(57)【要約】      （修正有）【課題】１シャント式電流検出回路を用いてモータ電流を検出すると共に、Duty変動がＰＷＭ位相シフトの瞬間に発生しても、不快な現象を生じないモータ制御装置及びそれを用いた電動パワーステアリング装置。【解決手段】モータの電流を制御するための各相Duty指令値に応じたＰＷＭ信号を形成し、ＰＷＭ信号に基づいてインバータによりモータを駆動すると共に、インバータに１シャント式電流検出回路が接続されており、各相Duty指令値を比較して大小関係を決定する比較部と、大小関係に基づいてＰＷＭ信号の立ち上がり又は立ち下がりのタイミングを所定の順序で順次立ち上げるタイミング制御部と、所定のアルゴリズムに応じて立ち上がりの順番が変更され、立ち上がりの順番が変更されたタイミングにおいてのみ、回転センサの過去値に基づいてモータ角度推定値を推定し、モータ角度推定値をモータ角度として出力するモータ角度出力部とを具備する。【選択図】図７
2015061421.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御演算によりモータの電流を制御するための各相Duty指令値を算出し、前記各相Duty指令値に応じたＰＷＭ信号を形成し、前記ＰＷＭ信号に基づいてインバータにより前記モータを駆動すると共に、前記モータのモータ角度を検出する回転センサが設けられているモータ制御装置において、
前記インバータの電源側若しくは接地側に１シャント式電流検出回路が接続されており、
前記各相Duty指令値を比較して大小関係を決定する比較部と、
前記大小関係に基づいて前記ＰＷＭ信号の立ち上がり又は立ち下がりのタイミングを所定の順序で順次立ち上げるタイミング制御部と、
所定のアルゴリズムに応じて前記立ち上がりの順番が変更され、前記立ち上がりの順番が変更されたタイミングにおいてのみ、前記回転センサの過去値に基づいてモータ角度推定値を推定し、前記モータ角度推定値を前記モータ角度として出力するモータ角度出力部と、
を具備したことを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
前記所定の順序が、前記Duty指令値の最大相、中間相、最小相の順番である請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記所定のアルゴリズムが、各相の最大相、中間相、最小相の関係が変化したタイミングにおいて前記立ち上がりの順番も変更されるものである請求項１又は２に記載のモータ制御装置。
【請求項４】
前記モータ角度出力部が、前記最大相、中間相、最小相の関係の変化を検出する相変化検出部と、前記回転センサからのモータ角度を所定周期で記憶する記憶部と、前記記憶部の複数の過去値から前記モータ角度推定値を推定するモータ角度推定部とで構成されている請求項１乃至３のいずれかに記載のモータ制御装置。
【請求項５】
前記モータ角度推定部が線形近似によって前記モータ角度推定値を推定する請求項４に記載のモータ制御装置。
【請求項６】
前記回転センサがレゾルバである請求項１乃至５のいずれかに記載のモータ制御装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載のモータ制御装置を搭載したことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御演算によりモータの電流を制御するための各相Duty指令値を算出し、各相Duty指令値に応じたＰＷＭ（パルス幅変調）信号を形成し、ＰＷＭ制御によるインバータからモータに指令電流（電圧）を与えて駆動するモータ制御装置に関すると共に、そのモータ制御装置を用いて、車両の操舵系にモータによるアシスト力を付与するようにした電動パワーステアリング装置に関する。