(57)【要約】【課題】スイッチング素子のスイッチ時に発生するノイズの影響を低減して相電流を測定する。【解決手段】相回路の高電位側スイッチング素子によるノイズが第１計測期間に重畳し始めるデューティ比である第１閾値と、相回路の低電位側スイッチング素子がオンからオフに切替わる時が第２計測期間の終了よりも後になるデューティ比である第２閾値を記憶するとともに、目標デューティ比のうち最大の目標デューティ比と第１閾値と比較する第１判定と目標デューティ比の内２番目に大きい目標デューティ比と第２閾値と比較する第２判定を行い、第１判定の結果が最大の目標デューティ比が第１閾値よりも小さい場合には、第１計測期間で計測し、第１判定の結果が最大の目標デューティ比が第１閾値よりも大きい場合であって、かつ第２判定の結果が２番目に大きい目標デューティ比が第２閾値より小さい場合には、第２計測期間で計測する多相電動モータ制御装置。【選択図】図３
2018182889.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多相電動モータを制御する多相電動モータ制御装置であって、
前記多相電動モータの各相に対応して、高電位側スイッチング素子と、低電位側スイッチング素子と、低電位側スイッチング素子より低電位側に設けられ相電流値を検出するための電流検出器とを直列に有する各相回路を、並列に接続して構成されるブリッジ回路と、
各前記電流検出器に流れる電流を第１計測期間または前記第１計測期間よりも遅れて計測を開始する第２計測期間で計測すると共に、前記各相回路に流す電流を制御するための制御信号を算出する制御部と、
各前記スイッチング素子を駆動するためのＰＷＭ信号の目標デューティ比を前記制御信号に基づいて周期毎に算出するＰＷＭ制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記相回路の高電位側スイッチング素子によるスイッチングノイズが前記第１計測期間に重畳し始めるデューティ比である第１閾値と、前記相回路の低電位側スイッチング素子がオンからオフに切り替わる時が前記第２計測期間の終了よりも後になるデューティ比である第２閾値とを記憶するとともに、
前記目標デューティ比のうち最大の目標デューティ比と前記第１閾値と比較する第１判定、および前記目標デューティ比のうち２番目に大きい目標デューティ比と前記第２閾値と比較する第２判定を行い、
前記第１判定の結果が前記最大の目標デューティ比が前記第１閾値よりも小さい場合には、前記第１計測期間で計測し、
前記第１判定の結果が前記最大の目標デューティ比が前記第１閾値よりも大きい場合であって、かつ前記第２判定の結果が前記２番目に大きい目標デューティ比が前記第２閾値より小さい場合には、前記第２計測期間で計測する、
多相電動モータ制御装置。
【請求項２】
前記第２計測期間の開始時刻は、前記第１閾値のデューティ比で相回路を駆動する場合に、該相回路の高電位側スイッチング素子がオフからオンにスイッチングする時に発生するノイズが収束する時刻であることを特徴とする請求項１に記載の多相電動モータ制御装置。
【請求項３】
前記第１計測期間の開始時刻は、前記ＰＷＭ信号の中央から所定の遅延時間だけ遅れていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の多相電動モータ制御装置。
【請求項４】
多相電動モータを制御する多相電動モータ制御装置であって、
前記多相電動モータの各相に対応して、高電位側スイッチング素子と、低電位側スイッチング素子と、低電位側スイッチング素子より低電位側に設けられ相電流値を検出するための電流検出器とを直列に有する各相回路を、並列に接続して構成されるブリッジ回路と、
各前記電流検出器に流れる電流を第１計測期間または前記第１計測期間よりも遅れて計測を開始する第２計測期間で計測すると共に、前記各相回路に流す電流を制御するための制御信号を算出する制御部と、
各前記スイッチング素子を駆動するためのＰＷＭ信号の目標デューティ比を前記制御信号に基づいて周期毎に算出するＰＷＭ制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記目標デューティ比のうち最大の目標デューティ比の相回路の高電位側スイッチング素子によるスイッチングノイズが前記第１計測期間に重畳し始める該高電位側スイッチング素子のオフ時間である第１閾値と、前記目標デューティ比のうち２番目に大きい目標デューティ比の相回路の低電位側スイッチング素子がオンからオフに切り替わる時が前記第２計測期間の終了よりも後になる該低電位側スイッチング素子のオン時間である第２閾値とを記憶するとともに、
前記最大の目標デューティ比の相回路の高電位側スイッチング素子のオフ時間と前記第１閾値と比較する第１判定、および前記２番目に大きい目標デューティ比の相回路の低電位側スイッチング素子のオン時間と前記第２閾値と比較する第２判定を行い、
前記第１判定の結果が、前記最大の目標デューティ比の相回路の高電位側スイッチング素子のオフ時間が前記第１閾値以上の場合には、前記第１計測期間で計測し、
前記第１判定の結果が前記最大の目標デューティ比の相回路の高電位側スイッチング素子のオフ時間が前記第１閾値よりも小さい場合であって、かつ前記第２判定の結果が前記２番目に大きい目標デューティ比の相回路の低電位側スイッチング素子が前記第２閾値より大きい場合には、前記第２計測期間で計測する、
