CN108432122B - 电动机控制装置及电动机控制装置的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动机控制装置及其控制方法。控制部包括：输出驱动信号的门控电压输出部，该驱动信号是基于构成由多个传感器的输出即位置检测信号的电位组合所表示的6个霍尔级各自的霍尔边，来切换开关元件；从所述位置检测信号获取计数值的计数值获取部，该计数值是构成各个所述霍尔级的2个霍尔边之间的时间所表示的所述霍尔级的时间；以及切换控制部，该切换控制部将前一次各个霍尔级的计数值与预先设定的修正系数相乘，将由此得到的值作为本次各个霍尔边的延迟时间，并基于用所述延迟时间修正后的各个霍尔边，使门控电压输出部输出驱动信号。

Description

电动机控制装置及电动机控制装置的控制方法

技术领域

本发明涉及电动机控制装置及电动机控制装置的控制方法。

本申请基于2015年12月28日提出申请的日本专利申请2015-255752号要求优先权，在本文中援引该专利申请的内容。

背景技术

无刷电动机包括具备三相线圈U、V、W的定子、以及具有励磁用永磁体的转子，转子的转轴上安装有与转子一同旋转的传感器磁铁。传感器磁铁在旋转方向上交替地磁化出S极和N极，在传感器磁铁的附近安装有3个用于检测旋转位置的霍尔传感器，这3个霍尔传感器在旋转方向上以120°的间隔设置，从而能够检测出传感器磁铁的磁极切换。

在对无刷电动机进行驱动控制的电动机控制装置中，以3个霍尔传感器的切换位置为基准，将各霍尔级所对应的通电模式输出到用于驱动无刷电动机的逆变器电路，从而使无刷电动机旋转。

图4是表示对无刷电动机进行驱动控制时的3个霍尔传感器的位置检测信号Hu、Hv、Hw的时序图。图4中，横轴表示电角度，纵轴表示位置检测信号的电压电平。如图4A所示，电动机控制装置具有输出如下驱动信号的结构：其基于分别构成由3个传感器的输出即位置检测信号Hu、Hv、Hw的电位的组合所表示的6个霍尔级(Hall Stage)1～6的各个霍尔边，来切换逆变器电路的开关元件。这里，分别构成6个霍尔级1～6的2个霍尔边之间的时间(霍尔级的时间)对应于霍尔级的时间——电角度60°。

即，霍尔级1的时间对应于位置检测信号Hu的上升沿时刻即霍尔边与位置检测信号Hw的下降沿时刻即霍尔边之间的时间——电角度60°。霍尔级2的时间对应于位置检测信号Hw的下降沿时刻即霍尔边与位置检测信号Hv的上升沿时刻即霍尔边之间的时间——电角度60°。霍尔级3的时间对应于位置检测信号Hv的上升沿时刻即霍尔边与位置检测信号Hu的下降沿时刻即霍尔边之间的时间——电角度60°。霍尔级4的时间对应于位置检测信号Hu的下降沿时刻即霍尔边与位置检测信号Hw的上升沿时刻即霍尔边之间的时间——电角度60°。霍尔级5的时间对应于位置检测信号Hw的上升沿时刻即霍尔边与位置检测信号Hv的下降沿时刻即霍尔边之间的时间——电角度60°。霍尔级6的时间对应于位置检测信号Hv的下降沿时刻即霍尔边与位置检测信号Hu的上升沿时刻即霍尔边之间的时间——电角度60°。

在霍尔级1的时间中，表示位置检测信号Hu、Hv、Hw的电位的组合的霍尔模式5为(H(高电平)，L(低电平)，H)。在霍尔级2的时间中，表示位置检测信号Hu、Hv、Hw的电位的组合的霍尔模式1为(H，L，L)。在霍尔级3的时间中，表示位置检测信号Hu、Hv、Hw的电位的组合的霍尔模式3为(H，H，L)。在霍尔级4的时间中，表示位置检测信号Hu、Hv、Hw的电位的组合的霍尔模式2为(L，H，L)。在霍尔级5的时间中，表示位置检测信号Hu、Hv、Hw的电位的组合的霍尔模式6为(L，H，H)。在霍尔级6的时间中，表示位置检测信号Hu、Hv、Hw的电位的组合的霍尔模式4为(L，L，H)。由此，电动机控制装置具有输出如下驱动信号的结构：其基于分别构成由3个传感器的输出即位置检测信号Hu、Hv、Hw的电位的组合所表示的6个霍尔级1～6的各个霍尔边，来切换逆变器电路的开关元件。

