JP2010266153A - モータ駆動方法、モータ駆動装置及び空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】モータの起動時に目標の回転数に対してオーバーシュートさせることなく、速やかに且つスムーズに目標の回転数に到達させることが可能なモータ駆動方法、モータ駆動装置、及び該モータ駆動装置を備える空気調和機を提供する。
【解決手段】モータの目標の回転数に応じた起動時の回転数指令値と、モータを目標の回転数で回転させるための基準の回転数指令値とを記憶しておき、記憶した起動時の回転数指令値に基づいてモータを起動して回転数指令値を１．５秒間保持する。その後０．５秒ごとに検出した回転数に対する目標の回転数の偏差に応じた増分で、モータの回転数指令値を更新し、前記偏差が所定範囲内の場合に、記憶した基準の回転数指令値に対する更新した回転数指令値の偏差の正負に応じて、起動時の回転数指令値を増減させる。
【選択図】図７

Description

本発明は、起動時の回転数指令値を記憶しておき、記憶した回転数指令値に基づいて起動したモータを回転駆動するモータ駆動方法、モータ駆動装置、及び該モータ駆動装置を備える空気調和機に関する。

近年、室内の空気を浄化する空気清浄機をはじめとするエアコン、加湿器、除湿器等の空気調和機が広く一般に普及している。例えば空気清浄機では、本体正面の開口から本体上部の吹出し口に至る通風路の内部に送風機が配され、前記開口にエアフィルタが装着されている。このような空気清浄機は、送風機が作動することにより、エアフィルタを通じて外部の空気である室内の空気を通風路内に吸い込み、吸い込んだ空気を室内に吹き出す。その際、空気中に含まれる有害物質及び塵埃が、エアフィルタに捕集、吸着及び分解されるため、室内の空気が浄化される。

一般に空気清浄機では、モータの駆動装置が、送風機のモータの回転数（制御量）を所定周期で検出し、検出した回転数と目標の回転数（目標値）との偏差に応じた回転数指令値（操作量）に基づいてモータを駆動するフィードバック制御を行う。この場合、フィードバックループの応答特性によっては、モータの回転数が目標の回転数に収束するのに少なからぬ時間を要することがある。そこで、送風機のモータの起動時にモータの回転数を目標の回転数にスムーズに到達させるため、フィードバック制御を開始する前に、目標の回転数に応じた回転数指令値に基づいてモータを駆動する方法がある。

例えば、特許文献１では、検出したモータの回転数及び目標の回転数の偏差に応じて起動時の回転数指令値を更新し、次回起動の際及び目標の回転数の変更の際、フィードバック制御を開始する前に、更新された起動時の回転数指令値に基づいてモータを駆動する技術が開示されている。この技術により、モータの起動及び回転数の変更が比較的スムーズに行われ、しかも、目標の回転数を得るための起動時の回転数指令値が、起動及び回転数の変更の都度補正されるようになる。

特開平６−７０５９４号公報

しかしながら、元来フィードバック制御は、検出した回転数と目標の回転数とが一致するように行われるものであるため、特許文献１に開示された技術では、フィードバック制御の開始前に、検出したモータの回転数及び目標の回転数の偏差を算出しておく必要がある。これにより、検出した回転数（制御量）及び目標の回転数（目標値）に開きがある期間内に、夫々の回転数の偏差が算出されて起動時の回転数指令値が更新される。但し、前記偏差の算出は、モータの起動又は回転数の変更の都度、回転数が略一定値に達したときに一度実施されるものであるため、起動時の回転数指令値を適正な値に収束させるには、起動又は目標の回転数の変更を何度も繰り返す必要があった。

一方、モータには、起動から定常運転に至るまでの間に徐々に回転数が増加する傾向があるため、モータを目標の回転数で回転させるための回転数指令値は徐々に減少して行く。つまり、次回起動の際及び回転数の変更の際にモータが目標の回転数となるように漸次更新された起動時の回転数指令値は、モータの定常運転時の回転数指令値より過大な値になりがちであり、これが、次回起動の際及び回転数変更の際のフィードバック制御でモータの回転数にオーバーシュートが生じる原因となる。このような場合、フィードバック制御で目標の回転数に到達するまでの時間が増長される上、送風機の風切音の耳障りな変化が使用者に不快感を与えるという問題があった。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、モータの起動時に目標の回転数に対してオーバーシュートさせることなく、速やかに且つスムーズに目標の回転数に到達させることが可能なモータ駆動方法、モータ駆動装置、及び該モータ駆動装置を備える空気調和機を提供することにある。

本発明に係るモータ駆動方法は、回転数指令値に基づいて駆動すべきモータの起動時の回転数指令値を目標の回転数に応じて記憶しておき、記憶した起動時の回転数指令値に基づいて起動すべき前記モータの回転数を検出し、検出した回転数及び前記目標の回転数の偏差に応じて更新した回転数指令値に基づいて前記モータを回転駆動すべきモータ駆動方法において、前記モータを前記目標の回転数で回転させるための基準の回転数指令値を記憶しておき、記憶した基準の回転数指令値及び前記更新した回転数指令値の偏差に応じて前記起動時の回転数指令値を更新することを特徴とする。

本発明に係るモータ駆動方法は、前記モータを回転駆動した時間を積算し、積算値が所定時間以上であるか否かを判定し、以上であると判定した場合、所定の警告を報知し、所定の操作を受け付け、受け付けた場合、前記積算値を初期化し、初期化した場合、前記起動時の回転数指令値を所定値に設定することを特徴とする。

