JP7415012B2

JP7415012B2 - モータ制御装置、ブラシレスｄｃモータ、アクチュエータ及びｅｇｒバルブ装置

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Publication number: JP7415012B2
Application number: JP2022541035A
Authority: JP
Inventors: 凌粟屋; 祥子川崎; 友邦加藤; 泰平川阪; 直樹今村; 敏川村
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2020-08-06
Filing date: 2020-08-06
Publication date: 2024-01-16
Anticipated expiration: 2040-08-06
Also published as: WO2022029949A1; US20230223881A1; CN116134722A; JPWO2022029949A1

Description

本開示は、モータ制御装置、ブラシレスＤＣモータ、アクチュエータ及びＥＧＲバルブ装置に関する。

従来、自動車におけるバルブの開度制御にアクチュエータが用いられている。具体的には、例えば、ＥＧＲ（ＥｘｈａｕｓｔＧａｓＲｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）バルブの開度制御、ウェイストゲートバルブの開度制御、又はスロットルバルブの開度制御にアクチュエータが用いられている。また、かかるアクチュエータにモータが用いられている。具体的には、例えば、ブラシレスＤＣ（ＤｉｒｅｃｔＣｕｒｒｅｎｔ）モータが用いられている。

特開２００５－１２４３５９号公報

モータにおける電子部品を保護する観点、及びモータにおける温度の上昇を抑制する観点から、モータにおける電流値を所定値未満の値に制御することが要求される。他方、モータにおけるトルクを大きくする観点から、モータにおける電流値を大きくすることが要求されることがある。この場合、モータにおける電流値は、所定値未満の値のうちの所定値に対する近傍の値（以下「最大限の値」という。）に制御されるのが好適である。

かかる制御を実現するために、電流値のフィードバックを用いることが考えられる（例えば、特許文献１参照。）。しかしながら、この場合、電流値のフィードバックを実現する観点、及び当該フィードバックされた電流値に基づく演算を実行する観点から、モータにおける回路構成が複雑になる問題があった。

本開示は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、簡単な回路構成により電流値を所定値未満の値に制御することを目的とする。

本開示に係るモータ制御装置は、モータ本体部におけるロータの目標回転位置を取得する目標回転位置取得部と、モータ本体部における回転位置センサにより出力されたパルス信号を用いて、ロータの回転位置を演算する回転位置演算部と、回転位置に基づき、ロータの回転数を演算する回転数演算部と、目標回転位置及び回転位置に基づき、モータ本体部の制御に用いられる第１デューティ比を演算する第１デューティ比演算部と、回転数に対応する変数を含む一次関数に基づき、第１デューティ比の絶対値の上限値に対応する第２デューティ比を演算する第２デューティ比演算部と、第１デューティ比の絶対値が第２デューティ比の絶対値よりも小さい場合、第１デューティ比に対応する制御信号を出力して、第２デューティ比の絶対値が第１デューティ比の絶対値よりも小さい場合、第２デューティ比に対応する制御信号を出力する制御信号出力部と、を備え、一次関数における傾き値は、基準温度に対するモータ本体部における温度の差分値を変数とする第２の一次関数に基づき演算され、差分値が増加すると傾き値が増加し、差分値が減少すると傾き値が減少し、一次関数における切片値は、差分値を変数とする第３の一次関数に基づき演算され、差分値が増加すると切片値が増加し、差分値が減少すると切片値が減少することを特徴とするものである。

本開示によれば、上記のように構成したので、簡単な回路構成により電流値を所定値未満の値に制御することができる。

実施の形態１に係るモータ制御装置を含むブラシレスＤＣモータの要部を示す断面図である。個々の磁気センサにより出力されるパルス信号の例、及び各相に対する給電の状態がオン状態であるタイミングの例を示す説明図である。実施の形態１に係るモータ制御装置を含むブラシレスＤＣモータの要部を示すブロック図である。正の切片を有する一次関数に対応する第２デューティ比のグラフを示す説明図である。負の切片を有する一次関数に対応する第２デューティ比のグラフを示す説明図である。第２デューティ比演算部により演算される第２デューティ比のグラフを示す説明図である。実施の形態１に係るモータ制御装置の要部のハードウェア構成を示すブロック図である。実施の形態１に係るモータ制御装置の要部の他のハードウェア構成を示すブロック図である。実施の形態１に係るモータ制御装置の要部の他のハードウェア構成を示すブロック図である。実施の形態１に係るモータ制御装置の動作を示すフローチャートである。実施の形態１に係るモータ制御装置における第２デューティ比演算部及び制御信号出力部の動作を示すフローチャートである。回転数に対するトルクの例を示す特性図である。個々の磁気センサにより出力されるパルス信号の他の例、及び各相に対する給電の状態がオン状態であるタイミングの他の例を示す説明図である。実施の形態１に係るモータ制御装置を含むブラシレスＤＣモータを含むアクチュエータの要部を示すブロック図である。実施の形態１に係るモータ制御装置を含むブラシレスＤＣモータを含むアクチュエータを含むＥＧＲバルブ装置の要部を示すブロック図である。

以下、この開示をより詳細に説明するために、この開示を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係るモータ制御装置を含むブラシレスＤＣモータの要部を示す断面図である。図２は、個々の磁気センサにより出力されるパルス信号の例、及び各相に対する給電の状態がオン状態であるタイミングの例を示す説明図である。図３は、実施の形態１に係るモータ制御装置を含むブラシレスＤＣモータの要部を示すブロック図である。図１～図３を参照して、実施の形態１に係るモータ制御装置を含むブラシレスＤＣモータについて説明する。

図１に示す如く、ブラシレスＤＣモータ１００は、略円筒状のステータ１を有するものである。ステータ１は、ステータコア２、インシュレータ３及びコイル４を含むものである。また、ステータ１にロータ５が通されている。換言すれば、ロータ５に対する外周部にステータ１が配置されている。ロータ５は、メインマグネット６、ロータコア７、樹脂成形部８及びシャフト９を含むものである。メインマグネット６は、ステータ１と対向配置されている。これに加えて、ロータ５は、センサマグネット１０を含むものである。センサマグネット１０は、後述する基板１６と対向配置されている。ロータ５は、軸受１１，１２により、ステータ１に対して回動自在に支持されている。

図中、ＲＡは、ロータ５の回動軸を示している。また、ＲＤ１は、ロータ５の回転方向を示している。また、ＲＤ２は、ロータ５の他の回転方向を示している。以下、回転方向ＲＤ１，ＲＤ２のうちのいずれか一方に対応する方向を「正転方向」ということがある。また、回転方向ＲＤ１，ＲＤ２のうちのいずれか他方に対応する方向を「逆転方向」ということがある。すなわち、正転方向は、ロータ５の正転に対応する方向である。他方、逆転方向は、ロータ５の逆転に対応する方向である。

ハウジング１３及びカバー１４により、ブラシレスＤＣモータ１００の筐体部１５が構成されている。ステータ１、ロータ５及び軸受１１，１２は、筐体部１５に収容されている。ただし、シャフト９の先端部は、筐体部１５の外部に突出している。また、筐体部１５に基板１６が収容されている。

