JP3210616U - Control device, motor unit, electric power steering device, shift control device, and transmission - Google Patents

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Abstract

【課題】モータユニットの出力軸の回転角の検出精度を向上させるモータ制御装置を提供する。【解決手段】制御装置3Aは、モータ2Aの回転を出力する出力軸AXの回転角を示す永久磁石PMからの磁界の磁束密度に基づき第1の信号S1を出力する磁気センサ11と、永久磁石の温度を示す第2の信号S2を出力する温度センサ12と、第1及び第2の信号を入力し、制御信号S3を出力する制御回路13と、制御信号に基づきモータを駆動するドライバ14と、を備える。モータ、出力軸、及び、制御装置は、筐体1A内に配置される。出力軸の一端は、筐体から突出する。【選択図】図1A motor control device for improving the detection accuracy of the rotation angle of an output shaft of a motor unit is provided. A control device 3A includes a magnetic sensor 11 that outputs a first signal S1 based on a magnetic flux density of a magnetic field from a permanent magnet PM that indicates a rotation angle of an output shaft AX that outputs rotation of a motor 2A, and a permanent magnet. A temperature sensor 12 that outputs a second signal S2 indicating the temperature of the motor, a control circuit 13 that receives the first and second signals and outputs a control signal S3, and a driver 14 that drives the motor based on the control signal; . The motor, the output shaft, and the control device are arranged in the housing 1A. One end of the output shaft protrudes from the housing. [Selection] Figure 1

Description

本考案は、制御装置、モータユニット、電動パワーステアリング装置、シフト制御装置、及び、変速機に関する。   The present invention relates to a control device, a motor unit, an electric power steering device, a shift control device, and a transmission.

近年、機電一体型モータユニット(electromechanical motor unit)は、様々な用途に使用される。例えば、自動車用であれば、機電一体型モータユニットは、運転手の操舵を補助する電動パワーステアリング装置、変速機のギアの切り替えを制御するシフト制御装置、シフト制御装置からの入力信号に基づきギア又はクラッチをモータにより駆動する純電動方式の変速機など、に使用される。   In recent years, electromechanical motor units have been used for various purposes. For example, for an automobile, an electro-mechanical integrated motor unit includes an electric power steering device that assists the driver in steering, a shift control device that controls switching of gears of a transmission, and a gear based on an input signal from the shift control device. Alternatively, it is used for a pure electric transmission in which a clutch is driven by a motor.

ここで、機電一体型モータユニットとは、モータ及びこれを制御する制御装置が筐体(housing)内に配置され、かつ、モータの出力軸がその筐体から突出している構造のことである。モータの出力軸は、モータのロータでもよいし、モータのロータとは異なるシャフトでもよい。   Here, the electromechanically integrated motor unit is a structure in which a motor and a control device for controlling the motor are arranged in a housing, and the output shaft of the motor protrudes from the housing. The output shaft of the motor may be a rotor of the motor or a shaft different from the rotor of the motor.

これらの用途においては、モータを駆動する駆動電流によりモータが発熱し、機電一体型モータユニットの筐体内の温度が上昇する。また、シフト制御装置及び変速機の用途においては、これらがエンジンなどの発熱する部品の近くに配置されるため、特に、熱対策が必要となる。一方、機電一体型モータユニットでは、制御装置は、例えば、モータの出力軸の回転角を検出し、目標角と回転角を比較することによりモータの駆動を制御する、いわゆるフィードバック制御を行う。   In these applications, the motor generates heat due to the drive current that drives the motor, and the temperature in the housing of the electromechanical motor unit increases. Moreover, in the use of the shift control device and the transmission, since these are arranged near a heat-generating component such as an engine, a countermeasure against heat is particularly required. On the other hand, in the electromechanically integrated motor unit, the control device performs so-called feedback control in which, for example, the rotation angle of the output shaft of the motor is detected and the drive of the motor is controlled by comparing the target angle and the rotation angle.

しかし、機電一体型モータユニットの場合、筐体内の温度が変化すると、出力軸の回転角を検出するための情報源、即ち、筐体内に配置される永久磁石の温度も変化する。この場合、永久磁石からの磁界の磁束密度(磁気情報)は、永久磁石の温度に応じて変化する。従って、出力軸の回転角が一定であっても、出力軸の回転角を検出する磁気センサの出力信号は、永久磁石の温度に応じて変化する。   However, in the case of an electromechanically integrated motor unit, when the temperature in the housing changes, the temperature of the information source for detecting the rotation angle of the output shaft, that is, the temperature of the permanent magnet arranged in the housing also changes. In this case, the magnetic flux density (magnetic information) of the magnetic field from the permanent magnet changes according to the temperature of the permanent magnet. Therefore, even if the rotation angle of the output shaft is constant, the output signal of the magnetic sensor that detects the rotation angle of the output shaft changes according to the temperature of the permanent magnet.

特許文献1は、温度上昇による磁気情報の変化が発生しないように、熱源としてのモータに流す駆動電流の最大値を制御する技術を開示する。しかし、温度情報は、モータに流す駆動電流の最大値を決定するために使用される。   Patent Document 1 discloses a technique for controlling the maximum value of a drive current that flows to a motor as a heat source so that a change in magnetic information due to a temperature rise does not occur. However, the temperature information is used to determine the maximum value of the drive current that flows through the motor.

特許第3332226号公報Japanese Patent No. 3332226

特許文献1の技術では、例えば、磁気情報の情報源である永久磁石の温度が変化した場合、モータの出力軸の回転角が一定であっても、永久磁石からの磁界の磁束密度が変化する。また、特許文献1は、このような場合に、回転角を温度に応じて補正する技術を何ら開示しない。従って、制御装置は、磁気センサにより検出されるモータの出力軸の回転角を正確に検出できない。   In the technique of Patent Document 1, for example, when the temperature of a permanent magnet that is an information source of magnetic information changes, the magnetic flux density of the magnetic field from the permanent magnet changes even if the rotation angle of the output shaft of the motor is constant. . Further, Patent Document 1 does not disclose any technique for correcting the rotation angle according to the temperature in such a case. Therefore, the control device cannot accurately detect the rotation angle of the motor output shaft detected by the magnetic sensor.

本考案は、機電一体型モータユニットにおいて、モータの出力軸の回転角を正確に検出することを目的とする。   An object of the present invention is to accurately detect the rotation angle of an output shaft of a motor in an electromechanically integrated motor unit.

本願の例示的な第1の考案に係わる、モータを制御する制御装置は、前記モータの回転を出力する出力軸の回転角を示す永久磁石からの磁界の磁束密度に基づき第1の信号を出力する磁気センサと、前記永久磁石の温度を示す第2の信号を出力する温度センサと、前記第1及び第2の信号が入力され、制御信号を出力する制御回路と、前記制御信号に基づき前記モータを駆動するドライバと、を備える。前記制御回路は、基準温度における前記第1の信号及び前記回転角の第1の関係を記憶する記憶部と、前記第1の関係から求められる前記回転角を前記第2の信号に基づき補正することにより補正角を求め、前記補正角に基づき前記制御信号を出力する第1の制御部と、を含む。但し、前記第2の信号は、前記基準温度以外の温度を示す。   A control device for controlling a motor according to the first exemplary device of the present application outputs a first signal based on a magnetic flux density of a magnetic field from a permanent magnet indicating a rotation angle of an output shaft that outputs the rotation of the motor. Based on the control signal, a temperature sensor that outputs a second signal indicating the temperature of the permanent magnet, a control circuit that receives the first and second signals and outputs a control signal, and And a driver for driving the motor. The control circuit corrects the rotation angle obtained from the first relationship based on the second signal, and a storage unit that stores the first relationship between the first signal and the rotation angle at a reference temperature. And a first control unit that obtains a correction angle and outputs the control signal based on the correction angle. However, the second signal indicates a temperature other than the reference temperature.

本願の例示的な第1の考案によれば、機電一体型モータユニットにおいて、モータの出力軸の回転角を正確に検出できる。   According to the first exemplary device of the present application, in the electromechanically integrated motor unit, the rotation angle of the output shaft of the motor can be accurately detected.

図1は、機電一体型モータユニットの第1の例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a first example of an electromechanical integrated motor unit. 図2は、機電一体型モータユニットの第2の例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a second example of the electromechanical integrated motor unit. 図3Aは、モータユニット内のレイアウトの第1の例を示す図である。FIG. 3A is a diagram illustrating a first example of a layout in the motor unit. 図3Bは、モータユニット内のレイアウトの第2の例を示す図である。FIG. 3B is a diagram illustrating a second example of the layout in the motor unit. 図3Cは、モータユニット内のレイアウトの第3の例を示す図である。FIG. 3C is a diagram illustrating a third example of the layout in the motor unit. 図3Dは、モータユニット内のレイアウトの第4の例を示す図である。FIG. 3D is a diagram illustrating a fourth example of the layout in the motor unit. 図4Aは、モータユニット内のレイアウトの第5の例を示す図である。FIG. 4A is a diagram illustrating a fifth example of the layout in the motor unit. 図4Bは、モータユニット内のレイアウトの第6の例を示す図である。FIG. 4B is a diagram illustrating a sixth example of the layout in the motor unit. 図4Cは、モータユニット内のレイアウトの第7の例を示す図である。FIG. 4C is a diagram illustrating a seventh example of the layout in the motor unit. 図5Aは、モータユニット内のレイアウトの第8の例を示す図である。FIG. 5A is a diagram illustrating an eighth example of the layout in the motor unit. 図5Bは、モータユニット内のレイアウトの第9の例を示す図である。FIG. 5B is a diagram illustrating a ninth example of the layout in the motor unit. 図5Cは、モータユニット内のレイアウトの第10の例を示す図である。FIG. 5C is a diagram illustrating a tenth example of the layout in the motor unit. 図6Aは、モータユニット内のレイアウトの第11の例を示す図である。FIG. 6A is a diagram illustrating an eleventh example of the layout in the motor unit. 図6Bは、モータユニット内のレイアウトの第12の例を示す図である。FIG. 6B is a diagram showing a twelfth example of the layout in the motor unit. 図6Cは、モータユニット内のレイアウトの第13の例を示す図である。FIG. 6C is a diagram illustrating a thirteenth example of the layout in the motor unit. 図7Aは、モータユニット内のレイアウトの第14の例を示す図である。FIG. 7A is a diagram showing a fourteenth example of layout in the motor unit. 図7Bは、モータユニット内のレイアウトの第15の例を示す図である。FIG. 7B is a diagram illustrating a fifteenth example of layout in the motor unit. 図7Cは、磁気センサ及び温度センサが一体化される例を示す図である。FIG. 7C is a diagram illustrating an example in which a magnetic sensor and a temperature sensor are integrated. 図7Dは、磁気センサが温度センサを含む例を示す図である。FIG. 7D is a diagram illustrating an example in which the magnetic sensor includes a temperature sensor. 図7Eは、温度センサが磁気センサを含む例を示す図である。FIG. 7E is a diagram illustrating an example in which the temperature sensor includes a magnetic sensor. 図8は、制御装置の例を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a control device. 図9は、LUT(look-up table)データの例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of LUT (look-up table) data. 図10は、LUTデータのプログラムの例を示すフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of a program for LUT data. 図11Aは、制御回路の第1の変形例を示す図である。FIG. 11A is a diagram illustrating a first modification of the control circuit. 図11Bは、温度情報の取得の例を示すフローチャートである。FIG. 11B is a flowchart illustrating an example of acquiring temperature information. 図12は、温度情報の取得の例を時系列で示す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating an example of acquisition of temperature information in time series. 図13は、回転角の制御動作の第1の例を示すフローチャートである。FIG. 13 is a flowchart illustrating a first example of the rotation angle control operation. 図14Aは、永久磁石の温度と磁束密度との関係を示す図である。FIG. 14A is a diagram illustrating a relationship between the temperature of the permanent magnet and the magnetic flux density. 図14Bは、図13の第1の例での温度情報と補正との関係を示す図である。FIG. 14B is a diagram illustrating a relationship between temperature information and correction in the first example of FIG. 13. 図15Aは、制御回路の第2の変形例を示す図である。FIG. 15A is a diagram illustrating a second modification of the control circuit. 図15Bは、回転角の制御動作の第2の例を示すフローチャートである。FIG. 15B is a flowchart illustrating a second example of the rotation angle control operation. 図16は、図15Bの第2の例での温度情報と補正との関係を示す図である。FIG. 16 is a diagram illustrating a relationship between temperature information and correction in the second example of FIG. 15B. 図17Aは、制御回路の第3の変形例を示す図である。FIG. 17A is a diagram illustrating a third modification of the control circuit. 図17Bは、回転角の制御動作の第3の例を示すフローチャートである。FIG. 17B is a flowchart illustrating a third example of the rotation angle control operation. 図18は、遅角補正の例を示すフローチャートである。FIG. 18 is a flowchart illustrating an example of retardation correction. 図19は、進角補正の例を示すフローチャートである。FIG. 19 is a flowchart illustrating an example of advance angle correction. 図20は、任意の温度での傾き(磁気情報と回転角との関係)を求める例を示す図である。FIG. 20 is a diagram illustrating an example of obtaining an inclination (relation between magnetic information and rotation angle) at an arbitrary temperature. 図21は、任意の温度での傾きの計算結果の例を示す図である。FIG. 21 is a diagram illustrating an example of the calculation result of the slope at an arbitrary temperature. 図22は、磁気センサの出力信号の第1の例を示す図である。FIG. 22 is a diagram illustrating a first example of an output signal of the magnetic sensor. 図23は、図22の第1の例での遅角補正の例を示す図である。FIG. 23 is a diagram illustrating an example of retardation correction in the first example of FIG. 図24は、図22の第1の例での進角補正の例を示す図である。FIG. 24 is a diagram showing an example of advance angle correction in the first example of FIG. 図25は、磁気センサの出力信号の第2の例を示す図である。FIG. 25 is a diagram illustrating a second example of the output signal of the magnetic sensor. 図26は、図25の第2の例での遅角補正の例を示す図である。FIG. 26 is a diagram illustrating an example of retardation correction in the second example of FIG. 図27は、図25の第2の例での進角補正の例を示す図である。FIG. 27 is a diagram illustrating an example of advance angle correction in the second example of FIG. 図28は、機電一体型モータユニットを適用可能な自動車システムの例を示す図である。FIG. 28 is a diagram showing an example of an automobile system to which the electromechanical integrated motor unit can be applied.

以下、図面を参照しながら実施形態を説明する。
なお、実施形態では、その説明を分かり易くするため、本考案の主要部以外の構造については、簡略化して説明する。また、図面において、各要素の寸法、形状、数などについても、一例であり、これに限定されるという主旨ではない。
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
In addition, in embodiment, in order to make the description easy to understand, about structures other than the principal part of this invention, it simplifies and demonstrates. In the drawings, the dimensions, shapes, numbers, etc. of the elements are also examples, and are not intended to be limited thereto.

<機電一体型モータユニットの第1の例>
図1は、機電一体型モータユニットの第1の例を示している。
本例の機電一体型モータユニットは、モータ2Aと、モータ2Aを制御する制御装置3Aと、モータ2A及び制御装置3Aを取り囲む筐体1Aと、を備える。
筐体1Aは、例えば、金属又は金属合金を備える。但し、筐体1Aは、導電体に限られず、絶縁体でもよい。筐体1Aは、優れた放熱性を有する材料を備えているのが望ましい。筐体1Aは、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、炭素繊維強化プラスチック(CFRP))などから選択可能である。
<First example of an electro-mechanical integrated motor unit>
FIG. 1 shows a first example of a motor-electric integrated motor unit.
The electromechanical integrated motor unit of this example includes a motor 2A, a control device 3A that controls the motor 2A, and a housing 1A that surrounds the motor 2A and the control device 3A.
The housing 1A includes, for example, a metal or a metal alloy. However, the housing 1A is not limited to a conductor, and may be an insulator. The housing 1A desirably includes a material having excellent heat dissipation. The housing 1A can be selected from, for example, aluminum, aluminum alloy, carbon fiber reinforced plastic (CFRP), and the like.

モータ2A、モータ2Aの回転を出力する出力軸AX、及び、制御装置3Aは、筐体1A内に配置される。モータ2Aの出力軸AXは、モータ2Aのロータでもよいし、モータ2Aのロータとは異なるシャフトでもよい。但し、図1は、モータ2Aのロータを想定して、出力軸AXを記載する。また、図1は、インナーロータを想定しているが、これに代えて、アウターロータを採用してもよい。   The motor 2A, the output shaft AX that outputs the rotation of the motor 2A, and the control device 3A are arranged in the housing 1A. The output shaft AX of the motor 2A may be a rotor of the motor 2A or a shaft different from the rotor of the motor 2A. However, FIG. 1 describes the output shaft AX assuming the rotor of the motor 2A. Moreover, although FIG. 1 assumes the inner rotor, it may replace with this and may employ | adopt an outer rotor.

モータ2Aの種類は、特に限定されない。モータ2Aは、例えば、ブラシレスモータ、サーボモータ、ステッピングモータ、リラクタンストルクモータなど、から選択可能である。また、モータ2Aは、例えば、U相、V相、及び、W相の3つのコイルを備える3相同期モータであるのが望ましい。   The type of the motor 2A is not particularly limited. The motor 2A can be selected from, for example, a brushless motor, a servo motor, a stepping motor, a reluctance torque motor, and the like. In addition, the motor 2A is preferably a three-phase synchronous motor including, for example, three coils of a U phase, a V phase, and a W phase.

モータ2Aは、モータ2Aのロータ、即ち、出力軸AXの回転角を検出するための永久磁石PMを備える。永久磁石PMは、フェライト磁石、アルニコ磁石、サマコバ磁石、ネオジウム磁石などから選択可能である。モータ2Aの出力軸AXの一端は、筐体1Aから突出する。また、永久磁石PMは、モータ2Aの出力軸AXの他端に結合される。   The motor 2A includes a rotor of the motor 2A, that is, a permanent magnet PM for detecting the rotation angle of the output shaft AX. The permanent magnet PM can be selected from a ferrite magnet, an Alnico magnet, a Samacoba magnet, a neodymium magnet, and the like. One end of the output shaft AX of the motor 2A protrudes from the housing 1A. The permanent magnet PM is coupled to the other end of the output shaft AX of the motor 2A.

永久磁石PMは、モータ2Aのロータの回転角を示す磁気情報MIを発生する。即ち、永久磁石PMからの磁界の磁束密度は、モータ2Aのロータの回転角に応じて変化する。従って、制御回路13は、磁気センサ11を用いて、この磁束密度の変化を磁気情報MIとして検出することにより、モータ2Aのロータの回転角を検出できる。   The permanent magnet PM generates magnetic information MI indicating the rotation angle of the rotor of the motor 2A. That is, the magnetic flux density of the magnetic field from the permanent magnet PM changes according to the rotation angle of the rotor of the motor 2A. Therefore, the control circuit 13 can detect the rotation angle of the rotor of the motor 2 </ b> A by detecting the change in the magnetic flux density as the magnetic information MI using the magnetic sensor 11.

制御装置3Aは、モータ2Aを制御する。制御装置3Aは、磁気センサ11と、温度センサ12と、制御回路13と、ドライバ14と、を備える。磁気センサ11は、永久磁石PMからの磁気情報MIに基づき、モータ2Aのロータの回転角を示す第1の信号S1を出力する。温度センサ12は、永久磁石PMからの温度情報TIに基づき、永久磁石PMの温度を示す第2の信号S2を出力する。   The control device 3A controls the motor 2A. The control device 3 </ b> A includes a magnetic sensor 11, a temperature sensor 12, a control circuit 13, and a driver 14. The magnetic sensor 11 outputs a first signal S1 indicating the rotation angle of the rotor of the motor 2A based on the magnetic information MI from the permanent magnet PM. The temperature sensor 12 outputs a second signal S2 indicating the temperature of the permanent magnet PM based on the temperature information TI from the permanent magnet PM.

制御回路13は、第1及び第2の信号S1,S2に基づき、制御信号S3を出力する。制御回路13は、例えば、CPU(central processing unit)、ECU(electronic control unit)など、である。制御信号S3は、例えば、PWM(pulse width modulation)信号である。   The control circuit 13 outputs a control signal S3 based on the first and second signals S1 and S2. The control circuit 13 is, for example, a CPU (central processing unit), an ECU (electronic control unit), or the like. The control signal S3 is, for example, a PWM (pulse width modulation) signal.

ドライバ14は、例えば、複数の電界効果トランジスタ(field effect transistors)を備えるインバータ回路である。ドライバ14は、制御信号S3に基づき、モータ2Aを駆動する駆動信号S4を出力する。駆動信号S4は、例えば、複数の電界効果トランジスタのオン/オフにより生成される駆動電流である。   The driver 14 is, for example, an inverter circuit including a plurality of field effect transistors. The driver 14 outputs a drive signal S4 for driving the motor 2A based on the control signal S3. The drive signal S4 is, for example, a drive current generated by turning on / off a plurality of field effect transistors.

機電一体型モータユニットは、上述のように、筐体1A内に、モータ2Aと、制御装置3Aと、を備える。従って、永久磁石PMは、例えば、モータ2A内のコイルに流れる駆動信号S4としての駆動電流により発生する熱、及び、制御装置3A内の電子回路で発生する熱など、の影響を受け易い。また、機電一体型モータユニットは、自動車などの熱の影響を受け易い部品の一部に使用される。   As described above, the electromechanically integrated motor unit includes the motor 2A and the control device 3A in the housing 1A. Therefore, the permanent magnet PM is easily affected by, for example, heat generated by the drive current as the drive signal S4 flowing through the coil in the motor 2A and heat generated by the electronic circuit in the control device 3A. The electromechanical integrated motor unit is used for a part of a part that is easily affected by heat, such as an automobile.

一方、モータ2Aのロータの回転角が一定であっても、永久磁石PMからの磁界の磁束密度は、永久磁石PMの温度に応じて変化する。即ち、磁気情報MIとしての磁束密度は、温度依存性を有する。例えば、フェライト磁石の場合、温度+20℃での磁束密度を100とすると、温度+50℃での磁束密度は、90、温度+100℃での磁束密度は、80、温度+200℃での磁束密度は、50といった具合に、フェライト磁石からの磁界の磁束密度は、温度の上昇に応じて低下する。   On the other hand, even if the rotation angle of the rotor of the motor 2A is constant, the magnetic flux density of the magnetic field from the permanent magnet PM changes according to the temperature of the permanent magnet PM. That is, the magnetic flux density as the magnetic information MI has temperature dependence. For example, in the case of a ferrite magnet, if the magnetic flux density at temperature + 20 ° C. is 100, the magnetic flux density at temperature + 50 ° C. is 90, the magnetic flux density at temperature + 100 ° C. is 80, and the magnetic flux density at temperature + 200 ° C. is For example, the magnetic flux density of the magnetic field from the ferrite magnet decreases as the temperature increases.

従って、機電一体型モータユニットのように、モータ2Aのロータの回転角を検出するための永久磁石PMの温度が変化し易い場合、制御回路13は、温度情報TIとしての永久磁石PMの温度に基づき、磁気センサ11により検出される回転角を補正できるのが望ましい。そのために、温度センサ12は、永久磁石PMの近傍に配置され、永久磁石PMの温度を温度情報TIとして検出する。   Therefore, when the temperature of the permanent magnet PM for detecting the rotation angle of the rotor of the motor 2A is likely to change as in the case of an electro-mechanical integrated motor unit, the control circuit 13 sets the temperature of the permanent magnet PM as the temperature information TI. Based on this, it is desirable that the rotation angle detected by the magnetic sensor 11 can be corrected. For this purpose, the temperature sensor 12 is disposed in the vicinity of the permanent magnet PM, and detects the temperature of the permanent magnet PM as temperature information TI.

尚、磁気センサ11及び温度センサ12のレイアウトの例については、後述する。   An example of the layout of the magnetic sensor 11 and the temperature sensor 12 will be described later.

制御回路13は、磁気センサ11からの第1の信号S1に基づくモータ2Aのロータの回転角を、温度センサ12からの第2の信号S2に基づく永久磁石PMの温度に応じて補正する機能を備える。   The control circuit 13 has a function of correcting the rotation angle of the rotor of the motor 2A based on the first signal S1 from the magnetic sensor 11 according to the temperature of the permanent magnet PM based on the second signal S2 from the temperature sensor 12. Prepare.

例えば、制御回路13は、記憶部131と、第1の制御部132と、第2の制御部133と、これらを接続する内部バス134と、を備える。
記憶部131は、高速動作が可能なRAM、例えば、SRAM(static random access memory)、DRAM(dynamic random access memory)、MRAM(magnetic random access memory)など、を使用可能である。
For example, the control circuit 13 includes a storage unit 131, a first control unit 132, a second control unit 133, and an internal bus 134 that connects them.
The storage unit 131 can use a RAM capable of high-speed operation, for example, a static random access memory (SRAM), a dynamic random access memory (DRAM), a magnetic random access memory (MRAM), and the like.

記憶部131は、基準温度(例えば、0℃)における第1の信号S1及びモータ2Aのロータの回転角の関係(例えば、LUT:look up table)を記憶する。第1の制御部132は、記憶部131内に記憶された関係から求められるモータ2Aのロータの回転角を第2の信号S2に基づき補正することにより補正角を求める。但し、第2の信号S2は、基準温度以外の温度を示すものとする。   The storage unit 131 stores the relationship between the first signal S1 at the reference temperature (eg, 0 ° C.) and the rotation angle of the rotor of the motor 2A (eg, LUT: look up table). The first control unit 132 obtains a correction angle by correcting the rotation angle of the rotor of the motor 2A obtained from the relationship stored in the storage unit 131 based on the second signal S2. However, the second signal S2 indicates a temperature other than the reference temperature.

第1の制御部132は、さらに、この補正角を入力信号(例えば、目標角)S0と比較する、いわゆるフィードバック制御を行う。入力信号(例えば、目標角)S0は、有線ネットワーク又は無線ネットワークを介して制御回路13に入力される。   The first controller 132 further performs so-called feedback control in which the correction angle is compared with an input signal (for example, target angle) S0. The input signal (for example, target angle) S0 is input to the control circuit 13 via a wired network or a wireless network.

