JP2018163000A - 回転角度検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】励磁信号とタイマ信号と間における位相ずれを検出する。【解決手段】回転角度検出装置は、交流の励磁信号が入力されるレゾルバから回転子の回転角度に応じて振幅変動する交流電圧値として出力されるレゾルバ信号を、励磁信号に対して初期位相合わせが行われたタイマ信号に基づいて、励磁信号とタイマ信号との間における位相ずれが発生していない場合に励磁信号がピーク値となるタイミングで周期的にサンプリングしてＡ／Ｄ変換することで、回転子の回転角度を検出する。そして、タイマ信号に基づく所定タイミングで周期的に励磁信号をサンプリングし、サンプリングした励磁信号の電圧値をＡ／Ｄ変換して得られるＡ／Ｄ変換値ＡＤ１ｎ（ｎ＝１，２…）の変化に基づいて、励磁信号とタイマ信号との間における位相ずれの有無を検出する。【選択図】図６

Description

本発明は、レゾルバを含む回転角度検出装置に関する。

従来の回転角度検出装置として、レゾルバの励磁コイルに供給された交流の励磁信号により、９０°の位相差で固定された２つの検出コイルに回転子を介して誘起される起電圧の振幅が、回転子の回転に伴ってそれぞれ余弦波状及び正弦波状に変動することを利用して、励磁信号の逓倍周期のタイマ信号により、２つの検出コイルからそれぞれ出力されるレゾルバ信号をピーク値となるタイミングでサンプリングしてその電圧値をＡ／Ｄ（Analog/Digital）変換し、変換されたデジタルデータに基づいて回転子の回転角度を検出するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−９８１９５号公報

ところで、Ａ／Ｄ変換のサンプリングが励磁信号及びタイマ信号相互の位相ずれによって誤ったタイミングで行われることを抑制するために、上記の回転角度検出装置等に内蔵されたコンピュータのＢＩＳＴ（Built-In Self-Test）機能又は周期計測用の監視用タイマによって、タイマ信号と励磁信号との同期を監視することが考えられる。

しかしながら、上記の回転角度検出装置等に内蔵されたコンピュータでは、コスト低減を図るため、ＢＩＳＴ機能や監視用タイマを割り当てるためのハードウェア資源を省略する傾向にあるが、このような回転角度検出装置においても、励磁信号とタイマ信号との同期を監視する機能を実現することが望まれる。

そこで、本発明は以上のような問題点に鑑み、コスト低減を図りつつ、励磁信号とタイマ信号と間における位相ずれを検出可能な回転角度検出装置を提供することを目的とする。

このため、本発明に係る回転角度検出装置は、交流の励磁信号が入力され、励磁信号によって誘起されつつ回転子の回転角度に応じて振幅変化する交流のレゾルバ信号を出力するレゾルバと、励磁信号に対して初期位相合わせが行われたタイマ信号に基づいて、励磁信号とタイマ信号との間における位相ずれが発生していない場合に励磁信号がピーク値となるタイミングで、周期的にレゾルバ信号をサンプリングし、サンプリングしたレゾルバ信号の電圧値をＡ／Ｄ変換するレゾルバ信号変換部と、レゾルバ信号変換部でＡ／Ｄ変換して得られた第１変換値に基づいて、回転子の回転角度を演算する回転角度演算部と、を備えるものであって、タイマ信号に基づいて、所定タイミングで周期的に励磁信号をサンプリングし、サンプリングした励磁信号の電圧値をＡ／Ｄ変換する励磁信号変換部と、励磁信号変換部でＡ／Ｄ変換して得られた第２変換値の変化に基づいて、位相ずれの有無を検出する位相ずれ検出部と、をさらに備えている。

本発明の回転角度検出装置によれば、コスト低減を図りつつ、励磁信号とタイマ信号と間における位相ずれを検出することができる。

車両用内燃機関の一例を示す構成図である。 第１実施形態に係る相対角度検出装置の一例を示す構成図である。 レゾルバの励磁信号及びレゾルバ信号を説明する模式図である。 Ａ／Ｄ変換のサンプリングタイミングを示すタイムチャートである。 位相ずれによるレゾルバ信号のサンプリング値変化を示すタイムチャートである。 励磁信号ずれによる励磁信号変換値の変化を示すタイチャートである。 タイマ信号ずれによる励磁信号変換値の変化を示すタイムチャートである。 第２実施形態に係る相対角度検出装置の一例を示す構成図である。 励磁信号遅れによる励磁信号変換値の変化を示すタイムチャートである。 励磁信号進みによる励磁信号変化値の変化を示すタイムチャートである。

以下、添付された図面を参照し、本発明を実施するための実施形態について詳述する。
図１は、車両用内燃機関の一例を示す。

内燃機関１００は、シリンダブロック１１０と、シリンダブロック１１０のシリンダボア１１２に往復動可能に嵌挿されたピストン１２０と、吸気ポート１３０Ａ及び排気ポート１３０Ｂが形成されたシリンダヘッド１３０と、吸気ポート１３０Ａ及び排気ポート１３０Ｂの開口端を開閉する吸気バルブ１３２及び排気バルブ１３４と、を有している。

ピストン１２０は、クランクシャフト１４０に対して、ロアリンク１５０Ａ及びアッパリンク１５０Ｂを含むコンロッド（コネクティングロッド）１５０を介して連結されている。そして、ピストン１２０の冠面１２０Ａとシリンダヘッド１３０の下面との間に、燃焼室１６０が形成されている。シリンダヘッド１３０には、燃焼室１６０に臨んで、燃料を噴射する燃料噴射弁１７０と、燃料と空気との混合気を着火する点火栓１８０とが取り付けられている。

また、内燃機関１００は、燃焼室１６０の容積を変更することで、圧縮比を可変とする可変圧縮比（ＶＣＲ：Variable Compression Ratio）機構１９０を備えている。ここで、ＶＣＲ機構１９０が、制御対象機器の一例として挙げられる。

ＶＣＲ機構１９０は、例えば、特開２００２−２７６４４６号公報に開示されるような複リンク機構によって、燃焼室１６０の容積を変更させることで、内燃機関１００の圧縮比を可変とする。以下、ＶＣＲ機構１９０の一例について説明する。

