專利名稱：電動機驅動裝置及驅動方法
技術領域：
本發(fā)明涉及不需要轉子位置傳感器而可穩(wěn)定、迅速地進行起動的三相無刷式的電動機驅動裝置及電動機驅動方法。
背景技術：
無刷電動機，定子選擇適當的線圈，流過電流而向轉子提供穩(wěn)定的轉矩。因此，需要轉子對定子的電氣相對位置。為了得知該相對位置，使用多種轉子位置傳感器。另一方面，在可靠性、成本增加和耐環(huán)境性方面，還開發(fā)了不需要轉子位置傳感器的無傳感器驅動技術。在這種無傳感器驅動技術中，一般公知有在轉子旋轉時，通過讀出在定子相線圈中產生的反向感應電壓，來檢測轉子位置的技術。但是，由于在轉子停止時不產生反向感應電壓，因此提出了各種在轉子停止時檢測轉子位置的檢測方法。
根據專利文獻1，依次選擇定子相，施加轉子位置搜索脈沖。此時，根據流過定子的相線圈的電流產生最高振幅的定子相，來檢測轉子位置。
此外，根據專利文獻2，與專利文獻1同樣，依次選擇定子相，施加轉子位置搜索脈沖。在電極線圈的中性點，劃分為表示接近電源電壓的1/3的電壓值的第一測定組、表示接近電源電壓的2/3的電壓值的第二測定組。在每個測定組中，求得絕對值最小的電壓值和最大的電壓值之間的電壓差。對各測定組求得的各電壓差進行比較，通過得到較大電壓差的通電模式(pattern)，決定轉子位置。
進一步采用圖36、37，對專利文獻3中公開的電動機驅動控制電路以及電動機驅動裝置進行說明。另外，在此只記載了進行原理說明所必需的結構。
圖36的三相電動機的驅動裝置，具備驅動部1p、電動機2p、電動機驅動控制電路3p。驅動部1p具有三相驅動電路結構，包括作為n溝道型MOSFET的各功率晶體管Q1p、Q2p、Q3p、Q4p、Q5p、Q6p。從各功率晶體管Q1p到Q3p的漏極被共通連接，并與施加驅動電壓VD的端子連接。
功率晶體管Q1p的源極與功率晶體管Q4p的漏極連接，功率晶體管Q2p的源極與功率晶體管Q5p的漏極連接，功率晶體管Q3p的源極與功率晶體管Q6p的漏極連接。從各功率晶體管Q4p到Q6p的源極被共通連接，并接地。
電動機2p的電動機線圈Lup的一端與功率晶體管Q1p和功率晶體管Q4p之間的連接節(jié)點連接，電動機2p的電動機線圈Lvp的一端與功率晶體管Q2p和功率晶體管Q5p之間的連接節(jié)點連接，電動機2p的電動機線圈Lwp的一端與功率晶體管Q3p和功率晶體管Q6p之間的連接節(jié)點連接。此外，各電動機線圈Lup、Lvp以及Lwp的另一端被共通連接。
電動機驅動控制電路3p，與驅動部1p和電動機2p之間的各連接節(jié)點和各定子線圈Lup、Lvp以及Lwp的共通連接點和驅動部1p內的功率晶體管Q1p到Q6p的各柵極連接。從功率晶體管Q1p到Q6p的各柵極通過從電動機驅動控制電路3p輸出的各驅動信號D1、D2、D3、D4、D5、D6控制。并且，從驅動部1p向電動機2p供給驅動電流，電動機2旋轉。
電動機驅動控制電路3p由脈沖發(fā)生器4p、時序(sequence)電路5p、模式選擇電路6p、線圈中性點變動檢測比較器7p、檢測電平生成電路8p、寄存器9p、譯碼器10p、預置電路11p、反向感應電壓檢測比較器12p、開關噪聲屏蔽電路13p和驅動波形生成電路14p構成。
圖37為表示圖36中的各定子線圈Lup、Lvp、Lwp的中性點電壓CT(縱軸)和電動機起動前的電動機位置(橫軸)之間的關系的波形圖。根據專利文獻3，電動機驅動控制電路3p，在電動機起動前將轉子位置檢測用驅動信號供給到驅動部1p。驅動部1p基于轉子位置檢測用驅動信號，將轉子位置搜索脈沖供給到各定子線圈Lup、Lvp、Lwp。轉子位置搜索脈沖的大小被設定為，在電動機起動前中性點電壓CT按照轉子位置而變動，并且電動機2p不旋轉。電動機驅動控制電路3p基于此時發(fā)生的圖36的中性點電壓CT，檢測出電動機起動前的轉子位置。
檢測電平生成電路8p，具備各一端與電動機2p和驅動部1p之間的各連接節(jié)點連接，各其他端被共通連接的多個電阻，將該電阻的共通連接端的電壓移到與轉子位置檢測用驅動信號對應的電平。線圈中性點變動檢測比較器7p，將檢測電平生成電路8p的輸出和中性點電壓CT進行比較。電動機驅動控制電路3p基于線圈中性點變動檢測比較器7p的輸出，檢測電動機起動前的轉子位置。
在三相無刷電動機中，通過構造方面的措施抑制振動、噪聲、旋轉不均，因此在市場上出現了改變轉子的磁體的著磁方法和鐵心的形狀等各種各樣的電動機。
專利文獻1中，存在難以正確地取入在轉子位置搜索脈沖施加時所流過的脈沖電流的峰值的問題。而且，依賴于轉子位置而表現在脈沖電流峰值的每相的差異非常小。因此，作為前提條件，需要定子和轉子原來具有的每相的電磁特性的偏差較小。因此，會有在每相的特性管理不充分的廉價的電動機中難以適用的情況。此外，在為了得到高速特性而降低線圈電感的電動機的情況下，脈沖電流自身變大，為了得到脈沖電流峰值的差異也有電流值自身過大的問題。
此外，在專利文獻2中，劃分為第一測定電壓組和第二測定電壓組而存儲每次施加電動機位置搜索脈沖的電動機線圈的中性點電壓值。對各組求得的電壓差進行比較，求得較大的電壓差。因此對中性點電壓值的變動進行AD變換，需要運算處理的能力。從而，在由電動機求得自律的控制性或廉價的電動機驅動系統(tǒng)時，難以適用。
在專利文獻3中，具有存在不能檢測轉子位置的區(qū)域的問題。在這種區(qū)域中電動機在起動時卻停止，無論如何施加轉子位置搜索脈沖，也可能會處于電動機停止的狀態(tài)，產生不能起動的問題。
此外，在像這樣，不能正確地檢測轉子位置時，即使從轉子位置的初始位置搜索模式切換為反向感應電壓模式，在切換之后的反向感應電壓檢測相中也會產生感應電壓和反向感應電壓的合成電壓。因此，在轉速非常低的狀態(tài)下，錯誤檢測轉子位置信息，在電動機起動中產生反轉等的問題。如上所述，在不能正確地判定轉子位置地情況下，即使從轉子位置的初始位置搜索模式切換為反向感應電壓模式，也有產生反轉或同步驟偏離的問題。
此外，在將中性點電壓的變動用于轉子的初始位置檢測的現有的無傳感驅動技術中，在沒有電動機中性點端子的電動機中無傳感起動較困難。
專利文獻1日本專利第2547778號公報；專利文獻2日本專利公布平7-83628號公報；專利文獻3日本專利公開2004-104846號公報；專利文獻4日本專利公開2003-174789號公報；專利文獻5日本專利第3239426號公報；專利文獻6日本專利公開2001-54295號公報；專利文獻7日本專利公開2001-258287號公報；專利文獻8日本專利公開2000-201495號公報；專利文獻9日本專利公開平11-341870號公報。
發(fā)明內容
為了實現上述目的，本發(fā)明的電動機驅動裝置，對于具備N相電動機線圈的N相電動機，在搜索起動模式中，通過供給搜索電流和起動電流起動上述N相電動機，在反向感應電壓模式中，通過供給驅動電流驅動上述N相電動機，其中N為2以上的整數，上述電動機驅動裝置具有驅動信號生成機構，其生成搜索驅動信號、起動驅動信號以及通常驅動信號；驅動機構，其基于上述搜索驅動信號、上述起動驅動信號以及上述通常驅動信號，分別生成上述搜索電流、上述起動電流、上述驅動電流；模擬中性點電壓生成機構，其生成用于表示N相電動機端子電壓平均值的模擬中性點電壓；和端子電壓差檢測機構，其檢測出用于表示上述N相電動機端子電壓與上述模擬中性點電壓之差的端子電壓差，生成檢測結果信號，上述驅動信號生成機構，在搜索起動模式中，基于上述搜索驅動信號和上述檢測結果信號，控制上述起動驅動信號。
發(fā)明效果通過本發(fā)明的電動機驅動方法，施加規(guī)定范圍內的搜索脈沖，將端子電壓差與規(guī)定值進行比較，確定轉子位置。因此，在所選擇的相中能直接決定轉子位置的情況以一定比例存在。因此，轉子位置檢測后，能直接對最佳通電相通電，起動轉子。即在本發(fā)明中，在一次規(guī)定相選擇后不必經過判定的步驟，而可施加用于起動的轉矩信號。由此，可縮短搜索起動模式的期間，提高起動速度。此外，由于檢測對規(guī)定范圍內的搜索脈沖的端子電壓差，因此端子電壓差的品質良好，可檢測正確的轉子位置。
此外，表示各相的電動機端子電壓和模擬中性點之間的差的端子電壓差，與線圈兩端電壓和中性點電壓差相比，振幅大且抗噪性優(yōu)良。此外，由于轉子位置的檢測角度范圍變大，因此能夠防止發(fā)生不能檢測轉子位置的角度。由此，通過端子電壓差，能可靠地檢測出轉子位置。
如上所述，通過本發(fā)明，在電機初始起動時賦予適當的轉速，能可靠地進行搜索起動模式。此外，搜索起動模式后，切換為反向感應電壓模式，因此能夠確切且迅速地進行無傳感器電動機的起動。還有，這些控制可低成本且容易地被實現。還有，在沒有電動機中性點端子的電動機中，也能實現無傳感器起動。
圖1A為表示第一實施方式的電路結構的框圖。
圖1B為表示第一實施方式的換流控制部的結構的框圖。
圖2為第一實施方式的端子電壓差相對于搜索脈沖的波形圖。
圖3為第一實施方式的端子電壓差相對于搜索脈沖的波形圖。
圖4為表示第一實施方式中的端子電壓差檢測部的輸出和轉矩常數之間的關系的波形圖。
圖5為表示第一實施方式中的搜索通電相的種類、轉子位置以及對應的起動通電相的關系的說明圖。
圖6為表示第一實施方式中的搜索通電相的角度范圍的說明圖。
圖7為第一實施方式中的搜索脈沖和起動脈沖施加的時序圖。
圖8為表示第一實施方式中的第一相、第二相、第三相的搜索通電相的角度范圍的說明圖。
圖9為表示第一實施方式中的變形例1的搜索脈沖和起動脈沖施加的時序圖。
圖10為第一實施方式的變形例4中的搜索脈沖和起動脈沖施加的時序圖。
圖11為第一實施方式的變形例4中的搜索脈沖和起動脈沖施加的時序圖。
圖12為第一實施方式的變形例6中的搜索脈沖和起動脈沖施加的時序圖。
圖13為第一實施方式的變形例7中的搜索脈沖和起動脈沖施加的時序圖。
圖14為第一實施方式的變形例2中的端子電壓差的波形圖。
圖15為第一實施方式的變形例2中的搜索脈沖的電流波高值控制的波形圖。
圖16為第一實施方式的變形例2中的搜索脈沖的電流波高值控制的波形圖。
圖17為搜索脈沖和起動脈沖的波形圖。
圖18為第一實施方式的變形例7中的端子電壓差的波形圖。
圖19為第一實施方式中的端子電壓差檢測部的電路圖。
圖20為第一實施方式中反向感應電壓檢測部的電路圖。
圖21為表示第一實施方式中的通電電流波形的時刻的說明圖。
圖22為表示第一實施方式中的反向感應電壓模式中的零交叉檢測的時刻的說明圖。
圖23為第一實施方式中的感應電壓和反向感應電壓的波形圖。
圖24為第一實施方式中的感應電壓和反向感應電壓的波形圖。
圖25為第一實施方式中的搜索步驟的流程圖。
圖26為第一實施方式中的搜索步驟的流程圖。
圖27為第一實施方式中的搜索步驟的流程圖。
圖28為第一實施方式中的后續(xù)搜索起動步驟的流程圖。
圖29為表示第一實施方式中的全體的動作的流程圖。
圖30為表示測定三相無刷電動機的中性點電壓差的波形圖。
圖31為第二實施方式的電路結構的框圖。
圖32為兼用第二實施方式中的端子電壓差檢測部和反向感應電壓檢測部的電路圖。
圖33為第三實施方式的電路結構的框圖。
圖34為兼用第三實施方式中的端子電壓差檢測部和反向感應電壓檢測部的電路圖。
圖35為表示第四實施方式中的電路結構的框圖。
圖36為表示現有的電動機驅動裝置的結構的框圖。
圖37為表示現有的電動機驅動裝置中的中性點電壓和轉子位置之間的關系的波形圖。
圖中1-電動機；2-驅動部；3-高電位側電源；4-低電位側電源；5-驅動信號生成部；6-比較部；7-電流檢測部；8-相轉矩指令信號生成部；9-搜索指令信號生成部；10-起動指令信號生成部；11-模擬中性點電壓生成部；12-閾值設定部；13-端子電壓差檢測部；14、14A、14B-反向感應電壓檢測部；15-預驅動器(predriver)；16、16A-換流控制部；17-PWM控制部；18-脈沖發(fā)生器；19-放大器；20-第一相選擇部；21-比較器；22-比較器；23-比較器；24-第二相選擇部；LU、LV、LW-U相、V相、W相的各電動機線圈；Q1、Q2、Q3-U相、V相、W相的各高電位側開關元件；Q4、Q5、Q6-U相、V相、W相的各低電位側開關元件；RU、RV、RW-U相、V相、W相的各電阻；RD-電流檢測電阻。
具體實施例方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式相關的幾個實施例進行說明。另外，在附圖中，對實質上表示相同結構、動作以及效果的要素付與相同的符號。另外，以下記述的數字全部為為了具體地說明本發(fā)明而例示的數字，本發(fā)明并不限于所例示的數字。
(第一實施方式)圖1A表示本發(fā)明相關的電動機驅動裝置的第一實施方式中的電路結構。在圖1A中，電動機驅動裝置具備電動機1、驅動部2、驅動信號生成部5、比較部6、電流檢測部7、相轉矩指令信號生成部8、搜索指令信號生成部9、起動指令信號生成部10、模擬中性點電壓生成部11、端子電壓差檢測部13以及反向感應電壓檢測部14。
電動機1包括三相固定的定子以及在定子周圍旋轉的轉子。在第一實施方式中，電動機采用三相電動機1，但本發(fā)明將N設為2以上的整數，對N相電動機也能適用。纏繞在定子中的U相電動機線圈LU、V相電動機線圈LV以及W相電動機線圈LW通過中性點CN被共通連接，其他端子分別與U相電動機端子QU、V相電動機端子QV、W相電動機端子QW連接。
驅動部2包括對由驅動信號生成部5生成的6個驅動信號S16C進行放大的預驅動器(predriver)15以及通過預驅動器15驅動控制電極的6個開關元件。6個開關元件為U相高電位側開關元件Q1、V相高電位側開關元件Q2、W相高電位側開關元件Q3、U相低電位側開關元件Q4、V相低電位側開關元件Q5以及W相低電位側開關元件Q6。各個開關元件反向導通方向地并聯(lián)連接有二極管。各高電位側開關元件Q1、Q2、Q3的高電位側電極與高電位側電源3連接，各低電位側開關元件Q4、Q5、Q6的低電位側電極介由電流檢測部7與低電位側電源4連接。U相高電位側開關元件Q1的低電位側電極和U相低電位側開關元件Q4的高電位側電極在電動機端子QU被連接，V相高電位側開關元件Q2的低電位側電極和V相低電位側開關元件Q5的高電位側電極在電動機端子QV被連接，W相高電位側開關元件Q3的低電位側電極和W相低電位側開關元件Q6的高電位側電極在電動機端子QW被連接。驅動部2向電動機1供給來自高電位側電源3的驅動電流或驅動電壓，驅動電動機1。
驅動信號生成部5包括換流控制部16、PWM控制部17、脈沖發(fā)生器18以及閾值設定部12。電流檢測部7包括電流檢測電阻RD和放大器19。模擬中性點電壓生成部11包括各相電阻RU、RV、RW。各相電阻RU、RV、RW與模擬中性點PN共通連接，其他端分別與電動機端子QU、電動機端子QV、電動機端子QW連接。端子電壓差檢測部13包括第一相選擇部24、比較器21和比較器22。反向感應電壓檢測部14包括第二相選擇部20以及比較器23。將比較器21和比較器22稱為第一比較器，將比較器23稱為第二比較器。
在本發(fā)明的電動機驅動裝置中，只要沒有特別指定，各端子中的電壓表示各端子的電位和規(guī)定的基準電位之間的差。在第一實施方式中，低電位側電源4供給規(guī)定的基準電位例如接地電位。在電動機端子QU中，發(fā)生以低電位側電源4作為基準電位的U相電動機端子電壓SU，在電動機端子QV中，發(fā)生以低電位側電源4作為基準電位的V相電動機端子電壓SV，在電動機端子QW中，發(fā)生以低電位側電源4作為基準電位的W相電動機端子電壓SW。在中性點CN中發(fā)生以低電位側電源4作為基準電位的中性點電壓SCN。在模擬中性點PN中發(fā)生以低電位側電源4作為基準電位的模擬中性點電壓SPN。模擬中性點電壓生成部11通過各相電阻RU、RV、RW對U相電動機端子電壓SU、V相電動機端子電壓SV和W相電動機端子電壓SW進行平均，在模擬中性點PN中，生成模擬中性點電壓SPN。該平均化中，還包括各相電阻RU、RV、RW的加權平均。第一實施方式中，各相電阻RU、RV、RW具有互相相等的值。另外，規(guī)定的基準電位也可由高電位側電源3供給，也可由其他的基準電位供給源供給。
將各電動機端子電壓SU、SV、SW和中性點電壓SCN之間的電壓差稱作線圈兩端電壓。此外，將各電動機端子電壓SU、SV、SW和模擬中性點電壓SPN之間的電壓差稱作端子電壓差。即分別將U相電動機端子SU和模擬中性點電壓SPN之間的電壓差稱作U相端子電壓差，將V相電動機端子SV和模擬中性點電壓SPN之間的電壓差稱作V相端子電壓差，將W相電動機端子SW和模擬中性點電壓SPN之間的電壓差稱作W相端子電壓差，總稱U相端子電壓差、V相端子電壓差和W相端子電壓差為端子電壓差。
各電動機線圈LU、LV、LW的線圈兩端電壓包括驅動電壓、反向感應電壓、感應電壓和下降電壓。驅動電壓由驅動部2供給，驅動電動機1。反向感應電壓，在轉子旋轉時，基于轉子磁通的變化的電磁感應而產生?；隍寗与妷毫鬟^電動機線圈的驅動電流在電動機線圈中引起磁通變化，感應電壓通過基于該磁通變化的電磁感應而產生。感應電壓有在與驅動電流流動的電動機線圈相同的電動機線圈中產生的由自感引起的電壓和在與驅動電流流動的電動機線圈不同的電動機線圈中產生的由互感引起的電壓。下降電壓為由電動機線圈的電阻產生的電壓降。
以下，由于下降電壓相對較小，因此忽略。二相通電時的非通電相的情況下，驅動電壓實質上為零。此外，如電流控制的PWM驅動那樣，如果規(guī)定期間、二相通電的驅動電流為大致恒定的小電流，則感應電壓實質上也為零。從而，在驅動電流變化時，基于互感僅產生感應電壓。該感應電壓，基于電動機線圈間的互感而產生，互感系數根據轉子磁性體的位置而變化，感應電壓變化。因此，二相通電時的非通電相的線圈兩端電壓可用作檢測轉子位置的信息。
各開關元件Q1到Q6中，可使用MOS晶體管、雙極型晶體管、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)等。在本發(fā)明的實施方式中，從各開關元件Q1到Q6使用n溝道型MOS晶體管。此時，高電位側電極為漏極，低電位側電極為源極，控制電極為柵極。
將與各開關元件Q1到Q6中、與導通的開關元件對應的驅動信號S16C的邏輯電平稱作動作狀態(tài)電平，將與截止的開關元件對應的驅動信號S16C的邏輯電平稱作非動作狀態(tài)電平。本發(fā)明的實施方式中采用的n溝道型MOS晶體管的情況下，動作狀態(tài)電平為高電平，非動作狀態(tài)電平為低電平。將邏輯電平取得動作狀態(tài)電平或非動作狀態(tài)電平的、一個時刻(timing)的邏輯的狀態(tài)稱作邏輯狀態(tài)。還有將與各高電位側開關元件Q1、Q2、Q3中、與導通的開關元件對應的相稱作動作狀態(tài)相，將動作狀態(tài)相的相的狀態(tài)稱作PWM導通狀態(tài)。反過來，將與截止的開關元件對應的相稱作非動作狀態(tài)相，將非動作狀態(tài)相的相的狀態(tài)稱作PWM截止狀態(tài)。將PWM導通狀態(tài)的期間稱作PWM導通期間，將PWM截止狀態(tài)的期間稱作PWM截止期間。動作狀態(tài)相以及非動作狀態(tài)相被設定在控制驅動部2的換流控制部16中。驅動部2在動作狀態(tài)相中將來自高電位側電源3的驅動電流供給到電動機1，在非動作狀態(tài)相中停止供給。
在本發(fā)明的電動機驅動裝置中，對停止中的電動機1搜索轉子的初始位置，進行起動旋轉而開始起動，將到達極低速旋轉狀態(tài)之前的狀態(tài)稱作搜索起動模式。此外，穩(wěn)定地檢測反向感應電壓，將能換流控制的通常旋轉狀態(tài)稱作反向感應電壓模式。
首先向反向感應電壓模式的轉矩控制進行說明。將反向感應電壓模式中的驅動信號S16C稱作通常驅動信號S16C。反向感應電壓模式中，不使用搜索指令信號生成部9和起動指令信號生成部10。相轉矩指令信號生成部8生成用于指定電動機1的轉矩的轉矩指令信號。此外，相轉矩指令信號生成部8從換流控制部16被輸入表示通常驅動信號S16C中的動作狀態(tài)電平的組合的動作狀態(tài)信號S16A。相轉矩指令信號生成部8，基于轉矩指令信號和動作狀態(tài)信號S16A生成與各相對應的相轉矩指令信號S8。脈沖發(fā)生器18具有周期性，生成表示PWM導通狀態(tài)中的始點時刻的導通脈沖S18。電流檢測部7采用電流檢測電阻RD將流過各相開關元件的電動機電流變換為電壓，通過由放大器19放大而生成電流檢測信號S7。
比較部6從換流控制部16接收表示動作狀態(tài)相的動作狀態(tài)相信號S16B。比較部6基于動作狀態(tài)相信號S16B對電流檢測信號S7和相轉矩指令信號S8進行比較。在電流檢測信號S7比動作狀態(tài)相的相轉矩指令信號S8大的情況下，對動作狀態(tài)相生成關斷脈沖S6。PWM控制部17具有例如SR觸發(fā)器的結構，生成由導通脈沖S18置位、由關斷脈沖S6復位的PWM控制信號S17后，送到換流控制部16。由此，控制動作狀態(tài)相的PWM脈沖寬度。上述的結構以及動作，即使在三相電動機線圈中都存在電動機電流的情況下，也可進行電流控制。另外，在進行120度通電的情況下，不進行三相同時通電的電動機電流斜率控制(slope control)，由于同時通電的相只有兩相，因此相轉矩指令信號S8為一個。
接下來，對反向感應電壓模式的通電相控制進行說明。換流控制部16和反向感應電壓檢測部14聯(lián)合工作。在預測為各相的反向感應電壓的極性變化的期間，換流控制部16進行使對應的相的電動機電流為零的通電控制。在電動機電流為零的相、即非通電相中，電動機電流的時間變化成分也在短時間后變?yōu)榱恪Ｔ诜峭娤嗟木€圈兩端電壓中，出現可檢測反向感應電壓的狀態(tài)。檢測出該反向感應電壓的極性變化的時刻、即零交叉時刻后，可正確地識別轉子位置。
在反向感應電壓模式中，閾值設定部12在比較器23比較兩個輸入信號時設定規(guī)定的閾值S12C。將輸入信號間的電位差與閾值S12C比較，使比較器23的輸出變化。通過閾值S12C能夠防止零交叉時刻的波動。
