本发明专利技术提供旋转角检测装置及转矩检测装置。转子具备具有多个磁极对的圆筒状的磁铁。磁极对中的磁力大小的种类有磁力大的第一磁力和磁力比第一磁力小的第二磁力这两种。在转子的周围，配置有3个磁性传感器。旋转角运算装置检测各磁性传感器的输出信号的峰值。并且，旋转角运算装置基于3个输出信号的极大值的组合，来确定第一磁性传感器所感知的磁极对。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及检测无刷电机的转子等的旋转体的旋转角的旋转角检测装置及转矩检测装置。
技术介绍
为了控制电动动力转向装置等中使用的无刷电机，需要根据转子的旋转角度来对定子绕组通以电流。因此，已知使用与无刷电机的旋转对应地旋转的检测用转子，来检测无刷电机的转子旋转角的旋转角检测装置。具体地说，如图13所示，检测用转子101(以下称为“转子101”)具备圆筒状的磁铁102，该磁铁102具有与设于无刷电机的转子的磁极对相当的多个磁极对。在转子101的周围，以转子101的旋转中心轴为中心且拉开规定角度间 隔地配置有两个磁性传感器121、122。从各磁性传感器121、122输出具有规定的相位差的正弦波信号。根据这两个磁性传感器121、122的正弦波信号来检测转子101的旋转角(无刷电机的转子的旋转角)。(例如，参照日本特开平6-109750号公报)在该例子中，磁铁102具有5组磁极对。也就是说，磁铁102具有10个以等角度间隔配置的磁极。各磁极以转子101的旋转中心轴为中心、以36° (电角为180° )的角度间隔配置。并且，两个磁性传感器121、122以转子101的旋转中心轴为中心拉开18° (电角为90° )的角度间隔配置。在图13中将箭头所示的方向设为检测用转子101的正向的旋转方向。并且，转子101向正向旋转时转子101的旋转角增大，转子101向反向旋转时转子101的旋转角减小。如图14所示，从各磁性传感器121、122输出以转子101旋转与一个磁极对的量相当的角度(72° (电角为360° ))的期间为一个周期的正弦波信号VI、V2。将转子101的与旋转一圈相当的角度范围与5个磁极对对应地分成5个区间，并且将各区间的开始位置表示为0°、结束位置表示为360°的转子101的角度，称为转子101的电角Θθ。在这里,从第一磁性传感器121输出Vl = Al · sin Θ e的输出信号，从第二磁性传感器122输出V2=A2 ^cosee的输出信号。A1、A2是振幅。若视为两输出信号VI、V2的振幅A1、A2彼此相等，则使用两输出信号V1、V2，根据下式(I)能够求得转子101的电角Θ e。Θ e = tan-1 (sin Θ e/cos θ e)= tan-1 (V1/V2)…(I)这样，使用所求得的电角0e来控制无刷电机。在上述那样的现有旋转角检测装置中，由于每个磁极的磁力的偏差等，各磁性传感器121、122的输出信号V1、V2的振幅会因各个磁极的不同而变动，因此，在转子101的旋转角的检测中产生误差。因此，想到了根据转子101的机械角而对各磁性传感器121、122的输出信号VI、V2进行修正(振幅修正)，以使各磁性传感器121、122的输出信号VI、V2的振幅相等，然后再运算转子101的电角Ge的方法。在各个磁极磁力存在偏差的情况下，针对各磁性传感器121、122的输出信号VI、V2，必需在电角的每个周期或者每半个周期更正为了修正振幅而使用的振幅修正值。因此，为了进行这样的振幅修正，需要确定各磁性传感器121、122所感知的磁极。由于在转子101旋转一圈之后，能够根据各磁极的峰值的不同来确定各磁性传感器121、122所感知的磁极，因此能够进行与各磁性传感器121、122所感知的磁极对应的振幅修正。然而，由于无法在无刷电机刚启动之后立即确定各磁性传感器121、122所感知的磁极，因此，无法进行与各磁性传感器121、122所感知的磁极对应的振幅修正。另外，使用于电动动力转向装置等的转矩检测装置构成为，通过检测将输入轴与输出轴连结起来的扭杆的扭转角，来运算施加于输入轴的转矩。扭杆的扭转角是与输入轴的旋转角和输出轴的旋转角之差对应的值。因此，想到了用与现有旋转角检测装置同样的方法检测输入轴及输出轴的旋转角，并根据检测出的输入轴与输出轴的旋转角之差，来运算施加于输入轴的转矩的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供旋转角检测装置及转矩检测装置，能够在旋转体刚开始旋转之后的早期阶段确定磁性传感器所感知的磁极。