CN108885097B - 旋转检测装置及使用该旋转检测装置的电动助力转向装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及旋转检测装置及使用该旋转检测装置的电动助力转向装置。该旋转检测装置具备:第一以及第二传感器元件,检测检测对象的旋转;电路部,分别具有基于第一以及第二传感器元件各自的第一以及第二检测值来运算上述检测对象的旋转角的第一以及第二旋转角运算部、基于上述第一以及第二检测值来运算上述检测对象的旋转次数的第一以及第二旋转次数运算部、以及将上述旋转角所涉及的信号亦即旋转角信号以及上述旋转次数所涉及的旋转次数信号输出给控制部的第一以及第二通信部;以及封装部,封装上述第一以及第二传感器元件以及上述电路部,并与上述控制部独立地安装在基板。
Description
技术领域
本公开涉及旋转检测装置以及使用该旋转检测装置的电动助力转向装置。
背景技术
有检测作为检测对象的基于马达的旋转的磁变化,并基于检测出的磁变化来生成表示上述马达的旋转的信息的旋转角检测装置。例如专利文献 1公开了上述公知的装置的典型的一个例子。即,在该专利文献1中公开了具有辅助驾驶员对方向盘的转向操纵力的马达的电动助力转向用的电子控制单元。该电子控制单元具有作为第一以及第二旋转检测传感器的一个例子的第一以及第二磁传感器。第一磁传感器测量基于马达的旋转的磁变化,并输出表示该测量出的磁变化的第一旋转信息。与上述第一磁传感器独立设置的第二磁传感器测量基于上述马达的旋转的磁变化,并输出表示该测量出的磁变化的第二旋转信息。
电子控制单元还具有单个监视电路部,该监视电路部基于第一以及第二旋转信息来计算表示上述马达的旋转角的旋转角信号。并且,电子控制单元具有控制电路部,该控制电路部基于通过监视电路部计算出的旋转角信号来计算上述方向盘的位置。
专利文献1:日本特开2015-116964号公报
在专利文献1中,是对多个传感器元件亦即上述第一以及第二磁传感器设置单个监视电路的构成。因此,在监视电路的一部分产生了异常的情况下,有可能导致难以通过监视电路基于通过第一以及第二磁传感器的各个检测出的第一以及第二旋转角信息计算出旋转角信号。该情况下,有可能无法继续进行电动助力转向装置的驱动。
发明内容
本公开是鉴于上述的课题而完成的,其目的在于提供即使在基于通过多个传感器元件,即至少第一以及第二传感器元件分别检测出的表示检测对象的旋转的信息对表示该检测对象的旋转角的旋转角信号以及表示该检测对象的旋转次数的旋转次数信号进行运算的部分的一部分产生了异常的情况下,也能够继续对表示上述检测对象的旋转角的旋转角信号以及表示该检测对象的旋转次数的旋转次数信号进行运算的旋转检测装置以及使用了该旋转检测装置的电动助力转向装置。
本公开的例示的方式所涉及的旋转检测装置具备至少第一以及第二传感器元件、电路部、以及封装部。上述第一以及第二传感器元件分别检测检测对象的旋转。
上述电路部分别具有:第一以及第二旋转角运算部,基于上述第一以及第二传感器元件各自的第一以及第二检测值来运算上述检测对象的旋转角;第一以及第二旋转次数运算部,基于上述第一以及第二传感器元件的第一以及第二检测值来运算上述检测对象的旋转次数;以及第一以及第二通信部,将上述旋转角所涉及的信号亦即旋转角信号以及上述旋转次数所涉及的旋转次数信号输出给控制部。
上述封装部封装上述第一以及第二传感器元件以及上述电路部,并与上述控制部独立地安装在基板。
在本公开中,电路部分别具有运算上述检测对象的旋转角的第一以及第二旋转角运算部、以及基于上述第一以及第二传感器元件的第一以及第二检测值来运算上述检测对象的旋转次数的第一以及第二旋转次数运算部。因此,即使在第一以及第二旋转角运算部的一方或者在第一以及第二旋转次数运算部的一方产生了异常的情况下,也能够继续运算上述检测对象的旋转角以及旋转次数。
附图说明
图1是本公开的第一实施方式的转向系统的概略结构图。
图2是表示本公开的第一实施方式的驱动装置的电路图。
图3是本公开的第一实施方式的驱动装置的俯视图。
图4是图3的IV-IV线剖视图。
图5是本公开的第一实施方式的第一基板的侧视图。
图6是本公开的第一实施方式的第二基板的侧视图。
图7A是表示本公开的第一实施方式的旋转检测装置的一个例子的侧视图。
图7B是表示本公开的第一实施方式的旋转检测装置的另一例子的侧视图。
图8是说明本公开的第一实施方式的旋转检测装置的内部结构的俯视图。
图9是表示本公开的第一实施方式的旋转检测装置的框图。
图10(A)~(E)是说明本公开的第一实施方式的传感器部与微机的通信的时序图。
图11(A)~(E)是说明本公开的第一实施方式的传感器部与微机的通信的时序图。
图12是表示本公开的第二实施方式的旋转检测装置的框图。
图13A是说明本公开的第二实施方式的旋转检测装置的内部结构的一个例子的俯视图。
图13B是说明本公开的第二实施方式的旋转检测装置的内部结构的另一例子的俯视图。
图14是表示本公开的第三实施方式的旋转检测装置的框图。
图15(A)~(E)是说明本公开的第三实施方式的传感器部与微机的通信的时序图。
图16是表示本公开的第四实施方式的旋转检测装置的框图。
图17是表示本公开的第五实施方式的旋转检测装置的框图。
图18是说明本公开的第五实施方式的旋转信息运算处理的流程图。
图19是表示本公开的第六实施方式的旋转检测装置的框图。
图20A是说明本公开的第七实施方式的旋转检测装置的内部结构的一个例子的俯视图。
图20B是说明本公开的第七实施方式的旋转检测装置的内部结构的另一例子的俯视图。
图21是本公开的第八实施方式的第一基板的侧视图。
图22是表示本公开的第八实施方式的旋转检测装置的侧视图。
图23A是表示本公开的第八实施方式的旋转检测装置的一个例子的侧视图。
图23B是表示本公开的第八实施方式的旋转检测装置的另一例子的侧视图。
图24是本公开的第九实施方式的基板的侧视图。
图25A是说明比较例的传感器元件的配置的图。
图25B是说明比较例的传感器元件的检测值的说明图。
图25C是说明比较例的传感器元件的检测值的数字换算值的图。
图26A是说明本公开的第十实施方式的传感器元件的配置的图。
图26B是说明第十实施方式的传感器元件的检测值的说明图。
图26C是说明第十实施方式的传感器元件的检测值的数字换算值的图。
图27是说明本公开的第十实施方式的多个传感器元件间的错开量与检测误差的关系的说明图。
图28(A)~(D)是说明本公开的第十实施方式的多个传感器元件的配置的变更的图。
图29(A)~(E)是说明比较例的传感器部与微机的通信的时序图。
图30是表示参考例的旋转检测装置的侧视图。
具体实施方式
以下,基于附图对本公开所涉及的多个实施方式进行说明。以下,在多个实施方式中,对实际上相同的构成标注相同的附图标记并省略说明。
(第一实施方式)
本公开的第一实施方式在图1~图11中示出。
如图1所示,第一实施方式所涉及的旋转检测装置1设置在具有电动助力转向装置108的转向系统100的驱动装置8。电动助力转向装置108 安装于车辆V。该电动助力转向装置108具有辅助车辆V的驾驶员对方向盘的转向操作的功能。驱动装置8具备具有轴15的马达部10和马达部 10的驱动控制所涉及的控制器部20,该马达部10以及控制器部20一体形成,构成马达模块。在图1中,将控制器部20记载为“ECU”。
图1表示具备电动助力转向装置108的转向系统100的整体构成的一个例子。转向系统100由作为驾驶员的转向操纵部件的方向盘101、转向轴102、转矩传感器103、小齿轮104、齿条轴105、车轮106以及电动助力转向装置108等构成。
转向轴102具有第一以及第二端部,在第一端部连接有方向盘101。在转向轴102设置有检测基于驾驶员对该转向轴102的转向操纵处理的转矩(转向操纵转矩)的转矩传感器103。在转向轴102的第二端部设置有小齿轮104,小齿轮104与棒状的具有齿条齿轮的齿条轴105上的该齿条啮合。在齿条轴105的两端隔着转向横拉杆等设置有一对车轮106。
若驾驶员使方向盘101旋转,则与方向盘101连接的转向轴102旋转。转向轴102的旋转运动通过小齿轮104转换为齿条轴105的齿条的直线运动。齿条轴105的齿条的直线运动经由各个转向横拉杆对各个车轮106进行转向操纵。基于与齿条轴105的齿条的位移量对应的角度决定各车轮 106的转向操纵角。
电动助力转向装置108具备驱动装置8、作为动力传递部的减速齿轮机构109、以及转矩传感器103等。减速齿轮机构109例如具备与马达部 10的轴15连结的第一齿轮以及设置于上述转向轴102并与第一齿轮啮合的第二齿轮。例如,该减速齿轮机构109在使马达部10的旋转速度以第一齿轮以及第二齿轮间的规定的齿轮比降低的同时(即,以规定的齿轮比使辅助转矩增大的同时),使基于马达部10的轴15的旋转生成的辅助转矩供给至转向轴102。
电动助力转向装置108被构成为通过其控制器部20,基于从转矩传感器103获取的转向操纵转矩和/或车辆状态信号来驱动马达部10,而生成辅助转矩。车辆状态信号例如包括车辆V的速度,表示车辆V的动作状态,例如由未图示的CAN(Controller Area Network:控制器局域网) 等车内网络从其它的电子控制单元获取。
即,本实施方式的电动助力转向装置108是利用在马达部10产生的辅助转矩辅助转向轴102的旋转的所谓的轴辅助系统,但也可以是对齿条轴105的齿条的轴向位移进行辅助的所谓的齿条辅助。换句话说,虽然在本实施方式中,转向轴102为辅助对象,但也可以将齿条轴105作为辅助对象。
接下来,基于图2对电动助力转向装置108的电构成的一个例子进行说明。此外,在图2中,以细线记载后述的基板21、22各自的布线以及基板21以及22间的布线,并且为了避免复杂地图示上述电动助力转向装置108的电构成,而省略上述布线中的一部分的布线。
马达部10例如是具有定子10a、转子10b、轴15、以及未图示的磁场部(例如永磁铁、励磁线圈等)的三相无刷马达。定子10a具备:具有未图示的定子铁芯、U1线圈111、V1线圈112、以及W1线圈113的第一绕组组合11;和具有U2线圈121、V2线圈122、以及W2线圈123的第二绕组组合12。安装了上述轴15的转子10b被构成为与轴15一起相对于定子铁芯旋转。
第一绕组组合11中的U1线圈111、V1线圈112及W1线圈113、以及第二绕组组合12中的U2线圈121、V2线圈122及W2线圈123例如分别卷绕在定子铁芯的插槽以及周围。磁场部安装于转子10b,并生成磁场。即,马达部10能够通过由第一绕组组合11中的三相线圈111、112、 113、以及第二绕组组合12中的三相线圈121、122、123生成的旋转磁场与由上述转子10b的磁场部生成的磁场之间的磁性的相互作用,使转子 10b旋转。
这里,将在第一绕组组合11的各相中流动的电流设为相电流Iu1、Iv1、 Iw1,并将在第二绕组组合12的各相中流动的电流设为相电流Iu2、Iv2、 Iw2。
如图2所示,控制器部20具备第一以及第二电路基板21以及22、第一以及第二逆变器30以及40、第一以及第二电流传感器31以及41、第一以及第二继电器32以及42。控制器部20还具备第一以及第二逆接保护继电器33以及43、扼流圈35以及45、第一以及第二电容器36以及 46、第一以及第二马达控制部501以及502。
特别是,搭载于驱动装置8的旋转检测装置1具备传感器封装件65。该传感器封装件65具备分别用于测量马达部10的转子10b的旋转的第一以及第二传感器部61以及62。
在图2中,将第一传感器部61记载为“传感器1”,并将第二传感器部62记载为“传感器2”。
驱动装置8具备第一以及第二电池39以及49、熔断器38以及48、连接器单元70(参照图3以及图4)。该连接器单元70具备第一以及第二电源连接器75以及76、第一以及第二信号连接器77以及78。
第一电池39具有正极端子以及负极端子,该第一电池39的正极端子经由熔断器38与第一电源连接器75连接,负极端子与第一电源连接器 75连接。
第一电池39经由熔断器38、第一电源连接器75、第一扼流圈35、第一继电器32、第一逆接保护继电器33、以及第一电容器36与第一逆变器30连接。
在第一绕组组合11的三相绕组111、112以及113连接有第一逆变器 30。
第一逆变器30桥接六个开关元件301~306而成。
即,开关元件301以及304是串联连接的一对U相上臂以及下臂开关元件,开关元件302以及303是串联连接的一对V相上臂以及下臂开关元件,开关元件303以及306是串联连接的一对W相上臂以及下臂开关元件。以下,将“开关元件”记为“SW元件”。本实施方式的SW元件301~ 306使用金属氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductorfield-effect transistors,MOSFETs)等半导体开关。在第一实施方式中,使用MOSFET作为上述SW元件301~306、401~406、以及继电器32、33、 42、43,但例如也能够使用绝缘栅双极晶体管(Insulated-gate bipolar transistors,IGBTs)、晶闸管等。
