(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
デューティ指令値とキャリア波との大きさを比較し、該比較した結果に応じてモータの制御に用いるＰＷＭ信号を生成する電力制御方法であって、
前記キャリア波の大きさが最大又は最小となる測定タイミングにおいて、前記モータに供給される電流を測定する電流測定ステップと、
前記電流測定ステップによって測定された電流、及び、前記モータの要求トルクに応じて、デューティ指令値を算出する指令値算出ステップと、
前記指令値算出ステップにおいて算出されたデューティ指令値と、該デューティ指令値が算出された時点での前記キャリア波との大小関係を判定する判定ステップと、
前記判定ステップの判定結果に応じて、前記算出されたデューティ指令値と前記キャリア波との比較の開始を、次の前記測定タイミングまで遅延させる遅延ステップと、を有する、
ことを特徴とする電力制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電力制御方法であって、
前記電流測定ステップにおいて、キャリア波の大きさが最大となる測定タイミングで、前記モータに供給される電流を測定し、
前記判定ステップにおいて、前記指令値算出ステップにおいて算出されたデューティ指令値が、前記デューティ指令値が算出された時点での前記キャリア波よりも大きいか否かを判定し、
前記遅延ステップにおいて、前記判定ステップにて、前記算出されたデューティ指令値が、前記デューティ指令値が算出された時点での前記キャリア波よりも大きいと判定された場合には、前記算出されたデューティ指令値と前記キャリア波との比較を、次の前記測定タイミングから開始させる、
ことを特徴とする電力制御方法。
【請求項３】
請求項１に記載の電力制御方法であって、
前記電流測定ステップにおいて、キャリア波の大きさが最小となる測定タイミングで、前記モータに供給される電流を測定し、
前記判定ステップにおいて、前記指令値算出ステップにおいて算出されたデューティ指令値が、前記デューティ指令値が算出された時点での前記キャリア波よりも小さいか否かを判定し、
前記遅延ステップにおいて、前記判定ステップにて、前記算出されたデューティ指令値が、前記デューティ指令値が算出された時点での前記キャリア波よりも小さいと判定された場合には、前記算出されたデューティ指令値と前記キャリア波との比較を、次の前記測定タイミングから開始させる、
ことを特徴とする電力制御方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の電力制御方法であって、
前記判定ステップの判定結果に応じて、前記キャリア波の周波数を、前記指令値算出ステップによるデューティ指令値の算出時間に応じた周波数に変更する周波数変更ステップを、さらに有する
ことを特徴とする電力制御方法。
【請求項５】
キャリア波の大きさが最大又は最小となる測定タイミングにおいて、モータに供給される電流を測定する電流センサと、
前記電流センサによって測定された電流に応じたデューティ指令値と、前記キャリア波との大きさを比較し、該比較した結果に応じてＰＷＭ信号を生成するコントローラと、を有する電力制御装置であって、
前記コントローラは、
前記電流測定部により測定された電流、及び、前記モータの要求トルクに応じて、デューティ指令値を算出する指令値算出部と、
前記指令値算出部により算出されたデューティ指令値と、該デューティ指令値が算出された時点での前記キャリア波との大小関係を判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に応じて、前記算出されたデューティ指令値と前記キャリア波との比較の開始を、次の前記測定タイミングまで遅延させる遅延部と、を有する、
ことを特徴とする電力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力制御方法、及び、電力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
直流電力を交流電力に変換して三相交流モータに印加する電力制御方法の一つとして、パルス幅変調（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：ＰＷＭ）電力制御方法が知られている。
【０００３】
一般的なＰＷＭ電力制御方法においては、モータに供給される電流が順次測定され、その測定電流、及び、モータの要求トルクに応じて、デューティ指令値が求められる。そして、デューティ指令値とキャリア波との大きさが比較され、比較結果に基づいてＰＷＭ信号が生成される。ＰＷＭ信号を用いてインバータのスイッチング素子のオン／オフを操作することにより、モータへの印加電圧のパルス幅が制御され、モータに所望の電力が供給される。
【０００４】
ここで、測定電流に含まれるノイズが最小となるように、スイッチング素子のオン区間又はオフ区間の中間点となる、キャリア波の大きさが最大又は最小となるタイミングにおいて、モータに供給される電流が測定される。電流が測定されてからデューティ指令値が算出されるまでの間にキャリア波が変化するため、算出されたデューティ指令値の大きさによっては、デューティ指令値の算出が完了した時点において、すでにデューティ指令値とキャリア波との大きさが等しくなるタイミングを過ぎていることがある。このような場合には、スイッチング素子を操作するタイミングが本来のタイミングから遅れてしまう。
【０００５】
この対策として、特許文献１においては、算出されたデューティ指令値が、デューティ指令値の算出が完了した時点でのキャリア波の大きさを上回る場合に、スイッチング素子がオンになるタイミング及びオフになるタイミングを共に遅らせる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１００５９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示されている技術においては、スイッチング素子がオン及びオフとなるタイミングが共に遅らされることにより、モータへの印加電圧のパルス幅が確保される。しかしながら、電流の測定タイミングであるキャリア波が最大又は最小となるタイミングは、スイッチング素子のオン区間又はオフ区間の中間点に相当しなくなる。そのため、測定された電流に含まれるノイズの影響を十分に抑制することができなくなるので、モータの回転制御の精度が低下してしまうという課題があった。
