(57)【要約】【課題】  モータの駆動制御が不安定になることなく、確実に各相の電流値を読み込むことが可能な電流検出制御装置及びインバータ装置を提供することを目的とする。【解決手段】  シャント抵抗１０にかかる電圧に対応する３相モータ３の電流値を読み込む電流値読込部１４と、読み込まれた電流値に基づいて３相モータ３の回転数及び電気角位相を計算する回転数・電気角位相計算部１５と、回転数などに基づいてスイッチング素子４〜９のドライブ信号の各デューティを計算するデューティ計算部１６と、各相のデューティを比較し各相の電流値を読み込むことが可能か否かを判定する電流読込可能判定部１７と、各相の電流値を読み込むことができないと判定されると、各相のデューティのうち、少なくとも１つのデューティを補正するデューティ補正部１８と、タイマ値設定部１９とを備える。【選択図】      図１
2006042454.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの各相の合計電流を測定可能に接続された１つのシャント抵抗にかかる電圧に対応する電流値を検出し前記各相の電流値を読み込む電流値読込手段と、
前記電流値読込手段で読み込まれた電流値に基づいて、前記モータを駆動させるための前記各相に対応し前記モータに対してモータ駆動用電源の高圧側に配置された上アームスイッチング素子と低圧側に配置された下アームスイッチング素子からなるスイッチング素子対のドライブ信号の各デューティを計算するデューティ計算手段と、
前記ディーティ計算手段で計算された各デューティに基づいて、前記各相の電流値を１つのＰＷＭ周期の間に読み込めるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段が前記各相の電流値を読み込めないと判定した場合、前記各相の電流値を読み込めるように、前記デューティを補正するデューティ補正手段と、
を備えることを特徴とする電流検出制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電流検出制御装置であって、
前記モータは３相モータであり、
前記判定手段は、前記各相のうち、２相に対応する前記スイッチング素子対の上アーム同士または下アーム同士のドライブ信号が１つのＰＷＭ周期の間に継続して共にオンのとき、前記各相の電流値を読み込めないと判定することを特徴とする電流検出制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電流検出制御装置であって、
前記判定手段が前記各相の電流値を読み込めないと判定した場合、前記デューティ補正手段は、継続して共にオンするドライブ信号に対応する２相のうち少なくとも１相に対応する前記スイッチング素子対の前記デューティを補正することを特徴とする電流検出制御装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電流検出制御装置であって、
前記デューティは各相が出力する電圧に対応する指令値と三角波との比較により計算され、
前記デューティ補正手段は前記指令値をシフトすることにより、前記デューティを補正することを特徴とする電流検出制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電流検出制御装置であって、
前記デューティ補正手段は、前記指令値自体をシフトすることにより、前記デューティを補正することを特徴とする電流検出制御装置。
【請求項６】
請求項４に記載の電流検出制御装置であって、
前記デューティ補正手段は、前記指令値の位相をシフトすることにより、前記デューティを補正することを特徴とする電流検出制御装置。
【請求項７】
モータを駆動させるための前記モータの各相に対応し前記モータに対してモータ駆動用電源の高圧側に配置された上アームスイッチング素子と低圧側に配置された下アームスイッチング素子からなる複数のスイッチング素子対と、
前記モータの各相の合計電流を測定可能に接続された１つのシャント抵抗にかかる電圧に対応する電流値を検出し各相の電流値を読み込む電流値読込手段と、
前記電流値読込手段で読み込まれた電流値に基づいて、前記複数のスイッチング素子のドライブ信号の各デューティを計算するデューティ計算手段と、
前記ディーティ計算手段で計算された各デューティに基づいて、前記各相の電流値を１つのＰＷＭ周期の間に読み込めるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段が前記各相の電流値を読み込めないと判定した場合、前記各相の電流値を読み込めるように、前記デューティを補正するデューティ補正手段と、
