CN113302455B - 旋转角度检测装置以及包含该旋转角度检测装置的电动助力转向装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的旋转角度检测装置包括：中间信号生成部，其根据基于旋转体的旋转角度的正弦信号和余弦信号之积，来生成中间信号；第1乘法部，其将正弦信号和余弦信号的任意一方与中间信号相乘；加减法部，其将正弦信号和余弦信号的任意另一方与第1乘法部的输出相加，或从正弦信号和余弦信号的任意另一方中减去第1乘法部的输出；以及第1旋转角度计算部，其基于正弦信号和余弦信号的任意一方以及加减法部的输出，来计算旋转体的旋转角度。中间信号生成部包含：计算正弦信号和余弦信号之积的第1乘法器；以及从第1乘法器的输出中将正弦信号和余弦信号的基波频率的2倍以上的频率分量去除的第1低通滤波器。

Description

旋转角度检测装置以及包含该旋转角度检测装置的电动助力 转向装置
技术领域
本发明涉及旋转角度检测装置，特别涉及基于正弦信号和余弦信号来检测旋转体的旋转角度的旋转角度检测装置。此外，也涉及包含该旋转角度检测装置的电动助力转向装置。
背景技术
作为检测电动机等旋转体的旋转角度的单元，广泛使用了旋转变压器、MR(magneto resistance：磁阻)传感器等。这些单元输出基于旋转体的旋转角度的正弦信号和余弦信号。旋转角度检测装置基于正弦信号和余弦信号来检测旋转体的旋转角度(例如，参照专利文献1)。
专利文献1所记载的旋转角度检测装置中，读取正弦信号和余弦信号的峰值和谷值，并根据峰值和谷值的中点与预先决定的中点值之间的差，来计算中点校正值。旋转角度检测装置对正弦信号和余弦信号分别加上中点校正值来实施校正，并基于校正后的正弦信号和余弦信号来检测旋转体的旋转角度。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2008－273478号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，专利文献1的旋转角度检测装置中，并未进行针对正弦信号和余弦信号的正交性较低的情况的应对。这里，对正弦信号与余弦信号的正交性进行补充说明。当正弦信号和余弦信号之间的相位差与90度一致时，定义为正弦信号和余弦信号正交、或具有正交性。另一方面，当正弦信号和余弦信号之间的相位差不与90度一致时，定义为正弦信号和余弦信号不正交、或不具有正交性。此外，正交性较高意味着正弦信号和余弦信号的相位差接近90度，正交性较低意味着正弦信号和余弦信号的相位差偏离90度。
专利文献1的旋转角度检测装置中，在正弦信号和余弦信号的正交性较低的情况下，在旋转角度检测装置所检测的旋转角度与旋转体的实际的旋转角度之间产生误差。如后述那样，该误差是正弦信号和余弦信号的基波频率的2倍的频率分量所引起的。
之后，本说明书中，将因正弦信号和余弦信号的基波频率的2倍的频率分量所引起的误差称为“2f的旋转角度误差”。如后述那样，除了正弦信号和余弦信号的正交性较低的情况以外，例如在正弦信号的振幅和余弦信号的振幅不同的情况下，也同样地产生该2f的旋转角度误差。
本发明用于解决上述问题，其目的在于提供一种旋转角度检测装置，能抑制2f的旋转角度误差。
用于解决技术问题的技术手段
为了解决上述问题，本发明所涉及的旋转角度检测装置包括：中间信号生成部，该中间信号生成部根据基于旋转体的旋转角度的正弦信号和余弦信号之积，来生成中间信号；第1乘法部，该第1乘法部将正弦信号和余弦信号的任意一方与中间信号相乘；加减法部，该加减法部将所述正弦信号和所述余弦信号的任意另一方与所述第1乘法部的输出相加，或从所述正弦信号和所述余弦信号的任意另一方中减去所述第1乘法部的输出；以及第1旋转角度计算部，该第1旋转角度计算部基于正弦信号和余弦信号的任意一方以及加减法部的输出，来计算旋转体的旋转角度。
此外，本发明所涉及的旋转角度检测装置包括：振幅比计算部，该振幅比计算部根据基于旋转体的旋转角度的正弦信号和余弦信号的各自的平方，来计算正弦信号和余弦信号的振幅比；第2乘法部，该第2乘法部将正弦信号和余弦信号的任意一方与振幅比相乘；以及第2旋转角度计算部，该第2旋转角度计算部基于第2乘法部的输出以及正弦信号和余弦信号的任意另一方，来计算旋转体的旋转角度。
发明效果
根据本发明所涉及的旋转角度检测装置，能抑制因正弦信号和余弦信号的基波的2倍的频率分量所引起的旋转角度误差、即2f的旋转角度误差。
附图说明
图1是示出包含本发明实施方式1所涉及的旋转角度检测装置的旋转角度检测系统的结构的框图。
图2是示出图1的励磁电路所生成的交流信号的时间波形的图。
图3是示出出现在图1的正弦检测线圈的输出端的信号的时间波形的图。
图4是示出出现在图1的余弦检测线圈的输出端的信号的时间波形的图。
图5是示出图1的中间信号生成部的内部结构的框图。
图6是示出本发明实施方式2所涉及的中间信号生成部的内部结构的框图。
图7是示出包含本发明实施方式3所涉及的旋转角度检测装置的旋转角度检测系统的结构的框图。
图8是示出图7的中间信号生成部的内部结构的框图。
图9是示出包含本发明实施方式4所涉及的旋转角度检测装置的旋转角度检测系统的结构的框图。
图10是示出图9的振幅比计算部的内部结构的框图。
图11是示出仅基波的正弦信号与在基波上重叠有3次谐波的正弦信号之间的比较的图。
图12是示出本发明实施方式5所涉及的振幅比计算部的内部结构的框图。
图13是示出包含本发明实施方式6所涉及的旋转角度检测装置的旋转角度检测系统的结构的框图。
图14是示出图13的振幅比计算部的内部结构的框图。
图15是示出包含本发明实施方式7所涉及的旋转角度检测装置的旋转角度检测系统的结构的框图。
图16是示出本发明实施方式8所涉及的电动助力转向装置的结构的框图。
图17是示出用作为专用硬件的处理电路来实现本发明实施方式1～8所涉及的旋转角度检测装置的各功能的情况的结构图。
图18是示出用具备处理器和存储器的处理电路来实现本发明实施方式1～8所涉及的旋转角度检测装置的各功能的情况的结构图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本申请所公开的旋转角度检测装置的实施方式进行详细说明。其中，下面所示的实施方式为一个示例，但本发明并不限于这些实施方式。
实施方式1.
