(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行に必要な要求トルクを１つの駆動軸に対して出力し、且つ前記１つの駆動軸を駆動する際のモータ回転数が等しい同一定格出力の第１モータ及び第２モータと、
前記モータ回転数とトルクとによって規定される複数の領域として、前記第１モータの各モータ回転数に対応する最大トルクを高トルク側の境界とする低トルク領域と、前記低トルク領域の高トルク側に隣接する中トルク領域と、前記中トルク領域の高トルク側に隣接する高トルク領域とが記憶される記憶手段と、
車両走行時の前記モータ回転数と前記要求トルクとが前記低トルク領域に属する場合には、前記要求トルクが全て配分されるように前記第１モータを駆動し、前記中トルク領域に属する場合には、前記モータ回転数に対応する前記第１モータの最大トルクが前記第１モータに配分され、前記要求トルクから前記第１モータの最大トルクを減算したトルクが前記第２モータに配分されるように前記第１及び第２モータを駆動し、前記高トルク領域に属する場合には、前記要求トルクが均等に配分されるように前記第１及び第２モータを駆動する制御手段と、を備える
ことを特徴とするモータ制御システム。
【請求項２】
請求項１に記載のモータ制御システムであって、
前記低トルク領域では、前記要求トルクが全て配分されるように前記第１モータを駆動するときの方が、前記要求トルクが均等に配分されるように前記第１及び第２モータを駆動するときよりもモータ効率が高く、
前記中トルク領域では、前記モータ回転数に対応する前記第１モータの最大トルクが前記第１モータに配分され前記要求トルクから前記第１モータの最大トルクを減算したトルクが前記第２モータに配分されるように前記第１及び第２モータを駆動するときの方が、前記要求トルクが均等に配分されるように前記第１及び第２モータを駆動するときよりもモータ効率が高く、
前記高トルク領域では、前記要求トルクが均等に配分されるように前記第１及び第２モータを駆動するときの方が、前記モータ回転数に対応する前記第１モータの最大トルクが前記第１モータに配分され前記要求トルクから前記第１モータの最大トルクを減算したトルクが前記第２モータに配分されるように前記第１及び第２モータを駆動するときよりもモータ効率が高い
ことを特徴とするモータ制御システム。
【請求項３】
車両の走行に必要な要求トルクを１つの駆動軸に対して出力し、且つ前記１つの駆動軸を駆動する際のモータ回転数が等しい同一定格出力の第１モータ及び第２モータと、
前記モータ回転数とトルクとによって規定される複数の領域として、低トルク側の第１領域と、前記第１領域の高トルク側に隣接する第２領域と、前記第２領域の高トルク側に隣接する第３領域とが記憶される記憶手段と、
車両走行時の前記モータ回転数と前記要求トルクとが前記第１領域に属する場合には、前記要求トルクが全て配分されるように前記第１モータを駆動し、前記第２領域に属する場合には、前記要求トルクが均等に配分されるように前記第１及び第２モータを駆動し、前記第３領域に属する場合には、前記モータ回転数に対応する前記第１モータの最大トルクが前記第１モータに配分され、前記要求トルクから前記第１モータの最大トルクを減算したトルクが前記第２モータに配分されるように前記第１及び第２モータを駆動する制御手段と、を備える
ことを特徴とするモータ制御システム。
【請求項４】
請求項３に記載のモータ制御システムであって、
前記第１領域では、前記要求トルクが全て配分されるように前記第１モータを駆動するときの方が、前記要求トルクが均等に配分されるように前記第１及び第２モータを駆動するときよりもモータ効率が高く、
前記第２領域では、前記要求トルクが均等に配分されるように前記第１及び第２モータを駆動するときの方が、前記要求トルクが全て配分されるように前記第１モータを駆動するとき又は前記モータ回転数に対応する前記第１モータの最大トルクが前記第１モータに配分され前記要求トルクから前記第１モータの最大トルクを減算したトルクが前記第２モータに配分されるように前記第１及び第２モータを駆動するときよりもモータ効率が高い
ことを特徴とするモータ制御システム。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載のモータ制御システムであって、
前記第３領域では、前記モータ回転数に対応する前記第１モータの最大トルクが前記第１モータに配分され前記要求トルクから前記第１モータの最大トルクを減算したトルクが前記第２モータに配分されるように前記第１及び第２モータを駆動するときの方が、前記要求トルクが均等に配分されるように前記第１及び第２モータを駆動するときよりもモータ効率が高い
ことを特徴とするモータ制御システム。
【請求項６】
車両の走行に必要な要求トルクを１つの駆動軸に対して出力し、且つ前記１つの駆動軸を駆動する際のモータ回転数が等しい同一定格出力の第１モータ及び第２モータと、
