(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子及び可動子を有し、該可動子を含むばね振動系が形成されるよう該可動子をばね支持したリニア振動モータを駆動制御するモータ駆動制御装置であって、
上記リニア振動モータに交流電圧である駆動電圧を出力する電圧出力部と、
上記リニア振動モータに供給される駆動電流を検出する電流検出部と、
上記リニア振動モータの動作状態に基づいて、上記駆動電流の基準となる第１の交流電流波形を作成する電流波形作成部と、
上記電圧出力部が出力するリニア振動モータの駆動電圧を、上記第１の交流電流波形と、上記電流検出部の検出出力である第２の交流電流波形との差分が小さくなるよう制御する制御部とを備え、
上記制御部は、上記第１の交流電流波形に基づいて、上記駆動電流である交流電流の周波数を上記リニア振動モータの共振駆動周波数となるよう調整し、上記第２の交流電流波形の振幅値あるいは実効値が一定に保持されるよう、上記第１の交流電流波形の振幅値あるいは実効値を調整しつつ、上記第１の交流電流波形の振幅値あるいは実効値が最大となるよう、上記第２の交流電流波形の周波数を調整する、
ことを特徴とするモータ駆動制御装置。
【請求項２】
請求項１記載のモータ駆動制御装置において、
上記制御部は、上記リニア振動モータの駆動電圧を、上記第１の交流電流波形と上記第２の交流電流波形との差分に基づいて決定する電圧決定処理、上記第１の交流電流波形を調整する第１の電流調整処理、及び上記第２の交流電流波形を調整する第２の電流調整処理をそれぞれ繰返し行って、上記リニア振動モータを駆動制御するものであり、
上記第１の電流調整処理は、上記電圧決定処理が繰り返される周期より長い、あるいは等しい周期を有し、上記第２の交流電流波形の振幅値あるいは実効値が一定に保持されるよう、上記第１の交流電流波形の振幅値あるいは実効値を調整するものであり、
上記第２の電流調整処理は、上記第１の電流調整処理が繰り返される周期より長い、あるいは等しい周期を有し、上記第１の交流電流波形の振幅値あるいは実効値が最大となるよう、上記第２の交流電流波形の周波数を調整するものである、
ことを特徴とするモータ駆動制御装置。
【請求項３】
請求項２記載のモータ駆動制御装置において、
上記第１の電流調整処理は、上記一定に保持される第２の交流電流波形の振幅値あるいは実効値の目標値を、上記リニア振動モータの運転状態に応じて変更するものである、
ことを特徴とするモータ駆動制御装置。
【請求項４】
固定子及び可動子を有し、該可動子を含むばね振動系が形成されるよう該可動子をばね支持したリニア振動モータを駆動制御するモータ駆動制御装置であって、
上記リニア振動モータに交流電圧である駆動電圧を出力する電圧出力部と、
上記リニア振動モータに供給される駆動電流を検出する電流検出部と、
上記リニア振動モータの動作状態に基づいて、上記駆動電流の基準となる第１の交流電流波形を作成する電流波形作成部と、
上記電圧出力部が出力するリニア振動モータの駆動電圧を、上記第１の交流電流波形と、上記電流検出部の検出出力である第２の交流電流波形との差分が小さくなるよう制御する制御部とを備え、
上記制御部は、上記第１の交流電流波形に基づいて、上記駆動電流である交流電流の周波数を上記リニア振動モータの共振駆動周波数となるよう調整し、上記第１の交流電流波形の振幅値あるいは実効値を一定に保持しつつ、上記第２の交流電流波形の振幅値あるいは実効値が、上記第１の交流電流波形の振幅値あるいは実効値の半分の値に近づくよう、上記第２の交流電流波形の周波数を調整する、
ことを特徴とするモータ駆動制御装置。
【請求項５】
請求項４記載のモータ駆動制御装置において、
上記制御部は、上記リニア振動モータの駆動電圧を、上記第１の交流電流波形と、上記第２の交流電流波形との差分に基づいて決定する電圧決定処理、及び上記第２の交流電流波形を調整する電流調整処理をそれぞれ繰返し行って、上記リニア振動モータを駆動制御するものであり、
上記電流調整処理は、上記電圧決定処理が繰り返される周期より長い、あるいは等しい周期を有し、上記第１の交流電流波形の振幅値あるいは実効値を一定に保持しつつ、上記第２の交流電流波形の振幅値あるいは実効値が、上記第１の交流電流波形の振幅値あるいは実効値の半分の値に近づくよう、上記第２の交流電流波形の周波数を調整するものである、
ことを特徴とするモータ駆動制御装置。
【請求項６】
請求項５記載のモータ駆動制御装置において、
上記電流調整処理は、上記一定に保持される第１の交流電流波形の振幅値あるいは実効値の目標値を、上記リニア振動モータの運転状態に応じて変更するものである、
ことを特徴とするモータ駆動制御装置。
【請求項７】
冷媒の循環経路を形成する第１及び第２の熱交換器と、シリンダ及びピストンを有し、該ピストンの往復運動により上記循環経路内の冷媒を循環させる圧縮機とを備えた空気調和機であって、
固定子及び可動子を有し、該可動子を含むばね振動系が形成されるよう該可動子をばね支持した、上記ピストンを往復運動させるリニア振動モータと、
該リニア振動モータを駆動制御するモータ駆動制御部とを備え、
該モータ駆動制御部は、請求項１から６のいずれかに記載のモータ駆動制御装置である、
ことを特徴とする空気調和機。
【請求項８】
冷媒の循環経路を形成する第１及び第２の熱交換器と、シリンダ及びピストンを有し、該ピストンの往復運動により上記循環経路内の冷媒を循環させる圧縮機とを備えた冷蔵庫であって、
固定子及び可動子を有し、該可動子を含むばね振動系が形成されるよう該可動子をばね支持した、上記ピストンを往復運動させるリニア振動モータと、
該リニア振動モータを駆動制御するモータ駆動制御部とを備え、
該モータ駆動制御部は、請求項１から６のいずれかに記載のモータ駆動制御装置である、
ことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項９】
冷媒の循環経路を形成する第１及び第２の熱交換器と、シリンダ及びピストンを有し、該ピストンの往復運動により上記循環経路内の冷媒を循環させる圧縮機とを備えた極低温冷凍機であって、
固定子及び可動子を有し、該可動子を含むばね振動系が形成されるよう該可動子をばね支持した、上記ピストンを往復運動させるリニア振動モータと、
該リニア振動モータを駆動制御するモータ駆動制御部とを備え、
該モータ駆動制御部は、請求項１から６のいずれかに記載のモータ駆動制御装置である、
ことを特徴とする極低温冷凍機。
【請求項１０】
冷媒の循環経路を形成する第１及び第２の熱交換器と、シリンダ及びピストンを有し、該ピストンの往復運動により上記循環経路内の冷媒を循環させる圧縮機とを備えた給湯器であって、
固定子及び可動子を有し、該可動子を含むばね振動系が形成されるよう該可動子をばね支持した、上記ピストンを往復運動させるリニア振動モータと、
該リニア振動モータを駆動制御するモータ駆動制御部とを備え、
該モータ駆動制御部は、請求項１から６のいずれかに記載のモータ駆動制御装置である、
ことを特徴とする給湯器。
【請求項１１】
振動を発生するリニア振動モータと、該リニア振動モータを駆動制御するモータ駆動制御部とを備えた携帯電話であって、
上記リニア振動モータは、固定子及び可動子を有し、該可動子を含むばね振動系が形成されるよう該可動子をばね支持したものであり、
上記モータ駆動制御部は、請求項１から６のいずれかに記載のモータ駆動制御装置である、
ことを特徴とする携帯電話。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータ駆動制御装置に関し、特にリニア振動モータをその駆動電流に基づいて制御して高効率で駆動するモータ駆動制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、リニアモータは往復振動の発生源として用いられている（例えば、特許文献１参照）。この文献には、往復振動を発生するリニアモータ（以下リニア振動モータという。）が開示されている。
【０００３】
このようなリニア振動モータは、棒状永久磁石からなる可動子と、電磁石からなる固定子とを有する単相同期モータとして形成されている。ここで、上記電磁石はＵ字型鉄心の各片にそれぞれコイルを巻回してなるものである。
【０００４】
交流電源の出力電圧が全波整流回路によって、該交流電源電圧の周波数の２倍の周波数を有する全波整流電圧に変換され、該全波整流電圧が上記リニア振動モータのコイルに供給されると、このリニア振動モータでは、可動子が往復運動して振動が発生する。
【０００５】
このように可動子の往復運動により振動を発生させる場合、強い電磁力が必要であるが、上記リニア振動モータでは、可動子を含むばね振動系が形成されるよう可動子をばね支持し、このばね振動系をその固有振動数に一致した周波数（共振周波数）で振動させると、リニア振動モータの駆動に必要なエネルギーを軽減することができる。
【０００６】
ところが、上記のように、ばね振動系の固有振動数に一致した周波数でリニア振動モータを駆動する方法では、リニア振動モータが負荷を受けた場合、可動子の往復運動の振幅が安定しないという問題がある。
【０００７】
一方、リニア振動モータの可動子の変位、速度、及び加速度のうちの少なくとも一つを検出し、該検出出力に応じて電磁石のコイルへの供給電力を調整するリニア振動モータの駆動制御方法がある（例えば特許文献２参照。）。この公報開示の駆動制御方法では、負荷変動等の何らかの原因で固有振動数（共振周波数）が変化しても、可動子の変位、速度、あるいは加速度に基づいて、リニア振動モータが常時共振状態で駆動されるよう、コイルへの供給電力が調整されることとなる。
【０００８】
【特許文献１】
特開平２−５２６９２号公報（第１図）
【特許文献２】
特開平１０−２４３６２２号公報（第１図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特許文献２に開示のリニア振動モータの駆動制御方法では、リニア振動モータに印加される負荷が極めて大きく、このため可動子の振幅，速度，加速度等が大きく低下し、センサによる可動子の変位、速度、あるいは加速度の検出が不能となると、リニア振動モータを共振状態で駆動することができなくなり、駆動効率が大きく低下してしまう。
【００１０】
また、上記文献に開示のリニア振動モータの駆動制御方法では、リニア振動モータ内に可動子の変位等を検出するセンサを組み込まなければならないことから、リニア振動モータの容積がセンサの体積だけ大きくなり、しかも、温度などの過酷な動作条件下での、該センサの動作信頼性を保証しなければならないという課題もあった。
【００１１】
本発明は上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、リニア振動モータの可動子の変位、速度、加速度などを検出するセンサを用いることなく、リニア振動モータを、その負荷変動に拘わらず共振周波数あるいはこれに近い周波数で高効率に駆動することができるモータ駆動制御装置を得ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明（請求項１）に係るモータ駆動制御装置は、固定子及び可動子を有し、該可動子を含むばね振動系が形成されるよう該可動子をばね支持したリニア振動モータを駆動制御するモータ駆動制御装置であって、上記リニア振動モータに交流電圧である駆動電圧を出力する電圧出力部と、上記リニア振動モータに供給される駆動電流を検出する電流検出部と、上記リニア振動モータの動作状態に基づいて、上記駆動電流の基準となる第１の交流電流波形を作成する電流波形作成部と、上記電圧出力部が出力するリニア振動モータの駆動電圧を、上記第１の交流電流波形と、上記電流検出部の検出出力である第２の交流電流波形との差分が小さくなるよう制御する制御部とを備え、上記制御部は、上記第１の交流電流波形に基づいて、上記駆動電流である交流電流の周波数を上記リニア振動モータの共振駆動周波数となるよう調整し、上記第２の交流電流波形の振幅値あるいは実効値が一定に保持されるよう、上記第１の交流電流波形の振幅値あるいは実効値を調整しつつ、上記第１の交流電流波形の振幅値あるいは実効値が最大となるよう、上記第２の交流電流波形の周波数を調整する、ことを特徴とするものである。
【００１４】
この発明（請求項２）は、請求項１記載のモータ駆動制御装置において、上記制御部は、上記リニア振動モータの駆動電圧を、上記第１の交流電流波形と上記第２の交流電流波形との差分に基づいて決定する電圧決定処理、上記第１の交流電流波形を調整する第１の電流調整処理、及び上記第２の交流電流波形を調整する第２の電流調整処理をそれぞれ繰返し行って、上記リニア振動モータを駆動制御するものであり、上記第１の電流調整処理は、上記電圧決定処理が繰り返される周期より長い、あるいは等しい周期を有し、上記第２の交流電流波形の振幅値あるいは実効値が一定に保持されるよう、上記第１の交流電流波形の振幅値あるいは実効値を調整するものであり、上記第２の電流調整処理は、上記第１の電流調整処理が繰り返される周期より長い、あるいは等しい周期を有し、上記第１の交流電流波形の振幅値あるいは実効値が最大となるよう、上記第２の交流電流波形の周波数を調整するものである、ことを特徴とするものである。
【００１５】
この発明（請求項３）は、請求項２記載のモータ駆動制御装置において、上記第１の電流調整処理は、上記一定に保持される第２の交流電流波形の振幅値あるいは実効値の目標値を、上記リニア振動モータの運転状態に応じて変更するものであることを特徴とするものである。
【００１６】
この発明（請求項４）は、固定子及び可動子を有し、該可動子を含むばね振動系が形成されるよう該可動子をばね支持したリニア振動モータを駆動制御するモータ駆動制御装置であって、上記リニア振動モータに交流電圧である駆動電圧を出力する電圧出力部と、上記リニア振動モータに供給される駆動電流を検出する電流検出部と、上記リニア振動モータの動作状態に基づいて、上記駆動電流の基準となる第１の交流電流波形を作成する電流波形作成部と、上記電圧出力部が出力するリニア振動モータの駆動電圧を、上記第１の交流電流波形と、上記電流検出部の検出出力である第２の交流電流波形との差分が小さくなるよう制御する制御部とを備え、上記制御部は、上記第１の交流電流波形に基づいて、上記駆動電流である交流電流の周波数を上記リニア振動モータの共振駆動周波数となるよう調整し、上記第１の交流電流波形の振幅値あるいは実効値を一定に保持しつつ、上記第２の交流電流波形の振幅値あるいは実効値が、上記第１の交流電流波形の振幅値あるいは実効値の半分の値に近づくよう、上記第２の交流電流波形の周波数を調整する、ことを特徴とするものである。
【００１７】
この発明（請求項５）は、請求項４記載のモータ駆動制御装置において、上記制御部は、上記リニア振動モータの駆動電圧を、上記第１の交流電流波形と、上記第２の交流電流波形との差分に基づいて決定する電圧決定処理、及び上記第２の交流電流波形を調整する電流調整処理をそれぞれ繰返し行って、上記リニア振動モータの駆動を制御するものであり、上記電流調整処理は、上記電圧決定処理が繰り返される周期より長い、あるいは等しい周期を有し、上記第１の交流電流波形の振幅値あるいは実効値を一定に保持しつつ、上記第２の交流電流波形の振幅値あるいは実効値が、上記第１の交流電流波形の振幅値あるいは実効値の半分の値に近づくよう、上記第２の交流電流波形の周波数を調整するものである、ことを特徴とするものである。
【００１８】
この発明（請求項６）は、請求項５記載のモータ駆動制御装置において、上記電流調整処理は、上記一定に保持される第１の交流電流波形の振幅値あるいは実効値の目標値を、上記リニア振動モータの運転状態に応じて変更するものである、ことを特徴とするものである。
【００１９】
この発明（請求項７）に係る空気調和機は、冷媒の循環経路を形成する第１及び第２の熱交換器と、シリンダ及びピストンを有し、該ピストンの往復運動により上記循環経路内の冷媒を循環させる圧縮機とを備えた空気調和機であって、固定子及び可動子を有し、該可動子を含むばね振動系が形成されるよう該可動子をばね支持した、上記ピストンを往復運動させるリニア振動モータと、該リニア振動モータを駆動制御するモータ駆動制御部とを備え、該モータ駆動制御部は、請求項１から６のいずれかに記載のモータ駆動制御装置である、ことを特徴とするものである。
【００２０】
この発明（請求項８）に係る冷蔵庫は、冷媒の循環経路を形成する第１及び第２の熱交換器と、シリンダ及びピストンを有し、該ピストンの往復運動により上記循環経路内の冷媒を循環させる圧縮機とを備えた冷蔵庫であって、固定子及び可動子を有し、該可動子を含むばね振動系が形成されるよう該可動子をばね支持した、上記ピストンを往復運動させるリニア振動モータと、該リニア振動モータを駆動制御するモータ駆動制御部とを備え、該モータ駆動制御部は、請求項１から６のいずれかに記載のモータ駆動制御装置である、ことを特徴とするものである。
【００２１】
この発明（請求項９）に係る極低温冷凍機は、冷媒の循環経路を形成する第１及び第２の熱交換器と、シリンダ及びピストンを有し、該ピストンの往復運動により上記循環経路内の冷媒を循環させる圧縮機とを備えた極低温冷凍機であって、固定子及び可動子を有し、該可動子を含むばね振動系が形成されるよう該可動子をばね支持した、上記ピストンを往復運動させるリニア振動モータと、該リニア振動モータを駆動制御するモータ駆動制御部とを備え、該モータ駆動制御部は、請求項１から６のいずれかに記載のモータ駆動制御装置である、ことを特徴とするものである。
【００２２】
