CN115243957A - 转向角传感器的故障检测装置及其控制方法 - Google Patents

转向角传感器的故障检测装置及其控制方法 Download PDF

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Abstract

根据一个实施例的转向角传感器的故障检测装置包括：转向角传感器，包括与方向盘一起旋转的主齿轮、在与所述主齿轮具有预定齿轮比的同时，分别啮合到所述主齿轮的第一副齿轮和第二副齿轮以及检测所述第一副齿轮的角度的第一霍尔IC芯片和检测所述第二副齿轮的角度的第二霍尔IC芯片；以及控制部，根据通过所述第一霍尔IC芯片来检测的第一副齿轮角度的当前时间点和过去时间点之间的第一角度差以及通过所述第二霍尔IC芯片来检测的第二副齿轮角度的当前时间点和过去时间点之间的第二角度差来判断所述转向角传感器的故障。

Description

转向角传感器的故障检测装置及其控制方法
技术领域
公开的发明涉及一种检测设置在车辆中的方向盘的转向角的转向角传感器的故障检测装置及其控制方法。
背景技术
通常，应用于车辆的电动转向装置可以包括转向角传感器，所述转向角传感器设置在与驾驶员操作的方向盘联动以传递操作力的转向轴上，并检测方向盘的旋转角度，即转向角。
转向角传感器可以包括：主齿轮，安装在转向轴上；第一副齿轮和第二副齿轮，在与所述主齿轮具有预定齿轮比的同时，分别啮合到主齿轮；磁体，分别附接到所述第一副齿轮和第二副齿轮；以及第一霍尔IC(integrated circuit，集成电路)芯片和第二霍尔IC芯片，检测每个磁体释放的磁场变化。
转向角传感器的第一霍尔IC芯片和第二霍尔IC芯片的功率可以输出到电动转向装置的电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)。第一霍尔IC芯片可以输出第一副齿轮的旋转角度，第二霍尔IC芯片可以输出第二副齿轮的旋转角度。
可以通过第一副齿轮的旋转角度和第二副齿轮的旋转角度来确定转向轴的旋转角度。
通过组合两个副齿轮角度信息来运算转向角，并检测由当前的算法错误或噪声等导致的故障状态的方法有多种。
主齿轮和两个副齿轮的齿啮合可能会对转向角的精确度造成较大的影响。还没有一种技术检测在方向盘的操作中因每个齿轮的变化量而发生的故障。除了算法错误和噪声等导致的故障之外，例如，当齿轮的齿(Tooth)磨损或变形时，主齿轮和每个副齿轮的啮合错位，因此，每次经过该区间时可能会输出错误的角度信息，从而可能运算错误的转向角。
发明内容
(一)要解决的技术问题
公开的发明的一个方面旨在提供一种能够更有效地检测因转向角传感器的齿轮变形或受损而导致的故障的转向角传感器的故障检测装置及其控制方法。
(二)技术方案
公开的发明的一个方面可以提供一种转向角传感器的故障检测装置，包括：转向角传感器，包括与方向盘一起旋转的主齿轮、在与所述主齿轮具有预定齿轮比的同时，分别啮合到所述主齿轮的第一副齿轮和第二副齿轮以及检测所述第一副齿轮的角度的第一霍尔IC(Integrated Circuit)芯片和检测所述第二副齿轮的角度的第二霍尔IC芯片；以及控制部，根据通过所述第一霍尔IC芯片来检测的第一副齿轮角度的当前时间点和过去时间点之间的第一角度差以及通过所述第二霍尔IC芯片来检测的第二副齿轮角度的当前时间点和过去时间点之间的第二角度差来判断所述转向角传感器的故障。
所述控制部可以计数所述第一角度差大于预定角度的次数，并且当计数的所述次数大于预定次数时，可以判断为因所述第一副齿轮的齿受损而导致的所述转向角传感器的故障。
所述控制部可以计数所述第二角度差大于预定角度的次数，并且当计数的所述次数大于预定次数时，可以判断为因所述第二副齿轮的齿受损而导致的所述转向角传感器的故障。
