(57)【要約】【課題】１シャント電流検出方式を採用した構成で、電流検出率が高いモータ制御装置を提供する。【解決手段】実施形態のモータ制御装置は、モータを駆動対象とし、三相ブリッジ接続された複数のスイッチング素子を所定のＰＷＭ信号パターンに従いオンオフさせるインバータ回路,インバータ回路の直流側に接続され、電流値に対応する信号を発生する電流検出素子，モータのロータ位置を検知するロータ位置検知部，検知されたロータ位置に追従するように二相又は三相のＰＷＭ信号パターンを生成するＰＷＭ信号生成部，電流検出素子に発生した信号と前記ＰＷＭ信号パターンとに基づいてモータの相電流を検出する電流検出部，インバータ回路に供給する駆動電圧を昇圧する昇圧回路を備え、ＰＷＭ信号生成部は電流検出部がＰＷＭ信号の搬送波周期内における２点のタイミングで二相の電流を検出可能となるように二相又は三相のＰＷＭ信号パターンを生成し、モータの駆動時における電流検出部の電流検出率に応じて昇圧回路の昇圧率を制御する昇圧制御部を更に備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータを駆動対象とし、三相ブリッジ接続された複数のスイッチング素子を所定のＰＷＭ信号パターンに従いオンオフさせるインバータ回路と、
前記インバータ回路の直流側に接続され、電流値に対応する信号を発生する電流検出素子と、
前記モータのロータ位置を検知するロータ位置検知部と、
このロータ位置検知部により検知されたロータ位置に追従するように二相又は三相のＰＷＭ信号パターンを生成するＰＷＭ信号生成部と、
前記電流検出素子に発生した信号と前記ＰＷＭ信号パターンとに基づいて、前記モータの相電流を検出する電流検出部と、
前記インバータ回路に供給する駆動電圧を昇圧する昇圧回路とを備え、
前記ＰＷＭ信号生成部は、前記電流検出部が、前記ＰＷＭ信号の搬送波周期内における２点のタイミングで二相の電流を検出可能となるように、二相又は三相のＰＷＭ信号パターンを生成し、
前記モータの駆動時における前記電流検出部の電流検出率に応じて、前記昇圧回路の昇圧率を制御する昇圧制御部を更に備えるモータ制御装置。
【請求項２】
前記ＰＷＭ信号生成部は、前記ＰＷＭ信号のデューティの最大値が閾値未満であれば三相のＰＷＭ信号パターンを出力し、
前記昇圧制御部は、前記最大値が前記閾値以上になると前記昇圧率を上昇させ、
前記ＰＷＭ信号生成部は、前記昇圧回路の出力電圧が上限値に達すると、二相のＰＷＭ信号パターンを出力するように切り替える請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記インバータ回路を構成するスイッチング素子の温度を検出する温度検出部を備え、
前記昇圧制御部は、前記スイッチング素の温度が閾値以上になると、前記昇圧回路の昇圧動作を停止させる請求項１又は２に記載のモータ制御装置。
【請求項４】
モータと、
請求項１から３のいずれか一項に記載のモータ制御装置とを備え、
前記モータが発生する駆動力により洗濯運転を行う洗濯機。
【請求項５】
前記洗濯運転の制御を行う制御部を備え、
前記昇圧制御部は、前記洗濯運転の行程に応じて前記昇圧率を変化させる請求項４に記載の洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、モータ制御装置及び洗濯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、インバータ回路に抵抗素子を１つだけ配置して電流検出を行う所謂１シャント方式において、モータに通電される３相の電流を検出する検出率を向上させるため、３相ＰＷＭ信号のパルスの位相をシフトすると共に、３相変調方式と２相変調方式とを組み合わせる技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１６７９４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の技術においても、図１に示すように、変調率が低い領域では電流の検出率は１００％になるが、変調率が高い領域では検出率が８０％程度にとどまる。電流の検出率が低くなると、制御回路が電流を読み取りにくくなり、モータの制御性が低下してしまう。