基板１６に複数個の回路が設けられている。当該複数個の回路は、制御回路（すなわちモータ制御装置２００）、電源回路２１及び駆動回路２２を含むものである。また、基板１６に複数個のセンサが設けられている。当該複数個のセンサは、回転位置センサ２３及び温度センサ２４を含むものである。

電源回路２１は、外部電源３００により供給された電力を用いて、モータ制御装置２００に動作用の電力を供給するものである。また、電源回路２１は、外部電源３００により供給された電力を用いて、回転位置センサ２３に動作用の電力を供給するものである。外部電源３００は、ブラシレスＤＣモータ１００の外部に設けられている。外部電源３００は、例えば、車載用バッテリにより構成されている。図１において、外部電源３００は図示を省略している。

駆動回路２２は、外部電源３００により供給された電力を用いて、モータ制御装置２００による制御の下、コイル４に電流を供給することによりロータ５を駆動するものである。ここで、ブラシレスＤＣモータ１００は、三相型である。駆動回路２２は、各相に対応する２個のスイッチング素子ＳＥ＿Ｈ，ＳＥ＿Ｌを含むものである。より具体的には、駆動回路２２は、Ｕ相のハイサイドに対応するスイッチング素子ＳＥ＿Ｈ＿Ｕ、Ｕ相のローサイドに対応するスイッチング素子ＳＥ＿Ｌ＿Ｕ、Ｖ相のハイサイドに対応するスイッチング素子ＳＥ＿Ｈ＿Ｖ、Ｖ相のローサイドに対応するスイッチング素子ＳＥ＿Ｌ＿Ｖ、Ｗ相のハイサイドに対応するスイッチング素子ＳＥ＿Ｈ＿Ｗ、及びＷ相のローサイドに対応するスイッチング素子ＳＥ＿Ｌ＿Ｗを含むものである。個々のスイッチング素子ＳＥは、ＦＥＴ（ＦｉｅｌｄＥｆｆｅｃｔＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を用いたものである。

第一に、スイッチング素子ＳＥ＿Ｈ＿Ｕの状態が連続的にオフ状態に制御されるとともに、スイッチング素子ＳＥ＿Ｌ＿Ｕの状態が連続的にオン状態に制御されることにより、Ｕ相に対する給電の状態がオン状態となるものである。また、スイッチング素子ＳＥ＿Ｈ＿Ｖの状態が連続的にオフ状態に制御されるとともに、スイッチング素子ＳＥ＿Ｌ＿Ｖの状態が連続的にオン状態に制御されることにより、Ｖ相に対する給電の状態がオン状態となるものである。また、スイッチング素子ＳＥ＿Ｈ＿Ｗの状態が連続的にオフ状態に制御されるとともに、スイッチング素子ＳＥ＿Ｌ＿Ｗの状態が連続的にオン状態に制御されることにより、Ｗ相に対する給電の状態がオン状態となるものである。以下、これらの状態を総称して「第１オン状態」ということがある。

第二に、スイッチング素子ＳＥ＿Ｈ＿ＵがＰＷＭ（ＰｕｌｓｅＷｉｄｔｈＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）にて駆動するとともに、スイッチング素子ＳＥ＿Ｌ＿ＵがＰＷＭにて駆動することにより、Ｕ相に対する給電の状態がオン状態となるものである。また、スイッチング素子ＳＥ＿Ｈ＿ＶがＰＷＭにて駆動するとともに、スイッチング素子ＳＥ＿Ｌ＿ＶがＰＷＭにて駆動することにより、Ｖ相に対する給電の状態がオン状態となるものである。また、スイッチング素子ＳＥ＿Ｈ＿ＷがＰＷＭにて駆動するとともに、スイッチング素子ＳＥ＿Ｌ＿ＷがＰＷＭにて駆動することにより、Ｗ相に対する給電の状態がオン状態となるものである。以下、これらの状態を総称して「第２オン状態」ということがある。

ロータ５の回転中、Ｕ相に対する給電の状態、Ｖ相に対する給電の状態、及びＷ相に対する給電の状態が順次オン状態となる。換言すれば、Ｕ相に対する給電の状態、Ｖ相に対する給電の状態、及びＷ相に対する給電の状態が順次オン状態となることにより、ロータ５が回転する。図２は、各相に対する給電の状態がオン状態であるタイミングの例を示している。

回転位置センサ２３は、各相に対応する磁気センサＭＳを含むものである。すなわち、回転位置センサ２３は、Ｕ相に対応する磁気センサＭＳ＿Ｕ、Ｖ相に対応する磁気センサＭＳ＿Ｖ、及びＷ相に対応する磁気センサＭＳ＿Ｗを含むものである。個々の磁気センサＭＳは、ホールＩＣ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）を用いたものである。

ここで、個々の磁気センサＭＳは、ロータ５と対向配置されている。上記のとおり、ロータ５にセンサマグネット１０が設けられており、センサマグネット１０が基板１６と対向配置されている。センサマグネット１０における磁極数は、ブラシレスＤＣモータ１００における界磁数と同一の値に設定されている。

これにより、ロータ５の回転中、個々の磁気センサＭＳによりパルス信号ＰＳが出力される。より具体的には、磁気センサＭＳ＿Ｕによりパルス信号ＰＳ＿Ｕが出力される。また、磁気センサＭＳ＿Ｖによりパルス信号ＰＳ＿Ｖが出力される。また、磁気センサＭＳ＿Ｗによりパルス信号ＰＳ＿Ｗが出力される。図２は、個々の磁気センサＭＳにより出力されるパルス信号ＰＳの例を示している。

温度センサ２４は、例えば、サーミスタを用いたものである。温度センサ２４は、ブラシレスＤＣモータ１００における温度Ｔを検出するものである。

このようにして、ブラシレスＤＣモータ１００の要部が構成されている。以下、ブラシレスＤＣモータ１００のうちのモータ制御装置２００を除く部位を総称して「モータ本体部」ということがある。すなわち、ブラシレスＤＣモータ１００は、モータ制御装置２００及びモータ本体部４００を含むものである。

以下、図３を参照して、モータ制御装置２００について説明する。なお、図３において、モータ本体部４００のうちの電源回路２１、駆動回路２２、回転位置センサ２３及び温度センサ２４を除く部位は図示を省略している。

図３に示す如く、モータ制御装置２００は、目標回転位置取得部３１、回転位置演算部３２、回転数演算部３３、第１デューティ比演算部３４、第２デューティ比演算部３５及び制御信号出力部３６を含むものである。また、ブラシレスＤＣモータ１００の外部に外部制御装置５００が設けられている。外部制御装置５００は、例えば、モータ制御装置２００に対する上位のＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）により構成されている。

外部制御装置５００は、モータ制御装置２００に対する指示信号を出力するものである。当該出力された指示信号は、個々の時刻ｔ_ｎにおけるロータ５の目標回転位置ＴＲＰを含むものである。目標回転位置取得部３１は、当該出力された指示信号を取得するものである。これにより、目標回転位置取得部３１は、個々の時刻ｔ_ｎにおけるロータ５の目標回転位置ＴＲＰを取得するものである。

