(57)【要約】【課題】  少ない工数で回転角の検出精度を向上可能な位置検出装置を提供する【解決手段】  Ｓ１０３において、永久磁石の回転角が第１の回転角θ1のときホール素子が出力する第１電圧ＶＨ1および第２の回転角θ2のときの第２電圧ＶＨ2をＶＨ＝α×θ＋βに代入し、傾きαおよび切片βを算出する。Ｓ１０４において、ホール素子が出力する電圧が０となる第３の回転角θ3を算出する。Ｓ１０５において、第１の回転角θ1、第１電圧ＶＨ1、第２の回転角θ2、第２電圧ＶＨ2、および算出された第３の回転角θ3をＶＨ＝Ｖ0×ｓｉｎ（θ＋ｂ）＋ｃに代入し、真の最大電圧Ｖ0および真の補正値ｂ、ｃを算出する。Ｓ１０６において、算出した真の最大電圧Ｖ0および真の補正値ｂ、ｃを代入したθ＝ｓｉｎ-1{（ＶＨ−ｃ）／Ｖ0}−ｂをメモリに記憶させる。これにより、少ない工数で永久磁石の回転角の検出精度を向上することができる。【選択図】  図４
2014013217.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気発生手段（２０、２１）と、
前記磁気発生手段に対して相対回転することにより生じる磁束密度の変化に応じた大きさの電圧を出力する磁気検出手段（１１）と、
前記磁気検出手段に対する前記磁気発生手段の相対回転角と前記磁気検出手段が出力する電圧との関係を表す関係式を記憶する記憶手段（１３）と、
前記磁気検出手段および前記記憶手段と電気的に接続し、前記磁気検出手段が出力する電圧および前記関係式に基づいて前記磁気検出手段に対する前記磁気発生手段の相対回転角を算出する回転角算出手段（１２）と、
を備え、
前記磁気検出手段に対する前記磁気発生手段の相対回転角を回転角θ（°）、前記磁気検出手段に対する前記磁気発生手段の相対回転角が回転角θのとき前記磁気検出手段が出力する電圧を出力電圧ＶＨ（Ｖ）、前記磁気検出手段が出力する電圧の最大値を真の最大電圧Ｖ0（Ｖ）、前記磁気検出手段に対する前記磁気発生手段の周方向のずれを補正する補正値を真の補正値ｂ（°）、および前記磁気検出手段に対する前記磁気発生手段の径方向のずれを補正する補正値を真の補正値ｃ（Ｖ）とすると、前記関係式は、θ＝ｓｉｎ-1{（ＶＨ−ｃ）／Ｖ0}−ｂで表され、
前記磁気検出手段に対する前記磁気発生手段の相対回転角が第１の回転角θ1のとき前記磁気検出手段が出力する第１電圧ＶＨ1と、前記磁気検出手段に対する前記磁気発生手段の相対回転角が第２の回転角θ2のとき前記磁気検出手段が出力する第２電圧ＶＨ2と、前記第１の回転角θ1、前記第１電圧ＶＨ1、前記第２の回転角θ2、および前記第２電圧ＶＨ2に基づいて出力電圧ＶＨが０となるときの前記磁気検出手段に対する前記磁気発生手段の相対回転角として算出される第３の回転角θ3と、に基づいて、真の最大電圧Ｖ0、および真の補正値ｂ、ｃは算出されることを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
前記第３の回転角θ3は、前記第１の回転角θ1、前記第１電圧ＶＨ1、前記第２の回転角θ2、前記第２電圧ＶＨ2、および、定数α、βを含むＶＨ＝α×θ＋βに基づいて算出されることを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項３】
前記第３の回転角θ3は、前記第１の回転角θ1と、前記第１電圧ＶＨ1と、前記第２の回転角θ2と、前記第２電圧ＶＨ2と、仮の最大電圧ＦＶ１および仮の補正値ｂ１を含むＶＨ＝ＦＶ１×ｓｉｎ（θ＋ｂ１）とに基づいて算出されることを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項４】
前記第３の回転角θ3は、前記第１の回転角θ1と、前記第１電圧ＶＨ1と、前記第２の回転角θ2と、前記第２電圧ＶＨ2と、仮の最大電圧ＦＶ２および仮の補正値ｃ１を含むＶＨ＝ＦＶ２×ｓｉｎθ＋ｃ１とに基づいて算出されることを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項５】
