电子控制单元、电动辅助转向装置和传动比可变转向单元

摘要

本发明公开了一种电子控制单元，即使在所提供的电压变高时，所述电子控制单元也能用于产生一个充分升高的电压，所述电子控制单元包括反相器，用于驱动开关元件并将直流电压转换成交流电压；以及升压装置，该升压装置将输入的直流电压升高为处于一个电压范围内的电压，并输出升高电压到反相器，其中所述电压范围的下限值是驱动开关元件所必需的电压，以及上限值为最大升高电压。

说明书

相关申请的交叉引用

本申请以2004年5月21日提交的日本专利申请No.2004-152411为基础，要求该专利申请的优先权，并且将该专利申请的内容作为参考文件结合于此。

技术领域

本发明涉及一种电子控制单元，以及尤其涉及一种包括电动辅助转向装置和传动比可变转向单元并控制反相器的电子控制单元。

背景技术

取决于应用，电子控制单元(以下经常称为ECU)需要各种所提供的电压。特别地，当由已知的H电桥或由开关元件组成的三相电桥驱动电动机时，通常使用一种方法，即通过升压电路将提供给ECU的所提供的电压升高，所述升压电路是MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)的栅极驱动源，其中MOSFET是开关元件。

升压电路将提供的电压升高为大致两倍或更多。然而，在施加到组成升压电路和诸如H电桥或三相电桥那样的电子电路的部件和元件的电压中存在一个上限(即，击穿电压)，而且超过该上限的电压不应被施加到所述部件和元件上。当把高电压提供给升压电路时，该电压被进一步升高，并经常超出导致该电路被击穿的击穿电压。因此，现在已经提出了一种监控功能来监控所提供的电压，以及在所提供的电压超出一个预定值的情况下中断升压电路的操作。

此外还发明了一种半导体存储装置，它测量所提供的电压被升高到一个预定电压之前的时间，并仅仅在所测量的时间段内操作升压电路，还发明了一种用于为半导体存储装置形成升高电压的电路(见JP-A-2003-123495)。

然而，多数情况下，尽管在所提供的电压中因为波动会导致所提供的电压增大，但还是要求能获得一个预定升高的电压。例如，在车辆的电动辅助转向装置中，交流发电机在负载倾卸(在中断电池终端的情况下)的时候产生一个过电压。因此，所提供的电压(从电池提供的电压)突然上升。在现有技术中，一旦所提供的电压超过一个预定值，就中断升压电路的操作，以保护电路。因此，无驱动电压被提供到反相器的开关元件。当所提供的电压变得低于预定值时，再次驱动升压电路。因此，当升压电路不操作时，电动机不受用于辅助转向力的反相器的驱动；例如，引起转向助力突然降低并且转向感降低的问题。

当升压电路不再操作时，升高的电压必然降低。然而，所提供的电压是由交流发电机产生的过电压，而且尽管升压电路不再操作，但所提供的电压不会降低。因此，ECU无法监控所提供的电压，以控制升压电路的操作以便不中断运行电动机。这种情况不仅仅在负载倾卸的时候出现，还在一直从电池向ECU提供高电压的情况中出现(例如，当电池电压是42V时)。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的一个目的是提出一种电压的电子控制单元、电动辅助转向装置以及传动比可变转向单元，所述电子控制单元即使在所提供的电压变高时也能产生一个充分升高的电压。

本发明提出一种电子控制单元、一种电动辅助转向装置以及一种传动比可变转向单元来解决上述问题。即，根据本发明的第一个方面，提出一种电子控制单元，包括：

反相器，该反向器驱动开关元件并且将直流电压转换成交流电压；和

升压装置，该升压装置将输入的直流电压升高为处于一个电压范围内的电压，以及将升高的电压输出到反相器，其中所述电压范围的下限值是驱动开关元件所必需的电压，和上限值是最大升高电压。

