(57)【要約】【課題】デューティ比が大きく、モータ電流が高い場合であっても、モータの回転を円滑に制御可能なモータ駆動装置を提供する。【解決手段】ＰＩ制御部６６は、回転数指令値と実回転数とからデューティ比を算出して出力する。電圧補正部６８は、ＰＩ制御部６６から出力されたデューティ比を電源電圧に応じて補正中にＰＩ制御部６６から出力されたデューティ比が９０％以上となった場合に、電源電圧に応じたデューティ比の補正を停止し、電流検知部９４で検出された電流が閾値電流以上の場合、または電流検知部９４で検出された電流が閾値電流未満でかつＰＩ制御部６６から出力されたデューティ比が８５％未満となった場合に電源電圧に応じたデューティ比の補正を再開する。【選択図】図３
2017147809.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルス幅変調によりモータを駆動する電圧を生成する駆動部と、
前記モータに流れる電流を検出する電流検出部と、
電源の電圧を検出する電圧検出部と、
指令値に基づいた指令デューティ比に応じた電圧を生成する電圧制御、及び前記電圧検出部で検出された電源の電圧に基づいて電圧変動時の回転数変動を抑制する電圧補償制御を前記駆動部に対して実行すると共に、前記指令デューティ比が第１閾値以上となって前記電圧補償制御を停止している際に、前記電流検出部で検出された電流が閾値電流以上になった場合、または前記電流検出部で検出された電流が閾値電流未満でかつ前記指令デューティ比が前記第１閾値よりも低い第２閾値未満になった場合に前記電圧補償制御を再開する制御部と、
を含むモータ駆動装置。
【請求項２】
前記電圧補償制御は、前記指令デューティ比を前記電圧検出部で検出された電源の電圧に応じて補正する請求項１記載のモータ駆動装置。
【請求項３】
前記モータの回転速度を検出する回転速度検出部を含み、
前記制御部は、前記指令値が示す目標回転速度と前記回転速度検出部によって検出された前記モータの実回転速度との偏差を解消するように前記指令デューティ比を算出する請求項１または２記載のモータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用エアコンの送風に用いられるブロアモータ（以下、「モータ」と略記）及びモータを制御する回路の電源は車載のバッテリが用いられるが、バッテリにはエンジンの点火系及びオルタネータ等の機器も接続されている。さらには、電動パワーステアリング等の電力負荷も接続されている。バッテリに接続されたこれらの機器及び電力負荷の影響により、バッテリの電圧が変動する場合がある。
【０００３】
電源であるバッテリの電圧が変動は、モータの回転速度に影響する。モータに供給される電力は、バッテリの電圧を指令値に基づいたデューティ比に従ってスイッチング素子をオンオフさせてパルス状の波形の電圧を生成するＰＷＭ（Pulse Width Modulation）によって生成される。ＰＷＭのデューティ比が一定の状態、すなわちモータを一定速度で回転させる場合に、バッテリの電圧が変動すると、モータに供給される電力の実効電圧が変動する。デューティ比がバッテリの電圧の変動の前後で一定であれば、ＰＷＭによって生成される電圧は、バッテリの電圧の変動に応じて変化するからである。その結果、モータの回転速度を一定に維持することが困難となる。
【０００４】
ＰＷＭによるモータの回転速度の制御では、モータの巻線の端子に印加される電圧のデューティ比を、電源の電圧の変動に応じて制御する電圧補正が行われる。電圧補正では、バッテリの電圧が高くなった場合にはデューティ比を下げ、バッテリの電圧が低くなった場合にはデューティ比を上げる制御が実行される。
【０００５】
しかしながら、モータを高速回転させる等で、デューティ比が９０％を超える場合に電圧補正を実行すると、制御ハンチングが生じ、モータの回転が不整となる現象が観測される。例えば、指令値に従ったデューティ比が９０％を超える場合で、かつバッテリの電圧が低い場合には、電圧補正によりデューティ比をさらに上げる必要があるが。デューティ比が極めて大きくなると、スイッチング素子をオンオフさせる間隔が極めて短くなる。かかる場合には、スイッチング素子が電圧補正されたデューティ比に従ったパルスを出力できず、モータの回転速度の制御に支障を来すおそれがあった。
