JPH06225579A - 空気調和機の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 電源回路、制御回路の簡略化を図り、マイク
ロコンピュータで複数のブラシレスモータの回転を制御
し、空気調和機を制御する。 【構成】 交流電源９の電圧電源回路４，１６で直流電
圧に、また第１、第２の駆動回路５，１７で交流電圧に
変換して第１、第２のブラシレスモータ１，２の巻線に
印加し、それぞれの回転子の位置検出信号をマイクロコ
ンピュータ１５に入力する。マイクロコンピュータ１５
は位置検出信号により駆動回路５，１７の複数のスイッ
チ手段を所定にオンする駆動信号を発生し、これら駆動
信号のうち、第１、第２の駆動回路の下アーム５ａ，１
７ａの複数のスイッチ手段をオンする駆動信号のオン部
分をチョッピングし、これにより駆動回路５，１７を制
御し、ブラシレスモータ１，２に交流電圧を印加し、同
交流電圧を所定にチョッピングし、ブラシレスモータ
１，２を回転制御し空気調和機を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はブラシレスモータを有
する空気調和機の制御方法に係り、特に詳しくは空気調
和機の圧縮機および送風機を駆動する複数のブラシレス
モータを制御する空気調和機の制御方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の空気調和機としては、例
えば図７に示すように、圧縮機を駆動する第１のブラシ
レスモータ（三相ブラシレスモータ）１および送風機を
駆動する第２のブラシレスモータ（三相ブラシレスモー
タ）２と、当該空気調和機の室外側の制御に必要な入出
力回路に対して所定の入出力を行って同室外側を制御す
るマイクロコンピュータ３とを有しているものがある。

【０００３】図７において、この空気調和機は、第１の
ブラシレスモータ１を駆動するための第１の電源回路４
および第１の駆動回路５と、第２のブラシレスモータ２
を駆動するための第２の電源回路６、第３の電源回路７
および第２の駆動回路８とを備えている。

【０００４】上記第１の電源回路４は整流回路４ａ、倍
電圧回路４ｂおよび平滑用コンデンサ４ｃ等を備え、リ
アクタを介した商用交流電源９を直流電源に変換し、所
定の直流電圧を第１の駆動回路５に供給する。この第１
の駆動回路５は、同第１の電源回路４の正端子と第１の
ブラシレスモータ１の三相巻線Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１との接
続を切り替えるための３個のトランジスタＵ１，Ｖ１，
Ｗ１からなる上アーム５ａおよび同三相巻線Ｕ１，Ｖ
１，Ｗ１と第１の電源回路４の負端子との接続を切り替
えるための３個のトランジスタＸ１，Ｙ１，Ｚ１からな
る下アーム５ｂで構成されている。

【０００５】また、この空気調和機は、第１のブラシレ
スモータ１の回転子の位置を検出するための位置検出回
路１０、上アームドライブ回路１１、下アームドライブ
回路１２およびチョッピング回路１３を備えている。上
記位置検出回路１０は例えば積分手段、比較手段からな
り、第１のブラシレスモータ１の三相巻線Ｕ１，Ｖ１，
Ｗ１の端子電圧を入力し、第１のブラシレスモータ１の
回転子の位置を検出する位置検出信号を出力する。

【０００６】マイクロコンピュータ３は、位置検出回路
１０からの位置検出信号（図８（ａ）乃至（ｃ）に示
す）を入力し、この位置検出信号に基づいて第１のブラ
シレスモータ１が回転するように第１の駆動回路５の上
アーム５ａの各トランジスタＵ１，Ｖ１，Ｗ１および下
アーム５ｂの各トランジスタＸ１，Ｙ１，Ｚ１を所定に
オンするため、図８（ｄ）乃至（ｉ）に示す駆動信号Ｕ
１，Ｖ１，Ｗ１，およびＸ１，Ｙ１，Ｚ１をそれぞれ上
アームドライブ回路１１および下アームドライブ回路１
２に出力する。

【０００７】また、マイクロコンピュータ３は図８
（ｊ）に示すチョッピング信号をチョッピング回路１３
に出力しており、このチョッピング回路１３は入力され
ているチョッピング信号に基づいて例えば下アームドラ
イブ回路１２の出力信号を所定にチョッピングするた
め、この下アームドライブ回路１２の電源を入力されて
いるチョッピング信号に基づいてチョッピングする。こ
れにより、下アームドライブ回路１２からは図８（ｎ）
乃至（ｐ）に示す入力されている駆動信号のオン部分を
チョッピングした信号Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１が第１の駆動回
路５の下アーム５ｂの各トランジスタＸ１，Ｙ１，Ｚ１
に出力される。また、上記上アームドライブ回路１１は
入力されている駆動信号に基づいて図８（ｋ）乃至
（ｍ）に示す信号Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１を第１の駆動回路５
の上アーム５ａの各トランジスタＵ１，Ｖ１，Ｗ１に出
力する。

【０００８】上記上アームドライブ回路１１および下ア
ームドライブ回路１２の出力信号によって第１の駆動回
路５の上アームおよび下アームの各トランジスタＵ１，
Ｖ１，Ｗ１，Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１が所定にオンされ、第１
の電源回路４の正端子および負端子と第１のブラシレス
モータ１の三相巻線Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１との接続が切り替
えられる。これにより、第１の電源回路４からの直流電
圧が交流電圧に変換されて第１のブラシレスモータ１の
三相巻線に印加されると同時に、上記下アーム５ｂの各
トランジスタがそのオン時に上記下アームドライブ回路
１２の出力信号によりチョッピング駆動されるため、上
記第１のブラシレスモータ１の三相巻線Ｕ１，Ｖ１，Ｗ
１には図８（ｑ）乃至（ｓ）に示すチョッピングされた
交流電圧Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１が印加される。