图10是说明所提供的电压与升高的电压之间关系的示意图。升高的电压(直线62)必须大于电池电压与电压Vgs(在MOSFET的栅极和源极之间的电压)的总和(直线61)，所述电压Vgs用于驱动例如图3所示电动机驱动电路中的开关元件301至303。因此，升压所必需的所提供的电压的下限值变成V1。在现有技术中，所提供的电压的上限值是V2，升高电压随其变为等于或略低于电路或部件的击穿电压Vth2。因此，如果所提供的电压超过V2，也不进行升压。另一方面，在本发明中，假若所提供的电压超过V2，不会轻易停止运行升压电路，反而依赖于电压升高的情况随时驱动或停止升压装置。这种结构使其有可能在所提供的电压达到V3之前产生升压电压。也就是说，可以在较宽范围中选择电源电压，并且可以在具有不同电源电压的多个系统当中共享一个电子控制单元。因此，由于批量生产的效果，所以能够以降低的单位价格生产电子控制单元。此外，由于升高的电压不超过击穿电压Vth2，所以可以防止电路或部件被击穿。因此，可以以小尺寸实现该电路和部件以压缩生产成本。

根据本发明的第二个方面，本发明的电子控制单元包括电压监控装置，所述电压监控装置用于监控升高的电压值，并且升压装置在所监控电压变为大于包含在电压范围内的预定阈值时中断升压，并在所监控电压变为小于该阈值时进行升压。在此结构中，监控升高电压，并依赖于监控结果随时驱动和中断升压电路来控制升高的电压。这就有可能获得一个足够高的升高电压，其即使到目前为止，在所提供的电压为高的时候也不能获得，这样在击穿电压被超过的时候，仍然保护该电路不被击穿。此外，使升高电压稳定在等于或略低于部件或电路的击穿电压Vth2的电压，同时不需要中断将向其提供升高的电压的电路或致动器。这提高了作为包含全部电子控制单元的系统的稳定性和可靠性。

根据本发明的第三个方面，本发明的电子控制单元构成为车辆中的电动辅助转向装置，在该车辆中，基于驾驶员的转向操作，向电动机施加能量并驱动该电动机，以便向转向机构提供辅助转向扭矩，其中由反相器驱动该电动机。这种结构总是可以提供驱动电动辅助转向装置中反相器的开关元件所必需的电压(升高电压)，使得能够产生所需的辅助转向扭矩，而不中断开关元件的操作，也不会使转向感降低。

根据本发明的第四个方面，本发明的电子控制单元被构造为一个传动比可变转向单元，所述传动比可变转向单元包括连接到转向端的输入轴、连接到将转向的滚轮端的输出轴以及传动比可变机械装置，所述传动比可变机械装置通过提供能量给电动机并驱动电动机来相对于输入轴的旋转角度改变输出轴的旋转角度，其中由反相器驱动电动机。这种结构总是可以提供一个驱动传动比可变转向单元电动辅助转向装置中反相器的开关元件所必需的电压(升高电压)，使得能够产生所需的助转扭矩，而不中断开关元件的操作，也不会使转向感降低。

附图说明

图1是说明一个根据本发明实施例的传动比可变控制装置的整体结构的示意图；

图2是详细说明一个传动比可变控制装置的示意图；

图3是详细说明一个电动机驱动电路的示意图；

图4是说明本发明的升压电路(实施例1到3)的操作的流程图；

图5A-5B是详细说明本发明的升压电路(实施例1)的示意图；

图6是详细说明本发明的升压电路(实施例2)的示意图；

图7是详细说明本发明的升压电路(实施例3)的示意图；

图8是说明根据现有技术的升压电路的操作的流程图；

图9A到9B是说明根据现有技术的升压电路的示意图；

图10是说明升高电压的一个有效范围的示意图；

图11是说明一个电动辅助转向装置的整体结构的示意图；

图12A到12C是说明根据现有技术如何检测升高电压中的一个降低的示意图；以及

图13A到13C是说明根据本发明如何检测升高电压中的一个降低的示意图。

具体实施方式

通过使用一个电子控制单元、一个电动辅助转向装置和一个传动比可变转向单元来实现即使在所提供的电压变高时，也能将该电压升高到需要的及足够的程度的目的，所述电子控制单元依赖于升高电压的值来切换升压电路的驱动和停止。

现在将参照附图详细描述本发明的电子控制单元、电动辅助转向装置和传动比可变转向单元的实施例。

图1是在把本发明的电子控制单元应用于车辆的传动比可变转向单元时的示意图，图2是说明整个传动比可变转向单元1的电路结构的方框图。除了车辆的传动比可变转向单元以外，还可以将本发明的电子控制单元应用于其它的装置，并且不限制本发明的应用对象。

