JP2016161332A - 温度検出装置及び回転角検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】リアルタイムにレゾルバの温度を演算することのできる温度検出装置及び回転角検出装置を提供することにある。【解決手段】回転角検出装置１０（温度検出装置）は、励磁電圧ＶＡが印加される励磁コイル及び励磁電圧ＶＡに応じた各電圧信号ＶＢ，ＶＣを出力する各出力コイルが巻回されてなるレゾルバ２０と、励磁電圧ＶＡについて位相を検出するとともに、励磁電流ＩＡについて位相を検出する温度演算部（センサマイコン３２）を備える。そして、温度演算部（センサマイコン３２）は、励磁電圧ＶＡと励磁電流ＩＡとの位相差に基づきレゾルバ２０における温度を演算する。【選択図】図１

Description

本発明は、温度検出装置及び回転角検出装置に関する。

ロータの回転角に応じた電圧信号を出力するレゾルバが知られている。レゾルバでは、温度に依存して検出精度が変動する可能性があり、温度による補償が必要な場合も少なくない。そこで、レゾルバの温度を検出するのに、サーミスタ等の温度センサを用いるのではなくレゾルバそれ自体を用いるようにしたものもある。例えば、レゾルバそれ自体を温度の検出に用いる方法としては、特許文献１に記載のものが知られている。特許文献１には、レゾルバから出力される各相の電圧信号に基づいてｓｉｎ近似又はｃｏｓ近似して得られる各振幅の位相差を演算し、その演算結果から温度を演算することを開示している。

特開２００３−３１５１６２号公報

ところで、特許文献１の方法では、レゾルバから出力される各相の電圧信号の一周期中に出力値を複数回取り込み、これら取り込んだ出力値をｓｉｎ近似又はｃｏｓ近似することで各振幅が得られる。そのため、特許文献１の方法では、少なくとも一周期前に取り込んだ出力値に基づく温度が演算される。もっとも、レゾルバの用途によっては、特許文献１の方法でも何ら支障がないこともあるところ、リアルタイムに温度を演算したいといった要望もある。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、リアルタイムにレゾルバの温度を演算することのできる温度検出装置及び回転角検出装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、温度検出装置は、励磁電圧が印加される励磁コイル及び励磁電圧に応じた電圧信号を出力する出力コイルが巻回されてなるレゾルバと、励磁電圧について少なくとも位相を検出する電圧検出部と、励磁電圧と相関性を有する電気信号について少なくとも位相を検出する信号検出部と、電圧検出部及び信号検出部にて検出される励磁電圧と電気信号との位相差に基づきレゾルバにおける温度を演算する温度演算部とを備えている。

上記構成によれば、励磁電圧が印加される場合において、励磁電圧についての位相を検出することができることはもちろんのこと、励磁電圧と相関性を有する電気信号についての位相も検出することができる。

そして、レゾルバの温度を演算しなければいけないのは、レゾルバから電圧信号が出力される状況であることは言うまでもないことである。もっともレゾルバから電圧信号が出力される状況では、言うまでもなく励磁電圧が印加されている。そのため、レゾルバから電圧信号が出力される状況では、励磁電圧と上記電気信号との位相をリアルタイムに検出することができる。したがって、励磁電圧と上記電気信号との位相差からリアルタイムにレゾルバの温度を演算することができる。

こうした温度検出装置を備えた回転角検出装置は、レゾルバの出力コイルから出力される電圧信号に基づく検出対象とする回転体における回転角を演算する回転角演算部と、温度演算部が演算した温度に基づいて回転角演算部が演算する回転角に対して温度補償を行う温度補償部とを備えている。

上記構成によれば、回転角演算部が演算する回転角に対する温度補償において、リアルタイムで演算されるレゾルバの温度を用いることができるので、温度補償についてもリアルタイムに行うことができる。したがって、回転角演算部が演算する回転角の検出精度の向上を図ることができる。

なお、レゾルバから出力される電圧信号の温度に基づく変動の補償として、温度補償部は、温度演算部が演算した温度を用いて回転角演算部が演算する回転角における温度に依存する精度誤差を補償することができる。

例えば、レゾルバの温度の変動に依存して変動するものとして、レゾルバから出力される電圧信号の波高値がある。この波高値の変動がレゾルバの精度誤差として回転角の検出精度に悪影響を及ぼしうる。こうしたレゾルバの温度の変動に依存して変動する波高値の変動を補償する場合、レゾルバの温度が変動したとしてもこれによる精度誤差を小さくすることができる。このように、レゾルバでの回転角の検出精度に悪影響を及ぼす要因に対しても、リアルタイムに対処することができる。

