本申請涉及位置估計方法和位置控制裝置。

背景技術：

以往，提出了利用磁傳感器檢測馬達的轉子的旋轉位置的位置檢測裝置。例如，在專利文獻1中記載了如下技術：使用來自安裝在馬達上的光傳感器和編碼器盤的檢測信號，對馬達的旋轉位置進行控制。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2012-213308號公報

技術實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問題

在專利文獻1所記載的技術中，編碼器讀取的檢測信號容易受到粉塵等環(huán)境的影響。此外，由于搭載編碼器而使馬達變大。

根據(jù)本公開，提供對位置估計方法和位置控制裝置的實施方式，檢測可動子的位置的檢測信號不容易受到環(huán)境影響，能夠提高位置的檢測精度。

用于解決問題的手段

本發(fā)明的位置估計方法的一個方式，在信號檢測步驟中，n個(n為3以上的整數(shù))傳感器分別檢測與可動子的位置對應的磁場，輸出電信號。各個檢測信號的相位分別錯開360度除以n得到的角度。接著，在交叉位置檢測步驟中，交叉位置檢測部逐次檢測通過所述信號檢測步驟輸出的各個所述檢測信號彼此交叉的交叉點。接著，在分割檢測步驟中，分割檢測部檢測所述檢測信號中的從所述交叉點連接至與該交叉點相鄰的其他所述交叉點的部分，作為1個或多個分割信號。接著，在線段連接步驟中，線段連接部逐次連接所述分割信號，根據(jù)所述連接的所述多個分割信號估計所述可動子的位置，生成位置估計值信號。

本發(fā)明的位置估計裝置的一個方式是對具有多個磁極的可動子的位置進行估計的位置估計裝置，其具有：n個(n為3以上的整數(shù))傳感器，它們檢測所述多個磁極所形成的磁場，分別輸出具有與所檢測到的磁場的強度對應的大小的檢測信號，該n個傳感器被配置成，所述n個檢測信號的相位分別錯開360度/n的角度；預處理電路，其根據(jù)所述n個檢測信號生成n個校正檢測信號；信號處理電路，其根據(jù)所述n個校正檢測信號，生成并輸出表示所述可動子的位置估計值的信號；記錄介質，其與所述信號處理電路連接，存儲有對所述信號處理電路的動作進行控制的計算機程序。所述信號處理電路按照所述計算機程序的指令執(zhí)行如下步驟：逐次檢測所述n個校正檢測信號中的任意2個信號彼此交叉的交叉點；將從所述交叉點聯(lián)結至與該交叉點相鄰的其他所述交叉點的校正檢測信號分割成1個或多個段(segment)，檢測各段作為分割信號；從存儲裝置讀出測定數(shù)據(jù)，該測定數(shù)據(jù)是將與各段對應的所述可動子的移動量與全部的段對應起來而得到的；參照所述測定數(shù)據(jù)，根據(jù)所述n個校正檢測信號的關系和所述分割信號，確定與所述可動子的當前位置對應的段；以及根據(jù)所述確定出的段，基于所述分割信號的電平?jīng)Q定所述可動子的位置估計值，輸出表示所述位置估計值的信號。

本發(fā)明的位置估計裝置的另一個方式是對具有多個磁極的可動子的位置進行估計的位置估計裝置，該位置估計裝置具有：n個(n為3以上的整數(shù))傳感器，它們檢測所述多個磁極所形成的磁場，分別輸出具有與所檢測到的磁場的強度對應的大小的檢測信號，該n個傳感器被配置成，所述n個檢測信號的相位分別錯開360度/n的角度；預處理電路，其根據(jù)所述n個檢測信號生成n個校正檢測信號；信號處理電路，其根據(jù)所述n個校正檢測信號，生成并輸出表示所述可動子的位置估計值的信號；記錄介質，其與所述信號處理電路連接，存儲有對所述信號處理電路的動作進行控制的計算機程序，所述信號處理電路按照所述計算機程序的指令執(zhí)行如下步驟：逐次檢測所述n個校正檢測信號中的任意2個信號彼此交叉的交叉點；將從所述交叉點聯(lián)結至與該交叉點相鄰的其他所述交叉點的校正檢測信號分割成1個或多個段，檢測各段作為分割信號；逐次連接所述分割信號，根據(jù)所述連接的多個所述分割信號，基于所述分割信號的電平?jīng)Q定所述可動子的位置估計值，輸出表示所述位置估計值的信號。

本發(fā)明的位置控制系統(tǒng)的一個方式是對所述可動子的位置進行控制的位置控制系統(tǒng)，該位置控制系統(tǒng)具有：上述任意一種位置估計裝置；驅動電路，其驅動所述可動子；以及控制電路，其與所述驅動電路連接，向所述驅動電路提供電壓指令值，該控制電路根據(jù)從所述位置估計裝置取得的表示所述可動子的位置估計值的信號以及從外部裝置輸入的位置指令值，決定所述電壓指令值。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明的實施方式，檢測可動子的位置的檢測部的檢測信號不容易受到粉塵等環(huán)境的影響。

附圖說明

圖1是示出第1實施方式的位置檢測裝置的結構的概略圖。

圖2是示出第1實施方式的馬達的概略結構圖。

圖3是對第1實施方式的放大部輸出的檢測信號hu0、hv0、hw0的一例進行說明的圖。

圖4是第1實施方式的位置估計部進行的處理的步驟的流程圖。

圖5是對第1實施方式的ad轉換部輸出的檢測信號hu0’、hv0’、hw0’的一例進行說明的圖。

圖6a是對第1實施方式的3個檢測信號hu0’、hv0’、hw0’的大小關系的組合、交叉點、過零點、分割信號進行說明的圖。

圖6b是對第1實施方式的電角1個周期的分割信號的連接進行說明的圖。

圖7是對第1實施方式的機械角1個周期的分割信號的連接進行說明的圖。

圖8是示出第2實施方式的本實施方式的馬達控制系統(tǒng)的結構的概略圖。

圖9是第2實施方式的位置運算部進行的處理的步驟的流程圖。

圖10是第2實施方式的第1校正的處理的步驟的流程圖。

圖11是第2實施方式的進行第1校正的結果的一例的波形圖。

圖12是第2實施方式的進行第2校正的結果的一例的波形圖。

圖13是第2實施方式的偏移校正值、正側增益校正值、負側增益校正值的計算處理的流程圖。

圖14是將第2實施方式的電角1個周期的角度的分割信號結合而成的波形圖。

圖15是第2實施方式的進行本實施方式的第3校正的結果的一例的波形圖。

圖16是示出第3實施方式的馬達控制系統(tǒng)的結構的概略圖。

圖17是對第3實施方式的分割信號的歸一化進行說明的圖。

圖18是對第3實施方式的歸一化系數(shù)的計算進行說明的圖。

圖19是對第3實施方式的機械角度的計算進行說明的圖。

圖20是第3實施方式的轉子r的初始位置的估計處理的步驟的流程圖。

圖21是霍爾元件100的電路圖。

圖22是示出一定的磁場所涉及的霍爾元件100的輸出電壓和施加電壓vin之間的關系的一例的曲線圖。

圖23是使用3個霍爾元件實現(xiàn)了3個傳感器11～傳感器13的結構的一例的電路圖。

圖24是示出霍爾元件100的溫度特性的一例的圖。

圖25是電阻器15、傳感器11、傳感器12、傳感器13和電阻器16的電阻值r1、rin1、rin2、rin3和r2的圖。

圖26是示出第4實施方式的霍爾元件100的電路結構的例子的電路圖。

圖27是示出第5實施方式中由于周圍溫度的變化而使霍爾元件的輸出發(fā)送了變化的情況下、對該變化進行校正的結構例的電路圖。

圖28是示出第6實施方式的位置運算部32的結構的概略圖。

圖29是示出上述的各實施方式中的從線段連接部323輸出的信號(表示位置估計值的信號)的波形和z相信號的波形例的圖。

圖30是示出本實施方式的馬達控制系統(tǒng)的結構的概略圖。

具體實施方式

以下，適當參照附圖來詳細說明本公開的實施方式。但是，有時省略不必要的詳細說明。例如，有時省略已經(jīng)公知的事項的詳細說明、對于實質上相同的結構的重復說明。這是為了避免使以下的說明不必要地冗長，便于本領域技術人員的理解。為了使本領域技術人員充分理解本公開，本發(fā)明者們提供附圖和以下的說明。并不意圖通過這些來限定權利要求書所記載的主題。

[第1實施方式]

圖1是示出本實施方式的馬達控制系統(tǒng)1的結構的一例的概略圖。

如圖1所示，本實施方式的馬達控制系統(tǒng)1具有馬達m、檢測部10、放大部20、位置估計部30、減法器40、控制部(控制電路)50和驅動部(驅動電路)60。從外部裝置70向馬達控制系統(tǒng)1輸入位置指令值θ^*。另外，作為上標的＊表示指令值。此外，上標＾表示估計值。在本發(fā)明的實施方式中，cw旋轉是從輸出軸側觀察到的順時針方向的旋轉。

馬達控制系統(tǒng)1被安裝在商品上來使用。商品例如是具有打印機、掃描儀、傳真機等的功能的復合機、電動助力轉向、天線仰角、風扇等。馬達控制系統(tǒng)1在用于復合機的情況下，例如，被安裝在送紙功能部等的機構部上進行使用。

另外，以下，以馬達m具有轉子r的情況作為一例來進行說明，但是不限于此。馬達m也可以是線性馬達。在馬達m為線性馬達的情況下，馬達m也可以代替轉子r而具有直線運動的可動子(mover或movableelement)。即，本發(fā)明的實施方式中，可以對進行旋轉運動的可動子(轉子)進行控制，也可以對進行直線運動的可動子進行控制。因此，無關于是旋轉運動還是直線運動，只要是可動子即可。另外，在本申請中，可動子的用語意味著從外部受到力而進行旋轉或移動的驅動子(drivedelement)。

馬達m具有轉子r。馬達m例如是永久磁鐵馬達。在馬達m上安裝有未圖示的基板。在基板上安裝有檢測部10、放大部20、位置估計部30、減法器40、控制部50和驅動部60。

檢測部10具有傳感器11～傳感器13。傳感器11～傳感器13是分別將在馬達m產(chǎn)生的磁場轉換為電信號而輸出的非接觸的磁傳感器。傳感器11～傳感器13例如分別為霍爾元件。檢測部10將檢測到的差動傳感器信號輸出到放大部20。本實施方式的馬達控制系統(tǒng)1的動作具有信號檢測步驟。在信號檢測步驟中，n個(n為3以上的整數(shù))檢測部分別檢測與可動子的位置對應的磁場，輸出作為電信號的檢測信號，各個檢測信號的相位分別錯開360度除以n而得到的角度。當這樣的傳感器的個數(shù)為n個(n為3以上的整數(shù))時，檢測多個磁極所形成的磁場，分別輸出具有與檢測到的磁場的強度對應的大小的檢測信號。n個傳感器被配置成，使得n個檢測信號的相位分別錯開360度/n的角度。檢測信號的相位分別錯開360度/n的角度的狀態(tài)包含相位錯開了360度×整數(shù)±360度/n的電角的狀態(tài)。檢測信號的相位例如分別錯開120度(＝360度/3)的角度的狀態(tài)包含3個檢測信號的相位錯開240度(＝360度-120度)的電角的狀態(tài)。

放大部20具有差動放大器21～差動放大器23。放大部20根據(jù)從檢測部10輸入的差動傳感器信號，生成檢測信號hu0、檢測信號hv0和檢測信號hw0。放大部20將所生成的檢測信號hu0、檢測信號hv0和檢測信號hw0輸出到位置估計部30。另外，檢測信號hu0、檢測信號hv0和檢測信號hw0分別是模擬信號。

位置估計部30根據(jù)從放大部20輸入的檢測信號hu0、檢測信號hv0和檢測信號hw0，對轉子r的旋轉位置進行估計。位置估計部30根據(jù)所估計出的旋轉位置生成機械角度θ＾，將所生成的機械角度θ＾輸出到減法器40。

從位置估計部30向減法器40輸入機械角度θ＾，從外部裝置70向減法器40輸入位置指令值θ^*。減法器40計算位置指令值θ^*和機械角度θ＾之間的偏差，將計算出的偏差輸出到控制部50。

控制部50根據(jù)從減法器40輸入的偏差，生成用于驅動馬達m的電壓指令，將所生成的電壓指令輸出到驅動部60。

驅動部60根據(jù)從控制部50輸入的電壓指令生成驅動信號，通過所生成的驅動信號來驅動馬達m。驅動部60的一個典型例是逆變器電路。逆變器電路能夠具有：接受電壓指令而輸出脈沖寬度調制(pwm)信號的pwm電路；根據(jù)pwm輸出柵極驅動信號的前級驅動器電路；以及接受柵極驅動信號而進行開關的逆變器輸出電路。