そこで、１シャント電流検出方式を採用した構成において、電流の検出率を高めることができるモータ制御装置及び当該装置を備える洗濯機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態のモータ制御装置は、モータを駆動対象とし、三相ブリッジ接続された複数のスイッチング素子を所定のＰＷＭ信号パターンに従いオンオフさせるインバータ回路と、
前記インバータ回路の直流側に接続され、電流値に対応する信号を発生する電流検出素子と、
前記モータのロータ位置を検知するロータ位置検知部と、
このロータ位置検知部により検知されたロータ位置を決定し、前記ロータ位置に追従するように二相又は三相のＰＷＭ信号パターンを生成するＰＷＭ信号生成部と、
前記電流検出素子に発生した信号と前記ＰＷＭ信号パターンとに基づいて、前記モータの相電流を検出する電流検出部と、
前記インバータ回路に供給する駆動電圧を昇圧する昇圧回路とを備え、
前記ＰＷＭ信号生成部は、前記電流検出部が、前記ＰＷＭ信号の搬送波周期内における２点のタイミングで二相の電流を検出可能となるように、二相又は三相のＰＷＭ信号パターンを生成し、
前記モータの駆動時における前記電流検出部の電流検出率に応じて、前記昇圧回路の昇圧率を制御する昇圧制御部を更に備える。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】変調方式それぞれのデューティと電流検出率の関係を示すグラフ
【図２】第１実施形態による縦型洗濯機の概略構成を示す縦断側面図
【図３】第１実施形態による洗濯機の制御部の構成を概略的に示すブロック図
【図４】駆動制御部のモータをベクトル制御する部分を中心に示す機能ブロック図
【図５】インバータ回路を中心とする駆動系の構成を示す概略図
【図６】第１実施形態について、洗濯運転開始から洗濯運転終了前における制御部で行われる制御内容の一例を示すフローチャート
【図７】第１実施形態について、洗い行程における制御部で行われる制御内容の一例を示すフローチャート
【図８】第２実施形態について、洗い行程における制御部で行われる制御内容の一例を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【０００７】
（第１実施形態）
第１実施形態による縦型洗濯機について図面を参照しながら説明する。図２は、本実施形態に係る洗濯機１０の縦断側面図である。洗濯機１０は、外箱１１、トップカバー１２、水槽１３、回転槽１４、駆動装置１５、注水装置１６、排水装置１７、操作パネル１８を備えている。外箱１１は、例えばステンレス鋼板等によって矩形の中空箱状に形成されており、洗濯機１０の外郭を構成している。
【０００８】
水槽１３は、上方が開口した有底円筒状に作成されており、水槽カバー１３１と水槽開口部１３２とを備え、内部に水を貯留する。水槽カバー１３１は、水槽１３の上端部から水槽開口部１３２の一部を覆うように設けられている。ユーザは、水槽開口部１３２を通して洗濯物を回転槽１４内部に出し入れ可能である。また、水槽１３は、水槽開口部１３２を開閉する内蓋１３３を備えていても良い。
【０００９】
回転槽１４は、洗濯物を収容可能な有底円筒状に作成されており、水槽１３の内部において回転可能に設けられている。回転槽１４は、洗濯物を洗う洗い行程、及び洗濯物をすすぐすすぎ行程における洗濯槽として機能する。また、回転槽１４は、洗濯物を脱水する脱水行程における脱水槽としても機能する。回転槽１４は、回転槽１４の底部にパルセータ１４１を備えている。パルセータ１４１は、回転槽１４と一体的に、又は回転槽１４に対して相対的に回転可能である。
