CN102959379A - 转矩检测装置的异常诊断方法以及电动助力转向装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供用于得到可靠性高的转矩检测装置的转矩检测装置的异常诊断方法以及使用了该转矩检测装置的电动助力转向装置。在刚接通电源后、开始转向辅助控制前，进行初始诊断，在该初始诊断中，确认各监视部（监视模块）是否在正常地工作，所述监视部监视构成转矩检测装置（30）的信号处理电路（40）的异常。在初始诊断时，对监视模块交替地输入正常信号和异常信号，依据在输入正常信号时诊断监视模块为正常、在输入异常信号时诊断监视模块为异常，判断为监视部在正常地工作。并且，在确认所有的监视模块正常地工作后，开始基于由转矩检测装置（30）检测到的转向转矩的转向辅助控制。

Description

转矩检测装置的异常诊断方法以及电动助力转向装置

技术领域

本发明涉及具有监视通常转矩传感器信号及其处理系统的监视功能的转矩检测装置的异常诊断方法以及电动助力转向装置。

背景技术

在通过电动机辅助转向力的电动助力转向装置中，通常根据由转矩传感器检测到的转向转矩确定辅助力，对电动机进行驱动控制。

作为检测这种电动助力转向装置的故障的技术，例如有专利文献1记载的技术。该技术使用故障检测单元监视进行电动机控制的控制单元，并且将由故障检测单元检测到的故障存储到故障存储单元中。由此，能够不遗漏所需的故障信息地进行存储，因此能够适当地进行故障分析。

现有技术文献

专利文献

【专利文献1】日本特开2010-30393号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，在上述专利文献1所记载的技术中，没有考虑故障检测单元本身的诊断。因此，在由故障检测单元检测到重要故障的情况下，不能判别是实际上发生了该故障、还是因故障检测单元的故障造成的误检测。此外，即使在传感器侧发生故障，也有可能会由于故障检测单元的故障，而错误检测为传感器侧是正常的。因此，不能进行可靠性高的电动机控制。

因此，本发明的课题在于：提供用于得到可靠性高的转矩检测装置的、转矩检测装置的异常诊断方法以及使用了该转矩检测装置的电动助力转向装置。

用于解决课题的手段

为了达到上述目的，本发明的转矩检测装置的异常诊断方法的第1方式的特征在于，所述转矩检测装置具备：至少一组线圈对，它们使第一旋转轴与第二旋转轴的相对位移反映在阻抗的变化上来对该相对位移进行检测，所述第一旋转轴与第二旋转轴由扭力杆联结，所述扭力杆因被输入转矩而发生扭转；具有转矩检测功能的信号处理部，其对向所述线圈对提供励磁信号时的、该线圈对的输出信号进行信号处理而输出转矩检测信号；以及监视部，其持续地监视所述转矩检测功能的异常，在所述转矩检测装置的所述转矩检测功能工作前，对所述监视部输入诊断用信号，确认所述监视部是否在正常地工作。

此外，第2方式的特征在于，对所述监视部交替地输入正常信号和异常信号作为所述诊断用信号，当在输入所述正常信号时所述监视部对于输入信号诊断为正常、在输入所述异常信号时所述监视部对于输入信号诊断为异常的时候，判断为所述监视部在正常地工作。

并且，第3方式的特征在于，对所述监视部按所述正常信号、所述异常信号、所述正常信号的顺序输入所述诊断用信号。

此外，第4方式的特征在于，所述监视部为监视所述励磁信号的波形的励磁信号监视部，在判断所述励磁信号监视部是否在正常地工作时，替代作为监视对象的所述励磁信号，输入具有所述励磁信号的理想波形的正常信号和频率与该正常信号不同的异常信号，作为所述诊断用信号。

并且，第5方式的特征在于，在判断所述励磁信号监视部是否在正常地工作时，输入频率相对于所述正常信号为1/2的信号作为所述异常信号。

此外，第6方式的特征在于，所述监视部为监视所述转矩检测信号是否相对于所述励磁信号进行了移相的相位监视部，在判断所述相位监视部是否在正常地工作时，替代作为监视对象的所述转矩检测信号，输入所述励磁信号和经由移相电路使所述励磁信号移相后的信号，作为所述诊断用信号。

进而，第7方式的特征在于，所述信号处理部构成为将所述转矩检测信号进行AD转换后输出，所述监视部是ADC监视部，该ADC监视部监视将监视对象的电压值进行AD转换后的输出值，在判断所述ADC监视部是否在正常地工作时，替代所述监视对象的电压值，在所述转矩检测信号的电压值的通常使用区域中，输入包括该通常使用区域的中央电压值在内的多个正常电压值和与所述正常电压值不同的多个异常电压值，作为所述诊断用信号。

此外，第8方式的特征在于，所述信号处理部具备计数器，该计数器将时钟信号进行分频而生成所述励磁信号的励磁频率的脉冲，所述监视部具备：CR振荡器；和脉冲宽度存储部，其预先利用所述时钟信号来对所述CR振荡器的输出脉冲的宽度进行计数并进行存储，所述监视部为时钟监视部，其利用所述时钟信号来对所述CR振荡器的输出脉冲的宽度进行计数，并通过将该计数值与存储在所述脉冲宽度存储部中的输出脉冲的宽度进行比较，监视所述时钟信号的异常，并且，在判断所述时钟监视部是否在正常地工作时，替代作为监视对象的所述时钟信号，输入所述计数器生成的所述励磁频率的脉冲，作为所述诊断用信号。

并且，第9方式的特征在于，所述信号处理部具备振荡部，该振荡部根据时钟脉冲生成向所述线圈对提供的正弦波的所述励磁信号，所述监视部具备监视用低通滤波器，所述监视用低通滤波器输入从所述振荡部输出的励磁信号，所述监视部为时钟频率变动监视部，其检测该监视用低通滤波器的滤波器输出的振幅变动，作为所述时钟脉冲的频率变动。并且，在判断所述时钟频率变动监视部是否在正常地工作时，输入通常时钟信号和励磁频率与该通常时钟信号不同的异常时钟信号作为所述诊断用信号。

此外，第10方式的特征在于，所述时钟频率变动监视部具有检测所述监视用低通滤波器的滤波器输出的上侧半波和下侧半波中的至少一方的峰值是否处于正常振幅范围内的结构，并且，在判断所述时钟频率变动监视部是否在正常地工作时，输入频率比所述通常时钟信号的允许上限频率高的异常高频率时钟信号和频率比所述通常时钟信号的允许下限频率低的异常低频率时钟信号这两种时钟信号，作为所述异常时钟信号。

进而，第11方式的特征在于，所述信号处理部具备：AD转换器，其将与所述转矩对应的模拟信号转换成数字信号；存储部，其预先存储用于校正由所述AD转换器转换的数字信号的增益和偏移量的增益校正值和偏移量校正值；第一校正运算部，其利用存储在所述存储部中的增益校正值和偏移量校正值来校正由所述AD转换器转换的数字信号，并作为所述转矩检测信号来输出；以及第二校正运算部，其进行与所述第一校正运算部相同的校正运算处理。此外，所述监视部为运算逻辑监视部，其将同一信号输入到所述第一校正运算部和所述第二校正运算部，并比较两者的运算结果，监视所述第一校正运算部的运算逻辑是否正常地发挥功能。并且，在判断所述运算逻辑监视部是否在正常地工作时，通过向所述第二校正运算部输入与所述第一校正运算部不同的信号作为所述诊断用信号，并确认此时的两者的运算结果是否不同，确认所述运算逻辑监视部是否在正常地发挥功能。

此外，第12方式的特征在于，在判断所述运算逻辑监视部是否在正常地工作时，采用所述第一校正运算部的输入信号的反转信号作为输入到所述第二校正运算部中的与所述第一校正运算部不同的信号。

并且，第13方式的特征在于，所述信号处理部与一组所述线圈对对应地设置，并构成为根据所述线圈对的输出信号来输出主转矩信号和次转矩信号，根据包括所述监视部的异常诊断结果在内的诊断信息、所述主转矩信号和所述次转矩信号，检测所述转矩检测装置的异常。

此外，第14方式的特征在于，由所述监视部检测到异常时的所述次转矩信号是预先设定的固定值。

并且，第15方式的特征在于，所述信号处理部与两组所述线圈对对应地设置，并构成为分别根据所述线圈对的输出信号来输出主转矩信号，根据包括所述监视部的异常诊断结果在内的诊断信息和所述各主转矩信号，检测所述转矩检测装置的异常。

此外，第16方式的特征在于，所述信号处理部构成为：根据所述线圈对的输出信号来计算所述主转矩信号和次转矩信号，并仅输出所述主转矩信号，所述监视部的异常诊断结果是所述监视部通过比较所述主转矩信号与所述次转矩信号来监视所述信号处理部的异常的结果。

进而，第17方式的特征在于，所述诊断信息至少为如下所述的三种信息：所述监视部的异常诊断结果为正常；所述监视部的异常诊断结果为异常；以及正在通过所述初始诊断部进行初始诊断。

此外，第18方式的特征在于，在所述监视部的异常诊断结果为正常的情况下，所述诊断信息为固定周期的脉冲信号，在所述监视部的异常诊断结果为异常的情况下，所述诊断信息为高电平的信号，在正在通过所述初始诊断部进行初始诊断的情况下，所述诊断信息为低电平的信号。

此外，本发明的电动助力转向装置的第一方面的特征在于，具有：转矩检测装置，其检测输入到转向机构的转向转矩；电动机控制部，其至少根据由所述转矩检测装置检测出的转向转矩来对电动机进行驱动控制，以向转向系统施加减轻驾驶者的转向负担的转向辅助力；以及初始诊断部，其在所述电动机控制部对所述电动机的驱动控制之前，采用所述第1方式～第18方式中的任意一个方式所述的异常诊断方法来诊断所述转矩检测装置。

发明效果

根据本发明的转矩检测装置的异常诊断方法，能够进行初始诊断，在该初始诊断中，确认监视电路本身是否在正常地工作。因此，能够通过使用该异常诊断方法得到可靠性高的转矩检测装置。

此外，在本发明的电动助力转向装置中，能够使用上述异常诊断方法进行转矩检测装置的初始诊断，在确认到转矩检测装置可靠地进行正常工作后开始转向辅助控制。因此，能够提高转向辅助控制的稳定性和可靠性。

附图说明

图1是示出本实施方式的电动助力转向装置的整体结构图。

图2是示出转矩检测装置的结构的框图。

图3是构成转矩传感器的线圈周边图。

图4是用于说明初始诊断方法的概念的框图。

图5是示出初始诊断部执行的初始诊断处理步骤的流程图。

图6是示出励磁信号监视部的结构的图。

图7是示出励磁信号监视部的初始诊断用信号波形例的图。

图8是示出相位监视部的结构的图。

图9是示出相位监视部的初始诊断时的信号波形例的图。

图10是示出转矩信号监视部的结构的图。

图11是示出第2实施方式的转矩检测装置的结构的框图。

图12是构成转矩传感器的线圈周边图。

图13是示出异常检测部的具体的结构的框图。

图14是示出低通滤波器的截止频率和与9kHz时峰值的差电压之间的关系的特性线图。

图15是低通滤波器的滤波器输出的说明图。

图16是示出第3实施方式的监视部诊断部的框图。

图17是示出由监视部诊断部执行的初始诊断处理的流程图。

图18是示出转矩检测装置的另一结构的框图。

图19是示出第4实施方式的转矩检测装置的结构的框图。

图20是示出时钟监视部的结构的框图。

图21是示出第5实施方式的转矩检测装置的结构的框图。

图22是示出增益设定值和偏移设定值的图。

图23是示出转矩运算部的结构的框图。

图24是示出第6实施方式的转矩检测装置的结构的框图。

图25是示出诊断信号S的图。

图26是示出第6实施方式的转矩信号Tm、Ts的图。

图27是示出第7实施方式的转矩检测装置的结构的框图。

图28是示出第7实施方式的转矩信号Tm、Ts的图。

图29是示出第8实施方式的转矩检测装置的结构的框图。

图30是示出第8实施方式的诊断信号S1、S2的图。

图31是示出第8实施方式的转矩信号Tm1、Tm2的图。

具体实施方式

下面，根据附图说明本发明的实施方式。

（第1实施方式）

（结构）

图1是示出本实施方式的电动助力转向装置的整体结构图。

在图中，标号1是方向盘，由驾驶者作用于该方向盘1的转向力传递到具有输入轴2a和输出轴2b的转向轴2。该转向轴2的输入轴2a的一端与方向盘1联结，另一端经由后述的转矩检测装置30所具有的转矩传感器3而与输出轴2b的一端联结。

并且，传递到输出轴2b的转向力经由万向接头4而传递到中间轴5，并且，经由万向接头6而传递到小齿轮轴7。传递到该小齿轮轴7的转向力经由转向齿轮8而传递到拉杆9，使未图示的转向轮转向。在此，转向齿轮8构成为齿条与小齿轮形式，该齿条与小齿轮形式具有与小齿轮轴7联结的小齿轮8a和与该小齿轮8a啮合的齿条8b，转向齿轮8利用齿条8b将传递到小齿轮8a的旋转运动转换成直线前进运动。

向输出轴2b传递辅助转向力的转向辅助机构10与转向轴2的输出轴2b联结。该转向辅助机构10具备：减速齿轮11，其与输出轴2b联结；和电动机12，其与减速齿轮11联结，对转向系统产生辅助转向力。

转矩传感器3用于检测被施加到方向盘1而传递到输入轴2a的转向转矩，该转矩传感器3构成为与线圈对的阻抗的变化对应地检测通过未图示的扭力杆而被联结的输入轴2a与输出轴2b之间的相对位移（旋转位移）。从该转矩传感器3输出的转矩检测值T被输入到控制器15。

控制器15通过由车载的电池17（例如额定电压为12V）提供电源而工作。电池17的负极接地，其正极经由起动发动机的点火开关18而与控制器15连接，并且不经由点火开关18而直接与控制器15连接。

除了转矩检测值T以外，还有由车速传感器16检测出的车速检测值V也被输入到控制器15，进行将与这些值对应的转向辅助力施加到转向系统的转向辅助控制。具体而言，通过已知的步骤计算出用于通过电动机12产生上述转向辅助力的转向辅助转矩指令值，利用计算出的转向辅助转矩指令值和电动机电流检测值来对提供给电动机12的驱动电流进行反馈控制。

下面，对转矩检测装置30的结构详细地进行说明。

图2是示出转矩检测装置30的结构的框图。转矩检测装置30具备上述的转矩传感器3，在该图2中，示出了：信号处理电路（信号处理部）140，其对向构成转矩传感器3的线圈对提供励磁信号时的该线圈对的输出信号进行信号处理并输出转矩检测信号；和诊断装置160，其具备监视该信号处理电路140的各模块中的异常的监视部。

