(57)【要約】【課題】モータを起動させる際、逆風や順風等の影響を受けてモータが正方向または逆方向のどちらかに回転している状態にあっても、モータを確実に起動させることができるモータ駆動制御装置の提供。【解決手段】モータ駆動制御装置１は、駆動電圧出力部１０と、電源部１１と、駆動電圧調整部６とを備える。駆動電圧出力部１０は、モータ５１を駆動させるための駆動電圧ＳＵ１，ＳＶ１，ＳＷ１をモータ５１に出力する。電源部１１は、駆動電圧出力部１０に電源電圧Ｖｃｃを供給する。駆動電圧調整部６は、モータ５１が起動直前に回転している場合、モータ５１が回生動作を行うことにより電源電圧Ｖｃｃが昇圧されるように、モータ５１起動時の駆動電圧ＳＵ１，ＳＶ１，ＳＷ１を調整する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ（５１）を駆動させるための駆動電圧（ＳＵ１〜ＳＷ１）を前記モータ（５１）に出力する駆動電圧出力部（１０）と、
前記駆動電圧出力部（１０）に電源電圧（Ｖｃｃ）を供給する電源部（１１）と、
前記モータ（５１）が起動直前に回転している場合、前記モータ（５１）が回生動作を行うことにより前記電源電圧（Ｖｃｃ）が昇圧されるように、前記モータ（５１）起動時の前記駆動電圧（ＳＵ１〜ＳＷ１）を調整する駆動電圧調整部（６）と、
を備える、モータ駆動制御装置（１）。
【請求項２】
前記駆動電圧調整部（６）は、前記モータ（５１）の回転数を低下させるように、前記駆動電圧（ＳＵ１〜ＳＷ１）を調整する、
請求項１に記載のモータ駆動制御装置（１）。
【請求項３】
前記駆動電圧調整部（６）は、前記モータ（５１）の起動直前における回転方向とは逆方向へのトルクが発生するような前記駆動電圧（ＳＵ１〜ＳＷ１）に決定すると共に、前記駆動電圧（ＳＵ１〜ＳＷ１）を所定駆動電圧以下にする、
請求項１または２に記載のモータ駆動制御装置（１）。
【請求項４】
前記駆動電圧調整部（６）は、前記モータ（５１）に流れる電流の位相と前記モータ（５１）に発生する誘起電圧の位相とのずれが所定量以上となるように、前記モータの起動直前における回転方向とは逆方向へのトルクが発生するような前記駆動電圧（ＳＵ１〜ＳＷ１）に決定する、
請求項３に記載のモータ駆動制御装置（１）。
【請求項５】
前記所定駆動電圧は、前記モータ（５１）起動直前における前記モータ（５１）の回転状態から前記モータ（５１）を起動させた場合に、前記電源電圧が昇圧される電圧値以下である、
請求項３または４に記載のモータ駆動制御装置（１）。
【請求項６】
前記所定駆動電圧は、前記モータ（５１）に発生する誘起電圧より小さい電圧値である、
請求項３または４に記載のモータ駆動制御装置（１）。
【請求項７】
前記駆動電圧調整部（６）は、前記駆動電圧（ＳＵ１〜ＳＷ１）を、前記モータ（５１）の回転数に基づいて更に調整する、
請求項１〜６のいずれかに記載のモータ駆動制御装置（１）。
【請求項８】
前記モータ（５１）は２相以上のモータであって、
前記駆動電圧出力部（１０）は、前記電源部（１１）の正端子と前記モータ（５１）の各相との間にそれぞれ接続された複数の上側スイッチング素子（Ｑ１，Ｑ３，Ｑ５）と、前記電源部（１１）の負端子と前記モータ（５１）の各相との間にそれぞれ接続された複数の下側スイッチング素子（Ｑ２，Ｑ４，Ｑ６）とを有し、
前記駆動電圧調整部（６）は、前記モータ（５１）の各相に出力される前記駆動電圧（ＳＵ１〜ＳＷ１）のうち少なくとも１相の前記駆動電圧（ＳＵ１〜ＳＷ１）を出力するための前記下側スイッチング素子（Ｑ２，Ｑ４，Ｑ６）を、所定の周波数でオン及びオフさせる、
請求項１または２に記載のモータ駆動制御装置（１）。
【請求項９】
前記駆動電圧調整部（６）は、前記下側スイッチング素子（Ｑ２，Ｑ４，Ｑ６）をオンさせるオン時間とオフさせるオフ時間との比を、前記モータ（５１）の回転数に基づいて決定する、
請求項８に記載のモータ駆動制御装置（１）。
【請求項１０】
前記モータ（５１）起動後、前記モータ（５１）が起動直前に回転していた回転方向への回転数が所定数以下となった場合、前記駆動電圧調整部（６）は、前記駆動電圧（ＳＵ１〜ＳＷ１）を前記モータ（５１）の通常回転時の前記駆動電圧に変更する、
請求項１〜９のいずれかに記載のモータ駆動制御装置（１）。
【請求項１１】
前記モータ（５１）の起動直前の回転方向が逆回転であって、かつ前記モータ（５１）の起動後に前記モータ（５１）の回転方向が正回転方向となった場合、前記駆動電圧調整部（６）は、前記駆動電圧（ＳＵ１〜ＳＷ１）を前記モータ（５１）の通常回転時の前記駆動電圧に変更する、
請求項１〜９のいずれかに記載のモータ駆動制御装置（１）。
【請求項１２】
前記モータ（５１）が起動してからの時間を計測する時間計測部（４）を更に備え、
前記時間計測部（４）により計測されている時間が所定時間を経過した場合、前記駆動電圧調整部（６）は、前記駆動電圧（ＳＵ１〜ＳＷ１）を前記モータ（５１）の通常回転時の前記駆動電圧に変更する、
請求項１〜９のいずれかに記載のモータ駆動制御装置（１）。
【請求項１３】
前記モータ（５１）が回生動作を行っている場合、前記モータ（５１）の回生方向に流れる電流を保護する電流保護部（１５）を更に備える、
請求項１〜１２のいずれかに記載のモータ駆動制御装置（１）。
【請求項１４】
前記駆動電圧調整部（６）は、前記電源電圧（Ｖｃｃ）が第１所定値以上である場合、前記駆動電圧出力部（１０）による前記駆動電圧（ＳＵ１〜ＳＷ１）の出力を停止させる、
請求項１〜１３のいずれかに記載のモータ駆動制御装置（１）。
【請求項１５】
前記電源部（１１）は、昇圧される前記電源電圧（Ｖｃｃ）に応じた電荷を蓄積可能な電荷蓄積部（１１ａ）を有する、
請求項１〜１４のいずれかに記載のモータ駆動制御装置（１）。
【請求項１６】
前記電荷蓄積部（１１ａ）に蓄積された前記電荷を放電可能な放電部（１２）と、
前記電源電圧（Ｖｃｃ）が第２所定値以上である場合、前記電荷蓄積部（１１ａ）に蓄積された電荷の少なくとも一部が放電されるように、前記放電部（１２）を制御する放電制御部（９）と、
を更に備える、請求項１５に記載のモータ駆動制御装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ駆動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、圧縮機やファン等の機器を備えた空気調和装置では、これらの機器の動力源としてモータが多く用いられている。そして、空気調和装置には、このモータを駆動させる駆動装置が更に備えられている。
【０００３】
ここで、モータが例えば室外ファンの動力源として用いられる場合について説明する。駆動装置がこのモータを起動させようとする際、逆風等の影響により室外ファンに逆回転方向への外力が加わっていると、モータは逆回転方向に回転する。この状態でモータを起動させると、モータには、無風時のように室外ファンに外力が加わっていない状態でモータが正常に起動する場合よりも大きい電流が流れる。特に、この電流は、モータの逆回転側への回転数が高いほど増大する。このように、モータに流れる電流が増大すると、このモータを駆動している駆動装置内の出力回路における発熱量が増え、例えば出力回路を構成しているスイッチング素子が破壊してしまう恐れがある。