由MOSFET构成的各SW元件301~306的寄生二极管能够作为与对应的SW元件301~306反向并联连接的回流二极管发挥作用。也可以在各个SW元件301~306反向并联连接其它的回流二极管。
即,SW元件301~303配置在高电位侧,SW元件304~306配置在低电位侧。在成对的U相的SW元件301以及304的连接点(SW元件301 的源极与SW元件304的漏极的连接点)连接有U1线圈111的第一端部。在成对的V相的SW元件302、305的连接点(SW元件302的源极与SW元件305的漏极的连接点)连接有V1线圈112的第一端部。在成对的W 相的SW元件303、306的连接点(SW元件303的源极与SW元件306 的漏极的连接点)连接有W1线圈113的第一端部。
上臂的SW元件301~303各自的漏极经由第一逆接保护继电器33、第一继电器32、第一扼流圈35、第一电源连接器75以及熔断器38与第一电池39的正极端子连接。
U1、V1以及W1线圈111、112、以及113的与第一端部对置的第二端部例如利用星型结线连接在共同的连接点,即中性点。
第一电流传感器31具有电流检测元件311、312以及313。例如,各电流检测元件311、312以及313具有分流电阻。各电流检测元件311、312 以及313具有对置的第一以及第二端部。各电流检测元件311、312以及 313的第一端部与对应的SW元件304~306的源极连接,第二端部经由共用的信号接地线以及第一电源连接器75与第一电池39的负极端子连接。由此,SW元件301以及304与电流检测元件311的第一串联连接体、 SW元件302以及305与电流检测元件312的第二串联连接体、以及SW 元件303以及306与电流检测元件313的第三串联连接体分别与第一电池 39并联连接。
电流检测元件311检测在U1线圈111中流动的相电流Iu1,电流检测元件312检测在V1线圈112中流动的相电流Iv1,电流检测元件313检测在W1线圈113中流动的相电流Iw1。也可以使用其它类型的电流检测元件如霍尔元件等作为本实施方式的电流检测元件311~313以及后述的电流检测元件411~413。
第一逆变器30接受来自第一电池39的直流电,并将该直流电转换为交流电。然后,第一逆变器30将该交流电施加给第一绕组组合11的三相绕组111、112以及113。
第一继电器32例如是MOSFET,设置在第一电池39与第一逆变器 30之间,使第一电池39与第一逆变器30之间的电流导通或者截止。
第一逆接保护继电器33例如是MOSFET,设置在第一继电器32与第一逆变器30之间。第一逆接保护继电器33连接为该第一逆接保护继电器 33的寄生二极管的朝向与第一继电器32相反。由此,在第一电池39反向连接为其正极端子与共用的信号接地线连接的情况下,防止电流从第一逆变器30朝向第一电池39流动。
第一扼流圈35经由第一电源连接器75以及熔断器38连接在第一继电器32以及第一电池39之间。第一电容器36与第一逆变器30中的上述第一~第三串联连接体并联连接。第一扼流圈35以及第一电容器36构成滤波电路,降低从共用第一电池39的其它的装置传来的噪声,并且降低从驱动装置8传到共用第一电池39的其它的装置的噪声。另外,第一电容器36能够通过积蓄电荷,辅助对第一逆变器30的电力供给。
第二电池49具有正极端子以及负极端子,该第二电池49的正极端子经由熔断器48与第二电源连接器76连接,负极端子与第二电源连接器 76连接。
第二电池49经由熔断器48、第二电源连接器76、第二扼流圈45、第二继电器42、第二逆接保护继电器43以及第二电容器46与第二逆变器40连接。
在第二绕组组合12的三相绕组121、122以及123连接有第二逆变器 40。
第二逆变器40桥接六个SW元件401~406而成。
即,SW元件401以及404是串联连接的一对U相上臂以及下臂SW 元件,SW元件402以及403是串联连接的一对V相上臂以及下臂SW元件,SW元件403以及406是串联连接的一对W相上臂以及下臂SW元件。
由MOSFET构成的各SW元件401~406的寄生二极管能够作为与对应的SW元件401~406反向并联连接的回流二极管发挥作用。也可以在各个SW元件401~406反向并联连接其它的回流二极管。
即,SW元件401~403配置在高电位侧,SW元件404~406配置在低电位侧。在成对的U相的SW元件401以及404的连接点(SW元件401 的源极与SW元件404的漏极的连接点)连接有U2线圈121的第一端部。在成对的V相的SW元件402、405的连接点(SW元件402的源极与SW元件405的漏极的连接点)连接有V2线圈122的第一端部。在成对的W 相的SW元件403、406的连接点(SW元件403的源极与SW元件406 的漏极的连接点)连接有W2线圈123的第一端部。
上臂的SW元件401~403各自的漏极经由第二逆接保护继电器43、第二继电器42、第二扼流圈45、第二电源连接器76以及熔断器48与第二电池49的正极端子连接。
U2、V2以及W2线圈121、122以及123的与第一端部对置的第二端部例如利用星型结线连接在共用的连接点,即中性点。
第二电流传感器41具有电流检测元件411、412以及413。例如,各电流检测元件411、412以及413具有分流电阻。各电流检测元件411、412 以及413具有对置的第一以及第二端部。各电流检测元件411、412以及 413的第一端部与对应的SW元件404~406的源极连接,第二端部经由共用的信号接地线以及第二电源连接器76与第二电池49的负极端子连接。由此,SW元件401以及404与电流检测元件411的第一串联连接体、SW元件402以及405与电流检测元件412的第二串联连接体、以及SW 元件403以及406与电流检测元件413的第三串联连接体分别与第二电池 49并联连接。
电流检测元件411检测在U2线圈121中流动的相电流Iu2,电流检测元件412检测在V2线圈122中流动的相电流Iv2,电流检测元件413 检测在W2线圈123中流动的相电流Iw2。
第二逆变器40接受来自第二电池49的直流电,并将该直流电转换为交流电。然后,第二逆变器40将该交流电施加给第二绕组组合12的三相绕组121、122以及123。
第二继电器42例如是MOSFET,设置在第二电池49与第二逆变器 40之间,第二逆接保护继电器43例如是MOSFET,设置在第二继电器42 与第二逆变器40之间。第二扼流圈45经由第二电源连接器76以及熔断器48连接在第二继电器42以及第二电池49之间。第二电容器46与第二逆变器40中的上述第一~第三串联连接体并联连接。
第二继电器42、第二逆接保护继电器43、第二扼流圈45以及第二电容器46的详细内容与第一继电器32、第一逆接保护继电器33、第一扼流圈35以及第一电容器36相同,所以省略说明。此外,若第一以及第二继电器32以及42为机械继电器,则能够省略第一以及第二逆接保护继电器 33、43。
第一马达控制部501控制第一绕组组合11的通电,具有以能够相互进行通信的方式连接的第一微机51以及第一集成电路56。图中,将集成电路记为“ASIC”。
第一微机51例如由CPU以及包含ROM以及RAM的存储器单元构成,以能够进行通信的方式与旋转检测装置1、第一电流传感器31以及转矩传感器103(参照图1)连接。该第一微机51基于旋转检测装置1、第一电流传感器31以及转矩传感器103的检测值也就是检测信号等,生成控制第一逆变器30的SW元件301~306以及继电器32、33的接通断开动作的控制信号。例如,第一微机51的CPU能够通过执行存储于存储器单元的一个或者多个程序(程序命令),作为软件处理实现第一微机51 的处理,另外,也能够具有特定的硬件电子电路,并通过该硬件电子电路作为硬件处理实现上述第一微机51的处理。
第一集成电路56具有预驱动器、信号放大部以及调节器等。预驱动器基于对各个SW元件301~306的控制信号,生成与该SW元件301~ 306对应的栅极信号,并将生成的栅极信号输出给各个SW元件301~306 的栅极。由此,控制SW元件301~306的接通断开动作。信号放大部放大第一电流传感器31等的检测信号,并将放大的检测信号输出给第一微机51。调节器例如是使从未图示的电源供给至第一微机51等的工作电压稳定化的稳定化电路。
第二马达控制部502控制第二绕组组合12的通电,具有以能够相互进行通信的方式连接的第二微机52以及第二集成电路57。
第二微机52例如由CPU以及包含ROM以及RAM的存储器单元构成,以能够通信的方式与旋转检测装置1、第二电流传感器41以及转矩传感器103(参照图1)连接。该第二微机52基于旋转检测装置1、第二电流传感器41以及转矩传感器103的检测值也就是检测信号等,生成控制第二逆变器30的SW元件401~406以及继电器42、43的接通断开动作的控制信号。例如,第二微机52的CPU能够通过执行存储于存储器单元的一个或者多个程序(程序命令),作为软件处理实现第二微机52的处理,另外,也能够具有特定的硬件电子电路,并通过该硬件电子电路作为硬件处理实现上述第二微机52的处理。
第二集成电路57具有预驱动器、信号放大部以及调节器等。预驱动器基于对各个SW元件401~406的控制信号,生成与该SW元件401~ 406对应的栅极信号,并将生成的栅极信号输出给各个SW元件401~406 的栅极。由此,控制SW元件401~406的接通断开动作。信号放大部放大第二电流传感器41等的检测信号,并将放大的检测信号输出给第二微机52。调节器例如是使从未图示的电源供给至第二微机52等的工作电压稳定化的稳定化电路。
如上述那样,旋转检测装置1具有第一传感器部61以及第二传感器部62。图中,将第一传感器部61记载为“传感器1”,并将第二传感器部62记载为“传感器2”。对于旋转检测装置1的详细内容在后文中描述。
在本实施方式中,第一微机51以及第二微机52与“控制部”对应。
以下,适当地将第一绕组组合11、以及与第一绕组组合11对应地设置的第一逆变器30及第一马达控制部501等设为第一马达驱动系统901。将第二绕组组合12、以及与第二绕组组合12对应地设置的第二逆变器40 及第二马达控制部502等设为第二马达驱动系统902。虽然在图中,为了避免变得复杂,旋转检测装置1未包含于第一以及第二马达驱动系统901、 902,但可以理解为第一传感器部61包含于第一马达驱动系统901,第二传感器部62包含于第二马达驱动系统902。
在本实施方式中,第一逆变器30等电路部件以及第一马达控制部501 与第一绕组组合11对应地设置,第二逆变器40等电路部件以及第二马达控制部502与第二绕组组合12对应地设置。换句话说,驱动装置8为至少具备第一以及第二逆变器30以及40、以及第一以及第二马达控制部501 以及502的冗余结构。通过该冗余结构,除了第一以及第二逆变器30以及40的电路部件的一部分产生了异常的情况之外,即使在第一马达控制部501或者第二马达控制部502的一方产生了异常也能够继续进行马达部 10的驱动。
在本实施方式中,驱动装置8具备第一绕组组合11用的第一电池39 以及第二绕组组合12用的第二电池49,具有电池冗余结构。此外,第一以及第二电池39以及49的额恒压也可以不同。在第一以及第二电池39 以及49的额恒压不同的情况下,例如也可以在第一电池39与第一逆变器 30之间以及第二电池49与第二逆变器40之间的至少一方适当地设置用于转换电压的转换器等。
如图2、图4以及图5所示,作为驱动部件的SW元件301~306、401~ 406、电流检测元件311~313、411~413、继电器32、33、42、43、扼流圈35、45、以及电容器36、46安装于第一基板21。另外,如图2、图4 以及图6所示,作为控制部件的第一以及第二微机51、52以及集成电路 56、57安装在第二基板22。也可以理解为驱动部件是与在线圈111~113、 121~123中流动的马达电流同等的比较大的电流流动的电子部件,控制部件是马达电流不流动的部件。
另外,在第一基板21安装有旋转检测装置1。
第一电源连接器75具有电源端子751以及接地端子752,第二电源连接器76具有电源端子761以及接地端子762。第一信号连接器77具有转矩信号端子771以及车辆信号端子772,第二信号连接器78具有转矩信号端子781以及车辆信号端子782。驱动装置8具有内部信号端子771。
图2中的空心的三角形表示各端子与第一以及第二基板21、22的连接位置。在本实施方式中,电源端子751、761、接地端子752、762、以及内部信号端子717分别与第一基板21以及第二基板22连接。另一方面,转矩信号端子771、781、以及车辆信号端子772、782与第二基板22连接,不与第一基板21连接。
