WO2023203741A1

WO2023203741A1 - モータ制御装置

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Publication number: WO2023203741A1
Application number: PCT/JP2022/018504
Authority: WO
Inventors: 将太谷脇; 周三秋山
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2022-04-22
Filing date: 2022-04-22
Publication date: 2023-10-26

Abstract

モータ制御装置（１）は、出力軸が共有された第１モータ（Ｍ１）及び第２モータ（Ｍ２）を制御するモータ制御装置であって、第１電源（ＰＳ１）から出力される第１電圧を所定の電圧に変換する電圧変換回路（１６）を有し、電圧変換回路で変換された所定の電圧を用いて第１モータを制御する第１制御部（１０ａ）と、第２電源（ＰＳ２）から出力される第２電圧を用いて第２モータを制御する第２制御部（１０ｂ）と、を備える。

Description

モータ制御装置

　本開示は、モータ制御装置に関する。

　電動パワーステアリング装置は、自動車等の車両の操舵機構に操舵補助力を付加する装置であり、ステアリングに対して操舵補助トルクを発生させるモータと、そのモータを制御するモータ制御装置とを備える。電動パワーステアリング装置のモータ制御装置は、必要な操舵補助トルクをモータに発生させるための指示電流値を演算し、演算した指示電流値に基づくモータ電流をモータに出力する。

　近年の車両には、運転者の運転を支援する自動操舵システムが搭載されているものがある。このような自動操舵システムが搭載された車両では、運転者の操舵感の向上を図るため、又は、自動操舵を行うために、電動パワーステアリング装置の制御が行われる。具体的には、運転者の操舵に基づく制御量、又は、カメラ又はレーダー等の計測手段が計測した自車両の周辺環境に基づく制御量等によって、電動パワーステアリング装置のモータ制御装置がモータの制御を行う。

　以下の特許文献１には、モータ及びモータ制御装置を２系統設けることで、冗長性を持たせた電動パワーステアリング装置が開示されている。この電動パワーステアリング装置では、２系統のうちの何れか一方の系統に故障が生じた場合であっても、何れか他方の系統によって制御が行われるため、電動パワーステアリング装置の機能を維持することができる。

特開２０２０－１９５２３６号公報

　ところで、モータ及びモータ制御装置が２系統設けられている電動パワーステアリング装置において、各々の系統の外部電源の電圧が異なる場合がある。このような場合には、外部電源の電圧に応じて、モータの巻き線太さ又は巻き数を変更する必要があるため、各々の系統に設けられるモータの特性が異なってしまう。これにより、各々の系統に設けられたモータが同じモータ出力を出したとしても、トルクリップル又はＮＶ（騒音振動）性能が悪化するという問題がある。

　本開示は上記事情に鑑みてなされたものであり、モータを制御する複数の系統に異なる電圧が供給される場合であっても、トルクリップル又はＮＶ性能を向上させることができるモータ制御装置を提供することを目的とする。

　上記課題を解決するために、本開示の一態様によるモータ制御装置は、出力軸が共有された第１モータ及び第２モータを制御するモータ制御装置であって、第１電源から出力される第１電圧を所定の電圧に変換する電圧変換回路を有し、前記電圧変換回路で変換された前記所定の電圧を用いて前記第１モータを制御する第１制御部と、第２電源から出力される第２電圧を用いて前記第２モータを制御する第２制御部と、を備える。

　本開示によれば、モータを制御する複数の系統に異なる電圧が供給される場合であっても、トルクリップル又はＮＶ性能を向上させることができる、という効果がある。

本開示の実施の形態１によるモータ制御装置の要部構成を示すブロック図である。本開示の実施の形態１によるモータ制御装置の実装例を示す基板の平面図である。本開示の実施の形態２によるモータ制御装置の要部構成を示すブロック図である。本開示の実施の形態２によるモータ制御装置の実装例を示す基板の平面図である。本開示の実施の形態３によるモータ制御装置の要部構成を示すブロック図である。本開示の実施の形態３によるモータ制御装置の実装例を示す基板の平面図である。本開示の実施の形態４によるモータ制御装置の要部構成を示すブロック図である。本開示の実施の形態５によるモータ制御装置の要部構成を示すブロック図である。

　以下、図面を参照して、本開示の実施の形態によるモータ制御装置について詳細に説明する。

〔実施の形態１〕
　図１は、本開示の実施の形態１によるモータ制御装置の要部構成を示すブロック図である。尚、図１に示すモータ制御装置１は、例えば、自動車等の車両の操舵機構に操舵補助力を付加する電動パワーステアリング装置に設けられる。図１に示す通り、本実施の形態のモータ制御装置１は、制御部１０ａ（第１制御部）、制御部１０ｂ（第２制御部）、及び系統間通信回路２０を備えており、モータＭ１（第１モータ）及びモータＭ２（第２モータ）を制御する。

　制御部１０ａは、外部電源ＰＳ１（第１電源）から供給される電力によって動作し、外部インターフェイスＩＦ１から出力される信号に基づいてモータＭ１を制御する。制御部１０ｂは、外部電源ＰＳ２（第２電源）から供給される電力によって動作し、外部インターフェイスＩＦ２から出力される信号に基づいてモータＭ２を制御する。制御部１０ａ及びモータＭ１は第１系統ＳＹ１をなし、制御部１０ｂ及びモータＭ２は第２系統ＳＹ２をなす。尚、制御部１０ａ，１０ｂの詳細については後述する。

