WO2024004448A1 - 信号生成装置および信号生成方法 - Google Patents

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WO2024004448A1
WO2024004448A1 PCT/JP2023/019227 JP2023019227W WO2024004448A1 WO 2024004448 A1 WO2024004448 A1 WO 2024004448A1 JP 2023019227 W JP2023019227 W JP 2023019227W WO 2024004448 A1 WO2024004448 A1 WO 2024004448A1
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WO
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value
phase signal
processing unit
signal
phase
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/019227
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English (en)
French (fr)
Inventor
大輔 水沼
周平 村瀬
Original Assignee
ニデック株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/14—Electronic commutators
    • H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position

Definitions

  • the present invention relates to a signal generation device and a signal generation method.
  • Patent Document 1 discloses a position estimation method for estimating the rotational position of a motor using three inexpensive and small magnetic sensors without using an absolute angular position sensor.
  • Patent Document 1 can estimate the mechanical angle of a rotating body with high accuracy using three inexpensive and small magnetic sensors, the market may require higher accuracy. Ta.
  • One aspect of the signal generation device of the present invention includes N sensors that output N-phase signals (N is a multiple of 3) according to the rotation angle of the rotating body, and the N-phase a signal processing unit that corrects the signal, and in the arithmetic expression (10), H i is the i-th phase signal (i is an integer from 1 to N), and H i ' is the i-th phase signal after correction.
  • H iP-P is the difference between the maximum value H imax and the minimum value H imin of the i-th phase signal
  • H iofs is the offset of the i-th phase signal
  • H iP -PL is a learned value of the difference H iP-P
  • H iofsL is a learned value of the offset H iofs .
  • One aspect of the signal generation method of the present invention is a signal generation method using N sensors that output N phase signals (N is a multiple of 3) according to the rotation angle of a rotating body, which uses the calculation formula (10 ), in the arithmetic expression (10), H i is an i-th phase signal (i is an integer from 1 to N), and H i ' is is the i-th phase signal after correction, H iP-P is the difference between the maximum value H imax and the minimum value H imin of the i-th phase signal, and H iofs is the offset of the i-th phase signal. H iP-PL is the learned value of the difference H iP-P , and H iofsL is the learned value of the offset H iofs .
  • a signal generation device and a signal generation method that can improve the accuracy of estimating the mechanical angle (rotation angle) of a rotating body.
  • FIG. 1 is a block diagram schematically showing the configuration of a signal generation device 1 in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of waveforms of the U-phase signal Hu, the V-phase signal Hv, and the W-phase signal Hw.
  • FIG. 3 is an enlarged view of the U-phase signal Hu, V-phase signal Hv, and W-phase signal Hw included in one pole pair region shown in FIG. 2.
  • FIG. 4 is a flowchart showing a learning process executed by the processing unit 21 of the signal generation device 1 in this embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of the waveform of the i-phase learning signal H iL .
  • FIG. 6 is a flowchart showing the first angle estimation process executed by the processing unit 21 of the signal generation device 1 in this embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing a first example of the waveform of the i-th phase signal H i .
  • FIG. 8 is a flowchart showing the second angle estimation process executed by the processing unit 21 of the signal generation device 1 in this embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram showing a second example of the waveform of the i-th phase signal H i .
  • FIG. 10 is an enlarged diagram of the waveform of the i-th phase signal H i included in the period from time t30 to time t32 among the waveforms of the i-th phase signal H i shown in FIG.
  • FIG. 1 is a block diagram schematically showing the configuration of a signal generation device 1 in an embodiment of the present invention.
  • the signal generation device 1 is a device that detects a mechanical angle (rotation angle) of a rotor shaft 110, which is a rotation axis of a motor 100.
  • the motor 100 is, for example, an inner rotor type three-phase brushless DC motor.
  • the motor 100 includes a rotor shaft 110 (rotating body) and a sensor magnet 120.
  • the sensor magnet 120 is a disk-shaped magnet attached to the rotor shaft 110. Sensor magnet 120 rotates in synchronization with rotor shaft 110.
  • the sensor magnet 120 has P magnetic pole pairs (P is an integer of 1 or more). In this embodiment, as an example, the sensor magnet 120 has four magnetic pole pairs. Note that the term "magnetic pole pair" means a pair of an N pole and an S pole. That is, in this embodiment, the sensor magnet 120 has four pairs of N and S poles, for a total of eight magnetic poles.
  • the signal generation device 1 includes a sensor group 10 and a signal processing section 20. Although not shown in FIG. 1, a circuit board is attached to the motor 100, and the sensor group 10 and the signal processing unit 20 are arranged on the circuit board.
  • the sensor magnet 120 is placed at a position where it does not interfere with the circuit board. Sensor magnet 120 may be placed inside the housing of motor 100 or outside the housing.
  • the sensor group 10 includes N sensors that output N-phase signals (N is a multiple of 3) according to the mechanical angle of the rotor shaft 110.
  • N is a multiple of 3
  • the sensor group 10 includes three sensors that output three-phase signals depending on the mechanical angle of the rotor shaft 110.
  • the sensor group 10 includes a first magnetic sensor 11 , a second magnetic sensor 12 , and a third magnetic sensor 13 .
  • the first magnetic sensor 11, the second magnetic sensor 12, and the third magnetic sensor 13 are arranged on the circuit board so as to face the sensor magnet 120.
  • the first magnetic sensor 11, the second magnetic sensor 12, and the third magnetic sensor 13 are arranged at 30° intervals along the rotation direction of the sensor magnet 120 on the circuit board.
  • the first magnetic sensor 11, the second magnetic sensor 12, and the third magnetic sensor 13 are each an analog output type magnetic sensor including a magnetic resistance element, such as a Hall element or a linear Hall IC.
  • the first magnetic sensor 11, the second magnetic sensor 12, and the third magnetic sensor 13 each output an analog signal indicating a magnetic field strength that changes depending on the rotational position of the rotor shaft 110, that is, the rotational position of the sensor magnet 120.
  • One electrical angle period of the analog signals output from the first magnetic sensor 11, second magnetic sensor 12, and third magnetic sensor 13 corresponds to 1/P of one mechanical angle period.
  • one period of electrical angle of each analog signal corresponds to 1/4 of one period of mechanical angle, that is, 90 degrees in mechanical angle.
  • the analog signal output from the second magnetic sensor 12 has a phase delay of 120 electrical degrees with respect to the analog signal output from the first magnetic sensor 11.
  • the analog signal output from the third magnetic sensor 13 has a phase lag of 120 electrical degrees with respect to the analog signal output from the second magnetic sensor 12.
  • the analog signal output from the first magnetic sensor 11 will be referred to as a U-phase signal Hu
  • the analog signal output from the second magnetic sensor 12 will be referred to as a V-phase signal Hv
  • the analog signal output from the third magnetic sensor 13 will be referred to as a U-phase signal Hu.
  • This analog signal is called a W-phase signal Hw.
  • the U-phase signal Hu output from the first magnetic sensor 11, the V-phase signal Hv output from the second magnetic sensor 12, and the W-phase signal Hw output from the third magnetic sensor 13 are each processed by a signal processing unit. 20 is input.
  • the signal processing unit 20 is a signal processing circuit that processes the U-phase signal Hu, the V-phase signal Hv, and the W-phase signal Hw.
  • the signal processing unit 20 estimates the mechanical angle of the rotor shaft 110, which is a rotating body, based on the U-phase signal Hu, the V-phase signal Hv, and the W-phase signal Hw.
  • the signal processing section 20 includes a processing section 21 and a memory 22.
  • the processing unit 21 is, for example, a microprocessor such as an MCU (Microcontroller Unit).
  • the U-phase signal Hu, the V-phase signal Hv, and the W-phase signal Hw are each input to the processing unit 21.
  • the processing unit 21 is communicably connected to the memory 22 via a communication bus (not shown).
  • the processing unit 21 executes at least the following two processes according to a program stored in the memory 22 in advance.
  • the processing unit 21 executes a learning process to acquire learning data necessary for estimating the mechanical angle of the rotor shaft 110 based on the U-phase signal Hu, the V-phase signal Hv, and the W-phase signal Hw.
  • Off-line processing is processing that is executed before the signal generation device 1 is shipped from a manufacturing factory or before the signal generation device 1 is incorporated into a customer's system and put into actual operation.
  • the processing unit 21 estimates the mechanical angle of the rotor shaft 110 based on the U-phase signal Hu, the V-phase signal Hv, the W-phase signal Hw, and learning data obtained by the learning process.
  • Execute estimation processing is processing that is executed when the signal generation device 1 is incorporated into a customer's system and is put into actual operation.
  • the memory 22 includes a nonvolatile memory that stores programs necessary for the processing unit 21 to execute various processes, various setting data, and the above-mentioned learning data, and a temporary memory for storing data when the processing unit 21 executes various processes.
  • volatile memory used as a storage location.
  • Nonvolatile memory is, for example, EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) or flash memory.
  • the volatile memory is, for example, RAM (Random Access Memory).
  • the processing unit 21 converts the digital values (instantaneous value).
  • the processing unit 21 has a built-in A/D converter, and the processing unit 21 uses the A/D converter to convert each of the U-phase signal Hu, V-phase signal Hv, and W-phase signal Hw to predetermined values.
  • digital values of the U-phase signal Hu, V-phase signal Hv, and W-phase signal Hw are obtained.
  • the rotor shaft 110 may be rotated by controlling the energization of the motor 100 via a motor control device (not shown).
  • the rotor shaft 110 may be connected to a rotating machine (not shown), and the rotor shaft 110 may be rotated by the rotating machine.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the waveforms of the U-phase signal Hu, the V-phase signal Hv, and the W-phase signal Hw.
  • one period of electrical angle of each of the three-phase signals Hu, Hv, and Hw corresponds to 1/4 of one period of mechanical angle, that is, 90 degrees in mechanical angle.
  • the period from time t1 to time t5 corresponds to one period of mechanical angle (360 degrees in mechanical angle).
  • a period from time t1 to time t2, a period from time t2 to time t3, a period from time t3 to time t4, and a period from time t4 to time t5 are each 90 degrees in mechanical angle. corresponds to degrees.
  • the three-phase signals Hu, Hv, and Hw have a phase difference of 120 degrees in electrical angle.
  • the processing unit 21 determines the intersection points where two phase signals among the three-phase signals intersect with each other, and the zero-crossing points where each of the three-phase signals intersects with the reference signal level. are extracted over one period of mechanical angle.
  • the reference signal level is, for example, a ground level. When the reference signal level is the ground level, the digital value of the reference signal level is "0".
  • the processing unit 21 divides one period of mechanical angle into four pole pair regions linked to pole pair numbers, based on the extraction results of zero crossing points.
  • "No. C” indicates the pole pair number.
  • pole pair numbers are assigned in advance to the four magnetic pole pairs of the sensor magnet 120. For example, a pole pair number "0” is assigned to a magnetic pole pair provided in a mechanical angle range of 0 degrees to 90 degrees. A pole pair number "1” is assigned to magnetic pole pairs provided in a range of 90 degrees to 180 degrees in mechanical angle. A pole pair number "2” is assigned to the magnetic pole pairs provided in the range of 180 degrees to 270 degrees in mechanical angle. A pole pair number "3” is assigned to the magnetic pole pairs provided in the range of 270 degrees to 360 degrees in mechanical angle.
  • the processing unit 21 selects the zero-crossing point obtained at the sampling timing (time t1) when the mechanical angle is 0 degrees among the zero-crossing points of the U-phase signal Hu by the pole pair number. It is recognized as the starting point of the polar pair area linked to "0". In addition, the processing unit 21 converts the zero-crossing points obtained at the sampling timing (time t2) when the mechanical angle is 90 degrees out of the zero-crossing points of the U-phase signal Hu to the poles associated with the pole pair number "0". Recognized as the end point of the paired area. That is, the processing unit 21 determines the section between the zero-crossing point obtained at time t1 and the zero-crossing point obtained at time t2 as the pole pair region associated with the pole pair number "0".
  • the processing unit 21 converts the zero-crossing point obtained at the sampling timing (time t2) when the mechanical angle is 90 degrees into the pole pair area linked to the pole pair number "1". It is also recognized as the starting point. Furthermore, the processing unit 21 converts the zero-crossing points obtained at the sampling timing (time t3) when the mechanical angle is 180 degrees among the zero-crossing points of the U-phase signal Hu to the poles linked to the pole pair number "1". Recognized as the end point of the paired area. That is, the processing unit 21 determines the section between the zero-crossing point obtained at time t2 and the zero-crossing point obtained at time t3 as the pole pair region associated with the pole pair number "1".
  • the processing unit 21 converts the zero-crossing point obtained at the sampling timing (time t3) when the mechanical angle is 180 degrees into the pole pair area linked to the pole pair number "2". It is also recognized as the starting point. In addition, the processing unit 21 converts the zero-crossing points obtained at the sampling timing (time t4) when the mechanical angle is 270 degrees, among the zero-crossing points of the U-phase signal Hu, to the poles associated with the pole pair number "2". Recognized as the end point of the paired area. That is, the processing unit 21 determines the section between the zero-crossing point obtained at time t3 and the zero-crossing point obtained at time t4 as the pole pair region associated with the pole pair number "2".
  • the processing unit 21 converts the zero-crossing point obtained at the sampling timing (time t4) when the mechanical angle is 270 degrees into the pole pair area linked to the pole pair number "3". It is also recognized as the starting point. In addition, the processing unit 21 converts the zero-crossing points obtained at the sampling timing (time t5) when the mechanical angle is 360 degrees among the zero-crossing points of the U-phase signal Hu to the poles associated with the pole pair number "3". Recognized as the end point of the paired area. That is, the processing unit 21 determines the section between the zero-crossing point obtained at time t4 and the zero-crossing point obtained at time t5 as the pole pair region associated with the pole pair number "3".
  • the processing unit 21 divides each of the four polar pair regions into 12 sections linked to section numbers based on the extraction results of intersection points and zero-crossing points.
  • "No. A” indicates a section number associated with each section.
  • the 12 sections included in each of the four pole pair areas are associated with section numbers from "0" to "11".
  • FIG. 3 is an enlarged view of three-phase signals Hu, Hv, and Hw included in one pole pair region shown in FIG. 2.
  • the amplitude reference value (reference signal level) is "0".
  • the digital value of the positive amplitude represents, for example, the digital value of the magnetic field strength of the north pole.
  • the digital value of the negative amplitude represents, for example, the digital value of the magnetic field strength of the south pole.
  • points P1, P3, P5, P7, P9, P11, and P13 are extracted from the digital values of three-phase signals Hu, Hv, and Hw included in one polar pair region. This is the zero crossing point.
  • point P2, point P4, point P6, point P8, point P10, and point P12 are intersection points extracted from the digital values of three-phase signals Hu, Hv, and Hw included in one polar pair region. It is. As shown in FIG. 3, the processing unit 21 determines the section between adjacent zero-crossing points and intersections as a section.
  • the processing unit 21 determines the section between the zero crossing point P1 and the intersection point P2 as the section linked to the section number "0".
  • the processing unit 21 determines the section between the intersection point P2 and the zero-crossing point P3 as a section linked to the section number "1".
  • the processing unit 21 determines the section between the zero crossing point P3 and the intersection point P4 as the section linked to the section number "2".
  • the processing unit 21 determines the section between the intersection point P4 and the zero-crossing point P5 as the section linked to the section number "3”.
  • the processing unit 21 determines the section between the zero crossing point P5 and the intersection point P6 as the section linked to the section number "4".
  • the processing unit 21 determines the section between the intersection point P6 and the zero cross point P7 as the section linked to the section number "5".
  • the processing unit 21 determines the section between the zero crossing point P7 and the intersection point P8 as the section linked to the section number "6". The processing unit 21 determines the section between the intersection point P8 and the zero cross point P9 as the section linked to the section number "7". The processing unit 21 determines the section between the zero crossing point P9 and the intersection point P10 as the section linked to the section number "8". The processing unit 21 determines the section between the intersection point P10 and the zero cross point P11 as the section linked to the section number "9". The processing unit 21 determines the section between the zero crossing point P11 and the intersection point P12 as the section linked to the section number "10". The processing unit 21 determines the section between the intersection point P12 and the zero cross point P13 as the section linked to the section number "11".
  • the section assigned the section number "0” will be referred to as the "No. 0 section”
  • the section assigned the section number "11” will be referred to as the "No. 11 section”.
  • segment refers to a straight line that connects mutually adjacent intersection points and zero-crossing points.
  • a straight line connecting the starting point and ending point of each section is called a segment.
  • the starting point of the 0th section is the zero crossing point P1
  • the ending point of the 0th section is the intersection point P2. Therefore, the segment corresponding to section 0 is a straight line connecting zero-crossing point P1 and intersection point P2.
  • the starting point of section 1 is intersection point P2
  • the ending point of section 1 is zero crossing point P3. Therefore, the segment corresponding to the first section is a straight line connecting the intersection point P2 and the zero-crossing point P3.
  • segment assigned segment number "0" will be referred to as “segment 0”
  • segment assigned segment number "11” will be referred to as “segment 11”.
  • the processing unit 21 generates a linear function ⁇ ( ⁇ x) representing each segment.
  • ⁇ x is the length (digital value) from the starting point of the segment to an arbitrary point on the segment
  • ⁇ is the mechanical angle corresponding to the arbitrary point on the segment.
  • the starting point of the segment corresponding to the 0th section is the zero crossing point P1
  • the ending point of the segment corresponding to the 0th section is the intersection point P2.
  • the starting point of the segment corresponding to section 1 is intersection point P2
  • the ending point of the segment corresponding to section 1 is zero crossing point P3.
  • a linear function ⁇ ( ⁇ x) representing a segment is expressed by the following equation (1).
  • "i" is a segment number and is an integer from 0 to 47.
  • the linear function ⁇ ( ⁇ x) expressed by the following formula (1) will be referred to as the mechanical angle estimation formula, and the mechanical angle ⁇ calculated by the following formula (1) will be referred to as the mechanical angle estimated value.
  • ⁇ ( ⁇ x) k[i] ⁇ x+ ⁇ res[i]...(1)
  • k[i] is a coefficient called a normalization coefficient.
  • k[i] is a coefficient representing the slope of the i-th segment.
  • the normalization coefficient k[i] is expressed by the following formula (2).
  • ⁇ Xnorm[i] is the deviation of the digital value between the start point and end point of the i-th segment.
  • ⁇ Xnorm[i] of the segment corresponding to section 0 is the deviation of the digital value between the zero crossing point P1 and the intersection point P2.
  • ⁇ Xnorm[i] of the segment corresponding to section 1 is the deviation of the digital value between the intersection point P2 and the zero-crossing point P3.
  • k[i] ⁇ norm[i]/ ⁇ Xnorm[i]...(2)
  • ⁇ norm[i] is the mechanical angle deviation between the starting point and the end point of the i-th segment, and is expressed by the following formula (3).
