旋轉角檢測裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術提供一種旋轉角檢測裝置。當檢測出磁傳感器的輸出信號中的一個輸出信號的零交時，旋轉角運算裝置基于其它兩個輸出信號對第一磁傳感器所感知的磁極進行確定。接下來，旋轉角運算裝置基于第一磁傳感器所感知的磁極對第二磁傳感器所感知的磁極、以及第三磁傳感器所感知的磁極進行確定。然后，旋轉角運算裝置基于各磁傳感器所感知的磁極的確定結果對各磁傳感器的輸出信號的振幅進行修正。進而，旋轉角運算裝置基于振幅修正后的各輸出信號對轉子的電角度(θe)進行運算。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種對無刷電動機的轉子等的旋轉體的旋轉角進行檢測的旋轉角檢測裝置。
技術介紹
為了對在電動動カ轉向裝置等中使用的無刷電動機進行控制，必須與轉子的旋轉角度一致地對定子繞組進行通電流。因此，已知有如下旋轉角檢測裝置利用與無刷電動機的旋轉對應地旋轉的檢測用轉子，對無刷電動機的轉子的旋轉角進行檢測。具體地說，如圖12所示，檢測用轉子101(以下，稱作“轉子101”)具備圓筒狀的磁鐵102，該圓筒狀的磁鐵 102具有與在無刷電動機的轉子設置的磁極對相當的多組磁極對。兩個磁傳感器121、122以轉子101的旋轉中心軸為中心、且隔開規定的角度間隔配置于轉子101的周圍。從各磁傳感器121、122輸出具有規定的相位差的正弦波信號。基于這兩個正弦波信號對轉子101的旋轉角(無刷電動機的轉子的旋轉角)進行檢測(參照日本特開平6-109750號公報)。在該例中，磁鐵102具有4組磁極對。也就是說，磁鐵102具有以相等的角度間隔配置的8個磁極。各磁極以轉子101的旋轉中心軸為中心、且以45° (電角度為180° )的角度間隔配置。并且，兩個磁傳感器121、122以轉子101的旋轉中心軸為中心、且隔開22.5° (電角度為90° )的角度間隔配置。將圖12中以箭頭示出的方向作為檢測用轉子101的正方向的旋轉方向。進而形成為若轉子101沿正方向旋轉，則轉子101的旋轉角増大，若轉子101沿反方向旋轉，則轉子101的旋轉角減小。如圖13所示，從各磁傳感器121、122輸出正弦波信號Vl、V2，該正弦波信號V1、V2以轉子101旋轉了相當于ー組磁極對那么多的角度(90° (電角度為360° ))的期間為ー個周期。與4組磁極對相對應地將轉子101旋轉ー圈的角度范圍劃分為4個區間，并將各區間的開始位置設為0°、且將結束位置設為360°，將以此表示的轉子101的角度稱為轉子101的電角度Θ e。此處設定為從第一磁傳感器121輸出Vl = Al *sin Θ e的輸出信號,并從第二磁傳感器122輸出V2 =A2 · COS0e的輸出信號。A1、A2為振幅。若將兩個輸出信號VI、V2的振幅A1、A2視為互相相等，則利用兩個輸出信號VI、V2并基于以下算式(I)能夠求出轉子101的電角度Θ e。Θ e = tan-1 (sin Θ e/cos θ e)= tan-1 (V 1/V 2). . . (I)這樣，使用求出的電角度0e來控制無刷電動機。在上述那樣的現有的旋轉角度檢測裝置中，由于因每個磁極的磁力的偏差等使得各磁傳感器121、122的輸出信號VI、V2的振幅針對每個磁極而變動，因此會在轉子101的旋轉角的檢測中產生誤差。因此，考慮根據轉子101的機械角對各磁傳感器121、122的輸出信號VI、V2進行修正(振幅修正)，以使得各磁傳感器121、122的輸出信號VI、V2的振幅相等，然后再對轉子101的電角度θ e進行運算。在磁力針對姆個磁極而產生偏差的情況下，對于各磁傳感器121、122的輸出信號VI、V2，必須變更為了在電角度的每個周期或每半個周期內修正振幅而使用的振幅修正值。因此，為了進行這樣的振幅修正，必須確定各磁傳感器121、122所感知的磁極。由于在轉子101旋轉ー圈以后根據各磁極的峰值的差異來確定各磁傳感器121、122所感知的磁極，因此能夠按照各磁傳感器121、122所感知的磁極來進行振幅修正。然而，由于在無刷電動機剛剛起動之后無法確定各磁傳感器121、122所感知的磁極，因此無法按照各磁傳感器121、122所感知的磁極來進行振幅修正。
技術實現思路