そして、例えば、モータ2Aのロータの回転角としての補正角が、入力信号S0が示す目標角よりも小さい場合、第1の制御部132は、モータ2Aのロータの回転角が目標角に近くなるように、モータ2Aをいままでと同じ方向に回転させるための制御信号S3をドライバ14に出力する。また、モータ2Aのロータの回転角としての補正角が、入力信号S0が示す目標角よりも大きい場合、第1の制御部132は、モータ2Aのロータの回転角が目標角に近くなるように、モータ2Aをいままでと逆の方向に回転させるための制御信号S3をドライバ14に出力する。   For example, when the correction angle as the rotation angle of the rotor of the motor 2A is smaller than the target angle indicated by the input signal S0, the first control unit 132 makes the rotation angle of the rotor of the motor 2A close to the target angle. Thus, the control signal S3 for rotating the motor 2A in the same direction as before is output to the driver 14. Further, when the correction angle as the rotation angle of the rotor of the motor 2A is larger than the target angle indicated by the input signal S0, the first control unit 132 makes the rotation angle of the rotor of the motor 2A close to the target angle. Then, a control signal S3 for rotating the motor 2A in the direction opposite to that of the motor 2A is output to the driver 14.

第2の制御部133は、例えば、第2の信号S2が基準温度を示す場合、補正角を求めず、磁気センサ11により検出される回転角に基づき、制御信号S3を出力する。即ち、温度補正を行う必要がある場合、第1の制御部132は、回転角の補正を行い、補正角に基づき、制御信号S3を出力する。また、温度補正を行う必要がない場合、第2の制御部133は、磁気センサ11からの回転角に基づき、制御信号S3を出力する。   For example, when the second signal S2 indicates the reference temperature, the second control unit 133 outputs the control signal S3 based on the rotation angle detected by the magnetic sensor 11 without obtaining the correction angle. That is, when it is necessary to perform temperature correction, the first control unit 132 corrects the rotation angle and outputs the control signal S3 based on the correction angle. Further, when it is not necessary to perform temperature correction, the second control unit 133 outputs a control signal S3 based on the rotation angle from the magnetic sensor 11.

温度補正を行う必要があるか否かは、機電一体型モータユニットの仕様、機電一体型モータユニットが使用される環境など、に基づき決定される。   Whether or not temperature correction is necessary is determined based on the specifications of the electromechanical integrated motor unit, the environment in which the electromechanical integrated motor unit is used, and the like.

例えば、制御回路13は、基準温度を含む第1の温度(例えば、−20℃)から第2の温度(例えば、+20℃)までの範囲を設定する。そして、永久磁石PMがこの範囲外の温度である場合、制御回路13は、第1の制御部132を用いて温度補正を行う。また、永久磁石PMがこの範囲内の温度である場合、制御回路13は、第2の制御部133を用いて、温度補正を行わずに制御信号S3を出力する。   For example, the control circuit 13 sets a range from a first temperature (for example, −20 ° C.) including a reference temperature to a second temperature (for example, + 20 ° C.). When the permanent magnet PM has a temperature outside this range, the control circuit 13 performs temperature correction using the first control unit 132. Further, when the permanent magnet PM has a temperature within this range, the control circuit 13 uses the second control unit 133 to output the control signal S3 without performing temperature correction.

また、制御回路13は、温度補正を行わない第1のモードと、温度補正を行う第2のモードと、を選択可能であってもよい。例えば、機電一体型モータユニットが高精度な回転角制御を要求されるシステムに使用される場合、制御回路13は、第2のモードを選択可能であってもよい。また、機電一体型モータユニットが高精度な回転角制御を要求されないシステムに使用される場合、制御回路13は、第1のモードを選択可能であってもよい。   In addition, the control circuit 13 may be able to select a first mode in which temperature correction is not performed and a second mode in which temperature correction is performed. For example, when the electromechanically integrated motor unit is used in a system that requires high-precision rotation angle control, the control circuit 13 may be able to select the second mode. Further, when the electromechanically integrated motor unit is used in a system that does not require high-precision rotation angle control, the control circuit 13 may be able to select the first mode.

尚、これらの詳細については、後述する。   Details of these will be described later.

以上、説明したように、機電一体型モータユニットの第1の例によれば、例えば、第2の信号(現在の温度)S2が基準温度以外の温度を示す場合、第1の制御部132は、記憶部131内に記憶された関係(LUT)から求められる回転角を補正することにより補正角を求める。従って、制御回路13は、永久磁石PMの温度特性によって出力軸AXの回転角を示す磁束密度の変化が生じても、出力軸AXの回転角を(補正角として)正確に決定できる。   As described above, according to the first example of the electro-mechanical integrated motor unit, for example, when the second signal (current temperature) S2 indicates a temperature other than the reference temperature, the first control unit 132 is The correction angle is obtained by correcting the rotation angle obtained from the relationship (LUT) stored in the storage unit 131. Therefore, the control circuit 13 can accurately determine the rotation angle of the output shaft AX (as a correction angle) even if a change in magnetic flux density indicating the rotation angle of the output shaft AX occurs due to the temperature characteristics of the permanent magnet PM.

<機電一体型モータユニットの第2の例>
図2は、機電一体型モータユニットの第2の例を示している。
図1の出力軸AXは、モータ2Aのロータを想定する。これに対し、図2の出力軸AXは、モータ2Aのロータとは異なるシャフトを想定する。以下では、図1とは異なる要素を中心に説明し、図1と同じ要素については、図1と同じ符号を付すことによりその詳細な説明を省略する。
<Second example of motor-electric integrated motor unit>
FIG. 2 shows a second example of the electromechanically integrated motor unit.
The output shaft AX in FIG. 1 is assumed to be a rotor of the motor 2A. On the other hand, the output shaft AX in FIG. 2 is assumed to be a shaft different from the rotor of the motor 2A. In the following, elements different from those in FIG. 1 will be mainly described, and the same elements as those in FIG. 1 will be denoted by the same reference numerals as those in FIG.

本例の機電一体型モータユニットは、モータ2Aと、モータ2Aを制御する制御装置3Aと、出力装置4Aと、これらモータ2A、制御装置3A、及び、出力装置4Aを取り囲む筐体1Aと、を備える。
筐体1Aの材料は、第1の例で説明した材料と同じ材料を使用できる。例えば、筐体1Aは、アルミニウム、アルミニウム合金、炭素繊維強化プラスチック(CFRP))などから選択可能である。
The motor-integrated motor unit of this example includes a motor 2A, a control device 3A that controls the motor 2A, an output device 4A, and a housing 1A that surrounds the motor 2A, the control device 3A, and the output device 4A. Prepare.
As the material of the housing 1A, the same material as described in the first example can be used. For example, the housing 1A can be selected from aluminum, aluminum alloy, carbon fiber reinforced plastic (CFRP), and the like.

出力装置4Aは、例えば、モータ2Aのロータの回転出力MOを、歯車又は変速機(例えば、減速機)を介して受け取る。また、出力装置4Aは、モータ2Aのロータの回転を出力するための出力軸(シャフト)AXを備える。出力軸AXは、モータ2Aのロータの回転に依存して回転する。   For example, the output device 4A receives the rotational output MO of the rotor of the motor 2A via a gear or a transmission (for example, a reduction gear). The output device 4A includes an output shaft (shaft) AX for outputting the rotation of the rotor of the motor 2A. The output shaft AX rotates depending on the rotation of the rotor of the motor 2A.

出力装置4Aは、出力軸AX、即ち、モータ2Aのロータとは異なるシャフトの回転角を検出するための永久磁石PMを備える。永久磁石PMは、フェライト磁石、アルニコ磁石、サマコバ磁石、ネオジウム磁石などから選択可能である。出力軸AXの一端は、筐体1Aから突出する。また、永久磁石PMは、出力軸AXの他端に結合される。   The output device 4A includes a permanent magnet PM for detecting a rotation angle of a shaft different from the output shaft AX, that is, the rotor of the motor 2A. The permanent magnet PM can be selected from a ferrite magnet, an Alnico magnet, a Samacoba magnet, a neodymium magnet, and the like. One end of the output shaft AX protrudes from the housing 1A. The permanent magnet PM is coupled to the other end of the output shaft AX.

永久磁石PMは、出力装置4Aの出力軸AXの回転角を示す磁気情報MIを発生する。即ち、永久磁石PMからの磁界の磁束密度は、出力装置4Aの出力軸AXの回転角に応じて変化する。従って、制御回路13は、磁気センサ11を用いて、この磁束密度の変化を磁気情報MIとして検出することにより、出力軸AXの回転角を検出できる。   The permanent magnet PM generates magnetic information MI indicating the rotation angle of the output shaft AX of the output device 4A. That is, the magnetic flux density of the magnetic field from the permanent magnet PM changes according to the rotation angle of the output shaft AX of the output device 4A. Therefore, the control circuit 13 can detect the rotation angle of the output shaft AX by using the magnetic sensor 11 to detect the change in the magnetic flux density as the magnetic information MI.

モータ2Aの種類は、第1の例と同様に、特に限定されない。モータ2Aは、例えば、ブラシレスモータ、サーボモータ、ステッピングモータ、リラクタンストルクモータなど、から選択可能である。また、モータ2Aは、例えば、U相、V相、及び、W相の3つのコイルを備える3相同期モータであるのが望ましい。   The type of the motor 2A is not particularly limited as in the first example. The motor 2A can be selected from, for example, a brushless motor, a servo motor, a stepping motor, a reluctance torque motor, and the like. In addition, the motor 2A is preferably a three-phase synchronous motor including, for example, three coils of a U phase, a V phase, and a W phase.

制御装置3Aは、磁気センサ11と、温度センサ12と、制御回路13と、ドライバ14と、を備える。磁気センサ11は、永久磁石PMからの磁気情報MIに基づき、出力軸AXの回転角を示す第1の信号S1を出力する。温度センサ12は、永久磁石PMからの温度情報TIに基づき、永久磁石PMの温度を示す第2の信号S2を出力する。   The control device 3 </ b> A includes a magnetic sensor 11, a temperature sensor 12, a control circuit 13, and a driver 14. The magnetic sensor 11 outputs a first signal S1 indicating the rotation angle of the output shaft AX based on the magnetic information MI from the permanent magnet PM. The temperature sensor 12 outputs a second signal S2 indicating the temperature of the permanent magnet PM based on the temperature information TI from the permanent magnet PM.

制御回路13は、第1及び第2の信号S1,S2に基づき、制御信号S3を出力する。制御回路13は、例えば、CPU、ECUなど、である。制御信号S3は、例えば、PWM信号である。   The control circuit 13 outputs a control signal S3 based on the first and second signals S1 and S2. The control circuit 13 is, for example, a CPU or an ECU. The control signal S3 is, for example, a PWM signal.

ドライバ14は、例えば、複数の電界効果トランジスタを備えるインバータ回路である。ドライバ14は、制御信号S3に基づき、モータ2Aを駆動する駆動信号S4を出力する。駆動信号S4は、例えば、複数の電界効果トランジスタのオン/オフにより生成される駆動電流である。   The driver 14 is an inverter circuit including a plurality of field effect transistors, for example. The driver 14 outputs a drive signal S4 for driving the motor 2A based on the control signal S3. The drive signal S4 is, for example, a drive current generated by turning on / off a plurality of field effect transistors.

本例の機電一体型モータユニットにおいても、第1の例と同様に、出力軸AXの回転角を検出するための永久磁石PMの温度は、モータ2Aに流れる駆動電流により発生する熱、及び、制御装置3A内の電子回路で発生する熱などにより、変化し易い。この場合、制御回路13は、温度情報TIとしての永久磁石PMの温度に基づき、磁気センサ11により検出される回転角を補正できるのが望ましい。そのために、温度センサ12は、永久磁石PMの近傍に配置され、永久磁石PMの温度を温度情報TIとして検出する。   Also in the electromechanical integrated motor unit of this example, as in the first example, the temperature of the permanent magnet PM for detecting the rotation angle of the output shaft AX is the heat generated by the drive current flowing in the motor 2A, and It is likely to change due to heat generated in the electronic circuit in the control device 3A. In this case, it is desirable that the control circuit 13 can correct the rotation angle detected by the magnetic sensor 11 based on the temperature of the permanent magnet PM as the temperature information TI. For this purpose, the temperature sensor 12 is disposed in the vicinity of the permanent magnet PM, and detects the temperature of the permanent magnet PM as temperature information TI.

尚、磁気センサ11及び温度センサ12のレイアウトの例については、第1の例と同様に、後述する。   An example of the layout of the magnetic sensor 11 and the temperature sensor 12 will be described later in the same manner as in the first example.

制御回路13は、磁気センサ11からの第1の信号S1に基づく出力軸AXの回転角を、温度センサ12からの第2の信号S2に基づく永久磁石PMの温度に応じて補正する機能を備える。   The control circuit 13 has a function of correcting the rotation angle of the output shaft AX based on the first signal S1 from the magnetic sensor 11 according to the temperature of the permanent magnet PM based on the second signal S2 from the temperature sensor 12. .

例えば、制御回路13は、記憶部131と、第1の制御部132と、第2の制御部133と、これらを接続する内部バス134と、を備える。記憶部131は、基準温度(例えば、0℃)における第1の信号S1及び出力軸AXの回転角の関係(例えば、LUT)を記憶する。第1の制御部132は、記憶部131内に記憶された関係から求められる出力軸AXの回転角を第2の信号S2に基づき補正することにより補正角を求める。但し、第2の信号S2は、基準温度以外の温度を示すものとする。   For example, the control circuit 13 includes a storage unit 131, a first control unit 132, a second control unit 133, and an internal bus 134 that connects them. The storage unit 131 stores a relationship (for example, LUT) between the first signal S1 and the rotation angle of the output shaft AX at a reference temperature (for example, 0 ° C.). The first control unit 132 obtains a correction angle by correcting the rotation angle of the output shaft AX obtained from the relationship stored in the storage unit 131 based on the second signal S2. However, the second signal S2 indicates a temperature other than the reference temperature.

第1の制御部132は、さらに、この補正角を入力信号(例えば、目標角)S0と比較する、いわゆるフィードバック制御を行う。   The first controller 132 further performs so-called feedback control in which the correction angle is compared with an input signal (for example, target angle) S0.

例えば、出力軸AXの回転角としての補正角が、入力信号S0が示す目標角よりも小さい場合、第1の制御部132は、出力軸AXの回転角が目標角に近くなるように、モータ2Aをいままでと同じ方向に回転させるための制御信号S3をドライバ14に出力する。また、出力軸AXの回転角としての補正角が、入力信号S0が示す目標角よりも大きい場合、第1の制御部132は、出力軸AXの回転角が目標角に近くなるように、モータ2Aをいままでと逆の方向に回転させるための制御信号S3をドライバ14に出力する。   For example, when the correction angle as the rotation angle of the output shaft AX is smaller than the target angle indicated by the input signal S0, the first control unit 132 sets the motor so that the rotation angle of the output shaft AX is close to the target angle. A control signal S3 for rotating 2A in the same direction as before is output to the driver 14. Further, when the correction angle as the rotation angle of the output shaft AX is larger than the target angle indicated by the input signal S0, the first control unit 132 sets the motor so that the rotation angle of the output shaft AX is close to the target angle. A control signal S3 for rotating 2A in the direction opposite to the conventional one is output to the driver 14.

第2の制御部133は、第1の例と同様に、例えば、第2の信号S2が基準温度を示す場合、補正角を求めず、磁気センサ11により検出される回転角に基づき、制御信号S3を出力する。また、第2の制御部133は、第1の例と同様に、第2の信号S2が基準温度を含む第1の温度から第2の温度までの範囲内の温度である場合、又は、温度補正を行わない第1のモードが選択される場合、補正角を求めず、磁気センサ11により検出される回転角に基づき、制御信号S3を出力してもよい。   Similarly to the first example, the second control unit 133 does not obtain a correction angle, for example, when the second signal S2 indicates a reference temperature, and based on the rotation angle detected by the magnetic sensor 11, the control signal S3 is output. Similarly to the first example, the second control unit 133 determines that the second signal S2 is a temperature within the range from the first temperature including the reference temperature to the second temperature, or the temperature When the first mode in which no correction is performed is selected, the control signal S3 may be output based on the rotation angle detected by the magnetic sensor 11 without obtaining the correction angle.

尚、これらの詳細については、第1の例と同様に、後述する。   These details will be described later in the same manner as in the first example.

以上、説明したように、機電一体型モータユニットの第2の例によれば、第1の例と同様に、例えば、第2の信号(現在の温度)S2が基準温度以外の温度を示す場合、第1の制御部132は、記憶部131内に記憶された関係(LUT)から求められる回転角を補正することにより補正角を求める。従って、制御回路13は、永久磁石PMの温度特性によって出力軸AXの回転角を示す磁束密度の変化が生じても、出力軸AXの回転角を(補正角として)正確に決定できる。   As described above, according to the second example of the electromechanically integrated motor unit, as in the first example, for example, when the second signal (current temperature) S2 indicates a temperature other than the reference temperature. The first control unit 132 obtains a correction angle by correcting the rotation angle obtained from the relationship (LUT) stored in the storage unit 131. Therefore, the control circuit 13 can accurately determine the rotation angle of the output shaft AX (as a correction angle) even if a change in magnetic flux density indicating the rotation angle of the output shaft AX occurs due to the temperature characteristics of the permanent magnet PM.

<モータユニット内のレイアウト>
図1及び図2の機電一体型モータユニット内のレイアウトの例を説明する。
以下の説明において、機電一体型モータユニットは、単に、モータユニットと称する。また、以下の説明において、図1及び図2に示される要素と同じ要素には、同じ符号を付すことにする。
<Layout in the motor unit>
An example of the layout in the electromechanical integrated motor unit of FIGS. 1 and 2 will be described.
In the following description, the electromechanically integrated motor unit is simply referred to as a motor unit. In the following description, the same elements as those shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.

また、以下の説明では、Z軸方向は、モータのロータ(シャフト)が延びる方向とする。即ち、ロータの回転軸(中心軸)が延びる方向がZ軸方向である。X軸方向及びY軸方向は、Z軸方向に直交する方向とし、かつ、X軸方向とY軸方向は、互いに直交する。また、X軸方向は、紙面に平行な方向とし、Y軸方向は、紙面に垂直な方向とする。さらに、XY平面内において、Z軸に垂直な方向は、径方向とし、ロータを取り囲む方向は、周方向とする。周方向は、ロータを中心に1周が360°である。   In the following description, the Z-axis direction is the direction in which the rotor (shaft) of the motor extends. That is, the direction in which the rotation axis (center axis) of the rotor extends is the Z-axis direction. The X axis direction and the Y axis direction are orthogonal to the Z axis direction, and the X axis direction and the Y axis direction are orthogonal to each other. The X-axis direction is a direction parallel to the paper surface, and the Y-axis direction is a direction perpendicular to the paper surface. Further, in the XY plane, the direction perpendicular to the Z axis is the radial direction, and the direction surrounding the rotor is the circumferential direction. In the circumferential direction, one round is 360 ° around the rotor.

また、Z軸方向の正の側(+Z側)は、フロント側と称し、Z軸方向の負の側(−Z側)は、リア側と称する。フロント側は、出力軸の一端側であり、紙面下方向に対応する。リア側は、出力軸の他端側であり、紙面上方向に対応する。
モータのロータ又はこれとは異なるシャフトが、例えば、Z軸方向に延びると言った場合、この「Z軸方向に延びる」とは、これらがZ軸に平行に延びる、即ち、Z軸に対して0°の方向に延びる場合に加えて、これらがZ軸に対して、0°よりも大きく、かつ、45°よりも小さい範囲で、斜め方向に延びる場合も含むものとする。
The positive side (+ Z side) in the Z-axis direction is referred to as the front side, and the negative side (−Z side) in the Z-axis direction is referred to as the rear side. The front side is one end side of the output shaft and corresponds to the downward direction on the paper. The rear side is the other end side of the output shaft and corresponds to the upward direction on the paper.
For example, when the motor rotor or a shaft different from the motor rotor extends in the Z-axis direction, the term “extend in the Z-axis direction” means that they extend parallel to the Z-axis, that is, with respect to the Z-axis In addition to the case of extending in the direction of 0 °, the case of extending in the oblique direction within a range larger than 0 ° and smaller than 45 ° with respect to the Z axis is also included.

(1) 図1のモータユニット内のレイアウトの例
図3Aは、モータユニット内のレイアウトの第1の例を示している。
同図は、ロータ2Bの回転軸(中心軸)を通るXZ平面内でモータユニットを切断した断面図である。
(1) Example of Layout in Motor Unit in FIG. 1 FIG. 3A shows a first example of the layout in the motor unit.
This figure is a cross-sectional view of the motor unit cut in an XZ plane passing through the rotation axis (center axis) of the rotor 2B.

モータ2A及び制御装置3Aは、筐体1A内に配置される。
モータ2Aは、ロータ2Bと、ロータコア2Cと、ステータ2Dと、永久磁石PMと、を備える。制御装置3Aは、磁気センサ11と、温度センサ12と、制御回路13と、ドライバ14と、これらを実装するための回路基板(circuit board)3Bと、を備える。
The motor 2A and the control device 3A are disposed in the housing 1A.
The motor 2A includes a rotor 2B, a rotor core 2C, a stator 2D, and a permanent magnet PM. The control device 3A includes a magnetic sensor 11, a temperature sensor 12, a control circuit 13, a driver 14, and a circuit board 3B for mounting them.

筐体1Aは、例えば、円筒形を有する。この円筒形の円の中心軸は、Z軸方向に延び、例えば、出力軸AXとしてのロータ2Bの回転軸に一致する。即ち、ロータ2Bの回転軸は、Z軸方向に延びる。また、この円筒形の周方向は、ロータ2Bと同様に、XY平面内に存在する。   The housing 1A has, for example, a cylindrical shape. The central axis of this cylindrical circle extends in the Z-axis direction, and coincides with, for example, the rotation axis of the rotor 2B as the output shaft AX. That is, the rotating shaft of the rotor 2B extends in the Z-axis direction. Further, the cylindrical circumferential direction exists in the XY plane, like the rotor 2B.

ロータ2Bの一端、即ち、フロント側の端部は、筐体1Aから突出する。ロータ2Bの回転角を検出するための永久磁石(センサマグネット)PMは、ロータ2Bの他端、即ち、リア側の端部に固定される。   One end of the rotor 2B, that is, the end on the front side protrudes from the housing 1A. A permanent magnet (sensor magnet) PM for detecting the rotation angle of the rotor 2B is fixed to the other end of the rotor 2B, that is, the rear end.

ロータコア2Cは、ロータ2Bに固定される。ロータコア2Cは、例えば、ロータ2Bを回転させるための永久磁石(ロータマグネット)を備える。ステータ2Dは、筐体1Aに固定される。ステータ2Dは、例えば、ステータコアと、ステータコアを取り巻くコイルと、を備え、径方向において、ロータコア2Cを取り囲む。
駆動信号(駆動電流)S4は、ステータ2D内のコイルに供給される。
The rotor core 2C is fixed to the rotor 2B. The rotor core 2C includes, for example, a permanent magnet (rotor magnet) for rotating the rotor 2B. The stator 2D is fixed to the housing 1A. The stator 2D includes, for example, a stator core and a coil surrounding the stator core, and surrounds the rotor core 2C in the radial direction.
The drive signal (drive current) S4 is supplied to the coil in the stator 2D.

制御装置3Aは、ロータ2Bのリア側に配置される。制御装置3Aがロータ2Bのリア側に配置されることにより、モータ2A及び制御装置3Aが筐体1A内にコンパクトに収まるため、モータユニットの小型化及び軽量化が実現される。   The control device 3A is disposed on the rear side of the rotor 2B. Since the control device 3A is arranged on the rear side of the rotor 2B, the motor 2A and the control device 3A are compactly accommodated in the housing 1A, so that the motor unit can be reduced in size and weight.

回路基板3Bは、第1の実装面及び第2の実装面を有する。また、回路基板3Bは、第1の実装面及び第2の実装面がそれぞれロータ2Bの回転軸(Z軸)に垂直となるように配置するのが望ましい。
ここで、回路基板3Bの第1の実装面は、モータ2A側の面、即ち、永久磁石PM側の面とし、回路基板3Bの第2の実装面は、モータ2A側と反対側の面とする。
The circuit board 3B has a first mounting surface and a second mounting surface. Further, it is desirable that the circuit board 3B be arranged so that the first mounting surface and the second mounting surface are perpendicular to the rotation axis (Z axis) of the rotor 2B.
Here, the first mounting surface of the circuit board 3B is a surface on the motor 2A side, that is, the surface on the permanent magnet PM side, and the second mounting surface of the circuit board 3B is a surface opposite to the motor 2A side. To do.

磁気センサ11、温度センサ12、制御回路13、及び、ドライバ14は、回路基板3B上に実装される。
本例では、磁気センサ11及び温度センサ12は、回路基板3Bの第1の実装面上に実装される。即ち、磁気センサ11及び温度センサ12は、永久磁石PM及び回路基板3B間に配置される。
The magnetic sensor 11, the temperature sensor 12, the control circuit 13, and the driver 14 are mounted on the circuit board 3B.
In this example, the magnetic sensor 11 and the temperature sensor 12 are mounted on the first mounting surface of the circuit board 3B. That is, the magnetic sensor 11 and the temperature sensor 12 are disposed between the permanent magnet PM and the circuit board 3B.

