專利名稱：旋轉(zhuǎn)角檢測裝置和旋轉(zhuǎn)角檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于例如客車、卡車、公交車等交通工具的旋轉(zhuǎn)角檢測裝置和旋轉(zhuǎn)角檢測方法。
背景技術(shù)：
作為用來檢測機動車方向盤旋轉(zhuǎn)角(即，轉(zhuǎn)向角)的旋轉(zhuǎn)角檢測裝置，已經(jīng)公開了如日本專利申請公報No. 2007-127609 (JP-A-2007-127609)所描述的絕對角傳感器型裝置。這種類型的旋轉(zhuǎn)角檢測裝置包括與連接到方向盤的柱主軸整體樞軸旋轉(zhuǎn)的主齒輪、與主齒輪嚙合并且都具有內(nèi)置磁體和不同數(shù)量齒的兩個檢測齒輪、兩個面向磁體并且都對兩個檢測齒輪中相應(yīng)的一者的旋轉(zhuǎn)角進行磁性檢測的磁阻單元、以及通過磁阻單元的輸出波形來計算和檢測方向盤旋轉(zhuǎn)角的微型計算機。在這個旋轉(zhuǎn)角檢測裝置中，兩個檢測齒輪的齒的數(shù)量彼此不同，因此可以使得兩個磁阻單元的檢測波形的周期彼此偏離?；谒鶛z測到的波形，計算檢測角。因此，可以在相對廣的旋轉(zhuǎn)角單位范圍上檢測與旋轉(zhuǎn)角明確對應(yīng)的檢測角。然而，上述在日本專利申請公報No. 2007-127609 (JP-A-2007-127609)中所描述的旋轉(zhuǎn)角檢測裝置具有以下問題。即，在作為柱主軸的檢測對象的旋轉(zhuǎn)角的范圍偏離了旋轉(zhuǎn)角檢測裝置的單位范圍時(即，當(dāng)存在安裝誤差時)，在沒有再次經(jīng)過安裝操作的狀態(tài)下不能檢測到與旋轉(zhuǎn)角明確對應(yīng)的檢測角，并且因此導(dǎo)致成本增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種能夠在實現(xiàn)充分的成本降低的同時明確地檢測與旋轉(zhuǎn)角相對應(yīng)的檢測角的旋轉(zhuǎn)角檢測裝置。本發(fā)明的第一方面是一種旋轉(zhuǎn)角檢測裝置，包括檢測部分，其檢測與預(yù)定范圍內(nèi)的旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)角明確地對應(yīng)的檢測角，其中，隨著旋轉(zhuǎn)角在單位范圍內(nèi)增加，檢測角從最小值線性地增加到最大值，并且在彼此相鄰的單位范圍之間的邊界處，檢測角從最大值改變到最小值或者從最小值改變到最大值；以及校正部分，如果單位范圍之間的邊界被包含在預(yù)定范圍內(nèi)，校正部分校正檢測角，使得在預(yù)定范圍內(nèi)檢測到的檢測角具有線性特性。在第一方面，如果檢測角在增加到最大值之后立即減小到最小值，校正部分可以開始加法處理，加法處理將通過從最大值減去最小值而獲得的值加到檢測角上。例如在前述檢測部分是由在日本專利申請公報 No. 2007-127609 (JP-A-2007-127609)中描述的現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)的情況下，前述單位范圍是這樣的角度范圍其中檢測角是通過使得兩個檢測齒輪的齒的數(shù)目彼此不同來實現(xiàn)的并且可以檢測到與旋轉(zhuǎn)角明確地對應(yīng)的檢測角。如果在圖中將旋轉(zhuǎn)角由橫軸表示并且檢測角由縱軸表示，那么多個單位范圍可以在與旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)角的增加或減小相對應(yīng)的橫軸方向上重復(fù)地并置。此外，術(shù)語“明確地”表示在單位范圍內(nèi)對于給定旋轉(zhuǎn)角僅確定一個檢測角。示出了沿著橫軸和縱軸的旋轉(zhuǎn)角和檢測角之間的關(guān)系的特征曲線包括向右升高的直線部分是很重要的，其中檢測角在單位范圍的減小側(cè)盡頭處呈現(xiàn)最小值，在單位范圍的增加側(cè)盡頭處呈現(xiàn)最大值并且在單位范圍中是線性的。此外，特征曲線在兩個相鄰單位范圍之間的邊界處包括與橫軸垂直或基本垂直的垂直部分，其連接了線性部分的增加側(cè)端和與該線性部分的增加側(cè)相鄰的另一個線性部分的減小側(cè)端。即，特征曲線具有鋸齒形狀， 其具有沿著橫軸方向連續(xù)出現(xiàn)的三角形波并且因此每單位范圍周期地變化。
