(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
三相交流発電機の各相の巻線から出力される三相交流を複数のスイッチング素子で直流に変換し、バッテリに供給するドライバ回路と、
前記各スイッチング素子に対して通電状態又は非通電状態への切り替えを指示する駆動信号を前記三相交流と同じ周期で生成するとともに、前記三相交流発電機の位相を基準として算出した位相角度に基づいて前記駆動信号の出力タイミングを制御する制御回路と、
複数の前記スイッチング素子の通電状態及び非通電状態の切り替え順序を前記各相別に予め規定した通電制御マップを記憶する記憶回路とを備え、
前記制御回路は、
前記三相交流発電機の回転に伴い前記各相の巻線にそれぞれ対応して設けられた位置センサから出力される位置検出信号を入力し、前記通電制御マップにおいて前記各スイッチング素子が通電状態に切り替わる通電パターンの組み合わせを前記各相の１周期の６等分にあたる６０度の位相区分ごとに第１から第６までの序列で循環する６つの出力ステージとして予め規定した上で、前記位置検出信号を基準として前記各出力ステージをその序列の順に移行させながら前記駆動信号を生成するとともに、
位相角度の算出結果から前記駆動信号の出力タイミングが所定の角度以上に変化すると判断した場合、前記所定の角度に強制した出力タイミングで前記駆動信号を出力した後に、位相角度の算出結果に基づいて前記駆動信号を出力する制御を行うにあたり、前記序列の順を飛び越えた前記出力ステージに移行させる必要があると判断した場合であっても、前記出力ステージの移行を前記序列の順に強制して前記駆動信号を出力することにより、段階的に位相角度の算出結果に対応した前記出力ステージに移行させることを特徴とする充電制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の充電制御装置において、
前記制御回路は、
前記位置検出信号に基づいて周期的に位相角度の算出を行い、前記位置検出信号の変化が生じた時点で前回の位相角度の算出結果と最新の位相角度の算出結果との差が６０度以上であると判断した場合、次回の位相角度の変化を６０度に強制した出力タイミングで前記駆動信号を出力した後、最新の位相角度と６０度との差に基づいて前記駆動信号の出力タイミングを制御することを特徴とする充電制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の充電制御装置において、
前記制御回路は、
前記位置検出信号の変化が生じた切り替わり時点で前回の位相角度の算出結果と最新の位相角度の算出結果との差が６０度以上であると判断した場合、
前記切り替わり時点の次に前記位置検出信号の変化が生じる第１中間時点で前記序列の順を飛ばされる前記出力ステージへ強制的に移行させて前記駆動信号を出力する第１手順と、
前記第１中間時点の次に前記位置検出信号の変化が生じる前の第２中間時点で前回の位相角度に６０度を加算した中間位相角度の出力タイミングで前記駆動信号を出力する第２手順とを実行し、
前記第２中間時点の次に前記位置検出信号の変化が生じる第３中間時点で前記中間位相角度と最新の位相角度の算出結果との差が６０度以上であると判断した場合、
前記第３中間時点でも前記序列の順を飛ばされる前記出力ステージへ強制的に移行させて前記駆動信号を出力する第３手順を実行し、
前記第３手順を実行した結果、強制的に移行させた前記出力ステージでの位相角度と最新の位相角度の算出結果との差が６０度未満であれば、前記第３中間時点の次に前記位置検出信号の変化が生じる前の第４中間時点で最新の位相角度の算出結果に基づいて前記駆動信号を出力する第４手順を実行する一方、
前記第３手順を実行した結果、強制的に移行させた前記出力ステージでの位相角度と最新の位相角度の算出結果との差が６０度以上であれば、直前の位相角度と最新の位相角度の算出結果との差が６０度未満になるまで前記第３中間時点を前記第１中間時点として前記第１手順から前記第３手順を繰り返し実行することを特徴とする充電制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三相交流発電機からの出力を三相ブリッジで整流してバッテリを充電する充電制御装置に係り、特に三相ブリッジの各スイッチング素子に対する駆動信号の出力タイミングを適切に制御する充電制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に出力ドライバは、例えば６つの半導体スイッチング素子（ＦＥＴ、ＩＧＢＴ、サイリスタ等）を組み込んだ全波整流三相ブリッジ回路を有しており、各スイッチング素子はＡＣＧ（三相交流発電機）のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各相のステータコイルに対応して２つずつ配置されている（特許文献１参照）。また、ＡＣＧには位置センサが取り付けられており、この位置センサから検出信号が出力ドライバに取り込まれる。そして、各スイッチング素子のＯＮ又はＯＦＦの切り替えを制御回路（例えばＰＩＣ）で個別に制御することにより、ＡＣＧから出力される三相交流を直流に変換してバッテリや負荷に供給することができる。
【０００３】
出力ドライバによる制御は、各スイッチング素子（例えばＦＥＴ）への通電電圧（駆動信号）を位置検出信号の立ち上がり又は立ち下りを基準としてセットし、各スイッチング素子を予め決まった順序でＯＮ又はＯＦＦに切り替えることで実現されている。これにより、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイルから決まった順序で電流が入力され、必要な電流をバッテリや負荷に供給することができる。このとき、各スイッチング素子に対する出力電流の通電は、各相について半周期（１８０°通電モード）に制御されており、このような通電を１２０°の位相差で繰り返すことで定常的な三相全波整流が実現されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１８１３６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した出力ドライバにおいて、各スイッチング素子に対する通電のタイミングは、例えば予め準備された通電制御マップを用いてマイコンにより最適に制御する手法が一般的である。また通電制御においては、バッテリの充電状態や負荷の変動によって必要な電流が変動すると、各スイッチング素子に対する通電のタイミングを変化（進角又は遅角）させる位相制御が行われている。位相制御は各相の位置検出信号に対して、コイルからの出力をバッテリや負荷に通電させるタイミング（各相に対応するスイッチング素子の通電タイミング）を進角又は遅角させる制御手法である。通常、ここで行う位相制御は、その位相角の変化が６０°の範囲内であれば、各相のスイッチング素子に対する通電の順序が規則的に変化していくため、制御上で特段の不具合は生じない。