首先，参照图1，车辆的方向盘10与输入轴11的上端相连。输入轴11的下端和输出轴13的上端通过一个传动比可变装置12连接在一起。此外，在输出轴13的下端提供有一个未示出的小齿轮，所述小齿轮在转向齿轮箱15中与齿条16相啮合。此外，在转向齿轮箱15中提供有一个未示出的电动辅助转向装置。待转向的滚轮17通过未示出的连接杆和臂连接到齿条16的两端。

在输入轴11上提供一个转向角度传感器6来检测方向盘10的转向角度，与此同时在输出轴13上提供由一个分解器组成的输出角度传感器14来检测将转向的滚轮17的转向角度。可以在传动比可变装置12中提供输出角度传感器14。将通过转向角度传感器6和输出角度传感器14检测的输入轴11的转向角度和输出轴13的旋转角度输入到传动比控制装置3，此外，该传动比控制装置3从一个车载LAN(局域网)7接收一个车辆速度信号和一个引擎旋转速度信号。传动比控制装置3产生一个控制信号，该控制信号用于控制传动比可变装置12。

传动比可变装置12包括一个电动机4和还原机构5，所述电动机4是一个已知的无刷电动机，传动比可变装置12依赖来自于转向角度传感器6和车载LAN7的信号，通过转动无刷电动机4以改变输出轴13的旋转角度。

在上述转向机制中，首先，在从车载LAN7接收到一个车辆速度信号和接收到一个由转向角度传感器6检测的转向角度时，传动比控制装置3就以这些数据为基础操作输出轴13的一个目标旋转角度。将以目标旋转角度为基础的电动机控制指令作为PWM信号(脉宽调制信号)从传动比控制装置3发送到传动比可变装置12。由该电动机控制指令驱动传动比可变装置12中的电动机4，通过把输出轴13的目标旋转角度和方向盘10的转向角度相加获得一个旋转角度，并且给予将转向的滚轮17一个与上述所获得的旋转角度相对应的转向角度。传动比控制装置3通过反馈来进行该操作以便从角度传感器14的输出估计待转向的滚轮17的实际转向角度，并给予待转向的滚轮17可靠地对应于目标旋转角度的转向角度。

在检测到传动比可变装置12中的异常情况时，传动比控制装置3就发送一个指令到电磁线圈驱动电路32来中断对电磁线圈2的供电。因此，将输入轴11和输出轴13连接在一起来执行该操作而无需传动比可变装置12。

接下来，将参照图2描述用于控制传动比可变转向单元1的结构。电磁线圈2连接到稍后将会描述的传动比控制装置3的电磁线圈驱动电路32，并依赖来自于电磁线圈驱动电路32的驱动信号产生一个电磁力以使输入轴11与输出轴13彼此相连或断开。

传动比控制装置3控制流入电磁线圈2的电流，并以来自于转向角度传感器6的转向角度数据和来自车载LAN7的诸如车辆速度那样的数据为基础，控制电动机4的驱动。传动比控制装置3由一个微型计算机31、电磁线圈驱动电路32、继电器33、继电器驱动电路34、电源电路35、电压检测电路36、通信I/F(接口)38、转向角度检测电路39、电动机驱动电路50、电流检测电路51、电动机端电压检测电路52和电角度检测电路53组成。

微型计算机31根据来自于转向角度传感器6的转向角度数据和来自车载LAN7的诸如车辆速度那样的数据操作流入电磁线圈2和电动机4的电流，并根据该操作值输出一个控制信号，微型计算机由CPU、ROM、RAM、输入/输出接口以及连接它们的总线组成，在这里虽未示出但都是已知的。由未示出的存储在ROM中的控制程序根据输入微型计算机31的信号执行各种操作处理和微型计算机31的对外围电路的控制信号输出处理。

在电池8和电源电路35之间提供继电器33来连接或切断电池8与电源电路35之间的连接，从而提供电力到传动比可变转向单元1或中断提供电力。由来自微型计算机31的控制信号所操作的继电器驱动电路34接通或断开继电器33。

