(57)【要約】【課題】マイコンの外部からマイコン内蔵のＡＤ変換器を共用できる複数の制御パラメータ設定用のアナログ電圧を任意に入力できるインバータ制御装置およびインバータ制御方法を得ること。【解決手段】アナログ電圧生成回路６は分圧する抵抗器の組み合わせを変えることにより互いに値の異なるアナログ電圧を１つずつ分圧生成しＡＤ変換器４へ入力できる。トランジスタ７は回路グランドに接続されない抵抗器Ｒ１，Ｒ２と回路グランドとの間を接続・開放するために設けてある。制御回路３は、デジタル信号出力端子５からトランジスタ７をオン・オフ制御するデジタル信号を出力し、アナログ電圧生成回路６からＡＤ変換器４に入力させるアナログ電圧を変更する。【選択図】図１
2012115091.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御対象を駆動するモータへの制御信号を生成するインバータ主回路をマイクロコンピュータが駆動制御する構成のインバータ制御装置であって、
前記マイクロコンピュータは、全体を統括制御する制御回路および制御パラメータの設定に用いるＡＤ変換器を内蔵し、前記制御回路が外部へデジタル信号を出力するためのデジタル信号出力端子を備えている場合において、前記マイクロコンピュータの外部に、
分圧する抵抗器の組み合わせを変えることにより互いに値の異なるアナログ電圧を１つずつ分圧生成し前記ＡＤ変換器へ入力できる構成を有するアナログ電圧生成回路と、
前記アナログ電圧生成回路における回路グランドに接続されない抵抗器と回路グランドとの間を接続・開放するためのトランジスタと
を備え、
前記制御回路は、前記デジタル信号出力端子から前記トランジスタをオン・オフ制御するデジタル信号を出力して前記アナログ電圧生成回路から前記ＡＤ変換器に入力させるアナログ電圧を変更する
ことを特徴とするインバータ制御装置。
【請求項２】
前記制御回路は、
前記トランジスタが１つの場合、毎回の前記マイクロコンピュータの電源投入時に、前記トランジスタをオフさせるモードと、前記トランジスタをオンさせるモードとの組み合わせ制御を実行し、前記アナログ電圧生成回路に、最大で２個のアナログ電圧を分圧生成させ、前記ＡＤ変換器に１つずつ入力させる
ことを特徴とする請求項１に記載のインバータ制御装置。
【請求項３】
前記制御回路は、
前記トランジスタが２以上の場合、毎回の前記マイクロコンピュータの電源投入時に、全ての前記トランジスタをオフさせるモードと、全ての前記トランジスタを１つずつオンさせるモードと、全ての前記トランジスタをオンさせるモードとの組み合わせ制御を実行し、前記アナログ電圧生成回路に、設定する制御パラメータの数分のアナログ電圧を分圧生成させ、前記ＡＤ変換器に１つずつ入力させる
ことを特徴とする請求項１に記載のインバータ制御装置。
【請求項４】
前記マイクロコンピュータの内部または外部に不揮発性記憶手段が設けられ、
前記制御回路は、初回の前記マイクロコンピュータの電源投入時に、前記ＡＤ変換器の出力デジタル値に応じて設定した制御パラメータを前記不揮発性記憶手段に記憶させ、２回目以降の前記マイクロコンピュータの電源投入時では前記アナログ電圧生成回路から前記ＡＤ変換器にアナログ電圧を入力させる制御動作を行わない
ことを特徴とする請求項１に記載のインバータ制御装置。
【請求項５】
制御対象を駆動するモータへの制御信号を生成するインバータ主回路をマイクロコンピュータが駆動制御する構成のインバータ制御装置であって、
前記マイクロコンピュータは、全体を統括制御する制御回路および制御パラメータの設定に用いるＡＤ変換器を内蔵し、前記制御回路が外部へデジタル信号を出力するためのデジタル信号出力端子を備えている場合において、前記マイクロコンピュータの外部に、
分圧する抵抗器の組み合わせを変えることにより互いに値の異なるアナログ電圧を１つずつ分圧生成し前記ＡＤ変換器へ入力できる構成を有するアナログ電圧生成回路
を備え、
前記制御回路は、前記デジタル信号出力端子を回路グランドに接続した状態と接続しない状態とに切り替えることで、前記アナログ電圧生成回路から前記ＡＤ変換器に入力させるアナログ電圧を変更する
ことを特徴とするインバータ制御装置。
【請求項６】
前記制御回路は、
前記アナログ電圧生成回路における回路グランドに接続されない抵抗器が接続される前記デジタル信号出力端子が１つの場合、毎回の前記マイクロコンピュータの電源投入時に、前記デジタル信号出力端子を回路グランドに接続しない状態にするモードと、前記デジタル信号出力端子を回路グランドに接続した状態にするモードとの組み合わせ制御を実行し、前記アナログ電圧生成回路に、最大で２個のアナログ電圧を分圧生成させ、前記ＡＤ変換器に１つずつ入力させる
