CN102745229A - 转矩传感器以及动力转向装置 - Google Patents

转矩传感器以及动力转向装置 Download PDF

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CN102745229A
CN102745229A CN2012101105923A CN201210110592A CN102745229A CN 102745229 A CN102745229 A CN 102745229A CN 2012101105923 A CN2012101105923 A CN 2012101105923A CN 201210110592 A CN201210110592 A CN 201210110592A CN 102745229 A CN102745229 A CN 102745229A
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cosine wave
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CN2012101105923A
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椎野高太郎
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Hitachi Astemo Ltd
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Hitachi Automotive Systems Steering Ltd
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    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/22—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers
    • G01L5/221—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers to steering wheels, e.g. for power assisted steering
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Abstract

本发明提供一种转矩传感器以及动力转向装置。在具有一对解算器的转矩传感器中，能够将上述两解算器的特性用作转矩传感器。在将基于扭杆(10)的扭转变形的输入轴(8)与输出轴(9)的相对旋转角度范围设为A°，将设于输入轴(8)的输入侧解算器(12)的轴倍角设为n1，将设于输出轴(9)的输出侧解算器(13)的轴倍角设为n2的情况下，以满足n1＜360/A的关系构成输入侧解算器(12)，以满足n2＜360/A的关系构成输出侧解算器(13)。由此，由两解算器(12、13)的输出得到的电气角彼此之差在相对旋转角度范围A内不取得相同值，提高转矩的监测精度。

Description

转矩传感器以及动力转向装置
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***。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≥36000/2B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≥36000/2B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≥60000/2B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≥60000/2B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/2B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/2B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。
在本发明第五方面的转矩传感器中，所述第一解算器在所述扭杆的扭转量为零时，输出相位与所述第二正弦波信号一致的所述第一正弦波信号，
所述第二解算器在所述扭杆的扭转量为零时，输出相位与所述第二余弦波信号一致的所述第一余弦波信号。
根据本发明的第五方面，由于能够增大相对于实际转矩变化的第一旋转角与第二旋转角的相位差，故而能够提高转矩检测精度。
在本发明第六方面的转矩传感器中，所述微型计算机对所述第一正弦波信号或所述第二正弦波信号进行修正，以使所述扭杆的扭转量为零的状态下的所述第一正弦波信号的相位与所述第二正弦波信号的相位一致，并且对所述第一余弦波信号或所述第二余弦波信号进行修正，以使所述扭杆的扭转量为零的状态下的所述第一余弦波信号的相位与所述第二余弦波信号的相位一致。
根据本发明的第六方面，通过由被输入第一、第二正弦波信号以及第一、第二余弦波信号的微型计算机进行上述修正，能够实现控制电路的简单化。
在本发明第七方面的转矩传感器中，所述第一解算器在所述扭杆的扭转量为零时，输出相位与所述第二正弦波信号错开规定量D的所述第一正弦波信号，
所述第二解算器在所述扭杆的扭转量为零时，输出相位与所述第二余弦波信号错开所述规定量D的所述第一余弦波信号。
根据本发明的第七方面，由于能够增大相对于实际转矩变化的第一旋转角与第二旋转角的相位差，能够提高转矩检测精度。
在本发明第八方面的转矩传感器中，所述第一解算器定子输出所述振幅数X1为X1＜360/(A+D)范围的所述第一正弦波信号和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/(A+D)范围的所述第二正弦波信号和所述第二余弦波信号。