換流控制部16生成在各時刻表示電動機電流及其時間變化為零的相的相選擇信號S16D，輸出到第二相選擇部20。第二相選擇部20中，還輸入電動機端子QU的U相電動機端子電壓SU、電動機端子QV的V相電動機端子電壓SV、電動機端子QW的W相電動機端子電壓SW以及中性點CN的中性點電壓SCN。第二相選擇部20基于相選擇信號S16D，從各相電動機端子電壓SU、SV、SW中選擇一個，與中性點電壓SCN一起發(fā)送到比較器23。比較器23將所選擇的電動機端子電壓和中性點電壓SCN之間的差、即選擇的電動機端子的反向感應電壓的絕對值與閾值S12C比較，如果在閾值S12C以上，則生成表示轉子的相位信息的轉子相位信號S23，發(fā)送到換流控制部16。換流控制部16基于轉子相位信號S23繼續(xù)維持正確的換流時刻的控制。
另外，比較器23，如上述那樣，對所輸入的電動機端子電壓和中性點電壓SCN提供閾值S12C的偏置電壓(offset)并進行比較，生成轉子相位信號S23。該比較動作，更一般地可表示為，檢測表示所輸入的電動機端子電壓和中性點電壓SCN之差的反向感應電壓，將檢測結果與閾值S12C進行比較，生成轉子相位信號S23。此外，作為轉子相位信號S23也可為比較結果的2值信號，也可直接為所檢測的反向感應電壓。還有，也可在換流控制部16中設置鎖存器(latch)，來代替通過閾值設定部12設定在比較器23的偏置電壓值，可對轉子相位信號S23進行鎖存，也能防止振動。第二相選擇部20不僅采用反向感應電壓模式，也可使用搜索起動模式。
接下來，對搜索起動模式進行說明。本發(fā)明的電動機驅動裝置，在從停止到起動之后的極低速旋轉狀態(tài)之前，工作于搜索起動模式。在搜索起動模式中，通過交替重復搜索步驟(step)和起動步驟，進行起動以及加速。搜索步驟也稱作搜索狀態(tài)，起動步驟也稱作起動狀態(tài)。在搜索步驟中，換流控制部16選擇三相中的兩個相，驅動部2對該兩個相施加搜索脈沖。搜索脈沖也稱作搜索脈沖電流或搜索電流。搜索脈沖在轉子不動的程度以極短的時間或微小地進行施加，檢測出轉子位置。起動步驟中，判定轉子位置后，向最佳的定子相施加起動脈沖，提供起動轉矩。起動脈沖也稱作起動脈沖電流或起動電流。
接下來，在圖1A中，對搜索起動模式相關的部分的結構及其動作說明。換流控制部16，在二相通電時的各時刻生成表示電動機電流及其時間變化為零的相、即非通電相的相選擇信號S16G，發(fā)送到第一相選擇部24。第一相選擇部24也被輸入U相電動機端子電壓SU、V相電動機端子電壓SV、W相電動機端子電壓SW以及模擬中性點電壓SPN。第一相選擇部24基于相選擇信號S16G選擇各相電動機端子電壓SU、SV、SW中至少一個，與模擬中性點電壓一起發(fā)送到各比較器21、22。
換流控制部16向閾值設定部12輸出對端子電壓差檢測部13中的兩個規(guī)定的閾值S12A、S12B進行控制的閾值控制信號S16E。閾值設定部12基于閾值控制信號S16E向比較器21提供規(guī)定的正閾值S12A，向比較器22提供規(guī)定的負閾值S12B。在此，本發(fā)明為了簡單化，而將正閾值S12A以及負閾值S12B的各個絕對值設為相等，但也可不同。另外，通過一個比較器構成端子電壓差檢測部13，閾值設定部12向端子電壓差檢測部13提供正的閾值S12A和負的閾值S12B，端子電壓差檢測部13也可適當切換所提供的正閾值S12A和負閾值S12B來使用。此外，閾值設定部12也可分時地將正閾值S12A和負閾值S12B單系統(tǒng)化，由一個系統(tǒng)向端子電壓差檢測部13發(fā)送。
各比較器21以及比較器22中，輸入各電動機端子電壓SU、SV、SW的至少任一個和模擬中性點電壓SPN。如果各電動機端子電壓SU、SV、SW和模擬中性點電壓SPN之差在正的閾值S12A以上，則比較器21生成閾值超過信號S21，向換流控制部16發(fā)送。如果各電動機端子電壓SU、SV、SW與模擬中性點電壓SPN之差在負的閾值S12B以下，則比較器22生成閾值超過信號S22，向換流控制部16發(fā)送。
將各電動機端子電壓SU、SV、SW與模擬中性點電壓SPN之間的電壓差稱作端子電壓差。即將U相電動機端子電壓SU和模擬中性點電壓SPN之間的電壓差稱作U相端子電壓差，將V相電動機端子電壓SV和模擬中性點電壓SPN之間的電壓差稱作V相端子電壓差，將W相電動機端子電壓SW和模擬中性點電壓SPN之間的電壓差稱作W相端子電壓差?？偡QU相端子電壓差、V相端子電壓差和W相端子電壓差為端子電壓差。由此，在端子電壓差和規(guī)定的各閾值S12A、S12B之間的差值的極性與端子電壓差的極性一致的情況下，端子電壓差檢測部13生成閾值超過信號S21或S22，向換流控制部16發(fā)送。由此，檢測出轉子位置，搜索步驟結束。
另外，閾值超過信號也稱作檢測結果信號。此外，比較器21如上所述，對所輸入的各電動機端子電壓SU、SV、SW和模擬中性點電壓SPN提供閾值S12A的偏置電壓，并進行比較，生成閾值超過信號S21。對比較器22也同樣。該比較動作更一般地可表示為，檢測出用于表示所輸入的各電動機端子電壓SU、SU、SW和模擬中性點電壓SPN之間的差的端子電壓差，將檢測結果與各閾值S12A、S12B比較，生成閾值超過信號S21。此外，作為閾值超過信號S21也可為比較結果的二值信號，也可直接為所檢測的端子電壓差。
接下來，對搜索步驟相關的動作進行說明。
圖2為在三相無刷電動機1A中，施加二相通電的搜索脈沖時，測定出現在非通電相的端子電壓差的波形圖?？v軸表示各種電壓，基準為0mV。橫軸表示轉子的相對位置，基準為在穩(wěn)定電流從電動機端子QU流到電動機端子QV時轉子被鎖定(lock)的位置(150度)。僅將這種轉子的相對位置稱作轉子位置。關于后述的圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12、圖13、圖14、圖18、圖23、圖24、圖30，橫軸的基準也相同。在第一實施方式中，搜索脈沖通過二相通電被施加。在圖2的情況下，將U相作為源(source)相，將V相作為匯集(sink)相，以轉子不動的程度以極短的時間或微小地施加搜索脈沖。端子電壓差產生在非通電相的W相。
在此，源相為電動機電流從驅動部2流出到電動機線圈的相，匯集相為電動機電流從電動機線圈流入到驅動部2的相。此外，源電流為源相的電動機電流，匯集電流為匯集相的電動機電流。
在圖2中，VCT為二相通電時中的非通電相的線圈兩端電壓，如上所述實質上與感應電壓一致。W相的線圈兩端電壓VCT由式1表示。
(線圈兩端電壓VCT)＝(W相電動機端子電壓SW)-(中性點電壓SCN) …(1)VCP為用中性點電壓SCN和模擬中性點電壓SPN之間的電壓差表示的中性點電壓差。中性點電壓差由式2表示。
(中性點電壓差VCP)＝(中性點電壓SCN)-(模擬中性點電壓SPN) …(2)VTP為用二相通電時中的非通電相的電機端子電壓和模擬中性點電壓SPN之間的電壓差表示的端子電壓差。W相端子電壓差VTP由式3表示。
(端子電壓差VTP)＝(W相電動機端子電壓SW)-(模擬中性點電壓SPN)＝(線圈兩端電壓VCT)+(中性點電壓差VCP)…(2)由此，端子電壓差VTP的波形與將線圈兩端電壓VCT和中性點電壓差VCP相加合成的波形大致一致。因此，端子電壓差VTP與線圈兩端電壓VCT和中性點電壓差VCP相比，振幅變大，抗噪性優(yōu)良。此外，由于轉子位置的檢測角度范圍變大，因此防止產生不能檢測轉子位置的角度。由此，通過端子電壓差能夠可靠地檢測轉子位置。
在第一實施方式中，如圖1A所示，包括驅動信號生成部5的電動機驅動裝置的控制結構成為電流驅動的結構，但為電壓驅動的結構，也可得到相同的效果。此外，在第一實施方式中，作為無傳感器控制有檢測反向感應電壓的結構，即使使電壓指令和驅動電流的相位一致而進行驅動的功率因數控制結構，也可得到相同的效果。還有，如下述結構那樣，即使采用適于正弦波驅動的無傳感器控制的結構，也能得到相同效果，上述結構為在專利第3239426號公報中記載的ACCT和通過濾波器進行電流相位檢測的無傳感器控制的結構、在專利公開2001-54295公報中記載的根據驅動電流的面積進行相位差檢測的無傳感器控制的結構、專利公開2001-258287公報中記載的根據相電流的有無檢測電流相位的無傳感器控制的結構、專利公開2000-201495公報中記載的根據上下開關斷開時的端子電壓檢測電流相位的無傳感器控制的結構和專利公開平11-341870公報中記載的根據輸出元件的Vds間電壓的極性檢測電流相位的無傳感器控制的結構。
圖3為二相通電中，針對搜索脈沖的施加而測定在非通電相產生的端子電壓差的波形圖?？v軸表示在非通電相產生的端子電壓差，基準為模擬中性點電壓SPN(0mV)。橫軸表示轉子的位置。圖3(a)中，將U相作為源(source)相，將V相作為匯集(sink)相，以轉子不動的程度以極短的時間或微小地施加搜索脈沖。端子電壓差M1在非通電相的W相中產生。此外，圖3(b)中，將V相作為源(source)相，將U相作為匯集(sink)相，以轉子不動的程度以極短的時間或微小地施加搜索脈沖。端子電壓差M2在非通電相的W相中產生。
在圖3中，S12A及S12B分別為正的閾值及負的閾值。另外，如圖3(a)所示，將U相作為源相，將V相作為匯集相，將流過電流脈沖表示為U□V。此外，如圖3(b)所示，將V相作為源相，將U相作為匯集相，將流過電流脈沖表示為V□U。同樣在所有的實施方式中，將電流脈沖從源相流至匯集相表示為(源相)□(匯集相)。在此，(源相)以及(匯集相)分別為U、V、W的任一個。(源相)□(匯集相)表示，流過電流脈沖時的通電相為(源相)和(匯集相)，電流脈沖的朝向為從(源相)朝向(匯集相)。電流脈沖為搜索脈沖時，將(源相)□(匯集相)稱作搜索通電相。
在圖3(a)中，端子電壓差M1在110度附近和190度附近具有極大值。在110度附近的極值為最小值，在190度附近的極值為最大值。在150度附近端子電壓差M1為0mV，但在U□V中流過穩(wěn)定電流時，與轉子被鎖定的位置設為150度的情況對應。將該角度稱作搜索通電相中心角度。此外，在圖3(b)中，端子電壓差M2在10度附近和290度附近具有極大值。在10度附近的極值為最小值，在290度附近的極值為最大值。搜索通電相中心角度為330度。另外，雖然未圖示，但V□W時的端子電壓差以及W□U時的端子電壓差為圖3(a)的端子電壓差M1分別移動+120度以及-120度后的波形。此外，W□V時的端子電壓差以及U□W時的端子電壓差為圖3(b)的端子電壓差M2分別移動+120度以及-120度后的波形。
在此，在圖3中，將轉子位置360度中、從規(guī)定的角度到規(guī)定的角度的角度范圍稱作搜索角度范圍。在圖3(a)中，端子電壓差M1，僅在搜索角度范圍D1N位于負的閾值S12B以下，僅在搜索角度D1P位于正的閾值S12A以上。還有，在圖3(b)中，端子電壓差M2，僅在搜索角度范圍D4N位于負的閾值S12B以下，僅在搜索角度D4P位于正的閾值S12A以上。搜索角度范圍D1P、D1N、D4P、D4N的任一個角度大致相等。將該角度差稱作搜索角度差DPN。
圖4為表示相對與圖3相同的橫軸、端子電壓差檢測部13的動作的波形圖。圖4(b)、(c)的波形信號為將圖3(a)的端子電壓差M1分別與正的閾值S12A、負的閾值S12B進行比較的結果。同樣，圖4(d)、(e)的波形信號為將圖3(b)的端子電壓差M2分別與正的閾值S12A、負的閾值S12B進行比較的結果。圖示的各搜索角度范圍D1P、D1N、D4P、D4N與圖3所圖示的內容對應。
如果端子電壓差位于正的閾值S12A以上，則圖4(b)、(d)的各波形信號成為高電平。如果端子電壓差位于負的閾值S12B以下，則圖4(c)、(e)的各波形信號成為低電平。圖4(b)、(d)的各波形信號為高電平的期間以及圖4(c)、(e)的各波形信號位于低電平的期間，為端子電壓差超過各規(guī)定的閾值S12A、S12B的期間。將處于高電平期間的圖4(b)、(d)的各波形信號稱作閾值超過信號S21，將處于低電平期間的圖4(c)、(e)的各波形信號稱作閾值超過信號S22。即在端子電壓差和規(guī)定的各閾值S12A、S12B之間的差的極性與端子電壓差的極性一致的情況下，端子電壓差檢測部13生成閾值超過信號S21或S22，向換流控制部16發(fā)送。由此，檢測出轉子位置，搜索步驟結束。
接下來，對起動步驟相關的動作進行說明。
在圖4(a)中，TU、TV、TW分別表示U相電動機線圈、V相電動機線圈、W相電動機線圈的轉矩常數。轉矩常數為用比值表示相對對流過電動機線圈的電動機電流得到的轉矩的常數。在某相的轉矩常數為正的情況下，如果對應的電動機線圈中流過源電流，則在正轉方向產生轉矩而對轉子加速。此外，在某相的轉矩常數為負的情況下，如果對應的電動機線圈中流過匯集電流，則在正轉方向產生轉矩而對轉子加速。
例如在圖4(b)中，在閾值超過信號S21為高電平的期間，V相轉矩常數TV為正的值、W相轉矩常數TW為負的值，因此如果在V□W的方向流過具有轉子開始轉動程度的時間或振幅的電流脈沖，則在正轉方向產生轉矩。同樣，在圖4(c)中，在閾值超過信號S22處于低電平的期間，U相轉矩常數TU為正的值，W相轉矩常數TW為負的值，因此如果在U□W的方向流過具有轉子開始轉動程度的時間或振幅的電流脈沖，則在正轉方向產生轉矩。
同樣，在圖4(d)中，在閾值超過信號S21為高電平的期間，在W□U的朝向，另外在圖4(e)中，在閾值超過信號S22為低電平的期間，在W□V的朝向，如果分別流過具有轉子開始轉動程度的時間或振幅的電流脈沖，則在正轉方向產生轉矩。在此，將轉子停止時在正轉方向產生轉矩的通電相稱作起動通電相，用(源相)□(匯集相)表示。
圖4在將與圖3相同的橫軸作為基準，從U相電動機線圈到V相電動機線圈流過穩(wěn)定電流的情況下，將轉子被鎖定的位置設為150度。該150度，在圖4(a)的情況下，U相轉矩常數TU和V相轉矩常數TV均為正，并且位于大小一致的轉子位置。即在U相轉矩常數TU和V相轉矩常數TV均在正的位置交叉的點中，在正的U相轉矩常數TU中流過源極電流，在正的V相轉矩常數TV中流過匯集電流，而且由于源電流和匯集電流的大小一致，因此轉子不動且被鎖定。由此，圖4(a)的各轉矩常數TU、TV、TW的波形與上述的橫軸的基準對應。在該圖中，U相轉矩常數TU在轉子位置0度，在正方向開始產生。此時，U相電動機線圈的反向感應電壓在轉子位置0度中，以中性點電壓SCN為基準而在正方向開始產生。
圖5為表示在2相通電中，針對各搜索通電相的各狀態(tài)的關系的關系圖。各狀態(tài)中，存在端子電壓差檢測部13中的規(guī)定額閾值的極性、在非通電相中產生的端子差電壓的最大值或最小值中的轉子位置和起動通電相。
在三相電動機中，由U相、V相、W相內的兩相的組合構成的搜索通電相全部為6種。在第一實施方式中，由于使轉子正轉，因此搜索通電相以U□V(狀態(tài)F1)、U□W(狀態(tài)F2)、V□W(狀態(tài)F3)、V□U(狀態(tài)F4)、W□U(狀態(tài)F5)、W□V(狀態(tài)F6)、U□V(狀態(tài)F1)、…的順序切換。由此將搜索通電相以每6個狀態(tài)循環(huán)的系列稱作搜索通電相系列。此外，由于端子電壓差在非通電相產生，因此狀態(tài)F1在W相產生端子電壓差，狀態(tài)F2在V相產生端子電壓差，狀態(tài)F3在U相產生端子電壓差，狀態(tài)F4在W相產生端子電壓差，狀態(tài)F5在V相產生端子電壓差，狀態(tài)F6在U相產生端子電壓差。
關于各狀態(tài)F1、F2、F3、F4、F5、F6，各兩個的起動通電相被分割為起動通電相系列FA和起動通電相系列FB。分割的方法為轉子位置對各個起動通電相系列等間隔，而且各狀態(tài)F1到F6的搜索角度范圍橫跨全部電角度360度而不遺漏地遍布。
狀態(tài)F1將搜索通電相設定為U□V，如果閾值超過信號S22處于低電平，則檢測轉子位置為110度附近的最小值，將起動通電相設定為U□W。此外，狀態(tài)F1，如果閾值超過信號S21處于高電平，則檢測轉子位置為190度附近，將起動通電相設定為V□W。
狀態(tài)F2將搜索通電相設定為U□W，如果閾值超過信號S21處于高電平，則檢測轉子位置為170度附近的最大值，將起動通電相設定為V□W。此外，狀態(tài)F2，如果閾值超過信號S22處于低電平，則檢測轉子位置為250度附近，將起動通電相設定為V□U。
狀態(tài)F3將搜索通電相設定為V□W，如果閾值超過信號S22處于低電平，則檢測轉子位置為230度附近的最小值，將起動通電相設定為V□U。此外，狀態(tài)F3，如果閾值超過信號S21處于高電平，則檢測轉子位置為310度附近，將起動通電相設定為W□U。
狀態(tài)F4將搜索通電相設定為V□U，如果閾值超過信號S21處于高電平，則檢測轉子位置為290度附近的最大值，將起動通電相設定為W□U。此外，狀態(tài)F4，如果閾值超過信號S22處于低電平，則檢測轉子位置為10度附近，將起動通電相設定為W□U。
狀態(tài)F5將搜索通電相設定為W□U，如果閾值超過信號S22處于低電平，則檢測轉子位置為350度附近的最小值，將起動通電相設定為W□V。此外，狀態(tài)F5，如果閾值超過信號S21處于高電平，則檢測轉子位置為70度附近，將起動通電相設定為U□V。
狀態(tài)F6將搜索通電相設定為W□V，如果閾值超過信號S21處于高電平，則檢測轉子位置為50度附近的最大值，將起動通電相設定為U□V。此外，狀態(tài)F6，如果閾值超過信號S22處于低電平，則檢測轉子位置為130度附近，將起動通電相設定為U□W。
起動通電相系列FA的最大值或最小值的轉子位置為50度附近、110度附近、170度附近、230度附近、290度附近以及350度附近，起動通電相系列FB的最大值或最小值的轉子位置為70度附近、130度附近、190度附近、250度附近、310度附近以及10度附近。各起動通電相系列FA、FB的最大值或最小值的轉子位置均間隔60度。但是，可知如果將成為最大值或最小值的轉子位置的期望值設在60度附近、120度附近、180度附近、240度附近、300度附近以及0度(360度)附近，則錯開期望值一些。由此，在無傳感器驅動技術中，用于轉子位置的搜索的轉子初始位置信息，錯開期望值一些，成為能夠充分靈活應用的值。在各搜索通電相中，搜索通電相中心角度位于各起動通電相系列FA、FB的最大值或最小值的轉子位置的平均值，因此從狀態(tài)F1到F6分別位于150度、210度、270度、330度、30度、90度。它們也間隔60度。
由此，各起動通電相系列FA、FB成為起動通電相以60度間隔每六狀態(tài)循環(huán)的系列。此外，各個切換順序與搜索通電相系列的切換順序一致，其方向與搜索通電相系列相同，成為使轉子正轉的方向。但是，起動通電相系列FA的切換順序相對搜索通電相系列的切換順序超前一個狀態(tài)。還有起動通電相系列FB的切換順序相對起動通電相系列FA的切換順序超前一個狀態(tài)。即起動通電相系列FB的切換順序相對探索通電相系列的切換順序超前兩個狀態(tài)。
在搜索步驟中，檢測出端子電壓差的絕對值在規(guī)定閾值以上的搜索通電相。在起動步驟中，起動通電相系列為FA的情況下，設定為相對該搜索通電相超前一個狀態(tài)的起動通電相，起動通電相系列為FB的情況下，設定為相對該搜索通電相超前兩個狀態(tài)的起動通電相。對該起動通電相提供起動脈沖。如后所述，利用之前的起動通電相作為第二個以后的搜索通電相時，具有分開使用各起動通電相系列FA、FB的意思。即通過起動步驟轉子位置每次移動約60度的情況下，適用起動通電相系列FA，此外旋轉速度加快，通過起動步驟轉子位置每次移動約120度時，適用起動通電相FB。任一個都可使用轉子位置從60度前進到120度的搜索通電相，能夠提早搜索起動步驟的上升沿。
此外，在起動通電相系列FA的情況下，第一次搜索步驟后、執(zhí)行第一次起動步驟，第二次搜索步驟利用第一次起動步驟的結果。接下來，第二次起動步驟對起動通電相系列FA內的下一個起動通電相執(zhí)行，第三次搜索步驟利用第二次起動步驟的結果。如果這樣進行，則僅起動通電相系列FA可對所有六種的搜索通電相搜索轉子位置，能夠設定起動通電相。
由此，通過一次搜索脈沖，與正負的閾值量對應，可搜索120度的較大搜索角度范圍的轉子位置，即使第一次搜索步驟能特定轉子位置的概率也較高。由此，在特殊的三相無刷電動機中，可短時間地特定轉子位置，接著與起動步驟一起可靠地開始起動。
圖6為表示二相通電的搜索通電相的搜索角度范圍的說明圖。
U□V(負)表示在從U相對V相提供電流脈沖的搜索通電相中，基于負的閾值S12B采用比較器22檢測出端子電壓差，檢測出轉子位置的搜索角度范圍。此外，所謂U□V(正)表示從U相對V相提供電流脈沖的搜索通電相中，基于正的閾值S12A采用比較器22檢測出W相端子電壓差，檢測出轉子位置的搜索角度范圍。關于V□U(正)、V□U(負)、V□W(正)、V□W(負)、W□V(正)、W□V(負)、W□U(正)、W□U(負)、U□W(正)、U□W(負)也同樣。
在此，參照圖1A、圖3、圖5，對兩相通電中的搜索起動模式，以圖6的說明的順序(U□V、V□U、V□W、W□V、W□U(正)、W□U、U□W)搜索時的動作。
本發(fā)明的電動機驅動裝置，在從停止到起動之后的極低速旋轉狀態(tài)為止，作為搜索起動模式工作。搜索起動模式中，通過搜索步驟和起動步驟交替地反復而進行起動以及加速。在搜索步驟中，換流控制部16選擇三相中兩相的組合構成的搜索通電相，驅動部2對該搜索通電相施加搜索脈沖。搜索脈沖在轉子不動的程度以極短的時間或微小地進行施加，檢測出轉子位置。起動步驟中，判定轉子位置后，向最佳的起動通電相施加起動脈沖，并提供起動轉矩。
最初在圖5的狀態(tài)F1中，換流控制部16基于搜索通電相U□V，使圖1A的高電位側開關元件Q1和低電位側開關元件Q5導通。由此，搜索脈沖以高電位側電源3、高電位側開關元件Q1、U相電動機線圈LU、中性點CN、V相電動機線圈LV、低電位側開關元件Q5、電流檢測電阻RD、低電位側電源4的路徑流動。即搜索脈沖從U相電動機線圈LU流到V相電動機線圈LV。此時，在非通電相的W相電動機端子QW和模擬中性點PN之間產生W相電動機端子電壓差。圖3(a)的M1，此時為相對轉子位置測定該W相電動機端子電壓差的數據。
搜索起動模式中，閾值設定部12向比較器21提供規(guī)定的正的閾值S12A，向比較器22提供規(guī)定的負的閾值S12B。在圖3(a)、(b)中，圖示了正的閾值S12A和負的閾值S12B。此時將W相電動機端子電壓差輸入到比較器21以及比較器22的同相輸入端子，將模擬中性點電壓SPN輸入到反相輸入端子。