【００１０】
駆動装置１５は、図３にも示すように、モータ１５１とクラッチ機構１５２とを有している。モータ１５１は、パルセータ１４１に接続されており、パルセータ１４１を正方向及び逆方向に回転させる。クラッチ機構１５２は、モータ１５１の駆動力を回転槽１４に伝達する。クラッチ機構１５２は、モータ１５１の駆動力の伝達を切り替え、パルセータ１４１のみを回転させたり、パルセータ１４１と回転槽１４を一体に回転させたりする機能を備えている。
【００１１】
注水装置１６は、例えば水道などの外部の水源から供給される水を、水槽１３の内部に注水するための装置である。注水装置１６は、外箱１１の内部にあって、例えば、水槽１３の図中で左右一方寄りの上部に設けられている。注水装置１６は、給水弁１６１、注水ホース１６２、及び注水ケース１６３を有している。給水弁１６１は、例えば電磁駆動式の開閉弁であり、上述の外部の水源に接続される。注水ホース１６２は、注水ケース１６３と水槽１３内とを接続している。給水弁１６１は、外部の水源から、注水装置１６を介して水槽１３の内部に至る注水経路を開閉する。
【００１２】
排水装置１７は、水槽１３の内部に貯留された水を、洗濯機１０の機外へ排出するための装置である。排水装置１７は、排水弁１７１と排水管１７２とを含んで構成されている。排水弁１７１は、例えば電磁駆動式の開閉弁である。排水弁１７１は、水槽１３内から排水装置１７を介して機外に至る排水経路を開閉する。
【００１３】
操作パネル１８は、トップカバー１２の上面前部に設けられている。操作パネル１８は、ユーザの操作を受け付けると共に、入力された操作内容や設定内容及び現在の動作内容などを表示する。
【００１４】
洗濯機１０は、図３に示すように、制御部３０と、重量検知部３１と、駆動制御部３２とスイッチ温度検知部３３とを備えている。制御部３０は、例えば図示しないＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、及び書き換え可能なフラッシュメモリ等の記憶領域を備えるマイクロコンピュータを主体に構成されており、洗濯機１０の動作全般の制御を行う。制御部３０には、給水弁１６１、排水弁１７１、及び操作パネル１８が接続されている。これら給水弁１６１、排水弁１７１、及び操作パネル１８は、制御部３０による制御に基づいて動作する。また、制御部３０には、駆動制御部３２が接続されており、駆動制御部３２には駆動装置１５が接続されている。駆動装置１５は、駆動制御部３２に基づいて動作する。
【００１５】
制御部３０は、ＣＰＵにおいて制御プログラムを実行することにより、図３に示す重量検知部３１、駆動制御部３２をソフトウェアにより仮想的に実現する。なお、制御部３０、重量検知部３１、駆動制御部３２は、集積回路等のハードウェアにより実現してもよいし、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせにより実現してもよい。
重量検知部３１は、例えばモータ１５１のベクトル制御におけるｑ軸電流を測定することによってモータ１５１に作用している現在の負荷を検知し、その負荷に基づいて回転槽１４内部の洗濯物の重量を測定する。なお、重量検知部３１は、例えば目標回転速度と実際の回転速度との差からモータ１５１の負荷を検知する構成でも良い。
【００１６】
図４は、駆動制御部３２のうち、モータ１５１をベクトル制御する部分を中心に示す機能ブロック図である。図４において、（α，β）はモータ１５１の各相に対応する電気角１２０度間隔の３相（ＵＶＷ）座標系を直交変換した直交座標系を示し、（ｄ，ｑ）は、モータ１５１のロータの回転に伴い回転している２次磁束の座標系を示す。また、並列に構成されている部分には符号ａ，ｂを付している。
【００１７】
