本发明涉及电动机驱动装置及电动机驱动方法。
本申请基于2016年2月4日提出申请的日本专利申请2016-020157号要求优先权，在本文中援引该专利申请的内容。
背景技术：
以往，电动机驱动装置在驱动无刷电动机的情况下，将机械提前角设定为0度，并通过软件改变提前角来驱动无刷电动机。具体而言，电动机驱动装置从检测电动机旋转位置的检测传感器(例如霍尔ic)获取分别与无刷电动机的u相、v相、w相相对应的传感信号。
然后，电动机驱动装置基于所获取的传感信号对级号进行识别，读取出与该级号相对应的通电模式，在错开了规定旋转位置(例如电气角30度)之后，根据读取出的通电模式，对构成逆变器电路的开关元件进行pwm控制，从而驱动无刷电动机。
但是，当无刷电动机低速旋转时，从检测传感器输出的传感信号的间隔较大，因此电动机驱动装置无法改变提前角，而是以0度的提前角来驱动无刷电动机。若在0度的提前角下驱动无刷电动机，则会因再生而产生反向电压。这种情况下，在通电相中该反向电压能够被电源侧吸收，因此电动机驱动装置能够抑制电压上升，但在非通电相中由于开关元件是截止的，因此会导致电压上升。因而，电动机驱动装置会将该反向电压导致的电压上升识别为发生了异常的电压上升，而为了避免误操作和电路元件出现故障，有可能会停止无刷电动机的驱动。
因此，为了使非通电相中产生的反向电压被电源侧吸收，考虑对非通电相进行规定占空比的通电以生成与中点相应的电压的所谓非自由矩形波驱动的方法。从而，电动机驱动装置通过进行该非自由矩形波驱动，消除非通电相，能够抑制因反向电压引起的电压上升。然而，在通过无刷电动机的高速旋转而使电流相位比0度提前角要延迟时，反向电压的量会增加。这样一来，即使进行上述的非自由矩形波驱动，也无法抑制电压上升，从而可能导致无刷电动机停止。
作为减小上述电流相位延迟的方法，有使机械提前角错开例如30度，当反向旋转时通过软件错开一个级号(即通电模式)的方法。例如，若将机械提前角沿着正转方向错开30度，则延迟角将在反转方向上错开30度。在三相无刷电动机中，通电模式一共有6个，通过在反向旋转时错开一个通电模式，从而对于30度的延迟角提前相当于一个级号的量，即产生60度的提前角。其结果是，反向旋转时也产生30度的提前角，从而两个方向旋转均产生30度的提前角。因此，即使电流相位发生延迟，也不会产生延迟角，从而能够消除反向电压的影响。
这里，使用图6对现有的电动机驱动装置的提前角控制和延迟角控制进行说明。图6是说明现有的电动机驱动装置的控制方法的图。图6(a)是说明现有的电动机驱动装置的提前角控制的控制方法的图。如图6(a)所示，现有的电动机驱动装置基于前一次的传感信号，利用计时器计时规定的时间，在超时(计时结束)后，对u、v、w相中的任一相的线圈进行通电，从而实现提前角驱动。例如，电动机驱动装置在与u相对应的传感信号的上升沿时刻利用计时器开始计时规定的时间，在规定时间的计时结束的时刻对w相线圈进行通电。但由于机械提前角已经是30度，因此现有的提前角控制只能在30度以上的提前角下驱动无刷电动机。因此，无法在小于30度的提前角、例如15～20度的提前角(通电角130度)下进行驱动，因此存在无法调整提前角，实际搭载于车辆时的工作音和电波噪音等会发生恶化的问题。为了解决这一问题，有通过延迟角控制在最佳提前角下驱动无刷电动机的方法。
图6(b)是说明现有的电动机驱动装置的延迟角控制的控制方法的图。电动机驱动装置在各传感信号的上升沿及下降沿的时刻，利用设置于微机的计时器开始计时规定的时间，在规定时间的计时结束的时刻对各相线圈进行通电。例如，电动机驱动装置在与u相对应的传感信号的上升沿利用设置于微机的计时器开始计时规定的时间，在规定时间的计时结束的时刻对w相线圈进行负电压的通电。电动机驱动装置还在与u相对应的传感信号的下降沿利用设置于微机的计时器开始计时规定的时间，在规定时间的计时结束的时刻对w相线圈进行正电压的通电。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2000－83397号公报
