[发明专利]旋转角检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及对无刷电机的转子等旋转体的旋转角进行检测的旋转角检测装置。

背景技术

为了对电动动力转向装置等中所使用的无刷电机进行控制，需要按照转子的旋转角度向定子线圈通电。鉴于此，公知有一种利用对应于无刷电机的旋转而旋转的检测用转子，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102具有与设置于无刷电机的转子的磁极对相当的多个磁极对。在转子101的周围，2个磁传感器121、122以转子101的旋转中心轴为中心隔着规定的角度间隔配置。从各磁传感器121、122输出具有规定的相位差的正弦波信号。基于这2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)。(例如参照日本特开2002-257649号公报)

在该例子中，磁铁102具有5组磁极对。即，磁铁102具有以等角度间隔配置的10个磁极。各磁极以转子101的旋转中心轴为中心，按36°(电角180°)的角度间隔配置。而且，2个磁传感器121、122以转子101的旋转中心轴为中心，隔开18°(电角90°)的角度间隔配置。

将图10中用箭头表示的方向设为检测用转子101的正方向的旋转方向。如果转子101向正方向旋转，则转子101的旋转角变大，如果转子101向反方向旋转，则转子101的旋转角变小。从各磁传感器121、122输出如图11所示那样将转子101旋转了与1个磁极对量相当的角度(72°(电角360°))的期间作为一个周期的正弦波信号V1、V2。

将从规定的基准位置起的转子101的绝对旋转角设为转子101的绝对旋转角(机械角)θ_A。将转子101的1次旋转量的角度范围对应5个磁极对而分成5个区间，把将各区间的开始位置设为0°并将结束位置设为360°来表示的转子101的角度，称为转子101的相对旋转角θ_R。该情况下，由于10个磁极的角度幅度相等，所以转子101的相对旋转角θ_R与无刷电机的转子的电角一致。

这里，设从第1磁传感器121输出V1＝A1·sinθ_R的输出信号，从第2磁传感器122输出V2＝A2·cosθ_R的输出信号。A1、A2是振幅。如果将两个输出信号V1、V2的振幅A1、A2视为彼此相等，则转子101的相对旋转角θ_R可以利用两个输出信号V1、V2，并基于下式(1)求出。

θ_R＝tan^-1(sinθ_R/cosθ_R)

＝tan^-1(V1/V2)...(1)

使用如此求出的相对角θ_R，对无刷电机进行控制。

其中，转子101的绝对旋转角θ_A可以使用相对角θ_R，例如基于下式(2)来求出。

θ_A＝{θ_R+360×(n-1)}/5(其中，n＝1、2、...5)...(2)

在上述那样的现有旋转角检测装置中，因为由于每个磁极的磁力的偏差等，各磁传感器121、122的输出信号V1、V2的振幅会按每个磁极而变动，所以转子101的旋转角的检测会发生误差。鉴于此，可以考虑根据转子101的绝对旋转角(机械角)θ_A对各磁传感器121、122的输出信号V1、V2进行修正(振幅修正)，以使各磁传感器121、122的输出信号V1、V2的振幅相等，然后运算转子101的相对角θ_R。

在按每个磁极磁力存在偏差的情况下，必须针对各磁传感器121、122的输出信号V1、V2，变更按相对角(电角)的1个周期或者半个周期进行修正的增益。为了进行这样的增益修正，需要确定各磁传感器121、122感知到的磁极。

发明内容

本发明的一个目的在于，提供一种能够确定磁传感器感知到的磁极的旋转角检测装置。