JP2010279110A - インバータ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＰＷＭ制御と矩形波制御の切替時に発生するトルク変動及びトルク振動をともに抑えることが可能なインバータ装置を提供することを目的とする。
【解決手段】ＰＷＭ制御から矩形波制御への切替時、又は、矩形波制御からＰＷＭ制御への切替時、インバータ回路８１からモータ８５に出力される電圧の振幅が保たれるように、矩形波駆動信号のハイレベル及びローレベルにおいて、それぞれ、一定間隔毎に所定幅ずつチョッピングする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＰＷＭ制御や矩形波制御によりモータの駆動を制御するインバータ装置に関する。

図８は、従来のインバータ装置を示す図である。
図８に示すインバータ装置８０は、インバータ回路８１と、ＰＷＭ制御ブロック８２と、矩形波制御ブロック８３と、制御切替部８４とを備えて構成されている。

インバータ回路８１は、複数のスイッチング素子を備え、それらスイッチング素子がオン、オフすることにより直流電源から出力される電圧をＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相交流電圧に変換してモータ８５に出力する。これにより、モータ８５に３相交流電流が流れ回転磁界が発生しモータ８５の回転子が回転する。

ＰＷＭ制御ブロック８２は、外部から入力されるトルク指令値Ｔｒｅｆと、電流センサ８６により検出されるモータ８５のＵ相電流Ｉｕと、電流センサ８７により検出されるモータ８５のＷ相電流Ｉｗと、位置検出部８８により検出されるモータ８５の回転子の電気角θとに基づいて、ＰＷＭ制御によりＰＷＭ駆動信号Ｖｕ１、Ｖｖ１、Ｖｗ１を出力する。例えば、ＰＷＭ制御ブロック８２は、図９（ａ）に示すように、電圧指令値の振幅が基準三角波の振幅以下であるときの正弦波ＰＷＭ制御によりＰＷＭ駆動信号を出力したり、図９（ｂ）に示すように、電圧指令値の振幅が基準三角波の振幅よりも大きいときの過変調ＰＷＭ制御によりＰＷＭ駆動信号を出力する。

矩形波制御ブロック８３は、外部から入力されるトルク指令値Ｔｒｅｆと、制御切替部８４から出力される駆動信号Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊と、位置検出部８８により検出される電気角θ、Ｕ相電流Ｉｕ、Ｗ相電流Ｉｗとに基づいて、矩形波制御により矩形波駆動信号Ｖｕ２、Ｖｖ２、Ｖｗ２を出力する。例えば、矩形波制御ブロック８３は、図９（ｃ）に示すような矩形波駆動信号を出力する。

制御切替部８４は、インバータ回路８１の各スイッチング素子をオン、オフさせるための駆動信号Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊として、ＰＷＭ制御ブロック８２から出力されるＰＷＭ駆動信号Ｖｕ１、Ｖｖ１、Ｖｗ１又は矩形波制御ブロック８３から出力される矩形波駆動信号Ｖｕ２、Ｖｖ２、Ｖｗ２を選択する。例えば、制御切替部８４は、図９（ｄ）に示すように、モータ８５の回転子の回転数が上昇してモータ８５のトルクが小さくなる場合において、そのトルクがある閾値よりも小さくなると、ＰＷＭ制御から矩形波制御に切り替えるために、矩形波制御ブロック８３から出力される矩形波駆動信号Ｖｕ２、Ｖｖ２、Ｖｗ２を選択する。

ところで、上記インバータ装置８０では、図１０に示すようなＰＷＭ制御から矩形波制御への切替時や矩形波制御からＰＷＭ制御への切替時において、インバータ回路８１からモータ８５に出力される電圧の振幅に大きな差が生じてしまうため、モータ８５に流れる電流が大きく変化してトルク変動が発生してしまう。

そこで、例えば、ＰＷＭ制御から矩形波制御への切替時、図１１に示すように、電圧指令値の振幅を増加させてＰＷＭ制御ブロック８２から出力されるＰＷＭ駆動信号を矩形波制御ブロック８３から出力される矩形波駆動信号に近づけてから矩形波制御に切り替えるものがある。