根据本发明的第八方面，即使包含中立状态的相位差量，由扭杆的扭转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也不超过一周期。
在本发明第九方面的转矩传感器中，所述微型计算机在所述第一旋转角比所述第二旋转角大且所述第一旋转角与所述第二旋转角的差的绝对值比180度大时，以及所述第一旋转角比所述第二旋转角小且所述第一旋转角与所述第二旋转角的差的绝对值比180度小时，判断为所述第一轴相对于所述第二轴的扭转方向为第一方向(左切)，
在所述第一旋转角比所述第二旋转角大且所述第一旋转角与所述第二旋转角的差的绝对值比180度小时，以及所述第一旋转角比所述第二旋转角小且所述第一旋转角与所述第二旋转角的差的绝对值比180度大时，判断为所述第一轴相对于所述第二轴的扭转方向为与所述第一方向相反的方向即第二方向(右切)。
根据本发明的第九方面，能够判断转矩的产生方向。
在本发明第十方面的动力转向装置中，包括：
旋转轴，其具有传递来自方向盘的旋转力的第一轴、经由扭杆与所述输入轴连接且对转舵轮传递所述旋转力的第二轴，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；
电动机，其基于所述转矩进行驱动控制，对所述转舵轮施加掌舵辅助力。
根据本发明的第十方面，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，能够得到可靠性高的动力转向装置。
在本发明第十一方面的动力转向装置中，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≥36000/2B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≥36000/2B范围的所述第二正弦波信号以及所述第二余弦波信号。
根据本发明的第十一方面，能够得到0.01deg./digit以上的微型计算机的转矩的解析能力，能够得到更加流畅的掌舵感。
在本发明第十二方面的动力转向装置中，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≥60000/2B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≥60000/2B范围的所述第二正弦波信号以及所述第二余弦波信号。
根据本发明的第十二方面，能够得到0.006deg./digit以上的微型计算机的转矩的解析能力，能够得到更加流畅的掌舵感。
在本发明第十三方面的动力转向装置中，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/2B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/2B范围的所述第二正弦波信号以及所述第二余弦波信号。
根据本发明的第十三方面，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，能够获得更加流畅的掌舵感。
在本发明第十四方面的动力转向装置中，所述第一解算器在所述扭杆的扭转量为零时，输出相位与所述第二正弦波信号一致的所述第一正弦波信号，
所述第二解算器在所述扭杆的扭转量为零时，输出相位与所述第二余弦波信号一致的所述第一余弦波信号。
根据本发明的第十四方面，能够增大相对于实际转矩变化的第一旋转角与第二旋转角的相位差，能够提高转矩检测精度。
在本发明第十五方面的动力转向装置中，所述第一解算器在所述扭杆的扭转量为零时，输出相位与所述第二正弦波信号错开规定量D的所述第一正弦波信号，
所述第二解算器在所述扭杆的扭转量为零时，输出相位与所述第二余弦波信号错开所述规定量D的所述第一余弦波信号。
根据本发明的第十五方面，能够增大相对于实际转矩变化的第一旋转角与第二旋转角的相位差，能够提高转矩检测精度。
在本发明第十六方面的动力转向装置中，所述微型计算机在所述第一旋转角比所述第二旋转角大且所述第一旋转角与所述第二旋转角的差的绝对值比180度大时，以及所述第一旋转角比所述第二旋转角小且所述第一旋转角与所述第二旋转角的差的绝对值比180度小时，判断为所述第一轴相对于所述第二轴的扭转方向为第一方向(左切)，
在所述第一旋转角比所述第二旋转角大且所述第一旋转角与所述第二旋转角的差的绝对值比180度小时，以及所述第一旋转角比所述第二旋转角小且所述第一旋转角与所述第二旋转角的差的绝对值比180度大时，判断为所述第一轴相对于所述第二轴的扭转方向为与所述第一方向相反的方向即第二方向(右切)。
根据本发明的第十六方面，能够判断转矩的产生方向。
在本发明第十七方面的动力转向装置中，包括：
旋转轴，其具有传递来自方向盘的旋转力的第一轴、经由扭杆与所述输入轴连接并且向转舵轮传递所述旋转力的第二轴；
转矩传感器，其设于所述旋转轴；
电动机，其对所述转舵轮施加掌舵辅助力；
ECU，其对所述电动机进行驱动控制，具有基于所述转矩的输出信号计算在所述第一轴与所述第二轴之间产生的转矩的转矩运算电路、基于所述转矩输出用于所述电动机的指令信号的位数B的微型计算机、基于所述指令信号被驱动控制并且控制向所述电动机的通电的开关电路；
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，
所述转矩传感器具有第一解算器和第二解算器，
所述第一解算器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×F/2B范围的第一正弦波信号和第一余弦波信号，
所述第二解算器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×F/2B范围的第二正弦波信号和第二余弦波信号；