この発明（請求項１０）に係る給湯器は、冷媒の循環経路を形成する第１及び第２の熱交換器と、シリンダ及びピストンを有し、該ピストンの往復運動により上記循環経路内の冷媒を循環させる圧縮機とを備えた給湯器であって、固定子及び可動子を有し、該可動子を含むばね振動系が形成されるよう該可動子をばね支持した、上記ピストンを往復運動させるリニア振動モータと、該リニア振動モータを駆動制御するモータ駆動制御部とを備え、該モータ駆動制御部は、請求項１から６のいずれかに記載のモータ駆動制御装置である、ことを特徴とするものである。
【００２３】
この発明（請求項１１）に係る携帯電話は、振動を発生するリニア振動モータと、該リニア振動モータを駆動制御するモータ駆動制御部とを備えた携帯電話であって、上記リニア振動モータは、固定子及び可動子を有し、該可動子を含むばね振動系が形成されるよう該可動子をばね支持したものであり、上記モータ駆動制御部は、請求項１から６のいずれかに記載のモータ駆動制御装置である、ことを特徴とするものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本件発明者等は、リニア振動モータの駆動状態から駆動電流である交流電流の基準となる比較電流波形（第１の交流電流波形）を作成し、該比較電流波形に基づいて上記交流電流の周波数を調整することにより、リニア振動モータを高効率でもって駆動できることを見出した。
【００２５】
つまり、本発明の基本原理は、リニア振動モータの駆動状態から比較電流波形（第１の交流電流波形）の振幅値を決定し、該比較電流波形の振幅値に基づいて、上記駆動電流である交流電流の周波数を調整し、該調整により決定された周波数の交流電流によりリニア振動モータを駆動するというものであり、この原理の理論的な根拠については、以下の実施の形態１，２で詳細に説明する。
【００２６】
また、本件発明者等は、リニア振動モータに供給する駆動電流である交流電流の振幅値を一定とした状態で、リニア振動モータへの供給電力が最大となるよう、該交流電流の周波数を調整することにより、リニア振動モータを高効率でもって駆動できることを見出した。
【００２７】
つまり、本発明の基本原理は、リニア振動モータに駆動電流として供給する交流電流の振幅値を一定に保持しつつ、リニア振動モータの供給電力が最大となるよう、該駆動電流の周波数を調整し、該調整により決定された周波数の交流電流によりリニア振動モータを駆動するというものであり、この原理の理論的な根拠については、以下の実施の形態３で詳細に説明する。
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１によるモータ駆動制御装置を説明するためのブロック図である。
この実施の形態１のモータ駆動制御装置１０１は、固定子及び可動子を有し、該可動子を含むばね振動系が形成されるよう該可動子をばね支持したリニア振動モータ１００を、その駆動電流の基準となる比較電流波形（第１の交流電流波形）に基づいてフィードバック駆動制御するものである。なお、上記固定子及び可動子の一方は、電磁石から構成されており、他方は電磁石あるいは永久磁石から構成されている。
【００２９】
すなわち、このモータ駆動制御装置１０１は、電源電圧として直流電圧ＶDCを発生する電源１と、上記電源電圧ＶDCを所定の周波数の交流電圧Ｖｄに変換してリニア振動モータ１００に供給するインバータ２と、上記リニア振動モータ１００の駆動電流をモニタする電流センサ１０と、該電流センサ１０のモニタ出力Ｓcmに基づいて、上記リニア振動モータ１００へ供給される交流電流である駆動電流（インバータ供給電流）Ｃｄを検出して、その瞬時値（第２の交流電流波形）Ｉ(t)を示す供給電流検出信号Ｄscを出力する供給電流検出器３と、該供給電流検出信号Ｄscに基づいて、上記インバータ供給電流Ｃｄの振幅値（実振幅値）ｉを検出して、該実振幅値ｉを示す検出振幅値信号Ｄraを出力する電流振幅値検出器１１とを有している。
【００３０】
モータ駆動制御装置１０１は、上記リニア振動モータ１００に要求される出力を上記リニア振動モータ１００の負荷状態から判断し、上記インバータ供給電流の目標振幅値ｉ”を示す振幅値指令信号Ｏamを出力する供給電流振幅値決定部７と、上記電流振幅値検出器１１からの検出振幅値信号Dra及び供給電流振幅値決定部７からの振幅値指令信号Oamに基づいて、リニア振動モータ１００の制御に用いる比較電流波形の振幅値（比較振幅値）ｉ’を決定し、該比較振幅値ｉ’を示す比較振幅値信号Ｄcaを出力する比較電流振幅値決定部１２とを有している。
【００３１】
モータ駆動制御装置１０１は、上記比較電流振幅値決定部１２からの比較振幅値信号Ｄcaに基づいて、上記インバータ２がリニア振動モータに供給する電流（インバータ供給電流）Ｃｄの周波数（駆動周波数）ωを決定し、該駆動周波数ωを示す周波数指令信号Ｏfrを出力する駆動周波数決定部６ａと、上記周波数指令信号Ｏfr及び比較振幅値信号Ｄcaに基づいて、振幅値が上記比較振幅値ｉ’と一致し、かつ周波数が上記駆動周波数ωに一致した比較電流波形（比較電流瞬時値）Ｉ’(t)を作成し、該比較電流波形を示す比較電流波形信号Ｆcwを出力する比較電流波形作成部８とを有している。
【００３２】
モータ駆動制御装置１０１は、上記供給電流検出器３からの供給電流検出信号Ｄsc及び比較電流波形作成部８からの比較電流波形信号Ｆcwに基づいて、検出されたインバータ供給電流の瞬時値（第２の交流電流波形）Ｉ(t)と、比較電流の瞬時値（第１の交流電流波形）Ｉ’(t)との差から、上記インバータ２の出力電圧Ｖｄを決定し、上記インバータ２を上記決定された出力電圧Ｖｄを発生するよう制御信号Ｓicにより制御するインバータ制御器９とを有している。
【００３３】
そして、このモータ駆動制御装置１０１では、図２に示すように、上記供給電流検出器３及び電流センサ１０からなる電流検出部３０、電流振幅値検出器１１、比較電流振幅値決定部１２、駆動周波数決定部６ａ、比較電流波形作成部８、及びインバータ制御器９により、リニア振動モータ１００のフィードバック駆動制御系が構成されている。なお、実施の形態１では、上記モータ駆動制御装置１０１における、検出器３，１１、決定部６ａ，７，１２、作成部８、及びインバータ制御器９は、ソフトウェアにより構成されているものとする。
【００３４】
なお、図２中、８ａは、上記比較電流波形作成部８を構成する演算器であり、該演算器８ａは、振幅値が比較振幅値信号Ｄcaが示す振幅値ｉ’と一致し、かつ周波数が上記周波数指令信号Ｏfrが示す駆動周波数ωと一致した正弦波波形（比較電流波形）Ｉ’(t) （＝ｉ’・sin（ωｔ＋δ））を作成するものである。９ａ及び９ｂは、上記インバータ制御器９を構成する演算器である。演算器９ａは、上記正弦波波形Ｉ’(t)と上記供給電流検出信号Ｄscが示す供給電流波形Ｉ(t)（＝ｉ・sin（ωｔ））との減算処理によりこれらの差分波形ΔＩ(t)を生成する減算器である。演算器９ｂは、該差分波形ΔＩ(t)に対するＰ制御により、駆動電圧波形Ｖ(t)（＝ｖ・sin（ωｔ＋θ））を発生する演算器である。なお、δは、供給電流波形（検出電流瞬時値）Ｉ(t)と比較電流波形（比較電流瞬時値）Ｉ’(t)との位相差であり、θは、供給電流波形（検出電流瞬時値）Ｉ(t)と駆動電圧波形（検出電圧瞬時値）Ｖ(t)との位相差である。
【００３５】
続いて、上記リニア振動モータ駆動制御装置１０１の各部の構成について詳しく説明する。
まず、電源１について具体的に説明する。
上記電源１はインバータ２に直流電圧ＶDCを供給するものであり、その代表的なものは、商用の交流電源を用いた入力電源である。このような入力電源には、商用の交流電圧（電流）を整流する、例えば、ダイオードブリッジ回路や高力率コンバータなどの整流回路と、該整流回路の出力を平滑する平滑用コンデンサとから構成されるものがある。
【００３６】
次に、供給電流検出器３及び電流センサ１０について説明する。
供給電流検出器３は、電流センサ１０のモニタ出力である電流モニタ信号Ｓcmに基づいて、インバータ２がリニア振動モータ１００に供給する電流（インバータ供給電流）Ｃｄを検出するものである。この供給電流検出器３からは、リニア振動モータ１００への供給電流Ｃｄに比例した供給電流検出信号Ｄscがリアルタイムで出力される。なお、インバータ制御器９に入力される供給電流検出信号Ｄscは、アナログ信号に限らず、ディジタル信号であってもよい。
【００３７】
ここで、上記電流センサ１０には、磁性体とホール素子を使用した磁気式の電流検出センサや、リニア振動モータ１００の駆動電流（インバータ供給電流）Ｃｄに応じた電圧を発生するカレントトランスなどが用いられる。また、リニア振動モータ１００の駆動電流（インバータ供給電流）Ｃｄを検出する方法としては、上記のような電流センサを用いる方法の他に、インバータ２からリニア振動モータ１００への電流供給路に配置されたシャント抵抗に発生する電圧から上記インバータ供給電流Ｃｄを算出する方法もある。
【００３８】
次に、電流振幅値検出器１１について説明する。
この電流振幅値検出器１１は、供給電流検出器３から出力される供給電流検出信号Ｄscに基づいて、上記インバータ供給電流Ｃｄの振幅値ｉを求めるものである。
【００３９】
一般的にリニア振動モータ１００に入力される駆動電流は、正弦波状の交流電流であることから、その振幅値は波高値から求めることができる。その求め方としては、例えば、時間の経過に応じて変化する上記供給電流検出信号Ｄscを常に監視し、その最大値もしくは最小値を保持する方法が用いられる。
【００４０】
また、上記インバータ供給電流Ｃｄの振幅値ｉをその波高値から求める、その他の方法としては、入力電流（インバータ供給電流）Ｃｄの位相が９０度もしくは２７０度であるときの、供給電流検出信号Ｄscの値から求める方法がある。ここで、インバータ供給電流Ｃｄの位相が９０度及び２７０度となるときの位相タイミング（９０度及び２７０度位相タイミング）を検出する方法としては、種種の方法がある。例えば、該供給電流Ｃｄのゼロクロスタイミング（つまり、供給電流Ｃｄの位相が０度あるいは１８０度となるときの位相タイミング）を基準として、インバータ２の駆動周波数ω、つまりその駆動周期Ｔ（＝２π／ω）から、９０度及び２７０度位相タイミングを求める方法がある。また、上記供給電流Ｃｄのゼロクロスタイミングを基準としてインバータ制御器９に入力される比較電流波形信号Ｆcwの位相から９０度及び２７０度位相タイミングを求める方法がある。
【００４１】
なお、上記比較電流と、実際に流れるインバータ供給電流Ｃｄとの間には、位相差δがあるため、それぞれのゼロクロスタイミングを利用して両者の位相差を求めれば、比較電流の位相から高精度に、供給電流Ｃｄの位相が９０度及び２７０度となるタイミングを求めることができる。
【００４２】
また、リニア振動モータ１００に供給される電流Ｃｄが、直流が重畳された交流電流である場合、上記のようにインバータ供給電流の９０度及び２７０度位相タイミングでの波高値を求めても、該インバータ供給電流の振幅値とはならない。
【００４３】
そこで、この場合は、時間的に変化する上記供給電流検出信号Ｄscを常に監視し、その最大値と最小値を共に測定し、その平均値から交流成分の振幅値を求める方法が用いられる。なお、上記直流が重畳されたインバータ供給電流の振幅値は、上記方法と同様に、該供給電流の位相が９０度と２７０度での電流値の平均値から求めることもできる。
【００４４】
なお、上記実施の形態１のモータ駆動制御装置１０１は、供給電流の振幅値を検出する電流振幅値検出器１１の代わりに、供給電流の平均値もしくは実効値を検出する検出器を備えたものであってもよい。
【００４５】
次に、供給電流振幅値決定部７について説明する。
この供給電流振幅値決定部７は、リニア振動モータ１００に供給する電流の目標振幅値ｉ”を示す振幅値指令信号Ｏamを比較電流振幅決定部１２に出力するものである。ここで、上記インバータ供給電流Ｃｄの目標振幅値ｉ”は、あらかじめ決定されている１つの電流振幅値である。
【００４６】
なお、上記供給電流振幅値決定部７が出力する振幅値指令信号Ｏamは、常に既定の１つの電流振幅値を示すものに限らず、この振幅値指令信号Ｏamは、時間の経過とともに、例えば、リニア振動モータの駆動開始からの経過時間などに応じて、予め決められた数種の電流振幅値を順次示すものであってもよい。言い換えると、上記供給電流振幅値決定部７は、時間の経過に応じて、数種の電流振幅値を順次指定し、指定された電流振幅値に対応する振幅値指令信号Ｏamを出力するものであってもよい。
【００４７】
さらに、供給電流振幅値決定部７は、上記のように、予め決められた電流振幅値を示す振幅値指令信号Ｏamを出力するものに限らない。例えば、供給電流振幅値決定部７は、リニア振動モータ１００に要求される運転状態、もしくはその負荷状態から、上記インバータ供給電流Ｃｄの目標振幅値ｉ”を決定し、該決定された目標電流振幅値ｉ”を示す振幅値指令信号Ｏamを出力するものであってもよい。この場合、リニア振動モータ１００をその負荷状態に適した運転状態で運転することができるだけでなく、リニア振動モータに要求される能力に応じた駆動制御が可能となる。
ここで、上記リニア振動モータ１００の運転状態は、リニア振動モータの可動子の振幅の大きさなどであり、このような可動子の振幅の大きさは、位置センサを用いた可動子の位置検出、あるいは駆動電流を用いて可動子のストロークを演算する演算処理などにより求めることができる。
【００４８】
また、リニア振動モータ１００の負荷状態は、その適用の形態により種々のものがあり、例えば、本実施の形態のリニア振動モータ１００及びモータ駆動制御装置１０１を圧縮機に適用した場合、負荷状態は、圧縮される流体の圧力、温度といったものであり、特にこの圧縮機が空気調和機に搭載されたものである場合、負荷状態は、室内の温度や室外の温度である。また、上記圧縮機が冷蔵庫に搭載されたものである場合、上記負荷状態は庫内温度などである。
さらに、リニア振動モータ１００及びモータ駆動制御装置１０１を髭剃り機に適用した場合は、上記負荷状態はひげの濃さということになる。
【００４９】
また、上記リニア振動モータに要求される運転状態（能力）も、該リニア振動モータの適用の形態により種々のものがあり、例えば、リニア振動モータ１００及びモータ駆動制御装置１０１を携帯電話に適用した場合には、上記リニア振動モータに要求される能力は、着信をユーザに知らせる振動の強弱をリズミカルに変更するといった機能などである。
【００５０】
次に、比較電流決定部１２について説明する。
この比較電流決定部１２は、上記電流振幅値検出器１１からの検出振幅値信号Ｄra及び供給電流振幅値決定手段７からの振幅値指令信号Ｏamを受け、検出振幅値信号Ｄraが示すインバータ供給電流の振幅値ｉと、上記指令信号Ｏamが示す目標振幅値ｉ”とに基づいて比較電流振幅値ｉ’を決定し、該決定された比較電流振幅値ｉ’を示す比較振幅値信号Ｄcaを出力するものである。この比較電流決定部１２では、上記インバータ供給電流Ｃｄの振幅値ｉが一定に、つまり目標振幅値ｉ”に保持されるよう、比較電流振幅値ｉ’が調整される。
【００５１】
ここで、上記比較電流振幅値ｉ’を調整する電流調整処理は、一定周期で繰り返し行われるものである。また、上記比較電流振幅値ｉ’を決める方法としては、目標電流振幅値ｉ”と実振幅値ｉとの誤差に比例した値（Ｐｋ・（ｉ”−ｉ））と、該誤差の積分値に比例した値（ΣＩｋ・（ｉ”−ｉ））との和を比較電流振幅値ｉ’とするＰＩ制御（比例積分制御）を行う方法が一般的である。ここで、ＰｋはＰ（比例）ゲイン、ＩｋはＩ（積分）ゲインである。このＰＩ制御（比例積分制御）を用いることによって、目標電流振幅値ｉ”と供給電流振幅値ｉの誤差がゼロとなるよう比較電流振幅値ｉ’を決定することができる。
【００５２】
なお、上記供給電流の振幅値ｉを決定する電流振幅値決定部１１に代えて、供給電流Ｃｄの平均値、あるいは実効値を決定するものを用いる場合は、上記比較電流振幅値ｉ’に代えて比較電流の平均値、あるいは実効値を用いる必要がある。
【００５３】
次に、駆動周波数決定部６ａについて説明する。
この駆動周波数決定部６ａは、比較電流振幅値決定部１２によって決定された比較電流振幅値ｉ’が最大になるよう、リニア振動モータ１００を駆動するインバータ２の出力電流（インバータ供給電流）Ｃｄの周波数ωを決定するものである。
【００５４】
インバータ供給電流の周波数ωと上記比較電流振幅値ｉ’との関係は、極値を１つ持つ凸関数となる。従って、比較電流振幅値ｉ’が最大値となる周波数（最大振幅周波数）ωimaxを求める方法として一般的なものは、最急勾配法（山登り法）が挙げられる。
【００５５】
具体的には、上記最大振幅周波数ωimaxを求める山登り法は、現在の駆動周波数ωを基準として該周波数ωを一定の変化量（±Δω）だけ変化させたときの比較電流振幅値ｉ’に基づいて周波数を調整する周波数調整処理を繰り返し行って、該比較電流振幅値ｉ’がより大きくなるよう駆動周波数を変化させるという方法である。つまり、この周波数調整処理を繰り返すことにより、最終的に駆動周波数ωは最も比較電流振幅値ｉ’が大きくなる最大振幅周波数ωimax、言いかえるとリニア振動モータの共振周波数ωresoになる。ここで、上記周波数調整処理は、上記比較電流振幅値ｉ’を調整する電流調整処理の繰り返し周期より長い、あるいは等しい周期で繰り返し行われるものである。
【００５６】
なお、この山登り法の欠点として局所安定という問題があるが、上記周波数ωと振幅値ｉ’との関係は極値を１つしか持たない関数となるため、上記周波数の制御では局所安定ということは起こりえない。但し、リニア振動モータ１００の負荷状態によっては、理論上起こらない局所安定が生じてしまう可能性もある。このような理論上起こらない局所安定の発生を回避するには、この山登り法を発展させた方法として、遺伝的アルゴリズムを用いる山登り方法が有効である。
【００５７】
