[发明专利]相位差检测装置以及具备其的旋转角检测装置

说明书

本申请主张于2012年12月12日提出的日本专利申请2012-271639号的优先权，并在此引用其全部内容。

技术领域

本发明涉及检测两个磁传感器的输出信号间的相位差的相位差检测装置以及具备了该相位差检测装置的旋转角检测装置。

背景技术

作为检测旋转体的旋转角的旋转角检测装置，已知有使用与无刷马达的旋转对应地旋转的检测用转子，并检测无刷马达的转子的旋转角的旋转角检测装置。具体而言，如图16所示，检测用转子201，以下称为转子201具备具有与设于无刷马达的转子的磁极对相当的多个磁极对的圆筒状的磁铁202。在转子201的周围以转子201的旋转中心轴为中心隔开规定的角度间隔配置有两个磁传感器221、222。从各磁传感器221、222输出具有规定的相位差的正弦波信号。基于这两个正弦波信号，检测转子201的旋转角(无刷马达的转子的旋转角)。

在该例中，磁铁202具有五组磁极对。换句话说，磁铁102具有以等角度间隔配置的10个磁极。各磁极以转子201的旋转中心轴为中心，以36°(为电角180°)的角度间隔配置。另外，两个磁传感器221、222以转子201的旋转中心轴为中心隔开18°(为电角90°)的角度间隔地配置。

将图16箭头所示的方向设为检测用转子201的正方向的旋转方向。于是，若转子201向正方向旋转则转子201的旋转角增大，若转子201向反方向旋转，则转子201的旋转角变小。如图17所示，从各磁传感器221、222输出将转子201旋转与一个磁极对的量相当的角度(72°(为电角360°))的期间作为一个周期的正弦波信号S₁、S₂。

将转子201的一次旋转的量的角度范围与五个磁极对对应地分为五个区间，将使各区间的开始位置为0°并使结束位置为360°表示的转子201的旋转角称为转子201的电角θ。

这里，从第1磁传感器221输出S₁＝A1·sinθ的输出信号，从第2磁传感器222输出S₂＝A2·cosθ的输出信号。

A1、A2是振幅。若视为两输出信号S₁、S₂的振幅A1、A2彼此相等，则转子201的电角θ能够使用两输出信号S₁、S₂，基于下式求出。

这样一来，使用求出的电角度θ，控制无刷马达。例如参照日本特开2008-26297号公报。

在上述那样的以往的旋转角检测装置中，认为两磁传感器221、222的输出信号S₁、S₂的振幅A1、A2相等来对旋转角θ进行运算，但两输出信号S₁、S₂的振幅A1、A2对应于两磁传感器221、222的温度特性的偏差以及温度变化而变化。因此，因两磁传感器221、222的温度特性的偏差以及温度变化，使得转子的旋转角的检测产生误差。

本发明者作为检测转向轴等旋转体的旋转角的旋转角检测装置，开发了具备了根据旋转体的旋转而分别输出彼此具有相位差的正弦波信号的两个磁传感器、和基于这些磁传感器在不同定时进行取样的多个输出信号对旋转体的旋转角进行运算的运算装置的装置。

该运算装置例如通过包括计算机的ECU(电子控制单元：Electronic Control Unit)构成。

两个磁传感器的输出信号间的相位差给旋转角的运算精度带来较大的影响，所以需要正确地测定。于是，考虑在ECU的出厂发货前，正确地测定两个磁传感器的输出信号间的相位差，并储存于ECU内的非易失性存储器。为了正确地测定相位差，考虑使用使旋转体匀速旋转，并且监测两个磁传感器的输出信号波形，并基于得到的波形和旋转体的旋转速度测定相位差的方法。然而，为了通过这样的方法测定相位差需要用于使旋转体匀速旋转的特殊的装置。

在ECU产生故障等，更换ECU的情况下，两个磁传感器的输出信号间的相位差不明确，所以需要重新测量相位差。然而，为了正确地测定两个磁传感器的输出信号间的相位差需要用于使旋转体匀速旋转的特殊的装置，所以不能够简单地测量相位差。

发明内容

本发明的目的之一是提供不使用特殊的装置就能够简单地检测两个磁传感器的输出信号间的相位差的相位差检测装置以及具备了该相位差检测装置的旋转角检测装置。