(57)【要約】【課題】低コストであり、信頼性の高いモータ制御装置等を提供する。【解決手段】モータ制御装置１は、インバータ回路２の直流側に設置されるシャント抵抗Ｒで検出される電流値に基づき、インバータ回路２に制御信号を出力してモータを位置センサレスで駆動する起動時状態推定部１１５を備え、起動時状態推定部１１５は、モータＭを起動する際、当該モータＭの電機子が備える複数相の巻線のうち一相を基準として、dq座標系でd軸に沿う位置決め電流を流す指令をインバータ回路２に出力し、当該指令に応じてシャント抵抗Ｒで検出される電流値に基づいて、少なくとも前記電機子に流れるモータ電流の位相角及び電気角周波数を推定する。【選択図】図１
2015073361.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インバータ回路の直流側に設置される電流検出器で検出される電流値に基づき、前記インバータ回路に制御信号を出力してモータを位置センサレスで駆動する制御手段を備え、
前記制御手段は、
前記モータを起動する際、当該モータの電機子が備える複数相の巻線のうち一相を基準として、dq座標系でd軸に沿う位置決め電流を流す指令を前記インバータ回路に出力し、当該指令に応じて前記電流検出器で検出される電流値に基づき、少なくとも前記電機子に流れるモータ電流の位相角及び電気角周波数を推定すること
を特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記モータを起動する際、所定周期で前記モータ電流の位相角を算出する電流位相演算部と、
前記電流位相演算部によって今回算出された位相角と、前回算出された位相角と、の位相差を算出する位相差演算部と、
前記位相差演算部によって算出される位相差に基づき、空転に伴うモータ電流の電気角周波数を算出する周波数演算部と、
前記位相差演算部によって算出される位相差の符号に基づき、前記モータが正転・停止・逆転のうちいずれの状態であるかを判定する状態判定部と、を備えること
を特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記電流位相演算部は、
前記インバータ回路が有する複数のスイッチング素子のうち、前記位置決め電流を流すためにオン信号を入力するスイッチング素子を切り替えることで、前記複数相の巻線の電流値を算出し、当該電流値に基づいてdq座標系における前記モータ電流の位相角を算出すること
を特徴とする請求項２に記載のモータ制御装置。
【請求項４】
圧縮機と、室外熱交換器と、膨張弁と、室内熱交換器と、が環状に順次接続される冷媒回路と、
前記室外熱交換器に向けて外気を送り込む室外ファンと、
前記室内熱交換器に向けて室内空気を送り込む室内ファンと、を備え、
前記室外ファンは、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のモータ制御装置によって駆動される前記モータの回転子に連結されること
を特徴とする空気調和機。
【請求項５】
インバータ回路の直流側に設置される電流検出器で検出される電流値に基づき、前記インバータ回路に制御信号を出力してモータを位置センサレスで駆動する制御手段が実行するモータ制御方法であって、
前記制御手段は、
前記モータを起動する際、当該モータの電機子が備える複数相の巻線のうち一相を基準として、dq座標系でd軸に沿う位置決め電流を流す指令を前記インバータ回路に出力し、当該指令に応じて前記電流検出器で検出される電流値に基づき、少なくとも前記電機子に流れるモータ電流の位相角及び電気角周波数を推定すること
を特徴とするモータ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの駆動を制御するモータ制御装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータの３相巻線に生じる線間電圧等に基づいて回転子の位置を推定し、その推定結果に応じてモータを駆動する位置センサレス制御が知られている。位置センサレス制御を用いることで、さまざまな設置環境にモータを設置できるとともに、位置センサを省略するぶん製造コストを削減できるという利点がある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、３相巻線の線間誘起電圧を検出する誘起電圧検出回路と、インバータの直流側に流れる電流を検出するためのシャント抵抗と、同期モータの駆動を制御するマイコンと、を備える電動機の制御装置について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１６６６９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の発明においてマイコンは、モータを起動する際（モータ停止時）に、空転に伴う回転子の磁極位置等を誘起電圧検出回路によって検出する。また、マイコンは、シャント抵抗の電流値に基づきモータ電流を再現しつつＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御を実行してモータを駆動する。
【０００６】
このように特許文献１に記載の発明では、モータの磁極位置等を検出する際、起動前と起動後とで別々の回路（誘起電圧検出回路及びシャント抵抗）を使用する構成になっている。このように、モータの磁極位置等の検出に用いる回路が複数存在するため、そのぶん制御装置の製造コストが高くなるという問題がある。また、一方の回路に不具合が生じた場合、モータを適切に起動できなくなる可能性がある。
【０００７】
そこで、本発明は、低コストであり、信頼性の高いモータ制御装置等を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明に係るモータ制御装置は、モータを起動する際、当該モータの電機子が備える複数相の巻線のうち一相を基準として、dq座標系でd軸に沿う位置決め電流を流す指令をインバータ回路に出力し、当該指令に応じて電流検出器で検出される電流値に基づき、少なくとも前記電機子に流れるモータ電流の位相角及び電気角周波数を推定することを特徴とする。
なお、詳細については、発明を実施するための形態において説明する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば低コストであり、信頼性の高いモータ制御装置等を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係るモータ制御装置の構成図である。
