扭矩检测装置

摘要

通过第一线圈间电阻元件150连接第一分解器110中的一个检测线圈112的输出部和第二分解器120中的一个检测线圈122的输出部，并通过第二线圈间电阻元件160连接第一分解器110中的另一个检测线圈113的输出部和第二分解器120中的另一个检测线圈123的输出部。向第一励磁线圈和第二励磁线圈中的一者供应励磁用sin波信号，并向第一励磁线圈和第二励磁线圈中的另一者供应励磁用cos波信号，所述励磁用cos波信号的频率与所述励磁用sin波信号的频率相同，且所述励磁用cos波信号的相位比所述励磁用sin波信号的相位延迟了90°。由此，即使检测线有一根发生断线，也能够计算两分解器的转角。

权利要求

1.一种扭矩检测装置，包括：

分解器单元，所述分解器单元包括第一分解器和第二分解器，所述第一分解器具有：第一sin相检测线圈，所述第一sin相检测线圈通过励磁用交流信号被供应给第一励磁线圈而输出与轴的第一轴向位置上的转角的sin值相应的振幅的电压信号；以及第一cos相检测线圈，所述第一cos相检测线圈通过励磁用交流信号被供应给第一励磁线圈而输出与所述转角的cos值相应的振幅的电压信号，所述第二分解器具有：第二sin相检测线圈，所述第二sin相检测线圈通过励磁用交流信号被供应给第二励磁线圈而输出与所述轴的第二轴向位置上的转角的sin值相应的振幅的电压信号；以及第二cos相检测线圈，所述第二cos相检测线圈通过励磁用交流信号被供应给第二励磁线圈而输出与所述第二轴向位置上的转角的cos值相应的振幅的电压信号；以及扭矩运算部，所述扭矩运算部向所述第一励磁线圈的励磁用交流信号输入部和所述第二励磁线圈的励磁用交流信号输入部经由各自独立的励磁线供应励磁用交流信号，并且从所述第一sin相检测线圈的信号输出部、所述第一cos相检测线圈的信号输出部、所述第二sin相检测线圈的信号输出部、以及所述第二cos相检测线圈的信号输出部经由各自独立的检测线输入所述电压信号，所述扭矩运算部基于所述电压信号计算所述轴的第一轴向位置上的第一转角和第二轴向位置上的第二转角，并基于所述计算出的第一转角和第二转角通过计算求出作用于所述轴的轴旋转方向上的扭矩，所述扭矩检测装置的特征在于，

所述分解器单元包括：

第一线圈间电阻元件，所述第一线圈间电阻元件将所述第一分解器中的所述第一sin相检测线圈和所述第一cos相检测线圈中的任一者的信号输出部与所述第二分解器中的所述第二sin相检测线圈和所述第二cos相检测线圈中的任一者的信号输出部电连接；以及第二线圈间电阻元件，所述第二线圈间电阻元件将所述第一分解器中的所述第一sin相检测线圈和所述第一cos相检测线圈中的另一者的信号输出部和所述第二分解器中的所述第二sin相检测线圈和所述第二cos相检测线圈中的另一者的信号输出部电连接，所述扭矩运算部包括：线圈驱动电路，所述线圈驱动电路向所述第一励磁线圈和所述第二励磁线圈中的任一者供应励磁用sin波信号，并向所述第一励磁线圈和所述第二励磁线圈中的另一者供应励磁用cos波信号，所述励磁用cos波信号的频率与所述励磁用sin波信号的频率相同，且所述励磁用cos波信号的相位比所述励磁用sin波信号的相位延迟了90°；以及分离单元，所述分离单元从经由所述各自独立的检测线输入的、由所述第一分解器和所述第二分解器输出的电压信号合成的合成信号中分离励磁用sin波信号分量和励磁用cos波信号分量。

2.如权利要求1所述的扭矩检测装置，其特征在于，

所述扭矩检测装置被设置在车辆用电动动力转向装置上，并检测被输入到转向轴中的转向扭矩。

3.如权利要求1或2所述的扭矩检测装置，其特征在于，

所述第一分解器和所述第二分解器被组装在所述轴上，使得扭矩未作用于所述轴上的状态下所述第一分解器和所述第二分解器的相对位置以电角表示相位偏移90°。

4.如权利要求1或2所述的扭矩检测装置，其特征在于，

在所述分解器单元中，在所述第一sin相检测线圈的信号输出部、所述第一cos相检测线圈的信号输出部、所述第二sin相检测线圈的信号输出部、以及所述第二cos相检测线圈的信号输出部上，在比所述第一sin相检测线圈的信号输出部、所述第一cos相检测线圈的信号输出部、所述第二sin相检测线圈的信号输出部、以及所述第二cos相检测线圈的信号输出部与所述第一线圈间电阻元件或所述第二线圈间电阻元件的连接点靠检测线的那侧，分别安装有接地故障应对用电阻元件。

5.如权利要求1或2所述的扭矩检测装置，其特征在于，

所述分离单元将从经由所述第一线圈间电阻元件或者所述第二线圈间电阻元件相互电连接的两个信号输出部中输出的所述合成信号的电压值相加，并根据所述相加后的电压值计算出所述励磁用sin波信号分量中的检测线圈的输出电压振幅相当值以及所述励磁用cos波信号分量中的检测线圈的输出电压振幅相当值。

6.如权利要求1或2所述的扭矩检测装置，其特征在于，

所述扭矩运算部包括温度补偿单元，所述温度补偿单元补偿由于所述的各个检测线圈中的内部电阻的温度特性与所述的各个线圈间电阻元件的温度特性之间的差异对转角计算值产生的影响。

7.如权利要求6所述的扭矩检测装置，其特征在于，

在所述温度补偿单元中，通过使所述的各个线圈间电阻元件的材质与所述的各个检测线圈的材质相同，来补偿由于所述温度特性对转角计算值产生的影响。

8.如权利要求6所述的扭矩检测装置，其特征在于，

所述分离单元从所述第一分解器或者所述第二分解器向所述扭矩运算部输出的两个合成信号中分离并提取所述第一sin相检测线圈、所述第一cos相检测线圈、所述第二sin相检测线圈、以及所述第二cos相检测线圈输出的各电压信号分量，由此补偿由于所述温度特性的差异对转角计算值产生的影响。

9.如权利要求1或2所述的扭矩检测装置，其特征在于，

所述扭矩运算部包括相位偏移补偿单元，所述相位偏移补偿单元补偿在所述的各个检测线圈中产生的电压信号与被输入到所述扭矩运算部中的合成信号的相位偏移。

10.如权利要求9所述的扭矩检测装置，其特征在于，

所述相位偏移补偿单元通过将电感器分别与所述第一线圈间电阻元件和所述第二线圈间电阻元件串联连接，来补偿所述相位偏移。

11.如权利要求1或2所述的扭矩检测装置，其特征在于，

所述扭矩运算部包括：

电阻值计算单元，所述电阻值计算单元基于经由所述检测线输入的合成信号来计算出所述的各个线圈间电阻元件的电阻值；以及异常处理单元，所述异常处理单元在所述计算出的电阻值偏离正常范围时进行异常处理。

12.如权利要求11所述的扭矩检测装置，其特征在于，

所述异常处理单元在所述计算出的电阻值落入偏离正常范围的警告级别范围内时，使警告装置动作，并在所述电阻值落入比所述警告级别进一步偏离正常范围的不可检测级别内时输出扭矩不可检测信号。

13.如权利要求1或2所述的扭矩检测装置，其特征在于，所述分解器单元包括励磁线圈间电阻元件，所述励磁线圈间电阻元件将所述第一励磁线圈的励磁用交流信号输入部和所述第二励磁线圈的励磁用交流信号输入部电连接。

说明书

扭矩检测装置

技术领域

[0001] 本发明涉及扭矩检测装置，该扭矩检测装置包括两个分解器，并基于由各分解器检测出的转角来检测作用于轴上的扭矩。

背景技术

[0002] 以往，已知有对驾驶员的转向操作施加转向辅助扭矩的电动动力转向装置。电动动力转向装置计算出目标辅助扭矩，并对电动马达的通电量进行反馈控制，以能够得到计算出的目标辅助扭矩，由扭矩检测装置检测出作用于转向轴上的转向扭矩，随着转向扭矩增大，目标辅助扭矩增加。因此，在电动动力转向装置中，特别要求扭矩检测装置的可靠性。

[0003] 转向扭矩检测装置通过检测出设置在转向轴上的扭杆的扭转角度，来计算出与该扭转角度成比例的转向扭矩。例如，在专利文献1中公开的扭矩检测装置采用了使用两个分解器检测扭杆的扭转角度的构成。在该扭矩检测装置中，在扭杆的一端侧设置第一分解器，在扭杆的另一端侧设置第二分解器，根据由第一分解器检测出的转角(θ1)和由第二分解器检测出的转角(θ2)的差，来检测出转向扭矩。

[0004] 各分解器包括被供应励磁用交流信号而与转子线圈通电的励磁线圈、以及被固定在扭杆的周围的sin相检测线圈和cos相检测线圈。sin相检测线圈和cos相检测线圈被组装为以电角表示彼此偏移90°(π/2)。sin相检测线圈输出成为与转子的转角的sin值相应的振幅的交流信号，cos相检测线圈输出成为与转子的转角的cos值相应的振幅的交流信号。

[0005] 两个分解器与构成扭矩运算部的ECU连接。ECU经由共同的励磁线向第一分解器的励磁线圈和第二分解器的励磁线圈供应励磁用交流信号。并且，ECU经由各自独立的检测线输入第一分解器和第二分解器的各检测线圈的输出信号。

[0006] ECU根据各分解器中的sin相检测线圈和cos相检测线圈的输出信号，分别计算设置有各分解器的位置上的扭杆的转角。并且，ECU根据两个转角的差检测出作用于扭杆上的转向扭矩。

[0007] 在专利文献1中公开的扭矩检测装置中，即使在一个分解器中的检测线之一发生断线的情况下，当由检测线未发生断线的那侧的分解器检测出的转角落入预定角度范围时，仅使用检测线发生断线的分解器的正常的检测线的输出信号也可推测转角。例如，当第一分解器的sin相检测线(与sin相检测线圈连接的检测线)发生断线时，在由第二分解器检测出的转角落入预定角度范围内的情况下，仅使用从第一分解器的cos相检测线(与cos相检测线圈连接的检测线)输入的输出信号来推测转角。这是基于由第一分解器检测出的第一转角(θ1)和由第二分解器检测出的第二转角(θ2)之间的机械的角度差始终被限制在一定值以下的前提。因此，在检测线之一发生断线的情况下，在由检测线未发生断线的那侧的分解器检出的转角落入预定角度范围内的情况下，也能够根据第一转角θ1和第二转角θ2之差检测出转向扭矩。

[0008] 【在先技术文献】

[0009] 【专利文献】

[0010] 【专利文献1】特开2003-315182号

发明内容

[0011] 然而，在基于第一转角θ1与第二转角θ2之间的机械的角度差被限制在一定值以下的条件、根据一根检测线的输出信号求解转角的构成中，限定了主要求解转角的状况。在该现有装置的构成中，在分解器的旋转角度范围内的约一半程度中，无法检测出转角。因此，无法继续进行基于正确的转向扭矩的检测值的转向辅助，使得转向感变差。并且，为了确保检测线的断线时的冗余性，当使布线双重化时，电线线束的构成变得复杂。

[0012] 本发明是为了应对上述问题而做出的，本发明的目的是在不使ECU(扭矩运算部)、以及连接第一分解器和第二分解器的布线复杂化的情况下改善针对检测线的断线的冗余性。

[0013] 为了实现上述目的，本发明的扭矩检测装置的特征在于，包括：分解器单元(100)，所述分解器单元(100)包括第一分解器(110)和第二分解器(120)，所述第一分解器(110)具有：第一sin相检测线圈(112)，所述第一sin相检测线圈通过励磁用交流信号被供应给第一励磁线圈(111)而输出与轴(12)的第一轴向位置上的转角的sin值相应的振幅的电压信号；以及第一cos相检测线圈(113)，所述第一cos相检测线圈通过励磁用交流信号被供应给第一励磁线圈(111)而输出与所述转角的cos值相应的振幅的电压信号，所述第二分解器(120)具有：第二sin相检测线圈(122)，所述第二sin相检测线圈通过励磁用交流信号被供应给第二励磁线圈(121)而输出与所述轴的第二轴向位置上的转角的sin值相应的振幅的电压信号；以及第二cos相检测线圈(123)，所述第二cos相检测线圈通过励磁用交流信号被供应给第二励磁线圈(121)而输出与所述转角的cos值相应的振幅的电压信号；以及

[0014] 扭矩运算部(32)，所述扭矩运算部(32)向所述第一励磁线圈的励磁用交流信号输入部和所述第二励磁线圈的励磁用交流信号输入部经由各自独立的励磁线(210b，220b)供应励磁用交流信号，并且从所述第一sin相检测线圈的信号输出部(100ps1，212a)、所述第一cos相检测线圈的信号输出部(100pc1，213a)、所述第二sin相检测线圈的信号输出部(100ps2，222a)、以及所述第二cos相检测线圈的信号输出部(100pc2，223a)经由各自独立的检测线(212b、213b、222b、223b)输入所述电压信号，所述扭矩运算部(32)基于所述电压信号计算所述轴的第一轴向位置上的第一转角(θ1)和第二轴向位置上的第二转角(θ2)，并基于所述计算出的第一转角和第二转角通过计算求出作用于所述轴的轴旋转方向上的扭矩，

[0015] 所述分解器单元包括：

[0016] 第一线圈间电阻元件(150)，所述第一线圈间电阻元件(150)将所述第一分解器中的所述第一sin相检测线圈和所述第一cos相检测线圈中的任一者的信号输出部与所述第二分解器中的所述第二sin相检测线圈和所述第二cos相检测线圈中的任一者的信号输出部电连接；以及第二线圈间电阻元件(160)，所述第二线圈间电阻元件(160)将所述第一分解器中的所述第一sin相检测线圈和所述第一cos相检测线圈中的另一者的信号输出部和所述第二分解器中的所述第二sin相检测线圈和所述第二cos相检测线圈中的另一者的信号输出部电连接，

[0017] 所述扭矩运算部包括：

[0018] 线圈驱动电路(52)，所述线圈驱动电路(52)向所述第一励磁线圈和所述第二励磁线圈中的任一者供应励磁用sin波信号，并向所述第一励磁线圈和所述第二励磁线圈中的另一者供应励磁用cos波信号，所述励磁用cos波信号的频率与所述励磁用sin波信号的频率相同，且所述励磁用cos波信号的相位比所述励磁用sin波信号的相位延迟了90°；以及

[0019] 分离单元(S12，S32，S36，S39，S42)，所述分离单元(S12，S32，S36，S39，S42)从经由所述各检测线输入的、由所述第一分解器和所述第二分解器输出的电压信号合成的合成信号(Es1、Ec1、Es2、Ec2)中分离所述励磁用sin波信号分量(SS1，Sc1)和所述励磁用cos波信号分量(SS2，Sc2)。

[0020] 本发明的扭矩检测装置包括分解器单元、以及通过电气布线与分解器单元连接的扭矩运算部。分解器单元包括用于检测轴的第一轴向位置上的转角(第一转角)的第一分解器、以及用于检测轴的第二轴向位置上的转角(第二转角)的第二分解器。

