(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータおよびステータを有するモータを、非通電区間を有する通電方式により駆動するモータ駆動装置であって、
直流電源に接続され、前記直流電源から供給される直流電圧を交流電圧に変換して前記モータに供給するインバータ回路と、
前記ステータに誘起される誘起電圧のゼロクロス点を検出し、前記ロータの位置を検出するための位置検出信号を出力する位置検出回路と、
前記位置検出信号に基づいて前記インバータ回路の通電相を切り換える位置検出運転と、一定の通電切換時間が経過する毎に前記インバータ回路の通電相を切り換える同期運転とを、前記モータの回転数に応じて切り換えて前記インバータ回路を駆動制御する制御回路と、
を備え、
前記制御回路は、
前記誘起電圧のゼロクロス点の検出が不安定となる回転数より大きな回転数閾値が予め設定され、前記モータの回転数が前記回転数閾値より大きい場合には、前記位置検出運転を行い、前記モータの回転数が前記回転数閾値以下であり、且つ、前記誘起電圧のゼロクロス点の検出を行うことが可能である場合には、前記位置検出信号に基づいて前記モータの機械角の１回転中における位置検出タイミング間毎に位置検出区間を順次割り当て、前記位置検出区間毎に各位置検出区間時間を算出し、前記各位置検出区間時間の平均区間時間を算出し、直前の前記位置検出区間時間が前記平均区間時間より大きく、且つ、前記位置検出区間時間が前記平均区間時間以下となる前記位置検出区間から、前記同期運転を開始する
ことを特徴とするモータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば電気角１２０度毎に通電相を切り替えてモータを駆動する１２０度通電方式では、モータのステータに誘起される誘起電圧のゼロクロス点からロータの位置検出情報を取得して、位置検出情報に従ってマイクロコンピュータからインバータ回路に駆動信号を出力し、モータを駆動する位置検出運転モードがある。
【０００３】
一方、起動時にはロータの位置検出に必要な誘起電圧が得られないため、一定のタイミングで強制的に通電相を切り換える同期運転モードによりモータを駆動している。
【０００４】
近年、エアコンなどに用いるコンプレッサ用モータでは、省エネ性追求の要求からより低回転数領域での運転制御が求められている。しかし、モータを位置検出運転モードで駆動している状態から回転数を低下させると、誘起電圧はモータの回転数に比例して低下するため、ロータの位置検出できなくなり、モータの回転制御が不可能になる。このような不具合を解決する技術として、下記特許文献１などが存在する。
【０００５】
特許文献１に示された技術では、モータの回転数を低下させ極低速になった時には運転モードを位置検出運転モードから同期運転モードに切り換えて低回転数領域でのモータの運転を可能とする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−２２７７８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、トルクリップルのあるコンプレッサなどをモータの負荷とした場合は、低回転数領域ではトルク変動によりモータの回転速度に脈動が発生し、モータの機械角の一回転の間で回転速度が変動するため、誘起電圧が検出できる場合とできない場合が生じ、位置検出運転モードと同期運転モードとを頻繁に切り換えることとなり、モータの回転制御が不安定となる。したがって、特許文献１に示された技術では、位置検出運転モードと同期運転モードとを切り換える回転数の閾値は、モータの駆動を安定して行うためには、誘起電圧による位置検出が不安定となる回転数より大きな値に設定する必要があるため、ロータの位置検出が可能な回転数領域を拡張することができず、低回転領域では省エネのためのモータのきめ細かい制御や脱調防止のための制御を行うことができない、という問題があった。