例えば、遺伝的アルゴリズムを用いる山登り法は、通常の山登り法により、駆動周波数ωが、比較電流振幅値ｉ’が極大となる周波数付近の値となっている安定した状態においても、あるタイミングで一定量だけ大きく周波数ωを変化させ、この変化後の周波数に対して再度山登り法を適用するという方法である。こうすることによって、駆動周波数のフィードバック制御が局所安定に陥っていても、駆動周波数を真の共振周波数に追従させることが可能となる。
【００５８】
次に、比較電流波形作成部８について説明する。
この比較電流波形作成部８は、上記比較電流振幅値決定部１２の出力信号（比較振幅値信号）Ｄca及び動作周波数決定部６ａの出力信号（周波数指令信号）Ｏfrに基づいて、インバータ２の制御に必要となる比較電流波形Ｉ’(t)を作成するものである。ここで、上記比較電流波形作成部８では、振幅値が上記比較電流振幅値決定部１２により決定された比較電流振幅値ｉ’と一致し、周波数が駆動周波数決定部６ａによって決定された駆動周波数ωと一致した交流電流波形Ｉ’(t)が作成される。
【００５９】
なお、上記供給電流Ｃｄの振幅値ｉを決定する電流振幅値決定部１１に代えて、供給電流Ｃｄの平均値、あるいは実効値を決定するものを用いる場合は、比較電流の振幅値ｉ’を示す指令信号Ｏamを出力する供給電流振幅値決定部７に代えて、比較電流の平均値あるいは実効値を示す指令信号を出力するものを用いる必要がある。
【００６０】
また、上記比較電流波形作成部８で作成する交流電流波形Ｉ’(t)は、正弦波に限らず、各種高調波を含むものであってもよい。
さらに、リニア振動モータ１００に直流を重畳した電流を供給する必要がある場合は、上記比較電流波形作成部８では、作成した交流電流波形Ｉ’(t)に直流成分を重畳する必要がある。
【００６１】
次に、インバータ制御器９について説明する。
このインバータ制御器９は、リニア振動モータ１００に必要とされる電力が供給されるよう、インバータ２がリニア振動モータに出力する駆動電圧Ｖｄを制御するものである。
【００６２】
以下具体的に説明する。
上記インバータ制御器９は、上記比較電流波形作成部８によって作成された比較電流瞬時値（第１の交流電流波形）Ｉ’(t)（＝ｉ’・sin（ω・ｔ＋δ））と、供給電流検出部３により検出された供給電流瞬時値（第２の交流電流波形）Ｉ(t)（＝ｉ・sin（ω・ｔ））との差分に、比例ゲインＰを乗じることによって、リニア振動モータ１００に入力されるインバータ供給電圧Ｖｄの瞬時値Ｖ（＝ｖ・sin（ω・ｔ＋θ））を決定し、インバータ２を、決定された出力電圧Ｖｄを出力するよう制御するものである。このインバータ制御器９にてインバータ供給電圧を決定する電圧決定処理は、上記比較電流振幅値ｉ’を調整して決定する電流調整処理の繰り返し周期より短い、あるいは等しい周期で繰り返し行われるものである。
【００６３】
一般的にその制御方法としては、インバータ２に入力される直流電圧ＶDCとインバータ２が出力する供給電圧Ｖｄとの比に基づいて、インバータ２を駆動するパルス信号のデューティを決定し、決定したデューティ比のパルス信号によりインバータ２を駆動する方法である。なお、インバータ制御方法は、このようなＰＷＭ（Pulse Width Modulation）、つまりパルス幅を変化させる方法に限らない。例えば、インバータ制御方法は、ＰＡＭ（Pulse Amplitude Modulation）、つまりパルス振幅を変化させる方法や、ＰＤＭ（Pulse Density Modulation）、つまりパルス密度を変化させる方法でもよい。
【００６４】
次に動作について説明する。
まず、本実施の形態１のモータ駆動制御装置１０１の動作について概略的に説明する。
本実施の形態１のモータ駆動制御装置１０１では、インバータ２にてインバータ制御器９からの制御信号Ｓicにより電源電圧ＶDCを所定の交流電圧Ｖｄに変換する処理が行われ、該交流電圧Ｖｄが駆動電圧としてリニア振動モータ１００に供給されると、リニア振動モータ１００が駆動する。
【００６５】
リニア振動モータ１００の駆動電流である交流電流（インバータ供給電流）Ｃｄは、電流センサ１０によりモニタされている。上記供給電流検出器３では、該電流センサ１０のモニタ出力Ｓcmに基づいてリニア振動モータ１００に供給される電流（インバータ供給電流）Ｃｄが検出され、該供給電流Ｃｄの瞬時値（第２の交流電流波形）Ｉ(t)を示す供給電流検出信号Ｄscが電流振幅値検出器１１及びインバータ制御器９に出力される。すると、電流振幅値検出器１１では、上記供給電流検出信号Ｄscに基づいて、上記インバータ供給電流Ｃｄの振幅値（実振幅値）ｉが検出され、該実振幅値ｉを示す検出振幅値信号Ｄraが比較電流振幅値決定部１２に出力される。
【００６６】
また、供給電流振幅値決定部７では、インバータ供給電流Ｃｄの目標振幅値（目標電流振幅値）ｉ”が決定され、該目標電流振幅値ｉ”を示す振幅値指令信号Ｏamが比較電流振幅値決定部１２に出力される。
【００６７】
該比較電流振幅値決定部１２では、上記電流振幅値検出器１１からの検出振幅値信号Dra及び供給電流振幅値決定部７からの振幅値指令信号Oamに基づいて、リニア振動モータ１００の制御に用いる比較電流波形（第１の交流電流波形）の振幅値（比較振幅値）ｉ’が決定され、該比較振幅値ｉ’を示す比較振幅値信号Ｄcaが、比較電流波形作成部８及び駆動周波数決定部６ａに出力される。
【００６８】
該駆動周波数決定部６ａでは、比較電流振幅値決定部１２からの比較振幅値信号Ｄcaが入力されると、該比較振幅値信号Ｄcaが示す比較電流振幅値ｉ’が最大になるよう、上記インバータ供給電流Ｃｄの周波数（駆動周波数）ωを調整する周波数処理が行われ、該周波数調整処理により決定された駆動周波数ωを示す周波数指令信号Ｏfrが比較電流波形作成部８に出力される。
【００６９】
すると、上記比較電流波形作成部８では、上記比較電流振幅値決定部１２の出力信号（比較振幅値信号）Ｄca及び動作周波数決定部６ａの出力信号（周波数指令信号）Ｏfrに基づいて、インバータ２の制御に必要となる比較電流波形が作成され、該比較電流波形を示す比較電流波形信号Ｆcwがインバータ制御器９に入力される。ここで、上記比較電流波形は、その振幅値が上記比較振幅値信号Ｄcaが示す比較電流振幅値ｉ’と一致し、かつその周波数が駆動周波数決定部６ａによって決定された駆動周波数ωと一致した交流電流波形Ｉ’(t)である。
【００７０】
インバータ制御器９では、上記比較電流の瞬時値である比較電流波形Ｉ’(t)と、供給電流検出手段３により検出された供給電流Ｃｄの瞬時値Ｉ(t)との差分に、比例ゲインＰを乗じることによって、リニア振動モータ１００に入力されるインバータ供給電圧Ｖｄの瞬時値Ｖ(t)が作成される。
【００７１】
そしてインバータ２は、インバータ制御器９からの制御信号Ｓicにより制御され、インバータ出力電圧Ｖｄがリニア振動モータ１００に印加される。
【００７２】
次に、本実施の形態１のリニア振動モータの制御方法の特徴について、理論的な裏づけを示す（式１）〜（式４）を用いて説明する。
この実施の形態１のリニア振動モータの駆動制御方法では、リニア振動モータに入力する電圧（インバータ供給電圧）Ｖｄを、実際にリニア振動モータ１００に駆動電流として流れている実電流（インバータ供給電流）Ｃｄの波形と、該実電流の基準となる比較電流波形との差分に比例ゲインＰを乗じて決定している。
【数１】
0003540311.tif 000002
上記式（１）は、上記インバータ供給電圧（印加電圧）Ｖｄの瞬時値Ｖ(t)、実電流（インバータ供給電流）Ｃｄの瞬時値（実電流波形）Ｉ(t)、及び比較電流の瞬時値（比較電流波形）Ｉ’(t)の関係を示している。
【００７３】
また、上記印加電圧瞬時値Ｖ(t)、比較電流瞬時値Ｉ’(t)、及び実電流瞬時値Ｉ(t)は、具体的に下記の式（２ａ）〜式（２ｃ）により表される。
【数２】
0003540311.tif 000003
ここでｖは印加電圧Ｖｄの振幅値、ｉ’は比較電流の振幅値、ｉは実電流Ｃｄの振幅値、ωは駆動周波数、θは実電流Ｃｄと印加電圧Ｖｄとの位相差、δは実電流Ｃｄと比較電流との位相差である。
【００７４】
図３は、比較電流波形Ｗcc（比較電流瞬時値Ｉ’(t)）、実電流Ｃｄの波形Ｗcd（実電流瞬時値Ｉ(t)）、及び印加電圧Ｖｄの波形Ｗvd（印加電圧瞬時値Ｖ(t)）の変化の様子を示している。
そして、上記式（１）に式（２ａ）〜式（２ｃ）を代入すると、以下のように式（３ａ）が得られ、式（３ａ）を整理すると、式（３ｂ）が得られる。
【数３】
0003540311.tif 000004
そして、上記式（３ｂ）が、変数（ω・ｔ）に拘わらず常に成立するには、式（３ｂ）の左辺第１項のsin ωtの係数部分、及び左辺第２項のcos ωtの係数部分がそれぞれゼロとならなければならない。なお、比較電流と実電流Ｃｄの位相差δはゼロに近いことから、sinδはδと近似でき、第２項のcos ωtの係数部分は常に０となる。これは、式（１）が示す比例制御では、Ｐ・ｉ’・δはｖ・sinθと等しくなるためである。
【００７５】
また、上記式（３ｂ）の左辺第１項から、下記の式（４）が導かれる。
【数４】
0003540311.tif 000005
ここで、上記のように比較電流と実電流Ｃｄの位相差δはゼロに近いことから、cosδは１と近似することができ、従って、リニア振動モータに供給される電力Ｐａ（＝ｖ・ｉ×cosθ）は、下記の式（５）により表されることとなる。
【数５】
0003540311.tif 000006
上記式（５）における比例ゲインＰは定数であり、この実施の形態１のリニア振動モータの駆動制御方法では、実振幅値ｉが一定となるよう比較電流振幅値ｉ’を調整していることから、周波数ωを変化させることによって変化する変数は比較振幅値ｉ’のみとなる。
【００７６】
上記式（５）から判るようにリニア振動モータ１００に供給される電力Pａ（＝ｖ・ｉ×cosθ）と比較電流振幅値ｉ’は単調増加の関係にある。従って、リニア振動モータの供給電力Ｐａ（＝ｖ・ｉ×cosθ）を最大にするには、比較電流振幅値ｉ’が最大値をとるように周波数ωを調整すればよく、結果として、比較電流振幅値ｉ’が最大値をとる周波数ωimaxを、リニア振動モータの共振周波数ωresoとして検知することができる。
【００７７】
また、一般に知られているようにリニア振動モータでは、その駆動周波数ωと、その供給電力Ｐａとの関係は、極値を１つ持つ凸関数となり、該供給電力Ｐａが最大値となる周波数ωpmaxが共振周波数ωresoとなる。つまり、駆動周波数を単調に増加あるいは減少させた場合、１つの特定周波数でのみ、供給電力が最大となるということである。
【００７８】
このため、比較電流振幅値ｉ’と駆動周波数ωの関係も極値を１つ持つ凸関数となり、比較電流振幅値ｉ’が最大値をとる周波数ωimaxは、供給電力が最大となる周波数ωpmaxであり、これは、リニア振動モータの共振周波数ωresoと一致する。
【００７９】
このように、本実施の形態１では、リニア振動モータ１００を交流電流により駆動制御するモータ駆動制御装置１０１において、リニア振動モータ１００の駆動電流（インバータ供給電流）Ｃｄを検出する検出器３と、リニア振動モータ１００の駆動電流の基準となる比較電流波形をリニア振動モータの動作状態に基づいて作成する波形作成部８と、上記比較電流波形と、検出された供給電流Ｃｄの波形との差分がゼロとなるようリニア振動モータの駆動電圧をフィードバック制御するインバータ制御部９とを備え、比較電流波形の振幅値ｉ’が最大となるよう上記供給電流Ｃｄの周波数ωを調整するので、リニア振動モータの駆動周波数を、位置センサといった装置を用いることなく、常に共振周波数あるいはこれに近い周波数とすることができる。
【００８０】
また、リニア振動モータの駆動電流の周波数を調整する処理は、リニア振動モータの駆動電流に基づいて行われるので、リニア振動モータの駆動電流の検出出力をそのまま駆動制御に用いることができ、検出された駆動電流に対する演算処理は不要である。
【００８１】
なお、実施の形態１のモータ駆動制御装置１０１は、検出器３，１１、決定部６ａ，７、作成部８，１２、及びインバータ制御器９は、ソフトウェアにより構成したものであるが、これらは、ハードウェアにより構成したものであってもよい。
【００８２】
（実施の形態２）
図４は本発明の実施の形態２によるモータ駆動制御装置を示すブロック図である。
この実施の形態２のリニア振動モータ駆動制御装置１０２は、実施の形態１の比較電流振幅値決定部１２及び駆動周波数決定部６ａに代えて、供給電流振幅値決定部７によって決定されたインバータ供給電流Ｃｄの目標振幅値ｉ”と電流振幅値検出手段１１により検出されたインバータ供給電流Ｃｄの実振幅値ｉとから、インバータ供給電圧Ｖｄの駆動周波数ωを決定する駆動周波数決定部６ｂを備えたものである。
【００８３】
この実施の形態２における電源１、インバータ２、供給電流検出器３、供給電流振幅値決定部７、比較電流波形作成部８、インバータ制御器９、電流センサ１０、及び電流振幅値検出器１１はそれぞれ、実施の形態１におけるものと同一のものである。
【００８４】
但し、この実施の形態２では、上記比較電流波形作成部８に入力される振幅値信号は、実施の形態１のように、インバータ供給電流の実振幅値ｉと目標振幅値ｉ”とに基づいて作成された比較電流振幅値ｉ’を示す比較振幅値信号Ｄcaではなく、上記目標振幅値ｉ”を示す振幅値指令信号Ｏamである。この実施の形態２の比較電流波形作成部８は、振幅値指令信号Ｏamが示す目標振幅値ｉ”を実施の形態１の比較振幅値ｉ’として用い、振幅値が該比較振幅値ｉ’と一致し、かつ周波数が駆動周波数決定部６ｂによって決定された駆動周波数ωと一致した交流電流波形Ｉ’(t)を作成するものとなっている。このため、駆動周波数決定部６ｂでは、上記目標振幅値ｉ”が実施の形態１の比較振幅値ｉ’と同一のものとして扱われる。
【００８５】
そして、このモータ駆動制御装置１０２では、図５に示すように、上記供給電流検出器３及び電流センサ１０からなる電流検出部３０、電流振幅値検出器１１、駆動周波数決定部６ｂ、比較電流波形作成部８、及びインバータ制御器９により、リニア振動モータ１００のフィードバック駆動制御系が構成されている。なお、図５中、図２と同一符号は実施の形態１におけるものと同一のものを示している。
【００８６】
次に動作について説明する。
この実施の形態２のモータ駆動制御装置１０２は、供給電流振幅値決定部７の指令出力Ｏam及び電流振幅値検出器１１の検出出力Ｄraに基づいて、インバータ供給電流Ｃｄの周波数（駆動周波数）を決定する動作のみ、実施の形態１のモータ駆動制御装置１０１と異なるので、以下、上記駆動周波数を決定する動作について詳細に説明する。
【００８７】
上記駆動周波数決定部６ｂには、電流振幅値検出器１１によって検出された、インバータ供給電流Ｃｄの振幅値ｉを示す検出振幅値信号Ｄraと、供給電流振幅値決定器７ｂにより決定された目標振幅値ｉ”を示す振幅値指令信号Ｏamが入力される。
【００８８】
すると、駆動周波数決定部６ｂでは、供給電流振幅値ｉが、目標振幅値ｉ”である比較振幅値ｉ’の半分になるよう駆動周波数ωを調整する周波数調整処理が行われ、該調整処理により駆動周波数ωが決定される。
【００８９】
ただし、モータ駆動制御装置の動作状態によっては、駆動周波数ωを変化させても、供給電流振幅値ｉが比較振幅値ｉ’の半分の値にならない場合もある。このような場合、供給電流振幅値ｉが比較電流振幅値ｉ’の半分以上の値を常にとる状態では、供給電流振幅値ｉが最低値となるよう駆動周波数ωを調整する。逆に、供給電流振幅値ｉが比較電流振幅値ｉ’の半分以下の値を常にとる状態では、供給電流振幅値ｉが最大値となるよう駆動周波数ωを決定する。
【００９０】
図６は、駆動周波数決定部６ｂにより駆動周波数を決定する処理のフローの一例を具体的に示す図である。
まず、駆動周波数決定部６ｂでは、入力情報である供給電流振幅値（実振幅値）ｉと比較電流振幅値ｉ’（目標振幅値ｉ”）から、実振幅値ｉと、比較振幅値ｉ’の半分の値（ｉ’／２）との大小の比較を行う。
【００９１】
具体的には最初に、実振幅値ｉが比較振幅値ｉ’の半分の値より大きいか否かが判断される（ステップＰ１）。この判定の結果、実振幅値ｉが比較振幅値ｉ’の半分の値より大きい場合、駆動周波数の調整処理が行われ（ステップＰ３）、実振幅値ｉが比較振幅値ｉ’の半分の値より大きくない場合、さらなる判定処理が行われる（ステップＰ２）。
【００９２】
つまり、実振幅値ｉが比較振幅値ｉ’の半分の値より大きくない場合、実振幅値ｉが比較振幅値ｉ’の半分の値より小さいか否かが判断される（ステップＰ２）。ここで、小さいと判断された場合、駆動周波数の調整処理が行われる（ステップＰ４）。
【００９３】
また上記ステップＰ２での判定の結果、小さくないと判断された場合、駆動周波数は現状維持され、駆動周波数の決定処理が終了する。つまり、上記ステップＰ２での判定の結果、小さくないと判断された場合、ステップＰ１での判定処理で、大きくないと判断されているので、実振幅値ｉが比較振幅値ｉ’の半分の値に比べて大きくも小さくもない、つまりこれらの値は等しいということになり、駆動周波数は現状の値に維持される。
【００９４】
一方、ステップＰ１での判定処理で、実振幅値ｉが比較振幅値ｉ’の半分の値より大きいと判定された場合、入力電流振幅値（実振幅値）ｉが現状より小さくなるように駆動周波数ωを変化量Δωだけ変化させる処理が行われ（ステップＰ３）、目標周波数の決定処理が終了する。
【００９５】
また、ステップＰ２での判定処理で、実振幅値ｉが比較振幅値ｉ’の半分の値より小さいと判定された場合、供給電流振幅値（実振幅値）ｉが現状より大きくなるよう駆動周波数ωを変化量Δωだけ変化させる処理が行われ（ステップＰ４）、駆動周波数の決定処理が終了する。
【００９６】
この駆動周波数の決定処理は一定周期で繰り返し行われるものであり、上記インバータ制御器９にてインバータ供給電圧を決定する電圧決定処理の周期より長いあるいは等しい周期を有している。
【００９７】
