电动机驱动装置、电动机驱动方法及盘驱动装置的制作方法

专利名称：电动机驱动装置、电动机驱动方法及盘驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及可不使用用于检测转子位置的传感器而起动电动机的电动机驱动装置及驱动方法。
背景技术：
在无电刷电动机的驱动中，为了选择定子的适当的相，赋予电流，对电动机赋予稳定的转矩，需要知道转子相对定子的电相对位置。为了知道转子相对定子的电相对位置，利用多样的定子位置传感器。另一方面，从可靠性或成本增加或耐环境性的方面考虑，开发了不需要定子位置传感器的无传感器驱动技术。
在这样的无传感器驱动技术中，通常公知的是通过读取转子旋转时在电动机绕线中产生的逆起电压(逆起電圧)来检测转子位置。但是，由于转子停止时不产生逆起电压，因此作为转子停止时的转子位置检测方法而提出了各种方法。
例如，专利文献1公开了依次选择定子的相，同时施加作为用于检测定子的初始位置的脉冲的初始位置检索脉冲，根据此时流动的电流产生了最高值时的相检测转子位置的方法。
另外，专利文献2用如下的方法求出转子位置。依次选择定子的相，施加转子位置探索脉冲。将此时电动机绕线所展现的电压分为表示接近电源电压的1/3值的测定电压值的第一测定电压组和表示接近电源电压的2/3值的测定电压值的第二测定电压组，存储各测定电压值。根据各测定值的存储数据，按各电压组，求出绝对值为最小值的电压值和绝对值为最大值的电压值。然后基于比较针对各组求出的差电压可得到较大的差电压的通电模式，确定转子位置。
另外，根据专利文献3公开的电动机的驱动装置，依次选择定子的相，施加转子位置探索脉冲，当转子位置探索脉冲电流流动时，将所产生的电动机绕线的中性点电压输入检测转子位置的检测电路。于是，展示了基于转子定位的中性点电压的参照数据来决定转子位置的方法。另外，在检测电路中，使检测电平移动为与转子位置检测用驱动信号对应的电平，将用比较器比较所移动的检测电平和电动机绕线的中性点电压后得到的输出进行存储，并基于所存储的数据和转子定位的中性点电压的变动的参照数据的比较来确定转子位置。
专利文献1日本国特许第2547778号专利文献2特公平7-83628号公报专利文献3特开2004-104846在无电刷电动机中，由于通过在结构上下功夫来抑制振动、噪声、旋转不均，因此市场上出现了改变了转子的磁铁的磁化方法或铁心的形状等各种各样的电动机。在驱动这样的电动机的电动机驱动装置中，要求更可靠地起动电动机。
在所述现有的方法中，从转子位置的探索过程开始，切换为在检测逆起电压的同时驱动电动机的动作方式(以下称为“逆起电压反馈方式”)。因此，当在转子位置的探索过程中无法检测初始位置时，电动机保持停止的状态。另外，若所检测的初始位置不正确，则无法对电动机赋予适当的初始加速从而切换为逆起电压检测方式，因此有可能引起起动不良的误动作(反转等)。

发明内容
本发明正是为了解决所述问题而作出的，其目的在于提供一种能更可靠地起动电动机的电动机驱动装置。
本发明在探索起动方式中，为了检测转子位置，而在正向及反向上施加2相通电下的转子位置探索脉冲，检测本征中性点和假想中性点的电压的差即中性点差电压，对正向及反向的中性点差电压的响应信号进行加法运算，进行其加法运算结果的判定。在此，所谓本征中性点是电动机绕线的中性点，所谓假想中性点是赋予将电动机端子电压平均化后的电压的节点，例如，能以与电动机绕线并联的电阻的共用连接点实现。重复进行规定次数的如此的转子位置探索脉冲的通电所产生的转子位置探索，通过规定数的所述极性判定结果进行电动机位置判定。
即，在依次选择通电相进行通电时，存储以假想中性点的电压为基准的、根据转子位置探索脉冲的施加所产生的本征中性点的电压变动而得到的响应信号电位差，并对存储后的数据进行加法运算合成，对所述加法运算合成结果进行极性判定。
接着，基于该极性判定来确定电动机起动的通电相，按照该确定来进行电动机的起动通电。此时，不直接从探索起动方式切换为逆起电压反馈方式，而是经由对电动机的初始起动赋予适当的旋转速度的过程而切换为逆起电压反馈方式。
因此，在探索起动方式中，交替地进行通过检测中性点差电压来探索转子位置的“转子位置探索过程”、和用于施加起动转矩的“起动旋转转矩赋予过程”。转子位置探索过程的中性点差电压检测，在电动机的初始起动的适当旋转速度下，能够活用成为中性点差电压的响应信号不包括逆起电压的转子位置信息的特性，能够检测正确的转子位置信息。
本发明的电动机驱动装置具体具有以下的结构。
本发明的电动机驱动装置具备假想中性点机构，其具有假想中性点，且在该假想中性点上赋予将电动机端子电压平均化后的电压；变换器，其由多个开关元件构成；逆起电压检测机构，其检测电动机的逆起电压；中性点差电压检测机构，其检测假想中性点和作为电动机绕线的共用连接点的本征中性点之间的差电压即中性点差电压；转子位置检测机构，其基于中性点差电压检测转子的位置；控制机构，其控制变换器的换流。
控制机构作为动作方式具有探索起动方式，其基于转子位置检测机构的检测结果确定电动机起动时的通电相，相对该确定后的通电相进行起动通电；逆起电压反馈方式，其基于由逆起电压检测机构检测出的逆起电压控制换流。
探索起动方式交替地进行转子位置探索过程和起动旋转转矩赋予过程。转子位置探索过程，在至少一对通电相的正向及反向上施加用于检测转子位置的探索脉冲，检测中性点差电压，对在正向及反向上得到的中性点差电压进行加法运算，并基于加法运算后的中性点差电压的极性判定转子位置。起动旋转转矩赋予过程，基于在转子位置探索过程中判定的转子位置，对转子赋予起动旋转脉冲，所述起动旋转脉冲赋予规定的旋转转矩。
本发明的电动机驱动方法具有执行探索起动方式的步骤，其施加探索脉冲，基于其响应信号确定通电相，相对所确定后的通电相进行起动通电；执行逆起电压反馈方式的步骤，其检测电动机产生的逆起电压，并基于检测出的逆起电压控制换流。探索起动方式交替地进行转子位置探索过程和起动旋转转矩赋予过程。
转子位置探索过程在至少一对通电相的正向及反向上施加用于检测转子位置的探索脉冲，分别在正向及反向上检测作为将电动机端子电压平均化后的电压的假想中性点电压和作为电动机绕线的共用连接点的本征中性点的电压之间的差电压即中性点差电压，对分别在正向及反向上得到的中性点差电压进行加法运算，并基于加法运算后的中性点差电压的极性判定转子位置。
起动旋转转矩赋予过程基于在转子位置探索过程中判定的转子位置，对转子赋予起动旋转脉冲，所述起动旋转脉冲赋予规定的旋转转矩。
根据本发明，在作为电动机起动时的方式的探索起动方式中，基于电动机绕线的中性点即本征中性点和赋予将电动机端子电压平均化后的电压的假想中性点的差电压即中性点差电压，进行转子位置判定，在初始起动中赋予适当的旋转速度(起动旋转转矩)。由于中性点差电压不包括逆起电压的影响，因此通过如此设置中性点差电压，能够在不受逆起电压影响的情况下检测转子位置信息，从而能够可靠地进行电动机的初始起动。另外，在探索起动方式中，通过赋予充分的加速，能够平滑地向其后的逆起电压反馈方式切换，从而能够可靠且迅速地进行无转子位置传感器电动机的起动。
另外，在起动时，即使在转子位于无法进行转子位置判定的止点(deadpoint)时，通过赋予使转子位置变位的突跳脉冲，也能够消除止点，从而能够可靠地进行电动机起动。


图1是本发明的电动机驱动装置的结构图；
图2是表示转子位置检测电路和中性点差电压检测器的详细结构的图；图3是表示由比较器构成的逆起电压检测器和电动机绕线的连接例的图；图4是电动机驱动装置的起动时的流程图；图5(a)是表示作为正向的从U相绕线向V相绕线的转子探索脉冲施加时的中性点差电压的响应信号的测定结果A、及作为反向的从V相绕线向U相绕线的转子探索脉冲施加时的中性点差电压的响应信号的测定结果B的特性图，(b)是表示在(a)所表示的正向和反向上的中性点差电压的加法运算结果的图；图6是表示图5所示的相对转子位置的中性点差电压的加法运算合成结果(E1、E2、E3)的极性输出和转矩常数之间的关系的图；图7是表示中性点差电压的加法运算合成结果(E1、E2、E3)的极性输出的组合和可检测转子位置的位置之间的关系的图；图8(a)是表示根据在2相通电下的转子位置探索脉冲而得到的转子位置判定中的、电流脉冲的通电方向(通电相及通电方向的组合)、中性点差电压检测器所检测的中性点差电压值、和加法运算后的中性点差电压值E1、E2、E3之间的关系的图，(b)是表示E1、E2、E3的极性判定结果、和基于E1、E2、E3的极性判定结果的起动旋转脉冲开始的通电相之间的关系的图；图9是探索起动方式的转子位置探索过程的流程图；图10是探索起动方式的起动旋转转矩赋予过程的流程图；图11是表示实施方式1的转子探索脉冲和起动旋转脉冲施加的定时的例的图；图12(a)是无传感器方式的电动机驱动装置的通电电流波形的时间图，(b)是表示检测对U相、V相、W相各相通电时在非通电相产生的逆起电压的情况下的零交叉(zero cross)检测的边缘方向的图；图13是说明逆起电压的零交叉的检测定时的图；图14(a)是表示在3相无电刷电动机的电动机转速50rpm下的从U相绕线向V相绕线的通电时，在作为非通电相的W相产生的感应电压和逆起电压的各自的波形的图，(b)是表示在非通电相(W相)产生的感应电压和逆起电压的合成电压的波形的图；图15(a)是表示在3相无电刷电动机的电动机转速100rpm和200rpm下的从U相绕线向V相绕线的通电时，在作为非通电相的W相产生的感应电压和逆起电压的各自的波形的图，(b)是表示在非通电相(W相)产生的感应电压和逆起电压的合成电压的波形的图；图16(a)是表示在3相无电刷电动机中从U相绕线向V相绕线及W相绕线施加了转子探索脉冲时的中性点差电压的响应信号的测定结果的特性图，(b)是表示从V相绕线及W相绕线向U相绕线施加了转子探索脉冲时的中性点差电压的响应信号的测定结果的特性图；图17是用于说明基于转子位置检测电路的加法运算中性点差电压E1、E2、E3的极性判定结果的、起动旋转脉冲开始的通电相的设定方法的另一例的图；图18是表示从U相绕线向V相绕线施加了转子探索脉冲时的转子位置探索脉冲的电平不同时的中性点差电压的响应信号的转子位置依存特性的图；图19是用于说明转子位置探索脉冲的电流峰值的控制的图；图20是说明转子位置探索脉冲和起动旋转脉冲的赋予方法的图；图21是说明用多个脉冲构成了起动旋转脉冲时的转子位置探索脉冲和起动旋转脉冲施加的图；图22是表示从U相绕线向V相绕线施加了转子探索脉冲时的转子位置探索脉冲的电流减少时和电流增加时的情况下的中性点差电压的响应信号的转子位置依存特性的图；图23是包括本发明的普通化的转子位置探索过程、向以同步运转进行起动的同步起动方式转变的转变过程、和逆起电压反馈方式运转切换过程的流程图；图24是本发明的光盘系统驱动装置的结构图。
图中3～5-高电位侧开关元件(高电位侧驱动晶体管)；6～8-低电位侧开关元件(低电位侧驱动晶体管)；9-电动机；10-U相电动机绕线；11-V相电动机绕线；12-W相电动机绕线；13-U相端子线；14-V相端子线；15-W相端子线；17-电阻电路；22-换流控制部；25-探索指令信号生成器；26-起动指令信号生成器；30-变换器电路；36、36b-逆起电压检测器；40-中性点差电压检测器；45-PWM信号生成器；50-转子位置检测电路；54-极性判定器；58-转子位置判别器；100-光盘驱动系统；A1-电动机绕线的中性端子点；CN1-本征中性点；CN2-假想中性点。
具体实施例方式
以下，参照

本发明的电动机驱动装置及电动机驱动方法的具体实施方式
。
实施方式11电动机驱动装置的结构图1表示本发明的电动机驱动装置的电路结构。电动机驱动装置是驱动电动机9的装置。
电动机9包括由U相、V相、W相这3相绕线10～12构成的定子及通过由定子产生的旋转磁场进行旋转的转子。在本实施方式中，作为电动机9使用3相电动机，但是也可以是N相(N是4以上的整数)电动机。在定子中U相绕线10、V相绕线11、W相绕线12由中性点CN1共用连接。
