(57)【要約】【課題】  ブラシレスＤＣモータの運転制御を行うセンサレス型のインバータ制御装置において、ブラシレスＤＣモータの脱調停止を有効に抑制し、より安定で信頼性の高い運転制御を実現可能とする。【解決手段】  インバータ制御装置２０の駆動制御器２３１は、インバータ回路部２１の出力電圧が予め設定される閾値以上であり、かつ、回転速度の検出値が目標値より小さい基準値以下である場合に、スイッチング素子の転流を、位置検出転流信号に基づく制御から強制同期転流信号に基づく制御に切り換える。また、インバータ制御装置２０の出力電圧制御器２３２は、駆動制御器２３１が強制同期転流信号に基づいてスイッチング素子の転流を制御していれば、位相差検出器２３４による位相差に基づいて出力電圧制御信号を変化させる。【選択図】  図１
2013034364.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三相永久磁石同期モータであるブラシレスＤＣモータを駆動するインバータ回路部と、
前記ブラシレスＤＣモータの誘起電圧と基準電圧とを比較してロータ位置信号を生成するロータ位置信号生成回路部と、
当該ロータ位置信号生成回路部からの前記ロータ位置信号を用いて前記インバータ回路部に制御信号を生成して出力するインバータ制御部と、
を備え、
前記インバータ制御部は、
前記インバータ回路部から出力される三相出力電圧を制御するための出力電圧制御信号を生成する出力電圧制御器と、
前記ロータ位置信号から、前記ブラシレスＤＣモータのロータの位置を検出するロータ位置検出器と、
前記ロータ位置信号生成回路部からのロータ位置信号に基づき、前記インバータ回路部の出力電圧の位相に対する誘起電圧の位相の位相差を検出する位相差検出器と、
前記ロータ位置検出器によるロータの検出位置に基づき、前記インバータ回路部が備える複数のスイッチング素子を転流させる位置検出転流信号を生成する位置検出転流制御器と、
前記ブラシレスＤＣモータの回転速度の目標値および前記位相差検出器による位相差に基づき、前記スイッチング素子を強制的に転流させる強制同期転流信号を生成する強制同期転流制御器と、
前記ブラシレスＤＣモータの動作中の回転速度を検出する回転速度検出器と、
前記出力電圧制御信号に基づいて前記インバータ回路部の出力電圧を制御するとともに、前記位置検出転流信号または前記強制同期転流信号に基づいて、前記スイッチング素子の転流を制御する駆動制御器と、
を備え、
当該駆動制御器は、前記インバータ回路部の出力電圧が予め設定される閾値以上であり、かつ、前記回転速度検出器による回転速度の検出値が前記回転速度の目標値より小さい基準値以下である場合に、前記スイッチング素子の転流を、前記位置検出転流信号に基づく制御から前記強制同期転流信号に基づく制御に切り換え、
前記出力電圧制御器は、前記駆動制御器が前記強制同期転流信号に基づいて前記スイッチング素子の転流を制御している間には、前記位相差検出器による位相差に基づいて出力電圧制御信号を変化させることを特徴とする、
インバータ制御装置。
【請求項２】
前記出力電圧制御器は、前記駆動制御器が前記強制同期転流信号に基づいて前記スイッチング素子の転流を制御している際に、前記回転速度の目標値が予め設定される下限値以下となった場合には、前記ロータ位置検出器により前記ロータの検出位置が検出可能となるように、前記誘起電圧の位相を調整すべく前記出力電圧制御信号を変化させ、
前記駆動制御器は、前記誘起電圧の位相が変化した後に、前記スイッチング素子の転流を、前記強制同期転流信号に基づく制御から前記位置検出転流信号に基づく制御に切り換え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】
前記位相差検出器により検出された誘起電圧の位相差が進み位相であれば、前記出力電圧制御器は、前記インバータ回路部から出力される三相出力電圧を低下させるように、出力電圧制御信号を生成す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】
前記位相差検出器により検出された誘起電圧の位相差が遅れ位相であれば、前記出力電圧制御器は、前記インバータ回路部から出力される三相出力電圧を上昇させるように、出力電圧制御信号を生成す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５】
前記位相差検出器により検出された誘起電圧の位相差が中間位相であれば、前記出力電圧制御器は、前記インバータ回路部から出力される三相出力電圧を変化させないように、出力電圧制御信号を生成す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６】
請求項１に記載のインバータ制御装置と、
当該インバータ制御装置により制御される前記ブラシレスＤＣモータと、
伝熱媒体を圧縮可能とする圧縮機構と、
を備えていることを特徴とする、
電動圧縮機。
【請求項７】
請求項１に記載のインバータ制御装置と、
当該インバータ制御装置により制御される前記ブラシレスＤＣモータと、
を備えていることを特徴とする、
電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシレスＤＣモータの通電制御を行うインバータ制御装置と、当該インバータ制御装置を用いた電動圧縮機と、当該インバータ制御装置によって駆動されるブラシレスＤＣモータを備えている家庭用冷蔵庫等の電気機器とに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ブラシレスＤＣモータの運転制御には、インバータ回路を備えるインバータ制御装置が広く用いられている。制御対象であるブラシレスＤＣモータは、永久磁石を備えるロータと三相巻線で構成されるステータとを備える構成が一般的である。そして、インバータ制御装置は、前記構成のブラシレスＤＣモータにおいて、ロータの磁極位置に応じて、ステータの通電相を切り換える（転流動作を行う）ことにより回転磁界を発生させる。それゆえ、ブラシレスＤＣモータのロータが出力トルクを得ることになる。したがって、ブラシレスＤＣモータの運転制御においては、通電中のステータにより発生する磁束に対して、ロータの磁束の相対関係を得ることが重要となる。
【０００３】
ブラシレスＤＣモータには、ロータの磁極位置を検出するホール素子等のセンサを備えているものが知られている。このようなブラシレスＤＣモータでは、センサによりロータの磁極位置を正確に認識することができるため、磁極位置の検出のために、例えば間接的な誘起電圧を利用する等の手法を用いる必要がない。また、ロータの磁極位置は、センサの検出結果から直接判断することができるので、ブラシレスＤＣモータの運転制御を容易に行うことが可能となる。
【０００４】
ただし、ブラシレスＤＣモータが密閉状態で用いられる場合、例えば、密閉型圧縮機等では、ホール素子等のセンサを埋め込むことが容易ではない。その理由は、使用環境に由来するセンサの故障の可能性が生じたり、冷媒の漏れ等に対するセンサの信頼性を十分維持できなかったり、モータとセンサとが一体化されていることによる故障時のメンテナンス性が低下したりするためである。
【０００５】
そこで、ブラシレスＤＣモータの運転制御を行うインバータ制御装置において、ホール素子等のセンサを用いずに、ロータの磁極位置を検出するセンサレス技術が種々提案されている。例えば特許文献１には、ステータに生じる誘起電圧の変化時間を検出してステータへの通電タイミングを決定する、ブラシレスモータの制御装置が開示されている。
【０００６】
このようなセンサレス型のインバータ制御装置では、波形制御の方式として、一般的には１２０度通電方式が採用されていることが多い。１２０度通電方式では、電気角１２０度の矩形波の期間ではインバータの各相スイッチを導通させるよう制御するが、残りの電気角６０度の期間では無制御としている。無制御期間（電気角６０度の期間）では、インバータ回路に含まれる各相の上下アームトランジスタのスイッチがオフされている。そこで、この期間中に、モータの端子に現れる誘起電圧をモニタすることにより、ロータの磁極位置を取得することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１−８８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記構成のセンサレス型のインバータ制御装置では、構成上の制約があるとともに、ブラシレスＤＣモータの脱調停止を十分に抑制できない場合がある。
【０００９】
例えば、特許文献１に開示されるインバータ制御装置では、誘起電圧のモニタによりロータの磁極位置を検出している。そのため、当該インバータ制御装置においては、インバータ回路部の転流制御が、誘起電圧をモニタできる範囲に限定されてしまうという制約がある。
【００１０】
また、特許文献１に開示されるインバータ制御装置では、ブラシレスＤＣモータに急激な回転変動を伴う負荷変動または電圧変動が発生したときには、誘起電圧の波形におけるゼロクロス点の検出が困難となる。この状態では、運転中のブラシレスＤＣモータにおいてロータの相対位置を認識することができなくなる。そのため、ブラシレスＤＣモータの運転制御を継続することができなくなり、当該ブラシレスＤＣモータは脱調停止してしまう。
【００１１】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、ブラシレスＤＣモータの運転制御を行うセンサレス型のインバータ制御装置において、ブラシレスＤＣモータの脱調停止を有効に抑制し、より安定で信頼性の高い運転制御を実現可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係るインバータ制御装置は、前記の課題を解決するために、三相永久磁石同期モータであるブラシレスＤＣモータを駆動するインバータ回路部と、前記ブラシレスＤＣモータの誘起電圧と基準電圧とを比較してロータ位置信号を生成するロータ位置信号生成回路部と、当該ロータ位置信号生成回路部からの前記ロータ位置信号を用いて前記インバータ回路部に制御信号を生成して出力するインバータ制御部と、を備え、前記インバータ制御部は、前記インバータ回路部から出力される三相出力電圧を制御するための出力電圧制御信号を生成する出力電圧制御器と、前記ロータ位置信号から、前記ブラシレスＤＣモータのロータの位置を検出するロータ位置検出器と、前記ロータ位置信号生成回路部からのロータ位置信号に基づき、前記インバータ回路部の出力電圧の位相に対する誘起電圧の位相の位相差を検出する位相差検出器と、前記ロータ位置検出器によるロータの検出位置に基づき、前記インバータ回路部が備える複数のスイッチング素子を転流させる位置検出転流信号を生成する位置検出転流制御器と、前記ブラシレスＤＣモータの回転速度の目標値および前記位相差検出器による位相差に基づき、前記スイッチング素子を強制的に転流させる強制同期転流信号を生成する強制同期転流制御器と、前記ブラシレスＤＣモータの動作中の回転速度を検出する回転速度検出器と、前記出力電圧制御信号に基づいて前記インバータ回路部の出力電圧を制御するとともに、前記位置検出転流信号または前記強制同期転流信号に基づいて、前記スイッチング素子の転流を制御する駆動制御器と、を備え、当該駆動制御器は、前記インバータ回路部の出力電圧が予め設定される閾値以上であり、かつ、前記回転速度検出器による回転速度の検出値が前記回転速度の目標値より小さい基準値以下である場合に、前記スイッチング素子の転流を、前記位置検出転流信号に基づく制御から前記強制同期転流信号に基づく制御に切り換え、前記出力電圧制御器は、前記駆動制御器が前記強制同期転流信号に基づいて前記スイッチング素子の転流を制御している間には、前記位相差検出器による位相差に基づいて出力電圧制御信号を変化させる構成である。
【００１３】