請求項１または２に記載の位置検出装置の製造方法であって、  
前記磁気検出手段に対する前記磁気発生手段の相対回転角が前記第１の回転角θ1のとき前記磁気検出手段が出力する前記第１電圧ＶＨ1、および前記磁気検出手段に対する前記磁気発生手段の相対回転角が前記第２の回転角θ2のとき前記磁気検出手段が出力する前記第２電圧ＶＨ2を測定する測定工程と、
前記第１の回転角θ1、前記第１電圧ＶＨ1、前記第２の回転角θ2、および前記第２電圧ＶＨ2を定数α、βを含むＶＨ＝α×θ＋βに代入し、前記第３の回転角θ3を算出する第１算出工程と、
前記第１算出工程で算出した前記第３の回転角θ3、前記第１の回転角θ1、前記第１電圧ＶＨ1、前記第２の回転角θ2、および前記第２電圧ＶＨ2を前記関係式に代入し、前記真の最大電圧Ｖ0、および前記真の補正値ｂ、ｃを算出する補正値算出工程と、
前記補正値算出工程で算出した前記真の最大電圧Ｖ0、および前記真の補正値ｂ、ｃを代入した前記関係式を前記記憶手段に記憶させる記憶工程と、
を含むことを特徴とする位置検出装置の製造方法。
【請求項６】
請求項１または３に記載の位置検出装置の製造方法であって、  
前記磁気検出手段に対する前記磁気発生手段の相対回転角が前記第１の回転角θ1のとき前記磁気検出手段が出力する前記第１電圧ＶＨ1、および前記磁気検出手段に対する前記磁気発生手段の相対回転角が前記第２の回転角θ2のとき前記磁気検出手段が出力する前記第２電圧ＶＨ2を測定する測定工程と、
前記第１の回転角θ1、前記第１電圧ＶＨ1、前記第２の回転角θ2、および前記第２電圧ＶＨ2を仮の最大電圧ＦＶ１および仮の補正値ｂ１を含むＶＨ＝ＦＶ１×ｓｉｎ（θ＋ｂ１）に代入し、前記第３の回転角θ3を算出する第２算出工程と、
前記第２算出工程で算出した前記第３の回転角θ3、前記第１の回転角θ1、前記第１電圧ＶＨ1、前記第２の回転角θ2、および前記第２電圧ＶＨ2を前記関係式に代入し、前記真の最大電圧Ｖ0、および前記真の補正値ｂ、ｃを算出する補正値算出工程と、
前記補正値算出工程で算出した前記真の最大電圧Ｖ0、および前記真の補正値ｂ、ｃを代入した前記関係式を前記記憶手段に記憶させる記憶工程と、
を含むことを特徴とする位置検出装置の製造方法。
【請求項７】
請求項１または４に記載の位置検出装置の製造方法であって、  
前記磁気検出手段に対する前記磁気発生手段の相対回転角が前記第１の回転角θ1のとき前記磁気検出手段が出力する前記第１電圧ＶＨ1、および前記磁気検出手段に対する前記磁気発生手段の相対回転角が前記第２の回転角θ2のとき前記磁気検出手段が出力する前記第２電圧ＶＨ2を測定する測定工程と、
前記第１の回転角θ1、前記第１電圧ＶＨ1、前記第２の回転角θ2、および前記第２電圧ＶＨ2を仮の最大電圧ＦＶ２および仮の補正値ｃ１を含むＶＨ＝ＦＶ２×ｓｉｎθ＋ｃ１に代入し、前記第３の回転角θ3を算出する第３算出工程と、
前記第３算出工程で算出した前記第３の回転角θ3、前記第１の回転角θ1、前記第１電圧ＶＨ1、前記第２の回転角θ2、および前記第２電圧ＶＨ2を前記関係式に代入し、前記真の最大電圧Ｖ0、および前記真の補正値ｂ、ｃを算出する補正値算出工程と、
前記補正値算出工程で算出した前記真の最大電圧Ｖ0、および前記真の補正値ｂ、ｃを代入した前記関係式を前記記憶手段に記憶させる記憶工程と、
を含むことを特徴とする位置検出装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置検出装置、およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、磁石などの磁気発生手段、またはホール素子などの磁気検出手段の一方を検出対象に設置し、検出対象が回転移動したときの磁束密度の変化を磁気検出手段で検出することにより、検出対象の回転角を検出する位置検出装置が知られている。例えば、特許文献１の位置検出装置では、検出対象であるシャフトに磁石を設け、ホール素子の出力電圧ＶＨ（Ｖ）、ホール素子が出力する電圧の最大値である最大電圧Ｖ0（Ｖ）、および以下に示す式１に基づいて、シャフトの回転角θ（°）を算出する。
