(57)【要約】【課題】モータ出力を維持しつつ、より高い効率を達成することができるモータ駆動制御装置を提供すること。【解決手段】モータ駆動制御装置１００は、トルク指令値に応じたトルクを発生させて回転するモータの駆動を制御する装置であって、トルク指令値の目標値である目標トルク指令値を取得するトルク指令値算出部１１０と、モータの回転速度ごとに、その回転速度において効率が高い値となるトルク指令値である高効率トルク値を示す、効率情報を格納する効率情報格納部１２０と、モータの回転速度を取得する回転速度取得部１３０と、効率情報に基づいて、トルク指令値の単位時間当たりの平均値が目標トルク指令値に一致し、かつ、トルク指令値が０ではない区間のトルク指令値が、回転速度に対応する高効率トルク値に一致するように、トルク指令値を制御するトルク指令値制御部１４０とを有する。【選択図】図２
2012228134.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルク指令値に応じたトルクを発生させて回転するモータの駆動を制御するモータ駆動制御装置であって、
前記トルク指令値の目標値である目標トルク指令値を取得するトルク指令値算出部と、
前記モータの回転速度ごとに、その回転速度において効率が高い値となる前記トルク指令値である高効率トルク値を示す、効率情報を格納する効率情報格納部と、
前記モータの回転速度を取得する回転速度取得部と、
前記効率情報に基づいて、前記トルク指令値の単位時間当たりの平均値が前記目標トルク指令値に一致し、かつ、前記トルク指令値が０ではない区間の前記トルク指令値が、前記回転速度に対応する前記高効率トルク値に一致するように、前記トルク指令値を制御するトルク指令値制御部と、を有する、
モータ駆動制御装置。
【請求項２】
前記トルク指令値制御部は、
前記目標トルク指令値が、前記回転速度に対応する前記高効率トルク値よりも小さいとき、前記モータによるトルク発生を時分割で行うと判定するトルク時分割判定部と、
前記トルク発生を時分割で行うと判定されたとき、所定の時分割周期に対して、前記トルク指令値を前記高効率トルク値に一致させるオン区間と、前記トルク指令値を０とするオフ区間とを決定する時分割トルク指令値算出部と、
前記トルク発生を時分割で行うと判定されていないとき、前記目標トルク指令値に一致するトルク指令値を出力し、前記トルク発生を時分割で行うと判定されたとき、前記所定の時分割周期ごとに、前記オン区間に前記高効率トルク値に一致するトルク指令値を出力し、前記オフ区間に０のトルク指令値を出力するトルク指令出力部と、を有する、
請求項１記載のモータ駆動制御装置。
【請求項３】
前記トルク時分割判定部は、
前記目標トルク指令値が、前記回転速度に対応する高効率トルク値を所定量低減させた値以上であるとき、前記モータによるトルク発生を時分割で行わないと判定する、
請求項２記載のモータ駆動制御装置。
【請求項４】
前記モータは複数であり、
前記トルク指令値制御部は、前記モータごとに備えられ、
前記トルク指令値算出部は、
前記複数のモータ全体で発生するトルクに対応する前記目標トルク指令値を算出し、
前記目標トルク指令値を、前記複数のトルク指令値制御部のそれぞれに分配するトルク指令値分配部と、
前記複数のモータ全体に供給される電力の変動ができるだけ抑えられるように、前記複数のトルク指令値制御部のそれぞれの前記オン区間のタイミングを調整するタイミング調整部と、を更に有する、
請求項２記載のモータ駆動制御装置。
【請求項５】
前記タイミング調整部は、
第１のオン区間の開始タイミングまたは終了タイミングと、第２のオン区間の開始タイミングまたは終了タイミングとを、一致させる、
請求項４記載のモータ駆動制御装置。
【請求項６】
前記高効率トルク値は、前記効率が最高値となるトルク指令値である、
請求項１記載のモータ駆動制御装置。
【請求項７】
前記モータは、バッテリー駆動されるモータである、
請求項２記載のモータ駆動制御装置。
【請求項８】
前記モータは、電気自動車のタイヤを駆動するモータである、
請求項７記載のモータ駆動制御装置。
【請求項９】
トルク指令値に応じたトルクを発生させて回転するモータの駆動を制御するモータ駆動制御方法であって、
前記トルク指令値の目標値である目標トルク指令値を取得するステップと、
前記モータの回転速度を取得するステップと、
前記モータの回転速度ごとに、その回転速度において効率が高い値となる前記トルク指令値である高効率トルク値を示す、効率情報に基づいて、前記トルク指令値の単位時間当たりの平均値が前記目標トルク指令値に一致し、かつ、前記トルク指令値が０ではない区間の前記トルク指令値が、前記回転速度に対応する前記高効率トルク値に一致するように、前記トルク指令値を制御するステップと、を有する、
モータ駆動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータの駆動を制御するモータ駆動制御装置およびモータ駆動制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境意識の高まりに伴い、電気自動車に関する研究開発が盛んに行われ、その商品化が進んでいる。
【０００３】
電気自動車は、電動モータ（以下、単に「モータ」という）の駆動によりタイヤを回転させて走行する。モータの駆動は、バッテリーからの電力の供給を受けたインバータにより行われる。インバータは、入力されたトルク指令値に対応するトルクをモータが発生するようにモータを駆動する。
【０００４】
トルク指令値は、通常、アクセルペダルの踏み込み度合い（アクセル開度）に応じた値が算出される。これにより、運転者は、アクセル操作によりモータの回転速度（以下単に「回転速度」という）を制御し、車両の走行速度を制御することができる。
【０００５】
ところで、電源であるバッテリーからモータの出力までの効率（以下単に「効率」という）は、同じ回転速度であっても、トルクによって大きく異なる。通常の走行速度では、トルクが小さいほど、モータの銅損や鉄損あるいはインバータの損失などに起因して、効率が低くなる。効率が低い状態でモータを駆動すると、いわゆる一充電走行距離が短くなる。
【０００６】
そこで、２モータ駆動や４モータ駆動などの電気自動車において、複数のモータ間でトルク発生を交互に行う技術が、例えば特許文献１に記載されている。
【０００７】
図１は、２モータ駆動の電気自動車に適用した場合における、特許文献１に記載の技術（以下「従来技術」という）を模式的に示す図である。
【０００８】
図１（Ａ）は、左側タイヤのモータ（インバータ）に対するトルク指令値の波形を示す波形図である。図１（Ｂ）は、右側タイヤのモータ（インバータ）に対するトルク指令値の波形を示す波形図である。図１（Ｃ）は、モータの回転速度［ｒｐｍ］とトルク［Ｎｍ］との組み合わせにおける効率を示す効率特性図（効率マップ）である。なお、トルク指令値とそのトルク指令値により発生するトルクとが対応するように、図１（Ａ）のトルク指令値の座標軸のスケールと図１（Ｃ）のトルクの座標軸のスケールとを揃えて示す。
【０００９】
図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示すように、従来技術は、所定の周期Ｔにおいて、指定されたトルク指令値Ｆ０を２倍したトルク指令値Ｆ１の出力を、左側のモータと右側のモータに対して交互に行う。