所述控制部可以计数所述第一角度差大于预定角度的次数，计数所述第二角度差大于预定角度的次数，并且合计各自计数到的次数，当所述合计的次数大于预定次数时，可以判断为因所述转向角传感器的齿轮受损而导致的故障。
所述控制部可以根据所述第一角度差、所述第二角度差以及作为所述第一角度差和所述第二角度差之间的角度差的第一角度差-第二角度差来判断所述转向角传感器的故障。
所述控制部可以计数所述第一角度差大于预定角度的次数，计数所述第二角度差大于预定角度的次数，计数第一角度差-第二角度差大于预定角度的次数，并且合计各自计数到的次数，当所述合计的次数大于预定次数时，可以判断为因所述转向角传感器的齿轮受损而导致的故障。
所述控制部可以根据作为所述第一角度差和所述第二角度差之间的角度差的第一角度差-第二角度差来判断所述转向角传感器的故障。
所述控制部可以计数第一角度差-第二角度差大于预定角度的次数，并且合计计数的所述次数，当所述合计的次数大于预定次数时，可以判断为因所述转向角传感器的齿轮受损而导致的故障。
公开的发明的另一方面可以提供一种转向角传感器的故障检测方法，其中，所述转向角传感器包括第一副齿轮和第二副齿轮，所述第一副齿轮和第二副齿轮在与主齿轮具有预定齿轮比的同时，分别啮合到所述主齿轮，所述主齿轮与方向盘一起旋转，所述转向角传感器的故障检测方法包括以下步骤：检测所述第一副齿轮的角度；检测所述第二副齿轮的角度；计算所述第一副齿轮角度的当前时间点和过去时间点之间的第一角度差；计算所述第二副齿轮角度的当前时间点和过去时间点之间的第二角度差；以及根据所述第一角度差和所述第二角度差来判断所述转向角传感器的故障。
在判断所述转向角传感器的故障的步骤中，计数所述第一角度差大于预定角度的次数，并且当计数的所述次数大于预定次数时，可以判断为因所述第一副齿轮的齿受损而导致的所述转向角传感器的故障。
在判断所述转向角传感器的故障的步骤中，计数所述第二角度差大于预定角度的次数，并且当计数的所述次数大于预定次数时，可以判断为因所述第二副齿轮的齿受损而导致的所述转向角传感器的故障。
在判断所述转向角传感器的故障的步骤中，计数所述第一角度差大于预定角度的次数，计数所述第二角度差大于预定角度的次数，并且合计各自计数的次数，当所述合计的次数大于预定次数时，可以判断为因所述转向角传感器的齿轮受损而导致的故障。
可以进一步计算作为所述第一角度差和所述第二角度差之间的角度差的第一角度差-第二角度差，并且可以根据所述第一角度差、所述第二角度差以及第一角度差-第二角度差来判断所述转向角传感器的故障。
在判断所述转向角传感器的故障的步骤中，计数所述第一角度差大于预定角度的次数，计数所述第二角度差大于预定角度的次数，计数第一角度差-第二角度差大于预定角度的次数，并且合计各自计数的次数，当所述合计的次数大于预定次数时，可以判断为因所述转向角传感器的齿轮受损而导致的故障。
在判断所述转向角传感器的故障的步骤中，可以根据作为所述第一角度差和所述第二角度差之间的角度差的第一角度差-第二角度差来判断所述转向角传感器的故障。
在判断所述转向角传感器的故障的步骤中，计数第一角度差-第二角度差大于预定角度的次数，并且合计计数的所述次数，当所述合计的次数大于预定次数时，可以判断为是因所述转向角传感器的齿轮受损而导致的故障。
(三)有益效果
根据公开的发明的一个方面，能够更有效地检测因转向角传感器的齿轮变形或受损而导致的故障。
附图说明
图1示出应用于根据一个实施例的转向角传感器故障检测装置的转向角传感器。
图2示出根据一个实施例的转向角传感器故障检测装置的控制块。
图3示出在根据一个实施例的转向角传感器故障检测装置中，当主齿轮的齿受损时主齿轮和两个副齿轮之间的啮合。
图4示出根据一个实施例的转向角传感器故障检测装置的控制方法。
图5和图6示出根据另一实施例的转向角传感器故障检测装置的控制方法。