ことを特徴とする請求項５に記載のインバータ制御装置。
【請求項７】
前記制御回路は、
前記アナログ電圧生成回路における回路グランドに接続されない抵抗器が接続される前記デジタル信号出力端子が２以上の場合、毎回の前記マイクロコンピュータの電源投入時に、全ての前記デジタル信号出力端子を回路グランドに接続しない状態にするモードと、全ての前記デジタル信号出力端子を１つずつ回路グランドに接続した状態にするモードと、全ての前記デジタル信号出力端子を回路グランドに接続した状態にするモードとの組み合わせ制御を実行し、前記アナログ電圧生成回路に、設定する制御パラメータの数分のアナログ電圧を分圧生成させ、前記ＡＤ変換器に１つずつ入力させる
ことを特徴とする請求項５に記載のインバータ制御装置。
【請求項８】
前記マイクロコンピュータの内部または外部に不揮発性記憶手段が設けられ、
前記制御回路は、初回の前記マイクロコンピュータの電源投入時に、前記ＡＤ変換器の出力デジタル値に応じて設定した制御パラメータを前記不揮発性記憶手段に記憶させ、２回目以降の前記マイクロコンピュータの電源投入時では前記アナログ電圧生成回路から前記ＡＤ変換器にアナログ電圧を入力させる制御動作を行わない
ことを特徴とする請求項５に記載のインバータ制御装置。
【請求項９】
前記制御対象が換気扇である場合において、前記マイクロコンピュータの外部に、さらに、前記インバータ主回路が駆動制御するモータを搭載する前記換気扇の風量を設定させる風量設定指令を出力する風量設定手段を備え、
前記制御回路は、
前記風量設定指令が指定する風量の変更有無を監視し、変更があるとき、前記アナログ電圧生成回路に分圧生成させるアナログ電圧を変更させて前記ＡＤ変換器に入力させ、前記ＡＤ変換器の出力デジタル値に基づき前記風量設定指令が新たに指定する風量に対する制御パラメータを設定する
ことを特徴とする請求項１または５に記載のインバータ制御装置。
【請求項１０】
制御対象を駆動するモータへの制御信号を生成するインバータ主回路をマイクロコンピュータが駆動制御する構成のインバータ制御装置において、
前記マイクロコンピュータの外部に配置されるアナログ電圧生成回路およびトランジスタであって、前記アナログ電圧生成回路は、分圧する抵抗器の組み合わせを変えることにより互いに値の異なるアナログ電圧を１つずつ分圧生成して前記マイクロコンピュータに内蔵されるＡＤ変換器に入力できる構成であり、前記トランジスタは、前記アナログ電圧生成回路における回路グランドに接続されない抵抗器と回路グランドとの間を接続・開放するために設けられている場合に、
前記マイクロコンピュータのデジタル信号出力端子から前記トランジスタをオン・オフ制御するデジタル信号を出力することで、前記アナログ電圧生成回路から前記ＡＤ変換器に入力させるアナログ電圧を変更する第１の工程と、
前記ＡＤ変換器の出力デジタル値に応じた制御パラメータを変換テーブルから読み出して設定する第２の工程と、
前記設定した制御パラメータに基づき前記インバータ主回路に制御指令を出力してインバータ制御を開始する第３の工程と
を含むことを特徴とするインバータ制御方法。
【請求項１１】
前記第１の工程には、
毎回の前記マイクロコンピュータの電源投入時に、全ての前記トランジスタをオフさせるモードと、全ての前記トランジスタを１つずつオンさせるモードと、全ての前記トランジスタをオンさせるモードとの組み合わせ制御を実行し、前記アナログ電圧生成回路に、設定する制御パラメータの数分のアナログ電圧を分圧生成させ、前記ＡＤ変換器に１つずつ入力させる工程
が含まれていることを特徴とする請求項１０に記載のインバータ制御方法。
【請求項１２】
制御対象を駆動するモータへの制御信号を生成するインバータ主回路をマイクロコンピュータが駆動制御する構成のインバータ制御装置において、
前記マイクロコンピュータの外部に、分圧する抵抗器の組み合わせを変えることにより互いに値の異なるアナログ電圧を１つずつ分圧生成して前記マイクロコンピュータに内蔵されるＡＤ変換器に入力できる構成のアナログ電圧生成回路が配置されている場合に、
前記アナログ電圧生成回路における回路グランドに接続されない抵抗器が接続される前記マイクロコンピュータのデジタル信号出力端子を回路グランドに接続した状態と接続しない状態とに切り替えることにより、前記アナログ電圧生成回路から前記ＡＤ変換器に入力させるアナログ電圧を変更する第１の工程と、