また、ＰＷＭ制御と矩形波制御の切替時、電圧振幅を一定に保ちつつ、トルクが一定になるように、ＰＷＭ駆動信号の位相をずらすものもある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−５０６８６号公報

しかしながら、ＰＷＭ制御と矩形波制御の切替時、図１２（ａ）に示すように、電圧指令値の振幅を増減したり、図１２（ｂ）に示すように、ＰＷＭ駆動信号の位相をずらす場合では、ＰＷＭ駆動信号の位相が大きく変化するため、インバータ回路８１の出力電圧が大きく揺らいでしまい大きなトルク振動が発生してしまう。

そこで、本発明では、ＰＷＭ制御と矩形波制御の切替時に発生するトルク変動及びトルク振動をともに抑えることが可能なインバータ装置を提供することを目的とする。

本発明のインバータ装置は、複数のスイッチング素子を備え、駆動信号に基づいて複数のスイッチング素子がオン、オフすることにより直流電源から出力される電圧を互いに位相が異なる交流に変換してモータの駆動を制御するインバータ回路と、ＰＷＭ制御により複数のスイッチング素子をオン、オフさせるためのＰＷＭ駆動信号を出力するＰＷＭ制御手段と、矩形波制御により複数のスイッチング素子をオン、オフさせるための矩形波駆動信号を出力する矩形波制御手段と、駆動信号としてＰＷＭ駆動信号又は矩形波駆動信号を選択する制御切替手段とを備え、矩形波制御手段は、制御切替手段に選択される駆動信号としてＰＷＭ駆動信号から矩形波駆動信号に切り替わる際、又は、矩形波駆動信号からＰＷＭ駆動信号に切り替わる際、矩形波駆動信号のハイレベルにおいて一定間隔毎に所定幅ずつローレベルにするとともに、矩形波駆動信号のローレベルにおいて一定間隔毎に所定幅ずつハイレベルにするとともに、所定幅を徐々に変化させるチョッピング手段を備える。

これにより、ＰＷＭ制御から矩形波制御への切替時、又は、矩形波制御からＰＷＭ制御への切替時、インバータ回路からモータへの出力電圧を徐々に変化させることができるため、モータに流れる電流の変動が小さくなりトルク変動を抑えることができる。また、ＰＷＭ制御で使用される電圧指令値の振幅の増減を行わずに、ＰＷＭ制御から矩形波制御へ切り替える、又は、矩形波制御からＰＷＭ制御へ切り替えるため、電圧指令値の振幅の増減に伴う駆動信号の位相の変化が小さくなってインバータ回路の出力電圧の揺らぎが小さくなりトルク振動を抑えることができる。

また、チョッピング手段は、ＰＷＭ駆動信号から矩形波駆動信号に切り替わる際、所定幅がゼロになるまで所定幅を所定量ずつ小さくさせ、矩形波駆動信号からＰＷＭ駆動信号に切り替わる際、インバータ回路の出力電圧の振幅がＰＷＭ制御時におけるインバータ回路の出力電圧の最大振幅以下になるまで所定幅を所定量ずつ大きくさせるように構成してもよい。

また、ＰＷＭ制御手段は、さらに過変調ＰＷＭ制御により複数のスイッチング素子をオン、オフさせるためのＰＷＭ駆動信号を出力するように構成してもよい。

本発明によれば、ＰＷＭ制御や矩形波制御によりモータの駆動を制御するインバータ装置において、ＰＷＭ制御と矩形波制御の切替時に発生するトルク変動及びトルク振動をともに抑えることができる。

本発明の実施形態のインバータ装置の特徴点を説明するための図である。 本発明の実施形態のインバータ装置の効果を説明するための図である。 本発明の実施形態のインバータ装置の構成を示す図である。 擬似矩形波制御における矩形波駆動信号の一例を示す図である。 出力タイミング計算部、内部カウンタ、及び矩形波発生部のそれぞれの出力の一例を示す図である。 ＰＷＭ制御から矩形波制御に切り換わる際のインバータ装置の動作を説明するための図である。 矩形波制御からＰＷＭ制御に切り換わる際のインバータ装置の動作を説明するための図である。 従来のインバータ装置を示す図である。 ＰＷＭ制御、過変調ＰＷＭ制御、及び矩形波制御の一例を示す図である。 ＰＷＭ制御から矩形波制御への切替時の出力電圧を示す図である。 電圧指令値の振幅を増減させたときの様子を示す図である。 ＰＷＭ駆動信号の位相の変化を示す図である。

