旋轉(zhuǎn)角傳感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及旋轉(zhuǎn)角傳感器。本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)角傳感器（6）輸出與旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角對應(yīng)的檢測信號。從旋轉(zhuǎn)角傳感器（6）輸出的檢測信號由相對于旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角θ正弦波形變化并且相位各不相同的第1～第4檢測信號S1～S4構(gòu)成。這里分別將第1檢測信號S1與第2檢測信號S2之間的相位差以及第3檢測信號S3與第4檢測信號S4之間的相位差設(shè)定為“90°”。另外，分別將第1檢測信號S1與第3檢測信號S3之間的相位差以及第2檢測信號S2與第4檢測信號S4之間的相位差設(shè)定為“45°”。
【專利說明】旋轉(zhuǎn)角傳感器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請引用2012年6月13日提交的日本專利申請?zhí)?012-133926的公開內(nèi)容，包括說明書、附圖和摘要。
[0002]本發(fā)明涉及檢測旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角的旋轉(zhuǎn)角傳感器。
【背景技術(shù)】
[0003]以往，作為這種旋轉(zhuǎn)角傳感器公知有US2011/0087456 Al所記載的裝置。該旋轉(zhuǎn)角傳感器具備向分別由4個磁阻元件構(gòu)成的2個橋式電路和2個橋式電路的各磁阻元件賦予偏置磁場的偏置磁鐵。偏置磁鐵與旋轉(zhuǎn)軸成為一體而旋轉(zhuǎn)。賦予各磁阻元件的偏置磁場的方向由于該偏置磁鐵的旋轉(zhuǎn)而變化，各磁阻元件的阻值也變化。由此，一個橋式電路輸出相對于旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角Θ正弦波形變化的+sin0信號和余弦波形變化+ cos Θ信號。另一個橋式電路輸出相對于+ sin Θ信號位移180°相位的一 sin Θ信號和相對于+ cos Θ信號位移180°相位的一 cos Θ信號。因此，如果獲取從旋轉(zhuǎn)角傳感器輸出的這些檢測信號并基于+ sin Θ信號和+ cos Θ信號來運算反正切值或基于一 sin Θ信號和一 cos Θ信號來運算反正切值，則能夠檢測旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角Θ。
[0004]根據(jù)這樣的構(gòu)成，例如即使在一個橋式電路的+ cos Θ信號發(fā)生異常的情況下，也能夠基于一 sin0信號和一 cos0信號來運算反正切值從而運算旋轉(zhuǎn)角Θ。另外，即使在另一個橋式電路的一 sin0信號也發(fā)生異常的情況下，只要分別調(diào)整剩余的+ sin0信號和一 cos Θ信號的正號和負號并運算反正切值就能夠運算旋轉(zhuǎn)角Θ。由此，能夠確保冗余度。
[0005]然而，在US2011/0087456 Al所記載的旋轉(zhuǎn)角傳感器中，在一個橋式電路的+COS Θ信號發(fā)生異常后另一個橋式電路的一 COS Θ信號也發(fā)生異常的情況下，正常信號為+Sine信號和一 sin0信號。然而，無法基于這些信號來運算反正切值，因此作為其結(jié)果，無法檢測旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角Θ。S卩，在4個檢測信號中的2個檢測信號發(fā)生了異常時，剩余的正常信號為sin Θ系的信號或為cos Θ系的信號的情況下,US2011/0087456A1所記載的旋轉(zhuǎn)角傳感器無法運算旋轉(zhuǎn)角Θ。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供進一步提高冗余度的旋轉(zhuǎn)角傳感器。