前記要求トルクが全て配分されるように前記第１モータを駆動する第１の駆動態様と、前記モータ回転数に対応する前記第１モータの最大トルクが前記第１モータに配分され、前記要求トルクから前記第１モータの最大トルクを減算したトルクが前記第２モータに配分されるように前記第１及び第２モータを駆動する第２の駆動態様とを含む複数の駆動態様から、前記要求トルクに応じた１つの駆動態様を決定し、決定した駆動態様に従って前記第１及び第２モータを駆動する制御手段と、を備える
ことを特徴とするモータ制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される同一定格出力の２つのモータを制御するモータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開平７−１４３６１６号公報には、移動体の２つの車輪に取り付けられた２つのモータの回転速度が変化した場合に、２つのモータがそれぞれの指令トルクを発生するように制御して常に同じ角速度で回転させるモータ制御装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１４３６１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記構成では、２つのモータは、効率を考慮せずに制御されるので、効率よく駆動することができない。
【０００５】
そこで、本発明は、車両に搭載される同一定格出力の２つのモータを効率よく駆動させることが可能なモータ制御システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成すべく、本発明の第１の態様は、同一定格出力の２つのモータの駆動を制御するモータ制御システムであって、第１モータ及び第２モータと記憶手段と制御手段とを備える。第１モータ及び第２モータは、車両の走行に必要な要求トルクを１つの駆動軸に対して出力し、且つ１つの駆動軸を駆動する際のモータ回転数が等しい同一定格出力のモータである。
【０００７】
記憶手段には、モータ回転数とトルクとによって規定される複数の領域として、第１モータの各モータ回転数に対応する最大トルクを高トルク側の境界とする低トルク領域と、低トルク領域の高トルク側に隣接する中トルク領域と、中トルク領域の高トルク側に隣接する高トルク領域とが記憶される。
【０００８】
制御手段は、車両走行時のモータ回転数と要求トルクとが低トルク領域に属する場合には、第１モータに要求トルクが全て配分されるように第１モータを駆動し、中トルク領域に属する場合には、モータ回転数に対応する第１モータの最大トルクが第１モータに配分され、要求トルクから第１モータの最大トルクを減算したトルクが第２モータに配分されるように第１及び第２モータを駆動し、高トルク領域に属する場合には、要求トルクが均等に配分されるように第１及び第２モータを駆動する。
【０００９】
所望のトルクを１つの駆動軸に対して出力し、且つ１つの駆動軸を駆動する際のモータ回転数が等しい同一定格出力の２つのモータの中には、任意の回転数における２つのモータの全体としての効率が、出力トルクが１つのモータの最大トルク以下であるトルク領域では、１つのモータのみを駆動する場合が高く、１つのモータの最大トルクを超えるトルク領域のうち低トルク側では、１つのモータが最大トルクを出力する状態で２つのモータを駆動する場合が高く、当該トルク領域のうち高トルク側では、２つのモータを同等に駆動する場合が高くなるという特性を有するものがある。
【００１０】
上記構成では、任意のモータ回転数において、出力トルクが第１モータの最大トルク以下である低トルク領域では、第１モータのみが駆動され、低トルク領域の高トルク側に隣接する中トルク領域では、第１モータが最大トルクを出力する状態で第１及び第２モータが駆動され、中トルク領域の高トルク側に隣接する高トルク領域では、第１及び第２モータが同等に駆動される。このように、第１及び第２モータは上述の効率に対応して駆動されるので、第１及び第２モータが上述のような効率特性を有する場合には、第１及び第２モータの全体としての効率（全体のモータ効率）を向上させることができる。
【００１１】
また、低トルク領域では、要求トルクが全て配分されるように第１モータを駆動するときの方が、要求トルクが均等に配分されるように第１及び第２モータを駆動するときよりもモータ効率が高く、中トルク領域では、モータ回転数に対応する第１モータの最大トルクが第１モータに配分され要求トルクから第１モータの最大トルクを減算したトルクが第２モータに配分されるように第１及び第２モータを駆動するときの方が、要求トルクが均等に配分されるように第１及び第２モータを駆動するときよりもモータ効率が高く、高トルク領域では、要求トルクが均等に配分されるように第１及び第２モータを駆動するときの方が、モータ回転数に対応する第１モータの最大トルクが第１モータに配分され要求トルクから第１モータの最大トルクを減算したトルクが第２モータに配分されるように第１及び第２モータを駆動するときよりもモータ効率が高くてもよい。
【００１２】
上記構成では、第１モータのみを駆動するトルク配分と、第１モータが最大トルクを出力する状態で第１及び第２モータを駆動するトルク配分と、第１及び第２モータを同等に駆動するトルク配分とのうち、低トルク領域、中トルク領域及び高トルク領域の各領域において、任意のモータ回転数における全体のモータ効率が最も高くなるトルク配分に第１及び第２モータの駆動が制御される。従って、全体のモータ効率を更に向上させることができる。