θ＝ｓｉｎ-1（ＶＨ／Ｖ0）          ・・・式１
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許３４９１５７７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の位置検出装置では、組み付け時にシャフトに設けられる磁石とホール素子との間に位置ずれが発生するおそれがあり、式１により算出される回転角θの精度が悪化する。また、組み付け時に位置ずれを補正するための検査工程を増やすと、位置検出装置の製造工数が多くなる。
【０００５】
本発明の目的は、少ない工数で回転角の検出精度を向上可能な位置検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の位置検出装置は、磁気発生手段と、磁気発生手段に対して相対回転することにより生じる磁束密度の変化に応じた大きさの電圧を出力する磁気検出手段と、磁気検出手段に対する磁気発生手段の相対回転角と磁気検出手段が出力する電圧との関係を表す関係式を記憶する記憶手段と、磁気検出手段が出力する電圧および当該関係式に基づいて磁気検出手段に対する磁気発生手段の相対回転角を算出する回転角算出手段と、を備える。
【０００７】
磁気検出手段に対する磁気発生手段の相対回転角を回転角θ（°）、磁気検出手段に対する磁気発生手段の相対回転角が回転角θのとき磁気検出手段が出力する電圧を出力電圧ＶＨ（Ｖ）、磁気検出手段が出力する電圧の最大値を真の最大電圧Ｖ0（Ｖ）、磁気検出手段に対する磁気発生手段の周方向のずれを補正する補正値を真の補正値ｂ（°）、磁気検出手段に対する磁気発生手段の径方向のずれを補正する補正値を真の補正値ｃ（Ｖ）とすると、関係式は、式２で表されることを特徴とする。
θ＝ｓｉｎ-1{（ＶＨ−ｃ）／Ｖ0}−ｂ          ・・・式２
また、磁気検出手段に対する磁気発生手段の相対回転角が第１の回転角θ1のとき磁気検出手段が出力する第１電圧ＶＨ1と、磁気検出手段に対する磁気発生手段の相対回転角が第２の回転角θ2のとき磁気検出手段が出力する第２電圧ＶＨ2と、第１の回転角θ1、第１電圧ＶＨ1、第２の回転角θ2、および第２電圧ＶＨ2に基づいて出力電圧ＶＨが０となるときの磁気検出手段に対する磁気発生手段の相対回転角として算出される第３の回転角θ3と、に基づいて、真の最大電圧Ｖ0、および真の補正値ｂ、ｃが算出されることを特徴とする。
【０００８】
本発明の位置検出装置では、磁気検出手段に対する磁気発生手段のずれを補正する真の補正値ｂ、ｃを考慮した式２によって、磁気発生手段の回転角を検出する。磁気検出手段に対する磁気発生手段のずれとして、磁気発生手段または磁気検出手段の回転軸に対する磁気検出手段または磁気発生手段の周方向のずれ、および磁気発生手段または磁気検出手段の回転軸に対する磁気検出手段または磁気発生手段の径方向のずれの２つがある。本発明の位置検出装置では、これらのずれを考慮した磁気検出手段の出力電圧ＶＨと回転角θとの関係式である式３を有している。
ＶＨ＝Ｖ0×ｓｉｎ（θ＋ｂ）＋ｃ          ・・・式３
これにより、本発明の位置検出装置では、磁気発生手段または磁気検出手段の組み付けをおこなうときに発生する位置ずれも考慮し、磁気検出手段に対する磁気発生手段の回転角を高精度に検出することができる。
【０００９】
また、本発明の位置検出装置では、任意の第１の回転角θ1のときに磁気検出手段が出力する第１出力電圧ＶＨ1、および第１の回転角θ1とは異なる任意の第２の回転角θ2のときに磁気検出手段が出力する第２出力電圧ＶＨ2に基づいて、出力電圧が０となる第３の回転角θ3を算出する。実測される第１の回転角θ1のときの第１電圧ＶＨ1、実測される第２の回転角θ2のときの第２電圧ＶＨ2、および出力電圧ＶＨを０と仮定したときに算出される第３の回転角θ3に基づいて、式３の未知数である真の最大電圧Ｖ0、および真の補正値ｂ、ｃを算出する。これにより、少ない工数で磁気発生手段の相対回転角を高精度に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態による位置検出装置が用いられる電子制御スロットルの模式図である
