專利名稱：電動機控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用來控制無刷電動機的驅(qū)動的電動機控制裝置。
背景技術(shù)：
使用無刷電動機作為車用EGR(Exhaust Gas Recirculation 廢氣再循環(huán))閥或 VG(variable geometric 變幾何)渦輪致動器等排氣控制用致動器的驅(qū)動源。圖18是表示控制無刷電動機的驅(qū)動的結(jié)構(gòu)的圖。在圖18(a)所示的結(jié)構(gòu)中，E⑶(Engine Control Unit 引擎控制單元)具有直接驅(qū)動三相無刷電動機的功能，ECU和無刷電動機通過線束相連接(ECU直接驅(qū)動型)。ECU利用經(jīng)由該線束從無刷電動機側(cè)獲取的霍爾IC的輸出信號來檢測出轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置，控制無刷電動機的驅(qū)動以使電動機的旋轉(zhuǎn)位置達到目標(biāo)位置。此外，在圖18(b)的結(jié)構(gòu)中，作為用來驅(qū)動三相無刷電動機的專用電路，設(shè)置有 EDU (Electrical actuator Drive Unit 電致動器驅(qū)動單元)。EDU和無刷電動機通過線束相連接，且利用CAN (ControIler Area Network 控制器局域網(wǎng)絡(luò))將EDU和ECU相連接 (驅(qū)動電路分體型)?；魻杺鞲衅餍盘柦?jīng)由線束及CAN從無刷電動機側(cè)傳輸?shù)紼CU。ECU基于用霍爾IC的輸出信號檢測的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置等向EDU輸出控制信號，EDU根據(jù)來自ECU的控制信號來控制無刷電動機的驅(qū)動。在圖18 (c)的結(jié)構(gòu)中，驅(qū)動電路3內(nèi)置在三相無刷電動機中，ECU和無刷電動機的該驅(qū)動電路通過CAN相連接而非經(jīng)由線束相連接(驅(qū)動電路一體型)。ECU利用CAN從無刷電動機側(cè)輸入霍爾IC的輸出信號來檢測出轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置，控制無刷電動機的驅(qū)動以使轉(zhuǎn)子達到目標(biāo)位置。在ECU直接驅(qū)動型及驅(qū)動電路分體型的結(jié)構(gòu)中，與驅(qū)動電路一體型的不同，其霍爾IC的輸出信號經(jīng)由線束發(fā)送到ECU。因此，如果線束發(fā)生短路或瞬時斷路，或者噪聲疊加于在線束中傳輸?shù)男盘柹希瑒t有可能霍爾IC的輸出信號中發(fā)生異常，無刷電動機轉(zhuǎn)子從目標(biāo)位置偏移，電動機進行逆旋轉(zhuǎn)。舉例而言，在利用無刷電動機作為EGR閥控制用致動器的驅(qū)動源的情況下，如果發(fā)生上述位置偏移或電動機的逆旋轉(zhuǎn)，則有可能電動機軸碰撞電動機止動器(全開端或全閉端)，而使電動機和閥的構(gòu)成零部件損壞。作為這種檢測無刷電動機的異常的現(xiàn)有技術(shù)，有專利文獻1中公開的異常檢測裝置。該裝置存儲著隨著無刷電動機的旋轉(zhuǎn)而變化的磁極位置傳感器(例如霍爾IC)在正常時的輸出模式，當(dāng)實際檢測出的磁極位置傳感器的輸出模式脫離了預(yù)先存儲的模式的情況下，判定為異常。具體而言，以U相為高位、W相為最低位的二進制來提取三相(UVW)磁極位置傳感器的各輸出信號，對該三位數(shù)據(jù)在正常時所表示的六種值的輸出模式與從實際信號求出的輸出模式進行比較。然而，在專利文獻1中，由于僅根據(jù)與正常時的輸出模式之差來判定異常，因此存在如下問題不能判定傳感器輸出信號線中的瞬間接地短路或開路是否是有意對無刷電動機的驅(qū)動控制產(chǎn)生影響而出現(xiàn)的異常。舉例而言，通過瞬間接地短路或開路而在傳感器輸出模式中發(fā)生變化，但即使從接地短路或開路立即恢復(fù)且電動機未從目標(biāo)位置發(fā)生偏移的情況下，在專利文獻1中，電動機也會根據(jù)與正常時的輸出模式之差而停止。本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的，其目的在于提供一種電動機控制裝置，該電動機控制裝置能夠正確以及迅速地檢測出在用來檢測轉(zhuǎn)子磁極位置的位置檢測部的輸出信號線上發(fā)生的對無刷電動機驅(qū)動有意產(chǎn)生的影響而出現(xiàn)的異常。另外，其目的在于提供一種電動機控制裝置，該電動機控制裝置能夠檢測出因上述信號線異常而發(fā)生的電動機的逆旋轉(zhuǎn)，并進行驅(qū)動修正到正常旋轉(zhuǎn)方向?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1:日本專利特開平6-M9037號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及電動機控制裝置，其包括驅(qū)動控制部，該驅(qū)動控制部與無刷電動機的位置檢測部的輸出信號線相連接，其中無刷電動機包括緊固有磁極位置檢測用磁體的、具有規(guī)定極數(shù)的轉(zhuǎn)子；具有多相勵磁線圈的定子；以及對應(yīng)于所述定子各相而設(shè)置的、檢測出磁極位置檢測用磁體的磁極并輸出與該磁極極性相對應(yīng)的邏輯電平檢測信號的位置檢測部，且該驅(qū)動控制部經(jīng)由該輸出信號線從位置檢測部依次輸入由檢測信號形成的輸出模式，以對應(yīng)于該輸出模式的勵磁模式對定子的各相勵磁線圈的通電進行切換，以使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，在該電動機控制裝置中，包括模式檢查部，如果輸入與輸出信號線的對接地電位的短路或斷路相對應(yīng)的由規(guī)定邏輯電平信號形成的輸出模式，則比較由該輸出模式的輸入時刻前后所輸入的檢測信號形成的輸出模式，當(dāng)兩者不是同一個模式的情況下，該模式檢查部判定為有可能發(fā)生轉(zhuǎn)子從目標(biāo)位置偏移以及伴隨該偏移發(fā)生轉(zhuǎn)子的逆旋轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明，如果輸入與輸出信號線的對接地電位的短路或斷路相對應(yīng)的由規(guī)定邏輯電平信號形成的輸出模式，則比較由該輸出模式的輸入時刻前后所輸入的檢測信號形成的輸出模式，當(dāng)兩者不是同一個模式的情況下，判定為有可能發(fā)生轉(zhuǎn)子從目標(biāo)位置偏移以及伴隨該偏移發(fā)生轉(zhuǎn)子的逆旋轉(zhuǎn)。通過這樣，得到如下效果即能夠正確和迅速地檢測出在檢測轉(zhuǎn)子磁極位置的位置檢測部的輸出信號線上發(fā)生的、對無刷電動機的驅(qū)動控制有意產(chǎn)生的影響而出現(xiàn)的異常。


