角度检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种角度检测装置，能通过对数量尽可能少的频带、且尽可能低阶的频带进行降低处理，来降低因偏心而产生的角度的误差。角度检测装置对于第1系统的2个输出信号的每一个，进行使转子的机械角中的1个旋转周期的分量即一阶分量降低的一阶分量降低处理，并基于进行了一阶分量降低处理的第1系统的2个输出信号来计算转子的第1角度(θ1)。信号来计算转子的第1角度(θ1)。信号来计算转子的第1角度(θ1)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】角度检测装置


[0001]本专利技术涉及角度检测装置。

技术介绍

[0002]作为检测电动机的旋转角度的角度检测器，大多使用旋转变压器。旋转变压器作为坚固的角度检测器为人所知，但由于电动机驱动系统的耐故障性的要求，旋转变压器也需要冗余性。
[0003]因此，专利文献1中公开了设置有第一系统的励磁绕组和输出绕组、以及第二系统的励磁绕组和输出绕组的双重系统的旋转变压器。此外，专利文献2中，如段落0043、0044和图10所记载的那样，将定子的多个齿沿周向分割为4个，将分割为4个后的各齿组设为“第1系统的第1块B1”、“第2系统的第1块B2”、“第1系统的第2块B3”、“第2系统的第2块B4”，并配置为使相同系统的2个齿组相对。由此，公开了如下情况：定子偏心的情况下的磁通的不平衡得到缓和，角度检测精度得以提高。现有技术文献专利文献
[0004]专利文献1：日本专利特开2000－18968号公报专利文献2：国际公开第2019/123592号

