JP2001178168A - 圧縮機の直流モータの制御装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧縮機における圧縮サイクル区間と吸込みサ
イクル区間とを正確に判断し、これに基づいてＤＣモー
タの印加電圧を補正することができる圧縮機の制御装置
である。 【解決手段】 ＤＣモータを始動し（ステップ１）、Ｐ
ＷＭデューティー平均値でＤＣモータを制御し（ステッ
プ２）、両区間の指定モードの位置検出時間を計算し
（ステップ３）、両区間の指定モードの位置検出時間を
比較し（ステップ４）、一方の区間の指定モードの位置
検出時間が１００回以上、もう一方の区間の指定モード
の位置検出時間より長いか否かを判断し（ステップ
５）、位置検出時間が長い方の指定モードの区間を圧縮
サイクル、短い方の指定モードの区間を吸込みサイクル
と判断し（ステップ６）、圧縮サイクルと判断された区
間の各モード毎に平均値から補正値をそれぞれ加算し、
吸込みサイクルと判断された区間の各モード毎に平均値
から補正値をそれぞれ減算し（ステップ７）、補正した
ＰＷＭデューティー値でモータを制御する（ステップ
８）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮機内部に搭載
され、この圧縮機を駆動するための直流モータ（以下、
ＤＣモータという）の制御装置、その方法及び記録媒体
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】圧縮機内部には、この圧縮機を駆動する
ためのＤＣモータが搭載されている。このＤＣモータの
駆動の制御は、次の通りである。

【０００３】ＤＣモータにインバータ回路が接続され、
このインバータ回路にはドライバー回路が接続され、ド
ライバー回路には制御回路が接続されている。そして、
位置検出回路に基づいて回転子の位置を検出し、制御回
路が、その検出した位置及び外部からの速度指令信号に
基づいてドライバー回路へ駆動信号を送る。ドライバー
回路ではこの駆動信号に基づいてインバータ回路への印
加電圧を変化させ、ＤＣモータの駆動を制御するもので
ある。

【０００４】ところで、冷蔵庫等に用いられている圧縮
機のＤＣモータの１回転におけるトルクの変化状態を示
したものが図７である。

【０００５】この図７に示されるように、圧縮機におけ
るピストンが圧縮サイクル区間に入ると、ＤＣモータの
負荷が大きくなりそれとともにトルクが増大する。圧縮
サイクル区間が終了し、吸込みサイクル区間に入ると負
荷が減少してトルクも減少する。ＤＣモータの１回転に
おいて、圧縮サイクル区間である電気角０゜〜３６０゜
までにおいてはトルクが増大し、吸込みサイクル区間で
ある電気角３６０゜〜７２０゜はトルクが減少する。

【０００６】しかしながら、従来のＤＣモータの制御方
法であると、図７に示すように、インバータ回路への印
加電圧は一定であるため、圧縮サイクル区間においては
負荷が増大しているにもかかわらず負荷に対するトルク
が弱くなり、逆に吸込みサイクル区間における印加電圧
も一定であるため負荷に対するトルクが大きくなる。そ
のため、ＤＣモータの１回転において、必要なトルクと
電圧との間に差が生じて圧縮機が振動するという問題点
があった。

【０００７】そこで、本発明は上記問題点に鑑み、圧縮
機における圧縮サイクル区間と吸込みサイクル区間とを
正確に判断し、これに基づいてＤＣモータの印加電圧を
補正することができる圧縮機の制御装置、方法及びその
記録媒体を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、圧縮
機を駆動する直流モータの制御装置であって、前記直流
モータの一回転で前記圧縮機が圧縮サイクルと吸込みサ
イクルを行うものであり、前記直流モータの半回転分を
表す電気角、または、機械角を１つの区間として、一回
転を２つの区間に分割し、この分割した区間をさらにｎ
モード（ｎは２以上の自然数）にそれぞれ分割し、これ
ら両区間に属するｎモードのうち一のモードを指定モー
ドとしてそれぞれ指定する指定手段と、前記直流モータ
を回転させて、前記指定手段が指定した前記両区間の指
定モードが継続する時間の長さである位置検出時間をそ
れぞれ検出する時間検出手段と、前記時間検出手段が検
出した両指定モードの位置検出時間の長さを比較する比
較手段と、前記比較手段の比較結果に基づいて、位置検
出時間の長い指定モードが属する区間を圧縮サイクル区
間と判断し、位置検出時間の短い指定モードが属する区
間を吸込みサイクル区間とを判断する判断手段と、を有
することを特徴とする圧縮機の直流モータの制御装置で
ある。

【０００９】請求項２の発明は、前記判断手段は、前記
比較手段における両指定モードの位置検出時間の長さの
比較結果がｐ回（ｐは２以上の自然数）以上同じ結果で
ある場合に、位置検出時間の長い指定モードが属する区
間を圧縮サイクル区間と判断し、位置検出時間の短い指
定モードが属する区間を吸込みサイクル区間とを判断す
ることを特徴とする請求項１記載の圧縮機の直流モータ
の制御装置である。

