DE102011053608A1 - Drehwinkelerfassungsvorrichtung und elektrisches Servolenkungssystem, das dieselbe verwendet - Google Patents

Drehwinkelerfassungsvorrichtung und elektrisches Servolenkungssystem, das dieselbe verwendet Download PDF

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    • G01D5/24471—Error correction
    • G01D5/2449—Error correction using hard-stored calibration data

Abstract

Eine Brückenschaltung (11, 12) umfasst eine Mehrzahl von Halbbrücken (14 bis 17), die aus Sensorelementen (21 bis 28) gebildet werden, die in Übereinstimmung mit einem Drehwinkel eines Erfassungszielsltung (51) nimmt Ausgangssignale der Halbbrücken (14 bis 17) auf und berechnet einen Phasenkorrekturwert (φ) zum Korrigieren einer Phasenabweichung (α). Eine Speicherschaltung (52) speichert den Phasenkorrekturwert (φ). Die Steuerungsschaltung (51) korrigiert einen Vor-Korrektur-Drehwinkel (θ) durch den Phasenkorrekturwert (φ). Da der Vor-Korrektur-Drehwinkel (θ) durch den Phasenkorrekturwert (φ) korrigiert wird, wird ein Drehwinkel (δ) des Erfassungsziels mit hoher Genauigkeit erfasst, selbst wenn die Sensorelemente (21 bis 28) mit einigen Abweichungen der Positionierung zusammengesetzt sind.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehwinkelerfassungsvorrichtung zum Erfassen eines Drehwinkels eines drehbaren Elements sowie ein elektrisches Servolenkungssystem, das dieselbe verwendet.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Eine herkömmliche Drehwinkelerfassungsvorrichtung, die einen Drehwinkel eines drehbaren Elements erfasst, berechnet einen Drehwinkel basierend auf Ausgangssignalen, die durch Sensorelemente erzeugt werden. Für den Fall, dass die Ausgangssignale ein Kosinus-Signal und ein Sinus-Signal sind, ist es beispielsweise erforderlich, dass das Kosinus-Signal und das Sinus-Signal, die von den Sensorelementen erzeugt werden, eine Phasendifferenz von 90° aufweisen. Das Sensorelement zum Erzeugen des Kosinus-Signals und das Sensorelement zum Erzeugen des Sinus-Signals müssen derart angeordnet sein, dass die Richtungen der Magnetisierung der Sensorelemente um 90° versetzt sind. Da jedoch die Richtung der Magnetisierung nicht visuell bestätigt werden kann, ist es schwierig, die Sensorelemente derart anzuordnen, dass die jeweiligen Richtungen der Magnetisierung exakt um 90° versetzt sind. Daher wird in dem Patentdokument ( JP 4194484 , EP 1544579 A1 ) vorgeschlagen, einen Drehwinkel δ durch Korrektur einer Abweichung der Anordnung der Sensorelemente mittels Subtraktion einer angenäherten trigonometrischen Funktion von einem Drehwinkel θ, der ohne Phasenkorrektur erfasst wird, genau zu berechnen.
  • Gemäß dem Patentdokument ist es erforderlich, einen korrekten Drehwinkel δ von einer externen Seite zu messen, indem eine Annäherung einer trigonometrischen Funktion berechnet wird, die zur Korrektur der Phase verwendet wird. Es ist daher in dem Patentdokument erforderlich, eine externe Vorrichtung zum Messen des Drehwinkels δ bereitzustellen. Gemäß dem Patentdokument ist es in dem Fall, dass die Anzahl von Signalen ansteigt, die bei einer Berechnung des Drehwinkels verwendet werden, erforderlich, genauso viele trigonometrische Funktionen zu speichern, wie die Anzahl von Kombinationen der Signale. Somit steigt die Speicherkapazität eines Speichers dementsprechend an.
  • KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Drehwinkelerfassungsvorrichtung zu schaffen, um einen Drehwinkel eines drehbaren Ziels mit einer hohen Präzision zu erfassen, sowie eine elektrische Servolenkungsvorrichtung, welche dieselbe verwendet.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Drehwinkelerfassungsvorrichtung eine Sensorschaltung, eine Steuerungsschaltung und eine Speicherschaltung auf. Die Sensorschaltung umfasst eine Mehrzahl von Sensorelement-Paaren, von denen jedes aus Sensorelementen gebildet wird und ein drehendes Magnetfeld abtastet, das mit einem Drehen eines Erfassungsziels variiert, und das eine Impedanz in Übereinstimmung mit einem Drehwinkel des Erfassungsziels verändert. Die Steuerungsschaltung umfasst einen Ausgangssignal-Erfassungsabschnitt zum Erfassen von Ausgangssignalen, die durch die Mehrzahl von Sensorelement-Paaren individuell erzeugt werden, einen Vor-Korrektur-Drehwinkel-Berechnungsabschnitt, um einen Vor-Korrektur-Drehwinkel des Erfassungsziels basierend auf den Ausgangssignalen, die durch den Ausgangssignal-Erfassungsabschnitt erfasst werden, zu berechnen, sowie einen Korrekturabschnitt, um den Vor-Korrektur-Drehwinkel, der durch den Vor-Korrektur-Drehwinkel-Berechnungsabschnitt berechnet wird, durch Korrekturwerte zu korrigieren. Die Speicherschaltung speichert Korrekturwerte.
  • Die Steuerungsschaltung umfasst weiterhin einen Phasenkorrekturwert-Berechnungsabschnitt zum Berechnen von Phasenkorrekturwerten als Korrekturwerte, um basierend auf den Ausgangssignalen, die durch den Ausgangssignal-Erfassungsabschnitt erfasst werden, Phasenabweichungen zwischen den Ausgangssignalen zu korrigieren. Der Korrekturabschnitt korrigiert den Vor-Korrektur-Drehwinkel durch die Phasenkorrekturwerte, die in der Speicherschaltung gespeichert sind. Der Ausgangssignal-Erfassungsabschnitt nimmt Ausgangssignale auf, die eine Mehrzahl von Signalen in unterschiedlicher Phase sind.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • Das oben genannte sowie weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung mit Bezug auf die begleitende Zeichnung besser verständlich. In der Zeichnung zeigt:
  • 1 ein schematisches Diagramm, das ein Lenkungssystem zeigt, das eine Drehwinkelerfassungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet;
  • 2 eine schematische Schnittansicht, die einen Motor zeigt, der in dem in 1 gezeigten Lenkungssystem verwendet wird;
  • 3 ein Schaltungsdiagramm, dass die Drehwinkelerfassungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 4 ein Signaldiagramm, das ein Kosinus-Signal und ein Sinus-Signal, das in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird, zeigt;
  • 5 ein Flussdiagramm, das eine Verarbeitung einer Phasenkorrekturwert-Berechnung zeigt, die in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;
  • 6 ein Flussdiagramm, das eine Verarbeitung einer Drehwinkelerfassung zeigt, die in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;
  • 7 ein Flussdiagramm, das eine Verarbeitung der Drehwinkelerfassung zeigt, die in der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung durchgeführt wird;
  • 8 ein Signaldiagramm, das aufgeteilte Winkelbereiche für das Sinus-Signal und das Kosinus-Signal zeigt, die zur Berechnung eines Drehwinkels eines Erfassungsziel in Bezug auf eine Verarbeitung einer Phasenkorrekturwert-Berechnung in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden; und
  • 9 eine Tabelle, die Drehwinkel des Erfassungsziels gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORM
  • (Erste Ausführungsform)
  • In Bezug auf 1 wird eine Drehwinkelerfassungsvorrichtung 10 in einem elektrischen Servolenkungssystem (EPS) 1 bereitgestellt, das einen Lenkvorgang in einem Fahrzeug leistungsunterstützt.
  • Das elektrische Servolenkungssystem 1 bildet einen Teil eines Lenkungssystems 90 eines Fahrzeugs, das ein Lenkrad 91 und eine Lenksäule 92, die mit dem Lenkrad 91 verbunden ist, aufweist. Ein Lenkungssensor 94 und ein Drehmomentsensor 95 sind an der Lenksäule 92 angebracht. Der Lenksensor 94 erfasst einen Drehwinkel (Winkelposition einer Drehung) der Lenksäule 92. Der Drehmomentsensor 95 erfasst ein Lenkungsdrehmoment, das an dem Lenkrad 91 aufgebracht wird. Das Ende der Lenksäule 92 ist durch eine Getriebegruppe 96 mit einer Zahnstange 97 gekoppelt. Ein Reifenpaar (Fahrzeugräder) 98 ist durch Stangen und dergleichen mit der Zahnstange 97 gekoppelt. Eine Drehbewegung der Lenksäule 92 wird durch die Getriebegruppe 96 in eine lineare Bewegung der Zahnstange 97 umgesetzt. Die Reifen 98 werden um einen Betrag umgelenkt, der dem Betrag der linearen Bewegung der Zahnstange 97 entspricht.
  • Das elektrische Servolenkungssystem 1 umfasst einen elektrischen Motor 80 zum Erzeugen eines lenkungsunterstützenden Drehmoments, eine Drehwinkelerfassung (Erfassungsvorrichtung) 10 zum Erfassen einer Drehwinkelposition des Motors 80 und Verzahnungen 89, um ein Drehen des Motors 80 in reduzierter Drehung auf die Lenksäule 92 zu übertragen. Der Motor ist ein dreiphasiger bürstenloser Motor, der die Verzahnungen in beiden Richtungen vorwärts und rückwärts dreht. Das elektrische Servolenkungssystem 1 überträgt das lenkungsunterstützende Drehmoment übereinstimmend mit der Lenkungsrichtung und dem Lenkungsdrehmoment des Lenkrads 91 auf die Lenksäule 92.
  • Wie in 2 schematisch gezeigt ist, umfasst der Motor 80 einen Statur 81, einen Rotor 82, eine Welle 83 und dergleichen. Der Rotor 82 ist ein zylindrischer Körper, der sich mit der Welle 83 dreht. Der Rotor 82 weist Permanentmagnete auf seiner zylindrischen Oberfläche und magnetische Pole auf. Der Rotor 82 ist radial innerhalb des Stators 81 bereitgestellt und ist in diesem drehbar gehalten. Der Statur 81 weist Vorsprünge auf, die radial nach innen gerichtet hervorstehen und die in vorbestimmten Winkelintervallen in einer Umfangsrichtung bereitgestellt sind. Um die Vorsprünge sind Spulen 84 gewickelt. Der Rotor 82 dreht sich mit der Welle 83 und erzeugt drehende Magnetfelder, wenn den Spulen 84 des Stators 81 Strom zugeführt wird. Der Statur 81, der Rotor 82, die Welk 83 und die Spulen 84 sind innerhalb eines Gehäuses 85 aufgenommen. Die Welle 83 steht von beiden axialen Enden des Gehäuses 85 nach außen hervor und weist an einem ihrer axialen Enden ein Erfassungsziel 87 auf. Das Erfassungsziel 87 ist ein Ziel, das durch die Drehungserfassungsvorrichtung 10 zu erfassen ist, und es ist innerhalb einer Abdeckung 86 aufgenommen. Das Erfassungsziel 87 ist ein zweipoliger Magnet, der in einer Diskusform ausgebildet ist und sich mit der Welle 83 dreht. Die Drehwinkelerfassungsvorrichtung 10 ist an der Abdeckung 86 an einer Position angebracht, die dem Erfassungsziel 87 entgegensteht. Anstelle von einer Drehwinkelerfassungsvorrichtung 10 kann eine Mehrzahl von Drehwinkelerfassungsvorrichtungen an der Abdeckung 86 vorgesehen sein. Der Drehwinkel des Erfassungsziels 87 zeigt den Drehwinkel der Welle 83 des Motors 80 an.
  • Die Drehwinkelerfassungsvorrichtung 10 ist wie in 3 gezeigt ausgestaltet. Die Drehungserfassungsvorrichtung 10 weist eine erste Brückenschaltung 11, eine zweite Brückenschaltung 12, eine Verstärkerschaltung 40, einen Mikrocomputer 50 und dergleichen auf. Die erste Brückenschaltung 11 und die zweite Brückenschaltung 12 bilden einen Schaltungsteil. Die erste Brückenschaltung 11 weist eine erste Halbbrücke 14 und eine zweite Halbbrücke 15 auf, die in einer Parallelschaltung verbunden sind. Die erste Halbbrücke 14 wird aus zwei Sensorelementen 21 und 22 gebildet, die in einer Serienschaltung verbunden sind. Eine Verbindung 31 zwischen den Sensorelementen 21 und 22 ist mit einem ersten Operationsverstärker 41 der Verstärkerschaltung 40 verbunden. Die zweite Halbbrücke 15 wird aus zwei Sensorelementen 23 und 24 gebildet, die in einer Serienschaltung verbunden sind. Eine Verbindung 32 zwischen den Sensorelementen 23 und 24 ist mit einem zweiten Operationsverstärker 42 der Verstärkerschaltung 40 verbunden. Die zweite Brückenschaltung 12 weist eine dritte Halbbrücke 16 und eine vierte Halbbrücke 17 auf, die in einer Parallelschaltung verbunden sind. Die dritte Halbbrücke 16 wird aus zwei Sensorelementen 25 und 26 gebildet, die in einer Serienschaltung verbunden sind. Eine Verbindung 33 zwischen den Sensorelementen 25 und 26 ist mit einem Operationsverstärker 43 der Verstärkerschaltung 40 verbunden. Die vierte Halbbrücke 17 wird durch zwei Sensorelemente 27 und 28 gebildet, die in einer Serienschaltung verbunden sind. Eine Verbindung 34 zwischen den Sensorelementen 27 und 28 ist mit einem vierten Operationsverstärker 44 der Verstärkerschaltung 40 verbunden.