前記構成のインバータ制御装置においては、前記出力電圧制御器は、前記駆動制御器が前記強制同期転流信号に基づいて前記スイッチング素子の転流を制御している際に、前記回転速度の目標値が予め設定される下限値以下となった場合には、前記ロータ位置検出器により前記ロータの検出位置が検出可能となるように、前記誘起電圧の位相を調整すべく前記出力電圧制御信号を変化させ、前記駆動制御器は、前記誘起電圧の位相が変化した後に、前記スイッチング素子の転流を、前記強制同期転流信号に基づく制御から前記位置検出転流信号に基づく制御に切り換える構成であってもよい。
【００１４】
前記構成のインバータ制御装置においては、前記位相差検出器により検出された誘起電圧の位相差が進み位相であれば、前記出力電圧制御器は、前記インバータ回路部から出力される三相出力電圧を低下させるように、出力電圧制御信号を生成する構成であってもよい。
【００１５】
また、前記構成のインバータ制御装置においては、前記位相差検出器により検出された誘起電圧の位相差が遅れ位相であれば、前記出力電圧制御器は、前記インバータ回路部から出力される三相出力電圧を上昇させるように、出力電圧制御信号を生成する構成であってもよい。
【００１６】
また、前記構成のインバータ制御装置においては、前記位相差検出器により検出された誘起電圧の位相差が中間位相であれば、前記出力電圧制御器は、前記インバータ回路部から出力される三相出力電圧を変化させないように、出力電圧制御信号を生成する構成であってもよい。
【００１７】
また、本発明には、前記構成のインバータ制御装置と、当該インバータ制御装置により制御される前記ブラシレスＤＣモータと、伝熱媒体を圧縮可能とする圧縮機構と、を備えている、電動圧縮機が含まれてもよい。
【００１８】
また、本発明には、前記構成のインバータ制御装置と、当該インバータ制御装置により制御される前記ブラシレスＤＣモータと、を備えている、電気機器が含まれてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明では、以上の構成によりブラシレスＤＣモータの運転制御を行うセンサレス型のインバータ制御装置において、ブラシレスＤＣモータの脱調停止を有効に抑制し、より安定で信頼性の高い運転制御を実現可能とすることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態１に係るインバータ制御装置と、これにより制御されるブラシレスＤＣモータの構成の一例を示す模式図である。
【図２】図１に示すインバータ制御装置における各種の制御信号および端子電圧の対応関係を示すタイムチャートである。
【図３】図１に示すインバータ制御装置によるブラシレスＤＣモータの制御の一例を示すフローチャートである。
【図４】図３に示すブラシレスＤＣモータの制御のうち、強制同期転流制御の一例を示すフローチャートである。
【図５】図４に示す強制同期転流制御のうち、進み位相検出制御の一例を示すフローチャートである。
【図６】図４に示す強制同期転流制御のうち、遅れ位相検出制御の一例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態２に係るインバータ制御装置によるブラシレスＤＣモータの制御の一例を示すフローチャートである。
【図８】（ａ）は、本発明の実施の形態３に係る電動圧縮機と、当該電動圧縮機を備える冷蔵庫の要部構成の一例を模式的に示す概略ブロック図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す冷蔵庫の冷凍サイクルの一例を模式的に示す概略ブロック図である。
【図９】（ａ）は、本発明の実施の形態４に係る空気調和装置の一例を模式的に示す概略ブロック図であり、（ｂ）は、本発明の実施の形態４に係る洗濯機の一例を模式的に示す概略ブロック図である。
【図１０】従来の構成に相当する比較の形態に係るインバータ制御装置と、これにより制御されるブラシレスＤＣモータの構成の一例を示す模式図である。
【図１１】図１０に示すインバータ制御装置における各種の制御信号および端子電圧の対応関係を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
【００２２】
（実施の形態１）
［インバータ制御装置の基本構成］
まず、本発明の実施の形態１に係るインバータ制御装置の構成の一例について図１を参照して具体的に説明する。
【００２３】
図１に示すように、本実施の形態に係るインバータ制御装置２０は、ブラシレスＤＣモータ３０の運転制御を行うものであり、インバータ回路部２１、ロータ位置信号生成回路部２２、およびインバータ制御部２３を備えている。
【００２４】
インバータ制御装置２０が制御対象とするブラシレスＤＣモータ３０は、三相永久磁石同期モータであり、図１に示すように、三相巻線で構成されるステータ３１と永久磁石３２ａ〜３２ｆを備えているロータ３２とから構成されている。
【００２５】
ステータ３１は、Ｕ相に対応するステータ巻線３１ｕと、Ｖ相に対応するステータ巻線３１ｖと、Ｗ相に対応するステータ巻線３１ｗとから構成されている。ロータ３２は、その内部に永久磁石３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２ｅ，および３２ｆが配置される磁石埋込型構造であり、永久磁石３２ａ〜３２ｆによるマグネットトルクに加えて、リラクタンストルクを発生することができる構成となっている。
【００２６】
なお、ブラシレスＤＣモータ３０のより具体的な構成は特に限定されず、図１に示す模式的な構成に対応する公知の様々なモータを好適に用いることができる。
【００２７】
インバータ制御装置２０を構成するインバータ回路部２１は、ブラシレスＤＣモータ３０を駆動する回路であり、商用交流電源１０とブラシレスＤＣモータ３０に電気的に接続されている。本実施の形態では、インバータ回路部２１は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）インバータ２１１、整流平滑回路２１２、およびインバータ駆動回路２１３を備えている。
【００２８】
ＰＷＭインバータ２１１は、６つのスイッチングトランジスタＴｒｕ，Ｔｒｘ，Ｔｒｖ，Ｔｒｙ，Ｔｒｗ，およびＴｒｚおよび６つの還流ダイオードＤｕ，Ｄｘ，Ｄｖ，Ｄｙ，Ｄｗ，およびＤｚより構成されている。スイッチングトランジスタＴｒｕ，Ｔｒｘ，Ｔｒｖ，Ｔｒｙ，Ｔｒｗ，およびＴｒｚは、それぞれ三相ブリッジとなるように接続されており、６つの還流ダイオードＤｕ，Ｄｘ，Ｄｖ，Ｄｙ，Ｄｗ，およびＤｚは、それぞれ、各スイッチングトランジスタＴｒｕ，Ｔｒｘ，Ｔｒｖ，Ｔｒｙ，Ｔｒｗ，またはＴｒｚに並列に接続されている。
【００２９】
これらスイッチングトランジスタＴｒｕ，Ｔｒｘ，Ｔｒｖ，Ｔｒｙ，Ｔｒｗ，およびＴｒｚのうち、スイッチングトランジスタＴｒｕおよびＴｒｘは、ブラシレスＤＣモータ３０のステータ巻線３１ｕに接続されているので、Ｕ相に対応する。また、スイッチングトランジスタＴｒｖおよびＴｒｙは、ブラシレスＤＣモータ３０のステータ巻線３１ｖに接続されているので、Ｖ相に対応する。また、スイッチングトランジスタＴｒｗおよびＴｒｚは、ブラシレスＤＣモータ３０のステータ巻線３１ｗに接続されているので、Ｗ相に対応する。
【００３０】
ＰＷＭインバータ２１１は、ロータ３２の位置に応じてブラシレスＤＣモータ３０のステータ３１に、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相から成る三相交流電圧を供給する。なお、本実施の形態では、ＰＷＭインバータ２１１（すなわちインバータ回路部２１）からブラシレスＤＣモータ３０に印加される電圧を「出力電圧」と称する。
【００３１】
整流平滑回路２１２は、商用交流電源１０から供給される交流電源を直流電源に変換するものであり、本実施の形態では、４つのダイオードで構成される整流回路と、２つのキャパシタで構成される平滑回路とを備えている。整流平滑回路２１２で直流に変換された電流がＰＷＭインバータ２１１に供給される。
【００３２】
インバータ駆動回路２１３は、ＰＷＭインバータ２１１を駆動する回路であり、後述するインバータ制御部２３からの制御指令に基づいて、出力電圧の大きさ（デューティ比）、スイッチングトランジスタＴｒｕ，Ｔｒｘ，Ｔｒｖ，Ｔｒｙ，Ｔｒｗ，およびＴｒｚのＯＮ／ＯＦＦの切り換えによる転流等を制御する。インバータ駆動回路２１３は図１ではブロックとして模式的に図示しているが、駆動回路として公知の構成を有している。
【００３３】
ＰＷＭインバータ２１１、整流平滑回路２１２、およびインバータ駆動回路２１３の具体的な構成は、図１に示す構成のみに限定されず、公知の他の構成であっても好適に用いることができる。また、インバータ回路部２１は、公知の他の回路構成を含んでいてもよい。
【００３４】
ロータ位置信号生成回路部２２は、ＰＷＭインバータ２１１とブラシレスＤＣモータ３０とが互いに接続される箇所に設けられている。ロータ位置信号生成回路部２２は、ブラシレスＤＣモータ３０が備える３つの端子（ステータ巻線３１ｕ，３１ｖ，および３１ｗ）間の電圧（端子電圧）を検出する。この端子電圧は、ブラシレスＤＣモータ３０の各相の誘起電圧を含む波形を有しており、ロータ位置信号生成回路部２２は、端子電圧から取得される誘起電圧と基準電圧とを比較することで、ロータ位置信号を生成する。
【００３５】
ここで、ロータ位置信号は、ステータ３１に生ずる誘起電圧の波形におけるゼロクロス点を基準として生成される。具体的には、ロータ位置信号生成回路部２２には、随時、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の端子電圧が随時入力されるので、ロータ位置信号生成回路部２２は、この端子電圧と基準電圧との大小関係を比較する。大小関係が逆転する点、すなわち極性反転する箇所がゼロクロス点であるが、ロータ３２の位置は、このゼロクロス点を基準として検出することができる。したがって、ロータ位置信号生成回路部２２は「ロータ位置検出回路部」であるということができる。
【００３６】
なお、ロータ位置信号生成回路部２２の具体的な構成は特に限定されず、図１ではブロックとして模式的に図示しているが、本実施の形態では、公知のコンパレータで構成されている（例えば、後述する比較の形態に示す構成が一例として挙げられる）。これにより、誘起電圧による端子電圧と基準電圧とを比較してロータ位置信号を生成している。
【００３７】
ここで、基準電圧は、インバータ回路部２１からの出力電圧に基づいて設定することができ、本実施の形態では、整流平滑回路２１２から出力される直流電圧の１／２の電圧値として設定される。直流電圧の１／２の電圧値は、ブラシレスＤＣモータ３０の中性点Ｎｐの電圧値と実質的に同じとみなすことができる。したがって、本実施の形態における基準電圧の電圧値を、仮想中性点電圧値ＶＮと称する。
【００３８】
インバータ制御部２３は、ＰＷＭインバータ２１１を含むインバータ回路部２１の駆動を制御するために、ロータ位置信号生成回路部２２からのロータ位置信号を用いて各種の制御信号（制御指令）を生成し、インバータ駆動回路２１３に出力するものである。
【００３９】
［インバータ制御部の構成］
次に、インバータ制御部２３の構成の一例について、図１を参照して具体的に説明する。本実施の形態では、インバータ制御部２３は、駆動制御器２３１、出力電圧制御器２３２、ロータ位置検出器２３３、位相差検出器２３４、位置検出転流制御器２３５、強制同期転流制御器２３６、回転速度検出器２３７、および基準タイマ２３８を備えている。
【００４０】
駆動制御器２３１は、出力電圧制御器２３２、位置検出転流制御器２３５、および強制同期転流制御器２３６から出力される信号に基づいて、スイッチングトランジスタＴｒｕ，Ｔｒｘ，Ｔｒｖ，Ｔｒｙ，Ｔｒｗ，およびＴｒｚを制御するための駆動信号を生成してインバータ駆動回路２１３に出力する。この駆動制御器２３１の詳細については後述する。
【００４１】
