CN109073354B - 角度检测装置及电动助力转向的控制装置 - Google Patents

Abstract

角度检测装置包括：输出根据检测对象的旋转而相位彼此相差90度的第1和第2正弦波信号的角度传感器；基于所述第1和第2正弦波信号来运算与所述检测对象旋转角度相对应的角度信号的角度计算部；以及基于所述第1和第2正弦波信号来判定角度传感器的异常的角度传感器异常判定部，所述角度传感器异常判定部包括：基于所述第1和第2正弦波信号的平方和平方根来运算振幅信号的振幅信号运算部；基于所述第1正弦波信号和所述振幅信号来运算第1角度信号的第1角度信号运算处理部；基于所述第2正弦波信号和所述振幅信号来运算第2角度信号的第2角度信号运算处理部；以及基于所述第1与第2角度信号的误差来判定所述角度传感器的异常的异常判定处理部。

Description

角度检测装置及电动助力转向的控制装置

技术领域

本发明涉及角度检测装置及电动助力转向的控制装置。

背景技术

下述专利文献1中记载了如下电动助力转向装置：用扭杆连结设置在外壳内的短轴与小齿轮，并基于上述短轴与小齿轮的相对旋转角以电气方式检测转向转矩，根据该检测出的转向转矩来控制电动机的输出，在外壳内，设置对短轴与小齿轮的相对旋转角进行检测的旋转变压器，将故障检测单元与该旋转变压器相连接，并且该故障检测单元基于旋转变压器所检测出的sin信号及cos信号，来运算矢量A＝sin²θ+cos²θ，该故障检测单元监视该矢量A是否位于预先设定的正常的范围内，并且在矢量A超过了正常的范围时，判定为旋转变压器发生故障。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2005-351848号公报权利要求1

发明内容

发明所要解决的技术问题

上述那样的sin信号及cos信号的振幅根据旋转变压器等的角度传感器、其检测电路的温度而变动。由此，即使未发生故障，矢量A也有可能因温度变动而脱离正常范围，有可能将旋转变压器误判定为故障。

本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于获得一种角度检测装置及电动助力转向的控制装置，即使在因温度变化等影响导致所检测出的正弦波信号及正弦波信号的振幅发生了变动的情况下，也能正确地检测故障。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的角度检测装置包括：角度传感器，该角度传感器输出根据检测对象的旋转而相位彼此相差90度的第1正弦波信号和第2正弦波信号；角度计算部，该角度计算部基于所述第1正弦波信号和所述第2正弦波信号来运算与检测对象旋转角度相对应的角度信号；以及角度传感器异常判定部，该角度传感器异常判定部基于所述第1正弦波信号和所述第2正弦波信号来判定所述角度传感器的异常，所述角度传感器异常判定部包括：振幅信号运算部，该振幅信号运算部基于分别对所述第1正弦波信号和所述第2正弦波信号求平方并相加后得到的值即平方和的平方根来运算振幅信号；第1角度信号运算处理部，该第1角度信号运算处理部基于所述第1正弦波信号和所述振幅信号来运算第1角度信号；第2角度信号运算处理部，该第2角度信号运算处理部基于所述第2正弦波信号和所述振幅信号来运算第2角度信号；以及异常判定处理部，该异常判定处理部基于所述第1角度信号与所述第2角度信号的误差，来判定所述角度传感器的异常。

发明效果

本发明能提供角度检测装置及电动助力转向的控制装置，即使在因温度变化等影响导致所检测出的第1正弦波信号及第2正弦波信号的振幅发生了变动的情况下，也能正确地检测故障。