【００１０】
図１（Ｃ）に示すように、ある回転速度Ｖｃにおいて、トルク指令値Ｆ０に対応するトルクＦ０における効率η０は、約７３％であり、トルク指令値Ｆ１に対応するトルクＦ１における効率η１は、約７８％である。したがって、従来技術は、効率を約７３％から約７８％に向上させることができる。
【００１１】
また、従来技術のようなトルク指令値の出力の方法では、周期Ｔ当たりのトルク指令値の平均値は変わらない。したがって、従来技術は、本来のトルク指令値によるモータ出力を維持しつつ、効率を改善することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平１０−１４２８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、従来技術は、アクセル開度に応じて算出された値に対して、モータの数により定まるトルク指令値しか出力することができず、そのトルク指令値に対応する効率しか達成することができない。
【００１４】
本発明の目的は、モータ出力を維持しつつ、より高い効率を達成することができるモータ駆動制御装置およびモータ駆動制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明のモータ駆動制御装置は、トルク指令値に応じたトルクを発生させて回転するモータの駆動を制御するモータ駆動制御装置であって、前記トルク指令値の目標値である目標トルク指令値を取得するトルク指令値算出部と、前記モータの回転速度ごとに、その回転速度において効率が高い値となる前記トルク指令値である高効率トルク値を示す、効率情報を格納する効率情報格納部と、前記モータの回転速度を取得する回転速度取得部と、前記効率情報に基づいて、前記トルク指令値の単位時間当たりの平均値が前記目標トルク指令値に一致し、かつ、前記トルク指令値が０ではない区間の前記トルク指令値が、前記回転速度に対応する前記高効率トルク値に一致するように、前記トルク指令値を制御するトルク指令値制御部とを有する。
【００１６】
本発明のモータ駆動制御方法は、トルク指令値に応じたトルクを発生させて回転するモータの駆動を制御するモータ駆動制御方法であって、前記トルク指令値の目標値である目標トルク指令値を取得するステップと、前記モータの回転速度を取得するステップと、前記モータの回転速度ごとに、その回転速度において効率が高い値となる前記トルク指令値である高効率トルク値を示す、効率情報に基づいて、前記トルク指令値の単位時間当たりの平均値が前記目標トルク指令値に一致し、かつ、前記トルク指令値が０ではない区間の前記トルク指令値が、前記回転速度に対応する前記高効率トルク値に一致するように、前記トルク指令値を制御するステップとを有する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、モータ出力を維持しつつ、より高い効率を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】従来技術を模式的に示す図
【図２】本発明の実施の形態１に係るモータ駆動制御装置の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態２に係るモータ駆動制御装置を含む動力系システムの構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態２における効率情報の内容の一例を示す図
【図５】本発明の実施の形態２におけるトルク指令値の決定手法の一例を示す図
【図６】本発明の実施の形態２におけるオン区間の決定手法の一例を示す図
【図７】本発明の実施の形態２に係るモータ駆動制御装置の動作の一例を示す図
【図８】目標トルク指令値をそのまま使用した場合の効率を説明するための図
【図９】本発明の実施の形態２においてトルク指令値を制御した場合の効率を説明するための図
【図１０】本発明の実施の形態３に係るモータ駆動制御装置を含む動力系システムの構成を示すブロック図
【図１１】本発明の実施の形態３における第１のルールに基づくオン区間の決定手法の一例を示す第１の図
【図１２】本発明の実施の形態３における第１のルールに基づくオン区間の決定手法の一例を示す第２の図
【図１３】本発明の実施の形態３における第２のルールに基づくオン区間の決定手法の一例を示す図
【図１４】オン区間のタイミング調整を行わない場合の電流供給の変動の例を説明するための図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の各実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１は、本発明の基本的態様の例である。
【００２１】
図２は、本実施の形態に係るモータ駆動制御装置の構成を示すブロック図である。
【００２２】
図２において、モータ駆動制御装置１００は、トルク指令値に応じたトルクを発生させて回転するモータ（図示せず）の駆動を制御する装置である。モータ駆動制御装置１００は、効率情報格納部１２０、トルク指令値算出部１１０、回転速度取得部１３０、およびトルク指令値制御部１４０を有する。
【００２３】
トルク指令値算出部１１０は、トルク指令値の目標値である目標トルク指令値を取得する。
【００２４】
効率情報格納部１２０は、モータの回転速度ごとに、その回転速度において効率が高い値となるトルク指令値である高効率トルク値を示す、効率情報を格納する。
【００２５】
回転速度取得部１３０は、モータの回転速度を取得する。
【００２６】
トルク指令値制御部１４０は、効率情報に基づいて、単位時間当たりのトルク指令値の平均値が目標トルク指令値に一致し、かつ、トルク指令値が０ではない区間のトルク指令値が、回転速度に対応する高効率トルク値に一致するように、トルク指令値を制御する。
【００２７】
モータ駆動制御装置１００は、例えば、ＣＰＵ（central processing unit）、制御プログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）などの記憶媒体、およびＲＡＭ（random access memory）などの作業用メモリを有する。この場合、上記した各機能部は、ＣＰＵが制御プログラムを実行することにより実現される。
【００２８】
このようなモータ駆動制御装置１００は、トルク指令値の単位時間当たりの平均値を変化させずに、０ではないときのトルク指令値を高効率トルク値に一致させることができるので、モータ出力を維持しつつ、より高い効率を達成することができる。すなわち、モータ駆動制御装置１００は、モータの数により定まる固定のトルク指令値しか出力することができない従来技術に比べて、より高い効率を達成することができる。
【００２９】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２は、本発明を、差動機構部により１個のモータで回転トルク（以下単に「トルク」という）を電気自動車の前輪もしくは後輪の２つのタイヤに与える、１モータ駆動の動力系システムに適用した例である。
【００３０】
