特許 7125195 モータ駆動装置、モータ駆動方法、及びモータ駆動プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-08-16

(45)【発行日】2022-08-24

(54)【発明の名称】モータ駆動装置、モータ駆動方法、及びモータ駆動プログラム

(51)【国際特許分類】

   H02P 5/46 20060101AFI20220817BHJP

   H02P 5/50 20160101ALI20220817BHJP

   H02P 5/747 20060101ALI20220817BHJP

   B60L 15/20 20060101ALN20220817BHJP

【ＦＩ】

H02P5/46 H

H02P5/50 D

H02P5/747

B60L15/20 S

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2018151623

(22)【出願日】2018-08-10

(65)【公開番号】P2020028174

(43)【公開日】2020-02-20

【審査請求日】2021-05-25

(73)【特許権者】

【識別番号】000003609

【氏名又は名称】株式会社豊田中央研究所

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100079049

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 淳

(74)【代理人】

【識別番号】100084995

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 和詳

(72)【発明者】

【氏名】日比野 良一

(72)【発明者】

【氏名】中澤 輝彦

(72)【発明者】

【氏名】西澤 博幸

(72)【発明者】

【氏名】仲原 彰治

(72)【発明者】

【氏名】長田 育充

(72)【発明者】

【氏名】日下部 誠

(72)【発明者】

【氏名】菅井 賢

(72)【発明者】

【氏名】鳥居 靖広

【審査官】池田 貴俊

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－０７００３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１９９７４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０５７２１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／１８６４７１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－０３６０７８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｐ ５／４６

Ｈ０２Ｐ ５／５０

Ｈ０２Ｐ ５／７４７

Ｂ６０Ｌ １５／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

移動体に備えた第１モータ及び第２モータを駆動する駆動部と、
前記第１モータ及び第２モータの回転速度差を検出する回転速度差検出部と、
前記第１モータ及び第２モータの回転位相差を検出する回転位相差検出部と、
前記回転速度差検出部で検出された回転速度差に基づいて、前記第１モータ及び第２モータの少なくとも一方のモータの回転速度を変化させて前記回転速度差が予め定めた目標値以下になるように前記駆動部を制御する回転速度差を抑制する制御を行うと共に、前記回転速度差が目標値に到達した際に、前記回転速度差を抑制する制御を継続しながら、前記回転位相差検出部で検出された回転位相差に基づいて、前記第１モータ及び第２モータの少なくとも一方のモータの回転位相を変化させて前記回転位相差が前記回転位相差の目標値になるように前記駆動部を制御する制御部と、
を備えたモータ駆動装置。

【請求項2】

前記制御部は、
前記第１モータ及び第２モータの回転速度が等速になるように前記駆動部を制御する
請求項１に記載のモータ駆動装置。

【請求項3】

前記制御部は、
前記第１モータ及び第２モータの回転速度によるトルク変動を抑制するように、前記第１モータ又は第２モータの回転速度における回転周波数に対するトルク変動の次数に対応して設定される前記回転位相差の目標値になるように前記駆動部を制御する
請求項１又は請求項２に記載のモータ駆動装置。

【請求項4】

コンピュータが、
移動体に備えた第１モータ及び第２モータの回転速度差を検出し、
前記第１モータ及び第２モータの回転位相差を検出し、
検出された回転速度差に基づいて、前記第１モータ及び第２モータの回転速度差が予め定めた目標値以下になるように前記第１モータ及び第２モータを駆動する駆動部を制御する回転速度差を抑制する制御を行うと共に、前記回転速度差が目標値に到達した際に、前記回転速度差を抑制する制御を継続しながら、前記回転速度差が目標値に到達した際に、検出された回転位相差に基づいて、前記第１モータ及び第２モータの回転位相差が前記回転位相差の目標値になるように前記駆動部を制御する
モータ駆動方法。

【請求項5】

コンピュータを、請求項１から請求項３の何れか１項に記載されたモータ駆動装置として機能させるためのモータ駆動プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モータ駆動装置、モータ駆動方法、及びモータ駆動プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