【０００６】
特許文献１、２には、デューティ比が大きい場合に電圧補正を実行しないモータ制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−３６５７２号公報
【特許文献２】特開２０１２−６０７９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載の発明のように、モータ出力を高くする場合に電圧補正を実行しないと、電源の電圧が急に高くなった場合に、過大な電流がモータに流れるおそれがある。図６（Ａ）は、電源電圧が急激に上がった場合のスイッチング素子であるＦＥＴのＵ相下段ゲート波形、電源電圧、モータ電流の一例を示している。図６では、時間ｔ10から時間ｔ11までの区間Ｔ11で６．８Ｖだった電源電圧が時間ｔ11では１３Ｖになっている。その結果、時間ｔ11ではモータ電流が過大となり、時間ｔ11から時間ｔ12までの区間Ｔ12では、過電流保護の制御によりスイッチング素子がオフとなり、モータへの電力供給が中断される。
【０００９】
その後、時間ｔ12でＵ相下段ＦＥＴゲート波形がパルス１３０を示すように、スイッチング素子をオンにする制御が再開される。図６（Ｂ）はパルス１３０の拡大図である。図６（Ｂ）に示したように、パルス１３０のデューティ比は、例えば９０％超える等の状態である。デューティ比が大きく、かつ電源電圧は高いままなので、モータ電流は再び過大となり、時間ｔ12以降の区間Ｔ13では過電流保護の制御により、モータへの電力供給が中断される。
【００１０】
図６（Ａ）に示したように、デューティ比が大きく、電源電圧が高い場合に電圧補正を実行しないと、モータ電流が過大になって過電流保護によりモータの回転が停止され、モータを駆動源とするエアコン等の機器の動作に支障を来す。
【００１１】
本発明は上記に鑑みてなされたもので、デューティ比が大きく、モータ電流が高い場合であっても、モータの回転を円滑に制御可能なモータ駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決するために、請求項１に記載のモータ駆動装置は、パルス幅変調によりモータを駆動する電圧を生成する駆動部と、前記モータに流れる電流を検出する電流検出部と、電源の電圧を検出する電圧検出部と、指令値に基づいた指令デューティ比に応じた電圧を生成する電圧制御、及び前記電圧検出部で検出された電源の電圧に基づいて電圧変動時の回転数変動を抑制する電圧補償制御を前記駆動部に対して実行すると共に、前記指令デューティ比が第１閾値以上となって前記電圧補償制御を停止している際に、前記電流検出部で検出された電流が閾値電流以上になった場合、または前記電流検出部で検出された電流が閾値電流未満でかつ前記指令デューティ比が前記第１閾値よりも低い第２閾値未満になった場合に前記電圧補償制御を再開する制御部と、を含んでいる。
【００１３】
このモータ駆動装置は、指令デューティ比が第１閾値以上となった場合に、電圧補償制御を停止させることにより、デューティ比が大きな場合に生じやすい制御ハンチングを抑制する。従って、デューティ比が大きい場合であっても、モータの回転を円滑に制御できる。
【００１４】
また、このモータ駆動装置は、電圧補償制御を停止している際に、電流検出部で検出された電流が閾値電流以上になった場合、または電流検出部で検出された電流が閾値電流未満でかつ指令デューティ比が第１閾値よりも低い第２閾値未満になった場合に電圧補償制御を再開する。過電流状態では電源電圧が変動している場合が多いので、電圧補償制御を再開することにより、モータ電流が高い場合であっても、モータの回転を円滑に制御できる。
【００１５】
