JP2004023862A - モータ制御装置及び空調装置用モータ - Google Patents

Abstract

【課題】異音や振動の発生を抑制若しくは防止でき、特に、作動開始時における異音や振動の発生を効果的に抑制若しくは防止できるモータ制御装置を得る。
【解決手段】制御電圧演算部５２では、ロータの実回転数Ｓｒが切替回転数Ｓｃよりも小さい場合には、最終目標回転数Ｓｔｅに１よりも十分に小さな回転係数Ｋｓを欠けて目標回転数Ｓｔを設定し、この目標回転数Ｓｔと実回転数Ｓｒとの偏差Ｓｅに基づいて制御電圧Ｖｍ１を設定する。このようにすることで、偏差Ｓｅが実回転数Ｓｒと最終目標回転数Ｓｔｅとの偏差よりも小さくなる。これにより、ブラシレスブロアモータ作動開始直後において各コイルに印加する電圧を意図的に小さくでき、ブラシレスブロアモータ作動開始時における異音や振動の発生を効果的に抑制若しくは防止できる。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通常の直流モータやブラシレスモータ等の各種モータの通電制御を行なうモータ制御装置及び車両等の空調装置でブロワを回転させるために用いる空調装置用モータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、車両の室内に冷風や温風を供給するための空調装置用のブラシレスＤＣモータは、通常、駆動回路に設けられたパワートランジスタ等のスイッチング素子を所定のタイミングでＯＮ／ＯＦＦすることでステータ（固定子）を構成する複数相のコイルに対して所定のタイミングで通電及び通電解除を行ない、コイルの周囲に回転磁界を形成することで、ロータ（回転子）を構成する永久磁石が形成する磁界との相互作用によりロータを回転させている。
【０００３】
一方、上記のようなブラシレスＤＣモータでは、所望の回転速度で安定してロータを回転させるための制御回路等の制御装置が設けられている。この制御装置は、ロータの周囲に設けられた複数のホールＩＣ素子に接続されている。これらのホールＩＣ素子はロータと一体的に回転する永久磁石の磁極を検出しており、各ホールＩＣ素子での検出結果に基づき、制御装置ではロータの回転位置を検出し、更に、実際のロータの回転数（以下、便宜上、「実回転数」と称する）を検出している。
【０００４】
また、制御装置は、この実回転数と操作スイッチ等により設定された回転数（以下、便宜上、「最終目標回転数」と称する）との偏差を比較演算している。この偏差に基づいて所謂「ＰＩＤ制御」等により各出力電圧を演算し、この出力電圧の演算結果に基づきスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦのタイミングを設定することで、最終目標回転数にロータの実回転数を到達させている。
【０００５】
一方、一般的にブラシレスＤＣモータは、上記の複数のホールＩＣ素子における検出結果に基づき、ロータの実際の回転に同期にした方形波の通電波形で各コイルに対して通電を行なっている。これに対して、例えば、特開２０００−２２４８９０号の公報に開示されている技術では、モータの作動開始時から最終目標回転数よりも小さなロータが所定の回転数（以下、便宜上「切替回転数」と称する）に達するまでの間だけ、ロータの実際の回転に同期にした方形波の通電波形で通電を行ない、実回転数が切替回転数を超えた場合には、ロータの実際の回転とは別に、計算して得た予測値に同期した、例えば、正弦波や台形波の任意の通電波形で通電を行なっている。
【０００６】
上記のような制御装置の場合、各ホールＩＣ素子からの検出結果に基づいてロータの回転位置を検出している。このため、上記のようなロータの回転に同期した通電も、実際には各ホールＩＣ素子の取付誤差に起因した通電タイミングの誤差が生じることになる。このような通電タイミングの誤差は、トルクリプルの要因ともなり、ひいては、このトルクリプルの発生に起因する異音や振動の発生の要因になる。
【０００７】
上記公報で開示されている技術では、実回転数が切替回転数を超えると計算で得た予測値に同期した任意の通電波形（例えば、正弦波や台形波）で通電を行なうため、通電のタイミングに各ホールＩＣ素子の取付誤差の影響が及ばない。このため、異音や振動の発生を抑制できるというメリットがある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に開示され技術であっても、ロータの回転数が切替回転数に達するまでは、従前の一般的な通電方法を採用しているため、モータの始動直後からロータの回転数が切替回転数に達するまでの間でトルクリプルの発生を抑制若しくは防止することができず、したがって、トルクリプルに起因する異音や振動が発生する可能性が極めて高い。
【０００９】
本発明は、上記事実を考慮して、異音や振動の発生を抑制若しくは防止でき、特に、作動開始時における異音や振動の発生を効果的に抑制若しくは防止できるモータ制御装置を得ることが目的である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明は、複数相のコイルに所定のタイミングで整流された電流を流すことで生じる回転磁界と永久磁石が形成する磁界との相互作用で生じる回転力により回転子を回転させるモータに適用されるモータ制御装置であって、前記回転子の回転数を直接或いは間接的に検出して、前記回転数に対応した回転数検出信号を出力する回転数検出手段と、予め設定されて最終的に前記回転子が到達する最終目標回転数よりも小さな所定の切替回転数と前記回転数検出信号に基づく実回転数とを比較し、当該実回転数が前記切替回転数よりも小さいか否かを判定する判定手段と、前記実回転数が前記切替回転数よりも小さい場合に、所定の演算式により算出された第１制御電圧に基づく通電波形で前記回転子の回転に同期して前記コイルを通電して前記回転子の回転数を変化させると共に、前記実回転数が前記切替回転数以上の場合に、前記第１制御電圧よりも大きな第２制御電圧に基づく任意の通電波形で前記コイルを通電して前記回転子の回転数を変化させる通電制御手段と、を備えることを特徴としている。
【００１１】
上記構成のモータ制御装置では、例えば、操作スイッチ等の操作によりモータが作動開始させられると共に、最終的に到達させるモータを回転数、すなわち、回転子の最終目標回転数が設定されると、回転検出手段によって実際の回転子の回転数が直接或いは間接的に検出され、回転子の実際の回転数に対応した回転数検出信号が回転検出手段から出力される。
【００１２】
一方、上記のようにモータが作動させられると、最終目標回転数よりも充分に小さな切替回転数が設定され、回転数検出信号に基づく回転子の実回転数が切替回転数よりも小さいか否かが判定手段によって判定される。
【００１３】
ここで、回転子の実回転数が切替回転数よりも小さいと判定手段によって判定された場合には、所定の演算式により算出された第１制御電圧に基づく通電波形で、回転子の回転に同期してコイルが通電される。これにより、回転子の回転数が切替回転数、ひいては、最終目標回転数へ向けて変化（増加）する。