まず、本実施の形態に係るモータ駆動制御装置の構成について説明する。
【００３１】
図３は、本実施の形態に係るモータ駆動制御装置を含む動力系システムの構成を示すブロック図である。
【００３２】
図３において、動力系システム２００は、アクセルペダル２１０、アクセルポジションセンサ部２２０、モータ駆動制御装置１００、バッテリー部２３０、インバータ部２４０、モータ部２５０、差動機構部２６０、および２つのタイヤ２７０を有する。
【００３３】
アクセルペダル２１０は、動力系システム２００を備えた電気自動車（図示せず）の運転席の足元に配置され、踏み込み操作が可能となっている。
【００３４】
アクセルポジションセンサ部２２０は、アクセルペダル２１０の踏み込み量をアクセル開度として検出し、検出したアクセル開度を、モータ駆動制御装置１００へ出力する。
【００３５】
モータ駆動制御装置１００は、トルク発生を時分割で行うことにより、入力されたアクセル開度において得られるべきモータ出力を維持しつつ、高効率トルク値に一致させる。
【００３６】
モータ駆動制御装置１００は、効率情報格納部１２０、トルク指令値算出部１１０、回転速度取得部１３０、およびトルク指令値制御部１４０を有する。
【００３７】
トルク指令値算出部１１０は、入力されたアクセル開度に基づいて、トルク指令値の目標値である目標トルク指令値を算出する。そして、トルク指令値算出部１１０は、算出した目標トルク指令値を、トルク指令値制御部１４０へ出力する。
【００３８】
目標トルク指令値は、本来、インバータ部２４０に入力されるべきトルク指令値であり、電気自動車の走行のためにタイヤ２７０に掛けるべきトルク値である。また、トルク指令値とは、タイヤ２７０に掛けるトルクの値（モータ部２５０が発生するトルクの値）であってもよいし、そのトルクの出力ためにモータ部２５０へ流すモータ駆動電流値であってもよい。前者の場合には、インバータ部２４０は、入力されたトルク指令値を、内部的にモータ駆動電流値へ変換する。
【００３９】
例えば、トルク指令値算出部１１０は、予め定めた比例定数をアクセル開度に乗じる手法や、予め用意されたアクセル開度と目標トルク指令値との対応マップを用いる手法を用いて、目標トルク指令値を算出する。また、トルク指令値算出部１１０は、アクセル開度に加え、回転速度、路面状態を示す情報、および直前のアクセル開度など他の情報を用いるアルゴリズムを用いて、目標トルク指令値を算出してもよい。また、トルク指令値算出部１１０は、クルーズコントロール機能のように、所望の走行速度（タイヤ２７０の回転速度、モータ部２５０の回転速度）が維持されるようなトルク指令値を、目標トルク指令値として算出してもよい。
【００４０】
効率情報格納部１２０は、モータ部２５０の回転速度ごとに、その回転速度において効率が高い値となるトルク指令値である高効率トルク値を示す、効率情報を格納する。効率情報は、例えば、モータ駆動制御装置１００の製造時に、効率情報格納部１２０に格納される。効率情報格納部１２０が格納する効率情報は、トルク指令値制御部１４０から利用可能となっている。
【００４１】
効率情報は、回転速度とトルクとの対応テーブルの形態や、回転速度をトルクに変換する関数の形態を採り得る。本実施の形態において、効率情報は、モータ部２５０の回転速度に対応付けて、その回転速度において効率が高い値となるトルク指令値である高効率トルク値を記述した情報とする。
【００４２】
本実施の形態において、効率とは、電源であるバッテリー部２３０からモータ部２５０の出力までの効率とする。そして、高効率トルク値は、効率が最高値となるトルク指令値とする。
【００４３】
図４は、効率情報の内容の一例を、バッテリー部２３０からモータ部２５０までの効率特性図を用いて示す図である。
【００４４】
図４に示す効率特性図３１０において、横軸はモータ部２５０の回転速度［ｒｐｍ］を示し、縦軸はモータ部２５０が発生するトルク［Ｎｍ］を示す。また、数値が付された線の各位置は、効率がその数値となる回転速度とトルクとの組み合わせを示す。曲線３１１は、各回転速度において効率が最高値となるトルク（動作点）を結んだ線（高効率トルク曲線）である。効率情報は、この曲線３１１を示す情報である。
【００４５】
なお、領域３１２は、電気自動車が舗装された路面を一定速度で走行する場合などの軽負荷における、目標トルク指令値に対応するトルクの範囲である。領域３１２は、図中において曲線３１１よりも下にあり、その効率は最高値に比べて低い。
【００４６】
図３の回転速度取得部１３０は、後述のモータ部２５０から、モータ部２５０の回転速度を取得する。回転速度取得部１３０は、例えば、モータ部２５０に設置されたレゾルバやエンコーダなどの回転速度センサ（図示せず）の計測値に基づいて、回転速度を取得する。そして、回転速度取得部１３０は、取得した回転速度を、トルク指令値制御部１４０へ出力する。
【００４７】
トルク指令値制御部１４０は、目標トルク指令値に基づいて、インバータ部２４０へ入力するトルク指令値を制御する。
【００４８】
具体的には、トルク指令値制御部１４０は、効率情報に基づいて、トルク指令値が０ではない区間のトルク指令値が、回転速度に対応する高効率トルク値に一致するように、トルク指令値を制御する。また、このとき、トルク指令値制御部１４０は、単位時間当たりのトルク指令値の平均値が目標トルク指令値に一致するように、トルク指令値を制御する。なお、本実施の形態において、単位時間は、後述の時分割周期とする。
【００４９】
トルク指令値制御部１４０は、トルク時分割判定部１４１、時分割トルク指令値算出部１４２、およびトルク指令出力部１４３を有する。
【００５０】
トルク時分割判定部１４１は、目標トルク指令値が、回転速度に対応する高効率トルク値よりも小さいとき、モータによるトルク発生を時分割で行うと判定する。
【００５１】
具体的には、トルク時分割判定部１４１は、効率情報を用いて、回転速度取得部１３０から入力される回転速度に対応する高効率トルク値を取得する。
【００５２】
そして、トルク時分割判定部１４１は、トルク指令値算出部１１０から入力される目標トルク指令値が、取得した高効率トルク値以上であるとき、トルク発生を時分割で行わないと判定する。そして、この場合、トルク時分割判定部１４１は、目標トルク指令値に連続して一致するトルク指令値の波形信号を、トルク指令出力部１４３へ出力する。
【００５３】
また、トルク時分割判定部１４１は、トルク指令値算出部１１０から入力される目標トルク指令値が、取得した高効率トルク値未満であるとき、トルク発生を時分割で行うと判定する。そして、この場合、トルク時分割判定部１４１は、トルク指令出力部１４３へのトルク指令値の出力は行わずに、入力された目標トルク指令値および取得した高効率トルク値を、時分割トルク指令値算出部１４２へ出力する。
【００５４】
時分割トルク指令値算出部１４２は、所定の時分割周期（以下単に「時分割周期」という）に対して、トルク指令値を高効率トルク値に一致させるオン区間と、トルク指令値
を０とするオフ区間とを決定する。
【００５５】
このとき、時分割トルク指令値算出部１４２は、オン区間当たりのトルク指令値の積算値が、時分割周期当たりの目標トルク指令値の積分値に一致するように、オン区間の時間長さを決定する。すなわち、時分割トルク指令値算出部１４２は、時分割周期当たりのトルク指令値の平均値が、目標トルク指令値に一致するように、オン区間の時間長さを決定する。