請求項２記載のモータ駆動装置は、請求項１記載のモータ駆動装置において、前記電圧補償制御は、前記指令デューティ比を前記電圧検出部で検出された電源の電圧に応じて補正する。
【００１６】
このモータ駆動装置によれば、指令デューティ比を電源の電圧に応じて補正することにより、電圧変動時の回転数変動を抑制することができる。
【００１７】
請求項３の発明は、請求項１また２記載のモータ駆動装置において、前前記モータの回転速度を検出する回転速度検出部を含み、前記制御部は、前記指令値が示す目標回転速度と前記回転速度検出部によって検出された前記モータの実回転速度との偏差を解消するように前記指令デューティ比を算出する。
【００１８】
このモータ駆動装置によれば、指令値が示す回転速度とモータの実際の回転速度との偏差を解消するＰＩ制御によって、指令値に基づくデューティ比を算出することにより、モータの実際の回転速度を鑑みたモータの回転速度の制御が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態に係るモータ駆動装置を用いたモータユニットの１構成を示す概略図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るモータ駆動装置の概略を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るモータ駆動装置のＰＩ制御部及び電圧補正部を中心とした制御部の機能ブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るモータ駆動装置における電圧補正制御の一例を示したフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態に係るモータ駆動装置で、電源電圧が急激に上がった場合のＦＥＴのＵ相下段のゲート波形、電源電圧、モータ電流の一例を示している。
【図６】（Ａ）電源電圧が急激に上がった場合のスイッチング素子であるＦＥＴのＵ相下段ゲート波形、電源電圧、モータ電流の一例を示し、（Ｂ）はＦＥＴのＵ相下段ゲート波形の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は、本実施の形態に係るモータ駆動装置２０を用いたモータユニット１０の構成を示す概略図である。図１の本実施の形態に係るモータユニット１０は、一例として車両用エアコンの送風に用いられる、いわゆるブロアモータのユニットである。
【００２１】
本実施の形態に係るモータユニット１０は、ステータ１４の外側にロータ１２が設けられた、アウターロータ構造の三相モータに係るものである。ステータ１４はコア部材に導線が巻かれた電磁石であって、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の三相を構成している。
【００２２】
ステータ１４のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各々は、後述するモータ駆動装置２０の制御により、電磁石で発生する磁界の極性が切り替えられることにより、いわゆる回転磁界を発生する。
【００２３】
ロータ１２の内側（図示せず）にはロータマグネットが設けられており、ロータマグネットは、ステータ１４で生じた回転磁界に対応することにより、ロータ１２を回転させる。
【００２４】
ロータ１２にはシャフト１６が設けられており、ロータ１２と一体になって回転する。図１には示していないが、本実施の形態ではシャフト１６には、いわゆるシロッコファン等の多翼ファンが設けられ、当該多翼ファンがシャフト１６と共に回転することにより、車両用エアコンにおける送風が可能となる。
【００２５】
ステータ１４は、上ケース１８を介して、モータ駆動装置２０に取り付けられる。モータ駆動装置２０は、モータ駆動装置２０の基板２２と、基板２２上の素子から生じる熱を放散するヒートシンク２４とを備えている。
【００２６】
ロータ１２、ステータ１４及びモータ駆動装置２０を含んで構成されるモータユニット１０には、下ケース２８が取り付けられる。