本発明の実施形態のインバータ装置の特徴とする点は、ＰＷＭ制御から矩形波制御に切り替える際、又は、矩形波制御からＰＷＭ制御に切り替える際、矩形波駆動信号のハイレベルにおいて一定間隔で所定幅ずつローレベルにするとともに、矩形波駆動信号のローレベルにおいて一定間隔で所定幅ずつハイレベルにする、すなわち、図１に示すように、矩形波駆動信号を一定間隔毎にチョッピングする（以下、擬似矩形波制御という）とともに、チョッピング幅を徐々に変化させる点である。

これにより、本発明の実施形態のインバータ装置では、ＰＷＭ制御から矩形波制御への切替時、又は、矩形波制御からＰＷＭ制御への切替時、図２（ａ）又は図２（ｂ）に示すように、インバータ回路からモータへの出力電圧を徐々に変化させることができるため、モータに流れる電流の変動が小さくなりトルク変動を抑えることができる。

また、本発明の実施形態のインバータ装置では、ＰＷＭ制御で使用される電圧指令値の振幅の増減を行わずに、ＰＷＭ制御から矩形波制御へ切り替える、又は、矩形波制御からＰＷＭ制御へ切り替えるため、電圧指令値の振幅の増減に伴う駆動信号の位相の変化が小さくなってインバータ回路の出力電圧の揺らぎが小さくなりトルク振動を抑えることができる。

以下、本発明の実施形態のインバータ装置の構成と動作について説明する。
図３は、本発明の実施形態のインバータ装置の構成を示す図である。なお、図８に示す構成と同じ構成には同じ符号を付しその説明を省略する。

図３に示すインバータ装置１は、インバータ回路８１と、ＰＷＭ制御ブロック２（ＰＷＭ制御手段）と、矩形波制御ブロック３（矩形波制御手段）と、制御切替部４（制御切替手段）とを備えて構成されている。

ＰＷＭ制御ブロック２は、座標変換部５、６と、トルク／電流指令値変換部７と、減算部８、９と、電流制御部１０と、ＰＷＭ発生部１１とを備えて構成されている。
座標変換部５は、Ｕ相電流Ｉｕ及びＷ相電流Ｉｗからモータ８５のＶ相電流Ｉｖを求め、位置検出部８８により検出される電気角θに基づいて、Ｕ相電流Ｉｕ、Ｖ相電流Ｉｖ、及びＷ相電流Ｉｗをｄ軸電流Ｉｄ及びｑ軸電流Ｉｑに変換する。なお、ｄ軸電流Ｉｄはモータ８５に流れる電流において、界磁を発生させるための電流ベクトル成分であり、ｑ軸電流Ｉｑはモータ８５に流れる電流において、トルクを発生させるための電流ベクトル成分である。

トルク／電流指令値変換部７は、外部から入力されるトルク指令値Ｔｒｅｆを、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊及びｑ軸電流指令値Ｉｑ＊に変換する。例えば、トルク／電流指令値変換部７は、不図示の記憶部に予め記憶されるトルク指令値Ｔｒｅｆとｄ軸電流指令値Ｉｄ＊及びｑ軸電流指令値Ｉｑ＊とが対応付けられたテーブルを用いてトルク／電流指令値変換を行う。

減算部８は、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊とｄ軸電流Ｉｄとの差分ΔＩｄを算出する。
減算部９は、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊とｑ軸電流Ｉｑとの差分ΔＩｑを算出する。
電流制御部１０は、差分ΔＩｄに基づいてｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊を算出し、差分ΔＩｑに基づいてｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊を算出する。