以上所说明的图4A中，示出了构成6个霍尔级1～6的各2个霍尔边之间的时间、即霍尔级的时间为电角度60°的理想状态的情况。但由于无刷电动机中的传感器磁铁的磁化情况存在偏差，霍尔传感器的安装位置存在偏差等，如图4B所示，构成6个霍尔级1～6的各2个霍尔边之间的时间、即霍尔级的时间有时候并不等于电角度60°。

图4B中示出了霍尔级1、4的时间小于电角度60°的情况。即，位置检测信号Hu的上升沿时刻即霍尔边与位置检测信号Hw的下降沿时刻即霍尔边之间的霍尔级1的时间是小于电角度60°的电角度t1r。位置检测信号Hu的下降沿时刻即霍尔边与位置检测信号Hw的上升沿时刻即霍尔边之间的霍尔级4的时间是小于电角度60°的电角度t4r。

这种情况下，电动机控制装置在电角度t1r的期间内，根据与表示位置检测信号Hu、Hv、Hw的电位组合的霍尔模式5所对应的通电模式，向逆变器电路输出例如反复地变为H和L的PWM信号(驱动信号)。电动机控制装置在电角度t4r的期间内，根据与表示位置检测信号Hu、Hv、Hw的电位组合的霍尔模式2所对应的通电模式，向逆变器电路输出反复地变为H和L的PWM信号。

即，电动机控制装置以3个霍尔传感器的切换位置为基准，向用于驱动无刷电动机的逆变器电路输出驱动信号，从而使无刷电动机旋转。但实际情况却是由于无刷电动机中的传感器磁铁的磁化存在偏差，霍尔传感器的安装位置存在偏差等，电动机控制装置如图4B所示，实际的转子位置和霍尔边有时会偏离电角度60°。在这样的情况下，每当在霍尔边之处切换驱动信号的输出时，有可能给无刷电动机的动作带来影响，从而可能导致发生振动或异响。

因此，需要有如下的电动机驱动装置：在每一个表示霍尔级切换的霍尔边对位置检测信号进行修正，基于该修正后的位置检测信号来切换通电模式。

专利文献1、2中记载了抑制振动和异响发生的电动机控制装置。然而，专利文献1、2记载的电动机控制装置中，并不具备在每一个表示霍尔级切换的霍尔边对位置检测信号进行修正并基于该修正后的位置检测信号来切换通电模式的结构。因此，无法高精度地抑制振动和异响的发生。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2010－119220号公报

专利文献2：日本专利第4724024号公报

发明内容

发明所要解决的问题

如上所述，需要有如下的电动机驱动装置：在每一个表示霍尔级切换的霍尔边对位置检测信号进行修正，基于该修正后的位置检测信号来切换通电模式。

因此，如图5所示，需要具备如下功能的电动机控制装置：使霍尔边的间隔(霍尔级的时间)小于电角度60°的霍尔级的时间达到电角度60°。图5是表示对无刷电动机进行驱动控制时的3个霍尔传感器的位置检测信号Hu、Hv、Hw的时序图的一个例子。

如图5所示，通过将位置检测信号Hw的下降沿时刻即霍尔边的时刻修正至电角度60°的位置，从而使霍尔级1的时间为电角度60°。

通过将位置检测信号Hv的上升沿时刻即霍尔边的时刻修正至电角度120°的位置，从而使霍尔级2、3的时间为电角度60°。通过将位置检测信号Hw的上升沿时刻即霍尔边的时刻修正至电角度240°的位置，从而使霍尔级4的时间为电角度60°。通过将位置检测信号Hv的下降沿时刻即霍尔边的时刻修正至电角度300°的位置，从而使霍尔级5、6的时间为电角度60°。

本发明的方式具备如下结构：在每一个表示霍尔级切换的霍尔边对位置检测信号进行修正，并基于该修正后的位置检测信号，每隔电角度60°切换通电模式。从而，提供一种能够高精度地抑制振动和异响的发生的电动机控制装置及电动机控制装置的控制方法。

用于解决问题的手段

本发明的一个方式所涉及的电动机控制装置对无刷电动机的三相线圈进行通电控制，从而实现转子的旋转控制，该电动机控制装置具备：多个开关元件，该多个开关元件配置成能够切换所述线圈中流过的电流；多个传感器，该多个传感器与各个所述线圈分别对应地设置，用于检测所述转子的旋转位置；以及控制部，该控制部输出基于所述多个传感器的输出即位置检测信号来切换所述开关元件的驱动信号，所述控制部包括：门控电压输出部，该门控电压输出部输出如下的驱动信号：基于分别构成由所述多个传感器的输出即位置检测信号的电位组合所表示的6个霍尔级的各个修正后的霍尔边，来切换所述开关元件；计数值获取部，该计数值获取部从所述位置检测信号获取分别构成所述霍尔级的各2个霍尔边之间的时间所表示的所述霍尔级的时间即计数值；以及切换控制部，该切换控制部将前一次各个霍尔级的计数值与预先设定的修正系数相乘，将由此得到的值作为本次各个霍尔边的延迟时间，基于用所述延迟时间修正后的各个霍尔边，使所述门控电压输出部输出所述驱动信号。

