(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、
前記モータに３相の駆動電圧を供給するインバータと、
前記モータのロータの角度であるロータ角度を検出するロータ角度検出手段と、
前記ロータ角度に応答して前記インバータに前記３相の駆動電圧を制御するゲート信号群を供給する演算装置
とを具備し、
前記演算装置は、１パルス制御によって前記ゲート信号群を生成可能に構成されており、
前記１パルス制御では、前記ゲート信号群のうち、前記３相の駆動電圧の第１相の駆動電圧に対応する第１相ゲート信号を生成する第１相ゲート信号制御と、前記ゲート信号群のうち、前記３相の駆動電圧の第２相の駆動電圧に対応する第２相ゲート信号を生成する第２相ゲート信号制御と、前記ゲート信号群のうち、前記３相の駆動電圧の第３相の駆動電圧に対応する第３相ゲート信号を生成する第３相ゲート信号制御とが行われ、
前記１パルス制御では、電気角が所定の設定実行範囲にあるか否かを検出し、前記電気角が前記設定実行範囲にあると検出すると、前記第１相の駆動電圧について第１設定時間と第２設定時間とを設定し、前記第２相の駆動電圧について第３設定時間と第４設定時間とを設定し、前記第３相の駆動電圧について第５設定時間と第６設定時間とを設定し、
前記第１相ゲート信号制御においては、前記電気角が前記設定実行範囲にあると検出された後のタイミングである設定タイミングから前記第１設定時間が経過したことに応答して前記第１相の駆動電圧をオンするように前記第１相ゲート信号を切り換えると共に前記設定タイミングから前記第２設定時間が経過したことに応答して前記第１相の駆動電圧をオフするように前記第１相ゲート信号を切り換え、
前記第２相ゲート信号制御においては、前記設定タイミングから前記第３設定時間が経過したことに応答して前記第２相の駆動電圧をオンするように前記第２相ゲート信号を切り換えると共に前記設定タイミングから前記第４設定時間が経過したことに応答して前記第２相の駆動電圧をオフするように前記第２相ゲート信号を切り換え、
前記第３相ゲート信号制御においては、前記設定タイミングから前記第５設定時間が経過したことに応答して前記第３相の駆動電圧をオンするように前記第３相ゲート信号を切り換えると共に前記設定タイミングから前記第６設定時間が経過したことに応答して前記第３相の駆動電圧をオフするように前記第３相ゲート信号を切り換え、
前記第１設定時間と前記第２設定時間とが、前記第１相の駆動電圧の１８０°の位相差に対応する時間差を持つように決定され、
前記第３設定時間と前記第４設定時間とが、前記第２相の駆動電圧の１８０°の位相差に対応する時間差を持つように決定され、
前記第５設定時間と前記第６設定時間とが、前記第３相の駆動電圧の１８０°の位相差に対応する時間差を持つように決定される
モータシステム。
【請求項２】
モータと、
前記モータに３相の駆動電圧を供給するインバータと、
前記モータのロータの角度であるロータ角度を検出するロータ角度検出手段と、
前記ロータ角度に応答して前記インバータに前記３相の駆動電圧を制御するゲート信号群を供給する演算装置
とを具備し、
前記演算装置は、１パルス制御によって前記ゲート信号群を生成可能に構成されており、
前記１パルス制御では、前記ゲート信号群のうち、前記３相の駆動電圧の第１相の駆動電圧に対応する第１相ゲート信号を生成する第１相ゲート信号制御と、前記ゲート信号群のうち、前記３相の駆動電圧の第２相の駆動電圧に対応する第２相ゲート信号を生成する第２相ゲート信号制御と、前記ゲート信号群のうち、前記３相の駆動電圧の第３相の駆動電圧に対応する第３相ゲート信号を生成する第３相ゲート信号制御とが行われ、
前記第１相ゲート信号制御においては、電気角が所定の第１設定実行範囲にあるか否かを検出し、前記電気角が前記第１設定実行範囲にあると検出すると、前記第１相の駆動電圧について第１設定時間と第２設定時間とを設定し、前記電気角が前記第１設定実行範囲にあると検出された後のタイミングである第１設定タイミングから前記第１設定時間が経過したことに応答して前記第１相の駆動電圧をオンするように前記第１相ゲート信号を切り換えると共に前記第１設定タイミングから前記第２設定時間が経過したことに応答して前記第１相の駆動電圧をオフするように前記第１相ゲート信号を切り換え、
前記第２相ゲート信号制御においては、前記電気角が所定の第２設定実行範囲にあるか否かを検出し、前記電気角が前記第２設定実行範囲にあると検出すると、前記第２相の駆動電圧について第３設定時間と第４設定時間とを設定し、前記電気角が前記第２設定実行範囲にあると検出された後のタイミングである第２設定タイミングから前記第３設定時間が経過したことに応答して前記第２相の駆動電圧をオンするように前記第２相ゲート信号を切り換えると共に前記第２設定タイミングから前記第４設定時間が経過したことに応答して前記第２相の駆動電圧をオフするように前記第２相ゲート信号を切り換え、
前記第３相ゲート信号制御においては、前記電気角が所定の第３設定実行範囲にあるか否かを検出し、前記電気角が前記第３設定実行範囲にあると検出すると、前記第３相の駆動電圧について第５設定時間と第６設定時間とを設定し、前記電気角が前記第３設定実行範囲にあると検出された後のタイミングである第３設定タイミングから前記第５設定時間が経過したことに応答して前記第３相の駆動電圧をオンするように前記第３相ゲート信号を切り換えると共に前記第３設定タイミングから前記第６設定時間が経過したことに応答して前記第３相の駆動電圧をオフするように前記第３相ゲート信号を切り換え、
前記第１設定時間と前記第２設定時間とが、前記第１相の駆動電圧の１８０°の位相差に対応する時間差を持つように決定され、
前記第３設定時間と前記第４設定時間とが、前記第２相の駆動電圧の１８０°の位相差に対応する時間差を持つように決定され、
前記第５設定時間と前記第６設定時間とが、前記第３相の駆動電圧の１８０°の位相差に対応する時間差を持つように決定され、
前記第１設定実行範囲と前記第２設定実行範囲と前記第３設定実行範囲とが、異なる範囲に設定されている
モータシステム。
【請求項３】
請求項２に記載のモータシステムであって、
前記演算装置は、ＰＷＭ制御によって前記ゲート信号群を生成可能に構成され、
前記１パルス制御と前記ＰＷＭ制御の切り換えが、前記第１相と前記第２相と前記第３相について個別に行われ、
前記第１設定実行範囲が、前記第１相の位相が９０°であるような電気角を含むように決定され、
前記第２設定実行範囲が、前記第２相の位相が９０°であるような電気角を含むように決定され、
前記第３設定実行範囲が、前記第３相の位相が９０°であるような電気角を含むように決定され、
前記第１相についての前記ＰＷＭ制御と前記１パルス制御の切り換えが、前記第１相の位相が９０°であるような電気角を含む角度範囲で行われ、
前記第２相についての前記ＰＷＭ制御と前記１パルス制御の切り換えが、前記第２相の位相が９０°であるような電気角を含む角度範囲で行われ、
前記第３相についての前記ＰＷＭ制御と前記１パルス制御の切り換えが、前記第３相の位相が９０°であるような電気角を含む角度範囲で行われる
モータシステム。
【請求項４】
請求項３に記載のモータシステムであって、
前記ＰＷＭ制御では、クロック信号のクロックパルスをカウントしてキャリアが生成され、電圧振幅指令値と電圧位相指令値から変調波に対応する比較値が生成され、前記キャリアと前記比較値との比較結果に応じて前記第１相ゲート信号と前記第２相ゲート信号と前記第３相ゲート信号とが生成され、
前記１パルス制御では、前記第１設定タイミングから前記第１設定時間及び前記第２設定時間が経過したこと、前記第２設定タイミングから前記第３設定時間及び前記第４設定時間が経過したこと、及び、前記第３設定タイミングから前記第５設定時間及び前記第６設定時間が経過したことを、前記クロック信号のクロックパルスをカウントすることで検出する
モータシステム。
【請求項５】
モータに３相の駆動電圧を供給するインバータに前記３相の駆動電圧を制御するゲート信号群を供給するモータ制御装置であって、
１パルス制御によって前記ゲート信号群を生成する１パルス制御手段を備え、
前記１パルス制御手段は、前記ゲート信号群のうち、前記３相の駆動電圧の第１相の駆動電圧に対応する第１相ゲート信号を生成する第１相ゲート信号制御と、前記ゲート信号群のうち、前記３相の駆動電圧の第２相の駆動電圧に対応する第２相ゲート信号を生成する第２相ゲート信号制御と、前記ゲート信号群のうち、前記３相の駆動電圧の第３相の駆動電圧に対応する第３相ゲート信号を生成する第３相ゲート信号制御とを行い、
前記１パルス制御では、電気角が所定の設定実行範囲にあるか否かを検出し、前記電気角が前記設定実行範囲にあると検出すると、前記第１相の駆動電圧について第１設定時間と第２設定時間とを設定し、前記第２相の駆動電圧について第３設定時間と第４設定時間とを設定し、前記第３相の駆動電圧について第５設定時間と第６設定時間とを設定し、
前記第１相ゲート信号制御においては、前記電気角が前記設定実行範囲にあると検出された後のタイミングである設定タイミングから前記第１設定時間が経過したことに応答して前記第１相の駆動電圧をオンするように前記第１相ゲート信号を切り換えると共に前記設定タイミングから前記第２設定時間が経過したことに応答して前記第１相の駆動電圧をオフするように前記第１相ゲート信号を切り換え、