  • formula (3) t[i] is the time between the start point and end point of the i-th segment
  • t[0] is the time between the start point and end point of the 0-th segment
  • t[47 ] is the time between the start and end points of the 47th segment.
  • t[0] is the time between the zero crossing point P1 and the intersection point P2.
  • ⁇ norm[i] ⁇ t[i]/(t[0]+...+t[47]) ⁇ 360[degM]...(3)
  • ⁇ res[i] is a constant (intercept of the linear function ⁇ ( ⁇ x)) called the angle reset value of the i-th segment.
  • the angle reset value ⁇ res[i] is expressed by the following equation (4).
  • the segment number "i” is one of "1” to "47”
  • the processing unit 21 obtains the correspondence between the pole pair number, the section number, and the segment number, the feature data of each section, and the mechanical angle estimation formula of each segment, These acquired data are stored in the memory 22 as learning data.
  • the characteristic data of each section includes the magnitude relationship and positive/negative sign of the digital values of the three-phase signals Hu, Hv, and Hw included in each section.
  • the normalization coefficient k[i] and the angle reset value ⁇ res[i] that constitute the mechanical angle estimation formula for each segment are stored in the memory 22 as learning data.
  • the processing unit 21 starts the angle estimation process, it acquires the three-phase signals Hu, Hv, and Hw output from each of the magnetic sensors 11, 12, and 13. Specifically, the processing unit 21 digitally converts each of the U-phase signal Hu, V-phase signal Hv, and W-phase signal Hw at a predetermined sampling frequency using an A/D converter, thereby converting the U-phase signal Hu, V-phase signal Hv, and W-phase signal Hw into digital signals. Acquire the digital values of the phase signal Hv and the W-phase signal Hw.
  • the processing unit 21 identifies the current section number and pole pair number based on the digital values of the three-phase signals Hu, Hv, and Hw obtained at the current sampling timing. For example, in FIG. 3, a point PHu located on the waveform of the U-phase signal Hu, a point PHv located on the waveform of the V-phase signal Hv, and a point PHw located on the waveform of the W-phase signal Hw are It is assumed that these are digital values of three-phase signals Hu, Hv, and Hw obtained at the sampling timing.
  • the processing unit 21 compares feature data such as the magnitude relationship and positive/negative signs of the digital values of the points PHu, PHv, and PHw with the feature data of each section included in the learning data stored in the memory 22.
  • section number In the example of FIG. 3, section 9 is identified as the current section. Note that, in this specification, a method for specifying the pole pair number will not be explained. Please refer to Japanese Patent No. 6233532 for the method of specifying the pole pair number. Assume that, for example, the pole pair number "2" is specified as the pole pair number at the current sampling timing.
  • the processing unit 21 reads the normalization coefficient k[i] and the angle reset value ⁇ res[i] corresponding to the specified segment number “i” from the learning data stored in the memory 22, and calculates the normalization coefficient k[i] and angle reset value ⁇ res[i] by using the above equation (1).
  • the estimated mechanical angle value ⁇ is calculated using the mechanical angle estimation formula expressed.
  • the digital value of the three-phase signal corresponding to the identified segment is used as ⁇ x substituted into the mechanical angle estimation formula.
  • the processing unit 21 reads the normalization coefficient k[33] and the angle reset value ⁇ res[33] from the memory 22, and By substituting the digital value of PHv (see FIG. 3) into the mechanical angle estimation formula as ⁇ x, the estimated mechanical angle value ⁇ at the current sampling timing is calculated.
  • the waveforms of the three-phase signals Hu, Hv, and Hw obtained from the sensor group 10 when the angle estimation process is executed may change from the waveforms obtained when the learning process is executed due to the occurrence of a disturbance.
  • the waveforms of the three-phase signals Hu, Hv, and Hw obtained from the sensor group 10 are different between when the angle estimation process is executed and when the learning process is executed, the learning process
  • the obtained learning data may not be utilized appropriately, and the mechanical angle estimation accuracy (accuracy of the estimated mechanical angle value ⁇ ) may decrease.
  • the present invention is capable of reducing the angular error between the estimated mechanical angle value ⁇ and the true mechanical angle value caused by disturbances, thereby improving the accuracy of mechanical angle estimation, compared to the basic patented method described above. purpose.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the learning process executed by the processing unit 21 of the signal generation device 1 in this embodiment.
  • the processing unit 21 first executes basic learning processing (step S1).
  • the processing unit 21 performs basic learning processing to determine the correspondence between pole pair numbers, section numbers, and segment numbers, the feature data of each section, and the mechanical angle estimation formula of each segment. These acquired data are stored in the memory 22 as learning data.
  • the processing unit 21 calculates the peak-to-peak learned value H iP-PL of the i-th phase signal H i based on the digital values of the three-phase signals Hu, Hv, and Hw obtained when executing the basic learning process. , an offset learning value HiofsL (step S2).
  • i is an integer from 1 to N (3 in this embodiment).
  • the first phase signal H1 corresponds to the U-phase signal Hu.
  • the second phase signal H2 corresponds to the V-phase signal Hv.
  • the third phase signal H3 corresponds to the W phase signal Hw.
  • the i-th phase signal H i obtained during execution of the basic learning process will be referred to as the i-th phase learning signal H iL .
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of the waveform of the i-phase learning signal H iL .
  • one period of electrical angle of the i-phase learning signal H iL corresponds to 90 degrees in mechanical angle.
  • the period from time t10 to time t14 corresponds to one period of mechanical angle (360 degrees in mechanical angle).
  • a period from time t10 to time t11, a period from time t11 to time t12, a period from time t12 to time t13, and a period from time t13 to time t14 are each 90 in mechanical angle. corresponds to degrees.
  • step S2 the processing unit 21 obtains the value (digital value) of the positive peak point P imaxL included in the i-phase learning signal H iL as the maximum value H imaxL of the i-phase learning signal H iL . Furthermore, the processing unit 21 obtains the value (digital value) of the negative peak point P iminL included in the i-phase learning signal H iL as the minimum value H iminL of the i-phase learning signal H iL . Then, the processing unit 21 calculates the peak-to-peak learning value H iP-PL of the i-phase learning signal H iL based on the following arithmetic expression (6). In this way, the peak-to-peak learning value H iP-PL is the difference between the maximum value H imaxL and the minimum value H iminL of the i-phase learning signal H iL .
  • step S2 the processing unit 21 calculates the offset learning value H iofsL of the i-phase learning signal H iL based on the following arithmetic expression (7).
  • the processing unit 21 uses the maximum value H imaxL and the minimum value H iminL of the i-phase learning signal H iL obtained in one electrical angle cycle from time t11 to time t12, A peak-to-peak learned value H iP-PL and an offset learned value H iofsL may be calculated.
  • the processing unit 21 uses the maximum value H imaxL and the minimum value H iminL of the i-phase learning signal H iL obtained in another period of electrical angle to calculate the peak-to-peak learned values H iP-PL and An offset learning value H iofsL may be calculated.
  • the processing unit 21 uses the average value of the four maximum values H imaxL and the average value of the four minimum values H iminL of the i-phase learning signal H iL obtained in one mechanical angle cycle to The to-peak learned value H iP-PL and the offset learned value H iofsL may be calculated.
  • the processing unit 21 stores the peak-to-peak learning value H iP-PL and the offset learning value H iofsL obtained by the process of step S2 as described above in the memory 22, and then performs the learning process shown in FIG. end. In this way, when the processing unit 21 performs the learning process, the memory 22 stores not only the learning data obtained by the basic learning process but also the peak-to-peak learning value H iP of the i-phase learning signal H iL . - PL and offset learning value H iofsL are saved.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the first angle estimation process executed by the processing unit 21 of the signal generation device 1 in this embodiment.
  • the processing unit 21 repeatedly executes the first angle estimation process shown in FIG. 6 at a predetermined period.
  • the processing unit 21 upon starting the first angle estimation process, the processing unit 21 first obtains digital values of the three-phase signals Hu, Hv, and Hw (step S11).
  • the processing unit 21 determines whether the correction start flag is "0" (step S12).
  • the correction start flag is a flag that is reset to "0" when the processing unit 21 is activated.
  • the processing unit 21 moves to the process of step S13.
  • the processing unit 21 moves to the process of step S17. In the following, first, the processing executed when the correction start flag is "0" will be explained.
  • step S12 When the correction start flag is "0" (step S12: Yes), the processing unit 21 calculates the mechanical angle estimated value by executing the basic angle estimation process based on the digital values of the three-phase signals Hu, Hv, and Hw. ⁇ is calculated (step S13). Then, the processing unit 21 calculates the rotor shaft based on the mechanical angle estimated value ⁇ obtained in the past first angle estimation process and the mechanical angle estimated value ⁇ obtained in the current first angle estimation process. 110 is rotated by 90 degrees (step S14).
  • step S14: No When the processing unit 21 determines that the rotor shaft 110 has not rotated 90 degrees (step S14: No), the processing unit 21 skips the processing of steps S15 and S16, which will be described later, and ends the current first angle estimation processing. On the other hand, if the processing unit 21 determines that the rotor shaft 110 has rotated 90 degrees (step S14: Yes), the processing unit 21 determines the digital values of the three-phase signals Hu, Hv, and Hw obtained during the period in which the rotor shaft 110 rotates 90 degrees. Based on this, the peak-to-peak value H iP-P and the offset H iofs of the i-th phase signal H i are calculated (step S15).
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of the waveform of the i-th phase signal H i obtained during a period in which the rotor shaft 110 rotates 90 degrees (a period from time t20 to time t21). Note that, for convenience, FIG. 7 also shows the waveform of the i-th phase signal H i obtained during the period in which the rotor shaft 110 rotates from 90 degrees to 360 degrees (period from time t21 to time t24). Further, FIG. 7 also shows the waveform of the i-phase learning signal H iL shown in FIG. 5 .
  • one period of electrical angle of the i-th phase signal H i corresponds to 90 degrees in mechanical angle.
  • the period from time t20 to time t24 corresponds to one period of mechanical angle (360 degrees in mechanical angle).
  • a period from time t20 to time t21, a period from time t21 to time t22, a period from time t22 to time t23, and a period from time t23 to time t24 are each 90 degrees in mechanical angle. corresponds to degrees.
  • step S15 the processing unit 21 converts the value (digital value) of the positive peak point P imax included in the i-th phase signal H i obtained in the period from time t20 to time t21 into the i-th phase signal H i
  • the maximum value H imax is obtained.
  • the processing unit 21 converts the value (digital value) of the negative peak point P imin included in the i-th phase signal H i obtained in the period from time t20 to time t21 into the minimum value of the i-th phase signal H i. Obtain as the value H imin .
  • the processing unit 21 calculates the peak-to-peak value H iP ⁇ P of the i-th phase signal H i based on the following arithmetic expression (8).
  • the peak-to-peak value H iP-P is the difference between the maximum value H imax and the minimum value H imin of the i-th phase signal H i .
  • step S15 the processing unit 21 calculates the offset H iofs of the i-th phase signal H i based on the following arithmetic expression (9).
  • the waveform of the i-phase signal H i obtained when executing the first angle estimation process is different from the i-phase learning signal H iL obtained when executing the learning process due to the occurrence of a disturbance.
  • the waveform may change. For example, if the temperature at the time of execution of the first angle estimation process is higher than the temperature at the time of execution of the learning process, as shown in FIG. may be smaller than the peak-to-peak learning value H iP ⁇ PL of the i-phase learning signal H iL .
  • the offset H iofs of the i-phase signal H i is the offset learning value H of the i-phase learning signal H iL . It is possible to shift from iofsL in the positive direction or in the negative direction.
  • the processing unit 21 stores in the memory 22 the peak-to-peak value H iP ⁇ P and the offset H iofs of the i-th phase signal H i obtained by the above calculation process.
  • the peak-to-peak value H 1P-P and offset H 1ofs of the first phase signal H 1 (U-phase signal Hu) and the peak-to-peak value of the second phase signal H 2 (V-phase signal Hv) The value H 2P-P and the offset H 2ofs , and the peak-to-peak value H 3P-P and the offset H 3ofs of the third phase signal H 3 (W-phase signal Hw) are stored in the memory 22.
  • one period of the electrical angle of the three-phase signals Hu, Hv, and Hw corresponds to 90 degrees in mechanical angle, so the rotor shaft 110 rotates 90 degrees.
  • the peak-to-peak values and offsets of the three-phase signals Hu, Hv, and Hw can be obtained from the digital values of the three-phase signals Hu, Hv, and Hw obtained during the period.
  • one electrical angle period of the three-phase signals Hu, Hv, and Hw corresponds to 72 degrees in mechanical angle.
  • the peak-to-peak values and offsets of the three-phase signals Hu, Hv, and Hw can be obtained from the digital values of the signals Hu, Hv, and Hw. That is, when the number of pole pairs P is five, the processing unit 21 may determine whether the rotor shaft 110 has rotated 72 degrees in step S14.
  • the processing unit 21 After executing the process in step S15 above, the processing unit 21 sets the correction start flag to "1" (step S16). After setting the correction start flag to "1", the processing unit 21 ends the current first angle estimation process.
  • the processing unit 21 receives the digital values of the three-phase signals Hu, Hv, and Hw obtained from the sensor group 10 from the time the processing unit 21 is activated until the rotor shaft 110 rotates 90 degrees.
  • An estimated mechanical angle value ⁇ is calculated by executing a basic angle estimation process based on . Then, when the rotor shaft 110 rotates 90 degrees, the processing unit 21 stores the peak-to-peak value H iP-P and the offset H iofs of the i-th phase signal H i in the memory 22, and then sets the correction start flag to " 1”.
  • step S11 A digital value of is acquired (step S11), and it is determined whether the correction start flag is "0" (step S12). At this time, since the correction start flag is set to "1", the processing unit 21 determines that the correction start flag is not "0" (step S12: No), and proceeds to the process of step S17.
  • the processing unit 21 corrects the digital values of the three-phase signals Hu, Hv, and Hw based on the following arithmetic expression (10) (step S17).
  • H i is the digital value of the i-th phase signal H i
  • H i ' is the digital value of the i-th phase signal H i after correction.
  • the i-th phase signal H i after correction will be referred to as the i-th phase correction signal H i '.
  • step S17 the processing unit 21 calculates the peak-to-peak learning value H iP -PL and the offset learning value H iofsL of the i-th phase learning signal H iL, and the peak-to-peak learning value H iofsL of the i-th phase learning signal H i .
  • the to-peak value H iP-P and the offset H iofs are read from the memory 22 .
  • the processing unit 21 substitutes the value read from the memory 22 and the digital value of the i-phase signal H i acquired in step S11 into the above equation (10), thereby obtaining the i-phase correction signal H i Calculate the digital value of '.
  • the waveform of the i-phase correction signal H i ' calculated by the above equation (10) almost matches the waveform of the i-phase learning signal H iL obtained under environments with different temperatures. do. That is, the i-phase correction signal H i ' calculated by the processing unit 21 based on the above calculation formula (10) is the i-phase signal H i that is temperature-compensated with respect to the i-phase learning signal H iL . I can say it.
  • the processing unit 21 stores in the memory 22 the digital value of the i-phase correction signal H i ′ obtained by the above calculation process.
  • the digital value of the first phase correction signal H 1 ′ (corrected U-phase signal Hu)
  • the digital value of the second phase correction signal H 2 ′ (corrected V-phase signal Hv)
  • the digital value of the third phase correction signal H 2 ′ (corrected V-phase signal Hv)
  • the digital value of the correction signal H3 ' (corrected W-phase signal Hw) is stored in the memory 22.
  • the processing unit 21 reads the respective digital values of the first phase correction signal H 1 ′ , the second phase correction signal H 2 ′ , and the third phase correction signal H 3 ′ from the memory 22, and reads out the digital values (
  • the mechanical angle estimate ⁇ is calculated by executing basic angle estimation processing based on the corrected digital values of the three-phase signals Hu, Hv, and Hw (step S18). After executing the process of step S18, the processing unit 21 ends the current first angle estimation process.
  • the processing unit 21 uses temperature-compensated three-phase signals Hu, Hv, and Hw.
  • the estimated mechanical angle value ⁇ is calculated by executing basic angle estimation processing based on the digital value of .
  • the learning data obtained by the basic learning process is applied to the first angle estimation process. Since it can be appropriately utilized when executing the included basic angle estimation process, it is possible to reduce the angular error between the estimated mechanical angle value ⁇ and the true mechanical angle value.
  • the basic learning process is executed in an environment of room temperature
  • the basic angle estimation process is executed in an environment of 85 degrees Celsius
  • the learning process shown in FIG. 4 is executed in an environment of room temperature.
  • the first angle estimation process is particularly effective when a temperature change occurs as a disturbance.
  • disturbances include magnetic field changes and changes in the attachment state of sensor magnet 120 to rotor shaft 110.
  • the second angle estimation process that is effective when a change in the magnetic field or a change in the attachment state of the sensor magnet 120 to the rotor shaft 110 occurs as a disturbance will be described below.
  • FIG. 8 is a flowchart showing the second angle estimation process executed by the processing unit 21 of the signal generation device 1 in this embodiment.
  • the processing unit 21 repeatedly executes the second angle estimation process shown in FIG. 8 at a predetermined period.
  • the processing unit 21 upon starting the second angle estimation process, the processing unit 21 first obtains digital values of the three-phase signals Hu, Hv, and Hw (step S21).
  • the processing unit 21 determines whether the correction start flag is "0" (step S22). As described above, the correction start flag is a flag that is reset to "0" when the processing unit 21 is activated. When the correction start flag is "0" (step S22: Yes), the processing unit 21 moves to the process of step S23. On the other hand, if the correction start flag is not "0" (step S22: No), the processing unit 21 moves to the process of step S29. In the following, first, the processing executed when the correction start flag is "0" will be explained.
  • step S22 When the correction start flag is "0" (step S22: Yes), the processing unit 21 calculates the mechanical angle estimated value by executing the basic angle estimation process based on the digital values of the three-phase signals Hu, Hv, and Hw. ⁇ is calculated (step S23). Then, the processing unit 21 calculates the rotor shaft based on the mechanical angle estimated value ⁇ obtained in the past second angle estimation process and the mechanical angle estimated value ⁇ obtained in the current second angle estimation process. It is determined whether or not 110 has rotated once (step S24).
  • step S24: No If the processing unit 21 determines that the rotor shaft 110 has not made one rotation (step S24: No), it skips the processes from step S25 to step S28, which will be described later, and ends the current second angle estimation process. On the other hand, if the processing unit 21 determines that the rotor shaft 110 has made one rotation (step S24: Yes), the processing unit 21 uses the digital values of the three-phase signals Hu, Hv and Hw obtained during the period in which the rotor shaft 110 makes one rotation. Then, the first intermediate value H imid1 of the i-th phase signal H i is calculated (step S25).