多相電動モータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多相電動モータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、多相電動モータを回転駆動するブリッジ回路のスイッチング素子をＰＷＭ制御により制御するために、各相の相電流値を精度高く検出しようとする技術が知られている。例えば、特許文献１は、高精度の電流検出を担保することのできるモータ制御装置を開示する。このモータ制御装置は、駆動回路において各相に対応する低電位側の各スイッチング素子のいずれかのオン時間が電流値の検出時間よりも短くなる場合には、当該スイッチング素子に対応する電流検出不能相以外の２相の電流値に基づいて、その電流検出不能相の相電流値を推定する。そして、このモータ制御装置は、この推定による電流検出時には、推定の基礎となる電流検出不能相以外の２相についての電流検出の間、その電流検出不能相に対応したスイッチングアームのスイッチング状態を保持する。すなわち、このモータ制御装置は、高電位側のスイッチング素子をオン、低電位側のスイッチング素子をオフとしたままにすることにより、そのスイッチングにより生ずるノイズの混入を防止するようなモータ制御信号を出力する。これにより、このモータ制御装置は、全相において相電流値の検出時間を確保するために設定される出力電圧制限を廃しても、高精度の電流検出を担保することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２２０４１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、スイッチング素子のスイッチ時に発生するノイズの影響を低減して相電流を測定する多相電動モータ制御装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、多相電動モータを制御する多相電動モータ制御装置であって、多相電動モータの各相に対応して、高電位側スイッチング素子と、低電位側スイッチング素子と、低電位側スイッチング素子より低電位側に設けられ相電流値を検出するための電流検出器とを直列に有する各相回路を、並列に接続して構成されるブリッジ回路と、各電流検出器に流れる電流を第１計測期間または第１計測期間よりも遅れて計測を開始する第２計測期間で計測すると共に、各相回路に流す電流を制御するための制御信号を算出する制御部と、各スイッチング素子を駆動するためのＰＷＭ信号の目標デューティ比を制御信号に基づいて周期毎に算出するＰＷＭ制御部と、を備え、制御部は、相回路の高電位側スイッチング素子によるスイッチングノイズが第１計測期間に重畳し始めるデューティ比である第１閾値と、相回路の低電位側スイッチング素子がオンからオフに切り替わる時が第２計測期間の終了よりも後になるデューティ比である第２閾値とを記憶するとともに、目標デューティ比のうち最大の目標デューティ比と第１閾値と比較する第１判定、および目標デューティ比のうち２番目に大きい目標デューティ比と第２閾値と比較する第２判定を行い、第１判定の結果が最大の目標デューティ比が第１閾値よりも小さい場合には、第１計測期間で計測し、第１判定の結果が最大の目標デューティ比が第１閾値よりも大きい場合であって、かつ第２判定の結果が２番目に大きい目標デューティ比が第２閾値より小さい場合には、第２計測期間で計測する多相電動モータ制御装置が提供される。
これによれば、最大デューティ比の相回路におけるスイッチング素子のスイッチングにより２番目に大きいデューティ比の相回路で生ずるノイズを避けて相回路の電流を計測することで、スイッチング素子のスイッチ時に発生するノイズの影響を低減して相電流を測定する多相電動モータ制御装置を提供できる。
【０００６】
さらに、第２計測期間の開始時刻は、第１閾値のデューティ比で相回路を駆動する場合に、該相回路の高電位側スイッチング素子がオフからオンにスイッチングする時に発生するノイズが収束する時刻であることを特徴としてもよい。
これによれば、第２計測期間の開始時刻を、高電位側スイッチング素子がオフからオンにスイッチングする時に発生するノイズが収束する時刻とすることで第２閾値を最少にできるので、ノイズが重畳しない第２計測期間で計測できる２番目に大きいデューティ比の相回路の低電位側スイッチング素子がオンになっている時間である中間デューティ範囲を最大にすることができる。
【０００７】
さらに、第１計測期間の開始時刻は、ＰＷＭ信号の中央から所定の遅延時間だけ遅れていることを特徴としてもよい。
これによれば、ノイズがＰＷＭ信号の変化より少し遅れても、重畳を避けることができる。
【０００８】
上記課題を解決するために、多相電動モータを制御する多相電動モータ制御装置であって、多相電動モータの各相に対応して、高電位側スイッチング素子と、低電位側スイッチング素子と、低電位側スイッチング素子より低電位側に設けられ相電流値を検出するための電流検出器とを直列に有する各相回路を、並列に接続して構成されるブリッジ回路と、各電流検出器に流れる電流を第１計測期間または第１計測期間よりも遅れて計測を開始する第２計測期間で計測すると共に、各相回路に流す電流を制御するための制御信号を算出する制御部と、各スイッチング素子を駆動するためのＰＷＭ信号の目標デューティ比を制御信号に基づいて周期毎に算出するＰＷＭ制御部と、を備え、制御部は、目標デューティ比のうち最大の目標デューティ比の相回路の高電位側スイッチング素子によるスイッチングノイズが第１計測期間に重畳し始める該高電位側スイッチング素子のオフ時間である第１閾値と、目標デューティ比のうち２番目に大きい目標デューティ比の相回路の低電位側スイッチング素子がオンからオフに切り替わる時が第２計測期間の終了よりも後になる該低電位側スイッチング素子のオン時間である第２閾値とを記憶するとともに、最大の目標デューティ比の相回路の高電位側スイッチング素子のオフ時間と第１閾値と比較する第１判定、および２番目に大きい目標デューティ比の相回路の低電位側スイッチング素子のオン時間と第２閾値と比較する第２判定を行い、第１判定の結果が、最大の目標デューティ比の相回路の高電位側スイッチング素子のオフ時間が第１閾値以上の場合には、第１計測期間で計測し、第１判定の結果が最大の目標デューティ比の相回路の高電位側スイッチング素子のオフ時間が第１閾値よりも小さい場合であって、かつ第２判定の結果が２番目に大きい目標デューティ比の相回路の低電位側スイッチング素子が第２閾値より大きい場合には、第２計測期間で計測する多相電動モータ制御装置が提供される。
