三相无刷电机的驱动装置及其驱动方法与流程

本发明涉及三相无刷电机的驱动装置及其驱动方法，具体而言，涉及推定三相无刷电机的转子初始位置的技术。

背景技术：

作为三相无刷电机的驱动装置及其驱动方法，已知如下方法(例如，参照专利文献1)：根据与转子的角度位置对应地在非通电相(开路相)产生的脉冲感应电压(感应电压)与基准电压的比较结果，对选择三相无刷电机的三个相中的进行通电的两个相的六种通电模式依次进行切换，以进行无传感器控制，所述驱动装置及驱动方法推定使转子从停止状态向规定方向旋转时的转子磁极的角度位置(初始位置)。

在这种无刷电机的驱动装置及其驱动方法中，通过以六种通电模式进行通电，检测出在各通电模式的非通电相产生的感应电压，在非通电相共同的两个通电模式间分别计算出感应电压的和与差，基于所算出的三个感应电压和之间及所算出的三个感应电压差之间的各大小关系，推定转子的初始位置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2013－223355号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

但是，在感应电压和的波动幅度因无刷电机的磁路特性而变小的情况下，难以在三个感应电压和之间明确地判定出大小关系。其结果是，推定转子初始位置的推定精度下降，因此，存在转子向与规定方向相反的方向旋转等不能正常地起动无刷电机的隐患。

本发明是鉴于上述问题点而做出的，其目的在于，提供一种三相无刷电机的驱动装置及其驱动方法，可在感应电压和的波动幅度较小的无刷电机中提高推定转子初始位置的推定精度。

用于解决课题的技术方案

因此，在本发明的三相无刷电机的驱动装置中，对于在进行三相无刷电机的任意两个相中的一方电流成为正的通电时所检测到的非通电相的感应电压与在进行所述一方电流成为负的通电时所检测到的非通电相的感应电压之间的差值即感应电压差，基于以各相作为非通电相而得到的三个感应电压差、和检测非通电相的感应电压之后向规定的两个相通电而使转子旋转时所检测出的非通电相的感应电压的变化，推定转子的初始位置。

另外，在本发明的三相无刷电机的驱动方法中，针对每个不同的非通电相计算出在进行三相无刷电机的任意两个相中的一方电流成为正的通电时所检测到的非通电相的感应电压与进行所述一方电流成为负的通电时所检测到的非通电相的感应电压之间的差值即感应电压差，在检测非通电相的感应电压之后，在向规定的两个相通电而使转子旋转时检测非通电相的感应电压的变化，基于针对每个不同的非通电相计算出的感应电压差及在使转子旋转时所检测出的非通电相的感应电压的变化，推定转子的初始位置。

发明效果

根据本发明的三相无刷电机的驱动装置及其驱动方法，在感应电压和的波动幅度较小的无刷电机中，能够提高推定转子初始位置的推定精度。

附图说明

图1是表示本发明实施方式的发动机冷却系统之一例的结构图。

图2是表示同一实施方式的无刷电机及其驱动装置的结构之一例的电路图。

图3是同一实施方式的控制单元的功能方框图。

图4是对根据同一实施方式的各通电模式产生的电流、合成磁通的方向及脉冲感应电压之一例进行说明的说明图。

图5是表示同一实施方式的各通电模式的切换角度及各通电模式的通电相、通电方向之一例的时间图。

图6是表示同一实施方式的无刷电机驱动控制的主流程之一例的流程图。

图7是表示同一实施方式的初始位置推定、起动开始处理的流程图。

图8是表示同一实施方式的初始位置推定、起动开始处理的流程图。

图9是说明在同一实施方式中从按照各通电模式在非通电相产生的脉冲感应电压计算出感应电压差的计算方法的说明图，(a)～(f)是按照各通电模式在非通电相产生的脉冲感应电压，(g)是感应电压差。

图10是对同一实施方式的初始位置区域的确定进行说明的说明图，(a)是感应电压差，(b)是按照通电模式m3在非通电相产生的脉冲感应电压。

图11是对同一实施方式的特定通电模式的通电方法进行说明的说明图。

图12是对同一实施方式的特定通电模式的通电方法进行说明的说明图。

图13是对同一实施方式的初始位置区域的特定进行说明的说明图，(a)是感应电压差，(b)是按照通电模式m1在非通电相产生的脉冲感应电压。

图14是对同一实施方式的初始位置区域的确定进行说明的说明图，(a)是感应电压差，(b)是按照通电模式m5在非通电相产生的脉冲感应电压。

图15是对同一实施方式的起始通电模式的通电方法进行说明的说明图。

图16是说明在同一实施方式中错误确定了初始位置时起始通电模式的通电不产生失步的情况的说明图。

图17是对同一实施方式的起始通电模式的通电方法进行说明的说明图。

图18是说明在同一实施方式中错误确定了初始位置时起始通电模式的通电产生失步的情况的说明图。

图19是对同一实施方式的变形例中的初始位置推定的变更点进行说明的说明图。

图20是对同一实施方式的变形例中的图8的变更点进行说明的流程图。

图21是对同一实施方式的变形例中的图8的变更点进行说明的流程图。

图22是对同一实施方式的变形例的效果进行说明的说明图。

图23是对同一实施方式的变形例的效果进行说明的说明图。

图24是对在同一实施方式中变更了特定通电模式的情况进行说明的说明图。

图25是对在同一实施方式中变更了特定通电模式的情况进行说明的说明图。

图26是说明感应电压和相对于转子磁极位置的变化的说明图。

具体实施方式

下面，参照附图对用于实施本发明的实施方式进行详细描述。图1表示的是作为本发明的三相无刷电机的驱动装置之一例而应用于在发动机冷却系统中压送制冷剂的电动水泵的驱动源即三相无刷电机的例子。

对搭载于车辆的发动机10的气缸体、气缸盖等进行冷却的制冷剂是冷却水，冷却水经由第一冷却水通路12被导入到一并设有电动式散热风扇14的散热器16内。被导入到散热器16内的冷却水在经过安装有散热片的散热器芯时与外气进行热交换，其温度下降。然后，因经过散热器16而温度下降了的冷却水经由第二冷却水通路18向发动机10返回。

另外，第一冷却水通路12和第二冷却水通路18经由旁通路20连通连接，以使从发动机10排出的冷却水绕过散热器16。在旁通路20的下游端和第二冷却水通路18的接合部位配设有电恒温调节器22，电恒温调节器22将旁通路20的通路面积从全开到全闭之间多阶段或连续地开闭。电恒温调节器22例如可以是开闭阀，经由驱动电路根据pwm信号的占空比(dutyratio)驱动其内置加热器，由此使同样内置的蜡发生热膨胀，从而对阀进行开闭。因此，通过利用占空比控制电恒温调节器22，能够使经过散热器16的冷却水的比例发生变化。

在第二冷却水通路18的下游端和电恒温调节器22之间分别配设有机械式水泵24及电动水泵26，强制地使冷却水在发动机10和散热器16之间循环。机械式水泵24以关闭发动机10的冷却水入口的方式安装，例如由发动机10的凸轮轴驱动。为了在发动机10因怠速停止功能而停止的情况下也能够发挥冷却性能或者维持制热功能，电动水泵26通过不同于发动机10的驱动源即后述的无刷电机100来驱动，车辆的电力系统在怠速停止中也能够驱动电动水泵26。

作为控制散热风扇14、电恒温调节器22及电动水泵26的驱动的控制系统，安装有：作为检测从发动机10排出的冷却水的温度(冷却水温度)的冷却水温度检测单元的水温传感器28、检测车速的车速传感器30、检测外气温度的温度传感器32、检测发动机转速的转速传感器34、检测发动机负荷的负荷传感器36。而且，水温传感器28、车速传感器30、温度传感器32、转速传感器34及负荷传感器36的输出信号被输入到内置有计算机的发动机控制单元(以下，称为“ecu”)38，按照存储于其rom(readonlymemory)等的控制程序来控制散热风扇14、电恒温调节器22及电动水泵26。

此外，在本实施方式中，无刷电机100驱动的是组装于冷却发动机10的冷却系统的电动水泵26，但除此以外，也可以驱动组装于自动变速器用液压泵系统的电动液压泵，无刷电机100驱动的对象设备不限于电动水泵26。

图2是表示驱动电动水泵26的无刷电机100、及驱动无刷电机100的驱动装置(即，电机控制装置200)之一例的电路图。无刷电机100是三相dc(directcurrent，直流)无刷电机，将星形接线的u相、v相及w相这三相绕组110u、110v、110w装配在未图示的圆筒状定子(定子)，在形成于该定子中央部的空间内可旋转地装配有转子(永久磁铁转子)120。

电机控制装置200具备电机驱动电路210和控制单元(控制器)220。电机驱动电路210具有将包含反并联二极管212a～212f的开关元件214a～214f三相桥接而成的电路，与电源230连接。开关元件214a～214f例如由fet或igbt(insulatedgatebipolartransistor，绝缘栅双极二极管)等用于电力控制的半导体元件构成。