【０００９】また、上記マイクロコンピュータ３におい
ては、上記チョッピング回路１３に出力するチョッピン
グ信号のオン、オフ比を第１のブラシレスモータ１の回
転数を所定の回転数とするために可変し、上記第１のブ
ラシレスモータ１の三相巻線Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１に印加さ
れる交流電圧のチョッピングのオン、オフ比を可変し、
その印加電圧を可変して第１のブラシレスモータ１を回
転制御する。

【００１０】一方、上記第２の電源回路６は、整流回路
６ａおよび平滑用コンデンサ６ｂ等を備え、商用交流電
源９を直流電源に変換して所定の直流電圧を出力する。
上記第３の電源回路７は、トランス７ａ、トランジスタ
７ｂ、ダイオード７ｃおよび平滑用コンデンサ７ｄ等で
構成したスイッチング電源であり、上記第２の電源回路
６からの直流電圧を入力してスイッチングし可変直流電
圧に変換して６個のトランジスタＵ２，Ｖ２，Ｗ２，Ｘ
２，Ｙ２，Ｚ２で構成される第２の駆動回路８に供給す
る。また、第２のブラシレスモータ２は内部に位置検出
センサ（ホール素子）２ａを備えており、このホール素
子２ａは第２のブラシレスモータ２の回転子の位置を検
出して図９（ａ）乃至（ｃ）に示す位置検出信号を出力
する。

【００１１】そして、上記ホール素子２ａからの位置検
出信号を入力するブラシレスモータ制御回路１４は例え
ばブラシレスモータ制御専用ＩＣ等で構成され、同入力
位置検出信号に基づいて第２のブラシレスモータ２が回
転するように図９（ｄ）乃至（ｉ）に示す駆動信号Ｕ
２，Ｖ２，Ｗ２，Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２を第２の駆動回路８
の各トランジスタＵ２，Ｖ２，Ｗ２，Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２
に出力する。

【００１２】これら駆動信号により第２の駆動回路８の
各トランジスタが所定にオンされ、同第２の駆動回路８
に入力される第３の電源回路７からの可変直流電圧が図
９（ｊ）乃至（ｌ）に示す交流電圧Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２に
変換されて第２のブラシレスモータ２の三相巻線Ｕ２，
Ｖ２，Ｗ２に印加され第２のブラシレスモータ２が回転
する。

【００１３】また、上記マイクロコンピュータ３は第２
のブラシレスモータ２の回転数指令を出力しており、こ
の回転数指令を入力するブラシレスモータ制御回路１４
は第３の電源回路７であるスイッチング電源のトランジ
スタ７ｂをスイッチング制御するためのスイッチング信
号を出力する（図９（ｍ）に示す）。そして、上記ブラ
シレスモータ制御回路１４は、入力された回転数指令に
基づいて上記スイッチング信号のオン、オフ比を可変
し、第３の電源回路７から出力される直流電圧を可変す
る。この可変直流電圧が第２の駆動回路８によって可変
交流電圧に変換されて第２のブラシレスモータ２の三相
巻線Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２に印加される。このようにして三
相巻線に印加される交流電圧が可変されることにより第
２のブラシレスモータ２が可変速制御される。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記空
気調和機の制御方法においては、空気調和機に必要な圧
縮機および送風機を駆動するモータを回転制御するため
に、マイクロコンピュータ３およびブラシレスモータ制
御回路１４の２つの制御手段を必要とし、また第２のブ
ラシレスモータ２を駆動するために直流電圧を可変して
出力するスイッチング電源（第３の電源回路７）が必要
であり、空気調和機の制御回路および電源回路が複雑と
なり、部品点数も多く、空気調和機のコストの上昇や大
型化の要因となっている。

【００１５】また、上記第２のブラシレスモータ２の回
転制御においては、マイクロコンピュータ３からの回転
数指令によってのみ上記スイッチング信号のオン、オフ
比が決定され、スイッチング電源（第３の電源回路７）
から出力される直流電圧の値が決定されるため、負荷の
変動に伴って同第２のブラシレスモータ２の回転数が変
動し、実際の回転数と回転数指令による回転数とが一致
せず、つまり回転数指令通りに第２のブラシレスモータ
２が回転しないという問題点があった。