此時，如果閾值超過信號S21為高電平，則根據圖3(a)檢測出轉子位置在190度附近。如果閾值超過信號S22為低電平，則通過圖3(a)檢測出轉子位置在110度附近。閾值超過信號S21以及閾值超過信號S22分別為低電平以及高電平的情況下，判定轉子處于其他角度的范圍。
在此，對處于190度附近的轉子，采用起動通電相系列FB，基于起動通電相V□W，使各開關元件Q2、Q6導通。由此，起動脈沖從V相電動機線圈LV流入W相電動機線圈LW，能夠提供良好的起動轉矩。對處于110度附近的位置的轉子，采用起動通電相系列FA，基于起動通電相U□W，導通各開關元件Q1、Q6。由此，起動脈沖從U相電動機線圈LU流入W相電動機線圈LW，能夠提供良好的起動轉矩。
接下來，在圖5的狀態(tài)F4中，換流控制部16基于搜索通電相V□U，使各開關元件Q2、Q4導通。由此，搜索脈沖以高電位側電源3、高電位側開關元件Q2、V相電動機線圈LV、中性點CN、U相電動機線圈LU、低電位側開關元件Q4、電流檢測電阻RD、低電位側電源4的路徑流動。即搜索脈沖從V相電動機線圈LV流到U相電動機線圈LU。此時，在非通電相的W相電動機端子QW和模擬中性點PN之間產生W相電動機端子電壓差。圖3(b)的M2，此時為相對轉子位置測定該W相電動機端子電壓差的數據。W相電動機端子電壓差被輸入到比較器21以及比較器22的反相輸入端子，模擬中性點電壓SPN被輸入到反相輸入端子。
此時，如果閾值超過信號S21為高電平，則根據圖3(b)檢測出轉子位置在290度附近。如果閾值超過信號S22為低電平，則通過圖3(b)檢測出轉子位置在10度附近。閾值超過信號S21以及閾值超過信號S22分別為低電平以及高電平的情況下，判定轉子處于其他角度的范圍，選擇U相和V相以外的組合來繼續(xù)搜索步驟。
在此，對處于290度附近的轉子，采用起動通電相系列FA，基于起動通電相W□U，使各開關元件Q3、Q4導通。由此，起動脈沖從W相電動機線圈LW流入U相電動機線圈LU，能夠提供良好的起動轉矩。對處于10度附近的位置的轉子，采用起動通電相系列FB，基于起動通電相W□V，使各開關元件Q3、Q5導通。由此，起動脈沖從W相電動機線圈LW流入V相電動機線圈LV，能夠提供良好的起動轉矩。
接下來，在圖5的狀態(tài)F3中，換流控制部16基于搜索通電相V□W，使各開關元件Q2、Q6導通。由此，搜索脈沖從V相電動機線圈LV流入W相電動機線圈LW。此時，在非通電相的U相電動機端子QU和模擬中性點PN之間產生U相電動機端子電壓差。U相電動機端子電壓差被輸入到比較器21以及比較器22的同相輸入端子，模擬中性點電壓SPN被輸入到反相輸入端子。此時，如果閾值超過信號S21為高電平，則檢測出轉子位置在310度附近。如果閾值超過信號S22為低電平，則檢測出轉子位置在230度附近。閾值超過信號S21以及閾值超過信號S22分別為低電平以及高電平的情況下，判定轉子處于其他角度范圍。
在此，對處于310度附近的轉子，采用起動通電相系列FB，基于起動通電相W□U，使各開關元件Q3、Q4導通。由此，起動脈沖從W相電動機線圈LW流入U相電動機線圈LU，能夠提供良好的起動轉矩。對處于230度附近的位置的轉子，采用起動通電相系列FA，基于起動通電相V□U，使各開關元件Q2、Q4導通。由此，起動脈沖從V相電動機線圈LV流入U相電動機線圈LU，能夠提供良好的起動轉矩。
接下來，在圖5的狀態(tài)F6中，換流控制部16基于搜索通電相W□V，使各開關元件Q3、Q5導通。由此，搜索脈沖從W相電動機線圈LW流入V相電動機線圈LV。此時，在非通電相的U相電動機端子QU和模擬中性點PN之間產生U相電動機端子電壓差。U相電動機端子電壓差被輸入到比較器21以及比較器22的同相輸入端子，模擬中性點電壓SPN被輸入到反相輸入端子。此時，如果閾值超過信號S21為高電平，則檢測出轉子位置在50度附近。如果閾值超過信號S22為低電平，則檢測出轉子位置在130度附近。閾值超過信號S21以及閾值超過信號S22分別為低電平以及高電平的情況下，判定轉子處于其他角度的范圍，選擇U相和V相的組合以及V相和W相的組合以外的組合、即W相和U相的組合來繼續(xù)搜索步驟。
在此，對處于50度附近的轉子，采用起動通電相系列FA，基于起動通電相U□V，使各開關元件Q1、Q5導通。由此，起動脈沖從U相電動機線圈LU流入V相電動機線圈LV，能夠提供良好的起動轉矩。對處于130度附近的位置的轉子，采用起動通電相系列FB，基于起動通電相U□W，使各開關元件Q1、Q6導通。由此，起動脈沖從U相電動機線圈LU流入W相電動機線圈LW，能夠提供良好的起動轉矩。
接下來，在圖5的狀態(tài)F5中，換流控制部16基于搜索通電相W□U，使各開關元件Q3、Q4導通。由此，搜索脈沖從W相電動機線圈LW流入U相電動機線圈LU。此時，在非通電相的V相電動機端子QV和模擬中性點PN之間產生V相電動機端子電壓差。V相電動機端子電壓差被輸入到比較器21以及比較器22的同相輸入端子，模擬中性點電壓SPN被輸入到反相輸入端子。此時，如果閾值超過信號S21為高電平，則檢測出轉子位置在70度附近。如果閾值超過信號S22為低電平，則檢測出轉子位置在350度附近。閾值超過信號S21以及閾值超過信號S22分別為低電平以及高電平的情況下，判定轉子處于其他角度的范圍。
在此，對處于70度附近的轉子，采用起動通電相系列FB，基于起動通電相U□V，使各開關元件Q1、Q5導通。由此，起動脈沖從U相電動機線圈LU流入V相電動機線圈LV，能夠提供良好的起動轉矩。對處于350度附近的位置的轉子，采用起動通電相系列FA，基于起動通電相W□V，使各開關元件Q3、Q5導通。由此，起動脈沖從W相電動機線圈LW流入V相電動機線圈LV，能夠提供良好的起動轉矩。
接下來，在圖5的狀態(tài)F2中，換流控制部16基于搜索通電相U□W，使各開關元件Q1、Q6導通。由此，搜索脈沖從U相電動機線圈LU流入W相電動機線圈LW。此時，在非通電相的V相電動機端子QV和模擬中性點PN之間產生V相電動機端子電壓差。V相電動機端子電壓差被輸入到比較器21以及比較器22的同相輸入端子，模擬中性點電壓SPN被輸入到反相輸入端子。此時，如果閾值超過信號S21為高電平，則檢測出轉子位置在170度附近。如果閾值超過信號S22為低電平，則檢測出轉子位置在250度附近。閾值超過信號S21以及閾值超過信號S22分別為低電平以及高電平的情況下，判定轉子處于其他角度范圍，選擇W相和U相以外的組合來繼續(xù)搜索步驟。
在此，對處于170度附近的轉子，采用起動通電相系列FA，基于起動通電相V□W，使各開關元件Q2、Q6導通。由此，起動脈沖從V相電動機線圈LV流入W相電動機線圈LW，能夠提供良好的起動轉矩。對處于250度附近的位置的轉子，采用起動通電相系列FB，基于起動通電相V□U，導通各開關元件Q2、Q4。由此，起動脈沖從V相電動機線圈LV流入U相電動機線圈LU，能夠提供良好的起動轉矩。
以上，對還包括三相電動機的施加極性的6種的搜索通電相，還有如果考慮規(guī)定閾值的正負，則為12種的搜索角度范圍進行了說明，但基本上在該6種的搜索通電相中，能夠根據搜索脈沖施加時的端子電壓差充分進行轉子位置的檢測。
在此，將與搜索通電相對應的驅動信號S16C稱作搜索驅動信號S16C，將與起動通電相對應的驅動信號S16C稱作起動驅動信號S16C。在搜索步驟中，驅動信號生成部5基于搜索通電相生成搜索驅動信號S16C，驅動部2基于搜索驅動信號S16C生成搜索電流。在起動步驟中，驅動信號生成部5基于起動通電相生成起動驅動信號S16C，驅動部2基于起動驅動信號S16C生成起動電流。在反向感應電壓模式中，驅動信號生成部5基于通電相生成通常驅動信號S16C，驅動部2基于通常驅動信號S16C生成驅動電流。將搜索驅動信號、起動驅動信號、通常驅動信號總稱為驅動信號。
圖8為將圖6的U相、V相、W相分別一般化為第一相、第二相、第三相的說明圖。在此第一相指U相、V相、W相中任一相，第二相指U相、V相、W相中除第一相以外的任一相，第三相指U相、V相、W相中的除第一相和第二相以外的剩余的一相。作為例子，在此將U相作為第一相，將V相作為第二相，將W相作為第三相。第一相□第二相(正)與U□V(正)對應，第二相□第三相(正)與V□W(正)對應，第三相□第一相(正)與W□U(正)對應，第一相□第二相(負)與U□V(負)對應，第二相□第三相(負)與V□W(負)對應，第三相□第一相(負)與W□U(負)對應。此外，U□V(正)/(負)表示U□V(正)以及U□V(負)的簡略標記。關于其他的搜索通電相，也使用同樣的簡略標記。由圖6和圖8可知，對這六種搜索通電相不需要全部施加搜索脈沖。
在圖6中，將搜索通電相分類為3種的各搜索條件1A、2A、3A。
(1A)□□□ U□V(正)/(負)、V□U(正)/(負)(2A)□□□ V□W(正)/(負)、W□V(正)/(負)(3A)□□□ W□U(正)/(負)、U□W(正)/(負)同樣在圖8中，將搜索通電相分類為3種的各搜索條件1B、2B、3B。
(1B)□□□第1相□第2相(正)/(負)、第2相□第1相(正)/(負)(2B)□□□第2相□第3相(正)/(負)、第3相□第2相(正)/(負)(3B)□□□第3相□第1相(正)/(負)、第1相□第3相(正)/(負)對于各搜索條件1A、2A、3A或者各搜索條件1B、2B、3B中的任一個，基于兩種的搜索通電相的四個搜索角度范圍也不重復，因此能有效地搜索轉子位置。在第一次搜索步驟中，從這些三種的搜索條件中選擇一個，施加第一次搜索脈沖。如果沒有檢測出轉子位置，則以相同的搜索條件使施加極性相反地施加第二次搜索脈沖。如果沒有檢測出轉子位置，則選擇三種的搜索條件中的另一個，施加第三次搜索脈沖。如果沒有檢測出轉子位置，則以相同搜索條件使施加極性相反地施加第四次搜索脈沖。
例如，在第一次搜索步驟中，選擇搜索條件1A，對搜索通電相U□V施加第一次搜索脈沖。如果沒有檢測出轉子位置，則對搜索通電相V□U施加第二次搜索脈沖。如果沒有檢測出轉子位置，則選擇搜索條件2A，對搜索通電相V□W施加第三次搜索脈沖。如果沒有檢測出轉子位置，則對搜索通電相W□V施加第四次搜索脈沖。
在第一次搜索步驟后，經過第一次起動步驟，進入第二次搜索步驟。為了第二次以后的搜索步驟的第一次搜索脈沖的施加，在第一次搜索步驟中，使用能夠檢測轉子位置的搜索通電相。如果不能檢測出轉子位置，則在第二次搜索脈沖施加時，使用轉子正轉60度時的搜索通電相。
例如，在第一次搜索步驟中，如果設能夠檢測轉子位置的搜索通電相為U□V，則為了第二次搜索步驟的第一次搜索脈沖的施加，使用搜索通電相U□V。如果不能檢測轉子位置，則為了第二次搜索脈沖的施加，使用轉子60度正轉時的搜索通電相U□W。
此外，在圖6中，三種的搜索通電相U□V(正)/(負)、V□W(正)/(負)、W□U(正)/(負)互相位置重疊不多。關于其中兩種的搜索通電相，也可對每一種施加一次，依次施加總計兩次搜索脈沖。由此，在一對端子間正向以及反向地施加搜索脈沖的各搜索條件1A、2A、3A的轉子位置掌握率，各搜索條件均大致相同。接著，如果第三次搜索脈沖以反極性施加到上述兩種中一種搜索通電相，第四次搜索脈沖以反極性施加到上述兩種中另一種搜索通電相，則能夠掌握所有的轉子位置。
例如如果以U□V(正)/(負)、V□W(正)/(負)、V□U(正)/(負)、W□V(正)/(負)的順序，從第一次搜索脈沖施加到第四次搜索脈沖，則能夠掌握轉子位置。此外，即使改變該順序的一部分，以U□V(正)/(負)、V□W(正)/(負)、W□V(正)/(負)、V□U(正)/(負)的順序從第一次搜索脈沖施加到第四次搜索脈沖，也能掌握轉子位置。此時，V相在施加第一次搜索脈沖時為匯集相，在施加第二次搜索脈沖時為源相。如果在第二次搜索脈沖的施加中V相為匯集相，則通過第一次電流脈沖施加和第二次電流脈沖施加搜索角度范圍成為圖6的U□V(正)/(負)、W□V(正)/(負)，重復較大，轉子位置的早期檢測率降低。
同樣，三種的搜索通電相U□V(正)/(負)、W□V(正)/(負)、U□W(正)/(負)互相位置的重復少。關于其中兩種的搜索通電相，也可對每一種類附加一次、依次施加總計兩次搜索脈沖。由此，在一對端子間正向以及反向地施加搜索脈沖的各搜索條件1A、2A、3A的轉子位置掌握率，各搜索條件均大致相同。接著，如果第三次搜索脈沖以反極性施加到上述兩種類中一種搜索通電相，第四次搜索脈沖以反極性施加到上述兩種中另一個搜索通電相，則能夠掌握所有的轉子位置。
在此，以圖6為中心，參照圖1A、圖3、圖5對從搜索步驟到起動步驟的搜索起動模式進行說明。
以圖8中所記載的內容中、例如第1相□第2相(正)/(負)、第2相□第1相(正)/(負)第2相□第3相(正)/(負)、第3相□第2相(正)/(負)也即、U□V(正)/(負)、V□U(正)/(負)
V□W(正)/(負)、W□V(正)/(負)為例進行說明。
本發(fā)明的電動機驅動裝置，從停止到起動之后的極低速旋轉狀態(tài)作為搜索起動模式工作。搜索起動模式中，通過交替地重復搜索步驟和起動步驟，進行起動以及加速。搜索步驟中，換流控制部16選擇三相中的兩相，驅動部2對該兩相施加搜索脈沖。搜索脈沖在轉子不動的程度以極短的時間或微小地被施加，檢測出轉子位置。起動步驟中，在判定轉子位置后，向最佳定子相施加起動脈沖，提供起動轉矩。
最初在圖5的狀態(tài)F1中，換流控制部16通過基于搜索通電相U□V，使圖1A的高電位側開關元件Q1和低電位側開關元件Q5導通，搜索脈沖以高電位側電源3、高電位側開關元件Q1、U相電動機線圈LU、中性點CN、V相電動機線圈LV、低電位側開關元件Q5、電流檢測電阻RD、低電位側電源4的路徑流動。即搜索脈沖從U相電動機線圈LU流到V相電動機線圈LV。此時，在非通電相的W相電動機端子QW和模擬中性點PN之間產生W相電動機端子電壓差。將W相電動機端子電壓差輸入到比較器21以及比較器22的同相輸入端子，將模擬中性點電壓SPN輸入到反相輸入端子。
此時，如果閾值超過信號S21為高電平，則檢測出轉子位置在190度附近。如果閾值超過信號S22為低電平，則檢測出轉子位置在110度附近。閾值超過信號S21以及閾值超過信號S22分別為低電平以及高電平的情況下，判定轉子處于其他角度的范圍。
在此，對處于190度附近的轉子，采用起動通電相系列FB，通過基于起動通電相V□W使各開關元件Q2、Q6導通，起動脈沖從V相電動機線圈LV流入W相電動機線圈LW，能夠提供良好的起動轉矩。對處于110度附近的位置的轉子，采用起動通電相系列FA，通過基于起動通電相U□W使各開關元件Q1、Q6導通，起動脈沖從U相電動機線圈LU流入W相電動機線圈LW，能夠提供良好的起動轉矩。
接下來，在圖5的狀態(tài)F4中，換流控制部16通過基于搜索通電相V□U使各開關元件Q2、Q4導通。由此，將搜索脈沖以高電位側電源3、高電位側開關元件Q2、V相電動機線圈LV、中性點CN、U相電動機線圈LU、低電位側開關元件Q4、電流檢測電阻RD、低電位側電源4的路徑流動。即搜索脈沖從V相電動機線圈LV流到U相電動機線圈LU。此時，在非通電相的W相電動機端子QW和模擬中性點PN之間產生W相電動機端子電壓差。將W相電動機端子電壓差輸入到比較器21以及比較器22的同相輸入端子，將模擬中性點電壓SPN輸入到反相輸入端子。
此時，如果閾值超過信號S21為高電平，則檢測出轉子位置在290度附近。如果閾值超過信號S22為低電平，則檢測出轉子位置在10度附近。閾值超過信號S21以及閾值超過信號S22分別為低電平以及高電平的情況下，判定轉子處于其他角度的范圍，選擇U相和V相以外的組合來繼續(xù)搜索步驟。
在此，對處于290度附近的轉子，采用起動通電相系列FA，通過基于起動通電相W□U使各開關元件Q3、Q4導通，將起動脈沖從W相電動機線圈LW流入U相電動機線圈LU，能夠提供良好的起動轉矩。對處于10度附近的位置的轉子，采用起動通電相系列FB，通過基于起動通電相W□V使各開關元件Q3、Q5導通，將起動脈沖從W相電動機線圈LW流入V相電動機線圈LV，能夠提供良好的起動轉矩。
接下來，在圖5的狀態(tài)F3中，換流控制部16通過基于搜索通電相V□W使各開關元件Q2、Q6導通。由此，將搜索脈沖從V相電動機線圈LV流入W相電動機線圈LW。此時，在非通電相的U相電動機端子QU和模擬中性點PN之間產生U相電動機端子電壓差。將U相電動機端子電壓差輸入到比較器21以及比較器22的同相輸入端子，將模擬中性點電壓SPN輸入到反相輸入端子。此時，如果閾值超過信號S21為高電平，則檢測出轉子位置在310度附近。如果閾值超過信號S22為低電平，則檢測出轉子位置在230度附近。閾值超過信號S21以及閾值超過信號S22分別為低電平以及高電平的情況下，判定轉子處于其他角度范圍。
在此，對處于310度附近的轉子，采用起動通電相系列FB，通過基于起動通電相W□U使各開關元件Q3、Q4導通，將起動脈沖從W相電動機線圈LW流入U相電動機線圈LU，能夠提供良好的起動轉矩。對處于230度附近的位置的轉子，采用起動通電相系列FA，通過基于起動通電相V□U導通各開關元件Q2、Q4，起動脈沖從V相電動機線圈LV流入U相電動機線圈LU，能夠提供良好的起動轉矩。
接下來，在圖5的狀態(tài)F6中，換流控制部16通過基于搜索通電相W□V，使各開關元件Q3、Q5導通。由此，將搜索脈沖從W相電動機線圈LW流入V相電動機線圈LV。此時，在非通電相的U相電動機端子QU和模擬中性點PN之間產生U相電動機端子電壓差。將U相電動機端子電壓差輸入到比較器21以及比較器22的同相輸入端子，將模擬中性點電壓SPN輸入到反相輸入端子。此時，如果閾值超過信號S21為高電平，則檢測出轉子位置在50度附近。如果閾值超過信號S22為低電平，則檢測出轉子位置在130度附近。閾值超過信號S21以及閾值超過信號S22分別為低電平以及高電平的情況下，判定轉子處于其他角度的范圍，選擇V相和W相以外的組合來繼續(xù)搜索步驟。
在此，對處于50度附近的轉子，采用起動通電相系列FA，通過基于起動通電相U□V使各開關元件Q1、Q5導通，將起動脈沖從U相電動機線圈LU流入V相電動機線圈LV，能夠提供良好的起動轉矩。對處于130度附近的位置的轉子，采用起動通電相系列FB，通過基于起動通電相U□W使各開關元件Q1、Q6導通，將起動脈沖從U相電動機線圈LU流入W相電動機線圈LW，能夠提供良好的起動轉矩。
以上，對還包括三相電動機的施加極性的四種的搜索通電相，還有如果考慮了規(guī)定閾值的正負則為8種的搜索角度范圍進行了說明，但基本上在該四種的搜索通電相中，能夠根據搜索脈沖施加時的端子電壓差，充分進行轉子位置的檢測。
在此，換流控制部16基于搜索通電相，生成搜索驅動信號，使高電位側開關元件或低電位側開關元件導通。將使高電位側開關元件導通的搜索驅動信號稱作高電位側搜索驅動信號，將使低電位側開關元件導通的搜索驅動信號稱作低電位側搜索驅動信號。
接下來，對搜索步驟進行說明。
圖25為二相通電的搜索步驟的流程圖。
在圖25中，由步驟G100開始搜索步驟的動作。
在步驟G101，換流控制部16將搜索通電相設定為U□V。即換流控制部16將提供給各開關元件Q1、Q5的各控制電極的驅動信號S16C變?yōu)閯幼鳡顟B(tài)電平。
在步驟G102，驅動部2施加搜索脈沖。即驅動部2基于所設定的搜索通電相，使對應的各開關元件導通。
在步驟G103，端子電壓差檢測部13判斷端子電壓差是否在正的閾值S12A以上。如果判斷為正的閾值S12A以上，則生成閾值超過信號S21，進入步驟G511，搜索步驟結束。如果判斷為正的閾值S12A以下，則進入步驟G104。
在步驟G104，端子電壓差檢測部13判斷端子電壓差是否在負的閾值S12B以下。如果判斷為負的閾值S12B以下，則生成閾值超過信號S22，進入步驟G511，搜索步驟結束。如果判斷為負的閾值S12B以上，則繼續(xù)搜索步驟，進入步驟G105。
在步驟G105，驅動部2使流過各電動機線圈LU、LV、LW的各電動機電流變?yōu)榱?。即換流控制部16使所有6個驅動信號S16C變?yōu)榉枪ぷ鳡顟B(tài)電平，驅動部2的各開關元件Q1到Q6截止。
在步驟G106，判斷是否將6種的搜索通電相全部設定結束。如果未完成，則進入步驟G107，如果完成，則進入步驟G503。
在步驟G107，換流控制部16將搜索通電相設定為其他組合，返回到步驟G102。
在步驟G503，執(zhí)行搜索重新設定步驟的動作。
在如上那樣的搜索步驟中，端子電壓差和規(guī)定的各閾值S12A、S12B之間的差的極性與端子電壓差的極性一致時，生成閾值超過信號S21或S22，發(fā)送到換流控制部16。換流控制部16存儲發(fā)送閾值超過信號S21或S22時的搜索通電相，基于該搜索通電相和圖5設定下一次起動步驟的起動通電相。另外在圖25的步驟G101，將搜索通電相的初始設定作為U□V，但也可從其他搜索通電相開始搜索步驟。還有，也可不進行PWM驅動，而進行線性驅動。
接下來，采用圖29的搜索步驟G502以及搜索重新設定步驟G503對圖25的搜索重新設定步驟G503進行說明。
在步驟G502執(zhí)行搜索步驟的動作。在端子電壓差和規(guī)定的閾值之間的差的極性與端子電壓差的極性一致的情況下，端子電壓差檢測部13生成閾值超過信號S21或S22，通過步驟G511結束搜索步驟。接下來，執(zhí)行表示第一次搜索步驟以后的搜索起動步驟的后續(xù)搜索起動步驟G512。后續(xù)搜索起動步驟G512的流程，在圖28后述。搜索步驟G502中，在即使對所有種類的搜索通電相執(zhí)行搜索步驟也沒有結束的情況下，進入搜索重新設定步驟G503。
在圖29的搜索重新設定步驟G503中，判斷雖然對搜索通電相的所有種類施加搜索脈沖，但中性點電壓的絕對值沒有在規(guī)定的閾值以上的原因在于規(guī)定的閾值過高。在此，使規(guī)定的閾值的絕對值降低規(guī)定值。
在步驟G504判斷端子電壓差檢測部13的正的閾值S12A以及負的閾值S12B的各絕對值是否達到下限值。如果未達到，則進入步驟G505，如果達到，則進入步驟G506。
在步驟G505，換流控制部16介由閾值設定部12將規(guī)定的閾值的絕對值降低規(guī)定值，進入步驟G507。
通過步驟G506，判斷即使規(guī)定的閾值足夠低，端子電壓差的絕對值也沒有在規(guī)定的閾值以上的原因在于轉子位置處于搜索角度范圍的端部附近。在此，施加使轉子相對定子的初始相對位置錯開的一次以上的沖擊脈沖(kick pulse)，移動轉子位置少許。接下來進入步驟G507。