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個特征，在輸出與旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角對應(yīng)的檢測信號的旋轉(zhuǎn)角傳感器中，上述檢測信號由相對于上述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角正弦波形變化并且相位各不相同的第I?第4檢測信號構(gòu)成，上述第I?第4檢測信號各自的相位差被設(shè)定為，在上述第I?第4檢測信號各自的相位差的值為Φ時，“0° < Φ < 180° ”或者“180° < Φ < 360° ”。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]為了明確本發(fā)明的上述和其他目標(biāo)、特征以及優(yōu)點，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明，其中，對相同元素賦予相同符號。
[0009]圖1是示意性地表示車輛的動力轉(zhuǎn)向裝置的構(gòu)成的框圖。
[0010]圖2是針對本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)角傳感器的一實施方式，表示安裝了相同的旋轉(zhuǎn)角傳感器的電動馬達的剖面構(gòu)造的剖視圖。
[0011]圖3是針對實施方式的旋轉(zhuǎn)角傳感器，表示其斜視構(gòu)造的立體圖。
[0012]圖4是針對實施方式的旋轉(zhuǎn)角傳感器，表示其等效電路的電路圖。
[0013]圖5A是針對實施方式的旋轉(zhuǎn)角傳感器，表示從第I橋式電路輸出的第I檢測信號與旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角之間關(guān)系的圖表。
[0014]圖5B是表示從第I橋式電路輸出的第2檢測信號與旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角之間關(guān)系的圖表。
[0015]圖6A是針對實施方式的旋轉(zhuǎn)角傳感器，表示從第2橋式電路輸出的第3檢測信號與旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角之間關(guān)系的圖表。
[0016]圖6B是表示從第2橋式電路輸出的第4檢測信號與旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角之間關(guān)系的圖表。
[0017]圖7是針對實施方式的旋轉(zhuǎn)角傳感器，表示在第2檢測信號和第4檢測信號發(fā)生了異常時被獲取至控制裝置的正常檢測信號的圖表。
[0018]圖8是針對實施方式的旋轉(zhuǎn)角傳感器，表示在第I檢測信號和第4檢測信號發(fā)生了異常時被獲取至控制裝置的正常檢測信號的圖表。
【具體實施方式】
[0019]以下參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。
[0020]以下，對將本發(fā)明用于電動馬達的旋轉(zhuǎn)角傳感器的一實施方式進行說明。首先，參照圖1對利用了本實施方式的旋轉(zhuǎn)角傳感器的車輛的動力轉(zhuǎn)向裝置的概要進行說明。
[0021]如圖1所示，該動力轉(zhuǎn)向裝置具備基于駕駛員進行的轉(zhuǎn)向盤10的操作來使轉(zhuǎn)向輪18轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向操作機構(gòu)I和輔助駕駛員的轉(zhuǎn)向操作的輔助機構(gòu)2。
