相對(duì)角檢測(cè)裝置和電動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種相對(duì)角檢測(cè)裝置，該相對(duì)角檢測(cè)裝置包括：第一磁力傳感器(41)和第一電壓放大部(43)，輸出和第一旋轉(zhuǎn)軸與第二旋轉(zhuǎn)軸之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)的信號(hào)；第一放大電路(45)，放大從第一電壓放大部(43)輸出的信號(hào)；第二磁力傳感器(42)和第二電壓放大部(44)，輸出與相對(duì)旋轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)的信號(hào)并且具有與第一磁力傳感器(41)和第一電壓放大部(43)的特性相反的特性；第二放大電路(46)，放大從第二電壓放大部(44)輸出的信號(hào)；第一電阻器(47)，設(shè)置在第一放大電路(45)與電源端子(50c)之間或設(shè)置在第一放大電路(45)與GND端子(50d)之間；以及第二電阻器(48)，設(shè)置在第二放大電路(46)與電源端子(50c)之間的區(qū)域或第二放大電路(46)與GND端子(50d)之間的區(qū)域，無(wú)論哪個(gè)都與第一電阻器(47)位于相同區(qū)域中。
【專利說(shuō)明】相對(duì)角檢測(cè)裝置和電動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種相對(duì)角檢測(cè)裝置和一種電動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)提出了一種技術(shù)，在該技術(shù)中，電動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置包括轉(zhuǎn)矩傳感器(相對(duì)角檢測(cè)裝置)，并且基于該轉(zhuǎn)矩傳感器檢測(cè)的值來(lái)控制電動(dòng)機(jī)。
[0003]例如，在專利文獻(xiàn)I中公開的轉(zhuǎn)矩傳感器具有下面的構(gòu)造。即，轉(zhuǎn)矩傳感器構(gòu)造成具有:扭轉(zhuǎn)桿，該扭轉(zhuǎn)桿同軸連接輸入軸與輸出軸；環(huán)狀磁體，該環(huán)狀磁體裝接于輸入軸的端部；一對(duì)磁性磁軛，該一對(duì)磁性磁軛裝接于輸出軸的端部；以及磁力傳感器，該磁力傳感器檢測(cè)在磁性磁軛中產(chǎn)生的磁通量密度。
[0004]引用列表
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)I JP-A-2OO9-255M5


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]技術(shù)問(wèn)題
[0008]采用了這樣的構(gòu)造，在該構(gòu)造中，通過(guò)使用兩個(gè)磁力傳感器的復(fù)用提高了可靠性，并且監(jiān)控具有彼此相反的輸出特性的兩個(gè)磁力傳感器的各個(gè)輸出電壓的和值，使得能夠檢測(cè)磁力傳感器的故障。此時(shí)，能夠期望地檢測(cè)到在用于傳輸兩個(gè)磁力傳感器的輸出值的信號(hào)線之間發(fā)生的短路故障。
[0009]本發(fā)明的目的是提供能夠檢測(cè)在信號(hào)線之間發(fā)生的短路故障的相對(duì)角檢測(cè)裝置和電動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置。
[0010]解決問(wèn)題的方案
[0011]由于該目的，本發(fā)明涉及一種相對(duì)角檢測(cè)裝置，其特征在于包括:第一輸出設(shè)備，該第一輸出設(shè)備用于輸出與同軸安置的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)的信號(hào)；第一放大器電路，通過(guò)將彼此相反地操作的電路結(jié)合在一起而得到該第一放大器電路，并且該第一放大器電路放大所述第一輸出設(shè)備的輸出信號(hào)；第二輸出設(shè)備，該第二輸出設(shè)備用于輸出與所述相對(duì)旋轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)的信號(hào)，并且該第二輸出設(shè)備具有與所述第一輸出設(shè)備的所述輸出信號(hào)的特性相反的特性；第二放大器電路，通過(guò)將彼此相反地操作的電路結(jié)合在一起而得到該第二放大器電路，并且該第二放大器電路放大所述第二輸出設(shè)備的輸出信號(hào)；異常檢測(cè)設(shè)備，該異常檢測(cè)設(shè)備基于從所述第一放大器電路輸出的第一信號(hào)和從所述第二放大器電路輸出的第二信號(hào)來(lái)檢測(cè)所述第一信號(hào)或所述第二信號(hào)的異常；第一電阻器，該第一電阻器設(shè)置在所述第一放大器電路與接收電源電壓的電源端子之間，或設(shè)置在所述第一放大器電路與接收參考電壓的參考端子之間；以及第二電阻器，該第二電阻器設(shè)置在所述第二放大器電路與接收電源電壓的所述電源端子之間，或設(shè)置在所述第二放大器電路與所述參考端子之間，并且位于與設(shè)置所述第一電阻器的位置對(duì)應(yīng)的位置處。
[0012]在此，所述第一放大器電路和所述第二放大器電路中的每個(gè)放大器電路都優(yōu)選地是推挽式(push-pull)電路。
[0013]當(dāng)所述第一信號(hào)的值與所述第二信號(hào)的值的和在預(yù)定范圍外時(shí)，所述異常檢測(cè)設(shè)備確定異常的發(fā)生。
[0014]所述第一輸出設(shè)備和所述第二輸出設(shè)備中的每個(gè)輸出設(shè)備都優(yōu)選地具有:霍爾元件(Hall element),該霍爾元件輸出與所述兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸之間的所述相對(duì)旋轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)；和電壓放大器電路，該電壓放大器電路放大從所述霍爾元件輸出的所述電壓信號(hào)
[0015]根據(jù)另一個(gè)方面，本發(fā)明涉及一種電動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于包括:第一輸出設(shè)備，該第一輸出設(shè)備用于輸出與同軸安置的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)的信號(hào)；第一放大器電路，通過(guò)將彼此相反地操作的電路結(jié)合在一起而得到該第一放大器電路，并且該第一放大器電路放大所述第一輸出設(shè)備的輸出信號(hào)；第二輸出設(shè)備，該第二輸出設(shè)備用于輸出與所述相對(duì)旋轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)的信號(hào)，并且該第二輸出設(shè)備具有與所述第一輸出設(shè)備的所述輸出信號(hào)的特性相反的特性；第二放大器電路，通過(guò)將彼此相反地操作的電路結(jié)合在一起而得到該第二放大器電路，并且該第二放大器電路放大所述第二輸出設(shè)備的輸出信號(hào)；異常檢測(cè)設(shè)備，該異常檢測(cè)設(shè)備基于從所述第一放大器電路輸出的第一信號(hào)和從所述第二放大器電路輸出的第二信號(hào)來(lái)檢測(cè)所述第一信號(hào)和所述第二信號(hào)的異常；第一電阻器，該第一電阻器設(shè)置在所述第一放大器電路與接收電源電壓的電源端子之間，或設(shè)置在所述第一放大器電路與接收參考電壓的參考端子之間；以及第二電阻器，該第二電阻器設(shè)置在所述第二放大器電路與接收電源電壓的所述電源端子之間，或設(shè)置在所述第二放大器電路與所述參考端子之間，并且位于與設(shè)置所述第一電阻器的位置對(duì)應(yīng)的位置處。