【図２】モータに連結された室外ファンを備える空気調和機のシステム構成図である。
【図３】モータの３相巻線に流れる相電流の位相角と、３相巻線に流れる電流の向きと、の関係を示す説明図である
【図４】（ａ）はモータの停止中に、室外ファンの空転によって３相巻線に電流が流れている状態を示す説明図であり、（ｂ）は上アームのスイッチング素子をオンにした状態を示す説明図であり、（ｃ）は下アームのスイッチング素子をオンにした状態を示す説明図である。
【図５】（ａ）はモータの実軸と制御軸との関係を示す説明図であり、（ｂ）はモータに位置決め電流を流した際の電流ベクトルを表す説明図である。
【図６】モータ制御装置が備える起動時状態推定部の構成図である。
【図７】モータ制御装置が実行する処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】モータ制御装置が実行する起動時状態推定処理（Ｓ１０２：図７参照）の流れを示すフローチャートである。
【図９】（ａ）はdq座標系で位置決め電流をベクトル表示した説明図であり、（ｂ）モータが正転している場合のq軸電流の時間的変化を示す説明図であり、（ｃ）はモータが停止している場合のq軸電流の時間的変化を示す説明図であり、（ｄ）はモータが逆転している場合のq軸電流の時間的変化を示す説明図である。
【図１０】フィードバック電流の検出に関する説明図であり、（ａ）はＵ相、Ｖ相、Ｗ相の電圧指令タイマカウント値の説明図であり、（ｂ）は各スイッチング素子のオン／オフを示す説明図であり、（ｃ）はシャント抵抗を流れる母線電流の変化を示す説明図である。
【図１１】位置決め電流指令を入力した場合に流れる３相電流の向きを示す説明図であり、（ａ）は図１０（ｃ）の区間Ｋ２に対応し、（ｂ）は図１０（ｃ）の区間Ｋ３に対応している。
【図１２】位置決め電流指令を入力した場合に流れる３相電流の向きを示す説明図であり、（ａ）は図１０（ｃ）の区間Ｋ５に対応し、（ｂ）は図１０（ｃ）の区間Ｋ６に対応している。
【図１３】モータ制御装置が実行する制御モード設定処理（Ｓ１０３：図７参照）の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。以下では、一例として、空気調和機Ｓ（図２参照）の室外機Ｓｏに連結されるモータＭの制御について説明する。
【００１２】
≪実施形態≫
図１は、本実施形態に係るモータ制御装置の構成図である。モータ制御装置１は、インバータ回路２の直流側に設置されるシャント抵抗Ｒの電流検出値に基づき、インバータ回路２に制御信号を出力してモータＭを位置センサレスで駆動する装置である。
【００１３】
以下では、まず、モータ制御装置１の制御対象であるインバータ回路２及びモータＭについて簡単に説明する。次に、モータＭに連結される室外ファンＦ等について説明し、この室外ファンＦの状態推定に関する概要を説明した後、本実施形態に係るモータ制御装置１について詳細に説明する。
【００１４】
図１に示すインバータ回路２は、直流電源３から入力される直流電圧（直流電力）を３相交流電圧（３相交流電力）に変換し、この３相交流電圧をモータＭに出力する電力変換器である。ここで、直流電源３は、交流電源３１から入力される交流電力が、整流回路３２及び平滑コンデンサ３３によって直流電力に変換されたものである。
【００１５】
インバータ回路２は、スイッチング素子Ｔr_Ｐu，Ｔr_Ｎuを備える第１レグと（図４参照）、スイッチング素子Ｔr_Ｐv，Ｔr_Ｎvを備える第２レグと、スイッチング素子Ｔr_Ｐw，Ｔr_Ｎwを備える第３レグと、が互いに並列接続されることで構成される。以下では、任意のスイッチング素子を単に「スイッチング素子Ｔr」と記すことがあるものとする。
スイッチング素子Ｔrには、転流によるスイッチング素子Ｔrの破壊を防止するため、還流ダイオードＤ_Ｐu，Ｄ_Ｎu等が逆並列に接続されている（図４参照）。
【００１６】
インバータ回路２が有する下アームのスイッチング素子Ｔr_Ｎu，Ｔr_Ｎv，Ｔr_Ｎw（図４参照）の共通接続点と、直流電源３の負極と、の間（つまり、インバータ回路２の直流側に接続される母線Ａ）には、シャント抵抗Ｒ（電流検出器）が設置されている。シャント抵抗Ｒに流れる電流の検出値は、モータ制御装置１の電流再現処理部１０１に出力される。
【００１７】
モータＭは、例えば、ブラシレス直流モータであり、３相巻線Ｌu，Ｌv，Ｌw（図４参照）が巻回される固定子（電機子：図示せず）と、この固定子に対して回転可能に軸支される回転子（永久磁石：図示せず）と、を有している。
前記したインバータ回路２が駆動することで３相巻線Ｌu，Ｌv，Ｌwに流れる電流の向きが切り替わり、回転子との間で吸引力・反発力が生じるようになっている。モータＭの回転子の軸Ｘは、空気調和機Ｓの室外ファンＦに連結されている。
【００１８】
図２は、モータに連結された室外ファンを備える空気調和機のシステム構成図である。なお、図２に示す矢印は、冷房運転時に冷媒が流れる向きを表している。
空気調和機Ｓは、圧縮機４１と、四方弁４２と、室外熱交換器４３と、膨張弁４４と、室内熱交換器４５と、室外ファンＦと、室内ファンＦ１と、を備えている。四方弁４２、圧縮機４１、室外熱交換器４３、膨張弁４４、及び室内熱交換器４５が環状に順次接続されることで、冷媒回路Ｔが構成される。
【００１９】
室外ファンＦは、室外熱交換器４３に室外空気を送り込むファンであり、室外機Ｓｏに設置されている。室外ファンＦが回転することで、室外熱交換器４３を通流する冷媒と、外気と、が熱交換する。前記したように、室外ファンＦには、本実施形態に係るモータＭの回転子（図示せず）が連結されている。
室内ファンＦ１は、室内熱交換器４５に室内空気を送り込むファンであり、室内機Ｓｉに設置されている。室内ファンＦ１が回転することで、室内熱交換器４５を通流する冷媒と、室内空気と、が熱交換する。室内ファンＦ１には、別のモータＭ１が設置されている。
【００２０】
室外機Ｓｏは屋外に設置されているため、室外ファンＦに向けて自然風が流入することが多い。したがって、モータＭが停止している状態（つまり、次回起動時）でも、自然風によって室外ファンＦが正転又は逆転していることがある。
