CN112146688B - 旋转角度检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明的旋转角度检测装置包括：对旋转检测部的检测信号的偏移进行校正并输出偏移校正后多相信号的多相偏移校正部；对偏移校正后多相信号进行校正并输出增益校正后多相信号的多相增益校正部；对增益校正后多相信号进行转换并输出二相信号的多相二相转换部；对二相信号进行校正并输出增益校正后二相信号的二相增益校正部；对增益校正后二相信号进行加减运算并输出和差信号的二相加减运算部；对和差信号进行校正并输出增益校正后和差信号的和差信号增益校正部；以及基于增益校正后和差信号输出角度信号的角度计算部。

Description

旋转角度检测装置

技术领域

本申请涉及用于检测旋转体的旋转角度的旋转角度检测装置。

背景技术

近些年，为了降低车辆的环境负荷，将电动机用于车辆驱动的车辆的电动化正逐步推进。在这样的电动车辆中，需要正确地检测电动机的旋转角度，确保车辆的驱动性能。对于旋转角度检测装置，即使在组装中存在偏差的情况下也要求维持较高的旋转角度精度。

作为无需进行旋转角度检测装置的组装后的输出信号的校正处理、廉价且可正确地检测电动机的转轴的旋转角度的旋转角度检测装置，例如，专利文献1中公开了一种旋转角度检测装置，该旋转角度检测装置包括：振幅调整单元，该振幅调整单元进行使在输出根据旋转体的旋转角度而变化并分别输出不同相位的检测信号的状态下配置的多个旋转检测单元所输出的多个检测信号的振幅值一致的校正并作为校正信号来输出；矢量生成单元，该矢量生成单元对多个校正信号中的2个相互进行加减运算，生成相互正交的2个矢量分量信号；振幅校正单元，该振幅校正单元进行使2个矢量分量信号的振幅一致的校正并作为校正后矢量分量信号来输出；以及旋转角度搜索单元，该旋转角度搜索单元基于由2个校正后矢量分量信号表示的矢量，对旋转体的旋转角度进行搜索并输出检测角度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2014－228413号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，对于将专利文献1的旋转角检测装置保持不变地应用于电动车辆的情况，由于车辆内部的电动机、驱动电动机的逆变器等电元件等所产生的电磁噪声与所述检测信号重叠，因此存在下述问题：对用于使振幅值一致的校正值、校正后矢量分量信号中残留电磁噪声所产生的误差的影响，无法获得正确的旋转角度。

另外，即使电动车辆的电元件等所产生的电磁噪声与旋转角度检测装置的检测信号重叠，也认为可构成旋转角度检测装置以能正确地检测旋转角度。然而，认为在这样的旋转角度检测装置中，在进行一次校正之后因振动而导致的安装位置的变化、温度变化、历时老化等各种原因使检测信号的特性产生了变化的情况下，若再次实施校正处理则电气角偏移将产生变化，针对指令转矩的实际转矩的精度将降低。

本申请是为了解决上述那样的问题而完成的，其目的在于获得一种旋转角度检测装置，即使因在旋转角度检测装置的安装位置的变化、温度变化、历时老化等主要原因而使得检测信号的特性产生了变化的情况下，也能正确地检测旋转角度，并进行校正，而不会对电气角偏移带来影响。

解决技术问题所采用的技术方案

本申请所公开的旋转角度检测装置包括：根据旋转体的旋转角度来输出多个检测信号的旋转检测部；对多个检测信号的偏移进行校正并输出偏移校正后多相信号的多相偏移校正部；对偏移校正后多相信号的振幅进行校正并输出增益校正后多相信号的多相增益校正部；对增益校正后多相信号进行转换并输出二相信号的多相二相转换部；对二相信号的振幅进行校正并输出增益校正后二相信号的二相增益校正部；对增益校正后二相信号相互进行加减运算并输出和差信号的二相加减运算部；对和差信号的振幅进行校正并输出增益校正后和差信号的和差信号增益校正部；以及基于增益校正后和差信号来运算角度并输出角度信号的角度计算部。

