电动机驱动控制装置的制作方法

专利名称：电动机驱动控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电动机驱动控制装置，特别地，涉及根据对转子的位置进行检测的位置检测部的信号来控制无刷直流(DC)电动机的驱动的电动机驱动控制装置。
背景技术：
近年来，在具有压缩机和风扇等设备的空调装置中，作为这些设备的动力源，例如使用三相无刷DC电动机。—般地，三相无刷DC电动机具有具有多个磁极的由永久磁铁构成的转子(以下称为转子)、以及具有三相驱动线圈的定子(以下称为定子)。通过用于对该电动机进行驱动控制的电动机驱动控制装置，对这种无刷DC电动机的驱动线圈施加与转子相对于定子的位置对应的驱动电压。由此，在驱动线圈中流过与该驱动电压对应的电流而产生磁场，转子旋转。这里，在检测转子相对于定子的位置的方法中，使用分别与三相驱动线圈对应配置的3个转子位置检测传感器的方法被广泛使用。该转子位置检测传感器根据由转子的永久磁铁产生的磁场，来检测转子相对于定子的相对位置，具体而言，可以列举霍尔元件和霍尔IC等。但是，当这种位置检测传感器产生故障等不良情况时，产生不良情况的位置检测传感器无法正常检测转子的位置。该情况下，电动机驱动控制装置对电动机施加如下的驱动电压例如I周期中的半周期具有正常波形，但是剩余的半周期具有相位偏移的波形。于是，对电动机通电的电流增加，电动机的噪音和振动增大，而且，电动机的旋转可能不稳定。因此，例如如专利文献I (日本特开平8-331886号公报)和专利文献2 (日本特开 2000-184774号公报)所示，公知有对位置检测传感器是否产生了不良情况进行检测的电动机驱动控制装置。在专利文献I和专利文献2的电动机驱动控制装置中，在检测到位置检测传感器存在不良情况的情况下，停止电动机的驱动。然而，根据电动机的用途等，即使在位置检测传感器产生不良情况的情况下，有时也需要使电动机继续旋转。但是，当在这种情况下应用专利文献I和专利文献2的电动机驱动控制装置时，在位置检测传感器产生不良情况的情况下，电动机的旋转停止，所以，难以使电动机继续旋转。专利文献I :日本特开平8-331886号公报专利文献2 日本特开2000-184774号公报

发明内容
因此，本发明的目的在于，提供如下的电动机驱动控制装置在无刷DC电动机中， 即使在位置检测传感器产生不良情况的情况下，也能够旋转驱动电动机。
发明I的电动机驱动控制装置对无刷DC电动机的驱动进行控制，无刷DC电动机包含具有驱动线圈的定子、具有多个磁极的转子、和输出表示转子相对于定子的位置的位置检测信号的多个位置检测部，其中，电动机驱动控制装置具有异常检测部和驱动电压生成部。异常检测部检测位置检测信号各自的异常。驱动电压生成部在由异常检测部检测到至少一个位置检测信号的异常的情况下，根据除了被检测为异常的位置检测信号以外的其余的位置检测信号中的至少一个，生成用于驱动无刷DC电动机的驱动电压，将其输出给无刷DC电动机，驱动电压生成部至少在所述电动机的起动时，根据位置检测信号的正常/异常的状态，确定驱动电压的通电期间。而且，驱动电压生成部在通电期间内输出驱动电压。根据该电动机驱动控制装置，在至少一个位置检测部产生故障等不良情况，所以从该位置检测部输出的位置检测信号存在异常的情况下，对无刷DC电动机输出根据没有异常的其余的位置检测信号中的至少一个所生成的驱动电压。这样，在不使用异常的位置检测信号的情况下生成驱动电压，所以，无刷DC电动机不受异常的位置检测信号的影响， 能够稳定旋转。并且，当位置检测部的至少一个异常时，起动后的无刷DC电动机有时受到从异常的位置检测部输出的位置检测信号的影响。于是，对无刷DC电动机通电的电流的增加、产生噪音、振动等。但是，该电动机驱动控制装置在根据位置检测信号的正常/异常的状态所确定的通电期间内输出驱动电压，在通电期间以外，例如停止输出驱动电压。由此， 无刷DC电动机在起动后不受异常的位置检测信号的影响。发明2的电动机驱动控制装置在发明I的电动机驱动控制装置中，驱动电压生成部使用除了被检测为异常的位置检测信号以外的其余的位置检测信号中的至少一个，来估计转子的位置。而且，驱动电压生成部根据所估计出的转子的位置生成驱动电压。根据该电动机驱动控制装置，代替使用异常的位置检测信号来生成驱动电压，而根据所估计出的转子的位置来生成驱动电压。由此，无刷DC电动机能够更加稳定地进行旋转。发明3的电动机驱动控制装置在发明I的电动机驱动控制装置中，驱动电压生成部根据除了被检测为异常的位置检测信号以外的其余的位置检测信号中的至少一个，从预先设定的驱动电压的模式中选择应该输出给无刷DC电动机的驱动电压的模式,将其输出给无刷DC电动机。这里，位置检测信号是采用“I”或“O”的值的信号，以存在一个由于异常而设为不使用的位置检测信号的情况为例。根据该电动机驱动控制装置，在正常的2个位置检测信号的值均为“ I ”的情况下，作为驱动电压的模式，选择“模式I ”，在正常的2个位置检测信号的值分别为的情况下，作为驱动电压的模式，选择“模式2”。如果3个位置检测信号全部正常，则驱动电压的模式为6种，但是，如上所述，如果正常的位置检测信号为2个， 则驱动电压的模式为4种。因此，输出给无刷DC电动机的驱动电压的通电幅度不是均一的 120度，根据不同的相而成为60度、120度、180度，驱动电压的值也根据不同的相而成为不同的值，但是，着眼于各相时，输出给无刷DC电动机的驱动电压正负平衡，所以，无刷DC电动机能够进行稳定的动作。发明4的电动机驱动控制装置在发明I 3的任一方的电动机驱动控制装置中， 电动机驱动控制装置还具有转速检测部。转速检测部使用除了被检测为异常的位置检测信号以外的其余的位置检测信号中的至少一个，来检测转子的转速。而且，驱动电压生成部根据由转速检测部检测到的转子的转速，生成驱动电压。根据该电动机驱动控制装置，使用非异常的位置检测信号来检测转速，根据该转速生成驱动电压，所以，更加适当地进行无刷DC电动机的转速控制。发明5的电动机驱动控制装置在发明I 4的任一方的电动机驱动控制装置中， 位置检测部是霍尔元件和霍尔IC中的任一个。由此，即使不使用复杂的电路和运算，也能够检测转子的位置，所以，能够削减成本。发明6的电动机驱动控制装置在发明I 5的任一方的电动机驱动控制装置中， 电动机驱动控制装置还具有相位差检测部。相位差检测部检测除了被检测为异常的位置检测信号以外的其余的位置检测信号与感应电压之间的相位差，该感应电压是分别在与其余的位置检测信号对应的驱动线圈中产生的。而且，驱动电压生成部根据相位差和其余的位置检测信号的极性，生成驱动电压。根据该电动机驱动控制装置，例如即使在规格不明的位置检测部产生不良情况时，无刷DC电动机也能够不受异常的位置检测信号的影响地进行旋转。发明7的电动机驱动控制装置在发明I 5的任一方的电动机驱动控制装置中， 电动机驱动控制装置还具有无传感器位置估计部。无传感器位置估计部在检测到位置检测信号全部异常的情况下，在不使用位置检测信号的情况下估计转子的位置。而且，在无传感器位置估计部估计出转子的位置的情况下，驱动电压生成部不使用位置检测信号，而使用所估计出的转子的位置来生成驱动电压。根据该电动机驱动控制装置，即使在位置检测部全部产生不良情况的情况下，无刷DC电动机也能够不受从产生不良情况的位置检测部输出的位置检测信号的影响地继续旋转。发明8的电动机驱动控制装置在发明I的电动机驱动控制装置中，通电期间是位置检测信号正常的期间。由此，在位置检测信号正常的期间内对无刷DC电动机输出驱动电压。发明9的电动机驱动控制装置在发明I 8的任一方的电动机驱动控制装置中， 电动机驱动控制装置还具有位置确定部。位置确定部确定转子的规定位置，以使在无刷DC 电动机起动时，在施加了驱动电压的情况下产生正转方向的转矩。而且，驱动电压生成部生成使转子移动到规定位置的驱动电压，在转子移动到规定位置后，生成用于使无刷DC电动机起动的驱动电压。该电动机驱动控制装置在无刷DC电动机起动前预先得知位置检测部故障的情况下，例如通过直流励磁使无刷DC电动机移动到规定位置后起动无刷DC电动机。由此，在无刷DC电动机刚刚起动之后，在无刷DC电动机中产生正转方向的转矩，然后，利用惯性，无刷 DC电动机起动，所以，无刷DC电动机能够可靠地起动。发明10的电动机驱动控制装置在发明I 9的任一方的电动机驱动控制装置中， 异常检测部在无刷DC电动机的起动前进行位置检测信号的异常检测。