圖1是表示用本發(fā)明實施方式1所涉及的電動機控制裝置對無刷電動機進行驅(qū)動控制的EGR閥的結(jié)構(gòu)的圖。圖2是從電動機軸端面看到的無刷電動機的圖。圖3是從電動機軸端面看到的無刷電動機另一結(jié)構(gòu)的圖。圖4是表示實施方式1所涉及的電動機控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖5是用來說明無刷電動機工作時的通電方向、霍爾1(_ 11￡1%(1(_相)和霍爾IC 輸出的關(guān)系的圖。圖6是用來說明雙倍精度無刷電動機進行逆旋轉(zhuǎn)的過程的圖。圖7是表示圖4中的控制部的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖8是表示霍爾IC輸出模式以及與各輸出模式相關(guān)聯(lián)的模式號的圖。圖9是表示方式A中信號模式的變化的圖。圖10是表示方式B中信號模式的變化的圖。圖11是表示方式C中信號模式的變化的圖。圖12是表示方式D中信號模式的變化的圖。圖13是表示模式號0或者7的霍爾IC輸出模式前后的霍爾IC輸出模式的模式號的差值的圖。圖14是用來說明直到檢測出電動機逆旋轉(zhuǎn)為止的過程的圖。圖15是用來說明直到檢測出電動機逆旋轉(zhuǎn)為止的過程的圖。圖16是表示模式號的差值以及計數(shù)校正值的圖。圖17是用來說明對電動機逆旋轉(zhuǎn)進行修正的過程的圖。圖18是表示控制無刷電動機的驅(qū)動的結(jié)構(gòu)的圖。
具體實施例方式下面，為了對本發(fā)明進行更詳細的說明，根據(jù)附圖對用于實施本發(fā)明的方式進行說明。實施方式1圖1是用本發(fā)明實施方式1所涉及的電動機控制裝置對無刷電動機進行驅(qū)動控制的EGR閥的結(jié)構(gòu)的圖，示出了沿ECR閥的軸向切斷的截面圖。該EGR閥由無刷電動機1和閥機構(gòu)2構(gòu)成。無刷電動機1如下構(gòu)成擰緊在電動機軸10上的圓筒狀的轉(zhuǎn)子11插入緊固在殼體12上的定子13的中空部，轉(zhuǎn)子11被軸承14支承而可自由旋轉(zhuǎn)。另外，在轉(zhuǎn)子11 上，在與該轉(zhuǎn)子軸垂直的面上緊固有磁極位置檢測用磁體15。另外，在印制基板16上裝載霍爾IC(位置檢測部)17?；魻朓C 17是檢測出轉(zhuǎn)子 11的旋轉(zhuǎn)位置(磁極位置)的傳感器，由組裝有霍爾元件的集成電路(IC)來構(gòu)成。印制基板16安裝在殼體12上，使霍爾IC 17處于與磁極位置檢測用磁體15相對的位置。電動機軸10能夠利用轉(zhuǎn)子11的旋轉(zhuǎn)而沿轉(zhuǎn)子軸向(圖1中的上下方向)移動。在閥機構(gòu)2中，設(shè)置緊固有閥芯20a的閥軸21，其軸配置為與電動機軸10的軸成為同一軸。該閥軸21利用復(fù)位彈簧22向閥芯20a關(guān)閉的方向施加作用力。閥軸21由于其一端與電動機軸10抵接，從而可沿其軸向移動。設(shè)置閥芯20a，使得通過將電動機軸10拉入到無刷電動機1 一側(cè)，落座于閥座 20b，通過將電動機軸10推出到閥機構(gòu)2 —側(cè)，與閥座20b分離。通過基于轉(zhuǎn)子11的旋轉(zhuǎn)位置來檢測出電動機軸10的實際開度位置，能夠掌握閥芯20b的開閉狀態(tài)。圖2是從電動機軸端面看到的無刷電動機的圖，示出磁極位置檢測用磁體15為8 個極的情況。在圖2中，無刷電動機1的定子13的槽數(shù)為“9”，轉(zhuǎn)子11的極數(shù)為“8”。關(guān)于磁極位置檢測用磁體15的結(jié)構(gòu)，是與轉(zhuǎn)子11的1個極對應(yīng)有1對NS極。如圖2所述，相對磁極位置檢測用磁體15而配置的霍爾IC 17由U霍爾IC、V霍爾IC以及W霍爾IC這三個霍爾IC構(gòu)成。此后，將轉(zhuǎn)子11的極數(shù)與磁極位置檢測用磁體15的極數(shù)相同、且包括三個霍爾IC 的無刷電動機裝置1稱為“單精度電動機”。
圖3是從電動機軸端面看到的無刷電動機的另一結(jié)構(gòu)的圖，示出磁極位置檢測用磁體15為16個極的情況。該無刷電動機1的定子13的槽數(shù)為“9”，轉(zhuǎn)子11的極數(shù)為“8”。 關(guān)于磁極位置檢測用磁體15的結(jié)構(gòu)，是與轉(zhuǎn)子11的1個極對應(yīng)有1對NS極。在圖3中， 加了斜線的部分中的一對NS極與轉(zhuǎn)子11的N極對應(yīng)，未加虛線的部分中的一對NS極與轉(zhuǎn)子11的S極對應(yīng)。相對磁極位置檢測用磁體15而配置的霍爾IC 17與圖2相同由U霍爾IC、V霍爾 IC以及W霍爾IC這三個霍爾IC構(gòu)成。另外，將磁極位置檢測用磁體15的極數(shù)是轉(zhuǎn)子11 的極數(shù)的兩倍、且包括三個霍爾IC的無刷電動機1稱為“雙倍精度電動機”。在該雙倍精度電動機中，能將轉(zhuǎn)子11的旋轉(zhuǎn)位置檢測分辨率提高到單精度電動機的兩倍。圖4是表示實施方式1所涉及的電動機控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖，示出對定子13的槽數(shù)為“3”、磁極位置檢測用磁體15的極數(shù)成為“4”的雙倍精度電動機的驅(qū)動進行控制的情況。電動機控制裝置3裝載于同無刷電動機1分開設(shè)置的ECU或EDU等裝置中，且包括與霍爾IC 17的接口(I/F)30、以及具有作為本發(fā)明的驅(qū)動控制部的功能的控制部31以及驅(qū)動電路32。與定子13的各相UVW對應(yīng)地設(shè)置U霍爾IC 17a、V霍爾IC 17b、以及W霍爾IC 17c，檢測出磁極位置檢測用磁體15的磁極并輸出對應(yīng)于該磁極極性的邏輯電平的檢測信號。U霍爾IC 17a與霍爾IC端子(U)通過U霍爾IC 17a的輸出信號線相連接，此外，V霍爾IC 17b與霍爾IC端子(V)通過V霍爾IC 17b的輸出信號線相連接，W霍爾IC 17c與霍爾IC端子(W)通過W霍爾IC 17c的輸出信號線相連接。