前記第２相ゲート信号制御においては、前記設定タイミングから前記第３設定時間が経過したことに応答して前記第２相の駆動電圧をオンするように前記第２相ゲート信号を切り換えると共に前記設定タイミングから前記第４設定時間が経過したことに応答して前記第２相の駆動電圧をオフするように前記第２相ゲート信号を切り換え、
前記第３相ゲート信号制御においては、前記設定タイミングから前記第５設定時間が経過したことに応答して前記第３相の駆動電圧をオンするように前記第３相ゲート信号を切り換えると共に前記設定タイミングから前記第６設定時間が経過したことに応答して前記第３相の駆動電圧をオフするように前記第３相ゲート信号を切り換え、
前記第１設定時間と前記第２設定時間とが、前記第１相の駆動電圧の１８０°の位相差に対応する時間差を持つように決定され、
前記第３設定時間と前記第４設定時間とが、前記第２相の駆動電圧の１８０°の位相差に対応する時間差を持つように決定され、
前記第５設定時間と前記第６設定時間とが、前記第３相の駆動電圧の１８０°の位相差に対応する時間差を持つように決定される
モータ制御装置。
【請求項６】
モータに３相の駆動電圧を供給するインバータに前記３相の駆動電圧を制御するゲート信号群を供給するモータ制御装置であって、
１パルス制御によって前記ゲート信号群を生成する１パルス制御手段を備え、
前記１パルス制御手段は、前記ゲート信号群のうち、前記３相の駆動電圧の第１相の駆動電圧に対応する第１相ゲート信号を生成する第１相ゲート信号制御と、前記ゲート信号群のうち、前記３相の駆動電圧の第２相の駆動電圧に対応する第２相ゲート信号を生成する第２相ゲート信号制御と、前記ゲート信号群のうち、前記３相の駆動電圧の第３相の駆動電圧に対応する第３相ゲート信号を生成する第３相ゲート信号制御とを行い、
前記第１相ゲート信号制御においては、電気角が所定の第１設定実行範囲にあるか否かを検出し、前記電気角が前記第１設定実行範囲にあると検出すると、前記第１相の駆動電圧について第１設定時間と第２設定時間とを設定し、前記電気角が前記第１設定実行範囲にあると検出された後のタイミングである第１設定タイミングから前記第１設定時間が経過したことに応答して前記第１相の駆動電圧をオンするように前記第１相ゲート信号を切り換えると共に前記第１設定タイミングから前記第２設定時間が経過したことに応答して前記第１相の駆動電圧をオフするように前記第１相ゲート信号を切り換え、
前記第２相ゲート信号制御においては、前記電気角が所定の第２設定実行範囲にあるか否かを検出し、前記電気角が前記第２設定実行範囲にあると検出すると、前記第２相の駆動電圧について第３設定時間と第４設定時間とを設定し、前記電気角が前記第２設定実行範囲にあると検出された後のタイミングである第２設定タイミングから前記第３設定時間が経過したことに応答して前記第２相の駆動電圧をオンするように前記第２相ゲート信号を切り換えると共に前記第２設定タイミングから前記第４設定時間が経過したことに応答して前記第２相の駆動電圧をオフするように前記第２相ゲート信号を切り換え、
前記第３相ゲート信号制御においては、前記電気角が所定の第３設定実行範囲にあるか否かを検出し、前記電気角が前記第３設定実行範囲にあると検出すると、前記第３相の駆動電圧について第５設定時間と第６設定時間とを設定し、前記電気角が前記第３設定実行範囲にあると検出された後のタイミングである第３設定タイミングから前記第５設定時間が経過したことに応答して前記第３相の駆動電圧をオンするように前記第３相ゲート信号を切り換えると共に前記第３設定タイミングから前記第６設定時間が経過したことに応答して前記第３相の駆動電圧をオフするように前記第３相ゲート信号を切り換え、
前記第１設定時間と前記第２設定時間とが、前記第１相の駆動電圧の１８０°の位相差に対応する時間差を持つように決定され、
前記第３設定時間と前記第４設定時間とが、１８０°の位相差に対応する時間差を持つように決定され、
前記第５設定時間と前記第６設定時間とが、前記第３相の駆動電圧の１８０°の位相差に対応する時間差を持つように決定され、
前記第１設定実行範囲と前記第２設定実行範囲と前記第３設定実行範囲とが、異なる範囲に設定されている
モータ制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載のモータ制御装置であって、
前記モータ制御装置は、更に、ＰＷＭ制御によって前記ゲート信号群を生成するＰＷＭ制御手段を備え、
前記１パルス制御と前記ＰＷＭ制御の切り換えが、前記第１相と前記第２相と前記第３相について個別に行われ、
前記第１設定実行範囲が、前記第１相の位相が９０°であるような電気角を含むように決定され、
前記第２設定実行範囲が、前記第２相の位相が９０°であるような電気角を含むように決定され、
前記第３設定実行範囲が、前記第３相の位相が９０°であるような電気角を含むように決定され、
前記第１相についての前記ＰＷＭ制御と前記１パルス制御の切り換えが、前記第１相の位相が９０°であるような電気角を含む角度範囲で行われ、
前記第２相についての前記ＰＷＭ制御と前記１パルス制御の切り換えが、前記第２相の位相が９０°であるような電気角を含む角度範囲で行われ、
前記第３相についての前記ＰＷＭ制御と前記１パルス制御の切り換えが、前記第３相の位相が９０°であるような電気角を含む角度範囲で行われる
モータ制御装置。
【請求項８】
請求項７に記載のモータ制御装置であって、
前記ＰＷＭ制御では、クロック信号のクロックパルスをカウントしてキャリアが生成され、電圧振幅指令値と電圧位相指令値から変調波に対応する比較値が生成され、前記キャリアと前記比較値との比較結果に応じて前記第１相ゲート信号と前記第２相ゲート信号と前記第３相ゲート信号とが生成され、
前記１パルス制御では、前記第１設定タイミングから前記第１設定時間及び前記第２設定時間が経過したこと、前記第２設定タイミングから前記第３設定時間及び前記第４設定時間が経過したこと、及び、前記第３設定タイミングから前記第５設定時間及び前記第６設定時間が経過したことを前記クロック信号のクロックパルスをカウントすることで検出する
モータ制御装置。
【請求項９】
モータに３相の駆動電圧を供給するインバータを制御するためのモータ制御方法であって、
前記モータのロータの角度であるロータ角度を検出するステップと、
前記ロータ角度に応答して前記インバータに前記３相の駆動電圧を制御するゲート信号群を生成するステップ
とを具備し、
前記ゲート信号群を生成するステップは、１パルス制御によって前記ゲート信号群を生成するステップを含み、
前記１パルス制御では、前記ゲート信号群のうち、前記３相の駆動電圧の第１相の駆動電圧に対応する第１相ゲート信号を生成する第１相ゲート信号制御と、前記ゲート信号群のうち、前記３相の駆動電圧の第２相の駆動電圧に対応する第２相ゲート信号を生成する第２相ゲート信号制御と、前記ゲート信号群のうち、前記３相の駆動電圧の第３相の駆動電圧に対応する第３相ゲート信号を生成する第３相ゲート信号制御とが行われ、
前記１パルス制御では、電気角が所定の設定実行範囲にあるか否かを検出し、前記電気角が前記設定実行範囲にあると検出すると、前記第１相の駆動電圧について第１設定時間と第２設定時間とを設定し、前記第２相の駆動電圧について第３設定時間と第４設定時間とを設定し、前記第３相の駆動電圧について第５設定時間と第６設定時間とを設定し、
前記第１相ゲート信号制御においては、前記電気角が前記設定実行範囲にあると検出された後のタイミングである設定タイミングから前記第１設定時間が経過したことに応答して前記第１相の駆動電圧をオンするように前記第１相ゲート信号を切り換えると共に前記設定タイミングから前記第２設定時間が経過したことに応答して前記第１相の駆動電圧をオフするように前記第１相ゲート信号を切り換え、
前記第２相ゲート信号制御においては、前記設定タイミングから前記第３設定時間が経過したことに応答して前記第２相の駆動電圧をオンするように前記第２相ゲート信号を切り換えると共に前記設定タイミングから前記第４設定時間が経過したことに応答して前記第２相の駆動電圧をオフするように前記第２相ゲート信号を切り換え、
前記第３相ゲート信号制御においては、前記設定タイミングから前記第５設定時間が経過したことに応答して前記第３相の駆動電圧をオンするように前記第３相ゲート信号を切り換えると共に前記設定タイミングから前記第６設定時間が経過したことに応答して前記第３相の駆動電圧をオフするように前記第３相ゲート信号を切り換え、
前記第１設定時間と前記第２設定時間とが、前記第１相の駆動電圧の１８０°の位相差に対応する時間差を持つように決定され、
前記第３設定時間と前記第４設定時間とが、前記第２相の駆動電圧の１８０°の位相差に対応する時間差を持つように決定され、
前記第５設定時間と前記第６設定時間とが、前記第３相の駆動電圧の１８０°の位相差に対応する時間差を持つように決定される
モータ制御方法。
【請求項１０】
モータに３相の駆動電圧を供給するインバータを制御するためのモータ制御方法であって、
前記モータのロータの角度であるロータ角度を検出するステップと、
前記ロータ角度に応答して前記インバータに前記３相の駆動電圧を制御するゲート信号群を生成するステップ
とを具備し、
前記ゲート信号群を生成するステップは、１パルス制御によって前記ゲート信号群を生成するステップを含み、