【００１６】この発明は上記課題に鑑みなされたもので
あり、その目的は少なくとも空気調和機の圧縮機および
送風機を駆動するための制御回路および電源回路を簡略
化することができ、また空気調和機の制御を１つの制御
手段であるマイクロコンピュータで済ませることがで
き、結果部品点数を削減し、空気調和機のコスト低下お
よび小型化を図ることができ、また負荷の変動があって
もブラシレスモータの回転数を所定の回転数で一定にす
ることができるようにした空気調和機の制御方法を提供
することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は空気調和機を制御するマイクロコンピュ
ータと、同空気調和機の圧縮機および送風機を駆動する
複数のブラシレスモータとを有し、同複数のブラシレス
モータを制御する空気調和機の制御方法において、前記
各ブラシレスモータのそれぞれについて、同ブラシレス
モータの回転子の位置を検出して位置検出信号を出力す
る位置検出手段と、直流電源の正端子と同ブラシレスモ
ータの複数の巻線との接続を切り替える複数のスイッチ
手段からなる上アームおよび同複数の巻線と直流電源の
負端子との接続を切り替える複数のスイッチ手段からな
る下アームで構成された同ブラシレスモータの駆動手段
とを有し、前記マイクロコンピュータは、前記各ブラシ
レスモータのそれぞれについて、同ブラシレスモータの
位置検出信号を入力し、同位置検出信号に基づいて同ブ
ラシレスモータが回転するように同ブラシレスモータの
駆動手段の複数のスイッチ手段を所定にオンし、前記直
流電源の正端子および負端子と同ブラシレスモータの複
数の巻線との接続を切り替え、同複数の巻線に同直流電
源からの直流電圧を交流電圧に変換して印加して同ブラ
シレスモータを回転させるための駆動信号を発生すると
ともに、同駆動信号のうち前記駆動手段の上アームまた
は下アームの少なくとも一方のアームを構成する複数の
スイッチ手段を所定にオンするための駆動信号のオン部
分を同駆動信号の周波数よりも高い周波数で同スイッチ
手段をオン、オフする所定のオン、オフ比のチョッピン
グ信号とし、かつ同オン部分を同チョッピング信号とし
た駆動信号およびその他の駆動信号を当該マイクロコン
ピュータから出力し、同駆動手段の上アームおよび下ア
ームの複数のスイッチ手段を所定にオンすると同時に、
同上アームまたは下アームの少なくとも一方のアームの
スイッチ手段を当該オン時に前記チョッピング信号によ
りオン、オフし、前記直流電源からの直流電圧を交流電
圧に変換すると同時に、チョッピングし、同交流電圧を
所定の電圧として同ブラシレスモータの複数の巻線に印
加して同ブラシレスモータを回転制御するようにしてい
る。

【００１８】また、この発明において、前記マイクロコ
ンピュータは、前記ブラシレスモータの位置検出信号に
基づいて同ブラシレスモータの回転数を得、同回転数が
所定の回転数となるように、出力する。同ブラシレスモ
ータの駆動手段の駆動信号におけるチョッピング信号の
オン、オフ比を可変し、同ブラシレスモータの複数の巻
線に印加する電圧を可変して同ブラシレスモータを所定
の回転数で回転制御するようにしている。

【００１９】

【作用】上記方法としたので、空気調和機の圧縮機およ
び送風機を駆動する複数のブラシレスモータが空気調和
機を制御するマイクロコンピュータで回転制御される。

【００２０】上記複数のブラシレスモータの回転制御に
際しては、上記マイクロコンピュータには各ブラシレス
モータの位置検出信号が入力され、同位置検出信号に基
づいて各駆動手段の複数のスイッチ手段をそれぞれ所定
にオンする各駆動信号が上記マイクロコンピュータ内部
で発生される。

【００２１】また、上記マイクロコンピュータの内部に
おいては、その発生した各駆動信号のうち各駆動手段の
上アームまたは下アームの少なくとも一方のアームの複
数のスイッチ手段を所定にオンする各駆動信号のオン部
分が同各駆動信号の周波数より高い周波数で、かつそれ
ぞれ所定のオン、オフ比のチョッピング信号とされる。
そして、同マイクロコンピュータから上記オン部分をチ
ョッピング信号とした各駆動信号およびその他の駆動信
号が出力され、同各駆動信号により各駆動手段の複数の
スイッチ手段がそれぞれ所定にオンされると同時に、上
記各駆動手段の上アームおよび下アームの少なくとも一
方のアームの複数のスイッチ手段がそのオン時にそれぞ
れのチョッピング信号によりオン、オフされる。

【００２２】これにより、上記各駆動手段において直流
電圧がチョッピングされながらそれぞれの交流電圧に変
換され、これら変換された交流電圧が各ブラシレスモー
タの複数の巻線に印加されるため、各ブラシレスモータ
がそれぞれ回転制御される。

【００２３】

【実施例】この発明の空気調和機の制御方法の実施例を
図１乃至図６を参照して説明する。なお、図中、図７と
同一部分およびそれに相当する部分には同一符号を付し
重複説明を省略する。

【００２４】図１において、この空気調和機の制御回路
は、空気調和機に必要な圧縮機および送風機を駆動する
複数のブラシレスモータである第１および第２のブラシ
レスモータ１，２に三相ブラシレスモータを使用し、送
風機は室外側の送風機としており、室外側を制御するマ
イクロコンピュータ１５によって圧縮機および送風機を
駆動する第１および第２のブラシレスモータ１，２を回
転制御する。

【００２５】また、この空気調和機の制御回路は、商用
交流電源９を直流電源に変換する整流回路１６ａおよび
平滑用コンデンサ１６ｂからなる第２の電源回路１６を
備え、この第２の電源回路１６は所定の直流電圧を第２
の駆動回路１７に供給する。

【００２６】上記第２の駆動回路１７は、第２の電源回
路１６の正端子と第２のブラシレスモータ２の三相巻線
Ｕ３，Ｖ３，Ｗ３との接続を切り替える３つのトランジ
スタＵ３，Ｖ３，Ｗ３からなる上アーム１７ａおよび同
三相巻線Ｕ３，Ｖ３，Ｗ３と第２の電源回路１６の負端
子との接続を切り替える３つのトランジスタＸ３，Ｙ
３，Ｚ３からなる下アーム１７ｂで構成されている。

【００２７】また、この空気調和機の制御回路は、第２
のブラシレスモータ２の内部に備えられている位置検出
センサ（ホール素子）２ａからの信号を入力し、同第２
のブラシレスモータ２の回転子の位置検出信号をマイク
ロコンピュータ１５に出力する例えば比較手段、増幅手
段からなる第２の位置検出回路１８を備えている。