在步驟G507，判斷計測通過搜索重新設定步驟G503的次數的搜索重新設定計數器的值是否達到規(guī)定次數。如果達到，則進入步驟G508，如果未達到，則使搜索重新設定計數器的值加1，返回到步驟G502，再次執(zhí)行搜索步驟。
在步驟G508，放棄搜索起動模式的起動，而執(zhí)行同步起動模式的起動。
通過步驟G507，在搜索步驟的執(zhí)行中設置次數限制，防止搜索步驟的過多的重新執(zhí)行。同步起動模式，為使定子產生規(guī)定的轉速的旋轉磁場，起動電動機的模式。同步起動模式起動速度慢，但即使轉子位置不明確也能可靠地起動。搜索重新設定計數器的規(guī)定次數可為0以上的任意值。在規(guī)定次數為0時，將不再次執(zhí)行搜索步驟G502，而進入步驟G508。
由以上可知，圖25所示的流程圖，對所有六種的搜索通電相執(zhí)行搜索步驟，檢測出轉子位置，之后直接結束。也可將圖25的流程圖用于起動步驟執(zhí)行后的第二次以后的搜索步驟中，但從以后所述的高效化的觀點來看，僅作為第一次搜索步驟使用是有效的。
圖28(a)為在搜索起動模式中第一次起動步驟以后的流程圖。采用步驟G511結束圖25的第一次起動步驟后，開始圖28(a)的流程圖。
如果對圖28(a)進行說明，則采用步驟G400開始流程圖的動作。
在步驟G401，換流控制部16基于之前的搜索步驟的搜索通電相設定起動通電相，驅動部2施加起動脈沖。
在步驟G402，換流控制部16將通電相設定為上一次能檢測轉子位置的搜索通電相，驅動部2施加搜索脈沖。
在步驟G403，端子電壓差檢測部13判斷端子電壓差的絕對值是否在規(guī)定的閾值以上。在規(guī)定的閾值以上的情況下，進入步驟G404，在規(guī)定的閾值以下的情況下，進入步驟G405。
在步驟G404，判斷轉子位于上次判定的60度期間，再次從步驟G401開始反復。
在步驟G405判定轉子在下一個60度期間換流，進入步驟G406。
在步驟G406，判定是否滿足向反向感應電壓模式的切換條件。即采用搜索通電相、閾值超過信號、起動通電相和轉子相位信號的至少一個，生成模式切換信號，基于模式切換信號進行判斷。在滿足切換條件的情況下，進入步驟G407，結束搜索起動模式。在不滿足切換條件的情況下，再次返回到步驟G401。
各步驟G401、G402、G403、G404、G405和起來構成表示第一次搜索步驟以后的搜索起動步驟的后續(xù)搜索起動步驟G512。
圖28(b)為在搜索起動模式中第一次起動步驟以后的流程圖。與圖28(a)的流程圖的不同點在于，起動脈沖兼用作搜索脈沖。用步驟G511結束圖25中的第一次搜索步驟后，開始圖28(b)的流程圖。
如果對圖28(b)進行說明，則在步驟G410開始流程圖的動作。
在步驟G411，換流控制部16基于之前的搜索步驟的搜索通電相設定起動通電相，驅動部2施加起動脈沖。
在步驟G412，對應步驟G411的起動脈沖的施加，端子電壓差檢測部13判斷端子電壓差的絕對值是否在規(guī)定的閾值以上。在規(guī)定的閾值以上的情況下，進入步驟G414，在規(guī)定的閾值以下的情況下，進入步驟G413。
在步驟G413，判斷轉子位于上次判定的60度期間，再次從步驟G411開始反復。
在步驟G414判定轉子在下一個60度期間換流，進入步驟G415。
在步驟G415，判定是否滿足向反向感應電壓模式的切換條件。即采用搜索通電相、閾值超過信號、起動通電相和轉子相位信號中的至少一個，生成模式切換信號，基于模式切換信號進行判斷。在滿足切換條件的情況下，進入步驟G416，結束搜索起動模式。在不滿足切換條件的情況下，再次返回到步驟G411。
各步驟G411、G412、G413、G414和起來構成表示第一次搜索步驟以后的搜索起動步驟的后續(xù)搜索起動步驟G512。
如上所述，由于在圖28(b)中起動脈沖兼用作搜索脈沖，因此省略了圖28(a)的搜索脈沖施加的步驟G402。在結束的步驟G407以及G416以后，轉移到反向感應電壓模式的動作。通過圖28(b)，在不影響轉矩的搜索脈沖的改變中使用起動脈沖，因此能夠提高起動時的加速度。
接下來，對圖26的搜索步驟進行說明。
圖26為二相通電的搜索步驟的流程圖。圖25中，在端子差電壓檢測部13中使用兩個比較器，但在圖26中，在端子差電壓檢測部13中使用一個比較器，實現與圖25相同的效果。
在圖26中，在步驟G200開始搜索步驟的動作。
在步驟G201，換流控制部16將搜索通電相設定為U□V。即換流控制部16將提供給各開關元件Q1、Q5的各控制電極的驅動信號S16C變?yōu)閯幼鳡顟B(tài)電平。
在步驟G202，端子電壓差檢測部13決定規(guī)定的閾值的極性。
在步驟G203，驅動部2施加搜索脈沖。即驅動部2基于設定的搜索通電相，使對應的各開關元件導通。
在步驟G204，端子電壓差檢測部13判斷端子電壓差是否在規(guī)定的閾值以上。如果判斷為規(guī)定的閾值以上，則生成閾值超過信號，進入步驟G511，搜索步驟結束。如果判斷為規(guī)定的閾值以下，則進入步驟G205。
在步驟G205，驅動部2使流過各電動機線圈LU、LV、LW的各電動機電流變?yōu)榱恪＜磽Q流控制部16使所有6個驅動信號S16C變?yōu)榉枪ぷ鳡顟B(tài)電平，驅動部2的各開關元件Q1到Q6截止。
在步驟G206，判斷是否將6種的搜索通電相全部設定結束。如果未完成，則進入步驟G207，如果完成，則進入步驟G503。
在步驟G207，換流控制部16將搜索通電相設定為其他組合，返回到步驟G202。
在步驟G503，執(zhí)行搜索重新設定步驟的動作。
如上所述，搜索步驟中，端子電壓差和規(guī)定的閾值的差的極性與端子電壓差的極性一致的情況下，生成閾值超過信號，發(fā)送到換流控制部16。換流控制部16存儲發(fā)送閾值超過信號時的搜索通電相，基于該搜索通電相和圖5設定下一次起動步驟的起動通電相。
另外，在圖26的步驟G201將搜索通電相的初始設定作為U□V，但也可從其他的搜索通電相開始搜索步驟。另外，也可不必進行PWM驅動，而進行線性驅動。
接下來，采用圖29的搜索步驟G502以及搜索重新設定步驟G503對圖26的搜索重新設定步驟G503進行說明。
在步驟G502執(zhí)行搜索步驟的動作。在端子電壓差和規(guī)定的閾值之間的差的極性與端子電壓差的極性一致的情況下，端子電壓差檢測部13生成閾值超過信號S21或S22，通過步驟G511結束搜索步驟。接下來，執(zhí)行表示第一次搜索步驟以后的搜索起動步驟的后續(xù)搜索起動步驟G512。后續(xù)搜索起動步驟G512的流程，在圖28后述。搜索步驟G502中，在即使對所有種類的搜索通電相執(zhí)行搜索步驟也沒有結束的情況下，進入搜索重新設定步驟G503。
在圖29的搜索重新設定步驟G503中判斷對于搜索通電相的所有種類，盡管施加搜索脈沖，但端子電壓差的絕對值也沒有在規(guī)定的閾值以上，其原因在于規(guī)定的閾值過高。在此，使規(guī)定的閾值的絕對值降低規(guī)定值。
在步驟G504判斷端子電壓差檢測部13中的正的閾值S12A以及負的閾值S12B的各絕對值是否達到下限值。如果未達到，則進入步驟G505，如果達到，則進入步驟G506。
在步驟G505，換流控制部16介由閾值設定部12將規(guī)定的閾值的絕對值降低規(guī)定值，進入步驟G507。
通過步驟G506，判斷即使規(guī)定的閾值足夠低，端子電壓差的絕對值也沒有在規(guī)定的閾值以上的原因在于轉子位置處于搜索角度范圍的端部附近。在此，施加使轉子相對定子的初始相對位置錯開的、一次以上的沖擊脈沖(kick pulse)，移動轉子位置少許。接下來進入步驟G507。
在步驟G507，判斷計測通過搜索重新設定步驟G503的次數的搜索重新設定計數器的值是否達到規(guī)定次數。如果達到，則進入步驟G508，如果未達到，則將搜索重新設定計數器的值加1，返回到步驟G502，再次執(zhí)行搜索步驟。
在步驟G508，放棄搜索起動模式的起動，而執(zhí)行同步起動模式的起動。
通過步驟G507，在搜索步驟的執(zhí)行中設置次數限制，防止搜索步驟的過多的重新執(zhí)行。同步起動模式，為使定子產生規(guī)定的轉速的旋轉磁場，起動電動機的模式。同步起動模式起動速度慢，但即使轉子位置不明確也能可靠地起動。搜索重新設定計數器的規(guī)定次數可為0以上的任意值。在規(guī)定次數為0時，將不再次執(zhí)行搜索步驟G502，而進入步驟G508。
由以上可知，圖26所示的流程圖，對所有六種的搜索通電相執(zhí)行搜索步驟，檢測出轉子位置，之后直接結束。也可將圖26的流程圖用于起動步驟執(zhí)行后的第二次以后的搜索步驟中，但從以后所述的效率化的觀點來看，僅用于第一次搜索步驟是有效的。
圖28(a)為在搜索起動模式中第一次起動步驟以后的流程圖。采用步驟G511結束圖26中的第一次搜索步驟后，開始圖28(a)的流程圖。
如果對圖28(a)進行說明，則在步驟G400，開始流程圖的動作。
在步驟G401，換流控制部16基于之前的搜索步驟的搜索通電相設定起動通電相，驅動部2施加起動脈沖。
在步驟G402，換流控制部16將通電相設定為上一次能檢測出轉子位置的搜索通電相，驅動部2施加搜索脈沖。
在步驟G403，端子電壓差檢測部13判斷端子電壓差的絕對值是否在規(guī)定的閾值以上。在規(guī)定的閾值以上的情況下，進入步驟G404，在規(guī)定的閾值以下的情況下，進入步驟G405。
在步驟G404，判斷轉子位于上次判定的60度期間，再次從步驟G401開始反復。
在步驟G405判定轉子在下一個60度期間換流，進入步驟G406。
在步驟G406，判定是否滿足向反向感應電壓模式的切換條件。即采用搜索通電相、閾值超過信號、起動通電相和轉子相位信號中的至少一個，生成模式切換信號，基于模式切換信號進行判斷。在滿足切換條件的情況下，進入步驟G407，結束搜索起動模式。在不滿足切換條件的情況下，再次返回到步驟G401。
各步驟G401、G402、G403、G404、G405和起來構成表示第一次搜索步驟以后的搜索起動步驟的后續(xù)搜索起動步驟G512。
圖28(b)為在搜索起動模式中第一次起動步驟以后的流程圖。與圖28(a)的流程圖的不同點在于，起動脈沖兼用作搜索脈沖。用步驟G511結束圖26的第一次搜索步驟后，開始圖28(b)的流程圖。
如果對圖28(b)進行說明，則在步驟G410開始流程圖的動作。
在步驟G411，換流控制部16基于之前的搜索步驟中的搜索通電相設定起動通電相，驅動部2施加起動脈沖。
在步驟G412，對于施加步驟G411的起動脈沖，端子電壓差檢測部13判斷端子電壓差的絕對值是否在規(guī)定的閾值以上。在規(guī)定的閾值以上的情況下，進入步驟G414，在規(guī)定的閾值以下的情況下，進入步驟G413。
在步驟G413，判斷轉子位于上次判定的60度期間，再次從步驟G411開始反復。
在步驟G414判定轉子在下一個60度期間換流，進入步驟G415。
在步驟G415，判定是否滿足向反向感應電壓模式的切換條件。即采用搜索通電相、閾值超過信號、起動通電相和轉子相位信號中的至少一個，生成模式切換信號，基于模式切換信號進行判斷。在滿足切換條件的情況下，進入步驟G416，結束搜索起動模式。在不滿足切換條件的情況下，再次返回到步驟G411。
各步驟G411、G412、G413、G414和起來構成表示第一次搜索步驟以后的搜索起動步驟的后續(xù)搜索起動步驟G512。
如上所述，由于在圖28(b)中起動脈沖兼用作搜索脈沖，因此省略了圖28(a)的搜索脈沖施加的步驟G402。在結束的步驟G407以及G416以后，轉移到反向感應電壓模式的動作。通過圖28(b)，在不影響轉矩的搜索脈沖的改變中利用起動脈沖，因此能夠提高起動時的加速度。
此外還有，通過圖8的轉子位置的可判定位置可知，能夠一邊排除冗長性，一邊通過四種的搜索通電相判定轉子位置。
圖27為二相通電的4種的搜索通電相的搜索步驟的流程圖。
在圖27中，在步驟G301使電動機電流為零后，從第一相向第二相施加搜索脈沖。
在步驟G302中，端子電壓差檢測部13判斷端子電壓差是否在正的閾值以上。在正的閾值以上的情況下，生成閾值超過信號S21，在步驟G511結束搜索步驟。在正的閾值以下的情況下，進入步驟G303。
在步驟G303，端子電壓差檢測部13判斷端子電壓差是否在負的閾值以下。如果判斷為負的閾值以下，則生成閾值超過信號S22，進入步驟G511，搜索步驟結束。如果判斷為負的閾值以上，則進入步驟G304。
在步驟G304，使電動機電流為零后，從第二相向第一相施加搜索脈沖。
在步驟G305，端子電壓差檢測部13判斷端子電壓差是否在正的閾值以上。在正的閾值以上的情況下，生成閾值超過信號S21，在步驟G511結束搜索步驟。在正的閾值以下的情況下，進入步驟G306。
在步驟G306，端子電壓差檢測部13判斷端子電壓差是否在負的閾值以下。在負的閾值以下的情況下，生成閾值超過信號S22，在步驟G511結束搜索步驟。在負的閾值以上的情況下，進入步驟G307。
在步驟G307，使電動機電流為零后，從第二相向第三相施加搜索脈沖。
在步驟G308，端子電壓差檢測部13判斷端子電壓差是否在正的閾值以上。在正的閾值以上的情況下，生成閾值超過信號S21，在步驟G511結束搜索步驟。在正的閾值以下的情況下，進入步驟G309。
在步驟G309，端子電壓差檢測部13判斷端子電壓差是否在負的閾值以下。在負的閾值以下的情況下，生成閾值超過信號S22，在步驟G511結束搜索步驟。在負的閾值以上的情況下，進入步驟G310。
在步驟G310，使電動機電流為零后，從第三相向第二相施加搜索脈沖。
在步驟G311，端子電壓差檢測部13判斷端子電壓差是否在正的閾值以上。在正的閾值以上的情況下，生成閾值超過信號S21，在步驟G511結束搜索步驟。在正的閾值以下的情況下，進入步驟G312。
在步驟G312，端子電壓差檢測部13判斷端子電壓差是否在負的閾值以下。在負的閾值以下的情況下，生成閾值超過信號S22，在步驟G511結束搜索步驟。在負的閾值以上的情況下，進入步驟G503。
在步驟G503執(zhí)行搜索重新設定步驟的動作。
由此，在步驟G312之前向四種的搜索通電相施加搜索脈沖，如果不能判斷轉子位置，進行搜索重新設定步驟。
接下來，采用圖29的搜索步驟G502和搜索重新設定步驟G503對圖27的搜索重新設定步驟G503進行說明。
在步驟G502中，執(zhí)行搜索步驟的動作。在端子電壓差和規(guī)定的閾值之間的差的極性與端子電壓差的極性一致的情況下，端子電壓差檢測部13生成閾值超過信號S21或S22，通過步驟G511結束搜索步驟。接下來，執(zhí)行表示第一次搜索步驟以后的搜索起動步驟的后續(xù)搜索起動步驟G512。后續(xù)搜索起動步驟G512的流程，在圖28后述。搜索步驟G502中，在即使對所有四種的搜索通電相執(zhí)行搜索步驟也沒有結束的情況下，進入搜索重新設定步驟G503。
在圖29的搜索重新設定步驟G503中，判斷雖然對搜索通電相的所有四種施加搜索脈沖，但中性點電壓的絕對值沒有在規(guī)定的閾值以上的原因在于規(guī)定的閾值過高。在此，使規(guī)定的閾值的絕對值降低規(guī)定值。
在步驟G504判斷端子電壓差檢測部13的正的閾值S12A以及負的閾值S12B的各絕對值是否達到下限值。如果未達到，則進入步驟G505，如果達到，則進入步驟G506。
在步驟G505，換流控制部16介由閾值設定部12將規(guī)定的閾值的絕對值降低規(guī)定值，進入步驟G507。
通過步驟G506，判斷即使規(guī)定的閾值足夠低，端子電壓差的絕對值也沒有在規(guī)定的閾值以上的原因在于轉子位置處于搜索角度范圍的端部附近。在此，施加用于使轉子相對定子的初始相對位置錯開的、一次以上的沖擊脈沖(kick pulse)，移動轉子位置少許。接下來進入步驟G507。
在步驟G507，判斷計測通過搜索重新設定步驟G503的次數的搜索重新設定計數器的值是否達到規(guī)定次數。如果達到，則進入步驟G508，如果未達到，則將搜索重新設定計數器的值加1，返回到步驟G502，再次執(zhí)行搜索步驟。
在步驟G508，放棄搜索起動模式的起動，而執(zhí)行同步起動模式的起動。
通過步驟G507，在搜索步驟的執(zhí)行中設置次數限制，防止搜索步驟的過多的重新執(zhí)行。同步起動模式，為使定子產生規(guī)定的轉速的旋轉磁場，起動電動機的模式。同步起動模式起動速度慢，但即使轉子位置不明確也能可靠地起動。搜索重新設定計數器的規(guī)定次數可為0以上的任意值。在規(guī)定次數為0時，不再次執(zhí)行搜索步驟G502，而進入步驟G508。
由以上可知，圖27所示的流程圖，對所有四種的搜索通電相執(zhí)行搜索步驟，檢測出轉子位置，之后直接結束。也可將圖27的流程圖用于起動步驟執(zhí)行后的第二次以后的搜索步驟中，但從以后所述的效率化的觀點來看，僅用于第一次搜索步驟是有效的。圖27中的第一相、第二相以及第三相也可從U相、V相以及W相的三相中適當地不重復地選擇。
圖28(a)為在搜索起動模式中第一次起動步驟以后的流程圖。采用步驟G511結束圖27中的第一次起動步驟后，開始圖28(a)的流程圖。
如果對圖28(a)進行說明，則在步驟G400，開始流程圖的動作。
在步驟G401，換流控制部16基于之前的搜索步驟中的搜索通電相設定起動通電相，驅動部2施加起動脈沖。
在步驟G402，換流控制部16將通電相設定為上一次能檢測到轉子位置的搜索通電相，驅動部2施加搜索脈沖。
在步驟G403，端子電壓差檢測部13判斷端子電壓差的絕對值是否在規(guī)定的閾值以上。在規(guī)定的閾值以上的情況下，進入步驟G404，在規(guī)定的閾值以下的情況下，進入步驟G405。
在步驟G404，判斷轉子位于上次判定的60度期間，再次從步驟G401開始反復。
在步驟G405判定轉子在下一個60度期間換流，進入步驟G406。
在步驟G406，判定是否滿足向反向感應電壓模式的切換條件。即采用搜索通電相、閾值超過信號、起動通電相和轉子相位信號中的至少一個，生成模式切換信號，基于模式切換信號進行判斷。在滿足切換條件的情況下，進入步驟G407，結束搜索起動模式。在不滿足切換條件的情況下，再次返回到步驟G401。
各步驟G401、G402、G403、G404、G405和起來構成表示第一次搜索步驟以后的搜索起動步驟的后續(xù)搜索起動步驟G512。
圖28(b)為在搜索起動模式中第一次起動步驟以后的流程圖。與圖28(a)的流程圖的不同點在于，起動脈沖兼用作搜索脈沖。用步驟G511結束圖25的第一次搜索步驟后，開始圖28(b)的流程圖。
如果對圖28(b)進行說明，則在步驟G410開始流程圖的動作。
在步驟G411，換流控制部16基于之前的搜索步驟的搜索通電相設定起動通電相，驅動部2施加起動脈沖。
在步驟G412，對應步驟G411中的起動脈沖的施加，端子電壓差檢測部13判斷端子電壓差的絕對值是否在規(guī)定的閾值以上。在規(guī)定的閾值以上的情況下，進入步驟G414，在規(guī)定的閾值以下的情況下，進入步驟G413。
在步驟G413，判斷轉子位于上次判定的60度期間，再次從步驟G411開始反復。
在步驟G414判定轉子在下一個60度期間換流，進入步驟G415。
在步驟G415，判定是否滿足向反向感應電壓模式的切換條件。即采用搜索通電相、閾值超過信號、起動通電相和轉子相位信號的至少一個，生成模式切換信號，基于模式切換信號進行判斷。在滿足切換條件的情況下，進入步驟G416，結束搜索起動模式。在不滿足切換條件的情況下，再次返回到步驟G411。
各步驟G411、G412、G413、G414和起來構成表示第一次搜索步驟以后的搜索起動步驟的后續(xù)搜索起動步驟G512。
如上所述，由于在圖28(b)中起動脈沖兼用作搜索脈沖，因此省略了圖28(a)的搜索脈沖施加的步驟G402。在結束的步驟G407以及G416以后，轉移到反向感應電壓模式的動作。通過圖28(b)，在不影響轉矩的搜索脈沖的改變中利用起動脈沖，因此能夠提高起動時的加速度。
接下來，對圖1A中所示的以搜索起動模式的搜索步驟進行工作的端子電壓差檢測部13進行說明。圖19(a)、(b)為各比較器21、22和第一相選擇部24的具體例子。
在圖1A、圖19(a)中，驅動部2使兩相通電的搜索脈沖電流流入電動機。換流控制部16生成表示非通電相的相選擇信號S16G，發(fā)送到第一相選擇部24。第一相選擇部24也被輸入U相電動機端子電壓SU、V相電動機端子電壓SV、W相電動機端子電壓SW以及模擬中性點電壓SPN。第一相選擇部24基于相選擇信號S16G選擇各相電動機端子電壓SU、SV、SW中至少一個，與模擬中性點電壓一起發(fā)送到各比較器21、22。
通過第一相選擇部24所選擇的電動機端子電壓被輸入到各比較器21、22的同相輸入端子，模擬中性點電壓SPN輸入到反相輸入端子。如果所選擇的電動機端子電壓和模擬中性點電壓SPN之差在正的閾值S12A以上，則比較器21生成閾值超過信號S21，向換流控制部16發(fā)送。如果所選擇的電動機端子電壓和模擬中性點電壓SPN之差在負的閾值S12B以下，則比較器22生成閾值超過信號S22，向換流控制部16發(fā)送。由此，在端子電壓差和規(guī)定的各閾值S12A、S12B之間的差的極性與端子電壓差的極性一致的情況下，端子電壓差檢測部13生成閾值超過信號S21或S22，向換流控制部16發(fā)送。
另外，在兼用端子電壓差檢測部13和反向感應電壓檢測部14的各個比較器時，在反向感應電壓模式中，在各比較器21、22的反相輸入端子中輸入中性點電壓SCN，減小規(guī)定的各閾值S12A、S12B的絕對值或將其設為零。
圖19(b)與圖1A的結構不同，不使用第一相選擇部24，準備各U相比較器21U、22U、各V相比較器21V、22V和各W相比較器21W、22W，直接從非通電相的各相電動機端子QU、QV、QW讀出端子電壓差。通過比較器21U、22U、21V、22V、21W、22W分別生成的閾值超過信號S21U、S22U、S21V、S22V、S21W、S22W被輸入到換流控制部16，在換流控制部16中選擇非通電相的閾值超過信號。另外，在兼用端子電壓差檢測部13和反向感應電壓檢測部14的各個比較器時，在反向感應電壓模式中，在各比較器21U、22U、21V、22V、21W、22W的反相輸入端子中輸入中性點電壓SCN，減小規(guī)定的各閾值S12A、S12B的絕對值或將其設為零。