[0021] 第一分解器包括第一励磁线圈、第一sin相检测线圈、以及第一cos相检测线圈。从扭矩运算部输出的励磁用交流信号经由励磁线被供应给第一励磁线圈。由此，第一sin相检测线圈输出与第一转角的sin值相应的振幅的电压信号，第一cos相检测线圈输出与第一转角的cos值相应的振幅的电压信号。

[0022] 第二分解器包括第二励磁线圈、第二sin相检测线圈、以及第二cos相检测线圈。从扭矩运算部输出的励磁用交流信号经由励磁线被供应给第二励磁线圈。由此，第二sin相检测线圈输出与第二转角的sin值相应的振幅的电压信号，第二cos相检测线圈输出与第二转角的cos值相应的振幅的电压信号。

[0023] 扭矩运算部从各线圈的信号输出部分别经由检测线输入电压信号，基于输入的电压信号计算轴的第一转角和第二转角，并基于该第一转角和第二转角通过计算求出作用于轴的轴旋转方向上的扭矩。例如，可基于sin相检测线圈输出的信号的电压振幅相当值除以cos相检测线圈输出的信号的电压振幅相当值得到的值的反正切值，来计算转角。

[0024] 在以这种方式构成的扭矩检测装置中，即使检测线有一根发生断线时，由于与发生断线的检测线相应的检测线圈的电压信号不能输入到扭矩运算部中，因此在该状态下无法检测出扭矩。于是，在本发明中，在分解器单元中设置了第一线圈间电阻元件和第二线圈间电阻元件。第一线圈间电阻元件将第一分解器中的第一sin相检测线圈和第一cos相检测线圈中的任一者的信号输出部与第二分解器中的第二sin相检测线圈和第二cos相检测线圈中的任一者的信号输出部电连接。第二线圈间电阻元件将第一分解器中的第一sin相检测线圈和第一cos相检测线圈中的另一者的信号输出部与第二分解器中的第二sin相检测线圈和第二cos相检测线圈中的另一者的信号输出部电连接。

[0025] 因此，第一分解器的一个检测线圈的电压信号和第二分解器的一个检测线圈的电压信号合成后的合成信号经由两根检测线被输入到扭矩运算部中，第一分解器的另一检测线圈的电压信号和第二分解器的另一检测线圈的电压信号合成后的合成信号经由另两根检测线被输入到扭矩运算部中。

[0026] 扭矩运算部包括用于独立地驱动第一励磁线圈和第二励磁线圈的线圈驱动电路、以及用于从合成信号中获得各检测线圈输出的电压信号的电压振幅相当值的分离单元。线圈驱动电路向第一励磁线圈和第二励磁线圈中的任一者供应励磁用sin波信号，并且向第一励磁线圈和第二励磁线圈中的另一者供应频率与励磁用sin波信号相同且相位延迟了90°的励磁用cos波信号。因此，经由各检测线向扭矩运算部输入的合成信号是励磁用sin波信号分量与励磁用cos波信号分量合成后的信号，励磁用sin波信号分量是由励磁用sin波信号在检测线圈中产生的信号分量，励磁用cos波信号分量是由励磁用cos波信号在检测线圈中产生的信号分量。

[0027] 第一分解器和第二分解器输出的合成信号经由各检测线输入到分离单元中，分离单元从合成信号中分离励磁用sin波信号分量和励磁用cos波信号分量。例如，通过用增加了相位延迟量的sin波信号对合成信号进行调制，能够提取励磁用sin波信号分量，反之，通过用增加了相位延迟量的cos波信号对合成信号进行调制，能够提取励磁用cos波信号分量。由此，能够从各检测线中分别提取两个检测线圈(第一分解器的一个检测线圈和第二分解器的一个检测线圈、或者第一分解器的另一个检测线圈和第二分解器的另一个检测线圈)输出的信号分量。以下，将相互通过线圈间电阻元件电连接的检测线称为处于成对关系的检测线。

[0028] 因此，即使在任意的检测线发生断线的情况下，扭矩运算部使用从成对的另一个检测线中输出的合成信号也能够提取与发生断线的检测线相应的检测线圈的输出信号分量。

[0029] 因此，根据本发明，即使检测线有一根发生断线时，也能够计算第一分解器的转角和第二分解器的转角，由此能够检测出扭矩。由此，能够提高对于检测线断线的可靠性。并且，由于不需要使检测线双重化，因此连接分解器单元和扭矩运算部的布线也不会变复杂，从而能够以低成本实施。

[0030] 此外，即使两根检测线发生断线时，如果发生断线的检测线不是成对的关系(通过线圈间电阻元件连接的关系)，则也能够使用从正常的两根检测线中输出的合成信号来分离并提取四个检测线圈输出的信号分量。因此，在上述的情况下，也可计算第一分解器的转角和第二分解器的转角。

[0031] 本发明的其他的特征在于，扭矩检测装置被设置在车辆用电动动力转向装置上，并检测被输入到转向轴(12)中的转向扭矩。

[0032] 在车辆用电动动力转向装置中，在转向轴上设有分解器单元，分解器单元和扭矩运算部经由电线线束相互连接。根据本发明，即使构成电线线束的一部分的检测线发生断线时，也能够检测出转向扭矩。因此，能够继续进行基于电动动力转向装置的转向辅助。因此，能够提高对于电动动力转向装置的断线的冗余性。

[0033] 本发明的其他特征在于，所述第一分解器和所述第二分解器被组装在所述轴上，使得扭矩未作用于所述轴上的状态下所述第一分解器和所述第二分解器的相对位置以电角表示相位偏移90°。

[0034] 根据本发明，与第一分解器和第二分解器以相同相位被组装的情况相比，经由检测线输入到扭矩运算部中的合成信号的最大电压变小，因此能够提高扭矩运算部中的A/D转换时的分解度。由此，能够进行高精度的扭矩检测。

[0035] 本发明的其他特征在于，在所述分解器单元中，在所述第一sin相检测线圈的信号输出部、所述第一cos相检测线圈的信号输出部、所述第二sin相检测线圈的信号输出部、以及所述第二cos相检测线圈的信号输出部上，在比所述第一sin相检测线圈的信号输出部、所述第一cos相检测线圈的信号输出部、所述第二sin相检测线圈的信号输出部、以及所述第二cos相检测线圈的信号输出部与所述第一线圈间电阻元件或所述第二线圈间电阻元件的连接点(151，152，161，162)靠检测线(212b、213b、222b、223b)的那侧，分别安装有接地故障应对用电阻元件(171，172，173，174)。

[0036] 根据本发明，即使检测线发生接地故障时，与发生接地故障的检测线相应的检测线圈(不经由线圈间电阻与发生接地故障的检测线直接连结的检测线圈)的输出信号部与线圈间电阻元件之间的连接点上的电位也不会变为零。因此，从处于成对关系的另一个检测线中输出两个检测线圈的电压信号合成后的合成信号。因此，扭矩运算部使用从所述检测线中输出的合成信号，能够提取与发生接地故障的检测线相应的检测线圈的信号分量。由此，根据本发明，不仅对于检测线断线，而且对于接地故障，也能够计算第一分解器的转角和第二分解器的转角，由此能够检测出扭矩。因此，能够进一步提高针对扭矩检测装置的线束断线的冗余性。

[0037] 本发明的其他特征在于，所述分离单元将从经由所述第一线圈间电阻元件或者所述第二线圈间电阻元件相互电连接的两个信号输出部中输出的所述合成信号的电压值相加，并根据所述相加后的电压值((Es1+Es2)，(Ec1+Ec2))计算出所述励磁用sin波信号分量中的检测线圈的输出电压振幅相当值(SS1，Sc1)以及所述励磁用cos波信号分量中的检测线圈的输出电压振幅相当值(SS2，Sc2)。

[0038] 在通过线圈间电阻元件连接了第一分解器和第二分解器的情况下，如果基于从各检测线中输入的合成信号计算各检测线圈的输出信号的电压振幅相当值，则与不设置线圈间电阻元件的情况相比，电压振幅相当值下降。因此，扭矩运算部的分解度下降。于是，在本发明中，分离单元使从处于成对关系的检测线中输出的合成信号的电压值相加，并根据所述相加后的电压值计算出励磁用sin波信号分量中的检测线圈的输出电压振幅相当值和励磁用cos波信号分量中的检测线圈的输出电压振幅相当值。因此，与不相加合成信号的电压值的情况相比，计算出的输出电压振幅相当值、即检测线圈输出的信号的电压振幅相当值变高，因此扭矩运算部的分解度提高，从而能够得到良好的扭矩检测精度。

[0039] 本发明的其他特征在于，所述扭矩运算部包括温度补偿单元，所述温度补偿单元补偿由于所述各检测线圈中的内部电阻的温度特性与所述各线圈间电阻元件的温度特性之间的差异对转角计算值产生的影响。

[0040] 如果检测线圈的内部电阻的温度特性与线圈间电阻元件的温度特性不同，则在检测线发生断线的情况下，由于分解器单元内的温度变化，转角的计算值有时会不正确。因此，在本发明中，温度补偿单元补偿由于各检测线圈中的内部电阻的温度特性与各线圈间电阻元件的温度特性之间的差异对转角计算值产生的影响。由此，根据本发明，无论分解器单元内的温度变化如何，都能够计算正确的转角。

[0041] 本发明的其他特征在于，在所述温度补偿单元中，通过使所述各线圈间电阻元件的材质与所述各检测线圈的材质相同，来补偿由于所述温度特性对转角计算值产生的影响。

[0042] 根据本发明，由于检测线圈的内部电阻的温度特性与线圈间电阻元件的温度特性相同，因此，无论分解器单元内的温度变化如何，都能够计算正确的转角。

[0043] 本发明的其他特征在于，所述分离单元从所述第一分解器或者所述第二分解器向所述扭矩运算部输出的两个合成信号中分离并提取所述第一sin相检测线圈、所述第一cos相检测线圈、所述第二sin相检测线圈、以及所述第二cos相检测线圈输出的各电压信号分量(S11，S12，S82，S83，S86，S87，S89，S90，S91，S92)，由此补偿由于所述温度特性的差异对转角计算值产生的影响。

[0044] 根据本发明，当检测线发生断线时，从检测线未发生断线的分解器输出的两个合成信号中分离并提取第一sin相检测线圈、第一cos相检测线圈、第二sin相检测线圈、以及第二cos相检测线圈的各输出信号分量。如此一来，检测线圈的内部电阻(Ra)和线圈间电阻元件的电阻(R0)不会影响转角的计算。因此，无论分解器单元内的温度变化如何，都能够计算正确的转角。

[0045] 本发明的其他特征在于，所述扭矩运算部包括相位偏移补偿单元，所述相位偏移补偿单元补偿在所述各检测线圈中产生的电压信号与被输入到所述扭矩运算部中的合成信号的相位偏移。

[0046] 在分解器单元中，由于检测线圈的电感的影响，有时会产生检测线圈中产生的电压信号与被输入到扭矩运算部中的合成信号的相位偏移，此时，转角的计算值变得不正确。因此，在本发明中，相位偏移补偿单元补偿在各检测线圈中产生的电压信号与被输入到扭矩运算部中的合成信号的相位偏移。由此，根据本发明，能够计算正确的转角。

[0047] 本发明的其他特征在于，所述相位偏移补偿单元通过将电感器(180，190)分别与所述第一线圈间电阻元件和所述第二线圈间电阻元件串联连接，来补偿所述相位偏移。

[0048] 在本发明中，电感器与各线圈间电阻元件串联连接。因此，通过将电感器的电感预先设定为相位偏移补偿用的值，能够抑制相位偏移。由此，能够计算正确的转角。

[0049] 本发明的其他特征在于，所述扭矩运算部包括：电阻值计算单元(S111)，所述电阻值计算单元(S111)基于经由所述检测线输入的合成信号来计算出所述各线圈间电阻元件的电阻值；以及异常处理单元(S112，S113，S114，S115)，所述异常处理单元(S112，S113，S114，S115)在所述计算出的电阻值偏离正常范围时进行异常处理。

[0050] 此时，所述异常处理单元可以在所述计算出的电阻值落入偏离正常范围的警告级别范围内时，使警告装置动作(S114)，并在所述电阻值落入比所述警告级别进一步偏离正常范围的不可检测级别内时输出扭矩不可检测信号(S115)。

[0051] 当由于线圈间电阻元件断线或劣化等电阻值发生改变时，不能基于合成信号计算正确的转角。因此，在本发明中，电阻值计算单元基于经由检测线输入的合成信号来计算各线圈间电阻元件的电阻值。并且，当计算出的电阻值偏离正常范围时，异常处理单元进行异常处理。例如，异常处理单元在计算出的电阻值落入偏离正常范围的警告级别范围内时，使警告装置动作，在电阻值落入比警告级别进一步偏离正常范围的不可检测级别时，输出扭矩不可检测信号。

[0052] 由此，对于因老化引起的线圈间电阻元件的电阻值的变化，能够在尽早的阶段督促使用者更换部件。并且，对于突然发生的线圈间电阻元件的断线或短路等异常，输出表示不能检测扭矩的信号，因此能够快速地停止基于检测扭矩动作的机器。

[0053] 本发明的其他特征在于，所述分解器单元包括励磁线圈间电阻元件(230)，所述励磁线圈间电阻元件(230)将所述第一励磁线圈的励磁用交流信号输入部和所述第二励磁线圈的励磁用交流信号输入部电连接。

[0054] 在本发明中，从线圈驱动电路经由两根励磁线向分解器单元的两个励磁线圈分别供应励磁用交流信号。当一个励磁线发生断线时，励磁用交流信号经由励磁线圈间电阻元件被供应给与发生断线的励磁线相应的励磁线圈。因此，即使在一个励磁线发生断线的情况下，励磁用交流信号也被供应给两个励磁线圈。

[0055] 由此，根据本发明，即使一个励磁线发生断线，也能够在各分解器中计算转角，从而能够检测扭矩。此外，由于在一个励磁线发生断线的情况下共同的励磁用交流信号被供应给两个励磁线圈，因此，当从该状况进一步发生检测线的断线异常时，无法检测扭矩。因此，例如，可以在扭矩运算部上设置检测励磁线的断线的励磁线断线检测单元、以及当检测出励磁线的断线时使警告装置动作的警告单元，从而在检测线的断线异常发生之前督促使用者更换部件。

[0056] 此外，在上述说明中，为了帮助理解本发明，对于与实施方式相应的发明的构成，用括号添加了在实施方式中使用的符号，但本发明不限于使用所述符号规定发明的各构成要件的实施方式。