【００２８】なお、図中、第１のドライブ回路１９は図
７に示す上アームドライブ回路１１および下アームドラ
イブ回路１２を１つにしたものであり、第２のドライブ
回路２０は同第１のドライブ回路１９と同様の構成にな
っている。

【００２９】次に、上記構成の空気調和機の制御回路に
適用される制御方法を図２のタイムチャート図および図
３のフローチャート図を参照して説明する。

【００３０】第２の位置検出回路１８には第２のブラシ
レスモータ２の回転子の位置を検出する第２のブラシレ
スモータ２の内部の各ホール素子２ａからの出力信号
（図２（ａ）乃至（ｃ）に示す）が入力され、同第２の
位置検出回路１８からは図２（ｄ）乃至（ｆ）に示す位
置検出信号が出力される。

【００３１】上記マイクロコンピュータ１５は、この位
置検出信号を入力し、同位置検出信号に基づいて第２の
ブラシレスモータ２が回転するように、第２の駆動回路
１７の各トランジスタＵ３，Ｖ３，Ｗ３，Ｘ３，Ｙ３，
Ｚ３を所定にオンし、上記第２の電源回路１６の正端子
および負端子と第２のブラシレスモータ２の三相巻線Ｕ
３，Ｖ３，Ｗ３との接続を切り替えて、同三相巻線Ｕ
３，Ｖ３，Ｗ３に第２の電源回路１６からの直流電圧を
交流電圧に変換して印加し、第２のブラシレスモータ２
を回転させる駆動信号Ｕ３，Ｖ３，Ｗ３，Ｘ３，Ｙ３，
Ｚ３をマイクロコンピュータ１５内部において発生す
る。

【００３２】このとき、マイクロコンピュータ１５は、
発生した駆動信号のうち第２の駆動回路１７の上アーム
１７ａまたは下アーム１７ｂの少なくとも一方のアー
ム、例えば下アーム１７ｂのトランジスタＸ３，Ｙ３，
Ｚ３を所定にオンする駆動信号のオン部分を同マイクロ
コンピュータ１５内部において同駆動信号の周波数より
高い周波数で下アーム１７ｂの各トランジスタＸ３，Ｙ
３，Ｚ３をオン、オフする所定のオン、オフ比のチョッ
ピング信号とし、このオン部分をチョッピング信号とし
た駆動信号Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３（図２（ｊ）乃至（ｌ）に
示す）およびその他の駆動信号Ｕ３，Ｖ３，Ｗ３（図２
（ｇ）乃至（ｉ）に示す）をマイクロコンピュータ１５
から出力する。

【００３３】マイクロコンピュータ１５から出力された
上記駆動信号Ｕ３，Ｖ３，Ｗ３，Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３によ
り第２のドライブ回路２０を介して第２の駆動回路１７
の各トランジスタＵ３，Ｖ３，Ｗ３，Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３
が所定にオンされると同時に、下アーム１７ｂのトラン
ジスタＸ３，Ｙ３，Ｚ３がそのオン時に上記駆動信号の
チョッピング信号によりオン、オフされる。

【００３４】これによって、第２の電源回路１６からの
直流電圧が交流電圧に変換されると同時にチョッピング
され、同交流電圧が所定の電圧とされ、第２のブラシレ
スモータ２の三相巻線Ｕ３，Ｖ３，Ｗ３には図２（ｍ）
乃至（ｏ）に示す交流電圧Ｕ３，Ｖ３，Ｗ３が印加さ
れ、同第２のブラシレスモータ２が回転制御される。

【００３５】一方、第１のブラシレスモータ１について
も、上記マイクロコンピュータ１５によって上記同様の
方法で回転制御が行われる。マイクロコンピュータ１５
は第１の位置検出回路１０から出力される位置検出信号
を入力する。この位置検出信号に基づいて第１のブラシ
レスモータ１が回転するように、第１の駆動回路５の各
トランジスタＵ１，Ｖ１，Ｗ１，Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１を所
定にオンする駆動信号Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１，Ｘ１，Ｙ１，
Ｚ１がマイクロコンピュータ１５内部で発生される。

【００３６】上記発生された駆動信号Ｕ１，Ｖ１，Ｗ
１，Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１のうち、第１の駆動回路５の上ア
ーム５ａまたは下アーム５ｂの少なくとも一方のアー
ム、例えば下アーム５ｂの各トランジスタＸ１，Ｙ１，
Ｚ１を所定にオンする駆動信号Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１のオン
部分を、マイクロコンピュータ１５内部において同駆動
信号の周波数より高い周波数で同トランジスタＸ１，Ｙ
１，Ｚ１をオン、オフする所定のオン、オフ比のチョッ
ピング信号とし、これら駆動信号Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１，Ｘ
１，Ｙ１，Ｚ１がマイクロコンピュータ１５から出力さ
れる。

【００３７】上記出力された駆動信号Ｕ１，Ｖ１，Ｗ
１，Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１により第１のドライブ回路１９を
介して第１の駆動回路５の各トランジスタＵ１，Ｖ１，
Ｗ１，Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１が所定にオンされると同時に、
その各トランジスタＸ１，Ｙ１，Ｚ１がそのオン時にチ
ョッピングされる。これにより、第１のブラシレスモー
タ１の三相巻線Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１には第１の電源回路４
からの直流電圧を変換すると同時にチョッピングした交
流電圧Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１が印加され、第１のブラシレス
モータ１が回転制御される。

