(57)【要約】  【課題】従来２基の電動機をＰＷＭ制御する際、キャリア信号間相互の位相差を変更するためには所定の位相差で同期した２組のキャリア信号発生器を設置し、これらを切り替える構成であった。このため任意の位相角に変更するためには装置規模が大きくなる問題があった。本発明はこの問題を解決し、単一ＣＰＵで２基の電動機を任意の位相で制御することを目的とした。  【解決手段】２基の電動機をＰＷＭ制御するための２つのキャリア信号間の時間差を両キャリア信号発生器共通で使用するフリーランタイマにより計測し、このフリーランタイマにより計測した両キャリアに対する制御処理開始の時間差から両キャリア信号間の位相差を算出し、この算出した値を用いて２基の電動機制御のキャリア信号間の位相差を任意に可変する構成とした。【選択図】図２
2007252139.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２基の電動機をＰＷＭ信号に基づいて制御する電動機制御装置において、
該電動機制御装置は前記２基の電動機それぞれの動作を制御処理する周期の等しい第１および第２の２つのキャリア信号の生成および位相差を計測し変更することが可能な位相制御手段を有し、
該位相制御手段は、
前記２つのキャリア信号を生成するための第１および第２の２つのＰＷＭタイマと、
前記２つのキャリア信号の位相差を計測するため、前記２つのＰＷＭタイマに対して共通に使用するフリーランタイマとを有し、
前記２つのキャリア信号における同位相の位置において前記各制御処理の割り込みにより処理が開始されたとき、前記各制御処理の開始時点における前記フリーランタイマの値から前記２つのキャリア信号の位相差を算出し、前記２つのキャリア信号の一方の周期に所定の時間を加えることにより前記２つのキャリア信号を互いに異なる周期とし、該異なる周期のキャリア信号で前記制御処理を繰り返し、前記制御処理の繰り返しにより前記２つのキャリア間の前記フリーランタイマの値から算出した位相差を変化させ、該変化した位相差が予め設定されている位相差指令値に合致するまで前記各制御処理の繰り返しを実行し、合致したところで前記周期を変更したキャリア信号の周期を変更前の元の周期に戻すことにより、前記２つのキャリア信号間の位相差を任意に可変することを特徴とする電動機制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電動機制御装置において、
前記位相制御手段は、一方の電動機の制御処理が終了する前に他方の電動機の制御処理の割り込みが到来し、前記２基の電動機の制御処理が重なる位相で制御する状況になった場合、前記第１のキャリア信号の周期を所定の時間だけ変更し、前記第１のキャリア信号の周期を保持して繰り返すことにより前記２つのキャリア間の位相差を可変し、これにより前記２基の電動機に対する制御処理の順序が逆転した時を基準タイミングとして任意の位相差に制御する機能を有していることを特徴とする電動機制御装置。
【請求項３】
２基の電動機をＰＷＭ信号に基づいて制御する電動機制御方法であって、
前記２基の電動機をＰＷＭ制御するための第１および第２の２つのキャリア信号を生成し、
前記２つのキャリア信号間の位相差を、前記第１および第２のＰＷＭタイマ共通で使用するフリーランタイマにより計測し、
前記２つのキャリア信号の一方の周期に所定の時間を加えることにより前記２つのキャリア信号を互いに異なる周期とし、該異なる周期のキャリア信号で前記制御処理を繰り返し、これにより前記２つのキャリア信号間の前記フリーランタイマの値から算出した位相差を変化させ、この変化した位相差が位相差指令値として予め設定されている位相差に合致するまで前記各制御処理を繰り返すことにより、前記２つのキャリア信号の位相差を任意に可変し、
前記位相差指令値と前記フリーランタイマにより計測された位相値とが合致したところで前記周期を変更したキャリア信号の周期を元の周期に戻すことにより任意の新たな位相関係で、かつ同期のとれた２つのキャリア信号を得ることを特徴とする電動機制御方法。
【請求項４】
請求項３に記載の電動機制御方法であって、