本発明に係るモータ駆動装置は、回転数指令値に基づいて駆動すべきモータの起動時の回転数指令値を目標の回転数に応じて記憶してあり、記憶した起動時の回転数指令値に基づいて起動すべき前記モータの回転数を検出し、検出した回転数及び前記目標の回転数の偏差に応じて更新した回転数指令値に基づいて前記モータを回転駆動すべきモータ駆動装置において、前記モータを前記目標の回転数で回転させるための基準の回転数指令値を記憶する手段を備え、該手段が記憶した基準の回転数指令値及び前記更新した回転数指令値の偏差に応じて前記起動時の回転数指令値を更新するようにしてあることを特徴とする。

本発明に係るモータ駆動装置は、前記モータを回転駆動した時間を積算する手段と、該手段の積算値が所定時間以上であるか否かを判定する手段と、該手段が以上であると判定した場合、所定の警告を報知する手段と、所定の操作を受け付ける手段と、該手段が受け付けた場合、前記積算値を初期化する手段と、該手段が初期化した場合、前記起動時の回転数指令値を所定値に設定する手段とを備えることを特徴とする。

本発明に係る空気調和機は、上述した発明に記載のモータ駆動装置と、該モータ駆動装置により回転駆動されるモータを有する送風機と、該送風機が吸入して吹き出す空気を清浄化するエアフィルタとを備えることを特徴とする。

本発明にあっては、モータの目標の回転数に応じた起動時の回転数指令値、及びモータを目標の回転数で回転させるための基準の回転数指令値を夫々記憶しておき、記憶した起動時の回転数指令値に基づいて起動すべきモータについて回転数を検出し、検出した回転数及び目標の回転数の偏差に応じて、回転駆動すべきモータの回転数指令値を更新し、記憶した基準の回転数指令値及び更新した回転数指令値の偏差に応じて起動時の回転数指令値を更新する。
これにより、逐次更新される回転数指令値が基準の回転数指令値より大きい（又は小さい）場合は、次回起動時の回転数指令値が直近の起動時の回転数指令値より増加（又は減少）するように更新する。
このため、モータに与える回転数指令値の更新の都度、起動時の回転数指令値を補正して適正値に収束させることができる。この場合、逐次更新される回転数指令値は、モータが定常運転に至るまでの間に漸次減少して一定値に収束するため、起動時の回転数指令値を、モータのフィードバック制御において回転数にオーバーシュートが生じないような小さめの値にすることができる。
また、例えば、モータが起動及び停止を繰り返すうちにモータの負荷が増加（又は減少）したような場合であっても、起動時の回転数指令値を適正に増加（又は減少）させることができる。

本発明にあっては、モータを回転駆動した時間を積算した積算値が所定時間以上である場合、所定の警告を報知する。一方で、所定の操作を受け付けた場合、前記積算値を初期化すると共に起動時の回転数指令値を所定値に設定する。
これにより、例えば、所定の要保守時期となった場合に警報を出力することができ、使用者の操作を受け付けて起動時の回転数指令値を所定の初期値に戻すことができる。
このため、前記所定時間を、モータの回転数を変動させる要因についての保守時期に対応する時間とし、警報を受けた使用者が前記要因を排除したときに使用者によって所定の操作が行われることとした場合は、前記要因が反映されて変動した起動時の回転数指令値を速やかに初期値に戻すことができる。

本発明にあっては、上述した発明に係るモータ駆動装置が送風機のモータを駆動し、送風機が吸入した空気をエアフィルタが浄化して外部に吹き出す。
これにより、モータの起動時に目標の回転数に対してオーバーシュートさせることなく、速やかに且つスムーズに目標の回転数に到達させることが可能なモータ駆動装置が、空気調和機に適用される。

本発明によれば、逐次更新される回転数指令値が基準の回転数指令値より大きい（又は小さい）場合は、次回起動時の回転数指令値が直近の起動時の回転数指令値より増加（又は減少）するように更新するため、モータに与える回転数指令値の更新の都度、起動時の回転数指令値を補正して適正値に収束させることができる。この場合、逐次更新される回転数指令値は、モータが定常運転に至るまでの間に漸次減少して一定値に収束するため、起動時の回転数指令値を、モータのフィードバック制御において回転数にオーバーシュートが生じないような小さめの値にすることができる。
また、例えば、モータが起動及び停止を繰り返すうちにモータの負荷が増加（又は減少）したような場合であっても、起動時の回転数指令値を適正に増加（又は減少）させることができる。
従って、モータの起動時に目標の回転数に対してオーバーシュートさせることなく、速やかに且つスムーズに目標の回転数に到達させることが可能となる。

本発明の実施の形態に係る空気清浄機を正面右上から見た略示斜視図である。 前面パネルを取り外した本体部の内部構成を示す略示右側断面図である。 空気清浄機が有するモータ駆動装置と、電源系統及びモータとの接続を模式的に示す説明図である。 モータを駆動するモータ駆動装置の構成例を示すブロック図である。 駆動信号出力部がモータに与える駆動パルスを模式的に示す説明図である。 空気浄化に係る各運転モードの風量と、ＲＯＭ又はＲＡＭに記憶される回転数指令値との対応を示す図表である。 回転数指令値が制御される様子を模式的に示す説明図である。 空気浄化に係る各運転モードの風量と、目標の回転数との対応を示す図表である。 検出した回転数に対する目標の回転数の偏差と、各風量についての回転数指令値に対する増分との関係を示す図表である。 モータを駆動させるＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。 モータを駆動させるＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。 モータを駆動させるＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。 フィルタアラーム解除のサブルーチンに係るＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
図１は、本発明の実施の形態に係る空気清浄機を正面右上から見た略示斜視図であり、図２は、前面パネル１２を取り外した本体部１１の内部構成を示す略示右側断面図である。図２では、空気が通流する方向を白抜き矢印で示す。図中１は空気清浄機であり、空気清浄機１は、縦長の本体部１１を備え、本体部１１の上部には使用者の操作を受け付ける操作パネル１１１が配されている。