【００１０】請求項３の発明は、前記直流モータはイン
バータ回路によって駆動され、このインバータ回路はド
ライバー回路から印加電圧が供給されるものであり、前
記判断手段が判断した圧縮サイクル区間と吸込みサイク
ル区間とに合わせてインバータ回路への印加電圧をそれ
ぞれ補正する補正手段を有することを特徴とする請求項
１と請求項２記載の圧縮機の直流モータの制御装置であ
る。

【００１１】請求項４の発明は、前記補正手段は、圧縮
サイクル区間をｎ個に分割したモード毎の補正値と、吸
込みサイクル区間をｎ個に分割したモード毎の補正値を
記憶した記憶手段を有し、前記記憶手段に記憶した各モ
ード毎の補正値に基づいて、前記判断手段が判断した圧
縮サイクル区間と吸込みサイクル区間にそれぞれ属する
各モード毎に印加電圧の補正を行うことを特徴とする請
求項３記載の圧縮機の直流モータの制御装置である。

【００１２】請求項５の発明は、前記補正手段が行う印
加電圧の補正は、ＰＷＭデューティ値を補正することに
よって行うことを特徴とする請求項４記載の圧縮機の直
流モータの制御装置である。

【００１３】請求項６の発明は、前記補正手段が行う圧
縮サイクル区間に属する各モードの補正は、ＰＷＭデュ
ーティ値を増加させ、吸込みサイクル区間に属する各モ
ードの補正は、ＰＷＭデューティ値を減少させることを
特徴とする請求項５記載の圧縮機の直流モータの制御装
置である。

【００１４】請求項７の発明は、前記記憶手段に記憶さ
れた各モードの補正値は、前記直流モータの駆動時の負
荷状態に基づいて設定されたものであることを特徴とす
る請求項３から請求項６記載の圧縮機の直流モータの制
御装置である。

【００１５】請求項８の発明は、圧縮機を駆動する直流
モータの制御装置であって、前記直流モータの一回転で
前記圧縮機が圧縮サイクルと吸込みサイクルを行うもの
であり、前記直流モータの半回転分を表す電気角、また
は、機械角を１つの区間として、一回転を２つの区間に
分割し、この分割した区間をさらにｎモード（ｎは２以
上の自然数）にそれぞれ分割し、これら両区間に属する
ｎモードのうち一のモードを指定モードとしてそれぞれ
指定する指定ステップと、前記直流モータを回転させ
て、前記指定ステップで指定した前記両区間の指定モー
ドが継続する時間の長さである位置検出時間をそれぞれ
検出する時間検出ステップと、前記時間検出ステップで
検出した両指定モードの位置検出時間の長さを比較する
比較ステップと、前記比較ステップの比較結果に基づい
て、位置検出時間の長い指定モードが属する区間を圧縮
サイクル区間と判断し、位置検出時間の短い指定モード
が属する区間を吸込みサイクル区間とを判断する判断ス
テップと、を有することを特徴とする圧縮機の直流モー
タの制御方法である。

【００１６】請求項９の発明は、前記判断ステップは、
前記比較ステップにおける両指定モードの位置検出時間
の長さの比較結果がｐ回（ｐは２以上の自然数）以上同
じ結果である場合に、位置検出時間の長い指定モードが
属する区間を圧縮サイクル区間と判断し、位置検出時間
の短い指定モードが属する区間を吸込みサイクル区間と
を判断することを特徴とする請求項８記載の圧縮機の直
流モータの制御方法である。

【００１７】請求項１０の発明は、前記直流モータはイ
ンバータ回路によって駆動され、このインバータ回路は
ドライバー回路から印加電圧が供給されるものであり、
前記判断ステップで判断した圧縮サイクル区間と吸込み
サイクル区間とに合わせてインバータ回路への印加電圧
をそれぞれ補正する補正ステップを有することを特徴と
する請求項８と請求項９記載の圧縮機の直流モータの制
御方法である。

【００１８】請求項１１の発明は、圧縮サイクル区間を
ｎ個に分割したモード毎の補正値と、吸込みサイクル区
間をｎ個に分割したモード毎の補正値を記憶する記憶手
段を有し、前記補正ステップは、前記記憶手段が記憶し
た各モード毎の補正値に基づいて、前記判断ステップが
判断した圧縮サイクル区間と吸込みサイクル区間にそれ
ぞれ属する各モード毎に印加電圧の補正を行うことを特
徴とする請求項１０記載の圧縮機の直流モータの制御方
法である。

【００１９】請求項１２の発明は、前記補正ステップが
行う印加電圧の補正は、ＰＷＭデューティ値を補正する
ことによって行うことを特徴とする請求項１１記載の圧
縮機の直流モータの制御方法である。

【００２０】請求項１３の発明は、前記補正ステップが
行う圧縮サイクル区間に属する各モードの補正は、ＰＷ
Ｍデューティ値を増加させ、吸込みサイクル区間に属す
る各モードの補正は、ＰＷＭデューティ値を減少させる
ことを特徴とする請求項１２記載の圧縮機の直流モータ
の制御方法である。