[0022]轉(zhuǎn)向操作機構(gòu)I具備作為轉(zhuǎn)向盤10的旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)向軸11。轉(zhuǎn)向軸11由與轉(zhuǎn)向盤10的中心連結(jié)的柱軸12、與柱軸12的下端部連結(jié)的中間軸13以及與中間軸13的下端部連結(jié)的齒輪軸14構(gòu)成。齒輪軸14的下端部經(jīng)由齒輪齒條機構(gòu)15連結(jié)有齒條軸16。由此，若轉(zhuǎn)向軸11隨駕駛員的轉(zhuǎn)向操作而旋轉(zhuǎn)，則該旋轉(zhuǎn)運動經(jīng)由齒輪齒條機構(gòu)15被轉(zhuǎn)換為齒條軸16在軸向上的往復(fù)直線運動。該齒條軸16的往復(fù)直線運動經(jīng)由與其兩端連結(jié)的轉(zhuǎn)向橫拉桿17被向轉(zhuǎn)向輪18傳遞，從而轉(zhuǎn)向輪18的轉(zhuǎn)向角發(fā)生變化，并且車輛的行進方向被變更。
[0023]輔助機構(gòu)2具備賦予柱軸12輔助轉(zhuǎn)矩的電動馬達20。該電動馬達20的旋轉(zhuǎn)軸21的旋轉(zhuǎn)被經(jīng)由齒輪機構(gòu)22向柱軸12傳遞，從而轉(zhuǎn)向軸11被賦予馬達轉(zhuǎn)矩并被輔助轉(zhuǎn)向操作。
[0024]另外，在該動力轉(zhuǎn)向裝置中設(shè)置有檢測轉(zhuǎn)向盤10的操作量、車輛的狀態(tài)量的各種傳感器。例如，在柱軸12中設(shè)置有在駕駛員進行轉(zhuǎn)向操作時檢測賦予給轉(zhuǎn)向軸11的轉(zhuǎn)矩(轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩)Th的轉(zhuǎn)矩傳感器4。在車輛中設(shè)置有檢測其行駛速度V的車速傳感器5。在電動馬達20中設(shè)置有檢測其旋轉(zhuǎn)角Θ的旋轉(zhuǎn)角傳感器6。這些傳感器的輸出被輸入到控制裝置3?？刂蒲b置3基于各傳感器的輸出設(shè)定目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩并按照從電動馬達20賦予給柱軸12的輔助轉(zhuǎn)矩成為目標(biāo)輔助轉(zhuǎn)矩的方式對向電動馬達20供給的電流進行反饋控制。
[0025]接下來，參照圖2和圖3對電動馬達20和旋轉(zhuǎn)角傳感器6的構(gòu)造進行詳細說明。如圖2所示，電動馬達20具備固定于旋轉(zhuǎn)軸21并與該旋轉(zhuǎn)軸21成為一體而旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子
23、和被配置成包圍轉(zhuǎn)子23周圍的定子24。轉(zhuǎn)子23和定子24被收容在殼體25的內(nèi)部。永久磁鐵被粘貼于轉(zhuǎn)子23的外圓周。定子24固定于殼體25的內(nèi)壁。在定子24的內(nèi)圓周以規(guī)定的角度間隔沿圓周方向設(shè)置有朝向內(nèi)側(cè)突出的多個突出部，并且在該多個突出部上卷繞有線圈26。在電動馬達20中，通過由向線圈26通電形成的旋轉(zhuǎn)磁場使轉(zhuǎn)子23與旋轉(zhuǎn)軸21 —起旋轉(zhuǎn)。
[0026]旋轉(zhuǎn)角傳感器6具備固定于旋轉(zhuǎn)軸21的端部的偏置磁鐵60、和按照與該偏置磁鐵60對置的方式被固定于殼體25的內(nèi)壁面的MR傳感器70。
[0027]如圖3所示，偏置磁鐵60由在徑向被磁化為N極和S極的圓柱狀的兩極磁鐵所構(gòu)成。由該偏置磁鐵60向MR傳感器70賦予實線箭頭所示的方向的偏置磁場。而且，例如旋轉(zhuǎn)軸21若從圖中的位置向箭頭a所示的方向旋轉(zhuǎn)規(guī)定角度Θ，則偏置磁鐵60也向箭頭a所示的方向旋轉(zhuǎn)規(guī)定角度Θ。由此，賦予給MR傳感器70的偏置磁場的方向從實線箭頭方向變化為以軸線m為中心旋轉(zhuǎn)規(guī)定角度Θ后的雙點劃線箭頭的方向。這樣，賦予給MR傳感器70的磁場的方向根據(jù)旋轉(zhuǎn)軸21的旋轉(zhuǎn)角Θ而變化。
[0028]MR傳感器7 O檢測從偏置磁鐵60賦予的偏置磁場的方向并輸出與該方向?qū)?yīng)的檢測信號。如圖4所示，MR傳感器70具備由4個磁阻元件MREll?MRE14構(gòu)成的第I橋式電路71和同樣由4個磁阻元件MRE21?MRE24構(gòu)成的第2橋式電路72。
