JP6667625B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、モータを有する空気調和機に関する。

空気調和機は例えば送風機を駆動するモータを有しており、モータの動作は制御定数をもとに制御される。従来の空気調和機は、複数の制御定数を記憶しており、複数の制御定数のなかからモータに適した制御定数を選択してモータを制御する（例えば、特許文献１参照）。従来の空気調和機が有する制御定数は、固定値である。

特開２０１４−１２８１４７号公報

空気調和機の製造メーカは、既存の空気調和機と一部のみが異なり残部が共通する新たな空気調和機を開発する場合がある。上記の一部は、例えばモータである。上記の従来の空気調和機をもとに新たな空気調和機を開発する場合、たとえ新たな空気調和機に含まれる新たなモータに適した制御定数が従来の空気調和機に含まれる従来のモータに適した制御定数に類似していても、従来の空気調和機が有する制御定数は固定値であるので、従来の空気調和機が有する制御定数を利用することはできず、新たなモータに適した制御定数を新たな空気調和機に記憶させる必要がある。

新たなモータに適した新たな制御定数を決定する場合、制御定数は複数のパラメータを含むので開発の途中に不具合が生じることがあることから、新たな制御定数の決定には長時間を要する。そのため、将来の空気調和機の開発を容易に行わせることができる空気調和機が提供されることが要求されている。

また、空気調和機が使用されることにより空気調和機に含まれるモータは経年劣化するので、経年劣化に伴ってモータに適した制御定数を変更する必要があるが、従来の空気調和機が有する制御定数は固定値であるので、新たな空気調和機を開発する場合と同様に、従来の空気調和機では、制御定数を変更することは困難である。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、将来の空気調和機の開発を容易に行わせることができると共に、モータの経年劣化に対応することができる空気調和機を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る空気調和機は、モータと、基準値を記憶する記憶部と、前記記憶部が記憶する前記基準値と、前記モータに対応していて前記基準値を補正するための補正値とを用いて前記モータを制御するための制御定数を算出する算出部と、前記算出部が算出する前記制御定数を用いて前記モータを制御する制御部と、前記モータが駆動しているときの電流量を測定する電流検出回路と、前記電流検出回路が測定する電流量と、前記記憶部、前記算出部及び前記制御部に直流電圧を印加する電圧検出回路によって検出された値とをもとに、直流電圧を前記モータに印加する状態と印加しない状態とを切換えるゲート回路の消費電力を算出し、算出された消費電力が前回算出された消費電力より低下しなかった場合、前記記憶部に記憶されている基準値と現在使用されている制御定数との差分を補正値に決定する補正値演算部と、前記モータの運転時間を計測する計測部とを有する。前記算出部は、前記計測部によって計測された前記運転時間の累積値があらかじめ決められた閾値に到達した場合に、前記記憶部が記憶する前記基準値と前記補正値演算部が演算によって得る前記補正値とを用いて前記制御定数を算出する。

本発明に係る空気調和機は、将来の空気調和機の開発を容易に行わせることができると共に、モータの経年劣化に対応することができるという効果を奏する。

実施の形態１の空気調和機の構成を示す図 実施の形態１の空気調和機におけるマイクロコンピュータの構成を示す図 実施の形態１の空気調和機におけるマイクロコンピュータの第１記憶部が記憶する基準値テーブルを示す図 実施の形態１の空気調和機における第２記憶部が記憶する補正値テーブルを示す図 実施の形態１の空気調和機の製造方法の一部の手順を示す工程図 実施の形態１の空気調和機の動作を示すフローチャート 実施の形態１の空気調和機を構成する算出部及び制御部の少なくとも一部が処理回路であることを示す図 実施の形態２の空気調和機におけるマイクロコンピュータの構成を示す図 実施の形態２の空気調和機における第２記憶部の製造方法の手順を示すフローチャート 実施の形態２の空気調和機におけるマイクロコンピュータの動作の手順を示すフローチャート 実施の形態２の空気調和機におけるマイクロコンピュータが図１０のフローチャートのステップＳ３５において行う動作の手順を示すフローチャート 実施の形態３の空気調和機におけるマイクロコンピュータの構成を示す図 実施の形態３の空気調和機におけるマイクロコンピュータの計測部の動作の手順を示すフローチャート

以下に、本発明の実施の形態に係る空気調和機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。

実施の形態１．
まず、実施の形態１の空気調和機１の構成を説明する。図１は、実施の形態１の空気調和機１の構成を示す図である。空気調和機１は、第１モータ２−１、・・・、第ｎモータ２−ｎを有する。「ｎ」は２以上の整数である。例えば、第１モータ２−１、・・・、第ｎモータ２−ｎは、図１において示されていない送風機を駆動する。第１モータ２−１、・・・、第ｎモータ２−ｎは、空気調和機１が有する構成要素であって図１に示されていない複数の構成要素のうちで送風機以外の構成要素を駆動してもよい。第１モータ２−１、・・・、第ｎモータ２−ｎは、回転が３相の交流電圧によって制御される３相交流モータである。空気調和機１は、第１モータ２−１のみを有してもよい。すなわち、空気調和機１は、１個のモータのみを有してもよい。

空気調和機１は、第１モータ２−１の軸の位置を検出する第１位置検出回路３−１を更に有する。第１位置検出回路３−１は、第１モータ２−１に取り付けられる。第１位置検出回路３−１は、例えば磁束の変化を検出する３個のホール素子を有し、３個のホール素子を用いて第１モータ２−１の軸の位置を検出する。第１位置検出回路３−１は、検出した第１モータ２−１の軸の位置に応じてＨｉｇｈ又はＬｏｗの電圧を、後述するマイクロコンピュータ８に出力する。

