JP2023029032A - 回転角度検出装置及び回転角度の導出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡素な構造で回転電機の回転軸の回転角度を高精度で検出可能な回転角度検出装置及び回転角度の導出方法を得る。【解決手段】回転電機１００の永久磁石８０で構成された回転子の磁束を、回転子の回転軸６０から離れた位置に実装された回転角センサ１０で検出し、検出した磁束の変化に基づいて導出した回転軸６０の回転角度を、当該回転角度と、０から３６０度まで等差で変化する理想角度と、の誤差を補正する補正値で補正して出力する。【選択図】図１

Description

本発明は、回転電機の回転軸の回転角度を検出する回転角度検出装置及び回転角度の導出方法に関する。

ブラシレスモータ等の三相同期式の回転電機では、永久磁石で構成され回転軸と共に回転する回転子の磁極の位置を検出することが求められる。回転電機の制御装置は、検出した磁極の位置に基づいて、回転子の近傍に配設された巻線への通電を制御する。

特許文献１には、ホール素子を用いたセンサによって、回転電機の回転子の磁極の位置を検出する位置検出ユニットが開示されている。

特開２０１４－７５８８９公報

しかしながら、特許文献１に記載の位置検出ユニットは、回転子の磁束によって一時的に磁化された金属部品の磁界を３つのセンサで検出する複雑な構造を要する上に、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の三相各相の巻線への通電を制御するために必要な情報として、回転子の磁極の位置が検出できれば十分なことから、回転子と共に回転する回転電機の回転軸の回転角度を検出できないという問題があった。

本発明は上記課題に鑑みて創作されたものであり、簡素な構造で回転電機の回転軸の回転角度を高精度で検出可能な回転角度検出装置及び回転角度の導出方法を得ることを目的とする。

上記目的を達成するために本発明に係る回転角度検出装置は、回転電機（１００）の永久磁石（８０）で構成された回転子の磁束を、前記回転子の回転軸（６０）から離れた位置で検出する磁束検出部（１０）と、前記磁束検出部（１０）で検出した前記磁束の変化に基づいて導出した前記回転軸（６０）の回転角度を、該回転角度と、０から３６０度まで等差で変化する理想角度と、の誤差を補正する補正値で補正して出力する回転角度導出部と、を含む。

この様に構成することで、簡素な構造で回転電機の回転軸の回転角度を高精度で検出可能な回転角度検出装置を得ることができる。

（Ａ）は、本実施形態に係る回転電機の構成の一例を回転軸の一方の端面方向から見た概略図であり、（Ｂ）は、本実施形態に係る回転電機を回転軸の径方向から見た概略図である。 （Ａ）は、回転角センサのパッケージの一例を示した概略図であり、（Ｂ）は、回転角センサの構成の一例を示した概略図である。 （Ａ）は、回転角センサに含まれる磁束検出部の構成を示した概略図であり、（Ｂ）は、磁束検出部の出力波形を示した概略図である。 （Ａ）は、回転する永久磁石の外周の径方向の端部の近傍、又は回転する永久磁石の軸方向の端部の近傍に回転角センサを実装した場合を示した説明図であり、（Ｂ）は、回転する永久磁石の磁束の密度成分を示した説明図であり、（Ｃ）は、回転角センサの出力波形を示した概略図である。 本実施形態に係る回転角度検出装置の回転角度導出の処理の一例を示したフローチャートである。 補正値の設定処理の一例を示したフローチャートである。 （Ａ）は、理想角度、角度誤差及び検出角度の一例を示した概略図であり、（Ｂ）は、決定したマップ点数に応じて検出角度及び補正値をマッピングした角度誤差マップの一例であり、（Ｃ）は、角度誤差マップを用いた機械角の補正の一態様を示した説明図である。 マップ点数及び機械角度誤差の範囲を各々決定する際の説明図である。 （Ａ）は、本実施形態の第１の変形例である回転電機の構成の一例を示した概略図であり、（Ｂ）は、本実施形態の第２の変形例である回転電機の構成の一例を示した概略図である。 （Ａ）は、本実施形態の第３の変形例である回転電機の構成の一例を示した概略図であり、（Ｂ）は、本実施形態の第４の変形例である回転電機の構成の一例を示した概略図である。

