JP7582066B2 - モータ駆動装置 - Google Patents

Description

本開示は、モータ駆動装置に関する。

モータ駆動装置の一例として、特許文献１に開示された車両用ブロアモータ制御装置がある。車両用ブロアモータ制御装置は、モータまたは回路の過熱状態を検知する。車両用ブロアモータ制御装置は、モータの回転速度を制御中に、過熱状態を検知した場合、モータの回転速度を過熱状態が解消するまで所定の減速度で段階的に低下させる。つまり、車両用ブロアモータ制御装置は、ディレーティング制御を行う。

特許第６３９８４８５号公報

ところで、モータ駆動装置は、ユーザに回転数低下を気付かせないために緩やかなディレーティング制御を行うこと、もしくは、高負荷時にも確実に温度を低下させるために急激なディレーティング制御を行うことが考えられる。しかしながら、モータ駆動装置は、これらを両立できておらず、適切にディレーティング制御ができない可能性がある。

開示される一つの目的は、適切なディレーティング制御ができるモータ駆動装置を提供することである。

ここに開示されたモータ駆動装置は、
モータを駆動する駆動部（２０）と、
駆動部を介してモータを駆動制御するものであり、駆動部が過熱状態となった場合は、過熱状態を解消するように、駆動部を介してモータをディレーティング制御する制御部（１０）と、を備え、
制御部は、
駆動部の温度に相関する情報を取得する取得部（Ｓ２０，Ｓ２１，Ｓ３１，Ｓ４１）と、
ディレーティング制御を行う際に、情報を用いて、モータの駆動制御に相関する設定値を動的に決定する決定部（Ｓ３３，Ｓ４４，Ｓ２２５，Ｓ２２７）と、
情報に基づいて、情報がディレーティング制御の開始温度に達すると過熱状態とみなして、ディレーティング制御を開始する開始判定部（Ｓ１２，Ｓ１４，Ｓ１５）と、
情報に基づいて、所定時間後における駆動部の予測温度を算出し、予測温度が所定値に達していると、駆動部が急激に温度上昇すると予測する温度予測部（Ｓ２２１）と、を備え、
決定部は、ディレーティング制御を行っていない場合の設定値として、少なくとも開始温度を動的に決定するものであり、駆動部の急激な温度上昇が予測されると、開始温度を初期値よりも低い温度に決定する。

このように、モータ駆動装置は、ディレーティング制御を行うため、駆動部の過熱状態が継続することを抑制できる。また、モータ駆動装置は、ディレーティング制御を行う際に、情報を用いて設定値を動的に決定する。このため、モータ駆動装置は、適切なディレーティング制御によって駆動部の過熱状態を解消できる。

この明細書において開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。この明細書に開示される目的、特徴、および効果は、後続の詳細な説明、および添付の図面を参照することによってより明確になる。

実施形態におけるモータ制御装置の概略構成を示すブロック図である。 実施形態におけるモータ制御装置の基本動作を示すフローチャートである。 実施形態におけるモータ制御装置の開始温度決定処理を示すフローチャートである。 実施形態におけるモータ制御装置の開始温度決定処理を示すフローチャートである。 実施形態におけるモータ制御装置の目標回転数設定処理を示すフローチャートである。 実施形態におけるモータ制御装置のディレーティング制御中の処理動作を示すフローチャートである。 実施形態におけるモータ制御装置のディレーティング制御中の処理動作を示すタイムチャートである。 変形例１におけるモータ制御装置のディレーティング制御中の処理動作を示すフローチャートである。 変形例１におけるモータ制御装置のディレーティング制御中の処理動作を示すタイムチャートである。

以下において、図面を参照しながら、本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において、先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において、構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を参照し適用することができる。

本実施形態では、一例として、本開示のモータ制御装置を車両用のブロアモータ制御装置１００に適用した例を採用する。ブロアモータ制御装置１００は、車載エアコンの送風に用いられる、所謂ブロアモータを制御するものである。よって、以下におけるモータ３０は、ブロアモータを示している。ブロアモータ制御装置１００は、単にＥＣＵと簡略化して記載することもある。しかしながら、本開示のモータ制御装置は、ブロアモータとは異なるモータを制御するものであってもよい。このモータとしては、外圧によって高負荷となるものを採用できる。

ブロアモータ制御装置１００は、少なくともマイコン１０とインバータ回路２０を備えている。しかしながら、本実施形態では、一例として、マイコン１０とインバータ回路２０に加えて、ホール素子４０、分圧回路５０、電流センサ６０、チョークコイル７１、逆接防止ＦＥＴ７２などの回路要素を備えた構成を採用している。なお、マイコン１０とインバータ回路２０は、モータ駆動装置に相当するともいえる。

ブロアモータ制御装置１００は、モータ３０、バッテリ２００、エアコンＥＣＵ３００と電気的に接続されている。ブロアモータ制御装置１００は、モータ３０と一体的に構成されていてもよい。ブロアモータ制御装置１００とモータ３０とが一体化された構造体は、モータユニットともいえる。モータユニットは、例えば、ブロアモータ制御装置１００を収容するケースに、モータ３０が取り付けられている。しかしながら、ブロアモータ制御装置１００は、これに限定されず、モータ３０と別体に設けられていてもよい。

＜インバータ回路＞
インバータ回路２０は、モータ３０のステータ３１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ＦＥＴ２１Ａ，２１Ｄは、Ｕ相のコイル３１Ｕに、インバータＦＥＴ２１Ｂ，２１ＥはＶ相のコイル３１Ｖに、インバータＦＥＴ２１Ｃ，２１ＦはＷ相のコイル３１Ｗに、各々供給する電力のスイッチングを行う。

インバータＦＥＴ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃの各々のドレインは、ノイズ除去用のチョークコイル７１を介して車載のバッテリ２００の正極に接続されている。また、インバータＦＥＴ２１Ｄ，２１Ｅ，２１Ｆの各々のソースは、逆接防止ＦＥＴ７２を介してバッテリ２００の負極に接続されている。インバータ回路２０は、駆動部に相当する。

