JP3432486B2 - モータの制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はモータの制御方法
に関し、特に、空気調和機や冷蔵庫などの圧縮機に用い
る直流ブラシレスモータの制御方法に関するものであ
り、より詳しくは振動や騒音の軽減を可能にするモータ
の制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、一般的に空気調和機や冷蔵庫
などに用いられている圧縮機は、冷凍サイクルの重要な
構成部品であり、冷媒を圧縮させて高温・高圧状態にし
て熱交換を行なっている。通常、この圧縮動作は、大き
く３つの過程に分けられる。まず、圧縮機内部のシリン
ダ内に冷媒を満たす吸入過程があり、次にシリンダ内の
冷媒を圧縮する圧縮過程があり、最後に圧縮した冷媒を
圧縮機外部に放出する吐出過程がある。

【０００３】また、圧縮機はその圧縮機構により、ロー
タリー方式，レシプロ方式，スクロール方式などがあ
る。中でもロータリー方式は他の方式に比べて構造が簡
単で部品点数も少なく、低コストであり、シリンダ部分
の構造により圧縮効率もよく、高効率化が容易である。

【０００４】ただし、このロータリー方式は圧縮動作を
行なうために、偏心したロータリーピストンがシリンダ
内部で回転することにより、吸入・圧縮・吐出の各工程
を行なっている。このため、１回転中の吸入・圧縮・吐
出による負荷変動と回転軸の偏心により、振動や騒音が
大きくなるという問題点があった。

【０００５】一方、シリンダ部分を２つとして、ロータ
リーピストンを１８０°回転をずらして、お互いの振動
を打消すようにしたツインロータリー方式も実用化され
ているが、シリンダ部が１つのシリンダロータリー方式
に比べ、構造が複雑になりコストが上がり、効率も低下
するという要因があった。このため、シングルロータリ
ー方式のモータトルクを制御して振動・騒音を抑制する
方法が提案されている。この方法は、負荷トルクの大き
い位置では、モータトルクを大きくし、逆に負荷トルク
の小さくなる位置ではモータトルクをカットして１回転
中のロータ速度を一定にして振動を低減させるものであ
る。

【０００６】この種の方法としては、コンプレッサの吸
入工程および圧縮工程による負荷トルク変動に対応する
ように予め記憶手段に記憶されているトルクパターンを
用い、ロータの回転位置に応じてインバータ装置の出力
電圧を変化させ、１回転中におけるトルク制御を行なう
方法である。

【０００７】ここで、このトルクパターンが、モータの
回転数の工程に関わらず常に固定されたものである場
合、広い回転数範囲において十分な振動抑制能力を発揮
できないため、予め複数のトルクパターンを記憶してお
き、回転数に応じて選択する方法が提案されている。こ
のような回転中の負荷変動が大きいシングルロータリー
構造の圧縮機において、複数のトルクパターンを用いて
トルクを制御するモータの制御方法の従来例として、特
開平６−３１１７７８号公報などに記載されているもの
がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
モータの制御方法においては、トルクパターン変化時の
モータ１回転分の平均トルクの変化が考慮されていな
い。トルクパターンの変化によりトルク補償量の総和が
増減すると、モータ１回転分の平均トルクも増減し、ひ
いては回転数変動が発生するという問題がある。

【０００９】それゆえに、この発明の主たる目的は、モ
ータの回転数の安定化により、低振動・低騒音化を図る
モータの制御方法を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、負荷を駆動
するモータと、モータを駆動するための電源手段と、モ
ータのロータの回転位置を検出するロータ位置検出手段
と、ロータ位置検出手段の検出出力に基づいて、モータ
１回転の平均回転数を算出するとともに目標回転数と前
記平均回転数を比較し、比較結果に応じて平均回転数で
制御するためのＰＷＭデューティ比を調整し、モータの
平均回転数を制御する平均回転数制御手段と、予め記憶
されている複数のトルクパターンから平均回転数に応じ
たトルクパターンを選択して読出し、この読み出された
トルクパターンを用いて平均回転数で制御するためのＰ
ＷＭデューティ比を補償して電源手段に出力するＰＷＭ
デューティ比とすることにより、モータ１回転中の瞬時
回転数変動を抑制する回転数変動制御手段とを備えたモ
ータの制御方法であって、トルクパターンが変化しても
モータ１回転の平均トルクが等しくなるように、予め記
憶されている補正データをトルクパターン変更時に該ト
ルクパターンの変化に応じて選択して読出し、読み出さ
れた補正データを用いてモータを平均回転数で回転させ
るためのＰＷＭデューティ比を補正する。

【００１１】他の発明は、負荷を駆動するモータと、モ
ータを駆動するための電源手段と、モータのロータの回
転位置を検出するロータ位置検出手段と、ロータ位置検
出手段の検出出力に基づいて、モータ１回転の平均回転
数を算出するとともに目標回転数と平均回転数とを比較
し、比較結果に応じて平均回転数で制御するためのＰＷ
Ｍデューティ比を調整し、モータの平均回転数を制御す
る平均回転数制御手段と、予め記憶されている複数のト
ルクパターンから平均回転数に応じたトルクパターンを
選択して読出し、この読み出されたトルクパターンを用
いて平均回転数で制御するためのＰＷＭデューティ比を
補償して電源手段に出力するＰＷＭデューティ比とする
ことにより、モータ１回転中の瞬時回転数変動を抑制す
る回転数変動制御手段とを備えたモータの制御方法であ
って、トルクパターンが変化してもモータ１回転の平均
トルクが等しくなるように、トルクパターン変更時に変
化前後のトルクパターンによるモータトルク補償量の平
均値を求め、この平均値の変動分だけモータを平均回転
数で回転させるためのＰＷＭデューティ比を補正する。

【００１２】さらに、他の発明は、負荷を駆動するモー
タと、モータを駆動するための電源手段と、モータのロ
ータの回転位置を検出するロータ位置検出手段と、ロー
タ位置検出手段の検出出力に基づいて、モータ１回転の
平均回転数を算出するとともに目標回転数と平均回転数
を比較し、比較結果に応じて平均回転数で制御するため
のＰＷＭデューティ比を調整し、モータの平均回転数を
制御する平均回転数制御手段と、予め記憶されている複
数のトルクパターンから平均回転数に応じたトルクパタ
ーンを選択して読出し、この読み出されたトルクパター
ンを用いて平均回転数で制御するためのＰＷＭデューテ
ィ比を補償して電源手段に出力するＰＷＭデューティ比
とすることにより、モータ１回転中の瞬時回転数変動を
抑制する回転数変動制御手段とを備えたモータの制御方
法であって、モータがより高い回転数ゾーンのトルクパ
ターンからより低い回転数ゾーンのトルクパターンへ変
化した場合は、トルクパターン変化後のモータ１回転の
平均トルクがトルクパターン変化前より小さくなるよう
に、より低い回転数ゾーンのトルクパターンからより高
い回転数ゾーンのトルクパターンへ変化した場合は、ト
ルクパターン変化後のモータ１回転の平均トルクがトル
クパターン変化前より大きくなるように予め記憶されて
いる補正データを該トルクパターンの変化に応じて選択
して読出し、読み出された補正データを用いてモータを
平均回転数で回転させるためのＰＷＭデューティ比を補
正する。

【００１３】さらに、他の発明は、負荷を駆動するモー
タと、モータを駆動するための電源手段と、モータのロ
ータの回転位置を検出するロータ位置検出手段と、ロー
タ位置検出手段の検出出力に基づいて、モータ１回転の
平均回転数を算出するとともに目標回転数と平均回転数
を比較し、比較結果に応じて平均回転数で制御するため
のＰＷＭデューティ比を調整し、モータの平均回転数を
制御する平均回転数制御手段と、予め記憶されている複
数のトルクパターンから平均回転数に応じたトルクパタ
ーンを選択して読出し、この読み出されたトルクパター
ンを用いて平均回転数で制御するためのＰＷＭデューテ
ィ比を補償して電源手段に出力する出力ＰＷＭデューテ
ィ比とすることによりモータ１回転中の瞬時回転数変動
を抑制する回転数変動制御手段とを備えたモータの制御
方法であって、トルクパターンが変化してもモータ１回
転の平均トルクが等しくなるように、予め記憶されてい
る補正データを選択しているトルクパターンに応じて選
択して読出し、読み出された補正データを用いて出力Ｐ
ＷＭデューティ比を補正する。