电源电路35通过IG开关9连接到电池8，并从电池8提供电流到微型计算机31。电压检测电路36检测电池8的电压，并将检测的值输入微型计算机31。

在电动机驱动电路50中提供一个升压电路22，该升压电路将电池8所提供的电压升高到一个预定值并将其施加到电动机驱动电路50中所包括的MOSFET栅极驱动电路314(见图3)。

通信I/F38将来自车载LAN7的车辆速度信号和引擎旋转速度信号转换成能够被微型计算机31处理的信号，并输出这样转换的车辆速度信号和引擎旋转速度信号到微型计算机31。此外，通信I/F38接收一个用于强制改变上述来自车载LAN7的目标旋转角度的信号以抑制车辆的不稳定的行为，并将该信号输出到微型计算机31。例如，在将用于强制改变该目标旋转角度的信号输入到通信I/F 38时，待转向的滚轮17就被制动。

转向角度检测电路39将来自转向角度传感器6的信号转换成能够被微型计算机31识别的形式，并将转换的转向角度信号输入到微型计算机31。

电动机驱动电路50具有组成图3中所示已知的三相电桥电路的6个开关晶体管301到306，并通过基于来自微型计算机31的驱动信号改变PWM占空率以控制6个晶体管来驱动电动机4。

电流检测电路51检测流入电动机4的U相、V相和W相的电流，将检测的电流值输入微型计算机31中的AD转换器31a。电动机端电压检测电路52检测电动机4的U相、V相和W相的端电压，并将检测的电压值输入微型计算机31中的AD转换器31a。在该实施例中，AD转换器31a被结合在微型计算机31中，然而，也可以将其提供在微型计算机31外部。

电角度检测电路53将输出角度传感器14所检测的旋转角度(电角度)转换成能够被微型计算机31处理的形式，并将这样转换的旋转角度信号输入到微型计算机31，其中输出角度传感器14通过输出轴13连接到还原机构5。

至于传动比可变转向单元1的操作，微型计算机31输出一个控制信号到电磁线圈驱动电路32，所述电磁线圈驱动电路32允许电流流入电磁线圈2以使输入轴11与输出轴13之间的连接断开。以来自于转向角度传感器6和车载LAN7的信号驱动电动机4，并通过还原机构将电动机4的旋转力传送到输出轴13。电动辅助转向装置内的扭矩传感器(未示出)检测通过将被传送了电动机4的旋转力的输出轴13的扭矩与驾驶员施加的转向力相加起来所获得的扭矩，而且由电动辅助转向装置的电动机改变将转向的滚轮17的转向角度。

(现有技术)

为了容易理解本发明的结构，以下参照附图8和9A-9B描述根据现有技术控制升压电路22的一个实例。图8是说明控制流程的流程图，并且图9A-9B是说明升压电路的示图以及在升压电路运行时的时序图。

在图9A中，比较器22a是一个已知的运算放大器，未示出的一个电阻和电容被连接到其上来比较电压。把从电池8的所提供的电压VB中分出的电压Ve(见图13B)输入到比较器22a的一个输入端，并将用于监视所提供的电压VB的高电压的阈值电压Vth输入到比较器22a的另一个输入端。可以基于所提供的电压VB在升压电路22中形成阈值电压Vth，也可以由电源电路35或微型计算机31形成阈值电压Vth。

当从电池8的所提供的电压VB中分出的电压Ve小于阈值电压Vth时，比较器22a输出H电平。当从电池8的所提供的电压VB中分出的电压Ve大于阈值电压Vth时，比较器22a输L电平。把来自比较器22a的输出输入到由一个已知的逻辑电路组成的与栅极电路22b，来与时钟信号进行与栅极操作并以其结果为基础接通/断开开关元件T1和T2。因此，时钟信号只有在比较器22a产生H电平的时候变得有效，并接通/断开开关元件T1和T2。参考数字22c和22d表示缓冲电路，所述缓冲电路传递与电路22b的输出，以便假设一个为接通/断开开关元件T1和T2所必需的电平。

