JP2020120452A - 回転電機システム - Google Patents

Abstract

【課題】２相以上の検出器が検出不能とみなされる期間にも、３相の電流値に基づいて各スイッチを制御できるようにする。【解決手段】回転電機システム９１は、複数組の三相コイル５３，５４と、インバータ３０，４０と、制御装置２０とを有する。複数組の三相コイル５３，５４は、ロータの回転方向に互いに所定角度ずらして設置されている。制御装置２０は、各インバータ３０，４０について、２相以上の検出器３７，４７で電流値を検出可能みなせる第１状態であるか、それ以外の第２状態であるかを判定する。そして、いずれかのインバータ３０，４０が第２状態であると判定される期間には、その期間に第１状態であると判定される他のインバータ３０，４０の検出器３７，４７により検出される電流値を用いて、第２状態であると判定されるインバータ３０，４０の各スイッチ３２，３６，４２，４６をデューティ制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、回転電機とそれを制御する制御装置とを備えた回転電機システムに関する。

回転電機システムの中には、例えば特許文献１の装置のように、複数のスイッチング素子（スイッチ）を備えたインバータにより、３相のコイル相を有する３相ブラシレスモータを駆動するものがある。インバータは、ハイサイド（上アーム）の３相それぞれのスイッチング素子（上スイッチ）と、グランド側のローサイド（下アーム）の３相それぞれのスイッチング素子（下スイッチ）とにより、各コイル相を駆動する。ローサイドの各スイッチング素子には，スイッチング素子に流れる電流値を計測するための検出器が接続されている。

特許第４１２２８０６号公報

各スイッチは、通常、３相の電流値に基づいてデューティ制御される。なお、デューティ制御とは、ある期間全体に対するスイッチをＯＮにしている期間の比であるデューティ比を制御するものである。デューティ比が大きくなれば、スイッチをＯＮに保持する期間であるＯＮ期間も長くなり、デューティ比が小さくなれば、ＯＮ期間も短くなる。

各下アームには、自身に設けられている下スイッチがＯＮになっている間しか電流が流れない。しかも、下スイッチをＯＮにした直後は、下アーム等の配線が備えるインダクタンスにより、電流にリンギングノイズが発生する。そのため、検出器は、リンギングノイズが収まるまでは、信用のある電流値を検出することができない。

そのため、下スイッチのＯＮ期間を充分に確保できないために、下スイッチをＯＮにしてからリンギングノイズが収まるまでのノイズ期間よりも、ＯＮ期間の方が十分に長くない場合には、その下スイッチと共に同じ下アームに設けられている検出器は、信用のある電流値を検出することができない。ただし、いずれか１相の検出器で電流値を検出できない場合にも、残り２相の検出器で電流値を検出できる場合には、その検出できる２相の電流値に基づいて、その検出できない１相の電流値を演算することができる。三相コイルに流れ込む電流値の和と三相コイルから流れ出る電流値の和とは等しくなることから、３相の電流値の和は、プラスマイナスゼロになるからである。

よって、インバータがその２相以上の検出器で電流値を検出できるとみなせる第１状態のときには、３相全ての電流値を取得できるため、３相の電流値に基づいて各スイッチを制御できる。他方、インバータが第１状態以外の第２状態のときには、少なくともいずれかの相の電流値を取得することができないため、３相の電流値に基づいて各スイッチを制御することができない。

その点、例えば、過変調制御時等、変調比が大きくなるときには、各スイッチにおいて、デューティ比が極端に大きくなる期間及び極端に小さくなる期間が、長く継続することになる。それにより、各スイッチにおいて、１回のＯＮ期間が極端に大きくなる期間及び極端に小さくなる期間が、長く継続することになる。それにより、２相の下スイッチで、一回のＯＮ期間が極端に小さくなる期間が重なり、２相の下スイッチで、ＯＮ期間を充分に確保できなってしまうおそれがある。それにより、２相の検出器で電流値を検出できなくなり、インバータが上記の第２状態になってしまうおそれがある。他方、インバータが上記の第２状態にならないようにしようとすれば、変調比をあまり大きくすることができないといった制限が加わってしまう。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、インバータが上記の第２状態になる期間にも、３相の電流値に基づいて各スイッチを制御できるようにすることを、主たる目的とする。

本発明の回転電機システムは、回転自在に設けられているロータと、電流が流されることにより前記ロータにトルクを発生させる複数組の三相コイルと、前記三相コイル毎に設けられているインバータと、各前記インバータを制御する制御装置とを有する。複数組の前記三相コイルは、前記ロータの回転方向に互いに所定角度ずらして設置されている。

各前記インバータは、所定電位の上配線と、前記所定電位よりも低電位の下配線とを備えると共に、前記三相コイルのコイル毎に相配線を備えている。各前記相配線は、前記コイルの一端部に接続されている本線と、前記本線を前記上配線に接続している上アームと、前記本線を前記下配線に接続している下アームとを備えている。前記上アーム及び前記下アームの一方である第１アームに第１スイッチが設けられ、前記上アーム及び前記下アームの他方である第２アームに、第２スイッチと電流値を検出する検出器とが設けられている。

前記制御装置は、前記検出器により検出される電流値を用いて、第１及び第２の各前記スイッチをデューティ制御するものである。前記制御装置は、各前記インバータについて、当該インバータ自身の２以上の前記相配線の前記検出器で電流値を検出可能とみなせる第１状態であるか、それ以外の第２状態であるかを判定する判定部を備える。前記制御装置は、いずれかの前記インバータが前記第２状態であると判定される期間には、その期間に前記第１状態であると判定される他の前記インバータの前記検出器により検出される電流値を用いて、前記第２状態であると判定される前記インバータの各前記スイッチをデューティ制御する。

本発明によれば、複数組の三相コイルは、互いに所定角度ずらして設置されているため、各インバータがいずれかの期間に上記の第２状態になるとしても、それらの期間は互いにずれる。そのため、いずれかのインバータが第２状態である期間には、制御装置は、その期間に第１状態である他のインバータの検出器により検出された電流値を用いて、第２状態であるインバータの各スイッチをデューティ制御することができる。

第１実施形態の回転電機システムを示す回路図 ステータとロータとを示す概略図 Ｕ相配線に流れる電流の時間変化を示すグラフ Ｕ相配線の下アームに流れる電流の時間変化を示すグラフ ＰＷＭ制御時におけるＵ〜Ｗ相の各デューティ比を示すグラフ ＰＷＭ制御時におけるＸ〜Ｚ相の各デューティ比を示すグラフ 各インバータが第１状態であるか第２状態であるかを示すグラフ 過変調制御時におけるＵ〜Ｗ相の各デューティ比を示すグラフ 過変調制御時におけるＸ〜Ｚ相の各デューティ比を示すグラフ 各インバータが第１状態であるか第２状態であるかを示すグラフ 制御装置による制御を示すブロック図 制御装置による制御を示すフローチャート 第２実施形態の回転電機システムを示す回路図 制御装置による制御を示すブロック図 制御装置による制御を示すフローチャート 各実施形態における電流値等の時間変化を示すグラフ

次に本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。ただし、本発明は実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して実施できる。

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態の回転電機システム９１を示す回路図である。回転電機システム９１は、バッテリ１０と、制御装置２０と、２つのインバータ３０，４０と、ステータ５０と、を有している。