图1是示出包含本发明实施方式1所涉及的旋转角度检测装置50的旋转角度检测系统100的结构的框图。
旋转角度检测系统100包括旋转变压器10、励磁电路20、差动放大装置30、A/D转换器40和旋转角度检测装置50。
旋转变压器10包含与未图示的电动机一体旋转的转子1、利用励磁电路20所生成的交流信号来驱动的励磁线圈11、检测电动机的旋转角度的正弦的正弦检测线圈12、以及检测电动机的旋转角度的余弦的余弦检测线圈13。
若由图2所示的交流信号驱动励磁线圈11，则由图3所示的电动机的旋转角度的正弦进行振幅调制后的信号被输出到正弦检测线圈12的输出端。此外，由图4所示的电动机的旋转角度的余弦进行振幅调制后的信号被输出到余弦检测线圈13的输出端。
另外，图2～图4的横轴表示时间轴，表示旋转变压器10的旋转角度的1周期。此外，图2～图4的纵轴表示各信号的振幅。
返回图1，正弦检测线圈12的两输出端间的信号被差动放大装置30中所包含的第1差动放大器31差动放大，并输入到A/D转换器40。同样地，余弦检测线圈13的两输出端间的信号被差动放大装置30中所包含的第2差动放大器32差动放大，并输入到A/D转换器40。
A/D转换器40中，图3、图4中圆形标记所示的正弦值和余弦值的各峰值点、即差动放大装置30所检测出的正弦值和余弦值的各峰值点被A/D转换。然后，从连接这些峰值点的信号序列中得到图3、图4中粗线所示的正弦信号S(θ)和余弦信号C(θ)。这里，θ是电动机的旋转角度。
另外，在从A/D转换器40输出的正弦信号S(θ)的振幅与余弦信号C(θ)的振幅中存在差异的情况下，实施校正以使得两者的差接近零。
返回图1，从A/D转换器40输出的正弦信号S(θ)和余弦信号C(θ)被分别输入到旋转角度检测装置50。
旋转角度检测装置50包含：基于正弦信号S(θ)与余弦信号C(θ)之积来生成中间信号TMP1的中间信号生成部51；乘法部52；加法部53；以及旋转角度计算部54。
如图5所示，中间信号生成部51包含乘法器51a、低通滤波器(LPF)51b和乘法器51c。
乘法器51a计算正弦信号S(θ)与余弦信号C(θ)之积S(θ)·C(θ)。
低通滤波器51b的截止频率设定为将正弦信号S(θ)和余弦信号C(θ)的基波频率的2倍以上的频率分量去除的值。因此，低通滤波器51b的输出X51b成为从乘法器51a的输出S(θ)·C(θ)中将其中所包含的正弦信号S(θ)和余弦信号C(θ)的基波频率的2倍以上的频率分量去除后而得的信号。
乘法器51c对低通滤波器51b的输出X51b乘以-2/(K·K)＝-2/(K2)。因此，乘法器51c的输出、即中间信号生成部51的输出TMP1＝(-2/(K2))·X51b。这里，K是正弦信号S(θ)或余弦信号C(θ)的振幅。
另外，作为求出K的方法，可以将事先离线测定出的振幅值设定为K。或者，如专利文献1中所记载的那样，也能通过读入正弦信号S(θ)或余弦信号C(θ)的峰值或谷值来离线地计算。
返回图1，由中间信号生成部51生成的中间信号TMP1被输入到乘法部52。乘法部52中，对中间信号TMP1乘以正弦信号S(θ)。因此，乘法部52的输出OUT1＝TMP1·S(θ)。
乘法部52的输出OUT1被输入到加法部53。加法部53中，将余弦信号C(S)与OUT1相加。因此，加法部53的输出为C_corr1(θ)＝C(θ)+OUT1。
加法部53的输出C_corr1(θ)＝C(θ)+OUT1被输入到旋转角度计算部54。此外，正弦信号S(θ)也被输入到旋转角度计算部54。
旋转角度计算部54基于加法部53的输出C_corr1(θ)＝C(θ)+OUT1以及正弦信号S(θ)，根据下式来计算旋转角度信号θr。
[数学式1]
以下，对于在上述旋转角度检测装置50中正弦信号S(θ)与余弦信号C(θ)的正交性得到改善、上述2f的旋转角度误差被抑制的理由进行详细说明。
首先，正弦信号S(θ)与余弦信号C(θ)分别如以下那样来表示。
[数学式2]
S(θ)＝Ksin(θ)(2)
[数学式3]
C(θ)＝Kcos(θ+α) (3)
即，正弦信号S(θ)与余弦信号C(θ)的相位差为π/2+α[rad]。设由于余弦信号C(θ)中所包含的d，正弦信号S(θ)与余弦信号C(θ)之间的正交性下降。
在上述正弦信号S(θ)和余弦信号C(θ)被直接输入到旋转角度计算部54的情况下，若假设为上述OUT1为0，则相对于电动机的实际的旋转角度θ，在旋转角度信号θ r中产生上述2f的旋转角度误差。抑制该2f的旋转角度误差是本实施方式1的目的。
这里，若将式(3)展开，则成为以下那样。
[数学式4]
C(θ)＝Kcos(θ)cos(α)-Ksin(θ)sin(α) (4)
这里，若假设α足够小，则能近似为因此，式(3)能如以下那样进行变形。
[数学式5]
C(θ)＝Kcos(θ)-Ksin(θ)sin(α) (5)
若能从该式(5)中消除右边第2项，则正弦信号S(θ)与余弦信号C(θ)之间的正交性得到改善。
旋转角度检测装置50中的中间信号生成部51和乘法部52的目的在于提取式(5)的右边第2项。如上述那样，中间信号生成部51中，利用乘法器51a来计算正弦信号S(θ)与余弦信号C(θ)之积S(θ)·C(θ)。这里，若将S(θ)·C(θ)展开，则成为以下那样。
[数学式6]
式(6)中，右边第1项是由α规定的直流项。此外，右边第2项和第3项包含以正弦信号S(θ)和余弦信号C(θ)的基波频率的2倍的频率振动的sin(2θ)和cos(2θ)。
若使式(6)的信号通过低通滤波器51b，则式(6)的右边第2项和第3项被去除，因此其输出X51b成为以下那样。
[数学式7]