前記ＡＤ変換器の出力デジタル値に応じた制御パラメータを変換テーブルから読み出して設定する第２の工程と、
前記設定した制御パラメータに基づき前記インバータ主回路に制御指令を出力してインバータ制御を開始する第３の工程と
を含むことを特徴とするインバータ制御方法。
【請求項１３】
前記第１の工程には、
毎回の前記マイクロコンピュータの電源投入時に、全ての前記デジタル信号出力端子を回路グランドに接続しない状態にするモードと、全ての前記デジタル信号出力端子を１つずつ回路グランドに接続した状態にするモードと、全ての前記デジタル信号出力端子を回路グランドに接続した態様にするモードとの組み合わせ制御を実行し、前記アナログ電圧生成回路に、設定する制御パラメータの数分のアナログ電圧を分圧生成させ、前記ＡＤ変換器に１つずつ入力させる工程
が含まれていることを特徴とする請求項１２に記載のインバータ制御方法。
【請求項１４】
初回の前記マイクロコンピュータの電源投入時に、前記第１および第２の工程を実施して得られた制御パラメータを前記マイクロコンピュータの内部または外部に設けられた不揮発性記憶手段に記憶させ、前記第３の工程を実施し、２回目以降の前記マイクロコンピュータの電源投入時では、不揮発性記憶手段に記憶させ制御パラメータを用いた前記第３の工程のみを実施する工程
を含むことを特徴とする請求項１０または１２に記載のインバータ制御方法。
【請求項１５】
前記制御対象が換気扇である場合において、前記マイクロコンピュータの外部に、さらに、前記インバータ主回路が駆動制御するモータを搭載する前記換気扇の風量を設定させる風量設定指令を出力する風量設定手段が設けられている場合に、
前記風量設定指令が指定する風量の変更有無を監視する第４の工程と、
変更があるとき、前記第１および第２の工程を実施する第５の工程と
を含むことを特徴とする請求項１０または１２に記載のインバータ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御対象を駆動するモータへの制御信号を生成するインバータ制御装置およびインバータ制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インバータ制御装置としては、モータを駆動するインバータ主回路をインバータ制御用のマイクロコンピュータ（以降、単に「マイコン」と記す）により制御する構成のものが知られている。この種のインバータ制御装置では、マイコンが、ＡＤ変換器を内蔵し、制御対象から検出されたアナログ電圧（例えば、モータ電圧やモータ電流の変換電圧など）をデジタル化して取り込み、制御対象に対する制御パラメータを設定し、それに基づきインバータ主回路を制御することで、制御対象を制御する。
【０００３】
ここで、制御に用いるアナログ電圧の数が増えた場合に、ＡＤ変換器を追加せずに対処する構成として、マイコンにセレクタを設け、制御に用いる複数のアナログ電圧の中から必要なアナログ電圧を必要なタイミングで選択してＡＤ変換器に供給し、インバータ制御に用いる装置構成が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
この構成によれば、１個のＡＤ変換器で複数のアナログ電圧を処理できるので、ＡＤ変換器の増加抑制によるマイコンのサイズ・コストの増大を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１９８４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１は、制御パラメータの設定を、インバータ制御実施中に制御対象から検出されるアナログ電圧のみを用いて行う場合を開示しているが、制御対象によっては、制御対象から検出されるアナログ電圧を用いるのではなく、マイコンに外部から制御パラメータ設定用のアナログ電圧を入力することが必要となる場合がある。
【０００７】
このような制御対象の制御を行うインバータ制御装置においても、マイコン内蔵のＡＤ変換器の共用化を図り、マイコンのサイズ・コストの増大を抑制できる構成とする必要がある。
【０００８】