  • Die Sensorelemente 21 bis 28 sind alle magnetoresistive Elemente. Jedes magnetoresistive Elemente verändert seine Impedanz übereinstimmend mit einem drehenden Magnetfeld, das sich mit einer Drehung des Erfassungsziels 87 verändert. Das magnetoresistive Elemente ist vorzugsweise zum Beispiel ein GNR-Element. Jede der Halbbrücken 14 bis 17 ist ein Sensorelement-Paar. Das Sensorelement-Paar, das ein Signal erzeugt, wird als eine Halbbrücke bezeichnet. Allerdings ist die Anzahl von Sensorelement-Paaren, die eine Brückenschaltung bilden, nicht auf zwei beschränkt. Ferner ist die Anzahl von Sensorelementen, die ein Sensorelement-Paar bilden, nicht auf zwei beschränkt.
  • Die Sensorselemente 21 bis 28 sind derart angeordnet, dass die Richtung der Magnetisierung der ersten Halbbrücke 14 und der dritten Halbbrücke 16 gegenüber der Richtung der Magnetisierung der zweiten Halbbrücke 15 und der vierten Halbbrücke 17 um 90° versetzt ist. Die Kosinus-Signale werden an der Verbindung 31 der ersten Halbbrücke 14 und der Verbindung 33 der dritten Halbbrücke 16 erzeugt und die Sinus-Signale werden an der Verbindung 32 der zweiten Halbbrücke 15 und an der Verbindung 34 der vierten Halbbrücke 17 erzeugt.
  • Die erste Brückenschaltung 11, die aus der ersten Halbbrücke 14, die das Kosinus-Signal erzeugt, und der zweiten Halbbrücke 15, die das Sinus-Signal erzeugt, gebildet wird, und die zweite Brückenschaltung 12, die aus der dritten Halbbrücke 16, die das Kosinus-Signal erzeugt, und der vierten Halbbrücke 17, die das Sinus-Signal erzeugt, gebildet wird, sind mit verschiedenen Leistungsquelle der gleichen Leistungszufuhrspannung Vcc verbunden. Somit kann selbst wenn eine der Brückenschaltungen 11 und 12 ausfällt, der Drehwinkel δ des Erfassungsziels 87 unter Verwendung des Kosinus-Signals und des Sinus-Signals, das durch die andere Brückenschaltung erzeugt wird, fortlaufend berechnet werden.
  • Die Verstärkerschaltung 40 wird aus dem ersten Verstärker 41, dem zweiten Verstärker 42, dem dritten Verstärker 43 und dem vierten Verstärker 44 gebildet. Der erste Verstärker 41 verstärkt das Kosinus-Signal, das an der Verbindung 31 der ersten Halbbrücke 14 erzeugt wird, und legt sein Ausgangssignal Vx1, das ein positives Kosinus-Signal (+cos) ist, an dem Mikrocomputer 50 an. Der zweite Verstärker 42 verstärkt das Signal, das an der Verbindung 32 der zweiten Halbbrücke 15 erzeugt wird, und legt sein Ausgangssignal Vy1, das ein positives Sinus-Signal (+sin) ist, an dem Mikrocomputer 50 an. Der dritte Verstärker 43 verstärkt das Signal, das an der Verbindung 33 der dritten Halbbrücke 16 erzeugt wird, und legt sein Ausgangssignal Vx2, das ein negatives Kosinus-Signal (–cos) ist, an dem Mikrocomputer 50 an. Der vierte Verstärker 44 verstärkt das Signal, dass an der Verbindung 34 der vierten Halbbrücke 17 erzeugt wird, und legt sein Ausgangssignal Vy2, das ein negatives Sinus-Signal (–sin) ist, an dem Mikrocomputer 50 an.
  • Falls die Leistungsquellenspannung Vcc, die der Drehwinkelerfassungsvorrichtung 10 zugeführt wird, 5 V ist, werden die vier Ausgangssignal Vx1, Vx2, Vy1 und Vy2 durch die nachstehenden Gleichungen (1) bis (4) ausgedrückt. Vx1 = cosδ + 2,5 (1) Vx2 = –cosδ + 2,5 (2) Vy1 = sinδ + 2,5 (3) Vy2 = –sinδ + 2,5 (4)
  • Die Ausgangssignale Vx1 und Vx2, die Kosinus-Signale sind, können oftmals jeweils als Symbol +Kosinus-Signal Vx1 und –Kosinus-Signal Vx2 bezeichnet werden. Gleichermaßen können die Ausgangssignale Vy1 und Vy2, die Sinus-Signale sind, oftmals als +Sinus-Signal Vy1 und –Sinus-Signal Vy2 bezeichnet werden.
  • Der Mikrocomputer 50 umfasst eine Steuerungsschaltung (CPU etc.) 51 und eine Speicherschaltung (Speicher usw.) 52. Die Steuerungsschaltung 51 führt eine Vielzahl von Berechnungsverarbeitungen einschließlich einer Verarbeitung zur Phasenkorrekturwert-Berechnung, einer Verarbeitung zur Vor-Korrektur-Drehwinkelberechnung, Korrekturverarbeitungen und dergleichen durch. Die Speicherschaltung 52 ist dazu bereitgestellt, die Phasenkorrekturwerte und dergleichen, die durch die Steuerungsschaltung 52 berechnet werden, zu speichern. Die Ausgangssignale, die von den Verbindungen 31 bis 34 der Halbbrücken 14 bis 17 erzeugt werden, werden in die Steuerungsschaltung 51 eingegeben, nachdem sie individuell in der Verstärkerschaltung 40 verstärkt wurden. Das heißt, das Ausgangssignal von einer Halbbrücke wird nicht der Verarbeitung einer Addition, einer Differentialverstärkung und dergleichen mit einem der Ausgangssignale der anderen Halbbrücken unterzogen, bevor es in die Steuerschaltung 51 eingegeben ist.
  • Das Kosinus-Signal und das Sinus-Signal wird hier mit Bezug auf 4 beschrieben. In 4 wird ein Zyklus von jedem von einem Kosinus-Signal (COS) und einem Sinus-Signal (SIN) gezeigt. Die Sensorelemente 21 bis 28 sind derart angeordnet, dass die Richtung der Magnetisierung der ersten Halbbrücke 14 und der dritten Halbbrücke 16 gegenüber der Richtung der Magnetisierung der zweiten Halbbrücke 15 und der vierten Halbbrücke 17 um 90° versetzt ist. Demzufolge unterscheiden sich die Kosinus-Signale, die von der ersten Halbbrücke 14 und der dritten Halbbrücke 16 erzeugt werden, von den Sinus-Signalen, die von der zweiten Halbbrücke 15 und der vierten Halbbrücke 17 erzeugt werden, um 90° in Phase. Da jedoch die Richtung der Magnetisierung nicht optisch bestätigt werden kann, ist es schwierig, sie derart anzuordnen, dass sich die Richtung der Magnetisierung der ersten Halbbrücke 14 und der dritten Halbbrücke 16 exakt um 90° mit der Richtung der Magnetisierung der zweiten Halbbrücke 15 und der vierten Halbbrücke 17 überschneidet.
  • Daher sind die Differenzen in Phase zwischen dem Kosinus-Signal und dem Sinus-Signal tatsächlich um die 90°, d. h 90 ± α°, wie in 4 gezeigt ist. In der nachfolgenden Beschreibung wird vorausgesetzt, dass das Kosinus-Signal ein Referenzsignal ist, und eine Differenz α, die ein Wert ist, der durch Subtrahieren der 90 von der Differenz einer Phase zwischen den Kosinus-Signal und dem Sinus-Signal bestimmt wird, wird als eine Phasenabweichung bezeichnet. Wenn beispielsweise die Phasendifferenz zwischen dem Kosinus-Signal und dem Sinus-Signal 89° ist, ist die Phasenabweichung α – 1 Grad. Wenn die Phasendifferenz zwischen dem Kosinus-Signal und dem Sinus-Signal 91° ist, ist die Phasenabweichung α + 1 Grad.
  • Ein Phasenkorrekturwert φ, der vorgesehen ist, um die Phasenabweichung α zu korrigieren, wird basierend auf den Ausgangssignalen Vx1, Vx2, Vy1 and Vy2 berechnet. Eine Verarbeitung der Phasenkorrekturwert-Berechnung zum Berechnen des Phasenkorrekturwerts φ wird hier nachstehend mit Bezug auf ein in 5 gezeigtes Flussdiagramm beschrieben. Diese Verarbeitung der Phasenkorrekturwert-Berechnung wird vor einer Drehwinkelerfassungsverarbeitung durchgeführt, die beim Ansteuern der elektrischen Servolenkungsvorrichtung (EPS) 1 durchgeführt wird, und sie ist in 6 und 7 gezeigt. Sie wird beispielsweise dann durchgeführt, wenn die Drehwinkelerfassungsvorrichtung 10 mit dem Motor 80 zusammengesetzt wird.
  • Zunächst werden bei Schritt S11 (nachstehend wird ein Schritt vereinfacht durch S angegeben) die vier Ausgangssignale Vx1, Vx2, Vy1 und Vy2 erfasst. Die Ausgangssignale Vx1, Vx2, Vy1 und Vy2 variieren übereinstimmend mit einer Drehung des Erfassungsziels 87 und werden für eine Dauer von wenigstens einem Zyklus erfasst.
  • Das Erfassungsziel 87 kann durch eine Stromzufuhr zu den Spulen 84 oder manuell gedreht werden. Das Kosinus-Signal Vx und das Sinus-Signal Vy wird jeweils durch eine Subtraktion zwischen Kosinus-Signalen und zwischen Sinus-Signalen berechnet. Das Kosinus-Signal Vx und das Sinus-Signal Vy werden durch die nachfolgenden Gleichungen (5) und (6) ausgedrückt. Bei Subtraktionen zwischen den Kosinus-Signalen Vx1 und Vx2 und den Sinus-Signalen Vy1 und Vy2 werden Sensorfehler, die durch eine Temperaturcharakteristik und dergleichen verursacht werden, ausgeschlossen. Vx = Vx1 – Vx2 = 2cosδ (5) Vy = Vy1 – Vy2 = 2sinδ (6)
  • Bei S12 wird der Phasenkorrekturwert φ zum Korrigieren der Phasenabweichung α basierend auf den Ausgangssignalen Vx1, Vx2, Vy1 und Vy2, die bei S11 erfasst werden, und dem Kosinus-Signal Vx und dem Sinus-Signal Vy, die bei S11 berechnet wurden, berechnet.
  • Neun Phasenkorrekturwerte φ0 bis φ8 werden als Konstanten für unterschiedliche Kombinationen von Signalen berechnet. Die Phasenkorrekturwerte φ0 bis φ8 werden in einer untenstehenden Weise berechnet. Vorzugsweise wird der Phasenberechnungswert φ für jede Kombination von Signalen übereinstimmend mit der Anzahl der erfassten Signale berechnet. Bei S13 werden die Phasenkorrekturwerte φ0 bis φ8, die bei S12 berechnet wurden, in der Speicherschaltung 52 gespeichert. Somit ist diese Verarbeitung abgeschlossen.
  • Die Phasenkorrekturwerte φ0 bis φ8 werden wie folgt berechnet.
