專利名稱:旋轉(zhuǎn)角檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及檢測無刷電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子等旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)角的旋轉(zhuǎn)角檢測裝置。
背景技術(shù):
為了控制在電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置等中使用的無刷電動(dòng)機(jī),需要按照轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度,向定子線圈中通入電流。于是,公知有使用根據(jù)無刷電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)的檢測用轉(zhuǎn)子,檢測無刷電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角的旋轉(zhuǎn)角檢測裝置。具體而言,如圖9所示,檢測用轉(zhuǎn)子101 (以下,稱為“轉(zhuǎn)子101”)具備圓筒狀的磁鐵102,該磁鐵102具有與設(shè)置于無刷電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的磁極對相當(dāng)?shù)亩鄠€(gè)磁極對。在轉(zhuǎn)子101的周圍,2個(gè)磁傳感器121、122以轉(zhuǎn)子 101的旋轉(zhuǎn)中心軸為中心隔開規(guī)定的角度間隔而配置。由各磁傳感器121、122輸出具有規(guī)定的相位差的正弦波信號。基于這2個(gè)正弦波信號來檢測轉(zhuǎn)子101的旋轉(zhuǎn)角(無刷電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角)。(例如,參照日本特開2003-241411號公報(bào),日本特開2002-213944號公報(bào))在該例中,磁鐵102 具有 5 組磁極對(MO、Ml) (M2、M3) (M4、M5) (M6、M7) (M8、M9)。 也就是說,磁鐵102具有以等角度間隔配置的10個(gè)磁極MO M9。各磁極MO M9以轉(zhuǎn)子 101的旋轉(zhuǎn)中心軸為中心,以36° (電角度為180° )的角度間隔而配置。另外,2個(gè)磁傳感器121、122以轉(zhuǎn)子101的旋轉(zhuǎn)中心軸為中心隔開18° (電角度為90° )的角度間隔而配置。將圖9中箭頭所示方向設(shè)為檢測用轉(zhuǎn)子101的正方向的旋轉(zhuǎn)方向。而且,當(dāng)轉(zhuǎn)子 101向正方向旋轉(zhuǎn)時(shí),轉(zhuǎn)子101的旋轉(zhuǎn)角變大,當(dāng)轉(zhuǎn)子101向反方向旋轉(zhuǎn)時(shí),轉(zhuǎn)子101的旋轉(zhuǎn)角變小。如圖10所示,由各磁傳感器121、122輸出正弦波信號Vl、V2,該正弦波信號VI、 V2以轉(zhuǎn)子101旋轉(zhuǎn)與I磁極對的量相當(dāng)?shù)慕嵌?72° (電角度為360° ))的期間為一個(gè)周期。根據(jù)5個(gè)磁極對將轉(zhuǎn)子101的I周旋轉(zhuǎn)量的角度范圍劃分為5個(gè)區(qū)間,將各區(qū)間的開始位置表示為0°、結(jié)束位置表示為360°的轉(zhuǎn)子101的角度稱為轉(zhuǎn)子101的電角度 Θ e。在該情況下,10個(gè)磁極的角度幅度相等,因此轉(zhuǎn)子101的電角度Θ e與無刷電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的電角度一致。這里,由第I磁傳感器121輸出Vl = Al · sin Θ e的輸出信號,由第2磁傳感器 122輸出V2 = A2 · cos Θ e的輸出信號。Al、A2是振幅。當(dāng)兩輸出信號VI、V2的振幅Al、 A2被設(shè)為相互相等時(shí),轉(zhuǎn)子101的電角度9e能夠使用兩輸出信號V1、V2基于下式(I)來求出。Θ e = tan-1 (sin Θ e/cos Θ e)= tan-1 (V1/V2). . . (I)這樣,使用求出的電角度0e來控制無刷電動(dòng)機(jī)。在控制在電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置等中使用的無刷電動(dòng)機(jī)的情況下,往往將轉(zhuǎn)向角、轉(zhuǎn)向角的角速度用于無刷電動(dòng)機(jī)的控制。轉(zhuǎn)向角、轉(zhuǎn)向角的角速度能夠基于無刷電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的機(jī)械角來運(yùn)算。另外,轉(zhuǎn)向角的角速度能夠基于以旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算處理開始時(shí)的轉(zhuǎn)子的初 始位置為基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)子的機(jī)械角〈以下,稱作“相對的機(jī)械角”)來運(yùn)算。 〔0011〕 在檢測出轉(zhuǎn)子的機(jī)械角、相對的機(jī)械角的情況下,需要檢測磁傳感器的輸出信號 的磁極的變化。這里,檢測磁傳感器的輸出信號的磁極的變化是指檢測該磁傳感器檢測出 的磁極發(fā)生變化以及其移動(dòng)方向。考慮例如,基于圖9所示的2個(gè)磁傳感器121、122的輸 出信號VI、V〗檢測出磁傳感器的輸出信號的磁極的變化。
〔0012〕 當(dāng)2個(gè)磁傳感器121、122的輸出信號乂112的振幅41、八2被設(shè)為相互相等的值八 或者將兩信號標(biāo)準(zhǔn)化以使兩振幅成為規(guī)定的規(guī)定值4時(shí),一個(gè)輸出信號VI表示為VI 二八“8111 9 6,另一個(gè)輸出信號、2表示為乂2 二 4 08 9 6。此外,當(dāng)4 二 1時(shí),一個(gè)輸出信 號VI用VI 二 81?。?9 6表示,另一個(gè)輸出信號乂2用乂2 二 008 6 6表示。于是,為了使說明變 得簡單,用VI 二 8111 0 6,72 = 8111(0+90?!刀? 0 6表示磁傳感器121、122的輸出信 號 乂1、乂2。
〔0013〕 圖10表示相對于轉(zhuǎn)子101的磁極19與磁極觀的邊界與第1磁傳感器121相對 時(shí)的轉(zhuǎn)子101的旋轉(zhuǎn)角取0。時(shí)的轉(zhuǎn)子角度(機(jī)械角)的、各磁傳感器121、122的輸出信號 乂112。其中,轉(zhuǎn)子角度用對實(shí)際的機(jī)械角乘以轉(zhuǎn)子101的磁極對數(shù)(在該例中為“5”〉的 角度表示。另外,在圖10中,磁極觀 19表示第1磁傳感器121檢測出的磁極。 〔0014〕 第1磁傳感器121檢測出的磁極的變化存在以下4個(gè)種類。 〔0015〕 ⑷當(dāng)轉(zhuǎn)子101向正方向旋轉(zhuǎn)時(shí),第1磁傳感器121檢測出的磁極從~極變化為3 極的情況。例如,如圖10中用符號版表示的橢圓內(nèi)的箭頭所示,第1磁傳感器121檢測出 的磁極從磁極12變化為13的情況。
〔0016〕 ⑶當(dāng)轉(zhuǎn)子101向正方向旋轉(zhuǎn)時(shí),第1磁傳感器121檢測出的磁極從3極變化為~ 極的磁極的情況。例如,如圖10中用符號恥表示的橢圓內(nèi)的箭頭所示,第1磁傳感器121 檢測出的磁極從II變化為12的情況。
〔0017〕 ⑷當(dāng)轉(zhuǎn)子101向反方向旋轉(zhuǎn)時(shí),第1磁傳感器121檢測出的磁極從~極變化為3 極的情況。例如,如圖10中用符號如表示的橢圓內(nèi)的箭頭所示,第1磁傳感器121檢測出 的磁極從15變化為16的情況。
