(57)【要約】【課題】モータの回転次数成分によって発生する騒音・振動を低減することができるモータ制御装置を提供することである。  【解決手段】正弦波トルク出力部８は、回転数検出手段４から検出信号を受け取り、マップＭｎから回転次数ｎに対応する振幅Ｋｎ・位相θｎを抽出して上記式１に示した正弦波トルクを発生させるための制御信号を制御演算部６に出力する。制御演算部６は、負荷トルクの脈動に追従するような駆動トルクを発生させるためのｑ軸電流指令値ｉｑと、正弦波トルクを発生させるための正弦波電流指令値ｉｓとを生成し、これらの合成値（ｉｑ＋ｉｓ）を駆動回路部７に出力する。【選択図】図１
2007043889.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷を駆動するモータに駆動信号を供給するとともに、前記モータの運転に起因して発生する騒音・振動を低減させるためのものであって、
前記モータの回転数を検出する回転数検出手段と、
前記モータの回転数が目標回転数となるように制御信号指令を出力する制御信号指令手段と、
前記制御信号指令に基づいて前記駆動信号を生成し、前記モータに供給する駆動手段とを備えるモータ制御装置において、
前記モータに対して、前記回転数検出手段にて検出された回転数の回転次数であって、騒音・振動源の周波数と対応する回転次数のうち少なくとも１つに対応する周波数で正弦波状に変化するトルク（正弦波トルク）を発生させるべく、この正弦波トルクに基づく正弦波信号を前記モータに供給するための正弦波信号指令を出力する正弦波信号指令手段を備え、
前記制御信号指令手段は、前記正弦波信号指令に基づいて前記制御信号指令を出力することを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
前記正弦波信号指令手段は、前記正弦波トルクの振幅及び位相を前記回転次数ごとに設定す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】
前記振幅及び前記位相は、前記騒音・振動を最小にする値であ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】
前記振幅は、前記正弦波トルクに基づく正弦波信号の振幅が前記駆動信号の振幅よりも小さくなるように設定されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のモータ制御装置。
【請求項５】
前記正弦波信号指令手段は、回転次数に対応する振幅及び位相を設定したマップを回転数毎に有しており、
前記モータの回転数に基づいて回転次数と、これに対応する振幅及び位相とを前記マップから読み出すことを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれかに記載のモータ制御装置。
【請求項６】
前記回転次数と前記振幅とは所定の関数によって対応付けられていることを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれかに記載のモータ制御装置。
【請求項７】
前記回転次数と前記位相とは所定の関数によって対応付けられていることを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれかに記載のモータ制御装置。
【請求項８】
前記回転次数は、所定の観測点における音圧レベルが所定レベルを上回る騒音の周波数に対応する回転次数であることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のモータ制御装置。
【請求項９】
前記回転次数は、前記モータの取り付け構造体の共振周波数に対応する回転次数であることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のモータ制御装置。
【請求項１０】
前記回転次数は、前記モータ及びその周辺構造体の共振周波数に対応する回転次数であることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のモータ制御装置。
【請求項１１】
前記モータは負荷として、冷凍サイクルの構成要素である圧縮機を駆動することを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載のモータ制御装置。
【請求項１２】
前記回転次数は前記冷媒の共振周波数に対応する回転次数であることを特徴とする請求項１１に記載のモータ制御装置。
【請求項１３】
前記圧縮機の管内圧力を検出する圧力検出手段を備え、
前記正弦波信号指令手段は、回転次数に対応する振幅及び位相を設定したマップを管内圧力毎に有しており、前記管内圧力に基づいて回転次数、振幅及び位相を前記マップから読み出すことを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載のモータ制御装置。
