(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各駆動輪に対応させて配設されたｎ（ｎ≧２）個のモータと、該各モータをそれぞれ駆動するためのインバータと、各モータに供給される電流を検出する電流検出手段と、各モータの位置情報を検出する位置情報検出手段と、各サンプリングタイミングで前記電流及び位置情報を読み込む読込手段と、読み込まれた位置情報に基づいて、ｎ個の制御周期が終了するまでの間に設定された任意の時点における位置情報を推定する推定手段と、読み込まれた電流及び推定された位置情報に基づいて、前記各インバータのスイッチングを行うためのデューティを算出するデューティ算出手段と、デューティが算出された後の、前記サンプリングタイミングによって設定されたｎ個の制御周期にわたって、前記デューティで各インバータのスイッチングを行う駆動手段とを有することを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
前記推定手段は、各サンプリングタイミングからｎ個の制御周期後の位置情報を推定する請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記サンプリングタイミングは、基本波信号の各頂点に同期させて設定される請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項４】
各駆動輪に対応させて配設されたｎ（ｎ≧２）個のモータに供給される電流を検出し、各モータの位置情報を検出し、各サンプリングタイミングで前記電流及び位置情報を読み込み、読み込まれた位置情報に基づいて、ｎ個の制御周期が終了するまでの間に設定された任意の時点における位置情報を推定し、読み込まれた電流及び推定された位置情報に基づいて、各インバータのスイッチングを行うためのデューティを算出し、デューティが算出された後の、前記サンプリングタイミングによって設定されたｎ個の制御周期にわたって、前記デューティで各インバータのスイッチングを行うことを特徴とするモータ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータ制御装置及びモータ制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、各駆動輪に対応させてモータが配設された電動車両においては、複数のモータを駆動する必要があり、そのために、モータ制御装置が配設される。
【０００３】
図２は従来の電動車両におけるモータ制御装置の制御ブロック図である。
【０００４】
図において、１１は第１のモータ、１２は第２のモータ、１３は前記第１のモータ１１の制御を行う第１のコントローラ、１４は前記第２のモータ１２の制御を行う第２のコントローラ、１５は前記第１、第２のコントローラ１３、１４の制御を行う上位制御装置である。
【０００５】
前記第１のコントローラ１３は、前記第１のモータ１１を駆動するための第１のインバータ１６、及び該第１のインバータ１６の制御を行うための制御部１７を備え、該制御部１７は、ＣＰＵ１８、及び図示されないＲＡＭ、ＲＯＭ等のメモリを備える。また、前記第２のコントローラ１４は、前記第２のモータ１２を駆動するための第２のインバータ２１、及び該第２のインバータ２１の制御を行うための制御部２２を備え、該制御部２２は、ＣＰＵ２３、及び図示されないＲＡＭ、ＲＯＭ等のメモリを備える。なお、前記ＣＰＵ１８、２３に代えてＤＳＰを使用することもできる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のモータ制御装置においては、第１、第２のモータ１１、１２に対応させて第１、第２のコントローラ１３、１４が必要になり、ＣＰＵ１８、２３、メモリ等の数がその分多くなり、モータ制御装置のコストが高くなるだけでなく、第１、第２のコントローラ１３、１４の占有スペースが大きくなり、モータ制御装置の搭載性が低下してしまう。
【０００７】
また、第１、第２のコントローラ１３、１４間において通信処理を行う必要があるので、通信線及びソフトウェアが必要になり、モータ制御装置のコストが高くなるだけでなく、通信処理を行うための時間が必要になるので、モータ制御装置の制御性がその分低下してしまう。
【０００８】