クランクシャフト１４０は、複数のジャーナル部１４０Ａとクランクピン部１４０Ｂとを有し、シリンダブロック１１０の主軸受（図示せず）に、ジャーナル部１４０Ａが回転自在に支持されている。クランクピン部１４０Ｂは、ジャーナル部１４０Ａから偏心しており、ここにロアリンク１５０Ａが回転自在に連結されている。アッパリンク１５０Ｂは、下端側が連結ピン１５２によりロアリンク１５０Ａの一端に回動可能に連結され、上端側がピストンピン１５４によりピストン１２０に回動可能に連結されている。コントロールリンク１９２は、上端側が連結ピン１９４によりロアリンク１５０Ａの他端に回動可能に連結され、下端側が制御シャフト１９６を介してシリンダブロック１１０の下部に回動可能に連結されている。詳しくは、制御シャフト１９６は、回転可能に機関本体（シリンダブロック１１０）に支持されていると共に、その回転中心から偏心している偏心カム部１９６Ａを有し、この偏心カム部１９６Ａにコントロールリンク１９２の下端部が回転可能に嵌合している。制御シャフト１９６は、電動モータ１９８Ａを動力源として用いた圧縮比制御アクチュエータ１９８によって回動位置が制御される。ここで、圧縮比制御アクチュエータ１９８が、電動アクチュエータの一例として挙げられる。

このような複リンク機構を用いたＶＣＲ機構１９０においては、制御シャフト１９６が圧縮比制御アクチュエータ１９８によって回動されると、偏心カム部１９６Ａの中心位置、つまり、機関本体（シリンダブロック１１０）に対する相対位置が変化する。これにより、コントロールリンク１９２の下端の搖動支持位置が変化すると、ピストン上死点（ＴＤＣ）におけるピストン１２０の位置が高くなったり低くなったりして、燃焼室１６０の容積が増減し、内燃機関１００の圧縮比が変更される。このとき、圧縮比制御アクチュエータ１９８の作動を停止させると、ピストン１２０の往復動によって、制御シャフト１９６の偏心カム部１９６Ａに対してコントロールリンク１９２が回転し、圧縮比が低圧縮側へと推移する。

ＶＣＲ機構１９０は、マイクロコンピュータ等のプロセッサを内蔵した、ＶＣＲコントローラ２００によって電子制御される。ＶＣＲコントローラ２００は、例えば、車載ネットワークの一例であるＣＡＮ（Controller Area Network）２１０を介して、内燃機関１００を電子制御する、マイクロコンピュータなどのプロセッサを内蔵したエンジンコントローラ２２０に接続されている。したがって、ＶＣＲコントローラ２００及びエンジンコントローラ２２０の間では、ＣＡＮ２１０を介して任意のデータを送受信できる。ここで、ＶＣＲコントローラ２００が、電動アクチュエータの制御装置の一例として挙げられる。

エンジンコントローラ２２０には、内燃機関１００の運転状態の一例として、内燃機関１００の回転速度Ｎｅを検出する回転速度センサ２３０、及び、内燃機関１００の負荷Ｑを検出する負荷センサ２４０の各出力信号が入力されている。ここで、内燃機関１００の負荷Ｑとしては、例えば、吸気負圧、吸気流量、過給圧力、アクセル開度、スロットル開度など、トルクと密接に関連する状態量を使用することができる。エンジンコントローラ２２０は、例えば、回転速度及び負荷に適合した目標値が設定されたマップを参照し、内燃機関１００の回転速度Ｎｅ及び負荷Ｑに応じた、ＶＣＲ機構１９０の目標圧縮比を夫々算出する。そして、エンジンコントローラ２２０は、ＣＡＮ２１０を介して、目標圧縮比をＶＣＲコントローラ２００へと夫々送信する。

目標圧縮比を受信したＶＣＲコントローラ２００は、後述する圧縮比センサにより検出された実際の圧縮比（実圧縮比）が目標圧縮比に収束するように、ＶＣＲ機構１９０の圧縮比制御アクチュエータ１９８（電動モータ１９８Ａ）に出力する駆動電流を制御する。ＶＣＲコントローラ２００は、例えば、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を半導体スイッチング素子の制御端子に出力して半導体スイッチング素子をオン又はオフさせることで圧縮比制御アクチュエータ１９８に対する駆動電流を制御する場合には、目標圧縮比と実圧縮比との偏差に基づいて、半導体スイッチング素子のオン・オフの時間比率であるデューティ比を演算する。このようにすることで、ＶＣＲ機構１９０は、内燃機関１００の運転状態に応じた目標値に制御される。

内燃機関１００の実圧縮比を検出する圧縮比センサは、圧縮比制御アクチュエータ１９８の出力軸１９８Ｂ（すなわち電動モータ１９８Ａの出力軸）の相対角度θrを検出するための相対角度センサとしてのレゾルバ２５０と、圧縮比制御アクチュエータ１９８の出力軸１９８Ｂに対して減速機１９８Ｃを介して連結された制御シャフト１９６の絶対角度θaを検出するための絶対角度センサ２６０と、を含む。ここで、レゾルバ２５０は、圧縮比制御アクチュエータ１９８の出力軸１９８Ｂの回転角度を０〜３６０°の範囲で検出する。そして、ＶＣＲコントローラ２００は、機関始動時の絶対角度センサ２６０の出力値を基点として、レゾルバ２５０の出力値から制御シャフト１９６の絶対角度、要するに、内燃機関１００の実圧縮比を検出する。これは、レゾルバ２５０は、分解能が高い反面、例えば、同一位相の０°と３６０°とを区別できず、また、絶対角度センサ２６０は、制御シャフト１９６の絶対角度を検出できる反面、分解能が低いためである。

［第１実施形態］
図２は、相対角度θrを検出する相対角度検出装置の第１実施形態の一例を示す。相対角度検出装置（回転角度検出装置）は、レゾルバ２５０と、ＶＣＲコントローラ２００の一部と、で構成されている。レゾルバ２５０は、ＶＣＲコントローラ２００から励磁信号が入力されて、圧縮比制御アクチュエータ１９８の出力軸１９８Ｂの回転角度に応じたレゾルバ信号を出力し、ＶＣＲコントローラ２００は、レゾルバ２５０から出力されたレゾルバ信号に基づいて相対角度θrを検出する。