【請求項１４】
前記正弦波信号指令手段は、前記正弦波トルクの波形が、時間経過と共に減衰する波形（減衰振動波形）となるように、前記正弦波信号指令を出力することを特徴とする請求項１ないし請求項１３のいずれかに記載のモータ制御装置。
【請求項１５】
負荷を駆動するモータに駆動信号を供給するとともに、前記モータの運転に起因して発生する騒音・振動を低減させるためのものであって、
前記モータの回転数を検出する回転数検出手段と、
前記モータの回転数が目標回転数となるように制御信号指令を出力する制御信号指令手段と、
前記制御信号指令に基づいて前記駆動信号を生成し、前記モータに供給する駆動手段とを備えるモータ制御装置において、
前記モータに対して、騒音・振動源の周波数と同一周波数で正弦波状に変化するトルク（正弦波トルク）を発生させるべく、この正弦波トルクに基づく正弦波信号を前記モータに供給するための正弦波信号指令を出力する正弦波信号指令手段を備え、
前記制御信号指令手段は、前記正弦波信号指令に基づいて前記制御信号指令を出力することを特徴とするモータ制御装置。
【請求項１６】
前記正弦波信号指令手段は、前記正弦波トルクの振幅及び位相を前記周波数ごとに設定することを特徴とする請求項１５に記載のモータ制御装置。
【請求項１７】
前記振幅及び前記位相は、前記騒音・振動を最小にする値であることを特徴とする請求項１６に記載のモータ制御装置。
【請求項１８】
前記振幅は、前記正弦波トルクに基づく正弦波信号の振幅が前記駆動信号の振幅よりも小さくなるように設定されていることを特徴とする請求項１６又は請求項１７に記載のモータ制御装置。
【請求項１９】
前記正弦波信号指令手段は、前記周波数に対応する振幅及び位相を設定したマップを回転数毎に有しており、
前記周波数に対応する振幅及び位相とを前記マップから読み出すことを特徴とする請求項１６乃至請求項１８のいずれかに記載のモータ制御装置。
【請求項２０】
前記周波数と前記振幅とは所定の関数によって対応付けられていることを特徴とする請求項１６乃至請求項１９のいずれかに記載のモータ制御装置。
【請求項２１】
前記周波数と前記位相とは所定の関数によって対応付けられていることを特徴とする請求項１６乃至請求項１９のいずれかに記載のモータ制御装置。
【請求項２２】
前記周波数は、所定の観測点における音圧レベルが所定レベルを上回る騒音の周波数であることを特徴とする請求項１５乃至請求項２１のいずれかに記載のモータ制御装置。
【請求項２３】
前記周波数は、前記モータの取り付け構造体の共振周波数であることを特徴とする請求項１５乃至請求項２２のいずれかに記載のモータ制御装置。
【請求項２４】
前記周波数は、前記モータ及びその周辺構造体の共振周波数であることを特徴とする請求項１５乃至請求項２２のいずれかに記載のモータ制御装置。
【請求項２５】
前記モータは負荷として、冷凍サイクルの構成要素である圧縮機を駆動することを特徴とする請求項１５乃至請求項２４のいずれかに記載のモータ制御装置。
【請求項２６】
前記周波数は前記冷媒の共振周波数であることを特徴とする請求項２５に記載のモータ制御装置。
【請求項２７】
前記圧縮機の管内圧力を検出する圧力検出手段を備え、
前記正弦波信号指令手段は、周波数に対応する振幅及び位相を設定したマップを管内圧力毎に有しており、前記管内圧力に基づいて周波数、振幅及び位相を前記マップから読み出すことを特徴とする請求項２５又は請求項２６に記載のモータ制御装置。
【請求項２８】
前記正弦波信号指令手段は、前記正弦波トルクの波形が、時間経過と共に減衰する波形（減衰振動波形）となるように、前記正弦波信号指令を出力することを特徴とする請求項１５ないし請求項２７のいずれかに記載のモータ制御装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータを駆動制御するためのモータ制御装置に関し、モータの回転次数成分によって発生する騒音・振動を低減させるためのものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、圧縮機駆動用のブラシレスＤＣモータを駆動すると共に、このモータの運転に起因して発生する騒音・振動を低減させるように制御するモータ制御装置として特許文献１及び特許文献２に記載されているものが知られている。これらの制御装置は、インバータ回路のスイッチング動作によって、ブラシレスモータの各電機子巻線に所定のタイミングで駆動電流を供給することにより、これを運転するものである。
【０００３】
このうち、特許文献１に記載のものは、ブラシレスモータが取り得る回転数範囲を複数の回転数領域に分割し、各回転数領域に対応する通電タイミングを予め記憶装置に記憶している。そして、ブラシレスモータの運転時には、その回転数に応じた通電タイミングを読み出し、この通電タイミングでもってインバータ回路をスイッチング動作させるようにしている。これら通電タイミングは、通電切り替え時のトルクリップルに起因するモータの振動、モータの構成要素あるいは周辺の構造物の振動を最小限に抑えることができる通電タイミングとされている。これにより、各回転数においてトルクリップルに起因する騒音・振動を抑制している。
