角度检测装置制造方法及图纸

存在由于正弦信号和余弦信号之间的相位差偏离π/2而导致旋转2阶角误差无法减小的问题。因此，本发明专利技术提供了一种角度检测装置，该角度检测装置根据基于具有不同相位的两个正弦信号之和的第一检测信号和基于该具有不同相位的两个正弦信号之差的第二检测信号运算检测角度，能够抑制由第一正弦信号和第二正弦信号之间的相位差偏离π/2产生的2阶角度误差。号之间的相位差偏离π/2产生的2阶角度误差。号之间的相位差偏离π/2产生的2阶角度误差。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】角度检测装置


[0001]本申请涉及角度检测装置。

技术介绍

[0002]为了提供减小转矩脉动的电动机，需要提高转子的旋转位置的检测精度。在专利文献1的电动助力转向控制装置中，通过使用预先存储在EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read
‑
Only
‑
Memory：电可擦除可编程只读存储器)等中的旋转变压器的正弦信号和余弦信号的中点校正值来校正检测信号，从而减小由旋转0阶信号误差产生的旋转1阶角度误差。另外，通过对实施了中点校正的旋转变压器的正弦信号和余弦信号乘以预先存储在EEPROM等中的振幅校正系数进行校正，从而减小由旋转1阶信号误差产生的旋转2阶的角度误差(例如参照专利文献1)。现有技术文献专利文献
[0003]专利文献1：日本专利特开2008－273478号公报

