本發(fā)明涉及一種電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。

背景技術(shù)：

一直以來(lái)，將無(wú)刷dc電動(dòng)機(jī)用作各種電子設(shè)備的動(dòng)力源。無(wú)刷dc電動(dòng)機(jī)中具備：具有多個(gè)磁極的永磁鐵的轉(zhuǎn)子(rotor)、以及多個(gè)槽(slot)分別卷繞有線圈的定子(stator)。

進(jìn)而，在無(wú)刷dc電動(dòng)機(jī)中，為了檢測(cè)轉(zhuǎn)子相對(duì)于定子的位置，大多具備對(duì)應(yīng)于各定子配置的多個(gè)霍爾傳感器。作為霍爾傳感器，例如可以使用霍爾元件或霍爾ic。在控制無(wú)刷dc電動(dòng)機(jī)時(shí)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置對(duì)電動(dòng)機(jī)施加與基于霍爾傳感器的位置檢測(cè)信號(hào)相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電壓，使電流流過(guò)線圈，由此控制電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)。

然而，現(xiàn)有技術(shù)中，多個(gè)霍爾傳感器之中即使有1個(gè)呈異常狀態(tài)，與變?yōu)楫惓５幕魻杺鞲衅飨鄬?duì)應(yīng)的位置檢測(cè)信號(hào)也將變?yōu)楫惓?，此時(shí)，無(wú)法控制電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)。

因此，例如在日本特開(kāi)2009-201346號(hào)公報(bào)中，提出了一種電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其即使在霍爾傳感器產(chǎn)生異常時(shí)，仍可以旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。

然而，在上述專(zhuān)利文獻(xiàn)1中，并具體未公開(kāi)在霍爾傳感器產(chǎn)生異常時(shí)，如何進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速控制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于上述狀況，本發(fā)明的目的在于，提供一種電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其即使在霍爾傳感器產(chǎn)生異常時(shí)，仍可以高精度地進(jìn)行無(wú)刷dc電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速控制。

本發(fā)明的一方面所涉及的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)具備：

異常檢測(cè)部，其對(duì)多個(gè)位置檢測(cè)信號(hào)中的某一個(gè)信號(hào)的異常進(jìn)行檢測(cè)，所述多個(gè)位置檢測(cè)信號(hào)是基于來(lái)自檢測(cè)無(wú)刷dc電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子位置的多個(gè)霍爾傳感器的輸出的信號(hào)；

測(cè)量部，其在通過(guò)所述異常檢測(cè)部檢測(cè)出異常時(shí)，對(duì)正常的所述位置檢測(cè)信號(hào)的相鄰沿之間的時(shí)間進(jìn)行測(cè)量；以及

驅(qū)動(dòng)控制部，其基于所述測(cè)量部的最新的時(shí)間測(cè)量結(jié)果來(lái)對(duì)驅(qū)動(dòng)所述無(wú)刷dc電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行控制。

附圖說(shuō)明

圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖2是表示無(wú)刷dc電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部構(gòu)造的示意圖。

圖3是表示驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)、通電信號(hào)、以及位置檢測(cè)信號(hào)的舉動(dòng)的時(shí)序圖(所有相的位置檢測(cè)信號(hào)為正常時(shí))。

圖4是表示霍爾信號(hào)及位置檢測(cè)信號(hào)的舉動(dòng)的時(shí)序圖。

圖5是表示驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)、通電信號(hào)、以及位置檢測(cè)信號(hào)的舉動(dòng)的時(shí)序圖(u相的位置檢測(cè)信號(hào)為異常時(shí))。

圖6是表示驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)、通電信號(hào)、以及位置檢測(cè)信號(hào)的舉動(dòng)的時(shí)序圖(u相及v相的位置檢測(cè)信號(hào)為異常時(shí))。

圖7是表示與無(wú)刷dc電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的動(dòng)作有關(guān)的流程圖。

圖8是表示搭載有電子設(shè)備的車(chē)輛的一個(gè)結(jié)構(gòu)例的外觀圖。

具體實(shí)施方式

下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。

＜整體結(jié)構(gòu)＞

圖1是表示具備三相無(wú)刷dc電動(dòng)機(jī)的電子設(shè)備的一個(gè)結(jié)構(gòu)例的框圖。本結(jié)構(gòu)例的電子設(shè)備x具備：半導(dǎo)體裝置1、驅(qū)動(dòng)器2、以及三相無(wú)刷dc電動(dòng)機(jī)3(下面簡(jiǎn)稱(chēng)電動(dòng)機(jī)3)。霍爾元件31u～31w包含在電動(dòng)機(jī)3中。