これによれば、最大デューティ比の相回路におけるスイッチング素子のスイッチングにより２番目に大きいデューティ比の相回路で生ずるノイズを避けて相回路の電流を計測することで、スイッチング素子のスイッチ時に発生するノイズの影響を低減して相電流を測定する多相電動モータ制御装置を提供できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、スイッチング素子のスイッチ時に発生するノイズの影響を低減して相電流を測定する多相電動モータ制御装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る第一実施例の多相電動モータ制御装置のブロック図。
【図２】本発明に係る第一実施例の多相電動モータ制御装置における制御方法を示すフローチャート。
【図３】本発明に係る第一実施例の多相電動モータ制御装置における相電流の計測方法を示すフローチャート。
【図４】本発明に係る第一実施例の多相電動モータ制御装置において、高電位側スイッチング素子（上段ＦＥＴ）におけるＰＷＭ信号と低電位側スイッチング素子（下段ＦＥＴ）におけるＰＷＭ信号のスイッチングタイミングを説明する説明図。
【図５】本発明に係る第一実施例の多相電動モータ制御装置において、ＰＷＭ信号、ゲート電圧、およびドレイン−ソース間電圧の関係を説明し、第１計測期間を示す説明図。
【図６】本発明に係る第一実施例の多相電動モータ制御装置において、最大デューティ相の高電位側スイッチング素子（上段ＦＥＴ）に供給されるＰＷＭ信号と、中間デューティ相のノイズ発生のタイミングの関係を説明し、第１閾値を示す説明図。
【図７】図６において、第１計測開始遅れ時間が短い場合を説明する説明図。
【図８】本発明に係る第一実施例の多相電動モータ制御装置において、最大デューティ相の高電位側スイッチング素子（上段ＦＥＴ）に供給されるＰＷＭ信号と、中間デューティ相のノイズ発生のタイミングの関係を説明し、第２計測期間を示す説明図。
【図９】本発明に係る第一実施例の多相電動モータ制御装置において、最大デューティ相の高電位側スイッチング素子（上段ＦＥＴ）に供給されるＰＷＭ信号と、中間デューティ相のノイズ発生のタイミングの関係を説明し、第２閾値を示す説明図。
【図１０】図９において、第２計測開始遅れ時間を最適値に設定した場合を説明する説明図。
【図１１】本発明に係る第二実施例の多相電動モータ制御装置における相電流の計測方法を示すフローチャート。
【図１２】本発明に係る第三実施例の多相電動モータ制御装置におけるＰＷＭ信号を説明する説明図。
【図１３】多相電動モータ制御装置における、（Ａ）低電位側スイッチング素子がすべてオンになる時間が電流検出時間より十分長い場合の電流検出の方法を説明する説明図、（Ｂ）低電位側スイッチング素子がすべてオンになる時間が電流検出時間と同程度の場合の電流検出の方法を説明する説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下では、図面を参照し、各実施例について説明する。
＜第一実施例＞
図１を参照し、本実施例における多相電動モータ制御装置１００を説明する。多相電動モータ制御装置１００は、車両の電動パワーステアリング装置（図示せず）などに用いられる３相ブラシレスモータであり、ステアリング操作に補助力を付与する３相電動モータＭを駆動および制御する。多相電動モータ制御装置１００は、３相電動モータＭの各相Ｕ／Ｖ／Ｗに対応した相回路Ｃｕ／Ｃｖ／Ｃｗを並列に接続して構成されるブリッジ回路１０と、ブリッジ回路１０の各相にＰＷＭ信号（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を出力するＰＷＭ制御部２０と、本装置全体を制御する制御部３０と、を備える。
【００１２】
ブリッジ回路１０は、電源ラインＬｈを経由してバッテリＢＡＴの正極側に接続され、グランドラインＬｌを経由してバッテリＢＡＴの負極側に接続（接地）される。ブリッジ回路１０の各相回路Ｃｕ／Ｃｖ／Ｃｗは、電源ラインＬｈ側に設けられる高電位側スイッチング素子Ｑｕｈ／Ｑｖｈ／Ｑｗｈと、グランドラインＬｌ側に設けられる低電位側スイッチング素子Ｑｕｌ／Ｑｖｌ／Ｑｗｌと、最もグランドラインＬｌ側に設けられる電流検出器Ｒｕ／Ｒｖ／Ｒｗと、を直列に有する。本実施例では、高電位側スイッチング素子Ｑｕｈ／Ｑｖｈ／Ｑｗｈおよび低電位側スイッチング素子Ｑｕｌ／Ｑｖｌ／Ｑｗｌは、ＭＯＳＦＥＴすなわち金属酸化膜半導体電界効果トランジスタが用いられる。
【００１３】
高電位側スイッチング素子Ｑｕｈ／Ｑｖｈ／Ｑｗｈは、ドレインが電源ラインＬｈに接続されている。また、高電位側スイッチング素子Ｑｕｈ／Ｑｖｈ／Ｑｗｈのソースは、低電位側スイッチング素子Ｑｕｌ／Ｑｖｌ／Ｑｗｌのドレインに接続されている。低電位側スイッチング素子Ｑｕｌ／Ｑｖｌ／Ｑｗｌのソースは、電流検出器Ｒｕ／Ｒｖ／Ｒｗを介して、グランドラインＬｌに接続されている。高電位側スイッチング素子Ｑｕｈ／Ｑｖｈ／Ｑｗｈおよび低電位側スイッチング素子Ｑｕｌ／Ｑｖｌ／Ｑｗｌは、ＰＷＭ制御部２０で生成されたＰＷＭ信号がゲートに入力され、ソース−ドレイン間がオン／オフされる。
【００１４】
電流検出器Ｒｕ／Ｒｖ／Ｒｗは、電流検出用の抵抗器（シャント抵抗）であり、低電位側スイッチング素子Ｑｕｌ／Ｑｖｌ／Ｑｗｌより低電位側（グランド側）に設けられ、ブリッジ回路１０から３相電動モータＭの各相Ｕ／Ｖ／Ｗに供給される電流を、後述する方法で検出する。通常、電動パワーステアリング装置の３相電動モータＭは、正弦波を通電させることにより駆動電力を供給される。その際、各相Ｕ／Ｖ／Ｗの電流値のフィードバックが必要となるため、電流検出器Ｒｕ／Ｒｖ／Ｒｗは、各相回路Ｃｕ／Ｃｖ／Ｃｗに各相の電流検出を行なうために設けられている。
【００１５】
高電位側スイッチング素子Ｑｕｈ／Ｑｖｈ／Ｑｗｈと低電位側スイッチング素子Ｑｕｌ／Ｑｖｌ／Ｑｗｌの接続点は、それぞれ、３相電動モータＭの相Ｕ／Ｖ／Ｗのコイルに接続されている。また、低電位側スイッチング素子Ｑｕｌ／Ｑｖｌ／Ｑｗｌと電流検出器Ｒｕ／Ｒｖ／Ｒｗの接続点は、それぞれ、各相回路Ｃｕ／Ｃｖ／Ｃｗのアナログ値の相電流値をデジタル値に変換した相電流値Ｉｕ／Ｉｖ／Ｉｗを出力するＡＤ変換器Ｔｕ／Ｔｖ／Ｔｗに接続されている。
【００１６】
