(57)【要約】【課題】複数のモータを動力源として走行する電気自動車やハイブリッド車輌において、エネルギー効率をより向上させることを可能とするモータ駆動装置を提供すること。【解決手段】車輌Ａの共通の出力軸６へ動力を出力可能に接続された第１及び第２のモータ３ａ、３ｂと、ジャンクションボックス２Ｊを介して受電し、前記第１モータ３ａに電力供給する第１のインバータ装置２ａと、前記ジャンクションボックス２Ｊを介して受電し、前記第２モータ３ｂに電力供給する第２のインバータ装置２ｂと、前記第１及び第２のインバータ装置２ａ、２ｂを制御する制御装置１０と、を備え、前記制御装置１０は、前記ジャンクションボックス２Ｊから前記第１及び第２のインバータ装置２ａ、２ｂへ至るまでの電力ラインにおける電力損失を考慮して決定されたトルク分配比にて前記第１及び第２のモータを動作させる、モータ駆動装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輌の共通の出力軸へ動力を出力可能に接続された第１及び第２のモータと、
バッテリとの間の電気的接続を中継するジャンクションボックスを介して受電し、前記第１モータに電力供給する第１のインバータ装置と、
前記ジャンクションボックスを介して受電し、前記第２モータに電力供給する第２のインバータ装置と、
前記第１及び第２のインバータ装置を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記ジャンクションボックスから前記第１及び第２のインバータ装置へ至るまでの電力ラインにおける電力損失を考慮して決定されたトルク分配比にて前記第１及び第２のモータを動作させるように前記第１及び第２のインバータ装置を制御する、
モータ駆動装置。
【請求項２】
前記ジャンクションボックスは前記第１のインバータ装置と一体的に構成され、
前記ジャンクションボックスから前記第２のインバータ装置への電力供給は電力ラインを介して行われる、
請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項３】
前記第１及び第２のモータの出力特性が略同一の場合であって、
前記制御装置は、要求トルクと前記第１又は第２のモータの回転速度とに基づいて、前記第１及び第２のモータにおける電力損失、並びに前記第１及び第２のインバータ装置における電力損失の合計が最小値をとり、且つ、前記第１のモータの方が前記第２のモータよりも分配比が大きくなるように、前記第１及び第２のモータのトルク分配比を決定する、
請求項２に記載のモータ駆動装置。
【請求項４】
前記制御装置は、要求トルクと前記第１又は第２のモータの回転速度とに基づいて、前記第１及び第２のモータにおける電力損失、前記第１及び第２のインバータ装置における電力損失、並びに前記ジャンクションボックスから前記第１及び第２のインバータ装置へ至るまでの電力ラインにおける電力損失の合計が最小値をとるように、前記第１及び第２のモータのトルク分配比を決定する、
請求項２に記載のモータ駆動装置。
【請求項５】
車輌の共通の出力軸へ動力を出力可能に接続された第１及び第２のモータと、バッテリとの間の電気的接続を中継するジャンクションボックスを介して受電し、前記第１のモータに電力供給する第１のインバータ装置と、前記ジャンクションボックスを介して受電し、前記第２モータに電力供給する第２のインバータ装置と、を有するモータ駆動装置を制御する制御装置であって、
前記第１又は第２のモータの回転速度を検出する回転センサの検出値を取得する入力部と、
前記ジャンクションボックスから前記第１及び第２のインバータ装置へ至るまでの電力ラインにおける電力損失を考慮して決定されたトルク分配比にて、前記第１及び第２のモータを動作させるように前記第１及び第２のインバータ装置を制御する制御部と、
を備える、制御装置。
【請求項６】
車輌の共通の出力軸へ動力を出力可能に接続された第１のモータ及び第２のモータと、
前記車輌に搭載されたバッテリから供給される電力を変換し前記第１のモータに供給する第１のインバータ装置と、
前記バッテリから供給される電力を変換し前記第２のモータに供給する第２のインバータ装置と、
前記第１のインバータ装置及び第２のインバータ装置を制御する制御装置と、
を備えるモータ駆動装置であって、
前記制御装置は、
前記バッテリから前記第１のモータへ至るまでの電力ラインにおける電力損失と前記バッテリから前記第２のモータへ至るまでの電力ラインにおける電力損失を考慮して決定されたトルク分配比にて前記第１のモータ及び第２のモータを動作させるように前記第１及び第２のインバータ装置を制御する、
モータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、モータ駆動装置、及びモータ駆動装置の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車やハイブリッド車輌においては、大きな出力トルクを確保するため、複数のモータを用いて運転を行う場合がある。このように複数のモータを用いて運転する場合、エネルギー効率を最大化するため、複数のモータそれぞれにおける電力損失（例えば、銅損、鉄損、機械損等）の合計値が小さくなるように、動力負荷を分配（以下、「トルク分配」と称する）することが知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２８４７８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、小型化、軽量化及び防水等の観点から、ジャンクションボックス（電気接続箱）、充電器、インバータ装置、及びＤＣ／ＤＣコンバータ等を一つの筐体内に収納して一体化する統合電源構造が求められている。
【０００５】
このような統合電源構造を上述の複数のモータに適用する場合、複数のモータそれぞれを駆動する複数のインバータ装置のうちの一つにジャンクションボックス、充電器、ＤＣ／ＤＣコンバータ等を一体化する構造が考えられる。しかしながら、複数のインバータ装置のうちの一つにジャンクションボックスを一体化する構造とする場合、他のインバータ装置に対しては、ジャンクションボックスから電力ライン（例えば、ハーネス）を介して電力供給を行うことになる。そのため、バッテリから当該一体化の構造としたインバータ装置までの電力ラインにおける電力損失と、バッテリから他のインバータ装置までの電力ラインにおける電力損失との間には、差分が生じることになる。
【０００６】
その結果、特許文献１の従来技術のように、複数のモータそれぞれにおける電力損失のみを考慮してトルク分配を行った場合、ジャンクションボックスとインバータ装置を接続する電力ラインにおける電力損失が予測値よりも増大するおそれがある。
【０００７】
本開示は、複数のモータを動力源として走行する電気自動車やハイブリッド車輌において、ジャンクションボックスとインバータ装置を一体化した統合型電源構造を適用した場合にもエネルギー効率を向上させることを可能とするモータ駆動装置、及びモータ駆動装置の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した課題を解決する主たる本開示は、車輌の共通の出力軸へ動力を出力可能に接続された第１及び第２のモータと、バッテリとの間の電気的接続を中継するジャンクションボックスを介して受電し、前記第１モータに電力供給する第１のインバータ装置と、前記ジャンクションボックスを介して受電し、前記第２モータに電力供給する第２のインバータ装置と、前記第１及び第２のインバータ装置を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記ジャンクションボックスから前記第１及び第２のインバータ装置へ至るまでの電力ラインにおける電力損失を考慮して決定されたトルク分配比にて前記第１及び第２のモータを動作させるように前記第１及び第２のインバータ装置を制御する、モータ駆動装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本開示に係るモータ駆動装置によれば、複数のモータを動力源として走行する電気自動車やハイブリッド車輌において、ジャンクションボックスとインバータ装置を一体化した統合型電源構造を適用した場合にもエネルギー効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態に係る車輌の構成の一例を示す図
【図２】第１の実施形態に係る車輌の各構成の配設位置の一例を示す図
【図３】第１の実施形態に係るモータ駆動装置の動作を示すフローチャート
【図４】第１の実施形態に係る制御マップについて説明する図
【図５】第２の実施形態に係るモータ駆動装置の動作を示すフローチャート
【図６】第２の実施形態に係る制御マップについて説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照して、本開示の一実施形態に係るモータ駆動装置、及びモータ駆動装置の制御装置について説明する。
【００１２】
［モータ駆動装置の構成］
図１は、本実施形態に係る車輌Ａの構成の一例を示す図である。図２は、本実施形態に係る車輌Ａの各構成の配設位置の一例を示す図である。
【００１３】
本実施形態に係る車輌Ａは、例えば、バッテリ１、ジャンクションボックス２Ｊ、第１のインバータ装置２ａ、第２のインバータ装置２ｂ、第１のモータ３ａ、第２のモータ３ｂ、変速機４、デファレンシャルギヤ５、ドライブシャフト６、駆動輪７、各種センサ８ａ〜８ｄ、及びＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０を備えている。
【００１４】
尚、第１のインバータ装置２ａ、第２のインバータ装置２ｂ、第１のモータ３ａ、第２のモータ３ｂ、ジャンクションボックス２Ｊ、及びＥＣＵ１０が、本発明の「モータ駆動装置」（図２中にＢで示す）に相当する。又、ＥＣＵ１０が、本発明の「制御装置」に相当する。
【００１５】