【００２７】
図２は、本実施の形態に係るモータ駆動装置２０の概略を示す図である。図２に記載のインバータ回路４０は、ＦＥＴによってモータ５２のステータ１４のコイルに供給する電力をスイッチングする。例えば、インバータＦＥＴ４４Ａ、４４ＤはＵ相のコイル１４Ｕに、インバータＦＥＴ４４Ｂ、４４ＥはＶ相のコイル１４Ｖに、インバータＦＥＴ４４Ｃ、４４ＦはＷ相のコイル１４Ｗに、各々供給する電力のスイッチングを行う。
【００２８】
インバータＦＥＴ４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃの各々のドレインは、チョークコイル８２を介して車載のバッテリ８０の正極に接続されている。また、インバータＦＥＴ４４Ｄ、４４Ｅ、４４Ｆの各々のソースはバッテリ８０の負極に接続されている。
【００２９】
また、本実施の形態のモータ駆動装置２０の基板上には、前述のインバータ回路４０に加え、コンパレータ５４、実回転数算出部５６、指令回転数算出部５８、スタンバイ回路６０、メイン電源通電部６２、通電制御駆動波形決定部６４、ＰＩ制御部６６、電圧補正部６８及びＦＥＴドライバ７０等が実装されている。
【００３０】
また、本実施の形態のモータ駆動装置２０の基板上には、チョークコイル８２及び平滑コンデンサ８４Ａ、８４Ｂ等が実装され、さらにエアコンＥＣＵ（Electronic Control Unit）７８及びバッテリ８０が接続されている。チョークコイル８２及び平滑コンデンサ８４Ａ、８４Ｂはバッテリ８０と共に略直流電源を構成している。また、エアコンＥＣＵ７８は、車両用エアコンの電子制御ユニットであり、ユーザがエアコンＥＣＵ７８によりエアコンをオンにすると、モータ駆動装置２０の制御により、モータ５２が作動する。また、ユーザが車両用エアコンの風量を調節する場合は、エアコンＥＣＵ７８を介してモータ５２（ロータ１２）の回転速度を指示するための信号が入力される。
【００３１】
本実施の形態では、シャフト１６と同軸に設けられたセンサマグネット１２Ａの磁界をホール素子１２Ｂが検出する。コンパレータ５４は、ホール素子１２Ｂのアナログ出力をデジタル信号に変換する装置であり、実回転数算出部は、コンパレータ５４が出力したデジタル信号に基づいてロータ１２の実回転速度を算出する。指令回転数算出部５８はエアコンＥＣＵ７８等からの指示に基づいた目標回転速度を算出する。本実施の形態では、目標回転速度は、略１０００〜５０００ｒｐｍである。
【００３２】
ＰＩ制御部６６は、指令回転数算出部５８が算出した目標回転速度と実回転数算出部５６が算出した実回転速度とから、実回転速度を目標回転速度に変化させる場合にステータ１４のコイルに印加する電圧をいわゆるＰＩ制御によって算出する。ＰＩ制御部６６は、目標回転速度と実回転速度との偏差と目標回転速度における電圧と実回転速度における電圧との偏差との比例関係基づいて目標回転速度における電圧を算出する偏差比例部６６Ｐを含む。また、ＰＩ制御部６６は、上記の比例関係のみでは残留偏差が生じる場合に、かかる残留偏差を偏差積分によって解消する偏差積分部６６Ｉを含む。電圧補正部６８は、ＰＩ制御部６６による算出結果に基づくデューティ比を、電源であるバッテリ８０の電圧に応じて補正する。
【００３３】
スタンバイ回路６０は、バッテリ８０から各部への電源供給を制御する回路である。また、メイン電源通電部６２は、スタンバイ回路６０の制御に従って、モータ駆動装置２０への電源をオンにする。また、メイン電源通電部６２は、モータ５２の始動時、すなわちモータ５２を回転速度０ｒｐｍから回転させる場合に、論理和回路８６を介して強制５００ｒｐｍ指令部８８に指令を出す。強制５００ｒｐｍ指令部８８は、モータ５２の始動時には目標回転速度が所定の時間において５００ｒｐｍとなるように指令回転数算出部５８を制御し、指令回転数算出部５８は、５００ｒｐｍに係る信号をＰＩ制御部６６に出力する。なお、所定の時間は、一例として、５００〜１０００ｍ秒である。
【００３４】