【００５６】
そして、時分割トルク指令値算出部１４２は、時分割周期ごとに、オン区間に高効率トルク値を維持し、オフ区間に０を維持するトルク指令値の波形信号を、トルク指令出力部１４３へ出力する。
【００５７】
具体的には、例えば、時分割トルク指令値算出部１４２は、トルク時分割判定部１４１から目標トルク指令値および高効率トルク値を入力されるごとに、時分割周期当たりの目標トルク指令値の積分値を高効率トルク値で除した値を算出する。そして、時分割トルク指令値算出部１４２は、算出した値の時間長さで高効率トルク値を時分割トルク指定値として継続して出力するオン区間を、各時分割周期の先頭に配置する。また、時分割トルク指令値算出部１４２は、各時分割周期の残りの区間を、それぞれ、０のトルク指令値を継続して出力するオフ区間とする。
【００５８】
なお、説明の簡便化のため、モータ部２５０が出力するトルクは、トルク指令値に一致するものとする。また、時分割周期は、トルク指令値の変動に追従できる程度に短く、かつ、電気自動車の車体などの共振周波数に一致しない長さであるものとする。
【００５９】
図５は、トルク指令値の決定手法の一例を示す図である。
【００６０】
図５（Ａ）は、時分割トルク指令値算出部１４２が決定するトルク指令値の波形の一例を示す波形図である。図５（Ｂ）は、バッテリー部２３０からモータ部２５０までの効率特性図の一例であり、図４に対応するものである。図４と同一部分には同一符号を付し、これについての説明を省略する。
【００６１】
なお、トルク指令値とそのトルク指令値により発生するトルクとが対応するように、図５（Ａ）のトルク指令値の座標軸のスケールと図５（Ｂ）のトルクの座標軸のスケールとを揃えて示す。
【００６２】
図５（Ｂ）に示すように、目標トルク指令値Ｆ０は、現在の回転速度Ｖｃにおける高効率トルク値Ｆｍよりも小さいとする。この場合、目標トルク指令値Ｆ０の回転速度Ｖｃにおける効率η０（約７５％）は、高効率トルク値Ｆｍの回転速度Ｖｃにおける効率ηｍ（約８６％）よりも低い。
【００６３】
したがって、図５（Ａ）に示すように、時分割トルク指令値算出部１４２は、高効率トルク値Ｆｍを、時分割周期Ｔのうちのオン区間３１３に出力する時分割トルク指令値Ｆｄとする。
【００６４】
図６は、オン区間の決定手法の一例を示す図である。
【００６５】
図６（Ａ）は、オン区間の時間長さ（以下「オン時間」という）の算出手法を模式的に示す図である。図６（Ｂ）は、時分割トルク指令値算出部１４２が決定するトルク指令値の波形を示す波形図であり、図５（Ａ）と対応するものである。
【００６６】
図６（Ａ）に示すように、時分割トルク指令値算出部１４２は、例えば、関数を用いて、時分割周期Ｔごとに時間変化に比例して値を０から高効率トルク値Ｆｍまで増加させる鋸波形のパラメータ値３２１を算出する。また、時分割トルク指令値算出部１４２は、目標トルク指令値Ｆ０とパラメータ値３２１とを比較する。そして、時分割トルク指令値算出部１４２は、目標トルク指令値Ｆ０がパラメータ値３２１を超える区間３２２を、オン区間３２７とし、目標トルク指令値Ｆ０がパラメータ値３２１以下である区間３２３を、オフ区間３２８とする。
【００６７】
この結果、図６（Ｂ）に示すように、オン時間ｔは、時分割周期Ｔの開始時刻から、パラメータ値３２１が増加の過程において目標トルク指令値Ｆ０と一致する交点３２４の時刻までの時間長さとなる。そして、オフ区間の時間長さは、時分割周期からオン時間を差し引いた残りの時間長さＴ−ｔとなる。
【００６８】
このようにして決定されたオン時間ｔは、時分割トルク指令値Ｆｄに乗じた結果が、目標トルク指令値Ｆ０に一致する。すなわち、時分割トルク指令値算出部１４２は、このような手法を用いることにより、時分割周期Ｔ当たりの時分割トルク指令値Ｆｄの積算値（図６（Ｂ）に示す領域３２５の面積）を、時分割周期Ｔ当たりの目標トルク指令値の積分値（図６（Ａ）に示す領域３２６の面積）に一致させることができる。
【００６９】
なお、目標トルク指令値Ｆ０との比較の対象となるパラメータ値３２１の波形は、上記鋸形状に限定されない。例えば、パラメータ値３２１の波形は、時分割周期Ｔごとに値を０から高効率トルク値Ｆｍまでを時間変化に比例して増加および減少する、三角波形であってもよい。
【００７０】
トルク指令出力部１４３は、トルク発生を時分割で行うと判定されていないとき、目標トルク指令値に一致するトルク指令値を、インバータ部２４０へ出力する。また、トルク指令出力部１４３は、トルク発生を時分割で行うと判定されたとき、インバータ部２４０に対して、時分割周期ごとに、オン区間に高効率トルク値に一致するトルク指令値を出力し、オフ区間に０のトルク指令値を出力する。以下、オン区間に出力されるトルク指令値として決定されたトルク指令値は、「時分割トルク指令値」という。
【００７１】
具体的には、例えば、トルク指令出力部１４３は、トルク時分割判定部１４１からトルク指令値が入力されているときは、当該トルク指令値のみを、インバータ部２４０部へ出力する。そして、トルク指令出力部１４３は、トルク時分割判定部１４１からトルク指令値が入力されていないときは、時分割トルク指令値算出部１４２から入力されるトルク指令値を、インバータ部２４０部へ出力する。
【００７２】
なお、トルク時分割判定部１４１は、トルク指令出力部１４３と一体的に設けられていてもよい。この場合、トルク時分割判定部１４１は、目標トルク指令値と高効率トルク値との比較結果に応じて、インバータ部２４０部へ出力するトルク指令値の値を、目標トルク指令値と、時分割トルク指令値および０との間で切り替える。
【００７３】
なお、モータ駆動制御装置１００は、例えば、ＣＰＵ、制御プログラムを格納したＲＯＭなどの記憶媒体、およびＲＡＭなどの作業用メモリを有する。この場合、上記した各機能部は、ＣＰＵが制御プログラムを実行することにより実現される。すなわち、モータ駆動制御装置１００は、例えば、車両に搭載されたＥＣＵ（Electric Control Unit）である。
【００７４】
バッテリー部２３０は、モータ駆動のための電力を含む、電力を蓄える。
【００７５】
インバータ部２４０は、モータ駆動制御装置１００から入力されるトルク指令値に対応するトルクをモータ部２５０が発生するための電流値および電圧値を算出する。そして、インバータ部２４０は、算出した電流値および電圧値の電力をバッテリー部２３０から電力の供給を受けて、モータ部２５０を駆動する。
【００７６】
モータ部２５０は、インバータ部２４０による駆動を受けて、トルクを発生し、発生したトルクを、シャフトを介して差動機構部２６０に伝達させる。
【００７７】
差動機構部２６０は、例えばディファレンシャルギヤであり、モータ部２５０から伝達されたトルクを、シャフトを介して２つのタイヤ２７０に分配して伝達させる。
【００７８】
タイヤ２７０は、差動機構部２６０から伝達されたトルクを受けて回転する。
【００７９】
このようなモータ駆動制御装置１００は、目標トルク指令値が高効率トルク値よりも小さい場合、モータ部２５０のトルク発生を時分割で行うことを決定することができる。目標トルク指令値が高効率トルク値よりも小さい場合とは、つまり、効率が高い値（本実施の形態では効率の最高値）よりも低い場合である。そして、モータ駆動制御装置１００は、トルク指令値の単位時間当たりの平均値（あるいは積分値）を変化させずに、０ではないときのトルク指令値を、高効率トルク値に一致させるようにすることができる。