【０００４】
一方、特許文献２に記載のものは、ブラシレスモータの回転数に対応した平均電圧指令に、その回転角度（負荷トルク）に応じたトルクパターンを乗ずることにより、各回転角度で発生する駆動トルクを負荷トルクに追従させている。これによって、駆動トルクと負荷トルクとの間の不平衡に起因して発生する回転振動を抑制している。
【特許文献１】特開平１１−２７５８８５号公報
【特許文献１】特開２００４−１９４６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、一般に、モータ本体、これを構成する構成要素あるいは周辺構造体の共振周波数（固有振動数）と、モータの回転数の回転次数成分とが一致するとこれらのものから騒音・振動が発生する場合があることが知られている。従って、回転次数成分に起因する騒音・振動を抑制するための対策を講じる必要がある。
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１の制御装置では、トルクリップルに起因して発生する騒音・振動を抑制するためのものであり、また、特許文献２の制御装置については、駆動トルクと負荷トルクとの不均一によって発生する回転振動を抑制するためのものであるから、回転次数成分による騒音・振動を抑制することは困難である。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、モータの回転次数成分によって発生する騒音・振動を低減することができるモータ制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明では、負荷を駆動するモータに駆動信号を供給するとともに、モータの運転に起因して発生する騒音・振動を低減させるためのものであって、モータの回転数を検出する回転数検出手段と、モータの回転数が目標回転数となるように制御信号指令を出力する制御信号指令手段と、制御信号指令に基づいて駆動信号を生成し、モータに供給する駆動手段とを備えるモータ制御装置において、モータに対して、回転数検出手段にて検出された回転数の回転次数であって、騒音・振動源の周波数と対応する回転次数のうち少なくとも１つに対応する周波数で正弦波状に変化するトルク（正弦波トルク）を発生させるべく、この正弦波トルクに基づく正弦波信号を前記モータに供給するための正弦波信号指令を出力する正弦波信号指令手段を備え、制御信号指令手段は、正弦波信号指令に基づいて制御信号指令を出力することを特徴としている。ここで、回転次数とは基本とする回転を１次とし、ｎ倍の回転成分をｎ次と定義する。つまり、ある騒音・振動源の周波数が、基本とする１次の回転の周波数のｎ倍であるとき、その騒音・振動源に対応する回転次数はｎで表される。
【０００９】
請求項１の発明によれば、モータの回転数の回転次数成分と同一周波数の正弦波信号をモータに供給し、正弦波トルクを発生させることで、この回転次数成分に起因して発生する騒音・振動を抑制することができる。
【００１０】
請求項２の発明では、正弦波信号指令手段は、正弦波トルクの振幅及び位相を前記回転次数ごとに設定することを特徴としている。
【００１１】
騒音・振動はその周波数毎にそれぞれ振幅及び位相が相違しているため、周波数毎に振幅・位相を設定する必要がある。これに対して本構成では、回転次数に応じて正弦波トルクの振幅・位相を設定するようにしているから、効果的に騒音・振動を抑制することができる。
【００１２】
請求項３の発明では、振幅及び位相は、騒音・振動を最小にする値であることを特徴としている。これにより、一層効果的に騒音・振動を抑制することができる。
【００１３】
請求項４の発明では、振幅は、正弦波トルクに基づく正弦波信号の振幅が駆動信号の振幅よりも小さくなるように設定されていることを特徴としている。
【００１４】
正弦波信号の振幅を駆動信号の振幅よりも大きくした場合、駆動信号が正弦波信号に打ち消されて、モータに駆動信号が供給できないといった不具合が生じるが、本構成のように、正弦波信号の振幅を駆動信号の振幅よりも小さくなるように正弦波トルクの振幅を小さくすれば、モータに対して確実に駆動信号を供給することができる。
【００１５】
請求項５の発明では、正弦波信号指令手段は、回転次数に対応する振幅及び位相を設定したマップを回転数毎に有しており、モータの回転数に基づいて回転次数と、これに対応する振幅及び位相とを前記マップから読み出すことを特徴としている。
【００１６】
本構成では、発生させるべき正弦波トルクの回転次数及びこれに対応する振幅・位相をマップとして予め記憶するようにした。例えば、抑制すべき騒音・振動が複数ある場合や、処理時間を短縮化したい場合には好適な構成である。