【０００８】
本発明は、このような課題に着目してなされたものであり、モータの回転制御の精度を高めることができる電力制御装置、及び、電力制御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】
【０００９】
本発明の電力制御装置の制御方法の一態様は、デューティ指令値とキャリア波との大きさを比較し、該比較した結果に応じてモータの制御に用いるＰＷＭ信号を生成する電力制御方法であって、キャリア波の大きさが最大又は最小となる測定タイミングにおいて、モータに供給される電流を測定する電流測定ステップと、電流測定ステップによって測定された電流、及び、モータの要求トルクに応じて、デューティ指令値を算出する指令値算出ステップと、指令値算出ステップにおいて算出されたデューティ指令値と、該デューティ指令値が算出された時点でのキャリア波との大小関係を判定する判定ステップと、判定ステップの判定結果に応じて、算出されたデューティ指令値と前記キャリア波との比較の開始を、次の測定タイミングまで遅延させる遅延ステップと、を有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一態様によれば、遅延ステップにおいて、判定ステップの判定結果に応じて、算出されたデューティ指令値とキャリア波との比較の開始を、次の測定タイミングまで遅延させる。これにより、ＰＷＭ信号の生成に用いられるデューティ指令値とキャリア波との位置関係を、本来のデューティ指令値とキャリア波との位置関係とすることができる。
【００１１】
このようにデューティ指令値とキャリア波との位置関係が適切となることにより、スイッチング素子のオン区間又はオフ区間の中間点でモータへの供給電流が測定されることになる。そのため、測定される電流に含まれる高調波のノイズが抑制されることになる。この測定電流に基づいて生成されたＰＷＭ信号を用いてモータを制御することで、モータの回転制御の精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態の電源システムの概略構成図である。
【図２】図２は、第１実施形態のＰＷＭ信号生成部にて比較されるデューティ指令値とキャリア波との一例を示す図である。
【図３】図３は、第１実施形態のＰＷＭ信号生成部にて比較されるデューティ指令値とキャリア波との他の一例を示す図である。
【図４】図４は、第１実施形態のモータコントローラの動作を示すブロック図である。
【図５】図５は、第１実施形態の遅延回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図６】図６は、本発明の第２実施形態のモータコントローラの動作を示すブロック図である。
【図７】図７は、第２実施形態の遅延回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００１４】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態における電源システムの概略構成図である。
【００１５】
図１に示される電源システム１００は、電動車両に載置されているものとする。このシステムによれば、バッテリ１０１から、リレー１０２、及び、インバータ１０３を介して、モータ１０４に電力が供給される。
【００１６】
バッテリ１０１は、二次電池であり、直流電力を出力する。
【００１７】
リレー１０２は、電源システム１００全体の駆動又は停止を制御する。
【００１８】
インバータ１０３は、複数のスイッチング素子（絶縁ゲートバイポーラトランジスタＩＧＢＴ）Ｔｒ１〜Ｔｒ６と、整流素子（ダイオード）Ｄ１〜Ｄ６とを備えている。整流素子Ｄ１〜Ｄ６は、スイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ６のそれぞれと並列に設けられるとともに、スイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ６の整流方向とは逆方向に電流が流れるように設けられている。また、スイッチング素子は２つずつ直列に接続されており、直列接続された２つのスイッチング素子の間と、モータ１０４の三相（ＵＶＷ）の入力部のうちのいずれかとがそれぞれ接続されている。
【００１９】
具体的には、スイッチング素子Ｔｒ１及びＴｒ２、スイッチング素子Ｔｒ３及びＴｒ４、スイッチング素子Ｔｒ５及びＴｒ６が、それぞれ、直列に接続されている。そして、スイッチング素子Ｔｒ１及びＴｒ２の接続点とモータ１０４のＵ相の入力部とが接続され、スイッチング素子Ｔｒ３及びＴｒ４の接続点とモータ１０４のＶ相の入力部とが接続され、スイッチング素子Ｔｒ５及びＴｒ６の接続点とモータ１０４のＷ相の入力部とが接続されている。このように設けられたスイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ６がモータコントローラ１１１から出力されるＰＷＭ信号に応じて操作されることにより、バッテリ１０１からモータ１０４に印加される電圧のパルス幅が制御される。一般に、このような制御が、ＰＷＭ電流制御と称されている。
【００２０】
なお、インバータ１０３に電圧が印加されていなければモータ１０４の各相の入力部における電位はゼロであるものとする。また、コンデンサ１０５の電位差がＶｃａｐである。そのため、モータ１０４の各相の入力部に印加される電圧の電位は、「−Ｖｃａｐ／２」から「＋Ｖｃａｐ／２」までの範囲の値であるものとする。
【００２１】
モータ１０４は、回転子に永久磁石を備える永久磁石型の三相交流モータであり、三相（ＵＶＷ相）のそれぞれについて入力部を有している。モータ１０４は電動車両の駆動輪を駆動する駆動源であって、モータ１０４の回転に伴って電動車両の駆動輪が回転する。
【００２２】
コンデンサ１０５は、リレー１０２とインバータ１０３との間に配置され、インバータ１０３と並列に接続されている。コンデンサ１０５は、バッテリ１０１からモータ１０４に出力される直流電力を平滑化する。
【００２３】
電流センサ１０６は、インバータ１０３からモータ１０４の各相の入力部へと流れる電流のそれぞれの大きさを測定する。本実施形態では、電流センサ１０６Ｕ、１０６Ｖ、１０６Ｗの３つの電流センサが、モータ１０４の各相の入力部への電源線に設けられている。電流センサ１０６Ｕ、１０６Ｖ、１０６Ｗは、それぞれ、測定した各相の三相交流電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗをモータコントローラ１１１にフィードバック出力する。
