JP6385691B2 - モータ制御装置及び空気調和機 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、３相ブリッジ接続された複数のスイッチング素子をＰＷＭ制御することで、インバータ回路を介してモータを制御する制御装置，及びその制御装置を備えてなる空気調和機に関する。

モータを制御するためにＵ，Ｖ，Ｗ各相の電流を検出する場合、インバータ回路の直流部に挿入した１つのシャント抵抗を用いて電流検出を行う技術がある。この方式で３相の全ての電流を検出するには、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation，パルス幅変調）キャリア（搬送波）の１周期内において、２相以上の電流を検出できるように３相のＰＷＭ信号パターンを発生させる必要がある。そのため、１周期内におけるＰＷＭ信号の位相をシフトさせることで常に２相以上の電流を、騒音を増大させること無く検出できるモータ制御装置が提案されている（特許文献１）。

特許第５１７８７９９号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている電流検出方式は、変調率が高くなる領域では、２回の電流検出タイミングで１相の電流しか検出できなくなるという問題がある。
そこで、１つの電流検出素子による電流検出方式について、２相の電流をより確実に検出できるモータ制御装置，及びその制御装置を備えてなる空気調和機を提供する。

実施形態のモータ制御装置によれば、電流検出手段は、インバータ回路の直流側に接続される電流検出素子が電流値に対応して発生した信号とＰＷＭ信号パターンとに基づいてモータの相電流を検出し、ロータ位置決定手段は、前記相電流に基づいてロータ位置を決定し、ＰＷＭ信号生成手段は、ロータ位置に追従するように３相のＰＷＭ信号パターンを生成する。

ＰＷＭ信号生成手段は、前記３相のＰＷＭ信号パターンのうち第１相については、搬送波周期の任意の位相を基準として遅れ側，進み側の双方向にデューティを増減させ、第２相については、搬送波周期の任意の位相を基準として遅れ側，進み側の一方向にデューティを増減させ、第３相については前記方向とは逆方向にデューティを増減させる。そして、タイミング調整手段は、電流検出手段が、搬送波周期内において固定されたタイミングで２相の電流を検出し、前記固定されたタイミングでは２相の電流を検出できなくなると、少なくとも１相については、インバータ回路に対する出力電圧の大きさに応じた可変のタイミングで電流を検出可能となるように検出タイミングを調整する。
具体的には、電流検出手段が、電流検出可能な最小デューティを最小幅とし、最大デューティ（１００％）より前記最小幅を減じたものを最大幅とすると、３相ＰＷＭ信号の出力パターンを、第１〜第３相のデューティの以下の組み合わせでパターン（０〜９）に分別し、
（１）第１相が最小幅未満で、且つ第２相が第３相より大きいか又は第２相が最大幅以上で、且つ第３相が第１相より大きい場合
（２）第１相が最小幅未満で、且つ第３相が第２相より大きいか又は第３相が最大幅以上で、且つ第２相が第１相より大きい場合
（３）第２相が最小幅未満で、且つ第１相が第３相より大きい場合
（４）第２相が最小幅未満で、且つ第３相が第１相より大きいか又は第３相が最大幅以上で、且つ第１相が第２相より大きい場合
（５）第３相が最小幅未満で、且つ第１相が第２相より大きい場合
（６）第３相が最小幅未満で、且つ第２相が第１相より大きいか又は第２相が最大幅以上で、且つ第３相が第１相より小さい場合
（７）第１相及び第２相が最大幅以上の場合
（８）第１相及び第３相が最大幅以上の場合
（９）第２相及び第３相が最大幅以上の場合
（０）パターン（１）〜（９）以外の場合
前記パターン（０〜９）に応じて、前記電流検出を、予め定めた固定タイミングとするか、固定タイミングより変化させたタイミングとするかを決定する。

第１実施形態であり、モータ制御装置の構成を示す機能ブロック図 ヒートポンプシステムの構成を示す図 キャリアの半周期毎に実行される割り込み処理を示すフローチャート 図３に示す処理の実行時間イメージをＰＷＭキャリア波形と共に示す図 ３相ＰＷＭデューティパルスの出力位相を示す図 ステップＳ１１の処理内容を示すフローチャート（その１） ステップＳ１１の処理内容を示すフローチャート（その２） 図６及び図７の処理により分別されるパターン（１〜９）に対応する、２相ＰＷＭパルスの波形例及び電流検出タイミングを示す図（その１） 図８相当図（その２） ３相ＰＷＭ信号波形と、パターン（０〜９）の変化を示す図 ステップＳ１２の処理内容を示すフローチャート（その１） ステップＳ１２の処理内容を示すフローチャート（その２） Ｕ０，Ｖ０，Ｗ０と、Ｖ０＿ｂａｉ，Ｗ０＿ｂａｉとの定義を示す図 ステップＳ３の処理内容を示すフローチャート（その１） ステップＳ３の処理内容を示すフローチャート（その２） 従来技術の問題を説明する図 本実施形態の作用効果を説明する図 従来技術と本実施形態とについてモータの回転数の変化に応じた電流波形の変化を示す図 第２実施形態であり、パターン（１，３，５）の場合に、３相変調のＰＷＭ信号を２相変調のＰＷＭ変調に変更した状態を示す図 パターン（７，９）の場合の図１９相当図 図３相当図 ステップＳ１５の処理内容を示すフローチャート（その１） ステップＳ１５の処理内容を示すフローチャート（その２） ステップＳ１２の処理内容を示すフローチャート（その１） ステップＳ１２の処理内容を示すフローチャート（その２） ステップＳ１２の処理内容を示すフローチャート（その３） 図１５相当図 ステップＳ１６の処理内容を示すフローチャート 図２２及び図２３の処理により分別されるパターン（７〜９）を、チャネルパターン７〜９，０に分別した場合のＰＷＭパルスの波形例及び電流検出タイミングを示す図（その１） 図２９相当図（その２）検出結果を示す図 ３相変調と２相変調とを混合して行う場合の各相ＰＷＭ信号波形を示す図 図１８相当図 第３実施形態の作用を説明する図（その１） 第３実施形態の作用を説明する図（その２） 第３実施形態の作用を説明する図（その３） 図２２相当図 図２４相当図 図２５相当図 図２８相当図（その１） 図２８相当図（その２） ステップＳ９の詳細処理を示すフローチャート ステップＳ１０の詳細処理を示すフローチャート 第３実施形態の処理を実際に適用した場合の３相ＰＷＭパターンを示す図

（第１実施形態）
以下、ヒートポンプシステムの一例として、空気調和機の圧縮機モータを駆動する第１実施形態について図１から図１８を参照して説明する。図２において、ヒートポンプシステム１を構成する圧縮機（負荷）２は、圧縮部３とモータ４を同一の鉄製密閉容器５内に収容して構成され、モータ４のロータシャフトが圧縮部３に連結されている。そして、圧縮機２、四方弁６、室内側熱交換器７、減圧装置８、室外側熱交換器９は、熱伝達媒体流路たるパイプにより閉ループを構成するように接続されている。尚、圧縮機２は、例えばロータリ型の圧縮機であり、モータ４は、例えば３相ＩＰＭ（Interior Permanent Magnet）モータ（ブラシレスＤＣモータ）である。空気調和機Ｅは、上記のヒートポンプシステム１を有して構成されている。

暖房時には、四方弁６は実線で示す状態にあり、圧縮機２の圧縮部３で圧縮された高温冷媒は、四方弁６から室内側熱交換器７に供給されて凝縮し、その後、減圧装置８で減圧され、低温となって室外側熱交換器９に流れ、ここで蒸発して圧縮機２へと戻る。一方、冷房時には、四方弁６は破線で示す状態に切り替えられる。このため、圧縮機２の圧縮部３で圧縮された高温冷媒は、四方弁６から室外側熱交換器９に供給されて凝縮し、その後、減圧装置８で減圧され、低温となって室内側熱交換器７に流れ、ここで蒸発して圧縮機２へと戻る。そして、室内側、室外側の各熱交換器７，９には、それぞれファン１０，１１により送風が行われ、その送風によって各熱交換器７，９と室内空気、室外空気の熱交換が効率良く行われるように構成されている。