【００１４】さらに、他の発明は、負荷を駆動するモー
タと、モータを駆動するための電源手段と、モータのロ
ータの回転位置を検出するロータ位置検出手段と、ロー
タ位置検出手段の検出出力に基づいて、モータ１回転の
平均回転数を算出するとともに目標回転数と平均回転数
を比較し、比較結果に応じて平均回転数で制御するため
のＰＷＭデューティ比を調整し、モータの平均回転数を
制御する平均回転数制御手段と、予め記憶されている複
数のトルクパターンから平均回転数に応じたトルクパタ
ーンを選択して読出し、この読み出されたトルクパター
ンを用いて平均回転数で制御するためのＰＷＭデューテ
ィ比を補償して電源手段に出力する出力ＰＷＭデューテ
ィ比とすることによりモータ１回転中の瞬時回転数変動
を抑制する回転数変動制御手段とを備えたモータの制御
方法であって、トルクパターンが変化してもモータ１回
転の平均トルクが等しくなるように、トルクパターンに
よるモータトルク補償量の平均値を求め、この平均値の
変動分だけ前記出力ＰＷＭデューティ比を補正する。

【００１５】さらに、他の発明は、負荷を駆動するモー
タと、モータを駆動するための電源手段と、モータのロ
ータの回転位置を検出するロータ位置検出手段と、ロー
タ位置検出手段の検出出力に基づいて、モータ１回転の
平均回転数を算出するとともに目標回転数と平均回転数
を比較し、比較結果に応じて平均回転数で制御するため
のＰＷＭデューティ比を調整し、モータの平均回転数を
制御する平均回転数制御手段と、予め記憶されている複
数のトルクパターンから平均回転数に応じたトルクパタ
ーンを選択して読出し、この読み出されたトルクパター
ンを用いて平均回転数で制御するためのＰＷＭデューテ
ィ比を補償して電源手段に出力する出力ＰＷＭデューテ
ィ比とすることによりモータ１回転中の瞬時回転数変動
を抑制する回転数変動制御手段とを備えたモータの制御
方法であって、より高い回転数ゾーンのトルクパターン
からより低い回転数ゾーンのトルクパターンへ変化した
場合は、トルクパターン変化後のモータ１回転の平均ト
ルクがトルクパターン変化前より小さくなるように、よ
り低い回転数ゾーンのトルクパターンからより高い回転
数ゾーンのトルクパターンへ変化した場合は、トルクパ
ターン変化後のモータ１回転の平均トルクがトルクパタ
ーン変化前より大きくなるように予め記憶されている補
正データを選択しているトルクパターンに応じて選択し
て読出し、読み出された補正データを用いて前記出力Ｐ
ＷＭデューティ比を補正する。

【００１６】さらに、他の発明は、トルクパターンの設
定回転数ゾーンにヒステリシス区間を設け、ヒステリシ
ス区間の幅はトルクパターン変化時の回転数変動量より
大きく設定する。

【００１７】さらに、他の発明は、トルクパターンの設
定回転数ゾーンの真中に目標回転数を設定する。

【００１８】また、目標回転数によりトルクパターンの
設定回転数ゾーン幅を変更する。また、平均回転数がト
ルクパターンの設定回転数ゾーン内に所定時間入ってい
る場合にトルクパターンを変更する。

【００１９】また、平均回転数のハンチングを前記トル
クパターンのハンチングにより判別し、前記モータがハ
ンチングしている場合はトルクパターンの変更を禁止す
る。

【００２０】さらに、他の発明は、負荷を駆動するモー
タと、モータを駆動するための電源手段と、モータのロ
ータの回転位置を検出するロータ位置検出手段と、ロー
タ位置検出手段の検出出力に基づいて、モータ１回転の
平均回転数を算出するとともに目標回転数と平均回転数
を比較し、比較結果に応じて平均回転数で制御するため
のＰＷＭデューティ比を調整し、モータの平均回転数を
制御する平均回転数制御手段と、トルク制御のオン、オ
フを決定するトルク制御オン，オフ決定手段と、トルク
制御がオンの場合には、予め記憶されている複数のトル
クパターンから平均回転数に応じたトルクパターンを選
択して読出し、この読み出されたトルクパターンを用い
て平均回転数ＰＷＭデューティ比を補償して電源手段に
出力する出力ＰＷＭデューティ比とすることにより、モ
ータ１回転中の瞬時回転数変動を抑制するモータの回転
数変動制御手段とを備えてモータトルクを制御するモー
タ制御方法であって、トルク制御オン，オフ切換え時に
モータ１回転の平均トルクが等しくなるように予め記憶
されている補正データをトルク制御の変化に応じて選択
して読出し、読み出された補正データを用いてモータ平
均回転数制御ＰＷＭデューティ比を補正する。

【００２１】さらに、他の発明は、負荷を駆動するモー
タと、モータを駆動するための電源手段と、モータのロ
ータの回転位置を検出するロータ位置検出手段と、ロー
タ位置検出手段の検出出力に基づいて、モータ１回転の
平均回転数を算出するとともに目標回転数と平均回転数
を比較し、比較結果に応じて平均回転数で制御するため
のＰＷＭデューティ比を調整し、モータの平均回転数を
制御する平均回転数制御手段と、トルク制御のオン、オ
フを決定するトルク制御オン，オフ決定手段と、トルク
制御がオンの場合には、予め記憶されている複数のトル
クパターンから平均回転数に応じたトルクパターンを選
択して読出し、この読み出されたトルクパターンを用い
て平均回転数ＰＷＭデューティ比を補償して電源手段に
出力する出力ＰＷＭデューティ比とすることにより、モ
ータ１回転中の瞬時回転数変動を抑制するモータの回転
数変動制御手段とを備えてモータトルクを制御するモー
タ制御方法であって、トルク制御オン，オフ切換え時に
モータ１回転の平均トルクが等しくなるように予め記憶
されている補正データをトルク制御オンあるいはオフの
現在の状態に応じて読み出し、読み出された補正データ
を用いて出力ＰＷＭデューティ比を補正する。

【００２２】また、モータは、空気調和機のコンプレッ
サに用いるブラシレスモータである。

【００２３】さらに、モータは、冷蔵庫のコンプレッサ
に用いるブラシレスモータである。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００２５】実施形態１ 図１はこの発明の圧縮機モータ速度制御装置の一実施形
態を示すブロック図である。図１において、交流電源１
から商用電源の交流電圧がリアクタ６を介して整流回路
２に与えられる。リアクタ６は平滑回路部での力率低下
を改善するための力率改善回路として挿入されている。
整流回路２は交流電圧を直流電圧に整流し、平滑回路３
によって直流電圧のリップル分が平滑化される。図１で
は、整流回路２として全波整流回路が用いられている
が、倍電圧整流回路を用いてもよい。

【００２６】整流された直流電圧はインバータ回路４に
与えられる。インバータ回路４は６個の半導体スイッチ
ング素子４ａ〜４ｆが３相ブリッジ状に結線されてお
り、インバータ４の出力電圧は３相ブラシレスモータ５
に供給されている。

【００２７】なお、インバータ回路４には回生電流を流
し、素子保護のために各々の半導体スイッチング素子４
ａ〜４ｆに対してダイオード４ｇ〜４ｌが並列接続され
ている。

【００２８】ブラシレスモータ５の３相各巻線には誘起
電圧検出回路７ａ〜７ｃの入力が接続され、これらの誘
起電圧検出回路７ａ〜７ｃによってロータ磁極位置に応
じた誘起電圧が検出され、その検出電圧は比較検出回路
９ａ〜９ｃの比較入力端に与えられる。比較検出回路９
ａ〜９ｃの基準入力端には基準電圧検出回路８から基準
電圧が与えられる。規準電圧検出回路８はブラシレスモ
ータ５の３相各巻線を結線することで下相中性点を作っ
た基準電圧を出力する。比較検出回路９ａ〜９ｃは検出
された誘起電圧と基準電圧とを比較し、ロータ位置に応
じたパルス信号を出力する。ロータが４極の場合、１回
転あたり１２個のパルスが発生されて制御回路１０に与
えられる。制御回路１０は検出されたロータ位置信号に
基づいて、インバータ回路４の各半導体スイッチング素
子４ａ〜４ｆを転流させる駆動信号を作成しドライブ回
路１１に出力する。

