CN105674873A - 旋转角检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种旋转角检测装置，对于无论是多大极对数的马达都能够检测机械角。将由AMR传感器检测的电气角形成为1/2倍。在AMR传感器的输出与GMR传感器的输出不一致的机械角处于180°～360°的区域中，在AMR传感器的电气角与GMR传感器的电气角之间产生180°的偏差。当在AMR传感器与GMR传感器的电气角之间产生180°的偏差的情况下，将180°的偏差值与AMR传感器的电气角相加。通过在该区域加上偏差值，使得AMR传感器的输出与GMR传感器的输出一致，由此进行AMR传感器的修正。经修正得到的AMR传感器的运算角度与机械角的变化对应检测。

Description

旋转角检测装置
本申请主张享有2014年12月5日在日本提出的日本专利申请号为No.2014-247213的优先权，该优先权文件所公开的内容，包括说明书、附图、以及摘要都通过援引包含于本发明。
技术领域
本发明涉及旋转角检测装置。
背景技术
以往，作为检测搭载于汽车、电气机器的马达的旋转角(机械角)的旋转角检测装置，例如已知有轴倍角1X的分解器。轴倍角1X的分解器相对于机械角的1个周期(360度)，输出电气角(输出信号的相位)也进行1个周期大小变化的电信号。另外，如日本特开2012-202906号公报所记载的那样，提出有为了提高冗长性，具备分解器与MR传感器，并将分解器的轴倍角与MR传感器的轴倍角的差设定为1的旋转角检测装置。
包括上述例示的装置在内，一直以来存在各种类型的旋转角检测装置，近年来，包括检测精度、产品成本等、对该装置的要求逐渐趋于多样化。为了应对这些要求，进行了多方位的技术开发。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种全新结构的、检测机械角的旋转角检测装置。
本发明的一方式的旋转角检测装置，具有：第1传感器，该第1传感器生成与检测对象的旋转角相应的第1电信号，该第1传感器的轴倍角N为整数，该轴倍角表示所述第1电信号相对于所述旋转角的1个周期变化N个周期；以及第2传感器，该第2传感器生成与所述检测对象的旋转角相应的第2电信号，具有比所述第1传感器的轴倍角N小的整数的轴倍角n；以及运算装置，该运算装置根据所述第1电信号以及所述第2电信号运算所述旋转角，其中，所述运算装置根据所述第1电信号运算第1运算角度，根据所述第2电信号，在检测对象的旋转一周的角度亦即360°的范围内运算与所述旋转角1对1对应的第2运算角度，当n/N倍的所述第1运算角度、与所述第2运算角度的差达到以所述n/N与360°的乘积为基准设定的设定值时，所述运算装置执行将所述n/N倍的第1运算角度同与所述设定值对应的偏差值相加的偏差修正，从而运算修正角，并基于该修正角运算所述旋转角。
本发明的其他方式在上述方式的旋转角检测装置中，所述第1电信号以及第2电信号分别包含正弦信号和余弦信号。根据这些结构，能够通过使用第2运算角对第1运算角进行偏差修正来运算修正角。通过执行偏差修正，修正角在检测对象的旋转一周的角度亦即360°的范围内与机械角1对1对应。因此，能够依据修正角运算检测对象的机械角(旋转角)。如果在360°的范围内，使用可运算机械角的第2运算角修正第1运算角，则无论使用怎样的第1传感器都能够检测机械角。
本发明的其他方式，在上述方式的旋转角检测装置中，上述第2传感器的轴倍角n被设定为1X。根据该结构，不会涉及例如检测对象的极对数等其他重要因素，能够检测检测对象的机械角。无论对怎样的检测对象应用第2传感器，都能够在检测对象的旋转一周亦即360°的范围内得到与机械角1对1对应的运算角，因此能够减轻对某个检测对象考虑第2传感器的适当的轴倍角n的负担。另外，即使检测对象变更，例如即使改变检测对象的极对数，也能够将第2传感器不进行变更地使用。
本发明的其他方式，在上述方式的旋转角检测装置中，所述检测对象具备与所述检测对象自身联动地旋转的多极磁铁，所述运算装置通过对所述修正角与所述多极磁铁的极对数求积来运算所述旋转角。
根据该结构，由于与检测对象的旋转联动地多极磁铁进行旋转，因此对传感器作用的磁变化。因此，在每次检测对象旋转一周期间，从多极磁铁作用的偏转磁场前进极对数周期。因此，通过对运算的修正角与极对数相加，能够求出机械角。
本发明的其他方式，在上述方式的旋转角检测装置中，作为所述设定值，设定下限阈值以及上限阈值中的至少一方，所述运算装置在n/N倍的所述第1运算角度、与所述第2运算角度的差比所述下限阈值大或者比所述上限阈值小的情况下，执行所述偏差修正。
根据该结构，通过设定下限阈值以及上限阈值的至少一方，即便传感器元件产生本来具有的偏差，也能够与平时相同地修正偏差。进而，当不是传感器元件的故障等设计假定范围内的偏差的情况下，能够偏差修正，以便使n/N倍的第1运算角与第2运算角的差相比下限阈值或者上限阈值处于外侧。
本发明的其他方式，在上述方式的旋转角检测装置中，所述旋转角检测装置具备计数器，该计数器存储表示当向所述运算装置供给动作电源时是否执行了所述偏差修正的计数值，所述运算装置在所述第2运算角度为异常的情况下，基于所述计数值执行所述偏差修正，并且每当所述第1运算角度前进1个周期便更新所述计数值。
根据该结构，在向运算装置供给动作电源时，即使在修正用的第2传感器发生故障的情况下，也能够通过计数值对第1运算角进行偏差修正。因此，在这样的情况下，也能够检测机械角。
本发明的其他方式，在上述方式的旋转角检测装置中，所述第1传感器以及所述第2传感器分别设置为2个，所述2个第1传感器生成相位相差180°的不同的电信号，所述2个第2传感器生成相位相差180°的不同的电信号。
根据该结构，第1传感器以及第2传感器被分别设置为2个，两者生成相互不同的相位的电信号。因此，能够提高检测时的检测精度。例如，当生成cos分量与sin分量的电信号的情况下，能够运算反正切值来求出机械角。
本发明的其他方式，在上述方式的旋转角检测装置中，所述运算装置具备异常检测电路，所述异常检测电路使用所述第1运算角度与所述第2运算角度基于三角函数的加法定理运算异常检测值，基于所述异常检测值与规定的阈值的大小关系检测异常。
本发明的其他方式，在上述方式的旋转角检测装置中，所述第1传感器的轴倍角为2X，所述第2传感器的轴倍角为1X，所述第1电信号包含第1正弦信号以及第1余弦信号，所述第2电信号包含第2正弦信号以及第2余弦信号，作为所述异常检测值，所述运算装置运算第1差分值和第2差分值，所述第1差分值是所述第2余弦信号的平方与所述第2正弦信号的平方的差同所述第1余弦信号的差的绝对值，所述第2差分值是所述第2正弦信号与所述第2余弦信号的乘积的2倍同所述第1正弦信号的差的绝对值，在所述第1差分值或者所述第2差分值比所述规定的阈值大的情况下，检测第1电信号或者第2电信号的异常。
根据该结构，当第1差分值以及第2差分值比设定的阈值大的情况下，能够检测异常。这些差分值与一直以来使用的平方和相比，阈值的设定更为容易。
本发明的其他方式，在上述方式的旋转角检测装置中，优选为，所述第1传感器为轴倍角2X的AMR(各向异性磁阻)传感器，所述第2传感器为轴倍角1X的GMR(巨磁阻效应)传感器。
根据该结构，例如当与检测对象的旋转联动的多极磁铁的极对数为奇数的情况下，AMR传感器的第1运算角在检测对象的旋转一周亦即360°的范围内不1对1对应。与此相对，GMR传感器能够在检测对象的旋转一周亦即360°的范围内得到1对1对应的第2运算角。因此，通过利用GMR传感器的第2运算角修正由比较廉价且高性能的AMR传感器得到的第1运算角而得到的修正角，在检测对象的旋转一周亦即360°的范围内与机械角1对1对应。
附图说明
从以下的参照附图对具体实施方式进行的说明能够清楚本发明的上述的和进一步的目的、特征和优点，其中，对相同或相似的要素标注相同或相似的标号。
图1为表示电动动力转向装置的结构的框图。
图2为搭载旋转角传感器的马达的主要部分剖视图。
图3为旋转角传感器的立体图。
图4为表示磁传感器的电路结构的电路图。
图5中，曲线图(a)～(d)为表示在使用理想的传感器元件的情况下的机械角与运算电气角的关系的曲线图。
图6中，曲线图(a)～(c)为表示当使用存在偏差的传感器元件的情况下的机械角与运算电气角的关系的曲线图。
图7中，曲线图(a)、(b)为表示当使用存在偏差的传感器元件的情况下的机械角与运算电气角的关系的曲线图。
图8为表示在进行备用控制的情况下的机械角、运算电气角以及计数值的关系的曲线图。
图9为表示磁传感器的电路结构的电路图。
图10中，曲线图(a)、(b)、(c)为表示当使用理想的传感器元件的情况下的、3信号异常检测方法的差分值与平方和所产生的差分值的曲线图。
图11中，曲线图(a)、(b)、(c)为表示3信号异常检测方法的差分值与平方和所产生的差分值的曲线图。
图12中，曲线图(a)为表示当含有偏差误差的情况下的3信号异常检测方法的差分值的曲线图。曲线图(b)为表示当含有偏差误差的情况下的信号和所产生的异常检测方法的差分值的曲线图。
图13中，曲线图(a)、(b)、(c)为表示当在AMR元件产生偏差误差的情况下的3信号异常检测方法的差分值与平方和所产生的差分值的曲线图。
图14中，曲线图(a)、(b)、(c)为表示当在GMR元件产生偏差误差的情况下的3信号异常检测方法的差分值与平方和所产生的差分值的曲线图。
具体实施方式
以下，对于应用本发明的一实施方式的旋转角检测装置的车辆的电动动力转向装置进行说明。如图1所示，电动动力转向装置(EPS)10具备：基于驾驶员的方向盘21的操作使转向轮26转向的转向操纵机构20、辅助驾驶员的转向操作的辅助机构30以及对辅助机构30进行控制的ECU(电子控制装置)40。