將U霍爾IC 17a的輸出信號線、V霍爾IC 17b的輸出信號線和W霍爾IC 17c的輸出信號線例如組裝成將無刷電動機1 與電動機控制裝置3連接起來的線束?；魻朓C的接口 30經(jīng)由輸出信號線和霍爾IC端子(U)輸入來自U霍爾IC 17a的輸出信號，施加規(guī)定的放大處理等后向控制部31輸出。此外，霍爾IC的接口 30經(jīng)由輸出信號線和霍爾IC端子(V)輸入來自V霍爾IC 17b的輸出信號，施加規(guī)定的放大處理等后向控制部31輸出。此外，霍爾IC的接口 30經(jīng)由輸出信號線和霍爾IC端子(W)輸入來自 W霍爾IC 17c的輸出信號，施加規(guī)定的放大處理等后向控制部31輸出。控制部31由微機等運算處理電路構(gòu)成，基于從接口 30輸入的霍爾IC 17的輸出模式，生成表示驅(qū)動占空比的PWM(Pulse Width Modulation 脈寬調(diào)制)控制信號并提供給驅(qū)動電路32。在驅(qū)動電路32中，以對應(yīng)于PWM控制信號的規(guī)定周期，經(jīng)由電動機端子 (U)、電動機端子(V)和電動機端子(W)對定子13的線圈通電。此外，如果定子13的線圈通電的電流達到規(guī)定值以上，則驅(qū)動電路32判斷為過電流，將驅(qū)動停止信號輸出到控制部 31。由此，停止由控制部31生成PWM控制信號。圖5是用來說明無刷電動機的工作時的通電方向、霍爾IC_Phase(以下稱作霍爾 IC相)和霍爾IC輸出的對應(yīng)關(guān)系的圖，示出了使用無刷電動機1作為圖1所示的EGR閥的驅(qū)動源、利用圖4所示的電動機控制裝置3來控制其驅(qū)動的情況。此外，圖5(a)表示圖2所示的單精度無刷電動機1的通電方向、霍爾IC相以及霍爾IC輸出的對應(yīng)關(guān)系。圖5(b)表示圖3所示的雙倍精度無刷電動機1的通電方向、霍爾 IC相以及霍爾IC輸出的對應(yīng)關(guān)系。另外，霍爾IC相則相當(dāng)于利用圖8在下文所描述的模式號。此外，電動機勵磁模式與以霍爾IC相指定的各霍爾IC輸出模式相對應(yīng)，將對該電動機勵磁模式進行切換的順序稱作電動機計數(shù)(電動機通電號)。在圖5(a)中，在使轉(zhuǎn)子11向閥芯20a的開方向(以下稱作“開閥驅(qū)動”)旋轉(zhuǎn)的情況下，如圖5(a)中的箭頭所示那樣，以V — U、W — U、W — V、U — V、U — W、V — W的順序?qū)Χㄗ?3的U相、V相和W相的各線圈重復(fù)進行通電。由此，通過以升序切換電動機計數(shù) 1 6的電動機勵磁模式，對單精度無刷電動機1進行開閥驅(qū)動。另一方面，在使轉(zhuǎn)子11向閥芯20a的關(guān)方向(以下稱作“關(guān)閥驅(qū)動”)旋轉(zhuǎn)的情況下，如圖5(a)中的箭頭所示那樣，以W — V、W — U、V — U、V — W、U — W、U — V的順序?qū)Χㄗ?3的U相、V相和W相的各線圈重復(fù)進行通電。由此，通過以降序切換電動機計數(shù)1 6 的電動機勵磁模式，對單精度無刷電動機1進行關(guān)閥驅(qū)動。在圖5 (b)的無刷電動機1中，由于磁極位置檢測用磁體15的極數(shù)為16個，因此即使霍爾IC 17的輸出模式轉(zhuǎn)一圈，但由電動機勵磁模式而得到的移動量也只有圖5(a)的一半。因此，對于一個通電方向，霍爾IC17的輸出模式將變成有2種。S卩，在開閥驅(qū)動的通電方向為V — U、W — U禾口 W — V而關(guān)閥驅(qū)動的通電方向為V — W、U — W和U — V的A區(qū)域；開閥驅(qū)動的通電方向為U — V、U — W禾口 V — W而關(guān)閥驅(qū)動的通電方向為W — V、W — U 和V —U的B區(qū)域中，從霍爾IC 17出現(xiàn)相同的輸出模式。此外，如圖5(b)中的箭頭所示那樣，通過對電動機計數(shù)1 12的電動機勵磁模式進行升序切換，雙倍精度無刷電動機1進行開閥驅(qū)動，且通過對電動機計數(shù)1 12的電動機勵磁模式進行降序切換，雙倍精度無刷電動機1進行關(guān)閥驅(qū)動。在此，對因霍爾IC 17的輸出信號線上發(fā)生的異常(接地短路或瞬時斷路)而使雙倍精度無刷電動機1進行逆旋轉(zhuǎn)的過程進行詳細說明。圖6是用來說明雙倍精度無刷電動機進行逆旋轉(zhuǎn)的過程的圖。在圖6中，在正常情況下，如圖5(b)所示，電動機勵磁模式的A區(qū)域和B區(qū)域中霍爾IC 17的輸出模式相同。 在此，舉出如下情況作為示例在電動機勵磁模式的B區(qū)域的施加了右上方的斜線的區(qū)域中U霍爾IC 17a的輸出信號線上發(fā)生接地短路，U霍爾IC 17a的輸出信號邏輯電平成為L 電平。在該情況下，原本U霍爾IC 17a、V霍爾IC 17b和W霍爾IC 17c的輸出信號的邏輯電平應(yīng)分別為HHL而變?yōu)長HL，接著應(yīng)為HLL而變?yōu)長LL，隨后應(yīng)成為HLH而變?yōu)長LH。此外，霍爾IC相從與原來的HHL對應(yīng)的“ 1”變?yōu)榕c異常發(fā)生后的LHL對應(yīng)的“6”。 在下一霍爾IC相中，原本為“2”，但由于霍爾IC輸出模式變?yōu)長LL，因此霍爾IC相變?yōu)椤?”。 隨后，原本霍爾IC相為“3”，但變化為與異常發(fā)生后的LLH對應(yīng)的霍爾IC相“4”。如果在開閥驅(qū)動中發(fā)生該問題，則剛從A區(qū)域切換到B區(qū)域后，如圖6中施加了右上方的斜線的部分所示，由于霍爾IC相為“6”，因此以與此對應(yīng)的電動機勵磁模式(電動機計數(shù)“6”)對定子13的U相、V相和W相的各線圈進行通電。因而，原本通電方向為U —V， 而繼續(xù)進行通電方向W — V的通電。隨后，由于因異常發(fā)生而變化為霍爾IC相“4”的霍爾 IC輸出模式LLH，電動機計數(shù)與此對應(yīng)地偏移成“4”，以電動機計數(shù)“4”的電動機勵磁模式即通電方向W —U進行通電。由此，電動機計數(shù)從原本的“10”變?yōu)椤?”，偏移了 -6計數(shù)值。這樣，在開閥驅(qū)動中以A區(qū)域中出現(xiàn)的通電方向W —U來執(zhí)行通電的情況下，即使原本屬于電動機勵磁模式的B區(qū)域，也可能判斷為屬于A區(qū)域。