ルネサス、車載マイコン向けモータ制御専用回路技術を開発…次世代EVの航続距離延長に貢献

エコカー EV
提案回路を搭載したマイコンシステムの概要
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ルネサス エレクトロニクスは2月7日、次世代電気自動車(EV)のエネルギー効率を向上する車載マイコン向けモータ制御専用回路技術を開発したと発表した。

今回開発した技術は、EV向け車載マイコンに搭載する専用回路「IMTS(Intelligent Motor Timer System)」で、フィールド指向制御演算を世界最速の0.8μs(マイクロ秒)という、同一周波数のCPUでソフトウェア実行する場合と比べ1/10以下の演算処理時間を達成。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する。また独自の回路構成により自動車のパワートレイン分野で求められる機能安全への対応も可能にした。

EVやハイブリッド車(HEV)、プラグインハイブリッド車(PHEV)など、モータで駆動する自動車の航続距離を伸ばすためにはEVモータ制御のエネルギー効率を高める必要がある。このためにはモータ自体の機械的な改良だけでなく、モータを制御する電子制御ユニット(ECU)の機能・性能向上も重要となる。次世代EV/HEV/PHEVに対応するECUには高機能かつ複雑な制御ソフトウェアを搭載する必要があり、ECUに搭載するマイコンにかかる演算処理負荷は増加の一途をたどっている。一方で車載用途のマイコンには高温環境下での高信頼性確保のため発熱の抑制を求められることから、マイコン内部のCPUコアをはじめとする回路の動作周波数は低く抑える必要があり、性能向上に課題があった。

ルネサスは、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および出力といった高い応答性能が求められるが固定的な処理をIMTSとして専用回路化。CPUとは独立して自律実行が可能な構成とすることで、モータ制御用マイコンのCPUの負荷を大きく軽減した。これにより余裕の生まれたCPUの能力をモータ制御アルゴリズムに割り当てることが可能となり、次世代EV/HEV/PHEVのエネルギー効率向上に貢献する。

《纐纈敏也@DAYS》

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