馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置及使用該裝置的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置，包括：檢測(cè)馬達(dá)(1)的旋轉(zhuǎn)角度的多個(gè)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器(6、7)；以及具有馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度信息且判定正常的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度的正常角度判定裝置(8)，在多個(gè)所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器(6、7)的輸出間產(chǎn)生差異的情況下，所述正常角度判定裝置(8)將各所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器(6、7)的輸出分別與所述正常角度判定裝置(8)具有的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度信息進(jìn)行比較，確定正常的所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器，判定正確的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置及使用該裝置的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及用于驅(qū)動(dòng)控制馬達(dá)的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置以及使用該馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在無(wú)刷馬達(dá)這樣的馬達(dá)中，為了檢測(cè)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)角度而設(shè)置旋轉(zhuǎn)傳感器，根據(jù)該旋轉(zhuǎn)傳感器檢測(cè)出的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度來(lái)控制馬達(dá)電流。這種控制系統(tǒng)中，在旋轉(zhuǎn)傳感器發(fā)生故障，從而無(wú)法獲得馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度的正確信息的情況下，馬達(dá)控制無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行。以往，針對(duì)這種傳感器故障，采用專(zhuān)利文獻(xiàn)I所示那樣的方法，即:設(shè)置雙重化傳感器，對(duì)于各個(gè)傳感器，在發(fā)生了斷線或短路的情況下檢測(cè)出該傳感器的異常。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0003]專(zhuān)利文獻(xiàn)I:日本專(zhuān)利特開(kāi)平4-214949號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0004]然而，在所述現(xiàn)有技術(shù)中，雙重化后的傳感器是分別檢測(cè)同一對(duì)象物的位置的傳感器，但以主傳感器和從傳感器的輸出彼此向相反方向變化為前提，在不具有這種特性的傳感器的情況下，或者在斷線或短路以外的其他故障模式的情況下，會(huì)存在無(wú)法檢測(cè)出異常的問(wèn)題。由此，即使設(shè)為具有多個(gè)傳感器，當(dāng)其中的傳感器發(fā)生異常時(shí)，也無(wú)法確定是哪一個(gè)傳感器發(fā)生了故障，從而存在無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行正確的輸出的問(wèn)題。
本發(fā)明鑒于上述問(wèn)題點(diǎn)，目的在于提供一種馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置，即使在多個(gè)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器中的某一個(gè)發(fā)生異常的情況下，也能夠繼續(xù)輸出正確的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度。解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案
[0005]本發(fā)明的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置包括:檢測(cè)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)角度的多個(gè)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器；以及具有馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度信息且判定正常的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度的正常角度判定裝置，在多個(gè)所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器的輸出間產(chǎn)生了差異的情況下，所述正常角度判定裝置將各所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器的輸出分別與所述正常角度判定裝置具有的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度信息進(jìn)行比較，將差異較小的所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器確定作為正常的所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器，從而判定得到正確的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度。
發(fā)明效果
[0006]本發(fā)明所涉及的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置包括多個(gè)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器，在其中的某一個(gè)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器發(fā)生了異常的情況下，通過(guò)利用正常角度判定裝置來(lái)確定正常的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器，從而能夠判定并輸出正確的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度。
本發(fā)明的上述以外的目的、特征、觀點(diǎn)及效果可通過(guò)參照附圖的以下本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明來(lái)進(jìn)一步得到明確。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是將本發(fā)明的實(shí)施方式I的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置使用于電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的情況下的馬達(dá)控制系統(tǒng)的框圖。
圖2是將實(shí)施方式I中的馬達(dá)和控制單元一體化后得到的用于電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的馬達(dá)控制器的剖視圖。
圖3是放大了圖2的旋轉(zhuǎn)傳感器周邊的剖視圖。
圖4是放大了圖2的旋轉(zhuǎn)傳感器周邊的其他剖視圖。
圖5是放大了圖2的旋轉(zhuǎn)傳感器周邊的又一其他剖視圖。
圖6是實(shí)施方式I的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置中點(diǎn)火導(dǎo)通時(shí)的框圖。
圖7是說(shuō)明實(shí)施方式I的動(dòng)作的流程圖。
圖8是說(shuō)明實(shí)施方式I的其他動(dòng)作的流程圖。
圖9是說(shuō)明實(shí)施方式I的又一其他動(dòng)作的流程圖。
圖10是將實(shí)施方式2的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置使用于電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的情況下的馬達(dá)控制系統(tǒng)的框圖。
圖11是說(shuō)明實(shí)施方式2的動(dòng)作的流程圖。
圖12是將實(shí)施方式3的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置使用于電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的情況下的馬達(dá)控制系統(tǒng)的框圖。
圖13是表示實(shí)施方式3的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置中的旋轉(zhuǎn)傳感器的配置的剖視圖。
