【事件の表示】
　特許第３１８３３５６号「ブラシレスＤＣモータ駆動方法およびその装置」の請求項１ないし６、９、１０、１３、１４に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３１８３３５６号の請求項１ないし３、７に係る特許を取り消す。
　同請求項４、８に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続の経緯
　本件特許第３１８３３５６号の発明についての出願は、平成４年１月３０日に出願され、平成１３年４月２７日にその発明についての特許権の設定登録がなされ、その後、池上雅久、谷中毅、東芝キャリア株式会社より特許異議の申立てがなされ、取消の理由が通知され、その指定期間内である平成１４年９月２４日に訂正請求がなされたものである。
２．訂正の適否
（１）訂正の内容
ア．特許請求の範囲の記載を次のとおりに訂正する。
［請求項１］回転子鉄心（４２ａ）に永久磁石（４２ｂ）を埋込んでなる回転子（４２）と電機子鉄心に三相巻線を設けてなる電機子（４１）とを有し、空気調和機の圧縮機を駆動するブラシレスＤＣモータ（４）の前記三相巻線に供給する三相交流電流をインバータ（３）により制御する駆動方法であって、ブラシレスＤＣモータ（４）の電機子電流の位相を誘起電圧よりも進ませるべくインバータ(３)の出力電流あるいは電圧を制御することを特徴とするブラシレスＤＣモータ駆動方法。
［請求項２］回転子鉄心（４２ａ）に永久磁石（４２ｂ）を埋込んでなる回転子（４２）と電機子鉄心に三相巻線を設けてなる電機子（４１）とを有し、空気調和機の圧縮機を駆動するブラシレスＤＣモータ（４）の前記三相巻線に供給する三相交流電流をインバータ（３）により制御する駆動装置であって、ブラシレスＤＣモータ（４）の電機子電流の位相を誘起電圧よりも進ませるべくインバータ(３)の出力電流あるいは電圧を制御するインバータ制御手段（６）を含むことを特徴とするブラシレスＤＣモータ駆動装置。
［請求項３］インバータ制御手段（６）が、ブラシレスＤＣモータ（４）の回転子の回転位置および回転速度を検出する回転子位置・速度検出手段（５１）（５２）と、ブラシレスＤＣモータ（４）の回転速度に対応する進み位相角を出力する進み位相角保持手段（６７）と、ブラシレスＤＣモータ(４)に対する回転速度指令に基づいて定まる電圧指令および出力された進み位相角を入力としてインバータ（３）に供給すべきスイッチング指令を出力するスイッチング指令出力手段（６６）とを含んでいる請求項２に記載のブラシレスＤＣモータ駆動装置。
［請求項４］インバータ制御手段（６）が、ブラシレスＤＣモータ（４）の回転子の回転位置および回転速度を検出する回転子位置・速度検出手段（５１）（５２）と、ブラシレスＤＣモータ（４）の回転速度に対応する進み位相角を出力する進み位相角保持手段（６７）と、回転速度指令に対する実際の回転速度の偏差に基づいて、出力された進み位相角を補正する進み位相角補正手段（６８）（６９）と、補正された進み位相角が所定の進み位相角を越えないように制限する進み位相角制限手段（７０）と、ブラシレスＤＣモータ（４）に対する回転速度指令に基づいて定まる電圧指令および補正され、かつ必要に応じて制限された進み位相角を入力としてインバータ（３）に供給すべきスイッチング指令を出力するスイッチング指令出力手段(６６)とを含んでいる請求項２に記載のブラシレスＤＣモータ駆動装置。
［請求項５］コンバータ（２）の通電電流に基づいて電流垂下の要否を判別する電流垂下要否判別手段（６１）（６２）をさらに含んでいるとともに、進み位相角補正手段（６８）（６９）が、回転速度指令に対する実際の回転速度の偏差および電流垂下要否判別結果に基づいて、出力された進み位相角を補正するものである請求項４に記載のブラシレスＤＣモータ駆動装置。
［請求項６］コンバータ（２）の通電電流に基づいて電流垂下の要否を判別して回転速度指令を補正する回転速度指令補正手段（６１）（６２）（６３）をさらに含んでいるとともに、進み位相角補正手段（６８）（６９）が、回転速度指令に対する実際の回転速度の偏差およびコンバータ（２）の通電電流に基づいて、出力された進み位相角を補正するものである請求項４に記載のブラシレスＤＣモータ駆動装置。
［請求項７］インバータ制御手段（６）が、回転子速度指令に対応する進み位相角を出力する進み位相角保持手段（６７）と、回転速度指令に基づいて定まる電圧指令および出力された進み位相角を入力としてインバータ（３）に供給すべきスイッチング指令を出力するスイッチング指令出力手段(６６)（７２）とを含んでいる請求項２に記載のブラシレスＤＣモータ駆動装置。
［請求項８］インバータ制御手段（６）が、回転速度指令に対応する進み位相角を出力する進み位相角保持手段（６７）と、回転速度指令に対するインバータ（３）の出力周波数に基づいて定まる回転速度の偏差に基づいて、出力された進み位相角を補正する進み位相角補正手段（６８）（６９）（７３）と、補正された進み位相角が所定の進み位相角を越えないように制限する進み位相角制限手段（７０）と、回転速度指令および補正され、かつ必要に応じて制限された進み位相角を入力としてインバータ（３）に供給すべきスイッチング指令を出力するスイッチング指令出力手段(６６)（７１）（７２）とを含んでいる請求項２に記載のブラシレスＤＣモータ駆動装置。
［請求項９］コンバータ（２）の通電電流に基づいて電流垂下の要否を判別する電流垂下要否判別手段（６１）（６２）をさらに含んでいるとともに、進み位相角補正手段（６８）（６９）（７３）が、回転速度指令に対するインバータ（３）の出力周波数に基づいて定まる回転速度の偏差および電流垂下要否判別結果に基づいて、出力された進み位相角を補正するものである請求項８に記載のブラシレスＤＣモータ駆動装置。
［請求項１０］コンバータ（２）の通電電流に基づいて電流垂下の要否を判別して回転速度指令を補正する回転速度指令補正手段（６１）（６２）（６３）をさらに含んでいるとともに、進み位相角補正手段（６８）（６９）（７３）が、回転速度指令に対するインバータ（３）の出力周波数に基づいて定まる回転速度の偏差およびコンバータ（２）の通電電流に基づいて、出力された進み位相角を補正するものである請求項８に記載のブラシレスＤＣモータ駆動装置。　
イ．発明の詳細な説明の記載を次のとおりに訂正する
ａ．明細書０００９段落の内容について、「請求項２のブラシレスＤＣモータ」とあるのを、「このブラシレスＤＣモータ」と訂正する。
ｂ．明細書００１０段落の内容について、「請求項３のブラシレスＤＣモータ制御方法は、ブラシレスＤＣモータにより圧縮機を駆動」とあるのを、「このブラシレスＤＣモータ制御方法は、ブラシレスＤＣモータにより空気調和器の圧縮機を駆動」と訂正する。
ｃ．明細書００２１段落の内容について、「請求項２のブラシレスＤＣモータ制御方法」とあるのを、「このブラシレスＤＣモータ制御方法」と訂正するとともに、「請求項３の」とあるのを、「この」と訂正する。
ｄ．明細書００７７段落の内容について、「請求項２の発明」とあるのを、「この発明」と訂正する。
ｅ．明細書００７８段落の内容について、「請求項３の発明は、請求項１または請求項２の効果に加え、」とあるのを、「この発明は、」と訂正する。
ｆ．明細書００１０段落の内容について、「請求項４の」とあるのを、「請求項２の」と訂正する。
ｇ．明細書００１９段落を削除し、明細書００１１ないし００１８段落を００１２ないし００１９段落に訂正するとともに、明細書００１１段落の内容にを、「このブラシレスＤＣモータ駆動装置は、ブラシレスＤＣモータとして、回転子鉄心に永久磁石を埋込んでなる回転子を有するものを用いている。このブラシレスＤＣモータ駆動装置は、ブラシレスＤＣモータとして、空気調和器の圧縮機を駆動するものを採用するものを用いている。」と訂正する。
ｈ．明細書００２２段落の内容について、「請求項４の」とあるのを、「請求項２の」と訂正する。
ｉ．明細書００３１段落の内容について、「請求項１３の」とあるのを、「請求項２の」と訂正するとともに、「請求項１４の」とあるのを、「請求項２の」と訂正する。
ｊ．明細書００８５段落の内容について、「請求項１３の発明」とあるのを、「請求項２の発明」と訂正するとともに、「請求項１４の発明は、請求項４から請求項１３の何れかの効果に加え、」とあるのを、「請求項２の発明は、」と訂正する。
ｋ．明細書００１２ないし００１９段落、００２３ないし００３０段落、及び００７９ないし００８４段落における「請求項５・・・請求項１２」は、請求項番号を繰り上げ、「請求項３・・・請求項１０」と訂正する。
（２）訂正の目的の適否、新規事項の有無、及び特許請求の範囲の拡張・変更の存否
　上記訂正の目的は、以下のものと認められる。
ア．請求項１は、単に、引用する旧請求項１、２のうち旧請求項１を引用した、旧請求項３を独立形式の請求項として項番号を繰り上げたものである。
イ．請求項２は、単に、引用する旧請求項４ないし１３のうち旧請求項１３においてさらに引用する旧請求項４ないし１２のうち旧請求項４を引用した、旧請求項１４を、独立形式の請求項として項番号を繰り上げたものである。
ウ．請求項３は、単に、引用する旧請求項４ないし１３のうち旧請求項１３においてさらに引用する旧請求項４ないし１２のうち旧請求項５を引用した、旧請求項１４を、請求項２の従属形式の請求項として項番号を繰り上げたものである。
エ．請求項４は、単に、引用する旧請求項４ないし１３のうち旧請求項１３においてさらに引用する旧請求項４ないし１２のうち旧請求項６を引用した、旧請求項１４を、請求項２の従属形式の請求項として項番号を繰り上げたものである。
オ．請求項５は、単に、引用する旧請求項４ないし１３のうち旧請求項１３においてさらに引用する旧請求項４ないし１２のうち旧請求項７を引用した、旧請求項１４を、請求項４の従属形式の請求項として項番号を繰り上げたものである。
カ．請求項６は、単に、引用する旧請求項４ないし１３のうち旧請求項１３においてさらに引用する旧請求項４ないし１２のうち旧請求項８を引用した、旧請求項１４を、請求項４の従属形式の請求項として項番号を繰り上げたものである。
キ．請求項７は、単に、引用する旧請求項４ないし１３のうち旧請求項１３においてさらに引用する旧請求項４ないし１２のうち旧請求項９を引用した、旧請求項１４を、請求項２の従属形式の請求項として項番号を繰り上げたものである。
ク．請求項８は、単に、引用する旧請求項４ないし１３のうち旧請求項１３においてさらに引用する旧請求項４ないし１２のうち旧請求項１０を引用した、旧請求項１４を、請求項２の従属形式の請求項として項番号を繰り上げたものである。
