[发明专利]旋转角检测装置

说明书

本发明的旋转角检测装置，第一磁传感器(11)与第二磁传感器(12)配置为以转子(2)的旋转中心轴为中心且隔开电角度120度的角度间隔。第一磁传感器(11)的输出信号用V1＝sinθ来表示，第二磁传感器(12)的输出信号用V2＝sin(θ+120)来表示。若将L设为下限值，将U设为上限值，则旋转角计算装置(20)基于是否满足L≤V12+V22+V1·V2‑0.75≤U，来判定两个磁传感器(11、12)是否正常、或它们中的至少一方是否发生故障。

本申请主张于2013年9月18日提出的日本专利申请第2013-192761 号的优先权，并在此引用包括说明书、附图以及摘要的全部内容。

技术领域

本发明涉及对旋转体的旋转角进行检测的旋转角检测装置。

背景技术

电动动力转向装置等所使用的无刷马达，通过根据转子的旋转角度向定子线圈通电而被控制。为了检测转子的旋转角度，例如公知有图5 所示的旋转角检测装置。旋转角检测装置包括：转子102，其包括具有N、S两个磁极的磁铁；两个磁传感器111、112，它们以转子102的旋转中心轴为中心并隔开电角度为90度([deg])的角度间隔配置。各磁传感器111、112输出相互具有90度([deg])的相位差的正弦波信号。旋转角检测装置基于两个上述正弦波信号来检测转子102的旋转角。

将图5中用箭头表示的方向设为转子102的正方向的旋转方向。若转子102向正方向旋转，则转子102的旋转角增大，若转子102向反方向旋转，则转子102的旋转角减小。如图6所示，从各磁传感器111、 112输出相互具有90[deg]的相位差的正弦波信号。对于转子102的旋转角θ而言，若从一方的磁传感器111输出V1＝φ1·sinθ的输出信号V1，则从另一方的磁传感器112输出V2＝φ2·sin(θ+90)＝φ2·cosθ的输出信号V2。φ1、φ2分别表示振幅。

若以将上述振幅φ1、φ2看作是相互相等的值或者两个振幅成为规定的规定值φ的方式将两个信号V1、V2正规化，则一方的输出信号V1表示为V1＝φ·sinθ，另一方的输出信号V2表示为V2＝φ·cosθ。此外，若使φ＝1，则一方的输出信号V1用V1＝sinθ来表示，另一方的输出信号V2用V2＝cosθ来表示。因此为了简化说明，用V1＝sinθ、V2＝sin (θ+90)＝cosθ表示磁传感器111、112的输出信号V1、V2。

转子的旋转角θ能够利用两个输出信号V1、V2，例如基于下式(1) 求出。

θ＝tan^-1(sinθ/cosθ)

＝tan^-1(sinθ/sin(θ+90))

＝tan^-1(V1/V2) (1)

此外，关于相关技术，参照日本特开2013-61346号公报、日本特开 2010-101746号公报以及日本特开2007-322197号公报。

在上述那样的现有的旋转角检测装置中，在两个磁传感器111、112 的输出信号的至少一方发生故障的情况下，无法对转子102的旋转角θ进行检测。因此，用sin²θ+cos²θ＝1的关系(V1²+V2²＝1的关系)，基于下式(2)，来判别两个磁传感器111、112是否正常。

下限值≤V1²+V2²≤上限值 (2)

下限值例如设定为0.9，上限值例如设定为1.1。在满足上述公式(2) 的情况下，判定为两个磁传感器111、112正常，在不满足上述公式(2) 的情况下，判定为两个磁传感器111、112中的至少一方发生故障。