JP6179416B2 - 電動機の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、電動機の制御装置に関わり、詳細にはインバータ制御によって駆動する電動機の制御装置に関する。

従来、空気調和機や冷蔵庫等に搭載される圧縮機は電動機を備えており、電動機としては、例えば、センサレス型の３相ブラシレスＤＣモータのような、インバータ制御によって駆動するものが適用されることが多い。そして、ブラシレスＤＣモータの制御方式としては、ブラシレスＤＣモータを駆動する制御装置に備えられたインバータ回路のスイッチング素子をＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式でスイッチング制御するものが知られている。

矩形波駆動によりブラシレスＤＣモータを駆動しているときは、ブラシレスＤＣモータの非通電相に誘起電圧が発生するが、この誘起電圧以上の電圧をインバータ回路から供給することでブラシレスＤＣモータの回転を継続させる。しかし、非通電相に発生する誘起電圧がインバータ回路からの供給電圧よりも高くなると、ブラシレスＤＣモータの回転数を上昇させることができなくなる。このような場合には、ブラシレスＤＣモータに供給する電流の位相を誘起電圧に対し進み位相にすることにより、誘起電圧が高い状態でも更に多くの電流をブラシレスＤＣモータに供給して回転数を上昇させる弱め界磁制御方式を用いて、ブラシレスＤＣモータの駆動制御を行う（例えば、特許文献１）。

ところで、上記のようなブラシレスＤＣモータでは、モータのトルク不足（過負荷）等に起因して脱調が発生する虞がある。脱調が発生すれば、例えば、ブラシレスＤＣモータへの通電を止めてブラシレスＤＣモータを停止させる必要がある。

矩形波駆動を行っているブラシレスＤＣモータでは、通電切り替えによって非通電相に還流電流が流れ、これに起因して各相にはスパイク電圧が発生する。このスパイク電圧は、ブラシレスＤＣモータの各相の電圧波形にスパイク状の波形（以後、スパイク電圧波形と記載）として現れるが、このスパイク電圧波形を用いて脱調発生を検知する方法が提案されている。

脱調が発生すれば、還流電流が流れる時間（還流電流時間）が長くなり、スパイク電圧の発生時間も長くなる。一方、ブラシレスＤＣモータの制御手段は、ブラシレスＤＣモータに関する様々な処理を並列で行っており、スパイク電圧の検出は、所定のタイミング、例えば、インバータ回路を構成するスイッチング素子をオンするタイミングで実行する割り込み処理により行っている。

従って、スパイク電圧の発生時間が脱調により長くなって、スパイク電圧を検出する割り込み処理を行う期間が終了した後にスパイク電圧波形の立ち上がり／立ち下がりがくれば、スパイク電圧波形の立ち上がり／立ち下がりを検出できなくなる。この状態が所定回数、例えば５回連続して発生すれば、制御手段はブラシレスＤＣモータで脱調が発生したと判断し、ブラシレスＤＣモータを停止する。

特開２００３−１９９３８２号公報（第４〜５頁、第５図、第６図）

上述したように、ブラシレスＤＣモータの制御手段は、スパイク電圧波形の立ち上がり／立ち下がりを検出する割り込み処理を含めてブラシレスＤＣモータに関する様々な処理を並列で行っている。制御手段で並列に実行する処理が多く制御手段に大きな負荷が加わっている場合は、スパイク電圧波形の立ち上がり／立ち下がりを検出する割り込み処理を実行するタイミングとなっても、実際にスパイク電圧波形の立ち上がり／立ち下がりを検出する動作が遅れることがある。

また、ブラシレスＤＣモータに加えられる負荷が軽減されたときは、ブラシレスＤＣモータで脱調が発生した場合とは逆に、スパイク電圧の発生時間が短くなることがある。スパイク電圧の発生時間が短くなったときに上記のように制御手段でスパイク電圧波形の立ち上がり／立ち下がりの検出する動作に遅れが発生すれば、スパイク電圧波形の立ち上がり／立ち下がりの検出する割り込み処理を行う前にスパイク電圧波形の立ち上がり／立ち下がりがくることとなり、スパイク電圧波形の立ち上がり／立ち下がりを検出できなくなる虞がある。

しかし、従来のブラシレスＤＣモータでは、スパイク電圧波形の立ち上がり／立ち下がりを検出できない状態が所定回数連続して発生すれば、その原因に関わらずブラシレスＤＣモータを停止していた。従って、制御手段で実行するスパイク電圧波形の立ち上がり／立ち下がりを検出する割り込み処理の遅れによってスパイク電圧波形の立ち上がり／立ち下がりを検出できない場合、つまり、脱調が発生している可能性が低い場合であってもブラシレスＤＣモータを停止していたので、不必要にブラシレスＤＣモータを停止させていた。

本発明は以上述べた問題点を解決するものであって、電動機での脱調発生を的確に検知でき、脱調が発生していないときに不必要に電動機を停止させることがない電動機の制御装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の電動機の制御装置は、直流電力をインバータによって交流電力に変換して電動機に供給して電動機の駆動制御を行うものであって、この電動機の制御装置は、スパイク検出信号入力手段と、スパイク電圧確認手段と、スパイク電圧比較手段と、脱調発生判定手段とを備える制御手段を有している。スパイク検出信号入力手段は、電動機のステータ巻線の各相における電圧に現れる各相への通電切り替えの際に発生する還流電流に起因して発生するスパイク電圧の波形であるスパイク電圧波形を用いて生成されるスパイク検出信号を入力する。スパイク電圧確認手段は、入力したスパイク検出信号の立ち上がりあるいは立ち下がりを検出する割り込み処理を所定時間実行するとともに、所定時間が終了するときのスパイク検出信号の状態を示すスパイク検出電圧を記憶する。

スパイク電圧比較手段は、割り込み処理中にスパイク検出信号の立ち上がりあるいは立ち下がりを検出できないときに記憶したスパイク検出電圧と、当該スパイク検出信号の立ち上がりあるいは立ち下がりの一つ前のスパイク検出信号の立ち上がりあるいは立ち下がりに対応するスパイク検出信号の状態を示す正値スパイク検出電圧とを比較して、比較結果を前記脱調発生判定手段に出力する。そして脱調発生判定手段は、スパイク電圧比較手段から入力された比較結果が、スパイク検出電圧と正値スパイク検出電圧とが同じ値であるという比較結果であるとき、この比較結果が所定回数続けて入力しされた場合は、電動機が脱調したと判断する。

上記のように構成した本発明の電動機の制御装置は、生成したスパイク検出信号の電圧であるスパイク検出電圧を用いて電動機での脱調発生を的確に検知できるので、脱調発生の誤検知による不必要な電動機の停止を回避することができる。

本発明の実施形態における、ブラシレスＤＣモータの制御装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態における、弱め界磁制御を行っている場合のブラシレスＤＣモータの挙動を説明するためのタイミングチャートである。 弱め界磁制御を行っているときに脱調が発生した場合の、ブラシレスＤＣモータの挙動を説明するためのタイミングチャートである。 弱め界磁制御を行っているときに、制御手段での処理に起因してスパイク検出信号が検出できなかった場合の、ブラシレスＤＣモータの挙動を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の実施形態における、ロータの位置検出が行えない場合の処理を説明するフローチャートである。 本発明の他の実施形態における、ロータの位置検出が行えない場合の処理を説明するフローチャートである。 本発明の実施形態における、制御手段のＣＰＵの構成ブロック部である。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。実施例としては、空気調和機の室外機に搭載される圧縮機のブラシレスＤＣモータを駆動制御する制御装置を例に挙げて説明する。尚、本発明は以下の実施形態に限定されることはなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。