図１は、モータ制御装置の構成を示す機能ブロック図である。直流電源部２１は、直流電源のシンボルで示しているが、商用交流電源から直流電源を生成している場合には、整流回路や平滑コンデンサ等を含んでいる。直流電源部２１には、正側母線２２ａ，負側母線２２ｂを介してインバータ回路（直流交流変換器）２３が接続されているが、負側母線２２ｂ側には電流検出素子であるシャント抵抗２４が挿入されている。インバータ回路２３は、スイッチング素子として例えばＮチャネル型のパワーＭＯＳＦＥＴ２５（Ｕ＋，Ｖ＋，Ｗ＋，Ｕ−，Ｖ−，Ｗ−）を３相ブリッジ接続して構成されており、各相の出力端子はモータ４の各相巻線にそれぞれ接続されている。

シャント抵抗（電流検出素子）２４の端子電圧（電流値に対応した信号）は電流検出部（電流検出手段）２７により検出される。電流検出部２７は、前記端子電圧をＡ／Ｄ変換して読み込むと、インバータ回路３に出力される２相又は３相のＰＷＭ信号パターンに基づいてＵ，Ｖ，Ｗ各相の電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを検出する。電流検出部２７が検出した各相電流は、ベクトル演算部（ロータ位置決定手段，ＰＷＭ信号生成手段）３０に入力される。

ベクトル制御部３０では、制御条件を設定するマイクロコンピュータ等の機能部分よりモータ４の回転速度指令ωrefが与えられると、推定したモータ４の実際の回転速度との差分に基づいてトルク電流指令Ｉqrefが生成される。モータ４の各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗからはモータ４のロータ位置θが決定され、そのロータ位置θを用いるベクトル制御演算によりトルク電流Ｉｑ，励磁電流Ｉｄが算出される。トルク電流指令Ｉqrefとトルク電流Ｉｑとの差分に対して例えばＰＩ制御演算が行われ、電圧指令Ｖｑが生成される。励磁電流Ｉｄ側についても同様に処理されて電圧指令Ｖｄが生成され、電圧指令Ｖｑ，Ｖｄが上記ロータ位置θを用いて三相電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに変換される。三相電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗは、ＤＵＴＹ生成部（ＰＷＭ信号生成手段）３１に入力され、各相のＰＷＭ信号を生成するためのデューティＵ＿ＤＵＴＹ，Ｖ＿ＤＵＴＹ，Ｗ＿ＤＵＴＹが決定される。

各相デューティＵ，Ｖ，Ｗ＿ＤＵＴＹは、ＰＷＭ信号生成部（ＰＷＭ信号生成手段）３２に与えられ、キャリアとのレベルが比較されることで３相ＰＷＭ信号が生成される。また、３相ＰＷＭ信号を反転させた下アーム側の信号も生成されて、必要に応じてデッドタイムが付加された後、それらが駆動回路３３に出力される。駆動回路３３は、与えられたＰＷＭ信号に従い、インバータ回路２３を構成する６つのパワーＭＯＳＦＥＴ２５（Ｕ＋，Ｖ＋，Ｗ＋，Ｕ−，Ｖ−，Ｗ−）の各ゲートに、ゲート信号を出力する（上アーム側については、必要なレベルだけ昇圧した電位で出力する）。ＰＷＭ信号生成部３１が３相ＰＷＭ信号を生成する方式については、例えば特許文献１に開示がある第４実施形態の方式を用いる。

ＰＷＭ信号生成部３２と電流検出部２７との間には、電流検出タイミング調整部３４が配置されている。電流検出タイミング調整部３４は、ＰＷＭ信号生成部３２より入力されるキャリアと、ベクトル演算部３０より入力される情報とに基づいて、電流検出部２７がキャリア周期内で２相の電流を検出するタイミングを決定し、電流検出部２７に出力する。すると、電流検出部２７は、電流検出タイミング調整部３４より入力されたタイミングでシャンと抵抗２４の端子電圧をＡ／Ｄ変換する。尚、以上において、構成２７〜３２，３４の機能は、ＣＰＵを含むマイクロコンピュータのハードウェア及びソフトウェアにより実現される機能である。

次に、本実施形態の作用について図３から図２５を参照して説明する。図３は、キャリアの半周期毎に実行される割り込み処理を示すフローチャートである。すなわち、キャリアである三角波のピークとボトムとにおいてＰＷＭ割り込みが発生する。先ず、フラグＭ＿Ｉｎｔ＿ｆｌｇ＝０（リセット）か否かを判断し（Ｓ１）、「０」であれば電流検出部２７においてＡ／Ｄ変換されたデータを抽出すると（Ｓ２）、そのデータに基づいて３相電流を検出する（Ｓ３）。尚、ステップＳ３では、後述する「ＳｔａｒｔＣ」の処理が実行される。

ここで、電流検出部２７におけるシャント抵抗２４の端子電圧のＡ／Ｄ変換処理は、図３に示す処理とは別個に１キャリア周期内で２回実行されており（実行タイミングについては後述する）、Ａ／Ｄ変換されたデータは、例えばレジスタ等に格納されている。したがって、ステップＳ２の処理は、上記レジスタに格納されているデータを読み出すことになる。

次に、３相電流からベクトル制御演算によりモータ４のロータ位置（θ）を推定し（Ｓ４）、周波数制御（速度制御，Ｓ５）及び電流制御（ＰＩ制御等）を実行する（Ｓ６）。それから、フラグＭ＿Ｉｎｔ＿ｆｌｇを「１」にする（Ｓ７）。続くステップＳ８〜Ｓ１１の処理は、ＤＵＴＹ生成部３１において行われる。ＰＷＭ信号生成部３２より与えられるキャリアカウンタの値を参照し、アップカウント中か、ダウンカウント中かを判断する（Ｓ８）。アップカウント中であればＤ＿Ｐｗｍ＿ｓｅｔ２（）をセットし（Ｓ９）、ダウンカウント中であればＤ＿Ｐｗｍ＿ｓｅｔ１（）をセットする（Ｓ１０）。これらについては図４及び図５で説明する。それから、ＳｔａｒｔＡ，ＳｔａｒｔＢを実行する（Ｓ１１，Ｓ１２）。
また、ステップＳ１でフラグＭ＿Ｉｎｔ＿ｆｌｇが「１（セット）」であれば（ＮＯ）３相のＰＷＭ信号を出力し（Ｓ１３）、フラグＭ＿Ｉｎｔ＿ｆｌｇを「０」にする（Ｓ１４）。それから、ステップＳ８に移行する。

図４は、割り込み処理の実行時間イメージを、ＰＷＭキャリア波形と共に示すものである。エアコンにおいては、１つの制御回路（マイコン）により、圧縮機２に並行して、室外機に対応する熱交換器９のファン１１を駆動するモータも制御する（室内機に対応する熱交換器７のファン１０を駆動するモータは、別の制御回路やドライバＩＣなどにより制御される）。

そこで、図４では、（ａ）に図３に示す圧縮機２のモータ制御に関する処理時間（１）〜（４）を、（ｂ）に上記ファン１１のモータ（ファンモータ）制御に関する処理時間（５）を示している。すなわち、三角波のボトムでＰＷＭ割り込みが発生すると、図３に示す処理を実行した後に、ファンモータについてもモータ電流を検出してベクトル制御を行う。図中に丸数字で示す処理（１）〜（４）については、処理（１）及び（３）はステップＳ２〜Ｓ８に対応し、処理（２），（４）はそれぞれステップＳ９，Ｓ１０に対応している。この場合、ファンモータの制御（５）は、処理（４）を実行した後に行われる。