【００３８】なお、上記実施例では、第１および第２の
駆動回路５，１７の下アーム５ｂ，１７ｂの各トランジ
スタを駆動する駆動信号のオン部分をチョッピング信号
としているが、これに限ることなく、それぞれ上アーム
５ａ，１７ａの各トランジスタの駆動信号のオン部分を
チョッピング信号としてもよく、また上アーム５ａ，１
７ａおよび下アーム５ｂ，１７ｂの両方のトランジスタ
の駆動信号のオン部分をチョッピング信号としてもよ
い。

【００３９】また、第１および第２のブラシレスモータ
１，２の位置検出手段は、上記実施例に限るものではな
く、それぞれ第１および第２のブラシレスモータ１，２
の回転子の位置を検出して位置検出信号を出力する手段
であれば他の方法でもよい。例えば、第１の位置検出回
路１０を構成する積分手段および比較手段を上記マイク
ロコンピュータ１５内部に設け、端子電圧を位置検出信
号としてマイクロコンピュータ１５に入力してもよい。
この場合、第１のブラシレスモータ１の三相巻線Ｕ１，
Ｖ１，Ｗ１が位置検出手段となる。

【００４０】また、上記第２の位置検出回路１８を構成
する比較手段、増幅手段を上記マイクロコンピュータ１
５の内部に設け、ホール素子（位置検出センサ２ａ）を
位置検出手段としてその出力信号を位置検出信号として
マイクロコンピュータ１５に入力してもよい。

【００４１】さらに、そのホール素子２ａおよび第２の
位置検出回路１８を備えたホールＩＣを第２の位置検出
手段として、その出力信号を位置検出信号としてマイク
ロコンピュータ１５に入力してもよく、さらにまた、第
２の位置検出手段を第１の位置検出手段の方法と同様と
してもよい。

【００４２】また、上記実施例では、第１および第２の
ブラシレスモータ１，２の駆動用の直流電源としてそれ
ぞれ第１および第２の電源回路４，１６を使用している
が、これに限らず、例えば１つの直流電源（共用）だけ
でもよく、この場合、例えば第１の電源回路４の出力側
に第１および第２の駆動回路５，１７を並列に接続して
もよい。

【００４３】また、上記実施例における送風機は室外側
の送風機としたが、これに限らず、例えば室内側の送風
機としてもよい。

【００４４】さらに、上記実施例では、マイクロコンピ
ュータ１５によって回転制御するブラシレスモータを２
台としたが、これに限らず、２台以上であればよく、例
えば圧縮機、室内側送風機、室外側送風機を駆動するブ
ラシレスモータをマイクロコンピュータ１５によって上
記実施例の方法でそれぞれ回転制御してもよい。この場
合、マイクロコンピュータ１５によって各ブラシレスモ
ータを回転制御する各駆動信号を出力するようにし、ま
た位置検出手段、および駆動手段をそのブラシレスモー
タの台数に応じて増加する。

【００４５】さらにまた、上記実施例のマイクロコンピ
ュータ１５は空気調和機の室外側を制御するマイクロコ
ンピュータとしたが、これに限らず、空気調和機を制御
するマイクロコンピュータであればよく、例えば空気調
和機の室内側を制御するマイクロコンピュータでもよ
く、または室内側および室外側の両方を制御するマイク
ロコンピュータであってもよい。

【００４６】図３のフローチャート図を参照して上記第
２のブラシレスモータ２における回転制御を詳しく説明
すると、まずマイクロコンピュータ１５において、入力
ポートを介して入力された位置検出信号に基づいて第２
のブラシレスモータ２の回転数が算出される（ステップ
ＳＴ１）。この回転数算出方法としては、例えば入力さ
れた３本の位置検出信号（図２（ｄ）乃至（ｆ）に示
す）の立ち上がり、立ち下がりの間の時間を計測するこ
とにより行われる。

【００４７】続いて、上記算出回転数が所定の回転数と
なるように、同算出回転数と第２のブラシレスモータ２
の所定の回転数とが比較され（ステップＳＴ２，ＳＴ
４）、上記算出回転数が所定の回転数より小さいときに
は（ステップＳＴ２）、第２のブラシレスモータ２の回
転数を所定の回転数とするため、上記第２の駆動回路１
７を構成する下アーム１７ｂの各トランジスタの駆動信
号のオン部分のチョッピング信号のオン時間が増加され
（つまりオフ時間の減少、オン、オフ比の可変）（ステ
ップＳＴ３）、これによって第２のブラシレスモータ２
の三相巻線に印加される所定の交流電圧が上昇され、同
第２のブラシレスモータの回転数が上昇される。

【００４８】また、上記算出回転数が所定の回転数より
大きいときには（ステップＳＴ４）、第２のブラシレス
モータ２の回転数を所定の回転数とするために、上記下
アーム１７ｂの各トランジスタの駆動信号のチョッピン
グ信号のオン時間が減少され（つまりオフ時間の増加、
オン、オフ比の可変）（ステップＳＴ５）、これによっ
て第２のブラシレスモータ２の三相巻線に印加される所
定の交流電圧が下降され、同第２のブラシレスモータ２
の回転数が下降される。

【００４９】上記ステップＳＴ１乃至ＳＴ５の繰り返し
により、上記第２のブラシレスモータ２の回転数が可変
制御され、所定の回転数で一定に回転制御される。

【００５０】また、上記第１のブラシレスモータ１にお
いても、上記第２のブラシレスモータ２の回転制御と同
様に回転制御が行われる。したがって、上記第１および
第２のブラシレスモータ１，２はマイクロコンピュータ
１５によってそれぞれ所定の回転数で一定に回転制御さ
れる。