所定の時間が経過後は、強制５００ｒｐｍ指令部による指令回転数算出部５８への制御は終了し、指令回転数算出部５８はエアコンＥＣＵ７８からの指示に基づいて算出した目標回転速度に係る信号をＰＩ制御部６６に出力する。
【００３５】
通電制御駆動波形決定部６４は、スタンバイ回路６０とメイン電源通電部６２を介して電源が供給されると、電圧補正部６８からの信号に基づいて、ステータ１４のコイルに印加する電圧の駆動波形を決定する。
【００３６】
ＦＥＴドライバ７０は、通電制御駆動波形決定部６４が決定した駆動波形に基づいて、インバータ回路４０のスイッチングを制御するためのＰＷＭ信号を生成してインバータ回路４０に出力する。
【００３７】
本実施の形態に係るモータ駆動装置２０の基板上には、基板の温度を抵抗値として検知するチップサーミスタＲＴが実装されている。本実施の形態に用いられるチップサーミスタＲＴは、一例として、温度の上昇に対して抵抗が減少するＮＴＣ (Negative Temperature Coefficient)サーミスタである。なお、反転回路を併用することで、温度が上昇するにつれて抵抗値が増大するＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）サーミスタを使用してもよい。
【００３８】
チップサーミスタＲＴは一種の分圧回路を構成しており、チップサーミスタＲＴによって構成される分圧回路の出力端からは、チップサーミスタＲＴの抵抗値に基づいて変化する電圧が出力される。チップサーミスタＲＴによって構成される分圧回路の出力端から出力された電圧は過熱状態判定部１０６において過熱判定値出力部１０４が出力する過熱判定値と比較され、出力された電圧が過熱判定値以下の場合には、目標回転速度を強制的に０ｒｐｍとするように指令回転数算出部５８を制御する。前述のように、本実施の形態に係るチップサーミスタＲＴは、温度の上昇に対して抵抗が減少するタイプなので、チップサーミスタＲＴによって構成される分圧回路の出力端から出力される電圧は、温度の上昇に応じて低下するものとする。過熱状態判定部１０６は、チップサーミスタＲＴの一端から出力された電圧が過熱判定値以下の場合に回路が過熱していると判定する。過熱判定値は基板に実装される素子及びチップサーミスタＲＴの位置等によって変化するが、一例として１４５℃においてチップサーミスタＲＴによって構成される分圧回路が出力する電圧である。
【００３９】
また、インバータＦＥＴ４４Ｄ、４４Ｅ、４４Ｆの各々のソースとバッテリ８０との間にはインバータ回路４０の電流を検知するための電流検知部９４が設けられている。電流検知部９４は、抵抗値が０．２ｍΩ〜数Ω程度のシャント抵抗９４Ａと、インバータ回路４０の電流に応じて変化するシャント抵抗９４Ａの両端の電位差を検知すると共に検知した電位差の信号を増幅するアンプ９４Ｂとを含む。そして、アンプ９４Ｂが出力した信号は、過負荷判定部９８と過電流判定部１０２とに各々入力される。過電流判定部１０２では、アンプ９４Ｂが出力した信号と過電流判定値出力部１００が出力した過電流判定値とを比較し、アンプ９４Ｂが出力した信号が過電流判定値以上の場合には、過電流検出信号を保護優先順位判定部１１２に出力する。また、過負荷判定部９８は、アンプ９４Ｂが出力した信号と過負荷判定値出力部９６が出力した過負荷判定値とを比較し、アンプ９４Ｂが出力した信号が過負荷判定値以上の場合には、論理和回路８６を介して強制５００ｒｐｍ指令部８８に指令し、モータ５２の回転速度を強制的に所定の回転速度である５００ｒｐｍに低下させる制御をする。
【００４０】
過負荷状態と判定してモータ５２の回転速度を５００ｒｐｍにした場合は、電流検知部９４によって検知された電流値（に従って変化するシャント抵抗９４Ａの両端の電位差の増幅値）が過負荷判定値を下回るまでモータ５２の回転速度を５００ｒｐｍに制御する。電流検知部９４が検知した電流値が過負荷判定値を下回った後は、指令回転数算出部５８が算出した目標回転速度でモータ５２が回転するように、ステータ１４のコイルに印加する電圧を制御する。
【００４１】
