JP6477138B2 - モータ制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、モータ制御装置に関わり、特に３相ブラシレスＤＣモータを駆動制御するモータ制御装置に関する。

空気調和機の室内機のような電気機器には、インバータ制御によって駆動する３相ブラシレスＤＣモータが多く用いられている。３相ブラシレスＤＣモータ（これ以降、必要な場合を除きモータと記載）には、ロータの位置を検出するために複数のホール素子が設けられているものがある。ホール素子は、モータのロータの回転に伴う磁界の変化を電圧の変化に変換することで、ロータの位置に応じてパルス信号を発生するものである。例えば、特許文献１に記載のモータには、３個のホール素子が互いに電気角で１２０°ずれた位相のパルス信号を発生するように、モータに配置されている。

モータの駆動制御を行うモータ制御装置は、各ホール素子から出力されるパルス信号を用いて回転数パルス信号を生成して出力する回転数パルス信号出力部を備えている。ここで、回転数パルス信号とは、モータの回転数に応じた数のパルスを含むものであり、含まれるパルス数を用いてモータの回転数を検出するのに使用される。そして、回転数パルス信号出力部から出力される回転数パルス信号におけるモータの１回転当たりのパルス数は、モータのロータ極数や、各ホール素子から出力されるパルス信号をどのように使用するかによって変化する。例えば、ロータの極数が８極で、１個のホール素子から出力されるパルス信号をそのまま使用する場合は回転数パルス信号のパルス数が１回転当たり４パルス、３個のホール素子から出力されるパルス信号を合成して使用する場合は回転数パルス信号のパルス数が１回転当たり１２パルスとなる。

従って、モータ制御装置は、回転数パルス信号出力部が出力する回転数パルス信号の単位時間当たりのパルス数をカウントすることで、モータの回転数を検出できる。例えば、上述したロータの極数が８極で１個のホール素子から１分あたりに出力されるパルス信号を使用してモータの回転数を検出する場合に、回転数パルス信号のパルス数が３２００パルスであれば、３２００／４＝８００ｒｐｍ、６４００パルスであれば、６４００／４＝１６００ｒｐｍとなる。

尚、モータの回転数を検出するモータ制御装置は、回転数パルス信号を用いてモータの回転数を検出するときに、モータのロータの極数と各ホール素子から出力されるパルス信号のうちいくつを使用するかが予め定められている。例えば、上述したモータ制御装置では、回転数パルス信号を用いてモータの回転数を検出するときに、ロータの極数が８極であり１個のホール素子から出力されるパルス信号を使用することが予め定められている。

しかし、上述したような方法でモータ制御装置がモータの回転数を検出する場合に、電気機器に本来搭載されるものとは仕様が異なるモータが誤って搭載されれば、モータ制御装置は、正しいモータの回転数を検出できず、モータの回転制御ができない場合がある。そこで、現在電気機器に搭載されているモータが正しいモータであるか否かを判定する必要がある。

電気機器に搭載されるモータの正誤を判定する方法として、モータの駆動部に速度指令電圧を印加し、このときに回転数パルス信号出力部から出力される回転数パルス信号のパルス数を用いることが考えられる。ここで、速度指令電圧とは、モータの回転数に対応した値であり、予めモータ制御装置に記憶されるものである。

例えば、ロータの極数が８極で３個のホール素子を有するモータが電気機器に搭載され、回転数パルス信号出力部が１個のホール素子から出力されるパルス信号を使用して回転数パルス信号を生成して出力するモータ制御装置において、モータの回転数：８００ｒｐｍに対応する速度指令電圧が４．０Ｖであるとする。この場合、モータ制御装置がモータの駆動部に速度指令電圧：４．０Ｖを印加したときに、回転数パルス信号出力部から出力された回転数パルス信号のパルス数が３２００パルスであれば、正しいモータが搭載されていると判断でき、出力された回転数パルス信号のパルス数が３２００パルス以外のパルス数であれば、誤ったモータが搭載されていると判断できる。

特開２０１１−４１４１７号公報

上述したような方法でモータ制御装置が電気機器に搭載されているモータの正誤判定を行うときは、実際には回転数パルス信号のパルス数が所定の範囲内、例えば、モータの回転数が８００ｒｐｍのときの回転数パルス信号のパルス数が２８００パルス以上３６００パルス以下の値であるか否かを判断することによって、搭載されているモータの正誤を判定する。これは、例えばモータの回転軸に加わる負荷の変動等によって、速度指令電圧を印加したときの回転数パルス信号のパルス数にばらつきが生じるためである。

