CN113391087A - 转速检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种转速检测装置，包括：信号校正部，该信号校正部使用从校正值学习部输出的校正值，对从旋转检测部输出的检测信号进行校正并输出校正信号；角度运算部，该角度运算部根据校正信号输出运算角度；角度位置判定部，当运算角度在被划分为多个区域的区域中通过预先决定的模式而从一个区域移动到另一个区域时，该角度位置判定部判定电气角一个周期，按每个电气角一个周期输出边沿信号；以及转速运算部，该转速运算部基于从边沿信号中预先决定的边沿信号到下一个边沿信号的时间来计算转速。

Description

转速检测装置

技术领域

本申请涉及用于对旋转体的转速进行检测的转速检测装置。

背景技术

近年来，为了降低车辆的环境负荷，将电动机用于驱动车辆的车辆的电动化正逐步推进。在这样的电动车辆中，需要正确检测电动机的旋转角度或转速，确保车辆的驱动性能。在转速检测中，即使在存在转速检测装置的组装偏差的情况下也要求维持较高的转速精度。

另一方面，在旋转角度检测中，作为一种在安装旋转角度检测装置之后、以廉价且准确的方式检测电动机的旋转轴的旋转角度的旋转角度检测方法，例如，在专利文献1中公开了一种旋转角度检测装置，即使由电动车辆的电元器件等引起的电磁噪声叠加在旋转角度检测装置的检测信号上，该旋转角度检测装置也可以准确地检测旋转角度并利用滤波器部计算角速度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际专利公开编号WO2019-138491号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，在专利文献1所述的旋转角度检测装置中，在校正值在计算(学习)后，进行检测信号的校正，检测正确的旋转角度，利用滤波器部计算角速度，但是并未考虑到校正值的学习前或校正值的复位时的转速精度。根据校正前的检测信号运算出的旋转角度的精度低，根据旋转角度运算出的转速的精度也低。若转速的精度低，则存在下述问题：导致转速变得振动，也会导致电流控制、转矩控制变得振动，作为车辆来说并不适合。

本申请是为了解决上述那样的问题点而完成的，其目的在于获得一种转速检测装置，即使在组装车辆时将转速检测装置组装到电动机上并搭载到车辆后、或者在由经销商等进行学习值的复位时等未实施检测信号的校正值学习的情况下，该转速检测装置也能进行准确的转速检测，而不取决于旋转角度的检测精度。

解决技术问题所采用的技术方案

本申请所公开的转速检测装置包括：校正值学习部，该校正值学习部从根据旋转体的旋转角度从旋转检测部输出的多个检测信号中学习检测信号的校正值并输出校正值；信号校正部，该信号校正部使用从校正值学习部输出的校正值，对多个检测信号进行校正并输出校正信号；角度运算部，该角度运算部根据校正信号输出运算角度；角度位置判定部，该角度位置判定部将运算角度可取值的范围划分为多个区域，当运算角度在被划分为多个区域的区域中通过预先决定的模式而从一个区域移动到另一个区域时，判定电气角一个周期，按每个电气角一个周期输出边沿信号；以及转速运算部，该转速运算部基于从边沿信号中预先决定的边沿信号到下一个边沿信号为止的时间来计算转速，在校正值学习部中的学习尚未完成期间使用基于边沿信号的转速。