本体部１１の前側は、正面視矩形をなす前面パネル１２に若干の隙間を空けて覆われており、この隙間が外部の空気を前面パネル１２の周縁部から吸い込む側面吸気口１２２を形成するようにしてある。前面パネル１２の中央部には、外部の空気を前側から吸い込む縦格子状の前面吸気口１２１が形成されている。

本体部１１は、前面側に正面視矩形の開口を有し、該開口の内側には、エアフィルタ１３が収納されている。エアフィルタ１３の後方には、中央部に複数の通気孔が形成された通気パネル１４が配されている。本体部１１は、また、通気パネル１４の後方に、回転軸を前後方向に向けて配されたモータ１６を備え、前記回転軸の前側には、通気パネル１４の通気孔の前側から吸気して回転軸の上方に排気するファン１５が取り付けられている。

ファン１５の上方には、通気パネル１４の上部、本体部１１の後壁１１４、及び図示しない側壁に囲まれた通風路１７が形成されており、通風路１７の上部は、本体部１１の背面側の上部において上方に空気を吹き出す第１吹出口１１３と、該第１吹出口１１３の近傍から斜め上向き前方へ分流する空気を本体部１１の前側に吹き出す第２吹出口１１２とに連なっている。

ファン１５がモータ１６によって駆動された場合、ファン１５が発生する負圧によって外部の空気が前面吸気口１２１及び側面吸気口１２２から吸い込まれる。吸い込まれた空気は、エアフィルタ１３で浄化されて通気パネル１４の通気孔を通り抜け、通風路１７に流入して第１吹出口１１３及び第２吹出口１１２から外部へ吹き出されるようにしてある。

図３は、空気清浄機１が有するモータ駆動装置２と、電源系統及びモータ１６との接続を模式的に示す説明図である。定電圧電源１８は、交流電源１９から供給された交流電圧を、電圧値が略一定の直流電圧に変換して、モータ１６を駆動するモータ駆動装置２に与える。モータ駆動装置２は、定電圧電源１８から与えられた直流電圧をスイッチングして生成した駆動パルスをモータ１６に与える。これにより、波高値が一定の駆動パルスによってモータ１６が駆動される。

図４は、モータ１６を駆動するモータ駆動装置２の構成例を示すブロック図である。モータ駆動装置２は、モータ１６の回転を検知する回転センサ１６１から与えられる回転信号に基づいて回転数を検出する回転数検出部２１と、該回転数検出部２１が検出した回転数及び目標の回転数の偏差に応じて回転数指令値を更新して駆動信号出力部２３に与える回転数制御部２２とを備える。駆動信号出力部２３は、回転数制御部２２から与えられた回転数指令値に基づいてモータ１６を回転駆動する。

モータ駆動装置２は、また、空気中の埃及び臭いを夫々検知する埃センサ３１及び臭いセンサ３２の検知結果に基づき、外部の空気の清浄度を検出して検出結果を回転数制御部２２及び後述する報知部２６に与える清浄度検出部２４と、操作パネル１１１の操作スイッチ３３に対する操作を検出するスイッチ操作検出部２５とを備える。スイッチ操作検出部２５の検出結果は、操作パネル１１１に配された表示ランプ３４及びスピーカ３５に警報を表示させる報知部２６に与えられる。

モータ駆動装置２は、更にまた、上述した各部の処理を制御するマイクロコンピュータからなる制御部２０を備える。制御系の中枢となるのはＣＰＵ２０１であり、ＣＰＵ２０１は、プログラム等の情報を記憶するＲＯＭ２０２、一時的に発生した情報を記憶するＲＡＭ２０３、各種の時間を計時するタイマ２０４、及び上述した各部のインタフェースと互いにバス接続されている。ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０２に予め格納されている制御プログラムに従って入出力、演算等の処理を実行する。

制御部２０のＲＯＭ２０２に記憶されたプログラム等の情報のうち、装着脱可能な記録媒体に格納され得る情報は、例えば、ハードディスクドライブ、光ディスクドライブ、フレキシブルディスクドライブ、シリコンディスクドライブ、カセット媒体読取機等のドライブで読み取るようにしてもよい。この場合の記録媒体は、例えば、夫々ハードディスク、光ディスク（ＣＤ、ＤＶＤを含む）、フレキシブルディスク、半導体メモリ、及びカセットテープである。

モータ１６は、駆動されるパルスの幅の大小に応じて回転数が大小に変化するＤＣモータであるが、回転数が制御可能な他のモータを用いてもよい。回転センサ１６１は、本実施の形態にあっては、モータ１６のロータの回転に伴ってパルスを発生するパルスジェネレータからなり、モータ１６内に配されている。回転数制御部２２は、回転数検出部２１から与えられた回転数に対する目標の回転数の偏差を算出し、算出した偏差の正負に応じて、駆動信号出力部２３に与える回転数指令値を大小に変化させる。