【００１３】
本発明の第２の態様は、同一定格出力の２つのモータの駆動を制御するモータ制御システムであって、第１モータ及び第２モータと記憶手段と制御手段とを備える。
【００１４】
第１モータ及び第２モータは、車両の走行に必要な要求トルクを１つの駆動軸に対して出力し、且つ１つの駆動軸を駆動する際のモータ回転数が等しい同一定格出力のモータである。
【００１５】
記憶手段には、モータ回転数とトルクとによって規定される複数の領域として、低トルク側の第１領域と、第１領域の高トルク側に隣接する第２領域と、第２領域の高トルク側に隣接する第３領域とが記憶される。
【００１６】
制御手段は、車両走行時のモータ回転数と要求トルクとが第１領域に属する場合には、要求トルクが全て配分されるように第１モータを駆動し、車両走行時のモータ回転数と要求トルクとが第２領域に属する場合には、要求トルクが均等に配分されるように第１及び第２モータを駆動し、車両走行時のモータ回転数と要求トルクとが第３領域に属する場合には、モータ回転数に対応する第１モータの最大トルクが第１モータに配分され、要求トルクから第１モータの最大トルクを減算したトルクが第２モータに配分されるように第１及び第２モータを駆動する。
【００１７】
所望のトルクを１つの駆動軸に対して出力し、且つ１つの駆動軸を駆動する際のモータ回転数が等しい同一定格出力の２つのモータの中には、任意の回転数における２つのモータの全体としての効率が、出力トルクが低い第１のトルク領域では、１つのモータのみを駆動する場合が高く、第１のトルク領域の高トルク側に隣接する第２のトルク領域では、２つのモータを同等に駆動する場合が高く、第２のトルク領域の高トルク側に隣接する第３のトルク領域では、１つのモータが最大トルクを出力する状態で２つのモータを駆動する場合が高くなるという特性を有するものがある。
【００１８】
上記構成では、任意のモータ回転数において、出力トルクが低い第１領域では、第１モータのみが駆動され、第１領域の高トルク側に隣接する第２領域では、第１及び第２モータが同等に駆動され、第２領域の高トルク側に隣接する第３領域では、第１モータが最大トルクを出力する状態で第１及び第２モータが駆動される。このように、第１及び第２モータは上述の効率に対応して駆動されるので、第１及び第２モータが上述のような効率特性を有する場合には、全体のモータ効率を向上させることができる。
【００１９】
また、第１領域では、要求トルクが全て配分されるように第１モータを駆動するときの方が、要求トルクが均等に配分されるように第１及び第２モータを駆動するときよりもモータ効率が高く、第２領域では、要求トルクが均等に配分されるように第１及び第２モータを駆動するときの方が、要求トルクが全て配分されるように第１モータを駆動するとき又はモータ回転数に対応する第１モータの最大トルクが第１モータに配分され要求トルクから第１モータの最大トルクを減算したトルクが第２モータに配分されるように第１及び第２モータを駆動するときよりもモータ効率が高くてもよい。
【００２０】
上記構成では、第１モータのみを駆動するトルク配分と、第１モータが最大トルクを出力する状態で第１及び第２モータを駆動するトルク配分と、第１及び第２モータを同等に駆動するトルク配分とのうち、第１及び第２領域において、任意のモータ回転数における全体のモータ効率が最も高くなるトルク配分に第１及び第２モータの駆動が制御される。従って、全体のモータ効率を更に向上させることができる。
【００２１】
また、第３領域では、モータ回転数に対応する第１モータの最大トルクが第１モータに配分され要求トルクから第１モータの最大トルクを減算したトルクが第２モータに配分されるように第１及び第２モータを駆動するときの方が、要求トルクが均等に配分されるように第１及び第２モータを駆動するときよりもモータ効率が高くてもよい。
【００２２】
上記構成では、任意のモータ回転数において、第２領域の高トルク側に隣接する第３領域では、第１モータが最大トルクを出力する状態で第１及び第２モータが駆動される。第３領域では、第１モータが最大トルクを出力する状態で第１及び第２モータを駆動するトルク配分と、第１及び第２モータを同等に駆動するトルク配分とのうち、任意のモータ回転数における全体のモータ効率が高くなるトルク配分に第１及び第２モータの駆動が制御される。従って、全体のモータ効率を更に向上させることができる。
【００２３】
本発明の第３の態様は、同一定格出力の２つのモータの駆動を制御するモータ制御装置であって、第１モータ及び第２モータと制御手段とを有する。
【００２４】
第１及び第２モータは、車両の走行に必要な要求トルクを１つの駆動軸に対して出力し、且つ１つの駆動軸を駆動する際のモータ回転数が等しい同一定格出力のモータである。
【００２６】