そして、供給電流振幅値ｉが比較振幅値ｉ’の半分の値となる最適駆動周波数がある場合は、駆動周波数の決定処理が繰り返し行われることにより、駆動周波数ωはその最適駆動周波数に近づくこととなる。また、常に実振幅値ｉが比較振幅値ｉ’の半分以上の値である状況では、周波数決定処理の繰り返しにより、駆動周波数ωは、実振幅値ｉが最も小さくなる最適駆動周波数に近づく。さらに、常に実振幅値ｉが比較振幅値ｉ’の半分以下の値である状況では、周波数決定処理の繰り返しにより、駆動周波数ωは実振幅値ｉが最も大きくなる最適駆動周波数に近づくこととなる。
なお、図６に示す駆動周波数の決定処理のフローでは、実振幅値ｉが比較振幅値ｉ’の半分の値より大きいか否かを判定する処理（ステップＰ１）の後に、実振幅値ｉが比較振幅値ｉ’の半分の値より小さいか否かを判定する処理（ステップＰ２）を行う場合を示したが、ステップＰ１の判定処理とステップＰ２の判定処理の順序は、入れ替えてもよく、この場合も同じ判定結果を得ることができる。
【００９８】
次に、この実施の形態２のリニア振動モータの駆動制御方法の特徴について、理論的な裏づけを示す（数６）を用いて説明する。
この実施の形態２でも、上記実施の形態１と同様、リニア振動モータに入力するインバータ供給電圧Ｖｄを、比較電流波形と実際にリニア振動モータに流れている実電流（インバータ供給電流）Ｃｄの波形との差に比例ゲインＰを乗じて決定しているため、リニア振動モータの入力電力は（式５）により表される。
【００９９】
但し、本実施の形態２では、実施の形態１と異なり比較振幅値ｉ’を一定とした条件で、つまり比較振幅値ｉ’を目標振幅値ｉ”とする条件で、リニア振動モータの制御が行われる。
【０１００】
以下の式（６）は、比較振幅値ｉ’と定数として式（５）を変形したものである。
【数６】
0003540311.tif 000007
図７は、式（６）が示す関係をグラフにより示す図である。
駆動周波数ωを変化させたときの実電流振幅値ｉの変化のパターンとして、図７(a)〜(c)に示す３通りのパターンが考えられる。
【０１０１】
図７(a)は、駆動周波数ωを変化させても実電流振幅値（供給電流Ｃｄの振幅値）ｉは常に指令電流振幅値（比較電流Ｃｃの振幅値）ｉ’の半分の値を下回らないときの変化のパターンを示している。このパターンでは、実電流振幅値ｉが最小となる駆動周波数が共振周波数である。
【０１０２】
図７(b)は、駆動周波数ωを変化させると実電流振幅値ｉが比較振幅値ｉ’の半分の値をまたいで変化するパターンを示している。このパターンでは、実電流振幅値ｉが比較振幅値ｉ’の半分の値となる駆動周波数が共振周波数である。
【０１０３】
図７(c)は、駆動周波数ωを変化させても実電流振幅値ｉは常に比較振幅値ｉ’の半分の値を上回らないときのパターンを示している。このパターンでは、実電流振幅値ｉが最大となる駆動周波数が共振周波数である。
【０１０４】
従って、インバータ２がリニア振動モータ１００に供給する電力Ｐａ（＝ｖ・ｉ×cosθ）を最大にするには、実電流の振幅値ｉを比較電流の振幅値ｉ’の半分とすればよいことがわかるが、実電流の振幅値ｉは、リニア振動モータの動作の結果として現れるもので、そのとりうる値の範囲は限られている。そのため、実電流の振幅値ｉを、必ずしも比較電流振幅値ｉ’の半分の値とすることができるとは限らない。
【０１０５】
図７から判るように、実電流振幅値ｉが比較振幅値ｉ’の半分の値より常に大きいときは、実振幅値ｉが最小となる周波数が電力最大となる周波数、つまり共振周波数である。逆に、実電流振幅値ｉが比較振幅値ｉ’の半分の値より常に小さいときは、実振幅値ｉが最大となる周波数が共振周波数である。
【０１０６】
一般的に知られているようにリニア振動モータでは、その駆動周波数と供給電流との関係は、極値を１つ持つ凸関数となり、供給電力の最大値をとる周波数が共振周波数である。つまり、駆動周波数を単調増加あるいは単調減少させたときに、電力が最大となる周波数は一つしかないということである。
【０１０７】
このように本実施の形態２では、リニア振動モータ１００を、交流電流Ｃｄにより駆動制御するモータ駆動制御装置において、リニア振動モータ１００の駆動電流（インバータ供給電流）Ｃｄを検出する検出器３と、リニア振動モータの駆動電流の基準となる、振幅値一定の比較電流波形を、リニア振動モータの動作状態に基づいて作成する比較電流波形作成部８と、上記比較電流波形と、検出された供給電流Ｃｄの波形との差分がゼロとなるようリニア振動モータの駆動電圧をフィードバック制御するインバータ制御部９とを備え、上記駆動電流の周波数を、上記検出された駆動電流の振幅値ｉが上記比較電流振幅値ｉ’の半分の値に近づくよう調整するので、リニア振動モータの駆動周波数を、位置センサといった装置を用いることなく、常に共振周波数あるいはこれに近い周波数とすることができ、しかもリニア振動モータの駆動周波数の制御を安定に行うことができる。
【０１０８】
（実施の形態３）
図７は本発明の実施の形態３によるモータ駆動制御装置を説明するためのブロック図である。
この実施の形態３のモータ駆動制御装置１０３は、実施の形態１のモータ駆動制御装置１０１と同様、固定子及び可動子を有し、該可動子を含むばね振動系が形成されるよう該可動子をばね支持したリニア振動モータ１００を、その駆動電圧及び駆動電流に基づいてフィードバック駆動制御するものである。そして、この実施の形態３は、上記駆動電流である交流電流の周波数を、リニア振動モータの駆動電流ではなく、リニア振動モータに供給される電力に基づいて決定する点で、実施の形態１と異なっている。なお、上記固定子及び可動子の一方は、電磁石から構成されており、他方は電磁石あるいは永久磁石から構成されている。
【０１０９】
このモータ駆動制御装置１０３は、電源電圧（直流電圧）ＶDCを発生する電源１と、上記電源電圧ＶDCを所定の周波数の交流電圧Ｖｄに変換してリニア振動モータ１００に供給するインバータ２と、上記リニア振動モータ１００の駆動電流をモニタする電流センサ１０とを有している。
【０１１０】
モータ駆動制御装置１０３は、該電流センサ１０の電流モニタ出力Ｓcmに基づいて、インバータ２からリニア振動モータ１００に供給される交流電流（インバータ供給電流）Ｃｄである駆動電流を検出して、その瞬時値（検出電流瞬時値）Ｉ(t)を示す供給電流検出信号Ｄscを出力する供給電流検出器３と、上記インバータ２の出力電圧（インバータ供給電圧）Ｖｄである上記リニア振動モータ１００の駆動電圧を検出して、その瞬時値（検出電圧瞬時値）Ｖ(t)を示す供給電圧検出信号Ｄsvを出力する供給電圧検出器４とを有している。
【０１１１】
モータ駆動制御装置１０３は、上記供給電流検出器３により得られたインバータ供給電流Ｃｄの瞬時値（検出電流瞬時値）Ｉ(t)と、上記供給電圧検出器４により得られたインバータ供給電圧Ｖｄの瞬時値（検出電圧瞬時値）Ｖ(t)とから、上記インバータ２が上記リニア振動モータ１００に供給する供給電力Ｐａを算出し、該供給電力Ｐａを示す供給電力算出信号Ｏspを出力する供給電力算出器５を有している。
【０１１２】
モータ駆動制御装置１０３は、上記供給電力算出器５からの供給電力算出信号Ｏspに基づいて、上記インバータ２がリニア振動モータ１００に供給する電流（インバータ供給電流）Ｃｄの周波数（駆動周波数）ωを決定し、該駆動周波数ωを示す周波数指令信号Ｏfrを出力する駆動周波数決定部６ｃと、上記インバータ供給電流Ｃｄの目標振幅値（目標電流振幅値）ｉ”を示す振幅値指令信号Ｏamを出力する供給電流振幅値決定部７とを有している。
【０１１３】
モータ駆動制御装置１０３は、上記振幅値指令信号Ｏamが示す目標電流振幅値ｉ”と一致した振幅値（比較振幅値）ｉ’を有し、その周波数が上記駆動周波数信号Ｏｆが示す駆動周波数ωと一致した、上記インバータ供給電流Ｃｄの基準となる比較電流波形を作成し、該比較電流波形（比較電流瞬時値）Ｉ’(t)を示す比較電流波形信号Ｆcwを出力する比較電流波形作成部８を有している。
【０１１４】
モータ駆動制御装置１０３は、上記供給電流検出器３の出力信号Ｄsc及び比較電流波形作成部８の出力信号Ｆcwに基づいて、上記インバータ供給電流Ｃｄの瞬時値（検出電流瞬時値）Ｉ(t)と、上記比較電流瞬時値Ｉ’(t)との誤差が小さくなるよう、上記インバータ２の出力電圧（インバータ供給電圧）Ｖｄを決定し、上記インバータ２を上記決定された出力電圧Ｖｄを発生するよう制御信号Ｓicにより制御するインバータ制御器９を有している。
【０１１５】
そして、このモータ駆動制御装置１０３では、上記供給電流検出器３、供給電圧検出器４、供給電力算出器５、駆動周波数決定部６ｃ、比較電流波形作成部８、及びインバータ制御器９により、リニア振動モータ１００のフィードバック駆動制御系が構成されている。なお、実施の形態３では、モータ駆動制御装置１０３における上記検出器３，４、算出器５、決定部６ｃ，７、作成部８，及びインバータ制御器９は、ソフトウェアにより構成したものとしている。
【０１１６】
続いて、上記リニア振動モータ駆動制御装置１０３の各部の構成について詳しく説明する。
ここで、上記電源１は、実施の形態１のモータ駆動制御装置１０１における電源１と同一のものである。
【０１１７】
次に、供給電流検出器３，電流センサ１０，及び供給電圧検出器４について具体的に説明する。
供給電流検出器３は、電流センサ１０のモニタ出力である電流モニタ信号Ｓcmに基づいて、リニア振動モータ１００の駆動電流であるインバータ２の出力電流（インバータ供給電流）Ｃｄを検出して、その瞬時値（検出電流瞬時値）Ｉ(t)を示す供給電流検出信号Ｄscを供給電力算出部５及びインバータ制御器９に出力するものである。なお、ここで上記電流センサ１０は、実施の形態１のモータ駆動制御装置１０１におけるものと同一のものである。
【０１１８】
また、供給電圧検出器４は、インバータ２がリニア振動モータ１００に印加する駆動電圧（インバータ供給電圧）Ｖｄを検出して、その瞬時値（検出電圧瞬時値）Ｖ(t)を示す供給電圧検出信号Ｄsvを上記供給電力算出器５に出力するものである。ここで、上記インバータ供給電圧Ｖｄの検出方法としては、線間電圧を分圧して測定する方法が一般的である。但し、インバータ２が電圧形ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）インバータである場合、供給電圧Ｖｄの波形はＰＷＭ波形であるため、直接測定することは困難である。そこで、電圧形ＰＷＭインバータの供給電圧の測定方法としては、トランスやコンデンサと抵抗とによって作成されたローパスフィルタなどを用いて、インバータ供給電圧Ｖｄに対してＰＷＭ波形の整形処理を施し、波形整形処理が施された供給電圧を測定する方法が用いられる。なお、上記インバータ供給電圧Ｖｄの検出方法は、上記のようなローパスフィルタを使用する方法に限らず、インバータ２に入力される直流電圧ＶDCと、インバータ２が出力するＰＷＭ電圧のパルス幅とから、上記インバータ供給電圧Ｖｄを算出する方法を用いてもよい。
【０１１９】
次に、供給電力算出器５について具体的に説明する。
この供給電力算出器５は、リニア振動モータ１００へ供給する電圧Ｖｄ及び電流Ｃｄから、リニア振動モータへの平均的な供給電力Ｐaを算出するものである。具体的には、供給電力算出器５は、上記供給電流検出器３の検出出力Ｄscが示す検出電流瞬時値Ｉ(t)と、上記供給電圧検出器４の検出出力Ｄsvが示す検出電圧瞬時値Ｖ(t)との積から供給電力瞬時値Ｐ(t)を算出し、該算出された供給電力瞬時値Ｐ(t)を駆動周波数の１周期またはその整数倍の期間にわたって加算し、加算された電力瞬時値を上記期間を示す時間で除算することによって、リニア振動モータ１００への平均的な供給電力Ｐaを算出する。なお、上記供給電力Ｐaの算出処理は、供給電力瞬時値Ｐ(t)をローパスフィルタにより平均化して上記供給電力Ｐａを求める処理であってもよい。
【０１２０】
次に、供給電流振幅値決定部７について具体的に説明する。
この供給電流振幅値決定部７は、実施の形態１のものと同一のものであり、つまり、リニア振動モータ１００に供給する電流（インバータ供給電流）Ｃｄの目標振幅値（目標電流振幅値）ｉ”を示す振幅値指令信号Ｏamを出力するものであり、ここでは、上記インバータ供給電流Ｃｄの目標振幅値ｉ”は、あらかじめ決定されている１つの電流振幅値としている。
【０１２１】
但し、上記振幅値指令信号Ｏamは、常に既定の１つの電流振幅値を示すものに限らず、時間の経過とともに、予め決められた数種の電流振幅値を順次示すものであってもよい。
【０１２２】
さらに、供給電流振幅値決定部７は、上記のように、予め決められた電流振幅値を示す振幅値指令信号Ｏamを出力するものに限らず、例えば、リニア振動モータ１００の要求される運転状態、もしくはその負荷状態から、上記インバータ供給電流Ｃｄの目標振幅値ｉ”を決定し、該決定された目標電流振幅値ｉ”を示す振幅値指令信号Ｏamを出力するものであってもよい。この場合、上記実施の形態１と同様、リニア振動モータ１００を、その負荷状態に適した運転状態で駆動制御することができるだけでなく、リニア振動モータに要求される運転状態での駆動制御が可能となる。
【０１２３】
ここで、上記リニア振動モータ１００の運転状態は、リニア振動モータの可動子の振幅の大きさなどであり、このような可動子の振幅の大きさは、位置センサを用いた可動子の位置検出、あるいは駆動電流を用いて可動子のストロークを演算する演算処理などにより求めることができる。
【０１２４】
また、リニア振動モータ１００の負荷状態は、その適用形態により種々のものがあり、例えば、本実施の形態のリニア振動モータ１００及びモータ駆動制御装置１０３を圧縮機に適用した場合、負荷状態は、圧縮される流体の圧力、温度といったものである。特にこの圧縮機が空気調和機に搭載されたものである場合、負荷状態は、室内の温度や室外の温度である。また、上記圧縮機が冷蔵庫に搭載されたものである場合、上記負荷状態は庫内温度などである。
さらに、リニア振動モータ１００及びモータ駆動制御装置１０３を髭剃り機に適用した場合は、上記負荷状態はひげの濃さということになる。
【０１２５】
また、上記リニア振動モータに要求される運転状態（能力）も、該リニア振動モータの適用の形態により種々のものがあり、例えば、リニア振動モータ１００及びモータ駆動制御装置１０３を携帯電話に適用した場合には、上記リニア振動モータに要求される能力は、着信をユーザに知らせる振動の強弱をリズミカルに変更するといった機能などである。
【０１２６】
次に、駆動周波数決定部６ｃについて具体的に説明する。
この駆動周波数決定部６ｃは、上記供給電力算出部５により算出された、リニア振動モータ１００への供給電力Ｐaに基づいて、リニア振動モータ１００へ供給する電流Ｃｄの周波数（駆動周波数）ωを決定するものであり、該インバータ供給電流Ｃｄの周波数ωをこれがリニア振動モータ１００の共振周波数ωresoに近づくよう調整する周波数調整処理を繰返し行うものである。
【０１２７】
上記駆動周波数決定部６ｃは、具体的には、上記比較電流波形の振幅値ｉ’が、供給電流振幅値決定部７で決定された目標電流振幅値ｉ”に一致するよう一定に保持されている状態で、供給電力算出器５で算出される、リニア振動モータ１００への供給電力Ｐaが最大となるよう駆動周波数ωを調整するものである。
【０１２８】
次に、比較電流波形作成部８について具体的に説明する。
この比較電流波形作成部８は、上記供給電流振幅値決定部７により決定された目標電流振幅値ｉ”と一致した振幅値（比較振幅値）ｉ’を有し、周波数が駆動周波数決定部６により決定された駆動周波数ωと一致した比較電流波形（第１の交流電流波形）を作成し、該比較電流波形（比較電流瞬時値）Ｉ’(t)を示す比較電流波形信号Ｆcwをインバータ制御器９に出力するものである。ここで、上記比較電流の位相は、上記インバータ供給電流Ｃｄの位相に応じたものである。
【０１２９】
最後に、インバータ制御器９について具体的に説明する。
このインバータ制御器９は、供給電流検出器３の検出出力Ｄscが示すインバータ供給電流Ｃｄの瞬時値Ｉ(t)と、比較電流波形作成部８にて作成された比較電流の瞬時値Ｉ’(t)との偏差を減少させるよう、インバータ供給電圧Ｖｄを調整して、該偏差が最小となる値に決定するものである。例えば、上記インバータ供給電圧Ｖｄの調整は、制御信号Ｓicにより上記インバータ２の出力パルス電圧のＰＷＭ幅を調整することにより行われる。
【０１３０】
なお、上記インバータ出力電圧の具体的な決定方法には、適切なゲインを有するＰ（比例）制御もしくはＰＩ（比例積分）制御によるものがある。例えば、上記Ｐ（比例）制御による方法は、検出電流瞬時値Ｉ(t)を示す検出電流波形と、比較電流瞬時値Ｉ’(t)を示す比較電流波形との波形偏差ΔＩ（＝Ｉ’(t)−Ｉ(t)）と、適切なゲインＰとの乗算値を、上記インバータ出力電圧Ｖｄとするものである。また、上記ＰＩ（比例積分）制御による方法は、上記波形偏差ΔＩ（＝Ｉ’(t)−Ｉ(t)）と適切なゲインＰとの乗算値と、波形偏差ΔＩ（＝Ｉ’(t)−Ｉ(t)）の積分値との加算値を、上記インバータ出力電圧Ｖｄとするものである。
【０１３１】
次に動作について説明する。
図９(a)は、本実施の形態のモータ駆動制御装置１０３の、リニア振動モータ１００を駆動制御する動作のフローを示している。
本実施の形態３では、モータ駆動制御装置１０３は、インバータ２からリニア振動モータ１００に供給される電流（インバータ供給電流）Ｃｄの振幅値ｉが、決められた比較振幅値ｉ’（＝目標振幅値ｉ”）に保持されている状態で、リニア振動モータ１００への供給電力Ｐaが最大となるよう、該インバータ供給電流Ｃｄの周波数を調整して、リニア振動モータ１００を駆動する。
【０１３２】
以下まず、モータ駆動制御装置１０３の全体的な動作について説明する。
本実施の形態１のモータ駆動制御装置１０１では、インバータ２にてインバータ制御器９からの制御信号Ｓicにより電源電圧ＶDCを所定の交流電流に変換する処理が行われ、この交流電流が駆動電流としてリニア振動モータ１００に供給される。これによりリニア振動モータ１００が駆動する。
