CN114301338A - 电机驱动控制装置及电机驱动控制装置的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电机驱动控制装置及电机驱动控制装置的控制方法，其能够减少从位置传感器引出的引出线，并且结构简单，同时能够判别电机的旋转方向。电机驱动控制装置(1)的控制电路部(3)具有：将从第一霍尔元件(H1)输出的第一正霍尔信号(H⁺)的大小与第一负霍尔信号(H^－)的大小进行比较从而生成第一位置检测用信号(S5)的第一比较器(C1)、将从第二霍尔元件(H2)输出的第二负霍尔信号(H2^－)的大小与第一负霍尔信号(H^－)的大小进行比较从而生成第二位置检测用信号(S6)的第二比较器(C2)、以及将第一位置检测用信号(S5)的变动情况与第二位置检测用信号(S6)的变动情况进行比较从而判别电机(20)的旋转方向的旋转方向判别部(37)。

Description

电机驱动控制装置及电机驱动控制装置的控制方法

技术领域

本发明涉及电机驱动控制装置以及电机驱动控制装置的控制方法。

背景技术

一直以来，作为对具有例如3相的多相电机的旋转方向进行判别的方法，已知以下使用感应电压判别旋转方向的几种方法：根据在电机旋转时绕组产生的感应电压进行判别的方法、或者根据磁传感器和感应电压进行判别的方法等。

另外，在专利文献1中，公开了一种无传感无刷电机的控制装置，其中，对感应电压进行监控来推定转子的位置，并基于推定的转子位置的推定结果，来切换通电相。在如专利文献1那样的无位置传感方式的情况下，未通电时，或者以准确的通电模式进行通电的情况下，能以感应电压来判别旋转方向，但在通电时，通电模式与旋转方向不相符的情况下，难以进行零交叉(zero cross)检测，并且难以根据感应电压来推定旋转方向。

(在先技术文献)

(专利文献)

专利文献1：JP2019-13121A号公报。

发明内容

(发明要解决的课题)

如果与如上所述使用感应电压来判别旋转方向的方法不同，而使用位置传感器，则即使在通电模式(energization pattern)无序的情况下，也能判别旋转方向。例如，在沿电机的旋转方向配置的2个位置传感器中，通过将因旋转而产生的磁通的变化作为电信号检出，从而能判定旋转方向。

作为这样的位置传感器，例如能使用霍尔元件等。其中，需要将在各个霍尔元件产生的电信号作为正负输出信号，从各霍尔元件经由2根引出线而输出至控制电路，利用控制电路针对2个霍尔元件分别生成极性信号。

如此，为了使用2个位置传感器来检测旋转方向，需要经由至少4根引出线而输入至控制电路，并且装置的构成有可能复杂化。

本发明鉴于上述现有问题而提出，本发明的技术问题在于，提供一种电机驱动控制装置以及电机驱动控制装置的控制方法，其能够减少从位置传感器引出的引出线，使结构简单，同时能够判别电机的旋转方向。

(用于解决课题的技术方案)

为了解决上述课题，一实施方式记载的电机驱动控制装置包括：电机驱动部，其驱动电机；以及控制电路部，其对所述电机驱动部输出驱动控制信号，所述控制电路部具有：第一比较元件，其通过将从第一霍尔元件输出的正输出信号的大小与负输出信号的大小进行比较，生成第一极性信号，所述第一霍尔元件设置于能检测因所述电机的旋转而产生的磁通的变化的第一位置；第二比较元件，其通过将从第二霍尔元件输出的正输出信号或者负输出信号的大小与作为比较对象的比较用信号的大小进行比较，生成第二极性信号，所述第二霍尔元件设置于能检测因所述电机的旋转而产生的磁通的变化的第二位置；以及旋转方向判别部，其通过将所述第一极性信号的变动情况与所述第二极性信号的变动情况进行比较，来判别所述电机的旋转方向。

(发明效果)