此外，图3中示出了转矩传感器3的线圈周边图，如图3所示，转矩传感器3包括由第一线圈22Aa和第二线圈22Ab组合成的线圈对、卷绕有线圈22Aa和22Ab的磁轭81、圆筒部件83、以与上述线圈对对置的方式设置于圆筒部件83的外周部的多个窗831、扭力杆84和传感器轴85。再者，扭力杆84、传感器轴85和转向轴2的输入轴2a及输出轴2b被同轴地配置。

信号处理电路140主要由时钟部、励磁部、传感器部、信号处理部和通信输出部构成。

时钟部具备例如由市场销售的时钟（石英振荡器等）构成的CLK 141。此外，时钟部具备计数器143，该计数器143基于从CLK 141输出的时钟信号和由SEL 142选择的指定频率（A[Hz]或B[Hz]）对上述时钟信号进行分频并将其转换成上述指定频率（励磁的频率）。计数器143输出的励磁脉冲被输入到构成励磁部的励磁波形生成部144。

励磁波形生成部144根据从计数器143输入的励磁脉冲生成在A[Hz]和B[Hz]中选择的频率的励磁信号，并将其输出到传感器部。在此，所生成的励磁信号被提供到构成传感器部的主桥接电路（桥接MAIN）145和次桥接电路（桥接SUB）149。

主桥接电路145具备由第一线圈和第二线圈构成的线圈对，当励磁信号被提供到该线圈对时，主差动放大器146将第一线圈与第二线圈之间的端子电压之差（端子电压差）放大后输出。该输出信号被输入到主整流平滑电路147，主整流平滑电路147对其进行整流和平滑后将其输出。低通滤波器（LPF）148从被平滑化的输出中除去噪声，并将其输出到构成信号处理部的转矩运算电路153。再者，由于次桥接电路149、次差动放大器150、次整流平滑电路151和LPF152的动作与从主桥接电路145到LPF148的动作相同，因此在此省略说明。

转矩运算电路153具备多路复用器（MUX）和AD转换器（ADC），根据从LPF148和152输出的信号（MAIN转矩值、SUB转矩值）求出转矩检测信号，并将其输出到构成通信输出部的通信输出电路154。通信输出电路154将通过转矩运算电路153求出的转矩检测信号输出到控制器（ECU）15。

此外，诊断装置160的监视部具备：励磁脉冲监视部161，其监视励磁脉冲；励磁信号监视部162，其监视励磁信号的波形（频率、占空比、形状、偏移、缩小和过大振荡等）；相位监视部163，其监视励磁信号的相位；差动振幅监视部164，其监视差动放大器150输出的信号的振幅；MUX/ADC监视部165，其监视转矩运算电路153的MUX和ADC的异常；转矩信号监视部166，其监视转矩运算电路153输出的转矩检测信号；和通信监视部167，其监视通信输出部154的异常。并且，在转向辅助控制实施中，通过这些监视部持续地进行各种监视处理，当检测出某些异常时，立即将该情况传递到ECU 15。

并且，诊断装置160具备用于诊断上述各监视部本身的初始诊断部168。该初始诊断部168在刚接通电源后（或者刚接通点火开关18后）、ECU 15侧开始转向辅助控制前进行工作，对各监视部本身是否在正常地工作进行初始诊断。依次以各监视部作为诊断对象进行该初始诊断。此外，在初始诊断中，通过建立初始诊断中标志等，使得ECU 15无法使用转矩传感器信号（使得无法实施转向辅助控制）。

当初始诊断部168开始初始诊断时，其对作为诊断对象的监视部交替地输入正常信号和异常信号作为初始诊断用信号，并确认该监视部是否在正常地工作。在此，正常信号是指，在将该信号作为监视对象信号时，正常地发挥功能的监视模块的诊断结果为“正常”（被诊断为正常）的信号，异常信号是指，在将该信号作为监视对象信号时，正常地发挥功能的监视模块的诊断结果为“异常”（被诊断为异常）的信号。

在通常的监视状态（持续诊断模式）下，如图4所示，接通开关SW1而将通常的监视对象信号（通常信号）输入到监视模块，并诊断该通常信号。

另一方面，在初始诊断时，根据切换信号来切换各开关SW1～SW3的接通/断开，从而将初始诊断用信号输入到监视模块。在本实施方式中，依次输入正常信号→异常信号→正常信号作为初始诊断用信号。在输入正常信号的情况下，接通开关SW2，在输入异常信号的情况下，接通开关SW3。

在诊断为正常时，监视模块的输出成为“0”，在诊断为异常时，监视模块的输出成为“1”，该监视模块的输出被输入到AND电路。AND电路取监视模块的输出与标志屏蔽Mask之间的AND，将其作为监视部的最终的输出信号来输出。在此，标志屏蔽Mask用于选定作为诊断对象的监视部，在持续诊断模式中，所有的监视模块的Mask成为“OFF（1）”。并且，在初始诊断模式中，仅作为诊断对象的监视模块的Mask成为“OFF（1）”，除此以外的不作为诊断对象的监视模块的Mask成为“ON（0）”。

图5是示出初始诊断部168执行的初始诊断处理步骤的流程图。如上所述，在刚接通电源后、ECU 15的转向辅助控制之前执行该初始诊断处理。

首先，在步骤S1中，初始诊断部168仅使初始诊断对象的监视模块的标志屏蔽为“OFF（1）”，使其它的监视模块的标志屏蔽为“ON（0）”。这样，通过仅使对象监视模块的标志屏蔽为“OFF（1）”，从而能够使其它的监视部的输出（图4中的AND输出）与监视模块的输出无关而为“0”（使监视模块的监视功能无效）。再者，需要标志屏蔽的监视模块为励磁脉冲监视部161、励磁信号监视部162、相位监视部163、差动振幅监视部164和转矩信号监视部166的监视模块。

然后，在步骤S2中，初始诊断部168通过向初始诊断对象的监视模块输入初始诊断用的正常信号（接通图4中的开关SW2）而成为初始诊断正常状态，然后进入到步骤S3。

在步骤S3中，初始诊断部168待机到初始诊断正常状态稳定为止后确认整个监视部的输出，判定是否能够确认整个输出为“0”且未产生异常。此时，在确认产生了异常的情况下，判断为该监视部的监视功能存在异常，进入到步骤S4，进行预定的异常时处理（通知通信输出电路154的异常等）后完成初始诊断处理。

另一方面，在上述步骤S3中能够确认未产生异常的情况下，进入到步骤S5，初始诊断部168通过向初始诊断对象的监视模块输入初始诊断用的异常信号（接通图4中的开关SW3）而切换到初始诊断异常状态。

然后，在步骤S6中，初始诊断部168待机到初始诊断异常状态稳定为止后确认整个监视部的输出，判定是否能够确认仅诊断对象的监视部的输出为“1”且发生了异常。此时，在无法确认发生了异常的情况下，判断为该监视部的监视功能存在异常而进入到上述步骤S4。

另一方面，在上述步骤S6中能够确认发生了异常的情况下，进入到步骤S7，初始诊断部168通过向初始诊断对象的监视模块输入初始诊断用的正常信号（接通图4中的开关SW2）而切换到初始诊断正常状态。

然后，在步骤S8中，初始诊断部168待机到初始诊断正常状态稳定为止后确认整个监视部的输出，判定是否能够确认整个输出为“0”且未发生异常。并且，在确认发生了异常的情况下，判断为该监视部的监视功能存在异常而进入到上述步骤S4。另一方面，在上述步骤S8中能够确认未发生异常的情况下，进入到步骤S9。

在步骤S9中，初始诊断部168判定整个监视部的初始诊断是否已结束，在存在未执行初始诊断的监视部的情况下，进入到上述步骤S1，以便切换初始诊断对象，在整个监视部的初始诊断已结束的情况下，直接完成初始诊断处理。

这样，由于具备诊断监视部本身的初始诊断功能，因此能够提高监视部的监视功能的可靠性。即，能够防止如下情况：尽管信号处理电路140发生了异常，但监视部未能检测到该异常，或尽管信号处理电路140是正常的，但监视部误检测为发生了异常。因此，能够防止产生由监视部的误检测而带来的不利状况。

（励磁信号监视部162的初始诊断）

下面，对励磁信号监视部162的初始诊断方法详细地进行说明。

图6是示出励磁信号监视部162的结构的图。在此，示出了与图4中的监视模块和AND电路对应的部分。

励磁信号监视部162监视励磁信号的波形，在持续诊断模式中，励磁波形生成部144输出的励磁信号作为通常信号而被输入到输入端子162a。此外，在初始诊断正常状态下，具有理想波形的励磁信号作为初始诊断用的正常信号而被输入到输入端子162a。并且，在初始诊断异常状态下，频率与上述正常信号不同的励磁信号（例如1/2频率）作为初始诊断用的异常信号而被输入到输入端子162a。

图7是示出初始诊断用信号波形的图，（a）示出了正常信号，（b）示出了异常信号。在该励磁信号监视部62中，通过分别对从监视对象信号成为阈值V1以上起到成为阈值V2以下为止的期间T1、和从成为阈值V2以下起到成为阈值V1以上为止的期间T2进行计数，并将它们与正常值进行比较来进行诊断。在此，例如使阈值V1为4.25V、使阈值V2为0.75V。

即，如图7所示，被输入到输入端子162a的信号被输入到比较器162b和162c。比较器162b将输入信号与阈值V1进行比较，在输入信号成为阈值V1以上时输出成为高电平的信号。此外，比较器162c将输入信号与阈值V2进行比较，在输入信号成为阈值V2以下时，输出成为高电平的信号。比较器162b、162c的输出信号分别被输入到计数器电路162d、162e。

计数器电路162d根据比较器162b、162c的输出信号，对从输入信号成为阈值V1以上起到成为阈值V2以下为止的期间T1进行计数，并将其结果输出到比较电路162f。此外，计数器电路162e根据比较器162b、162c的输出信号，对从输入信号成为阈值V2以下起到成为阈值V1以上为止的期间T2进行计数，并将其结果输出到比较电路162g。

比较电路162f将期间T1与正常值T0进行比较，在已进行计数的期间T1与正常值T0不同的情况下，输出成为“1”的信号。同样地，比较电路162g将期间T2与正常值T0进行比较，在已进行计数的期间T2与正常值T0不同的情况下，输出成为“1”的信号。比较电路162f、162g的输出信号被输入到OR电路162h。OR电路162h的输出被锁存电路162i锁存，并在由判定定时生成部162j指定的定时被输入到AND电路162k。

根据这样的结构，执行上述的图5中的初始诊断处理，当标志屏蔽=OFF（1）被输入到励磁信号监视部162的AND电路162k时，首先从输入端子162a输入图7（a）所示的正常信号。此时，在监视模块正常地发挥功能的情况下，从成为阈值V1以上起到成为阈值V2以下为止的期间T1和从成为阈值V2以下起到成为阈值V1以上为止的期间T2分别与正常值T0相等。因此，锁存电路162i的输出成为“0”，AND电路162k的输出也成为“0”。

另一方面，在监视模块未正常地发挥功能的情况下，从成为阈值V1以上起到成为阈值V2以下为止的期间T1和从成为阈值V2以下起到成为阈值V1以上为止的期间T2与正常值T0不同。因此，锁存电路162i的输出成为“1”，AND电路162k的输出也成为“1”。

这样，首先进行在初始诊断正常状态下的诊断，确认在输入了正常信号时是否正确地诊断为正常（AND电路162k的输出是否成为“0”）。那时，在AND电路162k的输出不是“0”的情况下，判断为励磁信号监视部162未正常地发挥功能。

当输入该正常信号时判断为AND电路162k的输出为“0”且励磁信号监视部162在正常地发挥功能时，接下来，在初始诊断异常状态下进行诊断。在该情况下，从输入端子162a输入图7（b）所示的异常信号。此时，在监视模块正常地发挥功能的情况下，从成为阈值V1以上起到成为阈值V2以下为止的期间T1和从成为阈值V2以下起到成为阈值V1以上为止的期间T2分别成为与正常值T0不同的值。因此，锁存电路162i的输出成为“1”，AND电路162k的输出也成为“1”。

另一方面，在监视模块未正常地发挥功能的情况下，有时从成为阈值V1以上起到成为阈值V2以下为止的期间T1和从成为阈值V2以下起到成为阈值V1以上为止的期间T2与正常值相等。在该情况下，锁存电路162i的输出成为“0”，AND电路162k的输出也成为“0”。

这样，接着初始诊断正常状态下的诊断之后进行在初始诊断异常状态下的诊断，在输入了异常信号时，确认是否正确地诊断为异常（AND电路162k的输出是否成为“1”）。那时，在AND电路162k的输出不是“1”的情况下，判断为励磁信号监视部162未正常地发挥功能。

并且，当输入该异常信号时判断为AND电路162k的输出为“1”且励磁信号监视部162在正常地发挥功能时，再次在初始诊断正常状态下进行诊断。即，从输入端子162a再次输入图7（a）所示的正常信号，确认是否正确地诊断为正常（AND电路162k的输出是否成为“0”）。此时，若在正常地进行初始诊断用信号的输入切换且励磁信号监视部162在正常地发挥功能，则正确地诊断为正常，但当未正常地进行初始诊断用信号的输入切换时，即使励磁信号监视部162在正常地发挥功能，也不诊断为正常。因此，通过在输入正常信号、异常信号之后再次输入正常信号而进行初始诊断，能够确认初始诊断功能是否在正常地工作。

如上述那样，作为励磁信号监视方法，采用如下方法：准备小于监视对象信号的最大值的阈值V1和大于监视对象信号的最小值的阈值V2（<V1），判定从成为阈值V1以上起到成为阈值V2以下为止的期间T1和从成为阈值V2以下起到成为阈值V1以上为止的期间T2是否分别与正常值相等。并且，采用频率与正常信号不同的信号作为初始诊断用的异常信号。这样，通过采用频率与正常信号不同的信号作为异常信号，能够使以异常信号作为监视对象信号时的上述期间T1和T2成为与正常值不同的值。因此，通过采用这样的信号能够适当地判别励磁信号监视部162是否在正常地发挥功能。

此外，能够使用励磁脉冲生成功能的1/2频率输出功能来生成初始诊断用的异常信号。这样，能够比较简易地生成适当的异常信号。

（相位监视部163的初始诊断）

下面，对相位监视部163的初始诊断方法详细地进行说明。

图8是示出相位监视部163的结构的图。在此，仅示出与图4中的监视模块对应的部分。

在该相位监视部163中，在持续诊断模式下，监视转矩检测信号与励磁信号之间的相位偏离。在线圈式的转矩传感器中，特别是在线圈传感器部发生了异常的情况下，有时转矩检测信号相对于励磁信号进行移相。在此，在励磁信号与转矩检测信号之间的相位偏离、且转矩检测信号产生了一定振幅以上的某振幅时，判断为转矩检测信号发生了异常。

