WO2024084724A1

WO2024084724A1 - 制御装置、制御方法および空気調和機

Info

Publication number: WO2024084724A1
Application number: PCT/JP2023/015810
Authority: WO
Inventors: 真一小宮; 謙一相場; 健志清水
Original assignee: 三菱重工サーマルシステムズ株式会社
Priority date: 2022-10-21
Filing date: 2023-04-20
Publication date: 2024-04-25

Abstract

制御装置は、圧縮機を回転駆動するモータを交流駆動するインバータを制御することでモータの回転数を制御する制御装置であって、モータの回転数と回転数指令値との偏差に応じて算出した平均出力トルク指令値に、１回転の合計値がゼロとなるように設定されたモータの回転角に応じて変化する複数の係数値のパターンである正規化トルクパターン、を乗じることで補償トルク値を算出し、平均出力トルク指令値に補償トルク値を加算することで回転角に応じてモータの出力トルク指令値を設定してインバータを制御するとともに、調整前の正規化トルクパターンと、複数の係数値の個数に基づくビット数をそれぞれ有する複数のビットパターンのいずれかを用いて複数の係数値を個々に調整した正規化トルクパターンである調整後正規化トルクパターンとを、実際に用いてモータを制御した結果得られた回転数の変動に係る所定の評価値の各算出結果に基づいて比較し、いずれか一方の正規化トルクパターンを採用する。

Description

制御装置、制御方法および空気調和機

　本開示は、制御装置、制御方法および空気調和機に関する。本願は、２０２２年１０月２１日に、日本に出願された特願２０２２－１６９３１９号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　ロータリ圧縮機においては、１回転の間に吸入、圧縮、および吐出の各行程における冷媒ガス圧の変化が発生するため、定常的な負荷トルク変動が発生する。そこで、特許文献１に記載されている制御装置は、平均トルクと正規化トルクパターンとの積により、推定回転子位置に合わせて出力トルク指令を補償することで、モータの速度変動を抑えている。特許文献１に記載されている正規化トルクパターンは、例えばモータのロータの回転角度３０度毎に設定された係数値のパターンであり、平均トルクと各区間の係数値との積が全区間の合計では平均トルクに一致するように、各区間の係数値が正規化されている。また、この制御装置では、予め用意した複数の変調率から選択した１つの変調率を正規化トルクパターンに乗じることで、正規化トルクパターンが調整される。この変調率は、モータの回転角度の全域あるいは一部の区間に適用される。また、変調率の選択は、変調率を設定した結果、推定回転数変動幅が増加したか減少したかを判定しながら、推定回転数変動幅が所定値以下あるいは最小値となるように、複数段階に設定された変調率を増減させることで行われる。特許文献１に記載されている制御装置によれば、例えば圧力変動等によって圧縮機の負荷トルクの波形が変化した場合でも、モータ出力トルクを負荷トルクに対して適切にマッチングさせることができる。なお、特許文献１には、正規化トルクパターンのある部分だけの増減もパターンの変更も可能としてもよい、との記述はあるが、具体的な構成についての言及はなかった。

特開２００８－２４５５０６号公報

　本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであり、適切に正規化トルクパターンを調整することができる制御装置、制御方法および空気調和機を提供することを目的とする。

　適切に正規化トルクパターンを調整することができるようにするため、本開示に係る制御装置は、圧縮機を回転駆動するモータを交流駆動するインバータを制御することで前記モータの回転数を制御する制御装置であって、前記モータの回転数と回転数指令値との偏差に応じて算出した平均出力トルク指令値に、１回転の合計値がゼロとなるように設定された前記モータの回転角に応じて変化する複数の係数値のパターンである正規化トルクパターン、を乗じることで補償トルク値を算出し、前記平均出力トルク指令値に前記補償トルク値を加算することで前記回転角に応じて前記モータの出力トルク指令値を設定して前記インバータを制御するとともに、調整前の前記正規化トルクパターンと、前記複数の係数値の個数に基づくビット数をそれぞれ有する複数のビットパターンのいずれかを用いて前記複数の係数値を個々に調整した前記正規化トルクパターンである調整後正規化トルクパターンとを、実際に用いて前記モータを制御した結果得られた前記回転数の変動に係る所定の評価値の各算出結果に基づいて比較し、いずれか一方の前記正規化トルクパターンを採用する。

　本開示に係る制御方法は、圧縮機を回転駆動するモータを交流駆動するインバータを制御することで前記モータの回転数を制御する制御方法であって、前記モータの回転数と回転数指令値との偏差に応じて算出した平均出力トルク指令値に、１回転の合計値がゼロとなるように設定された前記モータの回転角に応じて変化する複数の係数値のパターンである正規化トルクパターン、を乗じることで補償トルク値を算出し、前記平均出力トルク指令値に前記補償トルク値を加算することで前記回転角に応じて前記モータの出力トルク指令値を設定して前記インバータを制御するとともに、調整前の前記正規化トルクパターンと、前記複数の係数値の個数に基づくビット数をそれぞれ有する複数のビットパターンのいずれかを用いて前記複数の係数値を個々に調整した前記正規化トルクパターンである調整後正規化トルクパターンとを、実際に用いて前記モータを制御した結果得られた前記回転数の変動に係る所定の評価値の各算出結果に基づいて比較し、いずれか一方の前記正規化トルクパターンを採用する。

　本開示に係る空気調和機は、圧縮機と、前記圧縮機を回転駆動するモータと、前記モータを交流駆動するインバータと、前記インバータを制御することで前記モータの回転数を制御する制御装置であって、前記モータの回転数と回転数指令値との偏差に応じて算出した平均出力トルク指令値に、１回転の合計値がゼロとなるように設定された前記モータの回転角に応じて変化する複数の係数値のパターンである正規化トルクパターン、を乗じることで補償トルク値を算出し、前記平均出力トルク指令値に前記補償トルク値を加算することで前記回転角に応じて前記モータの出力トルク指令値を設定して前記インバータを制御するとともに、調整前の前記正規化トルクパターンと、前記複数の係数値の個数に基づくビット数をそれぞれ有する複数のビットパターンのいずれかを用いて前記複数の係数値を個々に調整した前記正規化トルクパターンである調整後正規化トルクパターンとを、実際に用いて前記モータを制御した結果得られた前記回転数の変動に係る所定の評価値の各算出結果に基づいて比較し、いずれか一方の前記正規化トルクパターンを採用する制御装置とを備える。