附图说明

图1是示出本发明实施方式1中的角度检测装置的整体结构的一个示例的图。

图2是本发明实施方式1中的第1正弦波信号S1(θ)与第2正弦波信号S2(θ)相对于旋转角度1周期的波形图。

图3是示出本发明实施方式1中的第1除法正弦波信号S1(θ)’与第1角度信号θ1的波形图。

图4是示出本发明实施方式1中的第2除法正弦波信号S2(θ)’与第2角度信号θ2的波形图。

图5是示出与本发明实施方式1中的第1正弦波信号S1(θ)的符号及第2正弦波信号S2(θ)的符号相对应的校正后的第1校正角度信号θ1’的值的图。

图6是示出本发明实施方式1中的校正后的第1校正角度信号θ1’与第2角度信号θ2的波形图。

图7是本发明实施方式1中的角度检测装置的各部分的信号的时序图。

图8是示出本发明实施方式2中的角度检测装置的整体结构的一个示例的图。

图9是示出与本发明实施方式2中的第1正弦波信号S1(θ)的符号及第2正弦波信号S2(θ)的符号相对应的校正后的第2校正角度信号θ2’的值的图。

图10是本发明实施方式2中的角度检测装置的各部分的信号的时序图。

图11是用于说明本发明实施方式3中的角度检测装置所涉及的故障发生时的动作的各部分的信号的时序图。

图12是示出本发明实施方式3中的角度检测装置的整体结构的一个示例的图。

图13是本发明实施方式3中的角度检测装置的故障发生时的各部分的信号的时序图。

图14是示出本发明实施方式4中的角度检测装置的整体结构的一个示例的图。

图15是示出本发明实施方式5中的角度检测装置的整体结构的一个示例的图。

图16是用于说明本发明实施方式5中的角度检测装置所涉及的永磁体型同步旋转电机的控制的图。

图17是用于说明本发明实施方式5中的角度检测装置所涉及的永磁体型同步旋转电机的控制的图。

图18是示出具备本发明实施方式中的任意角度检测装置的本发明实施方式6中的电动助力转向的控制装置的结构的一个示例的图。

图19是示出具备本发明实施方式中的任意角度检测装置的本发明实施方式6中的电动助力转向的控制装置的结构的一个示例的图。

图20是由计算机构成本发明中的角度检测装置的运算处理部时的计算机的简要结构图。

具体实施方式

本发明所涉及的角度检测装置中，对于所检测出的相位彼此相差90度的第1正弦波信号与第2正弦波信号，

求出第1正弦波信号与第2正弦波信号的平方和平方根即振幅信号，

基于第1正弦波信号与振幅信号求出第1角度信号，并且

基于第2正弦波信号与振幅信号求出第2角度信号，根据从各正弦波信号求出的各个角度信号的比较结果来判定故障，通过采用以上结构，从而即使在第1正弦波信号、第2正弦波信号的振幅发生了变动的情况下，也能正确地检测故障。

下面，使用附图并按照各实施方式来对本发明所涉及的角度检测装置及电动助力转向的控制装置进行说明。此外，在各实施方式中，用相同标号示出相同或相当的部分，并省略重复说明。

实施方式1

图1是示出本发明实施方式1中的角度检测装置的整体结构的一个示例的图。

检测对象100是旋转电机。然而，检测对象100并不限于旋转电机，只要是例如汽车中的方向盘、轮胎、铁路车辆中的车轮及水车等绕1根轴旋转的旋转体，则一切皆可。

接着，对角度检测装置1a进行阐述。角度检测装置1a由角度传感器2、角度计算部3、角度传感器异常判定部4a构成。以下，分别进行阐述。

例如，由磁阻(MR：Magnetic Resistance)传感器构成的角度传感器2根据检测对象100的检测对象旋转角度θ，输出相位彼此错开90度的第1正弦波信号S1(θ)、第2正弦波信号S2(θ)。图2是第1正弦波信号S1(θ)、第2正弦波信号S2(θ)相对于旋转角度1周期的波形图。两者的振幅大致相同。其中，角度传感器2只要是输出相位彼此不同的2个正弦波信号的传感器即可，例如也可以使用旋转变压器。

角度计算部3基于第1正弦波信号S1(θ)及第2正弦波信号S2(θ)，对用第1正弦波信号S1(θ)除以第2正弦波信号S2(θ)而得到的值进行反正切运算，来运算角度信号θr。

角度传感器异常判定部4a基于第1正弦波信号S1(θ)、第2正弦波信号S2(θ)，输出将角度传感器2判定为异常的异常判定信号AD。以下，对角度传感器异常判定部4a进行阐述。