当时钟信号为L电平时，断开开关元件T1并接通开关元件T2以建立一条电池8(所提供的电压VB)-二极管D1的通路用于防止逆流：电容C1-开关元件T2-GND(地)，并依赖于电池8的所提供的电压VB在电容C1中积累电荷。相反，当时钟信号为H电平时，接通开关元件T1并断开开关元件T2以建立一条电容C1-二极管D1的通路用于防止逆流到电容C2，并在电容C2中积累在电容C1中积累的电荷。

电容C2总是与电池8的所提供的电压VB一同被应用。因此，当在电容C2中积累在电容C1中积累的电荷时，最终在电容C2中积累了相当于2×VB(V)的电荷。电容C2两端的电压变成2*VB(V)；即，将该电压(升高电压)施加到MOSFET栅极驱动电路314。

将参照图8描述对升压电路22驱动控制的流程。当接通继电器33来从电池8提供电压VB时(S21)，运行升压电路22、包含在升压电路22中的电池电压监控电路、电动机驱动电路50和MOSFET栅极驱动电路314(S22)。此后，如之前所述，在电容C1和电容C2中积累电荷，并升高电池8的电压。如果来自电池8的所提供的电压VB在此情况下升高(S23)，就进一步升高从升压电路22输出的升高电压(≈电池8的电源电压VB×2)(S24，对应于图9B中的区域t1)。

包含比较器22a的电池电压监控电路比较从电池电压(电源电压)VB分出的电压Ve和阈值电压Vth。当确定电池电压小于Vth1时(S25：否)，升压电路22和电动机驱动电路50继续运行(S28)。相反，当确定电池电压大于Vth1时(S25：是)，断开开关元件T1并接通开关元件T2来停止运行升压电路，而且还确定所提供的电压VB过大并发送一个异常情况检测信号(过大所提供的电压信号)到微型计算机31。微型计算机中断电动机驱动电路50的运行(S26，对应于图9B中的区域t2)。而且还确定当过大所提供的电压的区域68中包含有所提供的电压VB时，该电源电压过大。

当确定在升压电路22和电动机驱动电路50不运行的情况下，电池电压再次变得小于Vth1时，即，在电池电压大于Vth1的情况下(S27)，重新运行升压电路22和电动机驱动电路50(S27→S25→S28，对应于图9B中的区域t3)。

在图13C中，比较器22g是一个已知的运算放大器，未示出的一个电阻和电容被连接到所述运算放大器来比较电压。把从升高电压分出的电压Vc(见图13A)输入到比较器22g(本发明的电压监控装置)的一个输入端。把从所提供的电压分出的电压Vd(见图13B)输入比较器22g的另一个输入端。比较这些值Vc和Vd，就能检验是否已经相对于所提供的电压VB升高了这些电压。当Vc小于Vd时，确定还未适当地升高这些电压，并发送一个异常情况检测信号(升压下降信号)到微型计算机31。微型计算机31使电动机驱动电路50停止运行。

参看图9B，一个用于比较器22g的比较的参考值(Vd)与所提供的电压VB成比例地变化并变成由一条折叠线66表示。因此，其中升高电压降低的区域67变成一个值小于折叠线66的区域。即，当升高电压位于升高电压降低的区域67内时，确定升压操作还未被适当地执行。

在图13A-13B中，对用于分压升高电压的电阻R1到R4、用于分压所提供的电压的电阻R5到R7或偏移电压V1和V2都没有特别的限制，只要比较器22a可以比较电压Ve与阈值电压Vth并且比较器22g可以比较电压Vc和电压Vd就可以了。

(本发明的实施例1)

现在将参照图4、5A和5B描述通过本发明的方法控制升压电路22(本发明的升压装置)的第一实施例。图4是说明控制操作流程的流程图，图5A-5B是说明升压电路的示意图以及在升压电路运行时的一个时序图。图5B的示意图是对图9B电路示意图的部分修改，因此，用相同的参考数字来说明图5的示意图。此外，在这里不再描述与现有技术相同的结构。

在图5A中，比较器22a(本发明的电压监控装置)是一个已知的运算放大器，未示出的电阻和电容被连接到所述运算放大器来比较电压。把从升高电压分出的电压Va(见图12A)输入到比较器22a的一个输入端，并将用于监控升高电压的一个高电压的阈值电压Vth输入到比较器22a的另一个输入端。可以基于电池8的所提供的电压VB在升压电路22中形成阈值电压Vth，也可以由电源电路35或微型计算机31形成阈值电压Vth。