＜モータ＞
図１に示すように、モータ３０は、ステータ３１、ロータマグネット３２を備えている。また、モータ３０は、これらの他に、ロータ、ロータマグネット、シャフト、ファンなどを備えている。モータ３０は、三相モータである。

ステータ３１は、コア部材にコイル３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗ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。ステータ３１のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各々は、ブロアモータ制御装置１００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で回転磁界を発生する。

ロータマグネット３２は、ロータの内側に設けられている。ロータマグネット３２は、ステータ３１で生じた回転磁界に対応することにより、ロータを回転させる。ロータには、シャフトが設けられている。シャフトは、ロータと一体になって回転する。シャフトには、所謂シロッコファン等のファンが設けられている。車載エアコンは、ファンがシャフトとともに回転することにより送風が可能となる。

＜検出部＞
ホール素子４０は、シャフトと同軸に設けられたロータマグネット３２の磁界を検出する。分圧回路５０は、サーミスタ５１Ａと抵抗５１Ｂとを有している。サーミスタ５１Ａは、回路の基板の温度に応じて抵抗値が変化するので、分圧回路５０が出力する信号の電圧は基板の温度に応じて変化する。電流センサ６０は、シャント抵抗６０Ａとシャント抵抗６０Ａの両端の電位差を増幅するアンプ６０Ｂとを有している。

＜マイコン＞
マイコン１０は、上記各回路要素とともに、基板に実装されている。マイコン１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース、およびこれらを接続するバス等を備えたマイクロコンピュータである。マイコン１０は、インバータ回路２０、ホール素子４０、分圧回路５０、電流センサ６０、バッテリ２００、エアコンＥＣＵ３００と電気的に接続されている。マイコン１０は、制御部に相当する。

ＲＯＭは、ＣＰＵによって行される種々のプログラムを格納している。ＣＰＵは、プログラムを実行することで、ＲＡＭに記憶されたデータや入出力インターフェースで取得した信号を用いて演算を実行する。マイコン１０は、ＣＰＵがプログラムを実行することで処理動作を行う。なお、マイコン１０は、メモリ１４を参照可能に構成されている。マイコン１０は、メモリ１４の記憶内容を演算に用いてもよい。

ＲＯＭには、例えば、インバータ回路２０を介してモータ３０を駆動制御するためのプログラムが記憶されている。よって、マイコン１０は、プログラムを実行することで、インバータ回路２０を介してモータ３０を駆動制御する。

また、ＲＯＭには、例えば、過熱状態の場合にモータ３０の回転速度（回転数）を低下させるためのプログラムが記憶されている。マイコン１０は、ブロアモータ制御装置１００が過熱状態となった場合は、過熱状態を解消するように、インバータ回路２０を介してモータ３０の回転数を低下させる。過熱状態を解消するためにモータ３０の回転数を低下させる制御は、ディレーティング制御ともいえる。ディレーティング制御は、温度ディレーティングともいえる。なお、モータ３０の回転数とは、モータ３０におけるロータの回転数と同意である。

マイコン１０は、ホール素子４０により検出された磁界に基づいてロータの回転数および位置（回転位置）を検出する。そして、マイコン１０は、ロータの回転数および回転位置に応じてインバータ回路２０のスイッチングの制御を行う。

マイコン１０は、分圧回路５０から出力される信号の電圧の変化に基づいて、基板の温度を算出する。本実施形態では、便宜上、分圧回路５０から出力される信号をサーミスタ５１Ａの検知結果に基づく信号とする。また、本実施形態では、サーミスタ５１Ａの検知結果に基づいて算出された基板の温度を、サーミスタ５１Ａが検知した基板の温度とする。マイコン１０は、アンプ６０Ｂが出力した信号に基づいて、インバータ回路２０の電流値を算出する。

ところで、基板の温度は、ブロアモータ制御装置１００の温度とみなすことができる。また、ブロアモータ制御装置１００は、主にインバータ回路２０が動作することで温度が上昇する。よって、基板の温度やブロアモータ制御装置１００の温度は、インバータ回路２０の温度、または、インバータ回路２０の温度に相関する温度とみなすことができる。このように、マイコン１０は、サーミスタ５１Ａの検知結果に基づいて、インバータ回路２０の温度に相関する温度を取得する。以下においては、ブロアモータ制御装置１００の温度（基板の温度）をＥＣＵ温度とも称する。ＥＣＵ温度は、情報に相当する。また、ＥＣＵ温度や情報は、温度に相関するため温度情報ともいえる。

マイコン１０は、例えばブロアモータ制御装置１００が過熱状態であるか否かを判定するために、サーミスタ５１Ａの検知結果に基づいて算出された基板の温度を算出する。なお、過熱状態とは、ブロアモータ制御装置１００の温度が所定値以上となった状態である。また、過熱状態とは、インバータ回路２０の過熱状態ともいえる。また、ブロアモータ制御装置１００の過熱状態は、ブロアモータ制御装置１００が高負荷の状態ともいえる。以下、ブロアモータ制御装置１００が過熱状態を単に過熱状態と称する。

ブロアモータ制御装置１００は、例えば、車両が高速でトンネルを走行しているときに、モータ３０に外圧が印加されるため高負荷となる。同様に、ブロアモータ制御装置１００は、車両の窓が開いた状態で高速で走行しているときも高負荷となる。つまり、ブロアモータ制御装置１００は、ラム圧が高くなると高負荷となる。

本実施形態では、一例として、ＥＣＵ温度を用いて、過熱状態であるか否かを判定する例を採用している。言い換えると、過熱状態であるか否かを判定するためのモニタリング結果としてＥＣＵ温度を用いている。