を備えることを特徴とするインバータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ電流に基づいてモータの駆動を制御するインバータ装置に関し、特には、過変調状態においてもモータ電流を読み込みモータの駆動を制御することが可能な電流検出制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｃｕｒｒｅｎｔ）ブラシレスモータなど、モータの駆動を制御するインバータ装置では、モータの駆動用に複数のスイッチング素子を使用している。それらのスイッチング素子は、モータの駆動制御に従い周期的にスイッチングさせる必要がある。スイッチング素子の駆動制御方法としては、例えば、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御方法がある。また、このＰＷＭ制御方法において、さらに、変調率を１よりも大きい状態、すなわち、過変調状態にしてモータの駆動を制御させるものもある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、各相のスイッチング素子のドライブ信号の各デューティは、一定周期毎に読み込まれるモータの各相の電流値に基づいて計算することができる。モータ電流の読込み方法としては、例えば、シャント抵抗を用いる方法やＣＴ（Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）を用いる方法などがある。例えば、各相に設けたシャント抵抗を用いてモータの電流値を読み込む場合は、各相のそれぞれのデューティを比較し、その比較結果に基づいて次回の電流値の検出タイミングを求め、その検出タイミングで電流値を直接検出する。このように、シャント抵抗を用いて電流値を個々に検出する際の検出タイミングは、各相のデューティに依存する。
【０００４】
また、例えば、３相にそれぞれシャント抵抗などが設けられているにもかかわらずある１相の電流値が直接検出できない場合は、一定周期毎に２相分の電流を個々に検出し、残りの１相の電流を演算にて算出する方法が一般的に行われている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
このように、モータ電流に基づいてモータの駆動を制御する場合では、各相のモータ電流の読込みは不可欠となる。
ところで、３相のうち２相分のスイッチング素子のみを駆動させ、３相モータの駆動を制御する２相変調と呼ばれるモータ駆動制御方法がある。
【０００６】
図５（ａ）は、２相変調における３相の各指令値を模式的に示す図である。なお、図５（ａ）に示すグラフの縦軸は指令値に対応する電圧を、横軸は時間をそれぞれ示している。各相の指令値に対応する電圧は、不図示の三角波と指令値との比較によりスイッチング素子のデューティが決定されて、その結果として出力される電圧である。
【０００７】
図５（ａ）に示すように、例えば、Ｕ相の指令値に対応する電圧が最大値と等しい値で一定になっている期間、Ｖ相及びＷ相の各指令値に対応する電圧は、それぞれ変化し、Ｖ相及びＷ相のそれぞれのスイッチング素子はＰＷＭ制御によりオン、オフする。また、Ｕ相のスイッチング素子はその期間継続してオンまたはオフとなる。このように、２相変調は、２相の各スイッチング素子がＰＷＭ制御によりオン、オフしている間、残りの１相のスイッチング素子を継続してオンまたはオフさせるものであり、３相それぞれのスイッチング素子をＰＷＭ制御によりオン、オフさせる３相変調に比べて、スイッチング損失を低減することができるなどの効果がある。
【０００８】
しかしながら、２相変調で、かつ、１つのシャント抵抗を用いて３相の電流値を読み込む場合において、図５（ａ）に示すように、ある２相の指令値に対応する電圧が互いに交わるときは、その２相の合計電流値を検出ことはできるが、その２相のデューティが互いに等しいため、その２相の電流値を個々に検出ことができず、３相の電流値を読み込めないという問題がある。
【０００９】
この問題を解決するために、例えば、各相に対応する三角波の位相を互いにシフトさせることが従来において提案されている。これにより、その２相のＰＷＭ波を互いにシフトさせることができるので、ある２相の指令値が互いに交わり、デューティが互いに等しい場合においても各相の電流値を読み込むことができるようになる。