半導(dǎo)體裝置1為進(jìn)行電動(dòng)機(jī)3的驅(qū)動(dòng)控制的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置(所謂的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器ic)，其具有位置檢測(cè)信號(hào)生成部11、邏輯部12、預(yù)驅(qū)動(dòng)器13、電荷泵(chargepump)14、以及接口15。此外，邏輯部12作為功能部，具備本發(fā)明所涉及的測(cè)量部、驅(qū)動(dòng)控制部、以及異常檢測(cè)部。

位置檢測(cè)信號(hào)生成部11為生成與電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)子位置相對(duì)應(yīng)的位置檢測(cè)信號(hào)(hu、hv、hw)的電路塊，包含按電動(dòng)機(jī)3的各相(u相、v相、w相)一個(gè)一個(gè)設(shè)置的帶有遲滯(hysteresis)的霍爾比較器11u、11v、11w?；魻柋容^器11u、11v、11w通過(guò)分別使由各相的霍爾元件31u、31v、31w分別輸入的正負(fù)極性的霍爾信號(hào)(hu+/hu-、hv+/hv-、hw+/hw-)差動(dòng)放大，從而生成上述位置檢測(cè)信號(hào)(hu、hv、hw)。

邏輯部12中，作為其基本動(dòng)作，生成各相的預(yù)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)(uh/ul、vh/vl、wh/wl)來(lái)進(jìn)行電動(dòng)機(jī)3的180°通電控制，使得在與位置檢測(cè)信號(hào)(hu、hv、hw)相對(duì)應(yīng)的切換時(shí)刻進(jìn)行換流。另外，邏輯部12對(duì)各相的預(yù)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行pwm[pulsewidthmodulation，脈寬調(diào)制]控制。

預(yù)驅(qū)動(dòng)器13通過(guò)對(duì)從邏輯部12輸入的各相的預(yù)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)(uh/ul、vh/vl、wh/wl)實(shí)施預(yù)定的信號(hào)處理(電平位移處理或波形整形處理等)，從而生成各相的驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)(uh/ul、vh/vl、wh/wl)，將其輸出至外加的驅(qū)動(dòng)器2。

電荷泵14由電源電壓vcc生成升壓電壓vg(預(yù)驅(qū)動(dòng)器電源電壓)，并將其輸出至預(yù)驅(qū)動(dòng)器13。

此外，半導(dǎo)體裝置1中，除了上述結(jié)構(gòu)要素，還對(duì)內(nèi)部基準(zhǔn)電壓生成部、待機(jī)控制部、超前角控制部、軟啟動(dòng)控制部、基準(zhǔn)時(shí)鐘振蕩器、載波頻率振蕩器、以及各種保護(hù)部(過(guò)電壓保護(hù)部、過(guò)電流保護(hù)部、溫度保護(hù)部、鎖定保護(hù)部等)進(jìn)行集成化，而這里不再進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

驅(qū)動(dòng)器2為根據(jù)各相的驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)(uh/ul、vh/vl、wh/wl)，生成各相的通電信號(hào)(u、v、w)的功率輸出級(jí)，其包含功率晶體管21～26(mosfet[metaloxidesemiconductorfieldeffecttransistor]或igbt[insulatedgatebipolartransistor]等)。上側(cè)功率晶體管21、23、25的漏極均連接至電源電壓vcc的施加端。上側(cè)功率晶體管21、23、25的源極及背柵極(backgate)與下側(cè)功率晶體管22、24、26的漏極分別連接至電動(dòng)機(jī)3的各相端子。下側(cè)功率晶體管22、24、26的源極及背柵極均連接至接地端。此外，在本結(jié)構(gòu)例中，作為所有的功率晶體管21～26使用n溝道型，但是作為上側(cè)功率晶體管21、23、25也可以使用p溝道型。此時(shí)，可以省略半導(dǎo)體裝置1的電荷泵14。

電動(dòng)機(jī)3的構(gòu)造如圖2所示，包含：具有4極的永磁鐵的轉(zhuǎn)子32、以及分別卷繞有線圈的3槽的定子33u、33v、33w。此外，極數(shù)與槽數(shù)的組合并不局限于4極3槽，也可以采用其他組合(2極3槽或4極6槽等)。

另外，電動(dòng)機(jī)3中還具備各相的霍爾元件31u、31v、31w。如圖2所示，霍爾元件31u、31v、31w相對(duì)于各相的定子33u、33v、33w分別設(shè)置在電氣角呈同相位的位置，檢測(cè)轉(zhuǎn)子32的磁場(chǎng)并生成模擬電壓信號(hào)(霍爾信號(hào))。此外，也可以使用生成矩形波信號(hào)的霍爾ic來(lái)替代霍爾元件31u、31v、31w。此時(shí)，也可以省略半導(dǎo)體裝置1的霍爾比較器11u、11v、11w。但是，為了與霍爾元件和霍爾ic哪一個(gè)的外部連接都對(duì)應(yīng)，優(yōu)選在半導(dǎo)體裝置1中設(shè)置霍爾比較器11u、11v、11w。