〔0018〕 ⑷當(dāng)轉(zhuǎn)子101向反方向旋轉(zhuǎn)時(shí),第1磁傳感器121檢測出的磁極從3極變化為~ 極的磁極的情況。例如,如圖10中用符號㈨表示的橢圓內(nèi)的箭頭所示,第1磁傳感器121 檢測出的磁極從17變化為16的情況。
^00193 上述的磁極的變化〈參照圖10的版)能夠通過判斷是否滿足下面的第1判 斷條件來檢測。
〔0020〕 第1判斷條件“、2〈 0”且“VI的上次值〉0”且“VI的這次值≤0”
〔0021〕 上述…)的磁極的變化〈參照圖10的恥)能夠通過判斷是否滿足下面的第2判
斷條件來檢測。
〔0022〕 第2判斷條件“、2〉0”且“VI的上次值〈0”且“VI的這次值≥0”
〔0023〕 上述(()的磁極的變化〈參照圖10的如)能夠通過判斷是否滿足下面的第3判
斷條件來檢測。
〔0024〕 第3判斷條件"V2 〉0”且“VI的上次值≥0”且“VI的這次值〈0”
〔0025〕 上述⑷的磁極的變化〈參照圖10的如)能夠通過判斷是否滿足下面的第4判斷條件來檢測。第4判斷條件“V2 < O”且“VI的上次值彡O”且“VI的這次值> O”也就是說,當(dāng)判斷為滿足了上述第I判斷條件時(shí),判別為發(fā)生了上述(a)的磁極的變化。當(dāng)判斷為滿足了上述第2判斷條件時(shí),判別為發(fā)生了上述(b)的磁極的變化。當(dāng)判斷為滿足了上述第3判斷條件時(shí),判別為發(fā)生了上述(C)的磁極的變化。當(dāng)判斷為滿足了上述第4判斷條件時(shí),判別為發(fā)生了上述(d)的磁極的變化。但是,當(dāng)磁傳感器發(fā)生故障時(shí),該輸出信號成為異常的狀態(tài)。該異常有下面3個(gè)種類。(I)上限固著異常(上限張>9付務(wù)異常)磁傳感器的輸出信號固定為比正常時(shí)的上限值大的值的異常。(2)下限固著異常磁傳感器的輸出信號固定為比正常時(shí)的下限值小的值的異常。
(3)中點(diǎn)固著異常磁傳感器的輸出信號固定為正常時(shí)的上限值與正常時(shí)的下限值之間的中央值附近的值的異常。對于上限固著異常以及下限固著異常而言,由于來自磁傳感器的輸入信號為正常輸入范圍外,因此容易檢測出該異常。另一方面,對于中點(diǎn)固著異常而言,由于來自磁傳感器的輸入信號在正常輸入范圍內(nèi),因此不容易檢測出該異常。當(dāng)?shù)贗磁傳感器121的輸出信號Vl或者第2磁傳感器122的輸出信號V2中發(fā)生了中點(diǎn)固著異常時(shí),會(huì)不能正確地檢測出磁極的變化。例如,當(dāng)?shù)?輸出信號V2中發(fā)生了中點(diǎn)固著異常,第2輸出信號V2被固定于“O”時(shí),上述第I 第4判斷條件的任意一個(gè)判斷條件都不會(huì)被滿足。因此,無法檢測出上述(a) (d)的磁極的變化。另外,當(dāng)?shù)?輸出信號V2在“O”附近,但被固定為“O”以外的值,例如“O. I”時(shí), 也會(huì)誤檢測磁極的變化。圖11表示第2輸出信號V2被固定為“O. I”時(shí)的各磁傳感器121、 122的輸出信號VI、V2。在圖11中,在用橢圓Qa內(nèi)的箭頭表示的磁極的變化中,本來應(yīng)該成為V2 < O卻成為V2 > O,因此成為不滿足上述第I判斷條件,而滿足上述第3判斷條件。因此,將上述 (a)的磁極的變化誤檢測為上述(c)的磁極的變化。同樣地,在圖11中,在用橢圓Qd內(nèi)的箭頭表示的磁極的變化中,本來應(yīng)該成為V2 < O卻成為V2 > O,因此成為不滿足上述第4 判斷條件,而滿足上述第2判斷條件。因此,會(huì)將上述(d)的磁極的變化誤檢測為上述(b) 的磁極的變化。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供一種即使在多個(gè)正弦波信號之中的I個(gè)正弦波信號中發(fā)生了中點(diǎn)固著異常的情況下,也能夠正確地檢測出磁極的變化的旋轉(zhuǎn)角檢測裝置。本發(fā)明的一個(gè)方式的旋轉(zhuǎn)角檢測裝置的結(jié)構(gòu),是一種包括檢測用轉(zhuǎn)子,其根據(jù)旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn),并且設(shè)置了多個(gè)磁極;和傳感器,其根據(jù)上述檢測用轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn),輸出相互具有規(guī)定的相位差的3個(gè)正弦波信號;基于這些正弦波信號來檢測上述旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)角的旋轉(zhuǎn)角檢測裝置,該旋轉(zhuǎn)角檢測裝置包括信號讀取單元,其按每個(gè)規(guī)定的運(yùn)算周期讀取上述各正弦波信號;和檢測單元,其基于通過上述信號讀取單元讀取到的上述各正弦波信號,檢測至少I個(gè)正弦波信號的磁極的變化,其中,上述檢測單元,在將上述各正弦波信號中的、磁極的變化被檢測的正弦波信號作為第I正弦波信號,其他的2個(gè)正弦波信號中的一個(gè)作為第2正弦波信號,另一個(gè)作為第3正弦波信號時(shí),基于上述第2正弦波信號的這次值與上述第3正弦波信號的這次值中其絕對值大的一方的值、上述第I正弦波信號的上次值和上述第I正弦波信號的這次值,來檢測上述第I正弦波信號的磁極的變化。
通過下述基于附圖對實(shí)施方式的描述,前面提到的以及其他的本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)會(huì)變得更明顯,其中相同的附圖標(biāo)記表示相同的要素,其中圖I是表示將本發(fā)明的一實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)角檢測裝置應(yīng)用于檢測無刷電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角用的旋轉(zhuǎn)角檢測裝置時(shí)的構(gòu)成的示意圖。圖2是表示檢測用轉(zhuǎn)子的構(gòu)成的示意圖。圖3是表示第I、第2以及第3磁傳感器的輸出信號波形以及第I磁傳感器檢測出的磁極的示意圖。圖4是表示旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置進(jìn)行的旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算處理的順序的流程圖。圖5是表示旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置進(jìn)行的旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算處理的順序的流程圖。圖6是表示圖5的步驟S12的相對極號碼的設(shè)定處理的順序的流程圖。圖7是用于說明相對極號碼的設(shè)定處理的示意圖。圖8是表示第3輸出信號固定為零時(shí)的各輸出信號波形以及第I磁傳感器檢測出的磁極的示意圖。圖9是用于說明以往的旋轉(zhuǎn)角檢測裝置進(jìn)行的旋轉(zhuǎn)角檢測方法的示意圖。圖10是表不第I磁傳感器的輸出信號波形以及第2磁傳感器的輸出信號波形的示意圖。圖11是用于說明當(dāng)2個(gè)磁傳感器的輸出信號中的一個(gè)輸出信號中發(fā)生了中點(diǎn)固著異常時(shí),誤檢測磁極的變化的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面參照附圖對將本發(fā)明應(yīng)用于檢測無刷電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角用的旋轉(zhuǎn)角檢測裝置時(shí)的實(shí)施方式詳細(xì)地進(jìn)行說明。