【００２１】請求項１４の発明は、前記記憶手段に記憶
された各モードの補正値は、前記直流モータの駆動時の
負荷状態に基づいて設定されたものであることを特徴と
する請求項１０から請求項１３記載の圧縮機の直流モー
タの制御方法である。

【００２２】請求項１５の発明は、圧縮機を駆動する直
流モータの制御方法を実現するプログラムを記録した記
録媒体であって、前記直流モータの一回転で前記圧縮機
が圧縮サイクルと吸込みサイクルを行うものであり、前
記直流モータの半回転分を表す電気角、または、機械角
を１つの区間として、一回転を２つの区間に分割し、こ
の分割した区間をさらにｎモード（ｎは２以上の自然
数）にそれぞれ分割し、これら両区間に属するｎモード
のうち一のモードを指定モードとしてそれぞれ指定する
指定機能と、前記直流モータを回転させて、前記指定機
能で指定した前記両区間の指定モードが継続する時間の
長さである位置検出時間をそれぞれ検出する時間検出機
能と、前記時間検出機能で検出した両指定モードの位置
検出時間の長さを比較する比較機能と、前記比較機能の
比較結果に基づいて、位置検出時間の長い指定モードが
属する区間を圧縮サイクル区間と判断し、位置検出時間
の短い指定モードが属する区間を吸込みサイクル区間と
を判断する判断機能と、を記録したことを特徴とする圧
縮機の直流モータの制御方法の記録媒体である。

【００２３】請求項１６の発明は、前記判断機能は、前
記比較機能における両指定モードの位置検出時間の長さ
の比較結果がｐ回（ｐは２以上の自然数）以上同じ結果
である場合に、位置検出時間の長い指定モードが属する
区間を圧縮サイクル区間と判断し、位置検出時間の短い
指定モードが属する区間を吸込みサイクル区間とを判断
することを特徴とする請求項１５記載の圧縮機の直流モ
ータの制御方法の記録媒体である。

【００２４】請求項１７の発明は、前記直流モータはイ
ンバータ回路によって駆動され、このインバータ回路は
ドライバー回路から印加電圧が供給されるものであり、
前記判断機能で判断した圧縮サイクル区間と吸込みサイ
クル区間とに合わせてインバータ回路への印加電圧をそ
れぞれ補正する補正機能を有することを特徴とする請求
項１５と請求項１６記載の圧縮機の直流モータの制御方
法の記録媒体である。

【００２５】請求項１８の発明は、圧縮サイクル区間を
ｎ個に分割したモード毎の補正値と、吸込みサイクル区
間をｎ個に分割したモード毎の補正値を記憶する記憶手
段を有し、前記補正機能は、前記記憶手段が記憶した各
モード毎の補正値に基づいて、前記判断機能が判断した
圧縮サイクル区間と吸込みサイクル区間にそれぞれ属す
る各モード毎に印加電圧の補正を行うことを特徴とする
請求項１７記載の圧縮機の直流モータの制御方法の記録
媒体である。

【００２６】請求項１９の発明は、前記補正機能が行う
印加電圧の補正は、ＰＷＭデューティ値を補正すること
によって行うことを特徴とする請求項１８記載の圧縮機
の直流モータの制御方法の記録媒体である。

【００２７】請求項２０の発明は、前記補正機能が行う
圧縮サイクル区間に属する各モードの補正は、ＰＷＭデ
ューティ値を増加させ、吸込みサイクル区間に属する各
モードの補正は、ＰＷＭデューティ値を減少させること
を特徴とする請求項１９記載の圧縮機の直流モータの制
御方法の記録媒体である。

【００２８】請求項２１の発明は、前記記憶手段に記憶
された各モードの補正値は、前記直流モータの駆動時の
負荷状態に基づいて設定されたものであることを特徴と
する請求項１７から請求項２０記載の圧縮機の直流モー
タの制御方法の記録媒体とである。

【００２９】請求項１の圧縮機の直流モータの制御装置
について説明する。

【００３０】まず、指定手段においては、直流モータの
半回転分を表す電気角又は機械角を１つの区間として１
回転を２つの区間に分割する。さらに、この分割した区
間をｎモードにそれぞれ分割する。そして、両区間に属
するｎモードのうち１のモードを指定モードとしてそれ
ぞれ指定する。

【００３１】圧縮サイクル区間と吸込みサイクル区間を
判断する手順について説明する。

【００３２】まず、直流モータを回転させる。そして、
時間検出手段は、指定手段が指定した両区間の指定モー
ドが継続する時間の長さである位置検出時間をそれぞれ
検出する。

【００３３】比較手段は、時間検出手段が検出した両指
定モードの位置検出時間の長さを比較する。

【００３４】判断手段は、比較手段の比較結果に基づい
て、位置検出時間の長い指定モードが属する区間を圧縮
サイクル区間と判断し、位置検出時間の短い指定モード
が属する区間を吸込みサイクル区間と判断する。

