JP2015035875A - 電気自動車の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 走行駆動用のモータのローターの回転位置の起算点となるゼロ点に、回転角度センサにより検出される回転角度の起算点を一致させるように、回転角度センサにより検出される回転角度ゼロ点を調整する電気自動車の制御装置を提供する。【解決手段】 モータ６のローターの回転角度を回転角度センサ３６から得てベクトル制御を行う電気自動車の制御装置において、モータコントロール部２９に、車両の速度およびＥＣＵ２１からのトルク指令に応じて、ローターの回転位置の起算点となるゼロ点に、回転角度センサ３６により検出される回転角度の起算点を一致させるように、回転角度センサ３６により検出される回転角度の起算点を設定規則に従って調整する回転角度ゼロ点調整部３８を設けた。【選択図】 図２

Description

この発明は、例えば、インホイールモータ駆動装置を備えた電気自動車において、モータ回転角度センサにより検出される回転角度のゼロ点を自動調整する電気自動車の制御装置に関する。

電気自動車において、駆動輪となる左右の車輪が、それぞれ独立の走行用のモータにより駆動される自動車が公知である（特許文献１）。前記モータの回転は、減速機および車輪用軸受を介して車輪に伝達される。前記モータとして、例えば、ＩＰＭモータ（埋込磁石型同期モータ）が適用される。

特開２０１２−１７８９１９号公報 特開２００２−５１５８４号公報

ＩＰＭモータは、モータ回転角度センサにより検出される回転角度に基づいて、モータへの通電を制御するため、その回転角度センサにより検出される回転角と、実際のモータローターの回転位置とを整合させることが重要である。
具体的に、モータの回転軸に取り付けた回転角度センサにおいて、ローターの回転位置の起算点となるゼロ点は、回転角度センサにより検出される回転角度の起算点（電気角度ゼロ点）と、一致させるように、回転角度センサの取り付け位置の調整方法やモータ回転角度センサにより検出される電気角度の調整方法が提案される。

従来技術１（特許文献２）
図９は、従来例に係り、誘起電圧とモータ回転角度センサにより検出される回転角度のずれをゼロにする調製方法を説明する図である。
ＰＭモータを無負荷で回転させたときの誘起電圧と、回転位置センサの位相信号とのずれをそれらの波形信号から検出し、このずれ（図示ΔΘ）をゼロにする値をオフセット量Θ＿ＯＦＦＳＥＴとして求めて、このオフセット量Θ＿ＯＦＦＳＥＴをモータ制御における、回転角度センサにより検出される回転角度の補正量とする。つまり電気角度のオフセット量Θ＿ＯＦＦＳＥＴを調製し、調製後のオフセット量Θ＿ＯＦＦＳＥＴをＣＰＵのＲＯＭに書き込み、モータ制御時、回転角度センサにより検出される回転角度の値ΘにΘ＿ＯＦＦＳＥＴを加算して、モータへの通電を制御する。
しかし、車載モータにおける誘起電圧を求めることは困難であるため、本技術を車載モータのゼロ点を調整する技術に適用することが難しい。

また、モータ軸には、経年変化により、回転ぶれが発生する可能性がある。モータ軸に取り付けられたローターが回転ぶれを受けると、回転角度の検出精度が劣化する問題がある。また回転センサの回路の精度も経時劣化に起因して徐々に変化する。これらの影響で、トルク指令値に対する実測トルク値のばらつきが大きくなり、且つトルク低下の問題が生じる。そこで、車載モータに対して、定期的に回転角度センサにより検出される回転角度と、実際のモータローターの回転位置とを整合させることが必要となる。

この発明の目的は、走行駆動用のモータのローターの回転位置の起算点となるゼロ点に、回転角度センサにより検出される回転角度の起算点（電気角度ゼロ点）を一致させるように、回転角度センサにより検出される回転角度ゼロ点を調整する電気自動車の制御装置を提供することである。