电动机驱动装置具备供给电动机9的驱动电力，且包括多个开关元件3～8的变换器电路30；输出变换器电路30的各开关元件3～8的驱动信号的预驱动器(predriver)29；将切换作为通电的电动机绕线的相的通电相的信号输出到预驱动器29中的换流控制部22；判定转子位置的转子位置检测电路50。
进而，电动机驱动装置具备包括与各相的电动机绕线10～12连接且由中性点(“假想中性点”)CN2连接的电阻的电阻电路17；检测电动机绕线的中性点(“本征中性点”)CN1和电阻电路17的假想中性点CN2之间的差电压即中性点差电压的中性点差电压检测器40；检测电动机绕线的逆起电压的逆起电压检测器36；设定用于检测逆起电压的阈值的阈值设定器38；将控制脉冲宽度的信号输出到换流控制部22中的PWM信号生成器45。电阻电路17是赋予将电动机端子电压平均化后的电压的电路，可由具有同样功能的其他电路代替。例如，电阻电路17若具有赋予将电动机端子电压平均化后的电压的功能，则也可以包括电阻以外的元件。或者，也可以将电阻电路17的电阻元件由其他元件或电路取代。
PWM信号生成器45将利用峰检测方式控制脉冲宽度的脉冲信号输出到换流控制部22，所述峰检测方式以利用电流检测电阻28检测出的电动机电流为基础。PWM信号生成器45包括输出规定的脉冲宽度的脉冲信号的脉冲产生器20；将来自脉冲产生器20的输出作为设置信号而输入的PWM控制部21；向PWM控制部21输出设置信号的比较部23；基于外部指令信号生成转矩控制信号的相转矩指令信号生成部24。进而，PWM信号生成器45包括设定探索脉冲的振幅值的探索指令信号生成器25；设定起动旋转脉冲的振幅值的起动指令信号生成器26。比较部23输入由电流检测电阻28检测且由电流检测放大器27放大的电动机电流的检测值。
转子位置检测电路50具备存储中性点差电压的取样(sampling)数据的2个取样数据存储器51、52；对所存储的中性点差电压的取样数据进行加法运算的加法运算合成器53；判定加法运算后的中性点差电压的极性的极性判定器54；存储极性判定结果的数据存储器55～57；基于数据存储器55～57所存储的数据来判定转子位置的转子位置判别器58。转子位置检测电路50将所判定的转子位置信息输出到换流控制部22中。
图2表示中性点差电压检测器40的详细结构。中性点差电压检测器40输入本征中性点CN1的电压信号A1和假想中性点CN2的电压信号A2，并输出表示它们的差分的电压。如图2所示，中性点差电压检测器40由具有电平移动功能的差电压检测电路(由电阻和放大器构成)、ADC(AD变换器)及电压测定电路44构成。
图3(a)表示逆起电压检测器36的具体结构例。逆起电压检测器36包括1个比较器34和选择电路32。选择电路32包括分别与电动机绕线10～12串联连接的开关。通过在选择电路32中选择任一个开关，可检测U相、V相、W相中任一相的逆起电压。通过可识别任一相是否是非通电相的换流控制部22来控制选择电路32的开关的切换。在逆起电压反馈方式中，逆起电压检测器36经由选择电路32从非通电相的绕线端子读出逆起电压。在逆起电压反馈方式中，比较器34的阈值的绝对值被降低或除去，比较器34作为用于比较逆起电压的比较器而使用。逆起电压的零交叉在预测其出现的定时下经由选择电路32从规定的非通电相的绕线端子来检测。
另外，作为逆起电压检测器的另一结构例也可以考虑图3(b)所示的结构。在图3(a)所示的逆起电压检测器36中，通过选择电路32来切换检测逆起电压的相，但是在图3(b)所示的逆起电压检测器36b中，各比较器直接从非通电相的电动机绕线读出逆起电压。即，逆起电压检测器36b的各相都具有用于从非通电相的绕线端子检测逆起电压的比较器。此时，在逆起电压反馈方式中，比较器的阈值的绝对值被降低或除去，比较器作为用于比较逆起电压的比较器而使用。
还有，在进行了2相通电时，作为在非通电相产生的电压(绕线的端子和本征中性点的电位差)，有因转子的磁通在转子的旋转作用下横切电动机绕线而产生的电压、和因通电相的电流的时间变化而产生的电压。在以下的说明中，将前者的因旋转而产生的电压称为“逆起电压”，将后者的因电流变化而产生的电压称为“感应电压”。
2电动机驱动装置的动作以下说明如上构成的电动机驱动装置的动作。还有在以下的说明中，针对电动机绕线的通电方向，将U相→V相→W相→U相→……的方向作为正向。本实施方式的电动机驱动装置具有探索电动机位置且加速的“探索起动方式”、和利用逆起电压来识别电动机位置的同时进行换流控制的“逆起电压反馈方式”。
图4表示本实施方式的电动机驱动装置的起动时的动作的流程图。电动机驱动装置在包括电动机起动时的极低旋转区域中以探索电动机位置且加速的“探索起动方式”进行动作(S1)。探索起动方式包括用于检测转子位置的“转子位置探索过程”和对电动机赋予起动时的旋转转矩的“起动旋转转矩赋予过程”。在探索起动方式中当满足向逆起电压反馈方式切换的切换条件时(S2)，切换为“逆起电压反馈方式”。向逆起电压反馈方式切换的切换条件例如是电动机速度是否达到了一定速度以上。即，在能够稳定地检测因电动机旋转而产生的逆起电压并进行换流控制的区域中，以利用逆起电压来识别电动机位置的同时进行换流控制的逆起电压反馈方式(S3)进行动作。
在本实施方式中，在探索起动方式中对电动机赋予了起动加速后，切换为逆起电压反馈方式。在探索起动方式中，通过重复进行转子位置探索过程和起动旋转转矩赋予过程，来对电动机赋予初始加速。对电动机赋予适当的初始加速而转移到逆起电压反馈方式，由此防止逆起电压的零交叉判定时的误检测，防止起动不良、误动作等。尤其在本实施方式中，在探索起动方式中，检测电动机绕线的本征中性点和与电动机绕线并列设置的电阻电路的假想中性点之间的差电压，并基于该差电压判定电动机位置。该差电压由于不受逆起电压的影响，因此仅以在电动机绕线中产生的感应电压的特性即可检测位置信息，从而能进行精度更好的位置判定。以下，针对探索起动方式及逆起电压反馈方式说明具体的动作。
2-1探索起动方式电动机在刚刚开始后处于极低旋转区域中时，以探索起动方式进行动作(图4的步骤S1)。探索起动方式通过交替地重复进行对电动机绕线赋予转子位置探索脉冲、利用其响应信号来探索转子位置的“转子位置探索过程”、和对位置判明后的转子赋予起动旋转转矩的“起动旋转转矩赋予过程”，来进行起动加速。通过交替地重复进行这2个过程，来进行起动时的加速。在探索起动方式中，换流控制部22选择3相绕线的U相端子、V相端子及W相端子中的2端子，对两端子间施加转子位置探索脉冲。
以下，针对转子位置探索过程和起动旋转转矩赋予过程的各自的动作，具体地进行说明。
2-1-1中性点差电压在本实施方式中，基于作为电动机绕线的中性点(本征中性点)CN1的电压、和与电动机绕线10～12并联的电阻电路17的中性点(假想中性点)CN2的电压的差的中性点差电压，来判定转子位置。
图5是表示在3相无电刷电动机中，对2个相施加转子位置探索脉冲而得到的中性点差电压的响应的特性图。在该图中，在转子相对定子的相对位置描绘了作为假想中性点CN2的电压和在本征中性点CN1产生的电压的差电压的中性点差电压。
图5(a)是在2相通电中，测定了相对转子位置探索脉冲的施加的、中性点差电压的波形图。纵轴表示中性点电压，其基准为假想中性点电压(0mV)。横轴表示转子的相对位置，其基准为从电动机端子U向电动机端子V通以恒定电流时锁定转子的位置(150度)。将这样的转子的相对位置简称为“转子位置”。后述的图6、图7、图8、图11、图14、图15、图16、图18、图21、图22中，横轴的基准也是同样的。转子位置探索脉冲以U相为源(source)相，以V相为同步(sync)相，在转子不运动的程度下极其短时间或微小地施加。另外，图5(a)的B波形的情况下，转子位置探索脉冲以V相为源相，以U相为同步相，在转子不运动的程度下极其短时间或微小地施加。
在此，源相是从变换器电路30向电动机绕线流出电动机电流的相。同步相是从电动机绕线向变换器电路30流入电动机电流的相。另外，源相电流是源相中的电动机电流，同步相电流是同步相中的电动机电流。
在图5(a)中，波形A及波形B是中性点差电压。还有，如图5(a)的A波形所示，以U相为源相，以V相为同步相，将通以电流脉冲表示为UV。另外，如图5(a)的B波形所示，以V相为源相，以U相为同步相，将通以电流脉冲表示为VU。同样，将从源相向同步相通以电流脉冲表示为(源相)(同步相)。在此，(源相)及(同步相)分别是U、V、W中的任意之一。(源相)(同步相)表示通以电流脉冲时的通电相是(源相)和(同步相)，且电流脉冲的朝向从(源相)朝向(同步相)。在此，也将转子位置探索脉冲称为“通以电流脉冲的朝向”，并以(源相)(同步相)来表示。
在图5(a)中，波形A表示作为正向的从U相绕线向V相绕线施加了转子位置探索脉冲时的本征中性点CN1的电压和假想中性点CN2的电压的差电压即中性点差电压的响应信号的测定结果。另外，波形B表示作为反向的从V相绕线向U相绕线施加了转子位置探索脉冲时的中性点差电压的响应信号的测定结果。
图5(b)是表示对图5(a)所示的U相绕线和V相绕线间的转子位置探索脉冲施加时的中性点差电压的正向特性(A)和反向特性(B)进行了加法运算合成而得到的结果(A+B)的图。对这样的中性点差电压的正向特性(A)和反向特性(B)进行的加法运算合成通过加法运算合成器53来实施。
还有，图5的纵轴表示中性点差电压(mV)。在图5的横轴中所表述的电角表示将从U相端子向V相端子通以恒定电流时锁定转子的位置作为150度来表示，在其他同样的附图中也同样。
更具体地，图5(a)的波形A在转子相对定子的相对位置描绘了在以转子不进行反应而运动之类的极短时间从V相绕线向U相绕线施加了高电压(转子位置探索脉冲)时，以假想中性点CN2的电压为基准的、在本征中性点CN1产生的中性点差电压。
另外，图5(a)的波形B在转子相对定子的相对位置描绘了在以转子不进行反应而运动之类的极短时间从U相绕线向V相绕线施加了高电压时，以假想中性点CN2的电压为基准的、在本征中性点CN1产生的中性点差电压。
在图5(a)的波形A中，在110度附近和190度附近能看到较大的峰Bm、Pm。将110度附近的峰Bm称为“主底”，将190度附近的峰称为“主峰”同样，在波形B中，在10度附近和290度附近能看到较大的峰Bm、Pm。将10度附近的峰Bm称为“主底”，将290度附近的峰成为“主峰”。还有，虽未图示，但是从V相绕线向W相绕线通以电流脉冲时的中性点差电压、和从W相绕线向U相绕线通以电流脉冲时的中性点差电压，在图5(a)的实线A的描绘下分别成为±120度移动的形状，另外，从W相绕线向V相绕线通以电流脉冲时的中性点差电压、和从U相绕线向W相绕线通以电流脉冲时的中性点差电压，在图5(a)的波形B的描绘下分别成为±120度移动的形状。
另外，如图5(a)所示，2相通电下的相对转子位置的主峰Pm的中心位置(190度、290度)、和主底Bm的中心位置(10度、110度)相对所希望的值偏离若干。在此，所谓所希望的值如电角60度、120度、180度、240度、300度、360度(0度)所示，是电角每隔60度的转子位置。与此相对，在图5(b)中可知，加法运算后的主底Bm的中心位置和加法运算后的主峰Pm的中心位置分别是60度、240度，与所希望的值大致一致。图5(b)中水平的虚线表示用于对中性点差电压的加法运算合成结果(A+B)进行极性判定的规定阈值(此时是零)。即可以知道，波形A+B在电角从150度至330度的期间表示高于阈值(零)的正值，在电角从0度至150度和从330度至360度(0度)的期间表示低于阈值(零)的负值。
2-1-2中性点差电压的极性和转矩常数之间的关系图6表示对在不同的通电方向求出的1组中性点差电压进行加法运算而得到的电压(以下，称为“加法运算差电压”)E1、E2、E3的极性判定输出、和转矩常数之间的关系。