【００１４】
また、このように、回転子の回転数が変化していくと、回転子の実回転数が切替回転数以上になる。これにより、回転子の実回転数が切替回転数よりも小さくないと判定手段に判定された場合には、上記の第１制御電圧よりも大きな第２制御電圧に基づき、例えば、台形波や正弦波等の任意の通電波形でコイルが通電される。このようにして、回転子の回転数を変化（増加）させられ、最終的には回転子の回転数が最終目標回転数に到達する。
【００１５】
ここで、本モータ制御装置では、モータの作動開始時から回転子の回転数が所定の切替回転数に達するまでは、回転子の回転に同期した同期通電が行なわれるが、回転子の回転数を修正（変化）させるために得る偏差が第２制御電圧よりも小さな第１制御電圧に基づく。このため、各コイルに対する印加電圧の急激な上昇が抑制若しくは防止される。これにより、モータの作動開始時から回転子の回転数が所定の切替回転数に達するまで間におけるトルクリプルを抑制若しくは防止でき、トルクリプルに起因する異音や振動の発生を抑制若しくは防止できる。
【００１６】
また、回転子の回転数が所定の切替回転数に達した後は、第１制御電圧よりも大きな第２制御電圧に基づきコイルが通電されるこのため、各コイルに対する印加電圧を早期に上昇させることができ、比較的早期に回転子の回転数を最終目標回転数に到達させることができる。
【００１７】
さらに、このように、回転子の回転数が所定の切替回転数に達した後は第２制御電圧に基づき通電されるが、このときの通電波形が、例えば、正弦波や台形波等の任意波形となるため、トルクリプルの発生を抑制若しくは防止でき、トルクリプルに起因する異音や振動の発生を抑制若しくは防止できる。
【００１８】
請求項２記載の本発明は、請求項１記載のモータ制御装置において、前記実回転数が前記切替回転数よりも小さい場合に、前記最終目標回転数と１未満の係数との積である目標回転数と前記実回転数との偏差を算出すると共に、前記実回転数が前記切替回転数以上の場合に、前記目標回転数を前記最終目標回転数に置き換えて前記偏差を算出する偏差演算手段を備え、前記偏差が大きくなるにつれて算出結果が大きくなる前記演算式によって前記通電制御手段が前記第１制御電圧及び前記第２制御電圧を算出する、ことを特徴としている。
【００１９】
上記構成のモータ制御装置では、実回転数が切替回転数よりも小さい場合に偏差演算手段で最終目標回転数と１未満の係数との積である目標回転数と、実回転数との偏差が算出される。
【００２０】
これに対し、実回転数が切替回転数以上の場合には、偏差演算手段で最終目標回転数と実回転数との偏差が算出される。
【００２１】
通電制御手段では、この偏差に基づく演算式によって制御電圧が算出されるが、算出結果は偏差が大きくなるにつれて大きくなる。このため、実回転数が切替回転数以上の場合に算出される制御電圧は、実回転数が切替回転数よりも小さい場合に算出される制御電圧よりも大きくなる。このようにして、本モータ制御装置では、第１制御電圧と、第１制御電圧よりも大きな第２制御電圧とが算出される。
【００２２】
請求項３記載の本発明は、請求項１記載のモータ制御装置において、前記実回転数が前記切替回転数以上の場合に、前記最終目標回転数と前記実回転数との第１偏差を算出し、前記実回転数が前記切替回転数よりも小さい場合に、予め設定されると共に前記第１偏差よりも充分に小さな第２偏差を読み込む偏差演算手段を備え、前記偏差に基づく前記演算式によって前記通電制御手段が前記第１制御電圧及び前記第２制御電圧を算出する、ことを特徴としている。
【００２３】
上記構成のモータ制御装置では、実回転数が切替回転数以上の場合に偏差演算手段で最終目標回転数と実回転数との第１偏差が算出され、通電制御手段ではこの第１偏差に基づく演算式によって第２制御電圧が算出される。
【００２４】
これに対し、実回転数が切替回転数よりも小さい場合には、上記の第１偏差が記憶手段等に予め設定された第２偏差に置き換えられる。ここで、本モータ制御装置において、第１制御電圧を算出する演算式と第２制御電圧を算出する演算式は基本的に同じになるが、第２偏差は第１偏差よりも小さく設定されているため、この第２偏差に基づく演算式により算出される制御電圧は、第２制御電圧よりも小さな第１制御電圧となる。
【００２５】
請求項４記載の本発明は、請求項１記載のモータ制御装置において、前記演算式は、前記最終目標回転数と前記実回転数との偏差と、所定の第１係数に基づき前記第１制御電圧及び前記第２制御電圧の何れか一方を求めると共に、前記第１係数を前記第１係数とは異なる第２係数に置き換えて前記第１制御電圧及び前記第２制御電圧の何れか他方を求める、ことを特徴としている。
【００２６】
上記構成のモータ制御装置では、第１制御電圧及び第２制御電圧を算出するための演算式は基本的に同じで、最終目標回転数と前記実回転数との偏差と、所定の係数に基づき制御電圧が算出される。しかしながら、第１制御電圧及び第２制御電圧の何れか一方を求める際には第１係数を用いるのに対し、何れか他方を求める際には第１係数が、第１係数とは異なる第２係数に置き換えられる。このため、第２制御電圧が第１制御電圧よりも大きくなる。
【００２７】
請求項５記載の空調装置用モータは、複数相のコイルに所定のタイミングで整流された電流を流すことで生じる回転磁界と永久磁石が形成する磁界との相互作用で生じる回転力により回転子を回転させ、当該回転子の回転を空調装置のブロワに伝えて当該ブロワを回転させる駆動部と、前記回転子の回転数を直接或いは間接的に検出して、前記回転数に対応した回転数検出信号を出力する回転数検出手段と、予め設定されて最終的に前記回転子が到達する最終目標回転数に対し、前記回転数検出信号に基づく実回転数の側に設定された所定の切替回転数と前記実回転数とを比較し、当該実回転数と前記切替回転数との差異が所定値よりも小さいか否かを判定する判定手段と、前記実回転数と前記切替回転数未満との差異が所定値の場合に、所定の演算式により算出された第１制御電圧に基づく通電波形で前記回転子の回転に同期して前記コイルを通電して前記回転子の回転数を変化させると共に、前記差異が所定値よりも小さい場合に前記第１制御電圧よりも大きな第２制御電圧に基づく任意の通電波形で前記コイルを通電して前記回転子の回転数を変化させる通電制御手段と、を備えている。
【００２８】
上記構成の空調装置用モータでは、例えば、車両のインパネ等に設けられた操作スイッチ等の操作により駆動部が作動開始させられ、これにより、駆動部を構成する回転子が回転する。回転子の回転は空調装置を構成するブロワに伝えられ、これによりブロワが回転すると、車両室内に送風される。
【００２９】
また、操作スイッチ等の操作により駆動部が作動開始させられると共に、最終的に到達させる駆動部を構成する回転子の最終目標回転数が設定されると、回転検出手段によって実際の回転子の回転数が直接或いは間接的に検出され、回転子の実際の回転数に対応した回転数検出信号が回転検出手段から出力される。