制御部３０は、ＡＤ変換器Ｔｕ／Ｔｖ／Ｔｗが出力した相電流値Ｉｕ／Ｉｖ／Ｉｗに応じた電圧値と、他のセンサやＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ、図示せず）から得られるステアリングの操舵トルク値、３相電動モータＭの回転角（電気角）、車速を入力として受け取る。制御部３０は、その車速の時の運転者がステアリングに与える操舵トルク値や回転角、およびＡＤ変換器Ｔｕ／Ｔｖ／Ｔｗが検出した相電流値Ｉｕ／Ｉｖ／Ｉｗに基づき、３相電動モータＭがステアリングに付与すべき目標値としての補助力に対応した相毎の指令電圧Ｖｕ／Ｖｖ／Ｖｗを制御信号として算出し、ＰＷＭ制御部２０に出力する。なお、制御部３０は、ＣＰＵとメモリを備えるマイクロコンピュータにより構成される。
【００１７】
ＰＷＭ制御部２０は、制御部３０が出力した各相の指令電圧Ｖｕ／Ｖｖ／Ｖｗに基づいてデューティ指示値Ｄｕ／Ｄｖ／Ｄｗを生成する。そして、ＰＷＭ制御部２０は、このデューティ指示値Ｄｕ／Ｄｖ／Ｄｗに基づいて、３相電動モータＭを回転駆動させるＰＷＭ信号を生成し、高電位側スイッチング素子Ｑｕｈ／Ｑｖｈ／Ｑｗｈおよび低電位側スイッチング素子Ｑｕｌ／Ｑｖｌ／Ｑｗｌに出力する。このＰＷＭ信号は、それぞれ、高電位側スイッチング素子Ｑｕｈ／Ｑｖｈ／Ｑｗｈおよび低電位側スイッチング素子Ｑｕｌ／Ｑｖｌ／Ｑｗｌのゲートに入力されて、ブリッジ回路１０は、直流電源としてのバッテリＢＡＴの電力をＰＷＭ制御によって変換し、３相電動モータＭへ供給する。
【００１８】
また、制御部３０は、ＡＤ変換器Ｔｕ／Ｔｖ／Ｔｗに対して、ＡＤ変換器Ｔｕ／Ｔｖ／Ｔｗが電流を計測するタイミングを指示するためのサンプリング信号Ｓｕ／Ｓｖ／Ｓｗを出力する。如何なるタイミングで電流を計測するのかは後述する。ＡＤ変換器Ｔｕ／Ｔｖ／Ｔｗは、このサンプリング信号Ｓｕ／Ｓｖ／Ｓｗに基づいて各相の電流を計測し、相電流値Ｉｕ／Ｉｖ／Ｉｗを制御部３０にフィードバックする。
【００１９】
また、多相電動モータ制御装置１００は、さらに、低電位側スイッチング素子Ｑｕｌ／Ｑｖｌ／Ｑｗｌに出力するＰＷＭ信号のオン時間が所定時間より短い１つの相が生じた場合、その相以外の他の２相の相電流値に基づいてその相の相電流値を推定する電流値推定部４０を備える。推定する方法は、公知の方法であり、たとえばキルヒホフの法則に基づいて推定する。本実施例では、電流値推定部４０は、マイクロコンピュータの制御部３０の一部として図示するがこれに限定されず、異なるマイクロコンピュータ内に設けられてもよい。
【００２０】
まず、図１３を参照して、一般的な多相電動モータ制御装置における電流を検出するタイミングを説明する。
【００２１】
３相電動モータＭの各相Ｕ／Ｖ／Ｗに通電する正弦波は、振幅が同一で、位相が互いに１２０°ずれた３つの正弦波信号から構成される。その正弦波信号を生成するために、ＰＷＭ制御部２０は、この正弦波信号の周期に比べ極めて短い周期の三角波信号のＰＷＭ基準信号Ｐと、目標となる指令電圧Ｖｕ／Ｖｖ／Ｖｗに対応するデューティ指示値Ｄｕ／Ｄｖ／Ｄｗとを比較して、高電位側スイッチング素子Ｑｕｈ／Ｑｖｈ／Ｑｗｈと低電位側スイッチング素子Ｑｕｌ／Ｑｖｌ／Ｑｗｌをオン／オフするＰＷＭ信号を生成する。
【００２２】
具体的には、ＰＷＭ制御部２０は、その２つを比較して、ＰＷＭ基準信号Ｐが各デューティ指示値Ｄｕ／Ｄｖ／Ｄｗを上回る区間において、高電位側スイッチング素子Ｑｕｈ／Ｑｖｈ／Ｑｗｈをオフとし、対応する低電位側スイッチング素子Ｑｕｌ／Ｑｖｌ／Ｑｗｌをオンとする。逆に、ＰＷＭ制御部２０は、ＰＷＭ基準信号Ｐが各デューティ指示値Ｄｕ／Ｄｖ／Ｄｗを下回る区間において、高電位側スイッチング素子Ｑｕｈ／Ｑｖｈ／Ｑｗｈをオンとし、対応する低電位側スイッチング素子Ｑｕｌ／Ｑｖｌ／Ｑｗｌをオフとする。すなわち、各相回路Ｃｕ／Ｃｖ／Ｃｗにおける高電位側スイッチング素子Ｑｕｈ／Ｑｖｈ／Ｑｗｈと低電位側スイッチング素子Ｑｕｌ／Ｑｖｌ／Ｑｗｌとは、オン／オフが逆となる。
【００２３】
電流検出器Ｒｕ／Ｒｖ／Ｒｗは、低電位側スイッチング素子Ｑｕｌ／Ｑｖｌ／Ｑｗｌより低電位側に設けられているので、各相回路Ｃｕ／Ｃｖ／Ｃｗの相電流値の検出は、低電位側スイッチング素子Ｑｕｌ／Ｑｖｌ／Ｑｗｌがすべてオンとなるタイミングに行われる。すなわち、図８などに示すように、電流検出器Ｒｕ／Ｒｖ／Ｒｗは、通常、ＰＷＭ基準信号Ｐの三角波信号の頂上付近に同期したタイミングで行われることになる。なお、本実施例では、１つの三角波信号であるＰＷＭ基準信号ＰをＰＷＭ信号の１周期とし、三角波信号の頂上をＰＷＭ信号の１周期の中央Ｃとする。
【００２４】
図１３（Ａ）に示すように、検出された相電流値Ｉｕ／Ｉｖ／Ｉｗは、厳密には方形波とならない。すなわち、相電流値Ｉｕ／Ｉｖ／Ｉｗは、低電位側スイッチング素子Ｑｕｌ／Ｑｖｌ／Ｑｗｌがオンされた時に波形の立ち上り時間を要すると共に、オーバーシュートを起こして波形の立ち上がりに伴うリンギングが生じて収束するまでの収束時間を要する。また、相電流値Ｉｕ／Ｉｖ／Ｉｗは、低電位側スイッチング素子Ｑｕｌ／Ｑｖｌ／Ｑｗｌがオフされた時に波形の立ち下がり時間を要すると共に、アンダーシュートを起こして波形の立ち下がりに伴うリンギングが生じて収束するまでの収束時間を要する。
【００２５】
このような波形の立ち上がり時の立ち上りに要する時間とリンギングが生じて収束するまでの収束時間の和の時間をＴｂとする。また、波形の立ち下がり時の立ち下がりに要する時間とリンギングが生じて収束するまでの収束時間の和の時間をＴｃとする。なお、本明細書の実施例の記載においては、相回路Ｃｕの低電位側スイッチング素子Ｑｕｌがオンされている時間が、他の相回路Ｃｖ／Ｃｗの低電位側スイッチング素子Ｑｖｌ／Ｑｗｌに比べて最も短いケースを示すものとする。言い換えれば、デューティが最大となっている相がＵ相であるとして説明する。したがって、低電位側スイッチング素子Ｑｕｌがオンされている時間は、他の低電位側スイッチング素子Ｑｖｌ／Ｑｗｌを含めてすべてオンになっている時間である。もちろん、低電位側スイッチング素子Ｑｕｌがオンされている時間が、他の低電位側スイッチング素子Ｑｖｌ／Ｑｗｌに比べて最も短いことに限定さないことは言うまでも無い。
【００２６】