ここでは、回転数制御部２２が、前記偏差をパルス幅変調したＰＷＭ値指令信号に相当するパルス信号を駆動信号出力部２３に与えるようにしてあり、前記パルス信号のパルス幅が回転数指令値としての意味を有している。駆動信号出力部２３はインバータからなり、回転数制御部２２から与えられたパルス信号に基づいて電圧値が一定の直流電圧をスイッチングし、波高値及び周期が一定の駆動パルスを生成してモータ１６に与える。
このようにして、回転数検出部２１が検出した回転数と、目標の回転数とが一致するようにフィードバック制御が行われる。

埃センサ３１は、発光素子及び該発光素子が発光させた光を受光する受光素子からなり、受光素子が受光する光の変化に基づいて空気中に浮遊する塵埃等の粒子を検知する。臭いセンサ３２は、金属酸化物半導体からなり、半導体の表面にガスが吸着された場合に半導体の抵抗値が変化することを利用して空気中の臭い成分を検知する半導体ガスセンサである。つまり、埃センサ３１及び臭いセンサ３２は、空気の清浄度（又は汚れ具合）を検知する清浄度検知器として機能する。

操作スイッチ３３は、電源をオン／オフするための電源ボタン、空気浄化機能の運転設定を行うための空気浄化設定ボタン、イオンの放出をオン／オフするためのイオン放出ボタン、警報に係る所定操作を行うためのリセットスイッチ３３１等のボタン又はスイッチを有する。操作スイッチ３３の操作は、スイッチ操作検出部２５で検出され、制御部２０によって受け付けられる。例えば、空気浄化設定ボタンの操作がスイッチ操作検出部２５で検出された場合、制御部２０が前記操作を受け付ける都度、「風量自動」、「風量弱」、「風量強」等の空気浄化に係る運転モードを切り換える。

報知部２６は、スイッチ操作検出部２５で検出された操作に従った状態又はモードと、清浄度検出部２４で検出された外部の空気の清浄度とに応じて、表示ランプ３４での表示をオン／オフさせる。表示ランプ３４は、電源ボタンの操作に従った電源のオン／オフ状態に応じて点灯／消灯される電源表示ランプ、空気浄化設定ボタンの操作に従った空気浄化に係る運転モードを表示する空気浄化運転モード表示ランプ、イオン放出ボタンの操作に従ったイオンの放出のオン／オフ状態を表示するイオン放出表示ランプ、外部の空気の清浄度に従った埃表示ランプ及び臭い表示ランプ等のランプを有する。

表示ランプ３４は、また、エアフィルタ１３の清掃時期を表示するフィルタお手入れランプを有する。制御部２０が積算した運転時間が、エアフィルタ１３の清掃時期に対応する時間以上となった場合、報知部２６が、フィルタお手入れランプを点灯させると共に、スピーカ３５から所定の音声（例えば、「フィルタの交換時期です」というメッセージ）を出力させる。その後、使用者がエアフィルタ１３を清掃し、リセットスイッチ３３１を操作した場合、フィルタお手入れランプが消灯し、スピーカ３５からの音声出力が停止すると共に、制御部２０が積算する運転時間がクリアされるようにしてある。

モータ駆動装置２は、埃センサ３１及び臭いセンサ３２の少なくとも一方からの検知結果に基づいて、ファン１５を取り付けたモータ１６の回転数を制御する。具体的には、風量自動の運転モードで空気浄化の運転が行われている場合、埃センサ３１及び／又は臭いセンサ３２からの検知結果に応じて、モータ１６の回転数を段階的に切り換える。例えば、前記検知結果から外部の空気が汚れていると判定されるときは、モータ１６を高速で回転させて送風量を増大させ、積極的に空気浄化の機能を発揮させる運転を行う。また、前記検知結果から外部の空気が清浄であると判定されるときは、騒音及び消費電力を抑制する観点から、モータ１６を低速で回転させて送風量を減少させ、空気浄化の機能をセーブして運転する。このような運転を繰り返すことにより、装置の外部である室内の空気が浄化される。

図５は、駆動信号出力部２３がモータ１６に与える駆動パルスを模式的に示す説明図である。モータ１６の駆動パルスは、上述したように、パルス幅が回転数指令値としての意味を有するＰＷＭ値指令信号と同一のパルス幅を有しており、波高値及び周期（Ｔｓ）が一定のパルスである。本実施の形態にあっては、起動の際のフィードバック制御における回転数にオーバーシュートが生じないようにするため、起動時の回転数指令値としてのパルス幅（ｔａ）を、定常運転時の回転数指令値としてのパルス幅（ｔｂ）より大きい値にならないように制御される。

図６は、空気浄化に係る各運転モードの風量と、ＲＯＭ２０２又はＲＡＭ２０３に記憶される回転数指令値との対応を示す図表である。起動時の回転数指令値としてのパルス幅（ｔａ）は、風量の弱、中、及び強に夫々対応する初期値をＴｌｉ、Ｔｍｉ、及びＴｈｉ（Ｔｌｉ＜Ｔｍｉ＜Ｔｈｉ）としてＲＯＭ２０２に記憶してある。後述するように、各風量について次回の起動のために更新される起動時の回転数指令値は、夫々ｔｌｉ、ｔｍｉ、及びｔｈｉとしてＲＡＭ２０３に記憶される。起動時の回転数指令値が初期化される場合、ｔｌｉ、ｔｍｉ、及びｔｈｉには、夫々Ｔｌｉ、Ｔｍｉ、及びＴｈｉが代入される。