当从升高电压分出的电压Va小于阈值电压Vth时，比较器22a输出H电平。当从升高电压分出的电压Va大于阈值电压Vth时，比较器22a输出L电平。把来自比较器22a的输出输入到由一个已知的逻辑电路组成的与栅极电路22b，来与时钟信号进行与栅极操作并基于其结果接通/断开开关元件T1和T2。因此，时钟信号只有在比较器22a产生H电平的时候变得有效，并接通/断开开关元件T1和T2。开关元件T1和T2的操作以及在电容C1和C2中积累电荷的流程(即，升压操作的构成)都与现有技术中的构成相同，所以在此就不再描述了。

将参照图4的流程图描述对升压电路22的驱动控制的流程。当接通继电器33来从电池8提供电压VB时(S1)，运行升压电路22、包含在升压电路22中的升高电压监控电路、电动机驱动电路50和MOSFET栅极驱动电路314(S2)。此后，如上所述，在电容C1和电容C2中积累电荷，并升高电池8的所提供的电压VB。如果来自电池8的所提供的电压VB在此情况下升高(S3)，进一步升高从升压电路22输出的升高电压(≈电池8的所提供的电压VB×2)(S4，相当于图5B中的区域t1)。

包括比较器22a的升高电压监控电路比较从升高电压分出的电压Va和阈值电压Vth。当确定升高电压小于Vth2时(S5：否)，升压电路22和电动机驱动电路50继续运行(S8)。相反，当确定升高电压大于Vth2时(S5：是)，比较器22a产生L电平来使时钟信号无效，从而断开开关元件T1并接通开关元件T2来停止运行升压电路22。然而，电动机驱动电路50继续运行(S6，对应于图5B中的区域t2)。当确定升高电压在升压电路22不运行的情况下再次变得小于Vth2时(S7)，比较器22a产生H电平来使时钟信号生效，从而接通/断开开关元件T1和T2。重新运行升压电路22(S7→S5→S8，对应于图5B的区域t3)。如图5B所示，升压电路22反复地运行(对应于图5B中的区域t5)和停止(对应于图5B中的区域t4)来持续产生接近Vth2的升高电压。

在图12C中，比较器22g和比较器22h(本发明的电压监控装置)都是已知的运算放大器，未示出的电阻和电容被连接到所述运算放大器来比较电压。把从升高电压分出的电压Vc(见图12A)输入到比较器22g的一个输入端，并把从所提供的电压VB分出的电压Vd输入到比较器22g的另一个输入端(见图12B)。此外，把从升高电压分出的电压Vb(见图12A)输入到比较器22h的一个输入端，并将用于监控升高电压的一个低电压的阈值电压Vth输入到比较器22h的另一个输入端。将比较器22g和22h的输出都输入到包括一个已知与栅极元件的与栅极电路22i。

比较以上的值，就能检验是否已经适当地升高了该电压。当Vb小于阈值电压Vth且Vc小于Vd时，确定还未适当地升高该电压，并发送一个异常情况检测信号(升压下降信号)到微型计算机31。微型计算机31使电动机驱动电路50停止运行。

参照图5B，一个用于比较器22g的比较的参考值(Vd)与所提供的电压VB成比例地变化并变为由一条直线63表示。相反，用于比较器22h的比较的参考值(Vth)假设一个常量值并变为由一条直线64表示。因此，其中升高电压降低的区域65变为一个升高电压小于直线63和64的值的区域。即，当升高电压位于升高电压降低的区域65中时，确定还没有适当地执行升高操作。

在图12A-12C中，对用于分压升高电压的电阻R1到R4、用于分压所提供的电压VB的电阻R5到R7或偏移电压V1和V2并不做特殊的限制，只要比较器22a可以比较电压Va和阈值电压Vth，比较器22g可以比较电压Vc和阈值电压Vth，并且比较器22h可以比较电压Vb和阈值电压Vth就可以了。

(本发明的实施例2)

将参照图6描述通过本发明的方法控制升压电路22(本发明的升压装置)的第二实施例。图6是对图5电路示意图的部分修改，因此，用相同的参考数字来说明图6的示意图。在这里就不再描述与本发明的实施例1重叠的部分。