此外，邏輯部12可以經(jīng)由接口15，來(lái)進(jìn)行與微型計(jì)算機(jī)4的通信。

＜180通電控制＞

圖3是表示180°通電時(shí)的驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)(uh/ul、vh/vl、wh/wl)、通電信號(hào)(u、v、w)及位置檢測(cè)信號(hào)(hu、hv、hw)的舉動(dòng)的時(shí)序圖。另外，圖4是表示180°通電時(shí)的霍爾信號(hào)(hu+/hu-、hv+/hv-、hw+/hw-)和位置檢測(cè)信號(hào)(hu、hv、hw)的舉動(dòng)的時(shí)序圖。

由于在電氣角0°～60°(相位(1))中，驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)uh、vl、wh呈高電平，驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)ul、vh、wl呈低電平，因此功率晶體管21、24、25導(dǎo)通，功率晶體管22、23、26截止。結(jié)果，由于通電信號(hào)u、w呈高電平，且通電信號(hào)v呈低電平，因此電動(dòng)機(jī)3中從u相和w相向v相端子流過(guò)驅(qū)動(dòng)電流。此時(shí)，位置檢測(cè)信號(hào)hu、hw呈高電平，位置檢測(cè)信號(hào)hv呈低電平。

由于在電氣角60°～120°(相位(2))中，驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)uh、vl、wl呈高電平，驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)ul、vh、wh呈低電平，因此功率晶體管21、24、26導(dǎo)通，功率晶體管22、23、25截止。結(jié)果，由于通電信號(hào)u呈高電平，通電信號(hào)v、w呈低電平，因此在電動(dòng)機(jī)3中從u相向v相和w相流過(guò)驅(qū)動(dòng)電流。此時(shí)，位置檢測(cè)信號(hào)hu呈高電平，位置檢測(cè)信號(hào)hv、hw呈低電平。

由于在電氣角120°～180°(相位(3))中，驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)uh、vh、wl呈高電平，驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)ul、vl、wh呈低電平，因此功率晶體管21、23、26導(dǎo)通，功率晶體管22、24、25截止。結(jié)果，由于通電信號(hào)u、v呈高電平，通電信號(hào)w呈低電平，因此在電動(dòng)機(jī)3中從u相和v相向w相流過(guò)驅(qū)動(dòng)電流。此時(shí)，位置檢測(cè)信號(hào)hu、hv呈高電平，位置檢測(cè)信號(hào)hw呈低電平。

由于在電氣角180°～240°(相位(4))中，驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)ul、vh、wl呈高電平，驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)uh、vl、wh呈低電平，因此功率晶體管22、23、26導(dǎo)通，功率晶體管21、24、25截止。結(jié)果，由于通電信號(hào)v呈高電平，通電信號(hào)u、w呈低電平，因此在電動(dòng)機(jī)3中從v相向u相和w相流過(guò)驅(qū)動(dòng)電流。此時(shí)，位置檢測(cè)信號(hào)hv呈高電平，位置檢測(cè)信號(hào)hu、hw呈低電平。

由于在電氣角240°～300°(相位(5))中，驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)ul、vh、wh呈高電平，驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)uh、vl、wl呈低電平，因此功率晶體管22、23、25導(dǎo)通，功率晶體管21、24、26截止。結(jié)果，由于通電信號(hào)v、w呈高電平，通電信號(hào)u呈低電平，因此在電動(dòng)機(jī)3中從v相和w相向u相流過(guò)驅(qū)動(dòng)電流。此時(shí)，位置檢測(cè)信號(hào)hv、hw呈高電平，位置檢測(cè)信號(hào)hu呈低電平。

由于在電氣角300°～360°(相位(6))中，驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)ul、vl、wh呈高電平，驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)uh、vh、wl呈低電平，因此功率晶體管22、24、25導(dǎo)通，功率晶體管21、23、26截止。結(jié)果，由于通電信號(hào)w呈高電平，通電信號(hào)u、v呈低電平，因此在電動(dòng)機(jī)3中從w相向u相和v相流過(guò)驅(qū)動(dòng)電流。此時(shí)，位置檢測(cè)信號(hào)hw呈高電平，位置檢測(cè)信號(hào)hu、hv呈低電平。