図５は、各相ＰＷＭデューティパルスの出力位相を示したもので、前述したように特許文献１に開示されている方式を用いる。すなわち、３相のうち第１相は、三角波のボトムを基準として遅れ側，進み側の双方向にデューティを増減させる。また、第２相については、前記ボトムを基準として例えば進み位相側にデューティを増減させ、第３相については、前記ボトムを基準として遅れ位相側にデューティを増減させる。この例では、第１，第２，第３相がそれぞれＵ，Ｖ，Ｗ相となっているが、勿論これらの対応は任意である。三角波のピークで割り込みが発生するとキャリアカウンタはダウンカウント中であるから、Ｄ＿Ｐｗｍ＿ｓｅｔ２（）により、今回のキャリア周期前半分のデューティパルスを出力する。尚、Ｄ＿Ｐｗｍ＿ｓｅｔ１（）又はＤ＿Ｐｗｍ＿ｓｅｔ２（）で出力されるＵ，Ｖ，Ｗ各相のデューティは、ベクトル制御にて演算されたデューティ値を２倍したものである。

Ｕ相については、デューティの１／２のパルスが、ピークでの割り込みが発生した後のタイミングからボトムまでの期間に出力される。Ｖ相については、デューティが５０％未満であれば、そのパルスは、Ｕ相と同様にピークでの割り込みが発生した後のタイミングからボトムまでの期間に出力される。また、Ｗ相については、デューティが５０％を超えると、その超えた分のパルスは、ピークでの割り込みが発生したタイミングからボトムに達するまでの期間に出力される。したがって、Ｄ＿Ｐｗｍ＿ｓｅｔ２（）により出力されるのはこれらのパルスとなる。

一方、三角波のボトムで割り込みが発生するとキャリアカウンタはアップカウント中であるから、Ｄ＿Ｐｗｍ＿ｓｅｔ１（）により、今回のキャリア周期後半分のデューティパルスを出力する。Ｕ相については、前半と同様にデューティの１／２のパルスが、ボトムでの割り込みが発生した後のタイミングからピークまでの期間に出力される。Ｖ相については、デューティが５０％を超えると、その超えた分のパルスは、ボトムでの割り込みが発生したタイミングからピークに達するまでの期間に出力される。また、Ｗ相については、デューティが５０％未満であれば、そのパルスは、Ｕ相と同様にボトムでの割り込みが発生した後のタイミングからピークまでの期間に出力される。したがって、Ｄ＿Ｐｗｍ＿ｓｅｔ１（）により出力されるのはこれらのパルスとなる。

次に、図６及び図７を参照して、ステップＳ１１の処理（ＳｔａｒｔＡ）について説明する。この処理では、３相のＰＷＭ信号における各相デューティパルスの大小関係により、パターン（０）〜（９）に分別している。尚、これらのパターンは後述する処理において、変数Ｐｔｎで示されている。ここでのパターン分けは、以下の条件に基づいている。

前記電流検出部２７が、電流検出可能な最小デューティを最小幅とし、最大デューティ（１００％）より、前記最小幅を減じたものを最大幅としている。例えば、電流検出可能な最小時間が１０μｓであり、キャリア周波数が４ｋＨｚであれば、最小幅は４％，最大幅は９６％となる。そして、３相ＰＷＭ信号の出力パターンを、Ｕ，Ｖ，Ｗ相のデューティの以下の組み合わせでパターン分けする。
（１）Ｕ相が最小幅未満で、且つＶ相がＷ相より大きいか又はＶ相が最大幅以上で、且つＷ相がＵ相より大きい場合
（２）Ｕ相が最小幅未満で、且つＷ相がＶ相より大きいか又はＷ相が最大幅以上で、且つＶ相がＵ相より大きい場合
（３）Ｖ相が最小幅未満で、且つＵ相がＷ相より大きい場合
（４）Ｖ相が最小幅未満で、且つＷ相がＵ相より大きいか又はＷ相が最大幅以上で、且つＵ相がＶ相より大きい場合
（５）Ｗ相が最小幅未満で、且つＵ相がＶ相より大きい場合
（６）Ｗ相が最小幅未満で、且つＶ相がＵ相より大きいか又はＶ相が最大幅以上で、且つＷ相がＵ相より小さい場合
（７）Ｕ相及びＶ相が最大幅以上の場合
（８）Ｕ相及びＷ相が最大幅以上の場合
（９）Ｖ相及びＷ相が最大幅以上の場合
（０）（１）〜（９）以外の場合

図６及び図７に示すステップＳ２１〜Ｓ３３では、上記の条件に従いパターン（変数Ｐｔｎ）（０）〜（９）を分別している。図８及び図９には、パターン（１）〜（９）に対応する３相ＰＷＭ信号パターンを示す。また、図１０には、実際の３相ＰＷＭ信号パターンの変化に応じてパターン（０）〜（９）が変化する状態を示している。

図１１及び図１２は、ステップＳ１２の処理（ＳｔａｒｔＢ）である。この処理では、パターン（０）〜（９）に応じて、電流検出部２７が、キャリア周期内でシャント抵抗２４の端子電圧をＡ／Ｄ変換するタイミングを、キャリア周期の冒頭（ピーク）から１／２期間（ボトム）までのダウンカウント期間と、１／２期間からキャリア周期の終わりまでのアップカウント期間とにおいて、それぞれ何れのタイミングで行うかを決定している。前者が第１検出タイミング，後者が第２検出タイミングとなる。

図中のＵ０，Ｖ０，Ｗ０は、図１３（ａ）に示すように、キャリア周期の中間点（ボトム）を基点として当初決定されたＵ，Ｖ，Ｗ相デューティの１／２に相当する時間である。そして、Ｖ０＿ｂａｉ，Ｗ０＿ｂａｉは、図１３（ｂ）に示すように、図５に示すパターンで３相ＰＷＭ信号を出力するためにＶ，Ｗ相のデューティパルスをシフトした際に、キャリア周期の中間点を基点として伸びるパルスの長さに相当する。

また、図１４及び図１５は、ステップＳ３の処理（ＳｔａｒｔＣ）であり、この処理では、パターン（０）〜（９）に応じて、電流検出部２７が、３相のうち何れの２相をＡ／Ｄ変換して検出し、残りの１相を演算で求めるかを示している。

そして、図８及び図９には、各パターン（０）〜（９）毎に、Ａ／Ｄ変換するタイミングと、それにより検出される電流相を示している。
＜パターン（１）＞→Ｓ４２，Ｓ６２
第１検出タイミング：Ｕ０に最小幅を加えたものに設定して（可変）、Ｖ相電流を検出する。
第２検出タイミング：Ｗ０＿ｂａｉから最小幅を減じたものに設定して（可変）、Ｕ相電流（負）を検出する。
ステップＳ６２では、変数Ｒ＿Ｉｕに、Ｕ相のＡ／Ｄ変換値（ＡＤ値）に符号「−」を付して代入し、変数Ｒ＿Ｉｖに、Ｖ相のＡ／Ｄ変換値をそのまま代入する。そして、Ｗ相電流Ｒ＿Ｉｗを
Ｒ＿Ｉｗ＝−Ｒ＿Ｉｕ−Ｒ＿Ｉｖ
により求める。

ここで、図１６及び図１７を参照して、以上の作用による効果について説明する。図１６（ａ）に示す特許文献１のように、各相ＰＷＭパルスがそれぞれ中間的な幅であれば、固定された２点のタイミングで２相の電流（Ｗ，Ｖ相；何れも負）が検出できる。このタイミングのままでパターン（１）になると、図１６（ｂ）に示すように、第１検出タイミングではＶ相電流を検出し、第２検出タイミングではＵ相電流（負）を検出することになり、（ａ）の場合と検出相が異なってしまう。

そこで、パターン（１）については、図１７（ａ）に示すように、第１，第２検出タイミングを何れも可変にする。尚、この図のみでは、検出タイミングが固定の場合と検出相が変わらないが、図８に示すパターン（１）のもう一例も併せて、検出相をＶ相，Ｕ相（負）に揃えるために検出タイミングを可変にしている。

＜パターン（２）＞→Ｓ４４，Ｓ６４
第１検出タイミング：Ｖ０＿ｂａｉから最小幅を減じたものに設定して（可変）、Ｕ相電流（負）を検出する。
第２検出タイミング：Ｕ０に最小幅を加えたものに設定して（可変）、Ｗ相電流を検出する。
ステップＳ６４では、変数Ｒ＿ＩｕにＵ相のＡ／Ｄ変換値に符号「−」を付して代入し、Ｗ相電流Ｒ＿ＩｗにＷ相のＡ／Ｄ変換値をそのまま代入する。そして、Ｖ相電流Ｒ＿Ｉｖを
Ｒ＿Ｉｖ＝−Ｒ＿Ｉｗ−Ｒ＿Ｉｕ
により求める。