【００３０】
一方、上記のように駆動部が作動させられると、最終目標回転数よりも実回転数側に（すなわち、最終目標回転数が実回転数よりも大きければ、最終目標回転数よりも小さく、最終目標回転数が実回転数よりも小さければ最終目標回転数よりも大きい）切替回転数が設定され、回転数検出信号に基づく回転子の実回転数と切替回転数との差異が所定値（所定値は「０」であってもよい）よりも小さいか否かが判定手段によって判定される。
【００３１】
ここで、回転子の実回転数がと切替回転数との差異が所定値以上であると判定手段によって判定された場合には、所定の演算式により算出された第１制御電圧に基づく通電波形で、回転子の回転に同期してコイルが通電される。これにより、回転子の回転数が切替回転数、ひいては、最終目標回転数へ向けて変化（増加若しくは減少）する。
【００３２】
また、このように、回転子の回転数が変化していくと、回転子の実回転数と切替回転数との差異が小さくなり（すなわち、実回転数が切替回転数に接近して）、この差異が所定値よりも小さくなる。これにより、実回転数と切替回転数との差異が所定値よりも小さいと判定手段に判定された場合には、上記の第１制御電圧よりも大きな第２制御電圧に基づき、例えば、台形波や正弦波等の任意の通電波形でコイルが通電される。このようにして、回転子の回転数を変化（増加若しくは減少）させられ、最終的には回転子の回転数が最終目標回転数に到達する。
【００３３】
ここで、本空調装置用モータでは、駆動部の作動開始時から回転子の回転数が所定の切替回転数に達するまでは、回転子の回転に同期した同期通電が行なわれるが、回転子の回転数を修正（変化）させるために得る偏差が第２制御電圧よりも小さな第１制御電圧に基づく。このため、各コイルに対する印加電圧の急激な上昇が抑制若しくは防止される。これにより、駆動部の作動開始時から回転子の回転数が所定の切替回転数に達するまで間におけるトルクリプルを抑制若しくは防止でき、トルクリプルに起因する異音や振動の発生を抑制若しくは防止できる。
【００３４】
また、回転子の回転数が所定の切替回転数に達した後は、第１制御電圧よりも大きな第２制御電圧に基づきコイルが通電されるこのため、各コイルに対する印加電圧を早期に上昇させることができ、比較的早期に回転子の回転数を最終目標回転数に到達させることができる。
【００３５】
さらに、このように、回転子の回転数が所定の切替回転数に達した後は第２制御電圧に基づき通電されるが、このときの通電波形が、例えば、正弦波や台形波等の任意波形となるため、トルクリプルの発生を抑制若しくは防止でき、トルクリプルに起因する異音や振動の発生を抑制若しくは防止できる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
＜第１の実施の形態の構成＞
（ブラシレスブロワモータ１２の構成の概略）
図２には、本発明の第１の実施の形態に係るモータ制御装置１０を備えた車両用ブロワモータとしてのブラシレスブロワモータ１２を一部破断した正面断面図が示されている。
【００３７】
この図に示されるように、本ブラシレスブロワモータ１２はハウジング１４を備えており、その内側には駆動部１６とモータ制御装置１０の基板１８が収容されている。
【００３８】
ハウジング１４は一端が開口した浅底の略箱状に形成されており、ハウジング１４の開口端には略円筒形状の筒部２０がハウジング１４に対して一体的に設けられている。
【００３９】
また、ハウジング１４には略円筒形状の支持部２２が設けられており、支持部２２の外周部には駆動部１６を構成する固定子としてのステータ２４が一体的に取り付けられている。ステータ２４は、薄珪素鋼板等から成る複数枚のコア片を積層して形成されたコア２６を備えており、更に、コア２６には各々が巻線としての三相のコイル３０Ｕ、３０Ｖ、３０Ｗから成るコイル群３０（図３参照）が巻き掛けられている。これらのコイル３０Ｕ〜３０Ｗは、電気的な位相が１２０度ずれるように設けられており、これらのコイル３０Ｕ〜３０Ｗが所定のタイミングで交互に通電或いは通電解除されることにより、ステータ２４の周囲に所定の回転磁界を形成する。
【００４０】
一方、支持部２２の内側には一対の軸受３２が固定されており、これらの軸受３２によってシャフト３４が支持部２２並びに筒部２０に対して同軸的で且つ自らの軸周りに回転自在に支持されている。
【００４１】
シャフト３４の軸方向一端側は筒部２０を貫通しており、その一端部若しくは一端部近傍にてシャフト３４の回転力を受けて回動する図示しない空調装置本体に設けられた送風用のブロワへ機械的に連結されている。
【００４２】
また、シャフト３４の筒部２０から貫通した部分には駆動部を構成する回転子としてのロータ３６が一体的に取り付けられている。ロータ３６はハウジング１４の開口方向とは反対方向へ向けて開口した筒部２０並びに支持部２２に対して同軸の有底筒形状に形成されており、ロータ３６の上底部をシャフト３４が貫通している。
【００４３】
ロータ３６の内周部には、永久磁石としての略円筒形状のマグネット３８がロータ３６に対して同軸的に固定されている。マグネット３８はその軸心を介して半径方向一方の側はＮ極で他方の側がＳ極となるように形成されていると共に、自らの軸心周りに所定角度（例えば、６０度）毎に磁極の極性が変わるように形成され、その周囲に所定の磁界を形成する。
【００４４】
マグネット３８は支持部２２の半径方向に沿ってステータ２４の外側でステータ２４と対向する如く設けられており、上述したコイル群３０が通電されてステータ２４の周囲に回転磁界が形成されると、この回転磁界とマグネット３８が形成する磁界との相互作用で支持部２２周りの回転力がマグネット３８に生じ、これにより、シャフト３４が回転する構成である。
【００４５】
一方、図２に示されるように、ステータ２４よりもハウジング１４の底部側には基板１８が配置されている。基板１８は表面及び裏面の少なくとも何れか一方にプリント配線が施されており、複数の抵抗素子やトランジスタ素子、更にはマイクロコンピュータ等の素子が上記のプリント配線を介して適宜に接続されている。
【００４６】
（モータ制御装置１０の構成の概略）
次に、本モータ制御装置１０の構成の概略について説明する。
【００４７】
図１に示されるように、モータ制御装置１０は、回転数検出手段としての回転検出装置４０を備えている。
【００４８】
回転検出装置４０はセンサマグネット４２（図２参照）を備えている。センサマグネット４２は、シャフト３４の軸方向他端側にシャフト３４に対して同軸的且つ一体的に固定されている。センサマグネット４２もまた永久磁石で、その軸心周りに所定角度（例えば、６０度）毎にＮ極とＳ極とが交互に位置する多極磁石とされており、その周囲に特定の磁界を形成する。
【００４９】