根据本发明的电机驱动控制装置以及电机驱动控制装置的控制方法，能够减少从位置传感器引出的引出线，使结构简单，同时能够判别电机的旋转方向。

附图说明

图1是大致表示第一实施方式的电机驱动控制装置1的电路构成的图。

图2是表示电机驱动控制装置中的2个霍尔元件的配置的图。

图3是表示第一实施方式的控制电路部3的构成的框图。

图4是用于说明第一实施方式中的正向旋转/反向旋转的判别方法的信号波形图。

图5是表示第一实施方式中的旋转方向判别过程的一例的流程图。

图6是用于说明正向旋转/反向旋转的判别方法的第一模式的图。

图7是用于说明正向旋转/反向旋转的判别方法的第二模式的图。

图8是表示第二实施方式的控制电路部3的构成的框图。

图9是表示在第二实施方式中的旋转位置检测部中所输入的信号波形的关系的图。

图10是表示第二实施方式中的旋转方向判别过程的一例的流程图。

图11是表示第三实施方式的控制电路部3的构成的框图。

图12是用于说明第三实施方式中的正向旋转/反向旋转的判别方法的信号波形图。

图13是表示第三实施方式中的旋转方向判别过程的一例的流程图。

具体实施方式

1.实施方式的概要

首先，针对本申请公开的发明的代表性实施方式说明概要。此外，在以下的说明中，作为一例，对与发明的组成部分对应的附图上的标号加上括弧进行记载。

〔1〕本发明的代表性实施方式所涉及的电机驱动控制装置(1)包括：电机驱动部(2)，其驱动电机(20)；以及控制电路部(3)，其对所述电机驱动部(2)输出驱动控制信号(Sd)，所述控制电路部(3)具有：第一比较元件(C1)，其通过将从第一霍尔元件(H1)输出的正输出信号(H1⁺)的大小与负输出信号(H1－)的大小进行比较，生成第一极性信号(S5)，所述第一霍尔元件设置于能检测因所述电机(20)的旋转而产生的磁通的变化的第一位置；第二比较元件(C2)，其通过将从第二霍尔元件(H2)输出的正或者负的输出信号(H2^－)的大小与作为比较对象的比较用信号的大小进行比较，生成第二极性信号(S6)，所述第二霍尔元件设置于能检测因所述电机(20)的旋转而产生的磁通的变化的第二位置；以及旋转方向判别部(37)，其通过将所述第一极性信号(S5)的变动情况与所述第二极性信号(S6)的变动情况进行比较，来判别所述电机的旋转方向。

〔2〕根据上述〔1〕记载的电机驱动控制装置，其中可以是，在所述第一极性信号以及所述第二极性信号中的一个极性信号的极性变化时，所述旋转方向判别部基于该变化的极性信号的变化方向、以及该变化时另一个极性信号的极性，来判别所述电机的旋转方向。

〔3〕根据上述〔2〕记载的电机驱动控制装置，其中可以是，所述第二比较元件可以将从所述第一霍尔元件输出的所述正输出信号或者所述负输出信号用作所述比较用信号。

〔4〕根据上述〔2〕记载的电机驱动控制装置，其中可以是，所述第二比较元件将给定的基准电压的信号用作所述比较用信号。

〔5〕根据上述〔3〕记载的电机驱动控制装置，其中可以是，在所述第一极性信号从第一极性变化至第二极性的时刻，所述第二极性信号为第二极性，且在所述第一极性信号从第二极性变化至第一极性的时刻，所述第二极性信号为第一极性的情况下，所述旋转方向判别部判别为所述电机正向旋转；在所述第一极性信号从第一极性变化至第二极性的时刻，所述第二极性信号为第一极性，且在所述第一极性信号从第二极性变化至第一极性的时刻，所述第二极性信号为第二极性的情况下，所述旋转方向判别部判别为所述电机反向旋转。

〔6〕根据上述〔3〕记载的电机驱动控制装置，其中可以是，在所述第一极性信号从第二极性变化至第一极性的时刻，所述第二极性信号为第一极性，且在所述第一极性信号从第一极性变化至第二极性的时刻，所述第二极性信号为第二极性的情况下，所述旋转方向判别部判别为所述电机正向旋转；在所述第一极性信号从第二极性变化至第一极性的时刻，所述第二极性信号为第二极性，且在所述第一极性信号从第一极性变化至第二极性的时刻，所述第二极性信号为第一极性的情况下，所述旋转方向判别部判别为所述电机反向旋转。

〔7〕根据上述〔4〕记载的电机驱动控制装置，其中可以是，在所述第二极性信号从第二极性变化至第一极性的时刻，所述第一极性信号为第二极性，且在所述第二极性信号从第一极性变化至第二极性的时刻，所述第一极性信号为第一极性的情况下，所述旋转方向判别部判别为所述电机正向旋转；在所述第二极性信号从第二极性变化至第一极性的时刻，所述第二极性信号为第一极性，且在所述第二极性信号从第一极性变化至第二极性的时刻，所述第一极性信号为第二极性的情况下，所述旋转方向判别部判别为所述电机反向旋转。

〔8〕根据上述〔1〕记载的电机驱动控制装置，其中可以是，所述旋转方向判别部在所述第一极性信号的变化的半周期内，通过所述第二极性信号的极性发生变化的时刻来判别所述电机的旋转方向。

〔9〕本发明的代表性实施方式所涉及的电机驱动控制装置的控制方法对包括用于驱动电机的电机驱动部以及对所述电机驱动部输出驱动控制信号的控制电路部的电机驱动控制装置进行控制，所述电机驱动控制装置的控制方法包括：第一比较步骤，其中，通过将从第一霍尔元件输出的正输出信号的大小与负输出信号的大小进行比较，生成第一极性信号，所述第一霍尔元件设置于能检测因所述电机的旋转而产生的磁通的变化的第一位置；第二比较步骤，其中，通过将从第二霍尔元件输出的正输出信号或者负输出信号的大小与作为比较对象的比较用信号的大小进行比较，生成第二极性信号，所述第二霍尔元件设置于能检测因所述电机的旋转而产生的磁通的变化的第二位置；以及旋转方向判别步骤，其中，通过将所述第一极性信号的变动情况与所述第二极性信号的变动情况进行比较，来判别所述电机的旋转方向。

2.实施方式的具体例

以下，参照附图对本发明的实施方式的具体例进行说明。此外，在以下的说明中，对各实施方式中共同的组成部分赋予同一标号，并省略重复的说明。

(第一实施方式)