以下、本実施形態を図面に基づいて説明する。図１（Ａ）は、本実施形態に係る回転電機１００の構成の一例を回転軸６０の一方の端面方向から見た概略図であり、図１（Ｂ）は、本実施形態に係る回転電機１００を回転軸６０の径方向（側面方向）から見た概略図である。図１（Ａ）、（Ｂ）に各々示したように、本実施形態に係る回転電機１００は、回転角度の検出対象である回転軸６０と同軸に設けられ、回転軸６０と共に回転可能な永久磁石８０で構成された回転子と、永久磁石８０の周方向に配設された円環状の基板８４上に実装された回転角センサ１０と、回転角センサ１０で検出した磁束変化に基づいて導出された回転軸６０の回転角度に応じた通電がなされる巻線を備えたステータ９０とを備えたインナーロータ型式の３相同期回転電機である。回転角センサ１０で検出した磁束の変化を示す信号は、例えば基板８４上に実装された回転電機１００の制御装置に入力され、当該制御装置において回転軸６０の回転角度が導出される。本実施形態では、回転角センサ１０と制御装置とで回転角度検出装置を構成する。制御装置は、基板８４以外の箇所に設けられていてもよい。

図１（Ｂ）に示したように、永久磁石８０の周方向には通電制御によっていわゆる回転磁界を生成する巻線が巻回されたステータ９０が配設されている。ステータ９０が備える巻線にはバスバー等の導電性部材を介して基板８４から回転磁界を生成するための電力が供給される。

回転角センサ１０は、基板８４のステータ９０に対向する面に実装され、永久磁石８０の磁束を検出する。回転角センサ１０が、永久磁石８０の磁束を検出して出力する電気信号は、基板８４等に実装された制御装置１２に入力される。制御装置１２は回転角センサ１０が出力した電気信号に基づいて回転軸の回転角を導出する。本実施形態において、制御装置１２は、回転角センサ１０で検出した永久磁石８０の磁束の変化に基づいて導出した回転軸６０の回転角度を、当該回転角度と、０から３６０度まで等差で変化する理想角度と、の誤差を補正する補正値で補正して出力する回転角度導出部と、して機能する。

回転軸６０は中空構造でもよく、回転軸６０が中空構造の場合には、油圧装置用の配管、又はケーブル等を回転軸６０の内部に配設できる。

図２（Ａ）は、回転角センサ１０のパッケージの一例を示した概略図であり、図２（Ｂ）は、回転角センサ１０の構成の一例を示した概略図である。図２（Ａ）に示したように、回転角センサ１０は、パッケージから線状の導電性端子がある程度の長さで略同一方向に突出するリードタイプである。リードタイプの回転角センサ１０の導電性端子は、当該導電性端子を固定して回転角センサ１０を水平方向又はパッケージを上にして鉛直方向に保持した場合に座屈しない程度の剛性を有する。

また、図２（Ｂ）に示したように、回転角センサ１０はパッケージ内に磁束検出部２０Ａ、及び磁束検出部２０Ｂの複数の磁束検出部を含む。

図３（Ａ）は、回転角センサ１０に含まれる磁束検出部２０Ａ、２０Ｂの構成を示した概略図であり、図３（Ｂ）は、磁束検出部２０Ａ、２０Ｂの出力波形７０、７２を示した概略図である。

図３（Ａ）に示したように、磁束検出部２０Ａ、２０Ｂは、一例としてＭＲ（磁気抵抗）素子で構成されている。磁束検出部２０Ａ、２０Ｂは、４つの抵抗がブリッジ状に配置されたホイートストンブリッジの一種であり、電圧Ｖｃｃが印加された状態で、磁束を受けると各々の抵抗の抵抗値が変化する。その結果、磁束検出部２０Ａは、端子Ｓｉｎ＋、Ｓｉｎ－から電圧が正弦波状に変化する出力波形７０を有する電気信号を出力し、磁束検出部２０Ｂは、端子Ｃｏｓ＋、Ｃｏｓ－から出力波形７０とは異なる位相で電圧が変化する出力波形７２を有する電気信号を出力する。