即，如图8所示，该监视模块具备三个比较器163a～163c和输入有比较器163a～163c的输出的AND电路163d。比较器163a将从输入端子163e输入的励磁信号与阈值V3进行比较，在励磁信号成为阈值V3以上时输出成为高电平的信号。此外，比较器163b将从输入端子163e输入的励磁信号与阈值V4进行比较，在励磁信号成为阈值V4以下时输出成为高电平的信号。

并且，比较器163c将监视对象信号与阈值V3进行比较，在监视对象信号成为阈值V3以下时输出成为高电平的信号。在持续诊断模式中，将转矩检测信号作为监视对象信号输入到比较器163c（接通开关SW4）。此外，在初始诊断正常状态下，初始诊断用的正常信号成为监视对象信号，将励磁信号作为该正常信号输入到比较器163c（接通开关SW5）。并且，在初始诊断异常状态下，初始诊断用的异常信号成为监视对象信号，将经由移相电路163f而使励磁信号移相的信号作为该异常信号输入到比较器163c（接通开关SW6）。移相电路163f是将励磁信号的相位移动90度的电路，例如由运算放大器构成。

再者，阈值V3和V4分别设定在励磁信号的振幅的最小值到最大值之间，使V3<V4。在此，例如使阈值V3为1.75V，使阈值V4为2.75V。

并且，在此，对使正常信号（励磁信号）与异常信号之间的相位差为90度的情况进行说明，但相位差也可以在90度以外。

此外，关于AND电路163d的输出，对成为高电平的期间进行计数，并将其与正常值进行比较。并且，在成为高电平的期间为正常值以上时，表示转矩检测信号发生了异常的成为“1”的信号被输入到相当于图4中的AND电路的电路。

根据这样的结构，在持续诊断模式中，接通开关SW4，向比较器163c输入转矩检测信号。此时，在转矩检测信号相对于励磁信号未移相的正常时，AND电路163d的输出成为“0”。下面，对该正常时的动作详细地进行说明。

如图9（a）所示，比较器163a的输出（CP1输出）仅在励磁信号a成为阈值V3以上的期间成为高电平。此外，比较器163b的输出（CP2输出）仅在励磁信号a成为阈值V4以下的期间成为高电平。并且，比较器163c的输出（CP3输出）仅在监视对象信号（转矩检测信号b）成为阈值V3以下的期间成为高电平。因此，在转矩检测信号b相对于励磁信号a未移相的正常时，如图9（a）的最下段所示，不存在三个输出CP1～CP3全部成为高电平的期间。因此，AND电路163d的输出总成为“0”，判断为转矩检测信号b为正常。

另一方面，在发生转矩检测信号相对于励磁信号移相的异常时，存在AND电路163d的输出成为高电平的期间。如图9（b）所示，在监视对象信号（转矩检测信号b’）相对于励磁信号a移相90度的情况下，比较器163c的输出（CP3输出）在与正常时不同的定时成为高电平。在该情况下，存在三个比较器163a～163c的输出CP1～CP3全部成为高电平的期间，如图9（b）的最下段的区域α所示，产生AND电路163d的输出成为高电平的期间。并且，当该期间为正常值以上时，判断为转矩检测信号b’发生了异常。

这样，通过监视AND电路163d的输出，能够适当地判断监视对象信号是否相对于励磁信号进行了移相。

当执行上述的图5中的初始诊断处理并向相位监视部163输入标志屏蔽=OFF（1）时，首先，接通图8中的开关SW5，向比较器163c输入励磁信号作为初始诊断用的正常信号。即，励磁信号成为监视对象信号。当然，由于监视对象信号与励磁信号的相位相等，因此在监视模块正常地发挥功能的情况下，AND电路163d的输出总成为“0”。

另一方面，在监视模块未正常地发挥功能的情况下，误识别为监视对象信号相对于励磁信号进行了移相，AND电路163d的输出中存在成为高电平的期间。

这样，首先进行在初始诊断正常状态下的诊断，确认在输入了正常信号（励磁信号）时是否正确地诊断为正常（AND电路163d的输出是否总成为“0”）。那时，在AND电路163d的输出不是总为“0”的情况下，判断为相位监视部163未正常地发挥功能。

当输入该正常信号时判断为AND电路163d的输出总为“0”且相位监视部163正常地发挥功能时，接下来，在初始诊断异常状态下进行诊断。在该情况下，接通图8中的开关SW6，向比较器163c输入使励磁信号移相的信号作为初始诊断用的异常信号。此时，由于监视对象信号与励磁信号的相位不同，因此在监视模块正常地发挥功能的情况下，AND电路163d的输出中存在成为高电平的期间。

另一方面，在监视模块未正常地发挥功能的情况下，有时误识别为监视对象信号与励磁信号的相位相等，AND电路163d的输出总成为“0”。

这样，接着初始诊断正常状态下的诊断之后进行在初始诊断异常状态下的诊断，确认在输入了异常信号时是否正确地诊断为异常（AND电路163d的输出是否成为高电平）。那时，在AND电路163d的输出总为“0”的情况下，判断为相位监视部163未正常地发挥功能。

并且，当输入该异常信号时判断为AND电路163d的输出中存在成为高电平的期间且相位监视部163正常地发挥功能时，再次在初始诊断正常状态下进行诊断。即，接通图8中的开关SW5，向比较器163c再次输入励磁信号作为初始诊断用的正常信号，确认是否正确地诊断为正常（AND电路163d的输出是否总成为“0”）。

如上述那样，作为相位监视方法，采用如下方法：准备在励磁信号成为阈值V3以上的期间、励磁信号成为阈值V4以下的期间和监视对象信号成为阈值V3以下的期间输出分别成为高电平的三个比较器163a～163c，判定三个比较器163a～163c的输出全部成为高电平的期间是否为正常值以上。并且，作为初始诊断用的异常信号，采用相位与正常信号不同的信号。这样，通过采用相位与正常信号不同的信号作为异常信号，从而在以异常信号作为监视对象信号的情况下，能够产生三个比较器163a～163c的输出全部成为高电平的期间。

此时，通过使正常信号与异常信号之间的相位差成为例如90度，从而在以异常信号作为监视对象信号的情况下，能够可靠地使三个比较器163a～163c的输出全部成为高电平的期间为正常值以上。因此，通过采用这样的信号，能够适当地判别相位监视部163是否正常地发挥功能。此外，由于通过经由移相电路使正常信号移相而生成异常信号，因此能够比较简易地得到适当的异常信号。

（MUX/ADC监视部165的初始诊断）

下面，对MUX/ADC监视部165的初始诊断方法详细地进行说明。

图10是示出MUX/ADC监视部165的结构的图。在此，仅示出与图4中的监视模块对应的部分。

在该MUX/ADC监视部165中，在ADC输出值与期待值不同的情况下，判断为MUX和ADC发生了异常而输出成为“1”的信号。在此，采用通常使用范围（0～VCC）中的多个电压值（VCC*1/2、VCC*1/3、VCC*2/3、VCC*3/3、VCC*0/3）作为监视对象信号，将这些ADC输出值与各自的期待值进行比较。

即，如图10所示，该监视模块具备MUX 165a和ADC 165b。除了输入主转矩值和次转矩值以外，在持续诊断模式下，还向MUX 165a输入VCC*1/3、VCC*2/3、VCC*1/2、VCC*3/3、VCC*0/3。并且，MUX 165a根据Mux选择信号依次选择这些信号并输出到ADC 165b。ADC 165b对从MUX 165a输入的信号进行AD转换，并将其输出到与输入信号对应的锁存电路165c。

将由锁存电路165c锁存的主转矩值和次转矩值输出到前述的通信输出电路154。另一方面，由锁存电路165c锁存的各电压值的ADC的输出值被输出到比较电路165d。比较电路165d将各ADC输出值与期待值进行比较，并将其结果输出到OR电路165e。在各ADC输出值的至少一个为“1”时，OR电路165e的输出成为“1”。OR电路165e的输出通过锁存电路165f被锁存，并在通过判定定时生成部165g指定的定时被输入到相当于图4中的AND电路的电路。

在初始诊断正常状态下，向MUX 165a的各输入端子输入与持续诊断模式相等的电压值（VCC*1/3、VCC*2/3、VCC*1/2、VCC*3/3、VCC*0/3）作为初始诊断用的正常信号，并将它们作为监视对象信号来监视ADC输出值。

另一方面，在初始诊断异常状态下，从MUX 165a的各输入端子输入与持续诊断模式不同的电压值作为初始诊断用的异常信号，并将它们作为监视对象信号来监视ADC输出值。

即，在MUX 165a的前段设有开关SW7～SW11作为异常发生电路，所述开关SW7～SW11能够根据输入信号选择指令来切换接通/断开。在此，上述输入信号选择指令为如下所述的指令信号：在持续诊断模式和初始诊断正常状态下接通各开关的下段，在初始诊断异常状态下，接通各开关的上段。

根据这样的结构，在初始诊断异常状态下，VCC*1/3和VCC*2/3、VCC*3/3和VCC*0/3被交替地输入到MUX 165a，并且从VCC*1/2的输入端子输入VCC*2/3。因此，当在该状态下监视ADC输出值时，比较电路165d的输出值成为表示异常的“1”，OR电路165e的输出也成为表示异常的“1”。

在转矩输出为0时（中立时），转矩输出值与1/2VCC相等。此外，即使MUX 165a或ADC 165b发生异常，ADC输出值也与中立时相同。因此，在MUX 165a或ADC 165b发生异常的情况下，即使实际上完成了转矩输出，也有可能误检测为是中立状态。此外，在初始诊断中，在仅使用1/2VCC作为正常信号的情况下，即使MUX 165a或ADC 165b发生异常，也会误判断为是正常。

因此，在本实施方式中，实施不仅在1/2VCC还在1/3VCC或2/3VCC等通常使用的区域的初始诊断。由此，能够适当地诊断MUX/ADC监视部165是否正常地发挥功能。因此，能够防止尽管实际上完成了转矩输出还是误检测为是中立状态的情况。

如上述那样，在刚接通电源后、ECU侧开始控制前，实施监视信号处理电路140的监视部本身的初始诊断，并向ECU侧报知已确认所有的监视部正常地工作后，开始转矩传感器20的功能和ECU侧的转向辅助控制。由此，能够提高监视部的可靠性并抑制监视部的误检测。因此，能够进行采用了高可靠性的转矩检测装置30的转向辅助控制，并能够提高控制的稳定性和可靠性。

此外，作为监视部的初始诊断方法，采用如下方法：交替地输入正常信号和异常信号，确认在输入正常信号时诊断为正常、在输入异常信号时诊断为异常，因此能够适当地确认该监视部在正常地工作。并且，由于在输入正常信号、异常信号之后再次输入正常信号来进行初始诊断，因此还能够适当地确认是否正常地进行初始诊断用信号的输入切换等初始诊断功能是否在正常地工作。

（变形例）

另外，在上述第1实施方式中，还能够设置如下所述的选择功能：在构成了备用功能的冗长系统的情况下，不采用发生异常侧的系统。

（第2实施方式）

接着，说明本发明的第2实施方式。

在该第2实施方式中，转矩检测装置30的结构与上述的第1实施方式中的不同。

图11是示出转矩检测装置30的结构的框图。转矩检测装置30具备上述的转矩传感器20。该转矩传感器20具备两组线圈对22A、22B。此外，图12中示出了转矩传感器20的线圈周边图，如图12所示，转矩传感器20包括第一磁轭81A、第二磁轭81B、圆筒部件83、以与线圈对22A、22B对置的方式设置于圆筒部件83的外周部的多个窗831、扭力杆84和传感器轴85。再者，扭力杆84、传感器轴85和转向轴2的输入轴2a及输出轴2b同轴地配置。

线圈对（第一线圈对）22A由同一规格的一对线圈22Aa和22Ab组合而构成线圈对，如图12所示，配置在圆筒形状的第一磁轭81A内。同样地，线圈对（第二线圈对）22B由同一规格的一对线圈22Ba和22Bb组合而构成线圈对，如图12所示，配置在圆筒形状的第二磁轭81B内。

转矩检测装置30设置成与第一线圈对22A和第二线圈对22B分别对应，具备对各线圈对的输出信号进行信号处理的信号处理电路（信号处理部）59A和59B。信号处理电路59A和59B设置在控制器15内。

此外，转矩检测装置30具备时钟信号产生电路（CLK）62A和62B，该时钟信号产生电路（CLK）62A和62B输出时钟信号，该时钟信号成为通过励磁信号生成部60A和60B生成的正弦波的源。通过该时钟信号产生电路62A和62B产生的时钟信号被提供给励磁信号生成部60A和60B。

在此，应用例如CR振荡器这样的低价的时钟振荡器作为时钟信号产生电路62A和62B。在该CR振荡器中，有时产生超过允许频率范围（例如±20%）的频率变动。

因此，需要异常检测部64A和64B，该异常检测部64A和64B检测通过时钟信号产生电路62A和62B产生的时钟信号的频率变动是否在允许范围内。

如图13所示，该异常检测部64A和64B分别具备：低通滤波器（监视用低通滤波器）68，其被提供从励磁信号生成部60A和60B输出的正弦波信号；和时钟频率变动监视部69，其检测从该低通滤波器68输出的滤波器输出VF的振幅变动，从而检测时钟信号的频率变动。

低通滤波器68由电阻R1和电容器C1构成。该低通滤波器68的截止频率fc例如被设定成6kHz附近的值，使基于例如被设定成9kHz的频率的时钟信号的正弦波信号衰减。在此，将低通滤波器68的截止频率fc设定成6kHz附近的值的理由在于，例如相对于9kHz的励磁信号，在监视±20%的频率变动幅度的情况下，一阶低通滤波器68的截止频率fc与下述的差电压之间的关系成为图14所示的那样，上述的差电压为与9kHz时的峰值的差电压，在从9kHz的－20%即7.2kHz到9kHz的范围中，如特性曲线L1所示那样，在5895Hz处，差电压成为峰值。另一方面，在从9kHz到9kHz的＋20%即10.8kHz的范围中，如特性曲线L2所示那样，在6631Hz处，差电压成为峰值。因此，通过选择特性曲线L1和L2的峰值的大致中间即6kHz作为在监视±20%的频率变动幅度的情况下的低通滤波器68的截止频率fc，从而能够高效地将频率变动置换成振幅变动。

这样，如图15（a）～（d）所示，通过利用低通滤波器68使由高频率的正弦波构成的励磁信号衰减，从而低通滤波器68的滤波器输出VF的时钟信号的频率变动显现为振幅变动。即，当设定时钟信号的频率变动为±20%以内是允许范围时，则在时钟信号的频率变动为±20%以内时，如图15（b）所示，滤波器输出VF的上侧半波中的峰值集中在上限电压设定值VH（例如3.87V）和下限电压设定值VL（例如3.55V）的范围内。相对于此，在时钟信号的频率相对于基准频率fb低20%以上的情况下（fb-fb×20%），如图15（c）所示，滤波器输出VF的峰值超过上限电压设定值VH而成为上限异常。相反地，在时钟信号的频率相对于基准频率fb高20%以上的情况下（fb＋fb×20%），如图15（d）所示，滤波器输出VF的峰值低于下限电压设定值VL而成为下限异常。