制御装置２０は、Ｕ系制御部２３とＸ系制御部２４とを有する。Ｕ系制御部２３とＸ系制御部２４とは、通信線２９により接続されている。２つのインバータ３０，４０は、Ｕ系インバータ３０とＸ系インバータ４０とからなる。ステータ５０は、Ｕ系三相コイル５３とＸ系三相コイル５４とを備える。

Ｕ系インバータ３０は、Ｕ系上配線３１とＵ相配線３ｕとＶ相配線３ｖとＷ相配線３ｗとＵ系下配線３９とを有する。Ｘ系インバータ４０は、Ｘ系上配線４１とＸ相配線４ｘとＹ相配線４ｙとＺ相配線４ｚとＸ系下配線４９とを有する。Ｕ系下配線３９は、グランドＧＮＤに接続されている。

Ｕ〜Ｗの各相配線３ｕ〜３ｗは、上アーム３３と本線３４と下アーム３５とを備えている。各上アーム３３には、上スイッチ３２が設けられている。各下アーム３５には、下スイッチ３６と検出器３７とが設けられている。

Ｘ〜Ｚの各相配線４ｘ〜４ｚは、上アーム４３と本線４４と下アーム４５とを備えている。各上アーム４３には、上スイッチ４２が設けられている。各下アーム４５には、下スイッチ４６と検出器４７とが設けられている。

Ｕ系三相コイル５３は、Ｕ相コイル５ｕと、Ｖ相コイル５ｖと、Ｗ相コイル５ｗとを備え、それらの一端同士は接続点５３ｃで接続されている。Ｘ系三相コイル５４は、Ｘ相コイル５ｘと、Ｙ相コイル５ｙと、Ｚ相コイル５ｚとを備え、それらの一端同士は接続点５４ｃで接続されている。

バッテリ１０は、直流電圧を供給する。Ｕ系制御部２３は、Ｕ系上配線３１及びＵ系下配線３９に接続されており、バッテリ１０から電力が供給される。Ｘ系制御部２４は、Ｘ系上配線４１及びＸ系下配線４９に接続されており、バッテリ１０から電力が供給される。両インバータ３０，４０は、バッテリ１０から供給される直流電圧を交流電圧に変換してステータ５０に供給する機能と、ステータ５０から供給される交流電圧を直流電圧に変換してバッテリ１０に供給する機能とを備える。

次にＵ系インバータ３０の詳細について説明する。Ｕ系インバータ３０は、Ｕ系三相コイル５３に流す電流を制御するための回路である。Ｕ系上配線３１は、バッテリ１０の高圧側の端子に接続されており、Ｕ系下配線３９は、バッテリ１０の低圧側の端子に接続されている。よって、Ｕ系上配線３１よりもＵ系下配線３９の方が低電位になっている。

Ｕ系インバータ３０の各相配線３ｕ〜３ｗの本線３４の一端は、その相のコイル５ｕ〜５ｗにおける接続点５３ｃ側とは反対側の端部に接続されている。本線３４の他端は、上アーム３３によりＵ系上配線３１に接続されると共に、下アーム３５によりＵ系下配線３９に接続されている。検出器３７は、下アーム３５に流れる電流値Ｉｕ〜Ｉｗを検出するものであり、シャント抵抗と、それに流れる電圧を検出する電圧検出器とを有する。

Ｕ系インバータ３０の上下の各スイッチ３２，３６は、Ｕ系制御部２３によりデューティ制御される。詳しくは、上下の各スイッチ３２，３６は、いずれも半導体スイッチであり、Ｕ系制御部２３から電流が入力されない時はＯＦＦの状態であり、Ｕ系制御部２３から電流が入力されるとＯＮになる。各相配線３ｕ〜３ｗにおける上スイッチ３２と下スイッチ３６とは、択一的にいずれか一方のみがＯＮになるように制御される。すなわち、上スイッチ３２がＯＮになるタイミングで下スイッチ３６がＯＦＦになり、上スイッチ３２がＯＦＦになるタイミングで下スイッチ３６がＯＮになるように制御される。各アーム３３，３５には、当該アーム自身に設けられているスイッチ３２，３６がＯＮになってからＯＦＦになるまでのＯＮ期間ｔにのみ電流が流れる。

Ｕ〜Ｗの各相配線３ｕ〜３ｗの検出器３７が検出した電流値Ｉｕ〜Ｉｗは、Ｕ系制御部２３に入力される。Ｕ系制御部２３は、取得した電流値やそれから演算した演算値等を、通信線２９によりＸ系制御部２４に送信可能になっている。

Ｘ系インバータ４０の詳細についての説明については、上記のＵ系インバータ３０の詳細についての説明と、「Ｕ」及び「Ｘ」の各方を他方に読み替え、「Ｖ」「Ｗ」をそれぞれ「Ｙ」「Ｚ」に読み替えると共に、符号を該当するものに読み替えて同様であるため、省略する。

図２は、ステータ５０と、それにより駆動されるロータ６０とを示す概略図である。ロータ６０は、回転自在に設けられており、永久磁石６６を備えている。各三相コイル５３，５４は、電流が流されることによりロータ６０にトルクを発生させる。Ｕ系三相コイル５３とＸ系三相コイル５４とは、ロータ６０の回転方向に互いに３０度以上、すなわち、３０〜９０度の所定角度ずらして設置されている。具体的には、Ｘ相コイル５ｘは、Ｕ相コイル５ｕに対して当該所定角度ずらして設置されており、Ｙ相コイル５ｙは、Ｖ相コイル５ｖに対して当該所定角度ずらして設置されており、Ｚ相コイル５ｚは、Ｗ相コイル５ｗに対して当該所定角度ずらして設置されている。

図３は、Ｕ相配線３ｕに流れる電流を示すグラフである。詳しくは、Ｕ相配線３ｕの下アーム３５に流れる電流（櫛形電流）を実線で示し、Ｕ相配線３ｕの本線３４に流れる電流（略正弦波）を破線で示している。このように、下アーム３５には、下スイッチ３６がそのＯＮ期間ｔにのみ間欠的にＯＮになることから、間欠的に電流（櫛形電流）が流れる。他方、本線３４には、上スイッチ３２と下スイッチ３６とのいずれかが択一的にＯＮになることから、破線に示すように、常に電流が流れる。なお、Ｖ，Ｗ，Ｘ〜Ｚ相の各相配線３ｖ，３ｗ，４ｘ〜４Ｚの下アーム３５，４５及び本線３４，４４に流れる電流も、図３に示すＵ相配線３ｕの場合と、位相をずらして同様である。

図４（ａ）は、図３に示すIVａの部分を拡大した模式図である。下スイッチ３６をＯＮにした直後は、下アーム３５等の配線が備えるインダクタンスにより、リンギングノイズが発生する。そのため、下スイッチ３６をＯＮにしてからリンキングノイズが収まるまでは、ノイズ期間Ｎとなる。検出器３７は、ＯＮ期間ｔ内において、ノイズ期間Ｎの後に電流を検出する。

図４（ｂ）は、図３に示すIVｂの部分を拡大した模式図である。Ｕ相配線３ｕの下スイッチ３６のＯＮ期間ｔが、ノイズ期間Ｎよりも短い場合には、Ｕ相配線３ｕの検出器３７は、電流値をノイズ期間Ｎにしか検出することができない。そのため、信用ある電流値を検出することができない。

