(57)【要約】【課題】モータ駆動回路の発熱を抑制することができるモータ制御装置を提供する。【解決手段】ＰＷＭ変更部は、電流制御周期内の複数のＰＷＭ周期に対するふり幅の符号を表すパターンとして、第１パターンと、第１パターンにおける各ふり幅の符号が反転された第２パターンとを有し、連続する２つの電流制御周期のうち、一方の電流制御周期においては、相毎に、第１ふり幅パターンとふり幅の大きさとに基づいて、当該電流制御周期内の各ＰＷＭ周期に対するふり幅を決定し、他方の電流制御周期においては、相毎に、第２ふり幅パターンとふり幅の大きさとに基づいて、当該電流制御周期内の各ＰＷＭ周期に対するふり幅を決定するように構成されている。【選択図】図８
2020065328.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ駆動回路を制御するモータ制御装置であって、
電流制御周期毎に各相の電流制御周期単位のＰＷＭカウントを演算し、演算されたＰＷＭカウントを、対応する相における当該電流制御周期に含まれる複数のＰＷＭ周期それぞれに対するＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウントとして設定するＰＷＭカウント設定部と、
相毎に、前記電流制御周期内の複数のＰＷＭ周期それぞれに対するふり幅を決定し、決定したふり幅を当該ＰＷＭ周期のＰＷＭカウントに加算することにより、ＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウントを変更するＰＷＭ変更部とを含み、
前記ＰＷＭ変更部は、
前記電流制御周期内の複数のＰＷＭ周期に対するふり幅の符号を表すパターンとして、第１パターンと、前記第１パターンにおける各ふり幅の符号が反転された第２パターンとを有し、
各相のうち、前記電流制御周期単位のＰＷＭカウントがＰＷＭカウント最大値の１／２以上である相に対しては、当該相の当該電流制御周期単位のＰＷＭカウントと前記ＰＷＭカウント最大値との差の絶対値を、当該相の当該電流制御周期内の複数のＰＷＭ周期それぞれに対する前記ふり幅の大きさとして設定し、
各相のうち、前記電流制御周期単位のＰＷＭカウントが前記ＰＷＭカウント最大値の１／２未満である相に対しては、当該相の当該電流制御周期単位のＰＷＭカウントと前記ＰＷＭカウント最小値との差の絶対値を、当該相の当該電流制御周期内の複数のＰＷＭ周期それぞれに対する前記ふり幅の大きさとして設定し、
連続する２つの電流制御周期のうち、一方の電流制御周期においては、相毎に、前記第１ふり幅パターンと前記ふり幅の大きさとに基づいて、当該電流制御周期内の各ＰＷＭ周期に対するふり幅を決定し、他方の電流制御周期においては、相毎に、前記第２ふり幅パターンと前記ふり幅の大きさとに基づいて、当該電流制御周期内の各ＰＷＭ周期に対するふり幅を決定するように構成されている、モータ制御装置。
【請求項２】
モータ駆動回路を制御するモータ制御装置であって、
電流制御周期毎に各相の電流制御周期単位のＰＷＭカウントを演算し、演算されたＰＷＭカウントを、対応する相における当該電流制御周期に含まれる複数のＰＷＭ周期それぞれに対するＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウントとして設定するＰＷＭカウント設定部と、
相毎に、前記電流制御周期内の複数のＰＷＭ周期それぞれに対するふり幅を決定し、決定したふり幅を当該ＰＷＭ周期のＰＷＭカウントに加算することにより、ＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウントを変更するＰＷＭ変更部とを含み、
前記ＰＷＭ変更部は、
前記電流制御周期内の複数のＰＷＭ周期に対するふり幅の符号を表すパターンとして、第１パターンと、前記第１パターンにおける各ふり幅の符号が反転された第２パターンとを有し、
各相のうち、前記電流制御周期単位のＰＷＭカウントがＰＷＭカウント最大値の１／２よりも大きい相に対しては、当該相の当該電流制御周期単位のＰＷＭカウントと前記ＰＷＭカウント最大値との差の絶対値を、当該相の当該電流制御周期内の複数のＰＷＭ周期それぞれに対する前記ふり幅の大きさとして設定し、
各相のうち、前記電流制御周期単位のＰＷＭカウントが前記ＰＷＭカウント最大値の１／２以下である相に対しては、当該相の当該電流制御周期単位のＰＷＭカウントと前記ＰＷＭカウント最小値との差の絶対値を、当該相の当該電流制御周期内の複数のＰＷＭ周期それぞれに対する前記ふり幅の大きさとして設定し、
連続する２つの電流制御周期のうち、一方の電流制御周期においては、相毎に、前記第１ふり幅パターンと前記ふり幅の大きさとに基づいて、当該電流制御周期内の各ＰＷＭ周期に対するふり幅を決定し、他方の電流制御周期においては、相毎に、前記第２ふり幅パターンと前記ふり幅の大きさとに基づいて、当該電流制御周期内の各ＰＷＭ周期に対するふり幅を決定するように構成されている、モータ制御装置。
【請求項３】
前記第１パターンは、２以上の所定数のＰＷＭ周期毎に符号が反転するようなパターンである、請求項１または２に記載のモータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電動モータをＰＷＭ（Pulse Width Modulation）駆動するためのモータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
三相電動モータをベクトル制御するモータ制御装置においては、電流制御周期毎に、二相電流指令値が演算される。この二相電流指令値と二相電流検出値との偏差に基づいて二相電圧指令値が演算される。この二相電圧指令値が電動モータの回転角を用いて二相・三相変換されることにより、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の相電圧指令値（三相電圧指令値）が演算される。そして、このＵ相、Ｖ相およびＷ相の相電圧指令値にそれぞれ対応するデューティのＵ相ＰＷＭ信号、Ｖ相ＰＷＭ信号およびＷ相ＰＷＭ信号が生成されて、三相インバータ回路（モータ駆動回路）に供給される。
【０００３】
この三相インバータ回路を構成する６個のスイッチング素子が、Ｕ相ＰＷＭ信号、Ｖ相ＰＷＭ信号およびＷ相ＰＷＭ信号によって制御されることにより、三相電圧指令値に相当する電圧が三相電動モータに印加されることになる。これにより、三相電動モータに流れるモータ電流が二相電流指令値に等しくなるように制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１−５０７６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述のようなモータ制御装置では、三相インバータ回路内のスイッチング素子が発熱するので、スイッチング素子を冷却するための放熱部品が設けられている。このため、装置が大型化するという問題がある。
この発明の目的は、モータ駆動回路の発熱を抑制することができるモータ制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、モータ駆動回路を制御するモータ制御装置であって、電流制御周期毎に各相の電流制御周期単位のＰＷＭカウントを演算し、演算されたＰＷＭカウントを、対応する相における当該電流制御周期に含まれる複数のＰＷＭ周期それぞれに対するＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウントとして設定するＰＷＭカウント設定部（４６，４７）と、相毎に、前記電流制御周期内の複数のＰＷＭ周期それぞれに対するふり幅を決定し、決定したふり幅を当該ＰＷＭ周期のＰＷＭカウントに加算することにより、ＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウントを変更するＰＷＭ変更部（４７）とを含み、前記ＰＷＭ変更部は、前記電流制御周期内の複数のＰＷＭ周期に対するふり幅の符号を表すパターンとして、第１パターンと、前記第１パターンにおける各ふり幅の符号が反転された第２パターンとを有し、各相のうち、前記電流制御周期単位のＰＷＭカウントがＰＷＭカウント最大値の１／２以上である相に対しては、当該相の当該電流制御周期単位のＰＷＭカウントと前記ＰＷＭカウント最大値との差の絶対値を、当該相の当該電流制御周期内の複数のＰＷＭ周期それぞれに対する前記ふり幅の大きさとして設定し、各相のうち、前記電流制御周期単位のＰＷＭカウントが前記ＰＷＭカウント最大値の１／２未満である相に対しては、当該相の当該電流制御周期単位のＰＷＭカウントと前記ＰＷＭカウント最小値との差の絶対値を、当該相の当該電流制御周期内の複数のＰＷＭ周期それぞれに対する前記ふり幅の大きさとして設定し、連続する２つの電流制御周期のうち、一方の電流制御周期においては、相毎に、前記第１ふり幅パターンと前記ふり幅の大きさとに基づいて、当該電流制御周期内の各ＰＷＭ周期に対するふり幅を決定し、他方の電流制御周期においては、相毎に、前記第２ふり幅パターンと前記ふり幅の大きさとに基づいて、当該電流制御周期内の各ＰＷＭ周期に対するふり幅を決定するように構成されている、モータ制御装置である。
【０００７】
この構成では、駆動回路の発熱を抑制することができる。
請求項２に記載の発明は、モータ駆動回路を制御するモータ制御装置であって、電流制御周期毎に各相の電流制御周期単位のＰＷＭカウントを演算し、演算されたＰＷＭカウントを、対応する相における当該電流制御周期に含まれる複数のＰＷＭ周期それぞれに対するＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウントとして設定するＰＷＭカウント設定部（４６，４７）と、相毎に、前記電流制御周期内の複数のＰＷＭ周期それぞれに対するふり幅を決定し、決定したふり幅を当該ＰＷＭ周期のＰＷＭカウントに加算することにより、ＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウントを変更するＰＷＭ変更部（４７）とを含み、前記ＰＷＭ変更部は、前記電流制御周期内の複数のＰＷＭ周期に対するふり幅の符号を表すパターンとして、第１パターンと、前記第１パターンにおける各ふり幅の符号が反転された第２パターンとを有し、各相のうち、前記電流制御周期単位のＰＷＭカウントがＰＷＭカウント最大値の１／２よりも大きい相に対しては、当該相の当該電流制御周期単位のＰＷＭカウントと前記ＰＷＭカウント最大値との差の絶対値を、当該相の当該電流制御周期内の複数のＰＷＭ周期それぞれに対する前記ふり幅の大きさとして設定し、各相のうち、前記電流制御周期単位のＰＷＭカウントが前記ＰＷＭカウント最大値の１／２以下である相に対しては、当該相の当該電流制御周期単位のＰＷＭカウントと前記ＰＷＭカウント最小値との差の絶対値を、当該相の当該電流制御周期内の複数のＰＷＭ周期それぞれに対する前記ふり幅の大きさとして設定し、連続する２つの電流制御周期のうち、一方の電流制御周期においては、相毎に、前記第１ふり幅パターンと前記ふり幅の大きさとに基づいて、当該電流制御周期内の各ＰＷＭ周期に対するふり幅を決定し、他方の電流制御周期においては、相毎に、前記第２ふり幅パターンと前記ふり幅の大きさとに基づいて、当該電流制御周期内の各ＰＷＭ周期に対するふり幅を決定するように構成されている、モータ制御装置である。
【０００８】
この構成では、駆動回路の発熱を抑制することができる。
請求項３に記載の発明は、前記第１パターンは、２以上の所定数のＰＷＭ周期毎に符号が反転するようなパターンである、請求項１または２に記載のモータ制御装置である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るモータ制御装置が適用された電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】図２は、ＥＣＵの電気的構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、主としてモータ駆動回路の構成を示す電気回路図である。
【図４】図４Ａは、ＰＷＭ信号の周期Ｔｃと電流制御周期Ｔａとの関係を示す模式図であり、図４Ｂはキャリア波形を示す波形図であり、図４ＣはＰＷＭ信号の生成方法を説明するための模式図である。
【図５】図５は、検出操舵トルクＴに対するアシスト電流値Ｉａ＊の設定例を示すグラフである。
【図６】図６は、スイッチング回数低減部によるスイッチング回数低減の基本的な考え方を説明するための説明図である。
【図７】図７は、あるＰＷＭ周期において、デューティ比が１００％の相とデューティ比が０％の相とが混在する場合には、当該ＰＷＭ周期の全期間にわたって平滑コンデンサが放電モードとなることを説明するための説明図である。
【図８】図８は、スイッチング回数低減部の動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【図９】図９Ａは、キャリア波形が三角波である場合に、ステップＳ１で設定された各相のＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウントの一例を示す模式図であり、図９Ｂは、４種類のふり幅パターンの一例を示す模式図であり、図９Ｃは、今回ふり幅パターンが第１ふり幅パターンである場合の各相のＰＷＭ周期毎のふり幅の一例を示す模式図であり、図９Ｄは、各ＰＷＭ周期に対する各相の最終的なＰＷＭカウントの一例を示す模式図である。