磁気センサ11、温度センサ12、制御回路13、及び、ドライバ14が、回路基板3B上に実装されることにより、制御装置3Aがコンパクトになるため、モータユニットの小型化及び軽量化が実現される。
また、磁気センサ11が永久磁石PM及び回路基板3B間に配置される場合、磁気センサ11は、永久磁石PMの非常に近くに非接触で配置可能となる。従って、磁気センサ11は、永久磁石PMからの磁界の磁束密度を正確に検出できる。
同様に、温度センサ12が永久磁石PM及び回路基板3B間に配置される場合、温度センサ12は、永久磁石PMの非常に近くに非接触で配置可能となる。従って、温度センサ12は、永久磁石PMの温度を正確に検出できる。
Since the magnetic sensor 11, the temperature sensor 12, the control circuit 13, and the driver 14 are mounted on the circuit board 3B, the control device 3A becomes compact, so that the motor unit can be reduced in size and weight. .
Further, when the magnetic sensor 11 is disposed between the permanent magnet PM and the circuit board 3B, the magnetic sensor 11 can be disposed in a non-contact manner very close to the permanent magnet PM. Therefore, the magnetic sensor 11 can accurately detect the magnetic flux density of the magnetic field from the permanent magnet PM.
Similarly, when the temperature sensor 12 is disposed between the permanent magnet PM and the circuit board 3B, the temperature sensor 12 can be disposed in a non-contact manner very close to the permanent magnet PM. Therefore, the temperature sensor 12 can accurately detect the temperature of the permanent magnet PM.

以上の理由から、磁気センサ11及び温度センサ12は、回路基板3Bの同一面上、即ち、第1の実装面上に実装されるのが望ましい。但し、磁気センサ11及び温度センサ12の一方が第1の実装面上に実装されてもよいし、その両方が第2の実装面上に実装されてもよい。
また、制御回路13及びドライバ14は、第2の実装面上に実装されるが、これに代えて、第1の実装面上に実装されてもよい。
For the above reasons, the magnetic sensor 11 and the temperature sensor 12 are preferably mounted on the same surface of the circuit board 3B, that is, on the first mounting surface. However, one of the magnetic sensor 11 and the temperature sensor 12 may be mounted on the first mounting surface, or both may be mounted on the second mounting surface.
The control circuit 13 and the driver 14 are mounted on the second mounting surface, but may be mounted on the first mounting surface instead.

図3Bは、モータユニット内のレイアウトの第2の例を示している。
同図も、図3Aと同様に、ロータ2Bの回転軸(中心軸)を通るXZ平面内でモータユニットを切断した断面図である。
図3Bは、図3Aの変形例である。図3Bにおいて、図3Aと同じ要素には、同じ符号を付すことによりその詳細な説明を省略する。
FIG. 3B shows a second example of the layout in the motor unit.
This figure is also a cross-sectional view of the motor unit cut in an XZ plane passing through the rotation axis (center axis) of the rotor 2B, as in FIG. 3A.
FIG. 3B is a modification of FIG. 3A. In FIG. 3B, the same elements as those in FIG. 3A are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

磁気センサ11及び温度センサ12のレイアウトは、図3Aと同じである。
図3Bでは、モータ2A及び制御装置3Aは、セパレータ1Bにより互いに分離(separated)される。セパレータ1Bは、筐体1Aに固定され、例えば、筐体1Aと同じ材料を備える。セパレータ1Bは、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、炭素繊維強化プラスチック(CFRP))などから選択可能である。
The layout of the magnetic sensor 11 and the temperature sensor 12 is the same as FIG. 3A.
In FIG. 3B, the motor 2A and the control device 3A are separated from each other by the separator 1B. The separator 1B is fixed to the housing 1A and includes, for example, the same material as that of the housing 1A. The separator 1B can be selected from, for example, aluminum, an aluminum alloy, carbon fiber reinforced plastic (CFRP), and the like.

図3Bによれば、モータ2A及び制御装置3Aがセパレータ1Bで分離されるため、モータ2Aに流す駆動電流により発生する熱が制御装置3Aに伝わり難くなる。従って、制御装置3Aは、熱擾乱により誤動作することがない。また、セパレータ1Bは、ヒートシンクとしても機能する。従って、モータ2Aに流す駆動電流、及び、制御装置3A内の発熱素子、例えば、電界効果トランジスタなどにより発生する熱は、筐体1Aの外部へ効率的に放出される。   According to FIG. 3B, since the motor 2A and the control device 3A are separated by the separator 1B, the heat generated by the drive current flowing through the motor 2A is hardly transmitted to the control device 3A. Therefore, the control device 3A does not malfunction due to thermal disturbance. Further, the separator 1B also functions as a heat sink. Therefore, the drive current that flows to the motor 2A and the heat generated by the heating element in the control device 3A, such as a field effect transistor, are efficiently released to the outside of the housing 1A.

図3Cは、モータユニット内のレイアウトの第3の例を示している。
同図も、図3Aと同様に、ロータ2Bの回転軸(中心軸)を通るXZ平面内でモータユニットを切断した断面図である。
図3Cは、図3Aの変形例である。図3Cにおいて、図3Aと同じ要素には、同じ符号を付すことによりその詳細な説明を省略する。
FIG. 3C shows a third example of the layout in the motor unit.
This figure is also a cross-sectional view of the motor unit cut in an XZ plane passing through the rotation axis (center axis) of the rotor 2B, as in FIG. 3A.
FIG. 3C is a modification of FIG. 3A. 3C, the same elements as those in FIG. 3A are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

磁気センサ11及び温度センサ12のレイアウトは、図3Aと同じである。
図3Cでは、モータ2A及び制御装置3Aは、セパレータ1B及びヒートシンク1Cにより互いに分離される。セパレータ1B及びヒートシンク1Cは、筐体1Aに固定される。
セパレータ1B及びヒートシンク1Cは、例えば、筐体1Aと同じ材料を備える。セパレータ1B及びヒートシンク1Cは、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、炭素繊維強化プラスチック(CFRP))などから選択可能である。
ヒートシンク1Cは、モータユニット内の熱をモータユニット外へ効率よく放出するため、セパレータ1BのZ軸方向の厚さよりも大きいZ軸方向の厚さを有しているのが望ましい。また、同様の理由から、ヒートシンク1Cは、セパレータ1Bの熱伝導率よりも大きい熱伝導率を有する材料を備えているのが望ましい。
The layout of the magnetic sensor 11 and the temperature sensor 12 is the same as FIG. 3A.
In FIG. 3C, the motor 2A and the control device 3A are separated from each other by a separator 1B and a heat sink 1C. Separator 1B and heat sink 1C are fixed to housing 1A.
Separator 1B and heat sink 1C are provided with the same material as housing 1A, for example. The separator 1B and the heat sink 1C can be selected from, for example, aluminum, aluminum alloy, carbon fiber reinforced plastic (CFRP).
The heat sink 1C desirably has a thickness in the Z-axis direction that is larger than the thickness in the Z-axis direction of the separator 1B in order to efficiently release the heat in the motor unit to the outside of the motor unit. For the same reason, the heat sink 1C is desirably provided with a material having a thermal conductivity larger than that of the separator 1B.

図3Cによれば、モータ2A及び制御装置3Aがセパレータ1B及びヒートシンク1Cで分離されるため、図3Bに比べて、モータ2Aに流す駆動電流により発生する熱が制御装置3Aにさらに伝わり難くなる。また、モータ2Aに流す駆動電流、及び、制御装置3A内の発熱素子、例えば、電界効果トランジスタなどにより発生する熱は、図3Bに比べて、筐体1Aの外部へさらに効率的に放出される。   According to FIG. 3C, since the motor 2A and the control device 3A are separated by the separator 1B and the heat sink 1C, the heat generated by the drive current flowing through the motor 2A is more difficult to be transmitted to the control device 3A as compared to FIG. 3B. In addition, the drive current that flows through the motor 2A and the heat generated by the heating element in the control device 3A, such as a field effect transistor, are more efficiently released to the outside of the housing 1A than in FIG. 3B. .

図3Dは、モータユニット内のレイアウトの第4の例を示している。
同図も、図3Aと同様に、ロータ2Bの回転軸(中心軸)を通るXZ平面内でモータユニットを切断した断面図である。
図3Dは、図3Cの変形例である。図3Dにおいて、図3Cと同じ要素には、同じ符号を付すことによりその詳細な説明を省略する。
FIG. 3D shows a fourth example of the layout in the motor unit.
This figure is also a cross-sectional view of the motor unit cut in an XZ plane passing through the rotation axis (center axis) of the rotor 2B, as in FIG. 3A.
FIG. 3D is a modification of FIG. 3C. 3D, the same elements as those in FIG. 3C are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図3Dでは、回路基板3Bは、セパレータ1B上に配置される。その結果、モータユニット内への回路基3Bの実装が容易化される。これに伴い、磁気センサ11及び温度センサ12は、セパレータ1B及びヒートシンク1Cの開口部OP内に配置される。
また、ロータ2Bの他端に固定される永久磁石PMも、磁気センサ11及び温度センサ12に近寄らせるため、セパレータ1B及びヒートシンク1Cの開口部OP内に配置される。従って、図3Dにおける開口部OPのXY平面内のサイズは、例えば、図3Cにおける開口部のXY平面内のサイズよりも大きい。
In FIG. 3D, the circuit board 3B is disposed on the separator 1B. As a result, the circuit base 3B can be easily mounted in the motor unit. Accordingly, the magnetic sensor 11 and the temperature sensor 12 are disposed in the opening OP of the separator 1B and the heat sink 1C.
The permanent magnet PM fixed to the other end of the rotor 2B is also disposed in the opening OP of the separator 1B and the heat sink 1C in order to approach the magnetic sensor 11 and the temperature sensor 12. Therefore, the size of the opening OP in FIG. 3D in the XY plane is larger than the size of the opening in FIG. 3C in the XY plane, for example.

尚、図3Dにおける開口部OP及び永久磁石PMは、それぞれ、XY平面内において円形を有する。この場合、開口部OPのサイズは、永久磁石PMのサイズよりも大きい。但し、開口部OPのサイズ及び永久磁石PMのサイズは、共に、XY平面内において、Z軸を中心とした円の直径を意味するものとする。   Note that the opening OP and the permanent magnet PM in FIG. 3D each have a circular shape in the XY plane. In this case, the size of the opening OP is larger than the size of the permanent magnet PM. However, the size of the opening OP and the size of the permanent magnet PM both mean the diameter of a circle around the Z axis in the XY plane.

図3Dによれば、図3Cと同様の効果が得られることに加え、さらに、回路基板3Bがセパレータ1B上に配置されるため、モータユニット内への回路基3Bの実装が容易化される。また、これに伴い、筐体1A内のスペースが有効に使われるため、モータユニットの小型化に貢献できる。   According to FIG. 3D, in addition to obtaining the same effect as in FIG. 3C, the circuit board 3B is arranged on the separator 1B, so that the circuit base 3B can be easily mounted in the motor unit. In addition, since the space in the housing 1A is effectively used, the motor unit can be reduced in size.

図4A、図4B、及び、図4Cは、それぞれ、モータユニット内のレイアウトの第5の例、第6の例、及び、第7の例を示している。
図4A、図4B、及び、図4Cは、それぞれ、図3A、図3B、及び、図3Cの変形例である。図4A、図4B、及び、図4Cにおいて、図3A、図3B、及び、図3Cと同じ要素には、同じ符号を付すことによりその詳細な説明を省略する。
4A, 4B, and 4C respectively show a fifth example, a sixth example, and a seventh example of the layout in the motor unit.
4A, 4B, and 4C are modifications of FIGS. 3A, 3B, and 3C, respectively. 4A, 4B, and 4C, the same elements as those in FIGS. 3A, 3B, and 3C are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図4A、図4B、及び、図4Cが、図3A、図3B、及び、図3Cと異なる点は、磁気センサ11及び温度センサ12が永久磁石PMの径方向に配置される点にある。
磁気センサ11のレイアウトは、センサマグネットとしての永久磁石PMの構造、及び、磁気センサ11の種類に依存する。従って、磁気センサ11は、例えば、図3A、図3B、及び、図3Cに示すように、永久磁石PMの上下方向、即ち、Z軸方向に配置するのが望ましい場合もあるし、例えば、図4A、図4B、及び、図4Cに示すように、永久磁石PMの横方向、即ち、径方向に配置するのが望ましい場合もある。
4A, 4B, and 4C differ from FIGS. 3A, 3B, and 3C in that the magnetic sensor 11 and the temperature sensor 12 are arranged in the radial direction of the permanent magnet PM.
The layout of the magnetic sensor 11 depends on the structure of the permanent magnet PM as a sensor magnet and the type of the magnetic sensor 11. Therefore, it may be desirable to arrange the magnetic sensor 11 in the vertical direction of the permanent magnet PM, that is, in the Z-axis direction, as shown in FIGS. 3A, 3B, and 3C. As shown in 4A, 4B, and 4C, it may be desirable to arrange the permanent magnet PM in the lateral direction, that is, in the radial direction.

尚、温度センサ12は、永久磁石PMの温度を正確に検出できれば、磁気センサ11と同じ位置に配置される必要はない。但し、実装の容易化などを考慮すると、温度センサ12は、磁気センサ11と同じ位置に配置するのが望ましい。   The temperature sensor 12 does not need to be disposed at the same position as the magnetic sensor 11 as long as the temperature of the permanent magnet PM can be accurately detected. However, in consideration of ease of mounting, the temperature sensor 12 is preferably disposed at the same position as the magnetic sensor 11.

図4A、図4B、及び、図4Cによれば、磁気センサ11を永久磁石PMの径方向に配置した場合に、出力軸AXとしてのロータ2Bの回転角を高精度に検出できるシステムに対応できる。また、磁気センサ11を永久磁石PMのZ軸方向に配置した場合に、出力軸AXとしてのロータ2Bの回転角を高精度に検出できるシステムについては、図3A、図3B、及び、図3Cで対応できる。
これらの具体例については、<補正の具体例>の項目で説明する。
According to FIGS. 4A, 4B, and 4C, when the magnetic sensor 11 is arranged in the radial direction of the permanent magnet PM, it is possible to cope with a system that can detect the rotation angle of the rotor 2B as the output shaft AX with high accuracy. . 3A, 3B, and 3C show a system that can detect the rotation angle of the rotor 2B as the output shaft AX with high accuracy when the magnetic sensor 11 is arranged in the Z-axis direction of the permanent magnet PM. Yes.
Specific examples of these will be described in the section <Specific examples of correction>.

図5A、図5B、及び、図5Cは、それぞれ、モータユニット内のレイアウトの第8の例、第9の例、及び、第10の例を示している。
図5A、図5B、及び、図5Cは、それぞれ、図3A、図3B、及び、図3Cの変形例である。図5A、図5B、及び、図5Cにおいて、図3A、図3B、及び、図3Cと同じ要素には、同じ符号を付すことによりその詳細な説明を省略する。
5A, FIG. 5B, and FIG. 5C respectively show an eighth example, a ninth example, and a tenth example of the layout in the motor unit.
5A, 5B, and 5C are modifications of FIGS. 3A, 3B, and 3C, respectively. 5A, 5B, and 5C, the same elements as those in FIGS. 3A, 3B, and 3C are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図5A、図5B、及び、図5Cが、図3A、図3B、及び、図3Cと異なる点は、回路基板3Bが筐体1Aの径方向の側面上に配置される点にある。
近年、モータユニットの小型化により、筐体1Aの径方向のサイズは、小さくなる傾向にある。一方、制御装置3Aは、機電一体化(electromechanical integration)、及び、制御の複雑化(高精度化)などの理由により、大きくなる傾向にある。例えば、回路基板3B上に実装するLSIチップ及び素子などの数は、増加傾向にあり、その結果、回路基板3Bが筐体1A内に収まりきらなくなっている。
5A, 5B, and 5C differ from FIGS. 3A, 3B, and 3C in that the circuit board 3B is disposed on the radial side surface of the housing 1A.
In recent years, the size of the housing 1A in the radial direction tends to be reduced due to the miniaturization of the motor unit. On the other hand, the control device 3A tends to be large for reasons such as electromechanical integration and complicated control (higher accuracy). For example, the number of LSI chips and elements mounted on the circuit board 3B tends to increase, and as a result, the circuit board 3B cannot fit in the housing 1A.

このような状況を鑑み、図5A、図5B、及び、図5Cは、回路基板3Bを筐体1Aの径方向の側面上に配置することを提案する。
例えば、追加筐体(additional housing)1Dは、筐体1Aの径方向の側面上に結合される。新たな空間は、筐体1A及び追加筐体1Dにより提供される。回路基板3Bは、この新たな空間内に配置される。
In view of such a situation, FIGS. 5A, 5B, and 5C propose to arrange the circuit board 3B on the radial side surface of the housing 1A.
For example, an additional housing 1D is coupled on the radial side surface of the housing 1A. The new space is provided by the housing 1A and the additional housing 1D. The circuit board 3B is disposed in this new space.

但し、筐体1Aが円筒形の場合、新たな空間は、筐体1Aの側面上において、周方向に提供される。即ち、新たな空間は、筐体1Aの側面に沿った曲がった空間となる。従って、新たな空間内に配置される回路基板3Bは、柔軟性を有し、弱い力で繰り返し変形でき、かつ、変形した場合にもその電気的特性を維持する、いわゆるフレキシブル基板(flexible circuit board)であるのが望ましい。   However, when the housing 1A is cylindrical, a new space is provided in the circumferential direction on the side surface of the housing 1A. That is, the new space is a curved space along the side surface of the housing 1A. Therefore, the circuit board 3B disposed in the new space has flexibility, can be repeatedly deformed with a weak force, and maintains its electrical characteristics even when deformed, so-called flexible circuit board (flexible circuit board). ) Is desirable.

本例では、制御回路13及びドライバ14は、回路基板3B上に実装される。磁気センサ11及び温度センサ12は、筐体1A内において、永久磁石PMの上部、即ち、リア側の端部に配置される。   In this example, the control circuit 13 and the driver 14 are mounted on the circuit board 3B. The magnetic sensor 11 and the temperature sensor 12 are disposed in the upper part of the permanent magnet PM, that is, at the rear end in the housing 1A.

図5A、図5B、及び、図5Cによれば、モータユニットの小型化が進行し、筐体1A内に回路基板3Bが配置できなくなっても、筐体1Aの径方向の側面の新たな空間内に回路基板1Bを配置できる。従って、モータユニットの小型化と機電一体化とを両立することができる。   According to FIG. 5A, FIG. 5B, and FIG. 5C, even if the miniaturization of the motor unit proceeds and the circuit board 3B cannot be disposed in the housing 1A, a new space on the side surface in the radial direction of the housing 1A. The circuit board 1B can be disposed inside. Therefore, it is possible to achieve both the miniaturization of the motor unit and the electromechanical integration.

図6A、図6B、及び、図6Cは、それぞれ、モータユニット内のレイアウトの第11の例、第12の例、及び、第13の例を示している。
図6A、図6B、及び、図6Cは、それぞれ、図5A、図5B、及び、図5Cの変形例である。図6A、図6B、及び、図6Cにおいて、図5A、図5B、及び、図5Cと同じ要素には、同じ符号を付すことによりその詳細な説明を省略する。
6A, 6B, and 6C show an eleventh example, a twelfth example, and a thirteenth example of the layout in the motor unit, respectively.
6A, 6B, and 6C are modified examples of FIGS. 5A, 5B, and 5C, respectively. In FIG. 6A, FIG. 6B, and FIG. 6C, the same elements as those in FIG. 5A, FIG. 5B, and FIG.

図6A、図6B、及び、図6Cが、図5A、図5B、及び、図5Cと異なる点は、磁気センサ11及び温度センサ12が永久磁石PMの径方向に配置される点にある。
磁気センサ11のレイアウトは、センサマグネットとしての永久磁石PMの構造、及び、磁気センサ11の種類に依存する。従って、磁気センサ11は、例えば、図5A、図5B、及び、図5Cに示すように、永久磁石PMの上下方向、即ち、Z軸方向に配置するのが望ましい場合もあるし、例えば、図6A、図6B、及び、図6Cに示すように、永久磁石PMの横方向、即ち、径方向に配置するのが望ましい場合もある。
6A, 6B, and 6C differ from FIGS. 5A, 5B, and 5C in that the magnetic sensor 11 and the temperature sensor 12 are arranged in the radial direction of the permanent magnet PM.
The layout of the magnetic sensor 11 depends on the structure of the permanent magnet PM as a sensor magnet and the type of the magnetic sensor 11. Therefore, it may be desirable to arrange the magnetic sensor 11 in the vertical direction of the permanent magnet PM, that is, in the Z-axis direction, as shown in FIGS. 5A, 5B, and 5C. As shown in FIGS. 6A, 6B, and 6C, it may be desirable to arrange the permanent magnet PM in the lateral direction, that is, in the radial direction.

尚、温度センサ12は、永久磁石PMの温度を正確に検出できれば、磁気センサ11と同じ位置に配置される必要はない。但し、実装の容易化などを考慮すると、温度センサ12は、磁気センサ11と同じ位置に配置するのが望ましい。   The temperature sensor 12 does not need to be disposed at the same position as the magnetic sensor 11 as long as the temperature of the permanent magnet PM can be accurately detected. However, in consideration of ease of mounting, the temperature sensor 12 is preferably disposed at the same position as the magnetic sensor 11.

図6A、図6B、及び、図6Cによれば、磁気センサ11を永久磁石PMの径方向に配置した場合に、出力軸AXとしてのロータ2Bの回転角を高精度に検出できるシステムに対応できる。また、磁気センサ11を永久磁石PMのZ軸方向に配置した場合に、出力軸AXとしてのロータ2Bの回転角を高精度に検出できるシステムについては、図5A、図5B、及び、図5Cで対応できる。
これらの具体例については、<補正の具体例>の項目で説明する。
According to FIGS. 6A, 6B, and 6C, when the magnetic sensor 11 is arranged in the radial direction of the permanent magnet PM, it is possible to cope with a system that can detect the rotation angle of the rotor 2B as the output shaft AX with high accuracy. . 5A, 5B, and 5C show a system that can detect the rotation angle of the rotor 2B as the output shaft AX with high accuracy when the magnetic sensor 11 is arranged in the Z-axis direction of the permanent magnet PM. Yes.
Specific examples of these will be described in the section <Specific examples of correction>.

(2) 図2のモータユニット内のレイアウトの例
図7Aは、モータユニット内のレイアウトの第14の例を示している。
同図は、出力軸AXとしてのシャフト4Bの回転軸(中心軸)を通るXZ平面内でモータユニットを切断した断面図である。
(2) Example Layout in Motor Unit in FIG. 2 FIG. 7A shows a fourteenth example layout in the motor unit.
This figure is a cross-sectional view of the motor unit cut in the XZ plane passing through the rotation axis (center axis) of the shaft 4B as the output shaft AX.

モータ2A、制御装置3A、出力装置4A、及び、回路基板3Bは、それぞれ、筐体1A内に配置される。また、モータ2A、制御装置3A、及び、出力装置4Aは、回路基板3B上に実装される。モータ2A、制御装置3A、及び、出力装置4Aが、回路基板3B上に実装されることにより、モータユニットの小型化及び軽量化が実現される。   The motor 2A, the control device 3A, the output device 4A, and the circuit board 3B are each disposed in the housing 1A. The motor 2A, the control device 3A, and the output device 4A are mounted on the circuit board 3B. By mounting the motor 2A, the control device 3A, and the output device 4A on the circuit board 3B, the motor unit can be reduced in size and weight.

モータ2Aは、ロータ2Bを有する。モータ2Aの内部構造は、例えば、図3A、図3B、図3C、図3D、図4A、図4B、図4C、図5A、図5B、図5C、図6A、図6B、又は、図6Cのモータ2Aの内部構造と同じである。   The motor 2A has a rotor 2B. The internal structure of the motor 2A is, for example, as shown in FIGS. 3A, 3B, 3C, 3D, 4A, 4B, 4C, 5A, 5B, 5C, 6A, 6B, or 6C. The internal structure of the motor 2A is the same.

制御装置3Aは、磁気センサ11と、温度センサ12と、制御回路13と、ドライバ14と、を備える。磁気センサ11、温度センサ12、制御回路13、及び、ドライバ14は、それぞれ、回路基板3B上に実装される。   The control device 3 </ b> A includes a magnetic sensor 11, a temperature sensor 12, a control circuit 13, and a driver 14. The magnetic sensor 11, the temperature sensor 12, the control circuit 13, and the driver 14 are each mounted on the circuit board 3B.

筐体1Aは、例えば、四角形を有する。ロータ2Bの回転軸は、Z軸方向に延びる。同様に、出力軸AXとしてのシャフト4Bの回転軸も、Z方向に延びる。ロータ2B及びシャフト4Bは、例えば、歯車、変速機(例えば、減速機)などの回転トルクを伝達することが可能な機械装置5により互いに接続される   The housing 1A has, for example, a quadrangle. The rotating shaft of the rotor 2B extends in the Z-axis direction. Similarly, the rotation axis of the shaft 4B as the output shaft AX also extends in the Z direction. The rotor 2B and the shaft 4B are connected to each other by a mechanical device 5 capable of transmitting rotational torque such as a gear, a transmission (for example, a reduction gear), and the like.

シャフト4Bの一端、即ち、フロント側の端部は、筐体1Aから突出する。シャフト4Bの回転角を検出するための永久磁石(センサマグネット)PMは、シャフト4Bの他端、即ち、リア側の端部に固定される。
ここで、図7Aにおける「フロント側」は、図面上において上側であり、「リア側」は、図面上において下側である。これは、モータ2Aの出力軸としてのロータ2Bが、図面上において、モータ2Aから上側に突出しているからである。
One end of the shaft 4B, that is, the end on the front side protrudes from the housing 1A. A permanent magnet (sensor magnet) PM for detecting the rotation angle of the shaft 4B is fixed to the other end of the shaft 4B, that is, the rear end.
Here, the “front side” in FIG. 7A is the upper side in the drawing, and the “rear side” is the lower side in the drawing. This is because the rotor 2B as the output shaft of the motor 2A protrudes upward from the motor 2A in the drawing.

