本公開(kāi)在這里涉及角度檢測(cè)裝置，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制裝置和配置為檢測(cè)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子的相位的馬達(dá)裝置。

背景技術(shù)：

需要檢測(cè)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度以控制馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)位置。通?？梢酝ㄟ^(guò)將旋轉(zhuǎn)編碼器與馬達(dá)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸連接來(lái)檢測(cè)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度。在該情況下，旋轉(zhuǎn)編碼器輸出二相脈沖信號(hào)，該二相脈沖信號(hào)根據(jù)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度變化，并且具有1/4周期相位差?？梢曰谛D(zhuǎn)編碼器的輸出信號(hào)的邊沿檢測(cè)和二相高/低狀態(tài)檢測(cè)相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度。

作為上述的旋轉(zhuǎn)編碼器的光學(xué)編碼器由盤(pán)和兩個(gè)光電斷路器組成，在盤(pán)上在盤(pán)的外邊緣部分以相等間隔形成狹縫，且兩個(gè)光電斷路器設(shè)置在盤(pán)的狹縫間距的1/4間隔處。然后，可以通過(guò)進(jìn)行兩個(gè)光電斷路器的輸出信號(hào)的二值化來(lái)獲得二相脈沖信號(hào)。

此外，在日本特開(kāi)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)2013-99023中描述的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制裝置中，公開(kāi)了通過(guò)使用具有與馬達(dá)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置對(duì)應(yīng)的信號(hào)電平的多個(gè)傳感器信號(hào)來(lái)檢測(cè)和輸出相位信息信號(hào)的方法。也就是說(shuō)，與對(duì)應(yīng)于相位的閾值電平相比，傳感器信號(hào)或者相應(yīng)的信號(hào)U1、V1和W1被劃分為多個(gè)相位部分，且檢測(cè)到信號(hào)電平達(dá)到閾值以輸出指示檢測(cè)到的相位的相位信息信號(hào)Phsyn。

[現(xiàn)有技術(shù)文檔]

[專(zhuān)利文件]

[專(zhuān)利文件1]：日本特開(kāi)專(zhuān)利公開(kāi)No.2013-99023

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)問(wèn)題

但是，在上面描述的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制裝置中，來(lái)自多個(gè)傳感器的信號(hào)具有幅度電平的變化。此外，在制造過(guò)程中，可能造成在安裝傳感器中的錯(cuò)誤以導(dǎo)致來(lái)自傳感器的信號(hào)的相位錯(cuò)誤。因此，即使已經(jīng)調(diào)整了幅度電平，幅度電平(相交電平)也根據(jù)信號(hào)被劃分為的相位部分而變化。因此，在檢測(cè)相位時(shí)可能造成錯(cuò)誤，且如果錯(cuò)誤變大則相位檢測(cè)不工作。

本技術(shù)的該公開(kāi)的目的是提供能夠以高精度進(jìn)行馬達(dá)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)的角度檢測(cè)裝置。

技術(shù)方案

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了角度檢測(cè)裝置。

角度檢測(cè)裝置，基于多個(gè)傳感器信號(hào)生成用于指示與具有多個(gè)相的線圈的馬達(dá)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置對(duì)應(yīng)的相位的相位信息，每個(gè)傳感器信號(hào)具有指示馬達(dá)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置的信號(hào)電平，以檢測(cè)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置，該角度檢測(cè)裝置包括：相交檢測(cè)單元，接收傳感器信號(hào)，配置為檢測(cè)每一對(duì)傳感器信號(hào)彼此相交的定時(shí)，和檢測(cè)傳感器信號(hào)之間的相交點(diǎn)；相交電平檢測(cè)單元，配置為基于傳感器信號(hào)配對(duì)并彼此相交的定時(shí)，檢測(cè)作為傳感器信號(hào)在相交點(diǎn)的幅度電平的相交電平；相交電平調(diào)整單元，配置為將檢測(cè)到的傳感器信號(hào)的相交電平調(diào)整到某個(gè)幅度電平，以輸出已調(diào)整的傳感器信號(hào)中連續(xù)地選擇的一個(gè)作為相交電平調(diào)整信號(hào)；和相位信息檢測(cè)單元，配置為生成指示相交電平調(diào)整信號(hào)是否大于與相位對(duì)應(yīng)的各個(gè)閾值電平的檢測(cè)結(jié)果，由此生成響應(yīng)于檢測(cè)結(jié)果的相位信息，其中，在每個(gè)相位部分中設(shè)置多個(gè)閾值電平，該相位部分是相交電平調(diào)整信號(hào)成為某個(gè)幅度電平的相位和相交電平調(diào)整信號(hào)成為基準(zhǔn)電平的相位之間的周期。

技術(shù)效果

根據(jù)公開(kāi)的角度檢測(cè)裝置，因?yàn)閭鞲衅餍盘?hào)或者與傳感器信號(hào)對(duì)應(yīng)的傳感器處理信號(hào)的相交電平被調(diào)整到某個(gè)幅度電平，可以以高精度檢測(cè)指示轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置的相位信息。

附圖說(shuō)明

圖1是用于圖示第一實(shí)施例的角度檢測(cè)裝置的配置的框圖；

圖2是用于圖示第一實(shí)施例的角度檢測(cè)裝置的操作的時(shí)序圖；

圖3是示出了由圖1所示的相交調(diào)整單元調(diào)整的相交調(diào)整信號(hào)Y的電角度和幅度比率的關(guān)系的表；

圖4是示出了在已經(jīng)造成圖1的角度檢測(cè)裝置1的傳感器S1、S2和S3的附加錯(cuò)誤的情況下，由圖1所示的相交電平調(diào)整單元6調(diào)整的相交調(diào)整信號(hào)Y相對(duì)于時(shí)間t的幅度電平的變化的時(shí)間基準(zhǔn)波形圖；

圖5是示出了第二實(shí)施例的角度檢測(cè)裝置的配置的框圖；

圖6是用于圖示第二實(shí)施例的角度檢測(cè)裝置的操作的時(shí)序圖；

圖7是用于圖示第三實(shí)施例的角度檢測(cè)裝置的操作的時(shí)序圖；

圖8是示出了第四實(shí)施例的角度檢測(cè)裝置的配置的框圖；和

圖9是用于圖示第四實(shí)施例的角度檢測(cè)裝置的操作的時(shí)序圖。

具體實(shí)施方式

在這里，以下將參考附圖描述本技術(shù)的實(shí)施例。另外，相同的附圖標(biāo)記將應(yīng)用于相同的元件。

第一實(shí)施例

圖1是用于圖示第一實(shí)施例的角度檢測(cè)裝置的配置的框圖。在圖1中，角度檢測(cè)裝置1配置為包括在具有多個(gè)相的線圈的馬達(dá)M1的轉(zhuǎn)子周?chē)O(shè)置的磁傳感器(在這里之后稱為傳感器)S1–S3(U相、V相和W相)，該磁傳感器S1-S3用于檢測(cè)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度。此外，角度檢測(cè)裝置1輸出基于來(lái)自傳感器S1-S3的傳感器信號(hào)U1、V1和W1檢測(cè)到的馬達(dá)M1的相位信息。另外，角度檢測(cè)裝置1配置為包括用于檢測(cè)傳感器信號(hào)U1、V1和W1的每一對(duì)的相交點(diǎn)的相交檢測(cè)單元2，過(guò)零檢測(cè)單元3、信號(hào)選擇單元4、相交電平檢測(cè)單元5、相交電平調(diào)整單元6和相位檢測(cè)單元7。相交檢測(cè)單元2配置為包括檢測(cè)傳感器信號(hào)U1與傳感器信號(hào)V1相交的定時(shí)的比較器21，和檢測(cè)傳感器信號(hào)V1與傳感器信號(hào)W1相交的定時(shí)的比較器22。此外，相交檢測(cè)單元2配置為包括檢測(cè)傳感器信號(hào)W1與傳感器信號(hào)U1相交的定時(shí)的比較器23。另外，具有角度檢測(cè)裝置1的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制裝置基于來(lái)自角度檢測(cè)裝置1的旋轉(zhuǎn)位置信息控制馬達(dá)M1中的轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)。馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制裝置包括角度檢測(cè)裝置1。