发明效果

根据本申请所公开的旋转角度检测装置，即使检测信号的特性在进行一次校正之后产生了变化的情况下，也能进行校正，而不会对电气角偏移带来影响。

附图说明

图1是示出实施方式1所涉及的旋转角度检测装置的简要图。

图2是示出实施方式1所涉及的旋转角度检测装置中的理想的检测信号的一个示例的图。

图3是示出实施方式1所涉及的旋转角度检测装置中的检测信号的特性产生了变化的情况下的检测信号的一个示例的图。

图4是示出实施方式1所涉及的旋转角度检测装置中的信号处理部的一个示例的框图。

图5是表示了实施方式1所涉及的旋转角度检测装置中的偏移计算的图。

图6是表示了实施方式1所涉及的旋转角度检测装置中的多相偏移校正处理的图。

图7是表示了实施方式1所涉及的旋转角度检测装置中的增益计算的图。

图8是表示了实施方式1所涉及的旋转角度检测装置中的多相增益校正处理的图。

图9是表示了实施方式1所涉及的旋转角度检测装置中的信号处理的图。

图10是表示了实施方式1所涉及的旋转角度检测装置中的二相增益校正处理的图。

图11是表示了实施方式1所涉及的旋转角度检测装置中的二相加减运算处理的图。

图12是表示了实施方式1所涉及的旋转角度检测装置中的和差信号增益校正处理的图。

图13是表示了实施方式1所涉及的旋转角度检测装置中的校正值计算区间决定方法的图。

图14是示出执行实施方式1所涉及的旋转角度检测装置中的校正值学习的流程图的一个示例的图。

图15是示出执行实施方式1所涉及的旋转角度检测装置中的多相校正值学习的流程图的一个示例的图。

图16是示出执行实施方式1所涉及的旋转角度检测装置中的多相校正值学习的处理部的一个示例的框图。

图17是示出执行实施方式1所涉及的旋转角度检测装置中的二相校正值学习的流程图的一个示例的图。

图18是示出执行实施方式1所涉及的旋转角度检测装置中的二相校正值学习的处理部的一个示例的框图。

图19是示出实施方式1所涉及的旋转角度检测装置中的信号处理部的硬件结构的一个示例的图。

具体实施方式

下面，基于附图对旋转角度检测装置的实施方式进行说明。各图中，对于相同或相当的部分，标注相同标号来进行说明。

实施方式1.

图1是示出实施方式1所涉及的旋转角度检测装置1的结构的简要图。电动机7具有边由具有轴承(省略图示)的外壳8支承边进行旋转的旋转体9。旋转体9上设有转子2。在转子2的外周设有具有曲线变化的形状的凹凸部2a，以使用了磁检测元件的旋转检测部3a、3b、3c(将这些统称为旋转检测部)的检测信号根据旋转体9的旋转角度而成为正弦波。图1中，凹凸部2a为12个(x＝12)，因此，若转子2以机械角旋转360度、即旋转1周，则从旋转检测部3a、3b、3c分别获得相当于12周期的波形。图1中，凹凸部2a的每1周期中，例如将3个旋转检测部3a、3b、3c经由保持部4设于定子5上。此外，相对于凹凸部2a的1周期，以大致相同或相同间隔配置有3个(b＝3)旋转检测部3a、3b、3c，因此，若将凹凸部2a的1周期设为360度，则从3个旋转检测部3a、3b、3c输出相位差为120度的信号。另外，凹凸部2a相对于机械角360度具有相当于x周期即可，x为1以上的整数。此外，旋转检测部3a、3b、3c相对于凹凸部2a的1周期设有b个即可，b为3以上的整数。各旋转检测部3a、3b、3c分别在定子5侧设有省略了图示的偏置磁场发生部。本实施方式1中，偏置磁场发生部使用永磁体。

来自旋转检测部3a、3b、3c的检测信号A、B、C被输入至信号处理部6，利用信号处理部6来处理检测信号A、B、C，并从信号处理部6向省略了图示的电动机驱动装置输出角度信号θ。

在作为永磁体的偏置磁场发生部没有磁化偏差，旋转检测部3a、3b、3c的灵敏度没有偏差，甚至连旋转检测部3a、3b、3c的安装误差等误差主要原因也没有的理想的情况下，从旋转检测部3a、3b、3c输出如图2及式(1)所示那样的理想的检测信号。即，如图2所示，检测信号A、B、C成为没有失真的理想的三相波形。

[数学式1]