【特許文献１】特開２００２−２４７８７６号  （第６〜１５頁、第１〜１７図）
【特許文献２】特開２００３−５２１９１号    （第３〜７頁、第１〜６図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、１つのシャント抵抗を用いる場合で、上述の２相変調または３相変調によらず、各相の電流値を読み込むことができない期間（１つのＰＷＭ周期間で各相の電流値を読み込むことができない期間）が発生するおそれがある。
【００１１】
図５（ｂ）は、過変調状態において各相の電流値を読み込むことができない期間が発生した場合の３相の各指令値を模式的に示す図である。なお、図５（ｂ）に示すグラフの縦軸は指令値に対応する電圧を、横軸は時間をそれぞれ示している。
【００１２】
図５（ｂ）の破線枠内に示すように、Ｕ相の指令値とＶ相の指令値に対応する電圧とが共に最大値と等しい値で一定になっている。このＵ相の指令値に対応する電圧とＶ相の指令値に対応する電圧とが共に最大になっている期間、Ｕ相及びＶ相のそれぞれの上アーム同士または下アーム同士のスイッチング素子は、継続して共にオンとなっている。そのため、１つのシャント抵抗を用いる場合、この期間では、Ｗ相の電流値を検出することはできるが、Ｕ相及びＶ相の個々の電流値を検出することができず、３相の電流値を読み込めない。この期間が次回の電流値の読込みに影響しないような短い期間であれば問題はないが、この期間が次回の電流値の読込みに影響するような長い期間である場合はその間モータを制御することができなくなりモータの駆動制御が不安定になるおそれがある。
【００１３】
そこで、本発明では、モータの駆動制御が不安定になることなく、確実に各相の電流値を読み込むことが可能な電流検出制御装置及びインバータ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を解決するために本発明では、以下のような構成を採用した。
すなわち、本発明の電流検出制御装置では、モータの各相の合計電流を測定可能に接続された１つのシャント抵抗にかかる電圧に対応する電流値を検出し前記各相の電流値を読み込む電流値読込手段と、前記電流値読込手段で読み込まれた電流値に基づいて、前記モータを駆動させるための前記各相に対応し前記モータに対してモータ駆動用電源の高圧側に配置された上アームスイッチング素子と低圧側に配置された下アームスイッチング素子からなるスイッチング素子対のドライブ信号の各デューティを計算するデューティ計算手段と、前記ディーティ計算手段で計算された各デューティに基づいて、前記各相の電流値を１つのＰＷＭ周期の間に読み込めるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段が前記各相の電流値を読み込めないと判定した場合、前記各相の電流値を読み込めるように、前記デューティを補正するデューティ補正手段とを備えることを特徴とする。
【００１５】
このように、各相の電流値が読み込めないと判定されると各相の電流値を読み込めるようにデューティを補正するので、たとえ過変調状態になったとしても次回以降の各相の電流値を個々に読み込むことができる。
【００１６】
また、上記電流検出制御装置のモータは３相モータであり、前記判定手段は、前記各相のうち、２相に対応する前記スイッチング素子対の上アーム同士または下アーム同士のドライブ信号が１つのＰＷＭ周期の間に継続して共にオンのとき、前記各相の電流値を読み込めないと判定するように構成してもよい。
【００１７】
また、上記電流検出制御装置において、前記判定手段が前記各相の電流値を読み込めないと判定した場合、前記デューティ補正手段は、継続して共にオンするドライブ信号に対応する２相のうち少なくとも１相に対応する前記スイッチング素子対の前記デューティを補正するように構成してもよい。
【００１８】
また、上記電流検出制御装置において、前記デューティは各相が出力する電圧に対応する指令値と三角波との比較により計算され、前記デューティ補正手段は前記指令値をシフトすることにより、前記デューティを補正するように構成してもよい。
【００１９】
また、上記電流検出制御装置のデューティ補正手段は、前記指令値自体をシフトすることにより、前記デューティを補正するように構成してもよい。
また、上記電流検出制御装置のデューティ補正手段は、前記指令値の位相をシフトすることにより、前記デューティを補正するように構成してもよい。
【００２０】