【図１０】図１０Ａは、今回ふり幅パターンが第２ふり幅パターンである場合の各相のＰＷＭ周期毎のふり幅の一例を示す模式図であり、図１０Ｂは、各ＰＷＭ周期に対する各相の最終的なＰＷＭカウントの一例を示す模式図である。
【図１１】図１１は、図８のステップ２以降の処理が行われない場合の、ある電流制御周期Ｔａに対するＡ相およびＢ相の電圧とＡ相およびＢ相の電流を示す波形図である。
【図１２】図１２Ａは、第１ふり幅パターンＰ２を用いてスイッチング回数低減処理が行われた場合の、ある電流制御周期Ｔａに対するＡ相およびＢ相の電圧とＡ相およびＢ相の電流を示す波形図であり、図１２Ｂは、第２ふり幅パターンＰ２を用いてスイッチング回数低減処理が行われた場合の、ある電流制御周期Ｔａに対するＡ相およびＢ相の電圧とＡ相およびＢ相の電流を示す波形図である。
【図１３】図１３は、スイッチング回数低減部によるスイッチング回数低減の基本的な考え方を説明するための説明図である。
【図１４】図１４Ａはキャリア波形を示す波形図であり、図１４はＰＷＭ信号の生成方法を説明するための模式図である。
【図１５】図１５は、スイッチング回数低減部によるスイッチング回数低減の基本的な考え方を説明するための説明図である。
【図１６】図１６Ａは、キャリア波形が鋸波である場合に、ステップＳ１で設定された各相のＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウントの一例を示す模式図であり、図１６Ｂは、４種類のふり幅パターンの一例を示す模式図であり、図１６Ｃは、今回ふり幅パターンが第１ふり幅パターンである場合の各相のＰＷＭ周期毎のふり幅の一例を示す模式図であり、図１６Ｄは、各ＰＷＭ周期に対する各相の最終的なＰＷＭカウントの一例を示す模式図である。
【図１７】図１７Ａは、今回ふり幅パターンが第２ふり幅パターンである場合の各相のＰＷＭ周期毎のふり幅の一例を示す模式図であり、図１７Ｂは、各ＰＷＭ周期に対する各相の最終的なＰＷＭカウントの一例を示す模式図である。
【図１８】図１８は、スイッチング回数低減部によるスイッチング回数低減の基本的な考え方を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下では、この発明を電動パワーステアリング装置に適用した場合の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るモータ制御装置が適用された電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。
電動パワーステアリング装置(ＥＰＳ:electric power steering）１は、車両を操向するための操舵部材としてのステアリングホイール２と、このステアリングホイール２の回転に連動して転舵輪３を転舵する転舵機構４と、運転者の操舵を補助するための操舵補助機構５とを備えている。ステアリングホイール２と転舵機構４とは、ステアリングシャフト６および中間軸７を介して機械的に連結されている。
【００１１】
ステアリングシャフト６は、ステアリングホイール２に連結された入力軸８と、中間軸７に連結された出力軸９とを含む。入力軸８と出力軸９とは、トーションバー１０を介して相対回転可能に連結されている。
トーションバー１０の近傍には、トルクセンサ１１が配置されている。トルクセンサ１１は、入力軸８および出力軸９の相対回転変位量に基づいて、ステアリングホイール２に与えられた操舵トルクＴを検出する。この実施形態では、トルクセンサ１１によって検出される操舵トルクＴは、たとえば、右方向への操舵のためのトルクが正の値として検出され、左方向への操舵のためのトルクが負の値として検出され、その絶対値が大きいほど操舵トルクの大きさが大きくなるものとする。
【００１２】
転舵機構４は、ピニオン軸１３と、転舵軸としてのラック軸１４とを含むラックアンドピニオン機構からなる。ラック軸１４の各端部には、タイロッド１５およびナックルアーム（図示略）を介して転舵輪３が連結されている。ピニオン軸１３は、中間軸７に連結されている。ピニオン軸１３は、ステアリングホイール２の操舵に連動して回転するようになっている。ピニオン軸１３の先端（図１では下端）には、ピニオン１６が連結されている。
【００１３】
ラック軸１４は、自動車の左右方向に沿って直線状に延びている。ラック軸１４の軸方向の中間部には、ピニオン１６に噛み合うラック１７が形成されている。このピニオン１６およびラック１７によって、ピニオン軸１３の回転がラック軸１４の軸方向移動に変換される。ラック軸１４を軸方向に移動させることによって、転舵輪３を転舵することができる。
【００１４】
ステアリングホイール２が操舵（回転）されると、この回転が、ステアリングシャフト６および中間軸７を介して、ピニオン軸１３に伝達される。そして、ピニオン軸１３の回転は、ピニオン１６およびラック１７によって、ラック軸１４の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪３が転舵される。
操舵補助機構５は、操舵補助用の電動モータ１８と、電動モータ１８の出力トルクを転舵機構４に伝達するための減速機構１９とを含む。電動モータ１８は、この実施形態では、三相ブラシレスモータである。電動モータ１８には、電動モータ１８のロータの回転角を検出するための、例えばレゾルバからなる回転角センサ２３が配置されている。減速機構１９は、ウォーム軸２０と、このウォーム軸２０と噛み合うウォームホイール２１とを含むウォームギヤ機構からなる。
【００１５】
ウォーム軸２０は、電動モータ１８によって回転駆動される。また、ウォームホイール２１は、ステアリングシャフト６とは一体的に回転可能に連結されている。ウォームホイール２１は、ウォーム軸２０によって回転駆動される。
電動モータ１８によってウォーム軸２０が回転駆動されると、ウォームホイール２１が回転駆動され、ステアリングシャフト６が回転する。そして、ステアリングシャフト６の回転は、中間軸７を介してピニオン軸１３に伝達される。ピニオン軸１３の回転は、ラック軸１４の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪３が転舵される。すなわち、電動モータ１８によってウォーム軸２０を回転駆動することによって、電動モータ１８による操舵補助が可能となっている。
【００１６】
車両には、車速Ｖを検出するための車速センサ２４が設けられている。トルクセンサ１１によって検出される操舵トルクＴ、車速センサ２４によって検出される車速Ｖ、回転角センサ２３の出力信号等は、ＥＣＵ（電子制御ユニット：Electronic  Control  Unit）１２に入力される。ＥＣＵ１２は、これらの入力信号に基づいて、電動モータ１８を制御する。
【００１７】
図２は、ＥＣＵ１２の全体的な電気的構成を示すブロック図である。
ＥＣＵ１２は、マイクロコンピュータ３１と、マイクロコンピュータ３１によって制御され、電動モータ１８に電力を供給するモータ駆動回路３２を含んでいる。
図３は、主としてモータ駆動回路３２の構成を示す電気回路図である。
電動モータ１８は、例えば三相ブラシレスモータであり、界磁としてのロータ（図示略）と、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相のステータコイル１８Ｕ，１８Ｖ，１８Ｗを含むステータとを備えている。
【００１８】
モータ駆動回路３２は、三相インバータ回路である。モータ駆動回路３２は、電源（バッテリー）１００に直列に接続された平滑コンデンサ１０１と、複数のスイッチング素子１１１〜１１６と、複数のダイオード１２１〜１２６とを含む。平滑コンデンサ１０１は、電源１００の両端子間に接続されている。この実施形態では、各スイッチング素子１１１〜１１６は、ｎチャネル型のＦＥＴ（Field Effect Transistor）から構成されている。ＦＥＴは、シリコンを主成分とするＳｉ−ＦＥＴであってもよいし、シリコンカーバイトを主成分とするＳｉＣ−ＦＥＴであってもよいし、窒化ガリウムを主成分とするＧａＮ−ＦＥＴであってもよい。以下において、スイッチング素子１１１〜１１６をＦＥＴ１１１〜１１６という場合がある。
【００１９】
複数のＦＥＴ１１１〜１１６は、Ｕ相用の上段ＦＥＴ１１１と、それに直列に接続されたＵ相用の下段ＦＥＴ１１２と、Ｖ相用の上段ＦＥＴ１１３と、それに直列に接続されたＶ相用の下段ＦＥＴ１１４と、Ｗ相用の上段ＦＥＴ１１５と、それに直列に接続されたＷ相用の下段ＦＥＴ１１６とを含む。各スイッチング素子１１１〜１１６には、それぞれダイオード１２１〜１２６が逆並列接続されている。
【００２０】
上段ＦＥＴ１１１，１１３，１１５のドレインは、平滑コンデンサ１０１の正極側端子に接続されている。上段ＦＥＴ１１１，１１３，１１５のソースは、それぞれ下段ＦＥＴ１１２，１１４，１１６のドレインに接続されている。下段ＦＥＴ１１２，１１４，１１６のソースは、平滑コンデンサ１０１の負極側端子に接続されている。
Ｕ相の上段ＦＥＴ１１１と下段ＦＥＴ１１２の接続点は、電動モータ１８のＵ相ステータコイル１８Ｕに接続されている。Ｖ相の上段ＦＥＴ１１３と下段ＦＥＴ１１４の接続点は、電動モータ１８のＶ相ステータコイル１８Ｖに接続されている。Ｗ相の上段ＦＥＴ１１５と下段ＦＥＴ１１６の接続点は、電動モータ１８のＷ相ステータコイル１８Ｗに接続されている。各ＦＥＴ１１１〜１１６は、後述するＰＷＭ出力部４８（図２参照）から出力されるＰＷＭ信号に基づいて制御される。
【００２１】
図２に戻り、モータ駆動回路３２と電動モータ１８とを接続するための電力供給線には、２つの電流センサ３３，３４が設けられている。これらの電流センサ３３，３４は、モータ駆動回路３２と電動モータ１８とを接続するための３本の電力供給線のうち、２本の電力供給線に流れる相電流を検出できるように設けられている。
マイクロコンピュータ３１は、ＣＰＵおよびメモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリなど。）を備えており、所定のプログラムを実行することによって、複数の機能処理部として機能するようになっている。この複数の機能処理部には、アシスト電流値設定部４１と、電流指令値設定部４２と、電流偏差演算部４３と、ＰＩ（比例積分）制御部４４と、二相・三相変換部４５と、ＰＷＭデューティ演算部（PWM Duty演算部）４６と、スイッチング回数低減部４７と、ＰＷＭ出力部４８と、三相・二相変換部４９と、回転角演算部５０と、回転速度演算部５１と、回転角推定部５２とが含まれる。
【００２２】
図４Ａに示すように、ＰＷＭ信号の周期（以下、「ＰＷＭ周期」という。）Ｔｃは、電流制御周期Ｔａよりも小さい。ここで、電流制御周期Ｔａとは、モータ電流の制御ループの演算周期のことである。この電流制御周期Ｔａはプログラムの規模やマイクロコンピュータ３１の演算能力などを考慮して決まる。
電流制御、後述するＰＷＭカウントの更新などの演算は図示しない公知の割り込み機能などを用いて時間Ｔａごとに繰り返し実行される。時間をＴａで区切って考え、電流制御やＰＷＭカウントの更新などが実行されている区間を今回の電流制御周期Ｔａといい、今回の電流制御周期Ｔａの直前の区間を前回の電流制御周期Ｔａといい、今回の電流制御周期Ｔａの次の区間を次回の電流制御周期Ｔａという。
【００２３】
この実施形態では、今回の電流制御周期Ｔａ内の最初のタイミングでＰＷＭデューティ演算部４６によりＰＷＭカウントが更新され、更新されたＰＷＭカウントＣｕ、Ｃｖ、Ｃｗが出力される。この実施形態では、ＴｃはＴａの１／８である。言い換えれば、電流制御周期Ｔａ内に８周期分のＰＷＭ周期Ｔｃが含まれる。８周期分のＰＷＭ周期Ｔｃの最初の周期を１番目の周期といい、それ以降の周期を２，３，…，７，８番目の周期という場合がある。また、電流制御周期Ｔａ内に含まれる各ＰＷＭ周期を、対応する周期番号ｉ（ｉ＝１，２，…，７，８）を用いて１〜Ｔ８で表す場合がある。なお、ＰＷＭ信号の周波数（＝１／Ｔｃ）は、キャリア周波数と呼ばれる。
【００２４】
本実施形態でのＰＷＭ波形生成方法を説明する。この実施形態では、マイクロコンピュータ３１内で、図示しないクロック発生器で生成されるＰＷＭクロック周波数のクロックを図示しないカウンタでアップカウントおよびダウンカウントする。このカウンタのカウント値を、時間を横軸にとり、カウント値を縦軸にとって図示すると、図４Ｂに示すようになる。ここで、カウント値は符号なし整数と解釈する。また、カウント値をキャリアカウントと呼ぶ場合がある。図４Ｂの波形がキャリア波形である。この実施形態では、キャリア波形は三角波である。三角波の１周期はＴｃに等しい。キャリア波形の最大値、つまりカウント値の最大値により、ＰＷＭ信号の周波数（キャリア周波数）が決定される。本実施形態では、ＰＷＭクロック周波数が１００［ＭＨｚ］であり、ＰＷＭ信号の周波数（以下、「ＰＷＭ周波数」という。）が１００［ｋＨｚ］と設定しているので、ＰＷＭカウント値の最大値（以下において、「ＰＷＭカウント最大値」という場合がある）は、１００，０００，０００÷１００，０００÷２＝５００となる。アップダウンカウントするため、１００，０００，０００／１００，０００を、２で割っている。ＰＷＭカウント値の最小値（以下において、「ＰＷＭカウント最小値」という場合がある）は、０である。