図１に示すように、制御装置１００の制御対象であるブラシレスＤＣモータ２００は、三相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相とする）の巻線を有する中空形状のステータと、ステータの中空内部に配設され、四極の永久磁石を有して回転するロータとを備えた三相四極のセンサレス型のブラシレスＤＣモータである。このブラシレスＤＣモータ２００として、ロータの内部に永久磁石を埋め込んだＩＰＭ（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ Ｐａｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ）モータを適用してもよいし、ロータの表面に永久磁石を配設したＳＰＭ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ）モータを適用してもよい。

制御装置１００は、交流電力を供給する交流電源１と、交流電源１から供給された交流電力を直流電力に変換するコンバータ回路２と、コンバータ回路２で変換した直流電力を平滑化する平滑コンデンサ３と、平滑コンデンサ３で平滑化した直流電力を用いてブラシレスＤＣモータ２００を矩形波駆動するインバータ回路４と、ブラシレスＤＣモータ２００の各巻線電圧を、各巻線からそれぞれ抵抗を介して合成し、この合成点とグランドとの間に接続した抵抗で分圧することによって得られるモータ仮想中性点電圧を出力する仮想中性点電圧回路６と、仮想中性点電圧回路６が出力したモータ仮想中性点電圧を基準電圧と比較して両電圧の交点（ゼロクロス点）を求め、この求めた交点からロータの位置を検出する位置検出回路８と、位置検出回路８などからの信号に基づいてブラシレスＤＣモータ２００の制御を行う制御手段１０と、制御回路１０が出力する制御信号をもとにインバータ回路４を介してブラシレスＤＣモータ２００を駆動するモータ駆動回路７と、を備える。

平滑コンデンサ３とインバータ回路４との間には、インバータ回路４の母線電流を検出するシャント抵抗５が接続されている。電流検出回路９は、シャント抵抗５の両端の電圧を検出する。電流検出回路９は、入力した電圧からインバータ回路４の母線電流を算出し、算出した母線電流は、制御手段１０が有するＡ／Ｄ変換部１４を介して後述するＣＰＵ１１に入力される。

インバータ回路４は、上アームに３個のスイッチング素子４１Ｕ１、４１Ｖ１、４１Ｗ１、下アームに３個のスイッチング素子４１Ｕ２、４１Ｖ２、４１Ｗ２、の計６個のスイッチング素子を有しこれらがブリッジ接続されて三相ブリッジ回路を構成している。これら６個のスイッチング素子（以下、個別に言及する場合を除きスイッチング素子４１と記載する）は、例えば、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）によって実現することができる。各スイッチング素子４１には還流ダイオード４２が並列に接続されており、具体的には、スイッチング素子４１のエミッタ端子に還流ダイオード４２のアノード端子が接続され、スイッチング素子４１のコレクタ端子に還流ダイオード４２のカソード端子が接続されている。還流ダイオード４２は、対応するスイッチング素子４１がスイッチをオフした瞬間に非通電相となるブラシレスＤＣモータ２００のステータ巻線に蓄積されたエネルギーによって発生する還流電流を、入力電源側に流す機能を有する。

制御手段１０は、ブラシレスＤＣモータ２００の回転数を制御するＣＰＵ１１と、ＣＰＵ１１からの指令に基づいてＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号を生成し、生成したＰＷＭ信号をモータ駆動回路７へ出力する信号生成部であるＰＷＭ生成部１２と、各種処理を実行するための制御用プログラム等が予め記憶されたＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）および各種処理の演算パラメータやデータ等を記憶するＲＡＭ（Ｒａｍｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｌｙ）とからなる記憶部１５と、入力部（ＩＮＴ）１３と、Ａ／Ｄ変換部１４とを有する。

次に、上述した構成を有する制御装置１００を用いて実現されるブラシレスＤＣモータ２００の制御方法について説明する。位置検出回路８は、仮想中性点電圧回路６を介して取り込んだブラシレスＤＣモータ２００の非通電相に発生する誘起電圧と基準電圧とを比較し、両者の交点（ゼロクロス点）を検出する。そして、位置検出回路８は、検出したゼロクロス点に基づいて位置検出信号を生成し制御手段１０に出力する。

入力部１３を介してロータの位置検出信号を入力したＣＰＵ１１は、この位置検知信号を用いてブラシレスＤＣモータ２００のモータ回転数（実回転数）を算出する。また、ＣＰＵ１１は、算出したモータ回転数と図示しない室外機の制御部から出力された回転数（周波数）目標値との差、および、電流検出回路９から入力したインバータ回路４の母線電流値からＰＷＭ信号のデューティ比を算出し、算出したデューティ比を含む回転数指示信号をＰＷＭ生成部１２に出力する。さらには、ＣＰＵ１１は、入力した位置検知信号を用いて、転流タイミングおよびインバータ回路４のどのスイッチング素子４１のオン／オフを切り替えるかについての情報を含む転流信号をＰＷＭ生成部１２に出力する。

ＣＰＵ１１から回転数指示信号および転流信号を入力したＰＷＭ生成部１２は、回転数指示信号に含まれるデューティ比となるＰＷＭ信号を生成するとともに、転流信号に含まれる転流タイミングおよびインバータ回路４のどのスイッチング素子４１のオン／オフを切り替えるかについての情報から通電切り替え信号を生成する。そして、ＰＷＭ生成部１２は、生成したＰＷＭ信号を同じく生成した通電切り替え信号に重畳した駆動信号を生成し、モータ駆動回路７に出力する。

ＰＷＭ生成部１２から駆動信号を入力したモータ駆動回路７は、入力した駆動信号に基づくモータ駆動信号を生成し、インバータ回路４へ出力する。モータ駆動回路７からモータ駆動信号を入力したインバータ回路４は、平滑コンデンサ３で平滑化した直流電圧および入力したモータ駆動信号を用いて三相の矩形波電圧を生成し、この各矩形波電圧を所定の通電タイミングでブラシレスＤＣモータ２００に印加する。
尚、以下の説明では、上記のようにロータの位置検出結果に応じてブラシレスＤＣモータ２００の駆動制御を行う場合を、通常制御と記載する。

上記のようにブラシレスＤＣモータ２００の制御を行うことにより、ブラシレスＤＣモータ２００の回転数が目標回転数となるように制御する。ＰＷＭ方式では、駆動信号に重畳するＰＷＭ信号のデューティ比が増加するにしたがって通電切り替えタイミングの電気的な位相（通電位相）が進んでモータ回転数が上昇する。そして、ＰＷＭ信号のデューティ比が１００％に達した後、さらにモータ回転数を上げるためには、ブラシレスＤＣモータ２００に供給する電流の位相を誘起電圧に対し進み位相にすることにより、誘起電圧が高い状態でも更に多くの電流をブラシレスＤＣモータ２００に供給することが可能となり、これによりブラシレスＤＣモータ２００の回転数を上昇させる弱め界磁制御を実行する。