前記２基の電動機の制御処理のための前記２つのキャリア信号が重なる位相で制御する場合、前記第１のキャリア信号の周期を変化させることにより前記位相差を変化させ、これにより前記２基の電動機における制御処理の順序が逆転した時を基準タイミングとして前記２つのキャリア信号間を任意の位相差に制御することを特徴とする電動機制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２基の電動機に対して、ＰＷＭ信号によりこれら電動機の駆動制御を行う装置に関し、特に、これら２基の電動機制御用ＰＷＭ信号を生成するための二つのキャリア間の位相差を調整可能とする電動機制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
２つの電動機を駆動制御する為に備えられた、２つの電力変換装置をＰＷＭ（パルス幅変調）制御する事ができる電動機制御装置において、キャリア信号の位相差を可変する事により、電動機制御装置に設けられたコンデンサのリップル電流を低減する事が考えられている。また、電動機制御装置のスイッチング損失が増大した場合に、キャリア信号周波数を低減して電動機制御装置の過熱を防止する事が考えられている。
【０００３】
下記「特許文献１」では、２つのキャリア信号の位相差を変更する手段が開示されている。これは、まず、２つの電動機を駆動制御する為に、ＰＷＭ制御を行う事ができる電動機制御装置を設けている。次に、位相可変が実現可能なキャリア信号を生成する為に、第一の三角波発生器と第二の三角波発生器の２つを設けている。第一の三角波発生器に対し、第二の三角波発生器は等しい周期で同期しており、かつ９０°の位相差を持つ三角波を発生する様になっている。
【０００４】
さらに、スイッチ部を設け、上記２つのキャリア信号を０°の位相差で制御する場合は第一の三角波発生器で発生する三角波を２つの電動機に共通に使用し、各キャリア信号を９０°の位相差で制御する場合は一方のキャリア信号には第一の三角波発生器出力を、他方のキャリア信号には第二の三角波発生器で発生する三角波を使用する様、切り替える事ができる。この切り替えは、現在の電動機の動作状態を位相判断部により検出し、その結果に基づきスイッチ部を動作させる様になっている。
【特許文献１】特開２００２−３００８００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記従来技術による電動機制御装置においては、２基の電動機のＰＷＭ制御を行うための第一のキャリア信号発生器で発生させる三角波に対し、第二のキャリア信号発生器で発生させる三角波は９０°の位相差で同期しており、一方の電力変換装置では第一のキャリア信号発生器出力を使用するのに対し、他方の電力変換装置では電動機の動作状態（力行または回生動作）によって第一または第二のキャリア信号発生器出力をスイッチで切り替えて使用する構成となっていた。このため、両キャリア信号の位相差は０°と９０°の２種類しか設定できず、これ以外の任意の位相差に設定することが出来ないという問題があった。このため、本発明においては、キャリア間の位相差を任意に変更することが可能で、且つこの位相差変更を装置規模を増大させることなく単一のＣＰＵで実行可能とすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、２基の電動機をＰＷＭ制御する本発明における電動機制御装置は、２つのキャリア信号（三角波）を生成するための２つのＰＷＭタイマと、これら２つのＰＷＭタイマが共通に使用するフリーランタイマとを備え、ＰＷＭ制御処理を２つのキャリア信号の同位相の位置にそれぞれ割り込みを行うことで開始し、各開始点におけるフリーランタイマのカウント値から２つのキャリア信号の位相差を算出する。
【０００７】
ここで、これら２つのキャリア信号の一方の周期に所定の時間を加えることにより２つのキャリア信号を互いに異なる周期とし、この異なる周期のキャリア信号を用いて電動機の制御処理を繰り返すことにより、２つのキャリア信号間の位相差を変化させる。この変化させた位相差が位相差指令値として予め設定されている位相差に合致するまで上記の各電動機に対する制御処理を繰り返すことにより、前記２つのキャリア信号の位相差を変更させる。これにより位相差指令値と前記フリーランタイマにより計測された位相値とが合致したところで前記周期を変更した側のキャリア信号の周期を元の変更前の周期に戻すことにより任意の新たな位相関係で、かつ同期のとれた２つのキャリア信号を得る電動機制御装置について規定している。
【発明の効果】
【０００８】