本実施形態に係る車輌Ａは、例えば、共通の出力軸（ドライブシャフト６）へ動力を出力可能に連結された第１のモータ３ａ及び第２のモータ３ｂによって走行する電気自動車である。第１のモータ３ａは第１のインバータ装置２ａに、第２のモータ３ｂは第２のインバータ装置２ｂに、それぞれに接続され、個別に駆動される。
【００１６】
尚、以下では、第１のモータ３ａと第２のモータ３ｂ、第１のインバータ装置２ａと第２のインバータ装置２ｂは、それぞれ、同様の構成を有するものとして、特に区別しない場合には、「モータ３ａ、３ｂ」、「インバータ装置２ａ、２ｂ」と略称して説明する。
【００１７】
但し、これらの構成は、互いに異なるものであってもよく、例えば、第１のモータ３ａと第２のモータ３ｂとで構成や特性の異なるモータを用いたり、第１のインバータ装置２ａと第２のインバータ装置２ｂとで異なる回路構成を採用してもよいのは、勿論である。
【００１８】
バッテリ１は、二次電池や電気二重層キャパシタ等のエネルギー源であり、ジャンクションボックス２Ｊを介してインバータ装置２ａ、２ｂに対して、直流電力を供給する。
【００１９】
ジャンクションボックス２Ｊは、バッテリ１とインバータ装置２ａ、２ｂとの間の電気的接続を中継する。そして、ジャンクションボックス２Ｊは、第１の電力ラインＬａを介して、バッテリ１から送出される直流電力を受電し、当該直流電力を第１のインバータ装置２ａと第２のインバータ装置２ｂとに分配する。尚、本実施形態に係るジャンクションボックス２Ｊは、第１のインバータ装置２ａ又は第２のインバータ装置２ｂへの電力供給のオンオフを切り替える切り替えスイッチ２Ｊａ、２Ｊｂを有している。なお、ジャンクションボックス２Ｊは、単なる分岐路であっても良いし、切り替えスイッチ２Ｊａ、２Ｊｂに加えて車載充電器やＤＣ／ＤＣコンバータ等の電力供給を切り替えるスイッチ（不図示）を有する電気接続箱であっても良い。
【００２０】
ジャンクションボックス２Ｊは、第１のインバータ装置２ａと同じ筐体内に収納され、第１のインバータ装置２ａと一体的に構成されている（図２を参照）。そのため、ジャンクションボックス２Ｊから第１のインバータ装置２ａに電力供給する際には、電力ラインにおける電力損失をほとんど生ずることなく、電力供給が行われる。一方、ジャンクションボックス２Ｊから第２のインバータ装置２ｂに電力供給する際には、第２の電力ラインＬｂを介して、電力供給が行われ、第２の電力ラインＬｂにおける電力損失が生ずる構成となっている。尚、第１の電力ラインＬａ及び第２の電力ラインＬｂとしては、例えば、ハーネス等が用いられる。
【００２１】
車輌Ａにおいては、一般に、バッテリ１やインバータ装置２ａ、２ｂを収納できる収納スペースが限られているため、バッテリ１とインバータ装置２ａ、２ｂとが離間して配置され（例えば、フロント部分とリア部分）、電力ラインを引き回して、バッテリ１からインバータ装置２ａ、２ｂに対して電力供給が行われる場合もある。
【００２２】
この点、本実施形態のように、上記したバッテリ１からジャンクションボックス２Ｊまでの電力ラインＬａを共通化することによって、バッテリ１から第１のインバータ装置２ａ及び第２のインバータ装置２ｂそれぞれに対して電力供給する電力ラインを別個に設けた場合よりも、電力ラインにおける電力損失を低減することができる。また、電力ラインのトータルの長さを短くすることもできる。
【００２３】
インバータ装置２ａ、２ｂは、例えば、直流電力を三相交流電力に変換する三相ブリッジインバータ回路を有し、バッテリ１から供給される直流電力を三相交流電力（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）に変換して、モータ３ａ、３ｂに対して出力する。又、インバータ装置２ａ、２ｂは、モータ３ａ、３ｂで生成される回生電力を直流電力に変換してバッテリ１に送出する。
【００２４】
第１のインバータ装置２ａの三相ブリッジインバータ回路は、例えば、Ｕ相アームを構成するスイッチング素子Ｑ１１ａ及びＱ１２ａと、Ｖ相アームを構成するスイッチング素子Ｑ１３ａ及びＱ１４ａと、Ｗ相アームを構成するスイッチング素子Ｑ１５ａ及びＱ１６ａと、これらのスイッチング素子Ｑ１１ａ〜Ｑ１６ａの夫々に並列に設けられる回生ダイオードＤ１１ａ〜Ｄ１６ａと、を有している。
【００２５】
各スイッチング素子Ｑ１１ａ〜Ｑ１６ａは、それぞれ、ＥＣＵ１０からの制御信号（例えば、ＰＷＭ信号）によって、選択的にオンオフ動作する。これにより、Ｕ相アームに接続されたＵ相配線ＬｕａにＵ相電圧、Ｖ相アームに接続されたＶ相配線ＬｖａにＶ相電圧、Ｗ相アームに接続されたＷ相配線ＬｗａにＷ相電圧が生じ、第１のモータ３ａに対して、三相交流電力が供給される。
【００２６】
尚、第２のインバータ装置２ｂは、第１のインバータ装置２ａと同様の構成（スイッチング素子Ｑ１１ｂ〜Ｑ１６ｂ、回生ダイオードＤ１１ｂ〜Ｄ１６ｂ、Ｕ相配線Ｌｕｂ、Ｖ相配線Ｌｖｂ、Ｗ相配線Ｌｗｂ）を有している。
【００２７】
第１のインバータ装置２ａ及び第２のインバータ装置２ｂそれぞれには、ＥＣＵ１０から制御信号が入力されており、これによって、当該第１及び第２のインバータ装置２ａ、２ｂの動作は個別に制御されている。そして、第１のモータ３ａ及び第２のモータ３ｂの出力する動力は、それぞれに接続された第１のインバータ装置２ａ及び第２のインバータ装置２ｂから供給する三相交流電力によって制御される。