回転数制御部２２が実際に駆動信号出力部２３に与える回転数指令値としてのパルス幅は、各風量について共通のｔｘとしてＲＡＭ２０３に記憶される。また、風量の弱、中、及び強に応じた目標の回転数でモータ１６を回転させるための基準の回転数指令値は、夫々Ｔｌｒ、Ｔｍｒ、及びＴｈｒとしてＲＯＭ２０２に記憶されている。
尚、Ｔｌｒ、Ｔｍｒ、及びＴｈｒが個々の空気浄化装置１に応じた最適値に調整されるような場合は、夫々ＲＡＭ２０３に記憶してもよい。

空気浄化装置１の運転が開始される都度、各風量に対応させて回転数指令値（ｔｘ）に起動時の回転数指令値（ｔｌｉ、ｔｍｉ、及びｔｈｉ）が夫々代入され、モータ１６が一定時間駆動される。これにより、設定された運転モードの風量に応じた加速度で、モータ１６が回転し始める。その後は、フィードバック制御により、回転数指令値（ｔｘ）が逐次更新される。
また、回転数指令値（ｔｘ）と、各風量に対応する基準の回転数指令値（Ｔｌｒ、Ｔｍｒ、及びＴｈｒ）との偏差に応じて起動時の回転数指令値（ｔｌｉ、ｔｍｉ、及びｔｈｉ）が夫々更新され、次回の起動の際に適用されるようになっている。

図７は、回転数指令値が制御される様子を模式的に示す説明図である。図中横軸は時間（ｓ）を表し、縦軸は回転数指令値としてのパルス幅（μｓ）を表す。回転数制御部２２が駆動信号出力部２３に与える回転数指令値は０．５秒ごとに更新されるが、起動時の回転数指令値が回転数指令値として設定されたときは、１．５秒間保持される。回転数指令値が更新される場合、検出した回転数に対する目標の回転数の偏差に応じた増分が回転数指令値に加算されるようにしてある。空気浄化に係る運転モードを変更した場合についても、０．５秒ごとに回転数指令値が更新される。

図８は、空気浄化に係る各運転モードの風量と、目標の回転数との対応を示す図表である。図８では、風量の弱、中、及び強に対応する目標の回転数を、夫々Ｒｌ、Ｒｍ、及びＲｈ（Ｒｌ＜Ｒｍ＜Ｒｈ、単位はｒｐｍ）で表される固定値とし、これらをＲＯＭ２０２に記憶してある。

図９は、検出した回転数に対する目標の回転数の偏差と、各風量についての回転数指令値に対する増分との関係を示す図表である。図９では、検出した回転数に対する目標の回転数の偏差（単位はｒｐｍ）をプラス（＋）及びマイナス（−）側に夫々９段階に区切ってあり、夫々の偏差の段階ごとに、設定された運転モードの風量（弱、中、及び強）に応じて回転数指令値に対する増分がμｓ単位で示されている。図表の上半分（又は下半分）は、目標の回転数が検出した回転数より大きい（又は小さい）場合を示す。これらの増分は、固定値としてＲＯＭ２０２に記憶されている。

図７に戻って、例えば、時刻Ｔ１で空気浄化に係る運転モードが「強」に設定されて運転が開始された場合、回転数制御部２２は、起動時の回転数指令値（ｔｈｉ）をＲＡＭ２０３から読み出して回転数指令値（ｔｘ）に設定し、１．５秒間にわたって駆動信号出力部２３に与え続ける。この場合の起動時の回転数指令値は、モータ１６を目標の回転数（Ｒｈ）で回転させるための回転数指令値より大きい値にならないようにしてあるため、モータ１６の回転数にオーバーシュートが生じることはない。

その後、時刻Ｔ２で回転数指令値（ｔｘ）が更新される場合、回転数制御部２２は、回転数検出部２１が検出した回転数に対する、目標の回転数（Ｒｈ）の偏差を算出する。図７の場合は、偏差が「４００」であり、図９より運転モードが「強」のときの増分が「＋２．５」であることが示されるため、回転数制御部２２は、そのときの回転数指令値（ｔｘ）に「２．５」を加算する。同様にして、時刻「Ｔ２＋０．５秒」及び時刻「Ｔ２＋１秒」では、回転数制御部２２は、そのときの回転数指令値（ｔｘ）に夫々「１．５」を加算する。このようにして、偏差が所定範囲内（本実施の形態では、±１０）に収まるまで、上記偏差の正負に応じて回転数指令値（ｔｘ）を増減させる制御を行う。

次いで、時刻Ｔ３で空気浄化に係る運転モードが「弱」に切り換えられた場合、回転数制御部２２は、回転数検出部２１が検出した回転数に対する、目標の回転数（Ｒｌ）の偏差を算出する。この場合は、偏差が「−３００」であり、図９より運転モードが「弱」のときの増分が「−１」であることが示されるため、回転数制御部２２は、そのときの回転数指令値（ｔｘ）に「−１」を加算する。同様にして、時刻「Ｔ３＋０．５秒」及び時刻「Ｔ３＋１秒」では、回転数制御部２２は、そのときの回転数指令値（ｔｘ）に夫々「−１」を加算する。

図７には示されていないが、例えば風量「弱」で運転を停止させる場合、上述した偏差が「±１０」以内のときは、基準の回転数指令値（Ｔｌｒ）に対する回転数指令値（ｔｘ）の偏差の正負に応じて、起動時の回転数指令値（ｔｌｉ）を増減させるようにしてある。他の風量についても同様である。