振幅信号运算部5根据对第1正弦波信号S1(θ)求平方而得的值与对第2正弦波信号S2(θ)求平方而得的值来运算平方和，并运算该平方和的平方根来运算振幅信号AM。

除法部6将第1正弦波信号S1(θ)除以AM，输出第1除法正弦波信号S1(θ)’。

除法部7将第2正弦波信号S2(θ)除以AM，输出第2除法正弦波信号S2(θ)’。

这里，对从角度传感器2输出的正弦波信号进行除法，但在中央值偏移了的情况下，当然也可以使用减去了偏移量后的正弦波信号。

第1角度信号运算部8对除法部6所输出的第1除法正弦波信号S1(θ)’进行反正弦运算，来运算第1角度信号θ1。图3(a)中示出第1除法正弦波信号S1(θ)’的波形图，图3(b)中示出第1角度信号θ1的波形图。横轴是检测对象旋转角度θ，第1角度信号θ1的值域如图3(b)的纵轴所示，为-90度到90度。

第2角度信号运算部9对除法部7所输出的第2除法正弦波信号S2(θ)’进行反余弦运算，来运算第2角度信号θ2。图4(a)中示出第2除法正弦波信号S2(θ)’的波形图，图4(b)中示出第2角度信号θ2的波形图。横轴是检测对象旋转角度θ，第2角度信号θ2的值域如图4(b)的纵轴所示，为0度到180度。

符号判定部10判定第1正弦波信号S1(θ)的符号，S1(θ)为0以上则为符号正，小于0则为符号负。

符号判定部11判定第2正弦波信号S2(θ)的符号，S2(θ)为0以上则为符号正，小于0则为符号负。

校正部12根据由符号判定部10输出的第1正弦波信号S1(θ)的符号、由符号判定部11输出的第2正弦波信号S2(θ)的符号，对第1角度信号θ1进行校正，并作为第1校正角度信号θ1’进行输出。

图5是示出与第1正弦波信号S1(θ)的符号、第2正弦波信号S2(θ)的符号相对应的校正后的第1校正角度信号θ1’的值的图。如图5所示，通过校正，校正前-90度到90度的值域与第2角度信号θ2同样地，被校正为0度到180度的值域。图6(a)中示出校正后的第1校正角度信号θ1’的波形图，图6(b)中示出第2角度信号θ2的波形图。另外，旋转角度的1周期为360度，因此，利用对图5加上360×n(n：正整数)而得到的值来进行校正的情况当然也包含在本发明中。

减法部14运算由校正部12校正后的第1校正角度信号θ1’与来自第2角度信号运算部9的第2角度信号θ2的差，由此来运算角度误差Δθ。

异常判定部13基于角度误差Δθ的绝对值，在成为无法在正常时的角度误差中得到的数值的情况下、即角度误差Δθ的绝对值在所设定的阈值以上的情况下将角度传感器2判定为异常，并输出表示异常的异常判定信号AD。

在本发明中的角度检测装置中，构成为基于第1正弦波信号S1(θ)来运算第1角度信号θ1，并基于第2正弦波信号S2(θ)来运算第2角度信号θ2。

由此，在第1正弦波信号S1(θ)发生异常时第1角度信号θ1为异常，第1角度信号θ1与第2角度信号θ2的角度误差Δθ增大，能检测出角度传感器2的异常。

同样地，在第2正弦波信号S2(θ)发生异常时第2角度信号θ2为异常，第2角度信号θ2与第1角度信号的角度误差Δθ增大，能检测出角度传感器2的异常。

以下，对本实施方式1相对于现有技术的效果进行说明。

图7示出本发明实施方式1中的角度检测装置的各部分的信号的时序图。

(a)表示第1正弦波信号S1(θ)及第2正弦波信号S2(θ)，

(b)表示振幅信号AM，

(c)表示第1校正角度信号θ1’，

(d)表示第2角度信号θ2，

(e)表示角度误差Δθ。

横轴是时刻。如图7所示，即使在因角度传感器2的温度变动导致第1正弦波信号S1(θ)及第2正弦波信号S2(θ)的振幅以随着时间的经过而变小的方式发生变动的情况下，角度误差Δθ也大致维持0，不会发生故障的误检测。