圖I是表示將本發(fā)明的一實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)角檢測裝置應(yīng)用于檢測無刷電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角用的旋轉(zhuǎn)角檢測裝置時(shí)的構(gòu)成的示意圖。該旋轉(zhuǎn)角檢測裝置具有根據(jù)無刷電動(dòng)機(jī)10的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)的檢測用轉(zhuǎn)子(以下,僅稱為“轉(zhuǎn)子I”)。如圖2所示,轉(zhuǎn)子I包含具有與無刷電動(dòng)機(jī)10的轉(zhuǎn)子中設(shè)置的磁極對相當(dāng)?shù)亩鄠€(gè)磁極對的圓筒狀的磁鐵2。磁鐵2 具有 5 組磁極對(MO、Ml) (M2、M3) (M4、M5) (M6、M7) (M8、M9)。也就是說,磁鐵2具有以等角度間隔配置的10個(gè)磁極MO M9。各磁極MO M9以轉(zhuǎn)子I的旋轉(zhuǎn)中心軸為中心,以36° (電角度為180° )的角度間隔被配置。在轉(zhuǎn)子I的周圍,3個(gè)磁傳感器21、22、23以轉(zhuǎn)子I的旋轉(zhuǎn)中心軸為中心,隔開規(guī)定角度(9° (上述電角度為45° ))的角度間隔而配置。往往將這3個(gè)磁傳感器21、22、23分別稱為第I磁傳感器21、第2磁傳感器22以及第3磁傳感器23。能夠使用具備例如霍爾元件、磁阻元件(MR元件)等具有電特性通過磁場的作用發(fā)生變化的特性的元件的傳感器作為磁傳感器。將圖2中用箭頭表示的方向設(shè)為轉(zhuǎn)子I的正方向的旋轉(zhuǎn)方向。而且,當(dāng)轉(zhuǎn)子I向正方向旋轉(zhuǎn)時(shí),轉(zhuǎn)子I的旋轉(zhuǎn)角變大,當(dāng)轉(zhuǎn)子I向反方向旋轉(zhuǎn)時(shí),轉(zhuǎn)子I的旋轉(zhuǎn)角變小。如圖3所示,由各磁傳感器21、22、23輸出以轉(zhuǎn)子I旋轉(zhuǎn)相當(dāng)于I磁極對的角度(72° (電角度為360° ))的期間為一個(gè)周期的正弦波信號VI、V2、V3。圖3表不相對于轉(zhuǎn)子I的磁極M9與磁極MO的邊界與第I磁傳感器21相對時(shí)的轉(zhuǎn)子I的旋轉(zhuǎn)角取0°時(shí)的轉(zhuǎn)子角度(機(jī)械角)的各磁傳感器21、22、23的輸出信號VI、V2、 V3。圖3中的橫軸的轉(zhuǎn)子角度“deg”表示通過對機(jī)械角乘以磁極對數(shù)(在該實(shí)施方式中為 “5”)而得到的角度。另外,在圖3中根據(jù)轉(zhuǎn)子角度表示了第I磁傳感器21檢測出的磁極 MO M9。將以旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算處理開始時(shí)的轉(zhuǎn)子I的初始位置為基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)子I的機(jī)械角稱為相對的機(jī)械角ΘΠ!。但是,在該實(shí)施方式中,用對旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算處理開始時(shí)的轉(zhuǎn)子I的初始位置為基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)子I的機(jī)械角乘以轉(zhuǎn)子I的磁極對數(shù)(在該例中為“5”)的值表示相對的機(jī)械角θπι。根據(jù)5個(gè)磁極對將轉(zhuǎn)子I的I周旋轉(zhuǎn)量的角度范圍劃分為5個(gè)區(qū)間,將各區(qū)間的開始位置表示為0°、結(jié)束位置表示為360°的轉(zhuǎn)子I的角度稱為轉(zhuǎn)子I的電角度Θ e。在該情況下,10個(gè)磁極的角度幅度相等,因此轉(zhuǎn)子I的電角度Θ e與無刷電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的電角度 —致。這里,從第I磁傳感器21對與5個(gè)磁極對對應(yīng)的每個(gè)區(qū)間輸出Vl = Al · sin Θ e 的輸出信號。在該情況下,從第2磁傳感器22對與5個(gè)磁極對對應(yīng)的每個(gè)區(qū)間輸出V2 = A2 ·8; η( Θ e+45° )的輸出信號。另外,從第3磁傳感器23對與5個(gè)磁極對對應(yīng)的每個(gè)區(qū)間輸出V3 = A3 · sin( Θ e+90° ) = A3 · cos Θ e的輸出信號。Al、A2、A3分別表示振幅。 也就是說,從各磁傳感器21、22、23輸出具有規(guī)定的相位差45° (電角度)的正弦波信號。 往往將各磁傳感器21、22、23的輸出信號V1、V2、V3分別稱為第I輸出信號VI、第2輸出信號V2以及第3輸出信號V3。當(dāng)3個(gè)磁傳感器21、22、23的輸出信號V1、V2、V3的振幅A1、A2、A3被設(shè)為相互相等的值A(chǔ),或者以各振幅成為規(guī)定的規(guī)定值A(chǔ)的方式將各信號VI、V2、V3標(biāo)準(zhǔn)化時(shí),第I、第
2以及第 3 輸出信號 VI、V2、V3 表示為 Vl = A · sin Θ e、V2 = A · sin(0e+45° )以及 V3 =A ·8 η( Θ e+90° )。此外,當(dāng)A = I時(shí),第I、第2以及第3輸出信號V1、V2、V3用Vl = sin Θ e, V2 = sin( Θ e+45。)以及V3 = sin( Θ e+90。)表示。于是,為了使說明變得簡單,用 Vl = sin Θ e, V2 = sin ( Θ e+45° )以及 V3 = sin ( Θ e+90° ) = cos Θ e 表不各磁傳感器21、22、23的輸出信號V1、V2、V3。返回圖1,各磁傳感器21、22、23的輸出信號VI、V2、V3被輸入到旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置 20。旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20基于各磁傳感器21、22、23的輸出信號VI、V2、V3來對轉(zhuǎn)子I的電角度Ge進(jìn)行運(yùn)算。另外,旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20基于得到的電角度0e等對轉(zhuǎn)子I的相對的機(jī)械角em進(jìn)行運(yùn)算。旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20例如由微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成,包含CPU (中央運(yùn)算處理裝置)以及存儲(chǔ)器(ROM、RAM、可擦寫的非易失性存儲(chǔ)器等)。通過旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20運(yùn)算出的電角度0e以及相對的機(jī)械角0m被賦予給電動(dòng)機(jī)控制器30。電動(dòng)機(jī)控制器30使用由旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20賦予的電角度0e以及相對的機(jī)械角Θ m來控制無刷電動(dòng)機(jī)10。為了對相對的機(jī)械角θπι進(jìn)行運(yùn)算,需要檢測輸出信號V1、V2、V3中的至少I個(gè)輸出信號的磁極的變化(磁傳感器21、22、23中的至少I個(gè)磁傳感器檢測出的磁極的變化)。 該旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20的特征在于具備在檢測第I或者第3磁傳感器21、23的輸出信號VI、 V3的磁極的變化的情況下,即使在該磁傳感器以外的2個(gè)磁傳感器的輸出信號中的一個(gè)發(fā)生了中點(diǎn)固著異常,也能夠正確地檢測出該磁傳感器的變化的功能。