  • Phasenkorrekturwert φ0
  • Der Phasenkorrekturwert φ0 wird basierend auf dem Kosinus-Signal Vx und dem Sinus-Signal Vy, die frei von Sensorfehlern sind, berechnet. Unter der Annahme, dass die Referenz α0 die Phasenabweichung zwischen dem Kosinus-Signal Vx und dem Sinus-Signal Vy mit dem Kosinus-Signal Vx ist, wird das Kosinus-Signal Vx und das Sinus-Signal Vy wie folgt ausgedrückt. Vx = 2cosδ (5) Vy = 2sin(δ + α0) (7)
  • Der Phasenkorrekturwert φ0 wird nachfolgend unter Verwendung des Kosinus-Signals Vx, das durch die Gleichung (5) ausgedrückt wird, und des Sinus-Signals Vy, das durch die Gleichung (7) ausgedrückt wird, berechnet. Zunächst wird ein Subtraktionswert Vs0 durch Subtrahieren des Sinus-Signals Vy von dem Kosinus-Signal Vx berechnet. Der Subtraktionswert Vs0 wird durch die folgende Gleichung (8) ausgedrückt. Vs0 = Vx – Vy = 2cosδ – 2sin(δ + α0) = 2{cosδ + cos(δ + 90 + α0)} (8)
  • Durch Umformen der Gleichung (8) durch die Produktformel (9) wird der Subtraktionswert Vs0 durch die folgende Gleichung (10) ausgedrückt. cosA + cosB = 2cos{(A + B)/2}cos{(A – B)/2} (9) Vs0 = 2{cosδ + cos(δ + 90 + α0)} = –4cos{(δ + δ + 90 + α0)/2)xcos[{δ – (δ + 90 + α0)}/2] = –4cos(δ + 45 + α0/2)cos{–(45 + α0/2)} = 4cos(δ + 45 + α0/2)cos(45 + α0/2) (10)
  • Ferner wird ein Additionswert (Summe) Va0 durch Addieren des Sinus-Signals Vy zu dem Kosinus-Signal Vx berechnet. Der Additionswert Va0 wird durch die folgende Gleichung (11) ausgedrückt. Va0 = Vx + Vy = 2cosδ + 2sin(δ + α0) = 2{cosδ – cos(δ + 90 + α0)} (11)
  • Durch Umformen der Gleichung (11) durch die Produktformel wird der Additionswert Va0 durch die folgende Gleichung (13) ausgedrückt. cosA – cosB = –2{(A + B)/2}sin{(A – B)/2} (12) Va0 = 2{cosδ – cos(δ + 90 + α0)} = 4sin{(δ + δ + 90 + α0)/2}xsin[{δ – (δ + 90 + α0)}/2] = 4sin(δ + 45 + α0/2)sin{–(45 + α0/2)} = 4sin(δ + 45 + α0/2)sin(45 + α0/2) (13)
  • Der maximale Wert Vs0max des Subtraktionswerts Vs0 und der maximale Wert Va0max des Additionswerts Va0 werden jeweils durch die nachfolgenden Gleichungen (14) und (15) ausgedrückt. Vs0max = 4cos{(45 + α0/2)} (14) Va0max = 4sin{(45 + α0/2)} (15)
  • Der maximale Wert Vs0max des Subtraktionswerts Vs0 und der maximale Wert Va0max des Additionswerts Va0 können durch Drehen des Erfassungsziels 87 als Konstanten erfasst werden.
  • Die Bogentangente (ATAN) eines Quotienten, der durch Dividieren des Maximalwerts Va0max des Additionswerts Va0 durch den Maximalwert Vs0max des Subtraktionswerts Vs0 berechnet wird, wird als Phasenkorrekturwert φ0 berechnet, wie durch die folgende Gleichung (16) ausgedrückt wird. φ0 = ATAN(Va0max/Vs0max) = ATAN[4sin{(45 + α0/2)}/4cos{(45 + a0/2)}] = 45 + α0/2 (16)
  • Wie obenstehend beschrieben wird der Phasenkorrekturwert φ0 ebenfalls als eine Konstante berechnet, da der Maximalwert Vs0max des Subtraktionswert Vs0 und der Maximalwert Va0max des Additionswerts Va0 Konstanten sind.
  • Der Phasenkorrekturwert φ0 wird, wie obenstehend beschrieben, unter Verwendung des Kosinus-Signal Vx und des Sinus-Signals Vy berechnet. Die anderen Phasenkorrekturwerte φ1 bis φ8 werden in ähnlicher Weise unter Verwendung anderer Kosinus-Signale und anderer Sinus-Signale berechnet, wie mit Bezug auf die Gleichungen (8) bis (16) beschrieben wird. Weiterhin werden die Phasenkorrekturwerte φ1 bis φ8 beschrieben.
  • Phasenkorrekturwert φ1
  • Der Phasenkorrekturwert φ1 wird basierend auf dem –Kosinus-Signal Vx2 und dem Sinus-Signal Vy berechnet. Unter der der Annahme, dass die Referenz die Phasenabweichung α1 mit dem –Kosinus-Signal Vx2 ist, wird das –Kosinus-Signal Vx2 und das Sinus-Signal Vy wie folgt ausgedrückt. Das –Kosinus-Signal Vx2 wird in der Steuerungsschaltung 51 einer Streichung eines Versatzwertes unterzogen und es wird in das +Kosinus-Signal, d. h. –Vx2a, umgewandelt. Vx2a = –cosδ – Vx2a = cosδ (17) Vy = 2sin(δ + α1) (18)
  • Ein Subtraktionswert Vs1 wird durch Subtrahieren des Sinus-Signals Vy von dem Kosinus-Signal –Vx2a berechnet. Bei diesem Beispiel wird das Kosinus-Signal –Vx2a verdoppelt, so dass die Amplitude des Kosinus-Signals –Vx2a und die Amplitude des Sinus-Signals Vy gleich ist. Allerdings kann das Sinus-Signal Vy halbiert werden. Dies trifft ebenso auf andere nachfolgende Beispiele zu. Vs1 = –2Vx2a – Vy = 2cosδ – 2sin(δ + α1) = 2{cosδ + cos(δ + 90 + α1)} (19)
  • Durch Umformen der Gleichung (19) durch die Produktformel wird der Subtraktionswert Vs1 durch die nachfolgende Gleichung (20) ausgedrückt. Vs1 = 4cos(δ + 45 + α1/2)cos(45 + α1/2) (20)
  • Die Summe Va1, die durch ein Addieren des Kosinus-Signals –Vx2a und des Sinus-Signals Vy berechnet wird, nachdem die Amplituden entzerrt sind, wird durch die nachfolgende Gleichung (21) ausgedrückt. Vx = 2cosδ (5) Vy = 2sind(δ + α0) (7) Va1 = –2Vx2a + Vy = 2cosδ + 2sin(δ + α1) = 2{cosδ – cos(δ + 90 + α1)} (21)
  • Durch Umformen der Gleichung (21) durch die Produktformel wird der zusätzliche Wert Va1 durch die nachfolgende Gleichung (22) ausgedrückt. Va1 = 4sin(δ + 45 + α1/2)sin(45 + α1/2) (22)
  • Der Maximalwert Vs1max des Subtraktionswerts Vs1 und der Maximalwert Vs1max des Additionswerts Va0 werden jeweils durch die nachfolgenden Gleichungen (23) und (24) ausgedrückt. Vs1max = 4cos(45 + α1/2) (23) Va1max = 4sin(45 + α1/2) (24)
  • Die Bogentangente eines Quotienten, der durch Dividieren des Maximalwerts Va1max des Additionswerts Va1 durch den Maximalwert Vs1max des Subtraktionswerts Vs1 berechnet wird, wird als Phasenkorrekturwert φ1 berechnet, wie durch die nachfolgende Gleichung (25) ausgedrückt wird. φ1 = ATAN(Va1max/Vs1max) = 45 + α1/2 (25)
  • Phasenkorrekturwert φ2
  • Der Phasenkorrekturwert φ2 wird basierend auf dem +Kosinus-Signal Vx1 und dem Sinus-Signal Vy berechnet. Unter der Annahme, dass die Referenz die Phasenabweichung α2 mit dem +Kosinus-Signal Vx1 ist, wird das +Kosinus-Signal Vx1 und das Sinus-Signal Vy wie folgt ausgedrückt. Das +Kosinus-Signal Vx1 wird in der Steuerungsschaltung 51 einer Streichung eines Versatzwerts unterzogen und ist Vx1a. Vx1a = cosδ (26) Vy = 2sin(δ + α2) (27)
  • Ein Subtraktionswert Vs2 wird, wie nachfolgend beschrieben, durch Subtrahieren des Sinus-Signals Vy von dem +Kosinus-Signal Vx1a berechnet. Vs2 = 2Vx1a – Vy = 2cosδ – 2sin(δ + α2) = 2(cosδ + cos(δ + 90 + α2)} (28)
  • Durch Umformen der Gleichung (28) durch die Produktformel wird der Subtraktionswert Vs2 durch die folgende Gleichung (21) ausgedrückt. Vs2 = 4cos(δ + 45 + α2/2)cos(45 + α2/2) (29)
  • Die Summe Va2, die durch ein Addieren des +Kosinus-Signals Vx1a und dem Sinus-Signal Vy berechnet wird, nachdem die Amplituden entzerrt sind, wird wie folgt ausgedrückt. Va2 = 2Vx1a + Vy = 2cosδ + 2sin(δ + α2) = 2(cosδ – cosδ + 90 + α2)} (30)
  • Durch Umformen der Gleichung (30) durch die Produktformel wird der Additionswert Va2 durch die folgende Gleichung (31) ausgedrückt. Va2 = 4sin(δ + 45 + α2/2)sin(45 + α2/2) (31)
  • Der Maximalwert Vs2max des Subtraktionswert Vs2 und der Maximalwert Va2max des Additionswerts Va2 werden jeweils durch die nachfolgenden Gleichungen (32) und (33) ausgedrückt. Vs2max = 4cos(45 + α2/2) (32) Va2max = 4sin(45 + α2/2) (33)
  • Die Bogentangente eines Quotienten, der durch ein Dividieren des Maximalwerts Va2max des Additionswerts Va2 durch den Maximalwert Vs2max des Subtraktionswerts Vs2 berechnet wird, wird als Phasenkorrekturwert φ2 berechnet, wie durch die folgende Gleichung (34) ausgedrückt wird. φ2 = ATAN(Va2max/Vs2max) = 45 + α2/2 (34)
  • Phasenkorrekturwert φ3
  • Der Phasenkorrekturwert φ3 wird basierend auf dem Kosinus-Signal Vx und dem –Sinus-Signal Vy2 berechnet. Unter der Annahme, dass die Referenz die Phasenabweichung α3 mit dem Kosinus-Signal Vx ist, wird das Kosinus-Signal Vx und das –Sinus-Signal Vy2 wie folgt ausgedrückt. Das –Sinus-Signal Vy2 wird in der Steuerungsschaltung 51 einer Streichung eines Versatzwertes unterzogen und es wird in das +Sinus-Signal, das –Vy2a ist, umgewandelt. Vx = 2cosδ (5) Vy2a = –sin(δ + α3) – Vy2a = sin(δ + α3) (35)
  • Ein Subtraktionswert Vs3 wird durch Subtrahieren des Sinus-Signals –Vy2a von dem Kosinus-Signal Vx wie folgt berechnet. Vs3 = Vx(-2Vy2a) = 2cosδ – 2sin(δ + α3) = 2{cosδ + cos(δ + 90 + α3)} (36)
  • Durch Umformen der Gleichung (36) durch die Produktformel wird der Subtraktionswert Vs3 durch die folgende Gleichung (37) ausgedrückt. Vs3 = 4cos(δ + 45 + α3/2)cos(45 + α3/2) (37)
  • Der Additionswert Va3, der durch Addieren des Kosinus-Signals Vx und des Sinus-Signals –Vy2a berechnet wird, nachdem die Amplituden entzerrt sind, wird durch die folgende Gleichung (38) ausgedrückt. Va3 = Vx + (–2Vy2a) = 2cosδ + 2sin(δ + α3) = 2{cosδ – cos(δ + 90 + α3)} (38)
  • Durch Umformen der Gleichung (38) durch die Produktformel wird der Additionswert Va3 durch die folgende Gleichung (39) ausgedrückt. Va3 = 4sin(δ + 45 + α3/2)sin(45 + α3/2) (39)
  • Der Maximalwert Vs3max des Subtraktionswerts Vs3 und der Maximalwert Va3max des Additionswerts Va3 werden jeweils durch die nachfolgenden Gleichungen (40) und (41) ausgedrückt. Vs3max = 4cos(45 + α3/2) (40) Va3max = 4sin(45 + α3/2) (41)
  • Die Bogentangente eines Quotienten, der durch ein Dividieren des Maximalwerts Va3max des Additionswerts Va3 durch den Maximalwert Vs3max des Subtraktionswerts Vs3 berechnet wird, wird als Phasenkorrekturwert φ3 berechnet, wie durch die folgende Gleichung (42) ausgedrückt wird. φ3 = ATAN(Va3max/Vs3max) = 45 + α3/2 (42)
  • <Phasenkorrekturwert φ4>
  • Der Phasenkorrekturwert φ4 wird basierend auf dem Kosinus-Signal Xv und dem +Sinus-Signal Vy1 berechnet. Unter der Annahme, dass die Referenz die Phasenabweichung α4 mit dem Kosinus-Signal Vx ist, wird das Kosinus-Signal Vx und das +Sinus-Signal Vy1 wie folgt ausgedrückt. Das +Sinus-Signal Vy1 wird in der Steuerungsschaltung 51 einer Streichung eines Versatzwerts unterzogen und ist Vy1a. Vx = 2cosδ (5) Vy1a = sin(δ + α4) (43)