所述转矩运算电路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所述转矩。
在本发明第十八方面的动力转向装置中，所述旋转轴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，
所述第一解算器定子输出振幅数X1为X1＜360/A范围的第一正弦波信号和第一余弦波信号，所述第二解算器定子输出所述振幅数X2为X2＜360/A范围的第二正弦波信号和第二余弦波信号。
根据本发明的第十八方面，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，能够得到可靠性高的动力转向装置。
在本发明第十九方面的动力转向装置中，所述第一解算器在所述扭杆的扭转量为零时，输出相位与所述第二正弦波信号一致的所述第一正弦波信号，
所述第二解算器在所述扭杆的扭转量为零时，输出相位与所述第二余弦波信号一致的所述第一余弦波信号。
根据本发明的第十九方面，能够增大相对于实际转矩变化的第一旋转角与第二旋转角的相位差，能够提高转矩检测精度。
在本发明第二十方面的动力转向装置中，所述微型计算机在所述第一旋转角比所述第二旋转角大且所述第一旋转角与所述第二旋转角的差的绝对值比180度大时，以及所述第一旋转角比所述第二旋转角小且所述第一旋转角与所述第二旋转角的差的绝对值比180度小时，判断为所述第一轴相对于所述第二轴的扭转方向为第一方向(左切)，
在所述第一旋转角比所述第二旋转角大且所述第一旋转角与所述第二旋转角的差的绝对值比180度小时，以及所述第一旋转角比所述第二旋转角小且所述第一旋转角与所述第二旋转角的差的绝对值比180度大时，判断为所述第一轴相对于所述第二轴的扭转方向为与所述第一方向相反的方向即第二方向(右切)。
根据本发明的第二十方面，能够判断转矩的产生方向。
附图说明
图1是作为本发明实施方式表示动力转向装置的概略图；
图2是表示转矩传感器的概略的剖面图；
图3是两解算器转子的俯视图；
图4是表示转矩检测用ECU的功能的功能框图；
图5(a)～(b)中，(a)是表示输入侧解算器定子的旋转位置和输入侧电气角的关系的图表，(b)是表示输出侧解算器定子的旋转位置和输出侧电气角的关系的图表；
图6是表示掌舵时的两电气角的关系的说明图；
图7是表示两电气角θ1、θ2和掌舵方向的关系的表；
图8是详细表示转矩运算部的掌舵转矩运算处理的流程图；
图9(a)～(b)是表示图1～图8所示的实施方式的变形例的图，(a)是表示输入侧解算器转子的旋转位置和输入侧电气角的关系的图表，(b)是表示输出侧解算器转子的旋转位置和输出侧电气角的关系的图表。
附图标记说明
2：小齿轮轴(旋转轴)
6：电动机驱动电路(电动机驱动部)
8：输入轴(第一轴)
9：输出轴(第二轴)
10：扭杆
12：输入侧解算器(第一解算器)
13：输出侧解算器(第二解算器)
19：转矩运算部
21：低通滤波器
TS：转矩传感器
M：电动机
W1、W2：转舵轮
具体实施方式
图1是作为本发明实施方式表示动力转向装置的概略图。
图1所示的动力转向装置在由驾驶员旋转操作方向盘SW时，该方向盘SW的旋转经由转向轴1向作为旋转轴的小齿轮轴2传递，并且该小齿轮轴2的旋转运动变换成齿条轴3的直线运动，对与齿条轴3两端连接的左右转舵轮W1、W2进行转舵。即，由小齿轮轴2和齿条轴3构成手动掌舵用的第一齿条小齿轮机构4。
在齿条轴3，经由掌舵辅助用第二齿条小齿轮机构7连接有掌舵辅助用ECU5以及由作为电动机驱动部的电动机驱动电路6驱动控制的电动机M。掌舵辅助用ECU5基于从设于小齿轮轴2的转矩传感器TS输入的掌舵转矩T向电动机驱动电路6输出驱动指令信号，从电动机驱动电路6向电动机M供给电力，由此，经由第二齿条小齿轮机构7将作为掌舵辅助力的电动机M的旋转驱动力向齿条轴3施加。
图2是表示转矩传感器TS的概略的剖面图。
如图2所示，小齿轮轴2在轴向上分割成传递方向盘SW的旋转的作为第一轴的输入轴8、与齿条轴3啮合的作为第二轴的输出轴9，并且该输入轴8和输出轴9分别形成中空状，经由设于两轴8、9内周侧的扭杆10而相互同轴连接。虽然未作图示，但扭杆10的轴向两端部相对于两轴8、9的内周面分别不能相对旋转地花键结合(セレ一シヨン結合)。由此，输入轴8和输出轴9能够以扭杆10的扭转而相对旋转。
输入轴8相对于输出轴9的相对旋转角度范围通过未图示的止挡机构而限制在规定的范围，并且输入轴8在扭杆10的扭转量为零时、换言之扭杆10的自由状态下，位于上述相对旋转角度范围的中间位置。即，若将上述相对旋转角度范围设为A°，将扭杆10自由状态时的输入轴8相对于输出轴9的相对旋转位置设为零的话，输入轴8在-A/2°至A/2°的范围，相对于输出轴9能够相对旋转。在本实施方式中，将上述相对旋转角度范围设为12°，输入轴8在自扭杆10的自由状态左右分别6°的范围，相对于输出轴9能够相对旋转。
在小齿轮轴2的外周侧设有围绕该小齿轮轴2外周侧的壳体11，在该壳体11与输入轴8之间作为第一解算器而设有检测输入轴8的旋转位置的输入侧解算器12，并且检测输出轴9的旋转位置的输出侧解算器13作为第二解算器而设置在壳体11与输出轴9之间。另外，壳体11固定在车体上。
两解算器12、13是仅在定子上设置线圈，在转子上不设置线圈的公知的可变磁阻(VR)型的装置，输入侧解算器12具有一体地嵌装在输入轴8外周面的第一解算器转子即环状的输入侧解算器转子12a、经由规定的径向间隙外插在输入侧解算器转子12a外周侧且相对于壳体11固定的第一解算器定子即环状的输入侧解算器定子12b。另一方面，输出侧解算器13具有一体地嵌装在输出轴9外周面的第二解算器转子即环状的输出侧解算器转子13a、经由规定的径向间隙外插在输出侧解算器转子13a外周侧且相对于壳体11固定的第二解算器定子即环状的输出侧解算器定子13b。
