(57)【要約】【課題】マイクロコンピュータの状態とは無関係に、制御対象の状態を正確に検知し、制御対象に異常が検知された場合にも的確に異常に対する措置を講じることを目的とする。【解決手段】マイクロコンピュータにより圧縮機モータを制御する空気調和機の制御装置であって、マイクロコンピュータからの指令に基づいて所定の信号を出力することにより圧縮機モータを駆動するモータ駆動回路３と、圧縮機モータの誘起又は駆動電圧信号を受信すると共に、マイクロコンピュータから圧縮機モータへ送信した指令電圧信号を受信し、誘起又は駆動電圧信号及び指令電圧信号に基づいて圧縮機モータの異常を検知する異常検知回路４と、異常検知回路４が圧縮機モータの異常を検知しているか否かに応じて充電又は放電のいずれかを行う充放電回路５と、充放電回路５の電圧レベルに基づいてモータ駆動回路の出力の可否を切り替えるスイッチング回路と、を備える。【選択図】図３
2011122799.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロコンピュータにより圧縮機モータを制御する空気調和機の制御装置であって、
前記マイクロコンピュータからの指令に基づいて所定の信号を出力することにより前記圧縮機モータを駆動するモータ駆動回路と、
前記圧縮機モータの誘起又は駆動電圧信号を受信すると共に、前記マイクロコンピュータから前記圧縮機モータへ送信した指令電圧信号を受信し、前記誘起又は駆動電圧信号及び前記指令電圧信号に基づいて前記圧縮機モータの異常を検知する異常検知回路と、
前記異常検知回路が前記圧縮機モータの異常を検知しているか否かに応じて充電又は放電のいずれかを行う充放電回路と、
前記充放電回路の電圧レベルに基づいて前記モータ駆動回路の出力の可否を切り替えるスイッチング回路と、
を備えた空気調和機の制御装置。
【請求項２】
前記異常検知回路が、前記誘起又は駆動電圧信号及び前記指令電圧信号に基づいて前記圧縮機モータのロック状態を検知するモータロック検知回路であり、
前記充放電回路は、前記モータロック検知回路が前記圧縮機モータのロック状態を検知しているか否かに応じて充電又は放電のいずれかを行う請求項１に記載の空気調和機の制御装置。
【請求項３】
前記モータロック検知回路が、前記圧縮機モータのロック状態を検知しているか否かに応じて異なる種類のパルスを出力し、
前記充放電回路が、前記モータロック検知回路から出力されるパルスの種類に応じて充電又は放電のいずれかを行う請求項２に記載の空気調和機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機の制御装置であって、特にマイクロコンピュータにより圧縮機モータなどの制御対象を制御する空気調和機の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空気調和機の制御装置は、圧縮機モータを駆動するためのモータ駆動回路と、モータ駆動回路を制御する所定のソフトウェアが予め格納され、このソフトウェアに従ってモータ駆動回路を制御することにより圧縮機モータを駆動し制御するマイクロコンピュータとを備えたものが一般的となっている。このような制御装置では、マイクロコンピュータが圧縮機モータの誘起又は駆動電圧、電流又はロータ位置などの信号を検知し、予め格納されたソフトウェアに従って演算を行うことにより、圧縮機モータの状態（正常又は異常）を判断している。そして、マイクロコンピュータによって圧縮機モータが異常であると判断されると、マイクロコンピュータがモータ駆動回路に対して圧縮機モータを停止させるための停止信号を出力して、圧縮機モータへの電圧／電流供給を中止することにより圧縮機モータを停止し、圧縮機モータの保護を図っている。