座標変換部６は、位置検出部８８により検出される電気角θに基づいて、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊を電圧指令値Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗに変換する。
ＰＷＭ発生部１１は、ＰＷＭ制御により三角基準波と電圧指令値Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗとの比較結果に基づいて、インバータ回路８１の各スイッチング素子をオン、オフさせるためのＰＷＭ駆動信号Ｖｕ１、Ｖｖ１、Ｖｗ１を出力する。

矩形波制御ブロック３は、チョッピングデューティ調整部１２と、座標変換部１３と、トルク演算部１４と、減算部１５と、電圧位相制御部１６と、出力タイミング計算部１７と、内部カウンタ１８と、矩形波発生部１９とを備えて構成されている。なお、特許請求の範囲におけるチョッピング手段は、チョッピングデューティ調整部１２、出力タイミング計算部１７、内部カウンタ１８、及び矩形波発生部１９などにより構成されるものとする。

チョッピングデューティ調整部１２は、擬似矩形波制御時のチョッピングデューティＤの初期値Ｄｆを演算する。例えば、チョッピングデューティ調整部１２は、初期値Ｄｆ＝（（切替直前におけるインバータ回路８１の出力電圧の振幅）×π）／（２√３×（インバータ回路８１の入力電圧Ｖｄｃ））を演算する。なお、インバータ回路８１の出力電圧の振幅は、駆動信号Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊の線間電圧により求めるものとする。これにより、ＰＷＭ制御から擬似矩形波制御に切り替える際、インバータ回路８１からモータ８５への出力電圧の振幅値を一定に保つことができるため、よりトルク変動を抑えることができる。

座標変換部１３は、位置検出部８８により検出される電気角θに基づいて、駆動信号Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊をｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊に変換する。
トルク演算部１４は、位置検出部８８により時刻ｔ１に検出される電気角θ１と時刻ｔ２に検出される電気角θ２との差分Δθを、時刻ｔ１と時刻ｔ２との差分Δｔで割ることによりモータ８５の回転子の角速度ωを求め、その角速度ωと、座標変換部５により変換されたｄ軸電流Ｉｄ及びｑ軸電流Ｉｑと、座標変換部１３により変換されたｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊とに基づいて、トルク推定値Ｔｄｅｔ＝（Ｖｄ＊×Ｉｄ＋Ｖｑ＊×Ｉｑ）／ωを演算する。擬似矩形波制御時、Ｖｄ、Ｖｑはインバータ回路８１の入力電圧Ｖｄｃと、チョッピングデューティＤと、角速度ωとに基づいて電圧位相角指令値φｒｅｆ１から、（式1）（式２）で算出できる。

Ｖｄ=２√３／π×Ｄ×Ｖｄｃ×ｃｏｓ（φｒｅｆ１） （式１）
Ｖｑ=２√３／π×Ｄ×Ｖｄｃ×ｓｉｎ（φｒｅｆ１） （式２）

減算部１５は、外部から入力されるトルク指令値Ｔｒｅｆとトルク推定値Ｔｄｅｔとのトルク差分値Ｔｄｉｆを算出する。

電圧位相制御部１６では、トルク差分値Ｔｄｉｆを０にするように、電圧位相角指令値φｒｅｆ１を調整する。電圧位相角指令値φｒｅｆ１の調整は、例えば、トルク差分値Ｔｄｉｆをフィードバックして、トルク差分値Ｔｄｉｆが０となるように電圧位相角指令値φｒｅｆ１を制御するフィードバック制御で可能となる。それにより、トルク推定値Ｔｄｅｔをトルク指令値Ｔｒｅｆと一致させることが可能となる。

出力タイミング計算部１７は、予め設定されている矩形波駆動信号１周期におけるチョッピング回数ｎと、チョッピングデューティ調整部１２により演算される初期値Ｄｆと、電圧位相制御部１６により演算される電圧位相角指令値φｒｅｆ１とに基づいて、制御切替後の矩形波駆動信号１周期分のチョッピング電圧位相角指令値φｒｅｆ２を求める。

例えば、図４に示すように、電圧位相角指令値φｒｅｆ１が０[deg]のときハイレベルになり、１８０[deg]のときローレベルになり、３６０[deg]のときハイレベルになる１周期分の擬似矩形波においてチョッピングが４回行われ、チョッピングデューティＤが０．９５である場合を考える。

