JP2017221028A - モータ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】デューティ比１００％付近におけるハンチングを抑制しつつも、直流電源電圧の変動がモータ回転数の変動に与える影響を小さく抑えることができるモータ制御装置を提供する。
【解決手段】モータ制御装置１１は、フィードバック制御によって演算デューティ比Ｄａを所定周期毎に演算するＦ／Ｂ制御部２３と、該所定周期毎に電圧補償制御のオンオフ判定を行う判定部２５と、判定部２５でのオン判定に基づき、バッテリ電圧値＋Ｂの変動に応じて演算デューティ比Ｄａを補正する電圧補償制御を行うデューティ補正部２４と、出力デューティ比Ｄｃ（演算デューティ比Ｄａ又は補正デューティ比）に基づいて駆動電圧をＰＷＭ制御するＰＷＭ制御部１７とを備える。そして、判定部２５は、前回処理における出力デューティ比Ｄｃが１００％未満の閾値よりも小さい又は１００％を越える場合、今回処理における電圧補償制御のオン判定を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載されるモータ制御装置に関するものである。

従来、車両に搭載のモータ制御装置では、例えば特許文献１に示されるように、車載バッテリの電圧（直流電源電圧）から生成しモータに供給する駆動電圧をＰＷＭ制御により調整する。そして、そのＰＷＭ制御のデューティ比は、モータの実回転数（検出値）と目標回転数との偏差を基に該実回転数を目標回転数とするためのフィードバック制御と、バッテリ電圧の変動比率分をＰＷＭ制御のデューティ比に反映させるように補正する電圧補償制御（フィードフォワード制御）とによって演算されるようになっている。

電圧補償制御では、例えばバッテリ電圧の最大値とされる基準電圧値をＲ、バッテリ電圧（検出値）をＢ、フィードバック制御によって演算されるデューティ比（演算デューティ比）をＤとして、（基準電圧値Ｒ／バッテリ電圧Ｂ）×演算デューティ比Ｄ、という演算処理を行って最終的な駆動電圧のデューティ比（出力デューティ比）を算出する。このような電圧補償制御により、バッテリ電圧Ｂの変動が相殺されるため、バッテリ電圧Ｂの変動が駆動電圧の変動として現れないように制御できる。なお、電圧補償制御により補正された出力デューティ比が１００％を越える場合には、出力デューティ比が１００％として処理され、デューティ比１００％の駆動電圧がモータに供給されるようになっている。

ところで、上記のようなモータ制御装置において、ＰＷＭ制御によって駆動され、駆動電圧をモータに供給する駆動回路を構成するスイッチング素子に、例えばＦＥＴ（Field effect transistor）を用いたものがある。このようなモータ制御装置では、ＰＷＭ制御の出力デューティ比が１００％に近くなると、ＦＥＴを駆動するゲート電圧の波形のなまり（ゲート容量へ電圧を充電することによる時間遅延）により、ＦＥＴのリニアリティ（応答の線形性）がくずれて、モータの実回転数が目標値の前後で振れて収束しない、いわゆるハンチングが生じやすい。また、上記のような電圧補償制御が実行されていると、バッテリ電圧Ｂの変動に応じて出力デューティ比が敏感に変動するため、出力デューティ比１００％付近でのハンチングが助長されるおそれがある。

そこで、このような出力デューティ比１００％付近でのハンチングを抑制するため、前回処理における出力デューティ比が１００％付近かつ１００％以下の所定の閾値以上であった場合に、今回処理における電圧補償制御をオフ、つまり、バッテリ電圧Ｂに応じた補正を行わずに演算デューティ比Ｄを出力デューティ比とする制御を実行することが望ましい。なお、この電圧補償制御のオンオフ判断のための閾値は、ハンチングが発生しやすい範囲の下限値付近（およそ８０〜９０％）に設定されることが好ましく、これにより、ハンチングが発生しやすい閾値以上の範囲で電圧補償制御をオフし、ハンチングが発生しにくい閾値未満の範囲では電圧補償制御をオンさせることが可能となる。

特開２０００−３４１９８２号公報

近年、省エネや燃費向上等のため、一時停車時等にエンジンを自動的に停止させ、車両発進時等にエンジンを自動再始動させる、いわゆるアイドルストップ車の需要が高まっており、このようなアイドルストップ車に上記モータ制御装置を搭載する場合を考える。