此時，如果在關(guān)閥驅(qū)動中以 A區(qū)域中出現(xiàn)的電動機勵磁模式中的、與因電動機計數(shù)偏移而形成的霍爾IC相“4”相對應(yīng)的電動機勵磁模式即通電方向U —W進行通電，則隨后如圖6中施加了右下方的斜線的部分所示，關(guān)閥驅(qū)動中以電動機勵磁模式依次進行通電，無刷電動機1進行逆旋轉(zhuǎn)來進行關(guān)閥驅(qū)動。另一方面，在關(guān)閥驅(qū)動中發(fā)生上述問題的情況下，剛從B區(qū)域切換到A區(qū)域后，也由于霍爾IC相為“6”，因此如圖6中施加?xùn)鸥窬€的部分所示，以與霍爾IC相“6”對應(yīng)的電動機計數(shù)“12”的電動機勵磁模式即通電方向W — V繼續(xù)進行通電。由此，電動機計數(shù)從原本的“ 6 ”變?yōu)椤?12 ”，偏移了 +6計數(shù)值。這樣，在關(guān)閥驅(qū)動中以B區(qū)域中出現(xiàn)的通電方向W —V執(zhí)行通電的情況下，即使原本屬于電動機勵磁模式的A區(qū)域，也可能判斷為屬于B區(qū)域。此時，如果在開閥驅(qū)動中以A 區(qū)域中出現(xiàn)的電動機勵磁模式中的、與因電動機計數(shù)偏移而形成的霍爾IC相“6”相對應(yīng)的電動機勵磁模式即通電方向W —V進行通電，則隨后如圖6中施加了柵格線的部分所示，開閥驅(qū)動中以電動機勵磁模式依次進行通電，無刷電動機1進行逆旋轉(zhuǎn)來進行開閥驅(qū)動。為了防止如上所述的因霍爾IC 17的輸出信號線的接地短路或瞬時斷路(瞬時開路)而導(dǎo)致的電動機計數(shù)的計數(shù)偏移，控制部31具備如圖7所示的功能塊。在圖7中，控制部31具備第一檢測部4a、第二檢測部4b、邏輯與運算部45、以及邏輯或運算部46。第一檢測部如是根據(jù)因霍爾IC 17的輸出信號線上發(fā)生的接地短路或瞬時斷路而導(dǎo)致的霍爾IC輸出模式的變化、來檢測出有可能發(fā)生轉(zhuǎn)子11的位置偏移或伴隨其發(fā)生的無刷電動機1的逆旋轉(zhuǎn)的異常的結(jié)構(gòu)部，具備模式檢查部40和計時器(計時器輸出部)41。模式檢查部40是如下的結(jié)構(gòu)部經(jīng)由接口 30從霍爾IC 17輸入霍爾IC輸出模式，如果獲取了與霍爾IC 17的輸出信號線的接地短路或瞬時斷路相對應(yīng)的由規(guī)定邏輯電平信號形成的輸出模式(以下用圖8描述的LLL和HHH)，則根據(jù)該輸入時刻前后的霍爾IC 輸出模式是否相同，來判定有可能發(fā)生轉(zhuǎn)子11的位置偏移以及伴隨其發(fā)生無刷電動機1的逆旋轉(zhuǎn)。計時器41是以由模式檢測部40進行的異常判定為契機開始計數(shù)、在計數(shù)寬度 (日語幅分)期間輸出表示異常判定的規(guī)定邏輯電平(H電平)信號的結(jié)構(gòu)部。將該計時器41的輸出信號作為輸出B。另外，之所以利用計時器41在規(guī)定計數(shù)寬度期間繼續(xù)通知異常檢測，是為了補償直到在霍爾IC輸出模式中反映霍爾IC 17的輸出信號線上發(fā)生的接地短路或瞬時斷路為止的計時延遲。第二檢測部4b是如下的結(jié)構(gòu)部在跟蹤目標(biāo)波形來驅(qū)動無刷電動機1時，將驅(qū)動占空比和位置速度的相乘值分別與規(guī)定的第一閾值和第二閾值相比較，根據(jù)該比較結(jié)果來輸出表示逆旋轉(zhuǎn)判定結(jié)果的規(guī)定的邏輯電平信號，并且具備乘法器42和比較器43a、43b。 另外，所謂目標(biāo)波形，是使轉(zhuǎn)子11的旋轉(zhuǎn)位置的目標(biāo)位置按步級(step)(階梯)隨時間變化時、由各目標(biāo)位置構(gòu)成的波形。此外，所謂位置速度，是轉(zhuǎn)子11的實際位置隨目標(biāo)波形而變化的速度。乘法器42是輸入通過跟蹤目標(biāo)波形的電動機驅(qū)動控制而依次得到的驅(qū)動占空比和位置速度、并將兩者相乘的結(jié)構(gòu)部。比較器(第一比較判定部、比較判定部)43a是如下的結(jié)構(gòu)部依次輸入由乘法器42計算的驅(qū)動占空比和位置速度的相乘值，如果該積分值滿足利用第一閾值的規(guī)定成立條件，就輸出規(guī)定邏輯電平(H電平)信號。將該比較器43a的輸出信號作為輸出A。
此外，比較器(第二比較判定部、比較判定部)4 是如下的結(jié)構(gòu)部與比較器43a 同樣地依次輸入由乘法器42計算的驅(qū)動占空比和位置速度的相乘值，如果該積分值滿足利用第二閾值的規(guī)定成立條件，就輸出規(guī)定邏輯電平(H電平)信號。將該比較器4 的輸出信號作為輸出C。作為比較器43a、43b的上述成立條件，例如，當(dāng)上述相乘值僅連續(xù)為規(guī)定數(shù)且低于上述閾值的情況下，判定為成立。另外，在比較器43b中，將上述第二閾值和上述規(guī)定數(shù)規(guī)定為比比較器43a的上述成立條件要嚴格。即，第二閾值比第一閾值要小，比較器43b的上述規(guī)定數(shù)比比較器43b的規(guī)定數(shù)要大。邏輯與運算部(AND) 45是對計時器41的輸出B與比較器43的輸出A進行邏輯與運算的結(jié)構(gòu)部，其輸出被輸入到邏輯或運算部46。邏輯或運算部(0R)46是對邏輯與運算部45的輸出和比較器43b的輸出C進行邏輯或運算的結(jié)構(gòu)部。該輸出D成為無刷電動機 1的逆旋轉(zhuǎn)的檢測結(jié)果。圖8是表示霍爾IC輸出模式以及與各輸出模式相關(guān)聯(lián)的模式號的圖。在模式檢查部40中，利用圖8所示各霍爾IC輸出模式相關(guān)聯(lián)的模式號，來監(jiān)控經(jīng)由接口 30獲取的霍爾IC輸出模式。在此，模式號1 6的霍爾IC輸出模式是UVW各相位中包含一個L電平或H電平的、以及包含二個L電平或H電平的組合。H電平為一個的霍爾IC輸出模式(模式號2、4、6)中，在從霍爾IC 17輸出H電平的輸出信號線上發(fā)生接地短路的情況下，該輸出模式變?yōu)長LL。將該模式作為模式號0。此外，L電平為一個的霍爾IC輸出模式(模式號1、3、5)中，在從霍爾IC 17輸出L電平的輸出信號線上發(fā)生瞬時斷路的情況下，該輸出模式變?yōu)镠HH。將該模式作為模式號7。即使在霍爾IC輸出信號線上發(fā)生接地短路或瞬時斷路的情況下，在該接地短路或瞬時斷路發(fā)生前后霍爾IC輸出模式不變化的情況下，位置計數(shù)值(電動機計數(shù)值)也不受影響。另一方面，如果接地短路或瞬時斷路發(fā)生前后霍爾IC輸出模式發(fā)生變化，則有可能發(fā)生轉(zhuǎn)子11的位置偏移以及伴隨其發(fā)生無刷電動機1的逆旋轉(zhuǎn)。