【００１７】
請求項６の発明では、回転次数と振幅とは所定の関数によって対応付けられていることを特徴としている。このようにすれば、各回転次数に対応して振幅の情報を記憶する必要がなく、記憶容量を低減化することができる。
【００１８】
請求項７の発明では、回転次数と位相とは所定の関数によって対応付けられていることを特徴としている。このようにすれば、各回転次数に対応して位相の情報を記憶する必要がなく、記憶容量を低減化することができる。
【００１９】
請求項８の発明では、回転次数は、所定の観測点における音圧レベルが所定レベルを上回る騒音の周波数に対応する回転次数であることを特徴としている。本構成では、このような騒音の周波数に対応する正弦波トルク発生させるようにしているから音圧レベルが高レベルの騒音の低減に効果的である。
【００２０】
請求項９の発明では、回転次数は、モータの取り付け構造体の共振周波数に対応する回転次数であることを特徴としている。これにより、モータの取り付け構造体の振動及びこれに伴う騒音を効果的に抑制することができる。
【００２１】
請求項１０の発明では、回転次数は、モータ及びその周辺構造体の共振周波数に対応する回転次数であることを特徴としている。これにより、モータの振動及びこれに伴う騒音を効果的に抑制することができる。
【００２２】
請求項１１の発明では、モータは負荷として、冷凍サイクルの構成要素である圧縮機を駆動することを特徴としている。これによれば、モータの運転に起因する圧縮機からの騒音・振動を効果的に抑制することができる。
【００２３】
請求項１２の発明では、回転次数は冷媒の共振周波数に対応する回転次数であることを特徴としている。これによれば、冷媒の振動及びこれに起因して発生する騒音を効果的に抑制することができる。
【００２４】
請求項１３の発明では、圧縮機の管内圧力を検出する圧力検出手段を備え、正弦波信号指令手段は、回転次数に対応する振幅及び位相を設定したマップを管内圧力毎に有しており、管内圧力に基づいて回転次数、振幅及び位相をマップから読み出すことを特徴としている。モータの回転数が一定の場合においても、管内圧力が変化することがあるので、この管内圧力に基づいた回転次数、振幅及び位相を設定したマップを用いて正弦波信号指令を出力するようにしても良い。
【００２５】
請求項１４の発明では、正弦波信号指令手段は、正弦波トルクの波形が、時間経過と共に減衰する波形（減衰振動波形）となるように、正弦波信号指令を出力することを特徴としている。モータに発生させる正弦波トルクとしては、振幅一定の正弦波トルクのほかに、本構成のように、減衰振動波形となる正弦波トルクとしても良い。
【００２６】
請求項１５の発明では、負荷を駆動するモータに駆動信号を供給するとともに、モータの運転に起因して発生する騒音・振動を低減させるためのものであって、モータの回転数を検出する回転数検出手段と、モータの回転数が目標回転数となるように制御信号指令を出力する制御信号指令手段と、制御信号指令に基づいて駆動信号を生成し、モータに供給する駆動手段とを備えるモータ制御装置において、モータに対して、騒音・振動源の周波数と同一周波数で正弦波状に変化するトルク（正弦波トルク）を発生させるべく、この正弦波トルクに基づく正弦波信号を前記駆動手段から前記モータに供給するための正弦波信号指令を出力する正弦波信号指令手段を備え、制御信号指令手段は、正弦波信号指令に基づいて制御信号指令を出力することを特徴としている。
【００２７】
請求項１５の発明によれば、騒音・振動源の周波数と同一周波数の正弦波信号をモータに供給し、正弦波トルクを発生させることで、この回転次数成分に起因して発生する騒音・振動を抑制することができる。
【００２８】
請求項１６の発明では、正弦波信号指令手段は、正弦波トルクの振幅及び位相を周波数ごとに設定することを特徴としている。
【００２９】
騒音・振動はその周波数毎にそれぞれ振幅及び位相が相違しているため、周波数毎に振幅・位相を設定する必要がある。これに対して本構成では、周波数に応じて正弦波トルクの振幅・位相を設定するようにしているから、効果的に騒音・振動を抑制することができる。
【００３０】
請求項１７の発明では、振幅及び位相は、騒音・振動を最小にする値であることを特徴としている。これにより、一層効果的に騒音・振動を抑制することができる。
【００３１】
請求項１８の発明では、振幅は、正弦波トルクに基づく正弦波信号の振幅が駆動信号の振幅よりも小さくなるように設定されていることを特徴としている。
【００３２】
正弦波信号の振幅を駆動信号の振幅よりも大きくした場合、駆動信号が正弦波信号に打ち消されて、モータに駆動信号が供給できないといった不具合が生じるが、本構成のように、正弦波信号の振幅を駆動信号の振幅よりも小さくなるように正弦波トルクの振幅を設定すれば、モータに対して確実に駆動信号を供給することができる。
【００３３】