このセンサマグネット４２の側方には、センサマグネット４２と共に回転検出装置４０を構成するホールＩＣ素子４４Ｕ、４４Ｖ、４４Ｗが設けられている。ホールＩＣ素子４４Ｕ〜４４Ｗは、センサマグネット４２の半径方向外側でセンサマグネット４２の軸心周りに１２０度毎に設けられており、各々の位置でセンサマグネット４２の磁界を構成する磁力線を検出し、検出した磁力線の強度に対応したレベル（例えば電圧）の位置検出信号Ｈｕ、Ｈｖ、Ｈｗを出力する。
【００５０】
一方、モータ制御装置１０を構成する基板１８には速度指令回路４６が設けられている。速度指令回路４６は、フィルタ回路や増幅回路、比較回路等の各種回路、或いは、これらの回路を含めた構成と同等の機能を有するＩＣチップやマイコン等により構成されており、例えば、車両のインパネ等に設けられた空調装置のＯＮ／ＯＦＦ用や風量の切り替え用として用いられる１乃至複数の操作スイッチ４８からの操作信号が入力され、この操作信号に応じた設定信号としての速度指令信号Ｖｓを出力する。
【００５１】
また、基板１８には判定手段、偏差演算手段、及び通電制御手段としての速度制御部５０が設けられている。速度制御部５０は主にＥＣＵ（ＣＰＵ）によって構成された制御電圧演算部５２を備えている。制御電圧演算部５２は、直接或いは間接的に速度指令回路４６に接続されており、速度指令回路４６から出力された速度指令信号Ｖｓが入力される。また、制御電圧演算部５２はＲＡＭ５４に接続されており、演算結果等を一時的にＲＡＭ５４に記憶させ、又は、ＲＡＭ５４に記憶させた演算結果等を読み込む。
【００５２】
さらに、制御電圧演算部５２はＲＯＭ５６に接続されている。ＲＯＭ５６には、後述する制御電圧演算プログラムや１乃至複数の回転係数Ｋｓ、切替回転数Ｓｃ等が予め記憶させられており、速度制御部５０はＲＯＭ５６から制御電圧演算プログラムを読み込んで制御電圧演算プログラムを実行すると共に、制御電圧演算プログラムの実行中において適宜に回転係数Ｋｓや切替回転数Ｓｃを読み込んで演算に用いる。さらに、制御電圧演算部５２は、回転位置演算部６０に接続されている。
【００５３】
回転位置演算部６０は、上述したホールＩＣ素子４４Ｕ〜４４Ｗに接続されており、各ホールＩＣ素子４４Ｕ〜４４Ｗから出力された位置検出信号Ｈｕ〜Ｈｗに基づいてセンサマグネット４２の回転位置を演算し、更に、この演算結果からセンサマグネット４２の実際の回転数に対応するデジタルの実回転信号Ｖｒを出力する。また、制御電圧演算部５２では、制御電圧演算プログラムを実行して入力された実回転信号Ｖｒや速度指令信号Ｖｓ、更には、回転係数Ｋｓや切替回転数Ｓｃに基づいて制御電圧Ｖｍ１若しくは御電圧Ｖｍ２を演算し、演算結果に対応したデジタルの制御電圧信号Ｖｄ１若しくは制御電圧信号Ｖｄ２を出力する。
【００５４】
一方、図１に示されるように、制御電圧演算部５２はデジタル−アナログ（Ｄ／Ａ）変換部６２に接続されており、制御電圧演算部５２から出力されたデジタル信号Ｖｄ１若しくはデジタル信号Ｖｄ２を所定波形のアナログの制御電圧信号Ｖａ１若しくは制御電圧信号Ｖａ２に変換する。また、Ｄ／Ａ変換部６２は、主に比較器（コンパレータ回路）等によって構成されたＰＷＭ信号生成部６４に接続されている。
【００５５】
ＰＷＭ信号生成部６４は、参照波としての所定のこぎり歯や三角波を生成して出力する参照波生成部６６に接続されており、参照波生成部６６から出力された参照波と、Ｄ／Ａ変換部６２から出力された制御電圧信号Ｖａ１若しくは制御電圧信号Ｖａ２がＰＷＭ信号生成部６４に入力される。ＰＷＭ信号生成部６４は、入力された参照波と制御電圧信号Ｖａ１若しくは制御電圧信号Ｖａ２とに基づいてＰＷＭ信号Ｐ１若しくはＰＷＭ信号Ｐ２を生成して出力する。
【００５６】
なお、本実施の形態は、制御電圧演算部５２、回転位置演算部６０、Ｄ／Ａ変換部６２、ＰＷＭ信号生成部６４、及び、参照波生成６６が個々に独立した構成として説明した。しかしながら、これは、あくまでも本実施の形態の理解を容易にするために、敢えて機能別に構成を分けたものである。したがって、このように、各機能毎に独立した構造としてもよいのは当然であるが、各機能毎に構成が独立していなくてもよく、例えば、上記の各機能を有する１乃至複数のマイコン等で上記の各機能に対応する処理を行なう構成としてもよい。
【００５７】
さらに、ＰＷＭ信号生成部６４は整流手段を構成するベースドライブ回路６８を介してベースドライブ回路６８と共に整流手段を構成する三相インバータ７０に接続されている。ベースドライブ回路６８は、ＰＷＭ信号生成部６４から出力されたＰＷＭ信号Ｐ１若しくはＰＷＭ信号Ｐ２が入力されると、ＰＷＭ信号Ｐ１若しくはＰＷＭ信号Ｐ２に基づいてスイッチング信号Ｓ１若しくはスイッチング信号Ｓ２を出力する。図３に示されるように、ベースドライブ回路６８は三相インバータ７０を構成するスイッチング素子としての電界効果トランジスタ（以下、「ＭＯＳＦＥＴ」と称する）７２Ｕ、７２Ｖ、７２Ｗ、７４Ｕ、７４Ｖ、７４Ｗの各ゲート端子に接続されており、ベースドライブ回路６８から出力されたスイッチング信号がＭＯＳＦＥＴ７２Ｕ〜７２Ｗ、７４Ｕ〜７４Ｗの各ゲート端子に入力される。
【００５８】
従来から周知のようにＭＯＳＦＥＴ７２Ｕ〜７２Ｗ、７４Ｕ〜７４Ｗは「ＬＯＷ」レベルのスイッチング信号がゲート端子に入力された状態では「ＯＦＦ」状態で基本的に電源７６からの電流がドレイン端子からソース端子へ流れることはないが、「ＨＩＧＨ」レベルのスイッチング信号がゲート端子に入力されることで「ＯＮ」状態となり電源７６からの電流がドレイン端子からソース端子へ流れる。
【００５９】
これらのＭＯＳＦＥＴ７２Ｕ〜７２Ｗ、７４Ｕ〜７４Ｗのうち、ＭＯＳＦＥＴ７２Ｕのソース端子及びＭＯＳＦＥＴ７４Ｕのドレイン端子はコイル３０Ｕの端子へ接続されている。また、ＭＯＳＦＥＴ７２Ｖのソース端子及びＭＯＳＦＥＴ７４Ｖのドレイン端子はコイル３０Ｖの端子へ接続されており、ＭＯＳＦＥＴ７２Ｗのソース端子及びＭＯＳＦＥＴ７４Ｗのドレイン端子はコイル３０Ｗの端子へ接続されている。
【００６０】
＜本実施の形態の作用、効果＞
次に、図４のフローチャートを用いたモータ制御装置１０によるブラシレスブロワモータ１２の速度制御に関する説明を通して、本実施の形態の作用並びに効果について説明する。
【００６１】
本モータ制御装置１０を構成する速度制御部５０の制御電圧演算部５２では、先ず、ステップ１００で車両用空調装置が作動開始させられると、ステップ１０２の初期設定で例えば各パラメータ等のイニシャライズが行なわれる。次いで、ステップ１０４では、例えば、風量設定のための速度指令信号Ｖｓが制御電圧演算部５２に入力されたか否かが判定される。この状態で、例えば、特に風量切り替え用の操作スイッチ４８が操作されておらず、このため、速度指令回路４６に操作スイッチ４８から操作信号が出力されていなければ、速度指令回路４６から速度指令信号Ｖｓが出力されることはなく、この場合には、ステップ１０６へ進み、フラグＦ１に１が代入されているか否かが判定される。
【００６２】