【００２９】図２は図１に示した制御回路によるブラシ
レスモータ５の回転制御回路を示すフローチャートであ
る。

【００３０】図２を参照して、図１の制御回路１０によ
る回転制御動作について説明する。制御回路１０は、ス
テップ（図示ではＳと略称する）Ｓ１において、回転数
Ｎ１で回転させるための指令信号が与えられると、ステ
ップＳ２において、平均回転数制御ＰＷＭデューティ比
としてＡの値が設定される。制御回路１０はデューティ
比Ａでインバータ回路４を駆動し、そのときのブラシレ
スモータ５の回転数ＮがステップＳ３で検出される。ス
テップＳ４で現在の回転数Ｎが目標とする回転数Ｎ１と
一致しているか否かが判別され、一致していなければ、
ステップＳ５で現在の回転数Ｎが目標とする回転数より
も少ないかあるいは多いかが比較される。現在の回転数
が目標の回転数よりも多ければ、ステップＳ６で平均回
転数制御ＰＷＭデューティ比Ａが減少され、逆に現在の
回転数が少なければステップＳ７で平均回転数制御ＰＷ
Ｍデューティ比Ａが増大される。この動作を繰返すこと
によって、平均回転数制御ＰＷＭデューティ比が調整さ
れ、ブラシレスモータ５の平均回転数を制御する平均回
転数制御が行なわれる。

【００３１】さらに、制御回路１０は図示しないメモリ
に記憶されている複数のトルクパターンから平均回転数
に応じたトルクパターンを選択して読出し、この読出さ
れたトルクパターンを用いて平均回転数ＰＷＭデューテ
ィ比が補償されて最終的にインバータ回路４に出力する
出力ＰＷＭデューティ比とすることにより、モータ１回
転中の瞬時回転数変動を抑制するモータの回転数の変動
を抑制する制御が行なわれる。ドライブ回路１１では、
デューティ比が変更されることでブラシレスモータ５に
印加される電圧または電流が変更され、回転数およびト
ルクが制御される。

【００３２】図３は図１に示したブラシレスモータ５の
速度制御装置の各部の電圧波形を示す。図３（ａ）はブ
ラシレスモータ５の各巻線からの誘起電圧波形と基準電
圧とを示している。ブラシレスモータ５のロータ磁極が
４極であれば、１回転すると磁極の変化が４回発生する
ので、誘起電圧波形は２周期分発生する。また、ブラシ
レスモータ５は３相スター結線されており、誘起電圧検
出回路７ａ〜７ｃの検出出力の誘起電圧波形は１２０°
ずつ位相がずれた状態になる。この誘起電圧と基準電圧
検出回路８からの基準電圧が比較検出回路９ａ〜９ｃで
比較され、その比較した結果が図３（ｂ）に示すロータ
位置信号波形図である。

【００３３】誘起電圧が基準電圧より大きいときは、比
較結果が「Ｈ」レベルになり、逆に小さいときには
「Ｌ」レベルになるように出力されると、磁極の変化す
る誘起電圧波形のゼロクロス点で立上がりまたは立下が
りエッジのパルスが得られる。このエッジパルスは１回
転で１２個発生し、ロータの絶対位置が１２個の区間で
検出できる。ただし、図３（ａ）に示す誘起電圧波形
と、（ｂ）に示すロータ位置信号波形では、同巻線とは
同位相になるように示しているが、実際には誘起電圧検
出回路７ａ〜７ｃの方法により、誘起電圧とロータ位置
信号には位相の遅れが生じる。

【００３４】制御回路１０では、このロータ位置信号に
基づいて、ブラシレスモータ５を駆動する信号を作成す
る。図３（ｃ）に示す駆動信号は、たとえばロータ位置
信号Ｈｕの立上がりエッジが検出されれば、Ｕ相の上ア
ームのスイッチング素子（図１では４ａ）をオンさせ
る。次に、Ｈｖの立上がりエッジが検出されると、Ｕ相
上アームのスイッチング素子がオフになり、Ｖ相上アー
ムのスイッチング素子がオンする。Ｈｗの立上がり信号
が検出されると、Ｖ相下アームのスイッチング素子から
Ｗ相下アームのスイッチング素子が転流する。このよう
に、ロータ位置信号のエッジを検出するごとに順次イン
バータ回路４のスイッチング素子４ａ〜４ｆが転流して
ブラシレスモータ５が駆動される。

【００３５】また、回転数とトルクを制御するため、通
常駆動信号にＰＷＭチョッピング信号が重畳され、モー
タ印加電圧と電流が制御される。図３（ｃ）では上アー
ムのみにＰＷＭチョッピングしているが、下アームであ
ってもよく、上下アームであってもよい。

【００３６】図４は１回転中の負荷変動の大きいシング
ルロータリーコンプレッサを複数のトルクパターンを用
いて制御した場合の負荷トルク曲線とトルクパターンと
を示す波形図であり、図５はトルクパターン変化による
ＰＷＭデューティ比補償量との関係を示す図である。

【００３７】制御回路１０は予めロータの機械的位置ご
とのトルク補償量である図５に示すようなデータ（トル
クパターン）を予めＲＯＭに記憶している。ＲＯＭに記
憶するデータとしては、モータトルクをＰＷＭデューテ
ィ比により制御する場合、ＰＷＭデューティ比の補償量
であり、概ね負荷トルクの大きい区間は電流が大きくな
るようにＰＷＭデューティ比が補償され、負荷トルクの
小さい区間は電流が小さくなるようにＰＷＭデューティ
比が補償される。しかし、圧縮機の振動，騒音が低く、
またブラシレスモータの効率が高くなるように、実験や
シミュレーションにより調整を行ない、決定される。ま
た、その補償量も負荷に応じて変化させる必要がある。
そこで、回転数を複数の領域に分け、回転数に対応して
いるトルクパターンを記憶手段から読出して用いること
により、制御性能を向上することができる。

【００３８】そして、ロータ機械的位置に対応した状態
に応じて所定のＰＷＭデューティ比補償量がこの記憶部
から読出されて各ロータ機械的位置ごとのＰＷＭデュー
ティ比が制御される。

【００３９】ここで、ステートとは、図６に示すよう
に、ロータ１回転を各通電モード、つまり転流ごとに分
割したものであり、４極ブラシレスモータでは１２分割
され、ステート０〜ステート１１までの１２ステートを
持つ。ただし、ステートｎとステートｎ＋６（ｎ：０〜
５の整数）の通電モードは同一である。

【００４０】このような複数のトルクパターンを用いた
モータの制御方法において、回転数が変化し、トルクパ
ターンが異なるパターンに移行するトルクパターン変更
時には、トルクパターン変化により図５に示すようにＰ
ＷＭデューティ比補償量の総和が増減し、モータ１回転
分の平均トルクも増減するため、このままでは回転数変
動が発生する。そこで、トルクパターンが変化してもモ
ータ１回転の平均トルクが等しくなるように予め記憶手
段に記憶されている補正データがトルクパターン変更時
にトルクパターンの変化に応じて選択して読出され、読
出された補正データを用いて平均回転数制御ＰＷＭデュ
ーティ比が補正され、平均回転数制御ＰＷＭデューティ
比が補正後の値に更新される。

【００４１】図７はこの発明による補正データの一例を
示す図である。ここで、補正前平均回転数制御ＰＷＭデ
ューティ比＝１５％で、平均回転数１５００ｒｐｍに対
し、トルクパターンが１から２に変化した場合について
示している。

【００４２】図８はこの発明の一実施形態による平均回
転数制御ＰＷＭデューティ比の補正動作を示すフローチ
ャートである。

【００４３】図８において、ステップＳ１１で回転数Ｎ
が検出され、ステップＳ１２でトルクパターンの変更で
あるか否かが判別される。トルクパターンの変更でなけ
れば、ステップＳ２０でトルク制御処理ルーチンとは独
立に平均回転数制御ルーチンにより算出された平均回転
数制御ＰＷＭデューティ比（＝１５％）が読出される。
そして、ステップＳ２１においてロータの機械的位置に
対応したステートが検出され、ステップＳ２２において
現在のトルクパターンにおける検出ステートの平均回転
数制御ＰＷＭデューティ比補償量Ｃが読出され、出力Ｐ
ＷＭデューティ比Ｄとして平均回転数制御ＰＷＭデュー
ティ比ＡとＰＷＭデューティ補償量Ｃとを乗算して求め
られる。