[0016]發(fā)明的有益效果
[0017]根據(jù)本發(fā)明，能夠基于同軸安置的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸的相對(duì)旋轉(zhuǎn)角來(lái)檢測(cè)用于傳送從多個(gè)輸出設(shè)備輸出的各個(gè)信號(hào)的值的信號(hào)線之間發(fā)生的短路故障。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是圖示出根據(jù)實(shí)施例的電動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置的外觀的視圖。
[0019]圖2是電動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置的示意性構(gòu)造圖。
[0020]圖3是電動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置的截面圖。
[0021]圖4是圖3中的部分IV的放大圖。
[0022]圖5是根據(jù)實(shí)施例的轉(zhuǎn)矩檢測(cè)裝置的主要部件的示意性構(gòu)造圖。
[0023]圖6是當(dāng)從圖3的方向VI觀看時(shí)的轉(zhuǎn)矩檢測(cè)裝置的將在稍后描述的磁體和磁軛的視圖。
[0024]圖7是傳感器單元的電路圖。
[0025]圖8是圖示出第一電壓放大器和第二電壓放大器的各個(gè)輸出電壓的圖。
[0026]圖9是圖示出從傳感器單元中的第一放大器電路輸出的第一電壓信號(hào)、從傳感器單元中的第二放大器電路輸出的第二電壓信號(hào)和轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T之間的關(guān)系的圖。
[0027]圖10是轉(zhuǎn)向裝置的E⑶的示意性構(gòu)造圖。
[0028]圖11是圖示出轉(zhuǎn)矩檢測(cè)裝置的故障檢測(cè)范圍的圖。
[0029]圖12示出當(dāng)信號(hào)線互相短路時(shí)的電流的電路圖，并且圖12包括:部分(a)，該部分(a)是圖示出當(dāng)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩為正時(shí)的電流的電路圖；和部分(b)，該部分(b)是圖示出當(dāng)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩為負(fù)時(shí)的電流的電路圖。
[0030]圖13包括:部分(a)，該部分(a)是圖示出當(dāng)信號(hào)線互相短路時(shí)從第一放大器電路輸出的第一電壓信號(hào)的第一電壓和從第二放大器電路輸出的第二電壓信號(hào)的第二電壓的圖；和部分(b)，該部分(b)是圖示出當(dāng)信號(hào)線互相短路時(shí)作為第一電壓與第二電壓之和的和值電壓的圖。
[0031]圖14是根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的傳感器單元的電路圖。
[0032]圖15示出圖示出當(dāng)信號(hào)線互相短路時(shí)的電流的電路圖，并且圖15包括:部分(a)，該部分(a)是圖示出當(dāng)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩為正時(shí)的電流的電路圖；和部分(b)，該部分(b)是圖示出當(dāng)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩為負(fù)時(shí)的電流的電路圖。
[0033]圖16包括:部分(a)，該部分(a)是圖示出當(dāng)信號(hào)線互相短路時(shí)從第一放大器電路輸出的第一電壓信號(hào)的第一電壓和從第二放大器電路輸出的第二電壓信號(hào)的第二電壓的圖；和部分(b)，該部分(b)是圖示出當(dāng)信號(hào)線互相短路時(shí)作為第一電壓與第二電壓之和的和值電壓的圖。
[0034]參考標(biāo)記列表
[0035]10ECU
[0036]20轉(zhuǎn)矩檢測(cè)裝置
[0037]21磁體
[0038]30磁軛
[0039]40磁力傳感器
[0040]41 第一磁力傳感器
[0041]42 第二磁力傳感器
[0042]43 第一電壓放大器
[0043]44 第二電壓放大器
[0044]45第一放大器電路
[0045]46 第二放大器電路
[0046]47 第一電阻器
[0047]48第二電阻器
[0048]50傳感器單元
[0049]100 電動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置

【具體實(shí)施方式】
[0050]在下文中，將參考附圖具體描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
[0051]圖1圖示出是根據(jù)實(shí)施例的電動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置100的外觀的視圖。圖2是電動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置100的示意性構(gòu)造圖。圖3是電動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置100的截面圖。在圖2中，未圖示出將要描述的ECUlO的蓋15。
[0052]根據(jù)該實(shí)施例的電動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置(在下文中，稱為“轉(zhuǎn)向裝置”)100是柱助力式裝置。轉(zhuǎn)向裝置100包括轉(zhuǎn)向軸101和轉(zhuǎn)向柱105。轉(zhuǎn)向軸101連接到方向盤(未示出)，并且轉(zhuǎn)向柱105在轉(zhuǎn)向軸101的旋轉(zhuǎn)徑向上覆蓋轉(zhuǎn)向軸101的周圍。
[0053]轉(zhuǎn)向裝置100包括齒輪箱110和支架106。齒輪箱110容納將在稍后描述的渦輪(worm wheel) 150和螺旋齒(worm gear) 161。支架106直接或間接地將轉(zhuǎn)向柱105和齒輪箱110固定到交通工具的主體框架。
[0054]轉(zhuǎn)向裝置100包括:電動(dòng)機(jī)160、電子控制器(在下文中，可以稱為“E⑶”)10、和轉(zhuǎn)矩檢測(cè)裝置20。電動(dòng)機(jī)160提供輔助力以補(bǔ)充駕駛員施加到方向盤的轉(zhuǎn)向力。電子控制器10控制電動(dòng)機(jī)160的操作。轉(zhuǎn)矩檢測(cè)裝置20檢測(cè)由駕駛員施加的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T。