　外部電源ＰＳ１，ＰＳ２は、出力電圧が互いに異なる直流電源である。外部電源ＰＳ１の出力電圧は、外部電源ＰＳ２の出力電圧よりも高い。例えば、外部電源ＰＳ１は、出力電圧が４８［Ｖ］の直流電源であり、外部電源ＰＳ２は、出力電圧が１２［Ｖ］の直流電源である。外部電源ＰＳ１，ＰＳ２は、互いに異なるグランドに接続されている。例えば、外部電源ＰＳ１は、グランドＧ１に接続されており、外部電源ＰＳ２は、グランドＧ２に接続されている。尚、図１では、理解を容易にするために、グランドＧ１とグランドＧ２とを異なる記号で示している。

　外部インターフェイスＩＦ１，ＩＦ２は、例えば、車両に設けられた回路であって、制御部１０ａ，１０ｂのインターフェイスとなる回路である。外部インターフェイスＩＦ１，ＩＦ２は、車両の運転者がイグニッションキーを操作したことを示すイグニッション信号、運転者の操舵トルクを示すトルクセンサ信号、車速及びエンジン回転数等の車両状態を示すＣＡＮ（Controller Area Network）信号を出力する。

　モータＭ１，Ｍ２は、出力軸が共有された同一仕様のモータである。モータＭ１，Ｍ２は、車両のステアリングコラム、又はラック軸に搭載され、モータ制御装置１の制御の下で、ステアリングに対して操舵補助トルクを発生させる。モータＭ１，Ｍ２は、例えば、Ｕ相巻線、Ｖ相巻線、及びＷ相巻線から構成された三相巻線を有する三相ブラシレスモータである。尚、モータＭ１，Ｍ２は、ブラシ付きモータであっても、三相以上の多相巻線を有する多相モータであってもよい。

　制御部１０ａは、電源回路１１ａ、インターフェイス回路１２ａ、マイコン１３ａ、モータドライバ１４ａ、モータ駆動回路１５ａ、及び降圧回路１６（電圧変換回路）を備える。制御部１０ａのグランドはグランドＧ１であり、電源回路１１ａ、インターフェイス回路１２ａ、マイコン１３ａ、モータドライバ１４ａ、モータ駆動回路１５ａ、及び降圧回路１６はグランドＧ１に接続されている。

　降圧回路１６は、外部電源ＰＳ１に接続され、外部電源ＰＳ１の出力電圧（第１電圧）を所定の電圧に降圧する。降圧回路１６は、例えば、外部電源ＰＳ１の出力電圧（４８［Ｖ］）を、外部電源ＰＳ２の出力電圧と同じ電圧（１２［Ｖ］）に降圧する。降圧回路１６によって降圧された電圧は、電源回路１１ａ、モータドライバ１４ａ、及びモータ駆動回路１５ａに印加される。

　電源回路１１ａは、降圧回路１６の出力に接続されており、降圧回路１６によって降圧された電圧から、グランドＧ１を基準とする電圧を生成する。電源回路１１ａが生成する電圧は、例えば５［Ｖ］である。電源回路１１ａで生成された電圧は、マイコン１３ａ及びモータドライバ１４ａに印加される。

　インターフェイス回路１２ａは、外部インターフェイスＩＦ１に接続される。インターフェイス回路１２ａは、外部インターフェイスＩＦ１から出力される各種信号を受信してマイコン１３ａに出力する。また、インターフェイス回路１２ａは、マイコン１３ａから出力される各種信号を外部インターフェイスＩＦ１に出力する。

　マイコン１３ａは、電源回路１１ａで生成された電圧によって動作し、インターフェイス回路１２ａから出力される各種信号に基づいて、モータＭ１を制御する。具体的に、マイコン１３ａは、インターフェイス回路１２ａから出力されるトルクセンサ信号と、車速及びエンジン回転数等の車両状態を示すＣＡＮ信号とを用いて必要トルクを演算し、モータ制御量をモータドライバ１４ａに出力する。また、マイコン１３ａは、系統間通信回路２０を介して、制御部１０ｂに設けられたマイコン１３ｂ（詳細は後述する）と通信を行う。

　モータドライバ１４ａは、電源回路１１ａで生成された電圧によって動作し、マイコン１３ａの制御の下で、モータ駆動回路１５ａを駆動するための駆動信号を生成する。具体的に、モータドライバ１４ａは、マイコン１３ａから出力されるモータ制御量に応じた駆動信号を生成してモータ駆動回路１５ａに出力する。

　モータ駆動回路１５ａは、モータドライバ１４ａから出力される駆動信号に基づいてモータＭ１を駆動する。モータ駆動回路１５ｂは、例えば、降圧回路１６から供給される直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力をモータＭ１に供給するインバータを備える。このインバータとしては、例えば、Ｕ相に対応した一対のスイッチング素子Ｑ１１、Ｖ相に対応した一対のスイッチング素子Ｑ１２、及びＷ相に対応した一対のスイッチング素子Ｑ１３（図２参照）を備えるものを用いることができる。尚、各相に対応する一対のスイッチング素子の一方は上アームのスイッチング素子として用いられ、他方は下アームのスイッチング素子として用いられる。