根據(jù)該構(gòu)造，在雖然將旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)范圍設(shè)定為在單位范圍內(nèi)的寬度但是檢測角在增加到最大值之后立即減小到最小值的情況下，可以認為存在所謂的誤安裝，使得旋轉(zhuǎn)范圍從單位范圍向增加側(cè)偏離或者偏移。對從最大值減小到最小值之后的檢測角進行如下處理。即，經(jīng)由將通過從最大值減去最小值而獲得的值加到檢測角上，可以使得在旋轉(zhuǎn)范圍的向增加側(cè)延伸到單位范圍之外的部分中的檢測角與在旋轉(zhuǎn)范圍的沒有延伸到單位范圍之外的部分中的檢測角的線性特性相一致。 因此，可以在整個旋轉(zhuǎn)范圍上檢測與旋轉(zhuǎn)角明確地對應(yīng)的檢測角。因此，即使在存在誤安裝的情況下，也可以使用旋轉(zhuǎn)角檢測裝置，而不需要再次執(zhí)行安裝。這將會降低生產(chǎn)成本。如果檢測角在減小到最小值之后立即增加到最大值，校正部分可以結(jié)束加法處理。根據(jù)該構(gòu)造，可以對于在旋轉(zhuǎn)范圍的位于單位范圍內(nèi)的部分中的檢測角省略加法處理的執(zhí)行，并且因此不需要使得該檢測角受到加法處理。此外，旋轉(zhuǎn)角檢測裝置還可以包括通知部分，如果校正部分開始加法處理，通知部分通知已經(jīng)發(fā)生了誤安裝。根據(jù)該構(gòu)造，可以將發(fā)生誤安裝通知給使用由旋轉(zhuǎn)角檢測裝置檢測的檢測角來執(zhí)行控制的控制裝置，使得可以例如在控制裝置接收到通知的時機執(zhí)行檢測角校正。附帶地，上述旋轉(zhuǎn)角檢測裝置被構(gòu)造為使處理旋轉(zhuǎn)角從單位范圍向增加側(cè)偏移或偏離的情況。因此，在旋轉(zhuǎn)角從單位范圍向增加側(cè)偏移或偏離的情況下，旋轉(zhuǎn)角檢測裝置可以包括下述構(gòu)造。在第一方面，如果檢測角在減小到最小值之后立即增加到最大值，校正部分可以開始減法處理，減法處理從檢測角減去通過從最大值減去最小值而獲得的值。根據(jù)該構(gòu)造，在雖然將旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)范圍設(shè)定為在單位范圍內(nèi)的寬度但是檢測角在減小到最小值之后立即增加到最大值的情況下，可以認為存在所謂的誤安裝，使得旋轉(zhuǎn)范圍從單位范圍向減小側(cè)偏離或者偏移。對從最小值增加到最大值之后的檢測角進行如下處理。即，經(jīng)由從檢測角減去通過從最大值減去最小值而獲得的值，可以使得在旋轉(zhuǎn)范圍的向減小側(cè)延伸到單位范圍之外的部分中的檢測角與在旋轉(zhuǎn)范圍的沒有延伸到單位范圍之外的部分中的檢測角的線性特性相一致。因此，可以在整個旋轉(zhuǎn)范圍上檢測與旋轉(zhuǎn)角明確地對應(yīng)的檢測角。因此，即使在存在誤安裝的情況下，也可以使用旋轉(zhuǎn)角檢測裝置，而不需要再次執(zhí)行安裝。這將會降低生產(chǎn)成本。如果檢測角在增加到最大值之后立即減小到最小值，校正部分可以結(jié)束減法處理。根據(jù)該構(gòu)造，可以對于在旋轉(zhuǎn)范圍的位于單位范圍內(nèi)的部分中的檢測角省略減法處理的執(zhí)行，并且因此不需要使得該檢測角受到減法處理。此外，旋轉(zhuǎn)角檢測裝置還可以包括通知部分，如果校正部分開始減法處理，通知部分通知已經(jīng)發(fā)生了誤安裝。根據(jù)該構(gòu)造，可以將發(fā)生誤安裝通知給使用由旋轉(zhuǎn)角檢測裝置檢測的檢測角來執(zhí)行控制的控制裝置，使得可以例如在控制裝置接收到通知的時機執(zhí)行檢測角校正。此外，在前述檢測部分是由在日本專利申請公報 No. 2007-127609 (JP-A-2007-127609)中描述的現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)的情況下，作為應(yīng)對上述誤安裝的技術(shù)，可以想到使得兩個檢測齒輪的齒的數(shù)目彼此極大地不同，從而使得單位范圍是關(guān)于旋轉(zhuǎn)范圍增加了余量的寬范圍。