出力電圧制御器２３２は、インバータ回路部２１から出力される三相出力電圧を制御するための出力電圧制御信号を生成する。具体的には、出力電圧制御器２３２は、位相差検出器２３４からの位相差検出信号、および／または、回転速度検出器２３７からの回転速度信号に基づいて、ＰＷＭインバータ２１１からの出力電圧にＰＷＭ変調を行うための信号（ＰＷＭ変調信号）を生成して、駆動制御器２３１に出力する。駆動制御器２３１は、このＰＷＭ変調信号に基づく制御指令をインバータ駆動回路２１３に出力し、インバータ駆動回路２１３は、この制御指令に基づいてＰＷＭインバータ２１１（すなわちインバータ回路部２１）を制御し、これによって出力電圧がＰＷＭ変調される。したがって、本実施の形態における出力電圧制御信号には、ＰＷＭ変調信号が含まれる。
【００４２】
ロータ位置検出器２３３は、ロータ位置信号生成回路部２２からのロータ位置信号により、ブラシレスＤＣモータ３０のロータ３２の磁極位置（ロータ位置）を検出して位置信号を生成し、位置検出転流制御器２３５および回転速度検出器２３７に出力する。なお、ロータ位置検出器２３３で生成される位置信号を、ロータ位置信号生成回路部２２で生成されるロータ位置信号と区別する便宜上、「検出位置信号」と称する。
【００４３】
位相差検出器２３４は、ロータ位置信号生成回路部２２からのロータ位置信号により、インバータ回路部２１（ＰＷＭインバータ２１１）の出力電力の位相に対するブラシレスＤＣモータ３０の誘起電圧の位相の位相差を検出し、位相差検出信号を生成する。具体的には、ロータ位置信号生成回路部２２は、前述した通り、ステータ巻線３１ｕ，３１ｖ，および３１ｗの端子電圧を検出してロータ位置信号を生成する。そこで、位相差検出器２３４は、出力電圧制御器２３２から出力電圧の位相を取得し、ロータ位置信号から誘起電圧の位相を取得し、これらの位相差を検出して位相差検出信号を生成する。生成した位相差検出信号は、出力電圧制御器２３２および強制同期転流制御器２３６に出力される。
【００４４】
位置検出転流制御器２３５は、ロータ位置検出器２３３からのロータ３２の検出位置に基づき、ＰＷＭインバータ２１１を構成するスイッチングトランジスタＴｒｕ，Ｔｒｘ，Ｔｒｖ，Ｔｒｙ，Ｔｒｗ，およびＴｒｚを転流させるタイミングを計算し、これらを転流させる転流信号を生成する。生成した転流信号は、駆動制御器２３１に出力される。
【００４５】
強制同期転流制御器２３６は、インバータ制御装置２０に入力されるブラシレスＤＣモータ３０の回転速度指令（すなわち回転速度の目標値）と、位相差検出器２３４からの位相差検出信号とから、スイッチングトランジスタＴｒｕ，Ｔｒｘ，Ｔｒｖ，Ｔｒｙ，Ｔｒｗ，およびＴｒｚを転流させるタイミングを計算し、これらを強制的に転流させる転流信号を生成する。生成した転流信号は、駆動制御器２３１に出力される。
【００４６】
なお、位置検出転流制御器２３５で生成される転流信号と、強制同期転流制御器２３６で生成される転流信号とは、いずれもスイッチングトランジスタＴｒｕ，Ｔｒｘ，Ｔｒｖ，Ｔｒｙ，Ｔｒｗ，およびＴｒｚを転流させるための指令信号であるが、後述するように、駆動制御器２３１では、これら転流信号のいずれかを用いてＰＷＭインバータ２１１を転流制御するので、説明の便宜上、位置検出転流制御器２３５で生成される転流信号を「位置検出転流信号」と称し、強制同期転流制御器２３６で生成される転流信号を「強制同期転流信号」と称する。
【００４７】
前述した駆動制御器２３１は、出力電圧制御器２３２から得られる出力電圧制御信号により出力電圧を制御するが、ＰＷＭインバータ２１１の転流制御は、位置検出転流信号または強制同期転流信号のいずれかの転流信号に基づいて行うように構成されている。また、出力電圧制御器２３２は、後述するように、駆動制御器２３１が強制同期転流信号に基づいて転流制御を行っている間には、位相差検出器２３４による位相差に基づいて出力電圧制御信号を変化させる。
【００４８】
そして、駆動制御器２３１は、出力電圧制御信号と、位置検出転流信号または強制同期転流信号とを合成することにより、ＰＷＭインバータ２１１を制御するための駆動信号を生成し、インバータ駆動回路２１３に出力する。特に、強制同期転流信号から合成される駆動信号は、通電角１８０度未満の波形として出力される。インバータ駆動回路２１３は、駆動制御器２３１からの駆動信号に基づいて、スイッチングトランジスタＴｒｕ，Ｔｒｘ，Ｔｒｖ，Ｔｒｙ，Ｔｒｗ，およびＴｒｚのＯＮ／ＯＦＦ制御を行い、これにより、ブラシレスＤＣモータ３０が運転制御される。
【００４９】
回転速度検出器２３７は、少なくともブラシレスＤＣモータ３０の運転中の回転速度を検出するものであり、本実施の形態では、ロータ位置信号生成回路部２２からのロータ位置信号に基づいて、運転中の回転速度を算出し、さらに、ブラシレスＤＣモータ３０の回転速度指令と算出された回転速度との偏差を算出して、回転速度信号として出力電圧制御器２３２に出力するよう構成されている。したがって、本実施の形態において回転速度検出器２３７が生成する回転速度信号には、運転中の回転速度の検出値だけでなく、この検出値と目標値との偏差（回転速度偏差）も含まれる。
【００５０】
基準タイマ２３８は、公知のタイマ回路で構成され、駆動制御器２３１によるインバータ回路部２１の駆動制御のために時間計測を行う。計測された時間情報は駆動制御器２３１に出力される。
【００５１】
本実施の形態では、インバータ制御部２３は、公知のマイクロコントローラ（あるいはマイクロプロセッサ）で構成されている。したがって、インバータ制御部２３が備える、駆動制御器２３１、出力電圧制御器２３２、ロータ位置検出器２３３、位相差検出器２３４、位置検出転流制御器２３５、強制同期転流制御器２３６、および回転速度検出器２３７は、いずれもマイクロコントローラの機能構成であり、図示しない記憶装置に格納されるプログラムに従ってマイクロコントローラが動作することにより実現される構成である。なお、駆動制御器２３１、出力電圧制御器２３２、ロータ位置検出器２３３、位相差検出器２３４、位置検出転流制御器２３５、強制同期転流制御器２３６、および回転速度検出器２３７は公知の論理回路等として構成されてもよい。
【００５２】
［インバータ制御装置の制御信号］
次に、インバータ制御装置２０によるブラシレスＤＣモータ３０の運転制御に用いられる制御信号について、ロータ位置信号生成回路部２２により検出される端子電圧の波形と対比させながら、図２を参照して具体的に説明する。
【００５３】
図２の（ｉ）に示す波形が、ロータ位置信号生成回路部２２により検出されるブラシレスＤＣモータ３０の端子電圧Ｖｕ，Ｖｖ，およびＶｗの波形である。具体的には、（ｉ−１）がＵ相の端子電圧Ｖｕであり、（ｉ−２）がＶ相の端子電圧Ｖｖであり、（ｉ−３）Ｗ相の端子電圧Ｖｗであって、端子電圧Ｖｕ，Ｖｖ，およびＶｗの波形は、それぞれ位相が１２０度ずつずれた状態で変化するようになっている。
【００５４】
また、これら端子電圧Ｖｕ，Ｖｖ，またはＶｗの波形は、図２に示すように、インバータ回路部２１からの供給電圧（出力電圧）Ｖｕａ，Ｖｖａ，またはＶｗａと、ステータ巻線３１ｕ，３１ｖ，または３１ｗに発生する誘起電圧Ｖｕｂ，Ｖｖｂ，またはＶｗｂと、転流制御時に発生するスパイク電圧Ｖｕｃ，Ｖｖｃ，またはＶｗｃとの合成波形となっている。スパイク電圧Ｖｕｃ，Ｖｖｃ，またはＶｗｃは、スイッチングトランジスタＴｒｕ，Ｔｒｘ，Ｔｒｖ，Ｔｒｙ，Ｔｒｗ，およびＴｒｚの転流時に、還流ダイオードＤｕ，Ｄｘ，Ｄｖ，Ｄｙ，Ｄｗ，およびＤｚのいずれかが導通することにより生じるパルス上の波形である。
【００５５】
なお、図２の（ｉ−１）ないし（ｉ−３）に示す端子電圧Ｖｕ，Ｖｖ，およびＶｗの波形においては、進み位相を点線で示し、遅れ位相を破線で示している。また、一点鎖線は、基準電圧である仮想中性点電圧値ＶＮを示している。
【００５６】
次に、図２の（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、および（ｉｖ）に示す波形が、ロータ位置信号生成回路部２２で生成されるロータ位置信号ＰＳであり、図２の（ｉｉ−４），（ｉｉｉ−４）および（ｉｖ−４）に示す信号が、各ロータ位置信号ＰＳに対応する位相差検出信号ＰＳＤである。ロータ位置信号ＰＳは、前述した通り、各相の端子電圧Ｖｕ，Ｖｖ，およびＶｗの電圧値と、基準電圧である仮想中性点電圧値ＶＮ（直流電圧の１／２の電圧値）とを比較することにより生成される。
【００５７】
また、（ｉｉ−１）ないし（ｉｉ−３）に示す波形が、（ｉｉ）中間位相におけるロータ位置信号ＰＳであり、（ｉｉ−１）に示す波形がＵ相のロータ位置信号ＰＳｕであり、（ｉｉ−２）に示す波形がＶ相のロータ位置信号ＰＳｖであり、（ｉｉ−３）に示す波形がＷ相のロータ位置信号ＰＳｗである。また、（ｉｉ−４）に示す信号が、中間位相においての位相差検出器２３４による位相差検出信号である。
【００５８】
同様に、（ｉｉｉ−１）ないし（ｉｉｉ−３）に示す波形が、（ｉｉｉ）遅れ位相におけるロータ位置信号ＰＳｕ，ＰＳｖ，およびＰＳｗであり、（ｉｉｉ−４）に示す信号が、遅れ位相においての位相差検出器２３４による位相差検出信号である。また、（ｉｖ−１）ないし（ｉｖ−３）に示す波形が、（ｉｖ）進み位相におけるロータ位置信号ＰＳｕ，ＰＳｖ，およびＰＳｗであり、（ｉｖ−４）に示す信号が、進み位相においての位相差検出器２３４による位相差検出信号である。
【００５９】
これらロータ位置信号ＰＳは、３つの出力信号ＰＳａ，ＰＳｂ，およびＰＳｃの合成信号となる。出力信号ＰＳａ（図２では、ＰＳｕａ，ＰＳｖａ，およびＰＳｗａ）は、供給電圧Ｖｕａ，Ｖｖａ，およびＶｗａに対応する信号であり、出力信号ＰＳｂ（図２では、ＰＳｕｂ，ＰＳｖｂ，およびＰＳｗｂ）は、誘起電圧Ｖｕｂ，Ｖｖｂ，およびＶｗｂと仮想中性点電圧値ＶＮとを比較している期間に相当する信号であり、出力信号ＰＳｃ（図２では、ＰＳｕｃ，ＰＳｖｃ，およびＰＳｗｃ）は、スパイク電圧Ｖｕｃ，Ｖｖｃ，およびＶｗｃに対応する信号である。
【００６０】
また、位相差検出器２３４が生成する位相差検出信号については、まず、基準タイマ２３８の電気角９０度前後において、Ｖｕ，Ｖｖ，またはＶｗのいずれかの端子電圧が立ち下がり波形の相であるときの位置検出信号が“Ｈ”である場合には、位相差検出信号として遅れ位相の信号が生成される。また、基準タイマ２３８の電気角９０度後の１００μｓｅｃから電気角１２０度の間において、Ｖｕ，Ｖｖ，またはＶｗのいずれかの端子電圧が立ち上がり波形の相であるときの位相検出信号が“Ｌ”にならない場合には、位相差検出信号として進み位相でない信号が生成される。
【００６１】
次に、図２の（ｖ）に示す波形は、基準タイマ２３８の計測値である。本実施の形態では、基準タイマ２３８は、インバータ制御部２３に入力される回転速度指令（回転速度の目標値）に応じて計測を開始し、所定の時間に達した時点で、図２の（ｖｉ）に示す強制同期基準信号ＳＦＣを発生する。
【００６２】
次に、図２の（ｖｉｉ）に示す信号は、強制同期基準信号ＳＦＣを基準として、強制同期転流制御器２３６により一定間隔で発生される強制同期転流信号ＳＣＥである。また、図２の（ｖｉｉｉ）に示す信号は、強制同期基準信号ＳＦＣを基準として、駆動制御器２３１により発生されるサンプリング開始信号ＳＳＳである。さらに、図２の（ｉｘ）〜（ｘｉｖ）に示す波形は、強制同期転流信号ＳＣＥの状態に応じて駆動制御器２３１により生成され、インバータ駆動回路２１３に出力される駆動信号ＤＳである。
【００６３】
これら８種類の駆動信号ＤＳのうち、図２の（ｉｘ）に示す駆動信号ＤＳｕは、スイッチングトランジスタＴｒｕを制御するための信号であり、（ｘ）に示す駆動信号ＤＳｖは、スイッチングトランジスタＴｒｖを制御するための信号であり、（ｘｉ）に示す駆動信号ＤＳｗは、スイッチングトランジスタＴｒｗを制御するための信号である。また、図２の（ｘｉｉ）に示す駆動信号ＤＳｘは、スイッチングトランジスタＴｒｘを制御するための信号であり、（ｘｉｉｉ）に示す駆動信号ＤＳｙは、スイッチングトランジスタＴｒｙを制御するための信号であり、（ｘｉｖ）に示す駆動信号ＤＳｚは、スイッチングトランジスタＴｒｚを制御するための信号である。