控制部50和驅動部60的一部分(例如pwm電路)可以通過1個集成電路封裝而實現(xiàn)。這樣的集成電路封裝可以作為通用的馬達控制用微機而得到。此外，驅動電路60的逆變器輸出電路有時被稱作電源模塊。這樣的逆變器輸出電路能夠將與電壓指令對應的大小的電壓施加到馬達m的各線圈，從而驅動馬達m。

如以上那樣，馬達控制系統(tǒng)1從外部裝置70接收位置指令值θ^*，通過進行反饋來控制位置指令值θ^*與機械角度θ＾之間的偏差。這里，馬達控制系統(tǒng)1逐次檢測檢測信號hu0、hv0和hw0彼此交叉的交叉點，檢測從檢測到的交叉點到與該交叉點相鄰的其他交叉點的檢測信號hu0、hv0或hw0的一部分(被分割的線段)作為分割信號(參照圖6a)。

相位分別錯開120度的不同的3個檢測信號hu0、hv0和hw0中的、從交叉點連接或聯(lián)結至與該交叉點相鄰的其他交叉點的部分是在檢測信號hu0、hv0和hw0中具有中間電平的任意一個信號hu0、hv0或hw0的一部分。如圖6a所示，從交叉點連接至與該交叉點相鄰的其他交叉點的部分與基準值的電平交叉。換言之，從交叉點連接至與該交叉點相鄰的其他交叉點的部分具有大于基準值的部分和小于基準值的部分。如后所述，能夠將從交叉點連接至與該交叉點相鄰的其他交叉點的部分作為1個“分割信號”而進行處理，也可以作為2個“分割信號”而進行處理。后者的情況下，從交叉點連接至與該交叉點相鄰的其他交叉點的部分通過與基準值交叉的過零點而分成二部分。從交叉點連接至與該交叉點相鄰的其他交叉點的部分也可以劃分為3個以上的“分割信號”。

馬達控制系統(tǒng)1根據(jù)可動子的移動方向，逐次連接所檢測到的分割信號，根據(jù)所連接的多個分割信號估計可動子的位置，生成位置估計值信號(參照圖6b、圖7)。另外，能夠將位置估計值在電流控制系統(tǒng)、速度控制系統(tǒng)、位置控制系統(tǒng)、組合這些系統(tǒng)而得到的控制系中用作反饋值。位置運算部32和控制部50作為“位置控制裝置”來發(fā)揮功能。

接著，對馬達m的概略結構進行說明。

圖2是本實施方式的馬達m的概略結構圖。

在圖2所示的例中，馬達m是永久磁鐵馬達。磁極p1～p12是永久磁鐵馬達的磁極(pole)。極數(shù)表示馬達m的磁極的數(shù)量，圖2所示的例中為12。此外，極對數(shù)是n極和s極的組數(shù)，圖2所示的例中為6。此外，槽sl1～sl9是卷繞有線圈的電樞，槽(齒)的數(shù)量即槽數(shù)為9。例如，磁極p1～p12是轉子r(圖1參照)的一部分。圖2中的馬達m表示外轉子型的馬達。

接著，對傳感器11～傳感器13的動作進行說明。

傳感器11～傳感器13分別檢測相鄰的n極和s極的1組的磁場，輸出1個周期的信號。這相當于電角1個周期。傳感器11～傳感器13分別將檢測到的電角1個周期的電信號作為差動傳感器信號而輸出到放大部20。該1個周期的差動傳感器信號相應于電角1個周期。

這里，傳感器11～傳感器13分別檢測相位分別錯開電角120度的電信號，輸出到對應的差動放大器21～差動放大器23。即，檢測部10所包含的傳感器是3個，3個檢測信號的相位分別錯開120度。在某個具體例中，傳感器11～傳感器13檢測相位分別錯開機械角40度(電角240度)的電信號。

在本實施方式中，傳感器11檢測到的電信號為u相。傳感器12檢測到的電信號為v相。傳感器13檢測到的電信號為w相。傳感器11輸出的差動傳感器信號是差動傳感器信號u0+和u0-，彼此處于反轉關系。傳感器12輸出的差動傳感器信號是差動傳感器信號v0+和v0-，彼此處于反轉關系。傳感器13輸出的差動傳感器信號是檢測信號w0+和w0-，彼此處于反轉關系。

接著，參照圖1對放大部20輸出的檢測信號進行說明。

差動放大器21對從傳感器11輸入的u相的檢測信號u0-和u0+之間的電壓差進行放大，將放大后的檢測信號hu0輸出到位置估計部30。

差動放大器22對從傳感器12輸入的v相的檢測信號v0-和v0+之間的電壓差進行放大，將放大后的檢測信號hv0輸出到位置估計部30。

差動放大器23對從傳感器13輸入的w相的檢測信號w0-和w0+之間的電壓差進行放大，將放大后的檢測信號hw0輸出到位置估計部30。

接著，對放大部20輸出的檢測信號hu0、hv0、hw0的一例進行說明。圖3是對本實施方式的放大部20輸出的檢測信號hu0、hv0、hw0的一例進行說明的圖。在圖3中，橫軸表示轉子角[度]。縱軸表示信號的大小。

在圖3所示的例中，轉子角θ101～轉子角θ113的區(qū)間e1表示電角1個周期。轉子角θ113～轉子角θ114的區(qū)間e2、轉子角θ114～轉子角θ115的區(qū)間e3、轉子角θ115～轉子角θ116的區(qū)間e4、轉子角θ116～轉子角θ117的區(qū)間e5和轉子角θ117～轉子角θ118的區(qū)間e6分別表示電角1個周期。而且，區(qū)間e1～區(qū)間e6的區(qū)間k1表示機械角1個周期。即，電角1個周期的區(qū)間是機械角1個周期的區(qū)間除以極對數(shù)后的區(qū)間。

此外，在圖3所示的例中，檢測信號hu0的極大值是a3[v]。檢測信號hw0的極大值是小于a3的電壓值的peakhw[v]。檢測信號hv0的極大值是小于peakhw的電壓值的peakhv[v]。這樣，由于傳感器11～13的安裝誤差、每個傳感器的感度的不同，有時檢測信號hu0、hv0、hw0各自的振幅存在偏差。此外，信號hu0、hv0、hw0的各信號的中心電壓值不同。即，信號hu0、hv0、hw0分別具有偏移成分。

接著，參照圖1對位置估計部30的詳細結構進行說明。

位置估計部30具有ad轉換部31、位置運算部32和存儲部33。ad轉換部31將從放大部20輸入的模擬信號的檢測信號轉換為數(shù)字信號的檢測信號，將轉換后的數(shù)字信號的檢測信號輸出到位置運算部32。更具體而言，具有ad轉換電路311、ad轉換電路312和ad轉換電路313。ad轉換電路311將模擬信號的檢測信號hu0轉換為數(shù)字信號的檢測信號hu0’，并輸出到位置運算部32。ad轉換電路312將模擬信號的檢測信號hv0轉換為數(shù)字信號的檢測信號hv0’，并輸出到位置運算部32。ad轉換電路313將模擬信號的檢測信號hw0轉換為數(shù)字信號的檢測信號hw0’，并輸出到位置運算部32。存儲部33存儲在線處理中使用的信息。在線處理是轉子r正在旋轉時實時進行的處理。另外，后面敘述存儲部33中存儲的信息。

能夠將上述那樣把檢測信號轉換為適于位置運算部32中的處理的信號的處理稱作“預處理”。ad轉換部31是進行預處理的電路的一例。在位置運算部32中，也可以設有進行其他預處理的電路。

在通過ad轉換部31轉換后的作為數(shù)字信號的檢測信號hu0’·hv0’·hw0’中，橫軸表示轉子角[度]?？v軸表示數(shù)字值的大小。位置運算部32具有交叉位置檢測部321、分割檢測部322和線段連接部323。交叉位置檢測部321檢測檢測信號之間的交叉點、以及檢測信號和基準值之間的過零點。即，交叉位置檢測部321在從交叉點到與交叉點相鄰的其他交叉點之間，根據(jù)交叉點逐次檢測檢測信號的電位與基準電壓交叉的過零點?；鶞手凳菙?shù)字值示出0的值。交叉位置檢測部321將表示檢測到的交叉點的坐標的信息和表示過零點的坐標的信息輸出到分割檢測部322。這里，表示交叉點和過零點的坐標的信息是通過轉子角和數(shù)字值的大小表示的信息。分割檢測部322使用從交叉位置檢測部321輸入的表示交叉點的坐標的信息和表示過零點的坐標的信息，檢測交叉點和過零點之間的檢測信號作為分割信號。分割檢測部322將表示檢測到的分割信號的信息輸出到線段連接部323。線段連接部323使用從分割檢測部322輸入的表示分割信號的信息，逐次連接分割信號。這里，表示分割信號的信息是從作為檢測信號的一部分的分割信號的開始位置到結束位置為止，通過轉子角和數(shù)字值的大小而表示的信息。

如上所述，本實施方式中的馬達控制系統(tǒng)1的動作具有交叉位置檢測步驟、分割檢測步驟、線段連接步驟。在交叉位置檢測步驟中，交叉位置檢測部321逐次檢測通過信號檢測步驟輸出的各個檢測信號彼此交叉的交叉點。在分割檢測步驟中，分割檢測部322檢測檢測信號中的從交叉點連接至與該交叉點相鄰的其他交叉點的部分，作為1個或多個分割信號。在線段連接步驟中，線段連接部323逐次連接分割信號，根據(jù)所連接的多個分割信號估計可動子的位置，生成位置估計值信號。

接著，對位置估計部30進行的處理的流程的概要進行說明后，對位置估計部30進行的處理的流程的詳細進行說明。

首先，參照圖4，對位置估計部30進行的處理的流程的概要進行說明。圖4是本實施方式的位置估計部30進行的處理的步驟的流程圖。另外，位置估計部30通過在線處理進行以下的處理。

(步驟s101)交叉位置檢測部321取得從ad轉換部31輸入的檢測信號hu0’、hv0’和hw0’。

(步驟s102)交叉位置檢測部321使用步驟s101中取得的檢測信號hu0’、hv0’和hw0’分別示出的值，逐次檢測交叉點和過零點。接著，交叉位置檢測部321依次將表示檢測到的交叉點和過零點的坐標的信息以及所輸入的檢測信號hu0’、hv0’和hw0’輸出到分割檢測部322。

(步驟s103)分割檢測部322檢測從交叉點到與該交叉點相鄰的過零點的檢測信號的一部分，即檢測信號中的從交叉點到與該交叉點相鄰的過零點的檢測信號的部分，作為第1分割信號?；蛘?，分割檢測部322檢測從過零點到與該過零點相鄰的交叉點的檢測信號的一部，即檢測信號中的從過零點到與該過零點相鄰的交叉點的部分，作為第2分割信號。

(步驟s104)線段連接部323在轉子r為cw旋轉的情況下，將從分割檢測部322輸入的分割信號在機械角1個周期內逐次在正方向上連接。

(步驟s105)位置估計部30根據(jù)通過線段連接部323連接的分割信號進行機械位置的估計，從而估計機械角度θ＾。

位置估計部30按照每個控制周期重復步驟s101～步驟s105的處理。控制周期例如是電流(扭矩)、速度或位置控制的各控制周期中的任意1個周期。另外，在以下的說明中，有時將圖4中的步驟s102～s105的處理匯總為1個，稱為步驟s110的處理。

接著，對位置估計部30進行的處理的流程的詳細進行說明。首先，參照圖4，對交叉位置檢測部321在步驟s101中進行的處理進行說明。

交叉位置檢測部321在轉子r正在旋轉時，取得分別從ad轉換電路311～ad轉換電路313輸入的檢測信號hu0’、hv0’和hw0’。參照圖5說明ad轉換部31輸出的檢測信號hu0’、檢測信號hv0’和檢測信號hw0’。

圖5是對本實施方式的ad轉換部31輸出的檢測信號hu0’、hv0’、hw0’的一例進行說明的圖。在圖5中，橫軸表示轉子角[度]?？v軸表示數(shù)字值。圖5所示的各波形hu0’、hv0’、hw0’是表示通過ad轉換電路311～ad轉換電路313轉換為數(shù)字信號后的檢測信號的波形圖。例如，在ad轉換部31的比特數(shù)是12比特的情況下，數(shù)字信號值的范圍是+2047～-2048。此外，在圖5中，轉子角θ101～轉子角θ113的區(qū)間e1是電角1個周期。