一対のモータで発生された各々のトルクを用いて自動車等の移動体を移動させる場合、モータを構成するロータに固定された永久磁石及びステータに形成されたステータギャップによってトルクリップルと呼ばれるトルク変動が発生する。一対のモータで発生された各々のトルクは、モータの回転周波数に対する各次数の正弦波を合成した波形で表すことができ、各次数の正弦波毎にトルク変動が発生する。このトルク変動を低減するため、予め選択した次数のトルク変動が打ち消されるように、一対のモータの取り付け角度を調整する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。この技術では、例えば、移動体の固有周波数と一致する周波数を有する次数のトルク変動を予め選択し、選択された次数のトルク変動を低減させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平６－２８４６６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１の技術では、選択された次数のトルク変動を低減させることができるものの、非選択の次数のトルク変動を低減させることは困難である。例えば、移動体は、移動状況に伴ってトルクに影響する次数が変化する。移動体の停止状況から移動開始当初（所謂発振直後）では、一次成分の正弦波がトルク変動に影響し、モータの回転速度の上昇に伴って、より高次成分の正弦波がトルク変動に影響する。このため、選択された次数のトルク変動を低減させた場合、移動体の移動状況に応じてトルク変動の低減が困難な状況が発生する。従って、移動体で発生するトルク変動を低減することには改善の余地がある。

【0005】

本発明は、上記事実を考慮してなされたもので、モータの回転によってトルク変動の次数が変化する場合であっても、トルク変動を抑制することができるモータ駆動装置、モータ駆動方法、及びモータ駆動プログラム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】

【0006】

上記目的を達成するために、本開示のモータ駆動装置は、移動体に備えた第１モータ及び第２モータを駆動する駆動部と、前記第１モータ及び第２モータの回転速度差を検出する回転速度差検出部と、前記第１モータ及び第２モータの回転位相差を検出する回転位相差検出部と、前記回転速度差検出部で検出された回転速度差に基づいて、前記第１モータ及び第２モータの少なくとも一方のモータの回転速度を変化させて前記回転速度差が予め定めた目標値以下になるように前記駆動部を制御する回転速度差を抑制する制御を行うと共に、前記回転速度差が目標値に到達した際に、前記回転速度差を抑制する制御を継続しながら、前記回転位相差検出部で検出された回転位相差に基づいて、前記第１モータ及び第２モータの少なくとも一方のモータの回転位相を変化させて前記回転位相差が前記回転位相差の目標値になるように前記駆動部を制御する制御部と、を備えている。

【0007】

移動体に備えた第１モータ及び第２モータは、回転速度差検出部によって回転速度差が検出され、回転位相差検出部によって回転位相差が検出される。制御部は、検出された回転速度差に基づいて、第１モータ及び第２モータの少なくとも一方のモータの回転速度を変化させて回転速度差が予め定めた目標値以下になるように駆動部を制御すると共に、回転位相差検出部で検出された回転位相差に基づいて、第１モータ及び第２モータの少なくとも一方もモータの回転位相を変化させて回転位相差が予め定めた目標値になるように駆動部を制御する。これによって、モータの回転に応じて生じるトルク変動を抑制することができる。

【0008】

前記制御部は、前記第１モータ及び第２モータの回転速度が等速になるように前記駆動部を制御することができる。これによって、モータの回転速度差に応じて生じるトルク変動を抑制することができる。

【0009】

前記第１モータ及び第２モータのトルクを、各々の回転周波数に対する各次数の正弦波を合成した波形で表した場合、前記目標値は、前記第１モータ及び第２モータの回転速度に対して予め定めた次数に対応して予め設定される。これによって、モータの回転位相に応じて生じるトルク変動を抑制することができる。
前記制御部は、前記第１モータ及び第２モータの回転速度によるトルク変動を抑制するように、前記第１モータ又は第２モータの回転速度における回転周波数に対するトルク変動の次数に対応して設定される前記回転位相差の目標値になるように前記駆動部を制御することができる。

【0010】

本開示のモータ駆動方法は、コンピュータが、移動体に備えた第１モータ及び第２モータの回転速度差を検出し、前記第１モータ及び第２モータの回転位相差を検出し、検出された回転速度差に基づいて、前記第１モータ及び第２モータの回転速度差が予め定めた目標値以下になるように前記第１モータ及び第２モータを駆動する駆動部を制御する回転速度差を抑制する制御を行うと共に、前記回転速度差が目標値に到達した際に、前記回転速度差を抑制する制御を継続しながら、前記回転速度差が目標値に到達した際に、検出された回転位相差に基づいて、前記第１モータ及び第２モータの回転位相差が前記回転位相差の目標値になるように前記駆動部を制御する。

【0011】

本開示のモータ駆動プログラムは、コンピュータを、前記モータ駆動装置として機能させる。

【0012】

これらのモータ駆動方法及びモータ駆動プログラムによってもモータの回転に応じて生じるトルク変動を抑制することができる。

【発明の効果】

【0013】

以上説明したように本開示によれば、モータの回転によってトルク変動する場合であっても、トルク変動を抑制することができる、という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】実施形態に係るモータ駆動装置の概略構成の一例を示すブロック図である。