図５の上側のグラフは、ＰＷＭ制御（パルス幅変調制御）時における、Ｕ系インバータ３０の各相配線３ｕ〜３ｗの上スイッチ３２のデューティ比の時間変化を示すグラフである。上記のとおり、各相配線において上スイッチ３２がＯＮの間は、その下スイッチ３６はＯＦＦになるため、例えばある相において、上スイッチ３２のデューティ比が７０％である場合は、その相の下スイッチ３６のデューティ比は３０％になる。

図５の下側のグラフは、Ｕ系インバータ３０の各検出器３７が、検出可能状態ｄ＋であるか検出不能状態ｄ−であるか、及びそれによりＵ系インバータ３０が第１状態Ｄ＋であるか第２状態Ｄ−であるかを示している。

検出可能状態ｄ＋は、検出器３７が信用のある電流値を検出することができるために、電流値を検出可能とみなされる状態である。他方、検出不能状態ｄ−は、検出器３７が信用のある電流値を検出することができないために、電流値を検出不能とみなされる状態である。

上スイッチ３２のデューティ比が大きくなり、下スイッチ３６のデューティ比が小さくなることにより、下スイッチ３６のＯＮ期間ｔがノイズ期間Ｎに近づくかノイズ期間Ｎよりも小さくなると、その下スイッチ３６と同じ下アーム３５にある検出器３７が検出不能状態ｄ−になる。他方、検出器３７は、検出不能状態ｄ−以外のときは、検出可能状態ｄ＋になる。そのため、上スイッチ３２のデューティ比が所定の閾値Ｔよりも小さい間は、その相の検出器３７は検出可能状態ｄ＋になり、上スイッチ３２のデューティ比が閾値Ｔよりも大きくなると、その相の検出器３７は検出不能状態ｄ−になる。

ただし、Ｕ〜Ｗ相のいずれか１つの相の検出器３７が検出不能状態ｄ−である場合にも、残り２つ相の検出器３７が検出可能状態ｄ＋である場合には、その検出可能状態ｄ＋である２相の検出器３７で検出された電流値に基づいて、検出不能状態ｄ−である１相の検出器３７で検出されるべき電流値を演算することができる。Ｕ系三相コイル５３に流れ込む電流値の和とＵ系三相コイル５３から流れ出る電流値の和とは等しくなることから、Ｕ〜Ｗの各相配線３ｕ〜３ｗに流れる電流値の和は、プラスマイナスゼロになるからである。

よって、Ｕ系インバータ３０は、３相のうちの２相以上の検出器３７が検出可能状態ｄ＋であれば、３相すべての各電流値Ｉｕ〜Ｉｗを取得できる第１状態Ｄ＋になる。他方、それ以外、すなわち、３相のうちの２相以上の検出器３７が検出不能状態ｄ−であれば、Ｕ系インバータ３０は、少なくともいずれかの相の電流値Ｉｕ〜Ｉｗを取得することができない第２状態Ｄ−になる。このＰＷＭ制御時においては、全ての期間で第１状態Ｄ＋になる。

図６は、図５と同様のことをＸ系インバータ４０について示すグラフである。この図６についての説明は、上記の図５についての説明と、「Ｕ」「Ｖ」「Ｗ」をそれぞれ「Ｘ」「Ｙ」「Ｚ」に読み替えると共に、符号を該当するものに読み換えて同様であるため省略する。上記のとおり、Ｕ系三相コイル５３とＸ系三相コイル５４とは、ロータ６０の回転方向に互いに所定角度ずらして設置されている。そのため、図５に示すＵ相配線３ｕの検出器３７が検出不能状態ｄ−になる期間に対して、図６に示すＸ相配線４ｘの検出器４７が検出不能状態ｄ−になる期間がずれている。また、図５に示すＶ相配線３ｖの検出器３７が検出不能状態ｄ−になる期間に対して、図６に示すＹ相配線４ｙの検出器４７が検出不能状態ｄ−になる期間がずれている。また、図５に示すＷ相配線３ｗの検出器３７が検出不能状態ｄ−になる期間に対して、図６に示すＺ相配線４ｚの検出器４７が検出不能状態ｄ−になる期間がずれている。

図７は、ＰＷＭ制時において、各インバータ３０，４０がそれぞれ第１状態Ｄ＋であるか第２状態Ｄ−であるか、及びそれにより、インバータ３０，４０が両系状態ＤｕｘであるかＵ系状態ＤｕであるかＸ系状態Ｄｘであるかを示している。両系状態Ｄｕｘは、両方のインバータ３０，４０が第１状態Ｄ＋である状態である。Ｕ系状態Ｄｕは、両方のインバータ３０，４０のうちＵ系インバータ３０のみが第１状態Ｄ＋である状態である。Ｘ系状態Ｄｘは、両方のインバータ３０，４０のうちＸ系インバータ４０のみが第１状態Ｄ＋である状態である。このＰＷＭ制御時には、全期間で両系状態Ｄｕｘになる。

図８の上側のグラフは、過変調制御時における、Ｕ系インバータ３０の各相配線３ｕ〜３ｗの上スイッチ３２のデューティ比の時間変化を示すグラフである。図８の下側のグラフは、Ｕ系インバータ３０の各検出器３７が、検出可能状態ｄ＋であるか検出不能状態ｄ−であるか、及びそれによりＵ系インバータ３０が第１状態Ｄ＋であるか第２状態Ｄ−であるかを示している。ここでは、一部の期間で、２相以上の検出器３７が検出不能状態ｄ−になることにより、その期間で、Ｕ系インバータ３０が第２状態Ｄ−になる。

図９は、図８と同様のことをＸ系インバータ４０について示すグラフである。この図９についての説明は、上記の図８についての説明と、「Ｕ」「Ｖ」「Ｗ」をそれぞれ「Ｘ」「Ｙ」「Ｚ」に読み換えると共に、符号を該当するものに読み換えて同様であるため省略する。過変調制御時もＰＷＭ制御時と同様に、図８に示すＵ〜Ｗの各相配線３ｕ〜３ｗの検出器３７が検出不能状態ｄ−になる期間に対して、図９に示すＸ〜Ｚの各相配線４ｘ〜４ｚの検出器４７が検出不能状態ｄ−になる期間が、それぞれずれている。

図１０は、各インバータ３０，４０がそれぞれ第１状態Ｄ＋であるか第２状態Ｄ−であるか、及びそれにより、インバータ３０，４０が両系状態ＤｕｘであるかＵ系状態ＤｕであるかＸ系状態Ｄｘであるかを示している。上記のとおり、Ｕ系三相コイル５３とＸ系三相コイル５４とは、ロータ６０の回転方向に所定角度ずれているため、Ｕ系インバータ３０とＸ系インバータ４０とでは、第２状態Ｄ−になるタイミングがずれる。そのため、第２状態Ｄ−になるタイミング同士が重なり合わない。ここでは、インバータ３０，４０が両系状態ＤｕｘからＵ系状態Ｄｕになり、次にＸ系状態Ｄｘになり、再び両系状態Ｄｕｘになるサイクルを繰り返す。

図１１は、Ｕ系制御部２３及びＸ系制御部２４による制御を示すブロック図である。Ｕ系制御部２３は、電流演算部２３ｉと、ｄ軸判定部２３ｄ及びｑ軸判定部２３ｑと、減算器２３１，２３２と、ｄ軸制御部２３Ｄ及びｑ軸制御部２３Ｑと、電圧演算部２３ｖとを備えている。Ｘ系制御部２４も、同様に、電流演算部２４ｉと、ｄ軸判定部２４ｄ及びｑ軸判定部２４ｑと、減算器２４１，２４２と、ｄ軸制御部２４Ｄ及びｑ軸制御部２４Ｑと、電圧演算部２４ｖとを備えている。

