(57)【要約】【課題】ＰＬＬ発振回路等の専用のハードウェアを要さずに、複数の制御ユニット間のＰＷＭキャリアの同期ずれをより安価に抑制する技術を提供する。【解決手段】２つの巻線群（８、９）を有する多相巻線電動機（５）と、巻線群（８、９）に個別に対応する２つのインバータ（３、４）と、インバータ（３、４）に個別に対応する２つのコントローラ（１、２）とを備え、コントローラ（１、２）が出力する駆動制御指令に応じてインバータ（３、４）から出力されるＰＷＭパルス信号を印加することによって巻線群（８、９）を個別に制御する制御方法であって、２つのコントローラ（１、２）間で制御情報を互いに送受信し、２つのコントローラ（１、２）のうち、一のコントローラは、他のコントローラから制御情報を受信したタイミングに基づいて、対応する巻線群にＰＷＭパルス信号を印加するタイミングを遅らせる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの巻線群を有する多相巻線電動機と、前記巻線群に個別に対応する２つのインバータと、前記インバータに個別に対応する２つのコントローラとを備え、前記コントローラが出力する駆動制御指令値に応じて前記インバータから出力されるＰＷＭパルス信号を前記巻線群に印加することによって前記多相巻線電動機を制御する電動機の制御方法であって、
前記２つのコントローラ間で制御情報を互いに送受信し、
前記２つのコントローラのうち、一のコントローラは、他のコントローラから前記制御情報を受信したタイミングに基づいて、対応する前記巻線群に前記ＰＷＭパルス信号を印加するタイミングを遅らせる、
電動機の制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電動機の制御方法において、
前記２つのコントローラは、それぞれ固有のキャリア波を有し、当該キャリア波に同期して、前記制御情報を送信するとともに前記巻線群に前記ＰＷＭパルス信号を印加する、
電動機の制御方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電動機の制御方法において、
前記一のコントローラから出力される前記駆動制御指令値は、当該一のコントローラに対応する前記巻線群に所望のトルクを発生させるための駆動指令成分と、２つの前記巻線群間の磁気干渉を相殺するための非干渉成分とを含み、
前記非干渉成分は、前記他のコントローラから出力される前記制御情報に基づいて算出又は取得され、
前記一のコントローラは、前記他のコントローラから前記制御情報を受信したタイミングに基づいて、前記駆動指令成分に基づいて算出される前記ＰＷＭパルス信号を対応する前記巻線群に印加するタイミングを遅らせる、
電動機の制御方法。
【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動機の制御方法において、
前記２つのコントローラは、それぞれ固有のキャリア波を有し、
前記一のコントローラは、
他のコントローラから前記制御情報を受信したタイミングと当該一のコントローラのキャリア波の位相との比較に基づいて、当該一のコントローラのキャリア波と当該他のコントローラのキャリア波とのキャリア位相差を推定し、
前記キャリア位相差に基づいて、対応する前記巻線群へ前記ＰＷＭパルス信号を印加するタイミングを遅らせる、
電動機の制御方法。
【請求項５】
請求項３に記載の電動機の制御方法において、
前記一のコントローラは、
前記駆動指令成分に基づいて算出される前記ＰＷＭパルス信号が対応する前記巻線群に印加されるタイミングと、当該駆動指令成分に基づいて算出される前記非干渉成分に対応するＰＷＭパルス信号が他の前記巻線群に印加されるタイミングの差が最小となるように、前記駆動指令成分に基づいて算出される前記ＰＷＭパルス信号を対応する前記巻線群に印加するタイミングを遅らせる、
電動機の制御方法。
【請求項６】
請求項４に記載の電動機の制御方法において、
前記一のコントローラは、
前記キャリア位相差が前記２つのコントローラ間の通信時間に相当する位相以下の場合に、対応する前記巻線群に前記ＰＷＭパルス信号を印加するタイミングを遅らせる、
電動機の制御方法。
【請求項７】
請求項６に記載の電動機の制御方法において、
前記一のコントローラは、
前記キャリア位相差が１８０°未満の場合は、対応する前記巻線群に前記ＰＷＭパルス信号を印加するタイミングを１制御周期遅らせ、
前記キャリア位相差が１８０°以上の場合は、対応する前記巻線群に前記ＰＷＭパルス信号を印加するタイミングを２制御周期遅らせる、
電動機の制御方法。
【請求項８】
請求項６に記載の電動機の制御方法において、
前記一のコントローラは、
前記キャリア位相差が、前記通信時間に相当する位相より大きく、且つ、１８０°以上の場合は、対応する前記巻線群へ前記ＰＷＭパルス信号を印加するタイミングを１制御周期遅らせる、
電動機の制御方法。
【請求項９】
請求項２から請求項８のいずれか一項に記載の電動機の制御方法において、
前記一のコントローラは、
前記他のコントローラからの前記制御情報を受信する周期から当該他のコントローラのキャリア周期を推定し、
前記他のコントローラの前記キャリア周期が前記一のコントローラの前記キャリア周期よりも短い場合は、対応する前記巻線群に前記ＰＷＭパルス信号を印加するタイミングを遅らせず、
前記他のコントローラの前記キャリア周期が前記一のコントローラの前記キャリア周期以上の場合は、対応する前記巻線群に前記ＰＷＭパルス信号を印加するタイミングを以下式（１）で求まる制御周期遅らせる、
電動機の制御方法。
（数１）
遅らせる制御周期＝（Ｂ×２／Ａ）−１      …（１）
ただし、Ａは、一のコントローラのキャリア周期、Ｂは、他のコントローラの制御周期、（Ｂ×２／Ａ）は、少数第１位を四捨五入した整数とする。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の電動機の制御方法において、
前記一のコントローラは、対応する前記巻線群に前記ＰＷＭパルス信号を印加するタイミングを遅らせることにより前記ＰＷＭパルス信号の出力周期に隙間が生じる場合には、前記タイミングを遅らせると判断した際に算出された前記ＰＷＭパルス信号を当該隙間に出力する、
電動機の制御方法。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の電動機の制御方法において、
前記一のコントローラは、前記駆動制御指令の出力タイミングを遅らせることにより、対応する前記巻線群に前記ＰＷＭパルス信号を印加するタイミングを遅らせる、
電動機の制御方法。
【請求項１２】
２つの巻線群を有する多相巻線電動機と、前記巻線群に個別に対応する２つのインバータと、前記インバータに個別に対応する２つのコントローラとを備え、前記コントローラが出力する駆動制御指令に応じて前記インバータから出力されるＰＷＭパルス信号を印加することによって前記巻線群を個別に制御する電動機の制御装置であって、
前記２つのコントローラは、当該コントローラ間で制御情報を互いに送受信し、
前記２つのコントローラのうち、一のコントローラは、他のコントローラから前記制御情報を受信したタイミングに基づいて、対応する前記巻線群に前記ＰＷＭパルス信号を印加するタイミングを遅らせる、
