(57)【要約】      （修正有）【課題】モータの起動時において突入電流を抑制でき、かつ、モータのトルクの立ち上がりが悪くなるのを抑制できるモータ制御装置の提供。【解決手段】インバータ制御部７は、与えられたトルク指令値Ｔｒに従ったトルクを交流モータ１が出力できるような矩形波電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗをインバータ２が生成するために、インバータ２の各相を駆動する駆動信号Ｐｕ、Ｐｖ、Ｐｗを生成する。また、インバータ制御部７は、交流モータ１の起動時には、駆動信号Ｐｕが所定のデューティー比となるように制御し、この制御の終了後には駆動信号Ｐｖが所定のデューティー比となるように制御し、この制御の終了後には駆動信号Ｐｗが所定のデューティー比になるように制御する。【選択図】図１
2010193566.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から与えられたトルク指令値と交流モータの回転速度とに基づいて、電圧指令値を生成する電圧指令生成手段と、
前記電圧指令生成手段が生成した電圧指令値と前記交流モータの電気角とに基づいて、電圧位相目標値を生成する電圧位相目標生成手段と、
前記電圧位相目標生成手段で生成した電圧位相目標値に基づいて、インバータのスイッチ素子を所定のスイッチングパターンで制御して所定の矩形波電圧を発生させ、当該発生させた矩形波電圧を前記交流モータの各相のモータ巻線に印加させるインバータ制御手段と、を備えたモータ制御装置であって、
前記インバータ制御手段は、前記交流モータを矩形波制御で起動する場合、前記インバータの複数相の各スイッチ素子は、一の相のスイッチ素子を第１のデューティー比で制御し、当該制御の終了後には他の相のスイッチ素子を第２のデューティー比で制御することを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
前記交流モータのモータ巻線は３相を有し、
前記インバータはスイッチ素子で形成される３相アームを有し、
前記インバータ制御手段は、
前記インバータの３相アームの各スイッチ素子を所定のスイッチングパターンで順に制御し、かつ、第１の相のアームのスイッチ素子を第１のデューティー比で制御し、当該制御の終了後には第２の相のアームのスイッチ素子を第２のデューティー比で制御し、当該制御の終了後には第３の相のアームのスイッチ素子を第３のデューティー比で制御することを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記インバータ制御手段は、
前記インバータの各相の上アームと下アームのスイッチ素子のオン・オフを、電気角が１８０度変わる毎に切り換え、かつ、前記インバータの各相間の上アームと下アームのスイッチ素子のオン・オフを、電気角で１２０度変わる毎に切り換える矩形波制御で制御するとともに、
前記インバータの各相の上アームの各スイッチ素子は、オンに切り換わった後、電気角が６０度から１２０度変わるまでの間は第１のデューティー比で制御し、
前記インバータの各相の下アームの各スイッチ素子は、オンに切り換わった後、電気角が６０度から１２０度変わるまでの間は第２のデューティー比で制御することを特徴とする請求項２に記載のモータ制御装置。
【請求項４】
前記第１および第２のデューティー比の制御は、制御開始時にデューティー比を所定の初期値とし、前記初期値の状態を所定時間継続し、その後、前記初期値から１００％に連続的に変化させることを特徴とする請求項３に記載のモータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流モータなどのモータをインバータで駆動するときに、その駆動を制御するモータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、交流モータをインバータで起動する場合において、インバータの入力電圧が確保されている状態で、交流モータを矩形波制御で起動すると、モータの巻線に突入電流が流れ、過電流となってしまう。