转向操纵机构20具备方向盘21以及与方向盘21一体旋转的转向轴22。转向轴22具有：连结于方向盘21的管柱轴22a、连结于管柱轴22a的下端部的中间轴22b以及连结于中间轴22b的下端部的小齿轮轴22c。小齿轮轴22c的下端部连结于朝与小齿轮轴22c相交的方向延伸的齿条轴23(准确而言为其齿条齿23a)。因此，转向轴22的旋转运动经由齿条齿轮机构24被变换为齿条轴23的轴向的往返直线运动。该往返直线运动经由分别连结于齿条轴23的两端的横拉杆25向左右的转向轮26分别传递，由此转向轮26的转向角变化。
辅助机构30具备作为辅助力的发生源的马达31。作为马达31，采用无刷马达等三相交流马达。马达31的旋转轴31a经由减速机构32连结于管柱轴22a。减速机构32使马达31的旋转减速，并将该减速后的旋转力向管柱轴22a传递。即，通过对转向轴22施加马达31的扭矩作为辅助力，从而辅助驾驶员的转向操作。此外，在本实施方式中，马达31的极对数为3。
ECU40基于设置在车辆的各种传感器的检测结果对马达31进行控制。作为各种传感器，例如存在车速传感器51、扭矩传感器52以及旋转角传感器53。车速传感器51设置于车辆，对车速(车辆的行驶速度)V进行检测。扭矩传感器52设置于管柱轴22a，对伴随于驾驶员的转向操作施加于转向轴22的转向操纵扭矩τ进行检测。旋转角传感器53设置于马达31，生成与马达31的旋转轴31a的旋转角亦即机械角(马达旋转角)θ相应的电信号。ECU40基于由旋转角传感器53生成的电信号对机械角θ进行检测。ECU40基于车速V、转向操纵扭矩τ以及机械角θ运算辅助力，并控制马达31以便发挥该运算的辅助力。
接着，对于旋转角传感器的结构进行说明。如图2所示，旋转角传感器53例如被设置于在与减速机构32相反侧的马达31的端部(图2中的上部)安装的壳体61的内部。旋转角传感器53具有偏转磁铁62、作为磁传感器的一例的各向异性磁阻(AMR)传感器63以及巨磁阻效应(GMR)传感器64。AMR传感器63为轴倍角2X，GMR传感器64为轴倍角1X。由于偏转磁铁62固定于旋转轴31a的端部，因此偏转磁铁62也由于旋转轴31a的旋转而旋转。另外，AMR传感器63设置于在壳体61的底面固定的基板65上。AMR传感器63在旋转轴31a的轴m方向上，与偏转磁铁62对置。另外，GMR传感器64设置在基板65上方的、与AMR传感器63相反侧的面。换句话说，AMR传感器63与GMR传感器64隔着基板65对置。偏转磁铁62、AMR传感器63以及GMR传感器64位于旋转轴31a的轴m上。
如图3所示，偏转磁铁62为在圆周方向上交替设置N极以及S极的圆柱状的多极磁铁。偏转磁铁62的极对数为与马达31的极对数相同的3极对。因此，N极与S极在偏转磁铁62的圆周方向上被分别交替地设置为3组。利用该偏转磁铁62，在AMR传感器63以及GMR传感器64作用偏转磁场。例如，当偏转磁铁62为图3的状态时，在AMR传感器63以及GMR传感器64作用沿着由从N极朝向S极的实线的箭头66所示的方向的偏转磁场。当旋转轴31a从附图的状态朝向箭头67所示的方向旋转角度θ1时，偏转磁铁62也同样朝向箭头67所示的方向旋转角度θ1。由此，作用于AMR传感器63的偏转磁场的朝向变化为从实线的箭头66以轴m为中心旋转角度θ1的双点划线的箭头68所示的方向。作用于GMR传感器64的偏转磁场也与AMR传感器63相同变化。这样，施加于AMR传感器63以及GMR传感器64的偏转磁场的方向根据旋转轴31a的机械角θ进行变化。
接着，对于旋转角传感器的电路结构进行详细说明。如图4所示，AMR传感器63根据从偏转磁铁62施加的偏转磁场的朝向生成第1以及第2检测信号S11、S12。AMR传感器63具有由4个AMR元件71～74构成的桥电路70。该桥电路70具有：由2个AMR元件71、72构成的半桥电路70a、由其余2个AMR元件73、74构成的半桥电路70b。2个半桥电路70a、70b的第1端部分别连接于电源端子(电源电压+Vcc1)。电源电压+Vcc1被设定为适于AMR传感器63的驱动的电压。2个半桥电路70a、70b的第2端部分别接地。半桥电路70a的AMR元件71、72之间的中点被连接于ECU40的微机41，其中点电压作为检测信号S11向微机41输出。另外，半桥电路70b的AMR元件73、74的中点连接于微机41，其中点电压作为检测信号S12向微机41输出。
如果偏转磁铁62同旋转轴31a一起旋转，则作用于各AMR元件71～74的偏转磁场的朝向变化。AMR元件为磁阻值根据偏转磁场的朝向变化的元件。因此，根据旋转轴31a的旋转，AMR传感器63的检测信号S11、S12分别变化。马达31(准确地说为旋转轴31a)每次旋转180°(机械角变化180°)，检测信号S11、S12的电气角θea即前进1个周期。即，AMR传感器63的检测信号S11、S12的值与旋转轴31a的机械角的2倍的电气角2θea对应地变化。
通过相对于偏转磁铁62调节各AMR元件71～74的配置，使得检测信号S11、S12分别成为表示下面的变动情况的信号。即，检测信号S11成为与2倍的电气角2θea对应变化的振幅A的sin信号。另外，检测信号S12成为相对于检测信号S11相位延后90°的振幅A的cos信号。AMR元件73、74相对于AMR元件71、72沿旋转轴31a的旋转方向错开规定的角度(45°)配置。另外，由于AMR传感器63为轴倍角2X，因此在每次偏转磁铁62旋转一周期间，得到2个周期大小的检测信号S11、S12。即，检测信号S11、S12的值取决于2倍的电气角2θea。检测信号S11、S12可以如下式(1)、(2)那样来表示。
S11＝Asin2θea…(1)
S12＝Acos2θea…(2)
接着，对于GMR传感器64进行说明。GMR传感器64根据从偏转磁铁62施加的偏转磁场的朝向生成检测信号S21、S22。
GMR传感器64具有由4个GMR元件91～94构成的桥电路90。该桥电路90具有由2个GMR元件91、92构成的半桥电路90a、由其余2个GMR元件93、94构成的半桥电路90b。2个半桥电路90a、90b的第1端部分别连接于电源端子(电源电压+Vcc2)，第2端部分别接地。电源电压+Vcc2被设定为适于GMR传感器64的驱动的电压。半桥电路90a的中点作为电压检测信号S21向微机41输出。另外，半桥电路90b的中点作为电压检测信号S22向微机41输出。
GMR元件为磁阻值根据偏转磁场的朝向变化的元件。因此，与AMR传感器63的情况相同，根据旋转轴31a的旋转所产生的偏转磁场的朝向的变化，各GMR元件91～94的电阻值变化。GMR传感器64的检测信号S21、S22根据马达31的机械角θ变化。
通过相对于偏转磁铁62调节各GMR元件91～94的配置，检测信号S21、S22分别成为表示下面的变动情况的信号。即，检测信号S21成为与电气角θeg对应变化的振幅A的sin信号。另外，检测信号S22成为相对于检测信号S21相位延后90°的振幅A的cos信号。另外，由于GMR传感器64为轴倍角1X，因此在每次偏转磁铁62旋转一周期间，即得到1个周期大小的检测信号S21、S22。检测信号S21、S22的值取决于机械角θ。检测信号S21、S22可以如下式(3)、(4)那样表示。
S21＝Asinθeg…(3)
S22＝Acosθeg…(4)
微机41在规定的正时取得检测信号S11、S12、S21、S22。微机41使用下式(5)，运算2倍的电气角2θea。另外，微机41使用下式(6)运算电气角θeg。即，通过利用检测信号S11以及检测信号S12运算反正切值或者利用检测信号S21以及检测信号S22运算反正切值，能够运算电气角θea、θeg。
2θea＝arctan(S11/S12)…(5)
θeg＝arctan(S21/S22)…(6)
此处，对于马达31的机械角θ、马达31的电气角θs进行定义。机械角θ与马达31的旋转轴31a的旋转的角度相同变化。电气角θs为与由于旋转轴31a旋转而变化的偏转磁场的变化对应的角度，在每次机械角θ变化1个周期期间(旋转轴31a旋转一周期间)，电气角θs变化与偏转磁铁62的极对数Y相同数量的周期。另外，由于旋转轴31a旋转而产生的偏转磁场的变化(电气角θs)分别作用于AMR传感器63以及GMR传感器64。AMR传感器63根据电气角θs的变化生成检测信号S11、S12。同样，GMR传感器64生成检测信号S21、S22。微机41运算检测信号S11、S12的电气角θea以及检测信号S21、S22的电气角θeg。使用这些电气角θea、θeg运算马达31的机械角θ。
检测信号S11、S12的电气角θea以及检测信号S21、S22的电气角θeg并非一定与机械角θ一致。例如，在轴倍角2X的AMR传感器63的情况下，在每次旋转轴31a旋转一周(0°～360°)期间，得出2个周期大小的输出，因此当偏转磁铁62的极对数Y为奇数的情况下，无法完全生成与偏转磁场对应的检测信号S11、S12。因此，运算的电气角θea的值与旋转轴31a的机械角θ不一致。与此相对，当轴倍角1X的GMR传感器64的情况下，在每次旋转轴31a旋转一周期间，得出1个周期大小的输出，因此无论偏转磁铁62的极对数Y为奇数还是为偶数，都能够完全地生成与偏转磁场对应的检测信号S21、S22。因此，利用GMR传感器64的检测信号S21、S22运算的电气角θeg的值与实际的旋转轴31a的机械角θ对应。
另外，如果是轴倍角1X的传感器，则其输出的电气角在每次马达31旋转一周期间即前进1个周期大小。当为极对数Y时，在每次马达31旋转一周期间，偏转磁场前进Y个周期大小。换句话说，马达31的电气角θs可以作为在每次马达31进行一周亦即360°旋转期间会有Y次达到360°的函数记载。