電動機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機の制御方法および制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数の巻線群を有するモータを駆動する複数の制御ユニットを備えたモータ駆動システムが開示されている。このモータ駆動システムでは、一の制御ユニット（マスターユニット）から他の制御ユニット（スレーブユニット）へＰＷＭキャリア同期基準信号を送信し、スレーブユニットが受信したＰＷＭキャリア同期基準信号に基づいてＰＷＭキャリアを生成することによりマスターユニットとスレーブユニットのＰＷＭキャリアを同期させている。これにより、ＰＷＭキャリアの同期ずれに起因する電流応答の振動が発生することを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２４４００９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示された技術では、複数の制御ユニットのキャリアを同期させるために、ＰＬＬ発振回路等の専用のハードウェアを追加する必要がある。
【０００５】
本発明は、ＰＬＬ発振回路等の専用のハードウェアを要さずに、複数の制御ユニット間のＰＷＭキャリアの同期ずれをより安価に抑制する技術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】
【０００６】
本発明による電動機の制御方法は、２つの巻線群を有する多相巻線電動機と、巻線群に個別に対応する２つのインバータと、インバータに個別に対応する２つのコントローラとを備え、コントローラが出力する駆動制御指令値に応じてインバータから出力されるＰＷＭパルス信号を巻線群に印加することによって多相巻線電動機を制御する制御方法である。この制御方法は、２つのコントローラ間で制御情報を互いに送受信し、２つのコントローラのうち、一のコントローラは、他のコントローラから制御情報を受信したタイミングに基づいて、対応する巻線群にＰＷＭパルス信号を印加するタイミングを遅らせる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、２つのコントローラが互いに送受信する制御情報に基づいて対応する巻線群にＰＷＭパルス信号を印加するタイミングを遅らせるので、ＰＬＬ発振回路等の専用のハードウェアを要さずに、２つのコントローラ間のＰＷＭキャリアの同期ずれを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明に係る電動機の制御方法が適用されるモータ駆動システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】図２は、第１実施形態のキャリア位相の変化を説明する図である。
【図３】図３は、第１、第２実施形態のモータ駆動システムの詳細な構成例を示すブロック図である。
【図４】図４は、第１実施形態の通信部による制御情報の送受信タイミングを説明する図である。
【図５】図５は、第１実施形態における位相差推定値の推定方法を説明する図である。
【図６】図６は、第１実施形態における無駄時間決定処理を説明するフローチャートである。
【図７】図７は、第１実施形態の電動機の制御方法の作用効果を説明する図である。
【図８】図８は、第１実施形態のシミュレーション条件を説明する図である。
【図９】図９は、第１実施形態のｄ軸電流の電流応答に関するシミュレーション結果を示す図である。
【図１０】図１０は、第１実施形態の制御装置１のｑ軸電流の電流応答に関するシミュレーション結果を示す図である。
【図１１】図１１は、第１実施形態の制御装置２のｄ軸電流の電流応答に関するシミュレーション結果を示す図である。
【図１２】図１２は、第１実施形態の制御装置２のｄ軸電流の電流応答に関するシミュレーション結果を示す図である。
【図１３】図１３は、図９の拡大図である。
【図１４】図１４は、変形例１のモータ駆動システムの詳細な構成例を示すブロック図である。
【図１５】図１５は、変形例２のモータ駆動システムの詳細な構成例を示すブロック図である。
【図１６】図１６は、変形例２のキャリアと同期パルス信号との関係を示す図である。
【図１７】図１７は、変形例２の同期パルス信号と受信タイミング情報との関係を示す図である。
【図１８】図１８は、変形例２の各制御装置のキャリアを説明するための図である。
【図１９】図１９は、第２実施形態の出力タイミング差推定部によるキャリア周期の推定方法を説明するための図である。
【図２０】図２０は、第２実施形態の無駄時間決定処理を説明するフローチャートである。
【図２１】図２１は、第２実施形態の電動機の制御方法により得られる効果を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る電動機の制御方法が適用されるモータ駆動システム１００の構成の一例を示すブロック図である。
【００１０】
一実施形態にかかるモータ駆動システム１００は、制御装置１と、制御装置２と、第１インバータ３と、第２インバータ４と、３相２重巻線モータ５と、第１電流センサ６と、第２電流センサ７と、バッテリ１０と、を含んで構成される。また、３相２重モータ５は、第１巻線群８と、第２巻線群９とを備える。本実施形態の電動機の制御方法は、３相２重巻線モータ５を制御対象とし、制御装置１と２とがそれぞれに対応する巻線群（第１巻線群８、第２巻線群９）を個別に制御する際に制御装置１、２によって実行される。
【００１１】
本実施形態の３相２重巻線モータ５は、ｕ相、ｖ相、ｗ相の３相で構成される巻線群を２つ有する多相巻線電動機である。３相２重巻線モータ５（以下、単に「モータ５」と称する）は、備える２つの巻線群（第１巻線群８、第２巻線群９）がそれぞれに対応する制御装置１及び制御装置２によって個別に制御（ＰＷＭ制御）されることにより所望の駆動力を発生する。発生した駆動力は、例えば不図示の減速機およびドライブシャフトを介して左右の駆動輪に伝達されることにより車両を駆動させる。
【００１２】
制御装置１及び制御装置２は、それぞれに対応する巻線群を制御するために、各巻線群に個別に対応して設けられた制御装置である。図示するとおり、制御装置１は第一巻線群８に対応して設けられ、制御装置２は第２巻線群９に対応して設けられる。制御装置１及び制御装置２は、例えば、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、および、入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を含むマイクロコンピュータにより構成される。また、制御装置１、２は、後述する無駄時間制御に用いる制御情報（制御情報１ｄ、２ｄ）を互いに送受信する。詳細は後述する。
【００１３】
制御装置１は、トルク指令値Ｔ*1と、第１電流センサ６の検出値であるｕ、ｖ相電流検出値ｉ1u、ｉ1vと、制御装置２が出力する制御情報２ｄと、制御装置１が有するＰＷＭキャリア（キャリア１ｃ）とに基づいて、モータ５に所望のトルクを発生させるための強電素子駆動信号を生成し、パルス信号ＰＷＭ１として第１インバータ３に出力する。制御装置１の詳細については図３を参照して後述する。