接下來，對以圖1A中所示的反向感應電壓模式進行工作的反向感應電壓差檢測部14進行說明。圖20(a)、(b)為比較器23和第二相選擇部20的具體例子。
圖20(a)表示一個比較器23介由第二相選擇部20從非通電相的各相電動機端子讀出反向感應電壓的結構。此外，圖20(b)與圖1A的結構不同，為不使用第二相選擇部20，而準備U相比較器23U、V相比較器23V、W相比較器23W的結構。即直接從非通電相的各相電動機端子讀出端子電壓差。通過比較器23U、23U、23W分別生成的閾值超過信號S23U、S23V、S23W被輸入到換流控制部16，在換流控制部16中選擇非通電相的閾值超過信號。
圖21為反向感應電壓模式中的通入電流波形的時序圖和表示各相零交叉點的方向的說明圖。換流控制部16設定通電相，驅動部2在所設定的通電相中通入相電流。其結果，在各相電動機線圈中感應反向感應電壓。此外，換流控制部16按照可檢測反向感應電壓的方式設定非通電相。在非通電相中，反向感應電壓的零交叉點及其方向由反向感應電壓檢測部14檢測出。
圖21(a)的實線表示U相電流IU、虛線表示U相反向感應電壓EU。同樣圖21(b)的實線表示表示V相電流IV、虛線表示V相反向感應電壓EV，圖21(c)的實線表示W相電流IW、虛線表示W相反向感應電壓EW。對各相電流IU、IV、IW的斜線部分進行PWM控制。各期間H1、H2、H3、H4、H5以及H6分別相當于電角度60度。在圖21(d)中，在各相電流IU、IV、IW為正的情況下，為源電流，此外在負的情況下為匯集電流。各相電流IU、IV、IW與圖21(a)、(b)、(c)對應，在源電流以及匯集電流的各通電狀態(tài)中，依次轉移狀態(tài)為增加狀態(tài)、導通(on)固定狀態(tài)以及減少狀態(tài)。
接下來，在圖21(d)中，對非通電相中產生的反向感應電壓的零交叉點進行說明。
在期間H1中，換流控制部16將W相設定為非通電相。第二相選擇部20選擇中性點電壓SCN和W相電動機端子電壓SW，比較器23檢測出表現為W相電動機端子電壓SW中的W相反向感應電壓處于中性點電壓SCN以下的W相反向感應電壓的下降零交叉點。將其表示為“W相下降”。在期間H2中，換流控制部16將V相設定為非通電相。第二相選擇部20選擇中性點電壓SCN和V相電動機端子電壓SV，比較器23檢測出由V相電動機端子電壓SV所表示的V相反向感應電壓處于中性點電壓SCN以上的V相反向感應電壓的上升零交叉點。將其表示為“V相上升”。同樣，比較器23在期間H3檢查出U相反向感應電壓位于中性點電壓SCN以下的U相下降零交叉點，在期間H4檢查出W相反向感應電壓位于中性點電壓SCN以上的W相上升零交叉點，在期間H5檢查出V相反向感應電壓位于中性點電壓SCN以下的V相下降零交叉點，在期間H6檢查出U相反向感應電壓位于中性點電壓SCN以上的U相上升零交叉點。
如上所述，在反向感應電壓模式中，各相的反向感應電壓在各相的非通電相中可檢測。該反向感應電壓的零交叉的反向，通過包括第二相選擇部20和比較器23的反向感應電壓檢測部14檢測出來。
采用圖22，對反向感應電壓的零交叉檢測進行詳細敘述。圖22(a)為檢測反向感應電壓的零交叉的時序圖。圖22(b)以及(c)為在反向感應電壓模式之后轉子位置處于各時刻69、70時的電流曲線(profile)的波形圖。橫軸表示轉子位置或時間軸。61表示圖21所示的6種的60度期間H1到H6中任一個。62、63以及64分別表示60度期間61的中心位置、開始位置以及結束位置。67A、67B以及68A、68B表示反向感應電壓零交叉檢測期間的開始時刻以及結束時刻。該反向感應電壓零交叉檢測期間中、65A以及65B表示相位超前，66A以及66B表示反向感應電壓零交叉到來之前的延長期間。
無傳感器驅動，為了檢測出反向感應電壓，需要在各相中形成規(guī)定的零電流期間。將零電流期間內的規(guī)定的期間作為反向感應電壓零交叉檢測期間。如圖21所示，預測的反向感應電壓零交叉時刻為從由上次的其他相產生的反向感應電壓零交叉的時刻經過60度后。自該預測時刻提前各相位超前期間65A、65B的各時刻67A、67B中，開始零交叉檢測期間。由此，在預測的周期比實際長的情況下，即預測的轉速比實際低的情況下，相位只超前一點點而預測值緩緩被修正。此外，在預測的周期比實際短的情況下，即預測的轉速比實際高的情況下，如上所述，各延長期間66A、66B的期間、繼續(xù)等待產生反向感應電壓零交叉。其結果相位延遲并在時刻68A或68B中檢測出正的反向感應電壓零交叉，修正預測時刻。
通常在切換為反向感應電壓模式之前的搜索起動模式中，60度正轉換流期間中的起動脈沖的個數足夠多。因此，反向感應電壓模式中變化的時刻，在60度期間中的初始階段產生，在反向感應電壓模式中變化之后的轉子位置也位于其附近的位置、例如時刻69。此時，電流曲線如圖22(b)那樣。接受之前的轉子位置信息，U相電流84A比較急劇地上升，V相電流83A比較急劇地下降，W相電流85A以比較緩慢的傾斜度下降。之后，V相電流83A以比較緩慢的傾斜度開始上升。V相電流83A和W相電流85A等的緩慢變化率，用于形成對電動機振動以及噪聲降低有效的斜波(slope)狀電流。不久V相電流83A變?yōu)榱?，在V相電流83A穩(wěn)定為零之前，經過短期間的零電流期間。之后，為了檢查出V相電流83A從負向正的上升零交叉點，開始零交叉檢測期間。在時刻62，檢測出V相上升零交叉點的結果、V相電流再次在正方向以比較緩慢的傾斜度開始上升。
如上所述，在某60度期間變化為反向感應電壓模式后，在相同的60度期間的中間時刻62產生反向感應電壓零交叉，可檢測出該反向感應電壓零交叉。即從變化為反向感應電壓模式的時刻開始約30度期間后的時刻62的附近設定零交叉檢測期間即可。此時，零交叉檢測期間，在檢測出零交叉之前繼續(xù)，能夠正確地檢測出零交叉時刻。
如果在之前的搜索起動模式中，60度正轉換流期間中的起動脈沖的次數不多的情況下，變?yōu)榉聪蚋袘妷耗Ｊ降臅r刻也可在該60度期間中的終局階段產生。因此，反向感應電壓模式中變化后的轉子位置也位于其附近的位置例如時刻70。此時，電流曲線如圖22(c)那樣。接受之前的轉子位置信息，U相電流84B比較急劇地上升，V相電流83B比較急劇地下降，W相電流85B以比較緩慢的傾斜度下降。之后，V相電流83B以比較緩慢的傾斜度開始上升。V相電流83B和W相電流85B等的緩慢變化率，用于形成對電動機振動以及噪聲降低有效的斜波狀電流。不久V相電流83B變?yōu)榱?，在V相電流83B穩(wěn)定為零之前，經過短期間的零電流期間。之后，為了檢查出V相反向感應電壓從負向正的上升零交叉點，開始零交叉檢測期間。
此時，在時刻62，已發(fā)生反向感應電壓零交叉。因此，在接下來的60度期間的中間時刻，還考慮檢測零交叉的結構。但是，如上所述如果起動脈沖的次數足夠多，則零交叉檢測期間在90度相當期間繼續(xù)，會產生轉矩降低的問題。因此，即使在切換為反向感應電壓模式之后的轉子位置位于時刻70的情況下，也可為等待當前60度期間的反向感應電壓零交叉一方。由于在時刻62已產生反向感應電壓零交叉，因此在180度相當期間之前反向感應電壓的極性恒定。在反向感應電壓零交叉檢測開始時刻67B中可基于該極性判斷已產生反向感應電壓零交叉。判斷后，直接認為已檢測出零交叉，形成下一個60度的曲線。另外，在這種情況下，不會產生轉矩降低。如已說明那樣，每個相位超前期間65B縮短預測周期信息，不久能夠檢測出正確的零交叉時刻。
圖23、圖24為對最近的三相無刷電動機1B從搜索起動模式切換為反向感應電壓模式之后，測定非通電相中產生的反向感應電壓的狀態(tài)的波形圖。在圖23(a)中，圖示了在從U相線圈向V相線圈的通電時，電動機轉數為50rpm時作為非通電相的W相中產生的反向感應電壓SF23B和W相的感應電壓SF23A。橫軸為電角度，縱軸以中性點電壓SCN為基準(0V)。該三相無刷電動機1B的發(fā)電常數Ke為Ke＝0.74mV/rpm。在圖23(b)中，圖示了合成了圖23(a)的W相的感應電壓SF23A和W相的反向感應電壓SF23B后的合成電壓SF23C。
在圖24(a)中，圖示了在從U相線圈到V相線圈的通電時，電動機轉數100rmp時作為非通電相的W相中產生的反向感應電壓SF24B、電動機轉數200rmp時作為非通電相的W相中產生的反向感應電壓SF24C和W相的感應電壓SF24A。圖24(a)的感應電壓SF24A與感應電壓SF23A相同。在圖24(b)中，圖示了合成電壓SF24D和合成電壓SF24E，其中合成電壓SF24D合成了圖24(a)的W相的感應電壓SF24A和電動機轉數100rmp時的W相的反向感應電壓SF24B，合成電壓SF24E合成了W相的感應電壓SF24A和電動機轉數200rmp時的W相的反向感應電壓SF24C。
在此，在從搜索起動模式切換為反向感應電壓模式之后的反向感應電壓模式中，在從U相到V相的通電時，在非通電相的W相電動機線圈的兩端，如圖23(b)、圖24(b)所示，產生反向感應電壓和感應電壓的合成電壓。此時，如圖21的期間H1所示，該W相的合成電壓的下降零交叉電已被檢測出。
如圖23(b)所示，在從搜索起動模式切換到反向感應電壓模式之后，電動機轉數較低，因此在W相產生的反向感應電壓仍很小。二相通電的電流，為了起動電動機而較大，W相的感應電壓的影響較大。因此，在電動機轉數50rpm中，W相的合成電壓SF23C的零交叉點產生在電角度50度附近和270度附近的兩個位置。在反向感應電壓檢測期間，產生的零交叉點位于50度附近時，在正常檢測位置沒有特別的問題，但在270度附近時，在錯誤檢測位置會有產生電動機反轉等的問題。
為了避免圖23(b)所示的問題，如圖24(b)所示，在從搜索起動模式切換為反向感應電壓模式之后，稍微提高電動機轉數。由此，在W相中產生的反向感應電壓稍微增大，W相的感應電壓對通過與W相感應電壓的合成所產生的W相合成電壓的影響減小。
圖24(b)的電動機轉數100rmp和電動機轉數200rmp時，合成電壓的零交叉點位于一個位置即電角度50度附近。由于電動機轉數稍微變高的量、W相中產生的反向感應電壓增大，因此W相的合成電壓增大，避免了與電角度270度附近的中性點電壓SCN之間的零交叉。在反向感應電壓檢測期間中，避免270度附近的零交叉點的誤檢測，只檢測正常檢測位置的50度附近的零交叉點。由此，在從搜索起動模式切換到反向感應電壓模式時，需要在搜索起動模式中將電動機轉數加速到規(guī)定的轉數后，切換為反向感應電壓模式。
然而通常在三相無刷電動機中，在U相線圈中產生的反向感應電壓、V相線圈中產生的反向感應電壓和W相線圈中產生的反向感應電壓為具有120度的相位差的正弦波狀的波形。此時，三相電動機的中性點電壓SCN成為U相線圈、V相線圈、W相線圈中產生的反向感應電壓的合成電壓。即中性點電壓SCN合成三相的正弦波，除去三次高次諧波成分等后變?yōu)榱?。因此，在作為中性點電壓SCN和模擬中性點電壓SPN的電壓差的中性點電壓差中不包括反向感應電壓的影響。
如上所述，通過第一實施方式，在搜索起動模式中，交替反復根據二相通電的端子電壓差檢測出轉子位置的搜索步驟和在切換為反向感應電壓之前向電動機提供適當的起動加速的起動步驟。此時，非通電相的端子電壓差與線圈兩端電壓和中性點電壓差相比，振幅變大且抗噪性優(yōu)良。此外，由于轉子位置的檢測角度范圍增大，因此防止不能檢測出轉子位置的角度產生。由此，根據端子電壓差能夠檢測出正確的轉子位置信息。從而，在搜索起動模式中，能夠檢測出正確的轉子位置，能夠迅速且正確地進行期望的起動加速。
此外，在從搜索起動模式切換為反向感應電壓模式之后，在以反向感應電壓檢測為目的的非通電相中，產生感應電壓和反向感應電壓的合成電壓。如果電動機起動時的初始加速期間的轉速不充分，則如圖23所示，在特定的三相無刷電動機1B中，會產生電動機位置的誤檢測所引起的反轉等的問題。通過第一實施方式，在搜索起動模式中，能夠檢測出正確的轉子位置，可迅速且可靠地進行期望的起動加速，因此能夠在規(guī)定的電動機轉數以上，反向感應電壓能大到規(guī)定電壓以上。在特定的三相無刷電動機1B中，從搜索起動模式、切換為反向感應電壓模式之后到穩(wěn)定旋轉之前，不會進行轉子位置的誤檢測，而能迅速且正確地起動。
接下來，對搜索起動模式以及反向感應電壓模式進行更具體的說明。
在搜索步驟中，按照圖5的狀態(tài)F1到F6的順序對6種的搜索通電相施加搜索脈沖。在圖6中表示對各搜索通電相可檢測的轉子位置。如上所述，在第二次以后的搜索步驟的第一次搜索脈沖的施加中，在第一次搜索步驟中，使用能夠檢測轉子位置的搜索通電相。如果不能檢測轉子位置，則在第二次搜索脈沖的施加時使用轉子60度正轉時的搜索通電相。
圖7示意地表示搜索脈沖和起動脈沖的施加的樣子。在圖7中，橫軸為時間軸，圖7(a)、(b)及(c)分別表示U相線圈電流、V相線圈電流以及W相線圈電流。
圖7(d)為與起動通電相系列FA對應、比較器21以及比較器22的輸出結果，圖7(e)為轉子位置的判定結果。圖7(f)為與起動通電相系列FB對應、比較器21以及比較器22的輸出結果，圖7(g)為轉子位置的判定結果。圖7(h)總結圖7(d)、(f)的輸出結果，圖7(i)總結圖7(e)、(g)的轉子位置的判定結果。圖7(h)中的正、負以及0分別表示比較器21的輸出為高電平、比較器22的輸出為低電平、以及比較器21的輸出不是高電平且比較器22的輸出不是低電平。圖7(i)的230、290、350以及70分別表示轉子位置的判定結果為230度附近、290度附近、350度附近以及70度附近。
圖7中，在第一次搜索步驟中，適用可施加六次搜索脈沖的圖25、圖26的搜索步驟。在第一次搜索步驟之后，適用圖28(a)的后續(xù)搜索起動步驟。
在圖7中，DS1為第一次搜索步驟。在圖6的六種的搜索通電相內，基于圖25、圖26的流程圖以圖5的狀態(tài)F1、F2、F3的順序施加搜索脈沖。在第一次以及第二次施加中，端子電壓差檢測部13不能檢測轉子位置。在第三次施加中，通過開關元件Q2以及Q6的導通，將搜索脈沖從V相施加到W相。比較器22的輸出成為低電平，閾值超過信號S22被發(fā)送到換流控制部16。判定轉子位置位于230度附近，保存此時的搜索通電相。接下來，在SP1所示的第一次起動步驟中，通過開關元件Q2以及Q4的導通，將起動脈沖從V相施加到U相，對轉子提供最佳起動轉矩。
在第二次搜索步驟DS2中，在上次保存的搜索通電相施加搜索脈沖。起動時一般轉速低，因此產生換流的頻度與轉子位置的搜索次數相比非常低。在DS2中，比較器22的輸出再次變?yōu)榈碗娖剑４娲藭r的搜索通電相。接下來，在第二次起動步驟SP2中，與起動步驟SP1相同，將起動脈沖從V相施加到U相，對轉子提供最佳起動轉矩。對第三次搜索步驟DS3以及起動步驟SP3和第四次搜索步驟DS4以及起動步驟SP4也相同，將起動脈沖從V相提供到U相。
第五次搜索步驟DS5由兩次搜索脈沖構成。其中第一次搜索脈沖在上次保存的搜索通電相施加搜索脈沖。此時作為比較器22的輸出得不到低電平。因此假定第五次搜索步驟DS5中的第二次搜索脈沖位于將轉子旋轉電角度60度后的290度附近，通過開關元件Q2以及Q4的導通將搜索脈沖從V相施加到U相。比較器21的輸出成為高電平，判定轉子位置在290度附近，保存此時的搜索通電相。接下來，在第五次起動步驟SP5中，通過開關元件Q3以及Q4的導通，將起動脈沖從W相施加到U相，對轉子提供最佳起動轉矩。以后，對第六次搜索步驟DS6以及起動步驟SP6和第七次搜索步驟DS7以及起動步驟SP7也一樣，將起動脈沖從W相提供到U相。
第八次搜索步驟DS8由兩次搜索脈沖構成。其中第一次搜索脈沖在上次保存的搜索通電相施加搜索脈沖。此時作為比較器21的輸出得不到高電平。因此假定第八次搜索步驟DS8的第二次搜索脈沖位于將轉子旋轉電角度60度后的350度附近，通過開關元件Q3以及Q4的導通將搜索脈沖從W相施加到U相。比較器22的輸出成為低電平，判定轉子位置在350度附近，保存此時的搜索通電相。接下來，在第八次起動步驟SP8中，通過開關元件Q3以及Q5的導通，將起動脈沖從W相施加到V相，對轉子提供最佳起動轉矩。以后，對第九次搜索步驟DS9以及起動步驟SP9也一樣，將起動脈沖從W相提供到V相。
第十次搜索步驟DS10由一次搜索脈沖構成。第一次搜索脈沖在上次保存的搜索通電相施加搜索脈沖。此時作為比較器21的輸出得到高電平。因此判定作為第十次搜索步驟DS10的第一次搜索脈沖位于轉子旋轉電角度80度后的70度附近。接下來，如次穩(wěn)定步驟AP1所示，通過開關元件Q1以及Q5的導通，基于PWM控制將驅動電流從U相供給到V相，加速轉子的旋轉。
在此，經過確認第一個60度正轉換流的第五次搜索步驟DS5、確認第二個60度正轉換流的第八次搜索步驟DS8，在第十次搜索步驟DS10中確認80度正轉換流。如果根據上述三個從60度到80度的正轉換流而判斷旋轉起動成功，則次穩(wěn)定步驟AP1后，通過反向感應電壓模式基于反向感應電壓的位置檢測可施加通常的加速轉矩。
如果圖7的過程與圖29的流程圖對應，則第一次搜索步驟DS1與搜索步驟G502對應，從第一次起動步驟SP1到次穩(wěn)定步驟AP1經過步驟G511后與后續(xù)搜索起動步驟G512對應。接下來，在步驟G501中判斷轉速是否在規(guī)定值以上。步驟G501更一般地也可按照圖28(a)、(b)的各步驟G406、G415那樣判斷是否滿足向反向感應電壓模式的切換條件。在步驟G501轉速在規(guī)定值以上的情況下，進入各步驟G509、G510的反向感應電壓模式，轉速在規(guī)定值以下的情況下，在步驟G513將搜索重新設定計數器復位為初始值，再次執(zhí)行搜索步驟G502。
在步驟G501中，判斷是否進入反向感應電壓模式、即旋轉起動是否成功。在圖7的說明中，雖然按照三次從60度到80度的正轉換流而判斷旋轉起動成功，但也可按照進行三次以外的次數、或從60度到80以外的電角度的正轉換流而判定轉子的旋轉起動成功。此外，也可根據從60度到80度的正轉換流的期間中得到的轉速達到規(guī)定值，判定旋轉起動成功。還有，作為轉速達到規(guī)定值的信號采用將搜索步驟從60度的正轉換流的期間切換到80度正轉換流的期間的信號，據此來判定旋轉起動成功。
此外，由于在從搜索起動模式變化為反向感應電壓模式之后施加加速轉矩，形成電流曲線(profile)，需要設置檢測反向感應電壓的零交叉的零電流期間。基于搜索起動模式中的從60度到80度的每個換流周期在預先預測反向感應電壓的零交叉的時刻設定該零電流期間。
在圖7中，檢測次穩(wěn)定步驟AP1后的零交叉。接受判定轉子位置的60度區(qū)域，例如在搜索起動模式的60度區(qū)域的大致中心時刻應該產生的W相線圈的反向感應電壓中，檢測從正到負的零交叉點。在零交叉檢測期間的開始時，如果仍未產生規(guī)定的零交叉，則等待該零交叉的產生，根據零交叉的產生而檢測60度正轉換流。換句話說，在等待W相線圈的反向感應電壓從正向負的零交叉的情況下，在反向感應電壓檢測期間開始時，如果W相線圈的反向感應電壓仍為正，則到產生規(guī)定的零交叉之前繼續(xù)零交叉檢測，根據W相線圈的反向感應電壓變負的時刻按照說明產生零交叉。在反向感應電壓零交叉檢測期間的開始時，在根據反向感應電壓信號的極性判定已產生規(guī)定的零交叉時，用反向感應電壓零交叉檢測期間的開始時刻作為零交叉時刻。即例如在等待W相線圈的反向感應電壓從正向負的零交叉的情況下，如果檢測期間開始時W相線圈的反向感應電壓已變?yōu)樨?，則直接產生零交叉。
(第一實施方式的變形例1)在第一實施方式中，采用圖7的具體例對圖6、圖8的全部6種的搜索通電相進行了說明。但在第一實施方式的變形例1中，采用圖9的具體例，以與上述第一實施方式不同的點為中心對4種的搜索通電相進行了說明。其他的結構、動作以及效果與第一實施方式相同。
根據圖6、圖8可知，對這些所有搜索通電相不需要全部施加搜索脈沖。
U□V(正)/(負)、V□U(正)/(負)、V□W(正)/(負)、W□V(正)/(負)、或者、W□U(正)/(負)、U□W(正)/(負)換言之、第1相□第2相(正)/(負)、第2相□第1相(正)/(負)、第2相□第3相(正)/(負)、第3相□第2相(正)/(負)、或者、第3相□第1相(正)/(負)、第1相□第3相(正)/(負)，關于上述任一種，由于基于兩種的搜索通電相的四個搜索角度范圍重復很少，因此對轉子位置的搜索有效。在第一次搜索步驟中，從這些三種的搜索條件中選擇一個，施加第一次搜索脈沖。如果不能檢測出轉子位置，則以相同搜索條件使施加極性相反地施加第二次搜索脈沖。如果不能檢測出轉子位置，則選擇三種的搜索條件中另一個，施加第三次搜索脈沖。如果不能檢測出轉子位置，則以相同搜索條件以相反地施加極性施加第四次搜索脈沖。
如上所述，在第一實施方式的變形例1中，表示在第一次搜索步驟中，以下述所示的順序選擇圖8的搜索通電相，搜索轉子位置的情況。
以下述順序施加搜索脈沖第1相□第2相(正)/(負)、第2相□第1相(正)/(負)、第2相□第3相(正)/(負)、第3相□第2相(正)/(負)、也即、U□V(正)/(負)、V□U(正)/(負)、V□W(正)/(負)、W□V(正)/(負)。
如上所述，在第二次以后的搜索步驟的第一次搜索脈沖的施加中，在第一次搜索步驟中，使用能檢測轉子位置的搜索通電相。如果不能檢測轉子位置，則在第二次搜索脈沖的施加中，使用轉子為60度正轉時的搜索通電相。
圖9示意地表示施加搜索脈沖和起動脈沖的樣子。在圖9中，橫軸為時間軸，圖9(a)、(b)及(c)分別表示U相線圈電流、V相線圈電流以及W相線圈電流。
圖9(d)為與起動通電相系列FA對應的、比較器21以及比較器22的輸出結果。圖9(e)為轉子位置的判定結果。圖9(d)的正、負以及0正、負以及0分別表示比較器21的輸出為高電平、比較器22的輸出為低電平、以及比較器21的輸出不是高電平且比較器22的輸出不是低電平。圖9(e)的230、290、350以及50分別表示轉子位置的判定結果為230度附近、290度附近、350度附近以及50度附近。
圖9中，在第一次搜索步驟中，適用可施加四次搜索脈沖的圖27的搜索步驟。在第一次搜索步驟之后，適用圖28(a)的后續(xù)搜索起動步驟。