本発明によれば、リアルタイムにレゾルバの温度を演算することができる。

回転角検出装置を示す正面図。 第１実施形態の回転角検出装置におけるレゾルバの構成を模式的に示す図。 第１実施形態の回転角検出装置におけるセンサマイコンの制御構成を示す図。 第１実施形態の励磁電圧と励磁電流との位相の関係を示す図。 （ａ），（ｂ）は励磁電圧及び励磁電流の位相差とレゾルバの温度との関係について検証結果を示す図。 第２実施形態の回転角検出装置におけるレゾルバの構成を模式的に示す図。 第２実施形態の回転角検出装置におけるセンサマイコンの制御構成を示す図。 第２実施形態の励磁電圧と励磁電流と各電圧信号との位相の関係を示す図。 第２実施形態の励磁電圧と各電圧信号との位相の関係を示す図。

（第１実施形態）
以下、温度検出装置及び回転角検出装置の第１実施形態について説明する。
図１に示すように、回転角検出装置１０は、例えば、モータの回転角を検出するモータ回転角センサとして用いられるものである。

回転角検出装置１０は、軸線ｍを中心に回転可能に設けられたモータの回転軸２１（回転体）を検出対象としてその回転角に応じた振幅によるｓｉｎ波形又はｃｏｓ波形の電圧信号を出力するレゾルバ２０を備える。また、回転角検出装置１０は、レゾルバ２０に対してインバータ等の交流発生装置３１を介して励磁電圧（励磁電力）を印加するセンサＥＣＵ３０を備える。センサＥＣＵ３０は、レゾルバ２０からの上記電圧信号等の各種出力を入力することでレゾルバ２０の温度の演算や回転軸２１の回転角の演算等を行う。すなわち、回転角検出装置１０は、レゾルバ２０の温度の演算を行う機能を備える温度検出装置でもある。

図１に示すように、レゾルバ２０は、回転軸２１の外周面に嵌合される円筒状のロータ２２、及びロータ２２の同軸状に設けられる円環状のステータ２３を備える。なお、ロータ２２は、外周に所定数の突極部が形成された電磁鋼板を積載してなる。

ステータ２３の内周には、その周方向に等間隔を隔ててＴ字状の複数のティース２４がロータ２２に向かって突設される。各ティース２４には、インシュレータ２５を介してレゾルバコイル２６がそれぞれ巻回される。レゾルバコイル２６は、励磁電圧ＶＡが印加される励磁コイル２６ａ、励磁電圧ＶＡに応じた励磁電流ＩＡに基づいて電圧が誘起される２相の出力コイル２６ｂ，２６ｃを所定の組み合わせで組み合わせて各ティース２４に巻回される。レゾルバ２０は、各出力コイル２６ｂ，２６ｃに誘起される電圧に基づいて、振幅変化の位相の異なる（ここでは、９０°ずれた）電圧信号ＶＢ，ＶＣをそれぞれ出力する。すなわち、一方の電圧信号ＶＢがｓｉｎ波形の信号を出力する場合、これと９０°ずれた他方の電圧信号ＶＣがｃｏｓ波形の信号を出力する。なお、ステータ２３は、各ティース２４がそれぞれ形成された電磁鋼板を積載してなる。

図１に示すように、センサＥＣＵ３０は、交流発生装置３１と、マイクロプロセッシングユニット等からなるセンサマイコン３２とを備える。センサＥＣＵ３０（センサマイコン３２）は、複数の信号線Ｒ１，Ｌ１，ＯｕｔＢ，ＯｕｔＣ，Ｃｏｍを介してレゾルバ２０に励磁電圧ＶＡを印加したり、レゾルバ２０から各電圧信号ＶＢ，ＶＣ等を入力したりする。また、センサＥＣＵ３０（センサマイコン３２）は、内部で演算して得られた回転軸２１の回転角θｒを、ＣＡＮ等の信号線３３を介して他のＥＣＵ４０，５０等に出力する。他のＥＣＵ４０，５０は、例えば、モータの回転角制御を行うものの他、モータの回転角θｒを用いた制御を行うものである。

ここで、レゾルバ２０の構成について説明する。
図２に示すように、レゾルバコイル２６は、各信号線Ｒ１，Ｌ１，ＯｕｔＢ，ＯｕｔＣ，Ｃｏｍを介してセンサＥＣＵ３０と電気的に接続される。励磁コイル２６ａの一端は、信号線Ｒ１を介してセンサＥＣＵ３０から励磁電圧ＶＡが印加可能に接続される。