在此，如果霍爾IC輸出模式發(fā)生異常，則在模式號0或7的霍爾IC輸出模式的輸入時刻前后的霍爾IC輸出圖案不相同的情況下，在模式檢查部40中判定為有可能發(fā)生轉(zhuǎn)子11從目標(biāo)位置偏移以及伴隨其發(fā)生無刷電動機1的逆旋轉(zhuǎn)，而如果相同，則判定為驅(qū)動控制沒有問題。接下來，對動作進行說明。(1)第一異常檢測(檢測出可能發(fā)生電動機逆旋轉(zhuǎn)的狀態(tài))實施方式1所涉及的電動機控制裝置3檢測出因霍爾IC的輸出信號線的接地短路或瞬時斷路發(fā)生而有可能發(fā)生位置偏移以及伴隨其發(fā)生電動機逆旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)作為異常 (第一異常檢測)。由圖7所示的第一檢測部如執(zhí)行該處理。在U霍爾IC 17a、V霍爾IC 17b以及W霍爾IC 17c的輸出信號線中的任一個發(fā)生接地短路或瞬時斷路時，作為切換成模式號0的LLL或模式號7的HHH的模式，霍爾IC 輸出模式存在下述4種方式A D。方式A是如下的情況因在霍爾IC 17的輸出信號線上發(fā)生接地短路或瞬時斷路而應(yīng)從上述輸出信號線輸入的輸出信號邏輯電平變得異常的狀態(tài)下，對定子13的三相UVW 的各線圈進行通電，轉(zhuǎn)子11進行旋轉(zhuǎn)而通過該定子13的各勵磁線圈。
方式B是如下的情況在霍爾IC的輸出信號線上發(fā)生接地短路或瞬時斷路，早于由轉(zhuǎn)子11旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的相位切換而從接地短路或瞬時斷路恢復(fù)。方式C是如下的情況在相當(dāng)于方式A的狀況的中途，在霍爾IC的輸出信號線上發(fā)生接地短路或瞬時斷路，或者在相當(dāng)于方式A的狀況的中途，霍爾IC的輸出信號線從接地短路或瞬時斷路恢復(fù)。方式D是如下的情況轉(zhuǎn)子11往返于模式號0或7的霍爾IC輸出模式以及與其相鄰的相的霍爾IC輸出模式。圖9是表示方式A中信號模式的變化的圖。如圖9所示，信號模式表示霍爾IC 輸出模式的轉(zhuǎn)變，用模式號來表示霍爾IC輸出模式。舉例而言，關(guān)于異常發(fā)生前開閥驅(qū)動的信號模式1 — 2 — 3，表示以電動機計數(shù)的加法計數(shù)順序來排列霍爾IC輸出模式的 HHL — HLL — HLH。隨著U相的U霍爾IC 17a的輸出信號線瞬間變?yōu)榻拥囟搪罚優(yōu)楫惓０l(fā)生后的信號模式6 — 0 — 4 (霍爾IC輸出模式的LHL — LLL — LLH)。此時，動作變?yōu)殛P(guān)閥驅(qū)動，無刷電動機1進行逆旋轉(zhuǎn)。圖10是表示方式B中信號模式的變化的圖，同圖9 一樣，將霍爾IC輸出模式換成模式號。在方式B中，早于由轉(zhuǎn)子11旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的相位切換，而從接地短路或瞬時斷路恢
Μ. ο例如，在霍爾IC輸出模式被切換前的信號模式2 — 2 — 2中，U霍爾IC 17a的輸出信號線瞬間從接地短路恢復(fù)的情況下，從結(jié)果來看霍爾IC輸出模式未變化。因此，不發(fā)生轉(zhuǎn)子11從目標(biāo)位置的位置偏移，當(dāng)然電動機逆旋轉(zhuǎn)也不發(fā)生。圖11是表示方式C中信號模式的變化的圖，同圖9 一樣，將霍爾IC輸出模式換成模式號。作為方式C，列舉了即使在相當(dāng)于方式A的狀況的中途在霍爾IC的輸出信號線上發(fā)生接地短路或瞬時斷路、也返回到原來的霍爾IC輸出模式的情況。例如，在作為開閥驅(qū)動的信號模式的2 — 3 — 4中，在模式號2之后在U霍爾IC 17a的輸出信號線上發(fā)生接地短路的情況下，如圖11所示，與模式號2對應(yīng)的霍爾IC輸出模式的HLL變?yōu)槟Ｊ教?的LLL。隨后，模式號3的霍爾IC輸出模式的HLH變?yōu)槟Ｊ教?的LLH，其后的模式號4的霍爾IC輸出模式LLH中，由于U霍爾IC 17a的輸出信號的邏輯電平本來是L電平，因此保持不變。因而，其結(jié)果為，信號模式中的最終的霍爾IC輸出模式不變化，不發(fā)生因轉(zhuǎn)子11 從目標(biāo)位置的位置偏移而發(fā)生的逆旋轉(zhuǎn)。此外，作為方式C中又一信號模式變化的事例，舉出了在相當(dāng)于方式A的狀況的中途、在霍爾IC的輸出信號線上發(fā)生接地短路或瞬時斷路又立即恢復(fù)的情況。例如，在作為開閥驅(qū)動的信號模式的6 — 1 — 2中，在模式號6之后在U霍爾IC 17a的輸出信號線上發(fā)生接地短路的情況下，如圖11所示，模式號6的霍爾IC輸出模式LHL 保持不變，而模式號1的霍爾IC輸出模式HHL變?yōu)槟Ｊ教?的LHL。隨后，模式號2的霍爾IC輸出模式的HLL變?yōu)槟Ｊ教?的LLL后，早于由轉(zhuǎn)子11 旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的相位切換，υ霍爾IC 17a的輸出信號線從接地短路恢復(fù)，從而從模式號0的 LLL再次回到模式號2的霍爾IC輸出模式的HLL。因此，其結(jié)果為，信號模式中的最終的霍爾IC輸出模式不變化，不發(fā)生因轉(zhuǎn)子11從目標(biāo)位置的位置偏移而發(fā)生的逆旋轉(zhuǎn)。
圖12是表示方式D中信號模式的變化的圖，同圖9 一樣，將霍爾IC輸出模式換成模式號。在方式D中，以轉(zhuǎn)子11經(jīng)由對應(yīng)于相鄰的相的霍爾IC輸出模式的位置往返于某一霍爾IC輸出模式位置的動作為前提，例如，舉出如圖12所示的信號模式1 — 2—1的情況。在該信號模式1 — 2 — 1中，在U霍爾IC 17a的輸出信號線上發(fā)生接地短路的情況下，與模式號1對應(yīng)的霍爾IC輸出模式的HHL變?yōu)槟Ｊ教?的LHL。隨后，作為模式號2 的霍爾IC輸出模式的HLL變?yōu)槟Ｊ教?的LLL后，霍爾IC輸出模式HHL變?yōu)槟Ｊ教?的 LHL。在方式D中，由于模式號0或7的霍爾IC輸出模式的輸入時刻前后的霍爾IC輸出模式彼此相同，因此不發(fā)生因轉(zhuǎn)子11從目標(biāo)位置的位置偏移而發(fā)生的逆旋轉(zhuǎn)。如上所述，即使在霍爾IC輸出信號線上發(fā)生接地短路或瞬時斷路，但模式號0的 LLL或模式號7的HHH的輸入時刻前后的霍爾IC輸出模式彼此相同的方式B、D中，也不發(fā)生使無刷電動機1進行逆旋轉(zhuǎn)那樣的轉(zhuǎn)子11的位置偏移。