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of the waveform of the i-th phase signal H i obtained during one rotation of the rotor shaft 110 (period from time t30 to time t34).
  • one period of electrical angle of the i-th phase signal H i corresponds to 90 degrees in mechanical angle.
  • the period from time t30 to time t34 corresponds to one period of mechanical angle (360 degrees in mechanical angle).
  • a period from time t30 to time t31, a period from time t31 to time t32, a period from time t32 to time t33, and a period from time t33 to time t34 are each 90 degrees in mechanical angle. corresponds to degrees.
  • FIG. 10 is an enlarged diagram of the waveform of the i-th phase signal H i included in the period from time t30 to time t32 among the waveforms of the i-th phase signal H i shown in FIG.
  • the i-phase signal H obtained when executing the second angle estimation process may be a waveform in which the offset waveform W1, which changes in a wavy manner, is superimposed.
  • step S25 the processing unit 21 connects the first positive peak point P imax1 and the first negative peak point P imin1 included in the i-phase signal H i obtained in the period from time t30 to time t31.
  • the value (digital value) of the first intermediate point P imid1 which is the intermediate point of the straight line L1, is calculated as the first intermediate value H imid1 of the i-th phase signal H i (see FIG. 10).
  • step S25 the processing unit 21 calculates the intermediate value between the first maximum value H imax1 and the first minimum value H imin1 of the i-phase signal H i based on the following calculation formula (11).
  • a first intermediate value H imid1 is calculated.
  • the first maximum value H imax1 is the value (digital value) of the first positive peak point P imax1 which is one of the positive peak points included in the i-th phase signal H i .
  • the first minimum value H imin1 is the value ( digital value).
  • the processing unit 21 calculates a second intermediate value H imid2 of the i-phase signal H i based on the digital values of the three-phase signals Hu, Hv, and Hw obtained during one rotation of the rotor shaft 110. (Step S26).
  • step S26 the processing unit 21 connects the first negative peak point P imin1 and the second positive peak point P imax2 included in the i-th phase signal H i obtained in the period from time t30 to time t32.
  • the value (digital value) of the second intermediate point P imid2 which is the intermediate point of the straight line L2, is calculated as the second intermediate value H imid2 of the i-th phase signal H i (see FIG. 10).
  • step S26 the processing unit 21 calculates the intermediate value between the first minimum value H imin1 and the second maximum value H imax2 of the i-phase signal H i based on the following calculation formula (12).
  • a second intermediate value H imid2 is calculated.
  • the second maximum value H imax2 is the value of the second positive peak point P imax2 ( digital value ).
  • step S27 the processing unit 21 calculates the slope ks of the straight line L3 connecting the first intermediate value H imid1 and the second intermediate value H imid2 based on the following calculation formula (13) (step S27).
  • step S27 the processing unit 21 calculates the slope ks of the straight line L3 connecting the first intermediate point P imid1 and the second intermediate point P imid2 (see FIG. 10).
  • ⁇ s is the rotation angle (estimated mechanical angle value ⁇ ) corresponding to the first intermediate value H imid1
  • the rotation angle (estimated mechanical angle value ⁇ ) corresponding to the second intermediate value H imid2 and This is the difference between As understood from FIG. 10, the straight line L3 is a tangent (approximate straight line) to the offset waveform W1 included in the section from the first intermediate point P imid1 to the second intermediate point P imid2 .
  • the processing unit 21 stores the slope ks obtained by the above calculation process in the memory 22 in association with the section identification number representing the section from the first intermediate point P imid1 to the second intermediate point P imid2 . Although not shown in FIG. 8, the processing unit 21 executes the processes corresponding to steps S25 to S27 for other intermediate point sections, thereby determining the slope corresponding to the other intermediate point sections. Calculate ks.
  • the processing unit 21 selects the second positive peak point P imax2 and the second negative peak point P imin2 included in the i-th phase signal H i , which is the midpoint of the straight line.
  • the digital value of the third intermediate point P imid3 is calculated as the third intermediate value H imid3 of the i-th phase signal H i .
  • the processing unit 21 calculates the third intermediate value H imid3 , which is the intermediate value between the second maximum value H imax2 and the second minimum value H imin2 of the i-th phase signal H i .
  • the processing unit 21 calculates the slope ks of the straight line connecting the second intermediate value H imid2 and the third intermediate value H imid3 .
  • the processing unit 21 calculates the slope ks of the straight line connecting the second intermediate point P imid2 and the third intermediate point P imid3 .
  • the processing unit 21 calculates the value obtained by subtracting the third intermediate value H imid3 from the second intermediate value H imid2 as the estimated mechanical angle value ⁇ corresponding to the second intermediate value H imid2 and the third intermediate value H imid2.
  • the slope ks of the straight line connecting the second intermediate point P imid2 and the third intermediate point P imid3 is calculated.
  • the processing unit 21 stores the slope ks obtained by this calculation process in the memory 22 in association with the section identification number representing the section from the second intermediate point P imid2 to the third intermediate point P imid3 .
  • the processing unit 21 generates a second negative peak point P imin2 and a third positive peak point P imax3 included in the i-th phase signal Hi , which is an intermediate point of a straight line.
  • the digital value of the four intermediate points P imid4 is calculated as the fourth intermediate value H imid4 of the i-th phase signal H i .
  • the processing unit 21 calculates a fourth intermediate value H imid4 that is an intermediate value between the third maximum value H imax3 and the second minimum value H imin2 of the i-th phase signal H i .
  • the processing unit 21 calculates the slope ks of the straight line connecting the third intermediate value H imid3 and the fourth intermediate value H imid4 .
  • the processing unit 21 calculates the slope ks of the straight line connecting the third intermediate point P imid3 and the fourth intermediate point P imid4 .
  • the processing unit 21 calculates the value obtained by subtracting the fourth intermediate value H imid4 from the third intermediate value H imid3 as the estimated mechanical angle value ⁇ corresponding to the third intermediate value H imid3 and the fourth intermediate value H imid3.
  • the slope ks of the straight line connecting the third intermediate point P imid3 and the fourth intermediate point P imid4 is calculated by dividing by the difference between H imid4 and the corresponding mechanical angle estimated value ⁇ .
  • the processing unit 21 stores the slope ks obtained by this calculation process in the memory 22 in association with the section identification number representing the section from the third intermediate point P imid3 to the fourth intermediate point P imid4 .
  • the processing unit 21 generates a third positive peak point P imax3 and a third negative peak point P imin3 included in the i-th phase signal H i , which is an intermediate point of a straight line.
  • the digital value of the fifth intermediate point P imid5 is calculated as the fifth intermediate value H imid5 of the i-th phase signal H i .
  • the processing unit 21 calculates the fifth intermediate value H imid5 , which is the intermediate value between the third maximum value H imax3 and the third minimum value H imin3 of the i-th phase signal H i .
  • the processing unit 21 calculates the slope ks of the straight line connecting the fourth intermediate value H imid4 and the fifth intermediate value H imid5 .
  • the processing unit 21 calculates the slope ks of the straight line connecting the fourth intermediate point P imid4 and the fifth intermediate point P imid5 .
  • the processing unit 21 calculates the value obtained by subtracting the fifth intermediate value H imid5 from the fourth intermediate value H imid4 as the estimated mechanical angle value ⁇ corresponding to the fourth intermediate value H imid4 and the fifth intermediate value H imid4.
  • the slope ks of the straight line connecting the fourth intermediate point P imid4 and the fifth intermediate point P imid5 is calculated by dividing by the difference between H imid5 and the corresponding mechanical angle estimated value ⁇ .
  • the processing unit 21 stores the slope ks obtained by this calculation process in the memory 22 in association with the section identification number representing the section from the fourth intermediate point P imid4 to the fifth intermediate point P imid5 .
  • the processing unit 21 generates a second peak point, which is an intermediate point of a straight line connecting the third negative peak point P imin3 and the fourth positive peak point P imax4 included in the i -th phase signal H i.
  • the digital value of the sixth intermediate point P imid6 is calculated as the sixth intermediate value H imid6 of the i-th phase signal H i .
  • the processing unit 21 calculates the sixth intermediate value H imid6 , which is the intermediate value between the fourth maximum value H imax4 and the third minimum value H imin3 of the i-th phase signal H i .
  • the processing unit 21 calculates the slope ks of the straight line connecting the fifth intermediate value H imid5 and the sixth intermediate value H imid6 .
  • the processing unit 21 calculates the slope ks of the straight line connecting the fifth intermediate point P imid5 and the sixth intermediate point P imid6 .
  • the processing unit 21 calculates the value obtained by subtracting the sixth intermediate value H imid6 from the fifth intermediate value H imid5 as the estimated mechanical angle value ⁇ corresponding to the fifth intermediate value H imid5 and the sixth intermediate value H imid5.
  • the slope ks of the straight line connecting the fifth intermediate point P imid5 and the sixth intermediate point P imid6 is calculated.
  • the processing unit 21 stores the slope ks obtained by this calculation process in the memory 22 in association with the section identification number representing the section from the fifth intermediate point P imid5 to the sixth intermediate point P imid6 .
  • the processing unit 21 generates a second peak point, which is an intermediate point of a straight line connecting the fourth positive peak point P imax4 and the fourth negative peak point P imin4 included in the i -th phase signal H i.
  • the digital value of the seventh intermediate point P imid7 is calculated as the seventh intermediate value H imid7 of the i-th phase signal H i .
  • the processing unit 21 calculates the seventh intermediate value H imid7 , which is the intermediate value between the fourth maximum value H imax4 and the fourth minimum value H imin4 of the i-th phase signal H i .
  • the processing unit 21 calculates the slope ks of the straight line connecting the sixth intermediate value H imid6 and the seventh intermediate value H imid7 .
  • the processing unit 21 calculates the slope ks of the straight line connecting the sixth intermediate point P imid6 and the seventh intermediate point P imid7 .
  • the processing unit 21 calculates the value obtained by subtracting the seventh intermediate value H imid7 from the sixth intermediate value H imid6 as the estimated mechanical angle value ⁇ corresponding to the sixth intermediate value H imid6 and the seventh intermediate value H imid6 .
  • the slope ks of the straight line connecting the sixth intermediate point P imid6 and the seventh intermediate point P imid7 is calculated.
  • the processing unit 21 stores the slope ks obtained by this calculation process in the memory 22 in association with the section identification number representing the section from the sixth intermediate point P imid6 to the seventh intermediate point P imid7 .
  • the processing unit 21 generates a second peak point, which is an intermediate point of a straight line connecting the fourth negative peak point P imin4 and the first positive peak point P imax1 included in the i- th phase signal H i.
  • the digital value of the 8th intermediate point P imid8 is calculated as the 8th intermediate value H imid8 of the i-th phase signal H i .
  • the processing unit 21 calculates the eighth intermediate value H imid8 , which is the intermediate value between the first maximum value H imax1 and the fourth minimum value H imin4 of the i-th phase signal H i .
  • the processing unit 21 calculates the slope ks of the straight line connecting the seventh intermediate value H imid7 and the eighth intermediate value H imid8 .
  • the processing unit 21 calculates the slope ks of the straight line connecting the seventh intermediate point P imid7 and the eighth intermediate point P imid8 .
  • the processing unit 21 calculates the value obtained by subtracting the eighth intermediate value H imid8 from the seventh intermediate value H imid7 as the estimated mechanical angle value ⁇ corresponding to the seventh intermediate value H imid7 and the eighth intermediate value H imid7.
  • the slope ks of the straight line connecting the seventh intermediate point P imid7 and the eighth intermediate point P imid8 is calculated.
  • the processing unit 21 stores the slope ks obtained by this calculation process in the memory 22 in association with the section identification number representing the section from the seventh intermediate point P imid7 to the eighth intermediate point P imid8 .
  • the processing unit 21 calculates the slope ks of the straight line connecting the eighth intermediate value H imid8 and the first intermediate value H imid1 .
  • the processing unit 21 calculates the slope ks of the straight line connecting the eighth intermediate point P imid8 and the first intermediate point P imid1 . More specifically, the processing unit 21 calculates the value obtained by subtracting the first intermediate value H imid1 from the eighth intermediate value H imid8 as the estimated mechanical angle value ⁇ corresponding to the eighth intermediate value H imid8 and the first intermediate value H imid8.
  • the slope ks of the straight line connecting the eighth intermediate point P imid8 and the first intermediate point P imid1 is calculated by dividing by the difference between H imid1 and the corresponding mechanical angle estimated value ⁇ .
  • the processing unit 21 stores the slope ks obtained by this calculation process in the memory 22 in association with the section identification number representing the section from the eighth intermediate point P imid8 to the first intermediate point P imid1 .
  • the processing unit 21 executes the processes corresponding to steps S25 to S27 for other intermediate point sections, and then sets the correction start flag to "1" (step S28). After setting the correction start flag to "1", the processing unit 21 ends the current second angle estimation process.
  • the processing unit 21 converts the digital values of the three-phase signals Hu, Hv, and Hw obtained from the sensor group 10 from the time the processing unit 21 is activated until the rotor shaft 110 makes one rotation. Based on the basic angle estimation process, an estimated mechanical angle value ⁇ is calculated. Then, when the rotor shaft 110 rotates once, the processing unit 21 stores the slope ks calculated for each intermediate point section included in the i-phase signal Hi in the memory 22, and then sets the correction start flag to "1". set.
  • step S21 A digital value of is acquired (step S21), and it is determined whether the correction start flag is "0" (step S22). At this time, since the correction start flag is set to "1", the processing unit 21 determines that the correction start flag is not "0" (step S22: No), and proceeds to the process of step S29.
  • the processing unit 21 calculates the offset H iofs of the i-th phase signal H i based on the following arithmetic expression (14) (step S29). Specifically, the processing unit 21 identifies the current midpoint section based on the digital value H it of the i-th phase signal H i acquired at time t in step S21. For example, as shown in FIG. 10, if the digital value H it of the i-th phase signal H i is included in the section from the first intermediate point P imid1 to the second intermediate point P imid2 , the processing unit 21 The section from the first intermediate point P imid1 to the second intermediate point P imid2 is specified as the section of the current intermediate point.
  • the processing unit 21 reads from the memory 22 the slope ks associated with the section identification number representing the section from the first intermediate point P imid1 to the second intermediate point P imid2 . Then, the processing unit 21 substitutes the slope ks read from the memory 22 and the first intermediate value H imid1 into the following arithmetic expression (14), thereby corresponding to the digital value H it of the i-th phase signal H i . Calculate the offset H iofs .
  • ⁇ is the rotation angle (estimated mechanical angle value ⁇ ) corresponding to the first intermediate value H imid1 and the value of the i-th phase signal H i (digital value H it ) and the rotation angle (estimated mechanical angle ⁇ ).
  • the offset H iofs in this case is the value of the point P iofs on the straight line L3.
  • the processing unit 21 calculates the offset H iofs by adding the second intermediate value H imid2 to the value obtained by multiplying the slope ks read from the memory 22 by ⁇ .
  • ⁇ is the difference between the mechanical angle estimated value ⁇ corresponding to the second intermediate value H imid2 and the mechanical angle estimated value ⁇ corresponding to the value of the i-th phase signal H i (digital value H it ).
  • the processing unit 21 calculates the peak-to-peak value H iP ⁇ P of the i-th phase signal H i (step S30). For example, when the section from the first intermediate point P imid1 to the second intermediate point P imid2 is specified as the section of the current intermediate point, the processing unit 21 calculates the first maximum value H imax1 and the first minimum value H imin1. The difference between the peak-to-peak value H iP ⁇ P is calculated as the peak-to-peak value H iP ⁇ P .
  • the processing unit 21 selects the second maximum value H imax2 and the first minimum value
  • the difference from H imin1 is calculated as a peak-to-peak value H iP ⁇ P .
  • the processing unit 21 corrects the digital values of the three-phase signals Hu, Hv, and Hw based on the following arithmetic expression (10) (step S31). Specifically, in step S31, the processing unit 21 reads the peak-to-peak learning value H iP -PL and the offset learning value H iofsL of the i-phase learning signal H iL from the memory 22. Then, the processing unit 21 calculates each learning value read from the memory 22, the digital value of the i-phase signal H i acquired in step S21, the offset H iofs calculated in step S29, and the offset H iofs calculated in step S30. By substituting the calculated peak-to-peak value H iP-P into the following equation (10), the digital value of the i-th phase correction signal H i ' is calculated.
  • the waveform of the i-phase correction signal H i ′ calculated by the above equation (10) is the waveform of the i-phase correction signal H i ′ obtained under an environment in which the magnetic field or the attachment state of the sensor magnet 120 to the rotor shaft 110 is different.
  • the waveform almost matches the waveform of the i-phase learning signal H iL . That is, the i-phase correction signal H i ' calculated by the processing unit 21 based on the above calculation formula (10) is the i-phase signal H i obtained by performing magnetic field compensation etc. on the i-phase learning signal H iL . I can say that there is.
  • the processing unit 21 stores in the memory 22 the digital value of the i-phase correction signal H i ′ obtained by the above calculation process.
  • the digital value of the first phase correction signal H 1 ′ (corrected U-phase signal Hu)
  • the digital value of the second phase correction signal H 2 ′ (corrected V-phase signal Hv)
  • the digital value of the third phase correction signal H 2 ′ (corrected V-phase signal Hv)
  • the digital value of the correction signal H 3 ′ (corrected W-phase signal Hw) is stored in the memory 22 .
  • the processing unit 21 reads the respective digital values of the first phase correction signal H 1 ′ , the second phase correction signal H 2 ′ , and the third phase correction signal H 3 ′ from the memory 22, and reads out the digital values (
  • the mechanical angle estimate ⁇ is calculated by executing basic angle estimation processing based on the corrected digital values of the three-phase signals Hu, Hv, and Hw (step S32). After executing the process of step S32, the processing unit 21 ends the current second angle estimation process.
  • the processing unit 21 uses three-phase signals Hu, Hv that have been subjected to magnetic field compensation, etc.
  • the mechanical angle estimate ⁇ is calculated by executing basic angle estimation processing based on the digital values of Hw and Hw.
  • the learning data obtained by the basic learning process is included in the second angle estimation process. Since it can be appropriately utilized when executing the basic angle estimation process, it is possible to reduce the angular error between the estimated mechanical angle value ⁇ and the true mechanical angle value.
  • the environment at the time of execution of the basic learning process, the first angle estimation process or the second angle Even if the environment at the time of execution of the estimation process is different, the learning data obtained by the basic learning process is used when executing the basic angle estimation process included in the first angle estimation process or the second angle estimation process. Since it can be used appropriately, it is possible to reduce the angular error between the estimated mechanical angle value ⁇ and the true mechanical angle value, thereby realizing an improvement in the accuracy of estimating the mechanical angle of the rotor shaft 110.