しかし、マイコン内蔵のＡＤ変換器に印加するアナログ電圧を生成する方法としては、ＡＤ変換基準電圧を抵抗分圧する方法が簡便であるが、マイコン内蔵のＡＤ変換器を共用できる複数のアナログ電圧を生成するには、分圧生成した任意のアナログ電圧を共通の１つの出力端子から出力可能とする回路構成が必要であり、どのように構成するかが問題である。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、マイコンの外部からマイコン内蔵のＡＤ変換器を共用できる複数の制御パラメータ設定用のアナログ電圧を任意に入力できるインバータ制御装置およびインバータ制御方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、制御対象を駆動するモータへの制御信号を生成するインバータ主回路をマイクロコンピュータが駆動制御する構成のインバータ制御装置であって、前記マイクロコンピュータは、全体を統括制御する制御回路および制御パラメータの設定に用いるＡＤ変換器を内蔵し、前記制御回路が外部へデジタル信号を出力するためのデジタル信号出力端子を備えている場合において、前記マイクロコンピュータの外部に、分圧する抵抗器の組み合わせを変えることにより互いに値の異なるアナログ電圧を１つずつ分圧生成し前記ＡＤ変換器へ入力できる構成を有するアナログ電圧生成回路と、前記アナログ電圧生成回路における回路グランドに接続されない抵抗器と回路グランドとの間を接続・開放するためのトランジスタとを備え、前記制御回路は、前記デジタル信号出力端子から前記トランジスタをオン・オフ制御するデジタル信号を出力して前記アナログ電圧生成回路から前記ＡＤ変換器に入力させるアナログ電圧を変更することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、マイコンの外部に任意のアナログ電圧を１つずつ分圧生成できる回路を設けたので、マイコンの外部からマイコン内蔵のＡＤ変換器を共用できる複数の制御パラメータ設定用のアナログ電圧を任意に入力できる。したがって、ＡＤ変換器の増加抑制によるマイコンのサイズ・コストの増大を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１によるインバータ制御装置の要部構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、図１に示すインバータ制御装置において、分圧生成するアナログ電圧の高精度化を図る構成例を示す図である。
【図３】図３は、１つのＡＤ変換器の出力に基づき複数の制御パラメータを設定する手順を説明するフローチャートである。
【図４】図４は、本発明の実施の形態２によるインバータ制御装置の要部構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、風量設定変更に連動して使用制御パラメータ設定の切替制御手順を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明にかかるインバータ制御装置およびインバータ制御方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１４】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１によるインバータ制御装置の要部構成を示すブロック図である。図１において、この実施の形態１によるインバータ制御装置は、インバータ制御用のマイクロコンピュータ（以降、「マイコン」と記す）１と、インバータ主回路２とを備えている。インバータ主回路２は、マイコン１からの制御指令に従って、制御対象に組み込まれているモータを駆動する。
【００１５】
ここでは、この実施の形態に関わる部分、つまり制御パラメータの設定を行う構成について説明する。マイコン１は、制御パラメータの設定に関わる構成として、全体を統括制御する制御回路３および制御パラメータの設定に用いるＡＤ変換器４を内蔵し、制御回路３が外部へデジタル信号を出力するためのデジタル信号出力端子５を備えている。また、図示を省いたが、マイコン１の内部メモリには、ＡＤ変換器４の出力デジタル値と設定する各種の制御パラメータとの関係を定めた変換テーブルが予め設定されている。制御回路３は、その変換テーブルに設定された制御パラメータに基づいてインバータ主回路２へ出力する制御指令を生成する。これによって、制御対象が所望の運転状態に制御される。
【００１６】
なお、ＡＤ変換器４は、複数ある中の１つである。デジタル信号出力端子５は、複数の出力端子５−１〜５−Ｎで構成されるが、その中の幾つかを制御パラメータの設定を行う際に使用する。使用個数は、設定する制御パラメータの数によって決まる。図１では、説明を容易にするため、その中の２つの出力端子５−１，５−２を使用するとしている。