レゾルバ２５０には、圧縮比制御アクチュエータ１９８の出力軸１９８Ｂと同軸に取り付けられ、圧縮比制御アクチュエータ１９８の出力軸１９８Ｂと一体的に回転する回転子２５１と、ＶＣＲコントローラ２００から励磁信号が供給される励磁コイル２５２と、励磁信号が供給された励磁コイル２５２の磁力により回転子２５１を介して誘起される起電圧をレゾルバ信号として出力する一対の検出コイル２５３，２５４と、が含まれる。一対の検出コイル２５３，２５４は、９０°の位相差をもって回転子２５１の近傍に固定されている。また、回転子２５１の周方向側面は、回転子２５１の回転角度に応じて検出コイル２５３，２５４との距離又はギャップが周期的に変化するように、凹凸形成されている。

図３は、レゾルバ２５０の励磁コイル２５２へ供給される励磁信号の電圧値と、レゾルバ２５０の回転子２５１の回転に伴って一対の検出コイル２５３，２５４から出力されるレゾルバ信号（余弦信号・正弦信号）の電圧値と、の関係を示す。ＶＣＲコントローラ２００から励磁コイル２５２へ供給される励磁信号は、図３（ａ）に示すように、周期Ｐ（例えば１００μｓ）かつ振幅（−Ｖ_m〜＋Ｖ_m）の例えば正弦波等の交流電圧である。これに対し、一対の検出コイル２５３，２５４から出力されるレゾルバ信号は、励磁信号が供給された励磁コイル２５２の磁力により回転子２５１を介して誘起される起電圧であるので、図３（ｂ），（ｃ）に示すように、ピーク値となるタイミングが励磁信号と同様の交流電圧となる。

しかし、圧縮比制御アクチュエータ１９８の出力軸１９８Ｂの回転に伴って、レゾルバ２５０の回転子２５１が回転すると、検出コイル２５３は、図３（ｂ）に示すように、励磁コイル２５２の磁力によって発生する起電圧の振幅（ピーク値）が、回転子２５１の回転角度に対して、電圧値（−Ｖ_c〜＋Ｖ_c）を振幅とする余弦波（ＣＯＳ又は−ＣＯＳ）状に変動したレゾルバ信号を出力する。また、検出コイル２５４は、図３（ｃ）に示すように、励磁コイル２５２の磁力によって発生する起電圧の振幅（ピーク値）が、回転子２５１の回転角度に対して、電圧値（−Ｖ_s〜＋Ｖ_s）を振幅とする正弦波（ＳＩＮ又は−ＳＩＮ）状に変動したレゾルバ信号を出力する。したがって、一対の検出コイル２５３，２５４から出力される各レゾルバ信号のピーク値を検出できれば、回転子２５１の回転角度すなわち相対角度θrを検出することができる。以下、検出コイル２５３から出力されるレゾルバ信号を余弦信号といい、検出コイル２５４から出力されるレゾルバ信号を正弦信号というものとする。

再び図２を参照すると、ＶＣＲコントローラ２００は、図示省略の内蔵発信器から出力される内蔵クロック信号に基づいてレゾルバ２５０の励磁コイル２５２へ出力する励磁信号を発生させる励磁信号発生部２０１と、レゾルバ２５０の検出コイル２５３から出力された余弦信号をサンプリングしてその電圧値をＡ／Ｄ（Analog/Digital）変換するＡ／Ｄ変換器としての余弦信号変換部２０２と、レゾルバ２５０の検出コイル２５４から出力された正弦信号をサンプリングしてその電圧値をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器としての正弦信号変換部２０３と、余弦信号変換部２０２及び正弦信号変換部２０３で変換されたＡ／Ｄ変換値（第１変換値）としてのデジタルデータに基づいてアークタンジェント（ＡＲＣＴＡＮ）を演算することで、回転子２５１の回転角度すなわち相対角度θrを演算する相対角度演算部（回転角度演算部）２０４と、を備えている。なお、余弦信号変換部２０２及び正弦信号変換部２０３がレゾルバ信号変換部をなす。

また、ＶＣＲコントローラ２００は、余弦信号変換部２０２及び正弦信号変換部２０３におけるサンプリングタイミングの基準となるトリガ信号を生成するトリガ信号生成部２０５と、図示省略の内蔵発信器から出力される内蔵クロック信号に基づいて、トリガ信号生成部２０５でトリガ信号を生成するためのタイマ信号を励磁信号の逓倍周期で発生させるタイマ信号発生部２０６と、トリガ信号生成部２０５でトリガ信号を生成するためにタイマ信号と電圧レベル（電圧値）を比較される基準信号を生成する基準信号生成部２０７と、を備えている。励磁信号発生部２０１及びタイマ信号発生部２０６は、例えば、イグニッションスイッチがオン操作されてＶＣＲコントローラ２００に電源電圧が供給されたとき等、余弦信号変換部２０２及び正弦信号変換部２０３におけるＡ／Ｄ変換のサンプリングを開始する前に、励磁信号及びタイマ信号の初期位相を相互に一致させる初期位相合わせが行われた状態で、励磁信号及びタイマ信号を発生させるように構成される。

図４は、励磁信号変換部２０８のＡ／Ｄ変換におけるサンプリングタイミングの一例を示す。
まず、励磁信号発生部２０１及びタイマ信号発生部２０６は、Ａ／Ｄ変換のサンプリングを開始する前に、励磁信号とタイマ信号との間の初期位相合わせを相互に行って、それぞれ励磁信号及びタイマ信号を発生させる。タイマ信号発生部２０６で発生するタイマ信号は、励磁信号発生部２０１で発生する励磁信号の周期Ｐの２逓倍の周期２Ｐ（例えば２００μｓ）を有する三角波状ないし鋸波状信号である。トリガ信号生成部２０５で生成されるトリガ信号は、タイマ信号発生部２０６で発生するタイマ信号の電圧レベルが基準信号生成部２０７で発生する基準信号の電圧レベル以上となったときに低電位から高電位へ（または高電位から低電位へ）変化する。基準信号生成部２０７で発生する基準信号は、トリガ信号生成部２０５で基準信号及びタイマ信号に基づいて生成されるトリガ信号の立ち上がりタイミング（または立下りタイミング）が、励磁信号のピーク値のうち最大電圧値Ｖ_mの山側ピーク値となるときのタイミングと一致するように、予めレベル設定されている。そして、トリガ信号生成部２０５で生成されたトリガ信号の立ち上がり（または立下り）をトリガとして、余弦信号変換部２０２は余弦信号をサンプリングしてその電圧値をＡ／Ｄ変換し、また、正弦信号変換部２０３は正弦信号をサンプリングしてその電圧値をＡ／Ｄ変換する。このとき、余弦信号変換部２０２は余弦信号のピーク値をサンプリングでき、正弦信号変換部２０３は、正弦信号のピーク値をサンプリングすることができる。要するに、余弦信号変換部２０２及び正弦信号変換部２０３は、それぞれ、励磁信号に対して初期位相合わせが行われたタイマ信号に基づいて、励磁信号とタイマ信号との間における位相ずれが発生していない場合に励磁信号がピーク値となるタイミングで、周期的にレゾルバ信号をサンプリングし、サンプリングしたレゾルバ信号の電圧値をＡ／Ｄ変換する。