图7示出根据又一实施例的转向角传感器故障检测装置的控制方法。
具体实施方式
在整个说明书中，相同的附图标记指代相同的组件。本说明书并未描述实施例的所有要素，并且省略了所公开的发明所属技术领域中的一般内容或实施例之间的重复内容。在说明书中使用的术语“部、模块、部件、块”可以通过软件或硬件来实现，并且根据实施例，还可以通过一个组件来实现多个“部、模块、部件、块”，或者一个“部、模块、部件、块”可以包括多个组件。
在整个说明书中，当描述某一部分与另一部分“连接”时，这不仅包括直接连接的情况，还包括间接连接的情况，间接连接包括通过无线通信网连接。
另外，当描述某一部分“包括”某一组件时，除非另有相反记载，否则表示还可以进一步包括其他组件，而不是排除其他组件。
在整个说明书中，当描述某一部件位于另一部件“上”时，这不仅包括某一部件相接于另一部件的情况，还包括两个部件之间存在其他部件的情况。
第一、第二等术语用于区分一个组件和另一组件，组件并不受上述术语的限制。除非在上下文中另有明确规定，否则单数的表述包括复数的表述。
在各步骤中，使用附图标记是为了便于描述，附图标记并不描述各步骤的顺序，除非在上下文中明确地记载特定顺序，否则各步骤的执行顺序可以与指定的顺序不同。
图1示出应用于根据一个实施例的转向角传感器故障检测装置的转向角传感器，图2示出根据一个实施例的转向角传感器故障检测装置的控制块。
参照图1和图2，转向角传感器故障检测装置可以包括转向角传感器10、控制部20以及警告部30。
转向角传感器10可以包括：主齿轮11，安装在转向轴上；第一副齿轮12和第二副齿轮13，在与所述主齿轮11具有预定齿轮比的同时，分别啮合到主齿轮11；附接到所述第一副齿轮12的第一磁体14和附接到所述第二副齿轮13的第二磁体15；第一霍尔IC芯片16和第二霍尔IC芯片17，检测每个磁体14、15释放的磁场变化；印刷电路板18，安装有所述第一霍尔IC芯片16和第二霍尔IC芯片17；以及上盖19a和下盖19b，包覆上述部件。
主齿轮11可以形成有n个齿。
两个副齿轮12、13的齿数可以少于主齿轮11的齿数。
第一副齿轮12和第二副齿轮13可以形成有不同数量的齿。例如，第一副齿轮12可以形成有m个齿，第二副齿轮13可以形成有m+1个齿。
印刷电路板18可以通过与布线图案(wiring pattern)电连接的连接器电连接到电动转向装置的电子控制单元(ECU)。
主齿轮11和两个副齿轮12、13彼此啮合。
当主齿轮11旋转时，两个副齿轮12、13可以旋转。
由于主齿轮11和两个副齿轮12、13的齿数不同，因此当每个齿轮旋转时，主齿轮11和两个副齿轮12、13的旋转角度可以不同。
当主齿轮11旋转一次时，两个副齿轮12、13可以旋转多次。
第一霍尔IC芯片16可以通过从第一磁体14释放的磁场来产生作为第一副齿轮12的角度函数的电压信号。
第二霍尔IC芯片17可以通过从第二磁体15释放的磁场来产生作为第二副齿轮13的角度函数的电压信号。
所述电压变化可以在每当第一副齿轮12和第二副齿轮13旋转一次时反复出现。
控制部20可以被命名为电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)。
控制部20可以包括处理器21和存储器22。
存储器22可以存储用于处理器21的处理或控制的程序以及有关转向角计算和转向角传感器10的故障判断的各种数据。
存储器22不仅可以包括静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，S-RAM)、动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等易失性存储器，还可以包括闪存、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、可擦除可编程只读存储器(ErasableProgrammable Read Only Memory，EPROM)等非易失性存储器。