电气角θea、θeg在将偏转磁场的1个周期大小作为360°并以角度表示时，可以表示为机械角θ与极对数Y的乘积。由于电气角θea、θeg以360°为1个周期，因此将机械角θ与极对数Y的乘积与360°相除后的余数即为电气角θea、θeg。因此，电气角θea、θeg作为一般式可以由下式(7)表示。其中，“REMAINDER”为去掉除法运算后的商而仅表示余数的函数。
θea、θeg＝REMAINDER(θ·Y/360)…(7)
接着，对于本实施方式的作用进行说明。
在本实施方式中，采用3极对的马达31。偏转磁铁62也采用3极对的结构。因此，在每次马达31旋转一周期间、换句话说机械角θ从0°达到360°期间，偏转磁场进行3次切换。即，通过偏转磁铁62旋转，使得偏转磁场的朝向相对于特定的基准方向如N极、S极、N极、S极那样交替进行3次变换。
如图5曲线图(a)中实线所示，与偏转磁场的3次的切换对应地，电气角θs前进3个周期大小(重复3次0°～360°)。即电气角θs的1个周期为机械角θ的120°。具体地说，当马达31的机械角θ为0°时，电气角θs也为0°。当机械角θ为120°(旋转轴31a旋转1/3)时，电气角θs为360°。同样，当机械角θ从120°向240°变化时，电气角θs返回至0°而后变化至360°。同样，在机械角θ从240°向360°变化时，电气角θs再次从0°向360°变化。
如图5曲线图(a)所示，当不修正AMR传感器63的输出时，如果马达31旋转一周，则检测信号S11、S12的电气角θea前进2个周期大小。换句话说，与机械角θ从0°向180°变化对应地，AMR传感器63的电气角θea从0°向360°变化。同样，与机械角θ从180°向360°变化对应地，AMR传感器63的电气角θea从0°向360°变化。因此，是当机械角θ为180°时电气角θea不连续的函数。
与此相对，在马达31旋转一周时，由GMR传感器64生成的检测信号S21、S22的电气角θeg前进1个周期大小。即，电气角θeg与机械角θ在360°的范围对应。因此，能够基于电气角θeg在360°的范围运算机械角θ。
此处，仅依靠AMR传感器63无法完全求出3极对的马达31的机械角θ。对其理由进行详细说明。例如，当AMR传感器63的电气角θea为120°时，存在与之对应的机械角θ为60°与240°时的2个可能性。即，想要求出的机械角θ为60°与240°中的某一个，不过仅依靠AMR传感器63无法确定该2个中的哪一个为实际的机械角θ。与此相对，在为GMR传感器64的情况下，当GMR传感器64的电气角θeg为120°时，能够取得与之对应的机械角θ为120°。对于其他角度也同样如此，仅依靠AMR传感器63，对于某个电气角θea，无法完全明确地决定机械角θ。因此，在本实施方式中，为了能够测定仅凭AMR传感器63无法测定的机械角θ，使用GMR传感器64来辅助AMR传感器63对于机械角θ的检测。具体地说，利用微机41执行下面的处理。
如图5曲线图(b)所示，将经由AMR传感器63检测到的电气角θea形成为1/2倍(AMR传感器63的轴倍角2X与GMR传感器64的轴倍角1X的比)。因此，AMR传感器63的输出的斜率为1/2倍。其结果，理想上在机械角θ为0～180°中，AMR传感器63的输出与GMR传感器64的输出一致。与此相对，在机械角θ为180°～360°中，AMR传感器63的输出与GMR传感器64的输出分别在纵轴方向上离开某个恒定的偏差值地平行变化。偏差值例如被设定为当机械角θ为180°时的AMR传感器63的电气角θea的值。
如图5曲线图(c)所示，在AMR传感器63的输出与GMR传感器64的输出不一致的机械角θ为180°～360°的区域中，在AMR传感器63的电气角θea与GMR传感器64的电气角θeg之间产生180°的偏差。当在电气角θea与电气角θeg之间产生180°的偏差的情况下，将180°的偏差值与电气角θea相加。通过在该区域加上偏差值，使得AMR传感器63的输出与GMR传感器64的输出一致，AMR传感器63的修正完毕。通过修正电气角θea而得到的修正AMR角θc，使用由式(5)得出的2倍的电气角2θea如下式(8)、(9)那样表示。
修正AMR角θc＝2θea/2(0°＜θ＜180°)…(8)
修正AMR角θc＝2θea/2+180°(180°＜θ＜360°)…(9)
如果对如此运算出的修正AMR角θc与极对数Y求积，则能够运算运算角(运算电气角)θo。即，运算角θo如下式(10)那样表示。
运算角θo＝θc·Y…(10)
如图5曲线图(c)所示，运算角θo相对于机械角θ在360°的范围中1对1对应。因此，能够依据运算角θo在360°的范围中明确地检测机械角θ。例如，当运算角θo为60°时，机械角θ可运算为60°。另外，当运算角θo为240°时，机械角θ可运算为240°。
对于本实施方式的效果进行说明。
(1)由于AMR传感器63为轴倍角2X，因此对于偶数的极对数的马达31，仅依靠AMR传感器63能够完全地检测机械角θ。与此相对，在3极对马达31中，由于AMR传感器63为轴倍角2X，因此无法完全地检测机械角θ。但是，通过组合使用轴倍角2X的AMR传感器63与轴倍角1X的GMR传感器64，能够检测出单凭AMR传感器63无法检测的、具有3、5、7…等奇数的极对数Y的马达31的机械角θ。因此，无论是多大的极对数Y的马达31，都能够求出其机械角θ。另外，由于通过AMR传感器63、GMR传感器64之类的较为普遍的组合来检测机械角θ，因此费用较低。
(2)当组合具有相同的检测原理的传感器的情况下，在由于偏转磁场的异常致使第1传感器产生异常的情况下，担心第2传感器也产生相同的异常。通过采用AMR传感器63、GMR传感器64等之类的具有不同检测原理的传感器，即使在第1传感器产生异常，也会抑制在第2传感器产生相同的异常。
(3)AMR传感器63为价格低廉并具有较高的性能的检测精度的传感器，不过AMR传感器63无法完全地检测具有奇数的极对数Y的马达31的机械角θ。与此相对，GMR传感器64为廉价价格低廉且检测精度与AMR传感器63相比偏低的传感器，无论对于多大的极对数Y的马达31都能够检测机械角θ。因此，通过使用由GMR传感器64修正后的AMR传感器63，能够完全地检测机械角θ，并确保了价格低廉并且比较高的检测精度。
下面，对于旋转角检测装置的第2实施方式进行说明。此处，围绕与第1实施方式的差异进行说明。
在第1实施方式的旋转角检测装置中，假设AMR传感器63、GMR传感器64为理想的传感器元件，不过实际上无论是AMR传感器63还是GMR传感器64，都由含有制造偏差的传感器元件构成，因此在它们的检测信号中产生偏差。因此，依据检测信号运算的电气角θea、θeg也产生偏差。作为一例，考虑实际的电气角θea的值如图6曲线图(a)中双点划线所示产生偏差。即，实际的电气角θea相对于理想的电气角θea(图中的3点划线)部分称为大值，或者称为小值。在图6曲线图(a)中，对于AMR传感器63的输出的修正，为了简化说明，假设由只有AMR传感器63的输出含有偏差、GMR传感器64的输出不含偏差的理想的传感器元件构成。
机械角θ的检测处理被如下进行。如图6曲线图(b)所示，与第1实施方式相同，将AMR传感器63的检测信号S11的电气角θea形成为1/2倍。在机械角θ为0～180°的范围中，电气角θea存在略微的偏差，不过表示与电气角θeg大致相同的值。但是，在机械角θ为180～360°的范围中，由于各种重要因素，存在在电气角θea与电气角θeg之间未产生180°的差的情况。
与第1实施方式相同，当在AMR传感器63的电气角θea与GMR传感器64的电气角θeg产生180°的差时，想要对AMR传感器63的输出加上180°的偏差值来进行修正。但是，由于在AMR传感器63的输出中含有偏差，因此仅单纯地通过在两者的电气角θea、θeg间相差180°时进行偏差修正，得不到如图6曲线图(c)那样与机械角θ对应修正的电气角θea。即，在机械角θ为180°～360°的范围中，如果在电气角θea、θeg存在180°的差则进行偏差修正，因此如果存在偏差的AMR传感器63的电气角θea(双点划线)为本来的AMR传感器63的电气角θea(3点锁线)以下，则进行偏差修正。但是，如果在例如180°～240°的范围中，由于具有比本来的AMR传感器63的电气角θea大的值，因此在两者的电气角θea、θeg相差不到180°，则不进行偏差修正。因此，存在进行偏差修正的部分与不进行偏差修正，在AMR传感器63的修正的电气角θea产生不连续。
如果是理想的传感器，则仅在电气角θea与电气角θeg之间产生180°的差时进行偏差修正即可。但是，如图6曲线图(b)所示，当在电气角θea的值存在偏差的情况下，例如当机械角θ为180°时，在1/2倍的电气角θea与电气角θeg之间不产生180°的差。在该情况下，由于差达不到180°，因此不进行加上偏差值的修正。其结果，无法通过AMR传感器63正确地求出机械角θ。
因此，在本实施方式中，尽管1/2倍的电气角θea与电气角θeg之间的差不足180°，但只要在满足一定的条件(例如与某个阈值的大小关系)的情况下便进行偏差修正。即，设定某个阈值，尽管电气角θea与电气角θeg之间的差的绝对值不为180°，但在比该某个阈值大或者小的情况下，进行偏差修正。此处，作为阈值，分别定义下限阈值θt1以及上限阈值θt2。下限阈值θt1被设定为比180°小的角度，上限阈值θt2被设定为比180°大的角度。偏差修正后的电气角θea亦即修正AMR角θc可通过下式(11)、(12)求出。此外，修正AMR角θc理想上与电气角θeg大致一致。
修正AMR角θc＝2θea/2(|θea/2-θeg|＜θt1，|θea/2-θeg|＞θt2)…(11)