しかし、図５に示すように、励磁信号とタイマ信号との初期位相合わせを相互に行った後に、何らかの要因により、タイマ信号に対して励磁信号に位相ずれが発生すると、励磁信号の山側ピーク値となるタイミングがサンプリングタイミングからずれると共に、余弦信号及び正弦信号のピーク値となるタイミングも、同様にサンプリングタイミングからずれてしまう。このため、余弦信号変換部２０２及び正弦信号変換部２０３は、位相ずれが発生していない状態では余弦信号及び正弦信号のピーク値（正常値）をサンプリングできるのに対し、位相ずれが発生した状態では余弦信号及び正弦信号のピーク値からずれた位相の電圧値（異常値）をサンプリングすることになる。したがって、サンプリングした異常値をＡ／Ｄ変換しても、回転子２５１の回転角度すなわち相対角度θrを正確に検出することができなくなるおそれがある。これは、励磁信号に対してタイマ信号に位相ずれが発生した場合についても同様である。

このため、図２に示されるように、本実施形態の相対角度検出装置は、励磁信号発生部２０１で発生した励磁信号をサンプリングしてその電圧値をＡ／Ｄ変換する励磁信号変換部２０８と、励磁信号変換部２０８で変換されたＡ／Ｄ変換値（第２変換値）としてのデジタルデータに基づいて励磁信号とタイマ信号との間における位相ずれの有無を検出する位相ずれ検出部２０９と、を更に備えている。

ここで、相対角度検出装置の一部である相対角度演算部２０４及び位相ずれ検出部２０９は、ＶＣＲコントローラ２００のプロセッサに、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の不揮発性メモリに予め格納されたプログラムを読み込んで実現されるか、あるいは、ハードウェアの構成により一部又は全部が実現されてもよい。また、相対角度検出装置の他の構成については、例えば、トリガ信号生成部２０５が比較器を備えた比較回路として構成される等、その一部又は全部をハードウェアによって実現することができる。

励磁信号変換部２０８が励磁信号をサンプリングするタイミングは、余弦信号及び正弦信号のサンプリングタイミングと同様に、トリガ信号生成部２０５で生成されたトリガ信号の立ち上がり（または立下り）タイミングである（図４参照）。すなわち、励磁信号変換部２０８は、余弦信号変換部２０２及び正弦信号変換部２０３と同じタイミングで周期的に励磁信号をサンプリングする。励磁信号変換部２０８は、サンプリングした励磁信号の電圧値をＡ／Ｄ変換したデジタルデータであるＡ／Ｄ変換値ＡＤ１_ｎ（ｎ＝１，２，…）を、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性メモリに遂次記憶させる。

図６を参照して、タイマ信号に対して励磁信号に位相ずれが発生した場合の位相ずれ検出方法について説明する。
励磁信号変換部２０８は、タイマ信号に対して励磁信号に位相ずれが発生していない状態で励磁信号の電圧値をサンプリングする場合、励磁信号の山側ピーク値をサンプリングし、このときのＡ／Ｄ変換値をＡＤ１_０とすると、Ａ／Ｄ変換値ＡＤ１_０は励磁信号の最大電圧値Ｖ_mに相当する値となる。しかし、励磁信号変換部２０８は、タイマ信号に対して励磁信号に位相ずれΔｔ１（≠Ｐ），Δｔ２（＞Δｔ１かつ≠Ｐ）が発生した状態で励磁信号の電圧値をサンプリングする場合、励磁信号の山側ピーク値のタイミングからずれた位相の電圧値をサンプリングし、位相ずれΔｔ１後のＡ／Ｄ変換値をＡＤ１_１とし、位相ずれΔｔ２後のＡ／Ｄ変換値をＡＤ１_２とすると、Ａ／Ｄ変換値ＡＤ１_１，ＡＤ１_２は、Ａ／Ｄ変換値ＡＤ１_０から変化する。すなわち、タイマ信号に対する励磁信号の位相ずれΔｔ１及びΔｔ２が励磁信号の周期Ｐの逓倍でなければ、Ａ／Ｄ変換値ＡＤ１_１，ＡＤ１_２は、Ａ／Ｄ変換値ＡＤ１_０から変化する。したがって、位相ずれ検出部２０９がＡ／Ｄ変換値ＡＤ１_ｎ（ｎ＝１，２，…）を監視することで、タイマ信号に対して励磁信号に位相ずれが発生しているか否かを検出することができる。

図７を参照して、励磁信号に対してタイマ信号に位相ずれが発生した場合の位相ずれ検出方法について説明する。
励磁信号変換部２０８は、励磁信号に対してタイマ信号に位相ずれが発生していない状態で励磁信号の電圧値をサンプリングする場合、励磁信号の山側ピーク値をサンプリングし、このときのＡ／Ｄ変換値をＡＤ１_０とすると、Ａ／Ｄ変換値ＡＤ１_０は励磁信号の最大電圧値Ｖ_mに相当する値となる。しかし、励磁信号変換部２０８は、励磁信号に対してタイマ信号に位相ずれΔｔ１（≠Ｐ），Δｔ２（＞Δｔ１かつ≠Ｐ）が発生した状態で励磁信号の電圧値をサンプリングする場合、励磁信号の山側ピーク値のタイミングからずれた位相の電圧値をサンプリングし、位相ずれΔｔ１後のＡ／Ｄ変換値をＡＤ１_１とし、位相ずれΔｔ２後のＡ／Ｄ変換値をＡＤ１_２とすると、Ａ／Ｄ変換値ＡＤ１_１，ＡＤ１_２は、Ａ／Ｄ変換値ＡＤ１_０から変化する。すなわち、励磁信号に対するタイマ信号の位相ずれΔｔ１及びΔｔ２が励磁信号の周期Ｐの逓倍でなければ、Ａ／Ｄ変換値ＡＤ１_１，ＡＤ１_２は、Ａ／Ｄ変換値ＡＤ１_０から変化する。したがって、位相ずれ検出部２０９は、Ａ／Ｄ変換値ＡＤ１_ｎ（ｎ＝１，２，…）を監視することで、励磁信号に対してタイマ信号に位相ずれが発生しているか否かを検出することができる。

