TWI446706B - 無刷電動機控制裝置、及無刷電動機控制方法 - Google Patents

Description

無刷電動機控制裝置、及無刷電動機控制方法

本發明係關於一種能當作內燃機(引擎(engine))之啟動電動機(starter motor)及交流發電機來使用的三相無刷電動機(brushless motor)之控制裝置、及三相無刷電動機之控制方法。

本案係基於2012年4月25日於日本提出申請之PCT申請案PCT/JP2012/061056號而主張優先權，且將該優先權基礎案之內容援用於此。

一般而言，當作內燃機(引擎)之啟動電動機及交流發電機來使用的三相無刷電動機(以下，亦簡稱「電動機」)之驅動控制方法，為人周知的有將用以檢測三相無刷電動機內之轉子(rotor)(永久磁鐵側)之位置的複數個霍爾(Hall)元件安裝於轉子之周邊的感測器(sensor)型驅動控制電路。但是，在該感測器型驅動控制電路中，由於有必要在電動機內設置複數個霍爾元件，又必須按照需要而安裝與轉子不同的轉子位置檢測用之磁鐵等，所以會妨礙電動機之小型化或低成本化。又，有時會因霍爾元件之安裝情況而在轉子位置之檢測精度上發生不均等。因此，被強烈期望可實現一種不使用霍爾元件等之感測器而可檢測轉子位置的無感測器(sensorless)型驅動控制電路。

例如，有以下之電池(battery)充電裝置(參照專利文獻1)：產生與藉由三相無刷電動機(發揮作為交流發電機之功能的無刷電動機)之副線圈(sub coil)Su而檢測出的一相之交流輸出電壓之零交叉點(zero cross point)同步的矩形波，且 以該矩形波為基礎而產生與其他二相同步的矩形波，並以此等的矩形波(轉子位置檢測波形)為基礎，將三相無刷電動機(三相交流發電機)之交流輸出電壓進行整流及相位控制並進行對電池之充電。

又，有以下之無刷電動機控制裝置(參照專利文獻2)：同樣地，設置檢測三相無刷電動機的其中一相之交流輸出電壓的副線圈Su，產生藉由該副線圈Su而檢測出的一相之交流輸出電壓之零交叉點同步的矩形波，且以該矩形波為基礎而產生與其他二相同步的矩形波，並藉由此等的矩形波(轉子位置檢測波形)推定轉子位置，而進行無刷電動機之驅動控制。

又，有一種相關聯的混合式(hybrid)車輛之控制裝置(參照專利文獻3)。該專利文獻3所記載的混合式車輛之控制裝置，其目的係在電動機之無感測器控制中，一邊提高磁極位置之檢測精度，一邊確保所期望之安靜性。

[專利文獻]

[專利文獻1]WO2007/114272號公報

[專利文獻2]WO2008/120734號公報

[專利文獻3]日本特開2008-137550號公報

在上述專利文獻1所記載之電池充電裝置中，係從由副線圈Su所感應之相電壓(交流電壓)檢測零交叉點，並以該零交叉點為基礎而產生與相電壓同步的矩形波，且以該矩形波為基礎而產生與其他二相同步的矩形波，進而以此等之矩形波(轉子位置檢測波形)為基礎，將三相無刷電動機 (三相交流發電機)之交流輸出電壓進行整流及相位控制並進行對電池之充電。

然而，上述專利文獻1所記載之電池充電裝置，係在開始發生引擎突發性停轉(engine stall)之情況等，當引擎之引擎旋轉數降低使得相電壓變小至無法進行零交叉點之檢測的程度時，就會因無法檢測零交叉點而致不能進行交流輸出電壓之相位控制。亦即，無法控制從三相無刷電動機(三相交流發電機)對電池之充電。因此，恐有發生對連接電池之裝置等的外部負載施加過大的電壓之虞。

又，在專利文獻3所記載的混合式車輛之控制裝置中，係當內燃機停止時，在引擎旋轉數Ne為預定旋轉數N2以上之情況下會進行作為一般再生控制之再生動作(將電池充電)，而在引擎旋轉數Ne比預定旋轉數N2還更小的情況下，會進行電動機之三相短路控制並產生制動轉矩(torque)以使內燃機之旋轉停止。

因此，該專利文獻3所記載的混合式車輛之控制裝置，係在引擎旋轉數之低旋轉時(怠速(idle)旋轉數以下)，會利用電動機之三相短路來產生制動轉矩以使引擎停止，而可確保停止時的安靜性。

然而，專利文獻3所記載的混合式車輛之控制裝置，係在引擎突發性停轉等的引擎穩定動作以外之狀況下(例如，引擎旋轉數之低旋轉時)，無法控制三相無刷電動機之電動機線圈的通電狀態，而會對外部負載施加過大的電壓。

本發明係有鑒於如此的實情而開發完成者，本發明之一態樣的目的係在於提供一種無刷電動機控制裝置、及無刷電動機控制方法，其在以無位置感測器方式控制三相無 刷電動機(三相交流發電機)的情況時，即便是在引擎突發性停轉等的引擎穩定動作以外之狀況下，亦可控制三相無刷電動機之電動機線圈的通電狀態，且可迴避對外部負載施加過大的電壓。

本發明之一態樣係為了解決上述課題而開發完成者，本發明之一態樣的無刷電動機控制裝置，係驅動控制三相無刷電動機，並且在前述三相無刷電動機由引擎所旋轉驅動並當作三相交流發電機來動作的情況時，將從該三相無刷電動機輸出之交流輸出電壓進行整流及相位控制以將電池充電者，前述無刷電動機控制裝置係具備：三相電橋(bridge)電路，其各電橋臂(arm)由切換(switching)元件及逆向並聯連接於該切換元件之二極體所構成；相電壓檢測部，用以檢測前述三相無刷電動機之其中一相的相電壓；零交叉點檢測部，用以檢測藉由前述相電壓檢測部而檢測出的一相之相電壓的零交叉點；引擎旋轉數計測部，以藉由前述零交叉點檢測部而檢測出的零交叉點之週期為基礎來計測前述引擎之引擎旋轉數；相位控制調節器(regulator)部，在前述引擎旋轉數為無法進行零交叉點檢測之第1旋轉數以上的情況時，將從前述三相無刷電動機輸出之各相的交流輸出電壓進行整流及相位控制並供應至前述電池；以及短路(short)式調節器部，在前述引擎旋轉數未滿前述第1旋轉數、且前述電池之充電電壓為預定之判定基準電壓以上的情況時，進行以下之控制：藉由前述三相電橋電路之切換元件使從前述三相無刷電動機輸出之交流輸出電壓進行相間短路、或將前述切換元件進行整批斷開。

在如此構成之無刷電動機控制裝置中，係檢測三相無刷電 動機之其中一相的相電壓，且根據該相電壓之零交叉點的時間間隔來計算引擎旋轉數。然後，在引擎旋轉數低於第1旋轉數的情況，係在無法進行相電壓之零交叉點檢測之前，先將對三相無刷電動機之控制狀態，從取決於相位控制調節器部之交流輸出電壓的相位控制狀態，切換成取決於短路式調節器部之電動機線圈的通電控制狀態。之後，在引擎旋轉數超過第1旋轉數、且相電壓變成可檢測零交叉點之十分大的電壓位準的情況，係將對三相無刷電動機之控制狀態，再次切換成取決於相位控制調節器部之交流輸出電壓的相位控制狀態。

藉此，在本發明之一態樣的無刷電動機控制裝置中，以無位置感測器方式控制三相無刷電動機(三相交流發電機)的情況時，即便是在引擎突發性停轉等的引擎穩定動作以外之狀況下，亦可控制三相無刷電動機之電動機線圈的通電狀態，且可迴避對外部負載施加過大的電壓。

又，本發明之一態樣的無刷電動機控制裝置，其中前述短路式調節器部係進行如下動作：在前述電池之充電電壓為預定之判定基準電壓以上的情況時，藉由前述三相電橋電路之切換元件使前述三相無刷電動機之交流輸出電壓進行相間短路，而在前述電池之充電電壓未滿預定之判定基準電壓的情況時，將前述切換元件進行整批斷開並藉由前述三相無刷電動機之交流輸出電壓透過前述二極體使前述電池充電。

在如此構成之無刷電動機控制裝置中，係在引擎旋轉數未滿第1旋轉數的情況，當電池之充電電壓為預定之判定基準電壓以上時，藉由切換元件而使三相無刷電動機之交流輸出電壓進行相間短路。又，在引擎旋轉數未滿第1旋轉數的情況，當電池之充電電壓未滿預定之判定基準電壓時，將三相電橋電路 之切換元件進行整批斷開(batch off)，並藉由三相無刷電動機之交流輸出電壓，透過逆向並聯連接於切換元件的二極體，將電池充電。

藉此，即便是在引擎突發性停轉等的引擎穩定動作以外之狀況下，亦可控制三相無刷電動機之電動機線圈的通電狀態，且可迴避對外部負載施加過大的電壓。又，在引擎旋轉數未滿第1旋轉數的情況，可對電池進行充電。

又，本發明之一態樣的無刷電動機控制裝置，係具備：整批斷開控制部，在前述引擎旋轉數比前述第1旋轉數還更低且為無助於前述電池之充電的第2旋轉數以下之情況時(第1旋轉數>第2旋轉數)，將前述三相電橋電路之切換元件進行整批斷開。

在如此構成之無刷電動機控制裝置中，當引擎旋轉數為比第1旋轉數還更低的第2旋轉數以下之情況時(第1旋轉數>第2旋轉數)，係將三相無刷電動機之各相的線圈端子形成電性開放狀態。