マイコン１０には、エアコンのスイッチ操作に対応してエアコンを制御するエアコンＥＣＵ３００からの回転数の指令値を含む制御信号が入力される。エアコンのスイッチ操作には種々の場合がある。モータ３０の回転を低下させる操作には、エアコンの風量を低下させる操作およびエアコンの設定温度を高くする操作等がある。例えば、エアコンの風量を低下させるスイッチ操作およびエアコンの設定温度を高くするスイッチ操作が行われると、エアコンＥＣＵ３００は、モータ３０の回転数を低下させる指令をマイコン１０に出力する。なお、回転数の指令値は、モータ３０におけるロータの回転数に相関する値である。制御信号は、ロータの回転速度に係る速度指令値を含んでいてもよい。

また、マイコン１０は、機能ごとに表すことができる。つまり、マイコン１０は、機能ブロックとして、温度保護制御部１１、速度制御部１２、ＰＷＭ出力部１３を備えている。

温度保護制御部１１には、サーミスタ５１Ａからの信号、電流センサ６０が出力した信号、およびホール素子４０が出力した信号が入力される。温度保護制御部１１は、各々入力された信号に基づいて基板の温度、インバータ回路２０の電流値、およびロータの回転数等を算出する。温度保護制御部１１には、電源であるバッテリ２００が接続されている。温度保護制御部１１は、バッテリ２００の電圧を電源電圧として検知する。

また、温度保護制御部１１は、基板の温度、ロータの回転数およびブロアモータ制御装置１００の回路要素の負荷に基づいて、速度制御部１２が算出したデューティ比を補正して、速度制御部１２にフィードバックする。回路要素の負荷は、例えば、インバータ回路２０の電流値、電源電圧値、またはインバータ回路２０が生成した電圧のデューティ比である。

本実施形態では、インバータ回路２０が生成した電圧のデューティ比は、ＰＷＭ出力部１３がインバータ回路２０に生成させる電圧のデューティ比と同じである。ＰＷＭ出力部１３がインバータ回路２０に生成させる電圧のデューティ比を示す信号は、温度保護制御部１１にも入力されているＰＷＭは、Pulse Width Modulationの略称である。

速度制御部１２には、エアコンＥＣＵ３００からの制御信号が入力される。速度制御部１２には、ホール素子４０が出力した信号も入力される。速度制御部１２は、エアコンＥＣＵ３００からの制御信号並びにホール素子４０からの信号に基づくロータの回転数および回転位置に基づいて、インバータ回路２０のスイッチングの制御に係るＰＷＭ制御のデューティ比を算出する。速度制御部１２が算出したデューティ比を示す信号は、ＰＷＭ出力部１３と温度保護制御部１１とに入力される。

速度制御部１２は、温度保護制御部１１による補正を、例えばＰＩ制御等によって自身が算出したデューティ比にフィードバックし、フィードバックを行ったデューティ比を示す信号をＰＷＭ出力部１３に出力する。ＰＷＭ出力部１３は、入力された信号が示すデューティ比の電圧を生成するようにインバータ回路２０のスイッチングを制御する。ＰＩは、Proportional Integralの略称である。

＜処理動作＞
ここで、図２を用いて、ブロアモータ制御装置１００の処理動作に関して説明する。図２のフローチャートは、主にマイコン１０の処理動作である。マイコン１０は、電力が供給されると図２のフローチャートに示す処理を開始する。

ステップＳ１０では、初期化処理を行う。マイコン１０は、自身の初期設定を行う。また、マイコン１０は、変数の初期化など、プログラムの初期設定を行う。このとき、マイコン１０は、温度ディレーティングをオフに設定する。つまり、温度ディレーティングは、デフォルトの状態でオフの設定になっている。

ステップＳ１１では、ＥＣＵ温度を取得する。マイコン１０は、サーミスタ５１Ａの検知結果に基づいてＥＣＵ温度を取得する。

ステップＳ１２では、ＥＣＵ温度＜ディレーティング解除温度であるか否かを判定する（解除判定部）。マイコン１０は、ＥＣＵ温度＜ディレーティング解除温度と判定すると、温度ディレーティングが必要ないとみなしてステップＳ１３へ進む。また、マイコン１０は、ＥＣＵ温度＜ディレーティング解除温度と判定しないと、温度ディレーティングが必要である可能性があるとみなしてステップＳ１４へ進む。なお、ステップＳ１２は、特許請求の範囲の開始判定部に含まれる。

このように、ディレーティング解除温度は、温度ディレーティングを解除するか否かを判定するための閾値である。マイコン１０は、ＥＣＵ温度がディレーティング解除温度よりも低い場合に、温度ディレーティングを解除する。また、ディレーティング解除確定時間を採用してもよい。この場合、マイコン１０は、ＥＣＵ温度がディレーティング解除温度よりも低い状態での経過時間がディレーティング解除確定時間に達した場合に、温度ディレーティングを解除する。

ステップＳ１４では、ＥＣＵ温度≧ディレーティング開始温度であるか否かを判定する（開始判定部）。マイコン１０は、ＥＣＵ温度≧ディレーティング開始温度と判定すると、温度ディレーティングが必要とみなしてステップＳ１５へ進む。また、マイコン１０は、ＥＣＵ温度≧ディレーティング開始温度と判定しないと、前回のディレーティング状態を維持するとみなしてステップＳ１６へ進む。なお、ディレーティング開始温度は、動的に設定されるものである。ディレーティング開始温度は、開始温度に相当する。この点に関しては、後ほど詳しく説明する。

このように、ディレーティング開始温度は、温度ディレーティングを開始するか否かを判定するための閾値である。マイコン１０は、ＥＣＵ温度がディレーティング開始温度以上の場合に、温度ディレーティングを開始する。また、ディレーティング開始確定時間を採用してもよい。この場合、マイコン１０は、ＥＣＵ温度がディレーティング開始温度以上の状態での経過時間がディレーティング開始確定時間に達した場合に、温度ディレーティングを開始する。