因此，在第一檢測部如的模式檢查部40中，對從霍爾IC 17獲取的霍爾IC輸出模式中的霍爾IC輸出模式LLL (模式號0)或霍爾IC輸出模式HHH(模式號7)進行監(jiān)控， 判定所檢測的霍爾IC輸出模式LLL或HHH的輸入時刻前后的霍爾IC輸出模式是否相同。例如，如圖13所示，模式檢查部40求出從LLL(模式號0)或HHH(模式號7)的輸入時刻之前的霍爾IC輸出模式的模式號、減去LLL或HHH的輸入時刻之后的霍爾IC輸出模式的模式號的差值。在該差值不為零的情況下(方式A、C)，模式檢查部40判定為有可能因轉(zhuǎn)子11的位置偏移而發(fā)生逆旋轉(zhuǎn)，將該異常判定通知給計時器41。計時器41以由模式檢查部40進行的異常判定為契機開始計數(shù)，在計數(shù)寬度期間輸出H電平信號。(2)第二異常檢測(檢測電動機逆旋轉(zhuǎn))在無刷電動機1跟蹤目標(biāo)波形來驅(qū)動的情況下，對驅(qū)動占空比和位置速度進行乘法運算的值成為正，但如果無刷電動機1進行逆旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動占空比和位置速度的乘積則成為負值。例如，如果發(fā)出開閥指令，使無刷電動機1進行逆旋轉(zhuǎn)，則驅(qū)動占空比為正值，而作為轉(zhuǎn)子11的實際位置變化的速度的位置速度成為負值。在此，在實施方式1所涉及的電動機控制裝置3中，除了第一異常檢測結(jié)果之外， 利用上述乘法值和規(guī)定閾值的比較結(jié)果，來判定電動機是否進行逆旋轉(zhuǎn)(第二異常檢測)。圖14是用來說明檢測出電動機逆旋轉(zhuǎn)為止的過程的圖，使用雙倍精度的無刷電動機1作為圖1所示的EGR閥的驅(qū)動源，表示用圖7所示的控制部31來控制其驅(qū)動的情況。 控制內(nèi)容，是對轉(zhuǎn)子11的旋轉(zhuǎn)位置進行控制，以使其跟蹤如圖14(a)所示每2秒重復(fù)驅(qū)動開始位置與前進90步級的位置的矩形波的目標(biāo)波形(圖14(a)中加了標(biāo)號a的波形)。此外，加了標(biāo)號b的波形是表示對應(yīng)于轉(zhuǎn)子11的旋轉(zhuǎn)位置的EGR閥的開度的步級數(shù)，沿著加了標(biāo)號c的轉(zhuǎn)子11的實際位置波形。在圖14中，舉出在開始驅(qū)動控制后的超過6秒附近霍爾IC的輸出信號線的任一個發(fā)生接地短路或瞬時斷路、因轉(zhuǎn)子11的位置偏移而使無刷電動機1進行逆旋轉(zhuǎn)的情況為例。此時，如圖14(a)所示，表示轉(zhuǎn)子11的實際位置的波形C在超過6秒附近與目標(biāo)波形 a偏離較多。此外，對于第二檢測部4b中的乘法器42，依次輸入圖14(b)所示的驅(qū)動占空比 (Duty)與轉(zhuǎn)子11的實際位置變化的位置速度(Pkpeed)，并將兩者相乘。圖14(c)表示其結(jié)果。另外，從圖14(c)中的加了標(biāo)號El的部分可知，由于無刷電動機1進行逆旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動占空比和位置速度的積分值變?yōu)樨撝怠１容^器43a依次輸入如上所述用乘法器42計算出的驅(qū)動占空比和位置速度的相乘值，如果規(guī)定數(shù)個積分值連續(xù)并滿足低于第一閾值的成立條件，則輸出H電平信號(輸出 A)。另一方面，同樣在比較器43b中，也依次輸入用乘法器42計算出的驅(qū)動占空比和位置速度的相乘值，如果規(guī)定數(shù)個積分值連續(xù)并滿足低于第二閾值的成立條件，則輸出H電平信號(輸出C)。另外，作為比較器43a的成立條件，例如設(shè)第一閾值為-300，當(dāng)相乘值連續(xù)2點低于-300的情況下，判定為成立。此外，作為比較器4 的成立條件，例如設(shè)第二閾值為-600， 以使上述成立條件比比較器43a的要嚴格，當(dāng)相乘值連續(xù)8點低于-600的情況下，判定為成立。由此，對比較器43a、43b分別設(shè)置閾值，關(guān)于使比較器43b的成立條件比比較器43a 的要嚴格的理由，利用圖15在下面闡述。此外，因為有可能因轉(zhuǎn)子11的位置偏移而發(fā)生逆旋轉(zhuǎn)，因而由第一檢測部如來進行異常判定，計時器41輸出表示在計數(shù)寬度期間進行了異常判定的H電平信號(輸出B)。 由此，輸出A C成為如圖14(d)所示的信號波形。在此，通過由計時器41通知在計數(shù)寬度期間進行了異常判定，在包含由模式檢查部40進行了異常判定的時刻到電動機實際上進行逆旋轉(zhuǎn)的時刻的期間(加了標(biāo)號El的部分)連續(xù)地進行表示異常判定的H電平的信號輸出。由輸出D的值來進行最終的電動機逆旋轉(zhuǎn)判斷。在此，由于輸出A、B為H電平，因此邏輯與運算部45輸出H電平信號。此外，由于輸出C與邏輯與運算部45的輸出為H電平，因此邏輯或運算部46輸出H電平值。由此，如圖14(d)中加了標(biāo)號E2的部分所示，由于輸出D的邏輯電平成為H電平，由此判定為無刷電動機1進行了逆旋轉(zhuǎn)。圖15是用來說明用另一控制內(nèi)容檢測出電動機逆旋轉(zhuǎn)為止的過程的圖，與圖14 相同，使用雙倍精度的無刷電動機1作為圖1所示的EGR閥的驅(qū)動源，表示用圖7所示的控制部31來控制其驅(qū)動的情況。控制內(nèi)容，是對轉(zhuǎn)子11的旋轉(zhuǎn)位置進行控制，以使其跟蹤如圖15(a)所示的、重復(fù)前進90步級的位置的斜波波形的目標(biāo)波形a。此外，加了標(biāo)號b的波形是表示對應(yīng)于轉(zhuǎn)子11的旋轉(zhuǎn)位置的EGR閥的開度的步級數(shù)，沿著加了標(biāo)號c的轉(zhuǎn)子11 的實際位置波形。在圖15中，舉出開始驅(qū)動控制后超過5秒附近霍爾IC的輸出信號線上以短周期 (例如0.1秒)間斷發(fā)生接地短路、由此因轉(zhuǎn)子11的位置偏移而使無刷電動機1進行逆旋轉(zhuǎn)的情況為例。此時，如圖15(a)所示，表示轉(zhuǎn)子11的實際位置的波形C在超過5秒附近與目標(biāo)波形a偏離較多。將圖15(b)所示的驅(qū)動占空比(Duty)和轉(zhuǎn)子11的實際位置變化的位置速度 (PSspeed)依次相乘的結(jié)果為圖15(c)。如圖15(c)所示，從超過5秒附近開始頻頻出現(xiàn)成為負值的相乘值。比較器43a依次輸入用乘法器42計算出的驅(qū)動占空比和位置速度的相乘值，如果規(guī)定數(shù)個積分值連續(xù)并滿足低于第一閾值的成立條件，則輸出H電平值(輸出A)。同樣在比較器43b中，也依次輸入用乘法器42計算出的驅(qū)動占空比和位置速度的相乘值，如果規(guī)定數(shù)個積分值連續(xù)并滿足低于第二閾值的成立條件，則輸出H電平信號(輸出C)。