【図2】実施形態に係るモータ駆動装置を適用可能なモータ動力合流機構における動力合流の共線図である。

【図3】モータ動力合流機構の概要図であり、（Ａ）は概略構成を示し、（Ｂ）はスケルトン線図である。

【図4】実施形態に係るモータ駆動装置によって駆動した２つのモータの実験結果を示すイメージ図である。

【図5】実施形態に係るモータ駆動装置によって駆動した２つのモータの実験結果を示すイメージ図である。

【図6】実施形態に係るモータ駆動装置によって駆動した２つのモータの実験結果を示すイメージ図である。

【図7】実施形態に係るモータ駆動装置によって駆動した２つのモータの実験結果を示すイメージ図である。

【図8】実施形態に係るモータ駆動装置を、コンピュータにより実現する構成の一例を示すブロック図である。

【図9】実施形態に係るモータ駆動装置におけるモータ駆動処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。
本実施形態は、移動体に備えたモータを駆動するモータ駆動装置の一例として、遊星歯車またはラビニョ等のギヤを用いて、２つのモータの回転による動力を合流させる電動車両の駆動装置に適用する場合を一例として説明する。

【0016】

図１に、本実施形態に係るモータ駆動装置１０の概略構成を示す。
図１に示すように、制御対象である２つのモータである第１のモータＭ１及び第２のモータＭ２の各々の動力が、モータ動力合流機構１４において合流される。モータ動力合流機構１４には、第１のモータＭ１の回転速度を検出する回転速度検出部１４Ａ、及び第２のモータＭ２の回転速度を検出する回転速度検出部１４Ｂが含まれている。回転速度検出部１４Ａ、１４Ｂは、減算器３６を介して出力端３８に接続される。回転速度検出部１４Ａで検出された第１のモータＭ１の回転速度Ｖ１と、回転速度検出部１４Ｂで検出された第２のモータＭ２の回転速度Ｖ２とは減算器３６で演算されて、回転速度差Ｖｒとして出力端３８へ出力される。

【0017】

また、モータ動力合流機構１４には、第１のモータＭ１の回転位相角を検出する回転位相角検出部１４Ｃ、及び第２のモータＭ２の回転位相角を検出する回転位相角検出部１４Ｄが含まれている。回転位相角検出部１４Ｃ、１４Ｄは、減算器４６を介して出力端４８に接続される。回転位相角検出部１４Ｃで検出された第１のモータＭ１の回転速度θ１と、回転位相角検出部１４Ｄで検出された第２のモータＭ２の回転位相角θ２とは減算器４６で演算されて、回転位相角差θｒとして出力端４８へ出力される。

【0018】

図２に、本実施形態に係るモータ駆動装置１０を適用可能なモータ動力合流機構１４における動力合流の共線図を示す。図３に、モータ動力合流機構１４の概要を示し、（Ａ）にモータ動力合流機構１４の概略構成を示し、（Ｂ）にスケルトン線図を示す。
図２及び図３に示す例では、ダブルピニオンギヤを用いて、第１のモータＭ１及び第２のモータＭ２の各々の動力が合流されること示している。すなわち、第１のモータＭ１の軸がサンギヤの軸に、第２のモータＭ２の軸がキャリアギヤの軸に、出力軸がリングギヤの軸に連結されることを示している。

【0019】

図１に示すように、モータ駆動装置１０は、制御対象である２つのモータＭ１，Ｍ２で、回転速度差を抑制しつつ位相角差を目標の位相差に制御する。このため、モータ駆動装置１０は、速度差フィードバックコントローラ１６、位相角差フィードバックコントローラ１８、及び判定部２０を備えている。

【0020】

速度差フィードバックコントローラ１６は、モータＭ１，Ｍ２で、回転速度差を抑制する制御量を求める機能部であり、モータ動力合流機構１４で生じるモータＭ１，Ｍ２の回転速度差を調整する速度補償器として機能する。速度差フィードバックコントローラ１６の入力側は、減算器３２を介して入力端３０に接続される。減算器３２には、減算器３６の出力側も接続される。入力端３０には、回転速度差を抑制するために予め定めた目標回転速度差Ｖｓｔが入力される。目標回転速度差Ｖｓｔの一例には、（Ｖｓｔ＝）「０」が挙げられる。入力された目標回転速度差Ｖｓｔと、検出された回転速度差Ｖｒとは減算器３２で演算されて、目標回転速度差Ｖｓｔに対する現在の回転速度差Ｖｒの差が制御対象の回転速度差として速度差フィードバックコントローラ１６に入力される。一方、速度差フィードバックコントローラ１６の出力側は、加算器３４を介してモータ動力合流機構１４に接続される。速度差フィードバックコントローラ１６は、入力された制御対象の回転速度差を、モータＭ１，Ｍ２で抑制する制御量を求め、モータ動力合流機構１４へ出力する。