　上記のスイッチング素子としては、例えば、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor）を用いることができる。尚、ＭＯＳＦＥＴ以外には、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、バイポーラトランジスタ等の半導体スイッチを用いることもできる。

　制御部１０ｂは、電源回路１１ｂ、インターフェイス回路１２ｂ、マイコン１３ｂ、モータドライバ１４ｂ、及びモータ駆動回路１５ｂを備える。制御部１０ｂのグランドはグランドＧ２であり、電源回路１１ｂ、インターフェイス回路１２ｂ、マイコン１３ｂ、モータドライバ１４ｂ、及びモータ駆動回路１５ｂはグランドＧ２に接続されている。つまり、制御部１０ａ，１０ｂは、互いに分離されたグランドＧ１，Ｇ２をそれぞれ備える。

　電源回路１１ｂは、外部電源ＰＳ２に接続され、外部電源ＰＳ２の出力電圧（第２電圧）からグランドＧ２を基準とする電圧を生成する。電源回路１１ｂが生成する電圧は、例えば５［Ｖ］である。電源回路１１ｂで生成された電圧は、マイコン１３ｂ及びモータドライバ１４ｂに印加される。

　インターフェイス回路１２ｂは、外部インターフェイスＩＦ２に接続される。インターフェイス回路１２ｂは、外部インターフェイスＩＦ２から出力される各種信号を受信してマイコン１３ｂに出力する。また、インターフェイス回路１２ｂは、マイコン１３ｂから出力される各種信号を外部インターフェイスＩＦ２に出力する。

　マイコン１３ｂは、電源回路１１ｂで生成された電圧によって動作し、インターフェイス回路１２ｂから出力される各種信号に基づいて、モータＭ２を制御する。具体的に、マイコン１３ｂは、インターフェイス回路１２ｂから出力されるトルクセンサ信号と、車速及びエンジン回転数等の車両状態を示すＣＡＮ信号とを用いて必要トルクを演算し、モータ制御量をモータドライバ１４ｂに出力する。また、マイコン１３ｂは、系統間通信回路２０を介して、制御部１０ａに設けられたマイコン１３ａと通信を行う。

　モータドライバ１４ｂは、電源回路１１ｂで生成された電圧によって動作し、マイコン１３ｂの制御の下で、モータ駆動回路１５ｂを駆動するための駆動信号を生成する。具体的に、モータドライバ１４ｂは、マイコン１３ｂから出力されるモータ制御量に応じた駆動信号を生成してモータ駆動回路１５ｂに出力する。

　モータ駆動回路１５ｂは、モータドライバ１４ｂから出力される駆動信号に基づいてモータＭ２を駆動する。モータ駆動回路１５ｂは、例えば、外部電源ＰＳ２から供給される直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力をモータＭ２に供給するインバータを備える。このインバータとしては、例えば、Ｕ相に対応した一対のスイッチング素子Ｑ２１、Ｖ相に対応した一対のスイッチング素子Ｑ２２、及びＷ相に対応した一対のスイッチング素子Ｑ２３（図２参照）を備えるものを用いることができる。尚、各相に対応する一対のスイッチング素子の一方は上アームのスイッチング素子として用いられ、他方は下アームのスイッチング素子として用いられる。

　上記のスイッチング素子としては、制御部１０ａのモータ駆動回路１５ａに設けられるスイッチング素子と同様に、例えば、ＭＯＳＦＥＴを用いることができる。尚、ＭＯＳＦＥＴ以外には、ＩＧＢＴ、バイポーラトランジスタ等の半導体スイッチを用いることもできる。

　系統間通信回路２０は、第１系統ＳＹ１に設けられる制御部１０ａのマイコン１３ａと、第２系統ＳＹ２に設けられる制御部１０ｂのマイコン１３ｂとの間の通信を実現する回路である。系統間通信回路２０は、例えば、第１系統ＳＹ１のモータＭ１が発生する操舵補助トルクと、第２系統ＳＹ２のモータＭ２が発生する操舵補助トルクとを等しくする（或いは、ほぼ等しくする）ために設けられる。

　図２は、本開示の実施の形態１によるモータ制御装置の実装例を示す基板の平面図である。基板は、樹脂等の絶縁材料に、銅等を材料とする配線パターンを形成したものである。基板は、配線パターンが１層のみ形成された単層基板であっても、配線パターンが複数層形成された多層基板であってもよい。尚、図２においては、図１に示す構成に相当する構成については同一の符号を付してある。

　図２に示す通り、基板ＳＢには、制御部１０ａが設けられる領域Ｒ１と、制御部１０ｂが設けられる領域Ｒ２とが設けられている。領域Ｒ１と領域Ｒ２との間には、スリットＳＬ（配線パターンが形成されていない領域）が形成されており、領域Ｒ１と領域Ｒ２との絶縁が確保されている。

　基板ＳＢの領域Ｒ１には、電源回路１１ａ、マイコン１３ａ、モータドライバ１４ａ、モータ駆動回路１５ａ、及び降圧回路１６が実装されている。電源回路１１ａ、マイコン１３ａ、モータドライバ１４ａ、及び降圧回路１６は、ＩＣチップとして実装されている。これに対し、モータ駆動回路１５ａは、インバータを構成する６個のスイッチング素子（Ｕ相に対応した一対のスイッチング素子Ｑ１１、Ｖ相に対応した一対のスイッチング素子Ｑ１２、及びＷ相に対応した一対のスイッチング素子Ｑ１３）が実装されている。尚、基板ＳＢの領域Ｒ１には、インターフェイス仕様に合わせて、インターフェイス回路１２ａを実現するＩＣチップ等が追加される場合がある。