修正AMR角θc＝2θea/2+180°(θt1≤|θea/2-θeg|≤θt2)…(12)
当1/2倍的电气角θea与电气角θeg的差比上限阈值θt2小时，或比下限阈值θt1大的情况下，进行偏差修正。这些下限阈值θt1以及上限阈值θt2例如考虑传感器元件的电阻值的偏差、传感器元件的制造偏差等能够在设计上假定的偏差来决定。通过考虑能够在该设计上假定的偏差，能够可靠地如图7曲线图(a)所示进行偏差修正。由于能够修正AMR传感器63的输出，因此能够基于AMR传感器63的电气角θea检测机械角θ。
对本实施方式的效果进行说明。
(1)在本实施方式中，即使在传感器元件的输出存在偏差，通过设定下限阈值θt1以及上限阈值θt2，也能够更可靠地执行对于AMR传感器63的输出(检测信号S11、S12)的偏差修正。只要从设计上可假定的范围对GMR传感器64的电气角θeg假定带状的区域，并在与该区域之间取GMR传感器的输出的电气角θeg与将AMR传感器63的输出的电气角θea形成为1/2倍的值的差即可。由于更可靠地进行对于AMR传感器63的偏差修正，因此能够更靠地进行AMR传感器63对于机械角θ的检测。
下面，对于旋转角检测装置的第3实施方式进行说明。此处，围绕与第1实施方式的差异进行说明。在GMR传感器64发生故障的情况下，无法通过GMR传感器64的输出修正AMR传感器63的输出，因此无法求出机械角θ。在本实施方式中，当在转向操纵中GMR传感器64发生故障的情况下，执行仅由AMR传感器63检测机械角θ的备用控制。
微机41具备计数器42(参照图4)。微机41在判定为依据GMR传感器64的输出进行偏差修正的正时后，在计数器42中将计数值记录为1，在判定为判定没有进行偏差修正的正时后，在计数器42中将计数值记录为0。
平时，在将IG接通(接通点火开关)时，AMR传感器63以及GMR传感器64被驱动，由此能够运算此时的机械角θ。平时的机械角θ的运算与第1实施方式相同，通过利用GMR传感器64的输出对AMR传感器63的输出偏差修正来进行。如图8所示，平时，计数器42在机械角θ为0～180°的范围内时记录计数值为0，而在为180～360°的范围内时记录计数值为1。
当GMR传感器64由于故障等无法输出检测信号S21、S22的情况下，微机41利用平时存储的计数器42的计数值，执行AMR传感器63的输出的偏差修正。即，如图8所示，GMR传感器64发生故障时的计数值例如被记录为1。由于1之类的计数值为在进行偏差修正的正时记录的计数值，因此能够判定当前为偏差修正的正时。因此，通过对AMR传感器63的输出值进行偏差修正来运算机械角θ。另外，随后当AMR传感器63的电气角θea超出360°时，计数器42将计数值记录为0。因此，当下面的电气角θea处于0～360°的区域时，不进行偏差修正。然后，当随后电气角θea又超出360°时，计数器42将计数值记录为1。由于计数值被记录为1，因此对AMR传感器63的输出进行偏差修正。以后，通过进行与该动作相同的处理，即使在得不到GMR传感器64的输出的情况下也能够检测机械角θ。
不过，该偏差修正平时需要通过GMR传感器64的输出由计数器42记录计数值。即，如果是具备计数器42的旋转角传感器53，则认为即便没有设置GMR传感器64，也能够对AMR传感器63的输出进行偏差修正从而完全求出机械角θ。但是，计数器42只有在发生至少一次的、GMR传感器64被驱动并检测到机械角θ后，才记录计数值。因此，即便是具有计数器42的旋转角传感器53，在没有设置GMR传感器64的情况下，也无法对AMR传感器63的输出进行偏差修正以求出机械角θ。在未设置GMR传感器64时，为了对AMR传感器63的输出进行偏差修正，例如需要在工厂出厂时在计数器42中记录计数值。另外，当GMR传感器64在IG断开中发生故障的情况下，或虽然在IG接通中发生故障但随后将IG断开又再次将IG接通的情况下，计数器无法监视马达31的旋转轴31a进行过旋转。这是由于在IG断开中微机41停止，因此计数器42未被驱动。在这种情况下，在修理GMR传感器64前一直中止偏差修正，避免微机41通过错误的辅助力控制马达31。
此外，在AMR传感器63发生故障的情况下，旋转角传感器53的检测精度(动态范围)下降，基于GMR传感器64的输出检测机械角θ。
对本实施方式的效果进行说明。
(1)当利用GMR传感器64的电气角θeg对AMR传感器63的电气角θea进行偏差修正的情况下，即使在GMR传感器64发生故障时，也能够利用计数器42的计数值对AMR传感器63的电气角θea进行偏差修正，因此能够持续机械角θ的检测。
下面，对旋转角检测装置的第4实施方式进行说明。此处，围绕第1实施方式的差异进行说明。第4实施方式的AMR传感器63以及GMR传感器64被分别冗长化。旋转角检测装置除了检测机械角θ的功能之外，还具备传感器输出的异常检测功能。
AMR传感器63除了之前的桥电路70之外，还具有桥电路80。桥电路80具有与桥电路70相同的结构，且相对于桥电路70沿旋转轴31a的旋转方向错开规定的角度配置。桥电路80具有AMR元件81～84，且具有由其中2个AMR元件81、82构成的半桥电路80a和由其余2个AMR元件83、84构成的半桥电路80b。2个半桥电路80a、80b的第1端部分别连接于电源端子(电源电压+Vcc1)，第2端部分别接地。半桥电路80a的AMR元件81、82之间的中点电压作为检测信号S13向微机41输出。同样，半桥电路80b的AMR元件83、84的中点电压作为检测信号S14向微机41输出。
GMR传感器64除了之前的桥电路90之外，还具有桥电路100。桥电路100的结构与桥电路90的结构大致相同。桥电路100具有由GMR元件101、102构成的半桥电路100a以及由GMR元件103、104构成的半桥电路100b。GMR元件101、102的中点电压作为检测信号S23向微机41输出，GMR元件103、104的中点电压作为检测信号S24向微机41输出。
如果偏转磁铁62同旋转轴31a一起旋转，则作用于各AMR元件71～74、81～84、各GMR元件91～94、101～104的偏转磁场的朝向变化，因此各元件的磁阻值变化。根据各AMR元件71～74、81～84、各GMR元件91～94、101～104的磁阻值的变化，检测信号S11～S14、S21～S24的值分别变化。此外，检测信号S11～S14与旋转轴31a的2倍的电气角2θea对应变化。另外，检测信号S21～S24与旋转轴31a的电气角θeg对应变化。
另外，通过将各AMR元件71～74、81～84的配置相对于偏转磁铁62调节，检测信号S11～S14分别成为表示下面的变动情况的信号。即，检测信号S11相对于2倍的电气角2θea成为振幅A的sin信号。检测信号S12为相对于检测信号S11相位延后90°的振幅A的cos信号。检测信号S13成为相位与检测信号S11相差180°的振幅A的-sin信号。检测信号S14为相位与检测信号S12相差180°的振幅A的-cos信号。因此，检测信号S11、S12能够如以示出的算式(1)、(2)那样表示。S13、S14可以如下式(13)、(14)那样表示。
S13＝-Asin2θea…(13)
S14＝-Acos2θea…(14)
另外，通过将各GMR元件91～94、101～104的配置相对于偏转磁铁62调节，检测信号S21～S24分别成为表示下面的变动情况的信号。即，检测信号S21相对于电气角θeg成为振幅A的sin信号。检测信号S22为相对于检测信号S21相位延后90°的振幅A的cos信号。检测信号S23成为相位与检测信号S21相差180°的振幅A的-sin信号。检测信号S24为相位与检测信号S22相差180°的振幅A的-cos信号。因此，检测信号S21、S22能够如以示出的算式(3)、(4)那样表示。检测信号S23、S24可以如下式(15)、(16)那样表示。
S23＝-Asinθeg…(15)
S24＝-Acosθeg…(16)
微机41在规定的正时取得检测信号S11～S14、S21～S24。如下式(17)～(20)所示，微机41分别运算检测信号S11与检测信号S13的差分、检测信号S12与检测信号S14的差分、检测信号S21与检测信号S23的差分以及检测信号S22与检测信号S24的差分。该差分为具有检测信号S11～S14、S21～S24的2倍的振幅的信号。另外，微机41利用下式(21)、(22)基于上述分别运算的2个差分值来运算反正切值，由此能够运算机械角θ。
AMR传感器63的正弦分量的差分值＝S11-S13＝2Asin2θea…(17)
AMR传感器63的余弦分量的差分值＝S12-S14＝2Acos2θea…(18)
GMR传感器64的正弦分量的差分值＝S21-S23＝2Asinθeg…(19)
GMR传感器64的余弦分量的差分值＝S22-S24＝2Acosθeg…(20)
2θea＝arctan(2Asin2θea/2Acos2θea)…(21)
θeg＝arctan(2Asinθeg/2Acosθeg)…(22)
微机41能够使用下式(23)、(24)，运算基于AMR传感器63的输出的2倍的电气角2θea。另外，微机41能够使用下式(25)、(26)运算基于GMR传感器64的输出的电气角θeg。即，通过利用检测信号S11～S14、S21～S24运算反正切值，能够运算电气角θea、θeg。
2θea＝arctan(S11/S12)…(23)
2θea＝arctan(S13/S14)…(24)
θeg＝arctan(S21/S22)…(25)
θeg＝arctan(S23/S24)…(26)
微机41除了依据这样各检测信号S11～14、S21～24检测2倍的电气角2θea以及电气角θeg的功能之外，还具备检测是否在各检测信号S11～14、S21～24中发生异常的功能。