然而，根据上述专利文献1，运算矢量A＝sin²θ+cos²θ，监视该矢量A是否位于预先设定的正常的范围内，并且在矢量A超过了正常的范围时，将旋转变压器判定为故障，因此，若振幅信号AM如图7(b)所示，因角度传感器2的温度变动而发生变动，则将误检测出故障。

如上所述，根据本发明中的实施方式1的结构，即使在振幅信号AM因角度传感器2的温度变动等而发生了变动的情况下，也能起到不会误检测出角度传感器2的故障这一以往所没有的显著效果。

其中，实施方式1中使用校正部12将第1角度信号θ1校正为了第1校正角度信号θ1’，但根据图3、图4，第1角度信号θ1与第2角度信号θ2在检测对象旋转角度θ为0度以上且小于90度时一致，因此，当仅在该范围内进行角度传感器2的故障检测的情况下，由于θ1与θ2一致，因而无需校正部12。即，毋庸置疑的是校正部12在本发明实施方式1中并不是必须的结构。

实施方式2

图8是示出本发明实施方式2中的角度检测装置的整体结构的一个示例的图。

实施方式2与实施方式1不同的部分是：图8所示的角度检测装置1b中，角度传感器异常判定部4b中的校正部212及减法部14b。在实施方式2中，不进行针对第1角度信号θ1的校正，而是将由第1角度信号运算部8运算出的值直接输入至减法部14b。

另一方面，对第2角度信号θ2实施由校正部212进行的校正，并将校正后的第2校正角度信号θ2’输入至减法部14b。

图9是示出与第1正弦波信号S1(θ)的符号、第2正弦波信号S2(θ)的符号相对应的校正后的第2校正角度信号θ2’的值的图。如图9所示，通过校正，校正前0度到180度的值域与第1角度信号θ1同样地，被校正为-90度到90度的值域。另外，旋转角度的1周期为360度，因此，利用对图9加上360×n(n：正整数)而得到的值来进行校正的情况当然也包含在本发明中。

图10示出本发明实施方式2中的角度检测装置的各部分的信号的时序图。

(a)表示第1正弦波信号S1(θ)及第2正弦波信号S2(θ)，

(b)表示振幅信号AM，

(c)表示第1角度信号θ1，

(d)表示第2校正角度信号θ2’，

(e)表示角度误差Δθ。

横轴是时刻。根据图10，与图7同样地，即使在第1正弦波信号S1(θ)及第2正弦波信号S2(θ)的振幅因角度传感器2的温度变动等而发生了变动的情况下，角度误差Δθ也大致维持0，不会发生故障的误检测。

如上所述，本实施方式2中，即使将第2角度信号θ2校正为与第1角度信号θ1的值域一致，也能获得与实施方式1相同的效果。

其中，实施方式2中使用校正部212将第2角度信号θ2校正为了第2校正角度信号θ2’，但根据图3、图4，第1角度信号θ1与第2角度信号θ2在检测对象旋转角度θ为0度以上且小于90度时一致，因此，当仅在该范围内进行角度传感器2的故障检测的情况下，由于θ1与θ2一致，因而无需校正部212。即，毋庸置疑的是校正部212在本发明实施方式2中并不是必须的结构。

实施方式3

图11示出如下情况下的与图10相对应的角度检测装置的各部分的信号的时序图，即：在实施方式2的结构中，在故障发生时刻tf，不论检测对象旋转角度θ为多少第1正弦波信号S1(θ)均固定为0。在故障发生时刻tf之后，存在第1角度信号θ1与第2校正角度信号θ2’均固定于0度的问题。这是因振幅信号AM随着第2正弦波信号S2(θ)的下降而下降所导致的。

图12中示出本发明实施方式3中的角度检测装置的整体结构的一个示例。图13中，示出本发明实施方式3中的角度检测装置的故障发生时的各部分的信号的时序图。基于上述状况，实施方式3中，在图12所示的角度检测装置1c中的角度传感器异常判定部4c的振幅信号运算部305中，使根据第1正弦波信号S1(θ)及第2正弦波信号S2(θ)得到的平方和平方根通过高频截止滤波器HCF，将经过滤波处理而得到的值设为振幅信号AM，其中，该高频截止滤波器HCF具有比第1正弦波信号S1(θ)或第2正弦波信号S2(θ)的振幅因发热而引起的变动频率要高的预先设定的截止频率。