【００２５】
図４Ｃに示すように、ＰＷＭ出力部４８（図２参照）は、与えられるＰＷＭカウントとカウンタのカウント値とを比較し、モータ駆動回路３２（図２参照）に対して、High信号または Low信号を出力する。ＰＷＭ出力部４８は、例えば、カウンタのカウント値≦ＰＷＭカウントが成立している間はHigh信号（またはLow信号）を、それ以外はLow信号（またはHigh信号）を出力する。このHigh信号およびLow信号がＰＷＭ信号となる。
【００２６】
キャリア波形が三角波の場合には、キャリア周期（ＰＷＭ周期）の中心に対して対称にスイッチングタイミングがある。ＰＷＭ周期Ｔｃ内の上段ＦＥＴ１１１，１１３，１１５のオンオフ状態の変化パターン（オンオフパターン）としては、次の２つのパターンがある。
第１オンオフパターン：キャリアカウント開始から見て、オン状態→オフ状態→オン状態へと変化するパターン。第１オンオフパターンでは、ある相の三相電圧指令値（図２の二相・三相変換部４５から出力される）が高いほど、その相に対する電流制御周期Ｔａ単位のＰＷＭカウントは大きい値となる。この場合、ある相のＰＷＭ周期Ｔｃ単位のＰＷＭカウントが大きいほど、その相の当該ＰＷＭ周期に対する上段ＦＥＴのオン時間の比（デューティ比）は大きくなる。
【００２７】
第２オンオフパターン：キャリアカウント開始から見て、オフ状態→オン状態→オフ状態へと変化するパターン。第２オンオフパターンでは、ある相の三相電圧指令値が高いほど、その相に対する電流制御周期ＴａのＰＷＭカウントは小さな値となる。この場合、ある相のＰＷＭ周期Ｔｃ単位のＰＷＭカウントが大きいほど、その相の当該ＰＷＭ周期に対する上段ＦＥＴのオン時間の比（デューティ比）は小さくなる。
【００２８】
なお、ＰＷＭ周期内の下段ＦＥＴ１１２，１１４，１１６のオンオフパターンは、上段ＦＥＴのオンオフパターンとは逆となる。この実施形態では、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の上段ＦＥＴ１１１，１１３，１１５は、第１オンオフパターンとなるように制御されるものとする。
図２に戻り、回転角演算部５０は、回転角センサ２３の出力信号に基づいて、電動モータ１８のロータの回転角θ（電気角）を電流制御周期Ｔａ毎に演算する。回転角演算部５０によって演算されるロータ回転角θは、三相・二相変換部４９、回転速度演算部５１および回転角推定部５２に与えられる。この実施形態では、ロータ回転角θが取得（検出）されるタイミングは、電流制御周期Ｔａの中央時点であるものとし、今回の電流制御周期Ｔａで得られたロータ回転角をθｍとする。
【００２９】
回転速度演算部５１は、回転角演算部５０によって演算されるロータ回転角θを時間微分することにより、電動モータ１８のロータの回転速度（角速度）ωを演算する。回転速度演算部５１によって演算される回転速度ωは、回転角推定部５２に与えられる。回転速度演算部５１によって演算される回転速度ωは、前回の電流制御周期Ｔａで取得された前回の電流制御周期Ｔａの中央時点でのロータ回転角θ（ｍ−１）と、今回の電流制御周期Ｔａで取得された今回の電流制御周期Ｔａの中央時点でのロータ回転角θｍと用いて、次式（１ａ）で表される。
【００３０】
ω＝（θｍ−θ（ｍ−１））／ｔ    …（１ａ）
ただし、ｔは、ロータ回転角のサンプリング間隔である。
回転角推定部５２は、前回の電流制御周期Ｔａで取得された前回の電流制御周期Ｔａの中央時点でのロータ回転角θ（ｍ−１）を用いて、次式（１ｂ）に基づいて、次回の電流制御周期Ｔａの中央時点でのロータ回転角θ（ｍ＋１）を推定する。
【００３１】
θ（ｍ＋１）＝θ（ｍ−１）＋ω・２Ｔａ      …（１ｂ）
回転角推定部５２によって推定された次回の電流制御周期Ｔａでのロータ回転角θ（ｍ＋１）は、二相・三相変換部４５に与えられる。
アシスト電流値設定部４１は、トルクセンサ１１によって検出される検出操舵トルクＴと、車速センサ２４によって検出される車速Ｖとに基づいて、アシスト電流値Ｉａ＊を電流制御周期Ｔａ毎に設定する。検出操舵トルクＴに対するアシスト電流値Ｉａ＊の設定例は、図５に示されている。アシスト電流値Ｉａ＊は、電動モータ１８から右方向操舵のための操舵補助力を発生させるべきときには正の値とされ、電動モータ１８から左方向操舵のための操舵補助力を発生させるべきときには負の値とされる。アシスト電流値Ｉａ＊は、検出操舵トルクＴの正の値に対しては正をとり、検出操舵トルクＴの負の値に対しては負をとる。
【００３２】
検出操舵トルクＴが−Ｔ１〜Ｔ１（たとえば、Ｔ１＝０．４Ｎ・ｍ）の範囲（トルク不感帯）の微小な値のときには、アシスト電流値Ｉａ＊は零とされる。そして、検出操舵トルクＴが−Ｔ１〜Ｔ１の範囲外の値である場合には、アシスト電流値Ｉａ＊は、検出操舵トルクＴの絶対値が大きくなるほど、その絶対値が大きくなるように設定される。また、アシスト電流値Ｉａ＊は、車速センサ２４によって検出される車速Ｖが大きいほど、その絶対値が小さくなるように設定されるようになっている。これにより、低速走行時には操舵補助力が大きくされ、高速走行時には操舵補助力が小さくされる。
【００３３】
電流指令値設定部４２は、アシスト電流値設定部４１によって設定されたアシスト電流値Ｉａ＊に基づいて、ｄｑ座標系の座標軸に流すべき電流値を電流指令値として設定する。具体的には、電流指令値設定部４２は、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊およびｑ軸電流指令値Ｉｑ＊（以下、これらを総称するときには「二相電流指令値Ｉｄｑ＊」という。）を設定する。さらに具体的には、電流指令値設定部４２は、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊をアシスト電流値設定部４１によって設定されたアシスト電流値Ｉａ＊とする一方で、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊を零とする。電流指令値設定部４２によって設定された二相電流指令値Ｉｄｑ＊は、電流偏差演算部４３に与えられる。
【００３４】
三相・二相変換部４９は、まず、電流センサ３３，３４によって検出される２相分の相電流から、Ｕ相電流ＩＵ、Ｖ相電流ＩＶおよびＷ相電流ＩＷ（以下、これらを総称するときは、「三相検出電流ＩＵＶＷ」という。）を演算する。そして、三相・二相変換部４９は、ＵＶＷ座標系の三相検出電流ＩＵＶＷを、ｄｑ座標系の二相検出電流Ｉｄｑに座標変換する。二相検出電流Ｉｄｑは、ｄ軸検出電流Ｉｄおよびｑ軸検出電流Ｉｑからなる。この座標変換には、回転角演算部５０によって演算されるロータ回転角θが用いられる。なお、この実施形態では、電流センサ３３，３４によって２相分の相電流が取得（検出）されるタイミングは、電流制御周期Ｔａ内の５番目のＰＷＭ周期Ｔ５の中央時点であるものとする。
【００３５】
電流偏差演算部４３は、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊に対するｄ軸検出電流Ｉｄの偏差およびｑ軸電流指令値Ｉｑ＊に対するｑ軸検出電流Ｉｑの偏差を演算する。これらの偏差は、ＰＩ制御部４４に与えられる。
ＰＩ制御部４４は、電流偏差演算部４３によって演算された電流偏差に対するＰＩ演算を行なうことにより、電動モータ１８に印加すべき二相電圧指令値Ｖｄｑ＊（ｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊およびｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊）を生成する。この二相電圧指令値Ｖｄｑ＊は、二相・三相変換部４５に与えられる。
【００３６】
二相・三相変換部４５は、今回の電流制御周期ＴａにおいてＰＩ制御部４４によって演算された二相電圧指令値Ｖｄｑ＊に対して、今回の電流制御周期Ｔａにおいて回転角推定部５２によって演算された次回の電流制御周期Ｔａに対する回転角推定値θ（ｍ＋１）を用いて二相・三相変換を行うことにより、次回の電流制御周期Ｔａに対する三相電圧指令値ＶＵＶＷ＊を演算する。三相電圧指令値ＶＵＶＷ＊は、Ｕ相電圧指令値ＶＵ＊、Ｖ相電圧指令値ＶＶ＊およびＷ相電圧指令値ＶＷ＊からなる。これにより、次回の電流制御周期Ｔａに対する三相電圧指令値ＶＵＶＷ＊が得られる。
【００３７】
二相・三相変換部４５によって得られた次回の電流制御周期Ｔａに対する三相電圧指令値ＶＵＶＷ＊は、ＰＷＭデューティ演算部４６に与えられる。
ＰＷＭデューティ演算部４６は、次回の電流制御周期Ｔａに対する三相電圧指令値ＶＵＶＷ＊に基づいて、次回の電流制御周期Ｔａに対するＵ相ＰＷＭカウント（ＰＷＭデューティ）、Ｖ相ＰＷＭカウントおよびＷ相ＰＷＭカウントを生成して、スイッチング回数低減部４７に与える。
【００３８】
この実施形態では、各相の上段ＦＥＴ１１１，１１３，１１５は第１オンオフパターンとなるように制御される。したがって、Ｕ相のＰＷＭカウントは、例えば次のようにして求められる。すなわち、ＰＷＭデューティ演算部４６は、二相・三相変換部４５によって得られたある電流制御周期Ｔａに対するＵ相電圧指令値ＶＵ＊と、ＰＷＭカウント最大値とを用いて、次式（２）に基づいて、当該電流制御周期Ｔａに対するＵ相ＰＷＭカウントＣｕを演算する。
【００３９】
Ｃｕ＝ＶＵ＊×（ＰＷＭカウント最大値／Ｖｂ）
＝ＶＵ＊×（５００／Ｖｂ）    …（２）
前記式（２）においてＶｂは、モータ駆動回路３２の電源電圧（電源１００の出力電圧）である。
Ｖ相ＰＷＭカウントＣｖは、前記式（２）の右辺のＵ相電圧指令値ＶＵ＊の代わりにＶ相電圧指令値ＶＶ＊を用いることによって演算することができる。また、Ｗ相ＰＷＭカウントＣｗは、前記式（２）の右辺のＵ相電圧指令値ＶＵ＊の代わりにＷ相電圧指令値ＶＷ＊を用いることによって演算することができる。
【００４０】
スイッチング回数低減部４７は、ＵＶＷの３相のうちの少なくとも１つの相に対応するスイッチング素子の電流制御周期Ｔａ内のスイッチング回数を低減させることにより、当該相のスイッチング素子のスイッチング損失を低減するために設けられたものである。少なくとも１つの相に対応するスイッチング素子のスイッチング損失を低減することができれば、モータ駆動回路３２の発熱を抑制することができる。
【００４１】
スイッチング回数低減部４７は、ＰＷＭデューティ演算部４６から与えられる次回の電流制御周期Ｔａに対するＵ相ＰＷＭカウントＣｕ、Ｖ相ＰＷＭカウントＣｖおよびＷ相ＰＷＭカウントＣｗに対して、電流制御周期Ｔａ内でのスイッチング回数を低減するための処理（スイッチング回数低減処理）を行う。これにより、次回の電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期Ｔｃに対するＵ相ＰＷＭカウント、Ｖ相ＰＷＭカウントおよびＷ相ＰＷＭカウントが得られる。スイッチング回数低減部４７の動作の詳細については、後述する。
【００４２】
スイッチング回数低減部４７によるスイッチング回数低減処理後の、次回の電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期Ｔｃに対するＵ相ＰＷＭカウント、Ｖ相ＰＷＭカウントおよびＷ相ＰＷＭカウントは、ＰＷＭ出力部４８に与えられる。ＰＷＭ出力部４８は、スイッチング回数低減部４７から与えられる電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期Ｔｃに対するＵ相ＰＷＭカウント、Ｖ相ＰＷＭカウントおよびＷ相ＰＷＭカウントを、複数の電流制御周期分にわたって記憶している。
【００４３】
ＰＷＭ出力部４８は、前回の電流制御周期Ｔａにおいてスイッチング回数低減部４７から与えられた今回の電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期Ｔｃに対するＵ相ＰＷＭカウント、Ｖ相ＰＷＭカウントおよびＷ相ＰＷＭカウントに基づいて、今回の電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期Ｔｃに対するＵ相ＰＷＭ信号、Ｖ相ＰＷＭ信号およびＷ相ＰＷＭ信号を生成して、モータ駆動回路３２に供給する。具体的には、ＰＷＭ出力部４８は、今回の電流制御周期Ｔａ内のＰＷＭ周期Ｔｃ毎に、当該電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期Ｔｃに対するＵ相ＰＷＭカウント、Ｖ相ＰＷＭカウントおよびＷ相ＰＷＭカウントにそれぞれ対応するデューティのＵ相ＰＷＭ信号、Ｖ相ＰＷＭ信号およびＷ相ＰＷＭ信号を生成して、モータ駆動回路３２に供給する。
【００４４】
モータ駆動回路３２を構成する６つのＦＥＴ１１１〜１１６がＰＷＭ出力部４８から与えられるＰＷＭ信号によって制御されることにより、ＰＷＭ周期Ｔｃ毎の三相電圧指令値ＶＵＶＷ＊に相当する電圧が電動モータ１８の各相のステータコイル１８Ｕ，１８Ｖ，１８Ｗに印加されることになる。