【００１７】
このようなマイコン１の外部に、アナログ電圧生成回路６とトランジスタ（以降、「Ｔｒ」と記す）７とが設けられている。なお、Ｔｒ７は不要となる場合がある。
アナログ電圧生成回路６は、設定する制御パラメータの数分のアナログ電圧を、分圧する抵抗器の組み合わせを変えることにより１つずつ分圧生成するのに必要な数の抵抗器で構成される。図１では、説明を容易にするため、最大４個の制御パラメータの設定に必要な４個のアナログ電圧を分圧生成する場合の構成例が示されている。
【００１８】
すなわち、アナログ電圧生成回路６は、ＡＤ変換基準電圧８に一端が接続される抵抗器ＲＡと、抵抗器ＲＡの他端に各一端が接続される抵抗器Ｒ０，Ｒ１，Ｒ２とで構成されている。抵抗器Ｒ０，Ｒ１，Ｒ２のうち、抵抗器Ｒ０の他端は、直接回路グランドに接続され、抵抗器Ｒ１，Ｒ２の各他端は、Ｔｒ７を介して回路グランドに接続されている。抵抗器ＲＡの他端と抵抗器Ｒ０，Ｒ１，Ｒ２の各一端との接続端６−１は、分圧生成した最大４個のアナログ電圧をアナログ電圧生成回路６から出力する共通の出力端子となり、ＡＤ変換器４の入力端子に接続されている。
【００１９】
Ｔｒ７は、１以上のバイポーラトランジスタまたは１以上のＭＯＳトランスタで構成される。最大個数は、アナログ電圧生成回路６において、他端が回路グランドに接続されていない抵抗器の個数である。図１では、Ｔｒ７は、バイポーラタイプの２つのＴｒ７−１，Ｔｒ７−２で構成されるとしている。
【００２０】
Ｔｒ７−１のコレクタ端子は抵抗器Ｒ１の他端に接続され、ベース端子は出力端子５−１に接続され、エミッタ端子は回路グランドに接続されている。Ｔｒ７−２のコレクタ端子は抵抗器Ｒ２の他端に接続され、ベース端子は出力端子５−２に接続され、エミッタ端子は回路グランドに接続されている。
【００２１】
ここで、図１では、マイコン１のタイプとして、デジタル信号出力端子５から、内部論理回路の出力デジタル値がそのまま出力されるタイプを念頭にしているので、Ｔｒ７を設けてある。マイコン１のタイプによっては、内部論理回路の出力デジタル値がデジタル信号出力端子５からオープンコレクタ形式で出力される場合がある。この場合には、デジタル出力端子５の状態は、回路グランドに接続された状態と接続されていない状態とに切り替えられるので、Ｔｒ７は不要となり、抵抗器Ｒ１の他端が直接出力端子５−１に接続され、抵抗器Ｒ２の他端が直接出力端子５−２に接続される構成となる。
【００２２】
以上の構成において、制御回路３がＴｒ７−１，Ｔｒ７−２を、全て同時にオフさせる、一方をオンさせ他方をオフさせる、全て同時にオンさせる、ことにより、アナログ電圧生成回路６において、４個のアナログ電圧が分圧生成され、それぞれが１つずつ順にＡＤ変換器４へ入力され、デジタル化される。制御回路３は、ＡＤ変換器４にて変換されたデジタル値に基づき変換テーブルから制御パラメータを読み出し設定する。
【００２３】
以下、動作について説明する。まず、ＡＤ変換器４へ入力するアナログ電圧の生成動作について説明する。なお、アナログ電圧生成回路６を構成する４つの抵抗器の各抵抗値として、それぞれの抵抗器に用いた識別符号ＲＡ，Ｒ０，Ｒ１，Ｒ２を抵抗値として用いることにする。
【００２４】
（１）Ｔｒ７−１，Ｔｒ７−２を全て同時にオフさせる。アナログ電圧生成回路６では、抵抗器Ｒ１，Ｒ２の各他端が開放状態となり、抵抗器ＲＡ，Ｒ０の直列回路による単一の分圧回路が形成される。ＡＤ変換基準電圧８は、抵抗器ＲＡ，Ｒ０の直列回路により分圧される。アナログ電圧生成回路６にて生成されるアナログ電圧値ＶＡＮ０は、式（１）で表される。
ＶＡＮ０＝Ｒ０／（ＲＡ＋Ｒ０）      …（１）
【００２５】
（２）Ｔｒ７の中で、任意のＴｒ７−Ｊ（但し、Ｊは１≦Ｊ≦２である整数）のみオンさせる。つまり、Ｔｒ７−１，Ｔｒ７−２の一方をオンさせ他方をオフさせる。まず、Ｔｒ７−１をオンさせ、Ｔｒ７−２をオフさせるとする。アナログ電圧生成回路６では、抵抗器Ｒ２の他端が開放状態となり、抵抗器Ｒ１がその他端が回路グランドに接続されることにより抵抗器Ｒ０に並列接続される。アナログ電圧生成回路６では、同様に、単一の分圧回路が形成される。ＡＤ変換基準電圧８は、抵抗器ＲＡと、並列接続された抵抗器Ｒ０，Ｒ１との直列回路により分圧される。アナログ電圧生成回路６にて生成されるアナログ電圧値ＶＡＮ１は、式（２）で表される。
ＶＡＮ１＝