Ｕ系インバータ３０については、Ｕ相の検出器３７がＵ相電流値Ｉｕを出力し、Ｖ相の検出器３７がＶ相電流値Ｉｖを出力し、Ｗ相の検出器３７がＷ相電流値Ｉｗを出力する。電流演算部２３ｉは、Ｕ系ｄ軸電流値Ｉｄｕ及びＵ系ｑ軸電流値Ｉｑｕを出力する。ｄ軸判定部２３ｄは、ｄ軸電流値Ｉｄを出力する。ｑ軸判定部２３ｑは、ｑ軸電流値Ｉｑを出力する。減算器２３１は、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊とｄ軸電流値Ｉｄとの偏差を出力する。減算器２３２は、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊とｑ軸電流値Ｉｑとの偏差を出力する。ｄ軸制御部２３Ｄは、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊を出力する。ｑ軸制御部２３Ｑは、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊を出力する。電圧演算部２３ｖは、Ｕ相電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖ相電圧指令値Ｖｖ＊及びＷ相電圧指令値Ｖｗ＊を出力する。

Ｘ系インバータ４０については、Ｘ相の検出器４７がＸ相電流値Ｉｘを出力し、Ｙ相の検出器４７がＹ相電流値Ｉｙを出力し、Ｚ相の検出器４７がＺ相電流値Ｉｚを出力する。電流演算部２４ｉは、Ｘ系ｄ軸電流値Ｉｄｘ及びＸ系ｑ軸電流値Ｉｑｘを出力する。ｄ軸判定部２４ｄは、ｄ軸電流値Ｉｄを出力する。ｑ軸判定部２４ｑは、ｑ軸電流値Ｉｑを出力する。減算器２４１は、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊とｄ軸電流値Ｉｄとの偏差を出力する。減算器２４２は、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊とｑ軸電流値Ｉｑとの偏差を出力する。ｄ軸制御部２４Ｄは、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊を出力する。ｑ軸制御部２４Ｑは、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊を出力する。電圧演算部２４ｖは、Ｘ相電圧指令値Ｖｘ＊、Ｙ相電圧指令値Ｖｙ＊及びＺ相電圧指令値Ｖｚ＊を出力する。

次に、Ｕ系制御部２３の詳細について説明する。Ｕ系インバータ３０のＵ〜Ｗ相の各検出器３７は、検出可能状態ｄ＋である場合には、検出した電流値Ｉｕ〜Ｉｗを、電流演算部２３ｉに入力する。他方、検出不能状態ｄ−である場合には、電流値Ｉｕ〜Ｉｗを電流演算部２３ｉに入力しない。

各検出器３７が検出可能状態ｄ＋であるか検出不能状態ｄ−であるかの判定は、例えば、各検出器３７について、それと共に同じ相配線３ｕ〜３ｗに設けられている下スイッチ３６のデューティ比が所定値よりも大きければ、検出可能状態ｄ＋と判定し、所定値よりも小さければ検出不能状態ｄ−と判定することにより、行うことができる。また例えば、各検出器３７について、それと共に同じ相配線３ｕ〜３ｗに設けられている上スイッチ３２のデューティ比が所定値よりも小さければ、検出可能状態ｄ＋と判定し、所定値よりも大きければ検出不能状態ｄ−と判定することにより、行うことができる。また例えば、各検出器３７について、その検出器３７が設けられている相の電圧指令値Ｖｕ＊〜Ｖｗ＊が、所定値よりも小さければ、検出可能状態ｄ＋と判定し、所定値よりも大きければ検出不能状態ｄ−と判定することにより、行うことができる。

電流演算部２３ｉは、Ｕ〜Ｗの３相の各電流値Ｉｕ〜Ｉｗが入力された場合には、それらに基づいて、Ｕ系ｄｑ軸電流値(Ｉｄｕ，Ｉｑｕ)を演算する。また、３相の電流値Ｉｕ〜Ｉｗのうちの２相のみの電流値が入力された場合には、その２相の電流値に基づいて残り１相の電流値を演算する。そして、それら３相の電流値Ｉｕ〜Ｉｗに基づいて、Ｕ系ｄｑ軸電流値(Ｉｄｕ，Ｉｑｕ)を演算する。他方、３相の電流値Ｉｕ〜Ｉｗのうちの２相以上の電流値が入力されない場合には、Ｕ系ｄｑ軸電流値(Ｉｄｕ，Ｉｑｕ)を演算しない。

Ｕ系ｄｑ軸電流値(Ｉｄｕ，Ｉｑｕ)は、Ｕ系ｄ軸電流値ＩｄｕとＵ系ｑ軸電流値Ｉｑｕとを成分に含む。Ｕ系ｄ軸電流値Ｉｄｕは、Ｕ系三相コイル５３に流れる電流におけるｄ軸磁束を発生させる成分である。Ｕ系ｑ軸電流値Ｉｑｕは、Ｕ系三相コイル５３に流れる電流におけるｑ軸磁束を発生させる成分である。ｄ軸磁束は、ロータ６０の永久磁石６６の磁束と同じ方向の磁束である。ｑ軸磁束は、ｄ軸磁束に直交する方向の磁束である。

電流演算部２３ｉは、Ｕ系ｄｑ軸電流値(Ｉｄｕ，Ｉｑｕ)を演算した場合には、Ｕ系ｄ軸電流値Ｉｄｕを、Ｕ系制御部２３のｄ軸判定部２３ｄとＸ系制御部２４のｄ軸判定部２４ｄとに入力すると共に、Ｕ系ｑ軸電流値Ｉｑｕを、Ｕ系制御部２３のｑ軸判定部２３ｑとＸ系制御部２４のｑ軸判定部２４ｑとに入力する。他方、電流演算部２３ｉは、Ｕ系ｄｑ軸電流値(Ｉｄｕ，Ｉｑｕ)を演算しない場合には、Ｕ系ｄｑ軸電流値(Ｉｄｕ，Ｉｑｕ)を各制御部２３，２４の各判定部２３ｄ，２３ｑ，２４ｄ，２４ｑに入力することをしない。

ｄ軸判定部２３ｄは、Ｕ系ｄ軸電流値Ｉｄｕが入力されると、Ｕ系インバータ３０が第１状態Ｄ＋であると、すなわちインバータ３０，４０が両系状態Ｄｕｘ又はＵ系状態Ｄｕであると判定する。そして、Ｕ系ｄ軸電流値Ｉｄｕを、ｄ軸電流値Ｉｄとして採用して減算器２３１に入力する。

他方、ｄ軸判定部２３ｄは、Ｕ系ｄ軸電流値Ｉｄｕが入力されず、かつ、Ｘ系ｄ軸電流値Ｉｄｘが入力される場合は、Ｕ系インバータ３０が第２状態Ｄ−でありＸ系インバータ４０が第１状態Ｄ＋であると、すなわちインバータ３０，４０がＸ系状態Ｄｘであると判定する。そして、Ｘ系ｄ軸電流値Ｉｄｘを、ｄ軸電流値Ｉｄとして採用して減算器２３１に入力する。