次に、制御装置１００を用いて実現されるブラシレスＤＣモータ２００の弱め界磁制御および弱め界磁制御行っているときの脱調検出方法について、図１乃至図４を用いて具体的に説明する。ブラシレスＤＣモータ２００の回転数を、ＰＷＭ信号のデューティ比が１００％に達した後さらに上昇させる場合は、制御手段１０のＣＰＵ１１は、通常制御からブラシレスＤＣモータ２００の各相の通電位相の位相角を進める弱め界磁制御に移行する。

図２は、ＣＰＵ１１が弱め界磁制御を行っているときの、制御装置１００の挙動を説明するためのタイミングチャートである。図２において、駆動信号はインバータ回路４の各スイッチング素子４１のオン／オフを行うための信号を示しており、駆動信号（Ｕ１）はスイッチング素子４１Ｕ１のベースに供給されるもの、駆動信号（Ｖ１）はスイッチング素子４１Ｖ１のベースに供給されるもの、駆動信号（Ｗ１）はスイッチング素子４１Ｗ１のベースに供給されるもの、をそれぞれ示している。また、駆動信号（Ｕ２）はスイッチング素子４１Ｕ２のベースに供給されるもの、駆動信号（Ｖ２）はスイッチング素子４１Ｖ２のベースに供給されるもの、駆動信号（Ｗ２）はスイッチング素子４１Ｗ２のベースに供給されるもの、をそれぞれ示している。

ＣＰＵ１１がブラシレスＤＣモータ２００の弱め界磁制御を行うときは、ブラシレスＤＣモータ２００を通常制御にて駆動する場合の転流タイミングより所定の電気角（予め決定されて記憶部１５に記憶されている）だけ早く転流するよう、上記各駆動信号をインバータ回路４に供給する。これにより、ブラシレスＤＣモータ２００の各相の通電位相の位相角を進めて弱め界磁制御を実行している。

図２において、電圧波形はブラシレスＤＣモータ２００が弱め界磁制御にて駆動しているときの、各相のコイルの電圧変化（０とインバータ４に印加される電圧Ｖｐとの間で変化する）を示しており、ＵＮ電圧波形はブラシレスＤＣモータ２００のＵ相コイルにおける電圧変化、ＶＮ電圧波形はブラシレスＤＣモータ２００のＶ相コイルにおける電圧変化、ＷＮ電圧波形はブラシレスＤＣモータ２００のＷ相コイルにおける電圧変化、をそれぞれ示している。

各相のコイルの電圧波形には、非通電時に各相に流れる還流電流によるスパイク電圧が、図２に示すようなスパイク電圧波形として現れる。スパイク電圧は、インバータ回路４の下アームを構成するスイッチング素子４１Ｕ２、４１Ｖ２，４１Ｗ２がオンからオフに切り替わった場合、および、上アームを構成するスイッチング素子４１Ｕ１、４１Ｖ１、４１Ｗ１がオンからオフに切り替わった場合に、それぞれ発生する。

具体的には、ＵＮ電圧波形においては、駆動信号（Ｕ２）がオンからオフに切り替わったときにスパイク電圧波形（Ｕ２）が、駆動信号（Ｕ１）がオンからオフに切り替わったときにスパイク電圧波形（Ｕ１）が、それぞれ現れる。また、ＶＮ電圧波形においては、駆動信号（Ｖ２）がオンからオフに切り替わったときにスパイク電圧波形（Ｖ２）が、駆動信号（Ｖ１）がオンからオフに切り替わったときにスパイク電圧波形（Ｖ１）が、それぞれ現れる。また、ＷＮ電圧波形においては、駆動信号（Ｗ２）がオンからオフに切り替わったときにスパイク電圧波形（Ｗ２）が、駆動信号（Ｗ１）がオンからオフに切り替わったときにスパイク電圧波形（Ｗ１）が、それぞれ現れる。

尚、以下の説明では、上記各相のコイルの電圧波形に発生するスパイク電圧波形の幅、つまり、スパイク電圧の発生時間を電気角に換算したスパイク角度で表わす。図２では、スパイク電圧波形（Ｕ１）およびスパイク電圧波形（Ｕ２）に対応するスパイク角度をＲｕ、スパイク電圧波形（Ｖ１）およびスパイク電圧波形（Ｖ２）に対応するスパイク角度をＲｖ、スパイク電圧波形（Ｗ１）およびスパイク電圧波形（Ｗ２）に対応するスパイク角度をＲｗ、としている。

スパイク検出信号は、上述した各相の電圧波形が仮想中性点電圧回路６および位置検出回路８で合成されて入力部１３を介してＣＰＵ１１に入力されるものである。具体的には、スイッチング素子４１Ｕ２、４１Ｖ２、４１Ｗ２がそれぞれオンからオフに切り替わったときに発生する各相のスパイク電圧波形（Ｕ２）、（Ｖ２）、（Ｗ２）がＶｐ→０となるときであるスパイク電圧波形の立ち下がりと、および、スイッチング素子４１Ｕ１、４１Ｖ１、４１Ｗ１がそれぞれオンからオフに切り替わったときに発生する各相のスパイク電圧波形（Ｕ１）、（Ｖ１）、（Ｗ１）が０→Ｖｐとなるときであるスパイク電圧波形の立ち上がりとが仮想中性点電圧回路６および位置検出回路８で合成されてなる図２に示すようなスパイク検出信号が、入力部１３を介してＣＰＵ１１に入力される。

検出許可は、ＣＰＵ１１に入力されたスパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりを割り込み処理によって検出するタイミングを示すものである。図２に示すように、検出許可はスイッチング素子４１Ｕ１、４１Ｖ１、４１Ｗ１がそれぞれオフからオンに切り替わるときに同期して禁止→許可とするものであり、スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりを検出すれば、許可→禁止となる。尚、この検出許可は、禁止→許可となってから所定時間（図３に示す最大許可時間Ｔｍ）までの間にスパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりを検出できない場合も、許可→禁止となる。

ブラシレスＤＣモータ２００を弱め界磁制御で駆動しているとき、図２に示すように、脱調が発生せずに正常に駆動制御が行えている場合は、各相に発生するスパイク電圧のスパイク角度は一定（Ｒｕ＝Ｒｖ＝Ｒｗ）であり、スパイク検出信号も一定の周期で立ち上がり／立ち下がりを繰り返す。従って、ＣＰＵ１１は、スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりを検出できていれば、ブラシレスＤＣモータ２００で脱調が発生していないと判断できる。

一方、ブラシレスＤＣモータ２００で脱調が発生してスパイク角度が大きくなる場合は、スパイク検出信号の幅が広くなり、ＣＰＵ１１が割り込み処理で検出許可としている間にスパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりを検出できない虞がある（以下、脱調状態と記載）。また、ＣＰＵ１１に大きな負荷が加わっていて実際にスパイク電圧波形を検出する動作が遅れ、かつ、ブラシレスＤＣモータ２００に加えられる負荷が軽減されてスパイク角度が小さくなる場合も、スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりを検出できない虞がある（以下、検出不可状態と記載）。

従来のブラシレスＤＣモータの制御装置において、上記のようにスパイク検出信号を生成してその立ち上がり／立ち下がりを検出することによって脱調発生を検知する場合は、スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりを検出できない原因に関わらず、つまり、脱調状態であるか検出不可状態であるかに関わらず、スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりを所定回数連続して検出できなければ脱調が発生したと判断し、ブラシレスＤＣモータを停止していた。