　基板ＳＢの領域Ｒ２には、電源回路１１ｂ、マイコン１３ｂ、モータドライバ１４ｂ、及びモータ駆動回路１５ｂが実装されている。電源回路１１ｂ、マイコン１３ｂ、及びモータドライバ１４ｂは、ＩＣチップとして実装されている。これに対し、モータ駆動回路１５ｂは、インバータを構成する６個のスイッチング素子（Ｕ相に対応した一対のスイッチング素子Ｑ２１、Ｖ相に対応した一対のスイッチング素子Ｑ２２、及びＷ相に対応した一対のスイッチング素子Ｑ２３）が実装されている。尚、基板ＳＢの領域Ｒ２には、インターフェイス仕様に合わせて、インターフェイス回路１２ｂを実現するＩＣチップ又はフィルタ等が追加される場合がある。

　また、基板ＳＢ上において、マイコン１３ａとマイコン１３ｂとの間には、スリットＳＬを跨ぐように、系統間通信回路２０が搭載されている。この系統間通信回路２０は、ＩＣチップとして実装されている。系統間通信回路２０は、基板ＳＢの領域Ｒ１に形成された配線パターン（図示省略）を介してマイコン１３ａに接続されており、基板ＳＢの領域Ｒ２に形成された配線パターン（図示省略）を介してマイコン１３ｂに接続されている。

　基板ＳＢの領域Ｒ１における一端部には、貫通孔Ａ１１，Ａ１２が形成されており、基板ＳＢの領域Ｒ２における一端部には、貫通孔Ａ２１，Ａ２２が形成されている。貫通孔Ａ１１，Ａ１２は、外部電源ＰＳ１の正極及び負極に接続された一対のリード線が挿入される貫通孔であり、貫通孔Ａ２１，Ａ２２は、外部電源ＰＳ２の正極及び負極に接続された一対のリード線が挿入される貫通孔である。外部電源ＰＳ１の正極及び負極に接続された一対のリード線が貫通孔Ａ１１，Ａ１２に挿入されることで、外部電源ＰＳ１から制御部１０ａに対して電源供給が行われる。同様に、外部電源ＰＳ２の正極及び負極に接続された一対のリード線が貫通孔Ａ２１，Ａ２２に挿入されることで、外部電源ＰＳ２から制御部１０ｂに対して電源供給が行われる。

　基板ＳＢの領域Ｒ１における他端部の近くには、貫通孔Ｂ１１，Ｂ１２，Ｂ１３が形成されており、基板ＳＢの領域Ｒ２における他端部の近くには、貫通孔Ｂ２１，Ｂ２２，Ｂ２３が形成されている。貫通孔Ｂ１１，Ｂ１２，Ｂ１３は、モータＭ１のＵ相巻線、Ｖ相巻線、及びＷ相巻線に接続されたリード線がそれぞれ挿入される貫通孔である。貫通孔Ｂ２１，Ｂ２２，Ｂ２３は、モータＭ２のＵ相巻線、Ｖ相巻線、及びＷ相巻線に接続されたリード線がそれぞれ挿入される貫通孔である。

　次に、上記構成におけるモータ制御装置１の動作について説明する。例えば、車両の運転者が、イグニッションキーを操作すると、イグニッション信号が外部インターフェイスＩＦ１，ＩＦ２を介して制御部１０ａ，１０ｂにそれぞれ入力される。制御部１０ａ，１０ｂに入力されたイグニッション信号は、インターフェイス回路１２ａ，１２ｂを介してマイコン１３ａ，１３ｂにそれぞれ入力される。すると、マイコン１３ａ，１３ｂによるモータＭ１，Ｍ２の制御が開始される。

　尚、制御部１０ａでは、外部電源ＰＳ１の出力電圧（例えば、４８［Ｖ］）が降圧回路１６によって所定の電圧（例えば、１２［Ｖ］)に降圧され、降圧された電圧が、電源回路１１ａ、モータドライバ１４ａ、及びモータ駆動回路１５ａに印加される。また、電源回路１１ａでは、印加される電圧（降圧回路１６で降圧された電圧）から、グランドＧ１を基準とする電圧（例えば、５［Ｖ］）が生成されてマイコン１３ａ及びモータドライバ１４ａに印加される。

　尚、降圧回路１６で降圧された電圧と、外部電源ＰＳ２の出力電圧とは、多少異なることもある。しかしながら、降圧回路１６で降圧された電圧と外部電源ＰＳ２の出力電圧との差は僅かであるため、制御部１０ａ，１０ｂがモータＭ１，Ｍ２を制御する上で問題になることはない。

　同様に、制御部１０ａでは、外部電源ＰＳ２の出力電圧（例えば、１２［Ｖ］）が、電源回路１１ｂ、モータドライバ１４ｂ、及びモータ駆動回路１５ｂに印加される。また、電源回路１１ｂでは、印加される電圧（外部電源ＰＳ２の出力電圧）から、グランドＧ２を基準とする電圧（例えば、５［Ｖ］）が生成されてマイコン１３ｂ及びモータドライバ１４ｂに印加される。