【００１４】
制御装置２は、トルク指令値Ｔ*2と、第２電流センサ７の検出値であるｕ、ｖ相電流検出値ｉ2u、ｉ2vと、制御装置１が出力する制御情報１ｄと、制御装置２が有するＰＷＭキャリア（キャリア２ｃ）とに基づいて、３相２重巻線モータ５に所望のトルクを発生させるための強電素子駆動信号を生成し、パルス信号ＰＷＭ２として第２インバータ４に出力する。制御装置２の詳細については図３を参照して後述する。
【００１５】
なお、トルク指令値Ｔ*1とトルク指令値Ｔ*2は、ドライバのアクセル操作等に応じた要求トルクをモータ５に発生させるために公知の方法により算出されたトルク指令値である。すなわち、制御装置１と制御装置２は、それぞれに入力されたトルク指令値Ｔ*1、Ｔ*2に応じて対応する各巻線群を駆動することにより、モータ５にドライバが所望する要求トルクを発生させる。
【００１６】
第１インバータ３は、３相６アームで構成され、相ごとに２つずつ計６つのパワー素子を備えている。第１インバータ３は、制御装置１から出力されるパルス信号ＰＷＭ１に応じてパワー素子のそれぞれを駆動させることで、バッテリ１０の直流電圧Ｖdcから三相ＰＷＭ電圧ｖ1u、ｖ1v、ｖ1wを生成する。生成した三相ＰＷＭパルス信号ｖ1u、ｖ1v、ｖ1wは、対応する巻線群（第１巻線群８）に印加される。なお、以下では、第１インバータ３が出力する三相ＰＷＭパルス信号ｖ1u、ｖ1v、ｖ1wを「ＩＮＶ−ＰＷＭパルス信号１」（ＰＷＭパルス信号）と称する。
【００１７】
第２インバータ４は、３相６アームで構成され、相ごとに２つずつ計６つのパワー素子を備えている。第２インバータ４は、制御装置２から出力されるパルス信号ＰＷＭ２に応じてパワー素子のそれぞれを駆動させることで、バッテリ１０の直流電圧Ｖdcから三相ＰＷＭ電圧ｖ2u、ｖ2v、ｖ2wを生成する。生成した三相ＰＷＭパルス信号ｖ2u、ｖ2v、ｖ2wは、対応する巻線群（第２巻線群９）に印加される。なお、以下では、第２インバータ４が出力する三相ＰＷＭパルス信号ｖ2u、ｖ2v、ｖ2wを「ＩＮＶ−ＰＷＭパルス信号２」（ＰＷＭパルス信号）と称する。
【００１８】
ここで、本実施形態の制御方法が適用される際のモータ駆動システム１００の状態について、図２を参照して説明する。
【００１９】
図２は、制御装置１のＰＷＭキャリア（以下、単に「キャリア１ｃ」という）と、制御装置２のＰＷＭキャリア２（以下、単に「キャリア２ｃ」という）の位相差の変化を示す図である。図の上段のとおり、本実施形態におけるキャリア１ｃとキャリア２ｃのキャリア周期の設計値は同じである。しかしながら、制御装置１と制御装置２とがそれぞれ有する発振子のハードウェアバラツキによりキャリア１ｃとキャリア２ｃのキャリア周期が微小にずれると、キャリア１ｃとキャリア２ｃとの間に位相差が生じてしまう。この位相差は、図の上段から下段へと時間の経過とともに変化し、大きくなる。
【００２０】
そして、当該位相差は、制御装置１、２から出力されるパルス信号ＰＷＭ１、２の同期ずれ、乃至、第１、第２インバータ３、４から出力されるＩＮＶ−ＰＷＭパルス信号１、２が第１、第２巻線群８、９に各々印加されるタイミングのずれを生じさせる。本実施形態は、このような状態を想定し、当該位相差に起因して発生する上記のずれ（同期ずれ、印加タイミングずれ）を抑制するための無駄時間制御を実行する。以下、図３を参照して、無駄時間制御を実行する制御装置１と制御装置２の詳細について説明する。
【００２１】
図３は、制御装置１と制御装置２の詳細なブロック構成図である。図示する通り、制御装置１と制御装置２のブロック構成は基本的には同様である。また、制御装置１と制御装置２は対象となる巻線群が異なる以外は基本的には同様の動作をするものである。また、制御装置１と制御装置２は、いわゆるマスターユニットとスレーブユニットとで定義されるような主従関係ではなく、それぞれが他方の制御装置から出力される制御情報を考慮しながら、対応する巻線群を個別に制御する。以下では、２つの制御装置を代表して、制御装置１の構成とその動作について説明する。
【００２２】
制御装置１は、電流指令値変換器１１と、座標変換器１２と、通信部１３と、無駄時間決定部１４と、出力タイミング差推定部１５と、無駄時間制御器１６、１７と、電流制御器１８と、非干渉制御器１９と、座標変換器１１０と、ＰＷＭ変換器１１１と、加算器１１２、１１３とを含んで構成される。
【００２３】
電流指令値変換器１１は、モータ５の特性に応じて作成された目標トルク（トルク指令値Ｔ*1）とｄｑ軸電流との変換テーブルを格納しており、トルク指令値Ｔ*1から、当該変換テーブルを参照して、ｄｑ軸電流指令値ｉ*1d、ｉ*1qを算出する。ｄ軸電流指令値ｉ*1dは、無駄時間制御器１６と通信部１３に、ｑ軸電流指令値ｉ*1qは、無駄時間制御器１７と通信部１３に出力される。
【００２４】
座標変換器１２は、ｕｖｗ相からｄｑ軸への座標変換を行う変換器である。座標変換器１２は、不図示の回転センサから出力されるモータ５の電気角度検出値θに基づいて、第１電流センサ６から出力されるｕ、ｖ相電流検出値ｉ1u、ｉ1vを座標変換し、変換結果をｄｑ軸電流検出値ｉ1d、ｉ1qとして無駄時間制御器１６、１７にそれぞれ出力する。
【００２５】
座標変換器１１０は、ｄｑ軸からｕｖｗ相への座標変換を行う変換器である。座標変換器１１０は、モータ５の電気角度検出値θに基づいて、後述の加算器１１２から出力されるｄ軸電圧指令値ｖ*1dと加算器１１３から出力されるｑ軸電圧指令値ｖ*1qとを座標変換し、変換結果をｕ、ｖ、ｗ相電圧指令値ｖ*1ｕ、ｖ*1ｖ、ｖ*1ｗとしてＰＷＭ変換器１１１に出力する。
【００２６】
ＰＷＭ変換器１１１は、ｕ、ｖ、ｗ相電圧指令値ｖ*1u、ｖ*1v、ｖ*1wから、ＰＷＭ制御を実現するための強電素子駆動信号Ｄ*1uu、Ｄ*1ul、Ｄ*1vu、Ｄ*1vl、Ｄ*1wu、Ｄ*1wlを生成する。生成した強電素子駆動信号Ｄ*1uu、Ｄ*1ul、Ｄ*1vu、Ｄ*1vl、Ｄ*1wu、Ｄ*1wlは、パルス信号ＰＷＭ１として、キャリア１ｃと同期するタイミングで、第１インバータ３に出力される。また、キャリア１ｃは、キャリア情報として、出力タイミング差推定部１５と、無駄時間決定部１４と、通信部１３とに出力される。
【００２７】
電流制御器１８は、ｄｑ軸電流検出値ｉ1d、ｉ1qと、ｄｑ軸電流指令値ｉ*1d、ｉ*1qとに基づいて、モータ５に所望のトルクを発生させるためのｄｑ軸電圧指令値ｖ*1d_i1、ｖ*1q_i1を算出して、加算器１１２、１１３にそれぞれ出力する。ｄｑ軸電圧指令値ｖ*1d_i1、ｖ*1q_i1は、公知の手法を用いて算出される。例えば、電流制御器１８は、一般的な手法として、ｄｑ軸電流検出値ｉ1d、ｉ1qをｄｑ軸電流指令値ｉ*1d、ｉ*1qに一致させるための電流制御（ＰＩ制御、モデルマッチング制御）、及び、同じ巻線群内（第１巻線群８内）におけるｄｑ軸間の磁気干渉を打ち消すためのいわゆる非干渉制御を実行することにより、ｄｑ軸電圧指令値ｖ*1d_i1、ｖ*1q_i1を算出する。
【００２８】
非干渉制御器１９は、制御対象であるモータ５が６相（３相２重）のモータであるため、多相化による相互干渉（磁気干渉）、すなわち、第１巻線群８と第２巻線群９との間の相互干渉を解消するための非干渉制御を実行する。
【００２９】