｛Ｒ０・Ｒ１／（Ｒ０＋Ｒ１）｝／｛ＲＡ＋（Ｒ０・Ｒ１／（Ｒ０＋Ｒ１））｝…（２）
【００２６】
次に、Ｔｒ７−１をオフさせ、Ｔｒ７−２をオンさせると、アナログ電圧生成回路６では、抵抗器Ｒ１の他端が開放状態となり、抵抗器Ｒ２がその他端が回路グランドに接続されることにより抵抗器Ｒ０に並列接続される。このときに形成される分圧回路は、上記において、抵抗器Ｒ１と抵抗器Ｒ２とを入れ替えた関係になっている。したがって、この場合のアナログ電圧値ＶＡＮ２は、式（２）において抵抗値Ｒ１を抵抗値Ｒ２に置き換えた式で表される。よって、抵抗値Ｒ１，Ｒ２を互いに異なる値にすれば、アナログ電圧値ＶＡＮ１，ＶＡＮ２を互いに異なる値で生成することができる。
【００２７】
さらに、Ｔｒ７−１，Ｔｒ７−２を全て同時にオンさせる場合は、抵抗器Ｒ１，Ｒ２がその各他端が回路グランドに接続されることにより抵抗器Ｒ０に並列接続される。アナログ電圧生成回路６は、同様に単一の分圧回路になるので、式は省略するが、アナログ電圧ＶＡＮ０，ＶＡＮ１，ＶＡＮ２とは異なる値の第４のアナログ電圧ＶＡＮ３を生成することができる。
【００２８】
このように、制御回路３は、Ｔｒ７−１，Ｔｒ７−２をオン・オフ制御して、アナログ電圧生成回路６に分圧する抵抗器の組み合わせを変更させ、アナログ電圧を一つずつ生成させる、或いは任意の１つのアナログ電圧を生成させるなどして、ＡＤ変換器４に入力させるように制御している。
【００２９】
ところで、設定する制御パラメータの精度は、アナログ電圧生成回路６が分圧生成するアナログ電圧が所望値にどの程度近い値であるかによって決まる。そこで、アナログ電圧生成回路６が分圧生成するアナログ電圧を調整する構成について、幾つかの例を示す。
【００３０】
図２は、図１に示すインバータ制御装置において、分圧生成するアナログ電圧の高精度化を図る構成例を示す図である。例えば図２に示すように、ＡＤ変換基準電圧８に接続される抵抗器ＲＡに並列に抵抗器ＲＢを接続する方法がある。抵抗器ＲＢの抵抗値をＲＢとすれば、式（１）と式（２）は、以下に示す式（３）と式（４）で表される。
ＶＡＮ０＝Ｒ０／｛（ＲＡ・ＲＢ／（ＲＡ＋ＲＢ））＋Ｒ０｝      …（３）
ＶＡＮ１＝
（Ｒ０・Ｒ１／（Ｒ０＋Ｒ１））／｛（ＲＡ・ＲＢ／（ＲＡ＋ＲＢ））
＋（Ｒ０・Ｒ１／（Ｒ０＋Ｒ１））｝…（４）
【００３１】
さらに、図１において、抵抗器ＲＡに並列に２以上の抵抗器を接続する方法や、抵抗器ＲＡに直列に抵抗器を接続する方法、抵抗器Ｒ０〜Ｒ２のそれぞれに直列に抵抗器を接続する方法などもある。
【００３２】
次に、図３を参照して、制御回路３が制御パラメータを設定してインバータ主回路２を制御するインバータ制御動作について説明する。図３は、１つのＡＤ変換器の出力に基づき複数の制御パラメータを設定する手順を説明するフローチャートである。なお、図３では、説明を容易にするため、アナログ電圧生成回路６に分圧生成させるアナログ電圧は、ＶＡＮ０，ＶＡＮ１，ＶＡＮ２の３つであるとしている。また、図３では、処理手順を示すステップは、「ＳＴ」を略記している。
【００３３】
図３において、マイコン１の電源が投入されると（ＳＴ１）、制御回路３は、まず、変数Ｊを初期値Ｊ＝０に設定し、Ｔｒ７−１，Ｔｒ７−２をオフにする（ＳＴ２）。そして、制御回路３は、ＡＤ変換器４が出力するアナログ電圧ＶＡＮ０のデジタル値を取り込み、内部メモリに記憶する（ＳＴ３）。
【００３４】
次いで、制御回路３は、変数Ｊを１つ歩進してＪ＝Ｊ＋１とし（ＳＴ４）、歩進した変数Ｊが値２よりも大きいか否かを判定する（ＳＴ５）。その結果、ＳＴ４にて歩進した年数Ｊが値２以下である場合は（ＳＴ５：Ｎｏ）、制御回路３は、ＳＴ６にてＴｒ７−Ｊをオンにし、ＳＴ７にてＡＤ変換器４が出力するアナログ電圧ＶＡＮＪのデジタル値を取り込み、内部メモリに記憶し、ＳＴ８にてＴｒ７−Ｊをオフにし、再度ＳＴ４にて変数Ｊを１つ歩進する処理を、ＳＴ４にて歩進した変数Ｊが値２よりも大きくなるまで（ＳＴ５：Ｙｅｓ）繰り返す。具体的には、今の例では、この繰り返し処理により、ＡＤ変換器４が出力するアナログ電圧ＶＡＮ１，ＶＡＮ２の各デジタル値が内部メモリに記憶される。
【００３５】
制御回路３は、ＳＴ５において、ＳＴ４にて歩進した変数Ｊが値２よりも大きいことが確認できると（ＳＴ５：Ｙｅｓ）、内部メモリに記憶されたアナログ電圧ＶＡＮ０，ＶＡＮ１，ＶＡＮ２の各デジタル値に基づき、変換テーブルから対応する制御パラメータを読み出し、その読み出した３つの制御パラメータを内部メモリに設定する（ＳＴ９）。制御回路３は、このようにして設定した制御パラメータを用いてインバータ主回路２への制御指令を生成し、インバータ制御を開始する（ＳＴ１０）。