這樣，在180°通電方式中，在將相位彼此錯(cuò)開(kāi)120°的同時(shí)，將通電信號(hào)(u、v、w)的邏輯電平每180°被切換。此外，在圖3中，為了使圖示簡(jiǎn)單，將上側(cè)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)uh、vh、wh和下側(cè)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)ul、vl、wl描畫(huà)為相互邏輯反轉(zhuǎn)信號(hào)，但實(shí)際上，以防止貫通電流為目的，可以設(shè)置預(yù)定的死區(qū)時(shí)間(上下功率晶體管的同時(shí)截止時(shí)間)，使得在上側(cè)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)uh、vh、wh變?yōu)榈碗娖胶笫瓜聜?cè)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)ul、vl、wl變?yōu)楦唠娖?，乃至，使得在下?cè)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)ul、vl、wl變?yōu)榈碗娖胶笫股蟼?cè)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)uh、vh、wh變?yōu)楦唠娖健?/p>

＜轉(zhuǎn)速控制＞

上述圖3及圖4相當(dāng)于所有的霍爾元件31u、31v、31w為正常狀態(tài)，所有的位置檢測(cè)信號(hào)hu、hv、hw為正常的情況。針對(duì)這種狀態(tài)下的電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)速控制進(jìn)行如下說(shuō)明。

邏輯部12在相位(1)的期間中，對(duì)從位置檢測(cè)信號(hào)hu的上升沿(risingedge)到位置檢測(cè)信號(hào)hw的下降沿(fallingedge)為止的時(shí)間進(jìn)行測(cè)量。并且，邏輯部12在相位(2)中，基于上述相位(1)中測(cè)量出的時(shí)間，調(diào)整驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)(uh/ul、vh/vl、wh/wl)之中呈高電平的信號(hào)的占空比。即，如果是相位(2)，則調(diào)整圖3中呈高電平的驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)uh、vl、wl的占空比。由于相位(1)中測(cè)量出的時(shí)間是電氣角前進(jìn)60°所需的時(shí)間，因此能夠由測(cè)量時(shí)間來(lái)檢測(cè)電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)速(旋轉(zhuǎn)速度)。因此，為了使檢測(cè)出的轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速一致，可以調(diào)整驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比。具體來(lái)說(shuō)，例如如果檢測(cè)出的轉(zhuǎn)速未達(dá)到目標(biāo)轉(zhuǎn)速，則調(diào)整為使占空比變大。

邏輯部12在相位(2)的期間中，對(duì)從位置檢測(cè)信號(hào)hw的下降沿到位置檢測(cè)信號(hào)hv的上升沿為止的時(shí)間進(jìn)行測(cè)量。并且，邏輯部12在相位(3)中，基于上述相位(2)中測(cè)量出的時(shí)間，調(diào)整驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)(uh/ul、vh/vl、wh/wl)之中呈高電平的信號(hào)的占空比。即，如果是相位(3)，則調(diào)整圖3中呈高電平的驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)uh、vh、wl的占空比。

下面，對(duì)于相位(3)～相位(6)也是一樣，在該相位的期間中進(jìn)行位置檢測(cè)信號(hào)(hu、hv、hw)的沿之間的時(shí)間測(cè)量，基于測(cè)量出的時(shí)間，重復(fù)調(diào)整其下一相位中的驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比。

通過(guò)這樣的控制，可以進(jìn)行所有的霍爾元件31u、31v、31w為正常狀態(tài)時(shí)的電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)速控制。

＜1個(gè)霍爾元件為異常時(shí)的轉(zhuǎn)速控制＞

在本實(shí)施方式中構(gòu)成為：在霍爾元件31u、31v、31w之中的幾個(gè)因故障等呈異常狀態(tài)，從而與其相對(duì)應(yīng)的位置檢測(cè)信號(hào)(hu、hv、hw)呈異常時(shí)仍可以進(jìn)行電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)速控制。下面，對(duì)其進(jìn)行說(shuō)明。

這里，針對(duì)霍爾元件31u、31v、31w之中的1個(gè)呈異常狀態(tài)時(shí)的轉(zhuǎn)速控制進(jìn)行說(shuō)明。圖5作為一個(gè)例子表示霍爾元件之中霍爾元件31u呈異常狀態(tài)時(shí)的時(shí)序圖。如圖5所示，這里，在與霍爾元件31u相對(duì)應(yīng)的位置檢測(cè)信號(hào)hu中不產(chǎn)生脈沖，呈低電平且不變化的異常狀態(tài)。

邏輯部12在圖5所示的期間(11)中，測(cè)量從位置檢測(cè)信號(hào)hw的下降沿到上升沿為止的時(shí)間。邏輯部12若檢測(cè)出位置檢測(cè)信號(hào)hw的上升沿，則使驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)wh切換為高電平、且使驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)wl切換為低電平并開(kāi)始輸出(期間(15)的開(kāi)始)。此時(shí)，邏輯部12基于上述期間(11)中測(cè)量出的時(shí)間(最新得時(shí)間測(cè)量結(jié)果)，調(diào)整驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)wh的占空比。由于在相位(11)中測(cè)量出的時(shí)間是電氣角前進(jìn)180°所需要的時(shí)間，因此可以由測(cè)量時(shí)間來(lái)檢測(cè)電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)速(旋轉(zhuǎn)速度)。因此，為了使檢測(cè)出的轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速一致，可以調(diào)整驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比。此外，占空比的調(diào)整將針對(duì)圖5中高電平所示的驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)進(jìn)行。