ケ．請求項９は、単に、引用する旧請求項４ないし１３のうち旧請求項１３においてさらに引用する旧請求項４ないし１２のうち旧請求項１１を引用した、旧請求項１４を、請求項８の従属形式の請求項として項番号を繰り上げたものである。
コ．請求項１０は、単に、引用する旧請求項４ないし１３のうち旧請求項１３においてさらに引用する旧請求項４ないし１２のうち旧請求項１２を引用した、旧請求項１４を、請求項８の従属形式の請求項として項番号を繰り上げたものである。
　したがって、上記特許請求の範囲の訂正は、特許請求の範囲の減縮を目的とした明細書の訂正に該当し、いずれも新規事項の追加に該当せず、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではない。
　又、上記発明の詳細な説明についての訂正は、特許請求の範囲の訂正に伴い、付随的に生じる記載の不備を解消するものであって、明りょうでない記載の釈明を目的とした明細書の訂正に該当し、いずれも新規事項の追加に該当せず、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではない。
（３）独立特許要件
　上記請求項５、６、９、１０に係る訂正は、特許異議の申立てがされていない請求項についての訂正であって、特許請求の範囲の減縮を目的としたものに該当するから、訂正明細書の請求項５、６、９、１０に係る発明の独立特許要件について検討する。
　訂正明細書の請求項５、６に係る発明は、訂正明細書の特許請求の範囲の請求項５、６に記載された事項により特定されたとおりのものであって（上記（１）訂正の内容参照。）、同請求項４に係る発明の構成要件を全て含むものであり、又、訂正明細書の請求項９、１０に係る発明は、訂正明細書の特許請求の範囲の請求項９、１０に記載された事項により特定されたとおりのものであって（上記（１）訂正の内容参照。）、同請求項８に係る発明の構成要件を全て含むものである。
　そして、当該請求項４、８に係る発明が、それぞれ下記６．（４）、６．（６）のように、申立人が提出した先願発明と同一の発明であるとも、申立人が提出した全刊行物に記載された発明であるとも、又、該全刊行物に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明できたものとも認めることができないので、同様の理由により、訂正明細書の請求項５、６、９、１０に係る発明は、異議申立人が提出した先願発明及び異議申立人の提出した全刊行物に記載の発明と同一、又は該全刊行物に記載の発明から容易に発明をすることができたものと認めることができない。
　したがって、訂正明細書の請求項５、６、９、１０に係る発明は、出願の際、独立して特許を受けることができるものである。
（４）むすび
　以上のとおりであるから、上記訂正は、特許法等の一部を改正する法律（平成６年法律第１１６号）附則第６条第１項の規定によりなお従前の例によるとされる、特許法第１２０条の４第３項において準用する平成６年法律第１１６号による改正前の特許法第１２６条第１項ただし書、第２項及び第３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
３．特許異議の申立ての概要
（１）申立人池上雅久は、下記の甲第１号証により、旧請求項１、２、及び４に係る発明の特許は、特許法第２９条第１項第３号の規定に違反して成されたものであるから取り消すべき旨、及び下記の甲第１ないし５号証より、旧請求項３に係る発明の特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものであるから取り消すべき旨主張している。
　　甲第１号証：電気学会論文誌Ｄ　産業応用部門誌
　　　　　　　　１１０巻１１号第１１７１頁−１１７６頁
　　　　　　　　「ＰＭモータの機器定数と出力範囲」
　　　　　　　　平成２年１１月２０日発行
　　甲第２号証：特開平２−１３６３２４号公報
　　甲第３号証：特開昭６２−１３９４９号公報
　　甲第４号証：特開平１−１５２９３５号公報
　　甲第５号証：特開平４−１９３８４号公報
（２）申立人谷中毅は、下記の甲第１、２号証より、旧請求項１、２、４、及び１３に係る発明の特許は、特許法第２９条第１項第３号の規定に違反して成されたものであるから取り消すべき旨、及び下記の甲第１ないし６号証より、旧請求項３、５、６、９、１０、及び１４に係る発明の特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものであるから取り消すべき旨、さらに、旧請求項９、１０に係る発明の特許は、特許を受けようとする発明の構成に欠くことができない事項が記載されていないので、特許法第３６条第５項第２号の規定に違反してなされたものであるから取り消すべき旨、主張している。
　　甲第１号証：平成２年電気学会産業応用部門全国大会講演論文集
　　　　　　　　第１７５頁−１８０頁
　　　　　　　　「４２　埋込磁石構造ＰＭモータの弱め磁束による
　　　　　　　　広範囲速度制御」
　　　　　　　　平成２年８月１０日発行
　　甲第２号証：実開昭５８−１０５７７９号公報
　　甲第３号証：特開昭５３−６７９３８号公報
　　甲第４号証：日本冷凍協会「冷凍　１９８７年１１月号」
　　　　　　　　第４７頁−５９頁
　　　　　　　　昭和６２年１１月１５日発行
　　甲第５号証：特公平１−５３０００号公報
　　甲第６号証：米国特許第４４４７７７１号明細書
（３）申立人東芝キャリア株式会社は、下記の甲第１ないし８号証により、旧請求項１ないし６、９、１０、１３、及び１４に係る発明の特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものであるから取り消すべき旨、又、下記の甲第９号証により、旧請求項１ないし５、９、１３、及び１４に係る発明の特許は、特許法第２９条の２の規定に違反してなされたものであるから取り消すべき旨、主張している。
　　甲第１号証：平成２年電気学会産業応用部門全国大会講演論文集
　　　　　　　　第１７５頁−１８０頁
　　　　　　　　「４２　埋込磁石構造ＰＭモータの弱め磁束による
　　　　　　　　広範囲速度制御」
　　　　　　　　平成２年８月１０日発行
　　甲第２号証：電気書院「ニュードライブエレクトロニクス」
　　　　　　　　上山直彦編著
　　　　　　　　第２３頁−２４頁
　　　　　　　　昭和５９年２月２０日改訂第１版第１刷発行
　　甲第３号証：電気学会「電気機械工学III・第４編誘導機」
　　　　　　　　第３頁−５頁
　　　　　　　　昭和３２年９月１５日１７版発行
　　甲第４号証：特開昭６０−５９９９１号公報
　　甲第５号証：日本冷凍協会「冷凍　１９８７年１１月号」
　　　　　　　　第４７頁−５９頁
　　　　　　　　昭和６２年１１月１５日発行
　　甲第６号証：実開昭５８−１０５７７９号公報
　　甲第７号証：特開昭５３−６７９３８号公報
　　甲第８号証：特開昭５０−１１８５５２号公報
　　甲第９号証：特願平２−２１７３１７号
　　　　　　　（特開平４−１０１６９２号公報）
４．本件発明
　本件特許第３１８３３５６号の請求項１ないし１０に係る発明（以下、それぞれ、「本件発明１ないし１０」という。）は、訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１ないし１０に記載された事項により特定されるとおりのものである（上記、２．（１）訂正の内容参照。）。　訂正明細書の請求項５、６は、それぞれ、特許異議申立ての対象とされていない旧請求項７、８に係る発明の構成要件をすべて含み、訂正明細書の請求項９、１０は、それぞれ、特許異議申立ての対象とされていない旧請求項１１、１２に係る発明の構成要件をすべて含むものである。よって、請求項５、６、９、及び１０を除く請求項１ないし４、７、及び８に係る発明の特許について、特許異議申立てについての判断を以下に行う。
５．引用刊行物に記載された発明
　当審が通知した取消理由に引用された刊行物１（平成２年電気学会産業応用部門全国大会講演論文集、「４２　埋込磁石構造ＰＭモータの弱め磁束による広範囲速度制御」、平成２年８月１０日発行）には、「１．まえがき」、「３．電流ベクトルの制御アルゴリズム」、及び「４．速度制御システム」の記載からみて、「モータの誘起電圧が電圧制限値を越える高速域で、常に負のｄ軸電流を流すため、回転子の位置検出と速度検出とを行って、ｑ軸電流指令をモータ速度と速度指令値の偏差を用いて与え、ｄ軸電流指令をｑ軸電流指令とモータの速度を用いて与えるようにするとともに、電流ベクトルは電流制限曲線および電圧制限曲線の内側に制限され、ａ、ｂ、ｃの出力を有するＰＷＭインバータでＰＭモータに接続した、永久磁石を回転子内部に埋め込んだ埋込磁石構造のＰＭモータの速度制御方法及びそのための制御システム」の発明（以下、「引用発明１」という。）が記載されいている。
　同じく刊行物２（電気書院「ニュードライブエレクトロニクス」上山直彦編著、昭和５９年２月２０日改訂第１版第１刷発行）には、第２３−２４頁の「（ｉ）永久磁石同期電動機」の記載からみて、「回転子は積層した鉄心内に永久磁石が埋込まれた構造のブラシレスモータ」が記載されている。（以下、「引用発明２」という。）
　同じく刊行物３（電気学会「電気機械工学III・第４編誘導機」、昭和３２年９月１５日１７版発行）には、第３頁−５頁の「１．４誘導電動機の種類と構造」の記載からみて、「鉄板を必要なだけ積み重ねて多相巻線を有した固定子を備えた電動機」が記載さている。（以下、「引用発明３」という。）
　同じく刊行物４（特開昭６０−５９９９１号公報）には、第２頁左下欄第１行−６行、第３頁右下欄第１０行−第５頁左上欄第６行の記載からみて、「Ｙ型に接続された３個のステータ巻線と、６極永久磁石ロータと、ロータ速度に比例したＤＣ電圧を提供するＤＣタコメータと、ロータ位置を指示する信号を発生するレゾルバと、速度誤差信号及びタコメータ電圧の双方が供給されるＡ／Ｄ変換器と、所望のトルク角係数がプログラム記憶されるトルク角ＰＲＯＭと、Ａ／Ｄ変換器の出力並びに方向ビットから構成されるトルク角ＰＲＯＭへのアドレスラインとを備えた、種々のロボットや工作機械駆動装置、及びスピンドル駆動装置等に用いられるブラシレスＤＣモータ」が記載されており、又、「モータ速度はサーボ回路方式において自動的に制御されるため、実際のモータ速度は速度命令により指示された所望の速度と基本的に等しくなる」ことも記載されている。（以下、「引用発明４」という。）