ステップＳ１５では、温度ディレーティングをオンする（開始判定部）。マイコン１０は、温度ディレーティングをオンする。つまり、マイコン１０は、温度ディレーティングをオフからオンに切り替える。このように、マイコン１０は、ＥＣＵ温度に基づいて、インバータ回路２０の温度がディレーティング開始温度に達すると過熱状態とみなして、ディレーティング制御を開始する。

ステップＳ１３では、温度ディレーティングをオフする。マイコン１０は、温度ディレーティングをオフする。

ステップＳ１６では、目標回転数設定処理を行う。目標回転数設定処理に関しては、図５を用いて説明する。ステップＳ１６１では、上位ＥＣＵからの指令回転数を取得する。マイコン１０は、エアコンＥＣＵ３００からの回転数の指令値である指令回転数を取得する。

ステップＳ１６２では、実回転数を計算する。実回転数は、モータ３０におけるロータの実際の回転数である。マイコン１０は、ホール素子４０により検出された磁界に基づいてロータの実回転数を算出（検出）する。

ステップＳ１６３では、温度ディレーティングがオフであるか否かを判定する。マイコン１０は、温度ディレーティングのオンオフなどによって、目標回転数を異なる値に設定するためにステップＳ１６３を行う。マイコン１０は、温度ディレーティングがオフ設定であると判定するとステップＳ１６４へ進む。また、マイコン１０は、温度ディレーティングがオフ設定であると判定しない、すなわち、オン設定であると判定するとステップＳ１６５へ進む。

ステップＳ１６４では、目標回転数を指令回転数に設定する。マイコン１０は、温度ディレーティングがオフの場合、目標回転数を指令回転数に設定する。

ステップＳ１６５では、指令回転数＜実回転数であるか否かを判定する。マイコン１０は、指令回転数＜実回転数であると判定するとステップＳ１６４へ進む。指令回転数＜実回転数の場合は、実回転数を指定回転数まで下げることで、過熱状態を解消できる可能性がある。よって、マイコン１０は、温度ディレーティングオンであっても、指令回転数＜実回転数の場合はステップＳ１６４へ進む。

一方、マイコン１０は、指令回転数＜実回転数であると判定しないとステップＳ１６６へ進む。ステップＳ１６６では、ディレーティング中用回転数を計算する。ディレーティング中用回転数は、指令回転数よりも少ない回転数である。ディレーティング中用回転数は、例えば、回転数とＥＣＵ温度とが関連付けられたマップなどを用いて計算することができる。

ステップＳ１６７では、目標回転数をディレーティング中用回転数に設定する。マイコン１０は、実回転数が指令回転数よりも少ない場合は、目標回転数として、ディレーティング中用回転数を設定する。

ここで、図２のフローチャートの説明に戻る。

ステップＳ１７では、目標回転数＞０であるか否かを判定する。マイコン１０は、ステップＳ１６で設定した目標回転数が０を超えているか否かを判定する。マイコン１０は、目標回転数＞０であると判定するとステップＳ１８へ進む。また、マイコン１０は、目標回転数＞０であると判定しないとステップＳ１９へ進む。なお、マイコン１０は、ステップＳ１６で設定した目標回転数をＲＡＭなどに記憶しておくことで確認することができる。

ステップＳ１８では、モータ駆動を更新する。マイコン１０は、モータ出力ＰＷＭデューティ比を調整する。つまり、マイコン１０は、目標回転数に応じて、ＰＷＭ出力部１３がインバータ回路２０に生成させる電圧のデューティ比を調整する。

ステップＳ１９では、モータを停止する。マイコン１０は、モータ出力ＰＷＭデューティ比を０％とする。つまり、マイコン１０は、ＰＷＭ出力部１３がインバータ回路２０に生成させる電圧のデューティ比を０％とする。

ここで、図３を用いて、ディレーティング開始温度の設定処理に関して説明する。詳述すると、マイコン１０は、ディレーティング開始温度を動的に設定する。よって、図３は、ディレーティング開始温度を動的に設定するための処理といえる。

ステップＳ２０では、ＥＣＵ温度を取得して記憶する（取得部）。マイコン１０は、上記のようにＥＣＵ温度を取得して、ＲＡＭなどに記憶する。ここで取得したＥＣＵ温度は、現在のＥＣＵ温度であり、現在温度とも称する。

ステップＳ２１では、１０ｓ後の予測温度を予測する（取得部）。マイコン１０は、１０秒後に到達するＥＣＵ温度を予測する。マイコン１０は、所定時間ごとに、ＥＣＵ温度を記憶しておく。そして、マイコン１０は、記憶した過去のＥＣＵ温度の推移から、１０秒後のＥＣＵ温度を予測する。なお、本実施形態では、所定時間の一例として１０秒を採用している。

ステップＳ２２では、ディレーティング開始温度の決定処理を行う。ディレーティング開始温度の決定処理に関しては、後ほど図４を用いて、詳しく説明する。

ステップＳ２３では、１ｓウェイト処理を行う。マイコン１０は、処理の実行を１秒間待機する。これは、マイコン１０で実行する処理がディレーティング開始温度の設定処理で占有されることを抑制するためである。マイコン１０は、ステップＳ２３を行わないものであっても採用できる。

なお、ステップＳ２１やステップＳ２３での時間は、上記に限定されない。さらに、以下で記載する具体的な時間に関しても同様に、本実施形態に記載の時間に限定されない。

ここで、図４を用いて、ディレーティング開始温度の決定処理に関して説明する。マイコン１０は、温度ディレーティングがオフの場合のみ、図４のフローチャートに示す処理を実行する。なお、本実施形態では、一例として、ディレーティング開始温度の有効範囲を１００℃～１０７℃とする。ここでの有効範囲とは、ディレーティング開始温度を動的に変更できる温度の範囲である。また、本実施形態では、一例として、ディレーティング開始温度のデフォルト値（初期値）を１０８℃とする。このように、有効範囲の上限値は、デフォルト値よりも低い値である。上限値は、範囲上限ともいえる。なお、本実施形態で記載する具体的な温度は、一例であり、その温度に限定されない。