【００２８】
モータ３ａ、３ｂは、インバータ装置２ａ、２ｂからの電力の供給を受けて、車輌Ａを走行させるための動力を生成する。モータ３ａ、３ｂは、例えば、永久磁石式同期モータやかご形誘導モータであり、インバータ装置２ａ、２ｂから供給される三相交流電力によって動力を生成する。又、モータ３ａ、３ｂは、車輌Ａを制動する際には、運動エネルギーを電気エネルギーに変換して回生電力を生成するように制御される。
【００２９】
変速機４は、第１のモータ３ａの出力軸及び第２のモータ３ｂの出力軸それぞれと接続され、第１のモータ３ａから入力された回転動力と第２のモータ３ｂから入力された回転動力を合成し、所定の回転速度及びトルクに変換して駆動輪７側に出力する。変速機４の出力は、デファレンシャルギヤ５、ドライブシャフト６を介して、駆動輪７に伝達されて、車輌Ａの駆動力となる。
【００３０】
変速機４は、遊星歯車機構等を用いて、第１のモータ３ａと第２のモータ３ｂに対するトルク分配を可変に構成されている。尚、変速機４は、例えば、ＥＣＵ１０からの制御信号（図示せず）に応じて、第１のモータ３ａと第２のモータ３ｂに対するトルク分配比が所望となるように、遊星歯車機構等を調整する。
【００３１】
尚、上記した車輌Ａの駆動系の構成は、一例であって、任意の構成であってよい。例えば、車輌Ａは、駆動源として、第１及び第２のモータ３ａ、３ｂの他に、エンジンを有していてもよい。
【００３２】
各種センサ８ａ〜８ｄは、車輌Ａの各部の状態等を検出するために設けられている。車輌Ａには、例えば、インバータ装置２ａの配線Ｌｕａ、Ｌｖａ、Ｌｗａそれぞれに通流する駆動電流を検出する電流センサ８ａ、インバータ装置２ｂの配線Ｌｕｂ、Ｌｖｂ、Ｌｗｂそれぞれに通流する駆動電流を検出する電流センサ８ｂ、運転者のアクセル操作の操作量を示すアクセル開度を検出するアクセル開度センサ８ｃ、モータ３ａの回転子の単位時間あたりの回転量や回転位置（以下、モータの回転速度と略称する）を検出する回転センサ８ｄ等が備え付けられている。そして、これら各種センサ８ａ〜８ｄで検出される検出値は、ＥＣＵ１０に送信される。
【００３３】
尚、回転センサ８ｄは、第１のモータ３ａに代えて、第２のモータ３ｂの回転速度を検出する構成としてもよい。又、第１のモータ３ａに加えて、第２のモータ３ｂの回転速度を検出する回転センサが設けられてもよい。
【００３４】
ＥＣＵ１０は、第１のインバータ装置２ａに対して制御信号を出力して第１のモータ３ａの動作を制御すると共に、第２のインバータ装置２ｂに対して制御信号を出力して第２のモータ３ｂの動作を制御する。なお、図１では、ＥＣＵ１０を単一の構成としているが、第１のインバータ装置２ａを制御するＥＣＵと、第２のインバータ装置２ｂを制御するＥＣＵとで分割されていても良い。
【００３５】
ＥＣＵ１０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入力ポート、出力ポート等を含んで構成されている。ＥＣＵ１０には、各種センサ８ａ〜８ｄからの検出信号が入力されている。尚、図１中の矢印（一点鎖線）は、信号経路を表している。
【００３６】
ＥＣＵ１０は、入力部１１、トルク決定部１２及び制御部１３を備えている。
【００３７】
入力部１１は、各種センサ８ａ〜８ｄの検出信号を取得する。
【００３８】
トルク決定部１２は、要求トルクを出力（又は回生）する際に、記憶部（上記したＲＡＭ等）に記憶された制御マップ（詳細は後述）を参照して、当該要求トルクと第１又は第２のモータ３ａ、３ｂの回転速度とに基づいて、第１のモータ３ａと第２のモータ３ｂに対するトルク分配比を決定する。
【００３９】
このとき、トルク決定部１２は、制御マップにより、第１及び第２のモータ３ａ、３ｂにおける電力損失、第１及び第２のインバータ装置２ａ、２ｂにおける電力損失、並びにジャンクションボックス２Ｊから第１及び第２のインバータ装置２ａ、２ｂへ至るまでの電力ラインＬｂにおける電力損失の合計が極小値をとるように、第１のモータ３ａと第２のモータ３ｂに対するトルク分配比を決定する（所定の制御マップを用いて電力損失が最小値となるようにトルク分配比を決定することを意味する。以下同じ）。
【００４０】
尚、トルク決定部１２は、アクセル開度センサ８ｃの検出値等に基づいて、自身で要求トルクを算出してもよいし、他の機器（例えば、車輌Ａ全体を統括制御する制御装置）からのトルク指令として要求トルクを取得してもよい。
【００４１】
制御部１３は、第１のインバータ装置２ａ及び第２のインバータ装置２ｂそれぞれに対して、制御信号を出力して、第１のモータ３ａ及び第２のモータ３ｂの動作を制御する。
【００４２】
制御部１３は、例えば、対応するトルクを出力するように、第１及び第２のモータ３ａ、３ｂに通流させる駆動電流をベクトル制御により決定する。そして、制御部１３は、当該駆動電流が第１及び第２のモータ３ａ、３ｂに通流するように、第１及び第２のインバータ装置２ａ、２ｂそれぞれの各スイッチング素子（Ｑ１１ａ〜Ｑ１６ａ、Ｑ１１ｂ〜Ｑ１６ｂ）にＰＷＭ信号を出力する。