以下に、上述した構成の空気清浄機１の動作を、それを示すフローチャートを用いて説明する。
図１０から図１２は、モータ１６を駆動させるＣＰＵ２０１の処理手順を示すフローチャートであり、図１３は、フィルタアラーム解除のサブルーチンに係るＣＰＵ２０１の処理手順を示すフローチャートである。図１０から図１３の処理は、ＲＯＭ２０２に予め格納されている制御プログラムに従って実行される。また、図１０から図１２の処理は、空気清浄機１が運転を開始できる状態となった場合に実行されるようにしてある。

以下の説明では、起動時の回転数指令値の初期値、起動時の回転数指令値の更新値、及び基準の回転数指令値を夫々初期指令値、更新指令値、及び基準指令値という。また、起動時の風量は弱、中、又は強の何れかに設定されているものとする。例えば風量が強の場合、初期指令値、基準指令値、及び目標の回転数は、夫々Ｔｈｉ、Ｔｈｒ、及びＲｈとして記憶されており、更新指令値及び回転数指令値は、夫々ｔｈｉおよびｔｘとして記憶される。他の風量についても同様である。更に、積算時間及び指令値（ｔｍｐ）は、夫々ＲＡＭ２０３に記憶されるものとする。
尚、回転数指令値は、ＲＡＭ２０３への書き込みと同時に回転数制御部２２にも設定されて、駆動信号出力部２３に与えられるようにしてあるものとする。

図１０の処理の実行が開始された場合、ＣＰＵ２０１は、スイッチ操作検出部２５によりリセットスイッチ３３１のオンが検出されたか否かを判定する（ステップＳ１１）。検出されたと判定した場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２０１は、後述するフィルタアラーム解除に係るサブルーチンを呼び出して実行する（ステップＳ１２）。これにより、後述する積算時間がクリアされる。このようにして積算時間を一度クリアする必要があるため、工場出荷までには必ずリセットスイッチがオンされるものとする。

ステップＳ１２の処理を終えた場合、又はステップＳ１１でリセットスイッチ３３１のオンが検出されなかったと判定した場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、ＣＰＵ２０１は、スイッチ操作検出部２５により運転開始の操作が検出されたか否かを判定する（ステップＳ１３）。検出されなかったと判定した場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、ＣＰＵ２０１は、処理をステップＳ１１に戻す。

運転開始の操作が検出されたと判定した場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２０１は、モータ１６の運転時間を積算するためにタイマ２０４が有するタイマＴ１の計時を開始する（ステップＳ１４）。ＣＰＵ２０１は、更に、回転数指令値（ｔｘ）に更新指令値（弱，中，強の各風量に夫々対応するｔｌｉ，ｔｍｉ，ｔｈｉ。以下同様）を代入し（ステップＳ１５）、回転数指令値を一定時間保持するためにタイマ２０４が有するタイマＴ２の計時を開始する（ステップＳ１６）。その後、ＣＰＵ２０１は、タイマＴ２による計時を開始してから１．５秒が経過したか否かを判定し（ステップＳ１７）、経過していないと判定した場合（ステップＳ１７：ＮＯ）、１．５秒が経過するまで待機する。

タイマＴ２による計時を開始してから１．５秒が経過したと判定した場合（ステップＳ１７：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２０１は、回転数検出部２１が検出したモータ１６の回転数を読み込み（ステップＳ１８）、検出された回転数に対する目標の回転数（Ｒｌ，Ｒｍ，Ｒｈ）の偏差を算出する（ステップＳ１９）。次いで、ＣＰＵ２０１は、算出した偏差が±１０ｒｐｍ以内であるか否かを判定し（ステップＳ２０）、以内に収まらないと判定した場合（ステップＳ２０：ＮＯ）、図９に示す回転数指令値（ｔｘ）に対する増分を読み出す（ステップＳ２１）。

その後、ＣＰＵ２０１は、読み出した増分を回転数指令値（ｔｘ）に加算し（ステップＳ２２）、次のサンプリングタイミングを検出するためにタイマＴ２の計時を開始する（ステップＳ２３）。そして、ＣＰＵ２０１は、タイマＴ２による計時を開始してから０．５秒が経過したか否かを判定し（ステップＳ２４）、経過していないと判定した場合（ステップＳ２４：ＮＯ）、０．５秒が経過するまで待機する。０．５秒が経過したと判定した場合（ステップＳ２４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２０１は、処理をステップＳ１８に戻す。
このように、ステップＳ１８からステップＳ２４までの処理を繰り返すことにより、モータ１６の回転数が目標の回転数（Ｒｌ，Ｒｍ，Ｒｈ）と略一致するようになる。

ステップＳ２０で偏差が±１０ｒｐｍ以内であると判定した場合（ステップＳ２０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２０１は、基準指令値（Ｔｌｒ，Ｔｍｒ，Ｔｈｒ）に対する回転数指令値（ｔｘ）の偏差を算出し（ステップＳ３１）、算出した偏差が正であるか否かを判定する（ステップＳ３２）。偏差が正であると判定した場合（ステップＳ３２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２０１は、指令値（ｔｍｐ）に、直近の更新指令値（ｔｌｉ，ｔｍｉ，ｔｈｉ）及び所定値：αの加算値を代入する（ステップＳ３３）。この場合の所定値：αは、例えば前記偏差そのものとしてもよいし、前記偏差に応じて定められたテーブル値を読み出すようにしてもよい。