ステップＳ２２１では、１０ｓ後の予測温度≧現在温度＋３℃であるか否かを判定する（温度予測部）。マイコン１０は、ステップＳ２０で取得した現在温度と、ステップＳ２１で取得した１０秒後の予測温度を用いてステップＳ２２１を実行する。

マイコン１０は、１０ｓ後の予測温度≧現在温度＋３℃であると判定するステップＳ２２３へ進む。つまり、マイコン１０は、１０秒後のＥＣＵ温度が現在温度よりも３℃上昇している場合、ＥＣＵ温度が急激に温度上昇するとみなしてステップＳ２２３へ進む（温度予測部）。ＥＣＵ温度の急激な温度上昇は、インバータ回路２０の急激が温度上昇とみなすことができる。また、１０秒後の予測温度は、所定時間後におけるインバータ回路２０の予測温度に相当する。

なお、現在温度＋３℃は、所定値に相当する。＋３℃は、急激な温度上昇とみなすことができる温度の一例である。しかしながら、本開示は、これに限定されず、ＥＣＵ温度が急激に温度上昇するとみなせる温度であれば採用できる。

一方、マイコン１０は、１０ｓ後の予測温度≧現在温度＋３℃であると判定しないとステップＳ２２２へ進む。つまり、マイコン１０は、１０秒後のＥＣＵ温度が現在温度よりも３℃上昇していない場合、ＥＣＵ温度が急激に温度上昇しないとみなしてステップＳ２２２へ進む。

ステップＳ２２２では、ディレーティング開始温度をデフォルト値に設定する。マイコン１０は、ＥＣＵ温度が急激に温度上昇していないため、ディレーティング開始温度をデフォルト値に設定（決定）する。

マイコン１０は、ＥＣＵ温度の急激な温度上昇と判定すると、ディレーティング開始温度を動的に設定するためにステップＳ２２３以降の処理を行う。ステップＳ２２３では、ディレーティング開始温度を現在温度＋３℃に設定する。ここで設定するディレーティング開始温度は、仮の値（暫定値）である。マイコン１０は、仮のディレーティング開始温度が有効範囲内であるか否かによっても、実際のディレーティング開始温度を設定する。

ステップＳ２２４では、ディレーティング開始温度＜範囲下限であるか否かを判定する。マイコン１０は、ステップＳ２２３で設定したディレーティング開始温度が有効範囲の下限（範囲下限）よりも低いか否かを判定する。マイコン１０は、ディレーティング開始温度＜範囲下限であると判定するとステップＳ２２５へ進む。また、マイコン１０は、ディレーティング開始温度＜範囲下限であると判定しないとステップＳ２２６へ進む。

ステップＳ２２５では、ディレーティング開始温度を範囲下限に設定する（決定部）。マイコン１０は、ディレーティング開始温度を範囲下限（１００℃）に設定する。つまり、マイコン１０は、ステップＳ２２３で設定したディレーティング開始温度が有効範囲の下限よりも低い場合は、ディレーティング開始温度を有効範囲で最も低い温度に設定する。

ステップＳ２２６では、ディレーティング開始温度≧範囲上限であるか否かを判定する。マイコン１０は、ステップＳ２２３で設定したディレーティング開始温度が有効範囲の上限（範囲上限）以上であるか否かを判定する。マイコン１０は、ディレーティング開始温度≧範囲上限であると判定しないと図４のフローチャートを終了する。このように、マイコン１０は、ステップＳ２２３で設定したディレーティング開始温度が有効範囲内であれば、ステップＳ２２３で設定した値をディレーティング開始温度に設定する。

一方、マイコン１０は、ディレーティング開始温度≧範囲上限であると判定するとステップＳ２２７へ進む。ステップＳ２２７では、ディレーティング開始温度を範囲上限に設定する（決定部）。マイコン１０は、ディレーティング開始温度を範囲下限（１０７℃）に設定する。つまり、マイコン１０は、ステップＳ２２３で設定したディレーティング開始温度が有効範囲の上限以上の場合は、ディレーティング開始温度を有効範囲で最も高い温度に設定する。

ところで、ディレーティング開始温度は、ディレーティング制御を開始するか否かを判定するための温度である。よって、ディレーティング開始温度は、モータ３０の駆動制御に相関する設定値に相当する。このため、マイコン１０は、ディレーティング開始温度は、ディレーティング制御を行う際に、ＥＣＵ温度に応じて、モータ３０の駆動制御に相関するディレーティング開始温度を動的に決定する。また、マイコン１０は、設定値として、少なくともディレーティング開始温度を動的に決定するといえる。そして、マイコン１０は、インバータ回路２０の急激な温度上昇が予測されると、ディレーティング開始温度をデフォルト値よりも低い温度に決定する。

これによって、マイコン１０は、インバータ回路２０の急激な温度上昇が予測されると、ディレーティング制御の開始を早めることができる。マイコン１０は、ディレーティング開始温度として固定値を用いるよりも、ディレーティング制御の開始を早めることができる。

なお、ディレーティング開始温度は、通常時における、モータ３０の駆動制御に相関する設定値といえる。通常時とは、モータ３０の駆動制御を行っており、かつ、ディレーティング制御を行っていないときである。ディレーティング開始温度は、ディレーティング制御を行っていない場合の設定値に相当する。ディレーティング制御を行っていない場合の設定値は、通常時設定値ともいえる。

