[发明专利]转矩传感器以及动力转向装置

说明书

技术领域

本发明涉及转矩传感器以及动力转向装置。

背景技术

例如专利文献1所记载地，在汽车的动力转向装置中，通过转矩传感器检测驾驶员旋转操作方向盘的掌舵转矩，将基于该掌舵转矩计算出的掌舵辅助力施加给掌舵系统。专利文献1记载的转矩传感器经由扭杆将第一轴和第二轴连接，并且在第一轴和第二轴上分别设置解算器，基于由上述两解算器检测出的第一轴与第二轴的相对旋转量即上述扭杆的扭转量，计算经由上述扭杆传递的转矩。

专利文献1：(日本)特开2010-286310号公报

但是，在专利文献1记载的技术中，对于将上述两解算器的特性适用于转矩传感器未作任何探讨，因此留有改善的余地。

发明内容

本发明是鉴于上述课题而提出的，其目的特别在于提供一种适用上述两解算器的特性的转矩传感器以及动力转向装置。

在本发明第一方面的转矩传感器中，包括：

旋转轴，其具有通过扭杆相互连接的第一轴以及第二轴，由所述扭杆的扭转产生的所述第一轴与所述第二轴的相对角的最大值被限制在A度；

第一解算器，其由第一解算器转子和第一解算器定子构成，所述第一解算器转子设于所述第一轴且与所述第一轴一同旋转，所述第一解算器定子输出所述第一解算器转子每旋转一周的振幅数X₁为X₁＜360/A范围的第一正弦波信号和第一余弦波信号；

第二解算器，其由第二解算器转子和第二解算器定子构成，所述第二解算器转子设于所述第二轴且与所述第二轴一同旋转，所述第二解算器定子输出所述第二解算器转子每旋转一周的振幅数X₂为X₂＜360/A范围的第二正弦波信号和第二余弦波信号；

ECU，其具有微型计算机；

转矩运算电路，其设于所述ECU，基于所述第一正弦波信号以及所述第一余弦波信号计算所述第一轴的旋转角即第一旋转角，基于所述第二正弦波信号以及所述第二余弦波信号计算所述第二轴的旋转角即第二旋转角，基于所述第一旋转角以及所述第二旋转角的相位差计算在所述第一轴与所述第二轴之间产生的转矩。

根据本发明的第一方面，由于伴随扭杆的扭转而产生的第一解算器的输出信号与第二解算器的输出信号的相位差不超过一周期，故而能够抑制转矩的误检测。

在本发明第二方面的转矩传感器中，所述微型计算机的位数为B，所述第一解算器定子输出所述振幅数X₁为X₁≥36000/2^B范围的所述第一正弦波信号以及所述第一余弦波信号，所述第二解算器定子输出所述振幅数X₂为X₂≥36000/2^B范围的所述第二正弦波信号以及所述第二余弦波信号。

根据本发明的第二方面，能够得到0.01deg./digit以上的微型计算机的转矩的解析能力，能够进行更加流畅的电动机控制。

在本发明第三方面的转矩传感器中，所述微型计算机的位数为B，所述第一解算器定子输出所述振幅数X₁为X₁≥60000/2^B范围的所述第一正弦波信号以及所述第一余弦波信号，所述第二解算器定子输出所述振幅数X₂为X₂≥60000/2^B范围的所述第二正弦波信号以及所述第二余弦波信号。

根据本发明的第三方面，能够得到0.006deg./digit以上的微型计算机的转矩的解析能力，能够进行更加流畅的电动机控制。

在本发明第四方面的转矩传感器中，具有低通滤波器，其设置在从所述转矩传感器经由所述微型计算机至所述开关电路的电路上，将规定频率F赫兹以上的信号截止，

所述第一解算器定子输出所述振幅数X₁为X₁≥360×F/2^B范围的所述第一正弦波信号以及所述第一余弦波信号，所述第二解算器定子输出所述振幅数X₂为X₂≥360×F/2^B范围的所述第二正弦波信号以及所述第二余弦波信号。

根据本发明的第四方面，由于低通滤波器的截止频率比微型计算机中的转矩的解析能力低，故而能够由低通滤波器消除电动机控制的阶跃感，能够进行更加流畅的电动机控制。