因此，通过利用时钟频率变动监视部69判定低通滤波器68的滤波器输出VF的峰值电压是否在上限电压限定值VH和下限电压设定值VL的正常范围内，从而能够准确地检测出时钟信号的频率变动是否在允许范围内。

因此，如图13所示，时钟频率变动监视部69由窗口比较器69a和与该窗口比较器69a的输出侧连接的逻辑电路69b构成。

窗口比较器69a具有对直流电源进行分压的分压电路VD和两个比较器CP1及CP2。分压电路VD具有在直流电源端子VDD与接地之间串联连接的三个电阻R1、R2和R3。从电阻R1与R2的连接点可得到前述的上限电压设定值VH，从电阻R2与R3的连接点可得到前述的下限电压设定值VL。

在比较器CP1中，低通滤波器68的滤波器输出VF输入到非反转输入侧，从分压电路VD输出的上限电压设定值VH输入到反转输入侧。此外，在比较器CP2中，低通滤波器68的滤波器输出VF输入到反转输入侧，从分压电路VD输出的下限电压设定值VL输入到非反转输入侧。

因此，在滤波器输出VF的上侧半波的峰值从窗口比较器69a进入到上限电压设定值VH与下限电压设定值VL之间的正常电压范围内时，如图15（b）所示，比较器CP1的输出信号Scp1在滤波器输出VF超过下限电压设定值VL期间成为低电平，比较器CP2的输出信号Scp2低于上限电压设定值VH，因此成为高电平。

此外，如图15（c）所示，在滤波器输出VF的上侧半波的峰值超过上限电压设定值VH的情况下，比较器CP1的输出信号Scp1在滤波器输出VF超过上限电压设定值VH期间成为高电平，比较器CP2的输出信号Scp2也在滤波器输出VF超过下限电压设定值VL期间成为高电平。

并且，如图15（d）所示，在滤波器输出VF的上侧半波的峰值低于上限电压设定值VH的情况下，比较器CP1的输出信号Scp1和比较器CP2的输出信号Scp2均维持低电平。

这样，在时钟信号的频率成分处于正常范围内时，比较器CP1的输出信号Scp1成为低电平，比较器CP2的输出信号Scp2成为高电平。

并且，逻辑电路69b由与非门NG1和与非门NG2构成，比较器CP1的输出信号Scp1输入到与非门NG1的两个输入侧，与非门NG1的输出信号和比较器CP2的输出信号Scp2输入到与非门NG2的两个输入侧。

因此，在逻辑电路69b中，逻辑信号的频率成分在正常范围内时，从与非门NG2输出低电平的检测信号，在成为时钟信号的频率成分低于或超过正常范围的频率变动大的异常状态时，从与非门NG2输出高电平的检测信号。

另一方面，构成第一线圈对22A的线圈22Aa、22Ab的其中一个端子分别经由电阻61Aa、61Ab而与励磁信号生成部60A连接。此外，构成第一线圈对22A的线圈22Aa、22Ab的另一个端子接地。由此，由线圈22Aa、22Ab和电阻61Aa、61Ab构成桥接电路。

同样地，构成第二线圈对22B的线圈22Ba、22Bb的其中一个端子分别经由电阻61Ba、61Bb而与励磁信号生成部60B连接。此外，构成第二线圈对22B的线圈22Ba、22Bb的另一个端子接地。由此，由线圈22Ba、22Bb和电阻61Ba、61Bb构成桥接电路。

第一线圈对22A的输出信号即桥接电路的差分信号被输出到信号处理电路59A。第二线圈对22B的输出信号即桥接电路的差分信号被输出到信号处理电路59B。

信号处理电路59A具有差动放大器51A、整流/平滑电路52A和噪声去除滤波器54A。此外，信号处理电路59B具有差动放大器51B、整流/平滑电路52B和噪声去除滤波器54B。

差动放大器51A将构成第一线圈对22A的线圈22Aa、22Ab的输出差、即线圈22Aa、22Ab的端子电压之差（端子电压差）放大后输出。整流/平滑电路52A对差动放大器51A的输出进行整流和平滑后将其输出。通过使整流/平滑电路52A的输出通过噪声去除滤波器54A而去除噪声，其结果被输入到转矩运算部56A。

再者，由于信号处理电路59B具有与信号处理电路59A相同的结构，因此在此省略说明。

此外，转矩运算部56A和56B根据噪声去除滤波器54A和噪声去除滤波器54B的输出（例如平均值）进行预定的运算来求出转向系统产生的转向转矩。电动机控制部57设置在ECU内，根据转矩运算部56A和56B的运算结果将能够产生减轻驾驶者的转向转矩的转向辅助转矩的驱动电流提供给电动机12。

转矩检测装置30因由第一线圈对22A和信号处理电路59A构成的第一转矩检测系统、和由第二线圈对22B和信号处理电路59B构成的第二转矩检测系统而冗长化。在图1所示的电动助力转向装置中，通常根据由第一转矩检测系统或第二转矩检测系统检测出的转向转矩来控制电动机12，以便进行转向辅助控制。另一方面，在第一转矩检测系统或第二转矩检测系统产生不佳状况的情况下，切换到未产生不佳状况的系统来继续检测转向转矩，继续转向辅助控制。

此外，由于检测转向转矩的功能的异常给转向辅助控制带来很大的影响，因此在实施控制器15的转向辅助控制时，持续地由前述的异常检测部64A和64B监视时钟信号的频率变动的异常。

在该异常检测部64A和64B中，如上述那样，具备低通滤波器68和具有窗口比较器69a的时钟频率变动监视部69。并且，利用时钟频率变动监视部69检测时钟信号的频率变动作为低通滤波器68的滤波器输出VF的振幅变动。在时钟频率为正常时，从时钟频率变动监视部69输出的输出信号成为低电平。并且，当时钟频率脱离正常范围时，从时钟频率变动监视部69输出的输出信号成为高电平。

通常，为了监视时钟频率的精度，采用如下方法：另外设置监视用的时钟信号产生电路，根据两者的差来监视时钟频率的正确性。然而，在采用该方法的情况下，为了监视时钟信号产生电路62A和62B的时钟频率的精度，必须准备高精度的时钟作为监视用的时钟，成本增加，并且在高精度的时钟信号产生电路产生异常的情况下，无法检测出该高精度的时钟信号产生电路的异常。

相对于此，在本实施方式中，能够应用低价的CR振荡器作为时钟信号产生电路62A和62B，能够利用低通滤波器68和由窗口比较器69a构成的时钟频率变动监视部69进行该情况下的时钟频率的监视。因此，不需要另外设置高价的时钟信号产生电路用于监视，能够削减那部分的成本。

再者，在上述第2实施方式中，对具有由电阻RO和电容器C0构成的一阶滤波器结构作为低通滤波器68的情况进行了说明，但不限于此，通过构成具有二阶以上的滤波器阶数的滤波器结构，能够进一步使图15（a）所示的衰减特性成为急剧的衰减特性，并能够进一步提高由频率变动导致的滤波器输出VF的振幅变动幅度或构成低通滤波器的元件精度的设计值的自由度。

此外，如图16所示，在异常检测部64A和64B设置有具有初始诊断功能的监视部诊断部71A和71B，该监视部诊断部71A和71B用于诊断时钟频率变动监视部69是否在正常地工作。

该初始诊断在控制器15刚接通电源后（或刚接通点火开关18后）、控制器15侧开始转向辅助控制之前工作。再者，在初始诊断中，通过建立初始诊断中标志等，使得控制器15无法使用转矩传感器信号（使得无法实施转向辅助控制）。

如图16所示，监视部诊断部71A（或71B）在时钟信号产生电路62A（或62B）与励磁信号生成部60A（或60B）之间具有时钟频率选择电路72A（或72B）。该时钟频率选择电路72A（或72B）具备：三个开关SWa、SWb和SWc，它们并联连接，一端与时钟信号产生电路62A（或62B）连接；以及分频电路73a、73b和73c，它们单独地与这些开关SWa、SWb和SWc的另一端连接。并且，从分频电路73a、73b和73c输出的时钟信号被输入到励磁信号生成部60A（或60B）。

在此，分频电路73a形成通常使用的前述9kHz的基准频率fb的通常时钟信号CPu。此外，分频电路73b形成异常低频率时钟信号CPaL，该异常低频率时钟信号CPaL被设定成比低于通常时钟信号CPu的允许下限范围（－20%）低的频率。并且，分频电路73c形成异常高频率时钟信号CPaH，该异常高频率时钟信号CPaH被设定成：与通常时钟信号CPu相比，频率高于允许上限范围（＋20%）的频率。

此外，监视部诊断部71A（或71B）包括时钟频率变动监视部69的窗口比较器69a的比较器CP1和CP2。在此，在利用励磁信号生成部60A、60B将前述的异常低频率时钟信号CPaL转换成正弦波后，向比较器CP1输入图15（b）所示的预定的高设定电压V1，该预定的高设定电压V1低于从低通滤波器68输出的滤波器输出VF的上侧半波的峰值（低于上限电压设定值VH）并高于下限电压设定值VL。此外，在利用励磁信号生成部60A、60B将前述的异常高频率时钟信号CPaH转换成正弦波后，向比较器CP2输入图15（b）所示的预定的低设定电压V2，该预定的低设定电压V2高于从低通滤波器68输出的滤波器输出VF的下侧半波的峰值。

并且，比较器CP1的比较输出被输入到根据励磁信号的振幅的上侧进行诊断的上侧半波诊断部74U，比较器CP2的比较输出被输入到根据励磁信号的振幅的下侧进行诊断的下侧半波诊断部74L。

上侧半波诊断部74U具有计数器75U，所述计数器75U输入有比较器CP1的比较输出，对其高电平的期间时钟信号进行计数。在利用励磁信号生成部60A（或60B）将前述的异常低高频率时钟信号CPaL转换成正弦波后，该计数器75U的计数值CU被输入到比较器CPU 1和CPU2，所述比较器CPU 1和CPU2输入有与从低通波滤器68输出的滤波器输出VF的上侧半波为预定的高设定电压V1以上的期间对应的成为计数值CU的异常时钟期间T1。

在此，在比较器CPU 1中，在异常时钟期间T1大于计数值CU时，输出高电平的比较信号。在比较器CPU2中，在正常时钟期间T1小于计数值CU时，输出高电平的比较信号。

从比较器CPU 1和CPU2输出的比较信号被提供到锁存电路77U，利用该锁存电路77U，根据判定定时生成电路78U提供的定时信号锁存比较信号。

通过该锁存电路77U锁存的锁存信号被提供到与门79U，所述与门79U输入有仅在初始诊断时成为高电平的屏蔽信号，在该与门79U的输出为低电平时，正常标志Fn1被重置成表示异常的“0”，在与门79U的输出为高电平时，正常标志Fn1被设置成表示正常的“1”。

下侧半波诊断部74L具有计数器75L，所述计数器75L输入有比较器CP2的比较输出，对其高电平的期间时钟信号进行计数。在利用励磁信号生成部60A（或60B）将前述的异常高频率时钟信号CPaH转换成正弦波后，该计数器75L的计数值CL被输入到比较器CPL1和CPL2，所述比较器CPL1和CPL2输入有与从低通波滤器68输出的滤波器输出VF的下侧半波为预定的低设定电压V2以下的期间对应的、成为计数值CL的异常时钟期间T2。

在此，在比较器CPL 1中，在异常时钟期间T2大于计数值CL时，输出高电平的比较信号。在比较器CPL2中，在异常时钟期间T2小于计数值CL时，输出高电平的比较信号。

从比较器CPL1和CPL2输出的比较信号被提供到锁存电路77L，利用该锁存电路77L，根据判定定时生成电路78L提供的定时信号锁存比较信号。

通过该锁存电路77L锁存的锁存信号被提供到与门79L，所述与门79L输入有仅在初始诊断时成为高电平的屏蔽信号，在该与门79L的输出为低电平时，正常标志Fn2被重置成表示异常的“0”，在与门79L的输出为高电平时，正常标志Fn2被设置成表示正常的“1”。

在通常的监视状态（持续诊断模式）下，如图16所示，接通开关SWa而将通常时钟信号输入到励磁信号生成部60A（或60B）来监视时钟信号的频率变动。

另一方面，在初始诊断时，通过根据切换信号切换各开关SWa～SWc的接通和断开，从而将初始诊断用信号输入到监视部诊断部71A（或71B）。在本实施方式中，依次输入正常信号→异常信号→正常信号作为初始诊断用信号。在输入正常信号时，接通开关SWa，在输入异常信号时，依次接通开关SWb和开关SWc。

图17是示出监视部诊断部71A和71B执行的初始诊断处理步骤的流程图。如上所述，在刚接通电源后、ECU 15的转向辅助控制之前执行该初始诊断处理。

首先，在步骤S11中，监视部诊断部71A和71B将标志屏蔽设为“OFF（高电平）”。

然后，在步骤S12中，监视部诊断部71A和71B通过利用时钟信号选择部72A和72B选择通常时钟信号CPu（接通图16中的开关SWa）而成为初始诊断正常状态，然后进入到步骤S13。

在步骤S13中，监视部诊断部71A和71B待机到初始诊断正常状态稳定后，判定是否为正常标志Fn1和Fn1均被设置成“1”的正常状态。

此时，在发生低频率异常（或高频率异常）时，在上侧半波诊断部74U（或下侧半波诊断部74L）中，计数器75U（或75L）的计数值CU（或CL）与提供到比较器CPU1和CPU2（或CPL1和CPL2）的异常时钟期间T1（或T2）相等。因此，比较器CPU1和CPU2（或CPL1和CPL2）的比较输出成为低电平。因此，该低电平的比较输出根据来自判定定时生成电路78U（或78L）的定时信号被锁存电路77U（或77L）锁存。其结果是，与门79U（或79L）的输出成为低电平，正常标志Fn1（或Fn2）被重置成表示异常的“0”。

相反地，在下侧半波诊断部74L（或74U）中，计数器75L（或75U）的计数值CL（或CU）成为比被提供到比较器CPL1和CPL2（或CPU1和CPU2）的异常时钟期间T2（或T1）大的值（或小的值）。因此，比较器CPU1（或CPL2）的比较输出成为高电平。因此，该高电平的比较输出根据来自判定定时生成电路78L（或78U）的定时信号被锁存电路77L（或77U）锁存。其结果是，与门79L（或79U）的输出成为高电平，正常标志Fn1（或Fn2）被设置成表示正常的“1”。