  • the present invention is not limited to the above embodiments, and the configurations described in this specification can be combined as appropriate within a mutually consistent range.
  • a combination of the motor 100 and the signal generation device 1 is illustrated, but the present invention is not limited to this embodiment, and a combination of a sensor magnet attached to a rotating shaft and a signal generation device is also possible. .
  • the first magnetic sensor 11, the second magnetic sensor 12, and the third magnetic sensor 13 are arranged to face the disc-shaped sensor magnet 120 in the axial direction of the rotor shaft 110.
  • this embodiment is exemplified, the present invention is not limited to this embodiment.
  • magnetic flux flows in the radial direction of the ring-shaped magnet, so that the first magnetic sensor 11, the second magnetic sensor 12 And the third magnetic sensor 13 may be arranged to face the ring-shaped magnet.
  • the rotor magnet 120 attached to the rotor shaft 110 of the motor 100 is used as the rotating magnet, but the rotor magnet attached to the rotor of the motor 100 may be used as the rotating magnet.
  • the rotor magnet is also a magnet that rotates in synchronization with the rotor shaft 110, and has a plurality of magnetic pole pairs.
  • the number of magnetic sensors is not limited to three and may be N (N is a multiple of 3). good.
  • the sensor magnet 120 has four magnetic pole pairs, but the number of pole pairs of the sensor magnet 120 is not limited to four.
  • the number of pole pairs of the rotor magnet is not limited to four.
  • the peak-to-peak value obtained during the period when the rotor shaft 110 rotates 90 degrees from the activation of the processing unit 21 is calculated.
  • the digital values of the three-phase signals Hu, Hv, and Hw are corrected using H iP-P and the offset H iofs .
  • the temperature may change even after the correction start flag becomes "1".
  • the processing section 21 may obtain the peak-to-peak value H iP-P and the offset H iofs every time the rotor shaft 110 rotates 90 degrees from the start of the processing section 21 .
  • the processing unit 21 uses the peak-to-peak value H iP-P and the offset H iofs obtained during the period in which the rotor shaft 110 rotates 90 degrees after the activation of the processing unit 21 to rotate the rotor shaft 110 by 90 degrees.
  • the digital values of the three-phase signals Hu, Hv, and Hw obtained during the period of rotation from 180 degrees to 180 degrees are corrected.
  • the processing unit 21 uses the peak-to-peak value H iP-P and the offset H iofs obtained during the period in which the rotor shaft 110 rotates from 90 degrees to 180 degrees, so that the rotor shaft 110 rotates from 180 degrees to 270 degrees.
  • the digital values of the three-phase signals Hu, Hv, and Hw obtained during the period of rotation are corrected.
  • the processing unit 21 uses the peak-to-peak value H iP-P and the offset H iofs obtained during the period in which the rotor shaft 110 rotates from 180 degrees to 270 degrees, so that the rotor shaft 110 rotates from 270 degrees to 360 degrees.
  • the digital values of the three-phase signals Hu, Hv, and Hw obtained during the period of rotation are corrected.
  • the processing unit 21 uses the peak-to-peak value H iP-P and the offset H iofs obtained during the period in which the rotor shaft 110 rotates from 270 degrees to 360 degrees, so that the rotor shaft 110 rotates 360 degrees (0
  • the digital values of the three-phase signals Hu, Hv, and Hw obtained during the period of rotation from 450 degrees (90 degrees) to 450 degrees (90 degrees) are corrected.
  • the peak-to-peak value H iP-P and the offset H iofs differ depending on the angle range.
  • the to-peak value H iP-P and the offset H iofs are used to correct the digital values of the three-phase signals Hu, Hv, and Hw obtained in the range of 0 degrees to 90 degrees during this one rotation. It is preferable to do so. Thereby, the effect of correction can be improved.
  • the processing unit 21 may acquire the inclination ks every time the rotor shaft 110 rotates once after the processing unit 21 is activated.
  • the processing unit 21 may acquire the inclination ks every time the rotor shaft 110 rotates 360 degrees from the activation of the processing unit 21.
  • the processing section 21 uses the inclination ks obtained during the period when the rotor shaft 110 rotates 360 degrees from the activation of the processing section 21 to calculate the slope ks obtained during the period when the rotor shaft 110 rotates from 360 degrees to 720 degrees. Correct the digital values of phase signals Hu, Hv and Hw.
  • the processing unit 21 uses the slope ks obtained during the period when the rotor shaft 110 rotates from 360 degrees to 720 degrees to generate a three-phase signal Hu obtained during the period when the rotor shaft 110 rotates from 720 degrees to 1080 degrees. , Hv and Hw are corrected.
  • SYMBOLS 1 Signal generation device, 10... Sensor group, 11... First magnetic sensor, 12... Second magnetic sensor, 13... Third magnetic sensor, 20... Signal processing section, 21... Processing section, 22... Memory, 100... Motor , 110... Rotor shaft (rotating body), 120... Sensor magnet

Abstract

本発明の信号生成装置の一つの態様は、回転体の回転角度に応じてＮ相信号（Ｎは３の倍数）を出力するＮ個センサと、演算式（１０）に基づいてＮ相信号を補正する信号処理部と、を備え、演算式（１０）において、Ｈｉは、第ｉ相信号（ｉは１からＮまでの整数）であり、Ｈｉ'は、補正後の第ｉ相信号であり、ＨｉＰ－Ｐは、第ｉ相信号の最大値Ｈｉｍａｘと最小値Ｈｉｍｉｎとの差分であり、Ｈｉｏｆｓは、第ｉ相信号のオフセットであり、ＨｉＰ－ＰＬは、差分ＨｉＰ－Ｐの学習値であり、ＨｉｏｆｓＬは、オフセットＨｉｏｆｓの学習値である。

Description

信号生成装置および信号生成方法
　本発明は、信号生成装置および信号生成方法に関する。
　本出願は、２０２２年６月３０日に提出された日本特許出願第２０２２－１０６３１５号に基づいている。本出願は、当該出願に対して優先権の利益を主張するものである。その内容全体は、参照されることによって本出願に援用される。
　従来、回転位置を正確に制御可能なモータとして、光学エンコーダ、レゾルバ等の絶対角位置センサを備える構成が知られる。しかし、絶対角位置センサは、大型、高コストである。そこで、特許文献１には、絶対角位置センサを用いることなく、安価且つ小型の３つの磁気センサを用いてモータの回転位置を推定する位置推定方法が開示される。
特許第６２３３５３２号公報
　特許文献１記載の位置推定方法では、安価且つ小型の３つの磁気センサを用いて回転体の機械角を高精度に推定することができるが、市場からはより高い精度が要求されることがあった。
　本発明の信号生成装置における一つの態様は、回転体の回転角度に応じてＮ相信号（Ｎは３の倍数）を出力するＮ個のセンサと、演算式（１０）に基づいて前記Ｎ相信号を補正する信号処理部と、を備え、前記演算式（１０）において、Ｈｉは、第ｉ相信号（ｉは１からＮまでの整数）であり、Ｈｉ’は、補正後の前記第ｉ相信号であり、ＨｉＰ－Ｐは、前記第ｉ相信号の最大値Ｈｉｍａｘと最小値Ｈｉｍｉｎとの差分であり、Ｈｉｏｆｓは、前記第ｉ相信号のオフセットであり、ＨｉＰ－ＰＬは、前記差分ＨｉＰ－Ｐの学習値であり、ＨｉｏｆｓＬは、前記オフセットＨｉｏｆｓの学習値である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
　本発明の信号生成方法における一つの態様は、回転体の回転角度に応じてＮ相信号（Ｎは３の倍数）を出力するＮ個のセンサを用いる信号生成方法であって、演算式（１０）に基づいて前記Ｎ相信号を補正するステップ、を含み、前記演算式（１０）において、Ｈｉは、第ｉ相信号（ｉは１からＮまでの整数）であり、Ｈｉ’は、補正後の前記第ｉ相信号であり、ＨｉＰ－Ｐは、前記第ｉ相信号の最大値Ｈｉｍａｘと最小値Ｈｉｍｉｎとの差分であり、Ｈｉｏｆｓは、前記第ｉ相信号のオフセットであり、ＨｉＰ－ＰＬは、前記差分ＨｉＰ－Ｐの学習値であり、ＨｉｏｆｓＬは、前記オフセットＨｉｏｆｓの学習値である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
　本発明の上記態様によれば、回転体の機械角（回転角度）の推定精度を向上できる信号生成装置および信号生成方法が提供される。
図１は、本発明の一実施形態における信号生成装置１の構成を模式的に示すブロック図である。 図２は、Ｕ相信号Ｈｕ、Ｖ相信号Ｈｖ及びＷ相信号Ｈｗの波形の一例を示す図である。 図３は、図２に示される１つの極対領域に含まれるＵ相信号Ｈｕ、Ｖ相信号Ｈｖ及びＷ相信号Ｈｗの拡大図である。 図４は、本実施形態における信号生成装置１の処理部２１が実行する学習処理を示すフローチャートである。 図５は、第ｉ相学習信号ＨｉＬの波形の一例を示す図である。 図６は、本実施形態における信号生成装置１の処理部２１が実行する第１の角度推定処理を示すフローチャートである。 図７は、第ｉ相信号Ｈｉの波形の第１の例を示す図である。 図８は、本実施形態における信号生成装置１の処理部２１が実行する第２の角度推定処理を示すフローチャートである。 図９は、第ｉ相信号Ｈｉの波形の第２の例を示す図である。 図１０は、図９に示される第ｉ相信号Ｈｉの波形のうち、時刻ｔ３０から時刻ｔ３２までの期間に含まれる第ｉ相信号Ｈｉの波形を拡大した図である。
　以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
　図１は、本発明の一実施形態における信号生成装置１の構成を模式的に示すブロック図である。図１に示すように、信号生成装置１は、モータ１００の回転軸であるロータシャフト１１０の機械角（回転角度）を検出する装置である。本実施形態においてモータ１００は、例えばインナーロータ型の３相ブラシレスＤＣモータである。モータ１００は、ロータシャフト１１０（回転体）と、センサマグネット１２０と、を有する。
　センサマグネット１２０は、ロータシャフト１１０に取り付けられる円板状の磁石である。センサマグネット１２０は、ロータシャフト１１０に同期して回転する。センサマグネット１２０は、Ｐ個（Ｐは１以上の整数）の磁極対を有する。本実施形態では、一例として、センサマグネット１２０は、４つの磁極対を有する。なお、磁極対とは、Ｎ極とＳ極とのペアを意味する。すなわち、本実施形態においてセンサマグネット１２０は、Ｎ極とＳ極とのペアを４つ有し、計８つの磁極を有する。
　信号生成装置１は、センサ群１０と、信号処理部２０と、を備える。図１では図示を省略するが、モータ１００には回路基板が装着されており、センサ群１０及び信号処理部２０は、回路基板上に配置される。センサマグネット１２０は、回路基板と干渉しない位置に配置される。センサマグネット１２０は、モータ１００のハウジングの内部に配置されてもよいし、或いはハウジングの外部に配置されてもよい。
　センサ群１０は、ロータシャフト１１０の機械角に応じてＮ相信号（Ｎは３の倍数）を出力するＮ個のセンサを含む。本実施形態では、Ｎが３であるため、センサ群１０は、ロータシャフト１１０の機械角に応じて３相信号を出力する３個のセンサを含む。具体的には、センサ群１０は、第１磁気センサ１１、第２磁気センサ１２及び第３磁気センサ１３を含む。例えば、第１磁気センサ１１、第２磁気センサ１２及び第３磁気センサ１３は、回路基板上において、センサマグネット１２０に対向する状態で配置される。