　車両の運転者がステアリングを操舵すると、その操舵トルクが不図示のトルクセンサによって検出される。検出された操舵トルクを示すトルクセンサ信号は、外部インターフェイスＩＦ１，ＩＦ２を介して制御部１０ａ，１０ｂにそれぞれ入力される。制御部１０ａ，１０ｂに入力されたトルクセンサ信号は、インターフェイス回路１２ａ，１２ｂを介してマイコン１３ａ，１３ｂにそれぞれ入力される。

　トルクセンサ信号が入力されると、マイコン１３ａ，１３ｂは、入力されたトルクセンサ信号と、車速及びエンジン回転数等の車両状態を示すＣＡＮ信号とを用いて必要トルクを演算し、モータ制御量をモータドライバ１４ａ，１４ｂにそれぞれ出力する。モータドライバ１４ａ，１４ｂは、マイコン１３ａ，１３ｂから出力されたモータ制御量に応じた駆動信号を生成してモータ駆動回路１５ａ，１５ｂにそれぞれ出力する。モータ駆動回路１５ａ，１５ｂは、モータドライバ１４ａ，１４ｂから出力される駆動信号に基づいてモータＭ１，Ｍ２をそれぞれ駆動する。このようにして、ステアリングに対する操舵補助トルクが発生する。

　以上の通り、本実施の形態では、外部電源ＰＳ１，ＰＳ２にそれぞれ接続され、出力軸が共有されたモータＭ１，Ｍ２をそれぞれ制御する制御部１０ａ，１０ｂのうち、制御部１０ａに降圧回路１６を設けている。そして、外部電源ＰＳ１の出力電圧を、外部電源ＰＳ２の出力電圧と同じ電圧に降圧している。これにより、モータＭ１を制御する第１系統ＳＹ１とモータＭ２を制御する第２系統ＳＹ２とに異なる電圧が供給される場合であっても、トルクリップル又はＮＶ性能を向上させることができる。

〔実施の形態２〕
　図３は、本開示の実施の形態２によるモータ制御装置の要部構成を示すブロック図である。尚、図３においては、図１に示すブロックと同様のブロックについては、同一の符号を付してある。図３に示す通り、本実施の形態のモータ制御装置２は、図１に示すモータ制御装置１の制御部１０ｂに電圧モニタ回路１７を追加し、マイコン１３ｂに代えてマイコン１３Ｂを設けた構成である。このようなモータ制御装置２は、外部電源ＰＳ２の出力電圧に応じてモータＭ２の出力を調整するモータ出力調整機能を第２系統ＳＹ２に追加したものである。

　電圧モニタ回路１７は、外部電源ＰＳ２の出力電圧をモニタする。電圧モニタ回路１７は、モニタした電圧をマイコン１３Ｂに出力する。マイコン１３Ｂは、図１に示すマイコン１３ｂに上述したモータ出力調整機能を追加したものである。マイコン１３Ｂは、マイコン１３ｂと同様に、インターフェイス回路１２ｂから出力されるトルクセンサ信号と、車速及びエンジン回転数等の車両状態を示すＣＡＮ信号とを用いて必要トルクを演算し、モータ制御量をモータドライバ１４ｂに出力する。

　但し、マイコン１３Ｂは、電圧モニタ回路１７でモニタされた電圧に応じてモータＭ２の出力を調整する。具体的に、マイコン１３Ｂは、電圧モニタ回路１７でモニタされた電圧が、制御部１０ａの降圧回路１６で降圧された電圧（例えば、１２［Ｖ］）と異なる場合には、モータＭ２の出力がモータＭ１の出力と同じになるようにモータＭ２のモータ出力を調整する。

　例えば、マイコン１３Ｂは、電圧モニタ回路１７でモニタされた電圧が、制御部１０ａの降圧回路１６で降圧された電圧よりも高い場合には、その電圧差に応じた分だけ減じたモータ制御量をモータドライバ１４ｂに出力してモータＭ２のモータ出力を調整する。また、マイコン１３Ｂは、電圧モニタ回路１７でモニタされた電圧が、制御部１０ａの降圧回路１６で降圧された電圧よりも低い場合には、その電圧差に応じた分だけ増やしたモータ制御量をモータドライバ１４ｂに出力してモータＭ２のモータ出力を調整する。

　図４は、本開示の実施の形態２によるモータ制御装置の実装例を示す基板の平面図である。尚、図４においては、図２，３に示すブロックと同様のブロックについては、同一の符号を付してある。図４に示す通り、本実施の形態のモータ制御装置２では、図２に示す基板ＳＢの領域Ｒ２に電圧モニタ回路１７が追加されており、マイコン１３ｂに代えてマイコン１３Ｂが設けられている。電圧モニタ回路１７及びマイコン１３Ｂは、ＩＣチップとして実装されている。

　モータ制御装置２の動作は、電圧モニタ回路１７でモニタされた電圧に応じてモータＭ２の出力が調整される点を除いて、基本的に、実施の形態１のモータ制御装置１の動作と同様である。このため、ここでの詳細な説明は省略する。