在图2中,将电源端子记载为“电源1”、“电源2”,将接地端子记载为“GND1”、“GND2”,将转矩信号端子记载为“trq1”、“trq2”,并将车辆信号端子记载为“CAN1”、“CAN2”。另外,在图2等的电路图中,应该理解为表示端子与第一以及第二基板21以及22的连接关系的线分支不是指实际的端子进行分支这一点。
驱动装置8的结构如图3~图6所示。即,图3是驱动装置8的俯视图,图4是图3中的IV-IV箭头方向的剖视图,图5是第一基板21的示意侧视图,图6是第二基板22的示意侧视图。
如图4所示,马达部10具备定子10a(参照图2)、转子10b(图1 参照)以及安装于转子10b的轴15等。马达部10具备具有大致圆筒状壳体171的马达外壳17,定子10a固定在马达外壳17的圆筒状壳体171的内侧。如上述那样,转子10b被设置为能够相对于定子10a相对旋转。转子10b具有大致圆筒状的转子铁芯,在该转子铁芯的轴中心固定有轴15。由此,轴15与转子成为一体进行旋转。
马达外壳17的圆筒状壳体171具有在其轴向对置的第一以及第二端部。圆筒状壳体171的第一轴向端部具有开口部,控制器部20安装在该圆筒状壳体171的第一轴向端部的开口部。圆筒状壳体171具有设置在其第一轴向端部的环状的槽部172。轴15具有在其轴向对置的第一以及第二端部。轴15的第一端部被配置为与控制器部20对置。虽然在图4中未图示,但轴15的第二端部作为与减速齿轮机构109(参照图1)连接的输出端发挥作用。由此,通过转子10b以及轴15的旋转产生的转矩经由减速齿轮机构109传递到转向轴102。在本说明书中,适当地仅以“马达部 10旋转”或者与之相似的表述来记载转子10b以及轴15旋转。
马达部10具备安装在轴15的第一端部的端面的例如圆板状的磁铁 16。这里,将通过磁铁16的中心并将轴15的轴线延长的虚拟线设为旋转中心线Ac(例如,参照图8)。
马达部10具有大致圆筒状的框架部件18,该框架部件18被设置为在圆筒状壳体171的内周面接近该壳体171的第一端部并且轴15以旋转自如的方式从框架部件18突出。例如,框架部件18通过压入而固定在马达外壳17的圆筒状壳体171内。马达外壳17以及框架部件18呈包含马达部10的部件的外轮廓。框架部件18具有与控制器部20对置的端面181,在该端面181的中心部设置有凹状的凹陷部,磁铁16收纳在该凹陷部并朝向控制器部20露出。
在框架部件18的控制器部20侧的端面181以第一以及第二基板固定部185、186的高度方向与端面181大致正交的方式设置有分别具有第一以及第二高度的第一以及第二基板固定部185、186。第二基板固定部186 距离端面181的第二高度为被形成比第一基板固定部185距离端面181的第一高度高。在第一基板固定部185放置有具有贯通孔的第一基板21,并通过螺丝195进行固定,第二基板固定部186贯通第一基板21的上述贯通孔。在第二基板固定部186放置有第二基板22,并通过螺丝196进行固定。基板21、22与框架部件18也可以利用螺丝以外的单元来固定。
第一绕组组合11的各相线圈111~113以及第二绕组组合12的各相线圈121~123分别与未图示的马达线连接。马达线插入到形成在框架部件18的未图示的马达线插入孔并从控制器部20侧取出,并与第一基板 21连接。
设置在马达外壳17的圆筒状壳体171的第一轴向端部的控制器部20 被设置为对于该第一轴向端部的开口部内,该控制器部20收敛于在轴向上对马达外壳17进行投影而成的投影区域亦即马达轮廓内。以下,也将马达部10的轴向以及径向设为作为驱动装置8的“轴向”、“径向”,并简称为“轴向”、“径向”。
如上述那样,控制器部20例如具有第一以及第二基板21以及22、以及连接器单元70。
第一基板21以及第二基板22被设置为与框架部件18的端面181大致水平地平行。在本实施方式中,从马达部10侧依次配置第一基板21、第二基板22。这里,将第一基板21的马达部10侧的面设为第一主面211,将与马达部10相反侧的面设为第二主面212,将第二基板22的马达部10 侧的面设为第一主面221,并将与马达部10相反侧的面设为第二主面222(参照图5以及图6)。
如图4以及图5所示,在第一基板21的第一主面211安装有SW元件301~306、401~406、电流检测元件311~313、411~413、以及旋转检测装置1等。
在第一基板21的第二主面212安装有扼流圈35、45、以及电容器36、46等。
此外,在图4中,记载为示出SW元件301、302、401、402。另外,为了使图示简洁,在图4以及图5中,省略了电流检测元件311~313、411~ 413、以及扼流圈35、45等的图示。
通过散热部件例如金属制造框架部件18,使SW元件301~306、401~ 406以能够散热的方式设置在框架部件18。由此,SW元件301~306、401~ 406的热量被框架部件18吸收,该吸收的热量从马达外壳17散热到驱动装置8的外部。
这里,“以能够散热的方式设置有A的B(A与B热耦合)”并不限定于SW元件301~306、401~406与框架部件18直接抵接,例如也包括经由散热凝胶等散热部件抵接的状态。在图4中,省略散热部件,所以 SW元件301~306、401~406与框架部件18分离。此外,也可以将电流检测元件311~313、411~413等SW元件以外的部件视为发热元件,以能够散热的方式设置在框架部件18。
在本实施方式中,使框架部件18作为散热片发挥作用。换句话说,框架部件18兼具作为马达部10的外轮廓的功能和作为散热片的功能。由此,与另行设置散热片的情况相比,能够降低驱动装置8的部件数,并且能够使体积小型化。另外,通过作为散热片利用框架部件18,能够缩短向大气的热传递路径,能够高效地进行散热。
如图4以及图6所示,在第二基板22的第一主面221安装有第一以及第二集成电路56、57,在第二主面222安装有第一以及第二微机51、 52。
即,在本实施方式中,对马达电流进行通电的驱动部件安装在第一基板21,控制部件安装在第二基板22。换句话说,驱动装置8将第一基板 21作为功率基板,将第二基板22作为控制基板,并通过分开基板来分离功率部与控制部。由此,在作为控制基板的第二基板22不流动会成为噪声源的大电流,所以能够降低控制部件中的噪声的影响。
在第一以及第二基板21、22设置有弹簧端子26。
如图3以及图4所示,连接器单元70具有罩部71、供电连接器75、76、以及信号连接器77、78。
罩部71具有被形成为开口上端以及有底的大致筒状的圆筒部711,该圆筒部711的底部作为连接器形成部715发挥作用。圆筒部711的前端部712插入到形成在马达外壳17的筒部171的第一轴向端部的槽部172,并利用粘合剂等固定于筒部171。
连接器形成部715具有对置的第一以及第二主面,该第一主面与马达部10对置。在连接器形成部715的第二主面上形成有供电连接器75、76、以及信号连接器77、78。连接器75~78配置在马达轮廓内。本实施方式的连接器75~78具有上部(正面)开口的中空管形状,未图示的电线 (Harness)沿轴向插入这些各连接器75~78,并与它们电连接。
如图2~图4所示,第一供电连接器75的第一电源端子751将第一电池39的正极端子与第一马达驱动系统901间连接,第一接地端子752 将第一电池39的负极端子与共用信号接地线间连接。同样地,第二供电连接器76的第二电源端子761将第二电池49的正极端子与第二马达驱动系统902间连接,第二接地端子762将第二电池49的负极端子与共用信号接地线间连接。
第一信号连接器77连接第一马达驱动系统901和转矩传感器103间、以及第一马达驱动系统901和车内网络间。
即,第一信号连接器77的转矩信号端子771接收来自转矩传感器103 的对第一马达驱动系统901的检测信号(表示检测转矩),第一信号连接器77的车辆信号端子772经由车内网络从外部接收发送给第一马达驱动系统901的车辆状态信号。
同样地,第二信号连接器78的转矩信号端子772接收来自转矩传感器103的针对第二马达驱动系统902的检测信号(表示检测转矩),第二信号连接器78的车辆信号端子782经由车内网络从外部接收发送给第二马达驱动系统902的车辆状态信号。
通过对第一以及第二驱动系统901以及902设置的第一以及第二供电连接器75、76的冗余化,即使在第一驱动系统901与第一供电连接器75 之间的布线的一部分脱落或者断线的情况下,也能够继续进行马达部10 的驱动。同样地,即使在第二驱动系统902与第二供电连接器76之间的布线的一部分脱落或者断线的情况下,也能够继续进行马达部10的驱动。
内部信号端子717设置在罩部71的连接器形成部715的第一主面上。内部信号端子717与第一基板21以及第二基板22连接,用于第一基板 21与第二基板22之间的信号传递。内部信号端子717与连接器75~78 的端子751、752、761、762、771、772、781、782分开设置,不与电池39、49、转矩传感器103以及车内网络等驱动装置8的外部装置连接。在本实施方式中,内部信号端子717用于将旋转检测装置1的检测值传递到安装于第二基板22的第一以及第二微机51、52等电子部件、以及将来自第一以及第二微机51、52的指令信号传递到安装于第一基板21的电子部件。
此外,能够适当地变更第一供电连接器75中的端子数、配置、分配等。对于第二供电连接器76、信号连接器77、78也相同。另外,对于内部信号端子717,只要是不与连接器75~78的各端子干扰的位置,则可以形成在任何位置,个数也并不限定于图示的个数。
各端子751、752、761、762、771、772、781、782、717插入到设置在基板21、22的对应的弹簧端子26。弹簧端子26通过被插入对应的端子而发生弹性变形,并与该端子抵接。由此,各端子751、752、761、762、 771、772、781、782、717与基板21、22电连接。
在本实施方式中,与第一基板21以及第二基板22连接的端子751、 752、761、762、717被形成为在投影到轴向时经由两个基板21以及22 间的空间贯通第二基板22并延伸至第一基板21侧。另外,端子751、752、 761、762、717通过插入到设置在第一基板21以及第二基板22的各个且对应的弹簧端子26,与第一基板21以及第二基板22连接。
由此,能够使端子751、752、761、762、717的长度缩短,防止冗余化所带来的布线空间的增大。
另外,通过设为使各端子大致笔直地形成并贯通第二基板22而延伸到第一基板21的结构,能够缩短这些各端子。由此,能够降低布线的阻抗。
以下,对旋转检测装置1进行说明。
如图4、图5以及图7A~图9所示,旋转检测装置1检测马达部10 的旋转,具备第一传感器部61、第二传感器部62、第一微机51以及第二微机52。在本实施方式中,第一传感器部61以及第二传感器部62设置在一个封装件65内并安装于第一电路基板21。由此,与将第一以及第二传感器部61以及62各自的封装件安装在第一电路基板21的情况相比,能够抑制安装面积。
如图9所示,第一传感器部61具有传感器元件601以及电路部610,传感器元件601以及电路部610作为一个芯片641构成。换句话说,在构成电路部610的芯片641内置有传感器元件601。
第二传感器部62具有传感器元件602以及电路部620,传感器元件 602以及电路部620作为一个芯片642构成。换句话说,在构成电路部620 的芯片642内置有传感器元件602。
如图4以及图7A所示,旋转检测装置1的封装件65安装在第一基板21的第一主面211。通过安装于第一主面211,能够将封装件65与磁铁16的距离设定得较短,所以基于封装件65的马达部10的旋转检测精度提高。另外,能够使磁铁16的厚度、直径较小。另外,如图7B所示,也可以将封装件65安装在第一基板21的第二主面212。通过安装在第二主面212,能够在第一主面211以能够散热到框架部件18的方式安装SW 元件301~306、401~406以外的发热元件等,并且能够有效地利用第一主面211。此外,为了使图示变得简洁,在图7A以及图7B中,省略了旋转检测装置1以外的安装部件等。对于后述的图22、图23A、图23B以及图30也相同。
如图8以及图9所示,传感器封装件65形成为大致长方体状,在长边侧的两侧面设置有传感器端子67。传感器端子67包含指令端子671、 673、输出端子672、674、电源端子675、677以及接地端子676、678。在旋转检测装置1经由未图示的调节器以及电源端子675、677等从第一以及第二电池39、49供给电力。在本实施方式中,在第一传感器部61经由电源端子675等从第一电池39供给电力,在第二传感器部62经由电源端子677等从第二电池49供给电力。此外,虽然在这里是从第一电池39 向第一传感器部61供给电力,并从第二电池49向第二传感器部62供给电力,但也可以从第一电池39或者第二电池49的一方向第一传感器部 61以及第二传感器部62供给电力。对于后述的实施方式也相同。
另外,旋转检测装置1经由接地端子676、678与共用的信号接地线连接。
