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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024172555
(43)【公開日】2024-12-12
(54)【発明の名称】モータ制御装置及びモータ制御方法
(51)【国際特許分類】
H02P 21/12 20160101AFI20241205BHJP
【ＦＩ】
H02P21/12
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023090344
(22)【出願日】2023-05-31
(71)【出願人】
【識別番号】000004260
【氏名又は名称】株式会社デンソー
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】牧原 知秀
【テーマコード（参考）】
5H505
【Ｆターム（参考）】
5H505AA16
5H505DD06
5H505EE07
5H505EE41
5H505EE49
5H505EE55
5H505EE60
5H505GG02
5H505HB01
5H505JJ04
5H505JJ17
5H505JJ25
5H505LL01
5H505LL24
5H505LL45
5H505LL52
(57)【要約】
【課題】モータの負荷や回転速度が変化しても、電流検出を不要としかつ複雑な演算処理をすることなく、ｄ軸電流を制御可能とする。
【解決手段】モータ制御装置（１０）は、予めモータ（３０）の進角マップ値と負荷率を関係付けた進角マップを記憶するメモリ（１４）と、モータ（３０）に対するモータ印加電圧でのモータ（３０）の負荷率を算出し、算出した負荷率を用いて進角マップから得られた進角マップ値とモータ印加電圧に基づいて算出した進角を設定する進角設定部（１３）と、設定した進角でモータを制御するＰＷＭ駆動制御部（１７）と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】モータ制御装置（１０）は、予めモータ（３０）の進角マップ値と負荷率を関係付けた進角マップを記憶するメモリ（１４）と、モータ（３０）に対するモータ印加電圧でのモータ（３０）の負荷率を算出し、算出した負荷率を用いて進角マップから得られた進角マップ値とモータ印加電圧に基づいて算出した進角を設定する進角設定部（１３）と、設定した進角でモータを制御するＰＷＭ駆動制御部（１７）と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
予めモータ（３０）の進角マップ値と負荷率を関係付けた進角マップを記憶する記憶部（１４）と、
前記モータに対する印加電圧であるモータ印加電圧での前記モータの負荷率を算出する算出部（１３）と、
算出した前記負荷率を用いて前記進角マップから得られた進角マップ値と前記モータ印加電圧に基づいて算出した進角を設定する設定部（１３）と、
設定した前記進角で前記モータを制御する駆動制御部（１７）と、
を備えたモータ制御装置（１０）。
前記モータに対する印加電圧であるモータ印加電圧での前記モータの負荷率を算出する算出部（１３）と、
算出した前記負荷率を用いて前記進角マップから得られた進角マップ値と前記モータ印加電圧に基づいて算出した進角を設定する設定部（１３）と、
設定した前記進角で前記モータを制御する駆動制御部（１７）と、
を備えたモータ制御装置（１０）。
【請求項2】
前記進角マップは、前記モータのｄ軸電流が０となるように設定される、
請求項１に記載のモータ制御装置。
請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項3】
前記進角マップは、前記モータのｄ軸電流が０となるように設定された前記進角マップより、特定の負荷率範囲で進角が大きく設定される、
請求項２に記載のモータ制御装置。
請求項２に記載のモータ制御装置。
【請求項4】
前記進角マップは、前記負荷率が所定値未満の範囲では遅角になるように設定される、
請求項１に記載のモータ制御装置。
請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項5】
前記所定値未満の範囲は、前記負荷率がマイナスの範囲である、
請求項４に記載のモータ制御装置。
請求項４に記載のモータ制御装置。
【請求項6】
前記設定部は、前記モータの回転速度が閾値以下の場合、前記進角を固定するモードに切り替える、
請求項１に記載のモータ制御装置。
請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項7】
前記モータの温度に応じて前記進角を補正する補正部（１５）を更に備えた
請求項１に記載のモータ制御装置。
請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項8】
外部から取得した情報に基づいて前記進角を補正する補正部（１５）を更に備えた
請求項１に記載のモータ制御装置。
請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項9】
予めモータの進角マップ値と回転速度を関係付けた進角マップを記憶する記憶部（１４）と、
前記モータの負荷を推定する推定部（１３）と、
推定した前記負荷から進角補正値を算出する算出部（１３）と、
前記モータの実際の回転速度を用いて前記進角マップから得られた進角マップ値と算出した前記進角補正値に基づいて算出した進角を設定する設定部（１３）と、
設定した前記進角で前記モータを制御する駆動制御部（１７）と、
を備えたモータ制御装置（１０Ａ）。
前記モータの負荷を推定する推定部（１３）と、
推定した前記負荷から進角補正値を算出する算出部（１３）と、
前記モータの実際の回転速度を用いて前記進角マップから得られた進角マップ値と算出した前記進角補正値に基づいて算出した進角を設定する設定部（１３）と、
設定した前記進角で前記モータを制御する駆動制御部（１７）と、
を備えたモータ制御装置（１０Ａ）。
【請求項10】
予めモータの進角マップ値と負荷を関係付けた進角マップを記憶する記憶部（１４）と、
前記モータの負荷を推定する推定部（１３）と、
前記モータの実際の回転速度から進角補正値を算出する算出部（１３）と、
推定した前記負荷を用いて前記進角マップから得られた進角マップ値と算出した前記進角補正値に基づいて算出した進角を設定する設定部（１３）と、
設定した前記進角で前記モータを制御する駆動制御部（１７）と、
を備えたモータ制御装置（１０Ｂ）。
前記モータの負荷を推定する推定部（１３）と、
前記モータの実際の回転速度から進角補正値を算出する算出部（１３）と、
推定した前記負荷を用いて前記進角マップから得られた進角マップ値と算出した前記進角補正値に基づいて算出した進角を設定する設定部（１３）と、
設定した前記進角で前記モータを制御する駆動制御部（１７）と、
を備えたモータ制御装置（１０Ｂ）。
【請求項11】
予めモータの進角マップ値と回転速度を関係付けた第１進角マップを記憶する第１記憶部（１４）と、
予めモータの進角マップ値と負荷を関係付けた第２進角マップを記憶する第２記憶部（１４）と、
前記モータの負荷を推定する推定部（１３）と、