【００２４】
回転子位置センサ１０７は、例えばレゾルバやエンコーダなどである。回転子位置センサ１０７は、モータ１０４の回転子の近傍に設けられており、モータ１０４の回転子の位相θを測定する。そして、回転子位置センサ１０７は、測定した回転子の位相θを示す回転子位置センサ信号を、モータコントローラ１１１に出力する。
【００２５】
電圧センサ１０８は、コンデンサ１０５と並列に設けられている。電圧センサ１０８は、コンデンサ１０５の両端の電位差であるコンデンサ電圧Ｖｃａｐを測定すると、コンデンサ電圧Ｖｃａｐをゲート駆動回路１０９に出力する。
【００２６】
ゲート駆動回路１０９は、モータコントローラ１１１から入力されるＰＷＭ信号に応じて、インバータ１０３のスイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ６を操作する。また、ゲート駆動回路１０９は、スイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ６について、温度を測定するとともに正常に動作しているか否かを検出する。ゲート駆動回路１０９は、スイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ６について測定した温度や検出した状態などを示すＩＧＢＴ信号を、モータコントローラ１１１へ出力する。ゲート駆動回路１０９は、電圧センサ１０８によって測定されたコンデンサ電圧Ｖｃａｐを示すコンデンサ電圧信号をモータコントローラ１１１に出力する。
【００２７】
車両コントローラ１１０は、モータ１０４に要求するトルクである要求トルクを示すトルク指令値Ｔ*を算出すると、算出したトルク指令値Ｔ*を、モータコントローラ１１１に出力する。
【００２８】
モータコントローラ１１１は、モータ１０４への印加電圧のパルス幅を制御するために、インバータ１０３のスイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ６のそれぞれに対してパルス幅変調（ＰＷＭ）信号を出力する。具体的には、モータコントローラ１１１は、電流センサ１０６から出力される三相交流電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗと、回転子位置センサ１０７から出力される回転子の位相θと、車両コントローラ１１０から出力されるトルク指令値Ｔ*とに基づいて、電圧指令値を算出する。次に、モータコントローラ１１１は、電圧指令値と、電圧センサ１０８から出力されるコンデンサ電圧Ｖｃａｐとを用いて、デューティ指令値を算出する。次に、モータコントローラ１１１は、デューティ指令値とキャリア波とを比較し、比較結果に応じてＰＷＭ信号を生成する。次に、モータコントローラ１１１は、生成したＰＷＭ信号をゲート駆動回路１０９へ出力する。ゲート駆動回路１０９は、入力された各ＰＷＭ信号に基づいてインバータ１０３のスイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ６をそれぞれ操作する。このようにすることで、モータ１０４への印加電圧のパルス幅が制御され、モータ１０４においてはトルク指令値Ｔ*のトルクを発生することができる。
【００２９】
なお、電源システム１００においては、バッテリ１０１及びモータ１０４以外の構成、すなわち、インバータ１０３、電流センサ１０６、及び、モータコントローラ１１１などによって、電力制御装置が構成されるものとする。
【００３０】
ここで、モータコントローラ１１１において比較される、デューティ指令値とキャリア波との関係について説明する。
【００３１】
図２は、デューティ指令値とキャリア波との一例を示す図である。なお、この図においては、モータ１０４のｕ相への入力の制御に用いるデューティ指令値Ｄｕ*についてのみ説明し、モータ１０４のｖ相、ｗ相への入力の制御に用いるデューティ指令値Ｄｖ*、Ｄｗ*については説明を省略する。
【００３２】
この図においては、横軸に時間が、縦軸にデューティ比が示されている。また、最大値が１（１００％）となり、最小値が０（０％）となるように規格化されたキャリア波が示されている。また、モータコントローラ１１１により算出されたデューティ指令値Ｄｕ*が太線で示されている。なお、デューティ指令値Ｄｕ*は、キャリア波の大きさと同様に、０から１までの範囲内の値となる。
【００３３】
また、モータコントローラ１１１は、デューティ指令値Ｄｕ*とキャリア波との大きさを比較して、デューティ指令値Ｄｕ*がキャリア波以上である場合には、スイッチング素子ＴｒがＯＦＦとなるようなＰＷＭ信号を生成する。一方、モータコントローラ１１１は、デューティ指令値Ｄｕ*がキャリア波よりも小さい場合には、スイッチング素子ＴｒがＯＮとなるようなＰＷＭ信号を生成する。このようにすることにより、キャリア波の周期に占めるスイッチング素子ＴｒがＯＮとなる区間の割合は、デューティ指令値Ｄｕ*と等しくなる。
【００３４】
電流センサ１０６は、キャリア波が最大となるタイミング（時刻Ｔａ）でモータ１０４への供給電流を測定する。例えば、電流センサ１０６が時刻Ｔａにおいてモータ１０４に流れる電流を測定すると、モータコントローラ１１１は、時刻Ｔａからの算出時間Δｔだけ経過時点である時刻Ｔｂで、デューティ指令値Ｄｕ*の算出を完了する。
【００３５】
算出されたデューティ指令値Ｄｕ*は、デューティ指令値Ｄｕ*の算出が完了した時点（時刻Ｔｂ）でのキャリア波の大きさよりも小さい。このような場合には、測定タイミング（時刻Ｔａ）から算出時間Δｔだけ経過した時点（時刻Ｔｂ）よりも後の時刻Ｔｏｎにおいて、デューティ指令値Ｄｕ*とキャリア波との大きさが等しくなり、ＰＷＭ信号によりスイッチング素子ＴｒはＯＮに操作される。したがって、モータコントローラ１１１は、デューティ指令値Ｄｕ*の算出が完了した時点（時刻Ｔｂ）においては、算出されたデューティ指令値Ｄｕ*がキャリア波よりも小さいため、デューティ指令値Ｄｕ*とキャリア波とを適切に比較することができる。
【００３６】
ここで、電流センサ１０６が、キャリア波が最大となるタイミング（時刻Ｔａ）で三相交流電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを測定するのは、以下の理由による。
【００３７】