本发明的一个方式是在上述电动机控制装置中，所述控制部包括：基准位置检测信号决定部，该基准位置检测信号决定部将构成由所述计数值获取部获取到的计数值达到最小的霍尔级的2个霍尔边中，通过将霍尔边向所述无刷电动机的旋转方向扩展会使计数值变小的那个霍尔边作为基准霍尔边，并将所述基准霍尔边所在的相所对应的所述位置检测信号决定为基准位置检测信号；平均值计算部，该平均值计算部计算出所述基准位置检测信号在所述无刷电动机的旋转方向上所得到的三个相的计数值的平均值；检测误差计算部，该检测误差计算部计算出所述平均值与各个所述霍尔级的计数值之差即检测误差；以及修正系数计算部，该修正系数计算部将所述检测误差除以所述平均值，从而计算出各个霍尔级的所述修正系数。

另外，本发明的一个方式是在上述电动机控制装置中，所述控制部具有存储部，该存储部构成为存储通过所述电动机控制装置计算所述修正系数而得到的所述修正系数。

本发明的一个方式所涉及的电动机控制装置的控制方法是对无刷电动机的三相线圈进行通电控制从而实现转子的旋转控制的电动机控制装置的控制方法，该电动机控制装置具备：多个开关元件，该多个开关元件配置成能够切换所述线圈中流过的电流；多个传感器，该多个传感器与各个所述线圈分别对应地设置，用于检测所述转子的旋转位置；以及控制部，该控制部输出基于所述多个传感器的输出即位置检测信号来切换所述开关元件的驱动信号，所述控制部具备门控电压输出部、计数值获取部和切换控制部，所述电动机控制装置的控制方法包括如下步骤：所述门控电压输出部输出驱动信号的门控电压输出步骤，该驱动信号是基于分别构成由所述多个传感器的输出即位置检测信号的电位组合所表示的6个霍尔级的各个修正后的霍尔边，来切换所述开关元件；所述计数值获取部从所述位置检测信号获取计数值的计数值获取步骤，该计数值是分别构成所述霍尔级的各2个霍尔边之间的时间所表示的所述霍尔级的时间；以及切换控制步骤，所述切换控制部将前一次各个霍尔级的计数值与预先设定的修正系数相乘，将由此得到的值作为本次各个霍尔边的延迟时间，基于用所述延迟时间修正后的各个霍尔边，使所述门控电压输出部输出所述驱动信号。

发明效果

如上所述，根据本发明，具备如下结构：在每一个表示霍尔级切换的霍尔边对位置检测信号进行修正，并基于该修正后的位置检测信号，每隔电角度60°切换通电模式。从而，能够提供一种可以高精度地抑制振动和异响的发生的电动机控制装置及电动机控制装置的控制方法。

附图说明

图1是表示本发明的电动机控制装置的控制系统的框图。

图2是用于说明对无刷电动机进行正转驱动控制时的修正系数计算方法的图。

图3是用于说明对无刷电动机进行反转驱动控制时的修正系数计算方法的图。

图4A是表示对无刷电动机进行驱动控制时的3个霍尔传感器的位置检测信号Hu、Hv、Hw的时序图。

图4B是表示对无刷电动机进行驱动控制时的3个霍尔传感器的位置检测信号Hu、Hv、Hw的时序图。

图5是表示对无刷电动机进行驱动控制时的3个霍尔传感器的位置检测信号Hu、Hv、Hw的时序图的一个例子。

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。

实施方式中的电动机控制装置对无刷电动机的三相线圈进行通电控制，从而实现转子的旋转控制，该电动机控制装置包括：多个开关元件，该多个开关元件配置成能够切换所述线圈中流过的电流；多个传感器，该多个传感器分别对应于所述线圈而设置，用于检测所述转子的旋转位置；以及控制部，该控制部输出驱动信号，该驱动信号是基于所述多个传感器的输出即位置检测信号来切换所述开关元件。所述控制部包括：门控电压输出部，该门控电压输出部输出驱动信号，该驱动信号是基于构成由所述多个传感器的输出即位置检测信号的电位组合所表示的6个霍尔级各自的修正后的霍尔边，来切换所述开关元件；计数值获取部，该计数值获取部从所述位置检测信号获取计数值，该计数值是构成各个所述霍尔级的2个霍尔边之间的时间所表示的所述霍尔级的时间；以及切换控制部，该切换控制部将前一次各个霍尔级的计数值与预先设定的修正系数相乘，将由此得到的值作为本次各个霍尔边的延迟时间，并基于用所述延迟时间修正后的各个霍尔边，使所述门控电压输出部输出所述驱动信号。