本発明は、前記従来のモータ制御装置の問題点を解決して、コストを低くすることができ、搭載性及び制御性を向上させることができるモータ制御装置及びモータ制御方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明のモータ制御装置においては、各駆動輪に対応させて配設されたｎ（ｎ≧２）個のモータと、該各モータをそれぞれ駆動するためのインバータと、各モータに供給される電流を検出する電流検出手段と、各モータの位置情報を検出する位置情報検出手段と、各サンプリングタイミングで前記電流及び位置情報を読み込む読込手段と、読み込まれた位置情報に基づいて、ｎ個の制御周期が終了するまでの間に設定された任意の時点における位置情報を推定する推定手段と、読み込まれた電流及び推定された位置情報に基づいて、前記各インバータのスイッチングを行うためのデューティを算出するデューティ算出手段と、デューティが算出された後の、前記サンプリングタイミングによって設定されたｎ個の制御周期にわたって、前記デューティで各インバータのスイッチングを行う駆動手段とを有する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
図１は本発明の第１の実施の形態におけるモータ制御装置の機能ブロック図である。なお、この場合、２個のモータを備えるモータ制御装置について説明する。
【００１６】
図において、１１は第１のモータ、１２は第２のモータ、１６は前記第１のモータ１１を駆動するための第１のインバータ、２１は前記第２のモータ１２を駆動するための第２のインバータ、３５、３６、４５、４６は第１、第２のモータ１１、１２に供給される電流を検出する電流検出手段としての電流センサである。
【００１７】
また、３７、４７は第１、第２のモータ１１、１２の位置情報としての磁極の位置を検出する位置情報検出手段としてのロータ位置算出回路、８１は各サンプリングタイミングで前記電流及び磁極の位置を読み込む読込手段、８２は読み込まれた電流及び磁極の位置に基づいて、第１、第２のインバータ１６、２１のスイッチングを行うためのデューティを算出するデューティ算出手段、８３はデューティが算出された後の、前記サンプリングタイミングによって設定された２個の制御周期にわたって、前記デューティで第１、第２のインバータ１６、２１のスイッチングを行う駆動手段としてのドライブ回路である。
【００１８】
図３は本発明の第１の実施の形態におけるモータ駆動装置を示す図である。
【００１９】
図において、１１は第１のモータ、１２は第２のモータ、１６は前記第１のモータ１１に接続され、第１のモータ１１を駆動するための第１のインバータ、２１は前記第２のモータ１２に接続され、第２のモータ１２を駆動するための第２のインバータ、２５、２６は前記第１、第２のインバータ１６、２１に接続された平滑コンデンサ、２７は第１のインバータ１６、２１に接続された共通のバッテリである。なお、本実施の形態においては、第１、第２のモータ１１、１２が配設されるが、２個以上の複数（ｎ個）のモータを配設することができる。
【００２０】
前記第１のモータ１１は、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のステータコイルＣ１〜Ｃ３、及び該ステータコイルＣ１〜Ｃ３の内側において回転自在に配設された図示されないロータを有し、該ロータは、２個の磁極から成る磁極対を少なくとも一つ備える。また、前記第２のモータ１２は、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のステータコイルＣ４〜Ｃ６、及び該ステータコイルＣ４〜Ｃ６の内側において回転自在に配設された図示されないロータを有し、該ロータは、２個の磁極から成る磁極対を少なくとも一つ備える。そして、本実施の形態において、前記第１、第２のモータ１１、１２はＤＣブラシレスモータによって構成され、前記各ロータは磁極対を三つ備える。
【００２１】
前記第１のモータ１１を駆動する場合、前記バッテリ２７からの直流電流が第１のインバータ１６によって各相の電流に変換され、該各相の電流はそれぞれ各ステータコイルＣ１〜Ｃ３に供給される。そのために、前記第１のインバータ１６は、各相のアーム３１〜３３を備え、前記アーム３１にトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２が、前記アーム３２にトランジスタＴｒ３、Ｔｒ４が、前記アーム３３にトランジスタＴｒ５、Ｔｒ６がそれぞれ配設されるとともに、各トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６のエミッタ・コレクタ間にそれぞれダイオードＤ１〜Ｄ６が接続される。
