JP2021158848A - モータ制御装置およびモータ制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】３相モータの各相のコイルに流れる電流を検出し、検出した電流のノイズを低減できるようにする。【解決手段】モータ制御装置は、３相モータを制御するモータ制御装置であって、前記３相モータのＵ相のコイルとＶ相のコイルとＷ相のコイルのそれぞれにパルス電圧を印加し、前記３相モータのＵ相のコイルとＶ相のコイルとＷ相のコイルのそれぞれに電流を流すためのスイッチングを行うスイッチング素子（１０３）と、前記３相モータのＵ相のコイルとＶ相のコイルとＷ相のコイルのうちの１個の相のコイルに流れる電流の検出回数が、他の２個の相のコイルの少なくとも１個に流れる電流の検出回数とは異なる回数になるように、電流を検出する検出手段（１０７）と、前記検出手段により検出されたＵ相のコイルに流れる電流とＶ相のコイルに流れる電流とＷ相のコイルに流れる電流を基に、重みづけ演算を行う演算手段（１０８）とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、モータ制御装置およびモータ制御方法に関する。

３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）モータとして、３相ブラシレスモータが知られている。３相ブラシレスモータは、ブラシ磨耗がなく、耐久性に優れるため、広く用いられている。最も一般的な３相ブラシレスモータは、３相コイルに３相交流電流を流すことで、回転トルクが発生するものである。近年では、３相ブラシレスモータは、正弦波電流駆動制御により、静音性や駆動効率の向上が実現されるようになり、さらに、３相正弦波電流の振幅と位相を精密に制御するベクトル制御が一般的になりつつある。

ベクトル制御では、各相の指令電圧に基づきインバータのスイッチング素子をオン／オフするパルス幅変調（以降、ＰＷＭという）によってモータが駆動される。また、ベクトル制御をするにあたっては、３相のそれぞれに流れる電流を正確に検出することが必須となっている。

３相に流れる電流を検出するセンサとして、通常は電流センサが用いられるが、電流センサは高価であるため、組み込み型のモータ制御装置には向いていない。そのため、近年では、インバータの各スイッチング素子に直列接続されたシャント抵抗を用いて、その両端にかかる電圧から３相に流れる電流を推測する手法が知られている（特許文献１参照）。

特許文献１によれば、３相のうちの１相のみに電流が流れるＰＷＭ駆動パターンを順次駆動し、その際に対応するシャント抵抗にかかる電圧から電流値を求めている。このような構成の場合、ローレベル側のスイッチング素子がオンの期間（ＰＷＭがローレベルの期間）のみにしか電流値を正確に検出できないという制限がある。

特開２００８−４８５０４号公報

３つのシャント抵抗に対して、１つのＡＤ変換器でＵ相→Ｖ相→Ｗ相と順番にチャネルを切替えて電流値を検出する場合を考える。測定ノイズ低減のため、全ての相について複数回電流値を検出する場合、スイッチング素子のオン時間が非常に短い相の電流値を複数回検出するためには、高速なセンサが必要となり、コスト増となってしまう。スイッチング素子のオン時間が非常に短い相以外の相は、スイッチング素子のオン時間は十分長く、複数回電流値を検出することは容易であるため、スイッチング素子のオン時間が長い相のみ複数回電流値を検出して、その相の電流値を平均化する方法が考えられる。しかしながら、特定の相のみ平均化すると、平均化した相のノイズは低減されているものの、１回しか検出していない相のノイズは低減していない。そのため、相対的に１回しか検出していない相のノイズの影響が大きくなり、複数回電流値を検出したことによるノイズ低減効果を下げてしまう。

本発明の目的は、３相モータの各相のコイルに流れる電流を検出し、検出した電流のノイズを低減できるようにすることである。

本発明のモータ制御装置は、３相モータを制御するモータ制御装置であって、前記３相モータのＵ相のコイルとＶ相のコイルとＷ相のコイルのそれぞれにパルス電圧を印加し、前記３相モータのＵ相のコイルとＶ相のコイルとＷ相のコイルのそれぞれに電流を流すためのスイッチングを行うスイッチング素子と、前記３相モータのＵ相のコイルとＶ相のコイルとＷ相のコイルのうちの１個の相のコイルに流れる電流の検出回数が、他の２個の相のコイルの少なくとも１個に流れる電流の検出回数とは異なる回数になるように、前記３相モータのＵ相のコイルに流れる電流とＶ相のコイルに流れる電流とＷ相のコイルに流れる電流とを検出する検出手段と、前記検出手段により検出されたＵ相のコイルに流れる電流とＶ相のコイルに流れる電流とＷ相のコイルに流れる電流を基に、重みづけ演算を行う演算手段とを有する。

本発明によれば、３相モータの各相のコイルに流れる電流を検出し、検出した電流のノイズを低減することができる。

モータ制御装置の構成例を示すブロック図である。 スイッチング素子およびシャント抵抗を示す図である。 ＡＤ変換を示すタイミングチャートである。 モータ制御装置の構成例を示すブロック図である。 ＡＤ変換を示すタイミングチャートである。 電流の平均値算出方法を示すフローチャートである。

図１は、本実施形態によるモータ制御装置１１０の構成例を示すブロック図である。モータ制御装置１１０は、３相モータ１００と、ＰＩ制御部１０１と、ＰＷＭ制御部１０２と、スイッチング素子１０３と、モータ位置／速度推定部１０４と、デューティ比取得部１０５と、電流検出指示部１０６と、電流検出部１０７とを有する。さらに、モータ制御装置１１０は、電流値演算部１０８を有し、３相モータ１００を制御する。

３相モータ１００は、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のコイル端の各々にパルス電圧を印加し、３相のコイルに電流を流すことにより制御されるモータである。ＰＩ制御部１０１は、モータ位置／速度推定部１０４により推定された３相モータ１００の位置と速度を基に、比例積分制御を行い、Ｕ相の指令値とＶ相の指令値とＷ相の指令値をＰＷＭ制御部１０２に出力する。

ＰＷＭ制御部１０２は、パルス幅変調制御部であり、例えば図３に示すように、カウンタのカウント値に基づく三角波を生成する。ＰＷＭ制御部１０２は、例えば図３に示すように、三角波がＵ相の指令値より大きい場合にはローレベルとなり、三角波がＵ相の指令値より小さい場合にはハイレベルとなるＵ相のパルス幅変調信号（ＰＷＭ信号）を生成する。また、ＰＷＭ制御部１０２は、例えば図３に示すように、三角波がＶ相の指令値より大きい場合にはローレベルとなり、三角波がＶ相の指令値より小さい場合にはハイレベルとなるＶ相のＰＷＭ信号を生成する。また、ＰＷＭ制御部１０２は、例えば図３に示すように、三角波がＷ相の指令値より大きい場合にはローレベルとなり、三角波がＷ相の指令値より小さい場合にはハイレベルとなるＷ相のＰＷＭ信号を生成する。ＰＷＭ制御部１０２は、三角波とＵ相の指令値とＶ相の指令値とＷ相の指令値を基に、Ｕ相のＰＷＭ信号とＶ相のＰＷＭ信号とＷ相のＰＷＭ信号を、スイッチング素子１０３とデューティ比取得部１０５に出力する。

スイッチング素子１０３は、Ｕ相のＰＷＭ信号を基に、３相モータ１００のＵ相のコイルにパルス電圧を印加する。また、スイッチング素子１０３は、Ｖ相のＰＷＭ信号を基に、３相モータ１００のＶ相のコイルにパルス電圧を印加する。また、スイッチング素子１０３は、Ｗ相のＰＷＭ信号を基に、３相モータ１００のＷ相のコイルにパルス電圧を印加する。

また、スイッチング素子１０３は、Ｕ相のＰＷＭ信号を基に、３相モータ１００のＵ相のコイルに流れる電流Ｉｕのオン／オフをスイッチングにより制御する。また、スイッチング素子１０３は、Ｖ相のＰＷＭ信号を基に、３相モータ１００のＶ相のコイルに流れる電流Ｉｖのオン／オフをスイッチングにより制御する。また、スイッチング素子１０３は、Ｗ相のＰＷＭ信号を基に、３相モータ１００のＷ相のコイルに流れる電流Ｉｗのオン／オフをスイッチングにより制御する。