【０１３３】
リニア振動モータ１００の駆動電流であるインバータ供給電流Ｃｄは、電流センサ１０によりモニタされており、該供給電流検出器３では、該電流センサ１０のモニタ出力Ｓcmに基づいてリニア振動モータ１００に供給される電流（インバータ供給電流）Ｃｄが検出され、該供給電流Ｃｄの瞬時値Ｉ(t)を示す供給電流検出信号Ｄscが供給電力算出器５及びインバータ制御器９に出力される。また、該供給電圧検出器４では、リニア振動モータ１００の駆動電圧Ｖｄが検出され、該駆動電圧Ｖｄの瞬時値Ｖ(t)を示す供給電圧検出信号Ｄsvが供給電力算出器５に供給される。
【０１３４】
そして、このモータ駆動制御装置１０３では、図９(a)に示す動作フローに従ってリニア振動モータ１００の駆動制御、つまり駆動電流の周波数をインバータへの供給電力Ｐａが最大となるよう制御する周波数追従制御が行われる。
【０１３５】
供給電流振幅値決定部７では、目標電流振幅値ｉ”がメモリから読み出され（ステップＳ１）、該目標電流振幅値ｉ”を示す振幅値指令信号Ｏamが出力される。なお、上記目標電流振幅値ｉ”を、リニア振動モータ１００の負荷状態に応じて変更する場合には、上記供給電流振幅値決定部７では、上記負荷状態に応じた目標電流振幅値ｉ”が作成され、該作成された目標電流振幅値ｉ”を示す振幅値指令信号Ｏamが出力される。
【０１３６】
次に、比較電流波形生成部８では、供給電流振幅値決定部７からの振幅値指令信号Ｏam、及び駆動周波数決定部６ｃからの周波数指令信号Ｏfrに基づいて、振幅値指令信号Ｏamが示す目標電流振幅値ｉ”と一致した振幅値（比較振幅値）ｉ’を有し、かつ周波数が周波数指令信号Ｏfrが示す駆動周波数ωと一致した比較電流波形が作成され、該比較電流波形（比較電流瞬時値）Ｉ’(t)を示す比較電流波形信号Ｆcwが出力される（ステップＳ２）。ただし、リニア振動モータの駆動開始直後の、駆動周波数決定部６ｃにより駆動周波数ωが決定されていない状態では、該駆動周波数ωとして、あらかじめ用意された駆動周波数の初期値ωintiが用いられる。
【０１３７】
そして、インバータ制御器９では、上記供給電流検出器３からの検出信号Ｄsc及び比較電流波形作成部８からの波形信号Ｆcwを受け、該検出信号Ｄscが示す検出電圧瞬時値Ｉ(t)と、波形信号Ｆcwが示す比較電流瞬時値Ｉ’(t)とに基づいて、上記インバータ２の出力電圧（インバータ供給電圧）Ｖｄが決定される。上記インバータ２は、インバータ制御器９からの制御信号Ｓicにより、上記出力電圧Ｖｄを発生し、該出力電圧Ｖｄがリニア振動モータ１００に駆動電圧として印加される。言い換えると、リニア振動モータ１００には、上記比較電流波形に応じた電流が供給される（ステップＳ３）。
【０１３８】
上記供給電力算出器５では、供給電圧検出器４の検出出力Ｄsv及び供給電流検出器３の検出出力Ｄscから、リニア振動モータ１００に供給される電力Ｐaを算出する演算処理が行われる（ステップＳ４）。
【０１３９】
さらに、上記駆動周波数決定部６ｃでは、リニア振動モータ１００に供給される交流電流（インバータ供給電流）Ｃｄの振幅値ｉが一定である状態で、つまり、該振幅値ｉが上記目標振幅値ｉ”（＝比較振幅値ｉ’）に保持された状態で、インバータ供給電流Ｃｄの周波数ωを調整して、インバータへの供給電力Ｐaが最大となる最大電力周波数ωpmaxを探索する処理が行われる（ステップＳ５）。
【０１４０】
続いて、上記駆動周波数決定部６ｃでは、リニア振動モータに供給される電力Ｐaが、インバータ供給電流Ｃｄの振幅値ｉが現在の目標振幅値ｉ”に保持された状態での最大値となっているかどうかが判別され（ステップＳ６）、この判定の結果、リニア振動モータへの供給電力が最大となっていなければ、再度、最大電力周波数ωpmaxの探索処理（ステップＳ２〜Ｓ６）が行われる。一方、ステップＳ６での判定の結果、リニア振動モータへの供給電力Ｐaが最大となっていれば、目標電流振幅値ｉ”の再決定が行われ（ステップＳ１）、続いてインバータ供給電流Ｃｄの振幅値ｉが、再度決定された目標電流振幅値ｉ”（＝比較振幅値ｉ’）に保持されている状態で、インバータへの供給電力Ｐaが最大となる最大電力周波数ωpmaxを探索する処理（ステップＳ２〜Ｓ６）が行われる。
【０１４１】
次に、駆動周波数決定部６ｃの動作について詳しく説明する。
図１０は、駆動周波数決定部６ｃの動作フローを示す図である。
リニア振動モータ１００に供給する交流電流（インバータ供給電流）Ｃｄの振幅値ｉが一定に保持された状態では、該インバータ供給電流の周波数ωとモータへの供給電力Ｐaとの関係は、２次の凸関数となる。従って、供給電力Ｐaが最大となる周波数ωpmaxを探索する方法としては、２次凸関数が極値を一つしか持たないことから、最急勾配法（山登り法）が有効である。
【０１４２】
以下では、２つの変数、すなわち、周波数調整処理周期Ｐadju、および周波数変化量Δωと、１つのフラグＦcdとを利用して、最急勾配法により、供給電力Ｐaが最大となる周波数（最大電力周波数）ωpmaxを探索する処理について説明する。
【０１４３】
なお、ここで、上記インバータ供給電流の最大電力周波数ωpmaxは、リニア振動モータの共振周波数ωresoと等しい。また、上記周波数調整処理周期Ｐadjuは、駆動周波数決定部６ｃが周波数調整処理（つまり駆動周波数ωを決定する処理）を行う周期であり、周波数変化量は、駆動周波数決定部６ｃが１回の周波数調整処理で変化させる駆動周波数ωの変化量Δωである。さらに、フラグＦcdは、駆動周波数決定部６ｃが決定した駆動周波数の変化方向を示すものであり、該フラグＦcdの値〔１〕は周波数増加を示し、フラグＦcdの値〔−１〕は周波数減少を示している。
【０１４４】
まず、駆動周波数決定部６ｃでは、インバータ供給電流Ｃｄの周波数が前々回の周波数調整処理により決定された周波数であるときに、供給電力算出器５により算出されたリニア振動モータ１００への供給電力Ｐa1と、インバータ供給電流Ｃｄの周波数が前回の周波数調整処理により決定された周波数であるときに、供給電力算出器５により算出された供給電力Ｐa2とを比較する処理が行われる（ステップＳ１０）。
【０１４５】
前回取得した電力Ｐa2が前々回取得した電力Ｐa1より小さいとき、駆動周波数変化方向フラグＦcdの値が正負反転される（ステップＳ１１）。これは、前回取得した電力Ｐa2が前々回取得した電力Ｐa1より小さいということは、前回の処理では、リニア振動モータ１００への供給電流の周波数ωが、リニア振動モータの共振周波数ωresoから離れる方向に変更されたことを示すからである。また、前回取得した電力Ｐa2が前々回取得した電力Ｐa1と等しいもしくは大きいとき、駆動周波数変化方向フラグＦcdの値がそのまま保持される（ステップＳ１２）。これは、前回取得した電力Ｐa2が前々回取得した電力Ｐa1と等しいもしくは大きいということは、前回決定した駆動周波数ωが、リニア振動モータ１００の共振周波数ωrsnsに近づく方向に、あるいは駆動周波数ωと共振周波数ωrsnsの差が変化しない方向に変更されたということを示すためである。
【０１４６】
次に、動作周波数決定部６ｃでは、駆動周波数変化方向フラグＦcdの値が負であるか否かの判定が行われる（ステップＳ１３）。該判定の結果、フラグＦcdの値が負でなければ、リニア振動モータ１００の駆動周波数ωが、駆動周波数変化量Δωだけ増加させた値に変更され、変更された駆動周波数が新たな動作周波数ωとして決定される（ステップＳ１４）。逆に、駆動周波数変化方向フラグＦcdの値が負である場合、リニア振動モータ１００の駆動周波数ωが、駆動周波数変化量Δωだけ減少させた値に変更され、変更された周波数が、新たな駆動電流の周波数ωとして決定される（ステップＳ１５）。
【０１４７】
そして、駆動周波数決定部６ｃでは、今回の周波数調整処理が終了した後、その動作は一定期間の間、待機状態となり（ステップＳ１６）、該一定期間が経過した後、次の周波数調整処理が行われる（ステップＳ１０〜１６）。ここで、駆動周波数決定部６の動作が待機状態となる期間は、周波数調整処理の周期Ｐadjuから１回の周波数調整処理に要する時間を差し引いた時間である。
【０１４８】
なお、駆動周波数決定部６ｃでは、リニア振動モータの始動状態など、前回あるいは前々回の周波数調整処理に対応する電力値が存在しない場合は、予め設定されている既定値が用いられる。
【０１４９】
このようにして、駆動周波数決定部６ｃでは、周波数調整処理周期Ｐadju毎に、リニア振動モータ１００に供給される交流電流の駆動周波数ωを周波数変化量Δωづつ変化させる周波数調整処理が行われ、該周波数調整処理により、該駆動周波数が、リニア振動モータ１００に供給される電力Ｐaが最大となる周波数（最大電力駆動周波数）ωpmaxに追従することとなる。
【０１５０】
なお、リニア振動モータ１００の負荷が不安定なときは、駆動周波数ωを変化させなくてもリニア振動モータ１００に供給される電力Ｐａが変化することもあり、このため、駆動周波数決定部６が、リニア振動モータ１００の駆動周波数ωを最大電力周波数ωpmaxからはずす方向に変化させてしまう恐れがある。
【０１５１】
そこで、駆動周波数決定部６ｃは、１つの方向に駆動周波数ωを変化させる周波数調整処理を、少なくとも２回以上の所定の回数だけ続けて行い、その結果、供給電力Ｐａが所定の基準変化量以上変化していれば、該所定回数の周波数調整処理を行う以前の駆動周波数を保持するようにし、つまり、負荷が安定するまで駆動周波数を変化させないようにしてもよい。
【０１５２】
このようにすることにより、負荷が不安定な状態においても、駆動周波数決定部６ｃが、最大電力周波数ωpmaxから離れる方向に駆動周波数ωを変更させてしまうことが少なくなり、リニア振動モータを安定に動作させることができる。なお、上述した連続した所定回数の周波数調整処理により変化する供給電力変化量の基準となる所定の基準量は、予め決められた一定の値でもよいし、また、決められた時点における実際の供給電力に基づいた値、具体的には、周波数調整処理により駆動周波数を決定しようとする時点での供給電力の１０％の値などでもよい。
【０１５３】
また、上記周波数調整処理による電力の変化量が大きいときには、その時点での駆動周波数ωが最大電力周波数ωpmaxから大きく離れていると考えられるので、周波数調整処理周期Ｐadjuを短くすればよく、逆に、上記周波数調整処理による供給電力の変化量が小さいときには、リニア振動モータは、最大電力周波数ωmaxの近の駆動周波数ωで駆動されていると考えられるので、周波数調整処理周期Ｐadjuを長くすればよい。このようにすることにより、駆動周波数を最大電力周波数に追従させる制御を、より高速でしかも安定に行うことが可能となる。
【０１５４】
また、上述したモータ駆動制御装置では、駆動周波数決定部６ｃは、常に駆動周波数ωを変化させ、最大電力となる駆動周波数ωpmaxを監視しているため、駆動周波数ωは周波数調整処理周期Ｐadjuで、最大電力となる駆動周波数ωmaxを中心として、周波数変化量Δωだけの幅をもって変動する場合がある。そのため、駆動周波数ωが最大電力を得られる駆動周波数ωpmaxから離れている領域でのリニア振動モータの駆動が無視できなくなることがある。
【０１５５】
そこで、周波数調整処理による供給電力の変化量が大きいときには、駆動周波数ωが最大電力周波数ωpmaxから大きく離れていると考えられるので、駆動周波数変化量Δωを大きくすればよく、周波数調整処理による供給電力の変化量が小さいときには、リニア振動モータは最大電力周波数ωpmaxの近くの駆動周波数ωで駆動されていると考えられるので、駆動周波数変化量Δωを小さくすればよい。このようにすることにより、駆動周波数ωを最大電力周波数ωpmaxに追従させる制御をより高速でしかも正確に行うことが可能となる。
【０１５６】
以下簡単に、本実施の形態３によるリニア振動モータの制御方法の特徴について、理論的な裏づけを示す式（７）及び式（８）を用いて説明する。
リニア振動モータ１００に入力されるエネルギー（供給電力）とリニア振動モータ１００から出力されるエネルギーの関係は、
【数７】
0003540311.tif 000008
と表すことができる。
【０１５７】
ここで、Ｐoutはリニア振動モータの平均出力エネルギー、Ｐinはリニア振動モータの平均入力エネルギー、Ｒはリニア振動モータ内に存在する等価抵抗、ｉはリニア振動モータに供給する交流電流（インバータ供給電流）Ｃｄの実振幅値である。なお、リニア振動モータの平均入力エネルギーＰinは、上述したインバータ２の供給電力、つまり、上記供給電力算出器５によって計算された電力Ｐaに相当する。
【０１５８】
上記式（７）からわかるように、リニア振動モータ１００での損失は、リニア振動モータ内に存在する等価抵抗Ｒによるジュール熱であり、等価抵抗Ｒの値が不変であると考えると、供給電流Ｃｄの周波数ωに関わらず、その振幅値ｉによってのみ決定される。
【０１５９】
また、リニア振動モータの平均出力エネルギーＰoutと平均入力エネルギーＰinとの比η（以下では総合効率ともいう）は、
【数８】
0003540311.tif 000009
と表される。
【０１６０】
リニア振動モータ１００を共振状態で駆動するということは、最高効率で駆動するということと同等であることから、総合効率ηが最大となるようにリニア振動モータの駆動周波数ωを制御することによって、上記共振周波数ωresoを見つけることができる。
【０１６１】
上記式（８）より、リニア振動モータの総合効率ηを最大にするには、供給電流Ｃｄの振幅値ｉを固定した場合、その平均入力電流エネルギーＰinを最大にすればよいことがわかる。
【０１６２】
上記式（７）より、供給電流Ｃｄの振幅値ｉが固定されている場合、リニア振動モータへの平均入力エネルギーＰinを最大にするということは、平均出力エネルギーＰoutを最大にすることと等価であることがわかる。
【０１６３】
以上のことから、リニア振動モータ１００に供給する交流電流（インバータ供給電流）Ｃｄの振幅値ｉを一定とした状態で、リニア振動モータへの平均入力エネルギー（つまり、インバータ供給電力）Ｐaが最大となるよう供給電流の周波数ωを調整することにより、リニア振動モータ１００が共振周波数ωresoで駆動されることとなり、リニア振動モータを高効率で運転することができることが理論的に明らかとなっている。
【０１６４】
この共振周波数を見つける方法を別の表現で説明すると次のようになる。
リニア振動モータ１００に供給する電流（インバータ供給電流）Ｃｄは、リニア振動モータ１００の可動子を加振させる力に比例するものであるから、供給電流Ｃｄの振幅値ｉを一定とした状態で、上記インバータ供給電流の周波数ωを変化させることは、加振力を一定に保持した状態で、可動子の振動周波数を変化させることと同等である。従って、供給電流の振幅値を一定に保持しつつ、リニア振動モータへの平均入力エネルギー（つまり、インバータ供給電力）Ｐaが最大となるよう供給電流の周波数ωを調整して最大電力周波数ωpmaxを見つけることは、加振力を一定に保持しつつ、最も仕事をするように振動周波数を調整することによって共振周波数ωresoを見つけることと同じである。ここで、リニア振動モータが最も仕事をすることは、リニア振動モータの可動子の速度が最大となること、あるいはリニア振動モータの出力エネルギーが最大となることと同等である。
【０１６５】
このように本実施の形態３では、リニア振動モータ１００へ供給される電流Ｃｄ及び電圧Ｖｄの検出出力Ｄsc及びＤsvに基づいて、リニア振動モータ１００への供給電力Ｐaを算出する算出器５と、リニア振動モータに供給する電流Ｃｄの目標振幅値ｉ”を決定する決定部７と、上記供給電流の振幅値ｉを目標振幅値ｉ”に保持しつつ、駆動周波数ωを、該算出された供給電力Ｐaが最大となる共振周波数に近づくよう調整する決定部６ｃとを備え、上記調整された駆動周波数ω及び上記目標振幅値ｉ”と一致した振幅値ｉ’を有する比較電流波形Ｉ’(t)と、リニア振動モータへの供給電流の波形Ｉ(t)とが一致するよう、インバータ２がリニア振動モータに印加する電圧Ｖｄを制御するようにしたので、リニア振動モータの共振周波数を、リニア振動モータ１００の可動子の変位、速度、加速度などを検出するセンサを用いることなく、精度よく検出することができる。これにより、リニア振動モータを負荷変動に拘わらず高効率で運転する駆動制御を、センサ内蔵による大型化を回避しつつ、しかもセンサの動作信頼性の確保といった不必要な制約を受けることなく実現することができる。
【０１６６】
なお、実施の形態３のモータ駆動制御装置１０３は、検出器３，４、算出器５，決定部６，７、作成部８、及びインバータ制御器９は、ソフトウェアにより構成したものであるが、これらは、ハードウェアにより構成したものであってもよい。
【０１６７】
また、上記実施の形態３では、供給電流振幅値決定部７として、リニア振動モータ１００の運転状態あるいはその負荷状態に応じて目標電流振幅値ｉ”を決定する振幅値決定処理を、インバータ供給電流Ｃｄの周波数が、決定された目標電流振幅値ｉ”で供給電力が最大となる最大電力周波数となっていると判定される度に行うものを示したが、上記供給電流振幅値決定部７は、上記振幅値決定処理を、インバータ供給電流Ｃｄの周波数が、決定された目標電流振幅値ｉ”での最大電力周波数となっていると判定されたときだけでなく、前回振幅値決定処理を行ってから一定時間が経過したときにも行うものであってもよい。
【０１６８】