这里，K为在作为永磁体的偏置磁场发生部没有磁化偏差，旋转检测部3a、3b、3c的灵敏度没有偏差，甚至连旋转检测部3a、3b、3c的安装误差等误差主要原因也没有的理想的情况下的检测信号A、B、C的理想振幅，θr为旋转体9的角度，d为在作为永磁体的偏置磁场发生部没有磁化偏差，旋转检测部3a、3b、3c的灵敏度没有偏差，甚至连旋转检测部3a、3b、3c的安装误差等误差主要原因也没有的理想的情况下的检测信号A、B、C的理想DC偏移值。

另外，图3示出了旋转角度检测装置的检测信号A、B、C的特性产生了变化的情况下的相当于三相的波形图像。

图4是本实施方式1中的旋转角度检测装置1的信号处理部6的简要框图。

下面，对于旋转检测部为3个，旋转检测部3a、3b、3c相对于凹凸部2a的1周期输出相位差为120度的信号的情况，更具体而言，对输出式(2)所示的实际的检测信号A0、B0、C0的情况进行说明。

[数学式2]

这里，Ka、Kb、Kc为检测信号A0、B0、C0的各振幅，△θa为检测信号A0的相位的误差，△θb为来自检测信号B0的相位差为120度的误差，△θc为来自检测信号C0的相位差为240度的误差，da、db、dc为检测信号A0、B0、C0的各DC偏移。

理想的检测信号如式(1)那样表示，但实际上检测信号因磁化、灵敏度的偏差、安装误差等主要原因产生偏差，因此成为如式(2)那样。

另外，此时的波形图像如图3那样。

＜多相偏移校正＞

多相偏移校正部41通过将来自旋转检测部3a、3b、3c的检测信号A0、B0、C0设为输入并由式(3)进行运算处理，从而对偏移校正后多相信号A1、B1、C1进行运算、输出。

[数学式3]

式(3)中，多相信号的偏移校正值Oa、Ob、Oc例如由式(4)计算得到。相当于输入至多相偏移校正部41中的多相偏移。

[数学式4]

这里，k为第k个数据，△t为采样周期(本实施方式中任意的固定周期)，k·△t为从数据获取开始起的时间，n表示用于计算的数据的总数。

偏移校正值的运算处理图像如图5那样。即，偏移校正值作为累计值与累计次数之比(累计值/累计次数)来计算，成为检测信号在预先决定区间的平均值。

另外，波形通过多相偏移校正而如图6那样变化。图6(a)表示偏移校正前和偏移校正后的波形图像。图6(b)表示偏移校正前和偏移校正后的检测信号的坐标系图像(三相坐标系)。

＜多相增益校正＞

多相增益校正部42通过将偏移校正后多相信号A1、B1、C1设为输入并由式(5)进行运算处理，从而对增益校正后多相信号A2、B2、C2进行计算、输出。

式(5)中，偏移校正后多相信号A1、B1、C1的增益校正系数Ga、Gb、Gc例如由式(6)来计算。相当于被输入至多相增益校正部42中的多相增益。

[数学式6]

另外，式(6)中，将π/2与绝对值的加法平均相乘来求出偏移校正后多相信号A1、B1、C1的振幅Amp_a、Amp_b、Amp_c，但也可以如式(7)那样利用均方根来求出。

[数学式7]

增益校正值的运算处理图像如图7那样。即，对信号在预先决定的区间的绝对值的平均值进行运算，并将π/2与该值相乘来计算振幅。将计算出的振幅的倒数设为增益校正值。

另外，波形通过多相增益校正而如图8那样变化。图8(a)表示校正前和校正后的波形图像。图6(b)表示校正前和校正后的检测信号的坐标系图像(三相坐标系)。

＜多相二相转换＞

多相二相转换部43通过将增益校正后多相信号A2、B2、C2设为输入，并由式(8)进行运算处理，从而对二相信号α1、β1进行计算、输出。

[数学式8]

另外，式(8)的运算处理意味着将以图9(a)所示的120[deg]的等间隔获取轴后得到的三相坐标系A2、B2、C2转换成图9(b)所示的正交坐标轴系α1、β1。

＜二相增益校正＞

二相增益校正部44通过将多相二相转换后信号α1、β1设为输入并由式(9)进行运算处理，从而对增益校正后二相信号α2、β2进行计算、输出。

[数学式9]

式(9)中，多相二相转换后信号α1、β1的增益校正系数Gα、Gβ例如由式(10)来计算。相当于被输入至二相增益校正部44中的二相增益。

[数学式10]