前記モータの実際の回転速度を用いて前記第１進角マップから得られた第１進角マップ値と、推定した前記負荷を用いて前記第２進角マップから得られた第２進角マップ値とを用いて算出した進角を設定する設定部（１３）と、
設定した前記進角で前記モータを制御する駆動制御部（１７）と、
を備えたモータ制御装置（１０Ｃ）。
予めモータの進角マップ値と負荷を関係付けた第２進角マップを記憶する第２記憶部（１４）と、
前記モータの負荷を推定する推定部（１３）と、
前記モータの実際の回転速度を用いて前記第１進角マップから得られた第１進角マップ値と、推定した前記負荷を用いて前記第２進角マップから得られた第２進角マップ値とを用いて算出した進角を設定する設定部（１３）と、
設定した前記進角で前記モータを制御する駆動制御部（１７）と、
を備えたモータ制御装置（１０Ｃ）。
【請求項12】
予めモータの進角マップ値と負荷率を関係付けた進角マップを記憶する記憶部（１４）を備えたモータ制御装置（１０）によるモータ制御方法であって、
前記モータ制御装置が、
前記モータに対する印加電圧であるモータ印加電圧での前記モータの負荷率を算出し、
算出した前記負荷率を用いて前記進角マップから得られた進角マップ値と前記モータ印加電圧に基づいて算出した進角を設定し、
設定した前記進角で前記モータを制御する、
モータ制御方法。
前記モータ制御装置が、
前記モータに対する印加電圧であるモータ印加電圧での前記モータの負荷率を算出し、
算出した前記負荷率を用いて前記進角マップから得られた進角マップ値と前記モータ印加電圧に基づいて算出した進角を設定し、
設定した前記進角で前記モータを制御する、
モータ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、モータ制御装置及びモータ制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ブラシレスモータは、ベクトル制御を用いることにより、回転速度や負荷が変化しても最適な電流位相に調整され、最適なモータ特性で電流を抑制し効率的に動作させることができる。
【0003】
例えば、特許文献１には、永久磁石同期モータを駆動する電力変換器の出力電圧を、第１のｄ軸電流指令値から演算した第２のｄ軸電流指令値と、第１のｑ軸電流指令値から演算した第２のｑ軸電流指令値と、周波数指令値と、モータ定数設定値とに基づいて制御する、永久磁石同期モータのベクトル制御装置が記載されている。このベクトル制御装置は、第２のｄ軸電流指令値と第２のｑ軸電流指令値と、電力変換器の出力電流の検出値と、モータ定数設定値とを用いて、電力変換器に接続した永久磁石同期モータのモータ定数を同定するモータ定数同定演算部を備え、モータ定数同定演算部が同定したモータ定数をベクトル制御演算に用いて永久磁石モータを駆動制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００７－０４９８４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記ベクトル制御では、電流を検出する電流検出部と、座標変換等の演算を行う演算部と、が必要とされ、特に電流変化が大きい場合は電流制御の周期を高速化しなくてはならず、処理能力の高いマイクロコンピュータを採用する必要がある。このため、コストを重視する場合は、予め進角を固定又は回転速度に応じて進角を設定することがある。この場合、回転速度や負荷が変動する用途では、ｄ軸電流が過大となり、効率、速度制御性が低下する場合があった。
【0006】
本開示は、モータの負荷や回転速度が変化しても、電流検出を不要としかつ複雑な演算処理をすることなく、ｄ軸電流を制御可能とするモータ制御装置及びモータ制御方法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】
【0007】
本開示の第１態様に係るモータ制御装置は、予めモータの進角マップ値と負荷率を関係付けた進角マップを記憶する記憶部と、前記モータに対する印加電圧であるモータ印加電圧での前記モータの負荷率を算出する算出部と、算出した前記負荷率を用いて前記進角マップから得られた進角マップ値と前記モータ印加電圧に基づいて算出した進角を設定する設定部と、設定した前記進角で前記モータを制御する駆動制御部と、を備える。
【0008】
本開示の第２態様に係るモータ制御方法は、予めモータの進角マップ値と負荷率を関係付けた進角マップを記憶する記憶部を備えたモータ制御装置によるモータ制御方法であって、前記モータ制御装置が、前記モータに対する印加電圧であるモータ印加電圧での前記モータの負荷率を算出し、算出した前記負荷率を用いて前記進角マップから得られた進角マップ値と前記モータ印加電圧に基づいて算出した進角を設定し、設定した前記進角で前記モータを制御する。
【発明の効果】
【0009】
開示の技術によれば、モータの負荷や回転速度が変化しても、電流検出を不要としかつ複雑な演算処理をすることなく、ｄ軸電流を制御することができる、という効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】第１の実施形態に係るブラシレスモータシステムの構成の一例を示すブロック図である。
【図2】実施形態に係るブラシレスモータのｄ軸及びｑ軸の関係を模式的に示す図である。
【図3】実施形態に係る進角マップ及び進角マップ値の設定例を示すグラフである。
【図4】（Ａ）はモータ印加電圧Ｖａ＝Ｖｓのときのブラシレスモータの回転速度とトルクとの関係及びｄ軸電流とトルクとの関係の一例を示すグラフである。（Ｂ）はモータ印加電圧Ｖａ＝Ｖｓ／２のときのブラシレスモータの回転速度とトルクとの関係及びｄ軸電流とトルクとの関係の一例を示すグラフである。
【図5】比較例に係るモータ制御装置の構成を示すブロック図である。
【図6】第１の実施形態に係るモータ制御装置による進角制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図7】（Ａ）はモータ印加電圧Ｖａ＝Ｖｓのときのブラシレスモータの進角マップの別の設定例を示すグラフである。（Ｂ）はモータ印加電圧Ｖａ＝Ｖｓのときのブラシレスモータの回転速度とトルクとの関係の別の例を示すグラフである。
【図8】フロントガラスに設けられたワイパアームの上反転位置及び下反転位置の一例を模式的に示す図である。
【図9】ワイパアームの上反転位置及び下反転位置におけるワイパモータ回転速度、進角、ｑ軸電流及びｄ軸電流のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図10】第２の実施形態に係るモータ制御装置による進角制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図11】（Ａ）は負荷と進角補正値を関係付けた補正値テーブルの一例を示す図である。（Ｂ）は進角マップ値と回転速度を関係付けた進角マップの一例を示す図である。（Ｃ）は回転方向と負荷との対応関係の一例を示す図である。