首先，针对第一实施方式的电机驱动控制装置以及电机驱动控制装置的控制方法进行说明。

图1是大致表示第一实施方式的电机驱动控制装置1的电路构成的图。

电机驱动控制装置1使电机20驱动。在本实施方式中，电机20例如是3相的无刷电机。电机驱动控制装置1通过使电机20的电枢线圈Lu、Lv、Lw周期性地流过驱动电流，从而使电机20旋转。

电机驱动控制装置1具有电机驱动部2、控制电路部3、第一霍尔元件H1和第二霍尔元件H2(H1、H2以下有时仅称为霍尔元件)。此外，图1所示的电机驱动控制装置1的组成部分是整体的一部分，电机驱动控制装置1在图1所示的组成部分以外，还可以具有其他的组成部分。

在本实施方式中，电机驱动控制装置1是一部分(例如，控制电路部3以及后述的预驱动电路2b)被封装的集成电路装置(IC)。此外，也可以是电机驱动控制装置1的全部被封装为1个集成电路装置，还可以是电机驱动控制装置1的全部或一部分与其他装置一起被封装而构成1个集成电路装置。

电机驱动部2具有逆变电路(inverter circuit)2a以及预驱动电路2b。电机驱动部2基于从控制电路部3输出的驱动控制信号Sd，向电机20输出驱动信号而使电机20驱动。

预驱动电路2b基于控制电路部3的控制，生成用于驱动逆变电路2a的输出信号并输出至逆变电路2a。逆变电路2a基于从预驱动电路2b输出的输出信号而向电机20输出驱动信号，并对电机20所包括的电枢线圈Lu、Lv、Lw通电。逆变电路2a例如构成为：设置于直流电源Vcc的两端的2个开关元件的串联电路对，相对于电枢线圈Lu、Lv、Lw的各相(U相、V相、W相)分别配置。在2个开关元件的各对中，在开关元件彼此的连接点连接有电机20的各相的端子(未图示)。预驱动电路2b基于从控制电路部3如后所述输出的驱动控制信号Sd，例如输出与逆变电路2a的各开关元件对应的6种信号Vuu、Vul、Vvu、Vvl、Vwu、Vwl来作为输出信号。通过输出这些输出信号，从而与各输出信号对应的开关元件进行接通、断开动作，并且对电机20输出驱动信号而向电机20的各相供给电力(未图示)。

速度指令信号Sc例如从外部输入至控制电路部3。速度指令信号Sc是与电机20的旋转速度相关的信号。例如，速度指令信号Sc是与电机20的目标旋转速度对应的PWM(脉冲宽度调制)信号。换言之，速度指令信号Sc是与电机20的旋转速度的目标值对应的信息。此外，可以输入时钟信号作为速度指令信号Sc。

第一霍尔元件H1设置于能检测因电机20的旋转而产生的磁通的变化的第一位置，第二霍尔元件H2设置于能检测因电机20的旋转而产生的磁通的变化的第二位置。即，第一霍尔元件H1和第二霍尔元件H2设置于能够检测因电机的旋转而产生的磁通的变化的不同位置。

图2是表示本实施方式的电机驱动控制装置1中的2个霍尔元件H1、H2的配置的图。

在本实施方式的电机驱动控制装置1中，绕具有6个槽的电机20的转子而在周向上分离的位置处配置有2个霍尔元件，即H1和H2。第一霍尔元件H1配置于能检测因电机20的旋转而产生的磁通的变化的任意位置(第一位置)，第二霍尔元件H2配置于从第一位置朝电机20的正向旋转(CW)方向具有60度的机械角度的位置(第二位置)。电机20具有6个槽，因此第一霍尔元件H1与第二霍尔元件H2之间具有120度的电角度。第一霍尔元件H1检测转子(未图示)的磁极，并输出第一正霍尔信号(正输出信号的一例)H1⁺、第一负霍尔信号(负输出信号的一例)H1^－。第二霍尔元件H2检测转子(未图示)的磁极，并输出第二负霍尔信号(负输出信号的一例)H2^－(以下，H1⁺、H1^－、H2^－有时简称为霍尔信号)。

如图1所示，在本实施方式中，3个霍尔信号H1⁺、H1^－、H2^－从设置于电机20的霍尔元件H1、H2输入至控制电路部3。控制电路部3使用霍尔信号H1⁺、H1^－、H2^－，得到与电机20的转子的实际转速相关的实际转速信息以及旋转位置信息。

控制电路部3例如由微型计算机、数字电路等构成。控制电路部3基于从第一霍尔元件H1输入的第一正霍尔信号H1⁺、第一负霍尔信号H1^－、从第二霍尔元件H2输入的第二负霍尔信号H2^－、以及从外部输入的速度指令信号Sc，将驱动控制信号Sd输出至电机驱动部2(预驱动电路2b)。

控制电路部3通过输出驱动控制信号Sd来进行电机20的旋转控制，使得电机20以与速度指令信号Sc对应的转速进行旋转。即，控制电路部3将用于驱动电机20的驱动控制信号Sd输出至电机驱动部2，来进行电机20的旋转控制。

图3是表示控制电路部3的构成的框图。

控制电路部3例如具有CPU等处理器、ROM、RAM等各种存储器、定时器(计数器)、A/D转换电路、输入输出I/F电路、以及时钟生成电路等硬件要素，并由各组成部分经由总线、专用线而彼此连接的程序处理装置(例如，微控制器：MCU)构成。