同様に、空気調和機１は、第ｎモータ２−ｎの軸の位置を検出する第ｎ位置検出回路３−ｎを更に有する。第ｎ位置検出回路３−ｎは、第ｎモータ２−ｎに取り付けられる。第ｎ位置検出回路３−ｎは、例えば磁束の変化を検出する３個のホール素子を有し、３個のホール素子を用いて第ｎモータ２−ｎの軸の位置を検出し、検出した軸の位置に応じてＨｉｇｈ又はＬｏｗの電圧をマイクロコンピュータ８に出力する。

空気調和機１は、第１モータ２−１の動作がマイクロコンピュータ８によって制御されている場合に第１モータ２−１を流れる電流を検出し、検出した電流に対応する電圧をマイクロコンピュータ８に印加する第１電流検出回路４−１を更に有する。つまり、第１電流検出回路４−１は第１モータ２−１が駆動しているときの電流量を検出する。同様に、空気調和機１は、第ｎモータ２−ｎの動作がマイクロコンピュータ８によって制御されている場合に第ｎモータ２−ｎを流れる電流を検出し、検出した電流に対応する電圧をマイクロコンピュータ８に印加する第ｎ電流検出回路４−ｎを更に有する。つまり、第ｎ電流検出回路４−ｎは第ｎモータ２−ｎが駆動しているときの電流量を検出する。

空気調和機１は、第１ゲート回路５−１、・・・、第ｎゲート回路５−ｎと、空気調和機１の外部の交流電源５０から印加される交流電圧を直流電圧に変換する直流電源回路６とを更に有する。第１ゲート回路５−１は、マイクロコンピュータ８による制御にしたがって、直流電源回路６によって得られる直流電圧を第１モータ２−１に印加する状態と印加しない状態とを切換える。同様に、第ｎゲート回路５−ｎは、マイクロコンピュータ８による制御にしたがって、直流電源回路６によって得られる直流電圧を第ｎモータ２−ｎに印加する状態と印加しない状態とを切換える。

空気調和機１は、直流電源回路６によって得られる直流電圧の値を下げて、当該直流電圧の値より低い値を有する直流電圧をマイクロコンピュータ８に印加する電圧検出回路７を更に有する。マイクロコンピュータ８は、電圧検出回路７によって印加される直流電圧をもとに動作する。

マイクロコンピュータ８は、第１ゲート回路５−１、・・・、第ｎゲート回路５−ｎの動作を制御することによって、第１モータ２−１、・・・、第ｎモータ２−ｎを制御する。具体的には、上述の通り第１位置検出回路３−１は第１モータ２−１の軸の位置に応じてＨｉｇｈ又はＬｏｗの電圧をマイクロコンピュータ８に出力するので、マイクロコンピュータ８は、第１位置検出回路３−１から印加される電圧をもとに第１モータ２−１の軸の回転方向及び回転速度を算出する。マイクロコンピュータ８は、算出された回転方向及び回転速度をもとに第１モータ２−１を制御する。同様に、マイクロコンピュータ８は、第ｎ位置検出回路３−ｎから印加される電圧をもとに第ｎモータ２−ｎの軸の回転方向及び回転速度を算出し、算出された回転方向及び回転速度をもとに第ｎモータ２−ｎを制御する。

マイクロコンピュータ８は、基準のモータを制御するための基準の制御定数である基準値を記憶する第１記憶部を有する。基準のモータは、設計された角度との誤差が極めて小さい角度で位置検出回路が取り付けられたモータであって、製造者によって特定される。第１記憶部の詳細については、図２を用いて後述する。マイクロコンピュータ８は、後述する第１補正値と基準値とを用いて第１モータ２−１を制御するための第１制御定数を算出する。第１補正値は、第１モータ２−１に対応していて基準値を補正するための値である。例えば、第１補正値は、第１モータ２−１に取り付けられる第１位置検出回路３−１の第１モータ２−１の軸に対する角度と基準のモータに取り付けられる位置検出回路の基準のモータの軸に対する角度との差異を特定する量の情報である。

同様に、マイクロコンピュータ８は、後述する第ｎ補正値と基準値とを用いて第ｎモータ２−ｎを制御するための第ｎ制御定数を算出する。第ｎ補正値は、第ｎモータ２−ｎに対応していて基準値を補正するための値である。例えば、第ｎ補正値は、第ｎモータ２−ｎに取り付けられる第ｎ位置検出回路３−ｎの第ｎモータ２−ｎの軸に対する角度と基準のモータに取り付けられる位置検出回路の基準のモータの軸に対する角度との差異を特定する量の情報である。マイクロコンピュータ８は、算出された第１制御定数を用いて第１モータ２−１を制御すると共に、算出された第ｎ制御定数を用いて第ｎモータ２−ｎを制御する。第１制御定数及び第ｎ制御定数については、後にあらためて説明する。

空気調和機１は、上記の第１補正値、・・・、第ｎ補正値を記憶する第２記憶部９を更に有する。第２記憶部９は、例えば、電力が与えられなくても情報を記憶することができる不揮発性メモリであって、第２記憶部９に記憶される情報は書き換えることができる。すなわち、第２記憶部９に記憶される第１補正値、・・・、第ｎ補正値は、書き換え可能である。