出力波形７０と出力波形７２との位相差は、磁束検出部２０Ａ、２０Ｂの実装位置による。図３（Ａ）に示したように、磁束検出部２０Ｂを、磁束を受ける向きが、磁束検出部２０Ａとは９０度異なる位置に実装すると、出力波形７０が正弦波状であれば、出力波形７２は余弦波状となる。

出力波形７０と出力波形７２との位相差が９０度であれば、出力波形７０と出力波形７２とから回転軸６０の回転角度の正接（ｔａｎ）が求められる。さらに、逆正接関数（ａｒｃｔａｎ）の値を求めれば、回転角度が導出される。

本実施形態では、磁束検出部２０Ａ、２０ＢはＭＲ素子を採用したが、ホール素子等の他の磁気検出素子を用いてもよい。

図４（Ａ）は、回転する永久磁石８０の外周の径方向の端部の近傍、又は回転する永久磁石８０の軸方向の端部の近傍に回転角センサ１０を実装した場合を示した説明図であり、図４（Ｂ）は、回転する永久磁石８０の磁束８８の密度成分を示した説明図であり、図４（Ｃ）は、回転角センサ１０の出力波形７４、７６を示した概略図である。図４（Ａ）～（Ｃ）では、永久磁石８０は、説明を簡略化するため、１極対磁石として描かれている。永久磁石８０が１極対磁石であれば、回転軸６０の回転角度の電気角と機械角とが一致する。

図４（Ａ）では、円柱状を呈する永久磁石８０の外周からギャップΔｄ外側に設けられたセンサ配置領域８２に２つの磁束検出部を含む回転角センサ１０のパッケージが実装される。その結果、２つの磁束検出部は、永久磁石８０の外周の接線に平行な状態で各々実装される。また、回転角センサ１０は、永久磁石８０の軸方向の端部からギャップΔｅ離れた領域に実装されてもよい。

図４（Ａ）に示したように、回転する磁石の径方向又は磁石の端部の近傍に回転角センサ１０を実装する場合をｏｆｆ－ａｘｉｓと称する

ｏｆｆ－ａｘｉｓでは、一例として、回転角センサ１０の１の磁束検出部を永久磁石８０の法線方向Ｂ（Ｒ）において、磁束密度波形が理想正弦波に近い状態となる位置に実装する。また、回転角センサ１０の他の磁束検出部を永久磁石８０の接線方向Ｂ（θ）において、磁束密度波形が理想正弦波に近い状態となる位置に実装する。法線方向Ｂ（Ｒ）と接線方向Ｂ（θ）が互いに９０度ずれているのであれば、例えば、出力波形７４は正弦波状になり、出力波形７６は余弦波状となる。

回転する磁石の軸方向に回転角センサを実装する場合をｏｎ－ａｘｉｓと称する。ｏｎ－ａｘｉｓでは、図４（Ｃ）に示したｏｆｆ－ａｘｉｓの出力波形７４、７６よりも、正弦波と余弦波の各々の振幅が略同等の出力波形が得られるが、回転角センサ１０を回転軸の軸線上に実装することを要する。しかしながら、回転軸６０を中空にしてケーブル等を配設する場合には回転角センサをｏｎ－ａｘｉｓで実装することが困難となる。

本実施形態では、回転角センサ１０をｏｆｆ－ａｘｉｓで実装することにより、回転軸６０の内部への各種のケーブル等の配設を可能にしている。しかしながら、回転角センサ１０をｏｆｆ－ａｘｉｓで実装した場合、図４（Ｃ）に示したように、磁束の変化を示す出力波形７４、７６に歪が生じる。本実施形態では、後述するように、出力波形７４、７６から算出した回転軸６０の回転角度を補正することにより、回転角度の高精度な導出を可能とする。

図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、本実施形態に係る回転角度検出装置の回転角度導出の処理の一例を示したフローチャートであり、図５（Ａ）はアナログデータの処理段階を、図５（Ｂ）はデジタルデータの処理段階を各々示している。図５（Ａ）のステップ１００では、回転電機１００の回転子である永久磁石８０の磁束を回転角センサ１０で検出する。回転角センサ１０は、図４（Ｃ）に示したように正弦波状に変化する電気信号を出力する。