附图说明

[0057] 图1是包括实施方式涉及的扭矩检测装置的电动动力转向装置的概略构成图；

[0058] 图2是表示分解器单元、以及分解器单元和辅助ECU之间的连接的概略构成图；

[0059] 图3是分解器单元的电路图；

[0060] 图4是说明采样定时的座标图；

[0061] 图5是说明单元外第一sin相检测线断线时的检测信号的流动的图；

[0062] 图6是表示转向扭矩检测例程的流程图；

[0063] 图7是表示断线时转角计算例程的流程图；

[0064] 图8是表示两根线断线时转角计算例程的流程图；

[0065] 图9是表示第一分解器和第二分解器的组装的说明图(第一变形例)；

[0066] 图10是表示第一分解器和第二分解器的组装相位相同时的、检测信号可获得的范围的座标图(第一变形例)；

[0067] 图11是表示第一分解器和第二分解器的组装相位偏移90°时的、检测信号可获得的范围的座标图(第一变形例)；

[0068] 图12是表示分解器单元、以及分解器单元和辅助ECU之间的连接的概略构成图(第二变形例)；

[0069] 图13是分解器单元的电路图(第二变形例)；

[0070] 图14是表示单元外第二sin相检测线发生接地故障的状态的图；

[0071] 图15是表示分解器单元、以及分解器单元和辅助ECU之间的连接的概略构成图(第三变形例)；

[0072] 图16是分解器单元的电路图(第三变形例)；

[0073] 图17是表示转向扭矩检测例程的流程图(第三变形例)；

[0074] 图18是表示接地故障时转角计算例程的流程图(第三变形例)；

[0075] 图19是表示断线时转角计算例程的流程图(第五变形例2)；

[0076] 图20是说明相位偏移量的座标图(第六变形例1)；

[0077] 图21是分解器单元的电路图(第六变形例2)；

[0078] 图22是表示转向扭矩检测例程的流程图(第七变形例)；

[0079] 图23是表示分解器单元、以及分解器单元与辅助ECU之间的连接的概略构成图(第八变形例)；

[0080] 图24是分解器单元的电路图(第八变形例)；

[0081] 图25是说明第一励磁线断线时的励磁信号的流动的图；

[0082] 图26是说明第二励磁线断线时的励磁信号的流动的图。

具体实施方式

[0083] 以下，使用附图对本发明的一个实施方式进行说明。图1是作为实施方式的包括扭矩检测装置的车辆用电动动力转向装置的概略构成图。

[0084] 车辆用电动动力转向装置包括：通过转向盘11的转向使左右前轮FW1、FW转向的转向机构10，左右前轮FW1、FW是转向轮；设置于转向机构10中并产生转向辅助扭矩的动力辅助部20；驱动并控制动力辅助部20的电动马达21的辅助控制装置50(以下，称为辅助ECU50)；车速传感器60；以及分解器单元100。

[0085] 转向机构10包括转向轴12，转向轴12以其上端与转向盘11一体旋转的方式与转向盘11连接，小齿轮13以与转向轴12的下端一体旋转的方式与转向轴12的下端连接。小齿轮13与形成于齿条杆14上的齿条齿啮合从而构成齿条小齿轮机构。左右前轮FW1、FW2经由未图示的转向横拉杆和转向节臂可转向地连接至齿条杆14的两端。根据伴随着转向轴12的绕轴线的旋转的、齿条杆14的轴线方向上的变位，前轮FW1、FW2被左右转向。

[0086] 动力辅助部20被组装在齿条杆14上。动力辅助部20包括转向辅助用的电动马达21(例如，三相DC无刷马达)和滚珠螺杆机构22。电动马达21的旋转轴可经由滚珠螺杆机构22以能够传递动力的方式与齿条杆14连接，从而通过电动马达21的旋转辅助左右前轮FW1、FW2的转向。滚珠螺杆机构22作为减速器和旋转—直线转换器发挥功能，因此滚珠螺杆机构22使电动马达21的旋转减速，并将电动马达21的旋转转换为直线运动而传递至齿条杆14。

[0087] 电动马达21上设置有用于检测电动马达的旋转轴的转角的转角传感器61。转角传感器61与辅助ECU50连接。

[0088] 转向轴12在其轴向的中间位置上设置有扭杆12a。在转向轴12中，连结扭杆12a的上端和转向盘11的部分称为输入轴12in，连结扭杆12a的下端和小齿轮13的部分称为输出轴12out。

[0089] 转向轴12上设置有分解器单元100。分解器单元100包括扭杆12a、组装在输入轴12in上的第一分解器110、以及组装在输出轴12out上的第二分解器120。第一分解器110输出与输入轴12in的转角(扭杆12a的一端位置上的转角，相当于本发明的第一轴向位置上的第一转角)相应的信号，第二分解器120输出与输出轴12out的转角(扭杆12a的另一端位置上的转角，相当于本发明的第二轴向位置上的第二转角)相应的信号。当转向盘11被进行旋转操作时，扭矩作用于转向轴12上，从而扭杆12a发生扭转。扭杆12a的扭转角度与作用于转向轴12的转向扭矩成比例。因此，通过求出由第一分解器110检测出的转角θ1和由第二分解器120检测出的转角θ2之差，能够检测出作用于转向轴12的转向扭矩。第一分解器110、第二分解器120与辅助ECU50连接。

[0090] 辅助ECU50包括具有微型计算机和信号处理电路等的运算部30、以及由开关电路构成的马达驱动电路40(例如，三相逆变器电路)。运算部30包括辅助运算部31和扭矩运算部32。扭矩运算部32与分解器单元100连接，从而通过运算检测作用于转向轴12的转向扭矩。包括分解器单元100和扭矩运算部32的构造相当于本发明的扭矩检测装置。后面对分解器单元100和扭矩运算部32进行描述。

[0091] 来自辅助运算部31的PWM控制信号输入马达驱动电路40中，马达驱动电路40通过控制内部的开关元件的占空比来调整对电动马达21的通电量。马达驱动电路40中设置有检测流经电动马达21的电流的电流传感器41。

[0092] 辅助运算部31与电流传感器41、车速传感器60、转角传感器61连接。车速传感器60输出表示车速vx的车速检测信号。另外，由扭矩运算部32计算出的转向扭矩的计算结果被输入到辅助运算部31中。另外，扭矩运算部32与用于向驾驶员通知发生异常的警告灯65连接，并在断线等异常被检测出时点亮警告灯65。

[0093] 接下来，对辅助运算部31所实施的转向辅助控制进行简单地说明。辅助运算部31获得由车速传感器60检测出的车速vx和由扭矩运算部32计算出的转向扭矩Tr，并基于所获得的车速vx和转向扭矩Tr计算目标辅助扭矩。目标辅助扭矩被设定为：参照未图示的辅助映射图等，随着转向扭矩Tr增大而增加，并且随着车速vx增加而减小。辅助运算部31计算为产生该目标辅助扭矩所需的目标电流，并基于由电流传感器41检测出的实际电流和目标电流之间的偏差使用PI控制(比例积分控制)式等计算目标指令电压，并且将与目标指令电压相应的PWM控制信号输出给马达驱动电路40。辅助运算部31获得由转角传感器61检测出的电动马达21的转角(电角)并生成与转角相应的三相(U相、V相，W相)的PWM控制信号，由此对电动马达21施加三相驱动电压。如此，通过电流反馈控制，向与驾驶员的转向方向相同的方向进行旋转的方向的目标电流流经电动马达21。由此，通过由电动马达21产生的扭矩适当地辅助驾驶员的转向操作。

[0094] 为了适当地实施这种转向辅助控制，需要进行可靠性高的转向扭矩Tr的检测。因此，在本实施方式中，使用以下的构造检测转向扭矩Tr。

[0095] 首先，从分解器单元100开始进行说明。图2表示分解器单元100的概略电路构造。第一分解器110包括输入轴12in作为转子。沿转子的周向卷绕的第一励磁线圈111被固定地设置于输入轴12in的外周侧的定子上。第一转子线圈114被固定地设置于构成转子的输入轴12in上。第一转子线圈114随着转子的旋转进行旋转。第一转子线圈114经由设置在转子内的变压器(省略图示)与第一励磁线圈111非接触地电连接，并通过施加于第一励磁线圈111上的交流电压被通电。

[0096] 第一分解器110在输入轴12in的外周侧的定子上包括第一sin相检测线圈112和第一cos相检测线圈113。第一sin相检测线圈112和第一cos相检测线圈113被配置在电角彼此偏移90°的位置上。

[0097] 第一sin相检测线圈112和第一cos相检测线圈113被配置在第一转子线圈114的旋转平面上，并通过由第一转子线圈114产生的磁通量输出交流电压信号。第一sin相检测线圈112和第一cos相检测线圈113所产生的交流电压信号的振幅值根据第一sin相检测线圈112和第一cos相检测线圈113相对于第一转子线圈114的旋转位置发生改变。即，第一sin相检测线圈112输出成为与输入轴12in的转角的sin值相应的振幅的交流电压信号，第一cos相检测线圈113输出成为与输入轴12in的转角的cos值相应的振幅的交流电压信号。

[0098] 第一励磁线圈111的一端经由第一励磁线210与辅助ECU50的第一励磁信号输出端口50pe1连接。此外，关于第一励磁线210，为了对设于分解器单元100内的部分和被布线在分解器单元100与辅助ECU50之间的线束部分区分地进行说明，将设于分解器单元100内的部分称为单元内第一励磁线210a，将设于分解器单元100与辅助ECU50之间的线束部分称为单元外第一励磁线210b。单元内第一励磁线210a和单元外第一励磁线210b在第一励磁信号输入端口100pe1处相连接。

[0099] 第一sin相检测线圈112的一端经由第一sin相检测线212与辅助ECU50的第一sin相信号输入端口50ps1连接。另外，第一cos相检测线圈113的一端经由第一cos相检测线213与辅助ECU50的第一cos相信号输入端口50pc1连接。此外，关于第一sin相检测线212、第一cos相检测线213，为了对设于分解器单元100内的部分和被布线在分解器单元100与辅助ECU50之间的线束部分区分地进行说明，将设于分解器单元100内的部分称为单元内第一sin相检测线212a、单元内第一cos相检测线213a，将设于分解器单元100与辅助ECU50之间的线束部分称为单元外第一sin相检测线212b、单元外第一cos相检测线213b。单元内第一sin相检测线212a和单元外第一sin相检测线212b在第一sin相信号输出端口100ps1处相连接。另外，单元内第一cos相检测线213a和单元外第一cos相检测线213b在第一cos相信号输出端口100pc1处相连接。

[0100] 第二分解器120包括输出轴12out作为转子。沿转子的周向卷绕的第二励磁线圈121被固定地设置于输出轴12out的外周侧的定子上。第二转子线圈124被固定地设置于构成转子的输出轴12out上。第二转子线圈124随着转子的旋转进行旋转。第二转子线圈
124经由设于转子内的变压器(省略图示)与第二励磁线圈121非接触地电连接，并通过施加于第二励磁线圈121上的交流电压被通电。

[0101] 第二分解器120在输出轴12out的外周侧的定子上包括第二sin相检测线圈122和第二cos相检测线圈123。第二sin相检测线圈122和第二cos相检测线圈123被配置在电角彼此偏移90°的位置上。

[0102] 第二sin相检测线圈122和第二cos相检测线圈123被配置在第二转子线圈124的旋转平面上，并通过由第二转子线圈124产生的磁通量输出交流电压信号。第二sin相检测线圈122和第二cos相检测线圈123所产生的交流电压信号的振幅值根据第二sin相检测线圈122和第二cos相检测线圈123相对于第二转子线圈124的旋转位置发生改变。即，第二sin相检测线圈122输出成为与输出轴12out的转角的sin值相应的振幅的交流电压信号，第二cos相检测线圈123输出成为与输出轴12out的转角的cos值相应的振幅的交流电压信号。

[0103] 第二励磁线圈121的一端经由第一励磁线220与辅助ECU50的第二励磁信号输出端口50pe2连接。此外，关于第二励磁线220，为了对设于分解器单元100内的部分和被布线在分解器单元100与辅助ECU50之间的线束部分区分地进行说明，将设于分解器单元100内的部分称为单元内第二励磁线220a，将设于分解器单元100与辅助ECU50之间的线束部分称为单元外第二励磁线220b。单元内第二励磁线220a和单元外第二励磁线220b在第二励磁信号输入端口100pe2处相连接。

[0104] 第二sin相检测线圈122的一端经由第二sin相检测线222与辅助ECU50的第二sin相信号输入端口50ps2连接。另外，第二cos相检测线圈123的一端经由第二cos相检测线223与辅助ECU50的第二cos相信号输入端口50pc2连接。此外，关于第二sin相检测线222、第二cos相检测线223，为了对设于分解器单元100内的部分和被布线在分解器单元100与辅助ECU50之间的线束部分区分地进行说明，将设于分解器单元100内的部分称为单元内第二sin相检测线222a、单元内第二cos相检测线223a，将设于分解器单元100与辅助ECU50之间的线束部分称为单元外第二sin相检测线222b、单元外第二cos相检测线223b。单元内第二sin相检测线222a和单元外第二sin相检测线222b在第二sin相信号输出端口100ps2处相连接。另外，单元内第二cos相检测线223a和单元外第二cos相检测线223b在第二cos相信号输出端口100pc2处相连接。

[0105] 另外，单元内第一sin相检测线212a和单元内第二sin相检测线222a经由电阻元件150电连接。即，第一sin相检测线圈112的一端(信号输出侧)和第二sin相检测线圈122的一端(信号输出侧)在分解器单元100的壳体内通过电阻元件150电连接。以下，将电阻元件150称为线圈间电阻150。并且，将单元内第一sin相检测线212a和线圈间电阻150的连接点称为连接点151，将单元内第二sin相检测线222a和线圈间电阻150的连接点称为连接点152。

[0106] 另外，单元内第一cos相检测线213a和单元内第二cos相检测线223a经由电阻元件160电连接。即，第一cos相检测线圈113的一端(信号输出侧)和第二cos相检测线圈123的一端(信号输出侧)在分解器单元100的壳体内通过电阻元件160电连接。以下，将电阻元件160称为线圈间电阻160。并且，将单元内第一cos相检测线213a和线圈间电阻160的连接点称为连接点161，将单元内第二cos相检测线223a和线圈间电阻160的连接点称为连接点162。

[0107] 此外，线圈间电阻150、160中的一者相当于本发明的第一线圈间电阻，另一者相当于本发明的第二线圈间电阻。

[0108] 并且，第一励磁线圈111的另一端、第二励磁线圈121的另一端、第一sin相检测线圈112的另一端、第一cos相检测线圈113的另一端、第二sin相检测线圈122的另一端、第二cos相检测线圈123的另一端经由共同的接地线240与辅助ECU50的接地端口50pg连接。此外，关于接地线240，为了对设于分解器单元100内的部分、被布线在分解器单元100与辅助ECU50之间的线束部分区分地进行说明，将设于分解器单元100内的部分称为单元内接地线240a，将设于分解器单元100与辅助ECU50之间的线束部分称为单元外接地线
240b。单元内接地线240a和单元外接地线240b在接地端口100pg处相连接。

[0109] 被布线在分解器单元100与辅助ECU50之间的单元外第一励磁线210b、单元外第一sin相检测线212b、单元外第一cos相检测线213b、单元外第二励磁线220b、单元外第二sin相检测线222b、单元外第二cos相检测线223b、单元外接地线240b被束结而构成电线线束。

[0110] 扭矩运算部32包括线圈驱动电路52。该线圈驱动电路52包括第一励磁线圈驱动电路521和第二励磁线圈驱动电路522。第一励磁线圈驱动电路521从第一励磁信号输出端口50pe1输出一定的周期、振幅的励磁用交流电压。以下，将从第一励磁信号输出端口50pe1输出的励磁用交流电压称为第一励磁信号，将第一励磁信号的电压值称为第一励磁电压V1。当将振幅设为A1时，第一励磁电压V1由下式(1)表示。

[0111] V1＝A1sin(ωt)(1)