另外，式(10)中，将π/2与绝对值的加法平均相乘来求出多相二相转换后信号α1、β1的振幅Amp_α、Amp_β，但也可以如式(11)那样利用均方根来求出。

[数学式11]

增益校正值的运算处理图像如图7那样。

另外，波形通过二相增益校正而如图10那样变化。图10(a)表示二相增益校正前和二相增益校正后的波形图像。图10(b)表示二相增益校正前和二相增益校正后的正交坐标轴系的图像。

＜二相加减运算＞

二相加减运算部45通过将增益校正后二相信号α2、β2设为输入，并由式(12)进行运算处理，从而对和差信号X1、Y1进行计算、输出。

[数学式12]

另外，波形通过二相加减运算而如图11那样变化。图11(a)表示二相加减运算前后的波形图像，图11(b)表示二相加减运算前后的坐标系图像。

＜和差信号增益校正＞

和差信号增益校正部46通过将和差信号X1、Y1设为输入，并由式(13)进行运算处理，从而对增益校正后和差信号X2、Y2进行计算、输出。

[数学式13]

式(13)中，多相二相转换后信号α1、β1的增益校正系数Gx、Gy例如由式(14)来计算。相当于被输入至和差信号校正部46中的和差信号增益。

[数学式14]

另外，式(14)中，将π/2与绝对值的加法平均相乘来求出多相二相转换后信号α1、β1的振幅Amp_X、Amp_Y，但也可以如式(15)那样利用均方根来求出。

[数学式15]

增益校正值的运算处理图像如图7那样。

另外，波形通过和差信号增益校正而如图12那样变化。图12(a)表示和差信号增益校正前后的波形图像，图12(b)表示和差信号增益校正前后的坐标系图像。

＜校正值运算区间＞

另外，如图13所示那样，通过使运算各校正值的数据的处理区间成为机械角的整数倍，从而能抑制因机械性偏芯等而造成的影响并能更高精度地计算校正值。图13是设电气角m周期＝机械角1周期的情况的图。

另外，电气角1周期的判定例如通过检测角度变化的边缘来判定。

＜角度计算＞

角度计算部47将增益校正后和差信号X2、Y2设为输入，由式(16)对角度信号θ0进行计算、输出。

[数学式16]

θ0＝atan2(Y2、X2)…(16)

这里，在如式(2)那样的情况下，将检测信号依次进行多相偏移校正、多相增益校正、多相二相转换、二相增益校正、二相相位偏移、和差信号增益校正、角度计算的情况下的运算处理结果示出如下。

针对式(2)的检测信号，当在多相偏移校正部41中进行多相偏移校正时成为式(17)那样。

[数学式17]

接着，针对式(17)的多相偏移校正后信号，当在多相增益校正部42中进行多相增益校正时成为式(18)那样。

[数学式18]

接着，针对式(18)的增益校正后多相信号，当在多相二相转换部43中进行多相二相转换时成为式(19)那样。

[数学式19]

接着，针对式(19)的二相信号，当在二相增益校正部44中进行二相增益校正时成为式(20)那样。

接着，针对式(20)的增益校正后二相信号，当在二相加减运算部45中进行二相加减运算时成为式(21)、(22)那样。

[数学式21]

[数学式22]

接着，针对式(21)、(22)的和差信号，当在和差信号增益校正部46中进行和差信号增益校正时成为式(23)那样。

接着，当在角度运算部47中基于式(23)的增益校正后和差信号，进行式(16)的角度计算时成为式(24)那样。

[数学式24]

＜滤波处理＞

滤波处理部48将θ0设为输入并进行低通滤波运算处理并输出滤波后角度信号θ1。

实际的检测信号中包含电信号在AD转换时的量子化误差、流入电路接地(GND)的高次谐波噪声分量等不依赖于旋转体的角度的包含高次谐波噪声区域的频率那样的噪声分量。因此，在没有滤波的情况下，虽然因噪声导致的角度误差变大，但能通过进行滤波处理来提高角度精度。

另外，滤波处理部48设于后述的电气角偏移校正部49之前，但也可以设于电气角偏移校正部49之后。

＜电气角偏移校正＞

电气角偏移校正部49中将角度信号θ1和θoffset设为输入并由式(25)计算偏移校正后角度信号θ2。

θ2＝θ1+θoffset…(25)

如式(24)所示那样，角度信号θ0以与旋转体9的角度θr大致固定的偏移来变化。

当在电气角偏移校正部49中对该偏移量进行校正并进行使其与旋转体角度θr一致的处理时成为式(26)那样。

[数学式26]