【００６４】
［インバータ制御装置による運転制御］
次に、本実施の形態に係るインバータ制御装置２０によるブラシレスＤＣモータ３０の運転制御の一例について、図１および図２に加えて、図３ないし図６を参照して具体的に説明する。まず、インバータ制御装置２０による基本的な運転制御について、図３を参照して説明する。
【００６５】
図３に示すように、インバータ制御装置２０は、ブラシレスＤＣモータ３０の運転制御を開始すると（ステップＳ１０１）、インバータ制御部２３の駆動制御器２３１は、出力電圧制御器２３２から出力される出力電圧制御信号によりインバータ回路部２１の出力電圧を制御するとともに、位置検出転流制御器２３５から出力される位置検出転流信号により、ＰＷＭインバータ２１１について位置検出転流制御を行う（ステップＳ１０２）。
【００６６】
出力電圧の制御について説明すると、出力電圧制御器２３２が、回転速度検出器２３７からの回転速度信号、および／または、または位相差検出器２３４からの位相差検出信号に応じてＰＷＭ変調信号を生成する。このＰＷＭ変調信号は、出力電圧制御信号として駆動制御器２３１に出力され、駆動制御器２３１は、この出力電圧制御信号から駆動信号を生成してインバータ駆動回路２１３に出力し、インバータ駆動回路２１３を駆動して出力電圧を制御する。なお、出力電圧の制御はブラシレスＤＣモータ３０の運転中継続的に行われているので、図３に示すフローチャートには特にステップを図示しない。
【００６７】
次に、駆動制御器２３１は、出力電圧制御信号のデューティ比（出力電圧デューティ比またはＰＷＭ変調デューティ比）が予め設定される所定値（閾値）以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。閾値以上でなければ（ステップＳ１０３でＮＯ）、位置検出転流制御を継続する（ステップＳ１０２に戻る）が、閾値以上であれば（ステップＳ１０３でＹＥＳ）、駆動制御器２３１は、回転速度検出器２３７による回転速度の検出値が回転速度の目標値（回転速度指令）よりも小さい基準値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。
【００６８】
本実施の形態では、回転速度検出器２３７からの回転速度信号には、前述した回転速度偏差が含まれるので、この回転速度偏差が所定の値以上であるか否かを判定すればよい。回転速度の検出値が基準値を超えていれば（ステップＳ１０４でＮＯ）、位置検出転流制御を継続する（ステップＳ１０２に戻る）が、基準値以下であれば（ステップＳ１０４でＹＥＳ）、ＰＷＭインバータ２１１について行われる転流制御を、位置検出転流信号に基づく位置検出転流制御から、強制同期転流信号に基づく強制同期転流制御に切り換える（ステップＳ１０５）。
【００６９】
その後、駆動制御器２３１は、種々の信号または予め設定される条件等に応じて、強制同期転流制御を位置検出転流制御に切り換えるか否かを判定すればよく（ステップＳ１０６）、切り換える必要がなければ（ステップＳ１０６でＮＯ）強制同期転流制御を継続し（ステップＳ１０５に戻る）、切り換える必要があれば（ステップＳ１０６でＹＥＳ）、位置検出転流制御に切り換える（ステップＳ１０２に戻る）。その後は、ブラシレスＤＣモータ３０の運転制御を終了するまでこの制御を繰り返すことになる。
【００７０】
次に、図３における強制同期転流制御（ステップＳ１０５）の一例について、図４、図５および図６を参照して具体的に説明する。
【００７１】
まず、駆動制御器２３１は、インバータ制御部２３に入力される回転速度指令に基づいて、基準タイマ２３８に計測を開始させる（ステップＳ５０１）。基準タイマ２３８の計測開始のタイミングは、図２に示す（ｖｉ）強制同期基準信号ＳＦＣの発生時点であり、図２に示すように、基準タイマ２３８は、目標周波数に対する電気角１２０度（１２０°ｅ）に相当する「制御基準時間」を計測することになる。また、基準タイマ２３８による計測の開始は、第一の進み位相検出期間の開始に相当する。
【００７２】
次に、駆動制御器２３１は、位相差検出器２３４に第一の進み位相検出処理を行わせる（ステップＳ５０２）。この進み位相検出処理は、図５に示すように、４ステップで構成されている。
【００７３】
まず、位相差検出器２３４は、ロータ位置信号生成回路部２２が検出したロータ位置信号ＰＳを取得し（ステップＳ５２１）、スイッチングトランジスタＴｒｕ，Ｔｒｘ，Ｔｒｖ，Ｔｒｙ，Ｔｒｗ，およびＴｒｚの出力状態、すなわち図２における（ｉｉ）中間位相、（ｉｉｉ）遅れ位相、または（ｉｖ）進み位相に応じて位相検出処理を行う。
【００７４】
ここで、図２に示すように、Ｕ相、Ｖ相、またはＷ相のいずれかの誘起電圧の立ち上り期間では、立ち上がり中の通電相は、電気角６０度（６０°ｅ）に相当する期間、無通電状態となる。この無通電期間の開始前では、駆動制御器２３１は、駆動信号ＤＳとして、図２に示す（ｘｉｉ）駆動信号ＤＳｘ、（ｘｉｉｉ）駆動信号ＤＳｙ、または（ｘｉｖ）駆動信号ＤＳｚを生成しているが、無通電期間の開始後には、駆動信号を、図２に示す（ｉｘ）駆動信号ＤＳｕ、（ｘ）駆動信号ＤＳｖ、または（ｘｉ）駆動信号ＤＳｗに切り換えて生成する。
【００７５】
そして、位相差検出器２３４は、ＰＷＭインバータ２１１の出力電圧が立ち上がり波形であるときに、ブラシレスＤＣモータ３０の誘起電圧が進み位相であるか否かを判定する（ステップＳ５２２）。誘起電圧が進み位相であれば、進み位相検出期間では、図２に示す（ｉ）端子電圧Ｖｕ，Ｖｖ，およびＶｗは、基準電圧である仮想中性点電圧値ＶＮを下回ることがない。この状態は、ロータ位置信号ＤＳが“Ｌ”信号とならないことを意味する。したがって、位相差検出器２３４が、ロータ位置信号ＤＳとして“Ｌ”信号を検出した場合には（ステップＳ５２２でＮＯ）、誘起電圧の位相は進み位相状態ではないと判断することができる。そこで、位相差検出器２３４は進み位相状態をセットする（ステップＳ５２３）。
【００７６】
進み位相状態がセットされた後（ステップＳ５２３の後）、あるいは、位相差検出器２３４が、ロータ位置信号ＤＳとして“Ｈ”信号を検出したとき（ステップＳ５２２でＹＥＳ）には、位相差検出器２３４は、基準タイマ２３８の計測値が所定時間を経過したか、言い換えれば予め設定される転流時間に達しているか否かを判定する（ステップＳ５２４）。この転流時間は、本実施の形態では、例えば、電気角３０度（３０°ｅ）に相当する時間として設定される。所定時間が経過していなければ（ステップＳ５２４でＮＯ）、ロータ位置信号ＤＳを取得して進み位相の判定を繰り返す（ステップＳ５２１に戻る）が、所定時間が経過していれば（ステップＳ５２４でＮＯ）、次の処理（図３のステップＳ５０３）に進む。
【００７７】
次に、強制同期転流制御器２３６は、位相差検出器２３４による位相差の検出結果（位相差検出信号）と、回転速度指令（回転速度の目標値）とに基づいて、図２に示す（ｖｉｉ）強制同期転流信号ＳＣＥを発生させて、駆動制御器２３１に出力する。駆動制御器２３１は、Ｕ相、Ｖ相、またはＷ相の状態に応じて、図２に示す（ｉｘ）駆動信号ＤＳｕ、（ｘ）駆動信号ＤＳｖ、または（ｘｉ）駆動信号ＤＳｗを、ＯＮ状態で生成してインバータ駆動回路２１３に出力し、ＰＷＭインバータ２１１の転流動作を行う。この転流動作が、立ち上がり時の強制同期転流動作となる（ステップＳ５０３）。
【００７８】
次に、駆動制御器２３１は、基準タイマ２３８の計測値が、遅れ位相検出の開始時間に達しているか否かを判定する（ステップＳ５０４）。この開始時間は、本実施の形態では、例えば、図２の（ｖｉｉｉ）サンプリング開始信号ＳＳＳに示すように、電気角９０度（９０°ｅ）に相当する時間から１００μｓ前となる時間として設定することができる。
【００７９】
基準タイマ２３８の計測値が、遅れ位相検出の開始時間に達していなければ（ステップＳ５０４でＮＯ）、駆動制御器２３１は、判定を繰り返して制御動作を待機するが、開始時間に達していれば（ステップＳ５０４でＹＥＳ）、位相差検出器２３４に遅れ位相検出処理を行わせる（ステップＳ５０５）。この遅れ位相検出処理は、図６に示すように、４ステップで構成されている。
【００８０】
まず、位相差検出器２３４は、ロータ位置信号生成回路部２２が検出したロータ位置信号ＰＳを取得し（ステップＳ５５１）、スイッチングトランジスタＴｒｕ，Ｔｒｘ，Ｔｒｖ，Ｔｒｙ，Ｔｒｗ，およびＴｒｚの出力状態、すなわち図２における（ｉｉ）中間位相、（ｉｉｉ）遅れ位相、または（ｉｖ）進み位相に応じて位相検出処理を行う。
【００８１】
そして、位相差検出器２３４は、ＰＷＭインバータ２１１の出力電圧が立ち下がり波形であるときに、ブラシレスＤＣモータ３０の誘起電圧が遅れ位相であるか否かを判定する（ステップＳ５５２）。誘起電圧が遅れ位相であれば、遅れ位相検出期間では、図２に示す（ｉ）端子電圧Ｖｕ，Ｖｖ，およびＶｗは、基準電圧である仮想中性点電圧値ＶＮを上回る。この状態は、ロータ位置信号ＤＳが“Ｈ”信号となることを意味する。したがって、位相差検出器２３４が、ロータ位置信号ＤＳとして“Ｈ”信号を検出した場合には（ステップＳ５５２でＹＥＳ）、誘起電圧の位相は遅れ位相状態であると判断することができる。そこで、位相差検出器２３４は遅れ位相状態をセットする（ステップＳ５５３）。
【００８２】
遅れ位相状態がセットされた後（ステップＳ５５３の後）、あるいは、位相差検出器２３４が、ロータ位置信号ＤＳとして“Ｌ”信号を検出したとき（ステップＳ５５２でＮＯ）には、位相差検出器２３４は、基準タイマ２３８の計測値が所定時間を経過したか（前述した転流時間に達しているか）否かを判定する（ステップＳ５５４）。所定時間を経過していなければ（ステップＳ５５４でＮＯ）、ロータ位置信号ＤＳを取得して遅れ位相の判定を繰り返えす（ステップＳ５５１に戻る）が、所定時間を経過していれば（ステップＳ５５４でＮＯ）、次の処理（図３のステップＳ５０６）に進む。
【００８３】
次に、強制同期転流制御器２３６は、位相差検出器２３４による位相差の検出結果（位相差検出信号）と、回転速度指令（回転速度の目標値）とに基づいて、図２に示す（ｖｉｉ）強制同期転流信号ＳＣＥを発生させて、駆動制御器２３１に出力する。駆動制御器２３１は、Ｕ相、Ｖ相、またはＷ相の状態に応じて、図２に示す（ｘｉｉ）駆動信号ＤＳｘ、（ｘｉｉｉ）駆動信号ＤＳｙ、または（ｘｉｖ）駆動信号ＤＳｚを、ＯＮ状態で生成してインバータ駆動回路２１３に出力し、ＰＷＭインバータ２１１の転流動作を行う。この転流動作が、立ち下がり時の強制同期転流動作となる（ステップＳ５０６）。
【００８４】
次に、駆動制御器２３１は、基準タイマ２３８の計測値が、第二の進み位相検出の開始時間に達しているか否かを判定する（ステップＳ５０７）。この開始時間は、本実施の形態では、例えば、図２の（ｖｉｉｉ）サンプリング開始信号ＳＳＳに示すように、電気角９０度（９０°ｅ）に相当する時間から１００μｓ後となる時間として設定することができる。
【００８５】
基準タイマ２３８の計測値が、第二の進み位相検出の開始時間に達していなければ（ステップＳ５０７でＮＯ）、駆動制御器２３１は、判定を繰り返して制御動作を待機するが、開始時間に達していれば（ステップＳ５０７でＹＥＳ）、位相差検出器２３４に第二の進み位相検出処理を行わせる（ステップＳ５０８）。第二の進み位相検出処理は、前述した第一の進み位相検出処理と基本的に同じ（図５参照）であるので、その説明は省略する。ただし、位相差検出器２３４により経過が判定される所定時間は、転流時間ではなく、電気角１２０度（１２０°ｅ）に相当する時間、すなわち制御基準時間となる。
【００８６】
基準タイマ２３８の計測値が制御基準時間に達していれば、駆動制御器２３１は、位相差検出器２３４に、遅れ位相状態の判定を行わせる（ステップＳ５０９）。このとき、誘起電圧の位相が遅れ位相状態であれば、図２に示す（ｘｉｉ）駆動信号ＤＳｘ、（ｘｉｉｉ）駆動信号ＤＳｙ、または（ｘｉｖ）駆動信号ＤＳｚが出力する直前まで、ロータ位置信号生成回路部２２からのロータ位置信号ＤＳが“Ｈ”信号を検出する状態を継続していることになる。