【０００６】
しかしながら、位相角度を６０°以上に変化させる必要が生じると、各相のスイッチング素子に対して予め決められた通電順序が不規則に変化してしまうことになる。この場合、６０°以上の位相角度の変化前と変化後では、特定の２相（例えばＵ相とＷ相）のコイルで同時に電流の流れる方向が入れ替わり、その結果、全相のコイルから出力される電流が急激に変動（例えば過電流が発生）する可能性があることから、その実行には極めて大きな困難を伴うことになる。
【０００７】
そこで本発明は、三相交流発電機を用いてバッテリを充電するにあたり、位相制御上の要求に対して適切な通電制御を行いつつ、電流の急激な変動を抑える技術の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明は以下の解決手段を採用する。
本発明の充電制御装置は、ドライバ回路及び制御回路を備えた構成である。このうちドライバ回路は、三相交流発電機の各相の巻線から出力される三相交流を複数のスイッチング素子で直流に変換してバッテリに供給する機能を有する。また制御回路は、各スイッチング素子に対して通電状態又は非通電状態への切り替えを指示する駆動信号を三相交流と同じ周期で生成するとともに、三相交流発電機の位相を基準として算出した位相角度に基づいて駆動信号の出力タイミングを制御する機能を有する。その上で制御回路は、位相角度の算出結果から駆動信号の出力タイミングが所定の角度以上に変化すると判断した場合、所定の角度に強制した出力タイミングで駆動信号を出力した後に、位相角度の算出結果に基づいて駆動信号を出力する。
【０００９】
本発明の充電制御装置は、位相制御に際して大幅な位相角度の変化（所定の角度以上の変化）が生じると判断した場合、そのまま単に算出結果として得られた位相角度への変更を行うのではなく、事前に位相角度の変化を所定の角度に強制して駆動信号を出力する制御を実行しておき、その後で位相角度の算出結果に基づいて駆動信号を出力することとしている。これにより、位相制御の計算上では大幅に位相角度が変化することがあっても、実用上は常に所定の角度以上に位相角度を変化させない規制がかかることになる。したがって、ドライバ回路内では各相のスイッチング素子に対する通電の順序が不規則に変化しないことから、上述したような電流の方向が反転することによる急激な電流の変化（過電流）が生じることはない。
【００１０】
本発明の充電制御装置は、複数のスイッチング素子の通電状態及び非通電状態の切り替え順序を各相別に予め規定した通電制御マップを記憶する記憶回路をさらに備えることができる。そして制御回路は、三相交流発電機の回転に伴い各相の巻線にそれぞれ対応して設けられた位置センサから出力される位置検出信号を入力し、通電制御マップにおいて各スイッチング素子が通電状態に切り替わる通電パターンの組み合わせを各相の１周期の６等分にあたる６０度の位相区分ごとに第１から第６までの序列で循環する６つの出力ステージとして予め規定した上で、位置検出信号を基準として各出力ステージをその序列の順に移行させながら駆動信号を生成するとともに、位相角度の算出結果に基づいて駆動信号の出力タイミングを制御するにあたり、序列の順を飛び越えた出力ステージに移行させる必要があると判断した場合であっても、出力ステージの移行を序列の順に強制して駆動信号を出力することにより、段階的に位相角度の算出結果に対応した出力ステージに移行させる。
【００１１】
上記の態様のように、三相交流発電機の各相からの出力を１８０°通電モードで整流しながらバッテリに供給する場合、各相のスイッチング素子の通電パターンを６０°の位相区分ごとに入れ替えることで、出力ステージが順繰りに変化していくことになる。ただし、位相角度の切り替わりによってその変動幅が６０°以上になってしまうと、出力ステージの移行順序がイレギュラーとなり、上述したように２つの相で電流の向きが同時に入れ替わるといった現象が発生し得る。
【００１２】
そこで本発明では、位相制御に関して出力ステージの移行順序がイレギュラーとなることが判明した場合、出力ステージが移行できる先を序列の順だけに制限することで、いきなり出力ステージの移行順序を飛ばすことなく、段階的に出力ステージを移行させながら目標の出力ステージまで到達させることとしている。これにより、出力ステージ移行の前後で急激に電流が変化するといった現象が発生するのを防止し、適切な位相制御を実現することが可能となる。
【００１３】
あるいは上記の制御回路は、位置検出信号に基づいて周期的に位相角度の算出を行い、位置検出信号の変化が生じた時点で前回の位相角度の算出結果と最新の位相角度の算出結果との差が６０度以上であると判断した場合、次回の位相角度の変化を６０度に強制した出力タイミングで駆動信号を出力した後、最新の位相角度と６０度との差に基づいて駆動信号の出力タイミングを制御することもできる。
【００１４】
通常、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の位置検出信号は一周期内で６０°ごとに６回の立ち上がり変化又は立ち下がり変化が発生することから、制御回路による位相角度の算出は６分の１周期（＝６０°）で行われることになる。その一方で制御回路は、位置検出信号の変化を基準として、６分の１周期で各スイッチング素子に対する駆動信号の出力を順番に（出力ステージの序列で）制御している。ところが、ある変化の時点で６０°以上に位相角度の算出結果が変化してしまうと、そのままでは駆動信号を出力する順番が不規則となり、上述した出力ステージの移行順序が飛ばされることになる。
【００１５】
そこで本発明では、算出結果として位相角度の変化（前回の位相角度と最新の位相角度との差）が６０°以上であった場合、そのまま最新の位相角度で駆動信号の出力タイミングを制御してしまうのではなく、一度に変化できる位相角度を６０°までに制限することで、駆動信号を出力する順番が不規則になるのを防止している。そしてこの場合、既に６０°分の位相角度を変化させているため、例えば次に位置検出信号の変化が生じた時点では、残りの差を位相角度の変化量として駆動信号の出力タイミングを制御するだけでよい。これにより、位相角度の大幅な変化による電流の急激な変化を防止しつつ、適切な位相制御を実現することができる。なお上記の制御手法は、位相角度が６０°〜１２０°未満の範囲内で変化する場合に好適する。
【００１６】