在圖9中，DS1為第一次搜索步驟。在圖8所示的四種的搜索通電相內，基于圖27的流程圖以圖5的狀態(tài)F1、F4、F3的順序施加搜索脈沖。在第一次以及第二次施加中，端子電壓差檢測部13不能檢測轉子位置。在第三次施加中，通過開關元件Q2以及Q6的導通，將搜索脈沖從第二相(V相)施加到第三相(W相)。比較器22的輸出成為低電平，閾值超過信號S22被發(fā)送到換流控制部16。判定轉子位置位于230度附近，保存此時的搜索通電相。接下來，在SP1所示的第一次起動步驟中，通過開關元件Q2以及Q4的導通，將起動脈沖從第二相(V相)施加到第一相(U相)，對轉子提供最佳起動轉矩。
在第二次搜索步驟DS2中，在上次保存的搜索通電相施加搜索脈沖。起動時一般轉速低，因此產生換流的頻度與轉子位置的搜索次數相比非常低。在DS2中，比較器22的輸出再次變?yōu)榈碗娖?，保存此時的搜索通電相。接下來，在第二次起動步驟SP2中，與起動步驟SP1相同，將起動脈沖從第二相(V相)施加到第一相(U相)，對轉子提供最佳起動轉矩。對第三次搜索步驟DS3以及起動步驟SP3和第四次搜索步驟DS4以及起動步驟SP4也相同，將起動脈沖從第二相(V相)提供到第一相(U相)。
第五次搜索步驟DS5由兩次搜索脈沖構成。其中第一次搜索脈沖在上次保存的搜索通電相施加搜索脈沖。此時作為比較器22的輸出得不到低電平。因此假定第五次搜索步驟DS5中的第二次搜索脈沖位于將轉子旋轉電角度60度后的290度附近，通過開關元件Q2以及Q4的導通將搜索脈沖從第二相(V相)施加到第一相(U相)。比較器21的輸出成為高電平，判定轉子位置在290度附近，保存此時的搜索通電相。接下來，在第五次起動步驟SP5中，通過開關元件Q3以及Q4的導通，將起動脈沖從第三相(W相)施加到第一相(U相)，對轉子提供最佳起動轉矩。以后，對第六次搜索步驟DS6以及起動步驟SP6和第七次搜索步驟DS7以及起動步驟SP7也一樣，將起動脈沖從第三相(W相)提供到第一相(U相)。
第八次的搜索步驟DS8由兩次搜索脈沖構成。其中第一次搜索脈沖在上次保存的搜索通電相施加搜索脈沖。此時作為比較器21的輸出得不到高電平。因此假定第八次搜索步驟DS8的第二次搜索脈沖位于將轉子旋轉電角度60度后的350度附近，通過導通開關元件Q3以及Q4將搜索脈沖從第三相(W相)施加到第一相(U相)。比較器22的輸出成為低電平，判定轉子位置在350度附近，保存此時的搜索通電相。接下來，在第八次起動步驟SP8中，通過開關元件Q3以及Q5的導通，將起動脈沖從第三相(W相)施加到第二相(V相)，對轉子提供最佳起動轉矩。以后，對第九次搜索步驟DS9以及起動步驟SP9也一樣，將起動脈沖從第三相(W相)提供到第二相(V相)。
第十次搜索步驟DS10由兩次搜索脈沖構成。其中第一次搜索脈沖在上次保存的搜索通電相施加搜索脈沖。此時作為比較器22的輸出得不到低電平。因此假設作為第十次搜索步驟DS10的第二次搜索脈沖位于轉子旋轉電角度60度后的50度附近，通過開關元件Q3及Q5的導通，將搜索脈沖從第三相(W相)施加到第二相(V相)。比較器21的輸出為高電平，判定轉子位置位于50度附近。接下來，如次穩(wěn)定步驟AP1所示，通過開關元件Q1以及Q5的導通，基于PWM控制將驅動電流從U相供給到V相，加速轉子的旋轉。
在此，經過確認第一次60度正轉換流后的第五次搜索步驟DS5、確認第二個60度正轉換流后的第八次搜索步驟DS8，在第十次搜索步驟DS10中確認第三次60度正轉換流。如果根據上述三次60度的正轉換流而判斷旋轉起動成功，則次穩(wěn)定步驟AP1后，通過反向感應電壓模式基于反向感應電壓的位置檢測，可施加通常的加速轉矩。
在圖29的步驟G501中，判斷是否進入反向感應電壓模式、即旋轉起動是否成功。在圖9的說明中，雖然按照三次60度的正轉換流而判斷旋轉起動成功，但也可按照進行三次以外的次數、或包括60度以外的電角度、例如80度的電角度的多次正轉換流而判定轉子的旋轉起動成功。此外，也可根據60度或80度的正轉換流的期間中得到的轉速達到規(guī)定值，判定旋轉起動成功。
(第一實施方式的變形例2)在第一實施方式的變形例2中，以與上述第一實施方式不同的點為中心進行說明。其他的結構、動作以及效果與第一實施方式相同。
圖14為在二相通電中，從U相線圈端子向V相線圈端子施加搜索脈沖時，關于搜索脈沖的電流電平不同的情況表示對端子電壓差的轉子位置的特性的波形圖。在圖14中，縱軸表示非通電相中產生的端子電壓差，橫軸表示轉子位置。M3為搜索脈沖的電流電平較高時的端子電壓差，M4為搜索脈沖的電流電平較低時的端子電壓差。對各端子電壓差M3、M4，P1M3、P1M4分別表示最大值，P2M3、P2M4分別表示最小值，P3M3、P3M4分別表示極大值，P4M3、P4M4分別表示極大值，P5M3、P5M4分別表示極小值。另外，極大值P3M4和極大值P4M4表示波形M4上的同一點，極大值P3M3和極大值P4M3表示波形M3上的同一點。
在圖14中，由于極大值以及極小值，在將搜索脈沖設定為較高情況下的一方比將搜索脈沖設定為較低時小，因此能夠確保正的閾值S12A以及負的閾值S12B的絕對值的下限余量(margin)較大。因此，在搜索步驟中，如果較好地控制規(guī)定的搜索脈沖，則出現在零電流的線圈兩端的端子電壓差的極大值以及極小值的大小減少，能夠更正確地判定轉子位置。
在圖1A中，對將搜索脈沖施加在電動機1上的動作進行說明?；旧贤ㄟ^使所選擇的各高電位側開關元件Q1、Q2、Q3和各低電位側開關元件Q4、Q5、Q6處于導通狀態(tài)而以規(guī)定時間寬度將規(guī)定電壓施加在線圈端子間，來提供搜索脈沖。PWM控制部17通過來自脈沖發(fā)生器18的導通脈沖S18，生成被置位(set)的PWM控制信號S17，向換流控制部16發(fā)送。換流控制部16基于處于所選擇的搜索通電相的搜索角度范圍內的PWM控制信號S17，使開關元件處于PWM導通狀態(tài)。通過搜索脈沖的施加，開始流過電動機線圈的搜索脈沖電流通過電流檢測電阻RD變換為電壓。電流檢測電阻RD的兩端電壓介由放大器19作為電流檢測信號S7生成。搜索指令信號生成部9生成表示搜索脈沖的規(guī)定值的搜索指令信號S9。比較部6對電流檢測信號S7和搜索指令信號S9進行比較，在電流檢測信號S7的值達到搜索指令信號S9的值時刻生成導通脈沖S6。PWM控制信號S17在PWM控制部17中通過導通脈沖S6被復位。
另一方面，通過搜索脈沖的施加，在端子電壓差檢測部13中出現端子電壓差。其絕對值根據轉子位置有時會超過規(guī)定的閾值變大的情況。在端子電壓差和規(guī)定的閾值的差的極性與端子電壓差的極性一致的情況下，端子電壓差檢測部13生成各閾值超過信號S21、S22，發(fā)送到換流控制部16。換流控制部16在PWM控制信號S17被復位的時刻鎖存各閾值超過信號S21、S22，并且使搜索脈沖處于PWM截止狀態(tài)。
圖15表示上述的搜索脈沖電流值的設定的情況。圖15(a)、(b)以及(c)表示作為電流檢測信號S7被檢測的搜索脈沖電流SF15A、閾值超過信號S21或S22(圖示為SF15B)以及對閾值超過信號SF15B進行鎖存的信號(圖示為SF15C)在搜索脈沖電流SF15A增加時的情況。在搜索脈沖電流SF15A達到搜索指令信號S9的值(圖示為Ith)的時刻86，生成關斷脈沖S6。關斷脈沖S6對閾值超過信號SF15B進行鎖存，并且使搜索脈沖處于PWM截止狀態(tài)。
在圖14中，搜索脈沖如上所述，在搜索通電相的搜索角度范圍內被施加。端子電壓差的絕對值在搜索角度范圍內，穩(wěn)定地處于規(guī)定的閾值以上。端子電壓差成為極大值或極小值等的極值的轉子位置，位于搜索角度范圍的外側。因此，能夠防止處于極值的轉子位置的誤檢測。假設轉子位置處于圖14的0度附近的位置，錯誤地流過搜索脈沖電流。此時，誤檢測圖14的0度附近的各極大值P3M4、P3M3，隨著搜索脈沖電流SF15A的增加，閾值超過信號SF15B如圖15(b)所示那樣呈現波動狀態(tài)87。由此，閾值超過信號SF15B依賴于搜索脈沖電流SF15A的大小，存在波動狀態(tài)87和邏輯電平穩(wěn)定的穩(wěn)定狀態(tài)88。在閾值超過信號SF15B處于穩(wěn)定狀態(tài)88的期間所包括的時刻86，通過由關斷脈沖S6對閾值超過信號SF15B進行鎖存而能防止搜索步驟的誤動作。
圖16表示采用采樣脈沖的其他結構的動作。圖16(a)、(b)以及(c)表示作為電流檢測信號S7被檢測的搜索脈沖電流SF16A、采樣脈沖SF16B以及由采樣脈沖SF16B鎖存閾值超過信號S21或S22的信號(圖示為SF16C)在搜索脈沖電流SF16A增加時的情況。采樣脈沖SF16B通過圖1B所示的換流控制部16B內的定時器(timer)30生成。定時器30將PWM控制信號S17通過導通脈沖S18置位的時刻作為始點計時，規(guī)定的延遲時間后生成采樣脈沖SF16B。由于搜索脈沖電流SF16A的形狀大致恒定，因此采樣脈沖SF16B在搜索脈沖電流SF16A達到規(guī)定值的時刻生成。在搜索脈沖電流SF16A達到搜索指令信號S9的值(圖示為Ith)的時刻，換流控制部16B通過采樣脈沖SF16B對各閾值超過信號S21、S22進行鎖存，并且使搜索脈沖處于PWM截止狀態(tài)。
在此雖然沒有特別圖示，但對得到關斷脈沖S6(圖示為SF16B)的構成例進行說明。在兩個比較電路中，將搜索指令信號S9(圖示為Ith)輸入到一方的比較電路的同相輸入端子，將比搜索指令信號S9低一些的規(guī)定的閾值電壓輸入到另一個比較電路的反相輸入端子。在該兩個比較電路的另一方的兩個輸入端子中共同輸入搜索脈沖電流SF16A。如果將兩個比較電路的輸出輸入到邏輯與電路，則該邏輯與電路的輸出為在搜索脈沖電流SF16A橫切搜索指令信號S9附近時產生的脈沖狀信號。該脈沖狀信號產生兩次，在搜索脈沖電流SF16A增加時或減少時產生，因此如果使通過屏蔽電路減少時的脈沖信號輸出禁止，則得到關斷脈沖S6。
接下來，圖16(d)、(e)表示作為電流檢測信號S7被檢測出的搜索脈沖電流SF16D、采樣脈沖SF16E、搜索脈沖電流SF16D減少時的情況。采樣脈沖SF16E通過圖1B中所示的換流控制部16B內的定時器30生成。定時器30將PWM控制信號S17通過導通脈沖S18置位的時刻作為始點計時，規(guī)定的延遲時間后生成采樣脈沖SF16E。由于搜索脈沖電流SF16D的形狀大致恒定，因此采樣脈沖SF16E在搜索脈沖電流SF16D達到規(guī)定值的時刻生成。在搜索脈沖電流SF16D達到搜索指令信號S9的值(圖示為Ith)的時刻，換流控制部16B通過采樣脈沖SF16E對各閾值超過信號S21、S22進行鎖存。
作為關斷脈沖S6，同樣采用上述的采樣脈沖SF16B。在此雖然沒有具體地圖示，但對得到采樣脈沖SF16E的構成例進行了說明。在兩個比較電路中，將搜索指令信號S9(圖示作為Ith)輸入到一方的比較電路的同相輸入端子，將比搜索指令信號S9低一些的規(guī)定的閾值電壓輸入到另一個比較電路的反相輸入端子。在該兩個比較電路的另一方的兩個輸入端子中共同輸入搜索脈沖電流SF16D。如果將兩個比較電路的輸出輸入到邏輯與電路，則該邏輯與電路的輸出為在搜索脈沖電流SF16D橫切搜索指令信號S9附近時產生的脈沖狀信號。該脈沖狀信號產生兩次，在搜索脈沖電流SF16D增加時和減少時產生，因此如果使通過屏蔽電路禁止輸出增加時的脈沖狀信號，則得到關斷脈沖SF16E。
(第一實施方式的變形例3)在第一實施方式的變形例3中，以與上述第一實施方式不同的點為中心進行說明。其他結構、動作以及效果與第一實施方式相同。
基于轉子位置的判斷結果、對起動通電相付與起動脈沖。關于起動脈沖的付與方法，采用圖17進行說明。在上述為止的說明中，搜索脈沖和起動脈沖如圖17(a)所示，分別由一個脈沖構成。但是尤其會有付與起動脈沖的期間變長，伴隨有過大電流上升的情況，在可靠性上產生問題。在此，如圖17(b)所示，可進行PWM驅動。如果基于來自起動指令信號生成部10的起動指令信號S10，達到電流峰值，則PWM截止，經過規(guī)定時間后再次PWM導通。由此，能保持大致恒定的電流電平，可維持可靠性。關于搜索脈沖，如圖17(b)所示，也可對電流值進行PWM控制，可有效地防止轉子位置的誤檢測。
在以上中，基本上說明了搜索脈沖電流的大小具有增大傾向的情況。接下來，對搜索脈沖電流的大小具有減小傾向時也可檢測轉子位置進行說明。
圖18為搜索脈沖電流增大的情況和減小的情況的端子電壓差的波形圖。表示將轉子位置作為橫軸，在從U相端子到V相端子的方向施加搜索脈沖的情況。M5為搜索脈沖電流具有增大傾向時的端子電壓差，與圖3的M1對應。M6為搜索脈沖具有減少傾向時的端子電壓差。
端子電壓差，作為電感和電流變化的乘積被檢測出，因此轉子位于相同的位置、電流增加時的端子電壓差M5和電流減少時的端子電壓差M6處于相反極性。即在設定電流增加時的端子電壓差M5以及電流減少時的端子電壓差M6的閾值的情況下，也可對相同轉子位置設定互相反極性的規(guī)定的閾值。
例如在圖17(b)中，PWM導通狀態(tài)后，處于PWM截止狀態(tài)，但用PWM導通狀態(tài)和PWM截止狀態(tài)能夠檢測出極性相反的端子電壓差。在圖5的說明中，轉子位置處于230度時，搜索脈沖從V相端子流向W相端子方向的情況下，在電流減少的PWM導通期間，比較器22的輸出變?yōu)榈碗娖?。但是在電流減少的PWM截止期間，比較器21的輸出變?yōu)楦唠娖?。即圖5表示在搜索起動步驟中，PWM導通期間中的各狀態(tài)，在PWM導通期間中，將端子電壓差檢測部13的閾值的極性全部反轉。由此，通過利用PWM導通期間和PWM截止期間的兩方或任一方，能夠更靈活地構成。
(第一實施方式的變形例4)在第一實施方式的變形例4中，以與上述第一實施方式不同的點為中心對將起動步驟兼用作搜索步驟的情況進行說明。其他結構、動作以及效果與第一實施方式相同。
圖10為單純地表示圖9中的搜索起動步驟的示意時序圖。在第一實施方式的變形例4中，在第一個起動步驟SD1中，將起動脈沖從V相施加到U相。不進行第二次搜索步驟DS2，而將第一次起動步驟SD1兼用作第二次搜索步驟。即基于第一次起動步驟SD1進行時從端子電壓差檢測部13得到的搜索通電相，進行第二次的起動步驟SD2。在兼用作搜索步驟的各起動步驟SD1、SD2、SD3中，W相端子電壓差小。認為轉子位置處于50度附近、110度附近、170度附近以及230度附近的任一個位置，但不產生轉子換流，從而判斷與以前相同處于230度附近。實際上，在各起動步驟SD1、SD2、SD3中，認為轉子每次正轉一點點，這意味著判斷為與以前相同處于230度附近這一結果是正確的。
接下來，在兼用作搜索步驟的起動步驟SD4中，W相的端子電壓差在正的閾值S12A以上，判斷轉子在290度附近進行60度正轉換流。在第五次搜索脈沖兼用的起動步驟SD5以及第六次搜索脈沖兼用的起動步驟SD6中，將起動脈沖從W相施加到U相，但不產生轉子的換流，判斷與以前一樣處于290度附近。在兼用作搜索步驟的起動步驟SD7中，V相的端子電壓差成為負的閾值S12B以下，判斷轉子在350度附近正轉換流60度。接下來，在兼用作搜索步驟的起動步驟SD8中，從W相到V相施加起動脈沖，但不產生轉子的換流。最終，通過兼用作搜索步驟的起動步驟SD9，U相的端子電壓差成為正的閾值S12A以上，判斷轉子在50度附近正向換流60度。由此，通過SD9確認第三次60度正向換流，以后切換為反向電壓模式。
將以上的動作表現在流程圖中，如圖28(b)所示。在圖28(b)中，起動脈沖兼用作搜索脈沖。即通過起動脈沖的施加，向轉子提供初始起動，并且在端子電壓差檢測部13中檢測端子電壓差，確認轉子位置。由此，在圖28(b)的流程圖中，省略了圖28(a)的施加搜索脈沖的步驟G402。后續(xù)搜索起動步驟S512以后，在步驟G415中，判斷是否進入反向感應電壓模式。通過第一實施方式的變形例2，在不影響轉矩的搜索脈沖的變化中利用起動脈沖，因此能夠提高起動時的加速度。
圖11為單純地表示圖10中的搜索起動步驟的示意時序圖。圖10中，從SD1到SD4的起動脈沖的期間為孤立的脈沖波形列的期間，但在圖11中，從SD11到SD13的起動脈沖的期間成為以表示各個電流波形的方式，控制峰值電流值的PWM驅動期間。圖11(d)的實線的箭頭表示電流絕對值的增加期間。如果SD11的電流增加期間中出現的端子電壓差為正的閾值以上，則表示轉子處于290度的位置。同樣如果SD12以及Sd13的電流增加期間中出現的端子電壓差處于負的閾值以下以及正的閾值以上，則分別表示轉子位于350度的位置以及50度的位置。
此外，圖11(d)的虛線的箭頭表示電流絕對值的減少期間。如果SD11的電流減少期間中出現的端子電壓差為負的閾值以下，則表示轉子處于290度的位置。同樣，如果SD12以及SD13中的電流減少期間中出現的端子電壓差處于正的閾值以及負的閾值以下，則分別表示轉子位于350度的位置以及50度的位置。電流增加期間中出現的端子電壓差以及電流減少期間中出現的端子電壓差也可利用任一個一方，也可利用雙方。在利用雙方的情況下，用于起動的轉矩電流連續(xù)，起動時的加速度可比圖10的實施例高。
將以上的動作表現在流程圖中，如圖28(b)所示。在圖28(b)中，起動脈沖兼用作搜索脈沖。即通過起動脈沖的施加，向轉子提供初始起動，并且在端子電壓差檢測部13中檢測端子電壓差，確認轉子位置。由此，在圖28(b)的流程圖中，省略了圖28(a)的施加搜索脈沖的步驟G402。后續(xù)搜索起動步驟S512以后，在步驟G415中，判斷是否進入反向感應電壓模式。通過第一實施方式的變形例2，在不影響轉矩的搜索脈沖的變化中利用起動脈沖，因此能夠提高起動時的加速度。
(第一實施方式的變形例5)在第一實施方式的變形例5中，以與上述的第一實施方式不同的點為中心，對端子電壓差檢測部13的規(guī)定閾值的設定進行更詳細地說明。其他結構、動作以及效果與第一實施方式相同。
由于端子電壓差檢測部13的適當的閾值電平域，通過電動機而變化，因此需要對每個電動機將閾值調整為適當的值。如果閾值過高，則例如圖3(a)、(b)所示，用箭頭所示的搜索角度范圍變窄，因此產生不能判定的轉子位置。如果過低，則將極大值或極小值作為最大值或最小值，有分別誤判斷的可能性。在自動地自我調整閾值的情況下，將初始閾值的絕對值設定地較大。即使施加6種的搜索脈沖，也會有端子電壓差檢測部13的輸出不為高電平也不為低電平的情況，即不能進行轉子位置判定的情況。在該情況下，或將閾值減小規(guī)定值之后，返回到再次搜索步驟，或施加規(guī)定的沖擊脈沖而返回到再次搜索步驟。由此即使有不能判定的轉子位置，通過更新閾值電平，能解除不能判定的轉子位置。例如閾值設定部12具備非易失存儲器，保持適當化的閾值，以后可迅速地搜索轉子位置。
該閾值電平更新的過程，設置有圖25、圖26以及圖27的搜索重新設定步驟。圖29為具備從圖25到圖28所示的搜索步驟的流程圖，增加閾值的絕對值電平的降低過程。還有在不論閾值的可變結果如何都不能檢測轉子位置的情況下，可追加向通過同步運轉起動的同步起動模式的切換的步驟或向反向感應電壓模式切換的過程。
將圖28(a)、(b)的“向反向感應電壓模式的切換條件”設為圖29中“轉速為規(guī)定值以上”。此外，在搜索步驟G502中，例示了搜索通電相為六種的圖25、圖26和搜索通電相為四種的圖27。在搜索步驟G502中，對6種或4種的搜索通電相施加搜索脈沖，在即便如此仍不能判定轉子位置的情況下，進入搜索重新設定步驟G503。
在搜索重新設定步驟G503，首先在步驟G504判斷端子電壓差檢測部13的閾值的絕對值是否未達到下限值。如果未達到，則在步驟G505將閾值的絕對值降低規(guī)定值，再次重復搜索步驟G502。如果不論使端子電壓差檢測部13的閾值的絕對值降低規(guī)定值，經過所有種類的搜索脈沖的施加也仍不能判定轉子位置，則再次同樣使端子電壓差檢測部13的閾值的絕對值每次降低規(guī)定值。如果不能判定轉子位置，則判定為端子電壓差檢測部13的閾值的絕對值達到下限值之前，反復進行端子電壓差檢測部13的閾值的絕對值的降低過程。
接下來，如果判定端子電壓差檢測部13的閾值的絕對值達到下限值，則為了錯開轉子位置，施加規(guī)定次數沖擊脈沖。之后再次進入搜索步驟G502。此時，經過搜索重新設定步驟G503，用搜索重新設定計數器對再次進入搜索步驟G502的次數進行計數。在未達到規(guī)定的次數的情況下，再次進入搜索步驟G502。在達到規(guī)定的次數時，中止搜索脈沖施加所進行的轉子位置檢測，使定子產生規(guī)定的轉速的旋轉磁場，切換為進行電動機起動的同步起動模式。在同步起動模式中，起動速度變慢，但即使轉子位置不明，也能實現可靠的起動。
在搜索起動模式中，在端子電壓差檢測部13中，檢測出轉子位置，施加基于轉子位置的判定結果的起動脈沖，在轉速達到規(guī)定值之前，重復搜索步驟和起動步驟。如果轉速達到規(guī)定值，則將兼用作端子電壓差檢測部13的反向感應電壓檢測部14的比較器中的閾值的絕對值切換為適于反向感應電壓模式的規(guī)定值，進行反向感應電壓模式的動作。
(第一實施方式的變形例6)在第一實施方式的變形例6中，以與上述第二實施方式不同的點為中心，對沖擊脈沖進行說明。其他的結構、動作以及效果與第二實施方式相同。
圖30為對最近的三相無刷電動機1B表示三相通電的端子電壓差的測定結果的波形圖。圖30的橫軸表示電角度(度)，縱軸表示以模擬中性點電壓SPN為基準的非通電相中產生的端子電壓差。根據圖30可知，在三相無刷電動機1B中，存在不能判定6個轉子位置的不能判定角度范圍UP。
這種情況下，如果將通過沖擊脈沖偏離轉子位置的動作追加到搜索起動模式，則有效。如果從全電角度來看，則不能判定角度范圍UP比較窄。因此，進行規(guī)定的轉子位置判定，在不能判定轉子位置的情況下施加規(guī)定的沖擊脈沖。通過使轉子從現狀的位置變位一些，以后可判定轉子位置。此時，沖擊脈沖將多個脈沖作為一組，在其內的至少一個脈沖必定施加規(guī)定值以上的轉矩。例如，如果施加相位互相相差90度的兩種的脈沖，則在最大轉矩為1時能夠至少施加0.71的轉矩。如果施加相位互相相差60度或120度的三種的脈沖，則在最大轉矩為1時能至少施加0.87的轉矩。如果施加相位互相相差60度或120度的兩種的脈沖，則最大轉矩為1時，能施加至少0.50的轉矩。相位互相相差60度或120度的脈沖的組合，可準備在圖1A的三個相線圈端子中任意選擇的兩個端子間施加電流脈沖的組合。相位相差90度的脈沖準備為第一次在三個相線圈端子中、任意選擇的兩個端子間施加電流脈沖，第二次在將上述兩端子連接的相線圈端子和剩余的一個端子之間施加電流脈沖。該沖擊脈沖施加的過程被插入到圖29所示那樣的流程圖中。此外，可明確沖擊脈沖對三個相線圈的通電，可適用于兩相通電、三相通電以及雙方。