次に、マイクロコンピュータ８について図２を用いて説明する。図２は、実施の形態１の空気調和機１におけるマイクロコンピュータ８の構成を示す図である。図２には、第１ゲート回路５−１、・・・、第ｎゲート回路５−ｎ及び第２記憶部９も示されている。マイクロコンピュータ８は、基準のモータを制御するための基準の制御定数である基準値を記憶する第１記憶部８１を有する。基準値は、第１モータ２−１、・・・、第ｎモータ２−ｎを制御するための制御定数を算出する際に用いられる。

上述の通り、第１モータ２−１、・・・、第ｎモータ２−ｎは、回転が３相の交流電圧によって制御される３相交流モータである。３相交流モータでは、回転速度によって位相角が異なる。実施の形態１では、回転速度は３種類存在すると想定し、第１記憶部８１は、３種類の回転速度に対応して、第１位相角基準値、第２位相角基準値及び第３位相角基準値の３個の基準値を記憶する。図３は、実施の形態１の空気調和機１におけるマイクロコンピュータ８の第１記憶部８１が記憶する基準値テーブル８１ａを示す図である。基準値テーブル８１ａは、上記の第１位相角基準値、第２位相角基準値及び第３位相角基準値を含む。

実施の形態１では回転速度は３種類存在することを想定するが、回転速度は１種類のみ存在する場合があり、その場合、第１記憶部８１は１個の基準値のみを記憶する。いずれにしても、第１記憶部８１は、基準のモータを制御するための基準の制御定数である基準値を記憶する。第１記憶部８１が記憶する基準値は、空気調和機１の製造時において決定されて第１記憶部８１に格納される。

マイクロコンピュータ８は、算出部８２を有する。算出部８２の機能を説明するために、第２記憶部９について更に説明する。第２記憶部９は、第１補正値、・・・、第ｎ補正値を含む補正値テーブル９ａを記憶する。図４は、実施の形態１の空気調和機１における第２記憶部９が記憶する補正値テーブル９ａを示す図である。上述の通り、第１補正値は第１モータ２−１に対応していて基準値を補正するための値であり、第ｎ補正値は第ｎモータ２−ｎに対応していて基準値を補正するための値である。第１補正値、・・・、第ｎ補正値は、空気調和機１の製造時において決定されて第２記憶部９に格納される。

算出部８２は、モータ毎に、第１記憶部８１が記憶する基準値と第２記憶部９が記憶する補正値とを用いてモータを制御するための制御定数を算出する。以下では、算出部８２が、第１記憶部８１が記憶する第１位相角基準値を用いて制御定数を算出する場合を想定する。例えば、算出部８２は、第１位相角基準値に、第２記憶部９が記憶する第１補正値を加算することにより、第１モータ２−１を制御するための第１制御定数を算出する。又は、例えば、算出部８２は、第１位相角基準値と第１補正値とを積算することにより第１制御定数を算出する。

同様に、算出部８２は、第１位相角基準値に、第２記憶部９が記憶する第ｎ補正値を加算することにより、第ｎモータ２−ｎを制御するための第ｎ制御定数を算出する。又は、例えば、算出部８２は、第１位相角基準値と第ｎ補正値とを積算することにより第ｎ制御定数を算出する。算出部８２が行う制御定数を算出する方法は、モータの種類及びモータの制御方法の少なくとも一方に応じた方法であり、上述した方法に限定されない。いずれにしても、算出部８２は、モータ毎に、第１記憶部８１が記憶する基準値と第２記憶部９が記憶する補正値とを用いてモータを制御するための制御定数を算出する。

マイクロコンピュータ８は、算出部８２が算出する制御定数を用いて第１モータ２−１、・・・、第ｎモータ２−ｎを制御する制御部８３を更に有する。制御部８３の動作の具体例は、以下の通りである。第１モータ２−１について、制御部８３は、算出部８２が算出する第１制御定数を用いて第１ゲート回路５−１をオン又はオフさせるための制御信号を第１ゲート回路５−１に出力して第１ゲート回路５−１にスイッチング処理を行わせ、直流電源回路６によって得られる直流電圧を用いて第１モータ２−１に３相交流電圧を印加する制御を行う。同様に、第ｎモータ２−ｎについて、制御部８３は、算出部８２が算出する第ｎ制御定数を用いて第ｎゲート回路５−ｎをオン又はオフさせるための制御信号を第ｎゲート回路５−ｎに出力して第ｎゲート回路５−ｎにスイッチング処理を行わせ、直流電源回路６によって得られる直流電圧を用いて第ｎモータ２−ｎに３相交流電圧を印加する制御を行う。

次に、空気調和機１の製造方法について説明する。図５は、実施の形態１の空気調和機１の製造方法の一部の手順を示す工程図である。図５の工程図の各ステップは、空気調和機１の製造者によって行われる。

まず、製造者は、基準値テーブル８１ａの各要素の値を決定する（Ｓ１）。上述の通り、第１位置検出回路３−１は第１モータ２−１に取り付けられて第１モータ２−１の軸の位置を検出する。このように、モータには当該モータの軸の位置を検出する位置検出回路が取り付けられる。位置検出回路のモータの軸に対する角度は設計によりあらかじめ決められているが、実際の製造では、モータ毎に角度は異なる。モータ毎に角度が異なるので、モータ毎の制御定数が必要となる。