また、本発明のインバータ装置は、モータを駆動させるための前記モータの各相に対応し前記モータに対してモータ駆動用電源の高圧側に配置された上アームスイッチング素子と低圧側に配置された下アームスイッチング素子からなる複数のスイッチング素子対と、前記モータの各相の合計電流を測定可能に接続された１つのシャント抵抗にかかる電圧に対応する電流値を検出し各相の電流値を読み込む電流値読込手段と、前記電流値読込手段で読み込まれた電流値に基づいて、前記複数のスイッチング素子のドライブ信号の各デューティを計算するデューティ計算手段と、前記ディーティ計算手段で計算された各デューティに基づいて、前記各相の電流値を１つのＰＷＭ周期の間に読み込めるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段が前記各相の電流値を読み込めないと判定した場合、前記各相の電流値を読み込めるように、前記デューティを補正するデューティ補正手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、モータの駆動制御が不安定になることなく、各相の電流値を読み込むことができるので、過変調状態においても確実に各相の電流値を個々に読み込むことができる。これにより、過変調状態において安定してモータの駆動を制御することができる。また、過変調状態でモータの駆動を制御することができるので、モータ電流を低減することができ、入力電圧の利用率を上げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
図１は、本発明の実施形態のインバータ装置を示す図である。
図１に示すように、インバータ装置１は、直流電源２の直流入力を交流に変換して３相モータ３（モータ）を駆動させるスイッチング素子４〜９と、スイッチング素子４〜９に接続されるシャント抵抗１０と、シャント抵抗１０にかかる電圧に対応する３相モータ３の電流値に基づいてスイッチング素子４〜９にそれぞれ出力するドライブ信号のデューティを計算し必要に応じてデューティを補正する電流検出制御装置１１とを備えて構成されている。なお、スイッチング素子４〜９は、例えば、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）やＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）など特に限定されない。
【００２３】
上記スイッチング素子４〜９は、それぞれ互いにブリッジ接続されている。具体的には、スイッチング素子４、５、６のそれぞれのドレインは、互いに接続されて直流電源２のプラス端子に接続されている。また、スイッチング素子４、５、６のそれぞれのソースは、スイッチング素子７、８、９のそれぞれのドレインに接続されている。また、スイッチング素子７、８、９のそれぞれのソースは、互いに接続されてシャント抵抗１０の一方端に接続されている。また、シャント抵抗１０の他方端は直流電源２のマイナス端子に接続されている。スイッチング素子４とスイッチング素子７の接続部、スイッチング素子５とスイッチング素子８の接続部、スイッチング素子６とスイッチング素子９の接続部はそれぞれ、３相モータ３の各相に接続されている。
【００２４】
上記電流検出制御装置１１は、スイッチング素子４〜９にそれぞれ出力するドライブ信号の位相のうち、少なくとも１つの位相を残りの位相に対してシフトする位相シフトユニット１２と、シャント抵抗１０にかかる電圧に対応する３相モータ３の電流値などに基づいてドライブ信号のデューティを制御する制御部１３とを備えて構成されている。なお、上記位相シフトユニット１２は、制御部１３から出力されるドライブ信号を位相シフトせずにそのままスイッチング素子４〜９に出力する構成としてもよい。
【００２５】
また、上記制御部１３は、シャント抵抗１０にかかる電圧に対応する３相モータ３の電流値を所定のタイマ値に基づくタイミングで検出して３相の電流値を読み込む電流値読込部１４（電流値読込手段）と、電流値読込部１４で読み込まれた電流値に基づいて、３相モータ３の回転数及び電気角位相を計算する回転数・電気角位相計算部１５と、読み込まれた電流値や計算された回転数などに基づいて、スイッチング素子４〜９のドライブ信号の各デューティを計算するデューティ計算部１６（デューティ計算手段）と、デューティ計算部１６で計算された各デューティを比較して、各相の電流値を読み込むことが可能か否かを判定する電流読込可能判定部１７（判定手段）と、電流読込可能判定部１７において各相の電流値を読み込むことができないと判定されると、各デューティのうち、少なくとも１つのデューティを補正するデューティ補正部１８と、各デューティに基づいてタイマ値を設定するタイマ値設定部１９とを備えて構成されている。