JP2009296860A - モータ駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インバータが正常に駆動制御されるモータ駆動制御装置を提供する。
【解決手段】モータ駆動制御装置１は、コンバータ３、インバータ４、コンバータマイコン８及びインバータマイコン７を備える。コンバータ３は、電源電流Ｉｍを直流電流に変換する。インバータ４は、コンバータ３から直流電流を供給され、駆動電圧ＳＵ，ＳＶ，ＳＷをモータ５１に出力する。コンバータマイコン８は、コンバータ３の駆動制御を行うとともに、電源電流Ｉｍを監視する。インバータマイコン７は、インバータ４の駆動制御を行うとともに、運転許可信号ＳＣをコンバータマイコン８に出力する。そして、コンバータマイコン８は、インバータ４が駆動停止の状態であることを示す運転許可信号ＳＣを取得しかつ電源電流Ｉｍが所定値Ａ以上である場合、インバータマイコン７をリセットさせる。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータ駆動制御装置に関する。

空気調和装置は、圧縮機やファン等の各種機器を備えており、これらの動力源としては、モータが良く用いられる。そして、空気調和装置には、これらのモータを駆動制御するモータ駆動制御装置が更に備えられている。モータ駆動制御装置には、例えば特許文献１に開示されているように、電源からの出力を直流に変換するコンバータ、モータ駆動用の駆動電圧をモータに出力するインバータの他、コンバータを駆動制御するコンバータマイコン、及びインバータを駆動制御するインバータマイコンが備えられている。
特開２００７−７４８１０号公報

ところで、上述したモータ駆動制御装置では、インバータが正常な駆動電圧をモータに出力している一方で、インバータマイコンが暴走してしまう場合が生じることがある。この場合、インバータマイコンは、継続してインバータを正常に駆動制御することが困難となってしまう。

そこで、本発明は、インバータが正常に駆動制御されるモータ駆動制御装置の提供を目的とする。

発明１に係るモータ駆動制御装置は、コンバータと、インバータと、コンバータ駆動制御部と、インバータ駆動制御部とを備える。コンバータは、電源から出力される電源電流を直流電流に変換する。インバータは、コンバータから直流電流を供給され、モータを駆動するための駆動電圧を生成してモータに出力する。コンバータ駆動制御部は、コンバータの駆動制御を行うとともに、電源電流を監視する。インバータ駆動制御部は、インバータの駆動制御を行うとともに、インバータが駆動している状態であるか否かを示す駆動状態信号を、コンバータ駆動制御部に出力する。そして、コンバータ駆動制御部は、インバータが駆動停止の状態であることを示す駆動状態信号を前記インバータ駆動制御部から取得しかつ電源電流が所定値以上である場合、インバータ駆動制御部をリセットさせる。

ここで、所定値には、例えばモータが正常に回転する時に最低限必要となる電源電流の値が挙げられる。電源電流が所定値以上であれば、インバータが駆動状態であることがわかる。そこで、このモータ駆動制御装置は、電源電流が所定値以上であるが、インバータ駆動制御部から取得した駆動状態信号がインバータの駆動停止を示す内容であれば、インバータ駆動制御部が暴走状態にあると判断し、インバータ駆動制御部をリセットさせる。これにより、インバータが正常に駆動制御されなくなり、モータの回転駆動に悪影響が及ぼされることを回避することができる。

発明２に係るモータ駆動制御装置は、発明１に係るモータ駆動制御装置であって、リセット部を更に備える。リセット部は、インバータ駆動制御部及びコンバータ駆動制御部に接続され、インバータ駆動制御部のリセットを行う。コンバータ駆動制御部は、インバータが駆動停止の状態であることを示す駆動状態信号をインバータ駆動制御部から取得しかつ電源電流が所定値以上である場合、インバータ駆動制御部のリセットをリセット部に行わせるためのリセット指示信号を、リセット部に出力する。

このモータ駆動制御装置によると、リセット部は、インバータ駆動制御部のリセットを行う旨のリセット指示信号をコンバータ駆動制御部から取得すると、インバータ駆動制御部のリセットを行う。従って、インバータ駆動制御部は、コンバータ駆動制御部によって直接リセットされるのではなく、リセット部によってリセットされるようになる。

発明３に係るモータ駆動制御装置は、発明２に係るモータ駆動制御装置であって、リセット部は、リセット指示信号をコンバータ駆動制御部から取得した場合、所定のタイミングでインバータ駆動制御部のリセットを行う。

コンバータ駆動制御部がインバータ駆動制御部を直接リセットさせるような構成であると、場合によっては、インバータ駆動制御部の現在の駆動状態とリセット動作開始との同期がうまくとれず、その結果インバータ駆動制御部のリセットが正常に行われずにインバータ駆動制御部が誤動作を起こしてしまう恐れがある。しかし、本発明に係るモータ駆動制御装置によると、リセット部は、所定のタイミングでインバータ駆動制御部のリセットを行うため、コンバータ駆動制御部がインバータ駆動制御部を直接リセットする場合に生じる恐れのある誤動作が生じにくくなる。