電流偏差演算部４３およびＰＩ制御部４４は、電流フィードバック制御手段を構成している。この電流フィードバック制御手段の働きによって、電動モータ１８に流れるモータ電流が、電流指令値設定部４２によって設定された二相電流指令値Ｉｄｑ＊に近づくように制御される。
【００４５】
以下、スイッチング回数低減部４７の動作について詳しく説明する。まず、図６を参照して、スイッチング回数低減部４７によるスイッチング回数低減の基本的な考え方について説明する。
後述するように、スイッチング回数低減部４７は、まず、ＰＷＭデューティ演算部４６から与えられる次回の電流制御周期Ｔａに対するＵ相、Ｖ相およびＷ相のＰＷＭカウントＣｕ、ＣｖおよびＣｗを、次回の電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期Ｔｃに対するＵ相、Ｖ相およびＷ相のＰＷＭカウントＣｕ、ＣｖおよびＣｗとして設定する。この後、スイッチング回数低減部４７は、モータ駆動回路３２内のＦＥＴ１１１〜１１６のスイッチング回数を低減するために、次回の電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期Ｔｃに対するＵ相、Ｖ相およびＷ相のＰＷＭカウントのうちの少なくとも１つの相のＰＷＭカウントを変更する。
【００４６】
図６（ａ１）は、ＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウントが設定された後であって、スイッチング回数低減部４７によってＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウントが変更される前における、ある電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期ＴｃにおけるＵ相の上段ＦＥＴ１１１のオンオフ状態を示している。図６（ａ１）の例では、ＰＷＭ周期に対する上段ＦＥＴ１１１のオン時間の比（デューティ比）が５０％よりも大きい場合の例を示している。この段階では、各ＰＷＭ周期Ｔ１〜Ｔ８で同一のＰＷＭカウントが設定される。
【００４７】
電流制御周期Ｔａ内の半数のＰＷＭ周期に対するデューティ比が１００％となり、かつ当該電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期のデューティ比（ＰＷＭカウント）の総和が変化しないという第１条件を満たすように、電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期のＰＷＭカウントを変更することを考える。
図６（ａ２）は、前記第１条件を満たすように、奇数番目のＰＷＭ周期でのデューティ比を１００％に変更し、偶数番目のＰＷＭ周期のデューティ比を低減させた場合の例を示している。図６（ａ１）ではスイッチング回数が１６回であるのに対し、図６（ａ２）では８回となるので、図６（ａ２）の場合には、電流制御周期Ｔａ内における上段ＦＥＴ１１１のスイッチング回数が低減されることがわかる。
【００４８】
図６（ａ３）は、前記第１条件を満たしかつデューティ比が１００％のＰＷＭ周期が２周期ずつ連続するように、電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期のデューティ比を変更した場合の例を示している。図６（ａ３）ではスイッチング回数が８回となるので、図６（ａ３）の場合にも、電流制御周期Ｔａ内における上段ＦＥＴ１１１のスイッチング回数が低減されることがわかる。
【００４９】
図６（ｂ１）は、ＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウントが設定された後であって、ＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウントが変更される前における、ある電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期ＴｃにおけるＵ相の上段ＦＥＴ１１１のオンオフ状態を示している。図６（ｂ１）の例では、ＰＷＭ周期に対する上段ＦＥＴ１１１のオン時間の比（デューティ比）が５０％未満の場合の例を示している。
【００５０】
電流制御周期Ｔａ内の半数のＰＷＭ周期に対するデューティ比が０％となり、かつ当該電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期のデューティ比（ＰＷＭカウント）の総和が変化しないという第２条件を満たすように、電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期のＰＷＭカウントを変更することを考える。
図６（ｂ２）は、前記第２条件を満たすように、奇数番目のＰＷＭ周期でのデューティ比を０％に変更し、偶数番目のＰＷＭ周期のデューティ比を増加させた場合の例を示している。図６（ｂ１）ではスイッチング回数が１６回であり、図６（ｂ２）においても１６回となるので、図６（ｂ２）の場合には、電流制御周期Ｔａ内における上段ＦＥＴ１１１のスイッチング回数は低減されないことがわかる。
【００５１】
図６（ｂ３）は、前記第２条件を満たしかつデューティが０％のＰＷＭ周期が２周期ずつ連続するように、電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期のデューティ比を変更した場合の例を示している。図６（ｂ３）ではスイッチング回数が１２回となるので、図６（ｂ３）の場合には、電流制御周期Ｔａ内における上段ＦＥＴ１１１のスイッチング回数が低減されることがわかる。
【００５２】
つまり、キャリア波形が三角波であり、各相の上段ＦＥＴ１１１，１１３，１１５が第１オンオフパターンとなるように制御される場合には、少なくとも１つの相において、次の条件Ａ１または条件Ｂ１を満たすように、電流制御周期Ｔａ内のＰＷＭ周期のＰＷＭカウントを変更すれば、その相のＦＥＴのスイッチング回数を低減させることができる。
条件Ａ１：電流制御周期Ｔａ内の少なくとも１つのＰＷＭ周期に対するデューティ比が１００％となり、かつ当該電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期のデューティ比の総和が変化しないという条件
条件Ｂ１：電流制御周期Ｔａ内においてデューティ比が０％のＰＷＭ周期が２以上連続し、かつ当該電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期のデューティ比の総和が変化しないという条件
なお、あるＰＷＭ周期において、デューティ比が１００％の相とデューティ比が０％の相とが混在する場合には、当該ＰＷＭ周期の全期間にわたって平滑コンデンサ１０１（図３参照）が放電モードとなる。そうすると、平滑コンデンサ１０１に電荷が蓄積されなくなり、電源ラインの電流変化を抑制するといった平滑コンデンサ１０１の機能が発揮できなくなるおそれがある。そこで、各ＰＷＭ周期において、デューティ比が１００％の相とデューティ比が０％の相とが混在しないように、ＰＷＭカウントを変更することが好ましい。
【００５３】
この点について、図７を参照して、説明する。
本実施形態では、相補ＰＷＭを採用しているので、上段ＦＥＴがＯＮの時は下段ＦＥＴがＯＦＦとなり、また上段ＦＥＴがＯＦＦの時は下段ＦＥＴがＯＮとなる。
図７（ａ）は、あるＰＷＭ周期に対して設定されたＰＷＭカウントに応じたＵ相、Ｖ相およびＷ相の上段ＦＥＴ１１１，１１３，１１５のオンオフ状態と、平滑コンデンサ１０１の充放電モードとを示している。平滑コンデンサ１０１は、全相の上段ＦＥＴ１１１，１１３，１１５がＯＮのときまたは全相の上段ＦＥＴ１１１，１１３，１１５がＯＦＦのときに、ＯＦＦ状態の上段全相のＦＥＴまたはＯＦＦ状態の下段全相のＦＥＴにより放電経路が遮断されるため、充電モードとなる。一方、上段ＦＥＴ１１１，１１３，１１５がＯＮである相と、上段ＦＥＴ１１１，１１３，１１５がＯＦＦである相とが存在するときには、上段のＯＮ状態のＦＥＴとモータと下段のＯＮ状態のＦＥＴによって放電経路が形成されるため、平滑コンデンサ１０１は放電モードとなる。図７（ａ）のＰＷＭ周期では、平滑コンデンサ１０１の充電と放電とが交互に行われる
図７（ｂ）および図７（ｃ）は、同じＰＷＭ周期にデューティ比１００％の相とデューティ比０％の相とが混在しないように、図７（ａ）に対応するＰＷＭカウントが変更された場合の例を示している。図７（ｂ）に示されるＵＶＷ相の上段ＦＥＴ１１１，１１３，１１５のオンオフパターンと、図７（ｃ）に示されるＵＶＷ各相の上段ＦＥＴ１１１，１１３，１１５のオンオフパターンとは、例えば、２周期毎に切り替えられる。
【００５４】
図７（ｂ）では、Ｕ相の上段ＦＥＴ１１１に対するデューティ比が１００％に設定されており、Ｖ相およびＷ相の上段ＦＥＴ１１３，１１５に対するデューティ比は０％よりも大きくかつ１００％よりも小さな値に設定されている。図７（ｃ）では、Ｖ相およびＷ相の上段ＦＥＴ１１３，１１５に対するデューティ比は０％に設定されており、Ｕ相の上段ＦＥＴ１１１に対するデューティ比は０％よりも大きくかつ１００％よりも小さい値に設定されている。図７（ｂ）のオンオフパターンが適用されるＰＷＭ周期および図７（ｃ）のオンオフパターンが適用されるＰＷＭ周期のいずれにおいても、平滑コンデンサ１０１の充電と放電とが交互に行われる。
【００５５】
図７（ｄ）は、デューティ比１００％の相とデューティ比０％の相とが同じＰＷＭ周期に混在している場合の例を示している。図７（ｄ）に示すように、デューティ比１００％の相とデューティ比０％の相とが同じＰＷＭ周期に混在している場合には、上段ＦＥＴがＯＮである相と上段ＦＥＴがＯＦＦである相とが常に存在するため、当該ＰＷＭ周期においては平滑コンデンサ１０１の放電のみが行われることになる。
【００５６】
図８は、スイッチング回数低減部４７の動作の一例を説明するためのフローチャートである。
スイッチング回数低減部４７（図２参照）は、まず、ＰＷＭデューティ演算部４６から与えられる次回の電流制御周期Ｔａに対するＵ相、Ｖ相およびＷ相のＰＷＭカウントＣｕ、ＣｖおよびＣｗを、次回の電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期Ｔｃに対するＵ相、Ｖ相およびＷ相のＰＷＭカウントＣｕ、ＣｖおよびＣｗとして設定する(ステップＳ１)。
【００５７】
図９Ａは、ステップＳ１で設定された、電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期ＴｃにおけるＵ相、Ｖ相およびＷ相のＰＷＭカウントＣｕ、ＣｖおよびＣｗの一例を示す模式図である。
次に、スイッチング回数低減部４７は、ＵＶＷの各相に対して、スイッチング回数低減用のふり幅設定処理を行う（ステップＳ２〜ステップＳ６）。言い換えれば、スイッチング回数低減部４７は、各相において前記条件Ａ１またはＢ１が満たされるようにＰＷＭカウントを変更するためのふり幅を設定する。
【００５８】
ある相に関して、電流制御周期Ｔａ内のＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウントの合計値が変更されないようにＰＷＭカウントを変更するには、当該相のＰＷＭカウントに対して、例えば、図９Ｂ内の第１ふり幅パターンＰ１〜第４ふり幅パターンＰ４に応じたふり幅を加算すればよい。図９Ｂ内のｘは、ふり幅の絶対値を規定するためのふり幅規定値である。
この実施形態では、前記条件Ｂ１内の「デューティ比が０％のＰＷＭ周期が２以上連続する」という条件を満たすことが可能となるように、各相（Ｕ相、Ｖ相およびＷ相）に対して、第１ふり幅パターンまたは第２ふり幅パターンが割り当てられる。
【００５９】
第２ふり幅パターンＰ２は、第１ふり幅パターンＰ１のｘの符号を反転したパターンである。この実施形態では、第１ふり幅パターンＰ１および第２ふり幅パターンＰ２は、電流制御周期Ｔａ毎に交互に切り替えられる。この理由については後述する。
ふり幅設定処理においては、スイッチング回数低減部４７は、まず、前回の電流制御周期Ｔａで選択されたふり幅パターン（以下、「前回ふり幅パターンＰｎ−１」という場合がある。）が第１ふり幅パターンＰ１であるか第２ふり幅パターンＰ２であるかを判別する（ステップＳ２）。前回ふり幅パターンＰｎ−１の初期値は、例えば、第２ふり幅パターンＰ２に設定される。
【００６０】
前回ふり幅パターンＰｎ−１が第２ふり幅パターンＰ２である場合には、スイッチング回数低減部４７は、今回の電流制御周期Ｔａで使用するふり幅パターンとして第１ふり幅パターンＰ１を選択する（ステップＳ３）。また、スイッチング回数低減部４７は、前回ふり幅パターンＰｎ−１として第１ふり幅パターンＰ１を記憶する。以下、今回の電流制御周期Ｔａで選択されたふり幅パターンを、「今回ふり幅パターンＰｎ」という場合がある。そして、スイッチング回数低減部４７は、ステップＳ５に移行する。
【００６１】
一方、ステップＳ２において、前回ふり幅パターンＰｎ−１が第１ふり幅パターンＰ１であると判別された場合には、スイッチング回数低減部４７は、今回の電流制御周期Ｔａで使用するふり幅パターンとして第２ふり幅パターンＰ２を選択する（ステップＳ４）。また、スイッチング回数低減部４７は、前回ふり幅パターンＰｎ−１として第２ふり幅パターンＰ２を記憶する。そして、スイッチング回数低減部４７は、ステップＳ５に移行する。