デューティ比取得部１０５は、Ｕ相のＰＷＭ信号のデューティ比と、Ｖ相のＰＷＭ信号のデューティ比と、Ｗ相のＰＷＭ信号のデューティ比とを検出する。そして、デューティ比取得部１０５は、Ｕ相のＰＷＭ信号のデューティ比と、Ｖ相のＰＷＭ信号のデューティ比と、Ｗ相のＰＷＭ信号のデューティ比とを電流検出指示部１０６に出力する。

電流検出指示部１０６は、Ｕ相のＰＷＭ信号のデューティ比と、Ｖ相のＰＷＭ信号のデューティ比と、Ｗ相のＰＷＭ信号のデューティ比とを基に、Ｕ相とＶ相とＷ相のコイルの電流検出順および電流検出回数を決定する。電流検出指示部１０６は、Ｕ相とＶ相とＷ相のコイルの電流検出順および電流検出回数を電流検出部１０７に出力する。

なお、電流検出順と電流検出回数は、Ｕ相とＶ相とＷ相のＰＷＭ信号のデューティ比以外の情報を基に決定してもよい。例えば、電流検出指示部１０６は、モータ位置／速度推定部１０４により推定され３相モータ１００の位置を基に、電流検出順と電流検出回数を決定してもよい。

電流検出部１０７は、Ｕ相とＶ相とＷ相のコイルの電流検出順および電流検出回数に従って、３相モータ１００のＵ相のコイルに流れる電流Ｉｕと、Ｖ相のコイルに流れる電流Ｉｖと、Ｗ相のコイルに流れる電流Ｉｗを検出する。

電流値演算部１０８は、電流検出部１０７により検出された電流ＩｕとＩｖとＩｗを基に、重みづけ演算を行い、演算後のＵ相のコイルに流れる電流Ｉｕ＿ａと、演算後のＶ相のコイルに流れる電流Ｉｖ＿ａと、演算後のＷ相のコイルに流れる電流Ｉｗ＿ａを求める。

モータ位置／速度推定部１０４は、演算後のＵ相のコイルに流れる電流Ｉｕ＿ａと、Ｖ相のコイルに流れる電流Ｉｖ＿ａと、Ｗ相のコイルに流れる電流Ｉｗ＿ａを基に、３相モータ１００の位置（電気角）と速度を推定する。そして、モータ位置／速度推定部１０４は、推定した３相モータ１００の位置と速度をＰＩ制御部１０１にフィードバックする。

図２は、３相モータ１００とスイッチング素子１０３と電流検出部１０７と電流検出用のシャント抵抗２１０〜２１２の構成例を示す図である。以下、電界効果トランジスタをＦＥＴという。スイッチング素子１０３は、Ｕ相ハイレベル側のＦＥＴ２０１と、Ｕ相ローレベル側のＦＥＴ２０４と、Ｖ相ハイレベル側のＦＥＴ２０２と、Ｖ相ローレベル側のＦＥＴ２０５と、Ｗ相ハイレベル側のＦＥＴ２０３と、Ｗ相ローレベル側のＦＥＴ２０６を有する。ＦＥＴ２０１〜２０６は、ブリッジ構成になっている。

３相モータ１００のＵ相のコイルは、ＦＥＴ２０１および２０４の相互接続点に接続される。３相モータ１００のＶ相のコイルは、ＦＥＴ２０２および２０５の相互接続点に接続される。３相モータ１００のＷ相のコイルは、ＦＥＴ２０３および２０６の相互接続点に接続される。

シャント抵抗２１０は、３相モータ１００のＵ相のコイルに流れる電流Ｉｕを検出するためのシャント抵抗であり、ＦＥＴ２０４とグランド電位ノードとの間に接続される。シャント抵抗２１１は、３相モータ１００のＶ相のコイルに流れる電流Ｉｖを検出するためのシャント抵抗であり、ＦＥＴ２０５とグランド電位ノードとの間に接続される。シャント抵抗２１２は、３相モータ１００のＷ相のコイルに流れる電流Ｉｗを検出するためのシャント抵抗であり、ＦＥＴ２０６とグランド電位ノードとの間に接続される。

ＦＥＴ２０１は、ＰＷＭ制御部１０２が出力する例えば図３のＵ相のＰＷＭ信号がハイレベルの場合にオンし、３相モータ１００のＵ相のコイルにパルス電圧を印加し、Ｕ相のＰＷＭ信号がローレベルの場合にオフする。

ＦＥＴ２０２は、ＰＷＭ制御部１０２が出力する例えば図３のＶ相のＰＷＭ信号がハイレベルの場合にオンし、３相モータ１００のＶ相のコイルにパルス電圧を印加し、Ｖ相のＰＷＭ信号がローレベルの場合にオフする。

ＦＥＴ２０３は、ＰＷＭ制御部１０２が出力する例えば図３のＷ相のＰＷＭ信号がハイレベルの場合にオンし、３相モータ１００のＷ相のコイルにパルス電圧を印加し、Ｗ相のＰＷＭ信号がローレベルの場合にオフする。

ＦＥＴ２０４は、ＰＷＭ制御部１０２が出力する例えば図３のＵ相のＰＷＭ信号がローレベルの場合にオンし、３相モータ１００のＵ相のコイルをシャント抵抗２１０に接続し、Ｕ相のＰＷＭ信号がハイレベルの場合にオフする。

ＦＥＴ２０５は、ＰＷＭ制御部１０２が出力する例えば図３のＶ相のＰＷＭ信号がローレベルの場合にオンし、３相モータ１００のＶ相のコイルをシャント抵抗２１１に接続し、Ｖ相のＰＷＭ信号がハイレベルの場合にオフする。

ＦＥＴ２０６は、ＰＷＭ制御部１０２が出力する例えば図３のＷ相のＰＷＭ信号がローレベルの場合にオンし、３相モータ１００のＷ相のコイルをシャント抵抗２１２に接続し、Ｗ相のＰＷＭ信号がハイレベルの場合にオフする。

ＦＥＴ２０１がオンした後、ＦＥＴ２０１がオフするのと同時にＦＥＴ２０４がオンすると、３相モータ１００のＵ相のコイルの電流Ｉｕがシャント抵抗２１０に流れる。また、ＦＥＴ２０２がオンした後、ＦＥＴ２０２がオフするのと同時にＦＥＴ２０５がオンすると、３相モータ１００のＶ相のコイルの電流Ｉｖがシャント抵抗２１１に流れる。また、ＦＥＴ２０３がオンした後、ＦＥＴ２０３がオフするのと同時にＦＥＴ２０６がオンすると、３相モータ１００のＷ相のコイルの電流Ｉｗがシャント抵抗２１２に流れる。

電流検出部１０７は、アナログデジタル変換器のチャネルＣＨ０により、シャント抵抗２１０の両端間の電圧をアナログからデジタルに変換する。そして、電流検出部１０７は、シャント抵抗２１０の両端間の電圧をシャント抵抗２１０の抵抗値で除算することにより、シャント抵抗２１０に流れる電流Ｉｕを算出する。

また、電流検出部１０７は、アナログデジタル変換器のチャネルＣＨ１により、シャント抵抗２１１の両端間の電圧をアナログからデジタルに変換する。そして、電流検出部１０７は、シャント抵抗２１１の両端間の電圧をシャント抵抗２１１の抵抗値で除算することにより、シャント抵抗２１１に流れる電流Ｉｖを算出する。

また、電流検出部１０７は、アナログデジタル変換器のチャネルＣＨ２により、シャント抵抗２１２の両端間の電圧をアナログからデジタルに変換する。そして、電流検出部１０７は、シャント抵抗２１２の両端間の電圧をシャント抵抗２１２の抵抗値で除算することにより、シャント抵抗２１２に流れる電流Ｉｗを算出する。