处理器21可以控制用于判断转向角传感器10的故障的整体操作。
具有上述结构的控制部20可以电连接到印刷电路板18，以从第一霍尔IC芯片16和第二霍尔IC芯片17接收每个齿轮12、13的角度信息。
当驾驶员旋转方向盘时，安装在转向轴上的主齿轮11联动地旋转，并且，随着所述主齿轮11的旋转，两个副齿轮12、13也将一起旋转。
在这种状态下，控制部20可以接收当第一副齿轮12旋转时通过第一霍尔IC芯片16输出的角度信号和当第二副齿轮13旋转时通过第二霍尔IC芯片17输出的角度信号，并且可以通过接收到的每个角度信号来估算主齿轮11的角度，从而计算转向角。此时，在控制部20估算主齿轮11的角度时，可以使用主齿轮11的齿数n、第一副齿轮12的齿数m以及第二副齿轮13的齿数m+1。
另外，控制部20可以根据从第一霍尔IC芯片16输出的第一副齿轮角度信号和从第二霍尔IC芯片17输出的第二副齿轮角度信号来判断因每个齿轮11、12、13的受损而导致的转向角传感器10的故障。
控制部20可以通过警告部30向驾驶员警告转向角传感器10的故障。
警告部30可以包括扬声器显示模块，所述扬声器显示模块根据控制部20的控制信号来向驾驶员输出告知转向角传感器10的故障的消息。
图3示出在根据一个实施例的转向角传感器故障检测装置中，当主齿轮的齿受损时主齿轮和两个副齿轮之间的啮合。
图3示出主齿轮11的齿中的部分齿受损消失的状态。
此时，当两个副齿轮12、13啮合主齿轮11中齿受损的部分并旋转时，可能会发生齿跳(tooth jumping)现象。由此，可能会发生转向角的异常移动现象。即，在以特定方向操作方向盘时，可能会因转向角的错误感测信息或机械故障而导致发生超出允许范围的转向角变化量。这可能会导致电动转向装置的意外控制。
另外，在两个副齿轮12、13的齿受损或缺齿情况下，也可能会发生超出允许范围的转向角的变化量。
为了应对这种情况，需要检测出因转向角传感器的齿轮变形或受损而导致的故障。
控制部20可以计算第一副齿轮12的当前时间点的第一副齿轮角度和过去时间点的第一副齿轮角度之间的第一副齿轮角度差。
控制部20可以计算第二副齿轮13的当前时间点的第二副齿轮角度和过去时间点的第二副齿轮角度之间的第二副齿轮角度差。
控制部20可以根据第一副齿轮角度差和第二副齿轮角度差来判断转向角传感器10的故障。
当第一副齿轮角度差大于预定角度或第二副齿轮角度差大于预定角度时，控制部20可以判断为转向角传感器10可能发生了故障。
当第一副齿轮角度差大于预定角度时，控制部20可以增加故障标志(flag)，当第二副齿轮角度差大于预定角度时，控制部20可以增加故障标志，并且当增加的故障标志大于预定值时，控制部20可以判断转向角传感器10发生故障。此时，控制部20可以判断为是因转向角传感器10的齿轮受损而导致的故障。
另一方面，控制部20计算第一副齿轮角度差和第二副齿轮角度差之间的角度差，并且当计算的角度差大于预定角度时，控制部20可以判断为转向角传感器10可能发生了故障。
控制部20计数(counting)第一副齿轮角度差大于预定角度(预定的第一值)的次数，计数第二副齿轮角度差大于预定角度(预定的第二值)的次数，计数第一副齿轮角度差和第二副齿轮角度差之间的角度差大于预定角度(预定的第三值)的次数，并且合计各自计数到的次数，当合计的次数大于预定次数时，控制部20可以判断为转向角传感器10是因齿轮受损而发生了故障。此时，预定的第一值、预定的第二值以及预定的第三值可以相同或不同。
图4示出根据一个实施例的转向角传感器故障检测装置的控制方法。