图6(a)、(b)、(c)的波形分别表示图5(b)所示的极性判定器54的输出。极性判定器54判定通过2个相绕线间的双方向的转子位置探索脉冲的施加而得到的加法运算合成波形的极性，并输出其判定结果。在此，“E1”是对在U相绕线和V相绕线间分别在正向及反向上施加了转子位置探索脉冲时得到的中性点差电压的响应信号进行加法运算而得到的加法运算差电压。“E2”是对在V相绕线和W相绕线间分别在正向及反向上施加了转子位置探索脉冲时得到的中性点差电压的响应信号进行加法运算而得到的加法运算差电压。“E3”是对在W相绕线和U相绕线间分别在正向及反向上施加了转子位置探索脉冲时得到的中性点差电压的响应信号进行加法运算而得到的加法运算差电压。加法运算差电压E1、E2、E3的极性判定结果分别存储在数据存储器55、56、57中。
图6(a)表示与U相绕线和V相绕线间的通电相关的加法运算差电压E 1的极性判定输出。在图6(a)中可知，加法运算差电压E1的极性在电角从150度至330度之间表示正值，在电角从0度至150度和电角从330度至360度(0度)之间表示负值。
同样在6(b)表示与V相绕线和W相绕线间的通电相关的加法运算差电压E2的极性判定输出。在图6(b)中可知，加法运算差电压E2的极性在电角从0度至90度和电角从270度至360度(0度)之间表示正值，在电角从90度至270度之间表示负值。
图6(c)表示与W相绕线和U相绕线间的通电相关的加法运算差电压E3的极性判定输出。在图6(c)中可知，加法运算差电压E3的极性在电角从30度至210度之间表示正值，在电角从0度至30度和电角从210度至360度(0度)之间表示负值。
还有，在图6中，以电动机绕线的中性点电压为基准，将从U相绕线产生的逆起电压开始在正方向上产生的电角配置为0度。
在图6中，Tu、Tv、Tw分别表示U相电动机绕线、V相电动机绕线、W相电动机绕线的转矩常数。所谓转矩常数通过相对在电动机绕线中流动的电动机电流，以比表示所得到的转矩而得到。在某相的转矩常数是正的情况下，若对对应的电动机绕线通以源电流，则在正旋转方向上产生了转矩的转子加速。另外，在某相的转矩常数是负的情况下，若对对应的电动机绕线通以同步电流，则在正旋转方向上产生了转矩的转子加速。
例如在图6中，在E1的极性是正、E2的极性是负、E3的极性是正的期间，V相转矩常数Tv是正、W相转矩常数Tw是负，因此若在VW的朝向，通以具有转子开始运动的程度的时间或振幅的电流脉冲，则在正旋转方向上产生转矩。同样地，在E1的极性是负、E2的极性是负、E3的极性是正的期间，U相转矩常数Tu是正、W相转矩常数Tw是负，因此若在UW的朝向，通以具有转子开始运动的程度的时间或振幅的电流脉冲，则在正旋转方向上产生转矩。
同样，在图6中，在E1的极性是正、E2的极性是正、E3的极性是负的期间，在WU的朝向，另外，在E1的极性是负、E2的极性是正、E3的极性是负的期间，在WV的朝向，分别通以具有转子开始运动的程度的时间或振幅的电流脉冲，则在正旋转方向上产生转矩。在此，将转子停止时在正旋转方向上产生转矩的通电相称为“起动旋转脉冲开始的通电相”，以(源相)(同步相)表示。
图6与图5相同，作为横轴的基准，在从U相电动机绕线向V相电动机绕线通以恒定电流时，以锁定转子的位置为150度。该150度在图6的情况下，是U相转矩常数Tu和V相转矩常数Tv都为正，且大小一致的转子位置。即，该位置是U相转矩常数Tu和V相转矩常数Tv在都为正的区域交叉的点。当转子位于该位置时，即使对U相通以源电流，对V相通以同步电流，源电流和同步电流的大小也一致，因此转子不运动而被锁定。于是所述的横轴的基准和图6的各转矩常数Tu、Tv、Tw的波形对应。在该图中，U相转矩常数Tu在锁定位置0度开始在正方向上产生。此时，U相电动机绕线的逆起电压也在转子位置0度，以中性点电压为基准开始在正方向上产生。
在图7中，Tu、Tv、Tw分别表示U相绕线、V相绕线、W相绕线的转矩常数。
在所述转矩常数是正值时，若从电动机绕线的端子对本征中性点CN1通以电流，则在正旋转方向上产生转矩，转子加速。另外，在所述转矩常数是负值时，若从本征中性点CN1对电动机绕线的端子通以电流，则在反旋转方向上产生转矩，转子加速。
例如，在图6中，在E1的极性是负、E2的极性是正、E3的极性是负的范围，Tw是正值、Tv是负值。因而，若从W相绕线向V相绕线通以转子反应的程度的时间幅度的电流，则在正旋转方向上产生转矩。
同样，在E1的极性是负、E2的极性是正、E3的极性是正的范围，Tu是正值、Tv是负值，因此，若从U相绕线向V相绕线通以转子反应的程度的时间幅度的电流，则在正旋转方向上产生转矩。
同样，在E1的极性是负、E2的极性是负、E3的极性是正的范围，Tu是正值、Tw是负值，因此，若从V相绕线向W相绕线通以转子反应的程度的时间幅度的电流，则在正旋转方向上产生转矩。
同样，在E1的极性是正、E2的极性是负、E3的极性是正的范围，Tv是正值、Tw是负值，因此，若从V相绕线向W相绕线通以转子反应的程度的时间幅度的电流，则在正旋转方向上产生转矩。
同样，在E1的极性是正、E2的极性是负、E3的极性是负的范围，Tv是正值、Tu是负值，因此，若从V相绕线向U相绕线通以转子反应的程度的时间幅度的电流，则在正旋转方向上产生转矩。
同样，在E1的极性是正、E2的极性是正、E3的极性是负的范围，Tw是正值、Tu是负值，因此，若从W相绕线向U相绕线通以转子反应的程度的时间幅度的电流，则在正旋转方向上产生转矩。
以下，将转子停止时在正旋转方向上产生转矩的通电相称为“起动旋转脉冲开始的通电相”。
2-1-3中性点差电压的极性和可检测转子的位置之间的关系图7是表示图6所示的加法运算差电压E1、E2、E3的极性的组合和可检测转子的位置之间的关系的图。
换言之，图7是表示相对极性判定加法运算合成结果E1、E2及E3而得到的输出，可检测转子位置的位置的图，其中，合成结果E1、E2及E3通过对在2相通电下的转子位置探索中分别在正向和反向上施加转子位置探索脉冲而产生的中性点差电压进行加法运算合成而得到。从图7可知，通过在以下的各区域中在以下的相方向上通以电流，能够在正旋转方向上产生转矩。
表1

如上所述，“E1负”是指在U相绕线和V相绕线间分别在正向和反向上通以转子位置探索脉冲电流，对各自的中性点差电压的响应信号进行加法运算合成后的结果E1的极性判定是负。“E2正”是指在V相绕线和W相绕线间分别在正向和反向上通以转子位置探索脉冲电流，对各自的中性点差电压的响应信号进行加法运算合成后的结果的极性判定是正。“E3负”是指在W相绕线和U相绕线间分别在正向和反向上通以转子位置探索脉冲电流，对各自的中性点差电压的响应信号进行加法运算合成后的结果的极性判定是负。
2-1-4中性点差电压的检测、极性判定图8(a)、(b)表示从2相通电下的转子位置探索脉冲得到的转子位置判定中的、电流脉冲的通电方向(通电相及通电方向的组合)、中性点差电压检测器40检测的中性点差电压值、加法运算差电压值E1、E2、E3、以E1、E2、E3的极性判定输出为基础的起动旋转脉冲开始的通电相之间的关系。
图8(a)是表示从2相通电下的转子位置探索脉冲得到的转子位置判定中的、正向和你方向的电流脉冲的通电方向(通电相即通电方向的组合)、中性点差电压检测器40检测的中性点差电压ΔVc1、ΔVc2、……、相对中性点差电压的加法运算差电压E1、E2、E3之间的关系的图。
图8(b)是表示E1、E2、E3的极性、判定的转子位置、起动旋转脉冲开始的通电相之间的关系的图。在本实施方式中，如图8(b)所示，以UV、UW、VW、VU、WU、WV、UV的顺序来切换起动旋转脉冲开始的通电相(用于使转子正旋转的通电相)。符号“”表示以起动旋转脉冲开始的通电相通以电流的朝向。另外，在每当转子位置正旋转电角60度，E1、E2及E3的极性的状态转变产生反转的点，也采用“”的符号。
在探索起动方式下，换流控制部22选择3相绕线的U相、V相及W相中的2相，对该2相间施加转子位置探索脉冲。
最初，在图8(a)的<1>中，为了对在被选择的2相(U相、V相)的绕线的正向上施加转子位置探索脉冲而从U相绕线向V相绕线通以电流脉冲时的中性点差电压进行测定，而对中性点差电压检测器40输入假想中性点CN2的电压信号和本征中性点CN1的电压信号。这些信号经由输入缓冲器，输入由差动放大器构成的差电压检测电流中(参照图2)。在此，差电压检测电路包括4个电阻R1、R2。若将输入的假想中性点CN2的电压作为A2，将本征中性点CN1的电压作为A1，并可忽略输入缓冲器和差动放大器的偏离(offset)电压，则差电压检测电路的输出Vo由下式表示。
Vo＝(R2/R1)×(A1-A2)+Voffset电阻R1和电阻R2的电阻值的比为1，中性点差电压的信号ΔVc由下式表示。
ΔVc＝Vo-Voffset＝A1-A2差电压检测电路的输出对赋予假想中性点CN2的电压和本征中性点CN1的电压的差电压的Voffset电压和Vo电压进行输出。ADC及电压测定电路44采用来自换流控制部22的定时信号，适当地对Voffset电压和Vo电压进行取样并运算，输出作为中性点差电压的ΔVc1(＝Vo-Voffset＝A1-A2)。然后，从换流控制部22采用定时信号，对作为中性点差电压的ΔVc1进行取样，并将该取样数据暂时存储于取样数据存储器51中。
接着，为了测定对所选择的2相在反向上即从V相绕线向U相绕线施加转子位置探索脉冲而得到的中性点差电压，而对中性点差电压检测器40输入假想中性点CN2的电压的信号和本征中性点CN1的电压的信号。与所述同样，ADC及电压测定电路44输出作为中性点差电压的ΔVc2。然后，从换流控制部22采用定时信号，对作为中性点差电压的ΔVc2进行取样，并将该取样数据暂时存储于取样数据存储器52中。
接着，采用来自换流控制部22的定时信号，用加法运算合成器53对ΔVc1和ΔVc2进行加法运算合成。由极性判定器54判定加法运算合成后的结果E1(＝ΔVc1+ΔVc2)的极性，并采用来自换流控制部22的定时信号将其判定结果暂时存储于E1数据存储器55中。
接着，在图8(a)的<2>中，为了测定在接着选择的2相(V相、W相)的绕线的正向上施加转子位置探索脉冲，从V相绕线向W相绕线通以电流脉冲时的中性点差电压，而对中性点差电压检测器40输入假想中性点CN2的电压信号和本征中性点CN1的电压信号。
在中性点差电压检测器40中，差电压检测电路的输出对作为假想中性点CN2的电压和本征中性点CN1的电压的差电压的Voffset电压和Vo电压进行输出进行输出，ADC及电压测定电路44采用来自换流控制部22的定时信号，适当地对Voffset电压和Vo电压进行取样并运算，输出作为中性点差电压的ΔVc3(＝Vo-Voffset＝A1-A2)。然后，采用来自换流控制部22的定时信号，对作为中性点差电压的ΔVc3进行取样，并将该取样数据暂时存储于取样数据存储器51中。
接着，同样地，在反向上即从W相绕线向V相绕线通以电流脉冲，测定中性点差电压ΔVc4，并存储于取样数据存储器52中。
利用加法运算合成器53读出取样数据存储器51、52所存储的ΔVc3和ΔVc4，并进行加法运算合成。加法运算合成后的结果E2由极性判定器54判定极性，其判定结果存储于E2数据存储器56中。
接着，在图8(a)的<3>中，选择W相和U相，以后，同样地，检测在正向及反向上施加了转子位置探索脉冲时的中性点差电压ΔVc5、ΔVc6。分别存储于取样数据存储器51、52中。然后，中性点差电压ΔVc5、ΔVc6由加法运算合成器53加法运算合成ΔVc5和ΔVc6，加法运算合成后的结果E3由极性判定器54进行极性判定，其判定结果暂时存储于E3数据存储器57中。
在此，作为中性点差电压的响应信号的ΔVc1、ΔVc2、ΔVc3、ΔVc4、ΔVc5、ΔVc6只根据电动机绕线的本征中性点CN1的电压的信号A1、和假想中性点CN2的电压的信号A2的差电压求出。然后，作为中性点差电压的响应信号的差电压的振幅电平移动为以差电压检测电路的Voffset电压为中心的电压，向ADC及电压测定电路44输入。于是，能够限制向ADC(AD变换器)的输入电压范围，且能够只抽出转子位置信息的检测所需要的中性点差电压的响应信号。