まず、出力タイミング計算部１７は、矩形波駆動信号のハイレベル及びローレベルにおいてそれぞれ一定間隔毎にチョッピングが行われるように、チョッピングタイミングとして６０[deg]、１２０[deg]、２４０[deg]、３００[deg]を求める。

次に、出力タイミング計算部１７は、チョッピング幅Ｄｈ＝（１−（チョッピングデューティＤ））×（３６０／チョッピング回数）により、チョッピング幅Ｄｈ＝１．８[deg]を求める。

そして、出力タイミング計算部１７は、矩形波駆動信号１周期分のチョッピング電圧位相角指令値φｒｅｆ２として、（６０[deg]−（Ｄｈ／２））＝５９．１[deg]、（６０[deg]＋（Ｄｈ／２））＝６０．９[deg]、（１２０[deg]−（Ｄｈ／２））＝１１９．１[deg]、（１２０[deg]＋（Ｄｈ／２））＝１２０．９[deg]、（２４０[deg]−（Ｄｈ／２））＝２３９．１[deg]、（２４０[deg]＋（Ｄｈ／２））＝２４０．９[deg]、（３００[deg]−（Ｄｈ／２））＝２９９．１[deg]、（３００[deg]−（Ｄｈ／２））＝３００．９[deg]を求める。

これにより、電圧位相角指令値φｒｅｆ１が０[deg]のときハイレベルになり、１８０[deg]のときローレベルになり、３６０[deg]のときハイレベルになる１周期分の矩形波駆動信号において、５９．１[deg]ときローレベルになり、６０．９[deg]のときハイレベルになり、１１９．１[deg]のときローレベルになり、１２０．９[deg]のときハイレベルになり、２３９．１[deg]のときハイレベルになり、２４０．９[deg]のときローレベルになり、２９９．１[deg]のときハイレベルになり、３００．９[deg]のときローレベルになるようにチョッピングすることができる。

内部カウンタ１８は、図５に示すように、電圧位相制御部１６により演算される電圧位相角指令値φｒｅｆ１に対応する目標カウント値ΔＴｉの１つ手前のカウント値Ｔ_ｉに対応する電圧位相角φ_ｉと、カウント値Ｔ_ｉの１つ前のカウント値Ｔ_ｉ−１に対応する電圧位相角φ_ｉ−１とを用いて、目標カウント値ΔＴ_ｉ＝（φref１−φ_i）／（φ_i−φ_i-1）×（Ｔ_ｉ−Ｔ_ｉ−１）を演算して矩形波発生部１９に出力するとともに、出力タイミング計算部１７により求められるチョッピング電圧位相角指令値φｒｅｆ２に対応する目標カウント値ΔＴｊの１つ手前のカウント値Ｔ_ｊに対応する電圧位相角φ_ｊと、カウント値Ｔ_ｊの１つ前のカウント値Ｔ_ｊ−１に対応する電圧位相角φ_ｊ−１とを用いて、目標カウント値ΔＴ_ｊ＝（φｒｅｆ２−φ_ｊ）／（φ_ｊ−φ_ｊ-1）×（Ｔ_ｊ−Ｔ_ｊ−１）を演算して矩形波発生部１９に出力する。

矩形波発生部１９は、電圧位相制御部１６から出力される電圧位相角φｉに対応するカウント値Ｔ_ｉから目標カウント値ΔＴ_ｉ後のタイミングにおいて、矩形波駆動信号を立ち上げる、又は、立ち下げるとともに、出力タイミング計算部１７から出力される電圧位相角φｊに対応するカウント値Ｔｊから目標カウント値ΔＴｊ後のタイミングにおいて、矩形波駆動信号を立ち上げる、又は、立ち下げる。これにより、図１に示すような矩形波駆動信号を矩形波発生部１９から出力させることができる。

図６は、ＰＷＭ制御から矩形波制御に切り換わる際のインバータ装置１の動作を説明するための図である。
まず、インバータ装置１は、制御切替部４においてＰＷＭ制御ブロック２から出力されるＰＷＭ駆動信号Ｖｕ１、Ｖｖ１、Ｖｗ１を駆動信号Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊として選択させる（Ｓ１１）。