また制御回路は、位置検出信号の変化が生じた切り替わり時点で前回の位相角度の算出結果と最新の位相角度の算出結果との差が６０度以上であると判断した場合、切り替わり時点の次に位置検出信号の変化が生じる第１中間時点で序列の順を飛ばされる出力ステージへ強制的に移行させて駆動信号を出力する第１手順と、第１中間時点の次に位置検出信号の変化が生じる前の第２中間時点で前回の位相角度に６０度を加算した中間位相角度の出力タイミングで駆動信号を出力する第２手順とを実行し、第２中間時点の次に位置検出信号の変化が生じる第３中間時点で中間位相角度と最新の位相角度の算出結果との差が６０度以上であると判断した場合、第３中間時点でも序列の順を飛ばされる出力ステージへ強制的に移行させて駆動信号を出力する第３手順を実行し、第３手順を実行した結果、強制的に移行させた出力ステージでの位相角度と最新の位相角度の算出結果との差が６０度未満であれば、第３中間時点の次に位置検出信号の変化が生じる前の第４中間時点で最新の位相角度の算出結果に基づいて駆動信号を出力する第４手順を実行する。一方で制御回路は、第３手順を実行した結果、強制的に移行させた出力ステージでの位相角度と最新の位相角度の算出結果との差が６０度以上であれば、直前の位相角度と最新の位相角度の算出結果との差が６０度未満になるまで第３中間時点を第１中間時点として第１手順から第３手順を繰り返し実行することもできる。
【００１７】
この場合の制御は以下の手順を追って実行される。先ず、切り替わり時点で前回の位相角度と最新の位相角度との差が例えば１２０°であったとすると、制御回路は、（１）次に位置検出信号の変化が生じる時点（第１中間時点）では、飛ばされる出力ステージへ強制的に移行させて駆動信号の出力タイミングを制御する。これにより、計算上で位相角度差が１２０°となっても出力ステージは序列の順に移行し、途中のステージ飛びが抑えられる。（２）次に制御回路は、第１中間時点の次に位置検出信号の変化が生じる前の時点（第２中間時点）では、第１中間時点での位相角度に６０°を加算した中間位相角度で駆動信号の出力タイミングを制御する。これにより、第２中間時点では、直前の位相角度に６０°を加算した中間位相角度に基づいて駆動信号の出力タイミングが制御される。したがって、ここでも出力ステージは序列の順に移行する。
【００１８】
次に（３）第３中間時点で、先の中間位相角度と最新の位相角度との差が未だ６０°以上であれば、制御回路は第２中間時点でも飛ばされる出力ステージへ強制的に移行させて駆動信号の出力タイミングを制御する。これは、第２中間時点で加算した６０°分の変化量に対し、さらに６０°分の変化量を加算した位相角度を設定したことに相当する。この結果、（４）第４中間時点で位相角度差が６０度未満になっていれば、制御回路は最新の位相角度に基づいて駆動信号の出力タイミングを制御する。これにより、位相角度が例えば１２０°以上に変化する場合であっても、上記（１）〜（４）の手順を経て本来の序列の順に出力ステージを移行させ、急激な電流の変動が生じるのを確実に防止することができる。一方、手順の（３）を実行してもなお、位相角度差が６０度以上であれば、制御回路は以後も位相角度差が６０度未満になるまで（１）〜（３）を繰り返し実行し、位相角度差が６０度未満になった時点で手順の（４）を実行する。
【００１９】
この点、従来一般的な制御手法では、１２０°もの大幅な位相角度の変化に対応することができず、位相制御そのものが不可能な領域であったが、本発明では１２０°以上の変化があっても目標の位相角度にまで安全に到達させることができ、それだけ制御の可能領域を拡張することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の充電制御装置は、１２０度以上に位相角度が変化する場合であっても、実用上の不具合を生じることなく円滑に位相制御を実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】一実施形態の充電制御装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】制御回路による充電制御の概念を各種の状態変化とともに表すタイミングチャートである。
【図３】第１出力ステージで充電制御を行った場合の発電機からの出力電流（ＡＣＧ出力）の流れを示す図である。
【図４】制御回路による位相制御の概念を各種の状態変化とともに表すタイミングチャートである。
【図５】出力ステージ飛びの有無による状態変化の違いを対比して示す図である。
【図６】位相制御に際してステージ飛びが発生した場合の状態変化を示したタイミングチャートである。
【図７】ステージ飛びの現象に対する最適な対応策の第１例を実施した場合の状態変化を示したタイミングチャートである。
【図８】制御回路において実行される位相角度制御処理の手順例及び出力処理の手順例を示すフローチャートである。
【図９】位相制御に際して２つのステージ飛びが発生した場合の状態変化を本実施形態に対する比較例として提示したタイミングチャートである。
【図１０】ステージ飛びの現象に対する最適な対応策の第２例を実施した場合の状態変化を示したタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、一実施形態の充電制御装置１０の構成を概略的に示す図である。この充電制御装置１０は、例えば三相交流式の発電機１２（ＡＣＧ）により発電して得られた三相交流を全波整流し、バッテリ２４や負荷２６に充電電流や出力電流として供給するものである。なお発電機１２は、図示しない動力システム（例えば自動二輪車）に搭載されることで、動力システムからの出力（例えばエンジントルク）により駆動されている。
【００２３】
発電機１２は、例えばＵ相、Ｖ相、Ｗ相の巻線（ステータコイル等）１２ｕ，１２ｖ，１２ｗを有する他、図示しないロータとして永久磁石（マグネット）を有している。なお永久磁石は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の巻線１２ｕ，１２ｖ，１２ｗにそれぞれ対応して３つずつ設けられている。また図示しないロータは、例えばエンジンのクランク軸に接続されており、エンジントルクを用いたロータの回転により、発電に必要な動力が得られるものとなっている。
【００２４】
上記の充電制御装置１０は、主にドライバ回路２０及び制御ユニット３０を備えている。このうちドライバ回路２０は、例えば６つのスイッチング素子であるＭＯＳＦＥＴ２２Ｔｕ，２２Ｔｖ，２２Ｔｗ，２２Ｔｘ，２２Ｔｙ，２２Ｔｚを用いた三相ブリッジを構成している。
【００２５】
ドライバ回路２０の端子（図示していない）にはバッテリ２４及び負荷２６（例えば点火装置、灯火類等）が接続されている。
【００２６】
制御ユニット３０は、例えば中央処理装置（ＣＰＵ）である制御回路３２を有している。制御回路３２（内蔵ＲＯＭ等の記憶回路）制御プログラムが格納されている他、各ＭＯＳＦＥＴ２２Ｔｕ，２２Ｔｖ，２２Ｔｗ，２２Ｔｘ，２２Ｔｙ，２２Ｔｚに対する通電パターンを予め定めた通電制御マップや、バッテリ２４の充電に際して位相制御に必要な位相角テーブル等が格納されている。なお、制御プログラムや通電制御マップについては、それぞれ例を挙げてさらに後述する。
【００２７】