圖14是表示實(shí)施方式3的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置中的旋轉(zhuǎn)傳感器的配置的其他剖視圖。
圖15是表示李薩如圓的圖。
圖16是表示實(shí)施方式4的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置中的旋轉(zhuǎn)傳感器的配置的剖視圖。
圖17是說(shuō)明實(shí)施方式4的動(dòng)作的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]實(shí)施方式I
基于【附圖說(shuō)明】本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置。各圖中，相同標(biāo)號(hào)表示相同或相當(dāng)?shù)牟糠?。圖1是將實(shí)施方式I的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置使用于電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的情況下的馬達(dá)控制系統(tǒng)的框圖。利用控制單元2來(lái)驅(qū)動(dòng)控制馬達(dá)I?？刂茊卧?由驅(qū)動(dòng)馬達(dá)I的逆變器4、進(jìn)行馬達(dá)控制的微型計(jì)算機(jī)3、根據(jù)該微型計(jì)算機(jī)3的指示向逆變器4進(jìn)行電壓指令的預(yù)驅(qū)動(dòng)器5、以及馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置10構(gòu)成。所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置10由檢測(cè)馬達(dá)I的旋轉(zhuǎn)角度的主旋轉(zhuǎn)傳感器6、從旋轉(zhuǎn)傳感器7、以及使用冗余旋轉(zhuǎn)傳感器9的正常角度判定裝置8構(gòu)成。利用正常角度判定裝置8，輸出經(jīng)判定的正常的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度14，微型計(jì)算機(jī)3使用輸出的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度對(duì)需要的輔助轉(zhuǎn)矩進(jìn)行運(yùn)算(馬達(dá)控制運(yùn)算15)，經(jīng)由預(yù)驅(qū)動(dòng)器5通過(guò)逆變器4來(lái)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)I。
[0009]實(shí)施方式I的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置中，由于車(chē)輛的點(diǎn)火(開(kāi)關(guān))導(dǎo)通時(shí)和點(diǎn)火(開(kāi)關(guān))斷開(kāi)時(shí)的動(dòng)作會(huì)改變，因此分開(kāi)來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。
[0010]首先，對(duì)點(diǎn)火導(dǎo)通時(shí)進(jìn)行說(shuō)明。在點(diǎn)火導(dǎo)通時(shí)，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置中，利用轉(zhuǎn)矩傳感器檢測(cè)出施加于車(chē)輛的方向盤(pán)的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩，利用電動(dòng)馬達(dá)產(chǎn)生與該轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩相對(duì)應(yīng)的輔助轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩，由此來(lái)進(jìn)行車(chē)輛的轉(zhuǎn)向。對(duì)馬達(dá)控制進(jìn)行說(shuō)明。利用點(diǎn)火信號(hào)11啟動(dòng)微型計(jì)算機(jī)3，開(kāi)始進(jìn)行馬達(dá)控制。利用主旋轉(zhuǎn)傳感器6檢測(cè)出馬達(dá)I的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置，微型計(jì)算機(jī)3使用檢測(cè)到的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度對(duì)需要的輔助轉(zhuǎn)矩進(jìn)行運(yùn)算(馬達(dá)控制運(yùn)算15)，經(jīng)由預(yù)驅(qū)動(dòng)器5通過(guò)逆變器4來(lái)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)I。
[0011]使用圖2對(duì)旋轉(zhuǎn)傳感器進(jìn)行說(shuō)明。圖2是將馬達(dá)I和控制單元2—體化后得到的用于電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的馬達(dá)控制器的剖視圖。在馬達(dá)殼體33的內(nèi)部，設(shè)置有轉(zhuǎn)子32和定子31，在該馬達(dá)I的輸出軸的相反側(cè)配置有控制單元2?？刂茊卧?的結(jié)構(gòu)為:在散熱器34上安裝有逆變器4作為功率模塊，進(jìn)行逆變器4的控制的微型計(jì)算機(jī)3被安裝在控制基板35上。旋轉(zhuǎn)傳感器隔著散熱器34安裝在控制基板35的相反側(cè)，即安裝于靠近馬達(dá)I 一側(cè)的旋轉(zhuǎn)傳感器基板17。旋轉(zhuǎn)傳感器基板17與控制基板35之間經(jīng)由信號(hào)端子16相連接，由此來(lái)傳輸信號(hào)，提供電源。
[0012]在旋轉(zhuǎn)傳感器基板17上安裝有主旋轉(zhuǎn)傳感器6。主旋轉(zhuǎn)傳感器6安裝為與傳感器用的磁鐵20相對(duì)，該傳感器用的磁鐵20設(shè)置于馬達(dá)的軸21的軸端部。若馬達(dá)的軸21旋轉(zhuǎn)，則設(shè)置于其前端的磁鐵20也旋轉(zhuǎn)，磁鐵20所產(chǎn)生的磁場(chǎng)也隨著旋轉(zhuǎn)而變化。主旋轉(zhuǎn)傳感器6例如是磁阻元件，是檢測(cè)出磁鐵20的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的傳感器。主旋轉(zhuǎn)傳感器6也可以是霍爾元件。
[00?3 ]磁阻元件的結(jié)構(gòu)是由至少一組磁檢測(cè)元件(MR元件、霍爾元件)形成的橋接電路，該至少一組磁檢測(cè)元件配置為根據(jù)旋轉(zhuǎn)角度彼此錯(cuò)開(kāi)90°相位。在按該方式構(gòu)成的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器中，與馬達(dá)I的旋轉(zhuǎn)角度Θ相對(duì)應(yīng)的正弦波(sin0)及余弦波(COS0)的信號(hào)被輸出至微型計(jì)算機(jī)3。該信號(hào)被輸出至微型計(jì)算機(jī)3，并基于該角度信息在微型計(jì)算機(jī)3中進(jìn)行反三角函數(shù)(arctan0)的運(yùn)算處理，從而得到旋轉(zhuǎn)角度。
[0014]圖3是放大了圖2的旋轉(zhuǎn)傳感器周邊的剖視圖。在與磁鐵20相對(duì)的位置設(shè)有旋轉(zhuǎn)傳感器基板17，在旋轉(zhuǎn)傳感器基板17的靠近磁鐵20的一面，在馬達(dá)的軸(旋轉(zhuǎn)軸)的延長(zhǎng)線上安裝有主旋轉(zhuǎn)傳感器6和從旋轉(zhuǎn)傳感器7。該情況下，將主旋轉(zhuǎn)傳感器6和從旋轉(zhuǎn)傳感器7安裝于同一封裝12的引線框13的兩個(gè)面。旋轉(zhuǎn)傳感器中，若傳感器的中心軸與檢測(cè)對(duì)象的馬達(dá)的軸錯(cuò)開(kāi)，則旋轉(zhuǎn)傳感器的檢測(cè)精度下降。但是，通過(guò)按圖3所示的方式進(jìn)行安裝，主旋轉(zhuǎn)傳感器6和從旋轉(zhuǎn)傳感器7的中心軸與檢測(cè)對(duì)象的馬達(dá)的軸相一致，從而兩傳感器的輸出值的精度提高。在旋轉(zhuǎn)傳感器基板17的遠(yuǎn)離磁鐵20的另一面，在馬達(dá)的軸的延長(zhǎng)線上安裝冗余旋轉(zhuǎn)傳感器9。冗余旋轉(zhuǎn)傳感器9能夠起到舵角傳感器的作用。
[0015]此外，也能夠如圖4所示那樣，將旋轉(zhuǎn)傳感器基板17上的旋轉(zhuǎn)傳感器的配置設(shè)為與圖3相反，S卩:在靠近磁鐵20的一面，在馬達(dá)的軸的延長(zhǎng)線上安裝冗余旋轉(zhuǎn)傳感器9，在遠(yuǎn)離磁鐵20的另一面，在馬達(dá)的軸的延長(zhǎng)線上安裝主旋轉(zhuǎn)傳感器6和從旋轉(zhuǎn)傳感器7。冗余旋轉(zhuǎn)傳感器9能夠起到舵角傳感器的作用。此外，能夠根據(jù)用途的不同來(lái)更換主旋轉(zhuǎn)傳感器6和從旋轉(zhuǎn)傳感器7的位置。例如，根據(jù)與磁鐵20的距離，存在有可獲得均勻的磁通密度的位置，并且存在有均勻磁場(chǎng)時(shí)檢測(cè)精度提高的情況。此外，由于也存在根據(jù)使用的磁阻元件，在強(qiáng)磁場(chǎng)下輸出飽和的情況(例如，霍爾元件)，以及在強(qiáng)磁場(chǎng)下元件本身發(fā)生損壞的情況(例如，大磁阻元件)，因此，為了構(gòu)建具有最為合適的精度的系統(tǒng)，有時(shí)需要更換這些主旋轉(zhuǎn)傳感器6、從旋轉(zhuǎn)傳感器7、以及冗余旋轉(zhuǎn)傳感器9的安裝位置。