参照图4，控制部20可以从转向角传感器10的第一霍尔IC芯片16接收第一副齿轮12的角度信号，由此检测第一副齿轮12的角度(100)。
控制部20可以从转向角传感器10的第二霍尔IC芯片17接收第二副齿轮13的角度信号，由此检测第二副齿轮13的角度(102)。
控制部20可以计算第一副齿轮12的当前时间点的角度和过去时间点的角度之间的第一角度差(104)。
控制部20可以计算第二副齿轮13的当前时间点的角度和过去时间点的角度之间的第二角度差(106)。
控制部20可以判断第一角度差是否超过预定的第一角度Thr1(108)。
如果操作模式108的判断结果为第一角度差超过预定的第一角度Thr1，则控制部20可以增加第一故障标志(110)。第一故障标志可以表示第一副齿轮12可能齿受损或缺齿。
另一方面，在操作模式108的判断结果为第一角度差不超过预定的第一角度Thr1时，或在增加第一故障标志之后，控制部20可以判断第二角度差是否超过预定的第二角度Thr2(112)。
如果操作模式112的判断结果为第二角度差超过预定的第二角度Thr2，则控制部20可以增加第二故障标志(114)。第二故障标志可以表示第二副齿轮13可能齿受损或缺齿。
另一方面，在操作模式112的判断结果为第二角度差不超过预定的第二角度Thr2时，或在增加第二故障标志之后，控制部20可以合计故障标志(116)。此时，控制部20可以分开合计第一故障标志和第二故障标志，也可以一起合计。
控制部20可以判断合计的故障标志是否超过预定值Nthr(118)。
如果操作模式118的判断结果为合计的故障标志不超过预定值Nthr，则可以移动到操作模式100并执行接下来的操作模式。
另一方面，当操作模式118的判断结果为合计的故障标志超过预定值Nthr时，可以判断为转向角传感器10的故障(120)。此时，当合计第一故障标志的值超过预定的第一值时，控制部20可以判断为因第一副齿轮12的齿受损或缺齿而导致的转向角传感器10的故障。另外，当合计第二故障标志的值超过预定的第二值时，控制部20可以判断为因第二副齿轮13的齿受损或缺齿而导致的转向角传感器10的故障。
控制部20可以通过警告部30向驾驶员警告转向角传感器10发生了故障(122)。
图5和图6示出根据另一实施例的转向角传感器故障检测装置的控制方法。
参照图5和图6，控制部20可以从转向角传感器10的第一霍尔IC芯片16接收第一副齿轮12的角度信号，由此检测第一副齿轮12的角度(200)。
控制部20可以从转向角传感器10的第二霍尔IC芯片17接收第二副齿轮13的角度信号，由此检测第二副齿轮13的角度(202)。
控制部20可以计算第一副齿轮12的当前时间点的角度和过去时间点的角度之间的第一角度差(204)。
控制部20可以计算第二副齿轮13的当前时间点的角度和过去时间点的角度之间的第二角度差(206)。
控制部20可以计算作为第一角度差和第二角度差之间的角度差的第一角度差-第二角度差(208)。
控制部20可以判断第一角度差是否超过预定的第一角度Thr1(210)。
如果操作模式210的判断结果为第一角度差超过预定的第一角度Thr1，则控制部20可以增加第一故障标志(212)。第一故障标志可以表示第一副齿轮12可能齿受损或缺齿。
另一方面，在操作模式210的判断结果为第一角度差不超过预定的第一角度Thr1时，或在增加第一故障标志之后，控制部20可以判断第二角度差是否超过预定的第二角度Thr2(214)。
如果操作模式214的判断结果为第二角度差超过预定的第二角度Thr2，则控制部20可以增加第二故障标志(216)。第二故障标志可以表示第二副齿轮13可能齿受损或缺齿。
另一方面，在操作模式214的判断结果为第二角度差不超过预定的第二角度Thr2时，或在增加第二故障标志之后，控制部20可以判断第一角度差-第二角度差是否超过预定的第三角度Thr3(218)。