発明４に係るモータ駆動制御装置は、発明１〜３のいずれかに係るモータ駆動制御装置であって、モータは、圧縮機用モータである。

このモータ駆動制御装置によると、圧縮機用モータに駆動電圧を出力するインバータ用の駆動制御部における暴走が回避されるため、圧縮機用モータは、正常に回転駆動されるようになる。従って、圧縮機用モータを駆動源とする圧縮機は、正常に運転を行うことができる。

発明１に係るモータ駆動制御装置によると、インバータ駆動制御部がインバータを正常に駆動制御しなくなり、モータの回転駆動に悪影響が及ぼされることを回避することができる。

発明２に係るモータ駆動制御装置によると、インバータ駆動制御部は、コンバータ駆動制御部によって直接リセットされるのではなく、リセット部によってリセットされるようになる。

発明３に係るモータ駆動制御装置によると、コンバータ駆動制御部がインバータ駆動制御部を直接リセットする場合に生じる恐れのある誤動作が生じにくくなる。

発明４に係るモータ駆動制御装置によると、圧縮機用モータを駆動源とする圧縮機は、正常に運転を行うことができる。

以下、本発明に係るモータ駆動制御装置について、図面を用いて詳細に説明する。

（１）構成
図１は、モータ５１と、このモータ５１の駆動制御を行うモータ駆動制御装置１とを含むモータの駆動制御システム１００の全体構成図である。本実施形態では、モータ５１が、空気調和装置の室外機に搭載される圧縮機用のモータである場合を例にとる。圧縮機用モータ５１は、空気調和装置に含まれる冷媒回路上を流れる冷媒を圧縮するための圧縮機の駆動源であって、例えば３相のブラシレスＤＣモータであることができる。具体的に、圧縮機用モータ５１は、複数の磁極を有する永久磁石からなるロータと、３相の駆動コイルを有するステータ等で構成される。

モータ駆動制御装置１は、モータ５１に交流電力を供給し、モータ５１を駆動させるためのものであって、電流センサ２、コンバータ３、インバータ４、平滑部５，電圧検出部６、１次側シャント抵抗Ｒｓ１、２次側シャント抵抗Ｒｓ２、インバータマイコン７、コンバータマイコン８及びリセットＩＣ９を備える。

〔電流センサ〕
電流センサ２は、３相の電源６１から出力された電源電流Ｉｍを検出するためのものであって、電源６１から延びる３本の電源配線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３のうち、１本の電源配線Ｌ１のみに設けられている。電流センサ２により検出された電源電流Ｉｍの値は、コンバータマイコン８に取り込まれる。

〔コンバータ〕
コンバータ３は、絶縁バイポーラトランジスタ等である複数のパワートランジスタで構成されており、３本の電源配線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に接続されている。コンバータ３の出力は、配線Ｌ４を介してインバータ４に接続されており、コンバータ３のＧＮＤは、配線Ｌ５によってインバータ４のＧＮＤに接続されている。このような配線構成が成されているコンバータ３は、コンバータマイコン８から送られてくる駆動制御信号ＳＡ（後述）に基づいて、電源６１から出力された交流電流である電源電流Ｉｍを直流電流に変換し、これを配線Ｌ４を介してインバータ４に出力する。

尚、上述したように、インバータ４には、直流に変換された電源電流Ｉｍが配線Ｌ４を介して通電されるため、配線Ｌ４はインバータ４に対する“電源配線”ということができる。一方で、配線Ｌ５は、インバータ４に対する“ＧＮＤ配線”と言うことができ、配線Ｌ５上には、インバータ４に通電された電流が流れる。インバータ４に通電される電流とは、具体的にはインバータ４のパワートランジスタ及びモータ５１の駆動コイルを経て再度パワートランジスタに流れる電流である。配線Ｌ５上を流れた電流は、コンバータ３のＧＮＤに流れるようになる。

〔インバータ〕
インバータ４は、配線Ｌ４及び配線Ｌ５に接続されており、コンバータ３と同様、絶縁バイポーラトランジスタ等である複数のパワートランジスタで構成されている。インバータ４の出力からは、３本の配線Ｌ７，Ｌ８，Ｌ９が延びており、各配線Ｌ７，Ｌ８，Ｌ９は、モータ５１に含まれる３つの駆動コイルの一端それぞれに接続されている。インバータ４は、配線Ｌ４を介してコンバータ３からの直流電流を供給されると、インバータマイコン７から送られてくる駆動制御信号ＳＢ（後述）に基づいて駆動電圧ＳＵ，ＳＶ，ＳＷを生成し、これを各配線Ｌ７，Ｌ８，Ｌ９を介してモータ５１に出力する。ここで、駆動電圧ＳＵ，ＳＶ，ＳＷは、モータ５１を駆動するための電圧であって、駆動制御信号ＳＢに基づいて各パワートランジスタがオン及びオフすることで、生成される。