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ロータの位置検出によるモータの回転制御が可能な回転数領域をより低回転数領域に拡張し、低回転数領域においても省エネのためのモータのきめ細かい制御や脱調防止のための制御を行うことを可能とするモータ駆動装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明にかかるモータ駆動装置は、ロータおよびステータを有するモータを、非通電区間を有する通電方式により駆動するモータ駆動装置であって、直流電源に接続され、前記直流電源から供給される直流電圧を交流電圧に変換して前記モータに供給するインバータ回路と、前記ステータに誘起される誘起電圧のゼロクロス点を検出し、前記ロータの位置を検出するための位置検出信号を出力する位置検出回路と、前記位置検出信号に基づいて前記インバータ回路の通電相を切り換える位置検出運転と、一定の通電切換時間が経過する毎に前記インバータ回路の通電相を切り換える同期運転とを、前記モータの回転数に応じて切り換えて前記インバータ回路を駆動制御する制御回路と、を備え、前記制御回路は、前記誘起電圧のゼロクロス点の検出が不安定となる回転数より大きな回転数閾値が予め設定され、前記モータの回転数が前記回転数閾値より大きい場合には、前記位置検出運転を行い、前記モータの回転数が前記回転数閾値以下であり、且つ、前記誘起電圧のゼロクロス点の検出を行うことが可能である場合には、前記位置検出信号に基づいて前記モータの機械角の１回転中における位置検出タイミング間毎に位置検出区間を順次割り当て、前記位置検出区間毎に各位置検出区間時間を算出し、前記各位置検出区間時間の平均区間時間を算出し、直前の前記位置検出区間時間が前記平均区間時間より大きく、且つ、前記位置検出区間時間が前記平均区間時間以下となる前記位置検出区間から、前記同期運転を開始することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、ロータの位置検出によるモータの回転制御が可能な回転数領域をより低回転数領域に拡張し、低回転数領域においても省エネのためのモータのきめ細かい制御や脱調防止のための制御を行うことが可能となる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施の形態にかかるモータ駆動装置の一構成例を示す図である。
【図２】図２は、位置検出運転モードにおけるタイミングチャートの一例を示す図である。
【図３】図３は、同期運転モードにおけるタイミングチャートの一例を示す図である。
【図４】図４は、低回転領域における位置検出タイミングの変動の一例を示す図である。
【図５】図５は、同期運転中において位置検出が正しく行われない場合のタイミングチャートの一例を示す図である。
【図６】図６は、同期運転中において位置検出が正しく行われない場合の通電切換タイミングと位置検出タイミングとの関係を示す図である。
【図７】図７は、同期運転中において位置検出が正しく行われる場合の通電切換タイミングと位置検出タイミングとの関係を示す図である。
【図８】図８は、位置検出併用同期運転モードの有無による差異を示す図である。
【図９】図９は、実施の形態にかかるモータ駆動装置の運転モード切換メインフローチャートである。
【図１０】図１０は、位置検出区間時間算出サブフローチャートである。
【図１１】図１１は、位置検出併用同期運転モードの開始区間決定サブフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、添付図面を参照して、本発明の実施の形態にかかるモータ駆動装置を詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。
【００１３】
実施の形態．
図１は、実施の形態にかかるモータ駆動装置の一構成例を示す図である。図１に示すように、実施の形態１にかかるモータ駆動装置は、インバータ回路２と、位置検出回路４と、制御回路５とを備え、直流電源１から直流電圧Ｖｄｃが供給され、モータ３に交流電圧を供給する。
【００１４】
インバータ回路２は、Ｕ相スイッチング素子２１、Ｖ相スイッチング素子２２、Ｗ相スイッチング素子２３、Ｘ相スイッチング素子２４、Ｙ相スイッチング素子２５、およびＺ相スイッチング素子２６を備え、各スイッチング素子２１，２２，２３，２４，２５，２６が３相ブリッジ接続され、制御回路５から供給される各スイッチング素子２１，２２，２３，２４，２５，２６への駆動信号により駆動される。
【００１５】