[0016]此外，也存在圖5所示那樣在靠近磁鐵20的一面相鄰地排列主旋轉(zhuǎn)傳感器6和從旋轉(zhuǎn)傳感器7的情況。該情況下，雖然僅能使一個(gè)傳感器的中心軸配置在馬達(dá)的軸的延長(zhǎng)線上，但由于兩個(gè)傳感器均從相同方向檢測(cè)磁鐵20的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，因此，在進(jìn)行使輸出的旋轉(zhuǎn)方向一致的控制時(shí)、或者進(jìn)行故障判定時(shí)，使用旋轉(zhuǎn)角度的處理變得容易。相反，如圖3所示，在正面和背面安裝主旋轉(zhuǎn)傳感器6和從旋轉(zhuǎn)傳感器7的情況下，根據(jù)傳感器規(guī)格的不同，兩傳感器的輸出變?yōu)榉捶较虻男D(zhuǎn)，處理有可能復(fù)雜化。
[0017]圖3中對(duì)冗余旋轉(zhuǎn)傳感器9進(jìn)行說(shuō)明。冗余旋轉(zhuǎn)傳感器9安裝在旋轉(zhuǎn)傳感器基板17上遠(yuǎn)離磁鐵20的另一面。通過(guò)在旋轉(zhuǎn)傳感器基板17的兩個(gè)面安裝三個(gè)旋轉(zhuǎn)傳感器，從而這三個(gè)旋轉(zhuǎn)傳感器排列在馬達(dá)的軸的延長(zhǎng)線上，傳感器檢測(cè)精度提高。通過(guò)下述故障發(fā)生時(shí)的情況來(lái)說(shuō)明冗余旋轉(zhuǎn)傳感器9的功能。
[0018]這里，關(guān)于旋轉(zhuǎn)傳感器發(fā)生了故障的情況，對(duì)正常角度判定裝置(單元)8的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。圖6是實(shí)施方式I的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置中點(diǎn)火導(dǎo)通時(shí)的框圖。使用主旋轉(zhuǎn)傳感器6和從旋轉(zhuǎn)傳感器7兩個(gè)傳感器來(lái)檢測(cè)旋轉(zhuǎn)角度，對(duì)這些旋轉(zhuǎn)傳感器的輸出值進(jìn)行比較。在該進(jìn)行比較的輸出值存在規(guī)定值(例如，10%)以上的差異的情況下，可知某一個(gè)傳感器發(fā)生了故障。另外，在各實(shí)施方式中，輸出間存在差異是指存在規(guī)定值(例如，10%)以上的差異。
[0019]根據(jù)旋轉(zhuǎn)傳感器的故障模式的不同，利用設(shè)置于各個(gè)傳感器的故障檢測(cè)判定值有時(shí)無(wú)法完全檢測(cè)出故障。在斷線或短路的情況下，傳感器輸出值接近于最小值或最大值，能夠檢測(cè)出故障。但是，也存在傳感器輸出值固定為傳感器輸出范圍的中間值的故障，在該情況下，由于傳感器輸出處于正常范圍內(nèi)，從而無(wú)法檢測(cè)出異常。因此，利用主旋轉(zhuǎn)傳感器6和從旋轉(zhuǎn)傳感器7來(lái)雙重地設(shè)置旋轉(zhuǎn)傳感器，由此，通過(guò)對(duì)這些輸出值進(jìn)行比較，即使對(duì)于輸出值固定在正常范圍內(nèi)的異常也能進(jìn)行檢測(cè)。
[0020]但是，在該時(shí)刻無(wú)法確定是哪一個(gè)傳感器發(fā)生了故障。這就需要與冗余旋轉(zhuǎn)傳感器9的輸出值進(jìn)行比較。在沒(méi)有雙重故障的情況下，將主旋轉(zhuǎn)傳感器6和從旋轉(zhuǎn)傳感器7的各輸出與從冗余旋轉(zhuǎn)傳感器9獲得的正常角度判定裝置8的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度信息進(jìn)行比較，將差異較小的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器確定作為正常的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器，從而能夠判定正確的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度。
[0021]電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置中，以往在系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生了故障的情況下，對(duì)該故障進(jìn)行檢測(cè)，并關(guān)閉輔助。但是，近年來(lái)，存在汽車(chē)的自動(dòng)駕駛、自動(dòng)停車(chē)這樣的不是由駕駛員操作轉(zhuǎn)向，而由系統(tǒng)操作轉(zhuǎn)向的需求。在這樣的駕駛員不直接握住方向盤(pán)的情況下，若電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置發(fā)生故障，且輔助關(guān)閉的情況下，與方向盤(pán)鎖閉或自輔助同樣地有可能無(wú)法進(jìn)行車(chē)體的控制而導(dǎo)致事故。因此，需要一種在系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生了故障時(shí)在不關(guān)閉輔助的情況下檢測(cè)出故障，且能繼續(xù)進(jìn)行輔助的系統(tǒng)。
[0022]本發(fā)明中，具備檢測(cè)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)角度的多個(gè)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器(主旋轉(zhuǎn)傳感器和從旋轉(zhuǎn)傳感器)；以及具有馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度信息(冗余旋轉(zhuǎn)傳感器)的判定正常的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度的正常角度判定裝置，在多個(gè)所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器的輸出間產(chǎn)生差異的情況下，所述正常角度判定裝置將各所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器的輸出分別與所述正常角度判定裝置所具有的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度信息進(jìn)行比較，將差異較小的所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器確定作為正常的所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器，由此判定并得到正確的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度。另外，在多個(gè)所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器的輸出間沒(méi)有產(chǎn)生差異的情況下，所述正常角度判定裝置無(wú)需將各所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器的輸出分別與所述正常角度判定裝置所具有的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度信息進(jìn)行比較。因此，在多個(gè)所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器的輸出間沒(méi)有產(chǎn)生差異的情況下，動(dòng)作的負(fù)擔(dān)較小。
[0023]圖7是說(shuō)明實(shí)施方式I的動(dòng)作的流程圖。從主旋轉(zhuǎn)傳感器獲取(旋轉(zhuǎn)角度)輸出A、從從旋轉(zhuǎn)傳感器獲取輸出B、從冗余旋轉(zhuǎn)傳感器獲取輸出C( SI) (S表示步驟，以下均相同)。S2中，對(duì)A與B進(jìn)行比較，若沒(méi)有差異(S2是)，則將A或B作為正確的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度輸出(S3)。若在S2中對(duì)A與B進(jìn)行比較，并產(chǎn)生了差異(S2否)，則正常角度判定裝置判斷|A-C| > IB-C
(S4)，若S4為是，則認(rèn)為A:異常，B:正常，從而將B作為正確的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行輸出(S5)。進(jìn)一步將B與C進(jìn)行比較，若產(chǎn)生差異(S6否)，則判定馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置故障(S7)。另外，若在S6中對(duì)B與C進(jìn)行比較且沒(méi)有產(chǎn)生差異，則定期地檢查S6。另一方面，若S4為否，則認(rèn)為A:正常，B:異常，將A作為正確的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行輸出(S8)。進(jìn)一步在S9對(duì)A與C進(jìn)行比較，若產(chǎn)生差異(S9否)，則判定馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置故障(SlO)。
[0024]進(jìn)一步地，正常角度判定裝置將各馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器的輸出分別與所述正常角度判定裝置所具有的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度信息進(jìn)行比較，若在任一比較中，所述正常角度判定裝置的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度信息與所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器的輸出的差異在規(guī)定值以上，則所述正常角度判定裝置將該異常通知給電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的外部。