如图9所示微机41具有异常检测电路43。异常检测电路43除了基于各检测信号S11～S14、S21～24的信号和进行的异常检测之外，还进行基于使用2倍的电气角2θea与电气角θeg的特性的3信号异常检测方法进行的异常检测。平时，异常检测电路43利用信号和检测异常。当由于传感器元件的故障等致使无法正确地检测某个检测信号的情况下，对于与在基于信号和进行的异常检测中无法正常检测的检测信号成对的检测信号，通过信号和无法检测异常。在无法进行基于信号和进行的异常检测的情况下，除了想要异常检测的信号之外，增加2个检测信号，共计通过3信号来检测异常。
首先，对于基于信号和进行的异常检测方法进行详细说明。检测信号S11以及检测信号S13的相位彼此相差180°。另外，检测信号S12以及检测信号S14的相位也彼此相差180°。同样，检测信号S21以及检测信号S23、检测信号S22以及检测信号S24的相位都彼此相差180°。因此，理论上，下式(27)～(30)成立。
S11+S13＝0…(27)
S12+S14＝0…(28)
S21+S23＝0…(29)
S22+S24＝0…(30)
当式(27)不成立时，能够检测检测信号S11或者检测信号S13为异常。当式(28)不成立时，能够检测检测信号S12或者检测信号S14为异常。同样，当式(29)不成立时，能够检测检测信号S21或者检测信号S23为异常。另外，当式(30)不成立时，能够检测检测信号S22或者检测信号S24为异常。
此外，实际上，各AMR元件71～74、81～84，以及各GMR元件91～94、101～104分别存在误差或各元件固有的偏差。因此，考虑到设计上可假定的误差，设定以零为基准的允许范围。当检测到超出该允许范围的误差的情况下，判定异常检测电路43为异常。
另外，作为基于信号和进行的异常检测方法，可以采用下面的方法。即，异常检测电路43通过信号和的误差的绝对值是否超过某个阈值来判定异常检测电路43的异常情况。在该情况下，式(27)～(30)可以如下式(27a)～(30a)那样修正。
|S11+S13|＞阈值…(27a)
|S12+S14|＞阈值…(28a)
|S21+S23|＞阈值…(29a)
|S22+S24|＞阈值…(30a)
异常检测电路43在误差的绝对值超出某个阈值的情况下，判定与各式对应的检测信号为异常。另外，异常检测电路43在误差的绝对值未超出某个阈值的情况下，判定各检测信号S11～S14、S21～24为正常。微机41能够使用正常的各检测信号S11～S14、S21～24运算机械角θ。
当通过信号和检测到出现异常的情况下，异常检测电路43通过3信号异常检测方法来检测异常。如本实施方式那样，在由AMR传感器63与GMR传感器64分别得到4个检测信号S11～S14、S21～24的情况下，在异常中认为有6个样式。
样式P1～P4为在桥电路70、80、90、100中的任意一个中产生异常的情况。例如，既存在仅在由于传感器元件的单独故障等引起的各检测信号中的1个信号检测到异常的情况，也存在由于某个桥电路发生故障而检测到系统异常的情况(例如桥电路70发生故障，在检测信号S11、S12双方都产生异常的情况)。此外，作为共通的原因，考虑有用于驱动各传感器元件的电源端子或者接地端子的布线异常等。
样式P5、P6为由于AMR元件71～74、81～84或者GMR元件91～94、101～104全部发生故障，致使从AMR传感器63或者GMR传感器64得到的4信号全部异常的情况。例如，为电源端子或接地端子的异常，或者通过来自各端子的浪涌抗扰度无法输出正常的检测信号的情况。
对于每个样式的异常检测方法进行详细说明。
样式P1为在桥电路70产生异常的情况。在这种情况下，在检测信号S11以及检测信号S12的至少一方产生异常。例如，考虑由于桥电路70发生故障而未输出检测信号S11、S12的至少一方的情况或在桥电路70与电源端子之间的布线产生异常，未将电源电压+Vcc1施加于桥电路70的情况。在这种情况下，即便将AMR传感器63的被认为是正常的检测信号S13、S14例如应用于式(27a)、(28a)，也检测不到检测信号S11、S12的异常。这是由于在检测信号S11、S12的至少一方产生异常，因此即便检测信号S13、S14的信号和比阈值小，也无法保证检测信号S13、S14不为异常。例如，即使由于在检测信号S11产生异常致使输出为本来2倍左右的大值的检测信号S11，仍存在检测信号S13也产生异常致使输出为本来2倍左右的大值的检测信号S13的情况。在这种情况下，如果利用式(27a)对检测信号S11与检测信号S13求和，则和会小于阈值，因此尽管检测信号S11、S13分别是异常的值，但依据信号和所进行的异常检测方法将判定为检测到正常的检测信号S11、S13。
因此，在本实施方式中，利用3信号异常检测方法检测传感器元件的异常。在样式P1的情况下，检测检测信号S13、S14的异常。3信号异常检测方法为使用加法定理的异常检测方法。由于在2倍角与其半角之间存在加法定理的关系，因此当不符合加法定理的关系的情况下，判定为异常。即，使用来自GMR传感器64的检测信号S21～24与来自作为其倍角的AMR传感器63的检测信号S11～14判定为异常。该式能够通过下式(31)～(34)表示。此外，在下式(31)～(34)的右边设定阈值的理由为与式(27a)～(30a)的情况相同的理由。
|S11-(2S21·S22)|＞阈值…(31)
|S12-(S222-S212)|＞阈值…(32)
|S13-(2S23·S24)|＞阈值…(33)
|S14-(S242-S232)|＞阈值…(34)
在样式P1的情况下，由于在桥电路70产生异常，因此检测信号S11、S12的至少一方成为异常的值。因此，想要不使用检测信号S11、S12地检测从其他桥电路80、90、100输出的检测信号S13、S14、S21～24的异常。在这种情况下，通过使用式(33)，(34)，无需使用检测信号S11、S12便可检测检测信号S13、S14的异常。
即，当判定检测信号S13的异常的情况下，使用式(33)。异常检测电路43在AMR传感器63的检测信号S13同GMR传感器64的检测信号S23与检测信号S24的乘积的2倍的差的绝对值比阈值大的情况下，判定检测信号S13为异常。异常检测电路43在该绝对值为阈值以下的情况下，判定检测信号S13为正常。另外，当判定检测信号S14的异常的情况下，使用式(34)。异常检测电路43在AMR传感器63的检测信号S14同GMR传感器64的检测信号S24的平方与检测信号S23的平方的差之间的差分的绝对值比阈值大的情况下，判定检测信号S14为异常。异常检测电路43在该绝对值为阈值以下的情况下，判定检测信号S14为正常。当判定检测信号S13、S14为正常的情况下，使用它们坚持电气角θea。
此外，对于GMR传感器64的检测信号S21～24，与平时相同，可以基于式(29a)、(30a)的信号和来判定异常。
对样式P2进行说明。样式P2为在AMR传感器63的桥电路80产生异常的情况。在这种情况下，由于在检测信号S13或者检测信号S14的至少一方产生异常，因此想要不使用检测信号S13、S14地检测桥电路70的异常。样式P2能够通过与样式P1大致相同的处理来检测桥电路70的检测信号S11、S12的异常。当判定检测信号S11的异常的情况下，使用式(31)。同样，当判定检测信号S12的异常的情况下，使用式(32)。当判定检测信号S11、S12分别为正常的情况下，检测信号S11、S12被用作用于求出电气角θea的信息。
此外，对于GMR传感器64的检测信号S21～24，与平时相同，可以基于式(29a)、(30a)的信号和来判定异常。
下面，对样式P3进行说明。样式P3为在GMR传感器64的桥电路90产生异常的情况。在这种情况下，由于在检测信号S21或者检测信号S22的至少一方产生异常，因此想要不使用检测信号S21或者检测信号S22地检测桥电路100的检测信号S23、S24的异常。在这种情况下，通过使用式(33)、(34)，能够检测桥电路100的检测信号S23、S24的异常。如果式(33)、(34)的左边的值分别为阈值以下，则可以判定检测信号S23、S24都为正常。
不过，GMR传感器64是为了得到用于修正从AMR传感器63得到的检测信号S11～S14的信息而设置的。因此，GMR传感器64无需具有像AMR传感器63那样的检测精度，只要AMR传感器63的输出与GMR传感器64的输出之间的差在根据能否修正AMR传感器63的输出所设定的阈值的范围以内，便可不判定为异常。
此外，对于AMR传感器63的检测信号S11～14，与平时相同，可以基于式(27a)、(28a)的信号和来判定异常。
下面，对样式P4进行说明。样式P4为在GMR传感器64的桥电路100产生异常的情况。对于样式P4的情况，只要进行与样式P3相同的处理便可。即，样式P4为由于在桥电路100产生异常，因此想要不使用检测信号S23、S24地检测桥电路90的检测信号S21、S22的异常的情况。在这种情况下，通过使用式(31)、(32)，能够检测桥电路90的检测信号S21、S22的异常。另外，关于该阈值的设定，留意只要在检测信号S23、S24中存在尽可能修正AMR传感器63的输出的精度便可来进行。
此外，对于AMR传感器63的检测信号S11～14，与平时相同，可以基于式(27a)、(28a)的信号和来判定异常。
下面，对样式P5进行说明。样式P5为由于在AMR传感器63的桥电路70、80双方产生异常，致使无法保证AMR传感器63的检测信号S11～14的所有检测信号为正常的情况。例如，考虑有由于电源端子的连接缺陷致使从桥电路70、80完全没有输出检测信号S11～14的情况。在样式P5的情况下，对于从GMR传感器64的2个桥电路90、100得到的检测信号S21～24，可以使用式(29a)、(30a)与正常时相同地判定为异常。