如果操作模式218的判断结果为第一角度差-第二角度差超过预定的第三角度Thr3，则控制部20可以增加第三故障标志(220)。第三故障标志可以表示主齿轮11可能齿受损或缺齿。第三故障标志还可以表示第一辅助齿轮12和/或第二辅助齿轮13可能齿受损或缺齿。
另一方面，在操作模式218的判断结果为第一角度差-第二角度差不超过预定的第三角度Thr3时，或在增加第三故障标志之后，控制部20可以合计故障标志(222)。此时，控制部20可以分开合计第一故障标志、第二故障标志和第三故障标志，也可以一起合计。
控制部20可以判断合计的故障标志是否超过预定值Nthr(224)。
如果操作模式224的判断结果为合计的故障标志不超过预定值Nthr，则可以移动到操作模式200并执行接下来的操作模式。
另一方面，当操作模式224的判断结果为合计的故障标志超过预定值Nthr时，可以判断为是转向角传感器10的故障(226)。此时，当合计第一故障标志的值超过预定的第一值时，控制部20可以判断为因第一副齿轮12的齿受损或缺齿而导致的转向角传感器10的故障。另外，当合计第二故障标志的值超过预定的第二值时，控制部20可以判断为因第二副齿轮13的齿受损或缺齿而导致的转向角传感器10的故障。另外，控制部20可以判断为因主齿轮11的齿受损或缺齿而导致的转向角传感器10的故障
控制部20可以通过警告部30向驾驶员警告转向角传感器10发生了故障(228)。
图7示出根据又一实施例的转向角传感器故障检测装置的控制方法。
参照图7，控制部20可以从转向角传感器10的第一霍尔IC芯片16接收第一副齿轮12的角度信号，由此检测第一副齿轮12的角度(300)。
控制部20可以从转向角传感器10的第二霍尔IC芯片17接收第二副齿轮13的角度信号，由此检测第二副齿轮13的角度(302)。
控制部20可以计算第一副齿轮12的当前时间点的角度和过去时间点的角度之间的第一角度差(304)。
控制部20可以计算第二副齿轮13的当前时间点的角度和过去时间点的角度之间的第二角度差(306)。
控制部20可以计算作为第一角度差和第二角度差之间的角度差的第一-第二角度差(308)。
控制部20可以判断第一角度差-第二角度差是否超过预定的第三角度Thr3(310)。
如果操作模式310的判断结果为第一角度差-第二角度差超过预定的第三角度Thr3，则控制部20可以增加故障标志(312)。故障标志可以表示主齿轮11可能齿受损或缺齿。故障标志还可以表示第一辅助齿轮12和/或第二辅助齿轮13可能齿受损或缺齿。
另一方面，在操作模式310的判断结果为第一角度差-第二角度差不超过预定的第三角度Thr3时，或在增加故障标志之后，控制部20可以判断故障标志是否超过预定值Nthr(314)。
如果操作模式314的判断结果为故障标志不超过预定值Nthr，则可以移动到操作模式300并执行接下来的操作模式。
另一方面，当操作模式314的判断结果为故障标志超过预定值Nthr时，可以判断为转向角传感器10的故障(316)。
控制部20可以通过警告部30向驾驶员警告转向角传感器10发生了故障(318)。
如上所述，所公开的发明可以更有效地检测因转向角传感器的齿轮变形或受损而导致的故障。

Claims (16)

1.一种转向角传感器的故障检测装置，包括：
转向角传感器，包括与方向盘一起旋转的主齿轮、在与所述主齿轮具有预定齿轮比的同时，分别啮合到所述主齿轮的第一副齿轮和第二副齿轮以及检测所述第一副齿轮的角度的第一霍尔IC芯片和检测所述第二副齿轮的角度的第二霍尔IC芯片；以及
控制部，根据通过所述第一霍尔IC芯片来检测的第一副齿轮角度的当前时间点和过去时间点之间的第一角度差以及通过所述第二霍尔IC芯片来检测的第二副齿轮角度的当前时间点和过去时间点之间的第二角度差来判断所述转向角传感器的故障。
