旋转角检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种旋转角检测装置，在满足三个磁传感器中的两个传感器连续三个取样周期均检测同一个磁极这样的条件的情况下，基于这两个传感器中的三次取样量的输出信号，对旋转角进行运算。在这三次取样量的输出信号满足规定要件时，对与两个传感器检测的磁极对应的角宽度误差修正值以及振幅进行运算，并与该磁极相关联地存储。在不满足上述条件的情况下，使用三个磁传感器中的两个传感器的输出信号、和存储于存储器的信息对旋转角进行运算，上述两个传感器包括检测其角宽度误差修正值存储于存储器的磁极的一个传感器。

Rotating angle detection device

The invention provides a rotary angle detecting device, in order to meet the two sensor three magnetic sensors in three consecutive sampling period were measured with a pole under such conditions, the three sampling the output signals of the two sensors based on the calculation of rotation angle. When the output signals of the three sampling quantities meet the specified requirements, the angular width error correction values and amplitudes corresponding to the magnetic poles detected by the two sensors are calculated and stored in conjunction with the poles. In do not meet the above conditions, calculates the rotation angle using two sensor three magnetic sensor in the output signal and the information stored in the memory, the two sensor including the detection of angular width error correction value of a sensor is stored in the memory of the pole.

【技术实现步骤摘要】
旋转角检测装置本申请主张于2012年12月12日提出的日本专利申请2012-271640号的优先权，并在此引用其全部内容。
本专利技术涉及检测旋转体的旋转角的旋转角检测装置。
技术介绍
作为检测旋转体的旋转角的旋转角检测装置，已知有使用与无刷马达的旋转对应地旋转的检测用转子，并检测无刷马达的转子的旋转角的旋转角检测装置。具体而言，如图16所示，检测用转子201，以下称为转子201具备具有与设于无刷马达的转子的磁极对相当的多个磁极对的圆筒状的磁铁202。在转子201的周围以转子201的旋转中心轴为中心隔开规定的角度间隔地配置有两个磁传感器221、222。从各磁传感器221、222输出具有规定的相位差的正弦波信号。基于这两个正弦波信号，检测转子201的旋转角（无刷马达的转子的旋转角）。在该例中，磁铁202具有五组磁极对。换句话说，磁铁102具有以等角度间隔配置的10个磁极。各磁极以转子201的旋转中心轴为中心，以36°（为电角180°）的角度间隔配置。另外，两个磁传感器221、222以转子201的旋转中心轴为中心隔开18°（为电角90°）的角度间隔地配置。将图16箭头所示的方向设为检测用转子201的正方向的旋转方向。于是，若转子201向正方向旋转则转子201的旋转角增大，若转子201向反方向旋转，则转子201的旋转角变小。如图17所示，从各磁传感器221、222输出将转子201旋转与一个磁极对的量相当的角度（72°（为电角360°））的期间作为一个周期的正弦波信号S1、S2。将转子201的一次旋转的量的角度范围与五个磁极对对应地分为五个区间，将使各区间的开始位置为0°并使结束位置为360°表示的转子201的旋转角称为转子201的电角θ。这里，从第1磁传感器221输出S1＝A1·sinθ的输出信号，从第2磁传感器222输出S2＝A2·cosθ的输出信号。A1、A2是振幅。若视为两输出信号S1、S2的振幅A1、A2彼此相等，则转子201的电角θ能够使用两输出信号S1、S2，基于下式求出。θ＝tan－1（sinθ／cosθ）＝tan－1（S1／S2）这样一来，使用求出的电角θ，控制无刷马达。例如参照日本特开2008-26297号公报。在上述那样的以往的旋转角检测装置中，认为两磁传感器221、222的输出信号S1、S2的振幅A1、A2相等来对旋转角θ进行运算，但两输出信号S1、S2的振幅A1、A2对应于两磁传感器221、222的温度特性的偏差以及温度变化而变化。因此，因两磁传感器221、222的温度特性的偏差以及温度变化，使得转子的旋转角的检测产生误差。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供能够检测高精度的旋转角的旋转角检测装置。