アイドルストップ車では、エンジンの再始動時のクランキングによってバッテリ電圧Ｂが大幅に低下する傾向がある。例えば、バッテリ電圧Ｂが基準電圧値Ｒ（例えば１６［Ｖ］）で安定している状況で、出力デューティ比６０％付近でモータが目標回転数で定速駆動されているときに、エンジン再始動時のクランキングによってバッテリ電圧Ｂが半減（８［Ｖ］まで低下）したとする。このとき、電圧補償制御によって、出力デューティ比が６０％付近から１２０％付近まで上昇される。なお、上昇された出力デューティ比が１００％を越えるため、出力デューティ比は１００％として処理され１００％の駆動電圧となる。すると、次回処理では、今回処理における出力デューティ比（１２０％）に基づく電圧補償制御のオンオフ判断によって、電圧補償制御がオフされる。電圧補償制御がオフされた状態では、演算デューティ比Ｄ（出力デューティ比）がフィードバック制御によって徐々に６０％から増加されることとなり、しばらく時間が経過すると、電圧補償制御がオフであっても演算デューティ比Ｄ（出力デューティ比）が１００％付近まで上昇する。そして、その後、クランキングの終了に伴いバッテリ電圧Ｂが急上昇して基準電圧値Ｒ（１６［Ｖ］）まで復帰したとき、バッテリ電圧Ｂが低下していない状態にも関わらず出力デューティ比が１００％でモータが駆動されてしまうこととなる。つまり、クランキングが終了した時のバッテリ電圧Ｂの急上昇がそのままモータの回転数の急増となり、乗員に違和感を与えるモータの挙動となってしまう。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、デューティ比１００％付近におけるハンチングを抑制しつつも、直流電源電圧の変動がモータ回転数の変動に与える影響を小さく抑えることができるモータ制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するモータ制御装置は、直流電源電圧から生成した駆動電圧をモータに供給する駆動回路と、前記モータの実回転数を目標回転数とするためのフィードバック制御によってデューティ比を所定周期毎に演算するデューティ演算部と、前記デューティ比に基づいて前記駆動電圧をＰＷＭ制御するＰＷＭ制御部と、前記駆動電圧に対する前記直流電源電圧の変動の影響を相殺するように前記デューティ比を補正する電圧補償制御を行うデューティ補正部と、前記所定周期毎に前記電圧補償制御のオンオフ判定を行う判定部とを備え、前記デューティ補正部は、前記判定部でのオン判定に基づいて前記電圧補償制御を実行するモータ制御装置であって、前記判定部は、前回処理における前記デューティ比が１００％未満の閾値よりも小さい又は１００％を越える場合、今回処理における前記電圧補償制御のオン判定を行う。

この構成によれば、前回処理におけるデューティ比が１００％未満の閾値よりも小さい場合、今回処理における電圧補償制御のオン判定がなされ、そのオン判定に基づいて今回処理で電圧補償制御が実行される。これにより、駆動電圧のデューティ比が１００％付近となっている状態において電圧補償制御をオフすることが可能となり、その結果、デューティ比１００％付近でのハンチングを抑制することが可能となる。また、前回処理におけるデューティ比が１００％を越える場合においても、今回処理における電圧補償制御のオン判定がなされる。これにより、直流電源電圧が急下降した時の電圧補償制御によってデューティ比が１００％を越えた場合、次回のデューティ比の演算処理において電圧補償制御がオンのまま維持され、最大デューティ比（１００％）が維持される。このため、直流電源電圧が低下している期間において、フィードバック制御を行うデューティ演算部で演算されるデューティ比（演算デューティ比）の上昇を極力抑えることができる。従って、その後、直流電源電圧が復帰（急上昇）した時、駆動電圧のデューティ比が、直流電源電圧の急下降前のデューティ比付近の値に速やかに復帰するため、この時にモータの回転数が急増することを抑制できる。

上記モータ制御装置において、前記デューティ演算部による前記フィードバック制御はＰＩ制御であり、前記デューティ演算部は、前回処理における前記デューティ比が１００％を越える場合に、今回処理における前記目標回転数を、前回処理における前記目標回転数よりも小さい値に設定する。

この構成によれば、直流電源電圧が低下し、電圧補償制御によってデューティ比が１００％を越えているときに、今回処理におけるフィードバック制御の目標回転数を強制的に小さい値とする。これにより、直流電源電圧が低下している期間において、モータの実回転数と目標回転数との偏差の積分値（累積値）が減算され、それにより、デューティ演算部で演算されるデューティ比（演算デューティ比）の上昇をより一層抑えることができる。その結果、直流電源電圧が復帰（急上昇）した時に、モータの回転数が急増することをより好適に抑制できる。