次に、図６、図７を用いて、ディレーティング制御中の処理動作に関して説明する。マイコン１０は、ディレーティング制御を開始すると、図６のフローチャートに示す処理を開始する。そして、マイコン１０は、ディレーティング制御を終了するまで、図６のフローチャートに示す処理を行う。なお、ステップＳ３４は、ステップＳ２３と同様である。

例えば、マイコン１０は、ＥＣＵ温度がディレーティング開始温度以上で、かつ、開始確定時間経過した場合にディレーティング制御を開始する。そして、マイコン１０は、ＥＣＵ温度がディレーティング解除温度以下で、解除確定時間経過した場合にディレーティング制御を停止する。

ステップＳ３０では、電流値の目標低下量および電流値の目標低下レート（－ＯＲ［Ａ／ｓ］）を決定する（取得部）。マイコン１０は、ディレーティング開始時に、現在のＥＣＵ温度と現在の電流値から、電流値の目標低下レート（目標電流値、目標値）を決定する。マイコン１０は、所定時間内に、現在のＥＣＵ温度から過熱状態ではないＥＣＵ温度にするために目標低下レートを決定する。まず、マイコン１０は、現在の電流値と、過熱状態ではないＥＣＵ温度にするための下限電流値との差異である電流値の目標低下量を算出する。そして、マイコン１０は、所定時間内に、現在の電流値から目標低下量だけ電流値を小さくするための目標低下レートを算出する。なお、図７は、実電流値を実線で示し、目標電流値を破線で示している。過熱状態ではないＥＣＵ温度は、ディレーティング解除温度といえる。

ステップＳ３１では、現在の電流値を取得する（取得部）。マイコン１０は、電流センサ６０から出力された信号に基づいて、インバータ回路２０の電流値を取得する。この電流値は、実電流値に相当する。

ステップＳ３２では、目標低下レートに対する電流値の差異を計算する。マイコン１０は、ステップＳ３１で決定した目標低下レートと、ステップＳ３２で取得した電流値との差異を計算する。

ステップＳ３３では、電流値の差異を減速レートに反映する（決定部）。減速レートは、モータ３０の回転を減速させる際のレートである。マイコン１０は、ステップＳ３２で計算した差異を減速レートに反映させる。図７の範囲ｒ１では、実電流値が目標電流値より高いので減速を強める。図７の範囲ｒ２では、実電流値が目標電流値より低いので減速を弱める。

（効果）
このように、ブロアモータ制御装置１００は、ディレーティング制御を行うため、過熱状態が継続することを抑制できる。また、ブロアモータ制御装置１００は、ディレーティング制御を行う際に、ＥＣＵ温度に応じて減速レートを動的に決定する。このため、ブロアモータ制御装置１００は、適切なディレーティング制御によってインバータ回路２０の過熱状態を解消できる。

ブロアモータ制御装置１００（マイコン１０）は、インバータ回路２０の急激な温度上昇が予測されると、ディレーティング制御の開始を早めることができる。よって、ブロアモータ制御装置１００は、インバータ回路２０の急激な温度上昇が予測される場合に、モータ３０の回転数が高い急激なディレーティング制御とすることができる。一方、ブロアモータ制御装置１００は、インバータ回路２０の急激な温度上昇が予測されない場合に、モータ３０の回転数が低い緩やかなディレーティング制御とすることができる。このように、ブロアモータ制御装置１００は、急激なディレーティング制御と緩やかなディレーティング制御の両立が可能となる。

なお、ブロアモータ制御装置１００は、緩やかなディレーティング制御を行うことで、ディレーティング制御時の回転数低下をユーザが気づきにくくすることができる。一方、ブロアモータ制御装置１００は、急激なディレーティング制御を行うことで、確実にＥＣＵ温度を低下させることができる。

マイコン１０は、ディレーティング制御を行っている場合、ＥＣＵ温度の目標値に達するように、減速レートを動的に決定する。本実施形態では、一例として、モータ３０の回転数に相関する値を動的に決定するマイコン１０を採用している。さらに、マイコン１０は、温度情報としての電流値が目標値を超えている場合は、電流値が目標値を超えていない場合よりもモータ３０の回転数が低くなる値とする。このため、ブロアモータ制御装置１００は、ディレーティング制御中においても、急激なディレーティング制御と緩やかなディレーティング制御の両立が可能となる。ここでの回転数が高い低いは、相対的な回転数差を示している。

なお、減速レートは、ディレーティング制御中の設定値に相当する。減速レートは、ディレーティング制御時における、モータ３０の駆動制御に相関する設定値といえる。また、減速レートは、モータ３０の回転数に相関する値である。ディレーティング制御中の設定値は、制御時設定値ともいえる。減速レートは、減速度合に相当する。

ディレーティング制御中の設定値は、減速レートに限定されない。しかしながら、マイコン１０は、ディレーティング制御時の設定値として減速レートを動的に決定することで、他の値を用いる場合よりも、回転数変動を滑らかにすることができる。なお、設定値の他の値に関しては、後ほど変形例で説明する。なお、通常時設定値および制御時設定値は、ディレーティング制御中に所定の温度低下量を保障でき、且つ回転数低下を極力抑えられる値を用いる。

以上、本開示の好ましい実施形態について説明した。しかしながら、本開示は、上記実施形態に何ら制限されることはなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変形が可能である。以下に、本開示のその他の形態として、変形例に関して説明する。上記実施形態および変形例は、それぞれ単独で実施することも可能であるが、適宜組み合わせて実施することも可能である。本開示は、実施形態において示された組み合わせに限定されることなく、種々の組み合わせによって実施可能である。