モータ３は、１２０度通電方式により駆動される４極モータであり、ステータ３１とロータ３２とを備えている。なお、モータ３の極数は４極に限らず、また、モータ駆動方式は、非通電区間を有する方式であれば何でもよい。
【００１６】
位置検出回路４は、各抵抗４１〜４６およびコンパレータ４７を備えている。各抵抗４１〜４３の一端は、ステータ３１の各相に接続され、各抵抗４１〜４３の他端間が接続されている。各抵抗４１〜４３の接続点とグランドとの間に抵抗４４が接続され、各抵抗４１〜４４の接続点がコンパレータ４７の反転入力端子に接続されている。以下、この各抵抗４１〜４４の接続点の電圧を、仮想中性点電圧という。また、直流電源１の正極側とグランドとの間に抵抗４５および抵抗４６が直列に接続され、抵抗４５および抵抗４６の接続点の電圧を基準電圧として、コンパレータ４７の非反転入力端子に供給される。この基準電圧は、仮想中性点電圧の正弦波成分のゼロクロス点（正負の変曲点）の電圧と一致するように設定される。コンパレータ４７は、仮想中性点電圧と基準電圧とを比較することにより、仮想中性点電圧のゼロクロス点（すなわち、誘起電圧のゼロクロス点）を検出し、ロータ３２の位置を検出（以下、単に「位置検出」という）するための位置検出信号を出力する。
【００１７】
制御回路５は、位置検出回路４から出力される位置検出信号に基づいて位置検出を行い、この位置検出結果および外部からの回転数指令信号（図示せず）に基づいて各スイッチング素子２１，２２，２３，２４，２５，２６への駆動信号を生成して出力する。
【００１８】
つぎに、位置検出運転モードおよび同期運転モードについて説明する。図２は、位置検出運転モードにおけるタイミングチャートの一例を示す図である。また、図３は、同期運転モードにおけるタイミングチャートの一例を示す図である。
【００１９】
図２（ａ）は、仮想中性点電圧を示している。図２（ａ）において、横軸は時間の経過を示し、縦軸は仮想中性点電圧値を示している。図２（ｂ）は、位置検出回路４から出力される位置検出信号に基づいて仮想中性点電圧のゼロクロス点が検出される位置検出タイミングを示し、図２（ｃ）は、位置検出運転モードにおける各相のスイッチング素子２１，２２，２３，２４，２５，２６への駆動信号を示している。
【００２０】
図３（ａ）は、同期運転モードにおける通電切換タイミングを示している。図３（ａ）において、横軸は時間の経過を示し、縦軸は通電切換を行うまでの時間を示している。図３（ｂ）は、同期運転モードにおける各相のスイッチング素子２１，２２，２３，２４，２５，２６への駆動信号を示している。
【００２１】
位置検出運転モードでは、図２に示すように、仮想中性点電圧のゼロクロス点（すなわち、誘起電圧のゼロクロス点）において通電相が切り換えられ、各相のスイッチング素子２１，２２，２３，２４，２５，２６への駆動信号が出力される。
【００２２】
一方、同期運転モードでは、図３に示すように、通電切換時間Ｔが経過する毎に一定のタイミングで通電相が切り換えられ、各相のスイッチング素子２１，２２，２３，２４，２５，２６への駆動信号が出力される。ここで、通電切換時間Ｔは、モータの回転数指令値から１回転あたりの時間を求め、その時間を、モータの極数および相数で決定される１回転中の通電切換回数（本実施の形態では１２回）で割った時間である。
【００２３】
つぎに、実施の形態にかかるモータ駆動装置の運転モードの概念について説明する。位置検出運転モードでの運転中において回転数が低下すると、位置検出運転モードから同期運転モードに切り換えることにより低回転数領域での運転を行うことができる。しかしながら、例えば特開平５−２２７７８７号公報に示される技術を用いた場合には、位置検出運転モードと同期運転モードとを切り換える回転数閾値は、モータの駆動を安定して行うためには、誘起電圧のゼロクロス点の検出が不安定となる回転数より大きな値に設定する必要がある。この同期運転モード時にはロータの位置検出を行なわないため、省エネのためのモータのきめ細かい制御や脱調防止のための制御を行うことができない。
【００２４】