在此，由于開始驅(qū)動控制后超過5秒附近頻頻出現(xiàn)成為負值的相乘值，因此輸出 A C變?yōu)槿鐖D15(d)所示的信號波形。計時器41以由模式檢查部40進行的異常判定為契機，以加了標(biāo)號E3的部分所示的計數(shù)寬度輸出H電平值。然而，如果異常判定邏輯間斷地成立，則如加了標(biāo)號E4部分的放大圖所示，將長時間輸出H電平信號。如果計時器41的計數(shù)寬度加長，則這一傾向?qū)⒏语@著。因此，本發(fā)明中，使比較器43b的成立條件比比較器43a的要嚴格，將輸入了比較器43b的輸出C的邏輯或作為最終電動機逆旋轉(zhuǎn)的判斷結(jié)果D。由此，不用將計時器41的計數(shù)寬度設(shè)定得較長，而在能夠明確判斷為要發(fā)生電動機逆旋轉(zhuǎn)的大異常動作(連續(xù)得到負側(cè)大相乘值的情況)發(fā)生的階段，能夠立即檢測出電動機逆旋轉(zhuǎn)。例如，在E4的放大圖中，在輸出A變?yōu)镠電平之前，在比較器4 的輸出C變?yōu)镠電平的時刻(參照加了標(biāo)號E5 的部分)，判定為無刷電動機1進行逆旋轉(zhuǎn)。(3)電動機逆旋轉(zhuǎn)的修正如上所述，在第一檢測部如中，作為有可能因轉(zhuǎn)子11的位置偏移而發(fā)生逆旋轉(zhuǎn)的異常，檢測出方式A或C的信號模式的變化。對雙倍精度電動機的驅(qū)動進行控制的情況下， 方式A或C的信號模式的變化中，與模式號0或7的霍爾IC輸出模式前后的霍爾IC輸出模式相對應(yīng)的模式號的差，如圖16所示，當(dāng)在開閥驅(qū)動時向關(guān)閥方向進行逆旋轉(zhuǎn)時，變?yōu)?2 或+4，在關(guān)閥驅(qū)動時向開閥方向進行逆旋轉(zhuǎn)時，變?yōu)?4或+2。雙倍精度電動機在開閥驅(qū)動時向關(guān)閥方向進行逆旋轉(zhuǎn)的情況下，模式號的差值為-2或4這相當(dāng)于如上述圖6所示的電動機計數(shù)偏移了 -6計數(shù)值的情況。此外，雙倍精度電動機在關(guān)閥驅(qū)動時向開閥方向進行逆旋轉(zhuǎn)的情況下，模式號的差值為-4或+2這相當(dāng)于圖6所示的電動機計數(shù)偏移了 +6計數(shù)值的情況。因此，如果由第一檢測部如和第二檢測部4b檢測出電動機逆旋轉(zhuǎn)，則控制部31 對此時的電動機計數(shù)值加上圖16所示的計數(shù)校正值。在此，從開閥驅(qū)動向關(guān)閥方向進行逆旋轉(zhuǎn)的情況下，對電動機計算值加上+6計數(shù)作為計數(shù)校正值，從關(guān)閥驅(qū)動向開閥方向進行逆旋轉(zhuǎn)的情況下，對電動機計數(shù)值加上-6計數(shù)作為計數(shù)校正值。在圖6所示的示例中，從開閥驅(qū)動向關(guān)閥方向進行逆旋轉(zhuǎn)的情況下，因計數(shù)偏移， 電動機計數(shù)變?yōu)椤?”時是加上+6計數(shù)值，從而修正為電動機計數(shù)“10”的電動機勵磁模式。 由此，以作為開閥驅(qū)動中B區(qū)域的電動機勵磁模式的通電方向U — W對定子13的線圈進行通電，不發(fā)生逆旋轉(zhuǎn)。另一方面，從關(guān)閥驅(qū)動向開閥方向進行逆旋轉(zhuǎn)的情況下，因計數(shù)偏移，電動機計數(shù)變?yōu)椤?2”時是加上-6計數(shù)值，從而修正為電動機計數(shù)“6”的電動機勵磁模式。由此，以作為關(guān)閥驅(qū)動中A區(qū)域的電動機勵磁模式的通電方向V — W對定子13的線圈進行通電，不發(fā)生逆旋轉(zhuǎn)而繼續(xù)進行關(guān)閥驅(qū)動。圖17是用來說明對電動機逆旋轉(zhuǎn)進行修正的過程的圖，示出對圖14所示的示例施加電動機逆旋轉(zhuǎn)修正的情況。如果根據(jù)邏輯與運算部46的輸出D的值判定為無刷電動機1進行逆旋轉(zhuǎn)，則控制部31根據(jù)是開閥驅(qū)動中的逆旋轉(zhuǎn)、還是關(guān)閥驅(qū)動中的逆旋轉(zhuǎn)，將+6 或-6計數(shù)作為計數(shù)校正值與電動機計數(shù)進行相加。例如，如圖17(d)所示，根據(jù)輸出D變?yōu)镠電平(參照加了標(biāo)號E7的部分)來判定電動機逆旋轉(zhuǎn)，對此時的電動機計數(shù)加上計數(shù)校正值。這樣，如加了標(biāo)號E6的部分所示，電動機旋轉(zhuǎn)被修正為正常方向，用波形b、c表示的轉(zhuǎn)子11的動作恢復(fù)到沿目標(biāo)波形a的動作。另外，在單精度電動機中，盡管發(fā)生轉(zhuǎn)子11的位置偏移也不發(fā)生電動機逆旋轉(zhuǎn)， 但與雙倍精度電動機的情況相同，能夠利用第一檢測部4a和第二檢測部4b基于方式A、C 的信號模式變化來檢測出轉(zhuǎn)子11的位置偏移。此外，用方式A、C的信號模式變化檢測出轉(zhuǎn)子11的位置偏移的情況下，可通過將上述計數(shù)校正值與電動機計數(shù)進行相加來修正。如上所述，在本實施方式1中，如果經(jīng)由霍爾IC 17的輸出信號線來輸入與該輸出信號線的接地短路或瞬時斷路相對應(yīng)的由規(guī)定邏輯電平信號形成的輸出模式(LLL或 HHH)，則比較由該輸出模式輸入時刻前后所輸入的霍爾IC 17的檢測信號形成的輸出模式，當(dāng)兩者不是同一個模式的情況下，判定為有可能發(fā)生轉(zhuǎn)子11從目標(biāo)位置偏移以及伴隨其發(fā)生轉(zhuǎn)子11的逆旋轉(zhuǎn)。通過這樣，能夠正確和迅速地檢測出在檢測轉(zhuǎn)子11的磁極位置的霍爾IC 17的輸出信號線上發(fā)生的、對無刷電動機1的驅(qū)動有意產(chǎn)生的影響而出現(xiàn)的異