控制电路部3通过由处理器按照存储于存储器等存储装置(未图示)中的程序来进行各种运算，并对A/D转换电路以及输入输出I/F电路等外围电路进行控制，从而实现图3所示的各功能部的构成。即，如图3所示，控制电路部3包括转速计算部31、速度指令解析部32、PWM指令部33、PWM信号生成部35、旋转位置检测部36、旋转方向判别部37以及旋转异常检测部38作为功能部。

从第一霍尔元件H1向转速计算部31输入霍尔信号H1⁺、H1^－。转速计算部31基于输入的霍尔信号H1⁺、H1^－，输出表示设置第一霍尔元件H1的相与转子的位置关系的位置信号。另外，转速计算部31基于霍尔信号H1⁺、H1^－，生成并输出与位置信号的周期对应的实际转速信息。即，转速计算部31输出与电机20的转子的实际转速相关的实际转速信息。在图3中，通过组合位置信号与实际转速信息而示出实际旋转信号S2。实际旋转信号S2被输出至PWM指令部33。

向速度指令解析部32输入速度指令信号Sc。速度指令解析部32基于速度指令信号Sc输出表示电机20的目标转速的目标转速信号S1(以下，有时简称为目标转速S1)。目标转速S1是表示与速度指令信号Sc对应的占空比的PWM信号。目标转速S1被输出至PWM指令部33。

向PWM指令部33输入从转速计算部31输出的实际旋转信号S2、以及从速度指令解析部32输出的与速度指令信号Sc对应的目标转速S1。PWM指令部33基于实际旋转信号S2即位置信号和实际转速信息、以及目标转速S1，输出PWM设定指示信号S3。PWM设定指示信号S3是表示用于输出驱动控制信号Sd的占空比的信息。PWM设定指示信号S3被输出至PWM信号生成部35。

PWM指令部33将目标转速S1和对应于电机20的转速的实际转速信息进行比较，以使电机20的旋转速度与目标转速S1对应的方式，生成PWM设定指示信号S3。

向PWM信号生成部35输入PWM设定指示信号S3。PWM信号生成部35基于PWM设定指示信号S3，生成用于驱动电机驱动部2的PWM信号S4。PWM信号S4例如是占空比与PWM设定指示信号S3相同的信号。换言之，PWM信号S4是具有与PWM设定指示信号S3对应的占空比的信号。

从PWM信号生成部35输出的PWM信号S4作为驱动控制信号Sd从控制电路部3输出至电机驱动部2。由此，从电机驱动部2向电机20输出驱动信号而驱动电机20。

旋转位置检测部36将从配置于电机20的2个霍尔元件(第一、第二霍尔元件)H1、H2输出的霍尔信号H1⁺、H1^－、H2^－作为输入信号，生成能检测旋转位置的信号。具体而言，从第一霍尔元件H1输入的第一正霍尔信号H1⁺、第一负霍尔信号H1^－以及从第二霍尔元件H2输入的第二负霍尔信号H2^－示出因电机20的旋转而产生的磁通的变化，因此，通过处理这些信号，能够检测电机20的旋转位置。在本实施方式中，将第一位置检测用信号S5(第一极性信号的一例)和第二位置检测用信号S6(第二极性信号的一例)作为能检测旋转位置的信号进行输出，所述第一位置检测用信号S5是基于第一正霍尔信号H1⁺的值与第一负霍尔信号H1^－的值的比较结果而得到的信号，所述第二位置检测用信号S6是基于对第一负霍尔信号H1^－进行反转(日语：反転)后的值(作为比较对象的比较用信号之一例)与第二负霍尔信号H2^－的值的比较结果而得到。

旋转位置检测部36例如如图3所示，具有2个比较器C1、C2(第一比较元件、第二比较元件的一例)。旋转位置检测部36将输入至第一比较器C1的霍尔信号H1⁺、H1^－的值进行比较，并将其比较输出作为第一位置检测用信号S5进行输出。旋转位置检测部36将输入至第二比较器C2的霍尔信号H1^－、H2^－的值进行比较，并将其比较输出作为第二位置检测用信号S6进行输出。

旋转方向判别部37通过比较第一位置检测用信号S5的变动情况与第二位置检测用信号S6的变动情况来判别电机20的旋转方向。具体而言，基于从旋转位置检测部36输出的表示旋转位置的第一位置检测用信号S5以及第二位置检测用信号S6来判别电机20的旋转方向是正向旋转(CW)还是反向旋转(CCW)，并将旋转方向判别信号S7输出至旋转异常检测部38。

图4是用于说明第一实施方式中的正向旋转/反向旋转的判别方法的信号波形图。在图4中，(a)示出在旋转位置检测部36中所输入的信号波形与所输出的信号波形的关系，(b)示出基于第一位置检测用信号S5以及第二位置检测用信号S6的信号波形来判定正转(正向旋转)与反转(反向旋转)的判定条件，(c)更详细地示出判定条件。