【００４３】
又、制御部１３は、この際、第１のモータ３ａと第２のモータ３ｂに対するトルク分配比に応じた駆動状態となるように、変速機４に対して制御信号を出力する。
【００４４】
尚、上記した各機能は、例えば、ＣＰＵがＲＯＭ、ＲＡＭ等に記憶された制御プログラムや各種データを参照することによって実現される。但し、当該機能は、ソフトウェアによる処理に限られず、その一部又は全部が専用のハードウェア回路によっても実現できることは勿論である。
【００４５】
［モータ駆動装置の動作フロー］
図３〜図４を参照して、モータ駆動装置Ｂの動作の一例について説明する。
【００４６】
図３は、本実施形態に係るモータ駆動装置Ｂの動作を示すフローチャートである。尚、図３に示す動作フローは、例えば、ＥＣＵ１０がコンピュータプログラムに従って所定間隔（例えば、０．０１秒間隔）で実行するものである。
【００４７】
図４は、トルク分配比を決定する際の制御マップについて説明する図である。図４の縦軸は、電力損失の合計値（ここでは、第２の電力ラインＬｂにおける電力損失を除く、第１及び第２のモータ３ａ、３ｂにおける電力損失、並びに第１及び第２のインバータ装置２ａ、２ｂにおける電力損失の合計値）を表し、横軸は第１のモータ３ａ及び第２のモータ３ｂに対するトルク分配比を表す。
【００４８】
図４中のＴａｌｌ−ｈｉｇｈ、Ｔａｌｌ−ｍｉｄ、Ｔａｌｌ−ｌｏｗの各グラフ（制御マップ）は、それぞれ、モータ（ここでは、第１のモータ３ａ）の回転速度が所定値のときの要求トルクが大きい場合、中程度の場合、小さい場合におけるトルク分配比と電力損失の合計値の関係を示す。
【００４９】
モータ３ａ、３ｂは、一般に、出力トルク及び回転速度に応じて、出力特性やエネルギー効率が異なる。そのため、図４の制御マップが示すように、第１のモータ３ａ及び第２のモータ３ｂで生ずる電力損失の合計値が最小値となるトルク分配比（図中のＴａ１、Ｔａ２、Ｔａ３の点）は、要求トルクの大きさ及びモータの回転速度に応じて異なるものとなる。
【００５０】
そのため、制御マップは、予め実験等により特定された、出力トルク及びモータの回転速度に応じた第１及び第２のモータ３ａ、３ｂ（及び第１及び第２のインバータ装置２ａ、２ｂ）における電力損失に基づいて設定されている。これにより、ＥＣＵ１０は、制御マップを参照することで、要求トルクとモータの回転速度に基づいて電力損失の合計が最小値となるトルク分配比を一意に決定できるようになっている。
【００５１】
尚、ここでは、制御マップの一例として、要求トルクとモータの回転速度毎に設定されたグラフ（Ｔａｌｌ−ｈｉｇｈ、Ｔａｌｌ−ｍｉｄ、Ｔａｌｌ−ｌｏｗ）を示したが、実際の制御マップには、要求トルクとモータの回転速度と電力損失の合計が最小となるトルク分配比のみが対応付けて記憶されていればよい。又、制御マップの記憶形式は、要求トルク及びモータの回転速度と、電力損失が最小となるトルク分配比とを関連付けるテーブルデータであってもよいし、要求トルク及びモータの回転速度から、電力損失が最小となるトルク分配比を算出するための所定の演算式として記憶されたデータであってもよい。
【００５２】
図３のフローチャートにおいては、ＥＣＵ１０（トルク決定部１２）は、まず、要求トルクとモータ（ここでは、第１のモータ３ａ）の回転速度に係るデータを取得する（ステップＳ１）。尚、当該要求トルクが、第１のモータ３ａと第２のモータ３ｂの全体で出力するべきトルク値［Ｎ・ｍ］となる。
【００５３】
次に、ＥＣＵ１０（トルク決定部１２）は、ステップＳ１で検出した要求トルクを出力する際の、２つのモータ３ａ、３ｂに対するトルク分配比を決定する（ステップＳ２）。この際、ＥＣＵ１０は、上記制御マップを参照して、第１のモータ３ａの回転速度と当該要求トルクとに基づいて、電力損失の合計が最小値をとるように、トルク分配比を決定する。尚、ここでは、第１のモータ３ａと第２のモータ３ｂとが略同一の出力特性を有することを前提として、第１のモータ３ａと第２のモータ３ｂとを区別することなく、トルク分配比を決定している。
【００５４】
次に、ＥＣＵ１０（トルク決定部１２）は、ステップＳ２で決定したトルク分配比のうち、トルク分配比が大きい側が一方側と他方側とのいずれであるかを判定し（ステップＳ３）、一方側が大きい場合には（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、当該一方側を第１のモータ３ａの出力すべきトルク、他方側を第２のモータ３ｂの出力すべきトルクとして決定する（ステップＳ４）。又、他方側が大きい場合には（ステップＳ３：Ｎｏ）、当該他方側を第１のモータ３ａの出力すべきトルク、一方側を第２のモータ３ｂの出力すべきトルクとして決定する（ステップＳ５）。
【００５５】