  • Ein Subtraktionswert Vs4 wird nachfolgend durch Subtrahieren des +Sinus-Signals Vy1a von dem Kosinus-Signal Vx berechnet. Vs4 = Vx – 2Vy1a = 2cosδ – 2sin(δ + α4) = 2{cosδ + cos(δ + 90 + α4)} (44)
  • Durch Umwandeln der Gleichung (44) durch die Produktformel wird der Subtraktionswert Vs4 durch die nachfolgende Gleichung (45) ausgedrückt. Vs4 = 4cos(δ + 45 + α4/2)cos(45 + α4/2) (45)
  • Der Additionswert Va4, der durch Addieren des Kosinus-Signals Vx und des +Sinus-Signals Vy2a berechnet wird, nachdem die Amplituden entzerrt sind, wird wie folgt ausgedrückt. Va4 = Vx + 2Vy1a = 2cosδ + 2sin(δ + α4) = 2{cosδ – cos(δ + 90 + α4)} (46)
  • Durch Umwandeln der Gleichung (46) durch die Produktformel wird der Additionswert Va4 durch die folgende Gleichung (47) ausgedrückt. Va4 = 4sin(δ + 45 + α4/2)sin(45 + α4/2) (47)
  • Der Maximalwert Vs4max des Subtraktionswerts Vs4 und der Maximalwert Va4max des Additionswerts Va4 werden jeweils durch die folgenden Gleichungen (48) und (49) ausgedrückt. Vs4max = 4cos(45 + α4/2) (48) Va4max = 4sin(45 + α4/2) (49)
  • Die Bogentangente eines Quotienten, der durch ein Dividieren des Maximalwerts Va4max des Additionswerts Va4 durch den Maximalwert Vs4max des Subtraktionswerts Vs4 berechnet wird, wird als Phasenkorrekturwert φ4 berechnet, wie durch die folgende Gleichung (50) ausgedrückt wird. φ4 = ATAN(Va4max/Vs4max) = 45 + αa/2 (50)
  • <Phasenkorrekturwert φ5>
  • Der Phasenkorrekturwert φ5 wird basierend auf dem –Kosinus-Signal Vx2 und dem –Sinus-Signal Vy2 berechnet. Unter der Annahme, dass die Referenz die Phasenabweichung α5 mit dem –Kosinus-Signal Vx2 ist, wird das –Kosinus-Signal Vx2 und das –Sinus-Signal Vy2 wie folgt ausgedrückt. Das –Kosinus-Signal Vx2 und das –Sinus-Signal Vy2 werden in der Steuerungsschaltung 51 einer Streichung von Versatzwerten unterzogen und in das +Kosinus-Signal und das +Sinus-Signal, die jeweils –Vx2a und –Va2a sind, umgewandelt. Vx2a = –cosδ – Vx2a = cosδ (51) Vy2a = –sin(δ + α5) – Vy2a = sin(δ + α5) (52)
  • Der Subtraktionswert Vs5 wird durch Subtrahieren des +Sinus-Signals Vy1a von dem Kosinus-Signal Vx wie folgt berechnet. Vs5 = –Vx2a – (–Vy2a) = cosδ – sin(δ + α5) = cosδ + cos(δ + 90 + α5) (53)
  • Durch Umformen der Gleichung (53) durch die Produktformel wird der Subtraktionswert Vs5 durch die folgende Gleichung (54) ausgedrückt. Vs5 = 2cos(δ + 45 + α5/2)cos(45 + α5/2) (54)
  • Der Additionswert Va5, der durch ein Addieren des Kosinus-Signals –Vx2a und des Sinus-Signals –Vy2a berechnet wird, wird wie folgt ausgedrückt. Va5 = –Vx2a + (–Vy2a) = cosφ + sin(δ + α5)cosδ – cos(δ + 90 + α5) (55)
  • Durch Umformen der Gleichung (55) durch die Produktformel wird der Additionswert Va5 durch die folgende Gleichung (56) ausgedrückt. Va5 = 2sin(φ + 45 + α5/2)sin(45 + α5/2) (56)
  • Der Maximalwert Vs5max des Subtraktionswerts Vs5 und der Maximalwert Va5max des Additionswerts Va5 werden jeweils durch die folgenden Gleichungen (57) und (58) ausgedrückt. Vs5max = 2cos(45 + α5/2) (57) Va5max = 2sin(45 + α5/2) (58)
  • Die Bogentangente eines Quotienten, der durch ein Dividieren des Maximalwerts Va5max des Additionswerts Va5 durch den Maximalwert Vs5max des Subtraktionswerts Vs5 berechnet wird, wird als Phasenkorrekturwert φ5 berechnet, wie durch die folgende Gleichung (59) ausgedrückt wird. φ5 = ATAN(Va5max/Vs5max) = 45 + α5/2 (59)
  • <Phasenkorrekturwert φ6>
  • Der Phasenkorrekturwert φ6 wird basierend auf dem –Kosinus-Signal Vx2 und dem +Sinus-Signal Vy1 berechnet. Unter der Annahme, dass die Referenz die Phasenabweichung α6 mit dem –Kosinus-Signal Vx2 ist, wird das –Kosinus-Signal Vx2 und das +Sinus-Signal Vy1 wie folgt ausgedrückt. Das –Kosinus-Signal Vx2 und das +Sinus-Signal Vy1 werden in der Steuerungsschaltung 51 einer Streichung von Versatzwerten unterzogen und das –Kosinus-Signal Vx2 wird in das +Kosinus-Signal, das –Vx2a ist, umgewandelt. Vx2a = –cosδ – Vx2a = cosδ (60) Vy1a = sin(δ + α6) (61)
  • Ein Subtraktionswert Vs6 wird durch Subtrahieren des +Sinus-Signals Vy1a von dem Kosinus-Signal –Vx2a wie folgt berechnet. Vs6 = –Vx2a – Vy1a = cosδ – sin(δ + α6) = cosδ + 90 + α6)} (62)
  • Durch Umformen der Gleichung (62) durch die Produktformel wird der Subtraktionswert Vs6 durch die folgende Gleichung (63) ausgedrückt. Vs6 = 2cos(δ + 45 + α6/2)cos(45 + α6/2) (63)
  • Der Additionswert Va6, der durch Addieren des Kosinus-Signals –Vx2a und des +Sinus-Signals Vy1a berechnet wird, wird wie folgt ausgedrückt. Va6 = –Vx2a + Vy1a = cosδ + sin(δ + α6) = cosδ – cos(δ + 90 + α6) (64)
  • Durch Umformen der Gleichung (64) durch die Produktformel wird der Additionswert Va6 durch die folgende Gleichung (65) ausgedrückt. Va6 = 2sin(δ + 45 + α6/2)sin(45 + α6/2) (65)
  • Der Maximalwert Vs6max des Subtraktionswerts Vs6 und der Maximalwert Va6max des Additionswerts Va6 werden jeweils durch die folgenden Gleichungen (66) und (67) ausgedrückt. Vs6max = 2cos(45 + α6/2) (66) Va6max = 2sin(45 + α6/2) (67)
  • Die Bogentangente eines Quotienten, der durch ein Dividieren des Maximalwerts Va6max des Additionswerts Va6 durch den Maximalwert Vs6max des Subtraktionswerts Vs6 berechnet wird, wird als Phasenkorrekturwert φ6 berechnet, wie durch die folgende Gleichung (68) ausgedrückt wird. φ6 = ATAN(Va6max/Vs6max) = 45 + α6/2 (68)
  • <Phasenkorrekturwert φ7>
  • Der Phasenkorrekturwert φ7 wird basierend auf dem +Kosinus-Signal Vx1 und dem –Sinus-Signal Vy2 berechnet. Unter der Annahme, dass die Referenz die Phasenabweichung α7 mit dem +Kosinus-Signal Vx1 ist, wird das +Kosinus-Signal Vx1 und das –Sinus-Signal Vy2 wie folgt ausgedrückt. Das +Kosinus-Signal Vx1 und das –Sinus-Signal Vy2 werden in der Steuerungsschaltung 51 einer Streichung von Versatzwerten unterzogen und das –Sinus-Signal Vy2 wird in das +Sinus-Signal, das –Vy2a ist, umgewandelt. Vx1a = cosδ (69) Vy2a = –sin(δ + α7) – Vy2a = sin(δ + α7) (70)
  • Ein Subtraktionswert Vs7 wird nachfolgend durch Subtrahieren des Sinus-Signals –Vy2a von dem +Kosinus-Signal Vx1a berechnet. Vs7 = Vx1a – (–Vy2a) = cosδ – sin(δ + α7) = cosδ + cos(δ + 90 + α7) (71)
  • Durch Umformen der Gleichung (71) durch die Produktformel wird der Subtraktionswert Vs7 durch die folgende Gleichung (72) ausgedrückt. Vs7 = 2cos(δ + 45 + α7/2)cos(45 + α7/2) (72)
  • Der Additionswert Va7, der durch ein Addieren des Kosinus-Signals +Vx1a und des Sinus-Signals –Vy2a berechnet wird, wird wie folgt ausgedrückt. Va7 = Vx1a + (–Vy2a) = cosδ + sin(δ + α7) = cosδ – cos(δ + 90 + α7) (73)
  • Durch Umformen der Gleichung (73) durch die Produktformel wird der Additionswert Va7 durch die folgende Gleichung (74) ausgedruckt. Va7 = 2sin(δ + 45 + α7/2)sin(45 + α7/2) (74)
  • Der Maximalwert Vs7max des Subtraktionswerts Vs7 und der Maximalwert Va7max des Additionswerts Va7 werden jeweils durch die Gleichungen (75) und (76) ausgedrückt. Vs7max = 2cos(45 + α7/2) (75) Va7max = 2sin(45 + α7/2) (76)
  • Die Bogentangente eines Quotienten, der durch ein Dividieren des Maximalwerts Va7max des Additionswerts Va7 durch den Maximalwert Vs7max des Subtraktionswerts Vs7 berechnet wird, wird als Phasenkorrekturwert φ7 berechnet, wie durch die nachfolgende Gleichung (77) ausgedrückt wird. φ7 = ATAN(Va7max/Vs6max) = 45 + α7/2 (77)
  • <Phasenkorrekturwert φ8>
  • Der Phasenkorrekturwert φ8 wird basierend auf dem +Kosinus-Signal Vx1 und dem +Sinus-Signal Vy1 berechnet. Unter der Annahme, dass die Referenz die Phasenabweichung α8 mit dem +Kosinus-Signal Vx1 ist, wird das +Kosinus-Signal Vx1 und das +Sinus-Signal Vy1 wie folgt ausgedrückt. Das +Kosinus-Signal Vx1 und das +Sinus-Signal Vy1 werden in der Steuerungsschaltung 51 einer Streichung eines Versatzwerts unterzogen und sind jeweils Vx1a und Vy1a. Vx1a = cosδ (78) Vy1a = sin(δ + α8) (79)
  • Ein Subtraktionswert Vs8 wird durch Subtrahieren des +Sinus-Signals Vy1a von dem +Kosinus-Signal Vx1a wie folgt berechnet. Vs8 = Vx1a – Vy1a = cosδ – sin(δ + α8) = cosδ + cos(δ + 90 + α8) (80)
  • Durch Umformen der Gleichung (80) durch die Produktformel wird der Subtraktionswert Vs8 durch die folgende Gleichung (81) ausgedrückt. Vs8 = 2cos(δ + 45 + α8/2)cos(45 + α8/2) (81)
  • Der Additionswert Va8, der durch Addieren des +Kosinus-Signals Vx1a und des +Sinus-Signals Vy1a berechnet, wird wie nachfolgend ausgedrückt. Va8 = Vx1a + Vy1a = cosδ + sin(δ + α8) = cosδ – cos(δ + 90 + α8) (82)
  • Durch Umformen der Gleichung (82) durch die Produktformel wird der Additionswert Va8 durch die folgende Gleichung (83) ausgedrückt. Va8 = 2sin(δ + 45 + α8/2)sin(45 + α8/2) (83)
  • Der Maximalwert Vs8max des Subtraktionswerts Vs8 und der Maximalwert Va8max des Additionswerts Va8 werden jeweils durch die nachfolgenden Gleichungen (84) und (85) ausgedrückt. Vs8 max = 2 cos(45 + α8/2) (84) Va8max = 2sin(45 + α8/2) (85)
  • Die Bogentangente eines Quotienten, der durch ein Dividieren des Maximalwerts Va8max des Additionswerts Va8 durch den Maximalwert Vs8max des Subtraktionswerts Vs8 berechnet wird, wird als Phasenkorrekturwert φ8 berechnet, wie durch die folgende Gleichung (86) ausgedrückt wird. φ8 = ATAN(Va8max/Vs8max) = 45 + α8/2 (86)
  • Die Phasenkorrekturwerte φ0 bis φ8, die wie obenstehend beschrieben berechnet werden, sind alle Konstanten und werden in der Speicherschaltung 52 gespeichert (S13 in 5).
  • Die Verarbeitung der Drehwinkelerfassung zum Erfassen des Drehwinkels des Erfassungsziels 87 wird als nächstes mit Bezug auf Flussdiagramme beschrieben, die in 6 und 7 gezeigt sind. Die Verarbeitung der Drehwinkelerfassung, die in 6 und 7 gezeigt ist, wird in einem vorbestimmten Intervall durchgeführt, z. B. für 200 μs, während die EPS in Betrieb ist.