返回圖4，對交叉位置檢測部321在步驟s102中進行的交叉點和過零點的檢測處理進行詳細說明。

交叉位置檢測部321取得ad轉換部31輸出的檢測信號hu0’、hv0’和hw0’。交叉位置檢測部321取樣得到2點間的坐標來計算所取得的檢測信號之間的交叉點，從而進行逐次檢測。此外，交叉位置檢測部321逐次檢測所取得的檢測信號和基準值之間的過零點。橫軸為轉子角，縱軸為數(shù)字值，由此能夠表示該交叉點和過零點的坐標。交叉位置檢測部321檢測交叉點的坐標，將表示檢測到的交叉點的坐標的信息輸出到分割檢測部322。此外，交叉位置檢測部321檢測過零點的坐標，將表示檢測到的過零點的坐標的信息輸出到分割檢測部322。此外，交叉位置檢測部321將所取得的檢測信號hu0’、hv0’和hw0’輸出到分割檢測部322。

接著，對分割檢測部322在圖4的步驟s103中進行的分割信號的檢測處理進行詳細說明。

分割檢測部322依次取得從交叉位置檢測部321輸入的表示交叉點的坐標的信息、表示過零點的坐標的信息以及檢測信號hu0’、hv0’和hw0’。分割檢測部322檢測所取得的檢測信號中的從交叉點到與該交叉點相鄰的過零點的檢測信號作為第1分割信號。分割檢測部322檢測所取得的檢測信號中的從過零點到與該過零點相鄰的交叉點的檢測信號作為第2分割信號。分割檢測部322依次將所檢測到的分割信號輸出到線段連接部323。這里，分割檢測部322檢測從交叉點到與該交叉點相鄰的過零點的數(shù)字值的偏差和轉子角的偏差的信息，作為表示第1分割信號的信息。

接著，依次說明交叉點、過零點、分割信號的具體例。

首先，參照圖6a來說明交叉位置檢測部321檢測的交叉點和過零點的具體例。

圖6a是對本實施方式的3個檢測信號hu0’、hv0’、hw0’的大小關系、交叉點、過零點、分割信號進行說明的圖。在圖6a中，橫軸表示轉子角[度]?？v軸表示數(shù)字值。此外，圖6a是對圖5的轉子角θ101～轉子角θ113的區(qū)間e1進行放大的圖。

在圖6a中，點cp1～點cp7分別表示交叉點。這里，交叉點是2個檢測信號交叉的點。例如，轉子角θ101中的交叉點cp1是檢測信號hu0’與檢測信號hv0’交叉的點。

此外，點zc1～點zc6分別表示過零點。這里，過零點是檢測信號hu0’、hv0’、hw0’中的任意一方與數(shù)字值的基準值交叉的點。例如，轉子角θ102中的過零點zc1是檢測信號hu0’與基準值交叉的點。

接著，參照圖6a對分割檢測部322檢測的分割信號的具體例進行說明。以下，段是一個一個的分割信號。段的區(qū)間相當于每個分割信號的起點到終點。段在電角1個周期中為12個區(qū)間。當馬達m的極對數(shù)是6時，電角6個周期相當于機械角1個周期。因此，段在機械角1個周期中為72個區(qū)間。節(jié)(section)是電角1個周期中的1～12分割信號的編號。分割信號是在圖6a中從交叉點cp(n)到與該交叉點cp(n)相鄰的過零點zc(m)的檢測信號?；蛘撸菑倪^零點zc(m)到與該過零點zc(m)相鄰的交叉點cp(n+1)的檢測信號。另外，n是1～7的整數(shù)。此外，m是1～6的整數(shù)。具體而言，例如，從交叉點cp1到過零點zc1的檢測信號hu0’的一部分是分割信號sg101。此外，從過零點zc1到交叉點cp2的檢測信號hu0’的一部分是分割信號sg102。在圖6a中，θ101～θ102的區(qū)間，即分割信號sg101的區(qū)間相當于段的編號1的區(qū)間。此外，分割信號sg102～sg112各自的區(qū)間相當于段的編號2～12的區(qū)間。

另外，在圖6a所示的例中，檢測信號hu0’、hv0’和hw0’是正弦波，因此，分割信號sg101～sg112是正弦波中的比其他部分更接近直線的范圍的信號。

這里，參照圖6a說明3個檢測信號hu0’、hv0’、hw0’的大小關系。

例如，在段1和段2的區(qū)間即轉子角θ101～θ103的區(qū)間中，檢測信號hw0’的數(shù)字值在3個檢測信號中最大。數(shù)字值大小僅次于檢測信號hw0’的是檢測信號hu0’。數(shù)字值最小的是檢測信號hv0’。此外，檢測信號hu0’的數(shù)字值在段1的區(qū)間即轉子角θ101～θ102的區(qū)間中小于基準值。檢測信號hu0’的數(shù)字值在段2的區(qū)間即轉子角θ102～θ103的區(qū)間中大于基準值。

關于段3～段12，也按照每個段在存儲部33中存儲有3個檢測信號hu0’、hv0’、hw0’的大小關系的組合。

這樣，關于電角1個周期，按照每個段在存儲部33中存儲有3個檢測信號hu0’、hv0’、hw0’的大小關系的組合和與基準值的大小關系。

接著，詳細說明線段連接部323在圖4的步驟s104中進行的分割信號的連接處理。

線段連接部323逐次連接分割檢測部322的分割信號。這里，線段連接部323根據(jù)交叉點或過零點與檢測信號hu0’、hv0’、hw0’的大小關系以及與基準值的大小關系，針對數(shù)字值的正負在一定方向上連接分割信號。

具體而言，線段連接部323按照每個段，檢測信號hu0’、hv0’、hw0’的數(shù)字值的大小關系中，提取順位正中間(圖6a的例中，從較大一方(較小一方方)起的第2個)的檢測信號(也稱作中間信號)。線段連接部323對所提取出的各個中間信號的數(shù)字值與緊前的交叉點或過零點的檢測信號的數(shù)字值(也稱作交叉點信號值)的大小關系進行比較。這里，緊前的交叉點或過零點是相對于中間信號在轉子角方向上成為緊前的點，例如，在圖6a的例中，相對于分割信號sg101是交叉點cp1，相對于分割信號sg102是過零點zc1。

考慮分割信號sg102，在判斷為中間信號sg102的數(shù)字值為緊前的交叉點信號值zc1以上的情況下，線段連接部323將從中間信號sg102的數(shù)字值減去緊前的交叉點信號值zc1得到的值與緊前的交叉點信號值zc1相加。另一方面，在判斷為中間信號sg102的數(shù)字值小于緊前的交叉點信號值zc1的情況下，線段連接部323對從緊前的交叉點信號值zc1減去中間信號sg102的數(shù)字值得到的值進行相加。線段連接部323從轉子角較小的一方起依次重復該加法。由此，線段連接部323能夠朝向數(shù)字值的正方向連接分割信號(參照圖6b)。

另外，線段連接部323也可以對中間信號的數(shù)字值與緊前的交叉點信號值之間的差分、即絕對值進行相加。

另外，馬達m是6個極對，由此，分割信號sg112’的終點相當于機械角的60[degm]。分割信號sg124’的終點相當于機械角的120[degm]。分割信號sg136’的終點相當于機械角的180[degm]。分割信號sg148’的終點相當于機械角的240[degm]。分割信號sg160’的終點相當于機械角的300[degm]。分割信號sg172’的終點相當于機械角的360[degm]。

對基于線段連接部323的電角1個周期的分割信號的連接的具體例進行說明。

圖6b是對本實施方式的電角1個周期的分割信號的連接進行說明的圖。此外，圖6b是對圖6a的區(qū)間e1的分割信號sg101’～sg112’進行了連接的圖。在圖6b中，橫軸表示轉子角[dege]。縱軸表示數(shù)字值。此外，圖6b所示的例子是轉子r正在cw旋轉的情況下的例子。此外，在圖6b中，分割信號sg101’～sg112’是通過線段連接部323連接了圖6a的分割信號sg101～sg112的信號。此外，點p101～p113是置換了圖6a的交叉點cp1～cp7和過零點zc1～zc6的點。此外，曲線g132是連接了分割信號sg101’～sg112’的曲線。

以下，正向是數(shù)字值隨著轉子角的增大而增大的方向。線段連接部323例如將交叉點cp1置換為點p101。線段連接部323在正向上連接分割信號sg101’。具體而言，線段連接部323將圖6a的分割信號sg101置換為以點p101為開始點、點p102為結束點的分割信號sg101’。此外，線段連接部323將過零點zc1置換為點p102。

此外，線段連接部323在正向上連接分割信號sg102’。具體而言，將圖6a的分割信號sg101置換為以點p102為開始點、點p103為結束點的分割信號sg102’。此外，線段連接部323將交叉點cp2置換為點p103。

如圖6b的曲線g132所示，線段連接部323在正向上逐次連接圖6a所示的分割信號sg101’～sg112’。其結果是，轉子角θ101中的交叉點cp1被置換為數(shù)字值0。此外，線段連接部323將轉子角θ113中的交叉點cp7置換為數(shù)字值1200。另外，在圖6b中，數(shù)字值的12000相當于電角1個周期的360[dege]。

參照圖7對由線段連接部323進行的動作的分割信號的機械角1個周期的連接的具體例進行說明。

在第1周期e1中，線段連接部323在電角1個周期內逐次在正向上連接圖6a的分割信號sg101～分割信號sg112。其結果是，如圖6b的分割信號sg101’～分割信號sg112’所示，對圖6a的分割信號sg101～分割信號sg112進行連接。

接著，在第2周期e2中，線段連接部323將第2周期e2的分割信號sg113’的起點連接到分割信號sg112’的終點。接著，線段連接部323在正向上連接電角1個周期的分割信號sg113～分割信號sg124。其結果是，如圖7的分割信號sg113’～分割信號sg124’所示，對分割信號sg113～分割信號sg124進行連接。

以下，線段連接部323將第3周期e3的分割信號sg125’的起點連接到第2周期e2的分割信號sg124’的終點。接著，線段連接部323將第4周期e4的分割信號sg137’的起點連接到第3周期e3的分割信號sg136’的終點。接著，線段連接部323將第5周期e5的分割信號sg149’的起點連接到第4周期e4的分割信號sg148’的終點。接著，線段連接部323將第6周期e6的分割信號sg161’的起點連接到第5周期e5的分割信號sg160’的終點。

圖7是對本實施方式的機械角1個周期的分割信號的連接結果的一例進行說明的圖。如圖7所示，電角1個周期分別包含12個分割信號。第1周期e1包含分割信號sg101’～分割信號sg112’。第2周期e2包含分割信號sg113’～分割信號sg124’。第3周期e3包含分割信號sg125’～分割信號sg136’。第4周期e4包含分割信號sg137’～分割信號sg148’。第5周期e5包含分割信號sg149’～分割信號sg160’。第6周期e6包含分割信號sg161’～分割信號sg172’。

因此，在機械角1個周期的周期k1中包含72個分割信號sg101’～分割信號sg172’。

接著，對位置估計部30在圖4的步驟s105中進行的機械角度的生成處理進行說明。這里，考慮sg102’中的任意的點的機械角度。sg102’的機械角度位置位于圖7中的e1的區(qū)間，e1的區(qū)間的放大圖是圖6b。線段連接部323將從中間信號的數(shù)字值減去緊前的交叉點信號值zc1得到的值與緊前的交叉點信號值zc1相加。此外，如上所述，線段連接部323將交叉點信號值zc1置換為點p102。然后，線段連接部323針對點p102，加上從中間信號的數(shù)字值減去緊前的交叉點信號值zc1得到的值。位置估計部30根據(jù)通過線段連接部323連接的分割信號的線段的長度，估計轉子的機械角度位置。

對存儲部33所存儲的信息的具體例進行說明。

存儲部33存儲極對數(shù)、節(jié)、段之間的關系。此外，存儲部33按照每個節(jié)存儲3個檢測信號hu0’、hv0’、hw0’的大小關系。3個檢測信號hu0’、hv0’、hw0’的大小關系和與基準值的大小關系用于對節(jié)的編號進行判定。

在本實施方式的位置估計方法中，以過零點為界將檢測信號劃分為2個段。由此，機械角的1周具有72個分割信號。其結果是，在本實施方式的位置估計方法中，1個分割信號的長度變短。其結果是，結合的分割信號更接近與理想角度成比例的直線信號。而且，在本實施方式的位置估計方法中，能夠根據(jù)接近直線的形狀的分割信號，得到轉子r的角度信息即位置。由于位置估計部30使用這樣連接的線段來估計轉子r的位置，因此，在本實施方式中，不需要精度高的光學式編碼器就能夠進行高精度的位置檢測。

馬達控制系統(tǒng)1能夠使用這樣估計出的機械角度θ＾進行位置控制。其結果是，在本實施方式的位置估計方法中，檢測轉子r的位置的檢測部不需要使用容易受到環(huán)境影響的編碼器。其結果是，能夠使馬達小型化，位置控制的精度不會受到粉塵等環(huán)境的影響。

[變形例]

另外，在本實施方式中，說明了檢測交叉點和過零點，并檢測交叉點和過零點之間的檢測信號作為分割信號的例子，但不限于此。

例如，分割檢測部322也可以提取從交叉點到與該交叉點相鄰的交叉點的檢測信號作為分割信號。而且，也可以是，分割檢測部322以位于交叉點和與該交叉點相鄰的交叉點之間的過零點為界，將所提取出的分割信號分割為2個分割信號。