回転位置演算部３２は、個々の磁気センサＭＳにより出力されたパルス信号ＰＳを取得するものである。回転位置演算部３２は、当該取得されたパルス信号ＰＳを用いて、個々の時刻ｔ_ｎにおけるロータ５の回転位置ＲＰを演算するものである。

回転数演算部３３は、回転位置演算部３２により演算された回転位置ＲＰを取得するものである。回転数演算部３３は、当該取得された回転位置ＲＰを用いて、ロータ５の回転速度（以下「回転数」という。）Ｎを演算するものである。

より具体的には、回転数演算部３３は、各タイミング（ｔ_ｎ）における回転位置ＲＰについて、前タイミング（ｔ_ｎ－１）における回転位置ＲＰに対する差分値ΔＲＰを演算する。回転数演算部３３は、当該演算された差分値ΔＲＰに基づき、対応するタイミング（ｔ_ｎ）における回転数Ｎを演算する。

第１デューティ比演算部３４は、目標回転位置取得部３１により取得された目標回転位置ＴＲＰ、回転位置演算部３２により演算された回転位置ＲＰ、及び回転数演算部３３により演算された回転数Ｎを取得するものである。第１デューティ比演算部３４は、当該取得された目標回転位置ＴＲＰ、当該取得された回転位置ＲＰ及び当該取得された回転数Ｎを用いて、個々のスイッチング素子ＳＥの制御に用いられるデューティ比（以下「第１デューティ比」という。）ＤＲ１を演算するものである。

すなわち、第１デューティ比演算部３４は、各タイミング（ｔ_ｎ）における回転位置ＲＰについて、対応するタイミング（ｔ_ｎ）における目標回転位置ＴＲＰに対する偏差ΔＰ１を演算する。また、第１デューティ比演算部３４は、各タイミング（ｔ_ｎ）における目標回転位置ＴＲＰについて、前タイミング（ｔ_ｎ－１）における目標回転位置ＴＲＰに対する偏差ΔＰ２を演算する。第１デューティ比演算部３４は、当該演算された偏差ΔＰ１、当該演算された偏差ΔＰ２及び上記取得された回転数Ｎを用いて、所定の演算式により第１デューティ比ＤＲ１を演算する。

かかる演算式は、例えば、Ｉ－ＰＤ制御及びフィードフォワード制御（ＦＦ制御）を組み合わせてなるものである。このとき、第１デューティ比演算部３４は、上記演算された偏差ΔＰ１を積分項（Ｉ項）における係数に用いる。また、第１デューティ比演算部３４は、上記取得された回転数Ｎを比例項（Ｐ項）における係数に用いる。また、第１デューティ比演算部３４は、上記演算された偏差ΔＰ２をフィードフォワード項（ＦＦ項）における係数に用いる。

このようにして、第１デューティ比ＤＲ１が演算される。すなわち、回転位置ＲＰのフィードバックによる第１デューティ比ＤＲ１が演算される。なお、ロータ５を正転方向に駆動するとき、第１デューティ比ＤＲ１は、正の値に設定される。他方、ロータ５を逆転方向に駆動するとき、第１デューティ比ＤＲ１は、負の値に設定される。

第２デューティ比演算部３５は、第１デューティ比演算部３４により演算された第１デューティ比ＤＲ１の正負を示す情報（以下「正負情報」という。）を取得するものである。また、第２デューティ比演算部３５は、回転数演算部３３により検出された回転数Ｎを取得するものである。第２デューティ比演算部３５は、当該取得された正負情報及び当該取得された回転数Ｎを用いて、第１デューティ比ＤＲ１の絶対値の上限値に対応するデューティ比（以下「第２デューティ比」という。）ＤＲ２を演算するものである。

より具体的には、上記演算された第１デューティ比ＤＲ１が正の値である場合、第２デューティ比演算部３５は、以下の式（１）に示す一次関数を用いて第２デューティ比ＤＲ２を演算する。他方、上記演算された第１デューティ比ＤＲ１が負の値である場合、第２デューティ比演算部３５は、以下の式（２）に示す一次関数を用いて第２デューティ比ＤＲ２を演算する。

ＤＲ２＝ａＮ＋ｂ（１）
ＤＲ２＝ａＮ－ｂ（２）

すなわち、第２デューティ比ＤＲ２の演算に用いられる一次関数は、回転数Ｎに対応する変数を含むものである。また、第２デューティ比ＤＲ２の演算に用いられる一次関数は、傾き値ａ及び切片値ｂを含むものである。切片値ｂの正負は、第１デューティ比ＤＲ１の正負に応じて設定されるものである。

図４は、式（１）に示す一次関数に対応する第２デューティ比ＤＲ２のグラフを示している。すなわち、図４は、正の切片（＋ｂ）を有する一次関数に対応する第２デューティ比ＤＲ２のグラフを示している。他方、図５は、式（２）に示す一次関数に対応する第２デューティ比ＤＲ２のグラフを示している。すなわち、図５は、負の切片（－ｂ）を有する一次関数に対応する第２デューティ比ＤＲ２のグラフを示している。これに対して、図６は、第２デューティ比演算部３５により演算される第２デューティ比ＤＲ２のグラフを示している。

ここで、第２デューティ比演算部３５は、以下のようにして傾き値ａを設定する。また、第２デューティ比演算部３５は、以下のようにして切片値ｂを設定する。

すなわち、第２デューティ比演算部３５は、ブラシレスＤＣモータ１００における温度Ｔを温度センサ２４から取得する。第２デューティ比演算部３５は、所定の基準温度Ｔ＿ｒｅｆに対する当該取得された温度Ｔの差分値ΔＴを演算する。また、第２デューティ比演算部３５は、ブラシレスＤＣモータ１００における電源電圧Ｖを電源回路２１から取得する。

第２デューティ比演算部３５は、以下の式（３）によりＫを演算して、以下の式（４）により傾き値ａを演算する。ここで、ｋｅは、相誘起電圧定数を示している。αは、磁力の温度係数を示している。βは、所定の定数を示している。

Ｋ＝ｋｅ×（１＋α×ΔＴ）（３）
ａ＝Ｋ／（Ｖ×β）（４）

第２デューティ比演算部３５は、以下の式（５）によりＲを演算して、以下の式（６）により切片値ｂを演算する。ここで、ｒは、相抵抗を示している。γは、抵抗の温度係数を示している。ｉ＿ｌｉｍは、相電流制限値を示している。δは、所定の定数を示している。相電流制限値ｉ＿ｌｉｍは、各相における電流値ｉについて、許容される最大値に対応するものである。

Ｒ＝ｒ×（１＋γ×ΔＴ）（５）
ｂ＝Ｒ×ｉ＿ｌｉｍ／（Ｖ×δ）（６）

このように、傾き値ａは、差分値ΔＴに応じて異なる値に設定されるものであり、かつ、電源電圧Ｖに応じて異なる値に設定されるものである。また、傾き値ａは、相誘起電圧定数ｋｅに応じた値に設定されるものである。また、切片値ｂは、差分値ΔＴに応じて異なる値に設定されるものであり、かつ、電源電圧Ｖに応じて異なる値に設定されるものである。また、切片値ｂは、相抵抗ｒに応じた値に設定されるものである。また、切片値ｂは、相電流制限値ｉ＿ｌｉｍに応じた値に設定されるものである。