圖12示意地表示包括沖擊脈沖的搜索脈沖和起動脈沖的施加樣子。在圖27中，在第一次搜索步驟中不能判定轉子位置的情況下，插入三個相位相差60度的二相通電的沖擊脈沖。在第二次搜索步驟中，再次以與第一次搜索步驟相同的順序進行搜索步驟，判明轉子位置。但是如上所述，在第三次以后的搜索步驟中，第一次搜索脈沖，在上次的搜索步驟中采用能夠判定轉子位置的搜索通電相，除此以外的情況下，在第二次搜索脈沖中，采用轉子60度正轉的搜索通電相。在圖12中，橫軸為時間軸，圖12(a)、(b)以及(c)分別表示U相線圈電流、V相線圈電流以及W相線圈電流。
圖12(d)為與圖5的起動通電相系列對應、比較器21以及比較器22的輸出結果，圖12(e)為轉子位置的判定結果。圖12(d)的正、負以及0分別表示比較器21的輸出為高電平、比較器22的輸出為低電平、以及比較器21的輸出不是高電平且比較器22的輸出不是低電平。圖12(e)的230、290、350以及50分別表示轉子位置的判定結果為230度附近、290度附近、350度附近以及50度附近。
圖12中，在第一次搜索步驟中，適用可施加六次搜索脈沖的圖26的搜索步驟。在第一次搜索步驟之后，適用圖28(a)的后續(xù)搜索起動步驟。
在圖12中，DS1為第一次搜索步驟。對于圖5中的六種的搜索通電相內，基于圖25的流程圖以狀態(tài)F1、F2、F3、F4、F5、F6的順序施加搜索脈沖。在圖12中，對6種的搜索通電相全部施加了搜索脈沖，但端子電壓差檢測部13A不能檢測出轉子位置。
接下來，由于轉子位置錯開一點，因此在二相通電中被PWM控制，以KP1、KP2、KP3的順序施加相位相差60度的沖擊脈沖共計三次。
在沖擊脈沖KP1中，通過開關元件Q1以及Q5的導通、截止的PWM驅動控制，沖擊脈沖電流從U相流過V相。在沖擊脈沖KP2中，通過開關元件Q1以及Q6的導通、截止的PWM驅動控制，沖擊脈沖電流從U相流過W相。在沖擊脈沖KP3中，通過開關元件Q2以及Q6的導通、截止的PWM驅動控制，沖擊脈沖電流從V相流過W相。由此，通過三個沖擊脈沖，使轉子位置錯開一點。
在第二次搜索步驟DS2中，與第一次搜索脈沖DS1相同，再次施加搜索脈沖。在第一次以及第二次施加中，端子電壓差檢測部13不能檢測轉子位置。在第三次施加中，通過開關元件Q2以及Q6的導通，將搜索脈沖從V相施加到W相。比較器22的輸出成為低電平，閾值超過信號S22被發(fā)送到換流控制部16。判定轉子位置位于230度附近，保存此時的搜索通電相。接下來，在SP1所示的第一次起動步驟中，通過開關元件Q2以及Q4的導通，將起動脈沖從V相施加到U相，對轉子提供最佳起動轉矩。
在第三次搜索步驟DS3中，在上次保存的搜索通電相中施加搜索脈沖。起動時一般轉速低，因此產生換流的頻度與轉子位置的搜索次數相比非常低。在DS3中，比較器22的輸出再次變?yōu)榈碗娖?，保存此時的搜索通電相。接下來，在第二次起動步驟SP2中，與起動步驟SP1相同，將起動脈沖從V相施加到U相，對轉子提供最佳起動轉矩。對第四次搜索步驟DS4以及第三次起動步驟SP3也相同，將起動脈沖從V相提供到U相。
第五次搜索步驟DS5由兩次搜索脈沖構成。其中第一次搜索脈沖在上次保存的搜索通電相施加搜索脈沖。此時比較器22的輸出得不到低電平。因此假定第五次搜索步驟DS5中的第二次搜索脈沖位于將轉子旋轉電角度60度后的290度附近，通過開關元件Q2以及Q4的導通，將搜索脈沖從V相施加到U相。比較器21的輸出成為高電平，判定轉子位置在290度附近，保存此時的搜索通電相。接下來，在第四次起動步驟SP4中，通過開關元件Q3以及Q4的導通，將起動脈沖從W相施加到U相，對轉子提供最佳起動轉矩。以后，對第六次搜索步驟DS6以及第五次起動步驟SP5也一樣，將起動脈沖從W相提供到U相。
第七次搜索步驟DS7由兩次搜索脈沖構成。其中第一次搜索脈沖在上次保存的搜索通電相施加搜索脈沖。此時作為比較器21的輸出得不到高電平。因此假定第七次搜索步驟DS7的第二次搜索脈沖位于將轉子旋轉電角度60度后的350度附近，通過開關元件Q3以及Q4的導通，將搜索脈沖從W相施加到U相。比較器22的輸出成為低電平，判定轉子位置在350度附近，保存此時的搜索通電相。接下來，在第六次起動步驟SP6中，通過開關元件Q3以及Q5的導通，將起動脈沖從W相施加到V相，對轉子提供最佳起動轉矩。
第八次搜索步驟DS8由兩次搜索脈沖構成。其中第一次搜索脈沖在上次保存的搜索通電相施加搜索脈沖。此時作為比較器22的輸出得不到低電平。因此假定第八次搜索步驟DS8的第二次搜索脈沖位于將轉子旋轉電角度60度后的50度附近，通過開關元件Q3以及Q5的導通，將搜索脈沖從W相施加到V相。此時，比較器21的輸出成為高電平。因此判定作為第八次搜索步驟DS8中的第二次搜索脈沖位于轉子旋轉電角度60度后的50度附近。接下來，如次穩(wěn)定步驟AP1所示，通過開關元件Q1以及Q5的導通，基于PWM控制將驅動電流從U相供給到V相，加速轉子的旋轉。
在此，經過確認第一次60度正轉換流的第五次搜索步驟DS5、確認第二次60度正轉換流的第七次搜索步驟DS7，在第八次搜索步驟DS8中確認第三次60度正轉換流。如果根據上述三次60度的正轉換流而判斷旋轉起動成功，則次穩(wěn)定步驟AP1后，通過反向感應電壓模式基于反向感應電壓的位置檢測可施加通常的加速轉矩。
在以上的說明中，按照三次60度正轉換流，判定旋轉起動成功，但也可按照進行三次以外的次數、或60度以外的電角度的正轉換流而判定轉子的旋轉起動成功。此外，也可根據三次60度的正轉換流的期間中得到的轉速達到規(guī)定值，判定旋轉起動成功。
此外，由于在從搜索起動模式變化為反向感應電壓模式之后施加加速轉矩，從而形成電流曲線(profile)，需要設置檢測反向感應電壓的零交叉的零電流期間。該零電流期間，基于搜索起動模式的每60度的換流周期在預先預測反向感應電壓的零交叉的時刻被設定。
(第一實施方式的變形例7)在第一實施方式的變形例7中，以與上述第一實施方式不同的點為中心進行說明。其他結構、動作及效果與第一實施方式相同。
基于轉子位置的判定結果，對起動通電相付與起動脈沖。采用圖17對起動脈沖的供給方法進行說明。在上述為止的說明中，搜索脈沖和起動脈沖如圖17(a)所示，分別由一個脈沖構成。但是尤其會有付與起動脈沖的期間變長，伴隨過大電流上升的情況，在可靠性上產生問題。在此，如圖17(b)所示，可進行PWM驅動。如果基于來自起動指令信號生成部10的起動指令信號S10，達到電流峰值，則PWM截止，經過規(guī)定時間后再次PWM導通。由此，能保持大致恒定的電流電平，可維持可靠性。關于搜索脈沖，如圖17(a)所示，也可對電流值進行PWM控制，可有效地防止轉子位置的誤檢測。
在以上的描述中，基本上說明了搜索脈沖電流的大小具有增大傾向的情況。接下來，對搜索脈沖電流的大小具有減小傾向時也可檢測轉子位置進行說明。
圖18為在二相通電中，搜索脈沖電流增大的情況和減小的情況的端子電壓差的波形圖。表示將轉子位置作為橫軸，在從U相端子到V相端子的方向施加搜索脈沖的情況。M5為搜索脈沖電流具有增大傾向時的端子電壓差。M6為搜索脈沖電流具有減少傾向時的端子電壓差。
端子電壓差，作為電感和電流變化的乘積被檢測出，因此轉子位于相同的位置、電流增加時的端子電壓差M5和電流減少時的端子電壓差M6處于反極性。即在設定電流增加時的端子電壓差M5以及電流減少時的端子電壓差M6的閾值的情況下，也可對相同轉子位置設定互相反極性的規(guī)定的閾值。
例如在圖17(b)中，PWM導通狀態(tài)后，處于PWM截止狀態(tài)，但用PWM導通狀態(tài)和PWM截止狀態(tài)能夠檢測出極性相反的端子電壓差。在圖5的說明中，轉子位置處于230度時，搜索脈沖從V相端子流向W相端子方向的情況下，在電流增加的PWM導通期間，比較器22的輸出變?yōu)榈碗娖?。但是在電流減少的PWM截止期間，比較器21的輸出變?yōu)楦唠娖?。即圖5表示在搜索起動步驟中，PWM導通期間中的各狀態(tài)，在PWM導通期間中，將端子電壓差檢測部13的閾值的極性全部反轉。由此，通過利用PWM導通期間和PWM截止期間的兩方或任一方，能夠更靈活地構成。
圖13為如上那樣還利用PWM截止狀態(tài)的例子，示意性地表示包括沖擊脈沖的搜索脈沖和起動脈沖的施加的樣子。在圖13中，在第一次搜索步驟不能判定轉子位置的情況下，作為第二次搜索步驟插入三次相位相差60度的二相通電的沖擊脈沖。即在第二次搜索步驟中，施加兼用搜索脈沖功能的沖擊脈沖，使轉子移動一點，并且通過端子電壓差檢測部13搜索轉子位置。其結果，在第三次沖擊脈沖判明轉子位置。但是如上所述，在第三次以后的搜索步驟中，第一次搜索脈沖，在上次的搜索步驟中采用能夠判定轉子位置的搜索通電相，除此以外的情況下，在第二次搜索脈沖中，采用轉子60度正轉的搜索通電相。在圖13中，橫軸為時間軸，圖13(a)、(b)以及(c)分別表示U相線圈電流、V相線圈電流以及W相線圈電流。
圖13(d)為與圖5的起動通電相系列對應、比較器21及比較器22的輸出結果，圖13(e)為轉子位置的判定結果。圖13(d)的正、負以及0分別表示比較器21的輸出為高電平、比較器22的輸出為低電平、以及比較器21的輸出不是高電平且比較器22的輸出不是低電平。圖13(e)中的230、290、350以及50分別表示轉子位置的判定結果為230度附近、290度附近、350度附近以及50度附近。
圖13中，在第一次搜索步驟中，適用可施加六次搜索脈沖的圖25的搜索步驟。在第一次搜索步驟之后，適用圖28(a)的后續(xù)搜索起動步驟。
在圖13中，DS1為第一次搜索步驟。在圖5中的六種的搜索通電相內，基于圖26的流程圖以狀態(tài)F1、F2、F3、F4、F5、F6的順序施加搜索脈沖。在圖13中，對6種的搜索通電相全部施加了搜索脈沖，但端子電壓差檢測部13不能檢測出轉子位置。
接下來，在第二次搜索步驟DS2中，由于轉子位置錯開一點，因此用兩相通電進行PWM驅動控制，以KP1、KP2、KP3的順序施加相位相差60度的沖擊脈沖共計三個，同時搜索轉子位置。
在沖擊脈沖KP1中，通過對開關元件Q1以及Q5進行導通、截止的PWM驅動控制，沖擊脈沖電流從U相流過V相。在沖擊脈沖KP2中，通過開關元件Q1以及Q6的導通、截止的PWM驅動控制，沖擊脈沖電流從U相流過W相。在沖擊脈沖KP3中，通過開關元件Q1以及Q6的導通、截止的PWM驅動控制，沖擊脈沖電流從U相流過W相。由此，通過三個沖擊脈沖，使轉子位置錯開一點。
在第一次沖擊脈沖KP1以及第二次沖擊脈沖KP2中，端子電壓差檢測部13不能檢測轉子位置。通過第三次沖擊脈沖KP3，比較器22的輸出變?yōu)榈碗娖?，閾值超過信號S22被發(fā)送到換流控制部16。判定轉子位置位于230度附近，保存此時的搜索通電相。接下來，在SP1所示的第一次起動步驟中，通過導通開關元件Q2以及Q4，將起動脈沖從V相施加到U相，對轉子提供最佳起動轉矩。
在第三次搜索步驟DS3中，在上次保存的搜索通電相施加搜索脈沖。起動時一般轉速低，因此產生換流的頻度與轉子位置的搜索次數相比非常低。在DS3中，比較器22的輸出再次變?yōu)榈碗娖?，保存此時的搜索通電相。接下來，在第二次起動步驟SP2中，與起動步驟SP1相同，將起動脈沖從V相施加到U相，對轉子提供最佳起動轉矩。對第四次搜索步驟DS4以及第三次起動步驟SP3也相同，將起動脈沖從V相提供到U相。
第五次搜索步驟DS5由兩次搜索脈沖構成。其中第一次搜索脈沖在上次保存的搜索通電相施加搜索脈沖。此時作為比較器22的輸出得不到低電平。因此假定第五次搜索步驟DS5中的第二次搜索脈沖位于將轉子旋轉電角度60度后的290度附近，通過開關元件Q2以及Q4的導通，將搜索脈沖從V相施加到U相。比較器21的輸出成為高電平，判定轉子位置在290度附近，保存此時的搜索通電相。接下來，在第四次起動步驟SP4中，通過開關元件Q3以及Q4的導通，將起動脈沖從W相施加到U相，對轉子提供最佳起動轉矩。以后，對第六次搜索步驟DS6以及第五次起動步驟SP5也一樣，將起動脈沖從W相提供到U相。
第七次搜索步驟DS7由兩次搜索脈沖構成。其中第一次搜索脈沖在上次保存的搜索通電相施加搜索脈沖。此時作為比較器21的輸出得不到高電平。因此假定第七次搜索步驟DS7中的第二次搜索脈沖位于將轉子旋轉電角度60度后的350度附近，通過開關元件Q3以及Q4的導通，將搜索脈沖從W相施加到U相。比較器22的輸出成為低電平，判定轉子位置在350度附近，保存此時的搜索通電相。接下來，在第六次起動步驟SP6中，通過開關元件Q3以及Q5的導通，將起動脈沖從W相施加到V相，對轉子提供最佳起動轉矩。
第八次搜索步驟DS8由兩次搜索脈沖構成。第一次搜索脈沖在上次保存的搜索通電相施加搜索脈沖。此時作為比較器22的輸出得不到低電平。因此假定第八次搜索步驟DS8中的第二次搜索脈沖位于將轉子旋轉電角度60度后的50度附近，通過開關元件Q3以及Q5的導通，將搜索脈沖從W相施加到V相。此時，比較器21的輸出成為高電平。因此判定作為第八次搜索步驟DS8中的第二次搜索脈沖位于轉子旋轉電角度60度后的50度附近。接下來，如次穩(wěn)定步驟AP1所示，通過開關元件Q1以及Q5的導通，基于PWM控制將驅動電流從U相供給到V相，加速轉子的旋轉。
在此，經過確認第一次60度正轉換流的第五次搜索步驟DS5、確認第二次60度正轉換流的第七次搜索步驟DS7，在第八次搜索步驟DS8中確認第三次60度正轉換流。如果根據上述三次60度的正轉換流而判斷旋轉起動成功，則次穩(wěn)定步驟AP1后，通過反向感應電壓模式基于反向感應電壓的位置檢測可施加通常的加速轉矩。
在以上的說明中，按照三次60度正轉換流，判定旋轉起動成功，但也可按照進行三次以外的次數、或60度以外的電角度的正轉換流而判定轉子的旋轉起動成功。此外，也可根據三個60度的正轉換流的期間中得到的轉速達到規(guī)定值，判定旋轉起動成功。
此外，由于在從搜索起動模式變化為反向感應電壓模式之后施加加速轉矩，從而形成電流曲線(profile)，需要設置檢測反向感應電壓的零交叉的零電流期間。該零電流期間，基于搜索起動模式的每60度的換流周期在預先預測反向感應電壓的零交叉的時刻被設定。
在第一實施方式的變形例7中，對沖擊脈沖進行PWM驅動控制，其間通過實施搜索步驟，可同時進行使轉子位置錯開動作和轉子位置搜索。由此，能夠迅速地搜索轉子位置，加快通常的向搜索步驟的返回。此外，將沖擊脈沖所引起的反轉縮短到最小限，可提供迅速且可靠的電動機起動。
(第二實施方式)在第二實施方式中，以與上述第一實施方式不同的點為中心進行說明。其他的結構、動作以及效果與第一實施方式相同。
圖31為表示第二實施方式中的電路結構的框圖。圖31將圖1A中的端子電壓差檢測部13和反向感應電壓檢測部14放在一起作為電動機電壓檢測部40。電動機電壓檢測部40執(zhí)行第一實施方式中的端子電壓差檢測部13和反向感應電壓檢測部14兩方的動作，具有兩種效果。
換流控制部16A生成表示二相通電中的非通電相的相選擇信號S16H，輸出到第三相選擇部41。第三相選擇部41中，還輸入U相電動機端子電壓SU、V相電動機端子電壓SV、W相電動機端子電壓SW、中性點電壓SCN以及模擬中性點電壓SPN。第三相選擇部41基于相選擇信號S16H，選擇各相電動機端子電壓SU、SV、SW中的至少一個和中性點電壓SCN以及模擬中性點電壓SPN中的任一個，發(fā)送到各比較器42、43。
換流控制部16A向閾值設定部12A輸出對電動機電壓檢測部40中的兩個規(guī)定的閾值S12D、S12E進行控制的閾值控制信號S16E。閾值設定部12A基于閾值控制信號S16E向比較器42提供規(guī)定的正閾值S12D，向比較器43提供規(guī)定的負閾值S12E。在此，本發(fā)明為了簡單化，而將正閾值S12D以及負閾值S12E的各個絕對值設為相等，但也可不同。另外，通過一個比較器構成電動機電壓檢測部40，閾值設定部12A向電動機電壓檢測部40提供正的閾值S12D和負的閾值S12E，電動機電壓檢測部40也可適當切換所提供的正閾值S12D和負閾值S12E來使用。此外，閾值設定部12A也可分時地將正閾值S12D和負閾值S12E一系統(tǒng)化，由一個系統(tǒng)向電動機電壓檢測部40發(fā)送。
由此，第三相選擇部41基于相選擇信號S16H進行中性點電壓SCN和模擬中性點電壓SPN之間的切換，搜索起動模式時，選擇模擬中性點電壓SPN，反向感應電壓模式的情況下，選擇中性點電壓SCN。此外，非通電相的各電動機端子電壓SU、SV、SW，不是如圖1A那樣輸入到第一相選擇部24和第二相選擇部20這兩處，而是合起來輸入到第三相選擇部41這一處。還有，相對圖1A中的三個，將比較器減為兩個。并且，作為起動搜索通電相系列，選擇例如FA系列，通過適當地切換賦予比較器的正的閾值和負的閾值，可將比較器減為一個。
如上所述，在第二實施方式的構成中，電動機電壓檢測部40在從停止到起動之后的極低速旋轉狀態(tài)，作為搜索起動模式工作。在搜索起動模式，通過交替地重復搜索步驟和起動步驟，進行起動以及加速。在搜索步驟中，在轉子不動的程度以極短的時間或微小的大小施加搜索脈沖，檢測出轉子位置。起動步驟中，判定轉子位置后，向最佳的定子相施加起動脈沖，提供起動轉矩。在搜索起動模式中，穩(wěn)定地檢測反向感應電壓，如果達到能換流控制的通常旋轉狀態(tài)，則從搜索起動模式轉移到反向感應電壓模式，電動機電壓檢測部40作為反向感應電壓模式工作。
圖32表示圖31中的電動機電壓檢測部40的具體例。首先，參照圖31、圖32(a)，對電動機電壓檢測部40的結構以及動作進行說明。在搜索起動模式中，驅動部2使二相通電的搜索脈沖電流流過電動機1。換流控制部16A生成表示非通電相的相選擇信號S16H，發(fā)送到第三相選擇部41。第三相選擇部41，還輸入U相電動機端子電壓SU、V相電動機端子電壓SV、W相電動機端子電壓SW。第三相選擇部41基于相選擇信號S16H，選擇各相電動機端子電壓SU、SV、SW中的非通電相的電動機端子電壓和模擬中性點電壓SPN中的任一個，發(fā)送到各比較器42、43。
各比較器42、43的同相輸入端子中，被輸入通過第三相選擇部41所選擇的電動機端子電壓，在反向輸入端子中輸入模擬中性點電壓SPN。在所選擇的電動機端子電壓和模擬中性點電壓SPN之差在正的閾值S12D以上時，比較器42生成閾值超過信號S42，向換流控制部16A發(fā)送。所選擇的電動機端子電壓和模擬中性點電壓SPN之差在負的閾值S12E以下時，比較器43生成閾值超過信號S43，向換流控制部16A發(fā)送。如上所述，在端子電壓差和規(guī)定的各閾值S12D、S12E之差的極性與端子電壓差的極性一致的情況下，電動機電壓檢測部40生成閾值超過信號S42或S43，并向換流控制部16A發(fā)送。
另外，由一個比較器構成電動機電壓檢測部40，閾值設定部12A向電動機電壓檢測部40賦予正的閾值S12D和負的閾值S12E，電動機電壓檢測部40也可適當地切換所賦予的正的閾值S12D和負的閾值S12E而使用。此外，閾值設定部12A也可分時地將正閾值S12D和負閾值S12E一系統(tǒng)化，由一個系統(tǒng)向電動機電壓檢測部40發(fā)送。
接下來，在反向感應電壓模式中，換流控制部16A生成表示預測反向感應電壓的零交叉的時刻的相選擇信號S16H后，發(fā)送到第三相選擇部41。第三相選擇部41基于相選擇信號S16H，選擇各相電動機端子電壓SU、SV、SW中的非通電相的電動機端子電壓和中性點電壓SCN，發(fā)送到比較器42。
比較器42的同相輸入端子中，輸入通過第三相選擇部41所選擇的電動機端子電壓，在反向輸入端子中輸入中性點電壓SCN。在所選擇的電動機端子電壓和中性點電壓SCN之差的絕對值在閾值S12D以上時，比較器42生成轉子相位信號S42，向換流控制部16A發(fā)送。換流控制部16A基于轉子相位信號S42，繼續(xù)維持正確的換流時刻的控制。將規(guī)定的閾值S12D的絕對值設定為比搜索起動模式時小，或設定為零。另外，比較器42、43也被分別稱為第三比較器42、43。
接下來，參照圖31、圖32(b)，以與圖32(a)不同的點為中心，對電動機電壓檢測部40的構成以及動作進行說明。各比較器42U、43U的同相輸入端子中輸入電動機端子電壓SU，在各比較器42V、43V的同相輸入端子中輸入電動機端子電壓SV，在各比較器42W、43W的同相輸入端子中輸入電動機端子電壓SW。在搜索起動模式中，第三相選擇部41基于相選擇信號S16H選擇模擬中性點電壓SPN，向各比較器42U、43U、42V、43V、42W、43W的反相輸入端子輸入。
在電動機端子電壓SU、SV、SW和模擬中性點電壓SPN之差在正的閾值S12D以上時，比較器42U、42V、42W分別生成閾值超過信號S42U、S42V、S42W后，向換流控制部16A發(fā)送。在電動機端子電壓SU、SV、SW和模擬中性點電壓SPN之差在負的閾值S12E以下時，比較器43U、43V、43W分別生成閾值超過信號S43U、S43V、S43W后，向換流控制部16A發(fā)送。由此，在端子電壓差和規(guī)定的各閾值S12D、S12E之差的極性與端子電壓差的極性一致的情況下，電動機電壓檢測部40生成各閾值超過信號S42U、S42V、S42W或S43U、S43V、S43W，并向換流控制部16A發(fā)送。
接下來，在反向感應電壓模式中，第三相選擇部41基于相選擇信號S16H，選擇中性點電壓SCN后，輸入到各比較器42U、42V、42W的反相輸入端子。在電動機端子電壓SU、SV、SW和中性點電壓SCN之差在閾值S12D以上時，比較器42U、42V、42W分別生成轉子相位信號S42U、S42V、S42W后，向換流控制部16A發(fā)送。換流控制部16A選擇預測反向感應電壓的零交叉的相的轉子相位信號，繼續(xù)進行正確的換流時刻的控制。將規(guī)定的閾值S12D的絕對值設定為比搜索起動模式時小，或設定為零。另外，比較器42U、43U、42V、43V、42W、43W也被分別稱為第三比較器42U、43U、42V、43V、42W、43W。
如上所述，在第二實施方式中，通過將端子電壓差檢測部13和反向感應電壓檢測部14合起來作為電動機電壓檢測部，能夠兼用比較器和相選擇部，能夠以簡單的結構得到相同的效果。
(第三實施方式)在第三實施方式中，以與上述第一實施方式不同的點為中心進行說明。其他的結構、動作以及效果與第一實施方式相同。