[0112] 并且，第二励磁线圈驱动电路522从第二励磁信号输出端口50pe2输出与从第一励磁线圈驱动电路521输出的励磁用交流电压为相同频率、且相位延迟90°的励磁用交流电压。以下，将从第二励磁信号输出端口50pe2输出的励磁用交流电压称为第二励磁信号，将第二励磁信号的电压值称为第二励磁电压V2。如果将振幅设为A2，第二励磁电压V2由下式(2)表示。

[0113] V2＝A2cos(ωt)(2)

[0114] 此外，第一励磁电压V1和第二励磁电压V2的振幅A1，A2与第一分解器110、第二分解器120的特性相匹配地设定。

[0115] 在生成两个励磁信号时，例如，辅助ECU50以数字形式存储正弦波信号，将该正弦波信号输出至第一励磁线圈驱动电路521，并将相对于正弦波信号、相位延迟90°的正弦波信号(即，余弦波信号)输出至第二励磁线圈驱动电路522。各驱动电路521、522包括将所输入的数字信号转换成模拟电压信号的D/A转换器(省略图示)、以及放大D/A转换器的输出信号的放大器(省略图示)，并从放大器输出由上式表示的励磁信号。此外，励磁信号可使用其它各种方法生成。例如，向第一励磁线圈驱动电路521供应脉冲串信号，并向第二励磁线圈驱动电路522供应相对于该脉冲串信号、相位延迟90°的脉冲串信号。并且，也可通过各驱动电路521、522对脉冲串信号实施波形成形处理，并输出相位相互偏移90°的两种正弦波电压。

[0116] 此外，基于辅助ECU50内的微型计算机发出的指令，独立地控制第一励磁线圈驱动电路521和第二励磁线圈驱动电路522。因此，辅助ECU50能够独立地输出第一励磁信号和第二励磁信号。

[0117] 第一励磁信号经由第一励磁线210被供应给第一分解器110的第一励磁线圈111。并且，第二励磁信号经由第二励磁线220被供应给第二分解器120的第二励磁线圈121。

[0118] 如果基于第一励磁信号对第一分解器110的第一励磁线圈111进行励磁，则在第一sin相检测线圈112和第一cos相检测线圈113中产生交流电压。并且，如果基于第二励磁信号对第二分解器120的第二励磁线圈121进行励磁，则在第二sin相检测线圈122和第二cos相检测线圈123中产生交流电压。

[0119] 将从第一sin相检测线圈112输出的交流电压信号的电压值称为第一sin相线圈电压es1，将从第一cos相检测线圈113输出的交流电压信号的电压值称为第一cos相线圈电压ec1。并且，将从第二sin相检测线圈122输出的交流电压信号的电压值称为第二sin相线圈电压es2，将从第二cos相检测线圈123输出的交流电压信号的电压值称为第二cos相线圈电压ec2。

[0120] 第一sin相线圈电压es1、第一cos相线圈电压ec1、第二sin相线圈电压es2、第二cos相线圈电压ec2由下式(3)～(6)表示。

[0121]

[0122]

[0123]

[0124]

[0125] 其中，θ1表示与输入轴12in直接连结的第一分解器110的转子的角度，θ2表示与输出轴12out直接连结的第二分解器120的转子的角度，α表示第一分解器110和第二分解器120的变压比，k表示第一分解器110和第二分解器120的轴倍角， 表示相位延迟量，ω表示角频率，t表示时间。

[0126] 图3是使用该第一sin相线圈电压es1、第一cos相线圈电压ec1、第二sin相线圈电压es2、第二cos相线圈电压ec2表示的分解器单元100的电路图。各检测线圈112、113、122、123的内部电阻的值(输出阻抗)都是Ra，线圈间电阻150、160的电阻值都是R0。

[0127] 在此，将从分解器单元100的第一sin相信号输出端口100ps1输出的信号即被输入到辅助ECU50的第一sin相信号输入端口50ps1的信号称为第一sin相检测信号，将第一sin相检测信号的电压值称为第一sin相检测电压Es1。并且，将从分解器单元100的第一cos相信号输出端口100pc1输出的信号即被输入到辅助ECU50的第一cos相信号输入端口50pc1的信号称为第一cos相检测信号，将第一cos相检测信号的电压值称为第一cos相检测电压Ec1。将从分解器单元100的第二sin相信号输出端口100ps2输出的信号即被输入到辅助ECU50的第二sin相信号输入端口50ps2的信号称为第二sin相检测信号，将第二sin相检测信号的电压值称为第二sin相检测电压Es2。并且，将从分解器单元100的第二cos相信号输出端口100pc2输出的信号即被输入到辅助ECU50的第二cos相信号输入端口50pc2的信号称为第二cos相检测信号，将第二cos相检测信号的电压值称为第二cos相检测电压Ec2。

[0128] 此外，第一sin相检测信号、第一cos相检测信号、第二sin相检测信号、第二cos相检测信号相当于本发明中的合成信号。

[0129] 第一sin相检测电压Es1，第二sin相检测电压Es2，第一cos相检测电压Ec1，第二cos相检测电压Ec2由下式(7)～(10)表示。

[0130] [数1]

[0131]

[0132]

[0133]

[0134]

[0135] 并且，如果假设各检测线圈112、113、122、123的电阻值Ra与线圈间电阻150、160的电阻值R0相等(Ra＝R0)，则第一sin相检测电压Es1、第二sin相检测电压Es2、第一cos相检测电压Ec1、第二sin相检测电压Ec2由下式(11)～(14)表示。

[0136] [数2]

[0137]

[0138]

[0139]

[0140]

[0141] 辅助ECU50分别经由第一sin相检测线212、第一cos相检测线213、第二sin相检测线222、第二cos相检测线223输入第一sin相检测信号、第一cos相检测信号、第二sin相检测信号、第二cos相检测信号。辅助ECU50向放大器51s1，51c1，51s2，51c2输入第一sin相检测信号、第一cos相检测信号、第二sin相检测信号、第二cos相检测信号从而放大各检测信号相对于接地电位的电压，并通过未图示的A/D转换器将放大的电压信号转换成数字值，并将该数字值输入微型计算机而进行扭矩计算处理。

[0142] 辅助ECU50中的扭矩运算部32包括放大第一sin相检测信号、第一cos相检测信号、第二sin相检测信号、第二cos相检测信号并将它们转换为数字信号而输入至微型计算机的电路、线圈驱动电路52、以及通过微型计算机进行扭矩计算处理的功能部。

[0143] 接下来，对计算转向扭矩的方法进行说明。如果知道第一分解器110的转角θ1(输入轴12in的转角)和第二分解器的转角θ2(输出轴12out的转角)，就能够计算出转向扭矩。并且，如果知道sin(kθ1)的值和cos(kθ1)的值，就能够求出转角θ1，但输入到扭矩运算部32中的四个检测信号中分别合成有与第一励磁信号(A1sin(ωt))相关的电压分量、以及与第二励磁信号(A2cos(ωt))相关的电压分量，因此在这种状态下不能分别求出与转角θ1、θ2相关的电压值。在此，如下所述，分离与第一励磁信号(A1sin(ωt))相关的电压分量以及与第二励磁信号(A2cos(ωt))相关的电压分量。

[0144] 扭矩运算部32以T/N周期对第一sin相检测信号、第一cos相检测信号、第二sin相检测信号、第二cos相检测信号的检测电压Es1、Ec1、Es2、Ec2进行采样。其中，T是第一励磁信号、第二励磁信号的周期(T＝2π/ω)，N是每一个周期中的采样次数(整数)。扭矩运算部32对各采样数据乘以 的值或者 的值，并在一个周期中对相乘得到的值进行累积。在此种情况下，t(k)表示为下式(15)。

[0145] t(k)＝t0+kT/N(15)

[0146] (k＝0，1，……，N-1)

[0147] 作为一例，图4示出了N＝4时的采样定时。此外，将N设为3以上。

[0148] 如下式(16)所示，如果对 乘以 的值并在一个周期中对所述相乘得到的值进行累积，则该计算值为N/2，如下式(17)所示，如果对乘以 的值并在一个周期中对所述相乘得到的值进
行累积，则该计算值具有变为零的性质。通过sin函数和cos函数的正交性对此进行说明。

[0149] [数3]

[0150]

[0151]

[0152] 如果利用这种性质，则用sin信号对第一sin相检测信号、第一cos相检测信号、第二sin相检测信号、第二cos相检测信号进行调制，从而能够从第一励磁信号(A1sin(ωt))分量和第二励磁信号(A2cos(ωt))分量被合成的信号中除去第二励磁信号(A2cos(ωt))分量。并且，同样地，通过用cos信号对第一sin相检测信号、第一cos相检测信号、第二sin相检测信号、第二cos相检测信号进行调制，从而能够除去第一励磁信号(A2sin(ωt))分量。

[0153] 扭矩运算部32对第一sin相检测信号、第一cos相检测信号、第二sin相检测信号、第二cos相检测信号的检测电压Es1、Ec1、Es2、Ec2进行采样，对所述检测电压Es1、Ec1乘以的值，并在一个周期中对所述相乘得到的值进行累积。另外，对检测电压Es2，Ec2乘以 的值并在一个周期中对所述相乘得到的值进行累积。以
下，将对检测信号的电压采样值乘以 的值或者 的值
并在一个周期中对所述相乘得到的值进行累积称作积和计算。

[0154] 如果将用sin信号对第一sin相检测电压Es1进行积和计算得到的值设为SS1，将用sin信号对第一cos相检测电压Ec1进行积和计算得到的值设为Sc1，将用cos信号对第二sin相检测电压Es2进行积和计算得到的值设为SS2，将用cos信号对第二cos相检测电压Ec2进行积和计算得到的值设为Sc2，则SS1，Sc1、SS2、Sc2表示为下式(18)～(21)。

[0155] [数4]

[0156]

[0157]

[0158] [数5]

[0159]

[0160]

[0161] [数6]

[0162]

[0163]

[0164] [数7]

[0165]

[0166]

[0167] 由于该SS1、Sc1、SS2、Sc2是与第一sin相线圈电压es1、第一cos相线圈电压ec1、第二sin相线圈电压es2、第二cos相线圈电压ec2的振幅相应的值，因此，以下，将SS1称为第一sin相振幅，将Sc1称为第一cos相振幅，将SS2称为第二sin相振幅，将Sc2称为第二cos相振幅，在对它们进行统称时，简称为振幅SS1、Sc1、SS2、Sc2。

[0168] 因此，能够由第一sin相振幅SS1和第一cos相振幅Sc1如下式(22)所示地计算出第一分解器110的转角θ1。

[0169] [数8]

[0170]

[0171] 另外，能够由第二sin相振幅SS2和第二cos相振幅Sc2如下式(23)所示地计算出第二分解器120的转角θ2。

[0172] [数9]

[0173]

[0174] 扭矩运算部32通过如上地对第一sin相检测电压Es1、第一cos相检测电压Ec1、第二sin相检测电压Es2、第二sin相检测电压Ec2进行采样并积和计算，由此可从合成有两个励磁信号的合成信号中除去一个励磁信号分量，并计算出第一sin相振幅SS1、第一cos相振幅Sc1、第二sin相振幅SS2、第二cos相振幅Sc2。即，通过积和计算对合成有两个励磁信号的合成信号进行过滤处理，提取任意一个信号来计算出振幅SS1、Sc1、SS2、Sc2。并且，通过使用这些振幅SS1、Sc1、SS2、Sc2计算反正切函数来计算转角θ1和转角θ2。

[0175] 扭矩运算部32基于计算出的转角θ1和转角θ2使用下式(24)计算转向扭矩Tr。

[0176] Tr＝kb·(θ1-θ2)(24)

[0177] 其中，kb是根据扭杆12a的扭转特性确定的比例常数，被预先存储在微型计算机内。

[0178] 接下来，对电连接分解器单元100和辅助ECU50的检测线212b，213b、222b、223b中的一根发生断线时的转角θ1、θ2的计算方法进行说明。这种断线是由于电线线束的断线或者将电线线束连接到辅助ECU50和分解器单元100的连接器的接触不良而产生的。因此，在此，假设分解器单元100内的检测线212a、213a、222a、223a不发生断线。

[0179] 首先，对单元外第一sin相检测线212b断线的情况进行说明。例如，如图5所示，当单元外第一sin相检测线212b断线时，第一sin相检测信号未输入到辅助ECU50的第一sin相信号输入端口50ps1中。但是，输入到第二sin相信号输入端口50ps2中的第二sin相检测信号中，除包含从第二sin相检测线圈122输出的交流电压信号(第二励磁信号(A2cos(ωt))分量)以外，还包含从第一sin相检测线圈112输出的交流电压信号(第一励磁信号(A1sin(ωt))分量)。因此，能够使用第二sin相检测信号提取从第一sin相检测线圈112中输出的交流电压信号分量。此时，通过使用 对第二sin相检测电压Es2进行积和计算，如下式(25)所示，能够计算出第一sin相振幅SS1，第一sin相振幅SS1是与转角θ1的sin值成比例的值。

[0180] [数10]

[0181]

[0182]

[0183] 如此计算出的第一sin相振幅SS1与断线前的值相比在电阻的分压比的影响下变小，但通过预先存储修正值m，并对该第一sin相振幅SS1乘以该修正值m，能够如下式(26)那样计算出转角θ1。

[0184] [数11]

[0185]

[0186] 在上式中，分母的Sc1是如上所述的使用 对第一cos相检测电压Ec1进行积和计算得到的值。并且，修正值m能够由分压比计算出，可表示为下式(27)。

[0187] [数12]

[0188]

[0189] 同样地，当单元外第一cos相检测线213b断线时，通过使用 对第二cos相检测电压Ec2进行积和计算，如下式(28)所示，能够计算出第一cos相振幅Sc1，第一cos相振幅Sc1是与转角θ1的cos值成比例的值。

[0190] [数13]

[0191]

[0192]

[0193] 因此，能够如下式(29)那样计算出转角θ1。

[0194] [数14]

[0195]

[0196] 同样地，当单元外第二sin相检测线222b断线时，通过使用 对第一sin相检测电压Es1进行积和计算，如下式(30)所示，能够计算出第二sin相振幅SS2，第二sin相振幅SS2是与转角θ2的sin值成比例的值。

[0197] [数15]

[0198]

[0199]

[0200] 因此，能够如下式(31)那样计算出转角θ2。

[0201] [数16]

[0202]

[0203] 同样地，当单元外第二cos相检测线223b断线时，通过使用 对第一cos相检测电压Ec1进行积和计算，如下式(32)所示，能够计算出第二cos相振幅Sc2，第二cos相振幅Sc2是与转角θ2的cos值成比例的值。

[0204] [数17]

[0205]

[0206]

[0207] 因此，能够如下式(33)那样计算出转角θ2。

[0208] [数18]

[0209]

[0210] 扭矩运算部32在如上述那样检测线212b、213b、222b、223b中的一根发生断线时，基于从通过线圈间电阻150、160与该断线的检测线连接的检测线中输出的检测信号，计算出发生断线的检测线侧的振幅。即，即使通过线圈间电阻150、160连接的检测线之一发生断线，也能够从未发生断线侧的检测线中分离并提取第一励磁信号(A1sin(ωt))分量和第二励磁信号(A2cos(ωt))分量，并计算出它们各自的振幅。由此，即使在检测线212b、213b、222b、223b中的一根发生断线的情况下，也能够计算出转角θ1和转角θ2，最终能够计算出转向扭矩Tr。以下，将通过线圈间电阻150，160相互连接的检测线称为处于成对的关系的检测线。