信號(hào)選擇單元4配置為包括邏輯電路單元41和開(kāi)關(guān)SW。相位檢測(cè)單元7配置為包括多個(gè)(N-1)電壓電源72-1到72-(N-1)和多個(gè)(N)相位檢測(cè)器71-1到71-N。角度檢測(cè)裝置1基于具有與馬達(dá)M1的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置對(duì)應(yīng)的多個(gè)信號(hào)電平以檢測(cè)馬達(dá)M1的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置的多個(gè)傳感器信號(hào)，生成指示與馬達(dá)M1的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置對(duì)應(yīng)的相位的相位信息信號(hào)SPH。此外，接收傳感器信號(hào)U1、V1和W1作為傳感器處理信號(hào)的相交檢測(cè)單元2，檢測(cè)傳感器處理信號(hào)彼此相交的定時(shí)以檢測(cè)傳感器處理信號(hào)彼此相交的相交點(diǎn)。

在圖1中，從各個(gè)傳感器S1、S2和S3輸出的傳感器信號(hào)U1、V1和W1是與具有線圈的馬達(dá)M1的轉(zhuǎn)子的磁通量密度變化對(duì)應(yīng)的連續(xù)地變化的信號(hào)。傳感器S1、S2和S3使用霍爾元件，并且傳感器信號(hào)U1、V1和W1由霍爾元件生成。傳感器信號(hào)U1、V1和W1具有正弦波的波形或者類(lèi)似于正弦波的波形。此外，傳感器信號(hào)U1、V1和W1分別以120°的電角度間隔設(shè)置。

比較器21通過(guò)比較傳感器信號(hào)U1的幅度電平與傳感器信號(hào)V1的幅度電平并輸出相交檢測(cè)信號(hào)UV到相交電平檢測(cè)單元5和邏輯電路單元41，來(lái)生成具有高電平或者低電平的相交檢測(cè)信號(hào)UV。也就是說(shuō)，在傳感器信號(hào)U1的幅度電平等于或者高于傳感器信號(hào)V1的幅度電平的情況下，輸出高電平相交檢測(cè)信號(hào)UV，而在傳感器信號(hào)U1的幅度電平低于傳感器信號(hào)V1的幅度電平的情況下，輸出低電平相交檢測(cè)信號(hào)UV。

比較器22通過(guò)比較傳感器信號(hào)V1的幅度電平與傳感器信號(hào)W1的幅度電平并輸出相交檢測(cè)信號(hào)VW到相交電平檢測(cè)單元5和邏輯電路單元41，來(lái)生成具有高電平或者低電平的相交檢測(cè)信號(hào)VW。也就是說(shuō)，在傳感器信號(hào)V1的幅度電平等于或者高于傳感器信號(hào)W1的幅度電平的情況下，輸出高電平相交檢測(cè)信號(hào)VW，而在傳感器信號(hào)V1的幅度電平低于傳感器信號(hào)W1的幅度電平的情況下，輸出低電平相交檢測(cè)信號(hào)VW。

比較器23通過(guò)比較傳感器信號(hào)W1的幅度電平與傳感器信號(hào)U1的幅度電平并輸出相交檢測(cè)信號(hào)WU到相交電平檢測(cè)單元5和邏輯電路單元41，來(lái)生成具有高電平或者低電平的相交檢測(cè)信號(hào)WU。也就是說(shuō)，在傳感器信號(hào)W1的幅度電平等于或者高于傳感器信號(hào)U1的幅度電平的情況下，輸出高電平相交檢測(cè)信號(hào)WU，而在傳感器信號(hào)W1的幅度電平低于傳感器信號(hào)U1的幅度電平的情況下，輸出低電平相交檢測(cè)信號(hào)WU。

過(guò)零檢測(cè)單元3基于來(lái)自傳感器S1、S2和S3的傳感器信號(hào)U1、V1和W1檢測(cè)過(guò)零點(diǎn)，其中，傳感器信號(hào)U1、V1和W1的每個(gè)幅度電平通過(guò)基準(zhǔn)電平，并且生成過(guò)零觸發(fā)信號(hào)S_T。然后，過(guò)零檢測(cè)單元3輸出過(guò)零觸發(fā)信號(hào)S_T到相交電平調(diào)整單元6。也就是說(shuō)，過(guò)零檢測(cè)單元3檢測(cè)傳感器信號(hào)U1、V1和W1中的每一個(gè)通過(guò)基準(zhǔn)電平的定時(shí)。這里，基準(zhǔn)電平指的是幅度電平0。

邏輯電路單元41基于相交檢測(cè)信號(hào)UV、VW和WU的幅度電平變化控制開(kāi)關(guān)SW，以選擇其幅度電平已被調(diào)整的傳感器信號(hào)。邏輯電路單元41在從相交檢測(cè)信號(hào)UV、VW和WU的幅度電平變化檢測(cè)到W1<U1<V1或者W1>U1>V1時(shí)，選擇傳感器信號(hào)U1作為選擇信號(hào)X。并且，邏輯電路單元41當(dāng)檢測(cè)到V1<W1<U1或者V1>W1>U1時(shí)，選擇傳感器信號(hào)W1作為選擇信號(hào)X。另外，邏輯電路單元41當(dāng)檢測(cè)到U1<V1<W1或者U1>V1>W1時(shí)，選擇傳感器信號(hào)V1作為選擇信號(hào)X。也就是說(shuō)，在從相交檢測(cè)信號(hào)UV從低電平變化為高電平的定時(shí)到相交檢測(cè)信號(hào)WU從高電平變化到低電平的定時(shí)的周期期間，邏輯電路單元41將開(kāi)關(guān)SW切換到開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)“a”從而選擇傳感器信號(hào)U1。此外，在從相交檢測(cè)信號(hào)VW從低電平變化為高電平的定時(shí)到相交檢測(cè)信號(hào)UV從高電平變化到低電平的定時(shí)的周期期間，邏輯電路單元41將開(kāi)關(guān)SW切換到開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)“b”從而選擇傳感器信號(hào)V1。另外，在從相交檢測(cè)信號(hào)WU從高電平變化為低電平的定時(shí)到相交檢測(cè)信號(hào)VW從低電平變化到高電平的定時(shí)的周期期間，邏輯電路單元41將開(kāi)關(guān)SW切換到開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)“c”從而選擇傳感器信號(hào)W1。

相交電平檢測(cè)單元5在相交檢測(cè)信號(hào)UV從低電平變化到高電平的定時(shí)和相交檢測(cè)信號(hào)UV從高電平變化到低電平的定時(shí)，分別在傳感器信號(hào)U1和傳感器信號(hào)V1彼此相交的相交點(diǎn)檢測(cè)幅度電平。然后，相交電平檢測(cè)單元5將幅度電平的值輸出到相交電平調(diào)整單元6。此外，相交電平檢測(cè)單元5在相交檢測(cè)信號(hào)VW從低電平變化到高電平的定時(shí)和相交檢測(cè)信號(hào)VW從高電平變化到低電平的定時(shí)，分別在傳感器信號(hào)V1和傳感器信號(hào)W1彼此相交的相交點(diǎn)檢測(cè)幅度電平。然后，相交電平檢測(cè)單元5將幅度電平的值輸出到相交電平調(diào)整單元6。另外，相交電平檢測(cè)單元5在相交檢測(cè)信號(hào)WU從低電平變化到高電平的定時(shí)和相交檢測(cè)信號(hào)WU從高電平變化到低電平的定時(shí)，分別在傳感器信號(hào)W1和傳感器信號(hào)U1彼此相交的相交點(diǎn)檢測(cè)幅度電平。然后，相交電平檢測(cè)單元5將幅度電平的值輸出到相交電平調(diào)整單元6。也就是說(shuō)，相交電平檢測(cè)單元5基于來(lái)自相交檢測(cè)單元2的相交檢測(cè)信號(hào)UV、VW和WU檢測(cè)在傳感器信號(hào)U1、V1和W1的每一對(duì)的相交點(diǎn)的幅度電平，并將幅度電平的值輸出到相交電平調(diào)整單元6。

相交電平調(diào)整單元6基于過(guò)零觸發(fā)信號(hào)S_T和在傳感器信號(hào)U1、V1和W1的每一對(duì)的相交點(diǎn)的幅度電平，調(diào)整由信號(hào)選擇單元4選擇的選擇信號(hào)X，以使得相交點(diǎn)的幅度電平成為相對(duì)于作為基準(zhǔn)電平的過(guò)零點(diǎn)的某個(gè)幅度電平。然后，相交電平調(diào)整單元6將已調(diào)整的信號(hào)作為相交電平調(diào)整信號(hào)Y輸出到相位檢測(cè)單元7。這里，相交電平調(diào)整單元6調(diào)整選擇信號(hào)X以生成設(shè)置過(guò)零點(diǎn)作為基準(zhǔn)電平的相交電平調(diào)整信號(hào)Y，其中傳感器信號(hào)U1、V1和W1通過(guò)基準(zhǔn)電平。