前記１パルス制御では、前記ゲート信号群のうち、前記３相の駆動電圧の第１相の駆動電圧に対応する第１相ゲート信号を生成する第１相ゲート信号制御と、前記ゲート信号群のうち、前記３相の駆動電圧の第２相の駆動電圧に対応する第２相ゲート信号を生成する第２相ゲート信号制御と、前記ゲート信号群のうち、前記３相の駆動電圧の第３相の駆動電圧に対応する第３相ゲート信号を生成する第３相ゲート信号制御とが行われ、
前記第１相ゲート信号制御においては、電気角が所定の第１設定実行範囲にあるか否かを検出し、前記電気角が前記第１設定実行範囲にあると検出すると、前記第１相の駆動電圧について第１設定時間と第２設定時間とを設定し、前記電気角が前記第１設定実行範囲にあると検出された後のタイミングである第１設定タイミングから前記第１設定時間が経過したことに応答して前記第１相の駆動電圧をオンするように前記第１相ゲート信号を切り換えると共に前記第１設定タイミングから前記第２設定時間が経過したことに応答して前記第１相の駆動電圧をオフするように前記第１相ゲート信号を切り換え、
前記第２相ゲート信号制御においては、前記電気角が所定の第２設定実行範囲にあるか否かを検出し、前記電気角が前記第２設定実行範囲にあると検出すると、前記第２相の駆動電圧について第３設定時間と第４設定時間とを設定し、前記電気角が前記第２設定実行範囲にあると検出された後のタイミングである第２設定タイミングから前記第３設定時間が経過したことに応答して前記第２相の駆動電圧をオンするように前記第２相ゲート信号を切り換えると共に前記第２設定タイミングから前記第４設定時間が経過したことに応答して前記第２相の駆動電圧をオフするように前記第２相ゲート信号を切り換え、
前記第３相ゲート信号制御においては、前記電気角が所定の第３設定実行範囲にあるか否かを検出し、前記電気角が前記第３設定実行範囲にあると検出すると、前記第３相の駆動電圧について第５設定時間と第６設定時間とを設定し、前記電気角が前記第３設定実行範囲にあると検出された後のタイミングである第３設定タイミングから前記第５設定時間が経過したことに応答して前記第３相の駆動電圧をオンするように前記第３相ゲート信号を切り換えると共に前記第３設定タイミングから前記第６設定時間が経過したことに応答して前記第３相の駆動電圧をオフするように前記第３相ゲート信号を切り換え、
前記第１設定時間と前記第２設定時間とが、前記第１相の駆動電圧の１８０°の位相差に対応する時間差を持つように決定され、
前記第３設定時間と前記第４設定時間とが、前記第２相の駆動電圧の１８０°の位相差に対応する時間差を持つように決定され、
前記第５設定時間と前記第６設定時間とが、前記第３相の駆動電圧の１８０°の位相差に対応する時間差を持つように決定され、
前記第１設定実行範囲と前記第２設定実行範囲と前記第３設定実行範囲とが、異なる範囲に設定されている
モータ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータシステム、モータ制御装置及びモータ制御方法に関し、特に、１パルス制御（矩形波電圧位相駆動）によってモータを制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
３相モータをインバータによって駆動する３相モータの駆動方法の一つとして、１パルス制御（矩形波電圧位相駆動）が知られている。１パルス制御とは、１周期あたりに半周期のパルス幅を有する単一のパルスを有するような矩形波になるように各相の駆動電圧を生成する駆動方式である。言い換えれば、１パルス制御では、各相の駆動電圧が１周期に１度「オン」され、１周期に１度「オフ」される。ここで、駆動電圧の「オン」とは駆動電圧が「高電位」にプルアップされることを意味し、駆動電圧の「オフ」とは駆動電圧が「低電位」にプルダウンされることを意味する。「高電位」、「低電位」の組み合わせは、例えば、「＋ＶＤＣ／２」、「−ＶＤＣ／２」であってもよく（３相モータの中性点を接地とする場合）、また、「ＶＤＣ」、「０」であってもよい。ここで、ＶＤＣは、インバータに供給される直流電圧である。
【０００３】
一般に、１パルス制御においては、角度センサによってロータ角度が検出され、検出されたロータ角度から得られる電気角に同期して各相の駆動電圧のオンオフが制御される。例えば、角度センサとしてレゾルバが使用される場合、レゾルバに接続されたレゾルバ−デジタル変換器（Ｒ／Ｄ変換器）から出力されたＡ、Ｂ、Ｚ相信号がアップダウンカウンタによってカウントしてロータ角度を検出し、検出されたロータ角度に対応する電気角に応じて各相の駆動電圧のオンオフが制御される。
【０００４】
この１パルス制御は、しばしば、ＰＷＭ（pulse width modulation）制御と組み合わせて使用される。ＰＷＭ制御において電圧飽和が発生した場合、モータ制御を１パルス制御に切り換えることによって電圧利用率を最大限に高め、モータ出力を増大させることができる。ＰＷＭ制御と１パルス制御とを切り換えて使用する技術は、例えば、特開平７−２２７０８５号公報、及び、特開平６−７８５５８号公報に開示されている。特開平７−２２７０８５号公報は、３相全てについて過変調モードの出力電圧が広幅パルスとなる区間において過変調モードと１パルスモードとを３相全てについて同時に切り換える技術を開示している。一方、特開平６−７８５５８号公報は、３相のそれぞれについて個別のタイミングで３パルスモードと１パルスモードとを切り換える技術を開示している。
【０００５】
１パルス制御における一つの問題は、角度センサの誤差に起因して電流オフセットが生じ得ることである。角度センサに誤差があると、各相の駆動電圧の矩形波のデューティ比が１：１からずれることがある。各相の駆動電圧の矩形波のデューティ比が１：１からずれると電流オフセットが生じてしまう。この電流オフセットは、トルク脈動による振動・騒音の増大や、永久磁石の減磁によるトルク低下などの問題を引き起こすため、好ましくない。
【０００６】
この電流オフセットの問題は広く知られており、様々な対策が提案されている。特開２００６−７４９５１号公報は、電流センサで検出した電流オフセットに対応した位相補正量を算出し、この位相補正量に基づいて電圧スイッチパターンを切り換える電気角を補正する技術を開示している。また、特開２００１−２９８９９２号公報は、電流オフセット量に基づいて位相補正量を算出し、その位相補正量だけ、駆動信号の矩形波のパルス幅を広げたり狭めたりする技術を開示している。更に、特開２００２−８４７５８号公報は、矩形波が正電圧の時間積分値の絶対値と負電圧の時間積分値の絶対値とが等しくなるように正電圧を取る時間Ｔ１と負電圧を取る時間Ｔ２が調節される。
【０００７】
しかしながら、発明者の検討によれば、これらの手法は電流オフセットを低減する効果はあるものの改良の余地がある。これらの手法は、事後的な位相の補正によって各相の駆動電圧の矩形波のデューティ比を１：１に近づけるものであり、本質的には角度センサの誤差の影響を免れることはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平７−２２７０８５号公報
【特許文献２】特開平６−７８５５８号公報
【特許文献３】特開２００６−７４９５１号公報
【特許文献４】特開２００１−２９８９９２号公報
【特許文献５】特開２００２−８４７５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、本発明の目的は、１パルス制御（矩形波電圧位相駆動）によってモータ駆動を行う場合における電流オフセットを一層に低減するための技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の本質は、各相の各周期に一度、各相の駆動電圧が次にオンされるべきタイミングと次にオフされるべきタイミングを各相の駆動電圧の矩形波のデューティ比が１：１になるように決定し、当該決定したタイミングに各相の駆動電圧をオンする制御又はオフする制御を実行することにある。各相の駆動電圧をオンオフするタイミングを、各相の駆動電圧の矩形波のデューティ比が１：１になるように決定すれば、電流オフセットの問題を本質的に解消できる。
【００１１】
具体的には、本発明の一の観点では、モータシステムが、モータと、モータに複数相の駆動電圧を供給するインバータと、モータのロータの角度であるロータ角度を検出するロータ角度検出手段と、ロータ角度に応答してインバータに複数相の駆動電圧を制御するゲート信号群を生成する演算装置とを具備する。演算装置は、１パルス制御によってゲート信号群を生成可能に構成されている。１パルス制御では、ゲート信号群のうち、複数相の駆動電圧の第１相の駆動電圧に対応する第１相ゲート信号を生成する第１相ゲート信号制御が行われる。第１相ゲート信号制御においては、第１設定タイミングにおいて電気角が所定の第１設定実行範囲にあることを検出すると第１設定時間と第２設定時間とが設定される。更に、第１設定タイミングから第１設定時間が経過したことに応答して第１相の駆動電圧をオンするように第１相ゲート信号を切り換えると共に第１設定タイミングから第２設定時間が経過したことに応答して第１相の駆動電圧をオフするように第１相ゲート信号を切り換える。このとき、第１設定時間と第２設定時間とが、第１相の駆動電圧の１８０°の位相差に対応する時間差を持つように決定される。
【００１２】