次に、インバータ装置１は、制御切替部４において矩形波制御に切り替えるか否かを判断させる（Ｓ１２）。例えば、制御切替部４は、モータ８５の回転子の回転数が上昇してモータ８５のトルクが小さくなる場合において、そのトルクがある閾値よりも小さくなると、ＰＷＭ制御から矩形波制御に切り替えると判断する。

矩形波制御に切り替えないと判断された場合（Ｓ１２がＮｏ）、インバータ装置１は、制御切替部４において再びＰＷＭ駆動信号Ｖｕ１、Ｖｖ１、Ｖｗ１を駆動信号Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊として選択させる（Ｓ１１）。

一方、矩形波制御に切り替えると判断された場合（Ｓ１２がＹｅｓ）、インバータ装置１は、制御切替部４において矩形波駆動信号Ｖｕ２、Ｖｖ２、Ｖｗ２を駆動信号Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊として選択させるとともに、チョッピングデューティ調整部１２において初期値Ｄｓを演算させる（Ｓ１３）。

次に、インバータ装置１は、矩形波制御ブロック３において擬似矩形波制御により矩形波駆動信号Ｖｕ２、Ｖｖ２、Ｖｗ２を出力させる（Ｓ１４）。
次に、インバータ装置１は、チョッピングデューティ調整部１２においてチョッピングデューティＤをΔＤ増加させる（Ｓ１５）。例えば、内部カウンタ１８のカウント周期が１００μｓで、トルクの追従にかかる時間２５０ｍｓにおいてチョッピングデューティＤを０．１増加させる場合、Ｓ１４〜Ｓ１６を繰り返す回数が２５００回（＝２５０ｍｓ÷１００μｓ）となるため、ΔＤは４×１０^−５（＝０．１／２５００回）となる。チョッピングデューティＤをΔＤ増加させることによりチョッピング幅Ｄｈが所定量小さくなる。

次に、インバータ装置１は、チョッピングデューティＤが１以上になった（すなわち、チョッピング幅Ｄｈがゼロになった）か否かを判断する（Ｓ１６）。
チョッピングデューティＤが１以上になっていないと判断した場合（Ｓ１６がＮｏ）、インバータ装置１は、Ｓ１４〜Ｓ１６を再び実行する。

一方、チョッピングデューティＤが１以上になっていると判断した場合（Ｓ１６がＹｅｓ）、インバータ装置１は、チョッピングデューティ調整部１２においてチョッピングデューティＤを１にして矩形波制御を行う（Ｓ１７）。

図７は、矩形波制御からＰＷＭ制御に切り換わる際のインバータ装置１の動作を説明するための図である。
まず、インバータ装置１は、制御切替部４において矩形波制御ブロック３から出力される矩形波駆動信号Ｖｕ２、Ｖｖ２、Ｖｗ２を駆動信号Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊として選択させる（Ｓ２１）。

次に、インバータ装置１は、制御切替部４においてＰＷＭ制御に切り替えるか否かを判断させる（Ｓ２２）。例えば、制御切替部４は、ｄ軸電流がある閾値レベル以上になったとき、矩形波制御からＰＷＭ制御に切り替えると判断する。例えば、制御切替部４は、ｄ軸電流Ｉｄが矩形波制御の効率がＰＷＭ制御の効率を下回るようになるｄ軸電流閾値以上になった時、矩形波制御からＰＷＭ制御に切り替えると判断する。

ＰＷＭ制御に切り替えないと判断された場合（Ｓ２２がＮｏ）、インバータ装置１は、制御切替部４において再び矩形波駆動信号Ｖｕ２、Ｖｖ２、Ｖｗ２を駆動信号Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊として選択させる（Ｓ２１）。

一方、矩形波制御に切り替えると判断された場合（Ｓ１２がＹｅｓ）、インバータ装置１は、チョッピングデューティ調整部１２においてチョッピングデューティＤを１にした後（Ｓ２３）、チョッピングデューティＤをΔＤ減少させる（Ｓ２４）。チョッピングデューティＤをΔＤ減少させることによりチョッピング幅Ｄｈが所定量大きくなる。