【００２２】
そして、前記ステータコイルＣ１〜Ｃ３の中性点と前記トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２の中間点とがステータコイルＣ１によって、前記中性点と前記トランジスタＴｒ３、Ｔｒ４の中間点とがステータコイルＣ２によって、前記中性点と前記トランジスタＴｒ５、Ｔｒ６の中間点とがステータコイルＣ３によってそれぞれ接続される。また、前記トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２の中間点とステータコイルＣ１との間に電流センサ３５が配設され、該電流センサ３５によってステータコイルＣ１に供給される電流が検出される。さらに、前記トランジスタＴｒ３、Ｔｒ４の中間点とステータコイルＣ２との間に電流センサ３６が配設され、該電流センサ３６によって、ステータコイルＣ２に供給される電流が検出される。なお、各相のうちの二つの相の電流の値が決まると、他の一つの相の電流の値も決まる。したがって、各相の電流を制御するために、例えば、Ｕ相及びＶ相の電流が電流センサ３５、３６によって検出されるようになっている。
【００２３】
そして、前記ロータに連結された図示されないロータシャフトに、レゾルバの回転子が同軸的に連結され、前記レゾルバにロータ位置算出回路３７が接続され、該ロータ位置算出回路３７は、前記レゾルバに交流電圧を印加するとともに、レゾルバからレゾルバ信号を受けて位置情報としての磁極の位置を算出する。
【００２４】
また、前記第２のモータ１２を駆動する場合、前記バッテリ２７からの直流電流が第２のインバータ２１によって各相の電流に変換され、該電流はそれぞれ各ステータコイルＣ４〜Ｃ６に供給される。そのために、前記第２のインバータ２１は、各相のアーム４１〜４３を備え、前記アーム４１にトランジスタＴｒ１１、Ｔｒ１２が、前記アーム４２にトランジスタＴｒ１３、Ｔｒ１４が、前記アーム４３にトランジスタＴｒ１５、Ｔｒ１６がそれぞれ配設されるとともに、各トランジスタＴｒ１１〜Ｔｒ１６のエミッタ・コレクタ間にそれぞれダイオードＤ１１〜Ｄ１６が接続される。
【００２５】
そして、前記ステータコイルＣ４〜Ｃ６の中性点と前記トランジスタＴｒ１１、Ｔｒ１２の中間点とがステータコイルＣ４によって、前記中性点と前記トランジスタＴｒ１３、Ｔｒ１４の中間点とがステータコイルＣ５によって、前記中性点と前記トランジスタＴｒ１５、Ｔｒ１６の中間点とがステータコイルＣ６によってそれぞれ接続される。また、前記トランジスタＴｒ１１、Ｔｒ１２の中間点とステータコイルＣ４との間に電流センサ４５が配設され、該電流センサ４５によってステータコイルＣ４に供給される電流が検出される。さらに、前記トランジスタＴｒ１３、Ｔｒ１４の中間点とステータコイルＣ５との間に電流センサ４６が配設され、該電流センサ４６によって、ステータコイルＣ５に供給される電流が検出される。なお、電流センサ３５、３６、４５、４６によって電流検出手段が構成される。
【００２６】
そして、前記ロータに連結された図示されないロータシャフトに、レゾルバの回転子が同軸的に連結され、前記レゾルバにロータ位置算出回路４７が接続され、該ロータ位置算出回路４７は、前記レゾルバに交流電圧を印加するとともに、レゾルバからレゾルバ信号を受けて磁極の位置を算出する。なお、ロータ位置算出回路３７、４７によって位置情報検出手段が構成される。
【００２７】
ところで、前記第１、第２のインバータ１６、２１に対して共通の制御部５７が配設され、該制御部５７は第１、第２のインバータ１６、２１の制御を行う。そのために、前記電流センサ３５、３６、４５、４６及びロータ位置算出回路３７、４７が制御部５７に接続される。また、第１のインバータ１６の各トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６と制御部５７とがバス５２を介して、第２のインバータ２１の各トランジスタＴｒ１１〜Ｔｒ１６と制御部５７とがバス５３を介して接続される。
【００２８】
次に、モータ制御装置について説明する。
【００２９】
図４は本発明の第１の実施の形態におけるモータ制御装置の制御ブロック図である。