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巾ο此外，根據(jù)本實施方式1，對雙倍精度電動機進行驅(qū)動控制的電動機控制裝置3包括比較器43a，對該比較器43a依次輸入由乘法器42計算出的相乘值，且當(dāng)相乘值連續(xù)規(guī)定次數(shù)達不到第一閾值的情況下，輸出表示轉(zhuǎn)子11進行逆旋轉(zhuǎn)的H電平信號；比較器43b， 對該比較器4 依次輸入由乘法器42計算出的相乘值，且該相乘值連續(xù)多于比較器43a的次數(shù)達不到小于第一閾值的第二閾值的情況下，判定為轉(zhuǎn)子11進行逆旋轉(zhuǎn)并輸出H電平信號；計時器41，該計時器41以由模式檢查部40進行的異常判定為契機開始計數(shù)，在該計數(shù)寬度期間輸出表示所述異常判定的H電平信號；邏輯與運算部45，對該邏輯與運算部45輸入計時器41和比較器43a的輸出信號并計算邏輯與；邏輯或運算部46，對該邏輯或運算部 46輸入邏輯與運算部45的邏輯與的計算結(jié)果和比較器4 的輸出信號并計算出邏輯或，將其作為最終轉(zhuǎn)子11的逆旋轉(zhuǎn)判定結(jié)果而輸出。通過這樣的結(jié)構(gòu)，能夠迅速檢測出因在霍爾 IC 17的輸出線上發(fā)生的異常而使無刷電動機1發(fā)生逆旋轉(zhuǎn)的情況。而且，根據(jù)本實施方式1，如果判定出轉(zhuǎn)子11的逆旋轉(zhuǎn)，則控制部31通過校正作為切換電動機勵磁模式的順序的電動機計數(shù)對勵磁模式進行校正，來對該轉(zhuǎn)子11的逆旋轉(zhuǎn)進行修正。通過這樣，即使因在霍爾IC 17的輸出信號線上發(fā)生的異常而使無刷電動機 1進行逆旋轉(zhuǎn)，也能夠校正到正常方向。工業(yè)上的實用性對于本發(fā)明所涉及的電動機控制裝置，由于能夠正確并迅速地檢測出在檢測轉(zhuǎn)子磁極位置的位置檢測部的輸出信號線上發(fā)生的、對無刷電動機驅(qū)動有意產(chǎn)生的影響而出現(xiàn)的異常，因此適用于經(jīng)由將位置檢測部的輸出信號線組裝成的線束、與無刷電動機相連接的ECU直接驅(qū)動型或驅(qū)動電路分體型的電動機控制裝置。
權(quán)利要求
1.一種電動機控制裝置，其包括驅(qū)動控制部，該驅(qū)動控制部與無刷電動機的位置檢測部的輸出信號線相連接，其中無刷電動機包括緊固有磁極位置檢測用磁體的、具有規(guī)定極數(shù)的轉(zhuǎn)子；具有多相勵磁線圈的定子；以及對應(yīng)于所述定子各相而設(shè)置的、檢測出所述磁極位置檢測用磁體的磁極并輸出與該磁極極性相對應(yīng)的邏輯電平檢測信號的所述位置檢測部，且該驅(qū)動控制部經(jīng)由該輸出信號線從所述位置檢測部依次輸入由所述檢測信號形成的輸出模式，以對應(yīng)于該輸出模式的勵磁模式對所述定子的各相勵磁線圈的通電進行切換，以使所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，該電動機控制裝置的特征在于，包括模式檢查部，如果模式檢查部被輸入與所述輸出信號線的對接地電位的短路或斷路相對應(yīng)的由規(guī)定邏輯電平信號形成的輸出模式，則比較由該輸出模式的輸入時刻前后所輸入的所述檢測信號形成的輸出模式，當(dāng)兩者不是同一個模式的情況下，判定為有可能發(fā)生所述轉(zhuǎn)子從目標(biāo)位置偏移以及伴隨其發(fā)生所述轉(zhuǎn)子的逆旋轉(zhuǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的電動機控制裝置，其特征在于，包括計時器輸出部，該計時器輸出部以模式檢查部的異常判定為契機開始計數(shù)，在該計數(shù)寬度期間輸出表示所述異常判定的信號。
3.如權(quán)利要求1所述的電動機控制裝置，其特征在于，磁極位置檢測用磁體的磁極數(shù)是轉(zhuǎn)子極數(shù)的兩倍，位置檢測部是基于來自所述磁極位置檢測用磁體的磁通檢測出所述轉(zhuǎn)子磁極位置的霍爾元件，所述電動機控制裝置包括乘法部，其用于將驅(qū)動控制部的脈寬調(diào)制控制的驅(qū)動占空比與表示所述轉(zhuǎn)子實際位置變化的位置速度相乘；以及比較判定部，其比較由所述乘法部計算出的相乘值與規(guī)定閾值，當(dāng)所述相乘值達不到所述規(guī)定閾值的情況下，判定為所述轉(zhuǎn)子進行逆旋轉(zhuǎn)。
4.如權(quán)利要求3所述的電動機控制裝置，其特征在于，依次輸入由乘法部計算出的相乘值，當(dāng)所述相乘值連續(xù)規(guī)定次數(shù)達不到規(guī)定閾值的情況下，比較判定部判定為轉(zhuǎn)子進行逆旋轉(zhuǎn)。
5.如權(quán)利要求3所述的電動機控制裝置，其特征在于，所述比較判定部包括第一比較判定部，依次輸入由乘法部計算出的相乘值，當(dāng)所述相乘值連續(xù)規(guī)定次數(shù)達不到第一閾值的情況下，輸出表示轉(zhuǎn)子進行逆旋轉(zhuǎn)的邏輯電平信號；以及第二比較判定部，依次輸入由所述乘法器計算出的相乘值，當(dāng)所述相乘值連續(xù)多于所述第一比較部的次數(shù)達不到小于所述第一閾值的第二閾值的情況下，判定為所述轉(zhuǎn)子進行逆旋轉(zhuǎn)并輸出所述邏輯電平信號，所述電動機控制裝置包括計時器輸出部，該計時器輸出部以模式檢查部的異常判定為契機開始計數(shù)，在該計數(shù)寬度期間輸出表示所述異常判定的所述邏輯電平信號；邏輯與運算部，輸入所述計時器輸出部和所述第一比較部的輸出信號并計算邏輯與；以及邏輯或運算部，輸入所述邏輯與運算部的邏輯與計算結(jié)果和所述第二比較部的輸出信號，將它們的邏輯或作為最終所述轉(zhuǎn)子逆旋轉(zhuǎn)的判定結(jié)果而輸出。
6.如權(quán)利要求3所述的電動機控制裝置，其特征在于，如果判定轉(zhuǎn)子進行逆旋轉(zhuǎn)，則驅(qū)動控制部通過對切換電動機勵磁模式的順序進行校正，從而對該轉(zhuǎn)子的逆旋轉(zhuǎn)進行修正。
全文摘要
如果經(jīng)由霍爾IC(17)的輸出信號線來輸入與該輸出信號線的接地短路或瞬時斷路相對應(yīng)的由規(guī)定邏輯電平信號形成的輸出模式(LLL或HHH)，則比較由該輸出模式輸入時刻前后所輸入的檢測信號形成的輸出模式，當(dāng)兩者不是同一個模式的情況下，判定為有可能發(fā)生轉(zhuǎn)子(11)從目標(biāo)位置偏移以及伴隨其發(fā)生轉(zhuǎn)子(11)的逆旋轉(zhuǎn)。
文檔編號H02P6/08GK102422523SQ20098015926
公開日2012年4月18日 申請日期2009年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月8日
發(fā)明者山崎繁長, 川村敏 申請人:三菱電機株式會社