本実施形態では、モータＭの起動前において、モータＭに流れる電流の位相角等をシャント抵抗Ｒの電流検出値に基づいて推定するようにした。以下では、室外ファンＦ（つまり、モータＭの回転子）が空転することを単に、「モータＭが空転する」と記すことがあるものとする。
【００２１】
＜モータ駆動中の相電流＞
図３は、モータの３相巻線に流れる相電流の位相角と、３相巻線に流れる電流の向きと、の関係を示す説明図である。なお、図３に示す「吸込側」及び「吐出側」は、モータＭを基準とした電流の向きを表している。
【００２２】
モータ制御装置１は、ＰＷＭ制御に基づき、電気角で１２０°ずつ位相角が異なる電流を３相巻線Ｌu，Ｌv，Ｌwに流してモータＭを駆動させる。つまり、モータ制御装置１は、３相巻線Ｌu，Ｌv，Ｌwに流れる電流が電流位相区間Ｌ０〜Ｌ５の順序で推移するように各スイッチング素子Ｔrのオンデューティを変化させる。これによって、回転子の磁極との間で吸引力・反発力を生じさせる磁界が３相巻線Ｌu，Ｌv，Ｌwに発生する。
【００２３】
＜モータの空転に伴う相電流＞
前記したように、モータＭの駆動を停止させた状態で自然風が吹き込むと、モータＭの回転子に作用する慣性力・摩擦力や、３相巻線Ｌu，Ｌv，Ｌwに生じる逆起電力に抗して、室外ファンＦが空転（フリーラン）することがある。室外ファンＦが空転すると、この室外ファンＦに連結された回転子も空転し、回転子と固定子との間で生じる逆起電力によって、３相巻線Ｌu，Ｌv，Ｌwに電流が流れる。
【００２４】
＜空転状態の推定処理の概要＞
図４（ａ）は、モータの停止中に、室外ファンの空転によって３相巻線に電流が流れている状態を示す説明図である。スイッチング素子Ｔrが全てオフの状態で室外ファンＦが空転（逆転）すると、ある時刻において図４（ａ）に示す向きの電流が流れる。つまり、直流電源３の起電力に打ち勝つ逆起電力が発生し、母線Ａ及び還流ダイオードＤ_Ｎuを介してコイルＬuにＵ相電流Ｉuが流れ込む。
【００２５】
一方、コイルＬvを流れるＶ相電流Ｉvは還流ダイオードＤ_Ｐvを介して直流側に押し出され、コイルＬwを流れるＷ相電流Ｉwは還流ダイオードＤ_Ｐwを介して直流側に押し出される。なお、電流Ｉu，Ｉv，Ｉwの向きは、回転子の磁極位置に応じて時々刻々と変化する。
【００２６】
次に、モータＭの駆動を停止した状態で、Ｕ相を基準とする微少な位置決め電流（d軸電流指令）を３相巻線Ｌu，Ｌv，Ｌwに流した場合について考える。つまり、モータ制御装置１によって、Ｕ相を基準としてdq座標系でd軸に沿う位置決め電流指令をインバータ回路２に入力する。
図４（ｂ）は、上アームのスイッチング素子をオンにした状態を示す説明図である。室外ファンＦが空転している状態において、例えば、ディーティ比１０％でスイッチング素子Ｔr_Ｐuをオンにし、ディーティ比５％でスイッチング素子Ｔr_Ｐv，Ｔr_Ｐwをオンにする。
【００２７】
モータＭが空転していない状態では、図４（ｂ）に示すように、スイッチング素子Tr_Puを流れるＵ相電流ＩuがコイルＬuに流入した後、コイルＬv，Ｌwに向けて分流する。コイルＬvから流出するＶ相電流Ｉvは、還流ダイオードＤ_Ｐvを介してスイッチング素子Ｔr_Ｐuに向かう（Ｗ相電流Ｉwについても同様）。この場合、モータＭの電機子に逆起電力が発生せず、３相巻線Ｌu，Ｌv，Ｌwにトルク電流（q軸成分）が流れることはない。
図４（ｃ）に示すように、下アームのスイッチング素子Ｔrをオンした場合についても同様である（図４（ｂ）、（ｃ）に示す区間Ｋ１，Ｋ２については後記する）。
【００２８】
一方、モータＭが空転している状態で、前記した位置決め電流を３相巻線Ｌu，Ｌv，Ｌwに流すと、この位置決め電流に対応する電流（d軸成分）のみならず、回転子の空転に伴う逆起電力の影響で、シャント抵抗Ｒに電流が流れる。
本実施形態では、このように微少な位置決め電流を与えたときにシャント抵抗Ｒに流れる電流を検出し、その電流検出値に基づいて３相巻線Ｌu，Ｌv，Ｌwの電流位相角、電気角周波数、及び空転の向き（正転／停止／逆転）を推定するようにした。
【００２９】
＜モータ制御装置の構成＞
再び、図１に戻って説明を続ける。モータ制御装置１は、シャント抵抗Ｒから入力される電流検出値Ｉstに基づいてＰＷＭ信号を生成し、このＰＷＭ信号をインバータ回路２に出力する装置である。モータ制御装置１は、例えばマイコン（Microcomputer：図示せず）であり、ＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶されたプログラムを読み出してＲＡＭ（Random Access Memory）に展開し、ＣＰＵ（Central Processing Unit）が各種処理を実行するようになっている。
なお、図１に示す構成図のうち、太枠線で示す起動時状態推定部１１５及び起動モード設定部１１６は、モータＭを起動する際（つまり、停止中）に用いられ、モータＭの駆動中は用いられない。
【００３０】
図５（ａ）はモータの実軸と制御軸との関係を示す説明図である。図５（ａ）に示すd軸は、永久磁石である回転子の磁束方向を表す軸であり、q軸はd軸と直交する軸である。位置センサレス制御を行う場合、推定されるd軸としてのdc軸、及び、推定されるq軸としてのqc軸上で電流制御を行う。以下では、d軸及びq軸を「実軸」と記し、dc軸及びqc軸は「制御軸」と記すことがあるものとする。
【００３１】
モータ制御装置１は、主として、電流再現処理部１０１と、３相／２軸変換器１０２と、軸誤差推定器１０３と、電圧指令演算器１１２と、２軸／３相変換器１１３と、ＰＷＭ信号発生器１１４と、起動時状態推定部１１５と、起動モード設定部１１６と、を備えている。
電流再現処理部１０１は、シャント抵抗Ｒから入力される電流検出値Ｉstと、インバータ回路２が有するスイッチング素子Ｔr（図４参照）のＯＮ／ＯＦＦ信号と、からモータＭに流れる３相電流Ｉuc，Ｉvc，Ｉwcを再現する。電流再現処理部１０１は、再現した３相電流Ｉuc，Ｉvc，Ｉwcを３相／２軸変換器１０２に出力する。
【００３２】
３相／２軸変換器１０２は、モータＭの駆動中において以下の処理を実行する。すなわち、３相／２軸変換器１０２は、再現された３相電流Ｉuc，Ｉvc，Ｉwcと、積分器１０７から入力される位相θdcと、に基づいて、制御系のdc軸電流Ｉdc及びqc軸電流Ｉqcを算出する。
