[發明專利]旋轉角檢測裝置以及使用該裝置的電動助力轉向設備

有效

• 申請號: 201110346293.5
• 申請日: 2011-11-04
• 公開（公告）號: CN102564295A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 佐藤孝文;瓜生信彥
• 申請（專利權）人: 株式會社電裝
• 主分類號: G01B7/30
• 分類號: G01B7/30;B62D5/04
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 陳煒;李德山

技術領域

本發明通常涉及一種用于檢測旋轉部件的旋轉角的旋轉角檢測裝置以及一種使用該旋轉角檢測裝置的電動助力轉向設備。

背景技術

傳統的旋轉角檢測器例如基于來自傳感器元件的輸出信號而檢測電機等的軸的旋轉角。此外，例如在JP?2005-49097A(EP?1503184A2)中公開的那樣，傳統的旋轉角檢測器檢查來自傳感器元件的輸出信號是否有異常。

在傳統的旋轉角檢測器中，來自橋接電路的輸出信號(即+正弦信號、-正弦信號、+余弦信號、-余弦信號)在差分放大之后輸入AD轉換單元。因此，如果這些信號中的一個信號有異常，就不能計算出旋轉角。

此外，例如如果用以放大輸出信號的運算放大器短路，則可能發生平均值固定異常，在平均值固定異常中，輸出信號持久地固定為平均值，該平均值是正常輸出信號的幅值的最大值與最小值的中間值或平均值。

發明內容

本發明的目的是提供一種旋轉角檢測裝置和使用這種旋轉角檢測裝置的電動助力轉向設備，該旋轉角檢測裝置適當地檢測平均值固定異常，在平均值固定異常中，持續輸出輸出信號的幅值的最大值與最小值的平均值。

根據本發明，旋轉角檢測裝置由電路部分、輸出信號獲取部分、旋轉角計算部分和平均值固定檢查部分形成。電路部分有多個用于感測來自檢測目標的旋轉磁場的傳感器元件組，其中，傳感器元件組中的每個傳感器元件的阻抗根據檢測目標的旋轉角變化。輸出信號獲取部分從多個傳感器元件組中的每個傳感器元件組獲取輸出信號。旋轉角計算部分基于由輸出信號獲取部分獲取的輸出信號來計算檢測目標的旋轉角。平均值固定檢查部分基于第一值來檢查是否產生了平均值固定異常，該第一值通過使用由輸出信號獲取部分獲取的輸出信號來計算。平均值固定異常產生輸出值，該輸出值持續地保持為用于計算第一值的輸出信號的幅值的最大值與最小值的平均值。

附圖說明

根據以下參考附圖的詳細描述，本發明的上述及其它目的、特征和優點將變得更加明顯。在各圖中：

圖1是本發明實施例中的轉向系統的示意圖；

圖2是本發明實施例中的電機的截面圖；

圖3是本發明實施例中的旋轉角檢測裝置的電路圖；

圖4是本發明實施例中的用于識別具有平均值固定異常的輸出信號的方法的表格；

圖5A和5B是本發明實施例中的被確定有平均值固定異常的角度范圍的信號波形圖；

圖6是本發明實施例中的平均值固定確定處理的流程圖；

圖7是本發明實施例中關于正弦信號和余弦信號的旋轉角的分割的波形圖，該分割用于計算檢測對象的旋轉角；以及

圖8是本發明實施例中的檢測目標的旋轉角的計算方法的表格。

具體實施方式

參考圖1，用于輔助車輛的轉向操作的電動助力轉向設備(EPS)1使用根據本發明實施例的旋轉角檢測裝置10。EPS1設置于車輛的轉向系統90中。

在轉向系統中，連接至方向盤91的轉向軸92具有布置于其上的轉向傳感器94和扭矩傳感器95。轉向傳感器94檢測轉向軸92的旋轉角。扭矩傳感器95檢測施加給方向盤91的轉向扭矩。轉向軸92的端部通過齒輪96連接到齒條軸97。一對輪胎98通過拉桿等分別連接在齒條軸97的兩端上。轉向軸92的旋轉運動通過齒輪96轉換成齒條軸97的線性運動，并且，左邊和右邊的輪胎98轉動與齒條軸97的線性運動的位移成比例的角度。

ESP1包括：用于產生助力輔助轉向扭矩的電機80、用于檢測電機80的旋轉角的旋轉角檢測裝置10、用于降低電機80旋轉速度并把旋轉傳遞至轉向軸92的齒輪89、以及其它部分。電機80是用于齒輪89的正轉和反轉的三相無刷電機。EPS1根據方向盤91的轉向方向和轉向扭矩把輔助轉向扭矩傳遞至轉向軸92。