　本開示の制御装置、制御方法および空気調和機によれば、適切に正規化トルクパターンを調整することができる。

本開示の第１実施形態に係る空調回転圧縮機に接続されたモータの制御装置の構成例を示すブロック図である。本開示の第１実施形態に係る正規化トルクパターンテーブルの構成例を示す模式図である。本開示の第１実施形態に係る正規化トルクパターンテーブルの構成例を示す模式図である。本開示の第１実施形態に係る制御装置の動作例を示すフローチャートである。本開示の第１実施形態に係る制御装置の動作例を示す模式図である。本開示の第２実施形態に係る正規化トルクパターンテーブルの構成例を示す模式図である。本開示の第２実施形態に係る正規化トルクパターンテーブルの構成例を示す模式図である。本開示の第３実施形態に係る空調回転圧縮機に接続されたモータの制御装置の構成例を示すブロック図である。本開示の第５実施形態に係る空調回転圧縮機に接続されたモータの制御装置の構成例を示すブロック図である。本開示の第５実施形態に係る制御装置の動作例を示すフローチャートである。少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。

　以下、本開示の実施形態に係る制御装置、制御方法および空気調和機について、図１～図１１を参照して説明する。図１は、本開示の第１実施形態に係る空調回転圧縮機に接続されたモータの制御装置の構成例を示すブロック図である。図２および図３は、本開示の第１実施形態に係る正規化トルクパターンテーブルの構成例を示す模式図である。図４は、本開示の第１実施形態に係る制御装置の動作例を示すフローチャートである。図５は、本開示の第１実施形態に係る制御装置の動作例を示す模式図である。図６および図７は、本開示の第２実施形態に係る正規化トルクパターンテーブルの構成例を示す模式図である。図８は、本開示の第３実施形態に係る空調回転圧縮機に接続されたモータの制御装置の構成例を示すブロック図である。図９は、本開示の第５実施形態に係る空調回転圧縮機に接続されたモータの制御装置の構成例を示すブロック図である。図１０は、本開示の第５実施形態に係る制御装置の動作例を示すフローチャートである。図１１は、少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。なお、各図において同一または対応する構成には同一の符号を用いて説明を適宜省略する。

＜第１実施形態＞
　図１は、本開示の第１実施形態に係る制御装置１の構成例を示す。制御装置１は、空気調和機１００が備える圧縮機５を回転駆動するモータ２を交流駆動するインバータ４を制御することでモータ２の回転数（＝回転速度）を制御する制御装置である。インバータ４は、交流電源３を電源として、モータ２へ電力を供給する。電流センサ１０は、インバータ４からモータ２に通電される電流値を検出する。図１に示す例では、空気調和機１００は、制御装置１、モータ２、インバータ４、および、電流センサ１０を備える。制御装置１は、例えばマイクロコントローラ等のコンピュータと、そのコンピュータの周辺装置、周辺回路等とを備える。そして、制御装置１は、コンピュータ等のハードウェアと、そのコンピュータが実行するプログラム等のソフトウェアとの組み合わせ等から構成される機能的構成として、減算部１４、速度制御部２０、負荷トルク補償部１３、正規化トルクパターン調整部２６、速度・位置推定部１１、２相／３相変換部２１、および３相／２相変換部２２を備える。速度制御部２０は、速度ＰＩ制御部（速度比例積分（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ　Ｉｎｔｅｇｒａｌ）制御部）１２と、加算部１５と、電流変換部１６と、減算部１７と、電流ＰＩ制御部１８とを備える。

　なお、本実施形態に係る制御装置は、図１に示す例に限定されず、例えばロータリ圧縮機等の圧縮機を駆動するモータを制御する制御装置であればよい。また、圧縮機は空気調和機が備えるものに限定されない。なお、図１は、制御装置１によるモータ２の回転数制御に係る主な構成を示したものであり、例えば、冷媒回路、ファン、温度制御や湿度制御に係る構成等、空気調和機１００または制御装置１内の他の一部の構成については図示を省略している。

（制御装置の構成）
　３相／２相変換部２２は、電流センサ１０が検出した３相電流値Ｉと速度・位置推定部１１が推定したモータ２のロータの回転位置（回転角度）θｅｓとを入力し、電流センサ１０が検出した３相電流値Ｉをｄ軸およびｑ軸の２相のｄ軸電流値ｉｄおよびｑ軸電流値ｉｑに変換して出力する。２相／３相変換部２１は、回転位置θｅｓと電流ＰＩ制御部１８が出力したｄ軸およびｑ軸の２相のｄ軸指令電圧値ｖｄ＊およびｑ軸指令電圧値ｖｑ＊とを入力し、３相電圧値Ｖに変換してインバータ４へ出力する。なお、インバータ４は、２相／３相変換部２１が出力した３相電圧値Ｖに基づいてインバータが備える図示してない複数のスイッチング素子を制御する。

　速度・位置推定部１１は、電流ＰＩ制御部１８が出力した２相のｄ軸電圧値ｖｄおよびｑ軸電圧値ｖｑと３相／２相変換部２２が出力した２相のｄ軸電流値ｉｄおよびｑ軸電流値ｉｑに基づきモータ２のロータの回転位置θｅｓと回転数ωｍｅｓとを推定する。

　減算部１４は、回転数指令値ωｍ＊から回転数ωｍｅｓを減算し、偏差Δωｍを算出して、速度ＰＩ制御部１２と正規化トルクパターン調整部２６へ出力する。

　速度ＰＩ制御部１２は、偏差Δωｍに対して比例積分動作によって偏差Δωｍを小さくするためのモータ２の出力トルク指令値の平均値である平均トルク指令値を算出して加算部１５と負荷トルク補償部１３へ出力する。この場合、速度ＰＩ制御部１２は、モータ２の回転数ωｍｅｓと回転数指令値ωｍ＊との偏差Δωｍに応じて平均出力トルク指令値を算出して出力する。

　負荷トルク補償部１３は、正規化トルクパターンテーブル１３１を含み、速度ＰＩ制御部１２が出力した平均トルク指令値と、速度・位置推定部１１が出力した回転位置θｅｓとを入力し、正規化トルクパターンテーブル１３１を用いて、補償トルク値を算出して、加算部１５へ出力する。補償トルク値は、モータ２の１回転中のモータ２の負荷トルクの変動を補償するためのトルク値である。

　正規化トルクパターンテーブル１３１は、モータ２の回転位置（回転角）θｅｓに応じて変化する複数の係数値のパターンである正規化トルクパターンを定義するテーブルである。負荷トルク補償部１３は、正規化トルクパターンテーブル１３１に基づきモータ２の回転位置（回転角）θｅｓに応じて係数値を決定し、平均トルク指令値に決定した係数値を乗じることで補償トルク値を算出する。補償トルク値と係数値は、正負またはゼロの値をとる。この場合、負荷トルク補償部１３は、（各回転位置における補償トルク値＝平均トルク指令値×各回転位置における正規化トルクパターン）の式で各回転位置における補償トルク値を算出する。この補償トルク値を平均トルク指令値に加算することで、回転位置θｅｓに応じて負荷トルクの変動分が補償された出力トルク指令値（加算部１５の出力値）が算出される。なお、補償トルク値は、１回転中の負荷トルク変動を補償する値であり、補償トルク値によって補償された１回転の出力トルク指令値の平均値は、平均トルク指令値に一致することが求められる。すなわち、補償トルク値の１回転の合計値はゼロであることが求められる。この場合、正規化トルクパターンを構成する（定義する）係数値の１回転の合計値もゼロであることが求められる。図２は、正規化トルクパターンテーブル１３１の構成例を示す。また、図３は、横軸をロータ回転角度［ｄｅｇ］、縦軸を係数値［％］として、ロータ回転角度と複数の係数値との関係の一例を示す。