【００５１】ところで、図４に示すように、上記マイク
ロコンピュータ１５は、空気調和機の制御に必要な入出
力回路との入出力を行ない空気調和機を制御するととも
に、第１および第２のブラシレスモータ１，２を回転制
御するために出力する第１および第２の駆動回路５，１
７の各トランジスタのそれぞれの駆動信号を発生する出
力駆動信号発生手段１５ａを有している。

【００５２】上記出力駆動信号発生手段１５ａは、第１
および第２の駆動信号発生手段１５ｂ，１５ｃ、第１お
よび第２のチョッピング手段１５ｄ，１５ｅ、タイマカ
ウンタ１５ｆ、メモリ１５ｇ，１５ｈ，１５ｉ、比較手
段１５ｊで構成されている。

【００５３】上記第１および第２の駆動信号発生手段１
５ｂ，１５ｃにおいては、第１および第２のブラシレス
モータ１，２の位置検出信号（第２のブラシレスモータ
２の位置検出信号を図５（ａ）乃至（ｃ）に示す）をそ
れぞれ入力し、各位置検出信号に基づいて第１および第
２のブラシレスモータ１，２がそれぞれ回転するよう
に、第１および第２の駆動回路５，１７の各トランジス
タＵ１，Ｖ１，Ｗ１，Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１およびＵ３，Ｖ
３，Ｗ３，Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３を所定にオンするそれぞれ
の駆動信号Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１，Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１および
図５（ｄ）乃至（ｉ）に示すＵ３，Ｖ３，Ｗ３，Ｘ３，
Ｙ３，Ｚ３を発生する。

【００５４】一方、上記タイマカウンタ１５ｆ、メモリ
１５ｇ，１５ｈ，１５ｉ、比較手段１５ｊで構成される
チョッピング信号発生手段においては、上記発生された
各駆動信号の周波数より高い周波数でそれぞれ所定のオ
ン、オフ比の第１のチョッピング信号および図５（ｊ）
に示す第２のチョッピング信号を発生する。このとき、
上記メモリ１５ｇに第１および第２のチョッピング信号
の周期Ｔｃ（図５（ｊ）に示す）をセットし、メモリ１
５ｈ，１５ｉに第１および第２のチョッピング信号のそ
れぞれの所定のオン時間Ｔｏｎ１，Ｔｏｎ２（図５
（ｊ）に示す）をセットする。そして、タイマカウンタ
１５ｆをリセットし、スタートさせると同時に、第１お
よび第２のチョッピング信号をＨレベル（オン）にす
る。

【００５５】その後、上記比較手段１５ｊにおいて、タ
イマカウンタ１５ｆのカウント値とメモリ１５ｈ，１５
ｉの第１および第２のチョッピング信号のオン時間Ｔｏ
ｎ１，Ｔｏｎ２の値とをそれぞれ比較して一致したとき
に、対応するチョッピング信号をＬレベル（オフ）にす
る。しかる後に、上記タイマカウンタ１５ｆのカウント
値とメモリ１５ｇの第１および第２のチョッピング信号
の周期Ｔｃの値とを比較して一致したときに、同タイマ
カウンタ１５ｆをリセットし、スタートさせるととも
に、第１および第２のチョッピング信号をＨレベル（オ
ン）にする。以後、上記同様の処理が繰り返され、第１
および第２のチョッピング信号が発生される（発生され
た第２のチョッピング信号を図５（ｊ）に示す）。

【００５６】上記第１および第２のチョッピング手段１
５ｄ，１５ｅは、第１および第２の駆動信号発生手段１
５ｂ，１５ｃで発生された各駆動信号をそれぞれ入力
し、また発生された第１および第２のチョッピング信号
をそれぞれ入力する。そして、入力した駆動信号のう
ち、第１および第２の駆動回路５，１７の上アーム５
ａ，１７ａまたは下アーム５ｂ，１７ｂの少なくとも一
方のアーム、この例では下アーム５ｂ，１７ｂの各トラ
ンジスタＸ１，Ｙ１，Ｚ１，およびＸ３，Ｙ３，Ｚ３を
所定にオンする駆動信号Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１，およびＸ
３，Ｙ３，Ｚ３のオン部分をそれぞれ第１および第２の
チョッピング信号によりチョッピングする（図５（ｎ）
乃至（ｐ）に示す）。

【００５７】これは、第１および第２のチョッピング手
段１５ｄ，１５ｅにおいてチョッピングされる各駆動信
号Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１，およびＸ３，Ｙ３，Ｚ３と第１お
よび第２のチョッピング信号との論理積または論理和、
この例では論理積をとることで行われ、第２のチョッピ
ング手段１５ｅの場合には図５（ｇ）乃至（ｉ）に示す
発生した第２の駆動信号Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３がＨレベル
で、かつ、図５（ｊ）に示す発生した第２のチョッピン
グ信号がＨレベル時のみ図５（ｎ）乃至（ｐ）に示す出
力駆動信号Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３がＨレベルとなる。この結
果、第１および第２の駆動回路５，１７の各下アーム５
ｂ，１７ｂの駆動信号のオン部分がそれぞれ第１および
第２のチョッピング信号とされる。