本実施の形態では、過電流判定値は過負荷判定値を超える値であり、回路保護のためにインバータ回路４０による電圧の生成を停止させることによりモータ５２への通電を停止しなければならない電流値である。過電流判定値及び過負荷判定値の具体的な数値は、モータ５２の仕様に左右されるので、設計時のシミュレーション及び実験を通じてモータの仕様ごとに個別具体的に決定する。
【００４２】
チョークコイル８２とインバータ回路４０との間には、電源電圧を検知すると共に、電源電圧の値と過電圧判定値出力部１０８が出力した過電圧判定値とを比較する過電圧判定部１１０が接続されている。過電圧判定部１１０は、電源電圧が過電圧判定値以上の場合には、過電圧検出信号を保護優先順位判定部１１２に出力する。
【００４３】
保護優先順位判定部１１２は、過電圧判定部１１０が出力した過電圧検出信号と、過電流判定部１０２が出力した過電流検出信号と、に基づいて、モータ５２を回転させる又はモータ５２の回転を停止させるようにＦＥＴドライバ７０を制御する。
【００４４】
例えば、過電流検出信号が出力されず、過電圧検出信号が出力されている場合には、保護優先順位判定部１１２は、高すぎる電源電圧を緩和するために、モータ５２を所定の回転速度で回転させる強制ＯＮの状態を、プロセッサの一種である保護優先順位判定部１１２の制御の単位周期である１制御周期（一例として１０ｍｓ）の間継続する。
【００４５】
また、過電流検出信号が出力された場合には、過電圧検出信号が出力されていても、モータ５２の回転を停止させるためにモータ５２への通電を停止させるようにＦＥＴドライバ７０を制御し、インバータ回路４０等を構成する素子を保護する。即時に通電停止させるには、一例として割り込み処理等を用いる。過電流検出信号が出力された後は、モータ５２の回転を停止させる過電流ＯＦＦの状態を、前述の１制御周期又は１制御周期よりも長い所定時間継続する。所定時間は、１制御周期の所定の正の整数倍である。
【００４６】
図３は、本実施の形態に係るモータ駆動装置２０のＰＩ制御部６６及び電圧補正部６８を中心とした制御部３０の機能ブロック図である。図２と異なり、過電流保護及び過電圧保護に係る構成は除外して、ＰＩ制御及び電圧補正によるデューティ比の算出に係る構成をクローズアップしている。
【００４７】
ＰＩ制御部６６は、ホール素子１２Ｂの回転信号に基づいて指令回転数算出部５８が算出した目標回転速度と実回転数算出部５６が算出した実回転速度とから、実回転速度を目標回転速度に変化させる場合にステータ１４のコイルに印加する電圧のデューティ比をＰＩ制御によって算出する。電圧補正部６８は、ＰＩ制御部６６による算出結果に基づくデューティ比を、電源電圧検出部３２が検出した電源であるバッテリ８０の電圧に応じて補正して最終的なデューティ比をＦＥＴドライバ７０に出力する。ＦＥＴドライバは、電圧補正部６８が出力したデューティ比と、図２に示した通電制御駆動波形決定部６４が決定した駆動波形と基づいて、インバータ回路４０のスイッチングを制御するためのＰＷＭ信号を生成してインバータ回路４０に出力する。そして、インバータ回路４０は、ＦＥＴドライバ７０が出力したＰＷＭ信号に従ってインバータＦＥＴ４４Ａ〜４４Ｆをスイッチングさせてモータ５２に印加する電圧を生成する。
【００４８】
以下、本実施の形態に係るモータ駆動装置２０の作用及び効果について説明する。図４は、本実施の形態に係るモータ駆動装置２０における電圧補正制御の一例を示したフローチャートである。ステップ４００では、ＰＩ制御部６６から出力されたデューティ比が９０％以上か否かを判定し、否定判定の場合にはステップ４０２でバッテリの電圧に従ってデューティ比を補正する電圧補正を行って処理をリターンする。
【００４９】
ステップ４００で肯定判定の場合には、ステップ４０４で電圧補正を実行しない。ステップ４０６では、過電流判定部１０２により過電流が検出されたか否かが判定され、肯定判定の場合には、ステップ４０２で電圧補正を実行して処理をリターンする。
【００５０】