また、ｄ軸判定部２３ｄは、Ｕ系ｄ軸電流値Ｉｄｕが入力されず、かつ、Ｘ系ｄ軸電流値Ｉｄｘも入力されない場合は、両方のインバータ３０，４０が第２状態Ｄ−であると判定する。この場合、前回のｄ軸電流値Ｉｄを保持して、これを減算器２３１に入力する。

減算器２３１は、上位ＥＣＵから入力されるｄ軸電流指令値Ｉｄ＊と、ｄ軸判定部２３ｄから入力、すなわちフィードバックされるｄ軸電流値Ｉｄとから、それらの偏差を演算してｄ軸制御部２３Ｄに入力する。

ｄ軸制御部２３Ｄは、減算器２３１から入力された偏差から、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊を演算して電圧演算部２３ｖに入力する。ｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊は、印加すべきｄ軸電圧の指令値である。この演算は、比例項と積分項とを用いるフィードバック制御であるＰＩ制御により行う。

ｑ軸判定部２３ｑ及びｑ軸制御部２３Ｑについての説明は、上記のｄ軸判定部２３ｄ及びｄ軸制御部２３Ｄについての説明と、「ｄ軸」を「ｑ軸」に読み替えると共に、符号を該当するものに読み替えて同様であるため省略する。

電圧演算部２３ｖは、ｄ軸制御部２３Ｄから入力されるｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊と、ｑ軸制御部２３Ｑから入力されるｑ軸電圧指令値Ｖｑ＊とに基づいて、Ｕ〜Ｗの各相の電圧指令値Ｖｕ＊〜Ｖｗ＊を演算する。各相の電圧指令値Ｖｕ＊〜Ｖｗ＊は、その相に印加すべき電圧の指令値である。それら各相の電圧指令値Ｖｕ＊〜Ｖｗ＊に基づいて、Ｕ系インバータ３０を制御する。詳しくは、各相の電圧指令値Ｖｕ＊〜Ｖｗ＊に基づいて、その相の上下の各スイッチ３２，３６のデューティ比を演算し、そのデューティ比に基づいて上下の各スイッチ３２，３６をデューティ制御する。

Ｘ系制御部２４の詳細についての説明は、上記のＵ系制御部２３の詳細についての説明と、「Ｕ」及び「Ｘ」の各方を他方に読み替え、「Ｖ」「Ｗ」をそれぞれ「Ｙ」「Ｚ」に読み替えると共に、符号を該当するものに読み替えて同様であるため省略する。

図１２は、以上に示したＵ系制御部２３による制御を示すフローチャートである。まず、ｄｑ軸の判定部２３ｄ，２３ｑが、Ｕ系インバータ３０が第１状態Ｄ＋であるか否かを判定する（Ｓ１０１）。Ｕ系インバータ３０が第１状態Ｄ＋であると判定した場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、Ｕ系ｄｑ軸電流値(Ｉｄｕ，Ｉｑｕ)をｄｑ軸電流値(Ｉｄ，Ｉｑ)として採用する（Ｓ１０２）。

他方、Ｓ１０１で、Ｕ系インバータ３０が第２状態Ｄ−であると判定した場合（Ｓ１０１：ＮＯ）、Ｘ系インバータ４０が第１状態Ｄ＋であるか否かを判定する（Ｓ１０５）。Ｘ系インバータ４０が第１状態Ｄ＋であると判定した場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、Ｘ系ｄｑ軸電流値（Ｉｄｘ，Ｉｑｘ）をｄｑ軸電流値(Ｉｄ，Ｉｑ)として採用する（Ｓ１０６）。

他方、Ｓ１０５で、Ｘ系インバータ４０が第２状態Ｄ−であると判定した場合（Ｓ１０５：ＮＯ）、ｄｑ軸電流値(Ｉｄ，Ｉｑ)として前回値を保持する（Ｓ１０７）。

次に、採用されたｄｑ軸電流値(Ｉｄ，Ｉｑ)に基づいて、ｄｑ軸の制御部２３Ｄ，２３Ｑがｄｑ軸の電圧指令値(Ｖｄ＊，Ｖｑ＊)を演算する（Ｓ１０８）。次に、演算されたｄｑ軸の電圧指令値(Ｖｄ＊，Ｖｑ＊)に基づいて、電圧演算部２３ｖがＵ〜Ｗ相の電圧指令値Ｖｕ＊〜Ｖｚ＊を演算する（Ｓ１０９）。

Ｘ系制御部２４による制御を示すフローチャート及びその説明は、図１２のフローチャート及びその説明と、「Ｕ」及び「Ｘ」の各方を他方に読み替え、「Ｖ」「Ｗ」をそれぞれ「Ｙ」「Ｚ」に読み替えると共に、符号を該当するものに読み替えて同様であるため省略する。

本実施形態によれば次の効果が得られる。複数の三相コイル５３，５４は、ロータ６０の回転方向に互いに所定角度ずらして設置されているため、各インバータ３０，４０が所定のタイミングで第２状態Ｄ−になるとしても、それらのタイミングは互いにずれる。そのため、Ｕ系インバータ３０が第２状態Ｄ−と判定される期間には、Ｕ系制御部２３は、Ｘ系インバータ４０で検出される電流値Ｉｘ〜Ｉｚに基づくＸ系ｄｑ軸電流値（Ｉｄｘ，Ｉｑｘ）を用いて、Ｕ系インバータ３０の各スイッチ３２，３６を制御することができる。また、Ｘ系インバータ４０が第２状態Ｄ−と判定される期間には、Ｘ系制御部２４は、Ｕ系インバータ３０で検出される電流値Ｉｕ〜Ｉｗに基づくＵ系ｄｑ軸電流値(Ｉｄｕ，Ｉｑｕ)を用いて、Ｘ系インバータ４０の各スイッチ４２，４６を制御することができる。

また、本実施形態では、Ｕ系インバータ３０を制御するＵ系制御部２３と、Ｘ系インバータ４０を制御するＸ系制御部２４とがあるため、各制御部２３，２４は、自身に対応するインバータ３０，４０のみを制御すればよく、制御がシンプルになる。

また、本実施形態では、２つの三相コイル５３，５４が３０度以上ずれているため、両方のインバータ３０，４０が同時に第２状態Ｄ−になるといった事態になり難い。そのため、変調比の自由度が上がる。また、各相のスイッチ３２，３６のデューティ比に基づいて、又は各相に対する電圧指令値Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊に基づいて、その相の検出器３７が検出可能状態ｄ＋であるか検出不能状態ｄ−であるかを判定することにより、その判定をシンプルに行うことができる。

［第２実施形態］
次に本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態については、第１実施形態のものと同一の又は対応する部材等は、同一の符号を付する。ただし、回転電機システム自体については、第１実施形態のものと異なる符号を付する。本実施形態については、第１実施形態と異なる点のみを説明する。

図１３は、本実施形態の回転電機システム９２を示す回路図である。制御装置２０は、Ｕ系制御部２３及びＸ系制御部２４に分かれていない。制御装置２０には、双方のインバータ３０，４０の各検出器３７，４７から電流値が入力される。また、制御装置２０は、双方のインバータ３０，４０の各スイッチ３２，３６，４２，４６をデューティ制御する。

図１４は、制御装置２０による制御を示すブロック図である。制御装置２０は、Ｕ系及びＸ系の電流演算部２３ｉ，２４ｉと、ｄ軸判定・演算部２０ｄ及びｑ軸判定・演算部２０ｑと、減算器２０１，２０２と、ｄ軸制御部２０Ｄ及びｑ軸制御部２０Ｑと、Ｕ系及びＸ系の電圧演算部２３ｖ，２４ｖと、を備えている。