然而，在這種情況下，可以想到增加兩個檢測齒輪中的一者的外徑。這會帶來旋轉(zhuǎn)角檢測裝置的整體重量增加、外部尺寸增加、以及成本增加等問題。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，旋轉(zhuǎn)角檢測裝置可以消除改變檢測齒輪的齒的數(shù)目的需要，并且因此可以基本上避免導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)角檢測裝置的重量增加、外部尺寸增加或者成本增加。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，可以消除在發(fā)生誤安裝時再次執(zhí)行安裝操作的需要，并且因此能夠允許充分地減小成本，并且也能夠明確地檢測與旋轉(zhuǎn)角相對應(yīng)的檢測角。本發(fā)明的第二方面是一種旋轉(zhuǎn)角檢測方法，包括檢測與預(yù)定范圍內(nèi)的旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)角明確地對應(yīng)的檢測角，其中，隨著旋轉(zhuǎn)角在單位范圍內(nèi)增加，檢測角從最小值線性地增加到最大值，并且在彼此相鄰的單位范圍之間的邊界處，檢測角從最大值改變到最小值或者從最小值改變到最大值；以及如果單位范圍之間的邊界被包含在預(yù)定范圍內(nèi)，對檢測角進行校正，使得在預(yù)定范圍內(nèi)檢測到的檢測角具有線性特性。


參照附圖，本發(fā)明的前述和另外的目的、特征和優(yōu)點將會通過以下示例實施例的描述而變得清楚，其中相似的附圖標(biāo)記被用來表示相似的元件，其中圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的旋轉(zhuǎn)角檢測裝置的示意圖；圖2是示出了由根據(jù)本發(fā)明的實施例的旋轉(zhuǎn)角檢測裝置檢測到的檢測角與旋轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系的示意圖；圖3A和;3B是示出了內(nèi)容為根據(jù)本發(fā)明的實施例的旋轉(zhuǎn)角檢測裝置的控制的流程圖；圖4是示出了由根據(jù)本發(fā)明的實施例的旋轉(zhuǎn)角檢測裝置檢測到的檢測角與旋轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系的示意圖；圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的旋轉(zhuǎn)角檢測裝置的旋轉(zhuǎn)角從單位范圍向增加側(cè)偏移的方式的示意圖；并且圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的旋轉(zhuǎn)角檢測裝置的旋轉(zhuǎn)角從單位范圍向減小側(cè)偏移的方式的示意圖。
具體實施例方式將會在下文中參考附圖描述用于實施本發(fā)明的實施例。圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的旋轉(zhuǎn)角檢測裝置的示意圖。附帶地，如日本專利申請公報 No. 2007-127609 (HP-A-2007-127609)所描述的，此旋轉(zhuǎn)角檢測裝置的構(gòu)造是公知的。因此， 結(jié)合本申請，只有與本發(fā)明相關(guān)的組件元件被示出在圖中，并且其他組件元件在圖中被省略，并且關(guān)于計算和檢測原理的描述同樣也被省略了。本實施例的旋轉(zhuǎn)角檢測裝置1包括圖1中所示出的主齒輪2、檢測齒輪3、檢測齒輪4、磁體5、磁體6、磁阻元件7、磁阻元件8、以及微型計算機9。主齒輪2驅(qū)動連接到轉(zhuǎn)向裝置的柱主軸上，并且其外周側(cè)具有數(shù)目為η的齒。檢測齒輪3與主齒輪2嚙合，并且在其上被可自由旋轉(zhuǎn)地支撐。檢測齒輪3的外周側(cè)具有數(shù)目為m的齒。此外，檢測齒輪4也與主齒輪2嚙合，并且在其上被可自由旋轉(zhuǎn)地支撐。檢測齒輪4的外周側(cè)具有數(shù)目為L的齒。附帶地，n、m和L是自然數(shù)，并且m興L，m < n，以及L