【図２】本発明の第１実施形態による位置検出装置の模式図である。
【図３】本発明の第１実施形態による位置検出装置の処理回路の模式図である。
【図４】本発明の第１実施形態による位置検出装置の製造工程を説明するフローチャートである。
【図５】本発明の第１実施形態による位置検出装置の回転角θ3を算出する方法を説明する特性図である。
【図６】本発明の第２実施形態による位置検出装置の製造工程を説明するフローチャートである。
【図７】本発明の第３実施形態による位置検出装置の製造工程を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づき説明する。
【００１２】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による位置検出装置を図１〜図５に示す。本実施形態による位置検出装置１は、例えば、車両の内燃機関の気筒内に吸入される空気量を制御する電子制御スロットル９に用いられる。電子制御スロットル９のハウジング２は、内燃機関に空気を導入する吸気通路３を有する。略円板状に形成されたスロットルバルブ４は、吸気通路３内に設けられる。スロットルバルブ４とバルブシャフト５とは、一体となるように形成されている。バルブシャフト５の両端は、ハウジング２に回転可能に軸受けされている。これにより、スロットルバルブ４は、バルブシャフト５を回転軸として回転可能である。
【００１３】
位置検出装置１は、「磁気発生手段」としての永久磁石２０、２１、およびホールＩＣ１０等を備えている。
永久磁石２０、２１は、円筒状のヨーク３０を介してバルブシャフト５の一端に設けられる。永久磁石２０と永久磁石２１とは、ヨーク３０の径方向内側の１８０°対象な位置にそれぞれ設けられる。図２の矢印Ｂで概念的に示すように、２個の永久磁石２０、２１の間をヨーク３０の回転軸Ｏに対し略垂直方向に磁束が流れる。
【００１４】
ホールＩＣ１０は、２個の永久磁石２０、２１を結ぶ直線の略中点付近に設置され、ハウジング２の外壁に設けられるベース７に固定される。
【００１５】
ホールＩＣ１０は、「磁気検出手段」としてのホール素子１１、アナログ−デジタル変換回路（以下、ＡＤＣという）１４、「回転角算出手段」としてのデジタルシグナルプロセッサ（以下、ＤＳＰという）１２、デジタル−アナログ変換回路（以下、ＤＡＣという）１５、および「記憶手段」としてのメモリ１３を内蔵したＩＣチップである。ホールＩＣ１０は、ホール素子１１の感磁面がヨーク３０の回転軸Ｏ上に位置するように設けられる。
【００１６】
ホール素子１１は、半導体薄膜で形成されている。ホール素子１１は、磁束密度の変化に対応するアナログ信号を出力する。
【００１７】
ＤＳＰ１２は、ホール素子１１が出力しＡＤＣ１４によってデジタル信号に変換された値に対し、ホール素子１１に対する永久磁石２０、２１の相対回転角を算出する演算処理を行う。ＤＳＰ１２によって処理されたデジタル信号は、ＤＡＣ１５によってアナログ信号に変換される。
【００１８】
メモリ１３は、例えば、読み出し専用メモリ、および、書き込みおよび消去可能なメモリを含み、ＤＳＰ１２でホール素子１１が出力する電圧と永久磁石２０、２１の回転角との関係を示す関係式が記憶されている。当該関係式の詳細は、後述する。
【００１９】
電子制御スロットル９では、バルブシャフト５が回転すると、永久磁石２０、２１がホール素子１１に対して相対回転する。ホールＩＣ１０では、ホール素子１１の感磁面を通過する磁束密度の大きさに応じた電圧を外部に出力する。図示しない外部の電子制御装置は、その電圧から算出したスロットルバルブ４の開度が、内燃機関の運転状態に応じて設定された目標開度となるように、スロットルバルブ４を駆動するモータ６に電流を供給する。モータ６の駆動によりスロットルバルブ４の開度が制御され、内燃機関に供給される吸気量が調節される。