【００８７】
そして、誘起電圧の位相が極端な遅れ位相状態であれば（ステップＳ５０９でＹＥＳ）、出力電圧制御器２３２は、ＰＷＭ変調信号のデューティ比を一定値だけ増加させる（ステップＳ５１０）。その後は、再び第一の進み位相検出を開始する（ステップＳ５０１に戻る）。
【００８８】
一方、誘起電圧の位相が遅れ位相状態でなければ（ステップＳ５０９でＮＯ）、駆動制御器２３１は、位相差検出器２３４に、進み位相状態の判定を行わせる（ステップＳ５１１）。このとき、誘起電圧の位相が進み位相状態であれば、図２に示す（ｉｘ）駆動信号ＤＳｕ、（ｘ）駆動信号ＤＳｖ、または（ｘｉ）駆動信号ＤＳｗが出力する直前まで、ロータ位置信号生成回路部２２からのロータ位置信号ＤＳが“Ｌ”信号を検出しない状態を継続していることになる。
【００８９】
そして、誘起電圧の位相が極端な進み位相状態であれば（ステップＳ５１１でＹＥＳ）、出力電圧制御器２３２は、ＰＷＭ変調信号のデューティ比を一定値だけ減少させる（ステップＳ５１２）。その後は、再び第一の進み位相検出を開始する（ステップＳ５０１に戻る）。
【００９０】
また、誘起電圧の位相が遅れ位相状態でもなく進み位相状態でもない場合（ステップＳ５１１でＮＯ）、誘起電圧の位相は中間位相状態にあるので、再び第一の進み位相検出を開始する（ステップＳ５０１に戻る）。
【００９１】
このように、本実施の形態では、インバータ制御部２３は、強制同期転流制御を行っている間では、ブラシレスＤＣモータ３０の各相の端子電圧（値）Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗと仮想中性点電圧（値）ＶＮとを比較することによって、転流制御時におけるインバータ回路部２１の各相の出力電圧の位相と、ステータ３１に発生する誘起電圧の位相との位相差を判定する。そして、出力電圧の位相に対して誘起電圧の位相が遅れている場合には、出力電圧を増加させるよう制御を行う。逆に、出力電圧の位相に対して誘起電圧の位相が進んでいる場合には、出力電圧を減少させるよう制御を行う。また、誘起電圧の位相が遅れおらず進んでもいない状態は、誘起電圧の位相は中間位相を維持していることになり、誘起電圧の波形におけるゼロクロス点が検出可能な状態となっている。
【００９２】
言い換えれば、インバータ制御部２３は、強制同期転流制御を行っている間では、ブラシレスＤＣモータ３０の誘起電圧の位相状態を検出し、遅れ位相状態、進み位相状態、または中間位相状態のいずれかの状態に区別する判定を行っている。そして、遅れ位相状態または進み位相状態では、インバータ制御部２３の出力電圧制御器２３２は、インバータ回路部２１の出力電圧の位相に対して誘起電圧の位相が遅れている場合には、インバータ回路部２１の出力電圧を増加させるように、出力電圧制御信号を変化させ、インバータ回路部２１の出力電圧の位相に対して誘起電圧の位相が進んでいる場合には、インバータ回路部２１の出力電圧を減少させるように、前記出力電圧制御信号を変化させる。また、中間位相状態では、インバータ制御部２３は、必要に応じて強制同期転流制御から位置検出転流制御に切り換える制御を行う（図３のステップＳ１０６参照）。
【００９３】
［インバータ制御装置によるセンサレス運転制御］
本実施の形態に係るインバータ制御装置２０は、ブラシレスＤＣモータ３０をセンサレスで運転制御するものである。ここで、センサレス運転制御では、入力される回転速度指令（目標回転数）が変動したり、ブラシレスＤＣモータ３０の出力トルク（あるいは負荷トルク）が変動したりすれば、当然のごとくブラシレスＤＣモータ３０の運転状態が変化する。このような運転状態の変化は、インバータ回路部２１からの出力電圧を、良好な制御の限界まで上昇させてしまうので、当該インバータ回路部２１で行われる転流制御は、誘起電圧のモニタにより制御できる範囲から外れてしまうおそれがある。その結果、ブラシレスＤＣモータ３０を良好に運転制御できなくなる可能性がある。
【００９４】
例えば、インバータ回路部２１からの出力電圧は、当該出力電圧（または出力電流）の位相に対する誘起電圧の位相の状態に応じて変化する。この出力電圧の変化は、ブラシレスＤＣモータ３０の出力トルクを変動させることになり、その結果、出力トルクが過剰または不足となり、ブラシレスＤＣモータ３０の運転状態が変化する。回転速度指令が大幅に変動する場合も同様である。
【００９５】
これに対して、本実施の形態に係るインバータ制御装置２０は、回転速度指令の変動または出力トルクの変動の発生により、誘起電圧の波形から磁極位置（ロータ位置）の検出が困難な運転状態となっても、ブラシレスＤＣモータ３０を位置検出転流制御から強制同期転流制御に切り換えることができる（図３参照）。これにより、ブラシレスＤＣモータ３０の運転状態を強制的に継続することができるので、運転状態の変化によりブラシレスＤＣモータ３０が脱調停止する可能性を有効に低減することができる。その結果、安定したモータ動作を実現することができる。
【００９６】
言い換えれば、本実施の形態に係るインバータ制御装置２０は、ブラシレスＤＣモータ３０において、誘起電圧のモニタによりロータ３２の相対位置を認識できない運転状態が発生した場合であっても、目標回転数（回転速度指令）およびそのときの運転回転数（検出された回転速度）に基づいて、所定の周波数の駆動波形（図２に示す駆動信号を参照）によって強制的に転流を継続することができる。それゆえ、ブラシレスＤＣモータ３０の運転状態を維持することができる。
【００９７】
また、本実施の形態に係るインバータ制御装置２０は、強制同期転流制御においても、インバータ回路部２１の出力電圧（または出力電流）の位相に対する誘起電圧の位相を検出して判定することにより、出力電圧を変化させることができる（図４参照）。これにより、強制同期転流制御においても、安定したモータ動作を実現することができる。
【００９８】
さらに、強制同期転流制御による運転制御では、誘起電圧の波形におけるゼロクロス点を検出することができないので、磁極位置を検出できないが、本実施の形態に係るインバータ制御装置２０は、誘起電圧の位相が中間位相となったときに、強制同期転流制御から位置検出転流制御に切り換え可能となっている。それゆえ、強制転流による同期運転制御から、センサレス位置検出による運転制御へ安定して復帰することが可能となる。また、、中間位相で位置検出転流制御に移行しているので、移行直後であっても、ロータ位置信号生成回路部２２がロータ位置信号の生成に失敗することがなく、ブラシレスＤＣモータ３０が脱調停止するおそれを有効に抑制することができる。
【００９９】
また、強制同期転流制御では、同期運転によってインバータ回路部２１の出力電圧（または出力電流）の周波数を強制的に同期周波数で出力することができる。これにより、ブラシレスＤＣモータ３０の負荷トルクを増加させることになるので、誘起電圧の位相は、出力電圧の位相よりも遅れることになる。誘起電圧の位相が遅れるということは、出力電圧の位相は、相対的に進み位相となるので、ステータ巻線３１ｕ，３１ｖ，および３１ｗの磁束を低減させる（弱らせる）ことができる。これにより、誘起電圧が減少するので、ブラシレスＤＣモータ３０のモータ電流が増加して出力トルクも増加する。その結果、ブラシレスＤＣモータ３０の運転制御の範囲を拡大することができる。
【０１００】
なお、本実施の形態に係るインバータ制御装置は、次のような構成を有するものであってもよい。
【０１０１】
すなわち、本実施の形態に係る他のインバータ制御装置は、永久磁石を設けたロータと三相巻線を設けたステータからなるブラシレスＤＣモータと、前記ブラシレスＤＣモータを駆動するインバータ回路部と、前記インバータ回路部の三相出力電圧を制御する出力電圧制御手段（出力電圧制御器）と、前記ブラシレスＤＣモータの誘起電圧と前記インバータ回路部の出力電圧により生成した基準電圧とを比較検出する位置検出回路部（ロータ位置検出回路部）と、前記位置検出回路部の信号に基づき、誘起電圧の波形のゼロクロス点からロータ位置検出信号を出力する位置検出判定手段（ロータ位置検出器）と、前記位置検出判定手段からの出力信号に基づき、前記インバータ回路部の転流波形を出力する位置検出転流制御手段（位置検出転流制御器）と、前記ブラシレスＤＣモータの目標回転数に応じて所定の周波数で通電角１８０度未満の波形を出力する強制同期転流制御手段（強制同期転流制御器）と、前記位置検出回路部の信号に基づき、前記インバータ回路部の出力電圧位相に対する誘起電圧の位相の位相差を検出するとともに、位相状態に応じて前記出力電圧制御手段による三相出力電圧を変化させ、前記インバータ回路部の出力電圧に対する誘起電圧の位相を、所定の位相に保つ位相差判定手段と、を備え、位置検出転流による動作において、前記出力電圧制御手段による出力電圧が所定の電圧以上で、なお目標回転数に到達しない場合には、インバータ回路部は、位置検出転流から同期転流に切り換えて動作するとともに、同期転流による動作時においては、誘起電圧の位相の変化状態に応じて出力電圧を変化させ、モータの運転状態をそのまま追従させるようにしたものである。
【０１０２】
前記構成によれば、ブラシレスＤＣモータの目標回転数に応じて、所定の周波数で通電角１８０度未満の波形を出力することにより、インバータ回路部を同期転流により動作させる。また、インバータ回路部の出力電圧の位相に対する誘起電圧の位相を、所定の位相に保つために、同期転流による動作においても誘起電圧の位相の変化状態に応じて出力電圧を変化させ、これによりモータの運転状態をそのまま追従（変化前と同じ状態を維持）させている。その結果、同期運転時の安定したモータ動作を実現できるとともに、センサレス位置検出運転への安定な復帰を実現することができる。
【０１０３】
（実施の形態２）
前記実施の形態１においては、駆動制御器２３１は、強制同期転流制御から位置検出転流制御へ復帰する際には、任意の条件により制御を切り換えることが可能となっている（図３のステップＳ１０６参照）。これに対して、本実施の形態２では、駆動制御器２３１は、例えば、回転速度指令に基づいて強制同期転流制御から位置検出転流制御へ復帰するよう構成されてもよい。この構成について具体的に説明する。
【０１０４】
本実施の形態２に係るインバータ制御装置２０は、図１に示すように、前記実施の形態１で説明した構成と同様であるので、その具体的な説明は省略する。ここで、本実施の形態に係るインバータ制御装置２０においては、出力電圧制御器２３２は、駆動制御器２３１が強制同期転流信号に基づいてＰＷＭインバータ２１１の転流を制御している際（すなわち強制同期転流制御を行っているとき）に、回転速度の目標値（回転速度指令）が予め設定される下限値以下となった場合には、出力電圧制御信号を変化させる。
【０１０５】
この出力電圧制御信号の変化は、ＰＷＭ変調信号を単に変化させるのではなくロータ位置検出器２３３によりロータ３２の検出位置が検出可能となるように、ブラシレスＤＣモータ３０の誘起電圧の位相を調整させるような変化である。つまり、回転速度指令がある程度低下し、ブラシレスＤＣモータ３０がある程度減速すれば、強制同期転流制御を維持する必要性が低下する。そこで、出力電圧制御器２３２は、出力電圧制御信号を変化させて、ロータ３２の位置が検出しやすくなるように誘起電圧の位相を調整する。駆動制御器２３１は、誘起電圧の位相が調整された後に、ＰＷＭインバータ２１１の転流を、強制同期転流信号に基づく制御（強制同期転流制御）から位置検出転流信号に基づく制御（位置検出転流制御）に切り換える。
【０１０６】
本実施の形態に係るインバータ制御装置２０において、このような切り換えを行う運転制御の一例について、図７を参照して具体的に説明する。
【０１０７】
図７に示すように、インバータ制御装置２０は、ブラシレスＤＣモータ３０の運転制御を開始すると（ステップＳ１１１）、駆動制御器２３１は、出力電圧制御器２３２から出力される出力電圧制御信号によりインバータ回路部２１の出力電圧を制御するとともに、位置検出転流制御器２３５から出力される位置検出転流信号により、ＰＷＭインバータ２１１について位置検出転流制御を行う（ステップＳ１１２）。