上述の通り空気調和機１では、マイクロコンピュータ８における算出部８２は、モータ毎に、第１記憶部８１が記憶する基準値と第２記憶部９が記憶する補正値とを用いてモータを制御するための制御定数を算出する。算出部８２が制御定数を算出するために、基準値が必要である。ステップＳ１では、製造者は、基準のモータを制御するための基準の制御定数である基準値を決定する。具体的には、ステップＳ１において、製造者は、上記の第１位相角基準値、第２位相角基準値及び第３位相角基準値を決定する。

上述の通り、基準のモータは、設計された角度との誤差が極めて小さい角度で位置検出回路が取り付けられたモータであって、製造者によって特定される。製造者は、制御定数を増減させつつ基準のモータを駆動させ、モータ及びモータの制御回路の消費電力量を測定し、消費電力量が最小となる制御定数を基準値と決定する。

次に、製造者は、第１モータ２−１、・・・、第ｎモータ２−ｎを生産し、生産された第１モータ２−１、・・・、第ｎモータ２−ｎについて、誤差量を測定する（Ｓ２）。例えば、第１モータ２−１についての誤差量は、第１モータ２−１に取り付けられた第１位置検出回路３−１の第１モータ２−１の軸に対する角度と基準のモータに取り付けられた位置検出回路の基準のモータの軸に対する角度との差異を特定する量の情報である第１補正値である。

第ｎモータ２−ｎについての誤差量は、第ｎモータ２−ｎに取り付けられた第ｎ位置検出回路３−ｎの第ｎモータ２−ｎの軸に対する角度と基準のモータに取り付けられた位置検出回路の基準のモータの軸に対する角度との差異を特定する量の情報である第ｎ補正値である。上述の通り、第１補正値は第１モータ２−１に対応していて基準値を補正するための値であり、第ｎ補正値は第ｎモータ２−ｎに対応していて基準値を補正するための値である。

次に、製造者は、補正値テーブル９ａに含まれる補正値を決定し、それにより補正値テーブル９ａを決定する（Ｓ３）。補正値テーブル９ａに含まれる補正値は、ステップＳ２において測定された第１補正値、・・・、第ｎ補正値である。

次に、製造者は、例えばパーソナルコンピュータを用いて、マイクロコンピュータ８の第１記憶部８１に、空気調和機１を制御するためのプログラムを書き込む（Ｓ４）。当該プログラムは、ステップＳ１において決定された基準値テーブル８１ａの各要素の値を含む。つまり、ステップＳ４において、第１記憶部８１は、基準のモータを制御するための基準の制御定数である基準値を記憶する。

次に、製造者は、例えばパーソナルコンピュータを用いて、第２記憶部９に、ステップＳ３において決定された補正値を含む補正値テーブル９ａを書き込む（Ｓ５）。補正値テーブル９ａは、第１補正値、・・・、第ｎ補正値を含む。つまり、ステップＳ５において、第２記憶部９は第１補正値、・・・、第ｎ補正値を記憶する。製造者は、補正値テーブル９ａと共に他の情報を第２記憶部９に書き込んでもよい。

なお、ステップＳ５の動作は、ステップＳ４の動作の前に行われてもよい。同様に、ステップＳ１の動作はステップＳ４の動作の前に行われればよく、ステップＳ２及びステップＳ３の動作はステップＳ５の動作の前に行われればよい。

次に、実施の形態１の空気調和機１の動作を説明する。図６は、実施の形態１の空気調和機１の動作を示すフローチャートである。例えば、図１には示されていない運転を開始させるためのボタンがユーザによって押されることにより、又は図１には示されていない電力を空気調和機１に供給させるためのボタンがユーザによって押されることにより、空気調和機１は運転を開始する。上記の二つのボタンはいずれも、空気調和機１の筐体に取り付けられている。

マイクロコンピュータ８の算出部８２は、マイクロコンピュータ８の第１記憶部８１から基準値テーブル８１ａを読み出す（Ｓ１１）。次に、算出部８２は、第２記憶部９から補正値テーブル９ａを読み出す（Ｓ１２）。ステップＳ１２の動作は、ステップＳ１１の動作の前に行われてもよい。

次に、算出部８２は、基準値テーブル８１ａと補正値テーブル９ａとを用いて、モータ毎に、モータを制御するための制御定数を算出する（Ｓ１３）。例えば、算出部８２は、基準値テーブル８１ａにおける第１位相角基準値に、補正値テーブル９ａにおける第１補正値を加算することにより、第１モータ２−１を制御するための第１制御定数を算出する。又は、例えば、算出部８２は、基準値テーブル８１ａにおける第ｎ位相角基準値に、補正値テーブル９ａにおける第ｎ補正値を加算することにより、第ｎモータ２−ｎを制御するための第ｎ制御定数を算出する。

次に、マイクロコンピュータ８の制御部８３は、算出部８２によって算出された制御定数を用いて第１ゲート回路５−１、・・・、第ｎゲート回路５−ｎを制御し、それにより第１モータ２−１、・・・、第ｎモータ２−ｎを制御する（Ｓ１４）。例えば、制御部８３は、算出部８２が算出する第１制御定数を用いて第１ゲート回路５−１に対して第１制御定数に対応する制御波形を出力し、それにより第１モータ２−１の動作を制御する。同様に、例えば、制御部８３は、算出部８２が算出する第ｎ制御定数を用いて第ｎゲート回路５−ｎに対して第ｎ制御定数に対応する制御波形を出力し、それにより第ｎモータ２−ｎの動作を制御する。