制御手段は、要求トルクが全て配分されるように第１モータを駆動する第１の駆動態様と、モータ回転数に対応する第１モータの最大トルクが第１モータに配分され、要求トルクから第１モータの最大トルクを減算したトルクが第２モータに配分されるように第１及び第２モータを駆動する第２の駆動態様とを含む複数の駆動態様から、要求トルクに応じた１つの駆動態様を決定し、決定した駆動態様に従って第１及び第２モータを駆動する。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、車両に搭載される同一定格出力の２つのモータを効率よく駆動させる
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】第１実施形態のモータ制御システム１を模式的に示すブロック構成図である。
【図２】第１及び第２モータ４ａ，４ｂの全体としてのモータ効率を示す図である。
【図３】任意のモータ回転数における境界トルクＴｘ，Ｔｙと低トルク領域、中トルク領域及び高トルク領域とを示す図である。
【図４】モータ制御処理を示すフローチャートである。
【図５】第３及び第４モータの全体としてのモータ効率を示す図である。
【図６】第３実施形態のモータ制御システム１を模式的に示すブロック構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の第１実施形態のモータ制御システムについて図面を参照して説明する。
【００３４】
図１に示すように、モータ制御システム１は、２つのモータの駆動を制御するものであり、第１モータ４ａ及び第２モータ４ｂとともに車両に搭載される。モータ制御システム１は、バッテリ２と、第１インバータ３ａ及び第２インバータ３ｂと、第１モータ４ａ及び第２モータ４ｂと、アクセル開度センサ６と、回転数検出センサ７と、ＥＣＵ（Electric Control Unit）８とを備える。
【００３５】
バッテリ２には、充電スタンド等で充電された電力や第１及び第２モータ４ａ，４ｂが減速時等に発電する電力が蓄電される。第１インバータ３ａ及び第２インバータ３ｂは、後述するＥＣＵ８からの制御信号に応じてバッテリ２から第１モータ４ａ及び第２モータ４ｂへ供給する電力を調節する。
【００３６】
第１モータ４ａ及び第２モータ４ｂは、発電手段と電動手段との双方として機能するモータジェネレータであり、回転軸を有するロータとコイルを有するステータとを備える。第１及び第２モータ４ａ，４ｂは、同一定格出力であり、最大トルクＴｍａｘは、例えば回転数が０のとき４００Ｎ・ｍである。第１及び第２モータ４ａ，４ｂは並列状態に配置され、一端が動力継手部５に連結される。動力継手部５は、第１及び第２モータ４ａ，４ｂの各回転軸にそれぞれ取り付けられた駆動ギアと、これら２つの駆動ギアに駆動されプロペラシャフト１４に連結する被駆動ギアとを有し、第１及び第２モータ４ａ，４ｂは等しい回転数で駆動される。第１及び第２モータ４ａ，４ｂは、車両の走行に必要な要求トルクＴｎを適宜分担して出力する。第１モータ４ａは、バッテリ２から第１インバータ３ａを介して供給される電力によって駆動し、分担トルクＴａを出力する。第２モータ４ｂは、バッテリ２から第２インバータ３ｂを介して供給される電力によって駆動し、分担トルクＴｂを出力する。第１及び第２モータ４ａ，４ｂが出力する分担トルクＴａ，Ｔｂは、動力継手部５を介してプロペラシャフト１４に伝達される。プロペラシャフト１４は、ディファレンシャルギア１５及びアクスルシャフト１６ａ，１６ｂを介して駆動輪１７ａ，１７ｂに連結されており、駆動輪１７ａ，１７ｂは、第１モータ４ａ及び第２モータ４ｂから出力された要求トルクＴｎ（Ｔｎ＝Ｔａ＋Ｔｂ）によって回転し、車両が走行する。
【００３７】
アクセル開度検出センサ６は、所定時間毎に、車両の運転手が操作したアクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）Ａを検出する。
【００３８】
回転数検出センサ７は、所定時間毎に、第１及び第２モータ４ａ，４ｂの回転数（モータ回転数）Ｎを検出する。
【００３９】
ＥＣＵ（Electric Control Unit）８は、記憶部９とＣＰＵ（Central Processing Unit）１０とを有する。
【００４０】
記憶部９は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）などの記録媒体によって構成され、ＣＰＵ１０がモータ制御処理を実行するためのモータ制御処理実行プログラムを含む各種プログラムや各種データが記憶される。モータ制御処理実行プログラムには境界トルクマップと回転数−トルク特性マップとトルク配分情報とが含まれる。境界トルクマップには、第１及び第２モータ４ａ，４ｂのモータ回転数と出力トルクとによって規定される低トルク領域、中トルク領域及び高トルク領域（複数の領域）の各境界を示す境界トルクＴｘ，Ｔｙが記憶される。回転数−トルク特性マップには、第１及び第２モータ４ａ，４ｂの任意のモータ回転数に対応する最大トルクＴｍａｘが記憶される。トルク配分情報には、各領域における第１及び第２モータ４ａ，４ｂのトルク配分及び第１及び第２モータ４ａ，４ｂの分担トルクＴａ，Ｔｂを算出する所定の演算式が記憶される。また、これら２つのマップやトルク配分情報は、モータ制御処理実行プログラムとは別に記憶部９に記憶されてもよい。
【００４１】