励磁コイル２６ａに対して直交して配置される出力コイル２６ｂの一端は、信号線ＯｕｔＢを介してセンサＥＣＵ３０に対して電圧信号ＶＢを出力可能に接続される。こうした出力コイル２６ｂは、励磁コイル２６ａとの位置関係において、回転軸２１（ロータ２２）の回転角θに応じた振幅によるｓｉｎ波形のセンサ信号をそれぞれ出力する。

励磁コイル２６ａに対して平行に配置される出力コイル２６ｃの一端は、信号線ＯｕｔＣを介してセンサＥＣＵ３０に対して電圧信号ＶＣを出力可能に接続される。こうした出力コイル２６ｃは、励磁コイル２６ａとの位置関係において、回転軸２１（ロータ２２）の回転角θに応じた振幅によるｃｏｓ波形のセンサ信号をそれぞれ出力する。

レゾルバコイル２６（２６ａ，２６ｂ，２６ｃ）について、各信号線Ｒ１，ＯｕｔＢ，ＯｕｔＣに接続されていない他端は、信号線Ｃｏｍを介してセンサＥＣＵ３０に接続される。こうしたレゾルバコイル２６は、信号線Ｃｏｍを介して短絡処理される。

また、励磁コイル２６ａにおいて、各信号線Ｒ１，Ｃｏｍの間には、励磁コイル２６ａに通電される励磁電流を分流して検出可能にするシャント抵抗２７が接続される。シャント抵抗２７の一端は、信号線Ｌ１を介してセンサＥＣＵ３０に対して励磁電流ＩＡに比例する電圧を出力可能に接続される。シャント抵抗２７の他端は、信号線Ｃｏｍを介してセンサＥＣＵ３０に接続されることで、短絡処理される。

次に、センサＥＣＵ３０のセンサマイコン３２の各機能について、詳しく説明する。
図３に示すように、センサマイコン３２は、レゾルバ２０に印加する励磁電圧ＶＡの波形と、レゾルバ２０における励磁コイル２６ａのシャント抵抗２７を通じてレゾルバ２０に通電される励磁電流ＩＡの波形とをそれぞれモニタし、これらの位相差Δαに基づきレゾルバ２０の温度を演算する温度演算部３４を有する。センサマイコン３２（温度演算部３４）は、励磁電圧ＶＡの波形について位相を検出する励磁電圧検出部となるとともに、シャント抵抗２７を含めて励磁電流ＩＡの波形について位相を検出する信号検出部となる。特に、レゾルバ２０を含み、センサマイコン３２（センサＥＣＵ３０）のなかでも温度演算部３４によって温度検出装置が構成される。

また、センサマイコン３２は、温度演算部３４が演算したレゾルバ２０の温度に基づき、回転軸２１の回転角θｒを演算する際の温度補償量Ｖｃｏｍｐを演算する温度補償部３５を有する。また、センサマイコン３２は、レゾルバ２０が出力する各電圧信号ＶＢ，ＶＣに基づき回転軸２１の回転角θｒを演算する回転角演算部３６を有する。

ところで、レゾルバでは、励磁コイル等に基づく、所謂、巻線抵抗が温度によって変動することは知られている。これは、巻線抵抗に関わる、所謂、自己インダクタンスやキャパシタンス等がそれぞれ温度に依存するパラメータを含むことから説明できる。すなわち、こうした温度（巻線抵抗）は、レゾルバ２０での回転角θｒの検出精度を低下させるような悪影響を与えることも確認されている。具体的に、レゾルバ２０では、該レゾルバ２０（又はその周囲）の温度（巻線抵抗）の変動に応じて各電圧信号ＶＢ，ＶＣのオフセット値（波高値）が変動する、所謂、温度ドリフトを生じる。この波高値の変動がレゾルバ２０の精度誤差として回転角θｒの検出精度に悪影響を及ぼしうる。

そこで、温度演算部３４、温度補償部３５、及び回転角演算部３６（センサマイコン３２）は、レゾルバ２０の温度を検出するとともに、こうした温度に基づき、各電圧信号ＶＢ，ＶＣの温度ドリフトの影響を補償する。ただし、温度ドリフトの影響を補償するためには、レゾルバの温度の検出が必須である。したがって、温度演算部３４、温度補償部３５、及び回転角演算部３６（センサマイコン３２）は、以下のような機能を有する。

