传感器装置和使用传感器装置的电动助力转向设备制造方法及图纸

本申请公开了传感器装置和使用传感器装置的电动助力转向设备。一种实施例公开了一种传感器装置，包括：第一输出电路(555)，其生成并且输出第一输出信号(Sd10)，第一输出信号被生成为从基于第一主传感器元件(551)的检测值的第一主信号(D11)至基于第一副传感器元件(552)的检测值的第一副信号(D12)的信号序列；第二输出电路(655)，其生成并且输出第二输出信号(Sd20)，第二输出信号被生成为从基于第二主传感器元件(651)的检测值的第二主信号(D21)至基于第二副传感器元件(652)的检测值的第二副信号(D22)的信号序列；以及异常确定器(855)，其基于第一输出信号(Sd10)和第二输出信号(Sd20)来确定装置的异常。

【技术实现步骤摘要】

本公开大体上涉及传感器装置以及使用该传感器装置的电动助力转向设备。
技术介绍
通常，电子控制系统将数据从各个传感器(例如，扭矩传感器等)传输至控制单元。在专利文献JP 2015-46770A(专利文献1)中，系统通过使用正常数据并且监视数据来确定扭矩传感器的异常。在专利文献1中，提供了两个扭矩传感器，两个扭矩传感器互相监视。然而，在专利文献1中，公开内容并未提及确定传感器元件中的哪一个传感器元件具有异常或者通信线路的短路异常。
技术实现思路
本公开的目的是提供一种传感器装置和一种使用该传感器装置的电动助力转向设备，传感器装置能够适当地确定传感器装置中发生的异常。本公开的传感器装置设置有第一传感器部、第二传感器部和控制器。第一传感器部具有第一主传感器元件、第一副传感器元件和第一输出电路。第一主传感器元件和第一副传感器元件对检测对象的物理量进行检测。第一输出电路生成并且传输第一输出信号，第一输出信号包括依次布置在第一输出信号中的基于第一主传感器元件的检测值的第一主信号和基于第一副传感器元件的检测值的第一副信号。第二传感器部具有第二主传感器元件、第二副传感器元件和第二输出电路。第二主传感器元件和第二副传感器元件对检测对象的物理量进行检测。第二输出电路生成并且传输第二输出信号，第二输出信号包括依次布置在第二输出信号中的信号序列的基于第二主传感器元件的检测值的第二主信号和基于第二副传感器元件的检测值的第二副信号。控制器具有信号获得器和异常确定器。信号获得器获得第一输出信号和第二输出信号。异常确定器基于第一输出信号和第二输出信号来执行异常确定。(i)第一主信号和第二副信号以及(ii)第一副信号和第二主信号中的一方为随着检测值的增加而增加的直接信号(direct signal)，而(i)和(ii)中的另一方为随着检测值的增加而减小的信号。在本公开中，第一主信号和第一副信号包括在第一输出信号中，而第二主信号和第二副信号包括在第二输出信号中。因此，使得控制器能够使用与来自四个传感器的检测值中的每个检测值相对应的信号。因此，通过使用四个信号，可适当地识别具有异常的异常传感器。此外，第一副信号和第二主信号分别是第一主信号和第二副信号的反转信号。因此，即使当检测值相同时，第一输出信号和第二输出信号也不会被生成为相同的信号。因此，可确定出关于两个输出信号是否基于相同的检测值来生成并且传输，并且可确定出通信线路是否被短路。附图说明本公开的目的、特征和优点根据下面参考附图所作的详细描述将变得更加明显，在附图中：图1为本公开的第一实施例中的电动助力转向设备的框图；图2为本公开的第一实施例中的扭矩传感器的分解透视图；图3为本公开的第一实施例中的传感器装置的框图；图4A/图4B为本公开的第一实施例中的第一输出信号和第二输出信号的时序图；图5A/图5B为本公开的第一实施例中的第一主数据值、第一副数据值、第二主数据值和第二副数据值的示图；图6为本公开的第一实施例中的第一主数据值、第一副数据值、第二主数据值和第二副数据值的另一示图；图7A/图7B为本公开的第一实施例中的第一输出信号和第二输出信号在数据异常时间的时序图；图8A/图8B为本公开的第一实施例中的第一输出信号和第二输出信号在通信线路短路异常时间的时序图；图9为本公开的第一实施例中的异常确定处理的流程图；图10A/图10B为本公开的第一实施例中的在异常元件被识别时要进行比较的数据值的组合的示图；以及图11为本公开的第二实施例中的异常确定处理的流程图。