如图4的(a)所示，在旋转位置检测部36的第一比较器C1中，比较第一正霍尔信号H1⁺的值与第一负霍尔信号H1^－的值并将其结果作为第一位置检测用信号S5的值进行输出，在第二比较器C2中，比较对第一负霍尔信号H1^－进行反转后的值与第二负霍尔信号H2^－的值并将其结果作为第二位置检测用信号S6的值进行输出。旋转方向判别部37基于图4的(b)、(c)所示的判定条件，在第一位置检测用信号S5变化的时刻，判定第二位置检测用信号S6的值是哪一个，从而判别电机20处于正向旋转还是处于反向旋转。图4的(a)所示的信号波形在电机20处于正向旋转时按纸面的从左向右前进的方式变化，而在电机20处于反向旋转时按纸面的从右向左前进的方式变化。

图5是表示第一实施方式中的旋转方向判别过程的一例的流程图。

旋转方向判别部37首先监视第一位置检测用信号S5的值，判定第一位置检测用信号S5的值是否有变化(步骤S101)。在判定为第一位置检测用信号S5的值有变化的情况下(步骤S101：是)，判定该变化是否为信号的上升，即、值从“0”(第一极性的一例)向“1”(第二极性的一例)变化(步骤S102)。在判定为第一位置检测用信号S5的变化是上升的情况下(步骤S102：是)，判定第二位置检测用信号S6的值是否为H(高)电平“1”(步骤S103)。

旋转方向判别部37在步骤S103中判定为第二位置检测用信号S6的值为H电平“1”的情况下(步骤S103：是)，判别为电机20处于正向旋转(CW)(步骤S104)。另一方面，旋转方向判别部37在步骤S103中判定为第二位置检测用信号S6的值并非H电平“1”的情况下(步骤S103：否)，判别为电机20处于反向旋转(CCW)(步骤S105)。

同样，旋转方向判别部37在步骤S102中判定为第一位置检测用信号S5的值的变化并非上升(即为下降)的情况下(步骤S102：否)，判定第二位置检测用信号S6的值是否为L(低)电平“0”(步骤S106)。旋转方向判别部37在判定为第二位置检测用信号S6的值为L电平“0”的情况下(步骤S106：是)，判别为电机20处于正向旋转(CW)(步骤S107)。另一方面，旋转方向判别部37在判定为第二位置检测用信号S6的值并非L电平“0”的情况下(步骤S106：否)，判别为电机20处于反向旋转(CCW)(步骤S108)。应予说明，在步骤S101中第一位置检测用信号S5的值未变化的情况下(步骤S101：否)，不进行旋转方向判别，并结束处理。

旋转方向判别部37将正向旋转或者反向旋转的判别结果作为旋转方向判别信号S7输出至旋转异常检测部38。

旋转方向判别部37中的判别方法能够通过旋转位置检测部36中的2个比较器C1、C2的设定，并基于不同的判定条件进行判别。

图6是用于说明正向旋转/反向旋转的判别方法的第一模式的图，图7是用于说明正向旋转/反向旋转的判别方法的第二模式的图。在图6、7中，(a)示出在各个模式中在旋转位置检测部36中所输入的信号波形与所输出的信号波形的关系，(b)、(c)示出基于第一位置检测用信号S5以及第二位置检测用信号S6的信号波形判别正转(正向旋转)和反转(反向旋转)的判别条件。

第一模式是表示如下情况的判别条件的图，即、在第一比较器C1中进行设定，以使H1^－＞H1⁺时的第一位置检测用信号S5成为L(0)电平(低电平)、且H1^－＜H1⁺时的第一位置检测用信号S5成为H(1)电平(高电平)的情况。在此情况下，进一步通过第二比较器C2的设定，从而存在模式1和模式2。第二比较器C2的第二位置检测用信号S6在H1^－＞H2^－时为L(0)电平、且在H1^－＜H2^－时为H(1)电平的情况是模式1，与之相反，第二比较器C2的第二位置检测用信号S6在H1^－＞H2^－时为H(1)电平、且在H1^－＜H2^－时为L(0)电平的情况是模式2。

第二模式是表示如下情况的判别条件的图，即、在第一比较器C1中进行设定，以使H1^－＞H1⁺时的第一位置检测用信号S5成为H(1)电平、且H1^－＜H1⁺时的第一位置检测用信号S5成为L(0)电平的情况。在此情况下，进一步通过第二比较器C2的设定，从而存在模式3和模式4。第二比较器C2的第二位置检测用信号S6在H1^－＞H2^－时为H(1)电平、且在H1^－＜H2^－时为L(0)电平的情况是模式3，与之相反，第二比较器C2的第二位置检测用信号S6在H1^－＞H2^－时为L(0)电平、且在H1^－＜H2^－时为H(1)电平的情况是模式4。

如此，基于2个比较器C1、C2的设定，判别的模式不同，旋转方向判别部37基于这些模式判定第一、第二位置检测用信号S5、S6的值，从而能够判别旋转方向。

图3所示的旋转异常检测部38在从旋转方向判别部37接收到表示正向旋转或者反向旋转的判别结果的旋转方向判别信号S7时，判定该判别结果是否符合旋转异常，在判定为处于旋转异常的情况下，将旋转异常检测信号S8输出至PWM指令部33。PWM指令部33在接收到旋转异常检测信号S8时，例如能够根据需要对PWM信号生成部35发出停止PWM信号的生成的指令。