位相ずれ検出部２０９は、位相ずれが発生していない状態においてサンプリングされる励磁信号の最大電圧値（＋Ｖ_m）をＡ／Ｄ変換したＡ／Ｄ変換値ＡＤ１_０に対して、揮発性メモリに記憶されたＡ／Ｄ変換値ＡＤ１_ｎ（ｎ＝１，２，…）が変化したか否かに基づいて、タイマ信号と励磁信号との間における位相ずれの有無を検出する。Ａ／Ｄ変換値ＡＤ１_０はＲＯＭ（Read Only Memory）等の不揮発性メモリに予め記憶されている。

具体的には、図６及び図７を参照して、例えば、ＶＣＲコントローラ２００において、Ａ／Ｄ変換値ＡＤ１_０以下の近傍値が位相ずれ発生の有無を判定するための閾値ＴＨとしてＲＯＭ等の不揮発性メモリに予め記憶され、位相ずれ検出部２０９は、Ａ／Ｄ変換値ＡＤ１_ｎ（ｎ＝１，２，…）が閾値ＴＨ以上であれば、タイマ信号と励磁信号との間に位相ずれが発生していない、と判定する一方、Ａ／Ｄ変換値ＡＤ１_ｎ（ｎ＝１，２，…）が閾値ＴＨ未満であれば、タイマ信号と励磁信号との間に位相ずれが発生している、と判定することができる。

位相ずれ検出部２０９において、タイマ信号と励磁信号との間に位相ずれが発生していると判定された場合には、ＶＣＲコントローラ２００は、以下のようなフェールセーフ処理を行うことができる。例えば、ＶＣＲコントローラ２００は、内燃機関１００の実圧縮比を目標圧縮比に収束させるフィードバック制御を停止する、すなわち、ＶＣＲ機構１９０の圧縮比制御アクチュエータ１９８（電動モータ１９８Ａ）に出力する駆動電流を、位相ずれが発生したときの状態に保持して制御シャフト１９６の絶対角度を固定する。あるいは、ＶＣＲコントローラ２００は、圧縮比制御アクチュエータ１９８に対して駆動電流を出力しないようにして、圧縮比を低圧縮側へ推移させてもよい。あるいは、ＶＣＲコントローラ２００は、目標圧縮比の値にかかわらず、制御シャフト１９６の回動を制限する機械的な制限位置まで、制御シャフト１９６を強制的に回動させる。この機械的な制限位置が制御シャフト１９６の初期角度を規定するものであれば、制御シャフト１９６を機械的な制限位置までに回動させたときに制御シャフト１９６の絶対角度を初期角度にリセットした後、再び、内燃機関１００の実圧縮比を目標圧縮比に収束させるフィードバック制御を行ってもよい。

なお、第１実施形態の相対角度検出装置において、基準信号生成部２０７で発生する基準信号は、トリガ信号生成部２０５でタイマ信号と基準信号との比較により生成されるトリガ信号の立ち上がり（または立下り）タイミングが、励磁信号のピーク値のうち最大電圧値（＋Ｖ_m）の山側ピーク値となるときのタイミングと一致するように、予めレベル設定されていた（図４参照）。これに代えて、トリガ信号生成部２０５で生成されるトリガ信号の立ち上がり（または立下り）タイミングが、励磁信号の最小電圧値（−Ｖm）の谷側ピーク値となるときのタイミングと一致するように、基準信号のレベル設定を予め行うこともできる。この場合においても、位相ずれ検出部２０９は、励磁信号変換部２０８において励磁信号をサンプリングしてその電圧値をＡ／Ｄ変換したＡ／Ｄ変換値が変化しているか否かに基づいて、励磁信号とタイマ信号との間における位相ずれの有無を検出することができる。要するに、余弦信号及び正弦信号のサンプリングタイミングが、励磁信号のピーク値（山側ピーク値又は谷側ピーク値）のタイミングとなるように、タイマ信号及び基準信号に基づいて設定されている場合に、そのサンプリングタイミングで励磁信号の電圧値をサンプリングしたときのＡ／Ｄ変換値の変化に基づいて、励磁信号とタイマ信号との間における位相ずれの有無を検出することができる。

また、タイマ信号の周期を励磁信号の周期Ｐの２逓倍としたが、これに限定されない。例えば、タイマ信号の周期は、余弦信号変換部２０２、正弦信号変換部２０３及び励磁信号変換部２０８におけるＡ／Ｄ変換速度等の処理速度に応じて、サンプリング頻度を適宜調整すべく、励磁信号の周期Ｐの１逓倍、又は３以上の逓倍としてよい。

このような第１実施形態に係る相対角度検出装置では、余弦信号及び正弦信号のサンプリングタイミングが、タイマ信号及び基準信号に基づいて、励磁信号のピーク値（山側ピーク値又は谷側ピーク値）のタイミングとなるように設定され、そのサンプリングタイミングで励磁信号の電圧値をサンプリングしたときのＡ／Ｄ変換値の変化に基づいて、励磁信号とタイマ信号との間における位相ずれの有無を検出している。したがって、第１実施形態に係る相対角度検出装置によれば、ＶＣＲコントローラ２００のマイクロコンピュータが、タイマ信号と励磁信号との同期を監視するためのＢＩＳＴ（Built-In Self-Test）機能又は周期計測用の監視用タイマを備えていない場合であっても、励磁信号とタイマ信号との間における位相ずれの有無を検出することができ、位相ずれ有無の検出及びコスト低減の両立を図ることが可能となる。