< n。磁體5被構(gòu)造成具有薄層壁平板形狀，并且設(shè)置在檢測齒輪3的軸向端面上，且其極性在檢測齒輪3的徑向上。類似地，磁體6被構(gòu)造成具有薄層壁平板形狀，并且設(shè)置在檢測齒輪4的軸向端面上，且其極性在檢測齒輪4的徑向上。磁阻元件7被設(shè)置在齒輪3的、其上設(shè)置有磁體5的軸向端面上。磁阻元件7向微型計算機9輸出隨著檢測齒輪3的旋轉(zhuǎn)而改變的輸出波形。類似地，磁阻元件8被設(shè)置在齒輪4的、其上設(shè)置有磁體6的軸向端面上。磁阻元件8向微型計算機9輸出隨著檢測齒輪4的旋轉(zhuǎn)而改變的輸出波形。微型計算機9被構(gòu)造為例如具有CPU、ROM、RAM、將這些組件連接的數(shù)據(jù)總線、以及輸入/輸出接口。微型計算機9形成了檢測部分9a，在其中CPU按照儲存在ROM中的程序，以日本專利申請公報No. 2007-127609 (JP-A-2007-127609)中所描述的方法，來基于兩個輸入自磁阻單元7和磁阻單元8的輸出波形計算并由此檢測具有最小值θ min和最大值 θ max的鋸齒檢測角θ。微型計算機9同樣形成了執(zhí)行下述的預(yù)定處理的校正部分9b、輸出部分9c和通知部分9d。在由最小值θ min和最大值θ max確定的每個單位范圍內(nèi)，檢測部分9a檢測與柱主軸(未示出)(即旋轉(zhuǎn)體)的旋轉(zhuǎn)角θ r明確地對應(yīng)的檢測角θ。單位范圍可以表示為 θ min ^ θ 彡 θ max，并且 ΘΜη士 iX θ all ^ θ 彡 0max士 iX θ all (i 為自然數(shù))，在其中θ all是由從最大值θ max減去最小值ΘΜη而得到的值。在下文中，將要參照圖2描述示出了旋轉(zhuǎn)角0!>和檢測角θ之間關(guān)系的特征曲線。圖2是示出了在沒有實施關(guān)于本發(fā)明的實施例的旋轉(zhuǎn)角檢測裝置1的校正的情況下， 檢測角和旋轉(zhuǎn)角關(guān)系的示意圖。如圖2所示，在單位范圍內(nèi)(θπ η彡θ彡θ max, 并且 θ min 士 iX θ all彡θ彡θ max士 i X θ all)，特征曲線具有向右上升線性部分Cl以及在當(dāng)前單位范圍與在當(dāng)前單元增長側(cè)的相鄰單位范圍的邊界處的垂直部分C2，在線性部分 Cl中檢測角θ隨著旋轉(zhuǎn)角θ r的增加而從最小值θ min線性增加到最大值emax，在垂直部分C2中檢測角θ隨著旋轉(zhuǎn)角θ r的增加而與水平軸垂直地從最大值θ max變?yōu)樽钚≈?θ min。線性部分Cl和垂直部分C2連續(xù)交替，每個單位范圍形成了三角形波。因此，如圖 2所示，特征曲線整體來說是以每個單位范圍周期性變化的鋸齒形曲線。附帶地，圖2顯示了旋轉(zhuǎn)角檢測裝置1關(guān)于柱主軸沒有誤安裝的狀態(tài)。
例如，最小值θπ η是θ度，最大值θ max是1620度，并且因此柱主軸可以在單位范圍內(nèi)檢測在4. 5轉(zhuǎn)之內(nèi)的旋轉(zhuǎn)。這就是，如果柱主軸的旋轉(zhuǎn)范圍是4轉(zhuǎn)的話，可以在不超過4. 5轉(zhuǎn)的單位范圍內(nèi)檢測柱主軸的旋轉(zhuǎn)。然而，如果1轉(zhuǎn)存在誤安裝，變得有必要執(zhí)行角檢測，使得單位范圍包含了柱主軸的5轉(zhuǎn)的范圍。因此，柱主軸(即旋轉(zhuǎn)體)的旋轉(zhuǎn)范圍被預(yù)先設(shè)定成預(yù)定范圍，在這種情況下是 θπι η^ θ ^ θ max。在檢測角θ在檢測角θ增加到最大值θ max之后立即(即，在其后的預(yù)定時間ΔΤ內(nèi))減小到θ min的情況下，微型計算機9的校正部分9b開始在檢測角 θ上加上通過從最大值θ max減去最小值θ min而得到的θ all的附加處理。在這種情況下，當(dāng)在檢測角θ減小到最小值θπ η之后立即(S卩，在其后的預(yù)定時間ΔΤ之內(nèi))增加到最大值θ max的情況下，校正部分％會結(jié)束這個加法處理。附帶地，預(yù)定時間ΔΤ可以是微型計算機9的計算周期或計算周期的整數(shù)倍。