具体的には、非干渉制御器１９は、他方の制御装置（制御装置２）の電流指令値演算器２１が出力し、通信部１３、２３を介して入力されるｄｑ軸電流指令値ｉ*2d、ｉ*2qに基づいて、ｄｑ軸電圧指令値ｖ*1d_i2、ｖ*1q_i2を算出する。すなわち、ｄｑ軸電圧指令値ｖ*1d_i2、ｖ*1q_i2は、電流制御器２８においてｄｑ軸電流検出値ｉ2d、ｉ2qをｄｑ軸電流指令値ｉ*2d、ｉ*2qに一致させるための電流制御が実行される時に、非干渉制御器１９において算出される。算出したｄｑ軸電圧指令値ｖ*1d_i2、ｖ*1q_i2は、巻線群間の磁気干渉により発生する電流振動を抑制するための非干渉化電圧として、加算器１１２、１１３にそれぞれ出力される。
【００３０】
加算器１１２は、電流制御器１８から出力されるｄ軸電圧指令値ｖ*1d_i1と非干渉制御器１９から出力されるｄ軸電圧指令値ｖ*1d_i2とを加算することにより、駆動制御信号（駆動制御指令値）としてのｄ軸電圧指令値ｖ*1ｄを算出し、座標変換器１１０に出力する。
【００３１】
加算器１１３は、電流制御器１８から出力されるｑ軸電圧指令値ｖ*1q_i1と非干渉制御器１９から出力されるｄ軸電圧指令値ｖ*1q_i2とを加算することにより、駆動制御信号（駆動制御指令値）としてのｑ軸電圧指令値ｖ*1qを算出し、座標変換器１１０に出力する。
【００３２】
これらの駆動制御信号（ｄｑ軸電圧指令値ｖ*1d、ｖ*1q）は、対応する巻線群（第１巻線群８）に所望のトルクを発生させるための駆動指令成分（ｄｑ軸電圧指令値ｖ*1d_i1、ｖ*1q_i1）と、２つの巻線群間の磁気干渉を相殺するための非干渉成分（ｄｑ軸電圧指令値ｖ*1d_i2、ｖ*1q_i2）とを含んで構成される。従って、後段の制御によりｄｑ軸電圧指令値ｖ*1d、ｖ*1qに対応するＩＮＶ−ＰＷＭパルス信号１によって第１巻線群８を駆動することにより、巻線群間の磁気干渉を抑制しながらモータ５に所望のトルクを発生させることができる。なお、図３の制御装置１に示す信号においては、ｄｑ軸電圧指令値ｖ*1d_i1、ｖ*1q_i1だけではなく、電流指令値変換器１１から出力されるｄｑ軸電流指令値ｉ*d、ｉ*qも駆動指令成分の一つである。
【００３３】
通信部１３は、入力されるｄｑ軸電流指令値ｉ*1d、ｉ*1qを、制御情報１ｄとして、キャリア１ｃと同期したタイミングで制御装置２に送信する。本実施形態の通信部１３は、通信部１３、２３間の通信手段としてシリアル通信を使用し、制御情報１ｄをキャリア１ｃの谷のタイミングで送信する。通信部１３、２３間で行われる通信の詳細について図４を参照して説明する。
【００３４】
図４は、通信部１３による制御情報１ｄ、２ｄの送受信タイミングを説明する図である。横軸は時間軸を示し、縦軸は、上から順に、制御装置１のキャリア（キャリア１ｃ）、制御装置１が送信するシリアル信号（制御情報１ｄ）、制御装置２が送信するシリアル信号（制御情報２ｄ）、及び、制御装置１が通信部１３を介して制御情報２ｄを受信する受信タイミング情報を示している。
【００３５】
図示するように、制御情報１ｄは、キャリア１ｃの谷のタイミングで送信される。また、制御装置２は、制御装置１と同様に制御装置２のキャリア（キャリア２ｃ）の谷のタイミングで制御情報２ｄを送信している。通信部１３は、制御装置２から送信される制御情報２ｄを受信したタイミング（図の最下段に示す矢印）と制御情報２ｄのデータ長とを、受信タイミング情報として無駄時間決定部１４と出力タイミング差推定部１５とに出力する。なお、制御情報２ｄのデータ長とは、一制御周期に送信されるデータの長さであって、図中の両矢印で示される長さである。
【００３６】
出力タイミング差推定部１５（図３参照）は、制御情報２ｄを受信したタイミング（受信割込み時）のキャリア１ｃの位相情報と、受信した制御情報２ｄのデータ長とから、以下式（１）を用いて、キャリア１ｃとキャリア２ｃの位相差推定値を算出する。
【００３７】
（数１）
位相差推定値［°］＝Ａ−Ｂ                            …（１）
Ａ：受信割込み時のキャリア１ｃの位相［°］
Ｂ：受信した制御情報２ｄのデータ長に相当する位相差［°］
Ｂ＝受信した制御情報２ｄのデータ長［ｂｉｔ］／通信速度［ｂｉｔ／ｓ］／キャリア１ｃの周期［ｓ］×３６０［°］
【００３８】
ただし、位相差推定値［°］の範囲は、０≦位相差推定値＜３６０とする。上記式（１）の内容を図で表すと図５のとおりとなる。
【００３９】
図５は、本実施形態における位相差推定値の推定方法を説明する図である。横軸は位相を示し、縦軸は、上から順に、キャリア１ｃと受信タイミング情報とを示している。また、図の上段には受信した制御情報２ｄのデータ長に相当する位相差が示されている。
【００４０】
図示するとおり、本実施形態の位相差推定値［°］は、キャリア１ｃの谷を０°（３６０°）として、受信割込み時のキャリア１ｃの位相［°］（最下段の上向き矢印参照）から、受信した制御情報２ｄのデータ長に相当する位相差［°］を減じることにより推定される。推定された位相差推定値は、無駄時間決定部１４に出力される。
【００４１】
無駄時間決定部１４（図３参照）は、制御装置１のキャリア１ｃと制御装置２のキャリア２ｃとの位相差推定値から、第１インバータ３が出力するＩＮＶ−ＰＷＭパルス信号１が対応する巻線群（第１巻線群８）に印加されるタイミングを遅らせるための無駄時間を決定する。無駄時間は、図６で示すフローチャートに従って決定される。
【００４２】
図６は、本実施形態の無駄時間決定部１４が実行する無駄時間決定処理を説明するフローチャートである。以下の説明においても、図３を用いて上述したのと同様、制御装置１が行う無駄時間決定処理についてのみ説明する。図６で示す開始から終了までにかかる一制御周期は、モータ駆動システム１００が起動している間、一定の間隔で常時実行するように上記のコントローラ（制御装置１）にプログラムされている。
【００４３】
ステップＳ１では、無駄時間決定部１４は、位相差推定値が、制御装置１、２間の通信時間に相当する位相よりも大きいか否かを判定する。位相差推定値が通信時間に相当する位相以下であれば、無駄時間を決定するために続くステップＳ４の処理が実行される。位相差推定値が通信時間に相当する位相より大きければ、続くステップＳ２の処理が実行される。なお、ここでの通信時間に相当する位相とは、一制御周期中において、制御装置２から制御情報２ｄを受信するのに要する時間に相当する位相であって、上述のデータ長に相当する位相と同様に算出可能である。
【００４４】
ステップＳ２では、無駄時間決定部１４は、位相差推定値が１８０°より小さいか否かを判定する。位相差推定値が１８０°より小さければ、ステップＳ３の処理が実行される。位相差推定値が１８０°以上であれば、ステップＳ５の処理が実行される。
【００４５】
ステップＳ３では、無駄時間決定部１４は、無駄時間を０制御周期とする。すなわち、無駄時間決定部１４は、位相差推定値が制御装置１、２間の通信時間に相当する位相より大きく、且つ、位相差推定値が１８０°より小さい場合には、ＰＷＭパルス信号１が対応する巻線群（第１巻線群８）に印加されるタイミングのずれを実質的に無視できると判断して、当該タイミングを遅らせずに、無駄時間を０（０制御周期）に決定する。
【００４６】