发明效果

根据本申请所公开的转速检测装置，即使在检测信号的校正值的学习尚未完成且旋转角度不准确的情况下，也能够高精度地检测转速。

附图说明

图1是表示各实施方式所涉及的转速检测装置的简要图。

图2是表示各实施方式所涉及的转速检测装置中的理想的检测信号的一个示例的图。

图3是表示各实施方式所涉及的转速检测装置中的信号处理部的一个示例的框图。

图4是表示各实施方式所涉及的转速检测装置中的旋转检测部中的检测信号的特性发生了变化的情况下的检测信号的一个示例的图。

图5是表示各实施方式所涉及的转速检测装置中的检测信号运算部的一个示例的框图。

图6是表示各实施方式所涉及的转速检测装置中的检测信号运算部的其他结构的一个示例的框图。

图7是表示各实施方式所涉及的转速检测装置中的多相信号校正部的一个示例的框图。

图8是表示在各实施方式所涉及的转速检测装置中的角度位置判定部中判定的区域的一个示例的图。

图9是表示在各实施方式所涉及的转速检测装置中的角度位置判定部中确定出的运算角度的区域移动模式的一个示例的图。

图10是表示实施方式1所涉及的转速检测装置中的边沿信号检测和转速运算的定时的图。

图11是表示实施方式1所涉及的转速检测装置中的角度位置判定部的内部处理流程的控制框图。

图12是表示实施方式1所涉及的转速检测装置中的转速运算部的内部处理流程的控制框图。

图13是表示实施方式1所涉及的转速检测装置中的计数累计部的内部处理流程的控制框图。

图14是表示实施方式1所涉及的转速检测装置中的转速计算部的内部处理流程的控制框图。

图15是表示实施方式2所涉及的转速检测装置中的角度位置判定部的内部处理流程的控制框图。

图16是表示实施方式2所涉及的转速检测装置中的边沿信号检测和转速运算的定时的图。

图17是表示实施方式2所涉及的转速检测装置中的转速计算部的内部处理流程的控制框图。

图18是表示实施方式3所涉及的转速检测装置中的角度位置判定部的内部处理流程的控制框图。

图19是表示实施方式3所涉及的转速检测装置中的旋转体在反转时的运算角度的动作的图。

图20是表示实施方式3所涉及的转速检测装置中的旋转体在反转时旋转角度位置处的旋转检测部的输出表的图。

图21是表示实施方式3所涉及的转速检测装置中的旋转方向判定部的内部处理流程的控制框图。

图22是表示实施方式3所涉及的转速检测装置中的旋转方向判定部处的真值表的图。

图23是表示实施方式3所涉及的转速检测装置中的转速计算部的内部处理流程的控制框图。

图24是用于说明转速检测设备中的运算角度的图。

图25是表示各实施方式所涉及的转速检测装置中的检测信号、运算角度、转速的一个示例的图。

图26是表示各实施方式所涉及的转速检测装置中的信号处理部的硬件结构的一个示例的图。

具体实施方式

下面，基于附图对旋转角度检测装置的实施方式进行说明。各图中关于相同或相当的部分，标注相同标号来进行说明。此外，图1～图9、图25、图26与各实施方式中的转速检测装置有关。

实施方式1.

图1是表示实施方式1中的转速检测装置1的结构的简要图。电动机7具有一边由具有省略图示的轴承的外壳8支承一边进行旋转的旋转体9。在旋转体9上设置有转子2，为了使得根据旋转体9的旋转角度，在转子2的外周设置有具有曲线变化的形状而使得使用了磁检测元件的旋转检测部3a、3b、3c(将这些统称为旋转检测部)的检测信号成为正弦波的凹凸部2a。图1中，凹凸部2a为12个(x＝12)，因此，若转子2在机械角上旋转360度、即旋转1周，则从旋转检测部3a、3b、3c分别得到相当于12个周期的波形。图1中，在凹凸部2a的每一个周期中，例如设置有3个旋转检测部3a、3b、3c。此外，相对于凹凸部2a的一个周期，以大致相同或相同的间隔配置有3个(b＝3)旋转检测部3a、3b、3c，因此，若将凹凸部2a的一个周期设为360度，则从3个旋转检测部3a、3b、3c输出相位差为120度的信号。另外，凹凸部2a相对于机械角360度具有相当于x个周期的部分即可，x为1以上的整数。此外，旋转检测部3a、3b、3c相对于凹凸部2a的一个周期设有b个即可，b为3以上的整数。各旋转检测部3a、3b、3c分别在定子5侧设置了省略了图示的偏置磁场发生部。本实施方式1中，偏置磁场发生部使用永磁体。

来自旋转检测部3a、3b、3c的检测信号A、B、C输入至信号处理部6，利用信号处理部6来处理检测信号A、B、C，并从信号处理部6向省略了图示的电动机驱动装置输出转速N。

在没有作为永磁体的偏置磁场发生部的磁化偏差、旋转检测部3a、3b、3c的灵敏度没有偏差、并且没有旋转检测部3a、3b、3c的安装误差等误差原因的理想情况下，输出如图2和式(1)所示那样的理想的检测信号。

[数学式1]

这里，K为在没有作为永磁体的偏置磁场发生部的磁化偏差、旋转检测部3a、3b、3c的灵敏度没有偏差、并且没有旋转检测部3a、3b、3c的安装误差等误差原因的理想情况下的检测信号A、B、C的理想振幅，θr为旋转体9的角度，d为在没有作为永磁体的偏置磁场发生部的磁化偏差、旋转检测部3a、3b、3c的灵敏度没有偏差、并且没有旋转检测部3a、3b、3c的安装误差等误差原因的理想情况下的检测信号A、B、C的理想DC偏移值。

图3是本实施方式中的转速检测装置1的信号处理部6的简要框图。图3中，信号处理部6具有检测信号运算部10、角度运算部20、角度位置判定部30以及转速运算部40，其中，该检测信号运算部10具有校正值学习部和检测信号校正部，对检测信号进行运算以能够准确地计算角度。