【図12】第３の実施形態に係るモータ制御装置による進角制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図13】第４の実施形態に係るモータ制御装置による進角制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、図面を参照して、本開示の技術を実施するための形態の一例について詳細に説明する。
【0012】
[第１の実施形態]
図１は、第１の実施形態に係るブラシレスモータシステム１００の構成の一例を示すブロック図である。
図１は、第１の実施形態に係るブラシレスモータシステム１００の構成の一例を示すブロック図である。
【0013】
図１に示すように、本実施形態に係るブラシレスモータシステム１００は、モータ制御装置１０と、インバータ２０と、ブラシレスモータ３０と、温度センサ４０と、を備えている。本実施形態に係るブラシレスモータシステム１００は、一例として、車両のフロントガラス等を払拭するワイパ装置の駆動に適用されるが、車両に搭載される各種の補機類に適用することが可能である。なお、ブラシレスモータ３０は、モータの一例である。
【0014】
モータ制御装置１０は、インバータ２０と接続され、インバータ２０を介してブラシレスモータ３０の動作を制御するコントローラであり、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等を備えたマイクロコンピュータ等で構成されている。
【0015】
インバータ２０は、モータ制御装置１０とブラシレスモータ３０との間に配置され、外部電源（図示省略）とブラシレスモータ３０の電機子コイル（図示省略）とを接続及び遮断するスイッチング素子（図示省略）を備えている。このスイッチング素子は、例えば、ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等の半導体素子により構成されている。より具体的には、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相に対応し、外部電源の正極に接続される３つの正極側のスイッチング素子と、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相に対応し、外部電源の負極側に接続される３つの負極側のスイッチング素子とを含む。モータ制御装置１０による制御に従って、スイッチング素子が接続（オン）されると、外部電源から各電機子コイルに電流が供給され、スイッチング素子が遮断（オフ）されると、外部電源から各電機子コイルに電流は供給されない。なお、外部電源は、車両に搭載されたバッテリまたはキャパシタ等である。
【0016】
ブラシレスモータ３０としては、一例として、３相２極形又は３相４極形のモータが用いられる。ブラシレスモータ３０は、ステータ（図示省略）及びロータ（図示省略）を有する。また、ブラシレスモータ３０は、例えば、有底円筒形状のケース（図示省略）を有しており、ケースの内周にステータが固定して設けられている。ステータは、３相、具体的には、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の電機子コイルを有する。ロータは、ステータの内側に設けられており、ロータは、回転軸（図示省略）と、回転軸に取り付けた永久磁石（図示省略）とを有する。ケース内には複数の軸受（図示省略）が設けられており、回転軸は複数の軸受により回転可能に支持されている。
【0017】
温度センサ４０は、ブラシレスモータ３０の温度を計測するセンサであり、非接触式又は接触式のセンサが用いられる。温度センサ４０で計測された温度情報は、モータ制御装置１０に出力される。
【0018】
本実施形態に係るモータ制御装置１０は、位置検出部１１、速度制御部１２、進角設定部１３、メモリ１４、進角補正部１５、３相変換部１６、及びＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）駆動制御部１７を備えている。
【0019】
位置検出部１１は、ブラシレスモータ３０に取り付けられた３つのホールＩＣ（図示省略）から、ブラシレスモータ３０の回転位置信号（例えば電気角６０°毎）を取得する。位置検出部１１は、回転位置信号に基づき回転位置信号間の位置を補間して推定することで電気角θを算出し、算出した電気角θを３相変換部１６に出力する。また、位置検出部１１は、回転位置信号を用いて現在速度（実際の回転速度、以下、「実回転速度」ともいう。）に換算し、換算した実回転速度ωを速度制御部１２及び進角設定部１３の各々に出力する。
【0020】
速度制御部１２は、例えば、ＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）等の上位装置から、目標回転速度を含む速度指令を取得する。なお、モータ制御装置１０がプログラム作成機能を有している場合には、モータ制御装置１０自体がＰＬＣとして機能してもよい。また、速度制御部１２は、位置検出部１１から実回転速度ωを取得し、速度指令に含まれる目標回転速度と実回転速度ωとの差が小さくなるようにモータ印加電圧Ｖａを算出し、算出したモータ印加電圧Ｖａを進角設定部１３及び３相変換部１６の各々に出力する。モータ印加電圧Ｖａは、ブラシレスモータ３０に対して印加する電圧である。
【0021】
メモリ１４には、本実施形態に係る進角制御処理を実行するためのモータ制御プログラム及び必要なデータが記憶されている。また、メモリ１４には、予めブラシレスモータ３０の進角マップ値と負荷率を関係付けた進角マップが記憶されている。メモリ１４は、記憶部の一例である。
【0022】
進角設定部１３は、ブラシレスモータ３０に対する印加電圧であるモータ印加電圧Ｖａでのブラシレスモータ３０の負荷率を算出する。また、進角設定部１３は、算出した負荷率を用いてメモリ１４の進角マップから進角マップ値を導出し、導出した進角マップ値とモータ印加電圧Ｖａに基づいて算出した進角θａｄｖを設定する。進角設定部１３は、設定した進角θａｄｖを３相変換部１６に出力する。進角設定部１３は、算出部及び設定部の一例である。
【0023】
進角補正部１５は、ブラシレスモータ３０の温度に応じて進角θａｄｖを補正する。ブラシレスモータ３０の温度は、温度センサ４０により取得される。具体的には、例えば、ブラシレスモータ３０の温度と進角θａｄｖとの関係を予め対応付けたデータテーブルを用いて補正することが考えられる。進角補正部１５は、補正部の一例である。
【0024】
また、進角補正部１５は、外部から取得した情報に基づいて進角θａｄｖを補正してもよい。なお、外部から取得する情報とは、例えば、ＬＩＮ（Ｌｏｃａｌ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介してＬＩＮ信号として取得される。具体的には、例えば、ＬＩＮ信号と進角θａｄｖとの関係を予め対応付けたデータテーブルを用いて補正することが考えられる。
【0025】
３相変換部１６は、位置検出部１１から電気角θ、速度制御部１２からモータ印加電圧Ｖａ、進角設定部１３から進角θａｄｖを各々取得し、電気角θ及び進角θａｄｖに基づいて、モータ印加電圧Ｖａを３相のモータ印加電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗに変換し、変換した３相のモータ印加電圧Ｖｕ、Ｖｖ、ＶｗをＰＷＭ駆動制御部１７に出力する。
【0026】