図３に示すように、温度演算部３４は、交流発生装置３１を通じて励磁コイル２６ａに印加する励磁電圧ＶＡと、その時に励磁コイル２６ａを通電する励磁電流ＩＡ（正確には、シャント抵抗２７における励磁電流ＩＡに比例する電圧）とを入力する。ここで入力する励磁電圧ＶＡは、交流発生装置３１からセンサＥＣＵ３０内を通じて直接的に入力される。また、ここで入力する励磁電流ＩＡは、励磁電圧ＶＡに対してレゾルバ２０の温度の影響を受けることで位相差を生じうるものである。

そして、温度演算部３４は、入力する励磁電圧ＶＡについて位相αＶを検出するとともに、入力する励磁電流ＩＡについて位相αＩを検出する。温度演算部３４は、位相αＶ及び位相αＩから励磁電圧ＶＡと励磁電流ＩＡにおける位相差Δαを演算（検出）する。

すなわち、例えば、図４に示すように、位相αＶとする励磁電圧ＶＡ（図中、実線）が検出されている場合、励磁電圧ＶＡの波高値に対してインピーダンスに応じた分だけ低い波高値を有する励磁電流ＩＡ（図中、破線）が検出される。励磁電流ＩＡは、励磁電圧ＶＡの位相に対して位相差Δαとなる位相αＩを有する。

ここで、励磁電圧と励磁電流との位相差について言えば、自己インダクタンスやキャパシタンスによってその位相角度が得られる（互いに相関性を有している）ことも知られている。そこで、本発明の発明者は、これら自己インダクタンスやキャパシタンス等で定義される位相差Δαが温度Ｔに依存して変動する点に着目し、位相差Δαを演算することができれば、そこからレゾルバ２０の温度Ｔを演算できることを見出した。

そして、図５（ａ），（ｂ）の一例に示すように、こうした事象の正当性を証明するために、発明者は、実際に励磁コイルに印加する励磁電圧とそれに基づく励磁電流との位相差と、励磁コイル（レゾルバ）における温度との関係について、検証実験を行った。例えば、図５（ａ）は、軸倍角４（４Ｘ）とし、周波数１及び周波数２の異なる周波数の交流電力を供給した場合の検証結果を示す。また、図５（ｂ）は、軸倍角５（５Ｘ）とし、同じく周波数１及び周波数２の異なる周波数の交流電力を供給した場合の検証結果を示す。これら検証結果によれば、励磁電圧及び励磁電流の位相差が大きいほどレゾルバの温度が低く、励磁電圧及び励磁電流の位相差が小さいほどレゾルバの温度が高い関係を有する。

これら検証結果からも明らかなように、軸倍角といったレゾルバの仕様、及び供給する交流電力の周波数のいずれを組み合わせたとしても、励磁電圧及び励磁電流の位相差と、励磁コイル（レゾルバ）における温度との間には、線形（一定）の関係を有することを確認することができる。そして、上記発明者は、こうした検証を重ねることで、レゾルバの仕様及び印加する交流電力の周波数の組み合わせ毎に位相差特性をマップ化した。

すなわち、温度演算部３４は、レゾルバ２０の仕様に合わせて上記位相差特性を示すマップを内部に有している。こうしたマップとしては、印加する交流電力の周波数毎に３Ｄマップで有するものであってもよいし、そもそもの印加する交流電力の周波数に合わせて特定のマップを内部に有するものであってもよい。

温度演算部３４は、レゾルバ２０における励磁電圧ＶＡ及び励磁電流ＩＡから演算される位相差Δαに応じて、上記位相差特性を示すマップを用いてレゾルバ２０の温度Ｔを演算し、該温度Ｔを温度補償部３５に出力する。

温度補償部３５は、温度演算部３４が出力する温度Ｔに応じて、温度補償特性を示すマップを用いて温度補償量Ｖｃｏｍｐを演算し、該温度補償量Ｖｃｏｍｐを回転角演算部３６に出力する。温度補償部３５は、レゾルバ２０の仕様に合わせて上記温度補償特性を示すマップを内部に有している。上記温度補償特性としては、レゾルバ２０の温度Ｔに応じて、波高値の変化特性をマップ化したものであり、各出力コイル２６ｂ，２６ｃによる各電圧信号ＶＢ，ＶＣ毎に波高値の変化特性をマップ化したものである。こうしたマップとしては、印加する交流電力の周波数毎に３Ｄマップで有するものであってもよいし、そもそもの印加する交流電力の周波数に合わせて特定のマップを内部に有するものであってもよい。