ステップＳ４では、無駄時間決定部１４は、位相差推定値が１８０°より小さいか否かを判定する。位相差推定値が１８０°より小さければ、ステップＳ５の処理が実行される。位相差推定値が１８０°以上であれば、ステップＳ６の処理が実行される。
【００４７】
ステップＳ５では、無駄時間決定部１４は、位相差推定値が制御装置１、２間の通信時間に相当する位相より大きく、且つ、位相差推定値が１８０°以上の場合、又は、位相差推定値が制御装置１、２間の通信時間に相当する位相以下であり、且つ、位相差推定値が１８０°より小さい場合に実行され、無駄時間を１制御周期に決定する。
【００４８】
ステップＳ６では、無駄時間決定部１４は、位相差推定値が制御装置１、２間の通信時間に相当する位相以下であり、且つ、位相差推定値が１８０°以上であるため、無駄時間を２制御周期に決定する。
【００４９】
無駄時間決定部１４は、上記の通りに無駄時間を決定すると、無駄時間決定処理を終了するとともに、決定した無駄時間を無駄時間制御器１６、１７に出力する。
【００５０】
無駄時間制御器１６、１７（図３参照）は、入力されたｄｑ軸電流指令値ｉ*1d、ｉ*1qを無駄時間決定部１４が決定した制御周期分遅らせて、出力する。
【００５１】
以上、制御装置１及び２の詳細な構成とその動作（無駄時間制御処理）について説明した。これによる作用効果について、図７〜１３を参照して説明する。
【００５２】
［作用効果］
図７は、本実施形態の制御方法による作用効果を説明するための図である。上段は、制御装置１の各信号、下段は制御装置２の各信号を示している。制御装置１及び制御装置２の横軸は時間軸を示し、縦軸は、上から順に、キャリア（キャリア１ｃ、キャリア２ｃ）、任意の１相にかかるパルス信号ＰＷＭ１、２、制御演算時間、制御装置（制御装置１、２）が送信する制御情報（制御情報１ｄ、２ｄ）を示す。
【００５３】
まず、従来技術による制御で発生するＰＷＭキャリアの同期ずれを説明する。上述の無駄時間制御を実行しない従来制御では、ある時点のｄｑ軸電流指令値ｉ*1d、ｉ*1q（図中の「ｉ*」参照）に基づいて、制御演算（イ）のタイミングでｄｑ軸電圧指令値ｖ*1d_i1、ｖ*1q_i1を算出するとともに、当該ｄｑ軸電流指令値ｉ*1d、ｉ*1qを制御情報１ｄとして制御装置２に送信する。そして、制御装置１は、制御演算（イ）のタイミングで算出したｄｑ軸電圧指令値ｖ*1d_i1、ｖ*1q_i1に応じたパルス信号ＰＷＭ１を、制御演算（イ）の次の制御周期にて送信する（（ロ）参照）。
【００５４】
一方で、制御装置２は、制御装置１から送信される制御情報１ｄ（ｄｑ軸電流指令値ｉ*1d、ｉ*1q）を用いて、非干渉制御器２９が制御演算（ハ）のタイミングでｄｑ軸電圧指令値ｖ*2d_i1、ｖ*2q_i1を算出し、ｄｑ軸電圧指令値ｖ*2d_i1、ｖ*2q_i1に応じたパルス信号ＰＷＭ２を、制御演算（ハ）の次の制御周期にて送信する（（二）参照）。
【００５５】
その結果、従来技術による制御では、制御装置１のキャリア１ｃと制御装置２のキャリア２ｃとに位相差が生じることに起因して、制御装置１のパルス信号ＰＷＭ１と制御装置２のパルス信号ＰＷＭ２との間に、おおよそ２制御周期弱の同期ずれが生じてしまう（図中の点線両矢印参照）。また、このようにして発生した同期ずれは、時間の経過とともに変化するので、時間の経過とともに当該ずれが大きくなった場合には、それに応じて電流応答の振動も大きくなってしまう。
【００５６】
これに対して、本実施形態の制御装置１によれば、制御装置１のキャリア１ｃと制御装置２のキャリア２ｃとの位相差を推定して、推定した位相差推定値に応じて第１インバータ３が出力するＩＮＶ−ＰＷＭパルス信号１を第１巻線群８に印加するタイミングを遅らせる無駄時間制御を実行する。図を参照すれば、制御装置１が備える無駄時間制御器１５、１７は、位相差推定値の大きさ（本例では通信時間に相当する位相以下であり、且つ、１８０°以上とする）に応じて、ｄｑ軸電流指令値ｉ*1d、ｉ*1q（図中の「ｉ*」参照）に対応するパルス信号ＰＷＭ１の出力を２制御周期遅らせる。
【００５７】
より詳細には、ｄｑ軸電流指令値ｉ*1d、ｉ*1qに基づくｄｑ軸電圧指令値ｖ*2d_i1、ｖ*2q_i1の算出は制御演算（イ'）のタイミングで実行される。そして、制御演算（イ'）で算出されたｄｑ軸電圧指令値ｖ*2d_i1、ｖ*2q_i1に応じたパルス信号ＰＷＭ１は、制御演算（イ'）の次の制御周期にて送信される（（ロ’）参照）。その結果、本実施形態によれば、図で示すとおり、制御装置１のパルス信号ＰＷＭ１と制御装置２のパルス信号ＰＷＭ２との間の同期ずれが従来に比べて大きく抑制される。
【００５８】
このように、本実施形態では、制御装置１と制御装置２とが同じ駆動指令成分（ｄｑ軸電流指令値ｉ*1d、ｉ*1q）に基づいて出力するパルス信号ＰＷＭ１、２の出力タイミングの時間差が小さくなるように無駄時間を制御することにより、パルス信号ＰＷＭ１、２の同期ずれを小さくすることができる。結果として、制御装置１と制御装置２が出力するＰＷＭパルス信号１、２に対応するＩＮＶ_ＰＷＭパルス信号１、２が、対応する巻線群にそれぞれ印加されるタイミングのずれを小さくすることができるので、キャリア位相差に起因してモータ５に発生する電流応答の振動を抑制することができる。
【００５９】
すなわち、本実施形態の制御方法によれば、ＰＬＬ発振回路等の専用のハードウェアを追加することなく、ソフトウェア（プログラム）の変更のみでパルス信号ＰＷＭ１、２の同期ずれを抑制することができる。また、通常の駆動制御において必要な信号であるｄｑ軸電流指令値ｉ*1d、ｉ*1qを制御情報として用いることにより、新たな信号を追加して情報量を増大させることなく同期ずれを抑制することができる。
【００６０】
なお、図示しないが、上記の無駄時間制御を制御周期毎に実行することによりＰＷＭパルス信号に隙間が生じる場合がある。より具体的には、例えば一の制御周期に１制御周期遅らせ、次の制御周期に２制御周期遅らせる無駄時間制御が行われた場合には、当該無駄時間制御周期が切り替わるタイミングに１制御周期分の隙間が生じる。この場合、本実施形態では、新しい方のｄ軸電流指令値ｉ*1d（２制御周期遅らせると判断した際の指令値）に基づいて算出されたパルス信号ＰＷＭ１を当該隙間に適用する。これにより、無駄時間制御によって制御周期間に隙間が生じることを回避することができる。ただし、このようにして発生する隙間に適用する指令値は、必ずしも新しい方のｄ軸電流指令値ｉ*1dである必要はなく、古い方（１制御周期遅らせると判断した際の指令値）のｄ軸電流指令値ｉ*1dであっても良い。或いは、新しい方と古い方の中間の指令値を演算し、それに基づいて算出されたパルス信号ＰＷＭ１を当該隙間に適用してもよい。
【００６１】
続いて、図８〜１３を参照して、本実施形態の制御方法による制御結果について説明する。
【００６２】
図８は、図９〜１３で示す電流応答の前提となる制御装置１と制御装置２との位相差を説明する図である。横軸は時間軸を示し、縦軸は、上段がキャリア１ｃ、下段がキャリア２ｃを示している。
【００６３】
図が示すように、キャリア１ｃとキャリア２ｃのキャリア周期は同じ設計値であり、１００ｕｓに設定されている。そして、キャリア２ｃの位相は、キャリア１ｃの位相に対して９０ｕｓ遅れている。すなわち、図９〜１３は、制御装置１と制御装置２との位相差が３２４°（３６０°×９０μｓ／１００μｓ）の状態で、ｄ軸電流指令値ｉ*1dをステップ的に変化させた場合のｄｑ軸電流値ｉ1d、ｉ1q、ｉ2d、ｉ2qのシミュレーション波形を示している。