磁気センサ11及び温度センサ12は、永久磁石PMの近傍に配置される。従って、磁気センサ11は、永久磁石PMからの磁界の磁束密度を正確に検出できる。また、温度センサ12は、永久磁石PMの温度を正確に検出できる。   The magnetic sensor 11 and the temperature sensor 12 are disposed in the vicinity of the permanent magnet PM. Therefore, the magnetic sensor 11 can accurately detect the magnetic flux density of the magnetic field from the permanent magnet PM. Further, the temperature sensor 12 can accurately detect the temperature of the permanent magnet PM.

図7Bは、モータユニット内のレイアウトの第15の例を示している。
同図も、出力軸AXとしてのシャフト4Bの回転軸(中心軸)を通るXZ平面内でモータユニットを切断した断面図である。
図7Bは、図7Aの変形例である。図7Bにおいて、図7Aと同じ要素には、同じ符号を付すことによりその詳細な説明を省略する。
FIG. 7B shows a fifteenth example of the layout in the motor unit.
This figure is also a cross-sectional view of the motor unit cut in the XZ plane passing through the rotation axis (center axis) of the shaft 4B as the output shaft AX.
FIG. 7B is a modification of FIG. 7A. 7B, the same elements as those in FIG. 7A are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図7Bが図7Aと異なる点は、磁気センサ11及び温度センサ12が永久磁石PMの径方向に配置される点にある。
磁気センサ11のレイアウトは、センサマグネットとしての永久磁石PMの構造、及び、磁気センサ11の種類に依存する。従って、磁気センサ11は、例えば、図7Aに示すように、永久磁石PMの上下方向、即ち、Z軸方向に配置するのが望ましい場合もあるし、例えば、図7Bに示すように、永久磁石PMの横方向、即ち、径方向に配置するのが望ましい場合もある。
7B is different from FIG. 7A in that the magnetic sensor 11 and the temperature sensor 12 are arranged in the radial direction of the permanent magnet PM.
The layout of the magnetic sensor 11 depends on the structure of the permanent magnet PM as a sensor magnet and the type of the magnetic sensor 11. Therefore, it may be desirable to arrange the magnetic sensor 11 in the vertical direction of the permanent magnet PM, that is, in the Z-axis direction, for example, as shown in FIG. 7A. For example, as shown in FIG. It may be desirable to arrange in the lateral direction of the PM, that is, in the radial direction.

尚、温度センサ12は、永久磁石PMの温度を正確に検出できれば、磁気センサ11と同じ位置に配置される必要はない。但し、実装の容易化などを考慮すると、温度センサ12は、磁気センサ11と同じ位置に配置するのが望ましい。   The temperature sensor 12 does not need to be disposed at the same position as the magnetic sensor 11 as long as the temperature of the permanent magnet PM can be accurately detected. However, in consideration of ease of mounting, the temperature sensor 12 is preferably disposed at the same position as the magnetic sensor 11.

図7Bによれば、磁気センサ11を永久磁石PMの径方向に配置した場合に、出力軸AXとしてのシャフト4Bの回転角を高精度に検出できるシステムに対応できる。また、磁気センサ11を永久磁石PMのZ軸方向に配置した場合に、出力軸AXとしてのシャフト4Bの回転角を高精度に検出できるシステムについては、図7Aで対応できる。   According to FIG. 7B, when the magnetic sensor 11 is arranged in the radial direction of the permanent magnet PM, it is possible to cope with a system that can detect the rotation angle of the shaft 4B as the output shaft AX with high accuracy. Moreover, when the magnetic sensor 11 is arranged in the Z-axis direction of the permanent magnet PM, a system that can detect the rotation angle of the shaft 4B as the output shaft AX with high accuracy can be dealt with in FIG. 7A.

(3) その他
以上、モータユニットのレイアウトにおいて、温度センサ12は、磁気センサ11よりも永久磁石PMの近くに配置されるのが望ましい。
なぜなら、温度センサ12は、永久磁石PMの正確な温度を検出するものであるから、できるだけ永久磁石PMに近いのが望ましいのに対し、磁気センサ11は、磁気情報(磁界の磁束密度)の変化を検出するものであるから、磁気センサ11の感度がよければ、磁気センサ11は、永久磁石PMから比較的離れていても十分だからである。
(3) Others As described above, in the layout of the motor unit, the temperature sensor 12 is preferably arranged closer to the permanent magnet PM than the magnetic sensor 11.
Because the temperature sensor 12 detects the exact temperature of the permanent magnet PM, it is desirable that the temperature sensor 12 be as close to the permanent magnet PM as possible, whereas the magnetic sensor 11 has a change in magnetic information (magnetic flux density of the magnetic field). This is because if the sensitivity of the magnetic sensor 11 is good, it is sufficient that the magnetic sensor 11 is relatively far from the permanent magnet PM.

<磁気センサと温度センサの関係>
図7C、図7D、及び、図7Eは、磁気センサと温度センサの関係を示している。
<Relationship between magnetic sensor and temperature sensor>
7C, 7D, and 7E show the relationship between the magnetic sensor and the temperature sensor.

磁気センサ11は、センサマグネットとしての永久磁石からの磁界の磁束密度の変化を磁気情報として検出することを目的とする。従って、磁気センサ11は、このような磁束密度の変化を検出可能な素子、例えば、ホール素子、磁気抵抗素子(magnetoresistive element)など、を含んでいるのが望ましい。
また、温度センサ12は、センサマグネットとしての永久磁石の温度の変化を温度情報として検出することを目的とする。従って、温度センサ12は、このような温度の変化を検出可能な素子、例えば、サーミスタを含んでいるのが望ましい。
The magnetic sensor 11 aims to detect a change in magnetic flux density of a magnetic field from a permanent magnet as a sensor magnet as magnetic information. Therefore, the magnetic sensor 11 preferably includes an element capable of detecting such a change in magnetic flux density, such as a Hall element or a magnetoresistive element.
Moreover, the temperature sensor 12 aims at detecting the change of the temperature of the permanent magnet as a sensor magnet as temperature information. Therefore, the temperature sensor 12 preferably includes an element capable of detecting such a change in temperature, for example, a thermistor.

磁気センサ11及び温度センサ12は、例えば、図7Cに示すように、一体化されていてもよい。ここで、磁気センサ11及び温度センサ12が一体化されるとは、これらが1つのモジュール内に実装されることを意味する。   The magnetic sensor 11 and the temperature sensor 12 may be integrated as shown in FIG. 7C, for example. Here, that the magnetic sensor 11 and the temperature sensor 12 are integrated means that they are mounted in one module.

また、磁気センサ11は、例えば、図7Dに示すように、温度センサ12を含んでいてもよい。ここで、磁気センサ11が温度センサ12を含んでいるとは、1つの製品としての磁気センサ11が、温度の変化を検出できる温度センサ12としての機能を含んでいることを意味する。   Further, the magnetic sensor 11 may include a temperature sensor 12 as shown in FIG. 7D, for example. Here, the magnetic sensor 11 including the temperature sensor 12 means that the magnetic sensor 11 as one product includes a function as the temperature sensor 12 capable of detecting a change in temperature.

また、温度センサ12は、例えば、図7Eに示すように、磁気センサ11を含んでいてもよい。ここで、温度センサ12が磁気センサ11を含んでいるとは、1つの製品としての温度センサ12が、磁界の磁束密度の変化を検出できる磁気センサ11としての機能を含んでいることを意味する。   Further, the temperature sensor 12 may include a magnetic sensor 11 as shown in FIG. 7E, for example. Here, the temperature sensor 12 including the magnetic sensor 11 means that the temperature sensor 12 as one product includes a function as the magnetic sensor 11 capable of detecting a change in magnetic flux density of the magnetic field. .

尚、図7C、図7D、図7Eにおいて、磁気センサ11及び温度センサ12は、半導体基板(チップ)上に実装されていてもよい。例えば、磁気センサ11が磁気抵抗素子であり、かつ、温度センサ12がダイオード(thermal diode)である場合、磁気センサ11及び温度センサ12は、例えば、共に、半導体基板上に実装できる。   7C, 7D, and 7E, the magnetic sensor 11 and the temperature sensor 12 may be mounted on a semiconductor substrate (chip). For example, when the magnetic sensor 11 is a magnetoresistive element and the temperature sensor 12 is a diode, both the magnetic sensor 11 and the temperature sensor 12 can be mounted on a semiconductor substrate, for example.

<制御装置の例>
図8は、制御装置の例を示している。
制御装置3Aは、磁気センサ11、温度センサ12、制御回路13、及び、ドライバ14に加えて、さらに、インターフェース回路15、及び、不揮発性メモリ(例えば、ROM:read only memory)16を備える。
<Example of control device>
FIG. 8 shows an example of the control device.
In addition to the magnetic sensor 11, the temperature sensor 12, the control circuit 13, and the driver 14, the control device 3A further includes an interface circuit 15 and a nonvolatile memory (for example, ROM: read only memory) 16.

磁気センサ11、温度センサ12、制御回路13、及び、ドライバ14は、既に説明したので、ここでの詳細な説明は省略する。
インターフェース回路15は、例えば、データ入出力のインターフェースとして機能する。例えば、図1の入力信号(例えば、目標角)S0は、ホスト(例えば、パソコン)から、CAN(controller area network)を介して、インターフェース回路15に入力される。
Since the magnetic sensor 11, the temperature sensor 12, the control circuit 13, and the driver 14 have already been described, a detailed description thereof is omitted here.
The interface circuit 15 functions as, for example, a data input / output interface. For example, the input signal (for example, target angle) S0 in FIG. 1 is input to the interface circuit 15 from a host (for example, a personal computer) via a CAN (controller area network).

不揮発性メモリ16は、例えば、EEPROM、フラッシュメモリ、フューズ素子など、を使用可能である。
制御回路13は、所定タイミングにおいて、例えば、基準温度(例えば、0℃)における磁気情報と出力軸の回転角の関係(LUT)を不揮発性メモリ16にプログラムする。所定のタイミングは、ホスト(例えば、パソコン)からLUTのプログラム命令を受けたときなど、である。
As the nonvolatile memory 16, for example, an EEPROM, a flash memory, a fuse element, or the like can be used.
The control circuit 13 programs the relationship (LUT) between the magnetic information at the reference temperature (for example, 0 ° C.) and the rotation angle of the output shaft (LUT) at a predetermined timing, for example. The predetermined timing is when a LUT program command is received from a host (for example, a personal computer).

予め、基準温度における磁気情報と出力軸の回転角の関係を不揮発性メモリ16に記憶させておけば、例えば、センサマグネットとしての永久磁石の温度が基準温度の場合、その関係から求められる回転角を用いて、出力軸の回転をフィードバック制御できる。
また、例えば、センサマグネットとしての永久磁石の温度が基準温度以外の温度の場合、その関係から求められる回転角を補正した補正角を求め、その補正角を用いて、出力軸の回転をフィードバック制御できる。
If the relationship between the magnetic information at the reference temperature and the rotation angle of the output shaft is stored in advance in the nonvolatile memory 16, for example, when the temperature of the permanent magnet as the sensor magnet is the reference temperature, the rotation angle obtained from the relationship Can be used to feedback control the rotation of the output shaft.
Also, for example, when the temperature of the permanent magnet as the sensor magnet is a temperature other than the reference temperature, a correction angle obtained by correcting the rotation angle obtained from the relationship is obtained, and the rotation of the output shaft is feedback controlled using the correction angle. it can.

但し、出力軸の回転をフィードバック制御するに当たって、基準温度における磁気情報と出力軸の回転角の関係は、例えば、不揮発性メモリ16から、図1又は図2の記憶部131に読み出される。   However, in feedback control of the rotation of the output shaft, the relationship between the magnetic information at the reference temperature and the rotation angle of the output shaft is read from, for example, the nonvolatile memory 16 to the storage unit 131 of FIG.

記憶部131に使用されるメモリ(例えば、RAM)は、不揮発性メモリ16よりも高速であるため、記憶部131内に記憶された上記関係を用いることにより、高速なフィードバック制御が可能となるからである。
一方、図1又は図2の記憶部131は、システムの電源を遮断すると、データが消滅する、いわゆる揮発性メモリを使用する場合が多い。従って、システムの電源が遮断された場合でも、上記関係を記憶しておくために、不揮発性メモリ16が必要となる。
Since the memory (for example, RAM) used for the storage unit 131 is faster than the nonvolatile memory 16, it is possible to perform high-speed feedback control by using the above relationship stored in the storage unit 131. It is.
On the other hand, the storage unit 131 of FIG. 1 or 2 often uses a so-called volatile memory in which data disappears when the system power supply is shut off. Therefore, even when the system power is shut off, the non-volatile memory 16 is required to store the above relationship.

図9は、不揮発性メモリに記憶されるLUTデータの例を示している。
Lrefは、基準温度(例えば、0℃)Trefにおける磁気情報と出力軸の回転角の関係を示すLUTデータである。磁気情報は、例えば、磁界の磁束密度である。
例えば、磁気情報B0_ref,B1_ref,B2_ref,…Bn_refと、回転角θ0,θ1,θ2,…θnとが、線形(一次関数)で表されると仮定すると、基準温度Trefにおける磁気情報と回転角の関係は、θx=α_tref×Bx_ref、但し、xは、0,1,2,…nで表される。
FIG. 9 shows an example of LUT data stored in the nonvolatile memory.
Lref is LUT data indicating the relationship between the magnetic information at the reference temperature (for example, 0 ° C.) Tref and the rotation angle of the output shaft. The magnetic information is, for example, the magnetic flux density of the magnetic field.
For example, assuming that the magnetic information B0_ref, B1_ref, B2_ref,... Bn_ref and the rotation angles θ0, θ1, θ2,. The relationship is θx = α_tref × Bx_ref, where x is represented by 0, 1, 2,.

ここで、例えば、基準温度Tref以外の任意の温度において、LUTデータLrefから求められる回転角θxを補正するためには、基準温度Tref以外の任意の温度でのLUTデータが必要となる。
しかし、任意の温度でのLUTデータを全て用意するとなると、LUTデータのデータ容量が非常に大きくなり、図1又は図2の記憶部131内に収まりきらなくなる。また、任意の温度でのLUTデータの全てを図1又は図2の記憶部131内に収めようとすると、記憶部131の容量が非常に大きくなり、モータユニットの製造コストが増大する。
Here, for example, in order to correct the rotation angle θx obtained from the LUT data Lref at an arbitrary temperature other than the reference temperature Tref, LUT data at an arbitrary temperature other than the reference temperature Tref is required.
However, if all the LUT data at an arbitrary temperature is prepared, the data capacity of the LUT data becomes very large and cannot be stored in the storage unit 131 of FIG. 1 or FIG. Further, if all the LUT data at an arbitrary temperature is stored in the storage unit 131 of FIG. 1 or FIG. 2, the capacity of the storage unit 131 becomes very large and the manufacturing cost of the motor unit increases.

そこで、この実施形態では、基準温度Trefにおける磁気情報と出力軸の回転角の関係を示すLUTデータLref、基準温度Trefよりも小さい最小温度Tminにおける磁気情報と出力軸の回転角の関係を示すLUTデータLmin、及び、基準温度Trefよりも大きい最大温度Tmaxにおける磁気情報と出力軸の回転角の関係を示すLUTデータLmaxの3つを、図8の不揮発性メモリ16、及び、図1又は図2の記憶部131に記憶させる技術を提案する。   Therefore, in this embodiment, LUT data Lref indicating the relationship between the magnetic information at the reference temperature Tref and the rotation angle of the output shaft, and the LUT indicating the relationship between the magnetic information at the minimum temperature Tmin smaller than the reference temperature Tref and the rotation angle of the output shaft. The data Lmin and the LUT data Lmax indicating the relationship between the magnetic information at the maximum temperature Tmax larger than the reference temperature Tref and the rotation angle of the output shaft are represented by the nonvolatile memory 16 of FIG. 8 and FIG. 1 or FIG. A technique for storing the information in the storage unit 131 is proposed.

その結果、図8の制御回路13は、記憶部131の容量を大きくせずに、即ち、モータユニットの製造コストを増大させずに、基準温度Tref以外の任意の温度において、LUTデータLrefから求められる回転角θxを補正できる。   As a result, the control circuit 13 in FIG. 8 obtains from the LUT data Lref at any temperature other than the reference temperature Tref without increasing the capacity of the storage unit 131, that is, without increasing the manufacturing cost of the motor unit. Can be corrected.

Lminは、基準温度よりも小さい最小温度(例えば、−45℃)Tminにおける磁気情報と出力軸の回転角の関係を示すLUTデータである。また、磁気情報B0_min,B1_min,B2_min,…Bn_minと、回転角θ0,θ1,θ2,…θnとは、線形(一次関数)で表されると仮定する。即ち、基準温度Tminにおける磁気情報と回転角の関係は、θx=α_tmin×Bx_min、但し、xは、0,1,2,…nである。   Lmin is LUT data indicating the relationship between the magnetic information and the rotation angle of the output shaft at a minimum temperature (for example, −45 ° C.) Tmin smaller than the reference temperature. Further, it is assumed that the magnetic information B0_min, B1_min, B2_min,... Bn_min and the rotation angles θ0, θ1, θ2, ... θn are expressed linearly (linear function). That is, the relationship between the magnetic information and the rotation angle at the reference temperature Tmin is θx = α_tmin × Bx_min, where x is 0, 1, 2,.

Lmaxは、基準温度よりも大きい最大温度(例えば、+200℃)Tmaxにおける磁気情報と出力軸の回転角の関係を示すLUTデータである。また、磁気情報B0_max,B1_max,B2_max,…Bn_maxと、回転角θ0,θ1,θ2,…θnとは、線形(一次関数)で表されると仮定する。即ち、基準温度Tmaxにおける磁気情報と回転角の関係は、θx=α_tmax×Bx_max、但し、xは、0,1,2,…nである。   Lmax is LUT data indicating the relationship between the magnetic information and the rotation angle of the output shaft at a maximum temperature (for example, + 200 ° C.) Tmax that is higher than the reference temperature. Further, it is assumed that the magnetic information B0_max, B1_max, B2_max,... Bn_max and the rotation angles θ0, θ1, θ2,. That is, the relationship between the magnetic information and the rotation angle at the reference temperature Tmax is θx = α_tmax × Bx_max, where x is 0, 1, 2,.

尚、最小温度Tmin及び最大温度Tmaxは、例えば、モータユニットの温度仕様の範囲(Tmin〜Tmax)を規定する。温度仕様の範囲とは、モータユニットが通常の特性を示すことができる範囲を意味する。   The minimum temperature Tmin and the maximum temperature Tmax define, for example, a temperature specification range (Tmin to Tmax) of the motor unit. The range of the temperature specification means a range in which the motor unit can exhibit normal characteristics.

この場合、図8の制御回路13は、基準温度Tref以外の任意の温度において、LUTデータLrefから求められる回転角θxを、3つのLUTデータLmin,Lref,Lmaxに基づき補正できる。   In this case, the control circuit 13 of FIG. 8 can correct the rotation angle θx obtained from the LUT data Lref at any temperature other than the reference temperature Tref based on the three LUT data Lmin, Lref, and Lmax.

例えば、基準温度Trefよりも小さい任意の温度(例えば、Tmin及びTref間の温度)においては、基準温度TrefでのLUTデータLrefから求められる回転角θxを、2つのLUTデータLmin,Lrefに基づき補正できる。
即ち、基準温度Trefでの一次関数の傾きα_tref(例えば、1)及び最小温度Tminでの一次関数の傾きα_tmin(例えば、1.1)から、任意の温度(例えば、Tmin及びTref間の温度)での一次関数の傾きを計算し、その傾きに基づき、LUTデータLrefから求められる回転角θxを補正できる。
For example, at an arbitrary temperature lower than the reference temperature Tref (for example, a temperature between Tmin and Tref), the rotation angle θx obtained from the LUT data Lref at the reference temperature Tref is corrected based on the two LUT data Lmin and Lref. it can.
That is, an arbitrary temperature (for example, a temperature between Tmin and Tref) from the gradient α_tref (for example, 1) of the linear function at the reference temperature Tref and the gradient α_tmin (for example, 1.1) of the linear function at the minimum temperature Tmin. Is calculated, and the rotation angle θx obtained from the LUT data Lref can be corrected based on the inclination.

また、基準温度Trefよりも大きい任意の温度(例えば、Tref及びTmax間の温度)においては、基準温度TrefでのLUTデータLrefから求められる回転角θxを、2つのLUTデータLref,Lmaxに基づき補正できる。
即ち、基準温度Trefでの一次関数の傾きα_tref(例えば、1)及び最大温度Tmaxでの一次関数の傾きα_tmax(例えば、0.5)から、任意の温度(例えば、Tref及びTmax間の温度)での一次関数の傾きを計算し、その傾きに基づき、LUTデータLrefから求められる回転角θxを補正できる。
Further, at an arbitrary temperature higher than the reference temperature Tref (for example, a temperature between Tref and Tmax), the rotation angle θx obtained from the LUT data Lref at the reference temperature Tref is corrected based on the two LUT data Lref and Lmax. it can.
That is, an arbitrary temperature (for example, a temperature between Tref and Tmax) from the gradient α_tref (for example, 1) of the linear function at the reference temperature Tref and the gradient α_tmax (for example, 0.5) of the linear function at the maximum temperature Tmax. Is calculated, and the rotation angle θx obtained from the LUT data Lref can be corrected based on the inclination.

これらの詳細については、後述する。   Details of these will be described later.

<制御装置の動作>
以下、図8及び図9で説明した制御装置の動作の例を説明する。
(1) LUTデータのプログラム
図10は、LUTデータのプログラムの例を示すフローチャートである。
このフローは、例えば、図8の制御回路13により実行される。
<Operation of control device>
Hereinafter, an example of the operation of the control device described with reference to FIGS. 8 and 9 will be described.
(1) LUT Data Program FIG. 10 is a flowchart showing an example of a LUT data program.
This flow is executed by, for example, the control circuit 13 of FIG.

まず、制御回路13は、LUTデータのプログラム命令を受けたか否かを確認する(ステップST00)。
LUTデータのプログラム命令を受けた場合、制御回路13は、LUTデータのプログラムを実行する(ステップST01)。
例えば、制御回路13は、ホスト(例えば、パソコン)から与えられる、基準温度TrefのLUTデータLref、最小温度TminのLUTデータLmin、及び、最大温度TmaxのLUTデータLmaxを、図8の不揮発性メモリ16に記憶させる。
First, the control circuit 13 confirms whether or not a program command for LUT data has been received (step ST00).
When receiving the LUT data program command, the control circuit 13 executes the LUT data program (step ST01).
For example, the control circuit 13 converts the LUT data Lref of the reference temperature Tref, the LUT data Lmin of the minimum temperature Tmin, and the LUT data Lmax of the maximum temperature Tmax, which are given from a host (for example, a personal computer), into the nonvolatile memory of FIG. 16 to memorize.

制御回路13は、LUTデータのプログラムが完了したことを確認すると、その旨をホストに通知し、LUTデータのプログラムが終了する(ステップST02)。   When the control circuit 13 confirms that the LUT data program has been completed, the control circuit 13 notifies the host to that effect, and the LUT data program ends (step ST02).

(2) 温度情報の取得
図11Aは、制御回路の第1の変形例を示している。
制御回路13は、図1、図2、及び、図8の制御回路13に対応する。即ち、第1の制御部132は、図1又は図2の第1の制御部132に対応する。この変形例は、図1又は図2の制御回路13と比べると、新たに、情報部135が追加された点に特徴を有する。
(2) Acquisition of Temperature Information FIG. 11A shows a first modification of the control circuit.
The control circuit 13 corresponds to the control circuit 13 in FIGS. 1, 2, and 8. That is, the first control unit 132 corresponds to the first control unit 132 of FIG. 1 or FIG. This modified example is characterized in that an information unit 135 is newly added as compared with the control circuit 13 of FIG. 1 or FIG.

情報部135は、温度情報を取得し、センサマグネットとしての永久磁石の現在の温度を第1の制御部132に与える機能を有する。
そのために、情報部135は、第1の部分1351及び第2の部分1352を備える。第1の部分1351は、例えば、所定の期間内の複数のタイミング、例えば、一定周期ごと、において、温度センサから複数の温度情報を取得する。また、第2の部分1352は、第1の部分1351で取得された複数の温度情報の平均値を現在の温度として決定する。
The information unit 135 has a function of acquiring temperature information and giving the first temperature of the permanent magnet as a sensor magnet to the first control unit 132.
For this purpose, the information unit 135 includes a first part 1351 and a second part 1352. The first portion 1351 acquires a plurality of temperature information from the temperature sensor, for example, at a plurality of timings within a predetermined period, for example, at regular intervals. In addition, the second part 1352 determines an average value of the plurality of temperature information acquired in the first part 1351 as the current temperature.

そして、第1の制御部132は、第2の部分1352からの現在の温度に基づき、例えば、図9のLUTデータLrefにより得られる回転角を補正することにより、補正角を求める。   Then, the first control unit 132 obtains a correction angle based on the current temperature from the second portion 1352, for example, by correcting the rotation angle obtained from the LUT data Lref in FIG.

このように、情報部135は、複数の温度情報の平均値を現在の温度として決定する。その結果、温度センサにより検出される温度情報のばらつきは、平均化される。従って、第1の制御部132は、出力軸の回転角の制御をスムーズに行うことができる。   Thus, the information unit 135 determines the average value of the plurality of temperature information as the current temperature. As a result, variations in temperature information detected by the temperature sensor are averaged. Therefore, the first control unit 132 can smoothly control the rotation angle of the output shaft.

図11Bは、温度情報の取得の例を示すフローチャートである。
まず、図11Aの情報部135は、例えば、所定の期間内の複数のタイミング、例えば、一定周期ごと、において、温度センサから複数の温度情報Te_0,Te_1,…Te_(n-1)を取得する。但し、nは、温度情報を取得する複数のタイミングの数である(ステップST10)。
FIG. 11B is a flowchart illustrating an example of acquiring temperature information.
First, the information unit 135 in FIG. 11A acquires a plurality of temperature information Te_0, Te_1,... Te_ (n-1) from the temperature sensor, for example, at a plurality of timings within a predetermined period, for example, at regular intervals. . However, n is the number of a plurality of timings for acquiring temperature information (step ST10).