若使式(7)的信号通过乘法器51c，则其输出TMP1成为以下那样。
[数学式8]
TMP1＝sin(α) (8)
若使式(8)的中间信号TMP1通过旋转角度检测装置50的乘法部52，则其输出OUT1成为以下那样。
[数学式9]
OUT1＝sin(α)·Ksin(θ) (9)
可知式(9)的-1倍与式(5)的右边第2项一致。
在旋转角度检测装置50的加法部53中实施以下运算。
[数学式10]
如上述那样，式(2)的正弦信号S(θ)与式(3)的余弦信号C(θ)未正交，但通过上述运算，式(5)的右边第2项被去除。其结果是，式(2)的正弦信号S(θ)以及与其正交的式(10)的信号被输入到旋转角度计算部54。
旋转角度计算部54中，实施以下运算，上述2f的旋转角度误差被抑制。
[数学式11]
另外，上述旋转角度检测装置50的结构中，基于正弦信号S(θ)与余弦信号C(θ)之积S(θ)·C(θ)来生成中间信号TMP1，将正弦信号S(θ)与中间信号TMP1相乘，并将该乘法结果OUT1与余弦信号C(θ)相加。
然而，本实施方式1的结构并不限于此。另外，正弦信号S(θ)与余弦信号C(θ)分别也能如以下那样来表示。
[数学式12]
S(θ)＝Ksin(θ+α) (12)
[数学式13]
C(θ)＝Kcos(θ) (13)
该情况下，旋转角度检测装置50的结构可设为基于正弦信号S(θ)与余弦信号C(θ)之积S(θ)·C(θ)来生成中间信号TMP1，将余弦信号C(θ)与中间信号TMP1相乘，并从正弦信号S(θ)中减去该乘法结果OUT1。
此外，上述旋转角度检测装置50所检测的旋转角度是电动机的旋转角度，但本实施方式1所涉及的发明的可应用范围并不限于此。本实施方式1所涉及的发明能适用于任意旋转体、即旋转的物体。
综上所述，本发明实施方式1所涉及的旋转角度检测装置包括：中间信号生成部，该中间信号生成部根据基于旋转体的旋转角度的正弦信号和余弦信号之积，来生成中间信号；第1乘法部，该第1乘法部将正弦信号和余弦信号的任意一方与中间信号相乘；加减法部，该加减法部将正弦信号和余弦信号的任意另一方与第1乘法部的输出相加，或从正弦信号和余弦信号的任意另一方中减去第1乘法部的输出；以及第1旋转角度计算部，该第1旋转角度计算部基于正弦信号和余弦信号的任意一方以及加减法部的输出，来计算旋转体的旋转角度。
此外，中间信号生成部包含：计算正弦信号和余弦信号之积的第1乘法器；以及从第1乘法器的输出中将正弦信号和余弦信号的基波频率的2倍以上的频率分量去除的第1低通滤波器。
由此，正弦信号S(θ)与余弦信号C(θ)的正交性得到改善，能抑制2f的旋转角度误差。
实施方式2.
接着，对本发明实施方式2所涉及的旋转角度检测装置进行说明。另外，在之后的实施方式中，对于与此之前的实施方式相同或同样的结构要素，标注相同参照标号并省略详细说明。
实施方式2所涉及的旋转角度检测装置具备图6所示的中间信号生成部251，以代替实施方式1的中间信号生成部51。
与实施方式1同样地，中间信号生成部251包含乘法器51a、低通滤波器51b和乘法器51c。
此外，中间信号生成部251包含转速计算器251d、延迟器251e和开关251f。
转速计算器251d基于正弦信号S(θ)和余弦信号C(θ)来计算电动机的转速ωr。
作为电动机的转速ωr的计算方法，可以基于正弦信号S(θ)和余弦信号C(θ)来计算旋转角度信号θr，并通过对其进行时间微分来计算。或者，也可以基于从正弦信号S(θ)或余弦信号C(θ)过零1次后到再次过零为止的时间来进行计算。
由转速计算器251d计算出的电动机的转速ωr作为判定用信号被输入到开关251f。
开关251f具有2个输入端子A、B。低通滤波器51b的输出X51b被输入到输入端子A。开关251f在1个周期前输出的信号经由延迟器251e被再次输入到输入端子B。
在电动机的转速ωr在预先决定的转速阈值ωTH以上的情况下，开关251f将输入端子A的信号、即低通滤波器51b的输出信号X51b输出。
此外，在电动机的转速ωr小于转速阈值ωTH的情况下，开关251f将输入端子B的信号、即自身在1个周期前输出的信号再次输出。
因此，开关251f仅在电动机的转速ωr在转速阈值ωTH以上的情况下更新输出，否则对当前的输出进行保持。
另外，开关251f的转速阈值ωTH根据电动机的转速变动频带来决定即可。例如，在电动机的转速变动频带为f[Hz]、电动机的极对数为Pm的情况下，能根据下式来决定转速阈值ωTH。
[数学式14]
ωTH＝f×60/Pm[r/min] (14)
以下，对本实施方式2所涉及的旋转角度检测装置的效果进行说明。上述实施方式1的中间信号生成部51中，按照式(6)来计算正弦信号S(θ)与余弦信号C(θ)之积S(θ)·C(θ)。此时，在电动机的转速ωr较低的情况下，式(6)的右边第2项和第3项的变动频率也较低，因此，在低通滤波器51b中，有可能无法将它们充分去除。
为了应对这样的问题，在本实施方式2的中间信号生成部251中，仅在电动机的转速ωr在转速阈值ωTH以上的情况下更新中间信号TMP1，否则对当前的中间信号进行保持。其结果是，正弦信号S(θ)与余弦信号C(θ)的正交性进一步高精度地被改善，2f的旋转角度误差更可靠地被抑制。
如以上所说明的那样，本发明实施方式2所涉及的中间信号生成部还包含：第1转速计算器，该第1转速计算器计算旋转体的转速；以及第1开关，该第1开关连接在第1低通滤波器的后级，仅在旋转体的转速在预先决定的转速阈值以上的情况下更新输出，否则保持当前的输出。由此，正弦信号S(θ)与余弦信号C(θ)的正交性进一步高精度地被改善，能更可靠地抑制2f的旋转角度误差。
实施方式3.