接着，在图14、图15、图17中示出计算多相偏移校正值、多相增益校正值、二相增益校正值、和差信号增益校正值的流程图的一个示例。

首先，对图14的流程图进行说明。图14(a)表示初次学习时，图14(b)表示初次学习完成后(第2次学习以后)。

＜步骤S1401＞

进行多相校正值学习请求的判定，在有请求的情况下前进至步骤S1402。

＜步骤S1402＞

进行多相校正值(多相偏移校正值、多相增益校正值)的学习。

将在后面使用图15的流程图对步骤ST1401、S1402的更详细的动作进行阐述。

＜步骤S1403＞

进行多相校正值学习请求的判定，在有请求的情况下前进至步骤S1404。

＜步骤S1404＞

进行二相校正值(二相增益校正值、和差信号增益校正值)的学习。

将在后面使用图17的流程图对步骤ST1403、S1404的更详细的动作进行阐述。

＜步骤S1405＞

进行电气角偏移校正值学习请求的判定，在有请求的情况下前进至步骤S1406。

＜步骤S1406＞

执行电气角偏移校正值学习的处理。电气角偏移校正值的计算例如在永磁体式旋转电机(电动机)的转子旋转的状态下边将dq矢量控制中的d轴电流指令值及q轴电流指令值这两者大致保持为零，边执行qd矢量控制的处理，根据执行时所求出的d轴电压和q轴电压，基于预先决定的运算式来计算。

在步骤S1401、S1403、S1405中，在没有学习请求的情况下均可结束作业。

＜步骤S1407～S1408＞

在完成了步骤S1401～S1406的处理之后，仅实施多相校正值学习(步骤S1407、S1408)。

使用图15的流程图对步骤S1401、S1402进行说明。

＜步骤S1501：多相校正值学习重置请求＞

步骤S1501中，对多相校正值学习是否完成、及二相校正值学习是否完成进行判定，若均已完成则进行多相校正值学习重置。

＜步骤S1502：多相校正值学习重置处理＞

步骤S1502中，在存在多相校正值学习重置请求的情况下，将多相校正值学习状态设为“未完成”。

在没有多相校正值学习重置请求的情况下，则什么也不做。

＜步骤S1503：多相校正值学习请求＞

步骤S1503中，对多相校正值学习状态是否是“未完成”进行判定，在多相校正值学习状态为“未完成”，并且转数在确定范围内，并且转数的变化率在确定范围内的情况下，进行多相校正值学习请求。

＜步骤S1504：多相校正值学习中断处理＞

步骤S1504中，在没有多相校正值学习请求的情况下，或在多相校正值学习请求消失的情况下，中断运算处理。

＜步骤S1505：多相偏移校正值学习请求＞

步骤S1505中，多相校正值学习状态为“未完成”的情况下，进行多相偏移校正值学习请求。

＜步骤S1506：多相偏移校正值运算处理＞

步骤S1506中，在存在多相偏移校正值学习请求且电气角边缘在预先决定的范围内的期间，进行检测信号A0、B0、C0的累计和累计次数的计数。

＜步骤S1507：多相偏移校正值运算完成处理＞

步骤S1507中，当电气角边缘的计数达到预先决定的值时，基于式(27)将检测信号A0、B0、C0的累计值除以累计次数，计算多相偏移校正值。

[数学式27]

多相偏移校正值＝累计值/累计次数…(27)

＜步骤S1508：多相偏移校正值OOR判定＞

步骤S1508中，对计算出的多相偏移运算值是否收敛于预先决定的范围内进行判定。

＜步骤S1509：多相偏移校正值切换处理＞

步骤S1509中，在计算出的多相偏移运算值收敛于预先决定的范围内的情况下，选择并代入多相偏移运算值以作为多相偏移校正值，将多相校正值学习状态设为“多相偏移校正值学习完成”。

＜步骤S1510：多相增益校正值学习请求＞

步骤S1510中，在存在多相校正值学习请求且多相校正值学习状态为“多相偏移校正值学习完成”的情况下，进行多相增益校正值学习请求。

＜步骤S1511：多相增益学习值运算处理＞

步骤S1511中，在存在多相增益校正值学习请求且电气角边缘在确定范围内的期间，进行偏移校正后多相信号A1、B1、C1的绝对值的累计和累计次数的计数。

＜步骤S1512：多相增益学习值运算完成处理＞

步骤S1512中，当电气角边缘的计数值达到预先决定的值时，基于偏移校正后多相信号A1、B1、C1的绝对值的累计值和累计次数来计算振幅。

[数学式28]