相位檢測(cè)單元7通過(guò)比較相交電平調(diào)整信號(hào)Y與多個(gè)閾值電平來(lái)輸出馬達(dá)M1的某個(gè)旋轉(zhuǎn)角度作為相位信息信號(hào)SPH，該多個(gè)閾值電平由多個(gè)(N-1)電壓電源72-1到72-(N-1)生成且彼此以某個(gè)電壓差不同。也就是說(shuō)，當(dāng)相交電平調(diào)整信號(hào)Y的幅度電平通過(guò)某個(gè)閾值電平時(shí)，相位檢測(cè)單元7創(chuàng)建指示馬達(dá)M1的旋轉(zhuǎn)角度的相位信息信號(hào)SPH。

在下文中，將描述如上所述配置的第一實(shí)施例的角度檢測(cè)裝置1的操作。

圖2是用于圖示第一實(shí)施例的角度檢測(cè)裝置1的操作的時(shí)序圖。波形2(a)圖示由圖1所示的角度檢測(cè)裝置1的傳感器S1、S2和S3生成的傳感器信號(hào)U1、V1和W1的幅度電平相對(duì)于時(shí)間t的變化。在波形2(a)中，來(lái)自分別以120°的電角度間隔設(shè)置的傳感器S1、S2和S3的傳感器信號(hào)U1、V1和W1的時(shí)間基準(zhǔn)波形是正弦波信號(hào)。

圖2中的波形2(b)使用與波形2(a)共同的經(jīng)過(guò)時(shí)間基準(zhǔn)，圖示由圖1所示的相交檢測(cè)單元2生成的相交檢測(cè)信號(hào)UV、VW和WU的信號(hào)電平變化。在波形2(b)中，示出了傳感器信號(hào)U1和傳感器信號(hào)V1彼此相交的定時(shí)的相交檢測(cè)信號(hào)UV在定時(shí)t₀成為高電平，且在定時(shí)t₆成為低電平，同時(shí)傳感器信號(hào)U1和傳感器信號(hào)V1在這兩個(gè)定時(shí)彼此相交。此外，示出了傳感器信號(hào)V1和傳感器信號(hào)W1彼此相交的定時(shí)的相交檢測(cè)信號(hào)VW在定時(shí)t₄成為高電平，且在定時(shí)t₁₀成為低電平，同時(shí)傳感器信號(hào)V1和傳感器信號(hào)W1在這兩個(gè)定時(shí)彼此相交。另外，示出了傳感器信號(hào)W1和傳感器信號(hào)U1彼此相交的定時(shí)的相交檢測(cè)信號(hào)WU在定時(shí)t₈成為高電平，且在定時(shí)t₁₄成為低電平，同時(shí)傳感器信號(hào)W1和傳感器信號(hào)U1在這兩個(gè)定時(shí)彼此相交。另外，相交檢測(cè)信號(hào)UV、VW和WU的波形周期性地重復(fù)。

圖2中的波形2(c)使用與波形2(a)共同的經(jīng)過(guò)時(shí)間基準(zhǔn)，圖示由圖1所示的過(guò)零檢測(cè)單元3生成的過(guò)零觸發(fā)信號(hào)S_T的信號(hào)電平變化。在波形2(c)中，示出了波形2(a)示出的傳感器信號(hào)U1、V1和W1的正弦波的幅度電平成為基準(zhǔn)電平的定時(shí)。這里，過(guò)零觸發(fā)信號(hào)S_T在傳感器信號(hào)U1通過(guò)基準(zhǔn)電平時(shí)的定時(shí)t₁成為高電平，且在傳感器信號(hào)W1通過(guò)基準(zhǔn)電平時(shí)的定時(shí)t₃成為低電平。另外，過(guò)零觸發(fā)信號(hào)S_T在傳感器信號(hào)V1通過(guò)基準(zhǔn)電平時(shí)的定時(shí)t₅成為高電平，且在傳感器信號(hào)U1通過(guò)基準(zhǔn)電平時(shí)的定時(shí)t₇成為低電平。在下文中，類(lèi)似地，過(guò)零觸發(fā)信號(hào)S_T重復(fù)地變化。

圖2中的波形2(d)使用與波形2(a)共同的經(jīng)過(guò)時(shí)間基準(zhǔn)，圖示由圖1所示的信號(hào)選擇單元4選擇的選擇信號(hào)X的幅度電平變化。在波形2(d)中，以粗線示出由信號(hào)選擇單元4選擇的選擇信號(hào)X的波形。也就是說(shuō)，在從定時(shí)t₀到定時(shí)t₂的周期中，選擇傳感器信號(hào)U1。在從定時(shí)t₂到定時(shí)t₄的周期中，選擇傳感器信號(hào)W1。且在從定時(shí)t₄到定時(shí)t₆的周期中，選擇傳感器信號(hào)V1。另外，在從定時(shí)t₆到定時(shí)t₈的周期中，選擇傳感器信號(hào)U1。在從定時(shí)t₈到定時(shí)t₁₀的周期中，選擇傳感器信號(hào)W1。且在從定時(shí)t₁₀到定時(shí)t₁₂的周期中，選擇傳感器信號(hào)V1。這里，在定時(shí)t₂、定時(shí)t₆、定時(shí)t₁₀和定時(shí)t₁₄，選擇信號(hào)X具有幅度電平L₁，且在定時(shí)t₀、定時(shí)t₄、定時(shí)t₈、定時(shí)t₁₂和定時(shí)t₁₆，選擇信號(hào)X具有幅度電平-L₁。

圖2中的波形2(e)使用與波形2(a)共同的經(jīng)過(guò)時(shí)間基準(zhǔn)，圖示由圖1所示的相交電平調(diào)整單元6調(diào)整的相交電平調(diào)整信號(hào)Y的幅度電平變化。在波形2(e)中，示出了其中在選擇信號(hào)X的波形峰值的幅度電平L₁和-L₁被調(diào)整成為幅度電平L_T和-L_T的相交電平調(diào)整信號(hào)Y。也就是說(shuō)，在定時(shí)t₁、定時(shí)t₃、定時(shí)t₅和定時(shí)t₇的過(guò)零點(diǎn)設(shè)置為基準(zhǔn)電平，且相交電平L₁和-L₁被調(diào)整到某個(gè)幅度電平L_T和-L_T。

圖2中的波形2(f)使用與波形2(a)共同的經(jīng)過(guò)時(shí)間基準(zhǔn)，圖示由圖1所示的相位檢測(cè)單元7生成的相位信息信號(hào)SPH。在波形2(f)中，在基準(zhǔn)電平和幅度電平L_T之間的周期和基準(zhǔn)電平和幅度電平-L_T之間的周期中被示為與60°的電角度范圍對(duì)應(yīng)的相位部分T。在相位部分T中，設(shè)置與馬達(dá)M1的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置對(duì)應(yīng)的多個(gè)閾值電平。

圖3是示出了由圖1所示的相交調(diào)整單元6的相交調(diào)整信號(hào)Y的電角度和幅度比率的關(guān)系的表。這里，幅度比率指的是在任意電角度的幅度電平相對(duì)于相同正弦波中的最大幅度電平的比率。

在本實(shí)施例中，在與60°的電角度范圍對(duì)應(yīng)的相位部分T中，相位信息信號(hào)SPH輸出十次。在該情況下，幅度電平L_T和-L_T的比率與在電角度60°的幅度比率0.866對(duì)應(yīng)，且對(duì)于電角度的幅度比率設(shè)置多個(gè)閾值電平。也就是說(shuō)，在作為基準(zhǔn)電平和幅度電平L_T之間的周期，和基準(zhǔn)電平和幅度電平-L_T之間的周期的相位部分T中，設(shè)置十個(gè)閾值電平，同時(shí)在相交電平調(diào)整信號(hào)Y通過(guò)閾值電平時(shí)的定時(shí)生成和輸出相位信息信號(hào)SPH。

如波形2(e)中所示，在來(lái)自傳感器S1、S2和S3的信號(hào)U1、V1和W1在120°的電角度間隔相等地設(shè)置的情況下，設(shè)置相位部分T作為基準(zhǔn)電平和幅度電平L_T之間的周期以及基準(zhǔn)電平和幅度電平-L_T之間的周期，相位部分T的寬度相等。因此，相位信息信號(hào)SPH具有相同地劃分相位部分T的脈沖寬度。但是，在實(shí)際使用中，相位信息信號(hào)由于傳感器S1、S2和S3的附加錯(cuò)誤而不具有相等的脈沖寬度。在下文中，將描述此。