【００３５】請求項２の発明について説明する。

【００３６】判断手段は、比較手段における両指定モー
ドの位置検出時間の長さの比較結果がｐ回以上同じ結果
である場合に、位置検出時間の長い指定モードが属する
区間を圧縮サイクル区間と判断し、位置検出時間の短い
指定モードが属する区間を吸込みサイクル区間と判断す
る。

【００３７】請求項３の発明について説明する。

【００３８】判断手段で判断した圧縮サイクル区間と吸
込みサイクル区間とに合わせて、直流モータを駆動する
インバータ回路へのドライバー回路からの印加電圧を補
正手段がそれぞれ補正するものである。

【００３９】請求項４の発明について説明する。

【００４０】補正手段は、記憶手段に記憶した各モード
毎の補正値に基づいて、判断手段が判断した圧縮サイク
ル区間と吸込みサイクル区間にそれぞれ属する各モード
毎に印加電圧の補正を行う。

【００４１】請求項５の発明について説明する。

【００４２】補正手段が行う印加電圧の補正は、ＰＷＭ
デューティー値を補正することによって行う。

【００４３】請求項６の発明について説明する。

【００４４】補正手段が行う圧縮サイクル区間に属する
各モードの補正は、ＰＷＭデューティー値を増加させ、
吸込みサイクル区間に属する各モードの補正は、ＰＷＭ
デューティー値を減少させる。

【００４５】請求項７の発明について説明する。

【００４６】記憶手段に記憶された各モードの補正値
は、直流モータの駆動時の負荷状態に基づいて設定され
たものである。

【００４７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図１〜
図６に基づいて説明する。

【００４８】本実施例は、冷蔵庫やエアコン等の冷凍サ
イクルに使用される圧縮機に搭載された直流３相ブラシ
レスモータ（以下、単にＤＣモータという）１０の駆動
回路１２に関するものである。

【００４９】図１は、駆動回路１２の制御方法を示すフ
ローチャートであり、図２はＤＣモータ１０と駆動回路
１２のブロック図であり、図３はＤＣモータ１０の通電
パターンであり、図４はＤＣモータ１０の１回転におけ
る電気角の関係を示した図面であり、図５はＤＣモータ
１０の１回転におけるトルクの状態を示した図面であ
り、図６は、同じくＤＣモータ１０の１回転におけるト
ルク及び電圧変化を示した図面である。

【００５０】（ＤＣモータ１０と駆動回路１２の構造）
図２に基づいて、ＤＣモータ１０と駆動回路１２の構造
について説明する。

【００５１】ＤＣモータ１０は、３相Ｙ結線が施されて
なり、インバータ部１４に接続され、このインバータ部
１４はドライバー回路１６から印加電圧が供給される。

【００５２】ドライバー回路１６へは、制御回路１８か
ら駆動信号が出力されている。また、ＤＣモータ１０の
各相の相電流に基づいて回転子の位置を検出する位置検
出回路２０が接続され、その位置検出信号は制御回路１
８に送られている。

【００５３】制御回路１８について説明する。

【００５４】制御回路１８は、マイクロコンピュータよ
りなり、位置検出回路２０からの位置検出信号が入力す
る位置検出部２２と、タイマー部２４と、モード指定部
２６と、ＰＷＭ補正デューティー記憶部（以下、単に記
憶部という）２８と、ＰＷＭ平均デューティー計算部
（以下、計算部という）３０と、３相ＰＷＭ出力部（以
下、出力部という）３２とよりなる。

【００５５】そして、位置検出部２２からの位置検出信
号とモード指定部２６からの信号がタイマー部２４に送
られ、タイマー部２４と記憶部２８と計算部３０からの
それぞれの信号が出力部３２に送られる。出力部３２は
ドライバー回路１６に駆動信号を出力するものである。

【００５６】なお、位置検出部２２は、ＤＣモータ１０
の回転子が特定の位置にあるとき、位置検出回路２０か
らの信号によって位置検出信号と位置検出割り込みをタ
イマー部２４へ出力する。

【００５７】タイマー部２４は、位置検出部２２からの
位置検出信号に基づいてある特定の位置検出の位置から
次の特定の位置検出の位置までの時間を測定する。これ
によって、ＤＣモータ１０の１回転の時間測定が可能と
なる。

【００５８】出力部３２は駆動信号を出力し、ドライバ
ー回路１６はインバータ部１４をスイッチングして、Ｄ
Ｃモータ１０に電圧を印加し、ＤＣモータ１０の回転子
を回転させる。

【００５９】次に、回転子の位置検出について説明す
る。

【００６０】なお、回転子の電気角と機械角との関係
は、電気角が７２０゜に対して機械角が３６０゜であ
る。以下、図面においては電気角と機械角の両方を示す
が、説明では電気角に基づいて説明する。

【００６１】位置検出部２２における位置検出から次の
位置検出までの位相は電気角で６０゜に相当する。図３
に示すように、この電気角６０゜は、ＤＣモータ１０
（３相直流モータ）ではＵ、Ｖ、Ｗ相のうちの１相の通
電１回分に相当し、ＤＣモータ１０の半回転につき各相
に通電が２回ずつ、３相合わせて合計６回の通電が行わ
れる。