＜パターン（３）＞→Ｓ４６，Ｓ６６
第１検出タイミング：Ｖ０＿ｂａｉに最小幅を加えたものに設定して（可変）、Ｕ相電流を検出する。
第２検出タイミング：最小幅に設定して（固定）、Ｖ相電流（負）を検出する。
ステップＳ６６では、変数Ｒ＿Ｉｖに、Ｖ相のＡ／Ｄ変換値に符号「−」を付して代入し、Ｕ相電流Ｒ＿ＩｕにＵ相のＡ／Ｄ変換値をそのまま代入する。そして、Ｗ相電流Ｒ＿Ｉｗを
Ｒ＿Ｉｗ＝−Ｒ＿Ｉｖ−Ｒ＿Ｉｕ
により求める。

＜パターン（４）＞→Ｓ４８，Ｓ６８
第１検出タイミング：U0に最小幅を加えたものに設定して（可変）、Ｗ相電流を検出する。
第２検出タイミング：最小幅に設定して（固定）、Ｖ相電流（負）を検出する。
ステップＳ６８では、変数Ｒ＿Ｉｖに、Ｖ相のＡ／Ｄ変換値に符号「−」を付して代入し、変数Ｒ＿ＩｗにＷ相のＡ／Ｄ変換値をそのまま代入する。そして、Ｕ相電流Ｒ＿Ｉｕを
Ｒ＿Ｉｕ＝−Ｒ＿Ｉｖ−Ｒ＿Ｉｗ
により求める。

図１７（ｂ）に示すように、パターン（４）の場合、双方の検出タイミングが固定では、双方ともＶ相電流（負）を検出してしまう。そこで、第１検出タイミングを可変とすることで、Ｗ相電流を検出する。

＜パターン（５）＞→Ｓ５０，Ｓ７０
第１検出タイミング：最小幅に設定して（固定）、Ｗ相電流（負）を検出する。
第２検出タイミング：Ｗ０＿ｂａｉに最小幅を加えたものに設定して（可変）、Ｕ相電流を検出する。

ステップＳ７０では、変数Ｒ＿Ｉｕに、Ｕ相のＡ／Ｄ変換値をそのまま代入し、変数Ｒ＿Ｉｗに、Ｗ相のＡ／Ｄ変換値に符号「−」を付して代入する。そして、Ｖ相電流Ｒ＿Ｉｖを
Ｒ＿Ｉｖ＝−Ｒ＿Ｉｕ−Ｒ＿Ｉｗ
により求める。

＜パターン（６）＞→Ｓ５２，Ｓ７２
第１検出タイミング：Ｕ０から最小幅を減じたものに設定して（可変）、Ｗ相電流（負）を検出する。
第２検出タイミング：Ｕ０に最小幅を加えたものに設定して（可変）、Ｖ相電流を検出する。
ステップＳ７２では、変数Ｒ＿ＩｖにＶ相のＡ／Ｄ変換値をそのまま代入し、変数Ｒ＿Ｉｗに，Ｗ相のＡ／Ｄ変換値に符号「−」を付して代入する。そして、Ｕ相電流Ｒ＿Ｉｕを
Ｒ＿Ｉｕ＝−Ｒ＿Ｉｖ−Ｒ＿Ｉｗ
により求める。

図１７（ｃ）に示すように、パターン（６）の場合、双方の検出タイミングが固定では、双方ともＷ相電流（負）を検出してしまう。そこで、第１，第２検出タイミングを何れも可変とすることで、第２側でＶ相電流を検出する。

以降のパターン（７）〜（９）については、何れも１相のみ電流を検出する。
＜パターン（７）＞→Ｓ５４，Ｓ７４
第１検出タイミング：最小幅に設定し（固定）、Ｗ相電流（負）を検出する。
第２検出タイミング：ここでは２相目の電流検出ができないため、設定しない。
したがって、ステップＳ７４では、変数Ｒ＿Ｉｕ，Ｒ＿Ｉｖには「０」を代入し、変数Ｒ＿Ｉｗに，Ｗ相のＡ／Ｄ変換値に符号「−」を付して代入する。

＜パターン（８）＞→Ｓ５６，Ｓ７６
第１検出タイミング：ここでは１相目の電流検出ができないため、設定しない。
第２検出タイミング：最小幅に設定し（固定）、Ｖ相電流（負）を検出する。
したがって、ステップＳ７６では、変数Ｒ＿Ｉｕ，Ｒ＿Ｉｗには「０」を代入し、変数Ｒ＿Ｉｖに，Ｖ相のＡ／Ｄ変換値に符号「−」を付して代入する。

＜パターン（９）＞→Ｓ５８，Ｓ７８
第１検出タイミング：ここでは１相目の電流検出ができないため、設定しない。
第２検出タイミング：最小幅の２倍に設定し（固定）、Ｕ相電流（負）を検出する。
したがって、ステップＳ７８では、変数Ｒ＿Ｉｖ，Ｒ＿Ｉｗには「０」を代入し、変数Ｒ＿Ｉｕに，Ｕ相のＡ／Ｄ変換値に符号「−」を付して代入する。

尚、ここで「最小幅の２倍」に設定することは、その他の最小幅に設定される「固定」のタイミングとは相違する。しかし、特許請求の範囲では「インバータ回路に対する出力電圧の大きさに応じた可変のタイミング」と定義しており、その定義からは「可変」の概念に入らないので、「固定」としている。

＜パターン（０）＞→Ｓ５９，Ｓ７９
第１検出タイミング：最小幅に設定し（固定）、Ｖ相電流（負）を検出する。
第２検出タイミング：最小幅に設定し（固定）、Ｗ相電流（負）を検出する。
図１６（ａ）を参照。そして、ステップＳ７９では、変数Ｒ＿ＩｖにＶ相のＡ／Ｄ変換値に符号「−」を付して代入し、変数Ｒ＿Ｉｗに，Ｗ相のＡ／Ｄ変換値符号「−」を付して代入する。そして、Ｕ相電流Ｒ＿Ｉｕを
Ｒ＿Ｉｕ＝−Ｒ＿Ｉｖ−Ｒ＿Ｉｗ
により求める。

図１８は、変調率がほぼ１．０の場合に、（ａ）従来技術（特許文献１）の方式で検出されるモータ電流の波形と、（ｂ）本実施形態の方式で検出されるモータ電流の波形と、を示している。この図から明らかなように、従来技術では印加電圧が上昇してモータの回転数が上昇するのに応じて電流検出率が低下し、電流波形の歪が大きくなっている。これに対して本実施形態では、印加電圧の高低に関わらず、電流検出率が高い状態を維持しており、電流波形の歪が少なく正弦波に近いものとなっている。

以上のように本実施形態によれば、電流検出部２７は、インバータ回路２３の直流側に接続されるシャント抵抗２４が電流値に対応して発生した信号とＰＷＭ信号パターンとに基づいてモータ４の相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを検出し、ベクトル制御部３０は相電流に基づいてロータ位置θを決定し、ＰＷＭ信号生成部３２と共に、ロータ位置θに追従するように３相のＰＷＭ信号パターンを生成する。このとき、ＰＷＭ信号生成部３２は、３相ＰＷＭ信号パターンのＵ相は、キャリア周期のボトムを基準として遅れ側，進み側の双方向にデューティを増減させ、Ｖ相は、前記ボトムを基準として遅れ側，進み側の一方向に、Ｗ相は前記方向とは逆方向にデューティを増減させる。

そして、電流検出タイミング調整部３４は、キャリア周期内において、固定されたタイミングで２相の電流を検出し、前記固定されたタイミングでは２相の電流を検出できなくなると、少なくとも１相については、インバータ回路２３に対する出力電圧の大きさに応じた可変のタイミングで電流を検出可能となるように検出タイミングを調整する。したがって、出力電圧が高く、過変調状態となる領域においても電流検出率を向上させることができ、スイッチング損失を抑制しつつ制御精度の向上を図ることができる。