【００４４】トルクパターンを変更する場合には、ステ
ップＳ１３において平均回転数制御ＰＷＭデューティ比
Ａ（＝１５％）が読出され、ステップＳ１４においてト
ルクパターンの変化に応じた補正データ（＝１．０１）
が図７のデータテーブルから読出される。ステップＳ１
５において、補正後の平均回転数制御ＰＷＭデューティ
比＝補正前平均回転数制御ＰＷＭデューティ比×補正デ
ータ（１５％×１．０１＝１５．１５％）が求められ
る。そして、ステップＳ１６において回転数に応じて選
択したトルクパターンの現在のステートが検出され、ス
テップＳ１７において変更後トルクパターンにおける検
出ステートのＰＷＭデューティ比補償量が読出され、ス
テップＳ１８において出力ＰＷＭデューティ比＝ＰＷＭ
デューティ比補償量×補正後平均回転数制御ＰＷＭデュ
ーティ比（ステート２であれば：１．５×１５．１５％
＝２２．７２５％）が算出され、ステップＳ１９におい
て駆動信号が出力されてメインルーチンにリターンす
る。

【００４５】ここで、上述のごとく補正を行なった場合
と補正を行なわない場合とを対比して説明する。補正を
行なわない場合、トルクパターン１の時点でのモータ１
回転の出力ＰＷＭデューティ比の平均は、平均回転数制
御ＰＷＭデューティ比にトルクパターン１のモータ１回
転のＰＷＭデューティ比補償量の平均を乗じて、１５％
×１．０２＝１５．３％となる。

【００４６】次に、トルクパターン２への変化直後のモ
ータ１回転の出力ＰＷＭデューティ比の平均は、平均回
転数制御ＰＷＭデューティ比にトルクパターン２のモー
タ１回転のＰＷＭデューティ比補償量の平均を乗ずる
と、１５％×１．０１＝１５．１５％となる。その結
果、トルクパターン変化後の方が、モータ１回転の出力
ＰＷＭデューティ比の平均が小さくなり、ひいては平均
トルクも小さくなるため、回転数変動が生じてしまう。

【００４７】一方、この発明による補正を行なった場
合、トルクパターン１の時点でのモータ１回転の出力Ｐ
ＷＭデューティ比の平均は、補正前平均回転数制御ＰＷ
Ｍデューティ比に、トルクパターン１のモータ１回転の
ＰＷＭデューティ比補償量の平均を乗じて、１５％×
１．０２＝１５．３％となる。次に、トルクパターン２
への変化直後のモータ１回転の出力ＰＷＭデューティ比
の平均は、補正後平均回転数制御ＰＷＭデューティ比
に、トルクパターン２のモータ１回転のＰＷＭデューテ
ィ比補償量の平均を乗ずると、１５．１５％×１．０１
＝１５．３％となる。その結果、トルクパターンが変化
してもモータ１回転の出力ＰＷＭデューティ比の平均が
変化せず、ひいては平均トルクの平準化も図られ、トル
クパターン変化時の回転数変動を抑制できる。

【００４８】また、補正データは概ねＰＷＭデューティ
比補償量の平均値の変動分だけ出力ＰＷＭデューティ比
を補正する値に設定されるが、圧縮機の回転数変動，振
動，騒音が低くなるように，実験やシミュレーションに
より調整を行ない決定することが望ましい。

【００４９】実施形態２ 前述の実施形態１では、補正データを予め記憶していた
が、トルクパターンが変化してもモータ１回転の平均ト
ルクが等しくなるように、トルクパターン変更時に変化
前後のトルクパターンによるモータトルクの補償量の平
均値を求め、この平均値の変動分だけモータ平均回転数
制御ＰＷＭデューティ比を補正してもよい。

【００５０】図９はそのような実施形態の動作を説明す
るためのフローチャートである。たとえば、補正前平均
回転数制御ＰＷＭデューティ比＝１５％で、平均回転数
１５００ｒｐｍに達してトルクパターンが図５のトルク
パターン１から２に変化した場合は、ステップＳ３１に
おいてトルク制御処理ルーチンとは独立に平均回転数制
御ルーチンにより算出された平均回転数制御ＰＷＭデュ
ーティ比Ａ（＝１５％）が読出される。ステップＳ３２
において、トルクパターン変化前のモータ１回転分のＰ
ＷＭデューティ比補償量の平均値（＝１．０２）が算出
される。ステップＳ３３において、トルクパターン変化
後のモータ１回転分のＰＷＭデューティ補償量の平均値
（＝１．０１）が算出される。

【００５１】ステップＳ３４において、変更後のモータ
１回転分のＰＷＭデューティ比補償量が補正され、補正
後の値に更新される。ステップＳ３５において、補正後
平均回転数制御ＰＷＭデューティ比＝補正前平均回転数
制御ＰＷＭデューティ比×ステップＳ３２の算出結果÷
ステップＳ３３の算出結果（１５％×１．０２÷１．０
１＝１５．１５％）の演算が行われる。ステップＳ３７
において回転数に応じて選択したトルクパターンの現在
のステートが算出され、ステップＳ３８において、その
ステートのＰＷＭデューティ比補償量（トルクパターン
２）が図５のデータテーブルから読出される。ステップ
Ｓ３９において、ステートごとに最終的に出力するＰＷ
Ｍデューティ比は次式で算出される。

【００５２】出力ＰＷＭデューティ比＝ＰＷＭデューテ
ィ比補償量×補正後平均回転数制御ＰＷＭデューティ比
（ステート２であれば：１．５×１５．１５％＝２２．
７２５％）このように補正を行なうことにより、実施形
態１の場合と同様にして、トルクパターンが変化しても
モータ１回転の出力ＰＷＭデューティ比の平均が変化せ
ず、ひいては平均トルクの平準化も図られ、トルクパタ
ーン変化時の回転数変動を抑制できる。

【００５３】たとえば、この実施形態２による補正を行
なった場合、トルクパターン１の時点でのモータ１回転
の出力ＰＷＭデューティ比の平均は、補正前平均回転数
制御ＰＷＭデューティ比に、トルクパターン１のモータ
１回転のＰＷＭデューティ比補償量の平均を乗じて、１
５％×１．０２＝１５．３％となる。

【００５４】次に、トルクパターン２への変化直後のモ
ータ１回転の出力ＰＷＭデューティ比の平均は、補正後
平均回転数制御ＰＷＭデューティ比に、トルクパターン
２のモータ１回転のＰＷＭデューティ比補償量の平均を
乗じて、１５．１５％×１．０１＝１５．３％であるか
ら、トルクパターンが変化してもモータ１回転の出力Ｐ
ＷＭデューティ比の平均は変化しない． 実施形態３ 図１０はこの発明の実施形態３の補正データの一例を示
す図である。実施形態１では、補正データは概ねＰＷＭ
デューティ比補償量の平均値の変動分だけ出力ＰＷＭデ
ューティ比を補正する値に設定した。これに対して実施
形態３では、より高い回転数ゾーンのトルクパターンか
らより低い回転数ゾーンのトルクパターンへ変化した場
合は、トルクパターン変化後のモータ１回転の平均トル
クはトルクパターン変化前より小さくなるように設定
し、より低い回転数ゾーンのトルクパターンからより高
い回転数ゾーンのトルクパターンへ変化した場合は、ト
ルクパターン変化後のモータ１回転の平均トルクがトル
クパターン変化前より大きくなるように設定する。する
と、トルクパターン変化時の回転数の変動は実施形態１
に比べてやや大きくなるが、トルクパターンのハンチン
グの抑制、ひいては回転数のハンチングの抑制が確実な
ものとなる。以下に、ハンチングに至るシーケンスの一
例を示す。

【００５５】 負荷条件により、モータ回転数が下降
し、ある回転数ゾーンで回転数が一定になる。

【００５６】 その回転数に応じたトルクパターンを
選択し、モータトルクを補償する。 補償したことで、モータ１回転分のモータトルクの
総和が若干大きくなる。

【００５７】 この結果、回転数が一時的に上昇す
る。 このとき、目標回転数が、トルクパターン変更回転
数よりわずかに小さい回転数であれば、回転数が上昇し
た結果、新たに上の回転数ゾーンのトルクパターンを選
択し、モータトルクを補償する。