しかし、上記のようにパルス数が所定の範囲内であるか否かでモータの正誤判定を行うときに、モータの回転軸にファンの重さや電気機器の図示しない通風路の流路抵抗等といった負荷が加わっている場合であって、本来電気機器に搭載されるモータと仕様が近いモータ、例えば、ロータの極数やホール素子の個数は同じであるが、ロータの磁石の強さが本来搭載されるモータより少し強いあるいは弱いものや、ステータ巻き線の巻回数が本来搭載されるモータより少し多いあるいは少ないものが誤って搭載された場合にパルス数の範囲が広ければ、ホール素子から出力されるパルス信号に基づいて生成される回転数パルス信号のパルス数が両者とも所定の範囲内の数値となる恐れがある。この場合、モータ制御装置は、誤って搭載されているモータを正しいものと誤判断する恐れがあった。

本発明は以上述べた問題点を解決するものであって、電気機器に搭載されたモータの正誤判定の確度を向上させたモータ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、本発明のモータ制御装置は、電気機器に搭載されるモータを駆動制御するものであって、モータ制御装置は制御部とモータ駆動部を有する。制御部は、モータの回転数に対応する速度指令電圧をモータ駆動部に印加する。モータ駆動部は、モータに備えたロータの位置を検出する位置検出部と、位置検出部から出力される検出信号を用いて回転数パルス信号を生成しこの回転数パルス信号を制御部に出力する回転数パルス信号出力部を有する。制御部が、電気機器に搭載されるモータの正誤を判定するモータ正誤判定を行うときのモータの回転数に対応する正誤判定速度指令電圧をモータ駆動部に印加し、正誤判定速度指令電圧を印加したときに回転数パルス信号出力部が出力する回転数パルス信号を取り込んで回転数パルス信号の単位時間当たりのパルス数を検出し、パルス数が正誤判定速度指令電圧に対応する正誤判定パルス数範囲内の値であるか否かを確認し、検出したパルス数が正誤判定パルス数範囲外の値であれば、電気機器に組み込まれているモータが誤っていると判断する。そして、正誤判定速度指令電圧は、電気機器で個別に定められる運転範囲における上限回転数に対応する速度指令電圧より高い値とされる。

上記のように構成した本発明のモータ制御装置は、電気機器で個別に定められる運転範囲における上限回転数に対応する速度指令電圧より高い正誤判定速度指令電圧をモータ駆動部に印加してモータ正誤判定を行うので、誤ったモータが電気機器に搭載されたことを確実に判断できる。

本発明の実施形態における、モータ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、パルス数範囲テーブルである。 本発明の実施形態における、本体制御部がモータの正誤判定および不良判定を行う際の処理を説明するフローチャートである。

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。実施形態としては、空気調和機の室内機のような電気機器に搭載されるファンを回転駆動する３相ブラシレスＤＣモータを駆動制御するモータ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。

モータ制御装置１の制御対象であるモータ３０は、３相ブラシレスＤＣモータである。具体的には、モータ３０は、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の巻線を有する図示しない円筒形状のステータと、ステータの円筒内部に配設され永久磁石を有して回転する図示しない８極のロータを備えた３相８極のブラシレスＤＣモータである。

図１に示すように、本実施形態のモータ制御装置１は、本体制御部１０とモータ３０を駆動するモータ駆動部２０で構成される。本体制御部１０は、図示しない室内機の電装品箱に格納されている。本体制御部１０は、図示しないリモコンから送信される使用者の運転指示信号や室内機に設けられている図示しない各種温度センサから取り込む検出値に応じて、モータ駆動部２０を介してのモータ３０の駆動制御、室内機に設けられている図示しない各種弁類の開閉制御、図示しない風向板の駆動制御、図示しない室外機への運転能力の要求等、空気調和機による空調運転に関わる様々な制御を行う。

本体制御部１０は、ＣＰＵ１１と、記憶部１２と、コンバータ部１３を有する。記憶部１２は、ＲＯＭやＲＡＭで構成されており、室内機の制御プログラムや各種温度センサから取り込んだ検出値、後述するパルス数範囲テーブル１００等を記憶している。