ところが、上述したように、位置検出運転モードと同期運転モードとを切り換える回転数閾値を誘起電圧のゼロクロス点の検出が不安定となる回転数より大きな値に設定すると、回転数閾値から誘起電圧のゼロクロス点の検出が不安定となる回転数までの回転数領域では、位置検出が可能となるので、同期運転モードであっても位置検出結果をモータ３の駆動制御に適用することが可能となる。したがって、実施の形態にかかるモータ駆動装置では、モータの回転数が回転数閾値以下であり、且つ、位置検出が可能である回転数領域では、同期運転を行いながら位置検出を行い、その位置検出結果をモータ３の回転制御に適用することにより、省エネのためのモータ３のきめ細かい制御や脱調防止のための制御を行うことを可能とする。この同期運転を行いながら位置検出結果をモータ３の回転制御に適用する運転モードを、以下「位置検出併用同期運転モード」という。
【００２５】
一方、トルクリップルのあるコンプレッサなどをモータの負荷とした場合は、低回転数領域ではトルク変動により一回転の間で回転速度が変動するため、モータの誘起電圧のゼロクロス点間の時間が変動し、位置検出タイミングは変動する。
【００２６】
図４は、低回転領域における位置検出タイミングの変動の一例を示す図である。図４において、横軸は各位置検出タイミング間の区間（以下「位置検出区間」という）毎に便宜的に割り当てた位置検出区間番号を示し、縦軸は各位置検出区間時間を示している。この位置検出区間番号は、図４に示す例では、１２０度通電方式により駆動される４極モータの機械角の一回転の間における各位置検出区間毎に便宜的に割り当てた番号である。図４に示す例では、位置検出区間番号「０」において最も位置検出区間時間が短く、すなわち回転速度が最も速くなっていることを示し、位置検出区間番号「６」において最も位置検出区間時間が長く、すなわち回転速度が最も遅くなっていることを示している。
【００２７】
同期運転中における通電相の切り換えは、通電切換時間Ｔ毎に一定の通電切換タイミングで行われる。したがって、通電切換タイミングの前に誘起電圧のゼロクロス点が現れると位置検出が正しく行われるが、位置検出タイミングが変動して通電切換タイミングの後に誘起電圧のゼロクロス点が現れた場合は、位置検出が正しく行われない。
【００２８】
図５は、同期運転中において位置検出が正しく行われない場合のタイミングチャートの一例を示す図である。図５（ａ）は、同期運転モードにおける通電切換タイミングを示している。図５（ａ）において、縦軸は通電切換を行うまでの時間を示し、横軸は時間の経過を示している。図５（ｂ）は、同期運転モードにおける各相のスイッチング素子２１，２２，２３，２４，２５，２６への駆動信号を示している。図５（ｃ）は、仮想中性点電圧を示している。図５（ｃ）において、縦軸は仮想中性点電圧値を示し、横軸は時間の経過を示している。図５（ｄ）は、位置検出回路４から出力される位置検出信号に基づいて仮想中性点電圧のゼロクロス点が検出される位置検出タイミングを示している。
【００２９】
図５では、通電切換タイミングが位置検出タイミングより早く訪れた例を示している（図５（ａ）参照）。この場合は、図５（ｃ）、図５（ｄ）に示すように、誘起電圧に重畳するチョッピング波形のゼロクロス点を検出してしまうため、誘起電圧のゼロクロス点を正しく検出することができず、正しく位置検出を行うことができない。
【００３０】
図６は、同期運転中において位置検出が正しく行われない場合の通電切換タイミングと位置検出タイミングとの関係を示す図である。図６（ａ）は、通電切換タイミングを示しており、番号「０」乃至「１１」は、各位置検出区間番号に対応して割り当てられた通電区間番号を示している。図６（ｂ）は、位置検出タイミングを示しており、番号「０」乃至「１１」は、各位置検出区間番号を示している。
【００３１】
図６に示す例では、通電区間番号「０」乃至「７」および「１１」では、通電切換タイミングより前に位置検出タイミングが訪れているが、通電区間番号「８」乃至「１０」では、通電切換タイミングより後に位置検出タイミングが訪れている。このため、図５において説明したように、誘起電圧のゼロクロス点を正しく検出することができず、正しく位置検出を行うことができない。
【００３２】
図７は、同期運転中において位置検出が正しく行われる場合の通電切換タイミングと位置検出タイミングとの関係を示す図である。図７（ａ）は、図４において説明した低回転領域における位置検出タイミングの変動の一例を示す図であり、図７（ａ）中に実線で示した直線は、各位置検出区間時間の平均値を示している。
【００３３】