本专利技术的一种方式的旋转角运算装置包含：多极磁铁，其对应于旋转体的旋转而旋转，且具有多个磁极；三个磁传感器，它们根据上述多极磁铁的旋转，分别输出彼此具有规定相位差的正弦波信号；取样器，其按每个规定时间对各上述磁传感器的输出信号进行取样；第1运算器，其在满足上述三个磁传感器中的两个磁传感器连续三个取样周期均检测同一个磁极这样的条件时，基于这两个磁传感器的三次取样量的输出信号，对上述旋转体的旋转角进行运算，并且总是对与这两个磁传感器检测的磁极的磁极宽度有关的信息以及与这两个磁传感器的输出信号的振幅有关的信息进行运算并与该磁极相关联地存储，或者在上述三次取样量的输出信号满足规定要件时，对与这两个磁传感器检测的磁极的磁极宽度有关的信息以及与这两个磁传感器的输出信号的振幅有关的信息进行运算并与该磁极相关联地存储；以及第2运算器，其在不满足上述条件时，使用上述三个磁传感器中的两个磁传感器的一次取样量的输出信号、和通过上述第1运算器存储的上述信息，对上述旋转体的旋转角进行运算，上述两个磁传感器包括检测与磁极宽度有关的信息相关联地存储的磁极的一个磁传感器。在上述方式中，在满足三个磁传感器中的两个磁传感器连续三个取样周期均检测同一个磁极这样的条件时，基于这两个磁传感器的三次取样量的输出信号对旋转体的旋转角进行运算，所以能够对高精度的旋转角进行运算。另外，不满足上述条件时，使用两个磁传感器的一次取样量的输出信号、和通过第1运算器存储的信息，对旋转角进行运算，上述两个磁存储器包括检测和与磁极宽度有关的信息相关联地存储的磁极的一个磁传感器，所以能够以接近第1运算器的检测精度的检测精度对旋转角进行运算。对上述方式的旋转角运算装置来说，若将上述三个磁传感器设为第1磁传感器、第2磁传感器以及第3磁传感器，则也可以构成为上述第1磁传感器的输出信号与上述第2磁传感器的输出信号的相位差为120°，上述第1磁传感器的输出信号与上述第3磁传感器的输出信号的相位差为240°。在该构成中，在由第1磁传感器以及第2磁传感器的组合构成的两个磁传感器分别检测不同的磁极时，由第2磁传感器以及第3磁传感器的组合构成的两个磁传感器均检测同一个磁极。相反地，在由第2磁传感器以及第3磁传感器的组合构成的两个磁传感器分别检测不同的磁极时，由第1磁传感器以及第2磁传感器的组合构成的两个磁传感器均检测同一个磁极。因此，满足三个磁传感器中的两个磁传感器连续三个取样周期均检测同一个磁极这样的条件的概率提高。由此，能够通过能以高精度对旋转角进行运算的第1运算器对旋转角进行运算的概率提高。上述方式的旋转角运算装置也可以构成为，与上述磁极的磁极宽度有关的信息是用于修正基于上述磁极的磁极宽度误差的旋转角误差的磁极宽度误差修正值，若将上述第1磁传感器的输出信号的振幅设为A1、将与上述第1磁传感器检测的磁极对应的磁极宽度误差修正值设为E1、将上述旋转体的旋转角设为θ，则上述第1磁传感器的输出信号S1被以S1＝A1sin（E1θ）表示，若将上述第2磁传感器的输出信号的振幅设为A2、将上述第2磁传感器检测的磁极的磁极宽度误差修正值设为E2，则上述第2磁传感器的输出信号S2被以S2＝A2sin（E2θ＋120）表示，若将上述第3磁传感器的输出信号的振幅设为A3、将上述第3磁传感器检测的磁极的磁极宽度误差修正值设为E3，则上述第3磁传感器的输出信号S3被以S3＝A3sin（E3θ＋240）表示。附图说明通过以下参照附图对本专利技术的优选实施方式进行的详细描述，本专利技术的上述以及其它特征、优点会变得更加清楚，其中，对相同的要素标注相同的附图标记，其中：图1是表示应用了本专利技术的一实施方式所涉及的旋转角检测装置的电动动力转向装置的概略结构的示意图。图2是表示马达控制用ECU的电构成的示意图。图3是图解表示电动马达的构成的示意图。图4是表示q轴电流指令值Iq*相对于检测操纵转向扭矩Th的设定例的图。图5是图解表示扭矩传感器的构成的示意图。图6是表示第1磁铁的构成以及三个磁传感器的配置的示意图。图7是表示第1磁传感器、第2磁传感器以及第3磁传感器的输出波形的示意图。图8A是用于说明应用第3运算模式的情况的示意图。图8B是用于说明应用第4运算模式的情况的示意图。图8C是用于说明应用第5运算模式的情况的示意图。图9是用于说明第3运算模式的说明图。图10是表示第1旋转角运算部77A的动作的流程图。图11A是表示图10的步骤S1的基于强制旋转的旋转角运算处理的顺序的一部分的流程图。图11B是表示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转角运算装置，其特征在于，包含：多极磁铁，其对应于旋转体的旋转而旋转，且具有多个磁极；三个磁传感器，它们根据所述多极磁铁的旋转，分别输出彼此具有规定相位差的正弦波信号；取样器，其按每个规定时间对各所述磁传感器的输出信号进行取样；第1运算器，其在满足所述三个磁传感器中的两个磁传感器连续三个取样周期均检测同一个磁极这样的条件时，基于这两个磁传感器的三次取样量的输出信号，对所述旋转体的旋转角进行运算，并且总是对与这两个磁传感器检测的磁极的磁极宽度有关的信息以及与这两个磁传感器的输出信号的振幅有关的信息进行运算并与该磁极相关联地存储，或者在所述三次取样量的输出信号满足规定运算要件时对与这两个磁传感器检测的磁极的磁极宽度有关的信息以及与这两个磁传感器的输出信号的振幅有关的信息进行运算并与该磁极相关联地存储；以及第2运算器，其在不满足所述条件时，使用所述三个磁传感器中的两个磁传感器的一次取样量的输出信号、和通过所述第1运算器所存储的所述信息，对所述旋转体的旋转角进行运算，所述两个磁传感器包括检测出和与磁极宽度有关的信息相关联地存储的磁极的一个磁传感器。