図１３（Ａ）に示されるように、電流を計測するためには、実際にはある程度の期間が必要である。本明細書では、電流を計測するために必要な期間をＴｓとする。相回路Ｃｕの低電位側スイッチング素子Ｑｕｌがオンされている期間が電流計測必要期間Ｔｓに対して十分長い場合、電流が安定しない時間Ｔｂに電流を検出することがなく安定したノイズの少ない相電流値を計測することができる。その結果、他の相回路Ｃｖ／Ｃｗの相電流値に対してノイズの影響を低減させることができる。
【００２７】
一方、図１３（Ｂ）に示されるように、相回路Ｃｕの低電位側スイッチング素子Ｑｕｌがオンされている時間が電流計測必要期間Ｔｓに対してほぼ同程度の長さのため、電流計測必要期間Ｔｓ内に相電流値が立ち上っている時やリンギングしている時が含まれることになる。そうすると、かかるノイズが含まれた相電流値が計測されることとなり、その結果、他の相回路Ｃｖ／Ｃｗにおいて電流計測必要期間Ｔｓ内に低電位側スイッチング素子Ｑｕｌがオンされたことに伴って発生したノイズが混入してしまう。したがって、このようなノイズを含む相電流値を検出すると、相回路Ｃｖ／Ｃｗの相電流値を計測してフィードバックしたとしても、かかるノイズが混入した相電流値が制御部３０にフィードバックされてしまうので、適切な指令電圧が生成されず、適切に３相電動モータを駆動できなくなり、精度の高い補助力を付与できなくなる。
【００２８】
図２を参照して、本実施例における多相電動モータ制御装置１００の制御方法を説明する。なお、フローチャートにおけるＳはステップを意味する。多相電動モータ制御装置１００の制御部３０は、Ｓ１００において、ＡＤ変換器Ｔｕ／Ｔｖ／Ｔｗが出力した相電流値Ｉｕ／Ｉｖ／Ｉｗと、他のセンサやＥＣＵから得られるステアリングの操舵トルク値、３相電動モータＭの回転角、および車速を読み込む。
【００２９】
制御部３０は、Ｓ１０２において、その車速の時の運転者がステアリングに与える操舵トルク値や回転角、および相電流値Ｉｕ／Ｉｖ／Ｉｗに基づき、３相電動モータＭがステアリングに付与すべき目標電流値を算出する。制御部３０は、Ｓ１０４において、その目標電流値を生じさせる各相のデューティを算出する。制御部３０は、Ｓ１０６において、そのデューティを生じされる各相の指令電圧Ｖｕ／Ｖｖ／Ｖｗを制御信号として算出する。
【００３０】
ＰＷＭ制御部２０は、Ｓ１０８において、その指令電圧Ｖｕ／Ｖｖ／Ｖｗに基づいてデューティ指示値Ｄｕ／Ｄｖ／Ｄｗを生成する。そして、ＰＷＭ制御部２０は、このデューティ指示値Ｄｕ／Ｄｖ／Ｄｗに基づいて、３相電動モータＭを回転駆動させるＰＷＭ信号を生成し、高電位側スイッチング素子Ｑｕｈ／Ｑｖｈ／Ｑｗｈおよび低電位側スイッチング素子Ｑｕｌ／Ｑｖｌ／Ｑｗｌに出力する。ＰＷＭ制御部２０が生成するＰＷＭ信号は、ＰＷＭ信号の１周期の中央を挟んで対称的なタイミングでオンオフが行われる。
【００３１】
制御部３０は、Ｓ１１０において、ＡＤ変換器Ｔｕ／Ｔｖ／Ｔｗに対して、ＡＤ変換器Ｔｕ／Ｔｖ／Ｔｗが電流を検出するタイミングを指示するため、後述するタイミングでサンプリング信号Ｓｕ／Ｓｖ／Ｓｗを出力する。ＡＤ変換器Ｔｕ／Ｔｖ／Ｔｗは、このサンプリング信号Ｓｕ／Ｓｖ／Ｓｗに基づいて電流を計測し、相電流値Ｉｕ／Ｉｖ／Ｉｗを制御部３０にフィードバックする。制御部３０とＰＷＭ制御部２０は、上述したＳ１００〜Ｓ１１０を繰り返すことで、モータＭによる適切な補助力がステアリング装置に加えられる。
【００３２】
図３乃至図１０を参照して、制御部３０が行うＡＤ変換器Ｔｕ／Ｔｖ／Ｔｗが電流を検出するタイミング、すなわち各相回路Ｃｕ／Ｃｖ／Ｃｗの相電流を計測するタイミングについて説明する。なお、本実施例の説明においては、各相回路Ｃｕ／Ｃｖ／Ｃｗのデューティ値は、Ｃｕ＞Ｃｖ＞Ｃｗとして説明する。もちろん、これに限定されないことは明らかである。制御部３０は、Ｓ２００において、最大デューティの相回路Ｃｕの高電位側スイッチング素子Ｑｕｈ（図中では、高電位側スイッチング素子を「上段ＦＥＴ」と記す）がオフになっている時間Ｔ３を計算する。たとえば、時間Ｔ３は、ＰＷＭ基準信号Ｐの１周期がＴＣＬとすると、相回路Ｃｕのデューティ比と周期ＴＣＬの積でおおよそ計算される。また、制御部３０は、Ｓ２０２において、２番目にデューティ比が大きい中間デューティの相回路Ｃｖの低電位側スイッチング素子Ｑｖｌ（図中では、低電位側スイッチング素子を「下段ＦＥＴ」と記す）のオンになっている時間Ｔ５を同様に計算する。
【００３３】
制御部３０は、Ｓ２０４において、高電位側スイッチング素子Ｑｕｈのオフ時間Ｔ３が第１閾値より小さいか否かの判定を行う（第１判定）。ここで、第１閾値を説明するため、図４乃至図７を参照し、高電位側スイッチング素子（上段ＦＥＴ）のＰＷＭ信号と低電位側スイッチング素子（下段ＦＥＴ）のＰＷＭ信号のスイッチングタイミングについて説明する。図４に示すように、各相回路Ｃｕ／Ｃｖ／ＣｗへのＰＷＭ信号のオン／オフは、基本的には、ＰＷＭ基準信号Ｐの三角波信号の頂上、すなわちＰＷＭ信号の１周期の中央Ｃを挟んで対称的なタイミングで行われる。
【００３４】
最大デューティの相回路Ｃｕ（Ｕ相）において、高電位側スイッチング素子Ｑｕｈ（上段ＦＥＴ）がオンからオフになるタイミングからわずかに遅れて低電位側スイッチング素子Ｑｕｌ（下段ＦＥＴ）がオフからオンになる。また、デューティが大きくない場合は、低電位側スイッチング素子Ｑｕｌがオンからオフになるタイミングからわずかに遅れて高電位側スイッチング素子Ｑｕｈがオフからオンになる。このわずかな遅れ時間をデッドタイムＤと呼ぶ。デッドタイムＤは、高電位側スイッチング素子Ｑｕｈと低電位側スイッチング素子Ｑｕｌが同時にオンになる時間があると相回路Ｃｕが短絡してしまうため、短絡しないようにするために設けられる。このデッドタイムＤは、最小のデューティ比の相回路Ｃｗおよび両者の中間のデューティ比の相回路Ｃｖにおいても同様に設けられている。なお、最大デューティの相回路Ｃｕにおいてデューティが１００％近傍まで大きくなると、低電位側スイッチング素子Ｑｖｌ／Ｑｗｌ（下段ＦＥＴ）はデッドタイムＤ等のためにオンせずオフのままとなる。以後の実施例の説明は、最大デューティの相の下段ＦＥＴがオンしなくなるデューティにおける場合を説明するものである。
【００３５】