技术实现思路

专利技术所要解决的技术问题
[0005]然而，专利文献2的技术中，构成为进行4分割并在几何上下功夫来降低偏心引起的角度误差。因此，对于双系统的绕组的几何配置与专利文献2不同的旋转变压器，是无法适用的技术。
[0006]专利技术人研究了降低因偏心所引起的角度的检测误差的方法，但由于偏心导致多个高阶的误差分量叠加于角度检测值，因此，需要降低多个高阶的频带的误差分量的处理，由于运算处理负荷增加的限制、采样频率增加的限制，实现精度较高的降低处理并不容易。
[0007]因此，本申请的目的在于提供一种角度检测装置，能通过对数量尽可能少的频带、且尽可能低阶的频带进行降低处理，来降低因偏心所产生的角度的误差，而不依赖于绕组在多个齿上的几何配置。用于解决技术问题的技术手段
[0008]本申请所涉及的角度检测装置包括：旋转变压器，该旋转变压器具有定子和转子，所述定子具有第1系统的励磁绕组和第1系统的2个输出绕组，所述转子具有凸极；第1系统的励磁部，该第1系统的励磁部将第1周期的交流电压施加到所述第1系统的励磁绕组；第1系统的输出信号检测部，该第1系统的输出信号检测部在预先设定的检测定时
周期性地检测所述第1系统的2个输出绕组的输出信号即第1系统的2个输出信号；第1系统的一阶分量降低处理部，该第1系统的一阶分量降低处理部对于所述第1系统的2个输出信号的每一个，进行使所述转子的机械角中的1个旋转周期的分量即一阶分量降低的一阶分量降低处理；以及第1系统的角度计算部，该第1系统的角度计算部基于进行了所述一阶分量降低处理后的所述第1系统的2个输出信号来计算所述转子的第1角度。专利技术效果
[0009]根据本申请所涉及的角度检测装置，通过从第1系统的2个输出信号中减少因偏心而产生的机械角一阶的误差分量，从而能根据基于第1系统的2个输出信号计算出的第1角度θ1，来降低因偏心而产生的多个高阶的误差分量。由于对1个频带进行使低阶的一阶分量降低的降低处理，因此，能抑制运算处理负荷的增加，抑制采样频率的增加，并能减小因偏心而引起的角度误差。
附图说明
[0010]图1是实施方式1所涉及的角度检测装置的示意结构图。图2是沿轴向观察实施方式1所涉及的旋转变压器的侧视图。图3是实施方式1所涉及的控制装置的硬件结构图。图4是用于说明实施方式1所涉及的第1系统的第2周期分量去除处理的时序图。图5是实施方式1所涉及的第1系统的第2周期分量去除处理部的框图。图6是用于说明实施方式1所涉及的、假设没有系统之间的磁干扰的情况下的第1系统的检测定时的时序图。图7是实施方式1所涉及的、没有偏心的情况下的第1系统的2个输出信号的时序图。图8是实施方式1所涉及的、有偏心的情况下的第1系统的2个输出信号的时序图。图9是示出实施方式1所涉及的、没有偏心的情况下的第1系统的2个输出信号的频率分析结果的图。图10是示出实施方式1所涉及的、有偏心的情况下的第1系统的2个输出信号的频率分析结果的图。图11是实施方式1所涉及的第1系统的一阶分量降低处理部的框图。图12是说明实施方式1所涉及的机械角的角度的计算的时序图。图13是说明实施方式1所涉及的第1系统的一阶分量提取值的存储数据的图。图14是用于说明实施方式1所涉及的第2系统的第1周期分量去除处理的时序图。图15是实施方式1所涉及的第2系统的第1周期分量去除处理部的框图。图16是实施方式1所涉及的、没有偏心的情况下的第2系统的2个输出信号的时序图。图17是实施方式1所涉及的、有偏心的情况下的第2系统的2个输出信号的时序图。图18是示出实施方式1所涉及的、没有偏心的情况下的第2系统的2个输出信号的频率分析结果的图。图19是示出实施方式1所涉及的、有偏心的情况下的第2系统的2个输出信号的频
率分析结果的图。图20是实施方式1所涉及的第2系统的一阶分量降低处理部的框图。图21是说明实施方式1所涉及的第2系统的一阶分量提取值的存储数据的图。图22是用于说明实施方式2所涉及的第1系统的一阶分量提取处理的图。图23是说明实施方式2所涉及的第1系统的一阶分量提取值的存储数据的图。图24是用于说明实施方式2所涉及的第1系统的一阶分量提取处理的图。图25是说明实施方式2所涉及的第1系统的一阶分量提取值的存储数据的图。图26是说明实施方式2所涉及的第1系统的一阶分量提取值的计算动作的时序图。图27是示出实施方式2所涉及的、一阶分量降低处理前后的第1系统的2个输出信号的频率分析结果的图。图28是实施方式2所涉及的第1系统的一阶分量降低处理部的框图。图29是实施方式2所涉及的第2系统的一阶分量降低处理部的框图。图30是实施方式2所涉及的电动助力转向装置的示意结构图。
具体实施方式
[0011]1.实施方式1参照附图对实施方式1所涉及的角度检测装置进行说明。图1是本实施方式所涉及的角度检测装置的示意结构图。
[0012]1‑