制御ユニット３０は、外部インタフェースとして出力回路３８及び入力回路４０を備えている。制御ユニット３０は、上記の出力回路３８を通じて各ＭＯＳＦＥＴ２２Ｔｕ，２２Ｔｖ，２２Ｔｗ，２２Ｔｘ，２２Ｔｙ，２２Ｔｚに対する駆動信号を出力し、それぞれ通電（ＯＮ）又は非通電（ＯＦＦ）への切り替えを行う。
【００２８】
また制御ユニット３０は、入力回路４０から外部信号として発電機１２に対する電流指令値Ｉｒを受信するほか、バッテリ２４の電圧信号Ｖｂａｔｔを受信する。なおこれら外部信号は、発電機１２が搭載された動力システムの制御信号として制御ユニット３０に供給されている。
【００２９】
その他にも、例えば動力システムにおいて、発電機１２には位置センサ４２が設けられている。この位置センサ４２は、例えばホール素子や磁気抵抗素子を用いた磁気センシングデバイスである。位置センサ４２は発電機１２（ロータ）の回転に伴い、各相の巻線１２ｕ，１２ｖ，１２ｗにそれぞれ対応するロータの位置検出信号を出力する。
【００３０】
〔基本的な制御例〕
図２は、制御回路３２による充電制御の概念を各種の状態変化とともに表すタイミングチャートである。以下、具体的に説明する。
【００３１】
〔位置センサ信号〕
図２中（Ａ）：先ず制御回路３２は、上記の位置センサ４２から出力される位置検出信号に基づき、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各相別に位置センサ信号を取得する。このとき発電機１２の運転が定常であるとすると、位置センサ信号は図示のように理想的な三相の矩形波状信号として観測することができる。すなわち、各相の位置センサ信号はＵ相、Ｖ相、Ｗ相の順に位相が１２０°ずつずれており、その立ち上がり（上向きエッジ）から立ち下がり（下向きエッジ）までが各相の半周期分（１８０°）に相当する。
【００３２】
〔通電制御マップ〕
図２中（Ｂ）：上記の制御回路３２には、各ＭＯＳＦＥＴ２２Ｔｕ，２２Ｔｖ，２２Ｔｗ，２２Ｔｘ，２２Ｔｙ，２２Ｔｚを個別にＯＮ又はＯＦＦに切り替える順序を予め規定した通電パターンが通電制御マップとして記憶されている。制御回路３２は位置センサ信号の立ち上がり変化又は立ち下がり変化を基準（割り込みトリガ）として通電制御マップを参照し、現在の位置情報に対応する通電パターンを決定する。なおドライバ回路２０（三相ブリッジ）の回路構成上、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各相別のＭＯＳＦＥＴ２２Ｔｕ，２２Ｔｖ，２２Ｔｗ，２２Ｔｘ，２２Ｔｙ，２２Ｔｚは、その一方がＯＮに切り替わるときは必ず他方がＯＦＦに切り替わるものとなっている。
【００３３】
〔出力ステージ〕
図２中（Ｃ）：充電制御は、上述した通電パターンの組み合わせを予め「第１〜第６の出力ステージ」として規定し、これら出力ステージを順番に移行させていくロジックを採用している。例えば、Ｕ相について位置センサ信号が立ち上がるタイミングから、次にＷ相について位置センサ信号が立ち下がるまでの区間（位相６０°）については、これを「第１出力ステージ」とする。続いて、Ｗ相について位置センサ信号が立ち下がるタイミングから、次にＶ相について位置センサ信号が立ち上がるまでの区間（位相６０°）については、これを「第２出力ステージ」とする。また、Ｖ相について位置センサ信号が立ち上がるタイミングから、次にＵ相について位置センサ信号が立ち下がるまでの区間（位相６０°）については、これを「第３出力ステージ」とする。続いて、Ｕ相について位置センサ信号が立ち下がるタイミングから、次にＷ相について位置センサ信号が立ち上がるまでの区間（位相６０°）については、これを「第４出力ステージ」とする。さらに、Ｗ相について位置センサ信号が立ち上がるタイミングから、次にＶ相について位置センサ信号が立ち下がるまでの区間（位相６０°）については、これを「第５出力ステージ」とする。そして、Ｖ相について位置センサ信号が立ち下がるタイミングから、次にＵ相について位置センサ信号が立ち上がるまでの区間（位相６０°）については、これを「第６出力ステージ」とすることができる。
【００３４】
発明の最適な実施に資するため説明を補足すると、例えば上記の「第１出力ステージ」では、図２中（Ｂ）の通電パターンとしてＭＯＳＦＥＴ２２Ｔｕ，２２Ｔｙ，２２ＴｗがＯＮであり、ＭＯＳＦＥＴ２２Ｔｘ，２２Ｔｖ，２２ＴｚがＯＦＦである組み合わせが指定されている。この場合、制御回路３２は指定された組み合わせで駆動信号を生成し、出力回路３８を通じて各ＭＯＳＦＥＴ２２Ｔｕ，２２Ｔｖ，２２Ｔｗ，２２Ｔｘ，２２Ｔｙ，２２ＴｚのＯＮ又はＯＦＦの状態を制御する。制御回路３２は、上記の出力ステージを第１〜第６の循環する序列で（順繰りに）移行させつつ、それぞれの出力ステージで指定された組み合わせで駆動信号を生成及び出力する。なおここでは便宜上、位相角度（進角量）を０°としている。
【００３５】
〔出力電流波形〕
図２中（Ｄ）：その結果、発電機１２におけるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各相から出力される電流波形は、理想的な三相交流波形として観測される。
【００３６】
図３は、第１出力ステージで充電制御を行った場合の発電機１２からの出力電流（ＡＣＧ出力）の流れを示す図である。この場合、ドライバ回路２０ではＭＯＳＦＥＴ２２Ｔｕ，２２Ｔｙ,２２ＴｗがＯＮになり、ＭＯＳＦＥＴ２２Ｔｘ,２２Ｔｖ，２２ＴｚはＯＦＦになることで、Ｕ相及びＷ相の巻線１２ｕ，１２ｗから端子１２ａ，１２ｂを経てそれぞれ出力電流がドライバ回路２０に取り込まれ、バッテリ２４や負荷２６に供給される。特に図示していないが、その他の第２〜第６ステージについても、それぞれの通電パターンにしたがって発電機１２からの出力をバッテリ２４や負荷２６に供給する電流の流れが発生する。
【００３７】
〔位相制御例〕
次に図４は、制御回路３２による位相制御の概念を各種の状態変化とともに表すタイミングチャートである。位相制御は主に、位置センサ信号の立ち上がり又は立ち下がりを基準として制御回路３２が位相角度を算出し、その算出結果に基づいてＭＯＳＦＥＴ２２Ｔｕ，２２Ｔｖ，２２Ｔｗ，２２Ｔｘ，２２Ｔｙ，２２Ｔｚに対する駆動信号の出力タイミングを制御するものである。
【００３８】
〔進角指令値〕
図４中（Ａ）：例えば、発電機１２に対する電流指令値Ｉｒの変化に伴い、制御回路３２は進角指令値を決定する。このとき制御回路３２は、現在の進角指令値に対応する位相角度φ１（例えば１５°）で駆動信号の出力タイミングを制御する。なお、そのときの電流指令値Ｉｒによっては遅角指令値が決定される場合もあるが、ここでは進角の場合を一例として説明している。
【００３９】
〔出力ステージ移行タイミング〕
図４中（Ｂ），（Ｃ）：この場合の出力タイミングは、例えばＵ相についての位置センサ信号の立ち上がりエッジを基準としたとき、そこから位相角度φ１だけ進めた（前倒しの）タイミングに設定される。この場合、制御回路３２は位相角度φ１だけ進めたタイミングで出力ステージを移行（例えば第６→第１へ移行）させつつ、各出力ステージで指定された組み合わせで駆動信号を生成及び出力する。