众所周知，输入侧解算器定子12b在输入侧解算器转子12a每旋转一周时将n1周期的输入侧正弦波信号sinθ1以及输入侧余弦波信号cosθ1作为第一解算器输出信号而分别输出，另一方面，输出侧解算器定子13b在输出侧解算器转子13a每旋转一周时将n2周期的输出侧正弦波sinθ2以及输出侧余弦波cosθ2作为第二解算器输出信号而分别输出。换言之，输入侧解算器12以轴倍角成为n1而构成，输出侧解算器13以轴倍角成为n2而构成。
图3是表示两解算器转子12a、13a的俯视图。
如图3所示，在两解算器转子12a、13a的外周面，在周向上等间隔地形成与两解算器12、13的轴倍角n1、n2对应数量的突部14，两解算器转子12a、13a与两解算器定子12b、13b之间的气隙磁导(ギヤツプパ一ミアンス)对应于两解算器转子12a、13a的旋转位置而正弦波状地变化。另外，在本实施方式中，将两解算器转子12a、13a形成为相互相同的形状，使输入侧解算器12的轴倍角n1和输出侧解算器13的轴倍角n2相同。
如图2所示，两正弦波信号sinθ1、sinθ2以及两余弦波信号cosθ1、cosθ2被由位数为12位的微型计算机进行后述的计算的转矩检测用ECU15获取，转矩检测用ECU15基于两正弦波信号sinθ1、sinθ2以及两余弦波信号cosθ1、cosθ2计算作用于扭杆10的掌舵转矩T，并且将该掌舵转矩T的信息作为转矩检测信号而输出。
图4是表示转矩检测用ECU15的功能的功能框图。
如图4所示，转矩检测用ECU15包括：对两解算器12、13供给励磁电压的励磁输出部16；基于输入侧正弦波信号sinθ1以及输入侧余弦波信号cosθ1计算表示输入轴8的旋转位置的第一电气角即输入侧电气角θ1的输入侧角度运算部17；基于输出侧正弦波信号sinθ2以及输出侧余弦波信号cosθ2计算表示输出轴9的旋转位置的第二电气角即输出侧电气角θ2的输出侧角度运算部18；基于两电气角θ1、θ2计算作用于扭杆10的掌舵转矩T的转矩运算部19；根据扭杆10的自由状态下的两电气角θ1、θ2的差修正掌舵转矩T的中立修正部20；将被该中立修正部20修正后的掌舵转矩T中的规定的截止频率F以上的频率成分除去的低通滤波器21。另外，在本实施方式中，将低通滤波器21的截止频率F设定为100Hz。
输入侧角度运算部17通过由输入侧正弦波信号sinθ1以及输入侧余弦波信号cosθ1进行反正切来计算输入轴8的旋转位置即输入侧电气角θ1，将该输入侧电气角θ1作为输入侧位置检测信号而向转矩运算部19输出。另一方面，输出侧角度运算部18通过由输出侧正弦波信号sinθ2以及输出侧余弦波信号cosθ2进行反正切来计算输出轴9的旋转位置即输出侧电气角θ2，将该输出侧电气角θ2作为输出侧位置检测信号而向转矩运算部19输出。
在此，在图5(a)表示输入侧解算器转子12a的旋转位置和输入侧电气角θ1的关系，在图5(b)表示输出侧解算器转子13a的旋转位置和输出侧电气角θ2的关系。另外，图5(a)、(b)中的横轴的0°是指扭杆10为自由状态且转舵轮W1、W2朝向直进方向的位置。
如图5(a)、(b)所示，输入侧电气角θ1和输出侧电器角θ2表示在扭杆10为自由状态时为相互相同的值，并且输入侧电气角θ1在输入侧解算器转子12a每旋转(360/n1)°时表示相同的值，输出侧电气角θ2在输出侧解算器转子13a每旋转(360/n2)°时表示相同的值。
并且，在构成转矩检测用ECU15的微型计算机的位数为B的情况下，以满足以下(1)式的关系的方式构成输入侧解算器12，并且以满足以下(2)式的关系的方式构成输出侧解算器13。
36000/2B≤n1＜360/A...(1)
36000/2B≤n2＜360/A...(2)
即，在本实施方式中，两轴8、9的相对旋转角度范围A为12°，构成转矩检测用ECU15的微型计算机的位数为12位，故而两解算器12、13的轴倍角n1、n2分别为9以上且小于30，在图3所示的例中，以两解算器12、13的轴倍角n1、n2分别为25的方式形成两解算器转子。
关于上述(1)式及(2)式进行更详细地说明，上述(1)式的36000/2B≤n1的条件以及上述(2)式的36000/2B≤n2的条件是为了能够得到流畅的掌舵感觉，将输入侧解算器12对旋转位置检测的解析能力(360/n1)/2B以及输出侧解算器13对旋转位置检测的解析能力(360/n2)/2B分别设为0.01°/digit以下的条件。另外，在使掌舵感觉更加流畅的基础上，将上述(1)式以及(2)式中的36000/2B的项分别置换成60000/2B的项，使微型计算机中的两解算器12、13对旋转位置检测的解析能力为0.006°/digit以下为好。
另外，上述(1)式中n1＜360/A的条件为使第一电气角θ1的一周期(360/n1)比输入轴8与输出轴9的相对旋转角度范围A大的条件，(2)式中n2＜360/A的条件为使第二电气角θ2的一周期(360/n2)比输入轴8与输出轴9的相对旋转角度范围A大的条件。因此，通过以满足上述(1)、(2)式的关系构成两解算器12、13，输入轴8相对于输出轴9的相对旋转角度即使在-A/2°至A/2°变化，两电气角θ1、θ2的相位差也不超过两电气角θ1、θ2的一周期，另外，输入轴8相对于输出轴9的相对旋转角度在-A/2°至A/2°变化的过程中，两电气角θ1、θ2的差不取得相同的值。
图6是表示扭杆10扭转变形时、即掌舵时的两电气角θ1、θ2的关系的说明图，图7是表示两电气角θ1、θ2和掌舵方向的关系的表。
更加详细地说明，如图6、7所示，在扭杆10的自由状态、即驾驶员操作方向盘SW的掌舵转矩为零时，输入侧电气角θ1和输出侧电气角θ2一致。另外，在输入轴8相对于输出轴9向左掌舵方向相对旋转时，在θ1＞θ2的旋转角度区域A1，|θ1-θ2|＞180，在θ1＜θ2的旋转角度区域A2，|θ1-θ2|＜180。另外，在输入轴8相对于输出轴9向右掌舵方向相对旋转时，在θ1＞θ2的旋转角度区域A3，|θ1-θ2|＜180，在θ1＜θ2的旋转角度区域A4，|θ1-θ2|＞180。