回転角演算部３６は、レゾルバ２０を通じて各電圧信号ＶＢ，ＶＣを入力するとともに、温度補償部３５が出力する温度補償量Ｖｃｏｍｐを入力する。回転角演算部３６は、レゾルバ２０を通じて入力する各電圧信号ＶＢ，ＶＣに対して温度補償量Ｖｃｏｍｐを加味（加算や減算等）することで、各電圧信号ＶＢ，ＶＣを温度補償する。そして、回転角演算部３６は、補償後の各電圧信号ＶＢ，ＶＣから回転軸２１の回転角θｒを演算し、該回転角θｒを他のＥＣＵ４０，５０等に対して出力する。

以上に説明した温度検出装置でもある回転角検出装置１０によれば、以下の（１）〜（５）に示す作用及び効果を得ることができる。
（１）回転角検出装置１０のセンサマイコン３２では、励磁電圧ＶＡが印加される場合において、励磁電圧ＶＡについての位相αＶを検出することができることはもちろんのこと、励磁電圧ＶＡと相関性を有する励磁電流ＩＡについての位相αＩも検出することができる。すなわち、励磁電流ＩＡについての位相αＩは、励磁電圧ＶＡが印加さえされていれば回転軸２１が回転していなくても検出される。

そして、レゾルバ２０の温度Ｔを演算しなければいけないのは、レゾルバ２０から各電圧信号ＶＢ，ＶＣが出力される状況であることは言うまでもないことである。もっともレゾルバ２０から各電圧信号ＶＢ，ＶＣが出力される状況では、言うまでもなく励磁電圧ＶＡが印加されている。そのため、レゾルバ２０から各電圧信号ＶＢ，ＶＣが出力される状況では、励磁電圧ＶＡと励磁電流ＩＡとの位相をリアルタイムに検出することができる。したがって、励磁電圧ＶＡと励磁電流ＩＡとの位相差Δαからリアルタイムにレゾルバの温度Ｔを演算することができる。

（２）回転角検出装置１０は、レゾルバ２０から出力される各電圧信号ＶＢ，ＶＣに基づき回転軸２１の回転角θｒを演算する際、これら電圧信号ＶＢ，ＶＣをレゾルバ２０の温度Ｔに基づいて温度補償する。

こうした回転角検出装置１０によれば、回転角演算部３６が演算する回転角θｒに対する温度補償において、リアルタイムで演算されるレゾルバ２０の温度Ｔを用いることができるので、温度補償についてもリアルタイムに行うことができる。したがって、回転角演算部３６が演算する回転角θｒの精度向上を図ることができる。

（３）こうした温度補償として、レゾルバ２０から出力される各電圧信号ＶＢ，ＶＣの波高値の変動に基づくレゾルバ２０の精度誤差が補償される。こうしたレゾルバ２０の温度Ｔの変動に依存して変動する波高値の変動を補償することで、レゾルバ２０の温度Ｔが変動したとしてもこれによる精度誤差を小さくすることができる。このように、レゾルバ２０の回転角θｒの検出精度に悪影響を及ぼす要因に対しても、リアルタイムに対処することができる。

（４）レゾルバ２０では、その製造時に起因する精度誤差を有している場合もある。そこで、回転角検出装置１０では、常温時における位相差Δαを演算して、予め用意している上記位相差特性を示すマップと比較し、これらの間における誤差を予めオフセットするように温度補償することもできる。これにより、レゾルバ２０の製造時に起因する精度誤差によって、上記位相差特性を示すマップにおける位相差Δαと温度Ｔの関係に対してバラツキを有する場合であっても、こうしたバラツキを補正することができる。

（５）レゾルバ２０の温度Ｔの演算には、励磁電圧ＶＡと励磁電流ＩＡとの少なくとも位相差Δαを演算することができればよいこととなる。そのため、例えば、励磁電流ＩＡを検出する構成としては、励磁電流ＩＡの少なくとも位相αＩを検出できればよく、シャント抵抗２７を用いるにしても、励磁電流ＩＡの大きさ（波高値）について高精度の追及が不要になる。したがって、励磁電流ＩＡを検出する構成について、なるべく簡素で、安値で実現することができる。

（第２実施形態）
次に、温度検出装置及び回転角検出装置の第２実施形態について説明する。なお、既に説明した実施形態と同一構成及び同一制御内容などは、同一の符号を付すなどして、その重複する説明を省略する。