技术实现要素：
发明所要解决的技术问题
然而，在计时器进行计时的过程中，会有其它传感信号的上升沿或下降沿输入，因此需要用微机内没有在进行计时的计时器来计时规定的时间。然而，微机内的计时器数量有限，因此在计时器数量不够的情况下，有时会无法控制无刷电动机的驱动。另外，在计时器数量不够的情况下，需要增加微机内的计时器数量，而增加微机内的计时器数量有可能导致成本增加。
本发明提供一种不增加计时器数量且能够在最佳提前角下驱动电动机的电动机驱动装置及电动机驱动方法。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明的一个方式是电动机驱动装置，向多个线圈提供电流以使电动机的转子旋转，包括：多个检测传感器，该多个检测传感器设置在所述转子的旋转方向上互不相同的相位，并且检测所述转子的旋转方向上的相位并生成输出信号；级数决定部，该级数决定部基于多个所述输出信号的状态的组合，决定所述转子的位置；以及通电时刻决定部，该通电时刻决定部在所述电动机启动时，将对所述线圈通电的通电时刻设定为提前了相当于规定电气角的量的时刻，所述通电时刻决定部在所述电动机的转速达到规定转速以上的情况下，将所述转子的位置到达提前了任意角度的电气角相当于所述启动时提前的规定电气角的变化量所对应的电气角的位置后又经过了规定时间的时刻设为通电时刻。
本发明的一个方式中，所述电动机驱动装置中的所述多个检测传感器错开相当于规定机械角的量进行配置。
本发明的一个方式中，所述电动机驱动装置的所述通电时刻决定部在提前角超过阈值的情况下，将所述转子的位置到达切换了相当于规定电气角的量的电气角的位置后又经过规定时间的时刻设定为通电时刻。
本发明的一个方式是电动机驱动装置的驱动方法，该电动机驱动装置向多个线圈提供电流以使电动机的转子旋转，具备多个检测传感器，该多个检测传感器设置在所述转子的旋转方向上互不相同的相位，并且检测所述转子的旋转方向上的相位并生成输出信号，所述电动机驱动装置的驱动方法包括：级数决定步骤，基于多个所述输出信号的状态的组合，决定所述转子的位置；以及通电时刻决定步骤，在所述电动机启动时，将对所述线圈通电的通电时刻设定为提前了相当于规定电气角的量的时刻，所述通电时刻决定步骤中，在所述电动机的转速达到规定转速以上的情况下，将所述转子的位置到达提前了任意角度的电气角相当于所述启动时提前的规定电气角的变化量所对应的电气角的位置后又经过了规定时间的时刻设为通电时刻。
发明效果
如上所述，根据本发明的方式，能够提供一种不增加计数器数量且能够在最佳提前角下驱动电动机的电动机驱动装置及电动机驱动方法。
附图说明
图1是本实施方式中的电动机驱动装置的简要结构的一个示例图。
图2是说明本实施方式中的第二模式的效果的图。
图3是本实施方式中的控制部53的简要结构的一个示例图。
图4是表示本实施方式中的控制部53对电动机21的状态判别处理的流程图。
图5是表示本实施方式中的控制部53中的电动机21的驱动控制处理的流程图。
图6是说明现有的电动机驱动装置的控制方法的图。
具体实施方式
下面，通过发明的实施方式对本发明的情况进行说明，但以下的实施方式并不是对权利要求书所涉及的发明进行的限定。另外，实施方式中说明的特征的组合并不全是解决本发明的技术问题的技术手段所必需的。附图中，有时会对相同或类似的部分标注相同的标号，并省略重复说明。附图中，为了对要素的形状和大小等进行更加明确的说明，有时会夸张地呈现。