コンバータ１３は、室内機に設けられている電源部４０から供給された交流電力を直流電力に変換して後述するモータ駆動部２０のインバータ部２３に供給する。

ＣＰＵ１１は、取り込んだ各種情報を記憶部１２に記憶する。また、ＣＰＵ１１は、記憶部１２に記憶している情報を記憶部１２から読み出し、読み出した情報を用いて室内機の運転に関わる各種制御を実行する。また、ＣＰＵ１１は、現在の運転状況や室内温度等といった空調運転情報を、室内機の図示しない前面パネルに配置される表示部５０に表示する。さらには、ＣＰＵ１１は後述するように、モータ駆動部２０のＰＷＭ生成部２４に速度指令電圧を印加するとともに、モータ駆動部２０の回転数パルス信号出力部２２が出力する回転数パルス信号を取り込む。

モータ駆動部２０は、モータ３０の図示しないモータブラケット内部にロータやステータとともに格納されている。モータ駆動部２０は、モータ３０をインバータ駆動するとともに、モータ３０のロータの位置を検出しこれに基づいた回転数パルス信号を生成して本体制御部１０に出力する。ここで、回転数パルス信号とは、モータ３０の回転数に応じた数のパルスを含むものであり、含まれるパルス数を用いてモータ３０の回転数を検出するのに使用される。

モータ駆動部２０は、位置検出部２１と、回転数パルス信号出力部２２と、インバータ部２３と、ＰＷＭ生成部２４を有する。位置検出部２１は、モータ３０のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の巻線を有するステータに配置される図示しない３個のホール素子で形成されている。これら各ホール素子は、モータ３０のロータの位置変化に伴う磁界の変化を電圧の変化に変換することで、ロータの位置変化に応じた周期でパルス信号を発生するものであり、３個のホール素子は互いに所定の電気角ずつ位相ずれしたパルス信号を発するように配置される。

回転数パルス信号出力部２２は、位置検出部２１から取り込んだ各ホール素子が出力するパルス信号を用いて回転数パルス信号を生成し、生成した回転数パルス信号を本体制御部１０のＣＰＵ１１に出力する。本実施形態では、回転数パルス信号出力部２２は、各ホール素子が出力するパルス信号のうちの１つのパルス信号をそのまま使用して回転数パルス信号を生成する。従って、生成された回転数パルス信号のモータ３０の１回転当たりのパルス数は、ロータの極数が８極であることから４パルスとなる。

ＰＷＭ生成部２４は、本体制御部１０のＣＰＵ１１から印加される速度指令電圧に基づいてＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号を生成し、生成したＰＷＭ信号をインバータ部２３へ出力する。ここで、速度指令電圧とは、モータ３０の回転数に対応して定められるものであり、予め本体制御部１０の記憶部１２に記憶されているものである。

インバータ部２３は、上アームに３個のスイッチング素子を、下アームに３個のスイッチング素子をそれぞれ有し、これらがブリッジ接続されて３相ブリッジ回路を構成している。インバータ部２３は、入力したＰＷＭ信号と本体制御部１０のコンバータ部１３から供給された直流電圧を用いて３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モータ３０に印加する。

次に、以上のように構成されたモータ制御装置１がモータ３０を駆動制御する際の動作について説明する。使用者がリモコンを操作して室内機の風量（例えば、強／中／弱）を指示すると、本体制御部１０のＣＰＵ１１は、指示された風量に応じた回転数でモータ３０を駆動する。具体的には、ＣＰＵ１１は、モータ３０の回転数に応じた速度指令電圧をモータ駆動部２０のＰＷＭ生成部２４に印加する。

速度指令電圧を印加されたＰＷＭ生成部２４は、印加された速度指令電圧に基づいてＰＷＭ信号を生成し、生成したＰＷＭ信号をモータ駆動部２０のインバータ部２３へ出力する。ＰＷＭ信号を入力したインバータ部２３は、入力したＰＷＭ信号と本体制御部１０のコンバータ部１３から供給された直流電圧を用いて３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モータ３０に印加する。これにより、モータ３０は印加された速度指令電圧に対応する回転数で駆動する。

モータ３０が回転しているとき、モータ駆動部２０の位置検出部２１（を構成する３個のホール素子）では、モータ３０のロータの位置に応じた周期でパルス信号を発生する。このパルス信号をモータ駆動部２０の回転数パルス信号出力部２２が取り込み、取り込んだパルス信号を用いて回転数パルス信号を生成し、本体制御部１０のＣＰＵ１１に出力する。