制御信号出力部３６は、第１デューティ比演算部３４により演算された第１デューティ比ＤＲ１を取得するとともに、第２デューティ比演算部３５により演算された第２デューティ比ＤＲ２を取得するものである。制御信号出力部３６は、当該取得された第１デューティ比ＤＲ１の絶対値を当該取得された第２デューティ比ＤＲ２の絶対値と比較するものである。制御信号出力部３６は、かかる比較の結果に応じた制御信号を出力するものである。当該出力された制御信号は、対応するスイッチング素子ＳＥに入力される。これにより、モータ制御装置２００による駆動回路２２の制御が実現される。この結果、各相に対する給電が実現されて（図２参照）、ロータ５が駆動する。

ここで、第１デューティ比ＤＲ１の絶対値が第２デューティ比ＤＲ２の絶対値よりも小さい場合、制御信号出力部３６は、第１デューティ比ＤＲ１に対応する制御信号を出力する。他方、第２デューティ比ＤＲ２の絶対値が第１デューティ比ＤＲ１の絶対値よりも小さい場合、制御信号出力部３６は、第２デューティ比ＤＲ２に対応する制御信号を出力する。これにより、上記のとおり、第２デューティ比ＤＲ２が第１デューティ比ＤＲ１の絶対値の上限値に対応するものとなる。換言すれば、制御信号出力部３６により出力される制御信号に対応するデューティ比（以下「制御デューティ比」という。）ＤＲは、かかる上限値未満の値に制御される。

より具体的には、正転中のロータ５を正転方向に駆動するとき、制御デューティ比ＤＲは、図６に示す領域Ａ１内の値となる。また、逆転中のロータ５を逆転方向に駆動するとき、制御デューティ比ＤＲは、図６に示す領域Ａ２内の値となる。また、逆転中のロータ５を正転方向に駆動するとき、制御デューティ比ＤＲは、図６に示す領域Ａ３内の値となる。また、正転中のロータ５を逆転方向に駆動するとき、制御デューティ比ＤＲは、図６に示す領域Ａ４内の値となる。

このようにして、モータ制御装置２００の要部が構成されている。

以下、目標回転位置取得部３１により実行される処理を総称して「目標回転位置取得処理」ということがある。また、回転位置演算部３２により実行される処理を総称して「回転位置演算処理」ということがある。また、回転数演算部３３により実行される処理を総称して「回転数演算処理」ということがある。また、第１デューティ比演算部３４により実行される処理を総称して「第１デューティ比演算処理」ということがある。また、第２デューティ比演算部３５により実行される処理を総称して「第２デューティ比演算処理」ということがある。また、制御信号出力部３６により実行される処理を総称して「制御信号出力処理」ということがある。

以下、目標回転位置取得部３１が有する機能を総称して「目標回転位置取得機能」ということがある。また、回転位置演算部３２が有する機能を総称して「回転位置演算機能」ということがある。また、回転数演算部３３が有する機能を総称して「回転数演算機能」ということがある。また、第１デューティ比演算部３４が有する機能を総称して「第１デューティ比演算機能」ということがある。また、第２デューティ比演算部３５が有する機能を総称して「第２デューティ比演算機能」ということがある。また、制御信号出力部３６が有する機能を総称して「制御信号出力機能」ということがある。

以下、目標回転位置取得機能に「Ｆ１」の符号を用いることがある。また、回転位置演算機能に「Ｆ２」の符号を用いることがある。また、回転数演算機能に「Ｆ３」の符号を用いることがある。また、第１デューティ比演算機能に「Ｆ４」の符号を用いることがある。また、第２デューティ比演算機能に「Ｆ５」の符号を用いることがある。また、制御信号出力機能に「Ｆ６」の符号を用いることがある。

次に、図７～図９を参照して、モータ制御装置２００の要部のハードウェア構成について説明する。

図７に示す如く、モータ制御装置２００は、プロセッサ４１及びメモリ４２を有するものである。メモリ４２には、複数個の機能（目標回転位置取得機能、回転位置演算機能、回転数演算機能、第１デューティ比演算機能、第２デューティ比演算機能及び制御信号出力機能を含む。）Ｆ１～Ｆ６に対応するプログラムが記憶されている。プロセッサ４１は、メモリ４２に記憶されているプログラムを読み出して実行する。これにより、複数個の機能Ｆ１～Ｆ６が実現される。

または、図８に示す如く、モータ制御装置２００は、処理回路４３を有するものである。処理回路４３は、複数個の機能Ｆ１～Ｆ６に対応する処理を実行する。これにより、複数個の機能Ｆ１～Ｆ６が実現される。

または、図９に示す如く、モータ制御装置２００は、プロセッサ４１、メモリ４２及び処理回路４３を有するものである。メモリ４２には、複数個の機能Ｆ１～Ｆ６のうちの一部の機能に対応するプログラムが記憶されている。プロセッサ４１は、メモリ４２に記憶されているプログラムを読み出して実行する。これにより、かかる一部の機能が実現される。また、処理回路４３は、複数個の機能Ｆ１～Ｆ６のうちの残余の機能に対応する処理を実行する。これにより、かかる残余の機能が実現される。

プロセッサ４１は、１個以上のプロセッサにより構成されている。個々のプロセッサは、例えば、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、ＧＰＵ（ＧｒａｐｈｉｃｓＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ又はＤＳＰ（ＤｉｇｉｔａｌＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｏｒ）を用いたものである。

メモリ４２は、１個以上の不揮発性メモリにより構成されている。または、メモリ４２は、１個以上の不揮発性メモリ及び１個以上の揮発性メモリにより構成されている。すなわち、メモリ４２は、１個以上のメモリにより構成されている。個々のメモリは、例えば、半導体メモリ又は磁気ディスクを用いたものである。より具体的には、個々の揮発性メモリは、例えば、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）を用いたものである。また、個々の不揮発性メモリは、例えば、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（ＥｒａｓａｂｌｅＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙＥｒａｓａｂｌｅＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、ソリッドステートドライブ又はハードディスクドライブを用いたものである。

処理回路４３は、１個以上のデジタル回路により構成されている。または、処理回路４３は、１個以上のデジタル回路及び１個以上のアナログ回路により構成されている。すなわち、処理回路４３は、１個以上の処理回路により構成されている。個々の処理回路は、例えば、ＡＳＩＣ（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｐｅｃｉｆｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）、ＰＬＤ（ＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＬｏｇｉｃＤｅｖｉｃｅ）、ＦＰＧＡ（ＦｉｅｌｄＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＧａｔｅＡｒｒａｙ）、ＳｏＣ（ＳｙｓｔｅｍｏｎａＣｈｉｐ）又はシステムＬＳＩ（ＬａｒｇｅＳｃａｌｅＩｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）を用いたものである。