【0021】

なお、制御対象の回転速度差を抑制するためのモータＭ１，Ｍ２における制御量は、モータＭ１，Ｍ２の少なくとも一方の制御量である。例えば、モータＭ１，Ｍ２を所定の回転速度まで上昇させる場合、モータＭ１を基準のモータとして、所定の回転速度まで上昇させ、モータＭ２を追従するモータとして、入力された制御対象の回転速度差を抑止する制御量を求めて、各々モータ動力合流機構１４へ出力する。基準のモータＭ１と追従するモータＭ２の関係は、逆の基準のモータＭ２と追従するモータＭ１の関係でもよい。また、目標の回転速度を定めて、入力された制御対象の回転速度差を抑止しつつ、その目標の回転速度に到達させるモータＭ１，Ｍ２それぞれの制御量を求めて、各々モータ動力合流機構１４へ出力してもよい。ここでは、一例として回転速度の値を用いた場合を説明したが、モータＭ１、Ｍ２の各々の回転速度の上昇率を用いてもよい。

【0022】

位相角差フィードバックコントローラ１８は、モータＭ１，Ｍ２で、回転位相角差を抑制する制御量を求める機能部であり、モータ動力合流機構１４で生じるモータＭ１，Ｍ２の回転位相角差を調整する速度補償器として機能する。位相角差フィードバックコントローラ１８の入力側は、減算器４２を介して入力端４０に接続される。減算器４２には、減算器４６の出力側も接続される。入力端４０には、回転位相角差を抑制するために予め定めた目標回転位相角差θｓｔが入力される。入力された目標回転位相角差θｓｔと、検出された回転位相角差θｒとは減算器４２で演算されて、目標回転位相角差θｓｔに対する現在の回転位相角差θｒの差が制御対象の回転位相角差として位相角差フィードバックコントローラ１８に入力される。一方、位相角差フィードバックコントローラ１８の出力側は、スイッチ２２（詳細は後述）及び加算器３４を介してモータ動力合流機構１４に接続される。位相角差フィードバックコントローラ１８は、入力された制御対象の回転位相角差を、モータＭ１，Ｍ２で抑制する制御量を求め、モータ動力合流機構１４へ出力する。

【0023】

なお、制御対象の回転位相角差を抑制するためのモータＭ１，Ｍ２における制御量は、モータＭ１，Ｍ２の少なくとも一方の制御量である。例えば、モータＭ１を基準のモータとし、モータＭ２を位相角を調整するモータとして、入力された制御対象の回転速度差を抑止するモータＭ２の制御量を求めて、モータ動力合流機構１４へ出力する。基準のモータＭ１と調整するモータＭ２の関係は、逆の関係でもよい。また、目標の回転位相角を定めて、入力された制御対象の回転速度差を抑止しつつ、その目標の回転位相角に到達させるモータＭ１，Ｍ２それぞれの制御量を求めて、各々モータ動力合流機構１４へ出力してもよい。

【0024】

判定部２０は、モータＭ１，Ｍ２に対して、位相角差の抑制制御を反映させる制御へ切り替える機能部である。本実施形態では、判定部２０は、回転速度差の抑制制御に加えて位相角差の抑制制御を行うように切り替える場合を説明する。判定部２０の入力側は、目標回転速度差Ｖｓｔが入力されるように入力端３０が接続される。目標回転速度差Ｖｓｔは、モータＭ１，Ｍ２の回転速度指示に対応して定まる。例えば、駆動力を与えるモータＭ１，Ｍ２を備えた移動体では、移動体に与える動力指示を示すアクセル開度及び移動体の移動速度等の移動状況に応じて目標回転速度差Ｖｓｔが予め定められる。判定部２０は、入力された目標回転速度差Ｖｓｔが予め定めた目標値に到達したか否かを判定する。