ＰＷＭ駆動制御部１７は、３相変換部１６から３相のモータ印加電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗを取得し、取得した３相のモータ印加電圧Ｖｕ、Ｖｖ、ＶｗからＰＷＭ信号を生成し、生成したＰＷＭ信号をインバータ２０に出力する。ＰＷＭ駆動制御部１７は、駆動制御部の一例である。
【0027】
次に、図２を参照して、ブラシレスモータ３０のｄ軸及びｑ軸について具体的に説明する。
【0028】
図２は、本実施形態に係るブラシレスモータ３０のｄ軸及びｑ軸の関係を模式的に示す図である。
【0029】
図２に示すように、ブラシレスモータ３０には、仮想的にｄ相コイル及びｑ相コイルが構成される。ｄ相コイル及びｑ相コイルは、永久磁石が回転すると一緒に回転する。ｄ軸はマグネット磁束に平行な方向であり、ｑ軸はｄ軸に対して垂直な方向である。ｄ軸電流はマグネット磁束と平行な磁束を発生させる電流成分であり、マグネットトルクには寄与しない電流成分である。ｑ軸磁束はマグネット磁束と垂直な磁束を発生させる電流成分であり、マグネットトルクを発生させる電流成分である。
【0030】
負のｄ軸電流を流すと、マグネット磁束を打ち消すため界磁が弱めとなる。このため、低負荷域では電流は増加するが高回転化することができる。
【0031】
【0032】
図３に示す進角マップＭ１は、上述したように、予めブラシレスモータ３０の進角マップ値と負荷率を関係付けたもので、メモリ１４に記憶されている。ここで、負荷率Ｌは、例えば、以下の式（１）を用いて算出される。
【0033】
Ｌ＝Ｖｂ／Ｖａ ・・・（１）
【0034】
但し、Ｖａはモータ印加電圧を示し、モータ印加電圧Ｖａは速度制御部１２により決定される電圧である。Ｖｂはモータ負荷電圧を示し、モータ負荷電圧Ｖｂはモータ印加電圧Ｖａから逆起電圧を減じた値である。モータ負荷電圧Ｖｂは、例えば、以下の式（２）を用いて算出される。
【0035】
Ｖｂ＝Ｖａ－ｋ×ω ・・・（２）
【0036】
但し、ｋは逆起電力定数を示し、ωは実回転速度を示す。
【0037】
図３において、進角マップＭ１は、例えば、モータ印加電圧Ｖａ＝Ｖｓの場合に、ブラシレスモータ３０のｄ軸電流Ｉｄが０となるように設定される。ここで、進角θａｄｖと進角マップ値θｍｐとの関係は、以下の式（３）により表される。
【0038】
θａｄｖ＝θｍｐ×Ｖａ／Ｖｓ ・・・（３）
【0039】
但し、Ｖａはモータ印加電圧を示し、Ｖｓは基準電圧（例えば、１３．５Ｖ）を示す。
【0040】
ここで、一例として、モータ印加電圧Ｖａ＝Ｖｓ／２である場合について説明する。上述の式（１）及び式（２）を用いて、Ｖａ＝Ｖｓ／２でのブラシレスモータ３０の負荷率Ｌを算出する。次に、算出した負荷率Ｌを用いて進角マップＭ１を参照して進角マップ値θｍｐを導出し、導出した進角マップ値θｍｐとモータ印加電圧Ｖａ＝Ｖｓ／２を、上述の式（３）に代入し、モータ印加電圧Ｖａに応じた進角θａｄｖを算出する。
【0041】
ここで、進角マップＭ１は、負荷率が所定値未満の範囲では遅角、つまり、マイナスの角度になるように設定される。具体的には、所定値未満の範囲は、負荷率がマイナスの範囲であることが望ましい。本実施形態に係る「進角」とは、プラスの進角と、マイナスの進角である遅角も含む。
【0042】
図４（Ａ）はモータ印加電圧Ｖａ＝Ｖｓのときのブラシレスモータ３０の回転速度とトルクとの関係及びｄ軸電流Ｉｄとトルクとの関係の一例を示すグラフである。図４（Ｂ）はモータ印加電圧Ｖａ＝Ｖｓ／２のときのブラシレスモータ３０の回転速度とトルクとの関係及びｄ軸電流Ｉｄとトルクとの関係の一例を示すグラフである。
【0043】
図４（Ａ）及び図４（Ｂ）の各々において、上のグラフの横軸はトルク[Ｎ・ｍ]を示し、縦軸は回転速度[ｒｐｍ]を示す。上のグラフに示す特性Ｒ１は進角が２０°の場合について示し、特性Ｒ２は進角が１０°の場合について示し、特性Ｒ３は進角が０°の場合について示し、特性Ｒ４は本実施形態のＩｄ＝０の場合について示す。また、下のグラフの横軸はトルク[Ｎ・ｍ]を示し、縦軸はｄ軸電流Ｉｄ[Ａ]を示す。下のグラフに示す特性Ｉ１は進角が２０°の場合について示し、特性Ｉ２は進角が１０°の場合について示し、特性Ｉ３は進角が０°の場合について示し、特性Ｉ４は本実施形態のＩｄ＝０の場合について示す。
【0044】
図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、モータ印加電圧に応じて進角を調整することにより、モータ印加電圧、回転速度、及びトルクが変化しても、ｄ軸電流Ｉｄはほぼ０となる。つまり、ベクトル制御の一種であるＩｄ＝０制御と同様の制御を行うことができる。
【0045】
なお、上記では、正弦波通電、または正弦波に３次高調波を重畳させた波形による実質的な正弦波通電の場合について示したが、例えば、矩形波通電、台形波通電等の種々の通電方式にも適用が可能である。この場合、正弦波通電のようにＩｄ＝０とすることはできないが、Ｉｄを最小化する進角を設定することができる。
【0046】
図５は、比較例に係るモータ制御装置２００の構成を示すブロック図である。
【0047】
図５に示すように、比較例に係るモータ制御装置２００は、速度制御部２０１、位置検出部２０２、電流制御部２０３、逆座標変換部２０４、３相変換部２０５、ＰＷＭ駆動制御部２０６、電流検出部２０７、２相変換部２０８、及び座標変換部２０９を備えている。
【0048】
比較例に係るモータ制御装置２００は、ベクトル制御を行う構成とされる。ベクトル制御を行うモータ制御装置２００は、上述したように、電流を検出する電流検出部２０７と、座標変換の演算を行う演算部である逆座標変換部２０４及び座標変換部２０９と、が必要とされる。特に電流変化が大きい場合は電流制御の周期を高速化しなくてはならず、処理能力の高いマイクロコンピュータを採用する必要がある。このため、コストを重視する場合は、予め進角を固定又は回転速度に応じて進角を設定することがある。この場合、回転速度や負荷が変動する用途では、ｄ軸電流が過大となり、効率、速度制御性が低下する場合がある。
【0049】
これに対して、本実施形態に係るモータ制御装置１０は、ブラシレスモータ３０の進角マップ値と負荷率を関係付けた進角マップＭ１を記憶して有している。モータ制御装置１０は、モータ印加電圧Ｖａでのブラシレスモータ３０の負荷率Ｌを算出し、算出した負荷率Ｌを用いて進角マップＭ１から得られた進角マップ値θｍpとモータ印加電圧Ｖａに基づいて算出した進角θａｄｖを設定し、設定した進角θａｄｖでブラシレスモータ３０を制御する。
【0050】
これにより、ブラシレスモータ３０の負荷や回転速度が変化しても、電流検出を不要としかつ複雑な演算処理をすることなく、ｄ軸電流を制御することができる。
【0051】
なお、進角設定部１３は、ブラシレスモータ３０の回転速度が閾値以下の場合、進角θａｄｖを固定するモードに切り替えるようにしてもよい。なお、閾値には、例えば、過去の知見又は実験結果に基づいて適切な値が設定される。例えば、ホールＩＣで電気角を検出する場合に、回転速度が低い起動時は電気角の推定誤差が大きくなるため、確実にトルクを発生することができる進角θａｄｖに固定することが望ましい。
【0052】