由此，无刷DC电动机不会在刚刚起动之后受到异常的位置检测信号的影响。发明11的电动机驱动控制装置在发明I 10的任一方的电动机驱动控制装置中，电动机驱动控制装置还具有显示部。显示部能够显示异常检测部检测到位置检测信号的异常的情况。由此，利用者能够得知在位置检测部产生不良情况。发明12的电动机驱动控制装置在发明I 11的任一方的电动机驱动控制装置中，电动机驱动控制装置还具有指示受理部。指示受理部能够受理如下动作的执行指示根据除了被检测为异常的位置检测信号以外的其余的位置检测信号中的至少一个来生成驱动电压。根据该电动机驱动控制装置，指示受理部例如能够经由遥控器从利用者受理生成驱动电压的动作的执行指示。而且，电动机驱动控制装置在受理该执行指示的情况下，能够根据除了异常的位置检测信号以外的其余的位置检测信号中的至少一个来生成驱动电压。 因此，在位置检测信号中的至少一个异常的情况下，电动机驱动控制装置根据利用者的指示来进行上述驱动电压的生成动作，由此，能够驱动无刷DC电动机。发明13的电动机驱动控制装置对无刷DC电动机的驱动进行控制，无刷DC电动机包含具有驱动线圈的定子、具有多个磁极的转子、和输出表示转子相对于定子的位置的位置检测信号的多个位置检测部，其中，电动机驱动控制装置具有位置确定部、固定电压生成部、和驱动电压生成部。位置确定部在位置检测部中的至少一个异常的情况下，确定转子的规定位置，以使在施加用于使无刷DC电动机起动的驱动电压时产生正转方向的转矩。固定电压生成部生成使转子固定在规定位置的固定电压，将其输出给无刷DC电动机。驱动电压生成部在转子固定在规定位置后，生成驱动电压，将其输出给无刷DC电动机。该电动机驱动控制装置在无刷DC电动机起动前预先得知位置检测部故障的情况下,例如通过直流励磁使无刷DC电动机移动到规定位置并固定后起动电动机。由此，在无刷DC电动机刚刚起动之后，在无刷DC电动机中产生正转方向的转矩，然后，利用惯性，无刷 DC电动机起动，所以，无刷DC电动机能够可靠地起动。发明14的电动机驱动控制装置在发明13的电动机驱动控制装置中，驱动电压生成部根据位置检测信号的正常/异常的状态，确定驱动电压的通电期间，在通电期间内输出驱动电压。当位置检测部的至少一个异常时，起动后的无刷DC电动机有时受到从异常的位置检测部输出的位置检测信号的影响。于是，对无刷DC电动机通电的电流的增加、产生噪音、振动等。但是，该电动机驱动控制装置在根据位置检测信号的正常/异常的状态所确定的通电期间内输出驱动电压，在通电期间以外，例如停止输出驱动电压。由此，无刷DC电动机在起动后不受异常的位置检测信号的影响。发明15的电动机驱动控制装置在发明14的电动机驱动控制装置中，通电期间是位置检测信号正常的期间。由此，在位置检测信号正常的期间内对无刷DC电动机输出驱动电压。发明16的电动机驱动控制装置在发明13 15的任一方的电动机驱动控制装置中，电动机驱动控制装置还具有异常检测部。异常检测部在无刷DC电动机的起动前进行位置检测部的异常检测。由此，无刷DC电动机能够在刚刚起动之后不受异常的位置检测信号的影响地旋转。发明17的电动机驱动控制装置在发明16的电动机驱动控制装置中，电动机驱动控制装置还具有显示部。显示部能够显示异常检测部检测到位置检测部的异常的情况。由此，利用者能够得知在位置检测部产生不良情况。发明18的电动机驱动控制装置在发明13 17的任一方的电动机驱动控制装置中，电动机驱动控制装置还具有指示受理部。指示受理部能够受理位置确定部确定转子的规定位置的动作、固定电压生成部生成固定电压的动作、以及驱动电压生成部生成驱动电压的动作的执行指示。根据该电动机驱动控制装置，指示受理部例如能够经由遥控器从利用者受理位置确定部确定转子的规定位置的动作、固定电压生成部生成固定电压的动作、以及驱动电压生成部生成驱动电压的动作的执行指示。而且，电动机驱动控制装置在受理该执行指示的情况下，首先，例如通过直流励磁使无刷DC电动机移动到规定位置并固定后，起动无刷DC 电动机。因此，在位置检测部中的至少一个异常的情况下，电动机驱动控制装置根据利用者的指示来进行上述动作，由此，能够起动无刷DC电动机。发明19的电动机驱动控制装置对无刷DC电动机的驱动进行控制，无刷DC电动机包含具有驱动线圈的定子、具有多个磁极的转子、和输出表示转子相对于定子的位置的位置检测信号的多个位置检测部，其中，电动机驱动控制装置具有驱动电压生成部和无传感器位置估计部。驱动电压生成部能够生成用于驱动无刷DC电动机的驱动电压，并将其输出给无刷DC电动机。无传感器位置估计部在不使用位置检测信号的情况下估计转子的位置。 而且，在位置检测部全部正常的情况下，驱动电压生成部根据位置检测信号生成驱动电压。 进而，在位置检测部中的至少一个在无刷DC电动机起动前就处于异常的情况下，驱动电压生成部与转子的位置无关地生成用于起动无刷DC电动机的驱动电压，并且，在无刷DC电动机起动后，根据所估计出的转子的位置来生成驱动电压。由此，无刷DC电动机能够不受异常的位置检测部的影响地起动。发明20的电动机驱动控制装置在发明19的电动机驱动控制装置中，电动机驱动控制装置还具有显示部。显示部能够显示位置检测部异常的情况。由此，利用者能够得知在位置检测部产生不良情况。发明21的电动机驱动控制装置在发明19或20的电动机驱动控制装置中，电动机驱动控制装置还具有指示受理部。指示受理部能够受理驱动电压生成部的动作执行指示。 驱动电压生成部的动作执行指示是如下的指示在无刷DC电动机起动时，与转子的位置无关地生成用于起动无刷DC电动机的驱动电压，并且，在无刷DC电动机起动后，根据所估计出的转子的位置生成驱动电压。根据该电动机驱动控制装置，指示受理部例如能够经由遥控器从利用者受理根据所估计出的转子的位置生成驱动电压的动作等的执行指示。而且，电动机驱动控制装置在受理了该执行指示的情况下，首先，与转子的位置无关地生成用于起动无刷DC电动机的驱动电压，接着，在无刷DC电动机起动后，根据所估计出的转子的位置生成驱动电压。因此， 在位置检测部中的至少一个异常的情况下，电动机驱动控制装置根据利用者的指示来进行上述动作，由此，能够起动无刷DC电动机。根据发明I的电动机驱动控制装置，在不使用异常的位置检测信号的情况下生成驱动电压，所以，无刷DC电动机不受异常的位置检测信号的影响，能够稳定旋转。尤其是， 无刷DC电动机在起动后不受异常的位置检测信号的影响。
根据发明2的电动机驱动控制装置，代替使用异常的位置检测信号来生成驱动电压，而根据所估计出的转子的位置来生成驱动电压，所以，无刷DC电动机能够更加稳定地进行旋转。根据发明3的电动机驱动控制装置，输出给无刷DC电动机的驱动电压的通电幅度不是均一的120度，根据不同的相而成为60度、120度、180度，驱动电压的值也根据不同的相而成为不同的值，但是，着眼于各相时，输出给无刷DC电动机的驱动电压正负平衡，所以，无刷DC电动机能够进行稳定的动作。根据发明4的电动机驱动控制装置，使用非异常的位置检测信号来检测转速，根据该转速生成驱动电压，所以，更加适当地进行无刷DC电动机的转速控制。根据发明5的电动机驱动控制装置，即使不使用复杂的电路和运算，也能够检测转子的位置，所以，能够削减成本。根据发明6的电动机驱动控制装置，例如即使在规格不明的位置检测部中产生不良情况，无刷DC电动机也能够不受异常的位置检测信号的影响地旋转。根据发明7的电动机驱动控制装置，即使在位置检测部全部产生不良情况的情况下，无刷DC电动机也能够不受从产生不良情况的位置检测部输出的位置检测信号的影响地继续旋转。根据发明8的电动机驱动控制装置，在位置检测信号正常的期间内对无刷DC电动机输出驱动电压。根据发明9的电动机驱动控制装置，在无刷DC电动机刚刚起动之后，在无刷DC电动机中产生正转方向的转矩，然后，利用惯性，无刷DC电动机起动，所以，无刷DC电动机能够可靠地起动。根据发明10的电动机驱动控制装置，无刷DC电动机不会在刚刚起动之后受到异常的位置检测信号的影响。根据发明11的电动机驱动控制装置，利用者能够得知在位置检测部产生不良的情况。根据发明12的电动机驱动控制装置，在位置检测信号中的至少一个异常的情况下，根据利用者的指示来进行上述驱动电压的生成动作，由此，能够驱动无刷DC电动机。根据发明13的电动机驱动控制装置，在无刷DC电动机刚刚起动之后，在无刷DC 电动机中产生正转方向的转矩，然后，利用惯性，无刷DC电动机起动，所以，无刷DC电动机能够可靠地起动。根据发明14的电动机驱动控制装置，无刷DC电动机在起动后不受异常的位置检测信号的影响。根据发明15的电动机驱动控制装置，在位置检测信号正常的期间内对无刷DC电动机输出驱动电压。根据发明16的电动机驱动控制装置，无刷DC电动机能够在刚刚起动之后不受异常的位置检测信号的影响地进行旋转。根据发明17的电动机驱动控制装置，利用者能够得知在位置检测部产生不良的情况。根据发明18的电动机驱动控制装置，在位置检测部中的至少一个异常的情况下，根据利用者的指示来进行上述动作，由此，能够起动无刷DC电动机。根据发明19的电动机驱动控制装置，无刷DC电动机能够不受异常的位置检测部的影响地起动。根据发明20的电动机驱动控制装置，利用者能够得知在位置检测部产生不良的情况。根据发明21的电动机驱动控制装置，在位置检测部中的至少一个异常的情况下， 电动机驱动控制装置根据利用者的指示来进行上述动作，由此，能够起动无刷DC电动机。