また、第１実施形態に係る相対角度検出装置によれば、励磁信号とタイマ信号との間における位相ずれの有無を検出できるので、ＶＣＲコントローラ２００が、例えばＰＷＭタイマ信号又は割り込み処理用タイマ信号等、励磁信号と逓倍周期で同期する各種信号に対して、タイマ信号又は励磁信号と相互に初期位相合わせを行った後に、各種信号とタイマ信号又は励磁信号との間における位相ずれが発生しているか否かを推定することも可能となる。

［第２実施形態］
次に、相対角度検出装置の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一構成については、同一符号を付すことでその説明を省略又は簡潔にする。

図８は、相対角度θrを検出する相対角度検出装置の第２実施形態の一例を示す。
第２実施形態の相対角度検出装置は、余弦信号変換部２０２及び正弦信号変換部２０３と励磁信号変換部２０８との間でＡ／Ｄ変換のサンプリングタイミングが異なるという点で第１実施形態と異なる。具体的には、余弦信号変換部２０２及び正弦信号変換部２０３におけるサンプリングタイミングの基準となるトリガ信号をトリガ信号生成部２０５で生成するが、励磁信号変換部２０８におけるサンプリングタイミングの基準となるずれ検出用トリガ信号をずれ検出用トリガ信号生成部２０５Ａで生成する。また、トリガ信号生成部２０５においてトリガ信号を生成するための基準信号は基準信号生成部２０７で生成されるが、ずれ検出用トリガ信号生成部２０５Ａにおいてずれ検出用トリガ信号を生成するためのずれ検出用基準信号はずれ検出用基準信号生成部２０７Ａで生成される。

ずれ検出用基準信号生成部２０７Ａで生成されるずれ検出用基準信号は、基準信号生成部２０７で生成される基準信号と異なる電圧レベル（電圧値）を有している。すなわち、ずれ検出用基準信号は、ずれ検出用トリガ信号生成部２０５Ａにおいてずれ検出用基準信号とタイマ信号とに基づいて生成されるずれ検出用トリガ信号の立ち上がり（または立下り）タイミングが、励磁信号のピーク値以外のタイミングとなるように、予めレベル設定される。したがって、励磁信号変換部２０８が励磁信号をサンプリングするタイミングは、ずれ検出用トリガ信号生成部２０５Ａで生成されたずれ検出用トリガ信号の立ち上がり（または立下り）タイミングであり、励磁信号のピーク値以外の電圧値をサンプリングする。すなわち、励磁信号変換部２０８は、余弦信号変換部２０２及び正弦信号変換部２０３と異なるタイミングで周期的に励磁信号をサンプリングする。励磁信号変換部２０８は、サンプリングした励磁信号の電圧値をＡ／Ｄ変換したデジタルデータであるＡ／Ｄ変換値ＡＤ２_ｎ（ｎ＝１，２，…）を、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性メモリに遂次記憶させる。

図９は、タイマ信号に対して励磁信号に半周期（Ｐ／２）未満の遅れΔｔ３が発生した場合における励磁信号のＡ／Ｄ変換値の一例を示す。
ずれ検出用基準信号生成部２０７Ａで発生するずれ検出用基準信号は、ずれ検出用トリガ信号生成部２０５Ａにおいて、ずれ検出用基準信号とタイマ信号とに基づいて生成されるずれ検出用トリガ信号の立ち上がり（または立下り）タイミングが、励磁信号の電圧値が零（０）となるときのタイミングと一致するように、予めレベル設定されている。

励磁信号変換部２０８は、励磁信号とタイマ信号との間における初期位相合わせ後に、ずれ検出用トリガ信号の立ち上がり（または立下り）をトリガとして励磁信号のサンプリングを行うと、タイマ信号に対して励磁信号に遅れが発生していない状態では励磁信号の電圧値が零であるので、このときのＡ／Ｄ変換値をＡＤ２_０とすると、Ａ／Ｄ変換値ＡＤ２_０は零となる。一方、励磁信号変換部２０８は、タイマ信号に対して励磁信号に半周期（Ｐ／２）未満の遅れΔｔ３が発生した状態では、励磁信号の電圧値が零よりも大きくなるタイミングで励磁信号をサンプリングするため、このときのＡ／Ｄ変換値をＡＤ２_１とすると、Ａ／Ｄ変換値ＡＤ２_１は、零であるＡ／Ｄ変換値ＡＤ２_０よりも増加した値となる。

これに対し、仮に、励磁信号変換部２０８が、第１実施形態と同様に、励磁信号とタイマ信号との間における初期位相合わせ後に、トリガ信号生成部２０５においてタイマ信号と基準信号とを比較して生成されるトリガ信号の立ち上がり（または立下り）をトリガとして励磁信号のサンプリングを行う場合には、タイマ信号に対して励磁信号に遅れが発生していない状態では、山側ピーク値をサンプリングすることになるので、このときのＡ／Ｄ変換値をＡＤ１_０とすると、Ａ／Ｄ変換値ＡＤ１_０は励磁信号の最大電圧値（＋Ｖ_m）に相当する。一方、励磁信号変換部２０８は、タイマ信号に対して励磁信号に半周期（Ｐ／２）未満の遅れΔｔ３が発生した状態では、励磁信号の最大電圧値（＋Ｖ_m）未満の電圧値をサンプリングすることになるので、このときのＡ／Ｄ変換値をＡＤ１_１とすると、Ａ／Ｄ変換値ＡＤ１_１はＡ／Ｄ変換値ＡＤ１_０よりも減少した値となる。

図１０は、タイマ信号に対して励磁信号に半周期（Ｐ／２）未満の進みΔｔ４が発生した場合における励磁信号のＡ／Ｄ変換値の一例を示す。
励磁信号変換部２０８は、励磁信号とタイマ信号との間における初期位相合わせ後に、ずれ検出用トリガ信号の立ち上がり（または立下り）をトリガとして励磁信号のサンプリングを行うと、タイマ信号に対して励磁信号に進みが発生していない状態では前述のようにＡ／Ｄ変換値ＡＤ２_０は零となる。一方、励磁信号変換部２０８は、タイマ信号に対して励磁信号に半周期（Ｐ／２）未満の進みΔｔ４が発生した状態では、励磁信号の電圧値が零よりも小さくなるタイミングで励磁信号をサンプリングするため、このときのＡ／Ｄ変換値をＡＤ２_１とすると、Ａ／Ｄ変換値ＡＤ２_１はＡ／Ｄ変換値ＡＤ２_０よりも減少した値となる。