藉此，在引擎旋轉數低、且引擎接近停止狀態的情況，係將三相無刷電動機形成電性開放，而可停止對三相無刷電動機之控制。

又，本發明之一態樣的無刷電動機控制裝置，係在前述三相無刷電動機當作三相交流發電機來動作的情況時，將從該三相無刷電動機輸出之交流輸出電壓進行整流及相位控制以將電池充電，並且在前述引擎啟動時，將前述三相無刷電動機當作該引擎之啟動電動機來驅動控制。

在如此構成之無刷電動機控制裝置中，三相無刷電動機從 引擎側旋轉驅動且當作三相交流發電機來動作的情況下，係藉由該三相無刷電動機之交流輸出電壓而將電池充電。又，在引擎啟動時，係將該三相無刷電動機當作引擎之啟動電動機來驅動。

藉此，可使無刷電動機控制裝置當作電池充電裝置來動作，並且可當作引擎之啟動電動機的驅動裝置來動作。

又，本發明之一態樣的無刷電動機控制方法，係驅動控制三相無刷電動機，並且在前述三相無刷電動機由引擎所旋轉驅動並當作三相交流發電機來動作的情況時，將從該三相無刷電動機輸出之交流輸出電壓進行整流及相位控制以將電池充電者，前述無刷電動機控制方法係包含：由切換元件及逆向並聯連接於該切換元件之二極體構成三相電橋電路之各電橋臂的順序；相電壓檢測順序，用以檢測前述三相無刷電動機之其中一相的相電壓；零交叉點檢測順序，用以檢測藉由前述相電壓檢測順序而檢測出的一相之相電壓的零交叉點；引擎旋轉數計測順序，以藉由前述零交叉點檢測順序而檢測出的零交叉點之週期為基礎來計測前述引擎之引擎旋轉數；相位控制調節器順序，在前述引擎旋轉數為無法進行零交叉點檢測之第1旋轉數以上的情況時，將從前述三相無刷電動機輸出之各相的交流輸出電壓進行整流及相位控制並供應至前述電池；以及短路式調節器順序，在前述引擎旋轉數未滿前述第1旋轉數、且前述電池之充電電壓為預定之判定基準電壓以上的情況時，進行以下之控制：藉由前述三相電橋電路之切換元件使從前述三相無刷電動機輸出之交流輸出電壓進行相間短路、或將前述切換元件進行整批斷開。

在包含如此之順序的無刷電動機控制方法中，係檢測三 相無刷電動機之其中一相的相電壓，且根據該相電壓之零交叉點的時間間隔來計算引擎旋轉數。然後，在引擎旋轉數低於第1旋轉數的情況，係在無法進行相電壓之零交叉點檢測之前，先將對三相無刷電動機之控制狀態，從取決於相位控制調節器順序之交流輸出電壓的相位控制狀態，切換成取決於短路式調節器順序之電動機線圈的通電控制狀態。之後，在引擎旋轉數超過第1旋轉數、且相電壓變成可檢測零交叉點之十分大的電壓位準的情況，係將對三相無刷電動機之控制狀態，再次切換成取決於相位控制調節器順序之交流輸出電壓的相位控制狀態。

藉此，在本發明之一態樣的無刷電動機控制方法中，係在以無位置感測器方式控制三相無刷電動機(三相交流發電機)的情況時，即便是在引擎突發性停轉等的引擎穩定動作以外之狀況下，亦可控制三相無刷電動機之電動機線圈的通電狀態，且可迴避對外部負載施加過大的電壓。

在本發明之一態樣的無刷電動機控制裝置中，根據由三相無刷電動機之線圈所感應的相電壓之零交叉點的時間間隔來計算引擎旋轉數，且引擎旋轉數低於第1旋轉數的情況時，係在無法檢測出零交叉點之前先從相位控制調節動作切換成短路式調節動作。之後，在引擎旋轉數超過上述之第1旋轉數、且在上述相電壓中能獲得可檢測出零交叉點之十分大的電壓之情況時，係再次切換成相位控制調節動作。

藉此，本發明之一態樣的無刷電動機控制裝置，係在以無位置感測器方式來控制三相無殺電動機(三相交 流發電機)的情況時，即便是在引擎突發性停轉等之引擎穩定動作以外的狀況下，亦可控制三相無刷電動機之電動機線圈的通電狀態，且可迴避對外部負載施加過大的電壓。

以下，參照附圖說明本發明之實施形態。

(有關無刷電動機控制裝置之全體構成的說明)

圖1係顯示本發明實施形態之無刷電動機控制裝置的構成之圖。圖1所示之無刷電動機控制裝置10，係在三相無刷電動機1藉由引擎5而旋轉驅動且當作三相交流發電機來動作時，當作將從該三相交流發電機輸出的交流輸出電壓進行整流及相位控制以將電池4充電的電池充電裝置來動作。

在圖1中，三相無刷電動機1，係由定子(stator)2及轉子(rotor)3所構成，該定子2係具有U、V、W之各相線圈(捲繞於鐵心之線圈)及該線圈之中性線N，該轉子係由四極之永久磁鐵(二對之N、S極)所構成。然後，在定子2係在周方向依序捲裝有三相(U、V、W)之繞線(線圈)。又，在U相線圈係具備用以檢測由該U相線圈所感應之電壓(由轉子3之永久磁鐵所感應的正弦波之電壓)的副線圈(Su)2a。另外，副線圈Su亦可構成為設置在其他的相(V相或W相)。

在無刷電動機控制裝置10，係設置有由Nch型之FET(Field Effect Transistor：場效電晶體)之三相電橋所構成的切換元件Q1至Q6。在該三相電橋電路14中，上電橋臂(arm)側的切換元件Q1、Q2、Q3之各自的汲極(drain)端子，係共同連接於成為直流電源的電池4之+側端子。又，下電 橋臂側的切換元件Q4、Q5、Q6之各自的源極(source)端子，係共同連接於成為直流電源的電池4之-側端子。

然後，上電橋臂側的切換元件Q1之源極端子、和下電橋臂側的切換元件Q4之汲極端子連接，且該切換元件Q1與Q4之連接點，係透過輸出電源線Lu而連接於三相無刷電動機1之U相線圈端子。又，上電橋臂側的切換元件Q2之源極端子、和下電橋臂側的切換元件Q5之汲極端子連接，且該切換元件Q2與Q5之連接點，係透過輸出電源線Lv而連接於三相無刷電動機1之V相線圈端子。又，上電橋臂側的切換元件Q3之源極端子、和下電橋臂側的切換元件Q6之汲極端子連接，且該切換元件Q3與Q6之連接點，係透過輸出電源線Lw而連接於三相無刷電動機1之W相線圈端子。又，在切換元件Q1至Q6之各個，係如圖所示以陰極(cathode)成為電池4之+側端子方向、陽極(anode)成為電池4之-側端子方向的方式並聯連接有二極體Dx(寄生二極體等)。另外，切換元件Q1至Q6，亦可為IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：絕緣閘極雙極性電晶體)、或雙極性電晶體。

又，無刷電動機控制裝置10，係具有：Hi(高)側前置驅動器(predriver)電路11，用以將上電橋臂側之切換元件(FET)Q1、Q2、Q3進行接通/斷開(ON/OFF)驅動；Lo(低)側前置驅動器電路12，用以將下電橋臂側之切換元件(FET)Q4、Q5、Q6進行接通/斷開(ON/OFF)驅動；以及零交叉點檢測電路13。上述之切換元件Q1至Q6，係藉由從Hi側前置驅動器電路11及Lo側前置驅動器電路12輸出之閘極(gate)驅動信號所驅動。該閘極驅動信號，係在前置驅動 器電路11及12中，以從控制部(由CPU等所構成的控制部)20輸出之FET驅動信號為基礎而產生。

零交叉點檢測電路13，係從由附設於三相無刷電動機1之U相線圈的副線圈Su所感應的電壓(U相電壓)Vsu檢測零交叉點。又，零交叉點檢測電路13，係在三相無刷電動機1低速旋轉的情況(進行後述之120°通電的情況)，檢測由定子2之各相線圈(U相線圈、V相線圈、W相線圈)所感應的電壓Vu、Vv、Vw之零交叉點。又，零交叉點檢測電路13，係在三相無刷電動機1高速旋轉的情況(進行後述之180°通電的情況)，從由附設於三相無刷電動機1之U相線圈的副線圈Su所感應的電壓(U相電壓)Vsu檢測零交叉點。該零交叉點檢測電路13，係將檢測出的零交叉點之資訊，當作零交叉點信號而輸出至控制部20。

另外，在由副線圈Su所感應的電壓Vsu中產生之零交叉點，係在轉子3之磁極的中點(N、S極之境界點)與該線圈之位置一致時產生者。又，有關在由後述之120°通電時成為非通電相的各相線圈(U相線圈、V相線圈、W相線圈)所感應之交流電壓中產生的零交叉點，亦是在轉子3之磁極的中點(N、S極之境界點)與該線圈之位置一致時產生者。

又，在控制部20內，係設置有引擎旋轉數計測部21、零交叉點推定部22及通電控制部23。引擎旋轉數計測部21，係計測藉由零交叉點檢測電路13而檢測出的零交叉點之時間間隔(週期)，藉此來計測三相無刷電動機1藉由引擎5而旋轉驅動時的引擎旋轉數。

控制部20內之零交叉點推定部22，係在對三相無刷電動機1進行180°通電時，從零交叉點檢測電路13輸入由副線 圈Su所感應的電壓Vsu之零交叉點的資訊。然後，零交叉點推定部22，係計測由副線圈Su所感應的電壓Vsu之零交叉點(鄰接的零交叉點)的間隔時間T。例如，藉由計時器(timer)等來計數從在副線圈Su之輸出電壓Vsu產生零交叉點的時間，至在下一個輸出電壓Vsu產生零交叉點的時間，藉此來計測零交叉點之間隔時間T。