そして、３相／２軸変換器１０２は、dc軸電流Ｉdcをd軸電流指令発生器１０８に出力し、qc軸電流Ｉqcをq軸電流指令発生器１０９に出力する。また、３相／２軸変換器１０２は、dc軸電流Ｉdc及びqc軸電流Ｉqcを軸誤差推定器１０３に出力する。
【００３３】
なお、図１では、dc軸電流Ｉdcの信号線と、qc軸電流Ｉqcの信号線と、を途中から同一の信号線として記載しているが、実際にはそれぞれ別の信号として軸誤差推定器１０３等に入力される（後記するＶdc*，Ｖqc*についても同様）。
【００３４】
また、３相／２軸変換器１０２は、モータＭを起動する際（つまり、モータＭの駆動停止中）、以下の処理を実行する。すなわち、３相／２軸変換器１０２は、電流再現処理部１０１から入力される３相電流Ｉuc，Ｉvc，Ｉwcからフィードバック電流Ｉdfb，Ｉqfbを算出する。そして、起動時状態推定部１１５は、算出したフィードバック電流Ｉdfb，Ｉqfbを起動時状態推定部１１５に出力する。
このように、３相／２軸変換器１０２の処理内容は、モータ起動時と、モータ駆動中と、で異なっている。
【００３５】
軸誤差推定器１０３は、dc軸電圧指令Ｖdc*と、qc軸電圧指令Ｖqc*と、dc軸電流Ｉdcと、qc軸電流Ｉqcと、電気角周波数ω1cと、に基づいて軸誤差Δθcを推定する。つまり、軸誤差推定器１０３は、モータＭの実軸と制御軸との軸誤差Δθcを、シャント抵抗Ｒから入力される電流値Ｉstに基づいて推定する。なお、当該推定処理についての詳細な説明は省略する。
軸誤差推定器１０３は、推定した軸誤差Δθcを符号反転器１０４に出力する。
【００３６】
符号反転器１０４は、軸誤差推定器１０３から入力される軸誤差Δθcの符号を反転させる（つまり、軸誤差指令値であるゼロから軸誤差Δθcを減算する）。符号反転器１０４は、値（−Δθc）をＰＬＬ回路１０５に出力する。
ＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路１０５は、符号反転器１０４から入力される値（−Δθc）を用いてＰＩ（Proportional Integral）制御を実行し、モータＭの角周波数補正値Δω1を算出する。ＰＬＬ回路１０５は、算出した角周波数補正値Δω1を加算器１０６に出力する。
【００３７】
加算器１０６は、角周波数指令演算器１１１から入力される電気角周波数指令ω1*と、ＰＬＬ回路１０５から入力される角周波数補正値Δω1と、を加算し、角周波数補正値Δω1を算出する。加算器１０６は、角周波数補正値Δω1を積分器１０７及び軸誤差推定器１０３に出力する。
積分器１０７は、加算器１０６から入力される電気角周波数ω1cを積分して位相推定値θdcを算出する。積分器１０７は、算出した位相推定値θdcを３相／２軸変換器１０２及び２軸／３相変換器１１３に出力する。
【００３８】
d軸電流指令発生器１０８は、３相／２軸変換器１０２から入力されるdc軸電流Ｉdcに基づいてd軸電流指令Ｉd*を算出する。d軸電流指令発生器１０８は、算出したd軸電流指令Ｉd*を電圧指令演算器１１２に出力する。
q軸電流指令発生器１０９は、３相／２軸変換器１０２から入力されるqc軸電流Ｉqcに基づいてq軸電流指令Ｉq*を算出する。q軸電流指令発生器１０９は、算出したq軸電流指令Ｉq*を電圧指令演算器１１２に出力する。
【００３９】
また、d軸電流指令発生器１０８及びq軸電流指令発生器１０９は、リモコン５から起動指令が入力された際（つまり、実際にモータＭを駆動させる直前に）、所定の位置決め電流を生成する。前記したように、位置決め電流は、室外ファンＦの空転状態を検出するための微小な電流である。なお、位置決め電流を用いた処理の詳細については後記する。
【００４０】
角周波数指令発生器１１０は、室外熱交換器４３に所定の風量の外気を送り込むように、予め設定されたプログラムに従ってモータＭを駆動させるため角周波数指令ωr*を発生させる。角周波数指令発生器１１０は、発生させた角周波数指令ωr*を角周波数指令演算器１１１に出力する。
【００４１】
また、角周波数指令発生器１１０は、モータＭの起動直前に位置決め電流（d軸電流指令）を電機子に流す際、角周波数指令ωr*＝０を発生させる。さらに、角周波数指令発生器１１０は、起動時状態推定部１１５によって推定される電気角周波数Ｆrqと、起動モード設定部１１６から入力される状態情報と、に基づいて、角周波数指令ωr*を生成する。
【００４２】
角周波数指令演算器１１１は、角周波数指令発生器１１０から入力される角周波数指令ωr*に、モータＭの極対数（Ｐ／２）を乗算し、電気角周波数指令ω1*を算出する。角周波数指令演算器１１１は、算出した電気角周波数指令ω1*を加算器１０６及び電圧指令演算器１１２に出力する。
【００４３】
電圧指令演算器１１２は、前記したd軸電流指令Ｉd*と、q軸電流指令Ｉq*と、電気角周波数指令ω1*と、に基づいてd軸電圧指令Ｖd*及びq軸電圧指令Ｖq*を算出する。電圧指令演算器１１２は、算出したd軸電圧指令Ｖd*及びq軸電圧指令Ｖq*を、軸誤差推定器１０３及び２軸／３相変換器１１３に出力する。
【００４４】
２軸／３相変換器１１３は、電圧指令演算器１１２から入力されるd軸電圧指令Ｖd*及びq軸電圧指令Ｖq*と、積分器１０７から入力される位相推定値θdcと、に基づいて、モータの３相電圧指令Ｖu*，Ｖv*，Ｖw*を算出する。２軸／３相変換器１１３は、算出した３相電圧指令Ｖu*，Ｖv*，Ｖw*をＰＷＭ信号発生器１１４に出力する。
【００４５】
ＰＷＭ信号発生器１１４は、２軸／３相変換器１１３から入力される３相電圧指令Ｖu*，Ｖv*，Ｖw*に基づいてＰＷＭ信号を生成する。ＰＷＭ信号発生器１１４は、生成したＰＷＭ信号をインバータ回路２のスイッチング素子Ｔr（図４参照）に出力する。
【００４６】
起動時状態推定部１１５は、前記した位置決め電流の入力に伴ってシャント抵抗Ｒに流れるフィードバック電流Ｉdfb，Ｉqfbに基づき、起動時におけるモータＭの空転状態を推定する。ここで、「モータＭの空転状態」には、３相巻線Ｌu，Ｌv，Ｌwに流れるモータ電流の位相角、電気角周波数、及び回転子が空転する向き（正転・停止・逆転）が含まれる。
【００４７】
図５（ｂ）は、モータに位置決め電流を流した際の電流ベクトルを表す説明図である。モータＭが空転していない場合、d軸を基準とする位置決め電流に応じた電流Ｉがシャント抵抗Ｒに流れる。この場合、q軸成分のフィードバック電流Ｉqfbはゼロになる。