アナログデジタル変換器は、外付けのＩＣでもよいし、マイコンやＡＳＩＣ等の内部に組み込まれているＩＰやマクロであってもよい。アナログデジタル変換器は、電流検出順に従い、チャネルＣＨ０〜ＣＨ２を順番に切り替えながら、時分割でチャネルＣＨ０〜ＣＨ２の電圧をアナログからデジタルに変換する。

図３は、ＰＷＭ制御部１０２が生成する三角波と、Ｕ相とＶ相とＷ相のＰＷＭ信号と、電流検出部１０７のアナログデジタル変換タイミングを示すタイミングチャートである。以下、モータ制御装置１１０のモータ制御方法を説明する。

Ｕ相のＰＷＭ信号は、ＦＥＴ２０１とＦＥＴ２０４を駆動するための電圧である。Ｕ相のＰＷＭ信号がローレベルの期間では、ＦＥＴ２０４がオンし、３相モータ１００のＵ相のコイルの電流Ｉｕがシャント抵抗２１０に流れる。

Ｗ相のＰＷＭ信号は、ＦＥＴ２０３とＦＥＴ２０６を駆動するための電圧である。Ｗ相のＰＷＭ信号がローレベルの期間では、ＦＥＴ２０６がオンし、３相モータ１００のＷ相のコイルの電流Ｉｗがシャント抵抗２１２に流れる。

デューティ比取得部１０５は、Ｕ相のＰＷＭ信号のデューティ比と、Ｖ相のＰＷＭ信号のデューティ比と、Ｗ相のＰＷＭ信号のデューティ比とを検出する。これらのデューティ比を基に、ＦＥＴ２０４がオンになる期間と、ＦＥＴ２０５がオンになる期間と、ＦＥＴ２０６がオンになる期間が定まる。

三角波は、ＰＷＭ制御部１０２がカウンタのカウンタ値を基に生成する波形である。ＰＩ制御部１０１は、Ｕ相の指令値とＶ相の指令値とＷ相の指令値をＰＷＭ制御部１０２に出力する。ＰＷＭ制御部１０２は、三角波がＵ相の指令値より大きい場合にはローレベルとなり、三角波がＵ相の指令値より小さい場合にはハイレベルとなるＵ相のＰＷＭ信号を生成する。また、ＰＷＭ制御部１０２は、三角波がＶ相の指令値より大きい場合にはローレベルとなり、三角波がＶ相の指令値より小さい場合にはハイレベルとなるＶ相のＰＷＭ信号を生成する。また、ＰＷＭ制御部１０２は、三角波がＷ相の指令値より大きい場合にはローレベルとなり、三角波がＷ相の指令値より小さい場合にはハイレベルとなるＷ相のＰＷＭ信号を生成する。

三角波が頂点となる時刻Ｔｏでは、３つのローレベル側のＦＥＴ２０４とＦＥＴ２０５とＦＥＴ２０６が必ずオンし、電流Ｉｕと電流Ｉｖと電流Ｉｗがそれぞれシャント抵抗２１０〜２１２に流れる。

電流検出指示部１０６は、デューティ比取得部１０５により検出されたＵ相とＶ相とＷ相のＰＷＭ信号のデューティ比を基に、ＦＥＴ２０４〜２０６のオン期間のうちで、Ｗ相のＦＥＴ２０６のオン期間が最短であると判定することができる。そこで、電流検出指示部１０６は、そのオン期間が最短であるＷ相の電流Ｉｕを１回検出し、その他のＵ相の電流ＩｕとＶ相の電流Ｉｖをそれぞれ２回ずつ検出するように、電流検出部１０７に指示する。また、電流検出指示部１０６は、Ｉｕ→Ｉｖ→Ｉｗ→Ｉｖ(２回目)→Ｉｕ（２回目）の順番で電流を検出するように、電流検出部１０７に指示する。また、電流検出指示部１０６は、ＰＷＭ制御部１０２が生成する三角波が頂点となる時刻ＴｏにＷ相Ｉｗの電流を検出できるように、各電流検出の開始時間を制御する。

まず、電流検出部１０７は、Ｕ相のシャント抵抗２１０の両端間の電圧をアナログからデジタルに変換し、シャント抵抗２１０の両端間のデジタルの電圧をシャント抵抗２１０の抵抗値で除算することにより、Ｕ相のコイルに流れる電流Ｉｕ₁を求める。

次に、電流検出部１０７は、Ｖ相のシャント抵抗２１１の両端間の電圧をアナログからデジタルに変換し、シャント抵抗２１１の両端間のデジタルの電圧をシャント抵抗２１１の抵抗値で除算することにより、Ｖ相のコイルに流れる電流Ｉｖ₁を求める。

次に、電流検出部１０７は、Ｗ相のシャント抵抗２１２の両端間の電圧をアナログからデジタルに変換し、シャント抵抗２１２の両端間のデジタルの電圧をシャント抵抗２１２の抵抗値で除算することにより、Ｗ相のコイルに流れる電流Ｉｗ₁を求める。

次に、電流検出部１０７は、Ｖ相のシャント抵抗２１１の両端間の電圧をアナログからデジタルに変換し、シャント抵抗２１１の両端間のデジタルの電圧をシャント抵抗２１１の抵抗値で除算することにより、Ｖ相のコイルに流れる電流Ｉｖ₂を求める。

次に、電流検出部１０７は、Ｕ相のシャント抵抗２１０の両端間の電圧をアナログからデジタルに変換し、シャント抵抗２１０の両端間のデジタルの電圧をシャント抵抗２１０の抵抗値で除算することにより、Ｕ相のコイルに流れる電流Ｉｕ₂を求める。

ここで、理想的な３相交流では、次式のように、３相の電流ＩｕとＩｖとＩｗの合計は０になる。
Ｉｕ＋Ｉｖ＋Ｉｗ＝０

電流値演算部１０８は、この式を変形し、次式により、電流検出部１０７により検出されたＵ相のコイルに流れる電流Ｉｕ₁とＶ相のコイルに流れる電流Ｉｖ₁を基に、Ｗ相のコイルに流れる電流Ｉｗｃ１を算出する。また、電流値演算部１０８は、次式により、電流検出部１０７により検出されたＵ相のコイルに流れる電流Ｉｕ₂とＶ相のコイルに流れる電流Ｉｖ₂を基に、Ｗ相のコイルに流れる電流Ｉｗｃ２を算出する。
Ｉｗｃ１＝−Ｉｕ₁ ―Ｉｖ₁
Ｉｗｃ２＝−Ｉｕ₂ ―Ｉｖ₂

ここで、電流検出部１０７が検出した電流Ｉｕ₁とＩｖ₁とＩｗ₁とＩｖ₂とＩｕ₂は、検出ノイズを含む。また、電流Ｉｕ₁とＩｖ₁は、相互に検出タイミングがずれているため、電流Ｉｗｃ１は誤差を含む。同様に、電流Ｉｕ₂とＩｖ₂は、相互に検出タイミングがずれているため、電流Ｉｗｃ２は誤差を含む。そこで、電流値演算部１０８は、次式により、検出されたＷ相のコイルに流れる電流Ｉｗ₁と、算出されたＷ相のコイルに流れる電流Ｉｗｃ１およびＩｗｃ２を基に、重みづけ演算を行い、Ｗ相のコイルに流れる電流Ｉｗ＿ａを算出する。ここで、Ｗａは、検出された電流Ｉｗ₁の重みづけ係数であり、０≦Ｗａ≦１である。（１−Ｗａ）／２は、算出された電流Ｉｗｃ１とＩｗｃ２の重みづけ係数である。
Ｉｗ＿ａ＝Ｉｗ₁×Ｗａ＋Ｉｗｃ１×（１−Ｗａ）／２＋Ｉｗｃ２×（１−Ｗａ）／２

