電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度接近目標(biāo)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度。
[0067]以下，詳細(xì)敘述控制單元213實(shí)施的、矩形波驅(qū)動(dòng)方式中的無刷電動(dòng)機(jī)2的驅(qū)動(dòng)控制。
[0068]圖3是控制單元213的功能方框圖。
[0069I 控制單元213包括:PWM發(fā)生單元251;柵極信號(hào)切換單元252;通電模式?jīng)Q定單元253;比較單元254;電壓閾值切換單元255;電壓閾值學(xué)習(xí)單元256;以及非通電相電壓選擇單元257。
[0070]PffM發(fā)生單元251根據(jù)施加電壓指令(指令電壓)，生成被脈沖寬度調(diào)制后的PffM波。
[0071]通電模式?jīng)Q定單元253是輸出決定電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路212的通電模式的模式指令信號(hào)的設(shè)備，以比較單元254輸出的模式切換觸發(fā)信號(hào)作為觸發(fā)，將通電模式切換為6種。
[0072]所謂通電模式，表示在無刷電動(dòng)機(jī)2的U相、V相、W相的3相中施加脈沖電壓的2相的選擇圖案，由從U相至V相流過電流的第I通電模式Ml、從U相至W相流過電流的第2通電模式M2、從V相至W相流過電流的第3通電模式M3、從V相至U相流過電流的第4通電模式M4、從W相至U相流過電流的第5通電模式M5、從W相至V相流過電流的第6通電模式M6的6種通電模式構(gòu)成。
[0073]然后，通電模式?jīng)Q定單元253根據(jù)比較單元254輸出的模式切換觸發(fā)信號(hào)，輸出對(duì)第I通電模式Ml?第6通電模式M6的其中一個(gè)進(jìn)行指令的模式指令信號(hào)。
[0074]柵極信號(hào)切換單元252根據(jù)通電模式?jīng)Q定單元253的輸出即模式指令信號(hào)決定電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路212的各開關(guān)元件217a?217f以哪樣的動(dòng)作進(jìn)行開關(guān)，按照該決定將6個(gè)柵極脈沖信號(hào)輸出到電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路212。
[0075]電壓閾值切換單元255根據(jù)通電模式，依次切換并輸出通電模式的切換定時(shí)的檢測(cè)中使用的電壓閾值，閾值的切換定時(shí)根據(jù)通電模式?jīng)Q定單元253的輸出即模式指令信號(hào)來決定。
[0076]非通電相電壓選擇單元257按照模式指令信號(hào)，從無刷電動(dòng)機(jī)2的3相端子電壓Vu、Vv、Vw中選擇非通電相的電壓的檢測(cè)值，輸出到比較單元254以及電壓閾值學(xué)習(xí)單元256。
[0077]而且，非通電相的端子電壓，嚴(yán)格來說是地GND —端子間的電壓，但是在本實(shí)施方式中，檢測(cè)中性點(diǎn)的電壓，求出該中性點(diǎn)的電壓和地GND—端子間電壓之差，設(shè)為端子電壓Vu、Vv、Vw0
[0078]而且，中性點(diǎn)的電壓也可以是將地GND—電源電壓間進(jìn)行了 1/2倍后的電壓。
[0079]比較單元254通過比較電壓閾值切換單元255輸出的閾值、和非通電相電壓選擇單元257輸出的非通電相的電壓檢測(cè)值(脈沖感應(yīng)電壓的檢測(cè)值)，檢測(cè)通電模式的切換定時(shí)，換言之，檢測(cè)是否成為了切換通電模式的轉(zhuǎn)子位置(磁極位置)，在檢測(cè)到切換定時(shí)時(shí)，向通電模式?jīng)Q定單元253輸出模式切換觸發(fā)。
[0080]而且，電壓閾值學(xué)習(xí)單元256是更新并存儲(chǔ)通電模式的切換定時(shí)的判定中使用的閾值的設(shè)備。