図６に示すように、本実施形態のレゾルバコイル２６は、各信号線Ｒ１，ＯｕｔＢ，ＯｕｔＣ，Ｃｏｍを介してセンサＥＣＵ３０と電気的に接続される。
そして、図７に示すように、センサマイコン３２の温度演算部３４は、レゾルバ２０に印加する励磁電圧ＶＡの波形と、レゾルバ２０から出力される各電圧信号ＶＢ，ＶＣの波形とをそれぞれモニタし、これらの位相差Δαに基づきレゾルバ２０の温度を演算する。なお、こうした位相差Δαは、位相比較器（コンパレータ）等を用いて演算（検出）する他、比較的高速処理の可能なマイクロプロセッシングユニットを用いて比較的短いサンプリング周期のなかで比較的分解能を上げて各電圧信号ＶＢ，ＶＣの波形をモニタして演算（検出）する。センサマイコン３２（温度演算部３４）は、各電圧信号ＶＢ，ＶＣの波形について位相を検出する信号検出部となる。

すなわち、例えば、図８に示すように、位相αＶとする励磁電圧ＶＡ（図中、実線）が検出されている場合、回転軸２１に対する電気角に応じたそれぞれの波高値を有する電圧信号ＶＢ（図中、一点鎖線）及び電圧信号ＶＣ（図中、二点鎖線）が検出される。電圧信号ＶＢは、励磁電圧ＶＡの位相に対して位相差Δαとなる位相αＶＢを有する。電圧信号ＶＣは、励磁電圧ＶＡの位相に対して位相差Δαとなる位相αＶＣ（αＶＢと同位相）を有する。なお、説明の便宜上、各電圧信号ＶＢ，ＶＣとして特定の波高値における１周期分の波形を示したが、回転軸２１に対する電気角が刻一刻と変化するなかでは波高値も刻一刻と変化する。

ここで、レゾルバ２０の励磁コイル２６ａにおいて生じる励磁電流ＩＡが、各出力コイル２６ｂ，２６ｃに発生する磁束Φにおおよそ等しいことが知られている。すなわち、レゾルバ２０の励磁コイル２６ａにおいて生じる励磁電流ＩＡの微分によって、出力コイルに誘起される電圧（各電圧信号ＶＢ，ＶＣ）が得られる。そこで、本発明の発明者は、励磁電流ＩＡと各電圧信号ＶＢ，ＶＣとの間に一定の関係（ここでは、励磁電流ＩＡの位相αＩに対して各電圧信号ＶＢ，ＶＣの位相αＶＢ，αＶＣが９０°進む）がある点に着目した。これは、各電圧信号ＶＢ，ＶＣが励磁電圧ＶＡと相関性を有することを裏付ける。そして、上記発明者は、励磁電圧ＶＡと各電圧信号ＶＢ，ＶＣとの位相差Δαを演算することができれば、そこからレゾルバ２０の温度Ｔを演算できることを見出した。なお、こうした発明者の着目は、上記第１実施形態における励磁電圧ＶＡと励磁電流ＩＡとの位相差がレゾルバ２０の温度Ｔに依存して変動することに着目したことを前提とする。

すなわち、温度演算部３４は、上記第１実施形態における上記位相差特性を示すマップに相当する励磁電圧−電圧信号位相差特性を示すマップを内部に有している。上記励磁電圧−電圧信号位相差特性を示すマップは、上記第１実施形態における上記位相差特性に対して、位相差Δαとして位相を９０°進めた場合の関係を示す。これも上記第１実施形態と同様、印加する交流電力の周波数毎に３Ｄマップで有するものであってもよいし、そもそもの印加する交流電力の周波数に合わせて特定のマップを内部に有するものであってもよい。

そして、温度演算部３４は、レゾルバ２０における励磁電圧ＶＡ及び各電圧信号ＶＢ，ＶＣから演算される位相差Δαに応じて、上記励磁電圧−電圧信号位相差特性を示すマップを用いてレゾルバ２０の温度Ｔを演算し、該温度Ｔを温度補償部３５に出力する。

温度演算部３４は、レゾルバ２０における励磁電圧ＶＡ及び各電圧信号ＶＢ，ＶＣから演算される位相差Δαとして、原則、電圧信号ＶＢの位相αＶＢを用いて演算する。ただし、電圧信号ＶＢは、回転軸２１に対する電気角が刻一刻と変化するなかでは波高値も刻一刻と変化する。

そのため、図９に示すように、電圧信号ＶＢは、特に回転軸２１に対する電気角が「０（零）°」又は「１８０°」の場合、波高値が「０（零）」となる。その点、電圧信号ＶＣは、電圧信号ＶＢに対して振幅変化の位相がずれているなかで、回転軸２１に対する電気角が「０（零）°」又は「１８０°」であっても波高値が「０（零）」以外となる。