图7是示出包含本发明实施方式3所涉及的旋转角度检测装置350的旋转角度检测系统300的结构的框图。
实施方式3所涉及的旋转角度检测装置350的中间信号生成部351基于正弦信号S(θ)和余弦信号C(θ)、以及由旋转角度计算部54计算的旋转角度信号θr，来计算中间信号TMPl。
如图8所示，中间信号生成部351包含乘法器51a、延迟器351e、开关351f和乘法器51c。
即，实施方式3的中间信号生成部351中并不包含实施方式1、2中所包含的低通滤波器。
开关351f具有2个输入端子A、B。乘法器51a的输出S(θ)·C(θ)被输入到输入端子A。开关351f在1个周期前输出的信号经由延迟器351e被再次输入到输入端子B。此外，旋转角度信号θr作为判定用信号被输入到开关351f。
在旋转角度信号θr为90度或270度的情况下，开关351f将输入端子A的信号、即乘法器51a的输出信号S(θ)·C(θ)输出。
此外，在旋转角度信号θr为90度或270度以外的情况下，开关351f将输入端子B的信号、即自身在1个周期前输出的信号再次输出。
因此，开关351f仅在旋转角度信号θr为90度或270度的情况下更新输出，否则对当前的输出进行保持。
在旋转角度信号θr为90度或270度时，开关351f的输出分别成为以下那样。
[数学式15]
[数学式16]
因此，乘法器51c的输出、即中间信号生成部351的输出TMP1如以下所示那样，始终成为sin(α)，这与式(8)一致。
[数学式17]
TMP1＝-K2sin(α)·(-1/K2)＝sin(α) (17)
因此，本实施方式3的中间信号生成部315能生成中间信号TMP1＝sin(d)，而不像实施方式1、2那样包含低通滤波器。
另一方面，例如，若考虑旋转角度信号θr从90度偏离了δ[rad]的情况，则开关351f的输出成为以下那样。
[数学式18]
因此，在右边第1向的sin(2δ)较大的情况下，开关351f的输出大幅偏离式(15)。因此，如上述那样，在旋转角度信号θr不为90度或270度的情况下，开关351f保持当前的输出。
如以上所说明的那样，本发明实施方式3所涉及的中间信号生成部还包含：第1乘法器，该第1乘法器计算正弦信号与余弦信号之积；以及第2开关，该第2开关连接在第1乘法器的后级，仅在由第1旋转角度计算部计算的旋转体的旋转角度为90度或270度的情况下更新输出，否则保持当前的输出。
由此，能生成中间信号TMP1，而不像实施方式1、2那样包含低通滤波器，因此，与实施方式1、2相比能降低元器件成本和运算量。此外，正弦信号S(θ)与余弦信号C(θ)的正交性被高精度地改善，而不像实施方式2那样依赖于电动机的转速ωr，因此，能更可靠地抑制2f的旋转角度误差。
另外，在上述式(18)中，如果是式(19)的关系成立程度的δ，则对sin(α)的识别精度的影响较小。例如，Kδ为1/5左右即可。因此，即使在旋转角度信号θr并不严格地与90度或270度相一致的情况下，只要旋转角度信号θr在90度附近或270度附近即可。
[数学式19]
实施方式4.
接着，对本发明实施方式4所涉及的旋转角度检测装置450进行说明。
上述实施方式1～3所涉及的旋转角度检测装置的目的在于，在正弦信号S(θ)与余弦信号C(θ)的正交性较低的情况下，通过改善二者的正交性来抑制2f的旋转角度误差。
与此相对，本实施方式4所涉及的旋转角度检测装置450的目的在于，在正弦信号S(θ)的振幅与余弦信号C(θ)的振幅不同的情况下，通过改善二者的振幅比来抑制2f的旋转角度误差。
图9是示出包含本发明实施方式4所涉及的旋转角度检测装置450的旋转角度检测系统400的结构的框图。
实施方式4所涉及的旋转角度检测装置450包含：振幅比计算部451，该振幅比计算部451基于正弦信号S(θ)和余弦信号C(θ)各自的平方，来生成相当于正弦信号和余弦信号的振幅比的振幅比信号TMP2；乘法部452；以及旋转角度计算部454。
如图10所示，振幅比计算部451包含乘法器451g、451h、低通滤波器451i、451j、乘法器451k、451l、平方根计算器451m、451n以及除法器451o。
乘法器451g计算正弦信号S(θ)的平方。同样地，乘法器451h计算余弦信号C(θ)的平方。
低通滤波器451i的截止频率设定为将正弦信号S(θ)的基波频率的2倍以上的频率分量去除的值。因此，低通滤波器451i的输出成为从乘法器451g的输出S(θ)2中将其中所包含的基波频率的2倍以上的频率分量去除后而得的信号。
同样地，低通滤波器451j的截止频率设定为将余弦信号C(θ)的基波频率的2倍以上的频率分量去除的值。因此，低通滤波器451i的输出成为从乘法器451h的输出C(θ)2中将其中所包含的基波频率的2倍以上的频率分量去除后而得的信号。
乘法器451k将低通滤波器451i的输出设为2倍。同样地，乘法器451l将低通滤波器451j的输出设为2倍。
平方根计算器451m计算乘法器451k的输出的平方根S_amp。同样地，平方根计算器451n计算乘法器451l的输出的平方根C_amp。
除法器451o按照下式来计算振幅比信号TMP2。
[数学式20]
以下，对于在上述旋转角度检测装置450中正弦信号S(θ)与余弦信号C(θ)的振幅比得到改善、2f的旋转角度误差被抑制的理由进行详细说明。