[0081]非通電相(開路相)的脈沖感應(yīng)電壓由于無刷電動(dòng)機(jī)2的制造偏差，電壓檢測(cè)電路的檢測(cè)偏差等而變動(dòng)，因此如果使用固定值作為閾值，則存在錯(cuò)誤判定通電模式的切換定時(shí)的可能性。
[0082]因此，電壓閾值學(xué)習(xí)單元256檢測(cè)進(jìn)行通電模式的切換的規(guī)定磁極位置下的脈沖感應(yīng)電壓，根據(jù)該檢測(cè)結(jié)果實(shí)施修正電壓閾值切換單元255存儲(chǔ)的閾值的閾值的學(xué)習(xí)處理。
[0083]如前所述，通電模式由6種通電模式Ml?M6構(gòu)成，在矩形波驅(qū)動(dòng)方式中，在以電角60deg(度)間隔設(shè)定的切換角度位置依次切換這些通電模式Ml?M6，通過依次切換3相中施加脈沖電壓(脈沖狀的電壓)的2相，驅(qū)動(dòng)無刷電動(dòng)機(jī)2。
[0084]如圖4所示，控制單元213在將U相的線圈的角度位置設(shè)為轉(zhuǎn)子(磁極)的基準(zhǔn)位置(角度= Odeg)時(shí)，在轉(zhuǎn)子的角度位置(磁極位置)為30deg時(shí)進(jìn)行從第3通電模式M3至第4通電模式M4的切換，在轉(zhuǎn)子角度位置為90deg時(shí)進(jìn)行從第4通電模式M4至第5通電模式M5的切換，在轉(zhuǎn)子角度位置為150deg時(shí)進(jìn)行從第5通電模式M5至第6通電模式M6的切換，在轉(zhuǎn)子角度位置為210deg時(shí)進(jìn)行從第6通電模式M6至第I通電模式Ml的切換，在轉(zhuǎn)子角度位置為270deg時(shí)進(jìn)行從第I通電模式Ml至第2通電模式M2的切換，在轉(zhuǎn)子角度位置為330deg時(shí)進(jìn)行從第2通電模式M2至第3通電模式M3的切換。
[0085]控制單元213的電壓閾值切換單元255將進(jìn)行通電模式的切換的轉(zhuǎn)子的角度位置下的非通電相的電壓(脈沖感應(yīng)電壓)作為閾值可更新地存儲(chǔ)，輸出與此時(shí)的通電模式相應(yīng)的閾值。
[0086]比較單元254在非通電相的電壓達(dá)到了閾值時(shí)，輸出表示檢測(cè)到實(shí)施至下一個(gè)通電模式的切換的角度的信號(hào)，根據(jù)該信號(hào)，通電模式?jīng)Q定單元253執(zhí)行通電模式的切換。
[0087]圖5的流程圖表示控制單元213進(jìn)行的無刷電動(dòng)機(jī)2(電動(dòng)油栗I)的控制的主例程?？刂茊卧?13以每規(guī)定時(shí)間的中斷方式，執(zhí)行圖5的流程圖所示的主例程。
[0088]在步驟S501中，控制單元213判斷無刷電動(dòng)機(jī)2(電動(dòng)油栗I)的驅(qū)動(dòng)條件是否成立。
[0089]例如，可以在無刷電動(dòng)機(jī)2的驅(qū)動(dòng)條件中包含:無刷電動(dòng)機(jī)2的電源電壓超過規(guī)定電壓、在各種診斷處理未對(duì)無刷電動(dòng)機(jī)2和電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路212檢測(cè)出異常、無刷電動(dòng)機(jī)2的電源繼電器導(dǎo)通、有電動(dòng)油栗I的驅(qū)動(dòng)要求等。
[0090]而且，在圖1所示的液壓栗系統(tǒng)的情況下，可以設(shè)為AT控制裝置(ATCU)4判斷電動(dòng)油栗I的驅(qū)動(dòng)條件的成立/非成立的結(jié)構(gòu)，而且，也可以是從AT控制裝置(ATCU)4獲取了各種信息的電動(dòng)機(jī)控制裝置3 (控制單元213)進(jìn)行判斷。
[0091]而且，在無刷電動(dòng)機(jī)2為驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水的循環(huán)中使用的電動(dòng)水栗的電動(dòng)機(jī)的情況下，例如，在發(fā)動(dòng)機(jī)油溫超過了設(shè)定溫度的情況或發(fā)動(dòng)機(jī)被啟動(dòng)的情況下等，電動(dòng)機(jī)控制裝置3 (控制單元213)可以判斷電動(dòng)水栗的驅(qū)動(dòng)要求的成立。