次に、インバータ装置１は、矩形波制御ブロック３において擬似矩形波制御により矩形波駆動信号Ｖｕ２、Ｖｖ２、Ｖｗ２を出力させる（Ｓ２４）。
次に、インバータ装置１は、インバータ回路８１からモータ８５への出力電圧の振幅がＰＷＭ制御時の出力電圧の最大振幅以下であるか否かを判断する（Ｓ２６）。

出力電圧の振幅がＰＷＭ制御時の出力電圧の最大振幅以下でないと判断した場合（Ｓ２６がＮｏ）、インバータ装置１は、Ｓ２４〜Ｓ２６を再び実行する。
一方、出力電圧の振幅がＰＷＭ制御時の出力電圧の最大振幅以下であると判断した場合（Ｓ２６がＹｅｓ）、インバータ装置１は、制御切替部４においてＰＷＭ駆動信号Ｖｕ１、Ｖｖ１、Ｖｗ１を駆動信号Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊として選択させる（Ｓ２７）。

なお、上記実施形態では、ＰＷＭ制御と擬似矩形波制御の切替時に過変調ＰＷＭ制御を行う構成であり、ＰＷＭ制御と擬似矩形波制御をスムーズに切り替えることができるが、過変調ＰＷＭ制御を行わずにＰＷＭ制御と擬似矩形波制御を切り替えるように構成してもよい。

１ インバータ装置
２ ＰＷＭ制御ブロック
３ 矩形波制御ブロック
４ 制御切替部
５、６ 座標変換部
７ トルク／電流指令値変換部
８、９ 減算部
１０ 電流制御部
１１ ＰＷＭ発生部
１２ チョッピングデューティ調整部
１３ 座標変換部
１４ トルク演算部
１５ 減算部
１６ 電圧位相制御部
１７ 出力タイミング計算部
１８ 内部カウンタ
１９ 矩形波発生部

Claims (3)

1. 複数のスイッチング素子を備え、駆動信号に基づいて前記複数のスイッチング素子がオン、オフすることにより直流電源から出力される電圧を互いに位相が異なる交流に変換してモータの駆動を制御するインバータ回路と、
   ＰＷＭ制御により前記複数のスイッチング素子をオン、オフさせるためのＰＷＭ駆動信号を出力するＰＷＭ制御手段と、
   矩形波制御により前記複数のスイッチング素子をオン、オフさせるための矩形波駆動信号を出力する矩形波制御手段と、
   前記駆動信号として前記ＰＷＭ駆動信号又は前記矩形波駆動信号を選択する制御切替手段と、
   を備え、
   前記矩形波制御手段は、前記制御切替手段に選択される駆動信号として前記ＰＷＭ駆動信号から前記矩形波駆動信号に切り替わる際、又は、前記矩形波駆動信号から前記ＰＷＭ駆動信号に切り替わる際、前記矩形波駆動信号のハイレベルにおいて一定間隔毎に所定幅ずつローレベルにするとともに、前記矩形波駆動信号のローレベルにおいて一定間隔毎に前記所定幅ずつハイレベルにするとともに、前記所定幅を徐々に変化させるチョッピング手段を備える
   ことを特徴とするインバータ装置。
2. 請求項１に記載のインバータ装置であって、
   前記チョッピング手段は、前記ＰＷＭ駆動信号から前記矩形波駆動信号に切り替わる際、前記所定幅がゼロになるまで前記所定幅を所定量ずつ小さくさせ、前記矩形波駆動信号から前記ＰＷＭ駆動信号に切り替わる際、前記インバータ回路の出力電圧の振幅が前記ＰＷＭ制御時における前記インバータ回路の出力電圧の最大振幅以下になるまで前記所定幅を前記所定量ずつ大きくさせる
   ことを特徴とするインバータ装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載のインバータ装置であって、
   前記ＰＷＭ制御手段は、さらに過変調ＰＷＭ制御により前記複数のスイッチング素子をオン、オフさせるためのＰＷＭ駆動信号を出力する
   ことを特徴とするインバータ装置。