　本実施形態において、第１磁気センサ１１、第２磁気センサ１２及び第３磁気センサ１３は、回路基板上において、センサマグネット１２０の回転方向に沿って３０°間隔で配置される。例えば、第１磁気センサ１１、第２磁気センサ１２及び第３磁気センサ１３は、それぞれ、ホール素子、或いはリニアホールＩＣなど、磁気抵抗素子を含めたアナログ出力タイプの磁気センサである。第１磁気センサ１１、第２磁気センサ１２及び第３磁気センサ１３は、それぞれ、ロータシャフト１１０の回転位置、すなわちセンサマグネット１２０の回転位置に応じて変化する磁界強度を示すアナログ信号を出力する。
　第１磁気センサ１１、第２磁気センサ１２及び第３磁気センサ１３から出力されるアナログ信号の電気角１周期は、機械角１周期の１／Ｐに相当する。本実施形態では、センサマグネット１２０の極対数Ｐが「４」なので、各アナログ信号の電気角１周期は、機械角１周期の１／４、すなわち機械角で９０度に相当する。第２磁気センサ１２から出力されるアナログ信号は、第１磁気センサ１１から出力されるアナログ信号に対して電気角で１２０度の位相遅れを有する。第３磁気センサ１３から出力されるアナログ信号は、第２磁気センサ１２から出力されるアナログ信号に対して電気角で１２０度の位相遅れを有する。
　以下では、第１磁気センサ１１から出力されるアナログ信号をＵ相信号Ｈｕと呼称し、第２磁気センサ１２から出力されるアナログ信号をＶ相信号Ｈｖと呼称し、第３磁気センサ１３から出力されるアナログ信号をＷ相信号Ｈｗと呼称する。第１磁気センサ１１から出力されるＵ相信号Ｈｕと、第２磁気センサ１２から出力されるＶ相信号Ｈｖと、第３磁気センサ１３から出力されるＷ相信号Ｈｗとは、それぞれ信号処理部２０に入力される。
　信号処理部２０は、Ｕ相信号Ｈｕ、Ｖ相信号Ｈｖ及びＷ相信号Ｈｗを処理する信号処理回路である。信号処理部２０は、Ｕ相信号Ｈｕ、Ｖ相信号Ｈｖ及びＷ相信号Ｈｗに基づいて、回転体であるロータシャフト１１０の機械角を推定する。信号処理部２０は、処理部２１と、メモリー２２と、を備える。
　処理部２１は、例えばＭＣＵ(Microcontroller Unit)などのマイクロプロセッサである。Ｕ相信号Ｈｕ、Ｖ相信号Ｈｖ及びＷ相信号Ｈｗは、それぞれ、処理部２１に入力される。処理部２１は、不図示の通信バスを介してメモリー２２と通信可能に接続される。処理部２１は、メモリー２２に予め記憶されるプログラムに従って、少なくとも以下の２つの処理を実行する。
　処理部２１は、オフライン処理として、Ｕ相信号Ｈｕ、Ｖ相信号Ｈｖ及びＷ相信号Ｈｗに基づいて、ロータシャフト１１０の機械角の推定に必要な学習データを取得する学習処理を実行する。オフライン処理とは、信号生成装置１が製造工場から出荷される前、または信号生成装置１が顧客側のシステムに組み込まれて実運用される前に実行される処理である。
　また、処理部２１は、オンライン処理として、Ｕ相信号Ｈｕ、Ｖ相信号Ｈｖ及びＷ相信号Ｈｗと、学習処理によって得られた学習データとに基づいて、ロータシャフト１１０の機械角を推定する角度推定処理を実行する。オンライン処理とは、信号生成装置１が顧客側のシステムに組み込まれて実運用されるときに実行される処理である。
　メモリー２２は、処理部２１に各種処理を実行させるのに必要なプログラム、各種設定データおよび上記の学習データなどを記憶する不揮発性メモリーと、処理部２１が各種処理を実行する際にデータの一時保存先として使用される揮発性メモリーとを含む。不揮発性メモリーは、例えばＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）又はフラッシュメモリなどである。揮発性メモリーは、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）などである。
　以下、上記のように構成された信号生成装置１の処理部２１が実行する学習処理及び角度推定処理について説明する前に、本発明の理解を容易にするために、特許第６２３３５３２号公報によって開示される位置推定方法について簡単に説明する。以下の説明において、特許第６２３３５３２号公報によって開示される位置推定方法を、基本特許方法と呼称する場合がある。基本特許方法の詳細については特許第６２３３５３２号公報を参照されたい。なお、以下では、説明の便宜上、図１に示される各要素を使って基本特許方法について説明する。
　まず、基本特許方法において処理部２１が実行する学習処理について説明する。
　処理部２１は、学習処理を開始すると、ロータシャフト１１０とともにセンサマグネット１２０を回転させた状態で、各磁気センサ１１、１２及び１３から出力される３相信号Ｈｕ、Ｈｖ及びＨｗのデジタル値（瞬時値）を取得する。具体的には、処理部２１にはＡ／Ｄ変換器が内蔵されており、処理部２１は、Ａ／Ｄ変換器によってＵ相信号Ｈｕ、Ｖ相信号Ｈｖ及びＷ相信号Ｈｗのそれぞれを所定のサンプリング周波数でデジタル変換することにより、Ｕ相信号Ｈｕ、Ｖ相信号Ｈｖ及びＷ相信号Ｈｗのデジタル値を取得する。
　なお、学習処理の実行時において、不図示のモータ制御装置を介してモータ１００を通電制御することにより、ロータシャフト１１０を回転させてもよい。または、ロータシャフト１１０を不図示の回転機械に接続し、その回転機械によってロータシャフト１１０を回転させてもよい。
　図２は、Ｕ相信号Ｈｕ、Ｖ相信号Ｈｖ及びＷ相信号Ｈｗの波形の一例を示す図である。図２に示すように、３相信号Ｈｕ、Ｈｖ及びＨｗのそれぞれの電気角１周期は、機械角１周期の１／４、すなわち機械角で９０度に相当する。図２において、時刻ｔ１から時刻ｔ５までの期間が機械角１周期（機械角で３６０度）に相当する。図２において、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間と、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間と、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの期間と、時刻ｔ４から時刻ｔ５までの期間とが、それぞれ機械角で９０度に相当する。また、３相信号Ｈｕ、Ｈｖ及びＨｗは、互いに電気角で１２０度の位相差を有する。
　処理部２１は、３相信号Ｈｕ、Ｈｖ及びＨｗのデジタル値に基づいて、３相信号のうち２相の信号が互いに交差する交点と、３相信号の夫々が基準信号レベルと交差するゼロクロス点とを、機械角１周期にわたって抽出する。基準信号レベルは、例えばグランドレベルである。基準信号レベルがグランドレベルである場合、基準信号レベルのデジタル値は「０」である。
　図２に示すように、処理部２１は、ゼロクロス点の抽出結果に基づいて、機械角１周期を極対番号に紐付けられた４つの極対領域に分割する。図２において、「Ｎｏ．Ｃ」は極対番号を示す。図１に示すように、センサマグネット１２０の４つの磁極対に対して極対番号が予め割り当てられる。例えば、機械角で０度から９０度までの範囲に設けられた磁極対には、極対番号「０」が割り当てられる。機械角で９０度から１８０度までの範囲に設けられた磁極対には、極対番号「１」が割り当てられる。機械角で１８０度から２７０度までの範囲に設けられた磁極対には、極対番号「２」が割り当てられる。機械角で２７０度から３６０度までの範囲に設けられた磁極対には、極対番号「３」が割り当てられる。
　例えばＵ相信号Ｈｕを基準とする場合、処理部２１は、Ｕ相信号Ｈｕのゼロクロス点のうち、機械角が０度であるサンプリングタイミング（時刻ｔ１）に得られたゼロクロス点を、極対番号「０」に紐づけられた極対領域の始点として認識する。また、処理部２１は、Ｕ相信号Ｈｕのゼロクロス点のうち、機械角が９０度であるサンプリングタイミング（時刻ｔ２）に得られたゼロクロス点を、極対番号「０」に紐づけられた極対領域の終点として認識する。すなわち、処理部２１は、時刻ｔ１に得られたゼロクロス点と、時刻ｔ２に得られたゼロクロス点との間の区間を、極対番号「０」に紐づけられた極対領域として決定する。
　処理部２１は、Ｕ相信号Ｈｕのゼロクロス点のうち、機械角が９０度であるサンプリングタイミング（時刻ｔ２）に得られたゼロクロス点を、極対番号「１」に紐づけられた極対領域の始点としても認識する。また、処理部２１は、Ｕ相信号Ｈｕのゼロクロス点のうち、機械角が１８０度であるサンプリングタイミング（時刻ｔ３）に得られたゼロクロス点を、極対番号「１」に紐づけられた極対領域の終点として認識する。すなわち、処理部２１は、時刻ｔ２に得られたゼロクロス点と、時刻ｔ３に得られたゼロクロス点との間の区間を、極対番号「１」に紐づけられた極対領域として決定する。
　処理部２１は、Ｕ相信号Ｈｕのゼロクロス点のうち、機械角が１８０度であるサンプリングタイミング（時刻ｔ３）に得られたゼロクロス点を、極対番号「２」に紐づけられた極対領域の始点としても認識する。また、処理部２１は、Ｕ相信号Ｈｕのゼロクロス点のうち、機械角が２７０度であるサンプリングタイミング（時刻ｔ４）に得られたゼロクロス点を、極対番号「２」に紐づけられた極対領域の終点として認識する。すなわち、処理部２１は、時刻ｔ３に得られたゼロクロス点と、時刻ｔ４に得られたゼロクロス点との間の区間を、極対番号「２」に紐づけられた極対領域として決定する。
　処理部２１は、Ｕ相信号Ｈｕのゼロクロス点のうち、機械角が２７０度であるサンプリングタイミング（時刻ｔ４）に得られたゼロクロス点を、極対番号「３」に紐づけられた極対領域の始点としても認識する。また、処理部２１は、Ｕ相信号Ｈｕのゼロクロス点のうち、機械角が３６０度であるサンプリングタイミング（時刻ｔ５）に得られたゼロクロス点を、極対番号「３」に紐づけられた極対領域の終点として認識する。すなわち、処理部２１は、時刻ｔ４に得られたゼロクロス点と、時刻ｔ５に得られたゼロクロス点との間の区間を、極対番号「３」に紐づけられた極対領域として決定する。
　図２に示すように、処理部２１は、交点及びゼロクロス点の抽出結果に基づいて、４つの極対領域のそれぞれをセクション番号に紐づけられた１２個のセクションに分割する。図２において、「Ｎｏ．Ａ」は、各セクションに紐づけられたセクション番号を示す。図２に示すように、４つの極対領域のそれぞれに含まれる１２個のセクションには、「０」から「１１」までのセクション番号が紐づけられる。
　図３は、図２に示される１つの極対領域に含まれる３相信号Ｈｕ、Ｈｖ及びＨｗの拡大図である。図３において、振幅の基準値（基準信号レベル）は「０」である。図３において、正値である振幅のデジタル値は、一例として、Ｎ極の磁界強度のデジタル値を表す。また、負値である振幅のデジタル値は、一例として、Ｓ極の磁界強度のデジタル値を表す。
　図３において、点Ｐ１、点Ｐ３、点Ｐ５、点Ｐ７、点Ｐ９、点Ｐ１１、及び点Ｐ１３が、１つの極対領域に含まれる３相信号Ｈｕ、Ｈｖ及びＨｗのデジタル値から抽出されたゼロクロス点である。また、図３において、点Ｐ２、点Ｐ４、点Ｐ６、点Ｐ８、点Ｐ１０、及び点Ｐ１２が、１つの極対領域に含まれる３相信号Ｈｕ、Ｈｖ及びＨｗのデジタル値から抽出された交点である。図３に示すように、処理部２１は、互いに隣り合うゼロクロス点と交点との間の区間をセクションとして決定する。
　処理部２１は、ゼロクロス点Ｐ１と交点Ｐ２との間の区間を、セクション番号「０」に紐づけられたセクションとして決定する。処理部２１は、交点Ｐ２とゼロクロス点Ｐ３との間の区間を、セクション番号「１」に紐づけられたセクションとして決定する。処理部２１は、ゼロクロス点Ｐ３と交点Ｐ４との間の区間を、セクション番号「２」に紐づけられたセクションとして決定する。処理部２１は、交点Ｐ４とゼロクロス点Ｐ５との間の区間を、セクション番号「３」に紐づけられたセクションとして決定する。処理部２１は、ゼロクロス点Ｐ５と交点Ｐ６との間の区間を、セクション番号「４」に紐づけられたセクションとして決定する。処理部２１は、交点Ｐ６とゼロクロス点Ｐ７との間の区間を、セクション番号「５」に紐づけられたセクションとして決定する。
　処理部２１は、ゼロクロス点Ｐ７と交点Ｐ８との間の区間を、セクション番号「６」に紐づけられたセクションとして決定する。処理部２１は、交点Ｐ８とゼロクロス点Ｐ９との間の区間を、セクション番号「７」に紐づけられたセクションとして決定する。処理部２１は、ゼロクロス点Ｐ９と交点Ｐ１０との間の区間を、セクション番号「８」に紐づけられたセクションとして決定する。処理部２１は、交点Ｐ１０とゼロクロス点Ｐ１１との間の区間を、セクション番号「９」に紐づけられたセクションとして決定する。処理部２１は、ゼロクロス点Ｐ１１と交点Ｐ１２との間の区間を、セクション番号「１０」に紐づけられたセクションとして決定する。処理部２１は、交点Ｐ１２とゼロクロス点Ｐ１３との間の区間を、セクション番号「１１」に紐づけられたセクションとして決定する。
　なお、以下の説明において、例えば、セクション番号「０」が割り当てられたセクションを、「０番セクション」と呼称し、セクション番号「１１」が割り当てられたセクションを、「１１番セクション」と呼称する。
　図２に示すように、機械角１周期の全期間にわたって連続する番号がセグメント番号として各セクション番号に紐づけられる。図２において、「Ｎｏ．Ｂ」は、各セクション番号に紐づけられたセグメント番号を示す。なお、セグメントとは、互いに隣り合う交点とゼロクロス点とを結ぶ直線を表す用語である。言い換えれば、各セクションの始点と終点とを結ぶ直線がセグメントと呼ばれる。図３において、例えば、０番セクションの始点はゼロクロス点Ｐ１であり、０番セクションの終点は交点Ｐ２である。従って、０番セクションに対応するセグメントは、ゼロクロス点Ｐ１と交点Ｐ２とを結ぶ直線である。同様に、図３において、例えば、１番セクションの始点は交点Ｐ２であり、１番セクションの終点はゼロクロス点Ｐ３である。従って、１番セクションに対応するセグメントは、交点Ｐ２とゼロクロス点Ｐ３とを結ぶ直線である。
　図２に示すように、極対番号「０」に紐づけられた極対領域では、セクション番号「０」から「１１」までに対して、セグメント番号「０」から「１１」までが紐づけられる。極対番号「１」に紐づけられた極対領域では、セクション番号「０」から「１１」までに対して、セグメント番号「１２」から「２３」までが紐づけられる。極対番号「２」に紐づけられた極対領域では、セクション番号「０」から「１１」までに対して、セグメント番号「２４」から「３５」までが紐づけられる。極対番号「３」に紐づけられた極対領域では、セクション番号「０」から「１１」までに対して、セグメント番号「３６」から「４７」までが紐づけられる。
　なお、以下の説明において、例えば、セグメント番号「０」が割り当てられたセグメントを、「０番セグメント」と呼称し、セグメント番号「１１」が割り当てられたセグメントを、「１１番セグメント」と呼称する。
　処理部２１は、各セグメントを表す一次関数θ（Δｘ）を生成する。Δｘはセグメントの始点からセグメント上の任意の点までの長さ（デジタル値）であり、θはセグメント上の任意の点に対応する機械角である。図３において、例えば、０番セクションに対応するセグメントの始点はゼロクロス点Ｐ１であり、０番セクションに対応するセグメントの終点は交点Ｐ２である。同様に、図３において、例えば、１番セクションに対応するセグメントの始点は交点Ｐ２であり、１番セクションに対応するセグメントの終点はゼロクロス点Ｐ３である。
　例えば、セグメントを表す一次関数θ（Δｘ）は下式（１）で表される。下式（１）において、「ｉ」はセグメント番号であり、０から４７までの整数である。以下の説明において、下式（１）で表される一次関数θ（Δｘ）を機械角推定式と呼称し、下式（１）によって算出される機械角θを機械角推定値と呼称する場合がある。
　　　　　　　θ（Δｘ）＝ｋ［ｉ］×Δｘ＋θｒｅｓ［ｉ］　…（１）
　上式（１）において、ｋ［ｉ］は、正規化係数と呼ばれる係数である。言い換えれば、ｋ［ｉ］は、ｉ番セグメントの傾きを表す係数である。正規化係数ｋ［ｉ］は、下式（２）で表される。下式（２）において、ΔＸｎｏｒｍ［ｉ］は、ｉ番セグメントの始点と終点との間のデジタル値の偏差である。図３において、例えば、０番セクションに対応するセグメントのΔＸｎｏｒｍ［ｉ］は、ゼロクロス点Ｐ１と交点Ｐ２との間のデジタル値の偏差である。同様に、図３において、例えば、１番セクションに対応するセグメントのΔＸｎｏｒｍ［ｉ］は、交点Ｐ２とゼロクロス点Ｐ３との間のデジタル値の偏差である。　　　　　　ｋ［ｉ］＝θｎｏｒｍ［ｉ］／ΔＸｎｏｒｍ［ｉ］　…（２）
　上式（２）において、θｎｏｒｍ［ｉ］は、ｉ番セグメントの始点と終点との間の機械角の偏差であり、下式（３）で表される。下式（３）において、ｔ［ｉ］はｉ番セグメントの始点と終点との間の時間であり、ｔ［０］は０番セグメントの始点と終点との間の時間であり、ｔ［４７］は、４７番セグメントの始点と終点との間の時間である。図３において、例えば、０番セクションに対応するセグメントが０番セグメントである場合、ｔ［０］はゼロクロス点Ｐ１と交点Ｐ２との間の時間である。
θｎｏｒｍ［ｉ］＝｛ｔ［ｉ］／（ｔ［０］＋…＋ｔ［４７］）｝×３６０［ｄｅｇＭ］　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（３）
　上式（１）において、θｒｅｓ［ｉ］は、ｉ番セグメントの角度リセット値と呼ばれる定数（一次関数θ（Δｘ）の切片）である。セグメント番号「ｉ」が「０」であるとき、角度リセット値θｒｅｓ［ｉ］は下式（４）で表される。セグメント番号「ｉ」が「１」から「４７」のいずれかであるとき、角度リセット値θｒｅｓ［ｉ］は下式（５）で表される。なお、上記のようにθｎｏｒｍ［ｉ］をｔ［ｉ］から求めるのではなく、機械角真値（例えばロータシャフト１１０に取り付けられたマスターエンコーダの出力信号が示す機械角）から求めてもよい。
　　　　　θｒｅｓ［ｉ］＝０［ｄｅｇＭ］　　　　　　…（４）
　　　　　θｒｅｓ［ｉ］＝Σ（θｎｏｒｍ［ｉ－１］）　…（５）
　処理部２１は、上記のような学習処理を行うことにより、極対番号と、セクション番号と、セグメント番号との対応関係、各セクションの特徴データ、および各セグメントの機械角推定式を取得し、取得したこれらのデータを学習データとしてメモリー２２に記憶させる。なお、各セクションの特徴データとは、各セクションに含まれる３相信号Ｈｕ、Ｈｖ及びＨｗのデジタル値の大小関係及び正負の符号などである。また、各セグメントの機械角推定式を構成する正規化係数ｋ［ｉ］及び角度リセット値θｒｅｓ［ｉ］が、学習データとしてメモリー２２に記憶される。