　以上の通り、本実施の形態では、実施の形態１と同様に、外部電源ＰＳ１，ＰＳ２にそれぞれ接続され、出力軸が共有されたモータＭ１，Ｍ２をそれぞれ制御する制御部１０ａ，１０ｂのうち、制御部１０ａに降圧回路１６が設けられている。そして、外部電源ＰＳ１の出力電圧を、外部電源ＰＳ２の出力電圧と同じ電圧に降圧している。これにより、モータＭ１を制御する第１系統ＳＹ１とモータＭ２を制御する第２系統ＳＹ２とに異なる電圧が供給される場合であっても、トルクリップル又はＮＶ性能を向上させることができる。

　加えて、本実施の形態では、外部電源ＰＳ２の出力電圧をモニタする電圧モニタ回路１７を制御部１０ｂに設け、電圧モニタ回路１７でモニタされた電圧に応じて、モータＭ２の出力を調整するようにしている。これにより、実施の形態１よりもトルクリップル又はＮＶ性能を向上させることができる。

〔実施の形態３〕
　図５は、本開示の実施の形態３によるモータ制御装置の要部構成を示すブロック図である。尚、図５においては、図３に示すブロックと同様のブロックについては、同一の符号を付してある。図５に示す通り、本実施の形態のモータ制御装置３は、図３に示すモータ制御装置２に系統間通信回路２１（通信回路）を追加し、降圧回路１６に代えて降圧回路１６Ａを設けた構成である。このようなモータ制御装置３は、外部電源ＰＳ２の出力電圧のモニタ結果を第１系統ＳＹ１にフィードバックするフィードバック機能を追加したものである。

　系統間通信回路２１は、電圧モニタ回路１７でモニタされた電圧を、制御部１０ａの降圧回路１６Ａに送信する回路である。降圧回路１６Ａは、外部電源ＰＳ１の出力電圧を、系統間通信回路２１から送信されてくる電圧と同じ電圧に降圧する。これら系統間通信回路２１と及び降圧回路１６Ａによって、上述したフィードバック機能が実現される。

　図６は、本開示の実施の形態３によるモータ制御装置の実装例を示す基板の平面図である。尚、図６においては、図４，５に示すブロックと同様のブロックについては、同一の符号を付してある。図６に示す通り、本実施の形態のモータ制御装置３では、スリットＳＬを跨ぐように系統間通信回路２１が搭載されており、降圧回路１６に代えて降圧回路１６Ａが設けられている。系統間通信回路２１及び降圧回路１６Ａは、ＩＣチップとして実装されている。尚、系統間通信回路２１は、基板ＳＢの領域Ｒ１に形成された配線パターン（図示省略）を介して降圧回路１６Ａに接続されており、基板ＳＢの領域Ｒ２に形成された配線パターン（図示省略）を介して電圧モニタ回路１７に接続されている。

　モータ制御装置３の動作は、降圧回路１６Ａによって、外部電源ＰＳ１の出力電圧が電圧モニタ回路１７でモニタされた電圧と同じ電圧に降圧される点を除いて、基本的に、実施の形態１のモータ制御装置１の動作と同様である。このため、ここでの詳細な説明は省略する。

　また、本実施の形態では、実施の形態２と同様に、外部電源ＰＳ２の出力電圧をモニタする電圧モニタ回路１７を制御部１０ｂに設け、電圧モニタ回路１７でモニタされた電圧に応じて、モータＭ２の出力を調整するようにしている。これにより、実施の形態１よりもトルクリップル又はＮＶ性能を向上させることができる。

　更に、本実施の形態では、電圧モニタ回路１７でモニタされた電圧を、降圧回路１６Ａに送信する系統間通信回路２１を設け、外部電源ＰＳ１の出力電圧を電圧モニタ回路１７でモニタされた電圧と同じ電圧に降圧するようにしている。これにより、制御部１０ａで用いられる電圧と、制御部１０ｂで用いられる電圧とを揃えることができるため、実施の形態２よりもトルクリップル又はＮＶ性能を向上させることができる。

　尚、電圧モニタ回路１７でモニタされた電圧は、マイコン１３Ｂに出力されており、マイコン１３Ｂは、系統間通信回路２０を介してマイコン１３ａと通信可能である。このため、電圧モニタ回路１７でモニタされた電圧を、マイコン１３Ｂ、系統間通信回路２０、及びマイコン１３ａを介する経路で降圧回路１６Ａに送信するようにしてもよい。電圧モニタ回路１７でモニタされた電圧を、この経路で送信する場合には、系統間通信回路２１を省略してもよい。

〔実施の形態４〕
　図７は、本開示の実施の形態４によるモータ制御装置の要部構成を示すブロック図である。尚、図７においては、図１に示すブロックと同様のブロックについては、同一の符号を付してある。図７に示す通り、本実施の形態のモータ制御装置４は、図１に示すモータ制御装置１の降圧回路１６を昇圧回路１８に代えた構成である。このようなモータ制御装置４は、外部電源ＰＳ１，ＰＳ２の出力電圧の大小関係が入れ替わっている場合でも、対応することができるようにしたものである。

　実施の形態１では、外部電源ＰＳ１の出力電圧が、外部電源ＰＳ２の出力電圧よりも高いものであった。これに対し、本実施の形態では、外部電源ＰＳ１の出力電圧が、外部電源ＰＳ２の出力電圧よりも低い。例えば、外部電源ＰＳ１は、出力電圧が１２［Ｖ］の直流電源であり、外部電源ＰＳ２は、出力電圧が４８［Ｖ］の直流電源である。