又，零交叉點推定部22，係以零交叉點之間隔時間T為基礎，而算出「T/3」與「2T/3」之時間，且推定其他二相(V相、W相)之零交叉點(相位)。然後，零交叉點推定部22，係將由副線圈Su所感應的電壓Vsu之零交叉點(U相之零交叉點)的資訊、和推定出之其他二相(V、W相)之零交叉點的資訊，輸出至通電控制部23。有關該零交叉點推定部22中之其他二相(V相、W相)之零交叉點之推定動作的詳細，將於後述。又，副線圈Su，亦可非為U相而設為V相或W相之其中一個的構成。在此情況下，零交叉點推定部22，係藉由由副線圈Su所感應的電壓Vsu，來推定並未設置副線圈Su之其他二相之零交叉點。

通電控制部23，係具有相位控制調節器部24及短路式調節器部25而構成。該通電控制部23，係從引擎旋轉數計測部21輸入引擎旋轉數之資訊，且在引擎旋轉數為預定之第1旋轉數N1以上的情況時，選擇相位控制調節器部24，而在未滿預定之第1旋轉數的情況時，選擇短路式調節器部25，並控制三相無刷電動機1之交流輸出電壓。在此，第1旋轉數N1，係為未檢測出從三相交流發電機1輸出的三相交流輸出電壓各個之零交叉點，且無法對切換元件Q1至Q6進行相位控制的旋轉數。另外，第1旋轉數N1，係 藉由事先實測而求得未檢測出從三相交流發電機1輸出的三相交流輸出電壓各個之零交叉點時的引擎旋轉數。

相位控制調節器部24，係以相電壓Vsu之零交叉點及藉由零交叉點推定部22而推定出的零交叉點之資訊(交流輸出電壓Vu、Vv、Vw之相位)為基礎，而控制切換元件Q1至Q6之接通/斷開(ON/OFF)的時序(timing)，藉此將從三相無刷電動機1輸出之交流輸出電壓進行整流及相位控制以將電池4充電。在該相位控制調節器部24中，係在三相無刷電動機1從引擎5側旋轉驅動的情況，將從該三相無刷電動機(交流發電機)1輸出之三相交流輸出電壓，藉由切換元件Q1至Q6依序進行轉換(交流/直流轉換)並當作直流輸出電壓，且藉由該直流輸出電壓使充電電流流動至電池4。

短路式調節器部25，係在引擎旋轉數為預定旋轉數(第1旋轉數N1)以下的情況下，控制三相電橋電路14之切換元件Q1至Q6的接通/斷開狀態。該短路式調節器部25，係在引擎旋轉數為預定旋轉數(第1旋轉數N1)以下的情況下，如後述般，按照電池4之充電電壓，將三相電橋電路14之下側的電橋臂(切換元件Q4、Q5、Q6)接通，並使三相無刷電動機1之電動機線圈端子進行相間短路，或將切換元件Q1至Q6整批地斷開，藉此透過逆向並聯連接於切換元件Q1至Q6之各個的二極體Dx，藉由電動機1之交流輸出電壓而對電池4進行充電。

又，在控制部20內，係設置有：用以檢測電池電壓Vbat的電阻分壓電路(由電阻R1及R2所構成的電路)；產生基準電壓Vref的基準電壓電路31；以及比較電池電壓 Vbat和基準電壓Vref的誤差放大器(放大器)32。

該誤差放大器32，係比較來自實際之電池電壓Vbat的回授(feedback)信號Vfb、和電池充電電壓之設定值(目標值)Vref，並放大該差之信號且當作誤差放大器輸出Vc來輸出。該誤差放大器輸出Vc，係在電池電壓Vbat較低、「Vfb<Vref」的情況時，成為「Vc>0」，而在電池電壓Vbat較高、「Vfb>Vref」的情況時，成為「Vc<0」。在「Vc>0」的情況時，可藉由相位控制調節器部24，進行對電池4之充電(落後角(lag angle)控制)，而在「Vc<0」的情況時，進行來自電池4之放電(超前角(advance angle)控制)。有關該超前角/落後角控制，將於後述。

又，在控制部20內，係設置有：判定基準電壓電路41，用以產生判定基準電壓Vsref，俾於產生供短路式調節器部25判定電池4之充電電壓用的信號(後述的輸出電壓Vd)；以及比較器(CMP)42，比較來自電池電壓Vbat之回授信號Vfb和判定基準電壓Vsref。該比較器(CMP)42之輸出電壓Vd，例如在電池電壓Vbat較低、「Vfb<Vsref」的情況時，成為「Vd=“H(高位準(high level))”」，而在電池電壓Vbat較高、「Vfb>Vsref」的情況時，成為「Vd=“L(低位準(low level))”」。

然後，在比較器42之輸出電壓Vd為「Vd=“H(高位準)”」的情況下，短路式調節器部25，係將切換元件Q1至Q6整批斷開，且透過二極體Dx，藉由電動機1之交流輸出電壓將電池4充電。又，在比較器42之輸出電壓Vd為「Vd=“L(低位準)”」的情況下，短路式調節器部25，係將下側電橋臂之切換元件Q4、Q5、Q6接通(上側電橋臂 之切換元件Q1、Q2、Q3斷開)，而使電動機1之交流輸出電壓進行相間短路。

以上，雖然已就無刷電動機控制裝置10之全體構成加以說明，但是在該無刷電動機控制裝置10內係搭載有微電腦(或微控制器)。然後，有關無刷電動機控制裝置10內之控制部20、或控制部20內之引擎旋轉數計測部21、或零交叉點推定部22、或通電控制部23、或其他的電路，係可藉由上述微電腦執行軟體程式來實現該處理功能者，就此亦可藉由軟體處理來實現。當然亦可藉由硬體而構成。

另外，如圖1所示，設置於三相無刷電動機1之副線圈Su，雖然已顯示在定子之U相線圈並聯設置副線圈Su，且藉由該副線圈Su而檢測U相的感應電壓Vsu之例，但是並不被限定於此，亦可藉由圖15所示之方法，構成副線圈Su。

在圖15所示之例中，係在定子側使用具有複數個極(圖之例中為六極)的三相無刷電動機，且使其中之任一個相(圖之例中為U相)的一極之線圈6浮動(floating)，藉此而形成副線圈Su。亦即，去除U相之全六極之中的一極之線圈6(形成浮動狀態)，從該去除掉的線圈6引出端子SUB1及SUB2，且藉由該端子SUB1及SUB2而獲得U相電壓Vsu。

(就短路式調節器部25之動作加以說明)

其次，就通電控制部23內的短路式調節器部25之動作加以說明。通電控制部23，係在引擎旋轉數為第1旋轉數N1以下的情況，選擇短路式調節器部25，且藉由該短路式調節器部25來控制三相無刷電動機1。圖2A及圖2B係就短路式調節器部25之動作加以說明用的圖。

如該圖2A及圖2B所示，短路式調節器部25，係在引擎旋轉數未滿第1旋轉數N1的情況時，按照電池4之充電電壓，將三相電橋電路14之下側的電橋(切換元件Q4、Q5、Q6)接通，並使三相無刷電動機1之電動機線圈端子進行相間短路，或將切換元件Q1至Q6整批地斷開，藉此透過並聯連接於切換元件Q1至Q6之各個的二極體Dx，從電動機1對電池4進行充電。

圖2A係為以下的情況之例：三相無刷電動機1以未滿第1旋轉數N1之旋轉數進行旋轉，且電池4之充電電壓(更正確來說，來自電池電壓Vbat之回授信號Vfb)比判定基準電壓Vsref還更高。在此情況下，將三相電橋電路14之上電橋臂側的切換元件Q1、Q2、Q3全部斷開(OFF)，而將下電橋臂側的切換元件Q4、Q5、Q6全部接通(ON)。藉此，三相無刷電動機1之U、V、W相的各電動機線圈端子可進行相間短路。

因此，如圖2A所示，在三相無刷電動機1以未滿第1旋轉數N1之旋轉數進行旋轉，在U、V相線圈端子感應+電壓，且在W相線圈端子感應-電壓的情況，係在圖之箭頭所示的方向，流動有電流Iuw及電流Ivw。藉此，從三相無刷電動機1之電動機線圈輸出的電流，不會流動至電池4側，而是在三相無刷電動機1之電動機線圈內回流，且成為藉由電動機線圈之內部電阻而被消耗的狀態。藉此，在引擎旋轉數為預定之第1旋轉數N1以下的情況、且電池4之充電電壓為判定基準電壓Vsref以上的情況，可迴避三相無刷電動機1之交流輸出電壓輸出至電池4側。

另外，在圖2A所示之例中，雖然已顯示將上電橋臂側 的切換元件Q1、Q2、Q3整批斷開，而將下電橋臂側的切換元件Q4、Q5、Q6整批接通之例，但是亦可相反地，將上電橋臂側的切換元件Q1、Q2、Q3整批接通，而將下電橋臂側的切換元件Q4、Q5、Q6整批斷開。

又，圖2B係為以下的情況之例：三相無刷電動機1以未滿第1旋轉數N1之旋轉數進行旋轉，且電池4之充電電壓(更正確來說，來自電池電壓Vbat之回授信號Vfb)比判定基準電壓Vsref還更低。在此情況下，將三相電橋電路14之上電橋臂側的切換元件Q1、Q2、Q3全部斷開(OFF)，又亦將下電橋臂側的切換元件Q4、Q5、Q6全部斷開。