【００８０】
また、このような動力系システム２００は、電気自動車の一充電走行距離を長くすることができる。また、動力系システム２００は、同一の一充電走行距離を得るのに、バッテリー部２３０をより小型化することが可能となり、電気自動車の小型化および軽量化を図ることができる。
【００８１】
以上で、モータ駆動制御装置１００の構成についての説明を終える。
【００８２】
次に、モータ駆動制御装置１００の動作について説明する。
【００８３】
図７は、モータ駆動制御装置１００の動作の一例を示す図である。
【００８４】
まず、ステップＳ１０００において、トルク指令値算出部１１０は、アクセルポジションセンサ部２２０から取得したアクセル開度に基づいて、目標トルク指令値を算出する。
【００８５】
そして、ステップＳ２０００において、回転速度取得部１３０は、図示しない回転速度センサなどからモータ部２５０の現在の回転速度を取得する。
【００８６】
そして、ステップＳ３０００において、トルク時分割判定部１４１は、現在の回転速度における高効率トルク値を、効率情報から取得する。
【００８７】
そして、ステップＳ４０００において、トルク時分割判定部１４１は、ステップＳ１０００で取得された目標トルク指令値が、ステップＳ３０００で取得された高効率トルク値よりも小さいか否かを判断する。
【００８８】
トルク時分割判定部１４１は、目標トルク指令値が高効率トルク値以上である場合には（Ｓ４０００：ＮＯ）、目標トルク指令値を維持するトルク指令値の波形信号をトルク指令出力部１４３へ出力し、ステップＳ５０００へ進む。また、トルク時分割判定部１４１は、目標トルク指令値が高効率トルク値よりも小さい場合（Ｓ４０００：ＹＥＳ）、目標トルク指令値および高効率トルク値を時分割トルク指令値算出部１４２へ出力して、ステップＳ６０００へ進む。
【００８９】
ステップＳ５０００において、トルク指令出力部１４３は、トルク時分割判定部１４１から入力されるトルク指令値の波形信号を、インバータ部２４０へ出力し、後述のステップＳ８０００へ進む。すなわち、トルク指令出力部１４３は、目標トルク指令値で連続するトルク指令値を、インバータ部２４０へ出力する。
【００９０】
また、ステップＳ６０００において、時分割トルク指令値算出部１４２は、例えば図５および図６で説明した手法により、予め定められた時分割周期に基づいて、時分割トルク指令値を算出し、オン区間を決定する。そして、時分割トルク指令値算出部１４２は、オン区間とオフ区間とを時分割周期ごとに繰り返すトルク指令値の波形信号を生成し、トルク指令出力部１４３へ出力する。
【００９１】
そして、ステップＳ７０００において、トルク指令出力部１４３は、トルク時分割判定部１４１から入力されるトルク指令値の波形信号を、インバータ部２４０へ出力する。すなわち、トルク指令出力部１４３は、時分割トルク指令値のオン区間と０のオフ区間とを時分割周期ごとに繰り返すトルク指令値を、インバータ部２４０へ出力する。
【００９２】
そして、ステップＳ８０００において、トルク指令値算出部１１０は、モータ駆動制御装置１００がトルク指令値の出力の処理を終了すべきか否かを判断する。
【００９３】
トルク指令値算出部１１０は、処理を終了すべきではないとき（Ｓ８０００：ＮＯ）、ステップＳ１０００へ戻る。また、トルク指令値算出部１１０は、処理を終了すべきとき（Ｓ８０００：ＹＥＳ）、一連の処理を終了する。
【００９４】
なお、モータ駆動制御装置１００は、ステップＳ１０００〜ステップＳ７０００の処理を（ステップＳ８０００の判断処理を）、ＣＰＵの演算周期ごとに実行してもよい。また、モータ駆動制御装置１００は、ステップＳ１０００〜ステップＳ７０００の処理を、例えば、時分割周期ごとなど、他のタイミングで実行してもよい。
【００９５】
例えば、モータ駆動制御装置１００は、ある時分割周期Ｔ０において、アクセル開度に基づく目標トルク指令値の平均値を取得し、現在のモータ部２５０の回転速度に基づく高効率トルク値を取得する。そして、モータ駆動制御装置１００は、次の時分割周期Ｔ１において、算出した目標トルク値の平均値を用いて、次の時分割周期Ｔ１の時分割トルク指令値およびオン区間を決定する。
【００９６】
以上のような動作により、モータ駆動制御装置１００は、目標トルク指令値が高効率トルク値よりも小さい場合、高効率トルク値に近付けた時分割トルク指令値と０とを繰り返すトルク指令値を出力することができる。
【００９７】
以上で、モータ駆動制御装置１００の動作についての説明を終える。
【００９８】
以下、モータ駆動制御装置１００の効果について説明する。
【００９９】
図８は、目標トルク指令値をそのまま使用した場合の効率を説明するための図である。
【０１００】
図８（Ａ）は、モータ部２５０の回転速度の時間変化の一例を示す図である。図８（Ｂ）は、目標トルク指令値の時間変化の一例を示す図である。図８（Ｃ）は、バッテリー部２３０からモータ部２５０までの効率特性図の一例であり、図４および図５（Ｂ）に対応するものである。図４および図５（Ｂ）と同一部分には同一符号を付し、これについての説明を省略する。
【０１０１】
なお、図８（Ａ）の時間軸と図８（Ｂ）の時間軸とを揃えて示す。また、トルク指令値とそのトルク指令値により発生するトルクとが対応するように、図８（Ｂ）のトルク指令値の座標軸のスケールと図８（Ｃ）のトルクの座標軸のスケールとを揃えて示す。
【０１０２】
図８（Ｂ）に示すように、目標トルク指令値は、時刻ｔ０〜ｔ１の第１の区間３３１において高い値Ｆｈを取ったとする。また、目標トルク指令値は、時刻ｔ１〜ｔ２の第２の区間３３２において低い値Ｆｌを取り、時刻ｔ２以降の第３の区間３３３において再び値Ｆｈを取ったとする。
【０１０３】
時刻ｔ０に停車している電気自動車において、このような目標トルク指令値がインバータ部２４０に入力された場合、図８（Ａ）に示すようになる。すなわち、モータ部２５０は、第１の区間３３１（ｔ０〜ｔ１）において一定の回転加速度で加速する。そして、モータ部２５０は、第２の区間３３２（ｔ１〜ｔ２）において一定の回転速度Ｖｃとなり、第３の区間３３３（ｔ２〜）において再び一定の回転加速度で加速する。
【０１０４】
第２の区間３３２は、例えば、電気自動車がある程度のスピードに乗り、一定速度で走行するように運転が行われている区間である。第２の区間３３２では、電気自動車の加速が必要とされていないため、タイヤ転がり抵抗や空気抵抗といった走行抵抗と釣り合うだけのトルクのみが指令されればよい。したがって、第２の区間３３２では、電気自動車の加速が行われた第１の区間と比べて、より小さい目標トルク指令値が出力される。
【０１０５】
図８（Ｃ）に示すように、第１および第３の区間３３１、３３３において、回転速度は変化し、効率ηｈも変化する。ところが、目標トルク指令値Ｆｈは、回転速度によらず、高効率トルク値（曲線３１１）よりも高い。したがって、本来の回転速度を維持した状態でトルク発生を時分割で行うようにすることはできない。
【０１０６】
