[發明專利]旋轉角檢測裝置

有效

• 申請號: 201210047809.0
• 申請日: 2012-02-27
• 公開（公告）號: CN102679864A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 上田武史
• 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

本發明涉及檢測旋轉體的旋轉角的旋轉角檢測裝置。

背景技術

電動動力轉向裝置等中使用的無刷電機，通過根據轉子的旋轉角度對定子繞組通以電流而被控制。因此，已知有例如圖3(a)、圖3(b)所示那樣的旋轉角檢測裝置。旋轉角檢測裝置具有：與無刷電機的轉子的旋轉對應地旋轉的檢測用轉子1；以檢測用轉子1的旋轉中心軸為中心隔開90°的角度間隔而配置的2個磁性傳感器11、12。檢測用轉子1具備磁鐵2，該磁鐵2具有兩個磁極。各磁性傳感器11、12輸出相互間具有90°的相位差的正弦波信號，根據上述兩個正弦波信號來檢測檢測用轉子1的旋轉角。(例如參照日本特開平6-109750號公報、日本特開2008-283762號公報)

圖3(a)中箭頭所示的方向為檢測用轉子1的正向的旋轉方向。設定為：當檢測用轉子1正向旋轉時，檢測用轉子1的旋轉角增大，當檢測用轉子1反向旋轉時，檢測用轉子1的旋轉角減小。若設檢測用轉子1的旋轉角(電角)為θ，則一方的磁性傳感器11的輸出信號V1表示為V1＝A1·sinθ，另一方的磁性傳感器12的輸出信號V2表示為V2＝A2·sin(θ+90°)＝A2·cosθ。A1、A2分別表示振幅。

當上述振幅A1、A2被視為相互間相等的值A、或者將兩信號V1、V2標準化而使得兩振幅為規定的規定值A時，一方的輸出信號V1表示為V1＝A·sinθ，另一方的輸出信號V2表示為V2＝A·cosθ。而且，當A＝1時，一方的輸出信號V1由V1＝sinθ表示，另一方的輸出信號V2由V2＝cosθ表示。因此，為了簡化說明，用V1＝sinθ、V2＝cosθ來表示各磁性傳感器11、12的輸出信號V1、V2。圖4示出了各輸出信號V1、V2的波形。

檢測用轉子1的旋轉角θ，能夠使用兩輸出信號V1、V2，例如根據下式(1)求得。

θ＝tan^-1(sinθ/cosθ)

＝tan^-1(V1/V2)...(1)

在上述那樣的現有的旋轉角檢測裝置中，若各磁性傳感器11、12與檢測用轉子1之間的間隙小，則三次諧波成分重疊于各磁性傳感器11、12的輸出信號V1、V2，從而使上述的輸出信號波形發生變形。例如，如圖5所示，磁性傳感器11與檢測用轉子1之間的間隙D(參照圖3(b))越近，磁性傳感器11的輸出信號的變形量越大。若各磁性傳感器11、12的輸出信號V1、V2發生變形，則根據各磁性傳感器11、12的輸出信號V1、V2而運算出的旋轉角θ出現運算誤差。

發明內容

本發明的目的之一在于，提供一種即使在各磁性傳感器的輸出信號重疊有三次諧波成分的情況下，也能檢測出準確的旋轉角的旋轉角檢測裝置。

本發明的一個方式的旋轉角檢測裝置的結構上的特征為，具備：磁鐵，其與旋轉體的旋轉對應地旋轉且沿周向設有多個磁極；根據上述磁鐵的旋轉而分別輸出相互間相位不同且重疊有三次諧波成分的正弦波狀信號的第一磁性傳感器和第二磁性傳感器，；三次諧波成分去除單元，其修正各輸出信號以從上述各磁性傳感器的輸出信號中去除三次諧波成分；以及旋轉角運算單元，其基于由上述三次諧波成分去除單元進行的修正后的各輸出信號，運算上述旋轉體的旋轉角，若設K為三次諧波成分的增益，其中0＜K＜1，設上述第一磁性傳感器的輸出信號為第一輸出信號V1，設由上述三次諧波成分去除單元進行的上述第一輸出信號V1的修正后的信號為V1a，設上述第一輸出信號V1的修正前的信號為V1b，設上述第二磁性傳感器的輸出信號為第二輸出信號V2，設由上述三次諧波成分去除單元進行的上述第二輸出信號V2的修正后的信號為V2a，設上述第二輸出信號V2的修正前的信號為V2b，則上述三次諧波成分去除單元包括：根據下式(a)運算上述第一輸出信號的修正后信號V1a的單元；以及根據下式(b)運算上述第二輸出信號的修正后信號V2a的單元，