また、電流検出タイミング調整部３４は、電流検出を、予め定めた固定タイミングとするか、固定タイミングより変化させたタイミングとするかを、３相のＰＷＭ信号パターンに応じて決定する。具体的には、電流検出部２７が、電流検出可能な最小デューティを最小幅とし、その最小幅に基づいて最大幅を定め、２相ＰＷＭ信号の出力パターンを、前記各幅の何れかに該当する３相デューティの組み合わせでパターン（０〜９）に場合分けし、それらのパターン（０〜９）に応じて、電流検出を固定タイミングとするか、変化させたタイミングとするかを決定する。

これにより、３相変調におけるＰＷＭ信号の各組合せに応じて、電流検出タイミングの他方を可変にするか否かを妥当に判定できる。また、出力電圧が極めて高い過変調状態において、実質的に１相の電流しか検出できない状態についても確実に見極めて、電流検出を行い、極力モータ制御に利用することができる。
更に、圧縮機２と、室外側熱交換器９と、減圧装置８と、室内側熱交換器７とを備えるヒートポンプシステム１を備える空気調和機Ｅについて、圧縮機２を構成するモータ４を制御対象とするので、ヒートポンプシステム１及び空気調和機Ｅの運転効率を向上させることができる。

（第２実施形態）
図１９から図３３は第２実施形態であり、第１実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分について説明する。例えばパターン（１）では、第１検出タイミングでＶ相，第２検出タイミングでＵ相（負）の電流を検出するが、図１９（ａ）に示すように、Ｕ相パルスが最小に近付き、且つＷ相パルスが最大に近付くと、第１検出タイミングでもＵ相（負）の電流を検出することになる。そこで、第２実施形態では、このようなケースにおいてＶ，Ｗ相パルス幅よりＵ相パルス幅を減算し、且つＵ相パルス幅を「０」にして２相変調化する。そして、第２検出タイミングを、Ｗ０＿ｂａｉから最小幅を減じた可変タイミングに変更することで、Ｖ相，Ｕ相（負）電流を検出する。

また、パターン（３）では、第１検出タイミングでＵ相，第２検出タイミングでＶ相（負）の電流を検出するが、図１９（ｂ）に示すように、Ｕ相，Ｗ相パルスが双方とも最大に近づくと、第１検出タイミングでもＶ相（負）の電流を検出する。このようなケースでは、Ｕ，Ｗ相パルス幅よりＶ相パルス幅を減算し、且つＶ相パルス幅を「０」にして２相変調化する。そして、第１，第２検出タイミングを何れも固定にして、従前通りＵ相，Ｖ相（負）電流を検出する。

パターン（５）では、第１検出タイミングでＷ相（負），第２検出タイミングでＵ相の電流を検出するが、図１９（ｃ）に示すように、Ｕ相，Ｖ相パルスが双方とも最大に近づくと、第２検出タイミングでもＷ相（負）の電流を検出する。このようなケースでは、Ｕ，Ｖ相パルス幅よりＷ相パルス幅を減算し、且つＷ相パルス幅を「０」にして２相変調化する。そして、第１，第２検出タイミングを何れも固定にして、従前通りＵ相，Ｖ相（負）電流を検出する。

また、図２０（ａ）に示すように、パターン（７）では、第１検出タイミングでＷ相（負）の電流を検出することしかできなかった。これについても、パターン（５）と同様に、Ｕ，Ｖ相パルス幅よりＷ相パルス幅を減算し、且つＷ相パルス幅を「０」にして２相変調化すると、第２検出タイミング（固定）でＵ相電流が検出可能になる。図２０（ｂ，ｃ）に示すように、パターン（９）についても、Ｖ，Ｗ相パルス幅よりＵ相パルス幅を減算し、且つＵ相パルス幅を「０」にして２相変調化すると、Ｖ相＞Ｗ相のケースでは第１検出タイミング（固定）でＶ相電流が検出可能になり、Ｖ相＜Ｗ相のケースでは第２検出タイミング（可変）でＷ相電流が検出可能になる。

以下、これらを実現するための処理手順について説明する。図２１に示す図３相当図では、ステップＳ１１，Ｓ１２の間にＳｔａｒｔＤを実行し（Ｓ１５）、ステップＳ１３，Ｓ１４の間にＳｔａｒｔＥを実行する（Ｓ１６）ように、処理ステップが追加されている。ＳｔａｒｔＤでは、図２２及び図２３に示すように、各パターン（０〜９）をチャネルパターン（サブパターン；ＣＨ＿Ｐｔｎ）（０〜１０）に分類する。尚、以下で「ＭＡＸ」はデューティ５０％である。また、チャネルパターン（１〜１０）に該当しないものは、全てチャネルパターン（０）となる。

＜パターン（１）＞→Ｓ８１，Ｓ８２
Ｕ０＋最小幅＞ＭＡＸ×２−Ｗ０_ｂａｉ →チャネルパターン（１）
＜パターン（２）＞→Ｓ８３，Ｓ８４
Ｕ０＋最小幅＞ＭＡＸ×２−Ｖ０_ｂａｉ →チャネルパターン（２）
＜パターン（３）＞→Ｓ８５，Ｓ８６
Ｖ０_ｂａｉ＋最小幅＞ＭＡＸ×２−Ｗ０_ｂａｉ →チャネルパターン（３）
＜パターン（４）＞→Ｓ８７，Ｓ８８
最小幅＞ＭＡＸ−Ｕ０ →チャネルパターン（４）
＜パターン（５）＞→Ｓ８９，Ｓ９０
Ｗ０_ｂａｉ＋最小幅＞ＭＡＸ×２−Ｖ０_ｂａｉ →チャネルパターン（５）
＜パターン（６）＞→Ｓ９１，Ｓ９２
最小幅＞ＭＡＸ−Ｕ０ →チャネルパターン（６）
＜パターン（７）＞→Ｓ９３，Ｓ９４
最小幅＜ＭＡＸ×２−Ｖ０_ｂａｉ＋Ｗ０_ｂａｉ →チャネルパターン（７）
＜パターン（８）＞→Ｓ９５，Ｓ９６
最小幅＜ＭＡＸ×２−Ｗ０_ｂａｉ＋Ｖ０_ｂａｉ →チャネルパターン（８）
＜パターン（９）＞→Ｓ９７〜Ｓ１００
Ｖ０_ｂａｉ＞Ｗ０_ｂａｉ，且つ、最小幅＞ＭＡＸ×２−Ｗ０_ｂａｉ＋Ｕ０
→チャネルパターン（９）
Ｖ０_ｂａｉ≦Ｗ０_ｂａｉ，且つ、最小幅＞ＭＡＸ×２−Ｖ０_ｂａｉ＋Ｕ０
→チャネルパターン（１０）

図２４〜図２６は、ＳｔａｒｔＢの処理を示す図１１及び図１２相当図である。図２４において、パターン（１〜３）については、それぞれチャネルパターン（１〜３）であるか否かを判断する（Ｓ１０１，Ｓ１０３，Ｓ１０５）。そして、チャネルパターン（１）であれば（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、第１検出タイミングを最小値（固定）に設定し（Ｓ１０２）、チャネルパターン（２）であれば（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、第２検出タイミングを最小値（固定）に設定する（Ｓ１０４）。また、チャネルパターン（３）であれば（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、第１，第２検出タイミングをそれぞれ最小値（固定）に設定する（Ｓ１０６）。

図２５において、パターン（５）についてはチャネルパターン（５）であるか否かを判断し（Ｓ１０７）、チャネルパターン（５）であれば（ＹＥＳ）、やはり第１，第２検出タイミングをそれぞれ最小値（固定）に設定する（Ｓ１０８）。パターン（４，６）については、チャネルパターン（４，６）と検出タイミングが同じになるので、第１実施形態と同様の処理となる。

図２６において、パターン（７，８）はそのままチャネルパターン（７，８）になるから、第１，第２検出タイミングをそれぞれ最小値（固定）に設定する（Ｓ１０９，Ｓ１１０）。パターン（９）については、チャネルパターン（９，１０）に分かれる。チャネルパターン（９）であれば、各検出タイミングを以下のように設定する（Ｓ１１２）。
第１検出タイミング：最小幅に設定する（固定）。
第２検出タイミング：Ｖ０＿ｂａｉより３相デューティの最大値を減じ、最小幅を加える（可変）。