上記モータ制御装置において、前記判定部は、前記直流電源電圧が予め設定された閾値以下の場合、前記電圧補償制御のオン判定を行う。
この構成によれば、直流電源電圧が低下して閾値以下となった場合に電圧補償制御が実行される。このため、直流電源電圧が復帰した時に、モータの回転数が急増することをより好適に抑制できる。

上記モータ制御装置において、前記判定部は、前記デューティ演算部での今回処理において前記モータの実回転数が前記目標回転数よりも大きい場合、今回処理における前記電圧補償制御のオン判定を行う。

この構成によれば、電圧補償制御のオフ状態でデューティ比が前記閾値以上かつ１００％以下のときに、バッテリ電圧が急上昇した場合には、デューティ比が閾値以上の高い値のまま出力されるため、モータの実回転数が上昇し、モータの実回転数が目標回転数を越える。ここで、電圧補償制御がオンされるため、デューティ比を適正値まで迅速に減少させることが可能となる。従って、直流電源電圧の急上昇がモータ回転数の変動に与える影響をより小さく抑えることができる。

上記モータ制御装置において、前記判定部は、前記デューティ演算部での今回処理において前記モータの実回転数が前記目標回転数よりも大きく、かつ、当該モータの実回転数と目標回転数との偏差が予め設定された閾値以上の場合、今回処理における前記電圧補償制御のオン判定を行う。

この構成によれば、電圧補償制御のオフ状態でデューティ比が閾値以上となっているときに、バッテリ電圧が急上昇した場合には、モータの実回転数が目標回転数を大きく越えるため、より適切な状況で電圧補償制御を実行させることが可能となる。

本発明のモータ制御装置によれば、デューティ比１００％付近におけるハンチングを抑制しつつも、直流電源電圧の変動がモータ回転数の変動に与える影響を小さく抑えることができる。

実施形態のブラシレスモータ及びモータ制御装置の概略構成図。 同形態の制御回路による処理を示すフローチャート。 同形態の制御回路の判定部での判定処理を示すフローチャート。

以下、モータ制御装置の一実施形態について説明する。
図１に示す本実施形態のブラシレスモータ１０は、車両用空調装置の送風用モータとして用いられる。ブラシレスモータ１０は、Ｕ相・Ｖ相・Ｗ相の三相の駆動電圧の供給に基づいて回転駆動されるものであり、モータ制御装置１１は、その三相への通電タイミングを設定して各相の駆動電圧を生成することでブラシレスモータ１０の回転を制御している。このモータ制御装置１１は、ブラシレスモータ１０に一体に備えられている。

モータ制御装置１１は、三相インバータ回路１２と制御回路１３とを備えている。三相インバータ回路１２は、スイッチング素子としてＦＥＴ１４を６個用いたブリッジ回路で構成されている。各ＦＥＴ１４が制御回路１３によってスイッチング制御されることで、車載バッテリＥからの直流電圧から１２０°位相の異なる三相の駆動電圧が生成され、各相の駆動電圧が各相のコイル１０ｕ，１０ｖ，１０ｗに供給されるようになっている。

ブラシレスモータ１０に備えられた回転センサ１５は、例えばホールＩＣ等からなり、ブラシレスモータ１０のロータと一体回転するセンサマグネット１６の回転に応じた回転検出信号Ｓｐ（パルス信号）を制御回路１３に出力する。

制御回路１３は、目標値算出部２１、実回転数算出部２２、Ｆ／Ｂ制御部（フィードバック制御部）２３、デューティ補正部２４、及び判定部２５を備えている。
目標値算出部２１は、車室内の操作部（図示略）の操作に基づいてエアコンＥＣＵ２６から出力される回転指令信号Ｓｉから目標値となる目標回転数ωｄを算出し、その目標回転数ωｄをＦ／Ｂ制御部２３及び判定部２５に出力する。

実回転数算出部２２は、回転センサ１５から出力される回転検出信号Ｓｐに基づいてブラシレスモータ１０の実回転数ω（検出値）を算出し、その実回転数ωをＦ／Ｂ制御部２３及び判定部２５に出力する。