[0092]控制單元213在步驟S501中判斷驅(qū)動(dòng)條件成立時(shí)，進(jìn)至步驟S502，判斷實(shí)施無刷電動(dòng)機(jī)2的初始位置(驅(qū)動(dòng)開始時(shí)刻下的磁極位置)的估計(jì)處理的條件是否成立。
[0093]例如，估計(jì)處理以無刷電動(dòng)機(jī)2的旋轉(zhuǎn)速度為規(guī)定速度以下，換言之，由于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)而發(fā)生的感應(yīng)電壓(速度電動(dòng)勢(shì))為規(guī)定電壓以下為條件，以便無刷電動(dòng)機(jī)2在慣性旋轉(zhuǎn)中途產(chǎn)生了驅(qū)動(dòng)指令的情況下，不會(huì)發(fā)生從估計(jì)處理的開始至完成的期間，無刷電動(dòng)機(jī)2旋轉(zhuǎn)成對(duì)初始位置的估計(jì)產(chǎn)生影響的程度。
[0094]S卩，上述的規(guī)定速度是，可以將初始位置的估計(jì)誤差設(shè)為許容范圍內(nèi)的電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的上限值，所述規(guī)定電壓是在上限旋轉(zhuǎn)速度時(shí)發(fā)生的感應(yīng)電壓(速度電動(dòng)勢(shì))。
[0095]這里，規(guī)定速度可以設(shè)為:規(guī)定速度SOrpm，在電動(dòng)機(jī)停止?fàn)顟B(tài)或者估計(jì)處理所需要的時(shí)間下的磁極位置的變化足夠小的低速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下，實(shí)施初始位置的估計(jì)處理。
[0096]控制單元213在步驟S502中判斷為實(shí)施初始位置的估計(jì)處理的條件不成立的情況，即，電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度超過規(guī)定速度的情況下，反復(fù)步驟S502的處理，在判斷為實(shí)施條件成立時(shí)(電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度S規(guī)定速度成立時(shí))進(jìn)至步驟S503。
[0097]而且，控制單元213在步驟S502中判斷為實(shí)施初始位置的估計(jì)處理的條件不成立的情況下，判斷為不能進(jìn)行初始位置的估計(jì)，并且實(shí)施可以使無刷電動(dòng)機(jī)2旋轉(zhuǎn)至規(guī)定位置固定的定位處理。
[0098]在步驟S503中，控制單元213實(shí)施估計(jì)無刷電動(dòng)機(jī)2的初始位置的處理，根據(jù)在該估計(jì)處理中估計(jì)出的初始位置，決定開始驅(qū)動(dòng)時(shí)的通電模式，根據(jù)該決定開始無刷電動(dòng)機(jī)2的驅(qū)動(dòng)。
[00"] 然后，在無刷電動(dòng)機(jī)2開始旋轉(zhuǎn)時(shí)，控制單元213進(jìn)至步驟S504，通過前述的無傳感器控制，即，在低速區(qū)域以矩形波驅(qū)動(dòng)方式，在高速區(qū)域以正弦波驅(qū)動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)無刷電動(dòng)機(jī)2。
[0100]在圖6?圖8的流程圖中表示的例程，表示圖5的流程圖的步驟S503中的初始位置估計(jì)以及驅(qū)動(dòng)開始處理的細(xì)節(jié)。
[0101]如說明初始位置估計(jì)處理的概要，則使無刷電動(dòng)機(jī)2不旋轉(zhuǎn)，依次進(jìn)行在各通電模式下的通電，在各通電模式獲取在非通電相(開路相)中感應(yīng)的電壓(脈沖感應(yīng)電壓)。