　図２に示す例では、正規化トルクパターンテーブル１３１は、１回転３６０度（ｄｅｇ）を３０度毎に区分して１２の区間に分け、区間毎に係数値ｙ（ｎ）（ｍ）を設定している。ここで、ｎは正規化トルクパターンテーブル１３１の調整回数を表す。また、ｍは区間の番号（ｍ＝０～１１）を表す。各係数値ｙ（ｎ）（ｍ）からなるパターンは、正規化トルクパターンｙ（ｎ）という。上述したように、係数値ｙ（ｎ）（ｍ）は、１回転の合計値がゼロとなるように設定されている。

　なお、正規化トルクパターンテーブル１３１における回転位置の分割数、すなわち位相軸の分割数は次のように決定することができる。すなわち、圧縮機５の負荷トルク変動のｋ次成分までの低減に対応するには、正規化トルクパターンの位相軸を２×ｌｃｍ（１，…，ｋ）×ｎｄｉｖまで分割することになる。２はサンプリング定理に基づく係数を表す。ｌｃｍ（１，…，ｋ）は１からｋまでの自然数の最小公倍数を表す。ｎｄｉｖは任意の自然数である。これにより、ｋ次まで高調波を含むトルク変動を表現できる。例えば、１次～３次成分までを低減する場合、ｎｄｉｖを１としたとき、分割数は２×６×１で１２分割となる。

　加算部１５は、速度ＰＩ制御部１２が出力した平均トルク指令値と、負荷トルク補償部１３が出力した補償トルク値を加算して、出力トルク指令値を算出し、電流変換部１６へ出力する。

　電流変換部１６は、加算部１５が出力した出力トルク指令値を入力し、出力トルク指令値を電流変換して、ｄ軸指令電流値ｉｄ＊およびｑ軸指令電流値ｉｑ＊を算出して減算部１７へ出力する。

　減算部１７は、ｄ軸指令電流値ｉｄ＊およびｑ軸指令電流値ｉｑ＊とｄ軸電流値ｉｄおよびｑ軸電流値ｉｑを入力し、ｄ軸指令電流値ｉｄ＊およびｑ軸指令電流値ｉｑ＊からｄ軸電流値ｉｄおよびｑ軸電流値ｉｑをそれぞれ減算し、指令値とモータ電流値とのｄ軸成分およびｑ軸成分の各偏差を算出して、電流ＰＩ制御部１８へ出力する。

　電流ＰＩ制御部１８は、減算部１７が出力した各偏差に対して比例積分動作によって各偏差を小さくするためのｄ軸指令電圧値ｖｄ＊とｑ軸指令電圧値ｖｑ＊を算出して、２相／３相変換部２１と速度・位置推定部１１へ出力する。

　次に、図４等を参照して正規化トルクパターン調整部２６について説明する。本実施形態において、正規化トルクパターン調整部２６は、現在基準として使用している調整前の正規化トルクパターンと、正規化トルクパターンを構成する複数の係数値の個数（図２および図３に示す例では分割数１２）に基づくビット数をそれぞれ有する複数のビットパターンのいずれかを用いて複数の係数値を個々に調整した正規化トルクパターンである調整後正規化トルクパターンとを、実際に用いてモータ２を制御した結果得られた回転数の変動に係る所定の評価値の各算出結果に基づいて比較し、いずれか一方の正規化トルクパターンを次の正規化トルクパターンとして採用する。なお、本実施形態では、複数のビットパターンは、擬似乱数列である。

（正規化トルクパターン調整部の動作例）
　図４は、正規化トルクパターン調整部２６の動作例を示す。正規化トルクパターン調整部２６は、所定の条件が満たされた場合に、図４に示す処理を開始し、正規化パターンテーブル１３１に設定されている正規化トルクパターンｙ（ｎ）の各係数値ｙ（ｎ）（ｍ）を調整して次の正規化トルクパターンｙ（ｎ＋１）を生成し、正規化トルクパターンｙ（ｎ＋１）を回転数の変動に係る所定の評価値に基づいて評価して、正規化トルクパターンｙ（ｎ＋１）を採用するか、正規化トルクパターンｙ（ｎ）をそのまま採用するかを決定する。なお、図４に示す処理が開始される場合の所定の条件は、例えば、一定の時間であったり、評価値が所定の閾値以上（評価値が小さいほど変動幅が小さい場合）となったりした場合である。また、正規化トルクパターンテーブル１３１の分割数は図２および図３に示す１２とする。

　図４に示す処理が開始されると、正規化トルクパターン調整部２６は、現在基準として使用している調整前の調整回数ｎ回目の正規化トルクパターンｙ（ｎ）によって実際に所定時間、モータ２を制御し、評価値Ｊωｍ（ｎ）を算出する（ステップＳ１０）。評価値Ｊωｍ（ｎ）は、速度・位置推定部１１が推定した回転数ωｍの変動に係る評価値であり、例えば下式（１）とすることができる。なお、式（１）は調整回数ｎを指定しない式である。評価値Ｊωｍは、値が小さいほど変動幅が小さいことを示す（良好であることを示す）。評価値Ｊωｍは、本開示に係る「実際に用いてモータを制御した結果得られた回転数の変動に係る所定の評価値」の一例である。

　関数ＬＰＦ（引数）は、「引数」の時系列値に対して所定の高周波成分を除去する処理（ローパスフィルタに掛ける処理）を実行する関数である。高周波成分を除去する処理では、例えば、移動平均法、周波数空間での遮断、ガウス畳込み、一時遅れ系の処理によってローパスフィルタを構成することができる。なお、一時遅れ系でローパスフィルタを構成する場合、ローパスフィルタの時定数を回転周期より長く、正規化パターンの変更周期より短く設定する。

　評価値Ｊωｍは速度変動の実効値（Ｒｏｕｔｅ　Ｍｅａｎ　Ｓｑｕａｒｅ）の二乗なので、すべての高調波成分を含んでいる（平方根を取れば実効値となるが大小関係には影響しないため）。速度変動が振動に与える影響は、速度変動を積分したものが位置変動となるので、周波数に反比例する。このため、Δωｍに関数ＬＰＦを掛けた値を評価値としてもよい。

