JP2021191136A - Correction method of rotation angle arithmetic device, rotation angle arithmetic device, motor control device, electric actuator product and electric power steering device - Google Patents

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Yusuke Nishioka
義宏 青崎
Yoshihiro Aosaki
浩之 山村
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Abstract

To correct a linearity error of a rotation angle, measured by a rotation angle arithmetic device with a simple method without using external measurement means.SOLUTION: A rotation angle arithmetic device comprises: a sensor 20 that outputs a detection signal in accordance with a rotation of a rotating body; a rotation angle arithmetic unit 51 that performs arithmetic operation of a rotation angle of the rotating body on the basis of the detection signal; an angular speed arithmetic unit 72 that performs arithmetic operation of an angular speed of the rotating body on the basis of the rotational angle arithmetically operated at a plurality of times in a period when the rotating body is rotated in inertia; a theoretical value arithmetic unit 73 that performs arithmetic operation of a theoretical value of the rotation angle on the basis of the arithmetically operated angular speed; and an angle correction unit 52 that corrects the rotation angle arithmetically operated by the rotation angle arithmetic unit 51 on the basis of a difference between the rotation angle arithmetically operated by the rotation angle arithmetic unit 51 and the theoretical value arithmetically operated by the theoretical value arithmetic unit 73.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明は、回転角度演算装置の補正方法、回転角度演算装置、モータ制御装置、電動アクチュエータ製品及び電動パワーステアリング装置に関する。 The present invention relates to a correction method for a rotation angle calculation device, a rotation angle calculation device, a motor control device, an electric actuator product, and an electric power steering device.

回転体の回転角度を演算する回転角度演算装置が知られている。例えば、下記特許文献1には、モータの回転角度を出力する回転角度センサが記載されている。 A rotation angle calculation device for calculating the rotation angle of a rotating body is known. For example, Patent Document 1 below describes a rotation angle sensor that outputs the rotation angle of a motor.

特開2009−204479号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-204479

回転角度演算装置によって測定された回転角度は、実際の回転体の回転角度の変化に対して直線的に変化することが求められる。しかしながら、実際の回転角度演算装置は、測定した回転角度が理想直線に対してずれる誤差、すなわち直線性誤差(リニアリティ誤差)を有する。
直線性誤差は、別途測定した既知の回転角度に基づいて回転角度演算装置の演算結果を較正することにより除去できる。
The rotation angle measured by the rotation angle calculation device is required to change linearly with respect to a change in the actual rotation angle of the rotating body. However, the actual rotation angle calculation device has an error that the measured rotation angle deviates from the ideal straight line, that is, a linearity error (linearity error).
The linearity error can be removed by calibrating the calculation result of the rotation angle arithmetic unit based on the known rotation angle measured separately.

しかしながら、この場合には、回転体の回転角度を別途測定するための外部の測定手段が必要となる。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、回転角度演算装置によって測定された回転角度の直線性誤差を、外部の測定手段を用いずに簡易な方法で補正することを目的とする。
However, in this case, an external measuring means for separately measuring the rotation angle of the rotating body is required.
The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to correct a linearity error of a rotation angle measured by a rotation angle calculation device by a simple method without using an external measuring means. And.

本発明の一態様によれば、回転体の回転に応じてセンサから出力される検出信号に基づいて前記回転体の回転角度を演算する回転角度演算装置の補正方法が与えられる。この補正方法では、回転体が惰性で回転している期間の複数時刻において前記センサから出力された前記検出信号に基づいて、前記回転角度を各々演算し、演算した前記回転角度に基づいて、前記回転体の角速度を演算し、演算した前記角速度に基づいて、前記回転角度の理論値を演算し、検出信号に基づいて演算した前記回転角度と前記理論値との差分に基づいて、前記検出信号に基づいて演算した前記回転角度を補正する。 According to one aspect of the present invention, there is provided a correction method of a rotation angle calculation device that calculates the rotation angle of the rotating body based on the detection signal output from the sensor according to the rotation of the rotating body. In this correction method, the rotation angle is calculated based on the detection signal output from the sensor at a plurality of times during the period during which the rotating body is coasting, and the rotation angle is calculated based on the calculated rotation angle. The angular velocity of the rotating body is calculated, the theoretical value of the rotation angle is calculated based on the calculated angular velocity, and the detection signal is based on the difference between the rotation angle calculated based on the detection signal and the theoretical value. The rotation angle calculated based on the above is corrected.

本発明の他の一態様による回転角度演算装置は、回転体の回転に応じた検出信号を出力するセンサと、検出信号に基づいて前記回転体の回転角度を演算する回転角度演算部と、回転体が惰性で回転している期間の複数時刻において前記センサから出力された前記検出信号に基づいて各々演算された前記回転角度に基づいて、前記回転体の角速度を演算する角速度演算部と角速度演算部が演算した前記角速度に基づいて、前記回転角度の理論値を演算する理論値演算部と、回転角度演算部が演算した前記回転角度と前記理論値演算部が演算した前記理論値との差分に基づいて、前記回転角度演算部が演算した前記回転角度を補正する角度補正部と、を備える。 The rotation angle calculation device according to another aspect of the present invention includes a sensor that outputs a detection signal according to the rotation of the rotating body, a rotation angle calculation unit that calculates the rotation angle of the rotating body based on the detection signal, and rotation. An angular speed calculation unit and an angular speed calculation unit that calculate the angular speed of the rotating body based on the rotation angle calculated based on the detection signal output from the sensor at a plurality of times during the period in which the body is coasting. The difference between the theoretical value calculation unit that calculates the theoretical value of the rotation angle based on the angular velocity calculated by the unit, the rotation angle calculated by the rotation angle calculation unit, and the theoretical value calculated by the theoretical value calculation unit. Based on the above, an angle correction unit for correcting the rotation angle calculated by the rotation angle calculation unit is provided.

本発明の更なる他の一形態によれば、回転体としてモータの回転軸の回転角度を算出する上記の回転角度演算装置と、角度補正部によって補正された回転軸の回転角度に応じてモータを駆動する駆動部と、を備えるモータ制御装置が与えられる。
本発明の更なる他の一形態によれば、上記のモータ制御装置と、モータ制御装置によって制御されるモータと、を備える電動アクチュエータ製品が与えられる。
本発明の更なる他の一形態によれば、上記のモータ制御装置と、モータ制御装置によって制御されるモータと、を備え、モータによって車両の操舵系に操舵補助力を付与することを特徴とする電動パワーステアリング装置が与えられる。
According to still another embodiment of the present invention, the rotation angle calculation device for calculating the rotation angle of the rotation axis of the motor as a rotating body and the motor according to the rotation angle of the rotation axis corrected by the angle correction unit. A motor control device comprising a drive unit for driving the
According to still another embodiment of the present invention, there is provided an electric actuator product comprising the motor control device described above and a motor controlled by the motor control device.
According to still another aspect of the present invention, the motor control device and the motor controlled by the motor control device are provided, and the steering assist force is applied to the steering system of the vehicle by the motor. Given an electric power steering device.

本発明によれば、回転角度演算装置によって測定された回転角度の直線性誤差を、外部の測定手段を用いずに簡易な方法で補正できる。 According to the present invention, the linearity error of the rotation angle measured by the rotation angle calculation device can be corrected by a simple method without using an external measuring means.

実施形態の回転角度演算装置の一例の概略を示す分解図である。It is an exploded view which shows the outline of the example of the rotation angle calculation device of an embodiment. 実施形態の回転角度演算装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the rotation angle arithmetic unit of embodiment. 図2に示す制御装置の機能構成の一例の説明図である。It is explanatory drawing of an example of the functional structure of the control device shown in FIG. 図3に示す検出信号補正部の機能構成の一例の説明図である。It is explanatory drawing of an example of the functional structure of the detection signal correction part shown in FIG. (a)〜(c)は、それぞれ正弦信号及び余弦信号のオフセット誤差、振幅誤差、位相誤差の説明図である。(A) to (c) are explanatory diagrams of offset error, amplitude error, and phase error of a sine signal and a cosine signal, respectively. 角度補正データCaの説明図である。It is explanatory drawing of the angle correction data Ca. 図3に示す角度補正部の機能構成の一例の説明図である。It is explanatory drawing of an example of the functional structure of the angle correction part shown in FIG. (a)は測定角度に含まれる角度誤差の一例を示す図であり、(b)は(a)の角度誤差を含む測定角度の一例を示す図である。(A) is a diagram showing an example of an angle error included in the measurement angle, and (b) is a diagram showing an example of a measurement angle including the angle error of (a). (a)は角度直線性誤差の演算方法の説明図であり、(b)は測定角度が360度変化する時間区間の説明図である。(A) is an explanatory diagram of the calculation method of the angle linearity error, and (b) is an explanatory diagram of a time interval in which the measurement angle changes by 360 degrees. 実施形態の回転角度算出方法の一例のフローチャートである。It is a flowchart of an example of the rotation angle calculation method of an embodiment. 変形例の制御装置の機能構成の一例の説明図である。It is explanatory drawing of an example of the functional structure of the control device of a modification. (a)は惰性回転中の角速度変化の一例の説明図であり、(b)は惰性回転中の角度変化の一例の説明図であり、(c)は第1実施形態で用いる理論値の角度誤差の一例の説明図である。(A) is an explanatory diagram of an example of an angular velocity change during inertial rotation, (b) is an explanatory diagram of an example of an angular velocity change during inertial rotation, and (c) is a theoretical value angle used in the first embodiment. It is explanatory drawing of an example of an error. (a)は測定角度から演算した角速度及び角速度平均値の一例を示す図であり、(b)は角速度平均値から演算した推定角度と測定角度の一例を示す図である。(A) is a diagram showing an example of an angular velocity and an average angular velocity calculated from a measurement angle, and (b) is a diagram showing an example of an estimated angle and a measurement angle calculated from the average angular velocity. 角度直線性誤差の演算方法の一例の説明図である。It is explanatory drawing of an example of the calculation method of an angular linearity error. 角度直線性誤差の演算方法の一例のフローチャートである。It is a flowchart of an example of the calculation method of the angle linearity error. 実施形態の回転角度演算装置を備える電動パワーステアリング装置の一例の概略構成図である。It is a schematic block diagram of an example of the electric power steering apparatus provided with the rotation angle calculation apparatus of embodiment.