因此，如圖2B所示，在三相無刷電動機1以未滿第1旋轉數N1之旋轉數進行旋轉，在U、V相線圈端子感應+電壓，且在W相線圈端子感應-電壓的情況，係在圖之箭頭所示的方向，流動有電流Iuw及電流Ivw。藉此，從三相無刷電動機1之電動機線圈輸出的電流，會透過二極體Dx而流動至電池4側，且電池4可充電。藉此，在引擎旋轉數為預定之第1旋轉數N1以下的情況、且電池4之充電電壓未滿判定基準電壓Vsref的情況，可藉由三相無刷電動機1之交流輸出電壓將電池4充電。

(有關在通電控制部23進行的調節器之選擇動作的說明)

如上述般在三相無刷電動機1從引擎5側旋轉驅動的情況，三相無刷電動機1係成為三相交流發電機。在該三相無刷電動機1成為三相交流發電機的情況，通電控制部23，係選擇相位控制調節器部24、或短路式調節器部25，而控制三相無刷電動機1。

亦即，通電控制部23，係動作如下：在引擎旋轉數為 預定之第1旋轉數N1以上的情況時，藉由相位控制調節器部24，將從三相無刷電動機1輸出之三相交流輸出電壓Vu、Vv、Vw轉換(依序轉換)成直流電壓，且藉由該直流電壓將充電電流流動至電池4。又，通電控制部23，係在引擎旋轉數未滿預定之第1旋轉數N1的情況時，藉由短路式調節器部25，按照電池4之充電電壓，而使三相無刷電動機1之電動機線圈端子進行相間短路，或透過三相電橋電路14之各電橋臂的二極體Dx，藉由三相無刷電動機1之交流輸出電壓將電池4充電。

圖3係就藉由通電控制部23而進行的調節器選擇動作加以說明用的流程圖(flowchart)。以下，參照該圖3，就在通電控制部23中進行之取決於相位控制的調節器動作(REG動作)、和藉由短路式調節器部25而進行的短路式調節器動作(短路式REG動作)之切換動作加以說明。

在無刷電動機控制裝置10之動作狀態中，通電控制部23，係判定現在的控制狀態(REG控制)，是否為取決於短路式調節器部25之控制狀態(短路式REG)(步驟S11)。例如，通電控制部23，係具有能夠設定(set)、重設(reset)的旗標(flag)，且在步驟S11中，檢測該旗標之資料，而在資料0被設定的情況，判定現在的控制狀態為取決於相位控制調節器部24之控制狀態，在資料1被設定的情況，判定現在的控制狀態為取決於短路式調節器部25之控制狀態。又，通電控制部23，係在判定後述的引擎旋轉數是否為第1旋轉數N1以上時(步驟S12、S15)，判定引擎旋轉數為第1旋轉數N1以上的情況下，於該旗標設定資料0，而判定引擎旋轉數未滿第1旋轉數N1的情況下，於該旗標設定資料1。 然後，在判定出現在的控制狀態為取決於相位控制調節器部24之相位控制狀態(相位控制REG)的情況(步驟S11：「否」)，接著通電控制部23就從引擎旋轉數計測部21輸入引擎旋轉數之資訊，且判定引擎旋轉數是否為事先設定的預定之第1旋轉數N1以上(步驟S12)。

然後，在步驟S12中，判定出引擎旋轉數未滿第1旋轉數N1的情況時(步驟S12：「否」)，通電控制部23，係將控制狀態(REG控制)從取決於相位控制調節器部24之控制狀態(相位控制REG)切換成取決於短路式調節器部25之控制狀態(短路式REG)(步驟S13)。另一方面，在步驟S12中，判定出引擎旋轉數為第1旋轉數N1以上的情況時(步驟S12：「是」)，通電控制部23，係將控制狀態(REG控制)直接維持取決於相位控制調節器部24之控制狀態(相位控制REG)(步驟S14)。

又，在步驟S11中，判定出現在的控制狀態(REG控制)為取決於短路式調節器部25之控制狀態(短路式REG)的情況時(步驟S11：「是」)，接著通電控制部23就從引擎旋轉數計測部21輸入引擎旋轉數之資訊，且判定引擎旋轉數是否為預定之第1旋轉數N1以上(步驟S15)。

然後，在步驟S15中，判定出引擎旋轉數為第1旋轉數N1以上的情況時(步驟S15：「是」)，通電控制部23，係將控制狀態(REG控制)從取決於短路式調節器部25之控制狀態(短路式REG)切換成取決於相位控制調節器部24之控制狀態(相位控制REG)(步驟S14)。另一方面，在步驟S15中，判定出引擎旋轉數未滿第1旋轉數N1的情況時(步驟S15：「否」)，通電控制部23，係將控制狀態(REG控制)直 接維持取決於相位控制調節器部24之控制狀態(相位控制REG)(步驟S16)。

又，圖4係就在圖3所示之步驟S13及步驟S16中進行的短路式調節器控制加以說明用的圖。如該圖4所示，短路式調節器部25，係在引擎旋轉數為N1以下的情況，判定電池4之充電電壓是否為預定之判定基準電壓以上(步驟S131)。更具體而言，藉由比較器(CMP)42來比較來自電池電壓Vbat之回授信號Vfb、和判定基準電壓Vsref。

然後，短路式調節器部25，係在步驟S131中，判定出電池4之充電電壓為預定之判定基準電壓以上的情況時，將下電橋臂側之切換元件Q4、Q5、Q6全部接通，而使三相無刷電動機1之電動機線圈端子進行相間短路(步驟S132)。

另一方面，短路式調節器部25，係在步驟S131中，判定出電池4之充電電壓非為預定之判定基準電壓以上的情況時，將三相電橋電路14的各電橋臂之切換元件Q1至Q6整批斷開，且透過並聯連接於該切換元件Q1至Q6之各個的二極體Dx，藉由電動機1之交流輸出電壓對電池4進行充電(步驟S133)。

藉此，短路式調節器部25，係在引擎旋轉數為N1以下的情況時，可按照電池4之充電電壓，控制使電動機1之交流輸出電壓進行相間短路而不輸出至電池4側、或藉由電動機1之交流輸出電壓使電池4充電。

藉由上述流程圖所示之順序，在無刷電動機控制裝置10中，計算引擎旋轉數，且在引擎旋轉數低於預定之第1旋轉數N1的情況下，係在無法檢測出相電壓(例如，由副 線圈Su所感應之相電壓Vsu)之零交叉點檢測之前，先將對三相無刷電動機1之控制動作，從取決於相位控制調節器之控制動作切換成短路式調節器之控制動作。然後，在引擎旋轉數超過第1旋轉數N1的情況下，係將對三相無刷電動機1之控制動作，再次切換成取決於相位控制調節器之控制動作。藉此，即便是在引擎突發性停轉等的引擎穩定動作以外之狀況下，亦可對三相無刷電動機1進行調節器控制，且可迴避對外部負載施加過大的電壓。

(有關無刷電動機控制裝置10之變化例的說明)

在上述之無刷電動機控制裝置10中，已就以下之例說明：在引擎旋轉數變得比預定之第1旋轉數N1還更低的情況時，將對三相無刷電動機1之控制動作，從取決於相位控制調節器之控制動作切換成取決於短路式調節器之控制動作。以下，係就更進一步在引擎旋轉數降低，且引擎旋轉數變得比預定之第2旋轉數N2(N2<N1)還更低的情況，將三相無刷電動機1之U、V、W相的線圈端子整批地斷開(電性斷開)之例加以說明。在此，第2旋轉數N2，係指從三相交流發電機1輸出的三相交流輸出電壓之各個，不成為充電的電壓、而成為無助於充電的電壓之旋轉數。例如，該第2旋轉數N2，係如引擎即將停止前之較低的旋轉數。另外，第2旋轉數N2，係藉由事先實測來求得從三相交流發電機1輸出的三相交流輸出電壓之各個無助於充電、且成為無助於充電之電壓時的引擎旋轉數。

圖5係顯示具備整批斷開功能的無刷電動機控制裝置之構成的圖。圖5所示之無刷電動機控制裝置10A，係與圖1所示之無刷電動機控制裝置10比較，而不同點在於新 追加了整批斷開控制部26，其他的構成係與圖1所示之無刷電動機控制裝置10同樣。因此，在相同的構成部分附記相同的符號，且省略重複的說明。

該整批斷開控制部26，係在引擎旋轉數為預定之第2旋轉數N2以下的情況(N2<N1)，將無刷電動機控制裝置10A與三相無刷電動機1的U、V、W相電動機線圈之間形成電性開放狀態。

圖6係就該整批斷開控制部26之動作加以說明用的圖。如該圖6所示，整批斷開控制部26，係將三相電橋電路14之上電橋臂側的切換元件Q1、Q2、Q3全部斷開(OFF)，又就下電橋臂側的切換元件Q4、Q5、Q6而言亦全部斷開(OFF)。藉此，將U、V、W相之各電動機線圈端子，從三相電橋電路14電性開放(但是，透過並聯連接於切換元件Q1至Q6之二極體Dx而與電池4連接)。藉此，形成有由二極體Dx所構成的整流電路(三相整流電路)。亦即，三相無刷電動機1，係變成不受無刷電動機控制裝置10A控制的自由運轉(free run)之狀態。

另外，在將上電橋臂側的切換元件Q1、Q2、Q3全部斷開(OFF)，又就下電橋臂側的切換元件Q4、Q5、Q6而言亦全部斷開(OFF)此點上，雖然圖6是與先前所示的圖2B相同，但是在圖2B的情況，係包含引擎旋轉數為N2以上的情況，且在該引擎旋轉數為N2以上的情況時，能夠藉由電動機1之交流輸出電壓將電池4充電。相對於此，圖6係指以下的狀態：引擎旋轉數為N2以下，且引擎處於大致停止或即將停止前的狀態，而無法藉由電動機1之交流輸出電壓將電池4充電。