下面，利用附图来说明实施方式的电动机控制装置。

图1是表示本发明的电动机控制装置的控制系统的框图。图1示出了无刷电动机1及电动机控制装置4的结构。

无刷电动机1包括具备三相线圈U、V、W的定子、以及具有励磁用永磁体的转子，转子的转轴上安装有与转子一同旋转的传感器磁铁2。

传感器磁铁2在旋转方向上交替地磁化出S极和N极，在传感器磁铁2的附近安装有3个用于检测旋转位置的霍尔传感器3U、3V、3W，这3个霍尔传感器3U、3V、3W在旋转方向上以120°的间隔设置，从而能够检测出传感器磁铁2的磁极切换。

电动机控制装置4具有：对从直流电源5流到线圈U、V、W的电流进行切换的逆变器电路6、3个霍尔传感器3U、3V、3W、以及输入各霍尔传感器3U、3V、3W的输出并且对逆变器电路6进行切换的控制部7。

逆变器电路6的3个桥臂11、12、13与直流电源5并联连接。第一桥臂11中2个开关元件WH、WL的连接点与线圈W相连。第二桥臂12中2个开关元件VH、VL的连接点与线圈V相连。第三桥臂13中2个开关元件UH、UL的连接点与线圈U相连。

线圈U、V、W例如采用星形接线的方式，在交点侧的相反侧的线圈U、V、W的端部分别电连接至逆变器电路6。

电动机控制装置4所具有的霍尔传感器3U、3V、3W例如由霍尔IC构成，当转子的转轴旋转时，检测出转轴的旋转位置。然后，霍尔传感器3U、3V、3W向控制部7分别输出位置检测信号Hu、Hv、Hw作为对应于U相、V相、W相的输出信号。

控制部7是具备CPU、RAM、ROM等的微型计算机。控制部7包括门控电压输出部8、切换控制部9、计数值获取部20、基准位置检测信号决定部21、平均值计算部22、检测误差计算部23和修正系数计算部24。

门控电压输出部8输出PWM信号(驱动信号)，该PWM信号是基于构成由霍尔传感器3U、3V、3W的输出即位置检测信号Hu、Hv、Hw的电位组合所表示的6个霍尔级各自的修正后的霍尔边，来切换开关元件WH、WL、VH、VL、UH、UL。

计数值获取部20从霍尔传感器3U、3V、3W输入的位置检测信号Hu、Hv、Hw获取计数值，该计数值是以构成各个霍尔级1～6的2个霍尔边之间的时间所表示的霍尔级的时间。

切换控制部9基于从霍尔传感器3U、3V、3W输入的位置检测信号Hu、Hv、Hw，对霍尔级进行识别，并读取存储在控制部7所具备的ROM中的霍尔级所对应的通电模式。切换控制部9将前一次(电角度360°之前)各个霍尔级的计数值与预先设定的修正系数相乘，将由此得到的值作为本次各个霍尔边的延迟时间，基于用延迟时间修正后的各个霍尔边，根据通电模式生成具有电角度60°期间的PWM指令信号，并使门控电压输出部8输出具有电角度60°期间的PWM信号。

从而，开关元件WH、WL、VH、VL、UH、UL通过PWM控制而被驱动，并在各通电模式所对应的期间中分别断续地进行通断。

这里，预先设定的修正系数例如在电动机控制装置4出厂前，由基准位置检测信号决定部21、平均值计算部22、检测误差计算部23和修正系数计算部24计算出并存储于ROM(存储部)，该ROM(存储部)构成为存储控制部7所具有的修正系数。修正系数的存储可以在电动机控制装置4出厂前、出厂时或出厂后进行。

基准位置检测信号决定部21将构成由计数值获取部20所获取的计数值为最小的霍尔级的2个霍尔边中，通过将霍尔边向无刷电动机1的旋转方向扩展会使计数值变小的那个霍尔边作为基准霍尔边，并将基准霍尔边所在的相所对应的位置检测信号Hu、Hv、Hw中的某一个决定为基准位置检测信号。

平均值计算部22计算出由基准位置检测信号决定部21决定的基准位置检测信号在无刷电动机1的旋转方向上所得到的三个相的计数值的平均值。

检测误差计算部23计算出由平均值计算部22计算出的平均值与各个霍尔级的计数值之差即检测误差。

修正系数计算部24将检测误差计算部23计算出的检测误差除以平均值计算部22计算出的平均值，从而计算出各个霍尔级的修正系数。

由此，切换控制部9将前一次各个霍尔级的计数值与预先设定的修正系数相乘，将由此得到的值作为本次各个霍尔边的延迟时间，基于用延迟时间修正后的各个霍尔边，生成具有电角度60°期间的PWM指令信号，并使门控电压输出部8输出具有电角度60°期间的PWM信号。