假如中性点差电压检测器40不具有电平移动功能，相对直接ADC的输入，输入了本征中性点CN1的电压的信号A1、和假想中性点CN2的电压的信号A2时，若ADC的输入电压范围需要是电动机驱动装置的电源部的电源电压的1/3至2/3，则ADC的需要输入电压范围需要是电动机驱动装置的电源部的电源电压的1/3。但是，在本实施方式中，中性点差电压检测器40由于具有电平移动功能，因此ADC的需要输入电压范围是电动机驱动装置的控制部的电源电压的0至1/8倍左右，ADC的需要输入电压范围是控制部的电源电压的1/8倍即可(此时的电动机驱动装置的电源部或控制部的电源电压是5V左右，中性点差电压的信号的振幅是0.6V左右)。即，通过在中性点差电压检测器40上设置具有电平移动功能的差电压检测器，能够在不依存于对电动机的驱动电压的振幅进行确定的电源电压的情况下控制向ADC的输入电压范围。由此，能够削减ADC的精度和功能。这样的技术尤其适合于以电动机追求自律的控制性的用途、或廉价的电动机驱动系统。
2-1-5起动旋转脉冲开始的通电相的确定参照图8(b)，说明起动旋转脉冲开始的通电相的确定方法。
如上所述，若得到相对E1、E2、E3的极性判定结果，则转子位置判别器58根据图8(b)的参照表所示的信息来判别现状的转子位置，确定下一个需要施加用于赋予起动转矩的起动旋转脉冲的通电相。
在E1、E2、E3的极性判定结果是负、负、正的情况下，转子位置判别器58如图8(b)的<1>所示，确定需要施加起动旋转脉冲的通电相及通电方向，使得赋予起动转矩后电流脉冲从U相绕线向W相绕线流动。
在E1、E2、E3的极性判定结果是正、负、正的情况下，转子位置判别器58如图8(b)的<2>所示，确定起动旋转脉冲开始的通电相，使得赋予起动转矩的电流脉冲从V相绕线向W相绕线流动。
在E1、E2、E3的极性判定结果是正、负、负的情况下，转子位置判别器58如图8(b)的<3>所示，确定起动旋转脉冲开始的通电相，使得赋予起动转矩的电流脉冲从V相绕线向U相绕线流动。
在E1、E2、E3的极性判定结果是正、正、负的情况下，转子位置判别器58如图8(b)的<4>所示，确定起动旋转脉冲开始的通电相，使得赋予起动转矩的电流脉冲从W相绕线向U相绕线流动。
在E1、E2、E3的极性判定结果是负、正、负的情况下，转子位置判别器58如图8(b)的<5>所示，确定起动旋转脉冲开始的通电相，使得赋予起动转矩的电流脉冲从W相绕线向V相绕线流动。
在E1、E2、E3的极性判定结果是负、正、正的情况下，转子位置判别器58如图8(b)的<6>所示，确定起动旋转脉冲开始的通电相，使得赋予起动转矩的电流脉冲从U相绕线向V相绕线流动。
如上所述，数据存储器55、56、57暂时保持的极性判定结果，采用来自换流控制部22的定时信号，由转子位置判别器58读出，对应于图8(b)的表的信息，确定起动旋转脉冲开始的通电相。所确定的通电相的信息作为转子位置信号输入换流控制部22中，设定起动旋转脉冲开始的通电相。
在探索起动方式的转子位置探索过程中，中性点差电压检测器40和转子位置检测电路50如上所述进行动作。
另外，在本实施方式中转子位置检测电路50内的数据取样或数据传送的定时信号采用来自换流控制部22的定时信号进行了说明，但是也可以与其不同，根据定时信号产生器来作成数据取样或数据传送的定时信号。
2-1-6第2次以后的转子位置探索过程的简化在探索起动方式中，通过交替重复进行转子位置探索过程、和对定子相施加转矩电流脉冲的起动旋转转矩赋予过程，来进行起动加速，其中，所述定子相适合于对位置判明后的转子赋予起动旋转转矩。以下，说明用于缩短电动机起动时间的处理。在此，使第1次转子位置探索过程和第2次以后的转子位置探索过程中的处理不同。
在图8(b)的<1>中，加法运算差电压E1、E2、E3的极性分别是负、负、正，在<2>中，是正、负、正。即，从图8(b)的<1>、<2>可知，在转子位置从120度变化至180度时，只有E1的极性变化，E2、E3的极性不变化。从该事实可知，在转子位置的变化的判定中，不需要始终判断3个加法运算差电压E1、E2、E3的极性的变化，只要判定E1、E2、E3中任一个加法运算差电压的极性的变化即可。
例如，当在第1次转子位置探索过程中，极性判定的结果是E1负、E2负、E3正，可判定为转子位置是120度时，在第2次转子位置探索过程中，只检测E1的极性从负切换为正。同样，为了检测转子位置从180度变化至240度，只要判定E3的极性的变化即可，为了检测转子位置从240度变化至300度，只要判定E2的极性的变化即可。
即，可以知道，在第2次以后的转子位置探索过程中，若对通过前一次的转子位置探索过程的3次极性判定的结果E1、E2、E3而得到的通电相的组在正向和反向上施加转子位置探索脉冲电流，对这些相检测极性的变化，则能够判定转子位置。
在第2次以后的转子位置探索过程中只检测1次极性的变化即可检测转子位置，因此能够削减伴随极性判定的动作，可缩短电动机起动时间。
还有，在第2次以后的转子位置探索中，也可以对所有的加法运算差电压E1、E2、E3进行极性判定。
2-1-7转子位置探索过程在以下的例中，在第1次转子位置探索中，从U相绕线向V相绕线通以转子位置探索脉冲电流。
(转子位置探索)首先，通过换流控制部22选择性地开通图1的驱动晶体管3及驱动晶体管7，使转子位置探索脉冲电流在包括高电位侧电源线1、驱动晶体管3、U相绕线10、电动机绕线的本征中性点端子CN1、V相绕线11、驱动晶体管7、电流检测电阻28及低电位侧电源线2的路径中流动。此时在电动机绕线的本征中性点CN1和电阻电路17的假想中性点CN2之间产生的、以假想中性点CN2的电位为基准的中性点差电压的响应电压相对转子位置的特性如图5(a)的实线A所示。在探索起动方式中，中性点差电压检测器40检测中性点差电压的响应电压，将其检测出的响应电压输入ADC及电压测定电路44中并运算。转子位置检测电路50将其运算结果作为取样数据ΔVc1而存储于取样数据1存储器中。
接着，通过换流控制部22开通驱动晶体管4及驱动晶体管6，将转子位置探索脉冲施加在高电位侧电源线1、驱动晶体管4、V相绕线11、电动机绕线的本征中性点端子CN1、U相绕线10、驱动晶体管6、电流检测电阻18及低电位侧电源线2的路径中。即，从V相绕线向U相绕线通以转子位置探索脉冲。此时在本征中性点CN1和假想中性点CN2之间产生的、以假想中性点CN2为基准的中性点差电压的响应电压相对转子位置的特性如图5(a)的虚线B所示。中性点差电压检测器40检测中性点差电压的响应电压，输入ADC及电压测定电路44中并运算。转子位置检测电路50将其运算结果作为取样数据ΔVc2而存储于取样数据2存储器中。
接着，采用来自换流控制部22的定时信号，由加法运算合成器对ΔVc1和ΔVc2进行加法运算合成，根据加法运算合成结果E1由极性判定器来判定极性，并从换流控制部22采用定时信号，将其判定结果暂时保持在E1数据存储器中。
进而，换流控制部22开通驱动晶体管4和驱动晶体管8，从V相绕线向W相绕线通以转子位置探索脉冲电流，在探索起动方式中由中性点差电压检测器检测中性点差电压的响应电压，输入ADC及电压测定电路中并运算，由转子位置极性检测块将取样数据ΔVc3暂时保持于取样数据1存储器中。
接着，换流控制部22开通驱动晶体管5和驱动晶体管7，从W相绕线向V相绕线通以转子位置探索脉冲电流，在探索起动方式中由中性点差电压检测器检测中性点差电压的响应电压，输入ADC及电压测定电路中并运算，由转子位置极性检测块(block)将取样数据ΔVc4暂时保持于取样数据2存储器中。
接着，采用来自换流控制部22的定时信号，由加法运算合成器对ΔVc3和ΔVc4进行加法运算合成，根据其加法运算合成结果E2由极性判定器来判定极性，并从换流控制部22采用定时信号，将其判定结果暂时保持在E2数据存储器中。
进而，换流控制部22开通驱动晶体管5和驱动晶体管6，从W相绕线向U相绕线通以转子位置探索脉冲电流，在探索起动方式中由中性点差电压检测器检测中性点差电压的响应电压，输入ADC及电压测定电路中并运算，由转子位置极性检测块将取样数据ΔVc5暂时保持于取样数据1存储器中。
接着，换流控制部22开通驱动晶体管3和驱动晶体管8，从U相绕线向W相绕线通以转子位置探索脉冲电流，在探索起动方式中由中性点差电压检测器检测中性点差电压的响应电压，输入ADC及电压测定电路中并运算，由转子位置极性检测块将取样数据ΔVc6暂时保持于取样数据2存储器中。
接着，采用来自换流控制部22的定时信号，由加法运算合成器对ΔVc5和ΔVc6进行加法运算合成，根据其加法运算合成结果E3由极性判定器来判定极性，并从换流控制部22采用定时信号，将其判定结果暂时保持在E3数据存储器中。
(起动旋转转矩赋予)起动旋转转矩的赋予如下进行。在E1、E2、E3的各自的极性判定结果是负、负、正时，如图8(b)的<1>所示，转子位置判别器58判定为转子位置处于电角120度附近(从90度至150度之间)，且为了从U相绕线向W相绕线通以电流而开通驱动晶体管3及8。由此，能够赋予良好的起动旋转转矩。另外，在E1、E2、E3的各自的极性判定结果是正、负、正时，如图8(b)的<2>所示，转子位置判别器58判定为转子位置处于电角180度附近(从150度至210度之间)，且为了从V相绕线向W相绕线通以电流而开通驱动晶体管4及8。
如上所述，从换流控制部22采用定时信号，将作为所述E1、E2及E3数据存储器所暂时保持的极性判定结果的E1的极性数据、E2的极性数据、E3的极性数据输入转子位置判别器58中。转子位置判别器58对应于图8(b)的数据，确定起动旋转脉冲开始的通电相，并将确定后的通电相向换流控制部22作为转子位置的信号而输入并进行处理，由此能够赋予电动机的良好的起动旋转转矩。
2-1-8转子位置探索过程的流程图参照图9的流程图，具体说明探索起动方式的转子位置探索过程的处理。
首先，抽出中性点差电压ΔVc1、ΔVc2(步骤S11)。具体地，为了进行转子位置探索，将电流脉冲所产生的转子位置探索通电设定为能够进行作为正向的从U相绕线向V相绕线通电的朝向。在所设定的朝向上通以电流脉冲所产生的转子位置探索通电。将输入中性点差电压检测器中的中性点差电压的响应信号的中性点差电压ΔVc1抽出。
抽出ΔVc1后，作为初始设定，使转子位置探索通电下的绕线中流动的电流为零。切换电流脉冲所产生的转子位置探索通电的朝向的设定。接着，为了进行转子位置探索，将电流脉冲所产生的转子位置探索通电设定为能够进行作为反向的从V相绕线向U相绕线通电的朝向。在所设定的朝向上通以电流脉冲所产生的转子位置探索通电。将输入中性点差电压检测器中的中性点差电压的响应信号的中性点差电压ΔVc2抽出。
抽出ΔVc2后，作为初始设定，使转子位置探索通电下的绕线中流动的电流为零。切换电流脉冲所产生的转子位置探索通电的朝向的设定。
对在步骤S11中抽出的中性点差电压的ΔVc1电压和ΔVc2电压进行加法运算合成，并判定加法运算合成的结果E1(＝ΔVc1+ΔVc2)的极性(步骤S12)。作为极性判定结果保持E1的极性。
接着，抽出中性点差电压ΔVc3、ΔVc4(步骤S13)。为了进行转子位置探索，将电流脉冲所产生的转子位置探索通电设定为能够进行作为正向的从V相绕线向W相绕线通电的朝向。在所设定的朝向上通以电流脉冲所产生的转子位置探索通电。将输入中性点差电压检测器中的中性点差电压的响应信号的中性点差电压ΔVc3抽出。
抽出ΔVc3后，作为初始设定，使转子位置探索通电下的绕线中流动的电流为零。切换电流脉冲所产生的转子位置探索通电的朝向的设定。接着，为了进行转子位置探索，将电流脉冲所产生的转子位置探索通电设定为能够进行作为反向的从W相绕线向V相绕线通电的朝向。在所设定的朝向上通以电流脉冲所产生的转子位置探索通电。将输入中性点差电压检测器中的中性点差电压的响应信号的中性点差电压ΔVc4抽出。
抽出ΔVc4后，作为初始设定，使转子位置探索通电下的绕线中流动的电流为零。切换电流脉冲所产生的转子位置探索通电的朝向的设定。