Ｕ系の電流演算部２３ｉは、Ｕ系ｄｑ軸電流値(Ｉｄｕ，Ｉｑｕ)を演算した場合には、Ｕ系ｄ軸電流値Ｉｄｕをｄ軸判定・演算部２０ｄに入力すると共に、Ｕ系ｑ軸電流値Ｉｑｕをｑ軸判定・演算部２０ｑに入力する。他方、電流演算部２３ｉは、Ｕ系ｄｑ軸電流値(Ｉｄｕ，Ｉｑｕ)を演算しない場合には、Ｕ系ｄｑ軸電流値(Ｉｄｕ，Ｉｑｕ)を各判定・演算部２０ｄ，２０ｑに入力することはない。上記以外は、第１実施形態のＵ系制御部２３の電流演算部２３ｉと同様である。

Ｘ系の電流演算部２４ｉについての説明は、上記のＵ系の電流演算部２３ｉについての説明と、「Ｕ系」を「Ｘ系」に読み替えると共に、符号を該当するものに読み替えて同様であるため、省略する。

ｄ軸判定・演算部２０ｄは、Ｕ系ｄ軸電流値ＩｄｕとＸ系ｄ軸電流値Ｉｄｘとの両方が入力される場合には、両方のインバータ３０，４０が第１状態Ｄ＋であると、すなわち、インバータ３０，４０が両系状態Ｄｕｘであると判定する。そして、Ｕ系ｄ軸電流値ＩｄｕとＸ系ｄ軸電流値Ｉｄｘとの平均値（詳しくは相加平均値）を演算する。その平均値をｄ軸電流値Ｉｄとして採用して減算器２０１に入力する。

他方、ｄ軸判定・演算部２０ｄは、Ｕ系ｄ軸電流値Ｉｄｕが入力され、かつ、Ｘ系ｄ軸電流値Ｉｄｘが入力されない場合には、Ｕ系インバータ３０が第１状態Ｄ＋でありＸ系インバータ４０が第２状態Ｄ−であると、すなわち、インバータ３０，４０がＵ系状態Ｄｕであると判定する。そして、Ｕ系ｄ軸電流値Ｉｄｕをｄ軸電流値Ｉｄとして採用して減算器２０１に入力する。上記以外は、第１実施形態のｄ軸判定部２３ｄ，２４ｄと同様である。

減算器２０１は、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊と、ｄ軸判定・演算部２０ｄから入力されるｄ軸電流値Ｉｄとから、それらの偏差を演算してｄ軸制御部２０Ｄに入力する。それ以外は、第１実施形態の減算器２３１，２４１と同様である。ｄ軸制御部２０Ｄは、演算したｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊を、ＵＸ系両方の電圧演算部２３ｖ，２４ｖに入力する。それ以外は、第１実施形態のｄ軸制御部２３Ｄ，２４Ｄと同様である。

ｑ軸判定・演算部２０ｑ及びｑ軸制御部２０Ｑについての説明は、上記のｄ軸判定・演算部２０ｄ及びｄ軸制御部２０Ｄについての説明と、「ｄ軸」を「ｑ軸」に読み替えると共に、符号を該当するものに読み替えて同様であるため省略する。

図１５は、以上に示した制御装置２０による制御を示すフローチャートである。まず、ｄｑ軸の判定・演算部２０ｄ，２０ｑが、Ｕ系インバータ３０が第１状態Ｄ＋であるか否かを判定する（Ｓ２０１）。Ｕ系インバータ３０が第１状態Ｄ＋であると判定した場合（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、Ｘ系インバータ４０が第１状態Ｄ＋であるか否かを判定する（Ｓ２０２）。

Ｘ系インバータ４０が第１状態Ｄ＋であると判定した場合（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、インバータ３０，４０が両系状態Ｄｕｘであると判定する。そして、Ｕ系ｄｑ軸電流値(Ｉｄｕ，Ｉｑｕ)とＸ系ｄｑ軸電流値(Ｉｄｘ，Ｉｑｘ)との平均値をｄｑ軸電流値(Ｉｄ，Ｉｑ)として採用する（Ｓ２０３）。他方、Ｓ２０２で、Ｘ系インバータ４０が第２状態Ｄ−であると判定した場合（Ｓ２０２：ＮＯ）、インバータ３０，４０がＵ系状態Ｄｕであると判定する。そして、Ｕ系ｄｑ軸電流値(Ｉｄｕ，Ｉｑｕ)をｄｑ軸電流値(Ｉｄ，Ｉｑ)として採用する。

他方、Ｓ２０１で、Ｕ系インバータ３０が第２状態Ｄ−であると判定した場合（Ｓ２０１：ＮＯ）、Ｘ系インバータ４０が第１状態Ｄ＋であるか否かを判定する（Ｓ２０５）。Ｘ系インバータ４０が第１状態Ｄ＋であると判定した場合（Ｓ２０５：ＹＥＳ）、インバータ３０，４０がＸ系状態Ｄｘであると判定する。この場合、Ｘ系ｄｑ軸電流値(Ｉｄｘ,Ｉｑｘ)をｄｑ軸電流値(Ｉｄ，Ｉｑ)として採用する。他方、Ｓ２０５でＸ系インバータ４０が第２状態Ｄ−であると判定した場合（Ｓ２０５：ＹＮＯ）、両方のインバータ３０，４０が第２状態Ｄ−であると判定する。この場合、ｄｑ軸電流値(Ｉｄ，Ｉｑ)を前回値のまま保持する（Ｓ２０７）。

次に、ｄｑ軸の制御部２０Ｄ，２０Ｑが、ｄｑ軸電流値(Ｉｄ，Ｉｑ)に基づいてｄｑ軸の電圧指令値(Ｖｄ＊，Ｖｑ＊)を演算する（Ｓ２０８）。次に、演算されたｄｑ軸の電圧指令値(Ｖｄ＊，Ｖｑ＊)に基づいて、Ｕ系の電圧演算部２３ｖがＵ〜Ｗ相の電圧指令値Ｖｕ＊〜Ｖｗ＊を演算すると共に、Ｘ系の電圧演算部２４ｖがＸ〜Ｚ相の電圧指令値Ｖｘ＊〜Ｖｚ＊を演算する（Ｓ２０９）。

本実施形態によれば、次の効果が得られる。ＵＸ系両方のインバータ３０，４０が、常に共通のｄｑ軸電流値に基づくｄｑ軸電圧指令値（Ｖｄ＊，Ｖｑ＊）に基づいて制御されることになる。そのため、インバータ３０，４０毎にｄｑ軸電圧指令値（Ｖｄ＊，Ｖｑ＊）を演算する必要がない。