前記のように本発明により、２つのキャリア信号それぞれに対してＣＰＵを設置する必要がなく、単一のＣＰＵで２基の電動機制御のためのキャリア信号の同期および位相差を任意に可変することが可能としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は例えば車両駆動用電動機と、発電用電動機との２電動機を有するハイブリッド式自動車等の２つの電動機を備えたシステムに好適なものであり、これら２電動機をそれぞれＰＷＭ制御する際に用いられる各キャリア信号間の位相調整の方法およびその位相調整装置の構成を以下実施の形態として図面に基づいて詳述する。  
図１に２つの３相同期電動機Ａ１０４およびＢ１０５の電流フィードバック制御系ブロック図を示す。なお、２基の電動機（電動機Ａ１０４および電動機Ｂ１０５）の制御ブロックは互いに等しい構成を有している事から以下においては電動機Ａ１０４を車両駆動系としてこれを中心に説明する。また以下においては、電動機Ａ１０４車両駆動系のパラメータについてはＡを、電動機Ｂ１０５駆動系のパラメータはＢを付記する。図１において、駆動電流のＰＩ（比例積分）制御部１０１では、外部より指令されるｄ軸電流指令値Ｉｄ＊Ａとｑ軸電流指令値Ｉｑ＊Ａ、および動作中の電動機Ａ１０４から３相２相変換部１０９を介してフィードバックされてきたｄ軸電流ＩｄＡとｑ軸電流ＩｑＡの各電流値により、電動機Ａ１０４を駆動するｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊Ａとｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊Ａとを算出する。
【００１０】
これら電動機駆動電流のｄ軸成分およびｑ軸成分に関する電圧指令値Ｖｄ＊ＡおよびＶｑ＊Ａは２相３相変換部１０２により３相電圧指令値（Ｖｕ＊Ａ，Ｖｖ＊Ａ，Ｖｗ＊Ａ）に変換される。一方、位相制御部１１０においては電動機Ａ１０４および電動機Ｂ１０５をＰＷＭ制御するための２つのキャリア信号（三角波）をそれぞれ生成する部分を含むが、これら両キャリア信号は外部から位相差指令値入力端子１１５を介して入力された位相差指令値Ｄに基づく位相差を有している。これらキャリア信号はＰＷＭ制御部１０３において前記の３相電圧指令値（電動機Ａ用のＶｕ＊Ａ，Ｖｖ＊Ａ，Ｖｗ＊Ａ、および電動機Ｂ用のＶｕ＊Ｂ，Ｖｖ＊Ｂ，Ｖｗ＊Ｂ）によりＰＷＭ変調され、これによりＰＷＭ制御信号を形成し、それぞれ電動機Ａ１０４および電動機Ｂ１０５を駆動するＰＷＭ波形の電動機駆動電圧（ＶｕＡ，ＶｖＡ，ＶｗＡおよびＶｕＢ，ＶｖＢ，ＶｗＢ）に変換される。
【００１１】
これら電動機駆動電圧（ＶｕＡ，ＶｖＡ，ＶｗＡおよびＶｕＢ，ＶｖＢ，ＶｗＢ）は電力変換インバータ部１１１において電力変換され電動機駆動電流（ＩｕＡ，ＩｖＡ，ＩｗＡおよびＩｕＢ，ＩｖＢ，ＩｗＢ）としてそれぞれ電動機Ａ１０４、電動機Ｂ１０５に供給され各電動機を駆動する。ここで、各電動機Ａ１０４およびＢ１０５には回転角検出器Ａ１０６および回転角検出器Ｂ１０７がそれぞれ結合されており、これら各回転角検出器から各電動機回転子の回転角を検出し、これにより得られた回転角の瞬時値はθ演算部１０８で角度情報（θｒｅ’Ａ，θｒｅ’ＢおよびθｒｅＡ，θｒｅＢ）として演算され２相３相変換部１０２および３相２相変換部１０９において制御信号の相変換を行う際における制御信号間の同期関係の設定を行う。なお、ｒｅで示される角度θは電動機回転子の回転角度測定時点における回転角であり、ｒｅ’で示される角度はフィードバックされてくる所定の時間後における回転角の推定値である。
【００１２】
ＰＷＭ制御部１０３出力である電動機駆動電圧（ＶｕＡ，ＶｖＡ，ＶｗＡおよびＶｕＢ，ＶｖＢ，ＶｗＢ）は電動機駆動電流（ＩｕＡ，ＩｖＡ，ＩｗＡおよびＩｕＢ，ＩｖＢ，ＩｗＢ）に対応しており、これら電動機駆動電圧は電力変換を行うインバータ部１１１において電力変換され電動機駆動電圧に対応する電動機駆動電流に変換される。一方、電動機駆動電流値（ＩｕＡ，ＩｖＡ，ＩｗＡ）は電流センサ１１２により検出され、さらに図示しないがＡＤ変換器によりディジタル量に変換された後、３相２相変換部１０９により電動機のｄ軸電流／ｑ軸電流（ＩｄＡ，ＩｑＡおよびＩｄＢ，ＩｑＢ）に変換され、前記のＰＩ制御部１０１にフィードバックされる。
以上説明した信号処理系で、インバータ部１１１、電動機Ａ１０４，Ｂ１０５および回転角検出器Ａ１０６およびＢ１０７を除くこれら以外の信号処理系は全て単一のＣＰＵ１１３で構成することが出来る。