下面，对旋转检测部为3个、旋转检测部3a、3b、3c相对于凹凸部2a的一个周期输出相位差为120度的信号的情况，更具体而言，对输出式(2)所示的实际的检测信号A0、B0、C0的情况进行说明。

[数学式2]

这里，Ka、Kb、Kc为检测信号A0、B0、C0的各振幅，Δθa为检测信号A0的相位的误差，Δθb为来自检测信号B0的120度的相位差的误差，△θc为来自检测信号C0的240度的相位差的误差，da、db、dc为检测信号A0、B0、C0的各DC偏移。θr为旋转体9的角度。

理想的检测信号如式(1)那样表示，但实际上检测信号因磁化或灵敏度的偏差、安装误差等原因产生偏差而成为如式(2)那样。另外，此时的波形形状如图4那样。

图5是本实施方式所涉及的检测信号运算部10的控制框图的一个示例。

检测信号运算部10不将来自旋转检测部3a、3b、3c的检测信号A0、B0和C0设为输入，而是通过多相两相转换部11将检测信号转换为两相信号来输出两相信号a1和a2。然后，通过具有校正值学习部和检测信号校正部的信号校正部12，学习用于校正所输入的两相信号a1、a2的校正值，使用校正值进行校正，从而输出校正信号a2、b2。然后，通过加减法运算部13对所输出的a2、b2进行加减法运算，从而输出a3、b3，并通过具有校正值学习部和检测信号校正部的振幅校正部14对所输出的a3、b3信号的振幅进行校正，从而输出a4、b4。

检测信号运算部10可以设为图6所示的结构。

在图6中，还具有角度运算部20、多相两相转换部11、信号校正部12、加减法运算部13、振幅校正部14以及多相信号校正部15。

图7是使用校正值学习部和检测信号校正部以框图表示图6的多相信号校正部15的图。具有检测信号校正部(DC偏移校正)150、检测信号校正部(振幅校正)151、校正值学习部152。关于其他校正部，也与多相信号校正部15同样地具有校正值学习部和检测信号校正部。

在通过校正值学习部152使得校正值的学习完成之前，不能使用通过检测信号校正部学习得到的适当的校正值，所运算的角度的精度变差，转速的精度也变差。

图8图示出了通过角度位置判定部30将运算角度可取值的范围进行划分的多个区域。将划分的区域的数量设为M。将所划分出的区域从角度小的一方依次设为区域0、区域1、…、区域M。

图9是运算角度的预先决定的区域移动模式的图。

图10是表示将运算角度可取值的范围按每120度划分为三个时的实施方式所涉及的边沿信号检测、转速计算的定时的图。

区分的区域的数量可以是多个，但本实施方式分为3个划分。

运算角度可取值的范围被划分的区域数量为3时，从角度小的一方起为区域0、区域1、区域2。记载本实施方式的边沿信号检测、转速计算的定时。

考虑转速检测装置启动且开始了电动机的旋转角度运算时的运算开始角度在0度和120度之间的情况。旋转角度从运算开始角度起变大，当运算角度成为120度时，运算角度存在的区域开始从区域0变化到区域1，输出第1次的从区域0到区域1的移动的边沿信号E01-1。之后，旋转角度也变大，当运算角度达到240度时，区域开始从区域1移动到区域2，输出第1次的从区域1到区域2的移动的边沿信号E12-1，当运算角度超过360度而返回到0度时，区域开始从区域2变化到区域0，输出第1次的从区域2到区域0的移动的边沿信号E20-1。

然后，当运算角度再次从区域0移动到区域1时，输出第2次的从区域0到区域1的移动的边沿信号E01-2，通过输出该第2次的边沿信号E01-2，从而使得从区域0到区域1的移动的边沿旋转了相当于电气角一个周期，因此，在此处计算转速(速度计算S)。根据运算次数和相当于1次的运算时间，求出检测到边沿信号时的时间，来对转速进行运算，其中，所述运算次数是从开始从区域0移动到区域1并输出边沿信号E01-2到检测出第2次的边沿信号E12-2为止的运算次数。

之后电动机继续旋转，当运算角度超过240度时，从区域1移动到区域2，输出第2次的从区域1到区域2的移动的边沿信号E12-2，从区域1到区域2的移动的边沿移动了相当于电气角一个周期，因此与刚才同样地计算转速。然后，当运算角度从区域2返回到区域0时，输出第2次的从区域2到区域0的移动的边沿信号E20-2，从区域2到区域0的移动的边沿移动了相当于电气角一个周期，因此计算转速。