[0055]轉(zhuǎn)向軸101具有第一旋轉(zhuǎn)軸120和第二旋轉(zhuǎn)軸130。方向盤(未示出)連接到第一旋轉(zhuǎn)軸120的上端。第二旋轉(zhuǎn)軸130經(jīng)由扭轉(zhuǎn)桿140同軸連接到第一旋轉(zhuǎn)軸120。例如，通過(guò)使用壓嵌將渦輪150固定到第二旋轉(zhuǎn)軸130。渦輪150與連接到固定于齒輪箱110的電動(dòng)機(jī)160的輸出軸的螺旋齒161嚙合。
[0056]齒輪箱110具有第一部件111和第二部件112。第一部件111能夠旋轉(zhuǎn)地支撐第一旋轉(zhuǎn)軸120。第二部件112能夠旋轉(zhuǎn)地支撐第二旋轉(zhuǎn)軸130，并且通過(guò)使用例如螺栓而與第一部件111接合。第一部件111具有:電機(jī)裝接部111a，電動(dòng)機(jī)160裝接到該電機(jī)裝接部Illa ;和E⑶裝接部111b，E⑶10裝接到該E⑶裝接部111b。
[0057]在具有上述構(gòu)造的轉(zhuǎn)向裝置100中，轉(zhuǎn)矩檢測(cè)裝置20基于第一旋轉(zhuǎn)軸120與第二旋轉(zhuǎn)軸130之問(wèn)的相對(duì)旋轉(zhuǎn)角來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T。ECUlO基于檢測(cè)的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T來(lái)控制電動(dòng)機(jī)160的驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)160的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由螺旋齒161和渦輪150傳送到第二旋轉(zhuǎn)軸130。因此，電動(dòng)機(jī)160產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，以補(bǔ)充駕駛員施加到方向盤的轉(zhuǎn)向力。
[0058]隨后，將具體描述轉(zhuǎn)矩檢測(cè)裝置20。
[0059]圖4是圖3的部分IV的放大圖。圖5是根據(jù)實(shí)施例的轉(zhuǎn)矩檢測(cè)裝置20的主要部件的示意性構(gòu)造圖。圖6是當(dāng)從圖3的方向VI觀看的轉(zhuǎn)矩檢測(cè)裝置20的將在稍后描述的磁體21和磁輒30的視圖。在圖6中，未圖不出將在稍后描述的磁輒保持部件33。
[0060]轉(zhuǎn)矩檢測(cè)裝置20具有磁體21和磁軛30。磁體21是硬磁性體的實(shí)例，并且裝接于第一旋轉(zhuǎn)軸120。作為軟磁性體的實(shí)例的磁軛30安置在由磁體21形成的磁場(chǎng)中，并且與磁體21 —起形成磁路。轉(zhuǎn)矩檢測(cè)裝置20具有保持磁體21的磁體保持部件22和保持磁軛30的磁軛保持部件33。
[0061]轉(zhuǎn)矩檢測(cè)裝置20具有磁力傳感器40和傳感器單元50。磁力傳感器40檢測(cè)在由磁體21和磁軛30形成的磁路中的磁通量密度。傳感器單兀50輸出與磁力傳感器40的輸出值對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)，該輸出信號(hào)對(duì)應(yīng)于第一旋轉(zhuǎn)軸120與第二旋轉(zhuǎn)軸130之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)角。
[0062]磁體21具有筒狀，并且如圖5所示，N極和S極交替安置在第一旋轉(zhuǎn)軸120的周向上，并且在周向上磁化。磁體21經(jīng)由筒狀的磁體保持部件22裝接于第一旋轉(zhuǎn)軸120。BP,磁體21固定于磁體保持部件22，并且磁體保持部件22固定于第一旋轉(zhuǎn)軸120。磁體21與第一旋轉(zhuǎn)軸120 —起旋轉(zhuǎn)。
[0063]磁軛30具有第一磁軛31和第二磁軛32。
[0064]第一磁軛31具有盤狀的第一環(huán)狀部31a和多個(gè)第一突出部31b?？仔纬稍诘谝画h(huán)狀部31a的內(nèi)側(cè)上，并且該孔具有比磁體21的外徑大的直徑。第一突出部31b在第一旋轉(zhuǎn)軸120的軸向(在下文中，可以簡(jiǎn)稱為“軸向”)上從第一環(huán)狀部31a延伸。
[0065]第二磁軛32具有盤狀的第二環(huán)狀部32a和多個(gè)第二突出部32b?？仔纬稍诘诙h(huán)狀部32a的內(nèi)側(cè)上，并且該孔具有比磁體21的外徑大的直徑。第二突出部32b在軸向上從第二環(huán)狀部32a延伸。
[0066]第一磁軛31的第一突出部31b的數(shù)量設(shè)定為與磁體21的每個(gè)N極和S極的數(shù)量相同。第二磁軛32的第二突出部32b的數(shù)量設(shè)定為與磁體21的每個(gè)N極和S極的數(shù)量相同。即，例如，當(dāng)磁體21具有12個(gè)N極和12個(gè)S極時(shí)，第一磁軛31和第二磁軛32設(shè)定為分別具有12個(gè)第一突出部31b和12個(gè)第二突出部32b。如圖4和6所示，第一突出部31b和第二突出部32b在第一旋轉(zhuǎn)軸120的旋轉(zhuǎn)徑向上設(shè)置在磁體21的外周面的略外側(cè)，從而面對(duì)磁體21的外周面。第一突出部31b和第二突出部32b中的每個(gè)突出部都具有面對(duì)磁體21的表面，并且當(dāng)從與第一旋轉(zhuǎn)軸120的旋轉(zhuǎn)軸垂直的方向觀看時(shí)，每個(gè)突出部的形狀都是矩形。第一突出部31b和第二突出部32b交替安置在第一旋轉(zhuǎn)軸120的周向上。
[0067]如圖6所示，在根據(jù)該實(shí)施例的轉(zhuǎn)矩檢測(cè)裝置20中，在轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T未施加到扭轉(zhuǎn)桿140的狀態(tài)下，即，在扭轉(zhuǎn)桿140處于不產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)的中立狀態(tài)下，磁體21和第一磁軛31以這樣的方式布置:當(dāng)從第一旋轉(zhuǎn)軸120的周向上的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的方向觀看時(shí)，磁體21的N極與S極之間的邊界線與第一磁軛31的第一突出部31b的周向中心對(duì)齊。
[0068]如圖6所示，當(dāng)扭轉(zhuǎn)桿140處于中立狀態(tài)時(shí)，磁體21和第二磁軛32以這樣的方式布置:當(dāng)從第一旋轉(zhuǎn)軸120的周向上的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的方向觀看時(shí)，磁體21的N極與S極之間的邊界線與第二磁軛32的第二突出部32b的周向中心對(duì)齊。當(dāng)由于將轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T施加到扭轉(zhuǎn)桿140而引起扭轉(zhuǎn)桿140的扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生、并且第一突出部31b面對(duì)磁體21的N極和S極中的一個(gè)時(shí)，第二突出部32b面對(duì)具有與第一突出部31 b面對(duì)的磁極的極性不同的極性的其它磁極。