　昇圧回路１８は、外部電源ＰＳ１に接続され、外部電源ＰＳ１の出力電圧（第１電圧）を所定の電圧に昇圧する。昇圧回路１８は、例えば、外部電源ＰＳ１の出力電圧（１２［Ｖ］）を、外部電源ＰＳ２の出力電圧と同じ電圧（４８［Ｖ］）に昇圧する。

　本実施の形態のモータ制御装置４の動作は、外部電源ＰＳ１の出力電圧が昇圧される点、を除いて、基本的に、実施の形態１のモータ制御装置１の動作と同様である。このため、ここでの詳細な説明は省略する。尚、本実施の形態では、実施の形態１とは、電源回路１１ａ，１１ｂ、モータドライバ１４ａ，１４ｂ、及びモータ駆動回路１５ａ，１５ｂに印加される電圧の大きさが異なっている点に注意されたい。

　本実施の形態のモータ制御装置４は、実施の形態１における外部電源ＰＳ１の出力電圧と外部電源ＰＳ２の出力電圧との大小関係が入れ替わっている場合でも、対応することができる。つまり、外部電源ＰＳ１の出力電圧が、外部電源ＰＳ２の出力電圧よりも低い場合であっても、対応することができる。

　尚、本実施の形態を、実施の形態２，３にも適用することができる。具体的には、図３，４に示す降圧回路１６又は図５，６に示す降圧回路１６Ａに代えて昇圧回路１８を設ければ良い。

〔実施の形態５〕
　図８は、本開示の実施の形態５によるモータ制御装置の要部構成を示すブロック図である。尚、図８においては、図１に示すブロックと同様のブロックについては、同一の符号を付してある。図８に示す通り、本実施の形態のモータ制御装置５は、図１に示すモータ制御装置１の降圧回路１６を昇降圧回路１９に代えた構成である。このようなモータ制御装置５は、外部電源ＰＳ１の出力電圧が定まっておらず、外部電源ＰＳ２の出力電圧が定まっている場合でも、対応することができるようにしたものである。

　実施の形態１では、外部電源ＰＳ１の出力電圧が、外部電源ＰＳ２の出力電圧よりも高いものであった。これに対し、本実施の形態では、外部電源ＰＳ１の出力電圧が定まっておらず、外部電源ＰＳ２の出力電圧が定まっている。例えば、外部電源ＰＳ１は、出力電圧が１２～６０［Ｖ］の範囲を取り得る直流電源であり、外部電源ＰＳ２は、出力電圧が４８［Ｖ］の直流電源である。

　昇降圧回路１９は、外部電源ＰＳ１に接続され、外部電源ＰＳ１の出力電圧（第１電圧）を所定の電圧に昇降圧する。具体的に、昇降圧回路１９は、外部電源ＰＳ１の出力電圧が外部電源ＰＳ２の出力電圧がよりも高い場合には、外部電源ＰＳ１の出力電圧を所定の電圧に降圧する。これに対し、昇降圧回路１９は、外部電源ＰＳ１の出力電圧が外部電源ＰＳ２の出力電圧がよりも低い場合には、外部電源ＰＳ１の出力電圧を所定の電圧に昇圧する。

　例えば、外部電源ＰＳ１の出力電圧が６０［Ｖ］である場合には、昇降圧回路１９は、外部電源ＰＳ１の出力電圧を、外部電源ＰＳ２の出力電圧と同じ電圧（４８［Ｖ］）に降圧する。これに対し、外部電源ＰＳ１の出力電圧が１２［Ｖ］である場合には、昇降圧回路１９は、外部電源ＰＳ１の出力電圧を、外部電源ＰＳ２の出力電圧と同じ電圧（４８［Ｖ］）に昇圧する。

　本実施の形態のモータ制御装置５の動作は、外部電源ＰＳ１の出力電圧が昇降圧される点、を除いて、基本的に、実施の形態１のモータ制御装置１の動作と同様である。このため、ここでの詳細な説明は省略する。尚、本実施の形態では、実施の形態４と同様に、実施の形態１とは、電源回路１１ａ，１１ｂ、モータドライバ１４ａ，１４ｂ、及びモータ駆動回路１５ａ，１５ｂに印加される電圧の大きさが異なっている点に注意されたい。

　本実施の形態のモータ制御装置５は、実施の形態１における外部電源ＰＳ１の出力電圧が定まっておらず、外部電源ＰＳ２の出力電圧が定まっている場合でも、対応することができる。つまり、外部電源ＰＳ１の出力電圧が、外部電源ＰＳ２の出力電圧よりも低い場合及び高い場合の何れの場合であっても、対応することができる。

　尚、本実施の形態を、実施の形態２，３にも適用することができる。具体的には、図３，４に示す降圧回路１６又は図５，６に示す降圧回路１６Ａに代えて昇降圧回路１９を設ければ良い。

　以上、実施の形態について説明したが、本開示は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で自由に変更が可能である。例えば、上述した実施の形態１～３では、外部電源ＰＳ１の出力電圧が、４８［Ｖ］であって、外部電源ＰＳ２の出力電圧が、１２［Ｖ］である場合を例に挙げて説明した。しかしながら、外部電源ＰＳ１，ＰＳ２の出力電圧は、４８［Ｖ］，１２［Ｖ］に制限される訳ではなく、任意の電圧であってよい。また、実施の形態４で説明した通り、外部電源ＰＳ１，ＰＳ２の出力電圧の大小関係が入れ替わっていてもよい。或いは、実施の形態５で説明した通り、外部電源ＰＳ１の出力電圧が定まっておらず、外部電源ＰＳ２の出力電圧が定まっていてもよい。