此外，微型計算機9的輸出部分9c當(dāng)校正部分9b實施了加法處理時將加法處理后的檢測角θ a(即，校正后檢測角θ )輸出到電子動力轉(zhuǎn)向電子控制單元(EPSECU)(未示出)，或者當(dāng)校正部分9沒有實施加法處理時將檢測角θ輸出到EPSE⑶。在當(dāng)校正部分9b 開始加法處理的情況下，微型計算機9的通知部分9d會通知EPSE⑶發(fā)生了誤安裝。圖2所示的特征曲線當(dāng)旋轉(zhuǎn)角θ !^減小時具有以下特性。S卩，特征曲線具有這樣的特性在單位范圍內(nèi)，檢測角θ隨著旋轉(zhuǎn)角θ r的減小而從最大值θ max線性減小到最小值θ min，并且在當(dāng)前單位范圍與在當(dāng)前單元減小側(cè)上的相鄰單位范圍之間的邊界上，檢測角θ會隨著旋轉(zhuǎn)角θ r的減小而從最小值θ min迅速的變?yōu)棣?max。與此對應(yīng)，在當(dāng)檢測角在減小到最小值θπ η之后立即(即，在其后的預(yù)定時間 Δ T內(nèi))增大到最大值θ max的情況下，微型計算機9的校正部分9b開始從檢測角θ上減去通過從最大值θ max減去最小值θ min而得到的值θ all的減法處理。在這種情況下， 同樣的，當(dāng)在檢測角θ增加到最大值θ max之后立即(S卩，在其后的預(yù)定時間ΔΤ之內(nèi)) 減小到最小值θ min的情況下，校正部分9b會結(jié)束這個減法處理。此外，微型計算機9的輸出部分9c在校正部分9b實施了減法處理時將減法處理后的檢測角9a(g卩，校正后的檢測角θ a)輸出到EPSE⑶，或者在校正部分9沒有實施減法處理時將檢測角θ輸出到EPSE⑶。在校正部分9b開始減法處理時，微型計算機9的通知部分9d會通知EPSE⑶發(fā)生了誤安裝。在下文中，將會參照流程圖說明通過本實施例中旋轉(zhuǎn)角檢測裝置1來實施的控制的內(nèi)容。圖3A和:3B是顯示了由本實施例所涉及的旋轉(zhuǎn)角檢測裝置1來實施控制的內(nèi)容的流程圖。如圖3A中的Sl所示，微型計算機9的檢測部分9a獲取磁阻元件7和磁阻元件8的輸出波形。在S2中，基于這兩個輸出波形，檢測部分9a以日本專利申請公報 No. 2007-127609 (JP-A-2007-127609)中所描述的方法來計算并由此檢測檢測角Θ。在S3之后，微型計算機9的校正部分9b判斷檢測角θ是否已經(jīng)增大到最大值 θ max。如果這個判斷是肯定的，那么處理進行到S4。反之，如果這個判斷是否定的，那么處理進行到S8。在S4中，校正部分9b判斷檢測角θ是否在S3之后經(jīng)過預(yù)定時間ΔΤ之前減小到最小值θ min。如果這個判斷是肯定的，處理進行到S5。如果這個判斷是否定的，處理回到Si。
在S5中，校正部分9b實施了將通過從最大值θ max減去最小值θ min而得到的值θ all加到檢測角θ的加法處理，并且通知部分9d通知EPSE⑶發(fā)生了誤安裝，其中檢測角θ是在比當(dāng)檢測角θ是最大值θ max時產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)角θ r更大的旋轉(zhuǎn)角θ r處產(chǎn)生的。在S6中，校正部分9b判斷檢測角θ是否已經(jīng)減小到最小值θ min。如果這個判斷是肯定的，處理進行到S7。如果這個判斷是否定的，處理回到S5。在S7中，校正部分9b判斷檢測角θ是否在S6之后經(jīng)過預(yù)定時間Δ T之前增加到最大值θ max。如果這個判斷是肯定的，處理結(jié)束。如果這個判斷是否定的，處理回到S5。在S8中，在S3中作出否定判斷之后，微型計算機9的校正部分9B判斷檢測角θ 是否已經(jīng)減小到最小值θπ η。如果這個判斷是肯定的，處理進行到S9。如果這個判斷是否定的，處理回到Si。在S9中，校正部分9b判斷檢測角θ是否在S8之后經(jīng)過預(yù)定的時間 Δ T之前增加到最大值θ max。如果這個判斷是肯定的，處理進行到S10。如果這個判斷是否定的，處理回到Si。