[0025]由于搭載有三個(gè)旋轉(zhuǎn)傳感器，因此，在一個(gè)發(fā)生了故障的情況下，能夠確定是哪一個(gè)傳感器發(fā)生故障，從而能夠利用剩余的旋轉(zhuǎn)傳感器繼續(xù)進(jìn)行輔助。為了實(shí)現(xiàn)在檢測(cè)出旋轉(zhuǎn)傳感器的故障之后，系統(tǒng)繼續(xù)進(jìn)行輔助的目的，實(shí)施方式I中采用下述的實(shí)現(xiàn)方法。
[0026]在通過(guò)對(duì)主旋轉(zhuǎn)傳感器6與從旋轉(zhuǎn)傳感器7的輸出進(jìn)行比較且兩傳感器的輸出相差規(guī)定值以上，從而檢測(cè)出故障的情況下，使用冗余旋轉(zhuǎn)傳感器9的輸出，分別與主旋轉(zhuǎn)傳感器6的輸出和從旋轉(zhuǎn)傳感器7的輸出進(jìn)行比較，將差異較小的旋轉(zhuǎn)傳感器確定為正常的旋轉(zhuǎn)傳感器，并將正常的旋轉(zhuǎn)傳感器的輸出作為旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行使用，由此來(lái)繼續(xù)進(jìn)行輔助。
[0027]如圖3所示，若將主旋轉(zhuǎn)傳感器6和從旋轉(zhuǎn)傳感器7安裝于旋轉(zhuǎn)傳感器基板17的距磁鐵20較近的一側(cè)的面，則進(jìn)行檢測(cè)的磁通密度較高，旋轉(zhuǎn)角度的檢測(cè)精度變高。若將冗余旋轉(zhuǎn)傳感器9安裝于旋轉(zhuǎn)傳感器基板17的距磁鐵20較遠(yuǎn)的一側(cè)的面，則進(jìn)行檢測(cè)的磁通密度降低，旋轉(zhuǎn)角度的檢測(cè)精度有可能下降。此時(shí)，在將冗余旋轉(zhuǎn)傳感器9用作為下述用途的情況下，即使是較低精度的角度也沒(méi)有問(wèn)題，即:將冗余旋轉(zhuǎn)傳感器9的輸出分別與主旋轉(zhuǎn)傳感器6的輸出、從旋轉(zhuǎn)傳感器7的輸出進(jìn)行比較，從而判定哪一個(gè)旋轉(zhuǎn)傳感器(主旋轉(zhuǎn)傳感器6或從旋轉(zhuǎn)傳感器7)正常。因此，能夠確定精度較高的正常的旋轉(zhuǎn)傳感器(主旋轉(zhuǎn)傳感器6或從旋轉(zhuǎn)傳感器7)，并能夠以高精度繼續(xù)進(jìn)行輔助。
[0028]此外，作為其他方法，在對(duì)主旋轉(zhuǎn)傳感器6與從旋轉(zhuǎn)傳感器7的輸出進(jìn)行比較，從而檢測(cè)出兩傳感器的輸出存在規(guī)定值以上的差異的故障的情況下，也可以不使用主旋轉(zhuǎn)傳感器6和從旋轉(zhuǎn)傳感器7任一個(gè)的輸出，而將冗余旋轉(zhuǎn)傳感器9的輸出作為正常的旋轉(zhuǎn)傳感器的角度進(jìn)行使用，由此來(lái)繼續(xù)進(jìn)行輔助。在將主旋轉(zhuǎn)傳感器6和從旋轉(zhuǎn)傳感器7納入同一封裝等情況下，有可能由于電源故障或引腳間短路等而導(dǎo)致同時(shí)發(fā)生故障，因此，考慮到這些情況也可以將冗余旋轉(zhuǎn)傳感器9的值作為正常的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行使用。由此，在主旋轉(zhuǎn)傳感器6和從旋轉(zhuǎn)傳感器7的某一個(gè)中發(fā)生了故障的情況下，關(guān)于所使用的旋轉(zhuǎn)角度，出于繼續(xù)進(jìn)行輔助的目的，不要求故障發(fā)生前那樣的基于高精度的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行平滑的輔助控制的情況較多，從而也可以使用冗余旋轉(zhuǎn)傳感器的旋轉(zhuǎn)角度，降低精度。
[0029]圖8是說(shuō)明實(shí)施方式I的其他動(dòng)作的流程圖。說(shuō)明與圖7的流程圖的不同點(diǎn)。S4中，正常角度判定裝置判斷IA-Cl > IB-Cl，若S4為是，則認(rèn)為A:異常，B:正常，將C作為正確的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行輸出(S5-1)。另一方面，若S4為否，則認(rèn)為A:正常，B:異常，將C作為正確的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行輸出(S8-1)。由此，在判定為主旋轉(zhuǎn)傳感器6和從旋轉(zhuǎn)傳感器7中的某一個(gè)發(fā)生了故障時(shí)，可以將冗余旋轉(zhuǎn)傳感器9的輸出作為正確的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行輸出。
[0030]如圖3所示，由于冗余旋轉(zhuǎn)傳感器9安裝于旋轉(zhuǎn)傳感器基板17的遠(yuǎn)離磁鐵20—側(cè)的面，因此旋轉(zhuǎn)角度的檢測(cè)精度也有可能下降。即使在這種情況下，對(duì)于用作為故障后的旋轉(zhuǎn)角度這部分而言，冗余旋轉(zhuǎn)傳感器9是具有足夠的精度的傳感器。
[0031]這里，主旋轉(zhuǎn)傳感器6和從旋轉(zhuǎn)傳感器7的輸出值如上所述，分別是與馬達(dá)I的旋轉(zhuǎn)角度Θ相對(duì)應(yīng)的正弦波(sin0)及余弦波(COS0)的信號(hào)，冗余旋轉(zhuǎn)傳感器9也可以設(shè)為下述傳感器，即:通過(guò)在傳感器本身設(shè)置運(yùn)算部，從而由微型計(jì)算機(jī)3進(jìn)行的反三角函數(shù)(arctan0)的運(yùn)算處理也可以在傳感器內(nèi)進(jìn)行，并利用數(shù)字通信來(lái)發(fā)送通過(guò)該運(yùn)算獲得的旋轉(zhuǎn)角度。這里的數(shù)字通信是SPI(Serial Peripheral Interface:串行外設(shè)接口 )、PWM等脈沖輸出方式。即，用于判定異常的冗余旋轉(zhuǎn)傳感器9與作為被判定傳感器的主旋轉(zhuǎn)傳感器6及從旋轉(zhuǎn)傳感器7的輸出的形式不同。由此，正常角度判定裝置8也能夠?qū)⒈慌卸▊鞲衅鞯暮蠹?jí)的運(yùn)算處理包含在內(nèi)進(jìn)行判定。
[0032]此外，由于輸出正弦波的模擬輸出方式與輸出運(yùn)算后的旋轉(zhuǎn)角度的數(shù)字輸出方式從本質(zhì)上來(lái)看方式是不同的，因此，能夠降低發(fā)生故障時(shí)的共同原因(common cause)的故障。例如，在噪聲混入發(fā)送輸出值的線路從而導(dǎo)致異常這樣的情況下，在模擬傳感器中對(duì)AD值而言立刻會(huì)受到影響，但在數(shù)字輸出傳感器中，通過(guò)在通信信號(hào)中設(shè)置CRC(CyclicRedundancy Check:循環(huán)冗余校驗(yàn))等，從而也能夠減小傳輸線路中的噪聲的影響。
[0033]正常角度判定裝置8在主旋轉(zhuǎn)傳感器6與從旋轉(zhuǎn)傳感器7的輸出間產(chǎn)生差異的情況下，確定正常的旋轉(zhuǎn)傳感器，但在主旋轉(zhuǎn)傳感器6與從旋轉(zhuǎn)傳感器7這兩個(gè)傳感器的旋轉(zhuǎn)角度之間產(chǎn)生差異之前，將冗余旋轉(zhuǎn)傳感器9的旋轉(zhuǎn)角度分別與主旋轉(zhuǎn)傳感器6的旋轉(zhuǎn)角度、從旋轉(zhuǎn)傳感器7的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行比較，在冗余旋轉(zhuǎn)傳感器9的旋轉(zhuǎn)角度與主旋轉(zhuǎn)傳感器6的旋轉(zhuǎn)角度及從旋轉(zhuǎn)傳感器7的旋轉(zhuǎn)角度的任一個(gè)之間產(chǎn)生差異的情況下，微型計(jì)算機(jī)3判斷正常角度判定裝置8發(fā)生異常。由此，能夠防止正常角度判定裝置8發(fā)生誤判定。
[0034]圖9是說(shuō)明實(shí)施方式I的又一其他動(dòng)作的流程圖。說(shuō)明與圖7的流程圖的不同點(diǎn)。S22中，對(duì)C與A、C與B分別進(jìn)行比較，若均沒(méi)有差異(S22是)，則將A或B作為正確的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度輸出(S23)。另一方面，在均產(chǎn)生了差異的情況下(S22否)，正常角度判定裝置8判定為故障(S24)。進(jìn)一步地，若A與B存在差異(S25否)，則判定為馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置發(fā)生了故障(S26)ο
[0035]接著，為了在旋轉(zhuǎn)傳感器一重故障后使用傳感器輸出，對(duì)于二重故障也需要提高馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置的可靠性。若主旋轉(zhuǎn)傳感器6和從旋轉(zhuǎn)傳感器7中，假設(shè)主旋轉(zhuǎn)傳感器6發(fā)生了故障，則之后為了進(jìn)一步檢測(cè)出被確定為正常的從旋轉(zhuǎn)傳感器7是否發(fā)生故障，對(duì)從旋轉(zhuǎn)傳感器7與冗余旋轉(zhuǎn)傳感器9的輸出間沒(méi)有差異的情況進(jìn)行確認(rèn)。在產(chǎn)生了差異的情況下，需要向外部通知馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置異常。由此，在一重故障時(shí)確定正常側(cè)傳感器，輸出正常的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度，對(duì)于被確定為正常的旋轉(zhuǎn)傳感器的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度，確認(rèn)沒(méi)有故障的情況，在存在異常的情況下向外部通知異常，由此可以防止使用異常的旋轉(zhuǎn)角度。
