旋转角检测装置制造方法及图纸

技术编号:8165514 阅读:146 留言:0更新日期:2013-01-08 12:21
存储检测用转子(1)的各磁极(a~j)的角宽度并按照每个磁极对设定区间(a+b、c+d、e+f、g+h、i+j)。旋转角计算装置根据磁传感器(21、22)的输出信号(V1、V2),计算作为上述区间内的旋转角的第一旋转角(θRS)、第二旋转角(θRC)。旋转角计算装置还根据上述角宽度而确定第一磁传感器(21)所感知的磁极,并使用第一旋转角(θRS)计算第一绝对旋转角(θAS)。旋转角计算装置根据上述确定出的磁极和第二旋转角(θRC)而计算第二绝对旋转角(θAC)。根据第一绝对角(θAS),第二绝对角(θAC)而计算检测用转子的旋转角。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及旋检测转体的旋转角的旋转角检测装置
技术介绍
用于电カ转向装置等的无刷电机通过配合转子的旋转角度来向定子绕组通上电流而控制。因此,公知有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的旋转角的旋转角检测装置。具体而言,如图10所示,检测用转子101 (以下称为“转子101”)具备圆筒状的磁铁102,该磁铁具有相当于在无刷电机的转子上设置的磁极对的多个磁极对。在转子101的周围,以转子101的旋转中心轴为中心而空开规定的角度间隔地配置有两个磁传感器121、122。具有规定的相位差的正弦波信号从各磁传感器121、122输出。根据这两个正弦波信号检测转子101的旋转角(无刷电机的转子的旋转角)。 在该例中,磁铁102具有5组磁极对。S卩,磁铁102具有等角度间隔地配置的10个磁扱。各磁极以转子101的旋转中心轴为中心并按照36° (电角度为180° )的角度间隔而配置。另外,两个磁传感器121、122以转子101的旋转中心轴为中心并空开18° (电角度为90° )的角度间隔而配置。将图10中箭头所示的方向设为检测用转子101的正方向的旋转方向。而且,若使转子101朝正方向旋转则转子101的旋转角变大,若使转子101朝相反方向旋转,则转子101的旋转角变小。如图11所示,从各磁传感器121、122输出正弦波信号Vl、V2,该正弦波信号VI、V2以转子101旋转相当于I个磁极对的角度(72° (电角度为360° ))的期间为一周期。将转子101相对于规定的基准位置的绝对的旋转角设为转子101的绝对旋转角(与机械角对应的旋转角)θ A。将转子101旋转I周的角度范围以与5个磁极对相对应的方式分为5个区间,并将以各区间的开始位置为0°而以结束位置为360°所表示的转子101的角度设为转子101的相对旋转角θκ。在这种情况下,10个磁极的角宽度相等,所以转子101的相对旋转角0R与无刷电机的转子的电角度一致。这里,从第一磁传感器121输出Vl = Al *sin θ R的输出信号,从第二磁传感器122输出V2 = A2 · cos θ R的输出信号。Al、A2是振幅。若假设两输出信号VI、V2的振幅Al、A2相互相等,则使用两输出信号VI、V2并通过下式(I)而能够求出转子101的相对旋转角Θ EoΘ R = tarf1 (sin Θ R/cos Θ R) = tarf1 (V1/V2) ... (I)这样,使用求出的相对旋转角θκ来控制无刷电机。此外,在转子101的绝对旋转角θ Α与转子101相对于规定的基准位置的机械角相等的情况下,使用相对旋转角θ κ并通过例如下式(2)而能够求出转子101的绝对旋转角θ Α。ΘΑ = { ΘΕ + 360Χ (j-l)}/5 (其中,j = 1,2,···5)··· (2) 參考文献I :日本特开2006-208025号公报在为了检测无刷电机的转子的旋转角而使用上述的现有的旋转角检测装置的情况下,为了高精度地检测用于无刷电机的控制的电角度,优选使检测用转子101的磁极数与无刷电机的磁极数相等。然而,若对检测用转子101磁化的磁极数增多,则由于磁化误差而使各磁极的角宽度产生差別。