特に、インバータの電源入力側又は電源出力側（接地側）に単一の電流検出回路（１シャント式電流検出回路）を配設してＰＷＭ制御すると共に、Dutyパターン切替のタイミングにおいては、回転センサで検出したモータ角度信号を使用せず、その直前の複数のモータ角度（記憶値）から推定したモータ角度推定値を用いることで、ノイズを除去してモータ角度の変動による影響を防止し、コンパクトで安価で低騒音のモータ制御装置及びそれを用いた電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のステアリング機構にモータの回転力で操舵補助力（アシスト力）を付与する電動パワーステアリング装置は、モータの駆動力を減速機を介してギア又はベルト等の伝達機構により、ステアリングシャフト或いはラック軸に操舵補助力を付与するようになっている。かかる従来の電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）は、操舵補助力のトルクを正確に発生させるため、モータ電流のフィードバック制御を行っている。フィードバック制御は、操舵補助指令値（電流指令値）とモータ電流検出値との差が小さくなるようにモータ印加電圧を調整するものであり、モータ印加電圧の調整は、一般的にＰＷＭ制御のDuty指令値の調整で行っている。
【０００３】
電動パワーステアリング装置の一般的な構成を図１に示して説明すると、ハンドル１のコラム軸（ステアリングシャフト）２は減速ギア３、ユニバーサルジョイント４ａ及び４ｂ、ピニオンラック機構５、タイロッド６ａ，６ｂを経て、更にハブユニット７ａ，７ｂを介して操向車輪８Ｌ，８Ｒに連結されている。また、コラム軸２には、ハンドル１の操舵トルクを検出するトルクセンサ１０が設けられており、ハンドル１の操舵力を補助するモータ２０が減速ギア３を介してコラム軸２に連結されている。電動パワーステアリング装置を制御するコントロールユニット（ＥＣＵ）１００には、バッテリ１３から電力が供給されると共に、イグニションキー１１を経てイグニションキー信号が入力される。コントロールユニット１００は、トルクセンサ１０で検出された操舵トルクＴｒと車速センサ１２で検出された車速Ｖｅｌとに基づいてアシスト（操舵補助）指令の電流指令値の演算を行い、電流指令値に補償等を施した電圧制御値Ｅによってモータ２０に供給する電流を制御する。なお、車速ＶｅｌはＣＡＮ（Controller  Area  Network）等から受信することも可能である。
【０００４】
コントロールユニット１００は主としてＣＰＵ（又はＭＰＵやＭＣＵ）で構成されるが、そのＣＰＵ内部においてプログラムで実行される一般的な機能を示すと、図２のようになっている。
【０００５】
図２を参照してコントロールユニット１００の機能及び動作を説明すると、トルクセンサ１０で検出された操舵トルクＴｒ及び車速センサ１２からの車速Ｖｅｌは電流指令値演算部１０１に入力され、アシストマップなどを用いて電流指令値Ｉｒｅｆ１が演算される。演算された電流指令値Ｉｒｅｆ１は、最大出力制限部１０２で過熱保護条件等に基づいて出力を制限され、最大出力を制限された電流指令値Ｉｒｅｆ２は減算部１０３に入力される。なお、電流指令値演算部１０１及び最大出力制限部１０２でトルク制御部を構成している。
【０００６】
減算部１０３は、電流指令値Ｉｒｅｆ２とフィードバックされているモータ２０のモータ電流Ｉｍとの偏差電流Ｉｒｅｆ３（＝Ｉｒｅｆ２−Ｉｍ）を求め、偏差電流Ｉｒｅｆ３はＰＩ（比例・積分）等の電流制御部１０４で制御され、制御された電圧制御値ＥはＰＷＭ制御部１０５に入力されてDuty指令値を演算され、Duty指令値を演算されたＰＷＭ信号ＰＳによってインバータ１０６を介してモータ２０を駆動する。ＰＷＭ制御部１０５には、キャリア信号生成部１０７で生成された所定周波数を有する鋸歯状の各相キャリア信号ＣＳが入力されている。モータ２０のモータ電流Ｉｍはインバータ１０６内の電流検出回路１２０で検出され、検出されたモータ電流Ｉｍが減算部１０３に入力されてフィードバックされる。ベクトル制御等でモータ２０としてブラシレスＤＣモータを使用する場合には、回転センサとして例えばレゾルバ２１がモータ２０に連結されると共に、モータ角度（角度信号）θからモータ角速度ωを演算する角速度演算部２２が設けられている。
電圧制御値Ｅでモータ電流Ｉｍを制御し、モータ２０を駆動するインバータ１０６には、半導体スイッチング素子（例えばＦＥＴ）とモータ２０とをブリッジ接続したブリッジ回路を使用し、電圧制御値Ｅに基づいて決定されたＰＷＭ信号ＰＳのDuty指令値により、半導体スイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦ制御してモータ電流Ｉｍを制御する。