圖4是示出了在已經(jīng)造成圖1的角度檢測(cè)裝置1的傳感器S1、S2和S3的附加錯(cuò)誤的情況下，由圖1所示的相交電平調(diào)整單元6調(diào)整的相交調(diào)整信號(hào)Y相對(duì)于時(shí)間t的幅度電平的變化的時(shí)間基準(zhǔn)波形圖。在圖4中，示出了在已經(jīng)造成傳感器S1、S2和S3的附加錯(cuò)誤的情況下相交電平調(diào)整信號(hào)Y的幅度電平的變化。

在圖4中，在各對(duì)傳感器信號(hào)U1、V1和W1的相交點(diǎn)的幅度電平(選擇信號(hào)X的峰值)彼此不同，以使得過(guò)零觸發(fā)信號(hào)ST的間隔成為不相等的。因此，造成相位信息信號(hào)SPH的錯(cuò)誤，且錯(cuò)誤可能變得大于傳感器S1、S2和S3的附加錯(cuò)誤。在該情況下，在選擇信號(hào)X的峰值的幅度電平的差異使得難以檢測(cè)信號(hào)通過(guò)每一個(gè)閾值的定時(shí)。這里，通過(guò)將選擇信號(hào)X的每一個(gè)峰值電平調(diào)整為幅度電平L_T或者幅度電平-L_T，可以獲得更精確的相位信息信號(hào)。

以上描述的實(shí)施例的角度檢測(cè)裝置1可以通過(guò)將在各對(duì)傳感器信號(hào)U1、V1和W1彼此相交的點(diǎn)的幅度電平調(diào)整到某個(gè)幅度電平，減少相位信息信號(hào)SPH中的錯(cuò)誤。因此，可以生成更精確的相位信息信號(hào)，且可以以高精度檢測(cè)馬達(dá)M1的旋轉(zhuǎn)位置信息。

第二實(shí)施例

第一實(shí)施例的角度檢測(cè)裝置1使用由傳感器S1、S2和S3生成的正弦波信號(hào)作為傳感器處理信號(hào)，檢測(cè)馬達(dá)M1的旋轉(zhuǎn)位置信息。同時(shí)，本實(shí)施例的特征在于使用通過(guò)關(guān)于由傳感器S1、S2和S3生成的正弦波信號(hào)進(jìn)行全波整流而獲得的信號(hào)，以檢測(cè)馬達(dá)M1的旋轉(zhuǎn)位置信息。因此，在本實(shí)施例中，與第一實(shí)施例的情況相比可以進(jìn)一步減小電路規(guī)模。

圖5是示出了第二實(shí)施例的角度檢測(cè)裝置1A的配置的框圖。圖5所示的角度檢測(cè)裝置1A與圖1所示的角度檢測(cè)裝置1相比，包括相交檢測(cè)單元2A代替相交檢測(cè)單元2，信號(hào)選擇單元4A代替信號(hào)檢測(cè)單元4和相交電平檢測(cè)單元5A代替相交檢測(cè)單元5。此外，圖5所示的角度檢測(cè)裝置1A與圖1所示的角度檢測(cè)裝置1相比，特征在于包括相交電平調(diào)整單元6A代替相交電平調(diào)整單元6，并且還包括反向定時(shí)檢測(cè)單元8和全波整流處理單元9。信號(hào)選擇單元4A與信號(hào)選擇單元4相比，特征在于包括邏輯電路單元41A代替邏輯電路單元41。

在圖5中，相交檢測(cè)單元2A配置為包括用于檢測(cè)傳感器信號(hào)U2與傳感器信號(hào)V2相交的定時(shí)的比較器21A，和用于檢測(cè)傳感器信號(hào)V2與傳感器信號(hào)W2相交的定時(shí)的比較器22A。另外，相交檢測(cè)單元2A配置為包括用于檢測(cè)傳感器信號(hào)W2與傳感器信號(hào)U2相交的定時(shí)的比較器23A。

反向定時(shí)檢測(cè)單元8配置為包括用于檢測(cè)傳感器信號(hào)U1反轉(zhuǎn)的定時(shí)的比較器81，用于檢測(cè)傳感器信號(hào)V1反轉(zhuǎn)的定時(shí)的比較器82和用于檢測(cè)傳感器信號(hào)W1反轉(zhuǎn)的定時(shí)的比較器83。這里，反向定時(shí)檢測(cè)單元8配置為包括其閾值電平設(shè)置為0V的比較器81、82和83。另外，相交檢測(cè)單元2A具有從全波整流處理單元9輸出的全波整流信號(hào)輸入作為各個(gè)傳感器處理信號(hào)，且檢測(cè)配對(duì)的傳感器處理信號(hào)彼此相交的定時(shí)以檢測(cè)傳感器處理信號(hào)的相交點(diǎn)。

在圖5中，比較器81通過(guò)比較傳感器信號(hào)U1的幅度電平與基準(zhǔn)電平，而生成具有高電平或者低電平的反向定時(shí)信號(hào)CMP_U。然后，比較器81輸出反向定時(shí)信號(hào)CMP_U到全波整流處理單元9和邏輯電路單元41A。也就是說(shuō)，在傳感器信號(hào)U1的幅度電平等于或大于基準(zhǔn)電平的情況下輸出高電平反向定時(shí)信號(hào)CMP_U，同時(shí)在傳感器信號(hào)U1的幅度電平低于基準(zhǔn)電平的情況下輸出低電平反向定時(shí)信號(hào)CMP_U。這里，當(dāng)反向定時(shí)信號(hào)CMP_U是低電平時(shí)以基準(zhǔn)電平為中心反轉(zhuǎn)傳感器信號(hào)U1的波形。

比較器82通過(guò)比較傳感器信號(hào)V1的幅度電平與基準(zhǔn)電平，而生成具有高電平或者低電平的反向定時(shí)信號(hào)CMP_V。然后，比較器82輸出反向定時(shí)信號(hào)CMP_V到全波整流處理單元9和邏輯電路單元41A。也就是說(shuō)，在傳感器信號(hào)V1的幅度電平等于或大于基準(zhǔn)電平的情況下輸出高電平反向定時(shí)信號(hào)CMP_V，同時(shí)在傳感器信號(hào)V1的幅度電平低于基準(zhǔn)電平的情況下輸出低電平反向定時(shí)信號(hào)CMP_V。這里，當(dāng)反向定時(shí)信號(hào)CMP_V是低電平時(shí)以基準(zhǔn)電平為中心反轉(zhuǎn)傳感器信號(hào)V1的波形。

比較器83通過(guò)比較傳感器信號(hào)W1的幅度電平與基準(zhǔn)電平，而生成具有高電平或者低電平的反向定時(shí)信號(hào)CMP_W。然后，比較器83輸出反向定時(shí)信號(hào)CMP_W到全波整流處理單元9和邏輯電路單元41A。也就是說(shuō)，在傳感器信號(hào)W1的幅度電平等于或大于基準(zhǔn)電平的情況下輸出高電平反向定時(shí)信號(hào)CMP_W，同時(shí)在傳感器信號(hào)W1的幅度電平低于基準(zhǔn)電平的情況下輸出低電平反向定時(shí)信號(hào)CMP_W。這里，當(dāng)反向定時(shí)信號(hào)CMP_W是低電平時(shí)以基準(zhǔn)電平為中心反轉(zhuǎn)傳感器信號(hào)W1的波形。

全波整流處理單元9基于來(lái)自反向定時(shí)檢測(cè)單元8的反向定時(shí)信號(hào)CMP_U、CMP_V和CMP_W生成傳感器信號(hào)U2。然后，全波整流處理單元9將傳感器信號(hào)U2作為傳感器處理信號(hào)輸出到相交電平檢測(cè)單元5A、相交檢測(cè)單元2A和信號(hào)選擇單元4A。這里，當(dāng)反向定時(shí)信號(hào)CMP_U、CMP_V和CMP_W是低電平時(shí)，全波整流處理單元9以基準(zhǔn)電平在中心反轉(zhuǎn)傳感器信號(hào)U1、V1和W1以生成反轉(zhuǎn)的傳感器信號(hào)IU1、IV1和IW1。然后，全波整流處理單元9分別輸出反轉(zhuǎn)的傳感器信號(hào)IU1、IV1和IW1作為傳感器信號(hào)U2、V2和W2。且當(dāng)反向定時(shí)信號(hào)CMP_U、CMP_V和CMP_W是高電平時(shí)全波整流處理單元9分別輸出傳感器信號(hào)U1、V1和W1。