图I是示出采用第I实施方式的电动机驱动控制装置的系统的整体结构和电动机驱动控制装置的内部结构的框图。图2是采用由本实施方式的电动机驱动控制装置驱动控制的风扇电动机的空调装置的外观图。图3是在位置检测信号全部没有异常的情况下、门控信号生成部所使用的信号确定表I的概念图。图4是在一个位置检测信号Hw异常的情况下、门控信号生成部所使用的信号确定表2的概念图。图5是示出第I实施方式的电动机驱动控制装置进行的控制动作的流程的流程图。图6是通过第I实施方式的电动机驱动控制装置使电动机正向旋转的情况下的各信号的时序图。图7是示出采用第I实施方式的变形例的电动机驱动控制装置的系统的整体结构和电动机驱动控制装置的内部结构的框图。图8是示出采用第2实施方式的电动机驱动控制装置的系统的整体结构和该电动机驱动控制装置的内部结构的框图。图9是用于说明位置确定部确定规定位置的具体例的图。图10是示出采用第3实施方式的电动机驱动控制装置的系统的整体结构和电动机驱动控制装置的内部结构的框图。标号说明1、101、201 :电动机驱动控制装置;2、102、202 :异常检测部;3、103、203 :转速检测部;4、104、204 :旋转方向检测部；5a、105a、205a :显示部;5b、105b、205b :接收部；6、106、 206 :无传感器位置估计部；7、107、207 :驱动电压生成部；8、108 :异常时位置估计部；9、 109、209 :门控信号生成部;10、110、210 :输出电路；12 :相位差检测部；51 :无刷DC电动机；
52:定子；53 :转子；54 :霍尔IC ；61 :风扇；112 :位置确定部；Lu、Lv> Lw :驱动线圈；SU1 SW1、SU2 SW2、SU3 SW3 :驱动电压；Gu Gz :门控信号；Hu Hw :位置检测信号；Hul’ Hwr :无传感器位置估计信号；Hu2’ Hw2’ 异常时位置估计信号。
具体实施例方式<第I实施方式>
(I)整体和电动机的结构图I是包含无刷DC电动机51和用于对该无刷DC电动机51的驱动进行控制的电动机驱动控制装置I在内的电动机驱动控制系统100的整体结构图。无刷DC电动机51是用作图2的空调装置Xl的室外机X3中的螺旋桨式风扇61的驱动源的风扇电动机，具有定子52、转子53、以及3个霍尔IC 54u、54v、54w(相当于位置检测部)。另外，下面，为了简化说明，将无刷DC电动机51简称为电动机51。定子52包含星型连线的U相、V相和W相的驱动线圈Lu、Lv, Lw。U相、V相和W 相的驱动线圈Lu、Lv, Lw的一端分别与U相、V相和W相的驱动线圈端子TU、TV、Tff连接， 驱动线圈Lu、Lv、Lw的另一端全部与端子TN连接。这些三相驱动线圈Lu、Lv、Lw通过转子 53的旋转，产生与其旋转速度和转子53的位置对应的感应电压Vun、VvruVwn (图6)。转子53包含由N极和S极构成的两极的永久磁铁，相对于定子52以旋转轴为中心旋转。转子53的旋转经由与该旋转轴位于同一轴心上的输出轴(未图示)输出到螺旋桨式风扇61。3个霍尔IC 54u 54w设置成分别对应于驱动线圈Lu、Lv、Lw。各霍尔IC 54u 54w根据由转子53的永久磁铁产生的磁通，检测转子53相对于定子52的位置。以下，将霍尔IC 54u 54w分别检测到的表示转子53的位置的信号称为位置检测信号Hu、HV、Hw。 如图6所示，位置检测信号Hu Hw是示出“O”或“I”的矩形波，被输出到电动机驱动控制装置I。(2)电动机驱动控制装置的结构接着，说明本实施方式的电动机驱动控制装置I的结构。如图I所示，本实施方式的电动机驱动控制装置I具有异常检测部2、转速检测部3、旋转方向检测部4、显示部5a、 接收部5b(相当于指示受理部)、无传感器位置估计部6以及驱动电压生成部7。[异常检测部]异常检测部2检测位置检测信号Hu Hw各自的异常，判断产生故障等不良情况的各霍尔IC 54u 54w。这里，作为检测位置检测信号Hu Hw各自的异常的方法，例如可以列举针对根据霍尔IC 54u 54w的位置而输出的各位置检测信号Hu Hw进行逻辑运算，由此判断是否输出了本来应该输出的位置检测信号Hu Hw的方法；以及对电动机51 进行直流励磁来确认位置检测信号Hu Hw的异常的方法等。在本实施方式中，以异常检测部2使用上述方法中的前者的方法的情况为例，以便不仅在电动机51的旋转时，而且在电动机51进行通常旋转之前(即电动机51的起动前)也能够判断各霍尔IC 54u 54w 是否产生不良情况。[转速检测部]转速检测部3使用从各霍尔IC 54u 54w输出的位置检测信号Hu Hw，计测电动机51中的转子53的转速。特别地，本实施方式的转速检测部3在存在由异常检测部 2判断为异常的位置检测信号Hu Hw的情况下，使用除了被检测为异常的位置检测信号 Hu、Hv, Hw以外的其余的位置检测信号Hu、Hv, Hw(即，从未产生不良情况的正常的霍尔IC 54u 54w输出的位置检测信号Hu Hw)中的至少一个,来检测电动机51中的转子53的转速。例如，在位置检测信号Hu异常的情况下，转速检测部3使用位置检测信号Hv、Hw来检测电动机51中的转子53的转速。并且，在没有由异常检测部2检测为异常的位置检测信号Hu Hw的情况下,转速检测部3根据全部位置检测信号Hu Hw来检测电动机51中的转子53的转速。下面，为了简化说明，将电动机51中的转子53的转速简称为“电动机51的转速”。[旋转方向检测部]旋转方向检测部4使用从各霍尔IC 54u 54w输出的位置检测信号Hu Hw，检测电动机51中的转子53的旋转方向。特别地，本实施方式的旋转方向检测部4与转速检测部3同样，使用除了由异常检测部2检测为异常的位置检测信号Hu Hw以外的其余的位置检测信号Hu Hw，来检测电动机51中的转子53的旋转方向。例如，在位置检测信号 Hu异常的情况下，旋转方向检测部4使用位置检测信号Hv、Hw来检测电动机51中的转子
53的旋转方向。另外，在没有由异常检测部2检测为异常的位置检测信号Hu Hw的情况下，旋转方向检测部4根据全部的位置检测信号Hu Hw来检测电动机51中的转子53的旋转方向。下面，为了简化说明，与电动机51的转速同样，将电动机51中的转子53的旋转方向简称为“电动机51的旋转方向”。[显示部和接收部]显示部5a用于在异常检测部2检测到位置检测信号Hu Hw的异常的情况下显示该情况，如图2所示，显示部5a设于空调装置Xl的室内机X2中。显示部5a例如由LED 等构成，在只要检测到位置检测信号Hu Hw中的一个异常的情况下，进行点亮或闪烁。并且，显示部5a也可以在位置检测信号Hu Hw全部正常的情况下和一个以上的位置检测信号Hu Hw异常的情况下改变点亮的颜色。由此，室内机X2的利用者能够得知霍尔IC 54u 54w存在异常。接收部5b与显示部5a同样，如图2所示，设于空调装置Xl的室内机X2中。接收部5b能够经由遥控器受理来自利用者的各种运转指示。特别地，本实施方式的接收部5b能够受理驱动电压生成部7的动作执行指示和动作停止指示。这里,驱动电压生成部7的动作执行指示是指如下动作驱动电压生成部7根据除了被检测为异常的位置检测信号Hu Hw以外的其余的位置检测信号Hu Hw中的至少一个，生成驱动电压SUl SWl。另外，该动作在“[驱动电压生成部]”以后叙述。