ここで、プロセッサ４１が複数個のプロセッサにより構成されているとき、複数個の機能Ｆ１～Ｆ６と複数個のプロセッサとの対応関係は任意である。すなわち、複数個のプロセッサの各々は、複数個の機能Ｆ１～Ｆ６のうちの対応する１個以上の機能に対応するプログラムを読み出して実行するものであっても良い。または、プロセッサ４１は、複数個の機能Ｆ１～Ｆ６の各々に対応する専用のプロセッサを含むものであっても良い。

また、メモリ４２が複数個のメモリにより構成されているとき、複数個の機能Ｆ１～Ｆ６と複数個のメモリとの対応関係は任意である。すなわち、複数個のメモリの各々は、複数個の機能Ｆ１～Ｆ６のうちの対応する１個以上の機能に対応するプログラムを記憶するものであっても良い。または、メモリ４２は、複数個の機能Ｆ１～Ｆ６の各々に対応する専用のメモリを含むものであっても良い。

また、処理回路４３が複数個の処理回路により構成されているとき、複数個の機能Ｆ１～Ｆ６と複数個の処理回路との対応関係は任意である。すなわち、複数個の処理回路の各々は、複数個の機能Ｆ１～Ｆ６のうちの対応する１個以上の機能に対応する処理を実行するものであっても良い。または、処理回路４３は、複数個の機能Ｆ１～Ｆ６の各々に対応する専用の処理回路を含むものであっても良い。

次に、図１０に示すフローチャートを参照して、モータ制御装置２００の動作について説明する。図１０に示す処理は、所定の条件が満たされているとき（例えば外部電源３００によるブラシレスＤＣモータ１００に対する給電の状態がオン状態であるとき）、繰り返し実行される。

まず、目標回転位置取得部３１が目標回転位置取得処理を実行する（ステップＳＴ１）。次いで、回転位置演算部３２が回転位置演算処理を実行する（ステップＳＴ２）。次いで、回転数演算部３３が回転数演算処理を実行する（ステップＳＴ３）。次いで、第１デューティ比演算部３４が第１デューティ比演算処理を実行する（ステップＳＴ４）。次いで、第２デューティ比演算部３５が第２デューティ比演算処理を実行する（ステップＳＴ５）。次いで、制御信号出力部３６が制御信号出力処理を実行する（ステップＳＴ６）。

次に、図１１に示すフローチャートを参照して、第２デューティ比演算部３５及び制御信号出力部３６の動作について説明する。すなわち、ステップＳＴ５，ＳＴ６にて実行される処理について説明する。

まず、第２デューティ比演算部３５は、温度Ｔ及び電源電圧Ｖを取得する（ステップＳＴ１１）。温度Ｔは、温度センサ２４から取得される。電源電圧Ｖは、電源回路２１から取得される。

次いで、第２デューティ比演算部３５は、ステップＳＴ１１にて取得された温度Ｔ及び電源電圧Ｖを用いて、傾き値ａ及び切片値ｂを設定する（ステップＳＴ１２）。このとき、傾き値ａは、式（３）及び式（４）に基づく値に設定される。また、切片値ｂは、式（５）及び式（６）に基づく値に設定される。

次いで、第２デューティ比演算部３５は、ステップＳＴ４にて出力された正負情報を用いて、ステップＳＴ４にて演算された第１デューティ比ＤＲ１の正負を判定する（ステップＳＴ１３）。第１デューティ比ＤＲ１が正の値である場合（ステップＳＴ１３“ＹＥＳ”）、第２デューティ比演算部３５は、式（１）に基づき第２デューティ比ＤＲ２を演算する（ステップＳＴ１４）。他方、第１デューティ比ＤＲ１が負の値である場合（ステップＳＴ１３“ＮＯ”）、第２デューティ比演算部３５は、式（２）に基づき第２デューティ比ＤＲ２を演算する（ステップＳＴ１５）。

次いで、制御信号出力部３６は、ステップＳＴ４にて演算された第１デューティ比ＤＲ１の絶対値をステップＳＴ１４又はステップＳＴ１５にて演算された第２デューティ比ＤＲ２の絶対値と比較する（ステップＳＴ１６）。第１デューティ比ＤＲ１の絶対値が第２デューティ比ＤＲ２の絶対値よりも小さい場合（ステップＳＴ１６“ＹＥＳ”）、制御信号出力部３６は、第１デューティ比ＤＲ１に対応する制御信号を出力する（ステップＳＴ１７）。他方、第２デューティ比ＤＲ２の絶対値が第１デューティ比ＤＲ１の絶対値よりも小さい場合（ステップＳＴ１６“ＮＯ”）、制御信号出力部３６は、第２デューティ比ＤＲ２に対応する制御信号を出力する（ステップＳＴ１８）。ステップＳＴ１７又はステップＳＴ１８にて出力された制御信号は、対応するスイッチング素子ＳＥに入力される。

次に、ブラシレスＤＣモータ１００の効果について説明する。

第一に、制御デューティ比ＤＲを所定値（より具体的には第２デューティ比ＤＲ２に対応する上限値）未満の値にすることができる。これにより、ブラシレスＤＣモータ１００における電流値Ｉ（より具体的には各相における電流値ｉ）を所定値未満の値に制御することができる。また、第１デューティ比演算部３４における演算式により、電流値Ｉを最大限の値に制御することもできる。

このとき、第１デューティ比演算部３４は、回転位置ＲＰのフィードバックにより第１デューティ比ＤＲ１を演算する。より具体的には、第１デューティ比演算部３４は、目標回転位置ＴＲＰ、回転位置ＲＰ及び回転数Ｎを用いて第１デューティ比ＤＲ１を演算する。また、第２デューティ比演算部３５は、回転数Ｎに対応する変数を含む一次関数に基づき第２デューティ比ＤＲ２を演算する。すなわち、電流値Ｉを所定値未満の値に制御するにあたり、電流値Ｉのフィードバックを不要とすることができる。これにより、電流値Ｉのフィードバックを用いる場合に比して、ブラシレスＤＣモータ１００における回路構成を簡単にすることができる。

換言すれば、電流値Ｉのフィードバックを用いることなく、電流値Ｉのフィードバックを用いた制御と同様の制御を実現することができる。具体的には、例えば、ブラシレスＤＣモータ１００におけるトルクＴＲ及び電流値Ｉを一定にしつつ、ブラシレスＤＣモータ１００における印加電圧を変化させる制御を実現することができる。すなわち、通常、回転数Ｎが大きくなるにつれて、トルクＴＲの発生を阻害する逆起電圧が次第に大きくなるものである。これに対して、制御デューティ比ＤＲを連続的に変化させることができるため、かかる制御を実現することができる。図１２は、回転数Ｎに対するトルクＴＲ（すなわち電流値Ｉ）の例を示す特性図である。

第二に、モータ制御装置２００が基板１６に設けられている。換言すれば、モータ制御装置２００がモータ本体部４００と一体に構成されている。これにより、モータ本体部４００の外部にモータ制御装置２００を設けることを不要とすることができる。この結果、ブラシレスＤＣモータ１００をコンパクトにすることができる。