实施方式中的电机驱动装置向多个线圈提供电流来使转子旋转。电动机驱动装置具备：多个检测传感器，该多个检测传感器设置于转子的旋转方向上互不相同的相位，且检测转子的旋转方向上的相位并生成输出信号；级数决定部，该级数决定部基于多个输出信号的状态的组合，来决定转子的位置；以及通电时刻决定部，该通电时刻决定部将电动机启动时对线圈进行通电的通电时刻设为提前了与规定电气角相应的量的时刻。通电时刻决定部在电动机的转速达到规定转速以上的情况下，将转子的位置到达提前了任意角度的电气角相对于启动时提前的规定电气角的变化量所对应的电气角的位置后经过了规定时间的时刻设定为通电时刻。
下面，利用附图来说明实施方式的电动机驱动装置。
图1是本实施方式的电动机驱动装置1的简要结构的一个示例图。电动机驱动装置1是控制电动机21的驱动的装置。例如，电动机21是使车辆的雨刮臂进行擦拭动作的驱动源。例如，电动机21是无刷电动机。例如，电动机21是三相(u相、v相和w相)无刷电动机等能够向正反两个方向旋转的电动机。电动机21基于电动机驱动装置1所提供的驱动信号进行旋转驱动。即，当电动机驱动装置1根据通电模式向三相的各相分别提供施加电压vu、施加电压vv、施加电压vw时，电动机21进行动作。电动机21根据所提供的施加电压的正负，在正转和反转之间切换其旋转方向。本实施方式中，对电动机21是使雨刮臂进行擦拭动作的驱动源的情况进行说明，但并不限于此，电动机21也可以用于为任意装置提供动力。
电动机驱动装置1连接着电源装置44和操作开关3。该电源装置44是例如直流12v等的充电电池。操作开关3是供用户操作的对电动机21进行驱动的开关。操作开关3是例如使雨刮臂开始进行擦拭动作的操作开关。操作开关3将根据用户对操作开关3的操作而生成的电动机21的驱动请求发送至电动机驱动装置1。
如图1所示，电动机驱动装置1具备逆变器电路42、驱动部51、传感器群52和控制部53。
逆变器电路42具备三相桥式连接的6个开关元件42a～42f、以及在各开关元件42a～42f各自的集电极－发射极之间反向并联连接的二极管43a～43f。各开关元件42a～42f例如是fet(场效应晶体管)或igbt(绝缘栅双极型晶体管)。桥接的6个开关元件42a～42f各自的栅极与驱动部51连接。
开关元件42a～42f的集电极或发射极经由电动机21的输入端子22u、22v、22w连接至例如三角接线的线圈21u、21v、21w。从而，6个开关元件42a～42f根据从驱动部51输入的驱动信号(栅极信号)g1～g6进行开关动作，施加在逆变器电路42上的电源装置44的电源电压作为三相(u相、v相、w相)施加电压vu、vv、vw被提供给线圈21u、21v、21w。
驱动部51基于从控制部53提供的pwm指令信号，生成用于使开关元件42a～42f交替开关的驱动信号g1～g6，并将其输出到逆变器电路42。从而，逆变器电路42将使线圈21u、21v、21w交替通电的供给电压vu、vv、vw的通电模式施加在各线圈上，使电动机21的转子沿着控制部53所指示的旋转方向旋转。
传感器群52具备检测电动机21的转子的位置的3个传感器即检测传感器u521、检测传感器v522、检测传感器w523。检测传感器u521～w523将电动机21的转子旋转时转子的旋转位置作为与u相、v相、w相对应的传感信号(二进制信号)，分别输出到控制部53。本实施方式中，检测传感器u521～w523设置在正转时所用的调整了提前角的位置上(即错开了相当于规定电气角的量的位置上)。即，检测传感器u521～w523设置在提前了相当于规定电气角的量的位置上。本实施方式中，规定电气角为30度。电气角用360度来表示电动机21的磁极位置变化(即磁场变化)的一个周期。从而，在有提前角的情况下，与没有提前角的情况相比，检测传感器u521～w523的输出变化提前了相当于30度电气角的量。