なお、制御部１３は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）やＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）などの演算部とＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）などの記録部により構成されてもよく、この場合、電流値読込部１４、回転数・電気角位相計算部１５、デューティ計算部１６、電流読込可能判定部１７、デューティ補正部１８、及びタイマ値設定部１９の各動作は、記録部に記録されるプログラムやデータが演算部により実行されることにより実現されるものとする。
【００２６】
次に、電流検出制御装置１１の動作について説明する。
図２は、電流検出制御装置１１の動作を示すフローチャートである。
図２に示すように、まず、ステップＳ１において、電流検出制御装置１１の電流値読込部１４は、タイマ値設定部１９で設定されたタイマ値がタイムアップすると、シャント抵抗１０にかかる電圧に対応する３相モータ３に流れる電流の電流値を検出し、３相の電流値を読み込む。なお、シャント抵抗１０にかかる電圧に対応する電流値は、演算により求めてもよいし、予めシャント抵抗１０にかかる電圧と電流値とが関連付けられて記録されるテーブルを参照して求めるようにしてもよい。
【００２７】
次に、ステップＳ２において、電流検出制御装置１１の回転数・電気角位相計算部１５は、読み込んだ電流値に基づいて、３相モータ３の回転数及び電気角位相を計算する。なお、３相モータ３の回転数及び電気角位相は、演算により求めてもよいし、予め電流値と回転数や電気角位相とが関連付けられて記録されるテーブルを参照して求めるようにしてもよい。
【００２８】
次に、ステップＳ３において、電流検出制御装置１１は、回転数及び電気角位相や外部から入力される３相モータ３の目標指令値などに基づいて、変調率（各相のデューティを計算するために用いられる三角波の振幅値と目標指令値を示す波形の振幅値との比率：変調率＝目標指令値を示す波形の振幅値／三角波の振幅値）を計算する。
【００２９】
次に、ステップＳ４において、電流検出制御装置１１のデューティ計算部１６は、計算された変調率に基づいて、出力値、すなわち、各相のデューティを計算する。なお、上アームがオンのときその相の下アームはオフ、上アームがオフのときその相の下アームはオンとなる様に計算される。また、デューティは、各相から出力される電圧に基づく指令値と三角波とを比較することにより計算されるものであって、例えば、その指令値が三角波よりも大きいときハイレベルとなり、その指令値が三角波よりも小さいときローレベルとなるようにデューティが計算される。
【００３０】
次に、ステップＳ５において、電流検出制御装置１１の電流読込可能判定部１７は、計算された各デューティを比較して、３相のドライブ信号のうち、２相の上アーム同士または下アーム同士のドライブ信号が継続して共にオンになっているか否かを判定する。例えば、電流読込可能判定部１７は、３相のうち、２相の下アームに対応するスイッチング素子７、８のドライブ信号が次回の電流値の検出タイミングまで継続して共にオンとなるとき、３相の電流値を読み込めないと判定する。
【００３１】
そして、２相のドライブ信号が継続してオンであると判定した場合、つまり２相に対応するスイッチング素子対の上アーム同士または下アーム同士のドライブ信号が１つのＰＷＭ周期の間に継続して共にオンである場合（ステップＳ５がＹｅｓ）、ステップＳ６において、電流検出制御装置１１のデューティ補正部１８は、出力値を補正する。例えば、デューティ補正部１８は、継続してオンとなる２相のドライブ信号のうち、どちらか一方のドライブ信号に対応する指令値をシフトしてそのドライブ信号のデューティを補正する。
【００３２】
例えば、指令値をシフトする方法としては、以下の２通りの方法がある。
（１）指令値自体をシフトする方法。
（２）指令値の位相をシフトする方法。
【００３３】
図３は、上記（１）及び上記（２）をそれぞれ概念的に示す図である。なお、図３は、図５（ｂ）の破線枠においてＵ相の指令値に対応する電圧とＶ相の指令値に対応する電圧とが重なっているところを拡大したものを示している。このとき、Ｕ相とＶ相の上アーム同士または下アーム同士のドライブ信号が１つのＰＷＭ周期の間に継続して共にオンしている。本実施形態では、Ｖ相の指令値を上記（１）を用いてシフトさせ、Ｕ相の指令値を上記（２）を用いてシフトさせる場合を考える。