【００６２】位置検出が行われる位相位置は、ＤＣモー
タ１０のＵ、Ｖ、Ｗ相の誘起電圧の極性の反転が行われ
る位相位置、０クロス点にある。すなわち、相から相へ
の０クロス間が電気角６０゜と等しくなる。

【００６３】この位置検出が１２回、すなわち電気角で
７２０゜分がＤＣモータ１０の１回転に相当する。

【００６４】ここで、ＤＣモータ１０の１回転に相当す
る電気角０゜より７２０゜において、電気角０゜以上３
６０゜以下を一方の１区間（以下、Ａ区間という）と
し、３６０゜以上７２０゜以下を他方の１区間（以下、
Ｂ区間という）とし、２つの区間に分割させる。図４に
示すように、各区間を電気角６０゜毎に１モードとし
て、６つのモードに分割し、それらをモード０〜モード
５と定義する。

【００６５】すなわち、３相モータにおけるモータの半
回転分の通電６パターンをモード０からモード５の６つ
のモードに定義する。

【００６６】（ＤＣモータ１０の制御方法）上記のよう
な準備をした後、ＤＣモータ１０の制御方法について、
図１のフローチャートに基づいて説明する。

【００６７】１．ステップ１ ステップ１においては、ＤＣモータ１０を始動させる。

【００６８】２．ステップ２ ステップ２においては、出力部３２からは計算部３０の
レジスタに設定された１秒間におけるＤＣモータ１０の
目標回転数値と、位置検出部２２によって検出された実
際の回転数である実回転数値の差により計算部３０によ
り計算されたＰＷＭ平均デューティー値（以下、単に平
均値という）を出力する。この出力部３２により出力さ
れた平均値に基づいてドライバ回路１０がインバータ回
路１４の印加電圧を制御してＤＣモータ１０の回転を行
う。

【００６９】３．ステップ３ ステップ３においては、タイマー部２４はモード指定部
２６により指定されたモード（以下、指定モードとい
う）の位置検出時間を回転しているＤＣモータ１０から
検出する。

【００７０】具体的には、指定モードがモード２であれ
ば、ＤＣモータ１０の１回転におけるＡ区間とＢ区間の
両区間におけるモード２における位置検出時間をタイマ
ー部２４で計算する。ここで、位置検出時間とは、Ａ区
間におけるモード２が継続する時間と、Ｂ区間における
モード２が継続する時間を意味する。

【００７１】モード指定部２６で指定される指定モード
について説明する。

【００７２】圧縮機の製造工程において、ＤＣモータ１
０の１回転における電気角とピストンの位置関係は図６
に示すように定められており、この位置関係から圧縮
（ピストンを押す動作）と吸込み（ピストンを引く動
作）で最も圧力差があると推定されるモードは予め推測
できるため、モード指定部２６は予めそのモードが指定
モードとして設定されている。

【００７３】４．ステップ４ ステップ４においては、両区間の指定モード（例えば、
モード２）の位置検出時間の比較を行う。

【００７４】両区間の指定モードの位置検出時間を比較
する理由について説明する。

【００７５】理論的には、圧縮機のＤＣモータ１０にお
いて電気角で３６０゜離れた同じモードにおける位置検
出時間を比較した場合は次のようになる。圧縮機のピス
トンの冷媒圧縮時はＤＣモータ１０への負荷が大きいた
め位置検出時間が大きくなる。一方、冷媒吸込み時はＤ
Ｃモータ１０への負荷が小さいため、位置検出時間が小
さくなる。

【００７６】したがって、位置検出時間の長さの比較を
行うことにより、モータ１０に負荷がかかるとき（圧縮
時）と負荷がかからないとき（吸込み時）の判断を行う
ことができる。そして、この比較は、ＤＣモータ１０に
かかる負荷の差が大きいほど行いやすい。

【００７７】５．ステップ５ ステップ５においては、ステップ４の動作を少なくとも
１００回行い、一方の区間の指定モードの位置検出時間
がもう一方の区間の指定モードの位置検出時間より長い
状態が連続して１００回以上起こったかどうかを判断す
る。

【００７８】この判断を行う理由は、ＤＣモータ１０の
１回転だけの比較結果では、圧縮と吸込みの特定をする
ことは難しからである。そして、より確実性を持たすた
めに、その大小比較の同結果が指定回数以上連続して起
こった場合に、例えば、Ａ区間が圧縮サイクル区間であ
り、Ｂ区間が吸込みサイクル区間として判断するもので
ある。

【００７９】６．ステップ６ ステップ６においては、位置検出時間が長い方の指定モ
ードの区間を圧縮サイクル区間と判断し、短い方の指定
モードが属する区間を吸込みサイクル区間と判断する。
以下、説明をわかりやすくするために圧縮サイクル区間
としてＡ区間が判断され、吸込みサイクル区間がＢ区間
として判断されたものとして説明していく。