これに対し、仮に、励磁信号変換部２０８が、第１実施形態と同様に、励磁信号とタイマ信号との間における初期位相合わせ後にトリガ信号生成部２０５においてタイマ信号と基準信号とを比較して生成されるトリガ信号の立ち上がり（または立下り）をトリガとして励磁信号のサンプリングを行った場合に、タイマ信号に対して励磁信号に進みが発生していない状態でＡ／Ｄ変換されるＡ／Ｄ変換値ＡＤ１_０は、前述のように、最大電圧値（＋Ｖ_m）に相当する。一方、励磁信号変換部２０８は、タイマ信号に対して励磁信号に半周期（Ｐ／２）未満の進みΔｔ４が発生した状態では、励磁信号の最大電圧値（＋Ｖ_m）未満の電圧値をサンプリングすることになるので、このときのＡ／Ｄ変換値をＡＤ１_１とすると、Ａ／Ｄ変換値ＡＤ１_１はＡ／Ｄ変換値ＡＤ１_０よりも減少した値となる。

このように、励磁信号のサンプリングタイミングが、余弦信号及び正弦信号のサンプリングタイミングと同様に、励磁信号のピーク値のタイミングとなるよう設定される第１実施形態と異なり、第２実施形態の励磁信号変換部２０８は、励磁信号が零になるタイミング等、励磁信号のピーク値（山側ピーク値及び谷側ピーク値）以外のタイミングで励磁信号の電圧値をサンプリングするように構成されている。このため、タイマ信号に対して励磁信号に半周期（Ｐ／２）未満の遅れが発生した場合には、Ａ／Ｄ変換値が増加する一方、タイマ信号に対して励磁信号に半周期（Ｐ／２）未満の進みが発生した場合には、Ａ／Ｄ変換値が減少する。したがって、位相ずれ検出部２０９が、揮発性メモリに保持されているＡ／Ｄ変換値ＡＤ２_ｎ（ｎ＝１，２，…）を監視することで、励磁信号とタイマ信号との間における位相ずれの有無だけでなく、位相ずれが励磁信号の半周期（Ｐ／２）未満であれば、その位相ずれが遅れ又は進みのいずれであるかを特定することができる。

位相ずれ検出部２０９は、位相ずれが発生していない状態においてサンプリングされる励磁信号の電圧値（例えば零）をＡ／Ｄ変換したＡ／Ｄ変換値ＡＤ２_０に対して、揮発性メモリに記憶されたＡ／Ｄ変換値ＡＤ２_ｎ（ｎ＝１，２，…）が増加又は減少しているか否かを判定し、Ａ／Ｄ変換値ＡＤ２_ｎが増加していると判定した場合には、タイマ信号に対して励磁信号に遅れが発生していると診断する一方、Ａ／Ｄ変換値ＡＤ２_ｎが減少していると判定した場合には、タイマ信号に対して励磁信号に進みが発生していると診断する。Ａ／Ｄ変換値ＡＤ２_０はＲＯＭ等の不揮発性メモリに予め記憶されている。

具体的には、図９及び図１０を参照して、例えば、ＶＣＲコントローラ２００において、Ａ／Ｄ変換値ＡＤ２_０を含む所定範囲（−α≦ＡＤ２_０≦α）がＲＯＭ等の不揮発性メモリに予め記憶され、位相ずれ検出部２０９は、Ａ／Ｄ変換値ＡＤ２_ｎ（ｎ＝１，２，…）がＡＤ２_ｎ＞αを満たす場合には、Ａ／Ｄ変換値ＡＤ２_ｎがＡ／Ｄ変換値ＡＤ２_０に対して増加していると判定してタイマ信号に対して励磁信号に遅れが発生していると診断する。一方、位相ずれ検出部２０９は、Ａ／Ｄ変換値ＡＤ２_ｎ（ｎ＝１，２，…）がＡＤ２_ｎ＜−αを満たす場合には、Ａ／Ｄ変換値ＡＤ２_ｎがＡ／Ｄ変換値ＡＤ２_０に対して減少していると判定してタイマ信号に対して励磁信号に進みが発生していると診断する。Ａ／Ｄ変換値ＡＤ２_ｎが−α≦ＡＤ２_０≦αを満たす場合には、Ａ／Ｄ変換値ＡＤ２_ｎがＡ／Ｄ変換値ＡＤ２_０に対して変化していないと判定する。

なお、第２実施形態の相対角度検出装置では、励磁信号変換部２０８が、タイマ信号の１周期において１回、励磁信号をサンプリングしてＡ／Ｄ変換する構成として説明したが、これに代えて、タイマ信号の１周期において複数回、励磁信号をサンプリングしてＡ／Ｄ変換を行うことで、位相ずれ検出の精度向上を図ることができる。したがって、ずれ検出用基準信号生成部２０７Ａは電圧レベルの異なる複数のずれ検出用基準信号を作成し、ずれ検出用トリガ信号生成部２０５Ａが、ずれ検出用基準信号に基づいて複数のずれ検出用トリガ信号を生成する構成としてもよい。

このような第２実施形態に係る相対角度検出装置では、励磁信号のサンプリングタイムが、余弦信号及び正弦信号のサンプリングタイムと異なり、励磁信号の電圧値が零になるタイミング等、励磁信号のピーク値（山側ピーク値及び谷側ピーク値）以外のタイミングとなるように設定され、そのサンプリングタイミングで励磁信号の電圧値をサンプリングしたときのＡ／Ｄ変換値の変化に基づいて、励磁信号とタイマ信号との間における位相ずれの有無を検出している。これにより、第１実施形態と同様に、位相ずれ有無の検出及びコスト低減の両立を図ることが可能となるだけでなく、位相ずれが励磁信号の半周期（Ｐ／２）未満であれば、その位相ずれが遅れ又は進みのいずれであるかを特定することができる。