請求項１９の発明では、正弦波信号指令手段は、周波数に対応する振幅及び位相を設定したマップを回転数毎に有しており、周波数に対応する振幅及び位相とをマップから読み出すことを特徴としている。
【００３４】
本構成では、発生させるべき正弦波トルクの周波数及びこれに対応する振幅・位相をマップとして予め記憶するようにした。例えば、抑制すべき騒音・振動が複数ある場合や、処理時間を短縮化したい場合には好適な構成である。
【００３５】
請求項２０の発明では、周波数と振幅とは所定の関数によって対応付けられていることを特徴としている。このようにすれば、各周波数に対応して振幅の情報を記憶する必要がなく、記憶容量を低減化することができる。
【００３６】
請求項２１の発明では、周波数と位相とは所定の関数によって対応付けられていることを特徴としている。このようにすれば、各周波数に対応して位相の情報を記憶する必要がなく、記憶容量を低減化することができる。
【００３７】
請求項２２の発明では、周波数は、所定の観測点における音圧レベルが所定レベルを上回る騒音の周波数であることを特徴としている。本構成では、このような騒音の周波数に対応する正弦波トルクを発生させるようにしているから音圧レベルが高レベルの騒音の低減に効果的である。
【００３８】
請求項２３の発明では、周波数は、モータの取り付け構造体の共振周波数であることを特徴としている。これにより、モータの取り付け構造体の振動及びこれに伴う騒音を効果的に抑制することができる。
【００３９】
請求項２４の発明では、周波数は、モータ及びその周辺構造体の共振周波数であることを特徴としている。これにより、モータの振動及びこれに伴う騒音を効果的に抑制することができる。
【００４０】
請求項２５の発明では、モータは負荷として、冷凍サイクルの構成要素である圧縮機を駆動することを特徴としている。これによれば、モータの運転に起因する圧縮機からの騒音・振動を効果的に抑制することができる。
【００４１】
請求項２６の発明では、周波数は冷媒の共振周波数であることを特徴としている。これによれば、冷媒の振動及びこれに起因して発生する騒音を効果的に抑制することができる。
【００４２】
請求項２７の発明では、圧縮機の管内圧力を検出する圧力検出手段を備え、正弦波信号指令手段は、周波数に対応する振幅及び位相を設定したマップを管内圧力毎に有しており、管内圧力に基づいて周波数、振幅及び位相を前記マップから読み出すことを特徴としている。モータの回転数が一定の場合においても、管内圧力が変化することがあるので、この管内圧力に基づいた周波数、振幅及び位相を設定したマップを用いて正弦波信号指令を出力するようにしても良い。
【００４３】
請求項２８の発明では、正弦波信号指令手段は、正弦波トルクの波形が、時間経過と共に減衰する波形（減衰振動波形）となるように、正弦波信号指令を出力することを特徴としている。モータに発生させる正弦波トルクとしては、振幅一定の正弦波トルクのほかに、本構成のように、減衰振動波形となる正弦波トルクとしても良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
＜第１実施形態＞
本発明のモータ制御装置の一実施形態について図１ないし図６を参照して説明する。本実施形態のモータ制御装置は冷凍サイクルの構成要素である圧縮機５０を駆動するモータ６０を制御するためのものであり、図１に示すように、直流電源部１、インバータ回路２、回転角度検出部３、回転数検出部４、目標回転速度設定部５、制御演算部６（制御信号指令手段）、駆動回路部７（インバータ回路２とともに「駆動手段」を構成する）、及び正弦波トルク出力部８（正弦波信号指令手段）から構成されている。
【００４５】
モータ６０は、３相ブラシレスＤＣモータにより構成されており、Ｕ，Ｖ，Ｗ相のステータコイルにそれぞれ所定のタイミングで電圧が印加されることで、回転動作するようになっている。
【００４６】
直流電源部１は、交流電源からの電力を直流電力に変換してインバータ回路２に供給する周知の装置である。インバータ回路２は、直流電源部１からの直流電力を、３相の電力に変換し、モータ６０に供給するものであり、後述する駆動回路部７から出力されるＰＷＭ電圧制御信号に基づいて３相（Ｕ，Ｖ，Ｗ相）の上下アームスイッチング素子を所定のタイミングでスイッチング動作させることで、モータ６０に駆動電流（駆動信号）を供給する。
【００４７】
回転角度検出部３は、インバータ回路２から出力される駆動電流に基づいて所定の推定アルゴリズムによりモータ６０のロータ回転角度θｄを推定し、この回転角度θｄの情報を回転数指令部４に出力する。尚、検出する駆動電流はＵ，Ｖ，Ｗ相のうち少なくとも１つの相電流であれば良い。
【００４８】
回転数検出部４は、回転角度検出部３からの回転角度θｄに基づいてモータ６０の回転数ωを検出する。また、目標回転速度設定部５のモータ６０の目標回転数ω０と回転角度検出部３で検出された回転数ωとの偏差（回転数偏差）を算出し、これを制御演算部６に出力する。
【００４９】