控制单元220经由can(controllerareanetwork)等在与ecu38之间进行通信，具有a/d转换器和具备cpu(centralprocessingunit)、mpu(micro-processingunit)或微处理器等的微型计算机(微机)。控制单元220能够检测u相绕组110u的端子112u的端子电压vu、v相绕组110v的端子112v的端子电压vv、及w相绕组110w的端子112w的端子电压vw。此外，严格地说，端子电压vu、vv、vw是各端子112u、112v、112w和地线gnd之间的电压，但在本实施方式中，检测中性点的电压并将从各端子112u、112v、112w和地线gnd之间的电压减去中性点的电压所得的值为端子电压vu、vv、vw。

另外，控制单元220连接有开关元件214a～214f的控制端子(例如，栅极端子)，控制单元220通过输出利用脉冲宽度调制(pulsewidthmodulation：pwm)来控制开关元件214a～214f的通断的控制信号(栅极信号)，控制施加于无刷电机100的电压。在pwm控制中，通过比较按三角波设定的载波信号的值(电平)和基于施加电压的指令值而设定的指示信号的值(电平)来生成pwm信号，从而检测使各开关元件214a～214f通断的时刻。

由控制单元220进行的无刷电机100的驱动控制以不使用检测转子120的位置信息的传感器的无传感器方式进行，进而，控制单元220根据电机转速将无传感器驱动方式切换为正弦波驱动方式和矩形波驱动方式。

正弦波驱动方式是对各相施加正弦波电压而驱动无刷电机100的方式。在该正弦波驱动方式中，根据因转子120旋转而产生的感应电压(速度感应电压)检测转子120的位置，另一方面，在利用速度感应电压的转子120位置的检测周期之间，基于电机转速推定转子120的位置，从推定出的转子120的位置和pwm占空比计算出三相输出设定值，利用相间电压之差控制电流的方向和强度，使三相交流电流流向各相。

另外，矩形波驱动方式是通过在转子120的每个规定旋转位置依次切换三相中施加脉冲电压(脉冲状的电压)的两相的选择模式(通电模式)来驱动无刷电机100的方式。在该矩形波驱动方式中，从因对通电相施加脉冲电压而在非通电相产生的脉冲感应电压获得转子120的角度位置信息，检测出作为通电模式切换时刻的角度位置。

在此，在正弦波驱动方式中，为检测位置而检测出的速度感应电压因输出电平随着电机转速的下降而减小，灵敏度下降，所以在低转速范围内，位置检测的精度会下降。另一方面，在矩形波驱动方式中，由于磁路的饱和状态因转子220的位置而变化，为检测位置而检测出的脉冲感应电压作为与转子220的位置相对应的感应电压而产生，所以在包含电机停止状态在内的低转速范围内也可检测出，即使在低转速范围内也能够维持位置检测的精度。

因此，控制单元220在通过正弦波驱动方式能够以足够的精度检测位置信息的高转速范围(即，在电机转速高于设定转速的区域)内，进行按照正弦波驱动方式控制无刷电机100的所谓高速无传感器控制。

另外，控制单元220在通过正弦波驱动方式无法以足够的精度检测位置信息的低转速范围内，进行按照矩形波驱动方式控制无刷电机100的所谓低速无传感器控制。此外，通过正弦波驱动方式无法以足够的精度检测位置信息的低转速范围包含低于设定转速的电机转速范围及电机起动时。

进而，控制单元220进行反馈控制。例如，控制单元220根据无刷电机100的实际转速和无刷电机100的目标转速之间的偏差，计算出开关元件214a～214f的基于pwm控制的控制信号的占空比，进行使实际转速接近目标转速的反馈控制。

图3是例示控制单元220中的与基于矩形波驱动方式的低速无传感器控制相关的部分的功能方框图。控制单元220具备：施加电压计算部232、pwm信号生成部234、栅极信号切换部236、通电模式确定部238、比较部240、电压阈值切换部242、电压阈值学习部244、非通电相电压选择部246。

施加电压计算部232从ecu38接收冷却水温度数据，基于所接收到的冷却水温度数据计算无刷电机100的目标转速。然后，基于所计算出的目标转速和实际的转速(即，实际转速)之间的偏差，计算对无刷电机100施加的施加电压的指令值。pwm信号生成部234基于施加电压的指令值计算占空比，生成以这种占空比进行了脉冲宽度调制的pwm信号。此外，控制单元220也可以不在内部计算施加电压的指令值，而是接收由ecu38计算出的施加电压的指令值。

通电模式确定部238以来自后述的比较部240的模式切换触发信号作为触发，确定按照通电模式m1～通电模式m6中的任一模式对无刷电机100的u相、v相、w相施加脉冲电压，生成指定通电模式的模式指令信号。

参照图4，通电模式表示的是无刷电机100的u相、v相、w相这三相中的施加脉冲电压的二相的选择模式，由如下六种通电模式构成：如图4(a)所示，从u相向v相通以电流的通电模式m1；如图4(b)所示，从u相向w相通以电流的通电模式m2；如图4(c)所示，从v相向w相通以电流的通电模式m3；如图4(d)所示，从v相向u相通以电流的通电模式m4；如图4(e)所示，从w相向u相通以电流的通电模式m5；如图4(f)所示，从w相向v相通以电流的通电模式m6。此外，在各相中，将向中性点n流动的电流称为正电流，将向其反方向流动的电流称为负电流。

如图4所示，合成磁通由u相、v相及w相的三相绕组110u、110v、110w励磁后的磁通合成而成，关于用绕轴的电角来表示合成磁通的推定方向的推定角度，若将按照通电模式m1进行了通电时的合成磁通的推定角度设为0deg，则按照通电模式m2进行了通电时的合成磁通的推定角度成为60deg，按照通电模式m3进行了通电时的合成磁通的推定角度成为120deg，按照通电模式m4进行了通电时的合成磁通的推定角度成为180deg，按照通电模式m5进行了通电时的合成磁通的推定角度成为240deg，按照通电模式m6进行了通电时的合成磁通的推定角度成为300deg。

通电模式确定部238通过改变模式指令信号，依次切换六种通电模式m1～m6，每次使合成磁通的推定角度旋转60deg。由于转子120的磁极(例如，n极)会受到进行旋转的合成磁通的磁吸引力，因此转子120向合成磁通旋转的方向旋转，由此，无刷电机100被驱动。下面，在通电模式确定部238将通电模式依次向通电模式m1～通电模式m6切换时，将转子120旋转的方向作为正转方向，将与此相反的方向作为反转方向。

另外，如图4所示，在按照通电模式m1及通电模式m4进行了通电的情况下，从非通电相(w相)的端子112w，作为端子电压vw分别检测出脉冲感应电压vm1及脉冲感应电压vm4；在按照通电模式m2及通电模式m5进行了通电的情况下，从非通电相(v相)的端子112v，作为端子电压vv分别检测出脉冲感应电压vm2及脉冲感应电压vm5；在按照通电模式m3及通电模式m6进行了通电的情况下，从非通电相(u相)的端子112u，作为端子电压vu分别检测出脉冲感应电压vm3及脉冲感应电压vm6。

栅极信号切换部236基于来自通电模式确定部238的模式指令信号和由pwm信号生成部234生成的pwm信号，确定电机驱动电路210的各开关元件214a～214f以何种动作进行开关，按照其确定结果，将脉冲状的六个栅极信号输出到电机驱动电路210。

为了检测通电模式的切换时刻，电压阈值切换部242分别对各通电模式下的通电在非通电相产生的脉冲感应电压vm1、vm2、vm3、vm4、vm5或vm6预先设定用于检测通电模式的切换时刻的电压阈值，并根据通电模式依次切换该电压阈值。切换电压阈值的时刻取决于由通电模式确定部238生成的模式指令信号的变化。

在矩形波驱动方式中，如图5所示，通过在以电角60deg间隔设定的切换角度位置依次切换六种通电模式m1～m6来驱动无刷电机100，这六种通电模式m1～m6为：在三相中被通电的二相中，作为一方的端子电压以一方的相电流成为正的方式施加正的脉冲电压(v)，作为另一方的端子电压以另一方的相电流成为负的方式施加负的脉冲电压(－v)。

因此，关于电压阈值，在如上所述将按照通电模式m1进行了通电时推定为产生合成磁通的推定角度设为0deg的情况下，在从通电模式m3向通电模式m4的切换中，电压阈值被设定成在转子120的磁极的角度位置(磁极位置)为60deg时检测出的脉冲感应电压vm3；在从通电模式m4向通电模式m5的切换中，电压阈值被设定成在转子120的磁极位置为120deg时检测出的脉冲感应电压vm4；在从通电模式m5向通电模式m6的切换中，电压阈值被设定成在转子120的磁极位置为180deg时检测出的脉冲感应电压vm5；在从通电模式m6向通电模式m1的切换中，电压阈值被设定成在转子120的磁极位置为240deg时检测出的脉冲感应电压vm6；在从通电模式m1向通电模式m2的切换中，电压阈值被设定成在转子120的磁极位置为300deg时检测出的脉冲感应电压vm1。

