一种磁感测元件（31）设置为相对于永磁体（51，52）可旋转并且输出磁力检测值，该磁力检测值对应于磁通量的垂直分量。霍尔IC（30）基于由磁感测元件（31）输出的磁力检测值来计算输出电压并输出，该输出电压对应于永磁体（51，52）与磁感测元件（31）之间的相对旋转角。霍尔IC（30）将输出电压计算为V2=k×arcsin(V1/(VM+α))+Voffset，其中V1、V2、VM、k、α和Voffset指示磁力检测值、输出电压、磁力检测值的最大值、增益、预定值和预定偏移值。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种磁感测元件（31）设置为相对于永磁体（51，52）可旋转并且输出磁力检测值，该磁力检测值对应于磁通量的垂直分量。霍尔IC（30）基于由磁感测元件（31）输出的磁力检测值来计算输出电压并输出，该输出电压对应于永磁体（51，52）与磁感测元件（31）之间的相对旋转角。霍尔IC（30）将输出电压计算为V2=k×arcsin(V1/(VM+α))+Voffset，其中V1、V2、VM、k、α和Voffset指示磁力检测值、输出电压、磁力检测值的最大值、增益、预定值和预定偏移值。【专利说明】
本专利技术涉及旋转角检测装置，其检测旋转元件相对于磁产生元件的相对旋转角。 旋转角检测装置
技术介绍
-些常规旋转角检测装置对检测目标(旋转元件）的旋转角进行检测，而不使用磁 通量收集元件，比如定子。例如JP3491577中公开的旋转角检测装置没有磁通量收集元件， 因此其构造简化并且成本降低。根据JP3491577的旋转角检测装置基于施加至磁感测元件 并且由磁感测元件检测的磁力检测值(磁力的检测值）计算输出电压值，这个输出电压值对 应于磁产生元件和磁感测元件之间的相对旋转角。由于这种旋转角检测装置没有磁通量收 集元件，磁感测元件输出以正弦波形或余弦波形变化的检测电压。磁力检测值在旋转角附 近非线性地变化，在该处磁力检测值取最大值。旋转角检测的精确度有可能会降低，尤其在 包括这种旋转角的范围内。这种旋转角检测装置因此通过基于反正弦函数或反余弦函数计 算磁感测元件的输出值从而将输出电压转换为随着旋转角线性地变化的值。 然而，在这种旋转角检测装置中，当磁产生元件产生较少磁性或者偏离位置时，磁 感测元件的磁力检测值变化。在此情况下，输出电压可能会在对应于磁力检测值最大值的 旋转角附近变化较大。如果输出电压变化较大，旋转角检测的精确度降低。
技术实现思路
因此，本专利技术的目标是提供一种旋转角检测装置，其以简单的构造高的精确度检 测旋转元件的旋转角。 根据一个方面，一种旋转角检测装置包括磁感测元件和处理部分。磁感测元件设 置为相对于磁产生元件可旋转以输出磁力检测值，所述磁力检测值对应于从磁产生元件 施加的磁通量的垂直分量。所述处理部分基于由磁感测元件输出的磁力检测值来计算输 出电压并输出，所述输出电压对应于磁产生元件与磁感测元件之间的相对旋转角。所述 处理部分将输出电压计算为 V2=kX arcsin (VI/ (VM+ a )) +V〇ffset 或 V2=kX arccos (VI/ (VM+a))+Voffset，其中Vl、V2、VM、k、α和Voffset指示磁力检测值、输出电压、磁力检测 值的最大值、增益、预定值和预定偏移值。 【专利附图】【附图说明】 图1是示出根据第一实施例的旋转角检测装置以及使用旋转角检测装置的旋转 驱动设备的截面图； 图2A和图2B是示出根据第一实施例的旋转角检测装置的磁感测元件及其周围部 分分别在节气门的旋转角是0°和12°时的情况下的示意图； 图3是示出根据第一实施例的旋转角检测装置中的霍尔1C (集成电路）的构造的 框图； 图4是示出根据第一实施例的旋转角检测装置的节气门的旋转角与磁感测元件 的输出电压之间的关系的图表； 图5是示出根据第一实施例的旋转角检测装置的霍尔1C的输出电压的图表； 图6是示出根据比较示例的旋转角检测装置的霍尔1C的输出电压的图表； 图7是示出根据第二实施例的旋转角检测装置的霍尔1C的输出电压的图表；并且 图8A和图8B是示出根据第三实施例和第四实施例的旋转角检测装置的磁感测元 件及其周边部分的示意图。 【具体实施方式】 旋转角检测装置将参照附图中所示的多个实施例在下面详细描述。这些实施例间 基本上相同的构造部分由相同的参考数字指示，从而简化描述。 (第一实施例） 根据第一实施例的旋转角检测装置以及使用该装置的旋转驱动设备在图1中示 出。旋转检测装置10用来检测例如车辆进气系统中的设置为旋转元件的节气门2的旋转 角。旋转驱动设备1除了旋转角检测装置10以外还包括壳体3、气门轴5、马达6等。 壳体3例如由金属（比如铝)形成，并且在其内部具有通道，通道为大致圆筒形。通 道4形成进气通道的一部分，进气通道将空气引导至内燃发动机。气门轴5形成为杆状并 且以可相对于壳体3旋转的方式大致垂直于通道4的通道轴线设置。 节气门2大致形成为盘状并且例如由螺钉元件等固定至气门轴5。节气门2因而 与气门轴5 -起旋转以在气门轴5旋转时打开和闭合通道4。因此，吸入内燃发动机的空气 的量得到调节。 马达6是电驱动马达，其由电力供应旋转地驱动。马达6是具有电刷的马达。马 达6具有马达轴7。马达6旋转并从马达轴7输出扭矩。马达6设置于壳体3中以使得马 达轴7与气门轴5大致平行。 例如由树脂形成的圆筒形的保持件8附接于气门轴5的一个端部处。永磁体51、 52设置为在保持件8的径向内侧部分处的磁产生元件。因而，保持件8和永磁体51、52可 与气门轴5和节气门2 -起旋转。 旋转检测装置10以覆盖气门轴5的包括保持件8和永磁体51、52的一个端侧以 及马达轴7的一个端侧的方式附接至壳体3。齿轮11在外周方向上部分地形成于保持件8 的外壁上。形成为杆状的轴12以与气门轴5和马达轴7大致平行的方式设置于壳体3中。 轴12在其一个端部处不可相对于壳体3旋转。轴12的另一个端部由旋转角检测装置10 的盖20支撑，这将稍后描述。 齿轮组13以可相对于轴12旋转的方式形成于轴12上。齿轮组13例如由树脂形 成，并且具有可与保持件8的齿轮11相啮合的第一齿轮14。齿轮组13具有第二齿轮15， 其外径大于第一齿轮14。可与齿轮组13的第二齿轮15相哨合的齿轮兀件16固定至马达 轴7的一个端部。马达6用形成电池(未不出）的电源驱动从而旋转。 在马达6被旋转地驱动时，马达6的旋转(扭矩）通过马达轴7、齿轮元件16、齿轮 组13、保持件8和气门轴5传输至节气门2。节气门2因而在通道4中旋转以打开和闭合 通道4 (进气通道)。旋转角检测装置10检测节气门2的旋转角（打开角）。 旋转角检测装置10如图1中所示包括盖20、支撑元件21、霍尔IC30等。盖20例 如由树脂形成为盘状，并且以覆盖气门轴5的一个端侧（S卩，保持件8和永磁体51、52)以及 马达轴7的一个端侧的方式附接至壳体3。 支撑元件21例如由树脂形成并且与盖20成一整体。支撑元件21布置为使得其 顶端部位于保持件8的中部。霍尔IC30嵌件成型（insert-molded)于支撑元件21的顶端 部分处。支撑元件21因而支撑霍尔IC30。霍尔IC30和永磁体51、52可相对于彼此旋转。 如图2A和图2B中所示，霍尔IC30包括磁感测元件31。磁感测元件31例如是霍 尔元件，其具有磁感测平面311，并且将对应于磁通量的垂直分量的磁力检测值转换为输出 电压并且输出这个输出电压。也就是，磁感测元件31输出电压，电压对应于随着穿过磁感 测平面311的磁通量的垂直分量的大小而变化的磁力检测值。 盖20具有连接器22。多个终端本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种旋转角检测装置（10），包括：磁感测元件（31），所述磁感测元件（31）设置为相对于磁产生元件（51、52、53、54）可旋转以输出磁力检测值，所述磁力检测值对应于从所述磁产生元件施加的磁通量的垂直分量；以及处理部分（33），用于基于由所述磁感测元件输出的磁力检测值来计算并输出对应于所述磁产生元件与所述磁感测元件之间的相对旋转角的输出电压，其中所述处理部分将输出电压计算为V2=k×arcsin(V1/(VM+α))+Voffset或V2=k×arccos(V1/(VM+α))+Voffset，其中V1、V2、VM、k、α和Voffset指示磁力检测值、输出电压、磁力检测值的最大值、增益、预定值和预定偏移值。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：水沼赳人，泷口智之，久保田贵光，河野祯之，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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