図７に示す例では、直前の位置検出区間時間が各位置検出区間時間の平均値より大きく、且つ、位置検出区間時間が各位置検出区間時間の平均値以下となる位置検出区間（図７に示す例では、位置検出区間番号「９」の位置検出区間）から、同期運転を開始するように制御している。これにより、図７（ｂ）に示すように、全ての通電区間において通電切換タイミングより前に位置検出タイミングが訪れるため、正しく位置検出を行うことができる。したがって、実施の形態にかかるモータ駆動装置では、位置検出併用同期運転モードに移行する際に、上述した制御を適用することにより、安定して位置検出を行うことを可能とする。
【００３４】
図８は、位置検出併用同期運転モードの有無による差異を示す図である。図８（ａ）は、位置検出併用同期運転モードを適用しない場合のモード遷移を示す図であり、図８（ｂ）は、位置検出併用同期運転モードを適用した場合のモード遷移を示す図である。何れの場合も、回転数閾値は、誘起電圧のゼロクロス点の検出が不安定となる回転数より大きな値に設定されている。位置検出併用同期運転モードを適用しない場合は（図８（ａ）参照）、回転数閾値以下の回転数領域では同期運転モードとなる。上述したように、この同期運転モード時には位置検出を行なわない。
【００３５】
一方、位置検出併用同期運転モードを適用した場合は（図８（ｂ）参照）、回転数閾値以下であり、且つ、位置検出が可能である回転数領域では位置検出併用同期運転モードとなる。上述したように、この位置検出併用同期運転モード時には同期運転を行いながら位置検出を行い、その位置検出結果をモータ３の回転制御に適用するため、位置検出併用同期運転モードを適用しない場合（図８（ａ）参照）と比べて、位置検出によるモータ３の回転制御が可能な回転数領域をより低回転数領域に拡張することができる。
【００３６】
つぎに、実施の形態にかかるモータ駆動装置の運転モード切換動作について、図１、図９、図１０、および図１１を参照して説明する。図９は、実施の形態にかかるモータ駆動装置の運転モード切換メインフローチャートである。図１０は、位置検出区間時間算出サブフローチャートである。図１１は、位置検出併用同期運転モードの開始区間決定サブフローチャートである。
【００３７】
図９において、コンプレッサを起動すると、制御回路５は、同期運転モードによりモータ３の駆動を開始する（ステップＳＴ１０１）。制御回路５は、位置検出回路４から出力される位置検出信号に基づいて、位置検出運転モードによる駆動が可能な誘起電圧が得られているか否かを判定し（ステップＳＴ１０２）、位置検出運転モードによる駆動が可能な誘起電圧となった時点で（ステップＳＴ１０２；Ｙｅｓ）、位置検出運転モードに移行する（ステップＳＴ１０３）。位置検出運転モードによる駆動が可能な誘起電圧が得られていなければ（ステップＳＴ１０２；Ｎｏ）、ステップＳＴ１０１の処理に戻り、位置検出運転モードによる駆動が可能な誘起電圧となるまで、ステップＳＴ１０１〜ステップＳＴ１０２の処理を繰り返し実行する。ここで、位置検出運転モードによる駆動が可能な誘起電圧が得られているか否か（ステップＳＴ１０２）を判定する方法としては、例えばモータ３の機械角の１回転中における誘起電圧のゼロクロス点の検出回数が予め設定した検出回数閾値以上であるか否かにより判定することができる。図１に示した１２０度通電方式により駆動される４極モータである場合には、モータ３の機械角の１回転中における最大検出回数は１２回となるので、検出回数閾値は１２回以下に設定すればよい。
【００３８】
位置検出運転モードによる駆動を開始すると（ステップＳＴ１０３）、制御回路５は、位置検出信号に基づいて位置検出を開始し、その時点における最初の位置検出時刻を前回位置検出時刻として一時記憶するとともに、次の位置検出時刻までの位置検出区間番号ｎを「０」に設定する（ステップＳＴ１０４）。
【００３９】
続いて、制御回路５は、図１０に示す位置検出区間時間算出サブフロー（ステップＳＴ２００）を実行する。位置検出区間時間算出サブフローでは、モータ３の機械角の１回転中における全区間の位置検出区間時間を算出する。ここで、モータの機械角の１回転中における区間数ｍは、モータの極数、および通電方式により決まるが、上述したように図１に示した１２０度通電方式により駆動される４極モータである場合には、モータの機械角の１回転における区間数は１２区間であるので、ｍ＝１２となる。
【００４０】