对在步骤S13中抽出的中性点差电压的ΔVc3电压和ΔVc4电压进行加法运算合成，并判定加法运算合成的结果E2(＝ΔVc3+ΔVc4)的极性(步骤S14)。作为其极性判定结果保持E2的极性。
接着，抽出中性点差电压ΔVc5、ΔVc6(步骤S15)。为了进行转子位置探索，将电流脉冲所产生的转子位置探索通电设定为能够进行作为正向的从W相绕线向U相绕线通电的朝向。在所设定的朝向上通以电流脉冲所产生的转子位置探索通电。将输入中性点差电压检测器中的中性点差电压的响应信号的中性点差电压ΔVc5抽出。
抽出ΔVc5后，作为初始设定，使转子位置探索通电下的绕线中流动的电流为零。切换电流脉冲所产生的转子位置探索通电的朝向的设定。接着，为了进行转子位置探索，将电流脉冲所产生的转子位置探索通电设定为能够进行作为反向的从U相绕线向W相绕线通电的朝向。在所设定的朝向上通以电流脉冲所产生的转子位置探索通电。将输入中性点差电压检测器中的中性点差电压的响应信号的中性点差电压ΔVc6抽出。
抽出ΔVc6后，作为初始设定，使转子位置探索通电下的绕线中流动的电流为零。对中性点差电压的ΔVc5电压和ΔVc6电压进行加法运算，并判定其加法运算结果E3(＝ΔVc5+ΔVc6)的极性(步骤S16)。作为其极性判定结果保持E3的极性。
基于E1、E2、E3的极性判定结果，参照图8(b)所示的数据，判定转子位置(步骤S17)。
若能够判定转子的位置(在步骤S18中“是”)，则结束探索起动方式。若无法进行判定(在步骤18中“否”)，则进入重试方式(步骤S19)。在重试方式中，执行用于使转子移动到可进行位置判定的位置的规定处理。
在重试方式中，例如，施加用于使转子稍微旋转的突跳脉冲，由此使转子相对定子的相对位置移动。此时，也可以预先用循环计数器对重试方式的执行次数进行计数，在达到了规定值时不执行重试方式，而转移到其他起动方式(例如同步起动方式)。或者，在重试方式中，也可以变更与构成电动机驱动装置的各电路相关的规定的设定参数(例如，中性点差电压检测器的Voffset电压值的切换等)，再次重复进行转子位置探索。此时，也可以针对变更次数受到限制的设定参数，预先对该变更次数进行计数，以使变更次数不超过限制。
还有，在所述流程图中，将转子位置探索通电的开始时通以电流脉冲的朝向设定为从U相绕线向V相绕线的朝向，但是并不限定于该朝向，也能以其他通电模式开始。
另外，如上所述在第2次以后的转子位置探索过程中，优选只相对U相-V相、V相-W相、W相-U相中任一组通电相施加探索脉冲。而且，只对E1、E2及E3内中任一个进行极性判定。即，参照图8(b)的信息来确定与在前一次的转子位置探索过程中判定的转子位置对应的起动旋转脉冲开始的通电相，并对该确定后的通电相在正向、反向上进行通电。通电后只对加法运算差电压E1、E2及E3中的1个进行极性判定。进行极性判定的加法运算差电压基于图8(b)的信息而确定。判定的结果在检测出极性反转时判断为转子移动到下一个位置，并参照图8(b)的数据来确定与该位置对应的起动旋转脉冲开始的通电相，对该确定后的通电相在正向、反向上进行通电。以后，重复进行该过程。
2-1-9起动旋转转矩赋予过程的流程图参照图10的流程图，具体说明探索起动方式中的起动旋转转矩赋予过程的处理。
在起动旋转转矩赋予过程中，对基于前一次的转子位置探索通电方式中的判定结果而确定的相施加起动旋转脉冲(S31)，由此，使转子移动。在前一次的判定成功后的条件下在正向和反向上施加探索脉冲(S32)。检测正向及反向通电所产生的中性点差电压，并对其进行加法运算，判定该加法运算值的极性(S33)。
在极性未从前一次的状态反转的情况下，判定为转子依然位于前一次判定的60度区间(S35)。在极性从前一次的状态反转的情况下，判定为转子换流到下一个60区间(S35)。
2-1-10转子位置探索脉冲和起动旋转脉冲波形参照图11具体说明转子位置探索脉冲和起动旋转脉冲的施加方法。
图11是说明转子位置探索脉冲和起动旋转脉冲的施加的图。图11中横轴是时间轴。图11(a)、(b)及(c)分别表示U相绕线电流、V相绕线电流及W相绕线电流。图11(d)表示加法运算差电压E1、E2及E3的极性判定结果，图11(e)表示转子位置判定结果。
图11表示适用了如下的转子位置探索过程的例在第1次转子位置探索过程中，施加6次(即相对3组通电相)转子位置探索脉冲，在第2次以后的转子位置探索过程中，对基于前一次的转子位置探索过程的判定结果而确定的通电相施加起动旋转脉冲。
在图11中，DS1表示第1次转子位置探索所需要的转子位置探索脉冲过程。如图8(a)所示以<1><2><3>的顺序施加了转子位置探索脉冲，施加了3次正向和反向对的转子位置探索脉冲。
通过开通驱动晶体管3及7，而从U相绕线向V相绕线施加第1次正向的转子位置探索脉冲，抽出取样数据ΔVc1，并暂时保持所抽出的数据ΔVc1。接着，通过开通驱动晶体管4及6，而从V相绕线向U相绕线施加反向的转子位置探索脉冲，抽出取样数据ΔVc2，并暂时保持所抽出的数据ΔVc2。
判定为对ΔVc1和ΔVc2的取样数据的中性点差电压的响应信号进行加法运算合成后的判定结果即E1的极性判定是正。
通过开通驱动晶体管4及8，而从V相绕线向W相绕线施加第2次正向的转子位置探索脉冲，抽出取样数据ΔVc3，并暂时保持所抽出的数据ΔVc3。
接着，通过开通驱动晶体管5及7，而从W相绕线向V相绕线施加反向的转子位置探索脉冲，抽出取样数据ΔVc4，并暂时保持所抽出的数据ΔVc4。
判定为对ΔVc3和ΔVc4的取样数据的中性点差电压的响应信号进行加法运算合成后的判定结果即E2的极性判定是负。
通过开通驱动晶体管5及6，而从W相绕线向U相绕线施加第3次正向的转子位置探索脉冲，抽出取样数据ΔVc5，并暂时保持所抽出的数据ΔVc5。
接着，通过开通驱动晶体管3及8，而从U相绕线向W相绕线施加反向的转子位置探索脉冲，抽出取样数据ΔVc6，并暂时保持所抽出的数据ΔVc6。
判定为对ΔVc5和ΔVc6的取样数据的中性点差电压的响应信号进行加法运算合成后的判定结果即E3的极性判定是负。
由于判定为E1的极性是正、E2的极性是负、E3的极性是负，因此判定为转子位置位于240度附近。为了保存此时的转子位置探索脉冲条件，并且在起动旋转脉冲过程SP1中，对转子施加合适的转矩，而开通驱动晶体管4及6，从V相绕线向U相绕线赋予起动旋转脉冲。
参照前一次保存的探索脉冲条件，可以知道转子位置位于240度附近。在转子位置位于240度附近时，从图8(b)可知，接着需要从V相向U相通电。另外，可以知道，转子位置的检测只要仅检测加法运算差电压E2的极性的反转即可。
因此，在第2次转子位置探索脉冲过程DS2中，通过开通驱动晶体管4及8，而从V相绕线向W相绕线施加正向的转子位置探索脉冲，抽出取样数据ΔVc3，暂时保持数据。
接着，通过开通驱动晶体管5及7，而从W相绕线向V相绕线施加反向的转子位置探索脉冲，抽出取样数据ΔVc4，并暂时保持所抽出的数据ΔVc4。
判定对ΔVc3和ΔVc4的取样数据的中性点差电压的响应信号进行加法运算合成后的判定结果即E2的极性判定的状态转变是否反转。
在图11的例中，判定的结果在DS2中作为E2的极性判定的输出再次得到负。这是因为，起动时通常旋转速度低因此产生换流的频率与转子位置探索次数相比充分低。为了保存此时的探索脉冲条件，并且对转子施加合适的转矩，而在起动旋转脉冲过程SP2中，开通驱动晶体管4及6，从V相绕线向U相绕线赋予起动旋转脉冲。
以下，直至检测转子位置的变动，同样地重复进行转子位置探索脉冲过程DS3、DS4、DS5及起动旋转脉冲过程SP3、SP4。
若在第5次转子位置探索脉冲过程DS5中得到E2的极性的反转，则由此判定为转子位于300度附近。为了保存此时的探索脉冲条件，并且对转子施加合适的转矩，而开通驱动晶体管5及6，从W相绕线向U相绕线赋予SP5所示的起动旋转脉冲过程。
以后，同样地重复进行转子位置探索脉冲过程和起动旋转脉冲过程。如上所述，从最初的转子位置探索过程DS1，经过确认了第1次60度正旋转换流的第5次转子位置探索过程DS5、及确认了第2次60度正旋转换流的第8次转子位置探索过程DS8，在第10次转子位置探索过程DS10中确认第3次60度正旋转换流。若以这3次60度正旋转换流判定为旋转起动成功，则然后采用逆起电压进行位置检测。
在期间AP1中，能够开通驱动晶体管3及7对电流进行PWM控制从U相绕线驱动V相绕线。然后，通过逆起电压所进行的转子位置检测来驱动电动机(逆起电压反馈方式)。
还有如上所述，通过完成了3次60度正旋转换流，而判定为起动成功，但是用于判定起动成功的正旋转换流的次数并不限定于3次。另外，也可以基于根据60度正旋转换流的间隔(interval)得到的旋转速度达到了规定值这一情况，来判定旋转起动的成功。
另外，在刚刚从探索起动方式变化为逆起电压反馈方式之后的加速转矩施加中，将用于检测通电曲线(profile)形成及逆起电压的零交叉的电流零期间同步地设置为根据探索起动方式中的每60度的换流周期预先预测的、产生逆起电压的零交叉的定时。
例如，在图11中，作为逆起电压的零交叉，检测期间AP1之后的零交叉。接受判定为转子位置位于60度区域这一情况，例如检测需要在60度区域的中心定时产生的W相绕线的逆起电压的从正向负的零交叉。若在零交叉检测期间的开始时仍然未产生所述规定的零交叉，则等待该零交叉的产生，以该产生来检测60度正旋转换流。换言之，在等待W相绕线的逆起电压的从正向负的零交叉时，若在逆起电压检测期间开始时W相绕线的逆起电压仍然为正，则继续零交叉检测期间直至产生规定的零交叉，并以产生了规定的零交叉的时点产生零交叉。当根据逆起电压信号的极性判明了在逆起电压零交叉检测期间的开始时已经产生了规定的零交叉时，将逆起电压零交叉检测期间的开始定时作为零交叉产生的定时。即，在W相绕线的逆起电压的从正向负的零交叉的检测中，若在检测期间开始时W相绕线的逆起电压已经变为负，则立即产生零交叉。还有，将在后面参照图13叙述逆起电压的零交叉检测。
2-2逆起电压反馈方式接着说明逆起电压反馈方式。逆起电压反馈方式是稳定地检测因转子旋转而产生的逆起电压并进行换流控制的方式。
2-2-1逆起电压反馈方式的转矩控制说明逆起电压反馈方式的转矩控制。在本方式中，探索指令信号生成器25及起动指令信号生成器26不发挥功能。
相转矩指令信号生成部24接受从外部发出转矩指令的信号(外部指令信号)，生成与来自换流控制部22的定时和开关元件3～8的开通状态的组合对应的多种成分转矩指令信号。
脉冲产生器20输出由换流控制部22选择的相中的赋予PWM信号的开通定时的信号(PWM开通脉冲)。比较部23从换流控制部22接受位于开通状态的相的信息，选择1个需要与电流检测放大器27的输出进行比较的成分转矩指令信号，并比较所选择的成分转矩指令信号和电流检测放大器27的输出。或者，比较部23比较电流检测放大器的输出和多个成分转矩指令信号的各自，并选择这些结果中的1个。在电流检测放大器27的输出比需要比较的成分转矩指令信号大时，比较部23输出赋予PWM信号的关闭定时的信号(PWM关闭脉冲)。PWM控制部21输入来自脉冲产生器20的PWM信号的开通脉冲和PWM关闭脉冲，控制换流控制部22所选择的相的脉冲宽度。
所述方法即使在对全部3相绕线通以电流时也可进行电流控制(例如，参照特开2003-174789号公报)。还有，在进行120度通电时不需要相转矩指令信号生成部24。
2-2-2逆起电压反馈方式的通电控制接着说明逆起电压反馈方式的通电相控制。在逆起电压反馈方式中，换流控制部22在针对各电动机绕线预测各自的逆起电压的极性产生变化的期间进行通电控制使得各绕线的电流为零。
在电流为零的绕线中电流的时间变化成分也在短时间后变为零，在各绕线的两端子间、即U相端子线13和电动机绕线的本征中性点CN1之间、或V相端子线14和本征中性点CN1之间、或W相端子线15和本征中性点CN1之间，展现因各绕线和旋转的转子磁通的相互作用而产生的逆起电压。因而，能够检测极性变化的定时(零交叉定时)，从而正确地识别转子位置。