【００１３】
（実施の形態１）
本発明はこのような電動機Ａ１０４および電動機Ｂ１０５の２つの３相電動機を単一のＣＰＵでＰＷＭ制御を行う電動機制御装置に適用するものである。本発明においては、２つの電動機Ａ１０４および電動機Ｂ１０５をそれぞれＰＷＭ制御するための２つのキャリア信号として、周期が等しい２つの三角波を用いて任意の位相差に同期する場合について以下説明する。
ここで三角波は、その周期よりも十分に短い周期のクロックを所定の値までカウントアップし、次に０カウントまでカウントダウンすることを繰り返すアップダウンカウンタにより波形生成を行う構成により得ている。すなわち、２基の電動機１０４および１０５の制御用として、キャリア信号を生成するためのＰＷＭタイマＡおよびＢの２系統有し、それぞれの三角波に対応してＰＷＭタイマＡおよびＰＷＭタイマＢを図１における位相制御部１１０内に設ける。
【００１４】
また、この制御装置内には、ＰＷＭタイマＡおよびＰＷＭタイマＢ共通で動作する図示しないフリーランタイマを有し、このフリーランタイマを用いて前記２つのＰＷＭタイマにより生成されるキャリア信号間の位相差を算出する構成としている。この算出する手順を図２の波形図を用いて以下説明する。図２においては、周期が等しく、位相差が１８０°の状態で同期している場合を示している。
【００１５】
本実施の形態１の例においては電動機Ａ１０４と電動機Ｂ１０５とを制御する２つのキャリア信号の位相差を求める為のタイミングを、それぞれの三角波形の谷部への割り込み（以下、谷割り込みと記す）とする。図２において、両キャリア信号における各割り込み点におけるフリーランタイマのカウント値ＭおよびＮを求め、これらカウント値の差（Ｎ−Ｍ）からＰＷＭタイマＡ（キャリア信号Ａ）およびＰＷＭタイマＢ（キャリア信号Ｂ）間の位相差を算出する。すなわち、カウント値の差（Ｎ−Ｍ）とフリーランタイマを設定したクロック周波数とから時間差を算出し、この時間差とＰＷＭタイマの周期とから位相差を求めることが出来る。図２の処理Ｂで取り込むカウント値Ｍと、処理Ａで取り込むカウント値Ｎと、使用するＣＰＵ（マイコン）で設定するフリーランタイマのクロック周波数ｆｃと、キャリア信号周期Ｔ（時間）とから、位相差δ（°）は下記（数１）式で求める事ができる。
【００１６】
δ＝｛（Ｎ−Ｍ）×（１／ｆｃ）｝／Ｔ×３６０°          （数１）
なお、この位相差δはフリーランタイマのカウント値（図２におけるＭおよびＮ）を実測し、この実測値から算出したものであるから以下、算出位相値と記す。（数１）式により算出した位相差δに基づいて各周期毎の両電動機Ａ１０４およびＢ１０５の２つのキャリア信号Ａ，Ｂの位相差を任意に制御する手順について図３および図４により説明する。
【００１７】
図３では、キャリア信号周期が等しく、キャリア信号Ｂに対してキャリア信号Ａが２７０°遅れの位相差で同期している２つのキャリア信号を、１８０°の位相差に可変する様子を図示している。各キャリア信号ＡおよびＢの谷割り込みのタイミングでフリーランタイマのカウント値ＭおよびＮを取り込み、両カウント値の差（Ｍ−Ｎ）を求めることにより２つのキャリア信号間の位相差δの算出を（数１）式により行う。図１における位相制御部１１０に位相可変指令値Ｄが入力されると、図３における２周期目（三角波ｂの周期）の周期を、キャリア信号Ａに示す三角波ａの周期Ｔ（縦二本線で示した時間長）に予め設定された時間長αを加えた周期（Ｔ＋α）に設定する事でキャリア信号Ｂとの位相差を変更している。ここで、変化分αは周期Ｔを計測する最小単位、すなわち１カウント相当の位相角を想定しているが、これは最小単位の値に限定するものではない。
【００１８】
この時、ＰＷＭタイマＢのキャリア信号周期Ｔは一定不変で、図３のキャリア信号Ｂの周期Ｔに対してキャリア信号Ａの周期を変化分αで変化させる為、２周期目（三角波ｂの周期）の位相差は２７０°よりも周期変化分αに対応する角度だけ位相差は変化する。この処理を位相差が位相差指令値Ｄに達するまで継続することにより、図４の例で言えば位相差を１８０°迄シフトすることが出来る。
【００１９】