【０１０８】
次に、駆動制御器２３１は、出力電圧制御信号のデューティ比が予め設定される所定値（閾値）以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１３）。閾値以上でなければ（ステップＳ１１３でＮＯ）、位置検出転流制御を継続する（ステップＳ１１２に戻る）が、閾値以上であれば（ステップＳ１１３でＹＥＳ）、駆動制御器２３１は、回転速度検出器２３７による回転速度の検出値が回転速度の目標値（回転速度指令）よりも小さい基準値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１１４）。
【０１０９】
回転速度の検出値が基準値を超えていれば（ステップＳ１１４でＮＯ）、位置検出転流制御を継続する（ステップＳ１１２に戻る）が、基準値以下であれば（ステップＳ１１４でＹＥＳ）、ＰＷＭインバータ２１１について行われる転流制御を、位置検出転流信号に基づく位置検出転流制御から、強制同期転流信号に基づく強制同期転流制御に切り換える（ステップＳ１１５）。
【０１１０】
その後、駆動制御器２３１は、回転速度指令が下限値以下となったか否かを判定する（ステップＳ１１６）。この下限値は、ブラシレスＤＣモータ３０の種類、用途、使用条件等に応じて適宜設定されるものであり、特に限定されない。下限値を超えていれば（ステップＳ１１６でＮＯ）、強制同期転流制御を繰り返す（ステップＳ１１５に戻る）が、下限値以下となっていれば、出力電圧制御器２３２は、ＰＷＭ変調信号（出力電圧制御信号）を変化させ、ロータ位置信号が検出可能となるように誘起電圧の位相を調整する（ステップＳ１１７）。その後、駆動制御器２３１は、強制同期転流制御を位置検出転流制御に切り換え（ステップＳ１１２に戻る）、ブラシレスＤＣモータ３０の運転制御を終了するまでこの制御を繰り返すことになる。
【０１１１】
このように、本実施の形態に係るインバータ制御装置においては、前記強制同期転流制御手段（強制同期転流制御器）によるブラシレスＤＣモータの運転時に、目標回転数が所定の回転数（下限値）以下となった場合、位置検出判定手段（ロータ位置検出器）によるロータ位置の検出信号が認識できる誘起電圧の位相となるよう、出力電圧を変化させた後、位置検出転流制御手段（位置検出転流制御器）による運転に移行するようにしたものである。
【０１１２】
これにより、インバータ回路部からの出力電圧、または誘起電圧の位相の状態に応じて、インバータ回路部からの出力電圧を変化させることになる。それゆえ、駆動制御手段（駆動制御器）は、誘起電圧のゼロクロス点が検出可能な位相状態となったことを判断することができ、強制転流による同期運転から、センサレス位置検出による転流運転へ安定して復帰することができる。
【０１１３】
（実施の形態３）
前記実施の形態１または２では、インバータ制御装置２０によりブラシレスＤＣモータ３０のセンサレス運転制御を行う例を説明したが、本実施の形態３では、前記実施の形態１または２に係るインバータ制御装置２０およびこれにより運転制御されるブラシレスＤＣモータ３０を備える電動圧縮機と、この電動圧縮機を備える冷蔵庫について、一例を挙げて具体的に説明する。
【０１１４】
［電動圧縮機の構成例］
前記実施の形態１または２に係るインバータ制御装置２０は、冷蔵庫が備える電動圧縮機に好適に用いることができる。この電動圧縮機について、図８（ａ）を参照して具体的に説明する。
【０１１５】
図８（ａ）に示すように、電動圧縮機４０は、前記実施の形態１または２に係るインバータ回路部２１と、インバータ制御部２３と、ブラシレスＤＣモータ３０と、圧縮機構４１とを備えている。インバータ回路部２１とインバータ制御部２３と図示しないロータ位置信号生成回路部２２等によりインバータ制御装置２０が構成される。また、ブラシレスＤＣモータ３０は、インバータ制御装置２０で運転制御される。本実施の形態では、冷蔵庫５０が電動圧縮機４０を備えている。なお、図８（ａ）では、電動圧縮機４０を構成するインバータ制御装置２０、ブラシレスＤＣモータ３０および圧縮機構４１を、それぞれ模式的にブロックとして図示し、これらブロックを破線で囲むことにより電動圧縮機４０を図示している。
【０１１６】
圧縮機構４１は、冷媒等の伝熱媒体を吸入して圧縮した上で吐出する公知の機構であり、本実施の形態では、例えばスクロール式の圧縮装置が用いられる。本実施の形態では、圧縮機構４１とブラシレスＤＣモータ３０とは、例えば同軸上で直列に並んだ状態で一体化されており、ブラシレスＤＣモータ３０の回転駆動により動作するよう構成されている。また、インバータ制御装置２０、ブラシレスＤＣモータ３０および圧縮機構４１は、図示しない筐体内に収容されている。また、電動圧縮機４０は、インバータ制御装置２０、ブラシレスＤＣモータ３０および圧縮機構４１以外の公知の構成を備えていてもよい。
【０１１７】
本実施の形態に係る電動圧縮機４０は、前記実施の形態１または２に係るインバータ制御装置２０を備えているため、ブラシレスＤＣモータ３０の運転制御の信頼性を向上することができる。それゆえ、電動圧縮機４０の性能の向上を図ることが可能となる。
【０１１８】
［冷蔵庫の概略構成］
次に、前記構成の電動圧縮機４０を備える冷蔵庫５０が前記構成の電動圧縮機４０は冷蔵庫５０に適用されている。この冷蔵庫５０について、図８（ａ）に加えて、図８（ｂ）を参照して具体的に説明する。
【０１１９】
例えば、図８（ｂ）に示すように、本実施の形態に係る冷蔵庫５０は、図８（ａ）に示す電動圧縮機４０、凝縮器５１、減圧装置５２、蒸発器５３、および配管５４等を備えている。なお、図８（ｂ）でも、図８（ａ）と同様に、電動圧縮機４０、凝縮器５１、減圧装置５２、および蒸発器５３は、それぞれ模式的にブロックとして図示している。
【０１２０】
電動圧縮機４０は、冷媒を圧縮して、高温高圧のガス冷媒にする。凝縮器５１は、冷媒を冷却して液化させる。減圧装置５２は、例えばキャピラリーチューブで構成され、液化された冷媒（液冷媒）を減圧する。蒸発器５３は、冷媒を蒸発させて低温低圧のガス冷媒にする。電動圧縮機４０、凝縮器５１、減圧装置５２、および蒸発器５３は、冷媒を流通させる配管５４により、この順で環状に接続され、これにより冷凍サイクルが構成されている。
【０１２１】
冷蔵庫５０は、図８（ｂ）に示す冷凍サイクル以外に、図８（ａ）に示すように、冷蔵庫制御部５５、冷蔵庫庫内温度センサ５６、設定温度検出器５７、図示しない冷蔵室、冷凍室、製氷室等を含む本体筐体、冷蔵室内を送風する送風機、使用者によって操作される操作部等を備えている。冷蔵庫制御部５５は、冷蔵庫５０の運転を制御するものである。冷蔵庫庫内温度センサ５６は、冷蔵室等の庫内の温度を検出する。設定温度検出器５７は、冷蔵庫５０に設定されている庫内温度（設定温度）を検出する。
【０１２２】
なお、凝縮器５１、減圧装置５２、蒸発器５３、配管５４、冷蔵庫制御部５５、冷蔵庫庫内温度センサ５６、設定温度検出器５７、本体筐体、送風機、操作部等の構成は特に限定されず、公知の構成を好適に用いることができる。また、冷蔵庫５０は、これら以外の公知の構成を備えていてもよい。
【０１２３】
図８（ｂ）に示す冷蔵庫５０（冷凍サイクル）の動作の一例について具体的に説明する。電動圧縮機４０はガス冷媒を圧縮して凝縮器５１に吐出する。凝縮器５１はガス冷媒を冷却して液冷媒とする。液冷媒は減圧装置５２を通過することにより減圧され、蒸発器５３に送られる。蒸発器５３では、液冷媒が周囲から熱を奪うことにより気化し、ガス冷媒となって電動圧縮機４０に戻る。電動圧縮機４０はガス冷媒を圧縮して再び凝縮器５１に吐出する。
【０１２４】
本実施の形態に係る冷蔵庫５０は、このような冷凍サイクルを備えており、当該冷凍サイクルを構成する電動圧縮機４０は、前記実施の形態１または２に係るインバータ制御装置２０により運転制御される。これにより電動圧縮機４０の信頼性が向上するので、冷凍サイクルを良好に運転することが可能となる。それゆえ、冷蔵室等での物品保存温度を安定させることができ、物品貯蔵の信頼性を高めることができる。
【０１２５】
なお、本実施の形態に係る冷蔵庫５０は家庭用冷蔵庫を例示しているが、これに限定されず、食品等を陳列するショーケース、あるいは食品以外の薬品、薬剤、または化学品等を貯蔵する物品貯蔵装置も、本実施の形態に係る冷蔵庫５０に含まれる。
【０１２６】
［冷蔵庫の動作制御の一例］
次に、本実施の形態に係る冷蔵庫５０の動作制御の一例について、図８（ａ）を参照して具体的に説明する。
【０１２７】
図８（ａ）に示すように、冷蔵庫庫内温度センサ５６は、検出した庫内温度を信号として冷蔵庫制御部５５に出力可能であり、設定温度検出器５７は、検出した設定温度を信号として冷蔵庫制御部５５に出力可能である。なお、設定温度検出器５７により検出される冷蔵庫５０の設定温度としては、本実施の形態では、庫内温度設定が「弱」設定であれば設定温度−１６℃であり、「中」設定であれば設定温度−１８℃、「強」設定であれば設定温度−２０℃である、という一例を挙げることができる。
【０１２８】
冷蔵庫制御部５５は、冷蔵庫庫内温度センサ５６および設定温度検出器５７からの信号により、電動圧縮機４０を構成するブラシレスＤＣモータ３０の運転回転数を決定し、インバータ制御部２３に対して回転速度指令を出力する。インバータ制御部２３は、回転速度指令に基づいて電動圧縮機４０を運転するために、インバータ回路部２１に対して駆動信号を出力し、インバータ回路部２１は駆動信号に基づいてブラシレスＤＣモータ３０を運転する。これにより、冷蔵庫制御部５５の制御によって電動圧縮機４０の運転が制御される。
【０１２９】
また、冷蔵庫制御部５５は、冷蔵庫庫内温度センサ５６で検出された庫内温度と、設定温度検出器５７で検出される設定温度との差分（庫内温度偏差）が、どの程度の大きさであるのか（設定温度と実際の庫内温度とのズレがどの程度であるのか）を判定する。そして、この庫内温度偏差の大きさに応じて、冷蔵庫制御部５５は、電動圧縮機４０の運転を制御するための回転速度指令を生成し、インバータ制御部２３に出力する。
【０１３０】
具体的には、例えば、冷蔵庫庫内温度センサ５６で検出された庫内温度と、設定温度検出器５７で検出される設定温度との差分（庫内温度偏差）が−２℃以下の場合には、電動圧縮機４０の運転を停止する回転速度指令を生成し、インバータ制御部２３に出力する。また、庫内温度偏差が＋２℃以下の場合には、電動圧縮機４０が１６００ｒ／ｍで運転する回転速度指令を生成し、インバータ制御部２３に出力する。また、庫内温度偏差が＋６℃以下の場合には、電動圧縮機４０が３６００ｒ／ｍで運転する回転速度指令を生成し、インバータ制御部２３に出力する。また、庫内温度偏差が＋６℃を超えた場合には、電動圧縮機４０が４２００ｒ／ｍで運転する回転速度指令を生成し、インバータ制御部２３に出力する。
【０１３１】
設定温度を特定してより具体的に説明する。庫内温度設定が「中」設定であれば、設定温度は−１８℃である。ここで、庫内が−２０℃まで冷却されていれば、冷蔵庫制御部５５で判定される庫内温度偏差は−２℃である。それゆえ、冷蔵庫５０は通常制御となるので、冷蔵庫制御部５５は、電動圧縮機４０を停止する回転速度指令を生成し、インバータ制御部２３に出力する。
【０１３２】
このような通常制御状態で、使用者が冷蔵庫５０のドアが開ける等することにより、庫内温度が上昇したとする。そして、例えば、庫内温度偏差が＋６℃を超えれば、冷蔵庫制御部５５は、電動圧縮機４０が４２００ｒ／ｍで運転する回転速度指令を生成し、インバータ制御部２３に出力することになる。
【０１３３】
ここで、４２００ｒ／ｍのような高速回転で電動圧縮機４０が運転すると、外気温度が高いほど冷蔵庫５０にとって冷却動作の負荷が大きくなる。そこで、インバータ制御部２３は、電動圧縮機４０の運転回転数（ブラシレスＤＣモータ３０の回転数）を維持するために、センサレス運転制御（位置検出転流制御）から強制同期転流制御に切り換える。