[0029]第I橋式電路71由磁阻元件MREll和MRE12串聯(lián)連接而成的半橋式電路71a、磁阻元件MRE13和MRE14串聯(lián)連接而成的半橋式電路71b構(gòu)成。半橋式電路71a、71b各自的一端分別與電源(電源電壓“+Vcc”)連接而各自的另一端分別被接地。而且，該第I橋式電路71作為第I檢測信號SI輸出磁阻元件MREll和MRE12的中點電位，并作為第2檢測信號S2輸出磁阻元件MRE13和MRE14的中點電位。
[0030]在第I橋式電路71中，若偏置磁鐵60伴隨上述旋轉(zhuǎn)軸21的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)并賦予給磁阻元件MREll?MRE14的偏置磁場的方向發(fā)生變化，則磁阻元件MREll?MRE14的阻抗值發(fā)生變化。從半橋式電路71a輸出的第I檢測信號SI和從半橋式電路71b輸出的第2檢測信號S2因這些阻抗值的變化而發(fā)生變化。即，第I檢測信號SI和第2檢測信號S2根據(jù)旋轉(zhuǎn)軸21的旋轉(zhuǎn)角Θ而變化。圖5A和圖5B將旋轉(zhuǎn)軸21的旋轉(zhuǎn)角Θ設(shè)為橫軸、將第I檢測信號SI和第2檢測信號S2設(shè)為縱軸來表示兩者的關(guān)系。如圖5A和圖5B所示，第I檢測信號SI和第2檢測信號S2均是相對于旋轉(zhuǎn)軸21的旋轉(zhuǎn)角Θ正弦波形變化的信號。另外，在本實施方式中，通過適當(dāng)?shù)卣{(diào)整磁阻元件MREll?MRE14的配置，使第2檢測信號S2成為相對于第I檢測信號SI前進“90° ”相位的信號。即，能夠用以下的式(1)、(2)表示各檢測信號S1、S2。此外，“A”表示各檢測信號S1、S2的振幅。
[0031]SI = Asin Θ...(I)
[0032]S2 = Asin ( Θ +90° )
[0033]=AcosQ...(2)[0034]如圖4所示，第2橋式電路72具有與第I橋式電路71相同的電路構(gòu)成。即，第2橋式電路72也由磁阻元件MRE21和MRE22串聯(lián)連接而成的半橋式電路72a、磁阻元件MRE23和MRE24串聯(lián)連接而成的半橋式電路72b構(gòu)成。半橋式電路72a、72b的一端分別與電源連接而另一端分別被接地。而且，第2橋式電路72作為第3檢測信號S3輸出磁阻元件MRE21和MRE22的中點電位，并作為第4檢測信號S4輸出磁阻元件MRE23和MRE24的中點電位。
[0035]在本實施方式中，雖然未圖示，但第2橋式電路72配置為相對于第I橋式電路71向上述旋轉(zhuǎn)軸21的旋轉(zhuǎn)方向位移規(guī)定角度。由此，如圖6A所示，第3檢測信號S3成為相對于第I檢測信號SI延遲“45° ”相位的正弦波形的信號。另外，如圖6B所示，第4檢測信號S4成為相對于第3檢測信號S3前進“90° ”相位且相對于第2檢測信號S2延遲“45° ”相位的正弦波形的信號。即，能夠用以下的式(3)、(4)表示各檢測信號S3、S4。
[0036]S3 = Asin ( Θ — 45° )..*(3)
[0037]S4 = Asin (( Θ — 45° ) + 90° )
[0038]= Acos ( Θ — 45° )..*(4)
[0039]如圖4所示，從第I橋式電路71輸出的檢測信號S1、S2和從第2橋式電路72輸出的檢測信號S3、S4被獲取至控制裝置3?？刂蒲b置3基于第I檢測信號SI和第2檢測信號S2運算反正切值arctan Θ，并基于第3檢測信號S3和第4檢測信號S4運算反正切值arctan ( Θ — 45° ),從而檢測旋轉(zhuǎn)軸21的旋轉(zhuǎn)角Θ。另外,在4個檢測信號SI?S4中的任意一個發(fā)生了異常的情況下，控制裝置3利用剩余的正常檢測信號來運算旋轉(zhuǎn)軸21的旋轉(zhuǎn)角Θ。以下，對該詳細內(nèi)容和本實施方式的旋轉(zhuǎn)角傳感器6的作用進行說明。