之后也同样地，每当运算角度移动区域并输出边沿信号时，运算转速。图9表示输出边沿信号的运算角度的区域移动模式。

图11是表示实施方式1所涉及的角度位置判定部30的内部处理流程的控制框图。使用本框图，说明根据来自角度运算部20的运算角度θ输出区域边沿信号的处理。

在本框图中，原则上从左上向右下执行处理。当所有计算完成时，换而言之，当计算出边沿信号时，表示本框图内的处理完成了一个周期，除非另有说明，否则使用在相同周期中计算出的值，而不使用上次值。箭头表示信号的流向，意味着从计算源块到参照目标块的流向。在记载有不等号的比较运算符块304、308中，上侧的输入对应于左边，下侧的输入对应于右边。记载有＝＝和数值的比较运算块311～316表示比较运算处理，在所记载的预先设定的数值和输入一致的情况下成立(＝1)，在不一致的情况下不成立(＝0)。记载为OR或AND的逻辑运算块317～320输出使用了成立(High或1)和不成立(Low或0)的逻辑运算结果。

在四边形中描绘有开关状态的符号的开关块309、310、321择一选择一个输入信号。在输入到上部的信号成立(＝1)的情况下，选择左上的信号作为输出信号，在输入到上部的信号不成立(＝0)的情况下，选择左下的信号作为输出信号。

记载为mod的mod函数块303对于输入到上部的计算角度的信号，通过输入到左下部的mod设定值的信号进行mod函数处理，输出mod处理结果。记载为Z^-1的延迟(Delay)块322表示可设定初始值的信号的缓冲处理，下部的输入成为初始值的信号，输出初始值的信号后，输出上部的输入的1个处理周期前的值。

首先，对区域判定部31进行说明。对mod设定值设定360。对于设定将运算角度的区域按哪个角度划分的设定值即区域1阈值和区域2阈值，分别设定为120、240，以便将运算角度的区域按每120度划分为3个。

mod处理运算角度输出对运算角度实施mod函数处理的结果。

可以没有mod函数块303，但是，即使对运算角度输入360度以上的值，也能够在0-360度的范围内适当地转换输出。

区域1比较值在mod处理运算角度小于区域1阈值时输出成立(＝1)，在mod处理运算角度为区域1阈值以上时输出不成立(＝0)。

区域1判断值在区域1比较值成立(＝1)时在块305中输出表示运算角度位于区域0的情况的固定值0，在区域1比较值不成立(＝0)时在块306中输出表示运算角度位于区域1以上的情况的固定值1。

区域2比较值在mod处理运算角度小于区域2阈值时输出成立(＝1)，在mod处理运算角度为区域2阈值以上时输出不成立(＝0)。

区域值在区域2比较值成立(＝1)时输出区域1判断值，在区域2比较值不成立(＝0)时在块307中输出表示运算角度位于区域2的情况的固定值2。

对边沿检测部32进行说明。延迟块322在初次的输出中输出设定为初始值的信号的区域值，之后输出区域判断值的1个处理周期前的值。

在边沿检测器32的左侧排列的记载有＝＝和数值的比较运算块311～316配置成图9所示的模式，比较运算块的输出输入到相同AND的逻辑运算块的组是一个模式。在图11的三个各组上侧的比较运算块311、313、315中，输入有延迟块322的输出，在初次启动时输入有被设定为初始值的信号即区域值的值。来自开关块310的区域值输入到三个各组下侧的比较运算块312、314、316中。

所输入的在上侧的比较运算块311中被设定为区域2的比较运算符的输出和在下侧的比较运算块312中被设定为区域0的比较运算符的输出输入到AND逻辑运算块317，区域2、0判定值输出该逻辑运算块317的处理结果。

所输入的在上侧的比较运算块313中被设定为区域0的比较运算符的输出、和在下侧的比较运算块314中被设定为区域1的比较运算符的输出输入到AND逻辑运算块318，区域0、1判定值输出该逻辑运算块318的处理结果。

所输入的在上侧的比较运算块315中被设定为区域0的比较运算符的输出、和在下侧的比较运算块316中被设定为区域1的比较运算符的输出输入到AND逻辑运算块319，区域1、2判定值输出该逻辑运算块319的处理结果。