前記偏差が正ではないと判定した場合（ステップＳ３２：ＮＯ）、ＣＰＵ２０１は、前記偏差が負であるか否かを判定する（ステップＳ３４）。偏差が負であると判定した場合（ステップＳ３４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２０１は、指令値（ｔｍｐ）に、直近の更新指令値（ｔｌｉ，ｔｍｉ，ｔｈｉ）から所定値：αを減算した値を代入する（ステップＳ３５）。この場合は、例えばエアフィルタ１３に塵埃等が付着してモータ１６の負荷が軽くなった場合と考えられる。偏差が正でも負でもないと判定した場合（ステップＳ３４：ＮＯ）、又はステップＳ３３，Ｓ３５の処理を終えた場合、ＣＰＵ２０１は、タイマＴ１から計時された時間を読み出す（ステップＳ３６）と共に、積算時間を読み出し（ステップＳ３７）、読み出した各時間の和を算出する（ステップＳ３８）。

その後、ＣＰＵ２０１は、算出した時間の和がフィルタ１３の保守時期に達したか否かを判定する（ステップＳ４１）。保守時期に達したと判定した場合（ステップＳ４１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２０１は、報知部２６に、表示ランプ３４のフィルタお手入れランプを点灯させ（ステップＳ４２）、スピーカ３５からアラーム音声を出力させて（ステップＳ４３）ステップＳ２３に処理を戻す。保守時期に達していないと判定した場合（ステップＳ４１：ＮＯ）、ＣＰＵ２０１は、スイッチ操作検出部２５により運転終了の操作が検出されたか否かを判定する（ステップＳ４４）。

運転終了の操作が検出されと判定した場合（ステップＳ４４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２０１は、ステップＳ３８で算出した時間の和を積算時間に書込む（ステップＳ４５）。そして、ＣＰＵ２０１は、更新指令値（ｔｌｉ，ｔｍｉ，ｔｈｉ）に指令値（ｔｍｐ）を代入して（ステップＳ４６）処理を終了する。運転終了の操作が検出されていないと判定した場合（ステップＳ４４：ＮＯ）、ＣＰＵ２０１は、スイッチ操作検出部２５によりリセットスイッチ３３１のオンが検出されたか否かを判定する（ステップＳ４７）。

リセットスイッチ３３１のオンが検出されたと判定した場合（ステップＳ４７：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２０１は、フィルタアラーム解除に係るサブルーチンを呼び出して実行し（ステップＳ４８）、タイマＴ１による計時を開始（ステップＳ４９）した後に、処理をステップＳ２３に戻す。リセットスイッチ３３１のオンが検出されていないと判定した場合（ステップＳ４７：ＮＯ）、ＣＰＵ２０１は、処理をステップＳ２３に戻す。

図１３に示すサブルーチンの処理が呼び出された場合、ＣＰＵ２０１は、報知部２６に、表示ランプ３４のフィルタお手入れランプを消灯させ（ステップＳ５１）、スピーカ３５からのアラーム音声を停止させる（ステップＳ５２）。その後、ＣＰＵ２０１は、更新指令値（ｔｌｉ，ｔｍｉ，ｔｈｉ）に初期指令値（Ｔｌｉ，Ｔｍｉ，Ｔｈｉ）を代入し（ステップＳ５３）、積算時間をクリアして（ステップＳ５４）呼び出された処理にリターンする。

以上のように本実施の形態によれば、モータの目標の回転数（Ｒｌ，Ｒｍ，Ｒｈ）に応じた起動時の回転数指令値（ｔｌｉ，ｔｍｉ，ｔｈｉ）と、モータを目標の回転数で回転させるための基準指令値（Ｔｌｒ，Ｔｍｒ，Ｔｈｒ）とを記憶しておき、記憶した起動時の回転数指令値に基づいて起動すべきモータの回転数を回転数検出部で検出し、検出した回転数に対する目標の回転数の偏差に応じた増分で、モータの回転数指令値（ｔｘ）を更新し、記憶した基準指令値（Ｔｌｒ，Ｔｍｒ，Ｔｈｒ）に対する、更新した回転数指令値（ｔｘ）の偏差の正負に応じて、指令値（ｔｍｐ）を増減させる。

これにより、逐次更新される回転数指令値（ｔｘ）が基準指令値（Ｔｌｒ，Ｔｍｒ，Ｔｈｒ）より大きい（又は小さい）場合は、指令値（ｔｍｐ）が直近の更新指令値（ｔｌｉ，ｔｍｉ，ｔｈｉ）より増加（又は減少）するように更新し、運転終了時に指令値（ｔｍｐ）を更新指令値（ｔｌｉ，ｔｍｉ，ｔｈｉ）に書き込む。
このため、モータに与える回転数指令値（ｔｘ）の更新の都度、指令値（ｔｍｐ）を補正して適正値に収束させることができる。この場合、逐次更新される回転数指令値（ｔｘ）は、モータが定常運転に至るまでの間に漸次減少して一定値に収束するため、運転終了時に書き込まれる更新指令値（ｔｌｉ，ｔｍｉ，ｔｈｉ）を、モータのフィードバック制御において回転数にオーバーシュートが生じないような小さめの値にすることができる。この値は、基準指令値（Ｔｌｒ，Ｔｍｒ，Ｔｈｒ）より小さな値であってもよい。
また、例えば、モータが起動及び停止を繰り返すうちにモータの負荷が増加（又は減少）したような場合であっても、更新指令値（ｔｌｉ，ｔｍｉ，ｔｈｉ）を適正に増加（又は減少）させることができる。