【００３６】
すなわち、この実施の形態１によるインバータ制御装置は、電源投入により直ちにインバータ制御を開始するのではなく、制御パラメータの設定が終了するまでの間は停止状態にある。停止状態においては、インバータ制御動作時よりも温度変化が少なく、外来ノイズの影響も少ない。したがって、アナログ電圧生成回路６を構成する抵抗器などの回路部品の温度依存性や、アナログ電圧生成回路６が分圧生成するアナログ電圧に外来ノイズが重畳する事態を極力回避して、ＡＤ変換器４に誤差の少ないアナログ電圧を取り込ませることができる。そして、制御パラメータの設定は、電源投入のたびに行われるので、インバータ制御を誤差の少ない所望の制御パラメータを用いて開始することができる。
【００３７】
なお、ＡＤ変換器４へのアナログ電圧の取り込みを電源投入のたびに行う方法では、取り込み誤差が生ずる可能性がある。それを回避する方法としては、マイコン１の内部または外部に不揮発性メモリ（例えばＥＥＰＲＯＭなど）を設け、ＡＤ変換器４へのアナログ電圧の取り込みを１回行うと、そのときに設定した制御パラメータを記憶させて置き、その後は、電源投入のたびに、ＡＤ変換器４へのアナログ電圧の取り込みを行わず、不揮発性メモリから制御パラメータを読み出して使用する方法がある。
【００３８】
この不揮発性メモリを追加する方法によれば、アナログ電圧の取り込み誤差が無くなる分だけ制御パラメータの設定精度を向上させることができる。したがって、この方法は、不揮発性メモリの追加によるコスト増大が許容できる場合に有効な措置であると言える。
【００３９】
以上のように、この実施の形態１によれば、分圧生成した任意のアナログ電圧を共通の１つの出力端子から出力可能とする回路構成を用いるので、複数のアナログ電圧を外部から入力して制御パラメータとして使用したい場合でも、ＡＤ変換器の増加を抑制でき、マイコンのサイズ・コスト増大を抑制することができる。
【００４０】
また、分圧生成する複数のアナログ電圧は、抵抗値の組み合わせにより、任意に設定可能であるので、ＡＤ変換器へ取り込ませるアナログ電圧を任意に設定できる。そのため、制御パラメータの設定範囲を広げることができ、それぞれを変換テーブルに設定することで、様々な制御対象に対して適用することが可能になる。
【００４１】
具体例を示す。例えば、制御パラメータがモータを駆動する場合の回転数である場合、変換テーブルに、ＡＤ変換器に入力されるアナログ電圧の値に応じた任意の回転数を設定しておく。そうすると、変換テーブルに設定されている範囲内の回転数であれば、異なる特性を有するモータに対して、同じインバータ制御装置を適用することができる。
【００４２】
実施の形態２．
図４は、本発明の実施の形態２によるインバータ制御装置の要部構成を示すブロック図である。なお、図４では、図１（実施の形態１）に示した構成要素と同一ないしは同等である構成要素には同一の符号が付されている。ここでは、この実施の形態２に関わる部分を中心に説明する。
【００４３】
実施の形態１では、インバータ制御装置の停止状態においてＡＤ変換器にアナログ電圧を取り込ませる場合を示したが、この実施の形態２では、インバータ制御装置の運転状態においてＡＤ変換器にアナログ電圧を取り込ませる場合の例を示す。図４では、換気扇に搭載されるモータを指定された風量に応じた態様で駆動制御するインバータ制御装置が示されている。
【００４４】
すなわち、図４に示すように、この実施の形態２によるインバータ制御装置では、図１（実施の形態１）に示した構成において、マイコン１に換気扇の風量設定を行う風量設定部９が接続されている。その他の構成は、図１と同様である。
【００４５】
マイコン１の制御回路３は、例えば図５に示す手順で、風量設定部９から入力される風量設定指令が示す風量に応じた制御パラメータを設定し、モータを制御する。図５は、風量設定変更に連動して使用制御パラメータ設定の切替制御手順を説明するフローチャートである。以下、図５を参照して説明する。
【００４６】
なお、図５では、実施の形態１にて説明した３個のアナログ電圧ＶＡＮ０，ＶＡＮ１，ＶＡＮ２を用いて、設定された風量Ｐ０〜Ｐ２に相当する制御パラメータをＱ０〜Ｑ２として設定する場合が示されている。
【００４７】
図５において、ＳＴ２１では、制御回路３は、設定風量ＰＪ及び対応する制御パラメータＱＪの初期設定を実施する。すなわち、ＰＪ＝Ｐ０，ＱＪ＝Ｑ０とする。但し、変数Ｊは、０≦Ｊ≦２の整数である。