[0036]作為點(diǎn)火導(dǎo)通時(shí)的功能，僅通過(guò)圖6所示的框圖就能夠?qū)崿F(xiàn)。圖1是相對(duì)于圖6而言旋轉(zhuǎn)傳感器的動(dòng)作根據(jù)點(diǎn)火信號(hào)11發(fā)生改變的框圖。
[0037]接著，對(duì)點(diǎn)火斷開(kāi)時(shí)進(jìn)行說(shuō)明。點(diǎn)火斷開(kāi)時(shí)，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置中不需要進(jìn)行輔助。但是，近年來(lái)，存在將舵角傳感器的功能搭載于電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的需求。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的電動(dòng)馬達(dá)經(jīng)由齒輪與轉(zhuǎn)向軸相連，因此，根據(jù)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)角度能夠檢測(cè)出轉(zhuǎn)向角度、即轉(zhuǎn)向的舵角。
[0038]在點(diǎn)火導(dǎo)通時(shí)，控制馬達(dá)，并檢測(cè)出馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度，由此能夠運(yùn)算舵角，并將該舵角發(fā)送給車(chē)輛中的其他設(shè)備。但是，在點(diǎn)火斷開(kāi)時(shí)不控制馬達(dá)，不檢測(cè)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度。然而，即使在點(diǎn)火斷開(kāi)時(shí)，方向盤(pán)有時(shí)也轉(zhuǎn)動(dòng)，因此，為了在電子助力轉(zhuǎn)向裝置中準(zhǔn)確地檢測(cè)出舵角，需要在點(diǎn)火斷開(kāi)的期間也對(duì)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行檢測(cè)。
[0039]圖1中，對(duì)點(diǎn)火斷開(kāi)時(shí)的框圖(系統(tǒng))的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。具有冗余旋轉(zhuǎn)傳感器9的正常角度判定裝置8具有在點(diǎn)火導(dǎo)通時(shí)確定主旋轉(zhuǎn)傳感器6和從旋轉(zhuǎn)傳感器7的正常側(cè)的功能，但在利用點(diǎn)火信號(hào)檢測(cè)點(diǎn)火斷開(kāi)狀態(tài)的情況下，起到舵角傳感器的作用。
[0040]點(diǎn)火斷開(kāi)時(shí)，通過(guò)間歇地啟動(dòng)冗余旋轉(zhuǎn)傳感器9，繼續(xù)進(jìn)行馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)，從而在點(diǎn)火斷開(kāi)時(shí)方向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下也能無(wú)問(wèn)題地檢測(cè)出舵角。通過(guò)間歇地進(jìn)行啟動(dòng)和檢測(cè)，能夠減低消耗電流。這在像點(diǎn)火斷開(kāi)時(shí)那樣發(fā)動(dòng)機(jī)不動(dòng)作且不進(jìn)行交流發(fā)電機(jī)向電池的充電，并需要降低消耗電流的情況下是有效的手段。
[0041]通常，與磁鐵20的距離越遠(yuǎn)，旋轉(zhuǎn)傳感器進(jìn)行檢測(cè)的磁通密度越小，因此旋轉(zhuǎn)傳感器的輸出精度下降。但是，將冗余旋轉(zhuǎn)傳感器用作為舵角傳感器的情況下，由于不需要用于馬達(dá)控制的傳感器那樣程度的精度，因此，如圖3所示，能夠?qū)⑷哂嘈D(zhuǎn)傳感器9安裝在旋轉(zhuǎn)傳感器基板17的遠(yuǎn)離磁鐵20的一側(cè)的面。
[0042]實(shí)施方式2
在以下的實(shí)施方式中，主要說(shuō)明與實(shí)施方式I的不同。為了實(shí)現(xiàn)在檢測(cè)出旋轉(zhuǎn)傳感器的故障之后，系統(tǒng)繼續(xù)進(jìn)行輔助的目的，實(shí)施方式2中采用下述的實(shí)現(xiàn)方法。
[0043]圖10是將實(shí)施方式2的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置使用于電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的情況下的馬達(dá)控制系統(tǒng)的框圖。在始終對(duì)主旋轉(zhuǎn)傳感器6、從旋轉(zhuǎn)傳感器7及冗余旋轉(zhuǎn)傳感器9三個(gè)旋轉(zhuǎn)傳感器的輸出進(jìn)行比較，且存在其中的某一個(gè)出現(xiàn)與其他不同的輸出的傳感器的情況下，使用多數(shù)表決的方式，將較多一側(cè)的輸出作為正常的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行使用，由此來(lái)繼續(xù)進(jìn)行輔助。
[0044]在使用多數(shù)表決時(shí)，至少需要三個(gè)以上的傳感器，但在最終變?yōu)閮蓚€(gè)時(shí)若傳感器輸出間產(chǎn)生差異(即，規(guī)定值，例如，10%以上的差異)，則作為馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置的異常，向外部的微機(jī)進(jìn)行通知。由此，在發(fā)生一重故障時(shí)，能夠確定正常的旋轉(zhuǎn)角度傳感器，并繼續(xù)輸出正確的旋轉(zhuǎn)角度，但在進(jìn)一步發(fā)生故障，即成為最終無(wú)法確定正確的旋轉(zhuǎn)角度傳感器的狀態(tài)的情況下，作為馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置的異常向微機(jī)進(jìn)行通知，由此能夠防止使用異常的旋轉(zhuǎn)角度。
[0045]圖11是說(shuō)明實(shí)施方式2的動(dòng)作的流程圖。說(shuō)明與圖7的流程圖的不同點(diǎn)。S2中對(duì)A與B進(jìn)行比較，若沒(méi)有產(chǎn)生差異(S2是)，則在S33中對(duì)A與C進(jìn)行比較，若沒(méi)有產(chǎn)生差異(S33是)，則輸出旋轉(zhuǎn)角度輸出A、B、C中的任一個(gè)(S34)。若在S33中產(chǎn)生差異(S33否)，則認(rèn)為A，B;正常，C:異常，從而輸出A或B(S35)。進(jìn)一步地，若A與B之間產(chǎn)生差異(S36否)，則判定馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置故障(S37)。另一方面，在S2中，對(duì)A與B進(jìn)行比較，若產(chǎn)生差異(S2否)，則在S38中對(duì)B與C進(jìn)行比較，若沒(méi)有產(chǎn)生差異(S38是)，則認(rèn)為B，C:正常，A:異常，從而輸出B或C(S39)。進(jìn)一步地，若B與C之間產(chǎn)生差異(S40否)，則判定馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置故障(S41)。另一方面，在S38中對(duì)B與C進(jìn)行比較，若產(chǎn)生差異(S38否)，則認(rèn)為A，C;正常，B:異常，從而輸出A或C(S42)。進(jìn)一步地，若A與C之間產(chǎn)生差異(S43否)，則判定馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置故障(S44)0
[0046]如圖3或圖4所示，在旋轉(zhuǎn)傳感器基板17上配置有多個(gè)旋轉(zhuǎn)傳感器的情況下，任一個(gè)都可以是在點(diǎn)火斷開(kāi)時(shí)繼續(xù)測(cè)量旋轉(zhuǎn)角度的傳感器。由此，在某一個(gè)傳感器發(fā)生故障時(shí)，利用正常角度判定裝置判定為正常的傳感器，在點(diǎn)火斷開(kāi)時(shí)繼續(xù)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)角度的檢測(cè)，由此也能夠作為舵角傳感器在故障產(chǎn)生時(shí)繼續(xù)產(chǎn)生正常的輸出。
[0047]實(shí)施方式3
圖12是將實(shí)施方式3的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置使用于電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置的情況下的馬達(dá)控制系統(tǒng)的框圖。在主旋轉(zhuǎn)傳感器6與從旋轉(zhuǎn)傳感器7的輸出間產(chǎn)生差異的情況下，在正常角度判定裝置8中，使用微型計(jì)算機(jī)計(jì)算得到的角度(馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度信息)來(lái)進(jìn)行正常側(cè)的判定。