非通电相电压选择部246基于来自通电模式确定部238的模式指令信号和来自pwm信号生成部234的pwm信号，在检测到开关元件214a～214f中的上臂侧及下臂侧分别接通的期间的基础上，选择从端子112u、112v、112w检测的端子电压vu、vv、vw中成为非通电相的相的端子电压(即，脉冲感应电压)进行输入。

比较部240通过比较由电压阈值切换部242设定的电压阈值和由非通电相电压选择部246检测到的脉冲感应电压，检测通电模式的切换时刻(换句话说，检测转子120的磁极是否到达了切换通电模式的角度位置)，在检测到了切换时刻时，生成模式切换触发信号，用于作为通电模式确定部238生成模式指令信号的触发。

电压阈值学习部244通过学习处理更新和存储用于判定通电模式切换时刻的电压阈值。电压阈值学习部244中的电压阈值的学习处理具体地说就是：在转子120的磁极位于进行通电模式切换的规定角度位置时检测脉冲感应电压，基于该检测结果修正电压阈值切换部242所存储的电压阈值。这样进行学习处理的理由是，因为非通电相的脉冲感应电压会因无刷电机100的制造误差、电压检测电路的检测误差等而发生波动，所以若是固定了电压阈值，就有可能会误判通电模式的切换时刻。

图6表示的是由控制单元220执行无刷电机100(电动水泵26)的驱动控制处理的主流程的流程图。

在步骤s1001(图中，缩写为“s1001”。以下相同)中，控制单元220判断无刷电机100(电动水泵26)的驱动条件是否成立。

作为无刷电机100的驱动条件，诸如包含：无刷电机100的电源电压超过了规定电压；通过各种诊断处理都未检测到无刷电机100和电机驱动电路210的异常；用于向无刷电机100供给电源电压的电源继电器接通；从ecu38发出了电动水泵26的驱动请求；发动机10的水温或油温为规定温度以上。

当在步骤s1001判断为无刷电机100的驱动条件成立时，控制单元220就进入步骤s1002(“是”)，另一方面，在判断为无刷电机100的驱动条件不成立的情况下，结束本主流程的控制处理(“否”)。

在步骤s1002中，判断实施初始位置推定处理的条件是否成立，所述初始位置推定处理推定无刷电机100的初始位置。在此，转子120的初始位置指的是：在起动无刷电机100时转子120的停止状态下的磁极位置，或者是开始了初始位置推定处理时的转子120的磁极位置(例如，n极的位置)。实施初始位置推定处理的条件是：在控制单元220从ecu38接受了驱动指令时，转子120不进行着从初始位置推定处理的开始至结束期间对初始位置的推定带来影响的惯性旋转。

作为实施初始位置推定处理的条件，例如包括：无刷电机100的转速为规定速度以下，或者，因转子120的旋转而产生的感应电压(速度感应电压)为规定电压以下。上述的规定速度是初始位置的推定误差可位于容许范围内的电机转速的上限值，是转子120处于停止状态的0rpm，或者是在初始位置推定处理所需要的时间内转子120的磁极位置变化足够小的极低转速。另外，上述的规定电压是电机转速为上限值时产生的感应电压(速度感应电压)。

控制单元220在步骤s1002判断为实施初始位置推定处理的条件不成立的情况下，重复步骤s1002的处理，当判断为实施初始位置推定处理的条件成立时，就进入步骤s1003。此外，控制单元220在步骤s1002判断为实施初始位置推定处理的条件不成立的情况下，也可以实施转速降低处理，所述转速降低处理按照规定的通电模式连续地进行推定为转子120的转速降低到了规定速度以下的时间的强制性通电。在实施了这种转速降低处理的情况下，再次实施步骤s1002，判断实施初始位置推定处理的条件是否成立。

在步骤s1003中，控制单元220实施推定转子120的初始位置的初始位置推定处理，根据由该初始位置推定处理推定出的初始位置，实施用于开始进行基于低速无传感器控制的无刷电机100的顺利起动的起动开始处理。对于步骤s1003的详细处理内容将在后面进行描述。在起动开始处理的实施后，通过在步骤s1004转移至无传感器控制，无刷电机100起动。在无传感器控制中，在低转速范围内以矩形波驱动方式的低速无传感器控制来驱动无刷电机100，在高转速范围内以正弦波驱动方式的高速无传感器控制来驱动无刷电机100。

图7及图8的流程图所示的流程表示的是图6所示流程图的步骤s1003中的初始位置推定处理及起动开始处理的详细内容。下面，对初始位置推定处理进行简要说明。首先，控制单元220在使转子120几乎不旋转地按照各通电模式依次进行了瞬间通电时，检测在非通电相(开路相)产生的脉冲感应电压(第一感应电压)vm1、vm2、vm3、vm4、vm5或vm6，在非通电相共同的两个通电模式间计算出脉冲感应电压的差值。换句话说，将在进行无刷电机100的任意二相中的一方电流成为正的通电时所检测到的非通电相的脉冲感应电压与在进行上述一方电流成为负的通电时所检测到的非通电相的脉冲感应电压之间的差值作为脉冲感应电压差，在将各相作为非通电相时经过计算获得了三个脉冲感应电压差。基于所获得的三个脉冲感应电压差的大小关系，在将电角1周期进行6等分而成的六个角度区域中选择推定为包含转子120的初始位置的两个角度区域。在选择了两个角度区域之后，通过进行后述的规定的控制处理，在两个角度区域中确定包含转子120的初始位置的一个角度区域。

在步骤s2001中，pwm信号生成部234在初始位置推定处理中强制地设定用于检测非通电相的脉冲感应电压的感应电压检测用占空比，将该占空比的pwm信号发送到栅极信号切换部236，并且，通电模式确定部238不顾来自比较部240的模式切换触发信号，强制地将指定通电模式m1的模式指令信号发送到栅极信号切换部236，以通电模式m1开始通电。

感应电压检测用占空比是既可将转子120的旋转抑制到不给初始位置指定处理带来影响的程度(例如，不给对包含转子120的初始位置的角度区域的确定带来影响的程度)，又可检测出脉冲感应电压的占空比。可检测出脉冲感应电压的占空比例如考虑施加到通电相的脉冲电压的上升沿的脉冲感应电压的跳动(瞬变)时间及a/d转换时间等，被设定成能够确保脉冲感应电压vm1～vm6可被检测的时间。

然后，在下一个步骤s2002中，判定自通电开始的时间是否达到了规定时间。该规定时间是考虑了通电模式切换后的回流影响的回流考虑时间，在回流的影响充分减小之后，在下一个步骤s2003中检测脉冲感应电压。

控制单元220在步骤s2002中判定为自通电开始的时间起达到了规定时间的情况下，进入步骤s2003(“是”)，通过非通电相电压选择部246检测在通电模式m1的非通电相(w相)产生的脉冲感应电压vm1，将其存储于ram(randomaccessmemory)等。另一方面，在步骤s2002中判定为自通电开始的时间起未达到规定时间的情况下，返回步骤s2001(“否”)。

控制单元220对于其他的通电模式m2～m6也实施与上述的步骤s2001～步骤s2003同样的处理，检测出在非通电相产生的脉冲感应电压vm2、vm3、vm4、vm5及vm6，将它们存储于ram等。即，控制单元220在每当存储产生于非通电相的脉冲感应电压的数据时，依次切换通电模式，检测各通电模式下非通电相的脉冲感应电压vm1、vm2、vm3、vm4、vm5或vm6，将它们存储于ram等。

控制单元220在步骤s2004～步骤s2006中，检测、存储按照通电模式m2进行通电而在非通电相(v相)产生的脉冲感应电压vm2；在步骤s2007～步骤s2009中，检测、存储按照通电模式m3进行通电而在非通电相(u相)产生的脉冲感应电压vm3；在步骤s2010～步骤s2012中，检测、存储按照通电模式m4进行通电而在非通电相(w相)产生的脉冲感应电压vm4；在步骤s2013～步骤s2015中，检测、存储按照通电模式m5进行通电而在非通电相(v相)产生的脉冲感应电压vm5；在步骤s2016～步骤s2018中，检测、存储按照通电模式m6进行通电而在非通电相(u相)产生的脉冲感应电压vm6。

此外，如图7的步骤s2001～步骤s2018所示，在对各通电模式下产生于非通电相的脉冲感应电压的检测、存储中，与无刷电机100起动后的无传感器控制下的通电模式的切换顺序同样地，依次切换通电模式m1～通电模式m6这六种通电模式。但是，在初始位置推定处理中检测、存储非通电相的脉冲感应电压时，因为要求极力不使转子120旋转，所以为了更可靠地抑制转子120的旋转，如下所述，可按照初始位置推定处理中的感应电压检测专用切换顺序来切换通电模式。