【０００４】
そこで、特許文献１では、モータ逆回転時の回転数の上限値を設けておき、モータが逆回転方向に回転した際の回転数がこの上限値を超えた場合、モータの回転を停止させるものが開示されている。
【特許文献１】特開平８−３０３３８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、例えばモータの起動前から逆風が強い場合、モータの逆回転方向への回転数は起動する前から上限値を超えてしまい、モータが起動できないおそれがある。また、空気調和装置における一空気流路内に、例えば２台のファンが並べて配置されている際に、一方のファンを正回転方向に駆動させると、他方のファンは一方のファンからの風の影響により逆回転方向に回転してしまう場合がある。この現象は、特に、空気調和装置の機内外の静圧差が高い場合に生じやすい。しかし、このような場合も、他方のファンを起動させようとする際に、この他方のファンが一方のファンからの影響を強く受け逆回転していると、他方のファンを駆動するためのモータの回転数は起動する前から上限値を超えてしまうおそれがある。結果、このモータは、起動できなくなってしまう。
【０００６】
一方で、順風等の影響によりファンの正回転方向に外力が加わり、起動前から正回転方向に回転している状態のモータを起動させる時も、起動前から逆回転方向に回転している状態のモータを起動させる時と同様に、モータには、室外ファンに外力が加わっていない状態でモータを起動させる場合よりも大きい電流が流れる場合がある。
【０００７】
そこで、本発明は、モータを起動させる際、逆風や順風等の影響を受けてモータが正方向または逆方向のどちらかに回転している状態にあっても、モータを確実に起動させることができるモータ駆動制御装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
発明１に係るモータ駆動制御装置は、駆動電圧出力部と、電源部と、駆動電圧調整部とを備える。駆動電圧出力部は、モータを駆動させるための駆動電圧をモータに出力する。電源部は、駆動電圧出力部に電源電圧を供給する。駆動電圧調整部は、モータが起動直前に回転している場合、モータが回生動作を行うことにより電源電圧が昇圧されるように、モータ起動時の駆動電圧を調整する。
【０００９】
このモータ駆動制御装置は、モータが起動前から既に回転している場合、モータ起動直後にモータに回生動作を行わせ、電源電圧を昇圧させる。これにより、モータの起動時、モータの回転エネルギーが電源に回生されることで、モータには回転数が減少するようなトルクがかかるため、起動直後にモータに通電する電流の増加は抑制される。従って、モータは確実に起動することができる。
【００１０】
発明２に係るモータ駆動制御装置は、発明１に係るモータ駆動制御装置であって、駆動電圧調整部は、モータの回転数を低下させるように、駆動電圧を調整する。
【００１１】
これにより、モータの起動時、モータの回転数は低下するため、モータの起動時にモータに通電される電流は増加せずに済む。従って、モータは、滑らかに加速を行うことができる。
【００１２】
発明３に係るモータ駆動制御装置は、発明１または２に係るモータ駆動制御装置であって、駆動電圧調整部は、モータの起動直前における回転方向とは逆方向へのトルクが発生するような駆動電圧に決定すると共に、駆動電圧を所定駆動電圧以下にする。
【００１３】
このモータ駆動制御装置は、モータの起動直前における回転方向とは逆方向にトルクが発生するような駆動電圧であって、かつ所定駆動電圧以下である駆動電圧をモータに出力する。この場合、モータは起動時に回生動作を行い、電源電圧が上昇するため、モータの回転エネルギーは電気エネルギーに変換され、モータの回転数が減少する。従って、起動直後にモータに通電する電流量の増加が抑えられる。
【００１４】
発明４に係るモータ駆動制御装置は、請求項３に係るモータ駆動制御装置であって、駆動電圧調整部は、モータに流れる電流の位相とモータに発生する誘起電圧の位相とのずれが所定量以上となるように、モータの起動直前における回転方向とは逆方向へのトルクが発生するような駆動電圧に決定する。
【００１５】
モータに通電される電流の位相とモータに発生する誘起電圧の位相とにずれが生じていると、モータの起動直前における回転方向とは逆方向へのトルクをモータに発生させる場合にも、電源電圧が昇圧される場合がある。起動直前における回転方向とは逆方向へのトルクをモータに発生させる際、この位相のずれが大きくなる程、電源電圧は昇圧されやすくなる。そこで、このモータ駆動制御装置は、モータに通電される電流の位相とモータに発生する位相とのずれが所定量以上となるように、モータの起動直前における回転方向とは逆方向へのトルクが発生するような駆動電圧をモータに出力する。これにより、モータ駆動制御装置は、電源電圧を昇圧させることができる。
【００１６】
発明５に係るモータ駆動制御装置は、発明３または４に係るモータ駆動制御装置であって、所定駆動電圧は、モータ起動直前におけるモータの回転状態からモータを起動させた場合に、電源電圧が昇圧される電圧値以下である。
【００１７】
電源電圧を昇圧させるためにモータに印加すべき電圧には臨界値があり、この臨界値以下の駆動電圧がモータに印加されると、電源電圧の昇圧動作が生じるようになる。ここでは、この臨界値を、電源電圧が昇圧される電圧値とよぶが、このモータ駆動制御装置は、電源電圧が昇圧される電圧値以下である駆動電圧をモータに印加するため、確実に電源電圧を昇圧させることができる。
【００１８】
発明６に係るモータ駆動制御装置は、発明３または４に係るモータ駆動制御装置であって、所定駆動電圧は、モータに発生する誘起電圧より小さい値である。
【００１９】
モータに印加される駆動電圧を、モータに発生する誘起電圧以下に調整すると、電流は、モータから電源部側に流れる。これにより、モータ側から電源部側にエネルギーが供給される、いわゆる回生動作が生じるため、電源電圧を昇圧させることができる。
【００２０】
発明７に係るモータ駆動制御装置は、発明１〜６のいずれかに係るモータ駆動制御装置であって、駆動電圧調整部は、駆動電圧を、モータの回転数に基づいて更に調整する。
【００２１】
このモータ駆動制御装置は、昇圧された後の電源電圧が、例えば駆動電圧出力部内のスイッチング素子等の部品の定格を越えないように、モータの回転数に応じて駆動電圧を更に調整する。これにより、スイッチング素子等の部品が昇圧された電源電圧より破損してしまうことを防ぐことができ、信頼性を確保することができる。
【００２２】
発明８に係るモータ駆動制御装置は、発明１または２に係るモータ駆動制御装置であって、モータは２相以上のモータである。駆動電圧出力部は、電源部の正端子とモータの各相との間にそれぞれ接続された複数の上側スイッチング素子と、電源部の負端子とモータの各相との間にそれぞれ接続された複数の下側スイッチング素子とを有する。そして、駆動電圧調整部は、モータの各相に出力される駆動電圧のうち少なくとも１相の駆動電圧を出力するための下側スイッチング素子を、所定の周波数でオン及びオフさせる。
【００２３】