【００６４】
図９は、本実施形態および従来技術の電流応答を示す図であって、ステップ的に増加するｄ軸電流指令値ｉ*1dに対するｄ軸電流ｉ１ｄの電流応答を示す図である。図１０は、ｄ軸電流指令値ｉ*1dがステップ的に増加した場合におけるｑ軸電流ｉ1qの電流応答を示す図である。図１１は、ｄ軸電流指令値ｉ*1dがステップ的に増加した場合におけるｄ軸電流ｉ2dの電流応答を示す図である。図１２は、ｄ軸電流指令値ｉ*1dがステップ的に増加した場合におけるｄ軸電流ｉ2qの電流応答を示す図である。そして、図１３は、本実施形態の制御方法により得られる効果を説明する図であって、図９で示す点線四角枠内を拡大した図である。
【００６５】
図９〜１２が示すとおり、従来制御では、ｄ軸電流指令値ｉ*1dがステップ的に増加した場合、ｑ軸電流ｉ1q、ｄ軸電流ｉ2d、及び、ｄ軸電流ｉ2qにノイズが発生しているのが分かる。このノイズは、制御装置１と制御装置２との位相差に起因して、２つの巻線群間の磁気干渉を適切に打ち消すことができていないことにより発生する。このため、図１３で示すように、ｄ軸電流指令値ｉ*1dに対して実電流（ｄ軸電流ｉ1d）がオーバーシュートしており、電流応答が振動してしまう。
【００６６】
これに対して、本実施形態では、制御装置１と制御装置２とが出力するパルス信号ＰＷＭ１、２の同期ずれが小さくなるように無駄時間を制御することにより、第１、第２インバータ３、４から出力されるＩＮＶ_ＰＷＭパルス信号１、２が第１、第２巻線群８、９にそれぞれ印加されるタイミングのずれを小さくしている。そのため、２つの巻線群間の磁気干渉を相殺する非干渉制御が適切に働いており、図９〜１２が示すとおり、ｑ軸電流ｉ1q、ｄ軸電流ｉ2d、及び、ｄ軸電流ｉ2qの乱れが従来に比べて大幅に抑制されているのが分かる。その結果、図１３で示すように、ｄ軸電流指令値ｉ*1dに対する実電流（ｄ軸電流ｉ1d）がオーバーシュートすることなく速やかに収束しており、電流応答の振動を従来制御に比べて抑制できている。
【００６７】
以上が第１実施形態の制御方法の詳細である。以下では、第１実施形態の制御方法の変形例１、２について説明する。
【００６８】
［変形例１］
第１実施形態の電動機の制御方法の変形例１について説明する。変形例１は、非干渉制御器１９と非干渉制御器２９の構成が、上述の第１実施形態と相違する。以下では、変形例１の無駄時間制御について第１実施形態との相違点を中心に説明する。ただし、非干渉制御器１９と非干渉制御器２９の構成は同様である為、代表して非干渉制御器１９についてのみ説明する。
【００６９】
図１４は、変形例１に係る電動機の制御方法が適用されるモータ駆動システム２００の構成を示すブロック図である。本実施形態の非干渉制御器１９は、電流制御器１８において電流制御が行われる時に、巻線間の磁気干渉により発生する電流振動を抑制するために制御装置２が用いるｄｑ軸電圧指令値ｖ*2d_i1、ｖ*2q_i1をｄｑ軸電流指令値ｉ*1d、ｉ*1qに基づき算出する。
【００７０】
そして、算出されたｄｑ軸電圧指令値ｖ*2d_i1、ｖ*2q_i1は、制御情報ｄ１として統合され、制御装置１のキャリア周期に同期したタイミングで制御装置２に出力される。制御情報ｄ１として制御装置２に入力されたｄｑ軸電圧指令値ｖ*2d_i1、ｖ*2q_i1は、加算器１２２、１２３にそれぞれ出力される。なお、制御装置２で算出されるｄｑ軸電圧指令値ｖ*1d_i2、ｖ*1q_i2も同様に制御装置１の加算器１１２、１１３にそれぞれ出力される。このように、本変形例の制御装置１は、２つの巻線群間の磁気干渉を相殺するための非干渉成分（ｄｑ軸電圧指令値ｖ*1d_i2、ｖ*1q_i2）を制御装置２から出力される制御情報２ｄから取得する。
【００７１】
以上説明した変形例１の構成によっても、制御装置１と制御装置２がそれぞれ出力するＰＷＭパルス信号の同期ずれを第１実施形態と同様に抑制することができる。
【００７２】
［変形例２］
以下では、変形例２の電動機の制御方法について説明する。本変形例は、キャリア１ｃ、２ｃにそれぞれ同期したパルス信号（同期パルス信号１ｃｃ、２ｃｃ）を生成し、これらを受信タイミング情報として無駄時間制御に用いる点が第１実施形態と相違する。以下では、代表して制御装置１の構成およびその動作について説明する。
【００７３】
図１５は、変形例２に係る電動機の制御方法が適用されるモータ駆動システム３００の構成を示すブロック図である。本実施形態のＰＷＭ変換器１１１は、ｕ、ｖ、ｗ相電圧指令値ｖ*1u、ｖ*1v、ｖ*1wとバッテリ１０の直流電源とを用いて、ＰＷＭ制御を実現するための強電素子駆動信号Ｄ*1uu、Ｄ*1ul、Ｄ*1vu、Ｄ*1vl、Ｄ*1wu、Ｄ*1wlを生成し、キャリア１ｃに同期して出力する。この時、本実施形態のＰＷＭ変換器１１１は、図１６で示すような同期パルス信号１ｃｃを生成する。
【００７４】
また、モータ駆動システム３００は、制御装置１の通信部１３と制御装置２の通信部１４とを電気的に接続するハードウェアライン（導線）１１４、２１４を備える。
【００７５】
図１６は、同期パルス信号１ｃｃを説明するための図である。図示するとおり、同期パルス信号１ｃｃは、その立ち上がりエッジがキャリア１ｃの谷に同期するように生成される。生成された同期パルス信号１ｃｃは、通信部１３に出力される。
【００７６】
通信部１３は、ｄｑ軸電流指令値ｉ*1d、ｉ*1qを制御情報１ｄとしてシリアル通信によって制御装置２に送信するとともに、同期パルス信号１ｃｃをハードウェアライン１１４を用いて制御装置２に伝達する。制御装置２も、制御装置１と同様に、同期パルス信号２ｃｃをハードウェアライン２１４を用いて制御装置１に伝達する。
【００７７】
そして、通信部１３は、制御装置２から受信した同期パルス信号２ｃｃに基づいて、図１７で示すような受信タイミング情報を生成する。
【００７８】
図１７は、変形例２の通信部１３が生成する受信タイミング情報を説明するための図である。図示するように、本実施形態の通信部１３は、制御装置２から受信した同期パルス信号２ｃｃの立ち上がりエッジのタイミングを受信タイミング情報として生成して、出力タイミング差推定部１５に出力する。
【００７９】
以上説明した変形例２の構成によっても、制御装置１と制御装置２がそれぞれ出力するＰＷＭパルス信号の同期ずれを第１実施形態と同様に抑制することができる。
【００８０】
以上、第１実施形態および変形例１、２の電動機の制御方法によれば、２つの巻線群（第１、第２巻線群８、９）を有する多相巻線電動機５と、巻線群に個別に対応する２つのインバータ（第１、第２インバータ３、４）と、インバータに個別に対応する２つのコントローラ（制御装置１、２）とを備え、コントローラが出力する駆動制御指令値に応じてインバータ（第１、第２インバータ３、４）から出力されるＰＷＭパルス信号を巻線群（第１、第２巻線群８、９）に印加することによってモータ５を制御する制御方法である。この制御方法は、２つのコントローラ間で制御情報を互いに送受信し、２つのコントローラのうち、一のコントローラ（例えば制御装置１）は、他のコントローラ（例えば制御装置２）から制御情報（制御情報１ｄ、２ｄ）を受信したタイミングに基づいて、対応する巻線群にＰＷＭパルス信号（ＩＮＶ−ＰＷＭパルス信号１、２）を印加するタイミングを遅らせる。また、一のコントローラは、駆動制御指令の出力タイミングを遅らせることにより、対応する巻線群にＰＷＭパルス信号を印加するタイミングを遅らせる。