因此，正常标志Fn1（或Fn2）被重置成“0”，正常标志Fn2（或Fn1）被设置成“1”，因此判断为时钟频率变动监视部69的监视功能存在高频率异常（或者低频率异常），进入到步骤S14，进行预定的异常时处理（通过通信输出电路报知异常等）后，结束初始诊断处理。

另一方面，在由于上侧半波诊断部74U和下侧半波诊断部74L的正常标志Fn1和Fn2均被设置成“1”而能够确认在上述步骤S13中未发生异常的情况下，进入到步骤S15，监视部诊断部71A和71B通过利用时钟信号选择电路72A和72B选择初始诊断用的异常低频率时钟信号CPaL（接通图16中的开关SWb）而切换到初始诊断低频率异常状态。

接下来，在步骤S16中，监视部诊断部71A和71B待机至初始诊断低频率异常状态稳定为止之后，读入下侧半波诊断部74H的正常标志Fn1，判定该正常标志Fn1是否被重置成“0”而能够确认发生了异常。此时，在无法确认正常标志Fn1被设置成“1”而发生了异常的情况下，判断为时钟频率变动监视部69的监视功能存在异常，进入到上述步骤S14。

另一方面，当在上述步骤S16中正常标志Fn1被重置成“0”而能够确认发生了异常的情况下，进入到步骤S17。在该步骤S17中，监视部诊断部71A和71B通过利用时钟信号选择电路72A和72B选择初始诊断用的异常高频率时钟信号CPaH（接通图16中的开关SWc）而切换到初始诊断高频率异常状态。

接下来，在步骤S18中，监视部诊断部71A和71B待机至初始诊断高频率异常状态稳定为止之后，读入上侧半波诊断部74L的正常标志Fn2，判定该正常标志FQN2是否被重置成“0”而能够确认发生了异常。此时，在无法确认正常标志Fn2被重置成“1”而产生了异常的情况下，判断为时钟频率变动监视部69的监视功能存在异常，进入到上述步骤S14。

另一方面，当在上述步骤S18中正常标志Fn2被重置成“0”而能够确认发生了异常的情况下，进入到步骤S19，监视部诊断部71A和71B通过利用时钟信号选择电路72A和72B选择通常时钟信号CPu（接通图16中的开关SWa）而切换到初始诊断正常状态。

接下来，在步骤S20中，监视部诊断部71A和71B待机至初始诊断正常状态稳定为止之后，判定是否与上述步骤S13同样，正常标志Fn1和Fn2均被设置成“1”而能够确认未发生异常。并且，在正常标志Fn1（或Fn2）被重置成“0”而确认发生了异常的情况下，判断为时钟频率变动监视部69的监视功能存在异常，进入到上述步骤S14。

另一方面，当在上述步骤S20中正常标志Fn1和Fn2均被设置成“1”而能够确认未发生异常的情况下，进入到步骤S21。

在步骤S21中，监视部诊断部71A和71B判定是否所有的初始诊断已结束，在未结束所有的初始诊断的情况下，返回到上述步骤S11，在初始诊断已结束的情况下直接结束初始诊断处理。

这样，由于具备诊断时钟频率变动监视部69本身的初始诊断功能，因此能够提高时钟频率变动监视部69的监视功能的可靠性。

此外，接着初始诊断正常状态下的诊断之后，进行在初始诊断异常状态下的诊断，确认在输入异常时钟信号CPaL（或CPaH）时是否正确地诊断为异常（与门79U（或79L）的输出是否成为低电平）。那时，在与门79U（或79L）的输出不是低电平而是高电平的情况下，判断为时钟频率变动监视部69未正常地发挥功能。

并且，当在输入该异常时钟信号的CPaL（或CPaH）时与门79U（或79L）的输出为低电平、判断为时钟频率变动监视部69在正常地发挥功能时，再次在初始诊断正常状态下进行诊断。即，从时钟频率选择电路72A和72B再次输入通常时钟信号CPu，确认是否正确地判断为正常（与门79U和79L的输出是否成为高电平）。此时，若正常地进行初始诊断用信号的输入切换、时钟频率变动监视部69在正常地发挥功能，则正确地诊断为正常，但当未正常地进行初始诊断用信号的选择时，即使时钟频率变动监视部69正常地发挥功能，也不诊断为正常。在该情况下，通过在输入通常时钟信号CPu、异常时钟信号CPaL和CPaH后再次输入通常时钟信号CPu来进行初始诊断，从而能够确认初始诊断功能在正常地工作。

如上述那样，作为时钟频率变动监视部69的诊断方法，准备比输入的滤波器输出VF的上侧半波的正常范围的峰值高些的设定电压V1和比输入的滤波器输出VF的下侧半波的异常时的峰值高的设定电压V2，并准备通常时钟信号CPu和异常时钟信号CPaL、CPaH。

并且，当在选择通常时钟信号CPu时成为设定电压V1以上的期间与预先设定的异常时钟期间T1不一致、成为设定电压V2以下的期间与预先设定的异常时钟期间T2也不一致的情况下，判断为时钟频率变动监视部69是正常的。此外，当在选择异常低频率时钟信号CPaL时成为设定电压V1以上的期间与预先设定的异常时钟期间T1不一致的情况下，判断为时钟频率变动监视部69是正常的。此外，在选择异常高频率时钟信号CPaH时，在成为设定电压V2以下的期间与预先设定的异常时钟期间T2不一致的情况下，判断为时钟频率监视部65是正常的。

通过应用该诊断方法，能够适当地判别时钟频率变动监视部69是否在正常地发挥功能。此外，在时钟频率变动监视部69为异常时，能够适当地判别是向正侧超过允许范围的高频率异常还是向负侧超过允许范围的低频率异常。

（变形例）

再者，在上述第2实施方式中，对向比较器CPU1、CPU2输入彼此相等的正常时钟周期T1的情况进行了说明，但不限于此，也可以设输入到比较器CPU1的正常时钟周期为T1＋α（α为确定死区宽度的预定值）、设输入到比较器CPU2的正常时钟周期为T1－α而在正常时钟周期设置±α的死区。同样地，关于比较器CPL1、CPL2，也可以设输入到比较器CPL1的异常时钟周期为T2＋β（β为确定死区宽度的预定值）、设输入到比较器CPL2的异常时钟周期为T2－β而在异常时钟周期设置±β的死区。

此外，在上述第2实施方式中，对在通过监视部诊断部71A和71B进行诊断的情况下应用异常低频率时钟信号CPaL和异常高频率时钟信号CPaH这两个异常时钟信号的情况进行了说明，但不限于此，也可以省略异常低频率时钟信号CPaL和异常高频率时钟信号CPaH中的一方而仅判定监视部诊断部71A和71B是正常还是异常。

此外，作为提供到包含线圈对的桥接电路的励磁信号，可以替代如上所述那样从励磁信号生成部60A和60B提供共同频率的励磁信号的情况，而从励磁信号生成部60A和60B生成不同频率的励磁信号并提供到桥接电路，在该情况下，可以在信号处理电路57A和57B的整流/平滑电路52A和52B与噪声去除滤波器54A和54B之间夹设用于防止干扰的低通滤波器，去除线圈对的电磁干扰。

此外，在上述第2实施方式中，对转矩传感器20具有两组线圈对22A和22B并构成为二重系统的情况进行了说明，但不限于此，可以如图3所示，在磁轭81A上卷绕线圈22Aa和22Ab来设为一组线圈对，并对应于此，如图18所示，使转矩检测电路30省略一个桥接电路，并且省略信号处理电路58A和59B中的一个、例如59B来构成为一重系统。

（第3实施方式）

接着，说明本发明的第3实施方式。

在该第3实施方式中，转矩检测装置30的结构与上述的第1实施方式中的不同。

图19是示出转矩检测装置30的结构的框图。转矩检测装置30设置成与第一线圈对22A和第二线圈对22B分别对应，具备对各线圈对的输出信号进行信号处理的信号处理电路59A和59B。信号处理电路59A和59B设置在控制器15内。

励磁信号生成部60A与第一线圈对22A连接，利用励磁信号生成部60A向构成第一线圈对22A的线圈22Aa、22Ab提供励磁电流。此外，励磁信号生成部60B与第二线圈对22B连接，利用励磁信号生成部60B向构成第二线圈对22B的线圈22Ba、22Bb提供励磁电流。这样，第一线圈对22A和第二线圈对22B由分别不同的励磁信号生成部提供励磁电流。

励磁信号生成部60A和60B分别生成预定的励磁频率的交流电流。在此，将励磁信号生成部60A的励磁频率（第一励磁频率f1）设为A[Hz]，将励磁信号生成部60B的励磁频率（第二励磁频率f2）设为B[Hz]。另外，励磁信号生成部60A和60B生成的励磁信号的励磁频率可以分别不同也可以相同。

此外，在本实施方式中，在生成励磁信号时，采用如下方法：通过对时钟频率进行计数来对时钟信号进行分频，并将其转换成上述励磁频率。

即，转矩检测装置30具备输出时钟信号的CLK62A、62B和对时钟频率进行计数的计数器63A、63B。在此，CLK62A、62B采用例如石英振荡器等市场销售的时钟。由于这样的市场销售的时钟精度高，其频率误差大约为2%，因此对传感器系统的性能稳定化具有显著的效果。

再者，由该励磁信号生成部60A、60B、CLK62A、62B和计数器63A、63B构成振荡电路。

构成第一线圈对22A的线圈22Aa、22Ab的其中一个端子分别经由电阻61Aa、61Ab而与励磁信号生成部60A连接。此外，构成第一线圈对22A的线圈22Aa、22Ab的另一个端子接地。同样地，构成第二线圈对22B的线圈22Ba、22Bb的其中一个端子分别经由电阻61Ba、61Bb而与励磁信号生成部60B连接。此外，构成第二线圈对22B的线圈22Ba、22Bb的另一个端子接地。

第一线圈对22A的输出信号是构成第一线圈对22A的线圈22Aa、22Ab的端子电压，第二线圈对22B的输出信号是构成第二线圈对22B的线圈22Ba、22Bb的端子电压。这些输出信号分别被输出到信号处理电路59A、59B。

信号处理电路59A具有差动放大器51A、整流/平滑电路52A、低通滤波器53A和噪声去除滤波器54A。此外，信号处理电路59B具有差动放大器51B、整流/平滑电路52B、低通滤波器53B和噪声去除滤波器54B。再者，低通滤波器53A、53B也可以分别组装于整流/平滑电路52A、52B。

差动放大器51A将构成第一线圈对22A的线圈22Aa、22Ab的输出差、即线圈22Aa、22Ab的端子电压的差（端子电压差）放大后输出。整流/平滑电路52A对差动放大器51A的输出进行整流和平滑后将其输出。通过使整流/平滑电路52A的输出通过低通滤波器53A和噪声去除滤波器54A而去除噪声，其结果被输入到转矩运算部56。

再者，由于信号处理电路59B具有与信号处理电路59A相同的结构，因此在此省略说明。

转矩运算部56根据噪声去除滤波器54A或噪声去除滤波器54B的输出（例如平均值）进行预定的运算来求出转向系统产生的转向转矩。电动机控制部57根据转矩运算部56的运算结果将能够产生减轻驾驶者的转向转矩的转向辅助转矩的驱动电流提供给电动机12。

转矩检测装置30因由第一线圈对22A和信号处理电路59A构成的第一转矩检测系统、和由第二线圈对22B和信号处理电路59B构成的第二转矩检测系统而冗长化。在图1所示的电动助力转向装置中，通常根据通过第一转矩检测系统或第二转矩检测系统检测出的转向转矩来控制电动机12，以便进行转向辅助控制。另一方面，在第一转矩检测系统或第二转矩检测系统产生不佳状况的情况下，切换到未产生不佳状况的系统来继续检测转向转矩，继续转向辅助控制。

此外，由于检测转向转矩的功能的异常给转向辅助控制带来很大的影响，因此在控制器15的转向辅助控制的实施中，持续地监视该转矩检测功能的异常。在此，设置时钟监视部65A、65B，监视用于生成励磁信号的CLK62A、62B是否在正常地工作。

时钟监视部65A、65B采用CLK62A、62B输出的时钟信号来对使用电容器（C）和电阻（R）使其振荡的CR振荡器66A、66B的输出脉冲（CR振荡脉冲）进行计数，并将其结果与存储在CR脉冲宽度存储部（脉冲宽度存储部）67A、67B中的初始值进行比较，从而判断时钟频率是否正常。关于上述初始值，在预先生产时，采用CLK62A、62B输出的时钟信号来对包括初始的偏差在内的CR振荡器66A、66B的输出脉冲进行计数，并存储在CR脉冲宽度存储部67A、67B中。

图20是示出时钟监视部65A的结构的框图。再者，由于时钟监视部65B的结构与时钟监视部65A的结构相同，因此在此省略说明。

时钟监视部65A具备：计数器65Aa，其利用时钟对CR振荡脉冲进行计数；比较电路65Ab、65Ac，其将由计数器65Aa计数的脉冲计数值与存储在CR脉冲宽度存储部67A中的CR振荡器66A的脉冲计数值进行比较；以及输入有比较电路65Ab、65Ac的输出的OR电路65Ad。

根据这样的结构，在由计数器65Aa计数的脉冲计数值与存储在CR脉冲宽度存储部67A中的CR振荡器66A的脉冲计数值相等时，OR电路65Ad的输出信号成为表示时钟频率为正常的“0”。并且，在由计数器65Aa计数的脉冲计数值与存储在CR脉冲宽度存储部67A中的CR振荡器66A的脉冲计数值不同时，OR电路65Ad的输出信号成为表示时钟频率为异常的“1”。

通常，为了监视时钟频率的精度，采用如下方法：另外设置监视用的时钟，根据两者的差来监视时钟频率的正确度。然而，在采用该方法的情况下，在预先采用如CLK 62A这样高精度的时钟的传感器系统中，为了监视该时钟频率的精度，必须准备同样高精度的时钟作为监视用的时钟，成本增加。

相对于此，在本实施方式中，能够利用与廉价的CR振荡器66A的组合，监视高精度的CLK 62A的时钟频率。因此，不需要另外设置高价的时钟用于监视，能够削减那部分的成本。

此外，若市场销售的电阻为高精度产品的话，则误差大约为1%，但市场销售的电容器即使采用高精度产品，误差大约也有5%。因此，若考虑由于包含这些误差而导致的CR振荡器的偏差，则根据对CR振荡器的输出脉冲与时钟信号的简单的比较，无法进行约2%以下等的高精度的监视。

相对于此，在本实施方式中，始终利用时钟来对包含偏差在内的CR振荡器的输出脉冲进行计数，通过与在生产时采用同样的方法预先计数后的值（初始值）进行比较，来监视时钟频率。由此，监视精度可提高至考虑到CR的温度特性部分的变化的部分为止。即，监视精度能够提高到大约3%为止。再者，现实中认为，只要能够允许2倍即大约6%即可。