一方、第２の区間３３２における目標トルク指令値Ｆｌは、回転速度Ｖｃにおける高効率トルク値Ｆｍ（曲線３１１）よりも低い。そして、目標トルク指令値Ｆｌの回転速度Ｖｃにおける効率ηｌ（約７７％）は、高効率トルク値Ｆｍの回転速度Ｖｃにおける効率ηｍ（約８６％）よりも低い。
【０１０７】
図９は、図８（Ｂ）に示す目標トルク指令値に基づいてトルク指令値を制御した場合の効率を説明するための図であり、図８と対応するものである。図８と同一部分には同一符号を付し、これについての説明を省略する。図９（Ａ）は、モータ部２５０の回転速度の時間変化の一例を示す図である。図９（Ｂ）は、本実施の形態における、インバータ部２４０に入力されるトルク指令値の時間変化の一例を示す図である。図９（Ｃ）は、バッテリー部２３０からモータ部２５０までの効率特性図の一例である。
【０１０８】
第２の区間３３２（ｔ１〜ｔ２）における目標トルク指令値Ｆｌは、上述の通り、回転速度Ｖｃにおける高効率トルク値Ｆｍよりも低い。したがって、モータ駆動制御装置１００は、第２の区間３３２においてトルク発生を時分割で行うと判定する。その結果、図９（Ｂ）に示すように、第２の区間３３２のトルク指令値は、高効率トルク値Ｆｍと０とを時分割周期Ｔごとに繰り返す波形をとる。そして、トルク指令値が高効率トルク値Ｆｍとなるオン区間の効率は、回転速度Ｖｃにおける最高値の効率ηｍ（約８６％）となる。
【０１０９】
また、第２の区間３３２において、時分割周期Ｔごとのトルク指令値の積分値は、時分割周期Ｔごとの目標トルク指令値の積分値と一致している。したがって、図９（Ａ）に示すように、モータ部２５０の回転速度の時間変化は、時分割トルク指令を行わずに目標トルク指令値をそのままインバータ部２４０へ入力する場合（図８（Ａ）参照）と同一となる。
【０１１０】
図８（Ｃ）と図９（Ｃ）とを比較すると、第２の区間３３２における効率の改善率は、ηｍ／ηｌ＝７７／８６＝０.８９５となる。すなわち、モータ駆動制御装置１００は、この例では、トルク指令値の制御を行うことにより約１０％の効率改善を図ることができる。
【０１１１】
以上のように、本実施の形態に係るモータ駆動制御装置１００は、時分割でのトルク発生を、必要なときに行う。そして、モータ駆動制御装置１００は、トルク指令値の単位時間当たりの平均値を目標トルク指令値に一致させつつ、オン区間のトルク指令値を高効率トルク値に一致させる。これにより、モータ駆動制御装置１００は、モータ出力を維持しつつ、より高い効率を達成することができる。
【０１１２】
上述の従来技術は、アクセル開度に応じて算出された値に対して、モータの数（以下「モータ数」という）により定まるトルク指令値しか出力することができないため、トルク指令値を高効率トルク値に一致させるものではない。
【０１１３】
例えば、目標トルク指令値が高効率トルク値をモータ数で割った値よりも大きい場合、従来技術では、出力するトルク指令値が高効率トルク値を上回り、かえって効率が低下する可能性がある。また、従来技術は、目標トルク指令値が高効率トルク値に一致する場合であっても、トルク発生を時分割で行ってしまい、本来発生しないトルクの変動による損失が発生し、効率が低下する。また、例えば、目標トルク指令値にモータ数を乗じた値が高効率トルク値に満たない場合、効率を最高値に一致させることはできない。
【０１１４】
したがって、モータ駆動制御装置１００は、このような従来技術に比べて、モータ出力を維持しつつ、より高い効率を達成することができる。特に、モータ駆動制御装置１００は、図４に領域３１２で示した軽負荷での走行において、電気自動車の一充電走行距離の延長を図ることができる。
【０１１５】
更に、モータ駆動制御装置１００は、従来技術が対応することができない、１モータ駆動の電気自動車にも、適用することができる。
【０１１６】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３は、本発明を２モータ駆動の電気自動車に適用した具体的態様の例である。
【０１１７】
図１０は、本実施の形態に係るモータ駆動制御装置を含む動力系システムの構成を示すブロック図であり、実施の形態１の図３と対応するものである。図３と同一部分には同一符号を付し、これについての説明を省略する。
【０１１８】
図１０に示すように、動力系システム２００ａは、第１のタイヤ２７０−１を駆動するための構成として、第１のインバータ部２４０−１および第１のモータ部２５０−１を有する。また、動力系システム２００ａは、第２のタイヤ２７０−２を駆動するための構成として、第２のインバータ部２４０−２および第２のモータ部２５０−２を有する。すなわち、第１および第２のモータ部２５０−１、２５０−２は、例えば、インホイールモータである。第１および第２のモータ部２５０−１、２５０−２は、いずれも、共通のバッテリー部２３０から電力を受ける。
【０１１９】
モータ駆動制御装置１００ａは、第１のインバータ部２４０−１へ入力するトルク指令値（以下「第１のトルク指令値」という）を生成するための構成として、第１の効率情報格納部１２０−１、第１の回転速度取得部１３０−１、および第１のトルク指令値制御部１４０−１を有する。
【０１２０】
第１のトルク指令値制御部１４０−１は、第１のトルク時分割判定部１４１−１、第１の時分割トルク指令値算出部１４２−１、および第１のトルク指令出力部１４３−１を有する。
【０１２１】
また、モータ駆動制御装置１００ａは、第２のインバータ部２４０−２へ入力するトルク指令値（以下「第２のトルク指令値」という）を生成するための構成として、第２の効率情報格納部１２０−２、第２の回転速度取得部１３０−２、および第２のトルク指令値制御部１４０−２を有する。
【０１２２】
第２のトルク指令値制御部１４０−２は、第２のトルク時分割判定部１４１−２、第２の時分割トルク指令値算出部１４２−２、および第２のトルク指令出力部１４３−２を有する。
【０１２３】
更に、モータ駆動制御装置１００ａは、第１のトルク指令値制御部１４０−１と第２のトルク指令値制御部１４０−２との動作を調整する構成として、トルク指令値分配部１５０ａおよびタイミング調整部１６０ａを有する。
【０１２４】
なお、本実施の形態において、トルク指令値算出部１１０は、第１および第２のモータ部２５０−１、２５０−２の全体で発生すべきトルクに対応する、目標トルク指令値を算出するものとする。
【０１２５】
トルク指令値分配部１５０ａは、トルク指令値算出部１１０が算出した目標トルク指令値を、第１のトルク指令値制御部１４０−１と、第２のトルク指令値制御部１４０−２とに分配する。
【０１２６】
具体的には、トルク指令値分配部１５０ａは、目標トルク指令値を、例えば、２輪に均等の値となるように、第１のトルク指令値制御部１４０−１へ入力する目標トルク指令値（以下「第１の目標トルク指令値」という）と、第２のトルク指令値制御部１４０−２へ入力する目標トルク指令値（以下「第２の目標トルク指令値」という）とに分配する。
【０１２７】
また、トルク指令値分配部１５０ａは、第１および第２のタイヤ２７０−１、２７０−２の空転を検出し、空転防止のための値を新たに算出してもよい。また、トルク指令値分配部１５０ａは、車体の横滑りを検出したときや、自動車のハンドル角度に基づいて、電気自動車の走行姿勢を安定化させるようなヨーモーメント制御により得られる値を算出してもよい。また、トルク指令値分配部１５０ａは、例えば、電気自動車のハンドル角度情報や、第１および第２のモータ部２５０−１、２５０−２の回転角度に基づいて、第１および第２の目標トルク指令値を算出してもよい。