　次に、正規化トルクパターン調整部２６は、正規化トルクパターンを構成する複数の係数値の個数（図２および図３に示す例では１２個）に基づくビット数を有するビットパターンである擬似乱数Ａを算出する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１において、正規化トルクパターン調整部２６は、正規化トルクパターンテーブル１３１を１２分割している場合、例えば０～４０９５（＝２^１２－１）の整数Ａを乱数（例えばＭ系列のような擬似乱数）で発生させる。

　次に、正規化トルクパターン調整部２６は、擬似乱数Ａに基づき、次の調整回数ｎ＋１回目への正規化パターン変化量（補正量ともいう）Δｙ（ｎ＋１）（０）～Δｙ（ｎ＋１）（１１）を、式（２）～式（４）を用いて求める（ステップＳ１２）。

　関数ｉｎｔは、小数点以下を切捨てる関数、関数ｍｏｄは剰余関数である。ｍは回転角度の分割区間の番号（ｍ＝０～１１）、ｎは調整回数である。Δｙ’（ｎ＋１）（ｍ）は各係数値の合計値をゼロにする処理を行う前の擬似乱数Ａに基づく仮の係数値の変化量であり、Δｙ（ｎ＋１）（ｍ）は各係数値の合計値をゼロにする処理を行った後の擬似乱数Ａに基づく係数値の変化量であり、Δｙは調整幅である。なお、式（３）は、Δｙ’（ｎ＋１）（０）～Δｙ’（ｎ＋１）（１１）の和を表す。

　次に、正規化トルクパターン調整部２６は、式（５）を用いて、変化量Δｙ（ｎ＋１）に基づき調整回数ｎ＋１回目の正規化トルクパターンｙ（ｎ＋１）の候補を算出する（ステップＳ１３）。

　次に、正規化トルクパターン調整部２６は、上限値または下限値を超える（上限値より大きいかまたは下限値より小さい）正規化トルクパターン係数値ｙ（ｎ＋１）（ｍ）があるか否かを判定する（ステップＳ１４）。上限値または下限値を超える正規化トルクパターン係数値ｙ（ｎ＋１）（ｍ）がある場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、正規化トルクパターン調整部２６は、当該正規化トルクパターンを調整後正規化トルクパターンとせず、ステップＳ１１へ戻り、新たな擬似乱数Ａを算出する（ステップＳ１１）。ステップＳ１４の判定処理を設けることで、正規化トルクパターンに上限値および下限値を設定することができ、例えば、トルク指令（電流指令）の最大値を制限した範囲で、速度変動の小さい正規化トルクパターンを決定することができる。

　上限値または下限値を超える正規化トルクパターン係数値ｙ（ｎ＋１）（ｍ）がない場合（ステップＳ１４：ＮＯ）、正規化トルクパターン調整部２６は、調整回数ｎ＋１回目の正規化トルクパターンｙ（ｎ）の候補によって実際に所定時間、モータ２を制御し、評価値Ｊωｍ（ｎ＋１）を算出する（ステップＳ１５）。

　次に、正規化トルクパターン調整部２６は、評価値Ｊωｍ（ｎ＋１）と評価値Ｊωｍ（ｎ）を比較し、評価値Ｊωｍ（ｎ＋１）が評価値Ｊωｍ（ｎ）より小さいか否かを判定する（ステップＳ１６）。評価値Ｊωｍ（ｎ＋１）が評価値Ｊωｍ（ｎ）より小さくない場合（ステップＳ１６：ＮＯ）、正規化トルクパターン調整部２６は、調整回数ｎ＋１回目の正規化トルクパターンｙ（ｎ＋１）の候補を破棄し（ステップＳ１７）、ステップＳ１１へ戻り、新たな擬似乱数Ａを算出する（ステップＳ１１）。評価値Ｊωｍ（ｎ＋１）が評価値Ｊωｍ（ｎ）より小さい場合（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、正規化トルクパターン調整部２６は、調整回数ｎ＋１回目の正規化トルクパターンｙ（ｎ＋１）の候補を次の基準として採用し（ステップＳ１８）、図４に示す処理を終了する。

　図５は、正規化トルクパターンの調整例を示す。図５は、図３に示すｎ回目の正規化パターンｙ（ｎ）（破線）に対して、例として、擬似乱数Ａ＝６０４、調整幅Δｙ＝３０［％］としたときの調整例を示す。正規化パターン変化量Δｙ（ｎ＋１）は鎖線のようになり、ｎ＋１回目の正規化パターンｙ（ｎ＋１）は実線となる。

（作用・効果）
　本実施形態によれば、速度変動の実効値を求め、速度変動が小さくなるように負荷トルクパターンを調整することができるので、個別の高調波成分を求めることなく、負荷変動の高調波成分を含めて、速度変動を抑えることができる。また、正規化トルクパターンを構成する複数の係数値を乱数に基づいて調整することで、複数の変更パターンを自動的に生成することができ、正規化トルクパターンを柔軟に調整することができる。

（変形例）
　なお、上記では評価値Ｊωｍは偏差Δωｍに基づいて算出しているが、例えばモータの推定回転数変動幅（モータ２が１回転する間の最大回転数と最小回転数の差）に基づく値としてもよい。

＜第２実施形態＞
　第２実施形態は、第１実施形態と比較して、正規化トルクパターンテーブル１３１の構成が異なる。図６は、正規化トルクパターンテーブル１３１ａ（図２に示す正規化トルクパターンテーブル１３１に対応）の構成例を示す。また、図７は、横軸をロータ回転角度［ｄｅｇ］、縦軸を係数値［％］として、ロータ回転角度と複数の係数値（黒丸）との関係の一例を示す。第１実施形態では係数値（テーブル値）は例えば０～３０［ｄｅｇ］の間は一定としたが、第２実施形態では係数値（テーブル値）中心の１５［ｄｅｇ］の値として定義し、隣接する係数値（テーブル値）の間は破線で示すように線形補間した補間値とする。この場合、補間値は中心値間を接続した値なので平均値は変化しない。すなわち、正規化パターンとなっている。

＜第３実施形態＞
　図８は、本開示の第３実施形態に係る制御装置１ａの構成例を示す。第３実施形態の制御装置１ａは、正規トルクパターンのパラメータの１つとして、さらに、回転位置の調整値Δθｅｓを変更する。図８に示す制御装置１ａは、図１に示す制御装置１と比較して、図１に示す正規化トルクパターン調整部２６に対応する図８に示す正規化トルクパターン調整部２６ａの構成が一部異なるとともに、新たに加算部２７を備えている。加算部２７は、速度・位置推定部１１が出力した回転位置θｅｓと正規化トルクパターン調整部２６ａが出力したΔθｅｓとを加算して、加算結果を第１実施形態における回転位置θｅｓに代えて負荷トルク補償部１３へ入力する。正規化トルクパターン調整部２６ａは、正規化トルクパターン調整部２６による正規化トルクパターンの調整機能に加え、評価値Ｊωｍを監視しながら調整値Δθｅｓを変化させて出力する機能を有する。第３実施形態によれば、例えば、トルク指令（電流指令）に対して電流制御が遅らせることができるため、出力トルクが遅れることを補償することができる。