一方、モータＭが空転している場合、逆起電力による影響分の電流ΔＩが前記した電流Ｉに加わり、ベクトルとして加算された電流（Ｉ＋ΔＩ）がシャント抵抗Ｒに流れる。つまり、図５（ｂ）に示すように、モータＭが空転する速度や向きに応じて電流（Ｉ＋ΔＩ）の位相角が変化する。
【００４８】
このように本実施形態では、シャント抵抗Ｒを流れるフィードバック電流Ｉdfb，Ｉqfbが室外ファンＦの空転状態に応じて変化することを利用して、モータＭの空転状態を推定するようにした。
【００４９】
図６は、モータ制御装置が備える起動時状態推定部の構成図である。
起動時状態推定部１１５は、電流位相演算部１１５ａと、d軸位相変換部１１５ｂと、減算器１１５ｃと、位相差演算部１１５ｄと、状態判定部１１５ｅと、周波数演算部１１５ｆと、を有している。
【００５０】
電流位相演算部１１５ａは、モータＭを起動する際に３相／２軸変換器１０２から入力されるフィードバック電流Ｉdfb，Ｉqfbに基づき、モータ電流の位相角を算出する。なお、電流位相演算部１１５ａは、所定周期（例えば、０．０１sec毎）に位相角φを演算する。電流位相φは、以下に示す（数式１）に基づいて算出される。ちなみに、本実施形態でq軸基準で演算処理を実行するため、（数式１）では分母をｑ軸のフィードバック電流Ｉqfbとしている。
【００５１】
【数１】
2015073361.tif 000003
【００５２】
電流位相演算部１１５ａは、リモコン５（図１参照）から起動指令が入力された後、最初に算出した位相角φをd軸位相変換部１１５ｂに出力する。また、所定周期で算出する電流位相φを記憶手段（図示せず）に格納する。
d軸位相変換部１１５ｂは、電流位相演算部１１５ａから入力される電流位相φに基づき、d軸位相θdを算出する。なお、位置決め電流はd軸起動（d軸電流指令Ｉd*≠０、q軸電流指令Ｉq*＝０）として与えられ、回転周波数指令ωr*＝０［Hz］である。したがって、モータＭの電流位相φと、d軸位相θdと、は相互に対応していると考えられる。
状態判定部１１５ｅから「正転」を示す情報が入力された場合、d軸位相変換部１１５ｂは、以下に示す（数式２）に基づいてd軸位相θdを算出する（図５（ａ）参照）。
【数２】
2015073361.tif 000004
【００５３】
また、回転子が逆転（空転）している場合、d軸位相は正転時と比較してπ［rad］だけ位相がずれる。状態判定部１１５ｅから「逆転」を示す情報が入力された場合、d軸位相変換部１１５ｂは、以下に示す（数式３）に基づいてd軸位相θdを算出する。
【数３】
2015073361.tif 000005
【００５４】
d軸位相変換部１１５ｂは、算出したd軸位相θd（つまり、モータ電流の位相角）を、図１に示す積分器１０７に出力する。
減算器１１５ｃは、今回（２回目以後に）算出された位相角φnと、前回の位相角φn-1と、の位相差Δφnを算出する。減算器１１５ｃは、算出した位相差Δφnを位相差演算部１１５ｄに出力する。
【００５５】
位相差演算部１１５ｄは、以下に示す（数式４）に基づいて、所定周期で算出される位相差Δφnに関してＮ個の和をとり、位相差Δφsumを算出する。前記した値Ｎは、モータＭの演算精度を確保するために予め設定された値（例えば、Ｎ＝１６）である。すなわち、Ｎ段のバッファ（図示せず）に電流位相を格納して位相差Δφsumを求めることで、回転子が低速回転で空転している場合でも周波数Ｆrq等を精度良く算出できる。
【００５６】
【数４】
2015073361.tif 000006
【００５７】
位相差演算部１１５ｄは、算出した位相差Δφsumを状態判定部１１５ｅ及び周波数演算部１１５ｆに出力する。状態判定部１１５ｅは、位相差演算部１１５ｄから入力される位相差Δφsumに基づいて、回転子（つまり、室外ファンＦ）が正回転で空転／停止／逆回転での空転のいずれであるかを判定する。位相差Δφsumと、回転子の状態と、の関係を以下の表１に示す。なお、位相差Δφsumの絶対値が所定値以下である場合に、状態判定部１１５ｅによって「停止」と判定するようにしてもよい。
状態判定部１１５ｅは、判定した結果をd軸位相変換部１１５ｂ、周波数演算部１１５ｆ、及び起動モード設定部１１６（図１参照）に出力する。
【００５８】
【表１】
2015073361.tif 000007
【００５９】
周波数演算部１１５ｆは、位相差演算部１１５ｄから入力される位相差Δφsumに基づき、回転子が空転する際の電気角周波数Ｆrqを算出する。すなわち、周波数演算部１１５ｆは、前記した値Ｎと、位相角φの演算周期ΔＴと、を乗算した値ＮΔＴで位相差Δφsumを除算し、さらに所定の定数を掛けることで電気角周波数Ｆrqを算出する。周波数演算部１１５ｆは、算出した電気角周波数Ｆrqを角周波数指令発生器１１０（図１参照）及び起動モード設定部１１６に出力する。
【００６０】
図１に示す起動モード設定部１１６は、起動時状態推定部１１５から入力される電気角周波数Ｆrqと、前記した状態情報と、に基づいて、モータＭの起動モードを設定する。なお、起動モード設定部１１６が実行する処理の詳細については後記する。起動モード設定部１１６は、設定した起動モードを角周波数指令演算器１１１に出力する。
【００６１】
＜モータ制御装置の動作＞
図７は、モータ制御装置が実行する処理の流れを示すフローチャートである。
ステップＳ１０１においてモータ制御装置１は、モータＭの起動指令があったか否かを判定する。なお、モータＭの起動指令は、リモコン５を介した操作（例えば、冷房運転オン）に応じて、室内機Ｓｉ側の制御装置（図示せず）から入力される。
モータＭの起動指令があった場合（Ｓ１０１→Ｙｅｓ）、モータ制御装置１の処理はステップＳ１０２に進む。一方、モータＭの起動指令がない場合（Ｓ１０１→Ｎｏ）、モータ制御装置１はステップＳ１０１の処理を繰り返す。
【００６２】
ステップＳ１０２においてモータ制御装置１は、起動時状態推定処理を実行し、起動直前におけるモータＭの状態を推定する。
ステップＳ１０３においてモータ制御装置１は、ステップＳ１０２の推定結果に基づき、起動モード設定処理を実行する。なお、起動モード設定処理の詳細については後記する。
【００６３】
図８は、モータ制御装置が実行する起動時状態推定処理（Ｓ１０２：図７参照）の流れを示すフローチャートである。
ステップＳ１０２１においてモータ制御装置１は、モータＭの電機子に位置決め電流を流すために位置決め電流指令（Ｉd*≠０，Ｉq*＝０，ω*＝０）を生成する。この位置決め電流指令をdq座標系で表わすと、図９（ａ）のようになる。