比較器21A通過(guò)比較傳感器信號(hào)U2的幅度電平與傳感器信號(hào)V2的幅度電平，而生成具有高電平或者低電平的相交檢測(cè)信號(hào)UV。然后，比較器21A將相交檢測(cè)信號(hào)UV輸出到相交電平檢測(cè)單元5A和邏輯電路單元41A。也就是說(shuō)，在傳感器信號(hào)U2的幅度電平等于或者高于傳感器信號(hào)V2的幅度電平的情況下，輸出高電平相交檢測(cè)信號(hào)UV，而在傳感器信號(hào)U2的幅度電平低于傳感器信號(hào)V2的幅度電平的情況下，輸出低電平相交檢測(cè)信號(hào)UV。

比較器22A通過(guò)比較傳感器信號(hào)V2的幅度電平與傳感器信號(hào)W2的幅度電平，而生成具有高電平或者低電平的相交檢測(cè)信號(hào)VW。然后，比較器22A將相交檢測(cè)信號(hào)VW輸出到相交電平檢測(cè)單元5A和邏輯電路單元41A。也就是說(shuō)，在傳感器信號(hào)V2的幅度電平等于或者高于傳感器信號(hào)W2的幅度電平的情況下，輸出高電平相交檢測(cè)信號(hào)VW，而在傳感器信號(hào)V2的幅度電平低于傳感器信號(hào)W2的幅度電平的情況下，輸出低電平相交檢測(cè)信號(hào)VW。

比較器23A通過(guò)比較傳感器信號(hào)W2的幅度電平與傳感器信號(hào)U2的幅度電平，而生成具有高電平或者低電平的相交檢測(cè)信號(hào)WU。然后，比較器23A將相交檢測(cè)信號(hào)WU輸出到相交電平檢測(cè)單元5A和邏輯電路單元41A。也就是說(shuō)，在傳感器信號(hào)W2的幅度電平等于或者高于傳感器信號(hào)U2的幅度電平的情況下，輸出高電平相交檢測(cè)信號(hào)WU，而在傳感器信號(hào)W2的幅度電平低于傳感器信號(hào)U2的幅度電平的情況下，輸出低電平相交檢測(cè)信號(hào)WU。

相交電平檢測(cè)單元5A在相交檢測(cè)信號(hào)UV從低電平變化到高電平的定時(shí)或者相交檢測(cè)信號(hào)UV從高電平變化到低電平的定時(shí)，在傳感器信號(hào)U2和傳感器信號(hào)V2彼此相交的相交點(diǎn)檢測(cè)幅度電平。然后，相交電平檢測(cè)單元5A將幅度電平的值輸出到相交電平調(diào)整單元6A。此外，相交電平檢測(cè)單元5A在相交檢測(cè)信號(hào)VW從低電平變化到高電平的定時(shí)或者相交檢測(cè)信號(hào)VW從高電平變化到低電平的定時(shí)，在傳感器信號(hào)V2和傳感器信號(hào)W2彼此相交的相交點(diǎn)檢測(cè)幅度電平。然后，相交電平檢測(cè)單元5A將幅度電平的值輸出到相交電平調(diào)整單元6A。另外，相交電平檢測(cè)單元5A在相交檢測(cè)信號(hào)WU從低電平變化到高電平的定時(shí)和相交檢測(cè)信號(hào)WU從高電平變化到低電平的定時(shí)，在傳感器信號(hào)W2和傳感器信號(hào)U2彼此相交的相交點(diǎn)檢測(cè)幅度電平。然后，相交電平檢測(cè)單元5A將幅度電平的值輸出到相交電平調(diào)整單元6A。也就是說(shuō)，相交電平檢測(cè)單元5A分別基于來(lái)自相交檢測(cè)單元2A的相交檢測(cè)信號(hào)UV、VW和WU檢測(cè)在傳感器信號(hào)U2、V2和W2的每一對(duì)的相交點(diǎn)的幅度電平，并將檢測(cè)到的幅度電平的值輸出到相交電平調(diào)整單元6。

邏輯電路單元41A基于相交檢測(cè)信號(hào)UV、VW和WU的幅度電平變化控制開(kāi)關(guān)SW，以選擇傳感器信號(hào)以調(diào)整其幅度電平。這里，邏輯電路單元41A基于相交檢測(cè)信號(hào)UV、VW和WU以及反向定時(shí)信號(hào)CMP_U、CMP_V和CMP_W，選擇傳感器信號(hào)U2、V2和W2。在相交檢測(cè)信號(hào)WU是高電平且反向定時(shí)信號(hào)CMP_U是低電平的情況下，或者在相交檢測(cè)信號(hào)UV是低電平且反向定時(shí)信號(hào)CMP_V是低電平的情況下，邏輯電路單元41A選擇傳感器信號(hào)U2作為選擇信號(hào)X。此外，在相交檢測(cè)信號(hào)VW是低電平且反向定時(shí)信號(hào)CMP_W是低電平的情況下，或者在相交檢測(cè)信號(hào)UV是高電平且反向定時(shí)信號(hào)CMP_W是低電平的情況下，邏輯電路單元41A選擇傳感器信號(hào)V2作為選擇信號(hào)X。另外，在相交檢測(cè)信號(hào)VW是高電平且反向定時(shí)信號(hào)CMP_U是低電平的情況下，或者在相交檢測(cè)信號(hào)WU是低電平且反向定時(shí)信號(hào)CMP_U是低電平的情況下，邏輯電路單元41A選擇傳感器信號(hào)W2作為選擇信號(hào)X。也就是說(shuō)，在從相交檢測(cè)信號(hào)UV從低電平變化為高電平的定時(shí)到相交檢測(cè)信號(hào)WU從高電平變化到低電平的定時(shí)的周期期間，邏輯電路單元41A將開(kāi)關(guān)SW切換到開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)“a”從而選擇傳感器信號(hào)U2。此外，在從相交檢測(cè)信號(hào)VW從低電平變化為高電平的定時(shí)到相交檢測(cè)信號(hào)UV從高電平變化到低電平的定時(shí)的周期期間，邏輯電路單元41A將開(kāi)關(guān)SW切換到開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)“b”從而選擇傳感器信號(hào)V2。另外，在從相交檢測(cè)信號(hào)WU從高電平變化為低電平的定時(shí)到相交檢測(cè)信號(hào)VW從低電平變化到高電平的定時(shí)的周期期間，邏輯電路單元41A將開(kāi)關(guān)SW切換到開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)“c”從而選擇傳感器信號(hào)W2。

相交電平調(diào)整單元6A基于過(guò)零觸發(fā)信號(hào)ST和在傳感器信號(hào)U2、V2和W2的每一對(duì)的相交點(diǎn)的幅度電平，調(diào)整所選的選擇信號(hào)X，以使得選擇信號(hào)X中的相交點(diǎn)的幅度電平成為相對(duì)于作為基準(zhǔn)電平的過(guò)零點(diǎn)的某個(gè)幅度電平。然后，相交電平調(diào)整單元6A將已調(diào)整的選擇信號(hào)X作為相交電平調(diào)整信號(hào)Y輸出到相位檢測(cè)單元7。這里，相交電平調(diào)整單元6A調(diào)整設(shè)置過(guò)零點(diǎn)作為基準(zhǔn)電平的相交電平調(diào)整信號(hào)Y，其中傳感器信號(hào)U2、V2和W2通過(guò)基準(zhǔn)電平。

在下文中，將描述如上所述配置的第二實(shí)施例的角度檢測(cè)裝置1A的操作。圖6是用于圖示第二實(shí)施例的角度檢測(cè)裝置1A的操作的時(shí)序圖。

圖6中的波形6(a)圖示由圖5所示的角度檢測(cè)裝置1A的反向定時(shí)檢測(cè)單元8生成的反向定時(shí)信號(hào)CMP_U、CMP_V和CMP_W的幅度電平相對(duì)于時(shí)間t的變化。在波形6(a)中，在來(lái)自分別以120°的電角度間隔設(shè)置的傳感器S1、S2和S3的傳感器信號(hào)U1、V1和W1的幅度電平高于基準(zhǔn)電平的情況下分別輸出高電平反向定時(shí)信號(hào)CMP_U、CMP_V和CMP_W。此外，在來(lái)自傳感器S1、S2和S3的傳感器信號(hào)U1、V1和W1的幅度電平低于基準(zhǔn)電平的情況下分別輸出低電平反向定時(shí)信號(hào)CMP_U、CMP_V和CMP_W。