如图8所示,构成第一传感器部61的芯片641以及构成第二传感器部62的芯片642均安装在内置于传感器封装件65的引线架66。芯片641、 642与传感器端子67通过线等连接。另外,传感器端子67与预先形成在第一基板21的第一主面211上的布线图案连接。由此,传感器部61、62 与第一基板21连接。
传感器元件601、602是检测与轴15成为一体进行旋转的磁铁16的旋转所伴随的磁场的变化的磁检测元件。本实施方式的传感器元件601、 602例如是GMR、AMR、TMR等MR元件或者霍尔元件等。在本实施方式中,与马达部10更具体为马达部10的轴15一体旋转的磁铁16与“检测对象”对应。
传感器元件601、602、即芯片641以及642被配置为相对于旋转中心线Ac与第一基板21的交点点对称。以下,将“A被配置为相对于旋转中心线Ac与第一基板21的交点与B点对称”简称为“A被配置为相对于旋转中心线Ac与B点对称”。通过使传感器元件601、602相对于旋转中心线Ac点对称配置,能够降低传感器元件601以及602间的检测误差。
如图9所示,电路部610具有AD转换部(A/D)613、614、旋转角运算部615、旋转次数运算部616以及通信部617。电路部620具有AD 转换部623、624、旋转角运算部625、旋转次数运算部626以及通信部 627。
以下,电路部620的结构元件623、624、625以及627的结构以及功能与电路部610的结构元件613、614、615以及617的结构以及功能大致相同,所以在下文中以电路部610为中心进行说明。
AD转换部613对传感器元件601的检测值,即表示磁铁16的磁变化的检测信息进行数字转换,并输出给旋转角运算部615。AD转换部614 对传感器元件601的检测值,即表示磁铁16的磁变化的检测信息进行数字转换,并输出给旋转次数运算部616。以下适当地将数字转换后的检测值简称为“传感器元件的检测值”。此外,也可以适当地省略AD转换部 613、614。
旋转角运算部615基于传感器元件601的检测值来运算马达部10的旋转角θm。由旋转角运算部615运算出的值并不限定于旋转角θm本身,也可以是与旋转角θm有关的信息且能够基于该信息由第一微机51运算出旋转角θm的值。下文中,将这样的情况也包含在内而简称为“旋转角θm的运算”。
在本实施方式中,使旋转角θm为机械角,但也可以是电角。
旋转次数运算部616基于传感器元件601的检测值来运算马达部10 的旋转次数TC。由旋转次数运算部616运算出的值并不限定于旋转次数 TC本身,也可以是与旋转次数TC有关的信息且能够基于该信息由第一微机51运算出旋转次数TC的值。下文中,将这样的情况也包含在内而简称为“旋转次数TC的运算”。
例如,在本实施方式中,例如将马达部10的一圈旋转至少分为三个区域(第一~第三120度旋转角区域),将规定的第一旋转方向决定为正计数方向,并将与该第一旋转方向相反的第二旋转方向决定为倒计数方向。
例如,旋转次数运算部616具有硬件计数器或者软件计数器,通过在马达部10的旋转角θm从当前的旋转角区域沿着正计数方向变化到相邻旋转角区域时使计数器的当前的计数值自加1,并在马达部10的旋转角θm从当前的旋转角区域沿着倒计数方向变化到相邻旋转角区域时使计数器的当前的计数值自减1,能够基于计数值来运算马达部10的旋转次数 TC。该计数值也包含于“旋转次数TC”的概念。
通过将马达部10的一圈旋转分割为三个区域以上,能够识别马达部 10的旋转方向。另外,若使马达部10的一圈旋转的分割区域数为五个区域以上,则即使在跳读了马达部10的旋转角θm的从当前的区域向相邻区域的变化的情况下,也能够判别旋转方向。另外,旋转次数运算部616 也可以根据旋转角θm对旋转次数TC进行运算。
此外,本说明书所说的“旋转次数”并不是由单位rpm等表示的所谓的转速(即旋转速度),而是表示“转子旋转了多少”的值。另外,在本说明书中,对于由单位rpm等表示的所谓的“转速”,作为“旋转速度”。
通信部617生成包含旋转角θm所涉及的旋转角信号、以及旋转次数 TC所涉及的旋转次数信号的输出信号,并通过SPI(Serial Peripheral Interface:串行外设接口)通信等数字通信,将输出信号作为帧输出给第一微机51。
在本实施方式中,第一微机51经由通信线691以及指令端子671向第一传感器部61发送指令,第一传感器部61若接收到来自第一微机51 的指令,则经由输出端子672以及通信线692将输出信号作为帧输出给第一微机51。
发送到第一微机51的输出信号的各帧除了上述旋转角θm所涉及的旋转角信号以及旋转次数TC所涉及的旋转次数信号之外,还包含运行计数器信号、以及作为错误检查信号发挥作用的巡回冗余检查代码(CRC 代码),即CRC信号。在图10(A)~(E)中,省略运行计数器信号。也可以代替CRC代码而使用校验和信号等其它的错误检查信号。
第二传感器部62的通信部617生成包含由旋转角运算部625运算出的旋转角θm所涉及的旋转角信号以及由旋转次数运算部626运算出的旋转次数TC所涉及的旋转次数信号的输出信号,并输出给第二微机52。
在本实施方式中,第二微机52经由通信线693以及指令端子673将指令发送给第二传感器部62,对于第二传感器部62,来自第二微机52的指令从通信线693以及指令端子673输入到第二传感器部62。第二传感器部62若接收到来自第二微机52的指令,则经由输出端子674以及通信线694将输出信号输出给第二微机52。
此外,在本实施方式中,第一以及第二微机51、52均安装在第二基板22,所以由基板21、22上的基板布线以及内部信号端子717构成通信线691~694。
另外,各第一以及第二微机51以及52具有初始值为零的运行计数器,每次从对应的第一以及第二传感器部61以及62的一方输入运行计数器信号时使计数器自加1。由此,各第一以及第二微机51以及52能够检查是否正常地进行与对应的第一以及第二传感器部61以及62的一方的通信。
第一微机51基于从第一传感器部61获取到的输出信号所包含的旋转角信号来运算马达部10的旋转角θm。第一微机51基于运算出的旋转角θm,控制第一逆变器30的开关元件301~306以及继电器32以及33的接通断开开关动作,从而进行马达部10的驱动控制。
另外,第一微机51基于从第一传感器部61获取到的输出信号所包含的旋转角信号以及旋转次数信号来运算转向轴102的转向角θs。转向轴 102经由减速齿轮机构109与马达部10连接,所以第一微机51能够基于旋转角θm、旋转次数TC、以及减速齿轮机构109的齿轮比来运算转向角θs。在第二微机52中,也基于从第二传感器部62获取到的输出信号,进行相同的运算。
将搭载电动助力转向装置108的车辆V直行时的方向盘101的位置定义为中立位置。各第一以及第二微机51以及52能够在车辆V例如以恒定速度进行直行行进恒定时间的期间,掌握上述中立位置。掌握的中立位置存储于第一以及第二微机51、52。在本实施方式中,第一以及第二微机51、52将中立位置作为基准,基于旋转角θm、旋转次数TC以及减速齿轮机构109的齿轮比来运算转向角θs。通过由第一以及第二微机51、 52基于旋转角θm等进行转向角运算的构成,能够省略转向传感器。
接着,基于图10中的(A)~(E)对与第一以及第二传感器部61、 62对应的第一以及第二微机51、52之间的通信进行说明。此外,以下,将图X中的(Y)表示为图XY。
图10(A)示出通过第一传感器部61周期性地求出的马达部10的旋转角θm,图10(B)示出通过第一传感器部61求出的马达部10的旋转次数TC,图10(C)示出从第一传感器部61周期性地发送到第一微机51 的输出信号。图10(D)示出从第一微机51周期性地发送到传感器部61 的指令信号,图10(E)示出第一微机51中的旋转角θm以及转向角θs 的运算处理。
如图10(A)~图10(E)所示,第一传感器部61与第一微机51之间的通信和第二传感器部62与第二微机52之间的通信大致相同,所以在这里对第一传感器部61与第一微机51之间的通信进行说明。
如图10(A)所示,第一微机51以更新周期DRT_sa更新旋转角θm。图10(A)所示的脉冲的恒定间隔分别表示更新周期DRT_sa。图10(A) 中的各脉冲的宽度表示旋转角运算部615中的旋转角θm的数据更新所涉及的运算期间。即,图10(A)所示的各脉冲由第一半期间Px1以及第二半期间Px2构成。在各脉冲中的第一半期间Px1中,AD转换部613对传感器元件601的检测值进行数字转换,在接着期间Px1的第二半期间Px2 中,旋转角运算部615基于转换后的检测值来运算旋转角θm,并更新旋转角θm所涉及的数据。在图10(A)中,假设旋转角θm所涉及的数据被更新为1A、2A、……11A。此外,在图10(A)中,对于数据1A的运算期间,记载了第一以及第二半期间Px1、Px2,但对于其它的数据的运算期间也相同。
如图10(B)所示,第一微机51以更新周期DRT_sb更新旋转次数 TC。图10(B)中的各脉冲的宽度表示旋转次数运算部616中的旋转次数 TC的数据更新所涉及的运算期间。即,图10(B)所示的各脉冲由第一半期间Py1以及第二半期间Py2构成。在各脉冲中的第一半期间Py1中, AD转换部614对传感器元件601的检测值进行数字转换,在接着第一半期间Py1的第二半期间Py2中,旋转次数运算部616基于转换后的检测值来运算旋转次数TC,并更新旋转次数TC所涉及的数据。在图10(B)中,假设旋转次数TC所涉及的数据被更新为1B、2B、……11B。此外,在图 10(B)中,对数据1B的运算期间,记载了第一半期间Py1、第二半期间 Py2,但对于其它的数据的运算期间也相同。
即,在图10(A)、11( A) 、15( A) 、以及29( A) 中,各脉冲nA(n为任意的自然数)表示用于旋转角θm的检测数据以及对应的旋转角信号,在图 10(B)、11( B) 、15( B) 、以及29( B) 中,各脉冲nB(n是任意的自然数)是指旋转次数TC所涉及的检测数据以及对应的旋转次数信号。
如图10(A)以及图10(B)所示,在本实施方式中,旋转角θm的更新周期DRT_sa与旋转次数TC的更新周期DRT_sb相同,与后述的第一微机51中的运算周期DRT_m相比则较短。
如图10(C)以及图10(D)所示,在时刻x11,第一微机51在下一个指令发送的定时将要求输出信号的发送的指令信号com1发送给第一传感器部61。另外,通信部617在接收到指令信号com1的定时亦即时刻x11,向第一微机51发送基于指令信号com1的前一个指令信号com0(未图示) 的输出信号Sd10。
输出信号Sd10中包含基于最新数据的旋转角θm以及旋转次数TC所涉及的信号、以及CRC信号。详细而言,输出信号Sd10中包含基于旋转角θm的例如规定位的最新的检测数据1A即最新的旋转角信号、基于旋转次数TC的例如规定位的最新的检测数据1B即最新的旋转次数信号、以及基于最新的旋转角信号以及旋转次数信号运算出的规定位的巡回冗余检查信号亦即CRC代码。
第一微机51在时刻x12,开始基于输出信号Sd10所包含的旋转角信号以及旋转次数信号的旋转角θm以及转向角θs的运算。图10(E)中的 [1A、1B]的记载是指旋转角θm以及转向角θs的运算使用数据1A、1B。此外,第一微机51也可以不在每次发送输出信号时都对转向角θs进行运算。即,第一微机51虽然基于比旋转角θm的更新周期DRT_sa以及旋转次数TC的更新周期DRT_sb长的更新周期DRT_m计算转向角θs,但也可以以每隔规定数的周期DRT_m进行一次的比例计算转向角θs。
然后,若在时刻x13,从第一微机51发送了指令信号com2,则第一传感器部61向第一微机51发送包含基于旋转角θm的数据4A的旋转角信号、基于旋转次数TC的数据4B的旋转次数信号、以及CRC信号的输出信号Sd11。第一微机51在时刻x14,开始基于输出信号Sd11所包含的旋转角振动4A以及旋转次数信号4B的旋转角θm以及转向角θs的运算。
若在时刻x15,从第一微机51发送指令信号com3,则第一传感器部 61向第一微机51发送包含基于旋转角θm的数据8A的旋转角信号、基于旋转次数TC的数据8B的旋转次数信号、以及CRC信号的输出信号Sd12。
与图10(A)~(E)对应的图11(A)~(E)对更新周期DRT_sa、DRT_sb不同的情况下的与第一以及第二传感器部61、62对应的第一以及第二微机51、52之间的通信进行说明。
详细而言,旋转次数TC的更新周期DRT_sb也可以比旋转角θm的更新周期DRT_sa长。旋转角θm的更新周期DRT_sa需要与第一微机 51的运算周期DRT_m相比足够短。另一方面,旋转次数TC若不跳读对马达部10的一圈旋转进行分割后的各象限而进行检测,则不会误检测旋转次数。因此,旋转次数TC的更新周期DRT_sb根据马达部10的设定旋转速度,适当地设定为没有跳读那样的长度即可。此外,设定旋转速度既可以是马达部10的最大旋转速度,也可以是需要旋转次数TC的计数的规定的旋转速度。