另外，正弦信号S(θ)与余弦信号C(θ)分别如以下那样来表示。其中，设为
[数学式21]
S(θ)＝K1sin(θ) (21)
[数学式22]
C(θ)＝K2cos(θ) (22)
如上述那样，在式(21)、式(22)直接输入到旋转角度计算部454的情况下，相对于电动机实际的旋转角度θ，在旋转角度信号θr中产生2f的旋转角度误差。抑制该2f的旋转角度误差是本实施方式4的目的。
首先，利用乘法器451g、451h来分别计算S(θ)2和C(θ)2。
[数学式23]
[数学式24]
接着，利用低通滤波器45li、451j，将式(23)、式(24)中所包含的cos(2θ)的分量去除。
[数学式25]
[数学式26]
接着，利用乘法器451k、451l和平方根计算器451m、451n的运算，S_amp和C_amp分别成为以下那样。
[数学式27]
S_amp＝K1 (27)
[数学式28]
C_amp＝K2 (28)
因此，除法器451o的输出、即振幅比计算部451所输出的振幅比信号TMP2成为以下那样。
另外，上述振幅比计算部451构成为在计算S_amp和C_amp后进行除法运算，但振幅比计算部451的结构并不限于此。例如，可以在使低通滤波器45li、451j的输出结果通过除法器451o之后使其通过乘法器451k和平方根计算器451m等、来变更处理顺序。
[数学式29]
接着，返回图9，若使振幅比计算部451输出的振幅比信号TMP2通过旋转角度检测装置450的乘法部452，则其输出C_corr2(θ)成为以下那样。
「数学式30]
因此，在旋转角度计算部454中，实施以下运算，2f的旋转角度误差被抑制。
[数学式31]
接着，说明本实施方式4的方法相对于专利文献1所记载的读取正弦信号S(θ)和余弦信号C(θ)的峰值和谷值的方法的优势。
首先，理想的正弦信号S(θ)和余弦信号C(θ)如式(21)、式(22)那样，仅包含与电动机的旋转角度θ相同周期的基波。然而，实际的正弦信号S(θ)和余弦信号C(θ)中，除了基波以外，还包含高次谐波分量。
这里，如以下所示，考虑如下情况：在正弦信号S(θ)中，包含基波频率的3倍的频率分量、即3次谐波分量。
[数学式32]
该情况下，正弦信号S(θ)如图11所示，成为在基波上重叠有3次谐波的信号。
根据式(31)的右边第1项，与仅基波的正弦信号S(θ)的峰值对应的旋转角度、即与图11的点A对应的旋转角度θ为θ＝90度。此外，根据同一式(31)的右边第1项，与仅基波的正弦信号S(θ)的谷值对应的旋转角度θ、即与图11的点B对应的旋转角度为θ＝270度。
与此相对，与基波重叠有3次谐波分量的正弦信号S(θ)的峰值对应的旋转角度、即与图11的点C对应的旋转角度θ偏离了90度。同样地，与基波重叠有3次谐波分量的S(θ)的谷值对应的旋转角度、即与图11的点D对应的旋转角度θ也偏离了270度。
因此，专利文献1的方法中，在正弦信号S(θ)或余弦信号C(θ)包含了基波以外的高次谐波分量的情况下，无法准确地提取正弦信号S(θ)和余弦信号C(θ)的各振幅。
与此相对，本实施方式4所涉及的方法中，在振幅比计算部451中，通过使正弦信号S(θ)的平方和余弦信号C(θ)的平方分别通过低通滤波器451i、451j，从而能排除高次谐波分量的影响。其结果是，能准确地提取正弦信号S(θ)和余弦信号C(θ)的各振幅。
另外，上述旋转角度检测装置450的结构中，基于正弦信号S(θ)和余弦信号C(θ)各自的平方来生成振幅比信号TMP2，将余弦信号C(θ)与振幅比信号TMP2相乘，并基于该乘法结果C_corr2(θ)和正弦信号S(θ)来计算旋转角度信号θr。
然而，本实施方式4的结构并不限于此。也可以构成为基于正弦信号S(θ)和余弦信号C(θ)各自的平方来生成振幅比信号TMP2，将正弦信号S(θ)与振幅比信号TMP2相乘，并基于该乘法结果S_corr2(θ)和余弦信号C(θ)来计算旋转角度信号θr。
综上所述，本发明实施方式4所涉及的旋转角度检测装置包括：振幅比计算部，该振幅比计算部根据基于旋转体的旋转角度的正弦信号和余弦信号的各自的平方，来计算正弦信号和余弦信号的振幅比；第2乘法部，该第2乘法部将正弦信号和余弦信号的任意一方与振幅比相乘；以及第2旋转角度计算部，该第2旋转角度计算部基于第2乘法部的输出以及正弦信号和余弦信号的任意另一方，来计算旋转体的旋转角度。
此外，振幅比计算部包含：计算正弦信号的平方的第2乘法器；计算余弦信号的平方的第3乘法器；从第2乘法器的输出中将正弦信号的基波频率的2倍以上的频率分量去除的第2低通滤波器；以及从第3乘法器的输出中将余弦信号的基波频率的2倍以上的频率分量去除的第3低通滤波器。
由此，正弦信号S(θ)与余弦信号C(θ)的振幅比得到改善，能抑制2f的旋转角度误差。
另外，图10的振幅比计算部451中，基于使低通滤波器451i、451j的各输出分别通过乘法器451k、451l后而得的结果来计算振幅比。然而，由乘法器451k、451l乘上的值2被后级的除法器451o所抵消。因此，可以省略乘法器451k、451l。
此外，图10的振幅比计算部451中，构成为在实施基于平方根计算器451m、451n的平方根运算后实施基于除法器451o的除法运算，但也可以构成为在实施除法运算后再实施平方根运算。
实施方式5.