此外，时钟监视部65A具有用于诊断时钟频率的监视功能是否在正常地工作的初始诊断功能。该初始诊断在刚接通电源后（或刚接通点火开关18后）、控制器15侧开始转向辅助控制之前，进行工作。再者，在初始诊断中，通过建立初始诊断中标志等，使得控制器15无法使用转矩传感器信号（使得无法实施转向辅助控制）。

在时钟监视部65A中，在计数器65Aa的时钟输入端子的前段具备开关SW1和SW2作为初始诊断部。这些开关SW1和SW2构成为根据信号选择指令接通任一开关，在通常的时钟频率监视状态（持续诊断模式）下，开关SW1被接通，在初始诊断模式下，开关SW2被接通。

即，在持续诊断模式下，输入CLK62A、62B输出的时钟脉冲作为在计数器65Aa中使用的时钟。并且，在转矩检测装置30的转矩检测功能工作前（特别是振荡电路工作前）的初始诊断模式中，输入计数器63A输出的计数器脉冲来替代CLK62A、62B输出的时钟脉冲，作为在计数器65Aa中使用的时钟。

这样，在初始诊断模式中，勉强采用异常的信号来求出CR振荡器66A的脉冲计数值。并且，在输入该异常信号时，通过确认OR电路65Ad的输出信号成为“1”，从而确认时钟频率的监视功能在正常地工作。

此外，在该初始诊断模式中，也可以交替地输入正常信号和异常信号作为诊断用信号。正常信号是指CLK62A、62B输出的理想的时钟脉冲。异常信号是指计数器63A输出的计数器脉冲。并且，在初始诊断模式中，也可以在输入正常信号、异常信号之后再次输入正常信号。

在该情况下，通过确认在输入正常信号时OR电路65Ad的输出信号成为“0”、在输入异常信号时OR电路65Ad的输出信号成为“1”，从而确认时钟频率的监视功能在正常地工作。由此，能够确认初始诊断功能是否在正常地工作。此外，还能够确认是否能够正常地输入诊断用信号。

如上述那样，通过低价地实现/附加励磁频率本身的监视功能，从而能够实现可靠性更高的冗长型转矩传感器系统。

另外，在上述第3实施方式中，对将转矩传感器20设为具有两组线圈对22A和22B的二重系统的转矩传感器系统的情况进行了说明，但是也可以如图3所示，是在磁轭81A上卷绕线圈22Aa和22Ab来设为一组线圈对的一重系统的转矩传感器系统。

（第4实施方式）

接着，说明本发明的第4实施方式。

在该第4实施方式中，转矩检测装置30的结构与上述的第1实施方式中的不同。

图21是示出转矩检测装置30的结构的框图。

转矩检测装置30具备对线圈对22的输出信号进行信号处理的信号处理电路59。信号处理电路59设置在控制器15内。在此，线圈对22的输出信号为构成线圈对22的线圈22a、22b的端子电压。

信号处理电路59具有差动放大器51、整流/平滑电路52、低通滤波器53、噪声去除滤波器54、AD转换部（AD转换器）55、校正值存储部（存储部）58、转矩运算部56和电动机控制部57。再者，低通滤波器53也可以组装于整流/平滑电路52。在此，由于除了具有AD转换部55和校正值存储部58以外，还具有与图11中的信号处理电路59A、59B相同的结构，因此省略说明，以结构不同的部分为中心进行说明。

AD转换部55将从噪声去除滤波器54输出的模拟信号转换成数字信号，并将其结果输出到后述的转矩运算部56。此外，校正值存储部58预先存储偏离校正值和倾斜量校正值。

在此，偏离校正值和倾斜量校正值为用于使通过AD转换将模拟转矩信号转换成数字值而得到的数字转矩波形与预定的转矩波形一致的偏移量和倾斜量。

即，当对图22（a）中的实线c所示的校正前的数字转矩波形给予正侧的偏移量时，校正后的数字转矩波形成为如图22（a）中的虚线c1所示的那样。同样地，当对图22（a）中的实线c所示的校正前的数字转矩波形给予负数侧的偏移量时，校正后的数字转矩波形成为如图22（a）中的单点划线c2所示的那样。

此外，当对图22（b）中的实线b所示的校正前的数字转矩波形给予正侧的倾斜量时，校正后的数字转矩波形成为如图22（b）中的虚线b1所示的那样。同样地，当对图22（b）中的实线b所示的校正前的数字转矩波形给予负侧的倾斜量时，校正后的数字转矩波形成为如图22（b）中的单点划线b2所示的那样。

再者，图22示出了在0～5V范围中中点输出电压为2.5V的情况。

在本实施方式中，为了均一地保持转矩检测装置30的转矩特性，通过AD转换部55将从噪声去除滤波器54输出的模拟转矩信号转换成数字转矩信号，并利用转矩运算部56调节转换后的数字转矩信号的增益和偏移。

图22中的纵轴（）内数值用12bit示出了由AD转换部55转换的情况下的转换值。

即，在预先生产工序等中，通过AD转换器将模拟转矩信号转换成数字值而求出数字转矩波形，根据该校正前的数字转矩波形求出相对于所希望的转矩波形的偏移量和倾斜量（增益）。然后，求出用于对它们进行校正的偏移量校正值和倾斜量校正值，并将它们存储于校正值存储部58。

并且，在转矩运算部56中，使用存储在校正值存储部58中的偏移量校正值和倾斜量校正值对AD转换部55的输出信号即AD输出值进行校正。校正后的AD输出值作为转矩检测信号输出到电动机控制部57。

图23是示出转矩运算部56的结构的框图。

如该图23所示，转矩运算部56具备运算器（第一校正运算部）56a。向运算器56a输入从AD转换部55输出的AD输出值（AD值）和存储在校正值存储部58中的倾斜量校正值（增益设定值）和偏移量校正值（偏移设定值）。

并且，通过运算器56a进行用增益设定值和偏移设定值对校正前的AD值进行校正的校正运算。具体而言，以（校正前的AD值）×（增益设定值）＋（偏移设定值）作为校正后的AD输出值。这样，由于设置如下所述的校正运算逻辑，即用预先存储的增益设定值和偏移设定值校正AD输出值的增益和偏移量，因此能够在不进行微调器调节的情况下均一地保持转矩特性。

此外，在此，为了构成可靠性更高的系统，通过以二重的方式构成校正运算逻辑来依次实施相同的运算并比较两者的运算结果，从而设置持续地监视该校正运算逻辑的异常的监视功能（运算逻辑监视部）。并且，在两者的运算结果相等（或者两者的运算结果的差在预定范围内）的情况下，判断为校正运算逻辑正常。

即，转矩运算部56具备运算器（第二校正运算部）56b，所述运算器56b进行与运算器56a相同的运算处理。向运算器56b输入多路复用器（MUX）56c的输出作为校正前的AD值。向MUX 56c输入通常时成为“1”的选择信号（InItCalibSel），并直接输入从AD转换部55输出的AD输出值作为校正前的AD值。

通过比较器56d比较运算器56a的运算结果和运算器56b的运算结果，通过锁存电路56e锁存其结果。在两者相等的情况下，从比较器56d输出成为“0”的信号，在两者不同的情况下，从比较器56d输出成为“1”的信号。通过锁存电路56e锁存的信号作为异常检测标志（CalibNGFlg）在预定的定时被输出。

在该异常检测标志为“0”的情况下，由于校正运算逻辑为正常，因此采用通过运算器56a运算而得到的校正后的AD输出值，并将其输出到电动机控制部57。这样，能够继续转矩检测功能。另一方面，在异常检测标志为“1”的情况下，进行停止转矩检测功能等的异常时处理。由此，能够防止从转矩运算部56输出可靠性低的转矩检测信号。

并且，转矩运算部56设置事先确认校正运算逻辑的监视功能本身是否正常地发挥功能的初始诊断功能（初始诊断部）。在此，通过利用运算器56a和运算器56b输入不同的信号并确认两者的比较结果不同，从而判断为校正运算逻辑的监视功能在正常地发挥功能。

具体而言，在初始诊断时，向MUX 56c输入成为“0”的选择信号（InItCalibSel），从AD转换部55输出的AD输出值的反转信号作为校正前的AD值而被输入到运算部56b。另一方面，向运算部56a直接输入从AD转换部55输出的AD输出值。

并且，通过确认利用比较器56d将此时的运算器56a的运算结果与运算器56b的运算结果进行比较的结果是输出成为“1”的异常检测标志（CalibNGFlg），从而确认校正运算逻辑的功能在正常地工作。该初始诊断例如在刚接通电源后（或刚接通点火开关18后）、控制器15侧开始转向辅助控制前进行工作。

再者，在此，在初始诊断时，对向运算器56b输入异常信号（运算器57a的输入信号的反转信号）的情况进行了说明，但也可以向运算器56b交替地输入上述异常信号和正常信号（运算器57a的输入信号）。并且，也可以在输入正常信号、异常信号之后再次输入正常信号。在该情况下，通过确认在输入正常信号时输出成为“0”的异常检测标志（CalibNGFlg）、在输入异常信号时输出成为“1”的异常检测标志（CalibNGFlg），从而确认校正运算逻辑的功能在正常地工作。

返回到图21，电动机控制部57根据转矩运算部56的运算结果，将能够产生减轻驾驶者的转向转矩的转向辅助转矩的驱动电流Ic提供给电动机12。

另外，作为均一地保持线圈式转矩传感器的转矩特性的方法，通常的方法是：采用微调器来进行模拟信号的增益调节和偏移调节。但是，在该情况下，随着设置微调器，部件数量增加，并且需要对生产工序中的微调器调节熟练的作业。此外，由于其温度特性通常较大，因此较大地左右了信号处理电路的温度特性。

相对于此，在本实施方式中，如上述那样，能够在不采用微调器的情况下使转矩特性均一化。因此，随着废除微调器而能够削减部件数量和成本，并能够提高信号处理电路的温度特性。

此外，由于具备预先存储增益设定值和偏移设定值的存储部，因此能够通过简易的运算来调节数字转矩信号的增益和偏移量，能够得到适当的转矩特性。

并且，以二重的方式构成运算逻辑，并具备通过比较两者来监视通常运算逻辑的异常的监视功能。由此，在运算逻辑发生异常的情况下，能够进行停止转矩检测功能等的处置。因此，能够仅输出具有可靠性的转矩检测信号。此外，由于向两个运算逻辑输入同一信号并确认两者的运算结果是否相等，因此能够用比较简易的方法适当地确认运算逻辑在正常地发挥功能。

此外，具备事先判断上述监视功能本身是否在正常地发挥功能的初始诊断功能。此时，在向以二重方式构成的运算逻辑分别输入不同的信号时的两者的比较结果不同的情况下，判断为监视功能在正常地发挥功能。这样，由于能够适当地确认监视功能在正常地发挥功能，因此能够作为可靠性更高的转矩检测信号。

并且，在初始诊断时，向一个运算逻辑输入向另一个运算逻辑输入的信号的反转信号。因此，能够比较容易地生成异常信号，能够利用简易的结构实施初始诊断。

另外，在上述第4实施方式中，对将转矩传感器20设为具有一组线圈对22的一重系统的转矩传感器的情况进行了说明，但是也可以如图12所示，在磁轭81A、81B上分别卷绕线圈22A和22B来设为二组的线圈对，设为二重系统的转矩传感器系统。

（第5实施方式）

接着，说明本发明的第5实施方式。

在该第5实施方式中，转矩检测装置30的结构与上述实施方式不同，并且设置向ECU输出诊断信息的功能。

图24是示出转矩检测装置30的结构的框图。

构成线圈对22A的线圈22Aa、22Ab的其中一个端子分别经由电阻61Aa、61Ab而与振荡部60A连接。此外，线圈22Aa、22Ab的另一个端子接地。线圈对22A的输出信号为线圈22Aa、22Ab的端子电压，该输出信号被输出到信号处理电路31A。

信号处理电路31A具备主放大/全波整流部32A、主平滑部33A、主输出部34A、次放大/全波整流部35A、次平滑部36A和次输出部37A。此外，除此以外，转矩检测装置30还具有监视部38A、诊断输出部39A、初始诊断部40A、噪声滤波器41A和连接器42A。该转矩检测装置30经由连接器42A而与控制器（ECU）15连接。

ECU 15经由连接器42A和噪声滤波器41A而向转矩检测装置30的各要素提供电源电压Vcc。相对于此，转矩检测装置30处理线圈对22A的输出信号，并将后述的主转矩信号Tm、次转矩信号Ts和诊断信号S输出到ECU 15。ECU 15根据输入的各种信号判定转矩检测装置30有无发生异常，并根据该判定结果来实施转向辅助控制。

下面，对转矩检测装置30的具体结构进行说明。

主放大/全波整流部32A输入线圈对22A的输出信号（线圈22Aa、22Ab的端子电压），对这两个输入电压的差分进行放大并进行整流。主平滑部33A使主放大/全波整流部32A的输出波形平滑化，主输出部34A经由噪声滤波器41A和连接器42A而将其作为主转矩信号Tm输出到ECU 15。

同样地，次放大/全波整流部35A输入线圈对22A的输出信号（线圈22Aa、22Ab的端子电压），对这两个输入电压的差分进行放大并进行整流。次平滑部36A使次放大/全波整流部35A的输出波形平滑化，次输出部37A经由噪声滤波器41A和连接器42A而将其作为次转矩信号Ts1输出到ECU 15。此外，次放大/全波整流部35A的输出波形还被输入到后述的监视部38A。

监视部38A利用桥接电路的差分电压的变化检测例如线圈22Aa或22Ab与电阻61Aa或61Ab之间的接触不良等，并且根据相对于从ECU 15提供的未图示的基准电压（正弦波）的相位偏离来检测电路系统的异常。即，监视部38A检测施加的交流信号的波形与桥接电路的差分电压的波形的相位差，在相位差超过预定值时判定为线圈、电阻或电路异常。

此外，诊断输出部39A生成表示监视部38A的诊断信息的诊断信号S，并经由噪声滤波器41A和连接器42A而将其输出到ECU 15。在此，诊断信号S在监视部38A未检测出异常的正常时成为如图25（a）所示的固定周期的脉冲信号，在正在通过后述的初始诊断部40A对监视部38A进行初始诊断的情况下，成为如图25（b）所示的为低电平且成为固定的信号，在监视部38A检测出异常的异常检测时，成为如图25（c）所示的为高电平且成为固定的信号。

初始诊断部40A在刚接通电源后（或者刚接通点火开关18后）、ECU 15侧开始转向辅助控制前进行工作，对监视部38A本身是否在正常地工作进行初始诊断。

当初始诊断部40A开始初始诊断时，将正常信号和异常信号作为初始诊断用信号交替地输入到监视部38A，确认监视部38A在正常地工作。在此，正常信号是指，在采用该信号进行异常检测时正常地发挥功能的监视部38A的异常检测结果成为“正常”的信号，异常信号是指，在采用该信号进行异常检测时正常地发挥功能的监视部38A的异常检测结果成为“异常”的信号。