〔平滑部〕
平滑部５は、コンバータ３からの出力（具体的には、直流に変換された電源電流Ｉｍ）を平滑化させるためのものであって、コンバータ３とインバータ４との間に位置する。具体的に、平滑部５は、２つのコンデンサｃ１，ｃ２が直列に接続された構成を有しており、平滑部５の両端は、それぞれコンバータ３の出力及びＧＮＤ、即ち配線Ｌ４及び配線Ｌ５に接続されている。

尚、本実施形態では、図１に示すように、平滑部５が２つのコンデンサｃ１，ｃ２によって構成されているが、平滑部５は１つもしくは複数のコンデンサで構成されていてもよい。

〔電圧検出部〕
電圧検出部６は、インバータ４に印加される電圧を検出するためのものであって、２つの抵抗ｒ１，ｒ２が直列に接続された構成を有する。電圧検出部６は、コンバータ３及びインバータ４の間に位置しており、その両端は、それぞれコンバータ３の出力及びＧＮＤ、即ち配線Ｌ４及び配線Ｌ５に接続されている。つまり、電圧検出部６は、平滑部５に並列になるように接続されている。更に具体的には、電圧検出部６は、平滑部５に対しインバータ４側に接続されている。つまり、電圧検出部６は、コンバータ３及びインバータ４からなる主回路の２次側に接続されている。

このような配線構成が成されている電圧検出部６により検出された電圧は、コンバータマイコン８に取り込まれる。本実施形態では、図１に示すように、２つの抵抗ｒ１，ｒ２が接続された部分の電圧値がコンバータマイコン８に取り込まれるとする。

〔シャント抵抗〕
１次側シャント抵抗Ｒｓ１及び２次側シャント抵抗Ｒｓ２は、共に配線Ｌ５上に直列に接続されており、配線Ｌ５上を流れる電流を検知するためのものである。より具体的には、１次側シャント抵抗Ｒｓ１は、平滑部５及び配線Ｌ５の接続点とコンバータ３との間に設けられており、２次側シャント抵抗Ｒｓ２は、電圧検出部６及び配線Ｌ５の接続点とインバータ４との間に設けられている。つまり、１次側シャント抵抗Ｒｓ１は、配線Ｌ５上を流れる電流を、コンバータ３及びインバータ４を含む主回路の１次側部分で検知するためのものであるのに対し、２次側シャント抵抗Ｒｓ２は、配線Ｌ５上を流れる電流を、コンバータ３及びインバータ４を含む主回路の２次側部分で検出するためのものであると言える。そして、各シャント抵抗Ｒｓ１，Ｒｓ２の両端部分は、それぞれオペアンプＯＰ１，ＯＰ２の入力に接続されており、各シャント抵抗Ｒｓ１，Ｒｓ２の両端電圧は、オペアンプＯＰ１，ＯＰ２それぞれにおいて増幅される。オペアンプＯＰ１により増幅された１次側シャント抵抗Ｒｓ１の両端電圧は、コンバータマイコン８に取り込まれ、オペアンプＯＰ２により増幅された２次側シャント抵抗Ｒｓ２の両端電圧は、インバータマイコン７に取り込まれる。

〔インバータマイコン〕
インバータマイコン７は、ＣＰＵ及びメモリからなるマイクロコンピュータであって、インバータ４と接続されており、インバータ４の駆動制御を行う。具体的には、インバータマイコン７は、インバータ４を駆動制御するための駆動制御信号ＳＢをインバータ４に出力することで、インバータ４に駆動電圧ＳＵ，ＳＶ，ＳＷを生成させたり生成を停止させたりする。駆動制御信号ＳＢは、空気調和装置の現在の運転状況や後述するリセット信号ＳＨ等に基づいて決定されるもので、単に駆動電圧ＳＵ，ＳＶ，ＳＷの生成及び生成停止を指示するためだけではなく、駆動電圧ＳＵ，ＳＶ，ＳＷのデューティやモータ５１の回転数の制御用信号としての役割も担う。