如图4所示，在通电模式m3中从v相向w相通以电流，在通电模式m6中从w相向v相通以电流，因此，合成磁通的推定角度分别为120deg和300deg，如果极对数为1，就会成为相互反向的关系。同样，在通电模式m4和通电模式m1中，合成磁通的推定角度成为相互反向，在通电模式m5和通电模式m2中，合成磁通的推定角度成为相互反向。另外，通电模式m6中的合成磁通的推定角度和通电模式m4中的合成磁通的推定角度相差120deg，通电模式m1中的合成磁通的推定角度和通电模式m5中的合成磁通的推定角度相差120deg。随着合成磁通的推定角度在两个通电模式之间差异增大，在切换通电模式时对转子120的磁吸引力也会减小，因此，在初始位置推定处理的脉冲感应电压的检测、存储中，例如可以按照通电模式m3→通电模式m6→通电模式m4→通电模式m1→通电模式m5→通电模式m2的顺序进行通电模式的切换。

在控制单元220如步骤s2001～步骤s2018所示在各通电模式中检测、存储产生于非通电相的脉冲感应电压vm1、vm2、vm3、vm4、vm5及vm6之后，就会进入下一个步骤s2019，在非通电相共同的两个通电模式间分别以下述方式计算脉冲感应电压的差值(以下，称为“感应电压差”)d1-4、d5-2、d3-6。

d1-4＝vm1－vm4

d5-2＝vm5－vm2

d3-6＝vm3－vm6

在此，在各通电模式中施加脉冲电压时产生于非通电相的脉冲感应电压vm1、vm2、vm3、vm4、vm5及vm6随着转子120的磁极位置的变化如图9(a)～(f)所示。若以上述方式从该脉冲感应电压vm1、vm2、vm3、vm4、vm5及vm6求出感应电压差d1-4、d5-2、d3-6，在图9(g)中，感应电压差d1-4(图中的实线)、感应电压差d5-2(图中的虚线)、感应电压差d3-6(图中的点划线)就会成为在1周期中按照2周期的正弦函数状变化的三个波形，相位差为120deg。从图9(g)可知，例如，在转子120的磁极位置位于约15～约75deg的角度区域(为方便起见，称为“角度区域r30”。下同)时，感应电压差d1-4大于感应电压差d5-2及感应电压差d3-6，成为最大值。

同样，在转子120的磁极位置位于约75～约135deg的角度区域(角度区域r90)时，感应电压差d5-2大于感应电压差d1-4及感应电压差d3-6，成为最大值，在转子120的磁极位置位于约135deg～约195deg的角度区域(角度区域r150)时，感应电压差d3-6大于感应电压差d1-4及感应电压差d5-2，成为最大值。另外，在转子120的磁极位置位于约195deg～约255deg的角度区域(角度区域r210)时，感应电压差d1-4再次成为最大值，在转子120的磁极位置位于约255deg～约315deg的角度区域(角度区域r270)时，感应电压差d5-2再次成为最大值，在转子120的磁极位置位于约315deg～约15deg的角度区域(角度区域r330)时，感应电压差d3-6再次成为最大值。

因此，由于感应电压差d1-4、d5-2、d3-6中的一个成为最大值的角度区域每隔大致60deg依次更替，因此通过判断感应电压差d1-4、d5-2、d3-6中的某一个是否为最大值，能够判断为包含转子120的初始位置的角度区域(以下，称为“初始位置区域”)r是六个角度区域r30、r90、r150、r210、r270及r330中的相位差为180deg的两个角度区域。

控制单元220在步骤s2019中计算出感应电压差d1-4、d5-2、d3-6后，进入步骤s2020，求出感应电压差d1-4、d5-2、d3-6中的最大值dmax。

然后，控制单元220在步骤s2021中判定感应电压差d1-4是否为最大值dmax，在判定为感应电压差d1-4是最大值dmax的情况下，进入步骤s2022(“是”)，将初始位置区域r暂时确定为六个角度区域r30、r90、r150、r210、r270及r330中的两个角度区域r30及r210。另一方面，控制单元220在步骤s2021中判断为感应电压差d1-4不是最大值dmax的情况下，进入步骤s2030(“否”)，判定感应电压差d5-2是否为最大值dmax。

控制单元220在步骤s2030中判定为感应电压差d5-2是最大值dmax的情况下，进入步骤s2031(“是”)，将初始位置区域r暂时确定为六个角度区域r30、r90、r150、r210、r270及r330中的两个角度区域r90及r270。另一方面，控制单元220在步骤s2030中判定为感应电压差d5-2不是最大值dmax的情况下，进入步骤s2039(“否”)，判定感应电压差d3-6是否为最大值dmax。

控制单元220在步骤s2039中判定为感应电压差d3-6是最大值dmax的情况下，进入步骤s2040(“是”)，暂时将初始位置区域r确定为六个角度区域r30、r90、r150、r210、r270及r330中的两个角度区域r150或r330。另一方面，控制单元220在步骤s2039中判定为感应电压差d3-6不是最大值dmax的情况下，意味着无法判定感应电压差d1-4、d5-2、d3-6中的某一个是最大值dmax，所以为了再次获取在非通电相产生的脉冲感应电压vm1、vm2、vm3、vm4、vm5及vm6的数据，返回步骤s2001(“否”)。

此外，控制单元220在步骤s2039中判定为感应电压差d3-6不是最大值dmax的情况下，也可以代替返回步骤s2001的流程，判断为无法进行初始位置推定处理，以规定的通电模式(例如，通电模式m3)连续地进行强制性通电，实施使转子120的磁极位置收敛在规定的角度范围(例如，120deg及其近傍值)内的定位处理，然后以下一个规定的通电模式(例如，通电模式m4或通电模式m5)进行通电，移至步骤s1004的无传感器控制。

另外，也考虑在计算感应电压差d1-4、d5-2、d3-6的同时，还计算在非通电相共同的两个通电模式间对脉冲感应电压vm1～vm6进行相加而得到的三个感应电压和s1+4(＝vm1+vm4)、s5+2(＝vm5+vm2)、s3+6(＝vm3+vm6)，基于三个感应电压差d1-4、d5-2、d3-6之间的大小关系及三个感应电压和s1+4、s5+2、s3+6之间的大小关系，从六个角度区域r30、r90、r150、r210、r270及r330中唯一地确定转子120的初始位置区域r。

但是，如图26所示，根据无刷电机100的磁路特性，特别是感应电压和相对于转子120的磁极位置的波动幅度小，所以往往在三个感应电压和s1+4、s5+2、s3+6之间难以明确地判定出大小关系。因此，无法从六个角度区域r30、r90、r150、r210、r270及r330中唯一地确定转子120的初始位置区域r，推定转子120的初始位置的推定精度会降低，因此，存在转子120向反转方向旋转等不能正常起动无刷电机100的隐患。

因此，在本实施方式中，如上所述，不计算三个感应电压和s1+4、s5+2、s3+6，而是在非通电相共同的两个通电模式间计算三个感应电压差d1-4、d5-2、d3-6，根据三个感应电压差d1-4、d5-2、d3-6中的某一个成为最大值，将初始位置区域r暂时确定为六个角度区域r30、r90、r150、r210、r270及r330中的两个角度区域，然后，如后所述，根据以规定通电模式进行了通电时在非通电相产生的脉冲感应电压的变化，将初始位置区域r确定为两个角度区域中的一个角度区域。

图10表示的是控制单元220将初始位置区域r确定为一个的确定方法。如图10(a)所示，控制单元220在感应电压差d1-4为最大值dmax的情况下，将初始位置区域r暂时确定为两个角度区域r30及r210。对此，作为用于将初始位置区域r确定为一个角度区域的通电模式的特定通电模式(规定通电模式)，若按照通电模式m3进行通电，就会在角度区域r30和角度区域r210之间产生推定角度为120deg的合成磁通(参照图4(c))，转子120的磁极开始从初始位置向靠近推定角度120deg的合成磁通的方向旋转。

在此，如图10(b)所示，已知作为特定通电模式按照通电模式m3进行了通电时，在转子120的初始位置区域r为角度区域r30的情况下，在非通电相产生的脉冲感应电压(第二感应电压)vm3在转子120向正转方向旋转时单调递减，在转子120的初始位置区域r为角度区域r210的情况下，在非通电相产生的脉冲感应电压(第二感应电压)vm3在转子120向反转方向旋转时单调递增。因此，在将通电模式m3作为特定通电模式进行了通电时，如果脉冲感应电压vm3的检测值减小，可将转子120的初始位置区域r确定为两个角度区域r30或r210中的角度区域r30，另一方面，如果脉冲感应电压vm3的检测值增大，可将转子120的初始位置区域r确定为两个角度区域r30或r210中的角度区域r210。这样，就能够将初始位置区域r确定为一个。

当控制单元220在步骤s2022中将初始位置区域r暂时确定为两个角度区域r30及角度区域r210后，在下一个步骤s2023中，进行基于通电模式m3的通电至达到规定时间t为止，从而在暂时确定的两个角度区域r30及角度区域r210之间产生推定角度120deg的合成磁通从两个角度区域r30及角度区域r210中将初始位置区域r确定为一个。

基于作为特定通电模式的通电模式m3的通电，例如通过如下方式进行，即，在图3中，pwm信号生成部234将pwm信号的占空比强制地设定为基于特定通电模式的通电的占空比(以下，称为“特定通电占空比”)，生成pwm信号，直至达到规定时间t为止将该pwm信号向栅极信号切换部236发送，并且，通电模式确定部238无视来自比较部240的模式切换触发信号，强制地在达到规定时间t为止的期间将指定通电模式m3的模式指令信号向栅极信号切换部236发送。