キャリア波がデューティ指令値Ｄｕ*を下回るタイミングであるＴｏｎにおいてスイッチング素子ＴｒがＯＮとなり、キャリア波がデューティ指令値Ｄｕ*を上回るタイミングであるＴｏｆｆにおいてスイッチング素子ＴｒがＯＦＦとなる。このようなスイッチング素子Ｔｒの操作に起因して、バッテリ１０１からモータ１０４へと流れる電流に高調波のノイズが含まれてしまうことがある。
【００３８】
ＰＷＭ電力制御方法においては、スイッチング素子Ｔｒの操作は極めて短い間隔で行われる。そのため、スイッチング素子Ｔｒの操作タイミングを平均化すれば、キャリア波が最大となるタイミング（時刻Ｔａ）は、スイッチング素子Ｔｒが操作されるタイミングＴｏｎ及びＴｏｆｆから最も時間的な隔たりがあるとみなすことができる。したがって、キャリア波が最大となるタイミングにおいて電流センサ１０６が三相交流電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを測定することにより、三相交流電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗに含まれる高調波のノイズを低減することができる。これにより、モータ１０４の回転制御の精度を高めることができる。
【００３９】
なお、図２においては、電流センサ１０６による電流の測定タイミングが、キャリア波が最大となるタイミングである場合について説明したが、これに限らない。電流センサ１０６が、キャリア波が最大又は最小となるタイミングで電流を測定したとしても、同様に三相交流電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗのノイズを低減することができる。電流の測定タイミングと同期してスイッチング素子Ｔｒが操作されるため、スイッチング素子Ｔｒの操作タイミングを平均化すれば、スイッチング素子Ｔｒの操作タイミングは、キャリア波が最大となるタイミングと最小となるタイミングとの中間点であるとみなすことができる。したがって、キャリア波が最大又は最小となるタイミングは、平均化されたスイッチング素子Ｔｒの操作タイミングから最も時間的な隔たりがあることになる。そのため、キャリア波が最大又は最小となるタイミングにおいて電流センサ１０６が電流を測定することにより、測定電流に含まれるスイッチング素子Ｔｒの操作に起因するノイズを抑制することができる。
【００４０】
図３は、モータコントローラ１１１にて比較されるデューティ指令値とキャリア波との他の一例を示す図である。
【００４１】
この図を用いて、電流センサ１０６が、キャリア波が最大又は最小となる時刻Ｔａ１及びＴａ２において電流を測定する場合について説明する。また、電流の測定タイミングである時刻Ｔａ１及びＴａ２から、算出時刻Δｔだけ経過した時刻Ｔｂ１及びＴｂ２までの前におけるキャリア波が点線で示されている。
【００４２】
まず、キャリア波が最大となるタイミング（時刻Ｔａ１）で電流が測定される場合について検討する。
【００４３】
モータコントローラ１１１は、算出時間Δｔ経過後の時刻Ｔｂ１以降において、デューティ指令値Ｄｕ１*とキャリア波とを比較することが可能となる。なお、時刻Ｔｂ１においては、算出されたデューティ指令値Ｄｕ１*がキャリア波よりも大きいため、モータコントローラ１１１は、スイッチング素子ＴｒがＯＮとなるＰＷＭ信号を生成してしまう。しかしながら、本来、デューティ指令値Ｄｕ１*によってスイッチング素子ＴｒがＯＮとなるタイミングは、デューティ指令値Ｄｕ１*とキャリア波とが同じ大きさとなる時刻Ｔｃ１となるべきである。
【００４４】
このように、デューティ指令値Ｄｕ１*が時刻Ｔｂ１でのキャリア波よりも大きい場合には、本来のタイミングである時刻Ｔｃ１とは異なる時刻Ｔｂ１において、スイッチング素子Ｔｒが操作されてしまうため、モータ１０４への印加電力の制御の精度が低下してしまう。
【００４５】
次に、キャリア波が最小となるタイミング（時刻Ｔａ２）で電流が測定される場合について検討する。
【００４６】
このような場合には、モータコントローラ１１１は、時刻Ｔａ２から算出時間Δｔ経過後の時刻Ｔｂ２以降において、デューティ指令値Ｄｕ２*とキャリア波とを比較することができる。デューティ指令値Ｄｕ２*が時刻Ｔｂ２でのキャリア波よりも小さい場合には、本来のタイミングとは異なるタイミングでスイッチング素子Ｔｒが操作されてしまうため、モータ１０４への印加電力の制御の精度が低下してしまう。
【００４７】
ここで、時刻Ｔｂ１におけるキャリア波の中央値（１／２（５０％））からの乖離量ΔＤｃは、時刻Ｔｂ２におけるキャリア波の中央値（１／２（５０％））からの乖離量Δｔと等しい。そこで、このような乖離量ΔＤｃは、算出時間Δｔと、キャリア波の周波数ｆとを用いて、次の式のように示すことができる。
【００４８】
【数１】
0006458684.tif 000002
【００４９】
したがって、デューティ指令値Ｄｕ１*が「０．５＋ΔＤｃ」よりも小さい場合には、モータコントローラ１１１にて求められるＰＷＭ信号によるスイッチング素子Ｔｒの制御タイミングと、本来、デューティ指令値Ｄｕ１*によってスイッチング素子Ｔｒが操作されるタイミングとにズレが生じることはない。また、デューティ指令値Ｄｕ２*が「０．５−ΔＤｃ」よりも大きい場合には、モータコントローラ１１１にて求められるＰＷＭ信号によるスイッチング素子Ｔｒの制御タイミングと、本来、デューティ指令値Ｄｕ２*によってスイッチング素子Ｔｒが操作されるタイミングとにズレが生じることはない。
【００５０】
したがって、デューティ指令値Ｄｕ*が「０．５−ΔＤｃ」から「０．５＋ΔＤｃ」までの範囲であれば、モータコントローラ１１１にて求められるＰＷＭ信号によるスイッチング素子Ｔｒの制御タイミングと、本来のデューティ指令値Ｄｕ*によってスイッチング素子ＴｒがＯＮとなるタイミングとにズレが生じない。そこで、この範囲の大きさである２ΔＤｃを上限変調率Ｍ*と定義すると、上限変調率Ｍ*は、次の式のように示すことができる。
【００５１】
【数２】
0006458684.tif 000003
【００５２】
また、上述のように、デューティ指令値Ｄｕ*が、「０．５−ΔＤｃ」から「０．５＋ΔＤｃ」までの範囲内の値であれば、モータコントローラ１１１にて求められるＰＷＭ信号によるスイッチング素子Ｔｒの制御タイミングと、本来、デューティ指令値Ｄｕ*によってスイッチング素子Ｔｒが制御されるタイミングとにズレが生じることはない。そこで、ズレが生じないデューティ指令値Ｄｕ*の範囲は、上限変調率Ｍ*を用いて、次の式のように示すことができる。
【００５３】
【数３】
0006458684.tif 000004