制御演算部６は、回転数偏差に基づいてモータ６０に供給すべき駆動電流の指令値を生成し、この中で回転方向成分であるｑ軸電流指令値ｉｑと、後述する正弦波トルク出力部８からの正弦波電流指令値ｉｓ（正弦波信号指令）との合成値（ｉｑ＋ｉｓ）（制御信号指令）を駆動回路部７に出力する。駆動回路部７は、制御演算部６から出力された電流指令値（ｉｑ＋ｉｓ）に基づいてインバータ回路２のＵ，Ｖ，Ｗ相の上下アームスイッチング素子をスイッチング動作させるためのＰＷＭ電圧制御信号を生成し、出力する。
【００５０】
正弦波トルク出力部８は、モータ６０の回転数に応じて当該モータ６０に正弦波状に変化するトルク（正弦波トルクＴ）を発生させるための制御信号を出力するものである。この正弦波トルク出力部８は、図２に示すマップＭｎを記憶した記憶部８１を有しており、回転数検出部４で検出された回転数に応じて該当する情報を抽出し、モータ６０に対して下記数式１に示すような正弦波トルクＴを発生させるのに必要な正弦波電流（正弦波信号）を供給するための正弦波電流指令値ｉｓを生成出力する。
【００５１】
（数１）
Ｔ＝Ｋｎ・ｓｉｎ｛ｎ・θｄ−θｎ｝
ここで、Ｋｎは回転次数に対応する振幅、ｎは回転次数、θｎは回転次数に対応する位相角を示している。
【００５２】
マップＭｎは、モータ６０の各回転数に対応するマップを複数備えている。これらのマップには、モータ６０の回転数を基本として、その回転数のｎ次の回転成分（回転次数ｎ）に対応する振幅Ｋｎ及び位相θｎが設定されている。
【００５３】
回転次数ｎに対応する振幅Ｋｎ・位相θｎは、以下のようにして設定する。即ち、モータ６０を実際に車両に搭載した状態で運転しときに発生する騒音・振動を低減させるような振幅Ｋｎ・位相θｎを経験的に求め、これをマップＭｎに設定するのである。図３は、モータ６０を回転数４０００（ｒｐｍ）で運転させたときの各周波数成分の音圧レベルを示しており、所定の周波数成分において音圧レベルのピークを確認することができる。従って、周波数成分（＝回転次数ｎ）に対応した振幅Ｋｎ・位相θｎの値はこの音圧レベルのピークを低減することができる値に設定すればよく、音圧レベルの低下率が最も高くなるような（振動・騒音が最小となるような）振幅Ｋｎ・位相θｎに設定することができる。
【００５４】
マップＭｎに設定する回転次数ｎは、例えば所定レベル以上の音圧レベルとされる周波数成分に対応する回転次数とする。例えば、図３に示すように、周波数１．２ｋＨｚに対応する回転次数１８について、それぞれに対応する振幅Ｋ１８・位相θ１８を設定する。具体的には、所定回転数毎に上記周波数に対応する回転次数ｎと当該回転次数ｎに対応する振幅Ｋｎ・位相θｎを設定したマップＭｎを記憶する。
【００５５】
また、設定する回転次数として、モータ６０の取り付け構造体の共振周波数に対応する回転次数、モータ６０を構成する構成要素の共振周波数に対応する回転次数、あるいは、冷凍サイクル内を循環する冷媒の共振周波数に対応する回転次数を選択するようにしても良い。
【００５６】
ところで、マップＭｎに設定する振幅Ｋｎを、当該正弦波トルクを発生させるために供給される正弦波電流の振幅が駆動電流の振幅よりも大きくなるように設定すると、正弦波電流が駆動電流を打ち消すこととなり、当該モータ６０の回転を停止させることとなる。従って、このような不具合を防止するためにマップＭｎに設定する振幅Ｋｎは駆動電流の振幅を超えない範囲で設定する。
【００５７】
また、マップＭｎに替えて回転数検出部４で検出した回転数ωに対応する振幅Ｋｎ・位相θｎを所定の関数により求めるようにしても良い。この関数は、図４（Ａ）に示すように、例えばマップＭｎに設定されている振幅値群に対して曲線補間処理を施すことにより、回転数ω（あるいは、回転角度θｄ）と振幅Ｋｎとの関係を示す関数を取得することができる。また、回転数ω（あるいは、回転角度θｄ）と位相θｎとの関数についても、図４（Ｂ）に示すように、上記と同様の方法により求めることができる。このようにすれば、各回転次数ｎに対応して振幅Ｋｎ・位相θｎの情報を記憶する必要がなく、記憶容量を低減化することができる。
【００５８】
本実施形態の構成は以上であり、続いてその動作について説明する。モータ制御装置は、モータ６０を起動し、その回転数が目標回転数と一致するように制御する。即ち、制御演算部６は回転数偏差に応じてモータ６０の回転数が目標回転数と一致するように電流指令値を出力し、駆動回路部７はこの電流指令値に基づいて生成したＰＷＭ電圧制御信号をインバータ回路２に出力する。
【００５９】
このとき、正弦波トルク出力部８は、回転数検出手段４から検出信号を受け取り、記憶部８１のマップＭｎから回転次数ｎに対応する振幅Ｋｎ・位相θｎを抽出して上記数式１に示した正弦波トルクＴを発生させるための正弦波電流指令値ｉｓを制御演算部６に出力する。
【００６０】