ECU 15根据主转矩信号Tm和次转矩信号Ts判定转矩检测装置30有无发生异常。

具体而言，根据主转矩信号Tm是否为预定值（例如0.3V）以下来检测断线或接地故障，根据主转矩信号Tm是否为预定值（例如4.7V）以上来检测电源短路。此外，根据次转矩信号Ts是否为预定值（例如0.3V）以下来检测断线或接地故障，根据次转矩信号Ts是否为预定值（例如4.7V）以上来检测电源短路。并且，根据主转矩信号Tm和次转矩信号Ts的相加值是否为预定值以上（例如5.3V）或预定值（例如4.7V）以下来检测偏离图25（a）所示的交叉特性的异常。

并且，ECU 15在根据主转矩信号Tm和次转矩信号Ts判定为转矩检测装置30为正常、且诊断信号S1为图25（a）所示的脉冲信号时，采用主转矩信号Tm来实施通常的转向辅助控制，驱动电动机12。

另一方面，ECU 15在根据主转矩信号Tm和次转矩信号Ts判定为转矩检测装置30发生了异常、且诊断信号S为图25（b）所示的低电平的信号时，判断为正在通过初始诊断部40A进行初始诊断，并使得不实施转向辅助控制。

此外，ECU 15在根据主转矩信号Tm和次转矩信号Ts判定为转矩检测装置30发生了异常、且诊断信号S为图25（c）所示的高电平的信号时，使用正常的过去转矩值来驱动电动机12而进行辅助递减，进入到安全地停止辅助的故障安全模式（fail-safe mode）。

由此，关于转矩检测装置30，用二重的处理电路（32A～34A和35A～37A）构成信号处理电路31A，并输出两个模拟信号（主转矩信号Tm、次转矩信号Ts）。

此外，转矩检测装置30具备对监视部38A本身是否在正常地工作进行监视的初始诊断部40A，除了监视部38A的异常检测结果（正常/异常）以外，还输出表示正在通过初始诊断部40A进行初始诊断的信号，作为诊断信号S。

并且，在ECU15侧，除了转矩检测装置30输出的两个转矩信号Tm、Ts以外，还根据诊断信号S检测转矩检测装置30的异常。

根据以上的结构，在刚接通电源后、ECU 15侧开始转向辅助控制前，初始诊断部40A实施监视部38A本身的初始诊断。在该初始诊断中，从诊断输出部39A向ECU15输出图25（b）所示的低电平的诊断信号S，并且从信号处理电路31A向ECU 15输出图26（b）所示的主转矩信号Tm和次转矩信号Ts。

由此，ECU 15能够根据诊断信号S识别出监视部38A在初始诊断中，能够设为不可使用主转矩信号Tm且不实施转向辅助控制的状态。

由此，转矩检测装置30输出初始诊断中的信息作为诊断信号S，因此ECU 15能够根据该诊断信号S识别出转矩传感器系统处于正常工作前且不可使用主转矩信号Tm。

在初始诊断部40A进行初始诊断的结果是诊断为监视部38A本身正常时，转矩检测装置30的转矩输出功能工作。此时，在由监视部38A检测到转矩检测装置30正常时，诊断输出部39A向ECU 15输出图25（a）所示的固定周期的脉冲信号作为诊断信号S。此外，如图26（a）所示，信号处理电路31A将与线圈对22A的输出信号对应的主转矩信号Tm和次转矩信号Ts输出到ECU 15。

另一方面，在由监视部38A检测到转矩检测装置30发生了异常时，诊断输出部39A向ECU 15输出图25（c）所示的高电平的诊断信号S。此外，信号处理电路31A将图26（c）所示的主转矩信号Tm和次转矩信号Ts输出到ECU 15。

此时，主转矩信号Tm和次转矩信号Ts偏离图26（a）所示的交叉特性，因此ECU 15能够通过监视主转矩信号Tm和次转矩信号Ts来判断转矩检测装置30有无发生异常。此外，输出表示监视部38A的异常诊断结果的信息作为诊断信号S，因此ECU 15还能够根据该诊断信号S判断转矩传感器系统是否发生了异常。

由此，除了两种转矩信号（主转矩信号Tm和次转矩信号Ts）的输出功能以外，还具有诊断信号S的输出功能，因此能够从转矩检测装置30向ECU 15输出可靠性高的诊断信息。即，无论在哪一方的输出功能未正常工作的情况下，都能够适当判断为异常并进入到故障安全模式。因此，能够防止尽管发生了异常但仍判断为正常且ECU 15侧继续通常的转向辅助控制的情况，能够提高可靠性。

例如，在利用信号等待等的怠速熄火规格车辆中产生了再次点火接通时的瞬时电池电压降低的情况下，继续转矩信号的输出功能，但是在需要向ECU 15传递转矩信号的性能伴随电源电压降低而劣化的情况时是有效的。此外，在发生电源供给侧与转矩检测装置侧的电源电位不一致的情况等的不佳状况时也是有效的。

此外，将诊断信号S设定为监视部38A的异常检测结果（正常/异常）和初始诊断中这三种，用简单的信号分别输出各个诊断信号S，因此能够构成简单且可靠性高的传递功能，而不向ECU 15侧赋予较大负荷。

并且，在正常时将诊断信号S设为固定周期的脉冲信号，因此能够依据在诊断信号S断线时不输出诊断信号S的情况检测诊断信号S的异常。此外，假如在将正常时的诊断信号S设为了低电平的信号的情况下，在传感器为Low固定故障时，不能检测到该故障，但能如上所述那样，通过设为脉冲输出来检测该故障。

如上所述，能够将ECU侧的I/F的负荷抑制到最低限度，并且满足功能安全。

（第6实施方式）

接着，说明本发明的第6实施方式。

该第6实施方式可以在前述的第5实施方式中，具备在基于监视部38A的异常检测时将次转矩信号Ts固定为预先设定的固定值的功能。

图27是示出第6实施方式的转矩检测装置30的结构的框图。

该转矩检测装置30除了图24所示的信号处理电路31A的次输出部37A和监视部38A的结构不同以外，具有与图24的信号处理电路31A相同的结构。因此此处以结构不同的部分为中心进行说明。

监视部38A在检测到异常时，将异常信号AB1输出到次输出部37A。即，监视部38A检测施加的交流信号的波形与桥接电路的差分电压的波形之间的相位差，在相位差超过预定值时判定为线圈、电阻或电路异常并输出异常信号AB1。

并且，次输出部37A在从监视部38A输入异常信号AB1时，将次转矩信号Ts输出为0V。此外，次输出部37A在初始诊断部40A对监视部38A的初始诊断中，也将次转矩信号Ts输出为固定值（此处为0V）。

由此，在转矩检测装置30中，用输出两个模拟信号（主转矩信号Tm、次转矩信号Ts）的二重的处理电路构成信号处理电路31A。并且，在由监视部38A检测到异常的情况下，截断次要侧的模拟信号的输出（设为次转矩信号Ts=0）。

根据以上的结构，在刚接通电源后、ECU 15侧开始转向辅助控制前，初始诊断部40A实施监视部38A本身的初始诊断。在该初始诊断中，从诊断输出部39A向ECU15输出图25（b）所示的低电平的诊断信号S，并且如图28（b）所示，从次输出部56A向ECU 15输出次转矩信号Ts=0。

由此，转矩检测装置30输出初始诊断中的信息作为诊断信号S，因此ECU 15能够根据该诊断信号S识别出转矩传感器系统处于正常工作前且不可使用主转矩信号Tm。

并且，在初始诊断中，使次输出部37A输出次转矩信号Ts=0的所谓次输出0v功能工作，因此能够实现传递正在初始诊断中的功能的二重化，并且能够进行次输出0v功能的初始诊断（功能正常诊断）。即，在次输出0v功能未正常工作的情况下，能够在ECU 15侧进行识别。这在诊断信号S发生了异常的情况也同样如此。

在初始诊断部40A进行初始诊断的结果是诊断为监视部38A本身正常时，转矩检测装置30的转矩输出功能工作。此时，在由监视部38A检测到转矩检测装置30正常时，从诊断输出部39A向ECU 15输出图25（a）所示的固定周期的脉冲信号作为诊断信号S。此外，如图28（a）所示，信号处理电路31A将与线圈对22A的输出信号对应的主转矩信号Tm和次转矩信号Ts输出到ECU 15。

另一方面，在由监视部38A检测到转矩检测装置30发生了异常时，诊断输出部39A向ECU 15输出图25（c）所示的高电平的诊断信号S。此外，如图28（c）所示，信号处理电路31A将次转矩信号Ts=0输出到ECU 15。

因此，ECU 15能够通过监视主转矩信号Tm和次转矩信号Ts来判断转矩检测装置30有无发生异常。此外，输出表示监视部38A的异常检测结果的信息作为诊断信号S，因此ECU 15还能够根据该诊断信号S判断转矩传感器系统是否发生了异常。

由此，能够通过次转矩信号Ts的0v功能和诊断信号S的输出功能，使从转矩检测装置30到ECU 15的异常信息的传递功能二重化，能够进行可靠性更高的诊断信息的输出。即，即使在次输出0v功能未正常工作的情况下，也能够根据诊断信号S适当判断为异常并进入到故障安全模式。因此，能够防止尽管发生了异常但仍判断为正常且ECU 15侧继续通常的转向辅助控制的情况，能够提高可靠性。

（第7实施方式）

接着，说明本发明的第7实施方式。

在该第7实施方式中，在转矩检测装置30设置两组线圈对，并将转矩检测系统设为了两个系统。

图29是示出第7实施方式的转矩检测装置30的结构的框图。

线圈对22A的输出信号是线圈22Aa、22Ab的端子电压，线圈对22B的输出信号是线圈22Ba、22Bb的端子电压。这些输出信号分别被输出到信号处理电路31A、31B。

转矩检测装置30的第一系统具备信号处理电路31A、监视部38A、诊断输出部39A、初始诊断部40A、噪声滤波器41A和连接器42A。信号处理电路31A具备主放大/全波整流部32A、主平滑部33A、主输出部34A、次放大/全波整流部35A、次平滑部36A和次输出部37A。

此外，转矩检测装置30的第二系统与第一系统同样地具备信号处理电路31B、监视部38B、诊断输出部39B、初始诊断部40B、噪声滤波器41B和连接器42B。信号处理电路31B具备主放大/全波整流部32B、主平滑部33B、主输出部34B、次放大/全波整流部35B、次平滑部36B和次输出部37B。

该转矩检测装置30经由连接器42A、42B而与控制器（ECU）15连接。

ECU 15经由连接器42A、42B和噪声滤波器41A、41B而向转矩检测装置30的各要素提供电源电压Vcc。相对于此，转矩检测装置30处理线圈对22A、22B的输出信号，并将后述的主转矩信号Tm1、Tm2和诊断信号S1、S2输出到ECU 15。ECU15根据输入的各种信号判定转矩检测装置30有无发生异常，并根据该判定结果来实施转向辅助控制。

下面，对转矩检测装置30的具体结构进行说明。由于与转矩检测装置30的第一系统和第二系统具有相同的结构，因此，在此以第一系统为例进行说明。

主放大/全波整流部32A输入线圈对22A的输出信号（线圈22Aa、22Ab的端子电压），对这两个输入电压的差分进行放大并进行整流。主平滑部33A使主放大/全波整流部32A的输出波形平滑化，主输出部34A经由噪声滤波器41A和连接器42A而将其作为主转矩信号Tm1输出到ECU 15。

同样地，次放大/全波整流部35A输入线圈对22A的输出信号（线圈22Aa、22Ab的端子电压），对这两个输入电压的差分进行放大并进行整流。次平滑部36A使次放大/全波整流部35A的输出波形平滑化，次输出部37A经由噪声滤波器41A和连接器42A而将其作为次转矩信号Ts1。但是，次输出部37A不向ECU 15输出次转矩信号Ts1。此外，次放大/全波整流部35A的输出波形还被输入到后述的监视部38A。

监视部38A利用桥接电路的差分电压的变化检测例如线圈22Aa或22Ab与电阻61Aa或61Ab之间的接触不良等，并且根据相对于从ECU 15提供的未图示的基准电压（正弦波）的相位偏离来检测电路系统的异常。即，监视部38A检测施加的交流信号的波形与桥接电路的差分电压的波形之间的相位差，在相位差超过预定值时判定为线圈、电阻或电路异常。

此外，监视部38A除了进行信号处理电路31A的异常检测处理以外，还通过将从主平滑部33A输出的主转矩信号Tm1与从次平滑部36A输出的次转矩信号Ts1进行比较来监视信号处理电路31A的异常，并在发生异常时，将异常信号AB1输出到次输出部37A。

此时，次输出部37A接受来自监视部38A的后述的异常信号AB1，并将次转矩信号Ts1设定成0。

诊断输出部39A生成表示监视部38A的诊断信息的诊断信号S1，并经由噪声滤波器41A和连接器42A而将其输出到ECU 15。

初始诊断部40A在刚接通电源后（或者刚接通点火开关18后）、ECU 15侧开始转向辅助控制前进行工作，进行诊断监视部38A本身是否在正常地工作的初始诊断。

当初始诊断部40A开始初始诊断时，将正常信号和异常信号作为初始诊断用信号交替地输入到监视部38A，确认监视部38A在正常地工作。此时，也可以在输入正常信号、异常信号之后再次输入正常信号。在此，正常信号是指，在采用该信号进行异常检测时正常地发挥功能的监视部38A的异常检测结果成为“正常”的信号，异常信号是指，在采用该信号进行异常检测时正常地发挥功能的监视部38A的异常检测结果成为“异常”的信号。

即，从信号处理电路31A向ECU 15输出主转矩信号Tm1和诊断信号S1，从信号处理电路31B向ECU 15输出主转矩信号Tm2和诊断信号S2。

在此，诊断信号S1和S2在监视部38A、38B未检测出异常的正常时成为如图30（a）所示的固定周期的脉冲信号，在通过初始诊断部40A、40B正在对监视部38A、38B进行初始诊断的情况下，成为如图30（b）所示的为低电平且成为固定的信号，在监视部38A、38B检测异常的异常检测时成为如图30（c）所示的为高电平且成为固定的信号。此外，如图30（a）～（c）所示，主转矩信号Tm1和主转矩信号Tm2具有这样的特性：当由于转矩的作用而使一方增大时，则另一方减小。

ECU 15将主转矩信号Tm1与主转矩信号Tm2进行比较，根据是否偏离正常的交叉特性来判定转矩检测装置30有无发生异常。

并且，ECU 15在根据主转矩信号Tm1和Tm2判定为转矩检测装置30为正常、且诊断信号S1和S2为图30（a）所示的脉冲信号时，采用从信号处理电路31A输出的主转矩信号Tm1来实施通常的转向辅助控制，驱动电动机12。