（変形例）
図８、図９を用いて変形例に関して説明する。変形例２では、制御時設定値として、モータ印加電圧を採用する。なお、図９は、目標印加電圧を破線で示している。

ステップＳ４０では、モータ印加電圧の目標低下レート（－ＯＲ［Ｖ／ｓ］）と下限電圧を決定（算出）する。マイコン１０は、ディレーティング開始時に、現在のＥＣＵ温度と現在のモータ印加電圧から、モータ印加電圧の目標低下レート（目標印加電圧）と下限電圧を決定する。マイコン１０は、所定時間内に、現在のＥＣＵ温度から過熱状態ではないＥＣＵ温度にするために目標低下レートを決定する。まず、マイコン１０は、現在のモータ印加電圧と、過熱状態ではないＥＣＵ温度にするための下限電圧を算出する。そして、マイコン１０は、所定時間内に、現在のモータ印加電圧から下限電圧まで小さくするための目標低下レートを算出する。

ステップＳ４１では、電源電圧を取得する（取得部）。マイコン１０は、例えば、バッテリ２００の電源電圧Ｖｂ［Ｖ］をＡＤ入力部より取得する。

ステップＳ４２では、目標低下レートに沿ったモータ印加電圧を計算する。マイコン１０は、ステップＳ３０で決定した目標低下レートに沿ったモータ印加電圧を計算する。ただし、ここでは、下限電圧を下回らない値である。モータ印加電圧を用いる場合、マイコン１０は、急激なディレーティング制御が好ましい状況ではモータ印加電圧を低い値とし、緩やかなディレーティング制御が好ましい状況ではモータ印加電圧を高い値とする。

ステップＳ４３では、モータ印加電圧からモータ出力のＰＷＭＤｕｔｙを計算する。ＰＷＭデューティ比［％］は、モータ印加電圧Ｖｍ［Ｖ］／電源電圧Ｖｂ［Ｖ］×１００で計算することができる。

ステップＳ４４では、モータ駆動を更新する（決定部）。マイコン１０は、モータ出力のＰＷＭデューティ比を調整する。

変形例のブロアモータ制御装置１００は、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。

（その他変形例）
本開示は、インバータ回路２０の温度に相関する温度情報を取得して、ディレーティング制御を行う際に、温度情報に応じて、モータ３０の駆動制御に相関する設定値を動的に決定（設定）するものであれば採用できる。言い換えれば、本開示は、インバータ回路２０の温度に相関する温度情報をモニタリングして、モニタリング結果を用いて、モータ３０の出力に影響を与えるパラメータを動的に設定するものであれば採用できる。

温度情報は、上記ＥＣＵ温度やインバータ回路２０の電流値に限定されない。温度情報は、モータ３０への印加電圧、モータ３０の出力トルク、モータ３０の回転数であっても採用できる。ＥＣＵ温度、インバータ回路２０の電流値、モータ３０への印加電圧、モータ３０の出力トルク、モータ３０の回転数は、モニタリング結果といえる。

つまり、マイコン１０は、これらのモニタリング結果の少なくとも一つを用いて設定値を動的に決定する。例えば、温度情報としてモータ３０の回転数を用いる場合、マイコン１０は、回転数が目標値回転数に達していない場合にＥＣＵ温度が急激に上昇していると判定する。そして、マイコン１０は、回転数が目標値回転数に達していない場合よりもディレーティング開始温度をさげる。なお、マイコン１０は、外圧によりモータ３０に高い負荷がかかると、目標回転数に到達させようとモータ駆動電圧を高める。しかしながら、モータ３０に最大トルク以上の外圧がかかっている場合、出力を最大（電圧のデューティ比１００％）にしても、目標回転数に到達しない。このような場合、ＥＣＵ温度が急激に上昇する。

ブロアモータ制御装置１００は、複数のモニタリング結果を用いてディレーティング制御の開始を判定することで、開始判定の精度を高めることができる。言い換えると、ブロアモータ制御装置１００は、開始判定の誤判定を低減できる。また、ブロアモータ制御装置１００は、複数のモニタリング結果を用いて急激な温度上昇を予測することで、予測精度を高めることができる。例えば、ブロアモータ制御装置１００は、急激な温度上昇を予測する際にＥＣＵ温度と電流値を用いることで、より正確な予測温度を得ることができる。

また、設定値は、ディレーティング開始温度、減速レート、モータ印加電圧に限定されない。通常時設定値は、ディレーティング開始確定時間であっても採用できる。ブロアモータ制御装置１００は、ディレーティング制御を早めに開始させるために、通常時設定値として、ディレーティング開始温度やディレーティング開始確定時間を採用する。

制御時設定値は、下限回転数、ディレーティング解除温度、ディレーティング解除確定時間、モータ出力トルクなどであっても採用できる。つまり、マイコン１０は、上記モニタリング結果を用いて、これらの設定値の少なくとも一つを動的に決定する。

下限回転数を用いる場合、マイコン１０は、急激なディレーティング制御が好ましい状況では下限回転数を小さい値とし、緩やかなディレーティング制御が好ましい状況では下限回転数を大きい値とする。急激なディレーティング制御が好ましい状況は、温度情報が目標値を超えている状況である。一方、緩やかなディレーティング制御が好ましい状況は、温度情報が目標値を下回っている状況である。なお、温度情報が目標値を超えている状況は、モータ３０の高負荷時とみなすことができる。

ディレーティング解除温度を用いる場合、マイコン１０は、急激なディレーティング制御が好ましい状況ではディレーティング解除温度を小さい値とし、緩やかなディレーティング制御が好ましい状況ではディレーティング解除温度を大きい値とする。急激なディレーティング制御が好ましい状況は、温度情報が目標値を超えている状況である。一方、緩やかなディレーティング制御が好ましい状況は、温度情報が目標値を下回っている状況である。

ディレーティング解除確定時間を用いる場合、マイコン１０は、急激なディレーティング制御が好ましい状況ではディレーティング解除確定時間を短い時間とする。一方、マイコン１０は、緩やかなディレーティング制御が好ましい状況ではディレーティング解除確定時間を長い時間とする。

モータ出力トルクを用いる場合、マイコン１０は、急激なディレーティング制御が好ましい状況ではモータ出力トルクを低い値とし、緩やかなディレーティング制御が好ましい状況ではモータ出力トルクを高い値とする。