＜第４実施形態＞
　第４実施形態は、第１実施形態と比較して、乱数Ａにより正規化トルクパターンｙ（ｎ＋１）を決めるかわりに、基本波を調整するΔｙ’（ｎ＋１）のうち６つの値が連続する（Ａ＝００１１１１１１００００，Ａ＝００００１１１１１１００（２進数）など１２　通り）のみで調整する。この構成によれば基本波が調整できる。同様に２次成分を調整するΔｙ’（ｎ＋１）のうち３つの値が連続する（Ａ＝００１１１０００１１１０，Ａ＝１１０００１１１０００１（２進数）など６通り）のみで調整すれば２次成分が調整でき、２つの値が連続する（Ａ＝００１１００１１００１１，Ａ＝１００１１００１１００１（２進数）など４通り）のみで調整すれば３次成分が調整できる。

　本実施形態においては、図１に示す正規化トルクパターン調整部２６が、正規化トルクパターンを構成する複数の係数値の個数に基づくビット数をそれぞれ有する複数のビットパターンのいずれかを用いて複数の係数値を個々に調整する際に、第４実施形態では、ビットパターンを第１のビット数の「１」の連続と第２のビット数の「０」の連続とを順に組み合わせることで生成する。この構成によれば、例えば特定の次数だけを調整することができる。

＜第５実施形態＞
　図９は、本開示の第５実施形態に係る制御装置１ｂの構成例を示す。図９に示す制御装置１ｂは、図１等を参照して説明した第１実施形態に係る制御装置１に対して、次の点が異なる。すなわち、図９に示す制御装置１ｂは、図１に示す制御装置１に対して、図１に示す速度制御部２０に対応する速度制御部２０ｂの構成の一部が異なる。また、図１に示す正規化トルクパターン調整部２６に対応する正規化トルクパターン調整部２６ｂの動作の一部が異なる。

　第５実施形態では、第１実施形態で正規化トルクパターン係数値ｙ（ｎ）（ｍ）に対して設定した最大値（上限値と下限値）（図４のステップＳ１４）を、速度ＰＩ制御部１２の出力である平均トルク指令値に基づいて算出する。なお、図９では、速度ＰＩ制御部１２の出力を平均トルク指令値ｐｒｅ＿τ＿ｃｍｄと表記する。また、電流変換部１６の入力を出力トルク指令値τ＿ｃｍｄと表記する。また、負荷トルク補償部１３の出力を補償トルク値τ＿ｃｍｐと表記する。また、第５実施形態では、インバータ４のスイッチング素子（以下、「素子」という）の電流容量から素子に流せる瞬時電流の最大値から所定のマージンを持った値から得られる出力トルク指令値τ＿ｃｍｄの最大値を、出力トルク指令最大値τ＿ｍａｘとする。この場合、正規化トルクパターン係数値ｙ（ｎ）（ｍ）の最大値ｙ＿ｍａｘは、平均トルク指令値ｐｒｅ＿τ＿ｃｍｄと出力トルク指令最大値τ＿ｍａｘとから下式（６）で算出することができる。

　正規化トルクパターンｙ（ｎ）の調整を行う際に、インバータ４の素子の電流制限値に基づいて正規化トルクパターン係数値ｙ（ｎ）（ｍ）に制限を行うことで、例えば素子の電流容量を増加させる必要が生じることを防ぐことができる。

　なお、第５実施形態でも、第１実施形態と同様、負荷トルクの変動を補償するため、負荷トルク補償部１３が、速度ＰＩ制御部１２の出力である平均トルク指令値ｐｒｅ＿τ＿ｃｍｄに対して、正規化トルクパターンテーブル１３１の値を掛け合わせることで補償トルク値τ＿ｃｍｐを算出する。そして、加算部１５によってこの補償トルク値τ＿ｃｍｐを平均トルク指令値ｐｒｅ＿τ＿ｃｍｄに加えることで、電流変化部１６へ入力するトルク指令値τ＿ｃｍｄを求めている。第５実施形態では、この加算部１５の出力にリミッタ２９を設けることで、トルク指令値τ＿ｃｍｄを、出力トルク指令最大値τ＿ｍａｘに制限している。

　リミッタ２９は、加算部１５の出力を入力し、出力トルク指令値τ＿ｃｍｄの上限値を＋τ＿ｍａｘで制限するとともに、下限値を－τ＿ｍａｘで制限して、電流変換部１６へ出力する。τ＿ｍａｘは、上述したように、インバータ４が備えるスイッチング素子の最大定格電流等に応じて設定される出力トルク指令の最大値である。

　また、第５実施形態では、現在基準として用いている正規化トルクパターンｙ（ｎ）と、次の基準の候補の正規化トルクパターンｙ（ｎ＋１）とを比較する際に、平均トルク指令値ｐｒｅ＿τ＿ｃｍｄを同一の値とする。このため、第５実施形態の速度制御部２０ｂは、新たに０次ホルダ２８を備える。０次ホルダ２８は、速度ＰＩ制御部１２が出力した平均トルク指令値ｐｒｅ＿τ＿ｃｍｄを入力し、正規化トルクパターン調整部２６ｂが現在の正規化トルクパターンｙ（ｎ）による速度変動と次の正規化トルクパターンｙ（ｎ＋１）の候補による速度変動とを比較する間、同一の平均トルク指令値ｐｒｅ＿τ＿ｃｍｄが負荷トルク補償部１３での補償トルク値τ＿ｃｍｐの演算に使用されるよう、比較タイミング毎にサンプルホールドを実施し、同一値を負荷トルク補償部１３へ出力する。また、０次ホルダ２８は、速度変動が比較されていない場合は速度ＰＩ制御部１２が出力した平均トルク指令値ｐｒｅ＿τ＿ｃｍｄをそのまま負荷トルク補償部１３へ出力する。

　平均トルク指令値ｐｒｅ＿τ＿ｃｍｄの変動が比較的、大きい場合、平均トルク指令値ｐｒｅ＿τ＿ｃｍｄから求めるｙ＿ｍａｘも変動してしまう。そこで、本実施形態では、正規化トルクパターンに対する速度変動を比較する間は平均トルク指令値ｐｒｅ＿τ＿ｃｍｄを同一の値とすることで、速度変動を同じｙ＿ｍａｘにより比較することができるようにしている。

　なお、第５実施形態に係る速度制御部２０ｂは、新たに０次ホルダ２８とリミッタ２９とを備える点で異なるが、他の構成および動作については図１に示す速度制御部２０と同一である。