【００６２】
ステップＳ５では、スイッチング回数低減部４７は、各相に対するふり幅規定値ｘを演算する。具体的には、スイッチング回数低減部４７は、まず、ＵＶＷの各相を、ステップＳ１で設定されたＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウント（この実施形態では、ＰＷＭデューティ演算部４６から与えられる電流制御周期単位のＰＷＭカウントと同じ）が、ＰＷＭカウント最大値の１／２以上である高カウント相と、ＰＷＭカウント最大値の１／２未満である低カウント相とに分ける。この例では、ＰＷＭカウント最大値は５００であるので、ＰＷＭカウント最大値の１／２は２５０となる。
【００６３】
なお、スイッチング回数低減部４７は、ステップＳ１で設定されたＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウントが、ＰＷＭカウント最大値の１／２よりも大きい相である高カウント相と、ステップＳ１で設定されたＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウントが、ＰＷＭカウント最大値の１／２以下である低カウント相とに分けてもよい。
次に、スイッチング回数低減部４７は、高カウント相に属する相に関しては、当該相のＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウントとＰＷＭカウント最大値との差（ＰＷＭカウント最大値−当該相のＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウント）を、当該相に対するふり幅規定値ｘとして設定する。低カウント相に属する相に関しては、スイッチング回数低減部４７は、当該相のＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウントとＰＷＭカウント最小値（０）との差（当該相のＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウント−ＰＷＭカウント最小値）を、当該相に対するふり幅規定値ｘとして設定する。
【００６４】
図９Ａの例では、Ｕ相のＰＷＭカウントは、４００であり、ＰＷＭカウント最大値の１／２以上であるので、Ｕ相に対するふり幅規定値ｘは、１００（＝５００−４００）となる。また、Ｖ相のＰＷＭカウントは、３００であり、ＰＷＭカウント最大値の１／２以上であるので、Ｖ相に対するふり幅規定値ｘは、２００（＝５００−３００）となる。また、Ｗ相のＰＷＭカウントは、１００であり、ＰＷＭカウント最大値の１／２未満であるので、Ｗ相に対するふり幅規定値ｘは、１００（＝１００−０）となる。
【００６５】
次に、スイッチング回数低減部４７は、このようにして演算された各相に対するふり幅規定値ｘと、前記ステップＳ３またはＳ４で選択された今回ふり幅パターンＰｎとに基づいて、各相に対する各ＰＷＭ周期Ｔｃのふり幅を設定する（ステップＳ６）。
今回ふり幅パターンＰｎが第１ふり幅パターンＰ１である場合において、図９Ａに示される各相のＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウントに基づいて設定された、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の各ＰＷＭ周期Ｔｃのふり幅を、図９Ｃに示す。
【００６６】
次に、スイッチング回数低減部４７は、各相のＰＷＭカウントを変更するためのＰＷＭカウント変更処理を行う（ステップＳ７）。
具体的には、スイッチング回数低減部４７は、各相に対するふり幅にしたがって、ステップＳ１によって設定された各相のＰＷＭカウントを変更する。より具体的には、スイッチング回数低減部４７は、ステップＳ１によって設定された各相の各ＰＷＭ周期Ｔｃに対するＰＷＭカウントに、対応する相のふり幅を加算することによって、各相の各ＰＷＭ周期Ｔｃに対するＰＷＭカウントを変更する。これにより、ＰＷＭカウント変更処理が終了する。
【００６７】
次に、スイッチング回数低減部４７は、ステップＳ３のＰＷＭカウント変更処理後の各ＰＷＭ周期に対するＵ相、Ｖ相およびＷ相のＰＷＭカウントＣｕ、ＣｖおよびＣｗを、次回の電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期Ｔｃに対する最終的なＵ相、Ｖ相およびＷ相のＰＷＭカウントＣｕ、ＣｖおよびＣｗとして、ＰＷＭ出力部４８に与える（ステップＳ８）。そして、スイッチング回数低減部４７は、今回の電流制御周期Ｔａでのスイッチング回数低減処理を終了する。
【００６８】
ステップＳ１によって設定された各相のＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウントが図９Ａに示されるような値であり、各相のふり幅が図９Ｃに示すような値である場合、各相のＰＷＭ周期単位の最終的なＰＷＭカウントは、図９Ｄに示されるようになる。
図９Ｄに示すように、周期番号ｉが１，２，５および６であるＰＷＭ周期においては、Ｕ相およびＶ相のＰＷＭカウントが５００に変更されている。つまり、周期番号ｉが１，２，５および６であるＰＷＭ周期においては、Ｕ相およびＶ相のデューティ比が１００％に変更されている。また、周期番号ｉが３，４，７および８であるＰＷＭ周期においては、Ｗ相のＰＷＭカウントが０に変更されている。つまり、周期番号ｉが３，４，７および８であるＰＷＭ周期においては、Ｗ相のデューティ比が０％に変更されている。しかしながら、各相における電流制御周期Ｔａ内のＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウントの合計値は、図９Ａの対応する相の合計値と同じである。
【００６９】
つまり、図９Ａ〜図９Ｄに示す例では、Ｕ相およびＶ相に対しては、前記条件Ａ１を満たすように、電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期のＰＷＭカウントが変更されている。また、Ｗ相に対しては、前記条件Ｂ１を満たすように、電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期のＰＷＭカウントが変更されている。したがって、この例では、モータ駆動回路３２内の全ての相のＦＥＴ１１１〜１１６のスイッチング回数を低減させることができる。
【００７０】
また、図９Ｄに示すように、全てのＰＷＭ周期において、ＰＷＭカウントが５００となる相とＰＷＭカウントが０となる相とが混在していない。したがって、各ＰＷＭ周期において、平滑コンデンサ１０１の充電および放電が行われることになる。このようなことは、一部のＰＷＭ周期においてＰＷＭカウントがＰＷＭカウント最大値に変更される相に対するふり幅パターンおよび一部のＰＷＭ周期においてＰＷＭカウントがＰＷＭカウント最小値に変更される相に対するふり幅パターンとして、同じふり幅パターンを用いることにより実現される。
【００７１】
ステップＳ１によって設定された各相のＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウントが図９Ａに示されるような値であり、今回ふり幅パターンＰｎが第２ふり幅パターンＰ２であった場合のふり幅および各相のＰＷＭ周期単位の最終的なＰＷＭカウントについて説明する。
今回ふり幅パターンＰｎが第２ふり幅パターンＰ２であった場合において、図９Ａに示される各相のＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウントに基づいて設定された、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の各ＰＷＭ周期Ｔｃのふり幅を、図１０Ａに示す。各相のふり幅が図１０Ａに示すような値である場合には、各相のＰＷＭ周期単位の最終的なＰＷＭカウントは、図１０Ｂに示されるようになる。
【００７２】
図１０Ａおよび図１０Ｂに示す例においても、Ｕ相およびＶ相に対しては、前記条件Ａ１を満たすように、電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期のＰＷＭカウントが変更されている。また、Ｗ相に対しては、前記条件Ｂ１を満たすように、電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期のＰＷＭカウントが変更されている。したがって、この例では、モータ駆動回路３２内の全ての相のＦＥＴ１１１〜１１６のスイッチング回数を低減させることができる。
【００７３】
また、図１０Ｂに示すように、全てのＰＷＭ周期において、ＰＷＭカウントが５００となる相とＰＷＭカウントが０となる相とが混在していない。したがって、各ＰＷＭ周期において、平滑コンデンサ１０１の充電および放電が行われることになる。
第１ふり幅パターンＰ１および第２ふり幅パターンＰ２が、電流制御周期Ｔａ毎に交互に選択されて使用される理由について説明する。
【００７４】
前述したように、この実施形態では、電流センサ３３，３４によって２相分の相電流が取得（検出）されるタイミングは、電流制御周期Ｔａ内の５番目のＰＷＭ周期Ｔｃの中央時点である。
ステップＳ１によって設定された各相のＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウントでは、同じ相のＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウントは全て同じ値となっている。この値がそのまま、ＰＷＭ出力部４８に与えられる場合を想定する。
【００７５】
電流制御周期Ｔａ内において、各相（Ｕ、Ｖ、Ｗ相）の相電流は相電圧間の電位差に応じて変動する。したがって、電流センサ３３，３４によって検出される相電流値は、電流制御周期Ｔａにおける当該相電流の平均値が検出されることが好ましい。
以下、説明を簡単にするために、ＵＶＷ相のうち二相のみが存在する場合を考えることにする。これらの二相のうちの一方をＡ相といい、他方をＢ相ということにする。図１１は、図８のステップ２以降の処理が行われない場合の、ある電流制御周期Ｔａに対するＡ相およびＢ相の電圧とＡ相およびＢ相の電流（実電流）を示す波形図である。
【００７６】
Ａ相電圧がハイレベル（図６のＯＮに対応）でＢ相電圧がローレベル（図６のＯＦＦに対応）のときには、例えばＡ相からＢ相に電流が流れる。このため、Ａ相実電流は大きくなるように変動し、Ｂ相実電流は小さくなるように変動する。Ａ相電圧およびＢ相電圧が共にハイレベルの場合ならびにＡ相電圧およびＢ相電圧が共にローベルである場合には、Ａ相実電流およびＢ相実電流は零に近づくように変動する。図１１において、Ａ相平均電流は電流制御周期ＴａにおけるＡ相実電流の平均値を、Ｂ相平均電流は電流制御周期ＴａにおけるＢ相実電流の平均値を示している。
【００７７】
図１１では、各ＰＷＭ周期Ｔ１〜Ｔ８でのＡ相電圧の波形は同じであり、各ＰＷＭ周期Ｔ１〜Ｔ８でのＢ相電圧の波形は同じである。また、各ＰＷＭ周期Ｔ１〜Ｔ８でのＡ相電圧の波形は、当該ＰＷＭ周期Ｔｃの中央を中心として左右対称であり、各ＰＷＭ周期Ｔ１〜Ｔ８でのＢ相電圧の波形は、当該ＰＷＭ周期Ｔｃの中央を中心として左右対称である。このため、各ＰＷＭ周期Ｔ１〜Ｔ８の中央では、Ａ相実電流はＡ相平均電流とほぼ等しくなり、Ｂ相実電流はＢ相平均電流とほぼ等しくなる。したがって、電流センサ３３，３４によって２相分の相電流が取得されるタイミングを、電流制御周期Ｔａ内の５番目のＰＷＭ周期Ｔ５の中央時点に設定したとしても、各電流センサ３３，３４によって対応する相電流の電流制御周期Ｔａ内の平均電流を検出することができる。
【００７８】
これに対して、スイッチング回数低減処理が行われた後の各相のＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウントでは、例えば図９Ｄに示すように、各相において、ＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウントは同じ値にはならない。
図１２Ａは、スイッチング回数低減処理が行われた場合の、ある電流制御周期Ｔａに対するＡ相およびＢ相の電圧とＡ相およびＢ相の電流（実電流）を示す波形図である。より具体的には、図１２Ａは、第１ふり幅パターンＰ１が用いられた場合の波形図である。したがって、図１２ＡのＡ相電圧およびＢ相電圧の波形は、それぞれ、図９ＤのＵ相およびＷ相のＰＷＭカウントに応じた波形に類似している。
【００７９】
図１２Ａにおいて、Ａ相平均電流は電流制御周期ＴａにおけるＡ相実電流の平均値を、Ｂ相平均電流は電流制御周期ＴａにおけるＢ相実電流の平均値を示している。
図１２Ａでは、図１１とは異なり、各ＰＷＭ周期Ｔ１〜Ｔ８でのＡ相電圧の波形は同じではない。また、各ＰＷＭ周期Ｔ１〜Ｔ８でのＢ相電圧の波形は同じではない。また、各ＰＷＭ周期Ｔ１〜Ｔ８でのＡ相電圧の波形は、当該ＰＷＭ周期Ｔｃの中央を中心として左右対称ではなく、各ＰＷＭ周期Ｔ１〜Ｔ８でのＢ相電圧の波形は、当該ＰＷＭ周期Ｔｃの中央を中心として左右対称ではない。このため、電流センサ３３，３４によって２相分の相電流が取得されるタイミングを、電流制御周期Ｔａ内の５番目のＰＷＭ周期Ｔ５の中央時点に設定すると、電流センサ３３，３４によって対応する相電流の電流制御周期Ｔａ内の平均電流を検出できなくなくなる。このため、ふり幅パターンを切り替えることなくスイッチング回数低減処理を行うと、電流指令値に対する実電流の追従性が悪化するおそれがある。