これに対し、本発明のブラシレスＤＣモータ２００の制御装置１００では、以下に説明する方法により、スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりを所定回数連続して検出できないときに、その原因が
ブラシレスＤＣモータ２００の脱調であると判断し、脱調が発生したと判断すればブラシレスＤＣモータ２００を停止する。

まず、ブラシレスＤＣモータ２００で脱調が発生している場合（脱調状態）について、図３を用いて説明する。尚、図３において、図２と同じ用語や記号については詳細な説明を省略する。

ブラシレスＤＣモータ２００で脱調が発生したとき、各相のコイルの電圧波形に現れるスパイク電圧のスパイク角度は大きくなる。スパイク角度が大きくなれば、これに伴ってＣＰＵ１１が生成したスパイク検出信号の幅も広がる。このとき、スパイク検出信号の幅が、図3に示す検出許可の最大許可時間Ｔｍの間に検出できないほど広がっている場合は、ＣＰＵ１１はスパイク検出信号の立ち上がりを検出できない。例えば、図３では、ＵＮ電圧波形に現れるスパイク電圧波形（Ｕ１ａ）のスパイク角度がＲｕａ（＞Ｒｕ）と大きくなって、ＣＰＵ１１がスパイク検出信号の立ち上がりを検出できないことを示している。尚、図３において、スパイク電圧波形（Ｕ１ａ）に対応する検出できないスパイク検出信号の立ち上がりに「○」を付与している。

一方、ＣＰＵ１１は、検出許可が「許可」→「禁止」となったときに、スパイク検出信号の状態を確認している。具体的には、ＣＰＵ１１は、スパイク検出信号の状態を示すスパイク検出電圧Ｖｓ（単位：Ｖ）を常に確認し、確認結果（つまり、スパイク検出電圧Ｖｓ）を記憶部１５に記憶している。例えば、図３において、ＣＰＵ１１は、スパイク電圧（Ｖ２ａ）により生成されたスパイク検出信号の立ち下がりは検出できており（図３の「◎」を付与した立ち下がり）、立ち下がりが検出できれば検出許可が「許可」→「禁止」となる。このとき、ＣＰＵ１１は、スパイク検出信号を確認して得たスパイク検出電圧ＶｓＶ（＝０Ｖ）を記憶部１５に記憶する。また、ＣＰＵ１１は、スパイク電圧（Ｕ１ａ）により生成されたスパイク検出信号の立ち上がりは、検出許可の「許可」となっている時間が最大許可時間Ｔｍとなるまでに検出できていない（図３の「○」を付与したスパイク検出信号の立ち上がり）。この場合、ＣＰＵ１１は、最大許可時間Ｔｍとなったとき（Ｔｍで検出許可が「許可」→「禁止」となる）にスパイク検出信号を確認して得たスパイク検出電圧ＶｓＵ（＝０Ｖ）を記憶部１５に記憶する。尚、以降の説明では、上記のように、各相のスパイク電圧に対応するスパイク検出電圧Ｖｓに、各相の名称（Ｕ／Ｖ／Ｗ）を付与して記載する。

前述したように、ＣＰＵ１１に入力されるスパイク検出信号は、スパイク電圧波形（Ｕ２）、（Ｖ２）、（Ｗ２）の立ち下がり、および、スパイク電圧波形（Ｕ１）、（Ｖ１）、（Ｗ１）の立ち上がり、を使用して生成されている。このため、スパイク検出信号は、立ち上がりと立ち下がりとが交互に現れる波形となり、ＣＰＵ１１は、スパイク検出信号は立ち上がりと立ち下がりとが交互に現れることを確認できる。また、図３から明らかなように、スパイク検出信号が立ち下がりである場合、スパイク検出電圧Ｖｓは５Ｖ→０Ｖとなり、スパイク検出信号が立ち上がりである場合、スパイク検出電圧Ｖｓは０Ｖ→５Ｖとなる。

以上のことから、ＣＰＵ１１は、スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりを検出許可の最大許可時間Ｔｍの間に検出できなかったとき、最大許可時間Ｔｍでスパイク検出信号を確認して記憶部１５に記憶しているスパイク検出電圧Ｖｓを読み出し、当該スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりが検出できた場合のスパイク検出信号のあるべき状態を示す正値スパイク検出電圧Ｖｓｃ１（立ち上がりが検出できたとき：５Ｖ／立ち下がりが検出できたとき：０Ｖ）と読み出したスパイク検出電圧Ｖｓとを比較することで、ブラシレスＤＣモータ２００で脱調が発生しているか否かを判断する。

上述したスパイク検出電圧Ｖｓと正値スパイク検出電圧Ｖｓｃ１との比較による脱調発生有無の判断について、図３を用いて具体的に説明する。ＣＰＵ１１は、図３で「○」を付与したスパイク検出信号の立ち上がりを検出できた場合、スパイク検出信号を確認して得たスパイク検出電圧ＶｓＵは５Ｖとなる。これに対し、脱調によりスパイク電圧（Ｕ１ａ）のスパイク角度がＲｕａと広くなり、ＣＰＵ１１が「○」を付与したスパイク検出信号の立ち上がりを検出できない場合、この一つ前に検出できたものがスパイク検出信号の立ち下がり（図３の「◎」を付与した立ち下がり）であることから、ＣＰＵ１１は、最大許可時間Ｔｍとなるまでに検出できなかったのは立ち上がりであることを認識し、このときの正値スパイク検出電圧Ｖｓｃ１が５Ｖであると認識する。しかし、このときのスパイク検出電圧ＶｓＵは０Ｖであることから、ＣＰＵ１１は、ブラシレスＤＣモータ２００で脱調が発生している虞があると判断し、スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりを検出できなかった回数を１回とカウントする。

ブラシレスＤＣモータ２００が脱調している場合は、ＵＮ電圧波形のスパイク角度が大きくなった以降の各相のスパイク角度も大きくなるので、上記と同様に以降のスパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりも検出できない。図３では、スパイク電圧波形（Ｕ１ａ）の次にスパイク検出信号を生成する元となるＷＮ電圧波形に現れるスパイク電圧波形（Ｗ２ａ）に対応するスパイク角度がＲｗａ（＞Ｒｗ）と大きくなり、この次の、ＶＮ電圧波形に現れるスパイク電圧波形（Ｖ１ａ）に対応するスパイク角度もＲｖａ（＞Ｒｖ）と大きくなって、ＣＰＵ１１がこれらスパイク電圧波形（Ｗ２ａ）やスパイク電圧波形（Ｖ１ａ）に対応するスパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりも検出できないことを示している。尚、図３において、「○」を付与した検出できないスパイク検出信号の立ち上がり以降の検出できないスパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりには「△」を付与している。

ＣＰＵ１１は、最初に検出できなかったスパイク検出信号の立ち上がり以降についても、スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりを検出できなかった場合は、その度に許可検出が「許可」となっている時間が最大許可時間Ｔｍとなったときのスパイク検出電圧Ｖｓを記憶部１５に記憶し、スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりが検出できている場合のスパイク検出電圧Ｖｓである正値スパイク検出電圧Ｖｓｃ１と記憶した各スパイク検出電圧Ｖｓとを比較して、両者が同じ値でなければ、スパイク検出信号の立ち上がりを検出できなかった回数としてカウントしていく。