特定通电占空比是如下的占空比(固定值)，其使转子120的磁极朝向因特定通电模式的通电而产生的合成磁通的推定角度120deg缓慢旋转，使得在初始位置推定处理及起动开始处理结束后的低速无传感器控制中不发生失步，并且，考虑了施加在通电相的脉冲电压上升沿的脉冲感应电压vm3的跳动(瞬变)时间及a/d转换时间等，使得能够检测出脉冲感应电压vm3。

另外，规定时间t根据所设定的特定通电占空比被设定成使转子120的磁极向合成磁通的推定角度120deg旋转少许的值，使得在初始位置推定处理及起动开始处理结束后的低速无传感器控制中不发生失步。例如，为了将初始位置区域r确定为两个角度区域r30或r210中的某个角度区域，使在转子120向正转方向旋转时，规定时间t使转子120的旋转收敛在脉冲感应电压vm3单调递增的角度范围内，或者，在转子120向反转方向旋转时，规定时间t使转子120的旋转收敛在脉冲感应电压vm3减小的角度范围内。

就特定通电占空比而言，若采用设定为固定值的特定通电占空比，有时会因电动水泵26或冷却系统的冷却水等的状态而导致旋转转矩不足，使得转子120不旋转。在这种情况下，因为脉冲感应电压vm3不变化，所以存在无法从两个角度区域r30及角度区域r210中确定一个初始位置区域r的可能性。

因此，如图11所示，施加电压计算部232可以通过使特定通电模式下的施加电压的指令值强制性且阶段性地从下限电压上升，从而使特定通电占空比的值在pwm信号生成部234阶段性地增大。下限电压是冷却系统的冷却水温度高等假定为无刷电机100的负荷最轻的状况下能够使转子120旋转的下限电压。将这种下限电压作为特定通电模式下的施加电压而计算出的特定通电占空比，也可以被设定为是可检测上述的脉冲感应电压vm3的最小占空比。

在施加电压计算部232使特定通电模式下的施加电压强制性且阶段性地从下限电压上升，使得pwm信号生成部234将特定通电占空比阶段性地增大的情况下，如果脉冲感应电压vm3发生了变化，可判断为转子120正在旋转，因此，保持此时的施加电压(或特定通电占空比)。

另一方面，如图12所示，即使施加电压计算部232使特定通电模式的施加电压强制性且阶段性地从下限电压上升，脉冲感应电压vm3也未发生变化，且施加电压达到了上限电压的情况下，将施加电压降低至低于下限电压(例如，0[v])。上限电压是从对无刷电机100的耐热保护等观点出发限制通电的电压，例如，考虑到电动水泵26有异物卡住，或者冷却系统的冷却水的冻结等情况。

在施加电压计算部232使特定通电模式的施加电压从下限电压阶段性地上升时，若导致施加电压达到上限电压的现象发生一次或连续多次的情况下，判断为无法推定转子120的初始位置，可以中止无刷电机100的起动。此外，施加电压计算部232也可以使施加电压逐渐(连续地)上升，以代替使施加电压阶段性地上升至脉冲感应电压vm3发生变化为止。

在控制单元220在步骤s2023中进行了作为特定通电模式的通电模式m3的通电后，在下一个步骤s2024中，在经过考虑了通电模式切换后的回流影响的回流考虑时间(参照步骤s2002)之后，对在非通电相(即，u相)产生的脉冲感应电压vm3进行多次检测。

然后，控制单元220在步骤s2025中将多次检测到的脉冲感应电压vm3进行比较，判定脉冲感应电压vm3是否正在减小，在判定为脉冲感应电压vm3正在减小的情况下，进入步骤s2026(“是”)，将初始位置区域r确定为角度区域r30(r＝r30)。另一方面，在步骤s2025中判定为脉冲感应电压vm3正在增大的情况下，进入步骤s2027(“否”)，将初始位置区域r确定为角度区域r210(r＝r210)。由此，推定转子120的初始位置包含在被确定为是角度区域r30或角度区域r210的初始位置区域r中，结束初始位置推定处理。

参照图13，在控制单元220在步骤s2030中判定为感应电压差d5-2是最大值dmax的情况下，与上述的步骤s2022～步骤s2027同样，在步骤s2031中将初始位置区域r暂时确定为两个角度区域r90及r270。接着，在步骤s2032中，以通电模式m1作为特定通电模式进行通电，在角度区域r90和角度区域r270之间产生推定角度360deg(或0deg)的合成磁通由此使转子120旋转。然后，在步骤s2034中判定由步骤s2033检测到的脉冲感应电压vm1是否减小，在判定为正在减小的情况下，在步骤s2035中将初始位置区域r确定为角度区域r270(r＝r270)。另一方面，在判定为脉冲感应电压vm1正在增大的情况下，在步骤s2036中将初始位置区域r确定为角度区域r90(r＝r90)。由此，推定为转子120的初始位置包含在被确定为是角度区域r270或角度区域r90的初始位置区域r中，初始位置推定处理结束。

另外，参照图14，在控制单元220在步骤s2039中判定为感应电压差d3-6是最大值dmax的情况下，与上述的步骤s2022～步骤s2027同样，在步骤s2040中将初始位置区域r暂时确定为两个角度区域r150及r330。接着，在步骤s2041中，以通电模式m5作为特定通电模式进行通电，在角度区域r150和角度区域r330之间产生推定角度240deg的合成磁通由此使转子120旋转。然后，在步骤s2043中判定由步骤s2042检测到的脉冲感应电压vm5是否减小，在判定为正在减小的情况下，在步骤s2044中将初始位置区域r确定为角度区域r150(r＝r150)。另一方面，在判定为脉冲感应电压vm5正在增大的情况下，在步骤s2045中将初始位置区域r确定为角度区域r330(r＝r330)。由此，推定为转子120的初始位置包含在被确定为是角度区域r150或角度区域r330的初始位置区域r中，初始位置推定处理结束。

在结束了初始位置推定处理后，控制单元220实施用于开始进行基于低速无传感器控制的无刷电机100的顺利起动的起动开始处理。在起动开始处理中，根据通过初始位置推定处理推定为包含转子120的初始位置的初始位置区域r来确定通电模式，以该通电模式强制地进行规定时间t的通电。

这样实施起动开始处理的理由是，若从结束了初始位置推定处理的阶段立即移至矩形波驱动方式下的低速无传感器控制，在转子120的磁极位置已经超过了切换通电模式的角度位置的情况下，通电模式确定部238不能从比较部240获取告知通电模式切换时刻的模式切换触发信号，无法根据转子120的磁极位置进行通电模式的切换，所以有可能产生转子120向反转方向旋转等失步。

如果参照图15进行说明，在步骤s2026将初始位置区域r确定为角度区域r30的情况下，已在进行着基于作为特定通电模式的通电模式m3的通电。因此，在初始位置推定处理结束后进行基于矩形波驱动方式的低速无传感器控制时，通常将通电模式m3切换成下一个通电模式m4，使合成磁通从推定角度120deg向推定角度180deg变化，由此，使转子120向正转方向旋转。另外，在进行基于矩形波驱动方式的低速无传感器控制的情况下，如图5所示，从通电模式m3向通电模式m4切换的切换时刻是转子120的磁极位置成为60deg的时刻。但是，在初始位置推定处理结束后的阶段，转子120的磁极位置有可能因基于作为特定通电模式的通电模式m3的通电引起的旋转等而超过60deg，所以在基于矩形波驱动方式的低速无传感器控制中，有可能无法从通电模式m3向通电模式m4切换。另外，若在初始位置推定处理后按照通电模式m5进行通电，有可能会根据初始位置区域r的转子120的实际初始位置而向反转方向旋转。

因此，控制单元220在初始位置区域r被确定为角度区域r30的情况下(参照步骤s2026)，在步骤s2028中，确定特定通电模式(即，通电模式m3)的下一个通电模式m4作为初始位置推定处理结束后的最初的通电模式(以下，称为“第一起始通电模式”)，不管转子120的磁极位置如何，都按照作为第一起始通电模式的通电模式m4强制地进行规定时间t的通电。

在此，如图16(a)所示，假设转子120的初始位置实际上位于角度区域r210中的接近因通电模式m3的通电而产生的合成磁通的推定角度的角度位置，则在因作为特定通电模式的通电模式m3的通电而转子120旋转时，判定为脉冲感应电压vm3减小。那样的话，如图16(b)所示，实际上会发生错误地将不包含转子120的初始位置的角度区域r30确定为初始位置区域r的初始位置错误确定。但是，在初始位置推定处理后，为了使转子120向正转方向旋转，即使将通电模式m4确定为第一起始通电模式进行通电(通电模式m4产生的合成磁通的角度位置超过了错误地确定为角度区域r30的初始位置区域r且超过了因特定通电模式即通电模式的通电而产生的合成磁通的推定角度)，转子129因基于特定通电模式的通电而进行旋转的旋转后的磁极位置超过因通电模式m4的通电而产生的合成磁通的推定角度180deg的可能性也较低，所以转子120向正转方向旋转的可能性高。因此，相对于基于作为特定通电模式的通电模式m3的通电而产生的合成磁通的推定角度120deg，当控制单元220将暂时确定为角度区域r30及r210的初始位置区域r确定为是反转方向的角度区域r30的情况下，如上所述，第一起始通电模式可以是特定通电模式(即，通电模式m3)的下一个通电模式m4。