[0048]希望將設(shè)置為與馬達(dá)的軸端部相對(duì)的傳感器放置于馬達(dá)的軸的軸延長(zhǎng)線上，從而安裝個(gè)數(shù)受到限制。因此，在不設(shè)置冗余旋轉(zhuǎn)傳感器以用于獲取正常角度判定裝置8的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度信息的情況下，或者不可能增加成本的情況下，利用軟件來(lái)進(jìn)行處理。
[0049]利用圖13來(lái)說(shuō)明結(jié)構(gòu)。圖13是表示實(shí)施方式3的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置中的旋轉(zhuǎn)傳感器的配置的剖視圖。圖13中，在旋轉(zhuǎn)傳感器基板17的兩個(gè)面安裝有主旋轉(zhuǎn)傳感器6和從旋轉(zhuǎn)傳感器7。在不是圖3所示那樣的同一封裝12內(nèi)能夠內(nèi)部安裝兩個(gè)傳感器的旋轉(zhuǎn)傳感器的情況下，如圖13所示那樣，在基板上安裝兩個(gè)傳感器。該情況下，由于沒(méi)有安裝冗余旋轉(zhuǎn)傳感器的空間，因此產(chǎn)生了利用軟件來(lái)獲取正常角度判定裝置的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度信息的需要。或者，也存在下述情況:不使用旋轉(zhuǎn)傳感器基板17的兩個(gè)面，而如圖14所示那樣在旋轉(zhuǎn)傳感器基板17的一個(gè)面安裝兩個(gè)傳感器。該情況下，由于也沒(méi)有安裝冗余旋轉(zhuǎn)傳感器的空間，因此仍會(huì)產(chǎn)生利用軟件來(lái)獲取正常角度判定裝置的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度信息的需要。
[0050]說(shuō)明由微型計(jì)算機(jī)3計(jì)算的角度(馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度信息)。作為利用旋轉(zhuǎn)傳感器的輸出以外的信息來(lái)推定馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度信息的方法，存在有下述的方法。在馬達(dá)I旋轉(zhuǎn)的情況下，馬達(dá)I產(chǎn)生感應(yīng)電壓。根據(jù)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)角度，該感應(yīng)電壓的大小發(fā)生變化，因此，根據(jù)該感應(yīng)電壓，能夠推定馬達(dá)轉(zhuǎn)速、馬達(dá)旋轉(zhuǎn)位置。如圖12所示，使用檢測(cè)馬達(dá)I的感應(yīng)電壓的感應(yīng)電壓檢測(cè)器40所獲得的感應(yīng)電壓，在角度推定單元41中推定馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度。
[0051]推定得到的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度的檢測(cè)精度與作為馬達(dá)旋轉(zhuǎn)傳感器設(shè)置為專(zhuān)用的主旋轉(zhuǎn)傳感器6、從旋轉(zhuǎn)傳感器7相比較差，但作為正常角度判定裝置能夠具有足夠的精度。此夕卜，對(duì)于在產(chǎn)生了故障的情況下所使用的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度信息，即使旋轉(zhuǎn)角度的精度下降也是容許的。因此，在主旋轉(zhuǎn)傳感器6或從旋轉(zhuǎn)傳感器7發(fā)生了故障時(shí)，能夠用作為用于繼續(xù)進(jìn)行輔助的備用時(shí)的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度。
[0052]此外，作為其他方法，使用圖15所示的李薩如圓來(lái)作為馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度信息。旋轉(zhuǎn)傳感器將與馬達(dá)I的旋轉(zhuǎn)角度Θ相對(duì)應(yīng)的正弦波(sin0)及余弦波(COS0)的信號(hào)輸出至微型計(jì)算機(jī)3。如圖15所示，通過(guò)對(duì)由這些sin0和COS0制作得到的李薩如圓設(shè)置正常范圍，從而能夠檢測(cè)被判定傳感器的異常。例如，在主旋轉(zhuǎn)傳感器6的sin0的值發(fā)生異常的情況下，若對(duì)李薩如圓的半徑設(shè)置在旋轉(zhuǎn)傳感器正常的情況下輸出的上限值和下限值，則在脫離該范圍的情況下會(huì)得到異常的角度，從而能夠檢測(cè)出異常。此外，通過(guò)任意地調(diào)整該上限值和下限值的范圍，從而能夠任意地設(shè)定想要判定異常的角度范圍。
[0053]此外，通過(guò)在點(diǎn)火斷開(kāi)時(shí)，間歇地啟動(dòng)主旋轉(zhuǎn)傳感器6、從旋轉(zhuǎn)傳感器7的某一個(gè)，繼續(xù)進(jìn)行馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)，從而在點(diǎn)火斷開(kāi)時(shí)方向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下也能無(wú)問(wèn)題地檢測(cè)出舵角。通過(guò)間歇地進(jìn)行啟動(dòng)和檢測(cè)，能夠減低消耗電流。
[0054]實(shí)施方式4
圖16是表示實(shí)施方式4的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置中的旋轉(zhuǎn)傳感器的配置的剖視圖。圖16中，在傳感器基板17的兩個(gè)面安裝旋轉(zhuǎn)傳感器。在一個(gè)面安裝第I主旋轉(zhuǎn)傳感器6和第I從旋轉(zhuǎn)傳感器7，在另一個(gè)面安裝第2主旋轉(zhuǎn)傳感器42和第2從旋轉(zhuǎn)傳感器43。該情況下，通過(guò)比較第I主旋轉(zhuǎn)傳感器6與第I從旋轉(zhuǎn)傳感器7的輸出，能夠檢測(cè)出哪一個(gè)傳感器發(fā)生了異常。同樣地，通過(guò)比較第2主旋轉(zhuǎn)傳感器42與第2從旋轉(zhuǎn)傳感器43的輸出，能夠檢測(cè)出哪一個(gè)傳感器發(fā)生了異常。
[0055]實(shí)施方式4中，第I主旋轉(zhuǎn)傳感器6與第I從旋轉(zhuǎn)傳感器7是相同封裝，第2主旋轉(zhuǎn)傳感器42與第2從旋轉(zhuǎn)傳感器43是相同封裝。在第I主旋轉(zhuǎn)傳感器6與第I從旋轉(zhuǎn)傳感器7之間產(chǎn)生了差異的情況下，若第2主旋轉(zhuǎn)傳感器42與第2從旋轉(zhuǎn)傳感器43之間沒(méi)有產(chǎn)生差異，則使用第2主旋轉(zhuǎn)傳感器42與第2從旋轉(zhuǎn)傳感器43的任一個(gè)作為正常的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度。即，即使在發(fā)生故障時(shí)，也能夠使用多個(gè)旋轉(zhuǎn)傳感器中差異較小的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)傳感器側(cè)的輸出繼續(xù)進(jìn)行正常輸出。
[0056]在將第I主旋轉(zhuǎn)傳感器6與第I從旋轉(zhuǎn)傳感器7納入同一封裝等情況下，存在由于電源故障或引腳間短路等而同時(shí)發(fā)生故障的可能性，因此，在該情況下，通過(guò)使用另一封裝的第2主旋轉(zhuǎn)傳感器42與第2從旋轉(zhuǎn)傳感器43的任一個(gè)作為正常的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度，從而可靠性提高。此外，在像第I主旋轉(zhuǎn)傳感器6與第I從旋轉(zhuǎn)傳感器7之間產(chǎn)生了差異之后，第2主旋轉(zhuǎn)傳感器42與第2從旋轉(zhuǎn)傳感器43之間也產(chǎn)生了差異的情況那，成為最終無(wú)法確定正確的旋轉(zhuǎn)角度傳感器的狀態(tài)的情況下，作為馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置的異常，通知給外部的微機(jī)，由此能夠防止使用異常的旋轉(zhuǎn)角度。
[0057]圖17是說(shuō)明實(shí)施方式4的動(dòng)作的流程圖。從第I主旋轉(zhuǎn)傳感器獲取(旋轉(zhuǎn)角度)輸出A、從第I從旋轉(zhuǎn)傳感器獲取輸出B，從第2主旋轉(zhuǎn)傳感器獲取輸出C，從第2從旋轉(zhuǎn)傳感器獲取輸出D(S51)。在S52中，對(duì)A與B進(jìn)行比較，若沒(méi)有差異(S52是)，則在S53中對(duì)C與D進(jìn)行比較，若沒(méi)有差異(S53是)，則將A、B、C、D任一個(gè)作為正常的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行輸出(S54)。另一方面，在S52中，對(duì)A與B進(jìn)行比較，若產(chǎn)生差異(S52否)，則在S55中對(duì)C與D進(jìn)行比較，若沒(méi)有產(chǎn)生差異(S55是)，則認(rèn)為A、B:異常，C、D:正常，從而將C或D作為正常的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行輸出(S56)。此外，在S55對(duì)C與D進(jìn)行比較，若產(chǎn)生差異(S55否)，則判定馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置故障(S57)。另一方面，在S53中對(duì)C與D進(jìn)行比較，若產(chǎn)生差異(S53否)，則認(rèn)為A、B;正常，C、D:異常，從而將A或B作為正常的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行輸出(S58)。進(jìn)一步地，在S59對(duì)A與B進(jìn)行比較，若產(chǎn)生差異(S59否)，則判定馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置故障(S60)。