次に、図11Aの情報部135は、例えば、複数の温度情報の平均値Te_ave=(Te_0+Te_1+…Te_(n-1))/nを計算する。また、図11Aの情報部135は、平均値Te_aveを温度情報(現在の温度)TIとして決定する(ステップST11〜ST12)。   Next, the information unit 135 in FIG. 11A calculates, for example, an average value Te_ave = (Te_0 + Te_1 +... Te_ (n−1)) / n of a plurality of temperature information. Further, the information unit 135 in FIG. 11A determines the average value Te_ave as temperature information (current temperature) TI (steps ST11 to ST12).

例えば、図12に示すように、システムの起動(モータ制御の開始)から一定期間TAを温度情報TIの取得期間と仮定する。この場合、期間TAでの温度情報(現在の温度)TI(=Te_ave)は、期間TA後の期間TBにおいて使用される。即ち、期間TBにおいて、図11Aの第1の制御部132は、期間TAでの温度情報TIに基づき、回転角の補正の有無を決定する。   For example, as shown in FIG. 12, it is assumed that a certain period TA from the start of the system (start of motor control) is the acquisition period of the temperature information TI. In this case, the temperature information (current temperature) TI (= Te_ave) in the period TA is used in the period TB after the period TA. That is, in the period TB, the first controller 132 in FIG. 11A determines whether or not to correct the rotation angle based on the temperature information TI in the period TA.

同様に、期間TBでの温度情報(現在の温度)TI(=Te_ave)は、期間TB後の期間TCにおいて使用される。即ち、期間TCにおいて、図11Aの第1の制御部132は、期間TBでの温度情報TIに基づき、回転角の補正の有無を決定する。   Similarly, the temperature information (current temperature) TI (= Te_ave) in the period TB is used in the period TC after the period TB. That is, in the period TC, the first control unit 132 in FIG. 11A determines whether or not to correct the rotation angle based on the temperature information TI in the period TB.

但し、図12において、最初の期間TAは、回転角の補正(温度補正)は、行わないものとする。   However, in FIG. 12, the rotation angle correction (temperature correction) is not performed in the first period TA.

また、図12の例では、期間TAにおいて検出された温度情報TIそのものを用いて、期間TBでの補正の有無を決定するが、温度情報TIそのものを用いなくてもよい。例えば、図11Aの第1の制御部132は、期間TAにおいて検出された温度情報TIに基づき、期間TBでの温度を予測することも可能である。
この場合、期間TBにおいて、図11Aの第1の制御部132は、期間TAでの温度情報TIから予測された期間TBの温度に基づき、回転角の補正の有無を決定する。
In the example of FIG. 12, the presence or absence of correction in the period TB is determined using the temperature information TI itself detected in the period TA, but the temperature information TI itself may not be used. For example, the first control unit 132 in FIG. 11A can also predict the temperature in the period TB based on the temperature information TI detected in the period TA.
In this case, in the period TB, the first control unit 132 in FIG. 11A determines whether or not to correct the rotation angle based on the temperature in the period TB predicted from the temperature information TI in the period TA.

(3) 回転角の制御動作
・ 第1の例
図13は、回転角の制御動作の第1の例を示すフローチャートである。
このフローは、例えば、図8の制御回路13により実行される。
(3) Rotation Angle Control Operation First Example FIG. 13 is a flowchart showing a first example of the rotation angle control operation.
This flow is executed by, for example, the control circuit 13 of FIG.

まず、制御回路13は、温度情報(現在の温度)TIを取得する(ステップST20)。
温度情報TIの取得は、例えば、図11A、図11B、及び、図12で説明したフローにより実行される。
First, the control circuit 13 acquires temperature information (current temperature) TI (step ST20).
The acquisition of the temperature information TI is executed by the flow described with reference to FIGS. 11A, 11B, and 12, for example.

次に、制御回路13は、温度情報TIが基準温度Trefよりも小さいか否か(TI<Tref ?)を確認する(ステップST21)。
続けて、制御回路13は、温度情報TIが基準温度Trefよりも大きいか否か(TI>Tref ?)を確認する(ステップST22)。
Next, the control circuit 13 checks whether or not the temperature information TI is smaller than the reference temperature Tref (TI <Tref?) (Step ST21).
Subsequently, the control circuit 13 checks whether or not the temperature information TI is larger than the reference temperature Tref (TI> Tref?) (Step ST22).

制御回路13は、温度情報TIが基準温度Trefを示す場合、回転角の補正を行わないことを決定する。即ち、制御回路13は、例えば、図9のLUTデータLrefから得られる回転角又は所定の回転角の検出タイミングをそのまま用いて、モータの回転角制御のための制御信号を生成する(ステップST23)。
ここで「所定の回転角の検出タイミング」という記載を追加したのは、磁気センサが、回転角そのものではなく、所定の回転角の検出タイミングを検出する場合があることを想定したからである。これについては、後述する。
The control circuit 13 determines not to correct the rotation angle when the temperature information TI indicates the reference temperature Tref. That is, for example, the control circuit 13 generates a control signal for controlling the rotation angle of the motor by using the rotation angle obtained from the LUT data Lref in FIG. 9 or the detection timing of the predetermined rotation angle as it is (step ST23). .
The reason why the description of “predetermined rotation angle detection timing” is added here is because it is assumed that the magnetic sensor may detect the detection timing of the predetermined rotation angle instead of the rotation angle itself. This will be described later.

一方、制御回路13は、温度情報TIが基準温度Trefよりも小さい温度を示す場合、回転角の補正を行うことを決定する。但し、この場合の補正は、遅角補正である(ステップST24)。
遅角補正とは、基準温度TrefにおけるLUTデータLrefから得られる回転角を小さくする補正のこと、又は、所定の回転角の検出タイミングを遅らせる補正のこと、である。これは、例えば、図14Aに示すように、基準温度(例えば、0℃)Trefよりも小さい温度における磁気情報(磁界の磁束密度)が、基準温度Trefにおける磁気情報(磁界の磁束密度)よりも大きくなることを根拠とする。
遅角補正の詳細については、後述する。
On the other hand, when the temperature information TI indicates a temperature lower than the reference temperature Tref, the control circuit 13 determines to correct the rotation angle. However, the correction in this case is retardation correction (step ST24).
The retard angle correction is a correction for reducing the rotation angle obtained from the LUT data Lref at the reference temperature Tref, or a correction for delaying the detection timing of a predetermined rotation angle. For example, as shown in FIG. 14A, the magnetic information (magnetic flux density of the magnetic field) at a temperature lower than the reference temperature (for example, 0 ° C.) Tref is larger than the magnetic information (magnetic flux density of the magnetic field) at the reference temperature Tref. It is based on becoming big.
Details of the retardation correction will be described later.

そして、制御回路13は、温度情報TIが基準温度Trefよりも小さい温度を示す場合、遅角補正により求めた補正角又は検出タイミングを用いて、モータの回転角制御のための制御信号を生成する(ステップST25)。   When the temperature information TI indicates a temperature lower than the reference temperature Tref, the control circuit 13 generates a control signal for controlling the rotation angle of the motor using the correction angle or the detection timing obtained by the delay angle correction. (Step ST25).

また、制御回路13は、温度情報TIが基準温度Trefよりも大きい温度を示す場合も、回転角の補正を行うことを決定する。但し、この場合の補正は、進角補正である(ステップST26)。
進角補正とは、基準温度TrefにおけるLUTデータLrefから得られる回転角を大きくする補正のこと、又は、所定の回転角の検出タイミングを進ませる補正のこと、である。これは、例えば、図14Aに示すように、基準温度(例えば、0℃)Trefよりも大きい温度における磁気情報(磁界の磁束密度)が、基準温度Trefにおける磁気情報(磁界の磁束密度)よりも小さくなることを根拠とする。
進角補正の詳細については、後述する。
Also, the control circuit 13 determines to correct the rotation angle even when the temperature information TI indicates a temperature higher than the reference temperature Tref. However, the correction in this case is advance angle correction (step ST26).
The advance angle correction is correction that increases the rotation angle obtained from the LUT data Lref at the reference temperature Tref, or correction that advances the detection timing of a predetermined rotation angle. For example, as shown in FIG. 14A, the magnetic information (magnetic flux density of the magnetic field) at a temperature higher than the reference temperature (for example, 0 ° C.) Tref is larger than the magnetic information (magnetic flux density of the magnetic field) at the reference temperature Tref. It is based on becoming smaller.
Details of the advance angle correction will be described later.

そして、制御回路13は、温度情報TIが基準温度Trefよりも大きい温度を示す場合、進角補正により求めた補正角又は検出タイミングを用いて、モータの回転角制御のための制御信号を生成する(ステップST27)。   When the temperature information TI indicates a temperature higher than the reference temperature Tref, the control circuit 13 generates a control signal for controlling the rotation angle of the motor using the correction angle or detection timing obtained by the advance angle correction. (Step ST27).

図14Bは、図13の第1の例での温度情報と補正との関係を示す図である。
最小温度(例えば、−45℃)Tminから最大温度(例えば、+200℃)Tmaxまでの範囲は、例えば、機電一体型モータユニットの正常動作(高精度な回転角の検出)を保証する仕様範囲である。
同図は、温度情報TIが基準温度Trefを示す場合に回転角の補正を行わず、温度情報TIが基準温度Trefよりも小さい場合に遅角補正を行い、さらに、温度情報TIが基準温度Trefよりも大きい場合に進角補正を行うことを示している。
FIG. 14B is a diagram illustrating a relationship between temperature information and correction in the first example of FIG. 13.
The range from the minimum temperature (for example, −45 ° C.) Tmin to the maximum temperature (for example, + 200 ° C.) Tmax is, for example, a specification range that guarantees normal operation (detection of high-precision rotation angle) of the electromechanical motor unit. is there.
In the figure, when the temperature information TI indicates the reference temperature Tref, the rotation angle is not corrected, and when the temperature information TI is smaller than the reference temperature Tref, the retard angle correction is performed. Further, the temperature information TI is the reference temperature Tref. It indicates that the advance angle correction is performed when the value is larger than.

・ 第2の例
図15Aは、制御回路の第2の変形例を示している。
制御回路13は、図1、図2、及び、図8の制御回路13に対応する。即ち、第1及び第2の制御部132,133は、図1又は図2の第1及び第2の制御部132,133に対応する。この変形例は、図1又は図2の制御回路13と比べると、新たに、範囲選択部136が追加された点に特徴を有する。
Second Example FIG. 15A shows a second modification of the control circuit.
The control circuit 13 corresponds to the control circuit 13 in FIGS. 1, 2, and 8. That is, the first and second control units 132 and 133 correspond to the first and second control units 132 and 133 in FIG. 1 or FIG. This modification is characterized in that a range selection unit 136 is newly added as compared with the control circuit 13 of FIG. 1 or FIG.

範囲選択部136は、基準温度Trefを含む第1の温度(例えば、−20℃)T1から第2の温度(例えば、+20℃)までの範囲を選択する。
そして、第2の制御部133は、温度情報TIが第1の温度T1から第2の温度T2までの範囲内にある場合(T1≦TI≦T2)、補正角を求めず、例えば、図9のLUTデータLrefから求められる回転角に基づき、回転角制御のための制御信号を出力する。
また、第1の制御部132は、温度情報TIが、第1の温度T1よりも小さい温度を示すか、又は、第2の温度T2よりも大きい温度を示す場合(TI<T1、又は、TI>T2)、例えば、図9のLUTデータLrefから求められる回転角を補正することにより補正角を求め、この補正角に基づき、回転角制御のための制御信号を出力する。
The range selection unit 136 selects a range from a first temperature (for example, −20 ° C.) T1 including the reference temperature Tref to a second temperature (for example, + 20 ° C.).
Then, when the temperature information TI is within the range from the first temperature T1 to the second temperature T2 (T1 ≦ TI ≦ T2), the second control unit 133 does not obtain the correction angle, for example, FIG. A control signal for controlling the rotation angle is output based on the rotation angle obtained from the LUT data Lref.
Further, the first control unit 132 indicates that the temperature information TI indicates a temperature lower than the first temperature T1 or a temperature higher than the second temperature T2 (TI <T1 or TI > T2) For example, a correction angle is obtained by correcting the rotation angle obtained from the LUT data Lref in FIG. 9, and a control signal for rotation angle control is output based on this correction angle.

このように、例えば、回転角誤差が無視できる温度範囲(通常仕様範囲内 T1≦TI≦T2)では、温度補正を行わないことにより、制御回路(CPU)13の負担を減らし、回転角の高精度かつ高速な制御を可能とする。
また、回転角誤差が無視できない温度範囲(通常仕様範囲外 TI<T1、又は、TI>T2)では、温度補正を行うことにより、通常仕様範囲外でも高精度な回転角の制御を可能とする。これは、言い換えると、機電一体型モータユニットが正常に動作する温度範囲が広がることを意味する。
Thus, for example, in a temperature range where the rotation angle error can be ignored (within the normal specification range T1 ≦ TI ≦ T2), the temperature correction is not performed, thereby reducing the burden on the control circuit (CPU) 13 and increasing the rotation angle. Enables accurate and high-speed control.
In the temperature range where the rotation angle error cannot be ignored (outside the normal specification range TI <T1 or TI> T2), it is possible to control the rotation angle with high accuracy even outside the normal specification range by performing temperature correction. . In other words, this means that the temperature range in which the electromechanically integrated motor unit operates normally is expanded.

図15Bは、回転角の制御動作の第2の例を示すフローチャートである。
このフローは、例えば、図8の制御回路13により実行される。
FIG. 15B is a flowchart illustrating a second example of the rotation angle control operation.
This flow is executed by, for example, the control circuit 13 of FIG.

まず、制御回路13は、温度情報(現在の温度)TIを取得する(ステップST30)。
温度情報TIの取得は、例えば、図11A、図11B、及び、図12で説明したフローにより実行される。
First, the control circuit 13 acquires temperature information (current temperature) TI (step ST30).
The acquisition of the temperature information TI is executed by the flow described with reference to FIGS. 11A, 11B, and 12, for example.

次に、制御回路13は、温度情報TIが第1の温度T1よりも小さいか否か(TI<T1 ?)を確認する(ステップST31)。
続けて、制御回路13は、温度情報TIが第2の温度T2よりも大きいか否か(TI>T2 ?)を確認する(ステップST32)。
Next, the control circuit 13 checks whether or not the temperature information TI is smaller than the first temperature T1 (TI <T1?) (Step ST31).
Subsequently, the control circuit 13 checks whether or not the temperature information TI is larger than the second temperature T2 (TI> T2?) (Step ST32).

制御回路13は、温度情報TIが第1の温度T1から第2の温度T2までの範囲内の温度を示す場合、回転角の補正を行わないことを決定する。即ち、制御回路13は、例えば、図9のLUTデータLrefから得られる回転角又は所定の回転角の検出タイミングをそのまま用いて、モータの回転角制御のための制御信号を生成する(ステップST33)。   When the temperature information TI indicates a temperature within the range from the first temperature T1 to the second temperature T2, the control circuit 13 determines not to correct the rotation angle. That is, for example, the control circuit 13 generates a control signal for controlling the rotation angle of the motor by using the rotation angle obtained from the LUT data Lref in FIG. 9 or the detection timing of the predetermined rotation angle as it is (step ST33). .

一方、制御回路13は、温度情報TIが第1の温度T1よりも小さい温度を示す場合、回転角の補正を行うことを決定する。但し、この場合の補正は、遅角補正である(ステップST34)。
そして、制御回路13は、温度情報TIが第1の温度T1よりも小さい温度を示す場合、遅角補正により求めた補正角又は検出タイミングを用いて、モータの回転角制御のための制御信号を生成する(ステップST35)。
On the other hand, when the temperature information TI indicates a temperature lower than the first temperature T1, the control circuit 13 determines to correct the rotation angle. However, the correction in this case is retardation correction (step ST34).
Then, when the temperature information TI indicates a temperature smaller than the first temperature T1, the control circuit 13 uses the correction angle or the detection timing obtained by the delay angle correction to generate a control signal for controlling the rotation angle of the motor. Generate (step ST35).

また、制御回路13は、温度情報TIが第2の温度T2よりも大きい温度を示す場合も、回転角の補正を行うことを決定する。但し、この場合の補正は、進角補正である(ステップST36)。
そして、制御回路13は、温度情報TIが第2の温度T2よりも大きい温度を示す場合、進角補正により求めた補正角又は検出タイミングを用いて、モータの回転角制御のための制御信号を生成する(ステップST37)。
The control circuit 13 also determines to correct the rotation angle even when the temperature information TI indicates a temperature higher than the second temperature T2. However, the correction in this case is advance angle correction (step ST36).
When the temperature information TI indicates a temperature larger than the second temperature T2, the control circuit 13 uses the correction angle obtained by the advance angle correction or the detection timing to generate a control signal for controlling the rotation angle of the motor. Generate (step ST37).

図16は、図15Bの第2の例での温度情報と補正との関係を示す図である。
最小温度(例えば、−45℃)Tminから最大温度(例えば、+200℃)Tmaxまでの範囲は、例えば、機電一体型モータユニットの正常動作(高精度な回転角の検出)を保証する仕様範囲である。
同図は、温度情報TIが第1の温度T1から第2の温度T2までの範囲内の温度を示す場合に回転角の補正を行わず、温度情報TIが第1の温度T1よりも小さい場合に遅角補正を行い、さらに、温度情報TIが第2の温度T2よりも大きい場合に進角補正を行うことを示している。
FIG. 16 is a diagram illustrating a relationship between temperature information and correction in the second example of FIG. 15B.
The range from the minimum temperature (for example, −45 ° C.) Tmin to the maximum temperature (for example, + 200 ° C.) Tmax is, for example, a specification range that guarantees normal operation (detection of high-precision rotation angle) of the electromechanical motor unit. is there.
In the figure, when the temperature information TI indicates a temperature in the range from the first temperature T1 to the second temperature T2, the rotation angle is not corrected, and the temperature information TI is smaller than the first temperature T1. It is shown that the delay angle correction is performed and the advance angle correction is performed when the temperature information TI is larger than the second temperature T2.

・ 第3の例
図17Aは、制御回路の第3の変形例を示している。
制御回路13は、図1、図2、及び、図8の制御回路13に対応する。即ち、第1及び第2の制御部132,133は、図1又は図2の第1及び第2の制御部132,133に対応する。この変形例は、図1又は図2の制御回路13と比べると、新たに、モード選択部137が追加された点に特徴を有する。
Third Example FIG. 17A shows a third modification of the control circuit.
The control circuit 13 corresponds to the control circuit 13 in FIGS. 1, 2, and 8. That is, the first and second control units 132 and 133 correspond to the first and second control units 132 and 133 in FIG. 1 or FIG. This modification is characterized in that a mode selection unit 137 is newly added as compared with the control circuit 13 of FIG. 1 or FIG.

モード選択部137は、第1のモード及び第2のモードの1つを選択可能な機能を有する。第1のモードは、温度情報が示す永久磁石の温度にかかわらず、出力軸の回転角の補正を行わないモードである。第2のモードは、温度情報が示す永久磁石の温度に基づき、出力軸の回転角の補正を行うモードである。   The mode selection unit 137 has a function capable of selecting one of the first mode and the second mode. The first mode is a mode in which the rotation angle of the output shaft is not corrected regardless of the temperature of the permanent magnet indicated by the temperature information. The second mode is a mode for correcting the rotation angle of the output shaft based on the temperature of the permanent magnet indicated by the temperature information.

第1のモードにおいて、第1の制御部132は、例えば、図9のLUTデータLrefから得られる回転角を補正することにより補正角を求め、その補正角に基づき、モータを駆動するための制御信号を出力する。
また、第2のモードにおいて、第2の制御部133は、例えば、図9のLUTデータLrefから得られる回転角に基づき、モータを駆動するための制御信号を出力する。
In the first mode, for example, the first control unit 132 obtains a correction angle by correcting the rotation angle obtained from the LUT data Lref in FIG. 9, and performs control for driving the motor based on the correction angle. Output a signal.
In the second mode, the second control unit 133 outputs a control signal for driving the motor based on, for example, the rotation angle obtained from the LUT data Lref in FIG.

モード選択部137は、第1のモードを選択するか、又は、第2のモードを選択するかを、所定の条件に基づき自ら判断してもよいし、又は、ホスト(例えば、パソコン)からの指示に基づき判断してもよい。
後者の場合、例えば、ユーザが必要に応じて第1及び第2のモードのうちの1つを選択可能となる。従って、機電一体型モータユニットの使用範囲は、大きく広がり、そのシェアが拡大される。
The mode selection unit 137 may determine whether to select the first mode or the second mode based on a predetermined condition, or from the host (for example, a personal computer). You may judge based on an instruction | indication.
In the latter case, for example, the user can select one of the first and second modes as necessary. Therefore, the range of use of the electro-mechanical integrated motor unit is greatly expanded, and its share is expanded.

このように、第1のモード(温度補正有り)及び第2のモード(温度補正無し)を選択可能とすることにより、機電一体型モータユニットが適用されるシステム又は環境に合わせて、最大のパフォーマンスが発揮される。
例えば、回転角の高速制御が精度よりも優先される場合、回転角の補正を行わないことにより、回転角の高速制御が実現される。また、回転角の精度が高速制御よりも優先される場合、回転角の補正を行うことにより、回転角の高精度化が実現される。
As described above, the first mode (with temperature correction) and the second mode (without temperature correction) can be selected, so that the maximum performance can be achieved in accordance with the system or environment to which the electromechanical integrated motor unit is applied. Is demonstrated.
For example, when high-speed control of the rotation angle has priority over accuracy, high-speed control of the rotation angle is realized by not correcting the rotation angle. In addition, when the accuracy of the rotation angle is prioritized over the high-speed control, the accuracy of the rotation angle can be increased by correcting the rotation angle.

図17Bは、回転角の制御動作の第3の例を示すフローチャートである。
このフローは、例えば、図8の制御回路13により実行される。
FIG. 17B is a flowchart illustrating a third example of the rotation angle control operation.
This flow is executed by, for example, the control circuit 13 of FIG.

まず、制御回路13は、温度補正モードであるか否かを確認する(ステップST40)。
温度補正モードとは、補正角を求める第1のモードのことである。
温度補正モードが選択されていない場合、制御回路13は、回転角の補正を行わないことを決定する。即ち、制御回路13は、例えば、図9のLUTデータLrefから得られる回転角又は所定の回転角の検出タイミングをそのまま用いて、モータの回転角制御のための制御信号を生成する(ステップST44)。
First, the control circuit 13 confirms whether or not the temperature correction mode is set (step ST40).
The temperature correction mode is a first mode for obtaining a correction angle.
When the temperature correction mode is not selected, the control circuit 13 determines not to correct the rotation angle. That is, for example, the control circuit 13 generates a control signal for controlling the rotation angle of the motor using the rotation angle obtained from the LUT data Lref in FIG. 9 or the detection timing of the predetermined rotation angle as it is (step ST44). .

一方、温度補正モードが選択される場合、制御回路13は、温度情報(現在の温度)TIを取得する(ステップST41)。
温度情報TIの取得は、例えば、図11A、図11B、及び、図12で説明したフローにより実行される。
On the other hand, when the temperature correction mode is selected, the control circuit 13 acquires temperature information (current temperature) TI (step ST41).
The acquisition of the temperature information TI is executed by the flow described with reference to FIGS. 11A, 11B, and 12, for example.

次に、制御回路13は、温度情報TIが基準温度Trefよりも小さいか否か(TI<Tref ?)を確認する(ステップST42)。
続けて、制御回路13は、温度情報TIが基準温度Trefよりも大きいか否か(TI>Tref ?)を確認する(ステップST43)。
Next, the control circuit 13 checks whether or not the temperature information TI is smaller than the reference temperature Tref (TI <Tref?) (Step ST42).
Subsequently, the control circuit 13 checks whether or not the temperature information TI is larger than the reference temperature Tref (TI> Tref?) (Step ST43).

尚、ステップST42において、図15Bのフローチャートに示すように、基準温度Trefを第1の温度T1に変更してもよい。また、ステップST43において、図15Bのフローチャートに示すように、基準温度Trefを第2の温度T2に変更してもよい。
この場合、これ以降のステップは、図15Bのフローチャートに従う。
In step ST42, as shown in the flowchart of FIG. 15B, the reference temperature Tref may be changed to the first temperature T1. In step ST43, as shown in the flowchart of FIG. 15B, the reference temperature Tref may be changed to the second temperature T2.
In this case, the subsequent steps follow the flowchart of FIG. 15B.

制御回路13は、温度情報TIが基準温度Trefを示す場合、回転角の補正を行わないことを決定する。即ち、制御回路13は、例えば、図9のLUTデータLrefから得られる回転角又は所定の回転角の検出タイミングをそのまま用いて、モータの回転角制御のための制御信号を生成する(ステップST44)。   The control circuit 13 determines not to correct the rotation angle when the temperature information TI indicates the reference temperature Tref. That is, for example, the control circuit 13 generates a control signal for controlling the rotation angle of the motor using the rotation angle obtained from the LUT data Lref in FIG. 9 or the detection timing of the predetermined rotation angle as it is (step ST44). .

一方、制御回路13は、温度情報TIが基準温度Trefよりも小さい温度を示す場合、回転角の補正を行うことを決定する。但し、この場合の補正は、遅角補正である(ステップST45)。
そして、制御回路13は、温度情報TIが基準温度Trefよりも小さい温度を示す場合、遅角補正により求めた補正角又は検出タイミングを用いて、モータの回転角制御のための制御信号を生成する(ステップST46)。
On the other hand, when the temperature information TI indicates a temperature lower than the reference temperature Tref, the control circuit 13 determines to correct the rotation angle. However, the correction in this case is retardation correction (step ST45).
When the temperature information TI indicates a temperature lower than the reference temperature Tref, the control circuit 13 generates a control signal for controlling the rotation angle of the motor using the correction angle or the detection timing obtained by the delay angle correction. (Step ST46).