【００５８】 補償したことでモータ１回転分のモー
タトルクの総和が若干小さくなる。 この結果、回転数が一時的に下降する。

【００５９】 下降しての状態に戻り、ハンチング
が生じる。 たとえば、平均回転数制御ＰＷＭデューティ比＝１０％
で、平均回転数１０００ｒｐｍに達し、トルクパターン
が図５のトルクパターン０から１に変化した場合は、こ
の実施形態３による補正を行なわなければ、モータ１回
転のＰＷＭデューティ比補償量の平均がトルクパターン
０に比べて、トルクパターン１の方が小さくひいては出
力ＰＷＭデューティ比の平均が小さくなる。このため、
目標回転数はトルクパターン変更回転数である１０００
ｒｐｍよりわずかに小さい回転数であれば、上記のよう
なシーケンスによりハンチングが生じやすい。一方、こ
の実施形態３により補正を行なえば、出力ＰＷＭデュー
ティ比の平均は、 トルクパターン０の場合：１０％×１．０５＝１０．５
％ トルクパターン１の場合：１０％×１．０２×１．０４
＝１０．６％ となり、トルクパターン１の方が出力ＰＷＭデューティ
比の総和が大きくなり、ひいてはモータ１回転の平均ト
ルクが大きくなるため、上記のようなシーケンスによる
ハンチングは起こらない． 実施形態４ 図１１はこの発明の実施形態４の動作を説明するための
フローチャートであり、図１２は実施形態４による補正
データを示す図である。

【００６０】前述の実施形態１では、平均回転数制御Ｐ
ＷＭデューティ比を補正して更新していたが、実施形態
４では直接出力ＰＷＭデューティ比を補正することによ
り、トルクパターン変更時の平均トルクの平準化を図る
ものである．すなわち、図１１に示すステップＳ４１に
おいて、回転数が検出され、ステップＳ４２において、
トルク制御処理ルーチンとは独立に平均回転数制御ルー
チンにより算出された平均回転数制御ＰＷＭデューティ
比が読出される。ステップＳ４３において、回転数に応
じて選択したトルクパターンの現在のステートが検出さ
れ、ステップＳ４４において、ＰＷＭデューティ比補償
量が図５のデータテーブルから読出される。ステップＳ
４５において、現在選択しているトルクパターンに応じ
た補正データが図１２のデータテーブルから読出され
る。ステップＳ４５において、ステートごとに最終的に
出力するＰＷＭデューティ比は次式により算出される． 出力ＰＷＭデューティ比＝ＰＷＭデューティ比補償量×
平均回転数制御ＰＷＭデューティ比×補正データ ステップＳ４７により、上述の算出されたＰＷＭデュー
ティ比により駆動信号が出力される。

【００６１】図１２に示すように、平準化補正前に比
べ、平準化補正後は、モータ１回転のＰＷＭデューティ
比補償量の総和の各トルクパターンごとのばらつきが小
さくなり、平準化が図られている。

【００６２】ここで、平準化補正データは概ねＰＷＭデ
ューティ比補償量の平均値の変動分だけ出力ＰＷＭデュ
ーティ比を補正する値に設定されるが、圧縮機の回転数
変動，振動，騒音が低くなるように、実験やシミュレー
ションにより調整を行ない決定するのが望ましい。

【００６３】実施形態５ 図１３は実施形態５の動作を説明するためのフローチャ
ートである。前述の実施形態４では、補正データを予め
記憶していたが、実施形態４では、モータ１回転分のＰ
ＷＭデューティ比補償量の平均値を算出し、トルクパタ
ーン変更時にモータ１回転の平均ＰＷＭデューティ比が
等しくなるように、この平均値の変動分だけ出力ＰＷＭ
デューティ比が補正され、トルクパターン変更時の平均
トルクの平準化が行なわれる。

【００６４】より具体的には、図１３に示すステップＳ
５１において回転数Ｎが検出され、ステップＳ５２にお
いて、トルク制御処理ルーチンとは独立に平均回転数制
御ルーチンにより算出された平均回転数制御ＰＷＭデュ
ーティ比が読出される。ステップＳ５３において、回転
数に応じて選択したトルクパターンの現在のステートが
検出され、そのステートのＰＷＭデューティ比補償量が
図５のデータテーブルから読出される。

【００６５】ステップＳ５５において、変更後トルクパ
ターンにおけるモータ１回転分のＰＷＭデューティ比補
償量の平均値が算出される。そして、ステップＳ５６に
おいて、ステートごとに最終的に出力するＰＷＭデュー
ティ比が次式により算出される。

【００６６】出力ＰＷＭデューティ比＝ＰＷＭデューテ
ィ比補償量×平均ＰＷＭデューティ比÷ＰＷＭデューテ
ィ比補償量平均値 ステップＳ５７において、上述の算出された出力ＰＷＭ
デューティ比により駆動信号が出力される。

【００６７】実施形態６ 図１４は実施形態６における補正データの一例を示す図
である。実施形態４では、補正データは概ねＰＷＭデュ
ーティ比補償量の平均値の変動分だけ出力ＰＷＭデュー
ティを補正する値に設定したが、より高い回転数ゾーン
のトルクパターンでの平準化補正後のモータトルク平均
値が、より低い回転数ゾーンのトルクパターンでの平準
化補正後のモータトルク平均値よりも大きくなる値とな
るように補正データを設定すると、トルクパターンのハ
ンチングの抑制ひいては回転数のハンチングの抑制が確
実なものとなる。

【００６８】ここで、ハンチングに至るシーケンスの一
例は実施形態３に示したものと同様である。図１４にお
いて、平準化補正前の場合、モータ１回転のＰＷＭデュ
ーティ比補償量の総和がトルクパターン０に比べてトル
クパターン１の方が小さいため、目標回転数がトルクパ
ターン変更回転数である１０００ｒｐｍよりわずかに小
さい回転数であればハンチングが生じやすい。一方、実
施形態６により平準化補正を行なえば、モータ１回転の
ＰＷＭデューティ比補償量の総和がトルクパターン０に
比べてトルクパターン１の方が大きくなるため、ハンチ
ングは起こらない。

【００６９】実施形態７ 図１５は実施形態１から６の方法で、トルクパターン変
更時にヒステリシス区間を設けた場合のトルクパターン
変更回転数の一例を示す。ヒステリシスなしにおいて、
トルクパターン０からトルクパターン１に変化した場
合、トルクパターン変化時の回転数変動により回転数が
１０００ｒｐｍ以下に変動すると、トルクパターンは再
度トルクパターン０に移行してしまう。しかし、ヒステ
リシスありで、トルクパターン１からトルクパターン０
への変更回転数は９４９ｒｐｍとなり、ヒステリシスな
しに比べ−５１ｒｐｍ変動しないとトルクパターン１か
らトルクパターン０には移行せず、制御が安定しやすく
なる。

【００７０】実施形態８ 図１６は実施形態８におけるモータの回転数とトルクパ
ターン設定回転数ゾーンの設定例を示す図である。たと
えば、目標回転数パターン１で回転数指令１の場合、目
標回転数は１１００ｒｐｍとなり、わずかな回転数変動
や回転数検出誤差により−１ｒｐｍ変動した場合でも、
トルクパターン１１からトルクパターン１０に移行して
しまうが、目標回転数パターン２で回転数指令１の場
合、目標回転数が１１５０ｒｐｍとなり、トルクパター
ン変更回転数から離れた値であるので、−５１ｒｐｍ変
動しないとトルクパターン１１からトルクパターン１０
には移行せず、制御は安定しやすくなる。

【００７１】実施形態９ 図１７は実施形態９におけるモータの目標回転数とトル
クパターン設定回転数ゾーンの設定例を示す図である。
たとえば、目標回転数が１１７５ｒｐｍで、トルクパタ
ーン設定回転数ゾーン１の場合、トルクパターン１１か
らトルクパターン１２に移行する回転数は１２００ｒｐ
ｍである。今、＋２５ｒｐｍの回転数変動が発生する
と、トルクパターン１１からトルクパターン１２に移行
してしまう。トルクパターン設定回転数ゾーン２の場
合、トルクパターン１１からトルクパターン１２に移行
する回転数は１２５０ｒｐｍとなり、目標回転数からの
余裕度が大きくなり、＋７５ｒｐｍ変動しないとトルク
パターン１１からトルクパターン１２には移行せず、制
御が安定しやすくなる。

【００７２】実施形態１０ モータ回転数がトルクパターン設定回転数ゾーン内に所
定時間入っている場合にトルクパターンを変更するよう
にすると、回転数検出誤差などによる回転数変動の影響
を除去でき、制御が安定しやすくなる。

【００７３】実施形態１１ モータ回転数がトルクパターン変更回転数付近でハンチ
ングしている場合は、、トルクパターンもハンチングし
ているため、トルクパターンのハンチングを判別するこ
とにより、モータのハンチングの検出が可能である。モ
ータがハンチングしている場合は、トルクパターン変更
を検出すれば、トルクパターンのハンチングがなくなり
ひいてはモータのハンチングも除去でき、制御が安定し
やすくなる。トルクパターンのハンチングは、たとえば
トルクパターン０から１に移行し再度トルクパターン０
に移行する動作を所定回数繰返すまでの時間を測定し、
これが所定時間より短ければハンチングが生じていると
判別できる。また、所定時間内のトルクパターン０から
１間の移行回数をカウントし、所定回数以上であればハ
ンチングしていると判別するようにしてもよい。