モータ駆動部２０の回転数パルス信号出力部２２から回転数パルス信号を取り込んだＣＰＵ１１は、回転数パルス信号の単位時間当たりのパルス数を検出し、検出したパルス数をロータの極数の半分の値（本実施例の場合、８極／２＝４）で割ることで現在のモータ３０の回転数を検出する。そして、検出した回転数と指示した回転数の差に応じて速度指令電圧を変更し、変更した速度指令電圧をモータ駆動部２０のＰＷＭ生成部２４に印加する。ＣＰＵ１１は、以上の動作を繰り返すことで、モータ制御装置１はモータ３０の回転数が指示した回転数となるように駆動制御する。

次に、本体制御部１０が、室内機に搭載されているモータ３０が正しいものであるか否かを判断するために実行するモータ正誤判定について説明する。このモータ正誤判定は、空気調和機の工場出荷前や空気調和機の設置時に行われるものである。尚、以下に説明するパルス数範囲テーブル１００やモータ正誤判定の手順は、予め本体制御部１０の記憶部１２に記憶されている。

前述したように、本体制御部１０のＣＰＵ１１は、使用者が指示した運転条件（風量）とするために必要な回転数でモータ３０が駆動するように、この回転数に応じた速度指令電圧をモータ駆動部２０のＰＷＭ生成部２４に印加し、モータ駆動部２０の回転数パルス信号出力部２２から取り込んだ回転数パルス信号を用いてモータ３０の現在の回転数を検出し、この回転数が指示した回転数となるように速度指令電圧を調整する。

ところで、室内機に搭載されているモータ３０が、本来搭載されるべきモータ（以降、正モータと記載する）とは仕様が異なるモータ（以降、誤モータと記載する）である場合は、速度指令電圧をモータ駆動部２０のＰＷＭ生成部２４に印加したときのモータ３０の回転数は、印加した速度指令電圧に対応する回転数とは異なる値となる。このような場合に、ＣＰＵ１１が、モータ駆動部２０の回転数パルス信号出力部２２から取り込んだ回転数パルス信号を用いてモータ３０の現在の正しい回転数を検出できず、この回転数が指示した回転数となるように速度指令電圧を調整しようとしても、調整ができない場合がある。

そこで、本発明のモータ制御装置１では、以下に説明するパルス数範囲テーブル１００を用いて、室内機に搭載されているモータ３０が正モータであるかあるいは誤モータであるかを判定するモータ正誤判定が実行できるようになっている。空気調和機の工場出荷前や空気調和機の設置時にこのモータ正誤判定を行い、搭載されているモータ３０が誤モータであることが判明すれば、工場出荷前にモータ３０を正モータに交換できる、あるいは、使用者が空気調和機を使用し始める前に誤モータが搭載された室内機を正モータが搭載された室内機に交換することができる。

次に、図２を用いて、パルス数範囲テーブル１００について説明する。尚、これ以降の説明では、速度指令電圧をＶｓ（単位：Ｖ）、モータ３０の回転数をＲｍ（単位：ｒｐｍ）、回転数パルス信号における単位時間（本実施形態では、１分）当たりのパルス数をＰ（単位：パルス／分）、パルス数範囲をＰｒ（単位：パルス／分）として説明する。

図２に示すパルス数範囲テーブル１００は、本体制御部１０の記憶部１２に予め記憶されているものであり、試験等を行って各速度指令電圧Ｖｓおよびこれに対応する各モータ回転数Ｒｍおよび各パルス数範囲Ｐｒをそれぞれ求めて作成されたものである。

パルス数範囲テーブル１００には、モータ正誤判定を実行する際に使用する正誤判定速度指令電圧Ｖｓｅと、これに対応するモータ回転数Ｒｍおよび正誤判定パルス数範囲Ｐｒｅが定められている。具体的には、モータ正誤判定を実行する際にモータ駆動部２０のＰＷＭ生成部２４に印加される正誤判定速度指令電圧Ｖｓｅが５．５Ｖ、正誤判定速度指令電圧ＶｓｅをＰＷＭ生成部２４に印加したときのモータ３０の回転数Ｒｍが１７００ｒｐｍ、モータ３０が１７００ｒｐｍで回転しているときにモータ駆動部２０の回転数パルス信号出力部２２から出力される回転数パルス信号の単位時間当たりのパルス数が取り得る正誤判定パルス数範囲Ｐｒｅが６６００パルス以上７０００パルス以下、とされている。