控制部53基于检测传感器u521～w523的传感信号的组合(级号)，读取出控制部53所具备的第一存储部69中存储的与级号对应的通电模式，并根据该通电模式向驱动部51输出pwm指令信号。该级号表示电动机21的转子的位置。存储部55中存储有与表示检测传感器u521～w523的传感信号组合的级号对应的通电模式pa1～pa6。驱动部51基于从控制部53输入的pwm指令信号，输出对开关信号42a～42f的栅极分别进行控制的驱动信号g1～g6。由于线圈21u、21v、21w构成三相线圈，因此分别与60度电气角相对应的6种不同的通电模式pa1～pa6构成电气角的一个周期。本实施方式中，级号#1～#6和通电模式pa1～pa6相关联地存储于第一存储部69。因此，每当电气角提前60度时，控制部53按照级号#1、#2、#3、#4、#5、#6、#1、#2、#3、#4、#5、#6……的顺序选择级号。上述级号和通电模式分别通过各传感信号的信号沿来进行识别。
控制部53在电动机21启动时和正常工作时之间切换电动机21的旋转驱动的控制。正常工作时是指电动机21已启动且旋转稳定的情况。
即，电动机21启动时使电动机21反向旋转的情况下，控制部53执行第一模式：通过错开一个级号，对于30度的延迟角提前相当于一个级号的量，即产生60度的提前角。换言之，控制部53在电动机21启动时，在提前了相当于规定电气角(例如60度)的量的时刻对线圈通电。
另外，在电动机21正常工作时使电动机21反向旋转的情况下，由于计时器的计时起点相对于启动时发生了变更，因此，控制部53执行第二模式：根据任意设定的电气角相对于启动时提前的电气角的变化量，错开一个上述级号，并从错开后的级号起，通过计时器进行提前角控制。
下面，对本实施方式中的第一模式进行说明。
控制部53在使电动机21正转或反转的情况下，从第一存储部69读取与级号对应的通电模式并输出。
例如，在提前角为0度的情况下，检测传感器u521为高电平，检测传感器v522为低电平，检测传感器523为高电平时，选择通电模式pa1。然后，在通电模式pa1下，从逆变器电路42向线圈21u的两端施加高压侧输出和低压侧输出这两个电压。这种情况下，由于线圈21v和线圈21w串联连接，因此被施加的是线圈21u上所施加电压的一半电压。另一方面，在30度的提前角下，级号和通电模式pa1～pa6的对应关系与没有提前角的情况相同。因此，正向旋转时，在30度的提前角下，检测传感器u521～w523的输出信号的变化将提前30度电气角。即，与提前角为0度的情况相比，通电模式pa1～pa6能够逐个提前30度电气角进行切换。另一方面，反向旋转时，通过提前60度的电气角，与反向旋转时也没有提前角的情况相比，通电模式pb1～pb6设定为逐个提前30度电气角进行选择。
由此，在本实施方式中，通过将检测传感器u521～w523的安装位置相对于转子的传感器磁铁在机械上错开，从而使电气上的提前角错开30度。因而，在电动机21正向旋转时，提前角为30度。但是，当沿着正转方向错开30度提前角时，沿着反转方向将错开30度延迟角。因此，控制部53通过在反转时错开一个级号，对于30度延迟角提前相当于一个级号的量，即产生60度的提前角。其结果是，反向旋转时也产生30度的提前角，从而两个方向旋转均产生30度的提前角。由此，即使电流相位发生延迟，也不会产生延迟角，从而能够消除电动机21的反向电压的影响。
下面，对本实施方式中的第二模式进行说明。
控制部53在电动机21的转速达到规定转速以上的情况下，判定为电动机21稳定旋转，并从第一模式切换到第二模式。
控制部53在电动机21的旋转被判定为稳定时，使正向旋转时延迟一个级号进行识别。即，控制部53使启动时错开了一级的级号回到原来的级号。然后，控制部53使用计时器来决定线圈21u、21v、21w通电的时刻(以下称为“通电时刻”)，使其提前相当于规定通电角的量。例如，在检测传感器u521～w523输出的传感信号的上升沿或下降沿输入到控制部53时，计时器开始计时，在规定时间的计时结束的时刻，分别对线圈21u、21v、21w进行通电。
图2是说明本实施方式中的第二模式的效果的图。