【００６４】
モータ制御装置１は、位置決め電流を３相巻線Ｌu，Ｌv，Ｌwに流すように、上アームのスイッチング素子Ｔr_Ｐu，Ｔr_Ｐv，Ｔr_Ｐwをオンにする（図４（ｂ）参照）。例えば、モータ制御装置１は、ディーティ比１０％でスイッチング素子Ｔr_Ｐuをオンにし、その半分のディーティ比５％で、スイッチング素子Ｔr_Ｐv，Ｔr_Ｐwをオンにする。
【００６５】
なお、この状態は、回転子に対して微少なブレーキ力として作用する。したがって、モータＭの空転状態を変化させないようにするために（つまり、位置決め電流を与えることで大きな外乱が発生しないように）、位置決め電流は微少であることが好ましい。この状態は図１０（ｃ）に示す区間Ｋ１に対応している。
【００６６】
次に、モータ制御装置１は、前記した区間Ｋ１の状態からスイッチング素子Ｔr_Ｐu，Ｔr_Ｎuのオン／オフを切り替える。そうすると、図１１（ａ）に示すように、各コイルに蓄えられていた電気エネルギが放出され、シャント抵抗Ｒを介して電流Ｉu（＝Ｉv＋Ｉw）が流れる。この状態は、図１０（ｃ）に示す区間Ｋ２に対応している。
続いて、モータ制御装置１は、前記した区間Ｋ２の状態からスイッチング素子Ｔr_Ｐv，Ｔr_Ｎvのオン／オフを切り替える。そうすると、図１１（ｂ）に示すように、シャント抵抗Ｒを介して電流Ｉwが流れる。この状態は、図１０（ｃ）に示す区間Ｋ３に対応している。
【００６７】
つまり、モータ制御装置１は、Ｕ相のスイッチング素子Ｔr_Ｐu又はＴr_Ｎuを、Ｖ相及びＷ相に対して２倍のオンディーティで駆動しつつ電流経路を切り替える。このように電流経路を経時的に切り替えることによって、一つのシャント抵抗Ｒで、３相分の電流Ｉu，Ｉv，Ｉwに関する情報が得られる。なお、電流Ｉvは、区間Ｋ２で取得される電流値（Ｉv＋Ｉw）から、区間Ｋ３で取得される電流値Ｉwを減算することで得られる。
また、図１０（ａ）に示す時間Δｔは、例えば、モータ制御装置１の回路が組み込まれたマイコンのサンプリング周期（又はその整数倍）である。
【００６８】
次に、モータ制御装置１は、前記した区間Ｋ４の状態（図４（ｃ）、図１０（ｃ）参照）からＵ相のスイッチング素子Ｔr_Ｐu，Ｔr_Ｎuのオン／オフを切り替える。そうすると、図１２（ａ）に示すように、各コイルに蓄えられていた電気エネルギが放出され、シャント抵抗Ｒを介して電流Ｉu（＝Ｉv＋Ｉw）が流れる。この状態は、図１０（ｃ）に示す区間Ｋ５に対応している。
【００６９】
続いて、モータ制御装置１は、前記した区間Ｋ５の状態からスイッチング素子Ｔr_Ｐv，Ｔr_Ｎvのオン／オフを切り替える。そうすると、図１２（ｂ）に示すように、シャント抵抗Ｒを介して電流Ｉwが流れる。この状態は、図１０（ｃ）に示す区間Ｋ６に対応している。
さらにモータ制御装置１は、区間Ｋ６の状態からＷ相のスイッチング素子Ｔr_Ｐw，Ｔr_Ｎwのオン／オフを切り替えて、区間Ｋ１の状態に戻す（図４（ｂ）、図１０（ｃ）参照）。
【００７０】
このようにモータ制御装置１は、インバータ回路２が有する複数のスイッチング素子Ｔrのうち、位置決め電流を流すためにオン信号を入力するスイッチング素子Ｔrを切り替えることで、３相巻線Ｌu，Ｌv，Ｌwの電流値を算出する。これによって、dq座標系におけるモータ電流の位相角φを算出できる（図６参照）。
【００７１】
なお、このような一連の処理は、非常に短時間（ＰＷＭ制御の一周期ぶんの時間）で実行される。モータ制御装置１は、d軸電流指令Ｉd*（図９（ａ）参照）を生成しつつ、前記した区間Ｋ１〜Ｋ６を順次推移させるＰＷＭ制御を、所定周期で実行する。そうすると、前記したフィードバック電流Ｉdfb，Ｉqfbは、時間の経過とともに以下のように変化する。
【００７２】
すなわち、モータＭが正方向に空転（正転）している場合、逆起電力の影響でフィードバック電流Ｉdfb，Ｉqfbが時々刻々と変化する。例えば、フィードバック電流のq軸成分は、時間の経過とともに正弦波状に変化する（図９（ｂ）参照）。
また、モータＭが空転していない場合、シャント抵抗Ｒには、前記したd軸電流指令Ｉd*に対応するフィードバック電流（磁束方向であるd軸成分）が流れる。なお、モータＭで逆起電力は発生しておらず、かつ、q軸電流指令Ｉq*はゼロである。したがって、フィードバック電流のq軸成分Ｉqfbは略ゼロになる（図９（ｃ）参照）。
また、モータＭが逆方向に空転（逆転）している場合、フィードバック電流のq軸成分Ｉqfbは、正転の場合とは逆位相で正弦波状に変化する（図９（ｄ）参照）。
【００７３】
再び図８に戻って説明を続ける。ステップＳ１０２２においてモータ制御装置１は、値ｎ＝１とする。この値ｎは、モータＭの電流位相角が算出されるたびにインクリメントされる自然数である（Ｓ１０２５）。
ステップＳ１０２３においてモータ制御装置１は、モータ電流の位相角φnを算出する。すなわちモータ制御装置１は、電流位相演算部１１５ａによって、ステップＳ１０２１のd軸指令に応じたフィードバック電流Ｉdfb，Ｉqfbに基づき、モータ電流の位相角φnを算出する。モータ制御装置１は、算出した位相角φnを記憶手段（図示せず）に格納する。
【００７４】
ステップＳ１０２４においてモータ制御装置１は、値ｎ＝１であるか否かを判定する。値ｎ＝１である場合（Ｓ１０２４→Ｙｅｓ）、モータ制御装置１の処理はステップＳ１０２５に進む。ステップＳ１０２５においてモータ制御装置１は、値ｎをインクリメントし、ステップＳ１０２３の処理に進む。
【００７５】
一方、値ｎ＝１でない、つまり、値ｎが２以上である場合（Ｓ１０２４→Ｎｏ）、モータ制御装置１の処理はステップＳ１０２６に進む。ステップＳ１０２６においてモータ制御装置１は、減算器１１５ｃによって、今回の位相角φnから前回の位相角φn-1を減算して位相差Δφnを算出する。
ステップＳ１０２７においてモータ制御装置１は、位相差演算部１１５ｄによって、ｎ＝１から今回まで算出した位相差Δφnの和Δφsum(n)を算出する。すなわち、モータ制御装置１は、前回までの和Δφsum(n-1)に、今回算出した位相差Δφnを加算することで、和Δφsum(n)を算出する。
【００７６】
ステップＳ１０２８においてモータ制御装置１は、ｎ＝Ｎであるか否かを判定する。前記したように、値Ｎは演算精度を確保するために設定された値（例えば、Ｎ＝１６）である。ｎ＜Ｎである場合（Ｓ１０２８→Ｎｏ）、ステップＳ１０２５においてモータ制御装置１は値ｎをインクリメントし、ステップＳ１０２３の処理に進む。