ここで、低トルク領域、中トルク領域及び高トルク領域について、図２及び図３を参照して説明する。低トルク領域、中トルク領域及び高トルク領域は、第１及び第２モータ４ａ，４ｂのモータ回転数と出力トルクとによって規定され、第１及び第２モータ４ａ，４ｂの全体としてのモータ効率（全体のモータ効率）が全領域で向上するように、第１及び第２モータ４ａ，４ｂを異なる２つの駆動状態で駆動させた場合の全体のモータ効率を比較して予め設定される。第１及び第２モータ４ａ，４ｂの２つの駆動状態とは、任意のモータ回転数において、第１モータ４ａの最大トルクＴｍａｘ以下のトルク領域では第１モータ４ａのみを駆動し、最大トルクＴｍａｘを超えるトルク領域では第１モータ４ａが最大トルクを出力する状態で第１及び第２モータ４ａ，４ｂを駆動する第１の駆動状態と、第１モータ４ａの最大トルクＴｍａｘに関わらず全トルク領域で第１及び第２モータ４ａ，４ｂを同等に駆動する第２の駆動状態とである。図２は、全体のモータ効率を示す図である。図２の曲線Ｌ１は、第１及び第２モータ４ａ，４ｂを２０００ｒｐｍで第１の駆動状態で駆動する場合の全体のモータ効率を示し、曲線Ｌ２は、第１及び第２モータ４ａ，４ｂを２０００ｒｐｍで第２の駆動状態で駆動する場合の全体のモータ効率を示す。図３は、任意のモータ回転数に対応する境界トルクＴｘ，Ｔｙと低トルク領域、中トルク領域及び高トルク領域とを示す図である。
【００４２】
図２に示すように、第１及び第２モータ４ａ，４ｂを、そのモータ回転数Ｎを２０００ｒｐｍに設定し、第１及び第２の駆動状態で駆動する場合、全体のモータ効率は、出力トルクが境界トルクＴｙ以下のトルク領域では、第１の駆動状態（曲線Ｌ１）の方が高く、境界トルクＴｙを超えるトルク領域では、第２の駆動状態（曲線Ｌ２）の方が高くなる。このため、第１及び第２モータ４ａ，４ｂは、境界トルクＴｘ，Ｔｙで駆動状態を切り替え、境界トルクＴｘ以下のトルク領域（低トルク領域）では、第１モータ４ａのみを駆動し、境界トルクＴｘ〜Ｔｙのトルク領域（中トルク領域）では、第１モータ４ａが最大トルクＴｍａｘを出力する状態で２つのモータ４ａ，４ｂを駆動し、境界トルクＴｙを超えるトルク領域（高トルク領域）では、第１及び第２モータ４ａ，４ｂを同等に駆動することによって、全領域で効率よく駆動される。従って、低トルク領域、中トルク領域及び高トルク領域は、境界トルクＴｘ，Ｔｙで区画される領域として設定され、境界トルクＴｘ，Ｔｙは、境界トルクマップに記憶される。また、これら３つの領域は、その詳細な説明は省略するが、２０００ｒｐｍ以外の任意のモータ回転数についてもそれぞれ設定され、これら任意のモータ回転数に対応する境界トルクＴｘ，Ｔｙは境界トルクマップに記憶される。なお、任意のモータ回転数に対応する境界トルクＴｘ，Ｔｙ及び３つの領域は図３に示すとおりである。
【００４３】
モータ制御処理を実行するＣＰＵ１０は、演算部１１、判定部１２及び制御部１３として機能する。
【００４４】
演算部１１には、第１演算部と第２演算部とが含まれる。第１演算部は、アクセル開度検出センサ６が検出したアクセル開度Ａを所定の演算式に代入して、車両の走行に必要な要求トルクＴｎを演算する。第２演算部は、第１及び第２モータ４ａ，４ｂが分担トルクＴａ，Ｔｂを出力するために必要な電力を演算する。
【００４５】
判定部１２は、回転数検出センサ７が検出したモータ回転数Ｎと演算部１１（第１演算部）が演算した要求トルクＴｎとが低トルク領域、中トルク領域及び高トルク領域のうち何れの領域に属するかを判定する。具体的には、判定部１２は、記憶部９に記憶された境界トルクマップを参照して、回転数検出センサ７が検出したモータ回転数Ｎに対応する境界トルクＴｘ，Ｔｙを取得し、取得した境界トルクＴｘ，Ｔｙと演算部１１（第１演算部）が演算した要求トルクＴｎとを比較して領域を判定する。判定部１２は、要求トルクＴｎと境界トルクＴｘとを比較し、要求トルクＴｎが境界トルクＴｘ以下である場合には、モータ回転数Ｎと要求トルクＴｎとは低トルク領域に属すると判定する。要求トルクＴｎが境界トルクＴｘを超える場合には、判定部１２は、要求トルクＴｎと境界トルクＴｙとを比較し、要求トルクＴｎが境界トルクＴｙ以下である場合には、モータ回転数Ｎと要求トルクＴｎとは中トルク領域に属すると判定し、要求トルクＴｎが境界トルクＴｙを超える場合には、モータ回転数Ｎと要求トルクＴｎとは高トルク領域に属すると判定する。
【００４６】
制御部１３は、判定部１２が判定した領域に応じて、要求トルクＴｎを第１及び第２モータ４ａ，４ｂに配分して、第１及び第２モータ４ａ，４ｂの少なくとも一方を駆動する。具体的には、判定部１２が判定した領域が低トルク領域の場合には、制御部１３は、要求トルクＴｎを第１モータ４ａのみに配分して、第１モータ４ａが分担トルクＴａ＝Ｔｎを出力するために必要な電力をバッテリ２から第１モータ４ａに供給させる制御信号を第１インバータ３ａに出力するとともに、バッテリ２から第２モータ４ｂへの電力の供給を遮断する制御信号を第２インバータ３ｂに出力する。中トルク領域の場合には、制御部１３は、記憶部９に記憶された回転数−トルク特性マップを参照してモータ回転数Ｎに対応する第１モータ４ａの最大トルクＴｍａｘを取得し、取得した最大トルクＴｍａｘを第１モータ４ａに配分し、要求トルクＴｎに対して不足するトルクＴｎ−Ｔｍａｘを算出して第２モータ４ｂに配分する。