[无传感器位置估计部]无传感器位置估计部6通过所谓的无传感器方式检测在驱动电动机51时使用的转子53的位置，包含位置检测比较器等。例如，无传感器位置估计部6根据在电动机51中产生的感应电压Vun Vwn和电动机51的中性点电压(具体而言为电动机51的端子TN 的电压)，检测转子53相对于定子52的位置。即，无传感器位置估计部6在不使用位置检测信号Hu Hw的情况下估计转子53的位置。另外，无传感器位置估计部6也可以在电动机51进行通常旋转的中途由异常检测部2检测到位置检测信号Hu Hw全部异常的情况下发挥功能。并且，无传感器位置估计部6也可以与位置检测信号Hu Hw的异常的状态无关地进行转子53的位置估计。在本实施方式中，以无传感器位置估计部6在检测到位置检测信号Hu Hw全部异常时发挥功能的情况为例。并且，下面，将由无传感器位置估计部6估计出的表示转子53的位置的信号称为无传感器位置估计信号Hul’、Hvl’、Hwl’。[驱动电压生成部]驱动电压生成部7生成用于驱动控制电动机51的驱动电压SUl、SVUSWl，将其输出给电动机51。特别地，本实施方式的驱动电压生成部7在由异常检测部2检测到位置检测信号Hu Hw中的至少一个异常的情况下，也能够驱动电动机51，驱动电压生成部7具有异常时位置估计部8、门控信号生成部9以及输出电路10。另外，以下说明的驱动电压生成部7的动作可以在位置检测信号Hu Hw中检测到异常的情况下自动进行，也可以在接收部5b接收到来自利用者的动作指示的情况下进行。[异常时位置估计部]异常时位置估计部8使用除了被检测为异常的位置检测信号Hu Hw以外的其余的位置检测信号Hu Hw中的至少一个，估计转子53的位置。特别地，异常时位置估计部8 在由异常检测部2检测为异常的位置检测信号Hu Hw为I个或2个的情况下，进行转子 53的位置估计。例如，在位置检测信号Hu异常的情况下，异常时位置估计部8根据位置检测信号 Hv,Hw各自变化的时间来计算转子53的旋转速度，根据该转子53的旋转速度，估计转子53 的与驱动线圈Lu对应的部位的位置。下面，将这样由异常时位置估计部8估计出的表示转子53的位置的信号称为异常时位置估计信号Hu2’、Hv2\ Hw2’。这里，异常时位置估计信号Hu2’ Hw2’可以是表示转子53的位置(即电角)本身的信号，也可以是与位置检测信号Hu Hw同样示出“O”或“I”的信号，但是，在本实施方式中，说明异常时位置估计信号Hu2’ Hw2’是“O”或“I”的信号的情况。[门控信号生成部]门控信号生成部9例如由包含CPU和存储器在内的微型计算机构成，生成用于使输出电路10中的绝缘栅型双极晶体管Ql Q6 (后述)导通和截止的门控信号Gu、Gx、Gv、 Gy、Gw、Gz，以便向电动机51输出与转子53的转速和/或旋转方向等对应的驱动电压SUl Sffl0特别地，本实施方式的门控信号生成部9根据异常检测部2的检测结果，改变门控信号Gu Gz的生成方法。这里，说明本实施方式的门控信号生成部9如何生成门控信号Gu Gz。另外，在构成门控信号生成部9的存储器中，存储有用于使CPU确定门控信号Gu Gz的控制程序、在生成门控信号Gu Gz时使用的信号确定表1、2。图3是在位置检测信号Hu Hw全部没有异常的情况下使用的信号确定表I的一例，在该信号确定表I中，将位置检测信号Hu Hw和门控信号Gu Gz对应起来。图4是在判断为位置检测信号Hw异常的情况下使用的信号确定表2的一例，在该信号确定表2中，将位置检测信号Hu、Hv、异常时位置估计信号 Hw2\以及门控信号Gu Gz对应起来。首先，在位置检测信号Hu Hw中没有检测到异常的情况下，门控信号生成部9在图2的信号确定表I中分别应用位置检测信号Hu Hw，生成门控信号Gu Gz。在位置检测信号Hu Hw中的I个或2个异常的情况下，门控信号生成部9根据异常的位置检测信号Hu Hw来选择信号确定表，在所选择的信号确定表2中应用正常的位置检测信号Hu Hw和异常时位置估计信号Hu2’ Hw2’，生成门控信号Gu Gz。例如，在仅位置检测信号Hw这一个异常的情况下，选择图3的信号确定表2。该情况下，门控信号生成部9根据代替位置检测信号Hw的异常时位置估计信号Hw2’、和正常的位置检测信号Hu、Hv以及所选择的信号确定表2，生成门控信号Gu Gz。而且，在3个位置检测信号Hu Hw全部异常的情况下，门控信号生成部9不使用位置检测信号Hu Hw，而使用由无传感器位置估计部6估计出的无传感器位置估计信号 Hul’ Hwl’，生成门控信号Gu Gz。并且，门控信号生成部9还根据从转速检测部3输出的电动机51的转速，调整门控信号Gu Gz。由此，生成与各个时刻的电动机51的转速对应的门控信号Gu Gz，将其输出给绝缘栅型双极晶体管Ql Q6。[输出电路]输出电路10包含绝缘栅双极晶体管(以下简称为晶体管)Ql Q6和回流用二极管Dl D6。晶体管Ql和Q2、Q3和Q4、以及Q5和Q6在供给来自电源部11的电源电压的电源布线和GND线之间串联连接。晶体管Ql和Q2、Q3和Q4、以及Q5和Q6之间的各连接点NU、NV、NW分别与电动机51的U相、V相和W相的驱动线圈端子TU、TV、Tff连接。二极管Dl D6具有对各晶体管Ql Q6施加反向电压时导通的特性，与各晶体管Ql Q6并联连接。根据具有这种结构的输出电路10，晶体管Ql Q6根据对各栅极端子施加的门控信号Gu Gz而导通和截止，由此，生成驱动电压SUl SW1，将其输出给各驱动线圈Lu Lw0(3)电动机驱动控制装置的动作(3-1)整体的控制动作图5是示出电动机驱动控制装置I进行的控制动作的流程的流程图。下面，以如下情况为例在异常的位置检测信号Hu Hw为I个或2个的情况下，根据全部正常的位置检测信号Hu Hw来检测和生成电动机51的转速、旋转方向和位置估计信号Hu’ Hw’。 另外，这里，以在位置检测信号Hu Hw中检测到异常时自动进行以下说明的驱动电压生成部7的动作的情况为例。步骤SI 电动机驱动控制装置I从例如空调装置Xl的室外机X3等的电动机驱动控制装置I的外部取得电动机51的起动指示后，生成驱动电压SUl SW1，将其输出给电动机51 (SI)。由此，电动机51起动。步骤S2 S4 :在三相的位置检测信号Hu Hw中全部没有检测到异常的情况下 (S2 :否)，转速检测部3和旋转方向检测部4使用全部位置检测信号Hu Hw来检测电动机51的转速和旋转方向(S3)。驱动电压生成部7的门控信号生成部9根据全部位置检测信号Hu Hw和电动机51的转速等，生成门控信号Gu Gz，将其输出给输出电路10的各晶体管Ql Q6。由此，各晶体管Ql Q6根据门控信号Gu Gz而导通和截止,对电动机 51内的各驱动线圈Lu Lw施加从输出电路10输出的驱动电压SUl SWl (S4)。步骤S5 S8 :在三相的位置检测信号Hu Hw中检测到一相的位置检测信号异常的情况下(S5 :是)，转速检测部3和旋转方向检测部4使用除了被检测为异常的一相的位置检测信号以外的信号(即正常的两相的位置检测信号)，来检测电动机51的转速和旋转方向(S6)。驱动电压生成部7的异常时位置估计部8根据正常的两相的位置检测信号Hu Hw，估计异常的一相的转子53的位置，输出异常时位置估计信号Hu2’ Hw2’(S7)。 然后，门控信号生成部9根据正常的两相的位置检测信号Hu Hw、一相的异常时位置估计信号Hu2’ Hw2’和电动机51的转速，生成门控信号Gu Gz。由此，输出电路10的各晶体管Ql Q6根据门控信号Gu Gz而导通和截止，对电动机51内的各驱动线圈Lu Lw 输出不伴有异常的位置检测信号Hu Hw的驱动电压SUl SWl (S8)。步骤S9 S12 :在三相的位置检测信号Hu Hw中检测到两相的位置检测信号 Hu Hw异常的情况下(S9 :是)，转速检测部3和旋转方向检测部4使用除了被检测为异常的两相的位置检测信号Hu Hw以外的信号(即正常的一相的位置检测信号)，来检测电动机51的转速和旋转方向(SlO)。异常时位置估计部8根据正常的一相的位置检测信号Hu Hw，估计异常的两相的转子53的位置，输出两相的异常时位置估计信号Hu2’ Hw2’(Sll)。 然后，门控信号生成部9根据正常的一相的位置检测信号Hu Hw、两相的异常时位置估计信号Hu2’ Hw2’和电动机51的转速，生成门控信号Gu Gz。