　同じく刊行物５（日本冷凍協会「冷凍　１９８７年１１月号」、昭和６２年１１月１５日発行）には、第１２０９頁の「４．１高速化」の記載からみて、「インバータ駆動コンプレッサモータにより、自由な能力可変が可能となった現在、能力可変幅の拡大とモータの小型化を目的として、高速化運転への開発が進んでいる。」と記載され、コンプレッサとして小型エアコン用コンプレッサが挙げられている。（以下、「引用発明５」という。）
　同じく刊行物６（実開昭５８−１０５７７９号公報）には、実用新案登録請求の範囲の記載からみて、「円弧状の永久磁石と、該永久磁石を収納する打抜孔とを有する積層鉄心と、シャフトから構成される磁石回転子」が記載されている。（以下、「引用発明６」という。）
　同じく刊行物７（特開昭５３−６７９３８号公報）には、特許請求の範囲の記載からみて、「ブラシレス直流電動機を用いた空気調和機」が記載されている。（以下、「引用発明７」という。）
　同じく刊行物８（特開昭５０−１１８５５２号公報）には、特許請求の範囲、及び第２頁左下欄第６行−１４行の記載からみて、「機械的なブラシの代わりにトランジスタ、サイリスタ等の半導体を用いる直流モータを使用する空気調和装置」が記載されている。（以下、「引用発明８」という。）
　同じく刊行物９（特公平１−５３０００号公報）には、特許請求の範囲の記載からみて、「回転数実際値の大きさと境界回転数値とを入力量とする関数発生器と、該関数発生器の出力から磁極電圧よりも９０°進んでいる無効電流成分を生ずるベクトル回転器とを備え、磁極電圧と同相の有効電流に前記無効電流を加えて電流目標値とした同期電動機の制御装置」が記載されている。（以下、「引用発明９」という。）
　同じく刊行物１０（米国特許第４４４７７７１号明細書）には、第８欄第３１行−６４行の記載からみて、「固定子巻線を有するブラシレスＤＣモータと、永久磁石回転子、および前記固定子巻線に対する前記回転子の位置を示すための位置指示器と、前記位置指示器からの前記位置信号に応じて前記固定子巻線に、前記回転子の回転に同期した回転磁界を生成するために前記位置信号によって周波数が制御される正弦波励磁電流を供給するために接続されている励磁電流発生回路手段と、前記固定子巻線によって生成される前記回転磁界と前記回転子の位置との間の角度を直接的に制御するように前記正弦波励磁電流の位相を制御するために前記励磁電流発生回路手段に接続されるトルク角制御回路手段と、回転子速度信号を提供するために前記回転子に接続され、前記正弦波励磁電流の位相が回転子速度の関数として変化するように前記トルク角制御回路手段に接続されている速度検出手段とを備え、前記トルク角制御回路手段は、あらかじめ記憶されたトルク角係数を持つ読み出し専用メモリを有し、前記速度検出手段は、適切なトルク角係数を選択するための前記読み出し専用メモリに対するアドレスとして用いられるディジタル速度信号を提供し、前記正弦波励磁電流の位相は、選択されたトルク角係数によって決定される、ブラシレスＤＣモータのモータ制御システム。」が記載されている。（以下、「引用発明１０」という。）
　更に、取消理由で提示した先願（特願平２−２１７３１７号（特開平４−１０１６９２号公報、平成４年４月３日公開））には、願書に最初に添付した明細書及び図面の記載からみて、「直流ブラシレスモータの回転速度を電流制御する３相インバータと、該インバータの各ゲートを駆動するゲートドライブユニットと、モータの位置信号、モータ電流及びトルク指令により前記ドライブユニットへゲート信号を発する制御部とで成るモータの制御装置において、モータの位置信号より回転速度を算出する速度演算手段と、その回転速度に応じた弱め界磁状態の電流成分を出力する弱め界磁制御手段と、その電流成分によりトルク指令の振幅及び位相を補正する電流振幅処理手段及び電流位相処理手段とを制御部が備えることを特徴とする直流ブラシレスモータの制御装置。」が記載されている。（以下、「先願発明」という。）
６．対比・判断
（１）本件発明１について
　本件発明１と引用発明１とを対比すると、引用発明１の「永久磁石を回転子内部に埋め込んだ埋込磁石構造のＰＭモータ」は、本件発明１の「回転子鉄心に永久磁石を埋込んでなる回転子と電機子鉄心に巻線を設けてなる電機子とを有するブラシレスＤＣモータ」に相当し、引用発明１にはａ、ｂ、ｃという出力を有するＰＷＭインバータがＰＭモータに接続されていることから、引用発明１の「ＰＷＭインバータ」は、本件発明１の「三相巻線に供給する三相交流電流を制御するインバータ」に相当し、ｑ軸電流は回転子位置に一致する電流であり負のｄ軸成分は回転子位置に対する電流の進み位相成分に相当することから、引用発明１の「負のｄ軸電流を流すこと」は、本件発明１の「電機子電流の位相を誘起電圧よりも進ませるべく制御すること」に対応し、かつ、誘起電圧が磁石回転子の磁極位置に応じて電機子巻線に発生することは自明のことであるから、両者は、「回転子鉄心に永久磁石を埋込んでなる回転子と電機子鉄心に三相巻線を設けてなる電機子とを有するブラシレスＤＣモータの前記三相巻線に供給する三相交流電流をインバータにより制御する駆動方法であって、ブラシレスＤＣモータの電機子電流の位相を回転子位置よりも進ませるべくインバータを制御することを特徴とするブラシレスＤＣモータ駆動方法。」である点で一致し、以下の点で相違する。
［相違点１］
　前者は空気調和器の圧縮機を駆動するものであるのに対し、後者は用途については特に限定されていない点。
［相違点２］
　電機子電流の位相を回転子位置よりも進ませる際、前者は誘起電圧を基準として進ませているのに対し、後者は誘起電圧を用いる旨の記載がない点。
　上記相違点について検討する。
［相違点１について］
　引用発明１は、埋込磁石構造ＰＭモータを高速運転するための改良に関するものである。そして、引用発明５には、エアコン用コンプレッサモータにおいて高速化運転への開発が進んでいる旨の記載があるので、エアコン用コンプレッサモータの高速化という課題が公知であると認められるから、引用発明１を、高速運転を行うエアコン用コンプレッサモータの高速域でのモータ駆動に適用することは、当業者において格別の困難性が認められない。
［相違点２について］
　引用発明９には、磁極電圧よりも９０°進んでいる無効電流を加えることが記載されており、この磁極電圧は磁極の回転により発生する誘起電圧であるものと認められ、さらに、ブラシレスＤＣモータにおいて回転子位置を誘起電圧から得ることは周知の技術であるから、引用発明１においても、電機子電流の位相を決めるための基準となる信号を誘起電圧とすることは、当業者が容易に想到することができたものである。
　したがって、本件発明１は、刊行物１、５、及び９に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができない。
（２）本件発明２について
　本件発明２は、本件発明１が駆動方法であるのに対して、駆動装置としたものであり、単なる記載上の差異以外の相違点があるものではない。
　したがって、上記本件発明１の特許と同様の理由により、本件発明２は、刊行物１、５、及び９に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、本件発明２の特許は、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができない。
（３）本件発明３について
　本件発明３と引用発明１とを対比すると、本件発明３は本件発明２の従属発明であるので、実質的に前記本件発明１の特許についての対比・判断で挙げた一致点・相違点に加えて、本件発明３では、「インバータ制御手段（６）」が、「ブラシレスＤＣモータ（４）の回転子の回転位置および回転速度を検出する回転子位置・速度検出手段（５１）（５２）」、「ブラシレスＤＣモータ(４)に対する回転速度指令に基づいて定まる電圧指令および出力された進み位相角を入力としてインバータ（３）に供給すべきスイッチング指令を出力するスイッチング指令出力手段（６６）」、及び「ブラシレスＤＣモータ（４）の回転速度に対応する進み位相角を出力する進み位相角保持手段（６７）」を備える旨の構成が付加された。
　上記３つの構成について、引用発明１と更に対比・検討すると、前記「回転子位置・速度検出手段」は、引用発明１の「位置検出と速度検出とを行って」に相当し、前記「スイッチング指令出力手段」は、引用発明１の、ＰＷＭインバータに、「ｑ軸電流指令をモータ速度と速度指令値の偏差を用いて与え、ｄ軸電流指令をｑ軸電流指令とモータの速度を用いて与えるようにする」点に相当することは明らかである。
　これに対し、両者は以下の点で相違する。
［相違点３］
　前者では「ブラシレスＤＣモータ（４）の回転速度に対応する進み位相角を出力する進み位相角保持手段」を備えているのに対して、後者にはこのような手段について明記されていない点。
　上記相違点について検討する。
［相違点３について］
　引用発明４には、タコメータ電圧が供給されトルク角係数が記憶されるトルク角ＰＲＯＭについて記載があり、又、引用発明１０にも、速度検出手段が提供する速度信号により選択されるトルク角が記憶された読み出し専用メモリについて記載があり、さらに、異議申立人池上雅久が提出した甲第１号証にも、速度と電流位相との関係をルックアップテーブルとしてメモリーに記憶しておく旨の記載があるように、速度と電流位相との関係を記憶手段に記憶・保持させておくことは、この出願前から周知のことである。引用発明１、４、１０、及び異議申立人池上雅久が提出した甲第１号証は、いずれも速度に応じて位相関係を変更するものであるから、引用発明１において、ブラシレスＤＣモータの回転速度に対応する進み位相角を出力する進み位相角保持手段を備えるようにすることは、当業者が容易に想到することができたものである。
　したがって、本件発明３は、刊行物１、４、５、９、及び１０に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、本件発明３の特許は、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができない。
（４）本件発明４について
　本件発明４と引用発明１とを対比すると、前記本件発明３についての対比・判断で挙げた点に加えて、以下の点で相違する。
［相違点４］
　前者では「回転速度指令に対する実際の回転速度の偏差に基づいて、出力された進み位相角を補正する進み位相角補正手段（６８）」を備えているのに対し、後者ではこのような「進み位相角補正手段」を備えていない点。