若各磁极的角宽度产生差别,则由旋转角检测装置检测的旋转角产生误差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种即使设置于检测用转子的各磁极的角宽度存在差別,也能够高精度地检测旋转体的旋转角的旋转角检测装置。本专利技术的旋转角检测装置具备检测用转子(1),其随着旋转体(10)的旋转而旋转并且设置有多个磁极(M(TM9);第一磁传感器(21),其根据上述检测用转子的旋转而输出作为基准的正弦波信号亦即第一输出信号(VI =Al · sin0 );以及第二磁传感器(22),其 根据上述检测用转子的旋转而输出相对于上述第一输出信号具有规定的相位差的正弦波信号亦即第二输出信号(V2 = A2 · cos Θ ),根据这些磁传感器的输出信号检测上述旋转体的旋转角的旋转角检测装置(20)具备存储被预先測定出的上述各磁极的角宽度的存储単元(20);按照上述多个磁极的每个磁极对设定与其角宽度对应的区间的单元(20);根据上述第一输出信号而确定上述第一磁传感器所感知的磁极的磁极确定单兀(20、S2^S5);根据上述第一输出信号而计算作为上述区间内的旋转角的第一旋转角(eKS)的第一计算单元(20、S7);根据上述第二输出信号而计算作为上述区间内的旋转角的第二旋转角(θ〖)的第ニ计算单元(20、S9);根据由上述第一计算单元计算出的第一旋转角、存储于上述存储单元的上述各磁极的角宽度、由上述磁极确定单元确定出的磁极而计算上述检测用转子的第一绝对旋转角(Qas)的第三计算单元(20、S8);根据由上述第二计算单元计算出的第二相对旋转角、存储于上述存储单元的上述各磁极的角宽度、由上述磁极确定单元确定出的磁极而计算上述检测用转子的第二绝对旋转角(ΘΑ。)的第四计算单元(20、S10);以及根据由上述第三计算单元计算出的第一绝对旋转角、由上述第四计算单元计算出的第二绝对旋转角而计算上述旋转体的旋转角(θ E)的第五计算单元(20、Sll、S12、S31、S32、S12A)。此外,括弧内的英文数字表示后述的实施方式中的对应结构要素等。然而,这并不意味着将本专利技术限定地解释为该实施方式。在上述结构中,根据第一输出信号,确定第一磁传感器所感知的磁极。根据第一输出信号,计算作为磁极对的区间内的旋转角的第一旋转角(第一相对旋转角)。根据第一旋转角、各磁极的角宽度、以及第一磁传感器所感知的磁极计算检测用转子的第一绝对旋转角。由此,即使在设置于检测用转子的多个磁极的角宽度存在差别的情况下,也能够根据第一旋转角计算正确的绝对旋转角。另外,根据第二输出信号,计算作为磁极对的区间内的旋转角的第二旋转角(第二相对旋转角)。根据第二旋转角、各磁极的角宽度、以及第一磁传感器所感知的磁极计算检测用转子的第二绝对旋转角。由此,即使在设置于检测用转子的多个磁极的角宽度存在差别的情况下,也能够根据第二旋转角计算正确的绝对旋转角。而且,根据第一绝对旋转角和第二绝对旋转角来计算旋转体的旋转角。由此,即使各磁极的角宽度存在差别,也能够高精度地检测旋转体的旋转角。在本专利技术的ー实施方式中,上述第五计算单元具备如下的单元该单元根据上述第一输出信号的信号值以及上述第二输出信号的信号值切换基于上述第一绝对旋转角以及上述第二绝对旋转角的上述旋转体的旋转角的计算方法。在该结构中,根据第一输出信号的信号值以及第ニ输出信号的信号值切换基于第一绝对旋转角以及第ニ绝对旋转角的旋转体的旋转角的计算方法。由此,通过与第一输出信号的信号值以及第ニ输出信号的信号值对应的适当的计算方法,能够计算旋转体的旋转角。在本专利技术的ー实施方式中,上述第一输出信号与上述第二输出信号的相位差为90° (相对旋转角为90° ),上述第一计算单元是根据上述第一输出信号和上述第二输出信号的极性而计算上述第一旋转角的単元,上述第二计算单元是根据上述第二输出信号和上述第一输出信号的极性而计算上述第二旋转角的単元,上述第五计算单元具备在上述第ー输出信号在极值附近时,根据由上述第四计算单元计算出的第二绝对旋转本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:上田武史小松逸人狩集裕二
申请(专利权)人:株式会社捷太格特
类型:
国别省市:

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