【００５４】
ここで、モータコントローラ１１１において、デューティ指令値Ｄｕ*、Ｄｖ*、Ｄｗ*は、三相交流電圧指令値Ｖｕ*、Ｖｖ*、Ｖｗ*と、コンデンサ１０５のコンデンサ電圧Ｖｃａｐとを用いて、次の式のように示すことができる。
【００５５】
【数４】
0006458684.tif 000005
【００５６】
式（４）を用いれば、式（３）は以下のように示すことができる。
【００５７】
【数５】
0006458684.tif 000006
【００５８】
したがって、モータコントローラ１１１は、三相交流電圧指令値Ｖｕ*、Ｖｖ*、Ｖｗ*が、（５）式を満たすか否かを判定することによって、モータコントローラ１１１によるスイッチング素子Ｔｒの制御タイミングと、デューティ指令値Ｄｕ１*によってスイッチング素子ＴｒがＯＮとなる本来のタイミングとにズレが生じるか否かを判定ことができる。
【００５９】
本来、デューティ指令値Ｄｕ１*によってスイッチング素子ＴｒがＯＮとなるタイミングは、デューティ指令値Ｄｕ１*とキャリア波とが同じ大きさとなる時刻Ｔｃ１となるべきである。しかしながら、本来のタイミングである時刻Ｔｃ１とは異なる時刻Ｔｂ１において、スイッチング素子ＴｒがＯＮとなるように操作されてしまうため、モータ１０４への印加電力の制御の精度が低下してしまう。この精度の低下を簡易な処理で抑制するためには、モータコントローラ１１１において、算出されたデューティ指令値Ｄｕ１*とキャリア波との比較の開始を遅延させる必要がある。
【００６０】
次に、図４を用いて、図１のモータコントローラ１１１の構成について説明する。
【００６１】
図４は、モータコントローラ１１１の構成を示すブロック図である。
【００６２】
電流指令値演算部４０１は、図１の車両コントローラ１１０により算出されるトルク指令値Ｔ*と、モータ１０４の回転速度ωとに基づいて、ｄ軸電流指令値Ｉｄ*及びｑ軸電流指令値Ｉｑ*を算出する。
【００６３】
なお、モータ１０４の回転速度ωは、以下のように求められる。
【００６４】
位相演算部４０７は、図１の回転子位置センサ１０７から出力される回転子位置センサ信号に基づき、回転子位相θを算出する。
【００６５】
そして、回転速度演算部４０８は、位相演算部４０７が算出した回転子位相θを微分演算することで回転速度（電気角速度）ωを演算する。
【００６６】
電流制御部４０２には、電流指令値演算部４０１から出力されるｄ軸電流指令値Ｉｄ*及びｑ軸電流指令値Ｉｑ*と、位相変換部４０９からモータ１０４へと流れる電流の測定値であるｄ軸電流Ｉｄ及びｑ軸電流Ｉｑが入力される。電流制御部４０２は、これらの入力値に基づいて、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ*及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ*を算出する。具体的には、電流制御部４０２は、ｄ軸電流指令値Ｉｄ*とｄ軸電流Ｉｄとの偏差がなくなるように、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ*を求める。また、電流制御部４０２は、ｑ軸電流指令値Ｉｑ*とｑ軸電流Ｉｑとの偏差がなくなるように、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ*を求める。
【００６７】
なお、位相変換部４０９は、図１の電流センサ１０６Ｕ、１０６Ｖ、１０６Ｗにより測定される三相交流電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗと、位相演算部４０７にて算出された回転子位相θとに基づいて、ｄ軸電流Ｉｄ、及び、ｑ軸電流Ｉｑを算出する。
【００６８】
なお、電流センサ１０６が、キャリア波の大きさを測定するタイミングと、位相変換部４０９から出力されるｄ軸電流Ｉｄ及びｑ軸電流Ｉｑが変化するタイミングとは同期している。例えば、電流センサ１０６が、キャリア波の大きさが最大となるタイミングで、モータ１０４へ流れる電流を測定する場合には、キャリア波の大きさが最大となるタイミングと同期して、位相変換部４０９から出力されるｄ軸電流Ｉｄ及びｑ軸電流Ｉｑが変化する。
【００６９】
位相変換部４０３は、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ*及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ*と、位相演算部４０７から出力されるモータ１０４の回転子の位相θとを用いて、三相交流電圧指令値Ｖｕ*、Ｖｖ*、Ｖｗ*を求める。
【００７０】
上述のようにモータ１０４の各相の入力部に供給される電位は「−Ｖｃａｐ／２」から「＋Ｖｃａｐ／２」までの範囲である。そのため、三相交流電圧指令値Ｖｕ*、Ｖｖ*、Ｖｗ*は、「−Ｖｃａｐ／２」から「＋Ｖｃａｐ／２」までの範囲となる。
【００７１】
デューティ変換部４０４は、三相交流電圧指令値Ｖｕ*、Ｖｖ*、Ｖｗ*と、図１のコンデンサ１０５のコンデンサ電圧Ｖｃａｐとに基づいて、上述の式（４）を用いて、デューティ指令値Ｄｕ*、Ｄｖ*、Ｄｗ*を生成し、遅延回路４０５に出力する。
【００７２】
また、デューティ変換部４０４は、三相交流電圧指令値Ｖｕ*、Ｖｖ*、Ｖｗ*が上述の式（５）を満たすか否かを判定する。なお、上述のように、この判定結果に応じて、算出されたデューティ指令値Ｄｕ*、Ｄｖ*、Ｄｗ*とキャリア波との比較の開始の遅延の要否を判断することができる。
【００７３】
三相交流電圧指令値Ｖｕ*、Ｖｖ*、Ｖｗ*が式（５）を満たす場合には、デューティ変換部４０４は、遅延回路４０５からのデューティ指令値Ｄｕ*、Ｄｖ*、Ｄｗ*の出力の遅延が不要であるため、遅延信号Ｄを出力しない。
【００７４】
一方、三相交流電圧指令値Ｖｕ*、Ｖｖ*、Ｖｗ*が式（５）を満たさない場合には、デューティ変換部４０４は、遅延回路４０５からのデューティ指令値Ｄｕ*、Ｄｖ*、Ｄｗ*の出力の遅延が必要である旨を示すために、遅延信号Ｄを出力する。
【００７５】
なお、式（５）における上限変調率Ｍ*は、以下のようにして求めることができる。
【００７６】
キャリア周波数算出部４１０は、ＰＷＭ信号生成部４０６にて生成されるキャリア波の周波数ｆを決定する。キャリア周波数算出部４１０は、決定したキャリア波の周波数ｆをＰＷＭ信号生成部４０６に出力するとともに、上限変調率算出部４１１にも出力する。なお、第１実施形態においては、キャリア周波数算出部４１０は、キャリア周波数ｆを変更しないものとする。