上記のように、車両用空調装置が作動開始させられた直後では、ステップ１０２の初期設定で各パラメータがイニシャライズされているため、この状態では、フラグＦ１に１は代入されていない。このような場合には、ステップ１０４に戻り、速度指令信号Ｖｓが入力されるまでステップ１０４からステップ１０６を経てステップ１０４に戻る速度指令信号Ｖｓの入力待機状態になる。
【００６３】
これに対して、風量切り替え用の操作スイッチ４８が操作されて速度指令回路４６に操作スイッチ４８から出力された操作信号が入力されると、速度指令回路４６では、操作信号を制御電圧演算部５２で処理可能なデジタルの速度指令信号Ｖｓに変換して出力する。速度指令回路４６から出力された速度指令信号Ｖｓは制御電圧演算部５２に入力される。この状態では、ステップ１０４で速度指令信号Ｖｓが入力されたと判定され、ステップ１０８で速度指令信号Ｖｓに基づき最終的なロータ３６の回転数である最終目標回転数Ｓｔｅが設定される。次いで、ステップ１１０ではこの最終目標回転数Ｓｔｅに対応した切替回転数ＳｃをＲＯＭ５６から読み込み、ステップ１１２ではフラグＦ１に１が代入される。
【００６４】
一方、車両用空調装置が作動開始すると、各ホールＩＣ素子４４Ｕ〜４４Ｗでの磁力線の検出が開始され、センサマグネット４２の回転位置、すなわち、ロータ３６の回転位置に対応した位置検出信号Ｈｕ〜Ｈｗが各ホールＩＣ素子４４Ｕ〜４４Ｗから出力される。各ホールＩＣ素子４４Ｕ〜４４Ｗから出力された位置検出信号Ｈｕ〜Ｈｗは回転位置演算部６０に入力される。回転位置演算部６０では、各位置検出信号Ｈｕ〜Ｈｗに基づいてセンサマグネット４２の回転位置、すなわち、ロータ３６の回転位置を演算し、更に、この演算結果からロータ３６の実際の回転数に対応するデジタルの実回転信号Ｖｒを出力する。
【００６５】
回転位置演算部６０から出力された実回転信号Ｖｒがステップ１１４で制御電圧演算部５２に入力されると、ステップ１１６で実回転信号Ｖｒに基づくロータ３６の実際の回転数（以下、便宜上、実回転数Ｓｒと称する）がステップ１１０で読み込んだ切替回転数Ｓｃよりも小さいか否かが判定される。
【００６６】
ここで、上記のように、車両用空調装置の作動直後の場合には、ロータ３６の実際の回転数が充分に早くなっていないため、ステップ１１６で実回転数Ｓｒが切替回転数Ｓｃよりも小さいと判定される。このような場合には、ステップ１１８で１未満（１よりも充分に小さな）回転係数ＫｓがＲＯＭ５６から読み込まれ、ステップ１２０で回転係数Ｋｓと最終目標回転数Ｓｔｅとの積が目標回転数Ｓｔに代入される。次いで、ステップ１２２でフラグＦ２に１が代入され、ステップ１２４で目標回転数Ｓｔと実回転数Ｓｒとの差が偏差Ｓｅ（この場合の偏差は、特許請求の範囲で言うところの第２偏差に相当する）に代入される。
【００６７】
この状態からステップ１２６では、フラグＦ２に１が代入されているか否かが判定され、フラグＦ２に１が代入されている場合には、ステップ１２８で制御電圧Ｖｍ１が演算される。
【００６８】
本実施の形態では、所謂「ＰＩＤ制御」が行なわれており、以下に示す式（１）に基づき制御電圧Ｖｍ１が演算される。
Ｖｍ１＝Ｋｐ・Ｓｅ＋Ｋｉ∫Ｓｅ・ｄｔ＋Ｋｄ・ｄＳｅ／ｄｔ　・・・（１）
但し、Ｋｐ：比例定数、Ｋｉ：積分定数、Ｋｄ：微分定数
ステップ１２８での演算で求められた制御電圧Ｖｍ１に対応したデジタルの制御電圧信号Ｖｄ１は、ステップ１３０で制御電圧演算部５２から出力され、Ｄ／Ａ変換部６２で所定波形のアナログの制御電圧信号Ｖａ１に変換され、上記のホールＩＣ素子４４Ｕ〜４４Ｗの位置検出信号Ｈｕ〜Ｈｗに基づくロータ３６の回転に同期して出力される。ここで、この場合に制御電圧演算部５２から出力された制御電圧信号Ｖａ１の波形は方形波となる。
【００６９】
次いで、制御電圧演算部５２から出力された制御電圧信号Ｖａ１はＰＷＭ信号生成部６４に入力される。ＰＷＭ信号生成部６４には参照波生成部から出力された三角波やのこぎり波等の参照波が入力され、これらの制御電圧信号Ｖａ１と参照波に基づいてＰＷＭ信号Ｐ１が生成されて出力される。ここで、上記のように、制御電圧信号Ｖａ１の波形は方形波であるため、ＰＷＭ信号Ｐ１は、一定のパルス幅を有する定パルス幅信号となる。
【００７０】
ＰＷＭ信号生成部６４から出力されたＰＷＭ信号Ｐ１はベースドライブ回路６８に入力される。ベースドライブ回路６８では、入力されたＰＷＭ信号Ｐ１に基づいてスイッチング信号Ｓ１を出力する。三相インバータ７０では、ベースドライブ回路６８から出力されたスイッチング信号Ｓ１に基づいてＭＯＳＦＥＴ７２Ｕ〜７２Ｗ、７４Ｕ〜７４ＷをＯＮ（導通）／ＯＦＦ（導通解除）する。
【００７１】
これにより、各コイル３０Ｕ〜３０Ｗがスイッチング信号Ｓ１のタイミングで通電若しくは通電停止され、このように、各コイル３０Ｕ〜３０Ｗが通電若しくは通電停止されることで各コイル３０Ｕ〜３０Ｗの周囲に回転磁界が生じる。この回転磁界とマグネット３８が形成する磁界との相互作用で回転力が生じ、この回転力でロータ３６が回転し、更にはロータ３６に機械的に接続されたファンが回転して送風される。
【００７２】
ここで、この場合には、制御電圧信号Ｖａ１がホールＩＣ素子４４Ｕ〜４４Ｗの位置検出信号Ｈｕ〜Ｈｗに基づくロータ３６の回転に同期して出力され、且つ、制御電圧信号Ｖａ１に基づくＰＷＭ信号Ｐ１が定パルス幅信号であるため、各コイル３０Ｕ〜３０Ｗの通電波形は、ロータ３６の回転に同期した方形波（例えば、１２０度毎の方形波）となる。
【００７３】
一方、ステップ１３０で制御電圧信号Ｖａ１が制御電圧演算部５２から出力されると、ステップ１３２で入力された速度指令信号Ｖｓがリセットされてステップ１０４に戻る。ステップ１０４では速度指令信号Ｖｓが入力されたか否か判定される。但し、この状態では、操作スイッチ４８が操作されて速度指令信号Ｖｓが変更される等が行なわれていなければ、ステップ１３２で速度指令信号Ｖｓがリセットされているため、ステップ１０６に進み、フラグＦ１に１が代入されているか否かが判定される。
【００７４】
この状態では、先にフラグＦ１に１が代入されているため、そのままステップ１１４に進み、回転位置演算部６０から出力された実回転信号Ｖｒがステップ１１４で制御電圧演算部５２に入力されると、ステップ１１６で実回転数Ｓｒが既に設定されている切替回転数Ｓｃよりも小さいか否かが判定される。すなわち、実回転数Ｓｒが既に設定されている切替回転数Ｓｃ以上になるまで、上記のステップが繰り返される。
【００７５】
一方、ロータ３６の回転数が上昇して実回転数Ｓｒが切替回転数Ｓｃ以上になると、ステップ１１６で実回転数Ｓｒが切替回転数Ｓｃより小さくないと判定されてステップ１３４に進む。ステップ１３４では、先にステップ１０８で設定された最終目標回転数Ｓｔｅが目標回転数Ｓｔに代入される。次いで、ステップ１３６でフラグＦ２に０が代入され、ステップ１２４で目標回転数Ｓｔと実回転数Ｓｒとの差が偏差Ｓｅ（この場合の偏差は、特許請求の範囲で言うところの第１偏差に相当する）に代入される。
【００７６】