電流Ｉｗ＿ａは、検出された５個の電流Ｉｗ₁とＩｕ₁とＩｖ₁とＩｕ₂とＩｖ₂の加重平均値であり、検出ノイズが平均化により低減する。

同様に、電流値演算部１０８は、次式により、電流検出部１０７により検出されたＷ相のコイルに流れる電流Ｉｗ₁とＶ相のコイルに流れる電流Ｉｖ₁を基に、Ｕ相のコイルに流れる電流Ｉｕｃ１を算出する。また、電流値演算部１０８は、次式により、電流検出部１０７により検出されたＷ相のコイルに流れる電流Ｉｗ₁とＶ相のコイルに流れる電流Ｉｖ₂を基に、Ｕ相のコイルに流れる電流Ｉｕｃ２を算出する。
Ｉｕｃ１＝−Ｉｗ₁―Ｉｖ₁
Ｉｕｃ２＝−Ｉｗ₁―Ｉｖ₂

電流値演算部１０８は、次式により、検出されたＵ相のコイルに流れる電流Ｉｕ₁およびＩｕ₂と、算出されたＵ相のコイルに流れる電流Ｉｕｃ１とＩｕｃ２を基に、重みづけ演算を行い、Ｕ相のコイルに流れる電流Ｉｕ＿ａを算出する。ここで、Ｗｂは、検出された電流Ｉｕ₁およびＩｕ₂の重みづけ係数であり、０≦Ｗｂ≦１／２である。（１−２×Ｗｂ）／２は、算出された電流Ｉｕｃ１とＩｕｃ２の重みづけ係数である。
Ｉｕ＿ａ＝Ｉｕ₁×Ｗｂ＋Ｉｕ₂×Ｗｂ＋Ｉｕｃ１×（１−２×Ｗｂ）／２＋Ｉｕｃ２×（１−２×Ｗｂ）／２

電流Ｉｕ＿ａは、検出された５個の電流Ｉｕ₁とＩｕ₂とＩｗ₁とＩｖ₁とＩｖ₂の加重平均値であり、検出ノイズが平均化により低減する。

同様に、電流値演算部１０８は、次式により、電流検出部１０７により検出されたＷ相のコイルに流れる電流Ｉｗ₁とＵ相のコイルに流れるＩｕ₁を基に、Ｖ相のコイルに流れる電流Ｉｖｃ１を算出する。また、電流値演算部１０８は、次式により、電流検出部１０７により検出されたＷ相のコイルに流れる電流Ｉｗ₁とＵ相のコイルに流れる電流Ｉｕ₂を基に、Ｖ相のコイルに流れる電流Ｉｖｃ２を算出する。
Ｉｖｃ１＝−Ｉｗ₁―Ｉｕ₁
Ｉｖｃ２＝−Ｉｗ₁―Ｉｕ₂

電流値演算部１０８は、次式により、検出されたＶ相のコイルに流れる電流Ｉｖ₁およびＩｖ₂と、算出されたＶ相のコイルに流れる電流Ｉｖｃ１とＩｖｃ２を基に、重みづけ演算を行い、Ｖ相のコイルに流れる電流Ｉｖ＿ａを算出する。ここで、Ｗｂは、検出された電流Ｉｖ₁およびＩｖ₂の重みづけ係数であり、０≦Ｗｂ≦１／２である。（１−２×Ｗｂ）／２は、算出された電流Ｉｖｃ１とＩｖｃ２の重みづけ係数である。
Ｉｖ＿ａ＝Ｉｖ₁×Ｗｂ＋Ｉｖ₂×Ｗｂ＋Ｉｖｃ１×（１−２×Ｗｂ）／２＋Ｉｖｃ２×（１−２×Ｗｂ）／２

電流値演算部１０８は、Ｕ相の電流Ｉｕ＿ａの値と、Ｖ相の電流Ｉｖ＿ａの値と、Ｗ相の電流Ｉｗ＿ａの値をモータ位置／速度推定部１０４に出力する。モータ位置／速度推定部１０４は、Ｕ相の電流Ｉｕ＿ａの値と、Ｖ相の電流Ｉｖ＿ａの値と、Ｗ相の電流Ｉｗ＿ａの値を基に、３相モータ１００の位置と速度を高精度で推定することができる。

以上のように、スイッチング素子１０３は、３相モータ１００のＵ相のコイルとＶ相のコイルとＷ相のコイルのそれぞれにパルス電圧を印加し、３相モータ１００のＵ相のコイルとＶ相のコイルとＷ相のコイルのそれぞれに電流を流すためのスイッチングを行う。

電流検出部１０７は、３相モータ１００のＵ相のコイルとＶ相のコイルとＷ相のコイルのうちの１個の相のコイルに流れる電流を２回以上検出し、他の２個の相のコイルに流れる電流をそれぞれ１回以上検出する。電流検出部１０７は、３相モータ１００のＵ相のコイルとＶ相のコイルとＷ相のコイルのうちの１個の相のコイルに流れる電流の検出回数が、他の２個の相のコイルの少なくとも１個に流れる電流の検出回数とは異なる回数になるように、３相モータ１００のＵ相のコイルに流れる電流とＶ相のコイルに流れる電流とＷ相のコイルに流れる電流とを検出する。

電流値演算部１０８は、電流検出部１０７により検出されたＵ相のコイルに流れる電流とＶ相のコイルに流れる電流とＷ相のコイルに流れる電流を基に、重みづけ演算を行う。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、ＦＥＴ２０４〜２０６のオン期間のうちで、最短のオン期間であるＷ相の電流Ｉｗを１回検出し、それ以外のＵ相の電流ＩｕとＶ相の電流Ｉｖをそれぞれ２回ずつ検出した。しかし、各相の電流検出回数は、それぞれ異なる回数であってもよい。

図４は、第２の実施形態によるモータ制御装置１１０の構成例を示すブロック図である。図４のモータ制御装置１１０は、図１のモータ制御装置１１０に対して、電流値演算部１０８を削除したものである。モータ位置／速度推定部１０４は、電流値演算部１０８の代わりに、電流値の平均化処理を行う。モータ位置／速度推定部１０４は、Ｕ相平均化部４０１ｕと、Ｖ相平均化部４０１ｖと、Ｗ相平均化部４０１ｗと、３相２相変換部４０２と、加重平均処理部４０３と、回転座標変換部４０４とを有する。

電流検出部１０７は、Ｕ相のコイルに流れるＬ回の電流Ｉｕ₁〜Ｉｕ_Lを検出し、Ｖ相のコイルに流れるＭ回の電流Ｉｖ₁〜Ｉｖ_Mを検出し、Ｗ相のコイルに流れるＮ回の電流Ｉｗ₁〜Ｉｗ_Nを検出する。電流検出部１０７は、各相のＦＥＴ２０４〜２０６がオンするタイミングで、各相の電流ＩｕとＩｖとＩｗの検出を開始し、各相のＦＥＴ２０４〜２０６がオフするタイミングまで、各相の電流ＩｕとＩｖとＩｗを検出することができる。また、電流検出部１０７は、三角波が頂点となる時刻Ｔｏを基準に、最大電流検出回数を決めてもよい。

Ｕ相平均化部４０１ｕは、演算部であり、次式により、電流検出部１０７により検出されたＵ相のコイルに流れるＬ回の電流Ｉｕ₁〜Ｉｕ_Lの平均値Ｉｕ＿ａを算出する。また、Ｖ相平均化部４０１ｖは、演算部であり、次式により、電流検出部１０７により検出されたＶ相のコイルに流れるＭ回の電流Ｉｖ₁〜Ｉｖ_Mの平均値Ｉｖ＿ａを算出する。また、Ｗ相平均化部４０１ｗは、演算部であり、次式により、電流検出部１０７により検出されたＷ相のコイルに流れるＮ回の電流Ｉｗ₁〜Ｉｗ_Nの平均値Ｉｗ＿ａを算出する。

次に、３相２相変換部４０２は、演算部であり、３相の電流Ｉｕ＿ａとＩｖ＿ａとＩｗ＿ａを、２相の電流Ｉα＿ｕｖ，Ｉβ＿ｕｖ，Ｉα＿ｖｗ，Ｉβ＿ｖｗ，Ｉα＿ｕｗ，Ｉβ＿ｕｗに変換する。具体的には、３相２相変換部４０２は、次式により、Ｕ相のコイルに流れる電流の平均値Ｉｕ＿ａとＶ相のコイルに流れる電流の平均値Ｉｖ＿ａを基に、２相の電流Ｉα＿ｕｖ，Ｉβ＿ｕｖを算出する。