在SlO中，校正部分9b實施了從檢測角θ減去通過從最大值θ max減去最小值 θ min而得到的值Qall的減法處理，并且通知部分9d通知EPSE⑶發(fā)生了誤安裝，其中檢測角θ是在比當(dāng)檢測角θ是最小值θ min時產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)角θ r更小的旋轉(zhuǎn)角ΘΓ處產(chǎn)生的。在Sll中，校正部分9b判斷檢測角θ是否已經(jīng)增加到最大值emax。如果這個判斷是肯定的，處理進行到S12。如果這個判斷是否定的，處理回到S10。在S12中，校正部分9b 判斷檢測角θ是否在Sll之后經(jīng)過預(yù)定的時間Δ T之前減小到最小值θ min。如果這個判斷是肯定的，處理結(jié)束。如果這個判斷是否定的，處理回到S10。附帶地，當(dāng)執(zhí)行S5時，微型計算機9的輸出部分9c將加法處理后的檢測角θ a (即校正后的檢測角9 a)輸出到EPSECU。當(dāng)執(zhí)行SlO時，輸出部分9c將減法處理后的檢測角 θ a(即校正后的檢測角θ a)輸出到EPSE⑶。在其他情況下，輸出部分9c將沒有經(jīng)過校正的檢測角θ輸出到EPSECU。此外，上述步驟中的Sl到S12處的處理在每個預(yù)定的計算周期由微型計算機9的檢測部分9a、校正部分％、輸出部分9c以及通知部分9d中的一者執(zhí)行。對于本實施例的上述旋轉(zhuǎn)角檢測裝置1，可以實現(xiàn)以下操作和效果。這就是，在雖然將柱主軸的旋轉(zhuǎn)范圍設(shè)定在單位范圍內(nèi)但是檢測角θ在增加到最大值θ max之后立即減小到最小值θ min的情況下，可以認為柱主軸的旋轉(zhuǎn)范圍從單位范圍向增加側(cè)偏離或者偏移。這將會被參考附圖進行描述。圖4是示出了由旋轉(zhuǎn)角檢測裝置1提供的檢測角和根據(jù)本實施例的旋轉(zhuǎn)角之間關(guān)系的示意圖。圖5是示出了根據(jù)實施例的旋轉(zhuǎn)角檢測裝置1的旋轉(zhuǎn)范圍從單位范圍向增加側(cè)偏離的方式的示意圖。S卩，如圖4所示，在沒有發(fā)生誤安裝的情況下，旋轉(zhuǎn)范圍B被包含在單位范圍A中， 并且旋轉(zhuǎn)角θ !“的零點與檢測角θ的零點彼此重合。然而，如圖5所示，在當(dāng)柱主軸的旋轉(zhuǎn)范圍B從單位范圍A向增加側(cè)偏移或偏離時，如果駕駛員將方向盤向右轉(zhuǎn)動到柱主軸向右方向的滿旋轉(zhuǎn)角θι·，檢測角θ會在達到最大值θ max之后急劇地變化到最小值θπ η。如果像這樣保留這個狀態(tài)，在旋轉(zhuǎn)范圍B的向增加側(cè)延伸到單位范圍A之外的部分的末端處的檢測角θ s的值等于在旋轉(zhuǎn)范圍B的減小側(cè)盡頭端處的檢測角θ sd，這意味著在旋轉(zhuǎn)范圍B內(nèi)出現(xiàn)兩個相等的檢測角θ s和θ sd,因此不能檢測與旋轉(zhuǎn)角θ r明確地對應(yīng)的檢測角θ。
在這種情況下，通過校正部分9b實施這樣的處理將通過從最大值θ max減去最小值θπ η而得到的值θ all加到在從最大值θ max減小到最小值ΘΜη之后檢測到的檢測角Θ。在這之后，輸出部分9c將已經(jīng)受到加法處理的檢測角ea輸出到EPSE⑶。因此， 在旋轉(zhuǎn)范圍B的向增加側(cè)超出單位范圍A的部分內(nèi)的檢測角θ s被校正為θ s+θ all = θ sa,由此來與特征曲線沒有向增加側(cè)超出單位范圍A的部分(即線性部分Cl)相一致的線性特性。因為這樣，可以在整個旋轉(zhuǎn)范圍B內(nèi)檢測與旋轉(zhuǎn)角θ r明確地對應(yīng)的檢測角θ。 因此，即使在存在誤安裝的情況下，也可以使用旋轉(zhuǎn)角檢測裝置1，而不需要再次執(zhí)行安裝。 這將簡化生產(chǎn)過程，并且會降低生產(chǎn)成本。此外，在實施加法處理的情況下，微型計算機的通知部分9d會通知EPSE⑶發(fā)生了誤安裝。由于這樣，EPSECU可以檢測到發(fā)生了誤安裝，并且可以做出恰當(dāng)?shù)男拚恍枰却c火鑰匙關(guān)閉/開啟時機。類似的，在雖然將柱主軸的旋轉(zhuǎn)范圍設(shè)定在單位范圍內(nèi)但是檢測角θ在減小到最小值θ min之后立即增加到最大值θ max的情況下，可以認為存在誤安裝從而使得柱主軸的旋轉(zhuǎn)范圍從單位范圍向減小側(cè)偏移或偏離。這也將會被參考附圖進行描述。