【0025】

なお、本実施形態では、判定部２０で目標回転速度差Ｖｓｔが目標値「０」に到達したか否かを判定する場合を説明するが、目標値は基準値に対して閾値を有してもよい。すなわち、判定部２０は、目標値と見なす閾値を、目標値に基づいて設定し、その閾値を判定の基準とする。目標値と見なす閾値の一例は、目標値の基準値を「０」とした場合、±１０ｒｐｍ、又は＋１０ｒｐｍ若しくは－１０ｒｐｍが挙げられる。

【0026】

一方、判定部２０の出力側は、スイッチ２２の制御端２２Ｇに接続される。判定部２０は、判定結果（肯定又は否定）を示す信号をスイッチ２２の制御端２２Ｇに出力するようになっている。スイッチ２２は、制御端２２Ｇ、肯定端２２Ａ、否定端２２Ｂ、及び出力端２２Ｃを備えており、制御端２２Ｇに入力された信号に応じて、出力端２２Ｃへの接続を肯定端２２Ａ又は否定端２２Ｂの何れかに接続を切り替える。すなわち、判定部２０より肯定判定を示す信号が入力された場合、肯定端２２Ａと出力端２２Ｃとが接続され、否定判定を示す信号が入力された場合、否定端２２Ｂと出力端２２Ｃとが接続される。なお、スイッチ２２の否定端２２Ｂには、回転速度差の値（「０」）を格納するメモリに接続される。メモリは、回転速度差の値（例えば「０」）を一時的に記憶する図示しないバッファを用いることができ、判定部２０が、入力された回転速度差の値（例えば「０」）を格納することができる。

【0027】

次に、本実施形態に係るモータ駆動装置１０の作動について説明する。なお、本実施形態では、モータＭ１，Ｍ２の各々を、徐々に回転速度を上昇させる場合を説明する。

【0028】

まず、入力端３０に目標回転速度差Ｖｓｔが入力され、及び入力端４０に目標回転位相角差θｓｔが入力されると、モータ駆動装置１０は作動を開始し、モータＭ１，Ｍ２の各々は、回転を開始する。判定部２０では、目標回転速度差Ｖｓｔが目標値「０」に到達したか否かを判定する。モータＭ１，Ｍ２の各々の回転開始直後に、目標回転速度差Ｖｓｔが目標値「０」に未到達の場合には、判定部２０は否定判定する。スイッチ２２は、判定部２０の否定判定によって否定端２２Ｂと出力端２２Ｃを接続することで、モータＭ１，Ｍ２の回転速度差を抑制するモータ駆動のみを行う。すなわち、速度差フィードバックコントローラ１６ではモータＭ１，Ｍ２により回転速度差を抑制する制御量を求め、制御量を示す信号でモータＭ１，Ｍ２の各々の回転速度を制御する。従って、目標回転速度差Ｖｓｔが目標値「０」に到達しない場合は、モータＭ１，Ｍ２の回転速度差を抑制するモータ駆動が行われる。

【0029】

一方、目標回転速度差Ｖｓｔが目標値「０」に到達すると、判定部２０は肯定判定し、スイッチ２２で肯定端２２Ａと出力端２２Ｃとが接続され、モータＭ１，Ｍ２の回転位相角差を抑制するモータ駆動を行う。すなわち、位相角差フィードバックコントローラ１８でモータＭ１，Ｍ２により回転位相角差を抑制する制御量を求め、制御量を示す信号でモータＭ１，Ｍ２の各々の回転位相角を制御する。従って、モータＭ１，Ｍ２の回転位相角差が目標回転位相角差θｓｔに到達するまで、モータＭ１，Ｍ２の回転位相角差を抑制するモータ駆動が行われる。この場合、モータＭ１，Ｍ２の回転速度差を抑制する制御も継続される。

【0030】

従って、本実施形態のモータ駆動装置１０は、目標回転速度差Ｖｓｔが目標値「０」に到達する迄、モータＭ１，Ｍ２で、回転速度差を抑制する制御を行い、到達後は、モータＭ１，Ｍ２で、回転位相角差の制御をさらに行う。

【0031】

このように、本実施形態に係るモータ駆動装置１０では、まずモータＭ１，Ｍ２で、回転速度差を抑制した後、回転位相角差を回転速度に応じた位相角差になるように、モータＭ１，Ｍ２の各々を駆動する。これによって、モータＭ１，Ｍ２の各々の回転速度が変化する場合であっても、モータＭ１，Ｍ２の各々の回転速度差及び回転位相角差を調整することで、モータの回転速度の上昇に伴って変化する次数のトルク変動を抑制することができる。