上述の通り、空気調和機１は、第１記憶部８１が記憶する基準値と第２記憶部９が記憶する補正値とを用いてモータを制御するための制御定数を算出し、算出された制御定数を用いてモータを制御する。製造メーカは、将来の空気調和機を開発する場合、空気調和機１をもとに開発を行えば、制御定数の全部ではなく第２記憶部９が記憶する補正値だけを変更すればよいので、将来の空気調和機の開発を従来よりも容易に行うことができる。すなわち、空気調和機１は、将来の空気調和機の開発を従来よりも容易に行わせることができる。

加えて、空気調和機１が使用されることにより空気調和機１に含まれるモータが経年劣化しても、制御定数の全部ではなく第２記憶部９が記憶する補正値だけを設定し直せばよいので、空気調和機１はモータの経年劣化に対応することができる。つまり、空気調和機１は、モータが経年劣化しても、適切な制御定数をもとに当該モータを駆動させることができる。モータが適切な制御定数をもとに駆動されるので、各モータが駆動する際の消費電力は、基準のモータが駆動する場合の消費電力に近くなって少なくなる。

さらに、空気調和機１は、第１記憶部８１が基準値を記憶して第２記憶部９がモータ毎の補正値を記憶するので、複数のモータのすべての制御定数を記憶しなければならない場合に比べて、第１記憶部８１の記憶容量を小さくすることができる。上述のように、第１記憶部８１はマイクロコンピュータ８に含まれて一般的に主記憶装置と呼ばれるものである。つまり、空気調和機１には、比較的に記憶容量が小さい主記憶装置を有するマイクロコンピュータ８を搭載することができる。言い換えると、製造者は、空気調和機１を製造する際に、比較的に記憶容量が小さい主記憶装置を有するマイクロコンピュータ８を用いることができる。更に言うと、空気調和機１は、製造者に、搭載されるマイクロコンピュータ８を選択しやすくさせる。

なお、実施の形態１では、第１モータ２−１、・・・、第ｎモータ２−ｎは、回転が３相の交流電圧によって制御される３相交流モータである。しかしながら、第１モータ２−１、・・・、第ｎモータ２−ｎは、３相交流モータ以外のモータであってもよい。第１モータ２−１、・・・、第ｎモータ２−ｎの種類は、限定されない。

また、実施の形態１では、空気調和機１における算出部８２及び制御部８３はマイクロコンピュータ８によって実現されるが、算出部８２及び制御部８３の複数の機能の一部又は全部は、処理回路７０によって実現されてもよい。図７は、実施の形態１の空気調和機１を構成する算出部８２及び制御部８３の少なくとも一部が処理回路７０であることを示す図である。処理回路７０は、専用のハードウェアである。すなわち、処理回路７０は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化されたプロセッサ、ＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)、ＦＰＧＡ(Field-Programmable Gate Array)、又はこれらを組み合わせたものである。算出部８２及び制御部８３の複数の機能のうちの一部の機能を有する構成要素は、残部の機能を有する構成要素とは別個の専用のハードウェアであってもよい。

また、実施の形態１では、第１記憶部８１はマイクロコンピュータ８に含まれるが、第１記憶部８１はマイクロコンピュータ８の外部に設けられる記憶装置であってもよい。

実施の形態２．
次に、実施の形態２の空気調和機の構成を説明する。実施の形態２の空気調和機は、実施の形態１の空気調和機１と類似する装置であって、空気調和機１が有するマイクロコンピュータ８の替りにマイクロコンピュータ８Ａを有する。実施の形態２では、実施の形態１の算出部８２は算出部８２ａに置き換えられており、実施の形態１の第２記憶部９は第２記憶部９Ｘに置き換えられている。第２記憶部９Ｘは、実施の形態１の第２記憶部９と同様に不揮発性メモリである。実施の形態２では、主に実施の形態１との相違点を説明する。

図８は、実施の形態２の空気調和機におけるマイクロコンピュータ８Ａの構成を示す図である。実施の形態２のマイクロコンピュータ８Ａは、実施の形態１のマイクロコンピュータ８が有する第１記憶部８１及び制御部８３を有すると共に、算出部８２ａ及び補正値演算部８４を有する。算出部８２ａは、実施の形態１の算出部８２と同様に、各モータの制御定数を算出する。

補正値演算部８４は、第１位置検出回路３−１、第ｎ位置検出回路３−ｎ、第１電流検出回路４−１、第ｎ電流検出回路４−ｎ及び電圧検出回路７によって検出された値をもとに、第１記憶部８１が有する基準値を補正するための補正値を演算する。基準値は、基準のモータを制御するための基準の制御定数である。

補正値演算部８４は、算出部８２ａが補正値を演算する要求を発行した場合に補正値を演算し、演算によって得られる補正値を算出部８２ａに出力する。第２記憶部９Ｘは、実施の形態１の第２記憶部９と同様に、第１補正値、・・・、第ｎ補正値を含む補正値テーブル９ａを記憶すると共に、補正値演算部８４が補正値を演算する必要があるか否かを特定する情報を、演算要否９ｂの領域において記憶する。

算出部８２ａは、第２記憶部９Ｘの演算要否９ｂの領域において、補正値演算部８４が補正値を演算する必要があることを示す「補正要」という情報と、補正値演算部８４が補正値を演算する必要がないことを示す「補正不要」という情報とのいずれが記憶されているのかを判断する。演算要否９ｂの領域において「補正要」という情報が記憶されている場合、算出部８２ａは、補正値を演算する要求を補正値演算部８４に対して発行し、モータ毎の補正値を補正値演算部８４から取得する。算出部８２ａは、第１記憶部８１が記憶する基準値と補正値演算部８４が演算によって得る補正値とを用いてモータを制御するための制御定数を算出する。算出部８２ａは、制御定数の算出を完了すると、演算要否９ｂの情報を「補正不要」という情報に変更する。

