JPWO2017090146A1 - 角度検出装置及び電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1に示す本発明の実施の形態1による角度検出装置は、永久磁石モータの回転軸1の一部分に、センサマグネット2とセンサマグネット2を固定するホルダ3が、回転軸1に一体に固定されている。センサマグネット2は、例えば、射出成形ネオジウムボンド磁石であり、ホルダ3と一体にリング形状に成形されている。センサマグネット2は通称、両面4極着磁であり、軸方向上面4の半分がそれぞれN極及びS極に着磁され、軸方向下面5は前記上面4と逆の極性に着磁されている。
センサ10は、図2に示すように、基板11の下面に回転軸1に対して120度ずれた半径の位置に配置されたセンサ10a及びセンサ10bで構成される。なお、ホルダ3と基板11は図2には省略されている。
図18に示す本実施の形態2による角度検出装置では、センサ10bはセンサ10aに対して120度位相が進んだ位置に、センサ10cはセンサ10aに対して120度位相が遅れた位置に配置されている。
センサ10aとセンサ10cから回転角を算出するには、下記の式(12)に示すように、補正後正弦信号Vsin及び補正後余弦信号Vcosを与えればよい。
センサ10bとセンサ10cから回転角を算出するには、下記の式(14)に示すように、補正後正弦信号Vsin及び補正後余弦信号Vcosを与えればよい。
ここで、図12と図19では120度位相が異なり、図19と図20では120度位相が異なる角度誤差となっていることから、回転角θを補正して1回補正後の回転角θ’又はm回補正後の回転角の算出時には位相をずらした補正式を用いればよいことが分かる。すなわち、いずれの組合せであっても同様の補正方法を適用できる。例えば、上記の式(13)で得られた回転角θに対しては下記の式(16)によって1回補正後の回転角θ’及び2回補正後の回転角θ’’が算出できる。また、上記の式(15)で得られた回転角θに対しては下記の式(17)によって1回補正後の回転角θ’及び2回補正後の回転角θ’’が、それぞれ算出できる。
Claims (14)
- 回転軸に固定され、回転角を検出するための磁界を発生するセンサマグネットと、
前記センサマグネットと対向して配置され、前記磁界に応じた正弦信号及び余弦信号を出力する複数個のセンサであって、前記センサのうちの第1及び第2のセンサが、前記センサマグネットの回転軸を中心とした円周を6等分する3本の放射線のうちの異なる2本の放射線上に配置されたセンサと、
前記第1及び第2のセンサが出力した前記正弦信号及び前記余弦信号の各々の奇数高調波成分における3n次(nは自然数)高調波成分同士を相殺するように演算することで前記回転角を算出する角度演算部とを備えた
角度検出装置。 - 前記第1及び第2のセンサは、前記回転軸の周りに120度間隔で前記放射線上に設けられている
請求項1に記載の角度検出装置。 - 前記第1及び第2のセンサは、前記回転軸の周りに60度間隔で前記放射線上に設けられている
請求項1に記載の角度検出装置。 - 前記センサは、第1〜第3のセンサである
請求項1に記載の角度検出装置。 - 前記第1〜第3のセンサが、前記回転軸の周りに120度間隔で前記放射線上に配置されている
請求項4に記載の角度検出装置。 - 前記第1〜第3のセンサが、前記回転軸の周りに60度間隔で前記放射線上に配置されている
請求項4に記載の角度検出装置。 - 前記角度演算部は、前記第1〜第3のセンサの故障状態を判定する故障判定部を有し、前記故障判定部によって判定された、前記センサのうちの故障していない2個の前記センサを前記第1及び第2のセンサとして前記回転角を算出する
請求項4から6のいずれか1項に記載の角度検出装置。 - 前記角度演算部は、前記第1のセンサが出力する正弦信号と前記第2のセンサが出力する正弦信号との和又は差から得られる補正後正弦信号と、第1のセンサが出力する余弦信号と前記第2のセンサが出力する余弦信号との和又は差から得られる補正後余弦信号から前記回転角を算出するか、前記第2のセンサが出力する正弦信号と前記第3のセンサが出力する正弦信号との和又は差から得られる補正後正弦信号と、前記第2のセンサが出力する余弦信号と前記第3のセンサが出力する余弦信号との和又は差から得られる補正後余弦信号とから回転角を算出するか、又は、前記第3のセンサが出力する正弦信号と前記第1のセンサが出力する正弦信号との和又は差から得られる補正後正弦信号と、前記第3のセンサが出力する余弦信号と前記第1のセンサが出力する余弦信号との和又は差から得られる補正後余弦信号とから回転角を算出する
請求項7に記載の角度検出装置。 - 前記角度演算部は、前記第1のセンサが出力する正弦信号と前記第2のセンサが出力する正弦信号との和又は差から得られる補正後正弦信号と、第1のセンサが出力する余弦信号と前記第2のセンサが出力する余弦信号との和又は差から得られる補正後余弦信号から前記回転角を算出する
請求項1から8のいずれか1項に記載の角度検出装置。 - 前記角度演算部は、前記補正後正弦信号と前記補正後余弦信号の基本波振幅の比をいずれかの信号に乗じて回転角を算出する
請求項8又は9に記載の角度検出装置。 - 前記角度演算部は、前記補正後正弦信号と前記補正後余弦信号との前記センサマグネットと前記センサの配置により決定される初期位相を加えて前記回転角を算出する
請求項8から10のいずれか1項に記載の角度検出装置。 - 前記角度演算部は、前記算出した回転角に基づく前記正弦信号における2n(nは2以上の自然数)次高調波成分の和を、前記回転角から減算することで前記回転角を補正する演算を1回以上行う
請求項9から11のいずれか1項に記載の角度検出装置。 - 前記角度演算部は、前記回転角を補正する演算を、予め設定した回転角−角度補正誤差値のテーブルを用いて行う
請求項12に記載の角度検出装置。 - 請求項1から13のいずれか1項に記載の角度検出装置と、運転者の操舵を補助するためのアシストトルクを発生する交流回転機と、を備えた
電動パワーステアリング装置。
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