本発明の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
なお、以下に示す本発明の実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の構成、配置等を下記のものに特定するものではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
It should be noted that the embodiments of the present invention shown below exemplify devices and methods for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention includes the configuration, arrangement, etc. of components. Is not specified as the following. The technical idea of the present invention may be modified in various ways within the technical scope specified by the claims described in the claims.

(第1実施形態)
(構成)
図1を参照する。実施形態の回転角度演算装置は、モータ10の回転軸11の回転角度を演算する。なお、本発明の対象は、モータ10の回転軸11の回転角度を演算する回転角度演算装置に限定されない。本発明は、モータ10の回転軸11以外の様々な回転体の回転角度を算出する回転角度演算装置にも適用できる。
回転角度演算装置は、センサユニット20と制御装置30とを備える。
センサユニット20は、回転軸11の回転に応じた検出信号を制御装置30に出力する。センサユニット20は、磁石21と、回路基板22と、支持部材23とを備える。
(First Embodiment)
(composition)
See FIG. The rotation angle calculation device of the embodiment calculates the rotation angle of the rotation shaft 11 of the motor 10. The object of the present invention is not limited to the rotation angle calculation device that calculates the rotation angle of the rotation shaft 11 of the motor 10. The present invention can also be applied to a rotation angle calculation device that calculates the rotation angles of various rotating bodies other than the rotation shaft 11 of the motor 10.
The rotation angle calculation device includes a sensor unit 20 and a control device 30.
The sensor unit 20 outputs a detection signal corresponding to the rotation of the rotating shaft 11 to the control device 30. The sensor unit 20 includes a magnet 21, a circuit board 22, and a support member 23.

磁石21は、モータ10の回転軸11の出力端12と反対側の端部14に固定され、回転軸11の周方向に沿って配列された異なる磁極(S極及びN極)を有している。
回路基板22には磁束を検出するMR(磁気抵抗:Magnetic Resistance)センサ素子(Integrated Circuit)24が実装されている。回路基板22に複数のMRセンサ素子を実装して、各々のMRセンサ素子の検出信号に基づいて回転軸11を別個に算出する冗長系を構成してもよい。
The magnet 21 is fixed to an end portion 14 opposite to the output end 12 of the rotating shaft 11 of the motor 10 and has different magnetic poles (S pole and N pole) arranged along the circumferential direction of the rotating shaft 11. There is.
An MR (Magnetic Resistance) sensor element (Integrated Circuit) 24 for detecting magnetic flux is mounted on the circuit board 22. A plurality of MR sensor elements may be mounted on the circuit board 22 to form a redundant system in which the rotation axis 11 is calculated separately based on the detection signal of each MR sensor element.

回路基板22は図示しない締結ネジやかしめなどの固定手段によって支持部材23に固定されている。また、支持部材23も同様に図示しない固定手段によってモータ10に固定されている。
回路基板22が支持部材23に固定される位置と、支持部材23がモータ10に固定される位置は、回路基板22が支持部材23に固定され且つ支持部材23がモータ10に固定されたときに、支持部材23とモータ10との間に回路基板22が配置されて、MRセンサ素子24が磁石21に近接するように決定されている。
The circuit board 22 is fixed to the support member 23 by fixing means such as a fastening screw or caulking (not shown). Further, the support member 23 is also fixed to the motor 10 by a fixing means (not shown).
The position where the circuit board 22 is fixed to the support member 23 and the position where the support member 23 is fixed to the motor 10 are when the circuit board 22 is fixed to the support member 23 and the support member 23 is fixed to the motor 10. The circuit board 22 is arranged between the support member 23 and the motor 10, and the MR sensor element 24 is determined to be close to the magnet 21.

これによりMRセンサ素子24は、モータ10の回転軸11の回転に伴って磁石21が回転すると、回転角度に応じた磁石21の磁束変化を検出し、モータ10の回転軸11の回転に応じた検出信号を出力する。
例えば、MRセンサ素子24は、モータ10の回転軸11の回転角度θに応じた正弦信号sinθと余弦信号cosθを、モータ10の回転軸11の回転に応じた検出信号として出力する。
なお、本発明の回転角度演算装置が使用するセンサはMRセンサに限定されない。本発明の回転角度演算装置は、MRセンサ以外の方式のセンサによってモータ10の回転軸11の回転角度θを検出してもよい。
As a result, the MR sensor element 24 detects the change in the magnetic flux of the magnet 21 according to the rotation angle when the magnet 21 rotates with the rotation of the rotation shaft 11 of the motor 10, and responds to the rotation of the rotation shaft 11 of the motor 10. Output the detection signal.
For example, the MR sensor element 24 outputs a sine signal sin θ and a cosine signal cos θ corresponding to the rotation angle θ of the rotation shaft 11 of the motor 10 as detection signals corresponding to the rotation of the rotation shaft 11 of the motor 10.
The sensor used by the rotation angle calculation device of the present invention is not limited to the MR sensor. The rotation angle calculation device of the present invention may detect the rotation angle θ of the rotation shaft 11 of the motor 10 by a sensor of a method other than the MR sensor.

支持部材23は、例えば回路基板22を覆うカバーである。支持部材23は、例えば、図1において下方に開口する凹部を有しており、回路基板22は支持部材23の凹部内に固定される。支持部材23をモータ10に固定すると、支持部材23の凹部の開口部がモータ10によって遮蔽され、支持部材23の凹部とモータ10によって画成される内部空間内に回路基板22が収納される。これにより、外部からの衝撃や異物から回路基板22が保護される。
支持部材23は、例えばアルミ合金などの熱伝導性のよい金属で形成されて、ヒートシンクとしての役割を果たしてよい。また、支持部材23はヒートシンクそのものであってもよい。
The support member 23 is, for example, a cover that covers the circuit board 22. The support member 23 has, for example, a recess that opens downward in FIG. 1, and the circuit board 22 is fixed in the recess of the support member 23. When the support member 23 is fixed to the motor 10, the opening of the recess of the support member 23 is shielded by the motor 10, and the circuit board 22 is housed in the recess of the support member 23 and the internal space defined by the motor 10. As a result, the circuit board 22 is protected from external impacts and foreign matter.
The support member 23 may be formed of a metal having good thermal conductivity such as an aluminum alloy and may serve as a heat sink. Further, the support member 23 may be the heat sink itself.

センサユニット20とは別体の電子制御ユニット(ECU:Electronic Control Unit)である制御装置30は、ハーネス25によりセンサユニット20と接続される。モータ10の回転軸11の回転に応じてMRセンサ素子24から出力される検出信号は、ハーネス25を経由して制御装置30に伝達される。
制御装置30は、MRセンサ素子24による検出信号に基づいてモータ10の回転軸11の回転角度θを演算し、演算した回転角度θに応じてパワー半導体スイッチング素子を制御して、モータ10を駆動する。
The control device 30, which is an electronic control unit (ECU) separate from the sensor unit 20, is connected to the sensor unit 20 by a harness 25. The detection signal output from the MR sensor element 24 in response to the rotation of the rotating shaft 11 of the motor 10 is transmitted to the control device 30 via the harness 25.
The control device 30 calculates the rotation angle θ of the rotation shaft 11 of the motor 10 based on the detection signal by the MR sensor element 24, controls the power semiconductor switching element according to the calculated rotation angle θ, and drives the motor 10. do.

図2を参照する。制御装置30は、CPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro-Processing Unit)等のプロセッサ31と、メモリ等である記憶装置32と、アナログディジタル変換器(ADC:Analog-Digital Converter)33及び34と、駆動回路35と、を備える。
以下に説明する制御装置30の機能は、例えばプロセッサ31が、記憶装置32に格納されたコンピュータプログラムを実行することにより実現される。
See FIG. The control device 30 includes a processor 31 such as a CPU (Central Processing Unit) and an MPU (Micro-Processing Unit), a storage device 32 such as a memory, and analog digital converters (ADCs) 33 and 34. , And a drive circuit 35.
The function of the control device 30 described below is realized, for example, by the processor 31 executing a computer program stored in the storage device 32.

制御装置30は、プロセッサ31に加えて又は代えて、以下に説明する各情報処理を実行するための専用のハードウエアにより形成してもよい。
例えば、制御装置30は、汎用の半導体集積回路中に設定される機能的な論理回路を備えてもよい。例えば制御装置30は、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA:Field-Programmable Gate Array)等のプログラマブル・ロジック・デバイス(PLD:Programmable Logic Device)等を有していてもよい。
The control device 30 may be formed by, in addition to or in place of the processor 31, dedicated hardware for executing each information processing described below.
For example, the control device 30 may include a functional logic circuit set in a general-purpose semiconductor integrated circuit. For example, the control device 30 may have a programmable logic device (PLD: Programmable Logic Device) such as a field-programmable gate array (FPGA).

上記のとおり、MRセンサ素子24は、モータ10の回転軸11とともに回転する磁石21の磁束を検出することにより、モータ10の回転軸11の回転角度θに応じた正弦信号SIN=sinθと余弦信号COS=cosθを出力する。
制御装置30は、ADC33及びADC34によってディジタル信号に変換された正弦信号SIN及び余弦信号COSを読み取る。
As described above, the MR sensor element 24 detects the magnetic flux of the magnet 21 that rotates together with the rotating shaft 11 of the motor 10, so that the sinusoidal signal SIN = sinθ and the cosine signal corresponding to the rotation angle θ of the rotating shaft 11 of the motor 10 COS = cosθ is output.
The control device 30 reads the sinusoidal signal SIN and the cosine signal COS converted into digital signals by the ADC 33 and the ADC 34.