【００４８】
ＳＴ２２では、制御回路３は、風量設定部９からの風量設定指令により、設定風量がＰＪからＰｉに変更されたか否かを確認する。但し、ｉは０≦２且つｉ≠Jである。ＳＴ２２での判定が否定（Ｎｏ）ならば現在の制御パラメータＱＪを用いた制御を継続する。以後、Ｓ２２での判定が否定（Ｎｏ）である限り、同様に、現在の制御パラメータＱＪを用いた制御を継続する処理を繰り返す。その過程で、ＳＴ２２での判定が肯定（Ｙｅｓ）になると、制御回路３は、ＳＴ２３〜ＳＴ２６の制御パラメータ切替制御処理へ移行する。
【００４９】
ＳＴ２３では、制御回路３は、変数ｉがｉ＝０であるか否かを確認する。ＳＴ２３での判定が肯定（Ｙｅｓ）ならば、制御回路３は、Ｔｒ７を全てオフにしＡＤ変換器４が出力するアナログ電圧ＶＡＮ０に対するデジタル値を取り込み一時記憶し（ＳＴ２４）、風量設定部９からの風量設定指令により設定された風量に対する制御パラメータを現在のＱＪからＱ０へ変更して内部メモリに設定し（ＳＴ２５）、ＳＴ２２に戻って設定風量の変更有無を監視する。
【００５０】
一方、ＳＴ２３での判定が否定（Ｎｏ）ならば、変数ｉは、ｉ＝１またはｉ＝２のいずれかである。制御回路３は、Ｔｒ７−１，Ｔｒ７−２のいずれかであるＴｒ７−ｉをオンにし（ＳＴ２６）、ＡＤ変換器４が出力するアナログ電圧ＶＡＮｉに対するデジタル値を取り込み一時記憶し（ＳＴ２７）、次回の風量変更に備えてＴｒ７−ｉをオフにし（ＳＴ２８）、風量設定部９からの風量設定指令により設定された風量に対する制御パラメータを現在のＱＪからＱｉへ変更して内部メモリに設定し（ＳＴ２９）、ＳＴ２２に戻って設定風量の変更有無を監視する。
【００５１】
以上のように、風量設定に連動させた使用制御パラメータの切替制御を実施することができる。
【００５２】
ここで、図３に示す制御フローを実施する場合と、図５に示す制御フローを実施する場合とを比較すると、次の（１）（２）のような得失がある。
【００５３】
（１）図５に示す制御フローでは風量設定が切替るたびに、対応するアナログ電圧値の取込みおよび制御パラメータ変更を実施している。この点に関し、図３に示す制御フローのように、マイコン電源投入時にアナログ電圧ＶＡＮ０〜ＶＡＮ２を取込み、全制御パラメータＱ０〜Ｑ２の設定をインバータ制御開始前に実施すれば、以後のアナログ電圧取り込みは不要となり、風量設定変更に伴う対応する制御パラメータの変更のみとなり、制御が簡単になる。また、上述したように、マイコン電源投入時にアナログ電圧を取り込んだ方が制御パラメータの設定精度もよくなる。
【００５４】
（２）図５に示す制御フローによる使用制御パラメータの切替制御のメリットは、マイコン１が記憶する必要のある制御パラメータが１個だけでよいという点である。この点に関し、図３に示す制御フローによる複数の制御パラメータの設定制御では、マイコン１は３個の制御パラメータを記憶する必要がある。これは、ソフトウェアの規模増大と、それに伴うマイコン内部のＲＯＭ、ＲＡＭ、および外部のＥＥＰＲＯＭ等の記憶媒体への負荷増大を意味する。したがって、記憶媒体で記憶する必要のあるデータ量を極力小さくしてマイコンやＥＥＰＲＯＭのコスト増大を極力抑えたい場合には、図５に示す使用制御パラメータの切替制御の方が、図３に示す複数の制御パラメータ設定制御よりも優れていると言える。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
以上のように、本発明にかかるインバータ制御装置およびインバータ制御方法は、マイコンの外部からマイコン内蔵のＡＤ変換器を共用できる複数の制御パラメータ設定用のアナログ電圧を任意に入力できるインバータ制御装置およびインバータ制御方法として有用である。
【符号の説明】
【００５６】
１  インバータ制御用のマイクロコンピュータ（マイコン）
２  インバータ主回路
３  制御回路
４  ＡＤ変換器
５（５−１〜５−Ｎ）  デジタル信号出力端子
６  アナログ電圧生成回路
７（７−１，７−２）  トランジスタ（Ｔｒ）
９  風量設定部
【図１】
2012115091.tif 000003
【図２】
2012115091.tif 000004
【図３】
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【図４】
2012115091.tif 000006
【図５】
2012115091.tif 000007