另外，在本實施方式中，說明了位置運算部32對被轉換為數(shù)字信號的檢測信號hu0’、hv0’和hw0’進行各個處理的例子，但不限于此。例如，位置運算部32也可以對模擬信號的檢測信號hu0、hv0和hw0進行各個處理。

此外，在本實施方式中，馬達m的驅動方式也可以是例如矢量控制方法、其他驅動方法。其他驅動方法可以是使用例如120度矩形波、正弦波的驅動手法。

此外，在本實施方式中，說明了12極的馬達m的例子，但不限于此。馬達m的極數(shù)例如可以是2極、4極、8極等。例如，在8極馬達的情況下，機械角1個周期具有4個電角1個周期的分割信號。此時，在檢測部輸出3相的檢測信號的情況下，1個電角1個周期具有12個分割信號。因此，機械角1個周期包含48(＝12×4)個的分割信號。8極馬達的情況下，也可以是，線段連接部323在轉子r為cw旋轉的情況下，使機械角1個周期的48個分割信號在正向逐次結合。

另外，在轉子r為ccw旋轉的情況下，在圖4的步驟s104中，線段連接部323在反向上連接機械角1個周期的分割信號。這里，ccw是從輸出軸側觀察時逆時針方向的旋轉。此外，反向是數(shù)字值隨著轉子角的增大而減小的方向。也可以是，線段連接部323根據(jù)轉子角的增大，在從360[degm]向0[degm]減小的方向上逐次連接所連接的機械角1個周期的分割信號。該情況下，位置估計部30在存儲部33所存儲的3個檢測信號hu0’、hv0’和hw0’的大小關系發(fā)生了變化時，判別轉子r是cw旋轉還是ccw旋轉。

由此，根據(jù)本實施方式，無論轉子r是cw旋轉還是ccw旋轉，都能夠高精度地估計轉子r的位置。

參照圖6a說明旋轉方向與檢測信號之間的關系。

在當前位置位于轉子角θ105和θ107之間的情況下，位置估計部30例如使存儲部33存儲當前的位置處的縱軸的數(shù)字值和之前1個交叉點即轉子角θ105的縱軸的數(shù)字值。

在轉子r為cw旋轉情況下，轉子r的位置在轉子角θ107和θ109之間移動。位置估計部30對從轉子角θ105和θ107之間的大小關系變化到轉子角θ107和θ109之間的大小關系時、中間信號從檢測信號hv0’向檢測信號hu0’的切換、以及切換后的中間信號相對于基準值的正負進行判別，判別為轉子r是cw旋轉。接著，位置估計部30在正向上將轉子角θ107和θ109之間的分割信號sg107和sg108連接到分割信號sg106。

另一方面，在轉子r為ccw旋轉的情況下，轉子r的位置在轉子角θ103和θ105之間移動。位置估計部30對從轉子角θ105和θ107之間的大小關系變化到轉子角θ103和θ105之間的大小關系時、中間信號從檢測信號hv0’向檢測信號hw0’的切換、以及切換后的中間信號相對于基準值的正負進行判別，判別為轉子r是ccw旋轉。接著，位置估計部30在反向上將轉子角θ103和θ105之間的分割信號sg103和sg104連接到分割信號sg105。

另外，在本實施方式中，作為檢測部10的傳感器，以霍爾元件為例進行了說明，但不限于此。檢測部10所使用的傳感器的檢測信號也可以是正弦波或在正弦波中包含諧波的輸出信號。例如，檢測部10的傳感器也可以是使用了磁阻效果的傳感器。

另外，在本實施方式中，說明了提取從交叉點到與該交叉點相鄰的過零點或從過零點到與該過零點相鄰的交叉點的檢測信號的一部分來作為分割信號的例子，但不限于此。分割檢測部322也可以通過生成從交叉點到與該交叉點相鄰的過零點或從過零點到與該過零點相鄰的交叉點的線段，從而提取分割信號。線段例如可以是直線，也可以是正弦波的一部分。

此外，在本實施方式中，圖2示出了外轉子的例子，但不限于此。馬達m也可以是槽為轉子r的一部分的有刷馬達。

進而，馬達m也可以是線性馬達。在馬達m是線性馬達的情況下，轉子r例如也可以是具有磁鐵的可動子。

此外，在本實施方式中，說明了檢測部10的相位分別錯開120度的3個傳感器11～傳感器13的例子，但不限于此。檢測部10所具有的傳感器的數(shù)量不限于3個。該情況下，各傳感器的輸出也可以分別錯開除以傳感器的總數(shù)得到的相位。

此外，在本實施方式中，說明了交叉位置檢測部321檢測交叉點和過零點的例子，但不限于此。交叉位置檢測部321也可以僅檢測交叉點。該情況下，分割檢測部322也可以將從交叉點到與該交叉點相鄰的交叉點的檢測信號的一部分作為分割信號而進行逐次檢測。該情況下，電角1個周期的分割信號的個數(shù)為6個。此外，馬達m的極對數(shù)為6的情況下，機械角1個周期的分割信號的個數(shù)為36個。

[第2實施方式]

在本實施方式中，對第1實施方式的位置估計部30還具有校正部的例子進行說明。

圖8是示出本實施方式的馬達控制系統(tǒng)1a的結構的概略圖。

如圖8所示，馬達控制系統(tǒng)1a代替位置估計部30而具有位置估計部30a。

位置估計部30a代替位置運算部32而具有位置運算部32a，代替存儲部33而具有存儲部33a。

位置運算部32a還具有校正部324。

校正部324具有第1校正部3241、第2校正部3242和第3校正部3243。除了ad轉換部31以外，校正部324也作為預處理電路的一部分而發(fā)揮功能。

第1校正部3241在轉子r正在旋轉時，對各相的檢測信號具有的同相噪聲進行校正，將校正后的檢測信號輸出到第2校正部3242。另外，同相噪聲是各相的檢測信號具有的噪聲成分。

如使用圖3說明的那樣，檢測信號hu0、hv0和hw0具有偏移成分。此外，如使用圖3進行說明的那樣，檢測信號hu0、hv0和hw0的峰值存在偏差。另外，峰值是檢測信號的極大值和極小值。位置運算部32a對數(shù)字信號的檢測信號進行各個處理。第2校正部3242的校正是為了有效使用位置運算部32a的動態(tài)范圍而進行的。在轉子r正在旋轉時，對檢測信號的振幅的偏差和偏移成分進行校正，將校正后的檢測信號輸出到第3校正部3243。

第3校正部3243的校正是為了將分割信號的大致s字的形狀校正為直線而進行的。由于分割信號是檢測信號的一部分，因此呈大致s字的形狀。因此，通過進行第3校正部3243的校正，將校正后的檢測信號輸出到交叉位置檢測部321。

存儲部33a還存儲校正部324在校正中使用的校正式、用于校正的校正值和系數(shù)。另外，后面敘述校正式和系數(shù)。

接著，對位置運算部32a進行的校正處理的步驟進行說明。

本實施方式的馬達控制系統(tǒng)1的動作包含第1校正步驟、第2校正步驟、第3校正步驟。

圖9是本實施方式的位置運算部32a進行的處理的步驟的流程圖。此外，在圖9所示的例中，對校正部324進行全部的第1校正～第3校正的例子進行說明。此外，關于與圖7中說明的處理相同的處理，使用相同的標號并省略說明。另外，位置估計部30a進行以下的處理。

(步驟s201)第1校正部3241進行第1校正。另外，后面敘述第1校正。

(步驟s202)第2校正部3242在第1校正后進行第2校正。另外，后面敘述第2校正。

(步驟s203)第3校正部3243在第2校正后進行第3校正。另外，后面敘述第3校正。

步驟s203的處理后，校正部324進行步驟s110的處理。

以上，結束位置運算部32a進行的處理。

＜第1校正的說明＞

接著，對第1校正部3241在圖9的步驟s201中進行的第1校正的處理的步驟進行說明。

圖10是本實施方式的第1校正的處理的步驟的流程圖。

(步驟s2011)第1校正部3241逐次選擇u相、v相和w相的檢測信號中的1個相。

(步驟s2012)第1校正部3241使用與所選擇的檢測信號對應的校正式來進行第1校正。校正式是后述的式(1)～式(3)。例如，在步驟s2011中選擇了u相的檢測信號的情況下，第1校正部3241使用式(1)進行第1校正。

(步驟s2013)第1校正部3241針對全部相的檢測信號，判別步驟s2012的處理是否已結束。第1校正部3241在針對全部相的檢測信號，判別為步驟s2012的處理已結束的情況下(步驟s2013；是)，結束處理。第1校正部3241在針對全部相的檢測信號，判別為步驟s2012的處理未結束的情況下(步驟s2013；否)，進入步驟s2014的處理。

(步驟s2014)第1校正部3241選擇還未選擇的相的檢測信號，返回步驟s2012的處理。

接著，對第1校正部3241進行的第1校正進行詳細說明。

第1校正部3241使用下式(1)～下式(3)對3個檢測信號hu0’、hv0’和hw0’進行第1校正。

hiu0’＝hu0’-(hv0’+hw0’)/2…(1)

hiv0’＝hv0’-(hu0’+hw0’)/2…(2)

hiw0’＝hw0’-(hu0’+hv0’)/2…(3)

在式(1)中，hiu0’是對檢測信號hu0’進行了第1校正后的校正值。在式(2)中，hiv0’是對檢測信號hv0’進行了第1校正后的校正值。在式(3)中，hiw0’是對檢測信號hw0’進行了第1校正后的校正值。如上所述，在第1校正步驟中，校正部324依次選擇檢測信號中的1個，從所選擇的檢測信號中減去未選擇的其他的檢測信號的平均值，從而針對各個檢測信號生成對所選擇的檢測信號進行了校正后的檢測信號。

接著，對第1校正的效果進行說明。

圖11是本實施方式的進行第1校正的結果的一例的波形圖。圖11所示的波形圖是在將圖3所示的波形轉換為數(shù)字信號后，使用式(1)～式(3)通過第1校正部3241進行校正后的波形。在圖11中，橫軸表示轉子角[度]?？v軸表示數(shù)字值。此外，在ad轉換部31的比特數(shù)為12比特的情況下，b2是2047。此外，-b2是-2048。如圖11所示，第1校正部3241能夠通過第1校正降低檢測信號的數(shù)字值方向的變動。由此，第1校正部3241能夠通過第1校正來降低同相噪聲。

這里，對能夠降低同相噪聲的理由進行說明。

當設同相噪聲信號為hn0’時，分別在3個檢測信號中產(chǎn)生同相噪聲信號hn0’。考慮了同相噪聲信號hn0’的式(1)的校正后的檢測值hiu0’由下式(4)表示。

hiu0’＝(hu0’+hn0’)-{(hv0’+hn0’)+(hw0’+hn0’)}/2

＝(hu0’+hn0’)-{hn0’+(hv0’+hw0’)/2}

＝hu0’-(hv0’+hw0’)/2…(4)

如式(4)所示，各相的檢測信號具有的同相噪聲hn0’通過式(1)的校正而抵消。由此，在第1校正中能夠降低同相噪聲。

同樣，通過式(2)能夠降低檢測信號hv0’的同相噪聲。此外，通過式(3)能夠降低檢測信號hw0’的同相噪聲。

另外，在馬達m例如為4相的情況下，第1校正部3241從4個相的檢測信號中選擇1個相。這里，4相的檢測信號是u相、v相、w相和z相。接著，第1校正部3241使用與所選擇的檢測信號對應的校正式進行第1校正。即，第1校正部3241在4相的馬達m的情況下，使用每個相的4個校正式來進行第1校正。例如，對u相的檢測信號的校正式是下式(5)。

hiu0’＝hu0’-(hv0’+hw0’+hz0’)/3…(5)

即使從檢測部輸出的檢測信號為4相的馬達，第1校正部3241也使用每個相的4個校正式來進行第1校正，從而能夠降低同相噪聲。即，根據(jù)本實施方式，通過使用與相的數(shù)量對應的校正式進行第1校正，能夠降低同相噪聲。

＜第2校正的說明＞

接著，對第2校正部3242在圖9的步驟s202中進行的第2校正的處理的步驟進行說明。

第2校正部3242在電角1周期中逐次選擇u相、v相和w相的檢測信號中的1個相。接著，第2校正部3242針對所選擇的相的檢測信號，使用存儲部33a中存儲的校正值和與所選擇的相的檢測信號對應的校正式來進行第2校正。另外，校正式是后述的式(6)～式(11)。例如，在選擇了u相的檢測信號的情況下，第2校正部3242使用式(6)和式(7)來進行第2校正。