ステップ１０２では、回転角センサ１０が出力した電気信号を、例えば、増幅器を用いて増幅する。そして、ステップ１０４では、ローパスフィルタにより、ステップ１０２で増幅した電気信号から高周波成分を除去して処理を終了し、図５（Ｂ）のデジタルデータを用いたコンピュータによる処理に移行する。

図５（Ｂ）のステップ１０６では、ステップ１０４で高周波成分を除去した電気信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する。

ステップ１０８では、デジタル信号に変換された電気信号を用いて回転軸６０の回転角度を算出する。前述のように、本実施形態では、図４（Ｃ）に示したような、正弦波状になる出力波形７４と、余弦波状になる出力波形７６とから回転角度θの正接（ｔａｎθ）が求められ、ｔａｎθの逆正接関数（ａｒｃｔａｎ）を求めて回転角度θを導出する。

ステップ１１０では、予め設定されている補正値を用いて、ステップ１０８で算出した回転角度を補正する。補正値の設定と、算出した回転角度への当該補正値の適用については、後述する。

ステップ１１２では、回転電機１００の回転子である永久磁石８０の磁極の位置を判定して処理を終了する。永久磁石８０の磁極の位置と、導出される回転角度との対応関係が予め判明しているのであれば、当該対応関係に基づいて導出した回転角度から永久磁石８０の磁極の位置を判定する。

永久磁石８０の磁極の位置と、導出される回転角度との対応関係は、例えば以下のようになる。永久磁石８０の磁極の位置の状態が図４（Ｂ）に示したようであり、かつ回転角センサ１０が図４（Ｂ）に示した矢印Ｂ（Ｒ）と矢印Ｂ（θ）との交点に位置している場合を想定する。かかる場合に、図４（Ｃ）において出力波形７４が極大値である１を示し、出力波形７６が０を示すのであれば、出力波形７４、７６から導出される正接は０で、その逆正接である回転角度は０度となる。従って、導出された回転角度が０度であれば、回転電機１００の回転子である永久磁石８０の回転角センサ１０に対向した磁極はＳ極であることが推定できる。以下同様に、永久磁石８０の磁極の位置と導出される回転角度との対応関係を予め把握しておくことにより、導出した回転角度から永久磁石８０の磁極の位置を判定できる。

以下、図５のステップ１１０で用いた補正値の設定について説明する。本実施形態では、補正値は、回転電機１００の個体毎に設定する。

図６は、補正値の設定処理の一例を示したフローチャートである。ステップ２００では、回転軸６０を１回転させて理想角度、角度誤差及び検出角度の各々を算出する。

図７（Ａ）は、理想角度、角度誤差及び検出角度の一例を示した概略図である。図７（Ａ）に示したように、理想角度、角度誤差及び検出角度の算出に際しては、機械角度誤差点数を予め設定する。一例として、図７（Ａ）で機械角度誤差点数は５００であるが、機械角度誤差点数は、回転角度検出装置における回転角度（機械角）の分解能と同等以上の細かさで設定する。図７（Ａ）では、回転角度誤差点数に応じて、ｉｎｄｅｘが０から４９９まで設定される。

理想角度は、０から３６０度まで等差（本実施形態では、０．７２度）で変化するように、機械角度誤差点数とｉｎｄｅｘの値とで下記の式によって算出される。
理想角度＝ｉｎｄｅｘ×３６０/機械角度誤差点数

図７（Ａ）の検出角度は、回転軸６０を１回転させた際に、図５のステップ１００～１０８の手順を実行して算出する。図７（Ａ）の機械角度誤差は、検出角度から理想角度を減算して得られる値である。

ステップ２０２では、補正値を記した角度誤差マップに記載する補正値の点数であるマップ点数を決定する。図８は、マップ点数及び機械角度誤差の範囲を各々決定する際の説明図である。マップ点数は、回転角度検出装置において要求される分解能と、角度誤差マップを記憶するメモリ容量とから決定する。図８では、一例として、マップ点数を８ビット（２⁸＝２５６）とし、３６０度を８ビットで分割することにより、回転角度検出装置の分解能に相当する１．４度の単位検出角度を算出している。