【０１３４】
このとき、インバータ制御部２３を構成する位相差検出器２３４は、ロータ位置信号生成回路部２２からの出力信号に基づき、インバータ回路部２１の出力電圧位相に対する誘起電圧位相を検出する。検出された位相が進み位相であれば、出力電圧制御器２３２は、ＰＷＭ変調信号（出力電圧制御信号）のデューティ比を一定値だけ減少させる。これにより、駆動制御器２３１は、インバータ回路部２１の出力電圧を減少させる駆動信号をインバータ駆動回路２１３に出力するので、インバータ回路部２１は、出力電圧を低下させる。これにより、ブラシレスＤＣモータ３０の出力トルクが低下するため、電動圧縮機４０は中間位相で運転制御される。
【０１３５】
また、センサレス運転制御から強制同期転流制御に切り換わったときに、誘起電圧位相が中間位相であれば、出力電圧制御器２３２は、ＰＷＭ制御信号のデューティ比を変化させないので、インバータ回路部２１からの出力電圧は一定に保持される。
【０１３６】
このような中間位相の運転状態で庫内の冷却が進めば、冷蔵庫５０にとっての冷却動作の負荷は減少していくことになる。これにより、ブラシレスＤＣモータ３０の出力トルクが負荷に対して大きくなるので、位相差検出器２３４で検出される位相は進み位相となる。そこで、出力電圧制御器２３２は、ＰＷＭ制御信号のデューティ比を一定値だけ減少させる。これにより、インバータ回路部２１からの出力電圧は低下するので、ブラシレスＤＣモータ３０の出力トルクも低下する。その結果、電動圧縮機４０は中間位相で運転制御される。
【０１３７】
また、このような中間位相の運転状態で、冷蔵庫５０のドアが開閉されたり、高温の食品等が庫内に投入されたりすれば、冷蔵庫５０にとっての冷却動作の負荷は増加していくことになる。これにより、ブラシレスＤＣモータ３０の出力トルクが負荷に対して小さくなるので、位相差検出器２３４で検出される位相は遅れ位相となる。そこで、出力電圧制御器２３２は、ＰＷＭ制御信号のデューティ比を一定値だけ増加させる。これにより、インバータ回路部２１からの出力電圧は上昇するので、ブラシレスＤＣモータ３０の出力トルクも上昇する。その結果、電動圧縮機４０は中間位相で運転制御される。
【０１３８】
このように、図８（ｂ）に示す冷凍サイクルを備える冷蔵庫５０等の物品貯蔵装置においては、電動圧縮機４０を、本実施の形態に係るインバータ制御装置２０を用いて電動圧縮機４０を運転制御すれば、良好なシステム運転を得ることができる。これにより、物品貯蔵装置の物品保存温度を安定化することができ、その結果、物品貯蔵の信頼性を高めることができる。
【０１３９】
（実施の形態４）
前記実施の形態３では、前記実施の形態１または２に係るインバータ制御装置２０を備える電動圧縮機４０と、この電動圧縮機４０を備える冷蔵庫５０を例示したが、本発明はこれに限定されず、冷蔵庫５０以外の他の電気機器にも好適に用いることができる。本実施の形態４では、冷蔵庫５０以外の電気機器の一例について、図９（ａ）および図９（ｂ）を参照して具体的に説明する。
【０１４０】
［空気調和機の一例］
前記実施の形態３に係る電動圧縮機４０は、冷蔵庫５０以外にも、圧縮機を備える種々の電気機器、例えば空気調和機に好適に用いることができる。具体的には、図９（ａ）に示すように、本実施の形態に係る空気調和機６０は、室内機６１および室外機６２、並びにこれらを接続する配管６６を備えており、室内機６１は熱交換器６３を備え、室外機６２は熱交換器６４と図８（ａ）に示す電動圧縮機４０とを備えている。なお、図９（ａ）でも、図８（ａ）または図８（ｂ）と同様に、室内機６１、室外機６２、電動圧縮機４０、熱交換器６３および６４は、それぞれ模式的にブロックとして図示している。
【０１４１】
また、室内機６１は、図示しない送風ファン、温度センサ、操作部等を備えている。同様に、室外機６２は、図示しない送風機、アキュームレータ等を備えている。さらに、配管６６には、減圧弁等の種々の弁装置、ストレーナ等が設けられており、図９（ａ）に示す四方弁６５は弁装置の一つである。
【０１４２】
室内機６１が備える熱交換器６３は、送風ファンにより室内機６１の内部に吸い込まれた室内空気と、熱交換器６３の内部を流れる冷媒との間で熱交換を行う。室内機６１は、暖房時には熱交換により暖められた空気を室内に送風し、冷房時には熱交換により冷却された空気を室内に送風する。室外機６２が備える熱交換器６４は、送風機により室外機６２の内部に吸い込まれた外気と熱交換器６４の内部を流れる冷媒との間で熱交換を行う。
【０１４３】
室内機６１の熱交換器６３と室外機６２の熱交換器６４とは、配管６６で環状に接続され、これにより冷凍サイクルを形成している。また、熱交換器６３と熱交換器６４とを接続する配管６６には、冷暖房切換用の四方弁６５が設けられている。
【０１４４】
なお、熱交換器６３または６４、四方弁６５、送風ファン、温度センサ、操作部、送風機、アキュームレータ、弁装置、もしくはストレーナ等の具体的な構成は特に限定されず、公知の構成を好適に用いることができる。また、室内機６１および室外機６２の具体的な構成も特に限定されず、室内機６１は熱交換器６３を備えていれば、公知の種々の構成に適用することができ、室外機６２は電動圧縮機４０および熱交換器６４を備えていれば、公知の種々の構成に適用することができる。
【０１４５】
図９（ａ）に示す空気調和機６０（冷凍サイクル）の動作の一例について具体的に説明する。まず、冷房運転または除湿運転では、室外機６２の電動圧縮機４０はガス冷媒を圧縮して吐出し、これによりガス冷媒は四方弁６５を介して室外機６２の熱交換器６４に送出される。熱交換器６４は外気とガス冷媒とを熱交換するので、ガス冷媒は凝縮して液化する。液化した液冷媒は減圧され、室内機６１の熱交換器６３に送出される。熱交換器６３では、室内空気との熱交換により液冷媒が蒸発してガス冷媒となる。このガス冷媒は、四方弁６５を介して室外機６２の電動圧縮機４０に戻る。電動圧縮機４０はガス冷媒を圧縮して四方弁６５を介して再び熱交換器６４に吐出する。
【０１４６】
また、暖房運転では、室外機６２の電動圧縮機４０はガス冷媒を圧縮して吐出し、これによりガス冷媒は四方弁６５を介して室内機６１の熱交換器６３に送出される。熱交換器６３では、室内空気との熱交換によりガス冷媒が凝縮して液化する。液化した液冷媒は、図示しない減圧弁により減圧されて気液二相冷媒となり、室外機６２の熱交換器６４に送出される。熱交換器６４は外気と気液二相冷媒とを熱交換するので、気液二相冷媒は蒸発してガス冷媒となり、電動圧縮機４０に戻る。電動圧縮機４０はガス冷媒を圧縮して四方弁６５を介して再び室内機６１の熱交換器６３に吐出する。
【０１４７】
本実施の形態に係る空気調和機６０は、このような冷凍サイクルを備えており、当該冷凍サイクルを構成する電動圧縮機４０は、前記実施の形態１または２に係るインバータ制御装置２０により運転制御される。これにより電動圧縮機４０の信頼性が向上するので、冷凍サイクルを良好に運転することが可能となる。それゆえ、建築物、車両、船舶等において室内の空気調和を安定させることができ、空気調和機６０の信頼性を高めることができる。
【０１４８】
［洗濯機の一例］
また、前記実施の形態１または２に係るインバータ制御装置２０およびこれにより運転制御されるブラシレスＤＣモータ３０は、電動圧縮機４０を備える電気機器以外にも、モータを備える電気機器に広く好適に用いることができる。具体的には、例えば、図９（ｂ）に示すように、洗濯機７０に用いる例を挙げることができる。
【０１４９】
本実施の形態に係る洗濯機７０は、実施の形態１または２に係るインバータ制御装置２０、ブラシレスＤＣモータ３０、洗濯槽７１、攪拌翼７２、図示しない給水部、操作部、および外部筐体等を備えている。攪拌翼７２は洗濯槽７１内に設けられ、洗濯槽７１内部に蓄積された水を攪拌する。洗濯槽７１は、衣類を投入して洗濯する槽であり、洗剤を含む水を蓄積可能に構成されている。洗濯槽７１の内部では、攪拌翼７２の回転により水が攪拌され、これにより衣類が洗濯される。
【０１５０】
洗濯槽７１、攪拌翼７２、給水部、操作部、外部筐体等の具体的な構成は特に限定されず、公知の構成を好適に用いることができる。また、図９（ｂ）に示す洗濯機７０は、ブラシレスＤＣモータ３０で攪拌翼７２を回転する構成であるが、本実施の形態に係る洗濯機７０の構成はこれに限定されず、例えば、ブラシレスＤＣモータ３０で回転ドラムを回転させる構成のドラム式洗濯機であってもよい。
【０１５１】
本実施の形態に係る洗濯機７０は、洗濯槽７１内の攪拌翼７２（あるいは回転ドラム等）をブラシレスＤＣモータ３０で回転駆動するが、このブラシレスＤＣモータ３０は、前記実施の形態１または２に係るインバータ制御装置２０により運転制御される。これにより攪拌翼７２（あるいは回転ドラム等）を安定して回転駆動することができるので、洗濯機７０の信頼性を高めることができる。
【０１５２】
このように、本発明には、ブラシレスＤＣモータ３０を備え、前記実施の形態１または２に係るインバータ制御装置２０によって運転制御される電動圧縮機４０（実施の形態３参照）が含まれる。この電動圧縮機４０においては、ブラシレスＤＣモータ３０は、回転数が相対的に低い場合には高効率で運転することが可能であり、回転数が相対的に高い場合には高トルクで運転することが可能となる。また、本実施の形態に係る電動圧縮機４０を冷蔵庫５０（実施の形態３参照）または空気調和機６０に適用すれば、冷凍サイクルに負荷変動が生じても、安定して圧縮動作が可能となり、その信頼性を高めることができる。
【０１５３】
したがって、本発明には、電動圧縮機４０を備える冷蔵庫５０、空気調和機６０等の電気機器も含まれる。さらには、洗濯機７０のように、電動圧縮機４０は備えていないが、ブラシレスＤＣモータ３０を備え、当該ブラシレスＤＣモータ３０を前記実施の形態１または２に係るインバータ制御装置２０によって運転制御する電気機器も本発明に含まれる。このような電気機器は、インバータ制御装置２０によりブラシレスＤＣモータ３０が運転制御されるので、高効率で運転範囲を広くすることができるとともに、ブラシレスＤＣモータ３０または電動圧縮機４０だけでなく、これらを備える電気機器についても、その信頼性も高くすることができる。
【０１５４】
また、本実施の形態においても、前記実施の形態３と同様に、インバータ制御装置２０の出力電圧制御器２３２は、位相差検出器２３４により検出された誘起電圧の位相差に応じて、インバータ回路部２１から出力される三相出力電圧を変化させたり維持したりするように出力電圧制御信号を生成する。
【０１５５】
すなわち、前記実施の形態３に係る冷蔵庫５０、本実施の形態４に係る空気調和機６０、および洗濯機７０等の電気機器においては、位相差検出器２３４により検出された誘起電圧の位相差が進み位相であれば、出力電圧制御器２３２は、インバータ回路部２１から出力される三相出力電圧を低下させるように、出力電圧制御信号を生成する。また、位相差検出器２３４により検出された誘起電圧の位相差が遅れ位相であれば、出力電圧制御器２３２は、インバータ回路部２１から出力される三相出力電圧を上昇させるように、出力電圧制御信号を生成する。あるいは、位相差検出器２３４により検出された誘起電圧の位相差が中間位相であれば、出力電圧制御器２３２は、インバータ回路部２１から出力される三相出力電圧を変化させないように（維持するように）、出力電圧制御信号を生成する。
【０１５６】
（比較の形態）
次に、前記実施の形態１または２に係るインバータ制御装置２０に対比させるために、特許文献１に開示される従来のインバータ制御装置の構成について、図１０および図１１を参照して具体的に説明する。
【０１５７】
