CN108448957B - 电机驱动控制装置以及电机的驱动控制方法 - Google Patents

电机驱动控制装置以及电机的驱动控制方法 Download PDF

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Abstract

提供可以迅速地起动电机的电机驱动控制装置以及电机的驱动控制方法。电机驱动控制装置(1)包括：对线圈通电的电机驱动部(9)，控制电机驱动部(9)的动作的控制电路部(3)，输出与电机(10)的转子的位置对应地相位变化的位置信号的位置检测器(5)。控制电路部(3)在开始电机(10)的起动时执行对电机(10)短路制动的第1控制，和第2控制。第2控制是在进行了第1控制后，对预定的通电相的线圈以第1电流值通电而对转子锁定的动作。控制电路部(3)在执行第1控制时，从开始电机(10)的短路制动起直到在长达设定时间T1a的期间不再检测到位置信号的相位的预定形态的变化为止的期间，或者从开始电机(10)的短路制动起直到经过比设定时间T1a长的停止时间T2为止的期间，进行短路制动。

Description

电机驱动控制装置以及电机的驱动控制方法
技术领域
本发明涉及电机驱动控制装置以及电机的驱动控制方法。特别地，涉及可进行所谓的单传感器驱动的电机驱动控制装置以及电机的驱动控制方法。
背景技术
在控制电机的驱动的电机驱动控制装置中，存在通过所谓的单传感器驱动来驱动电机的情况。例如，存在仅使用1个用于检测电机的磁极位置的霍尔传感器来驱动电机的情况。
在通过单传感器驱动来驱动电机的情况下，与使用多个传感器的情况不同，不能确定磁极位置。为此采用如下方法：在进行强制换流以开始起动控制之前，进行转子锁定，之后再开始起动。转子锁定是将转子定位于预定的位置的控制动作。
在下述专利文献1中公开了具有单一的霍尔元件，基于霍尔元件的输出信号，对转子进行制动、停止、定位的电机的驱动装置。
在先技术文献：专利文献1：日本特开2000－125584号公报
此外，在上述那样地开始起动控制前进行转子锁定的情况下，存在因电机的状态不同，而设定短路制动时间、锁定时间的情况。但是，在如此设定短路制动时间、锁定时间的情况下，存在到电机的起动结束为止的时间变长的情况。
即，在起动前，要考虑电机已经处于停止中的状态、电机处于反转中的状态、电机处于正转中的状态等各种各样的情况。因此，在关于转子锁定而进行控制的情况下，有必要随着为使转子停止而最费时间的状态而设定短路制动时间、锁定时间。但是，若如此设定短路制动时间、锁定时间，即使是在为使转子停止并不费时间的状态下，在起动控制开始之前也需要花时间，到电机的起动结束为止的时间变长。
发明内容
本发明是为了解决那样的问题点而进行的，目的在于提供可以迅速地起动电机的电机驱动控制装置以及电机的驱动控制方法。
为了达成上述目的，根据本发明的一个技术方案，一种电机驱动控制装置，其包括：对电机的多个相的线圈选择性地通电的电机驱动部，通过向电机驱动部输出驱动控制信号，控制电机驱动部的动作的控制电路部，和与多个相之中任意1相对应地输出与电机的转子的位置对应地相位变化的位置信号的位置检测器，控制电路部在开始电机的起动时执行：对电机短路制动的第1控制，和在进行了第1控制后，开始对多个相之中预定的通电相的线圈以第1电流值通电以将转子锁定的第1锁定动作的第2控制，控制电路部在执行第1控制时，在从开始电机的短路制动起到在长达第1预定时间的期间不再检测到位置信号的相位的预定形态的变化为止的期间，或者在从开始电机的短路制动起直到经过比第1预定时间长的第2预定时间为止的期间，进行短路制动。
优选地，控制电路部在执行第1控制时，每隔第1监视时间监视位置信号，在从前次的监视时起没有检测到位置信号的相位的预定形态的变化时，从前次的监视时起继续进行第1预定时间的计时，在从前次的监视时起检测到位置信号的相位的预定形态的变化时，重置第1预定时间的计时。
优选地，控制电路部在执行第2控制时，在从开始第1锁定动作起到在长达第3预定时间的期间不再检测到位置信号的相位的预定形态的变化为止的期间，或者从开始第1锁定动作起直到经过比第3预定时间长的第4预定时间为止的期间，进行第1锁定动作。
优选地，控制电路部在执行第2控制时，每隔第2监视时间监视位置信号，在从前次的监视时起没有检测到位置信号的相位的预定形态的变化时，从前次的监视时起继续进行第3预定时间的计时，从前次的监视时起检测到位置信号的相位的预定形态的变化时，重置第3预定时间的计时。
优选地，控制电路部在进行了第1锁定动作后，进而执行以第5预定时间进行对多个相之中预定的通电相的线圈以比第1电流值小的第2电流值通电以将转子锁定的第2锁定动作的第3控制。
优选地，控制电路部在第1锁定动作的结束时电机的转子的转动尚未停止时，使向多个相的线圈的通电定时提前而使电机驱动部执行通电。
根据本发明的另一技术方案，一种电机驱动控制方法，其使用电机驱动控制装置控制电机的驱动，电机驱动控制装置包括：对电机的多个相的线圈选择性地通电的电机驱动部，通过向电机驱动部输出驱动控制信号，控制电机驱动部的动作的控制电路部，与多个相之中任意1相对应地输出相位与电机的转子的位置对应地变化的位置信号的位置检测器，电机驱动控制方法包括如下步骤：在开始电机的起动时进行电机的短路制动的第1控制步骤，在进行了第1控制步骤后，开始对多个相之中预定的通电相的线圈以第1电流值通电以将转子锁定的第1锁定动作的第2控制步骤，在执行第1控制步骤时，在从开始电机的短路制动起到在长达第1预定时间的期间不再检测到位置信号的相位的预定形态的变化为止的期间，或者在从开始电机的短路制动起直到经过比第1预定时间长的第2预定时间为止的期间，进行短路制动。
发明的效果：根据这些发明，可以提供可以迅速地起动电机的电机驱动控制装置以及电机的驱动控制方法。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式之一中的电机驱动控制装置的构成的图。
图2是示出电机驱动控制装置的基本动作的流程图。
图3是对本实施方式中的转子的定位动作进行说明的第1定时图。
图4是对本实施方式中的转子的定位动作进行说明的第2定时图。
图5是示出本实施方式中的转子的定位动作的第1流程图。
图6是示出本实施方式中的转子的定位动作的第2流程图。
图7是示出在强转子锁定动作的结束时电机的转子的转动尚未停止的情况下开始强制换流时的控制电路部的动作的流程图。
附图标记说明：1：电机驱动控制装置；2：逆变器电路；3：控制电路部； 4：预驱动电路；5：位置检测器；9：电机驱动部；10：同步电机；31：转动状态监视部；33：电机控制部；35：电机制动部；Lu：U相的线圈；Lv：V 相的线圈；Lw：W相的线圈；C1：驱动控制信号；Q1、Q3、Q5：高侧开关元件；Q2，Q4，Q6：低侧开关元件；T1：间隔(第1监视时间的一例)；T1a：设定时间(第1预定时间的一例)；T2：停止时间(第2 预定时间的一例)；T3：间隔(第2监视时间的一例)；T3a：设定时间(第 3预定时间的一例)；T4：停止时间(第4预定时间的一例)；T5：设定时间(第5预定时间的一例)
具体实施方式
以下对本发明的实施方式中的电机驱动控制装置进行说明。
实施方式
图1是示出本发明的实施方式之一的电机驱动控制装置1的构成的图。
如图1所示，电机驱动控制装置1包括控制电路部3、位置检测器5和电机驱动部9。电机驱动控制装置1向同步电机(电机的一个例子)10供给驱动电力，驱动同步电机10。而且，本实施方式中的同步电机10是具有U 相、V相、W相的线圈Lu、Lv、Lw的3相电机。
位置检测器5输出与同步电机10的转子的位置对应的位置信号。位置检测器5例如是霍尔元件、霍尔IC等的磁传感器，输出霍尔信号作为位置信号。由位置检测器5输出的位置信号向控制电路部3输入。位置检测器5在同步电机10的1处检测转子的位置，输出位置信号。例如，对于U相的线圈 Lu设有1个位置检测器5。位置信号在转子转动1圈期间，在转子通过预定的位置时(转子达到第1转动位置时)从低变为高(上升；上升沿)，在转子通过与其不同的另一预定的位置时(转子达到第2转动位置时)从高返回到低(下降；下降沿)。位置信号是与转子的转动相应地周期性地变为高、低的信号。位置检测器5与同步电机10的U相、V相、W相的任意1相对应。即，第1转动位置和第2转动位置是与同步电机10的任意1相对应的位置。位置信号是与转子的位置相应地，即与同步电机10的任意1相和转子之间的位置关系相应地相位发生变化的信号。而且，作为位置信号，可以为直接从位置检测器5输出周期性地反复高、低的信号，也可以是从位置检测器5输出的模拟的位置信号向控制电路部3输入之后，变换为周期性地变高、低的信号(在以下的说明中，如此地模拟的位置信号变换之后的信号也称为位置信号)。
在本实施方式中，仅设有1个位置检测器5。即，仅在同步电机10之中 1处检测的位置信号向控制电路部3输入。而且，也可以设置与多个相中的各个对应的多个位置检测器5，仅从其中1处的位置检测器5所输出的位置信号向控制电路部3输入而使用。即，在本实施方式中，从1个位置检测器 5输出的位置信号向控制电路部3输入。电机驱动控制装置以仅使用1个用于检测转子的位置的位置检测器5的单传感器方式，驱动同步电机10。
电机驱动部9对同步电机10的多个相的线圈Lu、Lv、Lw选择性地通电。电机驱动部9具有逆变器电路2和预驱动电路4。从控制电路部3输出的驱动控制信号C1输入电机驱动部9。
逆变器电路2基于从预驱动电路4输出的驱动信号R1至驱动信号R6对同步电机10的3相的线圈Lu、Lv、Lw选择性地通电，控制同步电机10的转动。
在本实施方式中，逆变器电路2包括用于向同步电机10的线圈Lu、Lv、 Lw中的各个供给驱动电流的6个开关元件Q1－Q6。开关元件Q1、Q3、Q5是配置于直流电源Vcc的正极侧的、由P沟道的MOSFET(Metal－Oxide－ Semiconductor Field Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应晶体管) 构成的高侧开关元件。开关元件Q2、Q4、Q6是配置于直流电源Vcc的负极侧的由N沟道的MOSFET构成的低侧开关元件。在开关元件Q1、Q2的组合、开关元件Q3、Q4的组合，以及开关元件Q5、Q6的组合的各个中，两个开关元件串联地连接。然后，这3组的串联电路并联地连接，构成桥电路。开关元件Q1、Q2的连接点与U相的线圈Lu连接，开关元件Q3、Q4的连接点与V 相的线圈Lv连接，开关元件Q5、Q6的连接点与W相的线圈Lw连接。
预驱动电路4包括与逆变器电路2的6个开关元件Q1－Q6中的各个的栅极端子相连接的多个输出端子。从各输出端子输出驱动信号R1－R6，控制开关元件Q1－Q6的接通/断开动作。从控制电路部3输出的驱动控制信号C1向预驱动电路4输入。预驱动电路4通过基于驱动控制信号C1输出驱动信号R1－R6，使逆变器电路2动作。即，逆变器电路2基于驱动控制信号C1，向同步电机10的各相的线圈Lu、Lv、Lw选择性地通电。
控制电路部3通过向电机驱动部9输出驱动控制信号C1，控制电机驱动部9的动作。控制电路部3通过向电机驱动部9输出驱动控制信号C1，以预定的顺序切换多个相的线圈Lu、Lv、Lw的通电相。控制电路部3具有转动状态监视部31、电机控制部33和电机制动部35。控制电路部3例如可以使用 DSP(Digital Signal Processor)，FPGA(Field ProgrammableGate Array)，微型机等的可编程装置构成。
向转动状态监视部31输入位置信号。转动状态监视部31基于位置信号监视同步电机10的转动状态。
电机控制部33基于转动状态监视部31的监视结果，生成驱动控制信号 C1。所生成的驱动控制信号C1向电机驱动部9的预驱动电路4输出。
电机制动部35向电机驱动部9的预驱动电路4输出制动信号C2。在制动信号C2输出时，电机驱动部9使同步电机10短路制动。电机制动部35 基于转动状态监视部31的监视结果向电机制动部35输出制动信号C2，但并不限于此。
制动信号C2在要执行所谓的短路制动时输出。控制电路部3通过从电机制动部35输出制动信号C2，对电机进行短路制动 (进行第1控制)。短路制动例如在要开始同步电机10的起动时进行。
在此，对电机驱动控制装置1的基本动作简单进行说明。
图2是示出电机驱动控制装置1的基本动作的流程图。
如图2所示，电机驱动控制装置1大体上进行转子的定位动作(转子锁定)(步骤S1)、强制换流(步骤S2)、单传感器驱动(步骤S3)。这些动作通过由控制电路部3进行控制动作而执行。
电机驱动控制装置1在要开始同步电机10的起动时，首先进行转子的定位动作(转子锁定；步骤S1)。关于定位动作的详细内容如后述。
电机驱动控制装置1在步骤S1的动作结束时，进行同步电机10的强制换流动作(步骤S2)。
电机驱动控制装置1在进行强制换流动作、同步电机10起动时，进行单传感器驱动(步骤S3)。即，控制电路部3与位置信号的周期相应地输出驱动控制信号C1。由此，控制电路部3以预定的顺序切换通过电机驱动部9 通电的线圈Lu、Lv、Lw的通电相，来驱动同步电机10。详细如后述，控制电路部3在开始电机10的起动时执行使电机10短路制动的第1控制，在进行第1控制后，执行开始使3相之中预定的通电相的线圈以第1电流值通电而将转子锁定的第1锁定动作的第2控制，在执行第1控制时，在从开始电机10的短路制动后第1预定时间的期间内直到位置信号的相位的预定形态的变化不再被检测到为止的期间，或者在从开始电机10的短路制动起直到经过了比第1预定时间长的第2预定时间为止的期间，进行短路制动。
接着，关于本实施方式中的转子的定位动作进行说明。在转子的定位动作中，由控制电路部3执行第1控制、第2控制的第3控制。
第1控制对同步电机10进行短路驱动(进行短路制动动作)(第1控制步骤)。
第2控制是在进行了第1控制后，开始以第1电流值向线圈Lu、Lv、Lw 之中预定的通电相的线圈通电以锁定转子的第1锁定动作(以下，称为强转子锁定动作)的控制(第2控制步骤)。
第3控制是在进行了第1锁定动作后，以预定时间进行以比第1电流值小的第2电流值向线圈Lu、Lv、Lw之中预定的通电相的线圈通电以锁定转子的第2锁定动作(以下，称为弱转子锁定动作)的控制。第2锁定动作是以比第1锁定动作弱的转矩进行转子的定位的动作。
图3是对本实施方式中的转子的定位动作进行说明的第1定时图。图4 是对本实施方式中的转子的定位动作进行说明的第2定时图。
在图3以及图4中，分别示出关于控制的计数值(短路制动计数器，转子锁定(强)计数)、控制电路部3确认同步电机10的转子的转动的定时、位置信号(霍尔信号)的波形例、电机的控制状态。图3示出从进行第1控制到第2控制开始时为止的控制状态的一例。图4接着图3示出从第2控制开始到进行第3控制为止的控制状态的一例。
在本实施方式中，若开始定位动作，则如图3所示，首先开始短路制动。此时，若转子以受到外力等某些理由而反转或正转，则输出高、低交互地反复的位置信号。位置信号的周期当转子的转数越大时 (旋转速度越快)则越短。通过电机被短路制动，电机减速。因此，随着时间的经过，转子的转数变小。即，位置信号的周期变长。
控制电路部3在执行第1控制时，在从开始同步电机10的短路制动到预定条件满足的期间，进行短路制动。具体地，在直到在长达预先设定的设定时间(第1预定时间的一例)T1a期间不再检测到位置信号的相位的预定形态的变化为止的期间，进行短路制动。此外，在开始同步电机10的短路制动到经过比设定时间T1a长的停止时间(第2预定时间的一例)T2为止的期间，进行短路制动。换言之，控制电路部3在进进短路制动的情况下，在连续长达设定时间T1a的期间位置信号的相位的预定形态的变化不再被检测到的所谓第1条件满足的情况下，或者从短路制动开始后经过了停止时间T2 的所谓第2条件满足的情况下，结束短路制动。
第1条件是指同步电机10的转子的旋转速度降低到一定程度。在此，所谓位置信号的相位的预定形态的变化，在本实施方式中，是指位置信号从高向低降低，或从低向高上升。换言之，在长达设定时间T1a的期间没有发生位置信号的上升或下降的相位变化的情况下，满足第1条件。即，控制电路部3在进行短路制动的情况下，只要连续在长达设定时间T1a的期间位置信号保持为高或低，则结束短路制动。而且，也可以将位置信号的下降和上升中的仅任意一方作为位置信号的相位的预定形态的变化来进行控制。
第2条件是指不管同步电机10的转子的旋转速度，经过了作为进行短路制动的最长时间而设定的停止时间T2。即使在转子的旋转速度因外力等的影响通过短路制动也没有那么降低时，也可通过经过停止时间T2而转移到第 2控制。
如以下详述地，控制电路部3在执行第1控制时，每隔第1监视时间监视位置信号，在从前次的监视时起没有检测到位置信号的相位的预定形态的变化时，从前次的监视时起继续进行第1预定时间的计时，在从前次的监视时起检测到位置信号的相位的预定形态的变化时，重置第1预定时间的计时。在本实施方式中，控制电路部3在执行第1控制时，以预先设定的间隔(第 1监视时间的一例)T1监视位置信号。间隔T1是比设定时间T1a短的时间。在图3中，在作为转动确认示出的向下箭头的定时，监视位置信号。
控制电路部3判断在间隔T1经过的期间是否检测到了位置信号的相位的预定形态的变化。控制电路部3在从前次的监视时起未检测到位置信号的相位的预定形态的变化时，从前次的监视时起继续进行设定时间T1a的计时。控制电路部3在从前次的监视时起检测到了位置信号的相位的预定形态的变化时，将设定时间T1a的计时重置。即，设定时间T1a的计时是通过进行间隔T1的计时来进行。设定时间T1a例如是间隔T1的3倍长，但并不限于此。设定时间T1a也可为与间隔T1同长。
而且，控制电路部3使用短路制动计数器对设定时间T1a计时。即，短路制动计数器在每一间隔T1在监视定时之间中存在位置信号的相位的预定形态的变化时重置(图3的时刻t1以前)。在监视定时之间没有发生位置信号的相位的预定形态的变化的情况下，短路制动计数器不重置，而是照原样继续设定时间T1a的计时。然后，在短路制动计数器进行了设定时间T1a的计数时，控制电路部3判断为在设定时间T1a的期间没有检测到位置信号的相位的预定形态的变化。这样的判断，作为控制电路部3不必采用复杂的电路构成，可以容易地进行。
在图3中，示出了在停止时间T2经过之前，因在长达设定时间T1a的期间没有检测到位置信号的预定形态的变化，进行第2控制的状态，即强转子锁定动作(第1锁定动作)开始的状态。
若如上述短路制动结束，进行第2控制。即，如图4所示，开始强转子锁定动作。
如以下详述地，控制电路部3在执行第2控制时，在从开始强锁定动作 (第1锁定动作)到在第3预定时间的期间不再检测到位置信号的相位的预定形态的变化为止的期间，或者在从开始强锁定动作起到经过比第3预定时间长的第4预定时间为止的期间，进行强锁定动作。控制电路部3若进行第 2控制而开始了强转子锁定动作，在直到预定条件满足为止的期间，继续进行强转子锁定动作。具体地，直到在长达预先设定的设定时间(第3预定时间的一例)T3a期间不再检测到位置信号的相位的预定形态的变化为止的期间，进行强转子锁定动作。此外，在从开始同步电机10的强转子锁定动作起到经过比设定时间T3a长的停止时间(第4预定时间的一例)T4为止的期间，进行强转子锁定动作。换言之，控制电路部3在进行强转子锁定动作的情况下，在设定时间T3a的期间连续不再检测到位置信号的相位的预定形态的变化的所谓第3条件满足、或者从开始强转子锁定动作起到经过了停止时间T4 的所谓第4条件满足的情况下，结束强转子锁定动作。
第3条件是指同步电机10的转子的旋转速度相比第1条件进一步一定程度地降低。在此，位置信号的相位的预定形态的变化是指位置信号下降或上升。换言之，在长达设定时间T3a期间，在没有发生位置信号的上升或下降的相位变化的情况下，满足第3条件。即，控制电路部3在进行强转子锁定动作的情况下，只要连续在设定时间T3a期间位置信号保持为高或低，则结束强转子锁定动作。而且，也可以将位置信号的下降和上升中的仅任意一方作为位置信号的相位的预定形态的变化来进行控制。
第4条件是指不管同步电机10的转子的旋转速度，经过了作为进行强转子锁定动作的最长时间而设定的停止时间T4。即使在转子的旋转速度因外力等的影响通过强转子锁定动作也没有那么地降低，也可以通过经过停止时间T4而转移到第3控制。
而且，如以下详述地，在本实施方式中，控制电路部3在执行第2控制时，每隔第2监视时间地监视位置信号，在从前次的监视时起没有检测到位置信号的相位的预定形态的变化时，从前次的监视时起继续进行第3预定时间的计时，在从前次的监视时起检测到位置信号的相位的预定形态的变化时，重置第3预定时间的计时。即，控制电路部3在第2控制的执行后，以预先设定的间隔(第2监视时间的一例)T3监视位置信号。间隔T3是比设定时间T3a短的时间。在图4中，在作为转动确认示出的向下箭头的定时，位置信号被监视。
控制电路部3判断在间隔T3的经过期间是否检测到了位置信号的相位的预定形态的变化。控制电路部3在从前次的监视时起没有检测到位置信号的相位的预定形态的变化时，从前次的监视时起继续进行设定时间T3a的计时。控制电路部3在从前次的监视时起检测到位置信号的相位的预定形态的变化时，重置设定时间T3a的计时。即，设定时间T3a的计时通过进行间隔 T3的计时来进行。设定时间T3a例如为间隔T3的3倍长，但并不限于此。设定时间T3a也可以与间隔T3同长。
而且，控制电路部3使用强转子锁定计数器对设定时间T3a计时。即，强转子锁定计数器每隔间隔T3在监视定时之间存在位置信号的相位的预定形态的变化时被重置(图4的时刻t3以前)。在监视定时之间没有发生位置信号的相位的预定形态的变化的情况下，强转子锁定计数器不重置，而是照原样继续设定时间T3a的计时。然后，在强转子锁定计数器进行了设定时间 T3a的计数时，控制电路部3判断在设定时间T3a的期间没有检测到位置信号的相位的预定形态的变化。这样的判断，作为控制电路部3不必采用复杂的电路构成，可以容易地进行。
在图4中示出了：在停止时间T4经过之前，因在长达设定时间T3a期间没有再检测到位置信号的预定形态的变化而进行了第3控制的状态，即开始弱转子锁定动作的状态。
如以下详述地，控制电路部3在进行了强转子锁定动作(第1锁定动作) 后，进而执行以第5预定时间进行对3相之中预定的通电相的线圈以比第1 电流值小的第2电流值通电而将转子锁定的弱转子锁定动作(第2锁定动作) 的第3控制。而且，在本实施方式中，相比间隔(第1监视时间的一例)T1，间隔(第2监视时间的一例)T3较长。具体地，例如，间隔T1为2微秒，间隔T3为4微秒。此外，相比设定时间(第1预定时间的一例)T1a，设定时间(第3预定时间的一例)T3a较长。具体地，例如，设定时间T1a为6 微秒，设定时间T3a为12微秒。此外，停止时间(第2预定时间)T2比停止时间(第4预定时间)T4长。具体地，例如，停止时间T2为1.5秒，停止时间T4为1秒。这是因为相比进行短路制动时，之后的进行强转子锁定动作时通常情况下转子的旋转速度较低。
若如此进行强转子锁定动作，之后进行第3控制。在第3控制中，对线圈Lu、Lv、Lw之中预定的通电相的线圈，以比强转子锁定动作时的第1电流值小的第2电流值通电。由此，转子以相比强转子锁定动作弱的转矩锁定(弱转子锁定动作)。弱转子锁定动作以设定时间(第5预定时间的一例)T5进行。若经过设定时间T5，弱转子锁定动作结束，进行强制换流。
而且，如以下详述地，在本实施方式中，控制电路部3在强转子锁定动作(第1锁定动作)的结束时电机10的转子的转动没有停止时，使向3相的线圈的通电定时提前(進角)而使电机驱动部9执行通电。即，在强转子锁定动作的结束时，没有判断为同步电机10的转子的转动停止时，使向线圈 Lu、Lv、Lw的通电定时提前，控制电路部3使电机驱动部9执行通电。控制电路部3在从开始强转子锁定动作经过了停止时间T4时，不判断为转子的转动停止，结束强转子锁定动作。即，控制电路部3若在设定时间T3a内没有检测到位置信号的下降或上升，则判断为转子的转动处于停止中。如此，控制电路部3在因经过了停止时间T4而结束了强转子锁定动作时，使通电定时提前而转移到强制换流。而且，在强转子锁定动作如此结束了时，弱转子锁定动作也可以与上述不同的形态(例如，进行弱转子锁定动作的设定时间T5 缩短)进行，也可以不进行弱转子锁定动作。由于使通电定时提前而进行强制换流，所以即使在存在电机的转子不处于停止中的可能性的情况下，电机的起动成功的可能性也增高。
使用流程图说明以上那样的控制电路部3的转子的定位动作。
图5是示出本实施方式中的转子的定位动作的第1流程图。图6是示出本实施方式中的转子的定位动作的第2流程图。
如图5所示，当转子的定位动作开始时，在步骤S11，控制电路部3开始短路制动(第1控制的一例)。此时，短路制动计数器的计数即设定时间T1a的计数开始。
在步骤S12中，控制电路部3开始停止时间T2的计数。
在步骤S13中，控制电路部3开始间隔T1的计数。
在步骤S14中，控制电路部3判断是否经过了停止时间T2。在经过了的情况下，进行到步骤S19。在尚未经过的情况下进行到步骤S15。
在步骤S15中，控制电路部3判断是否经过了间隔T1。在经过了的情况下进行到步骤S16。
在步骤S16中，控制电路部3判断是否存在位置信号的切换，即，是否检测到位置信号的上升或下降。在检测到的情况下进行到步骤S17。
在步骤S16中判断为检测到了位置信号的切换的情况下，在步骤S17中，短路制动计数器清零(重置)。然后，再度进行从步骤S13起的处理。
在步骤S16中没有判断为检测到了位置信号的切换的情况下，进行到步骤S18。在步骤S18中，控制电路部3判断是否经过了设定时间T1a。控制电路部3根据短路制动计数器的计数值进行判断。
在步骤S18中没有判断为经过了设定时间T1a的情况下，不进行短路制动计数器的重置，再度进行步骤S13以后的处理。即，控制电路部3继续进行用于判断是否经过了设定时间T1a的计时。
在步骤S14判断为经过了停止时间T2的情况下，以及在步骤S18判断为经过了设定时间T1a的情况下，在步骤S19中，结束短路制动动作。之后，进行到图6的步骤S21。
如图6所示，若短路制动动作结束，在步骤S21中，控制电路部3开始强转子锁定动作(第2控制的一例)。此时，强转子锁定计数器的计数即设定时间T3a的计数开始。
在步骤S22中，控制电路部3开始停止时间T4的计数。
在步骤S23中，控制电路部3开始间隔T3的计数。
在步骤S24中，控制电路部3判断是否经过了停止时间T4。在经过了的情况下进行到步骤S29。在尚未经过的情况下进行到步骤S25。
在步骤S25中，控制电路部3判断是否经过了间隔T3。在经过了的情况下进行到步骤S26。
在步骤S26中，控制电路部3判断是否存在位置信号的切换，即，是否检测到位置信号的上升或下降。
在步骤S26中判断为检测到了位置信号的切换的情况下进行到步骤S27。在步骤S27中，强转子锁定计数器清零(重置)。然后，再度进行从步骤S23 起的处理。
在步骤S26中没有判断为检测到位置信号的切换的情况下进行到步骤 S28。在步骤S28中，控制电路部3判断是否经过了设定时间T3a。控制电路部3根据强转子锁定计数器的计数值进行判断。
在步骤S28中没判断为经过了设定时间T3a的情况下不进行强转子锁定计数器的重置，再度进行步骤S23以后的处理。即，控制电路部3继续进行用于判断是否经过了设定时间T3a的计时。
在步骤S24中判断为经过了停止时间T4的情况下，以及在步骤S28中判断为经过了设定时间T3a的情况下进行到步骤S29。在步骤S29中，结束强转子锁定动作，进行弱转子锁定动作。弱转子锁定动作仅进行设定时间T5。若弱转子锁定动作结束，则转子的定位动作结束。
图7是示出在强转子锁定动作(第1锁定动作)的结束时电机10的转子的转动未停止的情况下开始强制换流时的控制电路部3的动作的流程图。
如图7所示，在步骤S51中，控制电路部3在转子的定位动作中，进行强转子锁定动作时判断是否经过了停止时间T4。
在步骤S51中没有判断为经过了停止时间T4的情况下，控制电路部3 在步骤S52中以通常的通电定时控制向线圈Lu、Lv、Lw的通电，开始强制换流。
另一方面，在步骤S51中判断为经过了停止时间T4的情况下，控制电路部3在步骤S53中以相比通常提前的通电定时控制向线圈Lu、Lv、Lw的通电，开始强制换流。
如此，与是否经过了停止时间T4相应地，确定是否采用提前了的通电定时。
如以上所说明的，在本实施方式中，在进行转子的定位动作时，在从开始同步电机10的短路制动到预定条件(第1条件或第2条件)满足为止的期间，进行短路制动。因此，在从转子基本停止的状态进行转子的定位动作的情况下，通过满足第1条件可以迅速地结束短路制动。可以迅速地进行转子的定位动作，可以迅速地起动同步电机10。此外，在从转子转动中的状态进行转子的定位动作的情况下，也可以在通过短路制动满足了第1条件的时刻结束短路制动，可以迅速地起动同步电机10。在不满足第1条件的情况下，也可以直到满足第2条件为止进行短路制动，可以在充分地降低转子的转数之后进行转子的定位动作。
此外，在进行短路制动之后，直到预定条件(第3条件或第4条件)满足为止的期间，进行强转子锁定动作。强转子锁定动作只要转子的旋转速度成为低的状态就通过满足第3条件迅速地结束。因此，可更可靠地进行转子的定位动作，并且，可以与有无外力等相应地迅速地起动同步电机10。
不进行比停止时间T4长的时间的强转子锁定动作。因此，例如在转子上施加有由外力等所致的负荷而使得转子不转动的状态下，也可以防止线圈通过通电而过热。
在强转子锁定动作的结束时同步电机10的转子尚未停止时，以相比通常提前的通电定时进行控制。因此，在存在转子反转可能性的情况下，可以提前通电定时来谋求起动，可以防止失步(脱調)的发生。
[其他]
电机驱动控制装置不限定于上述的实施方式及其变形例所示的电路构成。可以适用符合本发明的目性地构成的各种各样的电路构成。
也可以在第1锁定动作结束了时，不进行第2锁定动作而结束转子的定位动作。此外，也可以在进行了短路制动之后，不像上述那样而以一样的预定的时间进行第1锁定动作。在这样的情况下，也可以缩短短路制动动作所需要的时间，迅速地起动同步电机。
此外，在上述实施方式中，构成逆变器电路2的开关元件作为MOSFET 进行了说明，但并不限定于此，例如，也可以是双极晶体管等。
由本实施方式的电机驱动控制装置驱动的电机不限定于3相的无刷电机，也可以是具有2相以上的多相的线圈的各种电机。此外，例如通过FG 传感器等检测电机的转数的电机等也可以作为本实施方式的电机驱动控制装置的驱动控制对象。
上述的流程图等是示出用于说明动作的一例，并不限定于此。流程图的各图所示的步骤是具体例，并不限定于此流程，例如，也可以变更各步骤的顺序或在各步骤之间插入其他的处理，也可以将处理并联化。
上述的实施方式中的处理的一部分或全部可以由软件进行，也可以使用硬件电路进行。例如，控制部不限定于微型机。控制部的内部的构成少至少一部分也可以用软件处理。
上述实施方式所有的方面都应理解为例示性的而不是限制性的。本发明的范围不是由上述说明而是由权利要求所示，意在包含与权利要求同等的含义与范围内的所有变更。

Claims (6)

1.一种电机驱动控制装置，其包括：
对电机的多个相的线圈选择性地通电的电机驱动部，
通过向所述电机驱动部输出驱动控制信号，控制所述电机驱动部的动作的控制电路部，和
与所述多个相之中任意1相对应，输出与所述电机的转子的位置对应地相位变化的位置信号的位置检测器，
所述控制电路部在开始所述电机的起动时执行：
对所述电机短路制动的第1控制，
在进行了所述第1控制后，开始对所述多个相之中预定的通电相的线圈以第1电流值通电以将所述转子锁定的第1锁定动作的第2控制，
在进行所述第2控制之后，使所述电机强制换流的控制，和
在使所述电机强制换流之后，使所述电机单传感器驱动的控制，
所述控制电路部在执行所述第1控制时，在从开始所述电机的短路制动起到在长达第1预定时间的期间不再检测到所述位置信号的相位的预定形态的变化为止的期间，或者在从开始所述电机的短路制动起直到经过比所述第1预定时间长的第2预定时间为止的期间，进行所述短路制动，
所述控制电路部分别执行一次所述第1控制以及所述第2控制，
所述控制电路部在进行使所述电机强制换流的控制时，在所述电机的转子的转动没有停止的情况下，使向所述多个相的线圈的通电定时提前，而使所述电机强制换流。
2.根据权利要求1所述的电机驱动控制装置，其中：
所述控制电路部：
在执行所述第1控制时，每隔第1监视时间监视所述位置信号，
在从前次的监视时起没有检测到所述位置信号的相位的预定形态的变化时，从前次的监视时起继续进行所述第1预定时间的计时，
在从前次的监视时起检测到所述位置信号的相位的预定形态的变化时，重置所述第1预定时间的计时。
3.根据权利要求1所述的电机驱动控制装置，其中：
所述控制电路部在执行所述第2控制时，在从开始所述第1锁定动作起到在长达第3预定时间的期间不再检测到所述位置信号的相位的预定形态的变化为止的期间，或者从开始所述第1锁定动作起直到经过比所述第3预定时间长的第4预定时间为止的期间，进行所述第1锁定动作。
4.根据权利要求3所述的电机驱动控制装置，其中：
所述控制电路部：
在执行所述第2控制时，每隔第2监视时间监视所述位置信号，
在从前次的监视时起没有检测到所述位置信号的相位的预定形态的变化时，从前次的监视时起继续进行所述第3预定时间的计时，
从前次的监视时起检测到所述位置信号的相位的预定形态的变化时，重置所述第3预定时间的计时。
5.根据权利要求1所述的电机驱动控制装置，其中：
所述控制电路部在进行了所述第1锁定动作后，还执行以第5预定时间进行对所述多个相之中预定的通电相的线圈以比所述第1电流值小的第2电流值通电以将所述转子锁定的第2锁定动作的第3控制。
6.一种电机驱动控制方法，其使用电机驱动控制装置控制所述电机的驱动，所述电机驱动控制装置包括：
对电机的多个相的线圈选择性地通电的电机驱动部，
通过向所述电机驱动部输出驱动控制信号，控制所述电机驱动部的动作的控制电路部，和
与所述多个相之中任意1相对应地，输出与所述电机的转子的位置对应地相位变化的位置信号的位置检测器，
所述电机驱动控制方法包括如下步骤：
在开始所述电机的起动时进行所述电机的短路制动的第1控制步骤，
在进行了所述第1控制步骤后，开始对所述多个相之中预定的通电相的线圈以第1电流值通电以将所述转子锁定的第1锁定动作的第2控制步骤，
在进行了所述第2控制步骤后，使所述电机强制换流的第3控制步骤，和
在进行了所述第3控制步骤后，使所述电机单传感器驱动的第4控制步骤，
在执行所述第1控制步骤时，在从开始所述电机的短路制动起到在长达第1预定时间的期间不再检测到所述位置信号的相位的预定形态的变化为止的期间，或者在从开始所述电机的短路制动起直到经过比所述第1预定时间长的第2预定时间为止的期间，进行所述短路制动，
所述第1控制步骤以及所述第2控制步骤分别执行一次，
在执行所述第3控制步骤时，在所述第1锁定动作结束时所述电机的转子的转动没有停止的情况下，使向所述多个相的线圈的通电定时提前，而使所述电机强制换流。
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