そこで、温度演算部３４は、電圧信号ＶＢの波高値が「０（零）」となる特定の状況の場合、該電圧信号ＶＢの替わりに電圧信号ＶＣの位相αＶＣを用いて位相差Δαを演算する。これにより、温度演算部３４は、回転軸２１に対する電気角に関係なく、レゾルバ２０の温度Ｔを演算するための位相差Δαを演算することができる。

こうして温度演算部３４は、レゾルバ２０における励磁電圧ＶＡ及び各電圧信号ＶＢ，ＶＣから演算される位相差Δαに応じて、上記励磁電圧−電圧信号位相差特性を示すマップを用いてレゾルバ２０の温度Ｔを演算し、該温度Ｔを温度補償部３５に出力する。続いて、温度補償部３５は、温度演算部３４が出力する温度Ｔに応じて、温度補償特性を示すマップを用いて温度補償量Ｖｃｏｍｐを演算する。そして、回転角演算部３６は、レゾルバ２０を通じて入力する各電圧信号ＶＢ，ＶＣに対して温度補償量Ｖｃｏｍｐを加味（加算や減算等）して回転軸２１の回転角θｒを演算し、該回転角θｒを他のＥＣＵ４０，５０等に対して出力する。

以上に説明した温度検出装置でもある回転角検出装置１０によれば、第１実施形態の（１）〜（４）に準じた作用及び効果に加え、以下の（６），（７）に示す作用及び効果を奏する。

（６）位相差Δαを演算するために各電圧信号ＶＢ，ＶＣを用いる場合、レゾルバ２０から出力される各電圧信号ＶＢ，ＶＣさえ取り込むことができれば、レゾルバ２０にシャント抵抗等の部品を追加する必要がないこととなる。したがって、レゾルバ２０の温度Ｔを演算する構成について、より簡素で、安値で実現することができる。

（７）位相差Δαを演算するために各電圧信号ＶＢ，ＶＣの２出力を用いることで、いずれか一方の電圧信号の波高値が「０（零）」（検出不能）であっても、残りの他方の電圧信号の波高値が「０（零）」以外になる。そのため、原則、位相差Δαを演算するために電圧信号ＶＢの位相αＶＢを用いることとしても、位相差Δα、さらにはレゾルバ２０の温度Ｔをもれなく演算することができる。

なお、上記各実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
・温度演算部３４は、位相差Δαに基づきレゾルバ２０の温度Ｔを演算するための演算式を予め内部に用意しておき、こうした演算式を用いて温度Ｔを演算してもよい。

・上記各実施形態では、レゾルバ２０の温度Ｔをリアルタイムに演算することができるので、レゾルバ２０の温度Ｔの変動に依存して変動する各電圧信号ＶＢ，ＶＣの波高値についての温度補償以外でも、レゾルバ２０の回転角θｒの検出精度に悪影響を及ぼしうる対象についての温度補償にも適用することができる。

・上記各実施形態は、例えば、レゾルバ２０をモータ周辺に設置することで、モータの温度を検出する温度検出装置（温度センサ）として実現することもできる。この場合、少なくともセンサマイコン３２（センサＥＣＵ３０）のなかでも温度演算部３４を有していればよい。こうしてレゾルバ２０によって検出されるモータの温度は、モータの回転角制御で用いられたりする。

・第１実施形態では、励磁電流ＩＡについて位相αＩを検出するのにホールＩＣ等を用いた電流センサを採用してもよい。この場合、励磁電流ＩＡを非接触で検出することができるので、レゾルバ２０の構成部品についてレイアウトの自由度を高めることができる。

・第２実施形態では、位相差Δαの演算に用いる各電圧信号ＶＢ，ＶＣの切り替えパターンを変更してもよい。例えば、各電圧信号ＶＢ，ＶＣの波高値を比較して波高値の高い方の位相を位相差Δαの演算に用いるようにしてもよい。これにより、各電圧信号ＶＢ，ＶＣのいずれが「０（零）」であるか等、気にすることなく位相差Δα、さらにはレゾルバ２０の温度Ｔをもれなく演算することができる。