制御装置30は、モータ10の制御を行う「通常モード」と、回転軸11の回転角度θの演算に用いる各種補正データの演算を行う「補正モード」の少なくとも2つの動作モードを有する。
通常モードにおいて制御装置30は、正弦信号SIN及び余弦信号COSに基づいてモータ10の回転軸11の回転角度θの測定値(以下「測定角度θm」と表記する)を演算する。さらに制御装置30は、測定角度θmを補正することにより補正後測定角度θcを演算し、補正後測定角度θcに応じて駆動回路35(例えばインバータなど)を制御して、モータ10を駆動する。
The control device 30 has at least two operation modes, a "normal mode" for controlling the motor 10 and a "correction mode" for calculating various correction data used for calculating the rotation angle θ of the rotation shaft 11.
In the normal mode, the control device 30 calculates a measured value of the rotation angle θ of the rotation shaft 11 of the motor 10 (hereinafter referred to as “measurement angle θm”) based on the sine signal SIN and the cosine signal COS. Further, the control device 30 calculates the corrected measurement angle θc by correcting the measurement angle θm, controls the drive circuit 35 (for example, an inverter or the like) according to the corrected measurement angle θc, and drives the motor 10.

一方で、補正モードにおいて制御装置30は、補正データを演算するために正弦信号SIN、余弦信号COS、測定角度θmを収集する。
まず制御装置30は、モータ10を駆動して回転軸11を回転させる。制御装置30は、モータ10が回転している期間にMRセンサ素子24が出力する正弦信号SIN及び余弦信号COSを記憶装置32に格納する。
そして、制御装置30は、記憶装置32に格納した正弦信号SIN及び余弦信号COSに基づいて、MRセンサ素子24が出力する正弦信号SIN及び余弦信号COSを補正するための検出信号補正データCs1〜Cs4を演算する。
On the other hand, in the correction mode, the control device 30 collects the sinusoidal signal SIN, the cosine signal COS, and the measurement angle θm in order to calculate the correction data.
First, the control device 30 drives the motor 10 to rotate the rotating shaft 11. The control device 30 stores the sinusoidal signal SIN and the cosine signal COS output by the MR sensor element 24 in the storage device 32 while the motor 10 is rotating.
Then, the control device 30 corrects the detection signal correction data Cs1 to Cs4 for correcting the sine signal SIN and the cosine signal COS output by the MR sensor element 24 based on the sine signal SIN and the cosine signal COS stored in the storage device 32. Is calculated.

また、制御装置30は、モータ10の回転軸11の回転速度が一定の速度に達するまで、モータ10を駆動する。回転速度が一定の速度に達すると、モータ10の制御を解除して回転軸11を惰性回転させる。回転軸11の慣性モーメントをより大きくして惰性回転をより安定させるために、補正モードでは図1に示すような慣性モーメント発生用の回転質量体40を回転軸11に締結してもよい。 Further, the control device 30 drives the motor 10 until the rotation speed of the rotation shaft 11 of the motor 10 reaches a constant speed. When the rotation speed reaches a constant speed, the control of the motor 10 is released and the rotation shaft 11 is inertially rotated. In order to increase the moment of inertia of the rotating shaft 11 and stabilize the inertial rotation, in the correction mode, the rotating mass body 40 for generating the moment of inertia as shown in FIG. 1 may be fastened to the rotating shaft 11.

制御装置30は、惰性回転中の期間にMRセンサ素子24が出力する正弦信号SIN及び余弦信号COSに応じて測定角度θmを演算し、記憶装置32に格納する。
そして、制御装置30は、記憶装置32に格納した測定角度θmに基づいて、測定角度θmを補正するための角度補正データCaを演算する。
The control device 30 calculates the measurement angle θm according to the sinusoidal signal SIN and the cosine signal COS output by the MR sensor element 24 during the period of inertial rotation, and stores the measurement angle θm in the storage device 32.
Then, the control device 30 calculates the angle correction data Ca for correcting the measurement angle θm based on the measurement angle θm stored in the storage device 32.

図3を参照して、制御装置30の機能構成の一例を説明する。制御装置30は、検出信号補正部50と、回転角度演算部51と、角度補正部52と、駆動信号生成部53、データ収集部54と、補正値演算部55と、を備える。
検出信号補正部50は、補正モードにおいて演算された検出信号補正データCs1〜Cs4に基づいて、正弦信号SIN及び余弦信号COSを補正する。検出信号補正データCs1〜Cs4は、後述するとおり補正値演算部55により演算される。
An example of the functional configuration of the control device 30 will be described with reference to FIG. The control device 30 includes a detection signal correction unit 50, a rotation angle calculation unit 51, an angle correction unit 52, a drive signal generation unit 53, a data acquisition unit 54, and a correction value calculation unit 55.
The detection signal correction unit 50 corrects the sinusoidal signal SIN and the cosine signal COS based on the detection signal correction data Cs1 to Cs4 calculated in the correction mode. The detection signal correction data Cs1 to Cs4 are calculated by the correction value calculation unit 55 as described later.

図4を参照する。検出信号補正部50は、SINオフセット補正部60と、COSオフセット補正部61と、COSゲイン補正部62と、加算器63と、減算器64と、位相誤差補正部65を備える。
SINオフセット補正部60及びCOSオフセット補正部61は、正弦信号SIN及び余弦信号COSから検出信号補正データCs1及びCs2を減算することによって、正弦信号SIN及び余弦信号COSのオフセット誤差(図5の(a)参照)を補正する。
See FIG. The detection signal correction unit 50 includes a SIN offset correction unit 60, a COS offset correction unit 61, a COS gain correction unit 62, an adder 63, a subtractor 64, and a phase error correction unit 65.
The SIN offset correction unit 60 and the COS offset correction unit 61 subtract the detection signal correction data Cs1 and Cs2 from the sine signal SIN and the cosine signal COS to obtain the offset error of the sine signal SIN and the cosine signal COS ((a) in FIG. 5). )) Is corrected.

COSゲイン補正部62は、余弦信号COSに検出信号補正データCs3を乗算することによって、正弦信号SINと余弦信号COSとの間の振幅誤差(図5の(b)参照)を補正する。
加算器63は、正弦信号SINと余弦信号COSとの和信号(COS+SIN)を演算し、減算器64は正弦信号SINと余弦信号COSとの差信号(COS−SIN)を演算する。
The COS gain correction unit 62 corrects the amplitude error between the sinusoidal signal SIN and the cosine signal COS (see (b) in FIG. 5) by multiplying the cosine signal COS by the detection signal correction data Cs3.
The adder 63 calculates the sum signal (COS + SIN) of the sine signal SIN and the cosine signal COS, and the subtractor 64 calculates the difference signal (COS-SIN) between the sine signal SIN and the cosine signal COS.

位相誤差補正部65は、差信号(COS−SIN)に検出信号補正データCs4を乗算することによって、和信号(COS+SIN)及び差信号(COS−SIN)から、正弦信号SINと余弦信号COSとの間の位相誤差(図5の(c)参照)の影響を除去する。
図3を参照する。回転角度演算部51は、和信号(COS+SIN)及び差信号(COS−SIN)に基づいて、モータ10の回転軸11が0度から360度まで1回転する角度範囲の測定角度θm(θm=0度〜360度)を演算する。
The phase error correction unit 65 multiplies the difference signal (COS-SIN) by the detection signal correction data Cs4 to obtain the sine signal SIN and the cosine signal COS from the sum signal (COS + SIN) and the difference signal (COS-SIN). The effect of the phase error between them (see (c) in FIG. 5) is removed.
See FIG. The rotation angle calculation unit 51 measures the measurement angle θm (θm = 0) in an angle range in which the rotation axis 11 of the motor 10 rotates once from 0 degree to 360 degrees based on the sum signal (COS + SIN) and the difference signal (COS-SIN). Degree ~ 360 degrees) is calculated.

角度補正部52は、補正モードにおいて演算された角度補正データCaに基づいて、測定角度θmを補正することにより補正後測定角度θcを演算して出力する。角度補正データCaは、後述するとおり補正値演算部55により演算される。
図6を参照して角度補正データCaを説明する。実線は、モータ10の回転軸11が1回転する間の測定角度θmを示し、一点鎖線は、回転角度の所望の演算結果(検出結果)を示す。補正値演算部55は、モータ10の回転軸11が1回転する間の測定角度θmの各値θmの各々について、所望の演算結果θdと測定角度θmとの差分を角度補正データCaとして算出する。
The angle correction unit 52 calculates and outputs the corrected measurement angle θc by correcting the measurement angle θm based on the angle correction data Ca calculated in the correction mode. The angle correction data Ca is calculated by the correction value calculation unit 55 as described later.
The angle correction data Ca will be described with reference to FIG. The solid line shows the measurement angle θm during one rotation of the rotation shaft 11 of the motor 10, and the alternate long and short dash line shows the desired calculation result (detection result) of the rotation angle. The correction value calculation unit 55 uses the difference between the desired calculation result θd and the measurement angle θm i as the angle correction data Ca for each value θm i of the measurement angle θm during one rotation of the rotation shaft 11 of the motor 10. calculate.

図3を参照する。駆動信号生成部53は、補正後測定角度θc及び通常モードにおいて実行される駆動指令生成部56からの駆動指令Refに基づいて、駆動回路35を制御する駆動信号を生成し、駆動回路35に出力する。例えば、駆動信号生成部53は、駆動回路35に実装されたスイッチング素子をオンオフするゲート信号を出力する。
以上により、通常モードにおいて、制御装置30はモータ10の回転軸11の回転角度θに応じてモータ10を駆動する。
See FIG. The drive signal generation unit 53 generates a drive signal for controlling the drive circuit 35 based on the corrected measurement angle θc and the drive command Ref from the drive command generation unit 56 executed in the normal mode, and outputs the drive signal to the drive circuit 35. do. For example, the drive signal generation unit 53 outputs a gate signal for turning on / off the switching element mounted on the drive circuit 35.
As described above, in the normal mode, the control device 30 drives the motor 10 according to the rotation angle θ of the rotation shaft 11 of the motor 10.