このような空気調和機の制御装置として、例えば、特許文献１（特開昭６２−１３１３４４号公報）には、マイクロコンピュータによりステッピングモータを制御する装置の自己診断装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６２−１３１３４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した従来の空気調和機の制御装置では、例えば、マイクロコンピュータが暴走した場合など、マイクロコンピュータによる圧縮機モータの制御が不能となった場合には、マイクロコンピュータでは、所定のソフトウェアに従って演算を行うことができず、また、圧縮機モータを停止させるための信号を出力することができない。このため、マイクロコンピュータの異常時に、さらに圧縮機モータにロック等の異常が生じた場合には、マイクロコンピュータは、圧縮機モータの状態を判断することも、圧縮機モータを停止させることもできず、圧縮機モータの保護が図れないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、マイクロコンピュータが圧縮機モータなどの制御対象を制御することができない状態となった場合であっても、マイクロコンピュータの状態とは無関係に、制御対象の状態を正確に検知し、制御対象に異常が検知された場合にも的確に異常に対する措置を講ずることのできる空気調和機の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、マイクロコンピュータにより圧縮機モータを制御する空気調和機の制御装置であって、前記マイクロコンピュータからの指令に基づいて所定の信号を出力することにより前記圧縮機モータを駆動するモータ駆動回路と、前記圧縮機モータの誘起又は駆動電圧信号を受信すると共に、前記マイクロコンピュータから前記圧縮機モータへ送信した指令電圧信号を受信し、前記誘起又は駆動電圧信号及び前記指令電圧信号に基づいて前記圧縮機モータの異常を検知する異常検知回路と、該異常検知回路が前記圧縮機モータの異常を検知しているか否かに応じて放電又は充電のいずれかを行う充放電回路と、該充放電回路の電圧レベルに基づいて前記モータ駆動回路の出力の可否を切り替えるスイッチング回路と、を備えた空気調和機の制御装置を提供する。
【０００７】
本発明によれば、圧縮機モータの状態、即ち、正常に運転されている場合と、異常が検知された場合とで充放電回路の充放電状態を切替え、スイッチング回路が、充放電回路の電圧レベルに基づいてモータ駆動回路の出力可否を切り替えるので、圧縮機モータに異常が生じた場合には、マイクロコンピュータの状態とは無関係に圧縮機モータへの出力を禁止して、圧縮機モータを停止させることができる。従って、例えば、マイクロコンピュータに暴走等の問題が生じて、圧縮機モータを制御することができない状態となった場合であっても、マイクロコンピュータの状態とは無関係に的確に圧縮機モータの異常を検知して、圧縮機モータを停止させることで、圧縮機モータを保護することができる。
【０００８】
上記した本発明において、前記異常検知回路が、前記誘起又は駆動電圧信号及び前記指令電圧信号に基づいて前記圧縮機モータのロック状態を検知するモータロック検知回路であり、前記充放電回路は、前記モータロック検知回路が前記圧縮機モータのロック状態を検知しているか否かに応じて充電又は放電のいずれかを行うことが好ましい。
本発明によれば、特に、圧縮機モータがロックされるような場合に、圧縮機モータのロック状態が検知されたか否かによって充放電回路の充放電を切り替え、スイッチング回路により、充放電回路の電圧レベルに基づいてモータ駆動回路の出力可否を切り替えることができ、マイクロコンピュータの状態とは無関係に的確に圧縮機モータのロック状態を検知して、圧縮機モータを停止させることができる。これにより、マイクロコンピュータに依存することなくロック状態の圧縮機モータを停止して、圧縮機モータにおける過電流の発生を防止し、圧縮機モータを保護することができる。
【０００９】
上記した本発明において、前記モータロック検知回路が、前記圧縮機モータのロック状態を検知したか否かに応じて異なる種類のパルスを出力し、前記充放電回路が、前記モータロック検知回路から出力されるパルスの種類に応じて充電又は放電のいずれか行うことが好ましい。