また、パルス数範囲テーブル１００には、上述したモータ正誤判定を実行する際に使用する正誤判定速度指令電圧Ｖｓｅと、これに対応するモータ回転数Ｒｍおよび正誤判定パルス数範囲Ｐｒｅに加えて、室内機に搭載されているモータ３０が不良品であるか否かを判定するモータ不良判定を実行する際に使用する不良判定速度指令電圧Ｖｓｄとこれに対応するモータ回転数Ｒｍおよび不良判定パルス数範囲Ｐｒｄが定められている。尚、これら不良判定速度指令電圧Ｖｓｄ、不良判定速度指令電圧Ｖｓｄに対応するモータ回転数Ｒｍ、および不良判定速度指令電圧Ｖｓｄも、予め試験等を行って求められたものである。

具体的には、モータ不良判定を実行する際に最初にモータ駆動部２０のＰＷＭ生成部２４に印加される第１不良判定速度指令電圧Ｖｓｄ１が４．０Ｖ、第１不良判定速度指令電圧Ｖｓｄ１をＰＷＭ生成部２４に印加したときのモータ３０の回転数Ｒｍが８００ｒｐｍ、モータ３０が８００ｒｐｍで回転しているときにモータ駆動部２０の回転数パルス信号出力部２２から出力される回転数パルス信号の単位時間当たりのパルス数が取り得る第１不良判定パルス数範囲Ｐｒｄ１が２８００パルス以上３６００パルス以下とされている。

また、モータ不良判定を実行する際に第１不良判定速度指令電圧Ｖｓｄ１に続いて印加される第２不良判定速度指令電圧Ｖｓｄ２が５．０Ｖ、第２不良判定速度指令電圧Ｖｓｄ２をＰＷＭ生成部２４に印加したときのモータ３０の回転数Ｒｍが１４００ｒｐｍ、モータ３０が１４００ｒｐｍで回転しているときにモータ駆動部２０の回転数パルス信号出力部２２から出力される回転数パルス信号の単位時間当たりのパルス数が取り得る第２不良判定パルス数範囲Ｐｒｄ２が５４００パルス以上５８００パルス以下とされている。

パルス数範囲テーブル１００の各速度指令電圧の設定理由は次の通りである。まず、第１不良判定速度指令電圧Ｖｓｄ１は、空気調和機の通年エネルギー消費効率（ＡＰＦ）が大きくなるように設定されたモータ３０の回転数Ｒｍ（本実施形態では、８００ｒｐｍ）に対応するものである。

空気調和機における室内機から吹き出す風量は、真夏の冷房開始時や真冬の暖房開始時のように設定温度と室内温度の差が大きいときは風量を強とすることが多く、これ以外、例えば、夏と冬の中間期や冷房運転もしくは暖房運転を開始してある程度時間が経過した後のように、室内温度と設定温度の差が小さいときは、風量を低下させる（風量を強から中あるいは弱に変更する）ことが多いと考えられる。

ところで、空気調和機の年間を通しての運転状態としては、一般的に上記の風量を強として運転している時間に対して風量を中あるいは弱として運転している時間の方が大幅に長いと考えられる。従って、前述した通年エネルギー消費効率を大きくするためには、風量を中あるいは弱として運転しているときに、室内機で要求される空調能力を満たしつつできる限りモータ３０での消費電力を小さくできるような回転数Ｒｍで、モータ３０を駆動することが望ましい。パルス数範囲テーブル１００の第１不良判定速度指令電圧Ｖｓｄ１は、以上のような要件を満たすモータ回転数Ｒｍを試験等を行って求め、求めたモータ回転数Ｒｍに対応する速度指令電圧として定めたものである。

次に、第２不良判定速度指令電圧Ｖｓｄ２は、モータ３０が搭載される室内機の運転範囲における上限回転数に対応する速度指令電圧として定めたものである。ここでの運転範囲とは、室内機で設定できる風量の段階（例えば、強／中／弱）を指し、風量を最大、例えば、上述した段階における「強」とするときのモータ３０の回転数（本実施形態では、１４００ｒｐｍ）が運転範囲における上限回転数となる。