図５を参照して、ＰＷＭ信号、ゲート電圧、およびドレイン−ソース間電圧の関係を説明する。ＰＷＭ信号のオン／オフは、ＰＷＭ信号の１周期の中央Ｃを挟んで対称的なタイミングで行われると述べたが、ＰＷＭ信号はスイッチング素子のゲートに印加される電圧であるところ、実際にはＰＷＭ信号の電圧がゲートの閾値電圧ＶＧＳ（ｔｈ）を境にしてスイッチング素子がオンオフされる。そうすると、最大デューティの相回路Ｃｕの高電位側スイッチング素子Ｑｕｈ（上段ＦＥＴ）のドレイン−ソース間電圧は、図中（ｃ）の線が示すように、ＰＷＭ信号のオン／オフのタイミングから少し遅れて立ち上がり／下がり始める。スイッチング素子のスイッチング時に発生するノイズは、ＰＷＭ信号のオン／オフのタイミングではなく、それから少し遅れてゲートの閾値電圧ＶＧＳ（ｔｈ）を跨ぐタイミングで発生することになる。なお、ゲートの閾値電圧ＶＧＳ（ｔｈ）は、スイッチング素子自身によって決まる定数である。ＰＷＭ信号がゲートに印加されてから、ゲートの閾値電圧ＶＧＳ（ｔｈ）に達するまでに要する時間Ｔ４Ｄは、スイッチング素子自身や回路が持つ容量などによって決まる。
【００３６】
このノイズは、他の相の例えば中間デューティ比の相回路Ｃｖに、ＰＷＭ信号のオン／オフのタイミングより少し遅れて影響を与える。図中（ｇ）に示すように、相回路Ｃｖの電流検出器Ｒｖは、最大デューティの相回路Ｃｕでの高電位側スイッチング素子Ｑｕｈのゲート電圧が閾値電圧ＶＧＳ（ｔｈ）を下回った時にノイズ（左側の波）の影響を受け始め、しばらくリンギングが生じて収束する電流を電流計測必要期間Ｔｓの間に計測する。また、電流検出器Ｒｖは、高電位側スイッチング素子Ｑｕｈのゲート電圧が閾値電圧ＶＧＳ（ｔｈ）を上回った時にノイズ（右側の波）の影響を受け始め、しばらくリンギングが生じて収束する電流を電流計測必要期間Ｔｓの間に計測する。
【００３７】
なお、ＰＷＭ信号がオンからオフになった時からゲートの閾値電圧ＶＧＳ（ｔｈ）になるまでの時間をＴ４Ｕ、ＰＷＭ信号がオフからオンになった時からゲートの閾値電圧ＶＧＳ（ｔｈ）になるまでの時間をＴ４Ｄ、ノイズが発生してからリンギングが収束するまでの時間をＴ２、中間デューティの相回路Ｃｖの低電位側スイッチング素子Ｑｖｌのゲートに印加される電圧（ＰＷＭ信号）がオフからオンになった時からドレイン−ソース間電圧が安定するまでの時間をＴｄとする。
【００３８】
以下では、制御部３０が電流検出器Ｒｕ／Ｒｖ／Ｒｗを用いて各相の電流を計測する２つの期間（第１計測期間Ｔｓ１および第１計測期間Ｔｓ１よりも遅れて計測を開始する第２計測期間Ｔｓ２）について説明する。第１計測期間Ｔｓ１は、電流計測の開始をＰＷＭ信号の中央Ｃから時間Ｔｘ（第１計測開始遅れ時間または遅延時間）だけ遅れて開始され、第２計測期間Ｔｓ２は、中央Ｃから時間Ｔｙ（第２計測開始遅れ時間または遅延時間）だけ遅れて開始される。最大デューティの相回路Ｃｕでの高電位側スイッチング素子Ｑｕｈがオフされている時間Ｔ３が比較的長い場合、図中（ｇ）に示すように、電流計測必要期間Ｔｓは、高電位側スイッチング素子Ｑｕｈのゲート電圧が閾値電圧ＶＧＳ（ｔｈ）を上回った時のノイズ（右側の波）が発生する前に終了する。すなわち、Ｔｓ１＜Ｔ３／２＋Ｔ４Ｕ−Ｔｘの関係が成立している。このように、第１計測期間Ｔｓ１では、ＰＷＭ信号の中央Ｃと高電位側スイッチング素子Ｑｕｈのゲート電圧が閾値電圧ＶＧＳ（ｔｈ）を上回り、オフからオンに切り替わる時に発生するノイズ（右側の波）が発生する時の間に電流が計測される。この場合、制御部３０は、少なくともＡＤ変換器Ｔｖ／Ｔｗに対して、第１計測期間Ｔｓ１においてサンプリング信号Ｓｖ／Ｓｗを出力する。ＡＤ変換器Ｔｖ／Ｔｗは、このサンプリング信号Ｓｖ／Ｓｗに基づいて電流を計測し、相電流値Ｉｖ／Ｉｗを制御部３０にフィードバックする。この相電流値Ｉｖ／Ｉｗに基づいて、電流値推定部４０は、相回路Ｃｕの相電流値Ｉｕを推定する。このようにして、スイッチング素子のスイッチ時に発生するノイズの影響を低減して相電流を測定できる。
【００３９】
しかし、図６（ｂ）に示すように、最大デューティの相回路Ｃｕでの高電位側スイッチング素子Ｑｕｈがオフされている時間Ｔ３が短くなると、高電位側スイッチング素子Ｑｕｈのゲート電圧が閾値電圧ＶＧＳ（ｔｈ）を上回った時のノイズ（右側の波）がＰＷＭ信号の中央Ｃの方へ寄ってくるため、電流計測必要期間Ｔｓは、ノイズ（右側の波）が開始する前に終了しなくなってしまう。そうすると、第１計測期間Ｔｓ１が確保できなくなり、ＡＤ変換器Ｔｖ／Ｔｗは、ノイズ（右側の波）を含んだ相電流値Ｉｖ／Ｉｗを制御部３０にフィードバックすることになる。
【００４０】
電流計測必要期間Ｔｓがノイズ（右側の波）が開始する前に終了する限界のＴ３の値（第１閾値：Ｔ３（ｔｈ））を、図６（ｃ）および（ｄ）に示す。したがって、第１閾値：Ｔ３（ｔｈ）は、図中（ｄ）が示すように、Ｔｓ１＋Ｔｘ＝Ｔ３／２＋Ｔ４Ｕの関係が成立するＴ３の値Ｔ３（ｔｈ）である。すなわち、Ｔ３（ｔｈ）＝２＊（Ｔｓ１＋Ｔｘ−Ｔ４Ｕ）である。なお、第１計測期間Ｔｓ１をＰＷＭ信号の中央ＣからＴｘだけ遅らせて開始するのは、ノイズがＰＷＭ信号の変化より少し遅れることを考慮したものである。最大デューティの相回路Ｃｕでの高電位側スイッチング素子Ｑｕｈがオフされている時間Ｔ３が第１閾値Ｔ３（ｔｈ）を超えると、ノイズが第１計測期間Ｔｓ１に重畳し始める。なお、第１閾値Ｔ３（ｔｈ）は、制御部３０に記憶されてもよい。
【００４１】
制御部３０は、Ｓ２０４において、高電位側スイッチング素子Ｑｕｈのオフ時間Ｔ３が第１閾値（Ｔ３（ｔｈ））より小さいかの判定を行い、第１閾値より大きい場合、Ｓ２１０において、第１計測期間Ｔｓ１で電流を測定する。第１閾値以下である場合、制御部３０は、Ｓ２０６において、中間デューティの相回路Ｃｖの低電位側スイッチング素子Ｑｖｌのオンになっている時間Ｔ５が第２閾値より大きいか否かの判定を行う（第２判定）。
【００４２】
なお、第１計測開始遅れ時間Ｔｘが比較的長い場合を述べてきた。すなわち、図７が示すように、第１計測開始遅れ時間Ｔｘだけ中央Ｃから遅れて開始する第１計測期間Ｔｓ１は、左側のノイズの収束する時（Ｂ点）より右側のノイズが始まるＡ点の方と先に重畳する場合である。しかし、第１計測開始遅れ時間Ｔｘが短い場合、すなわち、第１計測期間Ｔｓ１がＰＷＭ信号の中央Ｃからあまり遅れずに開始する場合、左側のノイズが右側のノイズよりも先に第１計測期間Ｔｓ１に重畳する。この場合、第１閾値：Ｔ３（ｔｈ）は、左側のノイズが右側のノイズよりも先に第１計測期間Ｔｓ１に重畳し始める時の時間Ｔ３を第１閾値Ｔ３（ｔｈ）とする。