　続いて、基本特許方法において処理部２１が実行する角度推定処理について説明する。　処理部２１は、角度推定処理を開始すると、各磁気センサ１１、１２及び１３から出力される３相信号Ｈｕ、Ｈｖ及びＨｗを取得する。具体的には、処理部２１は、Ａ／Ｄ変換器によってＵ相信号Ｈｕ、Ｖ相信号Ｈｖ及びＷ相信号Ｈｗのそれぞれを所定のサンプリング周波数でデジタル変換することにより、Ｕ相信号Ｈｕ、Ｖ相信号Ｈｖ及びＷ相信号Ｈｗのデジタル値を取得する。
　そして、処理部２１は、今回のサンプリングタイミングで得られた３相信号Ｈｕ、Ｈｖ及びＨｗのデジタル値に基づいて、現在のセクション番号及び極対番号を特定する。例えば図３において、Ｕ相信号Ｈｕの波形上に位置する点ＰＨｕと、Ｖ相信号Ｈｖの波形上に位置する点ＰＨｖと、Ｗ相信号Ｈｗの波形上に位置する点ＰＨｗとが、今回のサンプリングタイミングで得られた３相信号Ｈｕ、Ｈｖ及びＨｗのデジタル値であると仮定する。処理部２１は、点ＰＨｕ、点ＰＨｖ及び点ＰＨｗのデジタル値の大小関係及び正負の符号などの特徴データを、メモリー２２に記憶された学習データに含まれる各セクションの特徴データと照合することにより、現在のセクション（セクション番号）を特定する。図３の例では、９番セクションが現在のセクションとして特定される。なお、本明細書では極対番号の特定方法については説明しない。極対番号の特定方法については、特許第６２３３５３２号公報を参照されたい。今回のサンプリングタイミングにおける極対番号として、例えば極対番号「２」が特定されたと仮定する。
　そして、処理部２１は、特定された現在のセクション番号及び極対番号に基づいて、現在のセグメント番号を特定する。例えば、処理部２１は、「セグメント番号＝１２×極対番号＋セクション番号」という式により、現在のセグメント番号を特定する。上記のように、セクション番号「９」が現在のセクション番号として特定され、極対番号「２」が現在の極対番号として特定されたと仮定する。この場合、処理部２１は、セグメント番号「３３」を現在のセグメント番号として特定する（図２参照）。
　処理部２１は、メモリー２２に記憶された学習データから、特定されたセグメント番号「ｉ」に対応する正規化係数ｋ［ｉ］及び角度リセット値θｒｅｓ［ｉ］を読み出し、上式（１）で表される機械角推定式によって機械角推定値θを算出する。ここで、機械角推定式に代入されるΔｘとして、特定されたセグメントに対応する３相信号のデジタル値が用いられる。例えば、上記のように、セグメント番号「３３」が現在のセグメント番号として特定された場合、処理部２１は、メモリー２２から正規化係数ｋ［３３］及び角度リセット値θｒｅｓ［３３］を読み出し、点ＰＨｖのデジタル値（図３参照）をΔｘとして機械角推定式に代入することにより、今回のサンプリングタイミングにおける機械角推定値θを算出する。
　以上が、本発明の基礎となる基本特許方法における機械角の基本的な推定手順である。　ところで、角度推定処理の実行時にセンサ群１０から得られる３相信号Ｈｕ、ＨｖおよびＨｗの波形は、外乱の発生に起因して、学習処理の実行時に得られた波形から変化する場合がある。このように、角度推定処理の実行時と学習処理の実行時とで、センサ群１０から得られる３相信号Ｈｕ、ＨｖおよびＨｗの波形が異なる場合、角度推定処理の実行時において、学習処理によって得られた学習データを適切に活用できなくなり、機械角推定精度（機械角推定値θの精度）が低下する可能性がある。
　本発明は、上記の基本特許方法と比較して、外乱に起因する機械角推定値θと機械角真値との間の角度誤差を低減でき、もって機械角推定精度の向上を実現することを目的とする。
　以下、上記の技術課題を解決するために、本実施形態における信号生成装置１の処理部２１が実行する学習処理及び角度推定処理について説明する。なお、本実施形態における学習処理及び角度推定処理と、基本特許方法における学習処理及び角度推定処理とを区別するために、以下の説明では、基本特許方法における学習処理及び角度推定処理を、基本学習処理及び基本角度推定処理と呼称する。
　図４は、本実施形態における信号生成装置１の処理部２１が実行する学習処理を示すフローチャートである。図４に示すように、処理部２１は、まず、基本学習処理を実行する（ステップＳ１）。既に説明したように、処理部２１は、基本学習処理を行うことにより、極対番号と、セクション番号と、セグメント番号との対応関係、各セクションの特徴データ、および各セグメントの機械角推定式を取得し、取得したこれらのデータを学習データとしてメモリー２２に記憶させる。
　そして、処理部２１は、基本学習処理の実行時に得られた３相信号Ｈｕ、ＨｖおよびＨｗのデジタル値に基づいて、第ｉ相信号Ｈｉのピーク・トゥ・ピーク学習値ＨｉＰ－ＰＬと、オフセット学習値ＨｉｏｆｓＬと、を取得する（ステップＳ２）。ｉは、１からＮ（本実施形態では３）までの整数である。例えば、第１相信号Ｈ１は、Ｕ相信号Ｈｕに対応する。第２相信号Ｈ２は、Ｖ相信号Ｈｖに対応する。第３相信号Ｈ３は、Ｗ相信号Ｈｗに対応する。以下では、基本学習処理の実行時に得られた第ｉ相信号Ｈｉを、第ｉ相学習信号ＨｉＬと呼称する。
　図５は、第ｉ相学習信号ＨｉＬの波形の一例を示す図である。図５に示すように、第ｉ相学習信号ＨｉＬの電気角１周期は、機械角で９０度に相当する。図５において、時刻ｔ１０から時刻ｔ１４までの期間が機械角１周期（機械角で３６０度）に相当する。図５において、時刻ｔ１０から時刻ｔ１１までの期間と、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２までの期間と、時刻ｔ１２から時刻ｔ１３までの期間と、時刻ｔ１３から時刻ｔ１４までの期間とが、それぞれ機械角で９０度に相当する。
　ステップＳ２において、処理部２１は、第ｉ相学習信号ＨｉＬに含まれる正側ピーク点ＰｉｍａｘＬの値（デジタル値）を、第ｉ相学習信号ＨｉＬの最大値ＨｉｍａｘＬとして取得する。また、処理部２１は、第ｉ相学習信号ＨｉＬに含まれる負側ピーク点ＰｉｍｉｎＬの値（デジタル値）を、第ｉ相学習信号ＨｉＬの最小値ＨｉｍｉｎＬとして取得する。そして、処理部２１は、下記演算式（６）に基づいて、第ｉ相学習信号ＨｉＬのピーク・トゥ・ピーク学習値ＨｉＰ－ＰＬを算出する。このように、ピーク・トゥ・ピーク学習値ＨｉＰ－ＰＬは、第ｉ相学習信号ＨｉＬの最大値ＨｉｍａｘＬと最小値ＨｉｍｉｎＬとの差分である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
　さらに、ステップＳ２において、処理部２１は、下記演算式（７）に基づいて、第ｉ相学習信号ＨｉＬのオフセット学習値ＨｉｏｆｓＬを算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
　なお、図５に示すように、処理部２１は、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２までの電気角１周期に得られた第ｉ相学習信号ＨｉＬの最大値ＨｉｍａｘＬおよび最小値ＨｉｍｉｎＬを用いて、ピーク・トゥ・ピーク学習値ＨｉＰ－ＰＬおよびオフセット学習値ＨｉｏｆｓＬを算出してもよい。または、処理部２１は、別の電気角１周期に得られた第ｉ相学習信号ＨｉＬの最大値ＨｉｍａｘＬおよび最小値ＨｉｍｉｎＬを用いて、ピーク・トゥ・ピーク学習値ＨｉＰ－ＰＬおよびオフセット学習値ＨｉｏｆｓＬを算出してもよい。または、処理部２１は、機械角１周期に得られた第ｉ相学習信号ＨｉＬの４つの最大値ＨｉｍａｘＬの平均値と、４つの最小値ＨｉｍｉｎＬの平均値とを用いて、ピーク・トゥ・ピーク学習値ＨｉＰ－ＰＬおよびオフセット学習値ＨｉｏｆｓＬを算出してもよい。
　処理部２１は、上記のようなステップＳ２の処理によって得られた、ピーク・トゥ・ピーク学習値ＨｉＰ－ＰＬおよびオフセット学習値ＨｉｏｆｓＬをメモリー２２に保存した後、図４に示される学習処理を終了する。このように、処理部２１が学習処理を行うことにより、メモリー２２には、基本学習処理によって得られた学習データだけでなく、第ｉ相学習信号ＨｉＬのピーク・トゥ・ピーク学習値ＨｉＰ－ＰＬおよびオフセット学習値ＨｉｏｆｓＬが保存される。
　すなわち、第１相学習信号Ｈ１Ｌ（Ｕ相信号Ｈｕ）のピーク・トゥ・ピーク学習値Ｈ１Ｐ－ＰＬおよびオフセット学習値Ｈ１ｏｆｓＬと、第２相学習信号Ｈ２Ｌ（Ｖ相信号Ｈｖ）のピーク・トゥ・ピーク学習値Ｈ２Ｐ－ＰＬおよびオフセット学習値Ｈ２ｏｆｓＬと、第３相学習信号Ｈ３Ｌ（Ｗ相信号Ｈｗ）のピーク・トゥ・ピーク学習値Ｈ３Ｐ－ＰＬおよびオフセット学習値Ｈ３ｏｆｓＬとが、メモリー２２に保存される。
　図６は、本実施形態における信号生成装置１の処理部２１が実行する第１の角度推定処理を示すフローチャートである。処理部２１は、図６に示される第１の角度推定処理を、所定の周期で繰り返し実行する。図６に示すように、処理部２１は、第１の角度推定処理を開始すると、まず、３相信号Ｈｕ、ＨｖおよびＨｗのデジタル値を取得する（ステップＳ１１）。
　続いて、処理部２１は、補正開始フラグが「０」であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。補正開始フラグは、処理部２１が起動したときに「０」にリセットされるフラグである。処理部２１は、補正開始フラグが「０」である場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、ステップＳ１３の処理に移行する。一方、処理部２１は、補正開始フラグが「０」でない場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）、ステップＳ１７の処理に移行する。以下では、最初に、補正開始フラグが「０」である場合に実行される処理について説明する。
　処理部２１は、補正開始フラグが「０」である場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、３相信号Ｈｕ、ＨｖおよびＨｗのデジタル値に基づいて基本角度推定処理を実行することにより、機械角推定値θを算出する（ステップＳ１３）。そして、処理部２１は、過去の第１の角度推定処理で得られた機械角推定値θと、今回の第１の角度推定処理で得られた機械角推定値θとに基づいて、ロータシャフト１１０が９０度回転したか否かを判定する（ステップＳ１４）。
　処理部２１は、ロータシャフト１１０が９０度回転していないと判定した場合（ステップＳ１４：Ｎｏ）、後述のステップＳ１５及びＳ１６の処理をスキップして今回の第１の角度推定処理を終了する。一方、処理部２１は、ロータシャフト１１０が９０度回転したと判定した場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、ロータシャフト１１０が９０度回転する期間に得られた３相信号Ｈｕ、ＨｖおよびＨｗのデジタル値に基づいて、第ｉ相信号Ｈｉのピーク・トゥ・ピーク値ＨｉＰ－Ｐと、オフセットＨｉｏｆｓと、を算出する（ステップＳ１５）。
　図７は、ロータシャフト１１０が９０度回転する期間（時刻ｔ２０から時刻ｔ２１までの期間）に得られた第ｉ相信号Ｈｉの波形の一例を示す図である。なお、図７では、便宜上、ロータシャフト１１０が９０度から３６０度まで回転する期間（時刻ｔ２１から時刻ｔ２４までの期間）に得られた第ｉ相信号Ｈｉの波形も示している。また、図７では、図５で示される第ｉ相学習信号ＨｉＬの波形も示している。
　図７に示すように、第ｉ相信号Ｈｉの電気角１周期は、機械角で９０度に相当する。図７において、時刻ｔ２０から時刻ｔ２４までの期間が機械角１周期（機械角で３６０度）に相当する。図７において、時刻ｔ２０から時刻ｔ２１までの期間と、時刻ｔ２１から時刻ｔ２２までの期間と、時刻ｔ２２から時刻ｔ２３までの期間と、時刻ｔ２３から時刻ｔ２４までの期間とが、それぞれ機械角で９０度に相当する。
　ステップＳ１５において、処理部２１は、時刻ｔ２０から時刻ｔ２１までの期間に得られた第ｉ相信号Ｈｉに含まれる正側ピーク点Ｐｉｍａｘの値（デジタル値）を、第ｉ相信号Ｈｉの最大値Ｈｉｍａｘとして取得する。また、処理部２１は、時刻ｔ２０から時刻ｔ２１までの期間に得られた第ｉ相信号Ｈｉに含まれる負側ピーク点Ｐｉｍｉｎの値（デジタル値）を、第ｉ相信号Ｈｉの最小値Ｈｉｍｉｎとして取得する。そして、処理部２１は、下記演算式（８）に基づいて、第ｉ相信号Ｈｉのピーク・トゥ・ピーク値ＨｉＰ－Ｐを算出する。このように、ピーク・トゥ・ピーク値ＨｉＰ－Ｐは、第ｉ相信号Ｈｉの最大値Ｈｉｍａｘと最小値Ｈｉｍｉｎとの差分である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000011
　さらに、ステップＳ１５において、処理部２１は、下記演算式（９）に基づいて、第ｉ相信号ＨｉのオフセットＨｉｏｆｓを算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000012
　既に述べたように、第１の角度推定処理の実行時に得られる第ｉ相信号Ｈｉの波形は、外乱の発生に起因して、学習処理の実行時に得られた第ｉ相学習信号ＨｉＬの波形から変化する場合がある。例えば、第１の角度推定処理の実行時の温度が、学習処理の実行時の温度より高い場合、図７に示すように、第ｉ相信号Ｈｉのピーク・トゥ・ピーク値ＨｉＰ－Ｐが、第ｉ相学習信号ＨｉＬのピーク・トゥ・ピーク学習値ＨｉＰ－ＰＬよりも減少する可能性がある。また、第１の角度推定処理の実行時の温度が、学習処理の実行時の温度と異なる場合、第ｉ相信号ＨｉのオフセットＨｉｏｆｓが、第ｉ相学習信号ＨｉＬのオフセット学習値ＨｉｏｆｓＬから正方向または負方向にシフトする可能性がある。
　処理部２１は、上記の演算処理によって得られた、第ｉ相信号Ｈｉのピーク・トゥ・ピーク値ＨｉＰ－ＰおよびオフセットＨｉｏｆｓをメモリー２２に保存する。これにより、第１相信号Ｈ１（Ｕ相信号Ｈｕ）のピーク・トゥ・ピーク値Ｈ１Ｐ－ＰおよびオフセットＨ１ｏｆｓと、第２相信号Ｈ２（Ｖ相信号Ｈｖ）のピーク・トゥ・ピーク値Ｈ２Ｐ－ＰおよびオフセットＨ２ｏｆｓと、第３相信号Ｈ３（Ｗ相信号Ｈｗ）のピーク・トゥ・ピーク値Ｈ３Ｐ－ＰおよびオフセットＨ３ｏｆｓとが、メモリー２２に保存される。
　なお、本実施形態のように極対数Ｐが４つの場合には、３相信号Ｈｕ、ＨｖおよびＨｗの電気角１周期が、機械角で９０度に相当するため、ロータシャフト１１０が９０度回転する期間に得られた３相信号Ｈｕ、ＨｖおよびＨｗのデジタル値から、３相信号Ｈｕ、ＨｖおよびＨｗのそれぞれのピーク・トゥ・ピーク値およびオフセットを取得できる。
　例えば、極対数Ｐが５つの場合、３相信号Ｈｕ、ＨｖおよびＨｗの電気角１周期は、機械角で７２度に相当するため、ロータシャフト１１０が７２度回転する期間に得られた３相信号Ｈｕ、ＨｖおよびＨｗのデジタル値から、３相信号Ｈｕ、ＨｖおよびＨｗのそれぞれのピーク・トゥ・ピーク値およびオフセットを取得できる。すなわち、極対数Ｐが５つの場合、ステップＳ１４において、処理部２１は、ロータシャフト１１０が７２度回転したか否かを判定すればよい。
　処理部２１は、上記のステップＳ１５の処理を実行した後、補正開始フラグを「１」にセットする（ステップＳ１６）。処理部２１は、補正開始フラグを「１」にセットした後、今回の第１の角度推定処理を終了する。
　上記の説明から理解されるように、処理部２１は、処理部２１が起動してからロータシャフト１１０が９０度回転するまで、センサ群１０から得られる３相信号Ｈｕ、ＨｖおよびＨｗのデジタル値に基づいて、基本角度推定処理を実行することにより、機械角推定値θを算出する。そして、処理部２１は、ロータシャフト１１０が９０度回転すると、第ｉ相信号Ｈｉのピーク・トゥ・ピーク値ＨｉＰ－ＰおよびオフセットＨｉｏｆｓをメモリー２２に保存した後、補正開始フラグを「１」にセットする。
　処理部２１は、補正開始フラグが「１」にセットされた第１の角度推定処理の終了後に、次の第１の角度推定処理を開始すると、上記のように３相信号Ｈｕ、ＨｖおよびＨｗのデジタル値を取得し（ステップＳ１１）、補正開始フラグが「０」であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。このとき、補正開始フラグが「１」にセットされているため、処理部２１は、補正開始フラグが「０」でないと判定し（ステップＳ１２：Ｎｏ）、ステップＳ１７の処理に移行する。
　処理部２１は、ステップＳ１７に移行すると、下記演算式（１０）に基づいて、３相信号Ｈｕ、ＨｖおよびＨｗのデジタル値を補正する（ステップＳ１７）。下記演算式（１０）において、Ｈｉは、第ｉ相信号Ｈｉのデジタル値であり、Ｈｉ’は、補正後の第ｉ相信号Ｈｉのデジタル値である。以下では、補正後の第ｉ相信号Ｈｉを、第ｉ相補正信号Ｈｉ’と呼称する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000013
　具体的には、ステップＳ１７において、処理部２１は、第ｉ相学習信号ＨｉＬのピーク・トゥ・ピーク学習値ＨｉＰ－ＰＬおよびオフセット学習値ＨｉｏｆｓＬと、第ｉ相信号Ｈｉのピーク・トゥ・ピーク値ＨｉＰ－ＰおよびオフセットＨｉｏｆｓとをメモリー２２から読み出す。そして、処理部２１は、メモリー２２から読み出した値と、ステップＳ１１で取得した第ｉ相信号Ｈｉのデジタル値とを上記演算式（１０）に代入することにより、第ｉ相補正信号Ｈｉ’のデジタル値を算出する。
　図７に示すように、上記演算式（１０）によって算出された第ｉ相補正信号Ｈｉ’の波形は、温度が異なる環境下で得られた第ｉ相学習信号ＨｉＬの波形とほぼ一致する。すなわち、処理部２１が上記演算式（１０）を基に算出した第ｉ相補正信号Ｈｉ’は、第ｉ相学習信号ＨｉＬに対して温度補償された第ｉ相信号Ｈｉであると言える。
　処理部２１は、上記の演算処理によって得られた第ｉ相補正信号Ｈｉ’のデジタル値をメモリー２２に保存する。これにより、第１相補正信号Ｈ１’（補正後のＵ相信号Ｈｕ）のデジタル値と、第２相補正信号Ｈ２’（補正後のＶ相信号Ｈｖ）のデジタル値と、第３相補正信号Ｈ３’（補正後のＷ相信号Ｈｗ）のデジタル値とが、メモリー２２に保存される。
