角度检测装置、具备该角度检测装置的电机、扭矩传感器、电动助力转向装置及汽车制造方法及图纸

提供角度检测装置、具备该角度检测装置的电机、扭矩传感器、电动助力转向装置及汽车，该角度检测装置适于校正多极角度检测器输出的角度信息中包含的误差。利用倍增电路(12)根据从多极光学式编码器(11)输出的模拟角度信息生成数字电角信息(θed)，利用第1微分器30对该电角(θed)进行微分来计算电角速度(ωed)，利用第1不连续校正电路(31)对该电角速度(ωed)进行校正角速度的时间变化的不连续性的处理，利用数字滤波器(32)对经过第1不连续校正电路(31)的电角速度(ωedc)进行减少高频噪声成分的校正处理。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对使用多极角度检测器检测出的角度信息进行校正的技术。
技术介绍
以往，作为校正使用角度检测器检测出的角度信息的技术，例如有专利文献1所述的技术。该技术从由旋变器(resolver)检测出的信号中检测角度信号，对检测出的角度信号进行微分而检测速度信号，使用检测出的速度信号来估计误差。并且，使用估计出的误差来校正速度信号，对校正后的速度信号进行积分而得到校正误差后的角度信号。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2012-145371号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，上述专利文献1的现有技术应用于多极旋变器的情况下，由于在多极旋变器中相对机械角的一次旋转，电角旋转多次，因此从旋变器按顺序输出与各极对应的每一周期电角的信号。因此，在从由多极旋变器检测出的信号中检测角度信号时，检测出了每一周期(0度～360度)电角的角度信号。由此，在检测每一周期电角的数字角度信号的情况下，通过对该数字角度信号微分而进行速度信号的检测时，在跨极处，角度信号从360度向0度急剧变化，因此该时刻的速度信号也急剧变化(阶梯状地变化)。使用这样的速度信号来估计误差的情况下，误差的估计精度变差。因此，本专利技术是着眼于这样的现有技术具有的未解决的课题而完成的，目的在于对于提供一种校正多极角度检测器输出的角度信息所包含的误差的适当的角度检测装置、具备该角度检测装置的电机、扭矩传感器、电动助力转向装置及汽车。用于解决课题的手段为了达到上述目的，本专利技术的第1方式的角度检测装置具备：多极角度检测器，其具有多个极，按每极输出与一周期电角对应的模拟的角度信息信号；转换部，其将从多极角度检测器输出的角度信息信号转换为每一周期电角的数字角度信号、即第1角度信号；第1角速度信号检测部，其对第1角度信号进行微分，检测第1角速度信号；第1不连续校正部，其将由第1角速度信号检测部检测出的第1角速度信号表示的角速度中第1角速度信号的时间变化为不连续的角速度的值校正为具有连续性的值；角速度信号校正部，其进行减少由第1不连续校正部进行校正处理后的第1角速度信号所包含的误差成分的校正处理；以及第2角度信号检测部，其对由角速度信号校正部校正后的第1角速度信号进行积分，检测第2角度信号。此外，为了达到上述目的，本专利技术的第2方式的电机具备上述第1方式的角度检测装置。此外，为了达到上述目的，本专利技术的第3方式的扭矩传感器具备上述第1方式的角度检测装置。此外，为了达到上述目的，本专利技术的第4方式的电动助力转向装置具备上述第1方式的角度检测装置。此外，为了达到上述目的，本专利技术的第5方式的汽车具备上述第1方式的角度检测装置。专利技术的效果根据本专利技术，利用第1不连续校正部将由第1角速度信号检测部检测出的第1角速度信号表示的角速度中第1角速度信号的时间变化为不连续的角速度的值校正为具有连续性的值，因此得到能够防止因第1角速度信号不连续而产生的误差的发生。此外，构成了具备具有上述效果的角度检测装置的电机，因此能提供定位精度等比较高的电机。此外，构成了具备具有上述效果的角度检测装置的扭矩传感器，因此能提供扭矩检测精度比较高的扭矩传感器。此外，构成了具备具有上述效果的角度检测装置的电动助力转向装置，因此例如通过将角度检测装置应用于扭矩传感器或辅助电机等的角度检测，能够提供可靠性比较高的电动助力转向装置。此外，构成了具备具有上述效果的角度检测装置的汽车，因此例如通过将角度检测装置应用于车载的电动助力转向装置的扭矩传感器或辅助电机等，能够提供可靠性比较高的汽车。附图说明图1是示出第1实施方式的第1角度检测装置的结构的框图。图2中(a)和(b)是示出第1实施方式的多极光学式编码器的结构例的图。图3是示出第1实施方式的光栅尺的图案的一例的图。图4是示出第1实施方式的光栅尺的旋转角度与各光接收部的偏振分量的光强度变化之间的关系的一例的图。图5是示出第1实施方式的运算电路的结构例的框图。图6中(a)是示出第1实施方式的第1微分器的一例的电路图，(b)是示出第1实施方式的第2微分器的一例的电路图。图7中(a)是示出第1实施方式的第1不连续校正电路的一例的电路图，(b)是示出第1实施方式的第2不连续校正电路的一例的电路图。图8中(a)是示出第1实施方式的第1积分器的一例的电路图，(b)是示出第1实施方式的第2积分器的一例的电路图。图9中(a)是示出以往的角度检测装置的一例的框图，(b)是示出以往的角度检测装置输出的数字角度的一例的图。图10是示出第1实施方式的第1积分器输出的数字角度的一例的图。图11是示出第2实施方式的第2角度检测装置的结构的框图。图12是示出第2实施方式的多极旋变器的结构例的图。图13是示出第3实施方式的装载于汽车的电动助力转向装置的结构例的图。