在机械提前角已为30度的情况下，现有的电动机驱动装置通过进行延迟角控制，从而在最佳提前角下进行电动机21的驱动。例如，现有的电动机驱动装置在u相的传感信号的上升沿利用计时器开始计时规定的时间，在规定时间的计时结束的时刻对w相线圈进行负电压的通电。现有的电动机驱动装置还在u相的传感信号的下降沿利用计时器开始计时规定的时间，在规定时间的计时结束的时刻对w相线圈进行正电压的通电。由此，现有的电动机驱动装置在通电相基准的传感信号的上升沿或下降沿开始用计时器进行计时，从而进行延迟角控制。然而，在计时器计时的过程中，会检测到其它相的传感信号的上升沿或下降沿，因此需要用没有在计时的计时器来计时规定的时间。因此，需要增加计时器的数量。
本实施方式中的电动机驱动装置1使成为通电相基准的传感信号延迟一级(一级的范围例如为60度)，从而在提前角为-30度(延迟角30度)时开始用计时器进行计时(图2中为w相传感信号的下降沿)。从而，能够在提前角-30度～30度的60度范围内进行计时器的计时，并且在计时器计时的过程中，不会检测到其他相的传感信号的上升沿或下降沿。因而，电动机驱动装置1不用增加计时器的数量，仅通过提前角控制就能在最佳提前角下实现对无刷电动机的驱动。即，电动机驱动装置1无需增加计时器的数量，只需通过提前角控制就能实现与延迟角控制相同的效果。另外，若软件上的提前角进入超过阈值(一级的范围，例如为60度)的区域，则计时器的计时会赶不上，即计时器计时过程中有其它传感信号的上升沿或下降沿输入，因此，在进入超过阈值的区域时，使成为通电相基准的传感信号再错开(提前或延迟)一级(60度)，从而能够得到所期望的提前角。
下面，对本实施方式中的控制部53的结构进行具体说明。
图3是本实施方式中的控制部53的简要结构的一个示例图。
控制部53具备通电类型决定部61、级数获取部63、级数决定部64、通电模式获取部65、转速计算部66、判定部67、通电时刻决定部68、第一存储部69和第二存储部62。
通电类型决定部61决定电动机21的状态。即，通电类型决定部61判别电动机21处于启动状态、还是正常工作状态、还是停止状态。然后，通电类型决定部61将判别得到的电动机21的状态存储于第二存储部62。例如，通电类型决定部61将表示判别得到的电动机21的状态的值作为变量存储于第二存储部62内。例如，通电类型决定部61在判别得到的电动机21的状态是启动状态的情况下，将第二存储部62的变量变为“1”。通电类型决定部61在判别得到的电动机21的状态是正常工作状态的情况下，将第二存储部62的变量变为“2”。通电类型决定部61在判别得到的电动机21的状态是停止状态的情况下，将第二存储部62的变量变为“3”。
例如，通电类型决定部61在没有从操作开关3获取到电动机21的驱动请求的情况下，判别电动机21处于停止状态。通电类型决定部61也可以在没有对驱动部51输出pwm指令信号的情况下，判别电动机21处于停止状态。通电类型决定部61在从操作开关3获取到电动机21的驱动请求时，若电动机21的转速在规定转速以上，则判别电动机21处于正常工作状态。通电类型决定部61在从操作开关3获取到电动机21的驱动请求时，若电动机21的转速小于规定转速，则判别电动机21处于启动状态。通电类型决定部61在处于停止状态的电动机21基于来自操作开关3的电动机21的驱动请求开始启动时，判别电动机21处于启动状态。从而，通过参照存储在第二存储部62中的变量的值，能够确认电动机21的状态。
级数获取部63根据检测传感器u521～w523的传感信号的组合，获取级号。例如，检测传感器u521～w523的传感信号的组合、以及与该组合对应的级号预先存储在未图示的存储部中，级数获取部63通过从上述存储部中选择与检测传感器u521～w523所输出的传感信号的组合相对应的级号来获取。级数获取部63将所获取的级号提供给级数决定部64。该级号表示转子的位置。