　次に、図１０を参照して、第５実施形態の正規化トルクパターン調整部２６ｂの動作例について説明する。なお、第１実施形態と同一の部分については説明を適宜省略する。

　図１０は、正規化トルクパターン調整部２６ｂの動作例を示す。正規化トルクパターン調整部２６ｂは、所定の条件が満たされた場合に、図１０に示す処理を開始する。図１０に示す処理において、正規化トルクパターン調整部２６ｂは、正規化パターンテーブル１３１に設定されている正規化トルクパターンｙ（ｎ）の各係数値ｙ（ｎ）（ｍ）を調整して次の正規化トルクパターンｙ（ｎ＋１）の候補を生成し、正規化トルクパターンｙ（ｎ＋１）を回転数の変動に係る所定の評価値に基づいて評価して、正規化トルクパターンｙ（ｎ＋１）を採用するか、正規化トルクパターンｙ（ｎ）をそのまま採用するかを決定する。なお、図１０に示す処理が開始される場合の所定の条件は、例えば、一定の時間の経過であったり、評価値が所定の閾値以上（評価値が小さいほど変動幅が小さい場合）となったり、新たに生成した正規化トルクパターンｙ（ｎ＋１）が不採用となった場合に不採用となってから所定時間が経過したとき等である。なお、正規化トルクパターンテーブル１３１の分割数は図２および図３に示す１２であるとする。

　図１０に示す処理が開始されると、正規化トルクパターン調整部２６ｂは、０次ホルダ２８に平均トルク指令値ｐｒｅ＿τ＿ｃｍｄをホールドさせる（ステップＳ２０）。次に、正規化トルクパターン調整部２６ｂは、現在基準として使用している調整前の調整回数ｎ回目の正規化トルクパターンｙ（ｎ）によって実際に所定時間、モータ２を制御し、例えば式（１）の評価値Ｊωｍ（ｎ）を算出する（ステップＳ２１）。

　次に、正規化トルクパターン調整部２６ｂは、正規化トルクパターンを構成する複数の係数値の個数（図２および図３に示す例では１２個）に基づくビット数を有するビットパターンである擬似乱数Ａを算出する（ステップＳ２２）。

　次に、正規化トルクパターン調整部２６ｂは、擬似乱数Ａに基づき、各係数値の合計値をゼロにする処理を行う前の擬似乱数Ａに基づく仮の変化量Δｙ’（ｎ＋１）（ｍ）（＝Δｙ’（ｎ＋１）（０）～Δｙ’（ｎ＋１）（１１））を、式（２）を用いて算出する（ステップＳ２３）。

　次に、正規化トルクパターン調整部２６ｂは、変化量Δｙ’（ｎ＋１）で補正した場合の調整回数ｎ＋１回目の仮の正規化トルクパターンｙ’（ｎ＋１）（＝ｙ’（ｎ＋１）（０）～ｙ’（ｎ＋１）（１１））を下式（７）で算出する（ステップＳ２４）。

　次に、正規化トルクパターン調整部２６ｂは、式（６）を用いて平均トルク指令値ｐｒｅ＿τ＿ｃｍｄに基づき各係数値ｙ’（ｎ＋１）（ｍ）の最大値ｙ＿ｍａｘを算出する（ステップＳ２５）。

　次に、正規化トルクパターン調整部２６ｂは、各係数値Δｙ’（ｎ＋１）（ｍ）（＝Δｙ’（ｎ＋１）（０）～Δｙ’（ｎ＋１）（１１））が＋ｙ＿ｍａｘ～－ｙ＿ｍａｘの範囲内にあるか否かを判定し、－ｙｍａｘ～＋ｙｍａｘの範囲内にある場合は整数Ａによるパターン変化量Δｙ’（ｎ＋１）（ｍ）をそのまま採用するが、その範囲を外れる場合は、変化量Δｙ’（ｎ＋１）（ｍ）を下式（８）で算出する（ステップＳ２６）。ここで、式（８）は、式（２）の右辺の符号を反転させた式である。

　次に、正規化トルクパターン調整部２６ｂは、式（３）～（５）を用いて、変化量Δｙ（ｎ＋１）に基づき調整回数ｎ＋１回目の正規化トルクパターンｙ（ｎ＋１）の候補を算出する（ステップＳ２７）。この正規化パターン変化量Δｙ（ｎ＋１）から式（５）により正規化パターンｙ（ｎ＋１）を求めることで、正規化パターンの値を－ｙｍａｘ～＋ｙｍａｘに収めることができる。

　次に、正規化トルクパターン調整部２６ｂは、調整回数ｎ＋１回目の正規化トルクパターンｙ（ｎ）の候補によって実際に所定時間、モータ２を制御し、評価値Ｊωｍ（ｎ＋１）を算出する（ステップＳ２８）。

　次に、正規化トルクパターン調整部２６ｂは、評価値Ｊωｍ（ｎ＋１）と評価値Ｊωｍ（ｎ）を比較し、評価値Ｊωｍ（ｎ＋１）が評価値Ｊωｍ（ｎ）より小さいか否かを判定する（ステップＳ２９）。一方、評価値Ｊωｍ（ｎ＋１）が評価値Ｊωｍ（ｎ）より小さくない場合（ステップＳ２９：ＮＯ）、正規化トルクパターン調整部２６ｂは、調整回数ｎ＋１回目の正規化トルクパターンｙ（ｎ＋１）の候補を破棄し、調整回数ｎ回目の正規化トルクパターンｙ（ｎ）を次の基準として採用する（ステップＳ３０）。他方、評価値Ｊωｍ（ｎ＋１）が評価値Ｊωｍ（ｎ）より小さい場合（ステップＳ２９：ＹＥＳ）、正規化トルクパターン調整部２６ｂは、調整回数ｎ＋１回目の正規化トルクパターンｙ（ｎ＋１）の候補を次の基準として採用する（ステップＳ３１）。

　ステップＳ３０またはステップＳ３１の後、正規化トルクパターン調整部２６ｂは、０次ホルダ２８における平均トルク指令値ｐｒｅ＿τ＿ｃｍｄのホールドを解除し（ステップＳ３２）、図１０に示す処理を終了する。