【0032】

図４に、本実施形態に係るモータ駆動装置１０によって駆動したモータＭ１，Ｍ２の各々の実験結果１を示す。
なお、図４の例では、モータＭ１，Ｍ２の各々の極対数ｐ、電気角θｅ、及び機械角θｍは、θｍ＝θｅ／ｐ の式で示される関係にある。また、図４の例では、極対数ｐ＝１、目標角度差（目標位相差θｓｔ）＝１８０度とした場合の実験結果を示している。

【0033】

また、図４（Ａ）はモータＭ１，Ｍ２の各々の回転速度を示し、モータＭ１の回転速度を実線で示し，モータＭ２の回転速度を点線で示した。図４（Ｂ）は、モータ回転速度差を実線で示し、点線で目標回転速度差を示した。図４（Ｃ）はモータＭ１，Ｍ２の各々の回転位相角を示し、図４（Ｄ）はモータＭ１，Ｍ２の回転位相角差を実線で示し、点線で目標回転位相角差を示した。図４（Ｅ）はモータＭ１，Ｍ２の１次のトルク変動（トルクリップル）による各々の振動成分を示し、モータＭ１の振動成分を実線で示し、モータＭ２の振動成分を点線で示した。図４（Ｆ）にはモータＭ１，Ｍ２の各々の振動成分の和を示した。

【0034】

図４に示すように、実験開始（Time=0）から時間Ｔｘまでの間、すなわち、モータＭ１，Ｍ２の回転による目標回転速度差Ｖｓｔが目標値「０」に到達していないため、モータＭ１，Ｍ２で、回転速度差を抑制する制御が行われ、時間Ｔｘを経過した時刻に目標回転速度差Ｖｓｔが「０」に到達後は、モータＭ１，Ｍ２で、回転位相角差の制御がさらに行われることが理解される。

【0035】

図５に、本実施形態に係るモータ駆動装置１０によって駆動したモータＭ１，Ｍ２の各々の実験結果２を示す。
なお、図５の例は、モータＭ１，Ｍ２を実験結果１と異なる条件下で行った実験結果であり、極対数ｐ＝２、目標角度差（目標位相差θｓｔ）＝１８０度とした場合の実験結果を示している。図５に示す実験結果２は、図４に示す実験結果１と同様に、モータＭ１，Ｍ２で、回転速度差を抑制しつつ位相角差を目標の位相差への制御が行われることが理解される。

【0036】

図６に、本実施形態に係るモータ駆動装置１０によって駆動したモータＭ１，Ｍ２の各々の実験結果３を示す。
なお、図６の例は、モータＭ１，Ｍ２を実験結果１、２と異なる条件下で行った実験結果であり、極対数ｐ＝１、目標角度差（目標位相差θｓｔ）＝９０度とした場合の実験結果を示している。図６に示す実験結果３も、上記実験結果１及び実験結果２と同様に、モータＭ１，Ｍ２で、回転速度差を抑制しつつ位相角差を目標の位相差への制御が行われることが理解される。なお、図６（Ｅ）及び図６（Ｆ）は、２次のトルク変動（トルクリプル）によるモータＭ１，Ｍ２の各々の振動成分を示す。

【0037】

図７に、本実施形態に係るモータ駆動装置１０によって駆動したモータＭ１，Ｍ２の各々の実験結果４を示す。
なお、図７の例は、モータＭ１，Ｍ２を実験結果１から実験結果３と異なる条件下で行った実験結果であり、極対数ｐ＝２、目標角度差（目標位相差θｓｔ）＝９０度とした場合の実験結果を示している。図７に示す実験結果４も、上記実験結果１から実験結果３と同様に、モータＭ１，Ｍ２で、回転速度差を抑制しつつ位相角差を目標の位相差への制御が行われることが理解される。なお、図７（Ｅ）及び図７（Ｆ）は、２次のトルク変動（トルクリプル）によるモータＭ１，Ｍ２の各々の振動成分を示す。

【0038】

このように、本実施形態によれば、２つのモータＭ１，Ｍ２で、回転速度差を抑制した後、回転位相角差を回転速度に応じた位相角差になるように、モータＭ１，Ｍ２の各々を駆動することによって、モータＭ１，Ｍ２の各々の回転速度が変化する場合であっても、モータの回転速度の上昇に伴って変化する次数のトルク変動を抑制することができる。

【0039】

上記で説明したモータ駆動装置１０は、モータＭ１，Ｍ２で、回転速度差を抑制しつつ位相角差を制御するモータ駆動方法を用いたコンピュータにより実現することが可能である。

