[发明专利]角度检测器

说明书

技术领域

本公开内容涉及用于检测电致动器（electric actuator）的操作角度的角度检测器，并且具体地涉及一种用于在无需旋转角传感器的情况下检测操作角度的角度检测器。

背景技术

（现有技术）

JP-A-S63-11086公开了一种无需旋转角传感器的角度检测技术。在该技术中，依据以下公式[B]来计算由直流（DC）电机移动的目标的位置X：

X=(N0/Is)∫(Is-I)dt…[B]

在公式[B]中，Is表示DC电机的堵转电流，N0表示在无负载条件下DC电机的最大旋转数（最大旋转速度），以及I表示在当前时间流过DC电机的电流。如图4A所示，堵转电流Is是在DC电机的转子不转动以使得DC电机的旋转数N会为0时DC电机的电流。

（现有技术的问题）

根据以上常规技术，获知并更新堵转电流Is和最大旋转数N0。

应注意，最大旋转数N0是基于堵转电流Is来计算的。因此，这两个获知的值中的每一个（即，Is和N0）均取决于堵转电流Is。

如上所述，常规技术中使用的公式[B]很大程度上取决于堵转电流Is。因此，如果堵转电流Is存在误差，则该误差反映在公式[B]中，使得无法准确检测目标的位置X。

具体地，当DC电机是有刷DC电机时，堵转电流Is取决于电刷与换向器之间的位置关系而改变。因此，公式[B]中的堵转电流Is会极大地取决于电刷的位置而改变。

例如，当有刷DC电机有三个槽（slot）时，存在两种情况。在第一种情况下，电刷与两个换向器接触。在第二种情况下，电刷与仅仅一个换向器接触。在第一种情况下堵转电流Is比第二种情况下大约1.33倍。因此，依据公式[B]计算的位置X会极大地在第一种情况与第二种情况之间变化。

发明内容

鉴于以上情况，本公开内容的目的在于提供一种无传感器的角度检测器，用于通过使用不太取决于堵转电流的等式来检测操作角度。

根据本公开内容的一个方面，角度检测器配置为检测具有电机的电致动器的操作角度。角度检测器包括控制器，控制器计算在致动器的操作期间流过电机的平均电流（Ia）。控制器通过使用平均电流由预定公式来计算致动器的操作角度。

根据本公开内容的另一方面，角度检测器配置为基于流过电机（1）的电机电流来检测操作量。操作量指示电机的操作的量、具有电机（1）的电致动器的操作的量、以及由致动器驱动的目标的操作的量中的至少一个。角度检测器包括控制器（23），控制器（23）检测浪涌电流的从增大到减小的变化。控制器（23）基于检测到浪涌电流的从增大到减小的变化之后的电机电流来计算操作量。

附图说明

依据以下的说明和附图，以上及其它目的、特点和优点会变得更为明显，在附图中，相似的参考标记表示相似的元件。在附图中：

图1A是示出电致动器的图示，图1B是根据本公开内容的第一实施例的角度检测器的方框图；

图2A是示出电致动器和电子控制单元的详细视图的图示，图2B是示出滚流控制阀的图示；

图3是示出电机的特性的图示；

图4A是示出根据现有技术的I-N特性的图示，图4B是示出根据第一实施例的I-N特性的图示；

图5A是根据第一实施例的初始学习过程的流程图，图5B是根据第一实施例的计算过程的流程图；

图6A是根据比较例的时序图，图6B是根据本公开内容的第二实施例的时序图；

图7A是根据第二实施例的初始学习过程的流程图，图7B是根据第二实施例的计算过程的流程图；

图8A是根据现有技术的时序图，图8B是根据本公开内容的第三实施例的时序图；

图9是根据第三实施例的角度检测器的方框图；以及

图10是根据第三实施例的操作角度监测过程的流程图。

具体实施方式

以下参照附图来说明本公开内容的实施例。根据实施例，角度检测器检测具有电机1的电致动器2的操作角度θa。电机1在受激励时产生旋转力。由以下公式[A]计算操作角度θa。

θa={(Ia-Is)/(Ia1-Is)}·θ  …[A]

θ表示电致动器2的旋转范围。旋转范围θ由电致动器2的机械旋转限制来确定。Ia1表示在电致动器2从旋转范围θ的一端操作到另一端时在总激励时间T1期间流过电机1的电机电流I的平均值。Is表示当电机1不能机械旋转时电机1的堵转电流。Ia表示在测量操作角度θa时电机电流I的平均值。