減算器６２には、速度指令出力部６１より目標速度指令ωｒｅｆが被減算値として、角速度算出部７７により検出されたモータ１５１の速度ωが減算値として与えられる。減算器６２の減算結果は、速度ＰＩ(Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ−Ｉｎｔｅｇｒａｌ)制御部６５に与えられる。速度ＰＩ制御部６５は、目標速度指令ωｒｅｆと検出速度ωとの差分量に基づいてＰＩ，つまり比例積分制御を行う。速度ＰＩ制御部６５ａは、演算結果に基づきｑ軸電流指令値Ｉｑｒｅｆとｄ軸電流指令値Ｉｄｒｅｆとを生成し、減算器６６ｑ，６６ｄに被減算値としてそれぞれ出力する。また、速度ＰＩ制御部６５ｂは、演算結果に基づきｑ軸電圧指令値Ｖｑ，ｄ軸電圧指令値Ｖｄを生成してｄｑ／αβ変換部６９ｂに出力する。
【００１８】
減算器６６ｑ，６６ｄには、αβ／ｄｑ変換部６７より出力されるｑ軸電流値Ｉｑ，ｄ軸電流値Ｉｄがそれぞれ減算値として与えられる。減算器６６ｑ，６６ｄの減算結果は、電流ＰＩ制御部６８に入力される。電流ＰＩ制御部６８は、ｑ軸電流指令値Ｉｑｒｅｆとｄ軸電流指令値Ｉｄｒｅｆとの差分量に基づいてＰＩ制御を行い、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ及びｄ軸電圧指令値Ｖｄを生成する。電圧指令値Ｖｑ及びＶｄは、ｄｑ／αβ変換部６９ａに入力される。ｄｑ／αβ変換部６９には、回転センサ７６により検出された２次磁束の回転位相角であるロータ位置角θが与えられ、その回転位相角θに基づいて電圧指令値Ｖｄ，Ｖｑを電圧指令値Ｖα，Ｖβに変換する。回転センサ７６は、ロータ位置検知部に相当する。
【００１９】
電圧指令値Ｖα，Ｖβは、αβ／ＵＶＷ変換部７０により３相の電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに変換される。αβ／ＵＶＷ変換部７０ａが出力する３相電圧指令値は、切換スイッチ７１ｕ，７１ｖ，７１ｗの一方の固定接点７１ｕｘ，７１ｖｘ，７１ｗｘに与えられる。αβ／ＵＶＷ変換部７０ｂが出力する３相電圧指令値は、同他方の固定接点７１ｕｙ，７１ｖｙ，７１ｗｙに与えられる。切換スイッチ７１ｕ，７１ｖ，７１ｗの可動接点７１ｕｚ，７１ｖｚ，７１ｗｚは、ＰＷＭ形成部７３の入力端子に接続されている。
【００２０】
ＰＷＭ形成部７３は、切換スイッチ７１を介して入力される３相電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに基づき、例えば１５．６ｋＨｚのキャリア，例えば三角波を変調した各相のＰＷＭ信号Ｖｕｐ（＋，−），Ｖｖｐ（＋，−），Ｖｗｐ（＋，−）をインバータ回路４１に出力する。ＰＷＭ信号Ｖｕｐ〜Ｖｗｐは、例えばモータ１５１の各相巻線に正弦波状の電流が通電されるよう、正弦波に基づいた電圧振幅に対応するパルス幅の信号として出力される。３相変調方式ではキャリア１周期中に全てのスイッチング素子がスイッチングされ、２相変調方式では３相のうち１相のスイッチング素子がＯＮまたはＯＦＦに固定され、残りの２相がスイッチングされて電圧が形成される。
【００２１】
インバータ回路４１を構成するスイッチング素子は、例えばＩＧＢＴ５０である。ＩＧＢＴ５０のコレクタ，エミッタ間には、フリーホイールダイオード５２が接続されている。下アーム側のＩＧＢＴ５０ｄ，５０ｅ，５０ｆのエミッタとグランドとの間には、電流検出用のシャント抵抗である抵抗素子５１が接続されている。電流検出部８１は、ＰＷＭ形成部７３より与えられる電流検出タイミング信号Ｔｄに基づき、抵抗素子５１の端子電圧をＰＷＭ制御の１周期内で２回Ａ／Ｄ変換して読み込む。また、電流検出部８１は、ＰＷＭ形成部７３より与えられる３相ＰＷＭ信号Ｖｕｐ，Ｖｖｐ，Ｖｗｐのパターンに応じて、Ａ／Ｄ変換した電圧に基づき３相の電流データＩｕ，Ｉｖ，ＩｗをＵＶＷ／αβ変換部７５に出力する