【００４０】
〔各相の電圧波形〕
図４中（Ｄ）：その結果、発電機１２におけるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各相の電圧波形は、位置センサ信号よりも位相角度φ１だけ進角した状態で観測される。
【００４１】
〔位相切り替わり〕
ここまでは、進角指令値（位相角度φ１）が変化する前についての説明であるが、進角指令値がある程度の幅をもって変化した場合は以下の現象が発生する。
【００４２】
〔時刻ｔ１以降〕
図４中（Ａ）：いま、ある時刻ｔ０で新たな進角指令値が決定され、時刻ｔ１に新たな進角指令値を反映させた場合を想定する。この場合、制御回路３２は、例えば次のＷ相の立ち下がりエッジを基準として新たな進角指令値に対応する位相角度φ２（例えば９０°とする）で駆動信号の出力タイミングを制御する。
【００４３】
〔ステージ飛び（欠落）の発生〕
図４中（Ｂ），（Ｃ）：この場合の出力タイミングは、例えばＷ相についての位置センサ信号の立ち下がりエッジ（０°）を基準としたとき、そこから位相角度φ２だけ進めたタイミングに設定される。この場合、制御回路３２は、位相角度の変化に応じて出力ステージを移行させるが、このとき前回の位相角度φ１から今回の位相角度φ２への変化幅（＝７５°）が１ステージ分（６０°）以上となっている。したがって、ここでは出力ステージの移行順序に飛び越えが発生し、それまでの第６出力ステージから第２出力ステージへの移行となる。その結果、出力ステージの移行に関しては欠落（ここでは第１出力ステージの欠落）が発生したことになる。
【００４４】
〔各相の電圧波形〕
図４中（Ｄ）：発電機１２におけるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各相の電圧波形は、出力ステージの移行時点から位置センサ信号よりも位相角度φ２だけ進角した状態で観測される。ところが、このとき出力ステージが１つ（第６→第２に）飛んだことで、電圧波形はＵ相の立ち上がり、Ｗ相の立ち下がりが同時に発生するというイレギュラーな変化が観測されることになる。
【００４５】
〔ステージ飛びの有無による状態変化の違い〕
図５は、上記のような出力ステージ飛びの有無による状態変化の違いを対比して示す図である。以下、それぞれについて対比しつつ説明する。
【００４６】
〔ステージ飛び（欠落）がない場合〕
図５中（Ａ）：ここには、第６出力ステージから第１出力ステージへ順番通りに移行した場合の出力電流の流れを示す。第６出力ステージの間は、ドライバ回路２０においてＭＯＳＦＥＴ２２Ｔｘ，２２Ｔｙ，２２ＴｚがＯＮになり、ＭＯＳＦＥＴ２２Ｔｕ，２２Ｔｖ，２２ＴｚがＯＦＦになることでバッテリ２４や負荷２６に電流を供給する。
【００４７】
〔第６→第１への移行〕
そして、第６出力ステージから第１出力ステージへ順番通りに移行した場合、図中に太い矢印で示されているように、今度はＵ相のＭＯＳＦＥＴ２２ＴｕがＯＮ、ＭＯＳＦＥＴ２２ＴｘがＯＦＦになることで、Ｕ相の電流の向きのみが変わる。
【００４８】
〔ステージ飛び（欠落）がある場合〕
図５中（Ｂ）：これに対し、第６出力ステージから第１出力ステージを飛ばして第２出力ステージへ移行（第１出力ステージが欠落）した場合の出力電流の流れは以下のとおりである。先ず図中に細い矢印で示されているように、第６出力ステージの間は、ドライバ回路２０においてＭＯＳＦＥＴ２２Ｔｘ，２２Ｔｙ，２２ＴｗがＯＮになり、ＭＯＳＦＥＴ２２Ｔｕ，２２Ｔｖ，２２ＴｚがＯＦＦである。
【００４９】
〔第６→第２への移行〕
そして、第６出力ステージから飛んで第２出力ステージへ移行した場合、図中に太い矢印で示されているように、Ｕ相のＭＯＳＦＥＴ２２ＴｕがＯＮ、ＭＯＳＦＥＴ２２ＴｘがＯＦＦ、Ｗ相のＭＯＳＦＥＴ２２ＴｗがＯＦＦ、ＭＯＳＦＥＴ２２ＴｚがＯＮになることで、Ｕ相とＷ相の電流の向きが共に変わる。
【００５０】
〔ステージ飛びが発生したときの検証〕
図６は、位相制御に際してステージ飛びが発生した場合の状態変化を示したタイミングチャートである。本発明の発明者が実際に検証を行った結果、位相制御中にステージ飛びを発生させたことで以下の現象が観測された。
【００５１】
図６中（Ａ），（Ｂ）：ここには、ステージ飛びの前後におけるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各相の電圧波形を示しており、その状態変化は先の図４中（Ｄ），（Ｃ）に示したものと同じである。すなわち、出力ステージが１つ（第６→第１に）飛んだことで、図中に示される１点鎖線の長細い楕円で囲まれているように、Ｕ相の立ち上がり、Ｗ相の立ち下がりが同時に発生するというイレギュラーな変化になる。
【００５２】
〔各相の電流波形〕
図６中（Ｃ）：このとき図中に示される１点鎖線の長円で囲まれているように、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の全ての相で電流の急激な変化が発生している。本発明の発明者が行った検証によれば、このような電流の急変は、発電機１２内の２つ以上の相で同時に電流の向きが変化した場合に起こり得ることが分かっている。このような電流の急変は、例えばＭＯＳＦＥＴ２２Ｔｕ，２２Ｔｖ，２２Ｔｗ，２２Ｔｘ，２２Ｔｙ，２２Ｔｚの定格電流を大幅に上回るレベルに達することがあり、素子に深刻なダメージを及ぼす可能性がある。
【００５３】
〔対応策：第１例〕
本発明の発明者は、上記の現象に対する最適な対応策として以下の手法を提供している。図７は、ステージ飛びの現象に対する最適な対応策の第１例を実施した場合の状態変化を示したタイミングチャートである。
【００５４】
図７中（Ａ）：先の図４中（Ａ）で示したものと同様に、ある時刻ｔ０で新たな進角指令値が決定され、時刻ｔ１に新たな進角指令値を反映した場合を想定する。
【００５５】
図７中（Ｂ）：この場合も駆動信号の出力タイミングは、Ｖ相についての位置センサ信号の立ち上がりエッジ（０°）を基準としたとき、そこから位相角度φ２だけ進めたタイミングに設定される。この場合、制御回路３２は、次のエッジ点より前に位相角度φ２だけ進めたタイミング（時刻ｔ２）で出力ステージを移行させるが、このとき前回の位相角度φ１から今回の位相角度φ２への変化幅が１ステージ分（６０°）以上であるため、上記のステージ飛びが発生することが分かっている。
【００５６】
この対応策の第１例においては、制御回路３２が新たな進角指令値によって位相角度φ１を次の位相角度φ２に変化させるにあたり、上記のステージ飛びが発生すると判断した場合、一度に移行できる出力ステージを１つだけに制限している。したがって、第６出力ステージから第２出力ステージに到達するまでの間に、制御回路３２は必ず第１出力ステージ（飛ばされる出力ステージ）への移行を強制的に発生させ、段階的に位相角度φ２に対応する第２出力ステージへ移行させる制御を行う。