　また、上述した実施の形態では、モータ制御装置が、外部インターフェイスＩＦ１，ＩＦ２を介してＣＡＮ通信を行って、車速及びエンジン回転数等の車両状態を示すＣＡＮ信号を受信する例について説明した。しかしながら、モータ制御装置が行う通信は、ＣＡＮ通信以外に、Ｆｌｅｘ－ｒａｙ等の他の通信であってもよい。

　また、上述した実施の形態では、系統間通信回路２０，２１及び電圧モニタ回路１７が、ＩＣチップとして実装されている例について説明した。しかしながら、系統間通信回路２０，２１又は電圧モニタ回路１７は、ディスクリートの部品を使って実装されていてもよい。

　尚、上述したモータ制御装置が備える各構成は、内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述したモータ制御装置が備える各構成の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより上述したモータ制御装置が備える各構成における処理を行ってもよい。ここで、「記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行する」とは、コンピュータシステムにプログラムをインストールすることを含む。ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳ及び周辺機器等のハードウェアを含むものとする。

　また、「コンピュータシステム」は、インターネット又はＷＡＮ、ＬＡＮ、専用回線等の通信回線を含むネットワークを介して接続された複数のコンピュータ装置を含んでもよい。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。このように、プログラムを記憶した記録媒体は、ＣＤ－ＲＯＭ等の非一過性の記録媒体であってもよい。

　また、記録媒体には、当該プログラムを配信するために配信サーバからアクセス可能な内部又は外部に設けられた記録媒体も含まれる。尚、プログラムを複数に分割し、それぞれ異なるタイミングでダウンロードした後にモータ制御装置が備える各構成で合体される構成であってもよく、また、分割されたプログラムのそれぞれを配信する配信サーバが異なっていてもよい。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、ネットワークを介してプログラムが送信された場合のサーバ又はクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、上述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

　１～３…モータ制御装置、１０ａ，１０ｂ…制御部、１６，１６Ａ…降圧回路、１７…電圧モニタ回路、１８…昇圧回路、１９…昇降圧回路、２１…系統間通信回路、Ｇ１，Ｇ２…グランド、Ｍ１，Ｍ２…モータ、ＰＳ１，ＰＳ２…外部電源

Claims

　出力軸が共有された第１モータ及び第２モータを制御するモータ制御装置であって、
　第１電源から出力される第１電圧を所定の電圧に変換する電圧変換回路を有し、前記電圧変換回路で変換された前記所定の電圧を用いて前記第１モータを制御する第１制御部と、
　第２電源から出力される第２電圧を用いて前記第２モータを制御する第２制御部と、
　を備えるモータ制御装置。
　前記電圧変換回路は、前記第１電圧を前記第２電圧に変換する、請求項１記載のモータ制御装置。
　前記第２制御部は、前記第２電源から出力される前記第２電圧をモニタする電圧モニタ回路を備えており、前記電圧モニタ回路で検出された電圧に応じて前記第２モータのモータ出力を調整する、請求項１又は請求項２記載のモータ制御装置。
　前記第２制御部は、前記電圧モニタ回路で検出された電圧が、前記所定の電圧と異なる場合には、前記第２モータのモータ出力が前記第１モータのモータ出力と同じになるように前記第２モータのモータ出力を調整する、請求項３記載のモータ制御装置。
　前記第２制御部は、前記第２電源から出力される前記第２電圧をモニタする電圧モニタ回路を備えており、
　前記電圧変換回路は、前記所定の電圧が、前記電圧モニタ回路でモニタされた電圧となるように調整する、
　請求項１又は請求項２記載のモータ制御装置。
　前記第１制御部と前記第２制御部との間に設けられ、前記電圧モニタ回路でモニタされた電圧を、前記電圧変換回路に送信する通信回路を更に備える請求項５記載のモータ制御装置。
　前記第２電源から出力される前記第２電圧は、前記第１電源から出力される前記第１電圧よりも低い電圧であり、
　前記電圧変換回路は、前記第１電源から出力される前記第１電圧を前記第２電圧に降圧する降圧回路である、
　請求項１から請求項６の何れか一項に記載のモータ制御装置。
　前記第２電源から出力される前記第２電圧は、前記第１電源から出力される前記第１電圧よりも高い電圧であり、
　前記電圧変換回路は、前記第１電源から出力される前記第１電圧を前記第２電圧に昇圧する昇圧回路である、
　請求項１から請求項６の何れか一項に記載のモータ制御装置。
　前記電圧変換回路は、前記第１電源から出力される前記第１電圧が、前記第２電源から出力される前記第２電圧よりも高い電圧である場合には、前記第１電源から出力される前記第１電圧を前記第２電圧に降圧し、前記第２電源から出力される前記第２電圧よりも低い電圧である場合には、前記第１電源から出力される前記第１電圧を前記第２電圧に昇圧する昇降圧回路である、
　請求項１から請求項６の何れか一項に記載のモータ制御装置。
　前記第１制御部及び前記第２制御部は、互いに分離されたグランドを備える、請求項１から請求項９の何れか一項に記載のモータ制御装置。