邏輯部12在期間(11)的中途開(kāi)始的期間(12)中，測(cè)量從位置檢測(cè)信號(hào)hv的上升到位置檢測(cè)信號(hào)hv的下降為止的時(shí)間。邏輯部12若檢測(cè)出位置檢測(cè)信號(hào)hv的下降沿，則使驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)vh切換為低電平、且使驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)vl切換為高電平并開(kāi)始輸出(期間(16)的開(kāi)始)。此時(shí)，邏輯部12基于上述期間(12)中測(cè)量出的時(shí)間(最新的時(shí)間測(cè)量結(jié)果)，調(diào)整驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)vl的占空比。

邏輯部12從期間(16)的開(kāi)始時(shí)刻起，在延遲了相當(dāng)于電氣角60°的時(shí)間的時(shí)刻使驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)uh切換為高電平、且使驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)ul切換為低電平并開(kāi)始輸出(期間(17)的開(kāi)始)。上述延遲的時(shí)間將通過(guò)利用邏輯部12測(cè)量出從期間(15)的開(kāi)始時(shí)刻到期間(16)的開(kāi)始時(shí)刻為止的時(shí)間來(lái)決定。由此，即使在位置檢測(cè)信號(hào)hu異常時(shí)，仍可以決定驅(qū)動(dòng)器信號(hào)uh、ul的電平切換時(shí)刻。此時(shí)，邏輯部12基于在上述期間(12)中測(cè)量出的時(shí)間(最新的時(shí)間測(cè)量結(jié)果)，來(lái)調(diào)整驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)uh的占空比。

邏輯部12在期間(12)的中途開(kāi)始的期間(13)中，測(cè)量從位置檢測(cè)信號(hào)hw的上升到位置檢測(cè)信號(hào)hw的下降為止的時(shí)間。邏輯部12若檢測(cè)出位置檢測(cè)信號(hào)hw的下降沿，則使驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)wh切換為低電平、且使驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)wl切換為高電平并開(kāi)始輸出(期間(18)的開(kāi)始)。此時(shí)，邏輯部12基于上述期間(13)中測(cè)量出的時(shí)間(最新的時(shí)間測(cè)量結(jié)果)，調(diào)整驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)wl的占空比。

邏輯部12在期間(13)的中途開(kāi)始的期間(14)中，測(cè)量從位置檢測(cè)信號(hào)hv下降到位置檢測(cè)信號(hào)hv的上升為止的時(shí)間。邏輯部12若檢測(cè)出位置檢測(cè)信號(hào)hv的上升沿，則使驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)vh切換為高電平、且使驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)vl切換為低電平并開(kāi)始輸出(期間(19)的開(kāi)始)。此時(shí)，邏輯部12基于上述期間(14)中測(cè)量出的時(shí)間(最新的時(shí)間測(cè)量結(jié)果)，調(diào)整驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)vh的占空比。

邏輯部12在從期間(19)的開(kāi)始時(shí)刻起，在延遲了相當(dāng)于電氣角60°的時(shí)間的時(shí)刻使驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)uh切換為低電平、且使驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)ul切換為高電平并開(kāi)始輸出(期間(20)的開(kāi)始)。上述延遲的時(shí)間將通過(guò)利用邏輯部12測(cè)量出從期間(18)的開(kāi)始時(shí)刻到期間(19)的開(kāi)始時(shí)刻為止的時(shí)間來(lái)決定。由此，即使在位置檢測(cè)信號(hào)hu異常時(shí)，仍可以決定驅(qū)動(dòng)器信號(hào)uh、ul的電平切換時(shí)刻。此時(shí)，邏輯部12基于在上述期間(14)中測(cè)量出的時(shí)間(最新的時(shí)間測(cè)量結(jié)果)，調(diào)整驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)ul的占空比。

通過(guò)這樣的控制，即使在霍爾元件31u、31v、31w之中的1個(gè)由于故障等而變?yōu)楫惓顟B(tài)時(shí)，仍可以進(jìn)行電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)速控制。

＜2個(gè)霍爾元件為異常時(shí)的轉(zhuǎn)速控制＞

另外，在本實(shí)施方式中，即使在霍爾元件31u、31v、31w之中的2個(gè)由于故障等而變?yōu)楫惓顟B(tài)，相對(duì)應(yīng)的2個(gè)位置檢測(cè)信號(hào)也變?yōu)楫惓r(shí)，仍可以進(jìn)行電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)速控制，下面對(duì)此進(jìn)行說(shuō)明。