また、進角補正部１５は、ブラシレスモータ３０の温度に応じて進角θａｄｖを補正するようにしてもよい。これにより、環境温度、モータの発熱による特性の変化の影響を抑制することができる。
【0053】
また、進角補正部１５は、外部から取得した情報（例えば、ＬＩＮ信号）に基づいて進角θａｄｖを補正するようにしてもよい。これにより、環境温度、外部環境の変化に応じて進角θａｄｖを補正することができる。
【0054】
次に、図６を参照して、第１の実施形態に係るモータ制御装置１０の作用を説明する。
【0055】
図６は、第１の実施形態に係るモータ制御装置１０による進角制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【0056】
まず、モータ制御装置１０に対して進角制御処理の実行が指示されると、モータ制御プログラムが起動され、以下の各ステップを実行する。
【0057】
図６のステップＳ１０１では、位置検出部１１が、ブラシレスモータ３０に取り付けられた３つのホールＩＣ（図示省略）から、ブラシレスモータ３０の回転位置信号（例えば電気角６０°毎）を取得する。位置検出部１１は、回転位置信号に基づき回転位置信号間の位置を補間して推定することで電気角θを算出し、算出した電気角θを３相変換部１６に出力する。また、位置検出部１１は、回転位置信号を用いて実回転速度ωに換算し、換算した実回転速度ωを速度制御部１２及び進角設定部１３の各々に出力する。
【0058】
ステップＳ１０２では、速度制御部１２が、例えば、ＰＬＣ等の上位装置から、目標回転速度を含む速度指令を取得し、位置検出部１１から実回転速度ωを取得する。速度制御部１２は、速度指令に含まれる目標回転速度と実回転速度ωとの差が小さくなるようにモータ印加電圧Ｖａを算出し、算出したモータ印加電圧Ｖａを進角設定部１３及び３相変換部１６の各々に出力する。
【0059】
ステップＳ１０３では、進角設定部１３が、ブラシレスモータ３０の負荷を推定する。負荷に相当するパラメータとして、例えば、（モータ印加電圧Ｖａ－逆起電圧）を推定する。具体的には、一例として、上述の式（２）を用いてモータ負荷電圧Ｖｂを算出する。
【0060】
ステップＳ１０４では、進角設定部１３が、ステップＳ１０２で算出したモータ印加電圧Ｖａ、及び、ステップＳ１０３で算出したモータ負荷電圧Ｖｂから、一例として、上述の式（１）を用いて負荷率Ｌを算出する。
【0061】
ステップＳ１０５では、進角設定部１３が、ステップＳ１０４で算出した負荷率Ｌを用いてメモリ１４に記憶されている進角マップＭ１を参照して進角マップ値θｍpを導出する。
【0062】
ステップＳ１０６では、進角設定部１３が、ステップＳ１０５で導出した進角マップ値θｍpと、ステップＳ１０２で算出したモータ印加電圧Ｖａを上述の式（３）に代入し、モータ印加電圧Ｖａに応じた進角θａｄｖを算出する。進角設定部１３は、設定した進角θａｄｖを３相変換部１６に出力する。
【0063】
ステップＳ１０７では、３相変換部１６が、位置検出部１１から電気角θ、速度制御部１２からモータ印加電圧Ｖａ、進角設定部１３から進角θａｄｖを各々取得し、電気角θ及び進角θａｄｖに基づいて、モータ印加電圧Ｖａを３相のモータ印加電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗに変換し、変換した３相のモータ印加電圧Ｖｕ、Ｖｖ、ＶｗをＰＷＭ駆動制御部１７に出力する。ＰＷＭ駆動制御部１７は、モータ印加電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗに基づいて、ブラシレスモータ３０の駆動を制御し、本モータ制御プログラムによる進角制御処理を終了する。
【0064】
図７（Ａ）はモータ印加電圧Ｖａ＝Ｖｓのときのブラシレスモータ３０の進角マップの別の設定例を示すグラフである。また、図７（Ｂ）はモータ印加電圧Ｖａ＝Ｖｓのときのブラシレスモータ３０の回転速度とトルクとの関係の別の例を示すグラフである。
【0065】
図７（Ａ）に示す進角マップＭ３は、ブラシレスモータ３０のより、特定の負荷率範囲で進角が大きく設定される。
【0066】
ここで、図７（Ａ）に示す進角マップＭ３は、ｄ軸電流Ｉｄが０となるように設定された進角マップＭ１に対して、特定の負荷率範囲のみ進角マップ値θｍpを大きく設定し、負のｄ軸電流Ｉｄで弱め界磁にしてモータの回転速度を上げる。
【0067】
つまり、図７（Ｂ）に示す特性Ｒ５のように、製品の動作範囲に応じて、弱め界磁領域を設定することにより、製品の動作範囲ではモータの回転速度を上げて、当該動作範囲の特性を補うことができる。
【0068】
【0069】
図８は、フロントガラス５０に設けられたワイパアーム５１，５２の上反転位置Ｐ１及び下反転位置Ｐ２の一例を模式的に示す図である。また、図９は、ワイパアーム５１，５２の上反転位置Ｐ１及び下反転位置Ｐ２におけるワイパモータ回転速度、進角、ｑ軸電流Ｉｑ及びｄ軸電流Ｉｄのシミュレーション結果を示すグラフである。
【0070】
上述の図３に示す進角マップＭ１を用いて、風の抗力による負荷変化をシミュレーションにより再現し、本実施形態に係る進角制御処理の効果を確認した。
【0071】
図８に示すように、本実施形態に係るブラシレスモータ３０が直接又は間接的に駆動連結されてワイパ装置のワイパアーム５１，５２の駆動に用いる場合について想定する。ワイパアーム５１，５２は、フロントガラス５０に設けられ、上反転位置Ｐ１と下反転位置Ｐ２との間を往復運動する。
【0072】
確実にトルクを発生させるため、モータの回転速度が低いときには進角を０°に固定する。ｑ軸電流Ｉｑがモータの発生トルクに比例した値となるため、図９に示すように、停車時と高速走行時とで負荷が大きく異なる。一方、進角が負荷状態に応じて適切に変化しており、ｄ軸電流Ｉｄは負荷状態に関わらずほぼ０にできていることが分かる。
【0073】
往路作動時、つまり、下反転位置Ｐ２から上反転位置Ｐ１への作動時は、風の影響により回生となるため、遅角（つまり、マイナスの進角）となる。一方、復路作動時、つまり、上反転位置Ｐ１から下反転位置Ｐ２への作動時は、風の影響により負荷が増大するため、進角が増加する。
【0074】
このように本実施形態によれば、モータの負荷や回転速度が変化しても、電流検出を不要としかつ複雑な演算処理をすることなく、ｄ軸電流を制御することができる。
【0075】
[第２の実施形態]
上記第１の実施形態では、進角マップ値と負荷率を関係付けた進角マップを用いて進角制御処理を行う形態について説明した。第２の実施形態では、進角マップ値と回転速度を関係付けた進角マップを用いて進角制御処理を行う形態について説明する。
上記第１の実施形態では、進角マップ値と負荷率を関係付けた進角マップを用いて進角制御処理を行う形態について説明した。第２の実施形態では、進角マップ値と回転速度を関係付けた進角マップを用いて進角制御処理を行う形態について説明する。
【0076】
第２の実施形態に係るモータ制御装置１０Ａの機能的な構成は、第１の実施形態に係るモータ制御装置１０（図１参照）と同様である。第２の実施形態に係るモータ制御装置１０Ａのメモリ１４には、予めブラシレスモータ３０の進角マップ値と回転速度を関係付けた進角マップが記憶される。メモリ１４は、記憶部の一例である。
【0077】