[0040]例如，假設(shè)在第I橋式電路71中發(fā)生某種異常而第I檢測信號SI和第2檢測信號S2中的任意一個信號發(fā)生異?；蛘咴趦蓚€信號都發(fā)生異常。在該情況下，控制裝置3基于第3檢測信號S3和第4檢測信號S4來運算反正切值arctan ( Θ 一 45° )并將運算出的反正切值arctan ( Θ 一 45° )加上“45° ”，從而檢測旋轉(zhuǎn)軸21的旋轉(zhuǎn)角Θ。同樣的，在第2橋式電路72的第3檢測信號S3和第4檢測信號S4中的任意一個信號發(fā)生異?；蛘哌@兩個信號都發(fā)生了異常的情況下，控制裝置3通過基于第I檢測信號SI和第2檢測信號S2運算反正切值arctan Θ來檢測旋轉(zhuǎn)軸21的旋轉(zhuǎn)角Θ。
[0041]另一方面，例如假設(shè)第2檢測信號S2和第4檢測信號S4發(fā)生了異常。在該情況下，被獲取至控制裝置3的正常信號為第I檢測信號SI和第3檢測信號S3。然而，如圖7所示，第I檢測信號SI和第3檢測信號S3都是正弦波信號，因此無法根據(jù)他們直接運算反正切值。于是，本實施方式的控制裝置3利用第I檢測信號SI和第3檢測信號S3來運算第2檢測信號S2的正常值即正常余弦值A(chǔ)cos Θ。具體而言，使用三角函數(shù)的公式和上述式Cl)能夠?qū)ι鲜鍪?3)進行下述的變形。
[0042]
S3 = Asin ( Θ - 45° )
[0043]
=A ( sin Θ cos45° - cos Θ sin45° )
[0044]
=A ( sin θ - cos θ ) / Vr2[0045]
=(S1- Acos B ) / f 2
[0046]由此，能夠基于下面的式(5)運算余弦值A(chǔ)cos Θ。
[0047]AcosO = S1- V"2xS3...(5)
[0048]這里，控制裝置3使用式(5)根據(jù)正常的第I檢測信號SI和第3檢測信號S3各自的值來運算余弦值A(chǔ)cos Θ。而且，基于運算出的余弦值A(chǔ)cos Θ和第I檢測信號SI (=Asin Θ )的值來運算反正切值arctan Θ ,從而檢測旋轉(zhuǎn)軸21的旋轉(zhuǎn)角Θ。同樣的,在第I檢測信號SI和第3檢測信號S3發(fā)生了異常的情況下，控制裝置3根據(jù)正常的第2檢測信號S2和第4檢測信號S4來運算第I檢測信號SI的值即正弦值A(chǔ)sin Θ。而且，基于運算出的正弦值A(chǔ)sin Θ和第2檢測信號S2 (= Acos Θ )的值來運算反正切值arctan Θ，從而運算旋轉(zhuǎn)軸21的旋轉(zhuǎn)角Θ。
[0049]另外，例如假設(shè)第I檢測信號SI和第4檢測信號S4發(fā)生了異常。在該情況下，被獲取至控制裝置3的正常信號為第2檢測信號S2和第3檢測信號S3。如圖8所示，這些第2檢測信號S2和第3檢測信號S3分別是余弦波信號和正弦波信號，但是他們中存在相位差，因此無法由他們直接運算反正切值。于是，本實施方式的控制裝置3基于第2檢測信號S2和第3檢測信號S3來運算第I檢測信號SI的正常值即正常的正弦值A(chǔ)sin Θ。具體而言，使用三角函數(shù)的公式和上述式(I)能夠?qū)ι鲜鍪?3)進行下述的變形。
[0050]
S3 = Asm ( Θ - 45。)
[0051]
=A ( sin Θ cos45° - cos Θ sin45° )
[0052]
=A ( sin Θ - cos Θ ) / Vr2
[0053]
=(Asin Θ -S2) / f 2
[0054]因此，能夠利用下式(6)運算正弦值A(chǔ)sine。
[0055]AsinB = S2 + Vr2xS3...(6)
[0056]這里，控制裝置3使用式(6)根據(jù)正常的第2檢測信號S2和第3檢測信號S3各自的值來運算正弦值A(chǔ)sinQ。而且，基于運算出的正弦值A(chǔ)sinQ和第2檢測信號S2 (=Acos Θ )的值來運算反正切值，從而檢測旋轉(zhuǎn)軸21的旋轉(zhuǎn)角Θ。同樣的，在第2檢測信號S2和第3檢測信號S3發(fā)生了異常的情況下，控制裝置3根據(jù)正常的第I檢測信號SI和第4檢測信號S4來運算第2檢測信號S2的正常值即正常的余弦值A(chǔ)cos Θ。而且，基于運算出的余弦值A(chǔ)cos Θ和第I檢測信號SI (= Asin Θ )的值來運算反正切值arctan Θ，從而檢測旋轉(zhuǎn)軸21的旋轉(zhuǎn)角Θ。