この場合、駆動周波数決定部６ｃでは、図９(b)に示すように、インバータ供給電流Ｃｄの周波数が、決定された目標電流振幅値ｉ”での最大電力周波数となっているか否かの周波数判定処理（ステップＳ６）の前に、前回振幅値決定処理（ステップＳ１）を行ってから一定時間が経過したか否かの時間判定処理（ステップＳ６ａ）が行われる。そして、供給電流振幅値決定部７では、インバータ供給電流Ｃｄの周波数が、決定された目標電流振幅値ｉ”での最大電力周波数となったときだけでなく、前回振幅値決定処理（ステップＳ１）を行ってから一定時間が経過したときにも、リニア振動モータ１００の運転状態あるいはその負荷状態に応じて目標電流振幅値ｉ”を決定する振幅値決定処理が行われることとなる。
【０１６９】
なお、図９(b)におけるステップＳ１〜６は、図９(a)に示す実施の形態３のものと同一のものである。
このように前回の振幅値決定処理を行ってから一定時間以上経過したときには、インバータ供給電流Ｃｄの周波数が、決定された目標電流振幅値ｉ”での最大電力周波数となっているか否かに拘わらず、振幅値決定処理を行うことにより、リニア振動モータの駆動制御の応答性を向上することができる。
【０１７０】
例えば、実振幅値（インバータ供給電流Ｃｄの振幅値）を決められた目標電流振幅値ｉ”に保持した状態での周波数調整処理により、インバータ供給電流Ｃｄの周波数を最大電力周波数ωpmaxに一致させるのに時間がかかる場合、あるいはリニア振動モータ１００の運転状態あるいはその負荷状態の変化が大きい場合には、決められた目標電流振幅値ｉ”が、すでにリニア振動モータ１００の運転状態あるいはその負荷状態に対応した振幅値ではなくなってしまい、リニア振動モータの駆動制御の安定性や応答性を十分高く保持できなくなる。
【０１７１】
このようにインバータ供給電流Ｃｄの周波数を最大電力周波数ωpmaxに追従させるのに時間がかかる場合などでも、図９(b)に示すように、振幅値決定処理を、インバータ供給電流Ｃｄの周波数が上記決められた目標電流振幅値ｉ”での最大電力周波数となっているか否かに拘わらず、一定周期ごとに繰返し行うことにより、リニア振動モータの駆動制御の安定性や応答性を高く保持することが可能となる。
【０１７２】
（実施の形態４）
図１１は、本発明の実施の形態４による圧縮機駆動装置を説明する模式図である。
この実施の形態４の圧縮機駆動装置１０４は、空気やガスなどを圧縮する圧縮機４０を駆動制御するものである。ここで、該圧縮機４０の動力源は、リニア振動モータ４６であり、これは実施の形態１のリニア振動モータ１００と同じものである。また、上記圧縮機駆動装置１０４は、該リニア振動モータ４６を駆動制御するモータ駆動制御装置であり、実施の形態３のモータ駆動制御装置１０３と同じ構成を有している。なお、以下、この実施の形態４の圧縮機４０はリニア圧縮機と呼び、このリニア圧縮機４０について簡単に説明する。
【０１７３】
このリニア圧縮機４０は、所定の軸線に沿って並ぶシリンダ部４１ａと、モータ部４１ｂとを有している。該シリンダ部４１ａ内には、上記軸線方向に沿って摺動自在に支持されたピストン４２が配置されている。シリンダ部４１ａとモータ部４１ｂとにまたがって、その一端がピストン４２の背面側に固定されるピストンロッド４２ａが配置され、ピストンロッド４２ａの他端側には、該ピストンロッド４２ａを軸線方向に付勢する支持ばね（共振ばね）４３が設けられている。
【０１７４】
また、上記ピストンロッド４２ａには、マグネット４４が取り付けられており、上記モータ部４１ｂの、マグネット４４に対向する部分には、アウターヨーク４５ａとこれに埋設されたステータコイル４５ｂとからなる電磁石４５が取り付けられている。このリニア圧縮機４０では、電磁石４５と、上記ピストンロッド４２ａに取り付けられたマグネット４４とによりリニア振動モータ４６が構成されている。従って、このリニア圧縮機４０では、この電磁石４５とマグネット４４との間で発生する電磁力及び上記ばね４３の弾性力により、上記ピストン４２がその軸線方向に沿って往復運動する。
【０１７５】
さらに、シリンダ部４１ａ内には、シリンダ上部内面４７、ピストン圧縮面４２ｂ、及びシリンダ周壁面４１a1により囲まれた密閉空間である圧縮室４８が形成されている。シリンダ上部内面４７には、ガス側流通路から圧縮室４８に低圧ガスＬｇを吸入するためのガス側吸入管４０ａの一端が開口している。また、上記シリンダ上部内面４７には、上記圧縮室４８からガス側流通路へ高圧ガスＨｇを吐出するための吐出管４０ｂの一端が開口している。上記吸入管４０ａ及び吐出管４０ｂには、ガスの逆流を防止する吸入弁４９及び吐出弁５０が取り付けられている。
【０１７６】
そして、この実施の形態４のモータ駆動制御装置１０４は、この圧縮機４０のリニア振動モータ４６に駆動電流Ｃｄ及び駆動電圧Ｖｄを供給するものである。つまり、モータ駆動制御装置１０４は、実施の形態３のものと同様、図８に示すように、電源１，インバータ２，供給電流検出器３，供給電圧検出器４，供給電力算出器５，駆動周波数決定部６ｃ，供給電流振幅値決定部７，比較電流波形作成部８，及びインバータ制御部９を有している。このモータ駆動装置１０４は、リニア振動モータ４６への供給電流Ｃｄ及び印加電圧Ｖｄに基づいて、リニア振動モータ４６への供給電力Ｐaを算出し、上記供給電流Ｃｄである交流電流の振幅値ｉを目標振幅値ｉ”に保持しつつ、該交流電流Ｃｄの周波数ωを、上記算出された供給電力Ｐaが最大となるよう調整して決定する。
【０１７７】
このような構成のリニア圧縮機４０では、モータ駆動制御装置１０４からリニア振動モータ４６への駆動電流の断続的な通電により、ピストン４２がその軸線方向に往復動し、圧縮室４８への低圧ガスＬｇの吸入、圧縮室４８でのガスの圧縮、及び圧縮された高圧ガスＨｇの圧縮室４８からの排出が繰り返し行われる。そして、リニア圧縮機４０の動作状態では、その駆動源であるリニア振動モータ４６への供給電流Ｃｄ及び印加電圧Ｖｄが検出され、該検出された供給電流Ｃｄ及び印加電圧Ｖｄに基づいて、リニア振動モータ４６への供給電力Ｐaが算出され、さらに、上記供給電流Ｃｄである交流電流の周波数ωが、該交流電流Ｃｄの振幅値ｉが目標振幅値ｉ”に保持された状態で、上記算出された供給電力Ｐaが最大となるよう決定される。
【０１７８】
このように本実施の形態４のリニア圧縮機４０では、その動力源であるリニア振動モータ４６に供給される交流電流Ｃｄの周波数ωが、実施の形態３と同様、上記供給電流Ｃｄである交流電流の振幅値ｉが目標振幅値ｉ”に保持された状態で、上記算出された供給電力Ｐaが最大となるよう決定されるので、リニア振動モータ４６の共振周波数が、その可動子の変位、速度、加速度などを検出するセンサを用いずに精度よく検出されることとなる。これにより、動力源であるリニア振動モータ４６を負荷変動に拘わらず高効率で運転する駆動制御を、可動子の位置センサの内蔵による大型化を回避しつつ行うことができ、しかもセンサの動作信頼性の確保といった不必要な制約を受けることのないリニア圧縮機４０を実現することができる。
【０１７９】
（実施の形態５）
図１２は本発明の実施の形態５による空気調和機を説明するブロック図である。
この実施の形態５の空気調和機５０は、室内機５５及び室外機５６を有し、冷暖房を行う空気調和機である。この空気調和機５０は、冷媒を室内機５５と室外機５６の間で循環させる圧縮機５０ａと、該圧縮機５０ａを駆動する圧縮機駆動装置５０ｂとを有している。ここで、上記圧縮機５０ａは、上記実施の形態４の、リニア振動モータ４６を有するリニア圧縮機４０と同一のものである。また、圧縮機駆動装置５０ｂは、該リニア圧縮機５０ａのリニア振動モータを駆動制御するもので、実施の形態４のモータ駆動制御装置１０４と同一の構成を有している。なお、以下のこの実施の形態５の説明では、上記圧縮機５０ａはリニア圧縮機５０ａ、上記圧縮機駆動装置５０ｂはモータ駆動制御部５０ｂという。
【０１８０】
以下詳述すると、実施の形態５の空気調和機５０は、冷媒循環経路を形成するリニア圧縮機５０ａ，絞り装置（膨張弁）５３，室内側熱交換器５１及び室外側熱交換器５２を有するとともに、該リニア圧縮機５０ａの駆動源であるモータを駆動制御するモータ駆動制御部５０ｂを有している。ここで、室内側熱交換器５１は上記室内機５５を構成しており、絞り装置５３，室外側熱交換器５２，リニア圧縮機５０ａ，四方弁５４及びモータ駆動制御部５０ｂは上記室外機５２を構成している。
【０１８１】
ここで、上記室内側熱交換器５１は、熱交換の能力を上げるための送風機５１ａと、該熱交換器５１の温度もしくはその周辺温度を測定する温度センサ５１ｂとを有している。上記室外側熱交換器５２は、熱交換の能力を上げるための送風機５２ａと、該熱交換器５２の温度もしくはその周辺温度を測定する温度センサ５２ｂとを有している。
【０１８２】
そして、この実施の形態５では、上記室内側熱交換器５１と室外側熱交換器５２との間の冷媒経路には、リニア圧縮機５０ａ及び四方弁５４が配置されている。つまりこの空気調和機５０は、室外側熱交換器５２を通過した冷媒がリニア圧縮機５０ａに吸入され、該リニア圧縮機５０ａから吐出された冷媒が室内側熱交換器５１へ供給される状態（つまり冷媒が矢印Ａの方向に流れる状態）と、室内側熱交換器５１を通過した冷媒がリニア圧縮機５０ａに吸入され、リニア圧縮機５０ａから吐出された冷媒が室外側熱交換器５２へ供給される状態（つまり冷媒が矢印Ｂの方向に流れる状態）とが、上記四方弁５４により切り替えられるものである。
【０１８３】
また、上記絞り装置５３は、循環する冷媒の流量を絞る絞り作用と、冷媒の流量を自動調整する弁（自動調製弁）の作用とをあわせ持つものである。つまり、絞り装置５３は、冷媒が冷媒循環経路を循環している状態で、凝縮器から蒸発器へ送り出された液冷媒の流量を絞って該液冷媒を膨張させるとともに、蒸発器に必要とされる量の冷媒を過不足なく供給するものである。
【０１８４】
なお、上記室内側熱交換器５１は暖房運転では凝縮器として、冷房運転では蒸発器として動作するものであり、上記室外側熱交換器５２は、暖房運転では蒸発器として、冷房運転では凝縮器として動作するものである。凝縮器では、内部を流れる高温高圧の冷媒ガスは、送り込まれる空気により熱を奪われて徐々に液化し、凝縮器の出口付近では高圧の液冷媒となる。これは、冷媒が大気中に熱を放熱して液化することと等しい。また、蒸発器には絞り装置５３で低温低圧となった液冷媒が流れ込む。この状態で蒸発器に部屋の空気が送り込まれると、液冷媒は空気から大量の熱を奪って蒸発し、低温低圧のガス冷媒に変化する。蒸発器にて大量の熱を奪われた空気は空調機の吹きだし口から冷風となって放出される。
【０１８５】
次に動作について説明する。
この実施の形態５の空気調和機５０では、モータ駆動制御部５０ｂからリニア圧縮機５０ａに駆動電流Ｃｄが印加されると、冷媒循環経路内で冷媒が循環し、室内機５５の熱交換器５１及び室外機５６の熱交換器５２にて熱交換が行われる。つまり、上記空気調和機５０では、冷媒の循環閉路に封入された冷媒をリニア圧縮機５０ａにより循環させることにより、冷媒の循環閉路内に周知のヒートポンプサイクルが形成される。これにより、室内の暖房あるいは冷房が行われる。
【０１８６】
例えば、空気調和機５０の暖房運転を行う場合、ユーザの操作により、上記四方弁５４は、冷媒が矢印Ａで示す方向に流れるよう設定される。この場合、室内側熱交換器５１は凝縮器として動作し、上記冷媒循環経路での冷媒の循環により熱を放出する。これにより室内が暖められる。
【０１８７】
逆に、空気調和機５０の冷房運転を行う場合、ユーザの操作により、上記四方弁５４は、冷媒が矢印Ｂで示す方向に流れるよう設定される。この場合、室内側熱交換器５１は蒸発器として動作し、上記冷媒循環経路での冷媒の循環により周辺空気の熱を吸収する。これにより室内が冷やされる。
ここで、冷媒の循環量の制御は、上記空気調和機に対して設定された目標温度と、実際の室温及び外気温とを用いて行われる。
【０１８８】
このように本実施の形態５の空気調和機５０では、冷媒の圧縮及び循環を行う圧縮機には、リニア振動モータを動力源とする圧縮機（リニア圧縮機）５０ａを用いているので、回転型モータを動力源とする圧縮機を用いた空気調和機に比べて、圧縮機での摩擦損が低減し、さらには圧縮機の、高圧冷媒と低圧冷媒とをシールするシール性が高まることとなり、圧縮機効率の向上を図ることができる。
【０１８９】
さらに、本実施の形態５のリニア振動モータを用いた圧縮機５０ａでは、摩擦損が低減されることから、回転型モータを用いた圧縮機で必要不可欠であった潤滑用オイルの使用量を大幅に低減することができる。これにより、リサイクル処理などが必要なる廃油の発生量を少なく抑えることができるだけでなく、オイルに溶け込む冷媒量が減ることから圧縮機に充填する冷媒量を削減することができ、これにより地球環境の保全にも貢献することができる。
【０１９０】
また、圧縮機内部は高温高圧となり、さらにはオイル、冷媒等の化学物質が充填されていることから、可動子の位置などを検知する位置センサを用いた場合、その信頼性が大きな問題となるが、本実施の形態５では、リニア振動モータの駆動電流である交流電流の周波数ωを、該交流電流の振幅値ｉを目標振幅値ｉ”に保持した状態で、駆動電流Ｃｄ及び駆動電圧Ｖｄから算出された供給電力Ｐaが最大となるよう決定するので、リニア振動モータを、その可動子の変位、速度、加速度などを検出するセンサを用いずに高効率で駆動することができる。
【０１９１】
その結果、圧縮機の負荷変動に拘わらずリニア振動モータを高効率で駆動する駆動制御を、センサ内蔵による圧縮機の大型化及びコストアップを回避しつつ、センサの動作信頼性の確保といった不必要な制約を受けることなく実現することができる。
【０１９２】
（実施の形態６）
図１３は本発明の実施の形態６による冷蔵庫を説明するブロック図である。
この実施の形態６の冷蔵庫６０は、リニア圧縮機６０ａ，圧縮機駆動装置６０ｂ，凝縮器６１，冷蔵室蒸発器６２，及び絞り装置６３から構成されている。
【０１９３】
ここで、リニア圧縮機６０ａ，凝縮器６１，絞り装置６３，及び冷蔵室蒸発器６２は、冷媒循環経路を形成するものであり、圧縮機駆動装置６０ｂは、上記リニア圧縮機６０ａの駆動源であるリニア振動モータを駆動制御するものである。なお、上記リニア圧縮機６０ａは、上記実施の形態４の、リニア振動モータ４６を有するリニア圧縮機４０と同一のものである。また、この実施の形態６の圧縮機駆動装置６０ｂは、実施の形態４のモータ駆動制御装置１０４と同一の構成を有しており、以下この実施の形態６の説明では、モータ駆動制御部６０ｂという。
【０１９４】
絞り装置６３は、上記実施の形態５の空気調和機の絞り装置５３と同様、冷媒が冷媒循環経路を循環している状態で、凝縮器６１から送り出された液冷媒の流量を絞って該液冷媒を膨張させるとともに、冷蔵室蒸発器６２に、必要とされる量の冷媒を過不足なく供給するものである。
【０１９５】
凝縮器６１は、内部を流れる高温高圧の冷媒ガスを凝縮させて、冷媒の熱を外気に放出するものである。該凝縮器６１に送り込まれた冷媒ガスは、外気により熱を奪われて徐々に液化し、凝縮器の出口付近では高圧の液冷媒となる。
【０１９６】
冷蔵室蒸発器６２は、低温の冷媒液を蒸発させて冷蔵庫内の冷却を行うものである。この冷蔵室蒸発器６２は、熱交換の効率を上げるための送風機６２ａと、庫内の温度を検出する温度センサ６２ｂと有している。
【０１９７】
次に動作について説明する。
この実施の形態６の冷蔵庫６０では、モータ駆動制御部６０ｂからリニア圧縮機６０ａのリニア振動モータに駆動電流Ｃｄ及び駆動電圧Ｖｄが印加されると、リニア圧縮機６０ａが駆動して冷媒循環経路内で冷媒が矢印Ｃの方向に循環し、凝縮器６１及び冷蔵室蒸発器６２にて熱交換が行われる。これにより、冷蔵庫内が冷却される。
【０１９８】
つまり、凝縮器６１で液状となった冷媒は、絞り装置６３にてその流量が絞られることにより膨張して、低温の冷媒液となる。そして、冷蔵室蒸発器６２へ低温の液冷媒が送り込まれると、冷蔵室蒸発器６２では、低温の冷媒液が蒸発して、冷蔵庫内の冷却が行われる。このとき、冷蔵室蒸発器６２には、送風機６２ａにより強制的に冷蔵室内の空気が送り込まれており、冷蔵室蒸発器６２では、効率よく熱交換が行われる。
【０１９９】
このように本実施の形態６の冷蔵庫６０では、冷媒の圧縮及び循環を行う圧縮機には、リニア振動モータを動力源とする圧縮機（リニア圧縮機）６０ａを用いているので、実施の形態５の空気調和機と同様、回転型モータを駆動源とする圧縮機を用いた冷蔵庫に比べて、圧縮機での摩擦損が低減し、さらには圧縮機の冷媒をシールするシール性が向上して、圧縮機の動作効率を高めることができる。
【０２００】
さらに、本実施の形態６のリニア圧縮機６０ａを用いた冷蔵庫６０では、摩擦損が低減できることから、上記実施の形態５の空気調和機５０と同様に、使用済み潤滑オイルである廃油の発生量や圧縮機に充填する冷媒の量が削減されることとなる。このため、地球環境の保全に貢献することができるという効果もある。
【０２０１】
また、本実施の形態６では、リニア振動モータの駆動電流Ｃｄである交流電流の周波数ωを、該交流電流の振幅値ｉを目標振幅値ｉ”に保持した状態で、駆動電流Ｃｄ及び駆動電圧Ｖｄから算出された供給電力Ｐaが最大となるよう決定するので、上記実施の形態５と同様、圧縮機の負荷変動に拘わらずリニア振動モータを高効率で駆動する駆動制御を、センサ内蔵による圧縮機の大型化及びコストアップを回避しつつ、センサの動作信頼性の確保といった不必要な制約を受けることなく実現することができる効果もある。
【０２０２】
（実施の形態７）
図１４は本発明の実施の形態７による極低温冷凍機を説明するブロック図である。
この実施の形態７の極低温冷凍機７０は、冷凍室（図示せず）を有し、該冷凍室内部を極低温状態（−５０°Ｃ以下）となるよう冷却するものである。この極低温冷凍機７０を用いて冷却する物（冷却対象物）には、超電導用の素子（抵抗，コイル，磁石などの電気磁気回路素子）、赤外線センサ用の低温参照部などの電子部品、血液や内臓といった医療用のもの、さらに、冷凍マグロなど冷凍食品がある。
【０２０３】
電子部品を極低温状態にするのは、動作効率アップ，あるいは熱雑音の除去による感度アップのためであり、食料品などでは、生鮮食品を輸送したり、鮮度維持や乾燥を行ったりするためである。