Ｆ／Ｂ制御部２３は、減算器２３ａによって目標回転数ωｄと実回転数ωとの偏差Δω（Δω＝ωｄ−ω）を演算し、その偏差Δωに基づいてフィードバック制御を実行する。本実施形態のＦ／Ｂ制御部２３が実行するフィードバック制御はＰＩ制御である。すなわち、Ｆ／Ｂ制御部２３は、偏差ΔωにＰ（比例）制御の比例ゲインＫｐを乗ずることにより比例成分を演算するとともに、偏差Δωの積分値（累積値）にＩ（積分）制御の積分ゲインＫｉを乗ずることにより積分成分を演算する。そして、これら比例成分及び積分成分を加算器２３ｂにて加算することで演算デューティ比Ｄａを演算し、その演算デューティ比Ｄａをデューティ補正部２４に出力する。

判定部２５は、後述の判定態様にてデューティ補正部２４における補正処理（電圧補償制御）の要否を判定する。
デューティ補正部２４は、判定部２５にて電圧補償制御が必要であると判定（オン判定）された場合、車載バッテリＥの実電圧値（バッテリ電圧値＋Ｂ）に基づいて演算デューティ比Ｄａを補正する補正処理（電圧補償制御）を行う。電圧補償制御では、補正係数ｋ（＝基準電圧値Ｒ／バッテリ電圧値＋Ｂ）を算出し、演算デューティ比Ｄａと補正係数ｋとの積を補正デューティ比Ｄｂとする。本実施形態では、基準電圧値Ｒは車載バッテリＥの最大値（１６［Ｖ］）に設定されている。これにより、例えばバッテリ電圧値＋Ｂが基準電圧値Ｒの半分（８［Ｖ］）まで下がった場合、補正係数ｋが「２」となり、補正デューティ比Ｄｂは演算デューティ比Ｄａの２倍の値となる。そして、デューティ補正部２４は、上記電圧補償制御によって演算された補正デューティ比Ｄｂを出力デューティ比Ｄｃとし、当該出力デューティ比ＤｃをＰＷＭ制御部１７に出力する。

なお、判定部２５にて電圧補償制御が不要であると判定（オフ判定）された場合には、Ｆ／Ｂ制御部２３から出力される演算デューティ比Ｄａがそのまま出力デューティ比Ｄｃとされ、当該出力デューティ比Ｄｃ（演算デューティ比Ｄａ）がＰＷＭ制御部１７に出力される。

ＰＷＭ制御部１７は、制御回路１３から出力された出力デューティ比Ｄｃで三相インバータ回路１２の各ＦＥＴ１４をＰＷＭ駆動させる。このとき、出力デューティ比Ｄｃが１００％を越えている場合には、ＰＷＭ制御部１７は、出力デューティ比Ｄｃを１００％として処理する。

次に、図２を参照して、制御回路１３による出力デューティ比Ｄｃの出力処理について説明する。なお、この出力処理は所定周期（例えば１０［ｍｓ］）で繰り返し実行される。

ステップＳ１でエアコンＥＣＵ２６から回転指令信号Ｓｉを受けると、目標値算出部２１は目標回転数ωｄを算出する（ステップＳ２）。ステップＳ２では、目標値算出部２１は、制御回路１３の前回処理における出力デューティ比Ｄｃを参照し、当該出力デューティ比Ｄｃが１００％以下か否かを判定する。

前回処理における出力デューティ比Ｄｃが１００％以下である場合には、ステップＳ３に示すように、今回処理における目標回転数ωｄを、回転指令信号Ｓｉに基づいて算出する。

前回処理における出力デューティ比Ｄｃが１００％を越える場合には、ステップＳ４に示すように、今回処理における目標回転数ωｄを、前回処理における目標回転数ωｄよりも小さい値に設定する。本実施形態では、前回処理における出力デューティ比Ｄｃが１００％を越える場合には、今回処理における目標回転数ωｄを、ブラシレスモータ１０の最低制御回転数ωＬ（例えば５００［ｒｐｍ］）とする。この最低制御回転数ωＬは、回転指令信号Ｓｉに基づいて算出される目標回転数ωｄの下限値よりも低い値である。これにより、今回処理における目標回転数ωｄが、前回処理における目標回転数ωｄよりも小さい値とされる。

次に、ステップＳ５において、Ｆ／Ｂ制御部２３は、上記ステップＳ３又はステップＳ４にて設定された目標回転数ωｄとブラシレスモータ１０の実回転数ωとに基づく上記フィードバック制御によって、演算デューティ比Ｄａを算出する。