他方、演算要否９ｂの領域において「補正不要」という情報が記憶されている場合、算出部８２ａは、実施の形態１の算出部８２と同様に、モータ毎に、第１記憶部８１が記憶する基準値と第２記憶部９Ｘが記憶する補正値とを用いてモータを制御するための制御定数を算出する。算出部８２ａが制御定数を算出すると、制御部８３は実施の形態１と同様に各モータを制御する。

図９は、実施の形態２の空気調和機における第２記憶部９Ｘの製造方法の手順を示すフローチャートである。実施の形態２の空気調和機の製造者は、第２記憶部９Ｘを有する基板を作成する（Ｓ２１）。次に、製造者は、第２記憶部９Ｘの演算要否９ｂの領域に「補正要」という情報を書き込む（Ｓ２２）。

図１０は、実施の形態２の空気調和機におけるマイクロコンピュータ８Ａの動作の手順を示すフローチャートである。実施の形態２の空気調和機が運転を開始すると、算出部８２ａは、第１記憶部８１から基準値テーブル８１ａを読み出す（Ｓ３１）。次に、算出部８２ａは、第２記憶部９Ｘの演算要否９ｂの領域における情報を読み出し（Ｓ３２）、演算要否９ｂの領域に「補正要」という情報が記憶されているか否かを判断する（Ｓ３３）。

演算要否９ｂの領域に「補正要」という情報が記憶されている場合（Ｓ３３でＹｅｓ）、算出部８２ａはステップＳ３１において読み出した基準値テーブル８１ａに含まれる基準値を制御部８３に出力し、制御部８３は基準値テーブル８１ａに含まれる基準値を用いて各ゲート回路を制御する（Ｓ３４）。補正値演算部８４は、第１位置検出回路３−１、第ｎ位置検出回路３−ｎ、第１電流検出回路４−１、第ｎ電流検出回路４−ｎ及び電圧検出回路７によって検出された各値をもとに、第１記憶部８１が有する基準値を補正するための補正値を演算する（Ｓ３５）。ステップＳ３５において行われる動作の詳細については、図１１を用いて後述する。

算出部８２ａは、補正値演算部８４によって得られた補正値を第２記憶部９Ｘの補正値テーブル９ａに書き込み（Ｓ３６）、第２記憶部９Ｘにおける演算要否９ｂの領域に「補正不要」という情報を書き込む（Ｓ３７）。算出部８２ａは、補正値演算部８４によって得られた補正値と、ステップＳ３１において読み出した基準値テーブル８１ａとを用いて、実施の形態１の算出部８２が制御定数を算出するように、モータ毎に、モータを制御するための制御定数を算出する（Ｓ３９）。

演算要否９ｂの領域において「補正要」という情報が記憶されていない場合（Ｓ３３でＮｏ）、すなわち、演算要否９ｂの領域において「補正不要」という情報が記憶されている場合（Ｓ３３でＮｏ）、算出部８２ａは、第２記憶部９Ｘから補正値テーブル９ａを読み出し（Ｓ３８）、実施の形態１と同様に、補正値テーブル９ａとステップＳ３１において読み出した基準値テーブル８１ａとを用いて、モータ毎に、モータを制御するための制御定数を算出する（Ｓ３９）。ステップ３９の後に、制御部８３は、算出部８２ａによって算出された制御定数を用いて第１ゲート回路５−１、・・・、第ｎゲート回路５−ｎを制御し、それにより第１モータ２−１、・・・、第ｎモータ２−ｎを制御する（Ｓ４０）。

次に、図１０のフローチャートのステップＳ３５において行われる動作の詳細について説明する。図１１は、実施の形態２の空気調和機におけるマイクロコンピュータ８Ａが図１０のフローチャートのステップＳ３５において行う動作の手順を示すフローチャートである。補正値演算部８４は、第１電流検出回路４−１及び電圧検出回路７によって検出された各値をもとに、第１ゲート回路５−１の消費電力を算出する（Ｓ４１）。同様に、補正値演算部８４は、第ｎ電流検出回路４−ｎ及び電圧検出回路７によって検出された各値をもとに、第ｎゲート回路５−ｎの消費電力を算出する（Ｓ４１）。

算出部８２ａは、第１ゲート回路５−１、・・・、第ｎゲート回路５−ｎを制御するために現在使用されている制御定数を複写して基準値に設定する（Ｓ４２）。算出部８２ａはステップＳ４２において設定された基準値である制御定数を正方向に補正した制御定数を算出し、制御部８３は、算出部８２ａによって算出された制御定数であって基準値を正方向に補正した制御定数を用いて第１ゲート回路５−１、・・・、第ｎゲート回路５−ｎを制御する（Ｓ４３）。例えば、現在使用されている制御定数である基準値が、位相角が３０度であるときの制御定数である場合、算出部８２ａは、位相角を５度増加させて３５度であるときの制御定数を算出する。なお、上記の５度は一例であって、位相角を増加させる角度は５度に限定されない。