【００８０】
そこで、前述の実施形態では、ふり幅規定値ｘの符号が互いに反対の２つのふり幅パターンＰ１,Ｐ２を用意し、これらのふり幅パターンＰ１，Ｐ２を、電流制御周期Ｔａ毎に交互に切り替えるようにしている。このようにすると、電流センサ３３，３４によって検出される相電流の電流制御周期Ｔａの２周期分の平均値が、対応する相電流の電流制御周期Ｔａの２周期分の平均電流とほぼ一致するようになる。このため、スイッチング回数低減処理を行った場合にも、電流指令値に対する実電流の追従性を向上させることができる。
【００８１】
以下、この点について、図１２Ａと図１２Ｂとを用いて説明する。
図１２Ｂは、第２ふり幅パターンＰ２を用いてスイッチング回数低減処理が行われた場合の、ある電流制御周期Ｔａに対するＡ相およびＢ相の電圧とＡ相およびＢ相の電流（実電流）を示す波形図である。この例では、図１２ＢのＡ相電圧およびＢ相電圧の波形は、それぞれ、図１０ＢのＵ相およびＷ相のＰＷＭカウントに応じた波形に類似している。
【００８２】
第１ふり幅パターンＰ１と第２ふり幅パターンＰ１とが電流制御周期Ｔａ毎に交互に切り替えられるので、電流指令値が変化しない場合には図１２Ａの相電圧と図１２Ｂの相電圧とが電流制御周期Ｔａ毎に交互に発生する。
第１ふり幅パターンＰ１と第２ふり幅パターンＰ１とはふり幅規定値ｘの符号が反転しているパターンである。このため、隣接する２つの電流制御周期Ｔａにおいて所定の同じタイミングにおいて検出されるＡ相およびＢ相の実電流は、それらの２つの電流制御周期Ｔａの間で、Ａ相平均電流およびＢ相平均電流を中心として互いに正負反対側に所定値だけずれた値となる。このため、これら２つの電流制御周期Ｔａにおいて検出される２周期分のＡ相電流の平均値は、当該２周期におけるＡ相電流の平均値とほぼ一致し、これら２つの電流制御周期Ｔａにおいて検出される２周期分のＢ相電流の平均値は、当該２周期におけるＢ相電流の平均値とほぼ一致する。
【００８３】
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明はさらに他の形態で実施することもできる。たとえば、前述の実施形態では、キャリア波形が三角波であり、各相の上段ＦＥＴ１１１，１１３，１１５が第１オンオフパターンとなるように制御される場合について説明した。しかし、この発明は、キャリア波形が三角波であり、各相の上段ＦＥＴ１１１，１１３，１１５が第２オンオフパターンとなるように制御される場合についても適用することができる。
【００８４】
この場合には、Ｕ相の電流制御周期単位のＰＷＭカウントは、例えば次のようにして求められる。すなわち、ＰＷＭデューティ演算部４６は、二相・三相変換部４５によって得られたある電流制御周期Ｔａに対するＵ相電圧指令値ＶＵ＊と、ＰＷＭカウント最大値とを用いて、次式（３）に基づいて、当該電流制御周期Ｔａに対するＵ相ＰＷＭカウントＣｕを演算する。
【００８５】
Ｃｕ＝ＰＷＭカウント最大値−｛ＶＵ＊×（ＰＷＭカウント最大値／Ｖｂ）｝
＝５００−｛ＶＵ＊×（５００／Ｖｂ）｝    …（３）
前記式（３）においてＶｂは、モータ駆動回路３２の電源電圧（電源１００の出力電圧）である。
Ｖ相ＰＷＭカウントＣｖは、前記式（３）の右辺のＵ相電圧指令値ＶＵ＊の代わりにＶ相電圧指令値ＶＶ＊を用いることによって演算することができる。また、Ｗ相ＰＷＭカウントＣｗは、前記式（３）の右辺のＵ相電圧指令値ＶＵ＊の代わりにＷ相電圧指令値ＶＷ＊を用いることによって演算することができる。
【００８６】
キャリア波形が三角波であり、各相の上段ＦＥＴ１１１，１１３，１１５が第２オンオフパターンとなるように制御される場合のスイッチング回数低減部４７について説明する。図１３を参照して、スイッチング回数低減部４７によるスイッチング回数低減の基本的な考え方について説明する。
図１３（ａ１）は、ＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウントが設定された後であって、ＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウントが変更される前における、ある電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期ＴｃにおけるＵ相の上段ＦＥＴ１１１のオンオフ状態を示している。図１３（ａ１）の例では、ＰＷＭ周期に対する上段ＦＥＴ１１１のオン時間の比（デューティ比）が５０％よりも大きい場合の例を示している。
【００８７】
電流制御周期Ｔａ内の半数のＰＷＭ周期に対するデューティが１００％となり、かつ当該電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期のデューティ比（ＰＷＭカウント）の総和が変化しないという第１条件を満たすように、電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期のＰＷＭカウントを変更することを考える。
図１３（ａ２）は、前記第１条件を満たすように、奇数番目のＰＷＭ周期でのデューティ比を１００％に変更し、偶数番目のＰＷＭ周期のデューティ比を低減させた場合の例を示している。この場合、電流制御周期Ｔａ内における上段ＦＥＴ１１１のスイッチング回数は低減されないことがわかる。
【００８８】
図１３（ａ３）は、前記第１条件を満たしかつデューティ比が１００％のＰＷＭ周期が２周期ずつ連続するように、電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期のデューティ比を変更した場合の例を示している。この場合には、電流制御周期Ｔａ内における上段ＦＥＴ１１１のスイッチング回数が低減されることがわかる。
図１３（ｂ１）は、ＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウントが設定された後であって、ＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウントが変更される前における、ある電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期ＴｃにおけるＵ相の上段ＦＥＴ１１１のオンオフ状態を示している。図１３（ｂ１）の例では、ＰＷＭ周期に対する上段ＦＥＴ１１１のオン時間の比（デューティ比）が５０％未満の場合の例を示している。
【００８９】
電流制御周期Ｔａ内の半数のＰＷＭ周期に対するデューティ比が０％となり、かつ当該電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期のデューティ比（ＰＷＭカウント）の総和が変化しないという第２条件を満たすように、電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期のＰＷＭカウントを変更することを考える。
図１３（ｂ２）は、前記第２条件を満たすように、奇数番目のＰＷＭ周期でのデューティ比を０％に変更し、偶数番目のＰＷＭ周期のデューティ比を増加させた場合の例を示している。この場合、電流制御周期Ｔａ内における上段ＦＥＴ１１１のスイッチング回数が低減されることがわかる。
【００９０】
図１３（ｂ３）は、前記第２条件を満たしかつデューティ比が０％のＰＷＭ周期が２周期ずつ連続するように、電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期のデューティ比を変更した場合の例を示している。この場合にも、電流制御周期Ｔａ内における上段ＦＥＴ１１１のスイッチング回数が低減されることがわかる。
つまり、キャリア波形が三角波であり、各相の上段ＦＥＴ１１１，１１３，１１５が第２オンオフパターンとなるように制御される場合には、少なくとも１つの相において、次の条件Ａ２または条件Ｂ２を満たすように、電流制御周期Ｔａ内のＰＷＭ周期のＰＷＭカウントを変更すれば、その相のＦＥＴのスイッチング回数を低減させることができる。
【００９１】
条件Ａ２：電流制御周期Ｔａ内においてデューティ比が１００％のＰＷＭ周期が２以上連続し、かつ当該電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期のデューティ比の総和が変化しないという条件
条件Ｂ２：電流制御周期Ｔａ内の少なくとも１つのＰＷＭ周期に対するデューティ比が０％となり、かつ当該電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期のデューティ比の総和が変化しないという条件
この場合にも、あるＰＷＭ周期の全期間にわたって平滑コンデンサ１０１（図３参照）が放電モードとなるのを回避するために、各ＰＷＭ周期において、デューティ比が１００％の相とデューティ比が０％の相とが混在しないように、ＰＷＭカウントを変更することが好ましい。
【００９２】
キャリア波形が三角波であり、各相の上段ＦＥＴが第２オンオフパターンとなるように制御される場合のスイッチング回数低減部４７の動作は、キャリア波形が三角波であり、各相の上段ＦＥＴが第１オンオフパターンとなるように制御される場合のスイッチング回数低減部４７の動作（図８参照）と同様である。ただし、この場合には、ＰＷＭカウントがＰＷＭカウント最大値（５００）に変更されたＰＷＭ周期ではデューティ比が０％となり、ＰＷＭカウントがＰＷＭカウント最小値（０）に変更されたＰＷＭ周期では、デューティ比が１００％となる。
【００９３】
さらに、この発明は、キャリア波形が鋸波である場合にも適用することができる。
キャリア波形が鋸波である場合には、マイクロコンピュータ３１内で、図示しないクロック発生器で生成されるＰＷＭクロック周波数のクロックを図示しないカウンタでアップカウントし、カウント値が最大値に達するとカウンタをリセットするという動作を繰り返す。このカウンタのカウント値を、時間を横軸にとり、カウント値を縦軸にとって図示すると、図１４Ａに示すように、キャリア波形は鋸歯となる。鋸波の１周期はＰＷＭ周期Ｔｃに等しい。キャリア波形の最大値、つまりカウント値の最大値により、ＰＷＭ信号の周波数（キャリア周波数）が決定される。本実施形態では、ＰＷＭクロック周波数が１００［ＭＨｚ］であり、ＰＷＭ信号の周波数（以下、「ＰＷＭ周波数」という。）が１００［ｋＨｚ］と設定しているので、ＰＷＭカウント値の最大値（以下において、「ＰＷＭカウント最大値」という場合がある）は、１００，０００，０００÷１００，０００＝１，０００となる。ＰＷＭカウント値の最小値（以下において、「ＰＷＭカウント最小値」という場合がある）は、０である。
【００９４】
図１４Ｂに示すように、ＰＷＭ出力部４８（図２参照）は、与えられるＰＷＭカウントとカウンタのカウント値とを比較し、モータ駆動回路３２（図２参照）に対して、High信号または Low信号を出力する。ＰＷＭ出力部４８は、例えば、カウンタのカウント値≦ＰＷＭカウントが成立している間はHigh信号（またはLow信号）を、それ以外はLow信号（またはHigh信号）を出力する。このHigh信号およびLow信号がＰＷＭ信号となる。
【００９５】
キャリア波形が鋸波である場合には、キャリアカウントの開始時にＦＥＴのオンオフの切り替わりがあり、キャリアカウントのリセットまでにもう一度、ＦＥＴのオンオフの切り替わりがある。ＰＷＭ周期Ｔｃ内の上段ＦＥＴ１１１，１１３，１１５のオンオフ状態の変化パターン（オンオフパターン）としては、次の２つのパターンがある。
第１オンオフパターン：キャリアカウント開始から見て、オン状態→オフ状態へと変化するパターン。第１オンオフパターンでは、ある相の三相電圧指令値が高いほど、その相に対する電流制御周期Ｔａ単位のＰＷＭカウントは大きい値となる。この場合、ある相のＰＷＭ周期Ｔｃ単位のＰＷＭカウントが大きいほど、その相の当該ＰＷＭ周期に対する上段ＦＥＴのオン時間の比（デューティ比）は大きくなる。
【００９６】
第２オンオフパターン：キャリアカウント開始から見て、オフ状態→オン状態へと変化するパターン。第２オンオフパターンでは、ある相の三相電圧指令値が高いほど、その相に対する電流制御周期ＴａのＰＷＭカウントは小さな値となる。この場合、ある相のＰＷＭ周期Ｔｃ単位のＰＷＭカウントが大きいほど、その相の当該ＰＷＭ周期に対する上段ＦＥＴのオン時間の比（デューティ比）は小さくなる。
【００９７】
なお、ＰＷＭ周期Ｔｃ内の下段ＦＥＴ１１２，１１４，１１６のオンオフパターンは、上段ＦＥＴのオンオフパターンと逆となる。まず、各相の上段ＦＥＴ１１１，１１３，１１５が第１オンオフパターンとなるように制御される場合について説明する。
この場合には、Ｕ相の電流制御周期単位のＰＷＭカウントは、例えば次のようにして求められる。すなわち、ＰＷＭデューティ演算部４６は、二相・三相変換部４５によって得られたある電流制御周期Ｔａに対するＵ相電圧指令値ＶＵ＊と、ＰＷＭカウント最大値とを用いて、次式（４）に基づいて、当該電流制御周期Ｔａに対するＵ相ＰＷＭカウントＣｕを演算する。
【００９８】
Ｃｕ＝ＶＵ＊×（ＰＷＭカウント最大値／Ｖｂ）