[0069]磁軛保持部件33具有薄壁筒狀軸向部34和盤狀徑向部35。軸向部34在第二旋轉(zhuǎn)軸130的軸向上延伸。徑向部35在第二旋轉(zhuǎn)軸130的旋轉(zhuǎn)徑向上從軸向部34延伸。通過(guò)使用壓嵌、焊接、填縫或螺絲將磁軛保持部件33的軸向部34固定于第二旋轉(zhuǎn)軸130。因此，使磁軛30固定于第二旋轉(zhuǎn)軸130。
[0070]圖7是傳感器單元50的電路圖。
[0071]傳感器單元50的磁力傳感器40具有兩個(gè)傳感器:第一磁力傳感器41和第二磁力傳感器42。第一磁力傳感器41和第二磁力傳感器42安置在第一磁軛31的第一環(huán)狀部31a與第二磁軛32的第二環(huán)狀部32a之間。第一磁力傳感器41和第二磁力傳感器42檢測(cè)穿過(guò)第一磁軛31和第二磁軛32的磁通量密度，并且將檢測(cè)的磁通量密度轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，以輸出所轉(zhuǎn)換的電壓信號(hào)。磁力傳感器40能夠采用霍爾元件或磁阻元件。第一磁力傳感器41和第二磁力傳感器42輸出具有相同值的電壓信號(hào)。
[0072]傳感器單元50具有:第一電壓放大器43 ;第二電壓放大器44 ;第一放大器電路45 ;和第二放大器電路46。第一電壓放大器43放大第一磁力傳感器41的輸出電壓，第二電壓放大器44放大第二磁力傳感器42的輸出電壓，第一放大器電路45放大第一電壓放大器43的輸出電壓,并且第二放大器電路46放大第二電壓放大器44的輸出電壓。傳感器單兀50具有第一電阻器47和第二電阻器48。第一電阻器47設(shè)置在第一放大器電路45與接收電源電壓的電源端子50c之間。第二電阻器48設(shè)置在第二放大器電路46與接收電源電壓的電源端子50c之間。
[0073]傳感器單元50具有基板51 (參見圖3)，且磁力傳感器40、第一電壓放大器43、第二電壓放大器44、第一放大器電路45、第二放大器電路46、第一電阻器47和第二電阻器48安裝在該基板51上。四個(gè)信號(hào)線52中的每個(gè)信號(hào)線的一端都連接到基板51，以連接傳感器單元50與ECU10。四個(gè)信號(hào)線52中的另一端都連接到ECUlO的將在稍后描述的控制基板12。第一放大器電路45的輸出信號(hào)經(jīng)由四個(gè)信號(hào)線52之中的、連接到設(shè)置在基板51上的連接端子50a的一個(gè)信號(hào)線52a傳送到E⑶10。第二放大器電路46的輸出信號(hào)經(jīng)由四個(gè)信號(hào)線52之中的、連接到設(shè)置在基板51上的連接端子50b的一個(gè)信號(hào)線52b傳送到E⑶10。電源電壓經(jīng)由四個(gè)信號(hào)線52之中的一個(gè)信號(hào)線52c供給到傳感器單元50的電源端子50c。GND電壓經(jīng)由四個(gè)信號(hào)線52之中的其它信號(hào)線52d供給到傳感器單元50的GND端子50d。
[0074]圖8是圖示出第一電壓放大器43和第二電壓放大器44的各個(gè)輸出電壓的圖。
[0075]第一電壓放大器43和第二電壓放大器44是公知的電壓放大器電路，并且分別輸出彼此相反的電壓信號(hào)。即，當(dāng)?shù)谝淮帕鞲衅?1的輸出電壓增大時(shí),第一電壓放大器43輸出增大的電壓，然而當(dāng)?shù)诙帕鞲衅?2的輸出電壓增大時(shí)，第二電壓放大器44輸出減小的電壓。
[0076]能夠?qū)Φ谝环糯笃麟娐?5和第二放大器電路46中的每個(gè)電路采用推挽式電路。推挽式電路是通過(guò)使彼此相反地操作的電路結(jié)合在一起以用于信號(hào)的輸出而獲得的電路。
[0077]圖9是圖不出從傳感器單兀50的第一放大器電路45輸出的第一電壓信號(hào)Tl、從傳感器單兀50的第二放大器電路46輸出的第二電壓信號(hào)T2以及轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T之間的關(guān)系的視圖。
[0078]在圖9中，水平軸表示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T，并且垂直軸表示第一電壓信號(hào)Tl的第一電壓Vl和第二電壓信號(hào)T2的第二電壓V2。在水平軸中，將轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T等于零處的點(diǎn)限定為中心點(diǎn)，或者換句話說(shuō)，將扭轉(zhuǎn)桿140的扭轉(zhuǎn)的量等于零處的點(diǎn)限定為中心點(diǎn)。位于中心點(diǎn)的右側(cè)上的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T表示正轉(zhuǎn)矩值，并且中心點(diǎn)的左側(cè)上的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T表示負(fù)轉(zhuǎn)矩值。
[0079]如圖9所示，具有上述構(gòu)造的傳感器單元50以這樣的方式輸出第一電壓信號(hào)Tl和第二電壓信號(hào)T2:由第一電壓信號(hào)Tl表不的第一電壓Vl和由第二電壓信號(hào)T2表不的第二電壓V2在最大電壓VHi與最小電壓VLo之間改變。
[0080]如圖9中的實(shí)線所示，第一電壓信號(hào)Tl具有這樣的特性:隨著轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T的大小沿著右方向增大(隨著扭轉(zhuǎn)桿140在順時(shí)針?lè)较蛏蠞u增地旋轉(zhuǎn))，第一電壓信號(hào)Tl的電壓增大。S卩，當(dāng)方向盤在右方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)，第一電壓信號(hào)Tl的第一電壓Vl增大。相反地,如圖9中的虛線所示，第二電壓信號(hào)T2的第二電壓V2具有與第一電壓信號(hào)Tl的輸出特性相反的輸出特性(當(dāng)?shù)谝浑妷涸龃髸r(shí)第二電壓減小的相反的輸出特性)，并且隨著轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T的大小沿著右方向增大，第二電壓信號(hào)T2的第二電壓V2減小。即，當(dāng)方向盤在順時(shí)針?lè)较蛏闲D(zhuǎn)時(shí)，第二電壓信號(hào)T2的第二電壓V2減小。
[0081]在中心點(diǎn)處，第一電壓信號(hào)Tl的第一電壓Vl與第二電壓信號(hào)T2的第二電壓V2相同(在下文中，稱為“中心點(diǎn)電壓Vc”)。例如，中心點(diǎn)電壓Vc是最大電壓VHi與最小電壓VLo之間的中心電壓(Vc = (VHi+VLo)/2)。
[0082]此外，第一電壓信號(hào)Tl的變化與轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T的變化的比率與第二電壓T2的變化與轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T的變化的比率(絕對(duì)值)相等。傳感器單元50具有這樣的輸出特性:示出相同的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T的第一電壓信號(hào)Tl的第一電壓Vl與第二電壓信號(hào)T2的第二電壓V2之和與預(yù)定電壓(2Vc)恒定相同。
[0083]隨后，將具體描述E⑶10。
[0084]圖10是轉(zhuǎn)向裝置100的E⑶10的示意性構(gòu)造圖。