另外,旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置 20的特征在于具備即使3個(gè)磁傳感器21、22、23的輸出信號中的I個(gè)輸出信號中發(fā)生了中點(diǎn)固著異常,也能夠正確地運(yùn)算相對的機(jī)械角Θ m的功能。圖4以及圖5是表示旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20的旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算處理的順序的流程圖。圖4以及圖5所示的旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算處理按每個(gè)規(guī)定的運(yùn)算周期重復(fù)地進(jìn)行。將在旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算處理開始時(shí),第I磁傳感器21檢測出的磁極作為基準(zhǔn)磁極,對各磁極分配相對的號碼時(shí)的各磁極的號碼定義為相對極號碼。用變量Pl表示第I磁傳感器 21檢測出的相對極號碼(以下,稱為“第I相對極號碼”),用變量p3表示第3磁傳感器23 檢測出的相對極號碼(以下,稱為“第3相對極號碼”)。在該實(shí)施方式中,在旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算處理開始時(shí),第I磁傳感器21檢測出的磁極(基準(zhǔn)磁極)為N極的磁極的情況下,向該磁極分配相對極號碼“O”。另一方面,當(dāng)旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算處理開始時(shí),第I磁傳感器21檢測出的磁極 (基準(zhǔn)磁極)為S極的磁極的情況下,向該磁極分配相對極號碼“ I ”。當(dāng)旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算處理開始時(shí),旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20讀入各磁傳感器21、22、23的輸出信號(傳感器值)¥1、¥2、¥3(步驟31)。此外,在旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20的存儲(chǔ)器(例如RAM) 中存儲(chǔ)有從規(guī)定次數(shù)前讀入的傳感器值到最新讀入的傳感器值的多次的傳感器值。當(dāng)在上述步驟SI中各傳感器值V1、V2、V3被讀入時(shí),旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20判別第I 傳感器值Vl是否比上限固著異常判斷用的閾值Ul大(步驟S2)。閾值Ul被設(shè)定為例如在第I傳感器值Vl的正常時(shí)的上限值(在該例中為“+I”)上加上規(guī)定值α (α彡O)的值。 α被設(shè)定為例如O O. I范圍內(nèi)的值。當(dāng)?shù)贗傳感器值Vl在閾值Ul以下時(shí)(步驟S2:否),旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20判斷為在第I輸出信號Vl中未發(fā)生上限固著異常,判別第I傳感器值Vl是否比下限固著異常判斷用的閾值Dl小(步驟S3)。閾值Dl被設(shè)定為例如從第I傳感器值Vl的正常時(shí)的下限值 (在該例中為“-I”)減去上述規(guī)定值α的值。當(dāng)?shù)贗傳感器值Vl在閾值Dl以上時(shí)(步驟S3 :否),旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20判斷為在第I輸出信號Vl中未發(fā)生下限固著異常,移向步驟S5。當(dāng)在上述步驟S2中,判別為第I傳感器值Vl比閾值Ul大時(shí)(步驟S2 :是),旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20判斷為在第I輸出信號Vl中發(fā)生了上限固著異常,移向步驟S4。另外,當(dāng)在上述步驟S3中,判別為第I傳感器值Vl比閾值Dl小時(shí)(步驟S3 :是),旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置 20判斷為在第I輸出信號Vl中發(fā)生了下限固著異常,移向步驟S4。在步驟S4中,旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20存儲(chǔ)并顯示在第I輸出信號Vl中發(fā)生了上限固著異?;蛘呦孪薰讨惓!H缓?,移向步驟S5。在步驟S5中,旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20判別第2傳感器值V2是否比上限固著異常判斷用的閾值U2大。閾值U2被設(shè)定為例如在第2傳感器值V2的正常時(shí)的上限值(在該例中為“I”)上加上上述規(guī)定值α (α彡O)的值。當(dāng)?shù)?傳感器值V2在閾值U2以下時(shí)(步驟S5 :否),旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20判斷為在第2輸出信號V2中未發(fā)生上限固著異常,判別第2傳感器值V2是否比下限固著異常判斷用的閾值D2小(步驟S6)。閾值D2例如被設(shè)定為從第2傳感器值V2的正常時(shí)的下限值(在該例中為“-I”)中減去上述規(guī)定值α的值。當(dāng)?shù)?傳感器值V2在閾值D2以上時(shí) (步驟S6 :否),旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20判斷為在第2輸出信號V2中未發(fā)生下限固著異常,移向步驟S8。當(dāng)在上述步驟S5中,判別為第2傳感器值V2比閾值U2大時(shí)(步驟S5:是),旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20判斷為在第2輸出信號V2中發(fā)生了上限固著異常,移向步驟S7。另外,當(dāng)在上述步驟S6中,判別為第2傳感器值V2比閾值D2小時(shí)(步驟S6 :是),旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置 20判斷為在第2輸出信號V2中發(fā)生了下限固著異常,移向步驟S7。在步驟S7中,旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20存儲(chǔ)并顯示在第2輸出信號V2中發(fā)生了上限固著異常或者下限固著異常。然后,移向步驟S8。在步驟S8中,旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20判別第3傳感器值V3是否比上限固著異常判斷用的閾值U3大。閾值U3被設(shè)定為例如在第3傳感器值V3的正常時(shí)的上限值(在該例中為“+I”)上加上上述規(guī)定值α (α彡0)的值。當(dāng)?shù)?傳感器值V32在閾值U3以下時(shí)(步驟S8 :否),旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20判斷為在第3輸出信號V3中未發(fā)生上限固著異常,判別第3傳感器值V3是否比下限固著異常判斷用的閾值D3小(步驟S9)。閾值D3被設(shè)定為例如從第3傳感器值V3的正常時(shí)的下限值(在該例中為“-I”)中減去上述規(guī)定值α的值。當(dāng)?shù)?傳感器值V3在閾值D3以上時(shí) (步驟S9 :否),旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20判斷為在第3輸出信號V3中未發(fā)生下限固著異常,移向圖5的步驟S11。