由此，输出电路10的各晶体管Ql Q6根据门控信号Gu Gz而导通和截止，对电动机51内的各驱动线圈Lu Lw 输出不伴有异常的位置检测信号Hu Hw的驱动电压SUl SWl (S12)。步骤S13 S14 :在检测到三相的位置检测信号Hu Hw全部异常的情况下(S9 否)，无传感器位置估计部6在不使用位置检测信号Hu Hw的情况下估计转子53的位置， 输出三相的无传感器位置估计信号Hul’ Hwl’ (S13)。然后，门控信号生成部9根据无传感器位置估计信号HuI’ Hwl’，生成门控信号Gu Gz。由此，对电动机51输出基于无传感器驱动的驱动电压SUl SWl (S14)。步骤S15 电动机驱动控制装置I在从电动机驱动控制装置I外部取得电动机51 的旋转停止指示之前(S15 :否)，反复进行步骤S2以后的动作。另外，在取得了电动机51 的旋转停止指示的情况下(S15 :是)，电动机驱动控制装置I停止电动机51的旋转,结束一连串的动作。(3-2)电动机驱动控制装置进行的电动机控制动作的具体例接着，简单说明电动机驱动控制装置I对电动机51的驱动进行控制的一例。图6 是示出在霍尔IC 54u中产生不良情况的情况下、电动机驱动控制装置I输出的各信号、在电动机51的各驱动线圈Lu Lw中产生的感应电压Vun Vwn等的时序图。另外，图6的门控信号Gu Gz在“0N”的情况下示出为“H”，在“OFF”的情况下示出为“L”。在霍尔IC 54u中产生不良情况时，从霍尔IC 54u输出的位置检测信号Hu成为固定为“H”或“L”中的任一方的状态。另外，在图6中示出位置检测信号Hu固定为“H”的情况。该情况下，异常检测部2检测位置检测信号Hu的异常。异常时位置估计部8根据正常的位置检测信号Hv、Hw来估计转子53的位置，输出异常时位置估计信号Hu2’。接着，门控信号生成部9根据所估计出的异常时位置估计信号Hu2’和位置检测信号Hv、Hw，生成门控信号Gu Gz，将其输出给输出电路10的各晶体管Ql Q6。由此，如图6所示，对电动机 51输出与位置检测信号Hu Hw正常时相同的驱动电压SUl SWl。(4)效果(A)在本实施方式的电动机驱动控制装置I中，在至少一个霍尔IC 54u 54w产生故障等不良情况，所以从该霍尔IC 54u 54w输出的位置检测信号Hu Hw存在异常的情况下，根据正常的位置检测信号Hu Hw中的至少一个，生成驱动电压SUl SW1，将其输出给电动机51。这样，在不使用异常的位置检测信号Hu Hw的情况下生成驱动电压SUl SW1，所以，电动机51不受异常的位置检测信号Hu Hw的影响，能够稳定旋转。(B)并且，根据电动机驱动控制装置1，代替使用异常的位置检测信号Hu Hw来生成驱动电压SUl SW1，而根据使用正常的位置检测信号Hu Hw所估计出的异常时位置估计信号Hu2’ Hw2’来生成驱动电压SUl SWl。由此，电动机51能够更加稳定地进行旋转。(C)并且，根据电动机驱动控制装置1，使用正常的位置检测信号Hu Hw来检测电动机51的转速，根据该电动机51的转速生成驱动电压SUl SWl。因此，能够更加适当地进行电动机51的转速控制。(D)并且，作为电动机51的位置检测部，使用霍尔1C，由此，即使不使用复杂的电路和运算，也能够检测转子的位置，所以，能够削减成本。(E)并且，在电动机驱动控制装置I中，在霍尔IC 54u 54w全部产生不良情况的情况下，在不使用位置检测信号Hu Hw的情况下估计转子的位置，生成驱动电压SUl SWl。 因此，电动机51能够不受从产生不良情况的霍尔IC 54u 54w输出的位置检测信号Hu Hw的影响地继续旋转。(F)并且，电动机驱动控制装置I具有显示部5a,该显示部5a显示异常检测部2检测到位置检测信号Hu Hw的异常的情况，所以，利用者能够得知在霍尔IC 54u 54w产生了不良情况。(G)并且，电动机驱动控制装置I具有接收部5b，该接收部5b能够接收驱动电压生成部7进行的上述动作的执行指示。因此，在霍尔IC 54u 54w中产生异常、在显示部5a中显示检测到异常的情况下，利用者也能够选择是否使驱动电压生成部7进行上述动作，并经由遥控器进行指示。并且，在位置检测信号Hu Hw中的至少一个异常的情况下，电动机驱动控制装置I也根据利用者的指示来进行上述驱动电压SUl SWl的生成动作，由此，能够驱动无刷DC电动机51。(5)变形例在上述实施方式中，在霍尔IC 54u 54w的规格不明的情况下、以及从各霍尔IC 54u 54w输出的位置检测信号Hu Hw在门控信号生成部9中不明确输入到哪个端口的情况下，进一步使用以下方法，由此，能够更加可靠地使电动机51旋转。图7是包含第I实施方式的变形例的电动机驱动控制装置I’和由该电动机驱动控制装置I’驱动控制的电动机51在内的电动机驱动控制系统100’的整体结构图。电动机驱动控制装置I’在图I的电动机驱动控制装置I的结构的基础上，具有相位差检测部12。 另外，在图7中，相位差检测部12以外的其他结构与图I的电动机驱动控制系统100中的各结构相同，所以，标注与图I相同的标号并省略说明。相位差检测部12检测除了被检测为异常的位置检测信号Hu Hw以外的其余的位置检测信号Hu Hw (即正常的位置检测信号Hu Hw)与感应电压Vun Vwn之间的相位差，该感应电压Vun Vwn是分别在与正常的位置检测信号Hu Hw对应的电动机51的驱动线圈Lu Lw中产生的。例如，在位置检测信号Hu异常的情况下，相位差检测部12检测位置检测信号Hv、Hw与在电动机51的驱动线圈Lv、Lw中产生的感应电压VvruVwn之间的相位差。这里，本变形例的相位差检测部12在3个霍尔IC 54u 54w中的I个或2个霍尔IC 54u 54w异常的情况下检测相位差。然后，门控信号生成部9根据由相位差检测部12检测到的相位差和正常的位置检测信号Hu Hw的极性，生成门控信号Gu Gz。例如，在位置检测信号Hu异常的情况下， 门控信号生成部209根据与位置检测信号Hv、Hw有关的相位差和位置检测信号Hv、Hw的极性，生成门控信号Gu Gz。该情况下，从输出电路210输出基于与位置检测信号Hv、Hw有关的相位差和位置检测信号Hv、Hw的极性的驱动电压SUl、SVl、SWl。由此，假设在霍尔IC 54u 54w的规格不明的情况下，即使在霍尔IC 54u 54w 中产生不良情况，电动机51也能够不受产生不良情况的霍尔IC 54u 54w的影响而正常地旋转。另外,在霍尔IC 54u 54w全部故障的情况下，电动机51与第I实施方式同样， 通过无传感器位置估计部6来估计转子53的位置，根据该估计出的位置进行驱动。〈第2实施方式〉在上述第I实施方式中，说明了在电动机51旋转的中途在霍尔IC 54u 54w中产生了异常的情况下的电动机51的驱动控制方法，但是，在第2实施方式中，说明在霍尔IC 中的至少一个在电动机51起动前已经存在异常的情况下能够可靠地起动电动机51的方法。图8是包含第2实施方式的电动机驱动控制装置101和由该电动机驱动控制装置101 驱动控制的电动机51在内的电动机驱动控制系统200的整体结构图。这里，本实施方式的电动机51具有与第I实施方式的电动机51相同的结构,所以，标注与图I相同的标号。即，电动机51是室外机用风扇电动机,是三相无刷DC电动机, 该电动机51具有包含U相、V相和W相的驱动线圈Lu Lw的定子52 ;具有多个磁极的转子53 ;以及霍尔IC 54u 54w。(I)电动机驱动控制装置的结构电动机驱动控制装置101具有异常检测部102、转速检测部103、旋转方向检测部 104、显示部105a、接收部105b(相当于指示受理部)、无传感器位置估计部106、驱动电压生成部107(相当于固定电压生成部和驱动电压生成部)以及位置确定部112。驱动电压生成部107具有异常时位置估计部108、门控信号生成部109以及输出电路110。另外，异常检测部102、转速检测部103、旋转方向检测部104、显示部105a、无传感器位置估计部106、 驱动电压生成部107的异常时位置估计部108以及输出电路110具有与在第I实施方式中标注相同名称所示的图I的异常检测部2、转速检测部3、旋转方向检测部4、显示部5a、无传感器位置估计部6、驱动电压生成部7的异常时位置估计部8以及输出电路10相同的结构，所以，省略详细说明。下面，说明作为本实施方式的一个特征的位置确定部112、门控信号生成部109以及接收部105b。