（作用・効果）
　仮に、本実施形態と異なり、出力トルク指令最大値τ＿ｍａｘに基づく正規化トルクパターンの制限を行わない場合、例えば、平均トルク指令値ｐｒｅ＿τ＿ｃｍｄが比較的大きいと、出力トルク指令値τ＿ｃｍｄが出力トルク指令最大値τ＿ｍａｘより大きくなり、補償トルク値τ＿ｃｍｐ通りの補償がされなくなり、調整のため正規化トルクパターンを変更しても速度変動に反映されなくなってしまう場合が考えられる。この場合、正規化トルクパターンの調整ができなくなることが考えられる。これに対し、本実施形態では、平均トルク指令値ｐｒｅ＿τ＿ｃｍｄと最大値τ＿ｍａｘとに基づいて変化量Δｙを制限するので、正規化トルクパターンを変更する前後を、速度変動に基づいて比較することができる。なお、この場合、本実施形態の制御装置１ｂでは、正規化トルクパターンの係数値ｙ（ｎ＋１）（ｍ）が、平均トルク指令値ｐｒｅ＿τ＿ｃｍｄ（平均出力トルク指令値）と、インバータ４が有する素子に応じた出力トルク指令値τ＿ｃｍｄの最大値τ＿ｍａｘとに基づく、係数値の最大値ｙ＿ｍａｘの範囲内に収まるよう調整されていることになる。

　また、本実施形態では、評価値Ｊωｍを用いた比較の際に、平均トルク指令値ｐｒｅ＿τ＿ｃｍｄの値を同一の値に保持するようにしたので、平均トルク指令値ｐｒｅ＿τ＿ｃｍｄの変動が比較的大きい場合であっても、評価値Ｊωｍによる比較を精度良く行うことができる。なお、この場合、本実施形態の制御装置１ｂは、調整前の正規化トルクパターンｙ（ｎ）による評価値Ｊωｍ（ｎ）の算出と、調整後正規化トルクパターンｙ（ｎ＋１）による評価値Ｊωｍ（ｎ＋１）の算出とを、同一の平均トルク指令値ｐｒｅ＿τ＿ｃｍｄ（平均出力トルク指令値）を用いて行うことになる。

（変形例）
　なお、第５実施形態においても、第１実施形態と同様、第２～第４実施形態として説明した構成を組み合わせることができる。

＜作用効果＞
　上記各実施形態の制御装置、制御方法および空気調和機では、調整前の正規化トルクパターンと、正規化トルクパターンを構成する複数の係数値の個数に基づくビット数をそれぞれ有する複数のビットパターンのいずれかを用いて複数の係数値を個々に調整した正規化トルクパターンである調整後正規化トルクパターンとを、実際に用いてモータを制御した結果得られた回転数の変動に係る所定の評価値の各算出結果に基づいて比較し、いずれか一方の正規化トルクパターンを採用するようにした。したがって、適切に正規化トルクパターンを調整することができる。

＜その他の実施形態＞
　以上、本開示の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。なお、上記実施形態では回転位置、回転数等をセンサを用いて検知せず、電流値等に基づいて推定することとしたが、センサを用いて回転位置、回転数等を検知してもよい。また、電流値は、センサを用いて交流電流を検出するのに限らず、例えば、インバータ回路に入力される直流電流を検知することで交流電流を推定するようにしてもよい。

＜コンピュータ構成＞
　図１１は、少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
　コンピュータ９０は、プロセッサ９１、メインメモリ９２、ストレージ９３、および、インタフェース９４を備える。
　上述の制御装置１、１ａおよび１ｂは、コンピュータ９０に実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式でストレージ９３に記憶されている。プロセッサ９１は、プログラムをストレージ９３から読み出してメインメモリ９２に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、プロセッサ９１は、プログラムに従って、上述した各記憶部に対応する記憶領域をメインメモリ９２に確保する。

　プログラムは、コンピュータ９０に発揮させる機能の一部を実現するためのものであってもよい。例えば、プログラムは、ストレージに既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせ、または他の装置に実装された他のプログラムとの組み合わせによって機能を発揮させるものであってもよい。なお、他の実施形態においては、コンピュータは、上記構成に加えて、または上記構成に代えてＰＬＤ（Programmable Logic Device）などのカスタムＬＳＩ（Large Scale Integrated Circuit）を備えてもよい。ＰＬＤの例としては、ＰＡＬ(Programmable Array Logic)、ＧＡＬ(Generic Array Logic)、ＣＰＬＤ(Complex Programmable Logic Device)、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等が挙げられる。この場合、プロセッサによって実現される機能の一部または全部が当該集積回路によって実現されてよい。

　ストレージ９３の例としては、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Digital Versatile Disc Read Only Memory）、半導体メモリ等が挙げられる。ストレージ９３は、コンピュータ９０のバスに直接接続された内部メディアであってもよいし、インタフェース９４または通信回線を介してコンピュータ９０に接続される外部メディアであってもよい。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ９０に配信される場合、配信を受けたコンピュータ９０が当該プログラムをメインメモリ９２に展開し、上記処理を実行してもよい。少なくとも１つの実施形態において、ストレージ９３は、一時的でない有形の記憶媒体である。

＜付記＞
　各実施形態に記載の制御装置１、１ａおよび１ｂは、例えば以下のように把握される。

（１）第１の態様に係る制御装置１、１ａおよび１ｂは、圧縮機５を回転駆動するモータ２を交流駆動するインバータ４を制御することで前記モータ２の回転数を制御する制御装置１、１ａおよび１ｂであって、前記モータ２の回転数ωｍｅｓと回転数指令値ωｍ＊との偏差Δωｍに応じて算出した平均出力トルク指令値（平均トルク指令値ｐｒｅ＿τ＿ｃｍｄ）に、１回転の合計値がゼロとなるように設定された前記モータ２の回転角θｅｓに応じて変化する複数の係数値ｙ（ｎ）（ｍ）のパターンである正規化トルクパターンｙ（ｎ）、を乗じることで補償トルク値（τ＿ｃｍｐ）を算出し、前記平均出力トルク指令値に前記補償トルク値を加算することで前記回転角θｅｓに応じて前記モータ２の出力トルク指令値（τ＿ｃｍｄ）を設定して前記インバータ４を制御するとともに、調整前の前記正規化トルクパターンｙ（ｎ）と、前記複数の係数値ｙ（ｎ）（ｍ）の個数に基づくビット数をそれぞれ有する複数のビットパターンのいずれかを用いて前記複数の係数値を個々に調整した前記正規化トルクパターンである調整後正規化トルクパターンｙ（ｎ＋１）とを、実際に用いて前記モータ２を制御した結果得られた前記回転数ωｍの変動に係る所定の評価値Ｊωｍの各算出結果に基づいて比較し、いずれか一方の前記正規化トルクパターンを採用する制御装置である。本態様および以下の各態様によれば、適切に正規化トルクパターンを調整することができる。

（２）第２の態様に係る制御装置１、１ａおよび１ｂは、（１）の制御装置１、１ａおよび１ｂであって、前記複数のビットパターンが擬似乱数列である。本態様によれば、予め調整用のパターンを複数用意しなくてもよい。

（３）第３の態様に係る制御装置１、１ａおよび１ｂは、（１）または（２）の制御装置１、１ａおよび１ｂであって、前記評価値は、前記偏差の時系列値の二乗値Δωｍ^２または前記偏差の時系列値Δωｍから、所定の高周波成分を除去した値である。