更に、本実施形態に係るインバータマイコン７は、コンバータマイコン８とも接続されており、コンバータマイコン８に対し運転許可信号ＳＣ（駆動状態信号に相当）を出力する。ここで、運転許可信号ＳＣは、コンバータマイコン８によるコンバータ３の駆動制御を許可するか否かを示す信号であって、主としてインバータ４の駆動状態に基づいて決定される。例えば、モータ５１が回転している状態は、インバータ４が駆動電圧ＳＵ，ＳＶ，ＳＷを生成してモータ５１に出力している状態であることに相当する。このように、インバータ４が駆動している状態であれば、インバータマイコン７は、コンバータ３の駆動制御を許可する旨の運転許可信号ＳＣを、コンバータマイコン８に出力する。反対に、モータ５１が回転を停止している状態は、インバータ４が駆動電圧ＳＵ，ＳＶ，ＳＷの生成を行っていない状態であることに相当する。このように、インバータ４が駆動していない状態であれば、インバータマイコン７は、コンバータ３の駆動制御を許可しない旨の運転許可信号ＳＣを、コンバータマイコン８に出力する。つまり、運転許可信号ＳＣは、インバータ４が駆動している状態であるか否かを示す信号であると言える。尚、本実施形態に係る運転許可信号ＳＣは、インバータ４が駆動している状態である場合、即ちコンバータ３の駆動制御を許可する場合には“Ｈ”、インバータ４が駆動していない状態である場合、即ちコンバータ３の駆動制御を許可しない場合には“Ｌ”の論理を持つものとする。

更に、本実施形態に係るインバータマイコン７は、リセットＩＣ９とも接続されており、リセットＩＣ９から出力されるリセット信号ＳＨに基づいて、リセットすることができる。即ち、インバータマイコン７は、リセットするべき旨のリセット信号ＳＨをリセットＩＣ９から取得すると、駆動制御信号ＳＢのインバータ４への出力停止等、それまで行っていた動作を強制的にオフさせる。尚、リセット信号ＳＨについては、後述する。

また、上記以外に、インバータマイコン７は、オペアンプＯＰ２の出力とも接続されており、オペアンプＯＰ２において増幅された２次側シャント抵抗Ｒｓ２の電圧に基づいて配線Ｌ５上を流れる電流（具体的には、インバータ４に通電された電流）を算出し、算出結果に応じてインバータ４に出力する駆動制御信号ＳＢの内容を決定したり、コンバータマイコン８に出力する運転許可信号ＳＣの内容を決定したりする。例えば、算出した配線Ｌ５上の電流値が、インバータ４内の各パワートランジスタやモータ５１の定格電流以上であれば、インバータ４やモータ５１が発火する恐れがあるため、インバータマイコン７は、駆動電圧ＳＵ，ＳＶ，ＳＷの生成停止を指示する駆動制御信号ＳＢをインバータ４に出力すると共に、運転許可信号ＳＣ“Ｌ”をコンバータマイコン８に出力する。

また、インバータマイコン７は、コンバータマイコン８から様々な信号を取得することができ、取得した各種信号の内容に基づいて、出力する駆動制御信号ＳＢ及び運転許可信号ＳＣの内容を決定することもできる。ここで、インバータマイコン７がコンバータマイコン８から取得する信号としては、異常信号ＳＤ、注意報信号ＳＥ，波形出力状態信号ＳＦ等が挙げられる。異常信号ＳＤは、コンバータ３及びインバータ４を含む主回路の１次側部分において何らかの異常があるか否かを示す信号である。注意報信号ＳＥは、確実に異常とは判断できないが、異常に近い状態であることを示す信号である。波形出力状態信号ＳＦは、コンバータマイコン８が駆動制御信号ＳＡをコンバータ３に出力している状態にあるか否かを示す信号である。

〔コンバータマイコン〕
コンバータマイコン８は、ＣＰＵ及びメモリからなるマイクロコンピュータであって、コンバータ３の駆動制御を行う。具体的には、コンバータマイコン８は、コンバータ３を駆動制御するための駆動制御信号ＳＡをコンバータ３に出力することで、コンバータ３に電源電流Ｉｍの直流電流への変換を行わせたり変換停止させたりする。

更に、コンバータマイコン８は、電流センサ２により検出された電源電流Ｉｍを監視し、電源電流Ｉｍの値に基づいて駆動制御信号ＳＡの内容を決定する。具体的には、電源電流Ｉｍの値が所定の値以上であれば、コンバータマイコン８は、コンバータ３を駆動させるための駆動制御信号ＳＡを出力する。逆に、電源電流Ｉｍの値が所定の値未満であれば、コンバータマイコン８は、コンバータ３の駆動を停止させるための駆動制御信号ＳＡを出力する。ここで、所定の値は、モータ５１の回転時に主回路やモータ５１等により消費される電流値とすることができ、検出された電源電流Ｉｍの値がこの値よりも高くなると高調波の発生が顕著になる値とすることができる。また、所定の値は、モータ５１を正常に回転させるのに最低限必要となる電源電流Ｉｍの値とすることができ、検出された電源電流Ｉｍの値がこの値より低くなるとモータ５１の回転に支障をきたすような値とすることもできる。例えば、所定の値は、モータ５１が駆動していない状態、即ち無負荷の状態において、配線Ｌ１上を流れる電流値が挙げられる。つまり、電源電流Ｉｍが所定の値以上であれば、コンバータマイコン８は、問題なくモータ５１を駆動できると判断し、コンバータ３を駆動させる。また、電源電流Ｉｍが所定の値未満である場合としては、例えば電源６１において何らかの異常が発生した場合等が挙げられるが、このような場合には、コンバータマイコン８は、モータ５１を駆動できないと判断し、コンバータ３の駆動を停止させる。尚、電源電流Ｉｍの値は、駆動制御信号ＳＡだけではなく、インバータマイコン７に出力する異常信号ＳＤ、注意報信号ＳＥ及び波形出力状態信号ＳＦの決定にも用いられる。