[0057]這樣，根據(jù)本實施方式的旋轉(zhuǎn)角傳感器6，即使在4個檢測信號SI?S4中的任意一個發(fā)生了異常的情況下，也能夠運算旋轉(zhuǎn)軸21的旋轉(zhuǎn)角Θ。另外，即使在4個檢測信號SI?S4中的某2個檢測信號發(fā)生了異常的情況下也能夠運算旋轉(zhuǎn)軸21的旋轉(zhuǎn)角Θ。由此提聞幾余度。
[0058]如上所述，根據(jù)本實施方式的旋轉(zhuǎn)角傳感器能夠得到以下效果。
[0059](I)旋轉(zhuǎn)角傳感器6輸出相對于旋轉(zhuǎn)軸21的旋轉(zhuǎn)角Θ正弦波形變化且相位不同的4個檢測信號SI?S4。而且，將第I檢測信號SI與第2檢測信號S2之間的相位差以及第3檢測信號S3與第4檢測信號S4之間的相位差分別設(shè)定為“90° ”。由此進一步提高冗余度。
[0060](2)將第I檢測信號SI與第3檢測信號S3之間的相位差以及第2檢測信號S2與第4檢測信號S4之間的相位差分別設(shè)定為“45° ”。由此，減少在基于第I檢測信號SI和第3檢測信號S3運算第2檢測信號S2的正常值時、基于第2檢測信號S2和第3檢測信號S3運算第I檢測信號SI的正常值時的運算量。由此提高旋轉(zhuǎn)角Θ的運算速度。
[0061](3)在MR傳感器70中設(shè)置了 4個磁阻元件被橋式連接的第I橋式電路71和第2橋式電路72。而且，從構(gòu)成第I橋式電路71的2個半橋式電路71a、71b各自的中點輸出第I檢測信號SI和第2檢測信號S2。另外，從構(gòu)成第2橋式電路72的2個半橋式電路72a、72b各自的中點輸出第3檢測信號S3和第4檢測信號S4。并且，將第2橋式電路72配置為相對于第I橋式電路71向旋轉(zhuǎn)軸21的旋轉(zhuǎn)方向位移規(guī)定角度。由此，在制造旋轉(zhuǎn)角傳感器6時，能夠通過將第I橋式電路71和第2橋式電路72配置成向旋轉(zhuǎn)軸21的旋轉(zhuǎn)方向位移規(guī)定角度，來分別使第I檢測信號SI與第3檢測信號S3之間的相位差以及第2檢測信號S2與第4檢測信號S4之間的相位差為“45° ”。由此，使旋轉(zhuǎn)角傳感器6的制造變得容易。
[0062]此外，對于上述實施方式而言，能夠以對其適當(dāng)?shù)剡M行了變更的以下的方式來實施。
[0063]在上述實施方式中，雖作為檢測偏置磁場的變化的磁傳感器使用了 MR傳感器70，但是也可以代替它而使用例如霍爾傳感器等。也就是說，只要是在旋轉(zhuǎn)軸21旋轉(zhuǎn)時感知偏置磁場所產(chǎn)生的變化并輸出4個檢測信號SI?S4的磁傳感器即可。
[0064]在上述實施方式中，雖使用了由偏置磁鐵60和MR傳感器70構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)角傳感器6，但旋轉(zhuǎn)角傳感器6的構(gòu)造是任意的。例如也可以使用分解器等作為旋轉(zhuǎn)角傳感器6。旋轉(zhuǎn)角傳感器6只要是輸出與旋轉(zhuǎn)軸21的旋轉(zhuǎn)角Θ對應(yīng)的4個檢測信號SI?S4的即可。
[0065]在上述實施方式中，雖分別將第I檢測信號SI與第3檢測信號S3之間的相位差以及第2檢測信號S2與第4檢測信號S4之間的相位差設(shè)定為“45° ”，但也可以將這些相位差設(shè)定為“135° ”、“225° ”、以及“315° ”中的任意一個值。這樣設(shè)定各相位差也能夠得到與上述(2)相同的效果。
[0066]在上述實施方式和其變形例中，雖分別將第I檢測信號SI與第3檢測信號S3之間的相位差以及第2檢測信號S2與第4檢測信號S4之間的相位差設(shè)定為“45° ”、“135° ”、“225° ”以及“315° ”中的任意一個值，但并不局限于此，能夠適當(dāng)?shù)刈兏@些相位差。此時，也可以將前者的相位差和后者的相位差設(shè)定為不同的值。另外，在上述實施方式中，雖分別將第I檢測信號SI與第2檢測信號S2之間的相位差以及第3檢測信號S3與第4檢測信號S4之間的相位差設(shè)定為“90° ”，但并不局限于此，能夠適當(dāng)?shù)刈兏@些相位差。此時，也可以將前者的相位差和后者的相位差設(shè)定為不同的值。也就是說，只要使第I?