【０２０４】
また、冷凍温度は用途により異なるが、−５０度以下、特に、超伝導の用途などでは０〜１００Ｋ（ケルビン）の広い範囲にわたっている。例えば、この極低温冷凍機の冷却温度は、高温超電導の用途では、５０から１００Ｋ程度に、通常の超電導の用途では、０〜５０Ｋ程度の極低温状態に設定される。また、食品などの生鮮維持に用いられる場合は、この極低温冷凍装置の冷却温度は−５０°Ｃ弱（摂氏）に設定される。
【０２０５】
以下、具体的に説明する。
この実施の形態７の極低温冷凍機７０は、リニア圧縮機７０ａ，圧縮機駆動装置７０ｂ，放熱器７１，蓄冷器７２，及び絞り装置７３から構成されている。
【０２０６】
ここで、リニア圧縮機７０ａ，放熱器７１，絞り装置７３，及び蓄冷器７２は、冷媒循環経路を形成する。圧縮機駆動装置７０ｂは、上記リニア圧縮機７０ａの駆動源であるリニア振動モータを駆動制御するものである。なお、上記リニア圧縮機７０ａは、上記実施の形態４の、リニア振動モータ４６を有するリニア圧縮機４０と同一のものである。また、この実施の形態７の圧縮機駆動装置７０ｂは、実施の形態４のモータ駆動制御装置１０４と同一の構成を有しており、以下、この実施の形態７の説明ではモータ駆動制御部７０ｂという。
【０２０７】
絞り装置７３は、上記実施の形態５の絞り装置５３と同様、放熱器７１から蓄冷器７２へ送り出された液冷媒を絞り膨張させる装置である。
放熱器７１は、上記実施の形態６の凝縮器６１と同様、内部を流れる高温高圧の冷媒ガスを凝縮させて、冷媒の熱を外気に放出するものである。
【０２０８】
蓄冷器７２は、上記実施の形態６の冷蔵室蒸発器６２と同様、低温の冷媒液を蒸発させて冷凍室内の冷却を行い、冷却対象物を極低温状態とするものであり、冷却対象物の温度を検出する温度センサ７２ｂを備えている。なお、蓄冷器７２は、図１４に示すように、熱交換の効率を上げるための送風機７２ａを有するものであってもよい。
【０２０９】
この実施の形態７の極低温冷凍機７０では、モータ駆動制御部７０ｂからリニア圧縮機７０ａのリニア振動モータに駆動電流Ｃｄ及び駆動電圧Ｖｄが印加されると、リニア圧縮機７０ａが駆動して冷媒循環経路内で冷媒が矢印Ｄの方向に循環し、放熱器７１及び蓄冷器７２にて熱交換が行われる。これにより、冷凍室内の冷却が行われ、その内部の冷却対象物が冷却される。
【０２１０】
つまり、放熱器７１で液状となった冷媒は、絞り装置７３にてその流量が絞られることにより膨張して、低温の冷媒液となる。そして、蓄冷器７２へ低温の液冷媒が送り込まれると、蓄冷器７２では、低温の冷媒液が蒸発して、冷凍室の冷却が行われる。
【０２１１】
このように本実施の形態７の極低温冷凍機７０では、冷媒の圧縮及び循環を行う圧縮機には、リニア振動モータを動力源とする圧縮機（リニア圧縮機）７０ａを用いているので、実施の形態５の空気調和機５０と同様、回転型モータを駆動源とする圧縮機を用いた極低温冷凍機に比べて、圧縮機での摩擦損が低減し、さらには圧縮機の冷媒をシールするシール性が向上して、圧縮機の動作効率を高めることができる。
【０２１２】
さらに、本実施の形態７のリニア圧縮機を用いた極低温冷凍機７０では、摩擦損が低減できることから、上記実施の形態５の空気調和機５０と同様に、使用済み潤滑オイルである廃油の発生量や圧縮機に充填する冷媒量が削減されることとなる。このため、地球環境の保全に貢献することができるという効果もある。
【０２１３】
また、本実施の形態７では、リニア振動モータの駆動電流Ｃｄである交流電流の周波数ωを、該交流電流の振幅値ｉを目標振幅値ｉ”に保持した状態で、駆動電流Ｃｄ及び駆動電圧Ｖｄから算出された供給電力Ｐaが最大となるよう決定するので、上記実施の形態５と同様、圧縮機の負荷変動に拘わらずリニア振動モータを高効率で駆動する駆動制御を、センサ内蔵による圧縮機の大型化及びコストアップを回避しつつ、センサの動作信頼性の確保といった不必要な制約を受けることなく実現することができる。
【０２１４】
（実施の形態８）
図１５は本発明の実施の形態８による給湯器を説明するブロック図である。
この実施の形態８の給湯器８０は、供給された水を加熱して温水を排出する冷凍サイクル装置８１ａと、冷凍サイクル装置８１ａから排出された温水を貯める貯湯槽８１ｂと、これらを連結する水配管８６ａ，８６ｂ，８７ａ，及び８７ｂとを有している。
【０２１５】
上記冷凍サイクル装置８１ａは、リニア圧縮機８０ａ，圧縮機駆動装置８０ｂ，空気熱交換器８２，絞り装置８３，及び水熱交換器８５を有している。
ここで、リニア圧縮機８０ａ，空気熱交換器８２，絞り装置８３，及び水熱交換器８５は、冷媒循環経路を形成している。
【０２１６】
圧縮機駆動装置８０ｂは、上記リニア圧縮機８０ａの駆動源であるリニア振動モータ（図示せず）を駆動制御するものである。なお、上記リニア圧縮機８０ａは、上記実施の形態４の、リニア振動モータ４６を有するリニア圧縮機４０と同一のものである。また、圧縮機駆動装置８０ｂは、実施の形態４のモータ駆動制御装置１０４と同一の構成を有しており、以下この実施の形態８では、モータ駆動制御部８０ｂという。
【０２１７】
絞り装置８３は、上記実施の形態５の絞り装置５３と同様、水熱交換器８５から空気熱交換器８２へ送り出された液冷媒の流量を絞って、該液冷媒を膨張させるものである。
【０２１８】
水熱交換器８５は、冷凍サイクル装置８１ａに供給された水を加熱するものであり、加熱された水（温水）の温度を検出する温度センサ（凝縮温度センサ）８５ａを有している。空気熱交換器８２は、周辺雰囲気から熱を吸収するものであり、熱交換の能力を上げるための送風機８２ａと、該周辺温度を検出する温度センサ８２ｂとを有している。
【０２１９】
なお、図中、８４は、上記冷媒を、リニア圧縮機８０ａ，水熱交換器８５，絞り装置８３，及び空気熱交換器８２により形成される冷媒循環経路に沿って循環させる冷媒配管である。該冷媒配管８４には、リニア圧縮機８０ａから吐出された冷媒を、水熱交換器８５及び絞り装置８３をバイパスして空気熱交換器８２に供給するバイパス配管（除霜バイパス路）８４ａが接続されており、該バイパス配管８４ａの一部には弁（除霜バイパス弁）８４ｂが設けられている。
【０２２０】
上記貯湯槽８１ｂは、水あるいは温水を貯める貯湯タンク８８を有している。該貯湯タンク８８の受水口８８c1には、該貯湯タンク８８内へ水を外部から供給する配管（給水管）８８ｃが接続され、上記貯湯タンク８８の湯出口８８d1には、該貯湯タンク８８から浴槽（風呂）へ湯を供給する配管（浴槽給湯管）８８ｄが接続されている。また、上記貯湯タンク８８の水出入口８８ａには、該タンク８８に貯められた湯を外部に供給する給湯管８９が接続されている。
【０２２１】
上記貯湯タンク８８と冷凍サイクル装置８１ａの水熱交換器８５とは、配管８６ａ，８６ｂ，８７ａ，及び８７ｂにより接続されており、貯湯タンク８８と水熱交換器８５との間には水の循環路が形成されている。
【０２２２】
ここで、水配管８６ｂは、水を貯湯タンク８８から水熱交換器８５へ供給する配管であり、その一端は、貯湯タンク８８の水出口８８ｂに接続され、その他端は、ジョイント部分８７b1を介して、水熱交換器８５の入水側配管８７ｂに接続されている。また、この水配管８６ｂの一端側には、貯湯タンク８８内の水あるいは温水を排出するための排水弁８８b1が取り付けられている。上記水配管８６ａは、水を水熱交換器８５から貯湯タンク８８へ戻す配管であり、その一端は、貯湯タンク８８の水出入口８８ａに接続され、その他端は、ジョイント部分８７a1を介して水熱交換器８５の排出側配管８７ａに接続されている。
そして、水熱交換器８５の入水側配管８７ｂの一部には、上記水循環路内で水を循環させるポンプ８７が設けられている。
【０２２３】
次に動作について説明する。
リニア圧縮機８０ａのリニア振動モータ（図示せず）にモータ駆動制御部８０ｂから駆動電流Ｃｄ及び駆動電圧Ｖｄが印加され、リニア圧縮機８０ａが駆動すると、リニア圧縮機８０ａにより圧縮された高温冷媒は、矢印Ｅが示す方向に循環し、つまり冷媒配管８４を通り、水熱交換器８５に供給される。また、水循環路のポンプ８７が駆動すると、貯湯タンク８８から水が水熱交換器８５に供給される。
【０２２４】
すると、水熱交換器８５では、冷媒と貯湯タンク８８から供給された水との間で熱交換が行われ、熱が冷媒から水へ移動する。つまり供給された水が加熱され、加熱された水（温水）は、貯湯タンク８８へ供給される。このとき、加熱された水（温水）の温度は凝縮温度センサ８５ａにて監視されている。
【０２２５】
また、水熱交換器８５では、冷媒は上記熱交換により凝縮し、凝縮した液冷媒は、その流量が絞り装置８３により絞られることにより膨張し、空気熱交換器８２に送り込まれる。この給湯器８０では、該空気熱交換器８２は、蒸発器として働く。つまり、該空気熱交換器８２は、送風機８２ｂにより送り込まれた外気から熱を吸収し、低温の冷媒液を蒸発させる。このとき、上記空気熱交換器８２の周辺雰囲気の温度は温度センサ８２ｂにより監視されている。
【０２２６】
また、冷凍サイクル装置８１ａでは、空気熱交換器８２に霜がついた場合は、除霜バイパス弁８４ｂが開き、高温の冷媒が除霜バイパス路８４ａを介して空気熱交換器８２に供給される。これにより空気熱交換器８２の除霜が行われる。
【０２２７】
一方、貯湯槽８１ｂには、冷凍サイクル装置８１ａの水熱交換器８５から温水が配管８７ａ及び８６ａを介して供給され、供給された温水が貯湯タンク８８に貯められる。貯湯タンク８８内の温水は、必要に応じて、給湯管８９を通して外部に供給される。特に、浴槽へ給湯する場合は、貯湯タンク内の温水は浴槽用給湯管８８ｄを通して浴槽に供給される。
【０２２８】
また、貯湯タンク８８内の水あるいは温水の貯蓄量が一定量以下となった場合には、外部から給水管８８ｃを介して水が補給される。
【０２２９】
このように本実施の形態８の給湯器８０では、冷凍サイクル装置８１ａにて冷媒の圧縮及び循環を行う圧縮機には、リニア振動モータを動力源とする圧縮機（リニア圧縮機）８０ａを用いているので、実施の形態５の空気調和機と同様、回転型モータを動力源とする圧縮機を用いた給湯器に比べて、圧縮機での摩擦損が低減し、さらには圧縮機の冷媒をシールするシール性が向上して、圧縮機の動作効率を高めることができる。
【０２３０】
さらに、本実施の形態８の、冷凍サイクル装置の圧縮機としてリニア圧縮機を用いた給湯器では、圧縮機での摩擦損が低減できることから、上記実施の形態５の空気調和機５０と同様に、使用済み潤滑オイルである廃油の発生量や圧縮機に充填される冷媒の量が削減されることとなる。このため、地球環境の保全に貢献することができるという効果もある。
【０２３１】
また、本実施の形態８では、リニア振動モータの駆動電流Ｃｄである交流電流の周波数ωを、該交流電流の振幅値ｉを目標振幅値ｉ”に保持した状態で、駆動電流Ｃｄ及び駆動電圧Ｖｄから算出された供給電力Ｐaが最大となるよう決定するので、上記実施の形態５と同様、圧縮機の負荷変動に拘わらずリニア振動モータを高効率で駆動する駆動制御を、センサ内蔵による圧縮機の大型化及びコストアップを回避しつつ、センサの動作信頼性の確保といった不必要な制約を受けることなく実現することができる。
【０２３２】
（実施の形態９）
図１６は本発明の実施の形態９による携帯電話を説明するブロック図である。この実施の形態９の携帯電話９０は、機械的に振動する振動器９０ａと、該振動部９０ａを駆動する駆動装置９０ｂとを有し、着信等を振動によりユーザに伝えるものである。
【０２３３】
ここで、上記振動器９０ａは、そのケース９１内に配置され、バネ部材９２により振動可能に支持された重り部材９３と、該重り部材９３に一部に固着されたマグネット９３ａと、上記ケース９１内に上記重り部材９３のマグネット９３ａに対向するよう配置され、コイル９４ａが埋め込まれたステータ９４とを有している。そして、上記重り部材９３に取り付けられたマグネット９３ａと、上記ステータ９４に埋め込まれたコイル９４ａとから、リニア振動モータ９５が構成されている。このリニア振動モータ９５では、このコイル９４ａとマグネット９３ａとの間で発生する電磁力及び上記ばね部材９２の弾性力により、上記重り部材９３がバネ部材９２の伸縮方向に沿って往復運動する。
【０２３４】
そして、この実施の形態９の駆動装置９０ｂは、上記振動器９０ａのリニア振動モータ９５に駆動電流Ｃｄ及び駆動電圧Ｖｄを供給するものであり、以下この実施の形態９ではモータ駆動制御部９０ｂという。このモータ駆動制御部９０ｂは、実施の形態３のモータ駆動制御装置１０３と同様、図８に示す、電源１，インバータ２，供給電流検出器３，供給電圧検出器４，供給電力算出器５，駆動周波数決定部６ｃ，供給電流振幅値決定部７，比較電流波形作成部８，及びインバータ制御部９を有している。また、このモータ駆動制御部９０ｂは、実施の形態３のモータ駆動制御装置１０３と同様、リニア振動モータ９５への供給電流Ｃｄ及び印加電圧Ｖｄに基づいて、リニア振動モータ９５への供給電力Ｐaを算出し、上記供給電流Ｃｄである交流電流の振幅値ｉを目標振幅値ｉ”に保持しつつ、該交流電流Ｃｄの周波数ωを、上記算出された供給電力Ｐaが最大となるよう決定する。
【０２３５】
このような構成の携帯電話９０では、着信時には、モータ駆動制御部９０ｂから振動器９０ａのリニア振動モータ９５への通電により、重り部材９３がバネ部材９２の伸縮方向に往復動し、振動器９０ａが振動する。
【０２３６】
つまり、コイル９４ａに交流電流Ｃｄが印加されると、ステータ９４には交流の磁界が発生し、この磁界にマグネット９３ａが引き付けられ、マグネット９３ａと、マグネット９３ａが固着されている重り部材９３が往復運動を開始する。
【０２３７】
そして、振動部９０ａの動作状態で、その駆動源であるリニア振動モータ９５への供給電流Ｃｄ及び印加電圧Ｖｄが検出され、該検出された供給電流Ｃｄ及び印加電圧Ｖｄに基づいて、リニア振動モータ９５への供給電力Ｐaが算出される。さらに、上記供給電流Ｃｄである交流電流の周波数ωが、該交流電流Ｃｄの振幅値ｉが目標振幅値ｉ”に保持された状態で、上記算出された供給電力Ｐaが最大となるよう決定される。
【０２３８】
このように交流電流Ｃｄの周波数が決定され、振動器９０ａの振動状態が、重り部材９３の往復運動の振動数と、該重り部材９３を支持するバネ部材９２の共振周波数とが一致した共振状態になると、重り部材９３の往復運動は加速され、振動器９０ａの振動は大きなものとなる。
携帯電話９０は、このように振動部９０ａをリニア振動モータ９５の共振状態にすることによって大きな振動を発生して、着信をユーザに伝える。
【０２３９】
このように本実施の形態９の携帯電話９０では、機械的な振動をリニア振動モータ９５により発生するので、回転型モータにより振動を発生させる場合に比べて、機械的な振動を、振動数と振幅（振動）の大きさという２つの自由度でもって変化させることができ、振動により着信等をユーザに知らせる振動器９１を、振動のバリエーションの多彩なものとできる。
【０２４０】
また、携帯電話が置かれている状況、つまり、机などの上に置かれていて、振動に対する負荷が小さい状況や、ポケットに入れられている等で、振動に対する負荷が大きい状況などによって、リニア振動モータの共振周波数が変化する恐れがあるが、本実施の形態９では、リニア振動モータの駆動電流である交流電流の周波数ωを、該交流電流の振幅値ｉを目標振幅値ｉ”に保持した状態で、算出された供給電力Ｐaが最大となるよう決定するので、負荷変動に応じたリニア振動モータの共振周波数を、位置センサを用いずに検知することができる。
【０２４１】
その結果、振動器９１の負荷変動に拘わらずリニア振動モータを高効率で駆動する駆動制御を、センサ内蔵による携帯電話の大型化及びコストアップを回避しつつ、センサの動作信頼性の確保といった不必要な制約を受けることなく実現することができる。
【０２４２】
なお、上記実施の形態９では、実施の形態３のリニア振動モータ及びその駆動制御装置を、携帯電話における着信を振動により知らせる振動器及びその駆動制御部として用いた場合を示したが、実施の形態３のリニア振動モータ及びその駆動制御装置を、往復式電気かみそりの動力源及びその駆動制御部として用いることができることは言うまでもない。
【０２４３】
さらに、上記実施の形態５〜９では、モータ駆動制御部として、実施の形態３のモータ駆動制御装置１０３と同一の構成を有するものを用いているが、実施の形態５〜９のモータ駆動制御部は、実施の形態１のモータ駆動制御装置１０１あるいは実施の形態２のモータ駆動制御装置１０２と同一の構成を有するものでもよい。
【０２４４】
【発明の効果】
以上のように、本発明（請求項１）に係るモータ駆動制御装置によれば、固定子及び可動子を有し、該可動子を含むばね振動系が形成されるよう該可動子をばね支持したリニア振動モータを駆動制御するモータ駆動制御装置であって、上記リニア振動モータに交流電圧である駆動電圧を出力する電圧出力部と、上記リニア振動モータに供給される駆動電流を検出する電流検出部と、上記リニア振動モータの動作状態に基づいて、上記駆動電流の基準となる第１の交流電流波形を作成する電流波形作成部と、上記電圧出力部が出力するリニア振動モータの駆動電圧を、上記第１の交流電流波形と、上記電流検出部の検出出力である第２の交流電流波形との差分が小さくなるよう制御する制御部とを備え、上記制御部は、上記第１の交流電流波形に基づいて、上記駆動電流である交流電流の周波数を上記リニア振動モータの共振駆動周波数となるよう調整し、上記第２の交流電流波形の振幅値あるいは実効値が一定に保持されるよう、上記第１の交流電流波形の振幅値あるいは実効値を調整しつつ、上記第１の交流電流波形の振幅値あるいは実効値が最大となるよう、上記第２の交流電流波形の周波数を調整する、ことを特徴とするので、リニア振動モータの駆動周波数を、可動子の位置などを検知する位置センサなどを用いることなく、常に共振周波数あるいはこれに近い周波数とすることができる。また、リニア振動モータの駆動周波数の制御を安定に行うことができる。