このモータ駆動制御装置は、モータの起動直後、少なくとも１相の下側スイッチング素子を所定の周波数でチョッピングさせる。この場合、モータは回生動作を行い、モータの回転エネルギーが電気エネルギーに変換されて電源部側に回生され、電源電圧が昇圧し、モータの回転数が減少する。従って、起動直後にモータに通電する電流の増加が抑えられる。
【００２４】
発明９に係るモータ駆動制御装置は、発明８に係るモータ駆動制御装置であって、駆動電圧調整部は、下側スイッチング素子をオンさせるオン時間とオフさせるオフ時間との比を、モータの回転数に基づいて決定する。
【００２５】
このモータ駆動制御装置は、チョッピングされる下側スイッチング素子のオン時間とオフ時間との比を、例えば昇圧された電源電圧が駆動電圧出力部内のスイッチング素子等の部品の定格を越えないように、モータの回転数に応じて決定する。これにより、スイッチング素子等の部品が昇圧された電源電圧より破損してしまうことを防ぐことができ、信頼性を確保することができる。
【００２６】
発明１０に係るモータ駆動制御装置は、発明１〜９のいずれかに係るモータ駆動制御装置であって、モータ起動後、モータが起動直前に回転していた回転方向への回転数が所定数以下となった場合、駆動電圧調整部は、駆動電圧をモータの通常回転時の駆動電圧に変更する。
【００２７】
このモータ駆動制御装置は、例えばモータが起動直前に逆回転方向に回転している場合、起動後にモータの逆回転方向への回転数が所定数以下となった時に、通常回転時の駆動電圧をモータに出力する。これにより、モータは確実に通常回転を行うことができる。
【００２８】
発明１１に係るモータ駆動制御装置は、発明１〜９のいずれかに係るモータ駆動制御装置であって、モータの起動直前の回転方向が逆回転であって、かつモータの起動後にモータの回転方向が正回転方向となった場合、駆動電圧調整部は、駆動電圧をモータの通常回転時の駆動電圧に変更する。
【００２９】
このモータ駆動制御装置によると、起動直前に逆回転方向に回転していたモータの回転方向が正回転方向となった場合、モータには通常回転時の駆動電圧が出力される。これにより、モータは確実に通常回転を行うことができる。
【００３０】
発明１２に係るモータ駆動制御装置は、発明１〜９のいずれかに係るモータ駆動制御装置であって、時間計測部を更に備える。時間計測部は、モータが起動してからの時間を計測する。そして、時間計測部により計測されている時間が所定時間を経過した場合、駆動電圧調整部は、駆動電圧をモータの通常回転時の駆動電圧に変更する。
【００３１】
このモータ駆動制御装置によると、所定時間経過後、モータには通常回転時の駆動電圧が出力される。これにより、モータは確実に通常回転を行うことができる。
【００３２】
発明１３に係るモータ駆動制御装置は、発明１〜１２のいずれかに係るモータ駆動制御装置であって、電流保護部を更に備える。電流保護部は、モータが回生動作を行っている場合、モータの回生方向に流れる電流を保護する。
【００３３】
これにより、モータの回生動作時、モータから駆動電圧出力部内のスイッチング素子等の部品に流れる電流が、これらの部品の定格を越えてしまい、部品が破損してしまうことを防ぐことができる。
【００３４】
発明１４に係るモータ駆動制御装置は、発明１〜１３のいずれかに係るモータ駆動制御装置であって、駆動電圧調整部は、電源電圧が第１所定値以上である場合、駆動電圧出力部による駆動電圧の出力を停止させる。
【００３５】
ここで、第１所定値としては、例えば駆動電圧出力部内のスイッチング素子等の部品の定格に応じて決定された値が挙げられる。このモータ駆動制御装置は、昇圧された電源電圧が第１所定値を越えると、駆動電圧の出力を停止させるため、昇圧された電源電圧が例えば駆動電圧出力部内のスイッチング素子等の部品の定格を越えてしまい、部品が破損してしまうことを防ぐことができる。
【００３６】
発明１５に係るモータ駆動制御装置は、発明１〜１４のいずれかに係るモータ駆動制御装置であって、電源部は、昇圧される電源電圧に応じた電荷を蓄積可能な電荷蓄積部を有する。
【００３７】
これにより、電源部は、昇圧動作が行われた場合でも電源電圧の上昇を抑制することができるため、例えば駆動電圧出力部内のスイッチング素子等の部品の定格を越えてしまい、部品が破損してしまうことを防ぐことができる。
【００３８】
発明１６に係るモータ駆動制御装置は、発明１５に係るモータ駆動制御装置であって、放電部と、放電制御部とを更に備える。放電部は、電荷蓄積部に蓄積された電荷を放電することができる。放電制御部は、電源電圧が第２所定値以上である場合、電荷蓄積部に蓄積された電荷の少なくとも一部が放電されるように、放電部を制御する。
【００３９】
ここで、第２所定値としては、例えば駆動電圧出力部内のスイッチング素子等の部品の定格に応じて決定された値が挙げられる。このような場合、モータ駆動制御装置は、昇圧された電源電圧が第２所定値を超えると、電荷蓄積部に蓄積された電荷の少なくとも一部を放電させる。これにより、モータの回転数を低下させると共に、昇圧された電源電圧が、例えば駆動電圧出力部内のスイッチング素子等の部品の定格を越えてしまい、部品が破損してしまうことを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００４０】
発明１に係るモータ駆動制御装置によると、モータの起動時、モータの回転エネルギーが電源に回生されることで、モータには回転数が減少するようなトルクがかかるため、起動直後にモータに通電する電流の増加は抑制される。従って、モータは確実に起動することができる。
【００４１】
発明２に係るモータ駆動制御装置によると、モータの起動時、モータの回転数は低下するため、モータの起動時にモータに通電される電流は増加せずに済む。従って、モータは、滑らかに加速を行うことができる。
【００４２】
発明３に係るモータ駆動制御装置によると、モータ起動時、電源電圧が昇圧するため、モータの回転エネルギーは電気エネルギーに変換され、モータの回転数が減少する。従って、起動直後にモータに通電する電流の増加が抑えられる。
【００４３】
発明４に係るモータ駆動制御装置によると、電源電圧を昇圧させることができる。
【００４４】
発明５に係るモータ駆動制御装置によると、モータには、電源電圧が昇圧される電圧値以下である駆動電圧が印加されるため、電源電圧は確実に昇圧される。
【００４５】
発明６に係るモータ駆動制御装置によると、モータ側から電源部側にエネルギーが供給される、いわゆる回生動作が生じるため、電源電圧を昇圧させることができる。
【００４６】
発明７に係るモータ駆動制御装置によると、スイッチング素子等の部品が昇圧された電源電圧より破損してしまうことを防ぐことができ、信頼性を確保することができる。
【００４７】
発明８に係るモータ駆動制御装置によると、モータ起動時、電源電圧が上昇するため、モータの回転エネルギーは電気エネルギーに変換されて電源部側に回生され、モータの回転数が減少する。従って、起動直後にモータに通電する電流量の増加が抑えられる。
【００４８】
発明９に係るモータ駆動制御装置は、チョッピングされる下側スイッチング素子のオン時間とオフ時間との比を、例えば昇圧された電源電圧が駆動電圧出力部内のスイッチング素子等の部品の定格を越えないように、モータの回転数に応じて決定する。これにより、スイッチング素子等の部品が昇圧された電源電圧より破損してしまうことを防ぐことができ、信頼性を確保することができる。