【００２２】
ＵＶＷ／αβ変換部７５は、３相の電流データＩｕ，Ｉｖ，Ｉｗを所定の演算式に従い２軸電流データＩα，Ｉβに変換する。そして、２軸電流データＩα，Ｉβをαβ／ｄｑ変換部６７に出力する。αβ／ｄｑ変換部６７は、回転センサ７６よりロータの回転位置であるモータ１５１のロータ位置角θを得て、所定の演算式に従い２軸電流データＩα，Ｉβをｄ軸電流値Ｉｄ，ｑ軸電流値Ｉｑに変換すると、それらを前述のように減算器６６ｄ，６６ｑに出力する。角速度検出部７７は、回転位置センサ７６により検出されたロータの位置角θより角速度ωを算出して各部に出力する。
【００２３】
温度センサ７８は、ＩＰＭ（Intelligent Power Module）として構成されているインバータ回路４１の温度Ｔを検出して切換え制御部７９に出力する。ロック検出部８０は、ロータ位置角θの変化に基づいて、モータ１５１がロック状態になったと判定すると、ロック判定信号Ｌを切換え制御部７９に出力する。切換え制御部７９は、上述した入力される各信号や電流値Ｉ，ＰＷＭ形成部７３より与えられるＰＭＷ信号のデューティ情報に基づいて切換スイッチ７１の切換を制御する。
【００２４】
尚、以上の構成において、符号ａが付されている構成部分が電流制御を行うベクトル制御部８２であり、符号ｂが付されている構成部分が電圧制御部８３である。駆動制御部３２は、以降の説明において、「電流制御」に基づきモータ１５１を速度制御する場合はベクトル制御部８２を用い、「電圧制御」に基づきモータ１５１を速度制御する場合は電圧制御部８３を用いる。また、ＵＶＷ／αβ変換部７５からＰＷＭ信号形成部７３までが、ＰＷＭ信号生成部８４を構成している。また、インバータ回路４１を除く構成は、制御装置１８のソフトウェアにより実現されている機能をブロック化したものである。
【００２５】
図５は、駆動装置１５に含まれるインバータ回路４１の駆動系の概略図を示す。インバータ回路４１の入力側には、駆動用電源回路４２が接続されている。駆動用電源回路４２は、１００Ｖの交流電源に対し、一端側に誘導性リアクタ４３を介して接続され、ダイオードブリッジで構成される全波整流回路４４と、全波整流回路の出力側に直接接続された２つのコンデンサ４５ａと４５ｂとを備えている。コンデンサ４５ａと４５ｂの共通接続点は、全波整流回路４４の入力端子側に接続されている。駆動用電源回路４２は、誘導性リアクタ４３を用いた昇圧動作を行わない場合に、１００Ｖの交流電圧を倍電圧整流し、約２８０Ｖの直流電流のインバータ回路４１に供給する。駆動用電源回路４２は、昇圧回路に相当する。
【００２６】
全波整流回路４４の入力端子は、同様にダイオードブリッジで構成されているもう一つの全波整流回路４６が並列に接続されており、全波整流回路４６の出力端子間には、ＩＧＢＴ４７が接続されている。ＩＧＢＴ４７のオンオフ制御は、駆動制御部３２が行う。
【００２７】
モータ１５１は、Ｕ、Ｖ、Ｗの３相ＤＣブラシレスモータである。インバータ回路４１は、駆動制御部３２からのＰＷＭ信号に基づき、上下一対の３組、計６個のＩＧＢＴ５０ａ〜５０ｆによりモータ１５１に印加する電圧を生成する。シャント抵抗５１には、下側ＩＧＢＴ５０ｄ〜５０ｆがＯＮしているタイミングでモータ巻線と同じ電流が発生するので、正負の電圧が発生する。駆動制御部３２には、正負の電圧が読めるように、図示しないレベルシフト用の分圧抵抗により正側にシフトされた電圧が入力される。３相変調方式では、キャリア１周期中に３相のＩＧＢＴ５０をスイッチングして正弦波電圧を生成し、２相変調方式では、３相のうち１相のＩＧＢＴ５０をＯＮまたはＯＦＦに固定し、残りの２相をスイッチングして電圧を形成する。
尚、回転センサ７６は、相電流を利用して回転位置を検知するものでも良いし、ホールＩＣなどを用いても良い。
【００２８】