また、３相２相変換部４０２は、次式により、Ｖ相のコイルに流れる電流の平均値Ｉｖ＿ａとＷ相のコイルに流れる電流の平均値Ｉｗ＿ａを基に、２相の電流Ｉα＿ｖｗ，Ｉβ＿ｖｗを算出する。

また、３相２相変換部４０２は、次式により、Ｗ相のコイルに流れる電流の平均値Ｉｗ＿ａとＵ相のコイルに流れる電流の平均値Ｉｕ＿ａを基に、２相の電流Ｉα＿ｕｗ，Ｉβ＿ｕｗを算出する。

次に、加重平均処理部４０３は、次式により、検出回数Ｌ、ＭおよびＮに応じて、電流Ｉα＿ｕｖ，Ｉα＿ｖｗ，Ｉα＿ｕｗを基に、重みづけ演算（加重平均処理）を行い、２相の電流のうちの一方の電流Ｉα＿ａを算出する。
Ｉα＿ａ＝（Ｉα＿ｕｖ・（Ｌ＋Ｍ）＋Ｉα＿ｖｗ・（Ｍ＋Ｎ）＋Ｉα＿ｕｗ・（Ｎ＋Ｌ））／（２Ｍ＋２Ｎ＋２Ｌ）

また、加重平均処理部４０３は、次式により、検出回数Ｌ、ＭおよびＮに応じて、電流Ｉβ＿ｕｖ，Ｉβ＿ｖｗ，Ｉβ＿ｕｗを基に、重みづけ演算（加重平均処理）を行い、２相の電流のうちの他方の電流Ｉβ＿ａを算出する。
Ｉβ＿ａ＝（Ｉβ＿ｕｖ・（Ｌ＋Ｍ）＋Ｉβ＿ｖｗ・（Ｍ＋Ｎ）＋Ｉβ＿ｕｗ・（Ｎ＋Ｌ））／（２Ｍ＋２Ｎ＋２Ｌ）

次に、回転座標変換部４０４は、加重平均処理部４０３により算出された２相の電流Ｉα＿ａおよびＩβ＿ａを用い、回転座標系へ変換する。モータ位置／速度推定部１０４は、回転座標変換部４０４により変換された回転座標系を基に、３相モータ１００の位置と速度を推定する。

以上のように、電流検出部１０７は、Ｕ相の電流ＩｕをＬ回検出し、Ｖ相の電流ＩｖをＭ回検出し、Ｗ相の電流ＩｗをＮ回検出する。各相の電流の検出回数が相互に異なる。加重平均処理部４０３ｈ、Ｕ相のコイルに流れる電流の検出回数ＬとＶ相のコイルに流れる電流の検出回数ＭとＷ相のコイルに流れる電流の検出回数Ｎに応じて、重みづけを行う。モータ位置／速度推定部１０４は、検出された電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの検出ノイズを低減することができる。

（第３の実施形態）
図５は、第３の実施形態によるＰＷＭ制御部１０２が生成する三角波と、Ｕ相とＶ相とＷ相のＰＷＭ信号と、電流検出部１０７のアナログデジタル変換タイミングを示すタイミングチャートである。以下、第３の実施形態が第２の実施形態と異なる点を説明する。

まず、電流検出部１０７は、シャント抵抗２１０の両端間の電圧をアナログからデジタルに変換し、シャント抵抗２１０の両端間のデジタルの電圧をシャント抵抗２１０の抵抗値で除算することにより、Ｕ相のコイルに流れる電流Ｉｕ₁を算出する。三角波の頂点の時刻Ｔｏからこのアナログデジタル変換の時刻までの期間は、期間Ｔ１である。

次に、電流検出部１０７は、シャント抵抗２１０の両端間の電圧をアナログからデジタルに変換し、シャント抵抗２１０の両端間のデジタルの電圧をシャント抵抗２１０の抵抗値で除算することにより、Ｕ相のコイルに流れる電流Ｉｕ₂を算出する。三角波の頂点の時刻Ｔｏからこのアナログデジタル変換の時刻までの期間は、期間Ｔ２である。

次に、電流検出部１０７は、シャント抵抗２１０の両端間の電圧をアナログからデジタルに変換し、シャント抵抗２１０の両端間のデジタルの電圧をシャント抵抗２１０の抵抗値で除算することにより、Ｕ相のコイルに流れる電流Ｉｕ₃を算出する。三角波の頂点の時刻Ｔｏからこのアナログデジタル変換の時刻までの期間は、期間Ｔ３である。

次に、電流検出部１０７は、シャント抵抗２１１の両端間の電圧をアナログからデジタルに変換し、シャント抵抗２１１の両端間のデジタルの電圧をシャント抵抗２１１の抵抗値で除算することにより、Ｖ相のコイルに流れる電流Ｉｖ₁を算出する。

次に、電流検出部１０７は、シャント抵抗２１０の両端間の電圧をアナログからデジタルに変換し、シャント抵抗２１０の両端間のデジタルの電圧をシャント抵抗２１０の抵抗値で除算することにより、Ｕ相のコイルに流れる電流Ｉｕ₄を算出する。三角波の頂点の時刻Ｔｏからこのアナログデジタル変換の時刻までの期間は、期間Ｔ４である。

次に、電流検出部１０７は、シャント抵抗２１２の両端間の電圧をアナログからデジタルに変換し、シャント抵抗２１２の両端間のデジタルの電圧をシャント抵抗２１２の抵抗値で除算することにより、Ｗ相のコイルに流れる電流Ｉｗ₁を算出する。

次に、電流検出部１０７は、シャント抵抗２１２の両端間の電圧をアナログからデジタルに変換し、シャント抵抗２１２の両端間のデジタルの電圧をシャント抵抗２１２の抵抗値で除算することにより、Ｗ相のコイルに流れる電流Ｉｗ₂を算出する。

次に、電流検出部１０７は、シャント抵抗２１１の両端間の電圧をアナログからデジタルに変換し、シャント抵抗２１１の両端間のデジタルの電圧をシャント抵抗２１１の抵抗値で除算することにより、Ｖ相のコイルに流れる電流Ｉｖ₂を算出する。

次に、電流検出部１０７は、シャント抵抗２１０の両端間の電圧をアナログからデジタルに変換し、シャント抵抗２１０の両端間のデジタルの電圧をシャント抵抗２１０の抵抗値で除算することにより、Ｕ相のコイルに流れる電流Ｉｕ₅を算出する。三角波の頂点の時刻Ｔｏからこのアナログデジタル変換の時刻までの期間は、期間Ｔ５である。

次に、電流検出部１０７は、シャント抵抗２１１の両端間の電圧をアナログからデジタルに変換し、シャント抵抗２１１の両端間のデジタルの電圧をシャント抵抗２１１の抵抗値で除算することにより、Ｖ相のコイルに流れる電流Ｉｖ₃を算出する。

次に、電流検出部１０７は、シャント抵抗２１０の両端間の電圧をアナログからデジタルに変換し、シャント抵抗２１０の両端間のデジタルの電圧をシャント抵抗２１０の抵抗値で除算することにより、Ｕ相のコイルに流れる電流Ｉｕ₆を算出する。三角波の頂点の時刻Ｔｏからこのアナログデジタル変換の時刻までの期間は、期間Ｔ６である。

次に、電流検出部１０７は、シャント抵抗２１０の両端間の電圧をアナログからデジタルに変換し、シャント抵抗２１０の両端間のデジタルの電圧をシャント抵抗２１０の抵抗値で除算することにより、Ｕ相のコイルに流れる電流Ｉｕ₇を算出する。三角波の頂点の時刻Ｔｏからこのアナログデジタル変換の時刻までの期間は、期間Ｔ７である。

以上のように、電流検出部１０７は、Ｕ相のコイルとＶ相のコイルとＷ相のコイルのそれぞれに流れる電流をそれぞれ２回以上検出する。

Ｕ相平均化部４０１ｕとＶ相平均化部４０１ｖとＷ相平均化部４０１ｗは、それぞれ、三角波の頂点の時刻Ｔｏからアナログデジタル変換の時刻までの期間に応じて、重みづけ加算を行う。