具体的には、ＣＰＵ１１は、スパイク電圧波形（Ｗ２ａ）に対応するスパイク検出信号の立ち下がりが検出できなかったとき、最大許可時間Ｔｍとなったときにスパイク検出信号を確認して得たスパイク検出電圧ＶｓＷ（５Ｖ）を記憶部１５に記憶する。ＣＰＵ１１は、記憶したスパイク検出電圧ＶｓＷである５Ｖは、スパイク検出信号の立ち下がりが検出できているときの正値スパイク検出電圧Ｖｓｃ１である０Ｖと異なるため、スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりを検出できなかった回数：１をカウントし、これを前回スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりを検出できなかった（スパイク電圧（Ｕ１ａ）に対応するスパイク検出電圧の立ち上がりが検出できなかった）回数に加えて、スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりを検出できなかった回数を２回とカウントする。

また、スパイク電圧波形（Ｖ１ａ）に対応するスパイク検出信号の立ち上がりが検出できなかったとき、最大許可時間Ｔｍとなったときのスパイク検出電圧ＶｓＶ（０Ｖ）を記憶部１５に記憶する。ＣＰＵ１１は、記憶したスパイク検出電圧ＶｓＶである０Ｖは、スパイク検出信号の立ち上がりが検出できているときの正値スパイク検出電圧Ｖｓｃ１である５Ｖと異なるため、スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりを検出できなかった回数をカウントし、これを前回までにスパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりを検出できなかった回数：１を積算した結果に加えて、スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりを検出できなかった回数を３回とカウントする。

このように、スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりを検出できなかった回数をカウントし、この回数が所定回数連続、例えば、５回連続した場合（図３では、ＣＰＵ１１が検出できない「○」を付与したスパイク検出信号の立ち上がりの後に、「△」を付与した検出できないスパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりが４回連続している例を示している）は、ＣＰＵ１１は、ブラシレスＤＣモータ２００が脱調したと判断し、モータ駆回路７に対してブラシレスＤＣモータ２００への通電を停止するようＰＷＭ生成部１２を介して指示する。

次に、ＣＰＵ１１に大きな負荷が加わっていて実際にスパイク電圧波形を検出する動作が遅れ、かつ、スパイク角度が小さくなっている場合（検出不可状態）について、図４を用いて説明する。尚、図４において、図２と同じ用語や記号については詳細な説明を省略する。

ブラシレスＤＣモータ２００に加えられる負荷が軽減されたとき、各相の電圧波形に現れるスパイク電圧のスパイク角度が小さくなることがある。また、前述したように、ＣＰＵ１１はスパイク検出信号の検出を割り込み処理で行っており、ＣＰＵ１１に大きな負荷が加わっている場合は、図４に示すように、スイッチング素子４１Ｕ１、４１Ｖ１、４１Ｗ１がオフからオンに切り替えるときに同期して禁止→許可としても、実際に検出ができるタイミングが、スイッチング素子４１Ｕ１、４１Ｖ１、４１Ｗ１がオフからオンに切り替えるときより時間Ｔｒだけ遅れることがある。

図４に示すように、スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりの検出タイミングが時間Ｔｒだけ遅れているとき、かつ、ＵＮ電圧波形に現れるスパイク電圧波形（Ｕ１ｂ）に対応するスパイク角度がＲｕｂ（＜Ｒｕ）となりこれに基づいてＣＰＵ１１が生成したスパイク検出信号の幅が狭くなったとき、ＣＰＵ１１はスパイク検出信号の立ち上がりを検出できない。尚、図４において、スパイク電圧波形（Ｕ１ｂ）に対応する検出できないスパイク検出信号の立ち上がりに「○」を付与している。

前述したように、ＣＰＵ１１は、検出許可が「許可」→「禁止」となったときのスパイク検出電圧Ｖｓを常に記憶部１５に記憶するので、上記のように、スパイク電圧波形（Ｕ１ｂ）に対応するスパイク検出信号の立ち上がりが検出できなかったとき、ＣＰＵ１１は、最大許可時間Ｔｍとなったときのスパイク検出電圧ＶｓＵ（＝５Ｖ）を記憶部１５に記憶する。

ＣＰＵ１１は、図４で「○」を付与したスパイク検出信号の立ち上がりを検出できた場合のスパイク検出電圧ＶｓＵは５Ｖとなる。これに対し、スパイク電圧（Ｕ１ａ）のスパイク角度がＲｕｂと狭くなり、ＣＰＵ１１が「○」を付与したスパイク検出信号の立ち上がりを検出できない場合、この一つ前に検出できたものがスパイク検出信号の立ち下がり（図４の「◎」を付与した立ち下がり）であることから、ＣＰＵ１１は、最大許可時間Ｔｍとなるまでに検出できなかったのはスパイク検出信号の立ち上がりであることを認識し、このときの正値スパイク検出電圧Ｖｓｃ１が５Ｖであると認識する。そして、ＣＰＵ１１が実際にスパイク検出信号を確認して得たスパイク検出電圧ＶｓＵも５Ｖであり、スパイク検出電圧ＶｓＵと正値スパイク検出電圧Ｖｓｃ１とが同じ値であることから、ＣＰＵ１１は、ブラシレスＤＣモータ２００で脱調が発生していないと判断し、スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりを検出できなかった回数をカウントしない。

ＵＮ電圧波形のスパイク角度が小さくなった以降も、各相のスパイク角度が小さくなる状態が続けば、上記と同様に以降のスパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりも検出できない。図４では、スパイク電圧波形（Ｕ１ｂ）の次にスパイク検出信号を生成する元となるＷＮ電圧波形に現れるスパイク電圧波形（Ｗ２ｂ）に対応するスパイク角度がＲｗｂ（＜Ｒｗ）と小さくなり、この次の、ＶＮ電圧波形に現れるスパイク電圧波形（Ｖ１ｂ）に対応するスパイク角度もＲｖｂ（＜Ｒｖ）と小さくなって、ＣＰＵ１１がこれらスパイク電圧波形（Ｗ２ｂ）やスパイク電圧波形（Ｖ１ｂ）に対応するスパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりも検出できないことを示している。尚、図４において、「○」を付与した検出できないスパイク検出信号の立ち上がり以降の検出できないスパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりには「△」を付与している。

ＣＰＵ１１は、最初に検出できなかったスパイク検出信号の立ち上がり以降についても、スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりを検出できなかった場合は、その度に検出許可が「許可」となっている時間が最大許可時間Ｔｍとなったときのスパイク検出電圧Ｖｓを記憶部１５に記憶し、スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりが検出できている場合のスパイク検出電圧Ｖｓである正値スパイク検出電圧Ｖｓｃ１と検出した各スパイク検出電圧Ｖｓとを比較して、両者が同じ値であれば、ブラシレスＤＣモータ２００で脱調は発生していないと判断し、スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりを検出できなかった回数をカウントせずにブラシレスＤＣモータ２００の制御を継続する。