一方で、制御装置30が補正モードに移行すると、データ収集部54は、駆動信号生成部53を制御してモータ10を駆動し、回転軸11を回転させる。
そして、モータ10が回転している期間にMRセンサ素子24が出力する正弦信号SIN及び余弦信号COSを記憶装置32に格納する。正弦信号SIN及び余弦信号COSのオフセット誤差、振幅誤差及び位相誤差を検出するために、モータ10が1回転する期間に亘って正弦信号SIN及び余弦信号COSを収集するとよい。
On the other hand, when the control device 30 shifts to the correction mode, the data acquisition unit 54 controls the drive signal generation unit 53 to drive the motor 10 and rotate the rotation shaft 11.
Then, the sinusoidal signal SIN and the cosine signal COS output by the MR sensor element 24 while the motor 10 is rotating are stored in the storage device 32. In order to detect the offset error, amplitude error and phase error of the sine signal SIN and the cosine signal COS, the sine signal SIN and the cosine signal COS may be collected over a period of one rotation of the motor 10.

また、データ収集部54は、駆動信号生成部53を制御して、モータ10の回転軸11の回転速度が一定の速度に達するまでモータ10を駆動する。回転速度が一定の速度に達すると、モータ10の制御を解除して回転軸11を惰性回転させる。
そして、惰性回転中の期間中にMRセンサ素子24が出力する正弦信号SIN及び余弦信号COSのオフセット誤差、振幅誤差及び位相誤差を、検出信号補正部50が補正して得られた和信号(COS+SIN)及び差信号(COS−SIN)に基づいて、回転角度演算部51が演算した測定角度θmを、記憶装置32に格納する。
Further, the data acquisition unit 54 controls the drive signal generation unit 53 to drive the motor 10 until the rotation speed of the rotation shaft 11 of the motor 10 reaches a constant speed. When the rotation speed reaches a constant speed, the control of the motor 10 is released and the rotation shaft 11 is inertially rotated.
Then, the sum signal (COS + SIN) obtained by correcting the offset error, the amplitude error and the phase error of the sinusoidal signal SIN and the cosine signal COS output by the MR sensor element 24 during the period of inertial rotation by the detection signal correction unit 50. ) And the measurement angle θm calculated by the rotation angle calculation unit 51 based on the difference signal (COS-SIN), the storage device 32 stores the measurement angle θm.

データ収集部54は、図6に示すような回転軸11の1回転に亘る角度補正データCaを演算するために、少なくとも回転軸11の1回転に亘って測定角度θmを収集する。
また、データ収集部54は、回転軸11の複数回転に亘って測定角度θmを記憶装置32に収集してもよい。この場合に、データ収集部54は、測定角度θmの変化に基づいて回転軸11の回転数nrを演算し、回転軸11の1回転以上の角度を累積して得られる連続した回転角度(360度×nr+測定角度θm)を、測定角度θmとして記憶装置32に格納してよい。以降、回転角11の1回転以上の角度を累積して得られた連続した回転角度(360度×nr+測定角度θm)をマルチターンの角度範囲の測定角度θmと呼ぶことがある。
The data collecting unit 54 collects the measurement angle θm over at least one rotation of the rotating shaft 11 in order to calculate the angle correction data Ca over one rotation of the rotating shaft 11 as shown in FIG.
Further, the data collection unit 54 may collect the measurement angle θm in the storage device 32 over a plurality of rotations of the rotation shaft 11. In this case, the data collection unit 54 calculates the rotation number nr of the rotation shaft 11 based on the change in the measurement angle θm, and accumulates the angles of one rotation or more of the rotation shaft 11 to obtain a continuous rotation angle (360). Degree x nr + measurement angle θm) may be stored in the storage device 32 as the measurement angle θm. Hereinafter, the continuous rotation angle (360 degrees × nr + measurement angle θm) obtained by accumulating the angles of one rotation or more of the rotation angle 11 may be referred to as the measurement angle θm in the multi-turn angle range.

補正値演算部55は、記憶装置32に格納された正弦信号SIN及び余弦信号COSに基づいて検出信号補正データCs1〜Cs4を演算する。また、補正値演算部55は、記憶装置32に格納された測定角度θmに基づいて角度補正データCaを演算する。
図7を参照する。補正値演算部55は、検出信号補正値演算部70と、角度補正値演算部71を補正する。
The correction value calculation unit 55 calculates the detection signal correction data Cs1 to Cs4 based on the sinusoidal signal SIN and the cosine signal COS stored in the storage device 32. Further, the correction value calculation unit 55 calculates the angle correction data Ca based on the measurement angle θm stored in the storage device 32.
See FIG. 7. The correction value calculation unit 55 corrects the detection signal correction value calculation unit 70 and the angle correction value calculation unit 71.

検出信号補正値演算部70は、記憶装置32に格納された正弦信号SIN及び余弦信号COSに基づいて、正弦信号SIN及び余弦信号COSのオフセット誤差を、検出信号補正データCs1及びCs2として演算する。例えば、正弦信号SIN及び余弦信号COSのn周期(nは自然数)の間の平均をオフセット誤差として演算してよい。
また、検出信号補正値演算部70は、正弦信号SINの振幅As及び余弦信号COSの振幅Acの比(As/Ac)を、検出信号補正データCs3として演算する。
また、検出信号補正値演算部70は、和信号(COS+SIN)の振幅Aaと差信号(COS−SIN)の振幅Adの比(Aa/Ad)を、検出信号補正データCs4として演算する。
The detection signal correction value calculation unit 70 calculates the offset error of the sine signal SIN and the cosine signal COS as the detection signal correction data Cs1 and Cs2 based on the sine signal SIN and the cosine signal COS stored in the storage device 32. For example, the average between n periods (n is a natural number) of the sinusoidal signal SIN and the cosine signal COS may be calculated as an offset error.
Further, the detection signal correction value calculation unit 70 calculates the ratio (As / Ac) of the amplitude As of the sinusoidal signal SIN and the amplitude Ac of the cosine signal COS as the detection signal correction data Cs3.
Further, the detection signal correction value calculation unit 70 calculates the ratio (Aa / Ad) of the amplitude Aa of the sum signal (COS + SIN) and the amplitude Ad of the difference signal (COS-SIN) as the detection signal correction data Cs4.

角度補正値演算部71は、記憶装置32に格納された測定角度θmに基づいて、角度補正データCaを演算する。
図8の(a)及び図8の(b)を参照して、記憶装置32に格納された測定角度θmの一例を説明する。
The angle correction value calculation unit 71 calculates the angle correction data Ca based on the measurement angle θm stored in the storage device 32.
An example of the measurement angle θm stored in the storage device 32 will be described with reference to (a) of FIG. 8 and (b) of FIG.

いま、モータ10の回転軸11の0度から360度まで(すなわち1回転)の角度範囲において、図8の(a)に示す角度誤差が測定角度θmに含まれている場合を想定する。また、記憶装置32に、図8の(b)に示すマルチターンの角度範囲の測定角度θmが格納されている場合を想定する。横軸は、測定角度θmの取得時刻(すなわち演算時刻)を示す。
測定角度θmが角度誤差を含んでいるため、モータ10の回転が滑らかであっても、図8の(b)に示すように測定角度θmの波形は脈動を有している。
Now, it is assumed that the angle error shown in FIG. 8A is included in the measurement angle θm in the angle range from 0 degree to 360 degrees (that is, one rotation) of the rotation axis 11 of the motor 10. Further, it is assumed that the storage device 32 stores the measurement angle θm in the multi-turn angle range shown in FIG. 8 (b). The horizontal axis indicates the acquisition time (that is, the calculation time) of the measurement angle θm.
Since the measurement angle θm includes an angle error, the waveform of the measurement angle θm has pulsation as shown in FIG. 8B even if the rotation of the motor 10 is smooth.

図7を参照する。角度補正値演算部71は、角速度演算部72と、理論値演算部73と、直線性誤差演算部74を備える。
角速度演算部72は、記憶装置32に格納された測定角度θmに基づいて、回転軸11が惰性回転の期間中の回転軸11の角速度ωを演算する。
図8の(b)を参照する。例えば角速度演算部72は、記憶装置32に格納した測定角度θmの先頭データ部の角速度ω1を、惰性回転期間中の角速度ωとして演算してよい。
See FIG. 7. The angle correction value calculation unit 71 includes an angular velocity calculation unit 72, a theoretical value calculation unit 73, and a linearity error calculation unit 74.
The angular velocity calculation unit 72 calculates the angular velocity ω of the rotation shaft 11 during the period of inertial rotation by the rotation shaft 11 based on the measurement angle θm stored in the storage device 32.
Refer to (b) of FIG. For example, the angular velocity calculation unit 72 may calculate the angular velocity ω1 of the head data unit of the measurement angle θm stored in the storage device 32 as the angular velocity ω during the inertial rotation period.

また例えば角速度演算部72は、記憶装置32に格納した測定角度θmの先頭データ部の角速度ω1と後尾データ部の角速度ω2の平均を、惰性回転期間中の角速度ωとして演算してよい。
例えば、角速度演算部72は、先頭データ部の複数の時刻で各々取得した測定角度θmに基づいて演算した角速度の平均値を角速度ω1としてよく、後尾データ部の複数の時刻で各々取得した測定角度θmに基づいて演算した角速度の平均値を角速度ω2としてよい。なお、先頭データ部及び後尾データ部の長さは、例えば回転軸11の1回転周期であってよい。
Further, for example, the angular velocity calculation unit 72 may calculate the average of the angular velocity ω1 of the head data unit and the angular velocity ω2 of the tail data unit stored in the storage device 32 as the angular velocity ω during the inertial rotation period.
For example, the angular velocity calculation unit 72 may set the average value of the angular velocities calculated based on the measurement angles θm acquired at a plurality of times in the head data unit as the angular velocity ω1, and the measurement angles acquired at the plurality of times in the tail data unit. The average value of the angular velocities calculated based on θm may be the angular velocity ω2. The length of the head data unit and the tail data unit may be, for example, one rotation cycle of the rotation shaft 11.