この発明の電気自動車の制御装置は、車両全般を制御する電気制御ユニットであるＥＣＵ２１と、直流電力を走行用のモータ６の駆動に用いる交流電力に変換するインバータ３１を含むパワー回路部２８、および前記ＥＣＵ２１からのトルク指令に従って前記パワー回路部２８を制御するモータコントロール部２９を有するインバータ装置２２とを備え、
前記モータ６の回転角度を検出する回転角度センサ３６を設け、前記モータコントロール部２９は、前記モータ６のローターの回転角度を前記回転角度センサ３６から得てベクトル制御を行う電気自動車の制御装置において、
前記モータコントロール部２９に、
前記車両の速度および前記ＥＣＵ２１からのトルク指令に応じて、前記ローターの回転位置の起算点となるゼロ点に、前記回転角度センサ３６により検出される回転角度の起算点を一致させるように、前記回転角度センサ３６により検出される前記回転角度の起算点を設定規則に従って調整する回転角度ゼロ点調整部３８を設けたことを特徴とする。

この構成によると、外部の操作信号、例えば、スイッチ、ボタン等からの入力信号により、回転角度センサ３６により検出される回転角度の起算点（すなわち、電気角度ゼロ点）の自動調整を行う。車両走行時において、回転角度ゼロ点調整部３８は、車両の速度およびＥＣＵ２１からのトルク指令に応じて、下記に示すように、回転角度センサ３６により検出される回転角度の起算点を調整する。

１．回転角度センサ３６の値の一定範囲内で、オフセット値を増加方向へ調整する。オフセット値の増加につれ実測トルクを記録し、その記録された実測トルクと相応な指令値トルクとを比較し、最小の実測トルクＴ１と相応するゼロ点のオフセット値Θ＿ＯＦＦＳＥＴ１を記録する。
２．回転角度センサ３６の値の一定範囲内で、オフセット値を減少方向へ調整する。前記と同様に、最小の実測トルクＴ２と相応するゼロ点のオフセット値Θ＿ＯＦＦＳＥＴ２を記録する。
３．前記の記録された実測トルクＴ１と実測トルクＴ２とを比較し、小さい方の実測トルクに相応するゼロ点のオフセット値を、調整後のゼロ点オフセット値として記録する。

前記調整は、一定の回転数を元に、一定指令トルク値の条件下で調整する。なおオフセット値を減少方向へ調整してゼロ点のオフセット値Θ＿ＯＦＦＳＥＴ２を記録した後、オフセット値を増加方向へ調整してゼロ点のオフセット値Θ＿ＯＦＦＳＥＴ１を記録しても良い。前記のように回転角度センサ３６により検出される回転角度のゼロ点を調整することで、ローターの回転位置の起算点となるゼロ点に、回転角度センサ３６により検出される回転角度のゼロ点が略一致する。よって、車両に搭載される走行用のモータ６の誘起電圧を求めることなく、回転角度センサにより検出される回転角度のゼロ点を容易に調整することができる。また車両の運転者等が、このゼロ点調整を定期的にまたは任意のタイミングで不定期に行うことで、モータ軸の回転ぶれに起因する回転角度の検出精度の劣化を未然に防止することができる。

前記回転角度ゼロ点調整部３８は、前記車両の定速走行時における車速およびトルク指令値に応じて、前記回転角度の起算点を調整するものであり、この調整された回転角度の起算点を記憶する記憶部を前記インバータ装置２２に設けても良い。車両の定速走行時における車速およびトルク指令値に応じて、回転角度の起算点を調整するため、回転数制御とトルク制御とが釣り合っている安定な状態で、回転角度の起算点をより精度良く調整し得る。
この明細書において、前記「定速走行時」とは、車両停止状態から発進直後における一定速度の車速（例えば、時速３０ｋｍ／ｈ以下の低速で、数ミリ秒〜数十ミリ秒の一定時間）であっても良いし、車両発進後、徐行速度を超える速度で巡航している車両走行途中の一定速度の車速で、数ミリ秒〜数十ミリ秒の一定時間であっても良い。

前記車両は、左右の車輪２，２を独立して駆動する前記モータ６をそれぞれ備え、前記回転角度ゼロ点調整部３８がいずれか一方のモータ側における前記回転角度の起算点を調整するとき、前記モータコントロール部２８は、前記一方のモータ６をトルク制御し、他方のモータ６を回転数制御するものとしても良い。例えば、右車輪２を駆動する右側モータ６の電気角度ゼロ点を調整するとき、左車輪２を駆動する左側モータ６を回転数制御で実施し、前記右側モータ６をトルク制御で実施する。逆に、左側モータ６の電気角度ゼロ点を調整するとき、右側モータ６を回転数制御で実施し、前記左側モータ６をトルク制御で実施する。