在图11(C)以及11( D) 的例子中,在时刻x21、x22的处理与图10(C) 以及图10(D)中的时刻x11、x12的处理相同,第一传感器部61在时刻 x21,向第一微机51发送包含基于数据1A的旋转角信号以及基于数据1B 的旋转次数信号的输出信号Sd20。第一微机51在时刻x22,基于输出信号Sd20,开始旋转角θm以及转向角θs的运算。
若在时刻x23,从第一微机51发送了指令信号com2,则第一传感器部61向第一微机51发送包含基于数据4A的旋转角信号以及基于数据3B 的旋转次数信号的输出信号Sd21。第一微机51在时刻x24,基于输出信号Sd21,开始旋转角θm以及转向角θs的运算。
若在时刻x25,从第一微机51发送了指令信号com3,则第一传感器部61向第一微机51发送包含基于数据8A的旋转角信号以及基于数据4B 的旋转次数信号的输出信号Sd22。
这里,比较例所涉及的旋转检测装置(检测旋转角的旋转角传感器和检测旋转次数的旋转次数传感器设置在不同的第一以及第二芯片,并分别作为不同的信号发送旋转角信号和旋转次数信号)与微机的通信如与图 10(A)~(E)对应的图29(A)~(E)所示。
这里,假设根据SPI通信中的芯片选择,从旋转角检测传感器(第一芯片)以及旋转次数传感器(第二芯片)交替地发送旋转角信号以及旋转次数信号。另外,更新周期DRT_sa、DRT_sb与图11(A)~(E)相同。
在时刻x91,基于从微机送来的指令信号com1c的前一个指令信号 com0c(未图示),从旋转角传感器发送输出信号Sd91。输出信号Sd91中包含基于数据1A的旋转角信号。另一方面,输出信号Sd91中不包含旋转次数信号。
在时刻x92,基于输出信号Sd91所包含的数据1A、以及在发送了指令信号com0c的定时发送的输出信号Sd90(未图示)所包含的数据1B,通过微机来运算旋转角θm以及转向角θs。
若在时刻x93,从微机发送了指令信号com2c,则从旋转次数传感器发送包含基于数据3B的旋转次数信号的输出信号Sd92。另外,若在时刻 x94,从微机发送了指令信号com3c,则从旋转角传感器发送包含基于数据8A的旋转角信号的输出信号Sd93。
在时刻x95,使用基于输出信号Sd93所包含的数据8A的旋转次数信号以及基于输出信号Sd92所包含的数据3B的旋转次数信号,通过微机来运算旋转角θm以及转向角θs。
在比较例中,旋转角θm的检测所使用的旋转角传感器部与旋转次数 TC的检测所使用的旋转次数传感器部是独立的,所以旋转角信号与旋转次数信号独立地发送到微机。因此,例如时刻x95的运算所使用的旋转角信号的检测定时与旋转次数信号的检测定时的偏离幅度Tdc比微机的指令周期长。若像比较例那样,使用检测定时的偏离较大的旋转角θm以及旋转次数TC,则有可能无法准确地运算转向角θs。
另一方面,本实施方式所涉及的旋转检测装置1被构成为将旋转角运算部615以及旋转次数运算部616搭载于一个芯片641,并将旋转角信号和旋转次数信号作为一系列的输出信号,从通信部617发送给第一微机 51。
因此,如图10(A)~图(E)所示,若旋转角θm所涉及的数据与旋转次数TC所涉及的数据的更新定时同步,则在第一微机51中,能够基于同步检测出的检测值,对旋转角θm、旋转次数TC、以及转向角θs 进行运算。
另外,如图11(A)~(E)所示,旋转检测装置1被构成为即使更新周期DRT_sa、DRT_sb不同,也以同一输出信号包含旋转角信号以及旋转次数信号的方式进行发送。因此,能够使旋转角θm的检测定时与转速TC的检测定时的偏离幅度Td比来自微机51的指令周期短,与像比较例那样作为独立的信号发送基于旋转角θm的旋转角信号和基于转速TC 的旋转次数信号的情况相比,能够降低旋转角θm的检测定时与转速TC 的检测定时的偏离。
另外,本实施方式所涉及的旋转检测装置1使旋转角信号以及旋转次数信号包含于一系列的输出信号,并经由一条通信线692发送给第一微机 51。由此,与使用独立的通信线将旋转角信号和旋转次数信号发送给微机的情况相比,能够减少通信线的数目。
本实施方式的驱动装置8如上述那样构成为冗余系统,并搭载于电动助力转向装置108。电动助力转向装置108是负责作为车辆V的基本功能之一的“转弯”功能的装置,所以通过驱动装置8的冗余化结构,即使在冗余化结构的一方产生了异常的情况下,也能够继续进行驾驶员对方向盘 101的转向操纵处理的辅助。
特别是,旋转检测装置1分别通过双重化的电路部610以及620计算旋转角θm以及旋转次数TC。通过该构成,即使在双重化的电路部610 以及620中的任意一方产生了异常的情况下,也能够继续进行电动助力转向装置108的辅助工作。另外,旋转检测装置1通过将冗余化的电路部 610、620分别作为对应的一个芯片641、642一体化,能够使旋转检测装置1小型化。通过该旋转检测装置1的小型化,能够有助于驱动装置8的小型化,最终增大车辆V的乘客室内的乘客空间,能够有助于车辆V的油耗提高。
如以上说明的那样,本实施方式的旋转检测装置1具备第一以及第二传感器部61以及62、第一微机51以及第二微机52。
第一传感器部61具备传感器元件601以及电路部610,第二传感器部62具备传感器元件602以及电路部620。
传感器元件601以及602分别检测马达部10的旋转。
电路部610具有旋转角运算部615、旋转次数运算部616、以及通信部617。旋转角运算部615基于传感器元件601的检测值来运算马达部10 的旋转角θm。旋转次数运算部616基于传感器元件601的检测值来运算马达部10的旋转次数TC。通信部617将旋转角θm所涉及的信号亦即旋转角信号以及旋转次数TC所涉及的信号亦即旋转次数信号发送给第一微机51。
电路部620具有旋转角运算部625、旋转次数运算部626以及通信部627。旋转角运算部625基于传感器元件602的检测值来运算马达部10的旋转角θm。旋转次数运算部626基于传感器元件602的检测值来运算马达部10的旋转次数TC。通信部627将旋转角θm所涉及的信号亦即旋转角信号以及旋转次数TC所涉及的信号亦即旋转次数信号发送给第二微机52。
传感器封装件65将传感器元件601、602以及电路部610、620在内部进行封装(package),并与第一以及第二微机51、52独立地安装在第一基板21。
即,在本实施方式中,设置有分别具有旋转角θm的运算功能以及旋转次数TC的运算功能的多个电路部610、620,所以即使在电路部610、 620的一方产生了异常的情况下,也能够通过剩余的电路部继续进行旋转角θm以及旋转次数TC的运算。另外,通过传感器封装件65将电路部 610、620和传感器元件601、602与微机51以及52的封装件独立地封装。由此,例如能够将第一以及第二微机51、52安装在与安装旋转检测装置 1的第一基板21不同的基板亦即第二基板22,从而第一基板21以及第二基板22上的元件配置的自由度提高。
另外,与作为像图30所示的参考例的旋转检测装置655那样,分别独立地设置旋转角θm的运算所涉及的封装件656、657、和旋转次数TC 的运算所涉及的封装件658、659并安装在对应的第一基板21的情况相比,本申请的旋转检测装置1能够抑制传感器封装件65在第一基板21上的安装面积。由此,例如能够在第一基板21的第一主面211侧的面确保SW 元件301~306、401~406等需要向框架部件18散热的元件的安装区域。另外,由于能够接近旋转中心线Ac配置传感器元件601、602,所以能够使磁铁16小型化,并且能够防止旋转检测装置1的检测精度的劣化。
全部的传感器元件601、602、以及电路部610、620设置在一个封装件65内。由此,能够使旋转检测装置1小型化。
传感器元件601、602被配置为相对于马达部10的旋转中心线Ac点对称。由此,能够降低传感器元件601以及602间的检测误差。
传感器元件601与电路部610包含于同一芯片641。通过使传感器元件601与电路部610为一个芯片,能够进一步实现小型化。对于传感器元件602以及电路部620也相同。
安装传感器封装件65的基板亦即第一基板21与隔着该第一基板21 设置在与马达部10相反侧的第二基板22利用设置在连接器单元70的内部连接端子717连接。在第二基板22安装第一以及第二微机51、52。通过第一以及第二传感器部61以及62分别检测出的旋转角信号以及旋转次数信号经由内部连接端子717发送至对应的第一以及第二微机51、52。由此,能够适当地将通过第一以及第二传感器部61以及62检测出的旋转角信号以及旋转次数信号发送给第一以及第二微机51、52。
通信部617使用一个通信线692将对应的包含旋转角信号以及旋转次数信号的一系列的信号亦即输出信号发送给第一微机51。同样地,通信部627使用一个通信线693将对应的包含旋转角信号以及旋转次数信号的一系列的信号亦即输出信号发送给第二微机52。
旋转角信号以及旋转次数信号包含于一系列的输出信号,所以能够利用一次通信将通过第一以及第二传感器部61以及62分别计算出的旋转角信号以及旋转次数信号发送至对应的第一以及第二微机51、52。由此,能够减少旋转角θm所涉及的检测值与旋转次数TC所涉及的检测值的检测定时的偏离。另外,能够利用一条通信线692,将旋转角信号以及旋转次数信号从通信部617发送到第一微机51。同样地,能够利用一条通信线694,将旋转角信号以及旋转次数信号从通信部627发送至第二微机52。由此,与按照每个旋转角信号以及旋转次数信号设置通信线的情况相比,能够减少通信线的数目。
电动助力转向装置108具备马达部10、旋转检测装置1、第一以及第二微机51、52。马达部10输出辅助驾驶员对方向盘101的转向操纵的辅助转矩。第一以及第二微机51、52使用送来的多组的旋转角信号以及旋转次数信号控制马达部10。传感器元件601、602检测作为检测对象的马达部10的旋转。
在本实施方式中,使旋转角θm的运算功能以及旋转次数TC的运算功能集成在一个芯片上,使旋转检测装置1小型化,所以有助于电动助力转向装置108的小型化。
第一以及第二微机51、52基于对应的输出信号所包含的旋转角θm 以及旋转次数TC来运算转向轴102的转向角θs。由此,例如能够省略在转向轴102设置齿轮等来检测转向角θs的转向传感器。
(第二实施方式)
使用图12以及图13A、图13B对本公开的第二实施方式进行说明。本实施方式的旋转检测装置2与第一实施方式的旋转检测装置1不同,这以外的构成与上述实施方式相同,所以省略说明。
如图12所示,本实施方式的旋转检测装置2具有第一传感器部261 以及第二传感器部262。
第一传感器部261具有马达部10的旋转角检测用的传感器元件603、马达部10的旋转次数检测用的传感器元件604、以及上述电路部610。传感器元件603、604以及电路部610设置在一个芯片641。
第二传感器部262具有马达部10的旋转角检测用的传感器元件605、马达部10的旋转次数检测用的传感器元件606、以及上述电路部620。传感器元件605、606以及电路部620设置在一个芯片642。芯片641、642 设置在一个传感器封装件65。在第三实施方式~第六实施方式中也相同。
传感器元件603~606是检测由于磁铁16的旋转而变化的磁通的霍尔元件等磁检测元件。
AD转换部613对传感器元件603的检测值进行数字转换,并输出给旋转角运算部615。AD转换部614对传感器元件604的检测值进行数字转换,并输出给旋转次数运算部616。
对于第二传感器部262也相同,AD转换部623对传感器元件605的检测值进行数字转换,并输出给旋转角运算部625。AD转换部624对传感器元件606的检测值进行数字转换,并输出给旋转次数运算部616。
第一以及第二传感器部261、262与对应的第一以及第二微机51、52 的通信等与上述第一实施方式相同。
在本实施方式中,独立地设置旋转角θm运算用的传感器元件603、 605与旋转次数TC运算用的传感器元件604、606。由此,能够选择出最适合旋转角θm或者旋转次数TC的运算的元件。例如,是如下状况,即,对于旋转角θm运算用的传感器元件603、605使用检测精度较高的元件,对于旋转次数TC运算用的传感器元件604、606使用电力消耗较少的元件的状态。
在图13A以及图13B中示出传感器元件603~606的配置。
如图13A以及图13B所示,旋转角θm运算用的传感器元件603、605 被配置为相对于旋转中心线Ac点对称。另外,旋转次数TC运算用的传感器元件604、606被配置为相对于旋转中心线Ac点对称。
在图13A中,旋转角θm运算用的传感器元件603、605与旋转次数 TC检测用的604、606相比配置在接近旋转中心线Ac的内侧,旋转次数 TC运算用的传感器元件604、606被配置为位于外侧。即,通过在内侧配置更要求检测精度的旋转角θm运算用的传感器元件603、605,使其接近旋转中心线Ac,降低检测误差。此外,旋转次数TC的运算与旋转角θm 相比,对检测精度的要求小,所以配置在外侧。