制御部１３は、第１モータ４ａが分担トルクＴａ＝Ｔｍａｘを出力するために必要な電力をバッテリ２から第１モータ４ａに供給させる制御信号を第１インバータ３ａに出力し、第２モータ４ｂが分担トルクＴｂ＝Ｔｎ−Ｔｍａｘを出力するために必要な電力をバッテリ２から第２モータ４ｂに供給させる制御信号を第２インバータ３ｂに出力する。高トルク領域の場合には、制御部１３は、要求トルクＴｎを第１及び第２モータ４ａ，４ｂに均等に配分する分担トルクＴａ，Ｔｂを算出し、第１及び第２モータ４ａ，４ｂが分担トルクＴａ＝Ｔｂ＝Ｔｎ／２を出力するために必要な電力をバッテリ２から第１及び第２モータ４ａ，４ｂのそれぞれに供給させる制御信号を第１及び第２インバータ３ａ，３ｂに出力する。これにより、モータ回転数Ｎと要求トルクＴｎとが低トルク領域に属する場合には、第１モータ４ａのみが駆動され、中トルク領域に属する場合には、第１モータ４ａが最大トルクＴｍａｘを出力する状態で第１及び第２モータ４ａ，４ｂが駆動され、高トルク領域に属する場合には、第１及び第２モータ４ａ，４ｂが同等に駆動され、それぞれ要求トルクＴｎが出力される。
【００４７】
次に、ＣＰＵ１０が実行するモータ制御処理について図４を参照して説明する。図４はモータ制御処理を示すフローチャートである。本処理は、イグニッションキーがＯＮ状態のとき、所定時間毎に繰り返して実行される。
【００４８】
本処理が開始されると、アクセル開度検出センサ６はアクセル開度Ａを検出し、演算部１１は検出されたアクセル開度Ａに基づいて、車両の走行に必要な要求トルクＴｎを演算する（ステップＳ１）。
【００４９】
次に、回転数検出センサ７は、モータ回転数Ｎを検出し、判定部１２は、記憶部９に記憶された境界トルクマップを参照して、回転数検出センサ７が検出したモータ回転数Ｎに対応する境界トルクＴｘ，Ｔｙを決定する（ステップＳ２）。
【００５０】
判定部１２は、要求トルクＴｎと境界トルクＴｘ，Ｔｙとを比較して、モータ回転数Ｎと要求トルクＴｎとが低トルク領域、中トルク領域及び高トルク領域の何れに属するかを判定する。まず、判定部１２は、要求トルクＴｎが境界トルクＴｘ以下であるか否かを判定する（ステップＳ３）。
【００５１】
要求トルクＴｎが境界トルクＴｘ以下であるとき（ステップＳ３：ＹＥＳ）、モータ回転数Ｎと要求トルクＴｎとは低トルク領域に属すると判定部１２は判定し、制御部１３は、第１モータ４ａのみを駆動する（ステップＳ５）。制御部１３は、要求トルクＴｎを第１モータ４ａに全て配分し、演算部１１は、第１モータ４ａが分担トルクＴａ＝Ｔｎを出力するために必要な電力を演算する。制御部１３は、演算部１１が演算した電力をバッテリ２から第１モータ４ａに供給させる制御信号を第１インバータ３ａに出力するとともに、バッテリ２から第２モータ４ｂへの電力の供給を遮断する制御信号を第２インバータ３ｂに出力する。これにより、第１モータ４ａのみが駆動され、要求トルクＴｎが出力される。
【００５２】
要求トルクＴｎが境界トルクＴｘを超えるとき（ステップＳ３：ＮＯ）、判定部１２は、要求トルクＴｎが境界トルクＴｙ以下であるか否かを判定する（ステップＳ４）。
【００５３】
要求トルクＴｎが境界トルクＴｙ以下であるとき（ステップＳ４：ＹＥＳ）、モータ回転数Ｎと要求トルクＴｎとは中トルク領域に属すると判定部１２は判定し、制御部１３は、第１モータ４ａが最大トルクＴｍａｘを出力する状態で第１及び第２モータ４ａ，４ｂを駆動する（ステップＳ６）。制御部１３は、記憶部９に記憶された回転数−トルク特性マップを参照して、モータ回転数Ｎに対応する最大トルクＴｍａｘを取得し、取得した最大トルクＴｍａｘを第１モータ４ａに配分し、要求トルクＴｎに対して不足するトルクＴｎ−Ｔｍａｘを算出して第２モータ４ｂに配分する。制御部１３は、第１モータ４ａが分担トルクＴａ＝Ｔｍａｘを出力するために必要な電力をバッテリ２から第１モータ４ａに供給させる制御信号を第１インバータ３ａに出力し、第２モータ４ｂが分担トルクＴｂ＝Ｔｎ−Ｔｍａｘを出力するために必要な電力をバッテリ２から第２モータ４ｂに供給させる制御信号を第２インバータ３ｂに出力する。これにより、第１モータ４ａが最大トルクを出力する状態で第１及び第２モータ４ａ，４ｂが駆動され、要求トルクＴｎが出力される。
【００５４】
要求トルクＴｎが境界トルクＴｙを超えるとき（ステップＳ４：ＮＯ）、モータ回転数Ｎと要求トルクＴｎとは高トルク領域に属すると判定部１２は判定し、制御部１３は、要求トルクＴｎを第１及び第２モータ４ａ，４ｂに均等に配分して、第１及び第２インバータ３ａ，３ｂに制御信号を出力する（ステップＳ７）。これにより、第１及び第２モータ４ａ，４ｂが同等に駆動され、要求トルクＴｎが出力される。
【００５５】
このように、本実施形態のモータ制御システム１によれば、第１及び第２モータ４ａ，４ｂは、全体のモータ効率に基づいて駆動が切り替えられるので、第１及び第２モータ４ａ，４ｂを全領域で効率よく駆動することができる。
【００５６】
なお、本実施形態では第１及び第２モータ４ａ，４ｂを並列状態に配置する構成としたが、１つの回転軸上に直列状態に配置する構成としてもよい。