圖6是示出了根據(jù)實施例的旋轉(zhuǎn)角檢測裝置的旋轉(zhuǎn)范圍從單位范圍向減小側(cè)偏離的方式的示意圖。S卩，在沒有發(fā)生誤安裝的情況下，旋轉(zhuǎn)范圍B被包含在單位范圍A中，并且旋轉(zhuǎn)角 θ r的零點與檢測角θ的零點相互重合。如圖6所示，在當(dāng)柱主軸的旋轉(zhuǎn)范圍B從單位范圍A向減小側(cè)偏離時，如果駕駛員將方向盤向左轉(zhuǎn)動到柱主軸向左方向的滿旋轉(zhuǎn)角ΘΓ，檢測角θ會在達到最小值θ min之后急劇地變化到最大值θ max。如果像這樣保留這個狀態(tài)，在旋轉(zhuǎn)范圍B的向減小側(cè)延伸到單位范圍A之外的部分的末端處的檢測角θ s的值等于在旋轉(zhuǎn)范圍B的增加側(cè)盡頭端處的檢測角θ Sd。因此， 在旋轉(zhuǎn)范圍B內(nèi)出現(xiàn)兩個相等的檢測角θ s和θ sd，使得不能檢測與旋轉(zhuǎn)角θ r明確地對應(yīng)的檢測角θ。同樣在這種情況下，通過校正部分9b實施這樣的處理將從最大值θ max減小到最小值θ min之后所檢測到的檢測角θ減去通過從最大值θ max減去最小值θ min而得到的值Qall的步驟。在這之后，輸出部分9c將已經(jīng)受到減法處理的檢測角ea輸出到 EPSECU。因此，在旋轉(zhuǎn)范圍B的向減小側(cè)超出單位范圍A的部分內(nèi)的檢測角θ s被校正為 θ S-θ all = θ sa，由此來與特征曲線沒有向減小側(cè)超出單位范圍A的部分(即線性部分 Cl)相一致的線性特性。因為這樣，可以在整個旋轉(zhuǎn)范圍B內(nèi)檢測與旋轉(zhuǎn)角θ r明確地對應(yīng)的檢測角θ。 因此，即使在存在誤安裝的情況下，也可以使用旋轉(zhuǎn)角檢測裝置1，而不需要再次執(zhí)行安裝。 這將簡化生產(chǎn)過程，并且會降低生產(chǎn)成本。此外，在實施減法處理的情況下，微型計算機的通知部分9d會通知EPSE⑶發(fā)生了誤安裝。由于這樣，EPSECU可以檢測到發(fā)生了誤安裝，并且可以做出恰當(dāng)?shù)男拚恍枰却c火鑰匙關(guān)閉/開啟時機。此外，作為應(yīng)對上述誤安裝的技術(shù)，可以想到使得檢測齒輪3的齒的數(shù)目m和檢測齒輪4的齒的數(shù)目L彼此極大地不同，從而使得單位范圍A是關(guān)于旋轉(zhuǎn)范圍B增加了余量的寬范圍。在這種情況下，兩個檢測齒輪3和4中的一者需要具有比前述構(gòu)造更大的外徑。這會帶來旋轉(zhuǎn)角檢測裝置1的整體重量增加、外部尺寸增加、以及成本增加等問題。然而，根據(jù)本實施例的旋轉(zhuǎn)角檢測裝置1，上面所描述的校正可以僅通過改變能夠檢測相對寬的旋轉(zhuǎn)角的單位范圍(例如，具有約1440度到約2160度地范圍寬度)的裝置中的邏輯來實現(xiàn)。由于這種校正，即使在發(fā)生誤安裝的情況下，仍然可以在旋轉(zhuǎn)范圍B內(nèi)檢測與旋轉(zhuǎn)角θr明確地對應(yīng)的檢測角θ。因此，本實施例的旋轉(zhuǎn)角檢測裝置1可以消除改變檢測齒輪3和4的齒的數(shù)目m和L的需要，并且因此可以基本上避免導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)角檢測裝置1的重量增加、外部尺寸增加或者成本增加。雖然在上文中已經(jīng)詳細描述了本發(fā)明的實施例，但是本發(fā)明不限于上述實施例或構(gòu)造，并且可以在上述實施例上進行各種修改和替換，而不超出本發(fā)明的范圍。本發(fā)明涉及適合于用于車輛的旋轉(zhuǎn)角檢測裝置，并且能夠消除在發(fā)生誤安裝時再次執(zhí)行安裝操作的需要，并且因此能夠允許充分地減小成本，并且也能夠明確地檢測與旋轉(zhuǎn)角相對應(yīng)的檢測角。因此，本發(fā)明不僅可以應(yīng)用到轉(zhuǎn)向裝置，并且也可以應(yīng)用到各種車輛(諸如客車、 卡車、公交車)中具有旋轉(zhuǎn)體的其他裝置。各種裝置包括電動車窗裝置、天窗裝置、座椅移動裝置以及轉(zhuǎn)向裝置等。