＝ＶＵ＊×（１，０００／Ｖｂ）｝    …（４）
前記式（４）においてＶｂは、モータ駆動回路３２の電源電圧（電源１００の出力電圧）である。
Ｖ相ＰＷＭカウントＣｖは、前記式（４）の右辺のＵ相電圧指令値ＶＵ＊の代わりにＶ相電圧指令値ＶＶ＊を用いることによって演算することができる。また、Ｗ相ＰＷＭカウントＣｗは、前記式（４）の右辺のＵ相電圧指令値ＶＵ＊の代わりにＷ相電圧指令値ＶＷ＊を用いることによって演算することができる。
【００９９】
キャリア波形が鋸波であり、各相の上段ＦＥＴ１１１，１１３，１１５が第１オンオフパターンとなるように制御される場合のスイッチング回数低減部４７について説明する。図１５を参照して、スイッチング回数低減部４７によるスイッチング回数低減の基本的な考え方について説明する。
図１５（ａ１）は、ＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウントが設定された後であって、ＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウントが変更される前における、ある電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期ＴｃにおけるＵ相の上段ＦＥＴ１１１のオンオフ状態を示している。図１５（ａ１）の例では、ＰＷＭ周期に対する上段ＦＥＴ１１１のオン時間の比（デューティ比）が５０％よりも大きい場合の例を示している。
【０１００】
電流制御周期Ｔａ内の半数のＰＷＭ周期に対するデューティが１００％となり、かつ当該電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期のデューティ比（ＰＷＭカウント）の総和が変化しないという第１条件を満たすように、電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期のＰＷＭカウントを変更することを考える。
図１５（ａ２）は、前記第１条件を満たすように、奇数番目のＰＷＭ周期でのデューティ比を１００％に変更し、偶数番目のＰＷＭ周期のデューティ比を低減させた場合の例を示している。この場合、電流制御周期Ｔａ内における上段ＦＥＴ１１１のスイッチング回数が低減されることがわかる。
【０１０１】
図１５（ａ３）は、前記第１条件を満たしかつデューティ比が１００％のＰＷＭ周期が２周期ずつ連続するように、電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期のデューティ比を変更した場合の例を示している。この場合にも、電流制御周期Ｔａ内における上段ＦＥＴ１１１のスイッチング回数が低減されることがわかる。
図１５（ｂ１）は、ＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウントが設定された後であって、ＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウントが変更される前における、ある電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期ＴｃにおけるＵ相の上段ＦＥＴ１１１のオンオフ状態を示している。図１５（ｂ１）の例では、ＰＷＭ周期に対する上段ＦＥＴ１１１のオン時間の比（デューティ比）が５０％未満の場合の例を示している。
【０１０２】
電流制御周期Ｔａ内の半数のＰＷＭ周期に対するデューティ比が０％となり、かつ当該電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期のデューティ比（ＰＷＭカウント）の総和が変化しないという第２条件を満たすように、電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期のＰＷＭカウントを変更することを考える。
図１５（ｂ２）は、前記第２条件を満たすように、奇数番目のＰＷＭ周期でのデューティ比を０％に変更し、偶数番目のＰＷＭ周期のデューティ比を増加させた場合の例を示している。この場合、電流制御周期Ｔａ内における上段ＦＥＴ１１１のスイッチング回数が低減されることがわかる。
【０１０３】
図１５（ｂ３）は、前記第２条件を満たしかつデューティ比が０％のＰＷＭ周期が２周期ずつ連続するように、電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期のデューティ比を変更した場合の例を示している。この場合にも、電流制御周期Ｔａ内における上段ＦＥＴ１１１のスイッチング回数が低減されることがわかる。
つまり、キャリア波形が鋸波であり、各相の上段ＦＥＴ１１１，１１３，１１５が第１オンオフパターンとなるように制御される場合には、少なくとも１つの相において、次の条件Ａ３または条件Ｂ３を満たすように、電流制御周期Ｔａ内のＰＷＭ周期のＰＷＭカウントを変更すれば、モータ駆動回路３２内のＦＥＴのスイッチング回数を低減させることができる。
【０１０４】
条件Ａ３：電流制御周期Ｔａ内の少なくとも１つのＰＷＭ周期に対するデューティ比が１００％となり、かつ当該電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期のデューティ比の総和が変化しないという条件
条件Ｂ３：電流制御周期Ｔａ内の少なくとも１つのＰＷＭ周期に対するデューティ比が０％となり、かつ当該電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期のデューティ比の総和が変化しないという条件
この場合にも、あるＰＷＭ周期の全期間にわたって平滑コンデンサ１０１（図３参照）が放電モードとなるのを回避するために、各ＰＷＭ周期において、デューティ比が１００％の相とデューティ比が０％の相とが混在しないように、ＰＷＭカウントを変更することが好ましい。
【０１０５】
図８のフローチャートを用いて、キャリア波形が鋸波であり、各相の上下段ＦＥＴが第１オンオフパターンとなるように制御される場合のスイッチング回数低減部４７の動作を説明する。
スイッチング回数低減部４７（図２参照）は、まず、ＰＷＭデューティ演算部４６から与えられる次回の電流制御周期Ｔａに対するＵ相、Ｖ相およびＷ相のＰＷＭカウントＣｕ、ＣｖおよびＣｗを、次回の電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期Ｔｃに対するＵ相、Ｖ相およびＷ相のＰＷＭカウントＣｕ、ＣｖおよびＣｗとして設定する(ステップＳ１)。
【０１０６】
図１６Ａは、ステップＳ１で設定された、電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期ＴｃにおけるＵ相、Ｖ相およびＷ相のＰＷＭカウントＣｕ、ＣｖおよびＣｗの一例を示す模式図である。
次に、スイッチング回数低減部４７は、ＵＶＷの各相に対して、スイッチング回数低減用のふり幅設定処理を行う（ステップＳ２〜ステップＳ６）。言い換えれば、スイッチング回数低減部４７は、各相において前記条件Ａ３またはＢ３が満たされるようにＰＷＭカウントを変更するためのふり幅を設定する。
【０１０７】
ある相に関して、電流制御周期Ｔａ内のＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウントの合計値が変更されないようにＰＷＭカウントを変更するには、当該相のＰＷＭカウントに対して、例えば、図１６Ｂ内の第１ふり幅パターンＰ１〜第４ふり幅パターンＰ４に応じたふり幅を加算すればよい。図１６Ｂの第１、第２、第３および第４ふり幅パターンＰ１、Ｐ２、Ｐ３およびＰ４は、それぞれ図９Ｂの第３、第４、第１および第２ふり幅パターンＰ３、Ｐ４、Ｐ１およびＰ２に相当する。
【０１０８】
キャリア波形が鋸波であり、各相の上段ＦＥＴが第１オンオフパターンとなるように制御される場合には、図１６Ｂ内の第３ふり幅パターンおよび第４ふり幅パターンを用いても、前記条件Ａ３およびＢ３を満たすことができるが、ここでは各相（Ｕ相、Ｖ相およびＷ相）に対して、図１６Ｂ内の第１ふり幅パターンまたは第２ふり幅パターンが割り当てられるものとする。
【０１０９】
第２ふり幅パターンＰ２は、第１ふり幅パターンＰ１のｘの符号を反転したパターンである。第１ふり幅パターンＰ１および第２ふり幅パターンＰ２は、電流制御周期Ｔａ毎に交互に切り替えられる。
ふり幅設定処理においては、スイッチング回数低減部４７は、まず、前回の電流制御周期Ｔａで選択されたふり幅パターン（以下、「前回ふり幅パターンＰｎ−１」という場合がある。）が第１ふり幅パターンＰ１であるか第２ふり幅パターンＰ２であるかを判別する（ステップＳ２）。前回ふり幅パターンＰｎ−１の初期値は、例えば、第２ふり幅パターンＰ２に設定される。
【０１１０】
前回ふり幅パターンＰｎ−１が第２ふり幅パターンＰ２である場合には、スイッチング回数低減部４７は、今回の電流制御周期Ｔａで使用するふり幅パターンとして第１ふり幅パターンＰ１を選択する（ステップＳ３）。また、スイッチング回数低減部４７は、前回ふり幅パターンＰｎ−１として第１ふり幅パターンＰ１を記憶する。以下、今回の電流制御周期Ｔａで選択されたふり幅パターンを、「今回ふり幅パターンＰｎ」という場合がある。そして、スイッチング回数低減部４７は、ステップＳ５に移行する。
【０１１１】
一方、ステップＳ２において、前回ふり幅パターンＰｎ−１が第１ふり幅パターンＰ１であると判別された場合には、スイッチング回数低減部４７は、今回の電流制御周期Ｔａで使用するふり幅パターンとして第２ふり幅パターンＰ２を選択する（ステップＳ４）。また、スイッチング回数低減部４７は、前回ふり幅パターンＰｎ−１として第２ふり幅パターンＰ２を記憶する。そして、スイッチング回数低減部４７は、ステップＳ５に移行する。
【０１１２】
ステップＳ５では、スイッチング回数低減部４７は、各相に対するふり幅規定値ｘを演算する。具体的には、スイッチング回数低減部４７は、まず、ＵＶＷの各相を、ステップＳ１で設定されたＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウント（この実施形態では、ＰＷＭデューティ演算部４６から与えられる電流制御周期単位のＰＷＭカウントと同じ）が、ＰＷＭカウント最大値の１／２以上である高カウント相と、ＰＷＭカウント最大値の１／２未満である低カウント相とに分ける。この例では、ＰＷＭカウント最大値は１，０００であるので、ＰＷＭカウント最大値の１／２は５００となる。
【０１１３】
なお、スイッチング回数低減部４７は、ステップＳ１で設定されたＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウントが、ＰＷＭカウント最大値の１／２よりも大きい相である高カウント相と、ステップＳ１で設定されたＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウントが、ＰＷＭカウント最大値の１／２以下である低カウント相とに分けてもよい。
次に、スイッチング回数低減部４７は、高カウント相に属する相に関しては、当該相のＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウントとＰＷＭカウント最大値との差（ＰＷＭカウント最大値−当該相のＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウント）を、当該相に対するふり幅規定値ｘとして設定する。低カウント相に属する相に関しては、スイッチング回数低減部４７は、当該相のＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウントとＰＷＭカウント最小値（０）との差（当該相のＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウント−ＰＷＭカウント最小値）を、当該相に対するふり幅規定値ｘとして設定する。
【０１１４】
図１６Ａの例では、Ｕ相のＰＷＭカウントは、８００であり、ＰＷＭカウント最大値の１／２以上であるので、Ｕ相に対するふり幅規定値ｘは、２００（＝１，０００−８００）となる。また、Ｖ相のＰＷＭカウントは、６００であり、ＰＷＭカウント最大値の１／２以上であるので、Ｖ相に対するふり幅規定値ｘは、４００（＝１，０００−６００）となる。また、Ｗ相のＰＷＭカウントは、２００であり、ＰＷＭカウント最大値の１／２未満であるので、Ｗ相に対するふり幅規定値ｘは、２００（＝２００−０）となる。
【０１１５】
次に、スイッチング回数低減部４７は、このようにして演算された各相に対するふり幅規定値ｘと、前記ステップＳ３またはＳ４で選択された今回ふり幅パターンＰｎとに基づいて、各相に対する各ＰＷＭ周期Ｔｃのふり幅を設定する（ステップＳ６）。
今回ふり幅パターンＰｎが第１ふり幅パターンＰ１である場合において、図１６Ａに示される各相のＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウントに基づいて設定された、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の各ＰＷＭ周期Ｔｃのふり幅を、図１６Ｃに示す。
【０１１６】