图4所示的转矩运算部19使用图6所示的表由两电气角θ1、θ2判定作用于扭杆10的掌舵转矩的方向，并且通过在两电气角θ1、θ2的差的绝对值、即扭杆10的扭转量上乘以该扭杆10的弹簧常量k，计算作用于扭杆10的掌舵转矩T的大小。
图8是详细表示转矩运算部19的掌舵转矩运算处理的流程图。另外，在图8中，将左掌舵方向的掌舵转矩设为正，将右掌舵方向的掌舵转矩设为负。
如图8所示，转矩运算部19首先在步骤S1中判定是否为θ1＞θ2，在θ1＞θ2的情况下，在步骤S2中判断是否为|θ1-θ2|＞180。而且，在步骤S2中|θ1-θ2|＞180的情况下，判断掌舵转矩T为左掌舵方向，在步骤S3中以T＝k|θ1-θ2|的式子计算掌舵转矩T并且结束处理。另一方面，在步骤S2中不是|θ1-θ2|＞180的情况下即|θ1-θ2|＜180的情况下，判断掌舵转矩T为右掌舵方向，在步骤S4中以T＝-k|θ1-θ2|的式子计算掌舵转矩T并结束处理。
另外，在步骤S1中，不是θ1＞θ2的情况下，在步骤S5中判断是否为θ1＜θ2，在θ1＜θ2的情况下，在步骤S6中判断是否为|θ1-θ2|＜180。并且，在步骤S6中|θ1-θ2|＜180的情况下，判断为掌舵转矩T为左掌舵方向，在步骤S7中以T＝k|θ1-θ2|的式子计算掌舵转矩T并结束处理。另一方面，在步骤S6中不是|θ1-θ2|＜180的情况下、即|θ1-θ2|＞180的情况下，判断为掌舵转矩T为右掌舵方向，在步骤S8中以T＝-k|θ1-θ2|的式子计算掌舵转矩T并结束处理。
另外，在步骤S5中不是θ1＜θ2的情况下、即θ1＝θ2的情况下，使掌舵转矩T为零并结束处理。
另外，图4所示的中立修正部20预先存储基于扭杆10为自由状态时的两电气角θ1、θ2的差的掌舵转矩修正值，通过将该掌舵转矩修正值加上掌舵转矩T来修正掌舵转矩T。即，除了两解算器转子12a、13a相对于输入轴8或输出轴9的组装误差之外，由于两解算器定子12b、13b相对于壳体11的组装误差而在扭杆10为自由状态时在由两解算器12、13得到的电气角θ1、θ2上产生差值，由此会在由转矩运算部19算出的掌舵转矩T上产生误差，故而将该误差作为上述掌舵转矩修正值而预先存储在中立修正部20，通过进行上述那样的计算，降低掌舵转矩T的误差。
被中立修正部20修正后的掌舵转矩T在由低通滤波器21除去了超过规定的截止频率F的频率成分的基础上，被图1所示的掌舵辅助用ECU5获取。另外，本实施方式中的低通滤波器21的截止频率F为100Hz。
在此，若作用于扭杆10的掌舵转矩变化，则由上述微型计算机计算的掌舵转矩T基于两解算器12、13对旋转位置检测的解析能力而阶梯地变化，但以1°/sec以上的速度旋转操作方向盘SW时、即输入轴8和输出轴9以1°/sec以上的速度相对旋转时，以均满足下述(3)式以及(4)式的关系的方式设定低通滤波器21的截止频率F，以使掌舵转矩T的阶梯变化变得平滑。换言之，以满足下述(5)式的关系的方式构成输入侧解算器12，并且以满足下述(6)式的关系的方式构成输出侧解算器13。
F≤1/((360/n1)/2B)  ...(3)
F≤1/((360/n2)/2B)  ...(4)
360F/2B≤n1         ...(5)
360F/2B≤n2         ...(6)
即，在本实施方式中，由于两解算器12、13的轴倍角n1、n2为25，微型计算机的位数为12位，故而只要低通滤波器21的截止频率F为284.4Hz以下即可。
图1所示的掌舵辅助用ECU5将如上所述地基于掌舵转矩T的驱动指令信号向电动机驱动电路6输出，该电动机驱动电路6对电动机M供给电力，由此对齿条轴3施加掌舵辅助力。
因此，根据本实施方式，由于使两解算器12、13中的电气角θ1、θ2的一周期分别比输入轴8与输出轴9的相对旋转角度范围A大，故而在输入轴8相对于输出轴9的相对旋转角度在-A/2°至A/2°变化的过程中，输入侧电气角θ1与输出侧电气角θ2不取得相同的值，能够抑制掌舵转矩T的误检测，提高该掌舵转矩T的检测精度。
并且，基于扭杆10为自由状态时的两电气角θ1、θ2的差，中立修正部20修正掌舵转矩T，故而能够进一步提高掌舵转矩T的检测精度。
而且，在扭杆10为自由状态时，通过使两电气角θ1、θ2彼此大致相等而设定，两电气角θ1、θ2的差与作用于扭杆10的掌舵转矩T成比例地变化，故而容易地进行转矩运算部19中的掌舵转矩T的方向以及大小的计算。
另外，两解算器12、13对旋转位置检测的解析能力由于为0.01°/digit以下或0.006°/digit以下，故而由电动机M产生的掌舵辅助力的变化更加顺畅，能够提高掌舵感觉。
另外，由于通过低通滤波器21使基于两解算器12、13的旋转位置检测的解析能力的台阶状的掌舵转矩T的变化变得顺畅，故而由电动机M产生的掌舵辅助力的变化更加顺畅，能够进一步提高掌舵感觉。
另外，在上述实施方式中，如图4所示，在转矩运算部19与低通滤波器21之间设有中立修正部20，但也可以将该中立修正部20设置在其他位置。具体地，可以在输入侧角度运算部17与转矩运算部19之间以及输出侧角度运算部18与转矩运算部19之间中的至少一方设置中立修正部。此时，中立修正部以扭杆10为自由状态时两电气角θ1、θ2彼此相等的方式对两电气角θ1、θ2中的至少一方进行修正。由此，能够得到与上述实施方式相同的效果。
另外，也可以在输入侧解算器12与输入侧角度运算部17之间以及输出侧解算器13与输出侧角度运算部18之间中的至少一方设置中立修正部。此时，中立修正部修正输入侧正弦波信号sinθ1和输出侧正弦波信号sinθ2中的至少一方、以及输入侧余弦波信号cosθ1和输出侧余弦波信号cosθ2中的至少一方，以使在扭杆10为自由状态时，输入侧正弦波信号sinθ1和输入侧余弦波信号cosθ1分别与输出侧正弦波信号sinθ2和输出侧余弦波信号cosθ2一致。由此，能够得到与上述实施方式相同的效果。