一実施形態では、１パルス制御において、更に、ゲート信号群のうち、複数相の駆動電圧の第２相の駆動電圧に対応する第２相ゲート信号を生成する第２相ゲート信号制御が行われる。第１相ゲート信号制御においては、第２設定タイミングにおいて電気角が所定の第２設定実行範囲にあることを検出すると、第３設定時間と第４設定時間とが設定される。更に、第２設定タイミングから第３設定時間が経過したことに応答して第２相の駆動電圧をオンするように第２相ゲート信号を切り換えると共に第２設定タイミングから第４設定時間が経過したことに応答して第２相の駆動電圧をオフするように第２相ゲート信号を切り換える。上記の第３設定時間と第４設定時間とは、１８０°の位相差に対応する時間差を持つように決定される。加えて、第１設定実行範囲と第２設定実行範囲とが、異なる範囲に設定されている。
【００１３】
好適な一実施形態では、演算装置は、ＰＷＭ制御によってゲート信号群を生成可能に構成され、１パルス制御とＰＷＭ制御の切り換えが、第１相と第２相について個別に行われる。この場合、第１設定実行範囲が、第１相の位相が９０°であるような電気角を含むように決定され、第２設定実行範囲が、第２相の位相が９０°であるような電気角を含むように決定される。更に、第１相についてのＰＷＭ制御と１パルス制御の切り換えが、第１相の位相が９０°であるような電気角を含む角度範囲で行われ、第２相についてのＰＷＭ制御と１パルス制御の切り換えが、第１相の位相が９０°であるような電気角を含む角度範囲で行われる。
【００１４】
１パルス制御とＰＷＭ制御の切り換えが、第１相と第２相について個別に行われる場合、ＰＷＭ制御では、クロック信号のクロックパルスをカウントしてキャリアが生成され、電圧振幅指令値と電圧位相指令値から変調波に対応する比較値が生成され、キャリアと比較値との比較結果に応じて第１相ゲート信号と第２相ゲート信号とが生成され、１パルス制御では、第１設定タイミングから第１設定時間及び第２設定時間が経過したこと、及び、第２設定タイミングからの第３設定時間及び第４設定時間が経過したことを、クロック信号のクロックパルスをカウントすることで検出することが好ましい。
【００１５】
本発明の他の観点では、モータに複数相の駆動電圧を供給するインバータに複数相の駆動電圧を制御するゲート信号群を供給するモータ制御装置が提供される。当該モータ制御装置は、１パルス制御によってゲート信号群を生成する１パルス制御手段を備えている。１パルス制御手段は、ゲート信号群のうち、複数相の駆動電圧の第１相の駆動電圧に対応する第１相ゲート信号を生成する第１相ゲート信号制御を行う。第１相ゲート信号制御においては、第１設定タイミングにおいてモータの電気角が所定の第１設定実行範囲にあることを検出すると第１設定時間と第２設定時間とが設定される。更に、第１設定タイミングから第１設定時間が経過したことに応答して第１相の駆動電圧をオンするように第１相ゲート信号を切り換えると共に第１設定タイミングから第２設定時間が経過したことに応答して第１相の駆動電圧をオフするように第１相ゲート信号を切り換える。このとき、第１設定時間と第２設定時間とが、第１相の駆動電圧の１８０°の位相差に対応する時間差を持つように決定される。
【００１６】
本発明の更に他の観点では、モータに複数相の駆動電圧を供給するインバータを制御するためのモータ制御方法が提供される。当該モータ制御方法は、モータのロータの角度であるロータ角度を検出するステップと、ロータ角度に応答してインバータに複数相の駆動電圧を制御するゲート信号群を生成するステップとを具備する。ゲート信号群を生成するステップは、１パルス制御によってゲート信号群を生成するステップを含む。１パルス制御では、ゲート信号群のうち、複数相の駆動電圧の第１相の駆動電圧に対応する第１相ゲート信号を生成する第１相ゲート信号制御が行われる。第１相ゲート信号制御においては、第１設定タイミングにおいて電気角が所定の第１設定実行範囲にあることを検出すると第１設定時間と第２設定時間とが設定され、更に、第１設定タイミングから第１設定時間が経過したことに応答して第１相の駆動電圧をオンするように第１相ゲート信号を切り換えると共に第１設定タイミングから第２設定時間が経過したことに応答して第１相の駆動電圧をオフするように第１相ゲート信号を切り換える。このとき、第１設定時間と第２設定時間とが、第１相の駆動電圧の１８０°の位相差に対応する時間差を持つように決定される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、１パルス制御（矩形波電圧位相駆動）によってモータ駆動を行う場合における電流オフセットを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態におけるモータシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態のモータシステムで行われるＰＷＭ制御を示すタイミングチャートである。
【図３】本実施形態のＰＷＭ制御におけるゲート信号の生成を説明するタイミングチャートである。
【図４】本実施形態のモータシステムで行われる１パルス制御の例を示すタイミングチャートである。
【図５】本実施形態の１パルス制御において行われる制御演算を示すフローチャートである。
【図６】本実施形態の１パルス制御におけるゲート信号の生成を説明するタイミングチャートである。
【図７】本実施形態のモータシステムで行われる１パルス制御の他の例を示すタイミングチャートである。
【図８】本実施形態のモータシステムで行われる１パルス制御の更に他の例を示すタイミングチャートである。
【図９】ＰＷＭ制御と１パルス制御の切り換えを各相の９０°の近傍で行うことの優位性を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（全体構成）
図１は、本発明の一実施形態におけるモータシステム１の構成を示すブロック図である。モータシステム１は、モータ２と、インバータ３と、レゾルバ４と、Ｒ／Ｄ（レゾルバ−デジタル）変換器５と、電流センサ６Ｕ、６Ｖ、６Ｗと、演算装置７とを備えている。モータ２は、インバータ３から３相交流の駆動電圧を供給されて動作する。本実施形態では、モータ２として３相モータ（例えば、永久磁石モータ）が使用される。レゾルバ４及びＲ／Ｄ変換器５は、モータ２のロータ角度θを検出する装置群である。レゾルバ４は、ロータ角度θに応じて、ｓｉｎθ、ｃｏｓθに依存する２つの信号を出力する。Ｒ／Ｄ変換器５は、その２つの信号からロータ角度θを算出し、ロータ角度θを示すデジタルデータを出力する。電流センサ６Ｕ、６Ｖ、６Ｗは、それぞれ、モータ２に供給されるＵ相電流ＩＵ、Ｖ相電流ＩＶ、Ｗ相電流ＩＷを検出する。なお、Ｕ相電流ＩＵ、Ｖ相電流ＩＶ、Ｗ相電流ＩＷの全てが検出される必要は必ずしもない。これらの３つの電流のうちの２つが測定され、残りの１つが演算によって算出されてもよい。
【００２０】
演算装置７は、検出されたＵ相電流ＩＵ、Ｖ相電流ＩＶ、Ｗ相電流ＩＷ及びロータ角度θに応答してインバータ３のパワートランジスタのオンオフを制御するゲート信号φＵ、／φＵ、φＶ、／φＶ，φＷ、／φＷを生成する。ここで、ゲート信号φＵ、／φＵは、インバータ３のＵ相アームを制御する信号である。ゲート信号φＵがアサートされると、インバータ３のＵ相の正側アームがオンになり、Ｕ相駆動電圧ＶＵが「オン」される、即ち、「高電位」になる。一方、ゲート信号／φＵがアサートされると、インバータ３のＵ相の負側アームがオンになり、Ｕ相駆動電圧ＶＵが「オフ」になる、即ち、「低電位」になる。なお、上述されているように、ある相の駆動電圧の「オン」とは当該駆動電圧が「高電位」にプルアップされることを意味し、ある相の駆動電圧の「オフ」とは当該駆動電圧が「低電位」にプルダウンされることを意味する。「高電位」、「低電位」の組み合わせは、例えば、「＋ＶＤＣ／２」、「−ＶＤＣ／２」であってもよく（モータ２の中性点を接地とする場合）、また、「ＶＤＣ」、「０」であってもよい。ここで、ＶＤＣは、インバータ３に供給される直流電圧である。また、ゲート信号φＵ、／φＵは同時にアサートされてはならず、また、ゲート信号φＵがアサートされる期間、ゲート信号／φＵがアサートされる期間との間にデッドタイムが設けられる必要がある。
【００２１】
同様に、ゲート信号φＶ、／φＶは、インバータ３のＶ相アームを制御する信号であり、ゲート信号φＷ、／φＷは、インバータ３のＷ相アームを制御する信号である。ゲート信号φＶがアサートされると、インバータ３のＶ相の正側アームがオンになり、Ｖ相駆動電圧ＶＶが「オン」になる。一方、ゲート信号／φＶがアサートされると、インバータ３のＶ相の負側アームがオンになり、Ｖ相駆動電圧ＶＶが「オフ」になる。また、ゲート信号φＷがアサートされると、インバータ３のＷ相の正側アームがオンになり、Ｗ相駆動電圧ＶＷが「オン」になる。一方、ゲート信号／φＷがアサートされると、インバータ３のＷ相の負側アームがオンになり、Ｗ相駆動電圧ＶＷが「オフ」になる。
【００２２】
図１では、演算装置７における演算が、概略的に、機能ブロックとして図示されている。演算装置７は、３相−２相変換１１と、電流ＰＩ制御１２と、ｄｑ−Ｖａδ変換１３と、インバータ制御演算１４とを行う。本実施形態では、３相−２相変換１１と、電流ＰＩ制御１２と、ｄｑ−Ｖａδ変換１３と、インバータ制御演算１４とは、いずれも、ソフトウェアとして実装されている。この場合、演算装置７としては、例えば、ＣＰＵ（central processing unit）が使用され得る。なお、演算装置７は、ハードウェアとして実現されてもよく、また、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせとして実現されてもよい。