  • Bei S101 in 6 werden vier Ausgangssignale Vx1, Vx2, Vy1 und Vy2 erfasst. Das Kosinus-Signal Vx, das durch Subtraktion zwischen den Kosinus-Signalen erhalten wird, und das Sinus-Signal Vy, das durch Subtraktion zwischen den Sinus-Signalen erhalten wird, werden berechnet (Bezug auf die Gleichungen (1) bis (6)).
  • Bei S102 werden die vier Ausgangssignale Vx1, Vx2, Vy1 und Vy2 geprüft, ob sie normal oder anormal sind, und jedes Signal, das nicht normal ist, wird als anormal bestimmt. Das Ausgangssignal, das anormal ist, kann durch eine herkömmliche Methode bestimmt werden. Beispielsweise wird das Ausgangssignal als anormal bestimmt, wenn das Ausgangsignal über einen vorbestimmten oberen Grenzwert steigt oder unter einen vorbestimmten unteren Grenzwert fällt.
  • Bei S103 wird geprüft, ob alle Ausgangssignale normal sind. Wenn zumindest eines der Ausgangssignal anormal ist (S103: NEIN), wird S106 durchgeführt. Wenn alle Ausgangssignale normal sind (S103: JA), wird S104 durchgeführt. Bei S104 wird ein Vor-Korrektur-Drehwinkel θ0, der erfasst und nicht korrigiert ist, basierend auf dem Kosinus-Signal Vx und dem Sinus-Signal Vy berechnet, da alle Ausgangssignale normal sind.
  • Der Vor-Korrektur-Drehwinkel θn wird wie folgt berechnet. Der Vor-Korrektur-Drehwinkel θn wird in Übereinstimmung mit den Phasenkorrekturwerten φ0 bis φ8 in Schritten der Drehwinkelerfassungsverarbeitung berechnet, die in 6 und 7 gezeigt sind. Insbesondere wird der Vor-Korrektur-Drehwinkel θ0 basierend auf den Ausgangssignalen, die zum Berechnen des Phasenkorrekturwerts φ0 verwendet werden, und Berechnungswerte, die unter Verwendung der Ausgangssignale berechnet werden, berechnet. Zunächst wird vor einer Berechnung des Vor-Korrektur-Drehwinkels θn ein Quotient Vsden durch Dividieren des Subtraktionswerts Vsn durch den Maximalwert Vsnmax des Subtraktionswerts Vsn berechnet, und ein Quotient Vadn wird durch Dividieren des Additionswerts Van durch den Maximalwert Vanmax des Additionswerts Van berechnet, um die Amplituden zu entzerren. Bei dieser Berechnung der Quotienten Vsdn und Vadn wird der Subtraktionswert Vsn, der Additionswert Van der maximale Wert Vsnmax des Subtraktionswerts Vsn und der maximale Wert Vanmax des Additionswerts Van verwendet, die zur Berechnung der Phasenkorrekturwerte φ0 bis φ8 verwendet werden. Vsdn = Vsn/Vanmax = cos(δ + 45 + αn/2) (87) Vadn = Van/Vanmax = sin(δ + 45 + αn/2) (88)
  • Es ist zu beachten, dass in Bezug auf die Quotienten Vsdn und Vadn „n” von 0 bis 8 variabel ist. Falls beispielsweise n = 0, wird der Quotient Vsdn0 durch ein Dividieren von Vs0 durch Vs0max berechnet und der Quotient Vad0 wird durch Dividieren von Va0 durch Va0max berechnet.
  • Anschließend wird der Vor-Korrektur-Drehwinkel θn aus einem Winkel γn berechnet, der die Bogentangente ist, die unter Verwendung der Quotienten Vsdn und Vadn berechnet wird, wie anschließend mit Bezug auf 8 und 9 beschrieben wird. 8 zeigt Winkelbereiche, die sich auf die Berechnung des Vor-Korrektur-Drehwinkels θn beziehen. In 8 entspricht das Sinus-Signal dem Vadn und das Kosinus-Signal entspricht dem Vsdn. 9 zeigt eine Tabelle, durch die der Vor-Korrektur-Drehwinkel θn basierend auf dem Winkel γn berechnet wird. Der Vor-Korrektur-Drehwinkel θn wird basierend auf dem Winkel γn (n = 0 bis 8) berechnet, der eine Bogentangente ist, die unter Verwendung von Vsdn und Vadn berechnet wird. Der Winkel γn wird, wie durch die folgenden Gleichungen (89) und (90) ausgedrückt, berechnet. γn = ATAN(Vadn/Vsdn) (89) γn = ATAN(Vsdn/Vadn) (90)
  • Wie durch die Gleichungen (89) und (90) ausgedrückt wird, wird der Winkel γn als Bogentangente des Quotienten berechnet (nachstehend als Tangentenwert bezeichnet), der durch Dividieren des Sinus-Signals Vadn durch das Sinus-Signal Vsdn berechnet wird, oder als Bogentangente des Quotienten (nachstehend als Co-Tangentenwert bezeichnet), der durch Dividieren des Kosinus-Signals Vsdn durch das Sinus-Signal Vadn berechnet wird. Da Vadn und Vsdn 0 einnehmen können, ist es erforderlich, eine Division durch 0 zu vermeiden. Aus diesem Grund wird der Winkel γn basierend auf dem Tangentenwert berechnet, der durch Dividieren des Kosinus-Signals über einen Winkelbereich einschließlich des Winkels, an dem das Sinus-Signal Vadn 0 ist, berechnet wird. Gleichermaßen wird der Winkel γn basierend auf dem Co-Tangentenwert berechnet, der durch Dividieren des Sinus-Signals über einen Winkelbereich einschließlich des Winkels, an dem das Kosinus-Signal Vsdn 0 ist, berechnet wird. Falls Vadn oder Vsdn ein negatives Signal aufweist, wird der Tangentenwert und der Co-Tangentenwert berechnet, nachdem sie durch Multiplizieren durch beispielsweise –1 in einen positiven Wert umgewandelt wurden. Wenn vorausgesetzt wird, dass der Vor-Korrekturwinkel θn zwischen 0° bis 360° variiert, gleichen sich der Tangentenwert und der Co-Tangentenwert an verschiedenen Vor-Korrektur-Drehwinkeln θn an. Aus diesem Grund wird der Vor-Korrektur-Drehwinkel θn basierend auf dem Tangentenwert oder dem Co-Tangentenwert berechnet, nachdem ein Winkelbereich des Vor-Korrektur-Drehwinkels θn basierend auf einem Magnitudenverhältnis zwischen dem absoluten Wert von Vadn und dem absoluten Wert von Vsdn, einem Vorzeichen von Vadn und einem Vorzeichen von Vsdn spezifiziert wurde.
  • Wie in 8 und 9 gezeigt ist, wird in besondere der Vor-Korrektur-Drehwinkel θn basierend auf dem Magnitudenverhältnis zwischen dem absoluten Wert von Vadn und dem absoluten Wert von Vsdn, dem Vorzeichen von Vadn und dem Vorzeichen von Vsdn für eine von acht Zonen 1 bis 8 in dem Bereich von 0° bis 360° bestimmt. Durch Vergleichen des absoluten Werts von Vadn und des absoluten Werts von Vsdn wird der Tangentenwert oder der Co-Tangentenwert so verwendet, dass der Vadn oder der Vsdn des größeren absoluten Werts ein Nenner wird. Der Winkel γn, welcher der Bogentangentenwert des Tangentenwerts oder des Co-Tangentenwerts ist, wird berechnet. In 9 zeigt die γn-Berechnung eine Methode zum Berechnen von γn an und sie spezifiziert, welcher von dem Tangentenwert oder dem Co-Tangentenwert zum Berechnen des Bogentangentenwerts verwendet wird. Da der Winkelbereich des Vor-Korrektur-Drehwinkels θn spezifiziert ist, wird der Vor-Korrektur-Drehwinkel θn durch Addieren oder Subtrahieren des Winkels γn berechnet, der an jedem Referenzwinkel 0° (360°), 90°, 180° und 270° berechnet wird. Der Vor-Korrekturwinkel-Drehwinkel θn wird durch die nachfolgende Gleichung (91) ausgedrückt. θn = δ + 45 + αn/2) (91)
  • Mit Bezug auf 6 wird bei S104 der Vor-Korrektur-Drehwinkel θn, der aus dem Winkel γ0 berechnet wird, der basierend auf Vad0 und Vsd0 der Bogentangentenwert des Tangentenwerts und der Co-Tangentenwerts ist, berechnet, wie durch die nachfolgende Gleichung (92) ausgedrückt wird. θ0 = δ + 45 + αn/2 (92)
  • Bei S105 wird der Phasenkorrekturwert φ0 erfasst, der basierend auf dem Kosinus-Signal Vx und dem Sinus-Signal Vy berechnet wird und in der Speicherschaltung 52 gespeichert wird. Der Vor-Korrektur-Drehwinkel θ0, der bei S104 berechnet wird, wird basierend auf dem erfassten Phasenkorrekturwert φ0 korrigiert. Insbesondere wird der Drehwinkel δ des Erfassungsziels 87 durch Subtrahieren des Phasenkorrekturwerts φ0 von dem Vor-Korrektur-Drehwinkel θ0 berechnet, wie durch die Gleichung (93) ausgedruckt wird. θ0 – φ0 = (γ + 45 + α0/2) – (45 + α0/2) = δ (93)
  • Bei S106, der durchgeführt wird, wenn wenigstens ein Ausgangssignal anormal ist (S103: NEIN), wird überprüft, ob nur das +Kosinus-Signal Vx1 anormal ist. Wenn das +Kosinus-Signal Vx1 nicht anormal ist oder ein anderes Ausgangssignal zusätzlich zu der Anormalität des +Kosinus-Signals Vx1 ebenfalls anormal ist (S106: NEIN), wird S109 durchgeführt. Wenn nur das +Kosinus-Signal Vx1 anormal ist (S106: JA), wird S107 durchgeführt.
  • Bei S107 wird der Vor-Korrektur-Drehwinkel θ1 basierend auf den normalen Signalen, das heißt –Kosinus-Signal Vx2 und das Sinus-Signal Vy berechnet, von denen der Sensorfehler durch eine Subtraktion zwischen den Sinus-Signalen behoben wird, da nur das +Kosinus-Signal Vx1 anormal ist. Der Vor-Korrektur-Drehwinkel θ1, der aus dem Winkel γ1 berechnet wird, der basierend auf Vad1 und Vsd1 der Bogentangentenwert des Tangentenwerts oder des Co-Tangentenwerts ist, wird durch die folgende Gleichung (94) ausgedrückt. θ1 = δ + 45 + α1/2 (94)
  • Bei S108 wird der Phasenkorrekturwert φ1 erfasst, der basierend auf dem –Kosinus-Signal Vx2 und dem Sinus-Signal Vy berechnet wird und in der Speicherschaltung 52 gespeichert ist. Anschließend wird der Vor-Korrektur-Drehwinkel θ1, der bei S107 berechnet wird, basierend auf dem erfassten Phasenkorrekturwert φ1 korrigiert. Insbesondere wird der Drehwinkel δ des Erfassungsziels 87 durch Subtrahieren des Phasenkorrekturwerts φ1 von dem Vor-Korrektur-Drehwinkel θ1 berechnet, wie durch die Gleichung (95) ausgedrückt wird. θ1 – φ1 = (δ + 45 + α1/2) – (45 + α1/2) = δ (95)
  • Bei S109, der durchgeführt wird, wenn das +Kosinus-Signal Vx1 nicht anormal ist, oder ein anderes Ausgangssignal zusätzlich zu der Anormalität des +Kosinus-Signals Vx1 ebenfalls anormal ist (S106: NEIN), wird geprüft, ob nur das –Kosinus-Signal Vx2 anormal ist. Wenn das –Kosinus-Signal Vx2 nicht anormal ist, oder ein anderes Ausgangssignal zusätzlich zu der Anormalität des –Kosinus-Signals Vx2 ebenfalls anormal ist (S109: NEIN), wird S112 durchgeführt. Wenn nur das –Kosinus-Signal Vx2 anormal ist (S109: JA), wird S110 durchgeführt.