補正値演算部８４は、第１電流検出回路４−１及び電圧検出回路７によって検出された各値をもとに、第１ゲート回路５−１の消費電力を算出する（Ｓ４４）。補正値演算部８４は、ステップＳ４４において算出された消費電力がステップＳ４１において算出された消費電力より低下したか否かを判断する（Ｓ４５）。ステップＳ４４において算出された消費電力がステップＳ４１において算出された消費電力より低下したと補正値演算部８４によって判断された場合（Ｓ４５でＹｅｓ）、マイクロコンピュータ８Ａの動作はステップＳ４２に移行する。すなわち、ステップＳ４５でＹｅｓの場合、マイクロコンピュータ８ＡはステップＳ４１からステップＳ４４までの各動作を繰り返して行う。

ステップＳ４４において算出された消費電力がステップＳ４１において算出された消費電力より低下したと補正値演算部８４によって判断されなかった場合（Ｓ４５でＮｏ）、算出部８２ａは、第１ゲート回路５−１、・・・、第ｎゲート回路５−ｎを制御するために現在使用されている制御定数を複写して基準値に設定する（Ｓ４６）。算出部８２ａはステップ４６において設定された基準値である制御定数を負方向に補正した制御定数を算出し、制御部８３は、算出部８２ａによって算出された制御定数であって基準値を負方向に補正した制御定数を用いて第１ゲート回路５−１、・・・、第ｎゲート回路５−ｎを制御する（Ｓ４７）。例えば、現在使用されている制御定数である基準値が、位相角が３０度であるときの制御定数である場合、算出部８２ａは、位相角を５度減少させて２５度であるときの制御定数を算出する。なお、上記の５度は一例であって、位相角を減少させる角度は５度に限定されない。

補正値演算部８４は、第１電流検出回路４−１及び電圧検出回路７によって検出された各値をもとに、第１ゲート回路５−１の消費電力を算出する（Ｓ４８）。補正値演算部８４は、ステップＳ４８において算出された消費電力がステップＳ４４において算出された消費電力より低下したか否かを判断する（Ｓ４９）。ステップＳ４８において算出された消費電力がステップＳ４４において算出された消費電力より低下したと補正値演算部８４によって判断された場合（Ｓ４９でＹｅｓ）、マイクロコンピュータ８Ａの動作はステップＳ４６に移行する。すなわち、ステップＳ４９でＹｅｓの場合、マイクロコンピュータ８ＡはステップＳ４６からステップＳ４８までの各動作を繰り返して行う。

ステップＳ４８において算出された消費電力がステップＳ４４において算出された消費電力より低下したと補正値演算部８４によって判断されなかった場合（Ｓ４９でＮｏ）、補正値演算部８４は、第１記憶部８１に記憶されている基準値テーブル８１ａに含まれる基準値と現在使用されている制御定数との差分を補正値に決定する（Ｓ５０）。

実施の形態２の空気調和機は、各ゲート回路における消費電力を考慮して制御定数を算出するので、第２記憶部９Ｘに記憶される補正値テーブル９ａの情報を変更することなく、各モータに適した制御定数を動的に算出して各ゲート回路を制御することができる。加えて、実施の形態２の空気調和機では、消費電力をもとに補正値を１度算出すれば、以後は補正値を算出する必要はなくなり、マイクロコンピュータ８Ａの演算の負荷を抑制することができる。マイクロコンピュータ８Ａの演算の負荷が小さくなるので、演算能力が高くない安価なマイクロコンピュータをマイクロコンピュータ８Ａに用いることができ、ひいては実施の形態２の空気調和機を低費用で製造することができる。

実施の形態２の空気調和機における算出部８２ａ、制御部８３及び補正値演算部８４はマイクロコンピュータ８Ａによって実現されるが、算出部８２ａ、制御部８３及び補正値演算部８４の複数の機能の一部又は全部は、図７の処理回路７０と同等の処理回路によって実現されてもよい。

実施の形態３．
次に、実施の形態３の空気調和機の構成を説明する。実施の形態３の空気調和機は、実施の形態２の空気調和機と類似する装置であって、空気調和機が有するマイクロコンピュータ８Ａの替りにマイクロコンピュータ８Ｂを有する。実施の形態３では、実施の形態２の第２記憶部９Ｘは第２記憶部９Ｙに置き換えられている。第２記憶部９Ｙは、実施の形態２の第２記憶部９Ｘと同様に不揮発性メモリである。実施の形態３では、主に実施の形態２との相違点を説明する。

図１２は、実施の形態３の空気調和機におけるマイクロコンピュータ８Ｂの構成を示す図である。実施の形態３のマイクロコンピュータ８Ｂは、実施の形態２のマイクロコンピュータ８Ａが有するすべての構成要素を有すると共に、計測部８５を有する。計測部８５は、第１モータ２−１、・・・、第ｎモータ２−ｎの運転時間を計測する。計測部８５は、複数のモータの各々の運転時間を計測してもよいし、複数のモータのいずれかひとつの運転時間を計測してもよい。

第２記憶部９Ｙは、実施の形態２の第２記憶部９Ｘと同様に、第１補正値、・・・、第ｎ補正値を含む補正値テーブル９ａを記憶すると共に、補正値演算部８４が補正値を演算する必要があるか否かを特定する情報を演算要否９ｂの領域において記憶する。加えて、第２記憶部９Ｙは、累積運転時間９ｃの領域において第１モータ２−１、・・・、第ｎモータ２−ｎの累積運転時間を記憶する。マイクロコンピュータ８Ｂの計測部８５は、計測した第１モータ２−１、・・・、第ｎモータ２−ｎが運転する時間を累積運転時間９ｃの領域に書き加える。例えば、計測部８５は、モータ毎に、計測した運転時間を累積運転時間９ｃの領域に書き加える。