【００３０】
図において、１１は第１のモータ、１２は第２のモータ、５５は前記第１、第２のモータ１１、１２の制御を行うコントローラ、５６は電動車両の全体の制御を行うために、コントローラ５５の制御を行う上位制御装置である。
【００３１】
前記コントローラ５５は、前記第１、第２のモータ１１、１２を駆動するための第１、第２のインバータ１６、２１、及び該第１、第２のインバータ１６、２１の制御を行うための制御部５７を備え、該制御部５７は、ＣＰＵ５８、及び図示されないＲＡＭ、ＲＯＭ等のメモリを備える。なお、前記ＣＰＵ５８に代えてＤＳＰを使用することもできる。
【００３２】
前記構成のモータ制御装置おいて、上位制御装置５６が電流指令値を発生させ、該電流指令値を制御部５７に送ると、該制御部５７の図示されない電圧指令値算出手段は、前記電流指令値に対応する３相の電圧指令値を算出する。そして、前記制御部５７の図示されないパルス幅変調信号発生手段は、前記各電圧指令値と基本波信号としての三角波信号とを比較して、前記電圧指令値に対応するパルス幅を有する３相のパルス幅変調（ＰＷＭ）信号を発生させ、該パルス幅変調信号を制御部５７の駆動手段としてのドライブ回路８３（図１）に送る。該ドライブ回路８３は、前記パルス幅変調信号を受けて、各トランジスタＴｒ１（図３）〜Ｔｒ６、Ｔｒ１１〜Ｔｒ１６を駆動するための駆動信号をそれぞれ発生させ、該駆動信号を第１、第２のインバータ１６、２１に送り、第１、第２のインバータ１６、２１のスイッチングを行う。その結果、前記各ステータコイルに電流が供給され、ロータにトルクが発生させられる。このようにして、前記モータ駆動装置を作動させ、第１、第２のモータ１１、１２を駆動することによって電動車両を走行させることができる。
【００３３】
次に、モータ制御方法について説明する。なお、この場合、各相のパルス幅変調信号を発生させる方法はいずれも同じであるので、Ｕ相のパルス幅変調信号を発生させる方法について説明する。
【００３４】
図５は本発明の第１の実施の形態における制御部の動作を示すタイムチャート、図６は本発明の第１の実施の形態における制御部の動作を示すフローチャート、図７は本発明の第１の実施の形態におけるデューティの算出方法を示すタイムチャートである。
【００３５】
この場合、制御部５７（図４）の図示されない信号発生器によって三角波信号が発生させられ、該三角波信号の周期が１００〔μｓ〕（周波数が１０〔ｋＨｚ〕）にされる。そして、三角波信号の三角波の各頂点に同期させてサンプリングタイミングｔ１、ｔ２、…が設定され、各サンプリングタイミングｔ１、ｔ２、…間に制御周期が設定される。そして、モータがｎ個配設される場合、２ｎ個の制御周期で各モータが駆動される。本実施の形態においては、４個の制御周期で第１、第２のモータ１１、１２が駆動される。
【００３６】
まず、第１の制御周期が開始されるサンプリングタイミングｔ１で、制御部５７の読込手段８１（図１）は、電流センサ３５（図３）によって検出されたＵ相の電流ＩM1をサンプリングするとともに、ロータ位置算出回路３７によって算出された第１のモータ１１の磁極の位置をサンプリングする。そして、前記制御部５７の図示されない推定手段は、前記磁極の位置に基づいて、任意の時点、例えば、二つの制御周期後、すなわち、２００〔μｓ〕後の磁極の位置を推定する。
【００３７】
また、前記電圧指令値算出手段は、前記電流ＩM1、及び推定された磁極の位置に対応するＵ相の電流指令値に基づいて、Ｕ相の電圧指令値を算出する。そして、前記パルス幅変調信号発生手段の図示されない比較手段及びデューティ算出手段８２は、前記電圧指令値と三角波信号とを比較し、比較結果に基づいて、第１のモータ１１を駆動するためのＵ相のパルス幅変調（ＰＷＭ）信号ＳU を発生させる。
【００３８】
この場合、電圧指令値が三角波信号以上の部分をローレベルとし、電圧指令値が三角波信号より低い部分をハイレベルとするパルス幅変調信号ＳU が発生させられ、該パルス幅変調信号ＳU は前記パルス幅変調信号発生手段の図示されない反転器によって反転させられる。そして、反転される前のパルス幅変調信号ＳU はトランジスタＴｒ２を駆動するために、反転された後のパルス幅変調信号ＳU はトランジスタＴｒ１を駆動するためにそれぞれ使用される。
【００３９】