これを防止するための技術として、特許文献１に示すように、モータ起動後の突入電流を検知すると、インバータの入力電圧を低下させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２４７９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、インバータへの入力電圧を低下させているため、トルクを大きくしようとすると、電圧の上昇をさせなければならない。この電圧上昇に要する時間の分、起動時のトルクの立ち上がりが悪くなるという不具合がある。
そこで、本発明の目的は、モータの起動時において突入電流を抑制することができ、かつ、モータのトルクの立ち上がりが悪くなるの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】
【０００５】
上記の課題を解決し本発明の目的を達成するために、本発明は、以下のような構成からなる。
すなわち、本発明は、外部から与えられたトルク指令値と交流モータの回転速度とに基づいて、電圧指令値を生成する電圧指令生成手段と、前記電圧指令生成手段が生成した電圧指令値と前記交流モータの電気角とに基づいて、電圧位相目標値を生成する電圧位相目標生成手段と、前記電圧位相目標生成手段で生成した電圧位相目標値に基づいて、インバータのスイッチ素子を所定のスイッチングパターンで制御して所定の矩形波電圧を発生させ、当該発生させた矩形波電圧を前記交流モータの各相のモータ巻線に印加させるインバータ制御手段と、を備えたモータ制御装置であって、前記インバータ制御手段は、前記交流モータを矩形波制御で起動する場合、前記インバータの複数相の各スイッチ素子は、一の相のスイッチ素子を第１のデューティー比で制御し、当該制御の終了後には他の相のスイッチ素子を第２のデューティー比で制御する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、交流モータの起動時において突入電流を抑制でき、かつ、交流モータのトルクの立ち上がりが悪くなるのを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明のモータ制御装置の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】通常の矩形波制御の場合のインバータの各相のスイッチ素子の駆動信号（スイッチングパターン）の例を示す波形図である。
【図３】図２における電気角と６０度単位で分割した各区間とを示す図である。
【図４】モータ起動時におけるインバータの各相のスイッチ素子の駆動信号例を示す波形図である。
【図５】図４に示す駆動信号についてデューティー比の制御を行うタイミングを簡潔にまとめた図である。
【図６】モータ起動時におけるインバータの各相の駆動信号のデューティー比の制御例を説明するフローチャートである。
【図７】インバータの各相の駆動信号のデューティー比の変化を説明するための説明図である。
【図８】デューティー比の制御時の駆動信号の波形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
（モータ制御装置の構成例）
図１は、本発明のモータ制御装置の実施形態の構成を示すブロック図である。
この実施形態に係るモータ制御装置は、与えられたトルク指令値Ｔｒに従ったトルクを交流モータ１が出力できるような矩形波電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗをインバータ２が生成し、この生成した矩形波電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗを交流モータ１の各相のコイル巻線に印加するようにしたものである。
【０００９】