【０００７】
モータ２０が３相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）ブラシレスＤＣモータの場合、ＰＷＭ制御部１０５及びインバータ１０６の詳細は例えば図３に示すような構成となっている。即ち、ＰＷＭ制御部１０５は、各相キャリア信号ＣＳを入力すると共に、電圧制御値Ｅを所定式に従って３相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）分のＰＷＭ-Duty指令値Ｄ１〜Ｄ６を演算するDuty演算部１０５Ａと、ＰＷＭ-Duty指令値Ｄ１〜Ｄ６でＦＥＴ１〜ＦＥＴ６の各ゲートを駆動してＯＮ／ＯＦＦするゲート駆動部１０５Ｂとで構成されており、インバータ１０６は、Ｕ相の上段ＦＥＴ１及び下段ＦＥＴ４で成る上下アームと、Ｖ相の上段ＦＥＴ２及び下段ＦＥＴ５で成る上下アームと、Ｗ相の上段ＦＥＴ３及び下段ＦＥＴ６で成る上下アームとで成る３相ブリッジで構成されており、ＰＷＭ-Duty指令値Ｄ１〜Ｄ６でＯＮ／ＯＦＦされることによってモータ２０を駆動する。また、インバータ１０６には、電源リレー１４を経てバッテリ１３から電力が供給されている。
【０００８】
このような構成において、インバータ１０６の駆動電流ないしはモータ２０のモータ電流を計測する必要があるが、コントロールユニット１００のコンパクト化、軽量化、コストダウンの要求項目の１つとして、電流検出回路１２０の単一化がある。電流検出回路の単一化として１シャント式電流検出回路が知られており、１シャント式の電流検出回路１２０の構成は例えば図４に示すようになっている（例えば特開２００９−１３１０６４号公報）。即ち、ＦＥＴブリッジの底部アームと接地（ＧＮＤ）との間に１つのシャント抵抗Ｒ１が接続されており、ＦＥＴブリッジに電流が流れたときのシャント抵抗Ｒ１による降下電圧を演算増幅器（差動増幅回路）１２１及び抵抗Ｒ２〜Ｒ４で電流値Ｉｍａに換算し、更に抵抗Ｒ６及びコンデンサＣ１で成るフィルタを経てＡ／Ｄ変換部１２２で所定のタイミングにＡ／Ｄ変換し、ディジタル値の電流値Ｉｍを出力するようになっている。なお、演算増幅器１２１の正端子入力には、抵抗Ｒ５を経て基準電圧となる２．５Ｖが接続されている。
【０００９】
このような１シャント式電流検出回路でＵＶＷ各相の電流を検出する場合、例えば特開２０１０−２７９１４１号公報（特許文献１）に示されるように、最大Duty、中間Duty及び最小Dutyの判定を行い、シフトされたキャリア周期に対して逐次並び替えを行う手法を用いている。即ち、各相のDuty設定値の大きさを比較して、最大相、中間相及び最小相を決定し、中間相のキャリア信号の立ち上がりの位相Ｙを基準として、最大相のキャリア信号の立ち上がりの位相を一定量だけ進めると共に、最小相のキャリア信号の立ち上がりの位相を一定量だけ遅らせ、位相が互いにずれた各相のキャリア信号と各相のDuty設定値とに基づいて各相ＰＷＭ信号を生成し、中間相のＰＷＭ信号及び最小相のＰＷＭ信号のそれぞれの立ち上がりまでの所定区間Ｔｕ、Ｔｗにおいて電流検出を行うようになっている。これにより、各相のモータ電流を単一の電流検出回路で検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１０−２７９１４１号公報
【特許文献２】特開２００６−３３９０３号公報
【特許文献３】特開２０１２−１２５１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１に開示されたモータ制御装置では、モータの回転角度によってＵＶＷ３相の順に最大相、中間相、最小相であった場合、ＰＷＭの立ち上がりのタイミングは図５のキャリア周期ＴＣ１及びＴＣ２の範囲に示されるように、Ｕ，Ｖ，Ｗの順に立ち上がる。しかしながら、次の瞬間、ロータの回転によりＵＶＷ３相のDutyの大小関係が、図５のキャリア周期ＴＣ３の範囲に示すようにＵ相最大、Ｖ相最小、Ｗ相中間に変化すれば、ＰＷＭの立ち上がりのタイミングもＵ相→Ｖ相→Ｗ相からＵ相→Ｗ相→Ｖ相のように変化する。この変化によって、図５に示す意図しないDutyの変動が一時的に発生する。