边沿信号输出区域2、0判定值、区域0、1判定值和区域1、2判定值的OR逻辑运算结果。

在边沿信号被输出时区域判断值输出区域值，在边沿信号未被输出时区域判断值输出延迟块322的输出、即区域判断值的1个处理周期前的值。

即，边沿检测部32在移动预先决定的区域的移动模式时输出边沿信号。

图12是表示实施方式1所涉及的转速运算部40的内部处理流程的控制框图。使用本框图，对输入来自角度位置判定部30的输出即边沿信号并输出转速的处理进行说明。

转速运算部40由运算次数计数部41、计数累计部42、转速计算部43和转速计算允许计数部44构成。

运算次数计数部41在对运算次数计数器部41启动中的运算次数进行计数的计数器中，将计数得到的运算次数作为计数信号来输出。当输入边沿信号时，计数器复位为0，开始再次计数。

另外，为了防止计数器的处理溢出，运算次数计数部41在计数器达到规定值时对计数信号输出0，输出复位信号。

计数累计部42将基于边沿信号、计数信号、复位信号而得到的运算次数信号输出到转速计算部43。

转速计算允许计数部44中输入边沿信号，输出转速计算允许信号。当输入四次边沿信号时输出转速计算允许信号，当输出转速计算允许信号时，转速计算部43启动，转速计算部43基于计算次数信号计算并输出转速。由于能够在边沿的第1次到第4次之间首次获取相当于电气角一个周期的采样，因此，通过第4次的边沿信号来允许转速计算。

转速计算部43输入计算次数信号来计算转速。这里，在校正值学习部152中的学习尚未完成期间，使用基于边沿信号的转速。

图13是表示实施方式1所涉及的计数累计部42的内部处理流程的控制框图。使用本框图，对根据来自角度位置判定部30的输出即边沿信号、及来自运算次数计数部41的输出即计数信号和复位信号来输出运算次数信号的处理进行说明。

合并处理部424表示进行合并处理的块，输出所输入的信号中的某一个信号。

记载为[000]的常数值块421、427是输出常数值的块，该常数值对1行3列排列的要素全部设定为0的值。

记载为分配(Assiignment)的分配块422表示将输入到块的正中间的值分配并输出给多维指定的要素的处理，各要素的索引(指标)通过下部的输入来识别，上部的输入将初始值进行输入。

记载为1/Z的1/Z块423表示缓冲处理，表示输出1个处理周期前的值。

记载有∑符号的加法处理块429是表示加法处理的块，输出将输入相加后的值。

对索引计算部420进行说明。索引计算部420以边沿信号和复位信号为输入来输出索引信号。在启动索引计算部420后，输出0，直至初次的边沿信号被输出为止。在转速检测装置启动后，在到初次的边沿信号为止的期间，旋转体也有可能成为未进行相当于电气角一个周期的旋转的状态，因此，即使有初次的边沿信号的输入也会被忽略，在输入第2次的边沿信号之后，依次输出1、2、3的值，当输出3时接着返回到1，然后依次输出数值直到3为止，重复这样的循环。当输入复位信号时，索引信号复位成0，从下一个边沿信号再次开始1、2、3的计数循环。

每次输入第2次以后的边沿信号时输出运算允许信号，分配块422在每次输出运算允许信号时启动，进行运算、输出。

在复位信号输入到计数累计部42时，常数值块421输入到合并处理部424的块。

1/Z块423中输入合并处理部424的块的输出，并输出输入的1个处理周期前的值。虽然将0设定为初始值，但由于在合并处理部424的块的输入中配置有1行3列排列的常数值块421，因此，1/Z块423的初始值成为[0 0 0]。

分配块422在输出运算允许信号时被执行，1/Z块的1行3列排列的输出作为初始值输入到分配块422的上部，索引信号输入到分配块422的下部以作为3个要素的索引。然后，当输入有作为索引信号而输出的索引(1～3的值)时，此时作为计数信号而输出的值被存储并输出到标注索引值的1行3列的各要素中。每次输出运算允许信号时，索引值也反复变化为1、2、3，输入到各要素中的计数信号被存储并输出。

在边沿信号和复位信号都不被输出时，1/Z块423的输出输入到合并处理部424的块中，并直接输出。

当输入复位信号时，在分配块422中存储有值的情况下，在1/Z块423中输入值后，向分配块422的初始值输入[0 0 0]。

合并处理部424的块的输出输入到比较运算块425和开关块428的下部。

输入到比较运算块425的合并处理部424的块的输出为1行3列的排列，对该3要素分别实施比较运算处理，输出三个与3要素分别进行比较的比较结果。

输入到OR逻辑运算块426的是比较运算块425的三个输出，对三个输出执行OR逻辑运算。即，比较运算块425的3个输出结果中只要1个成立(＝1)，则输出开关块428的上部的输入，如果比较运算块425的3个输出结果全部为0，则合并处理部424的块的输出被输出到开关块428。