このため、実施形態に係るモータ制御装置は、図１に示すように、位置検出器３と、回転速度演算部４と、電圧指令生成部５と、電圧位相目標生成部６と、インバータ制御部７と、を備えている。
交流モータ１は、例えばＵ相、Ｖ相、およびＷ相の３相のモータからなり、図示しないＵ相コイル巻線、Ｖ相コイル巻線、およびＷ相コイル巻線を備えている。交流モータ１のＵ相、Ｖ相、およびＷ相の各一端には、インバータ２で生成される矩形波電圧（相電圧）Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗが印加される。
【００１０】
インバータ２は、交流モータ１を駆動する一般的なものであり、バッテリなどの直流電源８によって動作する。すなわち、インバータ２は、交流モータ１が３相の場合には、図示しないＵ相アーム、Ｖ相アーム、およびＷ相アームを有し、各相のアームは直列接続された２つのスイッチ素子（例えばトランジスタ）からなる。
そして、インバータ２のＵ相アーム、Ｖ相アーム、およびＷ相アームのスイッチ素子は、インバータ制御部７で生成される駆動信号Ｐｕ、Ｐｖ、Ｐｗに基づいてスイッチング動作し、交流モータ１に印加するための矩形波電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗを生成する。
【００１１】
位置検出器３は、例えばレゾルバからなり、交流モータ１の電気角（ロータの回転角）θを検出する。この検出された電気角θは、回転速度演算部４および電圧位相目標生成部６にそれぞれ送られる。
電圧指令生成部５は、外部から入力される交流モータ１のトルク指令値Ｔｒ、位置検出器３で検出された交流モータ１の電気角θに基づいて演算された交流モータ１の現在の回転角速度ωｍ、および直流電源８の直流電圧Ｖｄｃに基づき、所定のマップを参照して、d 軸電圧指令値Ｖｄとｄ軸電圧指令値Ｖｑをそれぞれ生成して出力する。
【００１２】
電圧位相目標生成部６は、電圧指令生成部５から出力されるｄ軸電圧指令値Ｖｄとｑ軸電圧指令値Ｖｑ、および位置検出器３で検出された交流モータ１の電気角θを入力し、電圧位相目標値θｖを生成する。この電圧位相目標値θｖは、次の（１）式によって算出する。
θｖ＝θ＋ｔａｎ-1（Ｖｑ／Ｖｄ）・・・（１）
【００１３】
インバータ制御部７は、電圧位相目標生成部６で生成される電圧位相目標値θｖに基づき、インバータ２のＵ相アーム、Ｖ相アーム、およびＷ相アームのスイッチ素子をオンオフ制御（スイッチング制御）する駆動信号Ｐｕ、Ｐｖ、Ｐｗを生成してインバータ２に出力する。
ここで、インバータ２のＵ相アーム、Ｖ相アーム、およびＷ相アームのそれぞれは、２つのスイッチ素子（上アームと下アーム）からなる。このため、インバータ制御部７で生成される駆動信号Ｐｕ、Ｐｖ、Ｐｗは、実際には６つからなる（例えば図２、図４参照）。この点については、後で詳しく説明する。
【００１４】
このように構成される実施形態は、交流モータ１の駆動をインバータ２の生成する矩形波電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗで行い、矩形波電圧の位相を電圧位相目標値θＶに追従させるように制御することにより、与えられたトルク指令値Ｔｒを実現するように交流モータ１のトルク制御を行う。つまり、交流モータ１のトルクと矩形波電圧の位相には相関があるので、電圧位相を制御することによりトルクを制御することができる。この矩形波電圧の位相を制御するには、インバータ制御部７が生成する駆動信号Ｐｕ、Ｐｖ、Ｐｗのスイッチングパターンを切り替えることによって行う。
【００１５】
（矩形波制御の概要）
次に、交流モータ１の駆動を矩形波制御で制御する場合の概要について、図２を参照して説明する。ここで、図２における電気角などについては、図３に示す通りである。
この例では、交流モータ１はＵ相、Ｖ相、およびＷ相からなる３相のモータとし、これに対応して、インバータ２はＵ相アーム、Ｖ相アーム、およびＷ相アームを有するものとする。さらに、インバータ２の各相のアームは、直列接続された２つのスイッチ素子（上アームと下アーム）からなる。