より具体的には、例えば、図４おいてＴａｌｌ−ｍｉｄ（中程度）のトルクが要求された場合、Ｔａ２のトルク分配比で第１のモータ３ａ及び第２のモータ３ｂを動作させることが好ましい。例えば、Ｔａ２＝３０％（７０％）であれば、一方側のモータで要求トルクの３０％を出力し、他方側のモータで要求トルクの７０％を出力する（合計で要求トルクを１００％を出力する）。
【００５６】
ここで、３０％＜７０％であるため、要求トルクの３０％を第２のモータ３ｂの出力すべきトルクとし、要求トルクの７０％を第１のモータ３ａの出力すべきトルクとして決定する。
【００５７】
上述の通り、第２の電力ラインＬｂ（図２）によって電力損失する分、第１のモータ３ａ（第１のインバータ装置２ａ）よりも第２のモータ３ｂ（第２のインバータ装置２ｂ）を用いた方が電力損失が大きい。
【００５８】
そのため、第１のモータ３ａ及び第２のモータ３ｂでトルクを分配する際に、第１のモータ３ａ（第１のインバータ装置２ａ）に分配比の大きい方を割り当てることで、電力損失の増加を抑制することができる。
【００５９】
次に、ＥＣＵ１０（制御部１３）は、第１のモータ３ａ及び第２のモータ３ｂが、ステップＳ４、Ｓ５において決定したトルクを出力するように、第１のインバータ装置２ａ及び第２のインバータ装置２ｂを制御する（ステップＳ６）。
【００６０】
ＥＣＵ１０は、トルク指令の度に、以上のような処理を繰り返し実行することになる。
【００６１】
以上、本実施形態に係るモータ駆動装置Ｂによれば、ジャンクションボックス２Ｊから第２のインバータ装置２ｂに至るまでの第２の電力ラインＬｂにおける電力損失を考慮した上で、モータ駆動装置Ｂ全体での電力損失の合計が極小値をとるように、第１のモータ３ａと第２のモータ３ｂに対してトルク分配して、第１のモータ３ａと第２のモータ３ｂを動作させることができる。そのため、ジャンクションボックス２Ｊとインバータ装置２ａを一体化した統合型電源構造においても、モータ駆動装置Ｂ全体としての電力損失を低減し、エネルギー効率を向上させることができる。
【００６２】
特に、本実施形態に係るモータ駆動装置Ｂは、第１及び第２のモータ３ａ、３ｂに対するトルク分配比を決定する際、第１及び第２のモータ３ａ、３ｂにおける電力損失、第１及び第２のインバータ装置２ａ、２ｂにおける電力損失の合計が最小値となるトルク分配比を決定した後、第２の電力ラインＬｂにおける電力損失を考慮して、第１のモータ３ａに分配比が大きい側を割り当てる算出方法を用いる。従って、車輌毎に異なる電力ラインＬｂが用いられた場合でも、モータ駆動装置Ｂ全体での電力損失を極小にすることができ、エネルギー効率を向上させることができる。
【００６３】
（第２の実施形態）
本実施形態に係るＥＣＵ１０（トルク決定部１２）は、予め第２の電力ラインＬｂにおける電力損失を考慮した制御マップを用いて、第１のモータ３ａ及び第２のモータ３ｂに対するトルク分配比を決定する点で、第１の実施形態と相違する。尚、第１の実施形態と共通する構成については、説明を省略する。
【００６４】
図５は、本実施形態に係るモータ駆動装置Ｂの動作を示すフローチャートである。図６は、本実施形態に係る制御マップについて説明する図である。
【００６５】
図６の制御マップは、図４に対応しており、本実施形態に係る制御マップにおいては、第２のモータ３ｂの電力損失を算出する際に、予め第２の電力ラインＬｂにおける電力損失を加算した値が用いられている。
【００６６】
図６の制御マップの縦軸は、電力損失の合計値（ここでは、第１及び第２のモータ３ａ、３ｂにおける電力損失、第１及び第２のインバータ装置２ａ、２ｂにおける電力損失、並びにジャンクションボックス２Ｊから第１及び第２のインバータ装置２ａ、２ｂへ至るまでの第２の電力ラインＬｂにおける電力損失の合計値を表す）を表す。
【００６７】
図６のＴａｌｌ−ｈｉｇｈ、Ｔａｌｌ−ｍｉｄ、Ｔａｌｌ−ｌｏｗの各グラフ（破線は図４の各グラフ）は、図４の各グラフよりも電力損失の合計値が全体として大きくなっている。又、各グラフは、第２の電力ラインＬｂにおける電力損失に起因して、電力損失の合計値が最小値となるトルク分配比（図中のＴａ１、Ｔａ２、Ｔａ３の点）が左側（第１のモータ３ａを優先的に動作させる側）にシフトしたものとなっている。なお、図６では、第２のモータ３ｂを主とした横軸（トルク分配比）となっている。すなわち、「０」（０％）では、第２のモータ３ｂを使用せず、第１のモータ３ａのみでの駆動を意味するため、第２の電力ラインＬｂにおける電力損失は影響しない。一方、「１．０」（１００％）では、第２のモータ３ｂのみの駆動を意味するため、第２の電力ラインＬｂにおける電力損失の影響が大きくなる。
【００６８】
尚、本実施形態に係る制御マップも、第１の実施形態と同様に、要求トルクとモータの回転速度に基づいて、電力損失の合計が最小値となるトルク分配比を一意に決定できるようになっている。
【００６９】
ＥＣＵ１０は、トルク分配比を決定する際には、当該図６の制御マップを参照して、モータ（ここでは、第１のモータ３ａ）の回転速度と要求トルクに基づいて電力損失の合計が最小値となるように第１及び第２のモータ３ａ、３ｂに対するトルク分配比を決定する（ステップＳ２ａ）。
【００７０】