在图6中，比较器22e(本发明的电压监控装置)是一个已知的运算放大器，未示出的电阻和电容被连接到所述运算放大器来比较电压。把从升高电压分出的电压Va(见图12A)输入到比较器22e的一个输入端，并将用于监控升高电压的一个高电压的阈值电压Vth输入到比较器22e的另一个输入端。可以基于电池8的所提供的电压VB在升压电路22中形成阈值电压Vth，也可以由电源电路35或微型计算机31形成阈值电压Vth。

当从升高电压分出的电压Va小于阈值电压Vth时，比较器22e输出H电平。当从升高电压分出的电压Va大于阈值电压Vth时，比较器22e输出L电平。把来自比较器22e的输出输入到一个已知的半导体开关或由一个继电器电路等组成的开关电路S5。由比较器22e的H电平输出接通开关电路S5并由L电平输出断开开关电路S5。

其中通过开关元件T1和T2的接通/断开操作来在电容C1和C2中积累电荷的结构与实施例1中的相同，所以在此就不再描述了。

将参照图4的流程图描述对升压电路22的驱动控制的流程。当接通继电器33来从电池8提供电压VB时(S1)，运行包含在升压电路22中的升高电压监控电路、升压电路22、电动机驱动电路50和MOSFET栅极驱动电路314(S2)。在此接通开关电路S5。此后，如上所述，在电容C1和电容C2中积累电荷，并升高电池8的所提供的电压VB。如果来自电池8的所提供的电压VB在此情况下升高(S3)，进一步升高从升压电路22输出的升高电压(≈电池8的所提供的电压VB×2)(S4，对应于图5B中的区域t1)。

包括比较器22e的升高电压监控电路比较从升高电压分出的电压Va和阈值电压Vth。当确定升高电压小于Vth2时(S5：否)时，比较器22e产生H电平来接通开关电路S5，并且升压电路22和电动机驱动电路50继续运行(S8)。相反，当确定升高电压大于Vth2时(S5：是)，比较器22e产生L电平来断开开关电路S5，从而中断从电池8的电力提供。

因此，即使在接通开关元件T1和断开开关元件T2时，也没有建立电池8(所提供的电压VB)——二极管D1——电容C1——开关元件T2——GND(地)的通路，并且在电容C1中无电荷积累。而且，也没有建立电池8(所提供的电压VB)——开关元件T1——电容C1——二极管D2的通路，在电容C1中积累的电荷不在C2中积累。当断开开关电路S5时，升压电路22停止运行。然而，电动机驱动电路50继续运行(S6，对应于图5B中的区域t2)。

当确定升高电压在升压电路22不运行的情况下再次变得小于Vth2时(S7)，比较器22e产生H电平来接通开关元件S5，从而重新从电池8提供电力并重新运行升压电路22(S7→S5→S8，对应于图5B的区域t3)。如图5B所示，反复地从电池8提供电力(相当于图5B中的区域t5)和中断电力提供(对应于图5B中的区域t4)来持续产生接近Vth2的升高电压。

确定是否已经将电压升高到必需和足够的程度的方法与参照图5B和12所描述的本发明实施例1中的相同。所以在这里就不再详细地描述了。

(发明的实施例3)

将参照图7描述通过本发明的方法控制升压电路22(本发明的升压装置)的第三实施例。图7是对图5A-5B的电路示意图的部分修改，因此，用相同的参考数字来说明图7的示意图。在这里就不再描述与本发明的实施例1重叠的部分。

在图7中，比较器22f(本发明的电压监控装置)是一个已知的运算放大器，未示出的电阻和电容被连接到所述运算放大器来比较电压。把从升高电压分出的电压Va(见图12A)输入到比较器22f的一个输入端，并将用于监控升高电压的一个高电压的阈值电压Vth输入到比较器22f的另一个输入端。可以基于电池8的所提供的电压VB在升压电路22中形成阈值电压Vth，也可以由电源电路35或微型计算机31形成阈值电压Vth。

当从升高电压分出的电压Va小于阈值电压Vth时，比较器22f输出H电平。当从升高电压分出的电压Va大于阈值电压Vth时，比较器22f输出L电平。把来自比较器22f的输出输入到一个已知的半导体开关或由继电器电路等组成的开关电路S1、S2、S3和S4。由比较器22f的H电平输出接通这四个开关电路并由L电平输出断开这四个开关电路。