【００５８】これらオン部分が第１および第２のチョッ
ピング信号とされた第１および第２の駆動信号Ｘ１，Ｙ
１，Ｚ１，およびＸ３，Ｙ３，Ｚ３（図５（ｎ）乃至
（ｐ）に示す）およびその他の第１および第２の駆動信
号Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１，およびＵ３，Ｖ３，Ｗ３（図５
（ｋ）乃至（ｍ）に示す）がそれぞれ第１および第２の
チョッピング手段１５ｄ，１５ｅによって発生され、こ
れら発生された１２本の第１および第２の駆動信号がマ
イクロコンピュータ１５から出力される。

【００５９】そして、マイクロコンピュータ１５は、図
３のフローチャートに示す方法により上記メモリ１５
ｈ，１５ｉにセットする第１および第２のチョッピング
信号のそれぞれのオン時間Ｔｏｎ１，Ｔｏｎ２をそれぞ
れ所定に可変し、第１および第２のブラシレスモータ
１，２をそれぞれ所定の回転数で一定に回転制御する。
上記実施例の場合、第１および第２のチョッピング信号
の周期を同じ周期Ｔｃとし、１つのメモリ１５ｇを使用
して同第１および第２のチョッピング信号の周期を決定
している。なお、上記メモリ１５ｇにセットする周期Ｔ
ｃは必要に応じて可変してもよい。

【００６０】図６はこの発明の他の実施例を示すマイク
ロコンピュータ１５の出力駆動信号発生手段１５ａの概
略的ブロック線図である。なお、図中、図４と同一部分
および相当する部分には同一符号を付し重複説明を省略
する。

【００６１】この実施例では、第１および第２のチョッ
ピング信号を発生させる際、第１のチョッピング信号の
周期をＴｃ１とし、第２のチョッピング信号の周期をＴ
ｃ２とし、このＴｃ１，Ｔｃ２をそれぞれ別々のメモリ
１５ｋ，１５ｌにセットし、それぞれ別々のタイマカウ
ンタである第１のタイマカウンタ（Ｔ１）１５ｍ，第２
のタイマカウンタ（Ｔ２）１５ｎによって各チョッピン
グ信号の周期をそれぞれ異なった値にすることができ
る。なお、メモリ１５ｏ，１５ｐには第１および第２の
チョッピング信号のそれぞれのオン時間Ｔｏｎ１，Ｔｏ
ｎ２がセットされる。この実施例の場合、第１および第
２のチョッピング信号の周期をそれぞれ異なった周期と
することができるので第１および第２のブラシレスモー
タ１，２にそれぞれ最適なチョッピング信号を発生させ
ることができることになる。

【００６２】また、これらの他の実施例では、マイクロ
コンピュータ１５の出力駆動信号発生手段１５ａで発生
し、同マイクロコンピュータ１５から出力する第１およ
び第２の駆動信号により第１および第２のブラシレスモ
ータ１，２の２台を回転制御しているが、これに限ら
ず、２台以上のブラシレスモータを同様の方法で回転制
御してもよい。この場合、出力駆動信号発生手段１５ａ
を構成する駆動信号発生手段、チョッピング手段および
チョッピング信号発生手段（タイマカウンタ、メモリお
よび比較手段）が必要に応じて増加される。

【００６３】このように、少なくとも空気調和機に必要
な圧縮機および送風機を駆動する複数のブラシレスモー
タを回転制御する制御手段として、従来例の２つの制御
手段であるブラシレスモータ制御回路１４およびマイク
ロコンピュータ３に代わって、１つの制御手段であるマ
イクロコンピュータ１５で済ませることができ、また電
源回路として従来例の第３の電源回路７であるスイッチ
ング電源を必要としないため、制御系の簡略化、部品点
数の削減が図れ、空気調和機のコスト低下および小型化
を図ることができる。さらに、上記ブラシレスモータの
回転数を算出して所定の回転数となるように可変速制御
を行なっていることから、負荷が変動しても、ブラシレ
スモータを所定の回転数で一定に回転制御することがで
きる。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の空気調
和機の制御方法によれば、空気調和機に必要な圧縮機お
よび送風機を駆動する複数のブラシレスモータを同じく
空気調和機の制御に必要なマイクロコンピュータによっ
て回転制御していることから、制御手段がマイクロコン
ピュータだけで済み、また可変直流電圧を得るスイッチ
ング電源を必要としないことから、制御回路および電源
回路を簡単な構成とすることができ、部品点数の削減、
空気調和機のコスト低下や小型化を図ることができる。

【００６５】また、この発明によれば、上記ブラシレス
モータの回転数を得、同ブラシレスモータが所定の回転
数となるように回転制御していることから、同ブラシレ
スモータの回転数が負荷の変動に影響されず、常に所定
の回転数で一定にすることができる。

【００６６】さらに、マイクロコンピュータによって回
転制御されるブラシレスモータの台数が多いほど効果が
大きくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す空気調和機の制御回
路の概略的ブロック線図である。