図４は図３の続きで、上記周期（Ｔ＋α）を保持したまま繰り返し、位相指令値Ｄである１８０°に合致した時点で同期をとる様子を示している。図４のタイミングＴ１では、キャリア信号Ｂとキャリア信号Ａの位相差が以上述べた積算処理の結果１８０°の状態となっており、（数１）式で求める位相差δが位相差指令値Ｄと一致した状態となった時である。この時、ＰＷＭタイマＡのキャリア信号周期は周期（Ｔ＋α）であるから、図４のＴ２のタイミングでＰＷＭタイマＡのキャリア信号周期を周期（Ｔ−α）に設定し（三角マークを付した周期）、図４のタイミングＴ３でＰＷＭタイマＡのキャリア信号周期をＰＷＭタイマＢのキャリア信号周期と等しい周期Ｔにあわせる。これにより、キャリア信号周期が等しく、１８０°位相差で同期している２つのキャリア信号を生成する事ができる。
【００２０】
（実施の形態２）
次に、図５にＰＷＭタイマＡ出力のキャリア信号とＰＷＭタイマＢのキャリア信号とが０°の位相差で同期している状態を図示する。ここで、単一のＣＰＵで電動機Ａ１０４およびＢ１０５の制御信号の処理として処理Ａ、処理Ｂをそれぞれ行う場合を考える。これらの処理に対する割り込み優先順位が等しく設定されている場合、これらの処理は同時に行うことが出来ない為、図５においては電動機Ａに対する処理Ａが先に割り込みがあった場合の例を示している。この場合においては、図２と同様にフリーランタイマで位相差を求めようとすると、処理Ａが先に実行されている為、処理Ｂは処理Ａ終了と同時に実行が開始されることになり、本来は位相差０°で本来Ｐ点およびＱ点が同一カウント値となる筈が図５に示す遅れｄが生じるため、図５のカウント値Ｑに示すように実際の割り込みタイミングよりも遅れた時間でフリーランタイマの値が取り込まれることになり、（数１）式で求める位相差δが正しく算出できない。このような場合は、処理Ａが先に割り込んで実行中に処理Ｂが割り込んできた時点で、またはその逆に処理Ｂが先に割り込んで処理Ｂを実行中に処理Ａが割り込んできた時に発生する。つまり２つの処理が重なる位相差０°付近（先着割り込み処理が実行中）に存在する場合、フリーランタイマを使用して位相差を正確に求める事ができず、したがって正確な制御ができない場合がある。
【００２１】
このような場合、一方のキャリア信号の周期を変化させることにより位相を変化させ、電動機ＡおよびＢ間の制御処理順序が逆転した時が割り込み順序が逆転した時であり、このタイミングが、位相差δが０°の時点を示しており、このタイミングを基準に位相差を計測することが出来る。このことを利用して任意の位相差を設定することができる。図６および図７はこの手順を説明するものである。
【００２２】
図６においては、当初はキャリア信号ＡおよびＢは共に周期Ｔは等しく、キャリア信号Ｂに対してキャリア信号Ａが２７０°遅れの位相差で同期している２つのＰＷＭタイマを位相差０°に可変する様子を説明するものである。図６のタイミングＴ４においてＰＷＭタイマＢのキャリア信号周期は一定で、キャリア信号Ｂに対してキャリア信号Ａの周期を周期計測の最小単位αで変化させる為、最小単位の周期設定値を現在実行中のキャリア信号Ａの周期設定値に加算した周期（Ｔ＋α）を複数回保持することにより、位相差δを０°に近づけていく。
【００２３】
図７は、図６の続きで周期（Ｔ＋α）の積算を継続し、位相差０°に近づいた場合を示す。図７の左端のタイミングＴ５で算出位相差０°となり、図７の左から２周期目の谷部のタイミングＴ６になると、ＰＷＭタイマＡよりもＰＷＭタイマＢの谷割り込みが先行し、処理Ｂが処理Ａよりαだけ先に開始するようになり制御処理の順序が逆転する。
【００２４】
このタイミングＴ６を図７における位相差０°に対して、最小の周期設定値で１回だけ通り越したタイミングと判断する。したがって、キャリア信号Ａの周期はこの判断された周期（図７のＴ６で始まる周期）までは周期（Ｔ＋α）が保持されており、これに後続のタイミングＴ７でキャリア信号Ｂの周期Ｔに対してキャリア信号Ａの最小の周期設定値がオーバした分、すなわち最小の単位の２倍（２α）分だけ小さくした周期（三角記号を付した周期、Ｔ−２α）として位相を合わせ、これ以降のＰＷＭタイマＡの周期を元の値（周期Ｔ）に戻す（タイミングＴ８）ことにより、０°の位相差で同期した周期の等しい２つのキャリア信号の組を生成することができる。
【００２５】
本実施の形態２においては０°の位相差の場合について説明したが、例えば位相差１８０°の時に処理Ａと処理Ｂが重なり、フリーランタイマで位相差演算して求めた値が正しくない場合でも、図６、図７と同様にして所望の位相差に合わせる事ができる。また、使用するマイコンのＰＷＭタイマの分解能が許す限りの精度で、任意の位相差に制御する事ができる。