具体的には、ＣＰＵ１１は、スパイク電圧波形（Ｗ２ｂ）に対応するスパイク検出信号の立ち下がりが検出できなかったときは、最大許可時間Ｔｍとなったときのスパイク検出電圧ＶｓＷ（＝０Ｖ）を記憶部１５に記憶する。ＣＰＵ１１は、記憶したスパイク検出信号ＶｓＷである０Ｖは、スパイク検出信号の立ち下がりが検出できているときの正値スパイク検出電圧Ｖｓｃ１である０Ｖと同じ値であるため、スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりを検出できなかった回数をカウントせず、ブラシレスＤＣモータ２００の制御を継続する。

また、スパイク電圧波形（Ｖ１ｂ）に対応するスパイク検出信号の立ち上がりが検出できなかったときは、最大許可時間Ｔｍとなったときのスパイク検出電圧ＶｓＶ（５Ｖ）を記憶部１５に記憶する。ＣＰＵ１１は、記憶したスパイク検出信号ＶｓＶである５Ｖは、スパイク検出信号の立ち下がりが検出できているときの正値スパイク検出電圧Ｖｓｃ１である５Ｖと同じ値であるため、スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりを検出できなかった回数をカウントせず、ブラシレスＤＣモータ２００の制御を継続する。

このように、ＣＰＵ１１は、スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりを検出できなかった場合であっても、最大許可時間Ｔｍとなったときのスパイク検出電圧Ｖｓが正値スパイク検出電圧Ｖｓｃ１と同じ値であれば、ブラシレスＤＣモータ２００で脱調は発生していないと判断し、スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりを検出できなかった回数をカウントせずにブラシレスＤＣモータ２００の制御を継続する。

次に、図５に示すフローチャートを用いて、本実施形態におけるＣＰＵ１１での処理の流れについて説明する。図５に示すフローチャートは、ブラシレスＤＣモータ２００での脱調発生を検知する場合の処理の流れを説明するものであり、ＳＴはステップを表しこれに続く番号はステップ番号を表している。
尚、図５では本発明に関わる処理を中心に説明しており、ブラシレスＤＣモータ２００を前述した通常制御にて駆動している場合等の、その他の処理については説明を省略している。

制御手段１０のＣＰＵ１１がブラシレスＤＣモータ２００の駆動制御を開始し、スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりを検出できなかった回数Ｎを０にリセットする（ＳＴ１）。次に、ＣＰＵ１１は、各相に現れたスパイク電圧波形からスパイク検出信号を生成する（ＳＴ２）。次に、ＣＰＵ１１は、スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりを割り込み処理で検出できたか否かを判断する（ＳＴ３）。

スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりを検出できれば（ＳＴ３−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１は、ＳＴ１に処理を戻す。スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりを検出できなければ（ＳＴ３−Ｎｏ）、ＣＰＵ１１は、記憶部１５からスパイク検出電圧Ｖｓを読み出す（ＳＴ４）。尚、前述したように、ＣＰＵ１１は、検出許可が「許可」→「禁止」となる度に、スパイク検出信号を確認して得たスパイク検出電圧Ｖｓを記憶部１５に記憶している。

次に、ＣＰＵ１１は、読み出したスパイク検出電圧Ｖｓが正値スパイク検出電圧Ｖｓｃ１と同じ値であるか否かを判断する（ＳＴ５）。前述したように、正値スパイク検出電圧Ｖｓｃ１は、スパイク検出信号の立ち上がりが検出できたときは５Ｖ、スパイク検出信号の立ち下がりが検出できたときは０Ｖであり、ブラシレスＤＣモータ２００で脱調が発生したときのみスパイク検出電圧Ｖｓが正値スパイク検出電圧Ｖｓｃ１と異なる値となる。

読み出したスパイク検出電圧Ｖｓが正値スパイク検出電圧Ｖｓｃ１と同じ値であれば（ＳＴ５−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１は、ＳＴ１に処理を戻す。読み出したスパイク検出電圧Ｖｓが正値スパイク検出電圧Ｖｓｃ１と同じ値でなければ（ＳＴ５−Ｎｏ）、ＣＰＵ１１は、スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりを検出できなかった回数Ｎをカウント、つまり、前回までの回数Ｎに１を加算する（ＳＴ６）。

次に、ＣＰＵ１１は、スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりを検出できなかった回数Ｎが所定回数Ｎａ（本実施形態では５回）となったか否かを判断する（ＳＴ７）。回数ＮがＮａとなっていなければ（ＳＴ７−Ｎｏ）、ＣＰＵ１１は、ＳＴ２に処理を戻す。回数ＮがＮａとなっていれば（ＳＴ７−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１は、ブラシレスＤＣモータ２００で脱調が発生していると判断し、ブラシレスＤＣモータ２００への通電を停止してブラシレスＤＣモータ２００を停止し（ＳＴ８）、処理を終了する。

次に、本発明の電動機の制御装置１００の第２の実施形態について、図１乃至図４、および、図６を用いて説明する。尚、本実施形態では、電動機の制御装置１００の構成、ブラシレスＤＣモータ２００の通常制御および弱め界磁制御の内容、スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がり検出については、第１の実施形態と同じであるため、詳細な説明は省略する。第１の実施形態と異なるのは、以下の点である。

すなわち、第１の実施形態では、ＣＰＵ１１は、スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりを検出許可の最大許可時間Ｔｍの間に検出できなかったとき、最大許可時間Ｔｍでスパイク検出信号を確認して記憶部１５に記憶しているスパイク検出電圧Ｖｓを読み出し、当該スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりが検出できた場合のスパイク検出信号の状態を示す正値スパイク検出電圧Ｖｓｃ１と読み出したスパイク検出電圧Ｖｓとを比較する。そして、ＣＰＵ１１は、正値スパイク検出電圧Ｖｓｃ１とスパイク検出電圧Ｖｓとが異なった値である状態が所定回数連続した場合に、ブラシレスＤＣモータ２００で脱調が発生していると判断した。

これに対し、本実施形態では、スパイク検出信号の立ち上がりあるいは立ち下がりを検出できなかったとき、最大許可時間Ｔｍでスパイク検出信号を確認して記憶部１５に記憶しているスパイク検出電圧Ｖｓを読み出し、当該スパイク検出信号の立ち上がりあるいは立ち下がりの一つ前のスパイク検出信号の立ち上がりあるいは立ち下がりに対応するスパイク検出信号の状態を示す正値スパイク検出電圧Ｖｓｃ２と読み出したスパイク検出電圧Ｖｓとを比較する。そして、ＣＰＵ１１は、正値スパイク検出電圧Ｖｓｃ２とスパイク検出電圧Ｖｓとが同じ値である状態が所定回数連続した場合に、ブラシレスＤＣモータ２００で脱調が発生していると判断する。

上述したスパイク検出電圧Ｖｓと正値スパイク検出電圧Ｖｓｃ２との比較による脱調発生有無の判断について、図３を用いて具体的に説明する。脱調によりスパイク電圧（Ｕ１ａ）のスパイク角度がＲｕａと広くなり、ＣＰＵ１１が「○」を付与したスパイク検出信号の立ち上がりを検出できない場合、この一つ前はスパイク検出信号の立ち下がり（図３の「◎」を付与した立ち下がり）であることから、ＣＰＵ１１は、正値スパイク検出電圧Ｖｓｃ２が０Ｖであると認識する。「○」を付与したスパイク検出信号の立ち上がりを検出できていればこのときのスパイク検出電圧ＶｓＵは５Ｖであるのに対し、ＣＰＵ１１が実際にスパイク検出信号を確認して得たスパイク検出電圧ＶｓＵは０Ｖであり、スパイク検出電圧ＶｓＵと正値スパイク検出電圧Ｖｓｃ２が同じ値であることから、ＣＰＵ１１は、ブラシレスＤＣモータ２００で脱調が発生している虞があると判断し、スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりを検出できなかった回数を１回とカウントする。