另外，圖7A及圖7B係顯示圖5所示之無刷電動機控制裝置10A中的引擎旋轉數與控制狀態之切換之例的圖。如該圖7A所示，在引擎旋轉數N隨著時間t之經過而變動的情況下，在時刻t1以前之引擎旋轉數為第1旋轉數N1以上的區域中，係進行取決於相位控制調節器部24之與交流輸出電壓Vu、Vv、Vw相對的相位控制。又，在時刻t1至t2之引擎旋轉數為第1旋轉數N1以下，且為第2旋轉數N2以上的區域中，係藉由短路式調節器部25進行短路式調節器控制。又，在時刻t2以後之引擎旋轉數為第2旋轉數N2以下的區域中，係藉由整批斷開控制部26而進行整批斷開控制。

又，在通電控制部23中，當在相位控制調節器部24與短路式調節器部25之間、及短路式調節器部25與整批斷開控制部26之間切換控制狀態時，係使之具有遲滯(hysteresis)特性，並可切換控制狀態。例如，如圖7B所示，且如時刻t1之a點所示，在從相位控制調節器動作朝向短路式調節器動作切換控制狀態時，係使用引擎旋轉數之第1旋轉數N1作為引擎旋轉數之切換判定值。

然後，如時刻t2之b點所示，在從短路式調節器動作朝向相位控制調節器動作切換控制狀態時，係使用引擎旋轉數「N1+△N(△N>0)」作為引擎旋轉數之切換判定值。又，如時刻t3之c點所示，在從相位控制調節器動作朝向短路式調節器動作切換控制狀態時，係再次使用引擎旋轉數之第1旋轉數N1作為引擎旋轉數之切換判定值。另外，在短路式調節器動作與整批斷開控制之間切換控制狀態的情況下，通電控制部23亦同樣使之具有遲滯特性，並可切 換控制狀態。

藉此，例如，在引擎旋轉數停在第1旋轉數N1附近的情況下，可迴避頻繁地發生相位控制調節器動作與短路式調節器動作之切換。

又，圖8係就圖5所示之無刷電動機控制裝置10A中的調節器之選擇動作加以說明用的流程圖。圖8所示之流程圖，係與圖3所示之流程圖比較，不同點在於新追加了以斜線加半色調網點的步驟S12A、步驟S17、步驟S15A及步驟S18。有關其他的處理，係與圖3所示的流程圖同樣。因此，在相同的處理內容附記相同的符號，且省略重複的說明。

在圖8中，追加的步驟S12A、步驟S17、步驟S15A及步驟S18，係在引擎旋轉數為第2旋轉數N2以下的情況下，藉由整批斷開控制部26將三相無刷電動機1之電動機線圈形成電性開放狀態用的步驟。

亦即，在追加的步驟S12A中，係在步驟S12中判定出引擎旋轉數未滿第1旋轉數N1的情況時(步驟S12：「否」)，通電控制部23，係更進一步判定引擎旋轉數是否為第2旋轉數N2以下(步驟S12A)。然後，在判定出引擎旋轉數為第2旋轉數N2以下的情況時(步驟S12A：「是」)，通電控制部23，係選擇整批斷開控制部26，且將三相電橋電路14內之切換元件Q1至Q6全部斷開(步驟S17)。另一方面，在步驟S12A中，判定出引擎旋轉數非為第2旋轉數N2以下的情況(步驟S12A：「否」)，係移行至步驟S13，而通電控制部23，係從取決於相位控制調節器部24之控制狀態切換成短路式調節器部25之控制(步驟S13)。

又，在追加的步驟S15A中，係在步驟S15中判定出引擎旋轉數未滿第1旋轉數N1的情況時(步驟S15：「否」)，通電控制部23，係更進一步判定引擎旋轉數是否為第2旋轉數N2以下(步驟S15A)。然後，在判定出引擎旋轉數為第2旋轉數N2以下的情況時(步驟S15A：「是」)，通電控制部23，係選擇整批斷開控制部26，且將三相電橋電路14內之切換元件Q1至Q6全部斷開(步驟S18)。另一方面，在步驟S15A中，判定出引擎旋轉數非為第2旋轉數N2以下的情況時(步驟S12A：「否」)，移行至步驟S16，而通電控制部23，係直接維持短路式調節器部25之控制狀態(步驟S16)。

在上述之無刷電動機控制裝置10及10A中，引擎旋轉數為第1旋轉數N1以上的情況時，藉由相位控制調節器部24將三相無刷電動機1之交流輸出電壓Vu、Vv、Vw進行相位控制，並進行對電池4之充電。在該相位控制調節器部24中，係以藉由零交叉點推定部22而推定出的零交叉點為基礎，來推定三相無刷電動機1之交流輸出電壓Vu、Vv、Vw的相位，且將該交流輸出電壓Vu、Vv、Vw進行整流及相位控制並進行對電池4之控制。在說明該相位控制調節器部24之動作之前，先就零交叉點推定部22中的零交叉點推定動作(交流輸出電壓Vu、Vv、Vw之相位推定動作)加以詳細說明

(有關零交叉點推定部22之動作的說明)

圖9A及圖9B係說明零交叉點推定部22之動作用的圖。圖9A係顯示將U相線圈之一極的線圈6從其他的繞線切離並形成浮動狀態，且將形成該浮動狀態之線圈6當 作副線圈Su之例，且為與圖15所示之圖相同的圖。

又，圖9B係取橫方向為時間t之經過，取縱方向為電壓值，且顯示由副線圈Su所感應之電壓(U相電壓)Vsu、該電壓Vsu之零交叉點、推定出的V、W相電壓之零交叉點、以及具有該推定出之零交叉點的V、W相波形(實際上以未被檢測出之虛線顯示的假想之V、W相的感應電壓波形)的圖。

零交叉點推定部22，係以藉由零交叉點檢測電路13檢測出的副線圈Su之輸出電壓Vsu之零交叉點的檢測信號為基礎，而檢測該U相中的相電壓之相位(由副線圈Su所感應的電壓Vsu之相位)，並且算出鄰接的零交叉點間之間隔時間T。更具體而言，如圖9B所示，以由副線圈Su所感應的電壓Vsu之時刻t0中的零交叉點a1、和時刻t1中的零交叉點a2為基礎，而算出零交叉點間之間隔時間T(=t1-t0)。

然後，零交叉點推定部22，係以鄰接的零交叉點a1與a2之間隔時間T(相位180°之期間)為基礎，而算出將該間隔時間T分割成三等份(以相位60°分割)時的1/3T、2/3T之時間。如圖9B所示，藉由該零交叉點推定部22而算出的「1/3T」之時間，係相當於從產生U相之零交叉點a2的時刻t1，至產生W相電壓之零交叉點b1的時刻t2之時間。相同的，藉由該零交叉點推定部22而算出的「2/3T」之時間，係相當於從產生U相之零交叉點a2的時刻t1，至產生V相電壓之零交叉點c1的時刻t3之時間。

亦即，一般而言由於三相無刷電動機1之旋轉速度不會急劇地變化，所以副線圈Su之輸出電壓(交流電壓)Vsu，係可視為1週期前之波形與現在的週期之波形類似。因此， 在零交叉點推定部22，係可以副線圈Su之輸出電壓Vsu之鄰接的零交叉點之間隔時間T為基礎，而推定下次產生的W相及V相之零交叉點。該零交叉點，係在各相線圈之位置與轉子之磁極的中點(N、S極之境界點)一致時產生者，且可藉由推定該零交叉點，而推定交流輸出電壓Vu、Vv、Vw之相位(轉子位置)。

之後，到了時刻t4，當在副線圈Su之輸出電壓Vsu中再次產生零交叉點a3時，零交叉點推定部22，就計測鄰接的零交叉點a2與a3之間的間隔時間T’，且以該間隔時間T’為基礎，而再次算出「1/3T’」、「2/3T’」之時間。如圖9B所示，藉由該零交叉點推定部22而算出的「1/3T’」之時間，係相當於從產生U相之零交叉點a3的時刻t4，至產生W相電壓之零交叉點b2的時刻t5之時間。相同的，藉由該零交叉點推定部22而算出的「2/3T’」之時間，係相當於從產生U相之零交叉點a3的時刻t4，至產生V相電壓之零交叉點c2的時刻t6之時間。以後，在零交叉點推定部22，係重複進行副線圈Su之輸出電壓之零交叉點的間隔時間T之計測、和藉由1/3T、2/3T之時間之算出而推定W、V相之零交叉點的處理。

圖10係就藉由零交叉點推定而進行的轉子位置(交流輸出電壓之相位)之推定方法加以說明用的圖。該圖10係取橫方向為時間t之經過，取縱方向為電壓值，且顯示副線圈Su之輸出電壓Vsu、該電壓Vsu之零交叉點、推定出的V、W相電壓之零交叉點、以及具有該推定出之零交叉點的V、W相波形(實際上以未被檢測出之虛線顯示的假想之V、W相的感應電壓波形)的圖。又，圖10係將與以零交叉點為基礎而產生之U相同步的矩形波Ru、與W相同步的矩形波 Rw、與V相同步的矩形波Rv縱方向排列而顯示的波形(轉子位置檢測波形)。另外，該圖10所示的U、V、W相之矩形波Ru、Rv、Rw，係以電壓Vsu之零交叉點、和推定出的V、W相之零交叉點為基礎，而在通電控制部23(或是零交叉點推定部22)中產生者。