具体实施方式在下文中，基于附图来描述关于本公开的传感器装置。在下文中，在下面的实施例中将相同的附图标记分配给相同部件，并且不会重复对于相同部件的描述。(第一实施例)基于图1至图10A/图10B来描述本公开的第一实施例。如图1和图2所示，将传感器装置1应用于用于对车辆的转向操作进行辅助的电动助力转向设备80，在传感器装置1中设置有充当控制器的电子控制单元(ECU，Electronic Control Unit)85以及第一磁性传感器50和第二磁性传感器60等。图1中示出具有电动助力转向设备80的转向系统90的完整配置。作为转向部件的方向盘91与转向轴92相连。转向轴92具有作为第一轴的输入轴11以及作为第二轴的输出轴12。输入轴11与方向盘91相连。在输入轴11与输出轴12之间的位置处，设置有检测施加于转向轴92的扭矩的扭矩传感器10。在输出轴12的与输入轴11相反的一端设置有小齿轮96。小齿轮96与齿条轴97啮合。一对车轮98经由连接杆等与齿条轴97的两端相连。当驾驶员旋转方向盘91时，与方向盘91相连的转向轴92旋转。转向轴92的旋转运动通过小齿轮96被转化为齿条轴97的平移移动，并且一对车轮98根据齿条轴97的位移量被转动一个角度。电动助力转向设备80设置有电机81、减速齿轮82、扭矩传感器10和ECU 85等，其中，电机81输出用于辅助驾驶员对方向盘91的转向操作的辅助扭矩，减速齿轮82充当动力传输部分。虽然在图1中电机81和ECU 85具有单独的本体，但是它们可以被组合成具有一个本体。减速齿轮82减小电机81的旋转速度，并且将旋转传输至转向轴92。也就是说，虽然本实施例的电动助力转向设备80是所谓的“柱辅助型(column assist type)”，但是设备80也可以是将电机81的旋转传递至齿条轴97的“齿条辅助型(rack assist type)”。换言之，虽然在本实施例中转向轴92为“驱动对象”，但是齿条轴97也可以是“驱动对象”。随后会述及ECU 85的细节。如图2所示，扭矩传感器10设置有输入轴11、输出轴12、扭力杆13、多极磁体15、磁轭16、磁通收集模块20和传感器单元40等。扭力杆13具有分别通过销14与输入轴11相连的一端以及与输出轴12相连的另一端，并且在同一轴上连接输入轴11和输出轴12(即，在旋转轴O上同轴地连接轴11和轴12)。扭力杆13为杆状弹性构件，并且将施加于转向轴92的扭矩转换成扭转位移。多极磁体15被形成为圆筒形并且固定至输入轴11。在多极磁体15上，沿圆周轮番磁化N极和S极。虽然极的数目可以任意地确定，但是将N极和S极的数目配置成12对，具有总计24个极。磁轭16通过由非磁性材料(例如树脂)制成的轭附接部件(未示出)来保持，并且在由多极磁体15生成的磁场中形成磁路。磁轭16包括第一轭17和第二轭18，第一轭17设置在轭16的接近输入轴11的一侧并且第二轭18设置在轭16的接近输出轴12的另一侧。第一轭17和第二轭18二者均具有环形形状，并且由软磁材料制成，并且在多极磁体15外部的半径上固定地附接至输出轴12。磁通收集模块20包括磁通收集环21和磁通收集环22。磁通收集环21和磁通收集环22布置在磁轭16外部的半径上，并且收集来自磁轭16的磁通。第一磁通收集环21设置在模块20的接近输入轴11的一侧，而第二磁通收集环22设置在模块20的接近输出轴12的另一侧。第一磁通收集环21和第二磁通收集环22通过未图示的磁通收集环保持器构件来保持，磁通收集环保持器构件通过夹物模压等来形成。