ＣＰＵ１１は、最初に検出できなかったスパイク検出信号の立ち上がり以降についても、スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりを検出できなかった場合は、その度に許可検出が「許可」となっている時間が最大許可時間Ｔｍとなったときのスパイク検出電圧Ｖｓを記憶部１５に記憶し、検出できていないスパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりの一つ前のスパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりに対応するスパイク検出信号のあるべき状態を示す正値スパイク検出電圧Ｖｓｃ２と記憶した各スパイク検出電圧Ｖｓとを比較して、両者が同じ値であれば、スパイク検出信号の立ち上がりを検出できなかった回数としてカウントしていく。

具体的には、ＣＰＵ１１は、スパイク電圧波形（Ｗ２ａ）に対応するスパイク検出信号の立ち下がりが検出できなかったとき、最大許可時間Ｔｍとなったときのスパイク検出電圧ＶｓＷ（５Ｖ）を記憶部１５に記憶する。ＣＰＵ１１は、記憶したスパイク検出電圧ＶｓＷである５Ｖは、当該立ち下がりの一つ前のスパイク検出信号の立ち上がりに対応する正値スパイク検出電圧Ｖｓｃ２である５Ｖと同じであるため、スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりを検出できなかった回数：１をカウントし、これを前回スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりを検出できなかった（スパイク電圧（Ｕ１ａ）に対応するスパイク検出電圧の立ち上がりが検出できなかった）回数に加えて、スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりを検出できなかった回数を２回とカウントする。

また、スパイク電圧波形（Ｖ１ａ）に対応するスパイク検出信号の立ち上がりが検出できなかったとき、最大許可時間Ｔｍとなったときのスパイク検出電圧ＶｓＶ（０Ｖ）を記憶部１５に記憶する。ＣＰＵ１１は、記憶したスパイク検出電圧ＶｓＶである０Ｖは、当該立ち上がりの一つ前のスパイク検出信号の立ち下がりに対応する正値スパイク検出電圧Ｖｓｃ２である０Ｖと同じであるため、スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりを検出できなかった回数：１をカウントし、これを前回までに立ち上がり／立ち下がりを検出できなかった回数を積算した結果に加えて、スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりを検出できなかった回数を３回とカウントする。

このように、スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりを検出できなかった回数をカウントし、この回数が所定回数連続、例えば、５回連続した場合（図３では、ＣＰＵ１１が検出できない「○」を付与したスパイク検出信号の立ち上がりの後に、「△」を付与した検出できないスパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりが４回連続している例を示している）は、ＣＰＵ１１は、ブラシレスＤＣモータ２００が脱調したと判断し、モータ駆回路７に対してブラシレスＤＣモータ２００への通電を停止するようＰＷＭ生成部１２を介して指示する。

次に、ＣＰＵ１１に大きな負荷が加わっていて実際にスパイク電圧波形を検出する動作が遅れ、かつ、スパイク角度が小さくなっている場合（検出不可状態）について、図４を用いて説明する。尚、図４において、図２と同じ用語や記号については詳細な説明を省略する。

図４に示すように、スパイク電圧波形（Ｕ１ｂ）に対応するスパイク検出信号の立ち上がりが検出できなかったとき、ＣＰＵ１１は、最大許可時間Ｔｍとなったときにスパイク検出信号を確認して得たスパイク検出電圧ＶｓＵ（＝５Ｖ）を記憶部１５に記憶する。

ＣＰＵ１１は、スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりの検出タイミングが時間Ｔｒだけ遅れているとき、かつ、ＵＮ電圧波形に現れるスパイク電圧波形（Ｕ１ｂ）に対応するスパイク角度がＲｕｂ（＜Ｒｕ）となりこれに基づいてＣＰＵ１１が生成したスパイク検出信号の幅が狭くなったとき、図４で「○」を付与したスパイク検出信号の立ち上がりを検出できない。この場合、ＣＰＵ１１は、この一つ前はスパイク検出信号の立ち下がり（図４の「◎」を付与した立ち下がり）であることから、正値スパイク検出電圧Ｖｓｃ２が０Ｖであると認識する。「○」を付与したスパイク検出信号の立ち上がりを検出できていればこのときのスパイク検出電圧ＶｓＵは５Ｖであるのに対し、ＣＰＵが実際にスパイク検出信号を確認して得たスパイク検出電圧ＶｓＵも５Ｖであり、スパイク検出電圧ＶｓＵと正値スパイク検出電圧Ｖｓｃ２とが異なった値であることから、ＣＰＵ１１は、ブラシレスＤＣモータ２００で脱調が発生していないと判断し、スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりを検出できなかった回数をカウントしない。

ＣＰＵ１１は、最初に検出できなかったスパイク検出信号の立ち上がり以降についても、スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりを検出できなかった場合は、その度に検出許可が「許可」となっている時間が最大許可時間Ｔｍとなったときのスパイク検出電圧Ｖｓを記憶部１５に記憶し、スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりが検出できている場合のスパイク検出電圧Ｖｓである正値スパイク検出電圧Ｖｓｃ１と検出した各スパイク検出電圧Ｖｓとを比較して、両者が同じ値であれば、ブラシレスＤＣモータ２００で脱調は発生していないと判断し、スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりを検出できなかった回数をカウントせずにブラシレスＤＣモータ２００の制御を継続する。

具体的には、ＣＰＵ１１は、スパイク電圧波形（Ｗ２ｂ）に対応するスパイク検出信号の立ち下がりが検出できなかったとき、最大許可時間Ｔｍとなったときのスパイク検出電圧ＶｓＷ（＝０Ｖ）を記憶部１５に記憶する。ＣＰＵ１１は、記憶したスパイク検出信号ＶｓＷである０Ｖは、当該立ち下がりの一つ前のスパイク検出信号の立ち上がりに対応する正値スパイク検出電圧Ｖｓｃ２である５Ｖと異なった値であるため、スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりを検出できなかった回数をカウントせず、ブラシレスＤＣモータ２００の制御を継続する。

また、スパイク電圧波形（Ｖ１ｂ）に対応するスパイク検出信号の立ち上がりが検出できなかったときは、最大許可時間Ｔｍとなったときのスパイク検出電圧ＶｓＶ（５Ｖ）を記憶部１５に記憶する。ＣＰＵ１１は、記憶したスパイク検出信号ＶｓＶである５Ｖは、当該立ち上がりの一つ前のスパイク検出信号の立ち下がりに対応する正値スパイク検出電圧Ｖｓｃ２である０Ｖと異なった値であるため、スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりを検出できなかった回数をカウントせず、ブラシレスＤＣモータ２００の制御を継続する。

このように、ＣＰＵ１１は、スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりを検出できなかった場合であっても、最大許可時間Ｔｍとなったときのスパイク検出電圧Ｖｓが正値スパイク検出電圧Ｖｓｃ２と異なった値であれば、ブラシレスＤＣモータ２００で脱調は発生していないと判断し、スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりを検出できなかった回数をカウントせずにブラシレスＤＣモータ２００の制御を継続する。