【００３４】
まず、上記（１）を用いてＶ相の指令値をシフトする場合を説明する。図３の破線は、上記（１）を用いてＶ相の指令値をシフトした後のＶ相の指令値に対応する電圧を示すものであって、つまり、Ｖ相の指令値自体を三角波の振幅値の最大値と等しい値で一定になっているときの指令値から所定値下げた値に対応する電圧を示している。例えば、Ｕ相の指令値とＶ相の指令値とが共に三角波の振幅値の最大値と等しい値になると、Ｕ相の下アームとＶ相の下アームのドライブ信号が１つのＰＷＭ周期の間に継続して共にオンとなる様にデューティが計算され、その計算結果から各相の電流値の読込ができないと判断され、Ｖ相の指令値自体を所定値分だけ下げてデューティを補正する処理がされて、Ｖ相の指令値に対応する電圧が所定値下がる。Ｖ相の指令値を所定期間、所定値分下げた後、元の指令値に戻し、再び、Ｖ相の指令値を所定時間、所定値分下げた後、元の指令値に戻している。
【００３５】
なお、指令値自体をシフトさせた後の指令値は、演算により求めてもよいし、予めシフト後の指令値と時間とが関連付けられて記録されるテーブルを参照して求めてもよい。また、上記所定値は、３相モータ３の電流低減を考えた場合、Ｖ相の電流値を検出することができる範囲内においてできるだけ小さい値であることが望ましい。また、同様に、上記所定時間は、３相モータ３の電流低減を考えた場合、Ｖ相の電流値を検出することができる範囲内においてできるだけ短い時間であることが望ましい。また、Ｕ相の指令値に対応する電圧とＶ相の指令値に対応する電圧とが互いに重なる期間において、Ｖ相の指令値を所定値下げる回数は、特に限定されない。また、同様にＵ相の指令値に対応する電圧とＶ相の指令値に対応する電圧とが共に最小値で互いに重なる場合には、Ｖ相の指令値自体を所定値上げるように構成してもよい。
【００３６】
このように、Ｖ相の指令値自体をシフトすると、Ｖ相のデューティが変化するので、Ｖ相の電流値を単独で検出することができるようになり、Ｖ相の電流値とＷ相の電流値を個々に検出することができるようになる。これにより、残りのＵ相の電流値も演算により算出することができ、３相全ての電流値を読み込むことができる。
【００３７】
次に、上記（２）を用いてＵ相の指令値をシフトする場合を説明する。図３の一点鎖線は、上記（２）を用いてＵ相の指令値の位相をシフトした後のＵ相の指令値に対応する電圧を示すものであって、Ｕ相の指令値の位相をＵ相の指令値とＶ相の指令値とが互いに重なる期間分遅らせている。
【００３８】
なお、指令値の位相をシフトさせた後の指令値は、演算により求めてもよいし、予めシフト後の指令値と時間とが関連付けられて記録されるテーブルを参照して求めてもよい。また、Ｕ相の指令値の位相のシフト量は、Ｕ相の指令値とＶ相の指令値とが互いに重なる期間より長くても短くてもよい。また、Ｕ相の指令値とＶ相の指令値とが共に三角波の振幅値の最小値で互いに重なる場合においても、Ｕ相の指令値の位相をある期間分遅らせるように構成してもよい。
【００３９】
このように、Ｕ相の指令値の位相をシフトすると、Ｕ相のデューティが変化するので、Ｕ相の電流値を単独で検出することができるようになり、Ｕ相の電流値とＷ相の電流値を個々に検出することができるようになる。これにより、残りのＶ相の電流値も演算により算出することができ、３相全ての電流値を読み込むことができるようになる。
【００４０】
次に、ステップＳ７において、電流検出制御装置１１のタイマ値設定部１９は、各相のデューティに基づいて、次回の電流検出タイミングを計算し、その電流検出タイミングに対応するタイマ値を設定する。
【００４１】
また、ステップＳ５において、３相のうち、２相の上アーム同士または下アーム同士のドライブ信号が継続して共にオンでないと判定した場合（ステップＳ５がＮｏ）、ステップＳ７に移る。
【００４２】
次に、ステップＳ８において、電流検出制御装置１１の位相シフトユニット１２は、スイッチング素子４〜９に対してドライブ信号を出力する。
このように、電流検出制御装置１１は、３相の各デューティから３相の電流値を読み込めないと判定した場合、３相の各デューティのうち、少なくとも１つのデューティを補正することにより、２相を個々に検出可能とし１相を算出可能として３相全ての電流値を読み込むことを可能にしている。
【００４３】
図４（ａ）は、デューティ補正前の各ドライブ信号及びデューティ補正後の各ドライブ信号を示す図である。