Ｕ相平均化部４０１ｕは、次式により、期間Ｔ１〜Ｔ７に応じて、電流Ｉｕ₁〜Ｉｕ₇を重みづけ加算し、電流Ｉｕ＿ａを求める。

同様に、Ｖ相平均化部４０１ｖは、三角波の頂点の時刻Ｔｏからアナログデジタル変換の時刻までの期間に応じて、電流Ｉｖ₁〜Ｉｖ₃を重みづけ加算し、電流Ｉｖ＿ａを求める。また、Ｗ相平均化部４０１ｗは、三角波の頂点の時刻Ｔｏからアナログデジタル変換の時刻までの期間に応じて、電流Ｉｗ₁〜Ｉｗ₂を重みづけ加算し、電流Ｉｗ＿ａを求める。

Ｕ相平均化部４０１ｕとＶ相平均化部４０１ｖとＷ相平均化部４０１ｗは、三角波の頂点の時刻Ｔｏ付近でアナログデジタル変換したものに比重を置いた平均化を行うことができる。

以上のように、Ｕ相平均化部４０１ｕは、Ｕ相のコイルに流れる電流Ｉｕ₁〜Ｉｕ₇をそれぞれ検出する時刻と三角波の頂点の時刻Ｔｏとの間の期間Ｔ１〜Ｔ７に応じて、検出されたＵ相のコイルに流れる電流Ｉｕ₁〜Ｉｕ₇を基に、重みづけ演算を行う。Ｕ相平均化部４０１ｕは、Ｕ相のコイルに接続されるシャント抵抗２１０の両端間の電圧をそれぞれ検出する時刻と三角波の頂点の時刻Ｔｏとの間の期間Ｔ１〜Ｔ７に応じて、検出されたＵ相のコイルに流れる電流Ｉｕ₁〜Ｉｕ₇を基に、重みづけ演算を行ってもよい。

Ｖ相平均化部４０１ｖは、Ｖ相のコイルに流れる電流Ｉｖ₁〜Ｉｖ₃をそれぞれ検出する時刻と三角波の頂点の時刻Ｔｏとの間の期間に応じて、検出されたＶ相のコイルに流れる電流Ｉｖ₁〜Ｉｖ₃を基に、重みづけ演算を行う。Ｖ相平均化部４０１ｖは、Ｖ相のコイルに接続されるシャント抵抗２１１の両端間の電圧をそれぞれ検出する時刻と三角波の頂点の時刻Ｔｏとの間の期間に応じて、検出されたＶ相のコイルに流れる電流Ｉｖ₁〜Ｉｖ₃を基に、重みづけ演算を行ってもよい。

Ｗ相平均化部４０１ｗは、Ｗ相のコイルに流れる電流Ｉｗ₁〜Ｉｗ₂をそれぞれ検出する時刻と三角波の頂点の時刻Ｔｏとの間の期間に応じて、検出されたＷ相のコイルに流れる電流Ｉｗ₁〜Ｉｗ₂を基に、重みづけ演算を行う。Ｗ相平均化部４０１ｗは、Ｗ相のコイルに接続されるシャント抵抗２１２の両端間の電圧をそれぞれ検出する時刻と三角波の頂点の時刻Ｔｏとの間の期間に応じて、検出されたＷ相のコイルに流れる電流Ｉｗ₁〜Ｉｗ₂を基に、重みづけ演算を行ってもよい。

（第４の実施形態）
第４の実施形態が第２の実施形態と異なる点を説明する。電流検出部１０７は、第２の実施形態と同様に、Ｕ相のコイルに流れるＬ回の電流Ｉｕ₁〜Ｉｕ_Lを検出し、Ｖ相のコイルに流れるＭ回の電流Ｉｖ₁〜Ｉｖ_Mを検出し、Ｗ相のコイルに流れるＮ回の電流Ｉｗ₁〜Ｉｗ_Nを検出する。

モータ位置／速度推定部１０４は、次式により、Ｕ相のコイルに流れる電流Ｉｕ₁〜Ｉｕ_Lと、Ｖ相のコイルに流れる電流Ｉｖ₁〜Ｉｖ_Mと、Ｗ相のコイルに流れる電流Ｉｗ₁〜Ｉｗ_Nを基に、重みづけ演算を行い、２相の電流Ｉα＿ａおよびＩβ＿ａを算出する。ここで、係数Ａ₁〜Ａ_Lは、電流Ｉα＿ａを算出するための電流Ｉｕ₁〜Ｉｕ_Lの重みづけ係数である。係数Ｂ₁〜Ｂ_Mは、電流Ｉα＿ａを算出するための電流Ｉｖ₁〜Ｉｖ_Mの重みづけ係数である。係数Ｃ₁〜Ｃ_Nは、電流Ｉα＿ａを算出するための電流Ｉｗ₁〜Ｉｗ_Nの重みづけ係数である。係数Ｄ₁〜Ｄ_Lは、電流Ｉβ＿ａを算出するための電流Ｉｕ₁〜Ｉｕ_Lの重みづけ係数である。係数Ｅ₁〜Ｅ_Mは、電流Ｉβ＿ａを算出するための電流Ｉｖ₁〜Ｉｖ_Mの重みづけ係数である。係数Ｆ₁〜Ｆ_Nは、電流Ｉβ＿ａを算出するための電流Ｉｗ₁〜Ｉｗ_Nの重みづけ係数である。

（第５の実施形態）
図６は、第５の実施形態による電流値演算部１０８の処理方法を示すフローチャートである。第５の実施形態が第１の実施形態と異なる点を説明する。電流検出部１０７は、図３のように、Ｕ相のコイルに流れる電流Ｉｕ₁，Ｉｕ₂と、Ｖ相のコイルに流れる電流Ｉｖ₁，Ｉｖ₂と、Ｗ相のコイルに流れる電流Ｉｗ₁を検出する。電流値演算部１０８は、第１の実施形態と同様に、Ｕ相のコイルに流れる電流Ｉｕｃ１，Ｉｕｃ２と、Ｖ相のコイルに流れる電流Ｉｖｃ１，Ｉｖｃ２と、Ｗ相のコイルに流れる電流Ｉｗｃ１，Ｉｗｃ２を算出する。

ステップＳ６０１では、電流値演算部１０８は、検出されたＵ相のコイルに流れる電流Ｉｕ₁，Ｉｕ₂と、算出されたＵ相のコイルに流れる電流Ｉｕｃ１，Ｉｕｃ２から、Ｕ相の中央値を算出する。また、電流値演算部１０８は、検出されたＶ相のコイルに流れる電流Ｉｖ₁，Ｉｖ₂と、算出されたＶ相のコイルに流れる電流Ｉｖｃ１，Ｉｖｃ２から、Ｖ相の中央値を算出する。また、電流値演算部１０８は、検出されたＷ相のコイルに流れる電流Ｉｗ₁と、算出されたＷ相のコイルに流れる電流Ｉｗｃ１，Ｉｗｃ２から、Ｗ相の中央値を算出する。

ステップＳ６０２では、電流値演算部１０８は、検出されたＵ相のコイルに流れる電流Ｉｕ₁，Ｉｕ₂と、算出されたＵ相のコイルに流れる電流Ｉｕｃ１，Ｉｕｃ２のすべてが、Ｕ相の中央値から所定の範囲内であるか否かを判定する。電流値演算部１０８は、電流Ｉｕ₁，Ｉｕ₂，Ｉｕｃ１，Ｉｕｃ２のすべてがＵ相の中央値から所定の範囲内である場合には、Ｕ相についてはステップＳ６０３に進む。電流値演算部１０８は、電流Ｉｕ₁，Ｉｕ₂，Ｉｕｃ１，Ｉｕｃ２のいずれかがＵ相の中央値から所定の範囲内でない場合には、Ｕ相についてはステップＳ６０４に進む。