振幅＝绝对值的累计值/累计次数×π/2…(28)

另外，本实施例中，设多相信号为正弦波，由式(28)计算振幅。

而且，获取计算出的振幅的倒数，基于式(29)计算多相增益校正值。

[数学式29]

多相增益校正值＝1/(绝对值的累计值/累计次数×π/2)…(29)

＜步骤S1513：多相增益学习值OOR判定＞

步骤S1513中，对计算出的多相增益运算值是否收敛于预先决定的范围内进行判定。

＜步骤S1514：多相增益校正值切换处理＞

步骤S1514中，在计算出的多相增益运算值收敛于预先决定的范围内的情况下，选择并代入多相增益运算值以作为多相增益校正值，将多相校正值学习状态设为“多相增益校正值学习完成”。

另外，图16为用框图示出了本处理的图。

多相校正值学习请求部50中输入有具有旋转体9的电动机的转数、多相校正值学习状态、二相校正值学习状态，执行步骤S1503中的处理。多相校正值学习中断处理部51中执行步骤S1504的处理。学习值运算处理部52中，基于多相校正值学习中断处理部51中的处理结果、A相电压、B相电压、C相电压及角度信号θ1，执行步骤S1505～S1508的处理。校正值切换处理部53中，执行步骤S1509的处理，输出多相偏移、多相增益、多相校正值学习状态。将多相偏移提供给多相偏移校正部41，将多相增益提供给多相增益校正部42。多相偏移校正部41执行步骤S1505～S1509的处理，多相增益校正部42执行步骤S1510～S1514的处理，多相二相转换部43执行步骤S1404的处理。

使用图17的流程图对步骤S1403、S1404进行说明。

＜步骤S1701：二相校正值学习请求＞

步骤S1701中，对二相校正值学习状态是否是“未完成”进行判定，在二相校正值学习状态为“未完成”，并且转数在预先确定的范围内，并且转数的变化率在预选确定的范围内的情况下，进行二相校正值学习请求。

＜步骤S1702：二相校正值中断处理＞

步骤S1702中，在没有二相校正值学习请求的情况下，或在二相校正值学习请求消失的情况下，中断运算处理。

＜步骤S1703：二相增益校正值学习请求＞

步骤S1703中，二相校正值学习状态为“未完成”的情况下，进行二相增益校正值学习请求。

＜步骤S1704：二相增益校正值运算处理＞

步骤S1704中，在存在二相增益校正值学习请求且电气角边缘在预先确定的范围内的期间，进行二相信号α1、β1的绝对值的累计和累计次数的计数。

＜步骤S1707：二相增益校正值运算完成处理＞

步骤S1705中，当电气角边缘的计数值达到预先决定的值时，基于二相信号α1、β1的绝对值的累计值和累计次数来计算振幅。振幅的计算方法与式(28)同样。而且，获取计算出的振幅的倒数，计算二相增益运算值。二相增益运算值的计算方法与式(29)同样。

＜步骤S1706：二相增益校正值OOR判定＞

步骤S1706中，对计算出的二相增益运算值是否收敛于预先决定的范围内进行判定。

＜步骤S1707：二相增益校正值切换处理＞

步骤S1707中，在计算出的二相增益运算值收敛于预先决定的范围内的情况下，选择并代入二相增益运算值以作为二相增益校正值，将二相校正值学习状态设为“二相增益校正值学习完成”。

＜步骤S1708：和差信号增益校正值学习请求＞

步骤S1708中，存在二相校正值学习请求，在二相校正值学习状态为“二相增益校正值学习完成”的情况下，进行和差信号增益校正值学习请求。

＜步骤S1709：和差信号增益校正值运算处理＞

步骤S1709中，在存在和差信号增益校正值学习请求且电气角边缘在预先确定的范围内的期间，进行和差信号X1、Y1的绝对值的累计和累计次数的计数。

＜步骤S1710：和差信号增益校正值运算完成处理＞

步骤S1710中，当电气角边缘的计数值达到预先决定的值时，基于和差信号X1、Y1的绝对值的累计值和累计次数来计算振幅。振幅的计算方法与式(28)同样。而且，获取计算出的振幅的倒数，计算二相增益校正值。和差信号增益运算值的计算方法与式(29)同样。