ここで、本発明では、電源電流Ｉｍにおける高調波の影響について更に考慮し、図４に示すように、所定の値として、互いに異なる値「所定値Ａ」「所定値Ｂ」を設けている。所定値Ａは、コンバータ３を駆動させる際の所定の値であって、所定値Ｂは、コンバータ３の駆動を停止させる際の所定の値である。具体的に、電源電流Ｉｍが約０Ａ〜１２Ａの範囲の値を採ることができる場合、所定値Ａは３．５Ａ、所定値Ｂは２．０Ａと決定される。コンバータ３を駆動させるための電源電流Ｉｍの閾値である所定値Ａは、コンバータ３を停止させるための電源電流Ｉｍの閾値である所定値Ｂよりも高い。このように、コンバータ３の駆動及び駆動停止の動作においていわゆるヒステリシス特性を持たせるように、所定値Ａと所定値Ｂとの間に差を設けておくことで、電源電流Ｉｍにおける高調波のコンバータマイコン８等への影響を抑制することができる。

特に、本実施形態に係るコンバータマイコン８は、インバータ４が駆動停止の状態であることを示す運転許可信号ＳＣをインバータマイコン７から取得した時に、電流センサ２により検出された電源電流Ｉｍの値が所定値Ａ以上である場合、インバータマイコン７のリセット指示を示す信号ＳＧを、リセットＩＣ９に出力する。これは、運転許可信号ＳＣが“Ｌ”であると、インバータ４が駆動していない状態となっていることに相当するため、電源電流Ｉｍも所定値Ａ未満の値となっているはずである。しかしながら、電源電流Ｉｍが所定値Ａ以上であるということは、モータ５１が正常に回転していることに相当する。そのため、コンバータマイコン８は、電源電流Ｉｍの値が所定値Ａ以上であるが運転許可信号ＳＣが“Ｌ”である場合、運転許可信号ＳＣの出力元であるインバータマイコン７が暴走していると判断し、リセットＩＣ９にインバータマイコン７のリセットを指示する（図５参照）。

また、コンバータマイコン８は、オペアンプＯＰ１の出力及び電圧検出部６の出力とも接続されている。コンバータマイコン８は、オペアンプＯＰ１において増幅された１次側シャント抵抗Ｒｓ１の電圧に基づいて配線Ｌ５の１次側部分を流れる電流を算出するとともに、電圧検出部６の出力に基づいてインバータ４に印加される電圧を算出する。そして、コンバータマイコン８は、各算出結果に応じて駆動制御信号ＳＡを決定したり、インバータマイコン７に出力する各種信号（具体的には、異常信号ＳＤ，注意報信号ＳＥ、波形出力状態信号ＳＦ）を決定したりする。

〔リセットＩＣ〕
リセットＩＣ９は、例えば複数のフリップフロップ等からなる回路構成を有している。リセットＩＣ９の入力は、コンバータマイコン８におけるリセット指示信号ＳＧ出力用ポートと配線を介して接続されており、リセットＩＣ９の出力は、インバータマイコン７におけるリセット信号ＳＨ入力用ポートと配線を介して接続されている。リセットＩＣ９は、インバータマイコン７のリセットを行う旨のリセット指示信号ＳＧをコンバータマイコン８から取得すると、インバータマイコン７をリセットさせるためのリセット信号ＳＨを出力する。

ここで、リセット信号ＳＨは、インバータマイコン７をリセットさせる時には“Ｈ”、インバータマイコン７のリセットを行わない時には“Ｌ”の論理を持つものとする（図５参照）。即ち、リセットＩＣ９は、インバータマイコン７のリセットを行わない通常時においては、“Ｌ”のリセット信号ＳＨを出力し、インバータマイコン７のリセットを行う時には“Ｈ”のリセット信号ＳＨを出力する。

特に、本実施形態に係るリセットＩＣ９は、図５に示すように、基準クロックＣＬＫに基づいてインバータマイコン７のリセットを所定のタイミングで行う、いわゆる同期式リセットＩＣである。そのため、リセットＩＣ９は、コンバータマイコン８からインバータマイコン７のリセットを行う旨のリセット指示信号ＳＧを取得すると、例えば基準クロックＣＬＫの次の立ち上がり時に、リセット信号ＳＨ“Ｈ”をインバータマイコン７に出力する。