理論値演算部73は、惰性回転期間中の回転軸11が角速度ωで等角速度運動すると仮定して(すなわち、惰性回転期間中の回転軸11の角速度が一定の角速度ωであると仮定して)、惰性回転期間中の回転軸11の回転角度の理論値θtを演算する。
具体的には、図9の(a)の一点鎖線に示すような、原点(時刻t=0、回転角度=0)を通り一定角速度ωで変化する回転角度を示す理想直線を、惰性回転期間中の回転角度の理論値θtとして演算する。
The theoretical value calculation unit 73 assumes that the rotating shaft 11 during the coasting rotation period moves at an equal angular velocity at an angular velocity ω (that is, assuming that the angular velocity of the rotating shaft 11 during the inertial rotation period is a constant angular velocity ω). ), The theoretical value θt of the rotation angle of the rotation axis 11 during the inertial rotation period is calculated.
Specifically, an ideal straight line showing a rotation angle that passes through the origin (time t = 0, rotation angle = 0) and changes at a constant angular velocity ω, as shown by the one-point chain line in FIG. Calculated as the theoretical value θt of the rotation angle inside.

図7を参照する。直線性誤差演算部74は、記憶装置32に格納した測定角度θmと理論値θtと間の差分(θm−θt)を、角度直線性誤差θerとして演算する。
図9の(a)を参照する。直線性誤差演算部74は、測定角度θmと理論値θtとの差分(θm−θt)である角度直線性誤差θerを、測定角度θmの1回転の角度範囲(0度〜360度)に亘って演算する。
See FIG. 7. The linearity error calculation unit 74 calculates the difference (θm−θt) between the measurement angle θm stored in the storage device 32 and the theoretical value θt as the angular linearity error θer.
Refer to (a) of FIG. The linearity error calculation unit 74 measures the angular linearity error θer, which is the difference (θm−θt) between the measurement angle θm and the theoretical value θt, over the angle range (0 degrees to 360 degrees) of one rotation of the measurement angle θm. And calculate.

図9の(b)を参照する。マルチターンの角度範囲の測定角度θmが記憶装置32に格納されている場合、直線性誤差演算部74は、測定角度θmが360度変化する時間区間T1、T2、…Tn毎に各々角度直線性誤差θer1、θer2、…θernを演算し、これらの平均を角度直線性誤差θerとしてよい。
直線性誤差演算部74は、演算した角度直線性誤差θerが所定の許容誤差範囲内か否かを判定する。
Refer to (b) of FIG. When the measurement angle θm in the multi-turn angle range is stored in the storage device 32, the linearity error calculation unit 74 has the angular linearity for each of the time intervals T1, T2, ... Tn in which the measurement angle θm changes by 360 degrees. The errors θer1, θer2, ... θern may be calculated, and the average of these may be used as the angular linearity error θer.
The linearity error calculation unit 74 determines whether or not the calculated angular linearity error θer is within a predetermined allowable error range.

角度直線性誤差θerが許容誤差範囲内である場合に、直線性誤差演算部74は、測定角度θmの各値θmの各々について演算した角度直線性誤差θerを、測定角度θmに対する角度補正データCaとして記憶する。例えば、直線性誤差演算部74は、記憶装置32に確保された所定の記憶領域に角度補正データCaを記憶してよい。通常モードにおいて角度補正部52は、補正値演算部55から角度補正データCaを読み出して測定角度θmを補正する。
角度直線性誤差θerが許容誤差範囲内にない場合にデータ収集部54と補正値演算部55は、再びモータ10の回転軸11を惰性回転させて、角度補正データCaの演算をやり直す。
When the angle linearity error θer is within the permissible error range, the linearity error calculation unit 74 corrects the angle linearity error θer calculated for each value θm i of the measurement angle θm with respect to the measurement angle θm i. Store as data Ca. For example, the linearity error calculation unit 74 may store the angle correction data Ca in a predetermined storage area secured in the storage device 32. In the normal mode, the angle correction unit 52 reads the angle correction data Ca from the correction value calculation unit 55 and corrects the measurement angle θm.
When the angle linearity error θer is not within the permissible error range, the data acquisition unit 54 and the correction value calculation unit 55 coast the rotation axis 11 of the motor 10 again to redo the calculation of the angle correction data Ca.

このとき、データ収集部54は、駆動信号生成部53を制御してモータ10を駆動し、回転軸11の回転速度がある程度高くなってから惰性回転に移行する。惰性回転に移行するときの回転速度をより正確に判定できるようにするために、惰性回転に移行する前のモータ10の駆動において今回演算した角度補正データCaを反映してもよい。すなわち、今回演算した角度補正データCaにより補正された回転角度θcに応じて駆動回路35(例えばインバータなど)を制御して、モータ10を駆動してよい。 At this time, the data acquisition unit 54 controls the drive signal generation unit 53 to drive the motor 10, and shifts to inertial rotation after the rotation speed of the rotation shaft 11 increases to some extent. In order to make it possible to more accurately determine the rotation speed at the time of shifting to inertial rotation, the angle correction data Ca calculated this time may be reflected in the driving of the motor 10 before shifting to inertial rotation. That is, the motor 10 may be driven by controlling the drive circuit 35 (for example, an inverter or the like) according to the rotation angle θc corrected by the angle correction data Ca calculated this time.

(動作)
次に、制御装置30の動作について説明する。
ステップS1において、制御装置30が補正モードに入ると、データ収集部54は、駆動信号生成部53を制御してモータ10を駆動し、回転軸11を回転させる。
ステップS2においてデータ収集部54は、回転軸11の回転速度が所定範囲内であるか否かを判定する。回転速度が所定範囲内である場合(ステップS2:Y)に処理はステップS3に進む。回転速度が所定範囲内でない場合(ステップS2:N)に処理はステップS2に戻る。
(motion)
Next, the operation of the control device 30 will be described.
In step S1, when the control device 30 enters the correction mode, the data acquisition unit 54 controls the drive signal generation unit 53 to drive the motor 10 and rotate the rotation shaft 11.
In step S2, the data acquisition unit 54 determines whether or not the rotation speed of the rotation shaft 11 is within a predetermined range. When the rotation speed is within the predetermined range (step S2: Y), the process proceeds to step S3. If the rotation speed is not within the predetermined range (step S2: N), the process returns to step S2.

ステップS3においてデータ収集部54は、MRセンサ素子24が出力する正弦信号SIN及び余弦信号COSを記憶装置32に格納する。補正値演算部55は、記憶装置32に格納された正弦信号SIN及び余弦信号COSに基づいて検出信号補正データCs1〜Cs4を演算する。
ステップS4においてデータ収集部54は、駆動信号生成部53を制御して、モータ10の回転軸11の回転速度が一定の速度に達するまで、モータ10を駆動する。
In step S3, the data acquisition unit 54 stores the sinusoidal signal SIN and the cosine signal COS output by the MR sensor element 24 in the storage device 32. The correction value calculation unit 55 calculates the detection signal correction data Cs1 to Cs4 based on the sinusoidal signal SIN and the cosine signal COS stored in the storage device 32.
In step S4, the data acquisition unit 54 controls the drive signal generation unit 53 to drive the motor 10 until the rotation speed of the rotation shaft 11 of the motor 10 reaches a constant speed.

ステップS5においてデータ収集部54は、回転軸11の回転速度が所定範囲内であるか否かを判定する。回転速度が所定範囲内である場合(ステップS5:Y)に処理はステップS6に進む。回転速度が所定範囲内でない場合(ステップS5:N)に処理はステップS5に戻る。
ステップS6においてデータ収集部54は、モータ10の制御を解除して回転軸11を惰性回転させる。
In step S5, the data acquisition unit 54 determines whether or not the rotation speed of the rotation shaft 11 is within a predetermined range. When the rotation speed is within the predetermined range (step S5: Y), the process proceeds to step S6. If the rotation speed is not within the predetermined range (step S5: N), the process returns to step S5.
In step S6, the data acquisition unit 54 releases the control of the motor 10 and coasts the rotating shaft 11.

ステップS7においてデータ収集部54は、回転角度演算部51が演算した測定角度θmを記憶装置32に格納する。補正値演算部55は、記憶装置32に格納された測定角度θmに基づいて角度補正データCaを演算する。
ステップS8において補正値演算部55の直線性誤差演算部74は、角度補正データCaの演算の際に求めた角度直線性誤差θerが許容誤差範囲内であるか否かを判定する。
In step S7, the data collection unit 54 stores the measurement angle θm calculated by the rotation angle calculation unit 51 in the storage device 32. The correction value calculation unit 55 calculates the angle correction data Ca based on the measurement angle θm stored in the storage device 32.
In step S8, the linearity error calculation unit 74 of the correction value calculation unit 55 determines whether or not the angle linearity error θer obtained during the calculation of the angle correction data Ca is within the permissible error range.

角度直線性誤差θerが許容誤差範囲内である場合(ステップS8:Y)に処理はステップS10に進む。
一方で、角度直線性誤差θerが許容誤差範囲内でない場合(ステップS8:N)には、角度補正データCaの演算をやり直す。この場合に、ステップS9において、今回演算した角度補正データCaをこの後のステップS4におけるモータ10の駆動ために反映する。その後に処理はステップS4に進む。
ステップS10において補正値演算部55は、今回演算した角度補正データCaを、通常モードにおいて角度補正部52が測定角度θmの補正に使用するために記憶する。その後に処理は終了する。
When the angular linearity error θer is within the permissible error range (step S8: Y), the process proceeds to step S10.
On the other hand, when the angle linearity error θer is not within the permissible error range (step S8: N), the calculation of the angle correction data Ca is repeated. In this case, in step S9, the angle correction data Ca calculated this time is reflected for driving the motor 10 in the subsequent step S4. After that, the process proceeds to step S4.
In step S10, the correction value calculation unit 55 stores the angle correction data Ca calculated this time for use by the angle correction unit 52 for correction of the measurement angle θm in the normal mode. After that, the process ends.