［相違点５］
　前者では「補正された進み位相角が所定の進み位相角を越えないように制限する進み位相角制限手段（７０）」を備えているのに対し、後者ではこのような「進み位相角制限手段」を備えていない点。
　上記相違点について検討する。
［相違点４について］
　引用発明１には、ｑ軸電流指令をモータ速度と速度指令値の偏差を用いて与え、ｄ軸電流指令をｑ軸電流指令とモータの速度を用いて与えること、すなわち、ｑ軸電流とｄ軸電流との比で定まる電流位相が、モータ速度と速度偏差とから与えられることが記載されているが、これらの構成から、本件発明４と同じパラメータから位相角を得ているとしても、本件発明４の、回転速度に対応して定めた進み位相角を回転速度偏差で補正するものとは、パラメータの使い方が異なるので、本件発明４の上記「進み位相角補正手段」の構成を示唆するものではない。
　又、引用発明２ないし１０、先願発明、及び取消理由通知に引用していない、申立人池上雅久が提出した甲第１ないし５号証、申立人谷中毅が提出した甲第３号証のいずれ（以下、単に「提示された全証拠」という。）にも、本件発明４に係る「進み位相角補正手段」に関して記載されていない。
［相違点５について］
　引用発明１は、ｑ軸電流とｄ軸電流との和である電流ベクトルの大きさを電流制限曲線及び電圧制限曲線の内側に制限されるものであっても、ｑ軸電流とｄ軸電流とが成す角である位相を制限し得る構成を備えるものではない。よって、引用発明１は、補正された進み位相角が所定の進み位相角を越えないように制限する「進み位相角制限手段」を開示するものでもない。
　又、提示された全証拠にも、本件発明４に係る「進み位相角制限手段」に関して記載されていない。
　してみると、本件発明４のように、本件発明３の構成に加えて、回転速度指令に対する実際の回転速度の偏差に基づいて、出力された進み位相角を補正する進み位相角補正手段と、補正された進み位相角が所定の進み位相角を越えないように制限する進み位相角制限手段とを備えることは、当業者に容易に想到できたものとすることができない。
　したがって、本件発明４は、特許異議申立人が証拠として提出したいずれかの刊行物に記載された発明でも、いずれかの刊行物に記載された発明から容易に発明できたものでもなく、更に、先願発明と同一とも認められない。したがって、本件発明４は、特許法第２９条１項３号、同法第２９条第２項、及び同法２９条の２のいずれの規定により特許を受けることができないものではない。
（５）本件発明７について
　本件発明７と引用発明１とを対比すると、本件発明７は、本件発明２の従属発明であるので、実質的に前記本件発明１の特許についての対比・判断で挙げた一致点・相違点に加えて、本件発明７が、「回転速度指令に基づいて定まる電圧指令および出力された進み位相角を入力としてインバータ（３）に供給すべきスイッチング指令を出力するスイッチング指令出力手段（６６）（７２）」と、「回転子速度指令に対応する進み位相角を出力する進み位相角保持手段（６７）」の構成が付加された。
　上記構成について検討すると、「スイッチング指令出力手段」は、本件発明３における構成と同じであり、「（３）本件発明３について」で記載したように、引用発明１の構成と一致し、以下の点で相違する。
［相違点６］
　本件発明７が「回転子速度指令に対応する進み位相角を出力する進み位相角保持手段」を備えているのに対し、引用発明１はこのような手段について明記されていない点。
　上記相違点について検討する
［相違点６について］
　「（３）本件発明３について」で記載したように、速度と電流位相との関係を記憶手段に記憶・保持させておくことは、この出願前から周知のことである。又、引用発明４にも記載されているように、実際のモータ速度は速度命令により指示された所望の速度と基本的に等しくなることは、ブラシレスモータにおいて正常に運転されている以上普通のことである。よって、引用発明１において、回転子速度指令に対応する進み位相角を出力する進み位相角保持手段を備えるようにすることは、当業者が容易に想到することができたものである。
　したがって、本件発明７は、刊行物１、４、５、及び９に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、本件発明７の特許は、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができない。
（６）本件発明８について
　本件発明８と引用発明１とを対比すると、前記本件発明７との対比・判断で挙げた点に加えて、以下の点で相違する。
［相違点７］
　前者では「回転速度指令に対するインバータの出力周波数に基づいて定まる回転速度の偏差に基づいて、出力された進み位相角を補正する進み位相角補正手段（６８）（６９）（７３）」を備えるのに対し、後者ではこのような「進み位相角補正手段」を備えていない点。
［相違点８］
　前者では「補正された進み位相角が所定の進み位相角を越えないように制限する進み位相角制限手段（７０）」を備えるのに対し、後者ではこのような「進み位相角制限手段」を備えていない点。
　上記相違点について検討する。
［相違点７について］
　引用発明１には、ｑ軸電流指令をモータ速度と速度指令値の偏差を用いて与え、ｄ軸電流指令をｑ軸電流指令とモータの速度を用いて与えること、すなわち、ｑ軸電流とｄ軸電流との比で定まる電流位相が、モータ速度と速度偏差とから与えられることが記載されているが、これらの構成から、本件発明８と同じパラメータから位相角を得ているとしても、本件発明８の、回転速度指令に対応して定めた進み位相角を回転速度偏差で補正するものとは、パラメータの使い方が異なるので、本件発明８の上記「進み位相角補正手段」の構成を示唆するものではない。
　又、提示された全証拠にも、本件発明８に係る「進み位相角補正手段」に関して記載されていない。
［相違点８について］
　引用発明１は、ｑ軸電流とｄ軸電流との和である電流ベクトルの大きさを電流制限曲線及び電圧制限曲線の内側に制限されるものであっても、ｑ軸電流とｄ軸電流とが成す角である位相を制限し得る構成を備えるものではない。よって、引用発明１は、補正された進み位相角が所定の進み位相角を越えないように制限する「進み位相角制限手段」を開示するものでもない。
　又、提示された全証拠にも、本件発明８に係る「進み位相角制限手段」に関して記載されていない。
　してみると、本件発明８のように、本件発明７の構成に加えて、回転速度指令に対するインバータの出力周波数に基づいて定まる回転速度の偏差に基づいて、出力された進み位相角を補正する進み位相角補正手段と、補正された進み位相角が所定の進み位相角を越えないように制限する進み位相角制限手段とを備えることは、当業者に容易に想到できたものとすることができない。
　なお、ブラシレスＤＣモータを駆動する上で、回転子の位置を推定又は検出する手段を備えずとも、他の推定量又は検出量を用いることにより、近似的あるいは間接的に、回転子位置に同期して駆動する手法は、例示するまでもなく周知のことであるから、本件発明８において回転子位置検出手段が記載されていないので発明の構成に欠くことができない事項が記載されていないとの異議申立人の主張するような記載不備はない。
　したがって、本件発明８は、特許異議申立人が証拠として提出したいずれかの刊行物に記載された発明でも、いずれかの刊行物に記載された発明から容易に発明できたものでもなく、更に、先願発明と同一とも認められない。又、発明の構成に欠くことができない事項が記載されていないものとも認められない。したがって、本件発明４の特許は、特許法第２９条１項３号、同法第２９条第２項、同法２９条の２、及び同法第３６条第５項第２号のいずれの規定により特許を受けることができないものではない。
７．むすび
　したがって、本件発明１ないし３、及び７の特許は拒絶の査定をしなければならない特許出願に対してされたものと認める。
　又、本件発明４及び８の特許については、取消理由を発見しない。
　したがって、本件発明４及び８についての特許は拒絶の査定をしなければならない特許出願に対してされたものと認めない。
　よって、特許法等の一部を改正する法律（平成６年法律第１１６号）附則第１４条の規定に基づく、特許法等の一部を改正する法律の施行に伴う経過措置を定める政令（平成７年政令第２０５号）第４条第２項の規定により、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１４年１０月２５日（２００２．１０．２５）
【訂正の要旨】
訂正の要旨
ア．特許請求の範囲の請求項１における「回転子鉄心（４２ａ）に永久磁石（４２ｂ）を設けてなる回転子（４２）と電機子鉄心に三相巻線を設けてなる電機子（４１）とを有するブラシレスＤＣモータ（４）」を、特許請求の範囲の減縮を目的として、「回転子鉄心（４２ａ）に永久磁石（４２ｂ）を埋込んでなる回転子（４２）と電機子鉄心に三相巻線を設けてなる電機子（４１）とを有し、空気調和機の圧縮機を駆動するブラシレスＤＣモータ（４）」と訂正し、これに伴い、特許請求の範囲２、３を削除するとともに、特許請求の範囲４ないし１２を順次繰り上げ、特許請求の範囲２ないし１０と訂正する。
イ．特許請求の範囲の請求項２における「回転子鉄心（４２ａ）に永久磁石（４２ｂ）を設けてなる回転子（４２）と電機子鉄心に三相巻線を設けてなる電機子（４１）とを有するブラシレスＤＣモータ（４）」を特許請求の範囲の減縮を目的として、「回転子鉄心（４２ａ）に永久磁石（４２ｂ）を埋込んでなる回転子（４２）と電機子鉄心に三相巻線を設けてなる電機子（４１）とを有し、空気調和機の圧縮機を駆動するブラシレスＤＣモータ（４）」と訂正し、これに伴い、特許請求の範囲１３、１４を削除する。
ウ．明細書０００９段落の内容について、「請求項２のブラシレスＤＣモータ」とあるのを、明りょうでない記載の釈明を目的として、「このブラシレスＤＣモータ」と訂正する。
エ．明細書００１０段落の内容について、「請求項３のブラシレスＤＣモータ制御方法は、ブラシレスＤＣモータにより圧縮機を駆動」とあるのを、明りょうでない記載の釈明を目的として、「このブラシレスＤＣモータ制御方法は、ブラシレスＤＣモータにより空気調和器の圧縮機を駆動」と訂正する。
オ．明細書００２１段落の内容について、「請求項２のブラシレスＤＣモータ制御方法」とあるのを、明りょうでない記載の釈明を目的として、「このブラシレスＤＣモータ制御方法」と訂正するとともに、「請求項３の」とあるのを、明りょうでない記載の釈明を目的として、「この」と訂正する。