[0211] 此外，如果使用上述的方法，即使在检测线发生两根断线的情况下，只要该断线的检测线不是成对的关系，就能够计算出转角θ1、θ2。即，在图2所示的例子中，在检测线212b、213b都发生断线的情况下或者检测线222b、223b都发生断线的情况下，能够由未发生断线侧的两根检测线计算出转角θ1、θ2。

[0212] 另外，在本实施方式中，第一sin相检测线212和第二sin相检测线222经由线圈间电阻150连接，第一cos相检测线213和第二cos相检测线223经由线圈间电阻160连接，但也可以取代这样的构造，形成第一sin相检测线212和第二cos相检测线223经由线圈间电阻150连接、第一cos相检测线213和第二sin相检测线222经由线圈间电阻160连接的构造。总之，只要第一分解器110的两根检测线中的任一根和第二分解器的两根检测线中的任一根经由线圈间电阻150连接、第一分解器110的检测线中另一根与第二分解器的检测线中的另一根经由线圈间电阻160连接即可。

[0213] 接下来，对扭矩运算部32所执行的转向扭矩检测处理进行说明。图6是表示转向扭矩检测例程的流程图。转向扭矩检测例程在微型计算机的ROM内被作为控制程序而存储。在点火键处于开启状态的期间中，以预定的短周期反复地执行转向扭矩检测例程。此外，扭矩运算部32在转向扭矩检测例程启动的同时使线圈驱动电路52工作，由此开始从第一励磁信号输出端口50pe1输出第一励磁信号，开始从第二励磁信号输出端口50pe2输出第二励磁信号。

[0214] 扭矩运算部32在步骤S11中读入检测电压Es1、Ec1、Es2、Ec2。扭矩运算部32在与转向扭矩检测例程不同的采样例程中以在励磁信号的每一个周期中三次以上的采样周期对检测电压Es1、Ec1、Es2、Ec2的瞬时值进行采样。该步骤S13的处理是读入在采样例程中进行采样的一周期(或者，也可以是多个周期)的检测电压Es1、Ec1、Es2、Ec2的处理。随后，扭矩运算部32在步骤S12中，通过如上所述使用 对检测电压Es1、Ec1进行积和计算，并使用 对检测电压Es2，Ec2进行积和计算，来计算出振幅SS1、Sc1、SS2、Sc2。

[0215] 随后，扭矩运算部32在步骤S13中对检测线212b、213b、222b、223b是否发生断线2 2
进行判定。在本实施方式中，扭矩运算部32在振幅SS1、Sc1的平方和的值(SS1+Sc1)小于基准值Se时，判断为单元外第一sin相检测线212b和单元外第一cos相检测线213b中的至
2 2
少一者发生断线，在振幅SS2、Sc2的平方和的值(SS2+Sc2)小于基准值Se时，判断为单元外第二sin相检测线222b和单元外第二cos相检测线223b中的至少一者发生断线。

[0216] 当检测线212b、213b、222b、223b未发生断线时，下式(34)成立。

[0217] (SS12+Sc12)＝(SS22+Sc22)＝(NαA/3)2＝Ao2(34)

[0218] 此外，检测线圈112、113、122、123的内部电阻的值Ra与线圈间电阻150、160的电阻值R0被设定为相等(Ra＝R0)。并且，第一励磁电压V1、第二励磁电压V2的振幅A1、A2被设定为相等的值A(A1＝A2＝A)。

[0219] 当单元外第一sin相检测线212b或者单元外第一cos相检测线213b发生断线时，2 2 2 2 2 2
(SS2+Sc2)＝Ao 并且(SS1+Sc1)≤Ao，当单元外第二sin相检测线222b或者单元外第二
2 2 2 2 2 2
cos相检测线223b发生断线时，(SS1+Sc1)＝Ao 并且(SS2+Sc2)≤Ao。基准值Se是为了利用这样的性质来判断检测线212b、213b、222b、223b有无断线而预先设定的设定值。

[0220] 并且，扭矩运算部32在(SS12+Sc12)小于基准值Se时或者(SS22+Sc22)小于基准值Se2 2
时，还基于检测电压Es1、Ec1、Es2、Ec2确定发生断线的检测线。当(SS1+Sc1)小于基准值Se时，如果处于检测电压Es1保持在0V的状态，则判定为单元外第一sin相检测线212b发生断线，如果处于检测电压Ec1保持在0V的状态，则判定为单元外第一cos相检测线213b发
2 2
生断线。并且，当(SS2+Sc2)小于基准值Se时，如果处于检测电压Es2保持在0V的状态，则判定为单元外第二sin相检测线222b发生断线，如果处于检测电压Ec2保持在0V的状态，则判定为单元外第二cos相检测线223b发生断线。该步骤S13的处理相当于确定并检测出四根检测线中发生断线的检测线的断线检测单元。

[0221] 扭矩运算部32随后在步骤S14中判断检测线212b、213b、222b、223b是否被检测出断线，当未检测出断线时，使该处理进行到步骤S15，当检测出断线时，使该处理进行到步骤S18。

[0222] 扭矩运算部32在步骤S15中将振幅SS1、Sc1、SS2、Sc2代入上述的式(22)、(23)中，从而计算出第一分解器110的转角θ1和第二分解器120的转角θ2。接着，扭矩运算部32在步骤S16中使用上述的式(24)计算转向扭矩Tr。

[0223] 随后，扭矩运算部32在步骤S17中向辅助运算部31输出表示计算出的转向扭矩Tr的转向扭矩检测信号。辅助运算部31使用该转向扭矩Tr计算目标辅助扭矩，并向马达驱动电路40输出PWM控制信号使得与该目标辅助扭矩相对应的目标电流流经电动马达21。由此，从电动马达21中产生适当的转向辅助扭矩。

[0224] 另一方面，当检测线212b、213b、222b、223b中的任一根被检测出断线时(S14：否)，扭矩运算部32在步骤S18中点亮车辆的警告灯65。由此，能够使驾驶员认识到发生了异常。

[0225] 随后，扭矩运算部32在步骤S30中执行断线时转角计算处理。图7是表示作为图6的转向扭矩检测例程中的步骤S30被组入的断线时转角计算例程(子例程)的流程图。当本例程启动时，扭矩运算部32在步骤S31中判断发生断线的检测线是否是单元外第一sin相检测线212b，当判断为发生断线的检测线是单元外第一sin相检测线212b时，扭矩运算部32在步骤S32中使用 对第二sin相检测电压Es2进行积和计算，来计算由上式(25)表示的第一sin相振幅SS1。接着，扭矩运算部32在步骤S33中将在步骤S12中计算出的振幅Sc1和在步骤S32中计算出的振幅SS1代入上式(26)中，来计算转角θ1。然后，扭矩运算部32在步骤S34中将在步骤S12中计算出的振幅SS2和振幅Sc2代入上式(23)中来计算转角θ2，之后退出断线时转角计算例程，该处理进行至转向扭矩检测例程的步骤S16。

[0226] 并且，在步骤S35中，当判断为发生断线的检测线是单元外第一cos相检测线213b时，在步骤S36中，使用 对第二cos相检测电压Ec2进行积和计算，来计算由上式(28)表示的第一cos相振幅Sc1。接着，在步骤S37中，将在步骤S12中计算出的振幅SS1和在步骤S36中计算出的振幅Sc1代入上式(29)中，来计算转角θ1。随后，在步骤S34中，如上所述地进行转角θ2的计算。

[0227] 并且，在步骤S38中，当判断为发生断线的检测线是单元外第二sin相检测线222b时，在步骤S39中，使用 对第一sin相检测电压Es1进行积和计算，来计算由上式(30)表示的第二sin相振幅SS2。接着，在步骤S40中，将在步骤S12中计算出的振幅Sc2和在步骤S39中计算出的振幅SS2代入上式(31)中，来计算转角θ2。然后，在步骤S41中，将在步骤S12中计算出的振幅SS1和振幅Sc1代入上式(22)中来计算转角θ1，之后退出断线时转角计算例程，使该处理进行到转向扭矩检测例程的步骤S16。

[0228] 并且，当在步骤S38中判断为“否”时，即，当判断为发生断线的检测线是单元外第二cos相检测线223b时，在步骤S42中，使用 对第一cos相检测电压Ec1进行积和计算，来计算由上式(32)表示的第二cos相振幅Sc2。随后，在步骤S43中，将在步骤S12中计算出的振幅SS2和在步骤S42中计算出的振幅Sc2代入上式(33)中，来计算转角θ2。
接着，在步骤S41中如上所述地进行转角θ1的计算，并使该处理进行至转向扭矩检测例程的步骤S16。

[0229] 扭矩运算部32在步骤S17中向辅助运算部31输出转向扭矩检测信号后，结束转向扭矩检测例程。然后，在预定的短周期中重复转向扭矩检测例程。

[0230] 此外，在本转向扭矩检测例程中，当在步骤S13中检测线212b、213b、222b、223b中的多根被检测出发生断线时，在不进行转角的计算处理的情况下向辅助运算部31输出扭矩不可检测信号。由此，辅助运算部31停止转向辅助。

[0231] 但是，在被检测出断线的检测线为两根的情况下，根据其组合，也能够计算转角，因此可以在判断是否为转角可计算的状态后，在是转角可计算状态的情况下，对转角进行计算。即，在发生断线的两根检测线为处于成对的关系的情况下(彼此通过线圈间电阻连接的情况)，无法计算转角，但在并非上述的情况下可以计算转角。

[0232] 在此，对判断为两根检测线断线时的处理进行说明。图8是表示两根线断线时转角计算例程的流程图，例如，在图6的转向扭矩检测例程的步骤S13中，在检测出两根检测线断线时，启动本例程。当本例程启动时，扭矩运算部32在步骤S51中基于被检测出断线的检测线的组合，判断转角能否计算。在检测线212b、222b都发生断线的情况下或者检测线213b、223b都发生断线的情况下，处于转角不可计算的状态，在检测线212b、213b都发生断线的情况下或者检测线222b、223b都发生断线的情况下，处于转角可计算的状态。

[0233] 扭矩运算部32在判断为处于转角可检测的状态时(S51：是)，随后在步骤S52中判断发生断线的检测线是否是单元外第一sin相检测线212b和单元外第一cos相检测线213b这两根检测线。

[0234] 扭矩运算部32在判断为发生断线的检测线是单元外第一sin相检测线212b和单元外第一cos相检测线213b时(S52：是)，在步骤S53中，使用 对第二sin相检测电压Es2进行积和计算来计算第一sin相振幅SS1，并使用 对第二sin相检
测电压Es2进行积和计算来计算第二sin相振幅SS2。并且，使用 对第二cos相
检测电压Ec2进行积和计算来计算第一cos相振幅Sc1，并使用 对第二cos相检
测电压Ec2进行积和计算来计算第二cos相振幅Sc2。

[0235] 另一方面，扭矩运算部32在判断为发生断线的检测线是单元外第二sin相检测线222b和单元外第二cos相检测线223b时(S52：否)，在步骤S54中，使用 对第
一sin相检测电压Es1进行积和计算来计算第一sin相振幅SS1，并使用 对第一
sin相检测电压Es1进行积和计算来计算第二sin相振幅SS2。并且，使用 对第
一cos相检测电压Ec1进行积和计算来计算第一cos相振幅Sc1，并使用 对第一
cos相检测电压Ec1进行积和计算来计算第二cos相振幅Sc2。

[0236] 扭矩运算部32在步骤S53或者步骤S54中计算出振幅SS1、Sc1、SS2、Sc2后，接着在步骤S55中将振幅SS1，Sc1代入上式(22)中来计算转角θ1，并将振幅SS2，Sc2代入上式(23)中来计算转角θ2。然后，在步骤S56中使用上述的式(24)来计算转向扭矩Tr，在步骤S57中，向辅助运算部31输出表示计算出的转向扭矩Tr的转向扭矩检测信号。

[0237] 并且，在步骤S51中，当判断为转角不可计算时(S51：否)，在步骤S58中，向辅助运算部31输出扭矩不可检测信号。由此，辅助运算部31停止转向辅助。

[0238] 在以上说明的本实施方式的扭矩检测装置中，第一分解器110的一个检测线圈112的输出部和第二分解器120的一个检测线圈122的输出部经由线圈间电阻150连接，第一分解器110的另一个检测线圈113的输出部和第二分解器120的另一个检测线圈123的输出部经由线圈间电阻160连接。并且，用于向第一分解器110供应励磁信号的第一励磁线210和用于向第二分解器120供应励磁信号的第二励磁线220相互独立地设置，励磁用sin波信号被供应给第一励磁线210，励磁用cos波信号被供应给第二励磁线220。由此，从各检测线212、213、222、223中分别输出从两个检测线圈中产生的电压信号所合成的合成信号。因此，即使检测线有一根发生断线时，通过从与该发生断线的检测线处于成对关系的检测线的合成信号中分离并提取励磁用sin波信号分量和励磁用cos波信号分量，也能够计算出与发生断线的检测线直接相连的检测线圈的振幅。

[0239] 由此，根据本实施方式的扭矩检测装置，即使一根检测线发生断线时，也能够计算第一分解器110的转角和第二分解器120的转角，从而能够检测出转向扭矩。因此，能够继续进行电动动力转向装置的转向辅助。因此，电动动力转向装置的可靠性提高。

[0240] 并且，被构成为即使在两根检测线发生了断线时在可计算两个转角的情况下也能够检测出转向扭矩，从而能够得到相对于断线的冗余性。

[0241] 并且，例如，在以往的扭矩检测装置中如果想要提高相对于检测线的断线的可靠性，则可考虑使检测线212b、213b、222b、223b分别为两根而形成冗长构成。但是，在该情况下，检测线增加了四根而总计为八根。相对于此，在本实施方式中，由于能够在不增加检测线的根数的情况下实施，因此电线线束的构成不会复杂化。并且，各分解器110、120的构成与以往的构成几乎没有变化，因此能够容易地实施。

[0242] 接下来，对几个变形例进行说明。此外，对与上述实施方式不同的构成进行说明，对与上述实施方式共同的构成省略说明。以下，将上述的实施方式称为基本实施方式。首先，对第一变形例进行说明。

[0243] <第一变形例>

[0244] 该第一变形例是在上述的基本实施方式中使分解器单元100中的第一分解器110和第二分解器120的组装相位以电角表示偏移90°后的变形例。一般地，当分解器分别被组装到扭杆两端时，各分解器以同相位被组装。即，在扭杆未被扭转的状态下，当沿着轴向观察各分解器的sin相检测线圈时(或者观察cos相检测线圈时)，这些线圈被组装在一致的位置上。

[0245] 相对于此，第一变形例的分解器单元100被组装为：如图9所示，在扭杆12a未被扭转的状态下，第一分解器110和第二分解器120的相对位置以电角表示相位偏移90°(以机械角表示，90°/k)。由此，被输入到辅助ECU50的放大器51s1、51c1、51s2、51c2中的检测信号的最大电压与以同相位组装的情况相比变小，从而能够提高辅助ECU50的在A/D变换时的分解度。即，通过增大放大器51s1、51c1、51s2、51c2的增益，能够减小每一分解单位的电压。由此，能够进行高精度的检测。