通过使用这样的例如截止频率为10Hz以下的高频截止滤波器HCF，从而如图13所示，使因第2正弦波信号S2(θ)的瞬时值的短期间变动而产生的平方和平方根SS的变动截止，并且将使振幅的因发热而产生的变动通过后得到的值设为振幅信号AM。由此，基于未发生故障的第2正弦波信号S2(θ)的第2校正角度信号θ2”正常地进行动作，并在与基于发生了故障的第1正弦波信号S1(θ)的第1角度信号θ1之间产生角度误差Δθ，从而能检测出故障。

由此，根据本实施方式3，在产生了第1正弦波信号S1(θ)、第2正弦波信号S2(θ)中的一方固定于0这样的故障的情况下，也能检测出角度传感器2的故障。

另外，在实施方式1中实施本实施方式3的情况下，在图1的振幅信号运算部5中同样地设置如虚线所示的高频截止滤波器HCF。

实施方式4

图14是示出本发明实施方式4中的角度检测装置的整体结构的一个示例的图。实施方式4与实施方式3不同的部分是：图14所示的角度检测装置1d中，角度传感器异常判定部4d中的振幅信号运算部405及异常判定部413。

振幅信号运算部405从振幅信号AM中减去平方和平方根SS，并将由此得到的值输出至异常判定部413。除此以外，与振幅信号运算部305相同。

异常判定部413在上述实施方式的异常判定部13的功能的基础上，追加了如下功能：基于从振幅信号AM中减去平方和平方根SS而得到的值，来输出异常判定信号AD。这是由于，在实施方式3中所阐述的图13中的第1正弦波信号S1(θ)固定于0的故障发生时刻tf后，平方和平方根SS与振幅信号AM产生差异，即使检测该差异，也能检测出角度传感器2的故障。

如上所述，在实施方式4中，采用如下检测角度传感器2的故障的结构，即：由振幅信号运算部405输出振幅信号与平方和平方根的减法值AM-SS，由异常判定部413基于该减法值AM-SS，在振幅信号AM与平方和平方根SS的差即减法值AM-SS的绝对值在预先设定的设定值以上的情况下，将所述角度传感器(2)判定为异常、故障，由此，起到提高角度传感器2的故障的检测能力的效果。

另外，在实施方式1中实施本实施方式4的情况下，同样地由图1的振幅信号运算部5从振幅信号AM中减去平方和平方根SS，将由此得到的值输出至异常判定部13，并由异常判定部13基于经减法后得到的值来输出异常判定信号AD。

实施方式5

图15中示出本发明实施方式5中的角度检测装置的整体结构的一个示例的图。实施方式5与实施方式4不同的部分是：在图15中，作为检测对象100而设置的旋转电机601、角度检测装置1e中的电压运算施加部550及角度传感器异常判定部4e内的异常判定部513。

旋转电机601是具有多相端子的永磁体型同步旋转电机(PMSM)，可以使用嵌入磁体型、表面磁体型中的任一种。

电压运算施加部550运算用于驱动电动机601的电压V，并使用逆变器、矩阵变换器等公知技术的交流输出型变换器，将电压输出至旋转电机601的多相端子。作为电压的运算方法，使用如下电流反馈控制等公知技术，即：设定旋转电机601的电流指令来作为控制指令CC，并基于旋转二轴坐标(d-q坐标)的电流指令、与使用角度信号θr将在旋转电机601中由电流传感器等进行检测的流过多相绕组的电流在旋转二轴坐标(d-q坐标)上进行坐标变换后而得到的电流(均未图示)之间的偏差，利用比例积分控制来运算电压V，以使该偏差为零。

接着，对异常判定部513进行阐述。在异常判定部513中，在第1角度信号θ1与第2角度信号θ2的角度误差Δθ超过了旋转电机601的电气角中小于90度的预先确定的设定值的情况下，将表示异常的异常判定信号AD输出至电压运算施加部550。

然后，电压运算施加部550中，若从异常判定部513接收到表示异常的异常判定信号AD，则停止向旋转电机601施加来自电压运算施加部550中的交流输出型变换器的电压V。