另外,如图13B所示,也可以以与旋转中心线Ac对置的状态相对于引线架66的短边侧的横向宽度并列排列传感器元件603、604、以及传感器元件605、606。此时,旋转角θm检测用的传感器元件603、605被配置为相对于旋转中心线Ac点对称,旋转次数TC检测用的传感器元件604、 606被配置为相对于旋转中心线Ac点对称。
与第一实施方式相同,旋转角运算部615基于传感器元件603的检测值来运算旋转角θm,旋转次数运算部616基于传感器元件604的检测值来运算旋转次数TC。
另外,旋转角运算部625基于传感器元件605的检测值来运算旋转角θm,旋转次数运算部626基于传感器元件606的检测值来运算旋转次数 TC。换句话说,基于不同的传感器元件的检测值来运算旋转角θm和旋转次数TC。
在这样构成的第二实施方式中也起到与上述第一实施方式相同的效果。
(第三实施方式)
本公开的第三实施方式如图14以及图15(A)~(E)所示。
如图14所示,本实施方式的旋转检测装置3具有第一传感器部361 以及第二传感器部362。
第一传感器部361具有电路部611,该电路部611除了第一实施方式的电路部610的各构成之外,还具有自我诊断部618。第二传感器部362 具有电路部621,该电路部621除了第一实施方式的电路部621的各构成之外,还具有自我诊断部628。在本实施方式中,传感器元件601以及电路部611设置在一个芯片641,传感器元件602以及电路部621设置在一个芯片642。也可以像第二实施方式那样,构成为以旋转角θm运算用和旋转次数TC运算用独立地设置传感器元件。
自我诊断部618诊断第一传感器部361中的异常。即,自我诊断部618监视传感器元件601、AD转换部613、614、旋转角运算部615以及旋转次数运算部616的与电源短路、与地线短路等电源异常的产生的有无。
自我诊断部628诊断第二传感器部362中的异常。即,自我诊断部 628监视传感器元件602、AD转换部623、624、旋转角运算部625以及旋转次数运算部626的与电源短路、与地线短路等电源异常的产生的有无。
自我诊断部618、628中的自我监视结果作为状态信号包含于输出信号,并发送给第一以及第二微机51、52。在本实施方式中,状态信号与“异常信号”对应。
基于图15(A)~(E)对第一微机51与第一传感器部361之间的通信进行说明。对于通信定时等,与图11(A)~图11(E)相同,所以这里以第一传感器部361根据来自第一微机51的指令来变更发送的输出信号这一点为中心进行说明。此外,与上述实施方式相同,第二微机52与第二传感器部362之间的通信和第一微机51与第一传感器部361之间的通信大致相同,所以在这里以第一微机51与第一传感器部361之间的通信为例进行说明。
在本实施方式中,第一传感器部361根据从第一微机51发送的指令信号的种类来变更输出信号所包含的信息的种类。
若在时刻x31,从第一微机51发送指令信号com_a,则通信部617 在接收了下一个指令信号的定时亦即时刻x32,向第一微机51发送与指令信号com_a对应的信息、即包含旋转角信号、旋转次数信号、状态信号、以及CRC信号的输出信号Sd_a。此外,在输出信号Sd_a的输出定时发送的指令可以指示任何信号的输出,无关种类。
若在时刻x32,从第一微机51发送了指令信号com_b,则通信部617 在接收了下一个指令的定时亦即时刻x33,向第一微机51发送与指令信号com_b对应的输出信号、即包含旋转角信号、旋转次数信号、以及CRC 信号的输出信号Sd_b(无状态信号)。
若在时刻x33,从第一微机51发送了指令信号com_c,则通信部617 在接收了下一个指令的定时亦即时刻x34,向第一微机51发送与指令信号com_c对应的输出信号、即包含旋转角信号、状态信号、以及CRC信号(无旋转次数信号以及状态信号)的输出信号Sd_c。
若在时刻x34,从第一微机51发送了指令信号com_d,则通信部617 在接收了下一个指令的定时亦即时刻x35,向第一微机51发送与指令信号com_d对应的包含旋转角信号以及CRC信号(无旋转次数信号、状态信号)的输出信号Sd_d。
在图15(A)~(E)的例子中,为了便于说明,来自第一微机51 的指令信号以com_a、com_b、com_c、com_d的顺序发送,来自第一传感器部361的输出信号以Sd_a、Sd_b、Sd_c、Sd_d的顺序发送,但并不限定于该顺序,发送顺序也可以不同。
另外例如,第一微机51也可以以按照旋转次数发送周期获取旋转次数信号并按照状态发送周期获取状态信号的方式,根据各发送周期发送指令信号com_a、com_b、com_c,并在其它的定时发送获取旋转角信号的指令信号com_d。旋转次数发送周期和状态发送周期既可以相同,也可以不同。若旋转次数发送周期与状态发送周期相同,则也可以不使用指令信号com_b、com_c。另外,并不限定于规定的周期,也可以在第一微机51,在需要获取旋转次数TC或者第一传感器部361中的自我监视结果时,适当地代替指令信号com_d来发送指令信号com_a、com_b、 com_c的任意一个。
在第一微机51中,进行与获取到的信号对应的运算。图15(E)记载为各个运算的期间相同,但运算期间也可以根据实际进行的运算而不同。
在本实施方式中,以设置自我诊断部618的情况为例进行了说明,但即使在第一实施方式等未设置自我诊断部的情况下,也能够根据指令信号的种类,变更输出信号所包含的信号的种类。即,在未设置自我诊断部 618的情况下,第一传感器部61例如是根据指令信号com_b发送包含旋转角信号以及旋转次数信号的输出信号Sd_b,并根据指令信号com_d 发送包含旋转角信号的输出信号Sd_d这样的状态。
由此,通信部617、627能够适当地发送与第一以及第二微机51、52 的要求对应的输出信号。另外,被构成为设置自我诊断部618、628,并将异常诊断结果作为状态信号输出给第一以及第二微机51以及52。通过该构成,例如在接收到异常的自我诊断结果的情况下,第一微机51能够禁止基于包含该异常诊断结果的输出信号的运算,能够提高旋转检测装置3的可靠性。
另外,第三实施方式起到与上述第一实施方式相同的效果。
(第四实施方式)
本公开的第四实施方式如图16所示。
如图16所示,本实施方式的旋转检测装置4具有第一传感器部461 以及第二传感器部462。在本实施方式中,传感器元件601、607以及电路部612设置在一个芯片641。对于第二传感器部462也相同,两个传感器元件以及电路部设置在一个芯片642。
第一传感器部461的电路部612除了第三实施方式的电路部611的各构成之外,还具有传感器元件607、AD转换部633、634、旋转角运算部 635、以及旋转次数运算部636。这里,将传感器元件601、AD转换部613、 614、旋转角运算部615以及旋转次数运算部616设为旋转信息运算电路 951,并将传感器元件607、AD转换部633、634、旋转角运算部635以及旋转次数运算部636设为旋转信息运算电路952。即,第一传感器部461 具有两个系统的旋转信息运算电路951以及952。对于第二传感器部462 也相同,具有两个系统的旋转信息运算电路953、954。作为补充设置,例如在第一实施方式等的传感器部61、62分别设置有一个系统的旋转信息运算电路。
自我诊断部618除了与电源短路、与地线短路等电源异常之外,还能够通过对旋转信息运算电路951、952各自对应的运算结果(对应的运算值)进行比较,检测第一传感器461内的中间异常。中间异常是各个运算结果本身在正常范围内且例如各自对应的运算值之差(偏差)超过规定的范围的偏差异常等。通信部617也使中间异常作为状态信号包含于输出信号,发送给第一微机51。
此外,也可以代替在自我诊断部618对旋转信息运算电路951、952 的对应的运算值进行比较,而将各个系统的旋转角信号以及旋转次数信号等发送给第一微机51,并在第一微机51侧对对应的运算值进行比较,检测中间异常。
另外,本实施方式也可以像第二实施方式那样,被构成为以旋转角θm 运算用和旋转次数TC运算用独立地设置传感器元件。该情况下,传感器部461、462的元件数各为四个,作为旋转检测装置4整体为八个。
在本实施方式中,对一个通信部617设置多个旋转信息运算电路951、 952。由此,能够检测偏差异常等中间异常。
另外,本实施方式起到与上述第一实施方式相同的效果。
(第五实施方式)
本公开的第五实施方式如图17以及图18所示。
电动助力转向装置108在作为点火开关等的启动开关断开时停止。此时,不进行向第一以及第二微机51、52的供电,第一以及第二微机51、 52不进行各种运算、通信等。
在本实施方式中,即使是电动助力转向装置108的停止中,也会从第一以及第二电池39,49直接对旋转检测装置1供给电力。详细而言,即使是电动助力转向装置108的停止中,也会从第一电池39直接对第一传感器部61供给电力,并会从第二电池49直接对第二传感器部62供给电力。由此,即使在电动助力转向装置108的停止中,也能够继续进行旋转检测装置1中的运算。
这里,例如对第一微机51的转向角θs的运算进行说明。如上述那样,基于旋转角θm、旋转次数TC、以及减速齿轮机构109的齿轮比来运算转向角θs。若在电动助力转向装置108的停止中,由驾驶员对方向盘101 进行了转向操纵,则转向轴102旋转,经由减速齿轮机构109而马达部 10旋转。若未对旋转次数TC进行计数,则到方向盘101的中立位置的再掌握完成为止的期间,不能够运算转向角θs。此外,转向角θs的运算需要马达部10的旋转位置处在第几圈旋转的旋转角θm的信息,对于旋转角θm而言,只要使用再启动时的瞬时值即可,所以对于旋转角θm而言,不需要继续进行停止中的运算。
因此在本实施方式中,对于上述的旋转检测装置来说,通过从第一以及第二电池39、49直接对旋转检测装置1供给电力,旋转检测装置1即使在电动助力转向装置108的停止中,也至少继续进行旋转次数TC的运算。虽然旋转角θm的运算既可以继续也可以不继续都无妨,但在电力消耗的方面来看更优选不继续。
此外,由于第一以及第二微机51、52为停止中,所以旋转检测装置 1不进行与微机51、52的通信,而在内部保持计数的旋转次数TC。然后,在再启动电动助力转向装置108之后,根据第一以及第二微机51、52的指令信号,将包含旋转角信号以及旋转次数信号的输出信号发送给第一以及第二微机51、52。由此,第一以及第二微机51、52能够不进行方向盘101的中立位置的再掌握等,就在再启动时适当地运算转向角θs。
此外,在图17中,以第一实施方式的旋转检测装置1为例进行了说明,但也可以使用第二实施方式~第四实施方式的旋转检测装置2~4。第六实施方式也相同。
基于图18所示的流程图对本实施方式中的旋转信息运算处理进行说明。这里,作为第一传感器部61中的旋转信息运算处理进行说明,但在第二传感器部62中也进行相同的处理。对于流程图的说明,省略步骤S101 的“步骤”,简单记为符号“S”。对于其它的步骤也相同。
在最初的S101中,第一传感器部61判断电动助力转向装置108是否为工作中。图中,将电动助力转向装置记载为“EPS”。例如,在规定期间以上未发送来自第一微机51的时钟信号、指令信号等的情况下,能够判断为电动助力转向装置108停止。在判断为电动助力转向装置108停止的情况下(S101:否),旋转信息运算处理移至S104。在判断为电动助力转向装置108为工作中的情况下(S101:是),旋转信息运算处理移至S102。
在S102中,第一传感器部61运算旋转角θm以及旋转次数TC。
在S103中,第一传感器部61根据来自第一微机51的指令,发送输出信号。在第一微机51中,使用获取到的输出信号所包含的信号,进行旋转角θm以及转向角θs等的运算。
在判断为电动助力转向装置108停止的情况下(S101:否)旋转信息运算处理移至的S104中,第一传感器部61判断马达部10是否为停止中。对于马达部10是否为停止中,例如在马达部10的旋转速度比判定阈值小的情况下,视为马达部10为停止中。另外例如,在未运算出旋转角θm 的情况下,或者在从AD转换部614输出的值的变化量(例如与上次值的差值、微分值等)比判定阈值小的情况下,视为马达部10为停止中。另外例如,在将马达部10的一圈旋转分为三个以上的区域而进行计数的情况下,在规定期间持续同一计数值时,视为马达部10为停止中。在判断为马达部10为工作中的情况下(S104:否),旋转信息运算处理移至S105。在判断为马达部10为停止中的情况下(S104:是),旋转信息运算处理移至S106。
在S105中,旋转次数运算部616以第一频率f1对旋转次数TC进行运算。第一频率f1被设定为在马达部10驱动时不产生旋转次数的跳读的程度。
在S106中,旋转次数运算部616以第二频率f2对旋转次数TC进行运算。第二频率f2比第一频率f1低。即f1>f2。由于在马达部10的停止中,旋转次数TC不变,所以通过降低旋转次数TC的运算频率,例如通过作为间歇动作,能够抑制消耗电力。