2.根据权利要求1所述的转向角传感器的故障检测装置，其中，
所述控制部计数所述第一角度差大于预定角度的次数，并且当计数的所述次数大于预定次数时，判断为因所述第一副齿轮的齿受损而导致的所述转向角传感器的故障。
3.根据权利要求1所述的转向角传感器的故障检测装置，其中，
所述控制部计数所述第二角度差大于预定角度的次数，并且当计数的所述次数大于预定次数时，判断为因所述第二副齿轮的齿受损而导致的所述转向角传感器的故障。
4.根据权利要求1所述的转向角传感器的故障检测装置，其中，
所述控制部计数所述第一角度差大于预定角度的次数，计数所述第二角度差大于预定角度的次数，并且合计各自计数到的次数，当所述合计的次数大于预定次数时，判断为因所述转向角传感器的齿轮受损而导致的故障。
5.根据权利要求1所述的转向角传感器的故障检测装置，其中，
所述控制部根据所述第一角度差、所述第二角度差以及作为所述第一角度差和所述第二角度差之间的角度差的第一角度差-第二角度差来判断所述转向角传感器的故障。
6.根据权利要求5所述的转向角传感器的故障检测装置，其中，
所述控制部计数所述第一角度差大于预定角度的次数，计数所述第二角度差大于预定角度的次数，计数第一角度差-第二角度差大于预定角度的次数，并且合计各自计数到的次数，当所述合计的次数大于预定次数时，判断为因所述转向角传感器的齿轮受损而导致的故障。
7.根据权利要求1所述的转向角传感器的故障检测装置，其中，
所述控制部根据作为所述第一角度差和所述第二角度差之间的角度差的第一角度差-第二角度差来判断所述转向角传感器的故障。
8.根据权利要求7所述的转向角传感器的故障检测装置，其中，
所述控制部计数第一角度差-第二角度差大于预定角度的次数，并且合计计数的所述次数，当所述合计的次数大于预定次数时，判断为因所述转向角传感器的齿轮受损而导致的故障。
9.一种转向角传感器的故障检测方法，其中，所述转向角传感器包括第一副齿轮和第二副齿轮，所述第一副齿轮和第二副齿轮在与主齿轮具有预定齿轮比的同时，分别啮合到所述主齿轮，所述主齿轮与方向盘一起旋转，所述转向角传感器的故障检测方法包括以下步骤：
检测所述第一副齿轮的角度；
检测所述第二副齿轮的角度；
计算所述第一副齿轮角度的当前时间点和过去时间点之间的第一角度差；
计算所述第二副齿轮角度的当前时间点和过去时间点之间的第二角度差；以及
根据所述第一角度差和所述第二角度差来判断所述转向角传感器的故障。
10.根据权利要求9所述的转向角传感器的故障检测方法，其中，
在判断所述转向角传感器的故障的步骤中，计数所述第一角度差大于预定角度的次数，并且当计数的所述次数大于预定次数时，判断为因所述第一副齿轮的齿受损而导致的所述转向角传感器的故障。
11.根据权利要求9所述的转向角传感器的故障检测方法，其中，
在判断所述转向角传感器的故障的步骤中，计数所述第二角度差大于预定角度的次数，并且当计数的所述次数大于预定次数时，判断为因所述第二副齿轮的齿受损而导致的所述转向角传感器的故障。
12.根据权利要求9所述的转向角传感器的故障检测方法，其中，
在判断所述转向角传感器的故障的步骤中，计数所述第一角度差大于预定角度的次数，计数所述第二角度差大于预定角度的次数，并且合计各自计数的次数，当所述合计的次数大于预定次数时，判断为因所述转向角传感器的齿轮受损而导致的故障。
13.根据权利要求9所述的转向角传感器的故障检测方法，包括以下步骤：
进一步计算作为所述第一角度差和所述第二角度差之间的角度差的第一角度差-第二角度差，
根据所述第一角度差、所述第二角度差以及第一角度差-第二角度差来判断所述转向角传感器的故障。
14.根据权利要求13所述的转向角传感器的故障检测方法，其中，