　そして、処理部２１は、第１相補正信号Ｈ１’、第２相補正信号Ｈ２’、および第３相補正信号Ｈ３’のそれぞれのデジタル値をメモリー２２から読み出し、読み出したデジタル値（補正後の３相信号Ｈｕ、ＨｖおよびＨｗのデジタル値）に基づいて基本角度推定処理を実行することにより、機械角推定値θを算出する（ステップＳ１８）。処理部２１は、ステップＳ１８の処理を実行した後、今回の第１の角度推定処理を終了する。
　上記の説明から理解されるように、処理部２１は、補正開始フラグが「１」にセットされた後に実行される第１の角度推定処理において、温度補償された３相信号Ｈｕ、ＨｖおよびＨｗのデジタル値に基づいて、基本角度推定処理を実行することにより、機械角推定値θを算出する。これにより、学習処理の実行時の温度と、第１の角度推定処理の実行時の温度とが異なる場合であっても、基本学習処理によって得られた学習データを、第１の角度推定処理に含まれる基本角度推定処理の実行時に適切に活用できるため、機械角推定値θと機械角真値との間の角度誤差を低減できる。
　本願発明者による研究の結果、常温の環境下で基本学習処理を実行し、且つ８５℃の環境下で基本角度推定処理を実行した場合と、常温の環境下で図４に示される学習処理を実行し、且つ８５℃の環境下で図６に示される第１の角度推定処理を実行した場合とを比較すると、機械角推定値θと機械角真値との間の角度誤差を３分の１以下に低減できることが判明した。
　第１の角度推定処理は、とくに外乱として温度変化が生じた場合に有効な処理である。しかしながら、温度変化の他に、磁場変化、およびロータシャフト１１０に対するセンサマグネット１２０の取り付け状態の変化などが、外乱として挙げられる。以下では、磁場変化、或いはロータシャフト１１０に対するセンサマグネット１２０の取り付け状態の変化が外乱として生じた場合に有効な第２の角度推定処理について説明する。
　図８は、本実施形態における信号生成装置１の処理部２１が実行する第２の角度推定処理を示すフローチャートである。処理部２１は、図８に示される第２の角度推定処理を、所定の周期で繰り返し実行する。図８に示すように、処理部２１は、第２の角度推定処理を開始すると、まず、３相信号Ｈｕ、ＨｖおよびＨｗのデジタル値を取得する（ステップＳ２１）。
　続いて、処理部２１は、補正開始フラグが「０」であるか否かを判定する（ステップＳ２２）。上述したように、補正開始フラグは、処理部２１が起動したときに「０」にリセットされるフラグである。処理部２１は、補正開始フラグが「０」である場合（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、ステップＳ２３の処理に移行する。一方、処理部２１は、補正開始フラグが「０」でない場合（ステップＳ２２：Ｎｏ）、ステップＳ２９の処理に移行する。以下では、最初に、補正開始フラグが「０」である場合に実行される処理について説明する。
　処理部２１は、補正開始フラグが「０」である場合（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、３相信号Ｈｕ、ＨｖおよびＨｗのデジタル値に基づいて基本角度推定処理を実行することにより、機械角推定値θを算出する（ステップＳ２３）。そして、処理部２１は、過去の第２の角度推定処理で得られた機械角推定値θと、今回の第２の角度推定処理で得られた機械角推定値θとに基づいて、ロータシャフト１１０が１回転したか否かを判定する（ステップＳ２４）。
　処理部２１は、ロータシャフト１１０が１回転していないと判定した場合（ステップＳ２４：Ｎｏ）、後述のステップＳ２５からステップＳ２８の処理をスキップして今回の第２の角度推定処理を終了する。一方、処理部２１は、ロータシャフト１１０が１回転したと判定した場合（ステップＳ２４：Ｙｅｓ）、ロータシャフト１１０が１回転する期間に得られた３相信号Ｈｕ、ＨｖおよびＨｗのデジタル値に基づいて、第ｉ相信号Ｈｉの第１中間値Ｈｉｍｉｄ１を算出する（ステップＳ２５）。
　図９は、ロータシャフト１１０が１回転する期間（時刻ｔ３０から時刻ｔ３４までの期間）に得られた第ｉ相信号Ｈｉの波形の一例を示す図である。図９に示すように、第ｉ相信号Ｈｉの電気角１周期は、機械角で９０度に相当する。図９において、時刻ｔ３０から時刻ｔ３４までの期間が機械角１周期（機械角で３６０度）に相当する。図９において、時刻ｔ３０から時刻ｔ３１までの期間と、時刻ｔ３１から時刻ｔ３２までの期間と、時刻ｔ３２から時刻ｔ３３までの期間と、時刻ｔ３３から時刻ｔ３４までの期間とが、それぞれ機械角で９０度に相当する。
　図１０は、図９に示される第ｉ相信号Ｈｉの波形のうち、時刻ｔ３０から時刻ｔ３２までの期間に含まれる第ｉ相信号Ｈｉの波形を拡大した図である。図９及び図１０に示すように、磁場変化、或いは、ロータシャフト１１０に対するセンサマグネット１２０の取り付け状態の変化が外乱として生じた場合、第２の角度推定処理の実行時に得られる第ｉ相信号Ｈｉの波形は、波状に変化するオフセット波形Ｗ１が重畳する波形となる可能性がある。
　ステップＳ２５において、処理部２１は、時刻ｔ３０から時刻ｔ３１までの期間に得られた第ｉ相信号Ｈｉに含まれる第１正側ピーク点Ｐｉｍａｘ１と第１負側ピーク点Ｐｉｍｉｎ１とを結ぶ直線Ｌ１の中間点である第１中間点Ｐｉｍｉｄ１の値（デジタル値）を、第ｉ相信号Ｈｉの第１中間値Ｈｉｍｉｄ１として算出する（図１０参照）。
　言い換えれば、ステップＳ２５において、処理部２１は、下記演算式（１１）に基づいて、第ｉ相信号Ｈｉの第１最大値Ｈｉｍａｘ１と第１最小値Ｈｉｍｉｎ１との間の中間値である第１中間値Ｈｉｍｉｄ１を算出する。第１最大値Ｈｉｍａｘ１は、第ｉ相信号Ｈｉに含まれる正側ピーク点の一つである第１正側ピーク点Ｐｉｍａｘ１の値（デジタル値）である。また、第１最小値Ｈｉｍｉｎ１は、第ｉ相信号Ｈｉに含まれる負側ピーク点のうち第１正側ピーク点Ｐｉｍａｘ１の後ろ隣りに位置する第１負側ピーク点Ｐｉｍｉｎ１の値（デジタル値）である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000014
　続いて、処理部２１は、ロータシャフト１１０が１回転する期間に得られた３相信号Ｈｕ、ＨｖおよびＨｗのデジタル値に基づいて、第ｉ相信号Ｈｉの第２中間値Ｈｉｍｉｄ２を算出する（ステップＳ２６）。
　ステップＳ２６において、処理部２１は、時刻ｔ３０から時刻ｔ３２までの期間に得られた第ｉ相信号Ｈｉに含まれる第１負側ピーク点Ｐｉｍｉｎ１と第２正側ピーク点Ｐｉｍａｘ２とを結ぶ直線Ｌ２の中間点である第２中間点Ｐｉｍｉｄ２の値（デジタル値）を、第ｉ相信号Ｈｉの第２中間値Ｈｉｍｉｄ２として算出する（図１０参照）。
　言い換えれば、ステップＳ２６において、処理部２１は、下記演算式（１２）に基づいて、第ｉ相信号Ｈｉの第１最小値Ｈｉｍｉｎ１と第２最大値Ｈｉｍａｘ２との間の中間値である第２中間値Ｈｉｍｉｄ２を算出する。第２最大値Ｈｉｍａｘ２は、第ｉ相信号Ｈｉに含まれる正側ピーク点のうち第１負側ピーク点Ｐｉｍｉｎ１の後ろ隣りに位置する第２正側ピーク点Ｐｉｍａｘ２の値（デジタル値）である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000015
　続いて、処理部２１は、下記演算式（１３）に基づいて、第１中間値Ｈｉｍｉｄ１と第２中間値Ｈｉｍｉｄ２とを結ぶ直線Ｌ３の傾きｋｓを算出する（ステップＳ２７）。言い換えれば、ステップＳ２７において、処理部２１は、第１中間点Ｐｉｍｉｄ１と第２中間点Ｐｉｍｉｄ２とを結ぶ直線Ｌ３の傾きｋｓを算出する（図１０参照）。下記演算式（１３）において、θｓは、第１中間値Ｈｉｍｉｄ１に対応する回転角度（機械角推定値θ）と、第２中間値Ｈｉｍｉｄ２に対応する回転角度（機械角推定値θ）との差分である。図１０から理解されるように、直線Ｌ３は、第１中間点Ｐｉｍｉｄ１から第２中間点Ｐｉｍｉｄ２までの区間に含まれるオフセット波形Ｗ１の接線（近似直線）である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000016
　処理部２１は、上記の演算処理によって得られた傾きｋｓを、第１中間点Ｐｉｍｉｄ１から第２中間点Ｐｉｍｉｄ２までの区間を表す区間識別番号に紐づけてメモリー２２に保存する。図８では図示を省略しているが、処理部２１は、ステップＳ２５からステップＳ２７に対応する処理を、他の中間点の区間についても実行することにより、他の中間点の区間に対応する傾きｋｓを算出する。
　例えば、図９に示すように、処理部２１は、第ｉ相信号Ｈｉに含まれる第２正側ピーク点Ｐｉｍａｘ２と第２負側ピーク点Ｐｉｍｉｎ２とを結ぶ直線の中間点である第３中間点Ｐｉｍｉｄ３のデジタル値を、第ｉ相信号Ｈｉの第３中間値Ｈｉｍｉｄ３として算出する。言い換えれば、処理部２１は、第ｉ相信号Ｈｉの第２最大値Ｈｉｍａｘ２と第２最小値Ｈｉｍｉｎ２との間の中間値である第３中間値Ｈｉｍｉｄ３を算出する。
　そして、処理部２１は、第２中間値Ｈｉｍｉｄ２と第３中間値Ｈｉｍｉｄ３とを結ぶ直線の傾きｋｓを算出する。言い換えれば、処理部２１は、第２中間点Ｐｉｍｉｄ２と第３中間点Ｐｉｍｉｄ３とを結ぶ直線の傾きｋｓを算出する。より具体的には、処理部２１は、第２中間値Ｈｉｍｉｄ２から第３中間値Ｈｉｍｉｄ３を減算した値を、第２中間値Ｈｉｍｉｄ２に対応する機械角推定値θと、第３中間値Ｈｉｍｉｄ３に対応する機械角推定値θとの差分で除算することにより、第２中間点Ｐｉｍｉｄ２と第３中間点Ｐｉｍｉｄ３とを結ぶ直線の傾きｋｓを算出する。処理部２１は、この演算処理によって得られた傾きｋｓを、第２中間点Ｐｉｍｉｄ２から第３中間点Ｐｉｍｉｄ３までの区間を表す区間識別番号に紐づけてメモリー２２に保存する。
　また、図９に示すように、処理部２１は、第ｉ相信号Ｈｉに含まれる第２負側ピーク点Ｐｉｍｉｎ２と第３正側ピーク点Ｐｉｍａｘ３とを結ぶ直線の中間点である第４中間点Ｐｉｍｉｄ４のデジタル値を、第ｉ相信号Ｈｉの第４中間値Ｈｉｍｉｄ４として算出する。言い換えれば、処理部２１は、第ｉ相信号Ｈｉの第３最大値Ｈｉｍａｘ３と第２最小値Ｈｉｍｉｎ２との間の中間値である第４中間値Ｈｉｍｉｄ４を算出する。
　そして、処理部２１は、第３中間値Ｈｉｍｉｄ３と第４中間値Ｈｉｍｉｄ４とを結ぶ直線の傾きｋｓを算出する。言い換えれば、処理部２１は、第３中間点Ｐｉｍｉｄ３と第４中間点Ｐｉｍｉｄ４とを結ぶ直線の傾きｋｓを算出する。より具体的には、処理部２１は、第３中間値Ｈｉｍｉｄ３から第４中間値Ｈｉｍｉｄ４を減算した値を、第３中間値Ｈｉｍｉｄ３に対応する機械角推定値θと、第４中間値Ｈｉｍｉｄ４に対応する機械角推定値θとの差分で除算することにより、第３中間点Ｐｉｍｉｄ３と第４中間点Ｐｉｍｉｄ４とを結ぶ直線の傾きｋｓを算出する。処理部２１は、この演算処理によって得られた傾きｋｓを、第３中間点Ｐｉｍｉｄ３から第４中間点Ｐｉｍｉｄ４までの区間を表す区間識別番号に紐づけてメモリー２２に保存する。
　また、図９に示すように、処理部２１は、第ｉ相信号Ｈｉに含まれる第３正側ピーク点Ｐｉｍａｘ３と第３負側ピーク点Ｐｉｍｉｎ３とを結ぶ直線の中間点である第５中間点Ｐｉｍｉｄ５のデジタル値を、第ｉ相信号Ｈｉの第５中間値Ｈｉｍｉｄ５として算出する。言い換えれば、処理部２１は、第ｉ相信号Ｈｉの第３最大値Ｈｉｍａｘ３と第３最小値Ｈｉｍｉｎ３との間の中間値である第５中間値Ｈｉｍｉｄ５を算出する。
　そして、処理部２１は、第４中間値Ｈｉｍｉｄ４と第５中間値Ｈｉｍｉｄ５とを結ぶ直線の傾きｋｓを算出する。言い換えれば、処理部２１は、第４中間点Ｐｉｍｉｄ４と第５中間点Ｐｉｍｉｄ５とを結ぶ直線の傾きｋｓを算出する。より具体的には、処理部２１は、第４中間値Ｈｉｍｉｄ４から第５中間値Ｈｉｍｉｄ５を減算した値を、第４中間値Ｈｉｍｉｄ４に対応する機械角推定値θと、第５中間値Ｈｉｍｉｄ５に対応する機械角推定値θとの差分で除算することにより、第４中間点Ｐｉｍｉｄ４と第５中間点Ｐｉｍｉｄ５とを結ぶ直線の傾きｋｓを算出する。処理部２１は、この演算処理によって得られた傾きｋｓを、第４中間点Ｐｉｍｉｄ４から第５中間点Ｐｉｍｉｄ５までの区間を表す区間識別番号に紐づけてメモリー２２に保存する。
　また、図９に示すように、処理部２１は、第ｉ相信号Ｈｉに含まれる第３負側ピーク点Ｐｉｍｉｎ３と第４正側ピーク点Ｐｉｍａｘ４とを結ぶ直線の中間点である第６中間点Ｐｉｍｉｄ６のデジタル値を、第ｉ相信号Ｈｉの第６中間値Ｈｉｍｉｄ６として算出する。言い換えれば、処理部２１は、第ｉ相信号Ｈｉの第４最大値Ｈｉｍａｘ４と第３最小値Ｈｉｍｉｎ３との間の中間値である第６中間値Ｈｉｍｉｄ６を算出する。
　そして、処理部２１は、第５中間値Ｈｉｍｉｄ５と第６中間値Ｈｉｍｉｄ６とを結ぶ直線の傾きｋｓを算出する。言い換えれば、処理部２１は、第５中間点Ｐｉｍｉｄ５と第６中間点Ｐｉｍｉｄ６とを結ぶ直線の傾きｋｓを算出する。より具体的には、処理部２１は、第５中間値Ｈｉｍｉｄ５から第６中間値Ｈｉｍｉｄ６を減算した値を、第５中間値Ｈｉｍｉｄ５に対応する機械角推定値θと、第６中間値Ｈｉｍｉｄ６に対応する機械角推定値θとの差分で除算することにより、第５中間点Ｐｉｍｉｄ５と第６中間点Ｐｉｍｉｄ６とを結ぶ直線の傾きｋｓを算出する。処理部２１は、この演算処理によって得られた傾きｋｓを、第５中間点Ｐｉｍｉｄ５から第６中間点Ｐｉｍｉｄ６までの区間を表す区間識別番号に紐づけてメモリー２２に保存する。
　また、図９に示すように、処理部２１は、第ｉ相信号Ｈｉに含まれる第４正側ピーク点Ｐｉｍａｘ４と第４負側ピーク点Ｐｉｍｉｎ４とを結ぶ直線の中間点である第７中間点Ｐｉｍｉｄ７のデジタル値を、第ｉ相信号Ｈｉの第７中間値Ｈｉｍｉｄ７として算出する。言い換えれば、処理部２１は、第ｉ相信号Ｈｉの第４最大値Ｈｉｍａｘ４と第４最小値Ｈｉｍｉｎ４との間の中間値である第７中間値Ｈｉｍｉｄ７を算出する。
　そして、処理部２１は、第６中間値Ｈｉｍｉｄ６と第７中間値Ｈｉｍｉｄ７とを結ぶ直線の傾きｋｓを算出する。言い換えれば、処理部２１は、第６中間点Ｐｉｍｉｄ６と第７中間点Ｐｉｍｉｄ７とを結ぶ直線の傾きｋｓを算出する。より具体的には、処理部２１は、第６中間値Ｈｉｍｉｄ６から第７中間値Ｈｉｍｉｄ７を減算した値を、第６中間値Ｈｉｍｉｄ６に対応する機械角推定値θと、第７中間値Ｈｉｍｉｄ７に対応する機械角推定値θとの差分で除算することにより、第６中間点Ｐｉｍｉｄ６と第７中間点Ｐｉｍｉｄ７とを結ぶ直線の傾きｋｓを算出する。処理部２１は、この演算処理によって得られた傾きｋｓを、第６中間点Ｐｉｍｉｄ６から第７中間点Ｐｉｍｉｄ７までの区間を表す区間識別番号に紐づけてメモリー２２に保存する。
　また、図９に示すように、処理部２１は、第ｉ相信号Ｈｉに含まれる第４負側ピーク点Ｐｉｍｉｎ４と第１正側ピーク点Ｐｉｍａｘ１とを結ぶ直線の中間点である第８中間点Ｐｉｍｉｄ８のデジタル値を、第ｉ相信号Ｈｉの第８中間値Ｈｉｍｉｄ８として算出する。言い換えれば、処理部２１は、第ｉ相信号Ｈｉの第１最大値Ｈｉｍａｘ１と第４最小値Ｈｉｍｉｎ４との間の中間値である第８中間値Ｈｉｍｉｄ８を算出する。
　そして、処理部２１は、第７中間値Ｈｉｍｉｄ７と第８中間値Ｈｉｍｉｄ８とを結ぶ直線の傾きｋｓを算出する。言い換えれば、処理部２１は、第７中間点Ｐｉｍｉｄ７と第８中間点Ｐｉｍｉｄ８とを結ぶ直線の傾きｋｓを算出する。より具体的には、処理部２１は、第７中間値Ｈｉｍｉｄ７から第８中間値Ｈｉｍｉｄ８を減算した値を、第７中間値Ｈｉｍｉｄ７に対応する機械角推定値θと、第８中間値Ｈｉｍｉｄ８に対応する機械角推定値θとの差分で除算することにより、第７中間点Ｐｉｍｉｄ７と第８中間点Ｐｉｍｉｄ８とを結ぶ直線の傾きｋｓを算出する。処理部２１は、この演算処理によって得られた傾きｋｓを、第７中間点Ｐｉｍｉｄ７から第８中間点Ｐｉｍｉｄ８までの区間を表す区間識別番号に紐づけてメモリー２２に保存する。
　さらに、処理部２１は、第８中間値Ｈｉｍｉｄ８と第１中間値Ｈｉｍｉｄ１とを結ぶ直線の傾きｋｓを算出する。言い換えれば、処理部２１は、第８中間点Ｐｉｍｉｄ８と第１中間点Ｐｉｍｉｄ１とを結ぶ直線の傾きｋｓを算出する。より具体的には、処理部２１は、第８中間値Ｈｉｍｉｄ８から第１中間値Ｈｉｍｉｄ１を減算した値を、第８中間値Ｈｉｍｉｄ８に対応する機械角推定値θと、第１中間値Ｈｉｍｉｄ１に対応する機械角推定値θとの差分で除算することにより、第８中間点Ｐｉｍｉｄ８と第１中間点Ｐｉｍｉｄ１とを結ぶ直線の傾きｋｓを算出する。処理部２１は、この演算処理によって得られた傾きｋｓを、第８中間点Ｐｉｍｉｄ８から第１中間点Ｐｉｍｉｄ１までの区間を表す区間識別番号に紐づけてメモリー２２に保存する。
　上記のように、処理部２１は、ステップＳ２５からステップＳ２７に対応する処理を、他の中間点の区間についても実行した後、補正開始フラグを「１」にセットする（ステップＳ２８）。処理部２１は、補正開始フラグを「１」にセットした後、今回の第２の角度推定処理を終了する。
　上記の説明から理解されるように、処理部２１は、処理部２１が起動してからロータシャフト１１０が１回転するまで、センサ群１０から得られる３相信号Ｈｕ、ＨｖおよびＨｗのデジタル値に基づいて、基本角度推定処理を実行することにより、機械角推定値θを算出する。そして、処理部２１は、ロータシャフト１１０が１回転すると、第ｉ相信号Ｈｉに含まれる中間点の区間ごとに算出した傾きｋｓをメモリー２２に保存した後、補正開始フラグを「１」にセットする。
　処理部２１は、補正開始フラグが「１」にセットされた第２の角度推定処理の終了後に、次の第２の角度推定処理を開始すると、上記のように３相信号Ｈｕ、ＨｖおよびＨｗのデジタル値を取得し（ステップＳ２１）、補正開始フラグが「０」であるか否かを判定する（ステップＳ２２）。このとき、補正開始フラグが「１」にセットされているため、処理部２１は、補正開始フラグが「０」でないと判定し（ステップＳ２２：Ｎｏ）、ステップＳ２９の処理に移行する。
　処理部２１は、ステップＳ２９に移行すると、下記演算式（１４）に基づいて、第ｉ相信号ＨｉのオフセットＨｉｏｆｓを算出する（ステップＳ２９）。具体的には、処理部２１は、ステップＳ２１によって時刻ｔに取得した第ｉ相信号Ｈｉのデジタル値Ｈｉｔに基づいて、現在の中間点の区間を特定する。例えば、図１０に示すように、第ｉ相信号Ｈｉのデジタル値Ｈｉｔが、第１中間点Ｐｉｍｉｄ１から第２中間点Ｐｉｍｉｄ２までの区間に含まれている場合、処理部２１は、第１中間点Ｐｉｍｉｄ１から第２中間点Ｐｉｍｉｄ２までの区間を、現在の中間点の区間として特定する。