本発明によれば、モータロック検知回路から出力されるパルスの種類に応じて、充放電回路が充放電を切り替える。これにより、スイッチング回路が、充放電回路の電圧レベルに基づいてモータ駆動回路の出力可否を切り替えることができ、マイクロコンピュータの状態とは無関係に的確に圧縮機モータのロック状態を検知して、圧縮機モータを停止させることができる。
【発明の効果】
【００１０】
このように、本発明によれば、マイクロコンピュータが圧縮機モータなどの制御対象を制御することができない状態となった場合であっても、制御対象の状態を正確に検知し、制御対象に異常が検知された場合にも的確に異常に対する措置を講ずることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る空気調和機の制御装置の概略構成を示したブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る空気調和機の制御装置のモータロック検知回路の概略構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る空気調和機の制御装置の充放電回路の概略構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明に係る空気調和機の制御装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る空気調和機の制御装置の概略構成を示したブロック図である。図１に示すように、空気調和機の制御装置は、空気調和機の圧縮機モータ１を駆動し制御するマイクロコンピュータ２、圧縮機モータ１を駆動するモータ駆動回路３、圧縮機モータ１のロック状態を検知するモータロック検知回路４、及び、モータロック検知回路４の検知結果に基づいて充放電を行う充放電回路５を備えている。なお、本実施形態においては、圧縮機モータ１として所謂３相モータを適用し、モータ駆動回路３として３相出力のものを適用した例を説明する。
【００１３】
マイクロコンピュータ２は、圧縮機モータ１を駆動し制御するために、指令電圧信号等の所定の指令信号をモータ駆動回路３に出力する。モータ駆動回路３は、マイクロコンピュータ２から出力された指令信号に従って、圧縮機モータ１に対して所定の駆動電圧／電流を出力することにより、圧縮機モータ１を駆動し制御する。モータ駆動回路３には、所謂Ｅｎａｂｌｅポート（スイッチング回路）が設けられており、ＥｎａｂｌｅポートがＥｎａｂｌｅとなっているときには、モータ駆動回路３からマイクロコンピュータ２の指令信号に応じた駆動電圧／電流が圧縮機モータ１に出力され、ＥｎａｂｌｅポートがＤｉｓｅｎａｂｌｅとなっているときにはモータ駆動回路３から圧縮機モータ１へは駆動電圧／電流の出力がなされないようになっている。Ｅｎａｂｌｅポートは、後述する充放電回路５の電圧レベルに基づいて、Ｅｎａｂｌｅ又はＤｉｓｅｎａｂｌｅが切り替えられるようになっている。従って、モータ駆動回路３から圧縮機モータ１への駆動電圧／電流出力の可否は、充放電回路５の電圧レベルに基づいて切り替えられることとなる。
【００１４】
モータロック検知回路４（異常検知回路）は、圧縮機モータ１から出力される誘起又は駆動電圧信号を受信すると共に、マイクロコンピュータ２から圧縮機モータ１へ出力した指令電圧信号を受信し、誘起又は駆動電圧信号と指令電圧信号とを比較することにより、圧縮機モータ１の異常、即ち、本実施形態においては圧縮機モータ１がロック状態にあるか否かを検知するようになっている。このため、モータロック検知回路４は、図２に示すように、モータ電圧検知回路６、マイコン指令電圧検知回路７、比較回路８及びロック検知信号出力回路９を備えている。
【００１５】
モータ電圧検知回路６モータ電圧検知回路６は、圧縮機モータ１から誘起又は駆動電圧信号を受信し、所定の誘起又は駆動電圧信号に変換して比較回路８に出力する。圧縮機モータ１は３相モータであるため、モータ電圧検知回路６は、圧縮機モータ１から３つのモータ誘起又は駆動電圧信号を受信し、これら３つの誘起又は駆動電圧信号を合成又は変換することにより、誘起又は駆動電圧信号を生成し、生成した誘起又は駆動電圧信号を比較回路８に出力する。