[0085]ECUlO接收轉(zhuǎn)矩檢測(cè)裝置20的輸出信號(hào)、由車速傳感器(未示出)檢測(cè)的車速所轉(zhuǎn)換成的車速信號(hào)V、電動(dòng)機(jī)160的旋轉(zhuǎn)速度所轉(zhuǎn)換成的旋轉(zhuǎn)速度信號(hào)Nms等。
[0086]E⑶10具有:轉(zhuǎn)換單元210、目標(biāo)電流計(jì)算器220和控制器230。轉(zhuǎn)換單元210將轉(zhuǎn)矩檢測(cè)裝置20的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)矩信號(hào)Td。目標(biāo)電流計(jì)算器220基于從轉(zhuǎn)換單元210輸出的轉(zhuǎn)矩信號(hào)Td來(lái)計(jì)算目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩，并且基于該目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩來(lái)計(jì)算要施加到電動(dòng)機(jī)160的目標(biāo)電流?？刂破?30基于由目標(biāo)電流計(jì)算器220計(jì)算的目標(biāo)電流來(lái)執(zhí)行反饋控制。
[0087]另外，E⑶10包括故障診斷單元240，該故障診斷單元240基于轉(zhuǎn)矩檢測(cè)裝置20的輸出信號(hào)來(lái)診斷轉(zhuǎn)矩檢測(cè)裝置20的故障。稍后將具體描述故障診斷單元240。
[0088]當(dāng)基于從轉(zhuǎn)矩檢測(cè)裝置20輸出的第一電壓信號(hào)Tl和第二電壓信號(hào)T2確定轉(zhuǎn)矩檢測(cè)裝置20無(wú)異常時(shí)，轉(zhuǎn)換單元210將第一電壓信號(hào)Tl轉(zhuǎn)換為作為與轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)矩信號(hào)Td，并且將該轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)矩信號(hào)Td輸出到目標(biāo)電流計(jì)算器220。
[0089]目標(biāo)電流計(jì)算器220包括:基準(zhǔn)電流計(jì)算器(未示出)、慣性補(bǔ)償電流計(jì)算器(未示出)和阻尼補(bǔ)償電流計(jì)算器(未示出)。基準(zhǔn)電流計(jì)算器計(jì)算作為設(shè)定目標(biāo)電流所參考的基準(zhǔn)電流。慣性補(bǔ)償電流計(jì)算器計(jì)算用于克服電動(dòng)機(jī)160的慣性矩的電流。阻尼補(bǔ)償電流計(jì)算器計(jì)算用于限制電機(jī)的旋轉(zhuǎn)的電流。目標(biāo)電流計(jì)算器220包括目標(biāo)電流確定單元(未示出)和相位補(bǔ)償器(未示出)。目標(biāo)電流確定單元基于從基準(zhǔn)電流計(jì)算器、慣性補(bǔ)償電流計(jì)算器、阻尼補(bǔ)償電流計(jì)算器等的輸出來(lái)確定目標(biāo)電流。相位補(bǔ)償器補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩信號(hào)Td的相位。目標(biāo)電流計(jì)算器220基于從轉(zhuǎn)換單元210輸出的轉(zhuǎn)矩信號(hào)Td來(lái)計(jì)算目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩，并且基于該目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩計(jì)算要供給到電動(dòng)機(jī)160的目標(biāo)電流。
[0090]控制器230具有:電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器(未示出)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元(未示出)和電機(jī)電流檢測(cè)器(未示出)。電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器控制電動(dòng)機(jī)160的操作。電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)160。電機(jī)電流檢測(cè)器檢測(cè)實(shí)際流經(jīng)電動(dòng)機(jī)160的實(shí)際電流Im(未示出)。
[0091]電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器具有反饋(F/B)控制器(未示出)和PWM信號(hào)生成器(未示出)?；谟赡繕?biāo)電流計(jì)算器220最終確定的目標(biāo)電流、與供給到電動(dòng)機(jī)160并且由電機(jī)電流檢測(cè)器檢測(cè)的實(shí)際電流Im之間的偏差，反饋控制器執(zhí)行反饋控制。PWM信號(hào)生成器生成用于電動(dòng)機(jī)160的PWM驅(qū)動(dòng)的PWM(脈沖寬度調(diào)制)信號(hào)。
[0092]電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元是所謂的逆變器，并且包括作為切換元件的六個(gè)獨(dú)立晶體管(場(chǎng)效應(yīng)晶體管，并且未示出)。電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元通過(guò)驅(qū)動(dòng)在六個(gè)晶體管之中選擇的兩個(gè)晶體管的門極、并且通過(guò)使晶體管能夠進(jìn)行切換操作來(lái)控制電動(dòng)機(jī)160的驅(qū)動(dòng)。
[0093]電機(jī)電流檢測(cè)器基于跨過(guò)連接到電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元的分流電阻器(未示出)的相對(duì)端產(chǎn)生的電壓來(lái)檢測(cè)流經(jīng)電動(dòng)機(jī)160的實(shí)際電流Im的值。電機(jī)電流檢測(cè)器將檢測(cè)的實(shí)際電流Im轉(zhuǎn)換為電機(jī)電流信號(hào)Ims (未不出)，并且輸出電機(jī)電流信號(hào)Ims。
[0094]具有安裝在其上電子構(gòu)件的E⑶基板11 (參見圖2和3)構(gòu)造成包括E⑶10的轉(zhuǎn)換單元210、目標(biāo)電流計(jì)算器220、控制器230和故障診斷單元240。E⑶基板11包括控制基板12和電源基板13 (參見圖2)。構(gòu)造成包括轉(zhuǎn)換單元210、故障診斷單元240、目標(biāo)電流計(jì)算器220、電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器、電機(jī)電流檢測(cè)器等的微型計(jì)算機(jī)或微型計(jì)算機(jī)的外圍設(shè)備安裝在控制基板12 (參見圖2)上。用于控制電動(dòng)機(jī)160的驅(qū)動(dòng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元的晶體管等安裝在電源基板13 (參見圖2)上。插入孔12a(參見圖2)形成在控制基板12中，并且作為連接到轉(zhuǎn)矩檢測(cè)裝置20的傳感器單元50的線的信號(hào)線52插入到插入孔12a內(nèi)。電機(jī)端子18裝接于電源基板13。電機(jī)端子18插入到電動(dòng)機(jī)160內(nèi)，并且電連接到電動(dòng)機(jī)160的纏繞端子(未示出)。