对于样式P6的情况，只要进行与样式P5相同的处理便可。样式P6为由于在GMR传感器64的桥电路90、100双方产生异常，致使无法保证GMR传感器64的检测信号S21～24的全部的检测信号为正常的情况。例如，考虑有由于电源端子的连接缺陷致使从桥电路90、100完全没有输出检测信号S21～24的情况。在这种情况下，对于从AMR传感器63的2个桥电路70、80得到的检测信号S11～14，可以使用式(27a)、(28a)与正常时相同地判定为异常。
下面，对于当在检测信号中含有可具体假定的异常误差的情况下，利用3信号异常检测方法检测异常的方法进行说明。
此处，由于在桥电路80产生异常(样式P2)，因此假定不使用桥电路80的检测信号S13、S14地检测桥电路70的检测信号S11、S12的异常的情况。具体地说，例如可以假定在AMR传感器63的桥电路70的检测信号S11、S12产生以下样式的异常的情况。即，为在检测信号S11或者检测信号S12的振幅产生异常的情况，在检测信号S11或者检测信号S12产生偏差异常的情况，在检测信号S11或者检测信号S12的相位产生异常的情况。也存在这些样式组合形成异常的情况。此处，对于作为样式PA在检测信号S12的振幅产生异常的情况，作为样式PB产生偏差异常的情况进行具体记载。
当检测含有异常误差的检测信号的异常的情况下，优选3信号异常检测方法以下面的方式应用。
由于传感器元件具有制造偏差或产生连接缺陷等异常，因此严格来讲，存在式(31)、(32)的右边不为0的情况。因此，将式(31)的左边定义为差分S、式(32)的左边定义为差分C。在3信号异常检测方法中，通过求出差分S与差分C来检测检测信号S11～S14、S21～24的异常。
差分S＝|S11-(2S21·S22)|…(31a)
差分C＝|S12-(S222-S212)|…(32a)
下面，为了表示3信号异常检测方法的有意性，作为比较例，对以往的基于平方和进行的异常检测方法进行说明。
以往，为了提高异常检测的精度，除了基于信号和进行的异常检测方法之外还采用的是基于平方和进行的异常检测方法。基于平方和进行的异常检测方法是活用三角函数的特性的检测方法，依据从传感器元件か输出的检测信号的sin分量的平方与cos分量的平方的和在全角度区域中为恒定值的性质检测异常。其算式可以如下式(35)那样表示。“CONST”是指恒定值，恒定值“CONST”例如由检测信号S11以及S12的振幅决定。
(S112+S122)＝CONST…(35)
此处，将平方和P通过下式(35a)定义。
平方和P＝(S112+S122)-CONST…(35a)
在理想的状况下，平方和P为0，不过由于传感器元件的偏差或异常，存在平方和P不为0的情况。此外，不只是检测信号S11以及检测信号S12，例如可以在检测信号S21以及检测信号S22之间计算平方和P，不过此处省略其算式的记载。
另外，由于传感器元件的制造偏差等，在式(10)所示的运算角θo与现实的机械角θ之间产生误差。此处，将基于检测信号S11～14、S21～24运算的运算角θo与现实的机械角θ之间的误差定义为电气角误差E。电气角误差E使用运算角θo，由下式(36)定义。
电气角误差E＝θ·Y-θo…(36)
当产生电气角误差E的情况(作为值变大的情况)下，最好能够通过运算差分C以及差分S判定为异常。
首先，对于全部的检测信号为正常的情况进行说明。如图10所示，对于使用没有异常、理想的传感器元件的情况下的差分C、差分S、平方和P、电气角误差E进行说明。如图10曲线图(a)中实线所示，在没有异常的情况下，检测信号S11表示由式(1)所示的正弦波。如同图中单点划线所示，由式(31)的左边第2项所示的2S21·S22也表示沿着与检测信号S11完全相同的轨迹的正弦波。因此，如同图中双点划线所示，由式(31a)所示的差分S与机械角θ的值无关始终为0。另外，由同图中虚线所示的平方和P由式(35a)计算。由于在检测信号S11以及S12中不含误差，因此两者的值的平方的和为1，平方和P与机械角θ无关始终为0。
下面，如图10曲线图(b)中实线所示，检测信号S12表示由式(2)所示的余弦波。如同图中双点划线所示的式(32)的左边第2项亦即S222-S212的值也表示沿着与检测信号S12相同的轨迹的余弦波。因此，如同图中单点划线所示，差分C与机械角θ无关始终为0。另外，由同图中虚线所示的平方和P也基于与上述的检测信号S12相同的理由，与机械角θ无关始终为0.
如图10曲线图(c)所示，在没有异常的情况下，差分C、差分S、平方和P以及电气角误差E分别与机械角θ无关，始终为0.此外，如果考虑传感器元件无制造偏差、没有异常的理想的状况，则电气角误差E为0。当电气角误差E为0的情况下，差分C以及差分S也为0。因此，通过在差分C以及差分S比某个阈值大的情况下判定为异常，能够检测异常。
下面，对于样式PA的情况进行说明。
样式PA为产生AMR传感器63的检测信号S12的振幅A形成为某个系数倍的异常的情况。检测信号S12可以如下式(2a)那样记载。其中，A为振幅，x为比1大的值的系数。
S12＝Axcos2θea…(2a)
当在检测信号S12的振幅A产生异常的情况下，差分C、差分S、平方和P以及电气角误差E分别根据振幅变化。
首先，参照图11曲线图(a)对差分S以及平方和P的变化进行说明。由于是在检测信号S12的振幅A产生异常的情况，因此检测信号S11不产生偏差异常，由图中实线所示的检测信号S11为与平时相同能够由式(1)记载的正弦波。如同图中单点划线所示，式(31)的左边亦即第2项2S21·S22与平时相同为沿着与检测信号S11相同的轨迹的正弦波。这是由于在GMR传感器64的检测信号S21以及S22不产生振幅异常。因此，如同图中双点划线所示，由两者的差运算的差分S与机械角θ无关始终为0。恒定值CONST表示为振幅A的平方，因此平方和P由下式(37)计算。
P＝(S112+S122)-CONST＝(Axcos2θea)2+(Asin2θea)2-A2＝(Axcos2θea)2+A2-(Acos2θea)2-A2＝(x2-1)(Acos2θea)2…(37)
如同图中虚线所示的平方和P为与(Acos2θea)2成比例的始终具有正值的函数。
下面，参照图11曲线图(b)，对于差分C以及平方和P的变化进行说明。同图中实线所示的检测信号S12为仅将平时的检测信号S12的振幅A形成为系数x倍的信号。因此，余弦波的波节的角度、即机械角θ的位置无变化。由双点划线所示的S222-S212的值为与平时的检测信号S12、即未乘以系数x的检测信号S12相同的轨迹。如同图中单点划线所示的差分C可以表示为下式(38)。
C＝|S12-(S222-S212)|＝|Axcos2θea-Acos2θea|＝|(x-1)Acos2θea|…(38)
如式(38)所示，差分C由将检测信号S12的振幅A形成为(x-1)倍的函数的绝对值表示。此外，同图中虚线所示的平方和P与图11曲线图(a)的情况相同，可以由式(37)表示。
下面，参照图11曲线图(c)，对在振幅A产生异常的情况下的异常检测方法进行说明。与图11曲线图(a)、曲线图(b)相同，在图11曲线图(c)中，将差分C、差分S、平方和P分别以单点划线、双点划线、虚线表示。
对在振幅A产生异常的情况下的电气角误差E的运算进行说明。电气角误差E为运算微机41计算出的运算角θo与马达31的旋转轴31a实际旋转的角度的差的值。为了简化说明，此处将极对数Y设定为1。另外，机械角θ存在于0～180°的范围，系数x设定为2。此时，电气角误差E可以如下式(39)那样表示。
电气角误差E＝θ·Y-θo·Y＝Y{θ-arctan(sin2θea/2cos2θea)/2}…(39)
例如，当机械角θ为60°时，式(39)的第2项的反正切值arctan(sin2θea/2cos2θea)为arctan{(SQRT(3)/2)/(2·1/2)}。此外，SQRT是平方根的意思。如果运算反正切值arctan(sin2θea/2cos2θea)，则其角度被计算为约140°，因此由式(39)得出，电气角误差E为约10°。在不产生振幅异常的通常的情况下，由于反正切值为arctan((SQRT(3)/2)/(1/2))，因此运算后角度被计算为120°。因此，由式(39)得出，电气角误差E为0°。此外，即使在产生振幅异常的情况下，例如当机械角θ为45°时，反正切值被运算为90°，电气角误差E为0°。由式(39)可见，电气角误差E根据机械角θ变动。
电气角误差E是由于在运算运算角θo时的式(39)中存在使用产生了振幅异常的检测信号S12的项而产生的。通常情况下，反正切值为arctan(sin2θea/cos2θea)，而由于为arctan(sin2θea/2cos2θea)，因此除了机械角θ为45°的整数倍时之外，产生电气角误差E。
在图11曲线图(c)所示的例子中，当电气角误差E变大时，差分C以及平方和P分别大幅变化。因此，通过监视差分C以及差分S，能够检测产生异常。即，能够通过差分C或者差分S是否比某个阈值大来检测异常。此外，在这种情况下，虽然利用平方和P也能够检测异常，不过利用3信号异常检测方法检测异常会由此具备优点。
该优点如下所述。图12曲线图(a)为图示当在检测信号S12的振幅A产生异常的情况下运算的差分C的曲线图。作为一例，对于在振幅A产生0％、40％、80％的误差的情况进行记载。在这种情况下，差分C可以通过式(38)运算。
图中的虚线表示在检测信号S12的振幅A产生0％的误差的情况。检测信号S12由式(2)表示(即系数x为1)，如果由式(38)运算差分C，则始终为0。