其中通过开关元件T1和T2的接通/断开操作来在电容C1和C2中积累电荷的构成与实施例1中的相同，所以在此就不再描述了。

将参照图4的流程图描述对升压电路22的驱动控制的流程。当接通继电器33来从电池8提供电压VB时(S1)，运行升压电路22、包含在升压电路22中的升高电压监控电路、电动机驱动电路50和MOSFET栅极驱动电路314(S2)。在此接通开关电路S1、S2、S3和S4。此后，如上所述，在电容C1和电容C2中积累电荷，并升高电池8的所提供的电压VB。如果来自电池8的所提供的电压VB在此情况下升高(S3)，进一步升高从升压电路22输出的升高电压(≈电池8的所提供的电压VB×2)(S4，相当于图5B中的区域t1)。

包括比较器22f的升高电压监控电路比较从升高电压分出的电压Va和阈值电压Vth。当确定升高电压小于Vth2时(S5：否)，升压电路22和电动机驱动电路50继续运行(S8)。相反，当确定升高电压大于Vth2时(S5：是)，比较器22f产生L电平来断开开关电路S1、S2、S3和S4。因此，不建立用于在电容C1中积累电荷的通路，也无电荷在电容C1中积累。而且，也不建立从电容C1到电容C2的通路，也不升高电压。然而，电动机驱动电路50继续运行(S6，对应于图5B中的区域t2)。

当确定升高电压在升压电路22不运行情况下再次变得小于Vth2时(S7)，比较器22f产生H电平来接通开关元件S5，从而重新运行升压电路22(S7→S5→S8，对应于图5B的区域t3)。如图5B所示，反复地从电池8提供电力(对应于图5B中的区域t5)和中断电力提供(对应于图5B中的区域t4)来持续产生接近Vth2的升高电压。

在图7的电路示意图中，允许采用仅仅包括开关电路S1和S2的结构、仅仅包括开关电路S3和S4的结构或包含S1到S4中任何一个开关电路的结构中的任何一种结构。

此外，确定是否已经将电压升高到必需和足够的程度的方法与参照图5B和12所描述的本发明实施例1中的相同。所以在这里就不再详细地描述了。

(应用到电动辅助转向装置)

优选地将本发明的旋转检测装置应用于车辆的电动助力转向(EPS)装置。图11是一种示意说明电动辅助转向装置101的结构的示意图。方向盘110连接到转向轴112a，转向轴112a在其下端与检测方向盘110运转的扭矩传感器111相连。小齿轮轴112b的上端与扭矩传感器111相连。此外，在小齿轮轴112b的下端提供一个小齿轮，其在转向齿轮箱116中与齿条118相啮合。此外，将连接杆120的一端连接到齿条118的两端，并通过转向臂122将连接杆120的另一端连接到将转向的滚轮。此外，通过一个齿轮(未示出)将电动机115附在小齿轮轴112b上。可以将电动机115安装成与齿条118同心。

转向控制装置130包括CPU 131、RAM 132、ROM 133、输入/输出接口I/O 134和用于连接它们的总线135，这些都是已知的。CPU131依赖于存储在ROM 133和RAM 132中的程序和数据来执行控制操作。ROM 133包括一个程序存储区域133a和数据存储区域133b。程序存储区域133a存储EPS控制程序133p。数据存储区域133b存储操作EPS控制程序133p所必需的数据。

在转向控制装置130中，CPU 131执行ROM 133中存储的EPS控制程序133p来计算将由电动机115产生的驱动扭矩，其相当于由扭矩传感器111检测的扭矩和由转向角度传感器113检测的转向角度。通过电动机驱动电路114将电压施加到电动机115来产生如同所计算的驱动扭矩。

电动辅助转向装置101中的转向控制装置130和电动机驱动电路114几乎是以相同于图1的传动比可变控制装置的方式组成。因此，可以将本发明的电子控制单元应用到那里。

以上描述的本发明的实施例仅仅是例子，而本发明并不局限于这些例子。本领域技术人员可以在不脱离本发明精神与范围的情况下以多种方式进一步修改本发明。