・第２実施形態では、各電圧信号ＶＢ，ＶＣの波高値が「０（零）」となる状況での温度補償を行わないのであれば、レゾルバ２０の出力を１出力のみとすることもできる。
・レゾルバ２０には、励磁電圧ＶＡについて位相αＶを検出する電圧センサを設けるようにしてもよい。この場合、上記各実施形態において位相差Δαを演算するのに必要な情報、すなわち励磁電圧ＶＡや励磁電流ＩＡや各電圧信号ＶＢ，ＶＣの検出をレゾルバ２０の内部にて完結することができる。これにより、回転角検出装置１０の設置について、設置対象の仕様により、例えば、レゾルバ２０とセンサＥＣＵ３０とを離して配置しなければいけない場合であっても、レゾルバ２０の温度Ｔを演算するための情報については、温度Ｔの検出対象であるレゾルバ２０付近で収集することができる。そのため、レゾルバ２０とセンサＥＣＵ３０との配置の違いによるバラツキを低減することができる。

・上記各実施形態では、レゾルバ２０から出力される電圧信号についての冗長化を考慮してもよい。例えば、電圧信号ＶＢについて冗長化を図るのであれば、電圧信号ＶＢの冗長用に１出力を追加する他、これらと振幅変化の位相のずれた電圧信号ＶＣを設ける必要がある。この場合には、レゾルバ２０の出力として３出力が必要になる。こうしたことも考慮すれば、レゾルバ２０の出力としては２出力以上あればよいこととなる。

・上記各実施形態は、レゾルバ２０を２つ備えることで、トルクセンサとして実現することもできる。
次に、上記実施形態及び別例（変形例）から把握できる技術的思想について以下に追記する。

（イ）上記温度検出装置及び上記回転角検出装置において、励磁電圧と相関性のある電気信号は、励磁電流であり、信号検出部は、励磁コイルからシャント抵抗を介して分流させる励磁電流について少なくとも位相を検出し、温度演算部は、励磁電圧と励磁電流との位相差に基づきレゾルバの温度を演算する。

上記構成によれば、レゾルバの温度の演算には、励磁電圧と励磁電流との少なくとも位相差を検出することができればよいこととなる。そのため、例えば、励磁電流を検出する構成としては、励磁電流の少なくとも位相を検出できればよく、シャント抵抗を用いるにしても、励磁電流の大きさ（波高値）について高精度の追及が不要になる。したがって、励磁電流を検出する構成について、なるべく簡素で、安値で実現することができる。

（ロ）上記温度検出装置及び上記回転角検出装置において、励磁電圧と相関性のある電気信号は、レゾルバから出力される電圧信号であり、信号検出部は、レゾルバから出力される電圧信号について少なくとも位相を検出し、温度演算部は、励磁電圧とレゾルバから出力される電圧信号との位相差に基づきレゾルバの温度を演算する。

上記構成によれば、レゾルバから出力される電圧信号さえ取り込むことができれば、温度検出装置（レゾルバ）にシャント抵抗等の部品を追加する必要がないこととなる。したがって、レゾルバの温度を演算する構成について、より簡素で、安値で実現することができる。

ＶＡ…励磁電圧、ＶＢ，ＶＣ…電圧信号、ＩＡ…励磁電流、θｒ…回転角、αＶ，αＩ，αＶＢ，αＶＣ…位相、Δα…位相差、Ｔ…温度、θｒ…回転角、１０…回転角検出装置（温度検出装置）、２０…レゾルバ、２１…回転軸（回転体）、２６ａ…励磁コイル、２６ｂ，２６ｃ…出力コイル、３０…センサＥＣＵ、３１…交流発生装置、３２…センサマイコン（電圧検出部、信号検出部）、３４…温度演算部（電圧検出部、信号検出部）、３５…温度補償部、３６…回転角演算部。

Claims (3)

1. 励磁電圧が印加される励磁コイル及び前記励磁電圧に応じた電圧信号を出力する出力コイルが巻回されてなるレゾルバと、
   前記励磁電圧について少なくとも位相を検出する電圧検出部と、
   前記励磁電圧と相関性を有する電気信号について少なくとも位相を検出する信号検出部と、
   前記電圧検出部及び前記信号検出部にて検出される前記励磁電圧と前記電気信号との位相差に基づき前記レゾルバにおける温度を演算する温度演算部と、
   を備える温度検出装置。
2. 請求項１に記載の温度検出装置と、
   前記レゾルバの前記出力コイルから出力される電圧信号に基づく検出対象とする回転体における回転角を演算する回転角演算部と、
   前記温度演算部が演算した温度に基づいて前記回転角演算部が演算する回転角に対して温度補償を行う温度補償部と、
   を備える回転角検出装置。
3. 前記温度補償部は、前記回転角演算部が演算する回転角において温度に依存する精度誤差を前記温度演算部が演算した温度を用いて補償する請求項２に記載の回転角検出装置。