[0095]E⑶10包括框架14 (參見圖2)和蓋15 (參見圖1)?？刂苹?2經(jīng)由框架14裝接到齒輪箱110的第一部件111。控制基板12、電源基板13、框架14等由蓋15覆蓋。
[0096]框架14具有以絕緣樹脂通過(guò)插入成型由多個(gè)導(dǎo)電線形成的布線圖案，并且電連接到控制基板12和電源基板13。連接器16裝接于框架14(參見圖1和2)，并且框架14經(jīng)由連接器16連接到安裝在諸如車輛這樣的交通工具的電池、安裝在交通工具上的各種設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)(CAN)等。
[0097]隨后，將描述故障診斷單元240。
[0098]圖11是圖示出轉(zhuǎn)矩檢測(cè)裝置20的故障檢測(cè)范圍的圖。
[0099]當(dāng)在傳感器單元50的電路等中產(chǎn)生固定故障時(shí)，第一電壓信號(hào)Tl的第一電壓Vl或第二信號(hào)電壓T2的第二電壓T2固定在上輸出值或下輸出值。下面的信號(hào)故障異?？赡馨l(fā)生在傳感器單兀50中:使第一電壓信號(hào)Tl的第一電壓Vl變化為比正常值大的電壓的故障；使第一電壓信號(hào)Tl的第一電壓Vl變化為比正常值小的電壓的故障；使第二電壓信號(hào)T2的第二電壓V2變化為比正常值大的電壓的故障；以及使第二電壓信號(hào)T2的第二電壓V2變化為比正常值小的電壓的故障。
[0100]當(dāng)轉(zhuǎn)矩檢測(cè)裝置20以正常狀態(tài)操作時(shí)，作為第一電壓信號(hào)Tl的第一電壓Vl與第二電壓信號(hào)T2的第二電壓V2之和的和值電壓Vt變得恒定等于預(yù)定電壓(VHi+VLo)(參見圖11中的實(shí)線)。
[0101]當(dāng)發(fā)生信號(hào)故障異常時(shí)，或具體地，當(dāng)在傳感器單元50的電路等中發(fā)生固定故障時(shí)，例如，第一電壓信號(hào)Tl的第一電壓Vl或第二電壓信號(hào)T2的第二電壓V2固定在上輸出值處，并且然后第一電壓Vl或第二電壓V2變化為比正常值大的電壓，和值電壓Vt變得比預(yù)定電壓大。相反地，當(dāng)信號(hào)故障異常發(fā)生時(shí)，或具體地，當(dāng)在傳感器單元50的電路等中發(fā)生固定故障時(shí)，例如，第一電壓Vl或第二電壓V2固定在下輸出值處,并且然后第一電壓Vl或第二電壓V2變化為比正常值小的電壓，和值電壓Vt變得比預(yù)定電壓小。
[0102]當(dāng)作為第一電壓信號(hào)Tl的第一電壓Vl與第二電壓信號(hào)T2的第二電壓V2之和的和值電壓Vt與預(yù)定電壓(VHi+VLo)不同時(shí)，能夠確定轉(zhuǎn)矩檢測(cè)裝置20具有故障。如圖11所示，考慮由傳感器單元50中發(fā)生的錯(cuò)誤或脈沖而引起的和值電壓Vt的波動(dòng)，并從而將故障檢測(cè)范圍設(shè)定為包括電壓大于或等于比預(yù)定電壓(VHi+VLo)大的上參考值VH的范圍和電壓小于或等于比預(yù)定電壓(VHi+VLo)小的下參考值VL的范圍。當(dāng)和值電壓Vt處于故障檢測(cè)范圍中時(shí)，故障診斷單元240確定轉(zhuǎn)矩檢測(cè)裝置20具有故障。
[0103]故障診斷單元240基于第一電壓信號(hào)Tl的第一電壓Vl和第二電壓信號(hào)T2的第二電壓V2確定轉(zhuǎn)矩檢測(cè)裝置20的故障的發(fā)生。當(dāng)故障診斷單元240確定轉(zhuǎn)矩檢測(cè)裝置20具有故障時(shí)，故障診斷單元240將表示轉(zhuǎn)矩檢測(cè)裝置20具有故障的信號(hào)輸出到目標(biāo)電流計(jì)算器220。當(dāng)目標(biāo)電流計(jì)算器220獲得表示轉(zhuǎn)矩檢測(cè)裝置20具有故障的信號(hào)時(shí)，目標(biāo)電流計(jì)算器220將被供給到電動(dòng)機(jī)160的目標(biāo)電流設(shè)定為零。當(dāng)故障診斷單元240確定轉(zhuǎn)矩檢測(cè)裝置20具有故障時(shí)，故障診斷單元240打開安裝在車輛上的警報(bào)燈(WLP)，從而將轉(zhuǎn)矩檢測(cè)裝置20具有故障的事實(shí)報(bào)告給用戶。
[0104]在根據(jù)該實(shí)施例的轉(zhuǎn)向裝置100中，傳感器單元50具有圖7所示的構(gòu)造。因此，即使當(dāng)?shù)谝环糯笃麟娐?5的上游的部分到第二放大器電路46的上游的部分短路，或者第一放大器電路45的下游的部分到第二放大器電路46的下游的部分短路時(shí)，故障診斷單元240也能夠基于第一電壓信號(hào)Tl和第二電壓信號(hào)T2來(lái)確定轉(zhuǎn)矩檢測(cè)裝置20的故障的發(fā)生。
[0105]信號(hào)線52a到信號(hào)線52b短路的情況作為第一放大器電路45的下游的部分到第二放大器電路46的下游的部分短路的情況的實(shí)例給出。
[0106]圖12示出圖示出當(dāng)信號(hào)線52a到信號(hào)線52b短路時(shí)的電流的電路圖。部分(a)是圖示出當(dāng)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T為正時(shí)的電流的電路圖，并且部分(b)是圖示出當(dāng)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T為負(fù)時(shí)的電流的電路圖。圖13的部分(a)是圖示出當(dāng)信號(hào)線52a到信號(hào)線52b短路時(shí)的從第一放大器電路45輸出的第一電壓信號(hào)Tl的第一電壓Vl和從第二放大器電路46輸出的第二電壓信號(hào)T2的第二電壓V2的圖。圖13的部分(b)是圖示出當(dāng)信號(hào)線52a到信號(hào)線52b短路時(shí)的第一電壓Vl與第二電壓V2之和的和值電壓Vt的圖。
[0107]當(dāng)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T為正時(shí)，第一放大器電路45的高側(cè)晶體管(電源端子側(cè)電路)運(yùn)轉(zhuǎn)，并且第二放大器電路46的低側(cè)晶體管(GND端子側(cè)電路)運(yùn)轉(zhuǎn)。如圖12的部分(a)所示，電流順序流經(jīng)設(shè)置在第一放大器電路45與電源端子50c之間的第一電阻器47、第一放大器電路45的高側(cè)晶體管、短路部分和第二放大器電路46的低側(cè)晶體管。從第一放大器電路45輸出的第一電壓信號(hào)Tl的第一電壓Vl變得等于從第二放大器電路46輸出的第二電壓信號(hào)T2的第二電壓V2。如圖13的部分(a)所示，電壓變得等于從處于正常狀態(tài)的第二放大器電路46輸出的第二電壓信號(hào)T2的第二電壓V2。