また、電流値演算部１０８は、検出されたＶ相のコイルに流れる電流Ｉｖ₁，Ｉｖ₂と、算出されたＶ相のコイルに流れる電流Ｉｖｃ１，Ｉｖｃ２のすべてが、Ｖ相の中央値から所定の範囲内であるか否かを判定する。電流値演算部１０８は、電流Ｉｖ₁，Ｉｖ₂，Ｉｖｃ１，Ｉｖｃ２のすべてがＶ相の中央値から所定の範囲内である場合には、Ｖ相についてはステップＳ６０３に進む。電流値演算部１０８は、電流Ｉｖ₁，Ｉｖ₂，Ｉｖｃ１，Ｉｖｃ２のいずれかがＶ相の中央値から所定の範囲内でない場合には、Ｖ相についてはステップＳ６０４に進む。

また、電流値演算部１０８は、検出されたＷ相のコイルに流れる電流Ｉｗ₁と、算出されたＷ相のコイルに流れる電流Ｉｗｃ１，Ｉｗｃ２のすべてが、Ｗ相の中央値から所定の範囲内であるか否かを判定する。電流値演算部１０８は、電流Ｉｗ₁，Ｉｗｃ１，Ｉｗｃ２のすべてがＷ相の中央値から所定の範囲内である場合には、Ｗ相についてはステップＳ６０３に進む。電流値演算部１０８は、電流Ｉｗ₁，Ｉｗｃ１，Ｉｗｃ２のいずれかがＷ相の中央値から所定の範囲内でない場合には、Ｗ相についてはステップＳ６０４に進む。

ステップＳ６０３では、電流値演算部１０８は、検出されたＵ相のコイルに流れる電流Ｉｕ₁，Ｉｕ₂と、算出されたＵ相のコイルに流れる電流Ｉｕｃ１，Ｉｕｃ２を基に、平均値を電流Ｉｕ＿ａとして算出する。また、電流値演算部１０８は、検出されたＶ相のコイルに流れる電流Ｉｖ₁，Ｉｖ₂と、算出されたＶ相のコイルに流れる電流Ｉｖｃ１，Ｉｖｃ２を基に、平均値を電流Ｉｖ＿ａとして算出する。また、電流値演算部１０８は、検出されたＷ相のコイルに流れる電流Ｉｗ₁と、算出されたＷ相のコイルに流れる電流Ｉｗｃ１，Ｉｗｃ２を基に、平均値を電流Ｉｗ＿ａとして算出する。平均値の算出方法は、第１〜第４の実施形態に示すような重みづけ演算でもよいし、単純平均でもよい。

ステップＳ６０４では、電流値演算部１０８は、電流Ｉｕ₁，Ｉｕ₂，Ｉｕｃ１およびＩｕｃ２のうちのＵ相の中央値から所定の範囲内でない電流を除外し、残りの電流を基に、重みづけ演算を行い、平均値を電流Ｉｕ＿ａとして算出する。また、電流値演算部１０８は、電流Ｉｖ₁，Ｉｖ₂，Ｉｖｃ１およびＩｖｃ２のうちのＶ相の中央値から所定の範囲内でない電流を除外し、残りの電流を基に、重みづけ演算を行い、平均値を電流Ｉｖ＿ａとして算出する。また、電流値演算部１０８は、電流Ｉｗ₁，Ｉｗｃ１およびＩｗｃ２のうちのＷ相の中央値から所定の範囲内でない電流を除外し、残りの電流を基に、重みづけ演算を行い、平均値を電流Ｉｗ＿ａとして算出する。平均値の算出方法は、第１〜第４の実施形態に示すような重みづけ演算でもよいし、単純平均でもよい。

その後、図４の３相２相変換部４０２は、上記と同様に、３相の電流Ｉｕ＿ａとＩｖ＿ａとＩｗ＿ａを、２相の電流Ｉα＿ｕｖ，Ｉβ＿ｕｖ，Ｉα＿ｖｗ，Ｉβ＿ｖｗ，Ｉα＿ｕｗ，Ｉβ＿ｕｗに変換する。

以上のように、電流値演算部１０８は、中央値から所定の範囲内でない電流を除外し、平均値を算出することにより、ノイズを低減することができる。

なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

１００ ３相モータ、１０１ ＰＩ制御部、１０２ ＰＷＭ制御部、１０３ スイッチング素子、１０４ モータ位置／速度推定部、１０５ デューティ比取得部、１０６ 電流検出指示部、１０７ 電流検出部、１０８ 電流値演算部

Claims (15)