圖6中。波形6(b)使用與波形6(a)共同的經(jīng)過(guò)時(shí)間基準(zhǔn)，圖示由圖5所示的過(guò)零檢測(cè)單元3生成的過(guò)零觸發(fā)信號(hào)ST的信號(hào)電平變化。在波形6(b)中，示出了過(guò)零觸發(fā)信號(hào)ST的時(shí)序圖，其中示出了傳感器信號(hào)U1、V1和W1的正弦波通過(guò)基準(zhǔn)電平的定時(shí)。這里，過(guò)零觸發(fā)信號(hào)ST在傳感器信號(hào)U1通過(guò)基準(zhǔn)電平時(shí)的定時(shí)t₀成為高電平，且在傳感器信號(hào)W1通過(guò)基準(zhǔn)電平時(shí)的定時(shí)t₁成為低電平。另外，過(guò)零觸發(fā)信號(hào)ST在傳感器信號(hào)V1通過(guò)基準(zhǔn)電平時(shí)的定時(shí)t₂成為高電平，且在傳感器信號(hào)U1通過(guò)基準(zhǔn)電平時(shí)的定時(shí)t₃成為低電平。在下文中，類(lèi)似地，過(guò)零觸發(fā)信號(hào)ST重復(fù)地變化。

圖6中的波形6(c)是使用與波形6(a)共同的經(jīng)過(guò)時(shí)間基準(zhǔn)，示出了由圖5所示的全波整流處理單元9全波整流的傳感器信號(hào)U2、V2和W2的幅度電平的變化的時(shí)間基準(zhǔn)波形圖。在波形6(c)中，作為傳感器信號(hào)V1的反相信號(hào)的反轉(zhuǎn)的傳感器信號(hào)IV1在定時(shí)t₀和定時(shí)t₂作為傳感器信號(hào)V2輸出。此外，作為傳感器信號(hào)W1的反相信號(hào)的反轉(zhuǎn)的傳感器信號(hào)IW1在定時(shí)t₁和定時(shí)t₄作為傳感器信號(hào)W2輸出。另外，作為傳感器信號(hào)U1的反相信號(hào)的反轉(zhuǎn)的傳感器信號(hào)IU1在定時(shí)t₃和定時(shí)t₆作為傳感器信號(hào)U2輸出。

圖6中的波形6(d)是使用與波形6(a)共同的經(jīng)過(guò)時(shí)間基準(zhǔn)，示出了由圖5所示的信號(hào)選擇單元4A選擇的選擇信號(hào)X的幅度電平的變化的時(shí)間基準(zhǔn)波形圖。在波形6(d)中，以粗線示出由信號(hào)選擇單元4選擇的選擇信號(hào)X的波形。也就是說(shuō)，在從定時(shí)t₀到定時(shí)t₁的周期中，選擇傳感器信號(hào)U2，在從定時(shí)t₁到定時(shí)t₂的周期中，選擇傳感器信號(hào)V2，在從定時(shí)t₂到定時(shí)t_a的周期中，選擇傳感器信號(hào)V2，且從定時(shí)t_a到定時(shí)t₄的周期中，選擇傳感器信號(hào)W2。這里，在定時(shí)t₁和定時(shí)t₇，選擇信號(hào)X具有幅度電平L₂，且在定時(shí)t_a和定時(shí)t_b，選擇信號(hào)X具有幅度電平L₃。

圖6中的波形6(e)使用與波形6(a)共同的經(jīng)過(guò)時(shí)間基準(zhǔn)，圖示由圖5所示的相交電平調(diào)整單元6A調(diào)整的相交電平調(diào)整信號(hào)Y的幅度電平的變化。在波形6(e)中，示出了通過(guò)將在選擇信號(hào)X的峰值的幅度電平調(diào)整為成為某個(gè)幅度電平而生成的相交電平調(diào)整信號(hào)Y。也就是說(shuō)，在定時(shí)t₀、定時(shí)t₂、定時(shí)t₄和定時(shí)t₆的過(guò)零點(diǎn)設(shè)置為基準(zhǔn)電平，且在定時(shí)t₁、定時(shí)t₇、定時(shí)t_a和定時(shí)t_b的相交電平L₂和L₃被調(diào)整到某個(gè)幅度電平L_T。

圖6中的波形6(f)使用與波形6(a)共同的經(jīng)過(guò)時(shí)間基準(zhǔn)，圖示由圖5所示的相位檢測(cè)單元7生成的相位信息信號(hào)SPH。在波形6(f)中，在作為基準(zhǔn)電平和幅度電平L_T之間的周期的每一個(gè)相位部分T中，設(shè)置與馬達(dá)M1的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置對(duì)應(yīng)的多個(gè)閾值電平。在當(dāng)相交電平調(diào)整信號(hào)Y通過(guò)閾值電平時(shí)的定時(shí)輸出相位信息信號(hào)SPH。

根據(jù)如上所述的實(shí)施例的角度檢測(cè)裝置1A，可以實(shí)現(xiàn)與第一實(shí)施例類(lèi)似的有益效果。另外，根據(jù)如上所述實(shí)施例的角度檢測(cè)裝置1A，與第一實(shí)施例的角度檢測(cè)裝置1相比，僅需要在作為基準(zhǔn)電平和某個(gè)幅度電平之間的周期的相位部分T中設(shè)置與電角度對(duì)應(yīng)的閾值電平。因此，相位檢測(cè)單元7中包括的比較器的數(shù)目可以減小到一半，因此可以減小電路規(guī)模。根據(jù)如上所述實(shí)施例的角度檢測(cè)裝置1A，與第一實(shí)施例的角度檢測(cè)裝置1相比，僅調(diào)整全波整流信號(hào)中的相交電平。因此，信號(hào)的幅度電平可以減小到一半以允許設(shè)置更大的值作為某個(gè)幅度電平，則可以進(jìn)一步減少相位信息信號(hào)SPH中的錯(cuò)誤。因此，可以更精確地檢測(cè)馬達(dá)M1的旋轉(zhuǎn)位置。

第三實(shí)施例

在如上所述第二實(shí)施例的角度檢測(cè)裝置中，設(shè)置與60°的電角度范圍對(duì)應(yīng)的相位部分T。同時(shí)，本實(shí)施例的特征在于設(shè)置與30°的電角度范圍對(duì)應(yīng)的相位部分T。因此，與第二實(shí)施例相比，選擇相交點(diǎn)以使得它們的幅度電平由圖1所示的邏輯電路單元41調(diào)整的條件不同。

邏輯電路單元41A基于相交檢測(cè)信號(hào)UV、VW和WU的信號(hào)電平變化控制開(kāi)關(guān)SW從而選擇傳感器信號(hào)以使得其幅度電平被調(diào)整。這里，當(dāng)相交檢測(cè)信號(hào)UV是低電平且相交檢測(cè)信號(hào)WU是高電平時(shí)，邏輯電路單元41A控制開(kāi)關(guān)SW從而切換到開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)“a”以選擇傳感器信號(hào)U2作為選擇信號(hào)X。另外，當(dāng)相交檢測(cè)信號(hào)UV是高電平且相交檢測(cè)信號(hào)VW是低電平時(shí)，邏輯電路單元41A控制開(kāi)關(guān)SW從而切換到開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)“b”以選擇傳感器信號(hào)V2作為選擇信號(hào)X。此外，當(dāng)相交檢測(cè)信號(hào)VW是高電平且相交檢測(cè)信號(hào)WU是低電平時(shí)，邏輯電路單元41A控制開(kāi)關(guān)SW從而切換到開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)“c”以選擇傳感器信號(hào)W2作為選擇信號(hào)X。

圖7是用于圖示第三實(shí)施例的角度檢測(cè)裝置1A的操作的時(shí)序圖。

圖7中的波形7(a)圖示由圖5所示的全波整流處理單元9全波整流的傳感器信號(hào)U2、V2和W2的幅度電平相對(duì)于時(shí)間t的變化。在波形7(a)中，通過(guò)反轉(zhuǎn)傳感器信號(hào)V1生成的反轉(zhuǎn)的傳感器信號(hào)IV1作為傳感器信號(hào)V2輸出。此外，通過(guò)反轉(zhuǎn)傳感器信號(hào)W1生成的反轉(zhuǎn)的傳感器信號(hào)IW1作為傳感器信號(hào)W2輸出。此外，通過(guò)反轉(zhuǎn)傳感器信號(hào)U1生成的反轉(zhuǎn)的傳感器信號(hào)IU1作為傳感器信號(hào)U2輸出。