【0040】

図８に、本実施形態に係るモータ駆動装置１０を、コンピュータにより実現する構成の一例を示す。
図８に示すように、モータ駆動装置１０として動作するコンピュータは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１２Ａ、ＲＡＭ（Random Access Memory）１２Ｂ、およびＲＯＭ（Read Only Memory）１２Ｃを備えた装置本体１２を含んで構成されている。ＲＯＭ１２Ｃは、２つのモータＭ１，Ｍ２で、回転速度差を抑制しつつ位相角差を目標の位相差に制御するモータ駆動プログラム１２Ｐを含んでいる。装置本体１２は、入出力インタフェース（Ｉ／Ｏ）１２Ｄを備えており、ＣＰＵ１２Ａ、ＲＡＭ１２Ｂ、ＲＯＭ１２Ｃ、及びＩ／Ｏ１２Ｄは各々コマンド及びデータを授受可能なようにバス１２Ｅを介して接続されている。また、Ｉ／Ｏ１２Ｄは、第１のモータＭ１を駆動する第１モータ駆動部１２Ｆを介して第１のモータＭ１に接続され、第２のモータＭ２を駆動する第２モータ駆動部１２Ｇを介して第２のモータＭ２に接続される。また、Ｉ／Ｏ１２Ｄには、モータＭ１、Ｍ２の各々の回転速度及び回転位相角を検出する検出部１２Ｈ、キーボード及びマウス等の入力部とディスプレイ等の表示部を含む操作表示部１２Ｊ、及び外部装置と通信する通信部１２Ｋが接続されている。検出部の一例は、回転速度検出部１４Ａ、１４Ｂ及び回転位相角検出部１４Ｄである。

【0041】

装置本体１２は、モータ駆動プログラム１２ＰがＲＯＭ１２Ｃから読み出されてＲＡＭ１２Ｂに展開され、ＲＡＭ１２Ｂに展開されたモータ駆動プログラム１２ＰがＣＰＵ１２Ａによって実行されることで、モータ駆動装置１０として動作する。なお、モータ駆動プログラム１２Ｐは、モータＭ１，Ｍ２で、回転速度差を抑制しつつ位相角差を目標の位相差に制御する各種機能を実現するためのプロセスを含む（詳細は後述）。

【0042】

図９には、本実施形態に係るモータ駆動方法を実行するための処理の流れの一例として、モータ駆動プログラム１２Ｐの処理の流れが示されている。装置本体１２では、モータ駆動プログラム１２ＰがＲＯＭ１２Ｃから読み出されてＲＡＭ１２Ｂに展開され、ＲＡＭ１２Ｂに展開されたモータ駆動プログラム１２ＰをＣＰＵ１２Ａが実行する。

【0043】

まず、ステップＳ１００では、モータＭ１，Ｍ２の各々を目標回転速度まで上昇させる駆動指示を第１モータ駆動部１２Ｆ及び第２モータ駆動部１２Ｇへ出力する。

【0044】

次に、ステップＳ１０２では、検出部１２Ｈとして機能する回転速度検出部１４Ａ、１４ＢからモータＭ１，Ｍ２の各々の回転速度を取得し、モータＭ１，Ｍ２の回転速度差を演算する。次のステップＳ１０３では、モータＭ１，Ｍ２の回転速度指示に対応する目標回転速度差Ｖｓｔを導出する。例えば、駆動力を与えるモータＭ１，Ｍ２を備えた移動体では、移動体に与える動力指示を示すアクセル開度及び移動体の移動速度等の移動状況に応じて目標回転速度差Ｖｓｔが定められる。

【0045】

次のステップＳ１０４では、モータＭ１，Ｍ２の回転速度差を目標回転速度差Ｖｓｔに到達させるためのモータ駆動量、すなわち、モータＭ１，Ｍ２の各々の駆動量を演算する。そして、次のステップＳ１０６で、駆動指示、すなわち、モータＭ１，Ｍ２の各々の第１モータ駆動部１２Ｆ及び第２モータ駆動部１２Ｇへ出力する。これらのステップＳ１０４及びステップＳ１０６の処理は、速度差フォードバックコントローラ１６の動作の一例である。

【0046】

次にステップＳ１０８では、モータＭ１，Ｍ２の回転速度指示に対応する目標回転速度差Ｖｓｔが目標値「０」に到達したか否かを判断し、否定判断の場合は処理をステップＳ１０２へ戻し、上記処理を繰り返し実行する。以上のようにしてモータＭ１，Ｍ２の回転速度差を目標回転速度差Ｖｓｔにする制御が行われる。一方、ステップＳ１０８で、肯定判断の場合は処理をステップＳ１１０へ移行する。ステップＳ１０８の処理は、判定部２０の動作に対応する。