また、機械角度誤差の範囲は、一例として、図８の縦軸を１バイトである８ビットで分割することを想定すると共に、３６０度を２バイトである１６ビット（２¹⁶＝６５５３６）で分割して、５．４９×１０^-3の単位機械角度誤差を得る。そして、一例として、縦軸の正方向に１２７個、縦軸の０に１個、縦軸の負方向に１２８個の機械角度誤差の区分を設定することにより、－０．７０３度から０．６９８度の機械角度誤差範囲を設定する。

ステップ２０４では、決定したマップ点数に応じて、検出角度と補正値とを角度誤差マップにマッピングして、処理を終了する。

図７（Ｂ）は、決定したマップ点数に応じて検出角度及び補正値をマッピングした角度誤差マップの一例である。図７（Ｂ）の角度誤差マップのマップ点数は２５６なので、ｉｎｄｅｘが０から２５５まで設定されると共に、検出角度が前述の単位検出角度刻みで０から３５８．６（≒３６０）まで設定される。従って、角度誤差マップの検出角度は、マップ点数とｉｎｄｅｘの値とで下記の式によって算出される。下記の式の右辺の３６０/マップ点数は、前述の単位検出角度を示している。
検出角度＝ｉｎｄｅｘ×３６０/マップ点数

図７（Ｂ）の補正値は、図７（Ａ）の機械角度誤差に基づいて算出するが、図７（Ａ）は機械角度誤差点数が５００だが、図７（Ｂ）の角度誤差マップのマップ点数は２５６なので、図７（Ｂ）の検出角度に最も近い図７（Ａ）の検出角度を２つ選択（換言すれば、最も近い図７（Ａ）の検出角度と、２番目に近い図７（Ａ）の検出角度を選択）し、選択した２つの検出角度に対応する機械角度誤差を線形補間して補正値を算出する。例えば、図７（Ｂ）の検出角度１．４度に最も近い図７（Ａ）の検出角度は１．１５度と１．８８度とであるから、検出角度１．１５度に対応した機械角度誤差０．４３と、検出角度１．８８度に対応した機械角度誤差０．４４とを線形補間して補正値０．４３を得る。

以下同様に、図７（Ｂ）の検出角度に最も近い図７（Ａ）の検出角度を２つ選択し、選択した２つの検出角度に対応する機械角度誤差を線形補間して補正値を算出することにより、角度誤差マップの補正値をマッピングする。マッピングが完了した角度誤差マップは、基板８４等に実装された記憶部（図示せず）に記憶する。又は上位の制御装置の記憶部に記憶し、回転角度の補正を要する場合に基板８４等に実装された記憶部に上位の制御装置からダウンロードして回転角度の補正に供してもよい。

図７（Ｃ）は、図６のステップ１１０における角度誤差マップを用いた機械角の補正の一態様を示している。図６のステップ１０８で算出した機械角の検出値は、角度誤差マップの１．４度の単位検出角度刻みにはならないので、検出値に最も近い角度誤差マップの検出角度を２つ選択（換言すれば、最も近い図７（Ｃ）の検出角度と、２番目に近い図７（Ｃ）の検出角度を選択）し、選択した２つの検出角度に対応する補正値を線形補間して検出値に対応した補正値を算出する。例えば、検出値が２度の場合、２度に最も近い角度誤差マップの検出角度は１．４度と２．８度とであるから、角度誤差マップの検出角度１．４度に対応した補正値０．４３と、角度誤差マップの検出角度２．８度に対応した補正値０．４５とを線形補間して補正値０．４４を得る。

図５のステップ１１０では、ステップ１０８で算出した機械角から、線形補間して得た補正値を減算することによって角度を補正する。

本実施形態では、図７（Ｃ）に示したように、補正値の線形補間を行ったが、これに限定されない。マップ点数が２５６よりも十分に多い場合は、補正値の線形補間を行わずに、検出値に最も近い角度誤差マップの検出角度を１つ選択し、選択した１つの検出角度に対応する補正値を検出値に適用してもよい。

以下、本実施形態の変形例について説明する。変形例では、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示した構成と同一の構成については、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）と同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