接著，參照圖11對各檢測信號的極大值和極小值進行說明。

以下，點hiu_max是u相的極大值的例子。點hiv_max是v相的極大值的例子。點hiw_max是w相的極大值的例子。點hiu_min是u相的極小值的例子。點hiv_min是v相的極小值的例子。點hiw_min是w相的極小值的例子。bu、bv和bw分別是存儲部33a中存儲的各相的偏移校正值。

接著，對第2校正部3242進行的第2校正進行詳細說明。

第2校正部3242針對各相的檢測信號，判別數(shù)字值是正側還是負側。這里，在圖11中，正側的數(shù)字值是數(shù)字值大于0的值。此外，在圖11中，負側的數(shù)字值是數(shù)字值小于0的值。第2校正部3242進行在規(guī)定的最大值b2和規(guī)定的最小值-b2的范圍內使振幅的范圍均一化的校正。

第2校正部3242使用存儲部33a中存儲的信息，通過下式(6)對校正后的檢測信號hiu0’的正側的數(shù)字值進行第2校正。此外，第2校正部3242使用存儲部33a中存儲的信息，通過下式(7)對校正后的檢測信號hiu0’的負側的數(shù)字值進行第2校正。

第2校正部3242使用存儲部33a中存儲的信息，通過下式(8)對校正后的檢測信號hiv0’的正側的數(shù)字值進行第2校正。此外，第2校正部3242使用存儲部33a中存儲的信息，通過下式(9)對校正后的檢測信號hiv0’的負側的數(shù)字值進行第2校正。

第2校正部3242使用存儲部33a中存儲的信息，通過下式(10)對校正后的檢測信號hiw0’的正側的數(shù)字值進行第2校正。此外，第2校正部3242使用存儲部33a中存儲的信息，通過下式(11)對校正后的檢測信號hiw0’的負側的數(shù)字值進行第2校正。

hiu1(ppn)’＝au_max(ppn)×(hiu0’(ppn)+bu)…(6)

hiu1(ppn)’＝au_min(ppn)×(hiu0’(ppn)+bu)…(7)

hiv1(ppn)’＝av_max(ppn)×(hiv0’(ppn)+bv)…(8)

hiv1(ppn)’＝av_min(ppn)×(hiv0’(ppn)+bv)…(9)

hiw1(ppn)’＝aw_max(ppn)×(hiw0’(ppn)+bw)…(10)

hiw1(ppn)’＝aw_min(ppn)×(hiw0’(ppn)+bw)…(11)

在式(6)和式(7)中，hiu1’是對u相的檢測信號進行了第2校正后的校正值。在式(8)和式(9)中，hiv1’是對v相的檢測信號進行了第2校正后的校正值。在式(10)和式(11)中，hiw1’是對w相的檢測信號進行了第2校正后的校正值。

此外，在式(6)～式(11)中，ppn是1～6的整數(shù)，是表示磁極對的值。在式(6)、式(8)和式(10)中，au_max(ppn)、av_max(ppn)和aw_max(ppn)分別是存儲部33a中存儲的針對與各磁極對對應的電角1個周期的正側的數(shù)字值的正側增益校正值。在式(7)、式(9)和式(11)中，au_min(ppn)、av_min(ppn)和aw_min(ppn)分別是存儲部33a中存儲的針對與各磁極對對應的電角1個周期的負側的數(shù)字值的負側增益校正值。在式(6)～式(11)中，bu、bv和bw分別是存儲部33a中存儲的各相的偏移校正值。

另外，au_max(ppn)、av_max(ppn)、aw_max(ppn)、au_min(ppn)、av_min(ppn)和aw_min(ppn)分別是每個極對的校正值。因此，正側增益校正值的個數(shù)是18個(＝3相×6極對數(shù))。同樣，負側增益校正值的個數(shù)是18個。

接著，對第2校正的效果進行說明。

圖12是進行了本實施方式的第2校正的結果的一例的波形圖。圖12所示的波形圖是在第2校正后通過第2校正部3242進行了校正后的波形。在圖12中，橫軸表示轉子角[度]?？v軸表示數(shù)字值。

如圖12所示，通過第2校正進行了檢測信號的偏移成分的校正。此外，通過第2校正，振幅的范圍在+b2～-b2的范圍內大致被均一化。通過該校正，位置估計部30b能夠有效利用各部可使用的數(shù)字信號值的范圍。

如以上那樣，通過第2校正，能夠降低檢測信號hiu0’、hiv0’和hiw0’的各相的偏移成分，使各相的各極的振幅一致。

＜在線處理的校正的說明＞

另外，在本實施方式中，說明了正側增益校正值、負側增益校正值和偏移校正值存儲在存儲部33a中的例子，但不限于此。第2校正部3242也可以通過在線處理來計算正側增益校正值、負側增益校正值和偏移校正值。例如，第2校正部3242也可以使用前一個機械角1個周期的檢測信號，來計算正側增益校正值、負側增益校正值和偏移校正值。

接著，對第2校正部3242進行的偏移校正值、正側增益校正值、負側增益校正值的計算步驟進行說明。

圖13是本實施方式的偏移校正值、正側增益校正值、負側增益校正值的計算處理的流程圖。

(步驟s2021)第2校正部3242檢測電角6個周期的各相的極大值和極小值。

(步驟s2022)第2校正部3242在電角6個周期的區(qū)間中，計算各相的偏移校正值。具體而言，第2校正部3242計算電角6個周期的各相的振幅最大值和振幅最小值的平均。計算根據(jù)各相中求出的振幅最大值的平均值和振幅最小值的平均值而計算出的最大最小平均值。所計算出的最大最小平均值為每個相的偏移校正值bu、bv、bw。這里，電角6個周期是逐次得到的最新的電角6個周期的平均值。另外，也可以不是電角6個周期的平均值，只用根據(jù)至少2個周期以上的電角每1周期的振幅最大值和振幅最小值來計算即可。接著，第2校正部3242將計算出的各相的偏移校正值存儲在存儲部33a中。

(步驟s2023)第2校正部3242在電角1個周期的區(qū)間中，按照每個相和每個極對，計算正側增益校正值和負側增益校正值。接著，第2校正部3242按照每個相和每個極對，將計算出的正側增益校正值和負側增益校正值存儲在存儲部33a中。

第2校正部3242通過步驟s2021～步驟s2023的處理，利用存儲部33a中存儲的校正值和對應的式(6)～式(11)，例如對接下來的電角1個周期的檢測信號進行第2校正。

另外，在馬達m例如是4相的情況下，第2校正部3242也可以按照每個相來計算偏移校正值、正側增益校正值、負側增益校正值。在馬達m是4相的情況下，偏移校正值的個數(shù)是4個。此外，正側增益校正值和負側增益校正值的個數(shù)分別是24個(＝4相×6極對)。如上所述，本實施方式中的馬達控制系統(tǒng)1的動作包含極大極小檢測步驟、平均計算步驟、偏移計算步驟、第1增益計算步驟、第2增益計算步驟。

＜第3校正的說明＞

接著，對第3校正部3243在圖9的步驟s203中進行的第3校正進行說明。

首先，對進行第3校正的理由進行說明。

圖14是將本實施方式的電角1個周期的角度的分割信號結合的波形圖。橫軸表示估計角度[度]?？v軸表示角度真值[度]。

在圖14中，曲線g211是連接電角6個周期的角度的分割信號的波形。此外，直線g212是理想的直線。此外，直線g221和直線g222表示曲線g211的偏差的范圍。

另外，圖14所示的曲線g211是在校正部324的第1校正～第3校正后，通過線段連接部323將第1實施方式中說明的分割檢測部322的分割信號連接后的波形。通過進行這些校正和處理，位置檢測的精度如直線g221和直線g222所示，成為大約±α[度]。

如前所述，分割信號呈大致s字的形狀。在不進行第3校正的情況下，曲線g211的偏差的范圍比圖14所示的例子大。即，位置檢測的精度成為比±α[度]大的值。因此，第3校正部3243通過將分割信號的大致s字的形狀校正為直線來進行第3校正。其結果是，通過第3校正，能夠進一步提高位置檢測的精度。

另外，關于圖14中的標號g311、g312、x1和x2，在第3實施方式中進行說明。

接著，對第3校正進行詳細說明。

第3校正部3243針對各相的檢測信號，使用存儲部33a中存儲的值作為系數(shù)，由此進行對檢測信號的比例(scale)進行變更的第3校正。

通過進行第3校正，能夠將各分割信號的大致s字狀的形狀直線化。這里，存儲部33a中存儲的值是預先設計的值。

該第3校正使用預先設計的值，通過二次函數(shù)、三次函數(shù)、三角函數(shù)等的校正式來進行計算處理。

另外，在以下的說明中，說明對第2校正后的檢測信號hiu1’、hiv2’和hiw1’進行第3校正的例子。

hiu2’是對第2校正后的u相的檢測信號進行了第3校正后的校正值。hiv2’是對第2校正后的v相的檢測信號進行了第3校正后的校正值。hiw2’是對第2校正后的w相的檢測信號進行了第2校正后的校正值。

接著，對第3校正的效果進行說明。

圖15是進行了本實施方式的第3校正的結果的一例的波形圖。圖15所示的波形圖是在第2校正后進行了第3校正后的波形。在圖15中，橫軸表示轉子角[度]?？v軸表示數(shù)字值。

圖15的標號g201所示的區(qū)域的波形是對標號g200所示的區(qū)域的波形進行放大后的波形。在標號g201所示的區(qū)域的波形中，曲線hiu1(1)’是在第1校正后進行了第2校正后的檢測信號hiu1(1)’的波形的一部分。此外，曲線hiu2’是在第1校正后進行了第2校正后，又進行了第3校正后的檢測信號hiu2’的波形的一部分。

與交叉點cp101’～cp102’的區(qū)間的曲線hiu1(1)’相比，交叉點cp101～cp102的區(qū)間的曲線hiu2’的交叉點間的檢測信號的直線性提高。

這樣，根據(jù)第3校正，檢測信號hiu2’、hiv2’和hiw2’相比于圖12所示的檢測信號hiu1(ppn)’、hiv1(ppn)’和hiw1(ppn)’，直線性提高，能夠得到與角度成比例的信號。

另外，第3校正部3243通過與檢測信號的波形的形狀對應的校正式，針對第3校正處理進行計算處理。

此外，第3校正部3243也可以代替預先設計的值而與第2校正同樣地，根據(jù)前一個1機械角1個周期的檢測信號，使用逐次計算出的值。而且，第3校正部3243也可以將計算出的值作為系數(shù)而存儲到存儲部33a中。

另外，在上述例中，說明了校正部324進行全部的第1校正～第3校正的例子，但不限于此。例如，校正部324也可以對檢測信號進行第1校正～第3校正中的至少1個校正。

如以上那樣，在本實施方式的位置估計方法中，通過第1校正，能夠降低檢測信號的同相噪聲。此外，在本實施方式中，通過第2校正，能夠對多個檢測信號的相互偏差進行校正。這里，多個信號的相互偏差例如是檢測信號的振幅和偏移成分的偏差。進而，在本實施方式中，通過第3校正，能夠將波形的曲線部分直線化。特別地，通過進行第2校正而使分割信號的長度均一化，因此，在第3校正中，容易對全部的分割信號應用同樣的計算處理。因此，通過在第3校正的前工序中進行第2校正，能夠進一步將波形的曲線部分直線化。

其結果是，在本實施方式中，能夠將位置信息所需要的信號部分進一步直線化，能夠縮小位置估計值與真值之間的差，因此能夠進行高精度的位置檢測。

另外，在本實施方式中，說明了校正部324對被轉換為數(shù)字信號的檢測信號進行校正的例子，但不限于此。校正部324也可以設于放大部20和ad轉換部31之間。該情況下，校正部324也可以對作為模擬信號的檢測信號hu0、hv0和hw0進行校正。此外，在本實施方式中，檢測部10所具有的傳感器的數(shù)量不限于3個。該情況下，各傳感器的輸出分別錯開除以傳感器的總數(shù)后得到的相位即可。

如上所述，馬達控制系統(tǒng)1通過使用校正后的檢測信號，能夠進行更高精度的位置控制。例如，在如現(xiàn)有技術那樣使用光學式的編碼器來進行轉子r的旋轉位置的檢測的情況下，檢測精度依賴于編碼器的分辨率。這里，光學式的編碼器例如具有光斬波器和編碼器盤。編碼器盤的圓周上具有以等間隔形成的狹縫。例如，分辨率為400脈沖的編碼器的檢測精度大約是±0.9度。另一方面，在使用了本實施方式的位置估計方法的位置估計部30中，能夠實現(xiàn)與光學式編碼器的檢測精度相同的精度。

[第3實施方式]

說明第1實施方式的位置估計部30還具有歸一化部的例子。

圖16是示出本實施方式的馬達控制系統(tǒng)1b的結構的概略圖。

如圖16所示，馬達控制系統(tǒng)1a代替位置估計部30而具有位置估計部30b。

位置估計部30b代替位置運算部32而具有位置運算部32b，代替存儲部33而具有存儲部33b。

位置運算部32b還具有歸一化部325。歸一化部325進行對分割檢測部322檢測到的分割信號的線段的斜率進行均一化的校正，將校正后的檢測信號輸出到線段連接部323。