當(dāng)在上述步驟S8中,判別為第3傳感器值V3比閾值U3大時(shí)(步驟S8:是),旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20判斷為在第3輸出信號V3中發(fā)生了上限固著異常,移向步驟S10。另外,當(dāng)在上述步驟S9中,判別為第3傳感器值V3比閾值D3小時(shí)(步驟S9 :是),旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置 20判斷為在第3輸出信號V3中發(fā)生了下限固著異常,移向步驟S10。在步驟SlO中,旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20存儲(chǔ)并顯示在第3輸出信號V3中發(fā)生了上限固著異?;蛘呦孪薰讨惓!?然后,移向步驟S11。參照圖5,在步驟Sll中,旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20判別本次的處理是否是旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算處理開始后的首次處理。當(dāng)本次處理是旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算處理開始后的首次處理時(shí)(步驟Sll 是),旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20進(jìn)行相對極號碼的設(shè)定處理(步驟S12)。圖6表不相對極號碼的設(shè)定處理的詳細(xì)的順序。旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20首先判別第I輸出信號Vl是否比O大(步驟S31)。當(dāng)?shù)贗輸出信號Vl比O大時(shí)(步驟S31 :是),旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20判別為第I磁傳感器21檢測出的磁極(基準(zhǔn)磁極)為N極磁極,將第I相對極號碼pi設(shè)定為O (步驟S34)。然后,進(jìn)入步驟 S36。另一方面,當(dāng)?shù)贗輸出信號Vl在O以下時(shí)(步驟S31 :否),旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20 判別第I輸出信號Vl是否比O小(步驟S32)。當(dāng)?shù)贗輸出信號Vl比O小時(shí)(步驟S32 是),判別為第I磁傳感器21檢測出的磁極(基準(zhǔn)磁極)為S極磁極,將第I相對極號碼Pl設(shè)定為1(步驟S35)。然后,進(jìn)入步驟S36。當(dāng)在上述步驟S32中,判別為第I輸出信號Vl在O以上時(shí)(步驟S32 :否),也就是說,第I輸出信號Vl為O時(shí),旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20為了判別轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角(電角度)為O。 還是180°,判別第3輸出信號V3是否比O大(步驟S33)。當(dāng)?shù)?輸出信號V3比O大時(shí) (步驟S33:是),旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20判別為轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角(電角度)為0°,將第I相對極號碼Pl設(shè)定為0(步驟S34)。然后,進(jìn)入步驟S36。另一方面,當(dāng)?shù)?輸出信號V3為O以下時(shí)(步驟S33 :否),旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20判別為轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角(電角度)為180°,將第I相對極號碼pi設(shè)定為I (步驟S35)。然后,進(jìn)入步驟S36。在步驟S36中,旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20判別是否滿足“VI彡O且V3 < O”或者“VI < O 且V3彡O”的條件。當(dāng)滿足該條件時(shí)(步驟S36:是),旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20判別為第I磁傳感器21檢測出的磁極與第3磁傳感器23檢測出的磁極不同,將第3相對極號碼p3設(shè)定比第I相對極號碼Pl多I的號碼(步驟S38)。然后,返回圖5的步驟S14。另一方面,當(dāng)不滿足上述步驟S36的條件時(shí)(步驟S36 :否),旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20 判別為第I磁傳感器21檢測出的磁極與第3磁傳感器23檢測出的磁極相同,將第3相對極號碼P3設(shè)定與第I相對極號碼Pl相同的號碼(步驟S37)。然后,返回圖5的步驟S14。對當(dāng)滿足上述步驟S36的條件時(shí),判別為第I磁傳感器21檢測出的磁極與第3磁傳感器23檢測出的磁極不同,當(dāng)不滿足上述步驟S36的條件時(shí),判別為第I磁傳感器21檢測出的磁極與第3磁傳感器23檢測出的磁極相同的理由進(jìn)行說明。例如,當(dāng)示意地表示由轉(zhuǎn)子I的磁極MO與磁極Ml構(gòu)成的磁極對通過第I磁傳感器21時(shí)的第I、第2以及第3磁傳感器21、22、23的輸出信號VI、V2、V3的信號波形時(shí),如圖 7 (a) (b) (c)所示。在圖7(a) (C)中,用SI表示的區(qū)域是第I磁傳感器21以及第3磁傳感器23共同檢測出磁極MO的區(qū)域。用S2表示的區(qū)域是第I磁傳感器21檢測出磁極MO,第3磁傳感器 23檢測出磁極Ml的區(qū)域。用S3表示的區(qū)域是第I磁傳感器21以及第3磁傳感器23共同檢測出磁極Ml的區(qū)域。用S4表示的區(qū)域是第I磁傳感器21檢測出磁極M1,第3磁傳感器 23檢測出磁極M2的區(qū)域。也就是說,在區(qū)域SI以及S3中,第3磁傳感器23檢測出的磁極的極號碼會(huì)與第I 磁傳感器21檢測出的磁極的極號碼相等。另一方面,在區(qū)域S2以及S4中,第3磁傳感器 23檢測出的磁極的極號碼會(huì)比第I磁傳感器21檢測出的磁極的極號碼大I。在區(qū)域SI中,兩傳感器值VI、V3滿足Vl≥O且V3 > O的第I條件。在區(qū)域S2 中,兩傳感器值VI、V3滿足Vl > O且V3 < O的第2條件。在區(qū)域S3中,兩傳感器值VI、 V3滿足Vl < O且V3 < O的第3條件。在區(qū)域S4中,兩傳感器值VI、V3滿足Vl <0且 V3 ≥ O的第4條件。于是,旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20,當(dāng)滿足上述第2條件(VI≥O且V < 30)或者上述第4 條件(VI < O且V3 > O)時(shí),判別為第I磁傳感器21檢測出的磁極與第3磁傳感器23檢測出的磁極不同,當(dāng)不滿足上述第2條件或者上述第4條件時(shí),判別為第I磁傳感器21檢測出的磁極與第3磁傳感器23檢測出的磁極相同。返回圖5,在上述步驟Sll中,當(dāng)判別為本次處理不是旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算處理開始后的首次處理時(shí)(步驟Sll :否),移向步驟S13。在步驟S13中,旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20進(jìn)行磁極的變化的檢測以及相對極號碼的更新處理。