以上説明した第１不良判定速度指令電圧Ｖｓｄ１および第２不良判定速度指令電圧Ｖｓｄ２は、各々が室内機の風量制御を行う上で重要な値である。すなわち、第１不良判定速度指令電圧Ｖｓｄ１は前述したように通年エネルギー消費効率を大きくするために定められたものであり、第２不良判定速度指令電圧Ｖｓｄ２は室内機で最大風量が要求されるときに必要となるモータ３０の回転数Ｒｍに対応するものである。これら第１不良判定速度指令電圧Ｖｓｄ１および第２不良判定速度指令電圧Ｖｓｄ２をモータ駆動部２０のＰＷＭ生成部２４に印加し、回転数パルス信号出力部２２から出力される回転数パルス信号を用いてモータ３０の回転数Ｒｍが第１不良判定速度指令電圧Ｖｓｄ１および第２不良判定速度指令電圧Ｖｓｄ２に対応する回転数となっているか否かを判断する。これにより、モータ３０の不良判定を行うとともに、第１不良判定速度指令電圧Ｖｓｄ１および第２不良判定速度指令電圧Ｖｓｄ２をＰＷＭ生成部２４に印加したときに、これら各不良判定速度指令電圧Ｖｓｄに対応するものでありかつモータ３０の制御上重要である回転数でモータ３０が回転しているか否かも同時に判断できる。

そして、正誤判定速度指令電圧Ｖｓｅは、上述した運転範囲における上限回転数に対応する第２不良判定速度指令電圧Ｖｓｄ２よりも高い値である。本実施形態の正誤判定速度指令電圧Ｖｓｅは、ＰＷＭ信号のデューティ比がモータ駆動部２０で許容できる最大値（例えば、９５％）であるときのモータ３０の回転数である１７００ｒｐｍ、つまり、モータ駆動部２０で許容できるモータ３０の性能上の最高回転数に応じた値とされている。

一般的に、モータ３０の図示しない回転軸にファンの重さや室内機の図示しない通風路の流路抵抗等といった負荷が加わっている場合には、回転数Ｒｍが高い程モータ３０の回転が安定する、つまり、モータ３０の回転数のばらつきが小さくなるので、高い回転数であるときに回転数パルス信号出力部２２で生成される回転数パルス信号の単位時間当たりのパルス数Ｐのばらつきも小さくなる。従って、モータ正誤判定を実行するときは、できる限り高い回転数でモータ３０を駆動すること、つまり、できる限り大きい速度指令電圧Ｖｓをモータ駆動部２０のＰＷＭ生成部２４に印加し、このときにモータ駆動部２０の回転数パルス信号出力部２２から出力される回転数パルス信号の単位時間当たりのパルス数Ｐを検出し、検出したパルス数Ｐが印加した大きい速度指令電圧Ｖｓに対応する狭いパルス数範囲Ｐｒ内であるか否かを判断するようにして、判定確度を上げることが望ましい。

特に、モータ３０の図示しない回転軸に上述したような負荷が加わっている場合であって前述した正モータの仕様と誤モータの仕様が近い場合、例えば、ロータの極数やホール素子の個数は正モータ／誤モータともに同じであるが、誤モータのロータの磁石の強さが正モータのロータより少し強いあるいは弱いものである場合や、誤モータのステータ巻き線の巻回数が正モータのステータ巻き線の巻回数より少し多いあるいは少ないものである場合に、印加する速度指令電圧Ｖｓに対応するパルス数範囲Ｐｒが広いと、回転数パルス信号出力部２２で生成される回転数パルス信号のパルス数Ｐが、両者とも速度指令電圧Ｖｓに対応するパルス数範囲Ｐｒ内の数値となる恐れがある。この場合、モータ制御装置１は、モータ３０として誤モータが室内機に搭載されていても正モータが室内機に搭載されていると誤判断する恐れがある。

これに対し、本発明では、モータ正誤判定を行う際には、第２不良判定速度指令電圧Ｖｓｄ２よりも高い値である正誤判定速度指令電圧Ｖｓｅをモータ駆動部２０のＰＷＭ生成部２４に印加し、このときに回転数パルス信号出力部２２から出力される回転数パルス信号の単位時間当たりのパルス数Ｐを検出し、検出したパルス数Ｐが狭い正誤判定パルス数範囲Ｐｒｅ内の値であるか否かを判断することで、現在搭載されているモータ３０が正モータであるかあるいは誤モータであるかを判定する。このように、速度指令電圧Ｖｓを印加して得られるパルス数Ｐのばらつきが小さくなる（パルス数範囲Ｐｒが狭くなる）正誤判定速度指令電圧Ｖｓｅを印加して得られるパルス数Ｐでモータ３０の正誤を判定するので、モータ３０の正誤判定の確度が向上する。