このように、Ｕ相のパルス幅変調信号ＳU が発生させられることによってデューティ算出処理が行われ、２個の制御周期にわたってトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２をオンにするためのデューティＤ１が算出される。なお、反転される前のパルス幅変調信号ＳU のローレベルの部分、及び反転された後のパルス幅変調信号ＳU のハイレベルの部分がデューティＤ１になる。
【００４０】
続いて、第２の制御周期が開始されるサンプリングタイミングｔ２で、前記読込手段８１は、電流センサ４５によって検出されたＵ相の電流ＩM2をサンプリングするとともに、ロータ位置算出回路４７によって算出された第２のモータ１２の磁極の位置をサンプリングする。そして、前記推定手段は、前記磁極の位置に基づいて２００〔μｓ〕後の磁極の位置を推定する。
【００４１】
また、前記電圧指令値算出手段は、前記電流ＩM2、及び推定された磁極の位置に対応するＵ相の電流指令値に基づいて、Ｕ相の電圧指令値を算出する。そして、前記比較手段及びデューティ算出手段８２は、前記電圧指令値と三角波信号とを比較し、比較結果に基づいて、第２のモータ１２を駆動するためのＵ相のパルス幅変調信号ＳU を発生させる。
【００４２】
この場合、電圧指令値が三角波信号以上の部分をローレベルとし、電圧指令値が三角波信号より低い部分をハイレベルとするパルス幅変調信号ＳU が発生させられ、該パルス幅変調信号ＳU は前記反転器によって反転させられる。そして、反転される前のパルス幅変調信号ＳU はトランジスタＴｒ１２を駆動するために、反転された後のパルス幅変調信号ＳU はトランジスタＴｒ１１を駆動するためにそれぞれ使用される。
【００４３】
このように、Ｕ相のパルス幅変調信号ＳU が発生させられることによってデューティ算出処理が行われ、２個の制御周期にわたってトランジスタＴｒ１１、Ｔｒ１２をオンにするためのデューティＤ２が算出される。なお、反転される前のパルス幅変調信号ＳU のローレベルの部分、及び反転された後のパルス幅変調信号ＳU のハイレベルの部分がデューティＤ２になる。
【００４４】
また、前記ドライブ回路８３は、サンプリングタイミングｔ２で、第１のインバータ１６にパルス幅変調信号ＳU を送り、デューティＤ１で第１のインバータ１６の１回目のスイッチングを行う。
【００４５】
次に、第３の制御周期が開始されるサンプリングタイミングｔ３で、前記読込手段８１は、電流センサ３５によって検出されたＵ相の電流ＩM1’をサンプリングするとともに、ロータ位置算出回路３７によって算出された第１のモータ１１の磁極の位置をサンプリングする。そして、前記推定手段は、前記磁極の位置に基づいて２００〔μｓ〕後の磁極の位置を推定する。
【００４６】
また、前記電圧指令値算出手段は、前記電流ＩM1’、及び推定された磁極の位置に対応するＵ相の電流指令値に基づいて、Ｕ相の電圧指令値を算出する。そして、前記比較手段及びデューティ算出手段８２は、前記電圧指令値と三角波信号とを比較し、比較結果に基づいて、第１のモータ１１を駆動するためのＵ相のパルス幅変調信号ＳU を発生させる。
【００４７】
この場合、電圧指令値が三角波信号以上の部分をローレベルとし、電圧指令値が三角波信号より低い部分をハイレベルとするパルス幅変調信号ＳU が発生させられ、該パルス幅変調信号ＳU は前記反転器によって反転させられる。そして、反転される前のパルス幅変調信号ＳU はトランジスタＴｒ２を駆動するために、反転された後のパルス幅変調信号ＳU はトランジスタＴｒ１を駆動するためにそれぞれ使用される。
【００４８】
このように、Ｕ相のパルス幅変調信号ＳU が発生させられることによってデューティ算出処理が行われ、２個の制御周期にわたってトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２をオンにするためのデューティＤ１’が算出される。なお、反転される前のパルス幅変調信号ＳU のローレベルの部分、及び反転された後のパルス幅変調信号ＳU のハイレベルの部分がデューティＤ１’になる。
【００４９】
また、前記ドライブ回路８３は、サンプリングタイミングｔ３で、第１のインバータ１６にパルス幅変調信号ＳU を送り、デューティＤ１’で第１のインバータ１６の２回目のスイッチングを行うとともに、第２のインバータ２１にパルス幅変調信号ＳU を送り、デューティＤ２で第２のインバータ２１の１回目のスイッチングを行う。
【００５０】