1. ３相モータを制御するモータ制御装置であって、
   前記３相モータのＵ相のコイルとＶ相のコイルとＷ相のコイルのそれぞれにパルス電圧を印加し、前記３相モータのＵ相のコイルとＶ相のコイルとＷ相のコイルのそれぞれに電流を流すためのスイッチングを行うスイッチング素子と、
   前記３相モータのＵ相のコイルとＶ相のコイルとＷ相のコイルのうちの１個の相のコイルに流れる電流の検出回数が、他の２個の相のコイルの少なくとも１個に流れる電流の検出回数とは異なる回数になるように、前記３相モータのＵ相のコイルに流れる電流とＶ相のコイルに流れる電流とＷ相のコイルに流れる電流とを検出する検出手段と、
   前記検出手段により検出されたＵ相のコイルに流れる電流とＶ相のコイルに流れる電流とＷ相のコイルに流れる電流を基に、重みづけ演算を行う演算手段と
   を有することを特徴とするモータ制御装置。
2. 前記演算手段は、
   前記検出されたＶ相のコイルに流れる電流とＷ相のコイルに流れる電流を基に前記Ｕ相のコイルに流れる電流を算出し、
   前記検出されたＵ相のコイルに流れる電流とＷ相のコイルに流れる電流を基に前記Ｖ相のコイルに流れる電流を算出し、
   前記検出されたＵ相のコイルに流れる電流とＶ相のコイルに流れる電流を基に前記Ｗ相のコイルに流れる電流を算出し、
   前記検出されたＵ相のコイルに流れる電流と前記算出されたＵ相のコイルに流れる電流を基に、重みづけ演算を行い、
   前記検出されたＶ相のコイルに流れる電流と前記算出されたＶ相のコイルに流れる電流を基に、重みづけ演算を行い、
   前記検出されたＷ相のコイルに流れる電流と前記算出されたＷ相のコイルに流れる電流を基に、重みづけ演算を行うことを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
3. 前記演算手段は、前記Ｕ相のコイルに流れる電流の検出回数と前記Ｖ相のコイルに流れる電流の検出回数と前記Ｗ相のコイルに流れる電流の検出回数に応じて、重みづけを行うことを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
4. 前記演算手段は、
   前記検出されたＵ相のコイルに流れる電流の平均値を算出し、
   前記検出されたＶ相のコイルに流れる電流の平均値を算出し、
   前記検出されたＷ相のコイルに流れる電流の平均値を算出し、
   前記Ｕ相のコイルに流れる電流の平均値と前記Ｖ相のコイルに流れる電流の平均値を基に、第１の２相の電流を算出し、
   前記Ｖ相のコイルに流れる電流の平均値と前記Ｗ相のコイルに流れる電流の平均値を基に、第２の２相の電流を算出し、
   前記Ｕ相のコイルに流れる電流の平均値と前記Ｗ相のコイルに流れる電流の平均値を基に、第３の２相の電流を算出し、
   前記第１の２相の電流と前記第２の２相の電流と前記第３の２相の電流を基に、重みづけ演算を行うことを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
5. 前記演算手段は、前記Ｕ相のコイルに流れる電流の検出回数と前記Ｖ相のコイルに流れる電流の検出回数と前記Ｗ相のコイルに流れる電流の検出回数に応じて、前記第１の２相の電流と前記第２の２相の電流と前記第３の２相の電流を基に、重みづけ演算を行うことを特徴とする請求項４に記載のモータ制御装置。
6. 前記検出手段は、前記Ｕ相のコイルと前記Ｖ相のコイルと前記Ｗ相のコイルのそれぞれに流れる電流をそれぞれ２回以上検出し、
   前記演算手段は、
   前記Ｕ相のコイルに流れる電流をそれぞれ検出する時刻または前記Ｕ相のコイルに接続されるシャント抵抗の両端間の電圧をそれぞれ検出する時刻に応じて、前記検出されたＵ相のコイルに流れる電流を基に、重みづけ演算を行い、
   前記Ｖ相のコイルに流れる電流をそれぞれ検出する時刻または前記Ｖ相のコイルに接続されるシャント抵抗の両端間の電圧をそれぞれ検出する時刻に応じて、前記検出されたＶ相のコイルに流れる電流を基に、重みづけ演算を行い、
   前記Ｗ相のコイルに流れる電流をそれぞれ検出する時刻または前記Ｗ相のコイルに接続されるシャント抵抗の両端間の電圧をそれぞれ検出する時刻に応じて、前記検出されたＷ相のコイルに流れる電流を基に、重みづけ演算を行うことを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
7. 三角波を基に、Ｕ相のパルス幅変調信号とＶ相のパルス幅変調信号とＷ相のパルス幅変調信号を出力するパルス幅変調制御手段をさらに有し、
   前記スイッチング素子は、前記Ｕ相のパルス幅変調信号と前記Ｖ相のパルス幅変調信号と前記Ｗ相のパルス幅変調信号を基に、前記３相モータのＵ相のコイルとＶ相のコイルとＷ相のコイルのそれぞれにパルス電圧を印加し、前記３相モータのＵ相のコイルとＶ相のコイルとＷ相のコイルのそれぞれに電流を流すためのスイッチングを行い、
   前記演算手段は、
   前記Ｕ相のコイルに流れる電流をそれぞれ検出する時刻と前記三角波の頂点の時刻との間の期間または前記Ｕ相のコイルに接続されるシャント抵抗の両端間の電圧をそれぞれ検出する時刻と前記三角波の頂点の時刻との間の期間に応じて、前記検出されたＵ相のコイルに流れる電流を基に、重みづけ演算を行い、
   前記Ｖ相のコイルに流れる電流をそれぞれ検出する時刻と前記三角波の頂点の時刻との間の期間または前記Ｖ相のコイルに接続されるシャント抵抗の両端間の電圧をそれぞれ検出する時刻と前記三角波の頂点の時刻との間の期間に応じて、前記検出されたＶ相のコイルに流れる電流を基に、重みづけ演算を行い、
   前記Ｗ相のコイルに流れる電流をそれぞれ検出する時刻と前記三角波の頂点の時刻との間の期間または前記Ｗ相のコイルに接続されるシャント抵抗の両端間の電圧をそれぞれ検出する時刻と前記三角波の頂点の時刻との間の期間に応じて、前記検出されたＷ相のコイルに流れる電流を基に、重みづけ演算を行うことを特徴とする請求項６に記載のモータ制御装置。
8. 前記演算手段は、前記検出手段により検出されたＵ相のコイルに流れる電流とＶ相のコイルに流れる電流とＷ相のコイルに流れる電流を基に、重みづけ演算を行い、２相の電流を算出することを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
9. 前記演算手段は、
   前記検出されたＶ相のコイルに流れる電流とＷ相のコイルに流れる電流を基に前記Ｕ相のコイルに流れる電流を算出し、
   前記検出されたＵ相のコイルに流れる電流とＷ相のコイルに流れる電流を基に前記Ｖ相のコイルに流れる電流を算出し、
   前記検出されたＵ相のコイルに流れる電流とＶ相のコイルに流れる電流を基に前記Ｗ相のコイルに流れる電流を算出し、
   前記検出されたＵ相のコイルに流れる電流と前記算出されたＵ相のコイルに流れる電流のうちの所定の範囲内でない電流を除外し、残りの電流を基に、重みづけ演算を行い、
   前記検出されたＶ相のコイルに流れる電流と前記算出されたＶ相のコイルに流れる電流のうちの所定の範囲内でない電流を除外し、残りの電流を基に、重みづけ演算を行い、
   前記検出されたＷ相のコイルに流れる電流と前記算出されたＷ相のコイルに流れる電流のうちの所定の範囲内でない電流を除外し、残りの電流を基に、重みづけ演算を行うことを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
10. 前記スイッチング素子は、前記演算手段の重みづけ演算後の電流を基に、前記３相モータのＵ相のコイルとＶ相のコイルとＷ相のコイルのそれぞれにパルス電圧を印加し、前記３相モータのＵ相のコイルとＶ相のコイルとＷ相のコイルのそれぞれに電流を流すためのスイッチングを行うことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
11. 前記演算手段の重みづけ演算後の電流を基に、前記３相モータの位置と速度を推定する推定手段をさらに有し、
    前記スイッチング素子は、前記推定手段により推定された前記３相モータの位置と速度を基に、前記３相モータのＵ相のコイルとＶ相のコイルとＷ相のコイルのそれぞれにパルス電圧を印加し、前記３相モータのＵ相のコイルとＶ相のコイルとＷ相のコイルのそれぞれに電流を流すためのスイッチングを行うことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
12. 前記推定手段により推定された前記３相モータの位置と速度を基に、Ｕ相の指令値とＶ相の指令値とＷ相の指令値を出力するＰＩ制御手段をさらに有し、
    前記スイッチング素子は、前記Ｕ相の指令値と前記Ｖ相の指令値と前記Ｗ相の指令値を基に、前記３相モータのＵ相のコイルとＶ相のコイルとＷ相のコイルのそれぞれにパルス電圧を印加し、前記３相モータのＵ相のコイルとＶ相のコイルとＷ相のコイルのそれぞれに電流を流すためのスイッチングを行うことを特徴とする請求項１１に記載のモータ制御装置。
13. 三角波と前記Ｕ相の指令値と前記Ｖ相の指令値と前記Ｗ相の指令値を基に、Ｕ相のパルス幅変調信号とＶ相のパルス幅変調信号とＷ相のパルス幅変調信号を出力するパルス幅変調制御手段をさらに有し、
    前記スイッチング素子は、前記Ｕ相のパルス幅変調信号と前記Ｖ相のパルス幅変調信号と前記Ｗ相のパルス幅変調信号を基に、前記３相モータのＵ相のコイルとＶ相のコイルとＷ相のコイルのそれぞれにパルス電圧を印加し、前記３相モータのＵ相のコイルとＶ相のコイルとＷ相のコイルのそれぞれに電流を流すためのスイッチングを行うことを特徴とする請求項１２に記載のモータ制御装置。
14. 前記検出手段は、前記Ｕ相のパルス幅変調信号のデューティ比と前記Ｖ相のパルス幅変調信号のデューティ比と前記Ｗ相のパルス幅変調信号のデューティ比を基に、前記３相モータのＵ相のコイルとＶ相のコイルとＷ相のコイルのうちの１個の相のコイルに流れる電流の検出回数が、他の２個の相のコイルの少なくとも１個に流れる電流の検出回数とは異なる回数になるように、前記３相モータのＵ相のコイルに流れる電流とＶ相のコイルに流れる電流とＷ相のコイルに流れる電流とを検出することを特徴とする請求項１３に記載のモータ制御装置。
15. ３相モータを制御するモータ制御方法であって、
    前記３相モータのＵ相のコイルとＶ相のコイルとＷ相のコイルのそれぞれにパルス電圧を印加し、前記３相モータのＵ相のコイルとＶ相のコイルとＷ相のコイルのそれぞれに電流を流すためのスイッチングを行うスイッチングステップと、
    前記３相モータのＵ相のコイルとＶ相のコイルとＷ相のコイルのうちの１個の相のコイルに流れる電流の検出回数が、他の２個の相のコイルの少なくとも１個に流れる電流の検出回数とは異なる回数になるように、前記３相モータのＵ相のコイルに流れる電流とＶ相のコイルに流れる電流とＷ相のコイルに流れる電流とを検出する検出ステップと、
    前記検出されたＵ相のコイルに流れる電流とＶ相のコイルに流れる電流とＷ相のコイルに流れる電流を基に、重みづけ演算を行う演算ステップと
    を有することを特徴とするモータ制御方法。

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