如該圖10所示，U相之矩形波Ru，係針對U相電壓波形(更正確來說為副線圈Su之輸出電壓波形)之每一零交叉點(例如，a2、a3、a4)反轉位準的波形。該U相之矩形波Ru，係在零交叉點a2中，從H位準(高位準)變化至L位準(低位準)，在零交叉點a3中，從L位準變化至H位準，在零交叉點a4中，從H位準變化至L位準。

又，W相之矩形波Rw，係針對W相電壓波形(實際上為未被檢測出之假想的電壓波形)之每一零交叉點(例如，b1、b2、b3)反轉位準的波形。該W相之矩形波Rw，係在零交叉點b1中，從L位準變化至H位準，在零交叉點b2中，從H位準變化至L位準，在零交叉點b3中，從L位準變化至H位準。又，V相之矩形波Rv，係針對V相電壓波形(實際上為未被檢測出之假想的電壓波形)之每一零交叉點(例如，c1、c2、c3)反轉位準的波形。該V相之矩形波Rv，係在零交叉點c1中，從H位準變化至L位準，在零交叉點c2中，從L位準變化至H位準，在零交叉點c3中，從H位準變化至L位準。

因而，由於各相的零交叉點，係轉子磁極之中點(N、S極之境界點)所通過的點，所以可藉由如圖10所示之與W、U、V相同步的各矩形波形Ru、Rv、Rw之H位準及L位準的狀態，檢測藉由零交叉點偵測而所得之轉子位置資 訊。例如，如圖10所示，可檢測每一60度之0至5之六區分。例如，在時刻t1至時刻t7之1旋轉週期(U相之360°期間)，可藉由時刻t1至t2之第0階段(stage)ST0、時刻t2至t3之第1階段ST1、時刻t3至t4之第2階段ST2、時刻t4至t5之第3階段ST3、時刻t5至t6之第4階段ST4、時刻t6至t7之第5階段ST5之六區分，來檢測每一60°之轉子位置(交流輸出電壓Vu、Vv、Vw之相位)。

(有關相位控制調節器部24之動作的說明)

其次，就以藉由上述之零交叉點推定部22而檢測出的U、V、W相之零交叉點的信號(交流輸出電壓Vu、Vv、Vw之推定相位)為基礎，而藉由相位控制調節器部24進行的相位控制調節器動作加以說明。在該相位控制動作中，無刷電動機控制裝置10及10A，係為了效率佳地進行對電池4之充電，而進行控制三相無刷電動機1之發電量的超前角/落後角控制。另外，有關超前角/落後角控制之控制方法，係一般眾所周知的方法，又由於與本發明並沒有直接關係，所以以下係就相位控制調節器部24之超前角/落後角控制，簡單說明如下。

在三相無刷電動機1從引擎5側旋轉驅動的情況時，三相無刷電動機1係成為三相交流發電機。在該三相無刷電動機1成為三相交流發電機的情況時，無刷電動機控制裝置，係動作如下：將從三相無刷電動機1輸出之三相交流輸出電壓轉換(依序轉換)成直流電壓，且藉由該直流電壓將充電電流流動至電池4。在該情況下，無刷電動機控制裝置10及10A，係為了效率佳地進行對電池4之充電，而進行控制三相無刷電動機1之發電量的超前角/落後角控制。

如圖11所示，超前角/落後角控制，係相對於三相無刷電動機1之交流輸出電壓的相位，使構成無刷電動機控制裝置內之整流部的切換元件Q1至Q6之通電時序移動至超前角側、或落後角側，藉此控制三相無刷電動機1之發電量。在該超前角/落後角控制中，電池4之電壓比基準電壓還更低而有需要進行電池充電的情況時，係可將無刷電動機控制裝置進行落後角控制並使之形成電池充電狀態，而在電池4之電壓比基準電壓還更高且沒必要進行充電的情況時，係可將三無刷電動機控制裝置進行超前角控制並使之形成從電池將能量朝向三相無刷電動機1放電的狀態。

該相位控制調節器部24，係以從零交叉點推定部22輸出的相電壓Vsu(U相)之零交叉點、和推定出之其他二相(V、W相)之零交叉點為基礎而推定交流輸出電壓Vu、Vv、Vw之相位，且以該交流輸出電壓Vu、Vv、Vw之被推定出的相位和來自誤差放大器32之輸出Vc為基礎，而決定超前角/落後角，且將交流輸出電壓Vu、Vv、Vw進行整流及相位控制，並將電池4充電。另外，取決於零交叉點的交流輸出電壓Vu、Vv、Vw之相位的推定，亦可在零交叉點推定部22中進行。

在進行該超前角/落後角控制的情況，控制部20內之誤差放大器32，係比較來自實際的電池電壓Vbat之回授信號Vfb、和電池充電電壓之設定值(目標值)Vref，並將該差之信號予以放大且當作誤差放大器輸出Vc來輸出。另外，誤差放大器輸出Vc，係在電池電壓Vbat較低、且「Vfb<Vref」的情況時，成為「Vc>0」，而在電池電壓Vbat較高、且「Vfb>Vref」的情況時，成為「Vc<0」。在「Vc>0」的情況時， 進行對電池4之充電(落後角控制)，而在「Vc<0」的情況時，進行來自電池4之放電(超前角控制)。

相位控制調節器部24中之超前角/落後角控制部24a，係從誤差放大器輸出Vc接收誤差放大器Vc之信號，進而決定超前角/落後角量，而產生與該超前角/落後角量相應的切換元件Q1至Q6之接通/斷開信號，然後輸出至Hi側前置驅動器電路11及Lo側前置驅動器電路12。

在如此構成之無刷電動機控制裝置10及10A中，係藉由零交叉點檢測電路13，而檢測三相交流發電機之其中一相、例如上述之U相的副線圈Su之輸出電壓Vsu的零交叉點。然後，藉由零交叉點推定部22，而推定其他二相(V、W相)之零交叉點。然後，藉由由副線圈Su所感應的電壓(U相電壓)Vsu之零交叉點、和藉由零交叉點推定部22而推定出之其他二相(V相、W相)之零交叉點，來推定三相無刷電動機1之各相的交流輸出電壓Vu、Vv、Vw之相位。

然後，在相位控制調節器部24中，對於該推定出的三相無刷電動機1之交流輸出電壓Vu、Vv、Vw的相位，以誤差放大器32之輸出電壓Vc為基礎而決定超前角/落後角量，且藉由上述之超前角/落後角控制部24a來將切換元件Q1至Q6之通電時序控制在超前角側、或落後角側。

(有關無刷電動機控制裝置當作電動機驅動器來動作之情況的說明)

其次，就三相無刷電動機1當作引擎5之啟動電動機來動作，且無刷電動機控制裝置驅動控制該啟動電動機的情況之例加以說明。

圖12係顯示無刷電動機控制裝置當作電池充電裝置來 動作，並且當作電動機驅動裝置來動作的情況之構成的圖。圖12所示之無刷電動機控制裝置10B，與圖1所示之無刷電動機控制裝置10做比較，其差異點係在於：新追加了120°通電控制部27及180°通電控制部28，其他的構成係在相同的構成部分附記相同的符號，且省略重複的說明。

圖12所示之無刷電動機控制裝置10B，係與圖1所示之無刷電動機控制裝置10同樣，在三相無刷電動機從引擎5側旋轉驅動且當作三相交流發電機來動作的情況時，當作藉由相位控制調節器部24將電池4充電的充電裝置來動作。又，無刷電動機控制裝置10B，係在三相無刷電動機1當作引擎5之啟動電動機來動作的情況時，當作該啟動電動機之驅動裝置來動作。

在圖12中，120°通電控制部27係藉由120°通電來控制三相無刷電動機1，而180°通電控制部28係藉由180°通電來控制三相無刷電動機1。有關該120°通電控制方法及180°通電控制方法，由於與本發明無直接關係，又為一般眾所周知的方法，所以有關該120°通電及180°通電係在以下做簡單說明。

(有關120°通電之說明)

在三相無刷電動機1以低旋轉數旋轉的情況，例如，可藉由120°通電控制部27，依120°通電方式來驅動控制三相無刷電動機1。

圖13係就120°通電加以說明用的圖，其取橫方向為時間t之經過，而於縱方向並列U相線圈端子之電壓波形、V相線圈端子之電壓波形、以及W相線圈端子之電壓波形而顯示者。在該圖13所示之電壓波形中，U相線圈進行正方向通電的情況，係在該U相線圈從電池4施加有+側之直流電壓，而 在U相線圈進行負方向通電的情況，係在該U相線圈從電池4施加有-側之直流電壓(就V、W相線圈而言亦為同樣)。

該120°通電，係如圖13之U、V、W相的電壓波形所示，在180°之全相位期間中，僅有在120°之期間才對線圈進行通電。因而，在U、V、W之各相產生非通電相，可藉由檢測該非通電相之零交叉點a、b、c，來檢測轉子位置。

例如，U相線圈，係在時刻t0至t1(相位60°之間)變成非通電相，而在時刻t1至t2(相位120°之間)變成通電相。在該時刻t0至t1(相位60°之間)之變成非通電相的區間，在U相線圈係產生取決於轉子磁極之感應電壓，且可藉由檢測其零交叉點a，來檢測轉子位置。同樣，就V相而言，在變成非通電相之區間，可藉由檢測其零交叉點b，來檢測轉子位置。同樣，就W相而言，在變成非通電相之區間，可藉由檢測其零交叉點c，來檢測轉子位置。藉此，可在每一60°檢測轉子位置(轉子磁極之切換點)，並且可按照該轉子位置，決定對U、V、W相線圈之通電相和通電時序，並驅動三相無刷電動機1。