【００１６】
図２は、交流モータ１の通常の矩形波制御時におけるインバータ２の各相のアームのスイッチ素子のスイッチングパターン例を示す。すなわち、図２は、交流モータ１の通常の矩形波制御時に、インバータ２の各相のアームのスイッチ素子をオンオフ動作させるために、インバータ制御部７で生成される駆動信号Ｐｕ＋、Ｐｕ−、Ｐｖ＋、Ｐｖ−、Ｐｗ＋、Ｐｗ−の波形例を示す。これらの駆動信号は、Ｈレベルのときにスイッチ素子をオンし、Ｌレベルのときにスイッチ素子をオフにする。
【００１７】
ここで、駆動信号Ｐｕ＋は、交流モータ１のＵ相の上アームを駆動する信号であり、駆動信号Ｐｕ−は、そのＵ相の下アームを駆動する信号である。駆動信号Ｐｖ＋は、交流モータ１のＶ相の上アームを駆動する信号であり、駆動信号Ｐｖ−は、そのＶ相の下アームを駆動する信号である。さらに号Ｐｗ＋は、交流モータ１のＷ相の上アームを駆動する信号であり、駆動信号Ｐｗ−は、そのＷ相の下アームを駆動する信号である。
【００１８】
また、図２に示すように、駆動信号Ｐｕ＋、Ｐｕ−は互いに逆位相の関係にあり、駆動信号Ｐｖ＋、Ｐｖ−は互いに逆位相の関係にあり、駆動信号Ｐｗ＋、Ｐｗ−は互いに逆位相の関係にある。さらに、駆動信号Ｐｕ＋、Ｐｖ＋、Ｐｗ＋は、互いに１２０度の位相差があり、駆動信号Ｐｕ−、Ｐｖ−、Ｐｗ−は互いに１２０度の位相差がある。
ところで、矩形波制御では、交流モータ１の起動時において、駆動電流が大きな場合（例えば大きなトルク指令）、図２に示すような駆動信号Ｐｕ＋、Ｐｕ−、Ｐｖ＋、Ｐｖ−、Ｐｗ＋、Ｐｗ−で交流モータ１を駆動すると、大きな突入電流が流れ、インバータ２の半導体素子（スイッチ素子など）を破壊する恐れがある。
【００１９】
（モータ起動時の制御）
そこで、この実施形態では、交流モータ１が矩形波制御で起動する場合に、インバータ制御部７は以下のような制御を行うようにした。
図４は、交流モータ１の起動時に、インバータ制御部７が生成する駆動信号Ｐｕ＋、Ｐｕ−、Ｐｖ＋、Ｐｖ−、Ｐｗ＋、Ｐｗ−の波形例を示す。
図４に示す駆動信号Ｐｕ＋、Ｐｕ−、Ｐｖ＋、Ｐｖ−、Ｐｗ＋、Ｐｗ−は、図２に示す駆動信号Ｐｕ＋、Ｐｕ−、Ｐｖ＋、Ｐｖ−、Ｐｗ＋、Ｐｗ−と立ち上がりや立ち下がりのタイミングは基本的に同様であるが、Ｈレベルの期間のうちの一部の期間（例えばＨレベルの期間のうちの中央部の一部の期間）において、所定のデューティー比（デューティーサイクル）で制御するようにした点が異なる。また、これに伴ない、Ｌレベルの期間のうち対応する一部の期間において、所定のデューティー比で制御するようにしている。つまり、Ｈレベルの期間のうちの一部の期間において、デューティー制御され、Ｌレベルになった場合、それに対応する時間、Ｌレベルの期間において、Ｈレベルとなる。
【００２０】
図４の例では、駆動信号Ｐｕ＋、Ｐｕ−、Ｐｖ＋、Ｐｖ−、Ｐｗ＋、Ｐｗ−のＨレベルの期間の中央部分の６０度（例えば電気角で６０度から１２０度の期間）について所定のデューティー比で制御するようにした。
次に、上記のようにデューティー比が制御される駆動信号Ｐｕ＋、Ｐｕ−、Ｐｖ＋、Ｐｖ−、Ｐｗ＋、Ｐｗ−により動作するインバータ２の各相のアームの動作例について、図４を参照して説明する。図５は、図４に示す駆動信号についてデューティー比の制御を行うタイミングを簡潔にまとめた図である。
【００２１】
図４の区間Ｉでは、駆動信号Ｐｕ＋はデューティー比が制御されるので、これに応じてインバータ２のＵ相の上アームと下アームがそれぞれ逆になるように、オンオフ制御される。また、区間Ｉでは、駆動信号Ｐｖ−、Ｐｗ−によってインバータ２のＶ相とＷ相の下アームがそれぞれオンとなる。この結果、交流モータ１のＵ相とＶ相との線間電圧Ｖｕｖは、図示のように正電圧であってデューティー比が制御された状態になる。
【００２２】