【００５７】
図７中（Ｃ）：その結果、図中に示される１点鎖線の長細い楕円で囲まれているように、位相切り替わり時点（時刻ｔ１）ではＵ相の電圧波形だけがＯＮになり、Ｗ相の電圧波形はＯＮのまま変化していない。そしてこの後、図中に示される破線の長細い楕円で囲まれているように、時刻ｔ１の後の位相角度φ２に対応する時刻ｔ２でようやくＷ相の電圧波形がＯＦＦとなることで、段階的に位相角度φ２への切り替わりが実現されている。
【００５８】
〔ステージ移行の態様〕
図７中（Ｄ）：その結果、出力ステージの移行に関しては、比較例の場合と違って第１出力ステージの欠落は発生しておらず、位相切り替わり点（時刻ｔ１）で強制的に第６出力ステージから第１出力ステージへの移行が発生している。そして、このような強制的なステージ移行を間に挟んだ後、時刻ｔ２から位相角度φ２に対応する第２出力ステージに移行する制御が完了していることが分かる。
【００５９】
図８は、制御回路３２において実行される位相角度制御処理の手順例（図８中（Ａ））及び出力処理の手順例（図８中（Ｂ））を示すフローチャートである。これら処理を通じて制御回路３２は、上記の対応策を好適に実現することができる。なお制御回路３２は、位置センサ信号の立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジを基準として割り込みトリガを発生させ、図８中（Ａ）の位相角度制御処理を周期的に実行する。また図８中（Ｂ）の出力処理は、ステージ飛びが発生する計算結果が得られたタイミング（時刻ｔ０）より後の位置センサのエッジ入力時（時刻ｔ１）、もしくはエッジ入力時に制御用のタイマをスタートさせてから一定時間（進角値に相当する時間）の経過時にサブルーチンとして実行される。以下、順を追って説明する。
【００６０】
ステップＳ１００：先ず制御回路３２（ＣＰＵ）は、位相角度の算出に必要な各種パラメータを取得する。この例では、パラメータとして上記の電流指令値Ｉｒを取得するものとする。
【００６１】
ステップＳ１０２：次に制御回路３２は、今回の位相角度φｎを計算する。この計算は、例えば予め制御回路３２に記憶されている位相角度制御マップを用いて行うことができる。位相角度制御マップは、例えば電流指令値Ｉｒ等のパラメータを引数として、それに対応する位相角度の値を返すものである。
【００６２】
ステップＳ１０４：制御回路３２は、前回の処理実行時に算出した位相角度φｎ−１と今回算出した位相角度φｎとの差（｜Δφ｜）を求める。なお前回の位相角度φｎ−１は、例えば制御回路３２のＲＡＭのバッファ領域に保存されているものとする。また制御回路３２は、今回の算出結果である位相角度φｎをＲＡＭのバッファ領域に新しく保存する。その結果、前回の位相角度φｎ−１が今回の算出結果によって書き換えられることから、次回以降の処理（次の割り込み時）では、今回求めた値が前回の位相角度φｎ−１として利用可能となる。
【００６３】
ステップＳ１０６：そして制御回路３２は、先のステップＳ１０４で求めた差（｜Δφ｜）が６０°以上であると判断した場合（Ｙｅｓ）、次にステップＳ１０７を実行する。
【００６４】
ステップＳ１０７：この場合、制御回路３２は飛ばされるステージをセットする。すなわち、前回が「第６出力ステージ」ならば、ここでは飛ばされるステージとして「第１出力ステージ」をセットする（制御上の位相角度差＝６０°）。
【００６５】
ステップＳ１０８：制御回路３２は次のエッジ入力（時刻ｔ１）で出力処理（図８中（Ｂ））を実行し、時刻ｔ０のタイミング（Ｓ１０７）でセットしたステージを時刻ｔ１のタイミングで出力回路３８から出力させる。これにより、ドライバ回路２０内では順番通り次の出力ステージ（例えば第６→第１出力ステージ）に強制移行させたパターンでＭＯＳＦＥＴ２２Ｔｕ，２２Ｔｖ，２２Ｔｗ，２２Ｔｘ，２２Ｔｙ，２２ＴｚのＯＮ又はＯＦＦが制御される。また、制御回路３２は時刻ｔ１のタイミングで制御用タイマをスタートさせ、出力時間の計測を開始する。
【００６６】
ステップＳ１１０：制御回路３２は、前回の位相角度φｎ−１＋６０°を位相角度φｎとしてＲＡＭに保存し、出力時間（次の位相角度到達点）を計算する。
【００６７】
ステップＳ１１２：制御回路３２は時刻ｔ２のタイミングで出力処理を実行し、駆動信号を出力回路３８から出力させる。これにより、ドライバ回路２０内では先のステップＳ１０８に続いて順番通り次の出力ステージ（第１→第２出力ステージ）でＭＯＳＦＥＴ２２Ｔｕ，２２Ｔｖ，２２Ｔｗ，２２Ｔｘ，２２Ｔｙ，２２ＴｚのＯＮ又はＯＦＦが制御される。
【００６８】
次回の割り込み時点で位相角度制御処理を開始すると、制御回路３２は上述したステップＳ１００〜ステップＳ１０４を再び実行する。
【００６９】
ステップＳ１０４，Ｓ１０６：やがて、今回の位相角度φｎと前回の位相角度φｎ−１との差（｜Δφ｜）が６０°未満になると（Ｓ１０６：Ｎｏ）、制御回路３２は次にステップＳ１１４を実行する。
【００７０】
ステップＳ１１４：そして制御回路３２は、時刻ｔ０のタイミングで算出した出力時間ｔ２（＝９０°の進角）の計測を開始する。
【００７１】
ステップＳ１１２：制御回路３２は、次の出力時間ｔ２に相当するタイミングでも出力処理を実行し、駆動信号を出力回路３８から出力させる。その結果、今回の割り込み時には最新の位相角度φｎに進角させた出力ステージで各相のＭＯＳＦＥＴ２２Ｔｕ，２２Ｔｖ，２２Ｔｗ，２２Ｔｘ，２２Ｔｙ，２２ＴｚのＯＮ又はＯＦＦが制御される。
【００７２】
このような処理を対応策の第１例（図７）に当てはめてみると、以下の順に位相制御が実行されたことが明らかとなる。
【００７３】
〔時刻ｔ０〕
（１）図７中の時刻ｔ０を割り込み時点として、図８のステップＳ１００〜ステップＳ１０６までの処理が開始される。
（２）このとき新たな位相角度φｎとして、例えば９０°が算出される（ステップＳ１０２）。なお、前回までの位相角度φｎ−１は１５°である。
（３）位相角度の差が６０°以上となったため（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、位相角度φｎはφｎ−１＋６０°で上書きされる。
（４）位相角度φｎより出力時間ｔ２が計算される。
【００７４】
〔時刻ｔ１〕
（５）位相角度が６０°以上となったため、飛ばされるステージが強制的にセット（ステップＳ１０７）され、出力される（ステップＳ１０８）。
【００７５】
〔時刻ｔ２〕
（６）新たな位相角度に相当するステージは、時刻ｔ１から出力時間ｔ２の経過後に出力される。この結果、時刻ｔ１のタイミングで進角６０°の出力を行い、時刻ｔ２のタイミングで９０°の出力を行うことになり、ステージ飛びが発生しなくなる。
【００７６】
〔位相角度差が１２０°の場合〕