在逆起电压反馈方式中，阈值设定器38与逆起电压检测器36的差动输入信号的比较相关而设定若干的偏离。该偏执通过察动输入信号间的电位差是否达到了规定值来使比较器34的输出变化。换言之，偏离作为相对逆起电压检测器36的差动输入信号的阈值而起作用，防止零交叉定时的频跳(chattering)所导致的影响。
在逆起电压检测器36中，基于来自换流控制部22的信息，利用选择电路32来选择电流及其时间变化变为零的绕线。电流及其时间变化变为零的绕线的电压的零交叉定时经由逆起电压检测器36反馈到换流控制部22中。由此继续维持正确的换流定时的控制。还有，为了防止频跳，也可以不设置偏离即阈值。也可以将PWM控制部21设置在换流控制部22内部，此时不需要阈值设定器38。另外，也可以对各相绕线预先准备由比较器构成的逆起电压检测器，由此，不需要端子线的选择电路32。
2-2-3电动机电流及逆起电压图12(a)是表示逆起电压反馈方式中的各相的电动机电流波形的图。图12(b)是表示检测在相对U相、V相、W相的各通电状态的非通电相产生的逆起电压时的零交叉检测的边缘方向的图。
图12表示对由换流控制部22确定的通电相进行通电的相电流和各相的逆起电压。图12(a)的实线表示U相电流，虚线表示U相逆起电压。同样，图12(b)的实线表示V相电流，虚线表示V相逆起电压，(c)的实线表示W相电流，虚线表示W相逆起电压。对相对图12(a)、(b)、(c)的实线涂成影线的部分进行PWM控制。另外，如图12所示的区间I、II、III、IV、V及区间VI分别相当于电角60度。
图12(d)是将检测区间I、II、III、IV、V及区间VI中的各通电相的通电状态及在相对U相、V相、W相的各通电状态而选择的非通电相产生的逆起电压时的零交叉检测的边缘方向表示为零交叉点检测的表。与图12(d)的零交叉点检测相关，在区间I中，进行控制以检测由换流控制部22确定的非通电相的W相的零交叉点。因而在选择电路32中，选择电动机绕线的中性点端子线A1和W相端子线15，在由比较器构成的逆起电压检测器34中，检测W相的逆起电压小于电动机绕线的中性点的电压的零交叉点。在图12(d)中将其表现为W↓。
另外，在区间II中，进行控制以检测由换流控制部22确定的非通电相的V相的零交叉点。因而在选择电路32中，选择电动机绕线的中性点端子线A1和V相端子线14，在由比较器构成的逆起电压检测器34中，检测V相的逆起电压大于电动机绕线的中性点的电压的零交叉点。在图12(d)中将其表现为V↑。
同样，在电角60度的各区间，接受由换流控制部22确定的非通电相，在区间III中检测U相逆起电压小于电动机绕线的中性点的电压的零交叉点U↓，在区间IV中检测W相逆起电压大于电动机绕线的中性点的电压的零交叉点W↑，在区间V中检测V相逆起电压小于电动机绕线的中性点的电压的零交叉点V↓，在区间VI中检测U相逆起电压大于电动机绕线的中性点的电压的零交叉点U↑。
由以上所述可以理解逆起电压反馈方式中的检测在相对U相、V相、W相的各通电状态的非通电相产生的逆起电压时的零交叉检测的边缘方向的概念。
2-2-4逆起电压的零交叉的检测定时采用图13详述逆起电压的零交叉检测。图13(a)是说明检测逆起电压零交叉的定时的图。图13(b)及(c)分别表示刚从探索起动方式变化为逆起电压反馈方式之后转子位置位于定时t69及定时t70时的电流曲线。横轴表示转子位置或时间轴。
在图13中，T61表示图12所示的6种60度期间H1～H6中任一种。t62、t63及t64分别表示60度期间T61的中心位置、初始位置及最终位置。T65a及T65b表示逆起电压零交叉检测期间的进相成分。T66a及T66b表示延长到产生逆起电压零交叉的逆起电压零交叉的检测期间的延长区间。t67a及t67b表示逆起电压零交叉检测期间的开始定时。t68a及t68b表示逆起电压零交叉检测期间的结束定时。
在无传感器驱动中，需要在各相设置用于检测逆起电压的零电流区间。设零电流区间内的规定的期间为零交叉检测期间。零交叉检测期间在比考虑前一次的60度期间T而预测的下一次逆起电压零交叉定时早规定期间T65a或T65b的定时t67a或t67b开始。
当由此预测的周期长时，即预测的旋转速度低时，相位一点点地前进，慢慢地修正预测值。另外，当预测的周期短时，即预测的旋转速度高时，如上所述在规定的相继续等待产生规定的逆起电压零交叉，因此结果是相位延迟，正确的逆起电压零交叉在定时t68a或t68b被检测，修正预测定时。
通常即将切换为逆起电压反馈方式之前的探索起动方式中的60度正旋转换流期间中的起动旋转脉冲的次数充分多，刚刚变化为逆起电压反馈方式之后的转子位置位于其60度期间中的初始阶段例如定时t69。
此时的各相电流的电流曲线如图13(b)所示。接受之前的转子位置信息，U相电流84a比较陡峭地立起，V相电流83a比较陡峭地下降，W相电流85a以比较平缓的倾斜下降。然后V相电流83a开始以比较平缓的倾斜立起。在此的V相电流83a和W相电流85a等的平缓变化率用于构成对降低电动机振动及噪声有效的坡(slope)状的电流。不久V相电流83a变为零，经过直至V相电流83a稳定为零的短期间的零电流区间，马上开始用于检测V相展现的逆起电压的从负向正的零交叉的零交叉检测期间，在定时t62检测零交叉的结果是，V相电流83a进而在正方向上开始以比较平缓的倾斜立起。
如上所述能够与向逆起电压反馈方式转移后产生的逆起电压的零交叉相关，检测在其60度期间的中间定时t62产生的逆起电压零交叉。因而，也可以在约30度期间后的定时62附近，设定零交叉检测期间。此时，由于继续零交叉检测期间直至检测出零交叉，因此能够正确地检测零交叉定时。
另外，之前的探索起动方式中的60度期间中的起动旋转脉冲的次数少，刚刚向逆起电压反馈方式转移之后的转子位置位于该60度期间中的最终即定时t70时，电流曲线如图13(c)所示。接受之前的转子位置信息，U相电流84b比较陡峭地立起，V相电流83b比较陡峭地下降，W相电流85b以比较平缓的倾斜下降。然后，V相电流83b开始以比较平缓的倾斜立起。在此的V相电流83b和W相电流85b的平缓变化率用于构成对降低电动机振动及噪声有效的坡状的电流。不久V相电流83b变为零，经过直至V相电流83b稳定为零的短期间的零电流区间，马上开始用于检测V相展现的逆起电压的从负向正的零交叉的零交叉检测期间。此时，在定时t62已经产生逆起电压零交叉，乍一看，好像在下一个来到的60度期间的中间定时检测零交叉为好。
但是，此时若探索起动方式的正旋转换流的60度期间中的起动旋转脉冲的次数充分多，则零交叉检测期间继续约90度期间的时间，从而产生转矩降低的问题。因而，即使在刚刚转移到逆起电压反馈方式之后的转子位置位于定时t70时，也等待该60度期间的逆起电压零交叉为好。此时，由于在定时t62已经产生了逆起电压零交叉，因此进而直至180度相当期间后极性恒定。
因而，可根据该极性判断为在逆起电压零交叉检测开始定时t67b已经产生了逆起电压零交叉，看作立即进行了零交叉检测，形成下一个60度的曲线。利用该方法来进一步抑制转矩降低。如已经说明的内容所述，能够在T65b所示的期间一点点地缩短预测周期信息，同时不久后能够检测正确的零交叉定时。
2-2-5刚刚转移到逆起电压反馈方式之后的逆起电压的测定结果在3相无电刷电动机中，对在刚刚从探索起动方式切换为逆起电压反馈方式之后的非通电相产生的逆起电压进行测定。图14、图15表示其测定结果。
图14(a)是在3相无电刷电动机B的电动机转速50rpm时的从U相绕线向V相绕线的通电时，在作为非通电相的W相产生的逆起电压的波形(Ve50)、和W相的感应电压的波形(Vi)的图。还有，横轴表示电角，纵轴表示电压。3相无电刷电动机的发电常数是Ke＝0.74mV/rpm(rpm每一分钟间的电动机转速)。图14(b)是表示图14(a)所示的W相的感应电压(Vi)和电动机转速50rpm时的W相的逆起电压(Ve50)的合成电压的波形的图。
图15(a)是在3相无电刷电动机的电动机转速100rpm时的从U相绕线向V相绕线的通电时，在作为非通电相的W相产生的逆起电压的波形(Ve100)、在电动机转速200rpm时的从U相绕线向V相绕线的通电时，在作为非通电相的W相产生的逆起电压(Ve200)的波形、和W相的感应电压的波形(Vi)的图。图15(b)是表示图15(a)所示的W相的感应电压和电动机转速100rpm时的W相的逆起电压的合成电压的波形(Vie100)、及W相的感应电压和电动机转速200rpm时的W相的逆起电压的合成电压的波形(Vie200)的图。
在刚刚从探索起动方式切换为逆起电压反馈方式之后，在检测从U相绕线向V相绕线的2相通电下的逆起电压时，在非通电相的W相上，如图14(b)、图15(b)所示产生了逆起电压和感应电压的合成电压。另外，如图15的说明所述，在从U相绕线相V相绕线的通电时的逆起电压反馈方式中，W相电压的零交叉的检测成为检测W相合成电压的下降边缘。
如图14(b)所示，刚刚从探索起动方式切换为逆起电压反馈方式之后，由于电动机转速低，因此W相产生的逆起电压小，另外，2相通电的电流由于电动机起动而比较大。因而，W相的感应电压的影响变大。
因此，在图14(b)中，在电动机转速是50rpm时，W相感应电压和电动机绕线的中性点电压的零交叉检测的点在电角50度附近和270度附近的2个部位Z1、Z2产生。逆起电压检测期间的检测所产生的50度附近的零交叉的检测是正常位置下的检测，没有问题。但是，270度附近的零交叉的检测是误检测位置下检测，从而有可能产生电动机反转等问题。
为了避免该问题，在刚刚从探索起动方式切换为逆起电压反馈方式之后，较高地维持电动机转速。由此在W相产生的逆起电压变高，能够相对2相通电下的W相的感应电压和W相的逆起电压的波形的合成电压，降低W相的感应电压的影响。
通过图15(b)能够容易地理解其原因。在该图中，逆起电压波形(Ve100、Ve200)和W相逆起电压的合成电压的零交叉只在电角50度附近(Z1)产生。即，在电角270度附近(Z2)，由于W相的逆起电压因比图14(b)的情况高的电动机转速而变得更大，因此避免了270度附近的零交叉Z2。由此，能够防止270度附近的零交叉Z2的误检测。
由以上情况可知，优选在从探索起动方式切换为逆起电压反馈方式时，在探索起动方式中将电动机转速加速到规定转速之后，切换为逆起电压反馈方式。
另外，在通常的电动机中，分别在U相绕线、V相绕线、W相绕线产生的逆起电压是分别具有120度的相位差的正弦波状，3相电动机的中性点电压成为分别在U相绕线、V相绕线、W相绕线产生的逆起电压的合成电压。即，通常公知的是，3个具有120度的相位差的正弦波的合成电压即3相电动机的中性点电压在理想的情况下成为零(不过除去3倍高次谐波成分等)。由以上内容可知，电动机绕线的本征中性点CN1电压和电阻电路17的假想中性点CN2的电压的差电压只包括不受逆起电压影响的中性点差电压的变动成分，因而，成为不受逆起电压影响的正确的转子位置信息。
即，根据本发明的实施方式，探索起动方式交替地重复进行检测2相通电下的中性点差电压的响应信号的转子位置探索过程、和在切换为逆起电压反馈方式之前对转子赋予适当的起动加速的起动旋转转矩赋予过程。在探索起动方式中，在2相通电下的转子位置探索过程中，在作为检测转子位置信号的点的电动机绕线的本征中性点CN1的电压和电阻电路17的假想中性点CN2的电压的差电压的响应信号中，只检测不受逆起电压影响的中性点差电压的变动成分。因而，能够通过探索起动方式的起动加速来检测正确的转子位置信息，从而能够迅速且可靠地实现所希望的起动加速。
另外，在刚刚从探索起动方式切换为逆起电压方式之后，在为了检测逆起电压的非通电相中产生了感应电压和逆起电压的合成电压，但是若电动机起动时的初始加速时的转速不充分，则如图14所示在特定的3相无电刷电动机中，有可能产生因转子位置的误检测而导致的反转等问题。但是，根据本实施方式，作为电动机位置的检测信号采用本征中性点CN1的电压和假想中性点CN2的电压的差电压。由于该中性点差电压信号只包括不受逆起电压影响的中性点差电压的变动成分，因此能够检测正确的转子位置信息。另外，在探索起动方式中对转子赋予充分的起动加速直至规定的电动机转速以上，并提高所检测的中性点差电压所包括的感应电压成分，由此，在刚刚从探索起动方式向逆起电压反馈方式的切换之后，能够防止转子位置的误检测，从而能够实现迅速且可靠的起动。