[位置确定部]在霍尔IC 54u 54w中的至少一个异常的情况下,位置确定部112确定转子53 的规定位置，以便施加用于起动电动机51的驱动电压SU2 SW2时产生正转方向的转矩。 另外，本实施方式的异常检测部102在电动机51起动前进行霍尔IC 54u 54w的异常检测。因此，位置确定部112在电动机51进行通常旋转之前、即电动机51起动前，进行用于确定转子53的规定位置的动作。并且，在检测到异常的情况下，在显示部105a中显示该情况。这里，说明位置确定部112如何确定转子53的规定位置。例如，在霍尔IC 54u输出的位置检测信号Hu存在异常时，使用全部位置检测信号Hu Hw生成用于起动电动机51 的驱动电压SU2 SW2时，如图9所示，在驱动电压SU2 SW2中产生不均衡的期间。具体而言，在图9中，在转子53的位置为从大约210度到大约30度的期间A内，驱动电压SU2 SW2处于均衡状态，在正转方向产生转矩，但是，在转子53的位置为从大约30度到大约210 度的期间B内，驱动电压SU2 SW2 (特别是U相和W相的驱动电压SU2、SW2)处于不均衡状态。因此，在这种情况下，位置确定部112将转子53的规定位置确定为转子53的位置相当于大约210度的位置。即，位置确定部112将转子53的规定位置确定为对各相施加的驱动电压SU2 SW2处于均衡状态的位置。[门控信号生成部]门控信号生成部109生成用于使输出电路110的各晶体管Ql Q6导通和截止的门控信号Gu Gz。特别地，本实施方式的门控信号生成部109在霍尔IC 54u 54w中的至少一个异常的情况下，在电动机51起动前，生成门控信号Gu Gz并将其输出给各晶体管Ql Q6，以便向电动机51输出使转子53固定于由位置确定部112确定的规定位置的驱动电压SU2 SW2(相当于固定电压)。更具体而言，门控信号生成部109在电动机51起动前，生成用于使转子53进行所谓的直流励磁的门控信号Gu Gz。由此,从输出电路110向电动机51输出用于使转子53进行直流励磁使转子53的位置移动到规定位置并固定的驱动电压SU2 Sff2 (即固定电压)，转子53固定于规定位置。并且，本实施方式的门控信号生成部109根据位置检测信号Hu Hw的正常/异常的状态，确定驱动电压SU2 SW2的通电期间。这里，通电期间是位置检测信号Hu Hw 正常的期间，相当于对各相的驱动线圈Lu Lw施加的驱动电压SU2 SW2均衡的期间。具体而言，在图9中，转子53的位置为从大约210度到大约30度的期间A相当于位置检测信号Hu Hw正常的期间。该情况下，门控信号生成部109将通电期间确定为大约180度。这样，在转子53移动到规定位置并固定、且确定了驱动电压SU2 SW2的通电期间后，门控信号生成部109生成与用于起动电动机51的驱动电压SU2 SW2对应的门控信号Gu Gz。此时，门控信号生成部109在通电期间内持续输出门控信号Gu Gz。于是， 在所确定的通电期间内，从输出电路110输出用于起动电动机51的驱动电压SU2 SW2，将其施加给电动机51。由此，在电动机51中产生正转方向的转矩，电动机51能够利用所产生的转矩(即惯性力)起动。另外，在电动机51利用上述方法起动并大致达到通常旋转后，电动机驱动控制装置101也可以使用上述实施方式I的方法进行驱动控制。
并且，电动机驱动控制装置101在霍尔IC 54u 54w全部没有异常的情况下，使用全部位置检测信号Hu Hw生成用于起动电动机51的驱动电压SU2 SW2，将其输出给电动机51，以使电动机51如通常那样起动。[接收部]接收部105b与第I实施方式的接收部5b同样，能够经由遥控器受理来自利用者的各种运转指示。特别地，接收部105b能够受理上述位置确定部112确定转子的规定位置的动作和驱动电压生成部107生成驱动电压SU2 SW2的动作的执行指示、以及这些动作的停止指示。因此，与第I实施方式同样，驱动电压生成部107可以在位置检测信号Hu Hw存在异常的情况下自动进行上述动作，也可以在接收部105b接收到来自利用者的执行指示的情况下进行上述动作。(2)效果(A)该电动机驱动控制装置101在电动机51起动前预先得知霍尔IC 54u 54w故障的情况下，通过直流励磁使转子53移动到产生正转方向的转矩的规定位置并固定后，起动电动机51。由此，在电动机51刚刚起动之后，在电动机51中产生正转方向的转矩，所以，电动机51能够可靠地起动。另外，如上所述，在本实施方式中，电动机51利用所谓的惯性力起动，所以，能够在电动机51的负载比较大的情况下使用电动机驱动控制装置101。(B)但是，当霍尔IC 54u 54w的至少一个异常时，起动后的电动机51有时受到从异常的霍尔IC 54u 54w输出的位置检测信号Hu Hw的影响。于是，对电动机51通电的电流的增加、产生噪音、振动等。但是，电动机驱动控制装置101在根据位置检测信号Hu Hw 的正常/异常的状态所确定的通电期间内输出用于起动电动机51的驱动电压SU2 SW2， 在通电期间以外，停止输出该驱动电压SU2 SW2。由此，电动机51在起动后不受异常的位置检测信号Hu Hw的影响。(C)并且，通电期间是位置检测信号Hu Hw正常的期间。由此，在位置检测信号Hu Hw正常的期间内，对电动机51输出用于起动电动机51的驱动电压SU2 SW2。(D)并且，根据电动机驱动控制装置101，异常检测部102在电动机51的起动前进行霍尔IC 54u 54w的异常检测，所以，电动机51能够在刚刚起动之后不受异常的位置检测信号Hu Hw的影响地进行旋转。(E)而且，与第I实施方式同样，在检测到位置检测信号Hu Hw的异常的情况下，在显示部105a中显示该情况，所以，利用者能够得知在霍尔IC 54u 54w产生不良的情况。(F)并且，与第I实施方式同样，电动机驱动控制装置101能够经由遥控器接收驱动电压生成部107进行的上述动作的执行指示。因此，在霍尔IC 54u 54w中产生异常、在显示部105a中显示检测到异常的情况下，利用者也能够选择是否使驱动电压生成部107进行上述动作，并经由遥控器进行指示。并且，在霍尔IC 54u 54w中的至少一个异常的情况下，电动机驱动控制装置101根据利用者的指示来进行上述动作，由此，能够驱动无刷DC电动机51。另外，在本实施方式中，与第I实施方式同样，说明了电动机驱动控制装置101对将螺旋桨式风扇61作为负载连接的风扇电动机51进行驱动控制的情况。这样，通过使用惯性比较大的电动机51 (即连接有比较大的负载的电动机51)，从而能够进一步发挥上述效果(特别是效果㈧、⑶、(C))。例如，如效果㈧所记载的那样，电动机51利用所谓的惯性力起动，所以，能够进一步发挥以下效果与电动机51连接的负载越大，越可靠地起动电动机51。并且，在效果(B)、(C)的记载中，风扇电动机那样惯性比较大的电动机51在从通电期间到停止输出驱动电压SU2 SW2的非通电期间的情况下，利用惯性进行旋转而难以停止。〈第3实施方式〉在第3实施方式中，说明在霍尔IC 54u 54w中的至少一个在电动机51起动前已经存在异常的情况下、或者在电动机51的通常旋转时霍尔IC 54u 54w中的至少一个异常的情况下、能够可靠地起动并驱动电动机51的另一方法。图10是包含第3实施方式的电动机驱动控制装置201和由该电动机驱动控制装置201驱动控制的电动机51在内的电动机驱动控制系统300的整体结构图。这里，本实施方式的电动机51具有与第I实施方式的电动机51相同的结构,所以，标注与图I相同的标号。即，电动机51是室外机用风扇电动机,是三相无刷DC电动机, 该电动机51具有包含U相、V相和W相的驱动线圈Lu Lw的定子52 ;具有多个磁极的转子53 ;以及霍尔IC 54u 54w。(I)电动机驱动控制装置的结构电动机驱动控制装置201在霍尔IC 54u 54w中的至少一个在电动机51起动前就产生不良情况的情况下，通过无传感器驱动来起动电动机51。如图10所示，这种电动机驱动控制装置201具有异常检测部202、转速检测部 203、旋转方向检测部204、显示部205a、接收部205b (相当于指示受理部)、无传感器位置估计部206以及驱动电压生成部207。驱动电压生成部207具有门控信号生成部209和输出电路210。另外，异常检测部202、转速检测部203、旋转方向检测部204、显示部205a、驱动电压生成部207的输出电路210具有与在第I实施方式中标注相同名称所示的图I的异常检测部2、转速检测部3、旋转方向检测部4、显示部5a、驱动电压生成部7的输出电路10相同的结构，所以，省略详细说明。下面，说明作为本实施方式的一个特征的无传感器位置估计部206、门控信号生成部209以及接收部205b。[无传感器位置估计部]与第I实施方式同样，无传感器位置估计部206包含位置检测比较器等，根据在电动机51中产生的感应电压Vun Vwn和电动机51的中性点电压(具体而言为电动机51 的端子TN的电压)，检测转子53相对于定子52的位置。即，无传感器位置估计部206在不使用位置检测信号Hu Hw的情况下估计转子53的位置。另外，无传感器位置估计部206 可以与位置检测信号Hu Hw中的至少一个是否存在异常无关地，始终发挥功能。