以上は位相角度の差が６０°以上１２０°未満の場合の例であるが、位相角度が１２０°以上に変化する場合は以下の現象が発生する。
【００７７】
図９は、位相制御に際して２つのステージ飛びが発生した場合の状態変化を本実施形態に対する比較例として提示したタイミングチャートである。
【００７８】
図９中（Ａ）：比較例においては、ある時刻ｔ０で新たな進角指令値が決定され、位相角度が１５°から１３５°（φ１とφ２との差が１２０°）に変化する場合を想定している。
【００７９】
図９中（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）：時刻ｔ１までの駆動信号の出力タイミングは、例えばＵ相についての位置センサ信号の立ち上がりエッジを基準としたとき、そこから位相角度φ１だけ進めた（前倒しの）タイミングに設定されている。
【００８０】
〔時刻ｔ１以降〕
図９中（Ａ）：時刻ｔ０に新たな進角指令値が決定すると、制御回路３２は時刻ｔ１の次のエッジ点（ｔ２）より前から新たな進角指令値に対応する位相角度φ２（＝１３５°）で駆動信号の出力タイミングを制御する。
【００８１】
〔ステージ欠落の発生〕
図９中（Ｂ），（Ｃ）：この場合の出力タイミングは、例えばＶ相についての位置センサ信号の立ち上がりエッジを基準（＝０°）としたとき、そこから位相角度φ２だけ進めたタイミングに設定される。この場合、前回の位相角度φ１から今回の位相角度φ２への変化幅が２ステージ分（１２０°）であるため、それまでの第６出力ステージから２ステージ分（１２０°）をスキップし、第３出力ステージへの移行となる。その結果、出力ステージの移行に関しては欠落（ここでは第１，第２出力ステージの欠落）が発生したことになる。
【００８２】
〔各相の電圧波形〕
図９中（Ｄ）：Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各相の電圧波形は、ステージ移行に伴い位置センサ信号よりも位相角度φ２だけ進角した状態で観測される。ところが、このとき出力ステージが２つ（第６→第３に）飛んだことで、電圧波形は第６ステージではＵ相ＯＦＦ、Ｖ相ＯＦＦ、Ｗ相ＯＮであったのが第３ステージではＵ相ＯＮ、Ｖ相ＯＮ、Ｗ相ＯＦＦとなるため、同時にＵ相及びＶ相の２つの相が立ち上がり（ＯＦＦ→ＯＮ）、Ｗ相が立ち下がる（ＯＮ→ＯＦＦ）というイレギュラーな変化が観測されることになる。したがってこの場合は、３つの相で電流の方向が同時に切り替わる結果、急激に電流が変化するという現象が発生することとなる。
【００８３】
〔対応策：第２例〕
図１０は、ステージ飛びの現象に対する最適な対応策の第２例を実施した場合の状態変化を示したタイミングチャートである。この第２例は、特に出力ステージが２つ飛ぶ場合に有効な対応策となる。
【００８４】
図１０中（Ａ）：比較例として図９中（Ａ）で示したものと同様に、それまで位相角度φ１で位相制御を行っていたところ、ある時刻ｔ０で新たな進角指令値が決定した場合を想定する。この場合も駆動信号の出力タイミングは、図９中（Ａ）と同様にＶ相についての位置センサ信号の立ち上がりエッジを基準としたとき、そこから位相角度φ２だけ進めたタイミングに設定される。
【００８５】
図１０中（Ａ），（Ｂ）：図９の比較例では、時刻ｔ１のタイミングで新たな位相角度φ２に切り替えて制御を行っていたが、対応策の第２例では以下のように処理を行う。また以下の説明では適宜、図８のフローチャートに示されるステップの符号を付記している。
〔１〕−（１）：時刻ｔ０のタイミングで位相角度φ２が算出される（Ｓ１０２）。
〔１〕−（２）：φ２（１３５°）−φ１（１５°）＞６０°より、ステージ飛びが発生すると判断する（Ｓ１０４，Ｓ１０６：Ｙｅｓ）。
〔１〕−（３）：φ１（１５°）＋６０°＝φ３（７５°）で位相角を決定する（Ｓ１０７）。その後、飛ばされるステージ（この場合は第１ステージ）と７５°の進角時間ｔ２を計算する（Ｓ１１０）。
〔２〕−（１）：時刻ｔ１のタイミングで、〔１〕−（３）で算出された飛ばされるステージを出力する（Ｓ１０８）。
〔２〕−（２）：同時に時刻ｔ１のタイミングで出力時間ｔ２の計測を開始する（Ｓ１１２）。
〔２〕−（３）：次の位相角を計算する（この場合、位相角度はφ２で変化しないものとする）（Ｓ１０２）。
〔２〕−（４）：φ２（１３５°）−φ３（７５°）＞６０°より、ステージ飛びが発生すると判断する（Ｓ１０４，Ｓ１０６：Ｙｅｓ）。
〔２〕−（５）：φ３（７５°）＋６０°＝φ４（１３５°）で位相角を決定する（Ｓ１０７）。その後、飛ばされるステージ（この場合は第２ステージ）と１３５°の進角時間ｔ４を計算する（Ｓ１１０）。
〔３〕−（１）：時刻ｔ２のタイミングでφ３（７５°）の出力を行う（Ｓ１１２）。
〔４〕−（１）：時刻ｔ３のタイミングで、〔２〕−（５）で算出された飛ばされるステージを出力する（Ｓ１０８）。
〔４〕−（２）：同時に時刻ｔ３のタイミングで出力時間ｔ４の計測を開始する（Ｓ１１２）。
〔４〕−（３）：次の位相角を計算する（この場合、位相角度はφ２で変化しないものとする）（Ｓ１０２）。
〔４〕−（４）：φ２（１３５°）−φ４（１３５°）＜６０°より、ステージ飛びは発生しないと判断する（Ｓ１０４，１０６：Ｎｏ）。
〔４〕−（５）：φ４（１３５°）で位相角を決定し、１３５°の進角時間ｔ６を計算する（Ｓ１１４）。
〔５〕−（１）：その後、ｔ４のタイミングでφ４（１３５°）の出力を行う（Ｓ１１２）。
〔６〕−（１）：ｔ５のタイミングで出力時間ｔ６の計測を開始する（Ｓ１１２）。
〔６〕−（２）：次の位相角を計算する（この場合、位相角度はφ２で変化しないものとする）（Ｓ１０２）。
〔６〕−（３）：φ２（１３５°）−φ４（１３５°）＜６０°より、ステージ飛びは発生しないと判断する（Ｓ１０４，Ｓ１０６：Ｎｏ）。
〔７〕：以下、繰り返しとなる。
【００８６】
すなわち、対応策の第２例においても、制御回路３２が新たな進角指令値によって位相角度φ１を次の位相角度φ２に変化させるにあたり、上記のステージ飛びが発生すると判断した場合、６０°を越える位相差の場合は一度に変化する位相差を６０°に制限することで、センサの立ち上がり、及び立ち下がりタイミングで飛ばされるパターンを１つ出力し、出力ステージの欠損を防止している。図１０の例では、ｔ３に到達するまでに第１ステージと第２ステージを出力し、ｔ５に達するまでに第３ステージと第４ステージを出力することで段階的に位相角φ２まで出力を広げている。
【００８７】