次に、ステップＳ６において、判定部２５は、今回処理においてデューティ補正部２４による電圧補償制御が必要か否かを判定する。
ステップＳ６で電圧補償制御が必要であると判定された場合には、デューティ補正部２４は電圧補償制御を行う（ステップＳ７）。つまり、上記態様で補正デューティ比Ｄｂを算出し、該補正デューティ比Ｄｂを出力デューティ比Ｄｃとする。

ステップＳ６で電圧補償制御が不要であると判定された場合には、デューティ補正部２４での電圧補償制御が実行されない（ステップＳ８）。つまり、Ｆ／Ｂ制御部２３にて算出された演算デューティ比Ｄａがそのまま出力デューティ比Ｄｃとされる。

その後、ステップＳ９において、制御回路１３は、上記ステップＳ７又はステップＳ８にて設定された出力デューティ比ＤｃをＰＷＭ制御部１７に出力する。そして、ＰＷＭ制御部１７は、制御回路１３から出力された出力デューティ比Ｄｃで三相インバータ回路１２の各ＦＥＴ１４をＰＷＭ駆動させ、これにより、各相の駆動電圧が各相のコイル１０ｕ，１０ｖ，１０ｗに供給される。

次に、判定部２５での判定処理（上記ステップＳ６）の詳細を図３に従って説明する。
まず、ステップＳ１１において、車載バッテリＥの実電圧値（バッテリ電圧値＋Ｂ）が予め設定された閾値Ｖｔ以下かどうかが判定される。ここで、バッテリ電圧値＋Ｂが閾値Ｖｔ以下の場合、今回処理において電圧補償制御が必要であると判定（オン判定）される（ステップＳ１８）。一方、バッテリ電圧値＋Ｂが閾値Ｖｔよりも大きい場合、ステップＳ１２に移る。なお、閾値Ｖｔは、基準電圧値Ｒの半分の値（本実施形態では８［Ｖ］）に設定されることが好ましい。

ステップＳ１２では、前回処理における出力デューティ比Ｄｃが１００％よりも大きいか否かが判定される。前回処理における出力デューティ比Ｄｃが１００％よりも大きい場合には、電圧補償制御のオン判定がなされる（ステップＳ１８）。一方、前回処理における出力デューティ比Ｄｃが１００％以下である場合には、ステップＳ１３に移る。

ステップＳ１３では、今回処理においてブラシレスモータ１０の実回転数ωが目標回転数ωｄよりも大きい（つまり、減速状態）か否かが判定される。ここで、減速状態である（ωｄ＜ω）と判定された場合には、ステップＳ１４に移る。一方、減速状態ではない（ω≦ωｄ）と判定された場合には、ステップＳ１４を飛ばしてステップＳ１５に移る。

ステップＳ１４では、今回処理におけるブラシレスモータ１０の実回転数ωと目標回転数ωｄとの偏差Δωが予め設定された閾値ωｔ以上か否かが判定される。ここで、偏差Δωが予め設定された閾値ωｔ以上の場合、電圧補償制御のオン判定がなされる（ステップＳ１８）。一方、偏差Δωが予め設定された閾値ωｔ未満の場合には、ステップＳ１５に移る。

ステップＳ１５では、前回処理における出力デューティ比Ｄｃが、予め設定された１００％未満の第１閾値Ｄｔ１以下か否かが判定される。第１閾値Ｄｔ１は、ブラシレスモータ１０の実回転数ωが目標回転数ωｄの前後で振れて収束しない、いわゆるハンチングが発生しやすい範囲の下限値付近（およそ８０〜９０％）に設定されることが好ましく、本実施形態では、第１閾値Ｄｔ１は８５％に設定されている。このステップＳ１５において、前回処理における出力デューティ比Ｄｃが第１閾値Ｄｔ１以下の場合、電圧補償制御のオン判定がなされる（ステップＳ１８）。一方、前回処理における出力デューティ比Ｄｃが第１閾値Ｄｔ１よりも大きい場合には、ステップＳ１６に移る。

ステップＳ１６では、前回処理における出力デューティ比Ｄｃが、予め設定された第２閾値Ｄｔ２以上か否かが判定される。第２閾値Ｄｔ２は、第１閾値Ｄｔ１よりも大きく、かつ、１００％未満の値に設定され、本実施形態では、第２閾値Ｄｔ２は９０％に設定されている。このステップＳ１６において、前回処理における出力デューティ比Ｄｃが第２閾値Ｄｔ２以上の場合、ハンチングが特に発生しやすい状態であると判断され、今回処理において電圧補償制御をすべきでないと判定（オフ判定）される（ステップＳ１９）。一方、前回処理における出力デューティ比Ｄｃが第２閾値Ｄｔ２未満である場合には、ステップＳ１７に移る。