2-2-63相通电下的转子位置探索图15是表示在3相无电刷电动机中施加2相通电下的转子位置探索而产生的中性点差电压的图。图16是表示在3相无电刷电动机中施加3相通电下的转子位置探索而产生的中性点差电压的图。图16(a)是表示中性点差电压的响应电压的测定结果的特性图，所述中性点差电压是施加从U相绕线向V相及W相绕线的转子探索脉冲时的本征中性点CN1的电压和假想中性点CN2的电压的差电压。图16(b)是表示施加从V相及W相绕线向U相绕线的转子探索脉冲时的中性点差电压的响应电压的测定结果的特性图。
讨论图5所示的2相通电下的转子位置探索和图16所示的3相通电下的转子位置探索的不同。
在图5(a)和图16(a)、(b)中，为了对主峰Pm和主底Bm进行极性判定，而相对主峰Pm设置规定的正的阈值，进行正的极性判定，相对主底设置规定的负的阈值，进行负的极性判定。
2相通电下的转子探索脉冲所产生的可检测转子位置的区域能够在1次转子探索脉冲中以正负的两极性检测中性点差电压的变动，因此，就转子位置信息本质上所具有的可检测转子位置的区域的信息量而言，2相通电下的转子位置探索时多。
由以上内容可知，可在无转子位置传感器电动机的起动时，根据加法运算合成后的中性点差电压进行极性判定，以规定数的极性判定结果为基础对应于参照数据，赋予探索起动方式的起动转矩，进行起动加速，从而切换为逆起电压反馈方式。因此，通过可检测转子位置的区域的信息量变多能够降低电动机的转子位置信息的止点所导致的再起动的概率，通过加法运算合成能够修正转子位置信息的偏差，因此，能够降低探索起动方式时的再起动的概率，能够通过赋予最优的起动转矩来进行起动加速，由此，能够可靠且迅速地进行无转子位置传感器电动机的起动。
实施方式2在实施方式1中，参照图8说明了起动旋转脉冲开始的通电相的设定方法，不过在本实施方式中，说明起动旋转脉冲开始的通电相的设定方法的另一例。
图17(a)表示另一例。在图17(a)的例中，用运算电路处理E1、E2及E3的极性判定。具体地，将E1、E2及E3的极性进行2值化。对2值化后的E1、E2、E3的极性值分别进行加权并积算，基于积算值来设定起动旋转脉冲开始的通电相。
在图17(a)的例中，当E1、E2及E3的各极性是正时，设极性值为1，是负时，设极性值是0。相对E1、E2及E3的各极性值的权重分别是1、2、4。用于进行极性判定的积算值是4、5、1、2、3、6。在极性判定时，算出E1、E2及E3的极性值的积算值，该积算值成为图17(a)所示的值时，对应于积算值的值，将起动旋转脉冲开始的通电相设定为UW、VW、VU、WU、WV或UV。
通过以上内容可以理解，与E1、E2及E3的极性判定下的起动旋转脉冲开始的通电相的设定相关，可进行图8(b)、图17(a)、图17(b)中任一种处理。可以理解，E1、E2及E3的极性判定下的起动旋转脉冲开始的通电相的设定，在图8(b)中用逻辑电路进行处理，在图17(a)、图17(b)中用运算电路进行处理。
还有，就起动旋转脉冲开始的通电相的设定而言，与用运算电路进行处理相比，用逻辑电路进行处理时，电路规模处于变得比较小的倾向，从而容易适用于以电动机追求自律的控制性的情况或廉价的电动机驱动系统的情况。
实施方式3说明转子位置探索脉冲的优选方式。图18表示施加2相通电(从U相绕线V相绕线)下的转子位置探索脉冲时，作为本征中性点CN1和假想中性点CN2的差电压的中性点差电压的响应信号相对转子位置的特性。图18表示转子位置探索脉冲的电流电平分别不同的2个例的特性。
在图18中，用实线X表示转子位置探索脉冲电流比较大时的中性点差电压的变动。在图18中，用虚线Y表示转子位置探索脉冲电流比较小时的中性点差电压的变动。
从图18可知，较高地设定了转子位置探索脉冲电流时(实线X)的副峰Ps及副底Bs小于较低地设定了转子位置探索脉冲电流时(虚线Y)的副峰Ps及副底Bs。
因而，在所述转子位置检测中将转子位置探索脉冲电流值控制为更小，由此能够减少电动机绕线的两端展现的响应电压信号的副峰及副底的大小，从而更有助于抽出能够更正确地判定转子位置的取样数据。
说明用于检测转子位置的取样脉冲。转子位置探索脉冲的施加基本上如下进行使所选择的高电位侧驱动晶体管和低电位侧驱动晶体管开通，由此对绕线端子间以规定时间幅度施加规定电压。探索指令信号生成器25设定转子位置探索脉冲的电流峰值。
在起动方式中换流控制部22，对应于经由PWM控制部21的脉冲产生器20所产生的脉冲对用于施加转子位置探索脉冲而选择的驱动晶体管进行PWM开通，并对应于经由PWM控制部21的比较部23所产生的输出对其进行PWM关闭。
图19(a)、(b)及(c)分别表示转子位置探索脉冲电流、在转子位置检测电路50内部生成的取样脉冲及比较部23的输出信号。转子位置探索脉冲电流由电流检测电阻28检测(参照图19(a))，其经由电流检测放大器27输入比较部23中。比较部23将经由电流检测放大器27输入的转子位置探索脉冲电流的检测信号与由探索指令信号生成器25设定的规定值Ith比较，当在转子位置探索脉冲电流的立起中检测信号的峰值达到了规定值Ith时，在该定时输出图19(c)所示的关闭信号。PWM控制部21接受该关闭信号，将用于进行PWM关闭的控制信号向换流控制部22输出。在转子位置检测电路50中，与转子位置探索脉冲电流的检测信号的峰值达到规定值Ith的定时大致同步地生成图19(b)所示的取样脉冲。
即，在转子位置检测电路50的取样脉冲的定时中，转子位置检测电路50取入了取样数据之后，转子位置探索脉冲电流被PWM关闭。
当转子位于图18所示的0度附近时，为了不使中性点差电压检测器40伴随转子位置探索脉冲电流的增加而误检测副峰Ps，而在与中性点差电压检测器40的输出稳定的电流区域相当的定时，产生取样脉冲。转子位置检测电路50在取样脉冲的定时对中性点差电压检测器40的输出进行取样并存储，由此防止误转子位置判定。
还有，在图19(a)～(c)中，说明了在转子位置探索脉冲电流的立起时与到达了规定值Ith的定时同步地生成的取样脉冲，但是如图19(d)、(e)所示，也可以在转子位置探索脉冲电流的下降时与达到了规定值Ith的定时同步地生成取样脉冲。
参照图20，说明起动旋转脉冲的赋予方法。在所述的说明中转子位置探索脉冲及起动旋转脉冲分别如图20(a)所示由1个脉冲构成。但是，当由1个脉冲构成了起动旋转脉冲时，有时赋予起动旋转脉冲的时间变长从而产生过大的电流上升，因此在可靠性上存在问题。
因此，如图20(b)所示，可以由多个脉冲构成起动旋转脉冲。此时，比较来自起动指令信号生成器26的指令值和来自电流检测放大器27的电流检测值，当电流检测值达到了来自起动指令信号生成器26的指令值时，进行PWM关闭，经过规定时间后再次进行PWM开通。由此，能够保持大致恒定的电流电平，从而能够维持可靠性。
另外，探索指令信号生成器25设定转子位置探索脉冲的电流峰值。转子位置探索脉冲也如图20(b)所示可通过对电流值进行PWM控制而由多个脉冲构成。具体地，比较来自探索指令信号生成器25的指令值和来自电流检测放大器27的电流检测值，当电流检测值达到了来自探索指令信号生成器25的指令值时，进行PWM关闭，经过规定时间后再次进行PWM开通。由此，具有防止转子位置的误检测的效果。
图21是说明由多个脉冲构成了起动旋转脉冲时的转子位置探索脉冲和起动旋转脉冲施加的图。图21(a)、(b)、(c)分别表示U相绕线电流、V相绕线电流及W相绕线电流。图21(d)表示E1、E2及E3的极性判定的输出结果，图21(e)表示转子位置判定结果。除了起动脉冲由多个脉冲构成这一点以外，与图11的例相同。
根据本实施方式的起动旋转脉冲及转子位置探索脉冲，由于不有助于转矩的转子位置探索脉冲的次数减少，可进行由PWM驱动来控制起动旋转脉冲的施加，因此连续施加的起动旋转脉冲的施加时间增加，从而能够提高起动时的加速度。
在以上的说明中，基本讨论了电流的大小处于增大倾向时的响应信号，不过以下说明即使在电流的大小处于减少倾向时也可以进行转子位置检测的情况。
图22是表示从U相绕线向V相绕线施加转子探索脉冲时的转子位置探索脉冲的电流减少时和电流增加时的各自的情况下的中性点差电压的变动的图。在该图中，实线F表示在从U相向V相的方向上流动的转子位置探索脉冲电流处于增加倾向时的、中性点差电压的响应信号的变动。虚线E表示在从U相向V相的方向上流动的转子位置探索施加电流处于减少倾向时的、中性点差电压的响应信号的变动。
这些响应信号作为电感和电流变化的积而被检测，因此转子位于相同位置时展现的电流增加时的中性点差电压的响应信号和电流减少时的响应信号成为相反极性。
因而，例如在图20(b)中当转子位置探索脉冲电流的开通后被关闭时，能够在关闭的前后检测极性相反的响应信号，因此能够将其利用于转子位置探索，这是很明了的。
即，在图8的说明中，说明了为了检测转子从240度移动到300度附近，而检测正向即从V相向W相方向通以转子位置探索脉冲的情况、和反向即从W相向V相方向通以转子位置探索脉冲的情况的中性点差电压的加法运算合成电压即E2的极性判定的结果从负向正转移的情况。但是，在关闭期间，由于检测正向即从V相向W相方向通以转子位置探索脉冲的情况、和反向即从W相向V相方向通以转子位置探索脉冲的情况的中性点差电压的加法运算合成电压即E2的极性判定的结果从正向负转移的情况，因此也可以对其加以利用。
实施方式4图23表示电动机驱动装置的动作流程的另一例。在图23的例中，在重试方式中施加突跳脉冲，使电动机位置变位。另外，在利用重试方式无法进行转子位置检测时，转移到以同步运转使电动机起动的同步起动方式。另外，将电动机旋转速度在规定值以上作为从探索起动方式向逆起电压反馈方式切换的切换条件。
在图23中，当电动机旋转速度不足规定值时，如上所述依次对电动机绕线的各相对通电，求出加法运算中性点差电压E1、E2、E3，判定其极性(S52～57)。基于极性判定结果来判定转子位置(S58)。
当能够判定转子位置时，施加以该判定的转子位置为基础的起动旋转脉冲(S63)。然后，判定电动机旋转速度是否达到了规定值以上(S51)，当达到了规定值以上时，将比较器的阈值的绝对值设定为适合于逆起电压反馈方式的运转的规定值(S61)，转移到逆起电压反馈方式(S62)。
另一方面，在无法判定转子位置时，进入重试方式。在重试方式中，为了使转子位置移动，而施加规定次数的突跳脉冲(S59)，然后，再次进行转子位置探索过程。对重试方式的试行此时进行计数，在达到了规定次数时(S60)，中止转子位置探索脉冲施加所产生的转子位置检测，切换为使定子产生规定的旋转速度的旋转磁场而进行电动机起动的同步起动方式(S64)。在该同步起动方式中，起动速度变慢，但是即使转子位置不明也能够实现可靠的起动。
还有，突跳脉冲包括多个脉冲，该多个脉冲中至少一个必须能够施加规定值以上的电动机转矩。例如，可以施加相互90度相位不同的2种脉冲。由此，在使最大转矩为1时至少能够施加0.71的转矩。或者，也可以施加相互60度或120度相位不同的3种脉冲。此时，至少能够施加0.87的转矩。或者，也可以施加相互60度或120度相位不同的2种脉冲。此时，至少能够施加0.50的转矩。相互60度或120度相位不同的脉冲的组可通过对电动机的3个相绕线端子中任意选择的2个端子间施加电流脉冲来实现。90度相位不同的脉冲的组可通过对第1次对3个相绕线端子中任意选择的2个端子间施加电流脉冲，并且第2次对捆扎了这2个相绕线端子后而得的端子和剩余的1个相绕线端子之间施加电流脉冲来实现。
实施方式5对利用了在所述实施方式中说明的电动机驱动装置的盘驱动系统进行说明。在图24中，作为盘驱动系统的一例表示光盘驱动系统100的结构。图24所示的光盘驱动系统100中，电动机驱动电路103与所述各实施方式的电动机驱动装置相当。