【技术特征摘要】
2012.12.12 JP 2012-2716401.一种旋转角运算装置，其特征在于，包含：多极磁铁，其对应于旋转体的旋转而旋转，且具有多个磁极；三个磁传感器，它们根据所述多极磁铁的旋转，分别输出彼此具有规定相位差的正弦波信号；取样器，其按每个规定时间对各所述磁传感器的输出信号进行取样；第1运算器，其在满足所述三个磁传感器中的两个磁传感器连续三个取样周期均检测同一个磁极这样的条件时，基于这两个磁传感器的三次取样量的输出信号，对所述旋转体的旋转角进行运算，并且总是对与这两个磁传感器检测的磁极的磁极宽度有关的信息以及与这两个磁传感器的输出信号的振幅有关的信息进行运算并与该磁极相关联地存储，或者在所述三次取样量的输出信号满足规定运算要件时对与这两个磁传感器检测的磁极的磁极宽度有关的信息以及与这两个磁传感器的输出信号的振幅有关的信息进行运算并与该磁极相关联地存储；以及第2运算器，其在不满足所述条件时，使用所述三个磁传感器中的两个磁传感器的一次取样量的输出信号、和通过所述第1运算器所存储的所述信息，对所述旋转体的旋转角进行运算，所述两个磁传感器包括检测出和与磁极宽度有关的信...

【专利技术属性】
技术研发人员：高木刚，狩集裕二，冷水由信，
申请(专利权)人：株式会社捷太格特，
类型：发明
国别省市：日本,JP