[门控信号生成部]在霍尔IC 54u 54w全部正常的情况下，门控信号生成部209根据从霍尔 IC54u 54w输出的位置检测信号Hu Hw，生成门控信号Gu Gz。在霍尔IC 54u 54w 中的至少一个异常的情况下，门控信号生成部209与转子53的位置无关地生成门控信号 Gu Gz。此时，与转子53的位置无关地，从输出电路210输出用于起动电动机51的驱动电压SU3 SW3。具体而言，门控信号生成部209进行如下的所谓的同步运转与转子53的位置无关地，以规定频率输出能够起动电动机51的规定电压，作为驱动电压SU3 SW3。此时，门控信号生成部209逐渐增加上述规定电压和规定频率，由此，能够平稳顺畅地使电动机51加速。而且，如第2实施方式所述的那样，在电动机51起动前使转子53固定于规定位置，由此，在此后的同步运转开始时转子53不会反向旋转，所以，能够进行更加平稳顺畅的起动和加速。而且，在电动机51起动后产生电动机51的感应电压，由此无传感器位置估计部206估计转子53的位置，门控信号生成部209根据该由无传感器位置估计部206估计出的转子53的位置，生成门控信号Gu Gz。此时，从输出电路210输出用于使电动机51 通常旋转的驱动电压SU3 SW3，在显示部205a中显示检测到异常的情况。另外，在通过异常检测部202检测到在电动机51旋转的中途、位置检测信号Hu Hw中的至少一个异常的情况下，电动机驱动控制装置201暂时停止电动机51的旋转后，进行上述动作。[接收部]接收部205b与第I和第2实施方式的接收部5b、105b同样，能够经由遥控器受理来自利用者的各种运转指示。特别地，接收部205b能够受理上述驱动电压生成部207生成驱动电压SU3 SW3的动作(即门控信号生成部209生成驱动电压SU3 SW3的动作) 的执行指示、以及这些动作的停止指示。更具体而言，接收部205b在无刷DC电动机51起动时，与转子53的位置无关地生成用于起动无刷DC电动机51的驱动电压SU3 SW3，并且，在无刷DC电动机51起动后，能够受理根据所估计出的转子53的位置来生成驱动电压 SU3 SW3的动作的执行指示。因此，与第I和第2实施方式同样，驱动电压生成部207可以在位置检测信号Hu Hw存在异常的情况下自动进行上述动作，也可以在接收部205b接收到来自利用者的执行指示的情况下进行上述动作。(2)效果(A)该电动机驱动控制装置201在霍尔IC 54u 54w即便仅存在一个异常的情况下， 也对电动机51进行无传感器驱动。因此，在霍尔IC 54u 54w中的至少一个在电动机51 起动前已经存在异常的情况下、或者在电动机51的通常旋转时霍尔IC 54u 54w中的至少一个异常的情况下，均能够不受异常的霍尔IC 54u 54w的影响地起动并驱动电动机 51。(B)而且，与第I和第2实施方式同样，在霍尔IC 54u 54w即便仅存在一个异常的情况下，也在显示部205a中显示该情况，所以，利用者能够得知在霍尔IC 54u 54w产生不良的情况。
(C)并且，与第I和第2实施方式同样，电动机驱动控制装置201能够经由遥控器接收驱动电压生成部207进行的上述动作的执行指示。因此，在霍尔IC 54u 54w中产生异常、 在显示部205a中显示检测到异常的情况下，利用者也能够选择是否使驱动电压生成部207 进行上述动作，并经由遥控器进行指示。而且，在霍尔IC 54u 54w中的至少一个异常的情况下，电动机驱动控制装置201根据利用者的指示来进行上述动作，由此，能够起动并驱动无刷DC电动机51。〈其他实施方式〉(a)在第I 第3实施方式中，说明了使用霍尔IC作为位置检测部的情况，但是，位置检测部也可以是霍尔IC以外的部件。作为本发明的位置检测部，例如可以列举以下部件。(I)如霍尔元件和霍尔IC那样通过磁检测传感器直接检测转子53的位置的部件。(II)使用在驱动线圈Lu、Lv、Lw中产生的感应电压Vun、Vvn、Vwn间接检测转子 53的位置的部件。(b)在上述第I实施方式中，如图5所示，说明了使用最大数量的正常的位置检测信号Hu Hw(即，在正常的位置检测信号Hu Hw为2个的情况下，使用2个位置检测信号 Hu Hw)来生成驱动电压SUl SWl的情况，但是不限于此。例如，在正常的位置检测信号 Hu Hw为2个的情况下，也可以使用I个位置检测信号Hu Hw来生成驱动电压SUl Sffl0但是，通过使用多个正常的位置检测信号Hu Hw来生成驱动电压SUl SWl，从而能够使电动机51更加可靠地旋转。(C)在上述第I和第2实施方式中，说明了如下情况在位置检测信号Hu Hw异常的情况下，异常时位置估计部8、108进行位置估计，在驱动电压的生成中使用该结果。但是， 在位置检测信号Hu Hw异常的情况下，也可以不进行基于异常时位置估计部8、108的位置估计，而仅使用正常的位置检测信号Hu Hw来生成驱动电压。另外，作为仅使用正常的位置检测信号Hu Hw来生成驱动电压的方法，例如列举如下方法预先设定在正常的位置检测信号Hu Hw为I个的情况和为2个的情况下应该生成的驱动电压的模式。在该方法中，在位置检测信号Hu Hw中的至少一个产生异常的情况下，根据其余的正常的位置检测信号Hu Hw，从预先设定的驱动电压的模式中，选择应该输出给无刷DC电动机51的驱动电压的模式，生成所选择的驱动电压的模式，并将其输出给无刷DC电动机51。具体而言，例如在位置检测信号Hu异常的情况下，驱动电压生成部7根据并非异常的位置检测信号Hv和Hw，选择驱动电压SUl SWl的模式。使用所述图6说明该情况下的实施例时，位置检测信号仅为“Hv”和“Hw”的情况下的位置检测信号的组合为该信号均为“O”的情况、任一个信号为“I”的情况、该信号为“I”的情况这4种，所以，驱动电压生成部7选择分别与这4种情况对应的驱动电压SUl SWl的模式(相当于图6的通电模式)。 例如，在位置检测信号Hv、Hw均为“ I ”的情况下，驱动电压生成部7选择通电模式“ I ”，在位置检测信号Hv为“O”、位置检测信号Hw为“I”的情况下，驱动电压生成部7选择通电模—P* “ O，，
瓦 Z O这样，当3个位置检测信号Hu、HV、Hw中的一个异常而无法使用时(在上述具体例中为位置检测信号Hu异常)，驱动电压SUl SWl的模式即通电模式为4种。即，在3个位置检测信号Hu、HV、Hw全部正常的情况下，通电模式为6种，但是，由于一个位置检测信号异常，通电模式从本来的6种减少2种而成为4种。因此，驱动电压SUl SWl的通电幅度不是均一的120度，根据不同的相而成为60度、120度、180度，驱动电压SUl SWl的值也根据不同的相而成为不同的值，但是，着眼于各相时，驱动电压SUl SWl正负平衡，所以，无刷DC电动机51能够进行稳定的动作。(d)在上述第I 第3实施方式中，以电动机驱动控制装置I、101、201分别驱动空调机的室外机中的风扇电动机51的情况为例进行了说明，但是不限于此。本发明的电动机驱动控制装置1、101、201例如还能够应用于对换气扇用电动机进行驱动的情况。(e)在上述第I 第3实施方式中，记载了使用绝缘栅型双极晶体管作为输出电路10、 110,210的情况，但是不限于此。代替绝缘栅型双极晶体管，输出电路例如也可以使用MOS