【００１２】
図６（Ａ）〜（Ｊ）はその動作例を示しており、図６（Ａ）は時点ｔ１に、Ｖ相Duty指令値の相順が中間相から最小相に切替わる様子を示し、図６（Ｂ）はＶ相Duty指令値に基づくＶ相電流を示しており、相が切替わることによって発生する一時的なDutyの変動による電流変動（歪み）が時点ｔ１後に生じていることを示している。また、図６（Ｃ）は時点ｔ１に、Ｗ相Duty指令値の相順が最小相から中間相に切替わる様子を示し、図６（Ｄ）はＷ相Duty指令値に基づくＷ相電流を示しており、相が切替わることによる電流変動（歪み）が時点ｔ１後に生じていることを示している。
このように時点ｔ１に、Ｖ相及びＷ相の相順のＰＷＭ切替タイミングが切替わることによって発生する一時的なDutyの変動により、Ｖ相電流及びＷ相電流に変動（歪み）が生じ、図６（Ｅ）に示すようにモータ角度が変動し、これにより図６（Ｆ）に示すようにモータ角度検出値が変動すると共に、演算される電流指令値が図６（Ｇ）に示すように変動する。その結果、図６（Ｈ）〜（Ｊ）に示すようにＵＶＷ各相のDuty指令値が変動することによってノイズが発生し、音や振動が生じることになる。
【００１３】
上述のように、ＰＷＭ位相シフトによるDuty相順の変動がＰＷＭ位相シフトの瞬間に発生し、このDuty相順の変動は例えばＶ相電流及びＷ相電流の変動（歪み）を引き起こし、その電流歪みがモータ角度の変動を引き起こし、それによってモータ角度検出値が変動し、その検出値の変動に反応してトルク制御部及び電流制御部が反応し、電流指令値及びDuty指令値の変動が発生する。その結果、Ｖ相電流及びＷ相電流が更に変動してしまうという一連のフィードバックループが形成され、音や振動などが発生する好ましくない現象を引き起こしてしまう。音や振動の発生は電動パワーステアリング装置にあっては、運転者に不快感を与え操舵性を悪化する。
【００１４】
このような問題を軽減する手法として、変動するモータ角度をノイズと捉え、一定のフィルタ処理を行うことで変動を抑えることが考えられる。
【００１５】
しかしながら、このようなレゾルバ等の回転センサの回転（角度）信号に重畳するノイズとしては一般にスイッチングノイズが考えられており、かかるスイッチングノイズの低減手法としては、例えば特願２００６−３３９０３号公報（特許文献２）に開示されているように、レゾルバ出力信号を平均化してノイズを低減する方法が一般的に知られている。しかしながら、上述のようなＰＷＭ位相の切替に起因したステップ状のノイズを除去するようなフィルタを用いると、レゾルバ出力信号そのものが正確に再生できない可能性があり、電動パワーステアリング装置の場合には、運転者にとって好ましくない操舵性能になってしまう問題がある。
【００１６】
また、特開２０１２−１２５１０６号公報（特許文献３）に開示された制御装置では、回転速度関連の補正１と変調率関連の補正２で、スイッチングノイズによる角度検出ノイズの低減を図っている。しかしながら、特許文献３の装置では、レゾルバが検出する現在値を利用して全ての信号処理を実施しているので、レゾルバ出力信号自体の変動がそのまま影響を及ぼしてしまう問題がある。
更に、特許文献２及び３はいずれもモータ電流の検出手法を開示していないばかりか、コントローラのコンパクト化、軽量化、コストダウンを全く考慮していない。
本発明は上述のような事情よりなされたものであり、本発明の目的は、安価でコンパクトな１シャント式電流検出回路を用いてモータ電流を検出すると共に、ＰＷＭ位相シフトによるDuty変動がＰＷＭ位相シフトの瞬間に発生しても、電流指令値及びDuty指令値の変動が発生することもなく、音や振動などの不快な現象を生じないモータ制御装置及びそれを用いた電動パワーステアリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、制御演算によりモータの電流を制御するための各相Duty指令値を算出し、前記各相Duty指令値に応じたＰＷＭ信号を形成し、前記ＰＷＭ信号に基づいてインバータにより前記モータを駆動すると共に、前記モータのモータ角度を検出する回転センサが設けられているモータ制御装置に関し、本発明の上記目的は、前記インバータの電源側若しくは接地側に１シャント式電流検出回路が接続されており、前記各相Duty指令値を比較して大小関係を決定する比較部と、