【００７７】
一方、ｎ＝Ｎである場合（Ｓ１０２８→Ｙｅｓ）、モータ制御装置１の処理はステップＳ１０２９に進む。ステップＳ１０２９においてモータ制御装置１は、状態判定部１１５ｅによって、モータＭの状態（正転／停止／逆転）を判定する。当該判定処理は、ステップＳ１０２７で最終的に得られる位相差の総和Δφsum(N)の符号に基づいて判定される（前記した表１を参照）。
【００７８】
ステップＳ１０３０においてモータ制御装置１は、周波数演算部１１５ｆによって、空転又は停止しているモータＭの電気角周波数Ｆrqを算出する。
このようにしてモータ制御装置１は、空転（又は停止）しているモータＭの電流位相角、電気角周波数、回転の向き（正転／停止／逆転）を算出する。モータ制御装置１は、これらの算出結果に基づき、モータＭの起動モードを設定する。
【００７９】
図１３は、モータ制御装置が実行する制御モード設定処理（Ｓ１０３：図７参照）の流れを示すフローチャートである。
ステップＳ１０３１においてモータ制御装置１は、ステップＳ１０３０（図８参照）で算出した電気角周波数Ｆrqが所定値Ｆrq１以上であるか否かを判定する。ここで、所定値Ｆrq１は、室外ファンＦが空転することで、室外熱交換器４３を介した熱交換が適切に行われるか否かの判定基準となる閾値である。なお、所定値Ｆrq１以上で室外機Ｓｏが逆転（空転）している場合でも、室外熱交換器４３を介して空気と冷媒との間で熱交換される。
【００８０】
電気角周波数Ｆrqが所定値Ｆrq１以上である場合（Ｓ１０３１→Ｙｅｓ）、モータ制御装置１の処理はステップＳ１０３２に進む。ステップＳ１０３２においてモータ制御装置１は、インバータ回路２を駆動せずにモータＭの空転を継続させる。
ステップＳ１０３３においてモータ制御装置１は、ステップＳ１０３２の処理を開始してから所定時間Δｔ１が経過したか否かを判定する。所定時間Δｔ１は、空転状態のモータＭを監視する際の周期であり、予め設定されている。
【００８１】
所定時間Δｔ１が経過していない場合（Ｓ１０３３→Ｎｏ）、モータ制御装置１の処理はステップＳ１０３２に進む。一方、所定時間Δｔ１が経過した場合（Ｓ１０３３→Ｙｅｓ）、モータ制御装置１の処理は、図８のステップＳ１０２１に進む。このようにしてモータ制御装置１は、所定時間Δｔ１毎にモータＭの空転状態を監視する。
【００８２】
図１３のステップＳ１０３１において電気角周波数Ｆrqが所定値Ｆrq１未満である場合（Ｓ１０３１→Ｎｏ）、モータ制御装置１の処理はステップＳ１０３４に進む。ステップＳ１０３４においてモータ制御装置１は、モータＭが正転フリーランしているか否かを判定する。当該処理には、前記したステップＳ１０２９（図８参照）の処理結果が用いられる。
【００８３】
ステップＳ１０３４でモータＭが正転フリーランしていると判定した場合（Ｓ１０３４→Ｙｅｓ）、ステップＳ１０３５においてモータ制御装置１は、正転センサレス運転を実行する。つまり、モータ制御装置１は、モータＭの磁極位置を推定し、前記した軸誤差ΔθをゼロにするようにＰＷＭ制御を実行する。
【００８４】
ステップＳ１０３４でモータＭが正転フリーランしていないと判定した場合（Ｓ１０３４→Ｎｏ）、モータ制御装置１の処理はステップＳ１０３６に進む。ステップＳ１０３６においてモータ制御装置１は、モータＭが停止しているか否かを判定する。なお、前記した「停止」には、モータＭが微動している場合も含まれる。
モータＭが停止していると判定した場合（Ｓ１０３６→Ｙｅｓ）、ステップＳ１０３７においてモータ制御装置１は、ブレーキ電流を流すことでモータＭを完全に停止させ、位置決めする。
【００８５】
ステップＳ１０３８においてモータ制御装置１は、正転同期運転を実行する。すなわち、モータ制御装置１は、ステップＳ１０２３で算出した位相角φ1、及びステップＳ１０３０で算出した電気角周波数Ｆrqに基づいて同期運転を行い、モータＭを徐々に加速させる。正転同期運転を行った後、モータ制御装置１の処理はステップＳ１０３５（正転センサレス運転）に進む。
【００８６】
ステップＳ１０３６においてモータＭが停止していない（つまり、逆転フリーランしている）と判定した場合、モータ制御装置１の処理はステップＳ１０３９に進む。
ステップＳ１０３９においてモータ制御装置１は、ステップＳ１０３０（図８参照）で算出した電気角周波数Ｆrqが所定値Ｆrq２以上であるか否かを判定する。ここで、所定値Ｆrq２（＜Ｆrq１）は、逆転センサレスを行うことなく所定のブレーキ電流でモータＭの空転を停止可能か否かの判定基準となる閾値である。
【００８７】
電気角周波数Ｆrqが所定値Ｆrq２以上である場合（Ｓ１０３９→Ｙｅｓ）、モータ制御装置１は、ステップＳ１０４０において逆転センサレス運転を実行する。つまり、モータ制御装置１は、モータＭの空転（逆転）に抗してモータＭを正転させる電圧指令をインバータ回路２に出力する。これによってモータＭを逆転させる力が強制的に打ち消され、モータＭの空転が徐々に減速する。
【００８８】
ステップＳ１０４１においてモータ制御装置１は、モータＭの回転子をいったん停止させ、回転子の位置（機械角）を保持する。このように位置決めした後、モータ制御装置１は、正転同期運転（Ｓ１０３８）及び正転センサレス運転（Ｓ１０３５）を順次実行する。
【００８９】
一方、電気角周波数Ｆrqが所定値Ｆrq２未満である場合（Ｓ１０３９→Ｎｏ）、モータ制御装置１は、ステップＳ１０４２においてブレーキ電流を増加させる。つまり、モータ制御装置１は、回転トルクを与えるq軸電流指令Ｉq*をゼロとしつつ、d軸電流指令Ｉd*を徐々に増加させてモータＭにブレーキ電流を流す。そうすると、例えば、図４（ｂ）又は図４（ｃ）に示す向きにブレーキ電流が流れ、モータＭの空転に対して制動力が発生する。
【００９０】
その後、モータ制御装置１は位置決めした後（Ｓ１０４１）、正転同期運転（Ｓ１０３８）及び正転センサレス運転（Ｓ１０３５）を順次実行する。
このようにしてモータ制御装置１は、起動時におけるモータＭの空転状態に応じた制御モードを実行して室外ファンＦを駆動したり（Ｓ１０３５）、その空転を継続させたりする（Ｓ１０３２）。その結果、室外熱交換器４３を通流する冷媒と、室外ファンＦから送り込まれる空気と、を適切に熱交換させることができる。
【００９１】
＜効果＞
本実施形態に係るモータ制御装置１によれば、モータＭを起動する際、Ｕ相を基準とする位置決め電流（d軸電流指令Ｉd*）をインバータ回路２に流すことで、モータＭの空転状態を適切に検出できる。