【００２６】
以上述べた本発明による位相差設定の手順について図８〜図１２のフロー図に従い説明する。図８において、ステップＳ１〜Ｓ１０は制御処理を行うための初期条件の設定を行う部分である。本発明による電動機制御装置の制御処理は三角波で形成されたキャリア信号の所定の位相位置への割り込みからスタートする。以下の本実施の形態においては三角波形の谷部に割り込む谷割り込みとして説明する。  
本発明による手順においては、図８「ＳＴＡＲＴ」はキャリアの谷のタイミングでの割り込みから始まる（すなわち、本処理はキャリアの谷割り込みで起動する）。次に、ステップＳ１において、２つのキャリア信号の位相差を変更するためにＰＷＭタイマＡ側のキャリア信号Ａにおいて周期（Ｔ＋α）を繰り返した回数を計数するための繰り返しカウンタＡが０であることを判断する。０（ステップＳ１−ＹＥＳ）であればステップＳ２に移行し、０以外の場合（ステップＳ１−ＮＯ）は制御処理の動作中であることを示しているからステップＳ３０（図１０）へ移行し、繰り返し回数の演算を続行する。
【００２７】
ステップＳ２では、２つの電動機Ａ１０４およびＢ１０５の処理順序が反転待ちであることを示す処理順序判定待機フラグＡの判断をおこない、同フラグＡが０（ステップＳ２−ＹＥＳ）であれば、２つの電動機の処理が重なる場合で、且つ処理順序が逆転している状態としてステップＳ３に移行し、０以外（ステップＳ２−ＮＯ）であれば、処理順序は逆転していないものとしてステップＳ１５（図９）へ移行する。
【００２８】
ステップＳ３では、処理Ａ側でＰＷＭタイマＡの一旦設定された周期（Ｔ＋α）を元の周期Ｔに戻すことを示す同期要求フラグＡが０であるか否かを判断し、０であれば（ステップＳ３−ＹＥＳ）位相可変処理が実行されていない状態であるからステップＳ４へ移行し、０以外（ステップＳ３−ＮＯ）であればステップＳ２５（図１０）へ移行して位相差変更処理を続行する。
【００２９】
ステップＳ４では、位相差指令値と算出位相差とが一致することの待機中であることを示す同期待機フラグＡが０か否かを判断し、０であれば（ステップＳ４−ＹＥＳ）処理Ａに関しては位相差指令値と算出位相差との一致を待機中でない状態であるから、電動機Ａ１０４の位相制御に関して処理中ではないことを示しており、ステップＳ５へ移行して処理Ｂの設定に移る。また、０以外（ステップＳ４−ＮＯ）であれば位相差指令値と算出位相差とが一致したことを示しているからステップＳ２０（図９）へ移行してフリーランタイマによる位相差演算を行う。
【００３０】
ステップＳ５〜Ｓ８までにおいては前記処理Ａの場合（ステップＳ１〜Ｓ４）と同様の手順でを行う。  
すなわち、ステップＳ５では、処理Ｂに対して繰り返しカウンタＢが０か否かを判断し、０（ステップＳ５−ＹＥＳ）であればステップＳ６へ、０以外（ステップＳ５−ＮＯ）であればステップＳ５１へ移行する。ステップＳ６では、処理順序判定待機フラグＢが０か否かを判断し、０（ステップＳ６−ＹＥＳ）であればステップＳ７へ、０以外（ステップＳ６−ＮＯ）であればステップＳ３６（図１１）へ移行する。ステップＳ７では、同期要求フラグＢが０か否かを判断し、０（ステップＳ７−ＹＥＳ）であればステップＳ８へ、０以外（ステップＳ７−ＮＯ）であればステップＳ４６（図１２）へ移行する。さらに、ステップＳ８では、同期待機フラグＢが０か否かを判断し、０（ステップＳ８−ＹＥＳ）であればステップＳ９へ、０以外（ステップＳ８−ＮＯ）であればステップＳ４１（図１１）へ移行する。
【００３１】
ステップＳ９では、基準ＰＷＭタイマフラグにＰＷＭタイマＡを基準として位相差計測を行うならば０、ＰＷＭタイマＢを基準とするならば１を設定し、ステップＳ１０へ移行する。ここで、基準ＰＷＭタイマとは位相差を計測する際の基準となるＰＷＭタイマＡまたはＢを指す。ステップＳ１０では、どれだけの位相差に設定するか、指令された値Ｄをセットし、ステップＳ１１（図９）へ移行する。
【００３２】
ステップＳ１１では、ＰＷＭタイマＡとＰＷＭタイマＢとによる２つのキャリア信号の周期が等しいか否かを、それぞれのキャリア信号に対応するＰＷＭタイマＡおよびＢの周期設定値を比較して判断し、等しければ（ステップＳ１１−ＹＥＳ）ステップＳ１２へ移行し、等しくなければ（ステップＳ１１−ＮＯ）ステップＳ３４へ移行し、現状態による電動機駆動を行う。