前記設定規則として、モータ回転数とトルクとの関係を定めたトルク指令マップと、モータ回転数およびトルクに応じたモータパラメータを定めたモータパラメータマップとを設け、前記回転角度ゼロ点調整部３８は、前記一方のモータ６が一定のモータ回転数で回転する状態で、前記トルク指令マップから取り込んだトルク指令値が、前記モータパラメータマップから算出された実測トルクと一致するように、前記回転角度の起算点を調整するものとしても良い。

この場合、前記トルク指令マップは、例えば、モータ台上試験により作成し、記憶しておく。ゼロ点調製しようとするモータ６をトルク制御するとき、アクセル信号に基づき、記憶されたトルク指令マップから相応な一次電流と電流推進角を取り出して、前記モータ６を制御する。前記モータパラメータマップは、例えば、台上試験および実車試験結果に基づき作成し、記憶しておく。モータ回転数およびトルクに応じて、モータパラメータマップからパラメータを取得し、実測トルクとして算出することができる。

回転角度ゼロ点調整部３８は、前記トルク指令マップ中の複数箇所で調整したゼロ点のオフセット値の平均値を算出し、この算出した平均値を、前記回転角度の起算点のオフセット値としても良い。この場合、例えば、実測トルクの一部に測定誤差があったとしても、前記平均値を、前記回転角度の起算点のオフセット値とすることで測定誤差の影響を緩和することができる。その結果、回転角度の検出精度を高めることができる。
前記モータ６は、車両の前輪３および後輪２のいずれか一方、または両方を駆動し、前記モータ６と車輪用軸受４と減速機７とを含むインホイールモータ駆動装置８を構成するものとしても良い。

この発明の電気自動車の制御装置は、車両全般を制御する電気制御ユニットであるＥＣＵと、直流電力を走行用のモータの駆動に用いる交流電力に変換するインバータを含むパワー回路部、および前記ＥＣＵからのトルク指令に従って前記パワー回路部を制御するモータコントロール部を有するインバータ装置とを備え、前記モータの回転角度を検出する回転角度センサを設け、前記モータコントロール部は、前記モータのローターの回転角度を前記回転角度センサから得てベクトル制御を行う電気自動車の制御装置において、前記モータコントロール部に、前記車両の速度および前記ＥＣＵからのトルク指令に応じて、前記ローターの回転位置の起算点となるゼロ点に、前記回転角度センサにより検出される回転角度の起算点を一致させるように、前記回転角度センサにより検出される前記回転角度の起算点を設定規則に従って調整する回転角度ゼロ点調整部を設けたため、走行駆動用のモータのローターの回転位置の起算点となるゼロ点に、回転角度センサにより検出される回転角度の起算点を一致させるように、回転角度センサにより検出される回転角度ゼロ点を調整することができる。

この発明の第１の実施形態に係る電気自動車を平面図で示す概念構成のブロック図である。 同電気自動車のインバータ装置等の概念構成のブロック図である。 同電気自動車のＩＰＭモータの概念構成図である。 同電気自動車のモータコントロール部のトルク制御系のブロック図である。 同電気自動車の制御装置におけるモータのトルク指令マップを示す図である。 同電気自動車の制御装置のモータパラメータマップを示す図である。 同電気自動車の制御装置の回転角度（位相）自動補正方法を示すフローチャートである。 同電気自動車の制御装置のアクセル開度の操作方法を概略示す図である。 従来例に係り、誘起電圧とモータ回転角度センサにより検出される回転角度のずれをゼロにする調製方法を説明する図である。

この発明の第１の実施形態に係る電気自動車の制御装置を図１ないし図８と共に説明する。図１は、この実施形態に係る電気自動車を平面図で示す概念構成のブロック図である。同図１に示すように、この電気自動車は、車体１の左右の後輪となる車輪２が駆動輪とされ、左右の前輪となる車輪３が従動輪の操舵輪とされた４輪の自動車である。駆動輪および従動輪となる車輪２，３は、いずれもタイヤを有し、それぞれ車輪用軸受４，５を介して車体１に支持されている。

車輪用軸受４，５は、図１にてハブベアリングの略称「Ｈ／Ｂ」を付してある。駆動輪となる左右の車輪２，２は、それぞれ独立の走行用のモータ６，６により駆動される。モータ６の回転は、減速機７および車輪用軸受４を介して車輪２に伝達される。これらモータ６、減速機７、および車輪用軸受４は、互いに一つの組立部品であるインホイールモータ駆動装置８を構成しており、インホイールモータ駆動装置８は、一部または全体が車輪２内に配置される。減速機７は例えばサイクロイド減速機からなる。各車輪２，３には、電動式のブレーキ９，１０が設けられている。また左右の前輪となる操舵輪である車輪３，３は、転舵機構１１を介して転舵可能であり、操舵手段１２により操舵される。