（４）第４の態様に係る制御装置１および１ａは、（１）～（３）の制御装置１および１ａであって、前記係数値には上限値と下限値とが設定されていて、前記複数の係数値のいずれかが前記上限値または前記下限値を超える場合、当該正規化トルクパターンを前記調整後正規化トルクパターンとしない。

（５）第５の態様に係る制御装置１、１ａおよび１ｂは、（１）～（４）の制御装置１、１ａおよび１ｂであって、前記調整後正規化トルクパターンを用いて実際に前記モータを制御して前記評価値を算出する際に、さらに前記モータの回転角の推定値θｅｓを変化させる。

（６）第６の態様に係る制御装置１、１ａおよび１ｂは、（１）、（３）～（５）の制御装置１、１ａおよび１ｂであって、前記ビットパターンは、第１のビット数の「１」の連続と、第２のビット数の「０」の連続とを順に組み合わせることで生成されている。

（７）第７の態様に係る制御装置１ｂは、（１）、（２）、（３）、（５）および（６）の制御装置１ｂであって、前記係数値が、前記平均出力トルク指令値と、前記インバータが有する素子に応じた前記出力トルク指令値の最大値とに基づく、前記係数値の最大値の範囲内に収まるよう調整されている。

（８）第８の態様に係る制御装置１ｂは、（１）～（７）の制御装置１ｂであって、前記調整前の前記正規化トルクパターンによる前記評価値の算出と、前記調整後正規化トルクパターンによる前記評価値の算出とを、同一の前記平均出力トルク指令値を用いて行う。

　本発明の各態様によれば、適切に正規化トルクパターンを調整することができる。

　１、１ａ　制御装置
　２　モータ
　３　交流電源
　４　インバータ
　５　圧縮機
１０　電流センサ
１１　速度・位置推定部
１２　速度ＰＩ制御部
１３　負荷トルク補償部
１４　減算部
１５　加算部
１６　電流変換部
１７　減算部
１８　電流ＰＩ制御部
２０、２０ｂ　速度制御部
２６、２６ａ、２６ｂ　正規化トルクパターン調整部
２７　加算部
２８　０次ホルダ
２９　リミッタ
１００　空気調和機
１３１、１３１ａ　正規化トルクパターンテーブル

Claims

　圧縮機を回転駆動するモータを交流駆動するインバータを制御することで前記モータの回転数を制御する制御装置であって、
　前記モータの回転数と回転数指令値との偏差に応じて算出した平均出力トルク指令値に、１回転の合計値がゼロとなるように設定された前記モータの回転角に応じて変化する複数の係数値のパターンである正規化トルクパターン、を乗じることで補償トルク値を算出し、前記平均出力トルク指令値に前記補償トルク値を加算することで前記回転角に応じて前記モータの出力トルク指令値を設定して前記インバータを制御するとともに、
　調整前の前記正規化トルクパターンと、前記複数の係数値の個数に基づくビット数をそれぞれ有する複数のビットパターンのいずれかを用いて前記複数の係数値を個々に調整した前記正規化トルクパターンである調整後正規化トルクパターンとを、実際に用いて前記モータを制御した結果得られた前記回転数の変動に係る所定の評価値の各算出結果に基づいて比較し、いずれか一方の前記正規化トルクパターンを採用する
　制御装置。
　前記複数のビットパターンが擬似乱数列である
　請求項１に記載の制御装置。
　前記評価値は、前記偏差の時系列値の二乗値または前記偏差の時系列値から、所定の高周波成分を除去した値である
　請求項２に記載の制御装置。
　前記係数値には上限値と下限値とが設定されていて、
　前記複数の係数値のいずれかが前記上限値または前記下限値を超える場合、当該正規化トルクパターンを前記調整後正規化トルクパターンとしない
　請求項３に記載の制御装置。
　前記調整後正規化トルクパターンを用いて実際に前記モータを制御して前記評価値を算出する際に、さらに前記モータの回転角の推定値を変化させる
　請求項４に記載の制御装置。
　前記ビットパターンは、第１のビット数の「１」の連続と、第２のビット数の「０」の連続とを順に組み合わせることで生成されている
　請求項１、３、４または５に記載の制御装置。
　前記係数値が、前記平均出力トルク指令値と、前記インバータが有する素子に応じた前記出力トルク指令値の最大値とに基づく、前記係数値の最大値の範囲内に収まるよう調整されている
　請求項１、２、３または５に記載の制御装置。
　前記調整前の前記正規化トルクパターンによる前記評価値の算出と、前記調整後正規化トルクパターンによる前記評価値の算出とを、同一の前記平均出力トルク指令値を用いて行う
　請求項７に記載の制御装置。
　圧縮機を回転駆動するモータを交流駆動するインバータを制御することで前記モータの回転数を制御する制御方法であって、
　前記モータの回転数と回転数指令値との偏差に応じて算出した平均出力トルク指令値に、１回転の合計値がゼロとなるように設定された前記モータの回転角に応じて変化する複数の係数値のパターンである正規化トルクパターン、を乗じることで補償トルク値を算出し、前記平均出力トルク指令値に前記補償トルク値を加算することで前記回転角に応じて前記モータの出力トルク指令値を設定して前記インバータを制御するとともに、
　調整前の前記正規化トルクパターンと、前記複数の係数値の個数に基づくビット数をそれぞれ有する複数のビットパターンのいずれかを用いて前記複数の係数値を個々に調整した前記正規化トルクパターンである調整後正規化トルクパターンとを、実際に用いて前記モータを制御した結果得られた前記回転数の変動に係る所定の評価値の各算出結果に基づいて比較し、いずれか一方の前記正規化トルクパターンを採用する
　制御方法。
　圧縮機と、
　前記圧縮機を回転駆動するモータと、
　前記モータを交流駆動するインバータと、
　前記インバータを制御することで前記モータの回転数を制御する制御装置であって、
　前記モータの回転数と回転数指令値との偏差に応じて算出した平均出力トルク指令値に、１回転の合計値がゼロとなるように設定された前記モータの回転角に応じて変化する複数の係数値のパターンである正規化トルクパターン、を乗じることで補償トルク値を算出し、前記平均出力トルク指令値に前記補償トルク値を加算することで前記回転角に応じて前記モータの出力トルク指令値を設定して前記インバータを制御するとともに、
　調整前の前記正規化トルクパターンと、前記複数の係数値の個数に基づくビット数をそれぞれ有する複数のビットパターンのいずれかを用いて前記複数の係数値を個々に調整した前記正規化トルクパターンである調整後正規化トルクパターンとを、実際に用いて前記モータを制御した結果得られた前記回転数の変動に係る所定の評価値の各算出結果に基づいて比較し、いずれか一方の前記正規化トルクパターンを採用する制御装置と
　を備える空気調和機。