技术实现思路

专利技术所要解决的技术问题
[0004]如果使用专利文献1的方法，则能够减小由包含在正弦信号和余弦信号中的偏移误差所产生的旋转1阶角度误差、或者由振幅比所产生的旋转2阶角度误差，但是无法减小由正弦信号和余弦信号的相位差偏离π/2所产生的旋转2阶角度误差。
[0005]本申请是为了解决上述问题而完成的，其目的是提供一种角度检测装置，该角度检测装置能够减小由于正弦信号和余弦信号之间的相位差偏离π/2而引起的旋转2阶角度误差。用于解决技术问题的技术手段
[0006]本申请所公开的角度检测装置的特征在于，包括：角度检测器，该角度检测器根据旋转电机的旋转检测第一正弦信号和相位与第一正弦信号不同的第二正弦信号；检测信号运算部，该检测信号运算部输出基于第一正弦信号和第二正弦信号之和的第一检测信号以及基于第一正弦信号和第二正弦信号之差的第二检测信号；角度运算部，该角度运算部基于第一检测信号和第二检测信号运算检测角度，该角度检测装置抑制由于第一正弦信号和第二正弦信号之间的相位差偏离π/2而导致产生的2阶角度误差。专利技术效果
[0007]根据本申请所公开的角度检测装置，通过使用具有不同相位的两个正弦信号的和以及差来计算检测角度，从而能够减小由于两个正弦信号的相位差而引起的旋转2阶角度误差。
附图说明
[0008]图1是表示实施方式1的角度检测器和传感器磁体的位置关系的示意图。图1A是从顶面观察到的图，图1B是从侧面观察到的图。图2是示出实施方式1中的角度检测装置的结构框图。图3是表示实施方式1中的检测信号运算部以及角度运算部的硬件的一例的图。图4是示出了根据第一正弦信号和第二正弦信号求出检测角度θ时的角度误差的图。图4A中的横轴是传感器角度，图4B中的横轴是阶数。图5是示出在相位差为
‑
π/3时，以10比特的分辨率对0～5V进行A/D转换得到的检测角度的误差的图。图6是示出在相位差为
‑
π/6时，以10比特的分辨率对0～5V进行A/D转换得到的检测角度的误差的图。图7是以矢量图示出第一正弦信号和第二正弦信号以及第一检测信号和第二检测信号的图。图8是示出实施方式3所涉及的角度检测装置的结构框图。图9是示出第一正弦信号与第二正弦信号的相位差为π/2时在传感器角度的1个周期内的角度检测装置的正常范围的图。图10是示出第一正弦信号与第二正弦信号的相位差为π/3时在传感器角度的1个周期内的角度检测装置的正常范围的图。
具体实施方式
[0009]下面，参照附图对本申请所涉及的功率控制装置的优选的实施方式进行说明。另外，对于相同内容及对应部分配置相同标号，省略其详细说明。在之后的实施方式中，也同样地对附加了相同标号的结构省略重复说明。
[0010]实施方式1作为本申请的角度检测装置中使用的角度检测器1，可例举旋转变压器、使用磁阻元件的传感器(MR传感器)、编码器、霍尔元件等，无论是哪一种情况都可以获得相同的效果，因此这里将以MR传感器作为示例进行说明。
[0011]图1是表示实施方式1的角度检测器1和传感器磁体10的位置关系的示意图。图1A是从顶面观察到的图，图1B是从侧面观察到的图。角度检测器1检测由传感器磁体10产生的磁场，并输出第一正弦信号Vsin1和第二正弦信号Vsin2。由于传感器磁体10与图中未示出的转子一起旋转，所以由传感器磁体10在角度检测器1中产生的磁场根据角度而改变。
[0012]图2是示出本申请的实施方式1中的角度检测装置的结构框图。角度检测器1基于传感器磁体10的磁场输出第一正弦信号Vsin1和第二正弦信号Vsin2，该传感器磁体10的磁场根据转子的角度而变化。第一正弦信号Vsin1和第二正弦信号Vsin2是由下式(1)给出的具有不同相位的正弦波。θs表示传感器角度，a1表示振幅，γ表示相位差，Vc表示提供给角度检测器的直流电压。这里，将第一正弦信号Vsin1和第二正弦信号Vsin2的振幅比设为1，但是当振幅不同时，可以将振幅比校正为1。[数学式1][0013]检测信号运算部2使用由角度检测器1获得的第一正弦信号Vsin1和第二正弦信号Vsin2，通过式(2)输出第一检测信号Vsin_det1和第二检测信号Vsin_det2。通过从第一正弦信号Vsin1和第二正弦信号Vsin2之和中减去提供给角度检测器的直流电压Vc来获得第一检测信号Vsin_det1。
[0014]将第一正弦信号Vsin1和第二正弦信号Vsin2相减来获得第二检测信号Vsin_det2。这里，作为减小由所谓相位差偏差引起的角度误差的减法项，使用作为第一正弦信号Vsin1的中点电压的Vc/2的两倍的值，即提供给角度检测器的直流电压Vc，但是当中点电压不是Vc/2时，若设为与之匹配的值，则可以获得同样的效果。在根据环境温度、历时变化等进行转换的情况下，可以是考虑了这些情况的值。此外，可以在线设定和更新该值。[数学式2][0015]ξ1和ξ2满足式(3)，相位差为π/2。[数学式3][0016]即，无论作为原始信号的第一正弦信号Vsin1和第二正弦信号Vsin2之间的相位差γ是多大的值，检测信号运算部2都可以获得确保正交性的第一检测信号Vsin_det1和第二检测信号Vsin_det2。
[0017]例如，如式(4)那样，角度运算部3使用由检测信号运算部2获得的第一检测信号Vsin_det1和第二检测信号Vsin_det2来计算检测角度θ。在此用公式来记述，但也可以使用预定的转换表来计算。当使用检测信号运算部2的输出结果时，如式(3)那样，零点偏离原本的零点。这里，通过进行π/2+γ/2的校正，能获得与根据第一正弦信号Vsin1和第二正弦信号Vsin2计算出的角度相同的零点。[数学式4][0018]考虑到式(2)的振幅比，可用式(5)给出系数k。因此，能减小由振幅偏差引起的2阶角度误差。在式(4)中，将第一检测信号Vsin_det1和第二检测信号Vsin_det2的比率乘以系数k再求其反正切函数，但也可以是第一检测信号Vsin_det1和第二检测信号Vsin_det2中的任一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种角度检测装置，其特征在于，包括：角度检测器，该角度检测器根据旋转电机的旋转检测第一正弦信号和相位与所述第一正弦信号不同的第二正弦信号；检测信号运算部，该检测信号运算部输出基于所述第一正弦信号和所述第二正弦信号之和的第一检测信号以及基于所述第一正弦信号和所述第二正弦信号之差的第二检测信号；以及角度运算部，该角度运算部基于所述第一检测信号和所述第二检测信号运算检测角度，所述角度检测装置抑制由于所述第一正弦信号和所述第二正弦信号之间的相位差偏离π/2而产生的2阶角度误差。2.如权利要求1所述的角度检测装置，其特征在于，通过从所述第一正弦信号和所述第二正弦信号之和中减去预定值来计算所述第一检测信号。3.如权利要求2所述的角度检测装置，其特征在于，所述预定值是所述第一正弦信号的中点电位的2倍。4.如权利要求2所述的角度检测装置，其特征在于，所述预定值是提供给所述角度检测器的直流电压。5.如权利要求2至4中任一项所述的角度检测装置，其特征在于，所述预定值能够在线地设定。6.如权利要求1至5中任一项所述的角度检测装置，其特征在于，从通过所述第一检测信号与所述第二检测信号之比的反正切函数得到的角度，减去所述第一正弦信号和所述第二正弦信号之间的相位差的1/2的值或所述第一正弦信号和所述第二正弦信号之间的相位差的1/2再加上π/2而获得的值，来计算由所述角度运算部计算的角度检测值。7.如权利要求1至6中任一项所述的角度检测装置，其特征在于，对所述第一正弦信号和所述第二正弦信号中的至...

【专利技术属性】
技术研发人员：古川晃，森辰也，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：