[0246] 在此，对第一分解器110和第二分解器120彼此偏移90°相位时、被输入到辅助ECU50的放大器51s1、51c1、51s2、51c2中的检测信号的最大电压变小的理由进行说明。

[0247] 例如，第一sin相检测电压Es1能够如下式(35)那样进行转换。

[0248] [数19]

[0249]

[0250]

[0251] 在此， 是由θ1、θ2等确定的相位。

[0252] 因此，被输入到辅助ECU50中的最大电压可由下式(36)表示。此外，假设A1＝A2＝A。

[0253] [数20]

[0254]

[0255]

[0256] 在此，平方根的内部如下式(37)那样设为X。

[0257] [数21]

[0258] X＝((2sin(kθ1))2+((sin(kθ2))2····(37)

[0259] X在kθ1＝90°±180°×N且kθ2＝90°±180°×N时，为最大值5(X＝5)。反之，X在kθ1＝±180°×N且kθ2＝±180°×N时，为最小值0(X＝0)(N＝0、1、2、
3……)。在图10中，在kθ2-kθ1坐标中，用黒圈表示X为最大值时的角度，用白圈表示X为最小值时的角度。

[0260] 在分解器单元100的第一分解器110和第二分解器120的扭转角度(扭杆12a的扭转角度)被机械地限制，并且kθ1和kθ2的可取值的范围被限制。例如，在第一分解器110和第二分解器120以同相位(在扭杆12a未被扭转的状态下，各分解器110、120的sin相检测线圈沿轴向观察时位于一致的位置)被组装时，如果扭杆12a的最大扭转角度为±θd(机械角)，则表示kθ1和kθ2的可取值的范围的限制式可由下式(38)表示。

[0261] [数22]

[0262] |kθ1-kθ2|≤kθd····(38)

[0263] 如果在图10的座标图中表示该限制范围，该限制范围是绘制了阴影的带状范围。该带状范围在斜率1下为固定宽度。在该范围中包含X为最大值时的点(黑圈)和X为最小值时的点(白圈)这两者。

[0264] 接着，考虑分解器单元100中的第一分解器110和第二分解器120的组装相位以电角表示偏移90°(以机械角表示90°/k)的情况。在此情况下，表示kθ1和kθ2的可取值的范围的限制式可由下式(39)表示。

[0265] [数23]

[0266] |kθ1-kθ2+90°|≤kθd ····(39)

[0267] 图11在kθ2-kθ1坐标中表示了该限制范围。从该图可知，kθ1和kθ2的可取值的带状范围中不包含X为最大值时的点(黑圈)。因此，与第一分解器110和第二分解器120以同相位被组装的情况(图10)相比，能够减小输入到辅助ECU50中的检测电压的最大值。由此，能够提高辅助ECU50中检测电压的分解度，从而能够进行高精度的检测。

[0268] 此外，假设扭杆12a中立时的第一分解器110和第二分解器120的相位偏移角为θS(机械角)，则能够发挥上述那样的最大电压抑制效果的范围为由下式(40)表示的范围(N＝0，1，2，3……)。

[0269] [数24]

[0270] |kθs-90°+180°·N|＜90°-kθd····(40)

[0271] 例如，在将扭杆12a的最大扭转角度θd以电角表示限制为50°的电动动力转向装置中，如果使第一分解器110和第二分解器120的偏移角以电角表示为40°～130°则能够发挥最大电压抑制效果，但能够最大抑制最大电压的情况是偏移角以电角表示为90°的情况。因此，在该变形例1中，使偏移角以电角表示为90°。

[0272] 在该变形例1中，除发挥最大电压抑制效果以外，还发挥了检测线212b、213b、222b、223b的故障(断线和接地故障)检测变得更可靠的效果。在上述的基本实施方式中，当第一分解器110的转角和第二分解器120的转角均为0°时，检测电压Es1和检测电压Es2均不输出，因此判定检测线212b、213b、222b、223b发生故障需要时间。即，需要等待到在转向轴12进行旋转而得到一个检测电压为止。相对于此，在该第一变形例中，检测电压Es1、Ec1、Es2、Ec2的振幅不会变为0V，因此，能够始终根据检测电压Es1、Ec1、Es2、Ec2进行故障检测。

[0273] 例如，如果将在扭矩检测装置的设计阶段得知的检测电压Es1的最低电压设为Vmin，则将检测电压Es1的电压峰值保持固定的时间，在保持的电压值小于Vmin时，可以判定为是检测线212b、213b、222b、223b的故障。进行峰值保持的时间设定故障检测所需的时间即可。

[0274] <第二变形例>

[0275] 在上述的变形例1中，第一分解器110和第二分解器120被组装为相位偏移90°，但在第二变形例中，取而代之，如图12、图13所示，单元内第一sin相检测线212a和单元内第二cos相检测线223a经由线圈间电阻150电连接，单元内第一cos相检测线213a和单元内第二sin相检测线222a经由线圈间电阻160电连接。此时，第一分解器110和第二分解器120被组装为彼此构成同相位。

[0276] 在该第二变形例中，例如，第一sin相检测电压Es1可如下式(41)那样转换。

[0277] [数25]

[0278]

[0279]

[0280] 因此，被输入辅助ECU50中的最大电压可由下式(42)表示。此外，假设A1＝A2。

[0281] [数26]

[0282]

[0283]

[0284] 此时，由于扭杆12a的最大扭转角度以电角表示被限制为50°，因此平方根的内2 2
部的值X(＝(2sin(kθ1))+(cos(kθ2)))的最大值为比5小的值(X＜5)。因此，第二变形例与第一变形例同样地，能够减小输入到辅助ECU50中的检测电压的最大值。由此，能够提高辅助ECU50中检测电压的分解度，从而能够进行高精度的检测。并且，第二变形例与第一变形例同样地，由于检测电压Es1、Ec1、Es2、Ec2的振幅不会变为0V，因此能够始终根据检测电压Es1、Ec1、Es2、Ec2进行检测线212b、213b、222b、223b的故障检测。

[0285] <第三变形例>

[0286] 在上述的基本实施方式中，能够应对检测线212b、213b、222b、223b的断线，但不能应对检测线212b、213b、222b、223b的接地故障(例如，与接地线240的短路引起的接地故障、与壳体的短路引起的接地故障)。例如，如图14所示，在单元外第二sin相检测线222b发生接地故障时，P点(单元内第二sin相检测线222a与线圈间电阻150之间的连接点152)的电位为0V。因此，输入到辅助ECU50的第一sin相信号输入端口50ps1中的检测信号Es1构成只有第一励磁信号(A1sin(ωt))涉及的电压分量的信号。

[0287] 在此，在该第三变形例中，如图15所示，在分解器单元100内配置接地故障应对电阻单元170。该接地故障应对电阻单元170在第一sin相检测线212中的与线圈间电阻150的连接点151和第一sin相信号输出端口100ps1之间设置电阻元件171，该接地故障应对电阻单元170在第一cos相检测线213中的与线圈间电阻160的连接点161和第一cos相信号输出端口100pc1之间设置电阻元件172，该接地故障应对电阻单元170在第二sin相检测线222中的与线圈间电阻150的连接点152和第二sin相信号输出端口100ps2之间设置电阻元件173，该接地故障应对电阻单元170在第二cos相检测线223中的与线圈间电阻160的连接点162和第二cos相信号输出端口100pc2之间设置电阻元件174。此外，各电阻元件171、172，173，174的电阻值全被设定为相同的值Rb。

[0288] 通过设置该接地故障应对电阻单元170，即使在检测线212b、213b、222b、223b中的一根发生接地故障的情况下，该发生接地故障的检测线中的与线圈间电阻的连接点的电位也不会为0V。因此，从与发生接地故障的检测线处于成对关系的检测线(与发生接地故障的检测线通过线圈间电阻连接的检测线)中输出的信号合成有第一励磁信号(A1sin(ωt))涉及的电压分量和第二励磁信号(A2cos(ωt))涉及的电压分量，因此使用上述的积和计算，能够求出各检测线圈的振幅SS1、Sc1、SS2、Sc2。

[0289] 此时，被输入到辅助ECU50中的信号的检测电压Es1、Ec1、Es2、Ec2与断线时的检测电压Es1、Ec1、Es2、Ec2不同，因此需要对转角θ1、θ2的计算所需的振幅SS1、Sc1、SS2、Sc2进行修正。在此，作为例子，如图15、图16所示，对单元外第二sin相检测线222b发生接地故障时的、转角θ1、θ2的计算方法进行说明。

[0290] 第一sin相检测电压Es1表示为下式(43)。

[0291] [数27]

[0292] Es1＝C1es1+C2es2＝(C1sin(kθ1)sin(ωt+φ)+C2sin(kθ2)cos(ωt+φ))····(43)[0293] 在此，C1、C2是如下式(44)、(45)那样表示的常数。

[0294] [数28]

[0295]

[0296]

[0297] 使用 对该第一sin相检测电压Es1积和计算得到的第一sin相振幅SS1、及使用 对第一sin相检测电压Es1进行积和计算得到的第二sin相振幅SS2
由下式(46)、(47)表示。

[0298] [数29]

[0299]

[0300]

[0301] 因此，可使用修正值m1、m2如下式(48)、(49)那样计算转角θ1、θ2。

[0302] [数30]

[0303]

[0304]

[0305] 该修正值m1、m2是由下式(50)、(51)计算出的常数。

[0306] [数31]

[0307]

[0308]

[0309] 同样地，在单元外第一sin相检测线212b发生接地故障的情况下，根据从与该检测线212b处于成对关系的单元外第二sin相检测线222b输入到辅助ECU50中的第二sin相检测电压Es2，来计算第一sin相振幅SS1和第二sin相振幅SS2。

[0310] 第二sin相检测电压Es2表示为下式(52)。

[0311] [数32]

[0312] Es2＝C2es1+C1es2 ····(52)

[0313] 使用 对该第二sin相检测电压Es2进行积和计算得到的第一sin相振幅SS1、以及使用 对第二sin相检测电压Es2进行积和计算得到的第二sin
相振幅SS2由下式(53)、(54)表示。

[0314] [数33]

[0315]

[0316]

[0317] 因此，能够如下式(55)、(56)那样计算转角θ1、θ2。

[0318] [数34]

[0319]

[0320]

[0321] 同样地，在单元外第一cos相检测线213b发生接地故障的情况下，根据从与该检测线213b处于成对关系的单元外第二cos相检测线223b输入到辅助ECU50中的第二cos相检测电压Ec2，来计算第一cos相振幅Sc1和第二cos相振幅Sc2。

[0322] 第二cos相检测电压Ec2表示为下式(57)。

[0323] [数35]

[0324] Ec2＝C2ec1+C1ec2····(57)

[0325] 使用 对该第二cos相检测电压Ec2进行积和计算得到的第一cos相振幅Sc1、以及使用 对第二cos相检测电压Ec2进行积和计算得到的第二cos
相振幅Sc2由下式(58)、(59)表示。

[0326] [数36]

[0327]

[0328]

[0329] 因此，能够如下式(60)、(61)那样计算转角θ1、θ2。

[0330] [数37]

[0331]

[0332]

[0333] 同样地，在单元外第二cos相检测线223b发生接地故障的情况下，根据从与该检测线223b处于成对关系的单元外第一cos相检测线213b输入到辅助ECU50中的第一cos相检测电压Ec1来计算第一cos相振幅Sc1和第二cos相振幅Sc2。

[0334] 第一cos相检测电压Ec1表示为下式(62)。

[0335] [数38]

[0336] Ec1＝C1ec1+C2ec2····(62)

[0337] 使用 对该第一cos相检测电压Ec1进行积和计算得到的第一cos相振幅Sc1、以及使用 对第一cos相检测电压Ec1进行积和计算得到的第二cos相振
幅Sc2由下式(63)、(64)表示。

[0338] [数39]

[0339]

[0340]

[0341] 因此，能够如下式(65)、(66)那样计算转角θ1、θ2。

[0342] [数40]

[0343]

[0344]

[0345] 在此，对第三变形例中的扭矩运算部32的处理进行说明。图17是表示扭矩运算部32所执行的转向扭矩检测例程的流程图。在图17中，对于与基本实施方式相同的处理，使用共同的步骤号以虚线表示。该转向扭矩检测例程是在基本实施方式的转向扭矩检测例程上增加了步骤S101、S102、S103、S60的例程。

[0346] 扭矩运算部32在步骤S13的处理后，在步骤S101中判断检测线212b、213b、222b、223b是否发生接地故障。在检测线212b、213b、222b、223b中的任一者发生接地故障的情况
2 2 2 2
下，振幅SS1、Sc1的平方和的值(SS1+Sc1)以及振幅SS2、Sc2的平方和的值(SS2+Sc2)均是比
2 2 2 2 2 2 2
正常时的值Ao 小的值((SS1+Sc1)＜Ao，(SS2+Sc2)＜Ao)。因此，在第三变形例中，扭矩
2 2
运算部32对振幅SS1、Sc1的平方和的值(SS1+Sc1)是否小于预先设定的接地故障判定用的
2 2
基准值Sg并且振幅SS2、Sc2的平方和的值(SS2+Sc2)是否小于基准值Sg进行判断。

[0347] 并且，扭矩运算部32通过这种判断，在判定为检测线212b、213b、222b、223b中的任一者发生接地故障的情况下，还基于检测电压Es1、Ec1、Es2、Ec2确定发生接地故障的检测线。此时，如果处于检测电压Es1保持在0V的状态，则判定为单元外第一sin相检测线212b发生接地故障，如果处于检测电压Ec1保持在0V的状态，则判定为单元外第一cos相检测线213b发生接地故障。如果处于检测电压Es2保持在0V的状态，则判定为单元外第二sin相检测线222b发生接地故障，如果处于检测电压Ec2保持在0V的状态，则判定为单元外第二cos相检测线223b发生接地故障。该步骤S101的处理相当于确定并检测出四根检测线中发生接地故障的检测线的接地故障检测单元。

[0348] 此外，扭矩运算部32在被检测出检测线212b、213b、222b、223b中的多根发生接地故障时，在不进行转角的计算处理的情况下向辅助运算部31输出扭矩不可检测信号。由此，辅助运算部31停止转向辅助。

[0349] 扭矩运算部32在步骤S102中判断有无接地故障，在检测线212b、213b、222b、223b中的任一者发生接地故障的情况下，在步骤S103中点亮车辆的警告灯65，随后，执行步骤S60的接地故障时转角计算处理。图18是表示作为图17的转向扭矩检测例程中的步骤S60被组入的接地故障时转角计算例程(子例程)的流程图。当本例程启动时，扭矩运算部32在步骤S61中判断发生接地故障的检测线是否是单元外第一sin相检测线212b，当判断为发生接地故障的检测线是单元外第一sin相检测线212b的情况下，扭矩运算部32在步骤S62中使用 对第二sin相检测电压Es2进行积和计算来计算出第一sin相振幅SS1，并使用 对第二sin相检测电压Es2进行积和计算来计算出第二sin相
振幅SS2。接着，扭矩运算部32在步骤S63中将在步骤S12中计算出的振幅Sc1、Sc2和在步骤S62中计算出的振幅SS1、SS2代入上式(55)、(56)中，来计算转角θ1、θ2，之后退出接地故障时转角计算例程，使该处理进行至转向扭矩检测例程的步骤S16。