進角設定部１３は、推定部の一例であり、ブラシレスモータ３０の負荷を推定する。進角設定部１３は、算出部の一例であり、推定した負荷から進角補正値を算出する。進角設定部１３は、設定部の一例であり、ブラシレスモータ３０の実回転速度を用いてメモリ１４の進角マップから得られた進角マップ値と算出した進角補正値に基づいて算出した進角を設定する。
【0078】
ＰＷＭ駆動制御部１７は、駆動制御部の一例であり、進角設定部１３により設定された進角でブラシレスモータ３０を制御する。
【0079】
次に、図１０を参照して、第２の実施形態に係るモータ制御装置１０Ａの作用を説明する。
【0080】
図１０は、第２の実施形態に係るモータ制御装置１０Ａによる進角制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【0081】
まず、モータ制御装置１０Ａに対して進角制御処理の実行が指示されると、モータ制御プログラムが起動され、以下の各ステップを実行する。
【0082】
図１０のステップＳ１１１では、位置検出部１１が、ブラシレスモータ３０に取り付けられた３つのホールＩＣ（図示省略）から、ブラシレスモータ３０の回転位置信号（例えば電気角６０°毎）を取得する。位置検出部１１は、回転位置信号に基づき回転位置信号間の位置を補間して推定することで電気角を算出し、算出した電気角を３相変換部１６に出力する。また、位置検出部１１は、回転位置信号を用いて実回転速度に換算し、換算した実回転速度を速度制御部１２及び進角設定部１３の各々に出力する。
【0083】
このとき、速度制御部１２は、例えば、ＰＬＣ等の上位装置から、目標回転速度を含む速度指令を取得し、位置検出部１１から実回転速度を取得する。速度制御部１２は、速度指令に含まれる目標回転速度と実回転速度との差が小さくなるようにモータ印加電圧を算出し、算出したモータ印加電圧を進角設定部１３及び３相変換部１６の各々に出力する。
【0084】
ステップＳ１１２では、進角設定部１３が、ブラシレスモータ３０の負荷を推定する。負荷に相当するパラメータとして、例えば、（モータ印加電圧－逆起電圧）を推定する。具体的には、一例として、上述の式（２）を用いてモータ負荷電圧を算出する。
【0085】
ステップＳ１１３では、進角設定部１３が、ステップＳ１１２で推定した負荷（例えば、モータ負荷電圧）から進角補正値を算出する。
【0086】
図１１（Ａ）は、負荷と進角補正値を関係付けた補正値テーブルの一例を示す図である。この補正値テーブルは、メモリ１４に予め記憶されている。進角設定部１３は、一例として、推定した負荷（例えば、モータ負荷電圧）を用いて図１１（Ａ）に示す補正値テーブルを参照し、進角補正値を算出する。
【0087】
ステップＳ１１４では、進角設定部１３が、ステップＳ１１１で算出した実回転速度を用いてメモリ１４に記憶されている進角マップを参照して進角マップ値を導出する。
【0088】
図１１（Ｂ）は、進角マップ値と回転速度を関係付けた進角マップの一例を示す図である。この進角マップは、メモリ１４に予め記憶されている。進角設定部１３は、一例として、実回転速度を用いて図１１（Ｂ）に示す進角マップを参照し、進角マップ値を算出する。
【0089】
ステップＳ１１５では、進角設定部１３が、ステップＳ１１４で導出した進角マップ値とステップＳ１１３で算出した進角補正値に基づいて算出した進角を設定する。進角設定部１３は、設定した進角を３相変換部１６に出力する。
【0090】
図１１（Ｃ）は、回転方向と負荷との対応関係の一例を示す図である。進角設定部１３は、一例として、進角マップ値に進角補正値を乗じることにより進角を算出する。進角の符号（＋／－）は、図１１（Ｃ）に示す対応関係から決定される。
【0091】
ステップＳ１１６では、３相変換部１６が、位置検出部１１から電気角、速度制御部１２からモータ印加電圧、進角設定部１３から進角を各々取得し、電気角及び進角に基づいて、モータ印加電圧を３相（ｕ相、ｖ相、ｗ相）のモータ印加電圧に変換し、変換した３相のモータ印加電圧をＰＷＭ駆動制御部１７に出力する。ＰＷＭ駆動制御部１７は、３相のモータ印加電圧に基づいて、ブラシレスモータ３０の駆動を制御し、本モータ制御プログラムによる進角制御処理を終了する。
【0092】
このように本実施形態によれば、上記第１の実施形態と同様に、モータの負荷や回転速度が変化しても、電流検出を不要としかつ複雑な演算処理をすることなく、ｄ軸電流を制御することができる。
【0093】
[第３の実施形態]
第３の実施形態では、進角マップ値と負荷を関係付けた進角マップを用いて進角制御処理を行う形態について説明する。
第３の実施形態では、進角マップ値と負荷を関係付けた進角マップを用いて進角制御処理を行う形態について説明する。
【0094】
第３の実施形態に係るモータ制御装置１０Ｂの機能的な構成は、第１の実施形態に係るモータ制御装置１０（図１参照）と同様である。第３の実施形態に係るモータ制御装置１０Ｂのメモリ１４には、予めブラシレスモータ３０の進角マップ値と負荷を関係付けた進角マップが記憶される。メモリ１４は、記憶部の一例である。
【0095】
進角設定部１３は、推定部の一例であり、ブラシレスモータ３０の負荷を推定する。進角設定部１３は、算出部の一例であり、実回転速度から進角補正値を算出する。進角設定部１３は、設定部の一例であり、ブラシレスモータ３０の負荷を用いてメモリ１４の進角マップから得られた進角マップ値と算出した進角補正値に基づいて算出した進角を設定する。
【0096】
ＰＷＭ駆動制御部１７は、駆動制御部の一例であり、進角設定部１３により設定された進角でブラシレスモータ３０を制御する。
【0097】
次に、図１２を参照して、第３の実施形態に係るモータ制御装置１０Ｂの作用を説明する。
【0098】
図１２は、第３の実施形態に係るモータ制御装置１０Ｂによる進角制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【0099】
まず、モータ制御装置１０Ｂに対して進角制御処理の実行が指示されると、モータ制御プログラムが起動され、以下の各ステップを実行する。
【0100】
図１２のステップＳ１２１では、位置検出部１１が、ブラシレスモータ３０に取り付けられた３つのホールＩＣ（図示省略）から、ブラシレスモータ３０の回転位置信号（例えば電気角６０°毎）を取得する。位置検出部１１は、回転位置信号に基づき回転位置信号間の位置を補間して推定することで電気角を算出し、算出した電気角を３相変換部１６に出力する。また、位置検出部１１は、回転位置信号を用いて実回転速度に換算し、換算した実回転速度を速度制御部１２及び進角設定部１３の各々に出力する。
【0101】
このとき、速度制御部１２は、例えば、ＰＬＣ等の上位装置から、目標回転速度を含む速度指令を取得し、位置検出部１１から実回転速度を取得する。速度制御部１２は、速度指令に含まれる目標回転速度と実回転速度との差が小さくなるようにモータ印加電圧を算出し、算出したモータ印加電圧を進角設定部１３及び３相変換部１６の各々に出力する。
【0102】
ステップＳ１２２では、進角設定部１３が、ブラシレスモータ３０の負荷を推定する。負荷に相当するパラメータとして、例えば、（モータ印加電圧－逆起電圧）を推定する。具体的には、一例として、上述の式（２）を用いてモータ負荷電圧を算出する。
【0103】