本專利技術的目的之ー在于提供一種旋轉角檢測裝置，該旋轉角檢測裝置能夠在旋轉體剛剛開始旋轉后的早期階段確定磁傳感器所感知的磁極。 本專利技術的ー個方式的旋轉角檢測裝置對旋轉體的旋轉角進行檢測，該旋轉角檢測裝置結構上的特征在干，該旋轉角檢測裝置包括多極磁鐵，該多極磁鐵與上述旋轉體的旋轉對應地旋轉，具備具有第一磁力的一個或多個磁極、以及具有第二磁力的ー個或多個磁極；第一、第二及第三磁傳感器，該第一、第二及第三磁傳感器與上述多極磁鐵的旋轉對應地分別輸出相互間具有規定的相位差的第一、第二及第三正弦波信號；零交檢測單元，該零交檢測單元檢測出上述第一、第二及第三磁傳感器中的至少ー個磁傳感器的輸出信號的零交的時刻；以及磁極確定單元，當利用上述零交檢測單元檢測出ー個磁傳感器的輸出信號的零交的時刻時，該磁極確定單兀基于其它兩個磁傳感器的輸出信號對上述第一磁傳感器所感知的磁極進行確定，對具有上述第一磁力的磁極與具有上述第二磁力的磁極的配置形態及上述相位差進行設定，使得當利用上述零交檢測單元檢測出ー個磁傳感器的輸出信號的零交的時刻時，其它兩個磁傳感器的輸出信號值的組合針對上述第一磁傳感器所感知的每個磁極而不同。附圖說明從以下的參照附圖對具體實施方式進行的說明能夠清楚本專利技術的上述的和進ー步的目的、特征和優點，其中，對相同或相似的要素標注相同或相似的標號。圖I是示出將本專利技術的一個實施方式所涉及的旋轉角檢測裝置應用于用來檢測無刷電動機的轉子的旋轉角的旋轉角檢測裝置時的結構的示意圖。圖2是示出檢測用轉子的結構的示意圖。圖3是示出第一、第二以及第三磁傳感器的輸出信號波形、以及第一磁傳感器所感知的磁極的示意圖。圖4是示出峰值表的內容的示意圖。圖5是示出基于旋轉角運算裝置的旋轉角運算處理的順序的流程圖。圖6是示出圖5的步驟S3的相對磁極號碼的設定處理的順序的流程圖。圖7是用于說明相對磁極號碼的設定處理的示意圖。圖8是用于說明當檢測出零交的輸出信號是第二輸出信號V2時進行的第一磁極號碼確定處理的示意圖。圖9是用于說明當檢測出零交的輸出信號是第三輸出信號V3時進行的第一磁極號碼確定處理的示意圖。圖10是用于說明當檢測出零交的輸出信號是第一輸出信號Vl時進行的第一磁極號碼確定處理的示意圖。圖11是示出基于旋轉角運算裝置的旋轉角運算處理的其它例子的流程圖。圖12是用于對基于現有旋轉角檢測裝置的旋轉角檢測方法進行說明的示意圖。圖13是不出第一磁傳感器的輸出信號波形以及第二磁傳感器的輸出信號波形的示意圖。具體實施例方式以下，參照附圖對將本專利技術應用于用作檢測無刷電動機的轉子的旋轉角的旋轉角檢測裝置時的實施方式進行詳細說明。圖I是示出將本專利技術的一個實施方式所涉及的旋轉角檢測裝置應用于用來檢測無刷電動機的轉子的旋轉角的旋轉角檢測裝置時的結構的示意圖。該旋轉角檢測裝置具有與無刷電動機10的旋轉對應地旋轉的檢測用轉子(以下，簡稱為“轉子I，，)。如圖2所示，轉子I包括圓筒狀的磁鐵(多極磁鐵)2，該磁鐵2具有與設置于無刷電動機10的轉子的磁極對相當的多組磁極對。 磁鐵2具有4組磁鐵對(Ml，M2) (M3，M4) (M5，M6) (M7，M8)。也就是說，磁鐵2具有以相等角度間隔配置的8個磁極Ml M8。各磁極Ml M8以轉子I的旋轉中心軸為中心、且以45° (電角度為180° )的角度間隔配置。在本實施方式中，在磁極的磁力的大小的種類中，具有磁力大的第一磁力、以及磁力小于第一磁力的第二磁力這兩個種類。在本實施方式中，在8個磁極Ml M8中,將Ml、M2、M4、M5的磁力設定為第一磁力(強磁力)，將M3、M6、M7、M8的磁力本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
2011.03.09 JP 2011-0516391.一種旋轉角檢測裝置，該旋轉角檢測裝置對旋轉體的旋轉角進行檢測， 該旋轉角檢測裝置的特征在于， 該旋轉角檢測裝置包括 多極磁鐵，該多極磁鐵與所述旋轉體的旋轉對應地旋轉，并具備具有第一磁力的一個或多個磁極、以及具有第二磁力的一個或多個磁極 第一、第二及第三磁傳感器，該第一、第二及第三磁傳感器與所述多極磁鐵的旋轉對應地分別輸出相互間具有規定的相位差的第一、第二及第三正弦波信號； 零交檢測單元，該零交檢測單元對所述第一、第二及第三磁傳感器中的至少一個磁傳感器的輸出信號的零交的時刻進行檢測；以及 磁極確定單元，當利用所述零交檢測單元檢測出一個磁傳感器的輸出信號的零交的時刻時，該磁極確定單兀基于其它兩個磁傳感器的輸出信號對所述第一磁傳感器所感知的磁極進行確定， 對具有所述第一磁力的磁極與具有所述第二磁力的磁極的配置形態及所述相位差進行設定，使得當利用所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：前田真悟，上田武史，
申請(專利權)人：株式會社捷太格特，
類型：發明
國別省市：