如此，根据本实施方式的电机驱动控制装置以及电机驱动控制装置的控制方法，能够减少从位置传感器引出的引出线，并且结构简单，同时能够判别电机的旋转方向。

(第二实施方式)

接下来，针对第二实施方式的电机驱动控制装置以及电机驱动控制装置的控制方法进行说明。

图8是表示第二实施方式的控制电路部3A的构成的框图。

在第一实施方式的电机驱动控制装置1中，构成为向旋转位置检测部36输入霍尔信号H1⁺、H1^－、H2^－，而在本实施方式的电机驱动控制装置1A中，不同之处在于如图8所示，在旋转位置检测部36中除了输入霍尔信号H1⁺、H1^－、H2^－以外，还输入具有规定电位的基准电压(作为比较对象的比较用信号之一例)。另外，不同之处还在于，旋转方向判别部37A按照与第一实施方式不同的判定基准将与这些输入相应的第一位置检测用信号S5的变动情况和第二位置检测用信号S6的变动情况进行比较，从而判别电机的旋转方向。关于其他的构成，与第一实施方式的电机驱动控制装置1以及电机驱动控制装置1的控制方法同样，因此省略其说明。

图9是表示在第二实施方式中的旋转位置检测部36A中所输入的信号波形的关系的图。在图9中，(a)是正向旋转的情况下的输入信号波形，(b)是反向旋转的情况下的输入信号波形。

图10是表示第二实施方式中的旋转方向判别过程的一例的流程图。

此外，在本实施方式中，在第一比较器C1中进行如下设定：H1^－＞H1⁺时的第一位置检测用信号S5成为H(1)电平，H1^－＜H1⁺时的第一位置检测用信号S5成为L(0)电平。同样，在第二比较器C2中进行设定，使得：H2^－＞(基准电压)时的第二位置检测用信号S6成为H(1)电平，H2^－＜(基准电压)时的第二位置检测用信号S6成为L(0)电平。

首先，针对图9的(a)的时间点T1处的旋转方向判别部37A所执行的旋转方向判别动作进行说明。旋转方向判别部37A首先判定在第二位置检测用信号S6是否发生中断(步骤S201)。在此，发生中断是指第二位置检测用信号S6的值变化。旋转方向判别部37A在时间点T1判定为已发生中断(步骤S201：是)，进而判定是否因中断而发生了上升(步骤S202)。在此，在时间点T1，第二位置检测用信号S6从“0”变化为“1”，因此旋转方向判别部37A判定为发生了上升(步骤S202：是)，并判定第一位置检测用信号S5的值是否表示H1⁺＞H1^－(步骤S203)。在时间点T1，第一位置检测用信号S5的值未示出H1⁺＞H1^－的情况下(步骤S203：否)，旋转方向判别部37A判别为处于正向旋转(CW)(步骤S205)。

此外，在图9的(b)的时间点T4也同样，旋转方向判别部37A至步骤S203为止作出与时间点T1同样的判定，而在步骤S203中，时间点T4处的第一位置检测用信号S5的值示出H1⁺＞H1^－的情况下(步骤S203：是)，判别为处于反向旋转(CCW)(步骤S204)。

针对图9的(b)的时间点T3处的旋转方向判别部37A所执行的旋转方向判别动作进行说明。旋转方向判别部37A首先在时间点T3判定为第二位置检测用信号S6发生了中断(步骤S201：是)，进而，判定是否因中断而发生了上升(步骤S202)。在此，在时间点T3，第二位置检测用信号S6从“1”变化至“0”，因此旋转方向判别部37A判定为未发生上升(步骤S202：否)，并判定第一位置检测用信号S5的值是否示出H1⁺＜H1^－(步骤S206)。在时间点T3，第一位置检测用信号S5的值示出了H1⁺＜H1^－的情况下(步骤S206：是)，旋转方向判别部37A判别为处于反向旋转(CCW)(步骤S208)。

此外，在图9的(a)的时间点T2也同样，旋转方向判别部37A至步骤S206为止作出与时间点T3同样的判定，而在步骤S206中，时间点T2处的第一位置检测用信号S5的值未示出H1⁺＜H1^－的情况下(步骤S206：是)，判别为处于正向旋转(CW)(步骤S207)。

即使是第二实施方式的电机驱动控制装置1A以及电机驱动控制装置1A的控制方法，也能与第一实施方式同样，能够减少从位置传感器引出的引出线，并且结构简单，同时能够判别电机的旋转方向。

(第三实施方式)

接下来，针对第三实施方式的电机驱动控制装置以及电机驱动控制装置的控制方法进行说明。

图11是表示第三实施方式的控制电路部3B的构成的框图。

在上述实施方式的电机驱动控制装置1、1A中，在旋转方向判别部37、37A从旋转位置检测部36接收到的第一位置检测用信号S5、第二位置检测用信号S6当中的一者的输出发生了变化时，根据该变化的方向(是从“0”变化至“1”，还是从“1”变换至“0”)、以及与该变化时的另一个位置检测用信号S5或者S6的输出(是“0”还是“1”)的比较结果，判别所述电机的旋转方向。在本实施方式的电机驱动控制装置1B中，旋转方向判别部37B按照与第一、第二实施方式不同的判定基准比较第一位置检测用信号S5的变动情况与第二位置检测用信号S6的变动情况。旋转方向判别部37B具有如下构成：在第一位置检测用信号S5的变化的半周期内通过第二位置检测用信号S6的输出的变化发生的时刻来判别电机的旋转方向。关于其他的构成，与第一实施方式的电机驱动控制装置1以及电机驱动控制装置1的控制方法同样，因此省略其说明。