在判断所述转向角传感器的故障的步骤中，计数所述第一角度差大于预定角度的次数，计数所述第二角度差大于预定角度的次数，计数第一角度差-第二角度差大于预定角度的次数，并且合计各自计数的次数，当所述合计的次数大于预定次数时，判断为因所述转向角传感器的齿轮受损而导致的故障。
15.根据权利要求9所述的转向角传感器的故障检测方法，其中，
在判断所述转向角传感器的故障的步骤中，根据作为所述第一角度差和所述第二角度差之间的角度差的第一角度差-第二角度差来判断所述转向角传感器的故障。
16.根据权利要求15所述的转向角传感器的故障检测方法，其中，
在判断所述转向角传感器的故障的步骤中，计数第一角度差-第二角度差大于预定角度的次数，并且合计计数的所述次数，当所述合计的次数大于预定次数时，判断为因所述转向角传感器的齿轮受损而导致的故障。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102667924B1 (ko) * 2022-06-07 2024-05-22 현대모비스 주식회사 조향각 센서의 고장 진단 장치 및 방법
AT526540A1 (de) 2022-09-20 2024-04-15 Melecs Ews Gmbh Vorrichtung zur Messung eines absoluten Drehwinkels eines drehbar gelagerten Elements

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0737995B2 (ja) * 1986-08-28 1995-04-26 曙ブレーキ工業株式会社 回転センサの故障検出装置
JP2004324720A (ja) * 2003-04-23 2004-11-18 Aisin Aw Co Ltd 回転角度検出センサーの故障検出装置
JP4518833B2 (ja) * 2004-02-03 2010-08-04 矢崎総業株式会社 回転角センサ
US8000860B2 (en) * 2007-04-04 2011-08-16 Chung Shan Institute Of Science And Technology, Armaments Bureau, M.N.D. Steering angle sensor
JP2009098094A (ja) * 2007-10-19 2009-05-07 Niles Co Ltd 回転角度検出装置
KR101128608B1 (ko) 2008-03-11 2012-03-26 주식회사 만도 토크 앵글 센서 및 이를 구비한 전동식 조향장치
KR101829057B1 (ko) * 2010-12-21 2018-02-13 엘지이노텍 주식회사 앵글센서
KR20150065986A (ko) * 2013-12-05 2015-06-16 주식회사 만도 모터 위치 센서의 고장 여부를 검출하는 전자 제어 유닛
DE102016105964A1 (de) * 2016-04-01 2017-10-05 Robert Bosch Automotive Steering Gmbh Verfahren zur Lenkwinkelermittlung in einem Lenksystem mit elektrischem Servomotor
CN210680909U (zh) * 2019-10-31 2020-06-05 罗伯特·博世有限公司 转角传感器
JP7400485B2 (ja) * 2020-01-16 2023-12-19 株式会社ジェイテクト 回転角度検出装置

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