カ．明細書００７７段落の内容について、「請求項２の発明」とあるのを、明りょうでない記載の釈明を目的として、「この発明」と訂正する。
キ．明細書００７８段落の内容について、「請求項３の発明は、請求項１または請求項２の効果に加え、」とあるのを、明りょうでない記載の釈明を目的として、「この発明は、」と訂正する。
ク．明細書００１０段落の内容について、「請求項４の」とあるのを、明りょうでない記載の釈明を目的として、「請求項２の」と訂正する。
ケ．明りょうでない記載の釈明を目的として、明細書００１９段落を削除し、明細書００１１ないし００１８段落を００１２ないし００１９段落に訂正するとともに、明細書００１１段落の内容にを、「このブラシレスＤＣモータ駆動装置は、ブラシレスＤＣモータとして、回転子鉄心に永久磁石を埋込んでなる回転子を有するものを用いている。このブラシレスＤＣモータ駆動装置は、ブラシレスＤＣモータとして、空気調和器の圧縮機を駆動するものを採用するものを用いている。」と訂正する。
コ．明細書００２２段落の内容について、「請求項４の」とあるのを、明りょうでない記載の釈明を目的として、「請求項２の」と訂正する。
サ．明細書００３１段落の内容について、「請求項１３の」とあるのを、明りょうでない記載の釈明を目的として、「請求項２の」と訂正するとともに、「請求項１４の」とあるのを、明りょうでない記載の釈明を目的として、「請求項２の」と訂正する。
シ．明細書００８５段落の内容について、「請求項１３の発明」とあるのを、明りょうでない記載の釈明を目的として、「請求項２の発明」と訂正するとともに、「請求項１４の発明は、請求項４から請求項１３の何れかの効果に加え、」とあるのを、明りょうでない記載の釈明を目的として、「請求項２の発明は、」と訂正する。
ス．明りょうでない記載の釈明を目的として、明細書００１２ないし００１９段落、００２３ないし００３０段落、及び００７９ないし００８４段落における「請求項５・・・請求項１２」は、請求項番号を繰り上げ、「請求項３・・・請求項１０」と訂正する。
（５４）【発明の名称】
ブラシレスＤＣモータ駆動方法及びその装置
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　回転子鉄心（４２ａ）に永久磁石（４２ｂ）を
埋込んで
し、空気調和機の圧縮機を駆動
　【請求項２】　回転子鉄心（４２ａ）に永久磁石（４２ｂ）を
埋込んで
し、空気調和機の圧縮機を駆動
　【請求項３】　インバータ制御手段（６）が、ブラシレスＤＣモータ（４）の回転子の回転位置および回転速度を検出する回転子位置・速度検出手段（５１）（５２）と、ブラシレスＤＣモータ（４）の回転速度に対応する進み位相角を出力する進み位相角保持手段（６７）と、ブラシレスＤＣモータ（４）に対する回転速度指令に基づいて定まる電圧指令および出力された進み位相角を入力としてインバータ（３）に供給すべきスイッチング指令を出力するスイッチング指令出力手段（６６）とを含んでいる
請求項２
　【請求項４】　インバータ制御手段（６）が、ブラシレスＤＣモータ（４）の回転子の回転位置および回転速度を検出する回転子位置・速度検出手段（５１）（５２）と、ブラシレスＤＣモータ（４）の回転速度に対応する進み位相角を出力する進み位相角保持手段（６７）と、回転速度指令に対する実際の回転速度の偏差に基づいて、出力された進み位相角を補正する進み位相角補正手段（６８）（６９）と、補正された進み位相角が所定の進み位相角を越えないように制限する進み位相角制限手段（７０）と、ブラシレスＤＣモータ（４）に対する回転速度指令に基づいて定まる電圧指令および補正され、かつ必要に応じて制限された進み位相角を入力としてインバータ（３）に供給すべきスイッチング指令を出力するスイッチング指令出力手段（６６）とを含んでいる
請求項２
　【請求項５】　コンバータ（２）の通電電流に基づいて電流垂下の要否を判別する電流垂下要否判別手段（６１）（６２）をさらに含んでいるとともに、進み位相角補正手段（６８）（６９）が、回転速度指令に対する実際の回転速度の偏差および電流垂下要否判別結果に基づいて、出力された進み位相角を補正するものである
請求項４
　【請求項６】　コンバータ（２）の通電電流に基づいて電流垂下の要否を判別して回転速度指令を補正する回転速度指令補正手段（６１）（６２）（６３）をさらに含んでいるとともに、進み位相角補正手段（６８）（６９）が、回転速度指令に対する実際の回転速度の偏差およびコンバータ（２）の通電電流に基づいて、出力された進み位相角を補正するものである
請求項４
　【請求項７】　インバータ制御手段（６）が、回転子速度指令に対応する進み位相角を出力する進み位相角保持手段（６７）と、回転速度指令に基づいて定まる電圧指令および出力された進み位相角を入力としてインバータ（３）に供給すべきスイッチング指令を出力するスイッチング指令出力手段（６６）（７２）とを含んでいる
請求項２
　【請求項８】　インバータ制御手段（６）が、回転速度指命に対応する進み位相角を出力する進み位相角保持手段（６７）と、回転速度指令に対するインバータ（３）の出力周波数に基づいて定まる回転速度の偏差に基づいて、出力された進み位相角を補正する進み位相角補正手段（６８）（６９）（７３）と、補正された進み位相角が所定の進み位相角を越えないように制限する進み位相角制限手段（７０）と、回転速度指令および補正され、かつ必要に応じて制限された進み位相角を入力としてインバータ（３）に供給すべきスイッチング指令を出力するスイッチング指令出力手段（６６）（７１）（７２）とを含んでいる
請求項２
　【請求項９】　コンバータ（２）の通電電流に基づいて電流垂下の要否を判別する電流垂下要否判別手段（６１）（６２）をさらに含んでいるとともに、進み位相角補正手段（６８）（６９）（７３）が、回転速度指令に対するインバータ（３）の出力周波数に基づいて定まる回転速度の偏差および電流垂下要否判別結果に基づいて、出力された進み位相角を補正するものである
請求項８
　【請求項１０】　コンバータ（２）の通電電流に基づいて電流垂下の要否を判別して回転速度指令を補正する回転速度指令補正手段（６１）（６２）（６３）をさらに含んでいるとともに、進み位相角補正手段（６８）（６９）（７３）が、回転速度指令に対するインバータ（３）の出力周波数に基づいて定まる回転速度の偏差およびコンバータ（２）の通電電流に基づいて、出力された進み位相角を補正するものである
請求項８
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【産業上の利用分野】この発明はブラシレスＤＣモータ制御方法およびその装置に関し、さらに詳細にいえば、回転子鉄心に永久磁石を設けてなる回転子と電機子鉄心に三相巻線を設けてなる電機子とを有するブラシレスＤＣモータを制御するための方法およびその装置に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】従来から圧縮機駆動用のモータとして、商用周波数の交流電圧で駆動できること、および全体として堅牢さを簡単に達成できること、インバータを用いてモータに印加する電源の周波数および電圧を同時に変化させることにより回転数を変化できること等の利点に着目して、一般的に誘導モータが採用されているが、誘導モータはその構成上、二次入力に対する機械出力の割合が（１−ｓ）になることが知られており、余り高効率の運転を行なうことができない。ここでｓはすべりであり、二次側（回転子）に電流が流れることに起因する損失である二次銅損の割合を示す。
　【０００３】ところで、近年に至って、誘導モータよりも高効率のモータを用いて圧縮機を駆動することが強く要望されるようになってきており、また、保磁力が大きくかつ安価なフェライト磁石さらには希土類磁石が提供されるようになってきたことから、上記要望を満足するために、回転子鉄心に永久磁石を設けてなる回転子と電機子鉄心に三相巻線を設けてなる電機子とを有するブラシレスＤＣモータを採用し、インバータによりブラシレスＤＣモータに印加する電源の周波数および電圧を制御して可変速運転を達成する試みが行なわれている。即ち、ブラシレスＤＣモータは誘導モータと異なり、回転子が巻線を有しておらず、回転子側に電流が流れないので、二次銅損が０になり、二次銅損が０になる分だけ高効率化が達成できる。
　【０００４】
　【発明が解決しようとする課題】上記のブラシレスＤＣモータ制御方法を採用した場合には、ブラシレスＤＣモータの特性上、誘起電圧がインバータの最大出力電圧に近づく高速回転領域において出力が急激に低下するので圧縮機を運転できなくなってしまう。特に、空気調和機の圧縮機を駆動する場合には、高効率化のみならず、速暖性・最大能力等も強く要望されるのであるから、ブラシレスＤＣモータの高速回転領域で圧縮機を駆動しなければならない。
　【０００５】したがって、これらの点を考慮すれば、ブラシレスＤＣモータの誘起電圧を低く設定しなければならないことになり、誘起電圧を低く設定すれば、ブラシレスＤＣモータの電流が増加し、定格点での効率が低下してしまうという不都合がある。さらに詳細に説明すると、回転子鉄心の周縁に永久磁石を貼り付けてなる回転子を有するブラシレスＤＣモータの特性は図２２に示すとおりであり、縦軸がモータの誘起電圧および出力であり、横軸がモータの回転数である。また、空気調和機の圧縮機を駆動する場合を考慮して暖房定格および冷房定格を示している。
　【０００６】図２２から明らかなように、モータの誘起電圧は回転数に比例して増加するが、モータの出力は、モータの誘起電圧がインバータの最大電圧と等しくなる回転数（以下、最高回転数と称する）に近づくまでは回転数にほぼ比例して増加し、それ以後は急激に減少する。したがって、暖房定格を、モータ出力が減少しはじめる回転数よりも低い回転数に設定しなければならない。しかし、ブラシレスＤＣモータは最高回転数までしか運転できないのであるから、インバータ制御による一時的な高速運転を行なうことができず、運転範囲が狭くなってしまう。このような不都合を解消するために図２３に示すように最高回転数を高く設定すると、図２２の特性と比較して同じ回転数におけるモータの誘起電圧が低くなり、効率が悪くなるという不都合がある。図２４は回転数の変動に対応するモータの効率を示す図であり、最高回転数を高く設定して運転範囲を拡大した場合に効率が低下することが分る。
　【０００７】尚、以上にはブラシレスＤＣモータを用いて圧縮機を駆動する場合について説明したが、他の用途にブラシレスＤＣモータを用いる場合にも同様の不都合が生じる。