図１０中（Ｃ）：その結果、図中に示される１点鎖線の長細い楕円で囲まれているように、時刻ｔ１では欠損する第１ステージが強制的に出力されることから、Ｕ相の電圧波形だけがＯＮになり、Ｖ相の電圧波形及びＷ相電圧波形はそれぞれＯＦＦ、ＯＮのまま変化していない。次にｔ２時間経過後の進角７５°の時点では、図中に示される破線の長細い楕円で囲まれているように、７５°（＝１５°＋６０°）に強制された位相角度で駆動信号が出力されるため、ここでＷ相の電圧波形はＯＮからＯＦＦに変化しているが、その他のＵ相及びＷ相の電圧波形は変化していない。次のエッジ点（時刻ｔ３）では、図中に示される実線の長細い楕円で囲まれているように、欠損する第３ステージが強制的に出力されることから、ここでＶ相の電圧波形だけがＯＮになる。次にｔ４時間経過後の進角１３５°の時点（時刻ｔ４）では、図中に示される二点鎖線の長細い楕円で囲まれているように、１３５°（＝７５°＋６０°）の位相角度で駆動信号が出力されることで、最終的に位相角度が１３５°に到達する。このように第２例においては、時刻ｔ１から次のエッジ点を挟んだ後の時刻ｔ４までの間に、位相角度を強制しながら段階的に位相角度φ２への切り替わりが実現されている。
【００８８】
〔ステージ移行の態様〕
図１０中（Ｄ）：その結果、出力ステージの移行に関しては、比較例の場合と違って第１，第２出力ステージの欠落は発生しておらず、位相切り替わり点（時刻ｔ１）で強制的に第６出力ステージから第１出力ステージへの移行が発生し、次に時刻ｔ２でも第１出力ステージから第２出力ステージへの移行が発生している。さらに次のエッジ点（時刻ｔ３）で強制的に第２出力ステージから第３出力ステージへの移行が発生し、次に時刻ｔ４でも第３出力ステージから第４出力ステージへの移行が発生している。このような強制的なステージ移行を間に挟んだ後、時刻ｔ４で第４出力ステージへの移行が行われる結果、最終的に位相角度φ２に到達させる制御が完了していることが分かる。
【００８９】
上述した位相角度制御処理（図８）を対応策の第２例（図１０）に当てはめてみると、以下の順に位相制御が実行されたことが明らかとなる。
【００９０】
〔時刻ｔ０〕
（１）図１０中の時刻ｔ０を割り込み時点として、図８の位相角度制御処理が開始される。
（２）このとき新たな位相角度φｎとして、例えば１３５°が算出される（ステップＳ１０２）。なお、前回までの位相角度φｎ−１は１５°である。
（３）位相角度の差が６０°以上となったため（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、位相角度φｎはφｎ−１＋６０°となり、飛ばされるステージを強制的にセットする（ステップＳ１０７）。第２例のように位相角度の差が１２０°の場合、ここで今回の位相φｎが１３５°から７５°（φｎ−１＋６０°）に書き換えられる。このため第２例では、例えば図８のステップＳ１０７の次に今回の位相角度を上書きするステップを追加するものとする。
〔時刻ｔ１〕
（４）ｔ１のタイミングで、（３）でセットした飛ばされるステージを出力する（Ｓ１０８）。同時にｔ１のタイミングでｔ２の時間計測を開始する（Ｓ１１２）。
（５）次の位相角φｎ＋１を計算する（このときパラメータに変化がなく、新たな位相角度φｎとして同じく１３５°が算出される。）。なおφｎ＋１は、ｔ３のタイミングで制御に反映される位相角度である（Ｓ１０２）。
（６）位相角度の差が６０°以上となったため（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、位相角度φｎ＋１はφｎ＋６０°となり、飛ばされるステージを強制的にセットする（ステップＳ１０７）。ここで今回の位相φｎが１３５°（φｎ＋６０°）に書き換えられる。
【００９１】
〔時刻ｔ２〕
（７）φｎ（７５°）の出力を行う（ステップＳ１１２）。
【００９２】
〔時刻ｔ３〕
（８）図１０中の時刻ｔ３（エッジ点）で次の割り込みが発生し、再び図８の位相角度制御処理が開始される。
（９）ｔ３のタイミングで（６）でセットした飛ばされるステージを出力する（Ｓ１０８）。同時にｔ３のタイミングでｔ４の時間計測を開始する（Ｓ１１２）。
（１０）次の位相角φｎ＋２を計算する（このときパラメータに変化がなく、新たな位相角度φｎとして同じく１３５°が算出される。）。なおφｎ＋２は、ｔ５のタイミングで制御に反映される位相角度である（Ｓ１０２）。
（１１）位相角度の差が６０°以下となったため（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、ここで今回の位相φｎが１３５°に書き換えられる（ステップＳ１１４）。
【００９３】
〔時刻ｔ４〕
（１２）φｎ（１３５°）の出力を行う（ステップＳ１１２）。
〔時刻ｔ５〕
（１３）ｔ５のタイミングで出力時間ｔ４の計測を開始する（Ｓ１１２）。
（１４）以下、位相制御処理の繰り返しとなる。
【００９４】
上述した対応策から明らかなように、本実施形態の充電制御装置１０によれば、これまで現実的に困難であった位相角度の変化（１２０°以上の変化）についても、その位相制御を安全に実現することができる。これにより、ロジック上で制御不能領域（制御禁止領域）を設けることなく、全領域にわたって制御を可能とする。
【００９５】
本発明は上述した実施形態に制約されることなく、種々に変形して実施することができる。一実施形態では、位相制御に「出力ステージ」の概念を用いているが、本発明の実施にあたり、特にこのような概念を必要とすることはない。すなわち、位相角度が所定の角度（６０°）以上に変化しようとすることを制御回路３２において察知した場合、位相角度を強制する制御ロジックを採用していればよい。
【００９６】
また一実施形態で挙げた位相角度の変化（１５°→９０°，１５°→１３５°）はあくまで例示であり、その他の６０°以上の変化にも一実施形態の制御手法を適用することができる。
【００９７】
また、一実施形態ではステージ飛びの例として第６出力ステージから第１出力ステージ、第６出力ステージから第３出力ステージへの移行事例をそれぞれ挙げているが、その他のステージ間（例えば第１→第３、第２→第４等）でステージ飛び（欠落）が発生する場合であっても、一実施形態の手法を適用可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００９８】
１０    充電制御装置
１２    三相交流発電機
１２ｕ，１２ｖ，１２ｗ  巻線
２０    ドライバ回路
２２Ｔｕ，２２Ｔｖ，２２Ｔｗ，２２Ｔｘ，２２Ｔｙ，２２Ｔｚ  ＭＯＳＦＥＴ
２４    バッテリ
３０    制御ユニット
３２    制御回路
３４    ＥＥＰＲＯＭ
３６    ＲＡＭ
３８    出力回路
４０    入力回路
４２    位置センサ
【図１】
0005524731.tif 000002
【図２】
0005524731.tif 000003
【図３】
0005524731.tif 000004
【図４】
0005524731.tif 000005
【図５】
0005524731.tif 000006
【図６】
0005524731.tif 000007
【図７】
0005524731.tif 000008
【図８】
0005524731.tif 000009
【図９】
0005524731.tif 000010
【図１０】
0005524731.tif 000011