控制单元220在步骤s2028中进行了基于作为第一起始通电模式的通电模式m4的规定时间t的通电之后，可切换到通电模式m5作为第一起始通电模式的下一个通电模式(以下，称为“第二起始通电模式”)，进行基于通电模式m5的规定时间t的通电。总之，控制单元220在初始位置推定处理结束以后，作为基于矩形波驱动方式的低速无传感器控制来驱动无刷电机100之前的起动开始处理，可以按照第一起始通电模式进行规定时间t的单次通电，或者，从第一起始通电模式起每隔规定时间t依次切换通电模式至第n起始通电模式(n为2以上的整数)而进行通电。

相对于图15而言，如图17所示，在步骤s2027中将初始位置区域r确定为角度区域r210的情况下，即使在初始位置推定处理结束时立即移至基于矩形波驱动方式的低速无传感器控制，转子120的磁极位置已经超过从通电模式m3向通电模式m4的切换角度(即，60deg)的可能性还是较高，因此，大体上不能将作为特定通电模式的通电模式m3切换到通电模式m4。

因此，控制单元220在初始位置区域r被确定为是角度区域r210的情况下，在步骤s2029中，确定特定通电模式(即，通电模式m3)的后续第二个通电模式m5作为第一起始通电模式，不管转子120的磁极位置如何，按照作为第一起始通电模式的通电模式m5强制地进行规定时间t的通电。另外，控制单元220在步骤s2029中进行了基于作为第一起始通电模式的通电模式m5的规定时间t的通电以后，切换到作为第二起始通电模式的通电模式m6，进行基于通电模式m6的规定时间t的通电。此外，作为初始相位推定处理结束后的起动开始处理，控制单元220按照第一起始通电模式进行单次通电，或者，从第一起始通电模式起每隔规定时间t切换通电模式至第n起始通电模式(n为2以上的整数)为止而进行通电，这个步骤与步骤s2028相同。

在此，如图16所示，在初始位置区域r被确定为是角度区域r210的情况下，作为起动开始处理，还考虑将第一起始通电模式确定为通电模式m4，从而按照通电模式m4强制地进行通电时间t的通电，但按照作为特定通电模式的通电模式m3进行了通电时的转子120的旋转后的磁极位置有时会超过因通电模式m4的通电而产生的合成磁通的推定角度180deg，所以如果按照通电模式m4进行通电，转子120有可能向反转方向旋转。因此，不优选将第一起始通电模式确定为通电模式m4。

另外，如图16所示，为了使转子120向正转方向旋转，也考虑过将产生超过初始位置区域r的推定角度300deg的合成磁通的通电模式m6确定为第一起始通电模式，按照通电模式m6强制地进行规定时间t的通电，但在本实施方式中，确定的是在初始位置区域r中产生推定角度240deg的合成磁通的通电模式m5。其理由如下。

即，如图18(a)所示，在将初始位置区域r暂时确定为两个角度区域r30及r210的情况下(r＝r30及r＝r210)，如果转子120的实际初始位置是角度区域r30中的接近基于通电模式m3的通电的合成磁通的推定角度的角度位置，根据转子120因作为特定通电模式的通电模式m3的通电而进行了旋转的旋转后的角度位置来看，可判定为脉冲感应电压vm3增大。那样的话，如图18(b)所示，就会发生初始位置区域r被错误地确定为是角度区域r210的初始位置错误确定。而且，在初始位置推定处理结束后，为了使转子120向正转方向旋转，若将在超过了错误确定为是角度区域r210的初始位置区域r的角度位置产生合成磁通的通电模式m6确定为第一起始通电模式而进行通电，因基于特定通电模式的通电而转子120进行了旋转的旋转后的磁极位置超过因基于通电模式m3的通电而产生的合成磁通的推定角度120deg的可能性较低，所以转子120有可能向反转方向旋转。

因此，相对于基于作为特定通电模式的通电模式m3的通电而产生的合成磁通的推定角度120deg，在控制单元220将暂时确定为角度区域r30及r210的初始位置区域r确定为是正转方向的角度区域r210的情况下，在步骤s2029的起动开始处理中，将第一起始通电模式设为自特定通电模式(即，通电模式m3)跳过下一个通电模式m4的第二个通电模式m5。

在基于第一起始通电模式～第n起始通电模式(n为2以上的整数)的通电中，与进行基于特定通电模式的通电时同样地，pwm信号生成部234将pwm信号的占空比强制地设定为基于第一起始通电模式～第n起始通电模式下的通电的占空比(以下，称为“起始通电占空比”)而生成pwm信号，直到达到规定时间t为止分别将该pwm信号向栅极信号切换部236发送，并且，通电模式确定部238无视来自比较部240的模式切换触发器，直到达到规定时间t为止分别强制地将指定与第一起始通电模式～第n起始通电模式对应的通电模式的模式指令信号向栅极信号切换部236发送。

起始通电占空比被设定成转子120的磁极向第一起始通电模式的通电产生的推定角度180deg的合成磁通缓慢旋转的值，使得在起动开始处理结束后的无传感器控制中不产生失步，例如，可以是与特定通电占空比相同的值。

规定时间t根据起始通电占空比的设定值而设定，在基于起始通电占空比的第一起始通电模式的通电结束时或者最迟在第n起始通电模式的通电结束时，规定时间t使得转子120的磁极位置不超过向下一个通电模式切换的切换角度(参照图5)。另外，将初始位置区域r确定为暂时确定的两个角度区域中的一方时的规定时间t和确定为另一方时的规定时间t可以设定为是相同的时间，但考虑到转子120因特定通电模式的通电而进行了旋转的旋转后的磁极位置和因第一起始通电模式的通电而产生的合成磁通的推定角度的角度偏差不同，也可以设定为是不同的时间。

在步骤s2037的起动开始处理中，由于初始位置区域r相对于基于特定通电模式(即，通电模式m1)的合成磁通的推定角度0deg被确定为是反转方向的角度区域r270(参照步骤s2035)，因此与上述的步骤s2028同样，按照作为第一起始通电模式的通电模式m2进行规定时间t的通电，进而，按照作为第二起始通电模式的通电模式m3进行规定时间t的通电。

另外，在步骤s2046的起动开始处理中，由于初始位置区域r相对于基于特定通电模式(即，通电模式m5)的合成磁通的推定角度240deg被确定是反转方向的角度区域r150(参照步骤s2044)，因此与上述的步骤s2028同样，按照作为第一起始通电模式的通电模式m6进行规定时间t的通电，进而，按照作为第二起始通电模式的通电模式m1进行规定时间t的通电。

在步骤s2038的起动开始处理中，由于初始位置区域r相对于基于特定通电模式(即，通电模式m1)的合成磁通的推定角度0deg被确定为是正转方向的角度区域r90(参照步骤s2036)，因此与上述的步骤s2029同样，按照作为第一起始通电模式的通电模式m3进行规定时间t的通电，进而，按照作为第二起始通电模式的通电模式m4进行规定时间t的通电。

另外，在步骤s2047的起动开始处理中，由于初始位置区域r相对于基于特定通电模式(即，通电模式m5)的合成磁通的推定角度240deg被确定为是反转方向的角度区域r330(参照步骤s2045)，因此与上述的步骤s2029同样，按照作为第一起始通电模式的通电模式m1进行规定时间t的通电，进而，按照作为第二起始通电模式的通电模式m2进行规定时间t的通电。

在以上述方式构成的电机控制装置200中，控制单元220不使转子120旋转地以各通电模式进行通电，在各通电模式下检测在非通电相产生的脉冲感应电压vm1、vm2、vm3、vm4、vm5及vm6，分别在非通电相共同的两个通电模式间计算出脉冲感应电压的差值(感应电压差d1-4、d5-2、d3-6)。然后，控制单元220基于所算出的三个感应电压差d1-4、d5-2、d3-6的大小关系，暂时确定两个角度区域作为被推定为包含转子120的初始位置的初始位置区域r，按照与暂时确定的两个角度区域对应的特定通电模式进行通电而使转子120旋转，基于随着旋转而在非通电相产生的脉冲感应电压的变化，将初始位置区域r确定为一个角度区域。

对此，也考虑过与三个感应电压差d1-4、d5-2、d3-6的计算一起，如前所述地计算三个感应电压和s1+4、s5+2、s3+6，基于三个感应电压差d1-4、d5-2、d3-6之间的大小关系及三个感应电压和s1+4、s5+2、s3+6之间的大小关系，唯一地确定转子120的初始位置区域r，但如图26所示，三个感应电压和s1+4、s5+2、s3+6因无刷电机100的磁路特性而变小，难以明确地判定出大小关系。