前記大小関係に基づいて前記ＰＷＭ信号の立ち上がり又は立ち下がりのタイミングを所定の順序で順次立ち上げるタイミング制御部と、所定のアルゴリズムに応じて前記立ち上がりの順番が変更され、前記立ち上がりの順番が変更されたタイミングにおいてのみ、前記回転センサの過去値に基づいてモータ角度推定値を推定し、前記モータ角度推定値を前記モータ角度として出力するモータ角度出力部とを具備することにより達成される。
【００１８】
また、本発明の上記目的は、前記所定の順序が、前記Duty指令値の最大相、中間相、最小相の順番あることにより、或いは前記所定のアルゴリズムが、各相の最大相、中間相、最小相の関係が変化したタイミングにおいて前記立ち上がりの順番も変更されるものであることにより、或いは前記モータ角度出力部が、前記最大相、中間相、最小相の関係の変化を検出する相変化検出部と、前記回転センサからのモータ角度を所定周期で記憶する記憶部と、前記記憶部の複数の過去値から前記モータ角度推定値を推定するモータ角度推定部とで構成されていることにより、或いは前記モータ角度推定部が線形近似によって前記モータ角度推定値を推定することにより、或いは前記回転センサがレゾルバであることにより、より効果的に達成される。
上記各モータ制御装置を搭載することにより、上記目的の電動パワーステアリング装置を達成できる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ＰＷＭ位相シフトのタイミングにおいては回転センサ（例えばレゾルバ）からのモータ角度（角度信号）を用いずに、記憶部に記憶された複数の前回値を用いて線形近似によりモータ角度推定し、推定されたモータ角度推定値を用いることにより、音や振動などの好ましくない現象を引き起こすフィードバックループの１つであるモータ角度検出値の変動を最小化若しくは抑制することができる。
これにより、ＰＷＭ位相切替に伴う電流変動（歪み）及びモータの角度変動はモータ角度検出値に影響しないため、電流指令値はモータ角度検出値の変動が伝播しない滑らかな指令値波形となり、その結果Duty指令値も、上記変動が影響しない滑らかなDuty指令値波形を得ることができる。Duty指令値がモータ角度検出値の変動によって影響を受けない滑らかな波形になるので、モータ制御装置や電動パワーステアリング装置にとって好ましくない不快な現象の発生を低減若しくは抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】電動パワーステアリング装置の概要を示す構成図である。
【図２】コントロールユニットの一般的な構成例を示すブロック図である。
【図３】ＰＷＭ制御部及びインバータの構成例を示す結線図である。
【図４】１シャント式電流検出回路の構成例を示す結線図である。
【図５】Duty指令値のＰＷＭ位相の相順を変更する様子を示すＰＷＭ位相図である。
【図６】従来装置の動作例を示すタイムチャートである。
【図７】本発明の一実施形態を示すブロック構成図である。
【図８】本発明の動作例を示すフローチャートである。
【図９】モータ角度推定の動作例を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の効果を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明のモータ制御装置（電動パワーステアリング装置）では、インバータと電源との間若しくはインバータと接地（ＧＮＤ）との間に単一の電流検出回路（１シャント式電流検出回路）が設けられている。そして、１シャント式電流検出回路でＵＶＷ各相のモータ電流を確実に検出するように、各相のDuty指令値の大きさを比較して最大相、中間相及び最小相を決定し、中間相のキャリア信号の立ち上がりの位相を基準として、最大相のキャリア信号の立ち上がりの位相を一定量だけ進めると共に、最小相のキャリア信号の立ち上がりの位相を一定量だけ遅らせ、位相が互いにずれた各相のキャリア信号と各相のDuty指令値とに基づいて各相ＰＷＭ信号を生成し、中間相のＰＷＭ信号及び最小相のＰＷＭ信号のそれぞれの立ち上がりまでの所定区間において電流検出を行う。