存儲部33b還存儲每個段的歸一化系數(shù)。另外，后面敘述歸一化系數(shù)。

＜歸一化的說明＞

首先，參照圖14來說明進行歸一化的理由。

根據(jù)傳感器11～傳感器13各自的檢測感度和安裝位置的誤差等，傳感器11～傳感器13的檢測信號的形狀不會成為理想的同一形狀。此外，檢測信號的相位不會成為理想的相位的偏移。其結果是，檢測信號的形狀的不同等會影響到檢測信號的交叉位置和過零點。于是，各個分割信號的線段的斜率不固定。這里，歸一化是使分割信號的線段的斜率均一的校正。

以圖14為例，角度真值為60[度]，與此相對，估計角度為x1，大約是40[度]。此外，角度真值為120[度]，與此相對，估計角度為x2，大約是100[度]。在圖14所示的例中，角度真值為0[度]～60[度]之間的線段g311的斜率與角度真值為60[度]～120[度]之間的線段g312的斜率不同。

在檢測信號的線段的斜率不同的情況下，如果連接分割信號sg311和分割信號sg312，根據(jù)連接的線段的斜率求出機械角的角度，則由于線段的斜率的差異，有時位置估計的結果會產(chǎn)生誤差。

因此，在本實施方式中，通過對分割信號進行歸一化，降低位置估計的結果的誤差。

圖17是對本實施方式的分割信號的歸一化進行說明的圖。在圖17中，橫軸表示機械角度[度]?？v軸表示數(shù)字值。在圖17中，為了簡化說明，僅示出2個分割信號。

圖17的標號g321所示的波形是連接了分割信號sg341’和分割信號sg342’的波形。分割信號sg341’的機械角度是θ[1]’。分割信號sg341’的數(shù)字值是δx[1]。此外，分割信號sg342’的機械角度是θ[2]’。此外，分割信號sg342’的數(shù)字值是δx[2]。

歸一化部325使用存儲部33b中存儲的每個段的歸一化系數(shù)k[i]和每個分割信號的數(shù)字值δx[i]，通過下式(12)計算機械角θ[i]’。另外，i是段的編號，是1～72的整數(shù)。

θ[i]’＝δx[i]×k[i]…(12)

此外，歸一化部325使用下式(13)來計算圖17所示的從前次存儲的交叉位置或過零點到當前時刻的機械角度的偏差δθ[n]。

δθ[n]＝x[n]×k[i]…(13)

在式(13)中，n表示當前時點的非常數(shù)。

歸一化部325將分割信號的縱軸的x[n]與歸一化系數(shù)k[i]相乘，將相乘的結果輸出到線段連接部323。

在本實施方式中，通過對分割信號進行歸一化并進行連接，由此能夠將每個分割信號的線段的斜率大致均一化。其結果是，根據(jù)本實施方式，即使在產(chǎn)生了檢測部的安裝精度的偏差、檢測部的信號的偏差的情況下，也能夠進一步提高位置的檢測精度。

＜歸一化系數(shù)k[i]的利用離線處理的計算＞

這里，對上式(13)中的歸一化系數(shù)k[i]的利用離線處理的計算方法進行說明。離線處理例如是在出廠前預先進行的處理、或者是在實際使用馬達控制系統(tǒng)1b之前進行的處理。在通過在線處理計算歸一化系數(shù)的情況下，位置運算部32b的運算負荷增加。因此，歸一化部325也可以利用離線處理計算歸一化系數(shù)，并將其存儲在存儲部33b中。此外，根據(jù)來自外部裝置70的位置指令值θ^*，馬達控制系統(tǒng)1b以恒定旋轉速度使轉子r旋轉，從而進行以下的處理。圖18是對本實施方式的歸一化系數(shù)的計算進行說明的圖。圖18所示的信號表示通過離線處理求出的分割信號的值。在圖18中，橫軸表示機械角度的真值[度]?？v軸表示數(shù)字值。在圖18中，為了簡化說明，僅示出2個分割信號。

歸一化部325在馬達m以規(guī)定的轉速旋轉時，測定機械角1個周期的從每個分割信號的交叉點到過零點的經(jīng)過時間t[i]、以及機械角1個周期的從每個分割信號的交叉點到過零點的數(shù)字值的偏差δxnorm[i]。

接著，歸一化部325根據(jù)所測定出的每個分割信號的各經(jīng)過時間，使用下式(14)來計算機械角的真值θnorm[i]。

θnorm[i]＝{t[i]/(t[1]+….+t[72])}×360[度]…(14)

在式(14)中，i是段的編號，是1～72的整數(shù)。

圖18的標號g331所示的波形是連接分割信號sg341和分割信號sg342的波形。分割信號sg341的機械角度的真值是θnorm[1]。此外，分割信號sg341的數(shù)字值是δxnorm[1]。

歸一化部325按照每個分割信號、即每個段，使用通過式(14)求出的機械角度的真值θnorm[i]，根據(jù)下式(15)來計算歸一化系數(shù)k[i]。將計算出的歸一化系數(shù)k[i]存儲在存儲部33b中。

k[i]＝θnorm[i]/δxnorm[i]…(15)

如以上那樣，通過進行離線處理，能夠計算根據(jù)式(15)求出的歸一化系數(shù)k[i]。如上所述，將該歸一化系數(shù)k[i]用于在線時的機械角度θ[i]’式(12)或δθ[n]式(13)的導出。其結果是，能夠進行對每個分割信號的線段的斜率的偏差進行校正后的機械位置的估計。即，本發(fā)明的位置估計方法的一個方式包含：計測步驟，歸一化部在可動子以規(guī)定的轉速旋轉時，對每個分割信號的時間、可動子旋轉1周所需要的時間、每個分割信號的時間內增加的信號值或分割信號的線段的長度進行計測；機械角度計算步驟，歸一化部根據(jù)通過計測步驟計測出的每個分割信號的時間和可動子旋轉一周所需要的時間，計算每個分割信號的機械角度；歸一化系數(shù)計算步驟，歸一化部用通過機械角度計算步驟計算出的機械角度除以通過計測步驟計測出的信號值或線段的長度，從而計算每個分割信號的歸一化系數(shù)；歸一化步驟，歸一化部按照每個分割信號，將通過歸一化系數(shù)計算步驟計算出的歸一化系數(shù)乘以新檢測出的分割信號的信號值或線段的長度來進行歸一化，由此對機械角度進行校正。

＜θoffset[i]的利用離線處理的計算＞

圖19是對本實施方式的機械角度位置的計算進行說明的圖。在圖19所示的例中，是對極對編號為1進行說明的圖。

在圖19中，希望求出的機械位置是從節(jié)sc2起的δθ[n]的位置。δθ[n]是從前1個交叉點和過零位置到當前時刻n的轉子r的角度。

這里，將機械位置的角度為0[degm]的位置設為θoffset[1]。將θnorm[1]后的位置設為θoffset[2]。將機械位置的角度為0[degm]的位置起θnorm[2]后的位置設為θoffset[3]。因此，將機械位置的角度為0[degm]的位置起θnorm[i]后的位置設為θoffset[i]。

θoffset[i]如下式(16)那樣表示。

θoffset[i]＝σ(θnorm[i-1])…(16)

其中，i＝1～72，θnorm[0]＝0。

此時，將利用離線處理計算出的θoffset[i]保持在存儲部33b中。

＜機械角度θ[n]的計算＞

因此，當前的位置、即當前時刻的轉子r的機械角度θ[n]如下式(17)那樣表示。

θ[n]＝θoffset[i]+x[n]×k[i]

＝θoffset[i]+δθ[n]…(17)

如式(17)所示，在計算當前時刻的轉子r的機械角度θ[n]的情況下，從存儲部33b調出θoffset[i]。

這里，考慮在線處理中計算當前時刻的轉子r的機械角度θ[n]。有時利用在線處理計算的θoffset[i]所表示的機械角度的位置與利用離線處理計算的θoffset[i]的機械角度的位置不同。該誤差成為當前時刻的轉子r的機械角度θ[n]的計算誤差。其結果是，由于該誤差，轉子r在旋轉了機械角一個周期后，有時無法返回到相同的機械角度的位置。

因此，使用利用離線處理計算的θoffset[i]。如式(17)所示，以到δθ[n]的前一個交叉位置或過零點的機械角度的位置為基準，計算δθ[n]。通過該方法，能夠不累積在θoffset[i]之前的區(qū)間產(chǎn)生的誤差地計算δθ[n]。即，在機械角度計算步驟中，歸一化部將在可動子旋轉一周所需要的區(qū)間內通過歸一化步驟校正后的機械角度與新檢測到的分割信號的前1個所述機械角度相加，來計算當前的所述機械角度。

在本說明書中，將通過上述的離線處理取得的數(shù)據(jù)稱作“測定數(shù)據(jù)”。測定數(shù)據(jù)是將與各段對應的可動子的移動量與全部的段對應起來的數(shù)據(jù)。在段的個數(shù)是72個的情況下，能夠針對段1至段72分別分配通過測定而取得的機械角度(段的起點至終點的機械角度的真值)。這樣的測定數(shù)據(jù)例如作為信息表而存儲并保存在存儲部33、33a、33b中。如果從存儲部33、33a、33b中讀出測定數(shù)據(jù)并進行參照，則能夠根據(jù)段的編號來讀出由該編號指定的段的機械角度或者付隨于該機械角度的其他的信息。

例如，假設通過離線處理得到了如下情況：段1、段2，······、段72分別具有4.1度、4.9度、······、5.3度的機械角度。這樣得到的測定數(shù)據(jù)作為表而存儲在記錄裝置中。該情況下，如果根據(jù)所檢測到的段的編號來參照測定數(shù)據(jù)，則能夠得到與該段對應的機械角度(真值)。這樣的機械角度的數(shù)值的序列是各個馬達所固有的，能夠作為馬達的所謂“指紋”而發(fā)揮功能。

測定數(shù)據(jù)典型地在出廠前被保持在存儲部中，但是，也可以在之后被更新。利用離線處理進行了學習的歸一化系數(shù)k[i]的值可以經(jīng)時地變化。因此，也可以定期地或不定期地進行離線處理，執(zhí)行測定數(shù)據(jù)的再取得。

另外，測定數(shù)據(jù)也可以經(jīng)由因特網(wǎng)或其他的通信回線而匯集，存儲在云上的存儲裝置中。如上所述更新了測定數(shù)據(jù)的情況下，云上的存儲裝置中的測定數(shù)據(jù)也被更新。還能夠根據(jù)所更新的測定數(shù)據(jù)的內容對馬達m進行診斷。

＜機械位置的確定＞

接著，對機械位置的初始位置的確定方法進行說明。

本實施方式中的馬達控制系統(tǒng)1的動作包含存儲步驟、節(jié)判別步驟、誤差計算步驟、評價步驟、位置確定步驟、判別步驟。在再次投入電源后，段i的信息被初始化。因此，無法正確地應用利用離線處理進行了學習的歸一化系數(shù)k[i]。因此，在再次投入電源后，需要確定機械位置(段或極對編號)。這里，段或極對編號利用段的編號＝12×極對編號+節(jié)的編號這樣的式子表示。因此，通過確定極對編號，能夠確定段的編號(機械位置)。

圖20是本實施方式的轉子r的初始位置的確定處理的步驟的流程圖。

(步驟s701)歸一化部325在馬達m或安裝了馬達m的商品出廠時，將使轉子r以恒定速度旋轉時的各分割信號中的機械角度的真值θnorm[i]逐次存儲在存儲部33b中。在再次投入電源后，從閃存rom向ram調用存儲部33b中存儲的保存信息。這樣，歸一化部325通過將使轉子r以恒定速度旋轉時的各分割信號中的機械角度的真值θnorm[i]逐次存儲在存儲部33b中，來進行學習。

(步驟s702)位置估計部30b根據(jù)存儲部33b中存儲的檢測信號hu0’、hv0’和hw0’的大小關系的組合，來判別轉子r的節(jié)的編號。

(步驟s703)位置估計部30b按照每個節(jié)來計算機械角度的真值θnorm[i]和機械角度θ[i]之間的誤差。

(步驟s704)位置估計部30b進行步驟s703中計算出的誤差的累積評價。

(步驟s705)位置估計部30b依次拋棄誤差達到上限的極對編號(段)的候選。

(步驟s706)位置估計部30b判別在規(guī)定時間內是否全部的候選達到了誤差上限。在位置估計部30b判別為并非在規(guī)定時間內全部的候選達到誤差上限的情況下(步驟s706；否)，進入步驟s707的處理。在位置估計部30b判別為在規(guī)定時間內全部的候選達到了誤差上限的情況下(步驟s706；是)，進入步驟s708的處理。