図２は、同電気自動車のインバータ装置等の概念構成のブロック図である。
同図２に示すように、この電気自動車は、自動車全般の制御を行う電気制御ユニットであるＥＣＵ２１と、このＥＣＵ２１の指令に従って走行用のモータ６の制御を行うインバータ装置２２とを有する。ＥＣＵ２１は、コンピュータとこれに実行されるプログラム、並びに各種の電子回路等で構成される。ＥＣＵ２１は、トルク配分手段２１ａと、力行・回生制御指令部２１ｂとを有する。

トルク配分手段２１ａは、アクセル操作手段１６の出力する加速指令と、ブレーキ操作手段１７の出力する減速指令と、操舵手段１２からの旋回指令とから、左右輪の走行用のモータ６，６に与える加速・減速指令をトルク指令値として生成し、インバータ装置２２へ出力する。トルク配分手段２１ａは、ブレーキ操作手段１７の出力する減速指令があったときに、モータ６を回生ブレーキとして機能させる制動トルク指令値と、ブレーキ９，１０を動作させる制動トルク指令値とに配分する機能を持つ。回生ブレーキとして機能させる制動トルク指令値は、左右輪のモータ６，６に与える加速・減速指令をトルク指令値に反映させる。ブレーキ９，１０を動作させる制動トルク指令値は、ブレーキコントローラ２３へ出力する。
力行・回生制御指令部２１ｂは、加速（力行）・減速（回生）の切換えを行うための指令フラグを、後述するモータコントロール部２９のモータ力行・回生制御部３３に与える。

インバータ装置２２は、各モータ６に対して設けられたパワー回路部２８と、このパワー回路部２８を制御するモータコントロール部２９とを有する。パワー回路部２８は、バッテリ１９直流電力をモータ６の力行および回生に用いる３相の交流電力に変換するインバータ３１と、このインバータ３１を制御するＰＷＭドライバ３２とを有する。モータ６は、３相の同期モータ等からなる。このモータ６には、同モータのローターの電気角としての回転角度を検出する回転角度センサ３６が設けられている。インバータ３１は、複数の半導体スイッチング素子で構成され、ＰＷＭドライバ３２は、入力された電流指令をパルス幅変調し、前記各半導体スイッチング素子にオンオフ指令を与える。

モータコントロール部２９は、コンピュータとこれに実行されるプログラム、および電子回路により構成され、その基本となる制御部としてモータ力行（駆動）・回生制御部３３を有している。このモータ力行・回生制御部３３は、上位制御手段であるＥＣＵ２１から与えられるトルク指令等による加速（力行）・減速（回生）指令に従い、電流指令に変換して、パワー回路部２８のＰＷＭドライバ３２に電流指令を与える手段である。

加速（力行）・減速（回生）の切換は、ＥＣＵ２１の力行・回生制御指令部２１ｂからの指令フラグにより行う。モータ力行・回生制御部３３は、力行制御手段３３ａと、回生制御手段３３ｂとを有し、力行・回生制御指令部２１ｂからの指令フラグにより力行制御手段３３ａおよび回生制御手段３３ｂのいずれか一方が選択的に用いられる。
モータ力行・回生制御部３３は、前記指令フラグにより、インバータ内部に予め設定したトルク指令マップを用い、モータ６に指令電流値を生成する。このときモータ６に実際に流れる電流を検出し、この電流を指令電流と一致させるために、モータ６をＰＩ制御で制御する。

またモータコントロール部２９は、制御パラメータ調整部３４および回転角度ゼロ点調製部３８を備えている。制御パラメータ調整部３４は、モータ６を制御するときに用いるＰＩ制御ゲインを調整する。一方、回転角度ゼロ点調製部３８は、後述のように、モータ６のローターの回転角度のゼロ点に、回転角度センサ３６により検出される回転角度のゼロ点を一致させるように、前記回転角度のゼロ点を調整する。これによりベクトル制御を精度良く実現し得る。
なお、ＥＣＵ２１、インバータ装置２１、ブレーキコントローラ２３、操舵手段１２と４者間の信号転走は、コントローラー・エリア・ネットワーク（ＣＡＮ）通信で行われている。