晶体管等。(f)在上述第I 第3实施方式中，记载了电动机驱动控制装置1、101、201分别具有用于检测转子53的旋转方向的旋转方向检测部4、104、204的情况，但是不限于此。例如在电动机驱动控制装置用于不会逆转的电动机的驱动的情况下，也可以不设置旋转方向检测部。(g)在上述第I和第2实施方式中，如图I和图8所示，区分记载了在霍尔IC 54u 54w的I个或2个异常的情况下估计转子53的位置的功能部(具体而言为异常时位置估计部)、以及在无传感器驱动时估计转子53的位置的功能部(具体而言为无传感器位置估计部)。但是，也可以利用I个功能部来进行霍尔IC 54u 54w的I个或2个异常的情况下的转子53的位置估计、以及无传感器驱动时的转子53的位置估计。由此，估计转子53的位置的功能部不区分为无传感器驱动时用和无传感器驱动时以外用，设置I个即可，所以， 能够使电动机驱动控制装置本身比较小。(h)在上述第2实施方式中，说明了如下情况驱动电压生成部107生成用于使转子 53固定于规定位置的驱动电压(即固定电压)，并且生成用于起动电动机51的驱动电压。 但是，也可以分开构成这些生成各种驱动电压的功能部。即，也可以分别设置生成用于使转子53固定于规定位置的驱动电压(即固定电压)的固定电压生成部、以及生成用于起动电动机51的驱动电压的驱动电压生成部。⑴在上述第2实施方式中，说明了根据位置检测信号Hu Hw的正常/异常的状态来确定驱动电压SU2 SW2的通电期间的情况。但是，在该手法中，通电期间可能比正常时有所减少。为了改善该情况、使通电期间为与正常时相当的360度期间，驱动电压生成部107也可以进行以规定频率输出能够起动电动机51的规定电压的所谓的同步运转。此时，驱动电压生成部107逐渐增加上述规定电压和规定频率，由此，能够平稳顺畅地使电动机51加速。(j)在上述第3实施方式中，说明了无传感器位置估计部206根据电动机51的感应电压来估计转子53的位置的情况。但是，无传感器位置估计部206估计转子53的位置的手法不限于该手法。作为估计转子53的位置的其他手法，可以列举使高频信号与驱动电压 SU3 SW3叠加而输出给电动机51，由此估计转子53的位置的手法；根据电动机51的电气模型以及对电动机51施加的电压和/或在电动机51中流过的电流等，估计转子53的位置的手法等。产业上的可利用性本发明的电动机驱动控制装置例如能够应用为，用于对用作空调机内的压缩机和风扇等的旋转驱动源的无刷电动机和换气扇用电动机的驱动进行控制的装置。
权利要求
1.一种电动机驱动控制装置(1，101)，该电动机驱动控制装置(1，101)对无刷直流电动机(51)进行驱动控制，所述无刷直流电动机(51)包含具有驱动线圈(Lu Lw)的定子 (52)、具有多个磁极的转子(53)、和输出表示所述转子(53)相对于所述定子(52)的位置的位置检测信号(Hu Hw)的多个位置检测部(54u 54w)，其中，所述电动机驱动控制装置 (1,101)具有异常检测部(2，102)，其检测所述位置检测信号(Hu Hw)各自的异常；以及驱动电压生成部(7，107)，其在由所述异常检测部(2，102)检测到至少一个所述位置检测信号(Hu Hw)的异常的情况下，根据除了被检测为异常的所述位置检测信号(Hu Hw)以外的其余的所述位置检测信号(Hu Hw)中的至少一个，生成用于驱动所述无刷直流电动机(51)的驱动电压(SUl SW1，SU2 SW2)，将其输出给所述无刷直流电动机(51)，所述驱动电压生成部(7，107)至少在所述电动机(51)的起动时根据所述位置检测信号的正常/异常的状态，确定所述驱动电压的通电期间，在所述通电期间内输出所述驱动电压。
2.根据权利要求I所述的电动机驱动控制装置(1)，其中，所述驱动电压生成部(7)使用除了被检测为异常的所述位置检测信号(Hu Hw)以外的其余的所述位置检测信号(Hu Hw)中的至少一个，来估计所述转子(53)的位置，根据所估计出的所述转子(53)的位置生成所述驱动电压(SUl SWl)。
3.根据权利要求I所述的电动机驱动控制装置(1)，其中，所述驱动电压生成部(7)根据除了被检测为异常的所述位置检测信号(Hu Hw)以外的其余的所述位置检测信号(Hu Hw)中的至少一个，从预先设定的所述驱动电压(SUl Sffl)的模式中选择应该输出给无刷直流电动机(51)的所述驱动电压(SUl SWl)的模式， 将其输出给所述无刷直流电动机(51)。
4.根据权利要求I所述的电动机驱动控制装置(1)，其中，所述电动机驱动控制装置(I)还具有转速检测部(3)，所述转速检测部(3)使用除了被检测为异常的所述位置检测信号(Hu Hw)以外的其余的所述位置检测信号(Hu Hw) 中的至少一个，来检测所述转子(53)的转速，所述驱动电压生成部(7)还根据由所述转速检测部(3)检测到的所述转子(53)的转速，调节所述驱动电压(SUl SWl)。
5.根据权利要求I所述的电动机驱动控制装置(1)，其中，所述位置检测部(54u 54w)是霍尔元件和霍尔IC中的任一个。
6.根据权利要求I 5中的任一项所述的电动机驱动控制装置(Γ)，其中，所述电动机驱动控制装置(Γ )还具有相位差检测部(12)，所述相位差检测部(12) 检测除了被检测为异常的所述位置检测信号(Hu Hw)以外的其余的所述位置检测信号 (Hu Hw)与感应电压之间的相位差，该感应电压是分别在与其余的所述位置检测信号 (Hu Hw)对应的所述驱动线圈(Lu Lw)中产生的，所述驱动电压生成部(7)根据所述相位差和其余的所述位置检测信号(Hu Hw)的极性，生成所述驱动电压(SUl SWl)。
7.根据权利要求I所述的电动机驱动控制装置(1)，其中，所述电动机驱动控制装置(I)还具有无传感器位置估计部出)，所述无传感器位置估计部(6)在检测到所述位置检测信号(Hu Hw)全部异常的情况下，在不使用所述位置检测信号(Hu Hw)的情况下估计所述转子的位置，在所述无传感器位置估计部(6)估计出所述转子的位置的情况下，所述驱动电压生成部(7)不使用所述位置检测信号(Hu Hw)，而使用所估计出的所述转子的位置来生成所述驱动电压(SUl SWl)。
8.根据权利要求I所述的电动机驱动控制装置(101)，其中，所述通电期间是所述位置检测信号正常的期间。
9.根据权利要求I所述的电动机驱动控制装置(101)，其中，所述电动机驱动控制装置(101)还具有位置确定部(112),所述位置确定部(112)确定所述转子(53)的、在所述无刷直流电动机(51)起动时施加了所述驱动电压(SUl SW1、 SU3 SW3)的情况下产生正转方向的转矩的规定位置，所述驱动电压生成部(107)生成使所述转子(53)移动到所述规定位置的所述驱动电压(SU2 SW2)，在所述转子(53)移动到所述规定位置后，生成用于使所述无刷直流电动机 (51)起动的所述驱动电压(SU2 SW2)。
10.根据权利要求I所述的电动机驱动控制装置(1、101)，其中，所述异常检测部(2)在所述无刷直流电动机(51)的起动前进行所述位置检测信号 (Hu Hw)的异常检测。
11.根据权利要求I所述的电动机驱动控制装置(1)，其中，所述电动机驱动控制装置(I)还具有显示部(5a)，所述显示部(5a)能够显示所述异常检测部(2)检测到所述位置检测信号(Hu Hw)的异常的情况。
12.根据权利要求I所述的电动机驱动控制装置(1)，其中，所述电动机驱动控制装置(I)还具有指示受理部(5b)，所述指示受理部(5b)能够受理如下动作的执行指示根据除了被检测为异常的所述位置检测信号(Hu Hw)以外的其余的所述位置检测信号(Hu Hw)中的至少一个来生成所述驱动电压(SUl SWl)。
全文摘要
本发明提供如下的电动机驱动控制装置在无刷电动机中，即使在位置检测传感器产生不良情况的情况下，也能够旋转驱动电动机。电动机驱动控制装置(1)对具有定子(52)、转子(53)和霍尔IC(54u～54w)的无刷DC电动机(51)的驱动进行控制，电动机驱动控制装置(1)具有异常检测部(2)和驱动电压生成部(7)。异常检测部(2)检测位置检测信号(Hu～Hw)各自的异常。驱动电压生成部(7)在由异常检测部(2)检测到至少一个位置检测信号(Hu～Hw)的异常的情况下，根据除了被检测为异常的位置检测信号(Hu～Hw)以外的其余的位置检测信号(Hu～Hw)中的至少一个，生成用于驱动无刷电动机(51)的驱动电压(SU1～SW1)，将其输出给无刷直流电动机(51)。
文档编号H02P6/16GK102594232SQ20121005204
公开日2012年7月18日 申请日期2009年1月20日 优先权日2008年1月21日
发明者佐藤俊彰 申请人:大金工业株式会社