【００１６】
マイコン指令電圧検知回路７は、マイクロコンピュータ２が圧縮機モータ１に出力した指令電圧信号を受信し、所定の指令電圧信号に変換して比較回路８に出力する。圧縮機モータ１が所謂３相モータであるため、マイコン指令電圧検知回路７は、６つの指令電圧信号を受信し、これら６つの指令電圧信号を合成又は変換するなどして指令電圧信号を生成し、生成した指令電圧信号を比較回路８に出力する。
【００１７】
比較回路８は、モータ電圧検知回路６から出力された誘起又は駆動電圧信号とマイコン指令電圧検知回路７から出力された指令電圧信号とを比較して圧縮機モータ１がロック状態であるか否かを判定し、判定結果をロック転検知信号出力回路９に出力する。比較回路８は、マイクロコンピュータからの指令電圧信号に一致した誘起又は駆動電圧信号を得た場合に、圧縮機モータ１がロック状態であると判定するようになっている。また、比較回路８は、マイクロコンピュータからの指令電圧信号とずれた誘起又は駆動電圧信号を得た場合に、圧縮機モータ１がロック状態ではないと判定するようになっている。
【００１８】
ロック検知信号出力回路９は、比較回路８から出力された信号が、ロック状態と判定された旨の信号であった場合にはハイレベルのパルスを充放電回路５に出力し、ロック状態ではないと判定された旨の信号であった場合にはローレベルのパルスを充放電回路２に出力する。
【００１９】
充放電回路５においては、図３に示すように、第１の抵抗１７と、第１トランジスタ１５と、第２トランジスタ１６とが電源とアースレベルとの間に直列に接続され、第２の抵抗１９とコンデンサ１８とが第２トランジスタ１６と並列に接続されている。
充放電回路５は、モータロック検知回路４が圧縮機モータのロック状態を検知した状態、即ち、ロック検知信号出力回路９からハイレベルのパルスが出力されている状態においてはコンデンサ１８の放電を行う。一方、モータロック検知回路４が圧縮機モータのロック状態を検知していない状態、即ち、ロック検知信号出力回路９からローレベルのパルスが出力されている状態においてはコンデンサ１８の充電を行う。
【００２０】
より具体的には、充放電回路５は、ロック検知信号出力回路９からローレベルのパルスが出力されている状態においては、第１トランジスタ１５のスイッチがＯＮとなる一方、第２トランジスタ１６のスイッチがＯＦＦとなり、図３の矢印Ｌｏｗに示されるように電源からアースレベルに向かって電流が流れるようになっている。これにより、コンデンサ１８が充電され、モータ駆動回路３のＥｎａｂｌｅポートをＥｎａｂｌｅ状態とすることにより、モータ駆動回路３から圧縮機モータ１への出力可能とする。
【００２１】
充放電回路５は、ロック検知信号出力回路９からハイレベルのパルスが出力されている状態においては、第２トランジスタ１６のスイッチがＯＮとなる一方、第１トランジスタ１５のスイッチがＯＦＦとなり、図３の矢印Ｈｉに示されるように電流が流れるようになっている。Ｈｉ側に電流が流れると、コンデンサ１８の電荷が放電され、モータ駆動回路３のＥｎａｂｌｅポートをＤｉｓｅｎａｂｌｅ状態とすることにより、モータ駆動回路３から圧縮機モータ１への出力を禁止する。
【００２２】
充電抵抗は放電抵抗に対して十分に小さい（例えば、１０００分の１）抵抗値を有しているので、充電回路の時定数は、放電回路の時定数と比較して十分に小さく設定されている。モータロック検知回路は、定期的に圧縮機モータ１のロック状態を検出し、その都度、圧縮機モータ１がロック状態でない場合には、コンデンサ１８の充電を行い、ロック状態である場合にはコンデンサ１８の放電を行う。ロック状態ではないことが１回検出された場合には、コンデンサ１８に対して急速な充電が行われて充放電回路５の電圧レベルが回復してＥｎａｂｌｅポートがＥｎａｂｌｅ状態となる一方、ロック状態は複数回連続して検出されなければ充放電回路５の電圧レベルは十分に低下せず、ＥｎａｂｌｅポートがＤｉｓｅｎａｂｌｅ状態となるには時間がかかるようになっている。
