[发明专利]角度传感器的修正装置以及角度传感器

说明书

本发明涉及角度传感器的修正装置以及角度传感器。角度传感器的修正装置具备修正处理部、指标值生成部以及修正信息决定部。修正处理部相对于多个检测信号进行由修正信息决定内容且降低角度检测值的误差的修正处理。指标值生成部根据多个检测信号生成与角度检测值的误差具有对应关系的指标值。修正信息决定部使用将与修正信息具有对应关系的1个以上的值作为变量的函数，生成推定指标值，并且以指标值与推定指标值的差由适应信号处理而变小的方式决定修正信息。

技术领域

本发明涉及用于修正生成与检测对象的角度具有对应关系的角度 检测值的角度传感器中的误差的修正装置、以及包含修正装置的角度 传感器。

背景技术

近年来，在汽车中的方向盘或者动力转向电机的旋转位置的检测 等各种用途中，广泛使用生成与检测对象的角度具有对应关系的角度 检测值的角度传感器。作为角度传感器，例如有磁式角度传感器。在 磁式角度传感器被使用的角度传感器系统中，一般设置与对象物的旋 转或直线的运动连动而产生方向进行旋转的旋转磁场的磁场产生部。 磁场产生部例如是磁铁。磁式角度传感器中的检测对象的角度例如是 基准位置上的旋转磁场的方向相对于基准方向所成的角度。

作为角度传感器，众所周知有具备生成相位互相差90°的第1以 及第2检测信号的检测信号生成部并且由使用了第1以及第2检测信 号的运算而生成角度检测值的角度传感器。检测信号生成部具有输出 第1检测信号的第1检测电路、输出第2检测信号的第2检测电路。 第1以及第2检测电路各自包含至少1个磁检测元件。磁检测元件例 如包含具有磁化方向被固定的磁化固定层、磁化的方向对应于旋转磁 场的方向进行变化的自由层、被配置于磁化固定层与自由层之间的非 磁性层的自旋阀型的磁阻效应元件(以下也记作为MR元件)。

在磁式角度传感器中，在旋转磁场的方向以一定的角速度进行变 化而检测对象的角度以规定的周期进行变化的情况下，第1以及第2 检测信号各自的波形理想上成为正弦曲线(包含正弦(Sine)波形和余 弦(Cosine)波形)。但是，各个检测信号的波形会有从正弦曲线发生 失真的情况。在此情况下，第1检测信号包含以描绘理想的正弦曲线 的方式进行变化的第1理想成分、除此之外的误差成分，第2信号包 含以描绘理想的正弦曲线的方式进行变化的第2理想成分、除此之外 的误差成分。如果各个检测信号的波形发生失真的话则会有在角度检 测值中产生误差的情况。以下，将产生于角度检测值的误差称为角度 误差。对于角度传感器来说要求减少该角度误差。

在日本专利申请公开2006-90738号公报中记载有修正从被用于角 度等的检测的编码器输出的相位偏离的两相正弦波状信号的技术。在 该技术中，通过最小二乘法求得最近似于由两相正弦波状信号形成的 利萨如(Lissajous)波形的近似椭圆，通过最小二乘法求得最近似于从 利萨如波形减去近似椭圆而成的差分信号的近似三次高次谐波曲线， 根据所求得的近似椭圆以及近似三次高次谐波曲线，修正两相正弦波 状信号。

在日本专利申请公开2005-331496号公报、日本专利申请公开 2006-98068号公报中记载有如下技术：在具备与旋转构件一起进行旋 转的编码器、旋转检测传感器、根据旋转检测传感器的检测信号计算 出旋转构件的旋转速度的运算器的旋转速度检测装置中，运算器具备 用于除去成为相对于旋转构件的旋转速度计算的误差的检测信号的变 动的影响的自适应滤波器。

可是，对于角度传感器被使用的系统来说，检测对象的角度的变 化的范围小于360°。

在日本专利申请公开2006-90738号公报所记载的技术中，规定近 似椭圆的多个参数和规定近似三次高次谐波曲线的多个参数从利萨如 波形的一周量的数据求取。因此，该技术会有不能够适用于检测对象 的角度的变化的范围小于360°的系统等的问题。

另外，角度传感器中的各个检测信号所包含的误差成分主要是相 当于相对于各个检测信号的1个以上的高次谐波的成分。