【０２４５】
これにより、リニア振動モータを負荷変動に拘わらず高効率で駆動する駆動制御を、センサ内蔵によるリニア振動モータの大型化を回避しつつ、センサの動作信頼性の確保といった不必要な制約を受けることなく実現することができる。
【０２４６】
また、リニア振動モータの駆動電流の周波数を調整する処理は、リニア振動モータの駆動電流に基づいて行われるので、リニア振動モータの駆動電流の検出出力をそのまま駆動制御に用いることができ、検出された駆動電流に対する演算処理は不要である。
【０２４８】
本発明（請求項２）によれば、請求項１記載のモータ駆動制御装置において、上記制御部は、上記リニア振動モータの駆動電圧を、上記第１の交流電流波形と上記第２の交流電流波形との差分に基づいて決定する電圧決定処理、上記第１の交流電流波形を調整する第１の電流調整処理、及び上記第２の交流電流波形を調整する第２の電流調整処理をそれぞれ繰返し行って、上記リニア振動モータを駆動制御するものであり、上記第１の電流調整処理は、上記電圧決定処理が繰り返される周期より長い、あるいは等しい周期を有し、上記第２の交流電流波形の振幅値あるいは実効値が一定に保持されるよう、上記第１の交流電流波形の振幅値あるいは実効値を調整するものであり、上記第２の電流調整処理は、上記第１の電流調整処理が繰り返される周期より長い、あるいは等しい周期を有し、上記第１の交流電流波形の振幅値あるいは実効値が最大となるよう、上記第２の交流電流波形の周波数を調整するものである、ことを特徴とするので、リニア振動モータの駆動周波数の制御を安定に、しかも追従性よく行うことができる。
【０２４９】
本発明（請求項３）によれば、請求項２記載のモータ駆動制御装置において、上記第１の電流調整処理は、上記一定に保持される第２の交流電流波形の振幅値あるいは実効値の目標値を、上記リニア振動モータの運転状態に応じて変更するものであることを特徴とするので、リニア振動モータに要求される能力に応じた、リニア振動モータの駆動制御を行うことができる。
【０２５０】
本発明（請求項４）によれば、固定子及び可動子を有し、該可動子を含むばね振動系が形成されるよう該可動子をばね支持したリニア振動モータを駆動制御するモータ駆動制御装置であって、上記リニア振動モータに交流電圧である駆動電圧を出力する電圧出力部と、上記リニア振動モータに供給される駆動電流を検出する電流検出部と、上記リニア振動モータの動作状態に基づいて、上記駆動電流の基準となる第１の交流電流波形を作成する電流波形作成部と、上記電圧出力部が出力するリニア振動モータの駆動電圧を、上記第１の交流電流波形と、上記電流検出部の検出出力である第２の交流電流波形との差分が小さくなるよう制御する制御部とを備え、上記制御部は、上記第１の交流電流波形に基づいて、上記駆動電流である交流電流の周波数を上記リニア振動モータの共振駆動周波数となるよう調整し、上記第１の交流電流波形の振幅値あるいは実効値を一定に保持しつつ、上記第２の交流電流波形の振幅値あるいは実効値が、上記第１の交流電流波形の振幅値あるいは実効値の半分の値に近づくよう、上記第２の交流電流波形の周波数を調整する、ことを特徴とするので、リニア振動モータの駆動周波数の制御を安定に行うことができ、しかも、リニア振動モータを運転状態に応じて常に最高効率で駆動することができる。
【０２５１】
本発明（請求項５）によれば、請求項４記載のモータ駆動制御装置において、上記制御部は、上記リニア振動モータの駆動電圧を、上記第１の交流電流波形と、上記第２の交流電流波形との差分に基づいて決定する電圧決定処理、及び上記第２の交流電流波形を調整する電流調整処理をそれぞれ繰返し行って、上記リニア振動モータの駆動を制御するものであり、上記電流調整処理は、上記電圧決定処理が繰り返される周期より長い、あるいは等しい周期を有し、上記第１の交流電流波形の振幅値あるいは実効値を一定に保持しつつ、上記第２の交流電流波形の振幅値あるいは実効値が、上記第１の交流電流波形の振幅値あるいは実効値の半分の値に近づくよう、上記第２の交流電流波形の周波数を調整するものである、ことを特徴とするので、リニア振動モータの駆動周波数の制御を安定に、しかも追従性よく行うことができる。
【０２５２】
本発明（請求項６）によれば、請求項５記載のモータ駆動制御装置において、上記電流調整処理は、上記一定に保持される第１の交流電流波形の振幅値あるいは実効値の目標値を、上記リニア振動モータの運転状態に応じて変更するものである、ことを特徴とするので、リニア振動モータに要求される能力に応じた、リニア振動モータの駆動制御を行うことができる。
【０２５３】
本発明（請求項７）に係る空気調和機によれば、冷媒の循環経路を形成する第１及び第２の熱交換器と、シリンダ及びピストンを有し、該ピストンの往復運動により上記循環経路内の冷媒を循環させる圧縮機とを備えた空気調和機であって、固定子及び可動子を有し、該可動子を含むばね振動系が形成されるよう該可動子をばね支持した、上記ピストンを往復運動させるリニア振動モータと、該リニア振動モータを駆動制御するモータ駆動制御部とを備え、該モータ駆動制御部は、請求項１から６のいずれかに記載のモータ駆動制御装置であることを特徴とするので、回転型モータを動力源とする圧縮機を用いた空気調和機に比べて、圧縮機での摩擦損が低減され、さらには圧縮機の高圧冷媒と低圧冷媒とをシールするシール性が高まることとなり、圧縮機効率の向上を図ることができる。
【０２５４】
さらに、本発明のリニア振動モータを用いた圧縮機では、摩擦損が低減されることから、回転型モータを用いた圧縮機で必要不可欠であった潤滑用オイルの使用量を大幅に低減することができる。これにより、リサイクル処理などが必要なる廃油の発生量を少なく抑えることができるだけではなく、オイルに溶け込む冷媒量が減ることから圧縮機に充填する冷媒の量を削減することができ、地球環境の保全にも貢献することができる。
【０２５５】
また、圧縮機内部は高温高圧であり、さらには圧縮機内にはオイル、冷媒等の化学物質が充填されていることから、可動子の位置などを検知する位置センサを用いた場合、その信頼性が大きな問題となるが、本発明では、リニア振動モータの駆動電流である交流電流の周波数を、該交流電流の振幅値を目標振幅値に保持した状態で、リニア振動モータへの供給電流あるいは供給電力が最大となるよう決定するので、リニア振動モータを、その可動子の変位、速度、加速度などを検出するセンサを用いずに、共振周波数で効率よく駆動することができる。
【０２５６】
その結果、圧縮機の負荷変動に拘わらずリニア振動モータを高効率で駆動する駆動制御を、センサ内蔵による圧縮機の大型化及びコストアップを回避しつつ、しかもセンサの動作信頼性の確保といった不必要な制約を受けることなく実現することができる。
【０２５７】
本発明（請求項８）に係る冷蔵庫によれば、冷媒の循環経路を形成する第１及び第２の熱交換器と、シリンダ及びピストンを有し、該ピストンの往復運動により上記循環経路内の冷媒を循環させる圧縮機とを備えた冷蔵庫であって、固定子及び可動子を有し、該可動子を含むばね振動系が形成されるよう該可動子をばね支持した、上記ピストンを往復運動させるリニア振動モータと、該リニア振動モータを駆動制御するモータ駆動制御部とを備え、該モータ駆動制御部は、請求項１から６のいずれかに記載のモータ駆動制御装置であることを特徴とするので、圧縮機のモータに回転型モータを用いた冷蔵庫に比べて、圧縮機での摩擦損を低減し、さらには圧縮機の冷媒をシールするシール性を向上して、圧縮機の動作効率を高めることができる。
【０２５８】
さらに、本発明の、圧縮機のモータにリニア振動モータを用いた冷蔵庫では、圧縮機の摩擦損が低減できることから、上記請求項７記載の空気調和機と同様に、使用済み潤滑オイルである廃油の発生量や圧縮機の冷媒充填量が削減されることとなり、地球環境の保全に貢献することができるという効果もある。
【０２５９】
また、本発明の冷蔵庫では、リニア振動モータの駆動電流である交流電流の周波数を、該交流電流の振幅値を目標振幅値に保持した状態で、リニア振動モータへの供給電力が最大となるよう決定するので、請求項７記載の空気調和機と同様、圧縮機の負荷変動に拘わらずリニア振動モータを高効率で駆動する駆動制御を、センサ内蔵による圧縮機の大型化及びコストアップを回避しつつ、しかもセンサの動作信頼性の確保といった不必要な制約を受けることなく実現することができる。
【０２６０】
本発明（請求項９）に係る極低温冷凍機によれば、冷媒の循環経路を形成する第１及び第２の熱交換器と、シリンダ及びピストンを有し、該ピストンの往復運動により上記循環経路内の冷媒を循環させる圧縮機とを備えた極低温冷凍機であって、固定子及び可動子を有し、該可動子を含むばね振動系が形成されるよう該可動子をばね支持した、上記ピストンを往復運動させるリニア振動モータと、該リニア振動モータを駆動制御するモータ駆動制御部とを備え、該モータ駆動制御部は、請求項１から６のいずれかに記載のモータ駆動制御装置であることを特徴とするので、圧縮機のモータに回転型モータを用いた極低温冷凍機に比べて、圧縮機での摩擦損が低減し、さらには圧縮機の冷媒をシールするシール性が向上して、圧縮機の動作効率を高めることができる。
【０２６１】
さらに、本発明の、圧縮機のモータにリニア振動モータを用いた極低温冷凍機では、圧縮機での摩擦損が低減できることから、上記請求項７記載の空気調和機と同様に、使用済み潤滑オイルである廃油の発生量や圧縮機への冷媒の充填量が削減されることとなり、地球環境の保全に貢献することができるという効果もある。
【０２６２】
また、本発明の極低温冷凍機では、リニア振動モータの駆動電流である交流電流の周波数を、該交流電流の振幅値を目標振幅値に保持した状態で、リニア振動モータへの供給電力が最大となるよう決定するので、請求項７記載の空気調和機と同様、圧縮機の負荷変動に拘わらずリニア振動モータを高効率で駆動する駆動制御を、センサ内蔵による圧縮機の大型化及びコストアップを回避しつつ、しかもセンサの動作信頼性の確保といった不必要な制約を受けることなく実現することができる。
【０２６３】
本発明（請求項１０）に係る給湯器によれば、冷媒の循環経路を形成する第１及び第２の熱交換器と、シリンダ及びピストンを有し、該ピストンの往復運動により上記循環経路内の冷媒を循環させる圧縮機とを備えた給湯器であって、固定子及び可動子を有し、該可動子を含むばね振動系が形成されるよう該可動子をばね支持した、上記ピストンを往復運動させるリニア振動モータと、該リニア振動モータを駆動制御するモータ駆動制御部とを備え、該モータ駆動制御部は、請求項１から６のいずれかに記載のモータ駆動制御装置であることを特徴とするので、圧縮機のモータに回転型モータを用いた給湯器に比べて、圧縮機での摩擦損が低減し、さらには圧縮機の冷媒をシールするシール性が向上して、圧縮機の動作効率を高めることができる。
【０２６４】
さらに、本発明の、冷凍サイクル装置の圧縮機としてリニア圧縮機を用いた給湯器では、圧縮機での摩擦損が低減できることから、上記請求項７記載の空気調和機と同様に、使用済み潤滑オイルである廃油の発生量や圧縮機の冷媒充填量が削減されることとなり、地球環境の保全に貢献することができるという効果もある。
【０２６５】
また、本発明の給湯器では、リニア振動モータの駆動電流である交流電流の周波数を、該交流電流の振幅値を目標振幅値に保持した状態で、リニア振動モータへの供給電力が最大となるよう決定するので、請求項７記載の空気調和機と同様、圧縮機の負荷変動に拘わらずリニア振動モータを高効率で駆動する駆動制御を、センサ内蔵による圧縮機の大型化及びコストアップを回避しつつ、しかもセンサの動作信頼性の確保といった不必要な制約を受けることなく実現することができる。
【０２６６】
本発明（請求項１１）に係る携帯電話によれば、振動を発生するリニア振動モータと、該リニア振動モータを駆動制御するモータ駆動制御部とを備えた携帯電話であって、上記リニア振動モータは、固定子及び可動子を有し、該可動子を含むばね振動系が形成されるよう該可動子をばね支持したものであり、上記モータ駆動制御部は、請求項１から６のいずれかに記載のモータ駆動制御装置であることを特徴とするので、携帯電話に搭載されるリニア振動モータの共振周波数を検出する処理を、可動子の位置などを検知する位置センサなどを用いることなく行うことができ、これにより、リニア振動モータをその負荷変動に拘わらず高効率で駆動する駆動制御を、センサ内蔵による携帯電話の大型化を回避しつつ、センサの動作信頼性の確保といった不必要な制約を受けることなく実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１によるモータ駆動制御装置１０１を説明するためのブロック図である。
【図２】上記実施の形態１のモータ駆動制御装置１０１におけるフィードバック駆動制御系を構成する要素を示すブロック図である。
【図３】上記実施の形態１のリニア振動モータの駆動制御に用いる、比較電流波形Ｗcc、実電流波形Ｗcd、及び印加電圧波形Ｗvdを示す図である。
【図４】本発明の実施の形態２によるモータ駆動制御装置１０２を説明するためのブロック図である。
【図５】上記実施の形態２のモータ駆動制御装置１０２におけるフィードバック駆動制御系を構成する要素を示すブロック図である。
【図６】上記実施の形態２のモータ駆動制御装置１０２における駆動周波数決定部６ｂの処理フローを示す図である
【図７】上記実施の形態２のリニア振動モータに供給される実電流の振幅値ｉと供給電力Ｐａの関係の３つの例（図(a)〜図(c)）を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態３によるモータ駆動制御装置１０３を説明するためのブロック図である。
【図９】上記実施の形態３のモータ駆動制御装置１０３によりリニア振動モータを制御する動作フローの一例（図(a)）及び該動作フローの他の例（図(b)）を示す図である。
【図１０】上記実施の形態３のモータ駆動制御装置１０３における駆動周波数決定部６ｃの処理フローを示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態４によるモータ駆動制御装置１０４を説明する模式図である。
【図１２】本発明の実施の形態５による空気調和機５０を説明する模式図である。
【図１３】本発明の実施の形態６による冷蔵庫６０を説明する模式図である。
【図１４】本発明の実施の形態７による極低温冷凍機７０を説明する模式図である。
【図１５】本発明の実施の形態８による給湯器８０を説明する模式図である。
【図１６】本発明の実施の形態９による携帯電話９０を説明する模式図である。
【符号の説明】
１  電源
２  インバータ
３  供給電流検出器
４  供給電圧検出器
５  供給電力算出器
６ａ，６ｂ，６ｃ  駆動周波数決定部
７  供給電流振幅値決定部
８  比較電流波形作成部
８ａ，９ａ，９ｂ  演算器
９  インバータ制御器
１０  電流センサ
１１  電流振幅値検出器
１２  比較電流振幅値決定部
３０  電流検出部
４０，５０ａ，６０ａ，７０ａ，８０ａ  リニア圧縮機
４１ａ  シリンダ部
４１ｂ  モータ部
４２  ピストン
４３，９２  支持ばね
４４  マグネット
４５  電磁石
４６，９５，１００  リニア振動モータ
５０  空気調和機
５０ｂ，６０ｂ，７０ｂ，８０ｂ，９０ｂ  モータ駆動制御部
５１  室内側熱交換器
５１ｂ，５２ｂ，６２ｂ，７２ｂ，８２ｂ  温度センサ
５２  室外側熱交換器
５３，６３，７３，８３  絞り装置
５４  四方弁
５５  室内機
５６  室外機
６０  冷蔵庫
６１  凝縮器
６２  冷蔵室蒸発器
７０  極低温冷凍機
７１  放熱器
７２  蓄冷器
８０  給湯器
８１ａ  冷凍サイクル装置
８１ｂ  貯湯槽
８２  空気熱交換器
８５  水熱交換器
８５ａ  凝縮温度センサ
８７  ポンプ
８８  貯湯タンク
９０  携帯電話
９０ａ  振動器
９１  ケース
９３  重り部材
９３ａ  マグネット
９４  ステータ
９４ａ  コイル
１０１，１０２，１０３，１０４  モータ駆動制御装置
Ｃｄ  インバータ供給電流（実電流）
Ｄca  比較振幅値信号
Ｄra  検出振幅値信号
Ｄsc  供給電流検出信号
Ｄsv  供給電圧検出信号
Ｆcw  比較電流波形信号
Ｈｇ  高圧ガス
Ｌｇ  低圧ガス
Ｏam  振幅値指令信号
Ｏfr  周波数指令信号
Ｏsp  供給電力算出信号
Ｓcm  電流モニタ出力
Ｓic  制御信号
Ｖｄ  インバータ供給電圧（印加電圧）
ＶDC  電源電圧
Ｗcc  比較電流波形
Ｗcd  実電流波形
Ｗvd  印加電圧波形
【図１】
0003540311.tif 000010
【図２】
0003540311.tif 000011
【図３】
0003540311.tif 000012
【図４】
0003540311.tif 000013
【図５】
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【図６】
0003540311.tif 000015
【図７】
0003540311.tif 000016
【図８】
0003540311.tif 000017
【図９】
0003540311.tif 000018
【図１０】
0003540311.tif 000019
【図１１】
0003540311.tif 000020
【図１２】
0003540311.tif 000021
【図１３】
0003540311.tif 000022
【図１４】
0003540311.tif 000023
【図１５】
0003540311.tif 000024
【図１６】
0003540311.tif 000025