【００２２】
本発明では、Dutyパターンの相順の切替を検出し、検出された相順切替のタイミングにおいてのみ、レゾルバ等で検出したモータ角度（角度信号）を使用せず、その直前の複数の記憶値（モータ角度）から推定したモータ角度推定値を用いることで、特別なフィルタを通すことなく、相順の切替のタイミングにおけるモータ角度検出値の変動に起因するDuty指令値の変動を防止ないし抑制することが可能となる。Dutyパターンの相順の切替のタイミング以外においては、レゾルバ等で検出されたモータ角度をそのまま使用する。
【００２３】
以下に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２４】
図７は、本発明の一実施形態の構成を図２に対応させて示しており、電流制御部１０４からの電圧制御値Ｅ及びキャリア信号ＣＳに基づいて、各相のＰＷＭ信号のDutyに応じたDuty指令値ＤＳを設定するDuty設定部１３０と、Duty設定部１３０で設定された各相のDuty指令値ＤＳを比較し、Duty指令値ＤＳの大きさが最大の最大相、Duty指令値ＤＳの大きさが中間の中間相及びDuty指令値ＤＳの大きさが最小の最小相を決定して大小関係信号ＳＲを出力する比較部１３１と、比較部１３１からの大小関係信号ＳＲ及びキャリア信号ＣＳに基づいて、３相のＰＷＭ信号の立ち上がり又は立ち下がりのタイミングを所定の順序、例えばDuty指令値ＤＳの最大相→中間相→最小相の順序で立ち上げ、インバータ１０６を介してモータ２０を駆動するＰＷＭ信号ＰＳを出力するタイミング制御部１３２とを備えている。
【００２５】
更に、タイミング制御部１３２から出力される３相のＰＷＭ信号ＰＳの立ち上がりの順番に変化が生じたことを検出し、変化が生じたときに相変化信号ＰＣを出力する相変化検出部１４２と、レゾルバ２１からのモータ角度θを所定周期で記憶する記憶部１４１と、相変化検出部１４２から相変化信号ＰＣが出力されたときにのみ、記憶部１４１から過去複数回の記憶角度データθｍを読み出し、線形近似によってモータ角度を推定してモータ角度推定値θｅを出力するモータ角度推定部１４０とが設けられている。
相変化検出部１４２から相変化信号ＰＣが出力されていないときには、レゾルバ２１のモータ角度θがそのままモータ角度推定値θｅとして出力される。つまり、相変化信号ＰＣが出力されていないときには、モータ角度推定値θｅ＝モータ角度θである。また、トルク制御部１１０で算出された電流指令値Ｉｒｅｆ２は減算部１０３に入力され、１シャント式の電流検出回路１２０で検出されたモータ電流Ｉｍとの偏差である電流指令値Ｉｒｅｆ３が電流制御部１０４に入力されている。
【００２６】
なお、レゾルバ２１からの出力はアナログ信号であるので、記憶部１４１は、実際にはＲ／Ｄ変換等でＡ／Ｄ変換したディジタル値をモータ角度θとして所定サンプリング周期で記憶する。また、モータ角度推定部１４０、記憶部１４１及び相変化検出部１４２でモータ角度出力部を構成している。
【００２７】
このような構成において、その動作例を図８のフローチャートを参照して説明する。本フローチャートでは、本発明に関連する部分のみを説明する。
【００２８】
先ずDuty設定部１３０は、電流制御部１０４で演算された電圧制御値Ｅと、キャリア信号生成部１０７で生成されたキャリア信号ＣＳとを入力し（ステップＳ１）、各相のＰＷＭ信号のDutyに応じたDuty指令値ＤＳを設定する（ステップＳ２）。Duty設定部１３０で設定されたDuty指令値ＤＳは比較部１３１に入力され、各相のDuty指令値ＤＳを比較し、Duty指令値ＤＳの大きさが最大の最大相、Duty指令値ＤＳの大きさが中間の中間相及びDuty指令値ＤＳの大きさが最小の最小相を決定して大小関係信号ＳＲを出力する（ステップＳ３）。
【００２９】