ステップＳ１２３では、進角設定部１３が、ステップＳ１２１で算出した実回転速度から進角補正値を算出する。この場合、上述の図１１（Ａ）に示す補正値テーブルを、回転速度と進角補正値を関係付けた補正値テーブルとすればよい。この補正値テーブルは、メモリ１４に予め記憶されている。進角設定部１３は、一例として、算出した実回転速度を用いて補正値テーブルを参照し、進角補正値を算出する。
【0104】
ステップＳ１２４では、進角設定部１３が、ステップＳ１２２で推定した負荷を用いてメモリ１４に記憶されている進角マップを参照して進角マップ値を導出する。この場合、上述の図１１（Ｂ）に示す進角マップを、負荷と進角マップ値を関係付けた進角マップとすればよい。この進角マップは、メモリ１４に予め記憶されている。進角設定部１３は、一例として、推定した負荷を用いて進角マップを参照し、進角マップ値を算出する。
【0105】
ステップＳ１２５では、進角設定部１３が、ステップＳ１２４で導出した進角マップ値とステップＳ１２３で算出した進角補正値に基づいて算出した進角を設定する。進角設定部１３は、一例として、進角マップ値に進角補正値を乗じることにより進角を算出する。進角設定部１３は、設定した進角を３相変換部１６に出力する。
【0106】
ステップＳ１２６では、３相変換部１６が、位置検出部１１から電気角、速度制御部１２からモータ印加電圧、進角設定部１３から進角を各々取得し、電気角及び進角に基づいて、モータ印加電圧を３相（ｕ相、ｖ相、ｗ相）のモータ印加電圧に変換し、変換した３相のモータ印加電圧をＰＷＭ駆動制御部１７に出力する。ＰＷＭ駆動制御部１７は、３相のモータ印加電圧に基づいて、ブラシレスモータ３０の駆動を制御し、本モータ制御プログラムによる進角制御処理を終了する。
【0107】
このように本実施形態によれば、上記第１の実施形態と同様に、モータの負荷や回転速度が変化しても、電流検出を不要としかつ複雑な演算処理をすることなく、ｄ軸電流を制御することができる。
【0108】
[第４の実施形態]
第４の実施形態では、進角マップ値と回転速度を関係付けた第１進角マップ、及び、進角マップ値と負荷を関係付けた第２進角マップを用いて進角制御処理を行う形態について説明する。
第４の実施形態では、進角マップ値と回転速度を関係付けた第１進角マップ、及び、進角マップ値と負荷を関係付けた第２進角マップを用いて進角制御処理を行う形態について説明する。
【0109】
第４の実施形態に係るモータ制御装置１０Ｃの機能的な構成は、第１の実施形態に係るモータ制御装置１０（図１参照）と同様である。第４の実施形態に係るモータ制御装置１０Ｃのメモリ１４には、ブラシレスモータ３０の進角マップ値と回転速度を関係付けた第１進角マップ、及び、進角マップ値と負荷を関係付けた第２進角マップが予め記憶される。メモリ１４は、第１記憶部及び第２記憶部の一例である。
【0110】
進角設定部１３は、推定部の一例であり、ブラシレスモータ３０の負荷を推定する。進角設定部１３は、設定部の一例であり、ブラシレスモータ３０の実回転速度を用いてメモリ１４の第１進角マップから得られた第１進角マップ値と、推定した負荷を用いてメモリ１４の第２進角マップから得られた第２進角マップ値とを用いて算出した進角を設定する。
【0111】
ＰＷＭ駆動制御部１７は、駆動制御部の一例であり、進角設定部１３により設定された進角でブラシレスモータ３０を制御する。
【0112】
次に、図１３を参照して、第４の実施形態に係るモータ制御装置１０Ｃの作用を説明する。
【0113】
図１３は、第４の実施形態に係るモータ制御装置１０Ｃによる進角制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【0114】
まず、モータ制御装置１０Ｃに対して進角制御処理の実行が指示されると、モータ制御プログラムが起動され、以下の各ステップを実行する。
【0115】
図１３のステップＳ１３１では、位置検出部１１が、ブラシレスモータ３０に取り付けられた３つのホールＩＣ（図示省略）から、ブラシレスモータ３０の回転位置信号（例えば電気角６０°毎）を取得する。位置検出部１１は、回転位置信号に基づき回転位置信号間の位置を補間して推定することで電気角を算出し、算出した電気角を３相変換部１６に出力する。また、位置検出部１１は、回転位置信号を用いて実回転速度に換算し、換算した実回転速度を速度制御部１２及び進角設定部１３の各々に出力する。
【0116】
このとき、速度制御部１２は、例えば、ＰＬＣ等の上位装置から、目標回転速度を含む速度指令を取得し、位置検出部１１から実回転速度を取得する。速度制御部１２は、速度指令に含まれる目標回転速度と実回転速度との差が小さくなるようにモータ印加電圧を算出し、算出したモータ印加電圧を進角設定部１３及び３相変換部１６の各々に出力する。
【0117】
ステップＳ１３２では、進角設定部１３が、ブラシレスモータ３０の負荷を推定する。負荷に相当するパラメータとして、例えば、（モータ印加電圧－逆起電圧）を推定する。具体的には、一例として、上述の式（２）を用いてモータ負荷電圧を算出する。
【0118】
ステップＳ１３３では、進角設定部１３が、ステップＳ１３１で算出した実回転速度を用いてメモリ１４に記憶されている第１進角マップを参照して第１進角マップ値を導出する。この場合、進角設定部１３は、一例として、実回転速度を用いて上述の図１１（Ｂ）に示す第１進角マップを参照し、第１進角マップ値を算出する。
【0119】
ステップＳ１３４では、進角設定部１３が、ステップＳ１３２で推定した負荷を用いてメモリ１４に記憶されている第２進角マップを参照して第２進角マップ値を導出する。この場合、上述の図１１（Ｂ）に示す第１進角マップを、負荷と進角マップ値を関係付けた第２進角マップとすればよい。進角設定部１３は、一例として、推定した負荷を用いて第２進角マップを参照し、第２進角マップ値を算出する。
【0120】
ステップＳ１３５では、進角設定部１３が、ステップＳ１３３で導出した第１進角マップ値と、ステップＳ１３４で導出した第２進角マップ値とを用いて算出した進角を設定する。進角設定部１３は、一例として、第１進角マップ値に第２進角マップ値を乗じることにより進角を算出する。進角設定部１３は、設定した進角を３相変換部１６に出力する。
【0121】
ステップＳ１３６では、３相変換部１６が、位置検出部１１から電気角、速度制御部１２からモータ印加電圧、進角設定部１３から進角を各々取得し、電気角及び進角に基づいて、モータ印加電圧を３相（ｕ相、ｖ相、ｗ相）のモータ印加電圧に変換し、変換した３相のモータ印加電圧をＰＷＭ駆動制御部１７に出力する。ＰＷＭ駆動制御部１７は、３相のモータ印加電圧に基づいて、ブラシレスモータ３０の駆動を制御し、本モータ制御プログラムによる進角制御処理を終了する。
【0122】
このように本実施形態によれば、上記第１の実施形態と同様に、モータの負荷や回転速度が変化しても、電流検出を不要としかつ複雑な演算処理をすることなく、ｄ軸電流を制御することができる。
【0123】
以上の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
【0124】
（付記１）
予めモータの進角マップ値と負荷率を関係付けた進角マップを記憶する記憶部と、
前記モータに対する印加電圧であるモータ印加電圧での前記モータの負荷率を算出する算出部と、