ステップＳ１７では、前回処理において電圧補償制御が実行されたか否かが判定される。ここで、前回処理において電圧補償制御が実行されたと判定された場合、今回処理においても引き続き電圧補償制御を実行すべきと判断され、電圧補償制御のオン判定がなされる（ステップＳ１８）。一方、前回処理において電圧補償制御が実行されなかったと判定された場合、今回処理においても引き続き電圧補償制御をオフするべきと判断され、電圧補償制御のオフ判定がなされる（ステップＳ１９）。

上記態様で電圧補償制御のオンオフが判定され、その判定結果に基づいて上記したステップＳ７かステップＳ８の処理がなされる。
次に、本実施形態の作用について説明する。

バッテリ電圧値＋Ｂが基準電圧値Ｒ（１６［Ｖ］）で安定している状況で、６０％付近の出力デューティ比Ｄｃによってブラシレスモータ１０が目標回転数ωｄで定速駆動されているとする。この状況では、制御周期毎に判定部２５で電圧補償制御のオン判定がなされ、デューティ補正部２４の電圧補償制御が実行される。

この状況から、例えばエンジン再始動時のクランキングによってバッテリ電圧値＋Ｂが半減（８［Ｖ］まで低下）すると、電圧補償制御によって、出力デューティ比Ｄｃが６０％付近から２倍（補正係数ｋが「２」）の１２０％付近まで上昇される。すると、次回処理では、前回処理における出力デューティ比Ｄｃ（１２０％）に基づく電圧補償制御のオンオフ判定によって、電圧補償制御のオン状態が継続される。これにより、出力デューティ比Ｄｃが上方補正された状態が継続し、この状態ではブラシレスモータ１０がデューティ１００％で駆動される。このため、バッテリ電圧値＋Ｂが低下している期間において、Ｆ／Ｂ制御部２３のフィードバック制御によって演算される演算デューティ比Ｄａが上昇することを極力抑えることができる。

更に、本実施形態では、前回処理における出力デューティ比Ｄｃが１００％を越える場合に、ブラシレスモータ１０の最低制御回転数ωＬとされる。このため、バッテリ電圧値＋Ｂが低下している期間において、Ｆ／Ｂ制御部２３での処理における偏差Δωの積分値（累積値）が減算され、それにより、演算デューティ比Ｄａの上昇をより一層抑えることができる。

その後、クランキングの終了に伴いバッテリ電圧値＋Ｂが急上昇して基準電圧値Ｒ（１６［Ｖ］）まで復帰したとき、電圧補償制御の補正係数ｋは「１」に戻る。そして、演算デューティ比Ｄａは、バッテリ電圧値＋Ｂの急下降前（クランキング前）の値付近（６０％付近）に維持されているため、出力デューティ比Ｄｃはその演算デューティ比Ｄａの値（６０％付近）まで低下する。このため、クランキングの終了に伴いバッテリ電圧値＋Ｂが急上昇したときに、ブラシレスモータ１０の回転数が急増することを抑制できる。

次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）判定部２５は、前回処理における出力デューティ比Ｄｃが１００％未満の第１閾値Ｄｔ１よりも小さい場合、今回処理における電圧補償制御のオン判定を行い、そのオン判定に基づいて電圧補償制御が実行される。これにより、駆動電圧のデューティ比が１００％付近となっている状態において電圧補償制御をオフすることが可能となり、その結果、デューティ比１００％付近でのハンチングを抑制することが可能となる。

また、前回処理におけるデューティ比が１００％を越える場合においても、今回処理における電圧補償制御のオン判定がなされる。これにより、バッテリ電圧値＋Ｂが急下降した時の電圧補償制御によって出力デューティ比Ｄｃが１００％を越えた場合、次回処理において電圧補償制御がオンのまま維持され、最大デューティ比（１００％）が維持される。このため、バッテリ電圧値＋Ｂが低下している期間における演算デューティ比Ｄａの上昇を極力抑えることができる。従って、その後、バッテリ電圧値＋Ｂが復帰（急上昇）した時、出力デューティ比Ｄｃが、バッテリ電圧値＋Ｂの急下降前の値付近に速やかに復帰するため、この時にブラシレスモータ１０の回転数が急増することを抑制できる。