　【０００８】
　【発明の目的】この発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ブラシレスＤＣモータの高効率化を達成するとともに、高速回転を達成できるブラシレスＤＣモータ制御方法およびその装置を提供することを目的としている。
　【０００９】
　【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するための、請求項１のブラシレスＤＣモータ制御方法は、ブラシレスＤＣモータの電機子電流の位相を誘起電圧よりも進ませるべくインバータの出力電流あるいは電圧を制御する方法である。
この
　【００１０】
この
空気調和機の
請求項２
　【００１１】
このブラシレスＤＣモータ駆動装置は、ブラシレスＤＣモータとして、回転子鉄心に永久磁石を埋め込んでなる回転子を有するものを用いている。このブラシレスＤＣモータ駆動装置は、ブラシレスＤＣモータとして、空気調和機の圧縮機を駆動するものを採用するものを用いている。
　【００１２】
請求項３
　【００１３】
請求項４
　【００１４】
請求項５
　【００１５】
請求項６
　【００１６】
請求項７
　【００１７】
請求項８
　【００１８】
請求項９
　【００１９】
請求項１０
　【００２０】
　【作用】請求項１のブラシレスＤＣモータ制御方法であれば、回転子鉄心に永久磁石を設けてなる回転子と電機子鉄心に三相巻線を設けてなる電機子とを有するブラシレスＤＣモータの前記三相巻線に供給する三相交流電流をインバータにより制御する場合に、ブラシレスＤＣモータの電機子電流の位相を誘起電圧よりも進ませるべくインバータの出力電流あるいは電圧を制御するのであるから、誘起電圧を低減でき、この結果、高速回転を達成できる。
　【００２１】
この
この
　【００２２】
請求項２
　【００２３】
請求項３
　【００２４】
請求項４
　【００２５】
請求項５
請求項４
　【００２６】
請求項６
請求項４
　【００２７】
請求項７
　【００２８】
請求項８
　【００２９】
請求項９
請求項８
　【００３０】
請求項１０
請求項８
　【００３１】
請求項２
請求項２
　【００３２】
　【実施例】以下、実施例を示す添付図面によって詳細に説明する。図１はこの発明のブラシレスＤＣモータ制御装置の一実施例を概略的に示すブロック図であり、交流電源１をコンバータ２に供給することにより直流電圧を得、さらにインバータ３に供給することにより三相交流電圧を得、ブラシレスＤＣモータ４の電機子巻線に供給している。そして、誘起電圧検出部５によりブラシレスＤＣモータの誘起電圧を検出して間接的に磁極位置を検出し、運転周波数指令値および誘起電圧検出部５からの検出信号を入力としてインバータ制御部６によりインバータ３に電流制御あるいは電圧制御、速度制御等を行なうためのインバータ制御信号を供給する。
　【００３３】図２はブラシレスＤＣモータ４の構成の一例を示す概略縦断面図であり、電機子鉄心に三相の電機子巻線を巻回してなる電機子４１と、回転子鉄心４２ａの外周に少なくとも１対の永久磁石４２ｂを設けてなる回転子４２とを有しており、電機子巻線に周波数ｆの電源を供給することにより、１２０ｆ／Ｐ（但し、Ｐは磁極数）で定まる速度で回転子４２を回転させることができる。尚、永久磁石４２ｂはフェライト磁石であってもよいが、希土類磁石であることが好ましい。
　【００３４】上記インバータ制御部６は、ブラシレスＤＣモータ４の電機子電流の位相を誘起電圧よりも進めるべくインバータ３の出力電流あるいは電圧を制御するものである。上記の構成のブラシレスＤＣモータ制御装置の作用は次のとおりである。インバータ制御部６によりインバータ３に所定の制御信号を供給すれば、制御信号に応答してインバータ３がスイッチング動作を行なって所定の交流電源をブラシレスＤＣモータ４の電機子巻線に供給し、ブラシレスＤＣモータ４の回転子４２を回転駆動できる。この場合において、インバータ制御部６によって制御されるインバータ３によりブラシレスＤＣモータ４の電機子巻線に供給される電機子電流ｉａの位相がブラシレスＤＣモータ４の誘起電圧の位相よりも進んだ状態に設定されるのであるから、ブラシレスＤＣモータ４をインバータ３により駆動することに起因して誘起電圧が低減され、誘起電圧がインバータの最大電圧と等しくなる回転数が増加されるので、運転範囲の拡大を達成できる。
　【００３５】さらに詳細に説明する。ブラシレスＤＣモータの電圧方程式は数１で表わされることが知られている。
　【００３６】
　【数１】
　【００３７】但し、Ｒは電機子巻線抵抗、ｉｄは電機子電流の直軸方向の電流、ｉｑは電機子電流の横軸方向の電流、ｖｄ，ｖｑはそれぞれ対応する電圧、Ｌｄ，Ｌｑはそれぞれ対応するインダクタンス、ωは回転角速度、ψａは永久磁石による電機子鎖交磁束の実効値であり、誘起電圧の係数を表す。また、発生トルクτは数２で表わされる。
　【００３８】
　【数２】
　　τ＝Ｐ［φａ＋（Ｌｄ−Ｌｑ）ｉｄ］ｉｑ
　【００３９】但し、Ｐは極対数である。また、インバータの最大出力電流をＩｏｍａｘ、最大出力電圧をＶｏｍａｘとすれば、ブラシレスＤＣモータ４の電機子巻線電流ｉａ、端子電圧ｖａはそれぞれ数３、数４に示すように制限されることになる。
　【００４０】
　【数３】
　　│ｉａ│−（ｉｄ２＋ｉｑ２）１／２≦Ｉｏｍａｘ
　【００４１】
　【数４】
　　│ｖａ│
　　＝｛（Ｒｉｑ＋ωφａ＋ωＬｄｉｄ）２＋（Ｒｉｄ−ωＬｑｉｑ）２｝１／２≦Ｖｏｍａｘ
　【００４２】但し、高効率化を目的とするブラシレスＤＣモータはＲを可能な限り小さく設定しているので、数４は数５に示すように近似できる。
　【００４３】
　【数５】
　｜ｖａ｜＝ω｛（φａ＋Ｌｄｉｄ）２＋（Ｌｑｉｑ）２｝１／２≦Ｖｏｍａｘ
　【００４４】ところで、従来からブラシレスＤＣモータの制御方法としてｉｄ＝０制御方法が一般的に採用されており、この場合には数２、数３、数４はそれぞれ次のとおりになる。
　　τ＝Ｐψａｉｑ
　　│ｉａ│＝│ｉｑ│≦Ｉｏｍａｘ
　　│ｖａ│＝ω｛（ψａ）２＋（Ｌｑｉｑ）２｝１／２≦Ｖｏｍａｘ
そして、−般的なブラシレスＤＣモータにおいてはψａ＞＞Ｌｑｉｑであるから、回転数が高くなり、誘起電圧ωψａがインバータ３の最大出力電圧Ｖｏｍａｘに近づくと図１２に示すように急激に発生トルクτが低下し、運転不能になってしまう（ここで、ωψａ＝Ｖｏｍａｘとなる回転数をω０とする）。したがって、空気調和機の圧縮機駆動用としてブラシレスＤＣモータを用いる場合には、図２３に示すように冷／暖房定格回転数をω０よりも十分に低い値（一般的にω０の約６０％以下の値）に設定しており、ブラシレスＤＣモータ自体は高効率の運転が可能であっても、実際上は冷／暖房定格点近傍では余り効率の高い運転を行なうことができなかった。
　【００４５】しかし、この実施例においては、電機子電流ｉａの位相を誘起電圧の位相よりも進めているので、ｉｄが負になり、数５から分るように、（ψａ＋Ｌｄｉｄ）＜ψａとすることができ、│ｖａ│＝Ｖｏｍａｘとなる回転数をω０よりも大きくできる。したがって、ブラシレスＤＣモータ４の運転範囲を高速回転領域まで拡げることができ、ひいては冷／暖房定格回転数をω０の約６０％よりも大きく設定でき、立上げ時の高速回転を達成できる。
　【００４６】図３はこの発明の制御方法が適用されるブラシレスＤＣモータの他の構成例を示す概略縦断面図であり、図２のブラシレスＤＣモータと異なる点は永久磁石４２ｂを回転子鉄心４２ａの内部に埋込んだ点のみである。図３に示す構成のブラシレスＤＣモータにおいては、永久磁石４２ｂが回転子鉄心４２ａに埋込まれている関係上エアギャップを小さくでき、インダクタンスＬｄが図２の構成のブラシレスＤＣモータよりも大きくなる。したがって、誘起電圧を一層低減でき、高速運転領域を一層拡大できる。
　【００４７】図４は回転子の表面に永久磁石を配置してなるブラシレスＤＣモータに対してｉｄ＝０制御を適用した場合｛（Ａ）参照｝、ｉｄ＜０制御を適用した場合｛（Ｂ）参照｝、回転子の内部に永久磁石を埋込んでなるブラシレスＤＣモータに対してｉｄ＜０制御を適用した場合｛（Ｃ）参照｝の回転数に対するトルクの変化を示す図であり、ｉｄ＜０制御を適用することにより高速回転が可能になっていること、および永久磁石を埋込むことにより一層の高速回転が可能になっていることが分かる。尚、（Ｃ）から明らかなように、永久磁石を埋込んだことに起因してインダクタンスが増加しているので、低速回転領域におけるトルクが大幅に増加している。
　【００４８】但し、図３に示すように永久磁石４２ｂを回転子鉄心４２ａに埋込んだ回転子４２を有するブラシレスＤＣモータにおいては、図５に示すようにスロットリプルが大きく、高速回転に伴なってかなり大きな騒音が発生することが知られている。そして、スロットリプルを低減するために積層構造の回転子鉄心４２ａおよび埋込まれた永久磁石４２ｂを積層方向に複数個に分割するとともに、各分割単位毎に所定角度ずつずらせて回転子４２をスキューさせた構成を採用することが効果的であるが、一般的には磁束の短絡を防止するための空隙４２ｃの幅がかなり小さく設定されている（永久磁石４２ｂに対応する回転子鉄心４２ａの存在範囲を可能な限り大きく確保してブラシレスＤＣモータの良好な特性を達成している）関係上、スキュー角度をかなり小さく設定しなければならない。この結果、回転子４２の分割数が著しく増加し、回転子４２自体の構成が複雑化してしまい、製造が困難になるとともにコストアップを招いてしまう。
　【００４９】図６はこのような不都合を解消し、スキュー角度を大きくでき、ひいては構成を簡素化できる回転子４２を概略的に示す縦断面図であり、板状の永久磁石４２ｂを半径方向と直角な方向に向くように回転子鉄心４２ａに埋込んであるとともに、永久磁石の端面と連通するように磁力線の短絡を防止するための空隙４２ｃを半径方向に形成してある。そして、空隙４２ｃの一方の端部を永久磁石４２ｂの端面外側縁と一致させているとともに、空隙４２ｃの他方の端部を永久磁石４２ｂの端面内側縁よりも内方寄り所定位置に対応させている。
　【００５０】したがって、回転子鉄心４２ａの各分割部のスキュー角度を大きくでき、ひいては分割数を少なくできるので、回転子４２の構成を簡素化でき、製造を容易化できる。また、図７に示すように、隣合う永久磁石４２ｂの端面外側縁と対向する端部が一致するように空隙４２ｃを形成すれば、空隙４２ｃの幅を一層幅広にできるので、スキュー角度を一層大きくでき、分割数を一層少なくできる。