（２）モータ駆動制御装置の動作
（２−１）一連の動作の流れ
次に、モータ駆動制御装置１が行う動作について説明する。図２は、本実施形態に係るモータ駆動制御装置１が行う一連の動作の流れを説明するためのフローチャートである。図３〜４は、インバータマイコン７が暴走することなく正常に機能している場合における、モータ５１の回転数、電源電流Ｉｍ、駆動制御信号ＳＡ，ＳＢ等の経時的変化を示す図である。図５は、インバータマイコン７が暴走した場合における、モータ５１の回転数、電源電流Ｉｍ、駆動制御信号ＳＡ，ＳＢ等の経時的変化を示す図である。

尚、図２のフローチャートでは、各オペアンプＯＰ１，ＯＰ２の出力、電圧検出部６の出力、及びコンバータマイコン８から出力される各種信号（具体的には、異常信号ＳＤ，注意報信号ＳＥ、波形出力状態信号ＳＦ）に基づくモータ５１の駆動制御動作については、省略している。以下では、本実施形態の特徴である電源電流Ｉｍの値及び運転許可信号ＳＣに基づくモータ５１の駆動制御動作について説明する。また、駆動制御信号ＳＡ、ＳＢは、コンバータ３やインバータ４を駆動させる場合には“Ｈ”、駆動を停止させる場合は“Ｌ”の論理を持つものとする。また、リセット指示信号ＳＧは、インバータマイコン７のリセットを指示する場合は“Ｈ”、リセットの指示を行わない場合は“Ｌ”の論理を持つものとする。

ステップＳ１〜Ｓ２：モータ駆動制御装置１は、空気調和装置に含まれる各種機器の制御を行う制御部（図示せず）から圧縮機の駆動指示を取得すると（Ｓ１）、モータ５１の駆動制御を開始し、モータ５１を駆動させる（Ｓ２）。すると、図３の“停止”〜“起動”に示すように、各マイコン７，８からは、駆動制御信号ＳＡ“Ｈ”，駆動制御信号ＳＢ“Ｈ”が出力され、インバータマイコン７からは、モータ５１が駆動している状態を示す運転許可信号ＳＣ“Ｈ”が出力されるようになる。尚、リセット指示信号ＳＧは、“Ｌ”の状態となる。すると、モータ５１は、やがて定常回転状態に至る（図３の“定常回転）。

ステップＳ３〜Ｓ４：コンバータマイコン８は、インバータマイコン７から取得している運転許可信号ＳＣの監視を行う。コンバータマイコン８は、図５に示すように、運転許可信号ＳＣが“Ｈ”から“Ｌ”に変化した場合には（Ｓ３のＹｅｓ）、電流センサ２の出力である電源電流Ｉｍの値が所定値Ａ以上（本実施形態では、３．５Ａ以上）であるか否かを確認する（Ｓ４）。

ステップＳ５〜Ｓ６：ステップＳ４において、電源電流Ｉｍの値が所定値Ａ以上である場合には、コンバータマイコン８は、インバータマイコン７をリセットさせる動作を行う（Ｓ５）。具体的には、図５に示すように、コンバータマイコン８は、コンバータマイコン８自身が出力する駆動制御信号ＳＡを“Ｈ”から“Ｌ”に変更することで、コンバータ３における電源電流Ｉｍの直流電流への変換動作を停止させる。更に、コンバータマイコン８は、リセットＩＣ９に出力するリセット指示信号ＳＧを“Ｌ”から“Ｈ”に変更する。リセット指示信号ＳＧ“Ｈ”を取得したリセットＩＣ９は、基準クロックＣＬＫの次の立ち上がりに同期させてリセット信号ＳＨを“Ｌ”から“Ｈ”に変更する。このリセット信号ＳＨの変化により、インバータマイコン７は強制的にリセットされ、インバータマイコン７が出力する駆動制御信号ＳＢは“Ｈ”から“Ｌ”に変化する。従って、インバータ４による駆動電圧ＳＵ，ＳＶ，ＳＷの生成及び出力動作は停止され、モータ５１の駆動は完全に停止する（Ｓ６）。

ステップＳ７：ステップＳ３及び４において、運転許可信号ＳＣは“Ｌ”であるが、電源電流Ｉｍが所定値Ａ未満である場合、コンバータマイコン８は、インバータマイコン７が暴走していない正常な状態であると判断し、駆動制御信号ＳＡを“Ｈ”から“Ｌ”に切り換える。これにより、コンバータ３による電源電流Ｉｍの直流電流への変換動作及びインバータ４による駆動電圧ＳＵ，ＳＶ，ＳＷの生成及び出力動作は停止され、モータ５１の駆動は停止された状態となる。