【００２０】
次に、第１実施形態による位置検出装置１の製造方法について、図４に基づいて説明する。
【００２１】
最初のステップ（以下、「ステップ」を省略し、単に記号Ｓで示す）１０１において、ヨーク３０に取り付けられている永久磁石２０、２１にホール素子１１が対向するようにホールＩＣ１０をヨーク３０の回転軸Ｏ上のベース７に組み付ける。
【００２２】
次に、「測定工程」としてのＳ１０２において、永久磁石２０、２１の回転角が第１の回転角θ1（°）および第２の回転角θ2（°）のとき、ホール素子１１がＤＳＰ１２に出力する第１電圧ＶＨ1（Ｖ）および第２電圧ＶＨ2（Ｖ）を測定する。具体的には、ホール素子１１に対する永久磁石２０、２１の回転角を２つの任意の回転角である第１の回転角θ1（°）、または第２の回転角θ2（°）となるようにヨーク３０を仮固定したのち、ホール素子１１がＡＤＣ１４を介してＤＳＰ１２に出力する第１電圧ＶＨ1（Ｖ）、または第２電圧ＶＨ2（Ｖ）をそれぞれ測定する。
【００２３】
次に、Ｓ１０３において、Ｓ１０２の測定で得られた第１の回転角θ1のときの第１電圧ＶＨ1、および第２の回転角θ2のときの第２電圧ＶＨ2を式４に代入する。代入された式５、６から「定数」としての傾きαおよび切片βを算出する。
ＶＨ＝α×θ＋β          ・・・・式４
ＶＨ1＝α×θ1＋β          ・・・・式５
ＶＨ2＝α×θ2＋β          ・・・・式６
【００２４】
式４は、図５に示すように、ホール素子１１に対する永久磁石２０、２１の回転角が回転角θの場合、ホール素子１１が出力する出力電圧ＶＨと回転角θとの関係を表す式７上の２点を直線で結ぶ式であって、当該直線の傾きを傾きα、回転角θ＝０のときの出力電圧ＶＨの値を切片βとして示している。なお、図５には、式７で表される出力電圧ＶＨと回転角θとの関係を一点鎖線で示しており、図５中には真の最大電圧Ｖo（Ｖ）、および真の補正値ｂ（°）、ｃ（Ｖ）が示されている。また、式７は後述する「関係式」としての式１２を変形した式である。
ＶＨ＝Ｖ0×ｓｉｎ（θ＋ｂ）＋ｃ          ・・・式７
【００２５】
式７に含まれる真の最大電圧Ｖ0は、ホール素子１１に対する永久磁石２０、２１の周方向および径方向のずれがない場合にホール素子１１がＤＳＰ１２に出力する電圧の最大値である。また、真の補正値ｂは、ホール素子１１に対する永久磁石２０、２１の周方向のずれを補正する補正値である。具体的には、真の補正値ｂは、ホール素子１１の感磁面に対する永久磁石２０、２１の中心どうしを結ぶ直線の傾きの大きさを示している。また、真の補正値ｃは、ホール素子１１に対する永久磁石２０、２１の径方向のずれを補正する補正値である。具体的には、真の補正値ｃは、永久磁石２０、２１の回転中心、すなわちヨーク３０の回転軸Ｏとホール素子１１の中心との距離の大きさを示している。Ｓ１０３の段階では、真の最大電圧Ｖ0、および真の補正値ｂ、ｃは未知数である。
【００２６】
次に、「第１算出工程」としてのＳ１０４において、Ｓ１０３で算出された傾きαおよび切片βを式４に代入し、出力電圧ＶＨが０となる第３の回転角θ3を算出する。第３の回転角θ3は、以下に示す式８により算出される。
【数１】
2014013217.tif 000003
【００２７】
次に、「補正値算出工程」としてのＳ１０５において、第１の回転角θ1、第１電圧ＶＨ1、第２の回転角θ2、第２電圧ＶＨ2、およびＳ１０４において算出された第３の回転角θ3を式７に代入する。代入された３つの式９、１０、１１から式７に含まれる３つの未知数である真の最大電圧Ｖ0および真の補正値ｂ、ｃを算出する。
０＝Ｖ0×ｓｉｎ（θ3＋ｂ）＋ｃ            ・・・式９
ＶＨ1＝Ｖ0×ｓｉｎ（θ1＋ｂ）＋ｃ          ・・・式１０
ＶＨ2＝Ｖ0×ｓｉｎ（θ2＋ｂ）＋ｃ          ・・・式１１
【００２８】
次に「記憶工程」としてのＳ１０６において、Ｓ１０５で算出された真の最大電圧Ｖ0、および真の補正値ｂ、ｃが代入された式１２をホール素子１１が出力する出力電圧ＶＨからホール素子１１に対する永久磁石２０、２１の回転角θを算出する「関係式」としてメモリ１３に記憶させる。