【００７４】実施形態１２ トルク制御オン・オフ切換時には、モータ１回転分の平
均トルクも増減するため、このままでは回転数変動が発
生する。そこで、トルク制御オン・オフ切換時にモータ
１回転の平均トルクが等しくなるように、予め記憶され
ている補正データが読出され、読出した補正データを用
いて平均回転数制御ＰＷＭデューティ比が補正され、平
均回転数制御ＰＷＭデューティ比が補正後の値に更新さ
れる。

【００７５】図１８はそのような実施形態の動作を説明
するためのフローチャートであり、図１９は補正データ
の一例を示す。たとえば、補正前平均回転数制御ＰＷＭ
デューティ比＝３０％で、平均回転数３０００ｒｐｍに
対し、トルク制御をオンからオフに変化したものとする
と、図１８のステップＳ６１で回転数Ｎが検出され、ス
テップＳ６２においてトルク制御がオンからオフに変化
したことが判別され、ステップＳ６３において、トルク
制御処理ルーチンとは独立に平均回転数制御ルーチンに
より算出された平均回転数ＰＷＭデューティ比（＝３０
％）が読出される。ステップＳ６４において、トルク制
御の変化に応じた補正データ（＝１．１）が図１９のデ
ータテーブルから読出される。

【００７６】ステップＳ６５において、平均回転数制御
ＰＷＭデューティ比が補正され、次の演算により、補正
後の値に更新される。

【００７７】補正後の平均回転数制御ＰＷＭデューティ
比＝補正前平均回転数制御ＰＷＭデューティ比×補正デ
ータ（３３％＝３０％×１．１） ステップＳ６６においてトルク制御がオンでないことが
判別され、ステップＳ６７において、最終的に出力する
ＰＷＭデューティ比が次式により算出される。

【００７８】出力ＰＷＭデューティ比＝補正後平均回転
数制御ＰＷＭデューティ比 （全ステート：３３％） ここで、上述の補正を行なった場合と補正を行なわない
場合について比較する。補正を行なわない場合、トルク
制御オンの時点でのモータ１回転の出力ＰＷＭデューテ
ィ比の平均は、平均回転数制御ＰＷＭデューティ比にト
ルク制御オンのモータ１回転のＰＷＭデューティ比補償
量の平均を乗じて、３０％×１．１＝３３％となる。次
に、トルク制御オフへの変化直後のモータ１回転の出力
ＰＷＭデューティ比の平均は、平均回転数制御ＰＷＭデ
ューティ比にトルク制御オフのモータ１回転のＰＷＭデ
ューティ比補償量の平均を乗じて、３０％×１．０＝３
０％であるので、トルク制御オフへの変化後の方が、モ
ータ１回転の出力ＰＷＭデューティ比の平均が小さくな
り、ひいては平均トルクも小さくなるため、回転数変動
が生じてしまう。

【００７９】一方、この発明の実施形態の補正を行なっ
た場合、トルク制御オンの時点でのモータ１回転の出力
ＰＷＭデューティ比の平均は、補正前平均回転数制御Ｐ
ＷＭデューティ比に、トルク制御オンのモータ１回転の
ＰＷＭデューティ比補償量の平均を乗じて３０％×１．
１＝３３％となる。

【００８０】次に、トルク制御オフへの変化直後のモー
タ１回転の出力ＰＷＭデューティ比の平均は、補正後平
均回転数制御ＰＷＭデューティ比に、トルク制御オフの
モータ１回転のＰＷＭデューティ比補償量の平均を乗じ
て、３３％×１．０＝３３％であるから、トルク制御オ
フへの変化後もモータ１回転の出力ＰＷＭデューティ比
の平均が変化せず、ひいては平均トルクの平準化も図ら
れ、トルク制御オフへの変化時の回転数変動を抑制でき
る。

【００８１】また、トルク制御オフからトルク制御オン
への変化時も同様である。個々で、補正データは概ねＰ
ＷＭデューティ比補償量の平均値の変動分だけ出力ＰＷ
Ｍデューティ比を補正する値に設定されるが、圧縮機の
回転数変動，振動，騒音が低くなるように、実験やシミ
ュレーションにより調整を行ない決定するのが望まし
い。

【００８２】実施形態１３ 図２０は実施形態１３における補正データにおける一例
を示す。前述の実施形態１２では、平均回転数制御ＰＷ
Ｍデューティ比を補正して更新していたが、直接出力Ｐ
ＷＭデューティ比を補正することにより、トルクパター
ンオン・オフ変更時の平均トルクの平準化を図ってもよ
い。

【００８３】次に、そのような手順について説明する。
トルク制御処理ルーチンとは独立に平均回転数制御ルー
チンにより算出された平均回転数制御ＰＷＭデューティ
比が読出される。トルク制御オン時は、回転数に応じて
選択したトルクパターンの現在のステートのＰＷＭデュ
ーティ比補償量がデータテーブルから読出される。トル
ク制御オフ時は、ステートに関係なくＰＷＭデューティ
比補償量が１とされる。トルク制御オンあるいはオフに
応じた補正データが図２０のデータテーブルから読出さ
れる。ステートごとに最終的に出力するＰＷＭデューテ
ィ比は次式により算出される。

【００８４】出力ＰＷＭデューティ比＝ＰＷＭデューテ
ィ比補償量×平均回転数制御ＰＷＭデューティ比×補正
データ ただし、この例では、トルク制御オフ時のＰＷＭデュー
ティ比補償量，補正データとも任意値であるため、実質
的にはステートに関係なく出力ＰＷＭデューティ比＝平
均回転数制御ＰＷＭデューティ比となる。

【００８５】また、補正データは概ねＰＷＭデューティ
比補償量の平均値の変動分だけ出力ＰＷＭデューティ比
を補正する値に設定するが、圧縮機の回転数変動，振
動，騒音が低くなるように、実験やシミュレーションに
より調整を行ない決定するのが望ましい。

【００８６】さらに、上述の実施形態１３においては、
制御部１０であるマイクロコンピュータのソフトウェア
で実現することができるため、コストアップなどの問題
は起こらない。また、モータをブラシレスモータとして
空気調和機や冷蔵庫のコンプレッサに用いた場合には、
コンプレッサの低振動化を図るため、室外機の配管に余
裕を持たせずに済む。つまり、室外機や冷蔵庫のコンパ
クト化を図ることができる。

【００８７】また、上述の各実施形態を複数組合せて制
御性能を向上させるようにしてもよい。

【００８８】今回開示された実施形態はすべての点で例
示であって制限的なものではないと考えられるべきであ
る。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の
範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味およ
び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。

【００８９】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、トル
クパターンの変化に応じた補正データを用いて平均回転
数制御ＰＷＭデューティ比を補正することにより、トル
クパターン変化時のモータ１回転分の平均トルクの変動
は小さくなり、モータの回転数の安定化，低振動・低騒
音化を図ることができる。

【００９０】また、トルクパターン変化時のＰＷＭデュ
ーティ比補償量の平均値の変動分だけ平均回転数制御Ｐ
ＷＭデューティ比を補正することにより、トルクパター
ン変化時のモータ１回転分の平均トルクの変動は小さく
なり、モータの回転数の安定化，低振動・低騒音化を図
ることができる。

【００９１】また、トルクパターン変更時に平均回転数
制御ＰＷＭデューティ比補正に用いる補正データは、よ
り高い回転数ゾーンのトルクパターンでの補正後のモー
タトルク平均値が、より低い回転数ゾーンのトルクパタ
ーンでの補正後のモータトルク平均値よりも大きくなる
値とすることにより、トルクパターンのハンチングを抑
制し、ひいては回転数のハンチングを抑制することがで
きる。

【００９２】さらに、選択しているトルクパターンに応
じた補正データを用いて出力ＰＷＭデューティ比を補正
することにより、トルクパターン変化時のモータ１回転
分の平均トルクの変動は小さくなり、モータの回転数の
安定化，低振動・低騒音化を図ることができる。