ディレーティング制御中に早くモータ３０の回転数を下げることを目的とした場合、制御時設定値として減速レート、モータ印加電圧、モータ出力トルクを採用することが好ましい。なお、早くモータ３０の回転数を下げることで、モータ３０に高い負荷がかかっていても、ＥＣＵ温度を確実に低下させることができる。

また、ディレーティング制御中にモータ３０を低い回転数で維持することを目的とした場合、制御時設定値として下限回転数、ディレーティング解除温度、ディレーティング解除確定時間を採用することが好ましい。なお、モータ３０を低い回転数で維持することで、モータ３０に高い負荷がかかっていても、ＥＣＵ温度を確実に低下させることができる。また、ユーザが回転数低下を気づきにくくすることができる。

ブロアモータ制御装置１００は、複数の設定値を用いることで、ディレーティング制御時の回転数低下を可能な限りユーザに気付かせず、かつ、ディレーティング制御によって確実のＥＣＵ温度を低下させることができる。また、ブロアモータ制御装置１００は、ディレーティング制御の過剰実施を抑制できる。

本開示は、実施形態に準拠して記述されたが、本開示は当該実施形態や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態が本開示に示されているが、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範畴や思想範囲に入るものである。

マイコンやＩＣが手段および／または機能を提供する例を示したが、これに限定されない。各手段および／または機能は、コンピュータプログラムを実行するプロセッサを含む専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、専用ハードウェア論理回路を用いて実現されてもよい。

さらに、コンピュータプログラムを実行するプロセッサと一つ以上のハードウェア論理回路との組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に格納されていてもよい。

手段および／または機能は、実体的なメモリ装置に記録されたソフトウェアおよびそれを実行するコンピュータ、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供できる。たとえばプロセッサが備える機能の一部または全部はハードウェアとして実現されてもよい。

或る機能をハードウェアとして実現する態様には、一つ以上のＩＣなどを用いて実現する態様が含まれる。プロセッサは、ＣＰＵの代わりに、ＭＰＵやＧＰＵ、ＤＦＰを用いて実現されていてもよい。プロセッサは、ＣＰＵや、ＭＰＵ、ＧＰＵなど、複数種類の演算処理装置を組み合せて実現されていてもよい。プロセッサは、システムオンチップ（ＳｏＣ）として実現されていてもよい。

さらに、各種処理部は、ＦＰＧＡや、ＡＳＩＣを用いて実現されていてもよい。各種プログラムは、非遷移的実体的記録媒体に格納されていればよい。プログラムの保存媒体としては、ＨＤＤやＳＳＤ、フラッシュメモリ、ＳＤカードなど、多様な格納媒体を採用可能であるＤＦＰは、Data Flow Processorの略称である。ＳｏＣは、System on Chipの略称である。ＦＰＧＡは、Field Programmable Gate Arrayの略称である。ＡＳＩＣは、Application Specific Integrated Circuitの略称である。ＨＤＤは、Hard disk Driveの略称である。ＳＤは、Solid State Driveの略称である。ＳＤは、Secure Digitalの略称である。

１０…マイコン、１１…温度保護制御部、１２…速度制御部、１３…ＰＷＭ出力部、１４…メモリ、２０…インバータ回路、２１Ａ～２１Ｆ…インバータＦＥＴ、３０…モータ、３１…ステータ、３１Ｕ，３１Ｖ，３１Ｗ…コイル、３２…ロータマグネット、４０…ホール素子、５０…分圧回路、５１Ａ…サーミスタ、５１Ｂ…抵抗、６０…電流センサ、６０Ａ…シャント抵抗、６０Ｂ…アンプ、７１…チョークコイル、７２…逆接防止ＦＥＴ、１００…ブロアモータ制御装置、２００…バッテリ、３００…エアコンＥＣＵ

Claims (4)

1. モータを駆動する駆動部（２０）と、
   前記駆動部を介して前記モータを駆動制御するものであり、前記駆動部が過熱状態となった場合は、前記過熱状態を解消するように、前記駆動部を介して前記モータをディレーティング制御する制御部（１０）と、を備え、
   前記制御部は、
   前記駆動部の温度に相関する情報を取得する取得部（Ｓ２０，Ｓ２１，Ｓ３１，Ｓ４１）と、
   前記ディレーティング制御を行う際に、前記情報を用いて、前記モータの駆動制御に相関する設定値を動的に決定する決定部（Ｓ３３，Ｓ４４，Ｓ２２５，Ｓ２２７）と、
   前記情報に基づいて、前記情報が前記ディレーティング制御の開始温度に達すると前記過熱状態とみなして、前記ディレーティング制御を開始する開始判定部（Ｓ１２，Ｓ１４，Ｓ１５）と、
   前記情報に基づいて、所定時間後における前記駆動部の予測温度を算出し、前記予測温度が所定値に達していると、前記駆動部が急激に温度上昇すると予測する温度予測部（Ｓ２２１）と、を備え、
   前記決定部は、前記ディレーティング制御を行っていない場合の前記設定値として、少なくとも前記開始温度を動的に決定するものであり、前記駆動部の急激な温度上昇が予測されると、前記開始温度を初期値よりも低い温度に決定するモータ駆動装置。
2. 前記決定部は、前記ディレーティング制御中の前記設定値として、前記モータの回転数に相関する値を動的に決定するものであり、前記情報が目標値を超えている場合は、前記情報が前記目標値を超えていない場合よりも前記回転数が低くなる値とする請求項１に記載のモータ駆動装置。
3. 前記決定部は、前記ディレーティング制御中の前記設定値として、前記モータの減速度合を動的に決定する請求項２に記載のモータ駆動装置。
4. 前記設定値として、前記ディレーティング制御を行っている場合の前記モータの印加電圧を動的に決定する請求項２に記載のモータ駆動装置。

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