【００７７】
上限変調率算出部４１１は、電流センサ１０６Ｕ、１０６Ｖ、１０６Ｗが三相交流電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを測定してから、デューティ変換部４０４がデューティ指令値Ｄｕ*、Ｄｖ*、Ｄｗ*を算出するまでの算出時間Δｔを予め記憶している。なお、算出時間Δｔには、電流センサ１０６Ｕ、１０６Ｖ、１０６Ｗによる電流の測定時間（ＡＤ変換などの処理時間）が含まれていてもよい。
【００７８】
上限変調率算出部４１１は、キャリア周波数算出部４１０から出力されるキャリア波の周波数f、算出時間Δｔ、及び、式（２）を用いて、上限変調率Ｍ*を算出する。
【００７９】
遅延回路４０５は、遅延信号Ｄが入力されている場合には、デューティ指令値Ｄｕ*、Ｄｖ*、Ｄｗ*の出力タイミングを遅延させて、キャリア波が次に最大となるタイミング、すなわち、次の測定タイミングにてデューティ指令値Ｄｕ*、Ｄｖ*、Ｄｗ*をＰＷＭ信号生成部４０６に出力する。
【００８０】
一方、遅延回路４０５は、遅延信号Ｄが入力されていない場合には、デューティ指令値Ｄｕ*、Ｄｖ*、Ｄｗ*の出力タイミングを遅延させることなく、デューティ指令値Ｄｕ*、Ｄｖ*、Ｄｗ*をＰＷＭ信号生成部４０６に出力する。なお、遅延回路４０５の詳細な動作については、後に、図５を用いて説明する。
【００８１】
ＰＷＭ信号生成部４０６は、キャリア周波数算出部４１０から出力されるキャリア周波数ｆに基づいて三角波のキャリア波を生成する。なお、ＰＷＭ信号生成部４０６により生成されるキャリア波は規格化されており、最小値が０であり最大値が１であるものとする。
【００８２】
そして、ＰＷＭ信号生成部４０６は、デューティ指令値Ｄｕ*、Ｄｖ*、Ｄｗ*と、キャリア波との大きさを比較し、その比較結果に応じてＰＷＭ信号を生成する。
【００８３】
したがって、遅延回路４０５からの出力が遅延される場合には、ＰＷＭ信号生成部４０６によるデューティ指令値Ｄｕ*、Ｄｖ*、Ｄｗ*とキャリア波との比較は、電流センサ１０６による電流の次の測定周期が開始するタイミング、すなわち、次に電流センサ１０６によって電流の測定が行われるタイミングから行われることになる。
【００８４】
換言すれば、遅延回路４０５からの出力が遅延されていない場合には、ＰＷＭ信号生成部４０６内におけるデューティ指令値Ｄｕ*、Ｄｖ*、Ｄｗ*は、電流センサ１０６による電流の測定タイミングにて、測定周期ごとに更新される。一方、遅延回路４０５からの出力が遅延される場合には、ＰＷＭ信号生成部４０６内におけるデューティ指令値Ｄｕ*、Ｄｖ*、Ｄｗ*は、次の電流センサ１０６による電流の測定タイミングにて更新されるので、更新が遅延されることになる。
【００８５】
次に、遅延回路４０５の動作について図５を用いて説明する。
【００８６】
図５は、遅延回路４０５の動作を説明するためのタイミングチャートである。この図においては、電流センサ１０６は、キャリア波の大きさが最大となるタイミングで、電流を測定しているものとする。
【００８７】
図５（ａ）には、デューティ指令値Ｄｕ*及びキャリア波が示されている。また、図５（ｂ）には、ＰＷＭ信号が示されている。なお、この図においては、デューティ指令値Ｄｕ*についてのみ説明し、デューティ指令値Ｄｖ*、Ｄｗ*については説明を省略する。
【００８８】
図５に示された任意の時刻において、ＰＷＭ信号生成部４０６は、キャリア波とデューティ指令値とを比較し、比較結果に応じたＰＷＭ信号を生成する。このようにして生成されたＰＷＭ信号が、図５（ｂ）に示されている。
【００８９】
以下では、各時刻におけるモータコントローラ１１１の各構成の動作を説明する。
【００９０】
時刻Ｔ１ａにおいて、電流センサ１０６ｕによって三相交流電流Ｉｕ１が測定される。そして、デューティ変換部４０４は、三相交流電流Ｉｕ１に基づいて生成された三相交流電圧指令値Ｖｕ１*を用いて、デューティ指令値Ｄｕ１*の算出を開始する。なお、時刻Ｔ１ａにおいては、モータ１０４の要求トルクは大きくなく、デューティ指令値Ｄｕ１*は、時刻Ｔ１ａから算出時間Δｔ経過した時刻Ｔ１ｂにおけるキャリア波の大きさを下回るものとする。
【００９１】
同時に、デューティ変換部４０４は、コンデンサ電圧Ｖｃａｐ、及び、上限変調率Ｍ*を用いて、三相交流電圧指令値Ｖｕ１*が、式（５）を満たすか否かを判定する。時刻Ｔ１ａにおいてはモータ１０４の要求トルクは大きくないため、デューティ変換部４０４は、三相交流電圧指令値Ｖｕ１*が式（５）を満たしていると判定して、遅延回路４０５からのデューティ指令値Ｄｕ１*の出力タイミングの遅延は不要であると判定する。
【００９２】
次に、時刻Ｔ１ｂにおいて、デューティ変換部４０４は、デューティ指令値Ｄｕ１*の算出を完了する。そして、デューティ変換部４０４は、算出したデューティ指令値Ｄｕ１*、遅延回路４０５に出力する。
【００９３】
遅延信号Ｄが遅延回路４０５に入力されていないため、遅延回路４０５は、デューティ変換部４０４により算出されたデューティ指令値Ｄｕ１*の出力タイミングを遅延させることなくＰＷＭ信号生成部４０６に出力する。
【００９４】
したがって、時刻Ｔ１ｂ以降において、ＰＷＭ信号生成部４０６は、時刻Ｔ１ａにおける三相交流電流Ｉｕ１により求められたデューティ指令値Ｄｕ１*とキャリア波とを比較し、比較結果に応じてＰＷＭ信号を生成する。
【００９５】
次に、時刻Ｔ２ａにおいて、電流センサ１０６ｕによって三相交流電流Ｉｕ２が測定される。そして、デューティ変換部４０４は、三相交流電流Ｉｕ２に基づいて生成された三相交流電圧指令値Ｖｕ２*、及び、コンデンサ電圧Ｖｃａｐを用いて、デューティ指令値Ｄｕ２*の算出を開始する。なお、時刻Ｔ２ａにおいては、モータ１０４の要求トルクが大きく、デューティ指令値Ｄｕ２*は、時刻Ｔ２ａから算出時間Δｔ経過した時刻Ｔ２ｂにおけるキャリア波の大きさを上回るものとする。
【００９６】
同時に、デューティ変換部４０４は、コンデンサ電圧Ｖｃａｐ、及び、上限変調率Ｍ*を用いて、三相交流電圧指令値Ｖｕ２*が、式（５）を満すか否かを判定する。時刻Ｔ２ａにおいてはモータ１０４の要求トルクが大きいため、三相交流電圧指令値Ｖｕ２*が式（５）を満たさないと判定して、遅延回路４０５からのデューティ指令値Ｄｕ２*の出力を遅延させる必要があると判断する。
【００９７】
次に、時刻Ｔ２ｂにおいて、デューティ変換部４０４は、デューティ指令値Ｄｕ２*の算出を完了する。そして、デューティ変換部４０４は、算出したデューティ指令値Ｄｕ２*、及び、遅延信号Ｄを、遅延回路４０５に出力する。