【００８１】
これにより、２つのコントローラが互いに送受信する制御情報に基づいて対応する巻線群にＰＷＭパルス信号を印加するタイミングを遅らせることができるので、ＰＬＬ発振回路等の専用のハードウェアを要さずに、ソフトウェアの変更のみによって２つのコントローラ間のＰＷＭキャリアの同期ずれを抑制することができる。
【００８２】
また、第１実施形態および変形例１、２の電動機の制御方法によれば、２つのコントローラは、それぞれ固有のキャリア波（キャリア１ｃ、２ｃ）を有し、当該キャリア波に同期して、制御情報（制御情報１ｄ、２ｄ）を送信するとともに巻線群（第１、第２巻線群８、９）にＰＷＭパルス信号（ＩＮＶ−ＰＷＭパルス信号１、２）を印加する。これにより、制御装置１、２が第１、第２インバータ３、４が有するパワー素子を駆動するタイミングを推定することが容易となるので、無駄時間を決定する上記の制御をより正確に実行し、パルス信号ＰＷＭ１、２の出力にかかる同期ずれをより的確に最小化することができる。
【００８３】
また、第１実施形態および変形例１、２の電動機の制御方法によれば、一のコントローラ（例えば制御装置１）から出力される記駆動制御指令値は、当該一のコントローラに対応する巻線群（第１巻線群８）に所望のトルクを発生させるための駆動指令成分と、２つの巻線群間の磁気干渉を相殺するための非干渉成分とを含み、非干渉成分は、他のコントローラ（例えば制御装置２）から出力される制御情報（制御情報２ｄ）に基づいて算出又は取得され、一のコントローラは、他のコントローラから制御情報を受信したタイミングに基づいて、駆動指令成分に基づいて算出されるＰＷＭパルス信号を対応する巻線群に印加するタイミングを遅らせる。これにより、他の制御装置において非干渉制御が遅れなく実行されることを前提に、他の制御装置から制御情報を受信したタイミングに基づいて他の制御装置のＰＷＭパルス信号の出力タイミングを容易に推定することができる。
【００８４】
また、第１実施形態および変形例１、２の電動機の制御方法によれば、２つのコントローラは、それぞれ固有のキャリア波（キャリア１ｃ、２ｃ）を有し、一のコントローラは、他のコントローラから制御情報を受信したタイミングと当該一のコントローラのキャリア波の位相との比較に基づいて、当該一のコントローラのキャリア波と当該他のコントローラのキャリア波とのキャリア位相差を推定し、キャリア位相差に基づいて、対応する巻線群へＰＷＭパルス信号を印加するタイミングを遅らせる。これにより、制御装置１と制御装置２との間でキャリア位相差が発生していても、対応する巻線群にＰＷＭパルス信号を印加するタイミングのずれを小さくし、電流応答の振動を抑制することができる。
【００８５】
また、第１実施形態および変形例１、２の電動機の制御方法によれば、一のコントローラは、駆動指令成分に基づいて算出されるＰＷＭパルス信号が対応する巻線群に印加されるタイミングと、当該駆動指令成分に基づいて算出される非干渉成分に対応するＰＷＭパルス信号が他の巻線群に印加されるタイミングの差が最小となるように、駆動指令成分に基づいて算出されるＰＷＭパルス信号を対応する巻線群に印加するタイミングを遅らせる。これにより、制御装置１と制御装置２との間でキャリア位相差が発生していても、対応する巻線群にＰＷＭパルス信号を印加するタイミングのずれを小さくし、電流応答の振動をより的確に抑制することができる。
【００８６】
また、第１実施形態および変形例１、２の電動機の制御方法によれば、一のコントローラは、キャリア位相差が２つのコントローラ間の通信時間に相当する位相以下の場合に、対応する巻線群にＰＷＭパルス信号を印加するタイミングを遅らせる。これにより、実質的に有効な場合にのみ対応する巻線群にＰＷＭパルス信号を印加するタイミングを遅らせるように制御することができる。
【００８７】
また、第１実施形態および変形例１、２の電動機の制御方法によれば、一のコントローラは、キャリア位相差が１８０°未満の場合は、対応する巻線群にＰＷＭパルス信号を印加するタイミングを１制御周期遅らせ、キャリア位相差が１８０°以上の場合は、対応する巻線群にＰＷＭパルス信号を印加するタイミングを２制御周期遅らせる。これにより、キャリア位相差の大きさに応じて、より適切な無駄時間を設定することができる。また、例えば、２つの制御装置１、２のパルス信号ＰＷＭ１、２の出力タイミングの時間差を比較して無駄時間を算出するのに比べて、当該無駄時間を決定するための演算量を削減することができる。
【００８８】
また、第１実施形態および変形例１、２の電動機の制御方法によれば、一のコントローラは、キャリア位相差が、通信時間に相当する位相より大きく、且つ、１８０°以上の場合は、対応する巻線群へＰＷＭパルス信号を印加するタイミングを１制御周期遅らせる。これにより、キャリア位相差の大きさに応じて、より適切な無駄時間を設定することができる。
【００８９】
また、第１実施形態および変形例１、２の電動機の制御方法によれば、一のコントローラは、対応する巻線群にＰＷＭパルス信号を印加するタイミングを遅らせることによりＰＷＭパルス信号の出力周期に隙間が生じる場合には、タイミングを遅らせると判断した際に算出されたＰＷＭパルス信号を当該隙間に出力する。これにより、無駄時間制御によって制御周期間に隙間が生じることを回避することができる。その結果、トルク指令値に対するトルク応答の遅延を小さくすることができる。
【００９０】
［第２実施形態］
以下では、第２実施形態の電動機の制御方法について説明する。本実施形態の制御方法は、制御装置１のキャリア１ｃのキャリア周期と、制御装置２のキャリア２ｃのキャリア周期とが動的に変化する点が、第１実施形態と相違する。
【００９１】
図１８は、本実施形態のキャリア１ｃとキャリア２ｃとの関係を説明するための図である。本実施形態では、図１８が示すように、制御装置１のキャリア１ｃとキャリア２ｃのキャリア周期が異なる状態が発生する。そして、本実施形態では、制御装置１と制御装置２とがお互いのキャリア周期を知得していない状況を想定する。以下、このような状況における第２実施形態の制御方法について、第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００９２】
まず、出力タイミング差推定部１５が制御装置２のキャリア２ｃのキャリア周期を推定する。
【００９３】
図１９は、出力タイミング差推定部１５による制御装置２のキャリア周期の推定方法を説明するための図である。横軸は時間軸を示し、縦軸は、上段が制御装置１が制御装置２から受信する制御情報２ｄを示し、下段が出力タイミング差推定部１５に入力される受信タイミング情報を示している。図１９に示すように、出力タイミング差推定部１５は、制御装置２から送信される制御情報２ｄを受信する周期から制御装置２のキャリア周期を推定する。出力タイミング差推定部１５は、推定した制御装置２のキャリア周期を無駄時間決定部１４に送信する。
【００９４】