接着，对本发明实施方式5所涉及的旋转角度检测装置进行说明。
实施方式5所涉及的旋转角度检测装置具备图12所示的振幅比计算部551，以代替实施方式4的振幅比计算部451。
与实施方式4同样地，振幅比计算部551包含乘法器451g、451h、低通滤波器451i、451j、乘法器451k、451l、平方根计算器451m、451n以及除法器451o。
此外，振幅比计算部551包含转速计算器551p、延迟器551q、551r以及开关551s、551t。
转速计算器551p基于正弦信号S(θ)和余弦信号C(θ)来计算电动机的转速ωr。另外，作为电动机的转速ωr的计算方法，可以使用与实施方式2中所说明的同样的方法。
由转速计算器551p计算出的电动机的转速ωr作为判定用信号被输入到开关551s、551t。
开关551s具有2个输入端子A、B。平方根计算器451m的输出S_amp被输入到输入端子A。开关551s在1个周期前输出的信号经由延迟器551q被再次输入到输入端子B。
同样地，开关551t具有2个输入端子A、B。平方根计算器451n的输出C_amp被输入到输入端子A。开关551t在1个周期前输出的信号经由延迟器551r被再次输入到输入端子B。
在电动机的转速ωr在预先决定的转速阈值ωTH以上的情况下，开关551s、551t将各输入端子A的信号、即平方根计算器451m、451n的各输出信号S_amp、C_amp分别输出。
此外，在电动机的转速ωr小于转速阈值ωTH的情况下，开关551s、551t将各输入端子B的信号、即各自在1个周期前输出的信号分别再次输出。
因此，开关551s、551t仅在电动机的转速ωr在转速阈值ωTH以上的情况下更新输出，否则对当前的输出进行保持。
另外，开关551s、551t的转速阈值ωTH根据电动机的转速变动频带来决定即可。例如，在电动机的转速变动频带为f[Hz]、电动机的极对数为Pm的情况下，能根据下式来决定转速阈值ωTH。
[数学式33]
ωTH＝2×f×60/Pm[r/min] (33)
这里，式(33)中的转速阈值ωTH是与正弦信号S(θ)和余弦信号C(θ)的2次谐波的频率对应的转速。
因此，振幅比计算部551仅在电动机的转速ωr在转速阈值ωTH以上的情况下更新振幅比信号TMP2＝(S_amp/C_amp)，否则保持当前的振幅比信号。
以下，对本实施方式5所涉及的旋转角度检测装置的效果进行说明。如实施方式4中所说明的那样，乘法器451g、451h的输出分别如式(23)、式(24)那样来表示。此时，在电动机的转速ωr较低的情况下，式(23)、式(24)各自的右边第2项的变动频率也较低，因此，在低通滤波器451i、451j中，有可能无法将它们充分去除。
为了应对这样的问题，在本实施方式5的振幅比计算部551中，仅在电动机的转速ωr在转速阈值ωTh以上的情况下更新振幅比信号TMP2，否则对当前的振幅比信号进行保持。其结果是，正弦信号S(θ)与余弦信号C(θ)的振幅比进一步高精度地被改善，2f的旋转角度误差更可靠地被抑制。
如以上所说明的那样，本发明实施方式5所涉及的振幅比计算部还包含：第2转速计算器，该第2转速计算器计算旋转体的转速；第3开关，该第3开关连接在第2低通滤波器的后级，仅在旋转体的转速在预先决定的转速阈值以上的情况下更新输出，否则保持当前的输出；以及第4开关，该第4开关连接在第3低通滤波器的后级，仅在旋转体的转速在预先决定的转速阈值以上的情况下更新输出，否则保持当前的输出。另外，这里，将第3开关放置在第3低通滤波器的后级，并且将第4开关放置在第4低通滤波器的后级，但也可以放置在其它位置。例如，即使构成为在除法器451o的后级设置1个开关，也能得到同样的效果。
由此，正弦信号S(θ)与余弦信号C(θ)的振幅比进一步高精度地被改善，能更可靠地抑制2f的旋转角度误差。
实施方式6.
图13是示出包含本发明实施方式6所涉及的旋转角度检测装置650的旋转角度检测系统600的结构的框图。
实施方式6所涉及的旋转角度检测装置650基于正弦信号S(θ)和余弦信号C(θ)、以及由旋转角度计算部454计算的旋转角度信号θr，来计算振幅比信号TMP2。
如图14所示，振幅比计算部651包含乘法器451g、451h、平方根计算器451m、451n、延迟器651q、651r以及开关651s、651t。
即，实施方式6的振幅比计算部651中并不包含实施方式4、5中所包含的低通滤波器。
开关651s具有2个输入端子A、B。平方根计算器451m的输出被输入到输入端子A。开关651s在1个周期前输出的信号经由延迟器651q被再次输入到输入端子B。此外，旋转角度信号θr作为判定用信号被输入到开关651s。
在旋转角度信号θr为90度或270度的情况下，开关651s将输入端子A的信号、即平方根计算器451m的输出信号输出。
此外，在旋转角度信号θr为90度或270度以外的情况下，开关651s将输入端子B的信号、即自身在1个周期前输出的信号再次输出。
因此，开关651s仅在旋转角度信号θr为90度或270度的情况下更新输出，否则对当前的输出进行保持。
在旋转角度信号θr为90度或270度时，开关651s的输出分别成为以下那样。
[数学式34]
[数学式35]
同样地，开关651t具有2个输入端子A、B。平方根计算器451n的输出被输入到输入端子A。开关651t在1个周期前输出的信号经由延迟器651r被再次输入到输入端子B。此外，旋转角度信号θr作为判定用信号被输入到开关651t。
在旋转角度信号θr为0度或180度的情况下，开关651t将输入端子A的信号、即平方根计算器451n的输出信号输出。
此外，在旋转角度信号θr为0度或180度以外的情况下，开关651t将输入端子B的信号、即自身在1个周期前输出的信号再次输出。
因此，开关651t仅在旋转角度信号θr为0度或180度的情况下更新输出，否则对当前的输出进行保持。
在旋转角度信号θr为0度或180度时，开关651t的输出分别成为以下那样。
[数学式36]
[数学式37]
因此，除法器451o的输出、即振幅比计算部651输出的振幅比信号TMP2如以下所示那样，始终成为K1/K2，这与式(29)一致。
[数学式38]
因此，本实施方式6的振幅比计算部651能生成振幅比信号TMP2＝K1/K2，而不像实施方式4、5那样包含低通滤波器。
如以上所说明的那样，本发明实施方式6所涉及的振幅比计算部包含：第2乘法器，该第2乘法器计算正弦信号的平方；第3乘法器，该第3乘法器计算余弦信号的平方；第5开关，该第5开关连接在第2乘法器的后级，仅在由第2旋转角度计算部计算的旋转体的旋转角度为90度或270度的情况下更新输出，否则保持当前的输出；以及第6开关，该第6开关连接在第3乘法器的后级，仅在由第2旋转角度计算部计算的旋转体的旋转角度为0度或180度的情况下更新输出，否则保持当前的输出。
由此，能生成振幅比信号TMP2，而不像实施方式4、5那样包含低通滤波器，因此，与实施方式4、5相比能降低元器件成本和运算量。此外，正弦信号S(θ)与余弦信号C(θ)的振幅比被高精度地改善，不像实施方式5那样依赖于电动机的转速ωr，因此，能更可靠地抑制2f的旋转角度误差。
实施方式7.