开关块428的输出输入到记载有∑的加法处理块429，将1行3列的各要素全部相加作为运算次数信号输出。

图14是表示实施方式1所涉及的转速运算部43的内部处理流程的控制框图。使用本框图，对根据来自计数累计部42的输出即运算次数信号输出转速的处理进行说明。

记载为max的最大值选择块431是选择并输出输入中的最大值的块。

最大值选择块431的输出将运算次数信号和记载为1的常数值块430的最大值作为运算次数处理信号输出。

运算次数处理信号输入到两个比较算子块433、435，在运算次数处理信号大于处理次数上限值块432的上限值的情况下将成立(＝1)作为上限判定值输出，在运算次数处理信号小于处理次数上限值块432的上限值的情况下将不成立(＝0)作为上限判定值输出，此外，在处理次数小于下限值块434的下限值的情况下将成立(＝1)作为下限判断值输出，在处理次数大于下限值块434的下限值的情况下将不成立(＝0)作为下限判断值输出。

运算次数处理信号通过记载有×的乘法处理块439来与处理时间进行相乘处理，计算出电气角一个周期时间，然后通过记载有×和÷的除法块440与记载有2π的常数值块441的值(2π)相除，输出角速度计算值。

通过逻辑运算块436输出上限判定值和下限判定值的逻辑或(OR)的逻辑运算结果，在输出成立(＝1)的情况下，输出开关块442的上部的输入即块437中的0的常数值，即，运算次数超过预先决定的规定值时，将转速设为0，另一方面，当输出不成立(＝0)的情况下，将从除法块440输入的角速度计算值输出到开关块442的下部。

从开关块442输出的角速度ω由转速转换部443转换为转速，并且作为转速输出。

实施方式2.

图15是表示实施方式2所涉及的转速检测装置中的角度位置判定部30的内部处理流程的控制框图。使用本框图，对根据来自角度运算部20的运算角度θ输出区域移动时的边沿信号的处理进行说明。

对于区域判定部31，执行与表示实施方式1的图11中的区域判断部31相同的处理。

边沿检测部32的输出与实施方式1不同，作为边沿信号而输出的信号不是逻辑运算块320的输出，而是改变为AND逻辑运算块317的处理结果即区域2、0判定值。另外，来自开关块321的输出即区域判断值输入到单元延迟(Unit Delay)块323。

图16是表示实施方式2所涉及的转速检测装置的边沿信号检测、转速计算的定时的图。

在实施方式2中，在从每个电气角的区域2到区域0的切换的定时实施边沿信号的检测，在检测出第2次的从区域2到区域0的移动的边沿信号E20-2之后进行速度计算S。

图17是表示本实施方式2所涉及的转速运算部40的内部处理流程的控制框图。使用本框图，对以来自角度位置判定部30的输出即边沿信号为输入并输出转速的处理进行说明。

运算次数计数部41在对运算次数计数部41启动中的运算次数进行计数的计数器中，将计数得到的运算次数作为计数信号来输出。当输入边沿信号时，计数器复位为0，开始再次计数，但是，作为运算次数信号，输出将计数器复位为0之前的上次值。

当输入两次以上的边沿信号时，转速计算允许计数部44输出转速计算允许信号，转速计算部43启动，基于运算次数信号计算并输出转速。由于能够在边沿的第1次到第2次之间首次获取相当于一个周期的采样，因此，利用第2次的边沿信号来允许转速计算。

转速计算部43执行与图12的实施方式1相同的处理，并计算转速。

实施方式3.

图18是表示实施方式3所涉及的转速检测装置中的角度位置判定部30的内部处理流程的控制框图。使用本框图，对根据来自角度运算部20的运算角度θ输出区域移动时的边沿信号的处理进行说明。

对于区域判断部31，进行与实施方式1及实施方式2相同的处理。

边沿检测部32的边沿信号的输出与实施方式2相同，但逻辑运算处理部分由电动机7的旋转体9的正转检测部3200和反转检测部3201构成，追加旋转方向判定部3202，将在实施方式1的图11中作为边沿信号而输出的信号作为正转信号。

记载为1/Z的单元延迟块323、335表示缓冲处理，输出1个处理周期前的值。

对反转检测部3201进行说明。

在边沿检测器32的左侧排列的记载有＝＝和数值的比较运算块324～329配置成图9所示相反的模式，比较运算块324～329的输出输入到相同AND的逻辑运算块330～332的组是一个模式。单元延迟块335的输出输入到图18中的三个各组上侧的比较运算块324、326和328。来自开关块310的区域值输入到三个各组下侧的比较运算块325、327、329。