图中的双点划线表示在检测信号S12的振幅A产生40％的误差的情况。此时，振幅A为1.4倍(系数x为1.4)。在这种情况下，差分C可以表示为下式(38a)。
C＝|0.4Acos2θea|…(38a)
图中的单点划线表示在检测信号S12的振幅产生80％的误差的情况。此时，振幅A为1.8倍(系数x为1.8)。在这种情况下，差分C可以表示为下式(38b)。
C＝|0.8Acos2θea|…(38b)
图12为图示出在曲线图(b)检测信号S12的振幅A产生异常的情况下运算的平方和P的曲线图。在这种情况下，平方和P可以由式(37)运算。图中的虚线表示在检测信号S12的振幅A产生0％的误差的情况。此时，由于系数x为1，因此其平方和P始终为0。
图中的双点划线表示在检测信号S12的振幅A产生40％的误差的情况。此时，振幅A为1.4倍(即系数x为1.4)。在这种情况下，平方和P可以由下式(37a)表示。
P＝0.96·(Acos2θea)2…(37a)
图中的单点划线表示在检测信号S12的振幅产生80％的误差的情况。此时，振幅A为1.8倍(系数x为1.8)。在这种情况下，差分C可以如下式(37b)那样表示。
P＝2。24·(Acos2θea)2…(37b)
为了简便说明，作为(Acos2θea)2＝1，比较3信号异常检测方法与基于平方和进行的异常检测方法。当误差为0％的情况下，在两者间不产差。但是，在误差为40％的情况下，差分C为0.4，与之相对平方和P为0.96。进而在误差为80％的情况下，差分C为0.8，与之相对平方和P为2.24。即，在基于平方和进行的异常检测方法的情况下，振幅A的误差越大，平方和P的绝对值的增加量与差分C的增加量相比越大。这是由于平方和P将含有误差的检测信号S12进行平方。差分C以及平方和P为用于检测异常的指标，通过差分C以及平方和P的绝对值是否比某个阈值大来判定异常。因此，当产生误差的情况下，如果与差分C相比，平方和P的绝对值变大，则必须将阈值设定为更大的值。由于阈值变大，因此当采用基于平方和进行的异常检测方法的情况下，阈值设计会变得更为困难。相反，与采用基于平方和进行的异常检测方法的情况相比，采用3信号异常检测方法的情况下的阈值设计更容易。例如，当将误差设定为允许至40％的情况下，在基于平方和进行的异常检测方法中，将阈值设定为0.96，而在3信号异常检测方法中，将阈值设定为0.4即可。
下面，对于样式PB的情况进行说明。
样式PB为在检测信号S12产生偏差异常的情况。当产生偏差异常的情况下，检测信号S12可以由下式(2b)表示。此外，“Offset”是指偏差值。
S12＝Acos2θea+Offset…(2b)
当在检测信号S12产生偏差异常的情况下，差分C、差分S、平方和P、电气角误差E分别变化。
首先，参照图13曲线图(a)，对差分S以及平方和P的变化进行说明。由于在检测信号S11未产生异常，因此如图中实线所示，检测信号S11为式(1)所示的正弦波。如图中单点划线所示，式(31)的左边第2项亦即2S21·S22与平时相同为沿着与检测信号S11相同的轨迹的正弦波。因此，如图中双点划线所示，差分S与机械角θ无关始终为0。恒定值CONST表示为振幅A的平方，因此平方和P可以由下式(40)表示。
P＝(Acos2θea+Offset)2-(Acos2θea)2＝Offset2+2Offset·Acos2θea…(40)
下面，如图13曲线图(b)所示，对于差分C以及平方和P的变化进行说明。如图中实线所示，检测信号S12是在平时的检测信号S12加上偏差值Offset而算出的信号，由式(2b)表示。即，此处的检测信号S12是使平时的检测信号S12沿纵轴平行移动偏差值Offset的大小而形成的恒定的函数。如图中双点划线所示，S222-S212沿着与平时的检测信号S12相同的轨迹，可以由式(2)表示。在这种情况下，检测信号S12与S222-S212为沿纵轴离开偏差值Offset的具有相同变化的函数。因此，由图中单点划线所示的差分C可以由下式(41)表示。
C＝|S12-(S222-S212)|＝Offset…(41)
此外，图中虚线所示的平方和P与图13曲线图(a)所示的情况相同，可以由式(40)表示。
参照图13曲线图(c)对产生偏差异常的情况下的异常检测方法进行说明。与图13曲线图(a)、曲线图(b)相同，在图13曲线图(c)中，也分别用单点划线、双点划线、虚线来表示差分C、差分S、平方和P。
对于产生偏差异常的情况下的电气角误差E的运算进行说明。为了简便说明，此处，极对数Y为1。另外，机械角θ存在于0～180°的范围，将偏差值Offset形成为0.5。此时，电气角误差E可以如下式(42)那样表示。
E＝θ-1/2·arctan{sin2θea/(cos2θea+0.5)}…(42)
该电气角误差E是由于在运算运算角θo时的式(39)的反正切值arctan{sin2θea/(cos2θea+0.5)}中使用产生了偏差异常的检测信号S12而产生的。即，通常情况下，反正切值为arctan(sin2θea/cos2θea)，而由于为arctan{sin2θea/(cos2θea+0.5)}，因此例如当机械角θ为60°的情况下，运算角θo被运算为90°，电气角误差E为15°。
如图13曲线图(c)所示，电气角误差E由于偏差误差与机械角θ对应变动。当电气角误差E变动时，差分C由于偏差误差相对于0朝+方向平行移动。因此，能够通过差分C是否比某个阈值大来检测异常。
此外，当基于平方和进行的异常检测方法的情况下，即便在电气角误差E的变动大时，平方和P也处于0，或者接近0的地点。在平方和P为0或者接近0的情况下，当想要通过是否比某个阈值大来检测异常时，担心由于小于某个阈值而判定为无异常。这样，在基于平方和进行的异常检测方法的情况下，存在检测异常暂时变难的角度区域。与此相对，差分C由于偏差误差沿纵轴相对于0朝+方向平行移动。因此，即便在由于平方和P为0或者接近0而不易检测异常的情况下，也能够可靠地检测异常。
下面，对于在GMR传感器64的传感器元件产生异常的情况，进行举例说明。
此处，对于在检测信号S22产生偏差异常的情况进行记载。当在检测信号S22产生偏差异常的情况下，检测信号S22可以由式(4)改写为下式(4a)。
S22＝Acosθeg+Offset…(4a)
像这样当在检测信号S22的振幅A产生偏差异常的情况下，差分C、差分S、平方和P、电气角误差E分别变化。首先，参照图14曲线图(a)对差分S以及平方和P的变化进行记载。由于在检测信号S11未产生异常，因此如同图中实线所示，检测信号S11为由式(1)表示的正弦波。如同图中单点划线所示，式(31)的左边第2项亦即2S21·S22在通常的2S21·S22基础上，由偏差值Offset与检测信号S21的乘积表示。因此，同图中由双点划线所示的差分S可以由下式(43)表示。
S＝|2S21·Offset|…(43)
由于在检测信号S11、S12均未产生异常，因此平方和P与机械角θ无关始终为0。
下面，如图14曲线图(b)所示，对差分C以及平方和P的变化进行说明。同图中实线所示的检测信号S12由式(2)表示。在同图中，由双点划线所示的S222-S212在平时的S222-S212的基础上，由偏差值Offset的平方、2倍的偏差值Offset和S22的乘积表示。因此，在同图中，单点划线所示的差分C可以由下式(44)表示。
C＝|Offset2+2S22·Offset|…(44)
此外，对于同图中虚线所示的平方和P，与图14曲线图(a)所示的情况相同，与机械角θ无关始终为0。
使用图14曲线图(c)，对在检测信号S22产生偏差异常的情况下的异常检测进行说明。与图14曲线图(a)、曲线图(b)相同，在图14曲线图(c)中，也分别用单点划线、双点划线、虚线来表示差分C、差分S、平方和P。由于检测信号S22与运算角θo的运算无直接关系，因此此时的电气角误差E基本上与机械角θ无关为0。为了简便地进行，省略了在检测信号S22产生异常时的偏差修正的判定，不过实际上如果考虑偏差修正，会在运算角θo中产生误差，因此电气角误差E也受到偏差误差所产生的影响。由于无论是多大的机械角θ，差分C以及差分S的至少一方都会变动，因此能够检测在GMR传感器64输出的检测信号S21或者检测信号S22的任意一方产生异常。即，能够根据差分C、差分S是否比某个阈值大来检测异常。
对于本实施方式的效果进行说明。
(1)通过采用3信号异常检测方法，即使在如样式P1～P6那样，由于在一部分的传感器元件产生异常而无法使用基于信号和进行的异常检测方法的情况下，也能够检测异常。在3信号异常检测方法中，通过监视差分C以及差分S是否小于阈值，能够检测AMR传感器63以及GMR传感器64的输出是否为异常。
(2)另外，即使在通过平方和无法检测异常的情况(平方和P为0或者接近0的情况)下，在3信号异常检测方法中，也能够更可靠地检测异常。例如，当在检测信号S12产生偏差异常的情况下，当为电气角误差E的变动较大的机械角θ时，平方和P为0或者接近0。在平方和P为0或者0接近0的机械角θ的情况下，由于比阈值小，因此担心尽管在检测信号S12产生异常也被判定为正常。但是，3信号异常检测方法的差分C、差分S即便在平方和P为0或者接近0的机械角θ的情况下，也会具有一定的值并通过将该值与阈值进行比较，可容易地检测异常。另外，当电气角误差E的变动较大的时，差分C或者差分S的至少一方的变动特较大，因此能够更可靠地检测异常。
(3)如果在与相同的检测原理的传感器元件间进行运算来检测异常，会因干扰而在第1传感器元件产生异常，在该情况下，会在第2传感器元件中也产生相同的异常。与此相对，在本实施方式中，由于将具有不同检测原理的传感器元件进行组合，因此即便在第1传感器元件产生异常，在第2传感器元件中也不易产生相同的异常。