【０１２８】
タイミング調整部１６０ａは、第１および第２のモータ部２５０−１、２５０−２全体に供給される電力の変動ができるだけ抑えられるように、第１および第２のトルク指令値制御部１４０−１、１４０−２のそれぞれのオン区間のタイミングを調整する。
【０１２９】
すなわち、タイミング調整部１６０ａは、第１および第２のトルク指令値制御部１４０−１、１４０−２の両方が時分割トルク指令値の出力を行うとき、バッテリー部２３０の電流供給の変動ができるだけ抑えられるようにオン区間のタイミングを調整する。オン区間のタイミング調整の具体的手法については、後述する。
【０１３０】
このようなモータ駆動制御装置１００ａは、バッテリー部２３０の電流供給の変動ができるだけ抑えられるように、２つの系統のオン区間のタイミングを調整することができる。
【０１３１】
一般に、バッテリーは、電流供給の変動が大きいほど負担がかかり、劣化しやすくなる。電流供給の変動が大きいとは、供給電流値が短時間で大きく変化したり、供給電流のオンオフが頻繁に繰り返されることをいう。したがって、モータ駆動制御装置１００ａは、２モータ駆動の電気自動車において、バッテリー部２３０の劣化を抑えながら、モータ出力を維持しつつ、より高い効率を達成することができる。
【０１３２】
以下、オン区間のタイミング調整の具体的手法の例およびその効果について説明する。
【０１３３】
例えば、タイミング調整部１６０ａは、各時分割周期の開始タイミング（以下「周期開始タイミング」という）を、第１および第２の時分割トルク指令値算出部１４２−１、１４２−２に通知する。
【０１３４】
第１の時分割トルク指令値算出部１４２−１は、予め定められた、周期開始タイミングを基準とするオン区間の配置ルールに従って、第１のトルク指令値のオン区間（以下「第１のオン区間」という）を決定する。
【０１３５】
第２の時分割トルク指令値算出部１４２−２は、予め定められた、周期開始タイミングを基準とするオン区間の配置ルールに従って、第２のトルク指令値のオン区間（以下「第２のオン区間」）を決定する。
【０１３６】
オン区間の配置ルールは、周期開始タイミングを基準に、第１のオン区間の開始タイミングまたは終了タイミングと、第２のオン区間の開始タイミングまたは終了タイミングとを、一致させるようなルールである。
【０１３７】
ここでは、周期開始タイミングに第１のオン区間の開始タイミングおよび第２のオン区間の終了タイミングを一致させる第１のルールと、周期開始タイミングに第１および第２のオン区間の開始タイミングを一致させる第２のルールとについて説明する。
【０１３８】
図１１は、第１のルールに基づくオン区間の決定手法の一例を示す図であり、実施の形態１の図６に対応するものである。但し、図１１は、目標トルク指令値が小さいときの決定の様子を示す。図６と同一部分には同一符号を付し、これについての説明を省略する。
【０１３９】
図１１（Ａ）は、第１の時分割トルク指令値算出部１４２−１におけるオン時間の算出手法を模式的に示す図であり、図６（Ａ）に対応するものである。図１１（Ｂ）は、第１の時分割トルク指令値算出部１４２−１が決定するトルク指令値の波形を示す波形図であり、図６（Ｂ）と対応するものである。
【０１４０】
図１１（Ｃ）は、第２の時分割トルク指令値算出部１４２−２におけるオン時間の算出手法を模式的に示す図であり、図６（Ａ）に対応するものである。図１１（Ｄ）は、第２の時分割トルク指令値算出部１４２−２が決定するトルク指令値の波形を示す波形図であり、図６（Ｂ）と対応するものである。
【０１４１】
図１１（Ｅ）は、図１１（Ｂ）と図１１（Ｄ）とを合成した図である。モータ部２５０に供給される電流は、インバータ部２４０に入力されるトルク指令値に比例する。また、上述の２系統を駆動すると、バッテリー部２３０から供給される電流は、第１および第２のモータ部２５０−１、２５０−２に供給される電流の和となる。すなわち、図１１（Ｅ）は、バッテリー部２３０の動力系システム２００ａに対する供給電流値の波形に相当するものである。
【０１４２】
図１１（Ａ）および図１１（Ｂ）に示すように、第１の時分割トルク指令値算出部１４２−１は、パラメータ値３２１を用いて、第１のオン区間３２７を決定する。パラメータ３２１は、時分割周期Ｔごとに時間変化に比例して値を０から高効率トルク値Ｆｍまで増加させる鋸波形を取る。この結果、第１のオン区間３２７は、周期開始タイミングＰに開始するように配置される。
【０１４３】
一方、図１１（Ｃ）および図１１（Ｄ）に示すように、第２の時分割トルク指令値算出部１４２−２は、パラメータ値３２１'を用いて、第２のオン区間３２７'を決定する。パラメータ３２１'は、時分割周期Ｔごとに時間変化に比例して値を高効率トルク値Ｆｍから０まで減少させる鋸波形を取る。この結果、第２のオン区間３２７'は、周期開始タイミングＰに終了するように配置される。
【０１４４】
ここでは、目標トルク指令値が小さく、第１のオン区間３２７のオン時間ｔおよび第２のオン区間３２７'のオン時間ｔ'は、それぞれ、０よりも大きく、時分割周期Ｔの半分（Ｔ／２）よりも小さいものとする。また、第１のトルク指令値の時分割トルク指令値Ｆｄおよび第２のトルク指令値の時分割トルク指令値Ｆｄ'は、等しいものとする。
【０１４５】
この場合、図１１（Ｅ）に示すように、第１のオン区間３２７と第２のオン区間３２７'とは連続し、時分割トルク指令値Ｆｄ、Ｆｄ'が連続して出力される。この結果、時分割周期Ｔごとの電流供給の変動は、０と時分割トルク指令値Ｆｄ、Ｆｄ'に対応する値との間の１往復となる。
【０１４６】
図１２は、第１のルールに基づくオン区間の決定手法の一例を示す図であり、図１１に対応するものである。但し、図１２は、目標トルク指令値が大きいときの決定の様子を示す。図１１と同一部分には同一符号を付し、これについての説明を省略する。
【０１４７】
図１２（Ａ）および図１２（Ｂ）に示すように、第１の時分割トルク指令値算出部１４２−１は、第１のオン区間３２７を、周期開始タイミングＰに開始するように配置する。また、図１２（Ｃ）および図１２（Ｄ）に示すように、第２の時分割トルク指令値算出部１４２−２は、第２のオン区間３２７'を、周期開始タイミングＰに終了するように配置する。
【０１４８】
但し、ここでは、目標トルク指令値が大きく、第１のオン区間３２７のオン時間ｔおよび第２のオン区間３２７'のオン時間ｔ'は、それぞれ、時分割周期Ｔの半分（Ｔ／２）よりも大きく、時分割周期Ｔよりも小さいものとする。
【０１４９】
この場合、図１２（Ｅ）に示すように、第１のオン区間３２７と第２のオン区間３２７'とは連続しつつ重なり合う。この結果、時分割周期Ｔごとの電流供給の変動は、時分割トルク指令値Ｆｄに対応する値と、時分割トルク指令値Ｆｄ、Ｆｄ'との和（Ｆｄ＋Ｆｄ'）に対応する値との間の１往復となる。
【０１５０】
図１３は、第２のルールに基づくオン区間の決定手法の一例を示す図であり、図１１に対応するものである。図１１と同一部分には同一符号を付し、これについての説明を省略する。
【０１５１】