無駄時間決定部１４は、制御装置２のキャリア周期の推定値から、図２０で示すフローチャートに従って無駄時間を決定する。
【００９５】
図２０は、本実施形態の無駄時間決定部１４が実行するようにプログラムされた無駄時間決定処理を説明するフローチャートである。
【００９６】
ステップＳ２０では、無駄時間決定部１４は、制御装置１のキャリア周期が推定した制御装置２のキャリア周期よりも大きいか否かを判定する。制御装置１のキャリア周期が制御装置２のキャリア周期よりも大きければ、ステップＳ２１の処理が実行される。制御装置１のキャリア周期が制御装置２のキャリア周期以下であれば、ステップＳ２２の処理が実行される。
【００９７】
ステップＳ２１では、無駄時間決定部１４は、無駄時間を０に決定する。
【００９８】
ステップＳ２２では、無駄時間決定部１４は、無駄時間を以下式（２）により求まる値に決定する。
【００９９】
（数２）
無駄時間＝（制御装置２のキャリア周期×２／制御装置１のキャリア周期）−１…（２）
【０１００】
ただし、式（２）の無駄時間の単位は制御周期とする。また、式（２）中における（制御装置２のキャリア周期×２／制御装置１のキャリア周期）の値は、小数第一位を四捨五入した整数とする。
【０１０１】
無駄時間決定部１４は、上記の通りに無駄時間を決定すると、無駄時間決定処理を終了するとともに、決定した無駄時間を無駄時間制御器１６、１７に出力する。
【０１０２】
無駄時間制御器１６、１７は、入力されたｄｑ軸電流指令値ｉ*1d、ｉ*1qを無駄時間決定部１４が決定した制御周期分遅らせて、出力する。
【０１０３】
以上が第２実施形態による無駄時間制御処理である。これによる作用効果について、図２１を参照して説明する。
【０１０４】
［作用効果］
図２１は、本実施形態の電動機の制御方法により得られる効果を説明するための図である。上段は、制御装置１の各信号、下段は制御装置２の各信号を示している。制御装置１及び制御装置２の横軸は時間軸を示し、縦軸は、上から順に、キャリア（キャリア１ｃ、キャリア２ｃ）、任意の１相にかかるパルス信号ＰＷＭ１、２、制御演算時間、制御装置（制御装置１、２）が送信する制御情報（制御情報１ｄ、２ｄ）を示す。
【０１０５】
まず、従来技術による制御で発生するＰＷＭキャリアの同期ずれについて説明する。上述の無駄時間制御を実行しない従来の制御装置１は、ある時点のｄｑ軸電流指令値ｉ*1d、ｉ*1qに基づいて、制御演算（イ）のタイミングでｄｑ軸電圧指令値ｖ*1d_i1、ｖ*1q_i1を算出するとともに、当該ｄｑ軸電流指令値ｉ*1d、ｉ*1qを制御情報１ｄとして制御装置２に送信する。そして、制御装置１は、制御演算（イ）のタイミングで算出したｄｑ軸電圧指令値ｖ*1d_i1、ｖ*1q_i1に応じたパルス信号ＰＷＭ１を、制御演算（イ）の次の制御周期にて送信する（（ロ）参照）。
【０１０６】
一方で、制御装置２は、制御装置１から送信される制御情報１ｄ（ｄｑ軸電流指令値ｉ*1d、ｉ*1q）を用いて、非干渉制御器２９が制御演算（ハ）のタイミングでｄｑ軸電圧指令値ｖ*2d_i1、ｖ*2q_i1を算出し、ｄｑ軸電圧指令値ｖ*2d_i1、ｖ*2q_i1に応じたパルス信号ＰＷＭ２を、制御演算（ハ）の次の制御周期にて送信する（（二）参照）。
【０１０７】
その結果、従来技術による制御では、制御装置１のキャリア１ｃと制御装置２のキャリア２ｃとに位相差が生じることに起因して、制御装置１のパルス信号ＰＷＭ１と制御装置２のパルス信号ＰＷＭ２との間に、２制御周期の同期ずれが生じてしまう（図中の点線両矢印参照）。また、このようにして発生した同期ずれは、時間の経過とともに変化するので、時間の経過とともに当該ずれが大きくなった場合には、それに応じて電流応答の振動も大きくなってしまう。
【０１０８】
これに対して、本実施形態の制御装置１によれば、制御装置２のキャリア周期を推定して、制御装置１のキャリア周期が制御装置２のキャリア周期以下の場合には、上記式（２）で求まる無駄時間に基づく無駄時間制御を実行する（本例では、無駄時間＝３制御周期とする）。
【０１０９】
そうすると、ｄｑ軸電流指令値ｉ*1d、ｉ*1qに基づくｄｑ軸電圧指令値ｖ*2d_i1、ｖ*2q_i1の算出は制御演算（イ'）のタイミングで実行される。そして、制御演算（イ'）で算出されたｄｑ軸電圧指令値ｖ*2d_i1、ｖ*2q_i1に応じたパルス信号ＰＷＭ１は、制御演算（イ'）の次の制御周期にて送信される（（ロ’）参照）。その結果、図で示すとおり、制御装置１のパルス信号ＰＷＭ１と制御装置２のパルス信号ＰＷＭ２とがおおよそ同じタイミングで出力されるので、制御装置１と制御装置２との間の同期ずれを従来に比べて大きく抑制することができる。
【０１１０】
以上、第２実施形態の電動機の制御方法によれば、一のコントローラ（例えば制御装置１）は、他のコントローラ（例えば制御装置２）からの制御情報（制御情報２ｄ）を受信する周期から当該他のコントローラのキャリア周期を推定し、他のコントローラのキャリア周期が一のコントローラのキャリア周期よりも短い場合は、対応する巻線群にＰＷＭパルス信号を印加するタイミングを遅らせず、他のコントローラのキャリア周期が一のコントローラのキャリア周期以上の場合は、対応する巻線群にＰＷＭパルス信号を印加するタイミングを上記式（２）で求まる制御周期遅らせる。これにより、例えば、２つの制御装置１、２のパルス信号ＰＷＭ１、２の出力タイミングの時間差を比較して無駄時間を算出するのに比べて、当該無駄時間を決定するための演算量を削減することができる。
【０１１１】
以上、本発明の実施形態、及びその変形例について説明したが、上記実施形態及び変形例は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。また、上記実施形態、及びその変形例は、矛盾が生じない範囲で適宜組み合わせ可能である。例えば、変形例２のモータ駆動システム３００の構成に基づいて、第２実施形態で説明した無駄時間制御を実行しても良い。
【０１１２】
また、上述の説明は、パルス信号ＰＷＭ１が制御装置１から出力されてからＩＮＶ−ＰＷＭパルス信号１が第１巻線群８に印加されるタイミングまでの時間と、パルス振動ＰＷＭ２が制御装置２から出力されてからＩＮＶ−ＰＷＭパルス信号２が第２巻線群９に印加されるタイミングまでの時間との間に生じ得る誤差は無視できることを前提とする。しかしながら、仮に無視できない誤差が生じる場合には、当該誤差を考慮してパルス信号ＰＷＭ１、２の出力タイミングを補正するか、制御装置１、２と第１、第２巻線群８、９との間に、当該誤差を吸収することが可能な公知のデバイスを介在させればよい。
【０１１３】
なお、上述の説明で用いた「以上」「以下」「より大きい」「未満」等の比較表現は、必ずしもこれに限定されず、「以上」と「より大きい」、および、「以下」と「未満」はそれぞれ適宜変更してもよい。
【符号の説明】
【０１１４】
１…制御装置（コントローラ）
２…制御装置（コントローラ）
３…第１インバータ（インバータ）
４…第２インバータ（インバータ）
５…多相巻線電動機
８…第１巻線群（巻線群）
９…第２巻線群（巻線群）
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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