ステップＳ８〜Ｓ１０：ステップＳ３において、運転許可信号ＳＣが“Ｌ”に変化せずに“Ｈ”の状態を保っている場合（Ｓ３のＮｏ）、コンバータマイコン８は、電源電流Ｉｍの値が所定値Ａ以上（本実施形態では、３．５Ａ以上）であるか否か、及び電源電流Ｉｍの値が所定値Ｂ未満（本実施形態では、２．０Ａ未満）であるか否かを確認する（Ｓ８，Ｓ９）。電源電流Ｉｍが所定値Ａ以上である場合（Ｓ８のＹｅｓ）、及び電源電流Ｉｍが所定値Ａ以上ではないが所定値Ｂ以上である場合（Ｓ９のＢｏ）には、モータ駆動制御装置１はモータ５１の駆動制御を継続させる（Ｓ１０）。即ち、図３に示すように、各マイコン７，８から出力される駆動制御信号ＳＢ，ＳＡは“Ｈ”、運転許可信号ＳＣは“Ｈ”、及びリセット指示信号ＳＧは“Ｌ”の状態が保たれる。

尚、ステップＳ９において、電源電流Ｉｍの値が所定値Ｂ未満となった場合（Ｓ９のＹｅｓ。即ち、電源電流Ｉｍ＞２．０Ａ）、図４に示すように、各マイコン７，８の駆動制御信号ＳＢ，ＳＡ及び運転許可信号ＳＣは、それぞれ“Ｈ”から“Ｌ”に変化する。これにより、モータ５１の駆動は完全に停止する（Ｓ７）。

ステップＳ１１：ステップＳ７の後、運転許可信号ＳＣが“Ｈ”となり、かつ電源電流Ｉｍの値が所定値Ａ以上（具体的には、３．５Ａ以上）となった場合には、図４に示すように、各マイコン７，８の駆動制御信号ＳＢ，ＳＡ及び運転許可信号ＳＣは、それぞれ“Ｌ”から“Ｈ”に変化する。これにより、モータ５１は再起動され、モータ駆動制御装置１はステップＳ２以降の動作を繰り返す。運転許可信号ＳＣが“Ｌ”のままであるか、または電源電流Ｉｍの値が所定値Ｂ未満（具体的には、２．０Ａ以上）のままである場合には、モータ５１は駆動を停止したままの状態となる。

（３）効果
（Ａ）
本実施形態に係るモータ駆動制御装置１によると、インバータ４が駆動停止の状態であることを示す運転許可信号ＳＣがインバータマイコン７から出力され、かつ電流センサ２の出力である電源電流Ｉｍがモータ５１の正常回転時に最低限必要となる所定値Ａ以上である場合、コンバータマイコン８は、インバータ４が正常に駆動しているにもかかわらずインバータマイコン７が暴走状態であると判断し、インバータマイコン７をリセットさせる。これにより、インバータ４が正常に駆動制御されなくなり、モータ５１の回転駆動に悪影響が及ぼされることを回避することができる。

（Ｂ）
また、本実施形態に係るモータ駆動制御装置１は、インバータマイコン７のリセットを行うためのリセットＩＣ９を備えている。リセットＩＣ９は、リセットを行う旨のリセット指示信号ＳＧをコンバータマイコン８から取得すると、インバータマイコン７のリセットを行う。これにより、インバータマイコン７は、コンバータマイコン８によって直接リセットされるのではなく、リセットＩＣ９によってリセットされるようになる。

（Ｃ）
ところで、コンバータマイコン８がインバータマイコン７を直接リセットさせるような構成であると、場合によっては、インバータマイコン７の現在の駆動状態とリセット動作開始との同期がうまくとれず、その結果インバータマイコン７のリセットが正常に行われずにインバータマイコン７が誤動作を起こしてしまう恐れがある。しかし、本実施形態に係るリセットＩＣ９は、所定のタイミングでインバータマイコン７のリセットを行うため、コンバータマイコン８がインバータマイコン７を直接リセットする場合に生じる恐れのある誤動作が生じにくくなる。

（Ｄ）
また、本実施形態に係るモータ駆動制御装置１は、圧縮機用モータ５１の駆動制御用として用いられる。これにより、圧縮機用モータ５１に駆動電圧ＳＵ，ＳＶ，ＳＷを出力するインバータマイコン７の暴走を回避できるため、圧縮機用モータ５１は、正常に回転駆動されるようになる。従って、圧縮機用モータ５１を駆動源とする圧縮機は、正常に運転を行うことができる。

＜その他の実施形態＞
（ａ）
上記実施形態では、モータ５１を駆動させる場合の電源電流Ｉｍの閾値となる所定値Ａ及びモータ５１の駆動を停止させる場合の電源電流Ｉｍの閾値となる所定値Ｂのように、所定の値を２つ設けた場合について説明した。しかし、この所定の値は、１つであってもよい。また、この所定の値についても、電源電流Ｉｍの採り得る範囲やモータ５１を駆動できる最低限の電源電流Ｉｍの値等に基づいて、適宜決定されてもよい。