次に、図３に示すフローチャートを用いて、本実施形態におけるＣＰＵ１１がモータ３０の正誤判定を実行し、これに続いてモータの不良判定を実行するときの処理の流れについて説明する。図３において、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３ではモータ３０の正誤判定および不良判定に関わる処理を中心に説明しており、モータ３０の通常の回転制御等といった、その他の一般的な処理については説明を省略している。

モータ正誤判定および不良判定の実行指示を受けた本体制御部１０のＣＰＵ１１は、まずはモータ正誤判定を実行する。ＣＰＵ１１は、記憶部１２に記憶されているパルス数範囲テーブル１００を参照して抽出した正誤判定速度指令電圧Ｖｓｅをモータ駆動部２０のＰＷＭ生成部２４に印加する（ＳＴ１）。次に、ＣＰＵ１１は、モータ駆動部２０の回転数パルス信号出力部２２から取り込んだ回転数パルス信号から単位時間当たりのパルス数Ｐを検出する（ＳＴ２）。

次に、ＣＰＵ１１は、ＳＴ２で検出したパルス数Ｐが正誤判定パルス数範囲Ｐｒｅ内の値であるか否かを判断する（ＳＴ３）。具体的には、ＣＰＵ１１は、パルス数範囲テーブル１００を参照し、検出したパルス数Ｐが印加した正誤判定速度指令電圧Ｖｓｅに対応する正誤判定パルス数範囲Ｐｒｅである６６００パルス以上７０００パルス以下であるか否かを判断する。検出したパルス数Ｐが正誤判定パルス数範囲Ｐｒｅ内の値でなければ（ＳＴ３−Ｎｏ）、ＣＰＵ１１は、現在搭載されているモータ３０が誤モータであると判定し（ＳＴ１３）、ＳＴ１２に処理を進める。

検出したパルス数Ｐが正誤判定パルス数範囲Ｐｒｅ内の値であれば（ＳＴ３−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１は、現在搭載されているモータ３０が正モータであると判定し、続いてモータ３０の不良判定を実行する。ＣＰＵ１１は、パルス数範囲テーブル１００を参照して抽出した第１不良判定速度指令電圧Ｖｓｄ１をモータ駆動部２０のＰＷＭ生成部２４に印加する（ＳＴ４）。次に、ＣＰＵ１１は、モータ駆動部２０の回転数パルス信号出力部２２から取り込んだ回転数パルス信号から単位時間当たりのパルス数Ｐを検出する（ＳＴ５）。

次に、ＣＰＵ１１は、ＳＴ５で検出したパルス数Ｐが第１不良判定パルス数範囲Ｐｒｄ１内の値であるか否かを判断する（ＳＴ６）。具体的には、ＣＰＵ１１は、パルス数範囲テーブル１００を参照し、検出したパルス数Ｐが印加した第１不良判定速度指令電圧Ｖｓｄ１に対応する第１不良判定パルス数範囲Ｐｒｄ１である２８００パルス以上３６００パルス以下であるか否かを判断する。検出したパルス数Ｐが第１不良判定パルス数範囲Ｐｒｄ１内の値でなければ（ＳＴ６−Ｎｏ）、ＣＰＵ１１は、現在搭載されているモータ３０が不良品であると判定し（ＳＴ１１）、ＳＴ１２に処理を進める。

検出したパルス数Ｐが第１不良判定パルス数範囲Ｐｒｄ１内であれば（ＳＴ６−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１は、パルス数範囲テーブル１００を参照して抽出した第２不良判定速度指令電圧Ｖｓｄ２をモータ駆動部２０のＰＷＭ生成部２４に印加する（ＳＴ７）。次に、ＣＰＵ１１は、モータ駆動部２０の回転数パルス信号出力部２２から取り込んだ回転数パルス信号から単位時間当たりのパルス数Ｐを検出する（ＳＴ８）。

次に、ＣＰＵ１１は、ＳＴ８で検出したパルス数Ｐが第２不良判定パルス数範囲Ｐｒｄ２内の値であるか否かを判断する（ＳＴ９）。具体的には、ＣＰＵ１１は、パルス数範囲テーブル１００を参照し、検出したパルス数Ｐが印加した第２不良判定速度指令電圧Ｖｓｄ２に対応する第２不良判定パルス数範囲Ｐｒｄ２である５４００パルス以上５８００パルス以下であるか否かを判断する。検出したパルス数Ｐが第２不良判定パルス数範囲Ｐｒｄ２内の値でなければ（ＳＴ９−Ｎｏ）、ＣＰＵ１１は、現在搭載されているモータ３０が不良品あると判定し（ＳＴ１１）、ＳＴ１２に処理を進める。