θ＝ｓｉｎ-1{（ＶＨ−ｃ）／Ｖ0}−ｂ          ・・・式１２
【００２９】
続いて、位置検出装置１の作動について説明する。
位置検出装置１は、スロットルバルブ４のバルブシャフト５が回転するとき、バルブシャフト５の回転に合わせてヨーク３０が回転する。ヨーク３０に設けられている永久磁石２０、２１が形成する磁束の方向がバルブシャフト５の回転によって変化するため、ホール素子１１がＡＤＣ１４を介してＤＳＰ１２に出力する出力電圧ＶＨの値が変化する。
【００３０】
ＤＳＰ１２は、ホール素子１１が出力する出力電圧ＶＨを式１２に代入し、回転角θを算出する。ＤＳＰ１２は、ＤＡＣ１５を介して算出された回転角θを外部に出力する。
【００３１】
第１実施形態による位置検出装置１では、永久磁石２０、２１とホール素子１１とのずれを考慮した式１２を用いてホール素子１１に対する永久磁石２０、２１の回転角θを算出する。永久磁石２０、２１とホール素子１１とのずれは、算出される回転角θの検出精度に影響を与える。ホール素子１１に対して永久磁石２０、２１が周方向にずれている場合、ホール素子１１が検出する回転角と実際のバルブシャフト５の回転角とは異なる。また、ホール素子１１に対して永久磁石２０、２１が径方向にずれている場合、ホール素子１１が出力する出力電圧ＶＨの値が０であっても、実際のバルブシャフト５の回転角は０以外の値となる。位置検出装置１では、式１２に示すように、真の補正値ｂ、cを用いて出力電圧ＶＨと回転角θとの関係を補正する。これにより、第１実施形態の位置検出装置１では、永久磁石２０、２１のホール素子１１に対する回転角θを高精度に検出することができる。
【００３２】
また、位置検出装置１では、２つの回転角θ1、θ2およびそれぞれの回転角で出力される出力電圧ＶＨ1、ＶＨ2に基づいて、真の最大電圧Ｖ0、真の補正値ｂ、ｃを算出する。すなわち、式７上の２点について直線近似の関係を用いることにより２点の検出結果から３つの未知数を算出する。これにより、少ない工数でホール素子１１に対する永久磁石２０、２１の回転角θを高精度に検出することができる。
【００３３】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態による位置検出装置を図６に基づいて説明する。第２実施形態は、第１実施形態と異なり、第３の回転角θ3の算出方法が異なる。なお、第１実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００３４】
図６に第２実施形態の位置検出装置の製造方法のフローチャートを示す。第２実施形態の位置検出装置では、第１実施形態の場合と同様にＳ１０２において、永久磁石２０、２１の回転角が第１の回転角θ1のときホール素子１１がＤＳＰ１２に出力する第１電圧ＶＨ1、および永久磁石２０、２１の回転角が第２の回転角θ2のときホール素子１１がＤＳＰ１２に出力する第２電圧ＶＨ2を測定した後、Ｓ２０３において、Ｓ１０２の測定で得られた第１の回転角θ1のときの第１電圧ＶＨ1、および第２の回転角θ2のときの第２電圧ＶＨ2を式１３に代入する。代入された式１４、１５から仮の最大電圧ＦＶ１（Ｖ）、および仮の補正値ｂ１（°）を算出する。
ＶＨ＝ＦＶ１×ｓｉｎ（θ＋ｂ１）          ・・・式１３
ＶＨ1＝ＦＶ１×ｓｉｎ（θ1＋ｂ１）          ・・・式１４
ＶＨ2＝ＦＶ１×ｓｉｎ（θ2＋ｂ１）          ・・・式１５
式１４、１５から算出される仮の最大電圧ＦＶ１、および仮の補正値ｂ１は、式１６、１７で表される。
【数２】
2014013217.tif 000004
【００３５】
次に、「第２算出工程」としてのＳ２０４において、算出された仮の最大電圧ＦＶ１、仮の補正値ｂ１、および式１３に基づいて、出力電圧ＶＨが０となる第３の回転角θ3を算出する。算出される第３の回転角θ3は以下の式１８で表される。
【数３】
2014013217.tif 000005