制御回路５は、前回の位置検出時刻の次の位置検出時刻を今回位置検出時刻として一時記憶する（ステップＳＴ２０１）。そして、今回位置検出時刻から前回位置検出時刻を減算して位置検出区間番号ｎにおける位置検出区間時間ｔ（ｎ）として記憶し（ステップＳＴ２０２）、今回位置検出時刻を前回位置検出時刻として一時記憶する（ステップＳＴ２０３）。
【００４１】
続いて、制御回路５は、位置検出区間番号ｎが区間数ｍ−１であるかを判断する（ステップＳＴ２０４）。ｎ＝ｍ−１でなければ（ステップＳＴ２０４；Ｎｏ）、位置検出区間番号ｎの値をインクリメントし（ステップＳＴ２０６）、ステップＳＴ２０１の処理に戻り、ｎ＝ｍ−１となるまでステップＳＴ２０１〜ステップＳＴ２０４の処理を繰り返し実行する。ｎ＝ｍ−１であれば（ステップＳＴ２０４；Ｙｅｓ）、位置検出区間番号ｎの値を「０」にリセットし（ステップＳＴ２０５）、図９に示す運転モード切換メインフローに戻る。
【００４２】
図９に示す運転モード切換メインフローに戻ると、制御回路５は、図１１に示す位置検出併用同期運転モードの開始区間決定サブフロー（ステップＳＴ３００）を実行する。位置検出併用同期運転モードの開始区間決定サブフローでは、全区間における位置検出区間時間ｔ（ｎ）の平均値である平均区間時間を算出し、各位置検出区間番号毎に、位置検出区間時間ｔ（ｎ−１）が平均区間時間より大きく、且つ、位置検出区間時間ｔ（ｎ）が平均区間時間以下となる条件を満たすか否かを判定し、この条件を満たす位置検出区間番号の位置検出区間を位置検出併用同期運転モードの開始区間とする。
【００４３】
制御回路５は、まず、平均区間時間を算出し（ステップＳＴ３０１）、上述した条件を満たすか否かを判定する位置検出区間番号ｎの値を「０」にセットする（ステップＳＴ３０２）。
【００４４】
続いて、制御回路５は、位置検出区間番号ｎにおける位置検出区間時間ｔ（ｎ）を判定区間時間としてセットする（ステップＳＴ３０３）。そして、位置検出区間番号ｎ＝０であるか否かを判定し（ステップＳＴ３０４）、ｎ＝０であれば（ステップＳＴ３０４；Ｙｅｓ）、位置検出区間番号ｍ−１における位置検出区間時間ｔ（ｍ−１）を前区間時間としてセットする（ステップＳＴ３０５）。ｎ＝０でなければ（ステップＳＴ３０４；Ｎｏ）、位置検出区間番号ｎ−１における位置検出区間時間ｔ（ｎ−１）を前区間時間としてセットする（ステップＳＴ３０６）。
【００４５】
続いて、制御回路５は、前区間時間が平均区間時間より大きいか否かを判定し（ステップＳＴ３０７）、前区間時間が平均区間時間以下であれば（ステップＳＴ３０７；Ｎｏ）、位置検出区間番号ｎの値をインクリメントし（ステップＳＴ３０９）、ステップＳＴ３０３の処理に戻る。前区間時間が平均区間時間より大きい場合は（ステップＳＴ３０７；Ｙｅｓ）、判定区間時間が平均区間時間以下であるか否かを判定し（ステップＳＴ３０８）、判定区間時間が平均区間時間より大きい場合は（ステップＳＴ３０８；Ｎｏ）、位置検出区間番号ｎの値をインクリメントし（ステップＳＴ３０９）、ステップＳＴ３０３の処理に戻る。判定区間時間が平均区間時間以下であれば（ステップＳＴ３０８；Ｙｅｓ）、位置検出区間番号ｎの位置検出区間を位置検出併用同期運転モードの開始区間に決定し（ステップＳＴ３１０）、図９に示す運転モード切換メインフローに戻る。
【００４６】
図９に示す運転モード切換メインフローに戻ると、制御回路５は、位置検出信号に基づいて、モータ３の回転数が予め設定した回転数閾値Ｘｒｐｓより大きいか否かを判定する（ステップＳＴ１０５）。ここで、回転数閾値Ｘｒｐｓは、誘起電圧のゼロクロス点の検出が不安定となる回転数より大きな値に設定されている。
【００４７】
モータ３の回転数が回転数閾値Ｘｒｐｓより大きい場合は（ステップＳＴ１０５；Ｙｅｓ）、それまでの運転モードが位置検出運転モードである場合には、位置検出運転モードを継続し、それまでの運転モードが位置検出併用同期運転モードあるいは同期運転モードである場合には、位置検出運転モードに移行して（ステップＳＴ１０６）、ステップＳＴ２００およびステップＳＴ３００を実行し、ステップＳＴ１０５の処理に戻る。
【００４８】
モータ３の回転数が回転数閾値Ｘｒｐｓ以下である場合は（ステップＳＴ１０５；Ｎｏ）、制御回路５は、位置検出信号に基づいて、誘起電圧のゼロクロス点の検出を行うことが可能か否かを判定する（ステップＳＴ１０７）。
【００４９】