(第1実施形態の効果)
(1)回転角度演算装置は、回転体の回転に応じた検出信号を出力するセンサユニット20と、検出信号に基づいて回転体の回転角度を演算する回転角度演算部51と、回転体が惰性で回転している期間の複数時刻においてセンサユニット20から出力された検出信号に基づいて各々演算された回転角度に基づいて、回転体の角速度を演算する角速度演算部72と、角速度演算部72が演算した角速度に基づいて、回転角度の理論値を演算する理論値演算部73と、回転角度演算部51が演算した回転角度と理論値演算部73が演算した理論値との差分に基づいて、回転角度演算部51が演算した回転角度を補正する角度補正部52と、を備える。
これにより、回転角度演算装置によって測定された回転角度の直線性誤差を、外部の測定手段を用いずに簡易な方法で補正できる。
(Effect of the first embodiment)
(1) The rotation angle calculation device includes a sensor unit 20 that outputs a detection signal according to the rotation of the rotating body, a rotation angle calculation unit 51 that calculates the rotation angle of the rotating body based on the detection signal, and the rotating body coasting. The angular velocity calculation unit 72 and the angular velocity calculation unit 72 calculate the angular velocity of the rotating body based on the rotation angles calculated based on the detection signals output from the sensor unit 20 at a plurality of times during the period of rotation in. Based on the difference between the theoretical value calculation unit 73 that calculates the theoretical value of the rotation angle based on the calculated angular velocity, the rotation angle calculated by the rotation angle calculation unit 51, and the theoretical value calculated by the theoretical value calculation unit 73. It includes an angle correction unit 52 that corrects the rotation angle calculated by the rotation angle calculation unit 51.
Thereby, the linearity error of the rotation angle measured by the rotation angle calculation device can be corrected by a simple method without using an external measuring means.

(2)理論値演算部73は、回転体の角速度が一定である場合の回転角度の理論値を演算する。これにより、回転角度演算部51が演算した回転角度を補正する際に基準となる理論値を簡易な方法で取得できる。 (2) The theoretical value calculation unit 73 calculates the theoretical value of the rotation angle when the angular velocity of the rotating body is constant. As a result, a theoretical value that serves as a reference when correcting the rotation angle calculated by the rotation angle calculation unit 51 can be obtained by a simple method.

(変形例)
上記の第1実施形態の補正値演算部55は、補正モードにおいて検出信号補正データCs1〜Cs4を演算したが、本発明はこのような形態に限定されない。変形例の補正値演算部55は、通常モードにおいても動的に検出信号補正データCs1〜Cs4を演算してもよい。
(Modification example)
The correction value calculation unit 55 of the first embodiment described above calculates the detection signal correction data Cs1 to Cs4 in the correction mode, but the present invention is not limited to such a form. The correction value calculation unit 55 of the modification may dynamically calculate the detection signal correction data Cs1 to Cs4 even in the normal mode.

図11に変形例の制御装置30の機能構成の一例を示す。データ収集部54は、通常モード及び補正モードにおいてMRセンサ素子24が出力する正弦信号SIN及び余弦信号COSを収集して、補正値演算部55に出力する。
補正値演算部55は、通常モード及び補正モードにおいてモータ10が回転している間の正弦信号SIN及び余弦信号COSに基づいて検出信号補正データCs1〜Cs4を演算する。
検出信号補正部50は、通常モード及び補正モードにおいて演算された検出信号補正データCs1〜Cs4に基づいて、正弦信号SIN及び余弦信号COSを動的に補正する。
FIG. 11 shows an example of the functional configuration of the control device 30 of the modified example. The data acquisition unit 54 collects the sinusoidal signal SIN and the cosine signal COS output by the MR sensor element 24 in the normal mode and the correction mode, and outputs them to the correction value calculation unit 55.
The correction value calculation unit 55 calculates the detection signal correction data Cs1 to Cs4 based on the sinusoidal signal SIN and the cosine signal COS while the motor 10 is rotating in the normal mode and the correction mode.
The detection signal correction unit 50 dynamically corrects the sinusoidal signal SIN and the cosine signal COS based on the detection signal correction data Cs1 to Cs4 calculated in the normal mode and the correction mode.

また、データ収集部54は、補正モードにおいて惰性回転中の測定角度θmを記憶装置32に格納する際に、MRセンサ素子24が出力する正弦信号SIN及び余弦信号COSを補正値演算部55に出力してもよい。
補正値演算部55は、補正モード及び通常モードにおいて測定角度θmを記憶装置32に格納する間に検出信号補正データCs1〜Cs4を動的に演算してよい。
データ収集部54は、補正値演算部55が動的に演算した検出信号補正データCs1〜Cs4により補正された正弦信号SIN及び余弦信号COSに基づいて演算された測定角度θmを記憶装置32に格納してよい。
Further, the data collection unit 54 outputs the sinusoidal signal SIN and the cosine signal COS output by the MR sensor element 24 to the correction value calculation unit 55 when the measurement angle θm during coastal rotation in the correction mode is stored in the storage device 32. You may.
The correction value calculation unit 55 may dynamically calculate the detection signal correction data Cs1 to Cs4 while storing the measurement angle θm in the storage device 32 in the correction mode and the normal mode.
The data acquisition unit 54 stores in the storage device 32 the measurement angle θm calculated based on the sinusoidal signal SIN and the cosine signal COS corrected by the detection signal correction data Cs1 to Cs4 dynamically calculated by the correction value calculation unit 55. You can do it.

(第2実施形態)
第1実施形態では、惰性回転期間中の回転軸11が角速度ωで等角速度運動すると仮定して回転角度の理論値θtを演算した。
しかしながら、図12の(a)に示すように、実際の角速度ωには摩擦等の外乱による変化が生じる。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the theoretical value θt of the rotation angle is calculated on the assumption that the rotation axis 11 during the inertial rotation period moves at an angular velocity ω.
However, as shown in FIG. 12A, the actual angular velocity ω changes due to disturbance such as friction.

角速度ωに変化が生じると、図12の(b)に示すように、理想的な理論値θtと実際の回転角度との間に乖離が生じる。このため、1回転したときには幾らかの角度誤差が理論値θtに生じてしまう(図12の(c)参照)。
そこで、第2実施形態では、惰性回転期間中の回転軸11が等角加速度運動すると仮定して回転角度の理論値θtを演算する。
すなわち、複数時刻の角速度ωの演算値に基づいて回転体の角加速度αを演算し、惰性回転期間中の回転軸11の角加速度が一定値αであると仮定して、惰性回転期間中の回転軸11の回転角度の理論値θtを演算する。
When the angular velocity ω changes, as shown in FIG. 12 (b), a dissociation occurs between the ideal theoretical value θt and the actual rotation angle. Therefore, when one rotation is performed, some angle error occurs in the theoretical value θt (see (c) in FIG. 12).
Therefore, in the second embodiment, the theoretical value θt of the rotation angle is calculated on the assumption that the rotation axis 11 during the inertial rotation period moves at an equal angular acceleration.
That is, the angular acceleration α of the rotating body is calculated based on the calculated value of the angular velocity ω at a plurality of times, and it is assumed that the angular acceleration of the rotating shaft 11 during the inertial rotation period is a constant value α, and the angular acceleration α is assumed to be a constant value α during the inertial rotation period. The theoretical value θt of the rotation angle of the rotation axis 11 is calculated.

具体的には、理論値演算部73は、図8の(b)に示す先頭データ部及び後尾データ部の角速度ω1、ω2と、先頭データ部と後尾データ部の時間差とに基づいて惰性回転期間中の角加速度αを算出する。そして、開始時刻(時刻t=0秒)において回転角度がθ0度であり、一定角加速度αで変化する回転角度を示す2次関数の理想曲線を、惰性回転期間中の回転角度の理論値θtとして演算する。その後の処理は第1実施形態と同様である。 Specifically, the theoretical value calculation unit 73 has an inertial rotation period based on the angular velocities ω1 and ω2 of the head data unit and the tail data unit shown in FIG. 8B and the time difference between the head data unit and the tail data unit. Calculate the angular acceleration α inside. Then, at the start time (time t = 0 seconds), the rotation angle is θ0 degrees, and the ideal curve of the quadratic function indicating the rotation angle that changes with the constant angular acceleration α is set as the theoretical value θt of the rotation angle during the inertial rotation period. Calculate as. Subsequent processing is the same as in the first embodiment.

(第2実施形態の効果)
理論値演算部73は、角速度演算部72が演算した複数時刻の角速度ωに基づいて回転体の角加速度αを演算し、回転体の角加速度αが一定である場合の回転角度の理論値θtを演算する。
これにより、摩擦等の外乱により角速度ωに変化が生じても、回転角度の理論値θtを精度よく演算できる。
(Effect of the second embodiment)
The theoretical value calculation unit 73 calculates the angular acceleration α of the rotating body based on the angular velocity ω calculated by the angular velocity calculation unit 72 at a plurality of times, and the theoretical value θt of the rotation angle when the angular acceleration α of the rotating body is constant. Is calculated.
As a result, even if the angular velocity ω changes due to a disturbance such as friction, the theoretical value θt of the rotation angle can be calculated accurately.

(第3実施形態)
第3実施形態では、各時刻における角速度を算出し、これらを積分することにより回転角度の理論値をより高精度に演算する。
第3実施形態において、データ収集部54(図3参照)は、回転軸11の惰性回転期間中のサンプリングタイミングt=1、2、…k、k+1、…に、測定角度θm(t)と時間情報データT(t)を取得して記憶装置32に格納する。
(Third Embodiment)
In the third embodiment, the angular velocity at each time is calculated, and the theoretical value of the rotation angle is calculated with higher accuracy by integrating these.
In the third embodiment, the data acquisition unit 54 (see FIG. 3) has a sampling timing t = 1, 2, ... k, k + 1, ... During the inertial rotation period of the rotating shaft 11, a measurement angle θm (t) and a time. Information data T (t) is acquired and stored in the storage device 32.