另外,通过使电动助力转向装置108的工作中的旋转次数TC的运算频率在第一频率f1以上,能够防止旋转次数TC的跳读。另外,在电动助力转向装置108的工作中,向第一微机51发送旋转角θm,所以在第一微机51,能够基于旋转角θm对旋转次数TC进行运算。因此,电动助力转向装置108的工作中的旋转次数TC的运算频率也可以比第一频率f1小。
在接着S105或者S106移至的S107中,第一传感器部61在该第一传感器部61内保持旋转次数TC。此外,不需要保持全部的旋转次数TC的运算值,只要保持最新的旋转次数TC的值即可。第一传感器部61在电动助力转向装置108再启动时,将旋转次数TC所涉及的旋转次数信号与旋转角θm所涉及的旋转角信号一起发送给第一微机51。
在本实施方式中,根据马达部10是否为工作中来变更旋转次数运算部616、626中的旋转次数TC的更新频率。详细而言,在马达部10为停止中的情况下,与工作中相比,降低旋转次数TC的更新频率。由此,特别是能够降低电动助力转向装置108的停止中的消耗电力。
另外在本实施方式中,即使在包含马达部10的系统亦即电动助力转向装置108的停止中,也从第一电池39对传感器元件601、602以及电路部610、620供给电力。由此,即使在电动助力转向装置108的停止中,也能够继续对旋转检测装置1供电,继续进行旋转次数TC的运算。通过在电动助力转向装置108的停止中也继续进行旋转次数TC的运算,即使在电动助力转向装置108再启动时,也能够不进行方向盘101的中立位置的再掌握,就适当地运算转向角θs。
另外,第五实施方式起到与第一实施方式相同的效果。
(第六实施方式)
本公开的第六实施方式如图19所示。
本实施方式是第五实施方式的变形例,在从第一电池39向第一传感器部61的电力供给路设置有恒压电源电路37。另外,在从第二电池49 向第二传感器部62的电力供给路设置有恒压电源电路47。此外,在被构成为从第一电池39或者第二电池49的一方向传感器部61、62供给电力的情况下,既可以共用恒压电源电路,也可以按照各个传感器部61、62 设置恒压电源电路。
恒压电源电路37、47是能够驱动旋转检测装置1的程度(例如数mA 左右)的电力消耗量较小的调节器等。恒压电源电路37、47与集成电路 56、57的调节器独立地设置,即使在驱动装置8的停止中也能够对旋转检测装置1供给电力。通过在第一以及第二电池39、49与旋转检测装置 1之间设置恒压电源电路37、47,不管第一以及第二电池39、49的电压如何,都不需要变更旋转检测装置1的耐压设计。
另外,第六实施方式起到与上述第一实施方式相同的效果。
(第七实施方式)
本公开的第七实施方式如图20A、图20B所示。图20A、图20B是与图8对应的示意图。
在上述实施方式的旋转检测装置1中,由一个芯片641构成传感器元件601以及电路部610,并由一个芯片642构成传感器元件602以及电路部620。
在本实施方式的旋转检测装置5中,包含电路部610的芯片643、和包含传感器元件601的芯片644分为独立的芯片。另外,包含电路部620 的芯片645、和包含传感器元件602的芯片646分为独立的芯片。在图20A、图20B中,省略芯片所包含的传感器元件以及电路部的附图标记。另外,也可以代替电路部610而作为电路部611、612,也可以代替电路部620 而作为电路部621、622。另外,也可以像第二实施方式等那样,使传感器元件各为两个。
如图20A所示,包含电路部610的芯片643设置在引线架66上。包含传感器元件601的芯片644设置在芯片643的上表面。这里,芯片的“上表面”是指芯片的与引线架66相反侧的面。
另外,包含电路部620的芯片645设置在引线架66上。包含传感器元件602的芯片646设置在芯片645的上表面。
通过将包含传感器元件的芯片644、646配置在包含电路部的芯片 643、645之上,能够减小引线架66上的安装面积,能够使旋转检测装置 5小型化。
另外,如图20B所示,也可以将包含传感器元件的芯片644、646配置在内侧以与包含电路部的芯片643、645相比接近旋转中心线Ac侧,并将包含电路部的芯片643、645配置在外侧。另外,芯片644、646被配置为相对于旋转中心线Ac点对称。
此外,对于控制构成等,也可以与任意的实施方式组合。
在本实施方式中,与电路部610的芯片643独立地设置传感器元件 601。另外,与电路部620的芯片645独立地设置传感器元件602。由此,能够使用不能够与电路部610、620成为一体的元件(例如MR元件)作为传感器元件601、602。
传感器元件601配置在电路部610的芯片643的上表面,传感器元件 602配置在电路部620的芯片645的上表面。通过将传感器元件601、602 配置在芯片643、645的上表面,能够进一步使旋转检测装置5小型化。
另外,传感器元件601、602与电路部610、620的芯片643、645相比配置在马达部10的旋转中心线Ac侧。由此,能够接近旋转中心线Ac 配置传感器元件601、602,所以检测精度提高。
另外,第七实施方式起到与上述第一实施方式相同的效果。
(第八实施方式)
本公开的第八实施方式如图21~图23B所示。
在上述的实施方式中,两个传感器部设置在一个传感器封装件65。在本实施方式的旋转检测装置6中,第一传感器部61设置于第一封装件 661,第二传感器部62设置于第二封装件662。即在本实施方式中,按照每个传感器部61、62设置有封装件661、662。传感器部的构成等并不限定于第一实施方式,也可以是第二实施方式~第七实施方式所说明的构成。对于第九实施方式也相同。
如图21以及图22所示,第一封装件661安装在第一基板21的第一主面211,第二封装件662安装在第一基板21的第二主面212。通过使封装件661、662为传感器部61、62,并安装在第一基板21的两个主面211 以及212,能够减少第一基板21上的旋转检测装置6的安装面积。另外,各传感器部61、62的传感器元件601、602均配置在旋转中心线Ac上。由此,能够提高马达部10的旋转的检测精度。
另外,封装件661、662也可以如图23A所示,一起安装在第一基板 21的第一主面211,也可以如图23B所示,一起安装在第一基板21的第二主面212。
在本实施方式中,与传感器元件601、以及使用该传感器元件601的检测值的电路部610对应地设置封装件661。与传感器元件602、以及与使用该传感器元件602的检测值的电路部620对应地设置封装件662。即,按照每个传感器部61、62设置封装件661、662。通过按照每个传感器部 61、62设置封装件661、662,旋转检测装置6的配置的自由度提高。另外,能够防止封装故障所引起多个系统的同时故障,即使在一方的封装件产生了异常的情况下,也能够通过另一方的封装件所包含的各构成,继续进行旋转角θm以及旋转次数TC的运算。
封装件661、662为两个。一方的封装件661安装在第一基板21的马达部10侧的面亦即第一主面211。另一方的封装件662安装在第一基板 21的与马达部10相反侧的面亦即第二主面212。由此,能够减少安装面积,所以有助于旋转检测装置1的径向上的体积的小型化。
另外,传感器元件601、602配置在位于马达部10的旋转中心线Ac 上的位置。由此,能够提高检测精度。
另外,第八实施方式起到与上述第一实施方式相同的效果。
(第九实施方式)
本公开的第九实施方式如图24所示。在图24中,省略了弹簧端子等一部分部件的记载。
在上述的实施方式中,在第一基板21安装SW元件301~306、401~ 406、电容器36、46、以及旋转检测装置1等,并在第二基板22安装微机51、52、以及集成电路56、57等。
如图24所示,在本实施方式中,在一个基板23安装SW元件301~ 306、电容器36、46、第一以及第二微机51、52、集成电路56、57、以及旋转检测装置6。详细而言,SW元件301~306、401~406、集成电路 56、57、以及旋转检测装置6的封装件661等安装在基板23的马达部10 侧的面亦即第一主面231。另外,电容器36、46、第一以及第二微机51、 52、以及旋转检测装置6的封装件662等安装在基板23的与马达部10相反侧的面亦即第二主面232。
在图24中,示出了按照每个传感器部61、62设置封装件661、662,并安装在基板23的两个主面231以及232的例子,但也可以在任意一方的主面安装封装件661、662。另外,也可以使传感器部61、62作为一个封装件。在使传感器部61、62为一个封装件的情况下,在检测精度的方面来看期望在基板23的第一面231安装旋转检测装置6。
通过在一个基板23安装驱动装置8的控制所涉及的部件,能够减少部件数。另外,与在轴向层叠设置多个基板的情况相比,能够使轴向上的体积小型化。
即使像这样构成,也起到与上述第一实施方式相同的效果。
(第十实施方式)
基于图25A~图28对第十实施方式进行说明。
在本实施方式中,以对一个电路部612设置两个传感器元件601、607 (参照图16)的情况下的元件配置为中心进行说明。在图16中,传感器元件601、607以及电路部612设置在同一芯片641,但在本实施方式中,为了便于说明,设为传感器元件601、607由独立的芯片构成。以下适当地将传感器元件601、607的芯片简单记载为“传感器元件601、607”。此外,在图25A、图25B、图25C、图26A、图26B、图26C以及图28 中,省略传感器元件601、607以外的构成的记载。
如上述那样,传感器元件601、607是检测磁铁16(参照图4)的旋转所伴随的磁场变化的磁检测元件,具有磁检测所涉及的方向性。在图 25等中,传感器元件601、607为相同的结构,以箭头示出传感器元件601、 607的磁检测特性方向。这里,对于磁检测特性方向来说,例如在传感器元件601、607为霍尔IC,则设为与霍尔元件的排列对应的方向即可,若为TMR元件等,则设为管脚层的磁化方向即可。
如图25A所示,传感器元件601、607在平行地配置以使磁检测特性方向成为同一方向的情况下,作为“磁检测特性方向一致”。若将传感器元件601、607配置为磁检测特性方向一致,则如图25B所示,传感器元件601的检测值Ap与传感器元件607的检测值Aq一致。检测值Ap是指使用反正切函数(arctangent)等规定的转换函数对从传感器元件601输出的sin信号以及cos信号进行角度换算后的值。检测值Aq是指使用反正切函数(arctangent)等规定的转换函数对从传感器元件607输出的sin信号以及cos信号进行角度换算后的值。
另外,若将传感器元件601、607配置为与磁检测特性方向一致,则检测值Ap的数字换算值Dp与检测值Aq的数字换算值Dq一致。例如,在以14位表示数字换算值Dp、Dq的情况下,如图25C所示,马达部10 的机械角为0°的数字换算值Dp、Dq均为“00000000000000”。能够适当地设定位数。
这里,在产生了数字换算值Dp、Dq保持为0那样的异常的情况下,数字换算值Dp、Dq均成为“00000000000000”。因此,不能够判别马达部10在机械角0°停止,还是产生值保持为0那样的异常。在本实施方式中,以值固定于0的异常为例进行说明,但固定为0以外的值的情况下也相同。
因此在本实施方式中,错开配置传感器元件601、607的旋转位置,以使检测值Ap、Aq的相位偏离。通过使传感器元件601、607的旋转位置错开,在旋转方向(马达部10的旋转方向)错开配置磁检测特性方向。本实施方式所说的“错开配置两个传感器元件601、607的磁检测特性方向”是指将两个传感器元件601、607的磁检测特性方向配置为所成的角度非0°,“错开量”是指各个磁检测特性方向间的旋转量(角度差)。
如图26A所示,在本实施方式中,例如使传感器元件601、607的旋转位置被配置为错开180°,从而使各个磁检测特性方向错开180°。
通过将传感器元件601、607配置为各个磁检测特性方向错开180°,如图26B所示,检测值Ap、Aq的相位偏离180°。因此,如图26C所示,在马达部10的机械角为0°时的数字换算值Dp为“00000000000000”,数字换算值Dq为“10000000000000”,是不同的值。另一方面,在产生了值固定为0的0固定异常的情况下,数字换算值Dp、Dq均为“00000000000000”。即,通过错开配置传感器元件601、607的磁检测特性方向,正常时的数字换算值Dp、Dq为不同的值,所以第一微机51能够在数字换算值Dp、Dq为相同的值的情况下,判定为产生了固定异常。
通过根据表现数字换算值Dp、Dq的位数,使传感器元件601、607 各自的磁检测特性方向错开与分辨率对应的角度d以上,能够使正常时的数字换算值Dp、Dq为不同的值,所以能够判定固定异常。
基于图27对传感器元件601、607各自的检测值Ap、Aq的角度误差进行说明。在图27中,以实线表示将检测值Ap、Aq相加时的角度误差,并以虚线表示相减时的角度误差。