区間IIでは、駆動信号Ｐｗ−はデューティー比が制御されるので、これに応じてインバータ２のＷ相の上アームと下アームが、それぞれ逆になるように、オンオフ制御される。また、区間IIでは、駆動信号はＰｕ＋、Ｐｖ＋によってインバータ２のＵ相とＶ相の上アームがそれぞれオンとなる。この結果、線間電圧Ｖｕｖは、図示のように０Ｖになる。
【００２３】
区間IIIでは、駆動信号Ｐｖ＋はデューティー比が制御されるので、これに応じてインバータ２のＶ相の上アームと下アームが、それぞれ逆になるように、オンオフ制御される。また、区間IIIでは、駆動信号はＰｕ−、Ｐｗ−によってインバータ２のＵ相とＷ相の下アームがそれぞれオンとなる。この結果、線間電圧Ｖｕｖは、図示のように負電圧であってデューティー比が制御された状態になる。
【００２４】
区間IVでは、駆動信号Ｐｕ−はデューティー比が制御されるので、これに応じてインバータ２のＵ相の上アームと下アームが、それぞれ逆になるように、オンオフ制御される。また、区間IVでは、駆動信号Ｐｖ＋、Ｐｗ＋によってインバータ２のＶ相とＷ相の上アームがそれぞれオンとなる。この結果、線間電圧Ｖｕｖは、図示のように負電圧であってデューティー比が制御された状態になる。
【００２５】
区間Ｖでは、駆動信号Ｐｗ＋はデューティー比が制御されるので、これに応じてインバータ２のＷ相の上アームと下アームが、それぞれ逆になるようにオンオフ制御される。また、区間Ｖでは、駆動信号はＰｕ−、Ｐｖ−によってインバータ２のＵ相とＶ相の下アームがそれぞれオンとなる。この結果、線間電圧Ｖｕｖは、図示のように０Ｖになる。
【００２６】
区間VIでは、駆動信号Ｐｖ−はデューティー比が制御されるので、これに応じてインバータ２のＶ相の上アームと下アームが、それぞれ逆になるようにオンオフ制御される。また、区間VIでは、駆動信号はＰｕ＋、Ｐｗ＋によってインバータ２のＵ相とＷ相の上アームがそれぞれオンとなる。この結果、線間電圧Ｖｕｖは、図示のように正電圧であってデューティー比が制御された状態になる。
【００２７】
以上のように、交流モータ１の起動時において、デューティー比の制御を行うようにしたので、交流モータ１のその起動時における突入電流を抑制できる。
また、インバータ２の各駆動信号は、Ｈレベルの期間の中央部分の６０度の期間だけにデューティー比の制御を行うようにした。このため、デューティー比の制御に伴うスイッチング損失をなるべく少なくすることができる（スイッチング損失を約１／３にすることができる）。
さらに、上記のようなデューティー比の制御を行うようにしたので、後述のように、デューティー比を所定値から連続的に変化させることにより１００％にすれば、駆動信号を通常の矩形波制御の状態（図２の状態）に円滑に移行させることができる。
【００２８】
（デューティー比の制御の概要）
次に、駆動信号Ｐｕ＋、Ｐｕ−、Ｐｖ＋、Ｐｖ−、Ｐｗ＋、Ｐｗ−のＨレベルの期間の中央部分の６０度について行う、デューティー比の制御の概要について説明する。
各駆動信号のＨレベルの期間の中央部分の６０度におけるデューティー比の制御は、制御開始の初期はデューティー比を例えば５０％とし、制御の終了時にはデューティー比が１００％になるようにした。
【００２９】
すなわち、交流モータ１の起動開始時には、それぞれの相のデューティー比を例えば５０％に制御して（第１、第２、第３のディーティー比が同じ値）、インバータ２などのスイッチ素子などに流れる突入電流を抑制するようにした。また、交流モータ１の各相のコイル巻線などに流れる電流が安定したのを確認した後、デューティー比を５０％から１００％にランプ的に変化させるようにした（図７参照）。これは、デューティー比をステップ変化（段階的に変化）させると、交流モータ１の各相への印加電圧が急変しコイル巻線の電流が暴れることを防止するためである。
デューティー比を初期値の５０％から増加させるタイミングの判断は、交流モータ１の起動後の各相の電流が安定しているか否かで判断する。この判断方法には、各相に流れる実電流をセンサで検出して判断する方法と、後述のような実電流を検出せずに判断する方法とがある。