この状態からステップ１２６では、フラグＦ２に１が代入されているか否かが判定される。この状態では、フラグＦ２に０が代入されているため、ステップ１３８で制御電圧Ｖｍ２が演算される。なお、この制御電圧Ｖｍ２の演算もまた上記の制御電圧Ｖｍ１の演算と同様に式（１）に基づき演算される。なお、制御電圧Ｖｍ２を求めるための演算式に関して言えば、比例定数Ｋｐ、積分定数Ｋｉ、微分定数Ｋｄが制御電圧Ｖｍ１を求めるための演算式（１）と同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【００７７】
ステップ１３８での演算で求められた制御電圧Ｖｍ２に対応したデジタルの制御電圧信号Ｖｄ２は、ステップ１４０で制御電圧演算部５２から出力され、Ｄ／Ａ変換部６２で所定波形のアナログの制御電圧信号Ｖａ２に変換され、上記のホールＩＣ素子４４Ｕ〜４４Ｗの位置検出信号Ｈｕ〜Ｈｗに基づくロータ３６の回転に特に同期させずに出力される。ここで、この場合に制御電圧演算部５２から出力された制御電圧信号Ｖａ２の波形は適宜に電圧が変化する任意の波形となっている。
【００７８】
次いで、制御電圧演算部５２から出力された制御電圧信号Ｖａ２はＰＷＭ信号生成部６４に入力される。ＰＷＭ信号生成部６４には参照波生成部から出力された三角波やのこぎり波等の参照波が入力され、これらの制御電圧信号Ｖａ２と参照波に基づいてＰＷＭ信号Ｐ２が生成されて出力される。ここで、上記のように、制御電圧信号Ｖａ２の波形は上記のような任意の波形であるため、ＰＷＭ信号Ｐ２は、パルス幅が適宜に異なる信号となる。
【００７９】
ＰＷＭ信号生成部６４から出力されたＰＷＭ信号Ｐ２はベースドライブ回路６８に入力される。ベースドライブ回路６８では、入力されたＰＷＭ信号Ｐ２に基づいてスイッチング信号Ｓ２を出力する。三相インバータ７０では、ベースドライブ回路６８から出力されたスイッチング信号Ｓ２に基づいてＭＯＳＦＥＴ７２Ｕ〜７２Ｗ、７４Ｕ〜７４ＷをＯＮ／ＯＦＦする。これにより、各コイル３０Ｕ〜３０Ｗがスイッチング信号Ｓ２のタイミングで通電若しくは通電停止される。
【００８０】
ここで、この場合には、制御電圧信号Ｖａ２がロータ３６の回転に特に同期せずに出力され、且つ、制御電圧信号Ｖａ２に基づくＰＷＭ信号Ｐ２のパルス幅が適宜に異なるため、各コイル３０Ｕ〜３０Ｗの通電波形は、ロータ３６の回転に対して非同期の任意波形（正弦波や台形波）となる。
【００８１】
ところで、図５に実線で示されるように、本モータ制御装置１０では、作動開始してからロータ３６の実回転数Ｓｒが切替回転数Ｓｃに達するまでに要する時間Ｔ１が経過するまでは、ロータ３６の回転に同期した同期通電が行なわれる。しかしながら、この場合には、目標回転数Ｓｔが最終目標回転数Ｓｔｅと１未満の回転係数Ｋｓの積であることから目標回転数Ｓｔが最終目標回転数Ｓｔｅよりも小さくなる。したがって、目標回転数Ｓｔと実回転数Ｓｒとの偏差Ｓｅは、最終目標回転数Ｓｔｅと実回転数Ｓｒとの偏差よりも小さくなる。
【００８２】
このため、ロータ３６の実回転数Ｓｒが切替回転数Ｓｃに達するまでは、制御電圧Ｖｍ１が比較的小さな値となり、この結果、各コイル３０Ｕ〜３０Ｗに流れる電流が小さくなる。これにより、ロータ３６の実回転数Ｓｒが切替回転数Ｓｃに達するまで間、すなわち、ブラシレスブロワモータ１２の作動開始直後におけるトルクリプルが抑制され、トルクリプルに起因する異音の発生や振動の発生を抑制若しくは防止できる。
【００８３】
また、図５に実線で示されるように、時間Ｔ１経過後にロータ３６の実回転数Ｓｒが切替回転数Ｓｃ以上になると、偏差Ｓｅが最終目標回転数Ｓｔｅと実回転数Ｓｒとの差になる。したがって、この場合には、ロータ３６の実回転数Ｓｒが切替回転数Ｓｃに達するまで場合に比べて偏差Ｓｅが大きくなるため、制御電圧Ｖｍ２が比較的大きな値となり、この結果、各コイル３０Ｕ〜３０Ｗに流れる電流が大きくなる。これにより、ロータ３６の実回転数Ｓｒを最終目標回転数Ｓｔｅに早急に到達させることができる。
【００８４】
さらに、この場合には、制御電圧Ｖｍ２が比較的大きな値となって各コイル３０Ｕ〜３０Ｗに流れる電流が大きくなるが、ロータ３６の回転に特に同期しない非同期通電が行なわれ、しかも、各コイル３０Ｕ〜３０Ｗに流れる電流の通電波形が正弦波や台形波等の任意の通電波形となる。このように、非同期通電で任意波形の通電を行なうことにより、ブラシレスブロワモータ１２の作動開始直後におけるトルクリプルが抑制され、トルクリプルに起因する異音の発生や振動の発生を抑制若しくは防止できる。
【００８５】
なお、本実施の形態では、制御電圧Ｖｍ１、Ｖｍ２を求めるにあたり、所謂「ＰＩＤ制御」を適用したが、基本的には、偏差Ｓｅ１、Ｓｅ２を用いて制御電圧Ｖｍ１、Ｖｍ２を求める手法であれば、「ＰＩＤ制御」に限定されるものではない。
【００８６】
また、本実施の形態では、制御電圧Ｖｍ１、Ｖｍ２を求めるにあたり所謂「ＰＩＤ制御」を適用した。しかしながら、制御電圧Ｖｍ１、Ｖｍ２を求める際に用いる比例定数Ｋｐ、積分定数Ｋｉ、微分定数Ｋｄに関しては特に限定するものではない。但し、図５の一点鎖線で示されるように、ロータ３６の回転開始時から最終目標回転数Ｓｔｅ到達時まで時間Ｔに比例してロータ３６の回転数Ｓが増加する構成での演算式の各定数Ｋｐ、Ｋｉ、Ｋｄに比べて制御電圧Ｖｍ１を求める演算式では回転数Ｓの増加率が小さくなるように各定数Ｋｐ、Ｋｉ、Ｋｄを設定し、制御電圧Ｖｍ２を求める演算式では時間Ｔに比例してロータ３６の回転数Ｓが増加する構成での演算式の各定数Ｋｐ、Ｋｉ、Ｋｄに比べて回転数Ｓの増加率が大きくなるように各定数Ｋｐ、Ｋｉ、Ｋｄを設定することが好ましい。
【００８７】
＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、本第２の実施の形態は、基本的に制御電圧演算部５２における処理の流れが前記第１の実施の形態と異なるだけで、構成は前記第１の実施の形態と同じであるため、構成の説明は省略する。また、以下、図６のフローチャートを用いて本第２の実施の形態について説明するが、制御電圧演算部５２における各処理において図４のフローチャートに基づいて前記第１の実施の形態で説明した処理と同様の処理に関しては、同じステップ番号を付与してその説明を省略する。
【００８８】
本実施の形態では、車両用空調装置が作動開始させられ、ステップ１１４で実回転数Ｓｒが入力されると、ステップ１５２で予めＲＯＭ５６に記憶させておいた設定偏差Ｓｅ１が読み込まれる。ここで、設定偏差Ｓｅ１は、最終目標回転数Ｓｔｅよりも充分に小さな値で、好ましくは最終目標回転数Ｓｔｅと切替回転数Ｓｃとの差よりも充分に小さく、更に好ましくは切替回転数Ｓｃよりも充分に小さな値に設定されている。さらに、ステップ１５４で実回転数Ｓｒと最終目標回転数Ｓｔｅとの偏差Ｓｅが演算される。
【００８９】
次いで、ステップ１１６で実回転数Ｓｒが切替回転数Ｓｃよりも小さいと判定される。ここで、例えば、作動開始直後等であるために実回転数Ｓｒが切替回転数Ｓｃよりも小さいと判定されると、ステップ１５６で偏差Ｓｅに設定偏差Ｓｅ１が代入される。