【００３６】
次に、「補正値算出工程」としてのＳ１０５において、第１の回転角θ1、第１電圧ＶＨ1、第２の回転角θ2、第２電圧ＶＨ2、およびＳ２０４において算出された第３の回転角θ3を式１９に代入する。代入された３つの式２０、２１、２２から式１９に含まれる３つの未知数である真の最大電圧Ｖ0、および真の補正値ｂ、ｃを算出する。なお、式１９は後述する「関係式」としての式２３を変形した式である。
ＶＨ＝Ｖ0×ｓｉｎ（θ＋ｂ）＋ｃ            ・・・式１９
０＝Ｖ0×ｓｉｎ（θ3＋ｂ）＋ｃ              ・・・式２０
ＶＨ1＝Ｖ0×ｓｉｎ（θ1＋ｂ）＋ｃ          ・・・式２１
ＶＨ2＝Ｖ0×ｓｉｎ（θ2＋ｂ）＋ｃ          ・・・式２２
【００３７】
次に「記憶工程」としてのＳ１０６において、Ｓ１０５で算出された真の最大電圧Ｖ0、および真の補正値ｂ、ｃが代入された式２３をホール素子１１が出力する出力電圧ＶＨからホール素子１１に対する永久磁石２０、２１の回転角θを算出する「関係式」としてメモリ１３に記憶させる。
θ＝ｓｉｎ-1{（ＶＨ−ｃ）／Ｖ0}−ｂ        ・・・式２３
【００３８】
第２実施形態の位置検出装置では、第１実施形態の式７の近似式である式１３を使ってホール素子１１に対する永久磁石２０、２１の周方向のずれを補正する仮の補正値ｂ１および仮の最大電圧ＦＶ１を最初に求めることにより、出力電圧ＶＨが０となる第３の回転角θ3を算出する。第２実施形態で用いる式１３は、正弦関数を含んでいるため、第２実施形態で算出される真の最大電圧Ｖ0、および真の補正値ｂ、ｃは、第１実施形態で用いる直線近似の関係から算出される真の最大電圧Ｖ0、および真の補正値ｂ、ｃに比べて誤差が小さくなる。これにより、第１実施形態と同じ効果を奏するとともに回転角θの検出精度をさらに向上することができる。
【００３９】
また、第２実施形態の変形例として、仮の補正値ｂ１がほぼ０である場合、すなわち、ホール素子１１の感磁面に対する永久磁石２０、２１の中心どうしを結ぶ直線の傾きが小さい場合、ｓｉｎ（ｂ１）＝ｂ１、およびｃｏｓ（ｂ１）＝１とすると、仮の最大電圧ＦＶ１、および仮の補正値ｂ１は式２４、２５で表される。
【数４】
2014013217.tif 000006
【００４０】
この場合、ＶＨが０となる第３の回転角θ3は式２６で表される。
【数５】
2014013217.tif 000007
【００４１】
第２実施形態の変形例の場合も、第１実施形態と同じ効果を奏するとともに回転角θの検出精度をさらに向上することができる。
【００４２】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態による位置検出装置を図７に基づいて説明する。第３実施形態は、第１実施形態と異なり、第３の回転角θ3の算出方法が異なる。なお、第１実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００４３】
図７に第３実施形態の位置検出装置の製造方法のフローチャートを示す。第３実施形態の位置検出装置では、第１実施形態の場合と同様にＳ１０２において、永久磁石２０、２１の回転角が第１の回転角θ1のときホール素子１１がＤＳＰ１２に出力する第１電圧ＶＨ1、および永久磁石２０、２１の回転角が第２の回転角θ2のときホール素子１１がＤＳＰ１２に出力する第２電圧ＶＨ2を測定した後、Ｓ３０３において、Ｓ１０２の測定で得られた第１の回転角θ1のときの第１電圧ＶＨ1、および第２の回転角θ2のときの第２電圧ＶＨ2を式２７に代入する。代入された式２８、２９から仮の最大電圧ＦＶ２、および仮の補正値ｃ１を算出する。
ＶＨ＝ＦＶ２×ｓｉｎθ＋ｃ１            ・・・式２７
ＶＨ1＝ＦＶ２×ｓｉｎθ1＋ｃ１          ・・・式２８
ＶＨ2＝ＦＶ２×ｓｉｎθ2＋ｃ１          ・・・式２９
式２８、２９から算出される仮の最大電圧ＦＶ２、および仮の補正値ｃ１は、式３０、３１で表される。
【数６】
2014013217.tif 000008