【００４９】
発明１０〜１２に係るモータ駆動制御装置によると、モータを確実に通常回転させることができる。
【００５０】
発明１３に係るモータ駆動制御装置によると、モータの回生動作時、モータから駆動電圧出力部内のスイッチング素子等の部品に流れる電流が、これらの部品の定格を越えてしまい、部品が破損してしまうことを防ぐことができる。
【００５１】
発明１４に係るモータ駆動制御装置は、昇圧された電源電圧が第１所定値を越えると、駆動電圧の出力を停止させるため、昇圧された電源電圧が例えば駆動電圧出力部内のスイッチング素子等の部品の定格を越えてしまい、部品が破損してしまうことを防ぐことができる。
【００５２】
発明１５に係るモータ駆動制御装置によると、電源部は、昇圧動作が行われた場合でも電源電圧の上昇を抑制することができるため、例えば駆動電圧出力部内のスイッチング素子等の部品の定格を越えてしまい、部品が破損してしまうことを防ぐことができる。
【００５３】
発明１６に係るモータ駆動制御装置は、昇圧された電源電圧が第２所定値を超えると、電荷蓄積部に蓄積された電荷の少なくとも一部を放電させる。これにより、モータの回転数を低下させると共に、昇圧された電源電圧が、例えば駆動電圧出力部内のスイッチング素子等の部品の定格を越えてしまい、部品が破損してしまうことを防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５４】
（１）全体及びモータの構成
図１は、モータ５１と、このモータ５１の駆動を制御するためのモータ駆動制御装置１とを含むモータの駆動制御システム１００全体の構成図である。ここで、モータの種類としては、一般的には直流モータや交流モータ、ステッピングモータ、ブラシレスＤＣモータ等が挙げられるが、本実施形態では、モータ５１がブラシレスＤＣモータである場合を例にとる。
【００５５】
モータ５１は、空気調和装置の室外機におけるプロペラファン６１の駆動源として用いられる３相の室外機ファンモータであって、ステータ５２と、ロータ５３と、３つのホール素子５４ａ，５４ｂ，５４ｃとを備えている。
【００５６】
ステータ５２は、スター結線されたＵ相、Ｖ相及びＷ相の駆動コイルLu,Lv,Lwを含む。U相、V相及びW相の駆動コイルLu,Lv,Lwの一方端はそれぞれU相、V相及びW相の駆動コイル端子TU,TV,TWに接続され、これらの他方端は全て端子TNに接続されている。これら３相の駆動コイルLu,Lv,Lwは、ロータ５３が回転することによりその回転速度とロータ５３の位置に応じた誘起電圧を発生させる。
【００５７】
ロータ５３は、Ｎ極及びＳ極からなる２極の永久磁石を含み、ステータ５２に対し回転軸を中心として回転する。ロータ５３の回転は、この回転軸と同一軸心上にある出力軸（図示せず）を介してプロペラファン６１に出力される。
【００５８】
３つのホール素子５４ａ〜５４ｃは、ステータ５２に対するロータ５３の位置を、ロータ５３の永久磁石の極性に基づいて検出するものであって、検出後のロータ５３の位置を示す位置検出信号Hu,Hv,Hwをモータ駆動制御装置１に出力する。
【００５９】
（２）モータ駆動制御装置の構成
次いで、本実施形態に係るモータ駆動制御装置１の構成について説明する。本実施形態のモータ駆動制御装置１は、図１に示すように、回転方向検知部２、回転数計測部３、タイマ４（時間計測部に相当）、制御部５、駆動電圧出力部１０、電源部１１、放電部１２、電圧検出部１３、電流検出部１４及び過電流保護部１５を備える。
【００６０】
〔回転方向検知部〕
回転方向検知部２は、各ホール素子５４ａ〜５４ｃから出力される位置検出信号Hu,Hv,Hwを用いて、モータ５１におけるロータ５３の回転方向を検知する。以下より、説明を簡単にするため、モータ５１におけるロータ５３の回転方向を、単に“モータ５１の回転方向”と記載する。
【００６１】
尚、検知されたモータ５１の回転方向は、制御部５に取り込まれる。
【００６２】
〔回転数計測部〕
回転数計測部３は、各ホール素子５４ａ〜５４ｃから出力される位置検出信号Hu,Hv,Hwを用いて、モータ５１におけるロータ５３の回転数を計測する。以下より、説明を簡単にするため、モータ５１の回転方向と同様、モータ５１におけるロータ５３回転数を、単に“モータ５１の回転数”と記載する。
【００６３】
尚、計測されたモータ５１の回転数は、制御部５に取り込まれる。
【００６４】
〔タイマ〕
タイマ４は、モータ５１が起動してからの時間を計測する。計測された時間は、モータ５１の回転方向及び回転数と同様に、制御部５に取り込まれる。
【００６５】
〔制御部〕
制御部５は、ＣＰＵ及びメモリからなるマイクロコンピュータであって、回転方向検知部２、回転数計測部３、タイマ４等の、モータ駆動制御装置１内部の各機能部に接続されており、接続された各機能部の制御を行う。尚、制御部５については、後述する。
【００６６】
〔駆動電圧出力部〕
駆動電圧出力部１０は、制御部５内のゲート制御電圧生成部８（後述）から出力されたゲート制御電圧Gu,Gx,Gv,Gy,Gw,Gzに基づいて駆動電圧SU1,SV1,SW1を出力するためのものであって、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタQ１〜Q６（スイッチング素子に相当。以下、単にトランジスタという）と還流用のダイオードD１〜D６とを含む。
【００６７】
トランジスタQ１及びQ２、Q３及びQ４、Q５及びQ６は、電源配線とGNDのラインとの間に直列に接続されている。トランジスタQ１及びQ２、Q３及びQ４、Q５及びQ６の間の各接続点NU,NV,NWは、それぞれモータ５１のU相、V相及びW相の駆動コイル端子TU,TV,TWに接続されている。尚、トランジスタＱ１，Ｑ３，Ｑ５は、電源部１１の正端子とモータ５１の各相の駆動コイル端子TU,TV,TWとの間にそれぞれ接続されている、いわゆる上側トランジスタである。また、トランジスタＱ２，Ｑ４，Ｑ６は、電源部１１の負端子とモータ５１の各相の駆動コイル端子TU,TV,TWとの間にそれぞれ接続されている、いわゆる下側トランジスタである。
【００６８】
ダイオードD1〜D６は、各トランジスタQ１〜Q６に逆電圧が印加された場合に導通するような特性を有しており、各トランジスタＱ１〜Ｑ６に並列に接続されている。
【００６９】
このような構成を有する駆動電圧出力部１０は、トランジスタQ１〜Q６が、各ゲート端子に印加されるゲート制御電圧Gu,Gx,Gv,Gy,Gw,Gzに基づいてオン及びオフすることで、制御部５のＰＷＭ制御部７（後述）により決定された変調率を有する駆動電圧SU1,SV1,SW1を、各駆動コイルLu,Lv,Lwに出力することができる。
【００７０】
〔電源部〕
電源部１１は、交流電圧を直流に変換し、電源配線を介して駆動電圧出力部１０に電源電圧Vccを供給する。そして、この電源部１１は、昇圧される電源電圧Vccに応じた電荷を蓄積可能な電荷蓄積部１１ａを内部に有している。電荷蓄積部１１ａとしては、例えばコンデンサやバッテリ等が挙げられるが、本実施形態では、電荷蓄積部１１ａとしてコンデンサが用いられた場合を例に取る。
【００７１】
〔放電部〕