【００３０】
（デューティー比の制御の具体例）
次に、駆動信号Ｐｕ＋、Ｐｕ−、Ｐｖ＋、Ｐｖ−、Ｐｗ＋、Ｐｗ−のＨレベルの期間の中央部分の６０度について行う、デューティー比の制御の具体例について図６〜図８を参照して説明する。
ここで、図６のフローチャートの制御は、具体的には図１のインバータ制御部７が行うことになる。
交流モータ１の起動要求があると、ステップＳ１では、制御モードが矩形波制御か否かを判定する。この判定の結果、制御モードが矩形波制御でない場合にはステップＳ２に進む。ステップＳ２では、ＰＷＭ制御で起動するが、ＰＷＭ制御では突入電流の危険がないため、通常の制御を行う。
【００３１】
一方、ステップＳ１において、制御モードが矩形波制御の場合にはステップＳ３に進む。ステップＳ３では、タイマが計数動作（インクリメント動作）を開始する。また、ステップＳ４では、駆動信号Ｐｕ＋、Ｐｕ−、Ｐｖ＋、Ｐｖ−、Ｐｗ＋、Ｐｗ−のＨレベルの期間の中央部分の６０度について（図４、図５参照）、デューティー比が５０％になるように、デューティー比の制御を行う（図７および図８（Ａ）参照）。
【００３２】
ステップＳ５では、タイマの計数値（Ｔｉｍｅｒ１）が所定値（Ｔｓｉｋｉ１）以上か否かを判定する。ここで、所定値（Ｔｓｉｋｉ１）は、交流モータ１を起動してからそのコイル巻線に流れる電流が安定するまでの時間であり（図７参照）、あらかじめ実測されている。
ステップＳ５で判定の結果、タイマの計数値（Ｔｉｍｅｒ１）が所定値（Ｔｓｉｋｉ１）以上ではない場合にはステップＳ４に戻り、タイマの計数値（Ｔｉｍｅｒ１）が所定値（Ｔｓｉｋｉ１）以上の場合には次のステップＳ６に進む。ここで、タイマは、初期化させて後述のステップＳ８の計数動作ができるようにしておく。
【００３３】
ステップＳ６では、図７に示すように、設定されているデューティー比（デューティー比５０％）に１サンプルごとに微小なデューティー比（ｄｅｌｔａ  Ｄｕｔｙ）を加算していく。この加算によって、デューティー比が時間に対して所定の勾配で直線的に増加するので（図７参照）、駆動信号のオン時間（Ｈレベルの期間）はそれに伴って増加してく。図８（Ｂ）は、デューティー比が８０％の場合である。
【００３４】
ここで、上記の１サンプルごとに加算する微小なデューティー比（ｄｅｌｔａ  Ｄｕｔｙ）は、交流モータ１の各パラメータ（電流、電圧、トルク、回転数など）が安定する変化レイトであり、あらかじめ実測しておく。
ステップＳ７では、デューティー比が１００％に達したか否かを判定し、デューティー比が１００％に達すると（図７および図８（Ｃ）参照）、次のステップＳ８に進む。
【００３５】
ステップＳ８では、タイマが計数動作を開始する。ステップＳ９では、タイマの計数値（Ｔｉｍｅｒ２）が所定値（Ｔｓｉｋｉ２）以上か否かを判定する。ここで、所定値（Ｔｓｉｋｉ２）は、交流モータ１の運転条件（モータ回転、入力トルク）に応じて設定される値であり、そのためのマップ（テーブル）を持っている。なお、制御を簡素化するために、所定値（Ｔｓｉｋｉ２）は定数としても良い。
ステップＳ９で判定の結果、タイマの計数値（Ｔｉｍｅｒ２）が所定値（Ｔｓｉｋｉ２）以上になると、ステップＳ１０に移行する。ステップＳ１０では、デューティー比の制御を停止して通常の矩形波制御に切り換える。
【００３６】
以上のように、この実施形態では、交流モータ１を矩形波制御で駆動する初期において、インバータ制御部７が生成する各駆動信号Ｐｕ＋、Ｐｕ−、Ｐｖ＋、Ｐｖ−、Ｐｗ＋、Ｐｗ−の中央の電気角で６０度に相当する部分について（図４参照）、デューティー比が例えば５０％になるようにした。このため、交流モータ１の起動時における突入電流を抑制しつつ、素早く交流モータ１のトルクを立ち上げることができる。
また、そのデューティー比を５０％から１００％に連続的に変化させるようにしたので、交流モータ１に流れる電流、印加電圧の段差やトルク変動を抑制でき、デューティー比の制御から通常の矩形波制御に円滑に移行できる。
【００３７】