さらに、計測部８５は、第２記憶部９Ｙの累積運転時間９ｃの領域において記憶される累積運転時間があらかじめ決められた閾値に到達したか否かを判断し、累積運転時間が閾値に到達したと判断した場合に第２記憶部９Ｙの演算要否９ｂの領域に「補正要」という情報を書き込む。閾値は複数個存在し、計測部８５は、累積運転時間が各閾値に到達する毎に、第２記憶部９Ｙの演算要否９ｂの領域に「補正要」という情報を書き込む。複数の閾値は、例えば１０００時間の整数倍の時間である。具体的には、複数の閾値の一例は、１０００時間、２０００時間、３０００時間、４０００時間及び５０００時間である。

図１３は、実施の形態３の空気調和機におけるマイクロコンピュータ８Ｂの計測部８５の動作の手順を示すフローチャートである。計測部８５は、実施の形態３の空気調和機が運転を開始すると、第１モータ２−１、・・・、第ｎモータ２−ｎの運転時間を計測し（Ｓ５１）、モータ毎に、計測したモータの運転時間を第２記憶部９Ｙの累積運転時間９ｃの領域に書き加える（Ｓ５２）。

計測部８５は、第２記憶部９Ｙの累積運転時間９ｃの領域において記憶されている各モータの累積運転時間が閾値に到達したか否かを判断する（Ｓ５３）。計測部８５は、累積運転時間が閾値に到達していないと判断した場合（Ｓ５３でＮｏ）、ステップＳ５３の動作の後にステップＳ５１の動作を行う。他方、計測部８５は、累積運転時間が閾値に到達したと判断した場合（Ｓ５３でＹｅｓ）、第２記憶部９Ｙの演算要否９ｂの領域に「補正要」という情報を書き込む（Ｓ５４）。

「補正要」という情報が演算要否９ｂの領域に書き込まれると、算出部８２ａは、実施の形態２と同様に、補正値演算部８４によって得られた補正値と、基準値テーブル８１ａとを用いて、モータ毎に、モータを制御するための制御定数を算出する。すなわち、算出部８２ａは、計測部８５によって計測されたモータの運転時間の累積値があらかじめ決められた閾値に到達した場合、補正値演算部８４が演算によって得る補正値と、基準値テーブル８１ａとを用いて、モータ毎に、モータを制御するための制御定数を算出する。

実施の形態３の空気調和機は、モータの累積運転時間が閾値を超えた場合に制御定数を更新する。制御定数が更新されるので、経年劣化によりモータの特性が変化しても、適正な制御定数でモータを制御することができる。更に言うと、制御定数はモータの累積運転時間が閾値を超える毎に更新されるので、言い換えると定期的に更新されるので、経年劣化によりモータの特性が変化しても、適正な制御定数をもとにモータを制御することができる。すなわち、実施の形態３の空気調和機は、長時間にわたって使用された場合のモータの特性の変化に起因する消費電力の増加を抑制することができる。

実施の形態３の空気調和機における算出部８２ａ、制御部８３、補正値演算部８４及び計測部８５はマイクロコンピュータ８Ｂによって実現されるが、算出部８２ａ、制御部８３、補正値演算部８４及び計測部８５の複数の機能の一部又は全部は、図７の処理回路７０と同等の処理回路によって実現されてもよい。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略又は変更することも可能である。

１ 空気調和機、２−１ 第１モータ、２−ｎ 第ｎモータ、３−１ 第１位置検出回路、３−ｎ 第ｎ位置検出回路、４−１ 第１電流検出回路、４−ｎ 第ｎ電流検出回路、５−１ 第１ゲート回路、５−ｎ 第ｎゲート回路、６ 直流電源回路、７ 電圧検出回路、８，８Ａ，８Ｂ マイクロコンピュータ、９，９Ｘ，９Ｙ 第２記憶部、９ａ 補正値テーブル、７０ 処理回路、８１ 第１記憶部、８１ａ 基準値テーブル、８２，８２ａ 算出部、８３ 制御部、８４ 補正値演算部、８５ 計測部。

Claims (1)

1. モータと、
   基準値を記憶する記憶部と、
   前記記憶部が記憶する前記基準値と、前記モータに対応していて前記基準値を補正するための補正値とを用いて前記モータを制御するための制御定数を算出する算出部と、
   前記算出部が算出する前記制御定数を用いて前記モータを制御する制御部と、
   前記モータが駆動しているときの電流量を測定する電流検出回路と、
   前記電流検出回路が測定する電流量と、前記記憶部、前記算出部及び前記制御部に直流電圧を印加する電圧検出回路によって検出された値とをもとに、直流電圧を前記モータに印加する状態と印加しない状態とを切換えるゲート回路の消費電力を算出し、算出された消費電力が前回算出された消費電力より低下しなかった場合、前記記憶部に記憶されている基準値と現在使用されている制御定数との差分を補正値に決定する補正値演算部と、
   前記モータの運転時間を計測する計測部とを備え、
   前記算出部は、前記計測部によって計測された前記運転時間の累積値があらかじめ決められた閾値に到達した場合に、前記記憶部が記憶する前記基準値と前記補正値演算部が演算によって得る前記補正値とを用いて前記制御定数を算出する
   ことを特徴とする空気調和機。

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