[0350] 并且，在步骤S64中，当判断为发生接地故障的检测线是单元外第一cos相检测线213b时，在步骤S65中，使用 对第二cos相检测电压Ec2进行积和计算来计算
出第一cos相振幅Sc1，并使用 对第二cos相检测电压Ec2进行积和计算来计算
出第二cos相振幅Sc2。接着，在步骤S66中，将在步骤S12中计算出的振幅SS1、SS2和在步骤S65中计算出的振幅Sc1、Sc2代入上式(60)、(61)中，来计算转角θ1、θ2，之后退出接地故障时转角计算例程，使该处理进行到转向扭矩检测例程的步骤S16。

[0351] 并且，当在步骤S67中判断为发生接地故障的检测线是单元外第二sin相检测线222b时，在步骤S68中，使用 对第一sin相检测电压Es1进行积和计算来计算
出第一sin相振幅SS1，并使用 对第一sin相检测电压Es1进行积和计算来计算
出第二sin相振幅SS2。随后，在步骤S69中，将在步骤S12中计算出的振幅Sc1、Sc2和在步骤S68中计算出的振幅SS1、SS2代入上式(48)、(49)中，来计算转角θ1、θ2，之后退出接地故障时转角计算例程，使该处理进行到转向扭矩检测例程的步骤S16。

[0352] 并且，当在步骤S67中判断为“否”时，即当判断为发生接地故障的检测线是单元外第二cos相检测线223b时，在步骤S70中，使用 对第一cos相检测电压Ec1进行积和计算来计算出第一cos相振幅Sc1，并使用 对第一cos相检测电压Ec1进
行积和计算来计算出第二cos相振幅Sc2。随后，在步骤S71中，将在步骤S12中计算出的振幅SS1、SS2和在步骤S70中计算出的振幅Sc1、Sc2代入上式(65)、(66)中，来计算转角θ1、θ2，之后退出接地故障时转角计算例程，使该处理进行到转向扭矩检测例程的步骤S16。

[0353] 根据以上说明的第三变形例，除基本实施方式的效果以外，在检测线212b、213b、222b、223b中的任一者发生接地故障的情况下也能够检测转向扭矩。由此，电动动力转向装置的可靠性进一步提高。

[0354] <第四变形例>

[0355] 在第一分解器110和第二分解器120通过线圈间电阻150、160连接的构成中，与没有通过线圈间电阻150、160连接的构成相比，输入到辅助ECU50中的第一sin相检测信号、第一cos相检测信号、第二sin相检测信号、第二cos相检测信号的检测电压Es1、Ec1、Es2、Ec2的振幅下降。例如，在设Ra＝Rb的情况下，检测电压Es1、Ec1、Es2、Ec2的振幅下降至2/3左右。因此，存在辅助ECU50中的分解度下降的问题。

[0356] 因此，在第四变形例中，辅助ECU50(扭矩运算部32)在对通过线圈间电阻相互连接的检测线的检测信号的检测电压分别进行A/D转换后，对该检测电压值进行相加，然后进行积和计算。即，在使处于成对的关系的检测线的检测电压值相加后，对该相加值进行积和计算。例如，在图2所示的构成中，在对第一sin相检测信号的检测电压Es1和第二sin相检测信号的检测电压Es2分别进行A/D转换后，对表示检测电压Es1、Es2的数字值进行相加。因此，相加后的值如下式(67)所示，是对第一sin相线圈电压es1和第二sin相线圈电压es2进行相加后的值。

[0357] [数41]

[0358]

[0359] 并且，通过使用 对该相加值进行积和计算，如下式(68)所示，能够计算出第一sin相振幅SS1，通过使用 对该相加值进行积和计算，如下式(69)所
示，能够计算出第二sin相振幅SS2。

[0360] [数42]

[0361]

[0362]

[0363]

[0364] 同样地，如果在对第一cos相检测信号的检测电压Ec1和第二cos相检测信号的检测电压Ec2分别进行A/D转换后、对表示检测电压Ec1、Ec2的数字值进行相加，则相加后的值如下式(70)所示，是对第一cos相线圈电压ec1和第二cos相线圈电压ec2进行相加后的值。

[0365] [数43]

[0366]

[0367] 并且，通过使用 对该相加值进行积和计算，如下式(71)所示的，能够计算出第一cos相振幅Sc1，并且通过使用 对该相加值进行积和计算，如下式
(72)所示的，能够计算出第二cos相振幅Sc2。

[0368] [数44]

[0369]

[0370]

[0371]

[0372] 因此，能够在不使用修正值m的情况下利用上式(22)、(23)计算转角θ1、θ2。

[0373] 如此，根据第四变形例，由于能够在不改变对A/D转换器的输入范围的情况下将计算后的振幅SS1、SS2、Sc1、Sc2增加到1.5倍，因此分解度提高，从而能够进行高精度的计算。此外，如果取代上述计算处理、将励磁信号在每一周期中的采样次数增加到1.5倍，则能够确保同等的计算精度，但此时，转向扭矩的运算周期变长造成响应发生延迟，因此是非优选的。

[0374] 在该第四变形例中，在图6的扭矩检测例程的步骤S12中，只要如上所述地使用检测电压的相加值来计算振幅SS1、Sc1、SS2、Sc2即可。但是，在检测线中的任一根被检测出发生断线等故障的情况下，使用这种方法不能提高分解度。因此，扭矩运算部32在检测线未被检测出断线的期间进行上述的运算处理，在检测线被检测出断线时返回到上述的基本实施方式的运算处理。

[0375] <第五变形例>

[0376] 在上述的基本实施方式中，如果检测线圈112、113、122、123的内部电阻(输出阻抗)Ra的温度特性与线圈间电阻150、160的电阻R0的温度特性不同，则由于分解器单元100内的温度变化，修正值m(＝1+R0/Ra)不再适当，由此产生不能计算正确的转角θ1、θ2的问题。

[0377] 第五变形例用于解决该问题。以下，对两个变形例(第五变形例1，第五变形例2)进行说明。

[0378] <第五变形例1>

[0379] 第五变形例1中的分解器单元100是组入由与检测线圈112、113、122、123相同的材料制作的绕组作为线圈间电阻150、160的分解器单元。此时，由于线圈间电阻150、160和检测线圈112、113、122、123被设置在分解器单元100的共同的壳体内，因此线圈间电阻150、160的电阻R0的温度特性与检测线圈112、113、122、123的内部电阻Ra的温度特性相同。由此，即使分解器单元100内的温度发生变化，修正值m也不改变。因此，根据第五变形例1，无论分解器单元100内的温度变化如何，都能够计算正确的转角θ1、θ2，结果，扭矩检测精度提高。

[0380] <第五变形例2>

[0381] 第五变形例2通过改变辅助ECU50中的计算方法来解决上述的问题。例如，当单元外第一sin相检测线212b发生断线时，使用 对第二sin相检测电压Es2进行积和计算来计算第一sin相振幅SS1，并使用 对第二cos相检测电压Ec2进行
积和计算来计算第一cos相振幅Sc1。如此，在计算转角θ1时，如下式(73)所示的，对第一sin相振幅SS1和第一cos相振幅Sc1这两者乘以修正值m，因此修正值m被抵消，从而能够补偿温度产生的影响。

[0382] [数45]

[0383]

[0384] 当其它的检测线发生断线时，通过以同样的方式进行计算，也能够补偿温度产生的影响。

[0385] 在此，对第五变形例2中的转向扭矩检测处理进行说明。图19表示第五变形例2中的断线时转角计算例程。该断线时转角计算例程是取代基本实施方式的转向扭矩检测例程中的步骤S30而被执行的处理。

[0386] 当本例程启动时，扭矩运算部32在步骤S81中判断发生断线的检测线是否是单元外第一sin相检测线212b，当判断为发生断线的检测线是单元外第一sin相检测线212b时，扭矩运算部32在步骤S82中使用 对第二sin相检测电压Es2进行积和计算，从而计算出由上式(25)表示的第一sin相振幅SS1。接着，扭矩运算部32在步骤S83中使用 对第二cos相检测电压Ec2进行积和计算，从而计算出由上式(28)表示的
第一cos相振幅Sc1。随后，扭矩运算部32在步骤S84中将在步骤S82、83中计算出的振幅SS1、Sc1代入上式(22)中来计算转角θ1，并将在步骤S12中计算出的振幅SS2、Sc2代入上式(23)中来计算转角θ2。扭矩运算部32在两个转角θ1、θ2的计算结束时，退出断线时转角计算例程，使该处理进行到转向扭矩检测例程的步骤S16。

[0387] 另外，在步骤S85中，当判定为发生断线的检测线是单元外第一cos相检测线213b时，扭矩运算部32在步骤S86中使用 对第二cos相检测电压Ec2进行积和计算，从而计算出由上式(28)表示的第一cos相振幅Sc1。接着，扭矩运算部32在步骤S87中使用 对第二sin相检测电压Es2进行积和计算，从而计算出由上式(25)表示的
第一sin相振幅SS1。随后，扭矩运算部32在步骤S84中将在步骤S86、87中计算出的振幅Sc1、SS1代入上式(22)中来计算转角θ1，并将在步骤S12中计算出的振幅SS2、Sc2代入上式(23)中来计算转角θ2。扭矩运算部32在两个转角θ1、θ2的计算结束时，退出断线时转角计算例程，使该处理进行到转向扭矩检测例程的步骤S16。

[0388] 另外，在步骤S88中，当判断为发生断线的检测线是单元外第二sin相检测线222b时，扭矩运算部32在步骤S89中使用 对第一sin相检测电压Es1进行积和计算，从而计算出由上式(30)表示的第二sin相振幅SS2。接着，扭矩运算部32在步骤S90中使用 对第一cos相检测电压Ec1进行积和计算，从而计算出由上式(32)表示
的第二cos相振幅Sc2。随后，扭矩运算部32在步骤S84中将在步骤S12中计算出的振幅SS1、Sc1代入上式(22)中来计算转角θ1，并将在步骤S89、90中计算出的振幅SS2、Sc2代入上式(23)中来计算转角θ2。扭矩运算部32在两个转角θ1、θ2的计算结束时，退出断线时转角计算例程，使该处理进行到转向扭矩检测例程的步骤S16。

[0389] 并且，当在步骤S88中判断为“否”时，即判断为发生断线的检测线是单元外第二cos相检测线223b时，在步骤S91中，使用 对第一cos相检测电压Ec1进行积和计算，从而计算出由上式(32)表示的第二cos相振幅Sc2。随后，在步骤S92中，使用对第一sin相检测电压Es1进行积和计算，从而计算出由上式(30)表示的第二
sin相振幅SS2。接着，在步骤S84中，将在步骤S12中计算出的振幅SS1、Sc1代入上式(22)中来计算转角θ1，并将在步骤S91、92中计算出的振幅Sc2、SS2代入上式(23)中来计算转角θ2。扭矩运算部32在两个转角θ1、θ2的计算结束时，退出断线时转角计算例程，使该处理进行到转向扭矩检测例程的步骤S16。

[0390] 如此，在第五变形例2中，当一根检测线被检测出断线时，从检测线的断线未被检测出的分解器所输出的两个检测信号中分离并计算振幅SS1、Sc1、Sc2、SS2，振幅SS1、Sc1、Sc2、SS2是四个检测线圈的输出分量。因此，无论分解器单元100内的温度变化如何，都能够计算正确的转角θ1、θ2，由此扭矩检测精度提高。

[0391] <第六变形例>

[0392] 在上述的基本实施方式中，在检测线圈112、113、122、123所具有的电感的影响下，检测线圈112、113、122、123所输出的交流信号的相位即线圈电压es1、ec1、es2、ec2的励磁信号分量 的相位、以及输入到辅助ECU50中的检测信号的相位即检测电压Es1、Ec1、Es2、Ec2的励磁信号分量 的相
位有时会偏移。如果在相位偏移的状态下进行积和计算，就会产生不能计算正确的振幅SS1、Sc1、SS2、Sc2的问题。因此，当检测线圈112、113、122、123所具有的电感的影响大时，需要采取相应的对策。

[0393] 第六变形例用于解决该问题。以下，对两个变形例(第六变形例1，第六变形例2)进行说明。

[0394] <第六变形例1>

[0395] 相位偏移量由电感和电阻决定。因此，在第六变形例1中，在设计阶段通过计算和实验预先求出相位偏移量ψ，并将该相位偏移量ψ预先存储在辅助ECU50的存储器中。图20用于说明相位偏移量ψ，其使用虚线表示相对于由实线表示的 相位偏移了ψ的 的波形。该第六变形例1中的辅助ECU50在上述基本实施方
式或者上述各变形例中进行的积和计算中，取代 或者 乘以
或者 由此，即使在发生相位偏移的状态下，也能够计算出正
确的振幅SS1、Sc1、SS2、Sc2，结果，扭矩检测精度提高。

[0396] <第六变形例2>

[0397] 第六变形例2如图21所示，将电感器180、190与线圈间电阻150、160串联连接而构成分解器单元100。在设计阶段通过计算和实验将该电感器180、190的电感L0设定为适当的值(未发生相位偏移的值)。由此，能够使检测线圈112、113、122、123的输出阻抗与线圈间电阻150、160的阻抗相等，从而能够消除线圈电压es1、ec1、es2、ec2和检测电压Es1、Ec1、Es2、Ec2的相位偏移。因此，能够计算出正确的振幅SS1、Sc1、SS2、Sc2，由此扭矩检测精度提高。

[0398] <第七变形例>

[0399] 如上述的基本实施方式，在第一分解器110和第二分解器120经由线圈间电阻150、160连接的构成中，如果线圈间电阻150、160发生断线或者由于劣化等使得它们的电阻值R0大幅变化，则不能从分解器单元100向辅助ECU50输出适当的电压信号。由此，不能进行正确的转角的检测。

[0400] 因此，在第七变形例中，始终监视线圈间电阻150、160的电阻值R0，当电阻值R0偏离正常范围时，根据其异常级别，向驾驶员发出警告，或者对辅助运算部31输出辅助停止指令。

[0401] 首先，对电阻值R0的计算方法进行说明。第一sin相检测信号的检测电压Es1、以及第一sin相检测信号的检测电压Es1和第二sin相检测信号的检测电压Es2的和表示为下式(74)、(75)。

[0402] [数46]

[0403]

[0404] Es1+Es2＝es1+es2····(75)

[0405] 如果将使用 对该检测电压Es1和相加值(Es1+Es2)进行积和计算得到的值设为SS1、SS12，则SS1、SS12表示为下式(76)、(77)。

[0406] [数47]

[0407]

[0408]

[0409] 如果将SS1和SS12的比设为a，则a表示为下式(78)。

[0410] [数48]

[0411]

[0412] 根据该式，电阻值R0表示为下式(79)。

[0413] [数49]

[0414]

[0415] 其中，Ra是已知的，a是通过检测电压的采样值的积和计算求出的值。因此，电阻值R0可通过计算求出。

[0416] 该电阻值R0是线圈间电阻150的电阻值，对于线圈间电阻160的电阻值R0也可以同样地进行计算。此时，如果将使用 对第一cos相检测信号的检测电压Ec1、以及第一cos相检测信号的检测电压Ec1和第二cos相检测信号的检测电压Ec2的和(Ec1+Ec2)进行积和计算得到的值设为Sc1、Sc12，则它们的比a(＝Sc1/Sc12)由与线圈间电阻150的电阻值的计算用的式子相同的式子表示。由此，能够计算线圈间电阻160的电阻值R0。