光敏感元件(pick-up)105向CD(Compact Disk)、DVD(Digital VersatileDisk)等光盘200照射光束，利用其反射光将光盘200上的信息作为再生信号向再生信号处理电路101输出。再生信号处理电路101对所输入的再生信号进行振幅修正。再生信号解调电路102对振幅修正后的再生信号进行解调，再生光盘200所记录的信息。
伺服电路115经由电动机驱动电路103来控制电动机104的旋转，使得光盘200以微型电子计算机120指定的旋转速度进行旋转。再生信号处理电路101生成光束焦点的聚焦(focus)方向的误差信号即聚焦误差信号和光束焦点的跟踪(tracking)方向的误差信号即跟踪误差信号。
伺服电路115基于由再生信号处理电路101作成的聚焦误差信号，以光束焦点与光盘200的记录面一致的方式，经由聚焦驱动电路113来控制聚焦促动器111，在聚焦方向上控制光束焦点。另外，伺服电路115基于聚焦伺服跟踪误差信号，以光束焦点追随光盘上的记录径迹(track)的方式，进行所谓的跟踪伺服，即，经由跟踪驱动电路109和跟踪促动器107在跟踪方向上控制光束焦点。
以上，说明了本发明的几个实施方式。根据所述的实施方式，在电动机起动时的方式即探索起动方式中，基于电动机绕线的中性点(本征中性点)和与电动机绕线并列设置的电阻电路的中性点(假想中性点)的差电压即中性点差电压，进行转子位置判定，在初始起动中赋予适当的旋转速度(起动旋转转矩)。由于中性点差电压不包括逆起电压的影响，因此通过如此设置中性点差电压，能够在不受逆起电压影响的情况下检测转子位置信息，从而能够可靠地进行电动机的初始起动。另外，在探索起动方式中，通过赋予充分的加速，可向其后的逆起电压反馈方式平滑地切换，从而能够可靠且迅速地进行无转子位置传感器电动机的起动。
另外，在起动时，即使转子位于无法进行转子位置判定的止点时，通过赋予使转子位置变位的突跳脉冲，也能够消除止点，从而能够可靠地进行电动机起动。
另外，也可以检测为了转子位置探索而赋予的探索信号处于规定范围内时的中性点差电压的响应信号，由此能够进行中性点差电压的响应信号的质量良好且正确的转子位置判定。另外，中性点差电压检测器也可以具备具有电平移动功能的差电压检测机构，由此，能够在不依存确定电动机驱动部的驱动振幅的电源电压的情况下控制向AD变换部的输入电压范围，另外，能够削减AD变换部的精度和功能。
根据以上优点，本发明能够适用于以电动机追求自律的控制性的情况或廉价的电动机驱动系统的情况。
进而，在探索起动方式中，在第2次以后的转子位置探索过程中，也可以只相对比第1次选择的通电相的组合数少的数的通电相的组合，赋予转子位置探索脉冲，由此，能够缩短直至向逆起电压反馈方式的转移的起动期间，提高起动速度。
2相通电下的转子位置探索脉冲所产生的转子位置信息与3相通电下的转子位置探索脉冲所产生的转子位置信息相比，可检测转子位置的区域的信息量多。因而，通过进行2相通电下的转子位置探索，能够比3相通电下的转子位置探索的情况降低转子位置信息的止点所导致的电动机的再起动的产生。进而能够通过对通电方向不同的2个中性点差电压进行加法运算来修正2相通电下的转子位置探索脉冲所产生的转子位置信息的偏差。由此，能够降低探索起动方式的再起动的产生，能够通过最优的起动旋转转矩赋予来进行起动加速，因而，能够可靠且迅速地进行无转子位置传感器电动机的起动。
本发明说明了特定的实施方式，但是对本领域普通技术人员来说当然也可以进行其他多种变形、修正、利用。因此，本发明并不限定于在此的特定的公开，本发明只其由权利要求限定。
(工业上的可利用性)本发明的电动机驱动装置及电动机驱动方法可正确地判定转子位置，由此可实现稳定且高速的起动速度，有助于系统的高速起动。另外，也能够提高耐起动时的负载变动的起动速度。这些控制能以低成本容易地实现，从而对廉价稳定且高性能的无传感器电动机驱动装置是极其有用的。
权利要求
1.一种电动机驱动装置，其包括转子和具有多相电动机绕线的定子，其特征在于，具备假想中性点机构，其具有假想中性点，且在该假想中性点上赋予将电动机端子电压平均化后的电压；变换器，其由多个开关元件构成；逆起电压检测机构，其检测电动机的逆起电压；中性点差电压检测机构，其检测所述假想中性点和作为所述电动机绕线的共用连接点的本征中性点之间的差电压即中性点差电压；转子位置检测机构，其基于所述中性点差电压检测所述转子的位置；控制机构，其控制所述变换器的换流，所述控制机构作为动作方式具有探索起动方式，其基于所述转子位置检测机构的检测结果确定电动机起动时的通电相，相对该确定后的通电相进行起动通电；逆起电压反馈方式，其基于由所述逆起电压检测机构检测出的逆起电压控制换流，在所述探索起动方式中，交替地进行如下的过程转子位置探索过程，其在至少一对通电相的正向及反向上施加用于检测转子位置的探索脉冲，检测所述中性点差电压，对在正向及反向上得到的中性点差电压进行加法运算，并基于所述加法运算后的中性点差电压的极性判定转子位置；起动旋转转矩赋予过程，其基于在所述转子位置探索过程中判定的转子位置，对转子赋予起动旋转脉冲，所述起动旋转脉冲赋予规定的旋转转矩。
2.如权利要求1所述的电动机驱动装置，其特征在于，所述控制机构，在最初的转子位置探索过程中，对所有通电模式进行中性点差电压的检测，判定其检测出的中性点差电压的极性，并基于其极性判定结果判定转子位置，在第2次以后的转子位置探索过程中，只对基于由前一次的转子位置探索过程得到的极性判定结果而确定的通电相对，施加探索脉冲，检测中性点差电压，并基于其检测出的中性点差电压判定转子位置。
3.如权利要求1所述的电动机驱动装置，其特征在于，所述控制机构还具备重试方式，所述重试方式在所述转子位置探索过程中，当转子位置的判定失败时，变更设定参数，并在该变更后，再次进行基于所述转子位置探索过程的转子位置判定。
4.如权利要求1所述的电动机驱动装置，其特征在于，所述控制机构还具备重试方式，所述重试方式在所述转子位置探索过程中，当转子位置的判定失败时，对所述电动机绕线施加突跳脉冲，然后，再次进行基于所述转子位置探索过程的转子位置的检测。
5.如权利要求1所述的电动机驱动装置，其特征在于，所述转子位置检测机构具备如下方式，即，将所述加法运算后的中性点差电压的极性变换为逻辑值，用该逻辑值进行转子位置判定。
6.如权利要求5所述的电动机驱动装置，其特征在于，所述转子位置检测机构具备如下方式，即，相对所述逻辑值对每个通电相的组合进行加权，对加权后的通电相的逻辑值进行积算，并采用其积算值进行转子位置的判定。
7.如权利要求1所述的电动机驱动装置，其特征在于，还具有控制所述探索脉冲的电流峰值的指令机构。
8.如权利要求1所述的电动机驱动装置，其特征在于，还具有控制所述起动旋转脉冲的电流峰值的指令机构。
9.如权利要求1所述的电动机驱动装置，其特征在于，所述控制机构在探索起动方式中当电动机转速超过了规定值时切换为所述逆起电压反馈方式。
10.如权利要求1所述的电动机驱动装置，其特征在于，中性点差电压检测机构具备差动放大电路。
11.如权利要求1所述的电动机驱动装置，其特征在于，所述假想中性点机构包括相对所述电动机绕线并联的多个共用连接的电阻，并以所述电阻的共用连接点为所述假想中性点。
12.一种电动机驱动方法，其是驱动包括转子和具有多相电动机绕线的定子的电动机的方法，其特征在于，具有执行探索起动方式的步骤，其施加探索脉冲，基于其响应信号确定通电相，并相对所确定后的通电相进行起动通电；执行逆起电压反馈方式的步骤，其检测电动机产生的逆起电压，并基于所述检测出的逆起电压控制换流，所述探索起动方式交替地进行转子位置探索过程和起动旋转转矩赋予过程，所述转子位置探索过程在至少一对通电相的正向及反向上施加用于检测转子位置的探索脉冲，分别在正向及反向上检测作为将所述电动机端子电压平均化后的电压的假想中性点电压、和作为所述电动机绕线的共用连接点的本征中性点的电压之间的差电压即中性点差电压，对分别在正向及反向上得到的中性点差电压进行加法运算，并基于所述加法运算后的中性点差电压的极性判定转子位置，所述起动旋转转矩赋予过程基于在所述转子位置探索过程中判定的转子位置，对转子赋予起动旋转脉冲，所述起动旋转脉冲赋予规定的旋转转矩。
13.如权利要求12所述的电动机驱动方法，其特征在于，在所述探索起动方式中，将所述加法运算后的中性点差电压与规定的阈值比较，由此进行中性点差电压的极性判定。
14.如权利要求12所述的电动机驱动方法，其特征在于，只在最初的转子位置探索过程中，相对最大3对通电相施加探索脉冲，进行中性点差电压的检测。
15.如权利要求12所述的电动机驱动方法，其特征在于，在第2次以后的转子位置探索过程中的转子位置极性检测中，对基于由前一次的转子位置探索过程得到的中性点差电压的极性而确定的1对通电相，施加探索脉冲，求出所述中性点差电压，并基于该求出后的中性点差电压判定转子的状态转变，在无法识别转子的状态转变的情况下，相对在前一次的转子位置探索过程中能够检测转子的状态转变时使用的1对通电相施加下一次转子位置探索过程中的探索脉冲。
16.如权利要求12所述的电动机驱动方法，其特征在于，在第2次以后的探索脉冲施加过程中，对基于由前一次的转子位置探索过程得到的中性点差电压的极性而确定的1对通电相，施加探索脉冲，求出所述中性点差电压，并基于该求出的中性点差电压判定转子的状态转变，在可识别转子的状态转变的情况下，相对可确认向下一个转子位置的状态转变的1对通电相施加下一次转子位置探索过程中的探索脉冲。
17.如权利要求12所述的电动机驱动方法，其特征在于，在转子位置探索过程中，当转子位置的检测失败时，为了使转子位置变化而施加突跳脉冲，然后再次重复进行转子位置探索过程。
18.如权利要求17所述的电动机驱动方法，其特征在于，所述突跳脉冲由相位以规定角度互不相同的2或3个脉冲构成。
19.如权利要求18所述的电动机驱动方法，其特征在于，所述规定角度是大约90度、大约60度或大约120度。
20.如权利要求12所述的电动机驱动方法，其特征在于，所述起动旋转脉冲由将电流峰值控制为规定值的多个脉冲构成。
21.如权利要求12所述的电动机驱动方法，其特征在于，所述探索脉冲由将电流峰值控制为规定值的多个脉冲构成。
22.如权利要求12所述的电动机驱动方法，其特征在于，在探索起动方式中，当检测出规定次数的转子的状态转变时，切换为所述逆起电压反馈方式。
23.如权利要求12所述的电动机驱动方法，其特征在于，在探索起动方式中，当电动机的旋转速度达到了规定值时，切换为所述逆起电压反馈方式。
24.如权利要求12所述的电动机驱动方法，其特征在于，基于零交叉定时进行逆起电压反馈方式转移后的最初的逆起电压的检测，所述零交叉定时基于其之前的探索起动方式的换流期间预测。
25.如权利要求12所述的电动机驱动方法，其特征在于，基于所述探索脉冲的电流达到了规定值的时点的中性点差电压，进行转子位置的判定。
26.一种盘驱动系统，其具备使盘旋转的电动机；驱动所述电动机的如权利要求1至11中任一项所述的电动机驱动装置。
全文摘要
一种电动机驱动装置、电动机驱动方法及盘驱动装置，该电动机驱动装置能够进行可靠的电动机起动，其具备中性点差电压检测器，其检测与电动机绕线并联的电阻电路的假想中性点和电动机绕线的中性点之间的差电压；转子位置检测电路，其基于中性点的差电压检测转子位置；控制部，其控制变换器电路的换流。电动机驱动装置具有探索转子位置进行起动通电的探索起动方式；基于电动机的逆起电压进行换流控制的逆起电压反馈方式。在探索起动方式中交替地进行转子位置探索过程，其基于向通电相对在正向及反向上施加探索脉冲并检测出的中性点差电压，判定转子位置；起动旋转转矩赋予过程，其基于判定后的转子位置，对转子赋予起动旋转脉冲，所述起动旋转脉冲赋予旋转转矩。
文档编号H02P6/18GK101051807SQ200710084239
公开日2007年10月10日 申请日期2007年2月27日 优先权日2006年2月28日
发明者深水新吾, 山本泰永, 黑岛伸一 申请人:松下电器产业株式会社