また、チャネルパターン（１０）であれば、各検出タイミングを以下のように設定する（Ｓ１１４）。
第１検出タイミング：Ｗ０＿ｂａｉより３相デューティの最大値を減じ、最小幅を加える（可変）。
第２検出タイミング：最小幅に設定する（固定）。

図２７は、ＳｔａｒｔＣの処理を示す図１５の一部相当図である。図２７に示すパターン（７〜９）については、それぞれチャネルパターン（７〜９ｏｒ１０）かを判断する（Ｓ１１７，Ｓ１１９，Ｓ１２１，Ｓ１２３）。チャネルパターン（７）であれば、ステップＳ１１８において、変数Ｒ＿Ｉｕに、第２検出タイミングで取得したＵ相のＡ／Ｄ変換値をそのまま代入し、変数Ｒ＿Ｉｗに、第１検出タイミングで取得したＷ相のＡ／Ｄ変換値に符号「−」を付して代入する。そして、Ｖ相電流Ｒ＿Ｉｖを
Ｒ＿Ｉｖ＝−Ｒ＿Ｉｕ−Ｒ＿Ｉｗ
により求める。

チャネルパターン（８）であれば、ステップＳ１２０において、変数Ｒ＿Ｉｖに、第２検出タイミングで取得したＶ相のＡ／Ｄ変換値に符号「−」を付して代入し、変数Ｒ＿Ｉｕに、第１検出タイミングで取得したＵ相のＡ／Ｄ変換値をそのまま代入する。そして、Ｗ相電流Ｒ＿Ｉｗを
Ｒ＿Ｉｗ＝−Ｒ＿Ｉｕ−Ｒ＿Ｉｖ
により求める。

チャネルパターン（９）であれば、ステップＳ１２２において、変数Ｒ＿Ｉｕに、第２検出タイミングで取得したＵ相のＡ／Ｄ変換値に符号「−」を付して代入し、変数Ｒ＿Ｉｖに、第１検出タイミングで取得したＶ相のＡ／Ｄ変換値をそのまま代入する。そして、Ｗ相電流Ｒ＿Ｉｗを
Ｒ＿Ｉｗ＝−Ｒ＿Ｉｕ−Ｒ＿Ｉｖ
により求める。

チャネルパターン（１０）であれば、ステップＳ１２４において、変数Ｒ＿Ｉｗに、第２検出タイミングで取得したＷ相のＡ／Ｄ変換値をそのまま代入し、変数Ｒ＿Ｉｕに、第１検出タイミングで取得したＵ相のＡ／Ｄ変換値に符号「−」を付して代入する。そして、Ｗ相電流Ｒ＿Ｉｖを
Ｒ＿Ｉｖ＝−Ｒ＿Ｉｕ−Ｒ＿Ｉｗ
により求める。

尚、ＳｔａｒｔＣのフロー中に示してはいないが、アップカウント時の（第２）検出タイミングが（ＭＡＸ−最小値）を超えた場合は（ＭＡＸ−最小値）に置換し、「０」未満となった場合は「０」に置換して誤動作を回避している。ダウンカウント時の（第１）検出タイミングについても同様である。

図２８は、ＳｔａｒｔＥ（Ｓ１６）の処理を示す。ここでは、チャネルパターン（０）か否かを判断し（Ｓ１３１）、チャネルパターン（０）であれば（ＹＥＳ）第１実施形態と同様に３相変調を行うので、Ｕ，Ｖ，Ｗの各相デューティをそのままとする。一方、チャネルパターン（０）でなければ（ＮＯ）２相変調を行うので、Ｕ，Ｖ，Ｗの各相デューティから、それらの最小値を減じる（Ｓ１３３）。

図２９及び図３０は、パターン（７〜９）について、チャネルパターン（７〜１０）に分別する条件と、電流検出タイミングがどのように変化するかを一覧で示している。また、図３１は、３相変調と２相変調とを混合して行う場合の各相ＰＷＭ信号波形を示す。図３２は、図１８相当図であり、やはり従来技術に比較して電流検出率が向上することで波形歪が減少していることが分かる。

以上のように第２実施形態によれば、ＰＷＭ信号生成部３２は、３相のＰＷＭ信号のうち、デューティが最小となる相のデューティを他の２相のデューティより減算することで２相のＰＷＭ信号を生成するように変更し、電流検出タイミング調整部３４は、２相のＰＷＭ信号に変更したパターンについての電流検出は、少なくとも一方を予め定めた固定タイミングで行うようにした。
具体的には、（１〜９）について、更にチャネルパターン（０〜１０）に分別し、その分別の結果に応じて２相変調を行い、電流検出タイミングと検出する電流相を変更するようにした。したがって、従来よりも電流検出率を向上させて、モータに通電する電流の波形歪をより低減することができる。

（第３実施形態）
図３３から図４３は第３実施形態である。第３実施形態では、３相のうち１相のデューティだけが最大に近い値を示す（極大相）一方、他の２相のデューティが最小に近い値を示す（極小相）ことで、デューティ差が大きい非常に大きくなった場合に対処する。例えば図３３（ａ）に示すパターン（１）の場合（Ｖ相が大，Ｕ，Ｗ相が小）は、第１，第２検出タイミングの双方でＶ相を検出してしまう。

そこでこのケースでは、１００％よりＶ相デューティを減じたものを各相デューティに加算し（Ｖ相は１００％になる）、且つＵ相デューティの増減方向を、三角波のボトムよりＷ相デューティと逆方向となるように変更する。更に、第２検出タイミングを「可変」から「固定」に変更することで、第２検出タイミングで従前通りＵ相（負）を検出させる。

図３３（ｂ）に示すパターン（２）の場合（Ｗ相が大，Ｕ，Ｖ相が小）は、第１，第２検出タイミングの双方でＷ相を検出してしまう。そこで同様に、１００％よりＷ相デューティを減じたものを各相デューティに加算し、且つＵ相デューティの増減方向を、三角波のボトムよりＶ相デューティと逆方向となるように変更（シフト）する。そして、第１検出タイミングを「可変」から「固定」に変更することで、第１検出タイミングで従前通りＵ相（負）を検出させる。

図３４（ａ）に示すパターン（３）の場合（Ｕ相が大，Ｖ，Ｗ相が小）は、第１，第２検出タイミングの双方でＵ相を検出してしまう。そこで、１００％よりＵ相デューティを減じたものを各相デューティに加算することで、第２検出タイミングでＶ相（負）を検出させる。この場合、Ｕ相デューティのシフトは行わない。

図３４（ｂ）に示すパターン（４）の場合（Ｗ相が大，Ｖ，Ｗ相が小）は、第１，第２検出タイミングの双方でＷ相を検出してしまう。そこで、１００％よりＷ相デューティを減じたものを各相デューティに加算し、且つＵ相デューティの増減方向を、三角波のボトムよりＶ相デューティと逆方向となるように変更して、第２検出タイミングでＶ相（負）を検出させる。

図３５（ａ）に示すパターン（５）の場合（Ｕ相が大，Ｖ，Ｗ相が小）は、第１，第２検出タイミングの双方でＵ相を検出してしまう。そこで、１００％よりＵ相デューティを減じたものを各相デューティに加算することで、第１検出タイミングでＷ相（負）を検出させる。この場合も、Ｕ相デューティのシフトは行わない。

図３５（ｂ）に示すパターン（６）の場合（Ｖ相が大，Ｕ，Ｗ相が小）は、第１，第２検出タイミングの双方でＶ相を検出してしまう。そこで、１００％よりＶ相デューティを減じたものを各相デューティに加算し、且つＵ相デューティの増減方向を、三角波のボトムよりＷ相デューティと逆方向となるように変更して、第１検出タイミングでＷ相（負）を検出させる。尚、パターン（７〜９）に関しては、このような処理を行う必要が無い。