图15是示出包含本发明实施方式7所涉及的旋转角度检测装置750的旋转角度检测系统700的结构的框图。
实施方式7所涉及的旋转角度检测装置705除了具备实施方式4所涉及的旋转角度检测装置450的结构，还具备检测电动机的故障的故障检测部755。
故障检测部755计算正弦信号S(θ)、与从乘法部452输出且进行了振幅校正的余弦信号C_corr2(θ)的平方和W。
由故障检测部755计算的平方和W根据式(23)、式(24)、式(30)如以下那样来计算。
[数学式39]
因此，即使在正弦信号S(θ)的振幅K1与余弦信号C(θ)的振幅K2不同的情况下，平方和W也仅由K1的值来决定，而不依赖于K2的值。
故障检测部755在平方和W处于预先决定的上限值与下限值之间的情况下判定为电动机正常，否则判定为电动机异常。
这里，若考虑正弦信号S(θ)和余弦信号C(θ)直接输入到故障检测部755的情况，则此时计算出的平方和W成为以下那样。
[数学式40]
因此，在正弦信号S(θ)的振幅K1与余弦信号C(θ)的振幅K2不同的情况下，平方和W包含余弦信号C(θ)的基波频率的2倍的频率分量。
其结果是，必须将该余弦信号C(θ)的基波频率的2倍的频率分量考虑在内来决定故障检测部755的上限值和下限值，需要充足的冗余。由于该冗余，产生故障检测部755的判定所需的时间增加的问题。
本实施方式7中，如上述式(39)所示，即使在正弦信号S(θ)的振幅K1与余弦信号C(θ)的振幅K2不同的情况下，平方和W也不包含余弦信号C(θ)的基波频率的2倍的频率分量。
因此，在决定故障检测部755的上限值和下限值时，无需考虑余弦信号C(θ)的基波频率的2倍的频率分量，无需冗余。因此，不会产生上述那样的故障检测部755的判定所需的时间增加的问题。
另外，上述旋转角度检测装置750的结构中，基于正弦信号S(θ)和余弦信号C(θ)各自的平方来生成振幅比信号TMP2，将余弦信号C(θ)与振幅比信号TMP2相乘，并基于该乘法结果C_corr2(θ)与正弦信号S(θ)的平方和W来检测电动机的故障。
然而，本实施方式7的结构并不限于此。也可以构成为基于正弦信号S(θ)和余弦信号C(θ)各自的平方来生成振幅比信号TMP2，将正弦信号S(θ)与振幅比信号TMP2相乘，并基于该乘法结果S_corr2(θ)和余弦信号C(θ)的平方和W来检测电动机的故障。
综上所述，本发明实施方式7所涉及的旋转角度检测装置还具备故障检测部，该故障检测部基于第2乘法部的输出与正弦信号和余弦信号的任意另一方的平方和，来检测旋转体的故障。由此，能高速进行旋转体的故障检测。
另外，故障检测部755也可以在对正弦信号(θ)与经振幅校正后的余弦信号C_corr2(θ)的平方和W取平方根后进行故障检测。同样地，故障检测部755也可以在对余弦信号C(θ)与经振幅校正后的正弦信号S_corr2(θ)的平方和W取平方根后进行故障检测。
此外，故障检测部755也可以基于正弦信号S(θ)和余弦信号C(θ)、以及由振幅比计算部451计算的振幅比K1/K2，来进行故障检测。
实施方式8.
图16是示出本发明实施方式8所涉及的电动助力转向装置800的结构的框图。
实施方式8所涉及的电动助力转向装置800基于从实施方式1所涉及的旋转角度检测系统100输出的旋转角度信号θr，来产生对车辆的转向系统的转向转矩进行辅助的辅助转矩。
电动助力转向装置800包括旋转角度检测系统100、方向盘801、前轮802、齿轮803、转矩检测器804、电压指令生成装置806和交流电动机807。
交流电动机807经由齿轮803产生对转向系统的转向转矩进行辅助的辅助转矩。
旋转角度检测系统100检测交流电动机807的旋转角度，并输出旋转角度信号θr。
车辆的驾驶员通过操作方向盘801来进行前轮802的转向。
转矩检测器804检测转向系统的转向转矩Ts。
电压指令生成装置806基于转矩检测器804所检测出的转向转矩Ts、与从旋转角度检测系统100输出的旋转角度信号θr，来决定施加到交流电动机807的驱动电压V。
详细而言，首先，电压指令生成装置806基于转向转矩Ts来计算交流电动机807的电流指令值。接着，电压指令生成装置806基于电流指令值和旋转角度信号θ\ochr，来计算电压指令值。最后，电压指令生成装置806基于电压指令值来控制逆变器等功率转换器，由此来决定施加到交流电动机807的驱动电压V。
为了实现上述控制，例如可以使用另外设置对流过交流电动机807的电流进行检测的电流传感器，并基于电流指令值与电流传感器的检测值之间的偏差来运算电压指令值等公知技术。
一般，在电动助力转向装置中，交流电动机807的旋转角度的检测精度十分重要。
例如，假设在从旋转角度检测系统100输出的旋转角度信号θr与交流电动机807实际的旋转角度θ之间，产生了2f的旋转角度误差。该情况下，电压指令生成装置806将包含2f的旋转角度误差的驱动电压V施加到交流电动机。其结果是，2f的旋转角度误差的分量混入交流电动机807所产生的转矩，导致产生纹波、振动、异响等。
因此，在电动助力转向装置中，从旋转角度检测系统100输出的旋转角度信号θr的精度非常重要。本实施方式8中，通过使用实施方式1所涉及的旋转角度检测系统100，从而能高精度地计算旋转角度信号θr。
另外，即使使用实施方式2～7所涉及的旋转角度检测系统来代替实施方式1所涉及的旋转角度检测系统100，也能得到与本实施方式8相同或其以上的效果。
此外，在上述实施方式1～8中，作为检测电动机的旋转角度的单元，使用了旋转变压器。然而，实施方式1～8可适用的范围并不限于此。对于输出与电动机的旋转角度对应的正弦信号和余弦信号的其它检测单元、例如MR传感器、编码器等，也能同样地应用实施方式1～8。
另外，上述实施方式1～8所涉及的旋转角度检测装置中的各功能利用处理电路来实现。实现各功能的处理电路可以是专用硬件，也可以是执行存储器中所存储的程序的处理器。图17是示出用作为专用硬件的处理电路1000来实现本发明实施方式1～8所涉及的旋转角度检测装置的各功能的情况的结构图。另外，图18是示出由具备处理器2001和存储器2002的处理电路2000来实现本发明实施方式1～8所涉及的旋转角度检测装置的各功能的情况的结构图。
在处理电路为专用的硬件的情况下，处理电路1000例如相当于单一电路、复合电路、程序化处理器、并联程序化处理器、ASIC(Appl ication Specific IntegratedCircuit：专用集成电路)、FPGA(Field-Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)或它们的组合。旋转角度检测装置的各部分的功能可以分别由单独的处理电路1000来实现，也可以汇总各部分的功能并由处理电路1000来实现。