また、制御回路13は、温度情報TIが基準温度Trefよりも大きい温度を示す場合も、回転角の補正を行うことを決定する。但し、この場合の補正は、進角補正である(ステップST47)。
そして、制御回路13は、温度情報TIが基準温度Trefよりも大きい温度を示す場合、進角補正により求めた補正角又は検出タイミングを用いて、モータの回転角制御のための制御信号を生成する(ステップST48)。
Also, the control circuit 13 determines to correct the rotation angle even when the temperature information TI indicates a temperature higher than the reference temperature Tref. However, the correction in this case is advance angle correction (step ST47).
When the temperature information TI indicates a temperature higher than the reference temperature Tref, the control circuit 13 generates a control signal for controlling the rotation angle of the motor using the correction angle or detection timing obtained by the advance angle correction. (Step ST48).

<遅角補正と進角補正>
(1) 遅角補正
図18は、遅角補正の例を示すフローチャートである。
温度センサにより検出される温度情報Ta(現在の温度TI)が、図13、図15B、及び、図17Bにおける、基準温度Tref又は第1の温度T1よりも小さい場合、図8の制御回路13は、遅角補正により補正角を計算する。
<Delay correction and advance correction>
(1) Delay Angle Correction FIG. 18 is a flowchart showing an example of the delay angle correction.
When the temperature information Ta (current temperature TI) detected by the temperature sensor is lower than the reference temperature Tref or the first temperature T1 in FIGS. 13, 15B, and 17B, the control circuit 13 in FIG. The correction angle is calculated by the retardation correction.

まず、制御回路13は、補正係数Raを求める(ステップST50)。
例えば、図20に示すように、補正係数Raは、最小温度Tminから基準温度Trefまでの範囲内の任意の温度(温度情報Taに相当)における、磁気情報と回転角の関係を示す一次関数の傾きα_taを計算するために使用される。
First, the control circuit 13 obtains a correction coefficient Ra (step ST50).
For example, as shown in FIG. 20, the correction coefficient Ra is a linear function indicating the relationship between the magnetic information and the rotation angle at an arbitrary temperature (corresponding to temperature information Ta) within the range from the minimum temperature Tmin to the reference temperature Tref. Used to calculate the slope α_ta.

具体的には、補正係数Raは、例えば、図9の2つのLUTデータLref,Lmin内の傾きα_tref,α_tminから計算される。
即ち、最小温度Tminから基準温度Trefまでの範囲内において、温度と傾きの関係が線形(一次関数)で表されると仮定すると、補正係数Raは、
Ra=(α_tref−α_tmin)/(Tref−Tmin) …(1)
で表される。
Specifically, the correction coefficient Ra is calculated from, for example, the gradients α_tref and α_tmin in the two LUT data Lref and Lmin in FIG.
That is, assuming that the relationship between the temperature and the slope is expressed linearly (linear function) within the range from the minimum temperature Tmin to the reference temperature Tref, the correction coefficient Ra is
Ra = (α_tref−α_tmin) / (Tref−Tmin) (1)
It is represented by

例えば、図21に示すように、基準温度Trefが0℃であり、最小温度Tminが−45℃であり、傾きα_trefが1であり、傾きα_tminが1.1であると仮定すると、
(1)式は、
Ra=0.1/45=2.2×10−3 …(2)
で表される。
For example, as shown in FIG. 21, assuming that the reference temperature Tref is 0 ° C., the minimum temperature Tmin is −45 ° C., the slope α_tref is 1, and the slope α_tmin is 1.1.
Equation (1) is
Ra = 0.1 / 45 = 2.2 × 10 −3 (2)
It is represented by

次に、制御回路13は、現在の温度TI(温度情報Ta)における傾き、即ち、現在の温度TIにおける回転角及び磁気情報の関係を示す直線の傾きα_taを求める(ステップST51)。   Next, the control circuit 13 obtains the inclination at the current temperature TI (temperature information Ta), that is, the inclination α_ta of the straight line indicating the relationship between the rotation angle and the magnetic information at the current temperature TI (step ST51).

現在の温度TIは、上述の任意の温度に相当する。従って、現在の温度TI(温度情報Ta)での傾きα_taは、
Ra=(α_ta−α_tref)/(Ta−Tref)
α_ta=((Ta−Tref)×Ra)+α_tref …(3)
で表される。
The current temperature TI corresponds to the arbitrary temperature described above. Therefore, the inclination α_ta at the current temperature TI (temperature information Ta) is
Ra = (α_ta−α_tref) / (Ta−Tref)
α_ta = ((Ta−Tref) × Ra) + α_tref (3)
It is represented by

また、図21に示すように、現在の温度TI(温度情報Ta)が−30℃であると仮定すると、(2)式及び(3)式から、現在の温度TIにおける傾きα_taは、
α_ta=30×(2.2×10−3)+1
=0.066+1
となる。従って、
α_ta=1.066 …(4)
と計算される。
Further, as shown in FIG. 21, when it is assumed that the current temperature TI (temperature information Ta) is −30 ° C., the slope α_ta at the current temperature TI is calculated from the expressions (2) and (3):
α_ta = 30 × (2.2 × 10 −3 ) +1
= 0.066 + 1
It becomes. Therefore,
α_ta = 1.066 (4)
Is calculated.

この傾きα_taは、現在の温度TI(温度情報Ta)における、磁気情報Bx_taと回転角(補正角)θxとの関係を示す一次関数の傾きである。
この一次関数は、
θx=α_ta×Bx_ta …(5)
で表される。
This gradient α_ta is a gradient of a linear function indicating the relationship between the magnetic information Bx_ta and the rotation angle (correction angle) θx at the current temperature TI (temperature information Ta).
This linear function is
θx = α_ta × Bx_ta (5)
It is represented by

従って、図8の制御回路13は、(5)式の関係を用いて、現在の温度TI(温度情報Ta)での正しい回転角(補正角)θx、又は、所定角度の正しい検出タイミングを決定できる(ステップST52)。   Therefore, the control circuit 13 of FIG. 8 determines the correct detection angle of the correct rotation angle (correction angle) θx or the predetermined angle at the current temperature TI (temperature information Ta) using the relationship of the equation (5). Yes (step ST52).

このように、図8の制御回路13は、基準温度Tref及び最小温度Tminの2点のLUTデータLref,Lminに基づき、現在の温度TI(温度情報Ta)における、磁気情報Bx_taと回転角(補正角)θxとの関係を示す一次関数((5)式)を求める。
従って、例えば、図1又は図2の記憶部131、並びに、図8の不揮発性メモリ16は、基準温度Tref及び最小温度Tmin間の全ての温度におけるLUTデータを記憶する必要がない。その結果、図1又は図2の記憶部131、並びに、図8の不揮発性メモリ16のメモリ容量を小さくでき、機電一体型モータユニットの低コスト化が実現される。
As described above, the control circuit 13 in FIG. 8 uses the magnetic information Bx_ta and the rotation angle (correction) at the current temperature TI (temperature information Ta) based on the two points of LUT data Lref and Lmin of the reference temperature Tref and the minimum temperature Tmin. A linear function (formula (5)) indicating the relationship with (angle) θx is obtained.
Therefore, for example, the storage unit 131 in FIG. 1 or FIG. 2 and the nonvolatile memory 16 in FIG. 8 do not need to store LUT data at all temperatures between the reference temperature Tref and the minimum temperature Tmin. As a result, the memory capacity of the storage unit 131 of FIG. 1 or FIG. 2 and the nonvolatile memory 16 of FIG. 8 can be reduced, and the cost reduction of the electromechanical motor unit can be realized.

(2) 進角補正
図18は、進角補正の例を示すフローチャートである。
温度センサにより検出される温度情報Ta(現在の温度TI)が、図13、図15B、及び、図17Bにおける、基準温度Tref又は第2の温度T2よりも大きい場合、図8の制御回路13は、進角補正により補正角を計算する。
(2) Advance angle correction FIG. 18 is a flowchart showing an example of advance angle correction.
When the temperature information Ta (current temperature TI) detected by the temperature sensor is larger than the reference temperature Tref or the second temperature T2 in FIGS. 13, 15B, and 17B, the control circuit 13 in FIG. The correction angle is calculated by the advance correction.

まず、制御回路13は、補正係数Rbを求める(ステップST60)。
例えば、図20に示すように、補正係数Rbは、基準温度Trefから最大温度Tmaxまでの範囲内の任意の温度(温度情報Tbに相当)における、磁気情報と回転角の関係を示す一次関数の傾きα_tbを計算するために使用される。
First, the control circuit 13 obtains a correction coefficient Rb (step ST60).
For example, as shown in FIG. 20, the correction coefficient Rb is a linear function indicating the relationship between the magnetic information and the rotation angle at an arbitrary temperature (corresponding to the temperature information Tb) within the range from the reference temperature Tref to the maximum temperature Tmax. Used to calculate the slope α_tb.

具体的には、補正係数Rbは、例えば、図9の2つのLUTデータLref,Lmax内の傾きα_tref,α_tmaxから計算される。
即ち、基準温度Trefから最大温度Tmaxまでの範囲内において、温度と傾きの関係が線形(一次関数)で表されると仮定すると、補正係数Rbは、
Rb=(α_tref−α_tmax)/(Tref−Tmax) …(6)
で表される。
Specifically, the correction coefficient Rb is calculated from, for example, the gradients α_tref and α_tmax in the two LUT data Lref and Lmax in FIG.
That is, assuming that the relationship between the temperature and the slope is expressed linearly (linear function) within the range from the reference temperature Tref to the maximum temperature Tmax, the correction coefficient Rb is
Rb = (α_tref−α_tmax) / (Tref−Tmax) (6)
It is represented by

例えば、図21に示すように、基準温度Trefが0℃であり、最大温度Tmaxが+200℃であり、傾きα_trefが1であり、傾きα_tminが0.5であると仮定すると、
(6)式は、
Rb=0.5/−200=−2.5×10−3 …(7)
で表される。
For example, as shown in FIG. 21, assuming that the reference temperature Tref is 0 ° C., the maximum temperature Tmax is + 200 ° C., the slope α_tref is 1, and the slope α_tmin is 0.5.
Equation (6) is
Rb = 0.5 / −200 = −2.5 × 10 −3 (7)
It is represented by

次に、制御回路13は、現在の温度TI(温度情報Tb)における傾き、即ち、現在の温度TIにおける回転角及び磁気情報の関係を示す直線の傾きα_tbを求める(ステップST61)。   Next, the control circuit 13 obtains an inclination at the current temperature TI (temperature information Tb), that is, an inclination α_tb of a straight line indicating the relationship between the rotation angle and the magnetic information at the current temperature TI (step ST61).

現在の温度TIは、上述の任意の温度に相当する。従って、現在の温度TI(温度情報Tb)での傾きα_tbは、
Rb=(α_tref−α_tb)/(Tref−Tb)
α_tb=α_tref−((Tref−Tb)×Rb) …(8)
で表される。
The current temperature TI corresponds to the arbitrary temperature described above. Therefore, the slope α_tb at the current temperature TI (temperature information Tb) is
Rb = (α_tref−α_tb) / (Tref−Tb)
α_tb = α_tref − ((Tref−Tb) × Rb) (8)
It is represented by

また、図21に示すように、現在の温度TI(温度情報Tb)が+50℃であると仮定すると、(7)式及び(8)式から、現在の温度TIにおける傾きα_tbは、
α_tb=1−((−50)×(−2.5×10−3))
=1−0.125
となる。従って、
α_tb=0.875 …(9)
と計算される。
Further, as shown in FIG. 21, assuming that the current temperature TI (temperature information Tb) is + 50 ° C., the slope α_tb at the current temperature TI is
α_tb = 1 − ((− 50) × (−2.5 × 10 −3 ))
= 1-0.125
It becomes. Therefore,
α_tb = 0.875 (9)
Is calculated.

この傾きα_tbは、現在の温度TI(温度情報Tb)における、磁気情報Bx_tbと回転角(補正角)θxとの関係を示す一次関数の傾きである。
この一次関数は、
θx=α_tb×Bx_tb …(10)
で表される。
This inclination α_tb is an inclination of a linear function indicating the relationship between the magnetic information Bx_tb and the rotation angle (correction angle) θx at the current temperature TI (temperature information Tb).
This linear function is
θx = α_tb × Bx_tb (10)
It is represented by

従って、図8の制御回路13は、(10)式の関係を用いて、現在の温度TI(温度情報Tb)での正しい回転角(補正角)θx、又は、所定角度の正しい検出タイミングを決定できる(ステップST62)。   Therefore, the control circuit 13 in FIG. 8 determines the correct detection angle of the correct rotation angle (correction angle) θx or the predetermined angle at the current temperature TI (temperature information Tb) using the relationship of the equation (10). Yes (step ST62).

このように、図8の制御回路13は、基準温度Tref及び最大温度Tmaxの2点のLUTデータLref,Lmaxに基づき、現在の温度TI(温度情報Tb)における、磁気情報Bx_tbと回転角(補正角)θxとの関係を示す一次関数((10)式)を求める。
従って、例えば、図1又は図2の記憶部131、並びに、図8の不揮発性メモリ16は、基準温度Tref及び最大温度Tmax間の全ての温度におけるLUTデータを記憶する必要がない。その結果、図1又は図2の記憶部131、並びに、図8の不揮発性メモリ16のメモリ容量を小さくでき、機電一体型モータユニットの低コスト化が実現される。
As described above, the control circuit 13 in FIG. 8 uses the magnetic information Bx_tb and the rotation angle (correction) at the current temperature TI (temperature information Tb) based on the two points of LUT data Lref and Lmax of the reference temperature Tref and the maximum temperature Tmax. A linear function (formula (10)) indicating the relationship with (angle) θx is obtained.
Therefore, for example, the storage unit 131 of FIG. 1 or FIG. 2 and the nonvolatile memory 16 of FIG. 8 do not need to store LUT data at all temperatures between the reference temperature Tref and the maximum temperature Tmax. As a result, the memory capacity of the storage unit 131 of FIG. 1 or FIG. 2 and the nonvolatile memory 16 of FIG. 8 can be reduced, and the cost reduction of the electromechanical motor unit can be realized.

<補正の具体例>
(1) 磁気センサの出力信号が回転角に応じてリニアに変化する場合
図22は、磁気センサの出力信号の第1の例を示している。
磁気センサ11は、中心軸CAを中心とする出力軸AXの回転角θに比例する出力信号(電圧)S1を出力する。即ち、永久磁石PMからの磁気情報MIは、回転角θに応じて変化し、磁気センサ11は、この磁気情報MIの変化を出力信号S1として出力する。
磁気センサ11は、ホール素子、磁気抵抗素子などを含む。
<Specific examples of correction>
(1) When the output signal of the magnetic sensor changes linearly according to the rotation angle FIG. 22 shows a first example of the output signal of the magnetic sensor.
The magnetic sensor 11 outputs an output signal (voltage) S1 proportional to the rotation angle θ of the output shaft AX centered on the central axis CA. That is, the magnetic information MI from the permanent magnet PM changes according to the rotation angle θ, and the magnetic sensor 11 outputs the change of the magnetic information MI as the output signal S1.
The magnetic sensor 11 includes a Hall element, a magnetoresistive element, and the like.

図23は、図22の第1の例での遅角補正の例である。
直線Aは、基準温度Trefにおける磁気情報Bx(=Bx_ref)と回転角θxの関係を示し、θx=α_tref×Bxで表される。
直線Bは、現在の温度TI(温度情報Ta)における磁気情報Bx(=Bx_ta)と回転角θxの関係を示し、θx=α_ta×Bxで表される。
FIG. 23 is an example of retardation correction in the first example of FIG.
A straight line A indicates the relationship between the magnetic information Bx (= Bx_ref) and the rotation angle θx at the reference temperature Tref, and is represented by θx = α_tref × Bx.
A straight line B indicates the relationship between the magnetic information Bx (= Bx_ta) and the rotation angle θx at the current temperature TI (temperature information Ta), and is represented by θx = α_ta × Bx.

ここで、出力軸の回転角がθcorrectである場合を考える。
この場合、温度情報(現在の温度)が基準温度Trefであると仮定すると、磁気センサにより検出される磁気情報(正しい磁気情報)は、Bcorrectである。従って、図8の制御回路13は、図9のLUTデータLref、即ち、直線A(θx=α_tref×Bx)を用いて、現在の回転角θxがθcorrectであることを正確に確認できる。
Here, consider a case where the rotation angle of the output shaft is θcorrect.
In this case, assuming that the temperature information (current temperature) is the reference temperature Tref, the magnetic information (correct magnetic information) detected by the magnetic sensor is Bcorrect. Therefore, the control circuit 13 of FIG. 8 can accurately confirm that the current rotation angle θx is θcorrect using the LUT data Lref of FIG. 9, that is, the straight line A (θx = α_tref × Bx).

しかし、温度情報(現在の温度)が基準温度Trefよりも小さいTaである場合、回転角θxが一定であっても、磁気情報(磁束密度)Bxは、基準温度Trefにおける磁気情報(磁束密度)Bxよりも大きくなる。
即ち、現在の温度Taでの「回転角と磁気情報(磁束密度)の関係を示す直線Bの傾きα_ta」は、基準温度Trefでの「回転角と磁気情報(磁束密度)の関係を示す直線Aの傾きα_tref」よりも大きくなる。
However, when the temperature information (current temperature) is Ta smaller than the reference temperature Tref, the magnetic information (magnetic flux density) Bx is the magnetic information (magnetic flux density) at the reference temperature Tref even if the rotation angle θx is constant. It becomes larger than Bx.
That is, the “slope α_ta of the straight line B indicating the relationship between the rotation angle and the magnetic information (magnetic flux density)” at the current temperature Ta is the “straight line indicating the relationship between the rotational angle and the magnetic information (magnetic flux density) at the reference temperature Tref. It becomes larger than the slope “A_tref of A”.

この場合、磁気センサにより検出される磁気情報(誤った磁気情報)は、Berrorである。従って、図8の制御回路13は、図9のLUTデータLref、即ち、直線A(θx=α_tref×Bx)を用いて現在の回転角θxを求めようとすると、現在の回転角θxは、θerrorとなる。
このように、実際の回転角は、θcorrectであるにもかかわらず、磁気センサが検出する回転角は、θerror(>θcorrect)となる。
In this case, the magnetic information (incorrect magnetic information) detected by the magnetic sensor is Berror. Therefore, when the control circuit 13 in FIG. 8 tries to obtain the current rotation angle θx using the LUT data Lref in FIG. 9, that is, the straight line A (θx = α_tref × Bx), the current rotation angle θx is determined as θerror. It becomes.
Thus, although the actual rotation angle is θcorrect, the rotation angle detected by the magnetic sensor is θerror (> θcorrect).

そこで、温度情報(現在の温度)が基準温度Trefよりも小さいTaである場合、図8の制御回路13は、図18、図20、及び、図21で説明した手順に従い、直線B(θx=α_ta×Bx)を求める。
そして、図8の制御回路13は、直線Bに基づき、磁気情報(誤った磁気情報)Berrorを回転角(正しい回転角)θcorrectに補正する。
Therefore, when the temperature information (current temperature) is Ta smaller than the reference temperature Tref, the control circuit 13 in FIG. 8 follows the procedure described in FIG. 18, FIG. 20, and FIG. α_ta × Bx) is obtained.
Then, the control circuit 13 in FIG. 8 corrects the magnetic information (incorrect magnetic information) Berror to the rotation angle (correct rotation angle) θcorrect based on the straight line B.

即ち、温度情報(現在の温度)が基準温度Trefよりも小さいTaである場合、磁気センサにより検出される磁気情報(誤った磁気情報)は、Berrorである。しかし、図8の制御回路13は、直線Bを用いて現在の回転角θxを求めれば、現在の回転角θxは、θcorrectとなる。
このように、図8の制御回路13は、温度Taにおいても、出力軸の正しい回転角θcorrectを検出できる。
That is, when the temperature information (current temperature) is Ta smaller than the reference temperature Tref, the magnetic information (incorrect magnetic information) detected by the magnetic sensor is Berror. However, if the control circuit 13 in FIG. 8 obtains the current rotation angle θx using the straight line B, the current rotation angle θx becomes θcorrect.
Thus, the control circuit 13 of FIG. 8 can detect the correct rotation angle θcorrect of the output shaft even at the temperature Ta.

尚、誤った回転角θerrorを正しい回転角(補正角)θcorrectに補正する処理は、誤った回転角θerrorをΔθだけ小さくする処理である。この処理は、所定角度の検出タイミングを決定する処理に置き換えると、その検出タイミングを遅らすことに相当する。
その意味から、この補正は、遅角補正と称される。
The process of correcting the incorrect rotation angle θerror to the correct rotation angle (correction angle) θcorrect is a process of reducing the incorrect rotation angle θerror by Δθ. When this process is replaced with a process for determining the detection timing of a predetermined angle, it corresponds to delaying the detection timing.
In this sense, this correction is called retardation correction.

遅角補正の量Δθは、以下により求められる。
図23から、
Berror/θcorrect=α_ta …(11)
Berror/θerror=α_tref …(12)
が求められる。
The retardation correction amount Δθ is obtained as follows.
From FIG.
Berror / θcorrect = α_ta (11)
Berror / θerror = α_tref (12)
Is required.

(11)式から、
θcorrect=Berror/α_ta …(13)
(12)式から、
Berror=α_tref×θerror …(14)
がそれぞれ求められる。
From equation (11)
θcorrect = Berror / α_ta (13)
From equation (12)
Berror = α_tref × θerror (14)
Is required.

(14)式を(13)式に代入すると、
θcorrect=(α_tref/α_ta)×θerror …(15)
が求められる。
Δθ=θerror−θcorrectであるから、
Δθ=(1−(α_tref/α_ta))×θerror …(16)
である。
Substituting equation (14) into equation (13),
θcorrect = (α_tref / α_ta) × θerror (15)
Is required.
Since Δθ = θerror−θcorrect,
Δθ = (1− (α_tref / α_ta)) × θ error (16)
It is.

尚、α_trefが1であり、α_taが1.066である場合、
Δθ=0.06×θerror …(17)
である。
If α_tref is 1 and α_ta is 1.066,
Δθ = 0.06 × θ error (17)
It is.

図24は、図22の第1の例での進角補正の例である。
直線Aは、基準温度Trefにおける磁気情報Bx(=Bx_ref)と回転角θxの関係を示し、θx=α_tref×Bxで表される。
直線Cは、現在の温度TI(温度情報Tb)における磁気情報Bx(=Bx_tb)と回転角θxの関係を示し、θx=α_tb×Bxで表される。
FIG. 24 is an example of the advance angle correction in the first example of FIG.
A straight line A indicates the relationship between the magnetic information Bx (= Bx_ref) and the rotation angle θx at the reference temperature Tref, and is represented by θx = α_tref × Bx.
A straight line C indicates the relationship between the magnetic information Bx (= Bx_tb) and the rotation angle θx at the current temperature TI (temperature information Tb), and is represented by θx = α_tb × Bx.

ここで、出力軸の回転角がθcorrectである場合を考える。
この場合、温度情報(現在の温度)が基準温度Trefであると仮定すると、磁気センサにより検出される磁気情報(正しい磁気情報)は、Bcorrectである。従って、図8の制御回路13は、図9のLUTデータLref、即ち、直線A(θx=α_tref×Bx)を用いて、現在の回転角θxがθcorrectであることを正確に確認できる。
Here, consider a case where the rotation angle of the output shaft is θcorrect.
In this case, assuming that the temperature information (current temperature) is the reference temperature Tref, the magnetic information (correct magnetic information) detected by the magnetic sensor is Bcorrect. Therefore, the control circuit 13 of FIG. 8 can accurately confirm that the current rotation angle θx is θcorrect using the LUT data Lref of FIG. 9, that is, the straight line A (θx = α_tref × Bx).

しかし、温度情報(現在の温度)が基準温度Trefよりも大きいTbである場合、回転角θxが一定であっても、磁気情報(磁束密度)Bxは、基準温度Trefにおける磁気情報(磁束密度)Bxよりも小さくなる。
即ち、現在の温度Tbでの「回転角と磁気情報(磁束密度)の関係を示す直線Cの傾きα_tb」は、基準温度Trefでの「回転角と磁気情報(磁束密度)の関係を示す直線Aの傾きα_tref」よりも小さくなる。
However, when the temperature information (current temperature) is Tb larger than the reference temperature Tref, the magnetic information (magnetic flux density) Bx is the magnetic information (magnetic flux density) at the reference temperature Tref even if the rotation angle θx is constant. It becomes smaller than Bx.
That is, the “slope α_tb of the straight line C indicating the relationship between the rotation angle and the magnetic information (magnetic flux density)” at the current temperature Tb is the “straight line indicating the relationship between the rotational angle and the magnetic information (magnetic flux density) at the reference temperature Tref. It becomes smaller than the “slope α_tref of A”.

この場合、磁気センサにより検出される磁気情報(誤った磁気情報)は、Berrorである。従って、図8の制御回路13は、図9のLUTデータLref、即ち、直線A(θx=α_tref×Bx)を用いて現在の回転角θxを求めようとすると、現在の回転角θxは、θerrorとなる。
このように、実際の回転角は、θcorrectであるにもかかわらず、磁気センサが検出する回転角は、θerror(<θcorrect)となる。
In this case, the magnetic information (incorrect magnetic information) detected by the magnetic sensor is Berror. Therefore, when the control circuit 13 in FIG. 8 tries to obtain the current rotation angle θx using the LUT data Lref in FIG. 9, that is, the straight line A (θx = α_tref × Bx), the current rotation angle θx is determined as θerror. It becomes.
Thus, although the actual rotation angle is θcorrect, the rotation angle detected by the magnetic sensor is θerror (<θcorrect).