以下，对在第1角度信号θ1与第2角度信号θ2的角度误差Δθ超过了旋转电机601的电气角中90度的情况下停止施加电压V的依据进行说明。

永磁体型同步旋转电机的控制一般在旋转二轴坐标(d-q坐标)中进行，因此，本说明中也使用此控制。图16、17是示出用于说明永磁体型同步旋转电机的控制的旋转二轴坐标的图。在图16、17中，d-q轴坐标是旋转电机601中的真磁通(d)轴-转矩(q)轴坐标。与此相对，当存在小于90度的角度误差Δθ时，由电压运算施加部550识别的旋转二轴坐标成为图16、图17的dc-qc轴坐标。

一般情况下，永磁体型同步旋转电机中，通过通上q轴电流来使永磁体型同步旋转电机进行加减速运转，因此，在本示例中，也考虑在qc轴坐标上通上电流的情况。另外，在利用了弱磁控制、磁阻转矩的永磁体型同步旋转电机中也通电有d轴电流，但这里为了简化说明而不考虑。

该情况下，如图16所示，由于角度误差Δθ小于90度，因此，在qc轴坐标上向符号正方向通电的基于控制指令的电流矢量I1的q轴方向分量为与I1相同的符号正方向，能在控制指令的同方向上控制旋转电机601的转矩或速度、位置。

另一方面，图17是角度误差Δθ超过90度时的旋转二轴坐标。该情况下，尽管基于控制指令的电流矢量I1在qc轴坐标上向符号正方向通电，但在q轴坐标上观测时则向符号负方向通电，旋转电机601在与控制指令不同的方向上动作，将导致失控。

因此，在本实施方式5中，异常判定部513在第1角度信号θ1与第2角度信号θ2的角度误差Δθ超过了旋转电机601的电气角中小于90度的预先确定的设定值的情况下，将角度传感器2判定为异常，并输出表示异常的异常判定信号AD。由此，接收到表示该异常的异常判定信号AD的电压运算施加部550停止向旋转电机601施加电压V，从而能使旋转电机601安全地动作。

实际上在角度误差Δθ超过旋转电机601的电气角中90度的情况下设为异常即可，但本发明中考虑到安全性而具有余量，在角度误差Δθ超过旋转电机601的电气角中小于90度的预先确定的设定值的情况下将角度传感器2判定为异常。

实施方式6

图18、图19中示出具备上述各实施方式中的任一个所涉及的角度检测装置的本发明实施方式6中的电动助力转向的控制装置的结构的一个示例。图18示出角度检测装置的部分，图19示出包含连接至图18左侧的方向盘的转向机构ST。转向机构ST从由图18的角度检测装置进行控制的旋转电机601接收转向转矩的辅助转矩。图18中，作为角度检测装置的一个示例，示出图15所示的实施方式5所涉及的角度检测装置。

接着，对本发明实施方式6所涉及的电动助力转向的控制装置进行说明。在实施方式5中，对角度检测装置1e进行了说明，但也可以构成电动助力转向的控制装置，以使得通过由角度检测装置进行控制的旋转电机601来产生对转向转矩进行辅助的转矩。

在图19中，驾驶员使方向盘771向左右进行旋转来使前轮772进行转向。转矩检测器773检测转向机构ST的转向转矩，并将转向转矩T输出至电压运算施加部650。电压运算施加部650将实施方式5所述的电压运算施加部550中的控制指令CC替换为转向转矩T，并基于转矩检测器773的转向转矩T来决定旋转二轴坐标(d-q坐标)的电流指令，以使得旋转电机601基于转向转矩T来产生对该转矩进行辅助的转矩。然后，基于上述旋转二轴坐标(d-q坐标)的电流指令、与使用角度信号θr将在旋转电机601中由电流传感器等进行检测的流过多相绕组的电流在旋转二轴坐标(d-q坐标)上进行坐标变换后而得到的电流(均省略图示)之间的偏差，利用比例积分控制以使该偏差为零的方式来运算施加于旋转电机601的电压V，并将其施加于旋转电机601。施加有电压V的旋转电机601经由齿轮774产生对转向转矩进行辅助的辅助转矩。