另外，在電動機低速旋轉時，亦可以由副線圈Su所感應之電壓(U相電壓)Vsu為基礎，而藉由後述之180°通電來驅動控制三相無刷電動機1，以取代上述之120°通電。

又，在藉由120°通電控制部27進行120°通電的情況，為了調整施加於三相無刷電動機1之電壓，可在U、V、W相之電動機線圈之各自的通電期間中，控制接通/斷開之工作(duty)比。例如，如就圖14之工作比控制加以說明的圖所示，可在從時刻t1至t2之U相線圈的通電期間，使接通/斷開(ON/OFF)之工作比變化。該工作比之控制，在V相、W相中亦同樣地進行。藉此，通電控制部23，係可按照三相無刷電 動機1之旋轉數，使施加於電動機線圈之電壓變化。另外，有關該工作比之控制，在後述之180°通電時，亦可同樣地進行。

(有關180°通電之說明)

另一方面，在電動機以高旋轉數旋轉的情況，為了要充分地引出電動機功率(motor power)，通電控制部23，係藉由180°通電控制部28對三相無刷電動機1進行180°通電控制。在該180°通電之情況，係無法如上述之120°通電的情況般地檢測非通電相之零交叉點。因此，如前述般，與U相線圈並聯設置副線圈Su，且檢測產生於該副線圈Su之U相電壓(由轉子旋轉所感應之正弦波電壓)Vsu的零交叉點，藉此而檢測副線圈Su之位置已與轉子3之磁極的中點(N、S極之境界點)一致。

然後，上述之零交叉點推定部22，係檢測僅在一個副線圈Su感應的電壓Vsu之零交叉點，且以該電壓Vsu之零交叉點為基礎而推定其他二相(V、W相)之零交叉點(推定轉子位置)。然後，藉由180°通電控制部28，以推定出之轉子位置為基礎，進行電動機線圈之通電相的切換，而控制對U、V、W相線圈的通電相之切換和通電時序。亦即，在無刷電動機控制裝置10B中，係藉由零交叉點推定部22推定零交叉點，藉此推定轉子位置，且180°通電控制部28選擇相應於該轉子位置之通電模式(pattern)和通電時序，並進行對電動機線圈之180°通電。

另外，由於180°通電方式之詳細及其通電波形等，係一般眾所週知者，所以省略其說明。又，在進行上述之120°通電的情況，亦可以由副線圈Su所感應之零交叉點、和藉由零交叉點推定部22而推定出之零交叉點為基礎來推定轉子位 置，且與180°通電之情況同樣，選擇相應於轉子位置之通電模式和通電時序，並進行對電動機線圈之120°通電。

如此，圖12所示之無刷電動機控制裝置10B，係在三相無刷電動機1從引擎5側旋轉驅動且當作三相交流發電機來動作的情況時，當作電池充電裝置來動作。又，無刷電動機控制裝置10B，係在使用三相無刷電動機1作為引擎5之啟動電動機的情況，當作該三相無刷電動機1之驅動裝置來動作。

另外，在此，就本發明與上述實施形態之對應關係加以補充說明。在上述實施形態中，本發明之三相無刷電動機係由三相無刷電動機1所對應，而本發明之無刷電動機控制裝置係由圖1所示之無刷電動機控制裝置10、圖5所示之無刷電動機控制裝置10A、以及圖12所示之無刷電動機控制裝置10B所對應。又，本發明之相電壓檢測部係由副線圈Su所對應，本發明之零交叉點檢測部係由零交叉點檢測電路13所對應，本發明之引擎係由引擎5所對應，本發明之引擎旋轉數計測部係由引擎旋轉數計測部21所對應。

又，本發明之相位控制調節器部係由相位控制調節器部24所對應，本發明之短路式調節器部係由短路式調節器部25所對應，本發明之整批斷開控制部係由整批斷開控制部26所對應。

又，本發明之三相電橋電路係由三相電橋電路14所對應，本發明之切換元件係由上電橋臂側的Q1、Q2、Q3及下電橋臂側的切換元件Q4、Q5、Q6所對應。又，本發明之「逆向並聯連接於切換元件之二極體」係由逆向並聯連 接於各切換元件Q1至Q6的二極體Dx所對應。

然後，在上述實施形態中，無刷電動機控制裝置10，係為在驅動控制三相無刷電動機1，並且三相無刷電動機1由引擎5所旋轉驅動且當作三相交流發電機來動作的情況時，將從該三相無刷電動機1輸出之交流輸出電壓Vu、Vv、Vw進行整流及相位控制以將電池4充電者，該無刷電動機控制裝置10，係具備：三相電橋電路，其各電橋臂由切換元件Q1至Q6及逆向並聯連接於該切換元件Q1至Q6之二極體Dx所構成；相電壓檢測部(副線圈Su)，用以檢測三相無刷電動機1之其中一相的相電壓；零交叉點檢測部13，用以檢測藉由相電壓檢測部(副線圈Su)而檢測出的一相之相電壓Vsu的零交叉點；引擎旋轉數計測部21，以藉由零交叉點檢測部13而檢測出的零交叉點之週期(零交叉點之時間間隔)為基礎來計測引擎5之引擎旋轉數；相位控制調節器部24，在引擎旋轉數為預定之第1旋轉數N1以上的情況時，將從三相無刷電動機1輸出之各相的交流輸出電壓Vu、Vv、Vw進行整流及相位控制並供應至電池4；以及短路式調節器部25，在引擎旋轉數未滿第1旋轉數N1的情況時，按照電池之充電電壓，進行以下之控制：藉由三相電橋電路14之切換元件使從三相無刷電動機1輸出之交流輸出電壓進行相間短路、或將切換元件Q1至Q6進行整批斷開。

在如此構成之無刷電動機控制裝置10中，係檢測三相無刷電動機1之其中一相的相電壓Vsu，且根據該相電壓Vsu之零交叉點的週期(時間間隔)來計算引擎旋轉數。然後，在引擎旋轉數低於第1旋轉數N1的情況，係在無法進行相電壓Vsu之零交叉點檢測之前，先將對三相無刷電動機1之控制狀態， 從取決於相位控制調節器部24之交流輸出電壓Vu、Vv、Vw的相位控制狀態，切換成取決於短路式調節器部25之電動機線圈的通電控制狀態。之後，在引擎旋轉數超過第1旋轉數N1、且相電壓Vsu變成可檢測零交叉點之十分大的電壓位準的情況，係將對三相無刷電動機1之控制狀態，再次切換成取決於相位控制調節器部24之交流輸出電壓Vu、Vv、Vw的相位控制狀態。

藉此，即便是在引擎突發性停轉等的引擎穩定動作以外之狀況下，亦可控制三相無刷電動機1之電動機線圈的通電狀態，且可迴避對外部負載施加過大的電壓。

又，在上述實施形態中，短路式調節器部25係進行如下動作：在電池4之充電電壓為預定之判定基準電壓以上的情況時，藉由三相電橋電路14之切換元件使三相無刷電動機1之交流輸出電壓進行相間短路，而在電池4之充電電壓未滿預定之判定基準電壓的情況時，將切換元件Q1至Q6進行整批斷開並藉由三相無刷電動機1之交流輸出電壓透過二極體Dx使電池充電。

在如此構成之無刷電動機控制裝置10中，係在引擎旋轉數未滿第1旋轉數的情況，當電池之充電電壓為預定之判定基準電壓以上時，使三相無刷電動機1之交流輸出電壓藉由切換元件而進行相間短路。又，在引擎旋轉數未滿第1旋轉數的情況，當電池4之充電電壓未滿預定之判定基準電壓時，將三相電橋電路14之切換元件Q1至Q6進行整批斷開，並藉由三相無刷電動機1之交流輸出電壓，透過逆向並聯連接於切換元件的二極體Dx，將電池充電。

藉此，即便是在引擎突發性停轉等的引擎穩定動作以外 之狀況下，亦可控制三相無刷電動機1之電動機線圈的通電狀態，且可迴避對外部負載施加過大的電壓。又，在引擎旋轉數未滿第1旋轉數的情況，可對電池進行充電。

又，在上述實施形態中，無刷電動機控制裝置10係具備：整批斷開控制部26，在引擎旋轉數比預定之第1旋轉數N1還更低的預定之第2旋轉數N2以下之情況時(第1旋轉數N1>第2旋轉數N2)，將三相電橋電路14之切換元件Q1至Q6進行整批斷開。

在如此構成之無刷電動機控制裝置10中，當引擎旋轉數為比預定之第1旋轉數N1還更低的預定之第2旋轉數N2以下之情況時(第1旋轉數N1>第2旋轉數N2)，使三相無刷電動機1之各相的線圈端子形成電性開放狀態。

藉此，在引擎旋轉數低、且引擎5接近停止狀態的情況，將三相無刷電動機1形成電性開放，且停止對三相無刷電動機1之控制。

又，本發明之無刷電動機控制裝置10，係在三相無刷電動機1當作三相交流發電機來動作的情況時，將從該三相無刷電動機1輸出之交流輸出電壓進行整流及相位控制以將電池4進行充電，並且在引擎5啟動時，將三相無刷電動機1當作該引擎5之啟動電動機來驅動控制。

在如此構成之無刷電動機控制裝置10中，係在三相無刷電動機1從引擎5側旋轉驅動且當作三相交流發電機來動作的情況，藉由該三相無刷電動機1之交流輸出電壓而將電池4充電。又，在引擎5啟動時，將該三相無刷電動機1當作引擎之啟動電動機來驅動。