本专利技术的一个方式的的旋转角检测装置的构成上的特征为，一种检测旋转体的旋转角的旋转角检测装置，具备多极磁铁，该多极磁铁与所述旋转体的旋转对应地旋转，并且具备具有第一磁力的一个或多个磁极对和具有第二磁力的一个或多个磁极对；多个磁性传感器，所述多个磁性传感器根据所述多极磁铁的旋转而分别输出相互间具有相位差的多个正弦波信号；峰值检测单元，该峰值检测单元分别检测各磁性传感器的输出信号的峰值；以及磁极对确定单元，该磁极对确定单元基于由所述峰值检测单元检测出的各磁性传感器的峰值的组合，来确定作为基准的一个磁性传感器所感知的磁极对，设定所述磁极对的数目、所述磁性传感器的数目、具有所述第一磁力的磁极对与具有所述第二磁力的磁极对的配置形态以及所述磁性传感器的配置位置，以使得各磁性传感器的峰值的组合相对于作为所述基准的磁性传感器所感知的每个磁极对而不同。根据以下的参照附图对实施方式的说明能够更清楚本专利技术的上述的和进一步的特征以及优点，图中，相同的标号用于表示相同的部件。附图说明图I是示出将本专利技术应用于用于检测无刷电机的转子旋转角的旋转角检测装置的情况下的第一实施方式的构成的示意图。图2是示出检测用转子的构成的示意图。图3是示出第一、第二及第三磁性传感器的输出信号波形及第一磁性传感器所感知的磁极的示意图。图4是示出峰值表的内容的示意图。图5是示出基于旋转角运算装置的旋转角运算处理的步骤的流程图。图6是示出图5的步骤S3的相对极编号的设定处理的步骤的流程图。图7(a) 图7(c)是示出用于说明相对极编号的设定处理的示意图。图8是示出将本专利技术应用于车辆转向操作装置的转矩检测装置的情况下的第二实施方式的构成的示意图。图9是示出第一磁铁的构成的示意图。图10是示出第二磁铁的构成的示意图。图11是示出基于第二旋转角运算部的旋转角运算处理部的步骤的流程图。图12是示意性地示出扭杆没有扭转的情况下的、第一磁铁的区域I VIII与第_■磁铁的各组Gl G4的相对位直关系的不意图。图13是用于说明基于现有旋转角检测装置的旋转角检测方法的示意图。图14是示出第一磁性传感器的输出信号波形及第二磁性传感器的输出信号波形的示意图。具体实施例方式下面，参照附图对本专利技术的实施方式进行详细说明。图I是示出将本专利技术专利技术应用于用于检测无刷电机的转子旋转角的旋转角检测 装置的情况下的第一实施方式的构成的示意图。本旋转角检测装置具有与无刷电机10的旋转对应地旋转的检测用转子(以下、简称为“转子I，，)。如图2所示，转子I具备圆筒状的磁铁(多极磁铁)2，该磁铁2具有与设于无刷电机10的转子的磁极对相当的多个磁极对。磁铁2具有8个磁极对Ml M8。也就是说，磁铁2具有以等角度间隔配置的16个磁极ml ml6。各磁极ml ml6以转子I的旋转中心轴为中心，以22. 5 ° (电角为180° )的角度间隔配置。在本实施方式中，磁极对中的磁力大小的种类,存在磁力大的第一磁力和磁力比第一磁力小的第二磁力两种。在本实施方式中，8个磁极对Ml M8中的、第一、第二、第三及第五磁极对Ml、M2、M3、M5的磁力被设定为第二磁力(弱磁力)，第四、第六、第七及第八磁极对M4、M6、M本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种旋转角检测装置，该旋转角检测装置检测旋转体的旋转角，该旋转角检测装置的特征在于，具备：多极磁铁，该多极磁铁与所述旋转体的旋转对应地旋转，并且具备具有第一磁力的一个或多个磁极对和具有第二磁力的一个或多个磁极对；多个磁性传感器，所述多个磁性传感器根据所述多极磁铁的旋转而分别输出相互间具有相位差的多个正弦波信号；峰值检测单元，该峰值检测单元分别检测各磁性传感器的输出信号的峰值；以及磁极对确定单元，该磁极对确定单元基于由所述峰值检测单元检测出的各磁性传感器的峰值的组合，来确定作为基准的一个磁性传感器所感知的磁极对，设定所述磁极对的数目、所述磁性传感器的数目、具有所述第一磁力的磁极对与具有所述第二磁力的磁极对的配置形态以及所述磁性传感器的配置位置，以使得各磁性传感器的峰值的组合相对于作为所述基准的磁性传感器所感知的每个磁极对而不同。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：上田武史，
申请(专利权)人：株式会社捷太格特，
类型：发明
国别省市：
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