角度检测器、交流旋转电机的控制装置及电动助力转向装置制造方法及图纸

本申请所公开的角度检测器包括：具有磁化为P极对的第一轨道(11)和磁化为Q极对的第二轨道(12)且安装在旋转轴上的磁体(3)；感测来自第一轨道(11)的磁通并输出第一霍尔信号的第一霍尔元件组(13)；感测来自第二轨道(12)的磁通并输出第二霍尔信号的第二霍尔元件组(14)；基于第一霍尔信号输出将电角度一次旋转进行M分割后的M个绝对角度信号的第一检测部(15)；基于第二霍尔信号输出对M分割后的区间内进行N分割后的N个相对角度信号的第二检测部(16)；基于绝对角度信号和相对角度信号对电角度一次旋转进行(M

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】角度检测器、交流旋转电机的控制装置及电动助力转向装置


[0001]本申请涉及角度检测器、交流旋转电机的控制装置和电动助力转向装置。

技术介绍

[0002]交流旋转电机通过基于由角度检测器检测到的电角度进行电流矢量控制来产生期望的转矩。因此，电流矢量控制的控制性能取决于角度检测器的性能。以往公开了一种角度检测器，该角度检测器包括检测具有将一次旋转的电角度一分为四的分辨率的绝对角度信号的部分、以及在将一次旋转的电角度一分为四的区间内输出连续值的相对角度信号的部分(例如，参照专利文献1)。根据该专利文献1所公开的磁编码器装置，通过组合绝对角度信号和相对角度信号，从而能够检测具有高分辨率的电角度。
[0003]以往还公开了一种角度检测器，该角度检测器包括检测具有将一次旋转的电角度一分为六的分辨率的绝对角度信号的部分、以及将一次旋转的电角度一分为六后得到的区间进一步一分为八的相对角度信号输出的部分(例如，参照专利文献2)。根据该专利文献2所公开的角度检测器，在将一次旋转的电角度一分为六的区间内，相对角度信号是4个信号出现2次，通过使相对角度信号递增，从而实现一分为八。此外，通过校正根据绝对角度信号和相对角度信号求出的电角度信号来实现高分辨率。
[0004]专利文献1中所公开的现有的角度检测器和专利文献2中所公开的角度检测器都使用霍尔元件来检测编码区域的图案的推移。现有技术文献专利文献
[0005]专利文献1：日本专利特开2018－105757号公报专利文献2：国际专利公开WO2008/020231号公报