圖7中的波形7(b)使用與波形7(a)共同的經(jīng)過(guò)時(shí)間基準(zhǔn)，圖示由圖5所示的信號(hào)選擇單元4A選擇的選擇信號(hào)X的變化。在波形7(b)中，以粗線示出由信號(hào)選擇單元4A選擇的選擇信號(hào)X的波形。也就是說(shuō)，在從定時(shí)t₀到定時(shí)t₁的周期中，選擇傳感器信號(hào)U2，在從定時(shí)t₁到定時(shí)t₂的周期中，選擇傳感器信號(hào)W2，在從定時(shí)t₃到定時(shí)t₄的周期中，選擇傳感器信號(hào)V2。

圖7中的波形7(c)通過(guò)使用圖5所示的相交電平調(diào)整單元6A調(diào)整7(b)的區(qū)域A中選擇信號(hào)X的幅度電平而生成的相交電平調(diào)整信號(hào)Y的幅度電平的變化。在波形7(c)中，示出了相交電平調(diào)整信號(hào)Y，其中在7(b)的區(qū)域A中在信號(hào)峰值的幅度電平L₁被調(diào)整為成為幅度電平L_T。也就是說(shuō)，在定時(shí)t₀和定時(shí)t₂的過(guò)零點(diǎn)設(shè)置為基準(zhǔn)電平，且在定時(shí)t1的相交電平L₁被調(diào)整到幅度電平L_T。

波形7(d)使用與波形7(a)共同的經(jīng)過(guò)時(shí)間基準(zhǔn)，圖示由圖5所示的相位檢測(cè)單元7生成的相位信息信號(hào)SPH。在波形7(d)中，在作為基準(zhǔn)電平和幅度電平L_T之間的周期的每一個(gè)相位部分T中，設(shè)置與馬達(dá)M1的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置對(duì)應(yīng)的多個(gè)閾值電平。在當(dāng)相交電平調(diào)整信號(hào)Y通過(guò)閾值電平時(shí)的定時(shí)輸出相位信息信號(hào)SPH。

在本實(shí)施例中，在與30°的電角度范圍對(duì)應(yīng)的相位部分T中，輸出相位信息信號(hào)SPH五次。在該情況下，幅度電平L_T對(duì)應(yīng)于在30°電角度的0.500的幅度比率，且對(duì)于在電角度的幅度比率設(shè)置多個(gè)閾值電平。也就是說(shuō)，在作為基準(zhǔn)電平和幅度電平L_T之間的周期的相位部分T中，設(shè)置五個(gè)閾值電平同時(shí)在當(dāng)相交電平調(diào)整信號(hào)Y通過(guò)閾值電平時(shí)的定時(shí)輸出相位信息信號(hào)SPH。

根據(jù)如上所述實(shí)施例的角度檢測(cè)裝置1A，可以實(shí)現(xiàn)與第一實(shí)施例的角度檢測(cè)裝置1類(lèi)似的有益效果。另外，根據(jù)如上所述實(shí)施例的角度檢測(cè)裝置1A，與第二實(shí)施例的角度檢測(cè)裝置1A相比，可以進(jìn)一步減少相位信息信號(hào)中的錯(cuò)誤，則可以生成更精確的相位信息信號(hào)。因此，與第二實(shí)施例的角度檢測(cè)裝置1A相比，可以更精確地檢測(cè)馬達(dá)M1的旋轉(zhuǎn)位置信息。

第四實(shí)施例

在如上所述第二實(shí)施例的角度檢測(cè)裝置1A中，配對(duì)的傳感器信號(hào)的每一對(duì)之間的相交點(diǎn)可能由于傳感器本身的個(gè)體差異而移位。同時(shí)，本實(shí)施例的特征在于校正配對(duì)的傳感器信號(hào)的每一對(duì)之間相交點(diǎn)的位置移位。

圖8是示出了第四實(shí)施例的角度檢測(cè)裝置1B的配置的框圖。圖8所示的角度檢測(cè)裝置1B與圖5所示的角度檢測(cè)裝置1A相比，其特征在于包括峰值電平檢測(cè)單元10和幅度電平調(diào)整單元11。

峰值電平檢測(cè)單元10分別檢測(cè)由全波整流處理單元9全波整流的傳感器信號(hào)U3、V3和W3的峰值電平，并將檢測(cè)到的峰值電平的值輸出到幅度電平調(diào)整單元11。幅度電平調(diào)整單元11調(diào)整傳感器信號(hào)U3、V3和W3，以使得信號(hào)的峰值電平分別成為某個(gè)幅度電平以生成傳感器信號(hào)U2、V2和W2。然后，幅度電平調(diào)整單元11分別將傳感器信號(hào)U2、V2和W2作為傳感器處理信號(hào)輸出相交檢測(cè)單元2A、相交電平檢測(cè)單元5A和信號(hào)選擇單元4A。

在下文中，將描述如上所述配置的第四實(shí)施例的角度檢測(cè)裝置1B的操作。

第四實(shí)施例的角度檢測(cè)裝置1B的操作不同于第二實(shí)施例的角度檢測(cè)裝置1A的操作，因?yàn)樘砑恿朔逯惦娖綑z測(cè)單元10的操作和幅度電平調(diào)整單元11的操作。

因此，在下文中，將描述峰值電平檢測(cè)單元10的操作和幅度電平調(diào)整單元11的操作。

圖9是用于圖示第四實(shí)施例的角度檢測(cè)裝置1B的操作的時(shí)序圖。

圖9中的波形9(a)是示出了由圖8所示的角度檢測(cè)裝置1B的傳感器S1、S2和S3生成的傳感器信號(hào)U1、V1和W1的幅度電平相對(duì)于時(shí)間t的變化的時(shí)間基準(zhǔn)波形圖。波形9(b)是使用與波形9(a)共同的經(jīng)過(guò)時(shí)間基準(zhǔn)，示出由圖8所示的全波整流處理單元9反轉(zhuǎn)和生成的反轉(zhuǎn)的傳感器信號(hào)IU1、IV1和IW1的幅度電平的變化的時(shí)間基準(zhǔn)波形圖。圖9中的波形9(c)是使用與波形9(a)共同的經(jīng)過(guò)時(shí)間基準(zhǔn)，示出由全波整流處理單元9全波整流的傳感器信號(hào)U3、V3和W3的幅度電平的變化的時(shí)間基準(zhǔn)波形圖。圖9中的波形9(d)是使用與波形9(a)共同的經(jīng)過(guò)時(shí)間基準(zhǔn)，示出由幅度電平調(diào)整單元11調(diào)整了其幅度電平的傳感器信號(hào)U2、V2和W2的幅度電平的變化的時(shí)間基準(zhǔn)波形圖。

如9(a)中所示，傳感器信號(hào)U1、V1和W1的幅度電平根據(jù)馬達(dá)M1的轉(zhuǎn)子的磁通量密度變化而變化，且另外由于傳感器本身的個(gè)體差異而變化。然后，在9(b)中，傳感器信號(hào)U1、V1和W1的波形在其幅度電平等于或者小于基準(zhǔn)電平時(shí)分別在基準(zhǔn)電平處向后折疊。接下來(lái)，如9(c)中所示，由全波整流處理單元9全波整流的傳感器信號(hào)U3、V3和W3被輸出到幅度電平調(diào)整單元11。然后，在9(d)中，示出了通過(guò)調(diào)整傳感器信號(hào)U3、V3和W3的峰值電平而生成的傳感器信號(hào)U2、V2和W2。

在9(a)-9(d)中，在幅度電平由于傳感器本身的個(gè)體差異而彼此不同的情況下，通過(guò)全波整流傳感器信號(hào)S1、S2和S3而生成的傳感器信號(hào)U3、V3和W3的幅度電平也彼此不同。因此，具有不同幅度電平的信號(hào)之間相交點(diǎn)的位置向一側(cè)或者另一側(cè)移位。因此，如9(c)和9(d)中所示，造成相交點(diǎn)E1、E2、E3的位置錯(cuò)誤。因?yàn)殄e(cuò)誤E1、E2、E3在相位信息信號(hào)的脈沖寬度中保持為錯(cuò)誤，不可能以高精度檢測(cè)馬達(dá)M1的旋轉(zhuǎn)位置信息。因此，全波整流的傳感器信號(hào)U3、V3和W3的峰值電平被檢測(cè)，并被調(diào)整到某個(gè)幅度電平以將相交電平中的移位校正到零，以精確地檢測(cè)馬達(dá)M1的旋轉(zhuǎn)位置信息。