放電部１２は、電源部１１におけるコンデンサ１１ａに蓄積された電荷を放電するためのものであって、コンデンサ１１ａに並列に接続されている。放電部１２は、制御部５の放電制御部９（後述）により制御される。
【００７２】
〔電圧検出部〕
電圧検出部１３は、電源部１１に並列に接続され、電源部１１から出力される電源電圧Vccを検出する。電圧検出部１３により検出された電源電圧Vccの値は、制御部５に取り込まれる。
【００７３】
〔電流検出部〕
電流検出部１４は、電源部１１の負端子と駆動電圧出力部１０との間に直列に接続されており、電源部１１からモータ５１またはモータ５１から電源部１１に流れる電流を検出する。電流検出部１４により検出された電流値は、過電流保護部１５に送られる。
【００７４】
〔過電流保護部〕
過電流保護部１５は、電流検出部１４により検出された電流量に基づいて、モータ５１に流れる電流量の調整を行う。具体的には、過電流保護部１５は、モータ５１が力行動作（即ち、通常回転動作）を行っている場合の力行方向に流れる電流の保護や、モータ５１が回生動作を行っている場合の回生方向に流れる電流の保護を行う。特に、過電流保護部１５は、モータ５１の回生方向に流れる電流の保護を行うことにより、モータ５１が回生動作を行っている時にモータ５１に流れる電流が駆動電圧出力部１０の各トランジスタＱ１〜Ｑ６の定格を越えないようにすることができる。
【００７５】
（２−１）制御部の構成
本実施形態に係る制御部５は、モータ５１を制御するための駆動電圧SU1,SV1,SW1の調整や、放電部１２の制御を行う。このような動作を行うため、制御部５は、駆動電圧調整部６及び放電制御部９として機能する。
【００７６】
〔駆動電圧調整部〕
駆動電圧調整部６は、ＰＷＭ制御部７及びゲート制御電圧生成部８を有しており、モータ５１をＰＷＭ（Pulse-Width Modulation）制御するための駆動電圧SU1,SV1,SW1を調整する。特に、本実施形態に係る駆動電圧調整部６は、逆風や順風等の影響をプロペラファン６１が受け、このプロペラファン６１の影響により正方向や逆方向に外力が加わって回転している状態のモータ５１を起動させる場合、モータ５１が回生動作を行うことにより電源電圧Vccが昇圧されるように、モータ５１起動時の駆動電圧SU1,SV1,SW1を調整する。
【００７７】
〔ＰＷＭ制御部〕
ＰＷＭ制御部７は、モータ５１の回転方向及び回転数に基づいて、各駆動コイルLu,Lv,Lwに印加される駆動電圧SU1,SV1,SW1の変調率を決定し、この変調率に相当するＰＷＭ電圧v-dutyを、ゲート制御電圧生成部８に出力する。以下、ＰＷＭ制御部７が行う動作を、モータ５１を起動させる動作とモータ５１起動後の動作とに分けて説明する。
【００７８】
（ａ）モータを起動させる動作
ＰＷＭ制御部７は、起動前から既に正方向や逆方向に回転している状態のモータ５１を起動させる場合、モータ５１が回生動作を行うことにより電源電圧Vccが昇圧され、モータ５１の回転数が減少するように、モータ５１起動時の駆動電圧SU1,SV1,SW1の変調率を決定する。
【００７９】
モータ５１の回生動作により電源電圧Vccを昇圧させる方法としては、起動直前の回転方向とは逆方向へのトルクが発生するような駆動電圧SU1,SV1,SW1であって、かつ所定駆動電圧以下となるような駆動電圧SU1,SV1,SW1をモータ５１に出力する方法が挙げられる。このような方法によると、モータ５１の起動時、モータ５１には、正回転方向または逆回転方向にトルクが発生し、回生動作が行われる。これにより、モータ５１の回転エネルギーは電気エネルギーに変換され、電源電圧Vccが昇圧されるとともに、モータ５１の回転数が減少する。
【００８０】
ここで、本実施形態では、どのような場合に、回生動作が行われるような駆動電圧SU1,SV1,SW1がモータ５１に出力されるかについて、説明する。図２は、モータ５１起動直前におけるモータ５１の回転状態からモータ５１を起動させた場合に、電源電圧Vccが昇圧される条件を説明するための図であって、横軸はモータ５１の回転数を表しており、縦軸は駆動電圧SU1,SV1,SW1の変調率を表している。そして、図２中のグラフＡ，Ｂ，Ｃは、電源電圧Vccに昇圧動作が生じる時の駆動電圧SU1,SV1,SW1の変調率の臨界値（即ち、第１及び第２所定駆動電圧に相当。以下より、昇圧動作レベルという）を、モータ５１の各駆動コイルLu,Lv,Lwに発生した誘起電圧とモータ電流との位相のずれ毎に示したものである。駆動電圧SU1,SV1,SW1の変調率が、各グラフＡ〜Ｃ上の値（即ち昇圧動作レベル）よりも小さい領域では（但し、各グラフＡ〜Ｃ上の値を含む）、電源電圧Vccの昇圧動作が生じる。図２のグラフＡ，Ｂ，Ｃは、それぞれ位相のずれがない場合、位相のずれがｔ１である場合、位相のずれがｔ２である場合を示している（但し、ｔ１＜ｔ２）。尚、この位相のずれは、モータ５１に駆動電圧が印加されて電流が流れることで決定されるものである。
【００８１】
図２によると、位相のずれが生じない場合（グラフＡ）において電源電圧Vccを昇圧させるためには、位相のずれがある場合（グラフＢ及びグラフＣ）よりも、小さい変調率を有する駆動電圧SU1,SV1,SW1がモータ５１に出力される必要がある。特に、グラフＡでは、モータ５１がモータ５１起動直前における回転方向に回転する場合にのみ、電源電圧Vccが昇圧される。一方、位相のずれが生じる場合（グラフＢ，Ｃ）は、位相のずれが生じない場合（グラフＡ）に電源電圧Vccが昇圧される領域においては（即ち、モータ５１がモータ５１起動直前における回転方向に回転する場合）、グラフＡよりも大きい変調率を有する駆動電圧SU1,SV1,SW1により、電源電圧Vccを昇圧させることができる。更に、グラフＢ，Ｃのように、位相のずれが所定量以上であると、モータ５１起動直前の回転方向とは逆方向へのトルクがモータ５１にかかっても、電源電圧Vccには昇圧動作が生じる。尚、このような位相のずれは、例えばモータ５１の駆動コイルLu,Lv,Lwにおけるインダクタンスの値に依存する。駆動コイルLu,Lv,Lwのインダクタンスが大きい程、位相はずれやすくなる。逆に駆動コイルLu,Lv,Lwのインダクタンスが小さい程、位相はずれにくくなる。
【００８２】
そこで、ＰＷＭ制御部７は、図２に基づいて駆動電圧SU1,SV1,SW1の変調率を決定する。具体的には、PWM制御部７は、位相のずれが生じなくとも昇圧動作が発生するような駆動電圧SU1,SV1,SW1の変調率に決定するか、または位相のずれが所定量以上となり昇圧動作が発生し、モータ５１の起動直前における回転方向とは逆方向へのトルクが発生するような駆動電圧SU1,SV1,SW1の変調率に決定する。尚、図２のグラフは、マイクロコンピュータのメモリ内に予め格納されているとする。
【００８３】
ところで、このような駆動電圧SU1,SV1,SW1は、既に述べたように、更に所定駆動電圧以下となる条件を満たすように決定されるが、この所定駆動電圧としては、図２の昇圧動作レベル以外に、モータ５１に発生する誘起電圧より小さい電圧値が挙げられる。ＰＷＭ制御部７は、モータ５１に印加されるべき駆動電圧SU1,SV1,SW1がモータ５１に発生する誘起電圧より小さい電圧値となるように、駆動電圧SU1,SV1,SW1の変調率を更に調整する。これにより、モータ５１側から駆動電圧出力部１０側にエネルギーが供給される回生動作が生じるため、電源電圧Vccが昇圧され、モータ５１の回転数が減少する。