（２）Ｆ／Ｂ制御部２３によるフィードバック制御はＰＩ制御であり、Ｆ／Ｂ制御部２３は、前回処理における出力デューティ比Ｄｃが１００％を越える場合に、今回処理における目標回転数ωｄを、前回処理における目標回転数ωｄよりも小さい値（ブラシレスモータ１０の最低制御回転数ωＬ）に設定する。これによれば、バッテリ電圧値＋Ｂが低下し、電圧補償制御によってデューティ比が１００％を越えているときに、今回処理におけるフィードバック制御の目標回転数ωｄが強制的に小さい値とされる。このため、バッテリ電圧値＋Ｂが低下している期間において、ブラシレスモータ１０の実回転数ωと目標回転数ωｄとの偏差Δωの積分値（累積値）が減算され、それにより、Ｆ／Ｂ制御部２３で演算される演算デューティ比Ｄａの上昇をより一層抑えることができる。その結果、バッテリ電圧値＋Ｂが復帰（急上昇）した時に、ブラシレスモータ１０の回転数が急増することをより好適に抑制できる。

（３）判定部２５は、バッテリ電圧値＋Ｂが予め設定された閾値Ｖｔ以下の場合、電圧補償制御のオン判定を行う。これによれば、バッテリ電圧値＋Ｂが低下して閾値Ｖｔ以下となった場合に電圧補償制御が実行される。このため、バッテリ電圧値＋Ｂが復帰した時に、ブラシレスモータ１０の回転数が急増することをより好適に抑制できる。

（４）判定部２５は、デューティ補正部２４は、Ｆ／Ｂ制御部２３での今回処理においてブラシレスモータ１０の実回転数ωが目標回転数ωｄよりも大きい場合（つまり、減速状態の場合）、今回処理における電圧補償制御のオン判定を行う。電圧補償制御のオフ状態で出力デューティ比Ｄｃが第１閾値Ｄｔ１以上かつ１００％以下のときに、バッテリ電圧値＋Ｂが急上昇した場合には、出力デューティ比Ｄｃが第１閾値Ｄｔ１以上の高い値のまま出力されるため、ブラシレスモータ１０の回転数が上昇し、実回転数ωが目標回転数ωｄを越える。ここで、電圧補償制御がオンされるため、出力デューティ比Ｄｃを適正値まで迅速に減少させることが可能となる。従って、バッテリ電圧値＋Ｂの急上昇がブラシレスモータ１０の回転数の変動に与える影響をより小さく抑えることができる。

また、判定部２５は、Ｆ／Ｂ制御部２３での今回処理においてブラシレスモータ１０の実回転数ωが目標回転数ωｄよりも大きく、かつ、当該ブラシレスモータ１０の実回転数ωと目標回転数ωｄとの偏差Δωが予め設定された閾値ωｔ以上の場合、今回処理における電圧補償制御のオン判定を行う。これによれば、電圧補償制御のオフ状態で出力デューティ比Ｄｃが第１閾値Ｄｔ１以上かつ１００％以下のときに、バッテリ電圧値＋Ｂが急上昇した場合には、ブラシレスモータ１０の実回転数ωが目標回転数ωｄを大きく越えるため、より適切な状況で電圧補償制御を実行させることが可能となる。

なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、基準電圧値Ｒが車載バッテリＥの最大値（１６［Ｖ］）に設定されたが、これに特に限定されるものではなく、基準電圧値Ｒは適宜変更してもよい。

・上記実施形態では、Ｆ／Ｂ制御部２３は、前回処理における出力デューティ比Ｄｃが１００％を越える場合に、今回処理における目標回転数ωｄをブラシレスモータ１０の最低制御回転数ωＬとするが、これに限らず、前回処理における目標回転数ωｄよりも小さい値であれば、最低制御回転数ωＬ以外の値としてもよい。

・上記実施形態では、判定部２５による電圧補償制御のオンオフ判定を、Ｆ／Ｂ制御部２３によるフィードバック演算（ステップＳ５の演算デューティ比Ｄａの算出）の後に実行するが、これに限らず、判定部２５による電圧補償制御のオンオフ判定の実行タイミングは適宜変更可能である。

・上記実施形態における判定部２５の判定処理（図３参照）において、ステップＳ１３及びステップＳ１４を省略してもよい。つまり、ステップＳ１２での判定が「ＮＯ」の場合、ステップＳ１５に移るように変更してもよい。また、ステップＳ１６及びステップＳ１７を省略してもよい。つまり、ステップＳ１５での判定が「ＮＯ」の場合、ステップＳ１９（電圧補償制御のオフ判定）に移るように変更してもよい。