但是，在电机控制装置200中，与感应电压和s1+4、s5+2、s3+6相比，感应电压差d1-4、d5-2、d3-6难以受无刷电机100的磁路特性的影响，着眼于这一点，不利用三个感应电压和s1+4、s5+2、s3+6，而是根据三个感应电压差d1-4、d5-2、d3-6的大小关系推定转子120的初始位置。

因此，在感应电压和因磁路特性而较小的无刷电机100中，与利用感应电压和s1+4、s5+2、s3+6的大小关系的情况相比，根据本实施方式的电机控制装置200能够使推定转子120的初始位置的推定精度更高。

接着，对上述实施方式的电机控制装置200的变形例进行说明。此外，对于与上述实施方式相同的结构，通过标注相同符号，省略或简化其说明。

在上述实施方式中，根据感应电压差d1-4、d5-2、d3-6中的哪一个成为最大值dmax来暂时确定被推定为包含转子120的初始位置的初始位置区域r是角度区域r30及r210、角度区域r90及r270、角度区域r150及r330的组合中的哪一个。

另外，如图19(a)所示，在感应电压差d1-4为最大值dmax而将初始位置区域r暂时确定为角度区域r30(例如，15deg～75deg)及角度区域r210(例如，195deg～255deg)的情况下，可知在角度区域r30中的前半个角度区域r30l(例如，15deg～45deg)及角度区域r210中的前半个角度区域r210l(例如，195deg～225deg)中，感应电压差d5-2成为最小值dmin，在角度区域r30中的后半个角度区域r30h(例如，45deg～75deg)及角度区域r210中的后半个角度区域r210h(例如，225deg～255deg)中，感应电压差d3-6成为最小值dmin。

同样，如图19(b)所示，在感应电压差d5-2为最大值dmax而将初始位置区域r暂时确定为角度区域r90(例如，75deg～135deg)及角度区域r270(例如，255deg～315deg)的情况下，可知在角度区域r90中的前半个角度区域r90l(例如，75deg～105deg)及角度区域r270中的前半个角度区域r270l(例如，255deg～285deg)中，感应电压差d3-6成为最小值dmin，在角度区域r90中的后半个角度区域r90h(例如，105deg～135deg)及角度区域r270中的后半个角度区域r270h(例如，285deg～315deg)中，感应电压差d1-4成为最小值dmin。

同样，如图19(c)所示，在感应电压差d3-6为最大值dmax而将初始位置区域r暂时确定为角度区域r150(例如，135deg～195deg)及角度区域r330(例如，315deg～15deg)的情况下，在角度区域r150中的前半个角度区域r150l(例如，135deg～165deg)及角度区域r330中的前半个角度区域r330l(例如，315deg～345deg)中，感应电压差d1-4成为最小值dmin，在角度区域r150中的后半个角度区域r150h(例如，165deg～195deg)及角度区域r330中的后半个角度区域r330h(例如，345deg～15deg)中，感应电压差d5-2成为最小值dmin。

因此，除求出感应电压差d1-4、d5-2、d3-6的最大值dmax之外，如果还能够求出感应电压差d1-4、d5-2、d3-6的最小值dmin，就能够将确定为角度区域r30的初始位置区域r细分确定为角度区域r30l和角度区域r30h，确定为角度区域r90的初始位置区域r能够进一步细分确定为角度区域r90l和角度区域r90h，确定为角度区域r150的初始位置区域r能够进一步细分确定为角度区域r150l和角度区域r150h，确定为角度区域r210的初始位置区域r能够进一步细分确定为角度区域r210l和角度区域r210h，确定为角度区域r270的初始位置区域r能够进一步细分确定为角度区域r270l和角度区域r270h，确定为角度区域r330的初始位置区域r能够进一步细分确定为角度区域r330l和角度区域r330h。即，通过计算出感应电压差d1-4、d5-2、d3-6的最小值dmin，对于确定为是一个角度区域的初始位置区域r，可进一步判别为表示转子120的初始位置位于初始位置区域r的前半或后半个中的某一个的最小初始位置区域(最小角度区域)rmin。

图20及图21分别表示对于图8的流程图的变更点。

与上述的实施方式同样，控制单元220在初始位置推定处理中，基于特定通电模式的通电在非通电相产生的脉冲感应电压，将初始位置区域r确定为一个角度区域。但是，在本变形例中，基于感应电压差d1-4、d5-2、d3-6的最小值dmin，进一步判别表示转子120的初始位置位于被确定为是一个角度区域的初始位置区域r的前半或后半中的某一个的最小初始位置区域rmin，并在起动开始处理中，根据所判别出的最小初始位置区域rmin设定规定第一起始通电模式及第二起始通电模式中各起始通电模式的通电时间的规定时间t，这方面与上述的实施方式不同。

首先，如图20所示，控制单元220在步骤s2019中计算出感应电压差d1-4、d5-2、d3-6之后，在步骤s2020a中，除了计算出感应电压差d1-4、d5-2、d3-6的最大值dmax之外，还计算最小值dmin，然后进入步骤s2021，之后与上述的实施方式同样，在步骤s2026、步骤s2027、步骤s2035、步骤s2036、步骤s2044、步骤s2045中，将初始位置区域r确定为一个角度区域。

如图21(a)所示，控制单元220在步骤s2026中将初始位置区域r确定为角度区域r30后，在步骤s2026a中判定感应电压差d5-2是否为最小值dmin，在判定为感应电压差d5-2是最小值dmin的情况下，进入步骤s2026l(“是”)，判别为最小初始位置区域rmin是初始位置区域r(角度区域r30)的前半个角度区域r30l，进一步进入步骤s2028a。另一方面，控制单元220在步骤s2026a中判定为感应电压差d5-2不是最小值dmin的情况下，进入步骤s2026b(“否”)。

控制单元220在步骤s2026b中判定感应电压差d3-6是否为最小值dmin，在判定为感应电压差d3-6是最小值dmin的情况下，进入步骤s2026h(“是”)，判别为最小初始位置区域rmin是初始位置区域r(角度区域r30)的后半个角度区域r30h，进一步进入步骤s2028b。另一方面，控制单元220在步骤s2026b中判定为感应电压差d3-6不是最小值dmin的情况下，感应电压差d5-2和感应电压差d3-6是同一值，判别为转子120的初始位置位于角度区域r30的前半和后半之间，进入步骤s2028c(“否”)。

控制单元220在步骤s2028a～步骤s2028c中实施起动开始处理，与上述的实施方式的步骤s2028同样，根据确定为是角度区域r30的初始位置区域r，将第一起始通电模式确定为通电模式m4，直到达到规定时间t为止进行基于通电模式m4的通电。

另外，控制单元220在步骤s2028a～步骤s2028c中，与上述的实施方式的步骤s2028同样，按照作为第二起始通电模式的通电模式m5进行规定时间t的通电。此外，控制单元220能够进行从第一起始通电模式到第n起始通电模式(n为2以上的整数)的通电，这与步骤s2028相同。

在此，在步骤s2028a、步骤s2028b及步骤s2028c之间，规定通电模式m4及通电模式m5下的各通电时间的规定时间t不同，在步骤s2028a中为规定时间tal，在步骤s2028b中为规定时间tah，在步骤s2028c中为规定时间tam，规定时间tal、tah、tam被设定成规定时间tah＜规定时间tam＜规定时间tal。

这样设定规定时间tal、tah、tam的理由如下。

即，如图22及图23所示，在初始位置区域r被确定为是角度区域r30(例如，15deg～75deg)的情况下，通过特定通电模式(通电模式m3)的通电而从初始位置进行了旋转的转子120的磁极位置会进一步通过基于第一起始通电模式(即，通电模式m4)的通电的旋转、及基于第二起始通电模式(即，通电模式m5)的通电的旋转而移动。

但是，在基于第二起始通电模式(通电模式m5)的通电之后，为了按照矩形波驱动方式的无传感器控制开始通电，需要使转子120的磁极位置不超过从通电模式m5向通电模式m6切换通电模式的角度位置，即180deg(参照图5)。

如图22所示，在最小初始位置区域rmin为角度区域r30的前半个角度区域r30l且转子120的初始位置为例如30deg的情况下，从因特定通电模式的通电而进行了旋转的旋转后的转子120的磁极位置(例如，60deg)到通过矩形波驱动方式将第二起始通电模式(m5)向通电模式m6切换的角度位置(180deg)的容许旋转角度为θl(＝180deg－60deg)，如图23所示，在最小初始位置区域rmin为角度区域r30的后半个角度区域r30h且转子120的初始位置为例如60deg的情况下，从因特定通电模式的通电而进行了旋转的旋转后的转子120的磁极位置(例如，90deg)到通过矩形波驱动方式将第二起始通电模式(m5)向通电模式m6切换的角度位置(180deg)的容许旋转角度为θh(＝180deg－90deg)，因此，在通过特定通电模式(通电模式m3)下的通电而转子120进行旋转的旋转角度大致一定的情况下，如果将容许旋转角度θl和容许旋转角度θh进行比较，便会成为容许旋转角度θl＞容许旋转角度θh。