【００２３】
３相−２相変換１１では、Ｒ／Ｄ変換器５によって算出されたロータ角度θを用いてＵ相電流ＩＵ、Ｖ相電流ＩＶ、Ｗ相電流ＩＷに対して３相−２相変換が行われ、ｄ軸電流Ｉｄ及びｑ軸電流Ｉｑが算出される。電流ＰＩ制御１２では、ｄ軸電流Ｉｄとｄ軸電流指令値Ｉｄ＊との差分、及び、ｑ軸電流Ｉｑとｑ軸電流指令値Ｉｑ＊の差分に応答してＰＩ制御が行われ、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊とｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊とが算出される。ｄｑ−Ｖａδ変換１３では、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊とｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊とが、電圧振幅指令値Ｖａ＊と電圧位相指令値δ＊に変換される。
【００２４】
インバータ制御演算１４では、電圧振幅指令値Ｖａ＊と電圧位相指令値δ＊とに応答してインバータ３を制御する演算、即ち、ゲート信号φＵ、／φＵ、φＶ、／φＶ，φＷ、／φＷを生成する演算を行う。本実施形態では、インバータ制御演算１４として、非同期ＰＷＭ制御１５と１パルス制御１６とのいずれかが選択的に行われる。電圧振幅指令値Ｖａ＊が低い場合には非同期ＰＷＭ制御１５が行われ、電圧飽和が発生すると（例えば、電圧振幅指令値Ｖａ＊が特定値まで増大すると）、１パルス制御１６に切り替えられる。以下、本実施形態における非同期ＰＷＭ制御１５と１パルス制御１６について詳細に説明する。
【００２５】
（ＰＷＭ制御）
非同期ＰＷＭ制御１５では、一般的なＰＷＭ制御と同様に、電圧振幅指令値Ｖａ＊と電圧位相指令値δ＊とに応じて各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の変調波が生成され、各相の変調波とキャリア（搬送波）との比較結果に応じて各相のゲート信号（φＵ、／φＵ、φＶ、／φＶ，φＷ、／φＷ）が生成される。
【００２６】
図２は、本実施形態における非同期ＰＷＭ制御１５における演算を示すタイミングチャートである。本実施形態では、キャリアの生成は、演算装置７に供給されるクロック信号ＣＬＫのクロックパルスをキャリア生成カウンタ１５ａ（図１参照）によってカウントすることで行われる。ここで、本実施形態では、キャリア生成カウンタ１５ａが演算装置７のソフトウェアとして実装され、キャリアが演算装置７の内部でデジタル値として生成されることに留意されたい。
【００２７】
本実施形態では、キャリアとして、演算装置７の内部でデジタル値として生成されたランプ波が使用される。詳細には、キャリアは、キャリア生成カウンタ１５ａによってクロック信号ＣＬＫのクロックパルスを周期的に０から特定の最大カウント値ＣＭＡＸまでカウントアップすることで生成される。キャリア生成カウンタ１５ａのカウント値が最大カウント値ＣＭＡＸまでカウントアップされると、カウント値が０に戻される。キャリア周期は、クロック信号ＣＬＫの周波数と最大カウント値ＣＭＡＸとで決定されることになる。
【００２８】
一方、各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の変調波は、上記のように生成されたキャリアと比較されるべき比較値（コンペアマッチ）として生成される。詳細には、Ｕ相の変調波は、Ｕ相コンペアマッチＣＭＵ１、ＣＭＵ２として生成される。ここで、Ｕ相コンペアマッチＣＭＵ１とは、Ｕ相駆動電圧ＶＵを「オン」にする閾値であり、Ｕ相コンペアマッチＣＭＵ２とは、Ｕ相駆動電圧ＶＵを「オフ」にする閾値である。同様に、Ｖ相の変調波は、Ｖ相コンペアマッチＣＭＶ１、ＣＭＶ２として生成され、Ｗ相の変調波は、Ｗ相コンペアマッチＣＭＷ１、ＣＭＷ２として生成される。ここで、Ｖ相コンペアマッチＣＭＶ１とは、Ｖ相駆動電圧ＶＶを「オン」にする閾値であり、Ｖ相コンペアマッチＣＭＶ２とは、Ｖ相駆動電圧ＶＶを「オフ」にする閾値である。また、Ｗ相コンペアマッチＣＭＷ１とは、Ｗ相駆動電圧ＶＷを「オン」にする閾値であり、Ｗ相コンペアマッチＣＭＷ２とは、Ｗ相駆動電圧ＶＷを「オフ」にする閾値である。Ｕ相コンペアマッチＣＭＵ１、ＣＭＵ２、Ｖ相コンペアマッチＣＭＶ１、ＣＭＶ２、Ｗ相コンペアマッチＣＭＷ１、ＣＭＷ２の値は、電圧振幅指令値Ｖａ＊と電圧位相指令値δ＊とに応じて決定される。
【００２９】
キャリアと各相のコンペアマッチの比較から、各相の駆動電圧のオンオフを制御するスイッチングデータが生成される。詳細には、Ｕ相スイッチングデータＳＵは、キャリア生成カウンタ１５ａのカウント値がＣＭＵ１以上、ＣＭＵ２以下である場合にアサートされ、そうでないときにネゲートされる。同様に、Ｖ相スイッチングデータＳＶは、キャリア生成カウンタ１５ａのカウント値がＣＭＶ１以上、ＣＭＶ２以下である場合にアサートされ、そうでないときにネゲートされる。更に、Ｗ相スイッチングデータＳＷは、キャリア生成カウンタ１５ａのカウント値がＣＭＷ１以上、ＣＭＷ２以下である場合にアサートにされ、そうでないときにネゲートされる。図２には、Ｕ相スイッチングデータＳＵ、Ｖ相スイッチングデータＳＶ、Ｗ相スイッチングデータＳＷの変化が図示されている。
【００３０】
各相のゲート信号（φＵ、／φＵ、φＶ、／φＶ，φＷ、／φＷ）は、各相のスイッチング信号から生成される。図３は、Ｕ相スイッチングデータＳＵとＵ相のゲート信号φＵ、／φＵとの関係を示すタイミングチャートである。正側アームに対応するゲート信号φＵは、Ｕ相スイッチングデータＳＵがアサートされた後、所定のデッドタイムＴＤ１だけ遅れてアサートされ、Ｕ相スイッチングデータＳＵがネゲートされると同時にネゲートされる。一方、ゲート信号／φＵは、Ｕ相スイッチングデータＳＵがアサートされると同時にネゲートされ、Ｕ相スイッチングデータＳＵがネゲートされた後、所定のデッドタイムＴＤ２だけ遅れてアサートされる。これにより、ゲート信号φＵがアサートされる期間とゲート信号／φＵがアサートされる期間との間にデッドタイムが確保される。デッドタイムＴＤ１、ＴＤ２は同一であってもよく、異なっていてもよい。Ｖ相のゲート信号φＶ、／φＶ及びＷ相のゲート信号φＷ、／φＷについても同様に、デッドタイムＴＤ１、ＴＤ２を確保しつつＶ相スイッチングデータＳＶ及びＷ相スイッチングデータＳＷから生成される。
【００３１】
ここで、図２に示された非同期ＰＷＭ制御１５の演算では、キャリアとして（ソフトウェア的にデジタル値として生成された）ランプ波が使用されているが、ランプ波に限定されない。例えば、キャリアとしては三角波を用いてもよい。
【００３２】
（１パルス制御）
１パルス制御１６では、各相の各周期に一度、各相の駆動電圧が次にオンされるタイミングと次にオフされるタイミングを決定する演算が行われ、更に、当該決定したタイミングに各相の駆動電圧をオンオフする制御が行われる。各相の駆動電圧のオンオフは、各相のゲート信号（φＵ、／φＵ、φＶ、／φＶ，φＷ、／φＷ）を切り換えることで行われる。
【００３３】
各相の駆動電圧をオンオフする制御においては、クロック信号ＣＬＫのクロックパルスをカウントするタイマー１６ａが使用される。本実施形態では、このタイマー１６ａは演算装置７のソフトウェアとして実装される。ここで、非同期ＰＷＭ制御１５のキャリアの生成とタイマー１６ａによる制御との両方に、クロック信号ＣＬＫが共通に用いられることに留意されたい。これは、後述されるように、非同期ＰＷＭ制御１５と１パルス制御１６との切り替えをスムーズにすることに寄与する。
【００３４】
図４は、本実施形態における１パルス制御１６における演算の例を示すタイミングチャートである。図４において、電気角θＥは、０°から３６０°まで繰り返し変化しているが、これは、モータ２のロータの回転に対応している。
【００３５】
１パルス制御１６では、各相の駆動電圧をオンオフする制御のための制御演算が所定の制御周期で繰り返して行われる。この制御周期は、電気角θＥと非同期であってよい。
【００３６】
図５は、各制御演算の内容を示すフローチャートである。制御演算では、まず、当該制御演算において、タイマー１６ａの設定を行うか否かの判定が行われる。この判定では、現時点の電気角θＥが現時点のロータ角度θ（即ち、最新に算出されたロータ角度θ）から算出され、現時点の電気角θＥが所定の角度範囲（以下、「設定実行範囲」という）にあるか否かに基づいて行われる（ステップＳ０１）。図４は、当該設定実行範囲が３６０°の直前の所定の範囲、具体的には、３００°から３６０°の範囲に設定されている場合の演算を図示している。
【００３７】
現時点の電気角θＥが設定実行範囲にない場合には、そのまま制御演算は終了され、タイマー１６ａの設定は行われない。
【００３８】
一方、現時点の電気角θＥが設定実行範囲にある場合、ステップＳ０２のタイマー１６ａの設定を行うための処理が行われる。以下では、ステップＳ０２のタイマー１６ａの設定を行うための処理が行われるタイミングを、「設定タイミング」と呼び、また、設定タイミングにおける電気角θＥを、設定時電気角θ０と記載する。
【００３９】