下面，使用附图，对修正系数的计算方法进行说明。

图2是用于说明对无刷电动机进行正转驱动控制时的修正系数的计算的一个示例图。

进行该修正系数计算时的电动机转速可以是任意转速。

计数值获取部20从由霍尔传感器3U、3V、3W输入的位置检测信号Hu、Hv、Hw获取计数值。计数值是构成各个霍尔级1～6的2个霍尔边之间的时间所表示的霍尔级的时间。

在图2所示的情况下，对于霍尔级1，计数值获取部20获取的是1121计数值，霍尔级2获取的是1497计数值，霍尔级3获取的是1710计数值，霍尔级4获取的是965计数值，霍尔级5获取的是1612计数值，霍尔级6获取的是1689计数值。

然后，基准位置检测信号决定部21将构成由计数值获取部20所获取的计数值为最小的霍尔级的2个霍尔边中，通过将霍尔边向无刷电动机1的旋转方向扩展会使计数值变小的那个霍尔边作为基准霍尔边，并将基准霍尔边所在的相所对应的位置检测信号Hu、Hv、Hw中的某一个决定为基准位置检测信号。

图2所示的情况下，由于构成6个计数值中计数值最小的霍尔级4的位置检测信号Hu的下降沿位置向旋转方向扩展时，霍尔级4的计数值不会变大，因此将位置检测信号Hu的下降沿位置作为基准霍尔边，并决定该基准霍尔边所在的相所对应的位置检测信号Hu为基准位置检测信号。

接着，平均值计算部22计算出由基准位置检测信号决定部21决定的基准位置检测信号在无刷电动机1的旋转方向上所得到的三个相的计数值的平均值。

在图2所示的情况下，平均值计算部22从位置检测信号Hu在旋转方向上的三个相的计数值中位置检测信号Hu为H电平的3个霍尔级(霍尔级1～3)的合计值4328算出平均值1442.7，从位置检测信号Hu为L电平的3个霍尔级(霍尔级4～6)的合计值4266算出平均值1422。

然后，检测误差计算部23计算出由平均值计算部22计算出的平均值与各个霍尔级的计数值之差即检测误差。

在图2所示的情况下，检测误差计算部23从平均值计算部22计算出的平均值1443(1442.7的小数点四舍五入后的值)减去霍尔级1的计数值1121，计算出霍尔级1的检测误差322。

检测误差计算部23从霍尔级3的计数值1710减去平均值计算部22计算出的平均值1443，得到霍尔级2的检测误差267。

检测误差计算部23从平均值计算部22计算出的平均值1422减去霍尔级4的计数值965，得到霍尔级4的检测误差457。

检测误差计算部23从霍尔级6的计数值1689减去平均值计算部22计算出的平均值1422，得到霍尔级5的检测误差267。

由此，检测误差计算部23计算出各个霍尔级的检测误差，使得各个霍尔级1～6的计数值为同一值。

然后，修正系数计算部24将检测误差计算部23计算出的检测误差除以平均值计算部22计算出的平均值，从而计算出各个霍尔级的修正系数。

图2所示的情况下，修正系数计算部24将检测误差计算部23计算出的检测误差322除以平均值计算部22计算出的平均值1443，从而计算出霍尔级1的修正系数(此时为322/1443)。

修正系数计算部24将检测误差计算部23计算出的检测误差267除以平均值计算部22计算出的平均值1443，从而计算出霍尔级2的修正系数(此时为267/1443)。

修正系数计算部24将检测误差计算部23计算出的检测误差0除以平均值计算部22计算出的平均值1443，从而计算出霍尔级3的修正系数(此时为0/1443)。

修正系数计算部24将检测误差计算部23计算出的检测误差457除以平均值计算部22计算出的平均值1422，从而计算出霍尔级4的修正系数(此时为457/1422)。

修正系数计算部24将检测误差计算部23计算出的检测误差267除以平均值计算部22计算出的平均值1422，从而计算出霍尔级5的修正系数(此时为267/1422)。

修正系数计算部24将检测误差计算部23计算出的检测误差0除以平均值计算部22计算出的平均值1422，从而计算出霍尔级6的修正系数(此时为0/1422)。

由此，修正系数计算部24计算出使得各个霍尔级1～6的计数值为同一值的修正系数，并将无刷电动机1进行正转驱动控制时的修正系数存储于控制部7所具有的ROM中。

从而，切换控制部9将前一次各个霍尔级的计数值与预先设定的修正系数相乘，并将由此得到的值作为本次各个霍尔级的延迟时间。然后，切换控制部9基于用延迟时间修正后的各个霍尔边，生成具有电角度60°期间的PWM指令信号。接着，切换控制部9使门控电压输出部8输出具有电角度60°期间的PWM信号，从而能够对无刷电动机1进行正转驱动控制。