・上記実施形態において、制御回路１３は、前回処理におけるブラシレスモータ１０の実回転数ωと目標回転数ωｄとの関係、つまり、実回転数ωが目標回転数ωｄよりも大きい減速状態であるか、実回転数ωが目標回転数ωｄ以下である非減速状態であるかを記憶する。そして、前回処理が非減速状態であり、今回処理で減速状態に切り替わった場合、今回処理における出力デューティ比Ｄｃをゼロとする（つまり、ブラシレスモータ１０に対する駆動電圧の供給をオフする）制御を行ってもよい。これにより、バッテリ電圧値＋Ｂが急上昇したときのブラシレスモータ１０の回転数の急増をより好適に抑えることが可能となる。

・上記実施形態では、実回転数算出部２２は、ホールＩＣ等の回転センサ１５からの回転検出信号Ｓｐに基づいてブラシレスモータ１０の実回転数ωを検出するが、これ以外に例えば、ブラシレスモータ１０に供給する駆動電圧から推定したロータ位置に基づいて実回転数ωを検出してもよい。

・上記実施形態のＦ／Ｂ制御部２３によるフィードバック制御を、ＰＩＤ制御等に変更してもよい。
・駆動回路としての三相インバータ回路１２を複数のＦＥＴ１４で構成したが、駆動回路の構成はこれに限らず、例えばＦＥＴ等の半導体スイッチング素子を４個用いたフルブリッジ型駆動回路、半導体スイッチング素子を２個用いたハーフブリッジ型駆動回路を用いてもよい。

・上記実施形態では、車両用空調装置の送風用モータとして用いられるブラシレスモータ１０に適用したが、この用途以外のブラシレスモータに適用してもよい。
・上記した実施形態並びに各変形例は適宜組み合わせてもよい。

１０…ブラシレスモータ、１１…モータ制御装置、１２…三相インバータ回路（駆動回路）、１３…制御回路、１７…ＰＷＭ制御部、２１…目標値算出部（デューティ演算部）、２２…実回転数算出部（デューティ演算部）、２３…Ｆ／Ｂ制御部（デューティ演算部）、２４…デューティ補正部、２５…判定部。

Claims (5)

1. 直流電源電圧から生成した駆動電圧をモータに供給する駆動回路と、
   前記モータの実回転数を目標回転数とするためのフィードバック制御によってデューティ比を所定周期毎に演算するデューティ演算部と、
   前記デューティ比に基づいて前記駆動電圧をＰＷＭ制御するＰＷＭ制御部と、
   前記駆動電圧に対する前記直流電源電圧の変動の影響を相殺するように前記デューティ比を補正する電圧補償制御を行うデューティ補正部と、
   前記所定周期毎に前記電圧補償制御のオンオフ判定を行う判定部と
   を備え、前記デューティ補正部は、前記判定部でのオン判定に基づいて前記電圧補償制御を実行するモータ制御装置であって、
   前記判定部は、前回処理における前記デューティ比が１００％未満の閾値よりも小さい又は１００％を越える場合、今回処理における前記電圧補償制御のオン判定を行うことを特徴とするモータ制御装置。
2. 請求項１に記載のモータ制御装置において、
   前記デューティ演算部による前記フィードバック制御はＰＩ制御であり、
   前記デューティ演算部は、前回処理における前記デューティ比が１００％を越える場合に、今回処理における前記目標回転数を、前回処理における前記目標回転数よりも小さい値に設定することを特徴とするモータ制御装置。
3. 請求項１又は２に記載のモータ制御装置において、
   前記判定部は、前記直流電源電圧が予め設定された閾値以下の場合、前記電圧補償制御のオン判定を行うことを特徴とするモータ制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のモータ制御装置において、
   前記判定部は、前記デューティ演算部での今回処理において前記モータの実回転数が前記目標回転数よりも大きい場合、今回処理における前記電圧補償制御のオン判定を行うことを特徴とするモータ制御装置。
5. 請求項４に記載のモータ制御装置において、
   前記判定部は、前記デューティ演算部での今回処理において前記モータの実回転数が前記目標回転数よりも大きく、かつ、当該モータの実回転数と目標回転数との偏差が予め設定された閾値以上の場合、今回処理における前記電圧補償制御のオン判定を行うことを特徴とするモータ制御装置。

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