次に、上記の作用を成すための処理について、図３６から図４２を参照して説明する。ＳｔａｒｔＤでは、図３６に示すように、各パターン（０〜６）を、第２実施形態とは異なるチャネルパターン（サブパターン；ＣＨ＿Ｐｔｎ２）（０〜６）に分類する。また、チャネルパターン（１〜６）に該当しないものは、全てチャネルパターン（０）となる。

＜パターン（１）＞→Ｓ８１，Ｓ１４１，Ｓ１４２
Ｗ０＿ｂａｉ−最小幅＜Ｕ０ 且つ Ｖ０＿ｂａｉ＜ＭＡＸ×２（１００％）
→チャネルパターン（１）
＜パターン（２）＞→Ｓ８３，Ｓ１４３，Ｓ１４４
Ｖ０＿ｂａｉ−最小幅＜Ｕ０ 且つ Ｖ０＿ｂａｉ＜ＭＡＸ×２
→チャネルパターン（２）
＜パターン（３）＞→Ｓ８５，Ｓ１４５，Ｓ１４６
最小幅＞Ｗ０＿ｂａｉ 且つ Ｕ０＿ｂａｉ＜ＭＡＸ×２
→チャネルパターン（３）
＜パターン（４）＞→Ｓ８７，Ｓ１４７，Ｓ１４８
最小幅＞Ｕ０＿ｂａｉ 且つ Ｗ０＿ｂａｉ＜ＭＡＸ×２
→チャネルパターン（４）
＜パターン（５）＞→Ｓ８９，Ｓ１４９，Ｓ１５０
最小幅＞Ｖ０＿ｂａｉ 且つ Ｕ０＿ｂａｉ＜ＭＡＸ×２
→チャネルパターン（５）
＜パターン（６）＞→Ｓ８９，Ｓ１４９，Ｓ１５０
最小幅＞Ｕ０ 且つ Ｖ０＿ｂａｉ＜ＭＡＸ×２
→チャネルパターン（６）

図３７及び図３８は、ＳｔａｒｔＢの処理を示す図２４及び図２５相当図である。パターン（１，２，６）については、それぞれチャネルパターン（１，２，６）であるか否かを判断する（Ｓ１０１’，Ｓ１０３’，Ｓ１５５）。そして、チャネルパターン（１）であれば（Ｓ１０１’：ＹＥＳ）、第１検出タイミングを（Ｕ０＋最小値）に、第２検出タイミングを最小値に設定する（Ｓ１５３）。また、チャネルパターン（２）であれば（Ｓ１０３’：ＹＥＳ）、第１検出タイミングを最小値に、第２検出タイミングを（Ｕ０＋最小値）に設定する（Ｓ１５４）。チャネルパターン（６）であれば（Ｓ１５５：ＹＥＳ）、第１検出タイミングを最小値に、第２検出タイミングを（Ｕ０＋最小値）に設定する（Ｓ１５６）。その他については、第２実施形態と同様である。

図３９及び図４０に示すＳｔａｒｔＥは、チャネルパターン（１〜６）に応じてデューティの加算を行う処理である。
＜チャネルパターン（１）＞→Ｓ１６１，Ｓ１６２
Ｕ，Ｖ，Ｗの各相デューティに、１００％よりＶ０＿ｂａｉを減じたものをそれぞれ加算する。
＜チャネルパターン（２）＞→Ｓ１６３，Ｓ１６４
Ｕ，Ｖ，Ｗの各相デューティに、１００％よりＷ０＿ｂａｉを減じたものをそれぞれ加算する。

＜チャネルパターン（３）＞→Ｓ１６５，Ｓ１６６
Ｕ，Ｖ，Ｗの各相デューティに、１００％よりＵ０＿ｂａｉを減じたものをそれぞれ加算する。
＜チャネルパターン（４）＞→Ｓ１６７，Ｓ１６８
Ｕ，Ｖ，Ｗの各相デューティに、１００％よりＷ０＿ｂａｉを減じたものをそれぞれ加算する。

＜チャネルパターン（５）＞→Ｓ１６９，Ｓ１７０
Ｕ，Ｖ，Ｗの各相デューティに、１００％よりＶ０＿ｂａｉを減じたものをそれぞれ加算する。
＜チャネルパターン（６）＞→Ｓ１７１，Ｓ１７２
Ｕ，Ｖ，Ｗの各相デューティに、１００％よりＶ０＿ｂａｉを減じたものをそれぞれ加算する。

図４１は、ステップＳ９内において（キャリア周期前半）、Ｕ相のデューティパルスの増減方向をシフトさせる処理を示す。
＜チャネルパターン（１）＞→Ｓ１８１，Ｓ１８２
Ｕ０×２がＵ相デューティに相当する。ステップＳ１９２におけるSET＿DUTY＿U＿PHASE0(U0＿bai)は、キャリア周期前半においてＵ０＿ｂａｉを出力することで、Ｕ相デューティを、三角波のボトムを基準としてＷ相デューティとは逆方向に出力することを意味している。

＜チャネルパターン（２）＞→Ｓ１８３，Ｓ１８４
ステップＳ１９４におけるSET＿DUTY＿U＿PHASE0(0)は、キャリア周期前半ではＵ相デューティを出力しないことを意味している（周期後半でＵ０＿ｂａｉを出力することになる）。
＜チャネルパターン（４）＞→Ｓ１９５，Ｓ１９６
ステップＳ１９６は、ステップＳ１９４と同じ処理である。

＜チャネルパターン（６）＞→Ｓ１８７，Ｓ１８８
ステップＳ１９８は、ステップＳ１９２と同じ処理である。
そして、チャネルパターン（１，２，４，６）以外は、ステップＳ１８９におけるSET＿DUTY＿U＿PHASE0(U0)となり、これはＵ相デューティを通常通り三角波のボトムから双方向に増減させることを意味している。

図４２は、ステップＳ１０内において（キャリア周期後半）、Ｕ相のデューティパルスの増減方向をシフトさせる処理を示す。
＜チャネルパターン（１）＞→Ｓ１９１，Ｓ１９２
キャリア周期後半においてＵ相デューティを出力しない（キャリア周期前半ではＵ０＿ｂａｉを出力）。
＜チャネルパターン（２）＞→Ｓ１９３，Ｓ１９４
キャリア周期後半でＵ０＿ｂａｉを出力する（周期前半ではＵ相デューティを出力しない）。

＜チャネルパターン（４）＞→Ｓ１９５，Ｓ１９６
ステップＳ１９６は、ステップＳ１９４と同じ処理である。
＜チャネルパターン（６）＞→Ｓ１９７，Ｓ１９８
ステップＳ１９８は、ステップＳ１９２と同じ処理である。
そして、チャネルパターン（１，２，４，６）以外は、ステップＳ１９９においてステップＳ１８９と同じ処理になる。

図４３は、第３実施形態の処理を実際に適用した場合の３相ＰＷＭパターンを示している。（ｂ）は（ａ）の一部を拡大して示しているが、Ｗ相デューティが１００％となり、Ｕ相デューティがボトム基準でＶ相デューティと逆方向（右側）に出力されるようにシフトされている。

以上のように第３実施形態によれば、３相のＰＷＭ信号のうち、１相のデューティが他の２相よりも大きくなったことで前者を極大相，後者を極小相と称し、第１，第２検出タイミングで検出される２相の電流が同じ相になると、極大相のデューティを最大デューティ（１００％）より減じた差を各相デューティに加算すると共に、極大相がＶ相又はＷ相であれば、Ｕ相を基準より他の極小相と逆方向にデューティを増減させるように変更する。そして、加算後の３相ＰＷＭ信号パターンについての電流検出の少なくとも一方を、予め定めた固定タイミングで行うようにした。具体的には、ＳｔａｒｔＤの処理において、各パターン（０〜６）をチャネルパターン（０〜６）に分別し、その分別結果に応じて上記の処理を行うようにした。したがって、この方式による場合も、電流検出率を向上させることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
第１〜第３相と、Ｕ，Ｖ，Ｗ相との対応関係は任意である。
各相デューティパルスの配置を決定する方式については、特許文献１の第１〜第３実施形態を適用しても良い。