【００８４】
また、図２のように、昇圧動作レベルはモータ５１の回転数にも依存するので、ＰＷＭ制御部７は、駆動電圧SU1,SV1,SWの変調率を、駆動電圧出力部１０における各トランジスタＱ１〜Ｑ６等の部品等の定格を越えないように、モータ５１の回転数に基づいて更に調整する。
【００８５】
尚、駆動電圧SU1,SV1,SW1の変調率は、図２では回転数に応じてリニアに変化しているが、これに限定されず、一部或いは全領域において段階的に変化してもよい。
【００８６】
（ｂ）モータ起動後の動作
また、ＰＷＭ制御部７は、モータ５１の起動後、モータ５１の回転数や回転方向、タイマ４の計測時間が所定の条件を満たした場合には、駆動電圧SU1,SV1,SW1の変調率をモータ５１の通常回転時における駆動電圧の変調率に変更する。言い換えると、ＰＷＭ制御部７は、起動後のモータ５１が所定の条件を満たした場合、モータ５１が力行動作するような駆動電圧の変調率に変更する。ここで、所定の条件としては、例えば以下のものが挙げられる。
（Ｉ）タイマ４による計測時間が所定時間を経過した場合
（ＩＩ）モータ５１が起動直前に回転していた回転方向への回転数が所定数以下となった場合
（ＩＩＩ）逆回転方向に回転しているモータ５１を起動させた後、モータ５１の回転方向が正回転側に切り替わった場合（即ち、回転数が“０rpm”となった場合)。
【００８７】
尚、通常回転時における駆動電圧の変調率とは、例えば電源電圧Vccに昇圧動作が生じずにモータ５１が正回転方向に正常に回転するような変調率であって、例えば、図２の各グラフＡ〜Ｃの昇圧動作レベルよりも大きい。また、本実施形態では、以下より、所定の条件（Ｉ）及び（ＩＩ）が満たされる場合について説明する。
【００８８】
〔ゲート制御電圧生成部〕
ゲート制御電圧生成部８は、ＰＷＭ制御部７により決定された変調率を有する駆動電圧SU1,SV1,SW1が駆動電圧出力部１０からモータ５１に出力されるように、駆動電圧出力部１０を制御する。より具体的には、ゲート制御電圧生成部８は、ＰＷＭ制御部７から出力されたＰＷＭ電圧v-dutyに基づいて、各トランジスタQ１〜Q６のオン及びオフを制御するためのゲート制御電圧Gu,Gx,Gv,Gy,Gw,Gzを生成する。
【００８９】
〔放電制御部〕
放電制御部９は、放電部１２を制御する。具体的には、放電制御部９は、電圧検出部１３により検出された電源電圧Vccが所定の値（第２所定値に相当）以上である場合、コンデンサ１１ａに蓄積された電荷の少なくとも一部が放電されるように、放電部１２を制御する。例えば、放電制御部９は、放電される電荷量を、所定の値と電源電圧Vccとの差に基づいて決定し、決定した電荷量から放電部１２が放電を行う時間を決定する。ここで、所定の値は、駆動電圧出力部１０内の各トランジスタＱ１〜Ｑ６等の定格により決定される。
【００９０】
このような放電制御部９によると、電源電圧Vccが昇圧されて所定の値を越えると、放電部１２による放電が行われる。すると、コンデンサ１１ａに蓄積された電荷量が減少するため、電源電圧Vccは、駆動電圧出力部１０内の各トランジスタＱ１〜Ｑ６の定格以下に抑えられる。
【００９１】
（３）モータ駆動制御装置の動作
（３−１）一連の動作の流れ
図３は、モータ駆動制御装置１が行う一連の動作の流れを説明するためのフローチャートである。
【００９２】
ステップＳ１〜Ｓ３：モータ駆動制御装置１は、空気調和装置の室外機等であるモータ駆動制御装置１の外部からモータ５１の起動指示を取得すると（Ｓ１）、回転数計測部３は、モータ５１の回転数を計測し（Ｓ２）、回転方向検知部２は、起動直前のモータ５１の回転方向を検知する（Ｓ３）。
【００９３】
ステップＳ４：ステップＳ３において、モータ５１が停止状態にある場合には（ステップＳ３のＮＯ）、駆動電圧調整部６は、モータ５１を通常に起動させる場合の駆動電圧SU1,SV1,SW1に決定し、駆動電圧出力部１０は、これをモータ５１に出力する。これにより、モータ５１は、停止した状態から正回転方向に回転をし始め、起動する。
【００９４】
ステップＳ５：ステップＳ３において、モータ５１が既に逆回転または正回転方向に回転している場合には（ステップＳ３のＹＥＳ）、駆動電圧調整部６のＰＷＭ制御部７は、回転数計測部３により計測された回転数及び図２のグラフに基づいて、駆動電圧SU1,SV1,SW1の変調率を決定する（Ｓ５）。
【００９５】
ステップＳ６：ステップＳ５で決定された変調率を有する駆動電圧SU1,SV1,SW1は、ゲート制御電圧生成部８及び駆動電圧出力部１０を経てモータ５１内の各駆動コイルLu,Lv,Lwに出力される。これにより、モータ５１は起動する。そして、タイマ４は、時間の計測を開始する。
【００９６】
ステップＳ７〜Ｓ９：タイマ４の計測時間やモータ５１の回転数が所定の条件を満たした場合、モータ駆動制御装置１は、モータ５１について回転数制御を行う。これにより、駆動電圧SU1,SV1,SW1の変調率は、回転数制御により通常回転時の駆動電圧の変調率となるように決定され、このように決定された変調率を有する駆動電圧SU1,SV1,SW1は、モータ５１に出力される（Ｓ９）。ここで、所定の条件には、「（Ｉ）タイマ４の計測時間が所定時間を経過した場合（Ｓ７のＹＥＳ）」、「（ＩＩ）起動直前に回転していた回転方向への回転数が所定数以下となった場合（Ｓ８のＹＥＳ）」が該当する。尚、タイマ４の計測時間やモータ５１の回転数が、ステップＳ７またはＳ８のいずれの所定の条件をも満たさない場合（Ｓ７及びＳ８のＮＯ）、モータ駆動制御装置１は、ステップＳ７以降の動作を繰り返す。ここで、回転数制御の方法としては、Ｐ（Proportional）制御、ＰＩ（Proportional and Integral）制御、ＰＩＤ(Proportional, Integral and Derivative)制御などが挙げられる。
【００９７】
ステップＳ１０：モータ駆動制御装置１は、モータ５１の回転停止指示をモータ駆動制御装置１外部から取得するまで、モータ５１について回転数制御を行う。モータ駆動制御装置１は、モータ５１の回転停止指示を取得した場合、モータ５１の回転を停止させ、一連の動作を終了する。
【００９８】
（３−２）調節された駆動電圧の変調率の一例
モータ駆動制御装置１が上記動作の流れでモータ５１を駆動制御した場合の一例を、図４及び図５に示す。図４は、起動前から逆回転方向に回転しているモータ５１を起動させた場合の、経時的に変化する駆動電圧SU1,SV1,SW1の変調率等を示した図である。図５は、起動前から正回転方向に回転しているモータ５１を起動させた場合の、経時的に変化する駆動電圧SU1,SV1,SW1の変調率等を示した図である。
【００９９】
図４では、逆風等の影響によりモータ５１が起動前から逆回転方向に回転しており、モータ駆動制御装置１は、モータ５１の正回転方向にトルクが発生するような変調率を有し、かつ所定駆動電圧以下となるような駆動電圧SU1,SV1,SW1をモータ５１に出力し、モータ５１を起動させている。これにより、モータ５１には、通常回転時よりも小さい変調率を有する駆動電圧SU1,SV1,SW1が印加され、電源電圧Vccが昇圧される。そして、モータ５１の回転数は０rpmに近づき、モータ５１に過渡的に流れる電流は抑制される。