圖33為表示第三實施方式中的電路結構的框圖。圖33，為在圖31的電動機電壓檢測部40中的第三相選擇部41中，不采用中性點電壓SCN的輸入的結構，將其作為第四相選擇部41A。
換流控制部16A生成表示二相通電中的非通電相的相選擇信號S16H，輸出到第四相選擇部41A。第四相選擇部41A中，還輸入U相電動機端子電壓SU、V相電動機端子電壓SV、W相電動機端子電壓SW以及模擬中性點電壓SPN。第四相選擇部41A基于相選擇信號S16H，選擇各相電動機端子電壓SU、SV、SW中的至少一個，與模擬中性點電壓SPN一起發(fā)送到各比較器42、43。
換流控制部16A向閾值設定部12A輸出對電動機電壓檢測部40A中的兩個規(guī)定的閾值S12D、S12E進行控制的閾值控制信號S16E。閾值設定部12A基于閾值控制信號S16E向比較器42提供規(guī)定的正閾值S12D，向比較器43提供規(guī)定的負閾值S12E。在此，本發(fā)明為了簡單化，而將正閾值S12D以及負閾值S12E的各個絕對值設為相等，但也可不同。另外，通過一個比較器構成電動機電壓檢測部40A，閾值設定部12A向電動機電壓檢測部40A提供正的閾值S12D和負的閾值S12E，電動機電壓檢測部40A也可適當切換所提供的正閾值S12D和負閾值S12E來使用。此外，閾值設定部12A也可分時地將正閾值S12D和負閾值S12E一系統(tǒng)化，由一個系統(tǒng)向電動機電壓檢測部40發(fā)送。
由此，非通電相的各電動機端子電壓SU、SV、SW，不是如圖1A那樣輸入到第一相選擇部24和第二相選擇部20這兩處，而是合起來輸入到第三相選擇部41A這一處。還有，相對圖1A中的三個，將比較器減為兩個。并且，作為起動搜索通電相系列，選擇例如FA系列，通過適當地切換賦予比較器的正的閾值和負的閾值，可將比較器減為一個。
如上所述，在第三實施方式的構成中，電動機電壓檢測部40A在從停止到起動之后的極低速旋轉狀態(tài)，作為搜索起動模式工作。在搜索起動模式，通過交替地重復搜索步驟和起動步驟，進行起動以及加速。在搜索步驟中，在轉子不動的程度以極短的時間或微小的大小施加搜索脈沖，檢測出轉子位置。起動步驟中，判定轉子位置后，向最佳的定子相施加起動脈沖，提供起動轉矩。在搜索起動模式中，穩(wěn)定地檢測反向感應電壓，如果達到能換流控制的通常旋轉狀態(tài)，則從搜索起動模式轉移到反向感應電壓模式，電動機電壓檢測部40A作為反向感應電壓模式工作。
圖34表示圖33中的電動機電壓檢測部40A的具體例。首先，參照圖33、圖34(a)，對電動機電壓檢測部40A的結構以及動作進行說明。在搜索起動模式中，驅動部2使二相通電的搜索脈沖電流流過電動機1。換流控制部16A生成表示非通電相的相選擇信號S16H，發(fā)送到第四相選擇部41A。第四相選擇部41A，還輸入U相電動機端子電壓SU、V相電動機端子電壓SV、W相電動機端子電壓SW。第四相選擇部41基于相選擇信號S16H，選擇各相電動機端子電壓SU、SV、SW中的非通電相的電動機端子電壓，與模擬中性點電壓SPN一起發(fā)送到各比較器42、43。
各比較器42、43的同相輸入端子中，輸入通過第四相選擇部41A所選擇的電動機端子電壓，在反向輸入端子中輸入模擬中性點電壓SPN。在所選擇的電動機端子電壓和模擬中性點電壓SPN之差在正的閾值S12D以上時，比較器42生成閾值超過信號S42，向換流控制部16A發(fā)送。所選擇的電動機端子電壓和模擬中性點電壓SPN之差在負的閾值S12E以下時，比較器43生成閾值超過信號S43，向換流控制部16A發(fā)送。如上所述，在端子電壓差和規(guī)定的各閾值S12D、S12E之差的極性與端子電壓差的極性一致的情況下，電動機電壓檢測部40A生成閾值超過信號S42或S43，并向換流控制部16A發(fā)送。
另外，由一個比較器構成電動機電壓檢測部40A，閾值設定部12A向電動機電壓檢測部40A賦予正的閾值S12D和負的閾值S12E，電動機電壓檢測部40A也可適當地切換所賦予的正的閾值S12D和負的閾值S12E而使用。此外，閾值設定部12A也可分時地將正閾值S12D和負閾值S12E一系統(tǒng)化，由一個系統(tǒng)向電動機電壓檢測部40A發(fā)送。
接下來，在反向感應電壓模式中，換流控制部16A生成表示預測反向感應電壓的零交叉的時刻的相選擇信號S16H后，發(fā)送到第四相選擇部41A。第四相選擇部41A基于相選擇信號S16H，選擇各相電動機端子電壓SU、SV、SW中的非通電相的電動機端子電壓，與模擬中性點電壓SPN一起發(fā)送到比較器42。
比較器42的同相輸入端子中，輸入通過第四相選擇部41A所選擇的電動機端子電壓，在反向輸入端子中輸入中性點電壓SCN。在所選擇的電動機端子電壓和中性點電壓SCN之差的絕對值在閾值S12D以上時，比較器42生成轉子相位信號S42，向換流控制部16A發(fā)送。換流控制部16A基于轉子相位信號S42，繼續(xù)維持正確的換流時刻的控制。將規(guī)定的閾值S12D的絕對值設定為比搜索起動模式時小，或設定為零。
接下來，參照圖33、圖34(b)，以與圖34(a)不同的點為中心，對電動機電壓檢測部40A的構成以及動作進行說明。各比較器42U、43U的同相輸入端子中輸入電動機端子電壓SU，在各比較器42V、43V的同相輸入端子中輸入電動機端子電壓SV，在各比較器42W、43W的同相輸入端子中輸入電動機端子電壓SW。在各比較器42U、43U、42V、43V、42W、43W的反相輸入端子中，輸入模擬中性點電壓SPN。
在搜索起動模式中，在電動機端子電壓SU、SV、SW和模擬中性點電壓SPN之差在正的閾值S12D以上時，比較器42U、42V、42W分別生成閾值超過信號S42U、S42V、S42W后，向換流控制部16A發(fā)送。在電動機端子電壓SU、SV、SW和模擬中性點電壓SPN之差在負的閾值S12E以下時，比較器43U、43V、43W分別生成閾值超過信號S43U、S43V、S43W后，向換流控制部16A發(fā)送。由此，在端子電壓差和規(guī)定的各閾值S12D、S12E之差的極性與端子電壓差的極性一致的情況下，電動機電壓檢測部40A生成各閾值超過信號S42U、S42V、S42W或S43U、S43V、S43W，并向換流控制部16A發(fā)送。
接下來，在反向感應電壓模式中，在電動機端子電壓SU、SV、SW和模擬中性點電壓SPN之差在閾值S12D以上時，比較器42U、42V、42W分別生成轉子相位信號S42U、S42V、S42W后，向換流控制部16A發(fā)送。換流控制部16A選擇預測反向感應電壓的零交叉的相的轉子相位信號，繼續(xù)進行正確的換流時刻的控制。將規(guī)定的閾值S12D的絕對值設定為比搜索起動模式時小，或設定為零。
如上所述，在第三實施方式中，在搜索起動模式中向電動機賦予初始加速而達到適當的轉數，因此在電動機的非通電相中產生的反向感應電壓比較大。因此，能夠順利地從搜索起動模式切換到反向感應電壓模式，可迅速且可靠地執(zhí)行電動機的起動。由此，通過省略將中性點電壓SCN輸入到電動機電壓檢測部40A，本發(fā)明也可適用于沒有輸出中性點電壓SCN的端子的電動機中。
(第四實施方式)在第四實施方式中，以與上述的第一實施方式不同的點為中心，對將本發(fā)明的電動機驅動裝置應用于盤驅動裝置進行說明。其他的結構、動作以及效果與第一實施方式相同。
從可靠性、增加成本和耐環(huán)境性能方面來看，可將不需要轉子位置傳感器的無傳感器驅動技術采用于各種領域。本發(fā)明可用于能夠使用這種無傳感器驅動技術的領域。盤驅動裝置是其中之一。在盤驅動裝置中，有硬盤驅動裝置和光盤驅動裝置等。在第四實施方式中，說明了采用圖35所示的光盤驅動裝置的結構。
在圖35中，光拾取器130使光束照射到光盤100，通過其反射光將盤上的信息作為電信號，并輸出到再生信號處理電路140。在再生信號處理電路140中被振幅補正的再生信號，在再生信號解調電路150中解調，對記錄在光盤100中的信息進行再生。伺服電路520，介由光盤電動機驅動電路120控制光盤電動機110的旋轉，以使光盤100以微計算機510命令的轉速旋轉。再生信號處理電路140生成作為光束焦點的聚焦反向的誤差信號即聚焦誤差信號和作為光束焦點的追蹤反向的誤差信號即追蹤誤差信號。伺服電路520，基于由再生信號處理電路140生成的聚焦誤差信號介由聚焦驅動電路220和聚焦執(zhí)行機構210將光束焦點控制到聚焦方向、即進行所謂的聚焦伺服，以使光束焦點與光盤100的記錄面一致。此外，伺服電路520基于追蹤誤差信號，介由追蹤驅動電路320和追蹤執(zhí)行機構310將光束焦點控制到追蹤方向、即進行所謂的追蹤伺服，以使光束焦點追蹤光盤上的記錄軌道。
從可靠性、增加成本和耐環(huán)境性能方面來看，在這種光盤驅動裝置中的光盤電動機驅動電路120中適用不需要轉子位置傳感器的無傳感器驅動技術。通過將本發(fā)明用于光盤電動機驅動電路120中，在光盤電動機110的初始起動時，提供適當的轉速，能可靠地進行搜索起動模式。此外，搜索起動模式后，切換為反向感應電壓模式，因此能夠可靠且迅速地進行無傳感器電動機的起動。
以上，在實施方式中展開的說明全部為具體化本發(fā)明的一例，本發(fā)明并不限定于這些例子。
工業(yè)上應用的可能性本發(fā)明應用于電動機驅動裝置以及電動機驅動方法。
權利要求
1.一種電動機驅動裝置，對于具備N相電動機線圈的N相電動機，在搜索起動模式中，通過供給搜索電流和起動電流起動上述N相電動機，在反向感應電壓模式中，通過供給驅動電流驅動上述N相電動機，其中N為2以上的整數，上述電動機驅動裝置具有驅動信號生成機構，其生成搜索驅動信號、起動驅動信號以及通常驅動信號；驅動機構，其基于上述搜索驅動信號、上述起動驅動信號以及上述通常驅動信號，分別生成上述搜索電流、上述起動電流、上述驅動電流；模擬中性點電壓生成機構，其生成用于表示N相電動機端子電壓平均值的模擬中性點電壓；和端子電壓差檢測機構，其檢測出用于表示上述N相電動機端子電壓與上述模擬中性點電壓之差的端子電壓差，生成檢測結果信號，上述驅動信號生成機構，在搜索起動模式中，基于上述搜索驅動信號和上述檢測結果信號，控制上述起動驅動信號。
2.根據權利要求1所述的電動機驅動裝置，其特征在于，還具有反向感應電壓檢測機構，其檢測出用于表示上述N相電動機端子電壓和與上述N相電動機線圈的共通連接端中的中性點電壓之差的反向感應電壓，生成轉子相位信號，上述驅動信號生成機構，在上述反向感應電壓模式中，基于上述轉子相位信號，控制上述通常驅動信號，采用上述搜索驅動信號、上述檢測結果信號、上述起動驅動信號和上述轉子相位信號中的至少一個，生成模式切換信號，基于上述模式切換信號，從上述搜索起動模式切換到上述反向感應電壓模式。
3.根據權利要求2所述的電動機驅動裝置，其特征在于，上述反向感應電壓檢測機構包括比較器，上述比較器將上述N相電動機端子電壓和上述中性點電壓進行比較、生成上述轉子相位信號。
4.根據權利要求1所述的電動機驅動裝置，其特征在于，上述端子電壓差檢測機構，在上述端子電壓差和規(guī)定閾值之差的極性與上述端子電壓差的極性一致的情況下，生成上述檢測結果信號。
5.根據權利要求4所述的電動機驅動裝置，其特征在于，上述閾值至少為正值的閾值和負值的閾值。
6.根據權利要求4所述的電動機驅動裝置，其特征在于，上述驅動信號生成機構，使上述閾值的值變化，控制上述檢測結果信號。
7.根據權利要求1所述的電動機驅動裝置，其特征在于，上述端子電壓差檢測機構包括第一比較器，上述第一比較器將上述N相電動機端子電壓和上述模擬中性點電壓進行比較，生成上述檢測結果信號。
8.根據權利要求7所述的電動機驅動裝置，其特征在于，還具有反向感應電壓檢測機構，其檢測出用于表示上述N相電動機端子電壓與上述中性點電壓之差的反向感應電壓，生成轉子相位信號，上述反向感應電壓檢測機構包括第二比較器，上述第二比較器將上述N相電動機端子電壓和上述中性點電壓進行比較，生成上述轉子相位信號，上述第一比較器和上述第二比較器至少一部分共用。
9.根據權利要求1所述的電動機驅動裝置，其特征在于，還具有比較器，該比較器在上述搜索起動模式中，對上述N相電動機端子電壓和上述模擬中性點電壓進行比較，生成上述檢測結果信號，在上述反向感應電壓模式中，對上述N相電動機端子電壓和上述中性點電壓進行比較，生成上述轉子相位信號。
10.根據權利要求1所述的電動機驅動裝置，其特征在于，還具有比較器，該比較器在上述搜索起動模式中，對上述N相電動機端子電壓和上述模擬中性點電壓進行比較，生成上述檢測結果信號，在上述反向感應電壓模式中，對上述N相電動機端子電壓和上述模擬中性點電壓進行比較，生成上述轉子相位信號。
11.根據權利要求1所述的電動機驅動裝置，其特征在于，還具有搜索指令信號生成機構，其生成用于指定上述搜索電流大小的搜索指令信號；電流檢測機構，其檢測出上述N相電動機的電動機電流的大小，生成電流檢測信號；和比較機構，其將上述搜索指令信號和上述電流檢測信號進行比較，生成比較結果信號，上述驅動信號生成機構，基于上述比較結果信號進行控制。
12.根據權利要求11所述的電動機驅動裝置，其特征在于，還具有起動指令信號生成機構，其生成用于指定上述起動電流大小的起動指令信號，上述比較機構，將上述起動指令信號和上述電流檢測信號進行比較，生成比較結果信號，上述驅動信號生成機構，基于上述比較結果信號進行控制。
13.根據權利要求11所述的電動機驅動裝置，其特征在于，還具有相轉矩指令信號生成機構，其生成用于指定上述N相電動機轉矩的相轉矩指令信號，上述比較機構，將上述相轉矩指令信號和上述電流檢測信號進行比較，生成比較結果信號，上述驅動信號生成機構，基于上述比較結果信號進行控制。
14.根據權利要求11所述的電動機驅動裝置，其特征在于，上述驅動信號生成機構，具有脈沖發(fā)生器，其發(fā)生導通脈沖，該導通脈沖具有PWM頻率的周期；和PWM控制部，其生成由上述導通脈沖置位、由上述比較結果信號復位來控制脈沖寬度的PWM控制信號，上述驅動信號生成機構，基于上述PWM控制信號進行控制。
15.根據權利要求1所述的電動機驅動裝置，其特征在于，上述驅動信號生成機構，在上述搜索起動模式中，被控制為生成上述搜索驅動信號的至少一次搜索狀態(tài)和生成上述起動驅動信號的至少一次起動狀態(tài)，在上述搜索狀態(tài)和上述起動狀態(tài)的任一個中被控制為至少一個邏輯狀態(tài)。
16.根據權利要求15所述的電動機驅動裝置，其特征在于，上述驅動信號生成機構，在上述搜索起動模式中，控制上述搜索驅動信號和上述起動驅動信號，交替地重復上述搜索狀態(tài)和上述起動狀態(tài)。
17.根據權利要求15所述的電動機驅動裝置，其特征在于，上述驅動信號生成機構，在上述搜索起動模式中，控制上述搜索驅動信號和上述起動驅動信號，經由第一次為第一次搜索狀態(tài)，第二次為第一次起動狀態(tài)，在第三次以后僅為起動狀態(tài)。
18.根據權利要求15所述的電動機驅動裝置，其特征在于，上述驅動信號生成機構，控制上述搜索驅動信號，使上述搜索狀態(tài)中的最初邏輯狀態(tài)與前一次的搜索狀態(tài)中的最后邏輯狀態(tài)相同。
19.根據權利要求15所述的電動機驅動裝置，其特征在于，上述驅動信號生成機構，控制上述起動驅動信號，使上述起動狀態(tài)中的最初邏輯狀態(tài)與前一次起動狀態(tài)中的最后邏輯狀態(tài)相同。
20.根據權利要求1所述的電動機驅動裝置，其特征在于，上述驅動機構包括N相個的高電位側開關元件和N相個的低電位側開關元件，上述驅動信號生成機構，生成N相的高電位側搜索驅動信號和N相的低電位側搜索驅動信號，上述N相的高電位側搜索驅動信號分別控制上述N相個的高電位側開關元件，上述N相的低電位側搜索驅動信號分別控制上述N相個的低電位側開關元件。
21.根據權利要求20所述的電動機驅動裝置，其特征在于，上述驅動信號生成機構，在上述搜索狀態(tài)中包括連續(xù)的四個邏輯狀態(tài)，控制上述搜索驅動信號的邏輯電平。
22.根據權利要求21所述的電動機驅動裝置，其特征在于，上述驅動信號生成機構，在N為3時，在包括連續(xù)的四個邏輯狀態(tài)的上述搜索驅動信號中，在第一個邏輯狀態(tài)下，將三個相中兩個相的第一組合中的第一相的高電位側搜索驅動信號和上述第一組合中的第二相的低電位側搜索驅動信號控制為動作狀態(tài)電平，在第二個邏輯狀態(tài)下，將上述第一組合中的第二相的高電位側搜索驅動信號和上述第一組合中的第一相的低電位側搜索驅動信號控制為動作狀態(tài)電平，在第三個邏輯狀態(tài)下，將上述三個相中不成為上述第一組合的的兩個相的第二組合中的第一相的高電位側搜索驅動信號和上述第二組合中的第二相的低電位側搜索驅動信號控制為動作狀態(tài)電平，在第四個邏輯狀態(tài)下，將上述第二組合中的第二相的高電位側搜索驅動信號和上述第二組合中的第一相的低電位側搜索驅動信號控制為動作狀態(tài)電平。
23.根據權利要求21所述的電動機驅動裝置，其特征在于，上述驅動信號生成機構，在N為3時，在包括連續(xù)的四個邏輯狀態(tài)的上述搜索驅動信號中，在第一個邏輯狀態(tài)下，將三個相中兩個相的第一組合中的第一相的高電位側搜索驅動信號和上述第一組合中的第二相的低電位側搜索驅動信號控制為動作狀態(tài)電平，在第二個邏輯狀態(tài)下，將上述三個相中不成為上述第一組合的的兩個相的第二組合中的第一相的高電位側搜索驅動信號和上述第二組合中的第二相的低電位側搜索驅動信號控制為動作狀態(tài)電平，在第三個邏輯狀態(tài)下，將上述第一組合中的上述第二相的高電位側搜索驅動信號和上述第一組合中的上述第一相的低電位側搜索驅動信號控制為動作狀態(tài)電平，在第四個邏輯狀態(tài)下，將上述第二組合中的上述第二相的高電位側搜索驅動信號和上述第二組合中的上述第一相的低電位側搜索驅動信號控制為動作狀態(tài)電平。
24.根據權利要求21所述的電動機驅動裝置，其特征在于，上述驅動信號生成機構，在N為3時，在包括連續(xù)的四個邏輯狀態(tài)的上述搜索驅動信號中，在第一個邏輯狀態(tài)下，將三個相中兩個相的第一組合中的第一相的高電位側搜索驅動信號和上述第一組合中的第二相的低電位側搜索驅動信號控制為動作狀態(tài)電平，在第二個邏輯狀態(tài)下，將上述三個相中不成為上述第一組合的的兩個相的第二組合中的第一相的高電位側搜索驅動信號和上述第二組合中的第二相的低電位側搜索驅動信號控制為動作狀態(tài)電平，在第三個邏輯狀態(tài)下，將上述第二組合中的上述第二相的高電位側搜索驅動信號和上述第二組合中的上述第一相的低電位側搜索驅動信號控制為動作狀態(tài)電平，在第四個邏輯狀態(tài)下，將上述第一組合中的上述第二相的高電位側搜索驅動信號和上述第一組合中的上述第一相的低電位側搜索驅動信號控制為動作狀態(tài)電平。
25.根據權利要求20所述的電動機驅動裝置，其特征在于，上述驅動信號生成機構，在上述搜索狀態(tài)中包括連續(xù)的6個邏輯狀態(tài)，控制上述搜索驅動信號的邏輯電平。
26.根據權利要求25所述的電動機驅動裝置，其特征在于，上述驅動信號生成機構，在包括連續(xù)的6個邏輯狀態(tài)的上述搜索驅動信號中，在第一個邏輯狀態(tài)下，將第一相的高電位側搜索驅動信號和第二相的低電位側搜索驅動信號控制為動作狀態(tài)電平，在第二個邏輯狀態(tài)下，將第一相的高電位側搜索驅動信號和第三相的低電位側搜索驅動信號控制為動作狀態(tài)電平，在第三個邏輯狀態(tài)下，將第二相的高電位側搜索驅動信號和第三相的低電位側搜索驅動信號控制為動作狀態(tài)電平，在第四個邏輯狀態(tài)下，將第二相的高電位側搜索驅動信號和第一相的低電位側搜索驅動信號控制為動作狀態(tài)電平，在第五個邏輯狀態(tài)下，將第三相的高電位側搜索驅動信號和第一相的低電位側搜索驅動信號控制為動作狀態(tài)電平，在第六個邏輯狀態(tài)下，將第三相的高電位側搜索驅動信號和第二相的低電位側搜索驅動信號控制為動作狀態(tài)電平。
27.一種電動機驅動方法，對于具備N相電動機線圈的N相電動機，在搜索起動模式中通過供給搜索電流和起動電流，起動上述N相電動機，在反向感應電壓模式中通過供給驅動電流，驅動上述N相電動機，其中N為2以上的整數，上述電動機驅動方法具有生成搜索驅動信號、起動驅動信號以及通常驅動信號的步驟；基于上述搜索驅動信號、上述起動驅動信號以及上述通常驅動信號，分別生成上述搜索電流、上述起動電流、上述驅動電流的步驟；生成用于表示N相電動機端子電壓的平均值的模擬中性點電壓的步驟；和檢測出用于表示上述N相電動機端子電壓與上述模擬中性點電壓之差的端子電壓差，生成檢測結果信號的步驟，生成上述驅動信號的步驟，在搜索起動模式中，基于上述搜索驅動信號和上述檢測結果信號，控制上述起動驅動信號。
28.根據權利要求27所述的電動機驅動方法，其特征在于，還具有檢測用于表示上述N相電動機端子電壓與上述N相電動機線圈的共通連接端中的中性點電壓之差的反向感應電壓，生成轉子相位信號的步驟，上述生成驅動信號的步驟，在上述反向感應電壓模式中，基于上述轉子相位信號，控制上述通常驅動信號，采用上述搜索驅動信號、上述檢測結果信號、上述起動驅動信號和上述轉子相位信號中的至少一個，生成模式切換信號，基于上述模式切換信號，從上述搜索起動模式切換到上述反向感應電壓模式。
全文摘要
一種電動機驅動裝置和驅動方法，在依次選擇通電相而通電時，通過作為電動機端子電壓和模擬中性點電壓之間的差電壓的端子電壓差是否超過規(guī)定的閾值來判定轉子位置?；谠撆卸?，決定轉子起動的通電相，按照該決定進行電動機的起動通電。不通過轉子位置的初始位置搜索步驟直接切換為反向感應電壓模式，而通過對電動機的初始起動提供適當的轉速的搜索起動模式切換為反向感應電壓模式。從而會正確地取入位置檢測信號的峰值，并解決由于每相檢測電流的差異很小，易受電動機特性偏差小影像的問題。此外，解決了在求得較大差電壓的方法中，需要參照列表和較高的運算處理能力的問題。
文檔編號H02P6/14GK101039089SQ20071008576
公開日2007年9月19日 申請日期2007年3月14日 優(yōu)先權日2006年3月15日
發(fā)明者深水新吾, 山本泰永, 森英明, 黑島伸一 申請人:松下電器產業(yè)株式會社