【００８０】７．ステップ７ ステップ７においては、圧縮サイクル区間（Ａ区間）と
吸込みサイクル区間（Ｂ区間）に属する各モード毎に平
均値を記憶部２８に記憶されたＰＷＭデューティー補正
値（以下、単に補正値という）に基づいて補正する。す
なわち、記憶部２８には、圧縮サイクル区間の各モード
毎の補正値が記憶され、吸込みサイクル区間の各モード
毎の補正値が記憶されている。そして、具体的には次の
ように補正する。

【００８１】圧縮サイクル区間と判断されたＡ区間の各
モードにおける平均値を、記憶部２８に記憶された圧縮
サイクル区間の各モードの補正値を加算する。そして、
各モードにおけるＰＷＭデューティー値を増加させる。

【００８２】一方、吸込みサイクル区間と判断されたＢ
区間の各モードの平均値は、記憶部２８に記憶された吸
込みサイクル区間の各モードの補正値を減算して、Ｂ区
間における各モードのＰＷＭデューティー値を小さくす
る。この状態を示したものが図５である。

【００８３】なお、記憶部２８の圧縮サイクル区間及び
吸込みサイクル区間の各サイクルの各モード毎に設定さ
れた補正値は、図５に示すように圧縮機のＤＣモータ１
０を駆動させたときのＤＣモータ１０にかかる負荷をシ
ュミレーション等の方法を用いて導き出されたモータト
ルク曲線に沿ったトルクを考慮しての補正値であり、こ
の補正値を予め記憶部２８に記憶させておく。

【００８４】このようにすることで、Ａ区間のＰＷＭデ
ューティー値を補正値によって増加させ、Ｂ区間のＰＷ
Ｍデューティー値を補正値によって小さくすることによ
り、モータトルク曲線に沿った補正が行え、図６に示す
ように、モータトルク曲線に沿った印加電圧をインバー
タ部１４に供給することができる。

【００８５】そのため、圧縮機内のＤＣモータ１０に接
続されたピストンの回転速度変動による圧縮機の振動を
防止することができる。

【００８６】特に、本実施例の場合には、圧縮サイクル
区間または吸込みサイクル区間をさらに６分割して細か
くＰＷＭデューティー値を補正するため、振動をより低
減することが可能となる。

【００８７】（変更例１）上記実施例では３相モータを
用いて説明したため、Ａ区間及びＢ区間をそれぞれ６モ
ードに分割したが、これに限らず多相モータにおいては
Ａ区間及びＢ区間をｎモード（ｎは６以上の自然数）で
分割すればよく、特にこの分割を細かくすればするほど
ＰＷＭデューティー値を細かく制御することができるた
め、振動の低減を図ることができる。

【００８８】（変更例２）また、上記実施例では、マイ
クロコンピュータよりなる制御回路１８内部を装置で説
明したが、位置検出部２２と、タイマー部２４と、モー
ド指定部２６と、記憶部２８と、計算部３０と、出力部
３２及びその他の構成の各機能をプログラムで実行でき
るようにして、これら各プログラムをＦＤ、ＤＶＤ、Ｍ
Ｏ、ハードディスクなどの記録媒体に記録させておき、
本実施例を実現してもよい。

【００８９】

【発明の効果】以上により本発明であると、圧縮機にお
けるモータを駆動させた場合に、圧縮サイクル区間と吸
込みサイクル区間とを確実に判別することができる。

【００９０】また、圧縮サイクル区間と吸込みサイクル
区間とを判断することにより、モータの負荷にかかる状
態に応じてモータへの印加電圧を補正して、圧縮機の振
動を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すＤＣモータの駆動回路
の制御状態を示すフローチャートである。

【図２】ＤＣモータと駆動回路のブロック図である。

【図３】ＤＣモータの通電パターンの説明図である。

【図４】ＤＣモータの１回転当たりの電気角の状態を示
す図面である。

【図５】ＤＣモータの１回転当たりのトルク曲線と補正
値を示す図面である。

【図６】ＤＣモータの１回転当たりのトルク曲線と補正
した印加電圧を示す図面である。

【図７】従来のＤＣモータ１０におけるトルク曲線と印
加電圧を示す説明図である。

【符号の説明】

１０ ＤＣモータ １２ 駆動回路 １４ インバータ部 １６ ドライバー回路 １８ 制御回路 ２０ 位置検出回路 ２２ 位置検出部 ２４ タイマー部 ２６ モード指定部 ２８ 記憶部 ３０ 計算部 ３２ 出力部

フロントページの続き (72)発明者 平原 茂利夫 大阪府茨木市太田東芝町１番６号 株式会 社東芝大阪工場内 Ｆターム(参考） 3H045 AA09 AA27 BA38 CA25 CA29 DA07 EA35 5H571 AA11 BB04 EE03 HD02 JJ03 JJ18 JJ25 KK06 LL32 5H607 AA04 BB04 BB09 BB14 CC01 CC05 CC07 FF07 HH01