次に本実施形態の作用について図６及び図７を参照して説明する。本実施形態では、電流の検出に１シャント方式を用いている。１シャント方式では、抵抗素子５１で検出する電流が通常複数層の電流値の合計となるため、各相の電流を切り分けるには、キャリア１周期の間で通電パターンが異なる２箇所で電流を検出することが必要である。ここで、２相変調においては、モータ１５１が低速、又は低負荷時のモータ１５１への入力電圧が低い場合にＰＷＭ信号のＯＮ幅が狭くなるため、通電パターンが異なる２箇所での電流検出が困難となる。
【００２９】
一方、３相変調では、低速時で入力電圧が低い場合でもＰＷＭパルス幅が比較的広いため、より確実に電流を検出できる。しかしながら、３相変調では、回転数や負荷の増加に伴いモータ１５１への入力電圧が増加すると、１キャリア周期中のＰＷＭパルス幅の増減が大きくなり電流検出率が低下する。そのため、モータ１５１への入力電圧が大きい場合には、一般的に２相変調が用いられるが、２相変調では、キャリア１周期中にＰＷＭパルス幅が小さくなる区間が必ず存在するため、電流検出率を必ずしも１００％にできない。
【００３０】
図６は、洗濯機１０の洗濯運転の手順を示すメインルーチンのフローチャートである。駆動制御部３２は、洗い行程を行い（Ｓ１１）続いてすすぎ行程（Ｓ１２），最後に脱水行程を行う（Ｓ１３）。図７は、洗い行程のサブルーチンを示すフローチャートである。洗濯機１０が洗い行程を開始すると、駆動制御部３２は、モータ１５１を３相変調モードで制御を開始する（ステップＡ１１）。その後、駆動制御部３２は、洗い運転の時間を計測するタイマＴを「０」クリアする（ステップＡ１２）。その後、タイマＴが洗い行程時間Ｔｍａｘ未満であれば（ステップＡ１３でＹＥＳ）、駆動制御部３２は処理をステップＡ１４へと移行させる。
【００３１】
駆動制御部３２は、ステップＡ１４において、その時点のＰＷＭデューティが、３相変調における電流制御が可能な上限か否かを判断する。閾値である上限デューティ以上でなければ（ステップＡ１４でＮＯ）、３相変調の制御を継続する（ステップＡ１７）。一方、ステップＡ１４において、上限デューティ以上だった場合は（ＹＥＳ）、現在の運転電圧が昇圧レベルの上限であるか否かを判断する（ステップＡ１５）。昇圧レベルが上限でない場合（ステップＡ１５でＮＯ）、駆動制御部３２は、昇圧回路を制御し、昇圧レベルを引き上げる（ステップＡ１８）。昇圧レベルが上限の場合（ステップＡ１５でＹＥＳ）、駆動制御部３２は、３相変調の制御から２相変調による電圧制御を行う（ステップＡ１６）。
【００３２】
以上に説明した本実施形態によれば、インバータ回路４１に接続され、電流値に対する信号を発生する抵抗素子５１を備え、ＰＭＷ信号を発生させる駆動制御回路３２は、モータ１５１のロータ位置に追従するように３相のＰＷＭパターンを生成する。電流検出部８１は、抵抗素子５１に発生した信号とＰＷＭ信号パターンとに基づいてモータ１５１の相電流を検出する。
【００３３】
また、駆動制御回路３２は、電流検出部８１が、ＰＷＭ信号のキャリア周期内の２点のタイミングで２相の電流を検出可能となるように、２相のＰＷＭ信号パターンを生成する２相変調と３相のＰＷＭ信号パターンを生成する３相変調とを選択的に行う。３相変調を行う場合はモータ１５１を電流に基づいて速度制御し、２相変調を行う場合はモータを電圧に基づいて速度制御する。このように構成すれば、ＩＧＢＴ５０におけるスイッチング損失を抑制しつつ、相電流の検出率を極力向上させることができる。
【００３４】
また、駆動用電源回路４２は、インバータ回路４１に供給する駆動電圧を昇圧する昇圧回路としても機能する。これにより、３相変調での運転を行っている際に、ＰＷＭデューティが電流制御の上限デューティ以上となった場合、駆動用電源回路４２によりインバータ回路４１に供給する駆動電圧を昇圧することでＰＷＭデューティを低減し、電流検出率を低下させずに３相変調での制御を継続して行うことができる。
【００３５】