タイミング制御部１３２は比較部１３１から大小関係信号ＳＲを入力し、３相ＰＷＭ信号の立ち上がり（又は立ち下がり）のタイミングを、所定の順序で順次立ち上げる（ステップＳ４）。所定の順序は、例えばDuty指令値ＤＳの最大相→中間相→最小相の順番、或いは最小相→中間相→最大相の順番などである。タイミング制御部１３２でタイミングを制御されたＰＷＭ信号ＰＳが出力され（ステップＳ５）、ＰＷＭ信号ＰＳによりインバータ１０６を介してモータ２０が駆動される（ステップＳ１０）。
【００３０】
モータ２０の各相モータ電流は１シャント式電流検出回路１２０で上述のように検出され（ステップＳ１１）、検出されたモータ電流検出値Ｉｍは減算部１０３にフィードバックされる。また、レゾルバ２１でモータ角度θが検出され（ステップＳ１２）、検出されたモータ角度θは所定サンプリング周期で記憶部１４１に記憶される（ステップＳ１３）。
【００３１】
一方、相変化検出部１４２はＰＷＭ信号ＰＳに基づいて、立ち上がりの順番が変更されて相変化があるか否かを検出するようになっており（ステップＳ１４）、相変化が検出されたときに相変化信号ＰＣを出力する。相変化信号ＰＣは記憶部１４１及びモータ角度推定部１４０に入力され、モータ角度推定部１４０は記憶部１４１から、相変化信号ＰＣが入力された直前から複数個の過去のモータ角度θｍを読み出し、複数個のモータ角度θｍに基づく線形近似によってモータ角度θｅを推定する（ステップＳ２０）。推定されたモータ角度推定値θｅがモータ角度推定部１４０から出力される（ステップＳ３０）。なお、相変化検出部１４２から相変化信号ＰＣが出力されないときには、レゾルバ２１で検出されたモータ角度θがそのままモータ角度推定値θｅ（＝θ）として出力される。
【００３２】
図９のフローチャートは、上記ステップＳ２０におけるモータ角度推定の詳細を示しており、相変化検出部１４２から相変化信号ＰＣが入力されると（ステップＳ２１）、記憶部１４２から複数回の過去の記憶値（モータ角度θｍ）を読み出す（ステップＳ２２）。モータ角度推定部１４０は、読み出した複数回の過去の記憶値を用いて、公知の線形近似演算によってモータ角度を推定し（ステップＳ２３）、推定したモータ角度推定値θｅを出力する（ステップＳ２４）。
【００３３】
図１０は本発明による効果を、図６と比較して示している。本発明では相変化に起因して図１０（Ｅ）に示すようにモータ角度θが変動しても、図１０（Ａ）及び（Ｃ）のように相変化が発生したときには、相変化検出部１４２で検出された相変化信号ＰＣに基づいて、モータ角度推定部１４０はモータ角度θの過去値θｍから線形近似や対数近似等によって図１０（Ｆ）に示すようにモータ角度を推定し、この推定されたモータ角度推定値θｅを制御演算に用いる。このため、図１０（Ｇ）〜（Ｊ）に示すように、電流指令値及び各相Duty指令値に変動を生じることはなく、滑らかな電流指令値及び各相Duty指令値を出力することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１              ハンドル
１０            トルクセンサ
１２            車速センサ
１３            バッテリ
２０            モータ
２１            レゾルバ
２２            角速度演算部
１００          コントロールユニット（ＥＣＵ）
１０１          電流指令値演算部
１０２          最大出力制限部
１０４          電流制御部
１０５          ＰＷＭ制御部
１０５Ａ        Duty演算部
１０５Ｂ        ゲート駆動部
１０６          インバータ
１０７          キャリア信号生成部
１２０          １シャント式電流検出回路
１３０          Duty設定部
１３１          比較部
１３２          タイミング制御部
１４０          モータ角度推定部
１４１          記憶部
１４２          相変化検出部
【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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