尚、本実施形態に係る制御マップには、予め、第１のモータ３ａを動作させたときの電力損失と第２のモータ３ｂを動作させたときの電力損失が別個に求められている。そのため、本実施形態に係るフローチャートにおいては、図３のフローチャートにおけるステップＳ３〜Ｓ５の処理は不要である。
【００７１】
このように、本実施形態に係るモータ駆動装置Ｂにおいても、ジャンクションボックス２Ｊから第２のインバータ装置２ｂに至るまでの第２の電力ラインＬｂにおける電力損失を考慮した上で、モータ駆動装置Ｂ全体での電力損失の合計が極小値をとるように、第１のモータ３ａと第２のモータ３ｂに対してトルク分配して、第１のモータ３ａと第２のモータ３ｂを動作させることができる。
【００７２】
特に、本実施形態に係るモータ駆動装置Ｂは、第１及び第２のモータ３ａ、３ｂに対するトルク分配比を決定する際、ジャンクションボックス２Ｊから第２のインバータ装置２ｂに至るまでの第２の電力ラインＬｂにおける電力損失を含めた制御マップを設定して、当該制御マップを用いて電力損失が最小値をとるようにトルク分配比を決定する算出方法を用いる。従って、第１のモータ３ａと第２のモータ３ｂの出力特性が異なる場合でも、モータ駆動装置Ｂ全体での電力損失を極小にすることができ、エネルギー効率を向上させることができる。
【００７３】
（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態に限らず、種々に変形態様が考えられる。
【００７４】
上記実施形態では、ＥＣＵ１０が記憶する制御マップの一例として、モータ３ａ、３ｂを力行運転させる際のもののみを示した。しかしながら、ＥＣＵ１０に、モータ３ａ、３ｂを回生運転させる場合の制御マップについても、要求トルク及び回転速度毎に記憶しておき、力行運転させる場合と同様に、電力損失の合計が極小値をとるように、トルク分配比を決定してもよい。
【００７５】
又、上記実施形態では、ＥＣＵ１０の一例として、トルク決定部１２と制御部１３の機能が一のコンピュータによって実現されるものとして記載したが、複数のコンピュータによって実現されてもよいのは勿論である。例えば、ＥＣＵ１０の第１のインバータ装置２ａを制御する機能と、第２のインバータ装置２ｂを制御する機能とは別個のコンピュータによって実現されてもよい。
【００７６】
又、上記実施形態では、ＥＣＵ１０の一例として、トルク決定部１２と制御部１３の処理を一連のフローの中で実行されるものとして示したが、これらの処理の一部が並列で実行されるものとしてもよい。
【００７７】
又、上記実施形態では、モータ駆動装置の回路構成の一例として、第１のインバータ装置２ａとジャンクションボックス２Ｊが一体化した態様のみを示したが、上記したＥＣＵ１０の制御は、これらが別体として構成されている場合にも適用し得るのは勿論である。
【００７８】
又、上記実施形態では、モータ駆動装置の回路構成の一例として、バッテリ１からの直流電圧を電圧変換することなく、インバータ装置２ａ、２ｂに送出する態様を示した。しかし、モータ駆動装置の回路構成としては、バッテリ１とジャンクションボックス２Ｊの間に、又は、ジャンクションボックス２Ｊとインバータ装置２ａ、２ｂの間に、ＤＣ／ＤＣコンバータ等が介在させる構成としてもよいのは勿論である。
【００７９】
又、上記実施形態では、モータ駆動装置の回路構成の一例として、電圧型のインバータ回路を有するインバータ装置２ａ、２ｂを示した。但し、当該インバータ装置２ａ、２の構成は任意であり、例えば、電流型のインバータ回路を用いてもよい。又、インバータ回路の相数は、三相に代えて単相等であってもよい。又、インバータ回路の駆動方式は、ＰＷＭ駆動に代えてＰＡＭ駆動等を用いてもよい。
【００８０】
又、上記実施形態では、モータ駆動装置の回路構成の一例として、ジャンクションボックス２Ｊから第１のインバータ装置２ａへ至るまでの電力ラインにおける電力損失と、ジャンクションボックス２Ｊから第２のインバータ装置２ｂへ至るまでの電力ラインにおける電力損失とが異なる態様を示したが、第１のインバータ装置２ａから第１のモータ３ａへ至るまでの電力ラインにおける電力損失と、第２のインバータ装置２ｂから第２のモータ３ｂへ至るまでの電力ラインにおける電力損失とが異なるような場合であれば、当該電力損失にも基づいてトルク配分比を決めることが望ましい。
【００８１】
例えば、ジャンクションボックス２Ｊ、第１のインバータ装置２ａ、第２のインバータ装置２ｂ、および第１のモータ３ａを一体化（近傍に配置）し、第２のモータ３ｂを別体化（遠方に配置）するような場合には、第２のインバータ装置２ｂから第２のモータ３ｂへ至るまでの電力ラインにおける電力損失を考慮することが望ましい。
【００８２】
すなわち、バッテリ１から第１のモータ３ａへ至るまでの電力ラインにおける電力損失とバッテリ１から第２のモータ３ｂへ至るまでの電力ラインにおける電力損失が異なる場合には、当該電力損失に基づいてトルク配分比を決めることが望ましい。
【００８３】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【００８４】