第三に、メインマグネット６がロータ５に設けられており、かつ、センサマグネット１０がロータ５に設けられている。換言すれば、メインマグネット６及びセンサマグネット１０がロータ５と一体に構成されている。これにより、メインマグネット６の着磁位置に対して、センサマグネット１０の着磁位置のずれが発生するのを抑制することができる。この結果、実際の回転位置ＲＰに対して、回転位置演算部３２により演算される回転位置ＲＰのずれが発生するのを抑制することができる。

第四に、傾き値ａ及び切片値ｂの各々は、基準温度Ｔ＿ｒｅｆに対する温度Ｔの差分値ΔＴに応じて異なる値に設定される。また、傾き値ａ及び切片値ｂの各々は、電源電圧Ｖに応じて異なる値に設定される。より具体的には、傾き値ａは、式（３）及び式（４）に基づく値に設定される。また、切片値ｂは、式（５）及び式（６）に基づく値に設定される。これにより、温度Ｔの変動及び電源電圧Ｖの変動に起因する磁力の変動及び抵抗の変動に対して、傾き値ａ及び切片値ｂの各々を適切な値に設定することができる。換言すれば、これらの変動に対して、個々の領域Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４を適切な範囲に設定することができる。

第五に、第１デューティ比ＤＲ１の正負に応じて、ブラシレスＤＣモータ１００を正転方向に駆動することができるのはもちろんのこと、ブラシレスＤＣモータ１００を逆転方向に駆動することもできる。これにより、ブラシレスＤＣモータ１００を種々の用途に用いることができる。換言すれば、ブラシレスＤＣモータ１００の用途を増やすことができる。

次に、ブラシレスＤＣモータ１００の変形例について説明する。

第１デューティ比演算部３４は、正負情報を第２デューティ比演算部３５に出力するのに代えて、正負情報を制御信号出力部３６に出力するものであっても良い。

この場合、第２デューティ比演算部３５は、式（１）に基づく第２デューティ比ＤＲ２を演算するとともに、式（２）に基づく第２デューティ比ＤＲ２を演算する。すなわち、第２デューティ比演算部３５は、各タイミング（ｔ_ｎ）に対応する２個の第２デューティ比ＤＲ２を演算する。第２デューティ比演算部３５は、当該演算された２個の第２デューティ比ＤＲ２を制御信号出力部３６に出力する。制御信号出力部３６は、正負情報を用いて、当該演算された２個の第２デューティ比ＤＲ２のうちの第１デューティ比ＤＲ１の正負に対応する１個の第２デューティ比ＤＲ２を選択する。

制御信号出力部３６は、上記選択された第２デューティ比ＤＲ２の絶対値を第１デューティ比ＤＲ１の絶対値と比較する。上記選択された第２デューティ比ＤＲ２の絶対値が第１デューティ比ＤＲ１の絶対値よりも小さい場合、制御信号出力部３６は、上記選択された第２デューティ比ＤＲ２に対応する制御信号を出力する。

次に、ブラシレスＤＣモータ１００の他の変形例について説明する。

回転位置演算部３２における回転位置ＲＰの演算、回転数演算部３３における回転数Ｎの演算、第１デューティ比演算部３４における第１デューティ比ＤＲ１の演算、第２デューティ比演算部３５における温度Ｔの取得、第２デューティ比演算部３５における電源電圧Ｖの取得、及び第２デューティ比演算部３５における第２デューティ比ＤＲ２の演算のうちの少なくとも一つにおいて、移動平均が用いられるものであっても良い。

すなわち、回転位置演算部３２は、連続するＭ個のタイミング（ｔ_１～ｔ_Ｍ）に対応するＭ個の回転位置ＲＰ＿１～ＲＰ＿Ｍについて、Ｍ個の回転位置ＲＰ＿１～ＲＰ＿Ｍによる移動平均値を演算するものであっても良い。この場合、かかる移動平均値が回転数Ｎの演算に用いられるものであっても良い。また、かかる移動平均値が第１デューティ比ＤＲ１の演算に用いられるものであっても良い。ここで、Ｍは、２以上の整数である。

また、回転数演算部３３は、連続するＭ個のタイミング（ｔ_１～ｔ_Ｍ）に対応するＭ個の回転数Ｎ＿１～Ｎ＿Ｍについて、Ｍ個の回転数Ｎ＿１～Ｎ＿Ｍによる移動平均値を演算するものであっても良い。この場合、かかる移動平均値が第１デューティ比ＤＲ１の演算に用いられるものであっても良い。また、かかる移動平均値が第２デューティ比ＤＲ２の演算に用いられるものであっても良い。

また、第１デューティ比演算部３４は、連続するＭ個のタイミング（ｔ_１～ｔ_Ｍ）に対応するＭ個の第１デューティ比ＤＲ１＿１～ＤＲ１＿Ｍについて、Ｍ個の第１デューティ比ＤＲ１＿１～ＤＲ１＿Ｍによる移動平均値を演算するものであっても良い。この場合、第１デューティ比演算部３４は、各タイミング（ｔ_ｎ）に対応する第１デューティ比ＤＲ１を制御信号出力部３６に出力するのに代えて、かかる移動平均値を制御信号出力部３６に出力するものであっても良い。

また、第２デューティ比演算部３５は、連続するＭ個のタイミング（ｔ_１～ｔ_Ｍ）に対応するＭ個の温度Ｔ＿１～Ｔ＿Ｍについて、Ｍ個の温度Ｔ＿１～Ｔ＿Ｍによる移動平均値を演算するものであっても良い。この場合、かかる移動平均値が傾き値ａの設定に用いられるものであっても良い。また、かかる移動平均値が切片値ｂの設定に用いられるものであっても良い。

また、第２デューティ比演算部３５は、連続するＭ個のタイミング（ｔ_１～ｔ_Ｍ）に対応するＭ個の電源電圧Ｖ＿１～Ｖ＿Ｍについて、Ｍ個の電源電圧Ｖ＿１～Ｖ＿Ｍによる移動平均値を演算するものであっても良い。この場合、かかる移動平均値が傾き値ａの設定に用いられるものであっても良い。また、かかる移動平均値が切片値ｂの設定に用いられるものであっても良い。

また、第２デューティ比演算部３５は、連続するＭ個のタイミング（ｔ_１～ｔ_Ｍ）に対応するＭ個の第２デューティ比ＤＲ２＿１～ＤＲ２＿Ｍについて、Ｍ個の第２デューティ比ＤＲ２＿１～ＤＲ２＿Ｍによる移動平均値を演算するものであっても良い。この場合、第２デューティ比演算部３５は、各タイミング（ｔ_ｎ）に対応する第２デューティ比ＤＲ２を制御信号出力部３６に出力するのに代えて、かかる移動平均値を制御信号出力部３６に出力するものであっても良い。

または、制御信号出力部３６は、連続するＭ個のタイミング（ｔ_１～ｔ_Ｍ）に対応するＭ個の制御デューティ比ＤＲ＿１～ＤＲ＿Ｍについて、Ｍ個の制御デューティ比ＤＲ＿１～ＤＲ＿Ｍによる移動平均値を演算するものであっても良い。制御信号出力部３６は、かかる移動平均値に対応する制御信号を出力するものであっても良い。