圖6作為一個(gè)例子表示霍爾元件之中霍爾元件31u、31v呈異常狀態(tài)時(shí)的時(shí)序圖。如圖6所示，這里，在與霍爾元件31u、31v相對(duì)應(yīng)的位置檢測(cè)信號(hào)hu、hv中不產(chǎn)生脈沖，變?yōu)榈碗娖交蚋唠娖角也蛔兓漠惓顟B(tài)。

邏輯部12在圖6所示的期間(21)中，測(cè)量從位置檢測(cè)信號(hào)hw的下降沿到上升沿為止的時(shí)間。邏輯部12若檢測(cè)出位置檢測(cè)信號(hào)hw的上升沿，則使驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)wh切換為高電平、且使驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)wl切換為低電平并開(kāi)始輸出開(kāi)始(期間(23)的開(kāi)始)。此時(shí)，邏輯部12基于上述期間(21)中測(cè)量出的時(shí)間(最新的時(shí)間測(cè)量結(jié)果)，調(diào)整驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)wh的占空比。由于在相位(21)中測(cè)量出的時(shí)間是電氣角前進(jìn)180°所需要的時(shí)間，因此能夠由測(cè)量時(shí)間檢測(cè)電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)速(旋轉(zhuǎn)速度)。因此，為了使檢測(cè)出的轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速一致，可以調(diào)整驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比。此外，占空比的調(diào)整將針對(duì)圖6中高電平所示的驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)進(jìn)行。

邏輯部12從期間(23)的開(kāi)始時(shí)刻起，在延遲了相當(dāng)于電氣角60°的時(shí)間的時(shí)刻，使驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)vh切換為低電平、且使驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)vl切換為高電平并開(kāi)始輸出(期間(24)的開(kāi)始)。由于上述期間(21)中測(cè)量出的時(shí)間相當(dāng)于電氣角180°，因此上述延遲的時(shí)間被決定為上述測(cè)量時(shí)間的三分之一。由此，即使在位置檢測(cè)信號(hào)hv異常時(shí)，仍可以決定驅(qū)動(dòng)器信號(hào)vh、vl的電平切換時(shí)刻。此時(shí)，邏輯部12基于上述期間(21)中測(cè)量出的時(shí)間(最新的時(shí)間測(cè)量結(jié)果)，調(diào)整驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)vl的占空比。

邏輯部12從期間(23)的開(kāi)始時(shí)刻起，在延遲了相當(dāng)于電氣角120°的時(shí)間的時(shí)刻，使驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)uh切換為高電平、且使驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)ul切換為低電平并開(kāi)始輸出(期間(25)的開(kāi)始)。由于上述期間(21)中測(cè)量出的時(shí)間相當(dāng)于電氣角180°，因此上述延遲的時(shí)間被決定為上述測(cè)量時(shí)間的三分之二。由此，即使在位置檢測(cè)信號(hào)hu異常時(shí)，仍可以決定驅(qū)動(dòng)器信號(hào)uh、ul的電平切換時(shí)刻。此時(shí)，邏輯部12基于上述期間(21)中測(cè)量出的時(shí)間(最新的時(shí)間測(cè)量結(jié)果)，調(diào)整驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)uh的占空比。

邏輯部12在期間(22)中，測(cè)量從位置檢測(cè)信號(hào)hw的上升沿到下降沿為止的時(shí)間。邏輯部12若檢測(cè)出位置檢測(cè)信號(hào)hw的下降沿，則使驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)wh切換為低電平、且使驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)wl切換為高電平并開(kāi)始輸出(期間(26)的開(kāi)始)。此時(shí)，邏輯部12基于上述期間(22)中測(cè)量出的時(shí)間(最新的時(shí)間測(cè)量結(jié)果)，調(diào)整驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)wl的占空比。

邏輯部12從期間(26)的開(kāi)始時(shí)刻起，在延遲了相當(dāng)于電氣角60°的時(shí)間的時(shí)刻，使驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)vh切換為高電平、且使驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)vl切換為低電平并開(kāi)始輸出(期間(27)的開(kāi)始)。由于上述期間(22)中測(cè)量出的時(shí)間相當(dāng)于電氣角180°，因此上述延遲的時(shí)間被決定為上述測(cè)量時(shí)間的三分之一。由此，即使在位置檢測(cè)信號(hào)hv異常時(shí)，仍可以決定驅(qū)動(dòng)器信號(hào)vh、vl的電平切換時(shí)刻。此時(shí)，邏輯部12基于上述期間(22)中測(cè)量出的時(shí)間(最新的時(shí)間測(cè)量結(jié)果)，調(diào)整驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)vh的占空比。