级数决定部64通过参照存储在第二存储部62中的变量的值，识别电动机21的状态。级数决定部64在电动机21的状态是启动状态的情况下，或电动机21开始启动的情况下，将级数决定部64所提供的级号错开一个后的值决定为驱动电动机21时使用的级号(以下称为“控制级号”)。级数决定部64将所决定的级号提供给通电模式获取部65。级数决定部64在电动机21的状态是正常工作状态的情况下，将从级数决定部64提供的级号作为控制级号提供给通电模式获取部65。
通电模式获取部65从第一存储部69读取与级数决定部64所提供的控制级号相对应的通电模式。通电模式获取部65在通电时刻决定部68提供了控制信号的情况下，根据读取出的通电模式，向驱动部51输出pwm指令信号。
转速计算部66基于检测传感器u521～w523的传感信号，计算电动机21的转速。转速计算部66将计算出的电动机21的转速提供给判定部67。
判定部67判定转速计算部66所提供的电动机21的转速是否在规定转速以上。判定部67将该判定结果提供给通电类型决定部61。
通电时刻决定部68基于检测传感器u521～w523的传感信号，决定通电时刻。通电时刻决定部68在电动机21启动时，将对线圈21u、21v、21w通电的通电时刻设为提前了相当于规定电角度的量的时刻。
因而，通电时刻决定部68在电动机21处于启动状态的情况下，在提前了相当于规定电气角(启动提前角、启动时提前角)的量的时刻从检测传感器u521～w523获取到传感信号的上升沿或下降沿时，将控制信号提供给通电模式获取部65。
通电时刻决定部68在电动机21处于正常工作状态下时，对计时器的计时开始时刻进行偏移控制(偏差)。偏移量(偏差量)例如基于通电模式和启动提前角的量来设定。
具体而言，通电时刻决定部68在电动机21处于正常工作状态下时，从电动机21启动时所提前的规定电气角切换到提前任意角度的电气角的位置，并将电动机21的转子位置到达该切换后的位置后又经过了规定时间的时刻设定为通电时刻。即，通电时刻决定部68在电动机21处于正常工作状态下时，将自检测传感器u521～w523的传感信号的上升沿或下降沿输入起经过了规定时间的时刻决定为通电时刻。通电时刻决定部68具备多个计时器，当从检测传感器u521～w523获取到传感信号的上升沿或下降沿时，计时器开始计时规定的时间。通电时刻决定部68将计时器进行的规定时间的计时结束的时刻决定为通电时刻。因此，通电时刻决定部68在计时器进行的规定时间的计时结束后，将控制信号提供给通电模式获取部65。从而，控制部53在对电动机21进行启动的情况下，能够以两个方向的旋转都提前30度的方式来控制电动机21的旋转。而且，在电动机21从启动状态变为了正常工作状态的情况下，控制部53使电动机21启动时错开的级号回到原来的级号(使级号延迟一级)，并切换到由任意确定的提前角所决定的级号，自切换后的位置开始，利用计时器进行提前角控制。
下面，对本实施方式中控制部53的处理流程进行说明。
首先，说明本实施方式中控制部53对电动机21的状态判别处理的流程。
图4是表示控制部53对电动机21的状态判别处理的流程图。
通电类型决定部61判定是否从操作开关3获取到电动机21的驱动请求(步骤s101)。通电类型决定部61在从操作开关3获取到电动机21的驱动请求的情况下，判定电动机21是否处于停止状态(步骤s102)。在通电类型决定部61判定为电动机21处于停止状态的情况下，开始启动电动机21(步骤s103)。通电类型决定部61在电动机21开始启动后，将第二存储部62内的变量变为表示电动机21处于启动状态的值(步骤s104)。在步骤s102中判定为电动机21不是停止状态的情况下，通电类型决定部61判定电动机21是否处于启动状态(步骤s105)。通电类型决定部61判定为电动机21处于启动状态的情况下，判定部67判定转速计算部66计算出的电动机21的转速是否在规定转速以上(步骤s106)。判定部67在转速计算部66计算出的电动机21的转速在规定转速以上的情况下，将该判定结果提供给通电类型决定部61。通电类型决定部61在从判定部67接收到表示电动机21的转速在规定转速以上的判定结果的情况下，将第二存储部62内的变量变为表示电动机21处于正常工作状态的值(步骤s107)。