誘起電圧のゼロクロス点の検出を行うことが不可能である場合は（ステップＳＴ１０７；Ｎｏ）、制御回路５は、それまでの運転モードが同期運転モードである場合には、同期運転モードを継続し、それまでの運転モードが位置検出運転モードあるいは位置検出併用同期運転モードである場合には、同期運転モードに移行して（ステップＳＴ１０９）、位置検出が可能な誘起電圧となるまで、ステップＳＴ１０７およびステップＳＴ１０９の処理を繰り返し実行する。
【００５０】
誘起電圧のゼロクロス点の検出を行うことが可能である場合は（ステップＳＴ１０７；Ｙｅｓ）、制御回路５は、位置検出併用同期運転モードの開始区間決定サブフロー（ステップＳＴ３００）において決定した位置検出併用同期運転モードの開始区間から位置検出併用同期運転モードによる駆動を開始して（ステップＳＴ１０８）、ステップＳＴ２００およびステップＳＴ３００を実行し、ステップＳＴ１０５の処理に戻る。
【００５１】
以上のように、実施の形態にかかるモータ駆動装置によれば、位置検出併用同期運転モードに移行する回転数閾値として、誘起電圧のゼロクロス点の検出が不安定となる回転数より大きな回転数閾値を設定し、モータの回転数が回転数閾値より大きい場合は、位置検出結果に基づいてインバータ回路の通電相を切り換える位置検出運転を行い、モータの回転数が回転数閾値以下であり、且つ、誘起電圧のゼロクロス点の検出を行うことが可能である場合には、一定の通電切換時間が経過する毎にインバータ回路の通電相を切り換える同期運転を行うとともに、位置検出を行うようにしたので、ロータの位置検出によるモータの回転制御が可能な回転数領域をより低回転数領域に拡張することができ、低回転数領域においても省エネのためのモータのきめ細かい制御や脱調防止のための制御を行うことが可能となる。例えば、同期運転モードでは、実際の回転数ではなく回転数指令値から通電切換時間を決定しているため、実際のロータの位置と通電切換タイミングが大きくずれて脱調につながる場合がある。このとき位置検出併用同期運転モードで運転を行っていれば、実際の回転数およびロータの位置が把握できるので、それをもとに通電切換時間あるいは通電切換タイミングを制御したり、一時的に回転数を上げて安定させたり、または運転を停止したりすることにより、脱調に対する保護を行うことが可能となる。
【００５２】
また、直前の位置検出区間時間が各位置検出区間時間の平均値より大きく、且つ、位置検出区間時間が各位置検出区間時間の平均値以下となる位置検出区間から、位置検出併用同期運転モードに切り換えるようにしたので、位置検出併用同期運転モードでの運転中には、全ての通電区間において通電切換タイミングより前に位置検出タイミングが訪れるため、安定して位置検出を行うことができ、正確なモータの回転制御を行なうことができる。
【００５３】
また、位置検出併用同期運転モードでは、位置検出結果から回転数の脈動を検出し、それをもとに出力電圧を調整することも可能であるので、モータの振動抑制を効果的に行なうことができる。
【００５４】
なお、以上の実施の形態に示した構成は、本発明の構成の一例であり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略する等、変更して構成することも可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
以上のように、本発明にかかるモータ駆動装置は、ロータの位置検出によるモータの回転制御が可能な回転数領域をより低回転数領域に拡張し、低回転数領域においても省エネのためのモータのきめ細かい制御や脱調防止のための制御を行うことができる発明として有用である。
【符号の説明】
【００５６】
１  直流電源
２  インバータ回路
３  モータ
４  位置検出回路
５  制御回路
２１  Ｕ相スイッチング素子
２２  Ｖ相スイッチング素子
２３  Ｗ相スイッチング素子
２４  Ｘ相スイッチング素子
２５  Ｙ相スイッチング素子
２６  Ｚ相スイッチング素子
３１  ステータ
３２  ロータ
４１，４２，４３，４４，４５，４６  抵抗
４７  コンパレータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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