  • Bei S110 wird der Vor-Korrektur-Drehwinkel θ2 basierend auf den normalen Signalen, das heißt dem +Kosinus-Signal Vx1 und dem Sinus-Signal Vy berechnet, von denen ein Sensorfehler durch Subtraktion zwischen den Sinus-Signalen behoben wird, da nur das –Kosinus-Signal Vx2 anormal ist. Der Vor-Korrektur-Drehwinkel θ2, der aus dem Winkel γ2 berechnet wird, welcher der Bogentangentenwert des Tangentenwerts oder des Co-Tangentenwerts von Vad2 und Vsd2 ist, wird durch die folgende Gleichung (96) ausgedrückt. θ2 = δ + 45 + α2/2 (96)
  • Bei S111 wird der Phasenkorrekturwert φ2 erfasst, der basierend auf dem +Kosinus-Signal Vx1 und dem Sinus-Signal Vy berechnet wird und in der Speicherschaltung 52 gespeichert ist. Anschließend wird der Vor-Korrektur-Drehwinkel θ2, der bei S110 berechnet wird, basierend auf dem erfassten Phasenkorrekturwert φ2 korrigiert. Insbesondere wird der Drehwinkel δ des Erfassungsziels 87 durch Subtrahieren des Phasenkorrekturwerts φ2 von dem Vor-Korrektur-Drehwinkel θ2 berechnet, wie durch die Gleichung (97) ausgedrückt wird. θ2 – φ2 = (δ + 45 + α/2) – (45 + α2/2) = δ (97)
  • Bei S112, der durchgeführt wird, wenn das –Kosinus-Signal Vx2 nicht normal ist, oder ein anderes Ausgangssignal zusätzlich zu der Anormalität des –Kosinus-Signals Vx2 ebenfalls anormal ist (S109: NEIN), wird geprüft, ob das +Sinus-Signal Vy1 anormal ist. Wenn das +Sinus-Signal Vy1 nicht anormal ist oder ein anderes Ausgangssignal zusätzlich zu der Anormalität des +Sinus-Signals Vy1 ebenfalls anormal ist (S112: NEIN), wird S115 durchgeführt. Wenn nur das +Sinus-Signal Vy1 anormal ist (S112: JA), wird S113 durchgeführt. Bei S113 wird der Vor-Korrektur-Drehwinkel θ3 basierend auf den normalen Signalen, das heißt dem –Sinus-Signal Vy2 und dem Kosinus-Signal Vx berechnet, von denen ein Sensorfehler durch Subtraktion zwischen den Kosinus-Signalen behoben wird, da nur das +Sinus-Signal Vy1 anormal ist. Der Vor-Korrektur-Drehwinkel θ3, der aus dem Winkel γ3 berechnet wird, welcher der Bogentangentenwert des Tangentenwerts oder des Co-Tangentenwerts von Vad3 und Vsd3 ist, wird durch die folgende Gleichung (98) ausgedrückt. θ3 = δ + 45 + α3/2 (98)
  • Bei S114 wird der Phasenkorrekturwert φ3 erfasst, der basierend auf dem Kosinus-Signal Vx und denn –Sinus-Signal Vy2 berechnet wird und in der Steuerungsschaltung 52 gespeichert ist.
  • Anschließend wird der Vor-Korrektur-Drehwinkel θ3, der bei S113 berechnet wird, basierend auf dem erfassten Phasenkorrekturwert φ3 korrigiert. Insbesondere wird der Drehwinkel δ des Erfassungsziels 87 durch Subtrahieren des Phasenkorrekturwerts φ3 von dem Vor-Korrektur-Drehwinkel θ3 berechnet, wie durch die Gleichung (99) ausgedrückt wird. θ3 – φ3 = (δ + 45 + α3/2) – (45 – α3/2) = δ (99)
  • Bei S115, der durchgeführt wird, wenn das +Sinus-Signal Vy1 nicht anormal ist, oder ein anderes Ausgangssignal zusätzlich zu der Anormalität des +Sinus-Signals Vy1 ebenfalls anormal ist (S112: NEIN), wird überprüft, ob nur das –Sinus-Signal Vy2 anormal ist.
  • Wenn das –Sinus-Signal Vy2 nicht anormal ist, oder ein anderes Ausgangssignal zusätzlich zu der Anormalität des –Sinus-Signals Vy2 ebenfalls anormal ist (S115: NEIN), wird S118 durchgeführt, wie in 7 gezeigt ist. Wenn ein Prüfungsergebnis bei S115 NEIN ist, sind wenigstens zwei Ausgangssignale anormal. Wenn nur das –Sinus-Signal Vy2 anormal ist (S115: JA), wird S116 durchgeführt.
  • Bei S116 wird der Vor-Korrektur-Drehwinkel θ4 basierend auf den normalen Signalen, das heißt dem +Sinus-Signal Vy1 und dem Kosinus-Signal Vx berechnet, von denen ein Sensorfehler durch Subtraktion zwischen den Kosinus-Signalen behoben wird, da nur das –Sinus-Signal Vy2 anormal ist. Der Vor-Korrektur-Drehwinkel θ4, der aus dem Winkel γ4 berechnet wird, welcher der Bogentangentenwert des Tangentenwerts oder des Co-Tangentenwert von Vad4 und Vsd4 ist, wird durch die folgende Gleichung (100) ausgedrückt. θ4 = δ + 45 + α4/2 (100)
  • Bei S117 wird der Phasenkorrekturwert φ4 erfasst, der basierend auf dem Kosinus-Signal Vx und dem +Sinus-Signal Vy1 berechnet wird und in der Speicherschaltung 52 gespeichert ist. Anschließend wird der Vor-Korrektur-Drehwinkel θ4, der bei S116 berechnet wird, basierend auf dem erfassten Phasenkorrekturwert φ4 korrigiert. Insbesondere wird der Drehwinkel δ des Erfassungsziels 87 durch Subtrahieren des Phasenkorrekturwerts φ4 von dem Vor-Korrektur-Drehwinkel θ4 berechnet, wie durch die Gleichung (101) ausgedrückt wird. θ4 – φ4 = (δ + 45 + α4/2) – (45 + α4/2) = δ (101)
  • Wie in 7 gezeigt ist, wird bei S118, der durchgeführt wird, wenn wenigstens zwei Ausgangssignale anormal sind (S103: NEIN, S106: NEIN, S109: NEIN, S112: NEIN und S115: NEIN) geprüft, ob nur die Ausgangssignale Vx1 und Vy1 anormal sind. Wenn das anormale Ausgangssignal anders als die Ausgangssignale Vx1 und Vy1 ist (S118: NEIN), wird S121 durchgeführt. Wenn nur die Ausgangssignale Vx1 und Vy1 anormal sind (S118: JA), wird S191 durchgeführt.
  • Bei S119 wird der Vor-Korrektur-Drehwinkel θ5 basierend auf den normalen Signalen, das heißt dem –Kosinus-Signal Vx2 und dem –Sinus-Signal Vy2 berechnet. Der Vor-Korrektur-Drehwinkel θ5, der aus dem Winkel γ5 berechnet wird, welcher der Bogentangentenwert des Tangentenwerts oder des Co-Tangentenwerts von Vad5 und Vsd5 ist, wird durch die folgende Gleichung (102) ausgedrückt. θ5 = δ + 45 + α5/2 (102)
  • Bei S120 wird der Phasenkorrekturwert φ5 erfasst, der basierend auf dem –Kosinus-Signal Vx1 und dem –Sinus-Signal Vy2 berechnet wird und in der Speicherschaltung 52 gespeichert ist. Anschließend wird der Vor-Korrektur-Drehwinkel θ5, der bei S119 berechnet wird, basierend auf dem erfassten Phasenkorrekturwert φ5 korrigiert. Insbesondere wird der Drehwinkel δ des Erfassungsziels 87 durch Subtrahieren des Phasenkorrekturwerts φ5 von dem Vor-Korrektur-Drehwinkel θ5 berechnet, wie durch die Gleichung (103) ausgedrückt ist. θ5 – φ5 = (δ + 45 + α5/2) – (45 + α5/2) = δ (103)
  • Bei S121, der durchgeführt wird, wenn das anormale Signal anders als die Ausgangssignale Vx1 und Vy1 ist (S118: NEIN), wird geprüft, ob nur die Ausgangssignale Vx1 und Vy2 anormal sind. Wenn das anormale Signal anders als die Ausgangssignale Vx1 und Vy2 ist (S121: NEIN), wird S124 durchgeführt. Wenn nur die Ausgangssignale Vx1 und Vy2 anormal sind (S121: JA), wird S122 durchgeführt.
  • Bei S122 wird der Vor-Korrektur-Drehwinkel θ6 basierend auf den normalen Signalen, das heißt dem –Kosinus-Signal Vx2 und dem +Sinus-Signal Vy1 berechnet. Der Vor-Korrektur-Drehwinkel θ6, der aus dem Winkel γ6 berechnet wird, welcher der Bogentangentenwert des Tangentenwerts oder des Co-Tangentenwerts von Vad6 und Vsd6 ist, wird durch die nachfolgende Gleichung (104) ausgedrückt. θ6 = δ + 45 + α6/2 (104)
  • Bei S123 wird der Phasenkorrekturwert φ6 erfasst, der basierend auf dem –Kosinus-Signal Vx2 und dem +Sinus-Signal Vy1 berechnet wird und in der Speicherschaltung 52 gespeichert ist. Anschließend wird der Vor-Drehwinkel θ6, der bei S122 berechnet wird, basierend auf dem erfassten Phasenkorrekturwert φ6 korrigiert. Insbesondere wird der Drehwinkel δ des Erfassungsziels 87 durch Subtrahieren des Phasenkorrekturwerts φ6 von dem Vor-Korrektur-Drehwinkel θ6 berechnet, wie durch die Gleichung (105) ausgedrückt ist. θ6 – φ6 = (δ + 45 + α6/2) – (45 + α6/2) = δ (105)
  • Bei S124, der durchgeführt wird, wenn das anormale Signal anders als die Ausgangssignale Vx1 und Vy2 ist (S121: NEIN), wird geprüft, ob nur die Ausgangssignale Vx2 und Vy1 anormal sind. Wenn das anormale Signal anders als die Ausgangssignale Vx2 und Vy1 ist (S124: NEIN), wird 5127 durchgeführt. Wenn nur die Ausgangssignale Vx2 und Vy1 anormal sind (S124: JA), wird S125 durchgeführt.
  • Bei S125 wird der Vor-Korrektur-Drehwinkel θ7 basierend auf den normalen Signalen, das heißt dem +Kosinus-Signal Vx1 und dem –Sinus-Signal Vy2 berechnet. Der Vor-Korrektur-Drehwinkel θ7, der aus dem Winkel γ7 berechnet wird, welcher der Bogentangentenwert des Tangentenwerts oder des Co-Tangentenwerts aus Vad7 und Vsd7 ist, wird durch die folgende Gleichung (106) ausgedrückt. θ7 = δ + 45 + α7/2 (106)
  • Bei S126 wird der Phasenkorrekturwert φ7 erfasst, der basierend auf dem +Kosinus-Signal Vx und dem –Sinus-Signal Vy2 berechnet wird und in der Speicherschaltung 52 gespeichert ist. Anschließend wird der Vor-Korrektur-Drehwinkel θ7, der bei S125 berechnet wird, basierend auf dem erfassten Phasenkorrekturwert φ7 korrigiert. Insbesondere wird der Drehwinkel δ des Erfassungsziels 87 durch Subtrahieren des Phasenkorrekturwerts φ7 von dem Vor-Korrektur-Drehwinkel θ7 berechnet, wie durch die Gleichung (107) ausgedrückt wird. θ7 – φ7 = (δ + 45 + α7/2) – (45 + α7/2) = δ (107)
  • Bei S127, der durchgeführt wird, wenn das anormale Signal anders als die Ausgangssignale Vx2 und Vy1 ist (S124: NEIN), wird geprüft, ob nur die Ausgangssignale Vx2 und Vy2 anormal sind. Wenn das anormale Signal anders als die Ausgangssignale Vx2 und Vy2 ist (8127: NEIN), wird S130 durchgeführt. Wenn nur die Ausgangssignale Vx2 und Vy2 anormal sind (S127: JA), wird S128 durchgeführt.
  • Bei S128 wird der der Vor-Korrektur-Drehwinkel θ8 basierend auf den normalen Signalen, das heißt dem +Kosinus-Signal Vx1 und dem +Sinus-Signal Vy1, berechnet. Der Vor-Korrektur-Drehwinkel θ8, der aus dem Winkel γ8 berechnet wird, welcher der Bogentangentenwert des Tangentenwerts oder des Co-Tangentenwerts von Vad8 und Vsd8 ist, wird durch die folgende Gleichung (108) ausgedrückt. θ8 = δ + 45 + α8/2 (108)
  • Bei S129 wird der Phasenkorrekturwert φ8 erfasst, der basierend auf dem +Kosinus-Signal Vx1 und dem +Sinus-Signal Vy1 berechnet wird und in der Speicherschaltung 52 gespeichert ist. Anschließend wird der Vor-Korrektur-Drehwinkel θ8, der bei S128 berechnet wurde, basierend auf dem erfassten Phasenkorrekturwert φ8 korrigiert. Insbesondere wird der Drehwinkel δ des Erfassungsziels 87 durch Subtrahieren des Phasenkorrekturwerts φ8 von dem Vor-Korrektur-Drehwinkel θ8 berechnet, wie durch die Gleichung (109) ausgedrückt ist. θ8 – φ8 = (δ + 45 + α8/2) – (45 + α8/2) = δ (109)
  • Bei S127, der durchgeführt wird, wenn das anormale Signal anders als die Ausgangssignale Vx2 und Vy2 ist (S127: NEIN), sind alle Kosinus-Signale, alle Sinus-Signale, oder alle Kosinus-Signale und Sinus-Signale anormal und es wird geprüft, ob es nur die Ausgangssignale Vx2 und Vy2 sind. Somit ist die Winkelerfassung abgeschlossen. Der Drehwinkel δ, der bei S105, S108, S111, S114, S117, S120, S123, S126 oder S129 berechnet wird, wird verwendet, um die Ansteuerung des Motors 80 zu steuern.