【００９０】
その後、ステップ１２２でフラグＦ２に１が代入される。さらに、ステップ１２６でフラグＦ２に１が代入されているか否かが判定され、この場合には、ステップ１２８で制御電圧Ｖｍ１が演算された後に、ステップ１３０で制御電圧Ｖｍ１に基づいたデジタルの制御電圧信号Ｖｄ１が出力される。
【００９１】
一方、ロータ３６の回転数が上昇して、ステップ１１６で実回転数Ｓｒが切替回転数Ｓｃを超えたと判定されると、ステップ１５８で偏差Ｓｅが設定偏差Ｓｅ１より大きいか否かが判定される。偏差Ｓｅが設定偏差Ｓｅ１未満であると判定された場合には、ステップ１５６で偏差Ｓｅに設定偏差Ｓｅ１が代入され、実回転数Ｓｒが切替回転数Ｓｃよりも小さい場合と同様にステップ１３０で制御電圧Ｖｍ１に基づいたデジタルの制御電圧信号Ｖｄ１が出力される。
【００９２】
これに対し、ステップ１５８で偏差Ｓｅが設定偏差Ｓｅ１を超えたと判定された場合には、ステップ１５４で偏差Ｓｅは算出された偏差Ｓｅのまま維持され、ステップ１３６でフラグＦ２がリセットされる。
【００９３】
次いで、ステップ１２６でフラグＦ２に１が代入されているか否かが判定された後、ステップ１３８で制御電圧Ｖｍ２が算出され、ステップ１４０で制御電圧Ｖｍ２に基づいたデジタルの制御電圧信号Ｖｄ２が出力される。
【００９４】
ところで、本実施の形態では、上記のように、実回転数Ｓｒが切替回転数Ｓｃよりも小さい場合又は設定偏差が実際の偏差Ｓｅよりも小さい場合には、予め設定された設定偏差Ｓｅ１を用い、この設定偏差Ｓｅ１を偏差Ｓｅに代入する。ここで、上述したように、設定偏差Ｓｅ１は、最終目標回転数Ｓｔｅよりも充分に小さな値で、好ましくは最終目標回転数Ｓｔｅと切替回転数Ｓｃとの差よりも充分に小さく、更に好ましくは切替回転数Ｓｃよりも充分に小さな値に設定されている。
【００９５】
したがって、実回転数Ｓｒが切替回転数Ｓｃよりも小さい場合又は設定偏差が実際の偏差Ｓｅよりも小さい場合には、設定偏差Ｓｅ１が代入された偏差Ｓｅは、最終目標回転数Ｓｔｅと実回転数Ｓｒとの実際の偏差Ｓｅ以下となる。このため、ロータ３６の実回転数Ｓｒが切替回転数Ｓｃに達するまでは、制御電圧Ｖｍ１が比較的小さな値となり、この結果、各コイル３０Ｕ〜３０Ｗに流れる電流が小さくなる。これにより、ロータ３６の実回転数Ｓｒが切替回転数Ｓｃに達するまで間、すなわち、ブラシレスブロワモータ１２の作動開始直後におけるトルクリプルが抑制され、トルクリプルに起因する異音の発生や振動の発生を抑制若しくは防止できる。
【００９６】
また、ロータ３６の実回転数Ｓｒが切替回転数Ｓｃ以上になると、偏差Ｓｅが最終目標回転数Ｓｔｅと実回転数Ｓｒとの差になる。したがって、この場合には、ロータ３６の実回転数Ｓｒが切替回転数Ｓｃに達するまで場合に比べて偏差Ｓｅが大きくなるため、制御電圧Ｖｍ２が比較的大きな値となり、この結果、各コイル３０Ｕ〜３０Ｗに流れる電流が大きくなる。これにより、ロータ３６の実回転数Ｓｒを最終目標回転数Ｓｔｅに早急に到達させることができる。
【００９７】
さらに、この場合には、制御電圧Ｖｍ２が比較的大きな値となって各コイル３０Ｕ〜３０Ｗに流れる電流が大きくなるが、ロータ３６の回転に特に同期しない非同期通電が行なわれ、しかも、各コイル３０Ｕ〜３０Ｗに流れる電流の通電波形が正弦波や台形波等の任意の通電波形となる。このように、非同期通電で任意波形の通電を行なうことにより、ブラシレスブロワモータ１２の作動開始直後におけるトルクリプルが抑制され、トルクリプルに起因する異音の発生や振動の発生を抑制若しくは防止できる。
【００９８】
＜第３の実施の形態＞
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、本第３の実施の形態は、基本的に制御電圧演算部５２における処理の流れが前記第１及び第２の実施の形態と異なるだけで、構成は前記第１及び第２の実施の形態と同じであるため、構成の説明は省略する。また、以下、図７のフローチャートを用いて本第３の実施の形態について説明するが、制御電圧演算部５２における各処理において図４及び図６のフローチャートに基づいて前記第１及び第２の実施の形態で説明した処理と同様の処理に関しては、同じステップ番号を付与してその説明を省略する。
【００９９】
本実施の形態では、上記の式（１）で用いた係数Ｋｐに対応すると共に係数Ｋｐとは値が異なるＫｐ１、係数Ｋｉに対応すると共に係数Ｋｉとは値が異なるＫｉ１、及び、係数Ｋｄに対応すると共に係数Ｋｄとは値が異なるＫｄ１が上述したＲＯＭ５６に予め記憶されている。式（１）において、係数Ｋｐ、Ｋｉ、Ｋｄを係数Ｋｐ１、Ｋｉ１、Ｋｄ１に置き換えることにより、最終的に算出される数値が置き換え前よりも大きくなるように係数Ｋｐ１、Ｋｉ１、Ｋｄ１の数値が設定されている。なお、本実施の形態では、全ての係数Ｋｐ、Ｋｉ、Ｋｄに対応して係数Ｋｐ１、Ｋｉ１、Ｋｄ１を設定したが、係数Ｋｐ、Ｋｉ、Ｋｄの少なくとも何れか１つに対応して係数Ｋｐ１、Ｋｉ１、Ｋｄ１の何れかが設定されていればよい。
【０１００】
図７に示されるように、以上の係数Ｋｐ１、Ｋｉ１、Ｋｄ１が設定された本実施の形態では、ステップ１１４までは前記第２の実施の形態と同様の処理が行なわれる。ステップ１１４の処理を終了した後、ステップ１５２の処理はなされず、ステップ１５４で偏差Ｓｅが算出される。
【０１０１】
次いで、ステップ１３６で実回転数Ｓｒが切替回転数Ｓｃよりも小さいか否かが判定され、実回転数Ｓｒが切替回転数Ｓｃよりも小さい場合には、ステップ２１２２でフラグＦ２に１が代入される。次いで、ステップ１２６でフラグＦ２に１が代入されているか否かが判定され、更に、ステップ１２８で制御電圧Ｖｍ１が演算された後に、ステップ１３０で制御電圧Ｖｍ１に基づいたデジタルの制御電圧信号Ｖｄ１が出力される。
【０１０２】
一方、ロータ３６の回転数が上昇して、ステップ１１６で実回転数Ｓｒが切替回転数Ｓｃ以上であると判定された場合には、ステップ１７２で係数置換処理が行なわれる。この係数置換処理では、ＲＯＭ５６から上記の式（１）と係数Ｋｐ１、Ｋｉ１、Ｋｄ１とが読み込まれ、式（１）の各係数Ｋｐ、Ｋｉ、Ｋｄが係数Ｋｐ１、Ｋｉ１、Ｋｄ１に置き換えられる。
【０１０３】
次いで、ステップ１３６でフラグＦ２がリセットされ、更に、ステップ１２６でフラグＦ２に１が代入されているか否かが判定され。この状態では、ステップ１３８で制御電圧Ｖｍ２が算出され、ステップ１４０で制御電圧Ｖｍ２に基づいたデジタルの制御電圧信号Ｖｄ２が出力される。その後に、ステップ１７４で再び係数置換が行なわれ、式（１）の各係数Ｋｐ１、Ｋｉ１、Ｋｄ１が元の係数Ｋｐ、Ｋｉ、Ｋｄに置き換えられる。
【０１０４】
ところで、本実施の形態では、制御電圧Ｖｍ１及び制御電圧Ｖｍ２を求める式は基本的に同じ式（１）であるが、制御電圧Ｖｍ２を求める際には、ステップ１７２における係数置換で、式（１）の各係数Ｋｐ、Ｋｉ、Ｋｄが係数Ｋｐ１、Ｋｉ１、Ｋｄ１に置き換えられる。このため、式（１）で制御電圧Ｖｍ２を求めると、制御電圧Ｖｍ１よりも大きくなる。