具体的には、下記のようにして６つのタイマー設定時間：ＴＵ１、ＴＵ２、ＴＶ１、ＴＶ２、ＴＷ１、ＴＷ２が算出され、算出されたタイマー設定時間がタイマー１６ａに設定される（ステップＳ０２）：
α＝３６０°−δ＊−θ０        ・・・（１）
ＴＵ１＝α／ω，                ・・・（２ａ）
ＴＵ２＝（α＋１８０°）／ω，  ・・・（２ｂ）
ＴＶ１＝（α＋１２０°）／ω，  ・・・（３ａ）
ＴＶ２＝（α＋３００°）／ω，  ・・・（３ｂ）
ＴＷ１＝（α＋２４０°）／ω，  ・・・（４ａ）
ＴＷ２＝（α＋６０°）／ω，    ・・・（４ｂ）
なお、式（２ｂ）〜（４ｂ）において、カッコ内の角度の値は３６０°の剰余として算出されることに留意されたい。カッコ内の角度の値が０〜３６０°の範囲外にあるときには、適宜、３６０°が加減算されて算出される。
【００４０】
ここで、αは、式（１）で表わされる値であり、図４から理解されるように、次にＵ相駆動電圧ＶＵを「オン」にすべき電気角と設定時電気角θ０の差分である。また、δ＊は、上述の電圧位相指令値であり、ωは、現在の電気角速度である。ここで、電圧位相指令値δ＊は、通常、進み位相であるときに正と定義されるから、図４では、電圧位相指令値δ＊が負である（即ち、遅れ位相である）場合を図示していることに留意されたい。
【００４１】
式（２ａ）、（２ｂ）によって算出されるタイマー設定時間ＴＵ１、ＴＵ２は、Ｕ相に対応する設定時間である。タイマー設定時間ＴＵ１は次にＵ相駆動電圧ＶＵを「オン」するまでの時間を示し、タイマー設定時間ＴＵ２は次にＵ相駆動電圧ＶＵを「オフ」するまでの時間を示している。言い換えれば、タイマー設定時間ＴＵ１は、次にＵ相スイッチングデータＳＵをアサートするまでの時間であり、タイマー設定時間ＴＵ２は、次にＵ相スイッチングデータＳＵをネゲートするまでの時間である。上述のように、Ｕ相スイッチングデータＳＵは、Ｕ相の駆動電圧のオンオフを制御するためのデータである。
【００４２】
ここで、式（２ａ）、（２ｂ）によって算出されるタイマー設定時間ＴＵ１、ＴＵ２が、１８０°の位相差に対応した時間差を持つように決定されていることに留意されたい。これは、Ｕ相駆動電圧ＶＵが、各周期において、１８０°の区間で「オン」、残りの１８０°の区間で「オフ」になること、即ち、Ｕ相駆動電圧ＶＵのデューティ比が（演算誤差を除いて）１：１になることを意味している。したがって、式（２ａ）、（２ｂ）によってタイマー設定時間ＴＵ１、ＴＵ２を決定することで、Ｕ相の電流オフセットを低減できる。
【００４３】
同様に、式（３ａ）、（３ｂ）によって算出されるタイマー設定時間ＴＶ１、ＴＶ２は、Ｖ相に対応する設定時間である。タイマー設定時間ＴＶ１は次にＶ相駆動電圧ＶＶをオンするまでの時間を示しており、タイマー設定時間ＴＶ２は次にＶ相駆動電圧ＶＶをオフするまでの時間を示している。言い換えれば、タイマー設定時間ＴＶ１は、次にＶ相スイッチングデータＳＶをアサートするまでの時間であり、タイマー設定時間ＴＶ２は、次にＶ相スイッチングデータＳＶをネゲートするまでの時間である。タイマー設定時間ＴＵ１、ＴＵ２と同様に、タイマー設定時間ＴＶ１、ＴＶ２は、１８０°の位相差に対応した時間差を持つように決定されている。
【００４４】
更に、式（４ａ）、（４ｂ）によって算出されるタイマー設定時間ＴＷ１、ＴＷ２は、Ｗ相に対応する設定時間である。タイマー設定時間ＴＷ１は次にＷ相駆動電圧ＶＷをオンするまでの時間を示しており、タイマー設定時間ＴＷ２は次にＷ相駆動電圧ＶＷをオフするまでの時間を示している。言い換えれば、タイマー設定時間ＴＷ１は、次にＷ相スイッチングデータＳＷをアサートするまでの時間であり、タイマー設定時間ＴＷ２は、次にＷ相スイッチングデータＳＷをネゲートするまでの時間である。タイマー設定時間ＴＵ１、ＴＵ２、ＴＶ１、ＴＶ２と同様に、タイマー設定時間ＴＷ１、ＴＷ２は、１８０°の位相差に対応した時間差を持つように決定されている。
【００４５】
なお、各相のスイッチングデータ（ＳＵ、ＳＶ、ＳＷ）のアサート及びネゲートの先後、即ち、タイマー設定時間ＴＵ１、ＴＵ２の長短は、α（＝３６０°−θ０−δ＊）の値によって決定されることに留意されたい。例えば、図４では、Ｕ相について、ＴＵ１＞ＴＵ２であり、設定タイミングを基準とするとＵ相スイッチングデータＳＵのアサートが先に行われ、ネゲートが後に行われる。一方、Ｗ相については、ＴＷ１＜ＴＷ２であり、設定タイミングを基準とするとＷ相スイッチングデータＳＷのネゲートが先に行われ、アサートが後に行われる。
【００４６】
具体的な実装においては、タイマー設定時間ＴＵ１、ＴＵ２、ＴＶ１、ＴＶ２、ＴＷ１、ＴＷ２は、クロック信号ＣＬＫのクロックパルスの数として表現されてタイマー１６ａに設定されてもよい。
【００４７】
タイマー設定時間ＴＵ１、ＴＵ２、ＴＶ１、ＴＶ２、ＴＷ１、ＴＷ２の設定が完了すると、タイマー１６ａがスタートされ、タイマー１６ａのタイマー値は、クロック信号ＣＬＫに応じてカウントアップされる（ステップＳ０３）。
【００４８】
以上で、各制御周期において行われる制御演算が完了する。
【００４９】
演算装置７においては、タイマー１６ａがスタートされた後、タイマー１６ａのタイマー値がタイマー設定時間ＴＵ１、ＴＵ２、ＴＶ１、ＴＶ２、ＴＷ１、ＴＷ２のいずれかに到達するかが監視される。タイマー値がいずれかのタイマー設定時間に到達すると、該タイマー設定時間に対応する駆動電圧をオンする制御、又はオフする制御が行われる。
【００５０】
詳細には、図６に示されているように、タイマー１６ａのタイマー値がタイマー設定時間ＴＵ１に到達すると（即ち、設定タイミングからタイマー設定時間ＴＵ１だけ経過すると）、Ｕ相スイッチングデータＳＵがアサートされ、更に、ゲート信号／φＵがネゲートされる。その後、所定のデッドタイムＴＤ１が経過した後に、ゲート信号φＵがアサートされる。デッドタイムＴＤ１の経過の判定は、クロック信号ＣＬＫをカウントすることで行われる。即ち、Ｕ相スイッチングデータＳＵのアサートの後（即ち、タイマー１６ａのタイマー値がタイマー設定時間ＴＵ１に到達した後）、デッドタイムＴＤ１に対応する数のクロックパルスをカウントすると、ゲート信号φＵがアサートされる。
【００５１】
また、タイマー１６ａのタイマー値がタイマー設定時間ＴＵ２に到達すると（即ち、設定タイミングからタイマー設定時間ＴＵ２だけ経過すると）、Ｕ相スイッチングデータＳＵがネゲートされ、更に、ゲート信号φＵがネゲートされる。その後、所定のデッドタイムＴＤ２が経過した後に、ゲート信号／φＵがアサートされる。デッドタイムＴＤ２の経過の判定は、クロック信号ＣＬＫをカウントすることで行われる。即ち、Ｕ相スイッチングデータＳＵのネゲートの後（即ち、タイマー１６ａのタイマー値がタイマー設定時間ＴＵ２に到達した後）、デッドタイムＴＤ２に対応する数のクロックパルスをカウントすると、ゲート信号／φＵがアサートされる。
【００５２】
以上の処理により、１パルス制御によるゲート信号φＵ、／φＵの制御、即ち、１パルス制御によるＵ相駆動電圧ＶＵの生成が実現される。
【００５３】
タイマー１６ａのタイマー値がタイマー設定時間ＴＶ１、ＴＶ２に到達したときも、同様の処理により、Ｖ相スイッチングデータＳＶ及びゲート信号φＶ、／φＶのアサート、ネゲートの切り換えが行われ、１パルス制御によるＶ相駆動電圧ＶＶの生成が実現される。更に、タイマー１６ａのタイマー値がタイマー設定時間ＴＷ１、ＴＷ２に到達した場合も、同様の処理により、Ｗ相スイッチングデータＳＷ及びゲート信号φＶ、／φＶのアサート、ネゲートの切り換えが行われ、１パルス制御によるＷ相駆動電圧ＶＷの生成が実現される。
【００５４】
本実施形態の１パルス制御の一つの利点は、各相の駆動電圧の矩形波のデューティ比を（演算誤差を除いた範囲で）１：１にし、電流オフセットを低減できることである。例えば、Ｕ相駆動電圧ＶＵについては、タイマー設定時間ＴＵ１、ＴＵ２が、１８０°の位相差に対応した時間差を持つように決定され、タイマー１６ａのタイマー値が、これらのタイマー設定時間ＴＵ１、ＴＵ２に到達したことに応答して（即ち、設定タイミングからタイマー設定時間ＴＵ１、ＴＵ２だけ経過したことに応答して）ゲート信号φＵ、／φＵが切り替えられる。このため、Ｕ相駆動電圧ＶＵのデューティ比をほぼ１：１にすることができる。Ｖ相駆動電圧ＶＶ、Ｗ相駆動電圧ＶＷについても、同様に、デューティ比をほぼ１：１にすることができる。
【００５５】
なお、本実施形態の１パルス制御に関し、加速度が大きく電気角θＥの１周期中でロータの角速度が一定でない時に、１パルス制御が電気角θＥとの同期が取れなくなるという問題があると考える当業者がいるかもしれない。しかしながら、実際には、１パルス制御は高速域で行われるため、電気角の１周期は十分に短く、加速度の影響は小さい。
【００５６】
また、設定時電気角θ０に含まれる角度検出誤差の影響で電流オフセットが生じるという問題があると考える当業者がいるかもしれない。しかしながら、実際には、設定時電気角θ０は、常時、ほぼ同一位相になるため、毎回、同程度の誤差が発生する。この場合、フィードバック制御（本実施形態では電流ＰＩ制御）で補償されるから、設定時電気角θ０に含まれる角度検出誤差の影響は小さい。
【００５７】