【００３３】
ステップＳ１２では、ステップＳ９で読み込んだ基準ＰＷＭタイマフラグが０か１かの判断を行い、基準となるＰＷＭタイマの設定（ＰＷＭタイマＡまたはＢ）を行う。１（ステップＳ１２−ＹＥＳ）であればＰＷＭタイマＡの処理であるからステップＳ１３１へ移行し、０（ステップＳ１２−ＮＯ）であればＰＷＭタイマＢの処理であるからステップＳ１３２へ移行する。
【００３４】
ステップＳ１３１では、２つのキャリア信号間の位相差を可変する為、ＰＷＭタイマＡの周期に周期設定値の最小単位（例えば周期計測の１クロック分）に対する周期変化分αを現在のＰＷＭタイマＡの周期設定値（カウント値）に対応する周期Ｔに加算し、ステップＳ１４へ移行する。ステップＳ１４では、２つの電動機ＡおよびＢを制御する処理がそれぞれのＰＷＭタイマの谷で割り込む時、制御処理の所要時間に対し、ステップＳ１０で読み込んだ位相差指令値Ｄを位相差が小さいならば処理Ａおよび処理Ｂ２つの処理が一部重なると判断するものとし、重なると判断した場合（ステップＳ１４−ＹＥＳ）はステップＳ１５へ移行し、重ならないと判断された場合（ステップＳ１４−ＮＯ）はステップＳ２０（図９）へ移行する。
【００３５】
ステップＳ１５においては、２つの電動機の処理順序が逆転（例えば処理Ａの後に処理Ｂが来るとして位相差を測定していたものが、処理Ｂの後に処理Ａが来るような場合）したかを、処理Ａが処理中であることを示す処理中フラグＡを処理Ａに、または処理Ｂが処理中である事を示す処理中フラグＢを処理Ｂに設置し、各処理（ＡまたはＢ）の先頭で当該処理中フラグを１に、最後尾で０にする。例えば処理中フラグＡが１であり、かつ処理Ｂの割り込み要求が来た場合には処理Ａが先に割り込んだ状態と判断し、この判断結果がそれ以前と比べて逆転していない場合（ステップＳ１５−ＮＯ）はステップＳ１７へ、また逆転した場合（ステップＳ１５−ＹＥＳ）はステップＳ１６へ移行する。
【００３６】
ステップＳ１７では、２つの電動機の処理順序が逆転待ちである事を示す処理順序判定待機フラグＡに待機中であることを示す１をセットして、ステップＳ３４（図１０）へ移行する。ステップＳ１６では逆転が生じた場合であるから処理順序判定待機フラグＡをクリアし、ステップＳ１８へ移行する。ステップＳ１８では、指令値Ｄとして読み込んだ所望の位相差に対してずれており、現時点のＰＷＭタイマＡの周期に対して２α減算して位相を合わせ、ステップＳ１９へ移行する。ステップＳ１９では、次の周期におけるキャリア信号Ａの谷割り込みのタイミングでＰＷＭタイマＡの周期を元の周期Ｔに戻すことを示す同期要求フラグＡに１をセットして、ステップＳ３４（図１０）へ移行する。
【００３７】
次に、ステップＳ２５では、ステップＳ３で同期要求フラグＡが０でない場合（ステップＳ３−ＮＯ）から移行してきた場合であるから、先ず同期要求フラグＡをクリアし、ステップＳ２６（図１０）へ移行する。ステップＳ２６では、２つのキャリア信号の位相差は所望の値になっているので、キャリア信号Ａの周期（Ｔ＋α）を元の周期Ｔに戻すことで、所望の位相差で同期した２つのキャリア信号を生成し、ステップＳ２７（図１０）へ移行する。
【００３８】
ステップＳ２７では、所望の位相差を、（キャリア信号Ａ周期）＋αを１回行うことで可変できる位相値で除算する事により、（キャリア信号Ａの周期）＋αを何回繰り返す事で所望の位相差で同期した２つのキャリア信号の生成を実現できるかを演算し、ステップＳ２８へ移行する。ステップＳ２８では、ステップＳ２７で求めた繰り返し回数がゼロか否かを判断し、０（ステップＳ２８−ＹＥＳ）であればステップＳ３４へ移行し、０（ステップＳ２８−ＮＯ）でなければステップＳ２９へ移行する。
【００３９】
ステップＳ２９では、ステップＳ１３１と同様に（キャリア信号Ａの周期）＋αを設定し、ステップＳ３０へ移行する。ステップＳ３０では、ステップＳ２９で設定した周期による制御処理の回数を記録する繰り返しカウンタＡに１を加算し、ステップＳ３１へ移行する。ステップＳ３１では、以上のように繰り返した処理の繰り返し回数カウンタＡがステップＳ２７で求めた繰り返し回数に到達したか否かを判断し、未達であれば（ステップＳ３１−ＮＯ）ステップＳ３４へ移行し、次に来る周期で再び上記処理を繰り返す。到達していれば（ステップＳ３１−ＹＥＳ）ステップＳ３２へ移行する。ステップＳ３２では、次に来る周期において実行される新たな位相差演算に備えて、繰り返し回数カウンタＡの値を０にクリアし、ステップＳ３３へ移行し、キャリア信号Ａの周期を元の周期Ｔに戻す。