【００９３】さらに、トルクパターン変化時のＰＷＭデ
ューティ比補償量の平均値の変動分に応じて出力ＰＷＭ
デューティ比を補正することにより、トルクパターン変
化時のモータ１回転分の平均トルクの変動が小さくな
り、モータの回転数の安定化，低振動・低騒音化を図る
ことができる。

【００９４】さらに、選択しているトルクパターンに応
じて出力ＰＷＭデューティ比を補正する補正データはよ
り高い回転数ゾーンのトルクパターンでの補正後のモー
タトルク平均値が、より低い回転数ゾーンのトルクパタ
ーニングでの補正後のモータトルク平均値よりも大きく
なる値とすることにより、トルクパターンのハンチング
を抑制し、ひいては回転数のハンチングを抑制すること
ができる。

【００９５】また、トルクパターンの変更が少なくな
り、制御が安定しやすくなる。さらに、トルクパターン
のハンチングを防止し、ひいては回転数のハンチングを
抑制することができる。

【００９６】さらに、トルク制御オン，オフの変化に応
じた補正データを用いて平均回転数制御ＰＷＭデューテ
ィ比を補正することにより、トルク制御オン，オフ変化
時のモータ１回転分の平均トルクの変動は小さくなり、
モータの回転数の安定化，低振動・低騒音化を図ること
ができる。

【００９７】また、補正データをトルク制御オンあるい
はオフの現在の状態に応じた補正データを用いて出力Ｐ
ＷＭデューティ比を補正することにより、トルク制御オ
ン，オフ変化時のモータ１回転分の平均トルクの変動が
小さくなり、モータの回転数の安定化，低振動・低騒音
化を図ることができる。

【００９８】また、モータ制御にマイクロコンピュータ
を用い、このマイクロコンピュータのソフトウェアで実
現することにより、コストアップなどの問題を生じな
い。また、モータをブラシレスモータとして空気調和機
や冷蔵庫のコンプレッサに用いた場合には、コンプレッ
サの低振動化を図れるため、室外機の配管に余裕を持た
せずに済み、つまり室外機や冷蔵庫のコンパクト化を図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施形態１の圧縮機モータの制御
装置を示すブロック図である。

【図２】 図１に示した制御回路の動作を説明するため
のフローチャートである。

【図３】 図１の圧縮機モータの速度制御装置の各部の
電圧波形図である。

【図４】 トルク制御時の負荷トルクとトルクパターン
の関係を示す図である。

【図５】 この発明の実施形態１のトルクパターンを示
す図である。

【図６】 ステートと機械角および電気角の関係および
各通電モードを示す図である。

【図７】 この発明の実施形態１の平均回転数制御ＰＷ
Ｍデューティ比補正データを示す図である。

【図８】 この発明の実施形態１の補正データを算出す
る処理を示すフローチャートである。

【図９】 この発明の実施形態２の補正データを算出す
る処理を示すフローチャートである。

【図１０】 この発明の実施形態３の補正データを示す
図である。

【図１１】 この発明の実施形態４の動作を説明するた
めのフローチャートである。

【図１２】 この発明の実施形態４における補正データ
を示す図である。

【図１３】 この発明の実施形態５の動作を説明するた
めのフローチャートである。

【図１４】 この発明の実施形態６における補正データ
を示す図である。

【図１５】 この発明の実施形態７のトルクパターン変
更時にヒステリシス区間を設けた場合のトルクパターン
変更回転数の一例を示す図である。

【図１６】 この発明の実施形態８におけるモータの目
標回転数とトルクパターン設定回転数ゾーンの設定例を
示す図である。

【図１７】 この発明の実施形態９のモータの目標回転
数とトルクパターン設定回転数ゾーンの設定例を示す図
である。

【図１８】 この発明の実施形態１２の動作を説明する
ためのフローチャートである。

【図１９】 この発明の実施形態１２における補正デー
タを示す図である。

【図２０】 この発明の実施形態１３における補正デー
タを示す図である。

【符号の説明】

１ 交流電源、２ 整流回路、３ 平滑回路、４ イン
バータ回路、５ ブラシレスモータ、６ リアクタ、７
ａ，７ｂ，７ｃ 誘起電圧検出回路、８ 基準電圧検出
回路、９ 比較検出回路、１０ 制御回路、１１ ドラ
イブ回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02P 6/10 H02P 5/00 H02P 6/06