次に、第４の制御周期が開始されるサンプリングタイミングｔ４で、前記読込手段８１は、電流センサ４５によって検出されたＵ相の電流ＩM2’をサンプリングするとともに、ロータ位置算出回路４７によって算出された第２のモータ１２の磁極の位置をサンプリングする。そして、前記推定手段は、前記磁極の位置に基づいて２００〔μｓ〕後の磁極の位置を推定する。
【００５１】
また、前記電圧指令値算出手段は、前記電流ＩM2’、及び推定された磁極の位置に対応するＵ相の電流指令値に基づいて、Ｕ相の電圧指令値を算出する。そして、前記比較手段及びデューティ算出手段８２は、前記電圧指令値と三角波信号とを比較し、比較結果に基づいて、第２のモータ１２を駆動するためのＵ相のパルス幅変調信号ＳU を発生させる。
【００５２】
この場合、電圧指令値が三角波信号以上の部分をローレベルとし、電圧指令値が三角波信号より低い部分をハイレベルとするパルス幅変調信号ＳU が発生させられ、該パルス幅変調信号ＳU は前記反転器によって反転させられる。そして、反転される前のパルス幅変調信号ＳU はトランジスタＴｒ１２を駆動するために、反転された後のパルス幅変調信号ＳU はトランジスタＴｒ１１を駆動するためにそれぞれ使用される。
【００５３】
このように、Ｕ相のパルス幅変調信号ＳU が発生させられることによってデューティ算出処理が行われ、２個の制御周期にわたってトランジスタＴｒ１１、Ｔｒ１２をオンにするためのデューティＤ２’が算出される。なお、反転される前のパルス幅変調信号ＳU のローレベルの部分、及び反転された後のパルス幅変調信号ＳU のハイレベルの部分がデューティＤ２’になる。
【００５４】
また、前記ドライブ回路８３は、サンプリングタイミングｔ４で、第１のインバータ１６にパルス幅変調信号ＳU を送り、デューティＤ１’で第１のインバータ１６の１回目のスイッチングを行うとともに、第２のインバータ２１にパルス幅変調信号ＳU を送り、デューティＤ２で第２のインバータ２１の２回目のスイッチングを行う。
【００５５】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１  磁極の位置をサンプリングする。
ステップＳ２  ２００〔μｓ〕後の磁極の位置を推定する。
ステップＳ３  デューティを算出する。
ステップＳ４  １回目のスイッチングを行う。
ステップＳ５  ２回目のスイッチングを行い、リターンする。
【００５６】
このように、第１、第２のモータ１１、１２に共通の制御部５７において、所定の二つのサンプリングタイミングでデューティＤ１、Ｄ２が算出され、該各デューティＤ１、Ｄ２で、次の制御周期以降の２個の制御周期にわたって第１、第２のインバータ１６、２１のスイッチングが行われるので、一つの制御部５７によって第１、第２のモータ１１、１２を駆動することができる。
【００５７】
そして、ｎ個のモータを駆動するためのモータ制御装置においては、共通の制御部５７において、順にｎ個のデューティＤｉ（ｉ＝１、２、…、ｎ）が算出され、各デューティＤｉで、次の制御周期以降のｎ個の制御周期にわたって各インバータのスイッチングが行われるので、一つの制御部５７によってｎ個のモータを駆動することができる。なお、本実施の形態においては、次の制御周期以降のｎ個の制御周期にわたって各インバータのスイッチングが行われるようになっているが、他の制御周期以降のｎ個の制御周期にわたって各インバータのスイッチングを行うこともできる。
【００５８】
したがって、第１、第２のモータ１１、１２に対応させて第１、第２のコントローラを配設する必要がなくなり、ＣＰＵ５８、メモリ等の数を少なくすることができるので、モータ制御装置のコストを低くすることができる。また、コントローラ５５の占有スペースを小さくすることができるので、モータ制御装置の搭載性を向上させることができる。
【００５９】
そして、コントローラ５５と他のコントローラとの間において通信処理を行う必要がないので、通信線及びソフトウェアが不要になり、モータ制御装置のコストを低くすることができる。また、通信処理を行うための時間が不要になるので、モータ制御装置の制御性をその分向上させることができる。
【００６０】
さらに、制御部５７における各処理の速度を高くすることができるだけでなく、制御部５７の図示されない電源を小型化することができる。
【００６１】