技术实现思路

专利技术所要解决的技术问题
[0006]对于检测交流旋转电机的电角度的角度检测器，要求得到高分辨率的角度。专利文献1所公开的角度检测器如上所述，通过组合绝对角度信号和相对角度信号，从而能够检测具有高分辨率的电角度。然而，存在下述问题：由于相对角度信号是连续值，信号处理部分的结构变得复杂，并且由于因容易受到噪声的影响而需要滤波电路等理由，因此角度检测器变得昂贵。
[0007]另外，在专利文献2所公开的角度检测器的情况下，由于相对角度信号是对在4个信号中出现2次的信号进行递增而得到的，所以在刚刚开始角度检测之后不能立即识别是第1次出现的信号还是第2次出现的信号。因此存在下述问题：在刚刚开始角度检测之后，只能以绝对角度信号的分辨率来设定电角度信号。
[0008]本申请公开了一种用于解决现有角度检测器中的上述问题的技术，其目的在于提供一种角度检测器，能够在刚刚开始角度检测之后立即获得高分辨率的角度。
[0009]此外，本申请的目的在于提供一种交流旋转电机的控制装置，具备能够在刚刚开始角度检测之后立即获得高分辨率的角度的角度检测器。
[0010]并且，本申请的目的在于提供一种电动助力转向装置，包括具有能够在刚刚开始角度检测之后立即获得高分辨率的角度的角度检测器的交流旋转电机的控制装置，并且对汽车等车辆的转向进行辅助。用于解决技术问题的技术手段
[0011]本申请所公开的角度检测器是下述角度检测器，即：构成为能够在将P设为自然数时，检测对相当于旋转轴的一次旋转的机械角一次旋转进行P分割后而获得的一个区分的机械角范围，以作为相当于一个周期的电角度的电角度一次旋转，所述角度检测器的特征在于，包括：磁体，该磁体具有由磁化成P极对的磁体构成的第一轨道和由磁化成Q极对的磁体构成的第二轨道，并且固定在所述旋转轴上，其中Q设为2P以上的正偶数；第一霍尔元件组，该第一霍尔元件组与所述磁体相对配置，感测来自所述第一轨道的磁通并输出第一霍尔信号；第二霍尔元件组，该第二霍尔元件组与所述磁体相对配置，感测来自所述第二轨道的磁通并输出第二霍尔信号；第一检测部，该第一检测部基于来自所述第一霍尔元件组的所述第一霍尔信号，输出与通过对所述电角度一次旋转进行M分割而获得的M个角度区间相对应的M个绝对角度信号，其中M设为正偶数；第二检测部，该第二检测部基于来自所述第二霍尔元件组的所述第二霍尔信号，输出对通过对所述电角度一次旋转的电角度范围进行所述M分割后得到的一个角度区间进行N分割而获得的N个相对角度信号，其中N设为与所述M不同的正偶数；角度运算部，该角度运算部基于所述绝对角度信号和所述相对角度信号，对所述电角度一次旋转的电角度范围进行[M
×
N]分割，从而运算并输出[M
×
N]个阶梯状的电角度信号；以及角度校正部，该角度校正部输出以使所述[M
×
N]个所述电角度信号平滑的补足后的校正角度。
[0012]本申请所公开的交流旋转电机的控制装置的特征在于，构成为具备所述角度检测器，基于所述校正角度来控制交流旋转电机。
[0013]本申请所公开的电动助力转向装置的特征在于，具备所述交流旋转电机的控制装置，构成为所述交流旋转电机基于驾驶员的转向转矩来产生辅助转矩。专利技术效果
[0014]根据本申请公开的角度检测器，可提供能够在刚刚开始角度检测之后立即获得高分辨率的角度的角度检测器。
[0015]此外，根据本申请公开的交流旋转电机的控制装置，可提供具备下述角度检测器的交流旋转电机的控制装置，该角度检测器能够在刚刚开始角度检测之后立即获得高分辨率的角度。
[0016]并且，根据本申请公开的电动助力转向装置，能够提供一种具有交流旋转电机的控制装置、并且辅助汽车等车辆的转向的电动助力转向装置，其中，交流旋转电机的控制装置包括能够在刚刚开始角度检测之后立即获得高分辨率的角度的角度检测器。
附图说明
[0017]图1A是表示实施方式1的角度检测器的一部分的结构图。图1B是表示实施方式1的角度检测器的另一部分的结构图。图2是在实施方式1的角度检测器中，将电角度一次旋转的霍尔信号显出并表示在直线上的示意图。图3是表示实施方式1的角度检测器中的第一霍尔信号和第二霍尔信号相对于电角度的关系的说明图。图4是表示实施方式1的角度检测器中对校正角度进行运算的角度运算部的结构的框图。图5是表示实施方式1的角度检测器中的电角度与各信号的关系的说明图。图6是表示现有的角度检测器中的电角度与各信号的关系的说明图。图7是表示实施方式1的角度检测器中的角度校正部的结构的框图。图8是表示实施方式2的角度检测器中的制造误差的影响的示意图。图9是表示实施方式2的角度检测器中的初始角度设定部的动作的流程图。图10是表示实施方式2的角度检测器中的初始角度设定部的变形例的动作的流程图。图11是在实施方式3的角度检测器中，将电角度一次旋转的霍尔信号提取出并表示在直线上的示意图。图12是表示实施方式4的交流旋转电机的控制装置的结构图。图13是表示实施方式4的交流旋转电机的控制装置中的电流控制部的结构的框图。图14是表示实施方式5的电动助力转向装置的结构图。图15是表示图4中的角度运算部和角度校正部、图9中的初始角度设定部以及图10中的初始角度设定部的硬件的结构图。
具体实施方式
[0018]实施方式1以下，对实施方式1的角度检测器进行详细说明。图1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】1.一种角度检测器，构成为能够在将P设为自然数时，检测对相当于旋转轴的一次旋转的机械角一次旋转进行P分割后而获得的一个区分的机械角范围，以作为相当于一个周期的电角度的电角度一次旋转，所述角度检测器的特征在于，包括：磁体，该磁体具有由磁化成P极对的磁体构成的第一轨道和由磁化成Q极对的磁体构成的第二轨道，并且固定在所述旋转轴上，其中Q设为2P以上的正偶数；第一霍尔元件组，该第一霍尔元件组与所述磁体相对配置，感测来自所述第一轨道的磁通并输出第一霍尔信号；第二霍尔元件组，该第二霍尔元件组与所述磁体相对配置，感测来自所述第二轨道的磁通并输出第二霍尔信号；第一检测部，该第一检测部基于来自所述第一霍尔元件组的所述第一霍尔信号，输出与通过对所述电角度一次旋转进行M分割而获得的M个角度区间相对应的M个绝对角度信号，其中M设为正偶数；第二检测部，该第二检测部基于来自所述第二霍尔元件组的所述第二霍尔信号，输出对通过对所述电角度一次旋转的电角度范围进行所述M分割后得到的一个角度区间进行N分割而获得的N个相对角度信号，其中N设为正偶数；角度运算部，该角度运算部基于所述绝对角度信号和所述相对角度信号，对所述电角度一次旋转的电角度范围进行[M
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N]分割，从而运算并输出[M
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N]个阶梯状的电角度信号；以及角度校正部，该角度校正部输出以使所述[M
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N]个所述电角度信号平滑的补足后的校...

【专利技术属性】
技术研发人员：土本祐也，森辰也，家造坊勲，阿久津悟，园田功，藤井元气，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：