根據(jù)如上所述實(shí)施例的角度檢測(cè)裝置1B，可以實(shí)現(xiàn)與第一實(shí)施例的角度檢測(cè)裝置1類(lèi)似的有益效果。此外，根據(jù)如上所述實(shí)施例的角度檢測(cè)裝置1B，與第二實(shí)施例的角度檢測(cè)裝置1A相比，因?yàn)榭梢孕Ｕ盘?hào)之間相交點(diǎn)的位置移位，所以可以更精確地檢測(cè)馬達(dá)M1的旋轉(zhuǎn)位置信息。

另外，雖然在如上所述的實(shí)施例中，使用由傳感器S1、S2和S3生成的傳感器信號(hào)U1、V1和W1檢測(cè)馬達(dá)M1的旋轉(zhuǎn)位置信息，但是這不是限制性的示例。例如，可以使用通過(guò)校正傳感器信號(hào)U1、V1和W1的相位中的錯(cuò)誤而生成的同相電平傳感器信號(hào)來(lái)檢測(cè)馬達(dá)M1的旋轉(zhuǎn)位置信息。

此外，如上所述實(shí)施例中的角度檢測(cè)裝置1、1A和1B可以制造為半導(dǎo)體集成電路或者半導(dǎo)體器件。另外，角度檢測(cè)裝置1、1A和1B可以與馬達(dá)M1的驅(qū)動(dòng)控制裝置集成地制造。

在如上所述的第四實(shí)施例中，雖然校正了由全波整流處理單元9全波整流的信號(hào)之間的相交點(diǎn)的移位，但例如可以校正配對(duì)的傳感器信號(hào)U1、V1和W1之間的相交點(diǎn)的移位。在該情況下，也可以實(shí)現(xiàn)與第四實(shí)施例的角度檢測(cè)裝置類(lèi)似的有益效果。

另外，雖然在如上所述的實(shí)施例中，與30°電角度范圍或者60°電角度范圍對(duì)應(yīng)的部分設(shè)置為相位部分T，但是這不是限制性的示例。例如，與從30°到60°的電角度范圍對(duì)應(yīng)的部分可以設(shè)置為相位部分T。在該情況下，也可以實(shí)現(xiàn)與如上所述的實(shí)施例類(lèi)似的有益效果。

此外，如上所述實(shí)施例的角度檢測(cè)裝置可以應(yīng)用于具有馬達(dá)M1的轉(zhuǎn)子的馬達(dá)裝置。在該情況下，具有如上所述的角度檢測(cè)裝置的馬達(dá)裝置基于來(lái)自角度檢測(cè)裝置的旋轉(zhuǎn)位置信息控制馬達(dá)裝置中馬達(dá)M1的轉(zhuǎn)子。另外，馬達(dá)裝置配置為包括馬達(dá)M1和馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制裝置。

實(shí)施例的概述

第一模式中的角度檢測(cè)裝置的特征在于是角度檢測(cè)裝置，基于檢測(cè)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置的多個(gè)傳感器信號(hào)，生成用于指示與具有多相線圈的馬達(dá)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置對(duì)應(yīng)的相位的相位信息，每個(gè)傳感器信號(hào)具有指示馬達(dá)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置的信號(hào)電平，該角度檢測(cè)裝置包括：

相交檢測(cè)單元，接收傳感器信號(hào)，配置為檢測(cè)傳感器信號(hào)配對(duì)并彼此相交的定時(shí)，和檢測(cè)配對(duì)的傳感器信號(hào)之間的相交點(diǎn)；

相交電平檢測(cè)單元，配置為基于各對(duì)傳感器信號(hào)彼此相交的定時(shí)，檢測(cè)作為在相交點(diǎn)的傳感器信號(hào)的幅度電平的相交電平；

相交電平調(diào)整單元，配置為將檢測(cè)到的傳感器信號(hào)的相交電平調(diào)整到某個(gè)幅度電平，以輸出已調(diào)整的傳感器信號(hào)中連續(xù)地選擇的一個(gè)作為相交電平調(diào)整信號(hào)；和

相位信息檢測(cè)單元，配置為生成指示相交電平調(diào)整信號(hào)是否大于與相位對(duì)應(yīng)的各個(gè)閾值電平的檢測(cè)結(jié)果，由此生成響應(yīng)于檢測(cè)結(jié)果的相位信息，其中，在每個(gè)相位部分中設(shè)置多個(gè)閾值電平，相位部分是相交電平調(diào)整信號(hào)成為某個(gè)幅度電平的相位和相交電平調(diào)整信號(hào)成為基準(zhǔn)電平的相位之間的周期。

第二模式中的角度檢測(cè)裝置的特征在于是如第一模式中描述的角度檢測(cè)裝置，進(jìn)一步包括：全波整流處理單元，配置為全波整流傳感器信號(hào)，其中，由相交檢測(cè)單元接收的傳感器信號(hào)是全波整流的傳感器信號(hào)。

第三模式中的角度檢測(cè)裝置的特征在于是如第一模式中描述的角度檢測(cè)裝置，進(jìn)一步包括：

全波整流處理單元，配置為全波整流傳感器信號(hào)和分別輸出傳感器信號(hào)作為全波整流的信號(hào)；

峰值電平檢測(cè)單元，配置為分別檢測(cè)作為全波整流的信號(hào)的最高幅度電平的峰值電平；和

幅度電平調(diào)整單元，配置為將檢測(cè)到的峰值電平的值調(diào)整到某個(gè)幅度電平的值和輸出已調(diào)整的全波整流的信號(hào)，其中，由相交檢測(cè)單元接收的傳感器信號(hào)是已調(diào)整的全波整流的信號(hào)。

第四模式中的角度檢測(cè)裝置的特征在于是如第一模式到第三模式中的任何一個(gè)描述的角度檢測(cè)裝置，進(jìn)一步包括：

多個(gè)磁傳感器，配置為分別生成和輸出具有與馬達(dá)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置對(duì)應(yīng)的信號(hào)電平的傳感器信號(hào)；

其中，磁傳感器以120°的電角度的間隔設(shè)置。

第五模式中的角度檢測(cè)裝置的特征在于是如第一模式到第四模式中的任何一個(gè)描述的角度檢測(cè)裝置，進(jìn)一步包括：

過(guò)零檢測(cè)單元，配置為在每一個(gè)傳感器信號(hào)成為基準(zhǔn)電平處檢測(cè)過(guò)零點(diǎn)，其中，相交電平調(diào)整單元調(diào)整設(shè)置過(guò)零點(diǎn)的幅度電平作為基準(zhǔn)電平的相交電平調(diào)整信號(hào)。

第六模式中的角度檢測(cè)裝置的特征在于是如第一模式到第五模式中的任何一個(gè)描述的角度檢測(cè)裝置，其中，與相位對(duì)應(yīng)的閾值電平分別與相位成正比。

第七模式中的角度檢測(cè)裝置的特征在于是如第五模式到第六模式中的任何一個(gè)描述的角度檢測(cè)裝置，其中，相位部分對(duì)應(yīng)于從30°到60°的電角度范圍。

第八模式中的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制裝置的特征在于如第一模式到第七模式中的任何一個(gè)描述的角度檢測(cè)裝置。

第九模式中的馬達(dá)裝置的特征在于如第八模式描述的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制裝置和由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制裝置控制的馬達(dá)。

另外，本發(fā)明不限于這些實(shí)施例，且可以做出許多變化和修改而不脫離本發(fā)明的范圍。

本申請(qǐng)基于于2014年3月6日提交的日本專(zhuān)利申請(qǐng)No.2014-044228的優(yōu)先權(quán)并要求該優(yōu)先權(quán)的權(quán)益，將其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用合并于此。

附圖標(biāo)記的說(shuō)明

1、1A、1B 角度檢測(cè)裝置

2、2A 相交檢測(cè)單元

3過(guò)零檢測(cè)單元

4、4A 信號(hào)選擇單元

5、5A 相交電平檢測(cè)單元

6、6A 相交電平調(diào)整單元

7 相位檢測(cè)單元

8 反向定時(shí)檢測(cè)單元

9 全波整流處理單元

10 峰值電平檢測(cè)單元

11 幅度電平調(diào)整單元

41、41A 邏輯電路單元

71-1～71-N 相位檢測(cè)器

72-1～72-N 電壓電源

21、22、23、21A、22A、23A、81、82、83 比較器