在步骤s105中通电类型决定部61判定为电动机21不是启动状态的情况下，判定部67判定转速计算部66计算出的电动机21的转速是否小于规定转速(步骤s108)。判定部67在转速计算部66计算出的电动机21的转速小于规定转速的情况下，将该判定结果提供给通电类型决定部61。通电类型决定部61在从判定部67接收到表示电动机21的转速小于规定转速的判定结果的情况下，将第二存储部62内的变量变为表示电动机21处于启动状态的值(步骤s109)。在步骤s101中通电类型决定部61没有从操作开关3获取到电动机21的驱动请求的情况下，将第二存储部62内的变量变为表示电动机21处于停止状态的值(步骤s110)。
接下来，说明本实施方式中控制部53对电动机21的驱动控制处理的流程。图5是说明控制部53对电动机21的驱动控制处理的流程图。
控制部53判定是否从操作开关3获取到电动机21的驱动请求(步骤s201)。控制部53在从操作开关3获取到电动机21的驱动请求的情况下，判定电动机21是否处于停止状态(步骤s202)。
控制部53在电动机21处于停止状态的情况下，结束电动机21的驱动控制处理。控制部53在电动机21不是停止状态的情况下，判定电动机21是否处于正常工作状态。在步骤s203中，当电动机21处于正常工作状态时，控制部53执行第二模式。即，级数获取部63根据检测传感器u521～w523的传感信号的组合，获取级号(步骤s204)。级数获取部63将所获取的级号提供给级数决定部64。
级数决定部64将从级数获取部63所提供的级号延迟一级后得到的级号决定为控制级号(步骤s205)。即，控制部53使第一模式下错开了一级的级号回到原来的级号。级数决定部64将所决定的控制级号提供给通电模式获取部65。
通电时刻决定部68基于检测传感器u521～w523的传感信号，决定通电时刻。通电时刻决定部68从检测传感器u521～w523获取到传感信号的上升沿或下降沿时，计时器开始计时规定的时间。通电时刻决定部68将计时器进行的规定时间的计时结束的时刻决定为通电时刻(步骤s206)。因此，通电时刻决定部68在计时器进行的规定时间的计时结束后，将控制信号提供给通电模式获取部65。
通电模式获取部65从第一存储部69读取与级数决定部64所提供的控制级号相对应的通电模式(步骤s207)。通电模式获取部65在通电时刻决定部68提供了控制信号的情况下，根据读取出的通电模式，向驱动部51输出pwm指令信号(步骤s208)。由此，控制部53在电动机21从启动状态变为正常工作状态的情况下，使电动机21启动时错开了一级的级号回到原来的级号(使级号延迟一级)，利用计时器进行提前角控制。
当电动机21不是正常工作状态时，控制部53执行第一模式。
即，级数获取部63根据检测传感器u521～w523的传感信号的组合，获取级号(步骤s209)。级数获取部63将所获取的级号提供给级数决定部64。
级数决定部64将级数获取部63所提供的级号错开一级后的值决定为控制级号(步骤s210)。级数决定部64将所决定的级号提供给通电模式获取部65。
通电模式获取部65从第一存储部69读取与级数决定部64所提供的控制级号相对应的通电模式(步骤s211)。通电模式获取部65在从检测传感器u521～w523获取到传感信号的上升沿或下降沿时，根据所读取的通电模式，向驱动部51输出pwm指令信号(步骤s212)。