邏輯部12從期間(26)的開(kāi)始時(shí)刻起，在延遲了相當(dāng)于電氣角120°的時(shí)間的時(shí)刻，使驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)uh切換為低電平、且使驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)ul切換為高電平并開(kāi)始輸出(期間(28)的開(kāi)始)。由于上述期間(22)中測(cè)量出的時(shí)間相當(dāng)于電氣角180°，因此上述延遲的時(shí)間被決定為上述測(cè)量時(shí)間的三分之二。由此，即使在位置檢測(cè)信號(hào)hu異常時(shí)，仍可以決定驅(qū)動(dòng)器信號(hào)uh、ul的電平切換時(shí)刻。此時(shí)，邏輯部12基于上述期間(22)中測(cè)量出的時(shí)間(最新的時(shí)間測(cè)量結(jié)果)，調(diào)整驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)ul的占空比。

通過(guò)這樣的控制，即使在霍爾元件31u、31v、31w之中的2個(gè)由于故障等而變?yōu)楫惓顟B(tài)時(shí)，仍可以進(jìn)行電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)速控制。

＜電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的控制＞

圖7是表示基于本實(shí)施方式所涉及的半導(dǎo)體裝置1(電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置)的電動(dòng)機(jī)3啟動(dòng)時(shí)的控制的流程圖。

在電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)子32停止的狀態(tài)下，開(kāi)始圖7的流程圖。首先，在步驟s1中，邏輯部12在與預(yù)定的強(qiáng)制換流頻率相對(duì)應(yīng)的切換時(shí)刻，依次切換驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)(uh/ul、vh/vl、wh/wl)的通電模式，由此開(kāi)始進(jìn)行電動(dòng)機(jī)3的強(qiáng)制換流。這里，例如通過(guò)120°通電方式來(lái)進(jìn)行通電。在本方式中，切換各相的通電信號(hào)(u、v、w)使得取得電源電壓vcc、接地電位、及開(kāi)路這3個(gè)狀態(tài)，電源電壓vcc及接地電位的狀態(tài)分別維持相當(dāng)于電氣角120°的期間。

并且，在步驟s2中，邏輯部12確認(rèn)位置檢測(cè)信號(hào)(hu、hv、hw)是否正常。如果檢測(cè)為在哪一個(gè)位置檢測(cè)信號(hào)都產(chǎn)生脈沖，且哪一個(gè)位置檢測(cè)信號(hào)都正常(即所有的霍爾元件(31u、31v、31w)為正常狀態(tài))，則轉(zhuǎn)入步驟s3。在步驟s3中，邏輯部12轉(zhuǎn)入通常驅(qū)動(dòng)模式，該模式中執(zhí)行在上述所有霍爾元件(31u、31v、31w)為正常狀態(tài)時(shí)進(jìn)行的轉(zhuǎn)速控制。

另一方面，如果在檢測(cè)為位置檢測(cè)信號(hào)(hu、hv、hw)中的某一個(gè)異常時(shí)(即霍爾元件(31u、31v、31w)之中的1個(gè)異常)，則轉(zhuǎn)入步驟s4。在步驟s4中，邏輯部12轉(zhuǎn)入第1非常驅(qū)動(dòng)模式，該模式中執(zhí)行在上述霍爾元件(31u、31v、31w)之中的1個(gè)為異常狀態(tài)時(shí)進(jìn)行的轉(zhuǎn)速控制。

另外，如果檢測(cè)為在位置檢測(cè)信號(hào)(hu、hv、hw)之中的某2個(gè)異常時(shí)(即霍爾元件(31u、31v、31w)之中的2個(gè)異常)，則轉(zhuǎn)入步驟s5。在步驟s5中，邏輯部12轉(zhuǎn)入第2非常驅(qū)動(dòng)模式，該模式中執(zhí)行在上述霍爾元件(31u、31v、31w)之中的2個(gè)為異常狀態(tài)時(shí)進(jìn)行的轉(zhuǎn)速控制。

另外，如果在檢測(cè)為所有的位置檢測(cè)信號(hào)(hu、hv、hw)異常時(shí)(即所有霍爾元件(31u、31v、31w)異常)，則轉(zhuǎn)入步驟s6。在步驟s6中，邏輯部12將所有的驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)(uh/ul、vh/vl、wh/wl)設(shè)為低電平，使所有的晶體管21～26截止，停止電動(dòng)機(jī)3的驅(qū)動(dòng)。