【００４３】
図８乃至図１０を参照して、第２閾値について説明する。高電位側スイッチング素子Ｑｕｈのオフ時間Ｔ３が第１閾値（Ｔ３（ｔｈ））以下である場合第１計測期間Ｔｓ１では電流を計測できないので、制御部３０は、高電位側スイッチング素子Ｑｕｈのゲート電圧が閾値電圧ＶＧＳ（ｔｈ）を上回った時のノイズ（右側の波）が発生してからリンギングが収束するまでの時間Ｔ２以降に計測する。すなわち、制御部３０は、図８（ｄ）に示すように、ＰＷＭ信号の中央ＣからＴ３（ｔｈ）／２＋Ｔ４Ｕ＋Ｔ２よりも大きい第２計測開始遅れ時間Ｔｙ以降に電流の計測を開始すれば、ノイズ（右側の波）がない電流を計測することができる。
【００４４】
一方、中間デューティの相回路Ｃｖの相電流値の検出は、低電位側スイッチング素子Ｑｖｌがオンのタイミングで行われる必要があるから、ノイズ（右側の波）が収束した後に電流計測を開始する場合は、低電位側スイッチング素子Ｑｖｌがオンになっている時間Ｔ５内で計測を終了する必要がある。このように、第１計測期間Ｔｓ１では電流を計測できない場合、制御部３０は、ノイズ（右側の波）が収束した後と低電位側スイッチング素子Ｑｖｌがオンからオフになる時の間で行う第２計測期間Ｔｓ２に相回路Ｃｖの相電流の計測を行う。
【００４５】
第２計測期間Ｔｓ２で中間デューティの相回路Ｃｖの相電流が測定できるために、低電位側スイッチング素子Ｑｖｌのオンになっている時間Ｔ５は、図９（ｃ）および（ｄ）が示すように、Ｔ５／２＞Ｔｙ＋Ｔｓ２が成立する必要がある。すなわち、第２計測期間Ｔｓ２が終了した後に低電位側スイッチング素子Ｑｖｌがオンからオフになるためには、Ｔ５は、２（Ｔｙ＋Ｔｓ２）より大きくなくてはならない。このＴ５の値が、第２閾値（Ｔ５（ｔｈ））である。なお、第２閾値Ｔ５（ｔｈ）は、制御部３０に記憶されてもよい。
【００４６】
第２閾値Ｔ５（ｔｈ）は、図１０（ｄ）に示すように、第２計測開始遅れ時間Ｔｙを最大デューティの相回路Ｃｕでの高電位側スイッチング素子Ｑｕｈのオフ時間Ｔ３が第１閾値Ｔ３（ｔｈ）の時に生じる右側のノイズの収束直後にすることが好ましい。具体的には、Ｔｙ＝Ｔ３（ｔｈ）／２＋Ｔ４Ｕ＋Ｔ２である。すなわち、第２計測期間Ｔｓ２の開始時刻（第２計測開始遅れ時間Ｔｙの経過時）は、高電位側スイッチング素子Ｑｕｈのオフ時間Ｔ３を第１閾値Ｔ３（ｔｈ）で相回路を駆動する場合に、その相回路の高電位側スイッチング素子Ｑｕｈがオフからオンにスイッチングする時に発生するノイズが収束する時刻であることが好ましい。これによれば、第２閾値Ｔ５（ｔｈ）を最少にできるので、低電位側スイッチング素子Ｑｖｌがオンになっている時間Ｔ５の取り得る範囲のうち、第２計測期間Ｔｓ２でノイズが重畳しないで計測できる範囲を最大にすることができる。
【００４７】
制御部３０は、Ｓ２０６において、低電位側スイッチング素子Ｑｖｌのオンになっている時間Ｔ５が第２閾値（Ｔ５（ｔｈ））より大きいか否かを検査し、第２閾値（Ｔ５（ｔｈ））より大きい場合には、Ｓ２０８において、第２計測期間Ｔｓ２で電流を測定する。この場合、制御部３０は、ＡＤ変換器Ｔｖ／Ｔｗに対して、第２計測期間においてサンプリング信号Ｓｖ／Ｓｗを出力する。ＡＤ変換器Ｔｖ／Ｔｗは、このサンプリング信号Ｓｖ／Ｓｗに基づいて検出し、相電流値Ｉｖ／Ｉｗを制御部３０にフィードバックする。このようにして、スイッチング素子のスイッチ時に発生するノイズの影響を低減して相電流を測定できる。
【００４８】
Ｓ２０６において、低電位側スイッチング素子Ｑｖｌのオンになっている時間Ｔ５が第２閾値（Ｔ５（ｔｈ））以下の場合には、制御部３０は、Ｓ２１０において、第１計測期間Ｔｓ１で電流を測定する。この場合、検出する中間デューティ比の相回路Ｃｖの相電流には最大デューティの相回路Ｃｕのスイッチングによるノイズが混入している可能性がある。低電位側スイッチング素子Ｑｖｌがオフになった以降では、第２計測期間では中間デューティ比の相回路Ｃｖの相電流を全く検出できなくなるからである。
【００４９】
上述したように、制御部３０は、ＰＷＭ制御部２０が算出したデューティ比の内最大デューティ比の相回路Ｃｕの高電位側スイッチング素子Ｑｕｈがオンになることで２番目に大きいデューティ比の相回路Ｃｖに対してノイズが発生する時刻までに２番目に大きいデューティ比の相回路Ｃｖの電流検出器Ｒｖに流れる電流を計測する期間が終了する場合は、ＰＷＭ信号の１周期の中央Ｃから所定時間（Ｔｄ）だけ遅れて計測を開始する第１計測期間Ｔｓ１で測定し、計測する期間が終了しない場合、２番目に大きいデューティ比の相回路Ｃｖの低電位側スイッチング素子Ｑｖｌがオフになる時刻までに計測する時間が終了する場合は、ノイズが収束した後に計測を開始する第２計測期間Ｔｓ２で測定する。
【００５０】
すなわち、制御部３０は、目標デューティ比のうち最大の目標デューティ比の相回路Ｃｕの高電位側スイッチング素子Ｑｕｈによるスイッチングノイズが第１計測期間Ｔｓ１に重畳し始めるその高電位側スイッチング素子Ｑｕｈのオフ時間である第１閾値と、目標デューティ比のうち２番目に大きい目標デューティ比の相回路Ｃｖの低電位側スイッチング素子Ｑｖｌがオンからオフに切り替わる時が第２計測期間Ｔｓ２の終了よりも後になるその低電位側スイッチング素子Ｑｖｌのオン時間である第２閾値とを記憶するとともに、最大の目標デューティ比の相回路Ｃｕの高電位側スイッチング素子Ｑｕｈのオフ時間と第１閾値と比較する第１判定、および２番目に大きい目標デューティ比の相回路Ｃｖの低電位側スイッチング素子Ｑｖｌのオン時間と第２閾値と比較する第２判定を行い、第１判定の結果が、最大の目標デューティ比の相回路Ｃｕの高電位側スイッチング素子Ｑｕｈのオフ時間が第１閾値以上の場合には、第１計測期間Ｔｓ１で計測し、第１判定の結果が最大の目標デューティ比の相回路Ｃｕの高電位側スイッチング素子Ｑｕｈのオフ時間が第１閾値よりも小さい場合であって、かつ第２判定の結果が２番目に大きい目標デューティ比の相回路Ｃｖの低電位側スイッチング素子Ｑｖｌが第２閾値より大きい場合には、第２計測期間Ｔｓ２で計測する。これによれば、最大デューティ比の相回路Ｃｕにおけるスイッチング素子のスイッチングにより２番目に大きいデューティ比の相回路Ｃｖで生ずるノイズを避けて相回路の電流を計測することで、スイッチング素子のスイッチ時に発生するノイズの影響を低減して相電流を測定する多相電動モータ制御装置１００を提供できる。