三角波キャリアのピークを周期の中心としても良い。
キャリア周期や、ＰＷＭデューティの最小幅については、個別の設計に応じて適宜変更すれば良い。
空気調和機に限ることなく、３相変調方式でモータを駆動制御するものであれば適用が可能である。

図面中、１はヒートポンプシステム、２は圧縮機（負荷）、４はモータ、７は室内側熱交換器、８は減圧装置、９は室外側熱交換器、２３はインバータ回路、２４はシャント抵抗（電流検出素子，電流検出手段）、２７は電流検出部（電流検出手段）、３０はベクトル演算部（ＰＷＭ信号生成手段）、３４は電流検出タイミング調整部（タイミング調整手段）を示す。

Claims (6)

1. ３相ブリッジ接続された複数のスイッチング素子を所定のＰＷＭ信号パターンに従いオンオフ制御することで、直流を３相交流に変換するインバータ回路を介してモータを駆動するモータ制御装置において、
   前記インバータ回路の直流側に接続され、電流値に対応する信号を発生する電流検出素子と、
   前記モータの相電流に基づいてロータ位置を決定するロータ位置決定手段と、
   前記ロータ位置に追従するように３相のＰＷＭ信号パターンを生成するＰＷＭ信号生成手段と、
   前記電流検出素子に発生した信号と前記ＰＷＭ信号パターンとに基づいて、前記モータの相電流を検出する電流検出手段とを備え、
   前記ＰＷＭ信号生成手段は、前記３相のＰＷＭ信号パターンのうち第１相については、搬送波周期の任意の位相を基準として遅れ側，進み側の双方向にデューティを増減させ、
   第２相については、前記搬送波周期の任意の位相を基準として遅れ側，進み側の一方向にデューティを増減させ、
   第３相については、前記搬送波周期の任意の位相を基準として前記方向とは逆方向にデューティを増減させ、
   前記電流検出手段が、前記ＰＷＭ信号の搬送波周期内において固定されたタイミングで２相の電流を検出し、前記固定されたタイミングでは２相の電流を検出できなくなると、少なくとも１相については、前記インバータ回路に対する出力電圧の大きさに応じた可変のタイミングで電流を検出可能となるように検出タイミングを調整するタイミング調整手段を有し、
   前記タイミング調整手段は、前記電流検出手段が、電流検出可能な最小デューティを最小幅とし、最大デューティ（１００％）より前記最小幅を減じたものを最大幅とすると、３相ＰＷＭ信号の出力パターンを、第１〜第３相のデューティの以下の組み合わせでパターン（０〜９）に分別し、
   （１）第１相が最小幅未満で、且つ第２相が第３相より大きいか又は第２相が最大幅以上で、且つ第３相が第１相より大きい場合
   （２）第１相が最小幅未満で、且つ第３相が第２相より大きいか又は第３相が最大幅以上で、且つ第２相が第１相より大きい場合
   （３）第２相が最小幅未満で、且つ第１相が第３相より大きい場合
   （４）第２相が最小幅未満で、且つ第３相が第１相より大きいか又は第３相が最大幅以上で、且つ第１相が第２相より大きい場合
   （５）第３相が最小幅未満で、且つ第１相が第２相より大きい場合
   （６）第３相が最小幅未満で、且つ第２相が第１相より大きいか又は第２相が最大幅以上で、且つ第３相が第１相より小さい場合
   （７）第１相及び第２相が最大幅以上の場合
   （８）第１相及び第３相が最大幅以上の場合
   （９）第２相及び第３相が最大幅以上の場合
   （０）パターン（１）〜（９）以外の場合
   前記パターン（０〜９）に応じて、前記電流検出を、予め定めた固定タイミングとするか、前記固定タイミングより変化させたタイミングとするかを決定することを特徴とするモータ制御装置。
2. 前記ＰＷＭ信号生成手段は、前記３相のＰＷＭ信号のうち、デューティが最小となる相のデューティを他の２相のデューティより減算することで２相のＰＷＭ信号を生成するように変更し、
   前記タイミング調整手段は、前記２相のＰＷＭ信号に変更したパターンについての電流検出の少なくとも一方を、予め定めた固定タイミングで行うことを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。
3. 前記ＰＷＭ信号生成手段は、前記パターン（１〜９）について、以下のようにサブパターン（０〜１０）に分別し、
   （１）パターン（１）において、第１相の１／２に最小幅を加えたものが、最大デューティ（１００％）より第３相を減じたものより大きい場合
   （２）パターン（２）において、第１相の１／２に最小幅を加えたものが、最大デューティより第２相を減じたものより大きい場合
   （３）パターン（３）において、第２相に最小幅を加えたものが、最大デューティより第３相を減じたものより大きい場合
   （４）パターン（４）において、最小幅が、最大デューティの１／２より第１相の１／２を減じたものより大きい場合
   （５）パターン（５）において、第３相に最小幅を加えたものが、最大デューティより第２相を減じたものより大きい場合
   （６）パターン（６）において、最小幅が、最大デューティの１／２より第１相の１／２を減じたものより大きい場合
   （７）パターン（７）において、最小幅が、最大デューティより第２相を減じ、且つ第３相を加えたものより小さい場合
   （８）パターン（８）において、最小幅が、最大デューティより第３相を減じ、且つ第２相を加えたものより小さい場合
   （９）パターン（９）において、第２相が第３相より大きく、且つ最小幅が、最大デューティより第３相を減じ、且つ第１相の１／２を加えたものより大きい場合
   （１０）パターン（９）において、第２相が第３相以下で、且つ最小幅が、最大デューティより第２相を減じ、且つ第１相の１／２を加えたものより大きい場合
   （０）サブパターン（１）〜（１０）以外の場合
   前記タイミング調整手段は、前記サブパターン（０〜１０）に応じて、前記電流検出を、予め定めた固定タイミングとするか、前記固定タイミングより変化させたタイミングとするかを決定することを特徴とする請求項２記載のモータ制御装置。
4. 前記ＰＷＭ信号生成手段は、前記３相のＰＷＭ信号のうち、１相のデューティが他の２相よりも大きくなることで（前者を極大相，後者を極小相と称す）、前記タイミング調整手段により調整されたタイミングで検出される２相の電流が同じ相になると、前記極大相のデューティを最大デューティ（１００％）より減じた差を各相デューティに加算すると共に、前記極大相が第２相又は第３相であれば、第１相を基準より他の極小相と逆方向にデューティを増減させるように変更し、
   前記タイミング調整手段は、前記加算後の３相ＰＷＭ信号パターンについての電流検出の少なくとも一方を、予め定めた固定タイミングで行うことを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。
5. 前記ＰＷＭ信号生成手段は、前記パターン（１〜６）について、以下のようにサブパターン（０〜６）に分別し、
   （１）パターン（１）において、第３相より最小幅を減じたものが第１相の１／２より小さく、且つ第２相が最大デューティ未満である場合
   （２）パターン（２）において、第２相より最小幅を減じたものが第１相の１／２より小さく、且つ第２相が最大デューティ未満である場合
   （３）パターン（３）において、第３相が最小幅未満で、且つ第１相が最大デューティ未満である場合
   （４）パターン（４）において、第１相が最小幅未満で、且つ第３相が最大デューティ未満である場合
   （５）パターン（５）において、第２相が最小幅未満で、且つ第１相が最大デューティ未満である場合
   （６）パターン（６）において、第１相の１／２が最小幅未満で、且つ第２相が最大デューティ未満である場合
   （０）サブパターン（１）〜（６）以外の場合
   前記サブパターン（０〜６）に応じて、前記極大相のデューティを最大デューティより減じた差を各相デューティに加算するか否か，及び第１相のデューティ増減方向を変更するか否かを決定し、
   前記タイミング調整手段は、前記サブパターン（０〜６）に応じて、前記電流検出を、予め定めた固定タイミングとするか、前記固定タイミングより変化させたタイミングとするかを決定することを特徴とする請求項４記載のモータ制御装置。
   
6. 圧縮機と、室外側熱交換器と、減圧装置と、室内側熱交換器とを備え、
   前記圧縮機を構成するモータは、請求項１から５の何れか一項に記載のモータ制御装置により制御されるヒートポンプシステムを備えて構成されることを特徴とする空気調和機。

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