加えて、本実施形態の１パルス制御では、簡易な構成の演算装置７でも高分解能でデッドタイムを確保できる。一般的な１パルス制御においては、デッドタイム設定機能がないような簡易な構成のＣＰＵを用いる場合には、レゾルバ−デジタル変換器（Ｒ／Ｄ変換器）から出力されたＡ、Ｂ相信号のパルスをカウントしてデッドタイムを確保する必要がある。Ａ、Ｂ相信号のパルスの周波数は低いため、このような手法ではデッドタイムの分解能が低くなる。一方、本実施形態の１パルス制御では、演算装置７に供給される、（一般的には周波数が高い）クロック信号ＣＬＫをカウントしてデッドタイムを確保するため、簡易な構成の演算装置７（ＣＰＵ）でも、分解能が高いデッドタイムを確保することができる。
【００５８】
図４には、設定実行範囲（即ち、タイマー１６ａの設定を行う電気角θＥの角度範囲）が、３６０°の直前の所定の範囲、具体的には、３００°から３６０°の範囲である場合の動作を示しているが、設定実行範囲は、様々に変更可能である。設定実行範囲が変更される場合、その設定実行範囲に応じてタイマー設定時間ＴＵ１、ＴＵ２、ＴＶ１、ＴＶ２、ＴＷ１、ＴＷ２の算出方法も変更される。
【００５９】
例えば、図７は、設定実行範囲が３０°の近傍の範囲、具体的には、０°〜６０°（即ち、３０°を中心とする前後３０°の範囲）である場合の演算を示している。この場合、下記式によってタイマー設定時間ＴＵ１、ＴＵ２、ＴＶ１、ＴＶ２、ＴＷ１、ＴＷ２が算出され、算出されたタイマー設定時間がタイマー１６ａに設定される：
α＝δ＊＋θ０        ・・・（５）
ＴＵ１＝（３６０°−α）／ω，                ・・・（６ａ）
ＴＵ２＝（１８０°−α）／ω，  ・・・（６ｂ）
ＴＶ１＝（１２０°−α）／ω，  ・・・（７ａ）
ＴＶ２＝（３００°−α）／ω，  ・・・（７ｂ）
ＴＷ１＝（２４０°−α）／ω，  ・・・（８ａ）
ＴＷ２＝（６０°−α）／ω，    ・・・（８ｂ）
なお、式（６ａ）〜（８ｂ）において、カッコ内の角度の値は３６０°の剰余として算出されることに留意されたい。カッコ内の角度の値が０〜３６０°の範囲外にあるときには、適宜、３６０°が加減算されて算出される。
【００６０】
ここで、αは、式（５）で表わされる値であり、図７から理解されるように、直前にＵ相駆動電圧ＶＵを「オン」にされた電気角と設定時電気角θ０の差分である。また、δ＊は、上述の電圧位相指令値であり、ωは、現在の電気角速度である。ここで、図７においても、電圧位相指令値δ＊が負である（即ち、遅れ位相である）場合を図示していることに留意されたい。
【００６１】
式（６ａ）、（６ｂ）によって算出されるタイマー設定時間ＴＵ１、ＴＵ２が、１８０°の位相差に対応した時間差を持つように決定されていることに留意されたい。これにより、Ｕ相駆動電圧ＶＵのデューティ比が（演算誤差を除いて）１：１になり、電流オフセットを低減することができる。式（７ａ）、（７ｂ）によって算出されるタイマー設定時間ＴＶ１、ＴＶ２、及び、式（８ａ）、（８ｂ）によって算出されるタイマー設定時間ＴＷ１、ＴＷ２についても同様である。これにより、Ｖ相駆動電圧ＶＶ、Ｗ相駆動電圧ＶＷのデューティ比も（演算誤差を除いて）１：１になり、電流オフセットを低減することができる。
【００６２】
図８に図示されているように、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相それぞれのタイマー１６ａへの設定タイミングを相違させる、即ち、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相それぞれの設定実行範囲を相違させてもよい。図８は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相それぞれの設定タイミングが各相の駆動電圧の９０°の近傍にある場合、即ち、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相それぞれの設定実行範囲が各相の駆動電圧の９０°を含むように決定されている場合の演算を図示している。本実施形態では、電気角θＥがＵ相駆動電圧ＶＵの位相を基準として定義されるので、Ｕ相の設定実行範囲は９０°の近傍の範囲、具体的には、６０°から１２０°の範囲に設定される。同様に、Ｖ相の設定実行範囲が２１０°の近傍の範囲、具体的には、１８０°から２４０°の範囲に設定され、Ｗ相の設定実行範囲が３３０°の近傍の範囲、具体的には、３００°から３６０°の範囲に設定される。
【００６３】
図８の制御が行われる場合、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれに個別のタイマー１６ａが用意され、図５に図示されている制御演算が、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相について個別に行われる。より詳細には、現時点の電気角θＥがＵ相の設定実行範囲にあると判断された場合（ステップＳ０１）、タイマー設定時間ＴＵ１、ＴＵ２がＵ相のタイマー１６ａに設定され（ステップＳ０２）、Ｕ相のタイマー１６ａがスタートされる（ステップＳ０３）。その後、Ｕ相のタイマー１６ａのタイマー値がタイマー設定時間ＴＵ１、ＴＵ２に到達するかが監視される。Ｕ相のタイマー１６ａのタイマー値がタイマー設定時間ＴＵ１に到達すると（即ち、Ｕ相の設定タイミングからタイマー設定時間ＴＵ１が経過すると）、Ｕ相スイッチングデータＳＵがアサートされ、更に、ゲート信号／φＵのネゲートとゲート信号φＵのアサートが行われる。ここで、ゲート信号φＵのアサートは、所定のデッドタイムＴＤ１が経過した後に行われる。また、Ｕ相のタイマー１６ａのタイマー値がタイマー設定時間ＴＵ２に到達すると、Ｕ相スイッチングデータＳＵがネゲートされ、更に、ゲート信号φＵのネゲートとゲート信号／φＵのアサートが行われる。ここで、ゲート信号／φＵのアサートは、所定のデッドタイムＴＤ２が経過した後に行われる。
【００６４】
同様に、現時点の電気角θＥがＶ相の設定実行範囲にあると判断された場合（ステップＳ０１）、タイマー設定時間ＴＶ１、ＴＶ２がＶ相のタイマー１６ａに設定され（ステップＳ０２）、Ｖ相のタイマー１６ａがスタートされる（ステップＳ０３）。その後、Ｖ相のタイマー１６ａのタイマー値がタイマー設定時間ＴＶ１、ＴＶ２に到達するかが監視される。Ｖ相のタイマー１６ａのタイマー値がタイマー設定時間ＴＶ１に到達すると、Ｖ相スイッチングデータＳＶがアサートされ、更に、ゲート信号／φＶのネゲートとゲート信号φＶのアサートが行われる。ここで、ゲート信号φＶのアサートは、所定のデッドタイムＴＤ１が経過した後に行われる。また、Ｖ相のタイマー１６ａのタイマー値がタイマー設定時間ＴＶ２に到達すると、Ｖ相スイッチングデータＳＶがネゲートされ、更に、ゲート信号φＶのネゲートとゲート信号／φＶのアサートが行われる。ここで、ゲート信号／φＶのアサートは、所定のデッドタイムＴＤ２が経過した後に行われる。
【００６５】
更に、現時点の電気角θＥがＷ相の設定実行範囲にあると判断された場合（ステップＳ０１）、タイマー設定時間ＴＷ１、ＴＷ２がＷ相のタイマー１６ａに設定され（ステップＳ０２）、Ｗ相のタイマー１６ａがスタートされる（ステップＳ０３）。その後、Ｗ相のタイマー１６ａのタイマー値がタイマー設定時間ＴＷ１、ＴＷ２に到達するかが監視される。Ｗ相のタイマー１６ａのタイマー値がタイマー設定時間ＴＷ１に到達すると、Ｗ相スイッチングデータＳＷがアサートされ、更に、ゲート信号／φＷのネゲートとゲート信号φＷのアサートが行われる。ここで、ゲート信号φＷのアサートは、所定のデッドタイムＴＤ１が経過した後に行われる。また、Ｗ相のタイマー１６ａのタイマー値がタイマー設定時間ＴＷ２に到達すると、Ｗ相スイッチングデータＳＷがネゲートされ、更に、ゲート信号φＷのネゲートとゲート信号／φＷのアサートが行われる。ここで、ゲート信号／φＷのアサートは、所定のデッドタイムＴＤ２が経過した後に行われる。
【００６６】
図８の制御が行われる場合、タイマー設定時間ＴＵ１、ＴＵ２、ＴＶ１、ＴＶ２、ＴＷ１、ＴＷ２は、下記式によって算出される：
ＴＵ１＝（３６０°−δ＊−θＵ０）／ω，  ・・・（９ａ）
ＴＵ２＝（１８０°−δ＊−θＵ０）／ω，  ・・・（９ｂ）
ＴＶ１＝（４８０°−δ＊−θＶ０）／ω，  ・・・（１０ａ）
ＴＶ２＝（３００°−δ＊−θＶ０）／ω，  ・・・（１０ｂ）
ＴＷ１＝（６００°−δ＊−θＷ０）／ω，  ・・・（１１ａ）
ＴＷ２＝（４２０°−δ＊−θＷ０）／ω，    ・・・（１１ｂ）
なお、式（９ａ）〜（１１ｂ）において、カッコ内の角度の値は３６０°の剰余として算出されることに留意されたい。カッコ内の角度の値が０〜３６０°の範囲外にあるときには、適宜、３６０°が加減算されて算出される。
【００６７】
ここで、δ＊は、上述の電圧位相指令値であり、ωは、現在の電気角速度である。図８においても、電圧位相指令値δ＊が負である（即ち、遅れ位相である）場合を図示していることに留意されたい。
【００６８】