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮機を駆動する直流モータの制御装置で
   あって、 前記直流モータの一回転で前記圧縮機が圧縮サイクルと
   吸い込みサイクルを行うものであり、 前記直流モータの半回転分を表す電気角、または、機械
   角を１つの区間として、一回転を２つの区間に分割し、
   この分割した区間をさらにｎモード（ｎは２以上の自然
   数）にそれぞれ分割し、これら両区間に属するｎモード
   のうち一のモードを指定モードとしてそれぞれ指定する
   指定手段と、 前記直流モータを回転させて、前記指定手段が指定した
   前記両区間の指定モードが継続する時間の長さである位
   置検出時間をそれぞれ検出する時間検出手段と、 前記時間検出手段が検出した両指定モードの位置検出時
   間の長さを比較する比較手段と、 前記比較手段の比較結果に基づいて、位置検出時間の長
   い指定モードが属する区間を圧縮サイクル区間と判断
   し、位置検出時間の短い指定モードが属する区間を吸込
   みサイクル区間とを判断する判断手段と、 を有することを特徴とする圧縮機の直流モータの制御装
   置。
2. 【請求項２】前記判断手段は、 前記比較手段における両指定モードの位置検出時間の長
   さの比較結果がｐ回（ｐは２以上の自然数）以上同じ結
   果である場合に、位置検出時間の長い指定モードが属す
   る区間を圧縮サイクル区間と判断し、位置検出時間の短
   い指定モードが属する区間を吸込みサイクル区間とを判
   断することを特徴とする請求項１記載の圧縮機の直流モ
   ータの制御装置。
3. 【請求項３】前記直流モータはインバータ回路によって
   駆動され、このインバータ回路はドライバー回路から印
   加電圧が供給されるものであり、 前記判断手段が判断した圧縮サイクル区間と吸込みサイ
   クル区間とに合わせてインバータ回路への印加電圧をそ
   れぞれ補正する補正手段を有することを特徴とする請求
   項１と請求項２記載の圧縮機の直流モータの制御装置。
4. 【請求項４】前記補正手段は、 圧縮サイクル区間をｎ個に分割したモード毎の補正値
   と、吸込みサイクル区間をｎ個に分割したモード毎の補
   正値を記憶した記憶手段を有し、 前記記憶手段に記憶した各モード毎の補正値に基づい
   て、前記判断手段が判断した圧縮サイクル区間と吸込み
   サイクル区間にそれぞれ属する各モード毎に印加電圧の
   補正を行うことを特徴とする請求項３記載の圧縮機の直
   流モータの制御装置。
5. 【請求項５】前記補正手段が行う印加電圧の補正は、Ｐ
   ＷＭデューティ値を補正することによって行うことを特
   徴とする請求項４記載の圧縮機の直流モータの制御装
   置。
6. 【請求項６】前記補正手段が行う圧縮サイクル区間に属
   する各モードの補正は、ＰＷＭデューティ値を増加さ
   せ、吸込みサイクル区間に属する各モードの補正は、Ｐ
   ＷＭデューティ値を減少させることを特徴とする請求項
   ５記載の圧縮機の直流モータの制御装置。
7. 【請求項７】前記記憶手段に記憶された各モードの補正
   値は、 前記直流モータの駆動時の負荷状態に基づいて設定され
   たものであることを特徴とする請求項３から請求項６記
   載の圧縮機の直流モータの制御装置。
8. 【請求項８】圧縮機を駆動する直流モータの制御装置で
   あって、 前記直流モータの一回転で前記圧縮機が圧縮サイクルと
   吸込みサイクルを行うものであり、 前記直流モータの半回転分を表す電気角、または、機械
   角を１つの区間として、一回転を２つの区間に分割し、
   この分割した区間をさらにｎモード（ｎは２以上の自然
   数）にそれぞれ分割し、これら両区間に属するｎモード
   のうち一のモードを指定モードとしてそれぞれ指定する
   指定ステップと、 前記直流モータを回転させて、前記指定ステップで指定
   した前記両区間の指定モードが継続する時間の長さであ
   る位置検出時間をそれぞれ検出する時間検出ステップ
   と、 前記時間検出ステップで検出した両指定モードの位置検
   出時間の長さを比較する比較ステップと、 前記比較ステップの比較結果に基づいて、位置検出時間
   の長い指定モードが属する区間を圧縮サイクル区間と判
   断し、位置検出時間の短い指定モードが属する区間を吸
   込みサイクル区間とを判断する判断ステップと、 を有することを特徴とする圧縮機の直流モータの制御方
   法。
9. 【請求項９】前記判断ステップは、 前記比較ステップにおける両指定モードの位置検出時間
   の長さの比較結果がｐ回（ｐは２以上の自然数）以上同
   じ結果である場合に、位置検出時間の長い指定モードが
   属する区間を圧縮サイクル区間と判断し、位置検出時間
   の短い指定モードが属する区間を吸込みサイクル区間と
   を判断することを特徴とする請求項８記載の圧縮機の直
   流モータの制御方法。
10. 【請求項１０】前記直流モータはインバータ回路によっ
    て駆動され、このインバータ回路はドライバー回路から