図３は、この電気自動車のＩＰＭモータの概念構成図である。
図３（ａ）に示すように、車輪を駆動するモータがＩＰＭモータつまり埋込磁石型同期モータの場合は、磁石軸であるｄ軸方向よりそれと直交するｑ軸方向の磁気抵抗が小さくなるため、突極構造となり、ｄ軸インダクタンスＬｄよりｑ軸インダクタンスＬｑが大きくなる。
この突極性により、磁石トルクＴｍ以外にリラクタンストルクＴｒが併用でき、高トルクおよび高効率とすることもできる。
磁石トルクＴｍ：回転子の永久磁石による磁界と巻線による回転子磁界と吸引反発して発生するトルクである。
リラクタンストルクＴｒ：巻線による回転磁界に回転子の突極部が吸引されて発生するトルクである。

モータが発生する総トルクは下記のようになる。
Ｔ＝ｐ×｛Ｋｅ×Ｉｑ＋（Ｌｄ−Ｌｑ）×Ｉｄ×Ｉｑ｝
＝Ｔｍ＋Ｔｒ
ｐ：極対数
Ｌｄ：モータのｄ軸インダクタンス
Ｌｑ：モータのｑ軸インダクタンス
Ｋｅ：モータ誘起電圧定数実効値

図３（ｂ）に示すように、ＩＰＭモータに流す１次電流Ｉａを、トルク生成電流ｑ軸電流Ｉｑと、磁束生成電流ｄ軸電流Ｉｄとに分離し、それぞれ独立に制御できるベクトル制御手法が周知である。
Ｉｄ＝−Ｉａ×ｓｉｎβ
Ｉｑ＝Ｉａ×ｃｏｓβ
β：電流進角

図４は、この電気自動車のモータコントロール部のトルク制御系のブロック図である。図２も参照しつつ説明する。
モータコントロール部２９は、モータ駆動電流を制御する手段であって、電流指令部４０を含む。この電流指令部４０は、モータ６に印加する駆動電流をモータ電流検出手段である電流センサ４３で検出される検出値と、ＥＣＵ２１のトルク配分手段２１ａで生成した加速・減速指令によるトルク指令値とから、インバータ装置２２のインバータ内部に予め設定したトルク指令マップを用い、相応の指令電流を生成する。つまりＥＣＵ２１からのトルク指令値に応じて、インバータ内部に生成された指令電流値の偏差を無くすためのＰＩフィードバック制御を行う。前記指令電流の方向は、ＥＣＵ２１の力行・回生制御指令部２１ｂから与えられる指令フラグにより切換えられる。

モータ力行・回生制御部３３は、モータ６のローターの回転角を回転角度センサ３６から得て、ベクトル制御を行う。ここで車体の左右の後輪２に設けられたモータ６は、力行時と回生時とでトルク発生方向が互いに異なる。つまり前記モータ６をこの出力軸の方向から見ると、左側の後輪駆動用のモータ６はＣＷ方向のトルクを発生し、右側の後輪駆動用のモータ６はＣＣＷ方向のトルクが発生する（左、右側は車両後ろから見る方向で決定される）。左、右側のモータ６でそれぞれ発生したトルクは、前記減速機７および車輪用軸受４を介して、トルク方向を反転し、タイヤに伝達される。また、左、右タイヤのモータ６における回生時のトルク発生方向は、力行時のトルク発生方向と異なっている特徴を持つ。

前記トルク指令マップに関しては、アクセル信号とモータ６の回転数とに応じて、最大トルク制御テーブル（図５参照）から、相応なトルク指令値を算出する。電流指令部４０は、算出された前記トルク指令値に基づき、モータ６の１次電流（Ｉａ）と電流進角（β）の指令値を生成する。電流指令部４０は、これら１次電流（Ｉａ）と電流進角（β）の値に基づき、ｄ軸電流（界磁成分）Ｏ＿Ｉｄと、ｑ軸電流Ｏ＿Ｉｑの二つの指令電流を生成する。

