[發明專利]旋轉角檢測裝置

無效

• 申請號: 201110418152.X
• 申請日: 2011-12-14
• 公開（公告）號: CN102564296A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 上田武史;小松逸人
• 申請（專利權）人: 株式會社捷太格特
• 主分類號: G01B7/30
• 分類號: G01B7/30
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王軼;李偉

技術領域

本發明涉及對無刷電機的轉子等旋轉體的旋轉角進行檢測的旋轉角檢測裝置。

背景技術

為了對電動動力轉向裝置等中所使用的無刷電機進行控制，需要按照轉子的旋轉角度向定子線圈通電。鑒于此，公知有一種利用對應于無刷電機的旋轉而旋轉的檢測用轉子，來檢測無刷電機的轉子的旋轉角的旋轉角檢測裝置。具體而言，如圖10所示，檢測用轉子101(以下稱為“轉子101”)具備圓筒狀的磁鐵102，該磁鐵102具有與設置于無刷電機的轉子的磁極對相當的多個磁極對。在轉子101的周圍，2個磁傳感器121、122以轉子101的旋轉中心軸為中心隔著規定的角度間隔配置。從各磁傳感器121、122輸出具有規定的相位差的正弦波信號。基于這2個正弦波信號，檢測轉子101的旋轉角(無刷電機的轉子的旋轉角)。(例如參照日本特開2002-257649號公報)

在該例子中，磁鐵102具有5組磁極對。即，磁鐵102具有以等角度間隔配置的10個磁極。各磁極以轉子101的旋轉中心軸為中心，按36°(電角180°)的角度間隔配置。而且，2個磁傳感器121、122以轉子101的旋轉中心軸為中心，隔開18°(電角90°)的角度間隔配置。

將圖10中用箭頭表示的方向設為檢測用轉子101的正方向的旋轉方向。如果轉子101向正方向旋轉，則轉子101的旋轉角變大，如果轉子101向反方向旋轉，則轉子101的旋轉角變小。從各磁傳感器121、122輸出如圖11所示那樣將轉子101旋轉了與1個磁極對量相當的角度(72°(電角360°))的期間作為一個周期的正弦波信號V1、V2。

將從規定的基準位置起的轉子101的絕對旋轉角設為轉子101的絕對旋轉角(機械角)θ_A。將轉子101的1次旋轉量的角度范圍對應5個磁極對而分成5個區間，把將各區間的開始位置設為0°并將結束位置設為360°來表示的轉子101的角度，稱為轉子101的相對旋轉角θ_R。該情況下，由于10個磁極的角度幅度相等，所以轉子101的相對旋轉角θ_R與無刷電機的轉子的電角一致。

這里，設從第1磁傳感器121輸出V1＝A1·sinθ_R的輸出信號，從第2磁傳感器122輸出V2＝A2·cosθ_R的輸出信號。A1、A2是振幅。如果將兩個輸出信號V1、V2的振幅A1、A2視為彼此相等，則轉子101的相對旋轉角θ_R可以利用兩個輸出信號V1、V2，并基于下式(1)求出。

θ_R＝tan^-1(sinθ_R/cosθ_R)

＝tan^-1(V1/V2)...(1)

使用如此求出的相對角θ_R，對無刷電機進行控制。

其中，轉子101的絕對旋轉角θ_A可以使用相對角θ_R，例如基于下式(2)來求出。

θ_A＝{θ_R+360×(n-1)}/5(其中，n＝1、2、...5)...(2)

在上述那樣的現有旋轉角檢測裝置中，因為由于每個磁極的磁力的偏差等，各磁傳感器121、122的輸出信號V1、V2的振幅會按每個磁極而變動，所以轉子101的旋轉角的檢測會發生誤差。鑒于此，可以考慮根據轉子101的絕對旋轉角(機械角)θ_A對各磁傳感器121、122的輸出信號V1、V2進行修正(振幅修正)，以使各磁傳感器121、122的輸出信號V1、V2的振幅相等，然后運算轉子101的相對角θ_R。

在按每個磁極磁力存在偏差的情況下，必須針對各磁傳感器121、122的輸出信號V1、V2，變更按相對角(電角)的1個周期或者半個周期進行修正的增益。為了進行這樣的增益修正，需要確定各磁傳感器121、122感知到的磁極。

發明內容

本發明的一個目的在于，提供一種能夠確定磁傳感器感知到的磁極的旋轉角檢測裝置。