藉此，可使無刷電動機控制裝置10當作電池充電裝置來動作，並且可當作引擎5之啟動電動機的驅動裝置來動作。

以上，雖然已就本發明之實施形態加以說明，但是在本發明之無刷電動機控制裝置中，即便是在引擎突發性停轉等的引擎穩定動作以外之狀況下亦可實施調節器控制，且可迴避對製品或外部負載施加過大的電壓。

(產業上之可利用性)

本發明之一態樣的無刷電動機控制裝置，係可利用於當作內燃機(引擎)之啟動電動機及交流發電機來使用的三相無刷電動機之控制裝置。尤其是，可利用作為以下之無刷電動機控制裝置：在控制無位置感測器之三相無刷電動機(三相交流發電機)的情況時，即便是在引擎突發性停轉等的引擎穩定動作以外之狀況下，亦可控制三相無刷電動機之電動機線圈的通電狀態，且可迴避對外部負載施加過大的電壓。

1‧‧‧三相無刷電動機

2‧‧‧定子

2a‧‧‧副線圈Su

3‧‧‧轉子

4‧‧‧電池

5‧‧‧引擎

6‧‧‧線圈

10、10A、10B‧‧‧無刷電動機控制裝置

11‧‧‧Hi側前置驅動器電路

12‧‧‧Lo側前置驅動器電路

13‧‧‧零交叉點檢測電路

14‧‧‧三相電橋電路

20‧‧‧控制部

21‧‧‧引擎旋轉數計測部

22‧‧‧零交叉點推定部

23‧‧‧通電控制部

24‧‧‧相位控制調節器部

24a‧‧‧超前角/落後角控制部

25‧‧‧短路式調節器部

26‧‧‧整批斷開控制部

27‧‧‧120°通電控制部

28‧‧‧180°通電控制部

31‧‧‧基準電壓電路

32‧‧‧誤差放大器(放大器)

41‧‧‧判定基準電壓電路

42‧‧‧比較器

a、b、c‧‧‧零交叉點

Dx‧‧‧二極體

Iuw、Ivw‧‧‧電流

Lv、Lu、Lw‧‧‧輸出電源線

N‧‧‧引擎旋轉數

N1‧‧‧第1旋轉數

N2‧‧‧第2旋轉數

Q1至Q6‧‧‧切換元件

R1、R2‧‧‧電阻

Ru、Rv、Rw‧‧‧矩形波

SUB1及SUB2‧‧‧端子

Su‧‧‧副線圈

t‧‧‧時間

U‧‧‧U相線圈

T、T’‧‧‧間隔時間

V‧‧‧V相線圈

Vbat‧‧‧電池電壓

Vc‧‧‧誤差放大器輸出

Vd‧‧‧輸出電壓

Vfb‧‧‧回授信號

Vref‧‧‧基準電壓

Vsref‧‧‧判定基準電壓

Vu、Vv、Vw、Vsu‧‧‧電壓

W‧‧‧W相線圈

圖1係顯示本發明實施形態之無刷電動機控制裝置的構成之圖。

圖2A係就短路式調節器部25之動作加以說明用的圖。

圖2B係就短路式調節器部25之動作加以說明用的圖。

圖3係就藉由通電控制部23而進行的調節器選擇動作加以說明用的流程圖。

圖4係就在圖3所示之步驟S13及步驟S16中進行的短路式調節器控制加以說明用的圖。

圖5係顯示具備整批斷開功能的無刷電動機控制裝置之構成的圖。

圖6係就整批斷開控制部26之動作加以說明用的圖。

圖7A係顯示圖5所示之無刷電動機控制裝置10A中的引擎旋轉數與控制狀態之切換之例的圖。

圖7B係顯示圖5所示之無刷電動機控制裝置10A中的引擎旋轉數與控制狀態之切換之例的圖。

圖8係就圖5所示之無刷電動機控制裝置10A中的調節器選擇動作加以說明用的流程圖。

圖9A係說明零交叉點推定部22之動作用的圖。

圖9B係說明零交叉點推定部22之動作用的圖。

圖10係就藉由零交叉點推定而進行的轉子位置(交流輸出電壓之相位)之推定方法加以說明用的圖。

圖11係就超前角/落後角控制加以說明用的圖。

圖12係顯示當作電池充電裝置及電動機驅動裝置來動作的無刷電動機控制裝置之構成的圖。

圖13係就120°通電控制部27之控制動作加以說明用的圖。

圖14係就工作比控制加以說明用的圖。

圖15係顯示副線圈Su之其他構成例的圖。

1‧‧‧三相無刷電動機

2‧‧‧定子

2a‧‧‧副線圈Su

3‧‧‧轉子

4‧‧‧電池

5‧‧‧引擎

10‧‧‧無刷電動機控制裝置

11‧‧‧Hi側前置驅動器電路

12‧‧‧Lo側前置驅動器電路

13‧‧‧零交叉點檢測電路

14‧‧‧三相電橋電路

20‧‧‧控制部

21‧‧‧引擎旋轉數計測部

22‧‧‧零交叉點推定部

23‧‧‧通電控制部

24‧‧‧相位控制調節器部

24a‧‧‧超前角/落後角控制部

25‧‧‧短路式調節器部

31‧‧‧基準電壓電路

32‧‧‧誤差放大器(放大器)

41‧‧‧判定基準電壓電路

42‧‧‧比較器

Dx‧‧‧二極體

Q1至Q6‧‧‧切換元件

R1、R2‧‧‧電阻

Su‧‧‧副線圈

U‧‧‧U相線圈

V‧‧‧V相線圈

Vbat‧‧‧電池電壓

Vc‧‧‧誤差放大器輸出

Vd‧‧‧輸出電壓

Vfb‧‧‧回授信號

Vref‧‧‧基準電壓

Vu、Vv、Vw、Vsu‧‧‧電壓

W‧‧‧W相線圈

Claims (5)

1. 一種無刷電動機控制裝置，其係驅動控制三相無刷電動機，並且在前述三相無刷電動機由引擎所旋轉驅動並當作三相交流發電機來動作的情況時，將從該三相無刷電動機輸出之交流輸出電壓進行整流及相位控制以將電池充電之無刷電動機控制裝置，且前述無刷電動機控制裝置係具備：三相電橋電路，其係各電橋臂由切換元件及逆向並聯連接於該切換元件之二極體所構成；相電壓檢測部，其用以檢測前述三相無刷電動機之其中一相的相電壓；零交叉點檢測部，其用以檢測藉由前述相電壓檢測部而檢測出的一相之相電壓的零交叉點；引擎旋轉數計測部，其係以藉由前述零交叉點檢測部而檢測出的零交叉點之週期為基礎來計測前述引擎之引擎旋轉數；相位控制調節器部，其在前述引擎旋轉數為無法進行零交叉點檢測之第1旋轉數以上的情況時，將從前述三相無刷電動機輸出之各相的交流輸出電壓進行整流及相位控制並供應至前述電池；以及短路式調節器部，其在前述引擎旋轉數未滿前述第1旋轉數、且前述電池之充電電壓為預定之判定基準電壓以上的情況時，進行以下之控制：藉由前述三相電橋電路之切換元件使從前述三相無刷電動機輸出之交流輸出電壓進行相間短路、或將前述切換元件進行整批斷開。
2. 如申請專利範圍第1項之無刷電動機控制裝置，其中前述 短路式調節器部係進行如下動作：在前述電池之充電電壓為預定之判定基準電壓以上的情況時，藉由前述三相電橋電路之切換元件使前述三相無刷電動機之交流輸出電壓進行相間短路，而在前述電池之充電電壓未滿預定之判定基準電壓的情況時，則將前述切換元件進行整批斷開並藉由前述三相無刷電動機之交流輸出電壓透過前述二極體使前述電池充電。
3. 如申請專利範圍第1或2項之無刷電動機控制裝置，其中具備：整批斷開控制部，在前述引擎旋轉數比前述第1旋轉數還更低且為無助於前述電池之充電的第2旋轉數以下之情況時(第1旋轉數>第2旋轉數)，將前述三相電橋電路之切換元件進行整批斷開。
4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之無刷電動機控制裝置，其中在前述三相無刷電動機當作三相交流發電機來動作的情況時，將從該三相無刷電動機輸出之交流輸出電壓進行整流及相位控制以將電池充電，並且在前述引擎啟動時，將前述三相無刷電動機當作該引擎之啟動電動機來驅動控制。
5. 一種無刷電動機控制方法，其係驅動控制三相無刷電動機，並且在前述三相無刷電動機由引擎所旋轉驅動並當作三相交流發電機來動作的情況時，將從該三相無刷電動機輸出之交流輸出電壓進行整流及相位控制以將電池充電之無刷電動機控制方法，且前述無刷電動機控制方法係包含：由切換元件及逆向並聯連接於該切換元件之二極體構 成三相電橋電路之各電橋臂的順序；相電壓檢測順序，其用以檢測前述三相無刷電動機之其中一相的相電壓；零交叉點檢測順序，其用以檢測藉由前述相電壓檢測順序而檢測出的一相之相電壓的零交叉點；引擎旋轉數計測順序，其係以藉由前述零交叉點檢測順序而檢測出的零交叉點之週期為基礎來計測前述引擎之引擎旋轉數；相位控制調節器順序，其在前述引擎旋轉數為無法進行零交叉點檢測之第1旋轉數以上的情況時，將從前述三相無刷電動機輸出之各相的交流輸出電壓進行整流及相位控制並供應至前述電池；以及短路式調節器順序，其在前述引擎旋轉數未滿前述第1旋轉數、且前述電池之充電電壓為預定之判定基準電壓以上的情況時，進行以下之控制：藉由前述三相電橋電路之切換元件使從前述三相無刷電動機輸出之交流輸出電壓進行相間短路、或將前述切換元件進行整批斷開。