＜步骤S1711：和差信号增益校正值OOR判定＞

步骤S1711中，对计算出的和差信号增益校正值是否收敛于预先决定的范围内进行判定。

＜步骤S1712：和差信号增益校正值切换处理＞

步骤S1712中，在计算出的和差信号增益校正值收敛于预先决定的范围内的情况下，选择并代入该和差信号增益校正值以作为和差信号增益校正值，将二相校正值学习状态设为“和差信号增益校正值学习完成”。

另外，图18为用框图示出了本处理的图。

二相校正值学习请求部50a中输入有具有旋转体9的电动机的转数、多相校正值学习状态、二相校正值学习状态，执行步骤S1701中的处理。二相校正值学习中断处理部51a中执行步骤S1702的处理。学习值运算处理部52中，基于二相校正值学习中断处理部51a中的处理结果、多相二相转换后信号α1、β1及角度信号θ1，执行步骤S1703～S1706的处理。校正值切换处理部53中，执行步骤S1707的处理，输出二相偏移、和差信号增益、二相校正值学习状态。将二相增益提供给二相增益校正部44，将和差信号增益提供给和差信号增益校正部46。二相增益校正部44执行步骤S1703～S1707的处理，和差信号增益校正部46执行步骤S1708～S1712的处理。

另外，二相加减运算部45a、和差信号增益校正部46对与图4所示的二相加减运算部45、和差信号增益校正部46同样的信号进行计算、输出。

由此，在本实施方式中的旋转角度检测装置中，多相偏移校正部41基于多个检测信号的1周期以上的数据来计算多相偏移校正值。

多相增益校正部42基于偏移校正后多相信号的1周期以上的数据来计算多相增益校正值。

二相增益校正部44基于二相信号的1周期以上的数据来计算二相增益校正值。

和差信号增益校正部46基于和差信号的1周期以上的数据来计算和差信号增益校正值。

多相增益校正部42、二相增益校正部44、和差信号增益校正部46中的校正值为预先决定了校正后的信号的值。

对于多相偏移校正部41、多相增益校正部42、二相增益校正部44、和差信号增益校正部46中的校正值，根据1周期以上的数据且根据成为所述旋转体的旋转周期中的机械角的整数倍的数据区间来计算。

对于多相偏移校正部41中的校正值，基于预先决定的区间的数据的累计值和累计次数来计算，以作为所述累计值和所述累计次数的比。

对于多相增益校正部42、二相增益校正部44、和差信号增益校正部46中的校正值，基于预先决定的区间的数据的绝对值的累计值和累计次数，利用1/(绝对值的累计值/累计次数×π/2)的计算式来计算。

对于多相增益校正部42、二相增益校正部44、和差信号增益校正部46中的校正值，基于预先决定的区间的数据的绝对值的累计值和累计次数，利用1/(均方根×√2)的计算式来计算。

多相偏移校正部41、多相增益校正部42、二相增益校正部44、和差信号增益校正部46中的校正值在旋转体9的旋转周期为预先决定的周期以上且在预先决定的周期以下的范围内时，进行校正值的计算处理。

多相偏移校正部41、多相增益校正部42、二相增益校正部44、和差信号增益校正部46中的校正值在旋转体9的旋转周期的变化率为预先决定的值以下时，进行校正值的计算处理。

对多个检测信号进行了传感器特性的补偿之后，进行多相偏移校正部41、多相增益校正部42、二相增益校正部44、和差信号增益校正部46中的校正值的校正。

另外，如图19中示出了硬件的一个示例那样，信号处理部6由处理器100和储存装置101构成。虽然未图示储存装置，但具备随机存取储存器等易失性储存装置、和闪存等非易失性的辅助储存装置。此外，也可以具备硬盘这样的辅助存储装置以代替闪存。处理器100执行从存储装置101输入的程序。该情况下，从辅助存储装置经由易失性存储装置向处理器100输入程序。另外，处理器100可以将运算结果等数据输出至储存装置101的易失性储存装置，也可以经由易失性储存装置将数据保存至辅助储存装置。