また、Ｕ系ｄｑ軸電流値(Ｉｄｕ，Ｉｑｕ)とＸ系ｄ軸電流値(Ｉｄｘ，Ｉｑｘ)とが乖離している場合における制御の乱れを小さく抑えることができる。その理由を以下に説明する。Ｕ系インバータ３０において、第１実施形態のように、両系状態Ｄｕｘ及びＵ系状態Ｄｕの期間にはＵ系ｄｑ軸電流値(Ｉｄｕ，Ｉｑｕ)を採用し、Ｘ系状態Ｄｘの期間にはＸ系ｄｑ軸電流値(Ｉｄｘ，Ｉｑｘ)を採用する場合には、例えば、両系状態Ｄｕｘ及びＸ系状態Ｄｘの一方から他方に移行する際に、採用されるｄｑ軸電流値(Ｉｄ，Ｉｑ)が、Ｕ系ｄｑ軸電流値(Ｉｄｕ，Ｉｑｕ)からＸ系ｄｑ軸電流値(Ｉｄｘ，Ｉｑｘ)に変動することになる。他方、本実施形態のように、両系状態Ｄｕｘの期間にはＵ系ｄｑ軸電流値(Ｉｄｕ，Ｉｑｕ)とＸ系ｄｑ軸電流値(Ｉｄｘ，Ｉｑｘ)との平均値を採用するようにすれば、両系状態Ｄｕｘ及びＸ系状態Ｄｘの一方から他方に移行する際に、採用されるｄｑ軸電流値(Ｉｄ，Ｉｑ)が、当該平均値からＸ系ｄｑ軸電流値(Ｉｄｘ，Ｉｑｘ)に変動するのみとなる。そのため、第１実施形態に比べて、採用されるｄｑ軸電流値(Ｉｄ，Ｉｑ)の変動を小さく抑えられ、それにより制御の乱れを小さく抑えることができる。

Ｘ系インバータ４０においても、上記のＵ系インバータ３０の場合と、「Ｕ系」及び「Ｘ系」の各方を他方に読み替えると共に、符号を該当するものに読み替えて同様である。

図１６は、上記の効果を説明するための図である。図１６（ａ）〜（ｃ）は、第１実施形態において、Ｕ系ｄ軸電流値ＩｄｕとＸ系ｄ軸電流値Ｉｄｘとが乖離している場合における各値の時間変化を示すグラフである。詳しくは、図１６（ａ）は、第１実施形態において、Ｕ系ｄ軸電流値Ｉｄｕと、Ｘ系ｄ軸電流値Ｉｄｘと、Ｕ系で採用するｄ軸電流値Ｉｄとの時間変化を示すグラフである。図１６（ｂ）は、第１実施形態において、Ｕ系ｄ軸電流値Ｉｄｕと、Ｘ系ｄ軸電流値Ｉｄｘと、Ｘ系で採用するｄ軸電流値Ｉｄとの時間変化を示すグラフである。図１６（ｃ）は、第１実施形態において、Ｕ系におけるｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊とＸ系におけるｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊との時間変化を示すグラフである。

第１実施形態のＵ系の制御においては、図１６（ａ）に示すように、両系状態Ｄｕｘ及びＵ系状態Ｄｕでは、Ｕ系ｄ軸電流値Ｉｄｕがｄ軸電流値Ｉｄとして採用される。他方、Ｘ系状態Ｄｘでは、Ｘ系ｄ軸電流値Ｉｄｘがｄ軸電流値Ｉｄとして採用される。そのため、Ｘ系状態ＤｘになるときやＸ系状態Ｄｘが終わるときに、Ｕ系で採用するｄ軸電流値Ｉｄが、Ｕ系ｄ軸電流値Ｉｄｕ及びＸ系ｄ軸電流値Ｉｄｘの一方から他方に変動してしまう。それにより、そのＵ系で採用するｄ軸電流値Ｉｄに基づき演算される図１６（ｃ）に示すＵ系のｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊も、Ｘ系状態ＤｘになるときやＸ系状態Ｄｘが終わるときに、変動してしまう。それにより、図１６（ａ）に示すＵ系ｄ軸電流値Ｉｄｕも、Ｘ系状態ＤｘになるときやＸ系状態Ｄｘが終わるときに、揺れ動いてしまうといった悪循環に陥るおそれがある。

図１６（ｂ）についての説明は、上記の図１６（ａ）についての説明と、「図１６（ａ）」を「図１６（ｂ）」に読み替え、「Ｕ系」及び「Ｘ系」の各方を他方に読み替えると共に、符号を該当するものに読み替えて同様であるため、省略する。

図１６（ｄ）（ｅ）は、本実施形態において、Ｕ系ｄ軸電流値ＩｄｕとＸ系ｄ軸電流値Ｉｄｘとが乖離している場合における各値の時間変化を示すグラフである。詳しくは、図１６（ｄ）は、第２実施形態において、Ｕ系ｄ軸電流値Ｉｄｕと、Ｘ系ｄ軸電流値Ｉｄｘと、採用されるｄ軸電流値Ｉｄとの時間変化を示すグラフである。図１６（ｅ）は、第２実施形態において、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊の時間変化を示すグラフである。

第２実施形態においては、図１６（ｄ）に示すように、両系状態Ｄｕｘでは、Ｕ系ｄ軸電流値Ｉｄｕ及びＸ系ｄ軸電流値Ｉｄｘの平均値がｄ軸電流値Ｉｄとして採用される。他方、Ｕ系状態Ｄｕでは、Ｕ系ｄ軸電流値Ｉｄｕがｄ軸電流値Ｉｄとして採用され、Ｘ系状態Ｄｘでは、Ｘ系ｄ軸電流値Ｉｄｘがｄ軸電流値Ｉｄとして採用される。よって、両系状態ＤｕｘからＵ系状態Ｄｕになるときのｄ軸電流値Ｉｄの変動が、図１６（ｂ）に示す第１実施形態のＸ系に比べて小さくなる。また、図１６（ｄ）に示すＸ系状態Ｄｘから両系状態Ｄｕｘになるときのｄ軸電流値Ｉｄの変動が、図１６（ａ）に示す第１実施形態のＵ系に比べて小さくなる。それにより、そのｄ軸電流値Ｉｄに基づき演算される図１６（ｅ）に示すｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊の変動も、図１６（ｃ）に示す第１実施形態に比べて小さくなる。そのため、図１６（ｅ）に示すｄ軸電圧指令値Ｖｄ＊の変動による、図１６（ｄ）に示すＵ系ｄ軸電流値Ｉｄｕ及びＸ系ｄ軸電流値Ｉｄｘの変動も小さくなる。そのため、上記のとおり、制御の乱れを小さく抑えることができる。

なお、図１６では、「ｄ軸」についてのみ説明したが、「ｑ軸」についての説明も、上記のｄ軸についての説明と、「ｄ軸」を「ｑ軸」に読み替えると共に、符号を該当するものに読み替えて同様である。

［他の実施形態］
本実施形態は、次のように変更して実施できる。例えば、三相コイルを３つ以上にしてもよい。また例えば、各検出器３７，４７を下アーム３５，４５に設ける代わりに、上アーム３３，４３に設けるようにしてもよい。また例えば、Ｕ系三相コイル５３とＸ系三相コイル５４とのずれを３０°未満にしてもよい。また例えば、各インバータ３０，４０を、過変調制御時のみならず、ＰＷＭ制御時において変調比が大きくなる時にも、第２状態Ｄ−になるようにしてもよい。

また例えば、各検出器３７，４７は、検出可能状態ｄ＋及び検出不能状態ｄ−のいずれの場合でも、電流値Ｉｖ〜Ｉｗ，Ｉｘ〜Ｉｚを検出して電流演算部２３ｉ，２４ｉに入力するようにしてもよい。そして、電流演算部２３ｉ，２４ｉが、各検出器３７，４７が検出可能状態ｄ＋であるか検出不能状態ｄ−であるかの判定をするようにしてもよい。