【０１０５】
このように、実回転数Ｓｒが切替回転数Ｓｃよりも小さい場合と実回転数Ｓｒが切替回転数Ｓｃ以上の場合とで制御電圧に差異をつけることができ、その結果、ロータ３６の実回転数Ｓｒが切替回転数Ｓｃに達するまでは、各コイル３０Ｕ〜３０Ｗに流れる電流が小さく、ロータ３６の実回転数Ｓｒが切替回転数Ｓｃ以上になると、各コイル３０Ｕ〜３０Ｗに流れる電流が大きくなる。このように、本実施の形態は、最終的に前記第２の実施の形態と同様の作用を奏することになり、このため前記第２の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１０６】
なお、上記各実施の形態は、本モータ１２の駆動開始直後の状態を例に説明したが、当然、本モータ１２の駆動中に上記の制御を行なってもよい。
【０１０７】
また、上記の実施の形態では、本モータ１２の駆動開始直後の状態を例にしているため、基本的にモータ１２の実回転数Ｓｒを上昇させる際の制御となっている。しかしながら、請求項５記載の本発明の観点からすれば、モータ１２の実回転数Ｓｒを上昇させる際の制御だけでなく、例えば、上記の各実施の形態でステップ１１６における実回転数Ｓｒと切替回転数Ｓｃの大小の比較を反対にする等を行なったうえでモータ１２の実回転数Ｓｒを下降させる際の制御に応用してもよいことについては言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るモータ制御装置（車両用ブロワモータ）の全体構成の概略を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る車両用ブロワモータ構成の概略を示す断面図である。
【図３】整流手段としての三相インバータの構成の概略を示す回路図とブロック図の複合図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係るモータ制御装置の通電制御手段における処理の流れの概略を示すフローチャートである。
【図５】モータ作動開始からの径か時間と、回転子の回転数の変化との関係を示すグラフである。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係るモータ制御装置の通電制御手段における処理の流れの概略を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係るモータ制御装置の通電制御手段における処理の流れの概略を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０・・・モータ制御装置、１２・・・ブラシレスブロワモータ（モータ）、２４・・・ステータ（固定子）、３０Ｕ、３０Ｖ、３０Ｗ・・・コイル、３６・・・ロータ（回転子）、３８・・・マグネット（永久磁石）、４０・・・回転検出装置（回転数検出手段）、５０・・・速度制御部（判定手段、偏差演算手段、通電制御手段）

Claims (5)

1. 複数相のコイルに所定のタイミングで整流された電流を流すことで生じる回転磁界と永久磁石が形成する磁界との相互作用で生じる回転力により回転子を回転させるモータに適用されるモータ制御装置であって、
   前記回転子の回転数を直接或いは間接的に検出して、前記回転数に対応した回転数検出信号を出力する回転数検出手段と、
   予め設定されて最終的に前記回転子が到達する最終目標回転数よりも小さな所定の切替回転数と前記回転数検出信号に基づく実回転数とを比較し、当該実回転数が前記切替回転数よりも小さいか否かを判定する判定手段と、
   前記実回転数が前記切替回転数よりも小さい場合に、所定の演算式により算出された第１制御電圧に基づく通電波形で前記回転子の回転に同期して前記コイルを通電して前記回転子の回転数を変化させると共に、前記実回転数が前記切替回転数以上の場合に、前記第１制御電圧よりも大きな第２制御電圧に基づく任意の通電波形で前記コイルを通電して前記回転子の回転数を変化させる通電制御手段と、
   を備えることを特徴とするモータ制御装置。
2. 前記実回転数が前記切替回転数よりも小さい場合に、前記最終目標回転数と１未満の係数との積である目標回転数と前記実回転数との偏差を算出すると共に、前記実回転数が前記切替回転数以上の場合に、前記目標回転数を前記最終目標回転数に置き換えて前記偏差を算出する偏差演算手段を備え、
   前記偏差が大きくなるにつれて算出結果が大きくなる前記演算式によって前記通電制御手段が前記第１制御電圧及び前記第２制御電圧を算出する、
   ことを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。
3. 前記実回転数が前記切替回転数以上の場合に、前記最終目標回転数と前記実回転数との第１偏差を算出し、前記実回転数が前記切替回転数よりも小さい場合に、予め設定されると共に前記第１偏差よりも充分に小さな第２偏差を読み込む偏差演算手段を備え、
   前記偏差に基づく前記演算式によって前記通電制御手段が前記第１制御電圧及び前記第２制御電圧を算出する、
   ことを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。
4. 前記演算式は、前記最終目標回転数と前記実回転数との偏差と、所定の第１係数に基づき前記第１制御電圧及び前記第２制御電圧の何れか一方を求めると共に、前記第１係数を前記第１係数とは異なる第２係数に置き換えて前記第１制御電圧及び前記第２制御電圧の何れか他方を求める、
   ことを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。
5. 複数相のコイルに所定のタイミングで整流された電流を流すことで生じる回転磁界と永久磁石が形成する磁界との相互作用で生じる回転力により回転子を回転させ、当該回転子の回転を空調装置のブロワに伝えて当該ブロワを回転させる駆動部と、
   前記回転子の回転数を直接或いは間接的に検出して、前記回転数に対応した回転数検出信号を出力する回転数検出手段と、
   予め設定されて最終的に前記回転子が到達する最終目標回転数に対し、前記回転数検出信号に基づく実回転数の側に設定された所定の切替回転数と前記実回転数とを比較し、当該実回転数と前記切替回転数との差異が所定値よりも小さいか否かを判定する判定手段と、
   前記実回転数と前記切替回転数未満との差異が所定値の場合に、所定の演算式により算出された第１制御電圧に基づく通電波形で前記回転子の回転に同期して前記コイルを通電して前記回転子の回転数を変化させると共に、前記差異が所定値よりも小さい場合に前記第１制御電圧よりも大きな第２制御電圧に基づく任意の通電波形で前記コイルを通電して前記回転子の回転数を変化させる通電制御手段と、
   を備える空調装置用モータ。

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