本申请记载了例示性的实施方式，但实施方式所记载的各种特征、形态及功能并不限于特定的实施方式的适用，能单独或以各种组合适用于实施方式。

因此，可在本申请说明书所公开的技术范围内设想未举例示出的无数变形例。例如，设包括对至少一个构成要素产生变形、增加或省略的情况。

标号说明

1 旋转角度检测装置，

3a、3b、3c 旋转检测部，

6 信号处理部，

41 多相偏移校正部，

42 多相增益校正部，

43 多相二相转换部，

44 二相增益校正部，

45 二相加减运算部，

46 和差信号增益校正部，

47 角度计算部。

Claims (13)

1.一种旋转角度检测装置，其特征在于，包括：

旋转检测部，该旋转检测部根据旋转体的旋转角度来输出多个检测信号；

多相偏移校正部，该多相偏移校正部对所述多个检测信号的偏移进行校正并输出偏移校正后多相信号；

多相增益校正部，该多相增益校正部对所述偏移校正后多相信号的振幅进行校正并输出增益校正后多相信号；

多相二相转换部，该多相二相转换部对所述增益校正后多相信号进行转换并输出二相信号；

二相增益校正部，该二相增益校正部对所述二相信号的振幅进行校正并输出增益校正后二相信号；

二相加减运算部，该二相加减运算部对所述增益校正后二相信号相互进行加减运算并输出和差信号；

和差信号增益校正部，该和差信号增益校正部对所述和差信号的振幅进行校正并输出增益校正后和差信号；以及

角度计算部，该角度计算部基于所述增益校正后和差信号来运算角度并输出角度信号。

2.如权利要求1所述的旋转角度检测装置，其特征在于，

所述多相偏移校正部基于所述多个检测信号的1周期以上的数据来计算多相偏移校正值。

3.如权利要求1所述的旋转角度检测装置，其特征在于，

所述多相增益校正部基于所述偏移校正后多相信号的1周期以上的数据来计算多相增益校正值。

4.如权利要求1所述的旋转角度检测装置，其特征在于，

所述二相增益校正部基于所述二相信号的1周期以上的数据来计算二相增益校正值。

5.如权利要求1所述的旋转角度检测装置，其特征在于，

所述和差信号增益校正部基于所述和差信号的1周期以上的数据来计算和差信号增益校正值。

6.如权利要求1至5的任一项所述的旋转角度检测装置，其特征在于，

所述多相增益校正部、所述二相增益校正部、所述和差信号增益校正部中的校正值的校正后的信号为预先决定的值。

7.如权利要求6所述的旋转角度检测装置，其特征在于，

对于所述多相偏移校正部、所述多相增益校正部、所述二相增益校正部、所述和差信号增益校正部中的校正值，根据1周期以上的数据且根据成为所述旋转体的旋转周期中的机械角的整数倍的数据区间来计算。

8.如权利要求7所述的旋转角度检测装置，其特征在于，

对于所述多相偏移校正部中的校正值，基于所述数据区间的数据的累计值和累计次数来计算，以作为所述累计值和所述累计次数的比。

9.如权利要求7所述的旋转角度检测装置，其特征在于，

对于所述多相增益校正部、所述二相增益校正部、所述和差信号增益校正部中的校正值，基于所述数据区间的数据的绝对值的累计值和累计次数，利用“1/(绝对值的累计值/累计次数×π/2)”来计算。

10.如权利要求7所述的旋转角度检测装置，其特征在于，

对于所述多相增益校正部、所述二相增益校正部、所述和差信号增益校正部中的校正值，基于所述数据区间的数据的绝对值的累计值和累计次数，利用

的计算式来计算。

11.如权利要求7所述的旋转角度检测装置，其特征在于，

所述多相偏移校正部、所述多相增益校正部、所述二相增益校正部、所述和差信号增益校正部中的校正值在所述旋转体的旋转周期为预先决定的第一周期以上且在预先决定的第二周期以下的范围内时，进行校正值的计算处理。

12.如权利要求7所述的旋转角度检测装置，其特征在于，

所述多相偏移校正部、所述多相增益校正部、所述二相增益校正部、所述和差信号增益校正部中的校正值在所述旋转体的旋转周期的变化率为预先决定的值以下时，进行校正值的计算处理。

13.如权利要求1至5的任一项所述的旋转角度检测装置，其特征在于，

对所述多个检测信号进行了特性的补偿之后，进行所述多相偏移校正部、所述多相增益校正部、所述二相增益校正部、所述和差信号增益校正部中的校正值的校正。

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