　【００５１】図８は回転子鉄心４２ａを５分割した具体例を示す斜視図、図９は各分割部を示す図であり、回転子鉄心４２ａの両端部に非磁性体からなる端板４２ｄを配置し、全ての分割部をピン、ボルト等の固定部材４２ｅで一体化している。また、この具体例においては極対数が２であり、スキュー角度が３．７５°であるから、最初の分割部と５番目の分割部との間のスキュー角度は１５°となり、スロット数が２４の場合には１スロットに対し電気的に３６０°回転したのと等価になる。図１０は回転子４２の回転位置に対応する１相当りの空隙磁束密度の変化を示す図であり、図５と比較して大巾にスロットリプルを低減できたことが分る。また、上記固定部材４２ｅの配置位置として回転子鉄心４２ａの磁束変化が少ない位置を選択すれば、磁束の流れの変化を少なくでき、鉄損を減少させてブラシレスＤＣモータの一層の高効率化を達成できる。この場合において、固定部材４２ｅとしては非磁性体であってもよく、また磁性体であってもよい。また、各分割部間に非磁性体からなる補強板を介在させてもよい。
　【００５２】さらに、一般に回転子４２は冷媒通過用の穴を形成する必要があるが、上記のように広幅に形成された空隙４２ｃを冷媒通過用の穴として機能させることにより、穴形成のための特別の加工を不要にできる。さらにまた、冷媒通過用の穴を別途形成する場合には、エポキシ系接着剤に非磁性体からなる充填材を混入した充填接着剤を空隙４２ｃに充填し、永久磁石をエポキシ系接着剤により固定することにより、固定部材４２ｅを省略できる。尚、充填接着剤による接着固定とバインドワイヤー、非磁性金属管による固定とを併用することももちろん可能であり、この場合には、バインドワイヤーの小径化、金属管の薄肉化が可能である。
　【００５３】図１１（Ａ）は永久磁石の構成を示す斜視図、図１１（Ｂ）は回転子４２の縦断面図であり、図３の構成例と異なる点は永久磁石４２ｂの、他の永久磁石４２ｂと対向する端部が凸曲面に形成されている点のみである。したがって、この構成例においては永久磁石４２ｂの端部への応力集中を低減でき、高速回転時の永久磁石の破損を防止できるので、特別な補強を施す必要がなくなり、回転子４２の構成を簡素化できる。
　【００５４】図１２（Ａ）は永久磁石の他の構成例を示す斜視図、図１２（Ｂ）は回転子４２の縦断面図であり、図１１の構成例と異なる点は、永久磁石４２ｂ自体が湾曲され、中央部が回転子の中心軸側に押入する状態で回転子鉄心４２ａに埋込まれている点のみである。したがって、この構成例においては永久磁石４２ｂの端部のみならず、ほぼ全範囲にわたって応力集中を低減でき、高速回転時の永久磁石の破損を一層確実に防止できる。
　【００５５】
　【実施例２】図１３はこの発明のブラシレスＤＣモータ駆動装置の他の実施例を示すブロック図であり、交流電源１をコンバータ２に供給することにより直流電圧を得、さらにインバータ３に供給することにより三相交流電圧を得、圧縮機４ａを駆動するためのブラシレスＤＣモータ４の電機子巻線に供給している。そして、ブラシレスＤＣモータ４の電機子電流に基づいて回転位置検出部５１により回転子の推定回転位置を検出し、推定回転位置検出信号に基づいて回転速度算出部５２によりブラシレスＤＣモータ４の回転速度を算出する。また、コンバータ２の通電電流を入力電流検出部６１により検出し、電流垂下要否判別部６２により、検出された入力電流を所定の基準電流と比較することにより電流垂下の要否を判別し、電流垂下が必要であることを示す判別結果に基づいて回転速度指令低減部６３により回転速度指令を低減する。そして、回転速度偏差算出部６４により、低減された回転速度指令および回転速度算出部５２により算出された実際の回転速度との偏差を算出し、ＰＩ制御部６５において、算出された偏差に対応する電圧指令を得てＰＷＭ制御部６６に供給する。また、回転速度算出部５２により算出された回転速度に基づいて、予め複数の進み位相角が格納されている進み位相角テーブル６７から該当する進み位相角を読み出してＰＷＭ制御部６６に供給しているとともに、回転位置検出部５１により検出された回転子の推定回転位置をＰＷＭ制御のための基準信号としてＰＷＭ制御部６６に供給している。このＰＷＭ制御部６６は、ブラシレスＤＣモータ（４）の電機子電流の位相を誘起電圧よりも進ませるべくインバータ（３）に対してスイッチング指令を与える。
　【００５６】上記進み位相角テーブル６７に予め格納される進み位相角としては、例えば、図１４に示すように、回転速度が低い領域において徐々に進み位相角が増加するように設定されているとともに、回転速度がある程度高い領域において急激に進み位相角が増加するように設定されており、さらに、回転速度が著しく高い領域において進み位相角がほぼ飽和するように設定されていることが好ましい。このように進み位相角を設定しておけば、ブラシレスＤＣモータ４の誘起電圧が余り問題にならない低回転速度領域においては進み位相角を十分に小さくしてほぼ通常のインバータ制御を行ない、回転速度がある程度高くなった高回転速度領域において進み位相角を十分に大きくしてブラシレスＤＣモータ４の誘起電圧低減効果を十分に発揮させ、高回転速度領域まで運転範囲を拡大できる。尚、それ以上の高回転速度領域においては、進み位相角が過大になることに伴なう不都合を解消させるべく進み位相角をほぼ飽和させている。具体的には、例えば、ブラシレスＤＣモータ４に要求される発生トルク、電機子電流の直軸方向の電流ｉｄおよび横軸方向の電流ｉｑの関係を規定する数６に基づいて回転速度に対応する進み位相角を算出できる。但し、ＶａｍはブラシレスＤＣモータ４の端子電圧の上限値、ｐは突極係数である。
　【００５７】
　【数６】
　　τ＝ｐφａｉｑ
　　ｉｄ＝−φａ／Ｌｄ＋［（Ｖａｍ／ωＬｄ）２−｛（Ｌｑ／Ｌｄ）ｉｑ｝２］１／２
　【００５８】この実施例においては、ＰＩ制御部６５から出力される電圧指令のみならず、ブラシレスＤＣモータ４の回転速度に対応して進み位相角テーブル６７から読み出される進み位相角をも入力としてＰＷＭ制御部６６によりスイッチング指令を出力するのであるから、インバータ３の出力電圧の位相を読み出された進み位相角だけ進めることができ、ひいてはブラシレスＤＣモータ４の電機子巻線に供給される電機子電流の位相をブラシレスＤＣモータ４の誘起電圧の位相よりも所定の位相角だけ進ませることができる。この結果、電機子電流の直軸方向の電流が負になり、結果的にブラシレスＤＣモータ４の誘起電圧が低減されるのであるから、ブラシレスＤＣモータ４の運転範囲の拡大を達成できる。また、インバータ３の出力電圧の位相とブラシレスＤＣモータ４の電機子電流の位相とは、ブラシレスＤＣモータ４の回転速度に対応して予め分っているのであるから、回転速度に対応する進み位相角を予め進み位相角テーブル６７に格納しておいて、進み位相角に基づいてインバータ３をＰＷＭ制御するだけで、電機子電流の位相をブラシレスＤＣモータ４の誘起電圧の位相よりも所定の位相角だけ進ませることができる。したがって、ブラシレスＤＣモータ４の電機子電流の位相を検出する必要がなくなり、ブラシレスＤＣモータ駆動装置の構成を簡素化できる。
　【００５９】さらに、コンバータ２の通電電流が所定の限界電流以上になれば、電流垂下が必要であることを示す判別結果が電流垂下要否判別部６２から出力され、回転速度指令低減部６３により回転速度指令を低減する。したがって、コンバータ２の通電電流の異常な増加を防止でき、インバータ容量を最大限に活用することが可能になる。
　【００６０】
　【実施例３】図１５はこの発明のブラシレスＤＣモータ駆動装置のさらに他の実施例を示すブロック図であり、図１３の実施例と異なる点は、回転速度偏差算出部６４により算出された回転速度の偏差を入力として進み位相角に対する補正量を算出する進み位相角補正演算部６８と、算出された補正量に基づいて、進み位相角テーブル６７から読み出された進み位相角を補正する進み位相角補正部６９と、補正された進み位相角が所定の限界進み位相角を越えないように制限してＰＷＭ制御部６６に供給する進み位相角制限部７０とをさらに含んでいる点のみである。
　【００６１】したがって、この実施例の場合には、回転速度指令が実際の回転速度よりも大きい場合に進み位相角テーブル６７から読み出された進み位相角を大きくすべく補正を行ない、逆に、回転速度指令が実際の回転速度以下の場合に進み位相角補正演算部６８から出力される補正量を減少させ、補正後の進み位相角を進み位相角テーブル６７から読み出された進み位相角に近づける。また、この実施例の場合には、進み位相角補正演算部６８により得られる補正量によっては補正後の進み位相角が大きくなりすぎる場合があるので、進み位相角制限部７０により過大な進み位相角を制限し、不都合のないブラシレスＤＣモータ４の駆動を達成する。
　【００６２】以上の説明から明らかなように、進み位相角テーブル６７から読み出した進み位相角に対して補正を行なうようにしているので、進み位相角テーブル６７の内容が誤差を含んでいても、補正を施すことにより、誤差のない進み位相角に基づく制御を達成できる。
　【００６３】
　【実施例４】図１６はこの発明のブラシレスＤＣモータ駆動装置のさらに他の実施例を示すブロック図であり、図１５の実施例と異なる点は、回転速度指令低減部６３を省略しているとともに、進み位相角補正演算部６８として、回転速度偏差算出部６４により算出された回転速度の偏差および電流垂下要否判別部６２からの判別結果を入力として進み位相角に対する補正量を算出するものを採用した点のみである。
　【００６４】したがって、この実施例の場合には、実施例３の作用に加えて、電流垂下が必要な場合に、進み位相角補正演算部６８により負の進み位相補正量を算出し、補正後の進み位相量を小さくできるのであり、しかも、ＰＩ制御部６５を経由させることなくＰＷＭ制御部６６に電流垂下が必要であることを反映できるので、電流垂下が必要な場合のＰＷＭ制御を高速にかつ精度よく達成できる。
　【００６５】
　【実施例５】図１７はこの発明のブラシレスＤＣモータ駆動装置のさらに他の実施例を示すブロック図であり、図１５の実施例と異なる点は、進み位相角補正演算部６８として、回転速度偏差算出部６４により算出された回転速度の偏差および入力電流検出部６１からの入力電流検出信号を入力として進み位相角に対する補正量を算出するものを採用した点のみである。
　【００６６】したがって、この実施例の場合には、実施例３の作用に加えて、回転速度偏差算出部６４により算出された回転速度の偏差がほぼ０の場合に、コンバータ２の通電電流が最小になるように進み位相角を補正でき、ブラシレスＤＣモータ４の、より高効率な運転を達成できる。
　【００６７】