図１０に示すように、従来のインバータ制御装置１２０は、直流電源１００の端子間に、３対のスイッチングトランジスタＴｒｕ，Ｔｒｘ，Ｔｒｖ，Ｔｒｙ，Ｔｒｗ，およびＴｒｚを三相ブリッジとなるように接続され、インバータ回路部１０３を構成している。ブラシレスＤＣモータ１０５は、４極の分布巻き構造のステータ１０５Ｓとロータ１０５Ｒとで構成されている。ロータ１０５Ｒは、内部に永久磁石１０５ａおよび１０５ｂを埋め込んだ磁石埋込型構造である。なお、ロータ１０５Ｒは、その表面に永久磁石１０５ａおよび１０５ｂを配置した表面磁石構造であってもよい。ステータ１０５Ｓは、Ｙ接続されたステータ巻線１０５ｕ，１０５ｖ，および１０５ｗで構成されている。
【０１５８】
スイッチングトランジスタＴｒｕ，Ｔｒｘ，Ｔｒｖ，Ｔｒｙ，Ｔｒｗ，およびＴｒｚは、スイッチングトランジスタＴｒｕおよびＴｒｘが出力端子ＯＵで直列に接続されて対となっており、スイッチングトランジスタＴｒｖおよびＴｒｙが出力端子ＯＶで直列に接続されて対となっており、スイッチングトランジスタＴｒｗおよびＴｒｚが出力端子ＯＷで直列に接続されて対となっている。これらの出力端子ＯＵ，ＯＶ，およびＯＷは、それぞれブラシレスＤＣモータ１０５のステータ巻線１０５ｕ，１０５ｖ，および１０５ｗの端子に接続されている。なお、スイッチングトランジスタＴｒｕ，Ｔｒｘ，Ｔｒｖ，Ｔｒｙ，Ｔｒｗ，およびＴｒｚのコレクタ端子およびエミッタ端子の間には、それぞれ保護用の還流ダイオードＤｕ，Ｄｘ，Ｄｖ，Ｄｙ，Ｄｗ，およびＤｚが接続されている。
【０１５９】
抵抗Ｒ１およびＲ２は、母線１０１および１０２の間に検出端子ＯＮで直列に接続されており、この検出端子ＯＮは仮想中性点電圧値ＶＮを出力する。仮想中性点電圧値ＶＮは、ブラシレスＤＣモータ１０５のステータ巻線１０５ｕ，１０５ｖ，および１０５ｗの中性点Ｎｐの電圧に相当し、直流電源１００の出力電圧の１／２となる値である。なお、母線１０１および１０２の間には、三相ブリッジ構造に対して並列となるようにコンデンサＣ０が接続されている。
【０１６０】
コンパレータ１０４ａは、その非反転入力端子（＋）が抵抗Ｒｕを介して出力端子ＯＵに接続され、その反転入力端子（−）が検出端子ＯＮに接続されている。また、コンパレータ１０４ｂは、その非反転入力端子（＋）が抵抗Ｒｖを介して出力端子ＯＶに接続され、その反転入力端子（−）が検出端子ＯＮに接続されている。また、コンパレータ１０４ｃは、その非反転入力端子（＋）が抵抗Ｒｗを介して出力端子ＯＷに接続され、その反転入力端子（−）が検出端子ＯＮに接続されている。
【０１６１】
そして、これらのコンパレータ１０４ａ，１０４ｂ，および１０４ｃの出力端子は、論理手段であるマイクロプロセッサ１１０の入力端子Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３にそれぞれ接続されている。また、マイクロプロセッサ１１０の出力端子Ｏ１〜Ｏ６は、インバータ駆動回路１１１を介してインバータ回路部１０３に接続され、スイッチングトランジスタＴｒｕ，Ｔｒｘ，Ｔｒｖ，Ｔｒｙ，Ｔｒｗ，およびＴｒｚを駆動制御する。また、マイクロプロセッサ１１０は、第一タイマ１１２および第二タイマ１１３にも接続されている。
【０１６２】
次に、従来のインバータ制御装置１２０によるブラシレスＤＣモータ１０５の運転制御について、図１１のタイムチャートを参照して具体的に説明する。
【０１６３】
図１１に示す（ａ）Ｖｕは、定常動作時のブラシレスＤＣモータ１０５において、ステータ巻線１０５ｕの端子電圧Ｖｕの波形であり、（ｂ）Ｖｖは、ステータ巻線１０５ｖの端子電圧Ｖｖの波形であり、（ｃ）Ｖｗは、ステータ巻線１０５ｗの端子電圧Ｖｗの波形である。
【０１６４】
これら端子電圧Ｖｕ，Ｖｖ，またはＶｗの波形は、図１１に示すように、インバータ回路部１０３からの供給電圧（出力電圧）Ｖｕａ，Ｖｖａ，またはＶｗａと、ステータ巻線１０５ｕ，１０５ｖ，または１０５ｗに発生する誘起電圧Ｖｕｂ，Ｖｖｂ，またはＶｗｂと、転流制御時に発生するスパイク電圧Ｖｕｃ，Ｖｖｃ，またはＶｗｃとの合成波形となっている。スパイク電圧Ｖｕｃ，Ｖｖｃ，またはＶｗｃは、スイッチングトランジスタＴｒｕ，Ｔｒｘ，Ｔｒｖ，Ｔｒｙ，Ｔｒｗ，およびＴｒｚの転流時に、還流ダイオードＤｕ，Ｄｘ，Ｄｖ，Ｄｙ，Ｄｗ，およびＤｚのいずれかが導通することにより生じるパルス上の波形である。
【０１６５】
図１１に示す（ｄ）ＰＳｕは、コンパレータ１０４ａからの出力信号である。出力信号ＰＳｕは、端子電圧Ｖｕと仮想中性点電圧値ＶＮ（直流電源１００の出力電圧の１／２の値）とを比較した電圧値である。また、（ｅ）ＰＳｖは、コンパレータ１０４ｂからの出力信号である。出力信号ＰＳｖは、端子電圧Ｖｖと仮想中性点電圧値ＶＮ（直流電源１００の出力電圧の１／２の値）とを比較した電圧値である。また、（ｆ）ＰＳｗは、コンパレータ１０４ｃからの出力信号である。出力信号ＰＳｗは、端子電圧Ｖｗと仮想中性点電圧値ＶＮ（直流電源１００の出力電圧の１／２の値）とを比較した電圧値である。
【０１６６】
出力信号ＰＳｕ，ＰＳｖ，またはＰＳｗの波形は、信号ＰＳｕａ，ＰＳｖａ，またはＰＳｗａと信号ＰＳｕｂ、ＰＳｖｂ、ＰＳｗｂとの合成波形となっている。信号ＰＳｕａ，ＰＳｖａ，またはＰＳｗａは、誘起電圧Ｖｕｂ，Ｖｖｂ，またはＶｗｂの正および負ならびに位相を表わす信号であり、信号ＰＳｕｂ、ＰＳｖｂ、ＰＳｗｂは、パルス状電圧Ｖｕｃ，Ｖｖｃ，またはＶｗｃに対応する信号である。
【０１６７】
なお、パルス状電圧Ｖｕｃ、Ｖｖｃ、Ｖｗｃは、ウェイトタイマにより無視されるので、出力信号ＰＳｕ、ＰＳｖ、ＰＳｗは、結果として誘起電圧Ｖｕｂ、Ｖｖｂ、Ｖｗｂの正および負ならびに位相を示すものとなる。
【０１６８】
図１１に示す（ｇ）は、マイクロプロセッサ１１０が認識する６種類のモードＡ〜Ｆである。また、（ｈ）ＴＩＭＥは、各モードＡ〜Ｆの長さに対応する時間Ｔであり、この時間Ｔは電気角６０度に相当する。また（ｉ）ＴＩＭＥは、遅延時間Ｔ／２であり、この遅延時間Ｔ／２は電気角３０度に相当する。そして、（ｊ）ＤＳｕ，（ｋ）ＤＳｖ，（ｌ）ＤＳｗ，（ｍ）ＤＳｘ，（ｎ）ＤＳｙ，および（ｏ）ＤＳｚは、それぞれスイッチングトランジスタＴｒｕ，Ｔｒｖ，Ｔｒｗ，Ｔｒｘ，Ｔｒｙ，およびＴｒｚの駆動信号である。
【０１６９】
マイクロプロセッサ１１０は、コンパレータ１０４ａ，１０４ｂ，および１０４ｃから出力される出力信号ＰＳｕ，ＰＳｖ，およびＰＳｗの状態に基づいて、（ｇ）ＭＯＤＥに示す６つのモードＡ〜Ｆを認識する。そして、出力信号ＰＳｕ，ＰＳｖ，およびＰＳｗのレベルが変化した時点から遅延時間Ｔ／２（電気角３０度）だけ遅らせて、（ｊ）ないし（ｏ）に示す駆動信号を出力する。
【０１７０】
このように、従来のインバータ制御装置１２０は、ブラシレスＤＣモータ１０５のロータ１０５Ｒの回転に応じて、ステータ巻線１０５ｕ，１０５ｖ，および１０５ｗに生ずる誘起電圧からロータ１０５Ｒの位置状態を検出する。また、この位置状態の検出とともに、その誘起電圧の変化時間（Ｔ）を検出することにより、ステータ巻線１０５ｕ，１０５ｖ，および１０５ｗへの通電モードおよびタイミングを制御する。つまり、インバータ制御装置１２０は、ブラシレスＤＣモータ１０５の誘起電圧から、ステータ巻線１０５ｕ，１０５ｖ，および１０５ｗを通電させる駆動信号を決定し、この駆動信号によりブラシレスＤＣモータ１０５を運転制御している。
【０１７１】
しかしながら、この従来のインバータ制御装置１２０では、転流制御が誘起電圧をモニタできる範囲に限定されてしまうという制約がある。また、ブラシレスＤＣモータ１０５に急激な回転変動を伴う負荷変動または電圧変動が発生したときには、誘起電圧の波形におけるゼロクロス点の検出が困難となる。そのため、ロータ１０５Ｒの相対位置を認識することができなくなり、脱調停止してしまうおそれがある。
【０１７２】
これに対して、前記実施の形態１または２に係るインバータ制御装置は、回転速度指令の変動または出力トルクの変動の発生により、誘起電圧の波形から磁極位置（ロータ位置）の検出が困難な運転状態となっても、ブラシレスＤＣモータを位置検出転流制御から強制同期転流制御に切り換えることができる。これにより、ブラシレスＤＣモータの運転状態を強制的に継続することができるので、運転状態の変化によりブラシレスＤＣモータが脱調停止する可能性を有効に低減することができる。
【０１７３】
また、強制同期転流制御では、同期運転によってインバータ回路部の出力電圧の周波数を強制的に同期周波数で出力することができる。これにより、Ｕ相、Ｖ相、およびＷ相のステータ巻線の磁束を低減させて誘起電圧を減少させることができる。これにより、ブラシレスＤＣモータのモータ電流を増加させて出力トルクを増加させることができる。それゆえ、ブラシレスＤＣモータの運転制御の範囲を拡大することができる。
【０１７４】
その結果に、本発明によれば、ブラシレスＤＣモータの運転制御を行うセンサレス型のインバータ制御装置において、ブラシレスＤＣモータの脱調停止を有効に抑制し、より安定で信頼性の高い運転制御を実現することが可能となる。
【０１７５】
なお、本発明は前記実施の形態の記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲内で種々の変更が可能であり、異なる実施の形態や複数の変形例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１７６】
本発明は、ブラシレスＤＣモータをセンサレスで運転制御する分野に広く好適に用いることができる。さらには、センサレスで運転制御されるブラシレスＤＣモータを備える電動圧縮機、あるいは、ブラシレスＤＣモータまたは電動圧縮機を備える冷蔵庫、空気調和機、洗濯機などの家庭用電気機の分野、あるいは電気自動車等の分野にも好適に用いることができる。
【符号の説明】
【０１７７】
１０    商用交流電源
２０    インバータ制御装置
２１    インバータ回路部
２２    ロータ位置信号生成回路部
２３    インバータ制御部
３０    ブラシレスＤＣモータ
３１    ステータ
３１ｕ  ステータ巻線
３１ｖ  ステータ巻線
３１ｖ  ステータ巻線
３２    ロータ
３２ａ  永久磁石
３２ｂ  永久磁石
３２ｃ  永久磁石
３２ｄ  永久磁石
３２ｅ  永久磁石
３２ｆ  永久磁石
４１    圧縮機構
４０    電動圧縮機
５０    冷蔵庫（電気機器）
５１    凝縮器
５２    減圧装置
５３    蒸発器
５４    配管
６０    空気調和機（電気機器）
６１    室内機
６２    室外機
６３    熱交換器
６４    熱交換器
６５    四方弁
６６    配管
７０    洗濯機（電気機器）
７１    洗濯槽
７２    攪拌翼
２１１    ＰＷＭインバータ
２１２    整流平滑回路
２１３    インバータ駆動回路
２３１    駆動制御器
２３２    出力電圧制御器
２３３    ロータ位置検出器
２３４    位相差検出器
２３５    位置検出転流制御器
２３６    強制同期転流制御器
２３７    回転速度検出器
２３８    基準タイマ
Ｄｕ    還流ダイオード
Ｄｖ    還流ダイオード
Ｄｗ    還流ダイオード
Ｄｘ    還流ダイオード
Ｄｙ    還流ダイオード
Ｄｚ    還流ダイオード
Ｎｐ    中性点
Ｔｒｕ    スイッチングトランジスタ（スイッチング素子）
Ｔｒｖ    スイッチングトランジスタ（スイッチング素子）
Ｔｒｗ    スイッチングトランジスタ（スイッチング素子）
Ｔｒｘ    スイッチングトランジスタ（スイッチング素子）
Ｔｒｙ    スイッチングトランジスタ（スイッチング素子）
Ｔｒｚ    スイッチングトランジスタ（スイッチング素子）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2013034364.tif 000009
【図８】
2013034364.tif 000010
【図９】
2013034364.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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