【００４０】
また、ステップＳ２０〜Ｓ２４（図９）はフリーランタイマを用いて位相差を求める手順に関するもので、ステップＳ２０では、図２において説明したフリーランタイマを使用する手法で２つのキャリア信号間の位相差の演算処理を行うことで算出しステップＳ２１へ移行する。ステップＳ２１では、ステップＳ２０で求めた算出位相差がステップＳ１０で読み込んだ位相差指令値Ｄと等しいか否かを判断し、等しくない場合（ステップＳ２１−ＮＯ）はステップＳ２３へ、等しい場合（ステップＳ２１−ＹＥＳ）はステップＳ２２へ移行する。
【００４１】
ステップＳ２３では、算出位相差と位相指令値とが等しくなるのを待機している事を示す同期待機フラグＡに１を設定してステップＳ３４（図１０）へ移行する。また、ステップＳ２２では、これら両位相差が等しくなった状態にあるため同期待機フラグＡをクリアし、ステップＳ２４へ移行する。ステップＳ２４では、所望の位相差に対して現在周期（Ｔ＋α）の２回分ずれているキャリア信号を所望の位相差に合わせる為、ＰＷＭタイマＢの周期Ｔに対してα分減算した周期をキャリア信号Ａに設定して２つのキャリア信号の位相を合わせ、ステップＳ６１にて同期要求フラグＡを１にセットしてステップ３４（図１０）へ移行する。
【００４２】
ステップＳ３３では、２つのキャリア信号の位相差は所望の値となっているので、ＰＷＭタイマＡによるキャリア信号の周期を元に戻すことで所望の位相差を有し、互いに同期した等しい周期の２つのキャリア信号を生成し、ステップＳ３４へ移行する。ステップＳ３４では、図１に基づいた電流フィードバック制御を行い、電動機を駆動する一連の処理を終了する。
【００４３】
図８〜図１２において、ステップＳ１３２以降に続く処理（図１１および図１２）はＰＷＭタイマＢによるキャリア信号に対して実行される手順であり、ＰＷＭタイマＡに対して実行されるステップＳ１３１以降と同じ動作であり、操作するＰＷＭタイマがＡかＢかの違いだけである為、ステップＳ１３２以降はフロー図を示すのみとし、説明は省略する。
【００４４】
以上説明したように、本実施の形態２によれば２基の電動機のＰＷＭ制御用の２つのキャリアの位相差が０°近くに接近し、先行している制御処理が実行中に後からの制御処理開始となるような位相差指令が入力された場合であっても、正確な位相差に制御することを可能としている。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】２つの３相同期電動機をＰＷＭ制御する電流フィードバック制御系のブロック図。
【図２】１８０°位相差、同周期の２キャリア信号により２電動機制御を行う場合の波形図。
【図３】２キャリア信号の位相差を同位相から１８０°に変更する過程の開始部分を示す波形図。
【図４】上記位相差変更過程の終了部分を示す波形図。
【図５】同位相で同期している２キャリア信号による２電動機の制御を単一ＣＰＵにより制御する場合を説明する波形図。
【図６】２電動機の制御処理順序が逆転したときを基準に任意の位相差を同位相に変更する手順の開始部分を示す波形図。
【図７】上記位相差変更過程の終了部分を示す波形図。
【図８】本発明における位相の変更設定を行う手順を説明する第１のフロー図。
【図９】本発明における位相の変更設定を行う手順を説明する第２のフロー図。
【図１０】本発明における位相の変更設定を行う手順を説明する第３のフロー図。
【図１１】本発明における位相の変更設定を行う手順を説明する第４のフロー図。
【図１２】本発明における位相の変更設定を行う手順を説明する第５のフロー図。
【符号の説明】
【００４６】
１０１：ＰＩ制御部            １０２：２相３相変換部
１０３：ＰＷＭ制御部          １０４：電動機Ａ
１０５：電動機Ｂ              １０６，１０７：回転角検出器
１０８：θ演算部              １０９：３相２相変換部
１１０：位相制御部            １１１：電力変換インバータ部
１１２：電流センサ            １１３：ＣＰＵ
【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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