本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
【００８５】
車輌Ａの共通の出力軸６へ動力を出力可能に接続された第１及び第２のモータ３ａ、３ｂと、バッテリ１との間の電気的接続を中継するジャンクションボックス２Ｊを介して受電し、前記第１のモータ３ａに電力供給する第１のインバータ装置２ａと、前記ジャンクションボックス２Ｊを介して受電し、前記第２のモータ３ｂに電力供給する第２のインバータ装置２ｂと、前記第１及び第２のインバータ装置２ａ、２ｂを制御する制御装置１０と、を備え、前記制御装置１０は、前記ジャンクションボックス２Ｊから前記第１及び第２のインバータ装置２ａ、２ｂへ至るまでの電力ラインにおける電力損失を考慮して決定された前記第１及び第２のモータ３ａ、３ｂのトルク分配比を決定し、当該トルク分配比にて前記第１及び第２のモータ３ａ、３ｂを動作させるように前記第１及び第２のインバータ装置２ａ、２ｂを制御する、モータ駆動装置を開示する。
【００８６】
このモータ駆動装置によれば、ジャンクションボックス２Ｊとインバータ装置２ａを一体化した統合型電源構造においても、モータ駆動装置全体での電力損失を低減し、エネルギー効率を向上させることができる。
【００８７】
このモータ駆動装置において、前記ジャンクションボックス２Ｊは前記第１のインバータ装置２ａと一体的に構成され、前記ジャンクションボックス２Ｊから前記第２のインバータ装置２ｂへの電力供給は、電力ラインＬｂを介して行われるものであってもよい。
【００８８】
このモータ駆動装置において、前記第１及び第２のモータの出力特性が略同一の場合であって、前記制御装置１０は、要求トルクと前記第１又は第２のモータ３ａ、３ｂの回転速度とに基づいて、前記第１及び第２のモータ３ａ、３ｂにおける電力損失、並びに前記第１及び第２のインバータ装置２ａ、２ｂにおける電力損失の合計が最小値をとり、且つ、前記第１のモータ３ａの方が前記第２のモータ３ｂよりも分配比が大きくなるように、前記第１及び第２のモータ３ａ、３ｂのトルク分配比を決定するものであってもよい。
【００８９】
このモータ駆動装置によれば、輌毎に異なる電力ラインＬｂが用いられた場合でも、モータ駆動装置全体での電力損失を極小にすることができ、エネルギー効率を向上させることができる。
【００９０】
このモータ駆動装置において、前記制御装置１０は、要求トルクと前記第１又は第２のモータ３ａ、３ｂの回転速度とに基づいて、前記第１及び第２のモータ３ａ、３ｂにおける電力損失、前記第１及び第２のインバータ装置２ａ、２ｂにおける電力損失、並びに前記ジャンクションボックス２Ｊから前記第１及び第２のインバータ装置２ａ、２ｂへ至るまでの電力ラインにおける電力損失の合計が最小値をとるように、前記第１及び第２のモータ３ａ、３ｂのトルク分配比を決定するものであってもよい。
【００９１】
このモータ駆動装置によれば、第１のモータと第２のモータの出力特性が異なる場合でも、モータ駆動装置全体での電力損失を極小にすることができ、エネルギー効率を向上させることができる。
【００９２】
又、車輌Ａの共通の出力軸６へ動力を出力可能に接続された第１及び第２のモータ３ａ、３ｂと、バッテリ１との間の電気的接続を中継するジャンクションボックス２Ｊを介して受電し、前記第１及び第２のモータ３ａ、３ｂそれぞれに電力供給する第１及び第２のインバータ装置２ａ、２ｂと、を有するモータ駆動装置を制御する制御装置１０であって、前記第１又は第２のモータ３ａ、３ｂの回転速度を検出する回転センサ８ｄの検出値を取得する入力部１１と、要前記ジャンクションボックス２Ｊから前記第１及び第２のインバータ装置２ａ、２ｂへ至るまでの電力ラインＬｂにおける電力損失を考慮して決定されたトルク分配比にて、前記第１及び第２のモータ３ａ、３ｂを動作させるように前記第１及び第２のインバータ装置２ａ、２ｂを制御する制御部１３と、を備える、制御装置１０を開示する。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本開示に係るモータ駆動装置は、エネルギー効率をより向上させるべく、車輌に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００９４】
Ａ  車輌
Ｂ  モータ駆動装置
１  バッテリ
２ａ、２ｂ  インバータ装置
２Ｊ  ジャンクションボックス
３ａ、３ｂ  モータ
４  変速機
５  デファレンシャルギヤ
６  ドライブシャフト
７  駆動輪
８ａ、８ｂ  電流センサ
８ｃ  アクセル開度センサ
８ｄ  回転センサ
１０  ＥＣＵ
１１  入力部
１２  トルク決定部
１３  制御部
Ｌａ  第１の電力ライン
Ｌｂ  第２の電力ライン
【図１】
2018098966.tif 000003
【図２】
2018098966.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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