第一磁通收集环21包括(i)由软磁材料制成的大体上呈环状的环形部件211以及(ii)从环形部件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种传感器装置，包括：第一传感器部(55)，包括：第一主传感器元件(551)和第一副传感器元件(552)，所述第一主传感器元件和所述第一副传感器元件分别检测检测对象(20)的物理量；以及第一输出电路(555)，所述第一输出电路生成并且传输第一输出信号，所述第一输出信号包括一部分从第一主信号至第一副信号的信号的有序序列，所述第一主信号基于所述第一主传感器元件的检测值来生成，以及所述第一副信号基于所述第一副传感器元件的检测值来生成；第二传感器部(65)，包括：第二主传感器元件(651)和第二副传感器元件(652)，所述第二主传感器元件和所述第二副传感器元件分别检测所述检测对象(20)的所述物理量；以及第二输出电路(655)，所述第二输出电路生成并且传输第二输出信号，所述第二输出信号包括一部分从第二主信号至第二副信号的信号的有序序列，所述第二主信号基于所述第二主传感器元件的检测值来生成，以及所述第二副信号基于所述第二副传感器元件的检测值来生成；以及控制器(85)，包括：信号获得器(851)，所述信号获得器获得所述第一输出信号和所述第二输出信号；以及异常确定器(855)，所述异常确定器基于所述第一输出信号和所述第二输出信号来确定异常，其中，两组信号中的一组信号，包括所述第一主信号和所述第二副信号或者包括所述第一副信号和所述第二主信号，是被配置成随着所述检测值增大而增大的直接信号，以及所述两组信号中的另一组信号是被配置成随着所述检测值增大而减小的倒置信号。...

【技术特征摘要】
2015.05.20 JP 2015-1027731.一种传感器装置，包括：第一传感器部(55)，包括：第一主传感器元件(551)和第一副传感器元件(552)，所述第一主传感器元件和所述第一副传感器元件分别检测检测对象(20)的物理量；以及第一输出电路(555)，所述第一输出电路生成并且传输第一输出信号，所述第一输出信号包括一部分从第一主信号至第一副信号的信号的有序序列，所述第一主信号基于所述第一主传感器元件的检测值来生成，以及所述第一副信号基于所述第一副传感器元件的检测值来生成；第二传感器部(65)，包括：第二主传感器元件(651)和第二副传感器元件(652)，所述第二主传感器元件和所述第二副传感器元件分别检测所述检测对象(20)的所述物理量；以及第二输出电路(655)，所述第二输出电路生成并且传输第二输出信号，所述第二输出信号包括一部分从第二主信号至第二副信号的信号的有序序列，所述第二主信号基于所述第二主传感器元件的检测值来生成，以及所述第二副信号基于所述第二副传感器元件的检测值来生成；以及控制器(85)，包括：信号获得器(851)，所述信号获得器获得所述第一输出信号和所述第二输出信号；以及异常确定器(855)，所述异常确定器基于所述第一输出信号和所述第二输出信号来确定异常，其中，两组信号中的一组信号，包括所述第一主信号和所述第二副信号或者包括所述第一副信号和所述第二主信号，是被配置成随着所述检测值增大而增大的直接信号，以及所述两组信号中的另一组信号是被配置成随着所述检测值增大而减小的倒置信号。2.根据权利要求1所述的传感器装置，还包括：第一通信线路(112)，所述第一通信线路将所述第一传感器部和所述控制器相连以传输所述第一输出信号；以及第二通信线路(122)，所述第二通信线路将所述第二传感器部和所述控制器相连以传输所述第二输出信号，其中，所述异常确定器基于(i)所述第一主信号与所述第二主信号之间的比较以及(ii)所述第一副信号与所述第二副信号之间的比较来检测所述第一通信线路与所述第二通信线路之间的短路。3.根据权利要求1或2所述的传感器装置，其中，所述异常确定器基于所述第一主信号与所述第一副信号之间的比较来确定所述第一输出信号中的数据异常，以及所述异常确定器基于所述第二主信号与所述第二副信号之间的比较来确定所述第二输出信号中的数据异常。4.根据权利要求1或2所述的传感器装置，其中，所述异常确定器基于所述第一主信号、所述第一副信号、所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：小泽崇晴，仓光修司，中村功一，林胜彦，泷雅也，坂井利光，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本;JP