これらの移動平均値を用いることにより、以下のような効果を得ることができる。すなわち、個々のセンサ（回転位置センサ２３及び温度センサ２４を含む。）による検出値について、連続するＭ個のタイミング（ｔ_１～ｔ_Ｍ）に対応するＭ個の検出値のうちの少なくとも１個の検出値に誤差が発生することがある。このとき、かかる誤差の影響を低減することができる。この結果、制御信号出力部３６により出力される制御信号に対応する操作量θを安定させることができる。

他方、これらの移動平均値を用いないことにより、モータ制御装置２００における演算量を低減することができる。換言すれば、モータ制御装置２００における移動平均値を演算する部位の個数を低減することにより、モータ制御装置２００における演算量を低減することができる。特に、上記のような誤差の発生確率が低いパラメータについては、移動平均値を用いないのが好適である。

上記のとおり、センサマグネット１０における磁極数は、ブラシレスＤＣモータ１００における界磁数と同一の値に設定されているものであっても良い。これに対して、センサマグネット１０における磁極数は、ブラシレスＤＣモータ１００における界磁数に対する整数倍の値に設定されているものであっても良い。

具体的には、例えば、センサマグネット１０における磁極数は、ブラシレスＤＣモータ１００における界磁数に対する２倍の値に設定されているものであっても良い。図１３は、この場合における各相に対する給電の状態がオン状態であるタイミングの例を示している。また、図１３は、この場合における個々の磁気センサＭＳにより出力されるパルス信号ＰＳの例を示している。

これにより、図２に示す例に比して、個々の磁気センサＭＳにより出力されるパルス信号ＰＳの周期を１／２にすることができる。この結果、モータ制御装置２００による駆動回路２２の制御について、制御分解能を２倍に向上することができる。

次に、ブラシレスＤＣモータ１００の用途の具体例について説明する。

図１４に示す如く、ブラシレスＤＣモータ１００は、アクチュエータ６００に用いられるものであっても良い。アクチュエータ６００は、ブラシレスＤＣモータ１００及びアクチュエータ出力部７００を含むものである。アクチュエータ出力部７００は、例えば、ロータ５のシャフト９と機械的に接続された出力軸を含むものである。

アクチュエータ６００は、例えば、ＥＧＲバルブの開度制御、ウェイストゲートバルブの開度制御、又はスロットルバルブの開度制御に用いられるものである。この場合、アクチュエータ出力部７００の出力軸は、かかるバルブの弁体と機械的に接続される。ロータ５が回転することにより、かかるバルブの開度が変化する。他方、ロータ５の回転位置ＲＰが維持されることにより、かかるバルブの開度が維持される。

ここで、アクチュエータ出力部７００は、いわゆる「リターントルク」を発生させる部材（例えばスプリング）を含むものであっても良い。この場合、かかる部材により発生するリターントルクとブラシレスＤＣモータ１００により発生するトルクＴＲとのバランスにより、かかるバルブの開度が制御されるものであっても良い。具体的には、例えば、弁体の開方向に対するトルクＴＲと弁体の閉方向に対するリターントルクとのバランスにより、かかるバルブの開度が制御されるものであっても良い。

次に、アクチュエータ６００の用途の具体例について説明する。

図１５に示す如く、アクチュエータ６００は、ＥＧＲバルブ装置８００に用いられるものであっても良い。ＥＧＲバルブ装置８００は、アクチュエータ６００及びＥＧＲバルブ９００を含むものである。アクチュエータ出力部７００の出力軸は、ＥＧＲバルブ９００の弁体と機械的に接続されている。ロータ５が回転することにより、ＥＧＲバルブ９００の開度が変化する。他方、ロータ５の回転位置ＲＰが維持されることにより、ＥＧＲバルブ９００の開度が維持される。すなわち、アクチュエータ６００によりＥＧＲバルブ９００の開度が制御される。

以上のように、実施の形態１に係るモータ制御装置２００は、モータ本体部４００におけるロータ５の目標回転位置ＴＲＰを取得する目標回転位置取得部３１と、モータ本体部４００における回転位置センサ２３により出力されたパルス信号ＰＳを用いて、ロータ５の回転位置ＲＰを演算する回転位置演算部３２と、回転位置ＲＰに基づき、ロータ５の回転数Ｎを演算する回転数演算部３３と、目標回転位置ＴＲＰ及び回転位置ＲＰに基づき、モータ本体部４００の制御に用いられる第１デューティ比ＤＲ１を演算する第１デューティ比演算部３４と、回転数Ｎに対応する変数を含む一次関数に基づき、第１デューティ比ＤＲ１の絶対値の上限値に対応する第２デューティ比ＤＲ２を演算する第２デューティ比演算部３５と、第１デューティ比ＤＲ１の絶対値が第２デューティ比ＤＲ２の絶対値よりも小さい場合、第１デューティ比ＤＲ１に対応する制御信号を出力して、第２デューティ比ＤＲ２の絶対値が第１デューティ比ＤＲ１の絶対値よりも小さい場合、第２デューティ比ＤＲ２に対応する制御信号を出力する制御信号出力部３６と、を備える。これにより、モータ（例えばブラシレスＤＣモータ１００）における電流値Ｉを所定値未満の値に制御するにあたり、電流値Ｉのフィードバックを不要とすることができる。この結果、かかるモータにおける回路構成を簡単にすることができる。また、制御デューティ比ＤＲを連続的に変化させることができる。

また、一次関数における傾き値ａは、基準温度Ｔ＿ｒｅｆに対するモータ本体部４００における温度Ｔの差分値ΔＴに応じて異なる値に設定されるものであり、一次関数における切片値ｂは、差分値ΔＴに応じて異なる値に設定されるものである。これにより、温度Ｔの変動に対して、傾き値ａ及び切片値ｂの各々を適切な値に設定することができる。

また、一次関数における傾き値ａは、モータ本体部４００における電源電圧Ｖに応じて異なる値に設定されるものであり、一次関数における切片値ｂは、電源電圧Ｖに応じて異なる値に設定されるものである。これにより、電源電圧Ｖの変動に対して、傾き値ａ及び切片値ｂの各々を適切な値に設定することができる。

また、一次関数における傾き値ａは、モータ本体部４００における相誘起電圧定数ｋｅに応じた値に設定されるものである。これにより、相誘起電圧定数ｋｅに応じて、傾き値ａを適切な値に設定することができる。

また、一次関数における切片値ｂは、モータ本体部４００における相電流制限値ｉ＿ｌｉｍに応じた値に設定されるものである。これにより、相電流制限値ｉ＿ｌｉｍに応じて、切片値ｂを適切な値に設定することができる。この結果、過電流の発生を回避することができる。