在这样的电动助力转向装置中，q轴电流所示的辅助转矩电流的符号根据驾驶员的转向方向即转向转矩T的方向而变化。例如，若将驾驶员进行向左侧转动方向盘771的转向时的辅助转矩电流的符号设为正，则驾驶员进行向右侧转动方向盘771的转向时的辅助转矩电流的符号为负。

在电动助力转向装置中，作为绝对要避免的辅助，存在反向辅助。这指的是电动机601在与驾驶员的转向方向相反的方向上产生辅助转矩，导致转向轮即前轮772在与驾驶员的转向意图相反的方向上旋转。

因此，在本实施方式6中的电动助力转向装置中，如实施方式5中所述那样，异常判定部513也在第1角度信号θ1与第2角度信号θ2的角度误差Δθ超过了小于90度的预先确定的设定值的情况下，输出表示异常的异常判定信号AD。由此，接收到表示该异常的异常判定信号AD的电压运算施加部650停止向旋转电机601施加电压V。由此，能实现可以避免反向辅助的安全的电动助力转向的控制。

另外，在上述各实施方式中，

除法部6与第1角度信号运算部8构成第1角度信号运算处理部(6、8)。

除法部7与第2角度信号运算部9构成第2角度信号运算处理部(7、9)。

减法部14、14b及异常判定部(13、413、513)构成异常判定处理部(13、413、513、14、14b)。

符号判定部10、11及校正部12、212构成校正处理部(10、11、12、212)。

此外，关于上述各实施方式的角度传感器异常判定部4a-4e、角度计算部3以及电压运算施加部550、650的运算处理部分，例如可以由1个计算机来构成。该情况下的计算机的简要结构的一个示例在图20中示出。

在计算机1000中，

来自角度传感器2的第1正弦波信号S1(θ)及第2正弦波信号S2(θ)、

来自外部的控制指令CC、

来自转矩检测器773的转向转矩T

等输入信号、以及

角度计算部3的角度信号θr、

向外部或电压运算施加部650的异常判定信号AD

等输出信号

的输入输出经由接口101来进行。

存储器103存储或预先存储有用于上述说明中作为模块而图示出并进行了说明的各功能模块及上述所定义的功能部分的各种功能的程序、以及处理所需的信息、数据等。处理器102根据存储于存储器103的各种程序、信息、数据，对经由接口101而输入的信号进行运算处理，并经由接口101对处理结果进行输出。

此外，上述各功能可以由1个数字电路来构成，也可以适当按每个功能分别由数字电路来构成。

此外，本发明不局限于上述各实施方式，并包含它们所有可能的组合。

工业上的实用性

本发明所涉及的角度检测装置能适用于各个领域中绕1根轴旋转的旋转体用的角度检测装置。

Claims (10)

1.一种角度检测装置，其特征在于，包括：

角度传感器，该角度传感器根据检测对象的旋转来输出相位彼此相差90度的第1正弦波信号和第2正弦波信号；

角度计算部，该角度计算部基于所述第1正弦波信号和所述第2正弦波信号来运算与检测对象旋转角度相对应的角度信号；以及

角度传感器异常判定部，该角度传感器异常判定部基于所述第1正弦波信号和所述第2正弦波信号来判定所述角度传感器的异常，

所述角度传感器异常判定部包括：

振幅信号运算部，该振幅信号运算部基于分别对所述第1正弦波信号和所述第2正弦波信号求平方并相加后得到的值即平方和平方根来运算振幅信号；

第1角度信号运算处理部，该第1角度信号运算处理部基于所述第1正弦波信号和所述振幅信号来运算第1角度信号；

第2角度信号运算处理部，该第2角度信号运算处理部基于所述第2正弦波信号和所述振幅信号来运算第2角度信号；以及

异常判定处理部，在所述检测对象旋转角度在0度以上且小于90度的情况下，该异常判定处理部基于所述第1角度信号与所述第2角度信号的误差和预先设定的规定值，来判定所述角度传感器的异常。

2.如权利要求1所述的角度检测装置，其特征在于，

具有校正处理部，在所述检测对象旋转角度在90度以上的情况下，该校正处理部根据所述第1正弦波信号的符号和所述第2正弦波信号的符号，对所述第1角度信号或所述第2角度信号进行校正，在所述异常判定处理部中，根据包含所述校正在内的所述第1角度信号与所述第2角度信号的误差和预先设定的规定值，判定所述角度传感器的异常。