角速度演算部72(図7参照)は、サンプリングタイミングt=1、2、…各々における角速度ω(k)を、測定角度θm(k)及び測定角度θm(k+1)と時間情報データT(k)及び時間情報データT(k+1)とに基づいて演算する。例えば、角速度演算部72は、演算式ω(k)=(θm(k+1)−θm(k))/(T(k+1)−T(k))に基づいて角速度ω(k)を演算する。 The angular velocity calculation unit 72 (see FIG. 7) sets the angular velocity ω (k) at each of the sampling timings t = 1, 2, ..., The measurement angle θm (k), the measurement angle θm (k + 1), and the time information data T (k). And the calculation is performed based on the time information data T (k + 1). For example, the angular speed calculation unit 72 calculates the angular speed omega a (k) based on the arithmetic expression ω (k) = (θm ( k + 1) -θm (k)) / (T (k + 1) -T (k)).

角速度演算部72は、角速度ω(k)を前後のx個のサンプリングタイミングに亘って時間平均し、角速度平均値ω(k)Aveを演算する。
図13の(a)の破線は角速度ωの一例を示し、実線は角速度ωの角速度平均値ωAveの一例を示す。
Angular velocity calculating section 72 averages the angular velocity omega (k) the time over x-number of sampling timings before and after and calculates the angular velocity average value ω (k) Ave.
The broken line in FIG. 13A shows an example of the angular velocity ω, and the solid line shows an example of the angular velocity average value ω Ave of the angular velocity ω.

理論値演算部73は、角速度ω又は角速度平均値ωAveを時間積分することによって、惰性回転期間中の回転軸11の回転角度の理論値を推定する。推定された理論値を「推定角度θe」と表記する。
例えば、理論値演算部73は、時刻T(k+1)における推定角度θe(k+1)を次の演算式(1)によって演算する。
θe(k+1)=θe(k)+ω(k)Ave×(T(k+1)−T(k))…(1)
The theoretical value calculation unit 73 estimates the theoretical value of the rotation angle of the rotation axis 11 during the inertial rotation period by time-integrating the angular velocity ω or the angular velocity average value ω Ave. The estimated theoretical value is expressed as "estimated angle θe".
For example, the theoretical value calculating section 73, the estimated angle θe at time T (k + 1) of the (k + 1) is calculated by the following arithmetic expression (1).
θe (k + 1) = θe (k) + ω (k) Ave × (T (k + 1) −T (k) )… (1)

なお、理論値演算部73は、時刻T(k+1)における推定角度θe(k+1)を次の演算式(2)によって演算してもよい。
θe(k+1)=θe(k)+ω(k)×(T(k+1)−T(k))…(2)
理論値演算部73は、サンプリングタイミングt=1、2、…の各々において推定角度θe(k+1)を求め、回転軸11の惰性回転期間中の推定角度θeを演算する。
図13の(b)の実線は測定角度θmの一例を示し、図13の(b)の破線は推定角度θeの一例を示す。
The theoretical value calculation unit 73, estimated angle θe at time T (k + 1) of the (k + 1) may be computed by the following arithmetic expression (2).
θe (k + 1) = θe (k) + ω (k) × (T (k + 1) −T (k) )… (2)
The theoretical value calculation unit 73 obtains an estimated angle θe (k + 1) at each of the sampling timings t = 1, 2, ..., And calculates the estimated angle θe during the inertial rotation period of the rotation axis 11.
The solid line in FIG. 13B shows an example of the measurement angle θm, and the broken line in FIG. 13B shows an example of the estimated angle θe.

直線性誤差演算部74は、測定角度θmと推定角度θeと間の差分(θm−θe)を、角度直線性誤差θerとして演算する。
図14を参照する。直線性誤差演算部74は、測定角度θmと推定角度θeとの差分(θm−θe)である角度直線性誤差θerを、測定角度θmの1回転の角度範囲(0度〜360度)に亘って演算する。
具体的には、各サンプリングタイミングにおける測定角度θm(t)と推定角度θe(t)との角度直線性誤差θer(t)=θm(t)−θe(t)を演算する。
The linearity error calculation unit 74 calculates the difference (θm−θe) between the measurement angle θm and the estimated angle θe as the angular linearity error θer.
See FIG. 14. The linearity error calculation unit 74 measures the angular linearity error θer, which is the difference (θm−θe) between the measurement angle θm and the estimated angle θe, over the angle range (0 degrees to 360 degrees) of one rotation of the measurement angle θm. And calculate.
Specifically, the angular linearity error θer (t) = θm (t) −θe (t) between the measurement angle θm (t) and the estimated angle θe (t) at each sampling timing is calculated.

マルチターンの角度範囲の測定角度θmが記憶装置32に格納されている場合(図9の(b)参照)、直線性誤差演算部74は、第1実施形態と同様に、測定角度θmが360度変化する時間区間T1、T2、…Tn毎に角度直線性誤差θer1、θer2、…θernを各々演算し、これらの平均を角度直線性誤差θerとしてよい。
図14を参照する。直線性誤差演算部74は、測定角度θmの各値θmiの各々について演算した角度直線性誤差θerを、測定角度θmに対する角度補正データCaとして出力する。
When the measurement angle θm in the multi-turn angle range is stored in the storage device 32 (see (b) in FIG. 9), the linearity error calculation unit 74 has a measurement angle θm of 360 as in the first embodiment. The angular linearity error θer1, θer2, ... θern may be calculated for each time interval T1, T2, ... Tn that changes in degree, and the average of these may be used as the angular linearity error θer.
See FIG. 14. The linearity error calculation unit 74 outputs the angle linearity error θer calculated for each value θm i of the measurement angle θm as the angle correction data Ca for the measurement angle θm i.

(動作)
図15を参照して、第3実施形態における角度直線性誤差θerの演算方法の一例を説明する。
ステップS10においてデータ収集部54は、回転軸11の惰性回転期間中のサンプリングタイミングt=1、2、…k、k+1、…に、測定角度θm(t)と時間情報データT(t)を取得する。
(motion)
An example of the calculation method of the angle linearity error θer in the third embodiment will be described with reference to FIG.
In step S10, the data collecting unit 54 acquires the measurement angle θm (t) and the time information data T (t) at the sampling timings t = 1, 2, ... k, k + 1, ... During the inertial rotation period of the rotating shaft 11. do.

ステップS11において角速度演算部72は、サンプリングタイミングt=1、2、…各々における角速度ω(k)を、測定角度θm(k)及び測定角度θm(k+1)と時間情報データT(k)及び時間情報データT(k+1)とに基づいて演算する。
ステップS12において角速度演算部72は、角速度ω(k)を時間平均し、角速度平均値ω(k)Aveを演算する。
In step S11, the angular velocity calculation unit 72 sets the angular velocity ω (k) at each of the sampling timings t = 1, 2, ..., The measurement angle θm (k), the measurement angle θm (k + 1) , the time information data T (k), and the time. The calculation is performed based on the information data T (k + 1).
Angular velocity calculating unit 72 in step S12, the average angular speed omega (k) time, and calculates the angular velocity average value ω (k) Ave.

ステップS13において理論値演算部73は、角速度平均値ω(k)Aveを時間積分することによって、惰性回転期間中の回転軸11の回転角度の推定角度θe(k)を算出する。
ステップS14において直線性誤差演算部74は、測定角度θm(k)と推定角度θe(k)と間の差分を、角度直線性誤差θerとして演算する。
In step S13, the theoretical value calculation unit 73 calculates the estimated angle θe (k) of the rotation angle of the rotation axis 11 during the inertial rotation period by time-integrating the angular velocity average value ω (k) Ave.
In step S14, the linearity error calculation unit 74 calculates the difference between the measurement angle θm (k) and the estimated angle θe (k) as the angular linearity error θer.

(第3実施形態の効果)
(1)理論値演算部73は、角速度演算部72が演算した角速度ωを積分して回転角度の理論値である推定角度θeを演算する。これにより、惰性回転期間中に生じた角速度ωの変化に応じて精度よく角度直線性誤差θerを演算できる。
(2)角速度演算部72は、角速度ωの時間平均値ωAveを演算し、理論値演算部73は、時間平均値ωAveを積分して推定角度θeを演算する。これにより、ノイズの影響を抑制して推定角度θeを精度よく演算できる。
(Effect of the third embodiment)
(1) The theoretical value calculation unit 73 integrates the angular velocity ω calculated by the angular velocity calculation unit 72 to calculate the estimated angle θe, which is the theoretical value of the rotation angle. As a result, the angular linearity error θer can be calculated accurately according to the change in the angular velocity ω generated during the inertial rotation period.
(2) The angular velocity calculation unit 72 calculates the time average value ω Ave of the angular velocity ω, and the theoretical value calculation unit 73 integrates the time average value ω Ave to calculate the estimated angle θe. This makes it possible to accurately calculate the estimated angle θe by suppressing the influence of noise.

(回転角度演算装置の適用)
次に、図16を参照して、本実施形態の回転角度演算装置を、車両の操舵系に付与する操舵補助力を制御する電動パワーステアリング装置に適用した場合の構成例を説明する。
操向ハンドル101のコラム軸102は減速ギア103、ユニバーサルジョイント104A及び104B、ピニオンラック機構105を経て操向車輪のタイロッド106に連結されている。コラム軸102には、操向ハンドル101の操舵トルクThを検出するトルクセンサ110が設けられており、操向ハンドル101の操舵力を補助するモータ10が減速ギア103を介してコラム軸102に連結されている。
(Application of rotation angle arithmetic unit)
Next, with reference to FIG. 16, a configuration example will be described when the rotation angle calculation device of the present embodiment is applied to an electric power steering device that controls a steering assist force applied to the steering system of the vehicle.
The column shaft 102 of the steering handle 101 is connected to the tie rod 106 of the steering wheel via the reduction gear 103, the universal joints 104A and 104B, and the pinion rack mechanism 105. The column shaft 102 is provided with a torque sensor 110 that detects the steering torque Th of the steering handle 101, and a motor 10 that assists the steering force of the steering handle 101 is connected to the column shaft 102 via the reduction gear 103. Has been done.