图12是表示在旋转位置检测部36中所输入的信号波形的关系的图。在图12中，(a)是反向旋转的情况下的输入信号波形，(b)是正向旋转的情况下的输入信号波形。

图13是表示第三实施方式中的旋转方向判别过程的一例的流程图。

此外，在本实施方式中，在第一比较器C1中进行设定使得：H1^－＞H1⁺时的第一位置检测用信号S5成为H(1)电平，且H1^－＜H1⁺时的第一位置检测用信号S5成为L(0)电平。同样，在第二比较器C2中进行设定使得：H2^－＞H1^－时的比较输出S6成为H(1)电平，且H2^－＜H1^－时的比较输出S6成为L(0)电平。

首先，针对图12的(a)的反向旋转的时间点T5处的旋转方向判别部37B所执行的旋转方向判别动作进行说明。旋转方向判别部37B使用定时器39，首先，测量第一位置检测用信号S5的半周期的时间即第一位置检测用信号S5的值变化的时间(电角度移动180度的时间)(步骤S301)。旋转方向判别部37B将在步骤S301中测量出的半周期的时间进行保存。

旋转方向判别部37B使用定时器39来测量从第一位置检测用信号S5发生了变化的时间点(通电切换时刻)起至第二位置检测用信号S6发生了变化的时间点T5(H2^－、H1^－切换时刻)为止的经过时间(步骤S302)，并判定测量出的至时间点T5为止的经过时间是否为步骤S301中保存的半周期的时间(电角度180度的时间)的1/3以下(判别条件的一例)(步骤S303)。在图12的(a)所示的例子中，从第一位置检测用信号S5变化的时间点起至时间点T5为止为半周期的时间的1/3以下(步骤S303：是)，因此判别为电机处于反向旋转(CCW)(步骤S304)。

接下来，针对图12的(b)的正向旋转的时间点T6处的旋转方向判别部37B所执行的旋转方向判别动作进行说明。步骤S301和步骤S302按与上述相同的方式执行处理。

旋转方向判别部37B使用定时器39来测量从第一位置检测用信号S5发生了变化的时间点(通电切换时刻)起至第二位置检测用信号S6发生了变化的时间点T6(H2^－、H1^－切换时刻)为止的经过时间(步骤S302)，并判定测量出的直至时间点T6为止的经过时间是否为步骤S301中保存的半周期的时间(电角度180度的时间)的1/3以下(判别条件的一例)(步骤S303)。在图12的(a)所示的例子中，从第一位置检测用信号S5发生了变化的时刻起至时间点T6为止并非半周期的时间的1/3以下(步骤S303：否)，因此进一步判定从第一位置检测用信号S5发生了变化的时间点起至时间点T6为止是否为半周期的时间的2/3以上(步骤S305)。从第一位置检测用信号S5发生了变化的时间点起至时间点T6为止为半周期的时间的2/3以上(步骤S305：是)，因此，旋转方向判别部37B能够判别为处于正向旋转(CW)(步骤S306)。

即使是第三实施方式的电机驱动控制装置以及电机驱动控制装置的控制方法，也能与其他实施方式同样，能够减少从位置传感器引出的引出线，并且结构简单，同时能够判别电机的旋转方向。

(实施方式的变形例)

在以上的实施方式中，电机驱动控制装置的构成不限于图1的构成，电机驱动控制装置中的2个霍尔元件的配置的构成不限于图2的构成。例如，尽管在以上的实施方式中，以3相的无刷电机为例进行了说明，但电机的种类、相数不作特别限定。另外，例如，虽然配置2个霍尔元件的位置不受特别限定，但基于霍尔元件的配置条件，第一位置检测用信号S5和第二位置检测用信号S6的波形得以确定。

控制电路部的构成也不限于图3、8、11的构成。

在以上的实施方式中，图5、10、13所示的处理流程是具体例，处理流程并不限于此。例如，可以根据判别条件来进行不同的判定处理。此时，第二实施方式以及第三实施方式的判别条件与第一实施方式的判别条件同样，通过改变第一比较器C1以及第二比较器C2的设定，能够使用不同的判别条件。另外，作为第三实施方式的判别条件，能够取代半周期的时间的1/3以下的判定或为半周期的时间的2/3以上的判定，而将与2个霍尔元件的配置条件相应的比率设为判定条件。