Claims (15)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 負荷を駆動するモータと、 前記モータを駆動するための電源手段と、 前記モータのロータの回転位置を検出するロータ位置検
   出手段と、 前記ロータ位置検出手段の検出出力に基づいて、前記モ
   ータ１回転の平均回転数を算出するとともに目標回転数
   と前記平均回転数を比較し、比較結果に応じて平均回転
   数で制御するためのＰＷＭデューティ比を調整し、前記
   モータの平均回転数を制御する平均回転数制御手段と、 予め記憶されている複数のトルクパターンから前記平均
   回転数に応じたトルクパターンを選択して読出し、この
   読み出されたトルクパターンを用いて前記平均回転数で
   制御するためのＰＷＭデューティ比を補償して前記電源
   手段に出力するＰＷＭデューティ比とすることにより、
   前記モータ１回転中の瞬時回転数変動を抑制する回転数
   変動制御手段とを備えたモータの制御方法であって、 前記トルクパターンが変化しても前記モータ１回転の平
   均トルクが等しくなるように、予め記憶されている補正
   データをトルクパターン変更時に該トルクパターンの変
   化に応じて選択して読出し、読み出された補正データを
   用いて前記モータを平均回転数で回転させるためのＰＷ
   Ｍデューティ比を補正することを特徴とする、モータの
   制御方法。
2. 【請求項２】 負荷を駆動するモータと、 前記モータを駆動するための電源手段と、 前記モータのロータの回転位置を検出するロータ位置検
   出手段と、 前記ロータ位置検出手段の検出出力に基づいて、前記モ
   ータ１回転の平均回転数を算出するとともに目標回転数
   と前記平均回転数を比較し、比較結果に応じて平均回転
   数で制御するためのＰＷＭデューティ比を調整し、前記
   モータの平均回転数を制御する平均回転数制御手段と、 予め記憶されている複数のトルクパターンから前記平均
   回転数に応じたトルクパターンを選択して読出し、この
   読み出されたトルクパターンを用いて前記平均回転数で
   制御するためのＰＷＭデューティ比を補償して前記電源
   手段に出力するＰＷＭデューティ比とすることにより、
   前記モータ１回転中の瞬時回転数変動を抑制する回転数
   変動制御手段とを備えたモータの制御方法であって、 前記トルクパターンが変化しても前記モータ１回転の平
   均トルクが等しくなるように、トルクパターン変更時に
   変化前後のトルクパターンによるモータトルク補償量の
   平均値を求め、この平均値の変動分だけ前記モータを平
   均回転数で回転させるためのＰＷＭデューティ比を補正
   することを特徴とする、モータの制御方法。
3. 【請求項３】 負荷を駆動するモータと、 前記モータを駆動するための電源手段と、 前記モータのロータの回転位置を検出するロータ位置検
   出手段と、 前記ロータ位置検出手段の検出出力に基づいて、前記モ
   ータ１回転の平均回転数を算出するとともに目標回転数
   と前記平均回転数を比較し、比較結果に応じて平均回転
   数で制御するためのＰＷＭデューティ比を調整し、前記
   モータの平均回転数を制御する平均回転数制御手段と、 予め記憶されている複数のトルクパターンから前記平均
   回転数に応じたトルクパターンを選択して読出し、この
   読み出されたトルクパターンを用いて前記平均回転数で
   制御するためのＰＷＭデューティ比を補償して前記電源
   手段に出力するＰＷＭデューティ比とすることにより、
   前記モータ１回転中の瞬時回転数変動を抑制する回転数
   変動制御手段とを備えたモータの制御方法であって、 より高い回転数ゾーンのトルクパターンからより低い回
   転数ゾーンのトルクパターンへ変化した場合は、トルク
   パターン変化後のモータ１回転の平均トルクがトルクパ
   ターン変化前より小さくなるように、より低い回転数ゾ
   ーンのトルクパターンからより高い回転数ゾーンのトル
   クパターンへ変化した場合は、トルクパターン変化後の
   モータ１回転の平均トルクがトルクパターン変化前より
   大きくなるように予め記憶されている補正データを該ト
   ルクパターンの変化に応じて選択して読出し、読み出さ
   れた補正データを用いて前記モータを平均回転数で回転
   させるためのＰＷＭデューティ比を補正することを特徴
   とする、モータの制御方法。
4. 【請求項４】 負荷を駆動するモータと、 前記モータを駆動するための電源手段と、 前記モータのロータの回転位置を検出するロータ位置検
   出手段と、 前記ロータ位置検出手段の検出出力に基づいて、前記モ
   ータ１回転の平均回転数を算出するとともに目標回転数
   と前記平均回転数を比較し、比較結果に応じて平均回転
   数で制御するためのＰＷＭデューティ比を調整し、前記
   モータの平均回転数を制御する平均回転数制御手段と、 予め記憶されている複数のトルクパターンから前記平均
   回転数に応じたトルクパターンを選択して読出し、この
   読み出されたトルクパターンを用いて前記平均回転数で
   制御するためのＰＷＭデューティ比を補償して前記電源
   手段に出力する出力ＰＷＭデューティ比とすることによ
   り、前記モータ１回転中の瞬時回転数変動を抑制する回
   転数変動制御手段とを備えたモータの制御方法であっ
   て、 前記トルクパターンが変化しても前記モータ１回転の平
   均トルクが等しくなるように、前記予め記憶されている
   補正データを選択しているトルクパターンに応じて選択
   して読出し、読み出された補正データを用いて前記出力
   ＰＷＭデューティ比を補正することを特徴とする、モー
   タの制御方法。
5. 【請求項５】 負荷を駆動するモータと、 前記モータを駆動するための電源手段と、 前記モータのロータの回転位置を検出するロータ位置検
   出手段と、 前記ロータ位置検出手段の検出出力に基づいて、前記モ
   ータ１回転の平均回転数を算出するとともに目標回転数
   と前記平均回転数を比較し、比較結果に応じて平均回転
   数で制御するためのＰＷＭデューティ比を調整し、前記
   モータの平均回転数を制御する平均回転数制御手段と、 予め記憶されている複数のトルクパターンから前記平均
   回転数に応じたトルクパターンを選択して読出し、この
   読み出されたトルクパターンを用いて前記平均回転数で
   制御するためのＰＷＭデューティ比を補償して前記電源
   手段に出力する出力ＰＷＭデューティ比とすることによ
   り、前記モータ１回転中の瞬時回転数変動を抑制する回
   転数変動制御手段とを備えたモータの制御方法であっ
   て、 前記トルクパターンが変化しても前記モータ１回転の平
   均トルクが等しくなるように、トルクパターンによるモ
   ータトルク補償量の平均値を求め、この平均値の変動分
   だけ前記出力ＰＷＭデューティ比を補正することを特徴
   とする、モータの制御方法。
6. 【請求項６】 負荷を駆動するモータと、 前記モータを駆動するための電源手段と、 前記モータのロータの回転位置を検出するロータ位置検
   出手段と、 前記ロータ位置検出手段の検出出力に基づいて、前記モ
   ータ１回転の平均回転数を算出するとともに目標回転数
   と前記平均回転数を比較し、比較結果に応じて平均回転
   数で制御するためのＰＷＭデューティ比を調整し、前記
   モータの平均回転数を制御する平均回転数制御手段と、 予め記憶されている複数のトルクパターンから前記平均
   回転数に応じたトルクパターンを選択して読出し、この
   読み出されたトルクパターンを用いて前記平均回転数で
   制御するためのＰＷＭデューティ比を補償して前記電源
   手段に出力する出力ＰＷＭデューティ比とすることによ
   り、前記モータ１回転中の瞬時回転数変動を抑制する回
   転数変動制御手段とを備えたモータの制御方法であっ
   て、 より高い回転数ゾーンのトルクパターンからより低い回
   転数ゾーンのトルクパターンへ変化した場合は、トルク
   パターン変化後のモータ１回転の平均トルクがトルクパ
   ターン変化前より小さくなるように、より低い回転数ゾ
   ーンのトルクパターンからより高い回転数ゾーンのトル
   クパターンへ変化した場合は、トルクパターン変化後の
   モータ１回転の平均トルクがトルクパターン変化前より
   大きくなるように予め記憶されている補正データを選択
   しているトルクパターンに応じて選択して読出し、読み
   出された補正データを用いて前記出力ＰＷＭデューティ
   比を補正することを特徴とする、モータの制御方法。
7. 【請求項７】 前記トルクパターンの設定回転数ゾーン
   にヒステリシス区間を設け、前記ヒステリシス区間の幅
   はトルクパターン変化時の回転数変動量より大きく設定
   することを特徴とする、請求項１から６のいずれかに記
   載のモータの制御方法。
8. 【請求項８】 前記トルクパターンの設定回転数ゾーン
   の真中に目標回転数を設定することを特徴とする、請求
   項１から６のいずれかに記載のモータの制御方法。
9. 【請求項９】 前記目標回転数によりトルクパターンの
   設定回転数ゾーン幅を変更することを特徴とする、請求
   項１から６のいずれかに記載のモータの制御方法。
10. 【請求項１０】 前記平均回転数がトルクパターンの設
    定回転数ゾーン内に所定時間入っている場合にトルクパ
    ターンを変更することを特徴とする、請求項１から６の
    いずれかに記載のモータの制御方法。
11. 【請求項１１】 前記平均回転数のハンチングを前記ト
    ルクパターンのハンチングにより判別し、前記モータが
    ハンチングしている場合はトルクパターンの変更を禁止
    することを特徴とする、請求項１から６のいずれかに記
    載のモータの制御方法。
12. 【請求項１２】 負荷を駆動するモータと、 前記モータを駆動するための電源手段と、 前記モータのロータの回転位置を検出するロータ位置検
    出手段と、 前記ロータ位置検出手段の検出出力に基づいて、前記モ
    ータ１回転の平均回転数を算出するとともに目標回転数
    と前記平均回転数を比較し、比較結果に応じて平均回転
    数で制御するためのＰＷＭデューティ比を調整し、前記
    モータの平均回転数を制御する平均回転数制御手段と、 トルク制御のオン、オフを決定するトルク制御オン，オ
    フ決定手段と、 前記トルク制御がオンの場合には、予め記憶されている
    複数のトルクパターンから前記平均回転数に応じたトル
    クパターンを選択して読出し、この読み出されたトルク
    パターンを用いて前記平均回転数ＰＷＭデューティ比を
    補償して前記電源手段に出力する出力ＰＷＭデューティ
    比とすることにより、前記モータ１回転中の瞬時回転数
    変動を抑制するモータの回転数変動制御手段とを備えて
    モータトルクを制御するモータ制御方法であって、 前記トルク制御オン，オフ切換え時に前記モータ１回転
    の平均トルクが等しくなるように予め記憶されている補
    正データをトルク制御の変化に応じて選択して読出し、
    読み出された補正データを用いて前記モータ平均回転数
    制御ＰＷＭデューティ比を補正することを特徴とする、
    モータの制御方法。
13. 【請求項１３】 負荷を駆動するモータと、 前記モータを駆動するための電源手段と、 前記モータのロータの回転位置を検出するロータ位置検
    出手段と、 前記ロータ位置検出手段の検出出力に基づいて、前記モ
    ータ１回転の平均回転数を算出するとともに目標回転数
    と前記平均回転数を比較し、比較結果に応じて平均回転
    数で制御するためのＰＷＭデューティ比を調整し、前記
    モータの平均回転数を制御する平均回転数制御手段と、 トルク制御のオン、オフを決定するトルク制御オン，オ
    フ決定手段と、 前記トルク制御がオンの場合には、予め記憶されている
    複数のトルクパターンから前記平均回転数に応じたトル
    クパターンを選択して読出し、この読み出されたトルク
    パターンを用いて前記平均回転数ＰＷＭデューティ比を
    補償して前記電源手段に出力する出力ＰＷＭデューティ
    比とすることにより前記モータ１回転中の瞬時回転数変
    動を抑制するモータの回転数変動制御手段とを備えてモ
    ータトルクを制御するモータ制御方法であって、 前記トルク制御オン，オフ切換え時に前記モータ１回転
    の平均トルクが等しくなるように予め記憶されている補
    正データをトルク制御オンあるいはオフの現在の状態に
    応じて読み出し、読み出された補正データを用いて前記
    出力ＰＷＭデューティ比を補正することを特徴とする、
    モータの制御方法。
14. 【請求項１４】 前記モータは、空気調和機のコンプレ
    ッサに用いるブラシレスモータである、請求項１から１
    ３のいずれかに記載のモータの制御方法。
15. 【請求項１５】 前記モータは、冷蔵庫のコンプレッサ
    に用いるブラシレスモータである、請求項１から１３の
    いずれかに記載のモータの制御方法。