另一方面，在上述实施方式中，低通滤波器21对由转矩运算部19计算的掌舵转矩T起作用，但即使低通滤波器21对两电气角θ1、θ2起作用也能够得到与上述实施方式相同的效果。
另外，在上述实施方式中，在扭杆10为自由状态时，使两电气角θ1、θ2一致而构成两解算器12、13，但作为上述实施方式的变形例，也可以如图9(a)、(b)所示地，在扭杆10为自由状态时使两电气角θ1、θ2彼此不同地构成两解算器12、13。另外，图9(a)、(b)中的横轴的0°是指，扭杆10为自由状态且转舵轮W1、W2朝向直进方向的位置。
图9(a)、(b)所示的变形例为，扭杆10为自由状态时的两电气角θ1、θ2的相位以机械角偏移D度而构成两解算器12、13，并且以满足下述(7)式、(8)式的关系的方式构成两解算器12、13，其他部分与上述实施方式相同。
36000/2B≤n1＜360/(A+D)  ...(7)
36000/2B≤n2＜360/(A+D)  ...(8)
因此，在该变形例中，与上述实施方式相同地，即使输入轴8相对于输出轴9的相对旋转角度从-A/2°到A/2°变化，两电气角θ1、θ2的相位差也不超过该两电气角θ1、θ2的一周期，另外，在输入轴8相对于输出轴9的相对旋转角度从-A/2°到A/2°变化的过程中，两电气角θ1、θ2的差不取得相同的值。即，在该变形例中也能够得到与上述实施方式大致相同的效果。
而且，即使扭杆10为自由状态时的两电气角θ1、θ2的相位差D产生误差，也能够抑制两电气角θ1、θ2的大小关系的逆转，故而即使掌舵转矩T较小也能够更加正确地判断该掌舵转矩T的方向，具有进一步提高掌舵转矩T的检测精度的优点。
在此，在由上述实施方式掌握的技术思想中，关于本发明要求保护的范围记载以外的事项，与其效果一同在以下记载。
(1)在本发明的第一方面所述的转矩传感器中，其特征在于，在使上述微型计算机的位数为B位的情况下，上述第一解算器满足n1≥36000/2B的关系，上述第二解算器满足n2≥36000/2B的关系。
根据(1)记载的技术思想，两解算器对旋转位置检测的解析能力分别为0.01°/digit以下，能够进一步提高转矩的检测精度。
(2)在(1)所述的转矩传感器中，其特征在于，上述第一解算器满足n1≥60000/2B的关系，上述第二解算器满足n2≥60000/2B的关系。
根据(2)记载的技术思想，两解算器的旋转位置检测的解析能力分别为0.006°/digit以下，能够进一步提高转矩的检测精度。
(3)在本发明的第一方面所述的转矩传感器中，其特征在于，上述第一解算器在上述扭杆的扭转量为零时，使由第一解算器输出信号计算的第一电气角与由第二解算器输出信号计算的第二电气角相等。
根据(3)记载的技术思想，由于上述两电气角的差与作用于上述扭杆的转矩成比例地变化，故而能够容易地进行转矩运算部的转矩的计算。
(4)在本发明的第一方面所述的转矩传感器中，其特征在于，上述微型计算机基于上述扭杆的扭转量为零时的第一解算器输出信号与第二解算器输出信号的相位偏移，对第一解算器输出信号和第二解算器输出信号以及计算出的转矩中的任一方进行修正。
根据(4)记载的技术思想，能够进一步提高转矩的检测精度。
(5)在本发明的第一方面所述的转矩传感器中，其特征在于，上述第一解算器在上述扭杆的扭转量为零时，使由第一解算器输出信号计算的第一电气角与由第二解算器输出信号计算的第二电器角不同。
根据(5)记载的技术思想，在上述扭杆的扭转量较小时，能够使第一电气角与第二电气角的差较大，进一步提高转矩的检测精度。
(6)在(5)所述的转矩传感器中，其特征在于，在上述扭杆的扭转量为零时的第一电气角与第二电气角的相位差为D°时，上述第一解算器满足n1＜360/(A+D)的关系，上述第二解算器满足n2＜360/(A+D)的关系。
根据(6)记载的技术思想，即使第一轴和第二轴在相对旋转角度范围A内相对旋转，上述两电气角的相位差也不超过两电气角的一周期，进一步提高转矩的检测精度。
(7)在本发明的第四方面所述的动力转向装置中，其特征在于，在使上述微型计算机的位数为B位的情况下，上述第一解算器满足n1≥36000/2B的关系，上述第二解算器满足n2≥36000/2B的关系。
根据(7)记载的技术思想，两解算器的旋转位置检测的解析能力分别为0.01°/digit以下，能够进一步提高转矩的检测精度。
(8)在(7)所述的动力转向装置中，其特征在于，上述第一解算器满足n1≥60000/2B的关系，上述第二解算器满足n2≥60000/2B的关系。
根据(8)记载的技术思想，两解算器对旋转位置检测的解析能力分别为0.006°/digit以下，能够进一步提高转矩的检测精度。
(9)在(8)所述的动力转向装置中，其特征在于，还具有低通滤波器，其设置在从上述第一解算器以及上述第二解算器经由上述微型计算器至上述电动机驱动部的电路上，将该电路上的信号中的规定的截止频率以上的频率成分除去，在使上述低通滤波器的截止频率为F(Hz)的情况下，上述第一解算器满足n1≥360×F/2B的关系，上述第二解算器满足n2≥360×F/2B的关系。
根据(9)记载的技术思想，通过上述低通滤波器使得上述两解算器对旋转位置检测的解析能力导致的台阶状的转矩变化变得平滑，能够提高转向感觉。
(10)在本发明的第四方面所述的动力转向装置中，其特征在于，上述第一解算器在上述扭杆的扭转量为零时，使由第一解算器输出信号计算的第一电气角与由第二解算器输出信号计算的第二电气角相等。
根据(10)记载的技术思想，由于上述两电气角的差与作用于上述扭杆的转矩成比例地变化，故而能够容易地进行转矩运算部的转矩的计算。
(11)在本发明的第四方面所述的动力转向装置中，其特征在于，上述微型计算机在上述扭杆的扭转量为零时，使由第一解算器输出信号计算的第一电气角与由第二解算器输出信号计算的第二电气角不同。
根据(11)记载的技术思想，上述扭杆的扭转量较小时，能够使第一电气角与第二电气角的差较大，进一步提高转矩的检测精度。