図９（Ａ）は、本実施形態の第１の変形例である回転電機２００Ａの構成の一例を示した概略図である。図９（Ａ）に示した回転電機２００Ａは、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示した回転電機１００と同様にインナーロータ型式の三相同期回転電機である。回転電機２００Ａは、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示した回転電機１００とは、基板１８４Ａが回転子である永久磁石８０の軸方向の端部側に張り出し、回転角センサ１０が永久磁石８０の端部近傍で永久磁石８０の磁束を検出する点で相違する。また、ステータ９０が備える巻線にはバスバー１８６を介して基板１８４Ａから回転磁界を生成するための電力が供給される。

図９（Ｂ）は、本実施形態の第２の変形例である回転電機２００Ｂの構成の一例を示した概略図である。図９（Ｂ）に示した回転電機２００Ｂは、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示した回転電機１００と同様にインナーロータ型式の三相同期回転電機である。回転電機２００Ｂは、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示した回転電機１００とは、基板１８４Ｂが回転子である永久磁石８０とステータ９０の巻線との間に設けられ、回転角センサ１０が永久磁石８０の径方向において磁束を検出する点で相違する。

図１０（Ａ）は、本実施形態の第３の変形例である回転電機３００Ａの構成の一例を示した概略図である。図１０（Ａ）に示した回転電機３００Ａは、ステータ１８０の外周に回転子である永久磁石１８０が設けられたアウターロータ型式の三相同期回転電機である。回転電機３００Ａは、基板２８４Ａが回転子である永久磁石８０の軸方向の端部側に張り出し、回転角センサ１０が永久磁石８０の端部近傍で永久磁石８０の磁束を検出する。また、ステータ１９０が備える巻線にはバスバー２８６を介して基板２８４Ａから回転磁界を生成するための電力が供給される。

図１０（Ｂ）は、本実施形態の第４の変形例である回転電機３００Ｂの構成の一例を示した概略図である。図１０（Ｂ）に示した回転電機３００Ｂは、図１０（Ａ）に示した回転電機１００と同様にアウターロータ型式の三相同期回転電機である。回転電機３００Ｂは、図１０（Ａ）に示した回転電機３００Ａとは、基板２８４Ｂが回転子である永久磁石１８０の外周に設けられ、回転角センサ１０が永久磁石８０の径方向において磁束を検出する点で相違する。

図９（Ａ）、図９（Ｂ）、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に各々示した回転電機２００Ａ、２００Ｂ、３００Ａ、３００Ｂは、いずれも、回転する磁石の径方向又は磁石の端部の近傍に回転角センサ１０を実装するｏｆｆ－ａｘｉｓの場合である。従って、回転電機２００Ａ、２００Ｂ、３００Ａ、３００Ｂは、回転電機１００と同様に、回転軸を中空にして、回転軸の内部への各種のケーブル等の配設が可能となる。

前述のように、ｏｆｆ－ａｘｉｓでは、回転角センサ１０が出力する磁束の変化を示す波形に歪が生じやすいが、回転電機１００と同様の手法で補正することにより、高精度な回転角度の導出が可能になる。

以上説明したように、本実施形態によれば、ｏｆｆ－ａｘｉｓの状態で検出した磁束の変化を、正接を算出可能な位相差を有する正弦波状の信号を出力可能な回転角センサ１０を用いて算出した回転角度を予め設定した補正値で補正することにより、簡素な構造で回転電機の回転軸の回転角度が高精度で導出可能となる。

本実施形態では、補正値を、回転電機１００、２００Ａ、２００Ｂ、３００Ａ、３００Ｂの個体毎に設定する。また、回転角度は永久磁石８０の磁束の変化に基づいて算出するので、各個体の補正値は、０度から３６０度まで所定の差で等差に並んだ理想角度と、回転軸６０を１回転させて得た検出角度との差分に基づいて永久磁石８０の各々の磁極毎に個別に設定する。

設定した補正値は連続値ではなく離散的な値なので、回転角度検出装置で検出した回転角度とは完全に一致しない。本実施形態では、検出した回転角度に最も近い２つの補正値を選択し、当該２つの補正値を線形補間して得た補正値で検出した回転角度を補正することにより、回転軸６０の回転角度を高精度で得ることができる。