在該實(shí)施方式中,旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20進(jìn)行用于檢測第I磁傳感器21檢測出的磁極的變化以及第3磁傳感器23檢測出的磁極的變化的處理。 而且,旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20當(dāng)檢測出第I磁傳感器21檢測出的磁極發(fā)生變化時(shí),更新第I相對極號碼Pi。另外,旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20當(dāng)檢測到第3磁傳感器23檢測出的磁極發(fā)生變化時(shí),更新第3相對極號碼p3。參照圖3,對第I磁傳感器21檢測出的磁極的變化的檢測處理以及第I相對極號碼Pi的更新處理進(jìn)行說明。第I磁傳感器21檢測出的磁極的變化有下面4個(gè)種類。(a)當(dāng)轉(zhuǎn)子I向正方向旋轉(zhuǎn)時(shí),第I磁傳感器21檢測出的磁極從N極變化為S極的情況。例如,如圖3中用符號Qa表示的橢圓內(nèi)的箭頭所示那樣,第I磁傳感器21檢測出的磁極從M2變化為M3的情況。(b)當(dāng)轉(zhuǎn)子I向正方向旋轉(zhuǎn)時(shí),第I磁傳感器21檢測出的磁極從S極變化為N極的磁極的情況。例如,如圖3中用符號Qb表示的橢圓內(nèi)的箭頭所示那樣,第I磁傳感器21 檢測出的磁極從Ml變化為M2的情況。(c)當(dāng)轉(zhuǎn)子I向反方向旋轉(zhuǎn)時(shí),第I磁傳感器21檢測出的磁極從N極變化為S極的情況。例如,如圖3中用符號Qc表示的橢圓內(nèi)的箭頭所示那樣,第I磁傳感器21檢測出的磁極從M6變化為M5的情況。(d)當(dāng)轉(zhuǎn)子I向反方向旋轉(zhuǎn)時(shí),第I磁傳感器21檢測出的磁極從S極變化為N極的磁極的情況。例如,如圖3中用符號Qd表示的橢圓內(nèi)的箭頭所示那樣,第I磁傳感器21 檢測出的磁極從M7變化為M6的情況。旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20判別是否發(fā)生了上述(a) ⑷的磁極的變化,當(dāng)判別為發(fā)生了磁極的變化時(shí),更新第I相對極號碼pl。旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20為了判斷上述(a)的磁極的變化(參照圖3的Qa)的有無,判斷是否滿足下面的第I判斷條件。第I判斷條件“V2與V3中其絕對值大的一方的傳感器值< _β (β > O) ”且“VI 的上次值> O”且“VI的這次值彡O”。β是用于判斷磁極的變化的閾值,當(dāng)發(fā)生了磁傳感器的輸出中點(diǎn)固著異常時(shí),該輸出信號被設(shè)定為比固定的值的絕對值大的值。優(yōu)選閾值β 考慮各輸出信號VI、V2、V3的相位差來設(shè)定。在本實(shí)施方式(各輸出信號VI、V2、V3的相位差為45° )中,閾值β例如被設(shè)定為O. 25。旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20當(dāng)判斷為滿足上述第I判斷條件時(shí),將第I相對極號碼Pl更新為僅大了 I的值。另外,旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20為了判斷上述(b)的磁極的變化(參照圖3的Qb)的有無,判斷是否滿足下面的第2判斷條件。第2判斷條件“V2與V3中其絕對值大的一方的傳感器值> β ”且“VI的上次值
<O”且“VI的這次值彡O”旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20當(dāng)判斷為滿足上述第2判斷條件時(shí),將第I相對極號碼Pl更新為僅大了 I的值。其中,當(dāng)?shù)贗相對極號碼Pl為“9”時(shí),比其僅大了 I的值為“O”。另外,旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20為了判斷上述(C)的磁極的變化(參照圖3的Qc)的有無,判斷是否滿足下面的第3判斷條件。第3判斷條件“V2與V3中的其絕對值大的一方的傳感器值> β ”且“VI的上次值彡O”且“VI的這次值< O”旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20當(dāng)判斷為滿足上述第3判斷條件時(shí),將第I相對極號碼Pl更新為僅小了 I的值。其中,當(dāng)?shù)贗相對極號碼Pi為“O”時(shí),比其僅小了 I的值為“9”。另外,旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20為了判斷上述⑷的磁極的變化(參照圖3的Qd)的有無,判斷是否滿足下面的第4判斷條件。第4判斷條件“V2與V3中其絕對值大的一方的傳感器值< ”且“VI的上次值彡O”且“VI的這次值> O”旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20當(dāng)判斷為滿足上述第4判斷條件時(shí),將第I相對極號碼Pl更新為僅小了 I的值。另外,旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20為了判別是否發(fā)生了第3磁傳感器23檢測出的磁極的變化,判別是否滿足下面的4個(gè)條件(第5條件 第8條件)。第5判斷條件(旋轉(zhuǎn)方向?yàn)檎较驎r(shí)的從N極向S極的變化)“V1與V2中其絕對值大的一方的傳感器值> β ”且“V3的上次值> O”且“V3的這次值彡O”第6判斷條件(旋轉(zhuǎn)方向?yàn)檎较驎r(shí)的從S極向N極的變化):“V1與V2中其絕對值大的一方的傳感器值< ”且“V3的上次值< O”且“V3的這次值彡O”第7判斷條件(旋轉(zhuǎn)方向?yàn)榉捶较驎r(shí)的從N極向S極的變化)“V1與V2中其絕對值大的一方的傳感器值< ”且“V3的上次值彡O”且“V3的這次值< O”第8判斷條件(旋轉(zhuǎn)方向?yàn)榉捶较驎r(shí)的從S極向N極的變化)“V1與V2中其絕對值大的一方的傳感器值> β ”且“V3的上次值彡O”且“V3的這次值> O”在滿足第5判斷條件或者第6判斷條件的情況下,旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20將第3相對極號碼Ρ3更新為僅大了 I的值。但是,在第3相對極號碼ρ3為“9”時(shí),比其僅大了 I的值為“O”。另一方面,當(dāng)滿足第7判斷條件或者第8判斷條件時(shí),旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20將第3相對極號碼Ρ3更新為僅小了 I的值。但是,當(dāng)?shù)?相對極號碼ρ3為“O”時(shí),比其僅小了 I的值為“9”。使用上述那樣的判斷條件檢測出第I或者第3磁傳感器21、23檢測出的磁極的變化,因此即使在該磁傳感器以外的2個(gè)磁傳感器的輸出信號中的I個(gè)輸出信號中發(fā)生了中點(diǎn)固著異常,也能夠正確地檢測出該磁傳感器檢測出的磁極的變化。對此,以檢測出第I磁傳感器21檢測出的磁極的變化的情況為例進(jìn)行驗(yàn)證。圖8表示第3輸出信號V3由于中點(diǎn)固著異常,固定為“O”的值時(shí)的各輸出信號。驗(yàn)證圖8中用橢圓Qa內(nèi)的箭頭表示的磁極的變化(旋轉(zhuǎn)方向?yàn)檎较驎r(shí)的從N極向S極的變化)是否可以通過上述第I判斷條件來檢測。第I判斷條件為“V2與V3中的其絕對值大的一方的傳感器值< (β > O) ”且“VI的上次值> O”且“VI的這次值彡O”。 發(fā)生了中點(diǎn)固著異常的第3輸出信號V3成為零附近的值(在圖8的例中為零)。因此,在圖8中用橢圓Qa內(nèi)的箭頭表示的磁極的變化時(shí)刻,V2的絕對值變得比V3的絕對值大。