また、駆動用電源回路４２による昇圧レベルが上限となり、且つＰＷＭデューティが電流制御の上限以上となった場合は２相変調による電圧制御を行う。これにより、電流検出率を高率に維持できる。この際の上限デューティは、３相変調による電流検出率が下がり始めるデューティ６０％付近から、２相変調による電流検出率が３相変調による電流検出率を上回る７０％付近の間がよい。
【００３６】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について図８を参照しながら説明する。本実施形態では、図７で示した洗い行程のサブルーチン以外、第１実施形態と同様とする。つまり、本実施形態は、洗い行程のサブルーチンが異なっている。図８に示すように、第２実施形態のサブルーチンは、図７で示したステップＡ１１からＡ２１に加えて、ステップＢ１１の処理を行う。
【００３７】
具体的には、駆動制御部３２は、ＰＷＭデューティが３相変調による電流制御の上限デューティ以上であった場合（ステップＡ１４でＹＥＳ）、制御をステップＢ１１に移行させる。ステップＢ１１において、駆動制御部３２は、温度センサ７８が検知したインバータ回路４１の温度Ｔｐが所定の閾値以下であるか否か判定する。インバータ回路４１の温度が所定の閾値Ｔｐｍａｘ以下であれば（ＹＥＳ）、駆動制御部３２は処理をステップＡ１５に移行する。インバータ回路４１の温度Ｔが所定の閾値Ｔｐｍａｘより大きい場合（ＮＯ）、駆動制御部３２は、処理をステップＡ１６に移行する。温度センサ７８は、温度検知部に相当する。
【００３８】
以上に説明したように第２実施形態によれば、駆動制御部３２は、温度センサ７８が検知したインバータ回路４１の温度Ｔｐが所定の閾値Ｔｐｍａｘ以下であれば、駆動用電源回路４２による昇圧動作を行いつつ３相変調による電流制御を行い、温度Ｔｐが所定の閾値Ｔｐｍａｘより高くなると、駆動用電源回路４２による昇圧動作を停止させて２相変調による電圧制御を行う。これにより、インバータ回路４１の温度が高い状態において昇圧動作を伴った３相変調による電流制御を継続することを避け、インバータ回路４１の発熱を抑制できる。
【００３９】
また、第１，第２実施形態におけるインバータ回路４１を搭載した洗濯機１０において、他の行程と比較して負荷が高く、さらに制御性も重要であるため、高い電流検出率が必要な洗い行程でのみ、図７又は図８で示すサブルーチンを実行し、そのほかのすすぎ行程や脱水行程では昇圧を行わず、もしくは２相変調による電圧制御によって行程を実行することで、洗濯機１０の洗濯性能を保ちつつ、インバータ回路４１の発熱を抑制できる。
【００４０】
（その他の実施形態）
スイッチング素子は、ＩＧＢＴに限ることなく、ＭＯＳＦＥＴやバイポーラトランジスタでも良い。
上限デューティは、個別の設計に応じ適宜変更して良い。
駆動対象は、洗濯機に搭載されるモータに限らない。
【００４１】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形には、発明の範囲や要旨が含まれると同様に、特許請求の範囲に含まれた発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００４２】
図面中、１０は洗濯機、１５１はモータ、３２は駆動制御部、３３はスイッチ温度検知部、４１はインバータ回路、４２は駆動用電源回路、５０はＩＧＢＴ、５１は抵抗素子、７６は回転センサ、８１は電流検出部、８２はベクトル制御部、８３は電圧制御部、８４はＰＷＭ信号生成部を示す。
【図１】
2020120420.tif 000003
【図２】
2020120420.tif 000004
【図３】
2020120420.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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