【００５７】
また、第１及び第２モータ４ａ，４ｂを第１及び第２の駆動状態で駆動する場合に全体のモータ効率が逆転する際のトルクを境界トルクＴｙとして設定しているが、全体のモータ効率が逆転する際のトルクではなく、当該トルクの近傍のトルクを境界トルクとして設定してもよい。この場合、第１及び第２モータ４ａ，４ｂと効率特性が近似する２つのモータの駆動を制御するモータ制御システムについては、同一の境界トルクマップを用いてモータ制御処理を実行することが可能である。
【００５８】
また、領域の境界を示す境界トルクＴｘ，Ｔｙは、連続的に変化するモータ回転数Ｎに対応して連続的に設定しているが、例えば、０〜３００ｒｐｍに対応する境界トルクＴｘ，ＴｙはＴｘａ，Ｔｙａ、３０１〜６００ｒｐｍに対応する境界トルクＴｘ，ＴｙはＴｘｂ，Ｔｙｂのように、所定の範囲のモータ回転数Ｎには同一の境界トルクＴｘ，Ｔｙが対応するように段階的に設定してもよい。このとき、全体のモータ効率は、モータ回転数Ｎの所定の範囲が小さいほど向上し、大きいほど低下する。
【００５９】
また、第１モータ４ａの最大トルクＴｍａｘも境界トルクＴｘ，Ｔｙと同様に、所定の範囲のモータ回転数Ｎには同一の最大トルクＴｍａｘが対応するように段階的に設定してもよい。
【００６０】
次に、本発明の第２実施形態のモータ制御システムについて図面を参照して説明する。本実施形態は、制御の対象となる２つのモータが、第１及び第２モータ４ａ，４ｂとは異なる効率特性を有し、設定される領域（領域間の境界）が異なる場合である。なお、本実施形態のモータ制御システム１の構成は、制御の対象となる２つのモータが第３及び第４モータとなる他は、上記第１実施形態と同様であるためその詳細な説明は省略する。
【００６１】
第３及び第４モータは、同一定格出力であり、最大トルクＴｍａｘ２は回転数が０のとき４００Ｎ・ｍである。
【００６２】
記憶部９の境界トルクマップには、第３及び第４モータのモータ回転数と出力トルクとによって規定される第１〜第３領域の各境界を示す境界トルクＴｘ２，Ｔｙ２が記憶される。回転数−トルク特性マップには、第３及び第４モータの任意のモータ回転数に対応する最大トルクＴｍａｘ２が記憶される。トルク配分情報には、各領域における第３及び第４モータのトルク配分及び第３及び第４モータの分担トルクを算出する所定の演算式が記憶される。
【００６３】
第３及び第４モータを制御の対象とする場合に設定される領域（領域間の境界）について、図５を参照して説明する。図５は、第３及び第４モータの全体のモータ効率を示す図である。図５の曲線Ｌ３は、第３及び第４モータを２０００ｒｐｍで第３モータの最大トルクＴｍａｘ２以下のトルク領域では第３モータのみを駆動し、第３モータの最大トルクＴｍａｘ２を超えるトルク領域では第３モータが最大トルクＴｍａｘ２を出力する状態で第３及び第４モータを駆動する第３の駆動状態での全体のモータ効率を示し、曲線Ｌ４は、第３及び第４モータを２０００ｒｐｍで第３モータの最大トルクＴｍａｘ２に関わらず全トルク領域で第３及び第４モータを同等に駆動する第４の駆動状態での全体のモータ効率を示す。
【００６４】
図５に示すように、全体のモータ効率は、境界トルクＴｘ２以下のトルク領域（第１領域）では、第３の駆動状態（曲線Ｌ３）の方が高く、境界トルクＴｘ２〜Ｔｙ２のトルク領域（第２領域）では、第４の駆動状態（曲線Ｌ４）の方が高く、境界トルクＴｙ２を超えるトルク領域（第３領域）では、第３の駆動状態（曲線Ｌ３）の方が高くなる。このため、第１領域では、第３モータのみを駆動し、第２領域では、第３及び第４モータを同等に駆動し、第３領域では、第３モータが最大トルクを出力する状態で第３及び第４モータを駆動することによって、全体のモータ効率が高くなる。従って、第３及び第４モータを制御の対象とする場合、領域の境界は境界トルクＴｘ２，Ｔｙ２であり、境界トルクＴｘ２，Ｔｙ２は境界トルクマップに記憶される。
【００６５】
判定部１２は、記憶部９に記憶された境界トルクマップを参照して、モータ回転数Ｎに対応する境界トルクＴｘ２，Ｔｙ２を取得し、取得した境界トルクＴｘ２，Ｔｙ２と演算部１１が演算した要求トルクＴｎとを比較して領域を判定する。判定部１２は、要求トルクＴｎと境界トルクＴｘ２とを比較し、要求トルクＴｎが境界トルクＴｘ２以下である場合には、モータ回転数Ｎと要求トルクＴｎとは第１領域に属すると判定する。要求トルクＴｎが境界トルクＴｘ２を超える場合には、判定部１２は、要求トルクＴｎと境界トルクＴｙ２とを比較し、要求トルクＴｎが境界トルクＴｙ２以下である場合には、モータ回転数Ｎと要求トルクＴｎとは第２領域に属すると判定し、要求トルクＴｎが境界トルクＴｙ２を超える場合には、モータ回転数Ｎと要求トルクＴｎとは第３領域に属すると判定する。
【００６６】
制御部１３は、判定部１２が判定した領域が第１領域の場合には、要求トルクＴｎを第３モータのみに配分して、第３モータのみを駆動し、第２領域の場合には、要求トルクＴｎを第３及び第４モータに均等に配分して、第３及び第４モータを同等に駆動する。また、第３領域の場合には、制御部１３は、第３モータの最大トルクＴｍａｘ２を第３モータに配分し、要求トルクＴｎに対して不足するトルクＴｎ−Ｔｍａｘ２を第４モータに配分して、第３モータが最大トルクＴｍａｘ２を出力する状態で第３及び第４モータを駆動する。