電流ＰＩ制御部４１は、電流指令部４０から出力されたｄ軸電流Ｏ＿Ｉｄ、ｑ軸電流Ｏ＿Ｉｑの値と、モータ電流および回転子角度から３相・２相変換部４２で計算された２相電流Ｉｄ，Ｉｑとから、ＰＩ制御による電圧値による制御量Ｖｄ，Ｖｑを算出する。３相・２相変換部４２では、モータ電流検出手段である電流センサ４３で検出されたモータ６のｕ相電流（Ｉｕ）とｗ相電流（Ｉｗ）の検出値から、次式Ｉｖ＝−（Ｉｕ＋Ｉｗ）で求められるｖ相電流（Ｉｖ）を算出し、Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの３相電流からＩｄ，Ｉｑの２相電流に変換する。この変換に使われるモータ６の回転子角度は、回転角度センサ３６から取得する。検出された回転角度の（位相）値は、回転角度ゼロ点調製部３８によりゼロ点調製されることで、モータ６を精度良く制御し得る。

２相・３相変換部４４は、入力された２相の制御量Ｖｄ，Ｖｑと、回転角度ゼロ点調製部３８によりゼロ点調製された回転角度の値とから、３相のＰＷＭデューティＶｕ，Ｖｖ，Ｖｗに変換する。電力変換部４５は、ＰＷＭデューティＶｕ，Ｖｖ，Ｖｗに従ってインバータ３１をＰＷＭ制御し、モータ６を駆動する。

図５は、モータのトルク指令マップを示す図である。
同図５に示すトルク指令マップは、予めモータ台上試験により作成し、インバータ装置におけるＣＰＵのＲＯＭ４６（図２）に書き込む。
マップ詳細：
Ｒｏｔ＿０，Ｒｏｔ＿１，…Ｒｏｔ＿ｍ：各々の回転数
Ｔｒｑ＿０，Ｔｒｑ＿１，…Ｔｒｑ＿ｎ：各々のトルク指令値
Ｉａ：１次電流
β：電流進角

モータのトルク制御時、アクセル信号に基づき、前記トルク指令マップから相応な１次電流（Ｉａ）と電流進角（β）とを取り出して、モータを制御している。また、１次電流（Ｉａ）と電流進角（β）から、トルク生成電流ｑ軸電流Ｉｑと磁束生成電流ｄ軸電流Ｉｄを生成し、それぞれ独立に制御できるベクトル制御である。
Ｉｄ＝−Ｉａ×ｓｉｎβ
Ｉｑ＝ Ｉａ×ｃｏｓβ

図６は、モータパラメータマップを示す図である。
モータ回転数およびトルクに応じて、モータパラメータマップからパラメータ（Ｌｄ，Ｌｑ，Ｋｅ）を取得し、実測のトルク値Ｔとして次のように計算できる。
Ｔ＝ｐ×｛Ｋｅ×Ｉｑ＋（Ｌｄ−Ｌｑ）×Ｉｄ×Ｉｑ｝＝Ｔｍ＋Ｔｒ
Ｔｍ：磁石トルク
Ｔｒ：リラクタンストルク
ｐ：極対数
Ｌｄ：モータのｄ軸インダクタンス
Ｌｑ：モータのｑ軸インダクタンス
Ｋｅ：モータ誘起電圧定数実効値
Ｉｄ＝−Ｉａ×ｓｉｎβ
Ｉｑ＝Ｉａ×ｃｏｓβ

台上試験および実車試験結果に基づき、モータパラメータマップを作成する。パラメータ（Ｌｄ，Ｌｑ，Ｋｅ）は実測値であり、温度変化、電流変化、電流進角変化、モータ回転数変化などの情報を考慮した上の測定値とし、前記ＣＰＵのＲＯＭ４６（図２）に記録する。

図７は、この電気自動車の制御装置の回転角度（位相）自動補正方法を示すフローチャートである。本補正方法は、車両走行時に回転角度ゼロ点調製部にて実行される。本処理開始後、ステップＳ１にて外部の操作信号（例えば、スイッチ、ボタン等）からの入力信号により（ステップＳ１：ＹＥＳ）、ステップＳ２に移行して回転角度のゼロ点の自動調整モードが起動される。ステップＳ１で入力信号がないと判定されると（ステップＳ１：ＮＯ）、ステップＳ１にリターンする。

ステップＳ２の後、ステップＳ３に移行し、アクセル信号（一定値保持）に基づき、左側モータを回転数制御で実施し、右側モータをトルク制御で実施する。この右側モータの電気角度のゼロ点を調整する。先ず、調製回数：ｎ回、初期オフセット：Θ＿ＯＦＦＳＥＴ０とする（ステップＳ４）。
以下、調製方法を下記にて示す。