标号说明

1、1A、1B电机驱动控制装置，2电机驱动部，2a逆变电路，2b预驱动电路，20电机，3、3A、3B控制电路部，31转速计算部，32速度指令解析部，33PWM指令部，35PWM信号生成部，36旋转位置检测部，37、37A、37B旋转方向判别部，38旋转异常检测部，Sd驱动控制信号，Sc速度指令信号，S1目标转速(目标转速信号)，S2实际转速信号，S3PWM设定指示信号，S4 PWM信号，S5第一位置检测用信号(第一极性信号的一例)，S6第二位置检测用信号(第二极性信号的一例)，S7旋转方向判别信号，S8旋转异常检测信号，H1第一霍尔元件，H2第二霍尔元件，H1⁺第一正霍尔信号(正输出信号的一例)，H1^－第一负霍尔信号(负输出信号的一例)，H2^－第二负霍尔信号(负输出信号的一例)，C1第一比较器(第一比较元件的一例)，C2第二比较器(第二比较元件的一例)，Lu、Lv、Lw电枢线圈，Vcc直流电源。

Claims (9)

1.一种电机驱动控制装置，其特征在于，包括：

电机驱动部，其驱动电机；以及

控制电路部，其对所述电机驱动部输出驱动控制信号，

所述控制电路部具有：

第一比较元件，其通过将从第一霍尔元件输出的正输出信号的大小与负输出信号的大小进行比较，来生成第一极性信号，所述第一霍尔元件设置于能检测因所述电机的旋转而产生的磁通的变化的第一位置；

第二比较元件，其通过将从第二霍尔元件输出的正输出信号或者负输出信号的大小与作为比较对象的比较用信号的大小进行比较，来生成第二极性信号，所述第二霍尔元件设置于能检测因所述电机的旋转而产生的磁通的变化的第二位置；以及

旋转方向判别部，其通过将所述第一极性信号的变动情况与所述第二极性信号的变动情况进行比较，来判别所述电机的旋转方向。

2.根据权利要求1所述的电机驱动控制装置，其中，

在所述第一极性信号以及所述第二极性信号中的一个极性信号的极性发生变化时，所述旋转方向判别部基于该变化的极性信号的变化方向、以及该变化时另一个极性信号的极性，来判别所述电机的旋转方向。

3.根据权利要求2所述的电机驱动控制装置，其中，

所述第二比较元件将从所述第一霍尔元件输出的所述正输出信号或者所述负输出信号用作所述比较用信号。

4.根据权利要求2所述的电机驱动控制装置，其中，

所述第二比较元件将给定的基准电压的信号用作所述比较用信号。

5.根据权利要求3所述的电机驱动控制装置，其中，

所述旋转方向判别部在如下情况下判别为所述电机正向旋转，即、在所述第一极性信号从第一极性变化至第二极性的时刻，所述第二极性信号为第二极性，且在所述第一极性信号从第二极性变化至第一极性的时刻，所述第二极性信号为第一极性，

所述旋转方向判别部在如下情况下判别为所述电机反向旋转，即、在所述第一极性信号从第一极性变化至第二极性的时刻，所述第二极性信号为第一极性，且在所述第一极性信号从第二极性变化至第一极性的时刻，所述第二极性信号为第二极性。

6.根据权利要求3所述的电机驱动控制装置，其中，

所述旋转方向判别部在如下情况下判别为所述电机正向旋转，即、在所述第一极性信号从第二极性变化至第一极性的时刻，所述第二极性信号为第一极性，且在所述第一极性信号从第一极性变化至第二极性的时刻，所述第二极性信号为第二极性，

所述旋转方向判别部在如下情况下判别为所述电机反向旋转，即、在所述第一极性信号从第二极性变化至第一极性的时刻，所述第二极性信号为第二极性，且在所述第一极性信号从第一极性变化至第二极性的时刻，所述第二极性信号为第一极性。

7.根据权利要求4所述的电机驱动控制装置，其中，

所述旋转方向判别部在如下情况下判别为所述电机正向旋转，即、在所述第二极性信号从第二极性变化至第一极性的时刻，所述第一极性信号为第二极性，且在所述第二极性信号从第一极性变化至第二极性的时刻，所述第一极性信号为第一极性，

所述旋转方向判别部在如下情况下判别为所述电机反向旋转，即、在所述第二极性信号从第二极性变化至第一极性的时刻，所述第二极性信号为第一极性，且在所述第二极性信号从第一极性变化至第二极性的时刻，所述第一极性信号为第二极性。

8.根据权利要求1所述的电机驱动控制装置，其中，

所述旋转方向判别部在所述第一极性信号的变化的半周期内，通过所述第二极性信号的极性发生变化的时刻来判别所述电机的旋转方向。

9.一种电机驱动控制装置的控制方法，所述电机驱动控制装置包括：电机驱动部，其驱动电机；以及控制电路部，其对所述电机驱动部输出驱动控制信号，

所述电机驱动控制装置的控制方法的特征在于，包括：

第一比较步骤，其中，通过将从第一霍尔元件输出的正输出信号的大小与负输出信号的大小进行比较，生成第一极性信号，所述第一霍尔元件设置于能检测因所述电机的旋转而产生的磁通的变化的第一位置；

第二比较步骤，其中，通过将从第二霍尔元件输出的正输出信号或者负输出信号的大小与作为比较对象的比较用信号的大小进行比较，生成第二极性信号，所述第二霍尔元件设置于能检测因所述电机的旋转而产生的磁通的变化的第二位置；以及

旋转方向判别步骤，其中，通过将所述第一极性信号的变动情况与所述第二极性信号的变动情况进行比较，来判别所述电机的旋转方向。

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