また、第１デューティ比ＤＲ１の演算に移動平均が用いられるものである。これにより、操作量θを安定させることができる。

また、第２デューティ比ＤＲ２の演算に移動平均が用いられるものである。これにより、操作量θを安定させることができる。

また、モータ制御装置２００は、モータ本体部４００と一体に構成されている。これにより、モータ（例えばブラシレスＤＣモータ１００）をコンパクトにすることができる。

また、ロータ５の駆動方向に応じて第１デューティ比ＤＲ１の正負が設定されるものであり、第１デューティ比ＤＲ１の正負に応じて一次関数における切片値ｂの正負が設定されるものである。これにより、ロータ５を正転方向に駆動することができるのはもちろんのこと、ロータ５を逆転方向に駆動することもできる。この結果、モータ（例えばブラシレスＤＣモータ１００）の用途を増やすことができる。

また、実施の形態１に係るブラシレスＤＣモータ１００は、モータ制御装置２００と、モータ本体部４００と、を備える。これにより、モータ制御装置２００を用いたブラシレスＤＣモータ１００を実現することができる。

また、回転位置センサ２３は、磁気センサＭＳを用いたものであり、モータ本体部４００におけるパルス信号ＰＳの生成に磁石（センサマグネット１０）が用いられるものであり、磁石（センサマグネット１０）における磁極数は、モータ本体部４００における界磁数と同一の値に設定されている。これにより、各相に対応するパルス信号ＰＳを生成することができる。

また、回転位置センサ２３は、磁気センサＭＳを用いたものであり、モータ本体部４００におけるパルス信号ＰＳの生成に磁石（センサマグネット１０）が用いられるものであり、磁石（センサマグネット１０）における磁極数は、モータ本体部４００における界磁数に対する整数倍の値に設定されている。これにより、各相に対応するパルス信号ＰＳを生成することができる。また、制御分解能を向上することができる。

また、実施の形態１に係るアクチュエータ６００は、ブラシレスＤＣモータ１００を備える。これにより、ブラシレスＤＣモータ１００を用いたアクチュエータ６００を実現することができる。

また、アクチュエータ６００は、ＥＧＲバルブ９００の開度制御、ウェイストゲートバルブの開度制御、又はスロットルバルブの開度制御に用いられるものである。このように、アクチュエータ６００は、車載用バルブの開度制御に用いることができる。

また、実施の形態１に係るＥＧＲバルブ装置８００は、アクチュエータ６００と、ＥＧＲバルブ９００と、を備え、ＥＧＲバルブ９００の開度がアクチュエータ６００により制御されるものである。これにより、アクチュエータ６００を用いたＥＧＲバルブ装置８００を実現することができる。

なお、本願開示はその開示の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

本開示に係るモータ制御装置は、例えば、ブラシレスＤＣモータに用いることができる。本開示に係るブラシレスＤＣモータは、例えば、アクチュエータに用いることができる。本開示に係るアクチュエータは、例えば、ＥＧＲバルブ装置に用いることができる。本開示に係るＥＧＲバルブ装置は、例えば、自動車に用いることができる。

１ステータ、２ステータコア、３インシュレータ、４コイル、５ロータ、６メインマグネット、７ロータコア、８樹脂成形部、９シャフト、１０センサマグネット、１１軸受、１２軸受、１３ハウジング、１４カバー、１５筐体部、１６基板、２１電源回路、２２駆動回路、２３回転位置センサ、２４温度センサ、３１目標回転位置取得部、３２回転位置演算部、３３回転数演算部、３４第１デューティ比演算部、３５第２デューティ比演算部、３６制御信号出力部、４１プロセッサ、４２メモリ、４３処理回路、１００ブラシレスＤＣモータ、２００モータ制御装置、３００外部電源、４００モータ本体部、５００外部制御装置、６００アクチュエータ、７００アクチュエータ出力部、８００ＥＧＲバルブ装置、９００ＥＧＲバルブ。

Claims

モータ本体部におけるロータの目標回転位置を取得する目標回転位置取得部と、
前記モータ本体部における回転位置センサにより出力されたパルス信号を用いて、前記ロータの回転位置を演算する回転位置演算部と、
前記回転位置に基づき、前記ロータの回転数を演算する回転数演算部と、
前記目標回転位置及び前記回転位置に基づき、前記モータ本体部の制御に用いられる第１デューティ比を演算する第１デューティ比演算部と、
前記回転数に対応する変数を含む一次関数に基づき、前記第１デューティ比の絶対値の上限値に対応する第２デューティ比を演算する第２デューティ比演算部と、
前記第１デューティ比の絶対値が前記第２デューティ比の絶対値よりも小さい場合、前記第１デューティ比に対応する制御信号を出力して、前記第２デューティ比の絶対値が前記第１デューティ比の絶対値よりも小さい場合、前記第２デューティ比に対応する前記制御信号を出力する制御信号出力部と、
を備え、
前記一次関数における傾き値は、基準温度に対する前記モータ本体部における温度の差分値を変数とする第２の一次関数に基づき演算され、前記差分値が増加すると前記傾き値が増加し、前記差分値が減少すると前記傾き値が減少し、
前記一次関数における切片値は、前記差分値を変数とする第３の一次関数に基づき演算され、前記差分値が増加すると前記切片値が増加し、前記差分値が減少すると前記切片値が減少することを特徴とするモータ制御装置。
前記一次関数における傾き値は、前記モータ本体部における電源電圧に応じて異なる値に設定されるものであり、
前記一次関数における切片値は、前記電源電圧に応じて異なる値に設定されるものである
ことを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。
前記一次関数における傾き値は、前記モータ本体部における相誘起電圧定数に応じた値に設定されるものであることを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。
前記一次関数における切片値は、前記モータ本体部における相電流制限値に応じた値に設定されるものであることを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。
前記第１デューティ比の演算に移動平均が用いられるものであることを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。
前記第２デューティ比の演算に移動平均が用いられるものであることを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。
前記モータ本体部と一体に構成されていることを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。
前記ロータの駆動方向に応じて前記第１デューティ比の正負が設定されるものであり、
前記第１デューティ比の正負に応じて前記一次関数における切片値の正負が設定されるものである
ことを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。
請求項１記載のモータ制御装置と、
前記モータ本体部と、
を備えるブラシレスＤＣモータ。
前記回転位置センサは、磁気センサを用いたものであり、
前記モータ本体部における前記パルス信号の生成に磁石が用いられるものであり、
前記磁石における磁極数は、前記モータ本体部における界磁数と同一の値に設定されている
ことを特徴とする請求項９記載のブラシレスＤＣモータ。
前記回転位置センサは、磁気センサを用いたものであり、
前記モータ本体部における前記パルス信号の生成に磁石が用いられるものであり、
前記磁石における磁極数は、前記モータ本体部における界磁数に対する整数倍の値に設定されている
ことを特徴とする請求項９記載のブラシレスＤＣモータ。
請求項９記載のブラシレスＤＣモータを備えるアクチュエータ。
ＥＧＲバルブの開度制御、ウェイストゲートバルブの開度制御、又はスロットルバルブの開度制御に用いられるものであることを特徴とする請求項１２記載のアクチュエータ。
請求項１２記載のアクチュエータと、
ＥＧＲバルブと、を備え、
前記ＥＧＲバルブの開度が前記アクチュエータにより制御されるものである
ことを特徴とするＥＧＲバルブ装置。