【００９８】
遅延信号Ｄが遅延回路４０５に入力されたため、遅延回路４０５は、デューティ変換部４０４により算出されたデューティ指令値Ｄｕ２*の出力タイミングを遅延させる。具体的には、遅延回路４０５は、次の測定タイミング、すなわち、次にキャリア波が最大となるタイミングである時刻Ｔ３ａにて、デューティ指令値Ｄｕ２*をＰＷＭ信号生成部４０６に出力する。
【００９９】
したがって、時刻Ｔ２ｂから時刻Ｔ３ａまでの間においては、ＰＷＭ信号生成部４０６は、デューティ指令値Ｄｕ１*とキャリア波とを比較する。そして、時刻Ｔ３ａ以降において、ＰＷＭ信号生成部４０６は、デューティ指令値Ｄｕ２*とキャリア波とを比較し、比較結果に応じてＰＷＭ信号を生成する。
【０１００】
同様に、時刻Ｔ３ａにおいて測定された三相交流電流Ｉｕ３に基づいて生成されたデューティ指令値Ｄｕ３*は、時刻Ｔ４ａにおいてＰＷＭ信号生成部４０６に出力される。したがって、時刻Ｔ３ａから時刻Ｔ４ａまでの間において、ＰＷＭ信号生成部４０６は、デューティ指令値Ｄｕ２*とキャリア波とを比較する。時刻Ｔ４ａ以降において、ＰＷＭ信号生成部４０６は、デューティ指令値Ｄｕ３*とキャリア波とを比較してＰＷＭ信号を生成する。
【０１０１】
なお、図５においては、電流センサ１０６は、キャリア波が最大となるタイミングにおいて電流を測定する例について説明したが、これに限らない。
【０１０２】
例えば、電流センサ１０６は、キャリア波が最小となるタイミングにおいて電流を測定してもよい。
【０１０３】
このような場合には、デューティ変換部４０４は、三相交流電圧指令値Ｖｕ*が式（５）を満たさないと判定すると、遅延回路４０５からの出力を遅延しなければＰＷＭ信号生成部４０６においてデューティ指令値Ｄｕ*とキャリア波とを適切に比較できないと判断し、遅延信号Ｄを遅延回路４０５に出力する。
【０１０４】
遅延信号Ｄが入力されるため、遅延回路４０５は、デューティ指令値Ｄｕ*の出力タイミングを遅延させて、次の測定タイミングであるキャリア波が最小となるタイミングでデューティ指令値Ｄｕ*を出力する。このようにすることで、ＰＷＭ信号生成部４０６は、デューティ指令値Ｄｕ*とキャリア波とを適切に比較できる。
【０１０５】
また、例えば、電流センサ１０６は、キャリア波が最大又は最小となるタイミングにおいて電流を測定してもよい。
【０１０６】
このような場合には、まず、電流センサ１０６は、キャリア波が最大となるタイミングにおいて電流を測定すると、デューティ変換部４０４は、測定された電流により求められた三相交流電圧指令値Ｖｕ*が式（５）を満たすか否か判定する。そして、デューティ変換部４０４は、三相交流電圧指令値Ｖｕ*が式（５）を満たさないと判定すると、遅延回路４０５からの出力を遅延しなければＰＷＭ信号生成部４０６においてデューティ指令値Ｄｕ*とキャリア波とを適切に比較できないと判断し、遅延信号Ｄを遅延回路４０５に出力する。
【０１０７】
遅延信号Ｄが入力されているため、遅延回路４０５は、デューティ指令値Ｄｕ*の出力タイミングを遅延させて、次の測定タイミングであるキャリア波が最大となるタイミングでデューティ指令値Ｄｕ*を出力する。このようにすることで、ＰＷＭ信号生成部４０６は、デューティ指令値Ｄｕ*とキャリア波との比較と適切にすることができる。
【０１０８】
したがって、電流センサ１０６は、キャリア波が最大又は最小となるタイミングにおいて電流を測定している時において、遅延信号Ｄが入力されている場合の遅延回路４０５の動作は、以下のようになる。遅延回路４０５は、キャリア波が最小となるタイミングでの測定電流により求められたデューティ指令値Ｄｕ*を、次の測定タイミングであるキャリア波が最大となるタイミングで出力する。また、遅延回路４０５は、キャリア波が最大となるタイミングでの測定電流により求められたデューティ指令値Ｄｕ*を、次の測定タイミングであるキャリア波が最小となるタイミングで出力する。このようにすることで、ＰＷＭ信号生成部４０６は、デューティ指令値Ｄｕ*とキャリア波とを適切に比較できる。
【０１０９】
第１実施形態によって以下の効果を得ることができる。
【０１１０】
このように、第１実施形態の電力変換方法は、電流測定ステップを実行する電流センサ１０６と、指令値算出ステップを実行するデューティ変換部４０４とを有する。デューティ変換部４０４は、式（５）が満たされるか否かを判定する。この判定結果は、算出されたデューティ指令値と、デューティ指令値が算出された時点のキャリア波との大小関係を示している。そして、この判定結果に応じて、遅延回路４０５からデューティ指令値への出力を遅延させることにより、ＰＷＭ信号生成部４０６によるデューティ指令値とキャリア波との比較の開始が、次の測定タイミングまで遅延される遅延ステップが実行される。
【０１１１】
一般に、高速で操作されるスイッチング素子Ｔｒの操作タイミングを平均化すれば、スイッチング素子Ｔｒのオン区間又はオフ区間の中間点のタイミング、すなわち、キャリア波が最大又は最小となるタイミングにおいて、モータ１０４へ流れる電流に含まれるノイズが小さくなる。そこで、キャリア波が最大又は最小となるタイミングにおいて、電流センサ１０６が三相交流電流を測定し、その三相交流電流に応じてＰＷＭ信号生成部４０６がＰＷＭ信号を生成することにより、高調波のノイズの影響を抑制してモータ１０４の回転を精度よく制御することができる。
【０１１２】
また、電流センサ１０６Ｕ、１０６Ｖ、１０６Ｗが三相交流電流を測定してから、デューティ変換部４０４がデューティ指令値の算出を完了するまでの間（算出時間Δｔ）に、キャリア波の大きさは変化する。例えば、図３に示したように、時刻Ｔａ１における測定電流を用いて算出されたデューティ指令値Ｄｕ１*が、算出時間Δｔ経過時点である時刻Ｔｂ１でのキャリア波の大きさを上回る場合には、デューティ指令値の算出が完了する前に、デューティ指令値とキャリア波とが同じ大きさとなってしまう。そのため、ＰＷＭ信号生成部４０６が生成したＰＷＭ信号によるスイッチング素子Ｔｒの制御タイミング（時刻Ｔｂ１）と、デューティ指令値が示すスイッチング素子Ｔｒの制御タイミング（時刻Ｔｃ１）とにズレが生じてしまう。したがって、ＰＷＭ信号生成部４０６は、適切なＰＷＭ信号を生成できない。
【０１１３】