なお、図４（ａ）は、図５（ｂ）と同様に、デューティ補正前においてＵ相の指令値とＶ相の指令値とが三角波の振幅値の最大値で一定になっている場合を示している。すなわちＵ相とＶ相の下アームのドライブ信号が１つのＰＷＭ周期の間に継続して共にオンしている場合を示している。また、図４（ａ）は、Ｖ相の指令値を上記（１）を用いてシフトさせた場合のＶ相の指令値とＶ相下アームのドライブ信号と、Ｕ相の指令値を上記（２）を用いてシフトさせた場合のＵ相の指令値とＵ相下アームのドライブ信号も合わせて示している。すなわち、図４（ａ）において、三角波の下方には、上から順番に、Ｕ相の下アームのスイッチング素子（例えば、スイッチング素子７）のドライブ信号、指令値シフト後のＵ相の下アームのスイッチング素子のドライブ信号、Ｖ相の下アームのスイッチング素子（例えば、スイッチング素子８）のドライブ信号、指令値シフト後のＶ相の下アームのスイッチング素子のドライブ信号、及びＷ相の下アームのスイッチング素子（例えば、スイッチング素子９）のドライブ信号を示している。また、各ドライブ信号は、指令値が三角波よりも大きいときＨ（Ｈｉｇｈ）、指令値が三角波よりも小さいときＬ（Ｌｏｗ）となるように設定している。
【００４４】
まず、図４（ａ）においてデューティ補正前に読み込むことが可能な電流値について説明する。
図４（ｂ）は、図４（ａ）においてデューティ補正前にシャント抵抗１０から検出することが可能な電流値とそのときの各相の下アームのドライブ信号の状態との関係を示す図である。
【００４５】
図４（ｂ）に示すように、デューティ補正前の各相のドライブ信号の状態は、１ＰＷＭ周期（三角波の１周期）期間においてパターンＡとパターンＢの２通りとなる。
パターンＡでは、Ｕ相のドライブ信号がＨ、Ｖ相のドライブ信号がＨ、Ｗ相のドライブ信号がＬになっている。そのため、パターンＡにおいて検出することができる電流値は、Ｗ相の電流値となる。
【００４６】
また、パターンＢでは、３相全てのドライブ信号がＨとなるため、検出することができる電流値はない。
このように、デューティ補正前では、残りのＵ相の電流値及びＶ相の電流値をそれぞれ単独で検出することができないため、３相の電流値を読み込むことができない。
【００４７】
次に、図４（ａ）においてＵ相のドライブ信号のデューティを補正した後に読み込むことが可能な電流値について説明する。
図４（ｃ）は、図４（ａ）においてＵ相のドライブ信号のデューティを補正した後に検出することが可能な電流値とそのときの各相の下アームのドライブ信号の状態との関係を示す図である。
【００４８】
図４（ｃ）に示すように、Ｕ相のドライブ信号のデューティを補正した後の各相のドライブ信号の状態は、１ＰＷＭ周期期間においてパターンＣ〜Ｅの３通りとなる。すなわち、各相のドライブ信号の各デューティは、図４（ａ）に示す破線の四角枠に示すデューティとなる。
【００４９】
パターンＣでは、Ｕ相のドライブ信号がＨ、Ｖ相のドライブ信号がＨ、Ｗ相のドライブ信号がＬになっている。そのため、パターンＣにおいて検出することができる電流値は、Ｗ相の電流値となる。
【００５０】
また、パターンＤでは、Ｕ相のドライブ信号がＬ、Ｖ相のドライブ信号Ｈ、Ｗ相のドライブ信号がＬになっている。そのため、パターンＤにおいて検出することができる電流値は、Ｖ相の電流値となる。
【００５１】
また、パターンＥでは、３相全てのドライブ信号がＨとなるため、検出することができる電流値はない。
このように、Ｕ相のドライブ信号のデューティを補正した後は、パターンＣによりＷ相の電流値が検出することができ、パターンＤによりＶ相の電流値を検出することができるので、演算（Ｕ相の電流値＋Ｖ相の電流値＋Ｗ相の電流値＝０）により残りのＵ相の電流値を算出することができ、３相全ての電流値を読み込むことを可能にしている。
【００５２】
次に、図４（ａ）においてＶ相のドライブ信号のデューティを補正した後に読み込むことが可能な電流値について説明する。
図４（ｄ）は、図４（ａ）においてＶ相のドライブ信号のデューティを補正した後に検出することが可能な電流値とそのときの各相の下アームのドライブ信号の状態との関係を示す図である。
【００５３】
図４（ｄ）に示すように、Ｖ相のドライブ信号のデューティを補正した後の各相のドライブ信号の状態は、１ＰＷＭ周期期間においてパターンＦ〜Ｈの３通りとなる。すなわち、各相のドライブ信号の各デューティは、図４（ａ）に示す破線の丸枠に示すデューティとなる。
【００５４】
パターンＦでは、Ｕ相のドライブ信号がＨ、Ｖ相のドライブ信号がＬ、Ｗ相のドライブ信号がＬになっている。そのため、パターンＦにおいて検出することができる電流値は、Ｕ相の電流値となる。