【００２３】
以下、このように構成された空気調和機の制御装置によって、圧縮機モータ１を駆動し制御する場合の処理について説明する。
制御対象である圧縮機モータ１が正常に運転されている場合には、モータロック検出回路１から、ローレベルのパルスが継続的に出力され、充放電回路５では、第１トランジスタに電流が流れコンデンサ１８への充電状態が継続する。このため、モータ駆動回路３のＥｎａｂｌｅポートがＥｎａｂｌｅ状態となっており、マイクロコンピュータ２からの指令電圧信号に基づいてモータ駆動回路３から圧縮機モータ１に対して所定の指令信号が出力され、圧縮機モータ１が正常に運転されている。
【００２４】
正常に運転された状態から圧縮機モータ１がロック状態となると、マイクロコンピュータ２からの指令信号に関わらず圧縮機モータ１の回転が停止する。このとき、モータ電圧検知回路６では、圧縮機モータ１からマイクロコンピュータの指令電圧信号に一致した誘起又は駆動電圧信号を受信して、所定の誘起又は駆動電圧信号を生成し比較回路８に出力する。指令電圧検知回路７では、マイクロコンピュータ２から出力した指令電圧信号を受信して、所定の指令電圧信号を生成し、比較回路８に出力する。
【００２５】
比較回路８は、モータ誘起又は駆動電圧検知回路から受信した誘起又は駆動電圧信号と、指令電圧検知回路７から受信した指令電圧信号とを比較する。比較の結果、誘起又は駆動電圧信号がマイクロコンピュータからの指令電圧信号に一致した誘起又は駆動電圧信号を得た場合に、圧縮機モータ１がロック状態であると判定し、その旨の信号をロック検知信号出力回路９出力する。ロック検知信号出力回路９では、圧縮機モータ１がロック状態である旨の信号を受信したときには、ハイレベルのパルスを充放電回路５に出力する。
【００２６】
ハイレベルのパルスを受信した充放電回路５では、第２トランジスタ１６へ電流が流れることにより、コンデンサ１８の電荷が放電される。ロック状態の検出が連続することによって、コンデンサ１８の電荷が所定の電圧レベル以下に放電されると、モータ駆動回路３のＥｎａｂｌｅポートがＥｎａｂｌｅ状態からＤｉｓｅｎａｂｌｅ状態に切り替わり、モータ駆動回路３から圧縮機モータ１への出力が禁止される。ＥｎａｂｌｅポートがＤｉｓｅｎａｂｌｅ状態となっている間は、マイクロコンピュータ２がいかなる状態であっても、マイクロコンピュータ２からモータ駆動回路３へ出力される指令信号は、圧縮機モータ１に出力されない。
【００２７】
このように、本発明によれば、圧縮機モータ１がロック状態となった場合に、マイクロコンピュータ２とは別に設けられたモータロック検知回路によってハードウェア的にロック状態を検知し、充放電回路５の電圧レベルに基づいてモータ駆動回路３から圧縮機モータ１への出力を禁止することで圧縮機モータ１への電圧／電流供給を停止することができる。従って、マイクロコンピュータ２が暴走状態であっても、マイクロコンピュータ２の運転状態とは無関係に圧縮機モータ１へ流れる電圧／電流を停止することで過電流の発生を防止し、圧縮機モータ１を保護することができる。
【００２８】
なお、本実施形態においては、ロック状態となったときに放電し、ロック状態ではないときに充電することとしたが、逆でも良い。また、充電回路の時定数を放電回路の時定数と比較して十分に小さく設定したが、その割合は、必要に応じて適宜設定することにしてもよい。
また、圧縮機モータ１のロック状態を異常状態として検知することとしたが、これに代えて、ロック状態以外の異常状態、例えば、過負荷状態等を検出することにしてもよい。
【符号の説明】
【００２９】
１  圧縮機モータ
２  マイクロコンピュータ
３  モータ駆動回路
４  モータロック検知回路（異常検知回路）
５  充放電回路
６  モータ電圧検知回路
７  マイコン指令電圧検知回路
８  比較回路
９  ロック検知信号出力回路
【図１】
2011122799.tif 000003
【図２】
2011122799.tif 000004
【図３】
2011122799.tif 000005