制御演算部６は、負荷トルクの脈動に追従するような駆動トルクを発生させるためのｑ軸電流指令値ｉｑと、正弦波トルクＴを発生させるための正弦波電流指令値ｉｓとを生成し、これらの合成値（ｉｑ＋ｉｓ）を駆動回路部７に出力する。具体的には、圧縮機は、図５（Ａ）に示すように所定の周期で負荷トルクが変動するから、これに起因するモータ６０の回転数変動を抑制するために図５（Ｂ）に示すように負荷トルクの変動に追従する駆動トルクとなるような駆動電流を供給するための電流指令値ｉｑを生成する。さらに、正弦波トルクＴを発生させるのに必要となる正弦波電流を供給するための正弦波電流指令値ｉｓを電流指令値ｉｑに合成し、図５（Ｃ）に示す駆動電流波形となるようなｑ軸電流指令値（ｉｑ＋ｉｓ）を駆動回路部７に出力する。
【００６１】
図６には、回転数４０００（ｒｐｍ）でモータ６０を運転したときの各周波数における音圧レベルを示したグラフであり、実線は正弦波電流を供給しない場合の音圧レベル、破線は８００Ｈｚ及び１．２ｋＨｚの正弦波電流をモータ６０に供給した場合の音圧レベルを示している。これによると、モータ６０に正弦波電流を供給することにより、両周波数領域の音圧レベルが低減されている。
【００６２】
本実施形態によれば、モータ６０の回転数の回転次数成分と同一周波数の正弦波電流をその回転次数に応じた振幅・位相でもってモータ６０に供給することで、この回転次数成分に起因して発生する騒音・振動を抑制することができる。なお、本実施例では８００Ｈｚ、１．２ｋＨｚの騒音を低減しているが、１又は３以上の周波数の騒音を低減するようにしても良い。
【００６３】
＜第２実施形態＞
本発明に係る第２実施形態について図７を参照して説明する。尚、上記実施形態と同一の部分についての説明は省略し、相違部分のみを説明する。本実施形態では、所定の周波数及びこれに対応する振幅Ｋｎ・位相θｎをマップＭｎに設定するようにしている。前記所定の周波数としては、上述したように、音圧レベルが所定レベル以上とされる８００Ｈｚ、１．２ｋＨｚの周波数、モータ６０の取り付け構造体の共振周波数、モータ６０及びその周辺構造体の共振周波数、あるいは、冷凍サイクル内を循環する冷媒の共振周波数が挙げられる。従って、正弦波トルク出力部８は、マップＭｎに設定されている周波数及びこれに対応する振幅・位相を有する正弦波トルクＴに応じた正弦波電流指令値ｉｓを制御演算部６に出力する。
【００６４】
＜第３実施形態＞
本発明に係る第３実施形態について図８を参照して説明する。尚、上記実施形態と同一の部分についての説明は省略し、相違部分のみを説明する。本実施形態では、正弦波トルク出力部８は、周波数に対応する振幅・位相を設定したマップＭｎを、圧縮機の吐出ポート圧力（圧縮機の管内圧力）毎に記憶部８１に記憶し、圧力センサ等の圧力検出手段にて検出された管内圧力に基づいてマップＭｎから該当する周波数、振幅・位相の情報を読み出すのである。
【００６５】
モータ６０の回転数が一定の場合においても、管内圧力が変化することがあるので、この管内圧力に基づいた周波数、振幅及び位相を設定したマップＭｎを用いて正弦波電流指令値ｉｓを出力するようにすれば、上記実施形態と同様に騒音・振動を抑制することができる。吐出ポート圧力は直接検出してもよいが、例えばモータ電流や駆動トルクなどを検出し、圧力を推定してもよい。  ＜第４実施形態＞
本発明に係る第４実施形態について図９を参照して説明する。尚、上記実施形態と同一の部分についての説明は省略し、相違部分のみを説明する。本実施形態では、制御演算部６は、回転速度偏差に基づいてモータ６０に供給すべき駆動電圧（駆動信号）の指令値を生成し、この中で回転方向成分であるｑ軸電圧指令値ｖｑと、正弦波トルク出力部８からの正弦波電圧指令値ｖｓ（正弦波信号指令）との合成指令値（ｖｑ＋ｖｓ）（制御信号指令）を駆動回路部７に出力する。
【００６６】
駆動回路部７は、制御演算部６から出力された電圧指令値に基づいてインバータ回路２のＵ、Ｖ、Ｗ相の上下アームスイッチング素子をスイッチング動作させるためのＰＷＭ電圧制御信号を生成し、出力する。
【００６７】
正弦波トルク出力部８は、上記実施形態と同様の正弦波トルクＴを発生させるための正弦波電圧指令値ｖｓを生成出力する。
【００６８】
ところで、マップＭｎに設定する振幅Ｋｎを駆動電圧の振幅よりも大きい振幅とすると、モータ６０の回転に必要な電圧を供給することができなくなり、当該モータ６０の回転を停止させることとなる。従って、このような不具合を防止するためにマップＭｎに設定する振幅Ｋｎは駆動電圧の振幅を超えない範囲で設定する。
【００６９】
本実施形態の構成は以上であり、続いてその動作について説明する。
【００７０】
制御演算部６は、回転速度偏差に応じてモータ６０の回転数が目標回転数と一致するように電圧指令値を出力し、駆動回路部７はこの電圧指令値に基づいて生成したＰＷＭ電圧制御信号をインバータ回路２に出力する。
【００７１】
この時、正弦波トルク出力部８は、回転角度検出部３、および回転速度検出部４から検出信号（θｄ、ω）を受け取り、記憶部８１のマップＭｎから回転速度ωに対応する回転次数、振幅Ｋ、および位相θを抽出して上記実施形態の式１と同様に示した正弦波トルクＴを発生させるための正弦波電圧指令値ｖｓを制御演算部６に出力する。