検出したパルス数Ｐが第２不良判定パルス数範囲Ｐｒｄ２内の値であれば（ＳＴ９−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１は、現在搭載されているモータ３０が不良品ではないと判定し、ＳＴ３までの処理によるモータ正誤判定結果も加えて、現在搭載されているモータ３０が正モータでありかつ不良品でないためＯＫと判定する（ＳＴ１０）。そして、ＣＰＵ１１は、ＳＴ１０あるいはＳＴ１１あるいはＳＴ１３の判定結果を室内機の表示部５０に表示する（ＳＴ１２）。ここで、ＣＰＵ１１は、ＳＴ１０に示す判定の後では表示部５０に「搭載されているモータは問題ありません」という旨の表示を行い、ＳＴ１１およびＳＴ１３に示す判定の後では表示部５０に「搭載されているモータに問題があります」という旨の表示を行う。
ＳＴ１２の処理を終えたＣＰＵ１１は、モータ正誤判定および不良判定を終了する。

尚、本実施形態では、上述したように本体制御部１０とモータ駆動部２０が個別に形成・配置されている場合について説明したが、これに限るものではなく、例えば本体制御部１０とモータ駆動部２０が一体で形成されて室内機の電装品箱に格納されていてもよい。

また、本実施形態では、回転数パルス信号出力部２２は、位置検出部２１を構成する各ホール素子が出力するパルス信号のうち１つのパルス信号をそのまま使用して回転数パルス信号を生成する場合について説明したが、これに限るものではなく、各ホール素子が出力するパルス信号を合成して回転数パルス信号を生成してもよく、パルス数範囲テーブル１００もこれに対応して予め試験等を行って作成してもよい。

１ モータ制御装置
１０ 本体制御部
１１ ＣＰＵ
１２ 記憶部
２０ モータ駆動部
２１ 位置検出部
２２ 回転数パルス信号出力部
２４ ＰＷＭ生成部
３０ モータ
５０ 表示部
１００ パルス数範囲テーブル
Ｖｓ 速度指令電圧
Ｖｓｅ 正誤判定速度指令電圧
Ｖｓｄ１ 第１不良判定速度指令電圧
Ｖｓｄ２ 第２不良判定速度指令電圧
Ｒｍ モータ回転数
Ｐ パルス数
Ｐｒ パルス数範囲
Ｐｒｅ 正誤判定パルス数範囲
Ｐｒｄ１ 第１不良判定パルス数範囲
Ｐｒｄ２ 第２不良判定パルス数範囲

Claims (2)

1. 電気機器に搭載されるモータを駆動制御するモータ制御装置であって、
   前記モータ制御装置は、制御部と、モータ駆動部を有し、
   前記制御部は、前記モータの回転数に対応する速度指令電圧を前記モータ駆動部に印加し、
   前記モータ駆動部は、前記モータに備えたロータの位置を検出する位置検出部と、同位置検出部から出力される検出信号を用いて回転数パルス信号を生成し同回転数パルス信号を前記制御部に出力する回転数パルス信号出力部を有し、
   前記制御部が、前記電気機器に搭載される前記モータの正誤を判定するモータ正誤判定を行うときのモータの回転数に対応する正誤判定速度指令電圧を前記モータ駆動部に印加し、前記正誤判定速度指令電圧を印加したときに前記回転数パルス信号出力部が出力する前記回転数パルス信号を取り込んで同回転数パルス信号の単位時間当たりのパルス数を検出し、同パルス数が前記正誤判定速度指令電圧に対応する正誤判定パルス数範囲内の値であるか否かを確認し、検出した前記パルス数が前記正誤判定パルス数範囲外の値であれば、前記電気機器に組み込まれている前記モータが誤っていると判断し、
   前記正誤判定速度指令電圧は、前記電気機器で個別に定められる運転範囲における上限回転数に対応する速度指令電圧より高い値とされる、
   ことを特徴とするモータ制御装置。
2. 前記正誤判定速度指令電圧は、前記モータ駆動部で許容できる前記モータの性能上の最高回転数に対応する速度指令電圧である、
   ことを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。

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