（実施形態の効果）
（１）インバータ制御手段は、交流モータを矩形波制御で起動する場合、インバータの複数相の各スイッチ素子は、一の相のスイッチ素子を第１のデューティー比で制御し、当該制御の終了後には他の相のスイッチ素子を第２のデューティー比で制御する。
このため、一の相のスイッチ素子から他の相のスイッチ素子へ電流が流れる場合に、一方の相のスイッチ素子が所定のデューティー比でオン・オフ制御されることになる。従って、矩形波制御であっても、一の相から他の相への連続的に電流が流れるのを抑制することができ、突入電流が流れるのを抑制することができる。
また、突入電流を抑制する場合であっても、所定の相のスイッチ素子を所定のデューティー比で制御しているだけであるので、相間電圧が低下することはない。このため、トルクの立ち上げ時であっても、電圧を上昇させる必要がないので、トルクの立ち上がりが悪くなるのを抑制することができる。
【００３８】
（２）交流モータのモータ巻線は３相を有し、インバータはスイッチ素子で形成される３相アームを有する。さらに、インバータ制御手段は、インバータの３相アームの各スイッチ素子を所定のスイッチングパターンで順に制御し、かつ、第１の相のアームのスイッチ素子を第１のデューティー比で制御し、当該制御の終了後には第２の相のアームのスイッチ素子を第２のデューティー比で制御し、当該制御の終了後には第３の相のアームのスイッチ素子を第３のデューティー比で制御する。
このため、交流モータが３相の場合に、上記の（１）で説明した作用効果を実現することができる。
【００３９】
（３）インバータ制御手段は、インバータの各相の上アームと下アームのスイッチ素子のオン・オフを、電気角が１８０度変わる毎に切り換え、かつ、インバータの各相間の上アームと下アームのスイッチ素子のオン・オフを、電気角で１２０度変わる毎に切り換える矩形波制御で制御する。さらに、インバータの各相の上アームの各スイッチ素子は、オンに切り換わった後、電気角が６０度から１２０度変わるまでの間は第１のデューティー比で制御する。さらにまた、インバータの各相の下アームの各スイッチ素子は、オンに切り換わった後、電気角が６０度から１２０度変わるまでの間は第２のデューティー比で制御する。
【００４０】
このため一の相のアームから他の相のアームへ電流が流れる場合に、常に一方の相のアームが所定のデューティー比でオン・オフ制御されることにとなる。従って、交流モータの駆動が矩形波制御であっても、一の相のアームから他の相のアームへ連続的に電流が流れるのを、常に抑制することができ、その結果、突入電流が流れるのを防止することができる。
【００４１】
（４）前記第１および第２のデューティー比の制御は、制御開始時にデューティー比を所定の初期値とし、前記初期値の状態を所定時間継続し、その後、前記初期値から１００％に連続的に変化させるようにした。このため、デューティー比の制御から通常の矩形波制御に円滑に移行できる。
なお、以上説明した実施形態と特許請求の範囲における要素とのは対応関係は以下の通りである。
すなわち、電圧指令生成部５は電圧指令生成手段に、電圧位相目標生成部６は電圧位相目標生成手段に、インバータ制御部７はインバータ制御手段に、それぞれ対応する。また、交流モータ１は交流モータに、インバータ２はインバータに、それぞれ対応する。
（他の実施形態）
上記の実施形態では、交流モータ１が３相の場合について説明したが、制御が適用される交流モータ１は２相であっても良く、４相以上であっても良い。
【符号の説明】
【００４２】
１  交流モータ
２  インバータ
３  位置検出器
４  回転速度演算部
５  電圧指令生成部
６  電圧位相目標生成部
７  インバータ制御部
【図１】
2010193566.tif 000003
【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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