　この場合、処理部２１は、第１中間点Ｐｉｍｉｄ１から第２中間点Ｐｉｍｉｄ２までの区間を表す区間識別番号に紐づけられた傾きｋｓを、メモリー２２から読み出す。そして、処理部２１は、メモリー２２から読み出した傾きｋｓと、第１中間値Ｈｉｍｉｄ１とを下記演算式（１４）に代入することにより、第ｉ相信号Ｈｉのデジタル値Ｈｉｔに対応するオフセットＨｉｏｆｓを算出する。
　図１０に示すように、下記演算式（１４）において、Δθは、第１中間値Ｈｉｍｉｄ１に対応する回転角度（機械角推定値θ）と、第ｉ相信号Ｈｉの値（デジタル値Ｈｉｔ）に対応する回転角度（機械角推定値θ）との差分である。図１０に示すように、この場合におけるオフセットＨｉｏｆｓは、直線Ｌ３上の点Ｐｉｏｆｓの値である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000017
　例えば、処理部２１は、以下のような演算を行うことにより、Δθを算出してもよい。まず、処理部２１は、下記演算式（１５）に基づいて、オフセットＨｉｏｆｓの計算に使用される機械角推定値θ０を算出する。演算式（１５）において、θ１は、前回の基本角度推定処理で算出された機械角推定値であり、θ２は、前々回の基本角度推定処理で算出された機械角推定値である。そして、処理部２１は、下記演算式（１６）に基づいて、Δθを算出する。演算式（１６）において、θは、第１中間値Ｈｉｍｉｄ１に対応する機械角推定値である。
　　　　　　　　　　　　θ０＝θ１－θ２＋θ１　　…（１５）
　　　　　　　　　　　　Δθ＝θ０－θ　　　　　　…（１６）
　なお、例えば、第ｉ相信号Ｈｉのデジタル値Ｈｉｔが、第２中間点Ｐｉｍｉｄ２から第３中間点Ｐｉｍｉｄ３までの区間に含まれている場合、処理部２１は、第２中間点Ｐｉｍｉｄ２から第３中間点Ｐｉｍｉｄ３までの区間を、現在の中間点の区間として特定する。この場合、処理部２１は、第２中間点Ｐｉｍｉｄ２から第３中間点Ｐｉｍｉｄ３までの区間を表す区間識別番号に紐づけられた傾きｋｓを、メモリー２２から読み出す。そして、処理部２１は、メモリー２２から読み出した傾きｋｓにΔθを乗算した値に、第２中間値Ｈｉｍｉｄ２を加算することにより、オフセットＨｉｏｆｓを算出する。この場合、Δθは、第２中間値Ｈｉｍｉｄ２に対応する機械角推定値θと、第ｉ相信号Ｈｉの値（デジタル値Ｈｉｔ）に対応する機械角推定値θとの差分である。
　続いて、処理部２１は、第ｉ相信号Ｈｉのピーク・トゥ・ピーク値ＨｉＰ－Ｐを算出する（ステップＳ３０）。例えば、第１中間点Ｐｉｍｉｄ１から第２中間点Ｐｉｍｉｄ２までの区間が、現在の中間点の区間として特定された場合、処理部２１は、第１最大値Ｈｉｍａｘ１と第１最小値Ｈｉｍｉｎ１との差分を、ピーク・トゥ・ピーク値ＨｉＰ－Ｐとして算出する。また、例えば、第２中間点Ｐｉｍｉｄ２から第３中間点Ｐｉｍｉｄ３までの区間が、現在の中間点の区間として特定された場合、処理部２１は、第２最大値Ｈｉｍａｘ２と第１最小値Ｈｉｍｉｎ１との差分を、ピーク・トゥ・ピーク値ＨｉＰ－Ｐとして算出する。
　続いて、処理部２１は、下記演算式（１０）に基づいて、３相信号Ｈｕ、ＨｖおよびＨｗのデジタル値を補正する（ステップＳ３１）。具体的には、ステップＳ３１において、処理部２１は、第ｉ相学習信号ＨｉＬのピーク・トゥ・ピーク学習値ＨｉＰ－ＰＬおよびオフセット学習値ＨｉｏｆｓＬをメモリー２２から読み出す。そして、処理部２１は、メモリー２２から読み出した各学習値と、ステップＳ２１で取得された第ｉ相信号Ｈｉのデジタル値と、ステップＳ２９で算出されたオフセットＨｉｏｆｓと、ステップＳ３０で算出されたピーク・トゥ・ピーク値ＨｉＰ－Ｐとを下記演算式（１０）に代入することにより、第ｉ相補正信号Ｈｉ’のデジタル値を算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000018
　図示は省略するが、上記演算式（１０）によって算出された第ｉ相補正信号Ｈｉ’の波形は、磁場、或いはロータシャフト１１０に対するセンサマグネット１２０の取り付け状態が異なる環境下で得られた第ｉ相学習信号ＨｉＬの波形とほぼ一致する。すなわち、処理部２１が上記演算式（１０）を基に算出した第ｉ相補正信号Ｈｉ’は、第ｉ相学習信号ＨｉＬに対して磁場補償等がされた第ｉ相信号Ｈｉであると言える。
　処理部２１は、上記の演算処理によって得られた第ｉ相補正信号Ｈｉ’のデジタル値をメモリー２２に保存する。これにより、第１相補正信号Ｈ１’（補正後のＵ相信号Ｈｕ）のデジタル値と、第２相補正信号Ｈ２’（補正後のＶ相信号Ｈｖ）のデジタル値と、第３相補正信号Ｈ３’（補正後のＷ相信号Ｈｗ）のデジタル値とが、メモリー２２に保存される。
　そして、処理部２１は、第１相補正信号Ｈ１’、第２相補正信号Ｈ２’、および第３相補正信号Ｈ３’のそれぞれのデジタル値をメモリー２２から読み出し、読み出したデジタル値（補正後の３相信号Ｈｕ、ＨｖおよびＨｗのデジタル値）に基づいて基本角度推定処理を実行することにより、機械角推定値θを算出する（ステップＳ３２）。処理部２１は、ステップＳ３２の処理を実行した後、今回の第２の角度推定処理を終了する。
　上記の説明から理解されるように、処理部２１は、補正開始フラグが「１」にセットされた後に実行される第２の角度推定処理において、磁場補償等がされた３相信号Ｈｕ、ＨｖおよびＨｗのデジタル値に基づいて、基本角度推定処理を実行することにより、機械角推定値θを算出する。これにより、磁場変化、或いはロータシャフト１１０に対するセンサマグネット１２０の取り付け状態の変化が外乱として生じた場合であっても、基本学習処理によって得られた学習データを、第２の角度推定処理に含まれる基本角度推定処理の実行時に適切に活用できるため、機械角推定値θと機械角真値との間の角度誤差を低減できる。
　以上のように、本実施形態によれば、特許第６２３３５３２号公報に開示された基本特許方法と比較して、基本学習処理の実行時の環境と、第１の角度推定処理または第２の角度推定処理の実行時の環境とが異なる場合であっても、基本学習処理によって得られた学習データを、第１の角度推定処理または第２の角度推定処理に含まれる基本角度推定処理の実行時に適切に活用できるため、機械角推定値θと機械角真値との間の角度誤差を低減でき、もってロータシャフト１１０の機械角推定精度の向上を実現することができる。
（変形例）
　本発明は上記実施形態に限定されず、本明細書において説明した各構成は、相互に矛盾しない範囲内において、適宜組み合わせることができる。
　例えば、上記実施形態では、モータ１００と信号生成装置１との組み合わせを例示したが、本発明はこの形態に限定されず、回転軸に取り付けられたセンサマグネットと信号生成装置との組み合わせもあり得る。
　例えば、上記実施形態では、ロータシャフト１１０の軸方向において、第１磁気センサ１１、第２磁気センサ１２及び第３磁気センサ１３が、円板状のセンサマグネット１２０に対向する状態で配置される形態を例示したが、本発明はこの形態に限定されない。例えば、円板状のセンサマグネットの代わりにリング状磁石を用いる場合、リング状磁石の半径方向に磁束が流入するため、リング状磁石の半径方向において、第１磁気センサ１１、第２磁気センサ１２及び第３磁気センサ１３が、リング状磁石と対向する状態で配置されてもよい。
　例えば、上記実施形態では、回転する磁石として、モータ１００のロータシャフト１１０に取り付けられるセンサマグネット１２０を使用する場合を例示したが、モータ１００のロータに取り付けられるロータマグネットを、回転する磁石として用いてもよい。ロータマグネットもロータシャフト１１０に同期して回転する磁石であり、複数の磁極対を有する。
　上記実施形態では、センサ群１０に３つの磁気センサ１１、１２及び１３が含まれる場合を例示したが、磁気センサの個数は３つに限定されずＮ個（Ｎは３の倍数）であればよい。また、上記実施形態では、センサマグネット１２０が４つの磁極対を有する場合を例示したが、センサマグネット１２０の極対数は４つに限定されない。位置検出用の磁石としてロータマグネットを用いる場合も同様に、ロータマグネットの極対数は４つに限定されない。
　図６に示される第１の角度推定処理では、補正開始フラグが「１」になった後、処理部２１の起動からロータシャフト１１０が９０度回転する期間に得られたピーク・トゥ・ピーク値ＨｉＰ－ＰおよびオフセットＨｉｏｆｓを使って、３相信号Ｈｕ、ＨｖおよびＨｗのデジタル値を補正する。しかしながら、補正開始フラグが「１」になった以降も温度が変化する場合も考えられる。
　そこで、例えば、処理部２１は、処理部２１の起動からロータシャフト１１０が９０度回転するごとにピーク・トゥ・ピーク値ＨｉＰ－ＰおよびオフセットＨｉｏｆｓを取得してもよい。この場合、処理部２１は、処理部２１の起動からロータシャフト１１０が９０度回転する期間に得られたピーク・トゥ・ピーク値ＨｉＰ－ＰおよびオフセットＨｉｏｆｓを使って、ロータシャフト１１０が９０度から１８０度まで回転する期間に得られる３相信号Ｈｕ、ＨｖおよびＨｗのデジタル値を補正する。また、処理部２１は、ロータシャフト１１０が９０度から１８０度まで回転する期間に得られたピーク・トゥ・ピーク値ＨｉＰ－ＰおよびオフセットＨｉｏｆｓを使って、ロータシャフト１１０が１８０度から２７０度まで回転する期間に得られる３相信号Ｈｕ、ＨｖおよびＨｗのデジタル値を補正する。
　また、処理部２１は、ロータシャフト１１０が１８０度から２７０度まで回転する期間に得られたピーク・トゥ・ピーク値ＨｉＰ－ＰおよびオフセットＨｉｏｆｓを使って、ロータシャフト１１０が２７０度から３６０度まで回転する期間に得られる３相信号Ｈｕ、ＨｖおよびＨｗのデジタル値を補正する。さらに、処理部２１は、ロータシャフト１１０が２７０度から３６０度まで回転する期間に得られたピーク・トゥ・ピーク値ＨｉＰ－ＰおよびオフセットＨｉｏｆｓを使って、ロータシャフト１１０が３６０度（０度）から４５０度（９０度）まで回転する期間に得られる３相信号Ｈｕ、ＨｖおよびＨｗのデジタル値を補正する。
　なお、基本的に、ピーク・トゥ・ピーク値ＨｉＰ－ＰおよびオフセットＨｉｏｆｓは、角度範囲ごとに異なるため、例えば、前回の１回転中に０度から９０度の範囲で得られたピーク・トゥ・ピーク値ＨｉＰ－ＰおよびオフセットＨｉｏｆｓであれば、今回の１回転中に０度から９０度の範囲で得られた３相信号Ｈｕ、ＨｖおよびＨｗのデジタル値を補正するために使用することが好ましい。これにより、補正の効果を向上させることができる。９０度から１８０度の範囲、１８０度から２７０度の範囲、及び２７０度から３６０度の範囲についても同様である。
　図８に示される第２の角度推定処理では、補正開始フラグが「１」になった後、処理部２１の起動からロータシャフト１１０が１回転する期間に得られた傾きｋｓを使って、３相信号Ｈｕ、ＨｖおよびＨｗのデジタル値を補正する。しかしながら、補正開始フラグが「１」になった以降も磁場環境などが変化する場合も考えられる。
　そこで、例えば、処理部２１は、処理部２１の起動からロータシャフト１１０が１回転するごとに傾きｋｓを取得してもよい。言い換えれば、処理部２１は、処理部２１の起動からロータシャフト１１０が３６０度回転するごとに傾きｋｓを取得してもよい。この場合、処理部２１は、処理部２１の起動からロータシャフト１１０が３６０度回転する期間に得られた傾きｋｓを使って、ロータシャフト１１０が３６０度から７２０度まで回転する期間に得られる３相信号Ｈｕ、ＨｖおよびＨｗのデジタル値を補正する。また、処理部２１は、ロータシャフト１１０が３６０度から７２０度まで回転する期間に得られた傾きｋｓを使って、ロータシャフト１１０が７２０度から１０８０度まで回転する期間に得られる３相信号Ｈｕ、ＨｖおよびＨｗのデジタル値を補正する。
　１…信号生成装置、１０…センサ群、１１…第１磁気センサ、１２…第２磁気センサ、１３…第３磁気センサ、２０…信号処理部、２１…処理部、２２…メモリー、１００…モータ、１１０…ロータシャフト（回転体）、１２０…センサマグネット

Claims (8)

  1. 　回転体の回転角度に応じてＮ相信号（Ｎは３の倍数）を出力するＮ個のセンサと、
    　演算式（１０）に基づいて前記Ｎ相信号を補正する信号処理部と、
    　を備え、
    　前記演算式（１０）において、Ｈｉは、第ｉ相信号（ｉは１からＮまでの整数）であり、Ｈｉ’は、補正後の前記第ｉ相信号であり、ＨｉＰ－Ｐは、前記第ｉ相信号の最大値Ｈｉｍａｘと最小値Ｈｉｍｉｎとの差分であり、Ｈｉｏｆｓは、前記第ｉ相信号のオフセットであり、ＨｉＰ－ＰＬは、前記差分ＨｉＰ－Ｐの学習値であり、ＨｉｏｆｓＬは、前記オフセットＨｉｏｆｓの学習値である、
    　信号生成装置。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
  2. 　前記信号処理部は、演算式（９）に基づいて、前記第ｉ相信号の前記オフセットＨｉｏｆｓを算出する、請求項１に記載の信号生成装置。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
  3. 　前記信号処理部は、
    　演算式（１１）に基づいて、前記第ｉ相信号の第１最大値Ｈｉｍａｘ１と第１最小値Ｈｉｍｉｎ１との間の中間値である第１中間値Ｈｉｍｉｄ１を算出する処理と、
    　演算式（１２）に基づいて、前記第ｉ相信号の前記第１最小値Ｈｉｍｉｎ１と第２最大値Ｈｉｍａｘ２との間の中間値である第２中間値Ｈｉｍｉｄ２を算出する処理と、
    　演算式（１３）に基づいて、前記第１中間値Ｈｉｍｉｄ１と前記第２中間値Ｈｉｍｉｄ２とを結ぶ直線の傾きｋｓを算出する処理と、
    　演算式（１４）に基づいて、前記第ｉ相信号の前記オフセットＨｉｏｆｓを算出する処理と、
    　を実行し、
    　前記第１最大値Ｈｉｍａｘ１は、前記第ｉ相信号に含まれる正側ピーク点の一つである第１正側ピーク点の値であり、
    　前記第１最小値Ｈｉｍｉｎ１は、前記第ｉ相信号に含まれる負側ピーク点のうち前記第１正側ピーク点の後ろ隣りに位置する第１負側ピーク点の値であり、
    　前記第２最大値Ｈｉｍａｘ２は、前記第ｉ相信号に含まれる前記正側ピーク点のうち前記第１負側ピーク点の後ろ隣りに位置する第２正側ピーク点の値であり、
    　前記演算式（１３）において、θｓは、前記第１中間値Ｈｉｍｉｄ１に対応する前記回転角度と、前記第２中間値Ｈｉｍｉｄ２に対応する前記回転角度との差分であり、
    　前記演算式（１４）において、Δθは、前記第１中間値Ｈｉｍｉｄ１に対応する前記回転角度と、前記第ｉ相信号の値に対応する前記回転角度との差分である、
    　請求項１に記載の信号生成装置。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
  4. 　前記センサは、磁気センサである、
    　請求項１から３のいずれか一項に記載の信号生成装置。
  5. 　回転体の回転角度に応じてＮ相信号（Ｎは３の倍数）を出力するＮ個のセンサを用いる信号生成方法であって、
    　演算式（１０）に基づいて前記Ｎ相信号を補正するステップ、
    　を含み、
    　前記演算式（１０）において、Ｈｉは、第ｉ相信号（ｉは１からＮまでの整数）であり、Ｈｉ’は、補正後の前記第ｉ相信号であり、ＨｉＰ－Ｐは、前記第ｉ相信号の最大値Ｈｉｍａｘと最小値Ｈｉｍｉｎとの差分であり、Ｈｉｏｆｓは、前記第ｉ相信号のオフセットであり、ＨｉＰ－ＰＬは、前記差分ＨｉＰ－Ｐの学習値であり、ＨｉｏｆｓＬは、前記オフセットＨｉｏｆｓの学習値である、
    　信号生成方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
  6. 　前記Ｎ相信号を補正するステップは、
    　演算式（９）に基づいて、前記第ｉ相信号の前記オフセットＨｉｏｆｓを算出するステップ、
    　を含む、請求項５に記載の信号生成方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
  7. 　前記Ｎ相信号を補正するステップは、
    　演算式（１１）に基づいて、前記第ｉ相信号の第１最大値Ｈｉｍａｘ１と第１最小値Ｈｉｍｉｎ１との間の中間値である第１中間値Ｈｉｍｉｄ１を算出するステップと、
    　演算式（１２）に基づいて、前記第ｉ相信号の前記第１最小値Ｈｉｍｉｎ１と第２最大値Ｈｉｍａｘ２との間の中間値である第２中間値Ｈｉｍｉｄ２を算出するステップと、　演算式（１３）に基づいて、前記第１中間値Ｈｉｍｉｄ１と前記第２中間値Ｈｉｍｉｄ２とを結ぶ直線の傾きｋｓを算出するステップと、
    　演算式（１４）に基づいて、前記第ｉ相信号の前記オフセットＨｉｏｆｓを算出するステップと、
    　を含み、
    　前記第１最大値Ｈｉｍａｘ１は、前記第ｉ相信号に含まれる正側ピーク点の一つである第１正側ピーク点の値であり、
    　前記第１最小値Ｈｉｍｉｎ１は、前記第ｉ相信号に含まれる負側ピーク点のうち前記第１正側ピーク点の後ろ隣りに位置する第１負側ピーク点の値であり、
    　前記第２最大値Ｈｉｍａｘ２は、前記第ｉ相信号に含まれる前記正側ピーク点のうち前記第１負側ピーク点の後ろ隣りに位置する第２正側ピーク点の値であり、
    　前記演算式（１３）において、θｓは、前記第１中間値Ｈｉｍｉｄ１に対応する前記回転角度と、前記第２中間値Ｈｉｍｉｄ２に対応する前記回転角度との差分であり、
    　前記演算式（１４）において、Δθは、前記第１中間値Ｈｉｍｉｄ１に対応する前記回転角度と、前記第ｉ相信号の値に対応する前記回転角度との差分である、
    　請求項５に記載の信号生成方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
  8. 　前記センサは、磁気センサである、
    　請求項５から７のいずれか一項に記載の信号生成方法。
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JP2003083823A (ja) * 2001-09-14 2003-03-19 Koyo Seiko Co Ltd 回転角検出装置、トルク検出装置及び舵取装置
JP2018029472A (ja) * 2014-12-22 2018-02-22 日本電産株式会社 位置推定方法および位置制御装置

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