此時(shí)，邏輯部12經(jīng)由接口15，向微型計(jì)算機(jī)4發(fā)送作為表示所有位置檢測(cè)信號(hào)(hu、hv、hw)異常的邏輯電平(例如高電平)的標(biāo)志信號(hào)。由此，可以向微型計(jì)算機(jī)4報(bào)告在所有霍爾元件中產(chǎn)生異常。此外，微型計(jì)算機(jī)4在電子設(shè)備x為車(chē)載用時(shí)，可以包含在例如綜合控制搭載于車(chē)輛上的各種系統(tǒng)的裝置即ecu(electroniccontrolunit，電子控制單元)中。

＜對(duì)車(chē)輛的應(yīng)用＞

圖8是表示搭載有各種電子設(shè)備的車(chē)輛的一個(gè)結(jié)構(gòu)例的外觀圖。本結(jié)構(gòu)例的車(chē)輛y搭載有從蓄電池bt接受電源電壓的供給并進(jìn)行動(dòng)作的各種電子設(shè)備x11～x18。此外，針對(duì)圖8中的電子設(shè)備x11～x18的搭載位置，為了便于圖示，有時(shí)與實(shí)際不同。

電子設(shè)備x11是與進(jìn)行引擎相關(guān)的控制(注入控制、電子節(jié)氣門(mén)控制、怠速控制、氧傳感加熱器控制、以及定速巡航控制等)的引擎控制單元。

電子設(shè)備x12是進(jìn)行hid[highintensitydischargedlamp，高強(qiáng)度氣體放電燈]或drl[daytimerunninglamp，晝間行車(chē)燈]等閃燈控制的車(chē)燈控制單元。

電子設(shè)備x13是進(jìn)行與變速器相關(guān)的控制的變速器控制單元。

電子設(shè)備x14是進(jìn)行與車(chē)輛y的運(yùn)動(dòng)有關(guān)的控制(abs[anti-lockbrakesystem，防抱死系統(tǒng)]控制、eps[electricpowersteering，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向]控制、電子懸架控制等)的車(chē)體控制單元。

電子設(shè)備x15是進(jìn)行門(mén)鎖或防犯警報(bào)等的驅(qū)動(dòng)控制的安全控制單元。

電子設(shè)備x16是空調(diào)、雨刷器、電動(dòng)反光鏡、電動(dòng)窗、減震(減震器)、電動(dòng)天窗、以及電動(dòng)座椅等，作為標(biāo)準(zhǔn)裝備品或廠商選配品，被工廠出廠階段時(shí)組裝在車(chē)輛y中的電子設(shè)備。

電子設(shè)備x17是車(chē)載a/v[audio/visual，音像]設(shè)備、導(dǎo)航系統(tǒng)、以及etc[electronictollcollectionsystem，電子收費(fèi)系統(tǒng)]等，作為用戶(hù)選配品任意安裝在車(chē)輛y中的電子設(shè)備。

電子設(shè)備x18是車(chē)載風(fēng)機(jī)、油泵、水泵、蓄電池冷卻風(fēng)扇等，具備高耐壓類(lèi)電動(dòng)機(jī)的電子設(shè)備。

在上述電子設(shè)備x11～x18之中，對(duì)于具備無(wú)刷dc電動(dòng)機(jī)的電子設(shè)備，可以適當(dāng)采用先前說(shuō)明的電子設(shè)備x的結(jié)構(gòu)、以及電動(dòng)機(jī)控制手法。例如，在無(wú)刷dc電動(dòng)機(jī)被安裝在空調(diào)(電子設(shè)備x16)時(shí)，通過(guò)進(jìn)行本實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速控制，在霍爾元件產(chǎn)生異常時(shí)仍可以進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制，而不停止電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)，并且能夠抑制由于電動(dòng)機(jī)的停止而造成車(chē)輛的車(chē)窗變模糊等問(wèn)題。

另外，尤其是在制訂了針對(duì)與汽車(chē)的電氣/電子有關(guān)的功能安全的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)即iso26262等的現(xiàn)今的狀況下，即使在本實(shí)施方式這樣的霍爾元件中產(chǎn)生異常時(shí)，仍可以進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速控制的技術(shù)在安全方面尤為重要。

＜其他變形例＞

此外，在本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的各種技術(shù)特征，除了上述實(shí)施方式，在不脫離其技術(shù)創(chuàng)作精神的范圍內(nèi)可以施加各種變更。例如，對(duì)于電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的用途，除了車(chē)載用以外，可以考慮各種用途(例如白色家電用)。另外，除了180°通電方式以外，也可以考慮150°通電方式等。

這樣，上述實(shí)施方式在所有方面是例示，并不應(yīng)認(rèn)為其有所限制，本發(fā)明的技術(shù)范圍，并不是由上述實(shí)施方式的說(shuō)明來(lái)表示，而是由權(quán)利要求書(shū)來(lái)表示，應(yīng)理解為包含屬于與權(quán)利要求書(shū)等同的含義及范圍內(nèi)的所有變更。