3.如权利要求2所述的角度检测装置，其特征在于，

所述校正处理部

在所述第1正弦波信号的符号为正且所述第2正弦波信号的符号为负的情况下，将所述第1角度信号校正为对使所述第1角度信号的符号反转后的值加上180度后得到的值，

在所述第1正弦波信号的符号为负且所述第2正弦波信号的符号为负的情况下，将所述第1角度信号校正为对所述第1角度信号值加上180度后得到的值，

在所述第1正弦波信号的符号为负且所述第2正弦波信号的符号为正的情况下，将所述第1角度信号校正为使所述第1角度信号的符号反转后得到的值。

4.如权利要求2所述的角度检测装置，其特征在于，

所述校正处理部

在所述第1正弦波信号的符号为正且所述第2正弦波信号的符号为负的情况下，将所述第2角度信号校正为对使所述第2角度信号的符号反转后的值减去180度后得到的值，

在所述第1正弦波信号的符号为负且所述第2正弦波信号的符号为负的情况下，将所述第2角度信号校正为从所述第2角度信号值减去180度后得到的值，

在所述第1正弦波信号的符号为负且所述第2正弦波信号的符号为正的情况下，将所述第2角度信号校正为使所述第2角度信号值的符号反转后得到的值。

5.如权利要求1至4的任一项所述的角度检测装置，其特征在于，

所述振幅信号运算部

使所述平方和平方根通过具有预先设定的截止频率的高频截止滤波器，并将由此得到的值设为所述振幅信号，所述设定的截止频率比所述第1正弦波信号或第2正弦波信号振幅值的因发热而导致的变动频率要高。

6.如权利要求5所述的角度检测装置，其特征在于，

所述异常判定处理部还在所述振幅信号和所述平方和平方根的差为预先设定的设定值以上的情况下，将所述角度传感器判定为异常。

7.如权利要求1至4的任一项所述的角度检测装置，其特征在于，

所述检测对象是永磁体型同步旋转电机，

具有电压运算施加部，该电压运算施加部基于所述角度信号来运算施加于所述检测对象的电压，

所述电压运算施加部将所述电压输出给所述检测对象，

所述异常判定处理部在所述第1角度信号与所述第2角度信号的差超过了所述检测对象的电气角中小于90度的预先设定的设定值的情况下，判定为所述角度传感器异常。

8.如权利要求5所述的角度检测装置，其特征在于，

所述检测对象是永磁体型同步旋转电机，

具有电压运算施加部，该电压运算施加部基于所述角度信号来运算施加于所述检测对象的电压，

所述电压运算施加部将所述电压输出给所述检测对象，

所述异常判定处理部在所述第1角度信号与所述第2角度信号的差超过了所述检测对象的电气角中小于90度的预先设定的设定值的情况下，判定为所述角度传感器异常。

9.如权利要求6所述的角度检测装置，其特征在于，

所述检测对象是永磁体型同步旋转电机，

具有电压运算施加部，该电压运算施加部基于所述角度信号来运算施加于所述检测对象的电压，

所述电压运算施加部将所述电压输出给所述检测对象，

所述异常判定处理部在所述第1角度信号与所述第2角度信号的差超过了所述检测对象的电气角中小于90度的预先设定的设定值的情况下，判定为所述角度传感器异常。

10.一种电动助力转向的控制装置，其特征在于，包括：

权利要求7至9的任一项所述的所述角度检测装置；

所述角度检测装置的所述检测对象即所述永磁体型同步旋转电机；以及

从所述永磁体型同步旋转电机接收对转向转矩进行辅助的转矩的转向机构，

所述转向机构包含检测转向机构的转向转矩的转矩检测器，

所述角度检测装置的所述电压运算施加部基于所述转矩检测器的转向转矩，来运算施加于所述永磁体型同步旋转电机的电压，并将所述电压施加于所述永磁体型同步旋转电机，

在所述角度检测装置的所述异常判定处理部判定为所述角度传感器异常时，所述电压运算施加部停止向所述永磁体型同步旋转电机输出电压。

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