１．回転角度センサの値の一定範囲内で、オフセット値を増加方向へ調整する（ステップＳ５）。オフセット値の増加につれ、実測トルク（Ｔ＝ｐ×｛Ｋｅ×Ｉｑ＋（Ｌｄ−Ｌｑ）×Ｉｄ×Ｉｑ｝＝Ｔｍ＋Ｔｒ）をＲＯＭに記録する。その記録された実測トルクＴと、この実測トルクＴに相応するトルク指令マップから取得した指令値トルクとを比較し、最小の実測トルク（Ｔ１とする）と相応するゼロ点のオフセット値Θ＿ＯＦＦＳＥＴ１をＲＯＭに記録する。なお図５のステップＳ５にて指令値トルクを、Ｔに星印を付して表記している（ステップＳ６についても同じ）。

２．回転角度センサの値の一定範囲内で、オフセット値を減少方向へ調整する（ステップＳ６）。前記と同様に、オフセット値の減少につれ、実測トルクＴを記録していき、その実測トルクＴと、相応する指令値トルクとを比較し、最小の実測トルク（Ｔ２とする）と相応するゼロ点のオフセット値Θ＿ＯＦＦＳＥＴ２をＲＯＭに記録する。

３．その後ステップＳ７に移行し、記録された実測トルクＴ１と実測トルクＴ２とを比較し、小さい方の実測トルクに相応するゼロ点のオフセット値を、調製後のゼロ点オフセット値として、記憶部であるＲＯＭに書き込む。ステップＳ７で実測トルクＴ１が実測トルクＴ２よりも小さいと判定されると（ステップＳ７：ＹＥＳ）、実測トルクＴ１と相応するゼロ点のオフセット値Θ＿ＯＦＦＳＥＴ１をゼロ点のオフセット値として、ＣＰＵのＲＯＭに書き込む（ステップＳ８）。実測トルクＴ１が実測トルクＴ２よりも小さくないと判定されると（ステップＳ７：ＮＯ）、実測トルクＴ２と相応するゼロ点のオフセット値Θ＿ＯＦＦＳＥＴ２をゼロ点のオフセット値として、ＣＰＵのＲＯＭに書き込む（ステップＳ９）。その後本処理を終了する。

前記調製は、一定の回転数を元に、一定指令トルク値の条件下で調整する。調製する状態は、回転数制御とトルク制御とが釣り合っている安定な状態とする。回転角度ゼロ点調製部３８は、トルク指令マップ中の複数箇所で調整したゼロ点のオフセット値の平均値を算出し、この算出した平均値を、回転角度の起算点のオフセット値とする。
なお、オフセット値を減少方向へ調整してゼロ点のオフセット値Θ＿ＯＦＦＳＥＴ２を記録した後、オフセット値を増加方向へ調製してゼロ点のオフセット値Θ＿ＯＦＦＳＥＴ１を記録しても良い。

同様に、左側モータの電気角度のゼロ点を調製する場合、右側モータを回転数制御で実施、左側モータをトルク制御で実施する。
よって、回転角度ゼロ点調製部は、ローターの回転位置の起算点となるゼロ点に、回転角度センサにより検出される回転角度の起算点を一致させるように、回転角度センサにより検出される回転角度のゼロ点を自動調整する。ここで回転角度が電気角度に一致する。

図８は、この電気自動車の制御装置のアクセル開度の操作方法を概略示す図である。図８（ａ）に示すように、時間の経過に従ってアクセル開度を単調に増加させる方式では、モータの回転数制御を実施し難い。図８（ｂ）に示すように、一定時間内にアクセル開度を一定に保持するアクセル開度信号処理方法では、回転数制御を実施しやすい。このため、一定時間内におけるアクセル開度信号の変動に対して、信号処理後のデータは振動しない特徴を持つ。この実施形態では、ゼロ点調製しようとする一方のモータに対して、他方のモータを図８（ｂ）に示すアクセル開度信号処理方法にて回転数制御する。

作用効果について説明する。
回転角度ゼロ点調製部３８は、車両走行時において、車両の速度およびＥＣＵ２１からのトルク指令に応じて、ローターの回転位置の起算点となるゼロ点に、回転角度センサ３６により検出される回転角度の起算点を一致させるように、回転角度センサ３６の回転角度のゼロ点を調整する。よって、車両に搭載される走行用のモータ６の誘起電圧を求めることなく、回転角度センサ３６により検出される回転角度のゼロ点を容易に調製することができる。また、車両の運転者等が、このゼロ点調製を定期的にまたは任意のタイミングで不定期に行うことで、モータ軸の回転ぶれに起因する回転角度の検出精度の劣化を未然に防止することができる。