[0058]此外，在電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置中，在點(diǎn)火斷開(kāi)時(shí)，如實(shí)施方式I中所說(shuō)明的那樣，間歇地使這些旋轉(zhuǎn)傳感器內(nèi)一個(gè)或兩個(gè)傳感器動(dòng)作，繼續(xù)檢測(cè)旋轉(zhuǎn)角度。由此能夠檢測(cè)出舵角。此外，通過(guò)使兩個(gè)傳感器而不是一個(gè)作為舵角傳感器進(jìn)行動(dòng)作，在兩個(gè)旋轉(zhuǎn)傳感器的輸出存在差異時(shí)，能夠檢測(cè)出這些舵角傳感器的旋轉(zhuǎn)角度存在異常。
此外，本發(fā)明可以在該發(fā)明的范圍內(nèi)對(duì)各實(shí)施方式自由地進(jìn)行組合，或?qū)Ω鲗?shí)施方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖冃?、省略?br>【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置，其特征在于，包括: 檢測(cè)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)角度的多個(gè)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器；以及 具有馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度信息且判定正常的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度的正常角度判定裝置， 在多個(gè)所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器的輸出間產(chǎn)生了差異的情況下，所述正常角度判定裝置將各所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器的輸出分別與所述正常角度判定裝置具有的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度信息進(jìn)行比較，將差異較小的所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器確定作為正常的所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器，從而判定得到正確的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度。2.如權(quán)利要求1所述的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置，其特征在于， 多個(gè)所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器是主旋轉(zhuǎn)傳感器和從旋轉(zhuǎn)傳感器， 所述正常角度判定裝置具有的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度信息從冗余旋轉(zhuǎn)傳感器獲取， 在所述主旋轉(zhuǎn)傳感器與所述從旋轉(zhuǎn)傳感器的輸出間產(chǎn)生了規(guī)定值以上的差異時(shí)，所述正常角度判定裝置將所述主旋轉(zhuǎn)傳感器和所述從旋轉(zhuǎn)傳感器的各輸出與從所述冗余旋轉(zhuǎn)傳感器獲取的所述正常角度判定裝置的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度信息進(jìn)行比較， 將差異較小的所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器確定作為正常的所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器，從而判定得到正確的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度。3.如權(quán)利要求1或2所述的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置，其特征在于， 多個(gè)所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度的精度高于所述正常角度判定裝置具有的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度信息的精度。4.如權(quán)利要求1至3的任一項(xiàng)所述的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置，其特征在于， 在多個(gè)所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器的輸出間產(chǎn)生了差異的情況下，所述正常角度判定裝置將各所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器的輸出分別與所述正常角度判定裝置具有的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度信息進(jìn)行比較，將差異較小的所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器確定作為正常的所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器，并將所述正常角度判定裝置具有的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度信息作為馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行輸出。5.如權(quán)利要求1至3的任一項(xiàng)所述的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置，其特征在于， 在多個(gè)所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器的輸出間產(chǎn)生了差異的情況下，所述正常角度判定裝置將各所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器的輸出分別與所述正常角度判定裝置具有的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度信息進(jìn)行比較，將差異較小的所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器確定作為正常的所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器， 在確定為正常的所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器為一個(gè)的情況下，當(dāng)確定為正常的所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器的輸出與所述正常角度判定裝置具有的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度信息之間產(chǎn)生了差異時(shí)，將這一異常通知給外部。6.如權(quán)利要求1所述的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述正常角度判定裝置將各所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器的輸出分別與所述正常角度判定裝置具有的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度信息進(jìn)行比較，當(dāng)在任一個(gè)比較結(jié)果中，所述正常角度判定裝置的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度信息與所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器的輸出相差規(guī)定值以上時(shí)，所述正常角度判定裝置將這一異常通知給外部。7.如權(quán)利要求1所述的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器是磁檢測(cè)元件，安裝于與所述馬達(dá)的軸端部所安裝的磁鐵相對(duì)配置的基板，檢測(cè)所述磁鐵的磁場(chǎng)變化，獲取馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)角度， 所述正常角度判定裝置所具有的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度信息是通過(guò)用于控制所述馬達(dá)的控制單元的微型計(jì)算機(jī)運(yùn)算并獲得的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度信息。8.如權(quán)利要求7所述的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置，其特征在于， 在所述基板的一個(gè)面具備一個(gè)所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器，在所述基板的另一面具備一個(gè)所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器。