次に、スイッチング回数低減部４７は、各相のＰＷＭカウントを変更するためのＰＷＭカウント変更処理を行う（ステップＳ７）。
具体的には、スイッチング回数低減部４７は、各相に対するふり幅にしたがって、ステップＳ１によって設定された各相のＰＷＭカウントを変更する。より具体的には、スイッチング回数低減部４７は、ステップＳ１によって設定された各相の各ＰＷＭ周期Ｔｃに対するＰＷＭカウントに、対応する相のふり幅を加算することによって、各相の各ＰＷＭ周期Ｔｃに対するＰＷＭカウントを変更する。これにより、ＰＷＭカウント変更処理が終了する。
【０１１７】
次に、スイッチング回数低減部４７は、ステップＳ３のＰＷＭカウント変更処理後の各ＰＷＭ周期に対するＵ相、Ｖ相およびＷ相のＰＷＭカウントＣｕ、ＣｖおよびＣｗを、次回の電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期Ｔｃに対する最終的なＵ相、Ｖ相およびＷ相のＰＷＭカウントＣｕ、ＣｖおよびＣｗとして、ＰＷＭ出力部４８に与える（ステップＳ８）。そして、スイッチング回数低減部４７は、今回の電流制御周期Ｔａでのスイッチング回数低減処理を終了する。
【０１１８】
ステップＳ１によって設定された各相のＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウントが図１６Ａに示されるような値であり、各相のふり幅が図１６Ｃに示すような値である場合、各相のＰＷＭ周期単位の最終的なＰＷＭカウントは、図１６Ｄに示されるようになる。
図１６Ｄに示すように、周期番号ｉが１，３，５および７であるＰＷＭ周期においては、Ｕ相およびＶ相のＰＷＭカウントが１，０００に変更されている。つまり、周期番号ｉが１，３，５および７であるＰＷＭ周期においては、Ｕ相およびＶ相のデューティ比が１００％に変更されている。また、周期番号ｉが２，４，６および８であるＰＷＭ周期においては、Ｗ相のＰＷＭカウントが０に変更されている。つまり、周期番号ｉが２，４，６および８であるＰＷＭ周期においては、Ｗ相のデューティ比が０％に変更されている。しかしながら、各相の電流制御周期Ｔａ内のＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウントの合計値は、図１６Ａと同じである。
【０１１９】
つまり、図１６Ａ〜図１６Ｄに示す例では、Ｕ相およびＶ相に対しては、条件Ａ３を満たすように、電流制御周期Ｔａ内のＰＷＭ周期のＰＷＭカウントが変更されている。また、Ｗ相に対しては、条件Ｂ３を満たすように、電流制御周期Ｔａ内のＰＷＭ周期のＰＷＭカウントが変更されている。したがって、この例では、モータ駆動回路３２内の全ての相のＦＥＴ１１１〜１１６のスイッチング回数を低減させることができる。
【０１２０】
また、図１６Ｄに示すように、全てのＰＷＭ周期において、ＰＷＭカウントが１，０００となる相と、ＰＷＭカウントが０となる相とが混在していない。したがって、各ＰＷＭ周期において、平滑コンデンサ１０１の充電および放電が行われることになる。このようなことは、一部のＰＷＭ周期においてＰＷＭカウントが１，０００に変更される相に対するふり幅パターンおよび一部のＰＷＭ周期においてＰＷＭカウントが０に変更される相に対するふり幅パターンとして、同じふり幅パターンを用いることにより実現される。
【０１２１】
ステップＳ１によって設定された各相のＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウントが図１６Ａに示されるような値であり、今回ふり幅パターンＰｎが図１６Ｂの第２ふり幅パターンＰ２であった場合のふり幅および各相のＰＷＭ周期単位の最終的なＰＷＭカウントについて説明する。
今回ふり幅パターンＰｎが第２ふり幅パターンＰ２であった場合において、図１６Ａに示される各相のＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウントに基づいて設定された、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の各ＰＷＭ周期Ｔｃのふり幅を、図１７Ａに示す。各相のふり幅が図１７Ａに示すような値である場合には、各相のＰＷＭ周期単位の最終的なＰＷＭカウントは、図１７Ｂに示されるようになる。
【０１２２】
図１７Ａおよび図１７Ｂに示す例においても、Ｕ相およびＶ相に対しては、前記条件Ａ３を満たすように、電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期のＰＷＭカウントが変更されている。また、Ｗ相に対しては、前記条件Ｂ３を満たすように、電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期のＰＷＭカウントが変更されている。したがって、この例では、モータ駆動回路３２内の全ての相のＦＥＴ１１１〜１１６のスイッチング回数を低減させることができる。
【０１２３】
また、図１７Ｂに示すように、全てのＰＷＭ周期において、ＰＷＭカウントが１０００となる相とＰＷＭカウントが０となる相とが混在していない。したがって、各ＰＷＭ周期において、平滑コンデンサ１０１の充電および放電が行われることになる。
また、第１ふり幅パターンＰ１および第２ふり幅パターンＰ２が、電流制御周期Ｔａ毎に交互に選択されて使用されるので、スイッチング回数低減処理を行った場合にも、前述した実施形態と同様な理由により、電流指令値に対する実電流の追従性を向上させることができる。
【０１２４】
次に、キャリア波形が鋸波であり、各相の上段ＦＥＴ１１１，１１３，１１５が第２オンオフパターンとなるように制御される場合について説明する。
この場合には、Ｕ相の電流制御周期単位のＰＷＭカウントは、例えば次のようにして求められる。すなわち、ＰＷＭデューティ演算部４６は、二相・三相変換部４５によって得られたある電流制御周期Ｔａに対するＵ相電圧指令値ＶＵ＊と、ＰＷＭカウント最大値とを用いて、次式（５）に基づいて、当該電流制御周期Ｔａに対するＵ相ＰＷＭカウントＣｕを演算する。
【０１２５】
Ｃｕ＝ＰＷＭカウント最大値−｛ＶＵ＊×（ＰＷＭカウント最大値／Ｖｂ）｝
＝１，０００−｛ＶＵ＊×（１，０００／Ｖｂ）｝    …（５）
前記式（５）においてＶｂは、モータ駆動回路３２の電源電圧（電源１００の出力電圧）である。
Ｖ相ＰＷＭカウントＣｖは、前記式（５）の右辺のＵ相電圧指令値ＶＵ＊の代わりにＶ相電圧指令値ＶＶ＊を用いることによって演算することができる。また、Ｗ相ＰＷＭカウントＣｗは、前記式（５）の右辺のＵ相電圧指令値ＶＵ＊の代わりにＷ相電圧指令値ＶＷ＊を用いることによって演算することができる。
【０１２６】
キャリア波形が鋸波であり、各相の上段ＦＥＴ１１１，１１３，１１５が第２オンオフパターンとなるように制御される場合のスイッチング回数低減部４７について説明する。図１８を参照して、スイッチング回数低減部４７によるスイッチング回数低減の基本的な考え方について説明する。
図１８（ａ１）は、ＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウントが設定された後であって、ＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウントが変更される前における、ある電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期ＴｃにおけるＵ相の上段ＦＥＴ１１１のオンオフ状態を示している。図１８（ａ１）の例では、ＰＷＭ周期に対する上段ＦＥＴ１１１のオン時間の比（デューティ比）が５０％よりも大きい場合の例を示している。
【０１２７】
電流制御周期Ｔａ内の半数のＰＷＭ周期に対するデューティが１００％となり、かつ当該電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期のデューティ比（ＰＷＭカウント）の総和が変化しないという第１条件を満たすように、電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期のＰＷＭカウントを変更することを考える。
図１８（ａ２）は、前記第１条件を満たすように、奇数番目のＰＷＭ周期でのデューティ比を１００％に変更し、偶数番目のＰＷＭ周期のデューティ比を低減させた場合の例を示している。この場合、電流制御周期Ｔａ内における上段ＦＥＴ１１１のスイッチング回数が低減されることがわかる。
【０１２８】
図１８（ａ３）は、前記第１条件を満たしかつデューティ比が１００％のＰＷＭ周期が２周期ずつ連続するように、電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期のデューティ比を変更した場合の例を示している。この場合にも、電流制御周期Ｔａ内における上段ＦＥＴ１１１のスイッチング回数が低減されることがわかる。
図１８（ｂ１）は、ＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウントが設定された後であって、ＰＷＭ周期単位のＰＷＭカウントが変更される前における、ある電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期ＴｃにおけるＵ相の上段ＦＥＴ１１１のオンオフ状態を示している。図１８（ｂ１）の例では、ＰＷＭ周期に対する上段ＦＥＴ１１１のオン時間の比（デューティ比）が５０％未満の場合の例を示している。
【０１２９】
電流制御周期Ｔａ内の半数のＰＷＭ周期に対するデューティ比が０％となり、かつ当該電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期のデューティ比（ＰＷＭカウント）の総和が変化しないという第２条件を満たすように、電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期のＰＷＭカウントを変更することを考える。
図１８（ｂ２）は、前記第２条件を満たすように、奇数番目のＰＷＭ周期でのデューティ比を０％に変更し、偶数番目のＰＷＭ周期のデューティ比を増加させた場合の例を示している。この場合、電流制御周期Ｔａ内における上段ＦＥＴ１１１のスイッチング回数が低減されることがわかる。
【０１３０】
図１８（ｂ３）は、前記第２条件を満たしかつデューティ比が０％のＰＷＭ周期が２周期ずつ連続するように、電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期のデューティ比を変更した場合の例を示している。この場合にも、電流制御周期Ｔａ内における上段ＦＥＴ１１１のスイッチング回数が低減されることがわかる。
つまり、キャリア波形が鋸波であり、各相の上段ＦＥＴ１１１，１１３，１１５が第２オンオフパターンとなるように制御される場合には、少なくとも１つの相において、次の条件Ａ４または条件Ｂ４を満たすように、電流制御周期Ｔａ内のＰＷＭ周期のＰＷＭカウントを変更すれば、その相のＦＥＴのスイッチング回数を低減させることができる。
【０１３１】
条件Ａ４：電流制御周期Ｔａ内の少なくとも１つのＰＷＭ周期に対するデューティ比が１００％となり、かつ当該電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期のデューティ比の総和が変化しないという条件
条件Ｂ４：電流制御周期Ｔａ内の少なくとも１つのＰＷＭ周期に対するデューティ比が０％となり、かつ当該電流制御周期Ｔａ内の各ＰＷＭ周期のデューティ比の総和が変化しないという条件
条件Ａ４は前述の条件Ａ３と同じであり、条件Ｂ４は前述の条件Ｂ３と同じである。
【０１３２】
この場合にも、あるＰＷＭ周期の全期間にわたって平滑コンデンサ１０１（図３参照）が放電モードとなるのを回避するために、各ＰＷＭ周期において、デューティ比が１００％の相とデューティ比が０％の相とが混在しないように、ＰＷＭカウントを変更することが好ましい。
キャリア波形が鋸波であり、各相の上段ＦＥＴが第２オンオフパターンとなるように制御される場合のスイッチング回数低減部４７の動作は、キャリア波形が鋸波であり、各相の上段ＦＥＴが第１オンオフパターンとなるように制御される場合のスイッチング回数低減部４７の動作と同様である。ただし、この場合には、ＰＷＭカウントがＰＷＭカウント最大値（１，０００）に変更されたＰＷＭ周期ではデューティ比が０％なり、ＰＷＭカウントがＰＷＭカウント最小値（０）に変更されたＰＷＭ周期では、デューティ比が１００％となる。
【０１３３】
前記実施形態では、この発明を電動パワーステアリング装置のモータ制御装置に適用した場合について説明したが、この発明は、電動パワーステアリング装置以外に用いられるモータ制御装置にも適用することができる。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【０１３４】
１…電動パワーステアリング装置、１２…ＥＣＵ、１８…電動モータ、３１…マイクロコンピュータ、３２…モータ駆動回路、４６…ＰＷＭデューティ演算部、４７…スイッチング回数低減部、４８…ＰＷＭ出力部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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