つまり、モータＭが空転していない状態で検出されるフィードバック電流（d軸電流Ｉdfb：図１参照）を基準として空転に伴う電流変動をシャント抵抗Ｒで検出し、モータ電流の位相角、電気角周波数、及び回転の向きを正確に算出できる。また、当該処理は複雑な演算を要しないため、モータ制御装置１（マイコン）の処理負荷を従来よりも低減できる。
【００９２】
また、前記した特許文献１に記載の発明では、抵抗を介して３相巻線に接続されるトランジスタのオン・オフを切り替えて、モータの起動前に誘起電圧を検出する構成になっている。そうすると、モータを駆動している間は誘起電圧の検出回路を使用しないため、前記した抵抗で定常損が発生するという問題があった。
【００９３】
これに対して本実施形態では、モータＭの空転状態を検出する際には起動時状態推定部１１５（図１参照）及び起動モード設定部１１６に信号を入力し、モータＭの駆動中はこれらに信号を入力せずに通常の位置センサレス制御を実行すればよい。したがって、特許文献１に記載の発明のような定常損が発生せず、モータ制御装置１の電力コストを削減できる。
【００９４】
また、本実施形態では、モータＭを起動する際、位置決め電流を流すためにオン信号を入力するスイッチング素子Ｔrを切り替えることでモータ電流を算出するようにした。これによって、シャント抵抗Ｒのみで、３相巻線Ｌu，Ｌv，Ｌwに流れる電流を適切かつ容易に算出できる。
【００９５】
また、特許文献１に記載の発明では、モータの起動前に用いる誘起電圧検出回路と、シャント抵抗Ｒの電流検出値に基づいてモータを駆動するための別の演算回路と、を備える構成になっている。このように回転子の磁極位置等を推定するための回路が複数系統ある場合、一方で不具合が発生した場合、モータを適切に起動し得なくなる可能性がある。
【００９６】
これに対して本実施形態では、シャント抵抗Ｒの電流検出値（フィードバック電流Ｉdfb，Ｉqfbに対応）を用いてモータＭの空転状態を検出した後、同じくシャント抵抗Ｒの電流検出値を用いてモータＭを駆動するようにした。このように、モータ電流の位相角等を推定する回路を一系統にすることで不具合の発生確率を低くし、モータ制御装置１の信頼性を向上させることができる。
【００９７】
また、本実施形態では、モータＭの空転状態を検出するための誘起電圧検出回路が不要であるため、そのぶんモータ制御装置１の回路面積を低減できるとともに、モータ制御装置１（ひいては、空気調和機）の製造コストを削減できる。
また、モータＭの空転状態（正転／停止／逆転）に応じた制御モードを実行することで、モータＭを適切かつスムーズに起動させることができる。
【００９８】
≪変形例≫
以上、本発明に係るモータ制御装置１について、前記実施形態により説明したが、本発明の実施態様はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変更などを行うことができる。
例えば、前記実施形態では、モータＭの空転状態を推定する際、モータ制御装置は３相巻線のうちＵ相を基準とするd軸電流指令Ｉd*を生成する場合について説明したが、これに限らない。すなわち、Ｖ相又はＷ相を基準とするd軸電流指令Ｉd*を生成するようにしてもよい。
【００９９】
また、前記実施形態では、モータＭの電機子が３相巻線Ｌu，Ｌv，Ｌwを有する場合について説明したが、これに限らない。例えば、モータＭの電機子が２相巻線を有する構成にも、前記実施形態を適用できる。
また、前記実施形態では、インバータ回路２の直流側の母線Ａにシャント抵抗Ｒを設置する場合について説明したが、これに限らない。例えば、シャント抵抗に代えて、電流センサ（電流検出器）を母線Ａに設置してもよい。
【０１００】
また、前記実施形態では、モータ制御装置１によって、空気調和機Ｓの室外ファンＦに連結されるモータＭを制御する場合について説明したが、これに限らない。例えば、洗濯機、乾燥機、掃除機等の家電製品に設置されるファンをモータ制御装置１によって制御してもよい。
【０１０１】
また、前記実施形態では、モータ制御装置１によって制御されるモータＭがブラシレス直流モータである場合について説明したが、これに限らない。同期モータ等、他の種類のモータにも前記実施形態を適用できる。
また、前記実施形態では、空気調和機Ｓが四方弁４２（図２参照）を備える構成にについて説明したが、これに限らない。すなわち、四方弁４２を省略し、圧縮機４１と、室外熱交換器４３と、膨張弁４４と、室内熱交換器４５と、が環状に順次接続される構成にしてもよい。
【符号の説明】
【０１０２】
Ｓ  空気調和機
１  モータ制御装置
１０１  電流再現処理部（制御手段）
１０２  ３相／２軸変換器（制御手段）
１０３  軸誤差推定器（制御手段）
１１２  電圧指令演算器（制御手段）
１１３  ２軸／３相変換器（制御手段）
１１４  ＰＷＭ信号発生器（制御手段）
１１５  起動時状態推定部（制御手段）
１１５ａ  電流位相演算部（制御手段）
１１５ｂ  d軸位相変換部（制御手段）
１１５ｃ  減算器（制御手段）
１１５ｄ  位相差演算部（制御手段）
１１５ｅ  状態判定部（制御手段）
１１５ｆ  周波数演算部（制御手段）
１１６  起動モード設定部（制御手段）
２  インバータ回路
３  直流電源
４１  圧縮機
４２  四方弁
４３  室外熱交換器
４４  膨張弁
４５  室内熱交換器
Ｆ  室外ファン
Ｆ１  室内ファン
Ｍ  モータ
Ｒ  シャント抵抗（電流検出器）
Ｔr_Ｐu，Ｔr_Ｎu，Ｔr_Ｐv，Ｔr_Ｎv，Ｔr_Ｐw，Ｔr_Ｎw  スイッチング素子
【図１】
2015073361.tif 000008
【図２】
2015073361.tif 000009
【図３】
2015073361.tif 000010
【図４】
2015073361.tif 000011
【図５】
2015073361.tif 000012
【図６】
2015073361.tif 000013
【図７】
2015073361.tif 000014
【図８】
2015073361.tif 000015
【図９】
2015073361.tif 000016
【図１０】
2015073361.tif 000017
【図１１】
2015073361.tif 000018
【図１２】
2015073361.tif 000019
【図１３】
2015073361.tif 000020