[0108]當(dāng)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T為負(fù)時(shí)，第二放大器電路46的高側(cè)晶體管(電源端子側(cè)電路)運(yùn)轉(zhuǎn)，并且第一放大器電路45的低側(cè)晶體管(GND端子側(cè)電路)運(yùn)轉(zhuǎn)。如圖12的部分(b)所示，電流順序流經(jīng)設(shè)置在第二放大器電路46與電源端子50c之間的第二電阻器48、第二放大器電路46的高側(cè)晶體管、短路部分和第一放大器電路45的低側(cè)晶體管。從第一放大器電路45輸出的第一電壓信號(hào)Tl的第一電壓Vl變得等于從第二放大器電路46輸出的第二電壓信號(hào)T2的第二電壓V2。如圖13的部分(a)所示，電壓變得等于從處于正常狀態(tài)的第一放大器電路45輸出的第一電壓信號(hào)Tl的第一電壓VI。
[0109]當(dāng)信號(hào)線52a到信號(hào)線52b短路時(shí),作為從第一放大器電路45輸出的第一電壓信號(hào)Tl的第一電壓Vl與從第二放大器電路46輸出的第二電壓信號(hào)T2的第二電壓V2之和的和值電壓Vt變得等于第一電壓V I的兩倍或第二電壓V2的兩倍，如圖13的部分(b)所示。此時(shí)，由于和值電壓Vt處于故障檢測(cè)范圍中，所以故障診斷單元240確定轉(zhuǎn)矩檢測(cè)裝置20具有故障。
[0110]在根據(jù)該實(shí)施例的轉(zhuǎn)向裝置100中，當(dāng)在傳感器單元50中發(fā)生短路時(shí)，并且即使當(dāng)在信號(hào)線52之間發(fā)生短路時(shí)，故障診斷單元240也能夠基于第一電壓信號(hào)Tl和第二電壓信號(hào)T2來(lái)確定轉(zhuǎn)矩檢測(cè)裝置20的故障的發(fā)生。
[0111]根據(jù)該實(shí)施例的傳感器單元50具有這樣的構(gòu)造，其中，第一電阻器47設(shè)置在第一放大器電路45與電源端子50c之間，第二電阻器48設(shè)置在第二二放大器電路46與電源端子50c之間，并且電阻器不安置在用于傳送磁力傳感器40的輸出信號(hào)的信號(hào)線中。因此，用于傳送磁力傳感器40的輸出信號(hào)的信號(hào)線的阻抗不變大，并從而使傳感器單元50不太可能受到噪聲的影響。
[0112]圖14是根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的傳感器單元50的電路圖。
[0113]在根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的傳感器單元50的電路中，第一電阻器47和第二電阻器48分別連接在與圖7所示的傳感器50的電路圖中的位置不同的位置處。由于其它構(gòu)造相同，所以下面僅描述不同之處。
[0114]在根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的傳感器單兀50中，第一電阻器47設(shè)置在第一放大器電路45與接收GND電壓的GND端子50d之間，并且第二電阻器48設(shè)置在第二放大器電路46與GND端子50d之間。
[0115]即使在帶有具有根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的上述構(gòu)造的傳感器單元50的轉(zhuǎn)向裝置100中，當(dāng)?shù)谝环糯笃麟娐?5的上游的部分到第二放大器電路46的上游的部分短路時(shí)，或第一放大器電路45的下游的部分到第二放大器電路46的下游的部分短路時(shí)，故障診斷單元240能夠基于第一電壓信號(hào)Tl和第二電壓信號(hào)T2來(lái)確定轉(zhuǎn)矩檢測(cè)裝置20的故障的發(fā)生。
[0116]信號(hào)線52a到信號(hào)線52b短路的情況作為第一放大器電路45的下游的部分到第二放大器電路46的下游的部分短路的情況的實(shí)例給出。
[0117]圖15示出圖示出當(dāng)信號(hào)線52a到信號(hào)線52b短路時(shí)的電流的電路圖。部分(a)是圖示出當(dāng)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T為正時(shí)的電流的電路圖，并且部分(b)是圖示出當(dāng)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T為負(fù)時(shí)的電流的電路圖。圖16的部分(a)是圖示出當(dāng)信號(hào)線52a到信號(hào)線52b短路時(shí)的從第一放大器電路45輸出的第一電壓信號(hào)Tl的第一電壓Vl和從第二放大器電路46輸出的第二電壓信號(hào)T2的第二電壓V2的圖。圖16的部分(b)是圖示出當(dāng)信號(hào)線52a到信號(hào)線52b短路時(shí)的第一電壓Vl與第二電壓V2之和的和值電壓Vt的圖。
[0118]當(dāng)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T為正時(shí)，第一放大器電路45的高側(cè)晶體管(電源端子側(cè)電路)運(yùn)轉(zhuǎn)，并且第二放大器電路46的低側(cè)晶體管(GND端子側(cè)電路)運(yùn)轉(zhuǎn)。如圖15的部分(a)所示，電流順序流經(jīng)第一放大器電路45的高側(cè)晶體管、短路部分、第二放大器電路46的低側(cè)晶體管和設(shè)置在第二放大器電路46與GND端子50d之間的第二電阻器48。從第一放大器電路45輸出的第一電壓信號(hào)Tl的第一電壓Vl變得等于從第二放大器電路46輸出的第二電壓信號(hào)T2的第二電壓V2。如圖16的部分(a)所示，電壓變得等于從處于正常狀態(tài)的第一放大器電路45輸出的第一電壓信號(hào)Tl的第一電壓VI。
[0119]當(dāng)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩T為負(fù)時(shí)，第二放大器電路46的高側(cè)晶體管(電源端子側(cè)電路)運(yùn)轉(zhuǎn)，并且第一放大器電路45的低側(cè)晶體管(GND端子側(cè)電路)運(yùn)轉(zhuǎn)。如圖15的部分(b)所示，電流順序流經(jīng)第二放大器電路46的高側(cè)晶體管、短路部分、第一放大器電路45的低側(cè)晶體管和設(shè)置在第一放大器電路45與GND端子50d之間的第一電阻器47。從第一放大器電路45輸出的第一電壓信號(hào)Tl的第一電壓Vl變得等于從第二放大器電路46輸出的第二電壓信號(hào)T2的第二電壓V2。如圖16的部分(a)所示，電壓變得等于從處于正常狀態(tài)的第二放大器電路46輸出的第二電壓信號(hào)T2的第二電壓V2。
[0120]當(dāng)信號(hào)線52a到信號(hào)線52b短路時(shí)，作為從第一放大器電路45輸出的第一電壓信號(hào)Tl的第一電壓Vl與從第二放大器電路46輸出的第二電壓信號(hào)T2的第二電壓V2之和的和值電壓Vt變得等于第一電壓Vl的兩倍或第二電壓V2的兩倍，如圖16的部分(b)所示。此時(shí)，由于和值電壓Vt處于故障檢測(cè)范圍中，所以故障診斷單元240確定轉(zhuǎn)矩檢測(cè)裝置20具有故障。
[0121]在具有根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的傳感器單元50的轉(zhuǎn)向裝置100中，當(dāng)在傳感器單元50中發(fā)生短路時(shí)，并且即使當(dāng)在信號(hào)線52之間發(fā)生短路時(shí)，故障診斷單元240也能夠基于第一電壓信號(hào)Tl和第二電壓信號(hào)T2來(lái)確定轉(zhuǎn)矩檢測(cè)裝置20的故障的發(fā)生。