  • Wie obenstehend beschrieben, nimmt die Steuerungsschaltung 51 der Drehwinkelerfassungsvorrichtung 10 die Ausgangssignale Vx1, Vx2, Vy1 und Vy2 auf, die individuell von den Verbindungen der Halbbrücken 14 bis 17 erzeugt werden. Die erfassten Ausgangssignale Vx1, Vx2, Vy1 und Vy2 unterscheiden sich in ihrer Phase voneinander. Die Steuerungsschaltung 51 berechnet den Vor-Korrektur-Drehwinkel θ0 bis θ8 des Erfassungsziels 87 basierend auf den Ausgangssignalen Vx1, Vx2, Vy1 und Vy2 (S104, S107, S110, S113, S116 in 6 und S119, S122, S125, S126 in 7).
  • Die Steuerungsschaltung 51 berechnet die Phasenkorrekturwerte φ0 bis φ8 in Übereinstimmung mit den Ausgangssignalen Vx1, Vx2, Vy1 und Vy2 (S12 in 5). Die berechneten Phasenkorrekturwerte φ0 bis φ8 sind in der Speicherschaltung 52 gespeichert (S13). Die Steuerungsschaltung 51 nimmt die Phasenkorrekturwerte φ0 bis φ8, die in der Speicherschaltung 52 gespeichert sind, auf, korrigiert die Vor-Korrektur-Drehwinkel θ0 bis θ8 basierend auf den erfassten Phasenkorrekturwerten φ0 bis φ8, und berechnet den Drehwinkel δ des Erfassungsziels 87 (S105, S108, S111, S114, S117 in 6 und S120, S123, S126, S129 in 7). Somit wird der Drehwinkel δ des Erfassungsziels 87 genau berechnet, da die Vor-Korrektur-Drehwinkel θ0 bis θ8 basierend auf den Phasenkorrekturwerten φ0 bis φ8 korrigiert werden. Da die Phasenkorrekturwerte φ0 bis φ8 basierend auf den erfassten Ausgangssignalen Vx1, Vx2, Vy1 und Vy2 berechnet werden, ist es nicht erforderlich, den Drehwinkel präzise von einem externen Teil aus zu messen.
  • Die Ausgangssignale gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfassen das Kosinus-Signal und das Sinus-Signal. Es werden die vier Ausgangssignale Vx1, Vx2, Vy1 und Vy2 erfasst. Somit kann der Drehwinkel δ des Erfassungsziels 87 fortlaufend mit hoher Genauigkeit erfasst werden, selbst wenn eines oder mehrere der Ausgangssignale Vx1, Vx2, Vy1 und Vy2 anormal werden. Die Ausgangssignale Vx1, Vx2, Vy1 und Vy2 sind jeweils das +Kosinus-Signal, das –Kosinus-Signal, das +Sinus-Signal und das –Sinus-Signal. Daher kann der Drehwinkel δ des Erfassungsziels 87 fortlaufend erfasst werden, selbst wenn eines oder mehrere der Ausgangssignale anormal werden, solange entweder das +Kosinus-Signal Vx1 oder das –Kosinus-Signal Vx2 normal ist und entweder das +Sinus-Signal Vy1 oder das –Sinus-Signal Vy2 normal ist.
  • Wenn alle Ausgangssignale Vx1, Vx2, Vy1 und Vy2 normal sind (S103: JA), wird der Vor-Korrektur-Drehwinkel θ0 basierend auf dem Kosinus-Signal Vx, das basierend auf dem +Kosinus-Signal Vx1 und dem –Kosinus-Signal Vx2 berechnet wird, und dem Sinus-Signal Vy, das basierend auf dem +Sinus-Signal Vy1 und dem –Sinus-Signal Vy2 berechnet wird, berechnet (S104).
  • Die Steuerungsschaltung 51 berechnet den Phasenkorrekturwert φ0 basierend auf dem Kosinus-Signal Vx, das basierend auf dem +Kosinus-Signal Vx1 und dem –Kosinus-Signal Vx2 berechnet wird, und dem Sinus-Signal Vy, das basierend auf dem +Sinus-Signal Vy1 und dem –Sinus-Signal Vy2 berechnet wird. Die Steuerungsschaltung 51 korrigiert den Vor-Korrektur-Drehwinkel θ0 basierend auf dem Phasenkorrekturwert φ0 und berechnet den Drehwinkel δ des Erfassungsziels 87. Daher wird der Vor-Korrektur-Drehwinkel θ0 und der Phasenkorrekturwert φ0 basierend auf dem Kosinus-Signal Vx und dem Sinus-Signal Vy, die frei von Sensorfehlern sind, berechnet, und der Drehwinkel δ des Erfassungsziels 87 wird mit hoher Genauigkeit berechnet.
  • Wenn nur das +Kosinus-Signal Vx1 anormal ist (S106: JA), wird der Vor-Korrektur-Drehwinkel θ1 basierend auf dem –Kosinus-Signal Vx2 berechnet (S107). Der Vor-Korrektur-Drehwinkel θ1 wird basierend auf dem Phasenkorrekturwert φ1, der basierend auf dem –Kosinus-Signal berechnet wird, korrigiert. Der Drehwinkel δ des Erfassungsziels 87 ist somit berechnet (S108). Wenn nur das –Kosinus-Signal Vx2 anormal ist (S109: JA), wird der Vor-Korrektur-Drehwinkel θ2 basierend auf dem +Kosinus-Signal Vx1 berechnet (S110). Der Vor-Korrektur-Drehwinkel θ2 wird basierend auf dem Phasenkorrekturwert φ2, der basierend auf dem +Kosinus-Signal berechnet wird, korrigiert. Der Drehwinkel δ des Erfassungsziels 87 ist somit berechnet (S111). Somit kann der Drehwinkel δ des Erfassungsziels 87 basierend auf dem Vor-Korrektur-Drehwinkel und dem Phasenkorrekturwert, der basierend auf dem +Kosinus-Signal oder dem –Kosinus-Signal, das normal ist, berechnet wird, mit hoher Genauigkeit berechnet werden, selbst wenn das +Kosinus-Signal oder das –Kosinus-Signal anormal ist.
  • Wenn nur das +Sinus-Signal Vy1 anormal ist (S112: JA), wird der Vor-Korrektur-Drehwinkel θ3 basierend auf dem –Sinus-Signal Vy2 berechnet (S113). Der Vor-Korrektur-Drehwinkel θ3 wird basierend auf dem Phasenkorrekturwert φ3, der basierend auf dem –Sinus-Signal Vy2 berechnet wird, korrigiert. Der Drehwinkel δ des Erfassungsziels ist somit berechnet (S114). Wenn nur das –Sinus-Signal Vy2 anormal ist (S116: JA), wird der Vor-Korrektur-Drehwinkel θ4 basierend auf dem +Sinus-Signal Vy1 berechnet (S116). Der Vor-Korrektur-Drehwinkel θ4 wird basierend auf dem Phasenkorrekturwert φ2, der basierend auf dem +Sinus-Signal Vy1 berechnet wird, korrigiert. Der Drehwinkel δ des Erfassungsziels 87 ist somit berechnet (S117). Somit wird der Drehwinkel δ des Erfassungsziels 87 basierend auf dem Vor-Korrektur-Drehwinkel und dem Phasenkorrekturwert, der basierend auf dem +Sinus-Signal Vy1 oder dem –Sinus-Signal Vy2, das normal ist, berechnet wird, mit hoher Genauigkeit berechnet, selbst wenn das +Sinus-Signal Vy1 oder das –Sinus-Signal Vy2 anormal ist.
  • Wenn sowohl das +Kosinus-Signal Vx1 als auch das +Sinus-Signal Vy1 anormal ist (S118: JA), wird der Vor-Korrektur-Drehwinkel θ5 basierend auf dem –Kosinus-Signal Vx2 und dem –Sinus-Signal Vy2 berechnet (S119). Der Vor-Korrektur-Drehwinkel θ5 wird basierend auf dem Phasenkorrekturwert φ5, der basierend auf dem –Kosinus-Signal Vx2 und dem –Sinus-Signal Vy2 berechnet wird, korrigiert. Der Drehwinkel δ des Erfassungsziels 87 wird somit berechnet (S120).
  • Wenn sowohl das +Kosinus-Signal Vx1 als auch das –Sinus-Signal Vy2 anormal ist (S121: JA). wird der Vor-Korrektur-Drehwinkel θ6 basierend auf dem –Kosinus-Signal Vx2 und dem +Sinus-Signal Vy1 berechnet (S122). Der Vor-Korrektur-Drehwinkel θ6 wird basierend auf dem Phasenkorrekturwert φ6, der basierend auf dem –Kosinus-Signal Vx2 und dem +Sinus-Signal Vy1 berechnet wird, korrigiert. Der Drehwinkel δ des Erfassungsziels 87 ist somit berechnet (S123).
  • Wenn sowohl das –Kosinus-Signal Vx2 als auch das +Sinus-Signal Vy1 anormal ist (S124: JA), wird der Vor-Korrektur-Drehwinkel θ7 basierend auf dem +Kosinus-Signal Vx1 und dem –Sinus-Signal Vy2 berechnet (S125). Der Vor-Korrektur-Drehwinkel θ7 wird basierend auf dem Phasenkorrekturwert φ7, der basierend auf dem +Kosinus-Signal Vx1 und dem –Sinus-Signal Vy2 berechnet wird, korrigiert. Der Drehwinkel δ des Erfassungsziels 87 ist somit berechnet (S126). Wenn sowohl das –Kosinus-Signal Vx2 als auch das –Sinus-Signal Vy2 anormal ist (S127: JA), wird der Vor-Korrektur-Drehwinkel θ8 basierend auf dem +Kosinus-Signal Vx1 und dem +Sinus-Signal Vy1 berechnet (S128). Der Vor-Korrektur-Drehwinkel θ8 wird basierend auf dem Phasenkorrekturwert φ8, der basierend auf dem +Kosinus-Signal Vx1 und dem +Sinus-Signal Vy1 berechnet wird, korrigiert. Der Drehwinkel δ des Erfassungsziels 87 ist somit berechnet (S129). Somit kann der Drehwinkel δ des Erfassungsziels 87 basierend auf dem Vor-Korrektur-Drehwinkel und dem Phasenkorrekturwert, die basierend auf den normalen Signalen berechnet werden, das heißt entweder dem +Kosinus-Signal oder dem –Kosinus-Signal und entweder dem +Sinus-Signal Vy1 oder dem –Sinus-Signal Vy2, mit hoher Genauigkeit berechnet, selbst wenn das +Kosinus-Signal Vx1 oder das –Kosinus-Signal Vx2 anormal ist, und das +Sinus-Signal Vy1 oder das –Sinus-Signal Vy2 anormal ist.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird der Vor-Korrektur-Drehwinkel θ unter der Annahme, dass der Drehwinkel und die Phasenabweichung des Erfassungsziels 87 jeweils δ und α ist, wie folgt berechnet. θ = δ + 45 + α/2
  • Der Phasenkorrekturwert φ wird wie folgt berechnet. φ = 45 + α/2
  • Durch Subtrahieren des Phasenkorrekturwerts φ von dem Vor-Korrektur-Drehwinkel θ, wird somit der Drehwinkel δ des Erfassungsziels 87 durch eine einfache Gleichung berechnet. Da der Phasenkorrekturwert φ eine Konstante ist, wird dieser im Vergleich zu dem Fall, dass der Phasenkorrekturwert eine Funktion ist, auf einer verringerten Anzahl von Speicherplätzen in der Speicherschaltung 52 gespeichert.
  • Die Drehwinkelerfassungsvorrichtung 10 wird in der elektrischen Servolenkungsvorrichtung 1 verwendet. Der Drehwinkel des Motors 80 in der elektrischen Servolenkungsvorrichtung 1 wird daher mit hoher Genauigkeit berechnet und somit wird eine Ansteuerung der elektrischen Servolenkungsvorrichtung 1 genau gesteuert. Selbst wenn die Ausgangssignale Vx1, Vx2, Vy1 und Vy2 anormal sind, wird der Drehwinkel durch ein Korrigieren der Phasenabweichungen unter den Ausgangssignalen präzise berechnet, und eine Ansteuerung der Servolenkungsvorrichtung 1 wird fortgeführt.