(12)在本发明的第四方面所述的动力转向装置中，其特征在于，上述第一解算器在该第一解算器的轴倍角n1与上述第二解算器n2的轴倍角相等且上述扭杆的扭转量为零时，使由第一解算器输出信号计算的第一电气角与由第二解算器输出信号计算的第二电气角相等而构成，并且，第一轴在上述扭杆的扭转量为零时，在相对于第二轴左右分别A/2°的范围能够相对旋转，进而，上述微型计算机在第一电气角比第二电气角大且第一电气角与第二电气角的差的绝对值比180°大时、以及第一电气角比第二电气角小且第一电气角与第二电气角的差的绝对值比180°小时，判断为第一轴相对于第二轴的相对旋转方向为第一方向，在第一电气角比第二电器角大且第一电气角与第二电气角的差的绝对值比180°小时、以及第一电气角比第二电气角小且第一电气角与第二电气角的差的绝对值比180°大时，判断为第一轴相对于第二轴的相对旋转方向为与上述第一方向相反的第二方向。
根据(12)记载的技术思想，能够容易地判断作用于上述扭杆的转矩的方向。
(13)在本发明的第五方面所述的动力转向装置中，其特征在于，基于上述扭杆的扭转变形的第一轴与第二轴的相对旋转角度范围限制在A°，上述第一解算器满足n1＜360/A的关系，上述第二解算器满足n2＜360/A的关系
根据(13)记载的技术思想，在第一轴相对于第二轴的相对旋转角度在相对旋转角度范围A内变化的过程中，由于由两解算器的输出得到的两电气角彼此之差不取得相同的值，故而能够提高转矩的检测精度。
(14)在本发明的第五方面所述的动力转向装置中，其特征在于，上述微型计算机在上述扭杆的扭转量为零时，使由第一解算器输出信号计算的第一电气角与由第二解算器输出信号计算的第二电气角相等。
根据(14)记载的技术思想，由于上述两电气角的差与作用于上述扭杆的转矩成比例地变化，故而能够容易地进行转矩运算部的转矩计算。
(15)在本发明的第五方面所述的动力转向装置中，其特征在于，上述第一解算器在该第一解算器的轴倍角n1与上述第二解算器n2的轴倍角相等且上述扭杆的扭转量为零时，使由第一解算器输出信号计算的第一电气角与由第二解算器输出信号计算的第二电气角相等而构成，并且，第一轴在上述扭杆的扭转量为零时，在相对于第二轴左右分别A/2°的范围能够相对旋转，进而，上述微型计算机在第一电气角比第二电气角大且第一电气角与第二电气角的差的绝对值比180°大时、以及第一电气角比第二电气角小且第一电气角与第二电气角的差的绝对值比180°小时，判断为第一轴相对于第二轴的相对旋转方向为第一方向，在第一电气角比第二电器角大且第一电气角与第二电气角的差的绝对值比180°小时、以及第一电气角比第二电气角小且第一电气角与第二电气角的差的绝对值比180°大时，判断为第一轴相对于第二轴的相对旋转方向为与上述第一方向相反的第二方向。
根据(15)记载的技术思想，能够容易地判断作用于上述扭杆的转矩的方向。

Claims (20)

1.一种转矩传感器，其特征在于，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。
2.如权利要求1所述的转矩传感器，其特征在于，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≥36000/2B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≥36000/2B范围的所述第二正弦波信号以及所述第二余弦波信号。
3.如权利要求2所述的转矩传感器，其特征在于，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≥60000/2B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≥60000/2B范围的所述第二正弦波信号以及所述第二余弦波信号。
4.如权利要求3所述的转矩传感器，其特征在于，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/2B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/2B范围的所述第二正弦波信号以及所述第二余弦波信号。
5.如权利要求1所述的转矩传感器，其特征在于，所述第一解算器在所述扭杆的扭转量为零时，输出相位与所述第二正弦波信号一致的所述第一正弦波信号，
所述第二解算器在所述扭杆的扭转量为零时，输出相位与所述第二余弦波信号一致的所述第一余弦波信号。
6.如权利要求5所述的转矩传感器，其特征在于，所述微型计算机对所述第一正弦波信号或所述第二正弦波信号进行修正，以使所述扭杆的扭转量为零的状态下的所述第一正弦波信号的相位与所述第二正弦波信号的相位一致，并且对所述第一余弦波信号或所述第二余弦波信号进行修正，以使所述扭杆的扭转量为零的状态下的所述第一余弦波信号的相位与所述第二余弦波信号的相位一致。
7.如权利要求1所述的转矩传感器，其特征在于，所述第一解算器在所述扭杆的扭转量为零时，输出相位与所述第二正弦波信号错开规定量D的所述第一正弦波信号，
所述第二解算器在所述扭杆的扭转量为零时，输出相位与所述第二余弦波信号错开所述规定量D的所述第一余弦波信号。
8.如权利要求7所述的转矩传感器，其特征在于，所述第一解算器定子输出所述振幅数X1为X1＜360/(A+D)范围的所述第一正弦波信号和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/(A+D)范围的所述第二正弦波信号和所述第二余弦波信号。
9.如权利要求1所述的转矩传感器，其特征在于，所述微型计算机在所述第一旋转角比所述第二旋转角大且所述第一旋转角与所述第二旋转角的差的绝对值比180度大时，以及所述第一旋转角比所述第二旋转角小且所述第一旋转角与所述第二旋转角的差的绝对值比180度小时，判断为所述第一轴相对于所述第二轴的扭转方向为第一方向(左切)，