例如,在传感器元件601、607的磁检测特性方向的错开量为180°时,通过将检测值Ap、Aq相加,能够消除角度误差。另外,在传感器元件601、607的磁检测特性方向的错开量为0°时,通过将检测值Ap、Aq 相减,能够消除角度误差。
这里,通过检测值的相加或者相减,角度误差在基准值B以下的磁检测特性方向的错开量的范围是315°(=-45°)~45°、以及135°~ 225°。此外,“-”表示与马达部10的旋转方向相反侧的错开量。
但是,如上述那样,在磁检测特性方向的错开量为0°(=360°) 的情况下,正常时的数字换算值Dp、Dq相同,而不能够进行固定异常判定,所以除去0±d的范围,以使数字换算值Dp、Dq至少错开一位。因此,优选将传感器元件601、607配置为磁检测特性方向的错开量为(0+d)°以上45°以下的范围R1、135°以上225°以下的范围R2、以及315°以上(360-d)°以下的范围R3。
图28的(A)的磁检测特性方向的错开量为45°,图28的(B)的磁检测特性方向的错开量为135°,图28的(C)的磁检测特性方向的错开量为225°,图28的(D)的磁检测特性方向的错开量为315°。如图 28所示,通过将磁检测特性方向的错开量设为45°、135°、225°或者315°,传感器元件601、607本身所成的角度为45°。通过像这样进行配置,在组装时等,能够容易确认到错开配置传感器元件601、607各自的磁检测特性方向。
另外,在像如图16那样,设置了两个传感器部461、462的情况下,只要错开配置与同一电路部612对应的传感器元件601、607的磁检测特性方向即可。传感器部461的传感器元件601、607与传感器部462的传感器元件的磁检测特性方向既可以一致,也可以不一致。对于传感器部 461、462的封装件独立的情况也相同。
在本实施方式中,与一个电路部612对应地设置的两个传感器元件 601、607在旋转方向上错开配置有磁检测所涉及的磁检测特性方向。通过使多个(在本实施方式中为两个)传感器元件601、607的检测值Ap、 Aq具有相位偏离,正常时的数字换算值Dp、Dq为不同的值,所以容易检测到固定异常等数字输出的故障。
两个传感器元件601、607被配置为使磁检测特性方向错开180°。由此,通过将检测值Ap、Aq相加,能够消除角度误差。
或者,若将相当于与旋转角检测信号的位数对应的分辨率的角度设为 d,则两个传感器元件601、607的磁检测特性方向的错开量在(0+d)°以上45°以下、135°以上225°以下、以及315°以上(360-d)°以下。由此,能够将角度误差抑制得较小。
微机51在与旋转方向上错开配置磁检测特性方向的传感器元件601、 607的检测值Ap、Aq对应的数字换算值Dp、Dq一致的情况下,判定为产生了异常。由此,能够适当地检测数字输出的故障。
(其它的实施方式)
在上述实施方式中,在旋转检测装置设置有两个电路部。在其它的实施方式中,也可以使电路部的数目在三个以上。
在上述实施方式中,在一个传感器部设置有一个系统或者两个系统的旋转信息运算电路。在其它的实施方式中,也可以在一个传感器部设置三个系统以上的旋转信息运算电路。
在上述实施方式中,传感器元件是霍尔元件。在其它的实施方式中,传感器元件只要是MR元件等能够检测出检测对象的旋转的元件,则可以是任何元件。在上述实施方式中,对一个电路部设置有一个或者两个传感器元件。在其它的实施方式中,也可以对一个电路部设置三个以上的传感器元件。第一以及第二传感器元件、以及第一以及第二电路部当然并不限定于两个,而是“至少第一以及第二传感器元件、以及至少第一以及第二电路部”的意思。
在第十实施方式中,错开配置构成传感器元件的芯片的旋转位置,以使与同一个电路部对应地设置的多个传感器元件的磁检测特性方向在旋转方向上错开。在其它的实施方式中,也可以以检测值的相位偏离的方式来变更磁化方向、内部布局等使用传感器元件的内部结构不同的旋转检测装置,由此使磁检测特性方向在旋转方向上错开。
在上述实施方式中,通过独立的通信线发送接收来自控制部的指令信号和来自传感器部的输出信号。在其它的实施方式中,也可以被构成为利用同一个信号线发送接收指令信号和输出信号。在上述实施方式中,作为控制部与传感器部之间的通信方式,例示了SPI通信。在其它的实施方式中,控制部与传感器部之间的通信方式并不限定于SPI通信,只要是SENT (Single Edge Nibble Transmission:单边半字节传输)通信等能够在一系列信号中包含旋转角信号以及旋转次数信号,则可以是任何方式。另外,在其它的实施方式中,也可以将旋转角信号和旋转次数信号作为独立的信号发送给控制部。
在上述实施方式中,检测对象是马达部。在其它的实施方式中,检测对象并不限定于马达,也可以是需要检测旋转的马达以外的装置。
在上述实施方式中,马达部为三相无刷马达。在其它的实施方式中,马达部并不限定于三相无刷马达,可以是任何马达。另外,马达部并不限定于马达(电动机),可以是发电机,也可以是兼具电动机以及发电机的功能的所谓的电动发电机。
在上述第一实施方式等中,在第一基板安装驱动部件以及旋转检测装置,在第二基板安装控制部件。在其它的实施方式中,也可以在第一基板安装控制部件的至少一部分,或者在第二基板安装驱动部件的至少一部分。例如,也可以在第一基板安装第一系统所涉及的驱动部件以及控制部件,并在第二基板安装第二系统所涉及的驱动部件以及控制部件。通过按照系统分开基板,即使在一方的基板产生了异常的情况下,也能够通过使用安装在另一方的基板的驱动部件以及控制部件来继续进行电动助力转向装置的驱动。另外,在设置了多个基板的情况下,也可以在基板之间设置散热片,使需要散热的部件的至少一部分散热到散热片。
在上述实施方式中,驱动装置应用于电动助力转向装置。在其它的实施方式中,也可以将驱动装置应用于电动助力转向装置以外的装置。
综上,本公开并不限定于上述实施方式,在不脱离发明的主旨的范围内能够以各种方式实施。
附图标记说明
1~6…旋转检测装置,10…马达部(检测对象),51、52…微机(控制部),601~607…传感器元件,610~612、620~622…电路部,615、625、 635…旋转角运算部,616、626、636…旋转次数运算部,617、627…通信部,65、661、662…封装件。
Claims (18)
1.一种旋转检测装置,具备:
至少第一传感器元件以及第二传感器元件,检测检测对象的旋转;
电路部(610~612、620~622),分别具有:基于上述第一传感器元件以及第二传感器元件各自的第一检测值以及第二检测值来运算上述检测对象的旋转角的第一旋转角运算部以及第二旋转角运算部(615、625)、基于上述第一传感器元件以及第二传感器元件的第一检测值以及第二检测值来运算上述检测对象的旋转次数的第一旋转次数运算部以及第二旋转次数运算部(616、626)、以及将上述旋转角所涉及的信号亦即旋转角信号以及上述旋转次数所涉及的旋转次数信号输出的第一通信部以及第二通信部(617、627);
第一控制部,接收从上述第一通信部输出的上述旋转角信号以及上述旋转次数信号;
第二控制部,接收从上述第二通信部输出的上述旋转角信号以及上述旋转次数信号;以及
封装部,封装上述第一传感器元件、第二传感器元件以及上述电路部,并与上述第一控制部和上述第二控制部独立地安装在基板(21、23),
上述第一传感器元件以及第二传感器元件分别具有磁检测所涉及的第一磁检测特性方向以及第二磁检测特性方向,上述第一传感器元件以及第二传感器元件被配置为上述第一磁检测特性方向和第二磁检测特性方向所成的角度具有规定角。
2.根据权利要求1所述的旋转检测装置,其中,
上述封装部具备一个封装件,全部的上述第一传感器元件、第二传感器元件以及上述电路部设置在上述封装部内。
3.根据权利要求1所述的旋转检测装置,其中,
上述电路部至少具备第一电路部以及第二电路部,上述第一电路部具备上述第一旋转角运算部、上述第一旋转次数运算部以及第一通信部,上述第二电路部具备上述第二旋转角运算部、上述第二旋转次数运算部以及第二通信部,
上述封装部至少具有第一封装件以及第二封装件,上述第一传感器元件以及第一电路部设置在上述第一封装件,上述第二传感器元件以及第二电路部设置在上述第二封装件。
4.根据权利要求3所述的旋转检测装置,其中,
上述基板具有第一面(211)以及与上述第一面对置的第二面(212),上述基板被配置为上述第一面与上述检测对象对置,
上述第一封装件安装在上述基板的上述第一面(211),
上述第二封装件安装在上述基板的上述第二面(212)。
5.根据权利要求4所述的旋转检测装置,其中,
上述第一传感器元件以及第二传感器元件配置在位于上述检测对象的旋转中心线上的位置。
6.根据权利要求1~4中任意一项所述的旋转检测装置,其中,
上述第一传感器元件以及第二传感器元件被配置为相对于上述检测对象的旋转中心线点对称。
7.根据权利要求1~5中任意一项所述的旋转检测装置,其中,
上述电路部至少具备第一电路部以及第二电路部,上述第一电路部具备上述第一旋转角运算部、上述第一旋转次数运算部以及第一通信部,上述第二电路部具备上述第二旋转角运算部、上述第二旋转次数运算部以及第二通信部,
上述旋转检测装置还至少具备第一芯片以及第二芯片,
上述第一传感器元件以及上述第一电路部搭载在上述第一芯片,上述第二传感器元件以及上述第二电路部搭载在上述第二芯片。
8.根据权利要求1~5中任意一项所述的旋转检测装置,其中,
上述电路部至少具备第一电路部以及第二电路部,上述第一电路部具备上述第一旋转角运算部、上述第一旋转次数运算部以及第一通信部,上述第二电路部具备上述第二旋转角运算部、上述第二旋转次数运算部以及第二通信部,
上述旋转检测装置还至少具备第一芯片~第四芯片,
上述第一传感器元件以及上述第一电路部分别搭载在第一芯片以及第二芯片,上述第二传感器元件以及上述第二电路部分别搭载在第三芯片以及第四芯片。
9.根据权利要求8所述的旋转检测装置,其中,
搭载有上述第一传感器元件的第一芯片配置在搭载有上述第一电路部的第二芯片的上表面,搭载有上述第二传感器元件的第三芯片配置在搭载有上述第二电路部的第四芯片的上表面。
10.根据权利要求8所述的旋转检测装置,其中,
搭载有上述第一传感器元件的第一芯片被配置为与搭载有上述第一电路部的第二芯片相比接近上述检测对象的旋转中心线,搭载有上述第二传感器元件的第三芯片被配置为与搭载有上述第二电路部的第四芯片相比接近上述检测对象的旋转中心线。
11.根据权利要求1所述的旋转检测装置,其中,
上述第一传感器元件以及第二传感器元件被配置为上述第一磁检测特性方向和第二磁检测特性方向所成的角度为180°。
12.根据权利要求1所述的旋转检测装置,其中,
上述旋转角所涉及的信号亦即旋转角信号为规定位的数字信号,若将相当于与上述旋转角信号的位数对应的分辨率的角度设为d,则上述第一磁检测特性方向和第二磁检测特性方向所成的角度是(0+d)°以上45°以下、或者135°以上225°以下、或者315°以上(360-d)°以下。
13.根据权利要求1所述的旋转检测装置,其中,
上述第一传感器元件以及第二传感器元件分别检测上述检测对象的旋转并输出第一检测值以及第二检测值,
在分别将被配置为上述第一磁检测特性方向以及第二磁检测特性方向所成的角度具有规定角的上述第一传感器元件以及第二传感器元件的上述第一检测值以及第二检测值换算为数字值的第一数字值与第二数字值一致的情况下,上述控制部判定为上述旋转检测装置产生了异常。
14.根据权利要求1~5中任意一项所述的旋转检测装置,其中,
安装上述封装部的上述基板是第一基板,
上述旋转检测装置还具备安装上述控制部的第二基板,
上述第二基板隔着上述第一基板设置在与上述检测对象相反侧,
上述第一基板以及第二基板利用内部连接端子(717)以能够通信的方式连接,
从上述第一通信部以及第二通信部分别输出的上述旋转角信号以及上述旋转次数信号经由上述内部连接端子发送到上述控制部。
15.根据权利要求1~5中任意一项所述的旋转检测装置,其中,
上述第一通信部以及第二通信部分别使用一个通信线,将包含上述旋转角信号以及上述旋转次数信号的一系列信号亦即输出信号发送给上述控制部。
16.一种电动助力转向装置,具备:
马达部,输出辅助驾驶员对转向轴的转向操纵的辅助转矩;
权利要求1~15中任意一项所述的旋转检测装置;以及
上述第一控制部以及第二控制部,使用上述旋转角信号以及上述旋转次数信号控制上述马达部,
上述第一传感器元件以及第二传感器元件分别检测作为上述检测对象的上述马达部的旋转。
17.根据权利要求16所述的电动助力转向装置,其中,
上述控制部基于从上述第一通信部以及第二通信部分别输出的上述旋转角以及上述旋转次数来运算上述转向轴的转向角。
18.根据权利要求16或17所述的电动助力转向装置,其中,
上述电路部至少是与上述第一控制部以及第二控制部对应地设置的第一电路部以及第二电路部,
上述第一电路部以及第二电路部分别对上述第一控制部以及第二控制部中的对应的一方输出上述旋转角信号以及上述旋转次数。
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