（ｂ）
上記実施形態では、モータ駆動制御装置１が、圧縮機の駆動源である圧縮機用モータ５１を駆動制御する場合について説明した。しかし、本発明に係るモータ駆動制御装置１は、圧縮機用モータ以外のモータを駆動する場合にも用いることができる。圧縮機用モータ以外のその他の例としては、ファンモータが挙げられる。

（ｃ）
上記実施形態では、コンバータマイコン８がインバータマイコン７を直接リセットするのではなく、リセットＩＣ９を介してインバータマイコン７のリセットが行われる場合について説明した。しかし、コンバータマイコン８がインバータマイコン７を直接リセットしても誤動作等の問題が生じにくいと判断される場合には、リセットＩＣ９を設けず、コンバータマイコン８がインバータマイコン７を直接リセットしてもよい。

本発明に係るモータ駆動制御装置は、インバータが正常に駆動制御されなくなり、モータの回転駆動に悪影響が及ぼされることを回避することができるという効果を有しており、圧縮機用モータを駆動制御するための装置として適用することができる。

本実施形態に係るモータ駆動装置の概略構成と、このモータ駆動制御装置及びモータを備えたシステムの概念図。 本実施形態に係るモータ駆動制御装置が行う一連の動作の流れを説明するためのフローチャート。 インバータマイコンが正常にインバータの駆動制御を行った場合の、モータの回転数及び運転許可信号等の各種信号の経時的変化を示す図。 モータが定常回転を行っている時に電源電流が一時的に所定値Ｂ以下となった場合の、モータの回転数及び運転許可信号等の各種信号の経時的変化を示す図。 モータが定常回転を行っている時にインバータマイコンが暴走した場合の、モータの回転数及び運転許可信号等の各種信号の経時的変化を示す図。

符号の説明

１ モータ駆動制御装置
２ 電流センサ
３ コンバータ
４ インバータ
５ 平滑部
６ 電流検出部
７ インバータマイコン
８ コンバータマイコン
９ リセットＩＣ
５１ モータ
６１ 電源
１００ モータ駆動制御システム
Ｌ１〜Ｌ９ 各種配線
ＳＡ，ＳＢ 駆動制御信号
ＳＣ 運転許可信号
ＳＤ 異常信号
ＳＥ 注意報信号
ＳＦ 波形出力状態信号
ＳＧ リセット指示信号
ＳＨ リセット信号
ＳＵ，ＳＶ，ＳＷ 駆動電圧
Ｒｓ１，Ｒｓ２ シャント抵抗
ｃ１，ｃ２ コンデンサ
ｒ１，ｒ２ 抵抗
Ｉｍ 電源電流
ＯＰ１，ＯＰ２ オペアンプ

Claims (4)

1. 電源（６１）から出力される電源電流（Ｉｍ）を直流電流に変換するコンバータ（３）と、
   前記コンバータ（３）から前記直流電流を供給され、モータ（５１）を駆動するための駆動電圧（ＳＵ，ＳＶ，ＳＷ）を生成して前記モータ（５１）に出力するインバータ（４）と、
   前記コンバータ（３）の駆動制御を行うとともに、前記電源電流（Ｉｍ）を監視するコンバータ駆動制御部（８）と、
   前記インバータ（４）の駆動制御を行うとともに、前記インバータ（４）が駆動している状態であるか否かを示す駆動状態信号（ＳＣ）を前記コンバータ駆動制御部（８）に出力するインバータ駆動制御部（７）と、
   を備え、
   前記コンバータ駆動制御部（８）は、前記インバータ（４）が駆動停止の状態であることを示す前記駆動状態信号（ＳＣ）を前記インバータ駆動制御部（７）から取得しかつ前記電源電流（Ｉｍ）が所定値以上である場合、前記インバータ駆動制御部（７）をリセットさせる、
   モータ駆動制御装置（１）。
2. 前記インバータ駆動制御部（７）及び前記コンバータ駆動制御部（８）に接続され、前記インバータ駆動制御部（７）のリセットを行うリセット部（９）を更に備え、
   前記コンバータ駆動制御部（８）は、前記インバータ（４）が駆動停止の状態であることを示す前記駆動状態信号（ＳＣ）を前記インバータ駆動制御部（７）から取得しかつ前記電源電流（Ｉｍ）が所定値以上である場合、前記インバータ駆動制御部（７）のリセットを前記リセット部（９）に行わせるためのリセット指示信号（ＳＧ）を前記リセット部（９）に出力する、
   請求項１に記載のモータ駆動制御装置（１）。
3. 前記リセット部（９）は、前記リセット指示信号（ＳＧ）を前記コンバータ駆動制御部（８）から取得した場合、所定のタイミングで前記インバータ駆動制御部（７）のリセットを行う、
   請求項２に記載のモータ駆動制御装置（１）。
4. 前記モータ（５１）は、圧縮機用モータである、
   請求項１〜３のいずれかに記載のモータ駆動制御装置（１）。

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