なお、第２実施形態の相対角度検出装置において、基準信号生成部２０７で生成される基準信号は、余弦信号変換部２０２及び正弦信号変換部２０３におけるサンプリングタイミングが励磁信号のピーク値となるときのタイミングと一致するように、予めレベル設定され、ずれ検出用基準信号生成部２０７Ａで生成されるずれ検出用基準信号は、励磁信号変換部２０８におけるサンプリングタイミングが励磁信号のピーク値以外のタイミングとなるように、予めレベル設定されていた。これに代えて、位相ずれの方向を特定する必要がない場合には、ずれ検出用基準信号生成部２０７Ａで生成されるずれ検出用基準信号を、励磁信号変換部２０８におけるサンプリングが余弦信号変換部２０２及び正弦信号変換部２０３におけるサンプリングタイミングとなる励磁信号のピーク値と異なるピーク値のタイミングで行われるように、予めレベル設定してもよい。例えば、基準信号生成部２０７で生成される基準信号を、余弦信号変換部２０２及び正弦信号変換部２０３におけるサンプリングタイミングが励磁信号の山側ピーク値となるときのタイミングと一致するように、予めレベル設定している場合には、ずれ検出用基準信号生成部２０７Ａで生成されるずれ検出用基準信号を、励磁信号変換部２０８におけるサンプリングタイミングが励磁信号の谷側ピーク値となるときのタイミングと一致するように予めレベル設定してもよい。

第１実施形態の相対角度検出装置では、励磁信号変換部２０８におけるサンプリングを、余弦信号変換部２０２及び正弦信号変換部２０３におけるサンプリングタイミングに一致させて、励磁信号の山側ピーク値又は谷側ピーク値となるときのタイミングで行っていいた。また、第２実施形態の相対角度検出装置では、励磁信号変換部２０８におけるサンプリングを、励磁信号のピーク値以外のタイミングで行っていた。これに代えて、余弦信号変換部２０２及び正弦信号変換部２０３におけるサンプリングが励磁信号の山側ピーク値となるタイミングで行われる場合、励磁信号変換部２０８におけるサンプリングを、励磁信号の山側ピーク値となるタイミングに加えて、他の１つ以上のタイミング（例えば励磁信号の谷側ピーク値となるときのタイミング）で行うように相対角度検出装置を構成して、励磁信号とタイマ信号との間における位相ずれ検出の精度を向上させてもよい。これとは逆に、余弦信号変換部２０２及び正弦信号変換部２０３におけるサンプリングが励磁信号の谷側ピーク値となるタイミングで行われる場合、励磁信号変換部２０８におけるサンプリングを、励磁信号の谷側ピーク値となるタイミングに加えて、他の１つ以上のタイミング（例えば励磁信号の山側ピーク値となるときのタイミング）で行うようにして、励磁信号とタイマ信号との間における位相ずれ検出の精度を向上させてもよい。

第１実施形態及び第２実施形態において、相対角度検出装置をレゾルバ２５０及びＶＣＲコントローラ２００の一部によって構成したが、ＶＣＲコントローラ２００の一部に代えて、エンジンコントローラ２２０の一部又はその他の制御装置で構成することができる。

なお、相対角度検出装置の一部である相対角度演算部２０４及び位相ずれ検出部２０９は、ＶＣＲコントローラ２００のプロセッサに、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の不揮発性メモリに予め格納されたプログラムを読み込んで実現されるか、あるいは、ハードウェアの構成により一部又は全部が実現されてもよい。また、相対角度検出装置の他の構成については、例えば、トリガ信号生成部２０５が比較器を備えた比較回路として構成される等、その一部又は全部をハードウェアによって実現することができる。

また、第１実施形態及び第２実施形態において、本発明の回転角度検出装置として、ＶＣＲ機構１９０における圧縮比制御アクチュエータ１９８の出力軸１９８Ｂの相対角度θrを検出する相対角度検出装置に適用した例を説明したが、これに限らず、バルブ作動角・リフト連続可変システムであるＶＥＬ(Valve Event and Lift)や可変動弁機構であるＶＴＣ（Valve Timing Control System）等、他の車載システムにおけるアクチュエータの作動角度を検出する回転角度検出装置としてもよい。

以上、本発明者によってなされた発明を第１実施形態及び第２実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

２００…ＶＣＲコントローラ、２５０…レゾルバ、２５１…回転子、２５２…励磁コイル、２５３，２５４…検出コイル、２０１…励磁信号発生部、２０２…余弦信号変換部、２０３…正弦信号変換部、２０４…相対角度演算部、２０５…トリガ信号生成部、２０５Ａ…ずれ検出用トリガ信号生成部、２０６…タイマ信号発生部、２０７…基準信号生成部、２０７Ａ…ずれ検出用基準信号生成部、２０８…励磁信号変換部、２０９…位相ずれ検出部

Claims (5)

1. 交流の励磁信号が入力され、前記励磁信号によって誘起されつつ回転子の回転角度に応じて振幅変化する交流のレゾルバ信号を出力するレゾルバと、
   前記励磁信号に対して初期位相合わせが行われたタイマ信号に基づいて、前記励磁信号と前記タイマ信号との間における位相ずれが発生していない場合に前記励磁信号がピーク値となるタイミングで、周期的に前記レゾルバ信号をサンプリングし、サンプリングした前記レゾルバ信号の電圧値をＡ／Ｄ変換するレゾルバ信号変換部と、
   前記レゾルバ信号変換部でＡ／Ｄ変換して得られた第１変換値に基づいて、前記回転子の回転角度を演算する回転角度演算部と、
   を備えた回転角度検出装置であって、
   前記タイマ信号に基づいて、所定タイミングで周期的に前記励磁信号をサンプリングし、サンプリングした前記励磁信号の電圧値をＡ／Ｄ変換する励磁信号変換部と、
   前記励磁信号変換部でＡ／Ｄ変換して得られた第２変換値の変化に基づいて、前記位相ずれの有無を検出する位相ずれ検出部と、
   をさらに備えた、ことを特徴とする回転角度検出装置。
2. 前記励磁信号変換部は、前記レゾルバ信号変換部と同じタイミングで周期的に前記励磁信号をサンプリングする、ことを特徴とする請求項１に記載の回転角度検出装置。
3. 前記励磁信号変換部は、前記レゾルバ信号変換部と異なるタイミングで周期的に前記励磁信号をサンプリングする、ことを特徴とする請求項１に記載の回転角度検出装置。
4. 前記励磁信号変換部でＡ／Ｄ変換して得られた前記第２変換値の増減に基づいて、前記位相ずれの方向を特定する、ことを特徴とする、請求項３に記載の回転角度検出装置。
5. 前記励磁信号変換部は、複数のタイミングで周期的に前記励磁信号をサンプリングする、ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の回転角度検出装置。