  • Die Steuerungsschaltung 51 funktioniert als ein Ausgangssignal-Erfassungsabschnitt, ein Vor-Korrektur-Drehwinkel-Berechnungsabschnitt, ein Phasenkorrekturwert-Berechnungsabschnitt und ein Korrekturabschnitt. Die Speicherschaltung 52 dient als Speicherabschnitt. S11 in 5 und S101 in 6 entsprechen einer Funktion des Ausgangssignal-Erfassungsabschnitts. S104, S107, S110, S113, S116 in 6 und S119, S122, S125, S129 in 7 entsprechen einer Funktion des Vor-Korrektur-Drehwinkel-Berechnungsabschnitts. S12 in 5 entspricht dem Phasenkorrekturwert-Berechnungsabschnitt. S105, S108, S111, S114, S117 in 6 und S120, S123, S126 und S129 in 7 entsprechen einer Funktion des Korrekturabschnitts.
  • (Andere Ausführungsform)
  • (A) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird der Drehwinkel δ basierend auf dem Vor-Korrektur-Drehwinkel θ1 und dem Phasenkorrekturwert φ1 berechnet, wenn nur das +Kosinus-Signal Vx1 anormal ist (S106: JA). Allerdings kann der Drehwinkel δ ebenso basierend auf dem Vor-Korrektur-Drehwinkel θ5 und dem Phasenkorrekturwert φ5 berechnet werden, die basierend auf dem –Kosinus-Signal Vx2 und dem –Sinus-Signal Vy2 berechnet werden. Wahlweise kann der Drehwinkel δ basierend auf dem Vor-Korrektur-Drehwinkel θ6 und dem Phasenkorrekturwert φ6 berechnet werden, die basierend auf dem –Kosinus-Signal Vx2 und dem +Sinus-Signal Vy1 berechnet werden. Gleichermaßen kann der Drehwinkel δ basierend auf dem Vor-Korrektur-Drehwinkel θ7 und dem Phasenkorrekturwert φ7 berechnet werden, die basierend auf dem +Kosinus-Signal Vx1 und dem –Sinus-Signal Vy2 berechnet werden, wenn nur das –Sinus-Signal Vx2 anormal ist (S109: JA). Wahlweise kann der Drehwinkel δ basierend auf dem Vor-Korrektur-Drehwinkel θ8 und dem Phasenkorrekturwert φ8 berechnet werden, die basierend auf dem +Kosinus-Signal Vx1 und dem +Sinus-Signal Vy1 berechnet werden. Das heißt, der Vor-Korrektur-Drehwinkel und der Phasenkorrekturwert können basierend auf zwei normalen Signalen berechnet werden, wenn entweder das +Kosinus-Signal oder das –Kosinus-Signal anormal ist. Ein normales Signal ist das +Sinus-Signal, das –Sinus-Signal oder das +Sinus-Signal und das –Sinus-Signal. Das andere normale Signal ist das normale aus dem +Kosinus-Signal und dem –Kosinus-Signal. Der Drehwinkel des Erfassungsziels wird basierend auf dem berechneten Vor-Korrektur-Drehwinkel und dem Phasenkorrekturwert berechnet.
  • Wenn nur das +Sinus-Signal Vy1 anormal ist (S112: JA), kann der Drehwinkel δ basierend auf dem Vor-Korrektur-Drehwinkel θ5 und dem Phasenkorrekturwert φ5 berechnet werden, die basierend auf dem –Kosinus-Signal Vx2 und dem –Sinus-Signal Vy2 berechnet werden. Wahlweise kann der Drehwinkel δ basierend auf dem Vor-Korrektur-Drehwinkel θ7 und dem Phasenkorrekturwert φ7 berechnet werden, die basierend auf dem +Kosinus-Signal Vx1 und dem –Sinus-Signal Vy2 berechnet werden. Gleichermaßen kann der Drehwinkel δ basierend auf dem Vor-Korrektur-Drehwinkel θ6 und dem Phasenkorrekturwert φ6 berechnet werden, die basierend auf dem –Kosinus-Signal Vx2 und dem +Sinus-Signal Vy1 berechnet werden, wenn nur das –Sinus-Signal Vy2 anormal ist (S115: JA). Wahlweise kann der Drehwinkel δ basierend auf dem Vor-Korrektur-Drehwinkel θ8 und dem Phasenkorrekturwert φ8 berechnet werden, die basierend auf dem +Kosinus-Signal Vx1 und dem +Sinus-Signal Vy1 berechnet werden. Das heißt, der Vor-Korrektur-Drehwinkel und der Phasenkorrekturwert können basierend auf zwei normalen berechnet werden, wenn entweder das +Sinus-Signal oder das –Sinus-Signal anormal ist. Ein normales Signal ist das +Kosinus-Signal, das –Kosinus-Signal oder das +Kosinus-Signal und das –Kosinus-Signal. Das andere normale Signal ist das normale aus dem +Kosinus-Signal und dem –Kosinus-Signal. Der Drehwinkel des Erfassungsziels wird basierend auf dem Vor-Korrektur-Drehwinkel und dem Phasenkorrekturwert berechnet.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird der Vor-Korrektur-Drehwinkel und der Phasenkorrekturwert basierend auf dem Kosinus-Signal, das durch eine Subtraktion zwischen den Kosinus-Signalen erlangt wird, und dem Sinus-Signal, das durch eine Subtraktion zwischen den Sinus-Signalen erlangt wird, berechnet, wenn alle von den Kosinus-Signalen und den Sinus-Signalen normal sind. Wenn alle der Kosinus-Signale und der Sinus-Signale normal sind, kann der Vor-Korrektur-Drehwinkel und der Phasenkorrekturwert jedoch durch eine beliebige Kombination von Kosinus-Signal und Sinus-Signal berechnet werden. Der Vor-Korrektur-Drehwinkel und der Phasenkorrekturwert können mit einer anderen Methode berechnet werden.
  • (B) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird der Phasenkorrekturwert berechnet, um die Phasenabweichung in Relation zu dem Kosinus-Signal als Referenz zu korrigieren. Allerdings kann der Phasenkorrekturwert berechnet werden, um die Phasenabweichung in Relation zu dem Sinus-Signal als Referenz zu korrigieren. Die Ausgangssignale sind nicht auf das Kosinus-Signal und das Sinus-Signal begrenzt, sondern sie können eine Mehrzahl von Ausgangssignalen sein, die sich in der Phase unterscheiden. In diesem Fall kann ein Ausgangssignal als Referenzsignal eingestellt sein und der Phasenkorrekturwert kann berechnet werden, um die Phasenabweichung von anderen Signalen in Relation zu dem Referenzsignal zu korrigieren.
  • (C) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die Amplituden des Kosinus-Signals und des Sinus-Signals 1, und die Versatzwerte, die zu der Verstärkerschaltung 40 addiert werden, sind 2,5. Allerdings können die Amplituden und die Versatzwerte auf andere Werte eingestellt werden, solange der Mikrocomputer 50 diese erfassen kann. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist das +Kosinus-Signal, das –Kosinus-Signal, das +Sinus-Signal und das –Sinus-Signal die gleiche Amplitude auf. Allerdings können sich die Amplituden unter den Ausgangssignalen unterscheiden. In diesem Fall können die Amplituden durch die Steuerungsschaltung 51 korrigiert werden, solange die jeweiligen Amplituden bekannt sind, und der Vor-Korrektur-Drehwinkel und der Phasenkorrekturwert können berechnet werden, um den Drehwinkel des Erfassungsziels in ähnlicher Weise wie in der vorliegenden Ausführungsform zu berechen.
  • (D) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist eine Verstärkerschaltung 40 vorgesehen. Allerdings können die Ausgangssignale der Halbbrücken ohne die Verstärkerschaltung 40 in den Mikrocomputer 50 eingegeben werden.
  • (E) Gemäß der vorliegenden Erfindung sind zwei Brückenschaltungen jeweils mit einer unterschiedlichen Leistungsquelle verbunden. Allerdings können beide der Brüekensehaltungen mit derselben Leistungsquelle verbunden sein. Die Ausgangssignale, die von einer Brückenschaltung erzeugt werden, können das +Kosinus-Signal und das –Kosinus-Signal sein, und die Ausgangssignale die von der anderen Brückenschaltung erzeugt werden, können das +Sinus-Signal und das –Sinus-Signal sein.
  • (F) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind zwei Brückenschaltungen vorgesehen. Allerdings kann die Anzahl der Brückenschaltungen eins, drei oder mehr sein. Die Anzahl der Ausgangssignale, die von den Halbbrücken erzeugt werden und in den Mikrocomputer eingegeben werden, kann eine andere als vier sein, solange wenigstens zwei Ausgangssignale in unterschiedlicher Phase erzeugt werden. Eine Mehrzahl von Ausgangssignalen kann von einer Halbbrücke erzeugt werden.
  • (G) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Drehwinkelerfassungsvorrichtung in der elektrischen Servolenkungsvorrichtung bereitgestellt. Allerdings kann die Drehwinkelerfassungsvorrichtung in anderen Gebieten verwendet werden.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform und Modifikationen begrenzt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 4194484 [0002]
    • EP 1544579 A1 [0002]

Claims (8)

  1. Drehwinkelerfassungsvorrichtung, aufweisend: eine Sensorschaltung (11, 12), die eine Mehrzahl von Sensorelement-Paaren (14 bis 17) umfasst, von denen jedes aus Sensorelementen (21 bis 28) gebildet wird und ein drehendes Magnetfeld abtastet, das mit einem Drehen eines Erfassungsziels (87) variiert, und das eine Impedanz in Übereinstimmung mit einem Drehwinkel des Erfassungsziels verändert; eine Steuerungsschaltung (51), die einen Ausgangssignal-Erfassungsabschnitt zum Erfassen von Ausgangssignalen, die durch die Mehrzahl von Sensorelement-Paaren individuell erzeugt werden, einen Vor-Korrektur-Drehwinkel-Berechnungsabschnitt, um einen Vor-Korrektur-Drehwinkel des Erfassungsziels basierend auf den Ausgangssignalen, die durch den Ausgangssignal-Erfassungsabschnitt erfassst werden, zu berechnen, sowie einen Korrekturabschnitt, um den Vor-Korrektur-Drehwinkel, der durch den Vor-Korrektur-Drehwinkel-Berechnungsabschnitt berechnet wird, durch Korrekturwerte zu korrigieren, umfasst; und eine Speicherschaltung (52) zum Speichern der Korrekturwerte, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsschaltung (51) weiterhin einen Phasenkorrekturwert-Berechnungsabschnitt umfasst, zum Berechnen von Phasenkorrekturwerten als Korrekturwerte, um basierend auf den Ausgangssignalen, die durch den Ausgangssignal-Erfassungsabschnitt erfasst werden, Phasenabweichungen zwischen den Ausgangssignalen zu korrigieren, wobei der Korrekturabschnitt den Vor-Korrektur-Drehwinkel durch die Phasenkorrekturwerte korrigiert, die in der Speicherschaltung gespeichert sind, und der Ausgangssignal-Erfassungsabschnitt die Ausgangssignale erfasst, die eine Mehrzahl von Signalen in unterschiedlicher Phase sind.
  2. Drehwinkelerfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei: der Ausgangssignal-Erfassungsabschnitt ein Kosinus-Signal und ein Sinus-Signal als Ausgangssignale der Sensorschaltung erfasst.
  3. Drehwinkelerfassungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei: der Ausgangssignal-Erfassungsabschnitt vier oder mehr Signale der Sensorschaltung als Ausgangssignale erfasst.
  4. Drehwinkelerfassungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei: der Ausgangssignal-Erfassungsabschnitt ein +Kosinus-Signal, ein –Kosinus-Signal, ein +Sinus-Signal und ein –Sinus-Signal als Ausgangssignale der Sensorschaltung erfasst.
  5. Drehwinkelerfassungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei: der Vor-Korrektur-Drehwinkel-Berechnungsabschnitt den Vor-Korrektur-Drehwinkel basierend auf dem +Kosinus-Signal, dem –Kosinus-Signal, dem +Sinus-Signal und dem –Sinus-Signal berechnet; und der Phasenkorrekturwert-Berechnungsabschnitt den Phasenkorrekturwert basierend auf dem +Kosinus-Signal, dem –Kosinus-Signal, dem +Sinus-Signal und dem –Sinus-Signal berechnet.
  6. Drehwinkelerfassungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei: der Vor-Korrektur-Drehwinkel-Berechnungsabschnitt den Vor-Korrektur-Drehwinkel basierend auf dem +Kosinus-Signal oder dem –Kosinus-Signal berechnet; und der Phasenkorrekturwert-Berechnungsabschnitt den Phasenkorrekturwert basierend auf dem +Kosinus-Signal oder dem –Kosinus-Signal berechnet.
  7. Drehwinkelerfassungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei: der Vor-Korrektur-Drehwinkel-Berechnungsabschnitt den Vor-Korrektur-Drehwinkel basierend auf dem +Sinus-Signal oder dem –Sinus-Signal berechnet; und der Phasenkorrekturwert-Berechnungsabschnitt den Phasenkorrekturwert basierend auf dem +Sinus-Signal oder dem –Sinus-Signal berechnet.
  8. Drehwinkelerfassungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei: die Sensorschaltung (11, 12) operativ angeordnet ist, um das Drehen eines Motors (80), der in einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung (1) bereitgestellt ist, zu erfassen.
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