従って、モータの起動時に目標の回転数に対してオーバーシュートさせることなく、速やかに且つスムーズに目標の回転数に到達させることが可能となる。

また、本実施の形態によれば、モータを回転駆動した積算時間が、エアフィルタの保守時期に達した場合、フィルタお手入れランプを点灯させ、スピーカからアラーム音声を出力させて警報を発する。一方で、リセットスイッチの操作を検出して受け付けた場合、前記積算時間をクリアして初期化すると共に更新指令値（ｔｌｉ，ｔｍｉ，ｔｈｉ）に初期指令値（Ｔｌｉ，Ｔｍｉ，Ｔｈｉ）を代入する。
従って、モータの回転数を変動させる要因について要保守時期となった場合に警報を出力することができ、前記要因が排除されたときに使用者によるリセットスイッチの操作を受け付けて更新指令値（ｔｌｉ，ｔｍｉ，ｔｈｉ）を所定の初期値に戻すことが可能となる。

更にまた、本実施の形態によれば、空気清浄機のモータ駆動装置が、ファンを回転させるモータを駆動し、ファンの回転によって吸入された空気をエアフィルタが浄化して外部に吹き出す。
従って、モータの起動時に目標の回転数に対してオーバーシュートさせることなく、速やかに且つスムーズに目標の回転数に到達させることが可能なモータ駆動装置が、空気清浄機に適用される。

尚、本実施の形態にあっては、駆動信号出力部２３に与えられるパルス信号のパルス幅に回転数指令値としての意味を持たせ、回転数指令値としてパルス幅を記憶しているが、これに限定されるものではなく、例えば、駆動信号出力部２３に与えられるパルス信号のデューティ比に回転数指令値としての意味を持たせ、回転数指令値としてデューティ比を記憶するようにしてもよい。

また、更新指令値（ｔｌｉ，ｔｍｉ，ｔｈｉ）を、運転開始の際にのみ回転数指令値（ｔｘ）に適用しているが、これに限定されるものではなく、風量の切り換えの際に、切り換える風量に応じた更新指令値（ｔｌｉ，ｔｍｉ，ｔｈｉ）を回転数指令値（ｔｘ）に適用するようにしてもよい。

更にまた、起動時に回転数指令値（ｔｘ）を１．５秒間保持したが、これに限定されるものではなく、例えば、目標の回転数との偏差が所定の範囲内となるまで継続的に保持し、その後フィードバック制御を開始するようにしてもよい。

更にまた、モータ駆動装置を空気清浄機に適用したが、イオン発生装置、エアコン、加湿器、除湿器等の他の空気調和機に適用してもよい。

１ 空気清浄機
２ モータ駆動装置
１３ エアフィルタ
１５ ファン（送風機の一部）
１６ モータ
１６１ 回転センサ
２０ 制御部
２０１ ＣＰＵ
２０２ ＲＯＭ
２０３ ＲＡＭ（基準の回転数指令値を記憶する手段）
２０４ タイマ（モータを回転駆動した時間を積算する手段）
２１ 回転数検出部
２２ 回転数制御部
２３ 駆動信号出力部
２５ スイッチ操作検出部
２６ 報知部
３３ 操作スイッチ
３３１ リセットスイッチ（所定の操作を受け付ける手段）
３４ 表示ランプ（所定の警告を報知する手段）
３５ スピーカ（所定の警告を報知する手段）

Claims (5)

1. 回転数指令値に基づいて駆動すべきモータの起動時の回転数指令値を目標の回転数に応じて記憶しておき、記憶した起動時の回転数指令値に基づいて起動すべき前記モータの回転数を検出し、検出した回転数及び前記目標の回転数の偏差に応じて更新した回転数指令値に基づいて前記モータを回転駆動すべきモータ駆動方法において、
   前記モータを前記目標の回転数で回転させるための基準の回転数指令値を記憶しておき、
   記憶した基準の回転数指令値及び前記更新した回転数指令値の偏差に応じて前記起動時の回転数指令値を更新すること
   を特徴とするモータ駆動方法。
2. 前記モータを回転駆動した時間を積算し、
   積算値が所定時間以上であるか否かを判定し、
   以上であると判定した場合、所定の警告を報知し、
   所定の操作を受け付け、
   受け付けた場合、前記積算値を初期化し、
   初期化した場合、前記起動時の回転数指令値を所定値に設定すること
   を特徴とする請求項１に記載のモータ駆動方法。
3. 回転数指令値に基づいて駆動すべきモータの起動時の回転数指令値を目標の回転数に応じて記憶してあり、記憶した起動時の回転数指令値に基づいて起動すべき前記モータの回転数を検出し、検出した回転数及び前記目標の回転数の偏差に応じて更新した回転数指令値に基づいて前記モータを回転駆動すべきモータ駆動装置において、
   前記モータを前記目標の回転数で回転させるための基準の回転数指令値を記憶する手段を備え、
   該手段が記憶した基準の回転数指令値及び前記更新した回転数指令値の偏差に応じて前記起動時の回転数指令値を更新するようにしてあること
   を特徴とするモータ駆動装置。
4. 前記モータを回転駆動した時間を積算する手段と、
   該手段の積算値が所定時間以上であるか否かを判定する手段と、
   該手段が以上であると判定した場合、所定の警告を報知する手段と、
   所定の操作を受け付ける手段と、
   該手段が受け付けた場合、前記積算値を初期化する手段と、
   該手段が初期化した場合、前記起動時の回転数指令値を所定値に設定する手段と
   を備えることを特徴とする請求項３に記載のモータ駆動装置。
5. 請求項３又は４に記載のモータ駆動装置と、
   該モータ駆動装置により回転駆動されるモータを有する送風機と、
   該送風機が吸入して吹き出す空気を清浄化するエアフィルタと
   を備えることを特徴とする空気調和機。

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