ルネサス、EVモータ制御に必須のフィールド指向制御演算時間を1/10にするモータ制御回路を開発

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ルネサスエレクトロニクスは2017年2月7日、電気自動車(EV)モータ制御で必須のフィールド指向制御演算を0.8μsで実行する、EV向け車載マイコン用の専用回路「IMTS」を開発したと発表した。

IMTSは、同一周波数のCPUでソフトウエア実行する場合と比較して演算時間は1/10以下。同社によると、世界最速だという。これにより、エネルギー効率の優れた次世代の高回転EVモータや、これを駆動する高速スイッチング性能を持つインバータシステムの実現に貢献できるとしている。

また、マイコンにおけるモータ制御のうち、センサデータの取得や制御値演算、出力などの高い応答性能が求められ、なおかつ定型的な処理をIMTSとして専用回路化。専用回路としてCPUと独立して処理するために、モータ制御用マイコンのCPU負荷を大きく軽減する。これによりCPUに余力が生まれ、先進的なモータ制御アルゴリズムにそのパワーを割り当てることができるようになり、次世代EVやハイブリッド型電気自動車(HEV)、プラグインハイブリッド型電気自動車(PHEV)のエネルギー効率向上につながる。

パワートレインの機能安全対策は、従来はマイコンを2個使用したり内部回路を二重化するなど、比較的コストの高い方法で行われきたが、今回開発の技術ではCPUコアを二重化するロックステップデュアルコアシステムを用いてIMTS回路内部を定期監視する方式を採用した。これにより低コストと機能安全性を両立させた。

さらに、センサ取り付け位置などによるセンサ値の様々な誤差を、IMTSでユーザプログラムを使ってリアルタイムに補正できるようにした。これにより、CPUに負担をかけることなく補正後のセンサ値でモータ制御演算ができ、より高精度な演算処理が可能となった。

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