算出した前記負荷率を用いて前記進角マップから得られた進角マップ値と前記モータ印加電圧に基づいて算出した進角を設定する設定部と、
設定した前記進角で前記モータを制御する駆動制御部と、
を備えたモータ制御装置。
（付記２）
前記進角マップは、前記モータのｄ軸電流が０となるように設定される、
付記１に記載のモータ制御装置。
（付記３）
前記進角マップは、前記モータのｄ軸電流が０となるように設定された前記進角マップより、特定の負荷率範囲で進角が大きく設定される、
付記２に記載のモータ制御装置。
（付記４）
前記進角マップは、前記負荷率が所定値未満の範囲では遅角になるように設定される、
付記１～付記３の何れか１に記載のモータ制御装置。
（付記５）
前記所定値未満の範囲は、前記負荷率がマイナスの範囲である、
付記４に記載のモータ制御装置。
（付記６）
前記設定部は、前記モータの回転速度が閾値以下の場合、前記進角を固定するモードに切り替える、
付記１～付記５の何れか１に記載のモータ制御装置。
（付記７）
前記モータの温度に応じて前記進角を補正する補正部を更に備えた
付記１～付記６の何れか１に記載のモータ制御装置。
（付記８）
外部から取得した情報に基づいて前記進角を補正する補正部を更に備えた
付記１～付記７の何れか１に記載のモータ制御装置。
（付記９）
予めモータの進角マップ値と回転速度を関係付けた進角マップを記憶する記憶部と、
前記モータの負荷を推定する推定部と、
推定した前記負荷から進角補正値を算出する算出部と、
前記モータの実際の回転速度を用いて前記進角マップから得られた進角マップ値と算出した前記進角補正値に基づいて算出した進角を設定する設定部と、
設定した前記進角で前記モータを制御する駆動制御部と、
を備えたモータ制御装置。
（付記１０）
予めモータの進角マップ値と負荷を関係付けた進角マップを記憶する記憶部と、
前記モータの負荷を推定する推定部と、
前記モータの実際の回転速度から進角補正値を算出する算出部と、
推定した前記負荷を用いて前記進角マップから得られた進角マップ値と算出した前記進角補正値に基づいて算出した進角を設定する設定部と、
設定した前記進角で前記モータを制御する駆動制御部と、
を備えたモータ制御装置。
（付記１１）
予めモータの進角マップ値と回転速度を関係付けた第１進角マップを記憶する第１記憶部と、
予めモータの進角マップ値と負荷を関係付けた第２進角マップを記憶する第２記憶部と、
前記モータの負荷を推定する推定部と、
前記モータの実際の回転速度を用いて前記第１進角マップから得られた第１進角マップ値と、推定した前記負荷を用いて前記第２進角マップから得られた第２進角マップ値とを用いて算出した進角を設定する設定部と、
設定した前記進角で前記モータを制御する駆動制御部と、
を備えたモータ制御装置。
（付記１２）
予めモータの進角マップ値と負荷率を関係付けた進角マップを記憶する記憶部を備えたモータ制御装置によるモータ制御方法であって、
前記モータ制御装置が、
前記モータに対する印加電圧であるモータ印加電圧での前記モータの負荷率を算出し、
算出した前記負荷率を用いて前記進角マップから得られた進角マップ値と前記モータ印加電圧に基づいて算出した進角を設定し、
設定した前記進角で前記モータを制御する、
モータ制御方法。
予めモータの進角マップ値と負荷率を関係付けた進角マップを記憶する記憶部と、
前記モータに対する印加電圧であるモータ印加電圧での前記モータの負荷率を算出する算出部と、
算出した前記負荷率を用いて前記進角マップから得られた進角マップ値と前記モータ印加電圧に基づいて算出した進角を設定する設定部と、
設定した前記進角で前記モータを制御する駆動制御部と、
を備えたモータ制御装置。
（付記２）
前記進角マップは、前記モータのｄ軸電流が０となるように設定される、
付記１に記載のモータ制御装置。
（付記３）
前記進角マップは、前記モータのｄ軸電流が０となるように設定された前記進角マップより、特定の負荷率範囲で進角が大きく設定される、
付記２に記載のモータ制御装置。
（付記４）
前記進角マップは、前記負荷率が所定値未満の範囲では遅角になるように設定される、
付記１～付記３の何れか１に記載のモータ制御装置。
（付記５）
前記所定値未満の範囲は、前記負荷率がマイナスの範囲である、
付記４に記載のモータ制御装置。
（付記６）
前記設定部は、前記モータの回転速度が閾値以下の場合、前記進角を固定するモードに切り替える、
付記１～付記５の何れか１に記載のモータ制御装置。
（付記７）
前記モータの温度に応じて前記進角を補正する補正部を更に備えた
付記１～付記６の何れか１に記載のモータ制御装置。
（付記８）
外部から取得した情報に基づいて前記進角を補正する補正部を更に備えた
付記１～付記７の何れか１に記載のモータ制御装置。
（付記９）
予めモータの進角マップ値と回転速度を関係付けた進角マップを記憶する記憶部と、
前記モータの負荷を推定する推定部と、
推定した前記負荷から進角補正値を算出する算出部と、
前記モータの実際の回転速度を用いて前記進角マップから得られた進角マップ値と算出した前記進角補正値に基づいて算出した進角を設定する設定部と、
設定した前記進角で前記モータを制御する駆動制御部と、
を備えたモータ制御装置。
（付記１０）
予めモータの進角マップ値と負荷を関係付けた進角マップを記憶する記憶部と、
前記モータの負荷を推定する推定部と、
前記モータの実際の回転速度から進角補正値を算出する算出部と、
推定した前記負荷を用いて前記進角マップから得られた進角マップ値と算出した前記進角補正値に基づいて算出した進角を設定する設定部と、
設定した前記進角で前記モータを制御する駆動制御部と、
を備えたモータ制御装置。
（付記１１）
予めモータの進角マップ値と回転速度を関係付けた第１進角マップを記憶する第１記憶部と、
予めモータの進角マップ値と負荷を関係付けた第２進角マップを記憶する第２記憶部と、
前記モータの負荷を推定する推定部と、
前記モータの実際の回転速度を用いて前記第１進角マップから得られた第１進角マップ値と、推定した前記負荷を用いて前記第２進角マップから得られた第２進角マップ値とを用いて算出した進角を設定する設定部と、
設定した前記進角で前記モータを制御する駆動制御部と、
を備えたモータ制御装置。
（付記１２）
予めモータの進角マップ値と負荷率を関係付けた進角マップを記憶する記憶部を備えたモータ制御装置によるモータ制御方法であって、
前記モータ制御装置が、
前記モータに対する印加電圧であるモータ印加電圧での前記モータの負荷率を算出し、
算出した前記負荷率を用いて前記進角マップから得られた進角マップ値と前記モータ印加電圧に基づいて算出した進角を設定し、
設定した前記進角で前記モータを制御する、
モータ制御方法。
【符号の説明】
【0125】
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ モータ制御装置、１１ 位置検出部、１２ 速度制御部、１３ 進角設定部、１４ メモリ、１５ 進角補正部、１６ ３相変換部、１７ ＰＷＭ駆動制御部、２０ インバータ、３０ ブラシレスモータ、４０ 温度センサ、１００ ブラシレスモータシステム
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