そこで、温度情報(現在の温度)が基準温度Trefよりも大きいTbである場合、図8の制御回路13は、図18、図20、及び、図21で説明した手順に従い、直線C(θx=α_tb×Bx)を求める。
そして、図8の制御回路13は、直線Cに基づき、磁気情報(誤った磁気情報)Berrorを回転角(正しい回転角)θcorrectに補正する。
Therefore, when the temperature information (current temperature) is Tb larger than the reference temperature Tref, the control circuit 13 in FIG. 8 follows the procedure described with reference to FIGS. 18, 20, and 21 in accordance with the straight line C (θx = α_tb × Bx).
Then, the control circuit 13 in FIG. 8 corrects the magnetic information (incorrect magnetic information) Berror to the rotation angle (correct rotation angle) θcorrect based on the straight line C.

即ち、温度情報(現在の温度)が基準温度Trefよりも大きいTbである場合、磁気センサにより検出される磁気情報(誤った磁気情報)は、Berrorである。しかし、図8の制御回路13は、直線Cを用いて現在の回転角θxを求めれば、現在の回転角θxは、θcorrectとなる。
このように、図8の制御回路13は、温度Tbにおいても、出力軸の正しい回転角θcorrectを検出できる。
That is, when the temperature information (current temperature) is Tb larger than the reference temperature Tref, the magnetic information (incorrect magnetic information) detected by the magnetic sensor is Berror. However, if the control circuit 13 of FIG. 8 obtains the current rotation angle θx using the straight line C, the current rotation angle θx becomes θcorrect.
As described above, the control circuit 13 of FIG. 8 can detect the correct rotation angle θcorrect of the output shaft even at the temperature Tb.

尚、誤った回転角θerrorを正しい回転角(補正角)θcorrectに補正する処理は、誤った回転角θerrorをΔθだけ大きくする処理である。この処理は、所定角度の検出タイミングを決定する処理に置き換えると、その検出タイミングを進ますことに相当する。
その意味から、この補正は、進角補正と称される。
The process of correcting the incorrect rotation angle θerror to the correct rotation angle (correction angle) θcorrect is a process of increasing the incorrect rotation angle θerror by Δθ. This process corresponds to advancing the detection timing when it is replaced with a process for determining the detection timing of a predetermined angle.
In this sense, this correction is called advance angle correction.

進角補正の量Δθは、以下により求められる。
図24から、
Berror/θcorrect=α_tb …(18)
Berror/θerror=α_tref …(19)
が求められる。
The advance angle correction amount Δθ is obtained as follows.
From FIG.
Berror / θcorrect = α_tb (18)
Berror / θerror = α_tref (19)
Is required.

(18)式から、
θcorrect=Berror/α_tb …(20)
(19)式から、
Berror=α_tref×θerror …(21)
がそれぞれ求められる。
From equation (18)
θcorrect = Berror / α_tb (20)
From equation (19)
Berror = α_tref × θerror (21)
Is required.

(21)式を(20)式に代入すると、
θcorrect=(α_tref/α_tb)×θerror …(22)
が求められる。
Δθ=θcorrect−θerrorであるから、
Δθ=((α_tref/α_tb)−1)×θerror …(23)
である。
Substituting equation (21) into equation (20),
θcorrect = (α_tref / α_tb) × θerror (22)
Is required.
Since Δθ = θcorrect−θerror,
Δθ = ((α_tref / α_tb) −1) × θ error (23)
It is.

尚、α_trefが1であり、α_tbが0.875である場合、
Δθ=0.14×θerror …(24)
である。
If α_tref is 1 and α_tb is 0.875,
Δθ = 0.14 × θ error (24)
It is.

(2) 磁気センサの出力信号が2値である場合
図25は、磁気センサの出力信号の第2の例を示している。
磁気センサ11は、中心軸CAを中心とする出力軸AXの回転角θが所定の回転角になったことを示す検出タイミングとしての出力信号(電圧)S1を出力する。即ち、永久磁石PMからの磁気情報MIは、所定の回転角だけ回転するごとに周期的に変化し、磁気センサ11は、この磁気情報MIの変化を出力信号S1として出力する。
磁気センサ11は、ホール素子、磁気抵抗素子などを含む。
(2) When the output signal of the magnetic sensor is binary FIG. 25 shows a second example of the output signal of the magnetic sensor.
The magnetic sensor 11 outputs an output signal (voltage) S1 as a detection timing indicating that the rotation angle θ of the output shaft AX centered on the central axis CA has reached a predetermined rotation angle. That is, the magnetic information MI from the permanent magnet PM changes periodically each time it rotates by a predetermined rotation angle, and the magnetic sensor 11 outputs the change of the magnetic information MI as an output signal S1.
The magnetic sensor 11 includes a Hall element, a magnetoresistive element, and the like.

例えば、N極及びS極のペアが、永久磁石PMの周方向に80ペア存在すると仮定すると、磁気センサ11は、出力軸AXが4.5°だけ回転したことをN極及びS極の1つのペアにより検出できる。即ち、磁気センサ11は、永久磁石PMの極が変化する度に、出力軸AXが2.25°だけ回転したことを検出できる。   For example, assuming that there are 80 pairs of N poles and S poles in the circumferential direction of the permanent magnet PM, the magnetic sensor 11 indicates that the output shaft AX has been rotated by 4.5 °. Can be detected by two pairs. That is, the magnetic sensor 11 can detect that the output shaft AX is rotated by 2.25 ° every time the pole of the permanent magnet PM changes.

ここで、Bopは、動作磁束密度(operating point of magnetic flux density)を表し、Brpは、復帰磁束密度(reversing point of magnetic flux density)を表す。
磁気センサ11の出力信号S1は、N極からの磁界の磁束密度の絶対値がBopを超えたとき、ハイレベル(例えば、電源電圧)となり、S極からの磁界の磁束密度の絶対値がBrpを超えたとき、ロウレベル(例えば、接地電圧)となる。
但し、ここでは、N極からの磁界の磁束密度をプラスとし、S極からの磁界の磁束密度をマイナスとする。
Here, Bop represents an operating magnetic flux density, and Brp represents a reversing point magnetic flux density.
When the absolute value of the magnetic flux density of the magnetic field from the N pole exceeds Bop, the output signal S1 of the magnetic sensor 11 becomes high level (for example, power supply voltage), and the absolute value of the magnetic flux density of the magnetic field from the S pole is Brp. When the value exceeds, the low level (for example, ground voltage) is reached.
However, here, the magnetic flux density of the magnetic field from the N pole is positive, and the magnetic flux density of the magnetic field from the S pole is negative.

従って、磁気センサ11の出力信号S1がハイレベル又はロウレベルに切り替わったタイミングが、所定の回転角になったことを示す検出タイミングとして検出される。   Therefore, the timing at which the output signal S1 of the magnetic sensor 11 is switched to the high level or the low level is detected as a detection timing indicating that a predetermined rotation angle has been reached.

図26は、図25の第2の例での遅角補正の例である。
直線Aは、基準温度Trefにおける磁気情報Bx(=Bx_ref)と回転角θxの関係を示し、θx=α_tref×Bxで表される。
直線Bは、現在の温度TI(温度情報Ta)における磁気情報Bx(=Bx_ta)と回転角θxの関係を示し、θx=α_ta×Bxで表される。
FIG. 26 is an example of retardation correction in the second example of FIG.
A straight line A indicates the relationship between the magnetic information Bx (= Bx_ref) and the rotation angle θx at the reference temperature Tref, and is represented by θx = α_tref × Bx.
A straight line B indicates the relationship between the magnetic information Bx (= Bx_ta) and the rotation angle θx at the current temperature TI (temperature information Ta), and is represented by θx = α_ta × Bx.

ここで、出力軸の回転角がθtargetとなるタイミングを検出する場合を考える。
この場合、温度情報(現在の温度)が基準温度Trefであると仮定すると、出力軸の現在の回転角がθcurrentの場合、未だ、θtargetに到達していないため、出力信号S1はロウレベルであるべきである。
実際、温度情報(現在の温度)が基準温度Trefである場合、磁気センサにより検出される磁気情報(磁束密度)は、Bcorrect1である。また、磁気情報Bcorrect1は、Bopよりも小さい。従って、ポイントaに示すように、出力信号S1は、ロウレベルのままであり、未だ、θtargetに到達していないことを正確に確認できる。
Here, consider a case where the timing at which the rotation angle of the output shaft becomes θtarget is detected.
In this case, assuming that the temperature information (current temperature) is the reference temperature Tref, when the current rotation angle of the output shaft is θcurrent, θtarget has not yet been reached, so the output signal S1 should be at a low level. It is.
Actually, when the temperature information (current temperature) is the reference temperature Tref, the magnetic information (magnetic flux density) detected by the magnetic sensor is Bcorrect1. The magnetic information Bcorrect1 is smaller than Bop. Therefore, as indicated by point a, the output signal S1 remains at a low level, and it can be accurately confirmed that it has not yet reached θtarget.

また、温度情報(現在の温度)が基準温度Trefである場合、出力軸の現在の回転角がθtargetになると、磁気センサにより検出される磁気情報(磁束密度)は、Bcorrect2となる。また、磁気情報Bcorrect2は、Bopに等しいか、又は、それよりも大きい。従って、ポイントbに示すように、出力信号S1は、ロウレベルからハイレベルに変化し、θtargetに到達したことを正確に確認できる。   Further, when the temperature information (current temperature) is the reference temperature Tref, when the current rotation angle of the output shaft becomes θtarget, the magnetic information (magnetic flux density) detected by the magnetic sensor becomes Bcorrect2. Further, the magnetic information Bcorrect2 is equal to or larger than Bop. Therefore, as indicated by point b, the output signal S1 changes from the low level to the high level, and it can be accurately confirmed that it has reached θtarget.

しかし、温度情報(現在の温度)が基準温度Trefよりも小さいTaである場合、回転角θxが一定であっても、磁気情報(磁束密度)Bxは、基準温度Trefにおける磁気情報(磁束密度)Bxよりも大きくなる。
即ち、現在の温度Taでの「回転角と磁気情報(磁束密度)の関係を示す直線Bの傾きα_ta」は、基準温度Trefでの「回転角と磁気情報(磁束密度)の関係を示す直線Aの傾きα_tref」よりも大きくなる。
However, when the temperature information (current temperature) is Ta smaller than the reference temperature Tref, the magnetic information (magnetic flux density) Bx is the magnetic information (magnetic flux density) at the reference temperature Tref even if the rotation angle θx is constant. It becomes larger than Bx.
That is, the “slope α_ta of the straight line B indicating the relationship between the rotation angle and the magnetic information (magnetic flux density)” at the current temperature Ta is the “straight line indicating the relationship between the rotational angle and the magnetic information (magnetic flux density) at the reference temperature Tref. It becomes larger than the slope “A_tref of A”.

この場合、出力軸の現在の回転角がθcurrentであっても、磁気センサにより検出される磁気情報(磁束密度)は、Berrorとなる。従って、磁気センサは、磁気情報Berrorが、Bopに等しいか、又は、それよりも大きいと判断すると、ポイントcに示すように、出力信号S1をロウレベルからハイレベルに変化させる。
このように、実際の回転角は、θcurrent(<θtarget)であるにもかかわらず、磁気センサは、θtargetに到達したことを示す出力信号S1を出力してしまう。
In this case, even if the current rotation angle of the output shaft is θcurrent, the magnetic information (magnetic flux density) detected by the magnetic sensor is Berror. Therefore, when the magnetic sensor determines that the magnetic information Berror is equal to or larger than Bop, the magnetic sensor changes the output signal S1 from the low level to the high level as indicated by a point c.
As described above, the magnetic sensor outputs the output signal S1 indicating that it has reached θtarget even though the actual rotation angle is θcurrent (<θtarget).

そこで、温度情報(現在の温度)が基準温度Trefよりも小さいTaである場合、図8の制御回路13は、図18、図20、及び、図21で説明した手順に従い、直線B(θx=α_ta×Bx)を求める。
そして、図8の制御回路13は、直線Bに基づき、θtargetの誤った検出タイミングcを正しい検出タイミングbに補正する。
このように、図8の制御回路13は、温度Taにおいても、出力軸の回転角がθtargetに到達したことを示す正しいタイミングを検出できる。
Therefore, when the temperature information (current temperature) is Ta smaller than the reference temperature Tref, the control circuit 13 in FIG. 8 follows the procedure described in FIG. 18, FIG. 20, and FIG. α_ta × Bx) is obtained.
Then, the control circuit 13 in FIG. 8 corrects the erroneous detection timing c of θtarget to the correct detection timing b based on the straight line B.
As described above, the control circuit 13 in FIG. 8 can detect the correct timing indicating that the rotation angle of the output shaft has reached θtarget even at the temperature Ta.

尚、誤った検出タイミングcを正しい検出タイミングbに補正する処理は、θtargetの検出タイミングをΔθだけ遅らすことを意味する。その意味から、この補正は、遅角補正と称される。
遅角補正の量Δθは、上述の第1の例と同様に、(16)式、又は、(17)式により与えられる。
The process of correcting the erroneous detection timing c to the correct detection timing b means delaying the detection timing of θtarget by Δθ. In this sense, this correction is called retardation correction.
The retardation correction amount Δθ is given by the equation (16) or the equation (17), as in the first example.

図27は、図25の第2の例での進角補正の例である。
直線Aは、基準温度Trefにおける磁気情報Bx(=Bx_ref)と回転角θxの関係を示し、θx=α_tref×Bxで表される。
直線Bは、現在の温度TI(温度情報Ta)における磁気情報Bx(=Bx_ta)と回転角θxの関係を示し、θx=α_ta×Bxで表される。
FIG. 27 is an example of advance angle correction in the second example of FIG.
A straight line A indicates the relationship between the magnetic information Bx (= Bx_ref) and the rotation angle θx at the reference temperature Tref, and is represented by θx = α_tref × Bx.
A straight line B indicates the relationship between the magnetic information Bx (= Bx_ta) and the rotation angle θx at the current temperature TI (temperature information Ta), and is represented by θx = α_ta × Bx.

ここで、出力軸の回転角がθtargetとなるタイミングを検出する場合を考える。
この場合、温度情報(現在の温度)が基準温度Trefであると仮定すると、出力軸の現在の回転角がθtargetになると、磁気センサにより検出される磁気情報(磁束密度)は、Bcorrectとなる。また、磁気情報Bcorrectは、Bopに等しいか、又は、それよりも大きい。従って、ポイントdに示すように、出力信号S1は、ロウレベルからハイレベルに変化し、θtargetに到達したことを正確に確認できる。
Here, consider a case where the timing at which the rotation angle of the output shaft becomes θtarget is detected.
In this case, assuming that the temperature information (current temperature) is the reference temperature Tref, when the current rotation angle of the output shaft becomes θtarget, the magnetic information (magnetic flux density) detected by the magnetic sensor becomes Bcorrect. The magnetic information Bcorrect is equal to or larger than Bop. Accordingly, as indicated by point d, the output signal S1 changes from the low level to the high level, and it can be accurately confirmed that it has reached θtarget.

しかし、温度情報(現在の温度)が基準温度Trefよりも大きいTbである場合、回転角θxが一定であっても、磁気情報(磁束密度)Bxは、基準温度Trefにおける磁気情報(磁束密度)Bxよりも小さくなる。
即ち、現在の温度Tbでの「回転角と磁気情報(磁束密度)の関係を示す直線Cの傾きα_tb」は、基準温度Trefでの「回転角と磁気情報(磁束密度)の関係を示す直線Aの傾きα_tref」よりも小さくなる。
However, when the temperature information (current temperature) is Tb larger than the reference temperature Tref, the magnetic information (magnetic flux density) Bx is the magnetic information (magnetic flux density) at the reference temperature Tref even if the rotation angle θx is constant. It becomes smaller than Bx.
That is, the “slope α_tb of the straight line C indicating the relationship between the rotation angle and the magnetic information (magnetic flux density)” at the current temperature Tb is the “straight line indicating the relationship between the rotational angle and the magnetic information (magnetic flux density) at the reference temperature Tref. It becomes smaller than the “slope α_tref of A”.

この場合、出力軸の現在の回転角がθtargetであっても、磁気センサにより検出される磁気情報(磁束密度)は、Berror1となる。従って、磁気センサは、磁気情報Berror1がBopよりも小さいと判断すると、ポイントeに示すように、出力信号S1をロウレベルのまま変化させない。
このように、実際の回転角は、θtargetに到達しているにもかかわらず、磁気センサは、θtargetに到達していないことを示す出力信号S1を出力してしまう。
In this case, even if the current rotation angle of the output shaft is θtarget, the magnetic information (magnetic flux density) detected by the magnetic sensor is Berror1. Accordingly, when the magnetic sensor determines that the magnetic information Berror1 is smaller than Bop, the output signal S1 is not changed to the low level as indicated by a point e.
As described above, the magnetic sensor outputs the output signal S1 indicating that it has not reached θtarget even though the actual rotation angle has reached θtarget.

そして、出力軸の現在の回転角がθcurrent(>θtarget)となったときに、磁気センサにより検出される磁気情報(磁束密度)は、Berror2となる。従って、磁気センサは、磁気情報Berror2がBopに等しいか、又は、それよりも大きいと判断すると、ポイントfに示すように、出力信号S1をロウレベルからハイレベルに変化させる。
しかし、この検出タイミングfは、正しい検出タイミングdよりも遅れている。
When the current rotation angle of the output shaft becomes θcurrent (> θtarget), the magnetic information (magnetic flux density) detected by the magnetic sensor is Berror2. Therefore, when the magnetic sensor determines that the magnetic information Berror2 is equal to or larger than Bop, the magnetic sensor changes the output signal S1 from the low level to the high level as indicated by a point f.
However, the detection timing f is delayed from the correct detection timing d.

そこで、温度情報(現在の温度)が基準温度Trefよりも大きいTbである場合、図8の制御回路13は、図18、図20、及び、図21で説明した手順に従い、直線C(θx=α_tb×Bx)を求める。
そして、図8の制御回路13は、直線Cに基づき、θtargetの誤った検出タイミングfを正しい検出タイミングdに補正する。
このように、図8の制御回路13は、温度Tbにおいても、出力軸の回転角がθtargetに到達したことを示す正しいタイミングを検出できる。
Therefore, when the temperature information (current temperature) is Tb larger than the reference temperature Tref, the control circuit 13 in FIG. 8 follows the procedure described with reference to FIGS. 18, 20, and 21 in accordance with the straight line C (θx = α_tb × Bx).
Then, the control circuit 13 in FIG. 8 corrects the erroneous detection timing f of θtarget to the correct detection timing d based on the straight line C.
As described above, the control circuit 13 in FIG. 8 can detect the correct timing indicating that the rotation angle of the output shaft has reached θtarget even at the temperature Tb.

尚、誤った検出タイミングfを正しい検出タイミングdに補正する処理は、θtargetの検出タイミングをΔθだけ進ますことを意味する。その意味から、この補正は、進角補正と称される。
進角補正の量Δθは、上述の第1の例と同様に、(23)式、又は、(24)式により与えられる。
The process of correcting the erroneous detection timing f to the correct detection timing d means that the detection timing of θtarget is advanced by Δθ. In this sense, this correction is called advance angle correction.
The advance angle correction amount Δθ is given by the equation (23) or the equation (24) as in the first example.

<適用例>
上述の機電一体型モータユニットは、人間社会に存在する、回るもの、及び、動くもの全てに適用可能である。
それらのうち、特に、高精度な制御が必要とされるもの、例えば、自動車、電車、船舶、飛行機などの乗り物(vehicle)における可動システムの制御、産業用ロボット、家庭用ロボット、ヒューマノイドロボットなどのロボットシステムの制御など、は、上述の機電一体型モータユニットの適用により、さらに、安全性、信頼性などが高まる。
<Application example>
The above-mentioned electromechanically integrated motor unit can be applied to all things that rotate and move in human society.
Among them, particularly those that require high-precision control, such as control of movable systems in vehicles such as automobiles, trains, ships, airplanes, industrial robots, home robots, humanoid robots, etc. For the control of the robot system and the like, the safety and reliability are further improved by applying the above-mentioned electro-mechanical integrated motor unit.

以下、上述の機電一体型モータユニットを自動車システムに適用した例を説明する。これらに使用されるモータユニットは、小型化、高耐熱性、高速かつ高精度な回転角制御など、のハイスペックな性能を要求されるからである。   Hereinafter, an example in which the above-described electromechanically integrated motor unit is applied to an automobile system will be described. This is because the motor units used for these are required to have high-spec performance such as downsizing, high heat resistance, high speed and high precision rotation angle control.

図28は、実施形態に係わる機電一体型モータユニットを適用可能な自動車システムの例を示している。
近年、自動車システム21は、自動運転などの自動化、運転者を補助するためのアシスト化など、が進行している。ここで問題となるのが安全性及び信頼性である。即ち、自動車システム21内の複数の制御ユニットがお互いの状況を正確に把握しないと、それら複数の制御ユニットの各々は、正確な判断を行うことができない。
これでは、自動車システム21の安全性及び信頼性が確保できない。
FIG. 28 shows an example of an automobile system to which the electromechanical integrated motor unit according to the embodiment can be applied.
In recent years, the automobile system 21 has been automated, such as automatic driving, and assisting to assist the driver. The problems here are safety and reliability. That is, unless a plurality of control units in the automobile system 21 accurately grasp each other's situation, each of the plurality of control units cannot make an accurate determination.
Thus, the safety and reliability of the automobile system 21 cannot be ensured.

そこで、自動車システム21は、例えば、複数の制御ユニットが共通バス27を介して互いに接続される、いわゆる車載ネットワーク(例えば、CAN:controller area network)を備える。   Therefore, the automobile system 21 includes, for example, a so-called in-vehicle network (for example, CAN: controller area network) in which a plurality of control units are connected to each other via a common bus 27.

例えば、同図において、電動パワーステアリング装置(EPS)24、デュアルクラッチトランスミッション(DCT)などの自動変速機30、オートマチックトランスミッション(AT)、マニュアルトランスミッション(MT)などのシフト装置26、及び、シフトバイワイヤ(SBW)などのシフト制御装置28は、共通バス27により互いに接続される。   For example, in the figure, an electric power steering device (EPS) 24, an automatic transmission 30 such as a dual clutch transmission (DCT), a shift device 26 such as an automatic transmission (AT) and a manual transmission (MT), and a shift-by-wire ( Shift control devices 28 such as (SBW) are connected to each other by a common bus 27.

これにより、自動車システム21内の複数の制御ユニットがお互いの状況を把握できるため、自動車システム21の自動化及びアシスト化が促進される。
しかし、これを実現するには、車載ネットワークのみでは不十分である。即ち、自動車システム21の自動化及びアシスト化を実現するには、自動車システム21内の複数の制御ユニット自身が、正確な制御を行わなければならない。
そのために、自動車システム21内の複数の制御ユニットに、実施形態に係わる機電一体型モータユニットを適用することは、非常に有効である。
Thereby, since the some control unit in the motor vehicle system 21 can grasp | ascertain a mutual condition, automation and assisting of the motor vehicle system 21 are accelerated | stimulated.
However, in-vehicle networks alone are not enough to realize this. That is, in order to realize automation and assistance of the automobile system 21, a plurality of control units within the automobile system 21 must perform accurate control.
Therefore, it is very effective to apply the electromechanically integrated motor unit according to the embodiment to a plurality of control units in the automobile system 21.

(1) 電動パワーステアリング装置
電動パワーステアリング装置24は、運転者のステアリング操作を補助する機能を有する。電動パワーステアリング装置24は、モータユニット241を備える。このモータユニット241は、実施形態に係わる機電一体型モータユニットであり、ECU242及びモータ243を備える。
(1) Electric power steering device The electric power steering device 24 has a function of assisting the driver's steering operation. The electric power steering device 24 includes a motor unit 241. The motor unit 241 is an electromechanical integrated motor unit according to the embodiment, and includes an ECU 242 and a motor 243.

ステアリング装置22は、例えば、ステアリングホイール221及びステアリングシャフト222を備える。トルクセンサ23は、ステアリングシャフト222に取り付けられる。運転者がステアリングホイール221を動かすと、これに応じて、ステアリングシャフト222が回転する。そして、トルクセンサ23は、この回転に起因して、ステアリングシャフト222に発生するトルクを検出し、トルク信号を出力する。   The steering device 22 includes a steering wheel 221 and a steering shaft 222, for example. The torque sensor 23 is attached to the steering shaft 222. When the driver moves the steering wheel 221, the steering shaft 222 rotates accordingly. The torque sensor 23 detects the torque generated in the steering shaft 222 due to this rotation, and outputs a torque signal.

ECU242は、トルクセンサ23からのトルク信号に基づきモータ243を駆動する。ここで、トルク信号は、例えば、図1の入力信号S0に相当する。但し、ECU242は、トルク信号と、これとは異なる他の情報(例えば、車速など)に基づき、モータ243を駆動してもよい。
ECU242は、トルク信号に基づき目標角を決定し、例えば、図1の第1及び第2の信号S1,S2、並びに、LUTにより決定される、回転角又は補正角を、目標角と比較することにより、モータ243を駆動する駆動信号S4を出力する。
The ECU 242 drives the motor 243 based on the torque signal from the torque sensor 23. Here, the torque signal corresponds to, for example, the input signal S0 in FIG. However, the ECU 242 may drive the motor 243 based on the torque signal and other information (for example, vehicle speed) different from the torque signal.
The ECU 242 determines a target angle based on the torque signal, and compares the rotation angle or the correction angle determined by, for example, the first and second signals S1 and S2 in FIG. 1 and the LUT with the target angle. Thus, a drive signal S4 for driving the motor 243 is output.

モータ243の回転出力は、ステアリングギアボックス25に伝達される。ステアリングギアボックス25は、車輪の操舵をアシストする機能を有する。即ち、モータ243の回転出力は、ステアリングギアボックス25により、車輪の操舵角(steering angle)を変化させる力に変換される。その結果、運転者は、軽い力で、ステアリングホイール221を動かすことが可能となる。   The rotation output of the motor 243 is transmitted to the steering gear box 25. The steering gear box 25 has a function of assisting steering of the wheels. That is, the rotation output of the motor 243 is converted by the steering gear box 25 into a force that changes the steering angle of the wheels. As a result, the driver can move the steering wheel 221 with a light force.