[0122]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的傳感器單元50具有這樣的構(gòu)造，其中，第一電阻器47設(shè)置在第一放大器電路45與GND端子50d之間，第二電阻器48設(shè)置在第二放大器電路46與GND端子50d之間，并且電阻器不安置在用于傳送磁力傳感器40的輸出信號(hào)的信號(hào)線中。因此，用于傳送磁力傳感器40的輸出信號(hào)的信號(hào)線的阻抗不變大，并從而使傳感器單元50不太可能受到噪聲的影響。
[0123]圖7和14所示的傳感器單元50包括第一磁力傳感器41和第一電壓放大器43，該第一磁力傳感器41和第一電壓放大器43作為用于輸出與第一旋轉(zhuǎn)軸120與第二旋轉(zhuǎn)軸130之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)的信號(hào)的第一輸出裝置。傳感器單元50包括作為用于輸出與相對(duì)旋轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)的信號(hào)的第二輸出裝置的第二磁力傳感器42和第二電壓放大器44，并且具有與第一輸出設(shè)備的信號(hào)輸出的特性相反的特性。第一磁力傳感器41和第二磁力傳感器42輸出相同值的各個(gè)電壓信號(hào)。第一電壓放大器43和第二電壓放大器44輸出彼此相反的各個(gè)電壓信號(hào)。然而，本發(fā)明不限于該實(shí)施例。例如，即使當(dāng)?shù)谝淮帕鞲衅?1和第二磁力傳感器42檢測(cè)到第一磁軛31與第二磁軛32之間的相同磁通量密度時(shí),第一磁力傳感器41和第二磁力傳感器42也可以輸出彼此相反的各個(gè)電壓信號(hào)，并且第一電壓放大器43和第二電壓放大器44可以具有相同的電壓放大器電路。
[0124]圖7和14所示的傳感器單元50可以構(gòu)造成至少具有:作為第一磁力傳感器41的霍爾兀件；包括第一電壓放大器43、第一放大器電路45和第一電阻器47的霍爾IC ;作為第二磁力傳感器42的霍爾元件；以及包括第二電壓放大器44、第二放大器電路46和第二電阻器48的霍爾1C。
【權(quán)利要求】
1.一種相對(duì)角檢測(cè)裝置，其特征在于，包括: 第一輸出設(shè)備，該第一輸出設(shè)備用于輸出與兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)角相對(duì)應(yīng)的信號(hào)，所述兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸同軸布置； 第一放大器電路，通過(guò)將彼此相反地操作的電路結(jié)合在一起而獲得該第一放大器電路，并且該第一放大器電路放大所述第一輸出設(shè)備的輸出信號(hào)； 第二輸出設(shè)備，該第二輸出設(shè)備用于輸出與所述相對(duì)旋轉(zhuǎn)角相對(duì)應(yīng)的信號(hào)，并且該第二輸出設(shè)備具有與所述第一輸出設(shè)備的所述輸出信號(hào)的特性相反的特性； 第二放大器電路，通過(guò)將彼此相反地操作的電路結(jié)合在一起而獲得該第二放大器電路，并且該第二放大器電路放大所述第二輸出設(shè)備的輸出信號(hào)； 異常檢測(cè)設(shè)備，該異常檢測(cè)設(shè)備基于從所述第一放大器電路輸出的第一信號(hào)和從所述第二放大器電路輸出的第二信號(hào)，檢測(cè)所述第一信號(hào)或所述第二信號(hào)的異常； 第一電阻器，該第一電阻器設(shè)置在所述第一放大器電路與接收電源電壓的電源端子之間，或設(shè)置在所述第一放大器電路與接收參考電壓的參考端子之間；以及 第二電阻器，該第二電阻器設(shè)置在所述第二放大器電路與接收電源電壓的所述電源端子之間，或設(shè)置在所述第二放大器電路與所述參考端子之間，并且該第二電阻器設(shè)置在與設(shè)置所述第一電阻器的位置相對(duì)應(yīng)的位置處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相對(duì)角檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述第一放大器電路和所述第二放大器電路中的每個(gè)放大器電路都是推挽式電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的相對(duì)角檢測(cè)裝置，其特征在于， 當(dāng)所述第一信號(hào)的值與所述第二信號(hào)的值之和在預(yù)定范圍外時(shí)，所述異常檢測(cè)設(shè)備確定異常的發(fā)生。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3的任意一項(xiàng)所述的相對(duì)角檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述第一輸出設(shè)備和所述第二輸出設(shè)備中的每個(gè)輸出設(shè)備都具有:霍爾元件，該霍爾元件輸出與所述兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸之間的所述相對(duì)旋轉(zhuǎn)角相對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)；和電壓放大器電路，該電壓放大器電路放大從所述霍爾元件輸出的所述電壓信號(hào)。
5.—種電動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置,其特征在于,包括: 第一輸出設(shè)備，該第一輸出設(shè)備用于輸出與兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)角相對(duì)應(yīng)的信號(hào)，所述兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸同軸安置； 第一放大器電路，通過(guò)將彼此相反地操作的電路結(jié)合在一起而獲得該第一放大器電路，并且該第一放大器電路放大所述第一輸出設(shè)備的輸出信號(hào)； 第二輸出設(shè)備，該第二輸出設(shè)備用于輸出與所述相對(duì)旋轉(zhuǎn)角相對(duì)應(yīng)的信號(hào)，并且該第二輸出設(shè)備具有與所述第一輸出設(shè)備的所述輸出信號(hào)的特性相反的特性； 第二放大器電路，通過(guò)將彼此相反地操作的電路結(jié)合在一起而獲得該第二放大器電路，并且該第二放大器電路放大所述第二輸出設(shè)備的輸出信號(hào)； 異常檢測(cè)設(shè)備，該異常檢測(cè)設(shè)備基于從所述第一放大器電路輸出的第一信號(hào)和從所述第二放大器電路輸出的第二信號(hào)，檢測(cè)所述第一信號(hào)和所述第二信號(hào)的異常； 第一電阻器，該第一電阻器設(shè)置在所述第一放大器電路與接收電源電壓的電源端子之間，或設(shè)置在所述第一放大器電路與接收參考電壓的參考端子之間；以及 第二電阻器，該第二電阻器設(shè)置在所述第二放大器電路與接收電源電壓的所述電源端子之間，或設(shè)置在所述第二放大器電路與所述參考端子之間，并且該第二電阻器設(shè)置在與設(shè)置所述第一電阻器的位置相對(duì)應(yīng)的位置處。
【文檔編號(hào)】G01L25/00GK104136899SQ201280070891
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月30日
【發(fā)明者】武藤寬之 申請(qǐng)人:株式會(huì)社昭和