例如，在图2所示例子的情况下，切换控制部9将霍尔级1的前一次计数值(计数值1000)与预先设定的修正系数(以上说明的322/1443)相乘得到计数值223，将该计数值223作为构成霍尔级1的位置检测信号Hw的下降沿时刻(本次霍尔边)的延迟时间，基于用延迟时间修正后的霍尔边来生成PWM指令信号。

在图2所示例子的情况下，切换控制部9将霍尔级2的前一次计数值与以上说明的267/1443相乘，将由此得到的计数值作为构成霍尔级2的位置检测信号Hv的上升沿时刻的延迟时间，基于用延迟时间修正后的霍尔边来生成PWM指令信号。

在图2所示例子的情况下，切换控制部9将霍尔级3的前一次计数值与以上说明的0/1443相乘，将由此得到的计数值作为构成霍尔级3的位置检测信号Hu的下降沿时刻的延迟时间0，基于用延迟时间0修正后、也就是没有修正的霍尔边来生成PWM指令信号。

在图2所示例子的情况下，切换控制部9将霍尔级4的前一次计数值与以上说明的457/1422相乘，将由此得到的计数值作为构成霍尔级4的位置检测信号Hw的上升沿时刻的延迟时间，基于用延迟时间修正后的霍尔边来生成PWM指令信号。

在图2所示例子的情况下，切换控制部9将霍尔级5的前一次计数值与以上说明的267/1422相乘，将由此得到的计数值作为构成霍尔级5的位置检测信号Hv的下降沿时刻的延迟时间，基于用延迟时间修正后的霍尔边来生成PWM指令信号。

在图2所示例子的情况下，切换控制部9将霍尔级6的前一次计数值与以上说明的0/1422相乘，将由此得到的计数值作为构成霍尔级6的位置检测信号Hu的上升沿时刻的延迟时间0，基于用延迟时间0修正后、也就是没有修正的霍尔边来生成PWM指令信号。

图3是用于说明对无刷电动机进行反转驱动控制时的修正系数的计算的一个示例图。

进行该修正系数计算时的电动机转速可以是任意转速。

计数值获取部20从霍尔传感器3U、3V、3W输入的位置检测信号Hu、Hv、Hw获取计数值，该计数值是构成各个霍尔级1～6的2个霍尔边之间的时间所表示的霍尔级的时间。

在图3所示的情况下，对于霍尔级6，计数值获取部20获取的是1689计数值，霍尔级5获取的是1612计数值，霍尔级4获取的是965计数值，霍尔级3获取的是1710计数值，霍尔级2获取的是1497计数值，霍尔级1获取的是1121计数值。

然后，基准位置检测信号决定部21将构成由计数值获取部20所获取的计数值为最小的霍尔级的2个霍尔边中，通过将霍尔边向无刷电动机1的旋转方向扩展会使计数值变小的那个霍尔边作为基准霍尔边，并将基准霍尔边所在的相所对应的位置检测信号Hu、Hv、Hw中的某一个决定为基准位置检测信号。

图3所示的情况下，由于构成6个计数值中计数值最小的霍尔级4的位置检测信号Hw的下降沿位置向旋转方向扩展时，霍尔级4的计数值不会变大，因此基准位置检测信号决定部21将位置检测信号Hw的下降沿位置作为基准霍尔边，并决定该基准霍尔边所在的相所对应的位置检测信号Hw为基准位置检测信号。

接着，平均值计算部22计算出由基准位置检测信号决定部21决定的基准位置检测信号在无刷电动机1的旋转方向上所得到的三个相的计数值的平均值。

在图3所示的情况下，平均值计算部22从位置检测信号Hw在旋转方向上的三个相的计数值中位置检测信号Hw为H电平的3个霍尔级(霍尔级1，6，5)的合计值4422算出平均值1474，从位置检测信号Hw为L电平的3个霍尔级(霍尔级2～4)的合计值4172算出平均值1390.7。

然后，检测误差计算部23计算出由平均值计算部22计算出的平均值与各个霍尔级的计数值之差即检测误差。

在图3所示的情况下，检测误差计算部23从平均值计算部22计算出的平均值1474减去霍尔级1的计数值1121，得到霍尔级1的检测误差353。

检测误差计算部23从霍尔级2的计数值1497减去平均值计算部22计算出的平均值1391(1390.7的小数点四舍五入后的值)，得到霍尔级3的检测误差106。

检测误差计算部23从平均值计算部22计算出的平均值1391减去霍尔级4的计数值965，得到霍尔级4的检测误差426。

检测误差计算部23从霍尔级5的计数值1612减去平均值计算部22计算出的平均值1474，得到霍尔级6的检测误差138。

由此，检测误差计算部23计算出各个霍尔级的检测误差，使得各个霍尔级1～6的计数值为同一值。

然后，修正系数计算部24将检测误差计算部23计算出的检测误差除以平均值计算部22计算出的平均值，从而计算出各个霍尔级的修正系数。

图3所示的情况下，修正系数计算部24将检测误差计算部23计算出的检测误差353除以平均值计算部22计算出的平均值1474，从而计算出霍尔级1的修正系数(此时为353/1474)。