【００６７】
このように、本実施形態のモータ制御システム１によれば、第３及び第４モータは、全体のモータ効率に基づいて駆動が切り替えられるので、第３及び第４モータを全領域で効率よく駆動することができる。
【００６８】
次に、本発明の第３実施形態のモータ制御システムについて図面を参照して説明する。本実施形態は、モータ４に設けられたステータが有するコイルの巻線が連結可能に２つに分割され、これら２つの巻線を遮断又は連結することでモータの駆動を制御するものである。なお、上記第１実施形態と同様の構成には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００６９】
図６に示すように、本実施形態のモータ制御システム１は、バッテリ２と、インバータ３と、モータ４と、アクセル開度センサ６と、回転数検出センサ７と、ＥＣＵ（Electric Control Unit）８とを備える。
【００７０】
インバータ３は、ＥＣＵ８からの制御信号に応じてバッテリ２からモータ４へ供給する電力を調節する。モータ４は、ステータが有するコイルの巻線が同数の第１巻線と第２巻線とに連結可能に分割されている。第１巻線と第２巻線とは、ＥＣＵ８によって遮断又は連結される。第１巻線と第２巻線とが遮断された場合には、バッテリ２からの電力は第１巻線のみに通電され、第１巻線と第２巻線とが連結された場合には、バッテリ２からの電力は第１及び第２巻線に通電される。回転数検出センサ７は、モータ４のモータ回転数Ｎを検出する。
【００７１】
記憶部９の境界トルクマップには、遮断領域と連結領域との境界を示す境界トルクＴｚが予め設定され記憶される。境界トルクＴｚは、モータ４を任意のモータ回転数において、第１及び第２巻線を遮断して駆動する場合のモータ効率と、第１及び第２巻線を連結して駆動する場合のモータ効率とを比較して設定され、遮断領域では、第１及び第２巻線を遮断して駆動する場合のモータ効率の方が高く、連結領域では、第１及び第２巻線を連結して駆動する場合のモータ効率の方が高くなる。
【００７２】
演算部１１の第２演算部は、モータ４が要求トルクＴｎを出力するために必要な電力を演算する。
【００７３】
判定部１２は、回転数検出センサ７が検出した回転数Ｎと演算部１１が演算した要求トルクＴｎとが遮断及び連結領域の何れに属するかを判定する。具体的には、判定部１２は、記憶部９に記憶された境界トルクマップを参照して、モータ回転数Ｎに対応する境界トルクＴｚを決定し、要求トルクＴｎが境界トルクＴｚ以下であるか否かを判定する。判定部１２は、要求トルクＴｎが境界トルクＴｚ以下であるとき、モータ回転数Ｎと要求トルクＴｎとは遮断領域に属すると判定し、要求トルクＴｎが境界トルクＴｚを超えるとき、モータ回転数Ｎと要求トルクＴｎとは連結領域に属すると判定する。
【００７４】
制御部１３は、判定部１２が判定した領域に応じて、第１及び第２巻線を遮断又は連結してモータ４を駆動させる。具体的には、制御部１３は、モータ回転数Ｎと要求トルクＴｎとが遮断領域に属する場合には、第１及び第２巻線を遮断し、連結領域に属する場合には、第１及び第２巻線を連結して、バッテリ２からモータ４に演算部１１が演算したモータ４の駆動に必要な電力を供給する制御信号をインバータ３に出力する。これにより、モータ回転数Ｎと要求トルクＴｎとが遮断領域に属する場合には、モータ４は第１巻線のみに通電される状態で駆動され要求トルクＴｎを出力し、連結領域に属する場合には、モータ４は第１及び第２巻線に通電される状態で駆動され要求トルクＴｎを出力する。
【００７５】
このように、本実施形態のモータ制御システム１によれば、モータ４は、モータ４のモータ効率に基づいて第１及び第２巻線を遮断又は連結して駆動されるので、モータ４を全領域で効率よく駆動することができる。
【００７６】
なお、上記実施形態は本発明の一例であり、本発明を逸脱しない範囲において変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は、電気自動車やハイブリッド車等の電動車両に広く適用可能である。
【符号の説明】
【００７８】
１：モータ制御システム
２：バッテリ
３，３ａ，３ｂ：インバータ
４，４ａ，４ｂ：モータ
５：動力継手部
６：アクセル開度検出センサ
７：回転数検出センサ
８：ＥＣＵ（Electric Control Unit）
９：記憶部（記憶手段）
１０：ＣＰＵ（Central Processing Unit）
１１：演算部
１２：判定部（判定手段）
１３：制御部（制御手段）
１４：プロペラシャフト
１５：ディファレンシャルギア
１６ａ，１６ｂ：アクスルシャフト
１７ａ，１７ｂ：駆動輪
【図１】
0005626632.tif 000002
【図２】
0005626632.tif 000003
【図３】
0005626632.tif 000004
【図４】
0005626632.tif 000005
【図５】
0005626632.tif 000006
【図６】
0005626632.tif 000007