另一方面，在诊断信号S1和S2为图30（b）所示的低电平的信号时，ECU 15判断为正在通过初始诊断部40A和40B进行初始诊断，并使得不实施转向辅助控制。

此外，ECU 15在根据主转矩信号Tm1和Tm2判定为转矩检测装置30发生了异常、并且诊断信号S1、S2中的任一方为图30（c）所示的高电平的信号时，采用未发生异常的一方的转矩检测系统输出的主转矩信号来实施通常的转向辅助控制，驱动电动机12。

再者，在诊断信号S1和S2均为图30（c）所示的高电平的信号时，使用正常的过去转矩值来驱动电动机12而进行辅助递减，进入到安全地停止辅助的故障安全模式。

另外，在具有两个系统的转矩检测系统的转矩传感器系统的情况下，在ECU侧需要进行两个系统的信号处理。特别是，需要使处理电路二重化，当输出主转矩信号和次转矩信号这两种信号时，在ECU侧需要处理合计为四种的信号，与仅具有一个系统的转矩检测系统的情况比较，为加倍的处理量。此外，在通过模拟输出来实施信号输出的情况下，有时需要要求ECU侧的ADC进行加倍的处理，并需要考虑根据处理能力准备两个ADC。这样，在ECU，对用于信号处理的控制电路施加大的负载，影响处理能力，并且成本也增加。

相对于此，在本实施方式中，由于从两个系统的各系统分别输出一种模拟信号，因此ECU 15的处理用两个信号即可，并用与仅具有一个系统的、输出两种模拟信号的转矩检测系统的系统同等的处理量即可。因此，无需增设ADC。

此外，由于从各系统输出一个主转矩信号，因此能够通过比较来自各系统的主转矩信号Tm1、Tm2来监视系统间的异常。这样，能够在不使信号处理复杂化的情况下，通过对两个信号的比较处理来检测传感器的异常。

并且，在上述比较的结果是判断为发生了异常的情况下，能够根据来自各系统的诊断信号S1、S2来判别发生了异常的一侧的系统。因此，即使在任一方的系统发生了异常的情况下，也能够通过系统判别来继续转矩传感器的功能，能够构建更稳定的冗长型转矩传感器系统。

并且，由于从各个系统以简单的信号输出诊断信号S1、S2，因此能够在不对ECU侧施加大的负载的情况下，利用简单的方法检测发生了异常的一侧的系统。

（变形例）

另外，还能够将上述第5～第7实施方式中的输出诊断信息的功能应用到上述第1～第4实施方式的转矩检测装置30中。此时，在一重系统的转矩传感器系统的情况下，从信号处理部输出主转矩信号和次转矩信号，在二重系统的转矩传感器系统的情况下，由各信号处理部计算主转矩信号和次转矩信号，并仅输出主转矩信号。

（应用例）

再者，在上述各实施方式中，还能够将线圈对设为三组以上。

此外，在上述各实施方式中，对采用线圈式的转矩传感器的情况进行了说明，但也能够应用这样的结构：例如采用了输出两个转矩信号的磁感应式元件等。

产业上的可利用性

根据本发明的转矩检测装置的异常诊断方法，能够进行初始诊断，在该初始诊断中，确认监视转矩检测装置的转矩检测功能的监视电路本身是否在正常地工作。因此，能够通过使用该异常诊断方法得到可靠性高的转矩检测装置，是有用的。

此外，根据本发明的电动助力转向装置，能够使用上述异常诊断方法进行转矩检测装置的初始诊断，在确认到转矩检测装置可靠地进行正常工作后，开始转向辅助控制。因此，能够提高转向辅助控制的稳定性和可靠性，是有用的。

标号说明

1：方向盘；2：转向轴；10：转向辅助机构；11：减速齿轮；12：电动机；15：控制器；16：车速传感器；17：电池；18：点火开关；20：转矩传感器；22A：第一线圈对；22Aa、22Ab、22Ba、22Bb：线圈；22B：第二线圈对；30：转矩检测装置；32A、32B：主放大/全波整流部；33A、33B：主平滑部；34A、34B：主输出部；35A、35B：次放大/全波整流部；36A、36B：次平滑部；37A、37B：次输出部；38A、38B：监视部；39A、39B：诊断输出部；40A、40B：初始诊断部；41A、41B：噪声滤波器；42A、42B：连接器；51A、51B：差动放大器；52A、52B：整流/平滑电路；53A、53B：低通滤波器；54A、54B：噪声去除滤波器；55：AD转换部；56：转矩运算部；56a：运算器（第一校正运算部）；56b：运算器（第二校正运算部）；56c：MUX；56d：比较器；56e：锁存电路；57：电动机控制部；58：校正值校正部；59A、59B：信号处理电路；60A、60B：励磁信号生成部；61Aa、61Ab、61Ba、61Bb：电阻；62A、62B：CLK；63A、63B：计数器；64A、64B：异常检测部；65A、65B：时钟监视部；65Aa：计数器；65Ab、65Ac：比较电路；65Ad：OR电路；66A、66B：CR振荡器；67A、67B：CR脉冲宽度存储部；68：低通滤波器；69：时钟频率变动监视部；69a：分压电路；69b：窗口比较器；69c：逻辑电路；71A、71B：监视部诊断部；72A、72B：时钟信号选择电路；SWa～SWc：开关；73a～73c：分频电路；75U、75L：计数器；76U、76L：或门；77U、77L：锁存电路；78U、78L：判定定时生成电路；79U、79L：与门：140：信号处理电路；160：诊断装置；161：励磁脉冲监视部；162：励磁信号监视部；162a：输入端子；162b、162c：比较器；162d、162e：计数器电路；162f、162g：比较电路；162h：OR电路；162i：锁存电路；162j：判定定时生成部；162k：AND电路；163：相位监视部；163a～163c：比较器；163d：AND电路；163e：输入端子；163f：移相电路；164：差动振幅监视部；165：MUX/ADC监视部；165a：MUX；165b：ADC；165c：锁存电路；165d：比较电路；165e：OR电路；165f：锁存电路；165g：判定定时生成部；166：转矩信号监视部；167：通信监视部。

Claims (19)

1.一种转矩检测装置的异常诊断方法，

所述转矩检测装置具备：

至少一组线圈对，它们使第一旋转轴与第二旋转轴的相对位移反映在阻抗的变化上来对该相对位移进行检测，所述第一旋转轴与第二旋转轴由扭力杆联结，所述扭力杆因被输入转矩而发生扭转；

具有转矩检测功能的信号处理部，其对向所述线圈对提供励磁信号时的、该线圈对的输出信号进行信号处理而输出转矩检测信号；以及

监视部，其持续地监视所述转矩检测功能的异常，

该异常诊断方法的特征在于，

在所述转矩检测装置的所述转矩检测功能工作前，对所述监视部输入诊断用信号，确认所述监视部是否在正常地工作。

2.根据权利要求1所述的转矩检测装置的异常诊断方法，其特征在于，

对所述监视部交替地输入正常信号和异常信号作为所述诊断用信号，

当在输入所述正常信号时所述监视部对于输入信号诊断为正常、在输入所述异常信号时所述监视部对于输入信号诊断为异常的时候，判断为所述监视部在正常地工作。

3.根据权利要求2所述的转矩检测装置的异常诊断方法，其特征在于，

对所述监视部按所述正常信号、所述异常信号、所述正常信号的顺序输入所述诊断用信号。

4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的转矩检测装置的异常诊断方法，其特征在于，

所述监视部为监视所述励磁信号的波形的励磁信号监视部，

在判断所述励磁信号监视部是否在正常地工作时，替代作为监视对象的所述励磁信号，输入具有所述励磁信号的理想波形的正常信号和频率与该正常信号不同的异常信号，作为所述诊断用信号。

5.根据权利要求4所述的转矩检测装置的异常诊断方法，其特征在于，

在判断所述励磁信号监视部是否在正常地工作时，输入频率相对于所述正常信号为1/2的信号作为所述异常信号。

6.根据权利要求1～5中的任意一项所述的转矩检测装置的异常诊断方法，其特征在于，

所述监视部为监视所述转矩检测信号是否相对于所述励磁信号进行了移相的相位监视部，

在判断所述相位监视部是否在正常地工作时，替代作为监视对象的所述转矩检测信号，输入所述励磁信号和经由移相电路使所述励磁信号移相后的信号，作为所述诊断用信号。

7.根据权利要求1～6中的任意一项所述的转矩检测装置的异常诊断方法，其特征在于，

所述信号处理部构成为对所述转矩检测信号进行AD转换后输出，

所述监视部是ADC监视部，该ADC监视部监视对监视对象的电压值进行AD转换后的输出值，

在判断所述ADC监视部是否在正常地工作时，替代所述监视对象的电压值，在所述转矩检测信号的电压值的通常使用区域中，输入包括该通常使用区域的中央电压值在内的多个正常电压值和与所述正常电压值不同的多个异常电压值，作为所述诊断用信号。

8.根据权利要求1～7中的任意一项所述的转矩检测装置的异常诊断方法，其特征在于，

所述信号处理部具备计数器，该计数器对时钟信号进行分频而生成所述励磁信号的励磁频率的脉冲，

所述监视部具备：CR振荡器；和脉冲宽度存储部，其预先利用所述时钟信号来对所述CR振荡器的输出脉冲的宽度进行计数并进行存储，所述监视部为时钟监视部，该时钟监视部利用所述时钟信号来对所述CR振荡器的输出脉冲的宽度进行计数，并通过将该计数值与存储在所述脉冲宽度存储部中的输出脉冲的宽度进行比较，监视所述时钟信号的异常，

在判断所述时钟监视部是否在正常地工作时，替代作为监视对象的所述时钟信号，输入所述计数器生成的所述励磁频率的脉冲，作为所述诊断用信号。

9.根据权利要求1～8中的任意一项所述的转矩检测装置的异常诊断方法，其特征在于，

所述信号处理部具备振荡部，该振荡部根据时钟脉冲生成向所述线圈对提供的正弦波的所述励磁信号，

所述监视部具备监视用低通滤波器，所述监视用低通滤波器输入从所述振荡部输出的励磁信号，所述监视部为时钟频率变动监视部，该时钟频率变动监视部检测该监视用低通滤波器的滤波器输出的振幅变动，作为所述时钟脉冲的频率变动，

在判断所述时钟频率变动监视部是否在正常地工作时，输入通常时钟信号和励磁频率与该通常时钟信号不同的异常时钟信号作为所述诊断用信号。

10.根据权利要求9所述的转矩检测装置的异常诊断方法，其特征在于，

所述时钟频率变动监视部具有检测所述监视用低通滤波器的滤波器输出的上侧半波和下侧半波中的至少一方的峰值是否处于正常振幅范围内的结构，

在判断所述时钟频率变动监视部是否在正常地工作时，输入频率比所述通常时钟信号的允许上限频率高的异常高频率时钟信号和频率比所述通常时钟信号的允许下限频率低的异常低频率时钟信号这两种时钟信号，作为所述异常时钟信号。

11.根据权利要求1～10中的任意一项所述的转矩检测装置的异常诊断方法，其特征在于，

所述信号处理部具备：

AD转换器，其将与所述转矩对应的模拟信号转换成数字信号；

存储部，其预先存储用于校正由所述AD转换器转换的数字信号的增益和偏移量的增益校正值和偏移量校正值；

第一校正运算部，其利用存储在所述存储部中的增益校正值和偏移量校正值来校正由所述AD转换器转换的数字信号，并作为所述转矩检测信号来输出；以及

第二校正运算部，其进行与所述第一校正运算部相同的校正运算处理，

所述监视部为运算逻辑监视部，该运算逻辑监视部将同一信号输入到所述第一校正运算部和所述第二校正运算部，并比较两者的运算结果，监视所述第一校正运算部的运算逻辑是否正常地发挥功能，

在判断所述运算逻辑监视部是否在正常地工作时，通过向所述第二校正运算部输入与所述第一校正运算部不同的信号作为所述诊断用信号，并确认此时两者的运算结果是否不同，来确认所述运算逻辑监视部是否在正常地发挥功能。

12.根据权利要求11所述的转矩检测装置的异常诊断方法，其特征在于，

在判断所述运算逻辑监视部是否在正常地工作时，采用所述第一校正运算部的输入信号的反转信号作为输入到所述第二校正运算部中的与所述第一校正运算部不同的信号。

13.根据权利要求1～12中的任意一项所述的转矩检测装置的异常诊断方法，其特征在于，

所述信号处理部与一组所述线圈对对应地设置，并构成为根据所述线圈对的输出信号来输出主转矩信号和次转矩信号，

根据包括所述监视部的异常诊断结果在内的诊断信息、所述主转矩信号和所述次转矩信号，检测所述转矩检测装置的异常。

14.根据权利要求13所述的转矩检测装置的异常诊断方法，其特征在于，

由所述监视部检测到异常时的所述次转矩信号是预先设定的固定值。

15.根据权利要求1～12中的任意一项所述的转矩检测装置的异常诊断方法，其特征在于，

所述信号处理部与两组所述线圈对对应地设置，并构成为分别根据所述线圈对的输出信号来输出主转矩信号，

根据包括所述监视部的异常诊断结果在内的诊断信息和所述各主转矩信号，检测所述转矩检测装置的异常。

16.根据权利要求15所述的转矩检测装置的异常诊断方法，其特征在于，

所述信号处理部构成为：根据所述线圈对的输出信号来计算所述主转矩信号和次转矩信号，并仅输出所述主转矩信号，

所述监视部的异常诊断结果是所述监视部通过比较所述主转矩信号与所述次转矩信号来监视所述信号处理部的异常的结果。

17.根据权利要求13～16中的任意一项所述的转矩检测装置的异常诊断方法，其特征在于，

所述诊断信息至少为如下所述的三种信息：所述监视部的异常诊断结果为正常；所述监视部的异常诊断结果为异常；以及正在通过所述初始诊断部进行初始诊断。

18.根据权利要求17所述的转矩检测装置的异常诊断方法，其特征在于，

在所述监视部的异常诊断结果为正常的情况下，所述诊断信息为固定周期的脉冲信号，在所述监视部的异常诊断结果为异常的情况下，所述诊断信息为高电平的信号，在正在通过所述初始诊断部进行初始诊断的情况下，所述诊断信息为低电平的信号。

19.一种电动助力转向装置，其特征在于，该电动助力转向装置具备：

转矩检测装置，其检测输入到转向机构的转向转矩；

电动机控制部，其至少根据由所述转矩检测装置检测出的转向转矩来对电动机进行驱动控制，以向转向系统施加减轻驾驶者的转向负担的转向辅助力；以及

初始诊断部，其在所述电动机控制部对所述电动机的驱动控制之前，采用所述权利要求1～13中的任意一项所述的异常诊断方法来诊断所述转矩检测装置。

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