回転軸６０の回転角度を高精度で導出可能な本実施形態に係る回転角度検出装置によれば、ロボット及び自動運転車が各々備えるアクチュエータの回転制御を的確に実行することが可能となる。

本実施形態では、マイコンがソフトウェア（プログラム）により、図５に示したような処理を実行することを想定しているが、マイコン以外の各種のプロセッサが図５に示したような処理を実行してもよい。この場合のプロセッサとしては、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等の製造後に回路構成を変更可能なＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）、及びＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が例示される。また、処理を、これらの各種のプロセッサのうちの１つで実行してもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせ（例えば、複数のＦＰＧＡ等）で実行してもよい。また、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路である。

１０ 回転角センサ、２０Ａ、２０Ｂ 磁束検出部、６０ 回転軸、７０、７２、７４、７６ 出力波形、８０ 永久磁石、８２ センサ配置領域、８４ 基板、８８ 磁束、９０ ステータ、１００ 回転電機、１８０ 永久磁石、１８４Ａ、１８４Ｂ 基板、１８６ バスバー、１９０ ステータ、２００Ａ、２００Ｂ 回転電機、２８４Ａ、２８４Ｂ 基板、２８６ バスバー、３００Ａ、３００Ｂ 回転電機

Claims (10)

1. 回転電機（１００）の永久磁石（８０）で構成された回転子の磁束を、前記回転子の回転軸（６０）から離れた位置で検出する磁束検出部（１０）と、
   前記磁束検出部（１０）で検出した前記磁束の変化に基づいて導出した前記回転軸（６０）の回転角度を、該回転角度と、０から３６０度まで等差で変化する理想角度と、の誤差を補正する補正値で補正して出力する回転角度導出部と、
   を含む回転角度検出装置。
2. 前記磁束検出部（１０）は、前記回転子の径方向に前記回転子の外周から所定の範囲内に設けられた請求項１に記載の回転角度検出装置。
3. 前記磁束検出部（１０）は、前記回転子の軸方向の端部の近傍に前記端部から所定の範囲内に設けられた請求項１に記載の回転角度検出装置。
4. 前記磁束検出部（１０）は、前記磁束の変化に基づいて互いの位相が９０度異なる２つの正弦波状信号を出力し、
   前記回転角度導出部は、前記２つの正弦波状信号の商の逆正接を算出することにより、前記磁束の変化に基づいた前記回転軸（６０）の回転角度を算出する請求項１～３のいずれか１項に記載の回転角度検出装置。
5. 前記磁束検出部（１０）は、前記回転電機（１００）のステータ（９０）の巻線と電気的に接続された基板に実装される請求項１～４のいずれか１項に記載の回転角度検出装置。
6. 前記磁束検出部（１０）は、出力端子が所定の剛性を有する線状部材で構成された請求項１～５のいずれか１項に記載の回転角度検出装置。
7. 前記補正値は、０度と３６０度との間で離散的に設定された検出角度に対応して予め定められ、
   前記回転角度導出部は、補正前の回転角度に最も近い前記検出角度に対応する補正値と、補正前の回転角度に２番目に近い前記検出角度に対応する補正値との各々を線形補間して得た補正値で、前記補正前の回転角度を補正する請求項１～６のいずれか１項に記載の回転角度検出装置。
8. 前記補正値による補正後の回転角度に基づいて、前記回転子の磁極の位置を推定する磁極位置推定部をさらに含む請求項１～７のいずれか１項に記載の回転角度検出装置。
9. 前記回転電機（１００）は、前記回転軸（６０）が中空構造であり、前記磁束検出部（１０）は、前記回転軸（６０）の軸線上を避けて実装される請求項１～６のいずれか１項に記載の回転角度検出装置。
10. 回転電機（１００）の永久磁石（８０）で構成された回転子の磁束を、前記回転子の回転軸（６０）から離れた位置で検出する工程と、
    検出した前記磁束の変化に基づいて算出する工程と、
    前記回転軸（６０）の回転角度を、該回転角度と、０から３６０度まで等差で変化する理想角度と、の誤差を補正する補正値で補正して出力する工程と、
    を含む回転角度の導出方法。

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