ところで、第１、第２のモータ１１、１２が駆動されている間、ロータは回転するので、各第１、第２のモータ１１、１２の磁極の位置は常時変化する。これに対して、制御部５７は、デューティＤ１、Ｄ２を算出した後、同じデューティＤ１、Ｄ２で次の制御周期以降の２個の制御周期にわたって第１、第２のインバータ１６、２１のスイッチングが行われ、第１、第２のモータ１１、１２が駆動される。したがって、前記サンプリングタイミングｔ１でデューティ算出処理を開始したときの磁極の位置に基づいてデューティを算出すると、前記デューティ算出処理が終了した後、次の制御周期以降の各制御周期における磁極の位置、すなわち、各サンプリングタイミングｔ２〜ｔ４における実際の磁極の位置と前記サンプリングタイミングｔ１における磁極の位置とは異なる。そして、第１、第２のインバータ１６、２１のスイッチングが行われる際の実際の磁極の位置と前記サンプリングタイミングｔ１における磁極の位置との間にずれが生じ、前記サンプリングタイミングｔ１における磁極の位置に基づいて算出されたデューティは適正な値ではなくなってしまう。
【００６２】
ところが、本実施の形態においては、前記サンプリングタイミングｔ１で検出された磁極の位置に基づいて２００〔μｓ〕後の磁極の位置を推定するようになっているので、前記デューティ算出処理が終了した後、次の制御周期以降の各制御周期の中央、又はほぼ中央における磁極の位置に基づいてデューティＤ１、Ｄ２が算出されることになる。
【００６３】
したがって、第１、第２のインバータ１６、２１のスイッチングが行われる際の実際の磁極の位置と前記サンプリングタイミングｔ１で推定された磁極の位置との間に生じるずれを小さくすることができるので、デューティＤ１、Ｄ２を適正な値にすることができる。
【００６４】
また、三角波信号の三角波の各頂点のタイミングがサンプリングタイミングｔ１、ｔ２、…として設定され、各サンプリングタイミングｔ１、ｔ２、…で電流ＩM1、ＩM2がサンプリングされ、第１、第２のモータ１１、１２の磁極の位置がサンプリングされるとともに、前記各サンプリングタイミング間が制御周期として設定される。したがって、前記電流ＩM1、ＩM2及び磁極の位置のサンプリングは、必ず各制御周期が開始されるときに行われることになる。この場合、デューティ算出処理において、最新の電流ＩM1、ＩM2及び磁極の位置を使用することができるので、算出の精度を向上させることができるだけでなく、制御性を向上させることができる。
【００６５】
特に、基本波として三角波を使用するので、パルス幅変調信号ＳU においてハイレベルとローレベルとが切り換わる時点ではなく、パルス幅変調信号ＳU がハイレベルである間の中点、又はローレベルである間の中点で電流ＩM1、ＩM2のサンプリングが行われることになる。したがって、パルス幅変調信号ＳU においてハイレベルとローレベルとが切り換わる時点に発生するノイズの影響を受けることがなく、安定した電流ＩM1、ＩM2の情報を得ることができる。
【００６６】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。
【００６７】
図８は本発明の第２の実施の形態における制御部の動作を示すタイムチャートである。
【００６８】
この場合、上位制御装置５６（図４）が電流指令値を発生させ、該電流指令値を制御部５７に送ると、該制御部５７の図示されない電圧指令値算出手段は、前記電流指令値に対応する３相の電圧指令値を算出する。そして、前記制御部５７の図示されないパルス幅変調信号発生手段及びデューティ算出手段は、前記各電圧指令値と基本波信号としてのノコギリ波信号とを比較して、前記電圧指令値に対応するパルス幅を有する３相のパルス幅変調（ＰＷＭ）信号を発生させ、該パルス幅変調信号を制御部５７の駆動手段としてのドライブ回路８３（図１）に送る。
【００６９】
また、制御部５７の図示されない信号発生器によってノコギリ波信号が発生させられ、該ノコギリ波信号の周期が１００〔μｓ〕（周波数が１０〔ｋＨｚ〕）にされる。そして、ノコギリ波信号のノコギリ波の各頂点のタイミングがサンプリングタイミングｔ１、ｔ２、…として設定される。