【００４４】
次に、「第３算出工程」としてのＳ３０４において、算出された仮の最大電圧ＦＶ２、仮の補正値ｃ１、および式２７に基づいて、出力電圧ＶＨが０となる第３の回転角θ3を算出する。
【数７】
2014013217.tif 000009
【００４５】
次に、「補正値算出工程」としてのＳ１０５において、第１の回転角θ1、第１電圧ＶＨ1、第２の回転角θ2、第２電圧ＶＨ2、およびＳ３０４において算出された第３の回転角θ3を式３３に代入する。代入された３つの式３４、３５、３６から式３３に含まれる３つの未知数である真の最大電圧Ｖ0、および真の補正値ｂ、ｃを算出する。なお、式３３は、後述する「関係式」としての式３７を変形した式である。
ＶＨ＝Ｖ0×ｓｉｎ（θ＋ｂ）＋ｃ            ・・・式３３
０＝Ｖ0×ｓｉｎ（θ3＋ｂ）＋ｃ            ・・・式３４
ＶＨ1＝Ｖ0×ｓｉｎ（θ1＋ｂ）＋ｃ          ・・・式３５
ＶＨ2＝Ｖ0×ｓｉｎ（θ2＋ｂ）＋ｃ          ・・・式３６
【００４６】
次に「記憶工程」としてのＳ１０６において、Ｓ１０５で算出された真の最大電圧Ｖ0、および真の補正値ｂ、ｃが代入された式３７をホール素子１１が出力する出力電圧ＶＨからホール素子１１に対する永久磁石２０、２１の回転角θを算出する「関係式」としてメモリ１３に記憶させる。
θ＝ｓｉｎ-1{（ＶＨ−ｃ）／Ｖ0}−ｂ        ・・・式３７
【００４７】
第３実施形態の位置検出装置では、第１実施形態の式７の近似式である式２７を使ってホール素子１１に対する永久磁石２０、２１の径方向のずれを補正する仮の補正値ｃ１および仮の最大電圧ＦＶ２を最初に求めることにより、出力電圧ＶＨが０となる第３の回転角θ3を算出する。第３実施形態で用いる式２７は、正弦関数を含んでいるため、第３実施形態で算出される真の最大電圧Ｖ0、および真の補正値ｂ、ｃは、第１実施形態で用いる直線近似の関係から算出される真の最大電圧Ｖ0、および真の補正値ｂ、ｃに比べて誤差が小さくなる。これにより、第１実施形態と同じ効果を奏するとともに回転角θの検出精度をさらに向上することができる。
【００４８】
（その他の実施形態）
（ア）上述の実施形態では、固定されているベースに設けられるホール素子に対して磁石が相対回転するとした。しかしながら、磁石に対してホール素子が相対回転してもよい。
【００４９】
（イ）上述の実施形態では、位置検出装置は電子制御スロットルに用いられるとした。しかしながら、位置検出装置が用いられる装置はこれに限定されない。
【００５０】
（ウ）上述の実施形態では、ホール素子とＤＳＰとはベースに固定されているホールＩＣに一体に形成されているとした。しかしながら、ＤＳＰの設置場所はこれに限定されない。ホール素子とＤＳＰとは一体に形成されていなくてもよい。ＤＳＰは、ホール素子とは別にベースとは異なる別の場所に設けられてもよい。
【００５１】
以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１            ・・・位置検出装置、
１１          ・・・ホール素子（磁気検出手段）、
１２          ・・・デジタルシグナルプロセッサ（回転角算出手段）、
１３          ・・・メモリ（記憶手段）、
２０、２１    ・・・永久磁石（磁気発生手段）、
θ1          ・・・第１の回転角、
θ2          ・・・第２の回転角、
θ3          ・・・第３の回転角、
ＶＨ1        ・・・第１電圧、
ＶＨ2        ・・・第２電圧、
Ｖ0          ・・・真の最大電圧、
ＦＶ１、ＦＶ２  ・・・仮の最大電圧、
ｂ、ｃ        ・・・真の補正値、
ｂ１、ｃ１    ・・・仮の補正値。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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