　【実施例６】図１８はこの発明のブラシレスＤＣモータ駆動装置のさらに他の実施例を示すブロック図であり、交流電源１をコンバータ２に供給することにより直流電圧を得、さらにインバータ３に供給することにより三相交流電圧を得、圧縮機４ａを駆動するためのブラシレスＤＣモータ４の電機子巻線に供給している。そして、コンバータ２の通電電流を入力電流検出部６１により検出し、電流垂下要否判別部６２により、検出された入力電流を所定の基準電流と比較することにより電流垂下の要否を判別し、電流垂下が必要であることを示す判別結果に基づいて回転速度指令低減部６３により回転速度指令を低減する。また、回転速度指令低減部６３により低減された回転速度指令およびインバータ３における通電電流に基づいて出力電圧演算部７１により出力電圧を算出し、回転速度指令に基づいて、予め複数の進み位相角が格納されている進み位相角テーブル６７から該当する進み位相角を読み出して、出力電圧補正演算部７２により出力電圧を補正して電圧指令を得、ＰＷＭ制御部６６に供給する。このＰＷＭ制御部６６は電圧指令に基づいて定まるスイッチング指令をインバータ３に供給する。
　【００６８】上記の構成のブラシレスＤＣモータ駆動装置の作用は次のとおりである。回転速度指令を回転速度指令低減部６３を介して出力電圧演算部７１に供給しているのであるから、コンバータ２の通電電流が過大でない場合には回転速度指令がそのまま出力電圧演算部７１に供給され、コンバータ２の通電電流が過大である場合には回転速度指令を低減して得られる新たな回転速度指令が出力電圧演算部７１に供給される。この出力電圧演算部７１には、インバータ３における通電電流も供給されているのであるから、通電電流に基づいて出力電圧演算部７１における出力電圧の演算を制御することにより、ブラシレスＤＣモータ４の回転子の推定位置を基準とする出力電圧演算結果を得ることができる。また、回転速度指令を進み位相角テーブル６７に供給して回転速度指令に対応する進み位相角を読み出すことができ、上記出力電圧演算結果と共に出力電圧補正演算部７２に供給する。この出力電圧補正演算部７２においては、読み出された進み位相角だけインバータ３の出力電圧の位相をブラシレスＤＣモータ４の誘起電圧の位相よりも所定の位相角だけ進ませるべく電圧指令を算出してＰＷＭ制御部６６に供給するのであるから、インバータ３に対してスイッチング指令を与え、インバータ３の出力電圧の位相をブラシレスＤＣモータ４の誘起電圧の位相よりも所定の位相角だけ進ませることができる。
　【００６９】以上の説明から明らかなように、ブラシレスＤＣモータ４の電機子の推定回転位置を検出するための回転位置検出部５１および回転速度演算部５２を省略できるので構成を簡素化でき、しかもインバータ３の通電電流に基づいて出力電圧演算部７１を制御して回転子の推定回転位置の検出に基づく処理と等価な処理を達成でき、この結果、ブラシレスＤＣモータ４の誘起電圧が低減されるのであるから、ブラシレスＤＣモータ４の運転範囲の拡大を達成できる。
　【００７０】
　【実施例７】図１９はこの発明のブラシレスＤＣモータ駆動装置のさらに他の実施例を示すブロック図であり、図１８の実施例と異なる点は、回転速度指令とインバータ３の出力周波数との差を算出して回転速度偏差として出力する回転速度偏差演算部７３と、回転速度偏差に基づいて進み位相角の補正量を算出する進み位相角補正演算部６８と、算出された補正量に基づいて、進み位相角テーブル６７から読み出された進み位相角を補正する進み位相角補正部６９と、補正された進み位相角が所定の限界進み位相角を越えないように制限して出力電圧補正演算部７２に供給する進み位相角制限部７０とをさらに含んでいる点のみである。
　【００７１】したがって、この実施例の場合には、回転速度指令が実際の回転速度よりも大きい場合に進み位相角テーブル６７から読み出された進み位相角を大きくすべく補正を行ない、逆に、回転速度指令が実際の回転速度以下の場合に進み位相角補正演算部６８から出力される補正量を減少させ、補正後の進み位相角を進み位相角テーブル６７から読み出された進み位相角に近づける。また、この実施例の場合には、進み位相角補正演算部６８により得られる補正量によっては補正後の進み位相角が大きくなりすぎる場合があるので、進み位相角制限部７０により過大な進み位相角を制限し、不都合のないブラシレスＤＣモータ４の駆動を達成する。
　【００７２】以上の説明から明らかなように、進み位相角テーブル６７から読み出した進み位相角に対して補正を行なうようにしているので、進み位相角テーブル６７の内容が誤差を含んでいても、補正を施すことにより、誤差のない進み位相角に基づく制御を達成できる。
　【００７３】
　【実施例８】図２０はこの発明のブラシレスＤＣモータ駆動装置のさらに他の実施例を示すブロック図であり、図１９の実施例と異なる点は、回転速度指令低減部６３を省略しているとともに、進み位相角補正演算部６８として、回転速度偏差算出部７３により算出された回転速度の偏差および電流垂下要否判別部６２からの判別結果を入力として進み位相角に対する補正量を算出するものを採用した点のみである。
　【００７４】したがって、この実施例の場合には、実施例７の作用に加えて、電流垂下が必要な場合に、進み位相角補正演算部６８により負の進み位相補正量を算出し、補正後の進み位相量を小さくできるのであり、しかも、出力電圧演算部７１を経由させることなく出力電圧補正演算部７２に電流垂下が必要であることを反映できるので、電流垂下が必要な場合のＰＷＭ制御を高速にかつ精度よく達成できる。
　【００７５】
　【実施例９】図２１はこの発明のブラシレスＤＣモータ駆動装置のさらに他の実施例を示すブロック図であり、図１９の実施例と異なる点は、進み位相角補正演算部６８として、回転速度偏差算出部７３により算出された回転速度の偏差および入力電流検出部６１からの入力電流検出信号を入力として進み位相角に対する補正量を算出するものを採用した点のみである。
　【００７６】したがって、この実施例の場合には、実施例７の作用に加えて、回転速度偏差算出部７３により算出された回転速度の偏差がほぼ０の場合に、コンバータ２の通電電流が最小になるように進み位相角を補正でき、ブラシレスＤＣモータ４の、より高効率な運転を達成できる。尚、この発明は上記の実施例に限定されるものではなく、例えば、電機子電流の直軸方向の電流を負にできればよいのであるから、電機子電流の位相またはインバータ３の出力電圧の位相を誘起電圧の位相よりも進める方法以外の方法を採用することが可能であるほか、圧縮機以外の負荷を駆動するブラシレスＤＣモータに適用することが可能であり、その他、この発明の要旨を変更しない範囲内において種々の設計変更を施すことが可能である。
　【００７７】
　【発明の効果】以上のように請求項１の発明は、インバータにより電機子電流の位相を誘起電圧よりも進ませるだけで誘起電圧を低減でき、この結果、高速回転を達成できるという特有の効果を奏する。
この
　【００７８】
この
請求項２
　【００７９】
請求項３
　【００８０】
請求項４
　【００８１】
請求項５
請求項４
請求項６
請求項４
　【００８２】
請求項７
　【００８３】
請求項８
　【００８４】
請求項９
請求項８
請求項１０
請求項８
　【００８５】
請求項２
請求項２
、定
【図面の簡単な説明】
　【図１】この発明のブラシレスＤＣモータ制御装置の一実施例を概略的に示すブロック図である。
　【図２】この発明の制御方法が適用されるブラシレスＤＣモータの構成の一例を示す概略縦断面図である。
　【図３】この発明の制御方法が適用されるブラシレスＤＣモータの他の構成例を示す概略縦断面図である。
　【図４】回転子の表面に永久磁石を配置してなるブラシレスＤＣモータに対してｉｄ＝０制御を適用した場合、ｉｄ＜０制御を適用した場合、回転子の内部に永久磁石を埋込んでなるブラシレスＤＣモータに対してｉｄ＜０制御を適用した場合の回転数に対するトルクの変化を示す図である。
　【図５】スキュー角度が０°の回転子を有するブラシレスＤＣモータの、回転子の回転位置に対応する１相当りの空隙磁束密度の変化を示す図である。
　【図６】スキュー角度を大きく設定できる回転子の一例を示す概略縦断面図である。
　【図７】スキュー角度を大きく設定できる回転子の他の例を示す概略縦断面図である。
　【図８】回転子鉄心を５分割した具体例を示す斜視図である。
　【図９】図８の具体例の各分割部を示す図である。
　【図１０】図８の具体例における、回転子の回転位置に対応する１相当りの空隙磁束密度の変化を示す図である。
　【図１１】この発明の制御方法が適用されるブラシレスＤＣモータの構成のさらに他の例を示す概略縦断面図である。
　【図１２】この発明の制御方法が適用されるブラシレスＤＣモータの他の構成例を示す概略縦断面図である。
　【図１３】この発明のブラシレスＤＣモータ駆動装置の他の実施例を示すブロック図である。
　【図１４】進み位相角テーブルに予め格納される進み位相角と回転速度との関係を示す概略図である。
　【図１５】この発明のブラシレスＤＣモータ駆動装置の他の実施例を示すブロック図である。
　【図１６】この発明のブラシレスＤＣモータ駆動装置の他の実施例を示すブロック図である。
　【図１７】この発明のブラシレスＤＣモータ駆動装置の他の実施例を示すブロック図である。
　【図１８】この発明のブラシレスＤＣモータ駆動装置の他の実施例を示すブロック図である。
　【図１９】この発明のブラシレスＤＣモータ駆動装置の他の実施例を示すブロック図である。
　【図２０】この発明のブラシレスＤＣモータ駆動装置の他の実施例を示すブロック図である。
　【図２１】この発明のブラシレスＤＣモータ駆動装置の他の実施例を示すブロック図である。
　【図２２】回転子鉄心の周縁に永久磁石を貼り付けてなる回転子を有するブラシレスＤＣモータの特性を示す図である。
　【図２３】最高回転数を高く設定した場合のブラシレスＤＣモータの特性を示す図である。
　【図２４】回転数の変動に対応するブラシレスＤＣモータの効率を示す図である。
　【符号の説明】
　３　インバータ
　４　ブラシレスＤＣモータ
　６　インバータ制御部
　４１　電機子
　４２　回転子
　４２ａ　回転子鉄心
　４２ｂ　永久磁石
　５１　回転位置検出部
　５２　回転速度算出部
　６１　入力電流検出部
　６２　電流垂下要否判別部
　６３　回転速度指令低減部
　６６　ＰＷＭ制御部
　６７　進み位相角テーブル
　６８　進み位相角補正演算部
　６９　進み位相角補正部
　７０　進み位相角制限部
　７１　出力電圧演算部
　７２　出力電圧補正演算部
　７３　回転速度偏差演算部