修正系数计算部24将检测误差计算部23计算出的检测误差0除以平均值计算部22计算出的平均值1391，从而计算出霍尔级2的修正系数(此时为0/1391)。

修正系数计算部24将检测误差计算部23计算出的检测误差106除以平均值计算部22计算出的平均值1391，从而计算出霍尔级3的修正系数(此时为106/1391)。

修正系数计算部24将检测误差计算部23计算出的检测误差426除以平均值计算部22计算出的平均值1391，从而计算出霍尔级4的修正系数(此时为426/1391)。

修正系数计算部24将检测误差计算部23计算出的检测误差0除以平均值计算部22计算出的平均值1474，从而计算出霍尔级5的修正系数(此时为0/1474)。

修正系数计算部24将检测误差计算部23计算出的检测误差138除以平均值计算部22计算出的平均值1474，从而计算出霍尔级6的修正系数(此时为138/1474)。

由此，修正系数计算部24计算出使得各个霍尔级1～6的计数值为同一值的修正系数，并将无刷电动机1进行反转驱动控制时的修正系数存储于控制部7所具有的ROM中。

从而，切换控制部9将前一次各个霍尔级的计数值与预先设定的修正系数相乘，并将由此得到的值作为本次各个霍尔级的延迟时间。然后，切换控制部9基于用延迟时间修正后的各个霍尔边，生成具有电角度60°期间的PWM指令信号。接着，切换控制部9使门控电压输出部8输出具有电角度60°期间的PWM信号，从而能够对无刷电动机1进行反转驱动控制。

例如，在图3所示例子的情况下，切换控制部9将霍尔级1的前一次计数值与预先设定的修正系数(以上说明的353/1474)相乘，将由此得到的计数值作为构成霍尔级1的位置检测信号Hu的下降沿时刻(本次霍尔边)的延迟时间，基于用延迟时间修正后的霍尔边来生成PWM指令信号。

在图3所示例子的情况下，切换控制部9将霍尔级2的前一次计数值与以上说明的0/1391相乘，将由此得到的计数值作为构成霍尔级2的位置检测信号Hw的上升沿时刻的延迟时间0，基于用延迟时间0修正后、也就是没有修正的霍尔边来生成PWM指令信号。

在图3所示例子的情况下，切换控制部9将霍尔级3的前一次计数值与以上说明的106/1391相乘，将由此得到的计数值作为构成霍尔级3的位置检测信号Hv的下降沿时刻的延迟时间，基于用延迟时间修正后的霍尔边来生成PWM指令信号。

在图3所示例子的情况下，切换控制部9将霍尔级4的前一次计数值与以上说明的426/1391相乘，将由此得到的计数值作为构成霍尔级4的位置检测信号Hu的上升沿时刻的延迟时间，基于用延迟时间修正后的霍尔边来生成PWM指令信号。

在图3所示例子的情况下，切换控制部9将霍尔级5的前一次计数值与以上说明的0/1474相乘，将由此得到的计数值作为构成霍尔级5的位置检测信号Hw的下降沿时刻的延迟时间0，基于用延迟时间0修正后、也就是没有修正的霍尔边来生成PWM指令信号。

在图3所示例子的情况下，切换控制部9将霍尔级6的前一次计数值与以上说明的138/1474相乘，将由此得到的计数值作为构成霍尔级6的位置检测信号Hu的上升沿时刻的延迟时间，基于用延迟时间修正后的霍尔边来生成PWM指令信号。

由此，根据本发明的方式，具备切换控制部9，该切换控制部9在每一个表示霍尔级切换的霍尔边对位置检测信号进行修正，并基于该修正后的位置检测信号，每隔电角度60°切换通电模式。从而，能够提供一种可以高精度地抑制振动和异响发生的电动机控制装置4及电动机控制装置4的控制方法。

上述实施方式中的电动机控制装置4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(Field Programmable Gate Array)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。

标号说明

1 无刷电动机

3U、3V、3W 霍尔传感器

4 电动机控制装置

6 逆变器电路

7 控制部

8 门控电压输出部

9 切换控制部

20 计数值获取部

21 基准位置检测信号决定部

22 平均值计算部

23 检测误差计算部

24 修正系数计算部

U、V、W 线圈

UH、UL、VH、VL、WH、WL 开关元件。

Claims (3)