9.如權(quán)利要求7所述的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置，其特征在于， 在所述基板的一個(gè)面具備兩個(gè)所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器。10.如權(quán)利要求2所述的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器的主旋轉(zhuǎn)傳感器和從旋轉(zhuǎn)傳感器、以及所述正常角度判定裝置獲取馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度信息的冗余旋轉(zhuǎn)傳感器是磁檢測(cè)元件，安裝于與所述馬達(dá)的軸端部所安裝的磁鐵相對(duì)配置的基板，檢測(cè)所述磁鐵的磁場(chǎng)變化。11.如權(quán)利要求10所述的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述主旋轉(zhuǎn)傳感器、所述從旋轉(zhuǎn)傳感器及所述冗余旋轉(zhuǎn)傳感器中的兩個(gè)安裝于所述基板的一個(gè)面，剩余的一個(gè)安裝于所述基板的另一面。12.如權(quán)利要求11所述的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置，其特征在于， 安裝于所述基板的一個(gè)面的兩個(gè)所述旋轉(zhuǎn)傳感器均配置在所述馬達(dá)的軸的延長(zhǎng)線上。13.如權(quán)利要求11所述的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置，其特征在于， 安裝于所述基板的一個(gè)面的兩個(gè)所述旋轉(zhuǎn)傳感器、以及安裝于所述基板的另一面的一個(gè)所述旋轉(zhuǎn)傳感器中的至少兩個(gè)旋轉(zhuǎn)傳感器配置在所述馬達(dá)的軸的延長(zhǎng)線上。14.如權(quán)利要求10所述的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置，其特征在于， 安裝于所述基板的遠(yuǎn)離所述馬達(dá)的軸端部一側(cè)的面的旋轉(zhuǎn)傳感器是所述正常角度判定裝置獲取馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度信息的所述冗余旋轉(zhuǎn)傳感器。15.如權(quán)利要求10所述的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述主旋轉(zhuǎn)傳感器、所述從旋轉(zhuǎn)傳感器及冗余旋轉(zhuǎn)傳感器中的至少兩個(gè)的輸出的形式不同。16.一種馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置，其特征在于， 至少具備三個(gè)檢測(cè)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)角度的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器，在至少三個(gè)所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器輸出的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度之間產(chǎn)生了差異的情況下，將至少三個(gè)所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器輸出的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度中差異較小的兩個(gè)所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器確定為正常， 在確定為正常的所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器的兩個(gè)中，在該兩個(gè)所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器輸出的旋轉(zhuǎn)角度間產(chǎn)生了差異的情況下，將這一異常通知給外部。17.一種馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置，其特征在于， 至少具備四個(gè)檢測(cè)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)角度的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器，將四個(gè)所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器設(shè)為兩個(gè)一組，在這兩組的任一組中，所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器輸出的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度之間產(chǎn)生了差異的情況下，將沒(méi)有產(chǎn)生差異的組的所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器確定為正常，在確定為正常的一組的所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器中，在該組的所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器輸出的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度之間產(chǎn)生了差異的情況下，將這一異常通知給外部。18.一種電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于， 使用權(quán)利要求1、權(quán)利要求16及權(quán)利要求17中的任一項(xiàng)所述的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置，在將所述馬達(dá)作為驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置中，所述馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)器中的至少一個(gè)在車(chē)輛的點(diǎn)火斷開(kāi)時(shí)繼續(xù)進(jìn)行馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度的檢測(cè)。19.一種電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于， 使用權(quán)利要求2所述的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置，在將所述馬達(dá)作為驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置中，所述冗余旋轉(zhuǎn)傳感器在車(chē)輛的點(diǎn)火導(dǎo)通時(shí)作為獲得所述正常角度判定裝置的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度信息的旋轉(zhuǎn)傳感器進(jìn)行動(dòng)作，在車(chē)輛的點(diǎn)火斷開(kāi)時(shí)繼續(xù)進(jìn)行馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度的檢測(cè)。20.—種電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于， 使用權(quán)利要求10所述的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)裝置，在將所述馬達(dá)作為驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置中，所述主旋轉(zhuǎn)傳感器、所述從旋轉(zhuǎn)傳感器及所述冗余旋轉(zhuǎn)傳感器中的某一個(gè)安裝在所述基板的遠(yuǎn)離所述馬達(dá)的軸端部一側(cè)的面，在車(chē)輛的點(diǎn)火斷開(kāi)時(shí)繼續(xù)進(jìn)行馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度的檢測(cè)。21.如權(quán)利要求18至20的任一項(xiàng)所述的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于， 通過(guò)在車(chē)輛的點(diǎn)火斷開(kāi)時(shí)繼續(xù)進(jìn)行馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度的檢測(cè)來(lái)獲得馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度，根據(jù)該馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度計(jì)算舵角信息。
【文檔編號(hào)】H02K29/08GK106063096SQ201480075977
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2014年2月19日
【發(fā)明人】川野佑, 淺尾淑人
【申請(qǐng)人】三菱電機(jī)株式會(huì)社