【００７２】
＜第５実施形態＞
本発明に係る第５実施形態について図１０を参照して説明する。尚、上記実施形態と同一の部分についての説明は省略し、相違部分のみを説明する。本実施形態では、制御演算部６は、回転速度偏差に基づいてモータ６０に供給すべき駆動電流の指令値を生成し、この中で回転方向成分であるｑ軸電流指令値ｉｑ（制御信号指令）を駆動回路部７に出力する。
【００７３】
正弦波トルク出力部８は、上記実施形態の数式１に示した正弦波トルクＴを発生させるための正弦波回転速度指令値ωｓ（正弦波信号指令）を生成出力する。
【００７４】
制御演算部６には、目標回転速度ω０と正弦波回転速度指令値ωｓとの合計値（ω０＋ωｓ）と、モータ６０の回転速度ωとの偏差が入力される。
【００７５】
＜第６実施形態＞
本発明に係る第４実施形態について図１１を参照して説明する。尚、上記実施形態と同一の部分についての説明は省略し、相違部分のみを説明する。上記実施形態では、数式１に示したように、モータ６０に一定振幅の正弦波トルクＴを発生させるための正弦波電流指令値ｉｓを生成していたが、本実施形態では、時間経過とともに振幅が減少する減衰振動波形となる正弦波トルクＴａを発生させるように正弦波電流指令値ｉｓを生成している。この正弦波トルクＴａは、例えば下記数式２のように示される。
【００７６】
（数２）
Ｔａ＝Ｋｎ・ｅｘｐ（−α・θｄ）・ｓｉｎ｛ｎ・θｄ−θｎ｝
尚、αは減衰率を示している。
【００７７】
当該数式２によれば、時間経過によって、モータ６０の回転角度θｄが増加するため、正弦波トルクＴａの波形は、図１１に示すように、時間経過とともに振幅が減少する減衰振動波形となる。
【００７８】
尚、正弦波トルクＴａは、上記数式２の如く、時間経過による回転角度θｄの増加に伴ってその振幅を減少させるものであったが、当該数式２に限らず、時間経過に伴って振幅が減少するものであればよい。
【００７９】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００８０】
上記実施形態では、マップＭｎに８００Ｈｚ及び１．２ｋＨｚに対応する回転次数について、振幅・位相を設定するようにしていたが、これに限られず、他の周波数に対応する回転次数について振幅・位相を設定するようにしても良い。
【００８１】
上記実施形態では、圧縮機駆動用モータを制御するモータ制御装置の例を示したが、これに限られず、例えば車両駆動用のモータにモータ制御装置を適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】第１実施形態に係るモータ制御装置の全体構成を示したブロック図である。
【図２】マップの内容を示した概念図である。
【図３】モータ運転時に発生する騒音の音圧レベルを周波数成分毎に示したグラフである。
【図４】（Ａ）は回転数（回転角度）と振幅との関係を示した概念図である。（Ｂ）は回転数（回転角度）と位相との関係を示した概念図である。
【図５】（Ａ）は圧縮機の負荷トルク曲線を示したグラフである。（Ｂ）は駆動電流を示したグラフである。（Ｃ）は正弦波電流を示したグラフである。（Ｄ）は駆動電流と正弦波電流の合成電流を示したグラフである。
【図６】モータ運転時に発生する騒音の音圧レベルを周波数成分毎に示したグラフである。
【図７】第２実施形態に係るモータ制御装置に用いられるマップＭｎを示した概念図である。
【図８】第３実施形態に係るモータ制御装置に用いられるマップＭｎを示した概念図である。
【図９】第４の実施形態に係るモータ制御装置の全体構成を示したブロック図である。
【図１０】第５の実施形態に係るモータ制御装置の全体構成を示したブロック図である。
【図１１】第６実施形態において、減衰振動波形となる正弦波トルクＴａを示した波形図である。
【符号の説明】
【００８３】
１…直流電源部
２…インバータ回路（駆動手段）
３…回転角度検出部
４…回転数検出部
５…目標回転速度設定部
６…制御演算部（指令手段）
７…駆動回路部（駆動手段）
８…正弦波トルク出力部（正弦波信号指令手段）
Ｔ，Ｔａ…正弦波トルク
ｉｑ…電流指令値（制御信号指令）
ｉｓ…正弦波電流指令値（正弦波信号指令）
【図１】
2007043889.tif 000003
【図２】
2007043889.tif 000004
【図３】
2007043889.tif 000005
【図４】
2007043889.tif 000006
【図５】
2007043889.tif 000007
【図６】
2007043889.tif 000008
【図７】
2007043889.tif 000009
【図８】
2007043889.tif 000010
【図９】
2007043889.tif 000011
【図１０】
2007043889.tif 000012
【図１１】
2007043889.tif 000013