【０１００】
ここで、図４では、モータ５１の逆回転側への回転数が所定数Ａ以下となる前に、タイマ４による計測時間が所定時間を経過している。従って、モータ駆動制御装置１は、所定時間経過時に、駆動電圧SU1,SV1,SW1の変調率を通常回転時の変調率に変更する。これにより、モータ５１は力行動作を行うことができる。
【０１０１】
また、図５では、順風等の影響によりモータ５１が起動前から正回転方向に回転しており、モータ駆動制御装置１は、モータ５１の逆回転方向にトルクが発生するような変調率を有し、かつ所定駆動電圧以下となるような駆動電圧SU1,SV1,SW1をモータ５１に出力し、モータ５１を駆動させている。これにより、モータ５１には、図４と同様、通常回転時よりも小さい変調率を有する駆動電圧SU1,SV1,SW1が印加され、電源電圧Vccは昇圧する。そして、モータ５１の回転数は０rpmに近づき、モータ５１に過渡的に流れる電流は抑制される。
【０１０２】
ここで、図５では、タイマ４による計測時間が所定時間を経過する前に、モータ５１の正回転方向への回転数が所定数Ｂに至っている。従って、モータ駆動制御装置１は、モータ５１の回転数が所定数Ｂとなった時に、駆動電圧SU1,SV1,SW1の変調率を通常回転時の変調率に変更する。これにより、モータ５１は力行動作を行うことができる。
【０１０３】
（４）効果
（４−１）
モータ駆動制御装置１は、モータ５１が起動前から既に逆回転方向または正回転方向に回転している場合、モータ５１起動直後に回生動作を行わせることで電源電圧Vccを昇圧させる。これにより、モータ５１の起動時、モータ５１の回転エネルギーが電源に回生されることで、モータ５１には回転数が減少するようなトルクがかかるため、起動直後にモータ５１に通電する電流の増加は抑制される。従って、モータ５１は確実に起動することができる。
【０１０４】
（４−２）
また、モータ駆動制御装置１の駆動電圧調整部６は、モータ５１の回転数を低下させるように、駆動電圧SU1,SV1,SW1を調整する。これにより、モータ５１の起動時、モータ５１の回転数は低下するため、モータ５１の起動時にモータ５１に通電される電流は増加せずに済む。従って、モータは、滑らかに加速を行うことができる。
【０１０５】
（４−３）
ここで、回生動作を行わせることで電源電圧Vccを上昇させるための方法としては、モータ駆動制御装置１が、モータ５１の起動直前における回転方向とは逆方向にトルクが発生するような駆動電圧SU1,SV1,SW1であって、かつ所定駆動電圧以下である駆動電圧SU1,SV1,SW1をモータ５１に出力する方法が挙げられる。この場合、モータ５１は起動時に回生動作を行い、電源電圧Vccが上昇するため、モータ５１の回転エネルギーは電気エネルギーに変換され、モータ５１の回転数が減少する。従って、起動直後にモータ５１に通電する電流量の増加が抑えられる。
【０１０６】
（４−４）
ところで、図２に示すように、モータ５１に通電される電流の位相とモータ５１の駆動コイルLu,Lv,Lwに発生する誘起電圧の位相とにずれが生じていると、モータ５１の起動直前における回転方向とは逆方向へのトルクをモータ５１に発生させる場合にも、電源電圧Vccが昇圧される場合がある。起動直前における回転方向とは逆方向へのトルクをモータ５１に発生させる際、この位相のずれが大きくなる程、電源電圧Vccは昇圧されやすくなる。そこで、モータ駆動制御装置１は、モータ５１に通電される電流の位相とモータ５１の駆動コイルLu,Lv,Lwに発生する位相とのずれが所定量以上となるように、モータ５１の起動直前における回転方向とは逆方向へのトルクが発生するような駆動電圧SU1,SV1,SW1をモータ５１に出力する。これにより、モータ駆動制御装置１は、電源電圧Vccを昇圧させることができる。
【０１０７】
（４−５）
ここで、所定駆動電圧は、モータ５１起動直前におけるモータ５１の回転状態からモータ５１を起動させた場合に、電源電圧Vccが昇圧される電圧値以下である。電源電圧Ｖｃｃが昇圧される電圧値とは、電源電圧Vccを昇圧させるためにモータ５１に印加すべき電圧の臨界値（即ち、昇圧動作レベル）であって、この電圧値以下の駆動電圧SU1,SV1,SW1がモータ５１に印加されると、電源電圧Vccには昇圧動作が生じるようになる。このモータ駆動制御装置１は、電源電圧Vccが昇圧される電圧値以下である駆動電圧SU1,SV1,SW1をモータ５１に印加するため、確実に電源電圧Vccを昇圧させることができる。
【０１０８】
（４−６）
更に、所定駆動電圧は、モータ５１に発生する誘起電圧より小さい値である。モータ５１に印加される駆動電圧SU1,SV1,SW1を、モータ５１に発生する誘起電圧以下に調整すると、電流は、モータ５１から電源部１１側に流れる。これにより、モータ５１側から電源部１１側にエネルギーが供給される、いわゆる回生動作が生じるため、電源電圧Vccを昇圧させることができる。
【０１０９】
（４−７）
図２の駆動電圧SU1,SV1,SW1の変調率は、昇圧された後の電源電圧Vccが駆動電圧出力部１０内の各トランジスタＱ１〜Ｑ６の定格を越えないように、モータ５１の回転数に応じて調整される。これにより、各トランジスタQ１〜Q６等の部品が昇圧された電源電圧Vccより破損してしまうことを防ぐことができ、信頼性を確保することができる。
【０１１０】
（４−８）
また、モータ５１起動後、モータ５１が起動直前に回転していた回転方向への回転数が所定数以下となった場合、モータ５１には、通常回転時の駆動電圧SU1,SV1,SW1が出力される。これにより、モータ５１は確実に通常回転を行うことができる。
【０１１１】
（４−９）
また、起動直前に逆回転方向に回転していたモータ５１の回転方向が正回転方向となった場合、モータ５１には、通常回転時の駆動電圧SU1,SV1,SW1が出力される。これにより、モータ５１は確実に通常回転を行うことができる。
【０１１２】
（４−１０）
また、モータ５１が起動してから所定時間経過後、モータ５１には、通常回転時の駆動電圧SU1,SV1,SW1が出力される。これにより、モータ５１は確実に通常回転を行うことができる。
【０１１３】
（４−１１）
また、モータ駆動制御装置１には、モータ５１の回生方向に流れる電流を保護するための過電流保護部１５が備えられている。これにより、モータ５１の回生動作時、モータ５１から駆動電圧出力部１０内のトランジスタQ１〜Q６等の部品に流れる電流が、これらの部品の定格を越えてしまい、部品が破損してしまうことを防ぐことができる。
【０１１４】
（４−１２）
また、電源部１１は、電源電圧Vccに応じた電荷を蓄積可能なコンデンサ１１ａを有する。これにより、電源部１１は、昇圧動作が行われた場合でも電源電圧の上昇を抑制することができるため、例えば駆動電圧出力部内のスイッチング素子等の部品の定格を越えてしまい、部品が破損してしまうことを防ぐことができる。
【０１１５】
（４−１３）