所述微型计算机在所述第一旋转角比所述第二旋转角大且所述第一旋转角与所述第二旋转角的差的绝对值比180度小时，以及所述第一旋转角比所述第二旋转角小且所述第一旋转角与所述第二旋转角的差的绝对值比180度大时，判断为所述第一轴相对于所述第二轴的扭转方向为与所述第一方向相反的方向即第二方向(右切)。
10.一种动力转向装置，其特征在于，包括：
旋转轴，其具有传递来自方向盘的旋转力的第一轴、经由扭杆与所述输入轴连接且对转舵轮传递所述旋转力的第二轴，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；
电动机，其基于所述转矩进行驱动控制，对所述转舵轮施加掌舵辅助力。
11.如权利要求10所述的动力转向装置，其特征在于，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≥36000/2B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≥36000/2B范围的所述第二正弦波信号以及所述第二余弦波信号。
12.如权利要求11所述的动力转向装置，其特征在于，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≥60000/2B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≥60000/2B范围的所述第二正弦波信号以及所述第二余弦波信号。
13.如权利要求12所述的动力转向装置，其特征在于，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/2B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/2B范围的所述第二正弦波信号以及所述第二余弦波信号。
14.如权利要求10所述的动力转向装置，其特征在于，所述第一解算器在所述扭杆的扭转量为零时，输出相位与所述第二正弦波信号一致的所述第一正弦波信号，
所述第二解算器在所述扭杆的扭转量为零时，输出相位与所述第二余弦波信号一致的所述第一余弦波信号。
15.如权利要求10所述的动力转向装置，其特征在于，所述第一解算器在所述扭杆的扭转量为零时，输出相位与所述第二正弦波信号错开规定量D的所述第一正弦波信号，
所述第二解算器在所述扭杆的扭转量为零时，输出相位与所述第二余弦波信号错开所述规定量D的所述第一余弦波信号。
16.如权利要求10所述的动力转向装置，其特征在于，所述微型计算机在所述第一旋转角比所述第二旋转角大且所述第一旋转角与所述第二旋转角的差的绝对值比180度大时，以及所述第一旋转角比所述第二旋转角小且所述第一旋转角与所述第二旋转角的差的绝对值比180度小时，判断为所述第一轴相对于所述第二轴的扭转方向为第一方向(左切)，
所述微型计算机在所述第一旋转角比所述第二旋转角大且所述第一旋转角与所述第二旋转角的差的绝对值比180度小时，以及所述第一旋转角比所述第二旋转角小且所述第一旋转角与所述第二旋转角的差的绝对值比180度大时，判断为所述第一轴相对于所述第二轴的扭转方向为与所述第一方向相反的方向即第二方向(右切)。
17.一种动力转向装置，其特征在于，包括：
旋转轴，其具有传递来自方向盘的旋转力的第一轴、经由扭杆与所述输入轴连接并且向转舵轮传递所述旋转力的第二轴；
转矩传感器，其设于所述旋转轴；
电动机，其对所述转舵轮施加掌舵辅助力；
ECU，其对所述电动机进行驱动控制，具有基于所述转矩的输出信号计算在所述第一轴与所述第二轴之间产生的转矩的转矩运算电路、基于所述转矩输出用于所述电动机的指令信号的位数B的微型计算机、基于所述指令信号被驱动控制并且控制向所述电动机的通电的开关电路；
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，
所述转矩传感器具有第一解算器和第二解算器，
所述第一解算器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×F/2B范围的第一正弦波信号和第一余弦波信号，
所述第二解算器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×F/2B范围的第二正弦波信号和第二余弦波信号；
所述转矩运算电路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所述转矩。
18.如权利要求17所述的动力转向装置，其特征在于，所述旋转轴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，
所述第一解算器定子输出振幅数X1为X1＜360/A范围的第一正弦波信号和第一余弦波信号，所述第二解算器定子输出所述振幅数X2为X2＜360/A范围的第二正弦波信号和第二余弦波信号。
19.如权利要求17所述的动力转向装置，其特征在于，所述第一解算器在所述扭杆的扭转量为零时，输出相位与所述第二正弦波信号一致的所述第一正弦波信号，
所述第二解算器在所述扭杆的扭转量为零时，输出相位与所述第二余弦波信号一致的所述第一余弦波信号。
20.如权利要求17所述的动力转向装置，其特征在于，所述微型计算机在所述第一旋转角比所述第二旋转角大且所述第一旋转角与所述第二旋转角的差的绝对值比180度大时，以及所述第一旋转角比所述第二旋转角小且所述第一旋转角与所述第二旋转角的差的绝对值比180度小时，判断为所述第一轴相对于所述第二轴的扭转方向为第一方向(左切)，
所述微型计算机在所述第一旋转角比所述第二旋转角大且所述第一旋转角与所述第二旋转角的差的绝对值比180度小时，以及所述第一旋转角比所述第二旋转角小且所述第一旋转角与所述第二旋转角的差的绝对值比180度大时，判断为所述第一轴相对于所述第二轴的扭转方向为与所述第一方向相反的方向即第二方向(右切)。
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