[发明专利]旋转角检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及检测旋转体的旋转角的旋转角检测装置。

背景技术

电动动力转向装置等中使用的无刷电机，通过根据转子的旋转角度对定子绕组通以电流而被控制。因此，已知有例如图3(a)、图3(b)所示那样的旋转角检测装置。旋转角检测装置具有：与无刷电机的转子的旋转对应地旋转的检测用转子1；以检测用转子1的旋转中心轴为中心隔开90°的角度间隔而配置的2个磁性传感器11、12。检测用转子1具备磁铁2，该磁铁2具有两个磁极。各磁性传感器11、12输出相互间具有90°的相位差的正弦波信号，根据上述两个正弦波信号来检测检测用转子1的旋转角。(例如参照日本特开平6-109750号公报、日本特开2008-283762号公报)

图3(a)中箭头所示的方向为检测用转子1的正向的旋转方向。设定为：当检测用转子1正向旋转时，检测用转子1的旋转角增大，当检测用转子1反向旋转时，检测用转子1的旋转角减小。若设检测用转子1的旋转角(电角)为θ，则一方的磁性传感器11的输出信号V1表示为V1＝A1·sinθ，另一方的磁性传感器12的输出信号V2表示为V2＝A2·sin(θ+90°)＝A2·cosθ。A1、A2分别表示振幅。

当上述振幅A1、A2被视为相互间相等的值A、或者将两信号V1、V2标准化而使得两振幅为规定的规定值A时，一方的输出信号V1表示为V1＝A·sinθ，另一方的输出信号V2表示为V2＝A·cosθ。而且，当A＝1时，一方的输出信号V1由V1＝sinθ表示，另一方的输出信号V2由V2＝cosθ表示。因此，为了简化说明，用V1＝sinθ、V2＝cosθ来表示各磁性传感器11、12的输出信号V1、V2。图4示出了各输出信号V1、V2的波形。

检测用转子1的旋转角θ，能够使用两输出信号V1、V2，例如根据下式(1)求得。

θ＝tan^-1(sinθ/cosθ)

＝tan^-1(V1/V2)...(1)

在上述那样的现有的旋转角检测装置中，若各磁性传感器11、12与检测用转子1之间的间隙小，则三次谐波成分重叠于各磁性传感器11、12的输出信号V1、V2，从而使上述的输出信号波形发生变形。例如，如图5所示，磁性传感器11与检测用转子1之间的间隙D(参照图3(b))越近，磁性传感器11的输出信号的变形量越大。若各磁性传感器11、12的输出信号V1、V2发生变形，则根据各磁性传感器11、12的输出信号V1、V2而运算出的旋转角θ出现运算误差。

发明内容

本发明的目的之一在于，提供一种即使在各磁性传感器的输出信号重叠有三次谐波成分的情况下，也能检测出准确的旋转角的旋转角检测装置。

本发明的一个方式的旋转角检测装置的结构上的特征为，具备：磁铁，其与旋转体的旋转对应地旋转且沿周向设有多个磁极；根据上述磁铁的旋转而分别输出相互间相位不同且重叠有三次谐波成分的正弦波状信号的第一磁性传感器和第二磁性传感器，；三次谐波成分去除单元，其修正各输出信号以从上述各磁性传感器的输出信号中去除三次谐波成分；以及旋转角运算单元，其基于由上述三次谐波成分去除单元进行的修正后的各输出信号，运算上述旋转体的旋转角，若设K为三次谐波成分的增益，其中0＜K＜1，设上述第一磁性传感器的输出信号为第一输出信号V1，设由上述三次谐波成分去除单元进行的上述第一输出信号V1的修正后的信号为V1a，设上述第一输出信号V1的修正前的信号为V1b，设上述第二磁性传感器的输出信号为第二输出信号V2，设由上述三次谐波成分去除单元进行的上述第二输出信号V2的修正后的信号为V2a，设上述第二输出信号V2的修正前的信号为V2b，则上述三次谐波成分去除单元包括：根据下式(a)运算上述第一输出信号的修正后信号V1a的单元；以及根据下式(b)运算上述第二输出信号的修正后信号V2a的单元，