【００５１】
＜第二実施例＞
図１１を参照し、本実施例の多相電動モータ制御装置の相回路Ｃｕ／Ｃｖ／Ｃｗの相電流を計測するタイミングについて説明する。なお、重複記載を避けるため上記実施例と異なる点を中心に述べる。図１１は、上記実施例における図３に対応するものである。また、各相回路Ｃｕ／Ｃｖ／Ｃｗのデューティ値は、Ｃｕ＞Ｃｖ＞Ｃｗとして説明する。
【００５２】
制御部３０は、Ｓ３００において、最大デューティの相回路Ｃｕのデューティ比が閾値１Ａより大きいか否かの判定を行う（第１判定）。閾値１Ａとは、相回路Ｃｕの高電位側スイッチング素子Ｑｕｈがオフになっている時間（同Ｔ３）であって、相回路Ｃｕの電流を計測するのに必要な期間（上記実施例ではＴｓ）が右側の波のノイズが開始する前に終了する限界の値（同第１閾値Ｔ３（ｔｈ））に対応するデューティ比を言う。すなわち、閾値１Ａは、相回路Ｃｕの高電位側スイッチング素子Ｑｕｈによるスイッチングノイズが第１計測期間に重畳し始めるデューティ比である。
【００５３】
制御部３０は、第１判定において、最大デューティの相回路Ｃｕのデューティ比が閾値１Ａ以下である場合、Ｓ３０６において、右側の波のノイズが開始する前に相回路Ｃｕの電流の計測が終了する第１計測期間Ｔｓ１で電流を測定する。閾値１Ａより大きい場合、制御部３０は、Ｓ３０２において、中間デューティの相回路Ｃｖのデューティ比が閾値２Ｂ未満か否かの判定を行う（第２判定）。閾値２Ｂとは、中間デューティの相回路Ｃｖの低電位側スイッチング素子Ｑｖｌのオンになっている時間（同Ｔ５）であって、相回路Ｃｖの電流を計測するのに必要な期間（同Ｔｓ２）が、低電位側スイッチング素子Ｑｖｌがオンからオフになる前に終了する限界の値（同第２閾値（Ｔ５（ｔｈ）））に対応するデューティ比を言う。すなわち、閾値２Ｂは、相回路Ｃｖの低電位側スイッチング素子Ｑｖｌがオンからオフに切り替わる時が第２計測期間の終了よりも後になるデューティ比である。
【００５４】
制御部３０は、Ｓ３０２おいて、中間デューティの相回路Ｃｖのデューティ比が閾値２Ｂ未満である場合、Ｓ３０４において、第２計測期間Ｔｓ２で電流を測定する。中間デューティの相回路Ｃｖのデューティ比が閾値２Ｂ以上である場合、制御部３０は、Ｓ３０６において、第１計測期間Ｔｓ１で電流を測定する。
【００５５】
上述したように、制御部３０は、相回路の高電位側スイッチング素子によるスイッチングノイズが第１計測期間に重畳し始めるデューティ比である第１閾値と、相回路の低電位側スイッチング素子がオンからオフに切り替わる時が第２計測期間の終了よりも後になるデューティ比である第２閾値とを記憶するとともに、目標デューティ比のうち最大の目標デューティ比と第１閾値と比較する第１判定、および目標デューティ比のうち２番目に大きい目標デューティ比と第２閾値と比較する第２判定を行い、第１判定の結果が最大の目標デューティ比が第１閾値よりも小さい場合には、第１計測期間で計測し、第１判定の結果が最大の目標デューティ比が第１閾値よりも大きい場合であって、かつ第２判定の結果が２番目に大きい目標デューティ比が第２閾値より小さい場合には、第２計測期間で計測する。これによれば、最大デューティ比の相回路Ｃｕにおけるスイッチング素子のスイッチングにより２番目に大きいデューティ比の相回路Ｃｖで生ずるノイズを避けて相回路の電流を計測することで、スイッチング素子のスイッチ時に発生するノイズの影響を低減して相電流を測定する多相電動モータ制御装置を提供できる。
【００５６】
＜第三実施例＞
図１２を参照し、本実施例の多相電動モータ制御装置を説明する。上記実施例では、三角波信号の頂上をＰＷＭ信号の１周期の中央Ｃとして、各相回路Ｃｕ／Ｃｖ／ＣｗへのＰＷＭ信号のオン／オフは、基本的には中央Ｃを挟んで対称的なタイミングで行われものとした。本実施例は、各相のＰＷＭ信号の１周期においてその１周期の始期（左端）でそろえている場合である。第１計測期間Ｔｓ１は、電流計測の開始をＰＷＭ信号の始期ＢＧから第１計測開始遅れ時間Ｔｘだけ遅れて開始され、第２計測期間Ｔｓ２は、始期ＢＧから第２計測開始遅れ時間Ｔｙだけ遅れて開始される。
このように、各相のＰＷＭ信号の１周期においてその１周期の始期を基準として、各相の計測時間を設定しても同様の多相電動モータ制御装置を提供できる。
【００５７】
なお、本発明は、例示した実施例に限定するものではなく、特許請求の範囲の各項に記載された内容から逸脱しない範囲の構成による実施が可能である。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
【符号の説明】
【００５８】
１００  多相電動モータ制御装置
１０    ブリッジ回路
２０    ＰＷＭ制御部
３０    制御部
４０    電流値推定部
Ｃｕ、Ｃｖ、Ｃｗ        相回路
Ｑｕｈ、Ｑｖｈ、Ｑｗｈ  高電位側スイッチング素子
Ｑｕｌ、Ｑｖｌ、Ｑｗｌ  低電位側スイッチング素子
Ｒｕ、Ｒｖ、Ｒｗ        電流検出器
Ｔｕ、Ｔｖ、Ｔｗ        ＡＤ変換器
Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗ        指令電圧
Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗ        相電流値
Ｍ      ３相電動モータ
ＢＡＴ  バッテリ（直流電源）
Ｌｈ    電源ライン
Ｌｌ    グランドライン
Ｐ      ＰＷＭ基準信号
Ｃ      ＰＷＭ信号の１周期の中央
Ｄ      デッドタイム
【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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