回転角度ゼロ点調製部３８は、車両の定速走行時における車速およびトルク指令値に応じて、ゼロ点調製するため、一方のモータ６の回転数制御と他方のモータ６のトルク制御とが釣り合っている安定な状態で、回転角度のゼロ点をより精度良く調整し得る。
回転角度ゼロ点調製部３８は、トルク指令マップ中の複数箇所で調整したゼロ点のオフセット値の平均値を算出し、この算出した平均値を、回転角度の起算点のオフセット値としている。このため、例えば、実測トルクの一部に測定誤差があったとしても、前記平均値を、前記回転角度の起算点のオフセット値とすることで測定誤差の影響を緩和することができる。その結果、回転角度の検出精度を高めることができる。

実施形態では、左右の後輪を駆動輪としているが、この例に限定されるものではない。例えば、左右の前輪を駆動輪として、これら駆動輪を個別のモータで駆動し、左右の後輪を従動輪とする形式としても良い。また、４輪とも個別のモータで駆動される電気自動車にも適用することができる。

２…車輪
４…車輪用軸受
６…モータ
７…減速機
８…インホイールモータ駆動装置
２１…ＥＣＵ
２２…インバータ装置
２８…パワー回路部
２９…モータコントロール部
３１…インバータ
３６…回転角度センサ
３８…回転角度ゼロ点調製部
４６…ＲＯＭ（記憶部）

Claims (6)

1. 車両全般を制御する電気制御ユニットであるＥＣＵと、直流電力を走行用のモータの駆動に用いる交流電力に変換するインバータを含むパワー回路部、および前記ＥＣＵからのトルク指令に従って前記パワー回路部を制御するモータコントロール部を有するインバータ装置とを備え、
   前記モータの回転角度を検出する回転角度センサを設け、前記モータコントロール部は、前記モータのローターの回転角度を前記回転角度センサから得てベクトル制御を行う電気自動車の制御装置において、
   前記モータコントロール部に、
   前記車両の速度および前記ＥＣＵからのトルク指令に応じて、前記ローターの回転位置の起算点となるゼロ点に、前記回転角度センサにより検出される回転角度の起算点を一致させるように、前記回転角度センサにより検出される前記回転角度の起算点を設定規則に従って調整する回転角度ゼロ点調整部を設けたことを特徴とする電気自動車の制御装置。
2. 請求項１記載の電気自動車の制御装置において、前記回転角度ゼロ点調整部は、前記車両の定速走行時における車速およびトルク指令値に応じて、前記回転角度の起算点を調整するものであり、この調整された回転角度の起算点を記憶する記憶部を前記インバータ装置に設けた電気自動車の制御装置。
3. 請求項１または請求項２記載の電気自動車の制御装置において、前記車両は、左右の車輪を独立して駆動する前記モータをそれぞれ備え、前記回転角度ゼロ点調整部がいずれか一方のモータ側における前記回転角度の起算点を調整するとき、前記モータコントロール部は、前記一方のモータをトルク制御し、他方のモータを回転数制御する電気自動車の制御装置。
4. 請求項３記載の電気自動車の制御装置において、前記設定規則として、モータ回転数とトルクとの関係を定めたトルク指令マップと、モータ回転数およびトルクに応じたモータパラメータを定めたモータパラメータマップとを設け、前記回転角度ゼロ点調整部は、前記一方のモータが一定のモータ回転数で回転する状態で、前記トルク指令マップから取り込んだトルク指令値が、前記モータパラメータマップから算出された実測トルクと一致するように、前記回転角度の起算点を調整する電気自動車の制御装置。
5. 請求項４記載の電気自動車の制御装置において、回転角度ゼロ点調整部は、前記トルク指令マップ中の複数箇所で調整したゼロ点のオフセット値の平均値を算出し、この算出した平均値を、前記回転角度の起算点のオフセット値とする電気自動車の制御装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の電気自動車の制御装置において、前記モータは、車両の前輪および後輪のいずれか一方、または両方を駆動し、前記モータと車輪用軸受と減速機とを含むインホイールモータ駆動装置を構成する電気自動車の制御装置。

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