1.一种电动机控制装置，对无刷电动机的三相线圈进行通电控制，由此实现转子的旋转控制，其特征在于，包括：

多个开关元件，该多个开关元件配置成能够切换所述线圈中流过的电流；

多个传感器，该多个传感器与各个所述线圈分别对应地设置，用于检测所述转子的旋转位置；以及

控制部，该控制部输出基于所述多个传感器的输出即位置检测信号来切换所述开关元件的驱动信号，

所述控制部包括：

门控电压输出部，该门控电压输出部输出如下的驱动信号：基于分别构成由所述多个传感器的输出即位置检测信号的电位组合所表示的6个霍尔级的各个修正后的霍尔边，来切换所述开关元件；

计数值获取部，该计数值获取部从所述位置检测信号获取计数值，该计数值是分别构成所述霍尔级的2个霍尔边之间的时间所表示的所述霍尔级的时间；

基准位置检测信号决定部，该基准位置检测信号决定部将构成由所述计数值获取部所获取的计数值为最小的霍尔级的2个霍尔边中，通过将霍尔边向所述无刷电动机的旋转方向扩展会使计数值变小的那个霍尔边作为基准霍尔边，并将所述基准霍尔边所在的相所对应的所述位置检测信号决定为基准位置检测信号；

平均值计算部，该平均值计算部计算所述基准位置检测信号在所述无刷电动机的旋转方向上的三个霍尔级的计数值的平均值；

检测误差计算部，该检测误差计算部计算所述平均值与各个所述霍尔级的计数值之差即检测误差；

修正系数计算部，该修正系数计算部将所述检测误差除以所述平均值，从而计算出各个霍尔级的所述修正系数；以及

切换控制部，该切换控制部将前一次各个霍尔级的计数值与预先设定的修正系数相乘，将由此得到的值作为本次各个霍尔边的延迟时间，基于用所述延迟时间修正后的各个霍尔边，使所述门控电压输出部输出所述驱动信号。

2.如权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，

所述控制部还具有存储部，该存储部构成为存储通过所述电动机控制装置进行的所述修正系数的计算而得出的所述修正系数。

3.一种电动机控制装置的控制方法，该电动机控制装置对无刷电动机的三相线圈进行通电控制，由此实现转子的旋转控制，包括：

多个开关元件，该多个开关元件配置成能够切换所述线圈中流过的电流；

多个传感器，该多个传感器与各个所述线圈分别对应地设置，用于检测所述转子的旋转位置；以及

控制部，该控制部输出驱动信号，该驱动信号是基于所述多个传感器的输出即位置检测信号来切换所述开关元件，

所述控制部包括门控电压输出部、计数值获取部、基准位置检测信号决定部、平均值计算部、检测误差计算部、修正系数计算部和切换控制部，其特征在于，所述电动机控制装置的控制方法包括如下步骤：

门控电压输出步骤，在该门控电压输出步骤中，所述门控电压输出部输出如下的驱动信号：基于分别构成由所述多个传感器的输出即位置检测信号的电位组合所表示的6个霍尔级的各个修正后的霍尔边，来切换所述开关元件；

计数值获取步骤，在该计数值获取步骤中，所述计数值获取部从所述位置检测信号获取计数值，该计数值是分别构成所述霍尔级的2个霍尔边之间的时间所表示的所述霍尔级的时间；

基准位置检测信号决定步骤，在该基准位置检测信号决定步骤中，所述基准位置检测信号决定部将构成由所述计数值获取部所获取的计数值为最小的霍尔级的2个霍尔边中，通过将霍尔边向所述无刷电动机的旋转方向扩展会使计数值变小的那个霍尔边作为基准霍尔边，并将所述基准霍尔边所在的相所对应的所述位置检测信号决定为基准位置检测信号；

平均值计算步骤，在该平均值计算步骤中，所述平均值计算部计算所述基准位置检测信号在所述无刷电动机的旋转方向上的三个霍尔级的计数值的平均值；

检测误差计算步骤，在该检测误差计算步骤中，所述检测误差计算部计算所述平均值与各个所述霍尔级的计数值之差即检测误差；

修正系数计算步骤，在该修正系数计算步骤中，所述修正系数计算部将所述检测误差除以所述平均值，从而计算出各个霍尔级的所述修正系数；以及

切换控制步骤，在该切换控制步骤中，所述切换控制部将前一次各个霍尔级的计数值与预先设定的修正系数相乘，将由此得到的值作为本次各个霍尔边的延迟时间，基于用所述延迟时间修正后的各个霍尔边，使所述门控电压输出部输出所述驱动信号。

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