另一方面，在处理电路为处理器2001的情况下，旋转角度检测装置的各部分的功能由软件、固件或软件和固件的组合来实现。软件和固件记述为程序，存储于存储器2002中。处理器2001读取储存于存储器2002的程序并执行，从而实现各部分的功能。即，旋转角度检测装置包括在由处理电路2000执行时用于存储最终执行上述各控制的程序的存储器2002。
这些程序也可以说是使计算机执行上述各部分的步骤或方法的程序。这里，存储器2002例如相当于RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、ROM(Read OnlyMemory：只读存储器)、闪存、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory：可擦可编程只读存储器)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory：电可擦可编程只读存储器)等非易失性或易失性的半导体存储器。另外，磁盘、软盘、光盘、压缩磁盘、小型磁盘、DVD等也相当于存储器2002。
另外，对于上述各部分的功能，可以用专用硬件来实现一部分，并用软件或固件来实现一部分。
由此，处理电路可以利用硬件、软件、固件或它们的组合来实现上述各部分的功能。
标号说明
50、350、450、650、750 旋转角度检测装置
51、251、351 中间信号生成部
451、551、651 振幅比计算部
51a 乘法器(第1乘法器)
51b 低通滤波器(第1低通滤波器)
251d 转速计算器(第1转速计算器)
251f 开关(第1开关)
351f 开关(第2开关)
451g 乘法器(第2乘法器)
451h 乘法器(第3乘法器)
451i 低通滤波器(第2低通滤波器)
451j 低通滤波器(第3低通滤波器)
551p 转速计算器(第2转速计算器)
551s 开关(第3开关)
551t 开关(第4开关)
651s 开关(第5开关)
651t 开关(第6开关)
52 乘法部(第1乘法部)
452 乘法部(第2乘法部)
53 加法部(加减法部)
54 旋转角度计算部(第1旋转角度计算部)
454 旋转角度计算部(第2旋转角度计算部)
755 故障检测部
800 电动助力转向装置
807 交流电动机(旋转体)
S(θ) 正弦信号
C(θ) 余弦信号
TMP1 中间信号
TMP2 振幅比信号(振幅比)
θr 旋转角度信号。

Claims (10)

1.一种旋转角度检测装置，其特征在于，包括：
中间信号生成部，该中间信号生成部根据基于旋转体的旋转角度的正弦信号和余弦信号之积，来生成中间信号；
第1乘法部，该第1乘法部将所述正弦信号和所述余弦信号的任意一方与所述中间信号相乘；
加减法部，该加减法部将所述正弦信号和所述余弦信号的任意另一方与所述第1乘法部的输出相加，或从所述正弦信号和所述余弦信号的任意另一方中减去所述第1乘法部的输出；以及
第1旋转角度计算部，该第1旋转角度计算部基于所述正弦信号和所述余弦信号的所述任意一方以及所述加减法部的输出，来计算所述旋转体的所述旋转角度。
2.如权利要求1所述的旋转角度检测装置，其特征在于，
所述中间信号生成部包含：
计算所述正弦信号和所述余弦信号之积的第1乘法器；以及
从所述第1乘法器的输出中将所述正弦信号和所述余弦信号的基波频率的2倍以上的频率分量去除的第1低通滤波器。
3.如权利要求2所述的旋转角度检测装置，其特征在于，
所述中间信号生成部还包含：
第1转速计算器，该第1转速计算器计算所述旋转体的转速；以及
第1开关，该第1开关连接在所述第1低通滤波器的后级，仅在所述旋转体的所述转速在预先决定的转速阈值以上的情况下更新输出，否则保持当前的输出。
4.如权利要求1所述的旋转角度检测装置，其特征在于，
所述中间信号生成部还包含：
第1乘法器，该第1乘法器计算所述正弦信号和所述余弦信号之积；以及
第2开关，该第2开关连接在所述第1乘法器的后级，仅在由所述第1旋转角度计算部计算的所述旋转体的所述旋转角度为90度或270度的情况下更新输出，否则保持当前的输出。
5.一种旋转角度检测装置，其特征在于，包括：
振幅比计算部，该振幅比计算部根据基于旋转体的旋转角度的正弦信号和余弦信号的各自的平方，来计算所述正弦信号和所述余弦信号的振幅比；
第2乘法部，该第2乘法部将所述正弦信号和所述余弦信号的任意一方与所述振幅比相乘；以及
第2旋转角度计算部，该第2旋转角度计算部基于所述第2乘法部的输出以及所述正弦信号和所述余弦信号的任意另一方，来计算所述旋转体的所述旋转角度。
6.如权利要求5所述的旋转角度检测装置，其特征在于，
所述振幅比计算部包含：
计算所述正弦信号的平方的第2乘法器；
计算所述余弦信号的平方的第3乘法器；
从所述第2乘法器的输出中将所述正弦信号的基波频率的2倍以上的频率分量去除的第2低通滤波器；以及
从所述第3乘法器的输出中将所述余弦信号的基波频率的2倍以上的频率分量去除的第3低通滤波器。
7.如权利要求6所述的旋转角度检测装置，其特征在于，
所述振幅比计算部还包含：
第2转速计算器，该第2转速计算器计算所述旋转体的转速；
第3开关，该第3开关连接在所述第2低通滤波器的后级，仅在所述旋转体的所述转速在预先决定的转速阈值以上的情况下更新输出，否则保持当前的输出；以及
第4开关，该第4开关连接在所述第3低通滤波器的后级，仅在所述旋转体的所述转速在预先决定的转速阈值以上的情况下更新输出，否则保持当前的输出。
8.如权利要求5所述的旋转角度检测装置，其特征在于，
所述振幅比计算部包含：
计算所述正弦信号的平方的第2乘法器；
计算所述余弦信号的平方的第3乘法器；
第5开关，该第5开关连接在所述第2乘法器的后级，仅在由所述第2旋转角度计算部计算的所述旋转体的所述旋转角度为90度或270度的情况下更新输出，否则保持当前的输出；以及
第6开关，该第6开关连接在所述第3乘法器的后级，仅在由所述第2旋转角度计算部计算的所述旋转体的所述旋转角度为0度或180度的情况下更新输出，否则保持当前的输出。
9.如权利要求5至8中任一项所述的旋转角度检测装置，其特征在于，
还具备故障检测部，该故障检测部基于所述第2乘法部的输出与所述正弦信号和所述余弦信号的所述任意另一方的平方和，来检测所述旋转体的故障。
10.一种电动助力转向装置，其特征在于，
所述旋转体是产生电动助力转向的辅助转矩的电动机，
所述电动助力转向装置包含权利要求1至9中任一项所述的旋转角度检测装置，并基于从该旋转角度检测装置输出的旋转角度信号，来控制所述电动机。
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