【００５５】
また、パターンＧでは、Ｕ相のドライブ信号がＨ、Ｖ相のドライブ信号Ｈ、Ｗ相のドライブ信号がＬになっている。そのため、パターンＧにおいて検出することができる電流値は、Ｗ相の電流値となる。
【００５６】
また、パターンＨでは、３相全てのドライブ信号がＨとなるため、検出することができる電流値はない。
このように、Ｖ相のドライブ信号のデューティを補正した後は、パターンＦによりＵ相の電流値が検出することができ、パターンＧによりＷ相の電流値を検出することができるので、演算（Ｕ相の電流値＋Ｖ相の電流値＋Ｗ相の電流値＝０）により残りのＶ相の電流値を算出することができ、３相全ての電流値を読み込むことを可能にしている。
【００５７】
例えば、電流読込可能判定部１７は、１ＰＷＭ周期期間継続してＵ相の下アームのドライブ信号とＶ相の下アームのドライブ信号とが共にＨのとき、Ｗ相の電流値しか検出できないため各相の電流値を読み込めないと判定する。次に、デューティ補正部１８は、所定期間Ｖ相の指令値の位相をシフトする。次に、タイマ値設定部１９は、Ｕ相のドライブ信号のみがＨとなるタイミングを次回の電流値の検出タイミングとなるようにタイマ値を設定する。そして、電流値読込部１４は、そのタイマ値に基づいて、シャント抵抗１０にかかる電圧に対応する電流値（Ｕ相の電流値）を検出する。これにより、Ｕ相の電流値とＷ相の電流値とを個々に検出することができ、残りのＶ相の電流値を演算により算出することができる。
【００５８】
このように、３相の電流値が読み込めないと判定されると３相の電流値を読み込めるようにデューティを補正するので、たとえ過変調状態になったとしても次回以降の３相の電流値を読み込むことができ、過変調状態においても確実に３相の電流値を読み込むことができる。これにより、過変調状態において安定して３相モータ３の駆動を制御することができる。
【００５９】
また、過変調状態で３相モータ３の駆動を制御することができるので、３相モータ３の電流値を低減することができ、直流電源２の利用率を上げることができる。
なお、上記実施形態では、２相変調で３相モータ３の駆動を制御する場合を説明したが、上記実施形態を３相変調で３相モータ３の駆動を制御する場合においても適用することができる。
【００６０】
また、図４の例ではＷ相の下アームのドライブ信号はＨとＬ入れ替わるような信号であったが、継続的にＬであってもよい。この場合スイッチング損失を低減することができる。
【００６１】
また、図４の例では継続して共にオンとなる２相（Ｕ相とＶ相）のうち一方の相の指令値をシフトさせたが、両方ともシフトさせても良い。例えばＵ相の指令値の位相を遅らせて、Ｖ相の指令値の位相を早めて共にオンとなるのを回避してもよい。
【００６２】
また、本実施例ではＰＷＭ周期ごとに毎回、電流読込可能判定部１７が読み込めるか否かを判定していたが毎回に限らない。各相の電流値が読み込めない期間がすこしあってもモータの駆動制御ができるのであれば１回おきなどにしてもよい。しかし毎回判定・補正を行なった方がより確実にモータの駆動制御ができるので望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施形態のインバータ装置を示す図である。
【図２】電流検出制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】指令値のシフト方法を概念的に示す図である。
【図４】デューティの補正前と補正後の各ドライブ信号を示す図である。
【図５】２相変調や過変調状態における指令値を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００６４】
１      インバータ装置
２      直流電源
３      ３相モータ
４〜９  スイッチング素子
１０    シャント抵抗
１１    電流検出制御装置
１２    位相シフトユニット
１３    制御部
１４    電流値読込部
１５    回転数・電気角位相計算部
１６    デューティ計算部
１７    電流読込可能判定部
１８    デューティ補正部
１９    タイマ値設定部
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図３】
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【図５】
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