    印加電圧が供給されるものであり、 前記判断ステップで判断した圧縮サイクル区間と吸込み
    サイクル区間とに合わせてインバータ回路への印加電圧
    をそれぞれ補正する補正ステップを有することを特徴と
    する請求項８と請求項９記載の圧縮機の直流モータの制
    御方法。
11. 【請求項１１】圧縮サイクル区間をｎ個に分割したモー
    ド毎の補正値と、吸込みサイクル区間をｎ個に分割した
    モード毎の補正値を記憶する記憶手段を有し、 前記補正ステップは、 前記記憶手段が記憶した各モード毎の補正値に基づい
    て、前記判断ステップが判断した圧縮サイクル区間と吸
    込みサイクル区間にそれぞれ属する各モード毎に印加電
    圧の補正を行うことを特徴とする請求項１０記載の圧縮
    機の直流モータの制御方法。
12. 【請求項１２】前記補正ステップが行う印加電圧の補正
    は、ＰＷＭデューティ値を補正することによって行うこ
    とを特徴とする請求項１１記載の圧縮機の直流モータの
    制御方法。
13. 【請求項１３】前記補正ステップが行う圧縮サイクル区
    間に属する各モードの補正は、ＰＷＭデューティ値を増
    加させ、吸込みサイクル区間に属する各モードの補正
    は、ＰＷＭデューティ値を減少させることを特徴とする
    請求項１２記載の圧縮機の直流モータの制御方法。
14. 【請求項１４】前記記憶手段に記憶された各モードの補
    正値は、 前記直流モータの駆動時の負荷状態に基づいて設定され
    たものであることを特徴とする請求項１０から請求項１
    ３記載の圧縮機の直流モータの制御方法。
15. 【請求項１５】圧縮機を駆動する直流モータの制御方法
    を実現するプログラムを記録した記録媒体であって、 前記直流モータの一回転で前記圧縮機が圧縮サイクルと
    吸込みサイクルを行うものであり、 前記直流モータの半回転分を表す電気角、または、機械
    角を１つの区間として、一回転を２つの区間に分割し、
    この分割した区間をさらにｎモード（ｎは２以上の自然
    数）にそれぞれ分割し、これら両区間に属するｎモード
    のうち一のモードを指定モードとしてそれぞれ指定する
    指定機能と、 前記直流モータを回転させて、前記指定機能で指定した
    前記両区間の指定モードが継続する時間の長さである位
    置検出時間をそれぞれ検出する時間検出機能と、 前記時間検出機能で検出した両指定モードの位置検出時
    間の長さを比較する比較機能と、 前記比較機能の比較結果に基づいて、位置検出時間の長
    い指定モードが属する区間を圧縮サイクル区間と判断
    し、位置検出時間の短い指定モードが属する区間を吸込
    みサイクル区間とを判断する判断機能と、 を記録したことを特徴とする圧縮機の直流モータの制御
    方法の記録媒体。
16. 【請求項１６】前記判断機能は、 前記比較機能における両指定モードの位置検出時間の長
    さの比較結果がｐ回（ｐは２以上の自然数）以上同じ結
    果である場合に、位置検出時間の長い指定モードが属す
    る区間を圧縮サイクル区間と判断し、位置検出時間の短
    い指定モードが属する区間を吸込みサイクル区間とを判
    断することを特徴とする請求項１５記載の圧縮機の直流
    モータの制御方法の記録媒体。
17. 【請求項１７】前記直流モータはインバータ回路によっ
    て駆動され、このインバータ回路はドライバー回路から
    印加電圧が供給されるものであり、 前記判断機能で判断した圧縮サイクル区間と吸込みサイ
    クル区間とに合わせてインバータ回路への印加電圧をそ
    れぞれ補正する補正機能を有することを特徴とする請求
    項１５と請求項１６記載の圧縮機の直流モータの制御方
    法の記録媒体。
18. 【請求項１８】圧縮サイクル区間をｎ個に分割したモー
    ド毎の補正値と、吸込みサイクル区間をｎ個に分割した
    モード毎の補正値を記憶する記憶手段を有し、 前記補正機能は、 前記記憶手段が記憶した各モード毎の補正値に基づい
    て、前記判断機能が判断した圧縮サイクル区間と吸込み
    サイクル区間にそれぞれ属する各モード毎に印加電圧の
    補正を行うことを特徴とする請求項１７記載の圧縮機の
    直流モータの制御方法の記録媒体。
19. 【請求項１９】前記補正機能が行う印加電圧の補正は、
    ＰＷＭデューティ値を補正することによって行うことを
    特徴とする請求項１８記載の圧縮機の直流モータの制御
    方法の記録媒体。
20. 【請求項２０】前記補正機能が行う圧縮サイクル区間に
    属する各モードの補正は、ＰＷＭデューティ値を増加さ
    せ、吸込みサイクル区間に属する各モードの補正は、Ｐ
    ＷＭデューティ値を減少させることを特徴とする請求項
    １９記載の圧縮機の直流モータの制御方法の記録媒体。
21. 【請求項２１】前記記憶手段に記憶された各モードの補
    正値は、 前記直流モータの駆動時の負荷状態に基づいて設定され
    たものであることを特徴とする請求項１７から請求項２
    ０記載の圧縮機の直流モータの制御方法の記録媒体。