第4檢測信號SI?S4各自的相位不同并且將這些相位差Φ設(shè)定為“0° < Φ < 180° ”或者“180° < Φ < 360° ”即可。只要如此設(shè)定第I?第4檢測信號SI?S4各自的相位差Φ，在第I?第4檢測信號中的任意一個信號發(fā)生了異常時，能夠基于剩余的正常的3個檢測信號并進行基于上述式(5)、(6)的運算，從而運算反正切值。由此，能夠檢測旋轉(zhuǎn)軸21的旋轉(zhuǎn)角Θ。另外，即使在3個檢測信號中的任意一個信號還發(fā)生了異常的情況下，也能夠基于剩余的正常的2個檢測信號并進行基于述式(5)、(6)的運算，從而運算反正切值。由此，能夠檢測旋轉(zhuǎn)軸21的旋轉(zhuǎn)角Θ。
[0067]在上述實施方式中，雖將本發(fā)明用于檢測電動馬達20的旋轉(zhuǎn)軸21的旋轉(zhuǎn)角Θ的旋轉(zhuǎn)角傳感器6，但例如也能夠?qū)⒈景l(fā)明用于檢測轉(zhuǎn)向軸的旋轉(zhuǎn)角的旋轉(zhuǎn)角傳感器等合適的旋轉(zhuǎn)角傳感器。即，旋轉(zhuǎn)角傳感器作為檢測對象的旋轉(zhuǎn)軸是任意的。也就是說，只要是輸出與旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角對應(yīng)的檢測信號的旋轉(zhuǎn)角傳感器就能夠利用本發(fā)明。
【權(quán)利要求】
1.一種旋轉(zhuǎn)角傳感器，其輸出與旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角對應(yīng)的檢測信號，所述旋轉(zhuǎn)角傳感器的特征在于， 所述檢測信號由相對于所述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角正弦波形變化且相位各不相同的第I?第4檢測信號構(gòu)成， 所述第I?第4檢測信號的各自的相位差被設(shè)定為，在所述第I?第4檢測信號的各自的相位差的值為Φ時，“O。< Φ < 180° ”或者“180° < Φ < 360° ”。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)角傳感器，其特征在于， 所述第I檢測信號與所述第2檢測信號之間的相位差以及所述第3檢測信號與所述第4檢測信號之間的相位差分別被設(shè)定為“90° ”。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)角傳感器，其特征在于， 所述第I檢測信號與所述第3檢測信號之間的相位差以及所述第2檢測信號與所述第4檢測信號之間的相位差被設(shè)定為相同的規(guī)定值并且該規(guī)定值被設(shè)定為“45° ”、“135° ”、“225° ”以及“315° ”中的任意一個值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)角傳感器，其特征在于， 具備磁傳感器和向該磁傳感器賦予偏置磁場并與所述旋轉(zhuǎn)軸成為一體而旋轉(zhuǎn)的偏置磁鐵， 所述磁傳感器具有橋式連接了 4個磁阻元件的第I橋式電路和第2橋式電路，在所述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時由所述第I橋式電路和所述第2橋式電路感知所述偏置磁場發(fā)生的變化，從構(gòu)成所述第I橋式電路的2個半橋式電路的各自的中點輸出所述第I檢測信號和所述第2檢測信號，并且從構(gòu)成所述第2橋式電路的2個半橋式電路的各自的中點輸出所述第3檢測信號和所述第4檢測信號， 所述第2橋式電路被配置為，相對于所述第I橋式電路向所述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向偏移規(guī)定的角度。
【文檔編號】G01B7/30GK103486963SQ201310227638
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年6月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月13日
【發(fā)明者】安部健一, 松本勤 申請人:株式會社捷太格特