[0417] 在此，对第七变形例中的扭矩运算部32的处理进行说明。图22是表示扭矩运算部32所执行的转向扭矩检测例程的流程图。在图中，对于与基本实施方式相同的处理，使用共同的步骤号由虚线表示。该转向扭矩检测例程是在基本实施方式的转向扭矩检测例程上增加了步骤S111、S112、S113、S114、S115后的例程。

[0418] 扭矩运算部32在步骤S13的处理后，在步骤S111中使用上述的式子分别计算线圈间电阻150和线圈间电阻160的电阻值R0。随后，扭矩运算部32在步骤S112中对线圈间电阻150和线圈间电阻160的电阻值R0是否落入适当的范围进行判断。此时，扭矩运算部32计算基准电阻值R00、与线圈间电阻150和线圈间电阻160的电阻值R0之差的大小(|R00-R0|)，并判断该值(称作电阻值差|ΔR|)是否小于等于允许判定值W1。该基准电阻值R00是设计上的适当值，其被预先设定。扭矩运算部32在线圈间电阻150的电阻值R0和线圈间电阻160的电阻值R0均落入以基准电阻值R00为中心的±W1的范围内时，判定为线圈间电阻150和线圈间电阻160的电阻值R0是适当的，从而执行从上述的步骤S14开始的处理。

[0419] 另一方面，当线圈间电阻150的电阻值R0和线圈间电阻160的电阻值R0中哪怕一者未落入适当范围时，则在步骤S113中对该线圈间电阻的电阻值R0是否落入警告范围内进行判断。此时，扭矩运算部32判断基准电阻值R00和该线圈间电阻的电阻值R0之间的电阻值差|ΔR|是否小于等于警告判定值W2。该警告判定值W2设定警告范围的界限，其被预先设定为比允许判定值W1大的值。扭矩运算部32在步骤S113中判定为该线圈间电阻的电阻值R0落入警告范围内时，在步骤S114中点亮车辆的警告灯65，使该处理进行到上述的步骤S14。

[0420] 另一方面，当线圈间电阻150的电阻值R0和线圈间电阻160的电阻值R0中哪怕一者偏离警告范围时，则扭矩运算部32在步骤S115中对辅助运算部31输出扭矩不可检测信号。由此，辅助运算部31停止转向辅助。

[0421] 线圈间电阻150、160的电阻值R0在线圈间电阻150、160发生断线时变成非常大的值(例如，无限大)，在线圈间电阻150、160发生短路(检测线212a和检测线222a之间的短路、检测线213a和检测线223a之间的短路)时变成非常小的值(例如，零)。因此，根据基准电阻值R00与该线圈间电阻的电阻值R0之间的电阻值差ΔR(＝R00-R0)的符号(正负)及其大小，能够判别断线和短路。

[0422] 根据以上说明的第七变形例的转向扭矩检测例程，当线圈间电阻150、160的电阻值发生了异常时，如果该异常级别为警告级别，则可以向驾驶员通知发生异常。并且，当异常级别超过警告级别时，可停止转向辅助。因此，对于老化引起的线圈间电阻150、160的电阻值R0的变化，能够在不突然停止转向辅助的情况下在保持安全性的期间中督促驾驶员进行部件更换。并且，由于对突然发生的线圈间电阻150、160的断线和短路快速地停止转向辅助，所以安全性高。

[0423] 此外，上述说明将检测线圈112、113、122、123的电阻值Ra作为已知对电阻值R0进行计算，但在检测线圈112、113、122、123中的任一者发生故障使得电阻值Ra发生改变的情况下，作为SS1和SS12的比的a的值发生改变，因此，其结果是，电阻值Ra的变化表现为电阻值R0的变化。因此，如果进行基于电阻值R0的计算的故障诊断，也能够检测出检测线圈112、113、122、123的异常。

[0424] 并且，在上述的转向扭矩检测例程中，基于线圈间电阻150、160的电阻值R0和基准电阻值R00之间的电阻值差|ΔR|的大小，来判断异常级别，但可以取而代之，基于作为SS1和SS12的比的a的值与基准值a0的差的大小(|a0-a|)，来判断异常级别。例如，可以在步骤S112中判定|a0-a|是否小于等于允许判定值W1，在步骤S113中判定|a0-a|是否小于等于警告判定值W2。在该构成中，也与上述构成同样地，能够检测出线圈间电阻150、160的电阻值异常和检测线圈112、113、122、123的电阻值异常。

[0425] 但是，在上述的转向扭矩检测例程中，当线圈间电阻150、160中哪怕一者发生断线时，也停止转向辅助，但是即使是在线圈间电阻150、160发生断线时，如果是检测线212b、213b、222b、223b均未发生断线的状况，也可以不停止转向辅助。此时，在计算步骤S15的转角θ1、θ2时，使用第四变形例中示出的方法即可。即，由使用 对检测
电压Es1、Es2的相加值(Es1+Es2)进行积和计算得到的第一sin相振幅SS1和使用
对检测电压Es1、Es2的相加值(Es1+Es2)进行积和计算得到的第二sin相振幅SS2、以及使用对检测电压Ec1、Ec2的相加值(Ec1+Ec2)进行积和计算得到的第一cos相振幅
Sc1和使用 对检测电压Ec1、Ec2的相加值(Ec1+Ec2)进行积和计算得到的第二cos
相振幅Sc2，来计算转角θ1、θ2。如此，线圈间电阻150，160的断线的影响不会表现在转角θ1、θ2的计算值中。因此，能够继续地执行转向辅助，从而能够确保电动动力转向装置的冗余性。

[0426] 此外，如上所述的在线圈间电阻150、160发生断线时也继续转向辅助的方法能够仅在检测线212b、213b、222b、223b均未断线的情况下实施。因此，扭矩运算部32在转向扭矩检测例程中反复地判断线圈间电阻150、160有无断线以及检测线212b、213b、222b、223b有无断线，在从线圈间电阻150、160发生断线的状况进而检测出检测线212b、213b、222b、223b中的至少一根发生断线时，向辅助运算部31输出扭矩不可检测信号而停止转向辅助。

[0427] <第八变形例>

[0428] 在上述的基本实施方式和变形例中，当第一励磁线210或者第二励磁线220发生断线时，无法计算转角θ1、θ2，需要停止转向辅助。因此，第八变形例被构造为当构成电线线束部的单元外第一励磁线210b或者单元外第二励磁线220b发生断线时也能够计算转角θ1、θ2。

[0429] 图23表示第八变形例涉及的分解器单元100的构成。该分解器单元100在基本实施方式的分解器单元100中通过电阻元件230连接单元内第一励磁线210a和单元内第二励磁线220a。以下，将电阻元件230称为励磁线间电阻230，将其电阻值设为Re。图24是该分解器单元100的电路图。

[0430] 首先，对转角θ1、θ2的计算方法进行说明。如果a＝(R0+Ra)/(R0+2Ra)，则第一sin相检测电压Es1、第二sin相检测电压Es2由下式(80)、(81)表示。

[0431] [数50]

[0432] Es1＝a·es1+(1-a)es2····(80)

[0433] Es2＝(1-a)es1+a·es2····(81)

[0434] 当求解该方程式时，第一sin相线圈电压es1和第二sin相线圈电压es2由下式(82)、(83)表示。

[0435] [数51]

[0436]

[0437]

[0438] 同样地，第一cos相检测电压Ec1、第二cos相检测电压Ec2由下式(84)、(85)表示。

[0439] [数52]

[0440] Ec1＝a·ec1+(1-a)ec2····(84)

[0441] Ec2＝(1-a)ec1+a·ec2····(85)

[0442] 当求解该方程式时，第一cos相线圈电压ec1和第二cos相线圈电压ec2由下式(86)、(87)表示。

[0443] [数53]

[0444]

[0445]

[0446] 因此，通过这种计算，能够求出线圈电压es1、es2、ec1、ec2。

[0447] 扭矩运算部32通过以这种方式计算线圈电压es1、es2、ec1、ec2，并进而对线圈电压es1、es2、ec1、ec2进行积和计算，来求出振幅SS1、SS2、Sc1、Sc2。例如，使用 对第一分解器110的线圈电压es1、ec1进行积和计算来计算出振幅SS1、Sc1，并使用 对第二分解器120的线圈电压es2、ec2进行积和计算来计算出振幅SS2、Sc2。然后，通过将该振幅SS1、Sc1代入上式(22)中来计算第一转角θ1，并通过将振幅SS2、Sc2代入上式(23)中来计算第二转角θ2。

[0448] 接下来，对单元外第一励磁线210b或者单元外第二励磁线220b发生断线时的转角θ1、θ2的计算方法进行说明。在分解器单元100中，如图25所示，即使当单元外第一励磁线210b发生断线时，也经由励磁线间电阻230向第一分解器110供应励磁信号。并且，如图26所示，即使当单元外第二励磁线220b发生断线时，也经由励磁线间电阻230向第二分解器120供应励磁信号。

[0449] 因此，扭矩运算部32在单元外第一励磁线210b发生断线时，向第一分解器110和第二分解器120供应第二励磁信号(A2cos(ωt))，所以通过使用 对线圈电压es1、es2、ec1、ec2进行积和计算来计算出振幅SS1、SS2、Sc1、Sc2。此时，无论单元外第一励磁线
210b是否断线，求解线圈电压es1、es2、ec1、ec2的上述计算式都不改变，因此扭矩运算部32使用上式计算线圈电压es1、es2、ec1、ec2，并使用 对所述线圈电压es1、es2、ec1、ec2进行积和计算，由此计算出振幅SS1、SS2、Sc1、Sc2。并且，通过将振幅SS1、Sc1代入上式(22)中来计算第一转角θ1，通过将振幅SS2、Sc2代入上式(23)中来计算第二转角θ2。

[0450] 当单元外第一励磁线210b发生断线时，流经第一励磁线圈111的电流在励磁线间电阻230的影响下与通常时相比变小。因此，线圈电压es1，ec1下降，但线圈电压es1与线圈电压ec1的比与通常时相同，因此对转角θ1的计算没有影响。

[0451] 同样地，扭矩运算部32在单元外第二励磁线220b发生断线时，向第一分解器110和第二分解器120供应第一励磁信号(A1sin(ωt))，所以扭矩运算部32通过使用对线圈电压es1、es2、ec1、ec2进行积和计算来计算出振幅SS1、SS2、Sc1、Sc2。此时，无论单元外第二励磁线220b是否断线，求解线圈电压es1、es2、ec1、ec2的上述计算式都不改变，因此扭矩运算部32使用上式计算线圈电压es1、es2、ec1、ec2，并使用 对所述线圈电压es1、es2、ec1、ec2进行积和计算，由此计算出振幅SS1、SS2、Sc1、Sc2。并且，通过将振幅SS1、Sc1代入上式(22)中来计算第一转角θ1，通过将振幅SS2、Sc2代入上式(23)中来计算第二转角θ2。

[0452] 此外，在第八变形例的构成中，在单元外第一励磁线210b或者单元外第二励磁线220b发生断线的状态下，进而检测线212b、213b、222b、223b中的任一者发生断线的情况下，无法计算转角。因此，扭矩运算部32在转向扭矩检测例程中反复地判断励磁线210b、
220b有无断线以及检测线212b、213b、222b、223b有无断线，并在检测出励磁线210b、220b中的至少一根发生断线且检测线212b、213b、222b、223b中的至少一根发生断线的状况时，向辅助运算部31输出扭矩不可检测信号而停止转向辅助。

[0453] 并且，在单元外第一励磁线210b和单元外第二励磁线220b两者均未发生断线的状态下、检测线212b、213b、222b、223b中的任一者发生断线时，无法使用上述的方法计算出转角θ1、θ2。因此，扭矩运算部32在检测线212b、213b、222b、223b中的任一者被检测出断线时，切换到基本实施方式的计算方法(图6的步骤S30)。

[0454] 此外，扭矩运算部32包括进行励磁线210b、220b的断线检测的断线检测单元。对于该断线检测，例如，可如下所述地进行。当单元外第一励磁线210b发生断线时，振幅SS1、Sc1的平方和的值(SS12+Sc12)与振幅SS2、Sc2的平方和的值(SS22+Sc22)之比((SS12+Sc12)/(SS22+Sc22))比通常时的比值下降预先设定的比例。

[0455] 同样地，当单元外第二励磁线220b发生断线时，振幅SS1、Sc1的平方和的值2 2 2 2 2 2 2 2
(SS1+Sc1)与振幅SS2、Sc2的平方和的值(SS2+Sc2)之比((SS1+Sc1)/(SS2+Sc2))比通常时的比值增加预先设定的比例。

[0456] 因此，扭矩运算部32在转向扭矩检测例程中，计算振幅SS1、Sc1的平方和的值2 2 2 2 2 2 2 2
(SS1+Sc1)与振幅SS2、Sc2的平方和的值(SS2+Sc2)之比Z(＝(SS1+Sc1)/(SS2+Sc2))，当该比值Z处于第一基准值Z1(＜1)的附近范围时，判定为单元外第一励磁线210b发生断线，当比值Z处于第二基准值Z2(＞1)的附近范围时，判定为单元外第二励磁线220b发生断线。
所述第一基准值Z1、第二基准值Z2是单元外第一励磁线210b、单元外第二励磁线220b发生断线时的比值Z的假定值，通过实验或者计算被预先设定并存储在辅助ECU50的存储器中。

[0457] 并且，可以取代基于比值Z的断线判定，例如，当振幅SS1、Sc1的平方和的值2 2
(SS1+Sc1)处于比通常值低的基准值Sf1的附近范围时，判定为单元外第一励磁线210b发生
2 2
断线，当振幅SS2、Sc2的平方和的值(SS2+Sc2)处于比通常值低的基准值Sf2的附近范围时，判定为单元外第二励磁线220b发生断线。所述基准值Sf1、Sf2是单元外第一励磁线210b、单元外第二励磁线220b发生断线时的振幅的平方和的假定值，通过实验或者计算被预先设定并存储在辅助ECU50的存储器中。

[0458] 此外，扭矩运算部32在励磁线210、220、检测线212b、213b、222b、223b中的任一者被检测出断线时，点亮警告灯65从而向驾驶员通知发生异常。

[0459] 根据以上说明的第八变形例，即使在第一励磁线210或者第二励磁线220中的任一者发生断线时，也能够计算出转角θ1、θ2，因此能够继续基于电动动力转向装置的转向辅助。并且，当第一励磁线210或者第二励磁线220中的任一者发生断线且检测线212b、213b、222b、223b中的任一者发生断线时，停止转向辅助，因此是安全的。

[0460] 并且，当励磁线210、220、检测线212b、213b、222b、223b中的任一者发生断线时，警告灯65被点灯，因此能够督促驾驶员更换部件。由此，能够抑制在电线线束中两根电线断线的双重故障的发生，从而能够抑制转向辅助被停止的不良情况。

[0461] 以上，对本实施方式和变形例进行了说明，但本发明不限于上述实施方式和变形例，在本发明的范围内可以采用其他各种变形例。例如，可以对多个上述的变形例进行组合。并且，扭矩检测装置不限于设置在车辆用电动动力转向装置中来检测转向扭矩的扭矩检测装置，也可以是设置在其他装置中的扭矩检测装置。