上述の制御装置30は、パワーステアリング装置を制御する電子制御ユニットとして使用される。制御装置30には、電源であるバッテリ114から電力が供給されると共に、イグニションキー111からイグニションキー信号が入力される。
制御装置30は、上記のように演算したモータ10の回転角度θcと減速ギア103の減速比Nとに基づいて、操向ハンドル101の操舵角θhを演算する。制御装置30は、操舵角θhと、操舵トルクThと、車速センサ112で検出された車速Vhとに基づいて、アシストマップ等を用いてアシスト指令の操舵補助指令値の演算を行い、演算された操舵補助指令値に基づいてモータ10に供給する電流Iを制御する。
The control device 30 described above is used as an electronic control unit that controls the power steering device. Power is supplied to the control device 30 from the battery 114, which is a power source, and an ignition key signal is input from the ignition key 111.
The control device 30 calculates the steering angle θh of the steering handle 101 based on the rotation angle θc of the motor 10 calculated as described above and the reduction ratio N of the reduction gear 103. The control device 30 calculates the steering assist command value of the assist command using the assist map or the like based on the steering angle θh, the steering torque Th, and the vehicle speed Vh detected by the vehicle speed sensor 112, and is calculated. The current I supplied to the motor 10 is controlled based on the steering assist command value.

このような構成の電動パワーステアリング装置において、操向ハンドル101から伝達された運転手のハンドル操作による操舵トルクThをトルクセンサ110で検出し、モータ10の回転角度θcに基づいて操舵角θhを演算し、操舵トルクTh、操舵角θh及び車速Vhに基づいて算出される操舵補助指令値によってモータ10は駆動制御され、この駆動が運転手のハンドル操作の補助力(操舵補助力)として操舵系に付与される。 In the electric power steering device having such a configuration, the torque sensor 110 detects the steering torque Th by the driver's handle operation transmitted from the steering handle 101, and calculates the steering angle θh based on the rotation angle θc of the motor 10. Then, the motor 10 is driven and controlled by the steering assist command value calculated based on the steering torque Th, the steering angle θh, and the vehicle speed Vh, and this drive is applied to the steering system as an assist force (steering assist force) for the driver's steering wheel operation. Granted.

10…モータ、11…回転軸、12…出力端、14…端部、20…センサユニット、21…磁石、22…回路基板、23…支持部材、24…MRセンサ素子、25…ハーネス、30…制御装置、31…プロセッサ、32…記憶装置、33、34…アナログディジタル変換器、35…駆動回路、40…回転質量体、50…検出信号補正部、51…回転角度演算部、52…角度補正部、53…駆動信号生成部、54…データ収集部、55…補正値演算部、60…SINオフセット補正部、61…COSオフセット補正部、62…COSゲイン補正部、63…加算器、64…減算器、65…位相誤差補正部、70…検出信号補正値演算部、71…角度補正値演算部、72…角速度演算部、73…理論値演算部、74…直線性誤差演算部、101…操向ハンドル、102…コラム軸、103…減速ギア、104A、104B…ユニバーサルジョイント、105…ピニオンラック機構、106…タイロッド、110…トルクセンサ、111…イグニションキー、112…車速センサ、114…バッテリ 10 ... motor, 11 ... rotating shaft, 12 ... output end, 14 ... end, 20 ... sensor unit, 21 ... magnet, 22 ... circuit board, 23 ... support member, 24 ... MR sensor element, 25 ... harness, 30 ... Control device, 31 ... Processor, 32 ... Storage device, 33, 34 ... Analog digital converter, 35 ... Drive circuit, 40 ... Rotation mass body, 50 ... Detection signal correction unit, 51 ... Rotation angle calculation unit, 52 ... Angle correction Unit, 53 ... Drive signal generation unit, 54 ... Data collection unit, 55 ... Correction value calculation unit, 60 ... SIN offset correction unit, 61 ... COS offset correction unit, 62 ... COS gain correction unit, 63 ... Adder, 64 ... Subtractor, 65 ... Phase error correction unit, 70 ... Detection signal correction value calculation unit, 71 ... Angle correction value calculation unit, 72 ... Angle speed calculation unit, 73 ... Theoretical value calculation unit, 74 ... Linear error calculation unit, 101 ... Steering handle, 102 ... Column shaft, 103 ... Reduction gear, 104A, 104B ... Universal joint, 105 ... Pinion rack mechanism, 106 ... Tie rod, 110 ... Torque sensor, 111 ... Ignition key, 112 ... Vehicle speed sensor, 114 ... Battery

Claims (10)

回転体の回転に応じてセンサから出力される検出信号に基づいて前記回転体の回転角度を演算する回転角度演算装置の補正方法であって、
前記回転体が惰性で回転している期間の複数時刻において前記センサから出力された前記検出信号に基づいて、前記回転角度を各々演算し、
演算した前記回転角度に基づいて、前記回転体の角速度を演算し、
演算した前記角速度に基づいて、前記回転角度の理論値を演算し、
前記検出信号に基づいて演算した前記回転角度と前記理論値との差分に基づいて、前記検出信号に基づいて演算した前記回転角度を補正する、
ことを特徴とする回転角度演算装置の補正方法。
It is a correction method of a rotation angle calculation device that calculates the rotation angle of the rotating body based on the detection signal output from the sensor according to the rotation of the rotating body.
The rotation angle is calculated based on the detection signal output from the sensor at a plurality of times during the period in which the rotating body is inertially rotating.
Based on the calculated rotation angle, the angular velocity of the rotating body is calculated.
Based on the calculated angular velocity, the theoretical value of the rotation angle is calculated.
The rotation angle calculated based on the detection signal is corrected based on the difference between the rotation angle calculated based on the detection signal and the theoretical value.
A correction method for a rotation angle arithmetic unit.
前記回転体の角速度が一定である場合の前記回転角度の理論値を演算する、ことを特徴とする請求項1に記載の補正方法。 The correction method according to claim 1, wherein the theoretical value of the rotation angle is calculated when the angular velocity of the rotating body is constant. 複数時刻の前記角速度の演算値に基づいて前記回転体の角加速度を演算し、
前記回転体の角加速度が一定である場合の前記回転角度の理論値を演算する、
ことを特徴とする請求項1に記載の補正方法。
The angular acceleration of the rotating body is calculated based on the calculated values of the angular velocities at a plurality of times.
The theoretical value of the rotation angle when the angular acceleration of the rotating body is constant is calculated.
The amendment method according to claim 1, wherein the amendment method is characterized by the above.
前記角速度を積分して前記回転角度の理論値を演算する、
ことを特徴とする請求項1に記載の補正方法。
Integrate the angular velocity to calculate the theoretical value of the rotation angle.
The amendment method according to claim 1, wherein the amendment method is characterized by the above.
演算した前記角速度の時間平均値を演算し、
演算した前記時間平均値を積分して前記回転角度の理論値を演算する、
ことを特徴とする請求項4に記載の補正方法。
Calculate the time average value of the calculated angular velocity,
The theoretical value of the rotation angle is calculated by integrating the calculated time average value.
The amendment method according to claim 4, wherein the amendment method is characterized by the above.
回転体の回転に応じた検出信号を出力するセンサと、
前記検出信号に基づいて前記回転体の回転角度を演算する回転角度演算部と、
前記回転体が惰性で回転している期間の複数時刻において前記センサから出力された前記検出信号に基づいて各々演算された前記回転角度に基づいて、前記回転体の角速度を演算する角速度演算部と
前記角速度演算部が演算した前記角速度に基づいて、前記回転角度の理論値を演算する理論値演算部と、
前記回転角度演算部が演算した前記回転角度と前記理論値演算部が演算した前記理論値との差分に基づいて、前記回転角度演算部が演算した前記回転角度を補正する角度補正部と、
を備えることを特徴とする回転角度演算装置。
A sensor that outputs a detection signal according to the rotation of the rotating body,
A rotation angle calculation unit that calculates the rotation angle of the rotating body based on the detection signal,
An angular velocity calculation unit that calculates the angular velocity of the rotating body based on the rotation angle calculated based on the detection signal output from the sensor at a plurality of times during the period in which the rotating body is rotating by inertia. A theoretical value calculation unit that calculates the theoretical value of the rotation angle based on the angular velocity calculated by the angular velocity calculation unit.
An angle correction unit that corrects the rotation angle calculated by the rotation angle calculation unit based on the difference between the rotation angle calculated by the rotation angle calculation unit and the theoretical value calculated by the theoretical value calculation unit.
A rotation angle arithmetic unit characterized by being provided with.
前記回転角度演算部が演算した前記回転角度と前記理論値演算部が演算した前記理論値との差分を、前記回転角度演算部が演算した前記回転角度を補正する補正値として記憶する記憶部を備えることを特徴とする請求項6に記載の回転角度演算装置。 A storage unit that stores the difference between the rotation angle calculated by the rotation angle calculation unit and the theoretical value calculated by the theoretical value calculation unit as a correction value for correcting the rotation angle calculated by the rotation angle calculation unit. The rotation angle calculation device according to claim 6, further comprising. 前記回転体としてモータの回転軸の回転角度を算出する請求項6又は7に記載の回転角度演算装置と、
前記角度補正部によって補正された前記回転角度に応じて前記モータを駆動する駆動部と、
を備えることを特徴とするモータ制御装置。
The rotation angle calculation device according to claim 6 or 7, which calculates the rotation angle of the rotation axis of the motor as the rotating body.
A drive unit that drives the motor according to the rotation angle corrected by the angle correction unit, and a drive unit.
A motor control device characterized by being provided with.
請求項8に記載のモータ制御装置と、
前記モータ制御装置によって制御されるモータと、
を備えることを特徴とする電動アクチュエータ製品。
The motor control device according to claim 8 and
The motor controlled by the motor control device and
An electric actuator product characterized by being equipped with.
請求項8に記載のモータ制御装置と、
前記モータ制御装置によって制御されるモータと、
を備え、前記モータによって車両の操舵系に操舵補助力を付与することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
The motor control device according to claim 8 and
The motor controlled by the motor control device and
An electric power steering device comprising the above, wherein a steering assist force is applied to a steering system of a vehicle by the motor.
JP2020095554A 2020-06-01 2020-06-01 Correction method of rotation angle arithmetic device, rotation angle arithmetic device, motor control device, electric actuator product and electric power steering device Pending JP2021191136A (en)

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