图14是示出第3实施方式的应用了第1角度检测装置的扭矩传感器的结构例的图。图15是示出第3实施方式的应用了第2角度检测装置的电机装置的结构例的图。具体实施方式(第1实施方式)(结构)如图1所示，第1实施方式的第1角度检测装置1构成为包含：多极光学式编码器11，其检测检测对象的角度信息(位置信息)；以及倍增电路12，其将来自多极光学式编码器11的模拟电角信息转换为预先设定的分辨率的数字电角信息。第1角度检测装置1构成为还包含：运算电路13，其根据来自倍增电路12的数字电角信息(θed)，校正该电角信息θed所包含的误差成分，并且对检测对象的数字机械角信息(θmd)进行运算；以及存储器19，其存储有角度校正数据(后述)。(多极光学式编码器11)如图2(a)所示，多极光学式编码器11具备：光源141；检测部135，其夹着被检测区域，检测来自光源141的光源光；以及基板150，其设有光源141和检测部135。多极光学式编码器11还具备转子110和定子120，该转子110具有与电机等旋转机械连结的轴112和安装于轴112的端部的光栅尺111。定子120具备：具有开口部121a和切口部121b的主体121、设有基板150的机壳122以及覆盖开口部121a的罩123。设有基板150的机壳122经由开口部121a安装于主体121，基板150的线束部154和连接器CNT经由切口部121b向外部延伸。线束部154具有与设在光源141、检测部135及基板150上的各种电路连接的信号线和电力线。连接器CNT与线束部154连接，并将多极光学式编码器11与其它装置(第1实施方式中为倍增电路12)连接起来。此外，轴112经由轴承126a及126b以能够旋转的方式由主体121支承。另外，主体121构成为包围轴承126a及126b、轴112、光栅尺111和检测部135的圆筒形状，且由遮光性的部件构成。检测部135是一种传感器，其对检测区域中的光栅尺111的变化(旋转)所产生的光源光的变化进行检测，进行基于该检测结果的变化的输出。即，多极光学式编码器11作为检测旋转驱动体的角度位置的旋转编码器而发挥作用，该旋转驱动体被连接以向转子110传递旋转动作。如图2(b)所示，检测部135包括具有第1偏光层PP1的第1光接收部PD1、具有第2偏光层PP2的第2光接收部PD2、具有第3偏光层PP3的第3光接收部PD3以及具有第4偏光层PP4的第4光接收部PD4。如图2(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种角度检测装置，该角度检测装置具备：多极角度检测器，其具有多个极，按每极输出与一周期电角对应的模拟的角度信息信号；转换部，其将从所述多极角度检测器输出的所述角度信息信号转换为每一周期电角的数字角度信号、即第1角度信号；第1角速度信号检测部，其对所述第1角度信号进行微分，检测第1角速度信号；第1不连续校正部，其将由所述第1角速度信号检测部检测出的所述第1角速度信号表示的角速度中所述第1角速度信号的时间变化为不连续的角速度的值校正为具有连续性的值；角速度信号校正部，其进行减少由所述第1不连续校正部进行校正处理后的所述第1角速度信号所包含的误差成分的校正处理；以及第2角度信号检测部，其对由所述角速度信号校正部校正后的所述第1角速度信号进行积分，检测第2角度信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.08 JP 2014-1621921.一种角度检测装置，该角度检测装置具备：多极角度检测器，其具有多个极，按每极输出与一周期电角对应的模拟的角度信息信号；转换部，其将从所述多极角度检测器输出的所述角度信息信号转换为每一周期电角的数字角度信号、即第1角度信号；第1角速度信号检测部，其对所述第1角度信号进行微分，检测第1角速度信号；第1不连续校正部，其将由所述第1角速度信号检测部检测出的所述第1角速度信号表示的角速度中所述第1角速度信号的时间变化为不连续的角速度的值校正为具有连续性的值；角速度信号校正部，其进行减少由所述第1不连续校正部进行校正处理后的所述第1角速度信号所包含的误差成分的校正处理；以及第2角度信号检测部，其对由所述角速度信号校正部校正后的所述第1角速度信号进行积分，检测第2角度信号。2.根据权利要求1所述的角度检测装置，其中，所述第1不连续校正部在所述第1角速度信号表示的角速度为预先设定的速度阈值以上的情况下，将该速度阈值以上的角速度的值校正成具有连续性的值。3.根据权利要求1或2所述的角度检测装置，其中，所述角速度信号校正部使用数字滤波器进行减少所述第1角速度信号所包含的高频噪声成分的校正处理。4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的角度检测装置，其中，所述角度检测装置具备角度信号校正部，所述角度信号校正部进行减少由所述第2角度信号检测部检测出的第2角度信号所包含的误差成分的校正处理。5.根据权利要求4所述的角度检测装置，其中，所述第2角度信号检测部构成为对所述第1角速度信号进行积分，检测每一周期电角的第2角度信号，所述角度检测装置具备：第2角速度信号检测部，其对由所述角度信号校正部校正后的所述每一周期电角的第2角度信号进行微分，检测第2角速度信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：近藤圭，小口寿明，今井悠介，渡边智树，
申请(专利权)人：日本精工株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP