CN110463022A - 电动机控制装置以及电动机控制方法 - Google Patents

Abstract

得到以下结构：在具备能够按每90度的电角度检测电动机的旋转位置的旋转位置检测部的电动机控制装置中，容易地得到转子的旋转启动时的相位，并且转子的旋转启动时的响应性高。电动机控制装置(1)具备根据从旋转位置检测部(13)输出的检测信号来设定电动机(2)的固定相位的固定相位设定部(22)。固定相位设定部(22)在转子(51)的旋转启动时，根据所述检测信号，将电角度相对于转子(51)的最大电角度的稳定停止点为‑90度以上且电角度相对于最小电角度的稳定停止点为90度以下的第一固定相位设定为所述固定相位，并且，根据因转子(51)旋转而所述检测信号的种类发生切换后的所述检测信号，将电角度相对于转子(51)的最大电角度的稳定停止点为‑90度以上且电角度相对于最小电角度的稳定停止点为90度以下的第二固定相位设定为所述固定相位。

Description

电动机控制装置以及电动机控制方法

技术领域

本发明涉及一种在电动机的旋转启动时使用与转子的旋转相应地按每180度的电角度输出的检测信号来控制电动机的驱动的电动机控制装置以及电动机控制方法。

背景技术

已知如下一种电动机控制装置：在电动机的旋转启动时，使用与转子的旋转相应地按每180度的电角度输出的检测信号来控制电动机的驱动。作为这种电动机控制装置，例如在专利文献1中公开了一种估计相位检测装置，该估计相位检测装置基于根据与安装于转子侧的传感器目标之间的周向上的相对位置关系来输出的H(高)或L(低)的位置传感器信号、以及根据该位置传感器信号发生切换的时间间隔来检测出的所述转子的旋转速度，来估计所述转子的相位。

详细地说，所述专利文献1中公开的估计相位检测装置在检测到2次所述位置传感器信号的切换为止的第一期间，根据同所述位置传感器信号的H或L对应地决定的基准相位与通过对启动加速度进行2阶积分来得到的插值相位之和，来估计相位。另一方面，所述估计相位检测装置在所述第一期间经过后的第二期间，根据基于切换后的所述位置传感器信号的所述基准相位与通过对在切换前检测出的旋转速度进行积分来得到的插值相位之和，来估计相位。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-100142号公报

发明内容

发明要解决的问题

在上述的专利文献1中公开的结构中，在检测到2次位置传感器信号的切换为止的第一期间，由于得不到计算相位时的旋转速度(检测速度)，因此使用启动加速度来估计相位。

然而，在如上所述那样估计相位的方法中，根据转子的停止位置不同，在启动时转子有可能进行反向旋转，因此，转子的旋转启动时的响应性不太高。另外，在如上所述那样估计相位的方法中，根据基准相位与插值相位之和来估计相位，因此运算的负荷高。

本发明的目的在于，得到以下结构：在具备能够按每180度的电角度检测转子的旋转位置的旋转位置检测部的电动机控制装置中，容易地得到转子的旋转启动时的相位，并且，转子的旋转启动时的响应性高。

用于解决问题的方案

本发明的一个实施方式所涉及的电动机控制装置是对电动机的驱动进行控制的电动机控制装置。该电动机控制装置具备：旋转位置检测部，其与所述电动机的转子的旋转位置相应地输出2个种类的检测信号，所述2个种类的检测信号按所述电动机的电角度每180度发生切换；固定相位设定部，其根据所述检测信号来设定所述电动机的固定相位；估计相位计算部，其使用所述检测信号和所述固定相位来计算估计相位；以及电动机驱动控制部，其基于所述固定相位或所述估计相位来控制所述转子的旋转。所述固定相位设定部进行以下动作：在所述转子的旋转启动时，根据所述检测信号，将电角度相对于所述转子的稳定停止点中的最大电角度的稳定停止点为-90度以上且电角度相对于所述转子的稳定停止点中的最小电角度的稳定停止点为90度以下的第一固定相位设定为所述固定相位；在因所述转子旋转而从所述旋转位置检测部输出的所述检测信号的种类发生切换时，根据切换后的所述检测信号，将电角度相对于所述转子的稳定停止点中的最大电角度的稳定停止点为-90度以上且电角度相对于所述转子的稳定停止点中的最小电角度的稳定停止点为90度以下的第二固定相位设定为所述固定相位。所述估计相位计算部具备：插值相位计算部，其在因所述转子旋转而从所述旋转位置检测部输出的所述检测信号的种类再次发生切换时，使用所述检测信号的种类最初发生切换的时刻和所述检测信号的种类第二次发生切换的时刻来计算插值相位；以及运算部，其将所述插值相位与根据所述检测信号的种类第二次发生切换后的所述检测信号来决定的基准相位相加，由此计算所述估计相位。

本发明的一个实施方式所涉及的电动机控制方法具有以下工序：第一固定相位设定工序，在所述电动机的转子的旋转启动时，根据与所述电动机的转子的旋转位置相应地从旋转位置检测部输出的2个种类的检测信号，将相对于所述转子的稳定停止点中的最大电角度的稳定停止点为-90度以上且相对于所述转子的稳定停止点中的最小电角度的稳定停止点为90度以下的电角度设定为第一固定相位，所述2个种类的检测信号按所述电动机的电角度每180度发生切换；第二固定相位设定工序，通过电动机驱动控制部使用所述第一固定相位来控制所述电动机的驱动，在因所述转子旋转而从所述旋转位置检测部输出的所述检测信号的种类发生切换时，根据切换后的所述检测信号，将电角度相对于所述转子的稳定停止点中的最大电角度的稳定停止点为-90度以上且电角度相对于所述转子的稳定停止点中的最小电角度的稳定停止点为90度以下的电角度设定为第二固定相位；插值相位计算工序，通过所述电动机驱动控制部使用所述第二固定相位来控制所述电动机的驱动，在因所述转子旋转而从所述旋转位置检测部输出的所述检测信号的种类再次发生切换时，使用所述检测信号最初发生切换的时刻和所述检测信号第二次发生切换的时刻，来计算插值相位；以及估计相位计算工序，将所述插值相位与根据所述检测信号的种类第二次发生切换后的所述检测信号来决定的基准相位相加，由此计算估计相位。

本发明的一个实施方式所涉及的电动机控制方法具有以下工序：第一固定相位设定工序，在所述电动机的转子的旋转启动时，根据与所述电动机的转子的旋转位置相应地从旋转位置检测部输出的2个种类的检测信号，将相对于所述转子的稳定停止点中的最大电角度的稳定停止点为-90度以上且相对于所述转子的稳定停止点中的最小电角度的稳定停止点为90度以下的电角度设定为第一固定相位，所述2个种类的检测信号按所述电动机的电角度每180度发生切换；第三固定相位设定工序，通过电动机驱动控制部使用所述第一固定相位来控制所述电动机的驱动，在从设定所述第一固定相位起经过了规定时间时、且因所述转子旋转而从所述旋转位置检测部输出的所述检测信号的种类发生切换之前，将相对于所述第一固定相位为大于0度且90度以下的电角度设定为第三固定相位；第二固定相位设定工序，通过所述电动机驱动控制部使用所述第三固定相位来控制所述电动机的驱动，在因所述转子旋转而从所述旋转位置检测部输出的所述检测信号的种类发生切换时，根据切换后的所述检测信号，将电角度相对于所述转子的稳定停止点中的最大电角度的稳定停止点为-90度以上且电角度相对于所述转子的稳定停止点中的最小电角度的稳定停止点为90度以下的电角度设定为第二固定相位；第四固定相位设定工序，通过所述电动机驱动控制部使用所述第二固定相位来控制所述电动机的驱动，在从设定所述第二固定相位起经过了规定时间时、且因所述转子旋转而从所述旋转位置检测部输出的所述检测信号的种类发生切换之前，将相对于所述第二固定相位为大于0度且90度以下的电角度设定为第四固定相位；插值相位计算工序，通过所述电动机驱动控制部使用所述第四固定相位来控制所述电动机的驱动，在因所述转子旋转而从所述旋转位置检测部输出的所述检测信号的种类再次发生切换时，使用所述检测信号最初发生切换的时刻和所述检测信号第二次发生切换的时刻，来计算插值相位；以及估计相位计算工序，将所述插值相位与根据所述检测信号的种类第二次发生切换后的所述检测信号来决定的基准相位相加，由此计算估计相位。

发明的效果

根据本发明的一个实施方式所涉及的电动机控制装置，固定相位设定部进行以下动作：在转子的旋转启动时，根据从旋转位置检测部输出的检测信号，将电角度相对于所述转子的稳定停止点中的最大电角度的稳定停止点为-90度以上且电角度相对于所述转子的稳定停止点中的最小电角度的稳定停止点为90度以下的第一固定相位设定为固定相位，在因所述转子旋转而从所述旋转位置检测部输出的所述检测信号的种类发生切换时，根据切换后的所述检测信号，将电角度相对于所述转子的稳定停止点中的最大电角度的稳定停止点为-90度以上且电角度相对于所述转子的稳定停止点中的最小电角度的稳定停止点为90度以下的第二固定相位设定为所述固定相位。

由此，能够使用固定相位来容易地进行电动机的启动控制，并且，能够使固定相位与实际相位之间的误差为以电角度的绝对值而言的90度以下。因此，电动机的转子不会反向旋转，能够使电动机以优异的响应性迅速启动。因而，能够实现以下结构：容易地得到转子的旋转启动时的相位，并且转子的旋转启动时的响应性高。

附图说明

图1是示出实施方式1所涉及的电动机控制装置的概要结构的控制框图。

图2是示意性地示出电角度与齿槽转矩及检测信号之间的关系的图。

图3是示意性地示出固定相位同实际相位的误差与转子中产生的转矩之间的关系的图。

图4是示出电动机控制装置的动作的一例的流程。

图5是示出电动机控制装置的动作的一例的流程。

图6是示意性地示出在设定了固定相位的情况下因转子旋转而在该转子中产生的转矩的变化的图。

图7是实施方式2所涉及的电动机控制装置的与图1相当的图。

图8是示出电动机控制装置的动作的一例的流程。

图9是示出电动机控制装置的动作的一例的流程。

图10是示意性地示出在设定了固定相位的情况下因转子旋转而在该转子中产生的转矩的变化的图。

图11是示意性地示出在变更为辅助固定相位的情况下因转子旋转而在该转子中产生的转矩的变化的图。

具体实施方式

本发明的一个实施方式所涉及的电动机控制装置是对电动机的驱动进行控制的电动机控制装置。该电动机控制装置具备：旋转位置检测部，其与所述电动机的转子的旋转位置相应地输出2个种类的检测信号，所述2个种类的检测信号按所述电动机的电角度每180度发生切换；固定相位设定部，其根据所述检测信号来设定所述电动机的固定相位；估计相位计算部，其使用所述检测信号和所述固定相位来计算估计相位；以及电动机驱动控制部，其基于所述固定相位或所述估计相位来控制所述转子的旋转。所述固定相位设定部进行以下动作：在所述转子的旋转启动时，根据所述检测信号，将电角度相对于所述转子的稳定停止点中的最大电角度的稳定停止点为-90度以上且电角度相对于所述转子的稳定停止点中的最小电角度的稳定停止点为90度以下的第一固定相位设定为所述固定相位；在因所述转子旋转而从所述旋转位置检测部输出的所述检测信号的种类发生切换时，根据切换后的所述检测信号，将电角度相对于所述转子的稳定停止点中的最大电角度的稳定停止点为-90度以上且电角度相对于所述转子的稳定停止点中的最小电角度的稳定停止点为90度以下的第二固定相位设定为所述固定相位。所述估计相位计算部具备：插值相位计算部，其在因所述转子旋转而从所述旋转位置检测部输出的所述检测信号的种类再次发生切换时，使用所述检测信号的种类最初发生切换的时刻和所述检测信号的种类第二次发生切换的时刻来计算插值相位；以及运算部，其将所述插值相位与根据所述检测信号的种类第二次发生切换后的所述检测信号来决定的基准相位相加，由此计算所述估计相位(第一结构)。

通过以上的结构，在转子的旋转启动时，在电动机的驱动控制中使用固定相位，因此不需要如以往结构那样使用启动加速度来运算相位。因此，容易地得到转子的旋转启动时的相位。

而且，在上述的结构中，不如以往结构那样使用估计相位的时间之前的启动加速度，因此能够提高电动机启动时的响应性。

另外，在所述固定相位与电动机的实际的相位(下面称为实际相位)之间的误差大于以电角度的绝对值而言的90度的情况下，如图3所示，转子产生负的转矩。这意味着：在对电动机进行驱动控制时，对定子线圈施加的电流的相位相对于实际相位的偏离大于以电角度的绝对值而言的90度的情况下，转子的磁体接受的转矩(下面称为磁体转矩)是反方向的。另一方面，如果所述固定相位与实际相位之间的误差为以电角度的绝对值而言的90度以下，则磁体转矩不是反方向的。

与此相对，在上述的结构中，在转子的旋转启动时，根据从旋转位置检测部输出的检测信号，使所述固定相位为电角度相对于所述转子的稳定停止点中的最大电角度的稳定停止点为-90度以上且电角度相对于所述转子的稳定停止点中的最小电角度的稳定停止点为90度以下的第一固定相位。由此，能够使所述固定相位与原本停止在稳定停止点的所述转子的旋转位置处的相位之间的误差为以电角度的绝对值而言的90度以下。

而且，在因所述转子旋转而从所述旋转位置检测部输出的所述检测信号的种类发生切换时，使所述固定相位为第二固定相位。关于该第二固定相位，例如，在所述第一固定相位为以电角度而言的90度的情况下，该第二固定相位为以电角度而言的270度，在所述第一固定相位为以电角度而言的270度的情况下，该第二固定相位为以电角度而言的90度。由此，能够使所述固定相位相对于实际相位的误差为以电角度的绝对值而言的90度以下。

因而，通过上述的结构，即使在使用所述固定相位来进行电动机的启动控制的情况下，也能够防止转子向反方向旋转。因而，能够使电动机迅速地启动。

在所述第一结构中，在从将所述第一固定相位或所述第二固定相位设定为所述固定相位起经过了规定时间时、且在因所述转子旋转而从所述旋转位置检测部输出的所述检测信号的种类发生切换之前，所述固定相位设定部将电角度相对于所设定的所述固定相位为大于0度且90度以下的辅助固定相位设定为所述固定相位。(第二结构)。

由此，能够使固定相位与实际相位之间的误差更可靠地为以电角度的绝对值而言的90度以下。

而且，与将所述固定相位设定为以电角度而言的90度或270度的情况相比，所述误差变小，因此得到更大的磁体转矩。因此，能够使电动机更迅速地启动。

本发明的一个实施方式所涉及的电动机控制方法具有以下工序：第一固定相位设定工序，在所述电动机的转子的旋转启动时，根据与所述电动机的转子的旋转位置相应地从旋转位置检测部输出的2个种类的检测信号，将相对于所述转子的稳定停止点中的最大电角度的稳定停止点为-90度以上且相对于所述转子的稳定停止点中的最小电角度的稳定停止点为90度以下的电角度设定为第一固定相位，所述2个种类的检测信号按所述电动机的电角度每180度发生切换；第二固定相位设定工序，通过电动机驱动控制部使用所述第一固定相位来控制所述电动机的驱动，在因所述转子旋转而从所述旋转位置检测部输出的所述检测信号的种类发生切换时，根据切换后的所述检测信号，将电角度相对于所述转子的稳定停止点中的最大电角度的稳定停止点为-90度以上且电角度相对于所述转子的稳定停止点中的最小电角度的稳定停止点为90度以下的电角度设定为第二固定相位；插值相位计算工序，通过所述电动机驱动控制部使用所述第二固定相位来控制所述电动机的驱动，在因所述转子旋转而从所述旋转位置检测部输出的所述检测信号的种类再次发生切换时，使用所述检测信号最初发生切换的时刻和所述检测信号第二次发生切换的时刻，来计算插值相位；以及估计相位计算工序，将所述插值相位与根据所述检测信号的种类第二次发生切换后的所述检测信号来决定的基准相位相加，由此计算估计相位(第一方法)。

本发明的一个实施方式所涉及的电动机控制方法具有以下工序：第一固定相位设定工序，在所述电动机的转子的旋转启动时，根据与所述电动机的转子的旋转位置相应地从旋转位置检测部输出的2个种类的检测信号，将相对于所述转子的稳定停止点中的最大电角度的稳定停止点为-90度以上且相对于所述转子的稳定停止点中的最小电角度的稳定停止点为90度以下的电角度设定为第一固定相位，所述2个种类的检测信号按所述电动机的电角度每180度发生切换；第三固定相位设定工序，通过电动机驱动控制部使用所述第一固定相位来控制所述电动机的驱动，在从设定所述第一固定相位起经过了规定时间时、且因所述转子旋转而从所述旋转位置检测部输出的所述检测信号的种类发生切换之前，将相对于所述第一固定相位为大于0度且90度以下的电角度设定为第三固定相位；第二固定相位设定工序，通过所述电动机驱动控制部使用所述第三固定相位来控制所述电动机的驱动，在因所述转子旋转而从所述旋转位置检测部输出的所述检测信号的种类发生切换时，根据切换后的所述检测信号，将电角度相对于所述转子的稳定停止点中的最大电角度的稳定停止点为-90度以上且电角度相对于所述转子的稳定停止点中的最小电角度的稳定停止点为90度以下的电角度设定为第二固定相位；第四固定相位设定工序，通过所述电动机驱动控制部使用所述第二固定相位来控制所述电动机的驱动，在从设定所述第二固定相位起经过了规定时间时、且因所述转子旋转而从所述旋转位置检测部输出的所述检测信号的种类发生切换之前，将相对于所述第二固定相位为大于0度且90度以下的电角度设定为第四固定相位；插值相位计算工序，通过所述电动机驱动控制部使用所述第四固定相位来控制所述电动机的驱动，在因所述转子旋转而从所述旋转位置检测部输出的所述检测信号的种类再次发生切换时，使用所述检测信号最初发生切换的时刻和所述检测信号第二次发生切换的时刻，来计算插值相位；以及估计相位计算工序，将所述插值相位与根据所述检测信号的种类第二次发生切换后的所述检测信号来决定的基准相位相加，由此计算估计相位(第二方法)。

下面，参照附图来详细说明本发明的实施方式。对图中的相同或相当的部分标注相同的标记，不重复其说明。

[实施方式1]

图1是示出本发明的实施方式1所涉及的电动机控制装置1的概要结构的框图。该电动机控制装置1对驱动电动机2的驱动电路3输出控制信号。即，电动机控制装置1对电动机2的驱动进行控制。电动机2具备转子51、定子55以及被检测部60。在图1中，标记13是对被检测部60的旋转位置进行检测的后述的位置检测传感器。

电动机2例如是将转子51配置在圆筒形的定子55的内侧而成的、所谓内转子型的电动机。此外，电动机也可以是转子在定子的径向外侧进行旋转的、所谓的外转子型的电动机。

转子51具有转子芯52和励磁用磁体53，该励磁用磁体53在转子芯52的外周部以沿周向排列的方式配置。在本实施方式中，在转子芯52的外周部配置有4个励磁用磁体53。即，本实施方式的电动机2的极数为4。此外，励磁用磁体53也可以配置于转子芯的内部。

定子55具有：大致圆筒状的轭56；从轭56的内周面朝向内侧延伸的多个(在本实施方式中为6个)齿57；以及卷绕于齿57的线圈58。轭56和多个齿57是一体形成的。

本实施方式的电动机2例如是极数为4、槽数为6的电动机。此外，电动机2的极数也可以是4以外的数，槽数也可以是6以外的数。

被检测部60与转子51一体地旋转。被检测部60由磁性材料构成。被检测部60具有主体部61以及从主体部61分别朝向电动机2的径向一方和另一方突出的一对突出部62。即，一对突出部62以180度的间隔设置于主体部61的外周侧。由此，被检测部60在外周面具有凹凸。

驱动电路3是开关电路，其具备构成3相的桥电路的多个开关元件(省略图示)以驱动电动机2。驱动电路3具有与一般的开关电路相同的结构，因此省略详细的说明。

电动机控制装置1根据被输入的电动机驱动指令来对驱动电路3输出驱动开关元件的控制信号。另外，电动机控制装置1根据所述电动机驱动指令来进行基于电动机2的转子51的旋转位置的相位控制，由此对电动机2的驱动进行控制。此外，所述电动机驱动指令从未图示的上级的控制器输入到电动机控制装置1。

具体地说，电动机控制装置1具备电动机驱动控制部11、相位设定部12以及旋转位置检测部13。电动机驱动控制部11根据由相位设定部12设定的相位来生成用于驱动电动机2的控制信号。电动机驱动控制部11对驱动电路3输出所生成的所述控制信号。此外，电动机驱动控制部11的结构与以往的结构相同，因此省略详细的说明。

旋转位置检测部13具有与被检测部60之间产生磁通的磁体，其中，该被检测部60与转子51一体地旋转。当在外周面具有凹凸的被检测部60与转子51一体地旋转时，旋转位置检测部13对与被检测部60之间的磁通的变化进行检测，输出2种检测信号(High(高)信号、Low(低)信号)。旋转位置检测部13在检测出与被检测部60之间的磁通的变化时，切换所述检测信号的种类。

具体地说，在被检测部60的一对突出部62中的任一方位于旋转位置检测部13的径向内侧的情况下，旋转位置检测部13输出High信号来作为所述检测信号，另一方面，在被检测部60的一对突出部62以外的部分位于旋转位置检测部13的径向内侧的情况下，旋转位置检测部13输出Low信号来作为所述检测信号。从旋转位置检测部13输出的检测信号被输入到电动机控制装置1内的相位设定部12。此外，旋转位置检测部13在电动机2启动时也根据被检测部60的旋转位置来输出2种检测信号(High信号、Low信号)中的一方的检测信号。

相位设定部12根据从旋转位置检测部13输出的检测信号来设定在电动机驱动控制部11中使用的相位。在电动机2启动时、即转子51的旋转启动时，相位设定部12根据从旋转位置检测部13输出的检测信号来设定第一固定相位。另外，在设定所述第一固定相位后、因转子51旋转而从旋转位置检测部13输出的所述检测信号的种类发生切换时，相位设定部12设定第二固定相位。在由相位设定部12设定了该第一固定相位和第二固定相位的期间，该第一固定相位和第二固定相位被使用于电动机2的驱动控制。并且，在从旋转位置检测部13输出的所述检测信号再次发生切换时，相位设定部12计算估计相位。在由相位设定部12设定新的相位之前，该估计相位被使用于电动机2的驱动控制。

具体地说，相位设定部12具有检测信号判定部21、固定相位设定部22以及估计相位计算部23。

在从旋转位置检测部13输出的检测信号在Low信号与High信号之间发生切换时，检测信号判定部21检测出信号的切换(下面称为边缘)。另外，检测信号判定部21对从旋转位置检测部13输出的检测信号的边缘进行计数，在边缘达到规定次数(在本实施方式中为2次)的情况下，输出计算指示信号。如后所述，估计相位计算部23根据所述计算指示信号来计算估计相位。

在从电动机2启动时到由检测信号判定部21输出所述计算指示信号为止的期间，固定相位设定部22根据从旋转位置检测部13输出的检测信号，来设定第一固定相位或第二固定相位。

详细地说，在电动机2启动时从旋转位置检测部13输出的检测信号为Low信号的情况下，固定相位设定部22将以电角度而言的90度设定为第一固定相位。另一方面，在电动机2启动时从旋转位置检测部13输出的检测信号为High信号的情况下，固定相位设定部22将以电角度而言的270度设定为第一固定相位。所述第一固定相位被使用于电动机2的驱动控制。

另外，在设定所述第一固定相位后、由检测信号判定部21检测出从旋转位置检测部13输出的检测信号的第1次的边缘的情况下，若所述第一固定相位是以电角度而言的90度则固定相位设定部22将以电角度而言的270度设定为第二固定相位，若所述第一固定相位是以电角度而言的270度则固定相位设定部22将以电角度而言的90度设定为第二固定相位。第二固定相位被使用于电动机2的驱动控制。

在此，电动机2的转子51停止的旋转位置是由电动机2中产生的齿槽转矩的影响来决定的。即，转子51停止在齿槽转矩为零且齿槽转矩相对于电角度的斜率为负的电角度的位置(稳定停止点)。图2中示出电动机2中产生的齿槽转矩与转子51的稳定停止点之间的关系。如图2所示，在电角度为0度至180度的范围内，所述稳定停止点是30度(最小电角度的稳定停止点)、90度、150度(最大电角度的稳定停止点)，在电角度为180度至360度的范围内，所述稳定停止点是210度(最小电角度的稳定停止点)、270度、330度(最大电角度的稳定停止点)。

此外，在图2中，从旋转位置检测部13输出的检测信号从High信号切换为Low信号的位置是电角度0度。因此，在图2中，从旋转位置检测部13输出的检测信号从Low信号切换为High信号的位置是以电角度而言的180度。

另外，在电动机2的驱动控制中使用的相位与电动机2的实际的相位(实际相位)存在误差的情况下，转子51中产生的转矩也与该误差相应地变化。图3中示出所述误差与转子51中产生的转矩之间的关系。此外，在图3中，磁体转矩(下面也仅称为转矩)为正的值是在驱动电动机2时使转子51沿电动机驱动指令中的旋转方向进行旋转(下面称为正向旋转)的转矩。另一方面，在图3中，转矩为负的值是在驱动电动机2时使转子51沿与电动机驱动指令中的旋转方向相反的方向进行旋转(下面称为反向旋转)的转矩。另外，在下面的说明中，相位的误差是从实际相位减去电动机2的驱动控制中使用的相位所得到的值。

如图3所示，若所述误差处于以电角度而言大于-90度且小于90度的范围内，则转子51中产生正的转矩，即，产生使转子51进行正向旋转的转矩。另一方面，若所述误差处于大于以电角度而言的90度的范围或小于以电角度而言的-90度的范围，则转子51中产生负的转矩，即，产生使转子51进行反向旋转的转矩。

因而，如果电动机2的驱动控制中使用的相位与电动机2的实际的相位之间的误差小于以电角度的绝对值而言的90度，则能够使转子51进行正向旋转，因此能够使电动机2迅速地启动。

图2中示出从旋转位置检测部13输出的检测信号与电角度之间的关系。如图2所示，在所述检测信号为Low信号的情况下，电角度为0度至180度之间，在所述检测信号为High信号的情况下，电角度为180度至360度之间。

因此，在所述检测信号为Low信号的情况下，虽然不清楚转子51的停止位置是以电角度而言的30度、90度、150度中的哪一个，但是通过如已经叙述的那样使第一固定相位为以电角度而言的90度，能够使转子51的停止位置处的实际的相位与所述第一固定相位之间的误差为以电角度的绝对值而言的90度以下。

同样地，在所述检测信号为High信号的情况下，虽然不清楚转子51的停止位置是以电角度而言的210度、270度、330度中的哪一个，但是通过如已经叙述的那样使第一固定相位为以电角度而言的270度，能够使转子51的停止位置处的实际的相位与所述第一固定相位之间的误差为以电角度的绝对值而言的90度以下。

如以上那样，在所述检测信号为Low信号的情况下，将第一固定相位设定为以电角度而言的90度，并且，在所述检测信号为High信号的情况下，将第一固定相位设定为以电角度而言的270度，由此，能够在电动机2启动时使转子51为正向旋转。即，在转子51的旋转启动时，固定相位设定部22根据所述检测信号，使以电角度而言的90度或270度为所述固定相位。由此，固定相位与实际相位之间的误差为以电角度的绝对值而言的90度以下。因此，能够防止电动机2的转子51沿反方向旋转。

在检测信号判定部21基于检测信号检测出第二次的边缘后输出所述计算指示信号时，估计相位计算部23计算估计相位。估计相位计算部23使用从旋转位置检测部13输出的检测出检测信号的边缘的时刻，来计算插值相位，将该插值相位与基于所述检测信号决定的基准相位相加，由此计算估计相位。

具体地说，估计相位计算部23具有基准相位设定部30、插值相位计算部31以及运算部32。基准相位设定部30根据从旋转位置检测部13输出的检测信号来设定基准相位。具体地说，在所述检测信号为Low信号的情况下，基准相位设定部30将以电角度而言的0度设定为基准相位，在所述检测信号为High信号的情况下，基准相位设定部30将以电角度而言的180度设定为基准相位。

在从检测信号判定部21输出了所述计算指示信号时，即，在由检测信号判定部21检测出所述检测信号的第二次的边缘时，插值相位计算部31使用第1次的检测信号的边缘的检测时刻t1(最初检测信号的种类发生切换的时刻)以及第二次的检测信号的边缘的检测时刻t2(第二次检测信号的种类发生切换的时刻)，来计算插值相位。详细地说，插值相位计算部31通过用检测出第1次的检测信号的边缘时的旋转位置与检测出第二次的检测信号的边缘时的旋转位置之差(以电角度而言的180度)除以检测时刻t1与检测时刻t2之差(t2-t1)，来求出电动机2的旋转速度。然后，插值相位计算部31通过对所述旋转速度进行积分来得到插值相位。

另外，在从检测信号判定部21输出了所述计算指示信号之后，在每次检测信号判定部21检测出检测信号的边缘时，插值相位计算部31使用该检测时刻与前一个的检测时刻来求出电动机2的旋转速度，并且对该旋转速度进行积分，由此得到插值相位。

在从检测信号判定部21输出了所述计算指示信号时，即，在由检测信号判定部21检测出所述检测信号的第二次的边缘时，运算部32将所述基准相位与所述插值相位相加所得到的值设为估计相位。另外，在从检测信号判定部21输出了所述计算指示信号之后，运算部32将在每次检测出所述检测信号的边缘时由插值相位计算部31计算出的插值相位与由基准相位设定部30设定的基准相位相加，由此求出估计相位。所述估计相位被使用于电动机2的驱动控制。

(电动机控制方法)

接着，使用图4所示的流程来说明通过使具有如上所述的结构的电动机控制装置1进行动作来实现的电动机控制方法。

当图4所示的流程开始时，首先在步骤SA1中，固定相位设定部22判定从旋转位置检测部13输出的检测信号是否为Low信号(在图4中为L)。

在步骤SA1中判定为所述检测信号是Low信号的情况下(“是”的情况)，进入步骤SA2，固定相位设定部22将以电角度而言的90度设定为第一固定相位。另一方面，在步骤SA1中判定为所述检测信号不是Low信号的情况下(“否”的情况)、即所述检测信号是High信号的情况下，进入步骤SA3，固定相位设定部22将以电角度而言的270度设定为第一固定相位。

在步骤SA2、SA3中固定相位设定部22设定了第一固定相位之后，进入步骤SA4，电动机驱动控制部11使用所述第一固定相位来生成用于控制电动机2的驱动的控制信号。由此，电动机2基于所述第一固定相位被驱动控制，转子51旋转启动。

之后，进入步骤SA5，检测信号判定部21判定是否检测出所述检测信号的边缘。在该步骤SA5中判定为检测出所述检测信号的边缘的情况下(“是”的情况)，进入步骤SA6，判定是否为第二次检测出所述检测信号的边缘。

另一方面，在所述步骤SA5中判定为未检测出所述检测信号的边缘的情况下(“否”的情况)，返回到步骤SA4，继续进行电动机2的驱动控制。

在步骤SA6中判断为是第二次检测出所述检测信号的边缘的情况下(“是”的情况)，进入步骤SA7，插值相位计算部31计算转子51的旋转速度。

另一方面，在步骤SA6中判定为不是第二次检测出所述检测信号的边缘的的情况下(“否”的情况)，返回到步骤SA1，进行所述检测信号是否为Low信号的判定。

此外，在上述的步骤SA5中检测出所述检测信号的边缘时，从旋转位置检测部13输出的检测信号从High信号切换为Low信号、或者从Low信号切换为High信号。因此，当在步骤SA6中为“否”的情况下进入的步骤SA1中、所述检测信号从High信号切换为Low信号的情况下(“是”的情况)，固定相位设定部22将以电角度而言的90度设定为第二固定相位(步骤SA2)。另一方面，在所述检测信号从Low信号切换为High信号的情况下(“否”的情况)，固定相位设定部22将以电角度而言的270度设定为第二固定相位(步骤SA3)。之后，电动机驱动控制部11使用所述第二固定相位来生成控制信号，对电动机2的驱动进行控制(步骤SA4)。

在步骤SA6中判定为所述检测信号的边缘是第二次的情况下进入的步骤SA7中，插值相位计算部31根据从检测信号判定部21输出的计算指示信号来计算转子51的旋转速度。具体地说，插值相位计算部31使用第1次检测出所述检测信号的边缘的检测时刻t1以及第二次检测出所述检测信号的边缘的检测时刻t2，来计算转子51的旋转速度。此时，在从第1次检测出所述检测信号的边缘时到第二次检测出所述检测信号的边缘为止的期间，转子51旋转了以电角度而言的180度。因此，插值相位计算部31通过π/(t2-t1)[rad/s]来计算转子51的旋转速度。

在接下来的步骤SA8中，判定从旋转位置检测部13输出的检测信号是否为Low信号。在步骤SA8中判定为所述检测信号是Low信号的情况下(“是”的情况)，进入步骤SA9，基准相位设定部30将电角度0度设定为基准相位。

另一方面，在步骤SA8中判定为所述检测信号不是Low信号的情况下、即判定为所述检测信号是High信号的情况下(“否”的情况)，进入步骤SA10，基准相位设定部30将电角度180度设定为基准相位。

在步骤SA9、SA10之后进入的步骤SA11中，插值相位计算部31通过对在步骤SA7中计算出的所述旋转速度进行积分来计算插值相位。

之后，进入步骤SA12，运算部32将所述基准相位与所述插值相位相加，由此求出估计相位。然后，在步骤SA13中，电动机驱动控制部11使用在步骤SA12中求出的所述估计相位来生成对电动机2的驱动进行控制的控制信号。由此，电动机2基于在步骤SA12中求出的所述估计相位被驱动控制。

之后，在步骤SA14中，电动机控制装置1判定电动机2的驱动是否已停止。在步骤SA14中判定为电动机2的驱动已停止的情况下(“是”的情况)，结束该流程(end)。另一方面，在步骤SA14中判定为电动机2的驱动未停止的情况下(“否”的情况)，进入步骤SA15，进行是否检测出从旋转位置检测部13输出的检测信号的边缘的判定。

在步骤SA15中判定为检测出所述检测信号的边缘的情况下(“是”的情况)，返回到步骤SA7，插值相位计算部31根据最新的检测出边缘的时刻与在其之前检测出边缘的时刻之差来计算旋转速度。

另一方面，在步骤SA15中判定为未检测出所述检测信号的边缘的情况下(“否”的情况)，返回到步骤SA11。

在此，步骤SA1至SA3与第一固定相位设定工序对应。步骤SA4至SA6、SA1至SA3与第二固定相位设定工序对应。步骤SA4至SA7、SA11与插值相位计算工序对应。步骤SA8至SA10、SA12与估计相位计算工序对应。

(设定了固定相位的情况下的转矩变化)

接着，说明在由固定相位设定部22设定了固定相位的情况下在转子51中产生的转矩的变化。下面，为了简化说明，说明以下情况：固定相位设定部22设定了第一固定相位。在检测信号为Low信号时设定的电角度90度的情况下以及在检测信号为High信号时设定的电角度270度的情况下，转子51中产生的转矩变化是同样的。因此，下面说明第一固定相位被设定为电角度90度的情况。

如已经叙述过的那样，在从旋转位置检测部13输出的检测信号为Low信号的情况下，转子51停止的旋转位置是以电角度而言的30度、90度、150度。因此，在将固定相位设定为以电角度而言的90度的情况下，电动机启动时的固定相位与实际的相位(实际相位)之间的误差为以电角度而言的-60度、0度、60度。下面，针对转子51停止的旋转位置(以电角度而言的30度、90度、150度)的3个模式，分别说明与转子51的旋转相伴的转矩的变化。

<模式1>

将转子51停止在以电角度而言的30度的旋转位置的情况设为模式1。在该模式1的情况下，电动机启动时的固定相位与实际相位之间的误差为-60度。在表示与所述误差相对的转矩的变化的图6中，用(1)示出模式1的情况。在模式1下，转子51中产生使转子51进行正向旋转的正的转矩。

当转子51进行正向旋转时，实际相位逐渐变大，因此如图6中实线箭头所示，所述误差逐渐变小。由此，转子51中产生的转矩逐渐增大。

在转子51进行正向旋转后实际相位与固定相位一致的情况下所述误差变为零，因此转子51中产生的转矩变为最大。当转子51进一步进行正向旋转时，实际相位变得大于固定相位，因此正的所述误差逐渐增大。由此，转子51中产生的转矩逐渐减少。

在所述误差达到以电角度而言的90度时，实际相位为以电角度而言的180度。此时，从旋转位置检测部13输出的检测信号切换为High信号，因此由检测信号判定部21检测出检测信号的边缘。由此，所述固定相位被切换为270度。所述误差处于以电角度而言的-90度至90度的范围内，因此转子51持续进行正向旋转。

此外，在所述误差为90度的情况下，转子51中产生的转矩变为零，但是由于转子51的惯性力和齿槽转矩，转子51不会立即停止。另外，在所述固定相位切换为270度的瞬间，所述误差变为-90度，但是在该情况下也是，由于所述惯性力和齿槽转矩，转子51不会立即停止而是持续进行正向旋转。

<模式2>

将转子51停止在以电角度而言的90度的旋转位置的情况设为模式2。在该模式2的情况下，电动机启动时的固定相位与实际相位之间的误差为0度。在图6中，用(2)示出模式2的情况。在模式2下，转子51中产生使转子51进行正向旋转的正的转矩。

当转子51进行正向旋转时，实际相位逐渐变大，因此如图6中实线箭头所示，所述误差逐渐变大。由此，转子51中产生的转矩逐渐减少。

在所述误差达到以电角度而言的90度时，实际相位为以电角度而言的180度，与模式1相同。因此，省略说明。

因而，在模式2的情况下，转子51也持续进行正向旋转。

<模式3>

将转子51停止在以电角度而言的150度的旋转位置的情况设为模式3。在该模式3的情况下，电动机启动时的固定相位与实际相位之间的误差为60度。在图6中，用(3)示出模式3的情况。在模式3下，转子51中产生使转子51进行正向旋转的正的转矩。

当转子51进行正向旋转时，实际相位逐渐变大，因此如图6中实线箭头所示，所述误差逐渐变大。由此，转子51中产生的转矩逐渐减少。

在所述误差达到以电角度而言的90度时，实际相位为以电角度而言的180度，与模式1相同。因此，省略说明。

因而，在模式3的情况下，转子51也持续进行正向旋转。

通过以上，根据从旋转位置检测部13输出的检测信号，将以电角度而言的90度或270度设定为固定相位，由此能够使电动机2的转子51进行正向旋转而不会进行反向旋转。

而且，通过在电动机2启动时使用固定相位，不需要如以往结构那样进行用于估计相位的运算。因此，通过在电动机2启动时使用固定相位，与运算并估计相位的方法相比，能够使电动机2容易地且响应性良好地启动。

因而，通过本实施方式的结构，能够实现以下结构：容易地得到转子51的旋转启动时的相位，并且转子51的旋转启动时的响应性高。

[实施方式2]

图7是示出实施方式2所涉及的电动机控制装置101的概要结构的图。该实施方式2中的电动机控制装置101在以下方面与实施方式1的结构不同：在设定了第一固定相位或第二固定相位之后，在经过规定时间后且检测出边缘前，设定作为辅助固定相位的第三固定相位或第四固定相位。下面，对与实施方式1相同的结构标注相同的标记，省略说明，仅对与实施方式1的结构不同的部分进行说明。

(电动机控制装置)

如图7所示，电动机控制装置101具有电动机驱动控制部11和相位设定部112。相位设定部112具有检测信号判定部21、固定相位设定部122以及计时部124。

固定相位设定部122与实施方式1的固定相位设定部22同样地，在从电动机2启动时到由检测信号判定部21输出计算指示信号为止的期间，根据从旋转位置检测部13输出的检测信号来设定固定相位。详细地说，固定相位设定部122与实施方式1同样地设定第一固定相位和第二固定相位。此外，所述第一固定相位和所述第二固定相位的设定是与实施方式1的固定相位设定部22相同的动作，因此省略详细的说明。

另外，固定相位设定部122在设定了所述第一固定相位或所述第二固定相位之后，在经过规定时间后设定作为辅助固定相位的第三固定相位或第四固定相位。详细地说，固定相位设定部122在设定了所述第一固定相位之后，在通过后述的计时部124检测为经过了规定时间时，设定作为辅助固定相位的第三固定相位。同样地，固定相位设定部122在设定了所述第二固定相位之后，在通过后述的计时部124检测为经过了规定时间时，设定作为辅助固定相位的第四固定相位。

此外，所述规定时间比检测出检测信号的边缘的间隔短。另外，根据如图3所示的相位的误差与转矩之间的关系，来按电动机决定所述规定时间。所述规定时间既可以预先设定，也可以与所输入的电动机驱动指令相应地变化。

所述第三固定相位的电角度相对于所述第一固定相位为大于0度且90度以下。在本实施方式中，所述第三固定相位是比所述第一固定相位超前以电角度而言的60度的值。所述第四固定相位的电角度相对于所述第二固定相位为大于0度且90度以下。在本实施方式中，所述第四固定相位是比所述第二固定相位超前以电角度而言的60度的值。

此外，在设定了所述第一固定相位之后由检测信号判定部21检测出检测信号的边缘的情况下，固定相位设定部122设定所述第二固定相位，而不设定所述第三固定相位。另外，在设定了所述第二固定相位之后由检测信号判定部21检测出检测信号的边缘的情况下，固定相位设定部122不设定所述第四固定相位。在该情况下，估计相位计算部23根据从检测信号判定部21输出的计算指示信号来计算估计相位。

计时部124对从固定相位设定部122设定所述第一固定相位或所述第二固定相位起经过的时间进行测量。在所述时间经过了规定时间的情况下，计时部124输出固定相位变更信号。

在所述固定相位变更信号在由检测信号判定部21检测出检测信号的边缘之前(检测信号的种类发生切换之前)被输入到固定相位设定部122的情况下，固定相位设定部122设定第三固定相位或第四固定相位。电动机驱动控制部11使用由固定相位设定部122设定的固定相位(第一固定相位、第二固定相位、第三固定相位、第四固定相位)来生成用于驱动电动机2的控制信号。由此，电动机2基于所述固定相位被驱动控制。

(电动机控制装置的动作)

接着，使用图8和图9所示的流程来说明具有如上所述的结构的电动机控制装置101的动作。

在电动机2启动时，图8所示的流程开始(开始)。在图8所示的流程中，首先在步骤SB1中，固定相位设定部122判定从旋转位置检测部13输出的检测信号是否为Low信号。

在步骤SB1中判定为所述检测信号是Low信号的情况下(“是”的情况)，进入步骤SB2，固定相位设定部122将以电角度而言的60度设定为第一固定相位。另一方面，在步骤SB1中判定为所述检测信号不是Low信号的情况下(“否”的情况)、即所述检测信号是High信号的情况下，进入步骤SB3，固定相位设定部122将以电角度而言的240度设定为第一固定相位。

在步骤SB2、SB3中固定相位设定部122设定了第一固定相位之后，进入步骤SB4，电动机驱动控制部11使用所述第一固定相位来生成用于控制电动机2的驱动的控制信号。由此，电动机2基于所述第一固定相位被驱动控制，转子51旋转启动。

之后，进入步骤SB5，检测信号判定部21判定是否检测出从旋转位置检测部13输出的检测信号的边缘。在该步骤SB5中判定为检测出所述检测信号的边缘的情况下(“是”的情况)，进入步骤SB6，判定是否为第二次检测出所述检测信号的边缘。

另一方面，在步骤SB5中判定为未检测出所述检测信号的边缘的情况下(“否”的情况)，进入步骤SB7，判定是否从计时部124输出了固定相位变更信号、即判定从固定相位设定部122设定第一固定相位起是否经过了规定时间。

在步骤SB6中判定为是第二次输出所述检测信号的情况下(“是”的情况)，进入后述的步骤SB14，插值相位计算部31计算转子51的旋转速度。

另一方面，在步骤SB6中判定为不是第二次输出所述检测信号的情况下(“否”的情况)，进入步骤SB8，固定相位设定部122判定从旋转位置检测部13输出的检测信号是否为Low信号。

在步骤SB7中判定为从固定相位设定部122设定第一固定相位起经过了规定时间的情况下(“是”的情况)，进入上述的步骤SB8。

另一方面，在步骤SB7中判定为从固定相位设定部122设定第一固定相位起未经过规定时间的情况下(“否”的情况)，返回到步骤SB4，继续进行基于所述第一固定相位的电动机2的驱动控制。

在步骤SB8中判定为所述检测信号是Low信号的情况下(“是”的情况)，进入步骤SB9，固定相位设定部122将以电角度而言的120度设定为第三固定相位。另一方面，在步骤SB8中判定为所述检测信号不是Low信号的情况下(“否”的情况)、即所述检测信号是High信号的情况下，进入步骤SB10，固定相位设定部122将以电角度而言的300度设定为第三固定相位。

在步骤SB9、SB10中固定相位设定部122设定了第三固定相位后进入的步骤SB11中，电动机驱动控制部11使用所述第三固定相位来生成用于驱动电动机2的控制信号。由此，电动机2基于所述第三固定相位被驱动控制。

在步骤SB11后进入的步骤SB12中，检测信号判定部21判定是否检测出所述检测信号的边缘。在步骤SB12中检测出所述检测信号的边缘的情况下(“是”的情况)，进入步骤SB13，由检测信号判定部21判定是否为第二次检测出所述检测信号的边缘。另一方面，在步骤SB12中未检测出所述检测信号的边缘的情况下(“否”的情况)，返回到步骤SB11，基于所述第三固定相位对电动机2进行驱动控制。

在步骤SB13中判断为是第二次检测出所述检测信号的边缘的情况下(“是”的情况)，进入步骤SB14，插值相位计算部31计算转子51的旋转速度。

另一方面，在步骤SB13中判定为不是第二次输出所述检测信号的情况下(“否”的情况)，返回到步骤SB1，进行所述检测信号是否为Low信号的判定。

此外，在上述的步骤SB12中检测出所述检测信号的边缘时，从旋转位置检测部13输出的检测信号从High信号切换为Low信号、或者从Low信号切换为High信号。因此，当在步骤SB13中为“否”的情况下进入的步骤SB1中、所述检测信号从High信号切换为Low信号的情况下(“是”的情况)，固定相位设定部122将以电角度而言的60度设定为第二固定相位(步骤SB2)。另一方面，在所述检测信号从Low信号切换为High信号的情况下(“否”的情况)，固定相位设定部122将以电角度而言的240度设定为第二固定相位(步骤SB3)。之后，电动机驱动控制部11使用所述第二固定相位来生成控制信号，对电动机2的驱动进行控制(步骤SB4)。

在接下来的步骤SB5中，由检测信号判定部21判定是否检测出所述检测信号的边缘，在判定为检测出所述检测信号的边缘的情况下(“是”的情况)，进入步骤SB6。在该步骤SB6中，判定是否为第二次检测出所述检测信号的边缘，在该情况下，是第二次检测出所述检测信号的边缘，因此进入步骤SB14以后。

另一方面，在步骤SB5中判定为未检测出所述检测信号的边缘的情况下(“否”的情况)，进入步骤SB7，与上述的步骤SB7同样地，判定从设定所述第二固定相位起是否经过了规定时间。在步骤SB7中判定为经过了所述规定时间的情况下(“是”的情况)，进入步骤SB8，固定相位设定部122判定从旋转位置检测部13输出的检测信号是否为Low信号。

在步骤SB8中判定为所述检测信号是Low信号的情况下(“是”的情况)，进入步骤SB9，固定相位设定部122将以电角度而言的120度设定为第四固定相位。另一方面，在步骤SB8中判定为所述检测信号不是Low信号的情况下、即判定为所述检测信号是High信号的情况下(“否”的情况)，进入步骤SB10，固定相位设定部122将以电角度而言的300度设定为第四固定相位。

在步骤SB9、SB10后进入的步骤SB11中，电动机驱动控制部11使用所述第四固定相位来生成控制信号，对电动机2的驱动进行控制。

在步骤SB11后进入的步骤SB12中，判定是否检测出所述检测信号的边缘，在判定为检测出所述检测信号的边缘的情况下(“是”的情况)，进入步骤SB13。在该步骤SB13中，判定是否为第二次检测出所述检测信号的边缘，在该情况下，是第二次检测出所述检测信号的边缘，因此进入步骤SB14以后。另一方面，在步骤SB12中判定为未检测出所述检测信号的边缘的情况下(“否”的情况)，返回到步骤SB11，继续进行基于所述第四固定相位的电动机2的驱动控制，直到在步骤SB12中判定为检测出所述检测信号的边缘为止。

在步骤SB13中从旋转位置检测部13输出了第二次的检测信号的情况下进入的步骤SB14以后，进行与实施方式1的步骤SA7至SA15相同的动作。

即，插值相位计算部31根据从检测信号判定部21输出的计算指示信号来计算转子51的旋转速度(步骤SB14)。然后，判定从旋转位置检测部13输出的检测信号是否为Low信号(步骤SB15)，在所述检测信号是Low信号的情况下，基准相位设定部30将电角度0度设定为基准相位(步骤SB16)，在所述检测信号是High信号的情况下，基准相位设定部30将电角度180度设定为基准相位(步骤SB17)。

之后，通过对所述旋转速度进行积分来计算插值相位(步骤SB18)，运算部32通过将所述基准相位与所述插值相位相加来求出估计相位(步骤SB19)。电动机驱动控制部11使用在步骤SB19中求出的所述估计相位来生成对电动机2的驱动进行控制的控制信号(步骤SB20)。由此，电动机2基于在步骤SB19中求出的所述估计相位被驱动控制。

之后，判定电动机2的驱动是否已停止(步骤SB21)，在电动机2的驱动已停止的情况下，结束该流程(end)。另一方面，在电动机2的驱动未停止的情况下，进行是否检测出所述检测信号的边缘的判定(步骤SB22)。在检测出所述检测信号的边缘的情况下，根据最新的检测出边缘的时刻与在其之前的检测出边缘的时刻之差来计算旋转速度(步骤SB14)，在未检测出所述检测信号的边缘的情况下，继续进行基于所述估计相位的电动机2的驱动控制，直到电动机2的驱动停止或检测出所述检测信号的边缘为止(步骤SB20)。

在此，步骤SB1至SB3与第一固定相位设定工序对应。步骤SB1至SB3、SB12、SB13与第二固定相位设定工序对应。步骤SB11至SB14、SB18与插值相位计算工序对应。步骤SB15至SB17、SB19与估计相位计算工序对应。

另外，步骤SB7至SB10与第三固定相位设定工序及第四固定相位设定工序对应。

(设定了固定相位的情况下的转矩变化)

接着，说明在由固定相位设定部122设定了固定相位的情况下在转子51中产生的转矩的变化。下面，为了简化说明，说明以下情况：固定相位设定部122设定第一固定相位，之后，在经过规定时间后设定第三固定相位。在检测信号为Low信号时设定的以电角度而言的60度的情况下以及在检测信号为High信号时设定的以电角度而言的240度的情况下，转子51中产生的转矩变化是同样的。因此，下面说明第一固定相位被设定为以电角度而言的60度的情况。

如已经叙述过的那样，在从旋转位置检测部13输出的检测信号为Low信号的情况下，转子51停止的旋转位置是以电角度而言的30度、90度、150度。因此，在将固定相位设定为以电角度而言的60度的情况下，电动机启动时的固定相位与实际的相位(实际相位)之间的误差为以电角度而言的-30度、30度、90度。下面，针对转子51停止的旋转位置(以电角度而言的30度、90度、150度)的3个模式，分别说明与转子51的旋转相伴的转矩的变化。

<模式1>

将转子51停止在以电角度而言的30度的旋转位置的情况设为模式1。在该模式1的情况下，电动机启动时的固定相位与实际相位之间的误差为-30度。在表示与所述误差相对的转矩变化的图10中，用(1)示出模式1的情况。在模式1下，转子51中产生使转子51进行正向旋转的正的转矩。

当转子51进行正向旋转时，实际相位逐渐变大，因此如图10中实线箭头所示，所述误差逐渐变小。由此，转子51中产生的转矩逐渐增大。

在从固定相位设定部122设定第一固定相位起经过了规定时间之后，固定相位设定部122将电角度120度设定为第三固定相位。此时，当将转子51的实际相位设为以电角度而言的(30+α)度时，如图11中(1)所示，实际相位与第三固定相位之间的误差为以电角度而言的(-90+α)度。因此，所述误差的绝对值小于以电角度而言的90度，因此转子51中产生正的转矩。由此，转子51持续进行正向旋转。

在所述误差达到以电角度而言的60度时，实际相位为以电角度而言的180度。从旋转位置检测部13输出的检测信号切换为High信号，因此由检测信号判定部21检测出检测信号的边缘。由此，所述固定相位被切换为240度。所述误差处于以电角度而言的大于-90度且小于90度的范围内，因此转子51持续进行正向旋转。

<模式2>

将转子51停止在以电角度而言的90度的旋转位置的情况设为模式2。在该模式2的情况下，电动机启动时的固定相位与实际相位之间的误差为30度。在图10中，用(2)示出模式2的情况。在模式2下，转子51中产生使转子51进行正向旋转的正的转矩。

当转子51进行正向旋转时，实际相位逐渐变大，因此如图10中实线箭头所示，所述误差逐渐变大。由此，转子51中产生的转矩逐渐减少。

在从固定相位设定部122设定第一固定相位起经过了规定时间之后，固定相位设定部122将电角度120度设定为第三固定相位。此时，当将转子51的实际相位设为以电角度而言的(90+α)度时，如图11中(2)所示，实际相位与第三固定相位之间的误差为以电角度而言的(-30+α)度。因此，所述误差的绝对值小于以电角度而言的90度，因此转子51中产生正的转矩。由此，转子51持续进行正向旋转。

在所述误差达到以电角度而言的60度时，实际相位为以电角度而言的180度，与模式1相同，因此省略说明。

因而，在模式2的情况下，转子51也持续进行正向旋转。

<模式3>

将转子51停止在以电角度而言的150度的旋转位置的情况设为模式3。在该模式3的情况下，电动机启动时的固定相位与实际相位之间的误差为90度。在图10中，用(3)示出模式3的情况。在模式3中，转子51中不产生转矩。

在从固定相位设定部122设定第一固定相位起经过了规定时间之后，固定相位设定部122将电角度120度设定为第三固定相位。此时，如图11中(3)所示，实际相位与第三固定相位之间的误差为以电角度而言的30度。因此，所述误差的绝对值小于以电角度而言的90度，因此转子51中产生正的转矩。由此，转子51进行正向旋转。

在所述误差达到以电角度而言的60度时，实际相位为以电角度而言的180度，与模式1相同，因此省略说明。

因而，在模式3的情况下，转子51也持续进行正向旋转。

通过以上，在电动机2启动时，在电动机2的驱动控制中使用固定相位，由此与运算并估计相位的以往的方法相比，能够容易且响应性良好地对电动机2进行驱动控制。

而且，在本实施方式中，在检测出从旋转位置检测部13输出的检测信号的边缘之前，使用第一固定相位和第三固定相位、或者第二固定相位和第四固定相位，由此与如实施方式1那样仅使用第一固定相位或者仅使用第二固定相位的情况相比，能够使转子51产生更大的正的转矩。因此，能够使转子51更可靠地进行正向旋转，因此能够使电动机2更迅速地启动。

(其它实施方式)

以上说明了本发明的实施方式，但是上述实施方式不过是用于实施本发明的例示。因此，不限定于上述的实施方式，能够在不脱离其宗旨的范围内适当变形地实施上述实施方式。

在所述各实施方式中，固定相位设定部22将第一固定相位设定为以电角度而言的90度，固定相位设定部122将第一固定相位设定为以电角度而言的60度。然而，在从旋转位置检测部13输出的检测信号为Low信号的情况下，第一固定相位只要其电角度相对于转子51的稳定停止点中的最大电角度的稳定停止点(在本实施方式中为150度)为-90度以上且电角度相对于最小电角度的稳定停止点(在本实施方式中为30度)为90度以下即可。另外，在从旋转位置检测部13输出的检测信号为High信号的情况下，第一固定相位只要其电角度相对于转子51的稳定停止点中的最大电角度的稳定停止点(在本实施方式中为330度)为-90度以上且电角度相对于最小电角度的稳定停止点(在本实施方式中为210度)为90度以下即可。

在所述各实施方式中，固定相位设定部22将第一固定相位设定为以电角度而言的90度，将第二固定相位设定为以电角度而言的270度。另外，固定相位设定部122将第一固定相位设定为以电角度而言的60度，将第二固定相位设定为以电角度而言的240度。即，固定相位设定部22、122将比第一固定相位超前180度的电角度设定为第二固定相位。

然而，作为第二固定相位，只要如下即可：在因转子51旋转而从旋转位置检测部13输出的检测信号的种类发生切换时，根据切换后的所述检测信号，设定电角度相对于转子51的稳定停止点中的最大电角度的稳定停止点为-90度以上且电角度相对于最小电角度的稳定停止点为90度以下的电角度。

即，在切换后的所述检测信号为Low信号的情况下，第二固定相位只要其电角度相对于转子51的稳定停止点中的最大电角度的稳定停止点(在本实施方式中为150度)为-90度以上且电角度相对于最小电角度的稳定停止点(在本实施方式中为30度)为90度以下即可。另外，在切换后的所述检测信号为High信号的情况下，第二固定相位只要其电角度相对于转子51的稳定停止点中的最大电角度的稳定停止点(在本实施方式中为330度)为-90度以上且电角度相对于最小电角度的稳定停止点(在本实施方式中为210度)为90度以下即可。

在所述各实施方式中，在电角度为0度至180度的范围内，稳定停止点为30度、90度、150度，在电角度为180度至360度的范围内，稳定停止点为210度、270度、330度。然而，在使用与所述实施方式不同的构造的电动机的情况下，所述稳定停止点的电角度与所述实施方式的例子不同。在这种情况下，也能够应用所述实施方式的结构。此外，在该情况下也是，在电角度为0度至180度的范围和180度至360度的范围内，电角度最小的稳定停止点是最小电角度的稳定停止点，电角度最大的稳定停止点是最大电角度的稳定停止点。

在所述实施方式2中，固定相位设定部122通过检测出从旋转位置检测部13输出的检测信号的边缘来设定第一固定相位或第二固定相位，并且，在从设定第一固定相位或第二固定相位起经过规定时间之后设定作为辅助固定相位的第三固定相位或第四固定相位。然而，也可以是，在检测出所述检测信号的边缘之前，固定相位设定部设定多个所述辅助固定相位。例如，固定相位设定部在设定了所述第一固定相位之后，在经过第一规定时间后设定辅助固定相位，在之后又经过第二规定时间后设定另一辅助固定相位。其中，在该情况下也是，在检测出所述检测信号的边缘时，固定相位设定部设定第二固定相位。

在所述实施方式2中，第三固定相位和第四固定相位是分别比第一固定相位和第二固定相位超前以电角度而言的60度的值。然而，第三固定相位和第四固定相位只要分别是电角度相对于第一固定相位和第二固定相位为大于0度且90度以下的值，那么可以是任意的值。

产业上的可利用性

本发明能够利用于在电动机的旋转启动时使用与转子的旋转相应地按每180度的电角度输出的检测信号来控制电动机的驱动的电动机控制装置。

Claims (4)

1.一种电动机控制装置，对电动机的驱动进行控制，所述电动机控制装置具备：

旋转位置检测部，其与所述电动机的转子的旋转位置相应地输出2个种类的检测信号，所述2个种类的检测信号按所述电动机的电角度每180度发生切换；

固定相位设定部，其根据所述检测信号来设定所述电动机的固定相位；

估计相位计算部，其使用所述检测信号和所述固定相位来计算估计相位；以及

电动机驱动控制部，其基于所述固定相位或所述估计相位来控制所述转子的旋转，

其中，所述固定相位设定部进行以下动作：

在所述转子的旋转启动时，根据所述检测信号，将电角度相对于所述转子的稳定停止点中的最大电角度的稳定停止点为-90度以上且电角度相对于所述转子的稳定停止点中的最小电角度的稳定停止点为90度以下的第一固定相位设定为所述固定相位，

在因所述转子旋转而从所述旋转位置检测部输出的所述检测信号的种类发生切换时，根据切换后的所述检测信号，将电角度相对于所述转子的稳定停止点中的最大电角度的稳定停止点为-90度以上且电角度相对于所述转子的稳定停止点中的最小电角度的稳定停止点为90度以下的第二固定相位设定为所述固定相位，

所述估计相位计算部具备：

插值相位计算部，其在因所述转子旋转而从所述旋转位置检测部输出的所述检测信号的种类再次发生切换时，使用所述检测信号的种类最初发生切换的时刻和所述检测信号的种类第二次发生切换的时刻来计算插值相位；以及

运算部，其将所述插值相位与根据所述检测信号的种类第二次发生切换后的所述检测信号来决定的基准相位相加，由此计算所述估计相位。

2.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，

在从将所述第一固定相位或所述第二固定相位设定为所述固定相位起经过了规定时间时、且在因所述转子旋转而从所述旋转位置检测部输出的所述检测信号的种类发生切换之前，所述固定相位设定部将电角度相对于所设定的所述固定相位为大于0度且90度以下的辅助固定相位设定为所述固定相位。

3.一种电动机的控制方法，具有以下工序：

第一固定相位设定工序，在所述电动机的转子的旋转启动时，根据与所述电动机的转子的旋转位置相应地从旋转位置检测部输出的2个种类的检测信号，将相对于所述转子的稳定停止点中的最大电角度的稳定停止点为-90度以上且相对于所述转子的稳定停止点中的最小电角度的稳定停止点为90度以下的电角度设定为第一固定相位，所述2个种类的检测信号按所述电动机的电角度每180度发生切换；

第二固定相位设定工序，通过电动机驱动控制部使用所述第一固定相位来控制所述电动机的驱动，在因所述转子旋转而从所述旋转位置检测部输出的所述检测信号的种类发生切换时，根据切换后的所述检测信号，将电角度相对于所述转子的稳定停止点中的最大电角度的稳定停止点为-90度以上且电角度相对于所述转子的稳定停止点中的最小电角度的稳定停止点为90度以下的电角度设定为第二固定相位；

插值相位计算工序，通过所述电动机驱动控制部使用所述第二固定相位来控制所述电动机的驱动，在因所述转子旋转而从所述旋转位置检测部输出的所述检测信号的种类再次发生切换时，使用所述检测信号最初发生切换的时刻和所述检测信号第二次发生切换的时刻，来计算插值相位；以及

估计相位计算工序，将所述插值相位与根据所述检测信号的种类第二次发生切换后的所述检测信号来决定的基准相位相加，由此计算估计相位。

4.一种电动机的控制方法，具有以下工序：

第一固定相位设定工序，在所述电动机的转子的旋转启动时，根据与所述电动机的转子的旋转位置相应地从旋转位置检测部输出的2个种类的检测信号，将相对于所述转子的稳定停止点中的最大电角度的稳定停止点为-90度以上且相对于所述转子的稳定停止点中的最小电角度的稳定停止点为90度以下的电角度设定为第一固定相位，所述2个种类的检测信号按所述电动机的电角度每180度发生切换；

第三固定相位设定工序，通过电动机驱动控制部使用所述第一固定相位来控制所述电动机的驱动，在从设定所述第一固定相位起经过了规定时间时且因所述转子旋转而从所述旋转位置检测部输出的所述检测信号的种类发生切换之前，将相对于所述第一固定相位为大于0度且90度以下的电角度设定为第三固定相位；

第二固定相位设定工序，通过所述电动机驱动控制部使用所述第三固定相位来控制所述电动机的驱动，在因所述转子旋转而从所述旋转位置检测部输出的所述检测信号的种类发生切换时，根据切换后的所述检测信号，将电角度相对于所述转子的稳定停止点中的最大电角度的稳定停止点为-90度以上且电角度相对于所述转子的稳定停止点中的最小电角度的稳定停止点为90度以下的电角度设定为第二固定相位；

第四固定相位设定工序，通过所述电动机驱动控制部使用所述第二固定相位来控制所述电动机的驱动，在从设定所述第二固定相位起经过了规定时间时且因所述转子旋转而从所述旋转位置检测部输出的所述检测信号的种类发生切换之前，将相对于所述第二固定相位为大于0度且90度以下的电角度设定为第四固定相位；

插值相位计算工序，通过所述电动机驱动控制部使用所述第四固定相位来控制所述电动机的驱动，在因所述转子旋转而从所述旋转位置检测部输出的所述检测信号的种类再次发生切换时，使用所述检测信号最初发生切换的时刻和所述检测信号第二次发生切换的时刻，来计算插值相位；以及

估计相位计算工序，将所述插值相位与根据所述检测信号的种类第二次发生切换后的所述检测信号来决定的基准相位相加，由此计算估计相位。