其結(jié)果,對第I判斷條件中的“V2與V3中的其絕對值大的一方的傳感器值<_β ” 這樣的條件不使用發(fā)生了中點(diǎn)固著異常的第3輸出信號V3而使用第2輸出信號V2來判斷。 在圖8中用橢圓Qa內(nèi)的箭頭表示的磁極的變化時(shí)刻,成為V2 < -O. 25,因此會(huì)滿足第I判斷條件。也就是說,即使在第3輸出信號V3中發(fā)生了中點(diǎn)固著異常時(shí),也能夠基于第I判斷條件正確地檢測出旋轉(zhuǎn)方向?yàn)檎较驎r(shí)的從N極向S極的變化。驗(yàn)證圖8中用橢圓Qb內(nèi)的箭頭表示的磁極的變化(旋轉(zhuǎn)方向?yàn)檎较驎r(shí)的從S 極向N極的變化)是否可以通過上述第2判斷條件來檢測。第2判斷條件為“V2與V3中的其絕對值大的一方的傳感器值> β ”且“VI的上次值< O”且“VI的這次值彡O”。在圖 8中用橢圓Qb內(nèi)的箭頭表示的磁極的變化時(shí)刻,V3的絕對值變得比V2的絕對值小。其結(jié)果,對第2判斷條件中的“V2與V3中的其絕對值大的一方的傳感器值> β ” 這樣的條件不使用發(fā)生了中點(diǎn)固著異常的第3輸出信號V3而使用第2輸出信號V2來判斷。 在圖8中用橢圓Qb內(nèi)的箭頭表示的磁極的變化時(shí)刻,成為V2 > O. 25,因此會(huì)滿足第2判斷條件。也就是說,即使當(dāng)?shù)?輸出信號V3中發(fā)生了中點(diǎn)固著異常時(shí),也能夠基于第2判斷條件正確地檢測出旋轉(zhuǎn)方向?yàn)檎较驎r(shí)的從S極向N極的變化。驗(yàn)證圖8中用橢圓Qc內(nèi)的箭頭表示的磁極的變化(旋轉(zhuǎn)方向?yàn)榉捶较驎r(shí)的從N 極向S極的變化)是否可以通過上述第3判斷條件來檢測。第3判斷條件為“V2與V3中的其絕對值大的一方的傳感器值> β ”且“VI的上次值彡O”且“VI的這次值< O”。在圖 8中用橢圓Qc內(nèi)的箭頭表示的磁極的變化時(shí)刻,V3的絕對值變得比V2的絕對值小。其結(jié)果,對第3判斷條件中的“V2與V3中的其絕對值大的一方的傳感器值> β ” 這樣的條件不使用發(fā)生了中點(diǎn)固著異常的第3輸出信號V3而使用第2輸出信號V2來判斷。 在圖8中用橢圓Qc內(nèi)的箭頭表示的磁極的變化時(shí)刻,成為V2 > O. 25,因此會(huì)滿足第3判斷條件。也就是說,即使當(dāng)?shù)?輸出信號V3中發(fā)生了中點(diǎn)固著異常時(shí),也能夠基于第3判斷條件正確地檢測出旋轉(zhuǎn)方向?yàn)榉捶较驎r(shí)的從N極向S極的變化。驗(yàn)證圖8中用橢圓Qd內(nèi)的箭頭表示的磁極的變化(旋轉(zhuǎn)方向?yàn)榉捶较驎r(shí)的從S 極向N極的變化)是否可以通過上述第4判斷條件來檢測。第4判斷條件為“V2與V3中的其絕對值大的一方的傳感器值< ”且“VI的上次值彡O”且“VI的這次值> O”。在圖 8中用橢圓Qd內(nèi)的箭頭表示的磁極的變化時(shí)刻,V3的絕對值變得比V2的絕對值小。其結(jié)果,對第4判斷條件中的“V2與V3中的其絕對值大的一方的傳感器值<_ β ” 這樣的條件不使用發(fā)生了中點(diǎn)固著異常的第3輸出信號V3而使用第2輸出信號V2來判斷。 在圖8中用橢圓Qd內(nèi)的箭頭表示的磁極的變化時(shí)刻,成為V2 < -O. 25,因此會(huì)滿足第4判斷條件。也就是說,即使當(dāng)?shù)?輸出信號V3中發(fā)生了中點(diǎn)固著異常時(shí),也能夠基于第4判斷條件正確地檢測出旋轉(zhuǎn)方向?yàn)榉捶较驎r(shí)的從S極向N極的變化。取代第3輸出信號V3,當(dāng)?shù)?輸出信號V2中發(fā)生了中點(diǎn)固著異常時(shí),在上述(a) (d)的磁極的變化時(shí)刻,在與此對應(yīng)的第I 第4判斷條件中,成為第3輸出信號V3與β 或者-β比較。也就是說,發(fā)生了中點(diǎn)固著異常的第2輸出信號V2不用于磁極的變化判斷。 因此,即使當(dāng)?shù)?輸出信號V2中發(fā)生了中點(diǎn)固著異常時(shí),也能夠使用上述第I 第4判斷條件來正確地檢測出第I磁傳感器21檢測出的磁極的變化。此外,當(dāng)判斷第3磁傳感器23的輸出信號V3的磁極的變化時(shí),也同樣地,即使其他的磁傳感器21、22的輸出信號V1、V2的任意一方中發(fā)生了中點(diǎn)固著異常也能夠正確地檢測出第3磁傳感器23的輸出信號V3的磁極的變化。另外,在圖4的步驟SI SlO的處理中,當(dāng)判別為第I、第2以及第3輸出信號VI、 V2、V3的所有的輸出信號中發(fā)生了上限或者下限固著異常時(shí),旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20也可以在移向上述步驟Sll之前,將電動(dòng)機(jī)停止指令賦予電動(dòng)機(jī)控制器30,并且停止旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算處理。另外,在圖4的步驟SI SlO的處理中,當(dāng)判別為僅第I、第2以及第3輸出信號 V1、V2、V3中的I個(gè)輸出信號中發(fā)生了上限或者下限固著異常時(shí),也可以在上述步驟S13的磁極的變化的檢測以及相對極號碼的更新處理中,基于未發(fā)生上限或者下限固著異常的2 個(gè)輸出信號進(jìn)行磁極的變化的檢測以及相對極號碼的更新處理。具體而言,當(dāng)發(fā)生了上限或者下限固著異常的I個(gè)輸出信號為第2輸出信號V2 時(shí),旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20基于與上述第I判斷條件 第4判斷條件同樣的判斷條件,判別是否發(fā)生了第I磁傳感器21檢測出的磁極的變化,根據(jù)該判別結(jié)果來更新第I相對極號碼 Pl。但是,在該情況下,使用“V3的傳感器值”作為上述第I判斷條件 第4判斷條件中的最初的條件中的“V2與V3中的其絕對值大的一方的傳感器值”。另外,旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20 基于與上述第5判斷條件 第8判斷條件同樣的判斷條件,判別是否發(fā)生了第3磁傳感器 23檢測出的磁極的變化,根據(jù)該判別結(jié)果來更新第3相對極號碼p3。其中,在該情況下,使用“VI的傳感器值”作為上述第5判斷條件 第8判斷條件中的最初的條件中的“VI與V2 中其絕對值大的一方的傳感器值”。當(dāng)發(fā)生了上限或者下限固著異常的I個(gè)輸出信號為第I輸出信號Vl時(shí),旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20不進(jìn)行是否發(fā)生了第I磁傳感器21檢測出的磁極的變化的判別。另一方面,旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20使用與上述第5判斷條件 第8判斷條件同樣的判斷條件,判別是否發(fā)生了第3磁傳感器23檢測出的磁極的變化,根據(jù)該判別結(jié)果來進(jìn)行第3相對極號碼p3的更新。其中,在該情況下,使用“V2的傳感器值”作為上述第5判斷條件 第8判斷條件中的最初的條件中的“VI與V2中其絕對值大的一方的傳感器值”。另外,當(dāng)發(fā)生了上限或者下限固著異常的I個(gè)輸出信號為第3輸出信號V3時(shí),旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20不進(jìn)行是否發(fā)生了第3磁傳感器23檢測出的磁極的變化的判別。另一方面,旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20使用與上述第I判斷條件 第4判斷條件同樣的判斷條件,判別是否發(fā)生了第I磁傳感器21檢測出的磁極的變化,根據(jù)該判別結(jié)果來進(jìn)行第I相對極號碼Pl 的更新。