【００７０】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００７１】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、モータ制御装置においては、各駆動輪に対応させて配設されたｎ（ｎ≧２）個のモータと、該各モータをそれぞれ駆動するためのインバータと、各モータに供給される電流を検出する電流検出手段と、各モータの位置情報を検出する位置情報検出手段と、各サンプリングタイミングで前記電流及び位置情報を読み込む読込手段と、読み込まれた位置情報に基づいて、ｎ個の制御周期が終了するまでの間に設定された任意の時点における位置情報を推定する推定手段と、読み込まれた電流及び推定された位置情報に基づいて、前記各インバータのスイッチングを行うためのデューティを算出するデューティ算出手段と、デューティが算出された後の、前記サンプリングタイミングによって設定されたｎ個の制御周期にわたって、前記デューティで各インバータのスイッチングを行う駆動手段とを有する。
【００７２】
この場合、各サンプリングタイミングで電流及び位置情報が読み込まれ、読み込まれた位置情報に基づいて、ｎ個の制御周期が終了するまでの間に設定された任意の時点における位置情報が推定され、読み込まれた電流及び推定された位置情報に基づいて、各インバータのスイッチングを行うためのデューティが算出される。そして、デューティが算出された後の、前記サンプリングタイミングによって設定されたｎ個の制御周期にわたって、前記デューティで各インバータのスイッチングが行われる。
【００７３】
したがって、各モータに対応させてコントローラを配設する必要がなくなり、ＣＰＵ、メモリ等の数を少なくすることができるので、モータ制御装置のコストを低くすることができる。また、コントローラの占有スペースを小さくすることができるので、モータ制御装置の搭載性を向上させることができる。
【００７４】
そして、コントローラと他のコントローラとの間において通信処理を行う必要がないので、通信線及びソフトウェアが不要になり、モータ制御装置のコストを低くすることができる。また、通信処理を行うための時間が不要になるので、モータ制御装置の制御性をその分向上させることができる。
【００７５】
さらに、各処理の速度を高くすることができるだけでなく、電源を小型化することができる。
【００７８】
しかも、前記読み込まれた電流及び推定された位置情報に基づいてデューティが算出されるので、各インバータのスイッチングが行われる際の実際の位置情報と推定された位置情報との間に生じるずれを小さくすることができる。したがって、デューティを適正な値にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるモータ制御装置の機能ブロック図である。
【図２】従来の電動車両におけるモータ制御装置の制御ブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態におけるモータ駆動装置を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態におけるモータ制御装置の制御ブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における制御部の動作を示すタイムチャートである。
【図６】本発明の第１の実施の形態における制御部の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施の形態におけるデューティの算出方法を示すタイムチャートである。
【図８】本発明の第２の実施の形態における制御部の動作を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１１、１２    第１、第２のモータ
１６、２１    第１、第２のインバータ
３５、３６、４５、４６    電流センサ
３７、４７    ロータ位置算出回路
５７    制御部
８１    読込手段
８２    デューティ算出手段
８３    ドライブ回路
Ｄ１、Ｄ２    デューティ
ＩM1、ＩM2    電流
【図１】
0004214628.tif 000002
【図２】
0004214628.tif 000003
【図３】
0004214628.tif 000004
【図４】
0004214628.tif 000005
【図５】
0004214628.tif 000006
【図６】
0004214628.tif 000007
【図７】
0004214628.tif 000008
【図８】
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