そこで、デューティ変換部４０４は、式（５）が満たされるか否かを判定する。この判定結果は、デューティ指令値が、デューティ指令値の算出が完了した時点におけるキャリア波を上回るか否か、すなわち、遅延回路４０５からの出力を遅延させなくてもＰＷＭ信号生成部４０６において適切なＰＷＭ信号を生成できるか否かを示している。そのため、式（５）が満たされず、遅延回路４０５からの出力を遅延さなければＰＷＭ信号生成部４０６において適切なＰＷＭ信号を生成できないと判断されると、遅延回路４０５は、デューティ指令値の出力を、次の測定タイミング、すなわち、キャリア波が次に最大となるタイミングまで遅延させる。
【０１１４】
このように遅延させることにより、ＰＷＭ信号生成部４０６における算出されたデューティ指令値とキャリア波との比較の開始が遅延される。そのため、ＰＷＭ信号生成部４０６は、適切なＰＷＭ信号を生成できるようになる。したがって、ＰＷＭ信号によるスイッチング素子Ｔｒの制御タイミングと、デューティ指令値が示すスイッチング素子Ｔｒの制御タイミングとのズレを抑制することができる。
【０１１５】
そのため、スイッチング素子Ｔｒのオン区間又はオフ区間の中間点において三相交流電流の測定が行うことにより、電流センサ１０６により測定される三相交流電流に含まれる高調波のノイズが抑制されるので、モータ１０４を制御する精度を向上させることができる。
【０１１６】
（第２実施形態）
第１実施形態においてはキャリア波の周波数が一定である例について説明した。第２実施形態においては、キャリア波の周波数を変更する例について説明する。
【０１１７】
図６は、第２実施形態のモータコントローラ１１１の構成を示すブロック図である。
【０１１８】
本実施形態のモータコントローラ１１１は、図２に示されたモータコントローラ１１１と比較すると、デューティ変換部４０４から出力される遅延信号Ｄがキャリア周波数算出部４１０に出力されている点と、キャリア周波数算出部４１０がキャリア周波数ｆを変化させる点とが異なる。
【０１１９】
キャリア周波数算出部４１０は、デューティ変換部４０４から遅延信号Ｄが入力されると、ＰＷＭ信号生成部４０６に出力するキャリア波の周波数ｆを、１／Δｔに変更する。このようにすることで、デューティ変換部４０４によるデューティ指令値の算出が完了するタイミングと、デューティ指令値が遅延回路４０５から出力されるタイミングとのズレを小さくすることができる。
【０１２０】
次に、遅延回路４０５による動作について図７を用いて説明する。なお、電流センサ１０６は、キャリア波が最大となるタイミングで電流を測定しているものとする。
【０１２１】
図７は、ＰＷＭ信号生成部４０６における動作を説明するためのタイミングチャートである。この図には、遅延回路４０５を経たデューティ指令値Ｄｕ*及びキャリア波が示されている。なお、時刻Ｔ１の前において、デューティ変換部４０４は、遅延信号Ｄを遅延回路４０５及びキャリア周波数算出部４１０に出力し、キャリア周波数算出部４１０は、出力するキャリア波の周波数ｆを１／Δｔに変更している。周波数ｆが１／Δｔであるため、キャリア波の１周期はΔｔとなる。
【０１２２】
まず、時刻Ｔ１において、電流センサ１０６ｕによって三相交流電流Ｉｕ１が測定される。そして、デューティ変換部４０４は、三相交流電流Ｉｕ１に基づいて生成された三相交流電圧指令値Ｖｕ１*、及び、コンデンサ電圧Ｖｃａｐを用いて、デューティ指令値Ｄｕ１*の算出を開始する。
【０１２３】
時刻Ｔ１からΔｔだけ経過した時刻Ｔ２において、デューティ変換部４０４は、デューティ指令値Ｄｕ１*の算出を完了する。
【０１２４】
ここで、時刻Ｔ２は、電流センサ１０６ｕによって時刻Ｔ１の次に三相交流電流Ｉｕ２が測定されるタイミングである。そのため、時刻Ｔ２においては、電流センサ１０６ｕによって三相交流電流Ｉｕ２が測定されるとともに、遅延回路４０５からデューティ指令値Ｄｕ１*がＰＷＭ信号生成部４０６に出力される。
【０１２５】
このように、算出時間Δｔが経過するタイミングと、キャリア波が次に最大値となるタイミングとが一致するように、キャリア波の周波数ｆが変更される。
【０１２６】
第２実施形態によって以下の効果を得ることができる。
【０１２７】
第２実施形態の電力制御方法において、さらに、デューティ変換部４０４による判定結果に応じて、キャリア周波数算出部４１０は、キャリア波の周波数ｆを、算出時間Δｔに応じた値である１／Δｔに変更する周波数変更ステップを実行する。
【０１２８】
このようにすることにより、図７に示したように、デューティ変換部４０４によるデューティ指令値の算出が完了した直後から、ＰＷＭ信号生成部４０６によってデューティ指令値とキャリア波との比較を行うことができる。
【０１２９】
仮にキャリア波の周波数ｆを１／Δｔよりも高くしてしまうと、キャリア波が最大となる間隔が算出時間Δｔよりも短くなってしまう。そのため、デューティ変換部４０４によるデューティ指令値の算出が完了した直後から、ＰＷＭ信号生成部４０６によるデューティ指令値とキャリア波との比較を行うことができなくなる。
【０１３０】
したがって、キャリア波の周波数ｆを１／Δｔと設定することにより、ＰＷＭ信号生成部４０６が適切にＰＷＭ制御信号を生成できる範囲で、キャリア波の周波数ｆを最も高くすることができる。そのため、電流センサ１０６により測定される三相交流電流に含まれるノイズを低減するとともに、デューティ指令値の算出が完了してからＰＷＭ信号生成部４０６にてデューティ指令値とキャリア波との比較が開始されるまでの遅延を小さくすることができる。したがって、モータ１０４に流れる電流の脈動を抑制するというような耐外乱性能を向上するので、モータ１０４の回転制御の精度を向上させることができる。
【０１３１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態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、上記実施形態は、適宜組み合わせ可能である。
【符号の説明】
【０１３２】
１００    電源システム
１０１    バッテリ
１０３    インバータ
１０４    モータ
１０５    コンデンサ
１０６    電流センサ
１０９    ゲート駆動回路
１１１    モータコントローラ
４０１    電流指令値演算部
４０５    遅延回路
４０６    ＰＷＭ信号生成部
４１０    キャリア周波数算出部
４１１    上限変調率算出部
【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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