ステップ４０６で否定判定の場合には、ステップ４０８でデューティ比が８５％未満か否かを判定し、肯定判定の場合にはステップ４０２で電圧補正を実行して処理をリターンする。ステップ４０８で否定判定の場合には、手順をステップ４０４に戻し、電圧補正の中断を継続する。
【００５１】
ステップ４００ではデューティ比が９０％未満の場合に電圧補正を実行するのに対し、ステップ４０８では、デューティ比が８５％未満の場合に電圧補正を実行しているが、ステップ４０８でも、デューティ比が９０％未満の場合に電圧補正を実行してもよい。
【００５２】
図５は、本実施の形態に係るモータ駆動装置２０で、電源電圧が急激に上がった場合のＦＥＴのＵ相下段のゲート波形、電源電圧、モータ電流の一例を示している。図５では、時間ｔ0から時間ｔ1までの区間Ｔ1で６．８Ｖだった電源電圧が時間ｔ1では１３Ｖになっている。その結果、時間ｔ1ではモータ電流が過大となり、時間ｔ1から時間ｔ2までの区間Ｔ2では、過電流保護の制御によりスイッチング素子がオフとなり、モータへの電力供給が中断される。また、時間ｔ1では、図４のステップ４０２に示した電圧補正が開始される。
【００５３】
その後、時間ｔ2でＵ相下段ＦＥＴゲート波形が示すように、スイッチング素子をオンにする制御が再開される。電圧補正により、電源電圧に応じてデューティ比が制御されるので、モータ電流が過大となることが抑制され、時間ｔ2以降の区間Ｔ3では、モータへの電力供給が再開される。
【００５４】
以上説明したように、本実施の形態では、デューティ比が閾値を超えた場合に電圧補正をオフにするが、電圧補正をオフにした後にモータ５２が過電流状態になった場合には、電圧補正をオンにして、過電流状態を解消させている。過電流状態が解消された後は、モータへの通電が再開されるので、デューティ比が大きく、モータ電流が高い場合であっても、モータの回転を円滑に制御できる。
【００５５】
デューティ比が大きく、かつ過電流状態の場合は、電源電圧が大きい場合と考えられる。電源電圧が大きい場合、電圧補正部６８では、デューティ比を小さくする電圧補正が実行される。デューティ比を小さくする補正であれば、スイッチング素子であるインバータＦＥＴ４４Ａ〜４４Ｆをスイッチングさせる間隔は補正前よりも長くなる。その結果、スイッチング素子は電圧補正されたデューティ比に従ったパルスの出力が容易になり、モータ５２の制御ハンチングを防止できる。
【符号の説明】
【００５６】
１０…モータユニット、１２…ロータ、１２Ａ…センサマグネット、１２Ｂ…ホール素子、１４…ステータ、１４Ｕ，１４Ｖ，１４Ｗ…コイル、１６…シャフト、１８…上ケース、２０…モータ駆動装置、２２…基板、２４…ヒートシンク、２８…下ケース、３０…制御部、３２…電源電圧検出部、４０…インバータ回路、４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃ，４４Ｄ，４４Ｅ，４４Ｆ…インバータＦＥＴ、５２…モータ、５４…コンパレータ、５６…実回転数算出部、５８…指令回転数算出部、６０…スタンバイ回路、６２…メイン電源通電部、６４…通電制御駆動波形決定部、６６…ＰＩ制御部、６６Ｉ…偏差積分部、６６Ｐ…偏差比例部、６８…電圧補正部、７０…ＦＥＴドライバ、７８…エアコンＥＣＵ、８０…バッテリ、８２…チョークコイル、８４Ａ…平滑コンデンサ、８６…論理和回路、８８…強制５００ｒｐｍ指令部、９４…電流検知部、９４Ａ…シャント抵抗、９４Ｂ…アンプ、９６…過負荷判定値出力部、９８…過負荷判定部、１００…過電流判定値出力部、１０２…過電流判定部、１０４…過熱判定値出力部、１０６…過熱状態判定部、１０８…過電圧判定値出力部、１１０…過電圧判定部、１１２…保護優先順位判定部、１３０…パルス、ＲＴ…チップサーミスタ、Ｔ1，Ｔ2，Ｔ3，Ｔ11，Ｔ12，Ｔ13…区間、ｔ0，ｔ1，ｔ2，ｔ10，ｔ11，ｔ12…時間
【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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