[0102]然后，以規(guī)定的組合求出通電模式間的脈沖感應(yīng)電壓之差，通過相互比較該差的電平，檢測(cè)無刷電動(dòng)機(jī)2的初始位置。
[0103]首先，控制單元213在步驟S601中，將PWM占空比設(shè)定為初始位置估計(jì)用的占空比，開始第I通電模式Ml下的通電，在下一個(gè)步驟S602中判斷從通電開始起的時(shí)間是否達(dá)到了規(guī)定時(shí)間。
[0104]所述規(guī)定時(shí)間是考慮了通電模式切換后的返流的電流(以下，簡(jiǎn)單稱為返流)的影響的時(shí)間，在返流的影響變得足夠小開始，實(shí)施步驟S603的電壓獲取處理。
[0105]而且，初始位置估計(jì)用的占空比是考慮了電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)扭矩、如后所述的脈沖感應(yīng)電壓差(電動(dòng)勢(shì)差)、電壓的A/D變換時(shí)間等的值，可以抑制用于初始位置估計(jì)的通電下無刷電動(dòng)機(jī)2的角度變化，同時(shí)確保初始位置的估計(jì)靈敏度，進(jìn)而，設(shè)定可作為進(jìn)行非通電相的脈沖感應(yīng)電壓的檢測(cè)的占空比。
[Ο?Ο?] 控制單元213在步驟S602判斷為從通電開始起的時(shí)間達(dá)到了規(guī)定時(shí)間時(shí)，進(jìn)至步驟S603，獲取第I通電模式Ml中的非通電相(開路相)S卩W相中感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)(脈沖感應(yīng)電壓)的數(shù)據(jù)Vph I。
[0107]控制單元213還對(duì)其它的通電模式實(shí)施與上述的步驟S601?步驟S603相同的處理，獲取各個(gè)通電模式中非通電相中感應(yīng)的脈沖感應(yīng)電壓的數(shù)據(jù)Vph。即，控制單元213每隔規(guī)定時(shí)間切換通電模式，對(duì)每個(gè)通電模式獲取非通電相的脈沖感應(yīng)電壓的數(shù)據(jù)Vph。
[0108]控制單元213在步驟S604?步驟S606中以第2通電模式M2進(jìn)行通電，獲取作為非通電相的V相中感應(yīng)的脈沖感應(yīng)電壓的數(shù)據(jù)Vph2，在步驟S607?步驟S609中以第3通電模式M3進(jìn)行通電，獲取作為非通電相的U相中感應(yīng)的脈沖感應(yīng)電壓的數(shù)據(jù)Vph3，在步驟S610?步驟S612以第4通電模式M4進(jìn)行通電，獲取作為非通電相的W相中感應(yīng)的脈沖感應(yīng)電壓的數(shù)據(jù)Vph4，在步驟S613?步驟S615中，以第5通電模式M5進(jìn)行通電，獲取作為非通電相的V相中感應(yīng)的脈沖感應(yīng)電壓的數(shù)據(jù)Vph5，在步驟S616?步驟S618中，以第6通電模式M6進(jìn)行通電，獲取作為非通電相的U相中感應(yīng)的脈沖感應(yīng)電壓的數(shù)據(jù)Vph6。
[0109]而且，在圖6的流程圖中表示的通電模式的切換處理中，以與電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后的無傳感器控制中的切換順序相同的順序，進(jìn)行用于初始位置估計(jì)的通電模式的切換，但是作為通電模式的切換順序，也可以設(shè)定初始位置估計(jì)專用的切換順序。即，在初始位置估計(jì)中，由于要求不使無刷電動(dòng)機(jī)2旋轉(zhuǎn)，所以可以設(shè)定根據(jù)該要求，以難以發(fā)生旋轉(zhuǎn)扭矩的順序切換通電模式。
[0110]在第3通電模式M3中，從V相向W相流過電流，在第6通電模式M6中，從W相向V相流過電流，所以線圈勵(lì)磁磁通的角度成為相互反向的關(guān)系。同樣，在第4通電模式M4和第I通電模式Ml中線圈勵(lì)磁磁通的角度相互反向，在第