上述实施方式中，电动机驱动装置1向多个线圈提供电流以使电动机21的转子旋转。电动机驱动装置1具备：多个检测传感器u521～w523，其设置于转子的旋转方向上互不相同的相位，且检测上述转子的旋转方向上的相位并生成输出信号；级数决定部64，其基于多个输出信号的状态的组合，来决定电动机21的转子的位置；以及通电时刻决定部68，其将电动机21启动时对线圈21u、21v、21w进行通电的通电时刻设为提前了与规定电气角相应的量的时刻。而且，通电时刻决定部68在电动机21的转速在规定转速以上的情况下，从启动时所提前的规定电气角切换到提前任意角度的电气角的位置，并将转子位置到达该切换后的位置后又经过了规定时间的时刻设定为通电时刻。从而，在计时器的计时过程中，不会检测出其他相的传感信号的上升沿或下降沿。因而，电动机驱动装置1无需增加计时器的数量，只需通过提前角控制就能实现与延迟角控制相同的效果。另外，若软件上的提前角进入超过阈值(一级的范围，例如为60度)的区域，则计时器的计时会赶不上，即计时器计时过程中有其它传感信号的上升沿或下降沿输入，因此，在提前角进入超过阈值的区域时，使成为通电相基准的传感信号的相位错开(提前或延迟)相当于规定电气角的量，从而能够得到所期望的提前角。换言之，通电时刻决定部68在提前角超过阈值的情况下，从错开(提前或延迟)了相当于规定电气角的量的位置开始计时，并将由此得到的时刻设为通电时刻。
对上述实施方式中的控制状态进行说明。通过将检测传感器在机械上错位配置以使电动机21的提前角设定为30度的情况下，在启动时电动机21正向旋转的情况下，进行0度修正的控制(或者是不进行角度修正)。同样，在电动机21反向旋转时，由于提前角为－30度，因此进行+60度修正的控制。正常工作时，例如将目标提前角设为20度的情况下，当电动机21正向旋转时，进行-10度修正的控制。同样，在电动机21反向旋转时，进行+50度修正的控制。在目标提前角超过阈值的情况下，进行使要识别的级号(通电模式)错开的控制。
在电动机21启动时计时器不进行计时，在正常工作时计时器进行计时，进行这样的切换控制，并且在正常工作时，基于所求出的提前角，切换用于使计时器开始计时的要进行识别的传感信号沿，因此错开级数来进行控制。
上述实施方式中的控制部53也可以由计算机来实现。在此情况下，可以将用于实现上述功能的程序记录在计算机可读记录介质中，并使计算机系统读取记录在该记录介质中的程序进行执行来实现。这里所说的“计算机系统”包括os、周边设备等硬件。“计算机可读记录介质”是指软盘、光盘、rom、cd-rom等可移动介质、内置于计算机系统的硬盘等存储装置。“计算机可读记录介质”还可以包括通过互联网等网络、电话线路等通信线路发送程序的情况下的通信线那样在短时间内动态地保持程序的介质、或者上述情况下成为服务器、客户端的计算机系统内部的易失性存储器那样在一定期间内保持程序的介质。另外，上述程序可以用于实现上述功能的一部分，也可以通过与已经记录在计算机系统中的程序进行组合来实现上述功能，还可以用fpga(fieldprogrammablegatearray：现场可编程门阵列)等可编程逻辑设备来实现。
以上，参照附图对本发明的实施方式进行了详细说明，但具体的结构并不限于上述实施方式，不脱离本发明宗旨的范围内的设计等也包括在内。
权利要求书、说明书和附图中所示的装置、系统、程序及方法中的动作、顺序、步骤、阶段等的各处理的执行顺序只要没有特别明确地示出“之前”、“先行”等，或者在之后的处理要用到之前的处理的输出的情况下，可以按照任意的顺序来实现。权利要求书、说明书和附图中的动作流程中，为了方便说明，使用了“首先、”然后“等，但并不意味着一定要按照这样的顺序来实施。
标号说明
1电动机驱动装置
42a～42f开关元件
42逆变器电路
51驱动部
52传感器群
53控制部
61通电类型决定部
62第二存储部
63级数获取部
64级数决定部
65通电模式获取部
66转速计算部
67判定部
68通电时刻决定部
69第一存储部。