【0047】

ステップＳ１１０では、検出部１２Ｈとして機能する回転位相角検出部１４Ｃ、１４ＤからモータＭ１，Ｍ２の各々の回転位相角を取得し、モータＭ１，Ｍ２の回転位相角差を演算する。次のステップＳ１１２では、現在のモータ回転速度に対応する次数における位相角差の目標値、例えば１８０度を導出し、ステップＳ１１２では、現在のモータＭ１，Ｍ２の回転速度に対応する次数における位相角差の目標値（目標回転位相差θｓｔ）を導出する。次のステップＳ１１４では、モータＭ１，Ｍ２の回転位相角差を目標回転位相角差に到達させるためのモータ駆動量、すなわち、モータＭ１，Ｍ２の各々の駆動量を演算する。そして、次のステップＳ１１６で、駆動指示、すなわち、モータＭ１，Ｍ２の各々の第１モータ駆動部１２Ｆ及び第２モータ駆動部１２Ｇへ出力する。これらのステップＳ１１４及びステップＳ１１６の処理は、位相角差フォードバックコントローラ１８の動作の一例である。

【0048】

次に、ステップＳ１１８では、モータＭ１，Ｍ２の回転位相角差が目標値（目標回転位相差θｓｔ）に到達したか否かを判断し、否定判断の場合は処理をステップＳ１１０へ戻し、肯定判断の場合は本処理ルーチンを終了する。以上のようにしてモータＭ１，Ｍ２の回転位相角差を回転速度に対応する次数の目標位相角差θｓｔにする制御が行われる。

【0049】

このように、図９に示すモータ駆動プログラムの処理の流れを手順とするモータ駆動方法によって、モータＭ１，Ｍ２で回転速度差を抑制しつつ位相角差を目標の位相角差に制御することが可能である。

【0050】

なお、本実施形態では、目標回転速度差Ｖｓｔが目標値に到達した場合に、位相角差の抑制制御へ移行する場合を説明したが、回転速度差の抑制制御はモータＭ１，Ｍ２の回転速度差が目標に到達するように制御してもよい。この場合は、判定部２０の入力側を、速度差フィードバックコントローラ１６に入力される回転速度差が入力されるように接続すればよい。詳細には、判定部２０は、予め定めた所定回転速度差Ｖｏ（例えば「０」）に、モータＭ１，Ｍ２の回転速度差が到達したか否かを判定する。判定部２０は、モータＭ１，Ｍ２の回転速度差が所定回転速度差Ｖｏに到達したと見なす閾値を、所定回転速度差Ｖｏに基づいて設定し、その閾値を判定の基準とすることができる。例えば、所定回転速度差Ｖｏから、実験等により予め定めた回転速度差を閾値に設定する。閾値の一例は、所定回転速度差Ｖｏを「０」とした場合、±１０ｒｐｍ、又は＋１０ｒｐｍ若しくは－１０ｒｐｍが挙げられる。

【0051】

本実施形態に係るモータ駆動装置１０は、開示の技術のモータ駆動装置の一例である。また、図９に示す処理の流れは、開示の技術のモータ駆動プログラムの処理の流れの一例であり、開示の技術のモータ駆動方法の手順の一例である。

【0052】

なお、本実施形態に係るモータ駆動装置１０に含まれる装置本体１２は、構成する各構成要素を、上記で説明した各機能を有する電子回路等のハードウェアにより構築してもよく、構成する各構成要素の少なくとも一部を、コンピュータにより当該機能を実現するように構築してもよい。

【0053】

また、本実施形態に係るモータ駆動装置１０では、２つのモータＭ１、Ｍ２を制御対象とした場合を説明したが、２つのモータに限定されるものではなく、３つ以上のモータの動力を合流させる機構へ適用してもよいことは勿論である。

【0054】

また、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施の形態に多様な変更または改良を加えることができ、当該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。また、本明細書に記載された全ての文献、特許出願及び技術規格は、個々の文献、特許出願及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

【符号の説明】

【0055】

１０ モータ駆動装置
１２ 装置本体
１２Ａ ＣＰＵ
１２Ｂ ＲＡＭ
１２Ｃ ＲＯＭ
１２Ｐ モータ駆動プログラム
１４ モータ動力合流機構
１６ 速度差フィードバックコントローラ
１８ 位相角差フィードバックコントローラ
２０ 判定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】