また例えば、第２実施形態において、Ｕ系ｄｑ軸電流値(Ｉｄｕ，Ｉｑｕ)とＸ系ｄｑ軸電流値（Ｉｄｘ，Ｉｑｘ）との相加平均値をｄｑ軸電流値(Ｉｄ，Ｉｑ)として採用するのに代えて、それらの相乗平均値をｄｑ軸電流値（Ｉｄ，Ｉｑ）として採用してもよい。また例えば、平均値を採用するのに代えて、状況に応じて、Ｕ系ｄｑ軸電流値(Ｉｄｕ，Ｉｑｕ)とＸ系ｄｑ軸電流値（Ｉｄｘ，Ｉｑｘ）との重みづけを変えて、例えば、それらの７：３の内分値や４：６の内分値等をｄｑ軸電流値（Ｉｄ，Ｉｑ）として採用してもよい。

２０…制御装置、２０ｄ…ｄ軸判定・演算部、２０ｑ…ｑ軸判定・演算部、２３ｄ…ｄ軸判定部、２３ｑ…ｑ軸判定部、２４ｄ…ｄ軸判定部、２４ｑ…ｑ軸判定部、３２…上スイッチ、３３…上アーム、３４…本線、３５…下アーム、３６…下スイッチ、３７…検出器、４２…上スイッチ、４３…上アーム、４４…本線、４５…下アーム、４６…下スイッチ、４７…検出器、５３…Ｕ系三相コイル、５４…Ｘ系三相コイル、６０…ロータ、９１…回転電機システム、９２…回転電機システム、Ｄ＋…第１状態、Ｄ−…第２状態、Ｉｕ…Ｕ相電流値、Ｉｖ…Ｖ相電流値、Ｉｗ…Ｗ相電流値、Ｉｘ…Ｘ相電流値、Ｉｙ…Ｙ相電流値、Ｉｚ…Ｚ相電流値。

Claims (9)

1. 回転自在に設けられているロータ（６０）と、電流が流されることにより前記ロータにトルクを発生させる複数組の三相コイル（５３，５４）と、前記三相コイル毎に設けられているインバータ（３０，４０）と、各前記インバータを制御する制御装置（２０）とを有し、
   複数組の前記三相コイルは、前記ロータの回転方向に互いに所定角度ずらして設置され、
   各前記インバータは、所定電位の上配線（３１，４１）と、前記所定電位よりも低電位の下配線（３９，４９）とを備えると共に、前記三相コイルのコイル毎に相配線（３ｕ〜３ｗ，４ｘ〜４ｚ）を備え、
   各前記相配線は、前記コイルの一端部に接続されている本線（３４，４４）と、前記本線を前記上配線に接続している上アーム（３３，４３）と、前記本線を前記下配線に接続している下アーム（３５，４５）とを備え、前記上アーム及び前記下アームの一方である第１アームに第１スイッチ（３２，４２）が設けられ、前記上アーム及び前記下アームの他方である第２アームに、第２スイッチ（３６，４６）と電流値を検出する検出器（３７，４７）とが設けられ、
   前記制御装置は、前記検出器により検出される電流値（Ｉｕ〜Ｉｗ，Ｉｘ〜Ｉｚ）を用いて、第１及び第２の各前記スイッチをデューティ制御するものであり、
   前記制御装置は、各前記インバータについて、当該インバータ自身の２以上の前記相配線の前記検出器で電流値を検出可能（ｄ＋）とみなせる第１状態（Ｄ＋）であるか、それ以外の第２状態（Ｄ−）であるかを判定する判定部（２０ｄ，２０ｑ，２３ｄ，２３ｑ，２４ｄ，２４ｑ）を備え、
   前記制御装置は、いずれかの前記インバータが前記第２状態であると判定される期間には、その期間に前記第１状態であると判定される他の前記インバータの前記検出器により検出される電流値を用いて、前記第２状態であると判定される前記インバータの各前記スイッチをデューティ制御する、
   回転電機システム。
2. 前記制御装置は、前記インバータ毎に設けられている複数の制御部（２３，２４）を備え、
   各前記制御部は、自身に対応する前記インバータが前記第１状態であると判定される期間には、自身に対応する前記インバータの前記検出器により検出される電流値を用いて、自身に対応する前記インバータの各前記スイッチをデューティ制御し、自身に対応する前記インバータが前記第２状態であると判定される期間には、前記第１状態であると判定される前記インバータの前記検出器により検出される電流値を用いて、自身に対応する前記インバータの各前記スイッチをデューティ制御する、
   請求項１に記載の回転電機システム。
3. 前記制御装置は、前記第１状態であると判定される前記インバータの前記検出器により検出される電流値に基づいて、複数の前記インバータに対して共通のｄｑ軸電圧指令値（Ｖｄ＊，Ｖｑ＊）を演算し、前記共通のｄｑ軸電圧指令値を用いて、複数の前記インバータの各前記スイッチをデューティ制御する、請求項１に記載の回転電機システム。
4. 前記制御装置は、前記第１状態であると判定される前記インバータ毎に、当該インバータ自身の前記検出器により検出される電流値に基づいて、所定のｄｑ軸電流値（Ｉｄｕ，Ｉｑｕ，Ｉｄｘ，Ｉｑｘ）を演算する第１演算部（２３ｉ，２４ｉ）と、前記インバータ毎に演算された複数の前記ｄｑ軸電流値に基づいて、複数の前記インバータに対して共通のｄｑ軸電流値（Ｉｄ，Ｉｑ）を演算する第２演算部（２０ｄ，２０ｑ）と、前記共通のｄｑ軸電流値を用いて前記共通の電圧指令値を演算する第３演算部（２０Ｄ，２０Ｑ）とを備える、請求項３に記載の回転電機システム。
5. 前記共通のｄｑ軸電流値は、前記複数の前記ｄｑ軸電流値の平均値である、請求項４に記載の回転電機システム。
6. 前記所定角度は３０度以上である請求項１〜５のいずれか１項に記載の回転電機システム。
7. 前記制御装置は、各前記検出器について、当該検出器と共に同じ前記相配線に設けられている前記スイッチの前記デューティ制御におけるデューティ比に基づいて、電流値を検出可能とみなせる（ｄ＋）か否かを判定する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の回転電機システム。
8. 前記制御装置は、前記三相コイルの相毎に、印加すべき電圧の指令値である電圧指令値（Ｖｕ＊〜Ｖｗ＊，Ｖｘ＊〜Ｖｚ＊）を演算し、各前記スイッチを、当該スイッチに対応する相に対する前記電圧指令値に基づいて、デューティ制御するものであり、
   前記制御装置は、各前記検出器について、当該検出器に対応する相に対する前記電圧指令値に基づいて、電流値を検出可能とみなせる（ｄ＋）か否かを判定する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の回転電機システム。
9. 前記制御装置は、前記検出器により検出される電流値に基づいて、所定のｄｑ軸電流値（Ｉｄｕ，Ｉｑｕ，Ｉｄｘ，Ｉｑｘ）を演算する演算部（２３ｉ，２４ｉ）を備え、いずれかの前記インバータが前記第２状態であると判定される期間には、その期間に前記第１状態であると判定される他の前記インバータの前記検出器により検出される電流値に基づく前記ｄｑ軸電流値を用いて、前記第２状態であると判定される前記インバータの各前記スイッチをデューティ制御する、請求項１〜８のいずれか１項に記載の回転電機システム。

Images