次に、図６に示すフローチャートを用いて、本実施形態におけるＣＰＵ１１での処理の流れについて説明する。図６に示すフローチャートは、ブラシレスＤＣモータ２００での脱調発生を検知する場合の処理の流れを説明するものであり、ＳＴはステップを表しこれに続く番号はステップ番号を表している。
尚、図６では本発明に関わる処理を中心に説明しており、ブラシレスＤＣモータ２００を前述した通常制御にて駆動している場合等の、その他の処理については説明を省略している。また、図６に示すフローチャートにおいて、ＳＴ１５（図５に示す第１の実施形態におけるＳＴ５に相当）以外の処理は、図５を用いて説明した第１の実施形態における処理と同じであるため、ＳＴ１５以外の処理については、詳細な説明を省略する。

ＣＰＵ１１は、ＳＴ１４において記憶部１５に記憶しているスパイク検出電圧Ｖｓを読み出し、読み出したスパイク検出電圧Ｖｓが正値スパイク検出電圧Ｖｓｃ２と同じ値であるか否かを判断する（ＳＴ１５）。前述したように、正値スパイク検出電圧Ｖｓｃ２は、スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりが検出できなかったとき、これらの一つ前のスパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりに対応するスパイク検出電圧であり、ブラシレスＤＣモータ２００で脱調が発生したときのみスパイク検出電圧Ｖｓが正値スパイク検出電圧Ｖｓｃ２と同じ値となる。

読み出したスパイク検出電圧Ｖｓが正値スパイク検出電圧Ｖｓｃ２と異なった値であれば（ＳＴ１５−Ｎｏ）、ＣＰＵ１１は、ＳＴ１に処理を戻す。読み出したスパイク検出電圧Ｖｓが正値スパイク検出電圧Ｖｓｃ２と同じ値であれば（ＳＴ１５−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１は、ＳＴ１６に処理を進め、スパイク検出信号の立ち上がり／立ち下がりを検出できなかった回数Ｎをカウント、つまり、前回までの回数Ｎに１を加算する。

尚、以上説明した実施形態では、ＣＰＵ１１が、各相のスパイク検出電圧の立ち上がり／立ち下がりを用いて生成されたスパイク検出信号を入力し、検出許可が「許可」→「禁止」となるタイミングでスパイク検出信号を確認して得たスパイク検出電圧Ｖｓを記憶部１５に記憶し、スパイク検出電圧Ｖｓと正値スパイク検出電圧Ｖｓｃ１／Ｖｓｃ２とが同じ値であるか否かを判断し、スパイク検出電圧Ｖｓと正値スパイク検出電圧Ｖｓｃ１とが異なった回数、もしくは、スパイク検出電圧Ｖｓと正値スパイク検出電圧Ｖｓｃ２とが同じとなる回数をカウントし、これらの回数が連続して５回となれば、ブラシレスＤＣモータ２００で脱調が発生していると判断する、という、ブラシレスＤＣモータ２００の脱調発生有無に関わる一連の処理を行うとして説明したが、より詳細には、図６に示すように、ＣＰＵ１１は、上記各処理を行う構成を備えている。

すなわち、ＣＰＵ１１は、スパイク検出信号を入力するスパイク検出信号入力部１１ａと、検出許可が「許可」→「禁止」となるタイミングでスパイク検出信号の状態を示すスパイク検出電圧Ｖｓを確認するスパイク検出電圧確認部１１ｂと、スパイク検出電圧Ｖｓと正値スパイク検出電圧Ｖｓｃ１／Ｖｓｃ２とを比較しその結果を後述する脱調発生判定部１１ｄに出力するスパイク検出電圧比較部１１ｃと、スパイク検出電圧Ｖｓと正値スパイク検出電圧Ｖｓｃ１とが異なった値である、もしくは、スパイク検出電圧Ｖｓと正値スパイク検出電圧Ｖｓｃ２とが同じ値であるという比較結果をスパイク電圧比較手段１１ｃから所定回数続けて入力した場合は、ブラシレスＤＣモータ２００が脱調したと判断する脱調発生判定部１１ｄとを備えている。

以上説明したように、本発明の電動機の制御装置１００は、生成したスパイク検出信号の状態を示すスパイク検出電圧Ｖｓを用いてブラシレスＤＣモータ２００での脱調発生を的確に検知できるので、脱調発生の誤検知による不必要なブラシレスＤＣモータ２００の停止を回避することができる。

１ 交流電源
２ コンバータ回路
３ 平滑コンデンサ
４ インバータ回路
５ シャント抵抗
６ 仮想中性点電圧回路
７ モータ駆動回路
８ 位置検出回路
９ 電流検出回路
１０ 制御手段
１１ ＣＰＵ
１１ａ スパイク検出信号入力部
１１ｂ スパイク検出電圧確認部
１１ｃ スパイク検出電圧比較部
１１ｄ 脱調発生判定部
１２ ＰＷＭ生成部
１３ 入力部
１４ Ａ／Ｄ変換部
４１Ｕ１、４１Ｕ２ スイッチング素子
４１Ｖ１、４１Ｖ２ スイッチング素子
４１Ｗ１、４１Ｗ２ スイッチング素子
４２ 還流ダイオード
１００ 制御装置
２００ ブラシレスＤＣモータ
Ｖｓ スパイク検出電圧
Ｖｓｃ１ 正値スパイク検出電圧
Ｖｓｃ２ 正値スパイク検出電圧
Ｔｍ 最大許可時間

Claims (2)

1. 直流電力をインバータによって交流電力に変換して電動機に供給し、同電動機の駆動制御を行う電動機の制御装置であって、
   前記電動機の制御装置は、スパイク検出信号入力手段と、スパイク電圧確認手段と、スパイク電圧比較手段と、脱調発生判定手段とを備える制御手段を有し、
   前記スパイク検出信号入力手段は、前記電動機のステータ巻線の各相における電圧に現れる各相への通電切り替えの際に発生する還流電流に起因して発生するスパイク電圧の波形であるスパイク電圧波形を用いて生成されるスパイク検出信号を入力し、
   前記スパイク電圧確認手段は、入力した前記スパイク検出信号の立ち上がりあるいは立ち下がりを検出する割り込み処理を所定時間実行するとともに、前記所定時間が終了するときの前記スパイク検出信号の状態を示すスパイク検出電圧を記憶し、
   前記スパイク電圧比較手段は、前記割り込み処理中に前記スパイク検出信号の立ち上がりあるいは立ち下がりを検出できないときに記憶した前記スパイク検出電圧と、当該スパイク検出信号の立ち上がりあるいは立ち下がりの一つ前の前記スパイク検出信号の立ち上がりあるいは立ち下がりに対応する前記スパイク検出信号の状態を示す正値スパイク検出電圧とを比較して、比較結果を前記脱調発生判定手段に出力し、
   前記脱調発生判定手段は、前記スパイク電圧比較手段から入力された前記比較結果が、前記スパイク検出電圧と前記正値スパイク検出電圧とが同じ値であるという比較結果であるとき、同比較結果が所定回数続けて入力された場合は、前記電動機が脱調したと判断する、
   ことを特徴とする電動機の制御装置。
2. 前記制御手段は、前記電動機が脱調したと判断した場合、同電動機を停止する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電動機の制御装置。

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