总之，如果起始通电占空比相同，对在最小初始位置区域rmin为角度区域r30的前半个角度区域r30l时的第一起始通电模式及第二起始通电模式下的规定时间tal、和在最小初始位置区域rmin为角度区域r30的后半个角度区域r30h时的第一起始通电模式及第二起始通电模式下的规定时间tah进行比较时，从抑制无传感器控制下的失步的观点来看，优选将规定时间tal及规定时间tah设定成规定时间tal至少比规定时间tah长(规定时间tah＜规定时间tal)。

另一方面，规定时间tam是判别为转子120的初始位置位于前半和后半之间的情况下设定的规定时间，而不是在最小初始位置区域rmin位于角度区域r30的前半或后半的情况下设定的规定时间，因此，只要规定时间tam是规定时间tal和规定时间tah之间的值即可(规定时间tah＜规定时间tam＜规定时间tal)。

此外，也可以将规定时间tam设定成与规定时间tah或规定时间tal中的任一方相等(规定时间tah≦规定时间tam＜规定时间tal，或者，规定时间tah＜规定时间tam≦规定时间tal)。

图21(b)～图21(f)中的最小初始位置区域rmin的判别及起动开始处理分别与图21(a)同样地执行。

在图21(b)中，在步骤s2027中将初始位置区域r确定为角度区域r210的情况下，就分别规定步骤s2029a～步骤s2029c的起动开始处理中的第一起始通电模式(通电模式m5)及第二起始通电模式(通电模式m6)的通电时间的规定时间tbl、tbh、tbm而言，在步骤s2027l中判别为最小初始位置区域rmin是角度区域r210的前半个角度区域r210l时的规定时间tbl被设定成长于在步骤s2027h中判别为最小初始位置区域rmin是角度区域r210的后半个角度区域r210h时的规定时间tbh，成为规定时间tbh＜规定时间tbm＜规定时间tbl。

在图21(c)中，在步骤s2035中将初始位置区域r确定为角度区域r270的情况下，就分别规定步骤s2037a～步骤s2037c的起动开始处理中的第一起始通电模式(通电模式m2)及第二起始通电模式(通电模式m3)的通电时间的规定时间tcl、tch、tcm而言，在步骤s2035l中判别为最小初始位置区域rmin是角度区域r270的前半个角度区域r270l时的规定时间tcl被设定成长于在步骤s2035h中判别为最小初始位置区域rmin是角度区域r270的后半个角度区域r270h时的规定时间tch，成为规定时间tch＜规定时间tcm＜规定时间tcl。

在图21(d)中，在步骤s2036中将初始位置区域r确定为角度区域r90的情况下，就规定步骤s2038a～步骤s2038c的起动开始处理中的第一起始通电模式(通电模式m3)及第二起始通电模式(通电模式m4)的通电时间的规定时间tdl、tdh、tdm而言，在步骤s2036l中判别为最小初始位置区域rmin是角度区域r90的前半个角度区域r90l时的规定时间tdl被设定成长于在步骤s2036h中判别为最小初始位置区域rmin是角度区域r90的后半个角度区域r90h时的规定时间tdh，成为规定时间tdh＜规定时间tdm＜规定时间tdl。

在图21(e)中，在步骤s2044中将初始位置区域r确定为角度区域r150的情况下，就规定步骤s2046a～步骤s2046c的起动开始处理中的第一起始通电模式(通电模式m6)及第二起始通电模式(通电模式m1)的通电时间的规定时间tel、teh、tem而言，在步骤s2044l中判别为最小初始位置区域rmin是角度区域r150的前半个角度区域r150l时的规定时间tel被设定成长于在步骤s2044h中判别为最小初始位置区域rmin是角度区域r150的后半个角度区域r150h时的规定时间teh，成为规定时间teh＜规定时间tem＜规定时间tel。

在图21(f)中，在步骤s2045中将初始位置区域r确定为角度区域r330的情况下，就规定步骤s2047a～步骤s2047c的起动开始处理中的第一起始通电模式(通电模式m1)及第二起始通电模式(通电模式m2)的通电时间的规定时间tfl、tfh、tfm而言，在步骤s2045l中判别为最小初始位置区域rmin是角度区域r330的前半个角度区域r330l时的规定时间tfl被设定成长于在步骤s2045h中判别为最小初始位置区域rmin是角度区域r330的后半个角度区域r330h时的规定时间tfh，成为规定时间tfh＜规定时间tfm＜规定时间tfl。

可以将上述的规定时间tal、tbl、tcl、tdl、tel、tfl设定为彼此相同的时间，另外，可以将上述的规定时间tah、tbh、tch、tdh、teh、tfh设定为彼此相同的时间。

但是，在如图15所示基于特定通电模式的通电的合成磁通的推定角度相对于初始位置区域r位于正转方向的情况下和在如图16所示基于特定通电模式的通电的合成磁通的推定角度相对于初始位置区域r位于反转方向的情况下，还考虑在通过特定通电模式的通电而转子120进行了旋转的旋转后的磁极位置和通过第一起始通电模式的通电而产生的合成磁通的推定角度之间的角度偏差会存在差异。

因此，可以将基于特定通电模式的通电的合成磁通的推定角度相对于初始位置区域r位于正转方向时的规定时间tal、tcl、tel和基于特定通电模式的通电的合成磁通的推定角度相对于初始位置区域r位于反转方向时的规定时间tbl、tdl、tfl设定为不同的值。规定时间tah、tch、the和规定时间tbh、tdh、tfh之间也同样。

此外，在上述的实施方式及其变形例中，例如在步骤s2022中将初始位置区域r暂时确定为角度区域r30及r210的情况下，为了在步骤2023中将初始位置区域r从暂时确定的两个角度区域r30及角度区域r210中确定为一个而进行通电的特定通电模式被设为是通电模式m3，但不限于此，可按其他通电模式(m1、m2、m4、m5或m6)进行通电。

例如，可以在步骤s2023中进行通电的特定通电模式设为通电模式m6，以代替通电模式m3。

在此，如图24所示，已知在按照作为特定通电模式的通电模式m6进行通电时，在初始位置区域r为角度区域r210的情况下，转子120向正转方向旋转，在非通电相产生的脉冲感应电压vm6大致单调递增，在初始位置区域r为角度区域r30的情况下，转子120向反转方向旋转，在非通电相产生的脉冲感应电压vm6大致单调递减。

因此，在步骤s2024将在非通电相(即，u相)产生的脉冲感应电压vm6获取多次，若在步骤s2025中判定为脉冲感应电压vm6正在减小，可将初始位置区域r确定为角度区域r30，另一方面，若在步骤s2025中判定为脉冲感应电压vm6正在增大，可将初始位置区域r确定为角度区域r210。

另外，例如，可以将在步骤s2023中进行通电的特定通电模式设为通电模式m5，以代替通电模式m3。

在此，如图25所示，已知在按照作为特定通电模式的通电模式m5进行通电时，在角度区域r30及角度区域r210中，在非通电相产生的脉冲感应电压vm5相对于转子120的旋转角度大致发生同样的变化。

另外，通电模式m5使得合成磁通的推定角度(240deg)被包含在角度区域r210中，在转子120的初始位置包含在角度区域r210中的情况下，转子120成为几乎被定位在240deg的状态，与转子120的初始位置包含在角度区域r30中的情况相比，脉冲感应电压vm5的变化也变小的可能性高。

因此，在步骤s2024中将在非通电相(即，v相)产生的脉冲感应电压vm5获取多次，若在步骤s2025中判定为脉冲感应电压vm5的变化在规定值以上，就将初始位置区域r确定为角度区域r30，另一方面，若在步骤s2025中判定为脉冲感应电压vm5的变化在规定值以下，可将初始位置区域r确定为角度区域r210。

在上述的实施方式及其变形例中，也可根据特定通电模式的通电引起的非通电相的脉冲感应电压的变化量，使起始通电占空比发生变化。

例如，在图10中，在进行了作为特定通电模式的通电模式m3的通电的情况下，与转子120从角度区域r30的下限(例如，15deg)旋转到了上限(例如，75deg)的情况相比，在转子120从角度区域r30的下限(例如，15deg)旋转到了中央(例如，45deg)时，在非通电相产生的脉冲感应电压vm3的变化量大约成为一半。这样，随着在非通电相产生的脉冲感应电压vm3的变化量增大，基于特定通电模式的通电的转子120在旋转后的角度位置更接近通过无传感器控制从通电模式m5向通电模式m6切换的切换角度(180deg)的可能性越来越高。

因此，为了随着在非通电相产生的脉冲感应电压vm3的变化量增大，为了抑制基于第一起始通电模式及第二起始通电模式的通电的转子120的旋转量，也可以使起始通电占空比与规定时间t一同减小，由此抑制移至无传感器控制时的失步。

附图标记说明

100…无刷电机

110u、110v、110w…三相绕组

120…转子

200…电机控制装置

210…电机驱动电路

220…控制单元

…合成磁通

m1～m6…各通电模式

vm1～vm6…各通电模式下在非通电相产生的脉冲感应电压

d1-4、d5-2、d3-6…感应电压差

t、tal、tbl、tcl、tdl、tel、tfl、tah、tbh、tch、tdh、teh、tfh…规定时间