図１３（Ａ）および図１３（Ｂ）に示すように、第１および第２の時分割トルク指令値算出部１４２−１、１４２−２は、例えば、図１１（Ａ）に示す鋸波形のパラメータ値３２１を用いて、第１および第２のオン区間３２７、３２７’を決定する。この結果、第１および第２のオン区間３２７、３２７は、両方とも、周期開始タイミングＰに開始するように配置される。
【０１５２】
この場合、図１３（Ｃ）に示すように、第１のオン区間３２７と第２のオン区間３２７'とは重なり合う。この結果、時分割周期Ｔごとの電流供給の変動は、０と時分割トルク指令値Ｆｄ、Ｆｄ'との和（Ｆｄ＋Ｆｄ'）に対応する値との間の１往復となる。
【０１５３】
図１１（Ｅ）と図１３（Ｃ）とを比較すると、図１３（Ｃ）のほうが電流供給の変動の幅が大きい。したがって、バッテリー部２３０の劣化の低減の観点からは、第１のルールのほうが望ましい。
【０１５４】
図１４は、参考として、オン区間のタイミング調整を行わない場合の電流供給の変動の例を説明するための図であり、図１１および図１３に対応するものである。図１１および図１３と同一部分には同一符号を付し、これについての説明を省略する。
【０１５５】
図１４（Ａ）に示すように、第１の時分割トルク指令値算出部１４２−１は、例えば、第１のオン区間３２７を、第１の時分割トルク指令値算出部１４２−１の周期開始タイミングＰに開始するように配置する。また、第２の時分割トルク指令値算出部１４２−２は、例えば、第２のオン区間３２７'を、第２の時分割トルク指令値算出部１４２−２の周期開始タイミングＰ'に開始するように配置する。
【０１５６】
但し、第２の時分割トルク指令値算出部１４２−２の周期開始タイミングＰ'は、第１の時分割トルク指令値算出部１４２−１の周期開始タイミングＰから、時分割周期Ｔの半分の時間（Ｔ／２）だけずれていたとする。
【０１５７】
この場合、図１４（Ｃ）に示すように、第１のオン区間３２７と第２のオン区間３２７'とは連続せず、重なりもしない。この結果、時分割周期Ｔごとの電流供給の変動は、０と時分割トルク指令値Ｆｄ、Ｆｄ'に対応する値との間の２往復となる。
【０１５８】
図１１（Ｅ）と図１４（Ｃ）とを比較すると、図１４（Ｃ）のほうが電流供給の変動の頻度が高い。したがって、バッテリー部２３０の劣化の低減の観点からは、本実施の形態のようなオン区間のタイミング調整を行うことが望ましい。
【０１５９】
以上のように、本実施の形態に係るモータ駆動制御装置１００ａは、バッテリー部２３０の電流供給の変動ができるだけ抑えられるように、２つの系統のオン区間のタイミングを調整する。これにより、モータ駆動制御装置１００ａは、２モータ駆動の電気自動車において、バッテリー部２３０の劣化を抑え、モータ出力を維持しつつ、より高い効率を達成することができる。
【０１６０】
なお、タイミング調整部１６０ａは、第１および第２の時分割トルク指令値算出部１４２−１の一方または両方の内部に備えられていてもよい。両方に備えられている場合、例えば、タイミング調整部１６０ａは、同一の時間信号（例えばＣＰＵのクロック信号）を取得し、これを用いて時分割周期の同期を取ればよい。
【０１６１】
また、タイミング調整部１６０ａは、一方のオン区間の配置を基準として、他方のオン区間の配置を決定してもよい。
【０１６２】
更に、タイミング調整部１６０ａは、例えば、第１のオン時間を取得して、第１のオン区間の終了タイミングに第２のオン区間を開始させるようにしてもよい。
【０１６３】
また、本発明は、２以上の複数モータ駆動の電気自動車に適用することができる。
【０１６４】
なお、以上説明した実施の形態２および実施の形態３において、トルク時分割判定部１４１は、目標トルク指令値が、効率が高い値となるトルク指令値以上である場合にのみ、トルク発生を時分割で行わないと判定したが、これに限定されない。
【０１６５】
トルク時分割判定部１４１は、目標トルク指令値が、効率が高い値となるトルク指令値未満であっても、その差が小さい場合、トルク発生を時分割で行わないと判定してもよい。これは、トルク変動による損失が、トルクの時分割化による効率改善を上回る可能性があるからである。この場合、例えば、効率情報格納部１２０は、上述の効率情報に加えて、その回転速度において効率が高い値となるトルク指令値を数％低減させた値を示す効率情報を、トルク時分割化判定のために格納しておく。そして、トルク時分割判定部１４１は、このトルク時分割化判定用の効率情報に基づいて、トルク時分割化を行うか否かを判定すればよい。すなわち、トルク時分割判定部１４１は、目標トルク指令値が、現在の回転速度において効率が高い値となるトルク指令値を数％低減させた値以上である場合には、トルク発生を時分割で行わないと判定すればよい。
【０１６６】
また、効率情報が示す高効率トルク値は、効率が最高値となるトルク指令値としたが、これに限定されない。高効率トルク値は、例えば、効率が最高値となるトルク指令値の上下に所定の幅を持たせた数値範囲や、効率が所定値以上となるトルク指令値の数値範囲としてもよい。この場合、効率は、必ずしも最高値とはならないが、トルク発生を時分割で行わない場合に比べて向上させることができる。
【０１６７】
また、本発明は、電気自動車の動力系システム以外にも、トルク指令値に応じたトルクを発生させて回転するモータの駆動を制御する各種の装置およびシステムに適用することができる。例えば、本発明は、電動自転車、電動自動二輪車、エアコン、冷蔵庫、洗濯機など、モータを利用する幅広い製品にも、適用が可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１６８】
本発明に係るモータ駆動制御装置およびモータ駆動制御方法は、モータ出力を維持しつつ、より高い効率を達成することができるモータ駆動制御装置およびモータ駆動制御方法として有用である。
【符号の説明】
【０１６９】
１００、１００ａ  モータ駆動制御装置
１１０  トルク指令値算出部
１２０  効率情報格納部
１３０  回転速度取得部
１４０  トルク指令値制御部
１４１  トルク時分割判定部
１４２  時分割トルク指令値算出部
１４３  トルク指令出力部
１５０ａ  トルク指令値分配部
１６０ａ  タイミング調整部
２００、２００ａ  動力系システム
２１０  アクセルペダル
２２０  アクセルポジションセンサ部
２３０  バッテリー部
２４０  インバータ部
２５０  モータ部
２６０  差動機構部
２７０  タイヤ
【図１】
2012228134.tif 000003
【図２】
2012228134.tif 000004
【図３】
2012228134.tif 000005
【図４】
2012228134.tif 000006
【図５】
2012228134.tif 000007
【図６】
2012228134.tif 000008
【図７】
2012228134.tif 000009
【図８】
2012228134.tif 000010
【図９】
2012228134.tif 000011
【図１０】
2012228134.tif 000012
【図１１】
2012228134.tif 000013
【図１２】
2012228134.tif 000014
【図１３】
2012228134.tif 000015
【図１４】
2012228134.tif 000016