来自开关块310的区域值输入到开关块334，来自开关块334的反转区域判定值输入到单元延迟块335。来自单元延迟块335的输出输入到比较运算块324、326、328和开关块334。

此外，来自开关块310的区域值输入到开关块321，来自开关块321的正转区域判定值输入到单元延迟块323。来自单元延迟块323的输出输入到比较运算块311、313、315和开关块321。另外，逻辑运算块320的逻辑运算结果作为正转信号输出到旋转方向判定部3202。

所输入的在上侧的比较运算块324中被设定为区域2的比较运算符的输出、和在下侧的比较运算块325中被设定为区域1的比较运算符的输出输入到逻辑运算块330，区域2、1判定值输出该逻辑运算块330的处理结果。

所输入的在上侧的比较运算块326中被设定为区域1的比较运算符的输出、和在下侧的比较运算块327中被设定为区域0的比较运算符的输出输入到逻辑运算块331，区域1、0判定值输出该逻辑运算块331的处理结果。

所输入的在上侧的比较运算块328中被设定为区域0的比较运算符的输出、和在下侧的比较运算块329中被设定为区域2的比较运算符的输出输入到逻辑运算块332，区域0、2判定值输出该逻辑运算块332的处理结果。

来自逻辑运算块330、331、332的输出即区域2、1判定值、区域1、0判定值和区域0、2判定值输入到逻辑运算块333。在逻辑运算块333，输出区域2、1判定值、区域1、0判定值和区域0、2判定值的逻辑或(OR)的逻辑运算结果作为反转信号。

正转信号和反转信号输入到旋转方向判定部3202，输出旋转方向信号。

图19、图20是表示反转时的实施方式3所涉及的反转时的运算角度的动作的图。在本实施方式中，反转之间的边沿检测也基于正反转检测部的边沿信号进行检测，当电动机反转时，在图19所示的旋转角度位置R1～R6上各自的输出取图20的表所示的值。当反转方向旋转相当于两个周期的电气角时，在正转检测部中只输出1次边沿信号。这是由于，区域判断值作为新值输出的定时为仅在能够检测到图9的移动模式时，因此，若是反转方向的区域的移动模式则以一半的速度检测边沿。

图21是表示实施方式3所涉及的转速检测装置中的旋转方向判定部3202的内部处理流程的控制框图。旋转方向判定部3202具有AND(逻辑与)的逻辑运算块337、340、343、346、348、349、OR(逻辑或)的逻辑运算块338、344、350、NOT(否定)的逻辑运算块336、341、342、347、1/Z块(单元延迟块)339、345、352以及开关块351，输入有来自正转检测部3200和反转检测部3201的信号，并且在各逻辑计算块中实施逻辑运算之后，从开关块351输出旋转方向信号。旋转方向信号中0为正转方向，1为反转方向。

示出了在连续进行两次正转或反转的信号的检测时更新旋转方向的情况。

图22是当正转信号和反转信号输入到旋转方向判定部3202时的真值表。示出了在连续进行两次正转或反转的信号的检测时更新旋转方向的情况。

图23是表示实施方式3所涉及的转速检测装置中的转速计算部43的内部处理流程的控制框图。使用本框图，对根据来自运算次数计数部41的输出即运算次数信号输出转速的处理进行说明。

根据边沿信号计算角速度的部位与实施方式1以及实施方式2相同，但在最后根据旋转方向信号将从开关块448输出的旋转方向系数与角速度ω'相乘来计算角速度ω。

在正转系数块447中设定正值，在反转系数块446中设定负值，在产生反转的情况下输出负的转速。基本上，正转系数可以设定1，反转系数可以设定-1/2。

所输出的角速度ω由转速转换部443转换为转速，并且作为转速输出。这里，在校正值学习部152中的学习尚未完成期间，使用基于边沿信号和旋转方向信号的转速。

当来自旋转检测部3a、3b和3c的检测信号(角度传感器检测信号)A、B、C的校正值未学习时或学习值复位时，如图24所示，运算角度的误差变大，在正常的转速检测装置中有时会误检测出转速，但在本实施方式中，即使在角度传感器检测信号的校正值未学习时或学习值复位中运算角度包含误差的情况下，也能够正确地检测转速。