このように、電動パワーステアリング装置24に実施形態に係わる機電一体型モータユニットを適用すれば、制御回路としてのECU242は、温度補正された補正角に基づきモータ243の回転角を制御できる。従って、ECU242は、車輪の操舵のアシストを適切に行える。
尚、実施形態に係わる機電一体型モータユニットは、ステアリングバイワイヤ装置に適用することも可能である。
As described above, when the electromechanically integrated motor unit according to the embodiment is applied to the electric power steering device 24, the ECU 242 serving as the control circuit can control the rotation angle of the motor 243 based on the corrected angle. Therefore, the ECU 242 can appropriately assist the steering of the wheel.
The electromechanically integrated motor unit according to the embodiment can be applied to a steering-by-wire device.

(2) シフト制御装置(シフトバイワイヤ装置)
シフト制御装置28は、運転者のシフト操作を検出し、選択されたシフトレンジを決定する機能を有する。シフト制御装置28は、モータユニット281及びディテント装置285を備える。モータユニット281は、実施形態に係わる機電一体型モータユニットであり、ECU282、モータ283、及び、出力装置284を備える。
(2) Shift control device (shift-by-wire device)
The shift control device 28 has a function of detecting a driver's shift operation and determining a selected shift range. The shift control device 28 includes a motor unit 281 and a detent device 285. The motor unit 281 is an electromechanical integrated motor unit according to the embodiment, and includes an ECU 282, a motor 283, and an output device 284.

シフト装置26は、例えば、シフト操作ユニット261及びECU262を備える。シフト操作ユニット261は、シフトレバー装置、パドルシフト装置など、を含む。シフトレバー装置は、シフトレバーによりシフトチェンジを行う機能を有する。また、パドルシフト装置は、押しボタンなどのシフトスイッチによりシフトチェンジを行う機能を有する。
ここで、シフトチェンジとは、オートマチックトランスミッションの場合、例えば、P(パーキング)、R(リバース)、N(ニュートラル)、D(ドライブ)、2(2速ギア)、及び、1(1速ギア)のシフトレンジをチェンジすることを意味する。
The shift device 26 includes, for example, a shift operation unit 261 and an ECU 262. The shift operation unit 261 includes a shift lever device, a paddle shift device, and the like. The shift lever device has a function of performing a shift change by the shift lever. The paddle shift device has a function of performing a shift change using a shift switch such as a push button.
Here, in the case of an automatic transmission, the shift change is, for example, P (parking), R (reverse), N (neutral), D (drive), 2 (second speed gear), and 1 (first speed gear). This means changing the shift range.

ECU282は、ECU262から共通バス27を介して入力されるシフト信号に基づきモータ283を駆動する。ここで、シフト信号は、選択されたシフトレンジを示し、例えば、図2の入力信号S0に相当する。
ECU282は、シフト信号に基づき目標角を決定し、例えば、図2の第1及び第2の信号S1,S2、並びに、LUTにより決定される、回転角又は補正角を、目標角と比較することにより、モータ283を駆動する駆動信号S4を出力する。
The ECU 282 drives the motor 283 based on the shift signal input from the ECU 262 via the common bus 27. Here, the shift signal indicates the selected shift range, and corresponds to, for example, the input signal S0 in FIG.
The ECU 282 determines the target angle based on the shift signal, and compares the rotation angle or the correction angle determined by, for example, the first and second signals S1 and S2 of FIG. 2 and the LUT with the target angle. Thus, a drive signal S4 for driving the motor 283 is output.

モータ283の回転出力は、歯車又は変速機(例えば、減速機)を介して、出力装置284に伝達される。出力装置284の回転出力は、ディテント装置(位置決め装置)285に伝達される。
ディテント装置285は、シフトレンジ切替シャフトを備える。ディテント装置285は、シフトレンジ切替シャフトを選択されたシフトレンジに対応する角度に位置決めする機能を有する。
The rotational output of the motor 283 is transmitted to the output device 284 via a gear or a transmission (for example, a reduction gear). The rotation output of the output device 284 is transmitted to a detent device (positioning device) 285.
The detent device 285 includes a shift range switching shaft. The detent device 285 has a function of positioning the shift range switching shaft at an angle corresponding to the selected shift range.

このように、シフト制御装置28に実施形態に係わる機電一体型モータユニットを適用すれば、制御回路としてのECU282は、温度補正された補正角に基づきモータ283の回転角を制御できる。従って、ECU282は、変速機30に対してギアチェンジを正確に指示できる。   As described above, when the electromechanically integrated motor unit according to the embodiment is applied to the shift control device 28, the ECU 282 as the control circuit can control the rotation angle of the motor 283 based on the corrected temperature. Therefore, the ECU 282 can accurately instruct the gear change to the transmission 30.

シフト制御装置28は、変速機30と共に、エンジン29の近くに配置されるため、エンジン29からの熱の影響を受け易い。このため、シフト制御装置28は、特に、熱対策が必要である。実施形態に係わる機電一体型モータユニットは、基準温度を超える高温下においても、正確にモータ283を駆動できる。
従って、実施形態に係わる機電一体型モータユニットをシフト制御装置28に適用することは、非常に有効である。
Since the shift control device 28 is disposed near the engine 29 together with the transmission 30, it is easily affected by the heat from the engine 29. For this reason, the shift control device 28 particularly needs a countermeasure against heat. The electromechanically integrated motor unit according to the embodiment can accurately drive the motor 283 even under a high temperature exceeding the reference temperature.
Therefore, it is very effective to apply the electromechanically integrated motor unit according to the embodiment to the shift control device 28.

(3) 変速機
変速機30は、ディテント装置285からの指示に基づき、クラッチの駆動、変速ギアの変更など、を行う機能を有する。変速機30は、モータユニット301を備える。モータユニット301は、実施形態に係わる機電一体型モータユニットである。
(3) Transmission The transmission 30 has a function of driving a clutch, changing a transmission gear, and the like based on an instruction from the detent device 285. The transmission 30 includes a motor unit 301. The motor unit 301 is an electromechanical integrated motor unit according to the embodiment.

モータユニット301内の制御回路は、ディテント装置285からの指示(選択されたシフトレンジ)に基づきモータを駆動する。即ち、モータユニット301内の制御回路は、選択されたシフトレンジに基づき目標角を決定し、例えば、図1の第1及び第2の信号S1,S2、並びに、LUTにより決定される、回転角又は補正角を、目標角と比較することにより、モータを駆動する駆動信号を出力する。   A control circuit in the motor unit 301 drives the motor based on an instruction (selected shift range) from the detent device 285. That is, the control circuit in the motor unit 301 determines the target angle based on the selected shift range, for example, the rotation angle determined by the first and second signals S1 and S2 and the LUT in FIG. Alternatively, a drive signal for driving the motor is output by comparing the correction angle with the target angle.

モータユニット301の出力軸は、クラッチ又は変速ギアに接続される。また、変速機30は、例えば、シフトレンジを変更する場合に、選択されたシフトレンジと連動して、変速ギアと出力シャフトとを結合するスリーブを備える。   The output shaft of the motor unit 301 is connected to a clutch or a transmission gear. For example, when changing the shift range, the transmission 30 includes a sleeve that couples the transmission gear and the output shaft in conjunction with the selected shift range.

このように、DCTなどの純電動方式、即ち、クラッチ又は変速ギアを、油圧でなく、モータにより駆動する方式の変速機に、実施形態に係わる機電一体型モータユニットを適用すれば、モータユニット301内の制御回路は、温度補正された補正角に基づきモータの回転角を制御できる。従って、モータユニット301内の制御回路は、変速ギアの変更を正確に行える。   In this way, if the electromechanically integrated motor unit according to the embodiment is applied to a transmission of a pure electric system such as DCT, that is, a system in which a clutch or a transmission gear is driven by a motor instead of hydraulic pressure, the motor unit 301 is applied. The control circuit can control the rotation angle of the motor based on the correction angle whose temperature has been corrected. Therefore, the control circuit in the motor unit 301 can accurately change the transmission gear.

また、変速機30は、エンジン29の近くに配置されるため、エンジン29からの熱の影響を受け易い。このため、変速機30は、特に、熱対策が必要である。実施形態に係わるモータユニットは、基準温度を超える高温下においても、正確にモータを駆動できる。従って、実施形態に係わる機電一体型モータユニットを変速機30に適用することは、非常に有効である。   Further, since the transmission 30 is disposed near the engine 29, it is easily affected by heat from the engine 29. For this reason, especially the transmission 30 needs a heat countermeasure. The motor unit according to the embodiment can accurately drive the motor even at a high temperature exceeding the reference temperature. Therefore, it is very effective to apply the electromechanical integrated motor unit according to the embodiment to the transmission 30.

尚、エンジン29の種類は、特に限定されない。例えば、エンジン29は、モータエンジンでもよいし、又は、ガソリンエンジンでもよい。   The type of engine 29 is not particularly limited. For example, the engine 29 may be a motor engine or a gasoline engine.

(むすび)
以上、説明したように、本考案の実施形態によれば、機電一体型モータユニットにおいて、モータの出力軸の回転角を正確に検出できる。
(Musubi)
As described above, according to the embodiment of the present invention, the rotation angle of the output shaft of the motor can be accurately detected in the electromechanically integrated motor unit.

上述の実施形態において、磁気センサの数、及び、温度センサの数は、1つに限定されない。例えば、磁気センサの数は、複数であってもよいし、また、温度センサの数も、複数であってもよい。また、出力軸の回転角を検出する磁気情報は、回転角を検出可能な情報であれば、磁界の磁束密度でなくてもよい。さらに、出力軸の回転角は、磁気情報の他に、これとは異なる情報、例えば、シフト制御装置の場合はインヒビタスイッチの情報など、を参考にして決定してもよい。
なお、上記説明した各構成は、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。
In the above-described embodiment, the number of magnetic sensors and the number of temperature sensors are not limited to one. For example, the number of magnetic sensors may be plural, and the number of temperature sensors may be plural. Further, the magnetic information for detecting the rotation angle of the output shaft may not be the magnetic flux density of the magnetic field as long as the information can detect the rotation angle. Furthermore, the rotation angle of the output shaft may be determined with reference to information other than the magnetic information, for example, information on an inhibitor switch in the case of a shift control device.
In addition, each structure demonstrated above can be suitably combined in the range which is not mutually contradictory.

本考案のいくつかの実施形態を説明したが、これら実施形態は、一例として提示したものであり、本考案の範囲を限定することを意図しない。これら実施形態は、上述以外の様々な形態で実施することが可能であり、本考案の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置換、変更など、を行える。これら実施形態及びその変形は、本考案の範囲及び要旨に含まれると共に、実用新案登録請求の範囲に記載された考案及びその均等物についても、本考案の範囲及び要旨に含まれる。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the present invention. These embodiments can be implemented in various forms other than those described above, and various omissions, substitutions, changes, and the like can be made without departing from the spirit of the present invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the present invention, and the invention described in the claims of the utility model registration and equivalents thereof are also included in the scope and gist of the present invention.

1A: 筐体、 1B: セパレータ、 1C: ヒートシンク、 1D: 追加筐体、 2A: モータ、 2B: ロータ、 2C: ロータコア、 2D: ステータ、 3A: 制御装置、 3B: 回路基板、 4A: 出力装置、 4B: シャフト、 5: 機械装置、 11: 磁気センサ、 12: 温度センサ、 13: 制御装置、 131: 記憶部、 132: 第1の制御部、 133: 第2の制御部、 134: 内部バス、 135: 情報部、 136: 範囲選択部、 137: モード選択部、 14: ドライバ、 15: インターフェース回路、 16: 不揮発性メモリ、 PM: 永久磁石、 AX: 出力軸。

1A: Case, 1B: Separator, 1C: Heat sink, 1D: Additional case, 2A: Motor, 2B: Rotor, 2C: Rotor core, 2D: Stator, 3A: Control device, 3B: Circuit board, 4A: Output device, 4B: Shaft, 5: Mechanical device, 11: Magnetic sensor, 12: Temperature sensor, 13: Control device, 131: Storage unit, 132: First control unit, 133: Second control unit, 134: Internal bus, 135: Information section, 136: Range selection section, 137: Mode selection section, 14: Driver, 15: Interface circuit, 16: Non-volatile memory, PM: Permanent magnet, AX: Output shaft.

Claims (25)

モータを制御する制御装置であって、
前記モータの回転を出力する出力軸の回転角を示す永久磁石からの磁界の磁束密度に基づき第1の信号を出力する磁気センサと、
前記永久磁石の温度を示す第2の信号を出力する温度センサと、
前記第1及び第2の信号が入力され、制御信号を出力する制御回路と、
前記制御信号に基づき前記モータを駆動するドライバと、
を備え、
前記制御回路は、
基準温度における前記第1の信号及び前記回転角の第1の関係を記憶する記憶部と、
前記第1の関係から求められる前記回転角を前記第2の信号に基づき補正することにより補正角を求め、前記補正角に基づき前記制御信号を出力する、但し、前記第2の信号は、前記基準温度以外の温度を示す、第1の制御部と、
を含む、
制御装置。
A control device for controlling a motor,
A magnetic sensor that outputs a first signal based on a magnetic flux density of a magnetic field from a permanent magnet that indicates a rotation angle of an output shaft that outputs rotation of the motor;
A temperature sensor that outputs a second signal indicating the temperature of the permanent magnet;
A control circuit that receives the first and second signals and outputs a control signal;
A driver for driving the motor based on the control signal;
With
The control circuit includes:
A storage unit that stores the first relationship between the first signal and the rotation angle at a reference temperature;
A correction angle is obtained by correcting the rotation angle obtained from the first relationship based on the second signal, and the control signal is output based on the correction angle, provided that the second signal is A first controller that indicates a temperature other than the reference temperature;
including,
Control device.
前記モータ、前記出力軸、及び、前記制御装置は、筐体内に配置され、
前記出力軸の一端は、前記筐体から突出する、
請求項1に記載の制御装置。
The motor, the output shaft, and the control device are arranged in a housing,
One end of the output shaft protrudes from the housing.
The control device according to claim 1.
前記磁気センサ、前記温度センサ、前記制御回路、及び、前記ドライバは、回路基板上に実装され、
前記温度センサは、前記永久磁石及び前記回路基板間に配置される、
請求項1又は2に記載の制御装置。
The magnetic sensor, the temperature sensor, the control circuit, and the driver are mounted on a circuit board,
The temperature sensor is disposed between the permanent magnet and the circuit board.
The control device according to claim 1 or 2.
前記磁気センサ、前記温度センサ、前記制御回路、及び、前記ドライバは、回路基板上に実装され、
前記磁気センサ及び前記温度センサは、前記回路基板の同一面上に配置される、
請求項1又は2に記載の制御装置。
The magnetic sensor, the temperature sensor, the control circuit, and the driver are mounted on a circuit board,
The magnetic sensor and the temperature sensor are disposed on the same surface of the circuit board.
The control device according to claim 1 or 2.
前記制御装置は、前記第1の関係を記憶する不揮発性メモリを含み、
前記制御回路は、所定タイミングにおいて、前記第1の関係を前記不揮発性メモリにプログラムする、
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の制御装置。
The control device includes a nonvolatile memory that stores the first relationship,
The control circuit programs the first relationship into the nonvolatile memory at a predetermined timing.
The control device according to any one of claims 1 to 4.
前記制御回路は、情報部を含み、
前記情報部は、
第1の期間内の複数のタイミングにおいて、前記温度センサから複数の温度情報を取得する第1の部分と、
前記複数の温度情報の平均値を現在の温度として決定する第2の部分と、
を備え、
前記第1の制御部は、前記第1の期間後の第2の期間において、前記現在の温度に基づき前記補正角を求める、
請求項1乃至5のいずれか1項に記載の制御装置。
The control circuit includes an information unit,
The information part is
A first portion for acquiring a plurality of temperature information from the temperature sensor at a plurality of timings within a first period;
A second portion for determining an average value of the plurality of temperature information as a current temperature;
With
The first control unit obtains the correction angle based on the current temperature in a second period after the first period;
The control device according to any one of claims 1 to 5.
前記制御回路は、
前記基準温度を含む第1の温度から第2の温度までの範囲を選択する範囲選択部と、
前記補正角を求めず、前記回転角に基づき前記制御信号を出力する、但し、前記第2の信号は、前記範囲内の温度を示す、第2の制御部と、
を備える、
請求項1乃至6のいずれか1項に記載の制御装置。
The control circuit includes:
A range selection unit for selecting a range from the first temperature to the second temperature including the reference temperature;
The control signal is output based on the rotation angle without obtaining the correction angle, provided that the second signal indicates a temperature within the range;
Comprising
The control device according to any one of claims 1 to 6.
前記制御回路は、
第1のモード及び第2のモードの1つを選択可能なモード選択部と、
前記補正角を求めず、前記回転角に基づき前記制御信号を出力する、但し、前記制御回路は、前記第2のモードを選択する、第2の制御部と、
を備え、
前記第1のモードにおいて、前記第1の制御部は、前記補正角に基づき前記制御信号を出力する、
請求項1乃至7のいずれか1項に記載の制御装置。
The control circuit includes:
A mode selection unit capable of selecting one of the first mode and the second mode;
The control signal is output based on the rotation angle without obtaining the correction angle, provided that the control circuit selects the second mode; a second control unit;
With
In the first mode, the first control unit outputs the control signal based on the correction angle.
The control device according to any one of claims 1 to 7.
前記第1の制御部は、前記回転角よりも小さい前記補正角を求める、但し、前記第2の信号は、前記基準温度よりも低い所定温度を示す、
請求項1乃至8のいずれか1項に記載の制御装置。
The first control unit obtains the correction angle smaller than the rotation angle, provided that the second signal indicates a predetermined temperature lower than the reference temperature.
The control device according to any one of claims 1 to 8.
前記記憶部は、前記基準温度よりも低い最小温度における前記第1の信号及び前記回転角の第2の関係を記憶し、
前記第1の制御部は、前記第1及び第2の関係から前記所定温度における前記第1の信号及び前記回転角の第3の関係を求め、前記第3の関係に基づき前記回転角から前記補正角を求める、
請求項9に記載の制御装置。
The storage unit stores the second relationship between the first signal and the rotation angle at a minimum temperature lower than the reference temperature;
The first control unit obtains a third relationship between the first signal and the rotation angle at the predetermined temperature from the first and second relationships, and calculates the third relationship from the rotation angle based on the third relationship. Find the correction angle,
The control device according to claim 9.
前記第1の制御部は、前記回転角よりも大きい前記補正角を求める、但し、前記第2の信号は、前記基準温度よりも高い所定温度を示す、
請求項1乃至8のいずれか1項に記載の制御装置。
The first control unit obtains the correction angle larger than the rotation angle, provided that the second signal indicates a predetermined temperature higher than the reference temperature.
The control device according to any one of claims 1 to 8.
前記記憶部は、前記基準温度よりも高い最大温度における前記第1の信号及び前記回転角の第2の関係を記憶し、
前記第1の制御部は、前記第1及び第2の関係から前記所定温度における前記第1の信号及び前記回転角の第3の関係を求め、前記第3の関係に基づき前記回転角から前記補正角を求める、
請求項11に記載の制御装置。
The storage unit stores the first relationship between the first signal and the rotation angle at a maximum temperature higher than the reference temperature,
The first control unit obtains a third relationship between the first signal and the rotation angle at the predetermined temperature from the first and second relationships, and calculates the third relationship from the rotation angle based on the third relationship. Find the correction angle,
The control device according to claim 11.
前記第1の制御部は、目標角及び前記補正角に基づき前記制御信号を出力し、前記目標角は、有線ネットワーク又は無線ネットワークを介して前記制御回路に入力される、
請求項1乃至12のいずれか1項に記載の制御装置。
The first control unit outputs the control signal based on a target angle and the correction angle, and the target angle is input to the control circuit via a wired network or a wireless network.
The control device according to any one of claims 1 to 12.
モータと、
前記モータを制御する制御装置と、
前記モータ及び前記制御装置を取り囲む筐体と、
を備え、
前記モータの回転を出力する出力軸の一端は、前記筐体から突出し、
前記制御装置は、
前記モータの回転を出力する出力軸の回転角を示す永久磁石からの磁界の磁束密度に基づき第1の信号を出力する磁気センサと、
前記永久磁石の温度を示す第2の信号を出力する温度センサと、
前記第1及び第2の信号が入力され、制御信号を出力する制御回路と、
前記制御信号に基づき前記モータを駆動するドライバと、
を含み、
前記制御回路は、
基準温度における前記第1の信号及び前記回転角の第1の関係を記憶する記憶部と、
前記第1の関係から求められる前記回転角を前記第2の信号に基づき補正することにより補正角を求め、前記補正角に基づき前記制御信号を出力する、但し、前記第2の信号は、前記基準温度以外の温度を示す、第1の制御部と、
を含む、
モータユニット。
A motor,
A control device for controlling the motor;
A housing surrounding the motor and the control device;
With
One end of the output shaft that outputs the rotation of the motor protrudes from the housing,
The controller is
A magnetic sensor that outputs a first signal based on a magnetic flux density of a magnetic field from a permanent magnet that indicates a rotation angle of an output shaft that outputs rotation of the motor;
A temperature sensor that outputs a second signal indicating the temperature of the permanent magnet;
A control circuit that receives the first and second signals and outputs a control signal;
A driver for driving the motor based on the control signal;
Including
The control circuit includes:
A storage unit that stores the first relationship between the first signal and the rotation angle at a reference temperature;
A correction angle is obtained by correcting the rotation angle obtained from the first relationship based on the second signal, and the control signal is output based on the correction angle, provided that the second signal is A first controller that indicates a temperature other than the reference temperature;
including,
Motor unit.
前記モータは、回転軸を中心に回転可能なロータを含み、前記出力軸は、前記ロータである、請求項14に記載のモータユニット。   The motor unit according to claim 14, wherein the motor includes a rotor rotatable about a rotation shaft, and the output shaft is the rotor. 前記モータは、回転軸を中心に回転可能なロータを含み、前記出力軸は、前記ロータとは異なるシャフトであり、前記シャフトは、前記ロータの回転に依存して回転する、請求項14に記載のモータユニット。   15. The motor according to claim 14, wherein the motor includes a rotor rotatable about a rotation axis, and the output shaft is a shaft different from the rotor, and the shaft rotates depending on rotation of the rotor. Motor unit. 前記制御装置は、前記出力軸の他端に配置される、請求項14乃至16のいずれか1項に記載のモータユニット。   The motor unit according to claim 14, wherein the control device is disposed at the other end of the output shaft. 前記永久磁石は、前記出力軸の他端に固定される、
請求項14乃至17のいずれか1項に記載のモータユニット。
The permanent magnet is fixed to the other end of the output shaft;
The motor unit according to any one of claims 14 to 17.
前記モータ及び前記制御装置は、セパレータにより分離される、
請求項14乃至18のいずれか1項に記載のモータユニット。
The motor and the control device are separated by a separator;
The motor unit according to any one of claims 14 to 18.
前記永久磁石は、前記セパレータよりも前記制御装置に近い位置に配置される、
請求項19に記載のモータユニット。
The permanent magnet is disposed at a position closer to the control device than the separator,
The motor unit according to claim 19.
前記永久磁石、前記磁気センサ、及び、前記温度センサは、前記筐体と前記セパレータとにより囲まれた空間内に配置される、
請求項19に記載のモータユニット。
The permanent magnet, the magnetic sensor, and the temperature sensor are disposed in a space surrounded by the casing and the separator.
The motor unit according to claim 19.
前記温度センサは、前記磁気センサよりも前記永久磁石に近い位置に配置される、
請求項14乃至21のいずれか1項に記載のモータユニット。
The temperature sensor is arranged at a position closer to the permanent magnet than the magnetic sensor,
The motor unit according to any one of claims 14 to 21.
請求項14乃至22のいずれか1項に記載のモータユニットを備え、
前記制御回路は、車輪の操舵角を決定するステアリング装置のステアリングトルクに基づき目標角を決定し、前記第1及び第2の信号、並びに、前記第1の関係により求められる前記回転角又は前記補正角を前記目標角と比較することにより前記制御信号を出力し、
前記出力軸は、前記操舵角の変更をアシストするギアボックスに接続される、
電動パワーステアリング装置。
A motor unit according to any one of claims 14 to 22,
The control circuit determines a target angle based on a steering torque of a steering device that determines a steering angle of a wheel, and the rotation angle or the correction obtained by the first and second signals and the first relationship. Outputting the control signal by comparing the angle with the target angle;
The output shaft is connected to a gear box that assists in changing the steering angle.
Electric power steering device.
請求項14乃至22のいずれか1項に記載のモータユニットを備え、
前記制御回路は、シフト装置からのシフト位置の変更を指示する入力信号に基づき目標角を決定し、前記第1及び第2の信号、並びに、前記第1の関係により求められる前記回転角又は前記補正角を前記目標角と比較することにより前記制御信号を出力し、
前記出力軸は、前記シフト位置を決定する位置決め装置に接続される、
シフト制御装置。
A motor unit according to any one of claims 14 to 22,
The control circuit determines a target angle based on an input signal instructing change of a shift position from a shift device, and the rotation angle obtained by the first and second signals and the first relationship or the The control signal is output by comparing the correction angle with the target angle,
The output shaft is connected to a positioning device for determining the shift position;
Shift control device.
請求項14乃至22のいずれか1項に記載のモータユニットを備え、
前記制御回路は、ギアの変更を指示する入力信号に基づき前記ギア又はクラッチを駆動する目標角を決定し、前記第1及び第2の信号、並びに、前記第1の関係により求められる前記回転角又は前記補正角を前記目標角と比較することにより前記制御信号を出力し、
前記出力軸は、前記ギア又は前記クラッチに接続される、
変速機。
A motor unit according to any one of claims 14 to 22,
The control circuit determines a target angle for driving the gear or clutch based on an input signal instructing a gear change, and the rotation angle obtained from the first and second signals and the first relationship. Or outputting the control signal by comparing the correction angle with the target angle;
The output shaft is connected to the gear or the clutch;
transmission.
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