【図２】図１に示す空気調和機に使用されるブラシレス
モータの制御方法を説明するタイムチャート図である。

【図３】図１に示す空気調和機に使用されるブラシレス
モータの制御方法を説明するフローチャート図である。

【図４】図１に示す空気調和機を制御するマイクロコン
ピュータの概略的部分ブロック線図である。

【図５】図４に示すマイクロコンピュータの動作を説明
するタイムチャート図である。

【図６】この発明の他の実施例を示す空気調和機を制御
するマイクロコンピュータの概略的部分ブロック線図で
ある。

【図７】従来の空気調和機の制御回路の概略的ブロック
線図である。

【図８】図７に示す空気調和機に使用されるブラシレス
モータの制御方法を説明するタイムチャート図である。

【図９】図７に示す空気調和機に使用されるブラシレス
モータの制御方法を説明するタイムチャート図である。

【符号の説明】

１ 第１のブラシレスモータ ２ 第２のブラシレスモータ ２ａ 位置検出センサ（ホール素子） ４ 第１の電源回路 ５ 第１の駆動回路 ５ａ 上アーム ５ｂ 下アーム ９ 交流電源（商用） １０ 第１の位置検出回路 １５ マイクロコンピュータ １５ａ 出力駆動信号発生手段 １５ｂ 第１の駆動信号発生手段 １５ｃ 第２の駆動信号発生手段 １５ｄ 第１のチョッピング手段 １５ｅ 第２のチョッピング手段 １５ｆ タイマカウンタ １５ｇ，１５ｈ，１５ｉ，１５ｋ，１５ｌ，１５ｏ，１
５ｐ メモリ １５ｍ 第１のタイマカウンタ １５ｎ 第２のタイマカウンタ １５ｊ 比較手段 １６ 第２の電源回路 １７ 第２の駆動回路 １７ａ 上アーム １７ｂ 下アーム １８ 第２の位置検出回路 １９ 第１のドライブ回路 ２０ 第２のドライブ回路

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気調和機を制御するマイクロコンピュ
   ータと、同空気調和機の圧縮機および送風機を駆動する
   複数のブラシレスモータとを有し、同複数のブラシレス
   モータを制御する空気調和機の制御方法において、 前記各ブラシレスモータのそれぞれについて、同ブラシ
   レスモータの回転子の位置を検出して位置検出信号を出
   力する位置検出手段と、直流電源の正端子と同ブラシレ
   スモータの複数の巻線との接続を切り替える複数のスイ
   ッチ手段からなる上アームおよび同複数の巻線と直流電
   源の負端子との接続を切り替える複数のスイッチ手段か
   らなる下アームで構成された同ブラシレスモータの駆動
   手段とを有し、 前記マイクロコンピュータは、前記各ブラシレスモータ
   のそれぞれについて、同ブラシレスモータの位置検出信
   号を入力し、同位置検出信号に基づいて同ブラシレスモ
   ータが回転するように同ブラシレスモータの駆動手段の
   複数のスイッチ手段を所定にオンし、前記直流電源の正
   端子および負端子と同ブラシレスモータの複数の巻線と
   の接続を切り替え、同複数の巻線に同直流電源からの直
   流電圧を交流電圧に変換して印加して同ブラシレスモー
   タを回転させるための駆動信号を発生するとともに、同
   駆動信号のうち前記駆動手段の上アームまたは下アーム
   の少なくとも一方のアームを構成する複数のスイッチ手
   段を所定にオンするための駆動信号のオン部分を同駆動
   信号の周波数よりも高い周波数で同スイッチ手段をオ
   ン、オフする所定のオン、オフ比のチョッピング信号と
   し、かつ同オン部分を同チョッピング信号とした駆動信
   号およびその他の駆動信号を当該マイクロコンピュータ
   から出力し、同駆動手段の上アームおよび下アームの複
   数のスイッチ手段を所定にオンすると同時に、同上アー
   ムまたは下アームの少なくとも一方のアームのスイッチ
   手段を当該オン時に前記チョッピング信号によりオン、
   オフし、前記直流電源からの直流電圧を交流電圧に変換
   すると同時に、チョッピングし、同交流電圧を所定の電
   圧として同ブラシレスモータの複数の巻線に印加して同
   ブラシレスモータを回転制御することを特徴とする空気
   調和機の制御方法。
2. 【請求項２】 前記マイクロコンピュータは、前記ブラ
   シレスモータの位置検出信号に基づいて同ブラシレスモ
   ータの回転数を得、同回転数が所定の回転数となるよう
   に、出力する同ブラシレスモータの駆動手段の駆動信号
   におけるチョッピング信号のオン、オフ比を可変し、同
   ブラシレスモータの複数の巻線に印加する電圧を可変し
   て同ブラシレスモータを所定の回転数で回転制御する請
   求項１記載の空気調和機の制御方法。
3. 【請求項３】 前記マイクロコンピュータは、出力する
   前記ブラシレスモータの駆動手段の駆動信号を発生する
   出力駆動信号発生手段を有しており、同出力駆動信号発
   生手段は同ブラシレスモータの前記位置検出信号に基づ
   いて同ブラシレスモータが回転するように同駆動手段の
   上アームおよび下アームの複数のスイッチ手段を所定に
   オンする駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、同発
   生された駆動信号の周波数より高い周波数で所定のオ
   ン、オフ比のチョッピング信号を発生するチョッピング
   信号発生手段と、同発生された駆動信号のうち同駆動手
   段の上アームまたは下アームの少なくとも一方のアーム
   の複数のスイッチ手段を所定にオンする駆動信号のオン
   部分を同発生されたチョッピング信号によりチョッピン
   グするチョッピング手段とを有している請求項１または
   請求項２記載の空気調和機の制御方法。
4. 【請求項４】 前記チョッピング手段は前記オン部分を
   チョッピングする発生駆動信号と前記発生されたチョッ
   ピング信号との論理和または論理積をとり、同発生駆動
   信号のオン部分をチョッピングする請求項３記載の空気
   調和機の制御方法。
5. 【請求項５】 少なくとも２つの前記チョッピング信号
   の周期を同じとする請求項３記載の空気調和機の制御方
   法