(步驟s707)從最后剩下的極對編號(段)的候選確定段，從而確定轉子r的初始位置。然后，結束段的編號的確定處理。

(步驟s708)位置估計部30b將所取得的檢測信號一起判別為與進行了歸一化的馬達m不同。

以上，結束轉子r的初始位置的確定處理。另外，在(步驟s701)中，存儲部33b中存儲的保存信息不限于機械角度的真值θnorm[i]。例如，也可以按照每個分割信號將數(shù)字值或每個分割信號的線段的長度等存儲在存儲部33b中。此外，在存儲部33b所存儲的保存信息中，也可以包含歸一化系數(shù)k[i]、校正式(1)～(3)、(6)～(11)、第3校正所使用的校正式、正側增益校正值、負側增益校正值、各相的偏移校正值、預先設計的值。即，在(步驟s701)的存儲步驟中，將通過計測步驟或機械角度計算步驟而計算出的保存信息預先存儲在存儲部33b中。在(步驟s703)的誤差計算步驟中，不限于計算機械角度的真值θnorm[i]與機械角度θ[i]之間的誤差的情況。例如，也可以是保存信息的每個分割信號的數(shù)字值或每個分割信號的線段的長度、和在線處理中的每個分割信號的數(shù)字值或每個分割信號的線段的長度。如以上那樣，在本實施方式的位置估計方法中，通過將各分割信號的機械角和歸一化系數(shù)存儲在存儲部33b中，在再次投入電源后也能夠確定當前機械位置。此外，在本實施方式的位置估計方法中，在規(guī)定時間內全部的候選達到誤差上限的情況下，能夠判別為檢測信號與進行了歸一化的馬達m不同。

另外，在本實施方式中，位置運算部32b也可以還具有第2實施方式中說明的校正部324。由此，能夠進一步提高位置檢測精度。

此外，還具有校正部324的位置運算部32b或位置運算部32a也可以在離線處理時取得存儲部33b存儲的信息而進行學習，并將其存儲在存儲部33b或存儲部33a中。這里，存儲部33b或存儲部33a存儲的保存信息是校正式(1)～(3)、(6)～(11)、第3校正所使用的校正式、正側增益校正值、負側增益校正值、各相的偏移校正值、預先設計的值。

例如，在利用在線處理計算第2校正中使用的校正值的情況下，位置運算部32的運算負荷增加。因此，第2校正部3242也可以利用離線處理來計算第2校正中使用的校正值，并將其存儲在存儲部33a。在存儲部33例如由閃存rom和ram構成的情況下，第2校正部3242也可以在位置運算部32的電源接通的狀態(tài)下，將閃存rom中存儲的校正值移動到ram而進行使用。第3校正部3243也可以利用離線處理將第3校正的校正值存儲到存儲部33中。

本發(fā)明的各實施方式中，將數(shù)字值示出0的值作為基準值而進行了說明，但不限于此。例如，在不對檢測信號進行ad轉換而利用模擬信號進行本發(fā)明的情況下，基準值也可以不必須是示出0的值。此外，在采用數(shù)字信號的情況下，基準值也可以不是0。

在本發(fā)明的各實施方式中，“檢測”交叉位置和過零點以及分割信號是指，位置估計部通過計算交叉位置和過零點以及分割信號而求出的結果為，能夠檢測交叉位置和過零點即可。

另外，也可以是，將用于實現(xiàn)本發(fā)明的各實施方式中的位置估計部(30、30a、30b)的功能的程序記錄在未圖示的計算機可讀取的記錄介質中，使計算機系統(tǒng)讀入該記錄介質中記錄的程序并執(zhí)行該程序，從而進行各處理的步驟。另外，這里所說的“計算機系統(tǒng)”包含os和周邊設備等硬件。此外，“計算機系統(tǒng)”還包含具有主頁提供環(huán)境(或顯示環(huán)境)的www系統(tǒng)。此外，“計算機可讀取的記錄介質”是指，軟盤、光磁盤、rom、cd-rom等可移動介質、計算機系統(tǒng)中內置的硬盤等存儲裝置。進而“計算機可讀取的記錄介質”還包含如經(jīng)由因特網(wǎng)等網(wǎng)絡和電話回線等通信回線發(fā)送程序的情況下的作為服務器或客戶端的計算機系統(tǒng)內部的易失性存儲器(ram)那樣，在一定時間內保持程序的記錄介質。

此外，也可以從在存儲裝置等中存儲了該程序的計算機系統(tǒng)中，經(jīng)由傳送介質或通過傳送介質中的傳送波將上述程序傳送到其他計算機系統(tǒng)。這里，對程序進行傳送的“傳送介質”是指因特網(wǎng)等網(wǎng)絡(通信網(wǎng))和電話回線等通信回線(通信線)那樣具有傳送信息的功能的介質。此外，上述程序也可以是用于實現(xiàn)前述的功能的一部分的程序。進而，也可以是通過與計算機系統(tǒng)中已經(jīng)記錄的程序的組合而實現(xiàn)前述功能的所謂差分文件(差分程序)。

[第4實施方式]

如上所述，上述的實施方式中的傳感器11～傳感器13的典型例是霍爾元件?；魻栐抢没魻栃Ч?halleffect)來檢測磁場的傳感器(磁傳感器)?；魻栃Ч侨缦卢F(xiàn)象：當對在半導體等的物質中流動的電流施加具有垂直的成分的磁場時，在與電流和磁場雙方垂直的方向上產(chǎn)生電動勢。一般的霍爾元件具有2組端子對。當?shù)?端子對中流過電流時，測定由于霍爾效果而在第2端子對中產(chǎn)生的電壓。利用霍爾效果的傳感器包含霍爾元件、霍爾ic和線性霍爾ic。這里，對霍爾元件進行說明。

圖21是霍爾元件100的電路圖。在該例中，通過電壓源80對霍爾元件100的第1端子對vi+、vi-施加恒定的電壓vin，在圖中的縱方向流過電流。當從外部對霍爾元件100的內部流動的電流施加磁場時，在霍爾元件100的第2端子對vh+、vh-產(chǎn)生電壓。在施加電壓vin恒定時，即在恒壓動作時，該電壓(輸出電壓)與磁場的強度成比例。因此，能夠根據(jù)霍爾元件100的輸出電壓檢測磁場的強度。

圖22是示出受恒定磁場影響的霍爾元件100的輸出電壓與施加電壓vin之間的關系的一例的曲線圖。由圖22明確可知，即使磁場的大小恒定，霍爾元件100的輸出電壓也與施加電壓vin成比例地變化。當霍爾元件100在恒壓下動作時，基本不存在輸出電壓對周圍溫度的依賴性。

圖23是示出用3個霍爾元件實現(xiàn)了前述的實施方式中的3個傳感器11～傳感器13的結構的一例的電路圖。分別是霍爾元件的傳感器11～傳感器13經(jīng)由電阻器15、16，在電壓源80和接地之間串聯(lián)連接。這些電阻器15、16發(fā)揮防止電壓鉗位的功能。

本發(fā)明者通過研究得知，根據(jù)圖23的電路，本來不容易受到周圍溫度影響的恒壓動作中的霍爾元件的輸出電壓能夠根據(jù)周圍溫度而變動。該變動的原因是，電阻器15和16所具有的電阻值的溫度依賴性與霍爾元件100所具有的電阻值的溫度依賴性不同。更詳細地講，伴隨周圍溫度的上升，電阻器15和16的電阻值上升，電阻器15具有正的溫度系數(shù)。與此相對，霍爾元件100的電阻值如圖24所示，伴隨周圍溫度的上升而減低，霍爾元件100具有負的溫度系數(shù)。

如圖25所示，電阻器15、傳感器11、傳感器12、傳感器13和電阻器16分別具有電阻值r1、rin1、rin2、rin3和r2。此外，分別對電阻器15、傳感器11、傳感器12、傳感器13和電阻器16施加了電壓v1、v2、v3、v4和v5。如上所述，當周圍溫度上升時，電阻值r1、r2上升，但是，電阻值rin1、rin2和rin3降低。各元件的施加電壓根據(jù)電阻比而被分割。因此，當周圍溫度上升時，即使電壓源80的電壓恒定，電壓v1、v5也會變高，電壓v2、v3和v4也會變低。電壓v2、v3和v4分別是3個霍爾元件100的施加電壓。如參照圖22說明的那樣，即使施加磁場相同，霍爾元件100的施加電壓降低也會導致輸出電壓降低。

根據(jù)以上的說明可知，根據(jù)圖23的電路結構，當周圍溫度上升時，霍爾元件100的施加電壓降低，其結果是，圖3所示的信號hu0、hv0、hw0的振幅變小。相反，當周圍溫度降低時，霍爾元件100的施加電壓變高，圖3中的信號hu0、hv0、hw0的振幅變大。

在動作時的周圍溫度與進行了離線的學習時的周圍溫度相比發(fā)生了變化的情況下，如果直接使用測定數(shù)據(jù)，則可動子的位置估計值可能會產(chǎn)生誤差。

在本實施方式中，具有對由于周圍溫度的變化而產(chǎn)生的信號hu0、hv0、hw0的振幅變化進行校正的結構，以抑制或消除上述的誤差。以下對該結構的例子進行說明。

圖26是示出本實施方式中的霍爾元件100的電路結構的例子的電路圖。在本實施方式中，分別是霍爾元件100的傳感器11～傳感器13經(jīng)由熱敏電阻17、18，在電壓源80的端子ta和與接地相同的電位的端子tb之間串聯(lián)連接。端子ta和tb向串聯(lián)連接的熱敏電阻17、傳感器11～傳感器13和熱敏電阻18提供電壓。這些熱敏電阻17、18發(fā)揮防止電壓鉗位的功能，這一點實現(xiàn)與前述的電阻器15、16同樣的作用。不同之處在于，熱敏電阻17、18的電阻伴隨周圍溫度的上升而下降，熱敏電阻17、18具有與霍爾元件100相同的極性(負)的溫度系數(shù)。因此，抑制了伴隨周圍溫度的變化的施加電壓的變化。

一般而言，通過下式近似地表示霍爾元件的電阻值r(參照圖24)。

r＝r0×exp{b(1/t-1/t0)}

這里，exp是指數(shù)函數(shù)，r0和b是常數(shù)，t是當前的溫度，t0是基準溫度。溫度的單位是絕對溫度。1/t的系數(shù)即“b”的大小被稱作“b常數(shù)”。熱敏電阻17、18優(yōu)選具有與上述的近似式所表示的溫度特性同樣的溫度特性。

也可以代替熱敏電阻17、18，而使用霍爾元件100作為用于防止電壓鉗位的電阻元件。該情況下，用作電阻元件的霍爾元件具有與用作傳感器11～13的霍爾元件相同大小的“b常數(shù)”，因此，能夠抑制周圍溫度的變化引起的施加電壓的變化。

[第5實施方式]

本實施方式具有即使霍爾元件的輸出由于周圍溫度的變化而變化，也對霍爾元件的輸出的變化進行補償?shù)慕Y構。圖27是示出本實施方式的結構中的主要部分的電路圖。本實施方式具有對下級的熱敏電阻18的電壓進行測定的電壓測定電路19。電壓測定電路19的輸出被實時地輸入到位置估計部30內的ad轉換電路(adc)314。從該ad轉換電路314輸出的信號(數(shù)字值)表示熱敏電阻18的電壓。位置估計部30根據(jù)熱敏電阻18的電壓，計算霍爾元件100的施加電壓。由于霍爾元件100的施加電壓和輸出電壓之間的關系(參照圖24)是已知的，因此，第4校正部3244能夠根據(jù)霍爾元件100的施加電壓對檢測信號hu0’、hv0’和hw0’的振幅進行校正。具體而言，假設當前的檢測信號hu0’、hv0’和hw0’的未校正的狀態(tài)的振幅由于周圍溫度的上升而降低到了通過離線進行了學習時的檢測信號hu0’、hv0’和hw0’的振幅的例如50％的大小。該情況下，所檢測到的熱敏電阻18的電壓相比于進行了離線的學習時的電壓應該增加了。根據(jù)當前的熱敏電阻18所測定的電壓，第4校正部3244轉換為使當前的檢測信號hu0’、hv0’和hw0’的未校正的狀態(tài)的振幅成為2倍后的校正值，并輸入到位置運算部32。例如如果是圖8所示的實施方式，則將通過第4校正部3244校正后的檢測信號hu0’、hv0’和hw0’提供到校正部324。

也可以代替對熱敏電阻18的電壓進行測定，而對上級的熱敏電阻17的電壓進行測定。此外，也可以對熱敏電阻17、18雙方的電壓進行測定。在不使用熱敏電阻15、16而使用電阻器15、16的情況下(參照圖23)，電壓測定電路19也可以測定電阻器15、16中的至少一方的電壓。