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)角檢測裝置，包括檢測部分，其檢測與預(yù)定范圍內(nèi)的旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)角明確地對應(yīng)的檢測角，其中，隨著所述旋轉(zhuǎn)角在單位范圍內(nèi)增加，所述檢測角從最小值線性地增加到最大值，并且在彼此相鄰的單位范圍之間的邊界處，所述檢測角從所述最大值改變到所述最小值或者從所述最小值改變到所述最大值；以及校正部分，如果所述單位范圍之間的邊界被包含在所述預(yù)定范圍內(nèi)，則所述校正部分校正所述檢測角，使得在所述預(yù)定范圍內(nèi)檢測到的檢測角具有線性特性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)角檢測裝置，其中，如果所述檢測角在增加到所述最大值之后立即減小到所述最小值，則所述校正部分開始加法處理，所述加法處理將通過從所述最大值減去所述最小值而獲得的值加到所述檢測角。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)角檢測裝置，其中，如果所述檢測角在減小到所述最小值之后立即增加到所述最大值，則所述校正部分結(jié)束所述加法處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)角檢測裝置，還包括通知部分，如果所述校正部分開始所述加法處理，則所述通知部分通知已經(jīng)發(fā)生了誤安裝。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)角檢測裝置，其中，如果所述檢測角在減小到所述最小值之后立即增加到所述最大值，則所述校正部分開始減法處理，所述減法處理從所述檢測角減去通過從所述最大值減去所述最小值而獲得的值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的旋轉(zhuǎn)角檢測裝置，其中，如果所述檢測角在增加到所述最大值之后立即減小到所述最小值，則所述校正部分結(jié)束所述減法處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的旋轉(zhuǎn)角檢測裝置，還包括通知部分，如果所述校正部分開始所述減法處理，則所述通知部分通知已經(jīng)發(fā)生了誤安裝。
8.一種旋轉(zhuǎn)角檢測方法，包括以下步驟檢測與預(yù)定范圍內(nèi)的旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)角明確地對應(yīng)的檢測角，其中，隨著所述旋轉(zhuǎn)角在單位范圍內(nèi)增加，所述檢測角從最小值線性地增加到最大值，并且在彼此相鄰的單位范圍之間的邊界處，所述檢測角從所述最大值改變到所述最小值或者從所述最小值改變到所述最大值；以及如果所述單位范圍之間的邊界被包含在所述預(yù)定范圍內(nèi)，則對所述檢測角進行校正， 使得在所述預(yù)定范圍內(nèi)檢測到的檢測角具有線性特性。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種旋轉(zhuǎn)角檢測裝置和旋轉(zhuǎn)角檢測方法，該旋轉(zhuǎn)角檢測裝置包括檢測部分，其檢測與預(yù)定范圍內(nèi)的旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)角明確地對應(yīng)的檢測角，其中，隨著旋轉(zhuǎn)角在單位范圍內(nèi)增加，檢測角從最小值線性地增加到最大值，并且在彼此相鄰的單位范圍之間的邊界處，檢測角從最大值改變到最小值或者從最小值改變到最大值；以及校正部分，如果單位范圍之間的邊界被包含在預(yù)定范圍內(nèi)，校正部分校正檢測角，使得在預(yù)定范圍內(nèi)檢測到的檢測角具有線性特性。
文檔編號G01D5/244GK102171535SQ200980139667
公開日2011年8月31日 申請日期2009年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月6日
發(fā)明者小島弘義, 牟禮雅司, 西川壽 申請人:豐田自動車株式會社