また、モータ駆動制御装置１は、図１に示すように、電荷蓄積部１１ａ内の電荷を放電可能な放電部１２と、放電部１２を制御する放電制御部９とを備えている。放電制御部９は、電源電圧Vccが所定の値を越えると、電荷蓄積部１１ａに蓄積された電荷の少なくとも一部が放電されるように、放電部１２を制御する。ここで、所定の値が、駆動電圧出力部１０内の各トランジスタＱ１〜Ｑ６等の部品の定格に応じて決定された値であるとすると、モータ駆動制御装置１は、モータ５１の回転数を低下させると共に、昇圧された電源電圧Vccが、各トランジスタＱ１〜Ｑ６等の部品の定格を越えてしまい、部品が破損してしまうことを防ぐことができる。
【０１１６】
＜その他の実施形態＞
（Ａ）
上記実施形態では、モータが３相モータである場合を例に取り説明したが、本発明に係るモータ駆動制御装置は、２相モータや４相モータ等の、２相以上のモータの駆動用として適用することができる。
【０１１７】
（Ｂ）
上記実施形態では、昇圧される電源電圧Vccが駆動電圧出力部１０内の各トランジスタＱ１〜Ｑ６の定格を越えないようにするための方法として、コンデンサ１１ａ内の電荷を放電する方法や、過電流保護部１５を設ける方法、モータ５１の回転数に応じて駆動電圧SU1,SV1,SW1を調整する方法を例に取り説明した。これ以外の方法としては、昇圧された電源電圧Vccが上記の所定の値とは別の値（第１所定値に相当）以上となった場合に、駆動電圧出力部１０による駆動電圧SU1,SV1,SW1の出力を停止させる方法が挙げられる。駆動電圧SU1,SV1,SW1の出力を停止させるための方法としては、ゲート制御電圧Gu,Gx,Gv,Gy,Gw,Gzの生成停止や、ＰＷＭ制御部７のＰＷＭ電圧v-dutyの出力停止などが挙げられる。これにより、モータ５１には、駆動電圧SU1,SV1,SW1が出力されないため、モータ５１は回転を停止し、電源電圧Vccには昇圧動作が生じなくなる。従って、電源電圧Vccが各トランジスタＱ１〜Ｑ６の定格を越えることを抑制することができ、トランジスタQ１〜Q６が破壊されることを防止できる。
【０１１８】
尚、上述した別の値は、上記実施形態に係る所定の値と同一の値であってもよい。また、別の値は、所定の値と同様、各トランジスタＱ１〜Ｑ６の定格を考慮して決定される。
【０１１９】
（Ｃ）
上記実施形態では、モータ５１の回生動作により電源電圧Vccを昇圧させる方法として、モータ５１に発生するトルクに関する方法を例に取り説明した。これ以外の方法としては、モータ５１の各相に出力される駆動電圧SU1,SV1,SW1のうち少なくとも１相の駆動電圧SU1,SV1,SW1を出力するための下側トランジスタＱ２，Ｑ４，Ｑ６を、所定の周波数でオン及びオフさせる（即ち、チョッピングさせる）方法が挙げられる（図６）。この方法によると、上記実施形態と同様、モータ５１は起動時に回生動作を行い、モータ５１の回転エネルギーが電気エネルギーに変換されて電源部側１１に回生され、電源電圧Vccが昇圧し、モータ５１の回転数が減少する。
【０１２０】
尚、チョッピングされる下側トランジスタＱ２，Ｑ４，Ｑ６のオン時間とオフ時間との比（具体的には、ゲート制御電圧Gx,Gy,Gzのデューティ）は、例えば昇圧された電源電圧Vccが駆動電圧出力部１０内の各トランジスタQ１〜Q６等の部品の定格を越えないように、モータ５１の回転数に応じて決定される。これにより、昇圧された電源電圧Vccは、各トランジスタQ１〜Q６等の定格を越えることがないため、各トランジスタＱ１〜Ｑ６が破壊されることを防止することができる。
【０１２１】
（Ｄ）
上記実施形態では、駆動電圧SU1,SV1,SW1の変調率が調整される場合について説明したが、これに限定されない。駆動電圧SU1,SV1,SW1の電圧値そのものが調整されてもよい。
【０１２２】
（Ｅ）
上記実施形態では、モータ駆動制御装置１がモータ５１をＰＷＭ制御する場合について記載したが、モータ駆動制御装置１は、駆動電圧の振幅を制御する、いわゆるＰＡＭ(Pulse-Amplitude Modulation)制御を行っても良い。また、モータ駆動制御装置１は、モータ５１について、Ｐ制御やＰＩ制御などの回転数制御を行ってもよい。
【０１２３】
（Ｆ）
上記実施形態では、１つのＣＰＵからなる制御部５の中に、駆動電圧調整部６や放電制御部９が含まれている場合について説明したが、駆動電圧調整部６や放電制御部９は、それぞれ別々のＣＰＵで構成されていてもよい。
【０１２４】
（Ｇ）
上記実施形態では、モータ５１がブラシレスＤＣモータである場合を例に取り説明したが、モータ５１は誘導電動機等の他の種類のモータであってもよい。特に、モータが直流モータである場合、通常回転時の駆動電圧は、一定の電圧であることができる。
【０１２５】
（Ｈ）
上記実施形態では、モータ駆動制御装置１が、空気調和装置の室外機用ファンモータとして用いられる場合を例に取り説明したが、本発明に係るモータ駆動制御装置１の用途は、これに限定されない。尚、一般的に、室外機用ファンモータでは、逆風や順風等による外乱が大きいが、上記実施形態に係るモータ駆動制御装置１を用いることで、外乱等が大きい場合であっても、室外機用ファンモータは確実に回転することができる。
【０１２６】
（Ｉ）
上記実施形態では、駆動電圧出力部１０内のスイッチング素子として絶縁ゲート型バイポーラトランジスタＱ１〜Ｑ６を用いた場合について説明したが、スイッチング素子は、ＭＯＳＦＥＴ等の他の種類の素子を用いてもよい。また、上記実施形態では、Ｎｃｈの絶縁ゲート型バイポーラトランジスタＱ１〜Ｑ６を用いた場合について記載したが、Ｐｃｈのトランジスタを用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１２７】
本発明に係るモータ駆動制御装置は、起動直後にモータに通電する電流の増加を抑制し、モータを確実に起動させる効果を有し、空気調和装置の室外機用ファンモータの駆動を制御するための装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】本実施形態に係るモータの駆動制御システム全体の構成とモータ駆動制御装置の内部構成とを示したブロック図。
【図２】電源電圧が昇圧される条件を説明するための図。
【図３】本実施形態に係るモータ駆動制御装置が行う一連の動作の流れを示すフローチャート。
【図４】本実施形態に係るモータ駆動制御装置が、逆方向に回転しているモータを起動した場合に、経時的に変化する各信号の一例を示した図。
【図５】本実施形態に係るモータ駆動制御装置が、正方向に回転しているモータを起動した場合に、経時的に変化する各信号の一例を示した図。
【図６】その他の実施形態（Ｃ）に係るモータ駆動制御装置において、少なくとも１相がチョッピングされるゲート制御電圧の一例。
【符号の説明】
【０１２９】
１  モータ駆動制御装置
４  タイマ
５  制御部
６  駆動電圧調整部
７  ＰＷＭ制御部
８  ゲート制御電圧生成部
９  放電制御部
１０  駆動電圧出力部
１１  電源部
１１ａ  電荷蓄積部
１２  放電部
１５  過電流保護部
５１  モータ
５４ａ，５４ｂ，５４ｃ  位置検出センサ
６１  プロペラファン
Ｖｃｃ  電源電圧
ＳＵ１，ＳＶ１，ＳＷ１  駆動電圧
【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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