在本實施方式中，將通過離線進行了學習時、即取得了測定數(shù)據(jù)時由電壓測定電路19測定的電壓值作為基準電壓值而預先存儲在存儲部338中。作為預處理電路的一部分而發(fā)揮功能的第4校正部3244從存儲部338讀出基準電壓值，根據(jù)從電壓測定電路19取得的當前的電壓值和基準電壓值對檢測信號進行校正。

這樣，本實施方式中的位置估計裝置具有電壓檢測測定電路，該電壓檢測測定電路檢測電阻元件或檢測部的電壓值，并將其輸入到作為預處理電路而發(fā)揮功能的校正部。該校正部根據(jù)所檢測到的電壓值，對n個檢測信號進行校正。本實施方式中進行的位置估計方法包含如下的溫度補償步驟：檢測n個檢測部中的任意一方或電阻元件的電壓值，根據(jù)所檢測到的電壓值，對檢測信號進行校正。因此，即使霍爾元件等傳感器的輸出由于周圍溫度的變化而變化，也能夠對該變化進行補償。

[第6實施方式]

在本實施方式中，在線段連接步驟中，與從所連接的多個分割信號中選擇出的特定的1個或多個分割信號的檢測同步地，由位置運算部32生成并輸出表示可動子的基準位置的z相信號。圖28是示出本實施方式的位置運算部32的結構例的概略圖。在本實施方式中，未圖示的其他的結構也可以是前述的實施方式中的任意一方的結構。

本實施方式的位置運算部32具有z相信號電路326，該z相信號電路326根據(jù)從線段連接部323輸出的信號的相位，生成并輸出所謂的z相信號。在z相信號電路326上連接有相移電路327。相移電路327對z相信號電路326輸出z相信號的時機進行調整。

圖29是示出從上述的各實施方式中的線段連接部323輸出的信號(表示位置估計值的信號)的波形和z相信號的波形例的圖。如上所述，從線段連接部323輸出的信號具有表示轉子的機械位置的估計值即機械角度θ＾的信息(絕對機械角度信息)。圖29的最上段的曲線圖的縱軸是所估計的機械角度θ＾，橫軸是時間。該曲線圖中示出轉子以機械角旋轉了4周和120度的期間。根據(jù)圖29明確可知，根據(jù)該信號的大小決定機械角度θ＾，因此，轉子的絕對的機械位置(朝向)被確定為1個。

圖29中示出z相信號電路326輸出的z相信號的多種波形例。在圖示的例子中，z1信號是以機械角度θ＾相對于基準位置為0度的相位成為邏輯高電平(high)的脈沖信號。z2信號是以機械角度θ＾相對于基準位置延遲了圖28的相移電路327指定的任意的角度的相位成為邏輯高電平(high)的脈沖信號。

在上述的例中，在轉子以機械角度每旋轉1周時輸出脈沖信號，但是，z相信號的輸出頻度不限于該例。z3信號是以機械角度θ＾相對于基準位置延遲了相移電路327指定的多個角度(機械角度未滿360度)的相位成為邏輯高電平(high)的脈沖信號。z4信號是以機械角度θ＾相對于基準位置大于360度的周期輸出的脈沖信號。在相移電路327指定的相移角度大于機械角度360度的情況下，不輸出邏輯高電平(high)的脈沖信號，直到機械角度θ＾從基準位置增加相移角度為止。

這樣，根據(jù)本實施方式，能夠不特別地具有編碼器，而根據(jù)表示機械角度θ＾的信號的大小，以任意的相位和任意的頻度輸出脈沖信號。這樣的脈沖信號能夠用作現(xiàn)有的z相信號，也能夠用于其他各種用途。

[第7實施方式]

能夠使用信號處理電路和存儲了對該信號處理電路的動作進行控制的計算機程序的記錄介質，來實現(xiàn)上述的各實施方式的位置估計部30、30a、30b。以下，對這樣的實施方式進行說明。

圖30是示出本實施方式的馬達控制系統(tǒng)1的結構例的概略圖。如圖30所示，本實施方式的馬達控制系統(tǒng)1具有馬達m、檢測部10、放大部20、位置估計裝置300、柵極驅動器450、逆變器460和控制器500。

檢測部10具有n個(n為3以上的整數(shù))傳感器，該n個傳感器檢測轉子r具有的多個磁極所形成的磁場，輸出具有與各自檢測到的磁場的強度對應的大小的檢測信號。n個傳感器被配置成n個檢測信號的相位分別錯開360度/n的角度。在圖示的例中，n為3，檢測部10具有傳感器11、12、13。本實施方式中的馬達m、檢測部10和放大部20的結構和動作與其他實施方式中說明的相同，因此，這里不重復詳細的說明。

本實施方式中的位置估計裝置300具有：預處理電路350，其根據(jù)n個檢測信號生成n個校正檢測信號；信號處理電路400，其根據(jù)n個校正檢測信號生成表示可動子的位置估計值的信號，并對該信號進行輸出。

本實施方式中的信號處理電路400可以是例如中央運算處理裝置(cpu)、數(shù)字信號處理處理器等集成電路(ic)芯片。位置估計裝置300具有記錄介質，該記錄介質存儲了對信號處理電路400的動作進行控制的計算機程序。該記錄介質例如是閃存rom等非易失性存儲器420，與信號處理電路400連接。

在本實施方式中，從預處理電路350輸出的n個校正檢測信號作為變量而隨時存儲在ram410中。

預處理電路350具有前述的ad轉換部31，根據(jù)需要也可以具有校正部3244(圖27)。通過預處理電路350將檢測信號轉換為數(shù)字信號，能夠接受各種校正處理。這里，將接受了這樣的預處理的檢測信號稱作“校正檢測信號”。

信號處理電路400根據(jù)計算機程序的指令執(zhí)行以下的步驟。

首先，信號處理電路400從ram410讀出校正檢測信號。接著，逐次檢測n個校正檢測信號中的任意2個信號彼此交叉的交叉點。

信號處理電路400將從交叉點聯(lián)結到與交叉點相鄰的其他交叉點的校正檢測信號分割成1個或多個段，檢測各段作為分割信號。

信號處理電路400從存儲裝置讀出將與各段對應的可動子的移動量與全部的段對應起來的測定數(shù)據(jù)。該存儲裝置可以是存儲了上述的計算機程序的記錄介質，也可以是存儲卡等其他存儲裝置。在本實施方式中，在非易失性存儲器420中保存有測定數(shù)據(jù)，從非易失性存儲器420讀出測定數(shù)據(jù)。如上所述，通過出廠前的離線處理取得該測定數(shù)據(jù)，并將該測定數(shù)據(jù)保存在存儲介質中。在出廠后，可以更新測定數(shù)據(jù)。

信號處理電路400參照該測定數(shù)據(jù)，根據(jù)n個校正檢測信號的關系和分割信號，確定與轉子r的當前位置對應的段。

如上所述，在某個方式中，當設i為1以上的整數(shù)、n為規(guī)定當前時刻的整數(shù)、所確定的段的編號為i、所確定的段的起點處的轉子r的位置為θoffset[i]、段的起點處的分割信號的值與該分割信號的當前值之間的差分為x[n]、轉子r的位置估計值為θ[n]、比例系數(shù)為k[i]時，θ[n]＝θoffset[i]+k[i]×x[n]的關系成立。根據(jù)該關系來決定轉子r的位置估計值。

表示轉子r的位置估計值的信號具有與從基準位置起的轉子r的移動量成比例地直線增加的值。在優(yōu)選的方式中，表示轉子r的位置估計值的信號具有與θ成比例的數(shù)字值或模擬值。

這樣，信號處理電路400根據(jù)所確定出的段，基于分割信號的電平來決定可動子的位置估計值，輸出表示位置估計值的信號。位置估計信號可以以數(shù)字值的狀態(tài)輸入到控制器500的反饋(f/b)端子。位置估計信號可以作為串行數(shù)據(jù)而輸出到外部，或者通過da轉換電路(dac)440轉換為模擬值后輸出。例如在進行維護時，通過示波器觀測被轉換為模擬值的信號，從而能夠對位置指令值和位置估計值進行比較。

位置估計裝置300也可以具有如下的電路(圖28)，該電路響應于來自信號處理電路400的指示，輸出前述的脈沖狀的z相信號。還能夠通過信號處理電路400實現(xiàn)圖28所示的各功能塊。

信號處理電路400內的預處理電路350也可以構成為程序，使得執(zhí)行從前述的第1校正步驟、第2校正步驟和第3校正步驟中選擇出的任意一個校正步驟，生成校正檢測信號。當信號處理電路400根據(jù)這樣的程序進行動作時，在第1校正步驟中，從檢測信號中依次選擇1個，從所選擇的檢測信號中減去未選擇的其他的檢測信號的平均值，從而對所選擇的檢測信號進行校正，生成校正檢測信號。在第2校正步驟中包括以下步驟：針對各相的檢測信號，檢測每個極對的極大值和極小值、以及至少2個周期的電角每1周期的振幅最大值和振幅最小值；校正部針對各相的檢測信號，計算振幅最大值的平均和振幅最小值的平均；將根據(jù)振幅最大值的平均和振幅最小值的平均而計算出的最大最小平均值作為偏移校正值；針對各個檢測信號，計算將極大值作為規(guī)定的最大值的每個磁極對的正側增益校正值；針對各相的檢測信號，計算將極小值作為規(guī)定的最小值的每個磁極對的負側增益校正值；針對各相的檢測信號，加上偏移校正值，并將每個磁極對的正側的信號值與正側增益校正值相乘，將每個磁極對的負側的信號值與負側增益校正值相乘。第3校正步驟中包含以下步驟：針對各個檢測信號，根據(jù)檢測信號的波形的狀態(tài)，乘以預先決定的系數(shù)。

另外，作為信號處理電路400執(zhí)行的動作，以下動作并非本發(fā)明必不可少的動作：從存儲裝置讀出將與各段對應的可動子的移動量與全部的段對應起來的測定數(shù)據(jù)；參照測定數(shù)據(jù)，根據(jù)n個校正檢測信號的關系和分割信號，確定與可動子的當前位置對應的段。也可以代替執(zhí)行這些動作，而由信號處理電路400逐次連接分割信號，并根據(jù)所連接的多個分割信號，基于分割信號的電平來決定可動子的位置估計值，輸出表示位置估計值的信號。

信號處理電路400除了執(zhí)行上述的位置估計處理以外，也可以被編程，使得執(zhí)行馬達驅動所需要的運算。在信號處理電路400執(zhí)行的各種處理中，不需要通過1個ic芯片來執(zhí)行。第1至第6實施方式的位置估計部30、30a和30b、以及控制部50執(zhí)行的功能的一部分或全部可以通過數(shù)字信號的處理而實現(xiàn)。因此，也可以由多個運算處理單元或數(shù)字信號處理器(dsp)分擔由位置估計部30、30a和30b的各功能塊執(zhí)行的不同的處理。此外，還能夠使用fpga(field-programmablegatearray：現(xiàn)場可編程門陣列)的這樣的可編程邏輯器件來實現(xiàn)本實施方式的信號處理電路400。

在本實施方式中，信號處理電路400根據(jù)轉子r的位置估計值來計算馬達控制所需要的電壓指令值，并將其提供到脈沖寬度調制(pwm)電路430。脈沖寬度調制電路430根據(jù)該電壓指令值，向柵極驅動器450提供pwm信號。柵極驅動器450根據(jù)pwm信號對逆變器460內的開關晶體管進行開閉，將所需要的電壓和電流提供給馬達m。

當在離線的情況下取得或更新測定數(shù)據(jù)時，信號處理電路400根據(jù)計算機程序的指令，以恒定速度使轉子r移動(旋轉)。然后，測定每個段的轉子r的移動(旋轉)時間，生成將與各段對應的轉子r的移動量(機械角度)與全部的段對應起來的數(shù)據(jù)。信號處理電路400將該數(shù)據(jù)作為測定數(shù)據(jù)而存儲在非易失性存儲器420中。

在系統(tǒng)具有溫度檢測元件的情況下，能夠將取得測定數(shù)據(jù)時的溫度作為基準溫度而存儲在存儲裝置中。也可以是，如第6實施方式中說明的那樣，在由于周圍溫度而使檢測信號的振幅發(fā)生變化時，從存儲裝置讀出基準溫度，根據(jù)從溫度檢測元件取得的當前的溫度和基準溫度來校正檢測信號。

標號說明

1，1a，1b，1c…馬達控制系統(tǒng)，10…檢測部，11，12，13…傳感器，20…放大部，21，22，23…差動放大器，30，30a，30b…位置估計部，31…ad轉換部，311，312，313…ad轉換電路，321…交叉位置檢測部，322…分割檢測部，323…線段連接部，324…校正部，3241…第1校正部，3242…第2校正部，3243…第3校正部，325…歸一化部，33，33a，33b…存儲部，40…減法器，50…控制部，60…驅動部，m…馬達。