简单记载，AMR元件具有各向异性磁阻，而GMR元件不具有各向异性磁阻，它们的磁阻效应是由彼此不同的起源产生的现象。因此，能够进一步提高异常检测的冗长性，因此能够更为可靠地检测异常。
(4)除了基于信号和进行的异常检测方法之外，还采用3信号异常检测方法，由此与以往采用的基于平方和进行的异常检测方法相比，不易受到误差所产生的影响，能够更容易地设计阈值。另外，也可以设计为在检测到虽为正常值但作为绝对值略大的值的情况下，不检测为异常。例如，当在基于平方和进行的异常检测方法中产生误差时，传感器元件的制造偏差的误差也被平方，因此需要设定更大的阈值。与此相对，在3信号异常检测方法中，由于误差的增幅被抑制，因此不易受到误差所产生的影响，能够减少由于制造偏差的误差而判定为异常的顾虑。
另外，即使必须在狭小的范围内分几个阶段设定阈值的情况下，由于3信号异常检测方法只要设定更小的阈值作为绝对值即可，因此容易设定阈值。能够利用3信号异常检测方法使异常的检测精度进一步提高。
此外，各实施方式也可以彼此组合。另外，各实施方式可以如下所述变更。此外，以下的其他实施方式只要技术上不相互矛盾，可以进行相互组合。
在各实施方式中，虽然采用3极对马达31，不过也可以是任意极对数Y的马达31。例如，在为5极对马达31的情况下，通过如图5曲线图(d)那样修正AMR传感器63的输出，也能够完全检测机械角θ。另外，虽然主要对具有奇数的极对数Y的马达31进行了记载，不过也可以应用于具有偶数的极对数Y的马达31。
在各实施方式中，虽然将轴倍角2X的AMR传感器63与轴倍角1X的GMR传感器64进行组合，不过并不局限于该组合。例如，可以是轴倍角3X的传感器元件与轴倍角1X的传感器元件的组合。
在各实施方式中，虽然通过使用轴倍角1X的GMR传感器64来修正轴倍角2X以上的传感器元件的输出，不过根据马达31的极对数Y的情况，作为修正用的传感器也可以不采用轴倍角1X的传感器元件。即，只要是能够完全检测马达31的机械角θ的传感器元件即可，例如当极对数为10的马达31的情况下，可以采用轴倍角2X的传感器元件作为修正用的传感器。
在第4实施方式中，出于3信号异常检测方法的缘故，在所谓的加法定理中也使用2倍角的公式。当采用轴倍角3X的传感器元件作为更高精度的主要的传感器的情况下，也可以使用3倍角的公式进行检测。在该情况下，可以利用下式(45)、(46)检测异常。此外，此处，仅记载差分S以及差分C的检测式。
差分S＝|S15-(3S21-4S213)|…(45)
差分C＝|S16-(4S223-3S22)|…(46)
此外，检测信号S15、S16使用电气角θet由下式(47)、(48)表示。
S15＝Asin3θet…(47)
S16＝Acos3θet…(48)
在各实施方式中，虽然采用AMR传感器63、GMR传感器64等MR传感器，不过并不局限于此。例如，可以是霍尔元件，也可以是分解器。
在各实施方式中，AMR传感器63与GMR传感器64的配置如图2所示设置，不过并不局限于此。例如，可以设置在基板65的相同面。
在第2实施方式中，虽然设定了下限阈值θt1以及上限阈值θt2，不过也可以仅设置其中某一方。
在第2实施方式中，假定了仅在AMR传感器63具有偏差的传感器元件，不过如图7曲线图(b)所示，即便在AMR传感器63与GMR传感器64都产生偏差的情况下，也能够求出机械角θ。
在第3实施方式中，采用了计数器42，不过只要能够记录机械角θ处于怎样的状态即可，可以为任意的结构。
在第3实施方式中，假定了由于GMR传感器64的故障致使无法输出检测信号S21、S22的情况，不过在输出了检测信号S21、S22而检测信号S21、S22明显为异常值的情况下，也可以由计数器42进行备用控制。
在第4实施方式中，例如如式(31)～(34)那样，在计算值超过某个阈值时判定为异常，不过也可以在小于某个阈值时判定为异常。
在第4实施方式中，当进行第2实施方式的备用控制的情况下，除了基于信号和进行的异常检测方法之外，优选通过基于平方和进行的异常检测方法一直监视。这是由于尽管通过基于信号和进行的异常检测方法能够检测异常，但无法确定故障部位。当通过同时采用两者而利用信号和检测出异常并且通过基于平方和进行的异常检测方法确定故障部位情况下，能够进行备用控制。另外，在虽然通过信号和检测出异常，而在利用基于平方和进行的异常检测方法无法确定故障部位的情况下，无法正确地求出机械角θ，因此停止辅助力的施加。但是，如果将辅助力的施加急停，会使转向操纵感产生急剧变化，因此，应避免马达31急停。
在第4实施方式中，在执行基于信号和进行的异常检测方法后，使用3信号异常检测方法，不过也可以从最初便通过3信号异常检测方法检测异常。在第4实施方式中，当利用基于信号和的异常检测方法无法判定是否产生异常的情况下，应用3信号异常检测方法，不过并不局限于此。例如，如果通过检测信号S11、S13的信号和检测出异常，则只要对检测信号S11、S13双方应用3信号异常检测方法即可。因此，可以判定为在检测信号S11、S13的一方或双方产生异常。
各实施方式的阈值以比某个阈值大或比某个阈值小的方式设定。例如，如第2实施方式的下限阈值θt1以及上限阈值θt2那样，可以将相距某个阈值具有一定宽度的范围设定为阈值。另外，也可以以某个阈值为边界，通过比某个阈值大或小来进行区分。
在第4实施方式中，在采用3信号异常检测方法的情况下列举了几个具体例进行了异常检测，不过可检测异常的情况并不局限于上述的几个具体例。例如，当在检测信号S12产生相位异常的情况下也有效。在检测信号S12的相位为异常的情况下，当平方和P与0交叉时差分C或者差分S具有值，因此也能够检测异常。
各实施方式以搭载于车辆的电动动力转向装置的旋转角检测装置为例进行说明，不过并不局限于此。例如，可以作为轮内侧马达、交流发电机等旋转角检测装置应用。
下面，对可从上述实施方式掌握的技术思想进行以下追述。
(1)上述第1传感器与上述第2传感器通过经由不同的电源路径供给的电压驱动。
根据该结构，由于经由不同的电源路径驱动，因此能够利用适于各个传感器的电压进行驱动。另外，即使在第1、第2传感器的电源路径中的某一方产生断线等异常的情况下，也能够使用通过另一方的电源路径供给电压的传感器继续旋转角检测。因此，冗长性提高。

Claims (10)

1.一种旋转角检测装置，
所述旋转角检测装置具有：
第1传感器，该第1传感器生成与检测对象的旋转角相应的第1电信号，该第1传感器的轴倍角N为整数，该轴倍角表示所述第1电信号相对于所述旋转角的1个周期变化N个周期；以及
第2传感器，该第2传感器生成与所述检测对象的旋转角相应的第2电信号，具有比所述第1传感器的轴倍角N小的整数的轴倍角n；以及
运算装置，该运算装置根据所述第1电信号以及所述第2电信号运算所述旋转角，
其中，
所述运算装置根据所述第1电信号运算第1运算角度，根据所述第2电信号，在检测对象的旋转一周的角度亦即360°的范围内运算与所述旋转角1对1对应的第2运算角度，
当n/N倍的所述第1运算角度、与所述第2运算角度的差达到以所述n/N与360°的乘积为基准设定的设定值时，所述运算装置执行将所述n/N倍的第1运算角度同与所述设定值对应的偏差值相加的偏差修正，从而运算修正角，并基于该修正角运算所述旋转角。
2.根据权利要求1所述的旋转角检测装置，其中，
所述第1电信号以及第2电信号分别包含正弦信号和余弦信号。
3.根据权利要求1或2所述的旋转角检测装置，其中，
所述第2传感器的轴倍角n被设定为1X。
4.根据权利要求1或2所述的旋转角检测装置，其中，
所述检测对象具备与所述检测对象自身联动地旋转的多极磁铁，
所述运算装置通过对所述修正角与所述多极磁铁的极对数求积来运算所述旋转角。
5.根据权利要求1或2所述的旋转角检测装置，其中，
作为所述设定值，设定下限阈值以及上限阈值中的至少一方，
所述运算装置在n/N倍的所述第1运算角度、与所述第2运算角度的差比所述下限阈值大或者比所述上限阈值小的情况下，执行所述偏差修正。
6.根据权利要求1或2所述的旋转角检测装置，其中，
所述旋转角检测装置具备计数器，该计数器存储表示当向所述运算装置供给动作电源时是否执行了所述偏差修正的计数值，
所述运算装置在所述第2运算角度为异常的情况下，基于所述计数值执行所述偏差修正，并且每当所述第1运算角度前进1个周期便更新所述计数值。
7.根据权利要求1或2所述的旋转角检测装置，其中，
所述第1传感器以及所述第2传感器分别设置为2个，
所述2个第1传感器生成相位相差180°的不同的电信号，
所述2个第2传感器生成相位相差180°的不同的电信号。
8.根据权利要求1或2所述的旋转角检测装置，其中，
所述运算装置具备异常检测电路，
所述异常检测电路使用所述第1运算角度与所述第2运算角度基于三角函数的加法定理运算异常检测值，
基于所述异常检测值与规定的阈值的大小关系检测异常。
9.根据权利要求8所述的旋转角检测装置，其中，
所述第1传感器的轴倍角为2X，所述第2传感器的轴倍角为1X，
所述第1电信号包含第1正弦信号以及第1余弦信号，所述第2电信号包含第2正弦信号以及第2余弦信号，
作为所述异常检测值，所述运算装置运算第1差分值和第2差分值，
所述第1差分值是所述第2余弦信号的平方与所述第2正弦信号的平方的差同所述第1余弦信号的差的绝对值，
所述第2差分值是所述第2正弦信号与所述第2余弦信号的乘积的2倍同所述第1正弦信号的差的绝对值，
在所述第1差分值或者所述第2差分值比所述规定的阈值大的情况下，检测第1电信号或者第2电信号的异常。
10.根据权利要求1、2或9所述的旋转角检测装置，其中，
所述第1传感器为轴倍角2X的AMR(各向异性磁阻)传感器，所述第2传感器为轴倍角1X的GMR(巨磁阻效应)传感器。
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