其中,在該情況下,使用“V2的傳感器值”作為上述第I判斷條件 第4判斷條件中的最初的條件中的“V2與V3中的其絕對值大的一方的傳感器值”。當(dāng)上述步驟S13的處理結(jié)束時(shí),移向步驟S14。在步驟S14中,旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20 判別在上述步驟SI中讀入的傳感器值VI、V2、V3是否都正常。具體而言,旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置 20首先進(jìn)行各輸出信號VI、V2、V3中是否發(fā)生了中點(diǎn)固著異常的判斷。在各輸出信號VI、 V2、V3中是否發(fā)生了中點(diǎn)固著異常的判斷、能夠通過例如對每個(gè)輸出信號V1、V2、V3調(diào)查經(jīng)過規(guī)定次數(shù)傳感器值是否幾乎不變化來進(jìn)行。也就是說,旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20當(dāng)傳感器值經(jīng)過規(guī)定次數(shù)幾乎不變化時(shí),判斷為與該傳感器值對應(yīng)的輸出信號中發(fā)生了中點(diǎn)固著異常。然后,旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20基于中點(diǎn)固著異常的判別結(jié)果和上述步驟SI SlO的處理中的上限或者下限固著異常的判別結(jié)果這兩者的判別結(jié)果,判別在上述步驟SI中讀入的傳感器值(輸出信號)V1、V2、V3是否都正常。當(dāng)判別為3個(gè)傳感器值VI、V2、V3都正常時(shí)(步驟S14 :是),旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20 根據(jù)在上述步驟SI中讀入的3個(gè)傳感器值V1、V2、V3來運(yùn)算與轉(zhuǎn)子I的旋轉(zhuǎn)角相當(dāng)?shù)碾娊嵌圈?e (步驟S15)。
具體而言,旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20基于第I輸出信號Vl與第2輸出信號V2來運(yùn)算與轉(zhuǎn)子I的旋轉(zhuǎn)角相當(dāng)?shù)牡贗電角度9el。另外,旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20基于第I輸出信號Vl 與第3輸出信號V3來運(yùn)算與轉(zhuǎn)子I的旋轉(zhuǎn)角相當(dāng)?shù)牡?電角度0e2。另外,旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20基于第2輸出信號V2與第3輸出信號V3來運(yùn)算與轉(zhuǎn)子I的旋轉(zhuǎn)角相當(dāng)?shù)牡?電角度Θ e3。對于第I、第2以及第3電角度Θ el、Θ e2、Θ e3的運(yùn)算方法將在后述。然后,旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20例如基于下式(2)來運(yùn)算最終的電角度Θ e。也就是說, 旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20將第I、第2以及第3電角度Θ el、Θ e2、Θ e3的平均值運(yùn)算為最終的電角度Θθ。Θ e = ( Θ el+ Θ e2+ Θ e3)/3…⑵此外,當(dāng)判斷為所有的輸出信號V1、V2、V3都正常時(shí),旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20能夠?qū)⒌?br>
I、第2以及第3電角度Θ el、Θ e2、Θ e3的中央值運(yùn)算為最終的電角度Θ e。另外,該情況下,也能夠刪除第I、第2以及第3電角度Θ el、Θ e2、Θ e3中最偏離其他2個(gè)的那一個(gè),將其他2個(gè)的平均值運(yùn)算為最終的電角度Ge。此外,該情況下,旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20也可以將第I、第2以及第3電角度Θ el、Θ e2、Θ e3的任意一個(gè)電角度決定為最終的電角度Θ e。對第I電角度Θ el的運(yùn)算方法進(jìn)行說明。旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20首先根據(jù)第I輸出信號Vl ( = sin Θ e)與第2輸出信號V2( = sin( Θ e+45° ))運(yùn)算成為相對于第I輸出信號Vl的相位差為90°的信號V12( = sin(0e+9O° ) = cos Θ e)。更具體而言,旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置20基于下式(3)來運(yùn)算信號V12。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)角檢測裝置,其包括檢測用轉(zhuǎn)子,其根據(jù)旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn),并且設(shè)置有多個(gè)磁極;以及傳感器,其根據(jù)所述檢測用轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn),輸出相互具有規(guī)定的相位差的3 個(gè)正弦波信號;基于這些正弦波信號來檢測所述旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)角,該旋轉(zhuǎn)角檢測裝置的特征在于,包括信號讀取單元,其按每個(gè)規(guī)定的運(yùn)算周期讀取所述各正弦波信號;以及檢測單元,其基于通過所述信號讀取單元讀取到的所述各正弦波信號,檢測至少I個(gè)正弦波信號的磁極的變化,其中,當(dāng)在所述各正弦波信號中,將磁極的變化被檢測的正弦波信號設(shè)為第I正弦波信號,將其他的2個(gè)正弦波信號中的一個(gè)設(shè)為第2正弦波信號,將另一個(gè)設(shè)為第3正弦波信號時(shí),所述檢測單元基于所述第2正弦波信號的這次值與所述第3正弦波信號的這次值中的其絕對值大的一方的值、所述第I正弦波信號的上次值和所述第I正弦波信號的這次值, 來檢測所述第I正弦波信號的磁極的變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的旋轉(zhuǎn)角檢測裝置,其特征在于,所述規(guī)定的相位差在電角度中為45°。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的旋轉(zhuǎn)角檢測裝置,其特征在于,所述規(guī)定的相位差在電角度中為120°。
全文摘要
本發(fā)明提供一種旋轉(zhuǎn)角檢測裝置。在轉(zhuǎn)子的周圍,3個(gè)磁傳感器以轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)中心軸為中心,隔開規(guī)定角度的角度間隔而配置。由磁傳感器輸出具有規(guī)定的相位差45°的正弦波信號。旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置按照下述方式檢測第1輸出信號的磁極的變化。具體而言,旋轉(zhuǎn)角運(yùn)算裝置基于第2輸出信號的這次值與第3輸出信號的這次值中其絕對值大的一方的值、第1輸出信號的上次值和第1輸出信號的這次值,檢測第1輸出信號(V1)的磁極的變化。
文檔編號G01B7/30GK102589411SQ20111043230
公開日2012年7月18日 申請日期2011年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月17日
發(fā)明者上田武史, 小松逸人 申請人:株式會(huì)社捷太格特