图25是来自旋转检测部3a、3b、3c的检测信号(角度传感器检测信号)A、B、C的未学习时或学习值复位时的检测信号、运算角度、转速的示例。图25(a)中的实线表示旋转检测部的检测信号(传感器检测信号)A的特性，虚线表示检测信号(传感器检测信号)B的特性，点线表示检测信号(传感器检测信号)C的特性。图25(b)中的实线表示由旋转检测部检测出的旋转体的真角度D1的特性，虚线表示学习前的角度D2的特性。图25(c)中的实线表示由旋转检测部检测出的旋转体的真转速N1的特性，虚线表示学习前的检测转速N2的特性。

此外，如图26中示出了硬件的一个示例那样，信号处理部6由处理器600和存储装置601构成。虽然存储装置未图示，但具备随机存取储存器等易失性存储装置、和闪存等非易失性的辅助存储装置。另外，也可以具备硬盘这样的辅助存储装置以代替闪存。处理器600执行从存储装置601输入的程序。该情况下，从辅助存储装置经由易失性存储装置向处理器600输入程序。另外，处理器600可以将运算结果等数据输出至存储装置601的易失性存储装置，也可以经由易失性存储装置将数据保存至辅助存储装置。

虽然本申请记载了各种示例性实施方式和实施例，但是在一个或多个实施方式中记载的各种特征、方式和功能不限于特定实施方式的应用，可以单独地或以各种组合来应用于实施方式。

因此，可以认为未例示的无数变形例也包含在本申请说明书所公开的技术范围内。例如，假设包括对至少一个构成要素进行变形、添加或省略的情况，以及提取至少一个构成要素并与其他实施方式的构成要素进行组合的情况。

标号说明

1 转速检测装置

3a、3b、3c 旋转检测部

6 信号处理部

10 检测信号运算部

12 信号校正部

20 角度运算部

30 角度位置判定部

40 转速运算部

152 校正值学习部

Claims (7)

1.一种转速检测装置，其特征在于，包括：

校正值学习部，该校正值学习部从根据旋转体的旋转角度从旋转检测部输出的多个检测信号中学习检测信号的校正值并输出校正值；

信号校正部，该信号校正部使用从所述校正值学习部输出的校正值，对多个所述检测信号进行校正并输出校正信号；

角度运算部，该角度运算部根据所述校正信号输出运算角度；

角度位置判定部，该角度位置判定部将所述运算角度可取值的范围划分为多个区域，当所述运算角度在被划分为所述多个区域的区域中通过预先决定的模式而从一个区域移动到另一个区域时，判定电气角一个周期，按每个电气角一个周期输出边沿信号；以及

转速运算部，该转速运算部基于从所述边沿信号中预先决定的边沿信号到下一个边沿信号为止的时间来计算转速，

在所述校正值学习部中的学习尚未完成期间，使用基于所述边沿信号的转速。

2.如权利要求1所述的转速检测装置，其特征在于，

所述角度位置判定部从一个电气角的将所述运算角度可取值的范围划分为多个的各区域到下一个电气角周期的相同的各区域为止，按各个区域依次判定电气角一个周期，输出边沿信号，

所述转速运算部从电气角的将所述运算角度可取值的范围划分为多个的各区域到下一个电气角周期的相同的各区域为止，按各个区域依次累计从输出所述边沿信号到输出下一个边沿信号为止的运算次数，以作为运算次数信号，

根据所述运算次数信号和相当于1次的运算时间来运算转速。

3.如权利要求1所述的转速检测装置，其特征在于，

所述角度位置判定部将从一个电气角的将所述运算角度可取值的范围划分为多个的区域的预先决定的区域的切换点到下一个电气角周期的相同区域的切换点判定为电气角一个周期并输出边沿信号，

所述转速运算部累计从输出所述边沿信号到输出下一个边沿信号为止的运算次数，以作为运算次数信号，

根据所述运算次数信号和相当于1次的运算时间来运算转速。

4.如权利要求1至3中任一项所述的转速检测装置，其特征在于，

转速检测装置启动后，所述边沿信号在第2次以后输出转速。

5.如权利要求2或3所述的转速检测装置，其特征在于，

当所述运算次数超过预先决定的规定值时，将转速设为0。

6.如权利要求1至5中任一项所述的转速检测装置，其特征在于，

所述角度位置判定部包括旋转方向判定部，该旋转方向判定部对所述旋转体是正转还是反转进行检测，输出旋转方向信号，

所述转速运算部基于从所述边沿信号中预先决定的边沿信号到下一个边沿信号为止的时间、以及所述旋转方向信号，来计算转速，在所述校正值学习部中的学习尚未完成的期间使用基于所述边沿信号和所述旋转方向信号的转速。

7.如权利要求6所述的转速检测装置，其特征在于，

所述旋转方向判定部在连续多次输出同方向的旋转方向信号时，更新所述旋转方向信号。

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