1.旋转变压器1角度检测装置包括旋转变压器1。旋转变压器1包括定子13和转子14。定子13具有第1系统的励磁绕组10A、第1系统的两个输出绕组111A、112A(以下也称为第1输出绕组111A和第2输出绕组112A)、第2系统的励磁绕组10B以及第2系统的两个输出绕组111B、112B(以下也称为第1输出绕组111B和第2输出绕组112B)。
[0013]在第1系统的绕组与第2系统的绕组之间产生磁干扰。即，由于第1系统的励磁绕组10A所产生的磁通，不仅第1系统的2个输出绕组111A、112A产生感应电压，而且第2系统的2个输出绕组111B、112B也产生感应电压。由于第2系统的励磁绕组10B所产生的磁通，不仅第2系统的2个输出绕组111B、112B产生感应电压，而且第1系统的2个输出绕组111A、112A也产生感应电压。
[0014]如图2所示，第1系统的励磁绕组10A、第1系统的2个输出绕组111A、112A、第2系统的励磁绕组10B以及第2系统的2个输出绕组111B、112B卷绕在同一个定子13上。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：旋转变压器，该旋转变压器具有定子和转子，所述定子具有第1系统的励磁绕组和第1系统的2个输出绕组，所述转子具有凸极；第1系统的励磁部，该第1系统的励磁部将第1周期的交流电压施加到所述第1系统的励磁绕组；第1系统的输出信号检测部，该第1系统的输出信号检测部在预先设定的检测定时周期性地检测所述第1系统的2个输出绕组的输出信号即第1系统的2个输出信号；第1系统的一阶分量降低处理部，该第1系统的一阶分量降低处理部对于所述第1系统的2个输出信号的每一个，进行使所述转子的机械角中的1个旋转周期的分量即一阶分量降低的一阶分量降低处理；以及第1系统的角度计算部，该第1系统的角度计算部基于进行了所述一阶分量降低处理后的所述第1系统的2个输出信号来计算所述转子的第1角度。2.如权利要求1所述的角度检测装置，其特征在于，所述第1系统的一阶分量降低处理部在所述一阶分量降低处理中，对于所述第1系统的2个输出信号的每一个，进行提取所述一阶分量的一阶分量提取处理来计算第1系统的2个一阶分量提取值，并从所述第1系统的2个输出信号中分别减去所述第1系统的2个一阶分量提取值，来计算所述一阶分量降低处理后的第1系统的2个输出信号。3.如权利要求1所述的角度检测装置，其特征在于，所述第1系统的一阶分量降低处理部在所述一阶分量降低处理中，对于所述第1系统的2个输出信号的每一个，进行提取所述一阶分量的一阶分量提取处理来计算第1系统的2个一阶分量提取值，并将在所述1个旋转周期的各相位中计算出的多个所述第1系统的2个一阶分量提取值与对应的相位关联起来存储，参照与相位关联起来存储的多个所述第1系统的2个一阶分量提取值，来读取与当前的所述1个旋转周期的相位对应的所述第1系统的2个一阶分量提取值，并从当前的所述第1系统的2个输出信号中分别减去读取出的所述第1系统的2个一阶分量提取值，来计算所述一阶分量降低处理后的第1系统的2个输出信号。4.如权利要求2或3所述的角度检测装置，其特征在于，所述一阶分量提取处理是使所述一阶分量通过的带通滤波处理。5.如权利要求1所述的角度检测装置，其特征在于，所述转子具有N个所述凸极，其中N为3以上的自然数，所述第1系统的一阶分量降低处理部在所述一阶分量降低处理中，在所述1个旋转周期的多个相位的每一个中，对所述1个旋转周期的时间除以N而得的统计处理期间的所述第1系统的2个输出信号进行统计处理来计算第1系统的2个一阶分量提取值，并将各相位中计算出的多个所述第1系统的2个一阶分量提取值与对应的相位关联起来存储，参照与相位关联起来存储的多个所述第1系统的2个一阶分量提取值，来读取与当前的相位对应的所述第1系统的2个一阶分量提取值，并从当前的所述第1系统的2个输出信号中分别减去读取出的所述第1系统的2个一阶分量提取值，来计算所述一阶分量降低处理后的第1系统的2个输出信号。6.如权利要求1所述的角度检测装置，其特征在于，
所述转子具有N个所述凸极，其中N为3以上的自然数，所述第1系统的一阶分量降低处理部在所述一阶分量降低处理中，在对所述1个旋转周期进行N分割而得的N个分割期间的每一个中，对所述分割期间的所述第1系统的2个输出信号进行统计处理来计算第1系统的2个一阶分量提取值，并将在所述分割期间的每一个中计算出的N个所述第1系统的2个一阶分量提取值与作为对应的相位的所述分割期间关联起来存储，参照与所述分割期间关联起来存储的N个所述第1系统的2个一阶分量提取值，来读取与当前的所述分割期间对应的所述第1系统的2个一阶分量提取值，并从当前的所述第1系统的2个输出信号中分别减去读取出的所述第1系统的2个一阶分量提取值，来计算所述一阶分量降低处理后的第1系统的2个输出信号。7.如权利要求5或6所述的角度检...

【专利技术属性】
技术研发人员：森辰也，池田纮子，松永俊宏，池田宪司，久保建太，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：