図８に図示されているように、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相それぞれの設定タイミングを各相の９０°の近傍に設定する、即ち、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相それぞれの設定実行範囲を、各相の９０°を含むように決定することは、ＰＷＭ制御と１パルス制御の切り換えにおいて有利である。即ち、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相についてのＰＷＭ制御と１パルス制御の切り換えを、それぞれ、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の９０°を含む角度範囲で行うと共に、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相それぞれのタイマー１６ａの設定タイミングを各相の９０°の近傍に設定することで、ショックや振動を低減しながらＰＷＭ制御と１パルス制御の切り換えを行うことができる。
【００６９】
図９は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相についてのＰＷＭ制御と１パルス制御の切り換えを、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相それぞれの９０°近傍のタイミングで行うことの有利性を説明する図である。図９から理解されるように、ＰＷＭ制御をおこなう場合、Ｕ相駆動電圧ＶＵは、Ｕ相の９０°の近傍において幅広パルスを有しており、Ｖ相駆動電圧ＶＶは、Ｖ相の９０°の近傍において幅広パルスを有しており、Ｗ相駆動電圧ＶＷは、Ｗ相の９０°の近傍において幅広パルスを有している。したがって、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれについてのＰＷＭ制御と１パルス制御の間の切り換えを各相の９０°の近傍で、具体的には各相の９０°を含む所定の角度範囲で行うことで、ショックや振動を低減しながらＰＷＭ制御と１パルス制御の切り換えを行うことができる。
【００７０】
ＰＷＭ制御から１パルス制御への切り換えは、例えば、以下のような手順でおこなってもよい。演算装置７は、ＰＷＭ制御をおこなっているときに、（例えば電圧振幅指令値Ｖａ＊及び電圧位相指令値δ＊に基づいて）ＰＷＭ制御から１パルス制御に移行すべきと判断すると、電気角θＥがＵ相、Ｖ相、Ｗ相それぞれの設定実行範囲にあるか否かを判断する。電気角θＥがＵ相の設定実行範囲になったことを検知すると、タイマー設定時間ＴＵ１、ＴＵ２を上記の式（９ａ）、（９ｂ）に従って算出してＵ相のタイマー１６ａに設定する。更に、Ｕ相のタイマー１６ａをスタートさせる。Ｕ相のタイマー１６ａをスタートさせた後は、上述された手順により、Ｕ相スイッチングデータＳＵ、及び、ゲート信号φＵ、／φＵの切り換えを行う。同様に、電気角θＥがＶ相の設定実行範囲になったことを検知すると、タイマー設定時間ＴＶ１、ＴＶ２を上記の式（１０ａ）、（１０ｂ）に従って算出してＶ相のタイマー１６ａに設定する。更に、Ｖ相のタイマー１６ａをスタートさせる。Ｖ相のタイマー１６ａをスタートさせた後は、上述された手順により、Ｖ相スイッチングデータＳＶ、及び、ゲート信号φＶ、／φＶの切り換えを行う。更に、電気角θＥがＷ相の設定実行範囲になったことを検知すると、タイマー設定時間ＴＷ１、ＴＷ２を上記の式（１１ａ）、（１１ｂ）に従って算出してＷ相のタイマー１６ａに設定する。更に、Ｗ相のタイマー１６ａをスタートさせる。Ｗ相のタイマー１６ａをスタートさせた後は、上述された手順により、Ｗ相スイッチングデータＳＷ、及び、ゲート信号φＷ、／φＷの切り換えを行う。
【００７１】
また、１パルス制御からＰＷＭ制御への切り換えは、例えば、以下のような手順でおこなってもよい。演算装置７は、１パルス制御をおこなっているときに、（例えば電圧振幅指令値Ｖａ＊及び電圧位相指令値δ＊に基づいて）１パルス制御からＰＷＭ制御に移行すべきと判断すると、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相それぞれについて、電気角θＥが各相の９０°を含む所定の角度範囲にあるか否かを判断する。この所定の角度範囲は、上述のＵ相、Ｖ相、Ｗ相それぞれの設定実行範囲と同一であってもよく、同一でなくてもよい。電気角θＥがＵ相の９０°を含む所定の角度範囲にあると判断すると、演算装置７は、Ｕ相についての制御を１パルス制御からＰＷＭ制御に移行する。同様に、電気角θＥがＶ相の９０°を含む所定の角度範囲にあると判断すると、演算装置７は、Ｖ相についての制御を１パルス制御からＰＷＭ制御に移行し、電気角θＥがＷ相の９０°を含む所定の角度範囲にあると判断すると、演算装置７は、Ｗ相についての制御を１パルス制御からＰＷＭ制御に移行する。
【００７２】
ここで、上述の非同期ＰＷＭ制御１５の演算処理と１パルス制御１６の演算処理とが、いずれも、基本的にはクロック信号ＣＬＫのクロックパルスをカウントして特定値と比較する処理であることに留意されたい。これは、非同期ＰＷＭ制御１５と１パルス制御１６とをＵ相、Ｖ相、Ｗ相で個別に切り換えてもＵ相、Ｖ相、Ｗ相の間で制御の同期を維持することを可能にする点で重要である。従来の一般的なシステムにおいては、ＰＷＭ制御においてはクロック信号をカウントして搬送波を生成する一方で、１パルス制御においては、レゾルバ−デジタル変換器から送られるパルス波（ＡＢ相信号）をカウントしてタイミング制御が行われる。このような制御では、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相で個別に制御を切り換えることは実際上困難である。なぜなら、例えば２つの相（例えば、Ｖ相、Ｗ相）をＰＷＭ制御に維持したまま特定相（例えば、Ｕ相）のみをＰＷＭ制御から１パルス制御に切り換えようとすると、当該２つの相の制御と当該特定相の制御が同期しなくなってしまうからである。一方、本実施形態では、非同期ＰＷＭ制御１５の演算処理と１パルス制御１６の演算処理の両方がクロック信号ＣＬＫのクロックパルスをカウントする動作に依拠しているので、非同期ＰＷＭ制御１５と１パルス制御１６とをＵ相、Ｖ相、Ｗ相で個別に切り換えてもＵ相、Ｖ相、Ｗ相の間で制御の同期を維持することができる。
【００７３】
なお、上述では、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相についてのＰＷＭ制御と１パルス制御の切り換えを、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相それぞれの９０°近傍のタイミングで行うとして説明しているが、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相それぞれの２７０°近傍のタイミングで行ってもよい。また、一部の相について、ＰＷＭ制御と１パルス制御の切り換えを９０°近傍のタイミングで行い、残りの相については２７０°近傍のタイミング（より具体的には、各相の２７０°を含む所定の角度範囲）で行ってもよい。各相の駆動電圧は、９０°の近傍のみならず２７０°の近傍においても幅広パルスを有しているから、そのような範囲でＰＷＭ制御と１パルス制御の切り換えを行うことにより、ショックや振動を低減しながら切り換えを行うことができる。
【００７４】
以上には、本発明の実施形態が具体的に記載されているが、本発明は、上記の実施形態に限定されず、様々な変更と共に実施され得る。
【符号の説明】
【００７５】
１        ：モータシステム
２        ：モータ
３        ：インバータ
４        ：レゾルバ
５        ：Ｒ／Ｄ変換器
６Ｕ、６Ｖ、６Ｗ：電流センサ
７        ：演算装置
１１      ：３相−２相変換
１２      ：電流ＰＩ制御
１３      ：ｄｑ−Ｖａδ変換
１４      ：インバータ制御演算
１５      ：非同期ＰＷＭ制御
１５ａ    ：キャリア生成カウンタ
１６      ：１パルス制御
１６ａ    ：タイマー
θ        ：ロータ角度
θＥ      ：電気角
θ０      ：設定時電気角
φＵ、／φＵ：ゲート信号
φＶ、／φＵ：ゲート信号
φＷ、／φＷ：ゲート信号
ＣＬＫ    ：クロック信号
ＣＭＡＸ  ：最大カウント値
ＣＭＵ１、ＣＭＵ２：Ｕ相コンペアマッチ
ＣＭＶ１、ＣＭＶ２：Ｖ相コンペアマッチ
ＣＭＷ１、ＣＭＷ２：Ｗ相コンペアマッチ
ＶＵ：Ｕ相駆動電圧
ＶＶ：Ｖ相駆動電圧
ＶＷ：Ｗ相駆動電圧
ＩＵ      ：Ｕ相電流
ＩＶ      ：Ｖ相電流
ＩＷ      ：Ｗ相電流
Ｉｄ      ：ｄ軸電流
Ｉｑ      ：ｑ軸電流
Ｉｄ＊      ：ｄ軸電流指令値
Ｉｑ＊      ：ｑ軸電流指令値
Ｖｄ＊      ：ｄ軸電圧指令値
Ｖｑ＊      ：ｑ軸電圧指令値
Ｖａ＊      ：電圧振幅指令値
δ＊        ：電圧位相指令値
ＳＵ      ：Ｕ相スイッチングデータ
ＳＶ      ：Ｖ相スイッチングデータ
ＳＷ      ：Ｗ相スイッチングデータ
ＴＤ１、ＴＤ２：デッドタイム
ＴＵ１、ＴＵ２：タイマー設定時間
ＴＶ１、ＴＶ２：タイマー設定時間
ＴＷ１、ＴＷ２：タイマー設定時間
【図１】
0005931543.tif 000002
【図２】
0005931543.tif 000003
【図３】
0005931543.tif 000004
【図４】
0005931543.tif 000005
【図５】
0005931543.tif 000006
【図６】
0005931543.tif 000007
【図７】
0005931543.tif 000008
【図８】
0005931543.tif 000009
【図９】
0005931543.tif 000010