JP2016054573A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のモータに対する制御を均等かつ安定に行いつつ、フェール時の対応をより十分に行う。【解決手段】車両制御装置において、第１位置比例制御部は、初期動作時に、絶対角センサで検知された絶対回転角と第１電気角センサで検知された第１電気角とに基づいて第１プリセット値を算出し、第１プリセット値と第１電気角とから算出した実角を第２位置比例制御部に送出し、初期動作以降の動作時において第１電気角と第１プリセット値とから実角を算出し、位置指令と実角とに基づいて比例制御を行う。第２位置比例制御部は、初期動作時に、第１位置比例制御部から取得した実角と第２電気角センサで検知された第２電気角とに基づいて第２プリセット値を算出し、初期動作以降の動作時において第２電気角と第２プリセット値とから実角を算出し、位置指令と実角とに基づいて比例制御を行う。【選択図】図９

Description

本発明の実施形態は、車両制御装置に関する。

従来から、車両に設けられた車輪の上下方向の位置を調整することで、車両の傾きを制御する車両の姿勢制御の技術が知られている。このような車両の姿勢制御の従来技術としては、車両の転倒しやすさを定量的に評価して、車両の転倒を抑止するように、車体に対する車輪の高さを、複数のモータを用いて調整する技術がある。

複数のモータを制御する技術としては、一つの外部位置検出器からの位置情報により、複数のモータ動作を制御可能とするモータ制御システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、２つのモータを同期制御する場合において、モータの回転速度の速度制御および相対位置の位置制御でそれぞれのモータ速度と位置とを加算して加算値を１／２として、２つのモータを同期制御するモータ制御装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。

また、複数のモータを同期運転する同期制御システムにおいて、いずれか一つをマスタ、マスタ以外の駆動装置をスレーブとして、複数のモータを同期運転する技術が知られている（例えば、特許文献３参照）。

また、複数のモータで一つの被駆動体を駆動するためのモータ制御装置において、速度制御部の各々の積分要素の出力を同一にすることで、積分要素の積分値の偏りをなくす技術が知られている（例えば、特許文献４参照）。

さらに、モータ位置制御方法において、二重冗長系の巻線を有する各速度ループのうち、一方のみに補償手段を設けることで、他方の速度ループの誤差も同時に防止する技術が知られている（例えば、特許文献５参照）。

特開２０１２−９０３８５号公報 特開２００７−２８８９２５号公報 特許第４８９３０７５号公報 特許第３５３７４１６号公報 特開平７−１４７７８８号公報

これらの従来技術において、複数のモータに対する制御を均等かつ安定に行いつつ、フェール時の対応をより十分に行うことが望まれている。

実施形態の車両制御装置は、車両に設けられた複数の車輪を駆動する駆動軸を制御して、前記車両の位置を調整可能な第１モータおよび第２モータと、前記第１モータの第１電気角を検出する第１電気角センサと、前記第２モータの第２電気角を検出する第２電気角センサと、前記駆動軸の絶対回転角を検出する絶対角センサと、前記第１モータに対して、前記車両の姿勢を安定させるための制御を行う第１制御部と、前記第２モータに対して、前記車両の姿勢を安定させるための制御を行う第２制御部と、を備え、前記第１制御部は、第１位置比例制御部と第１速度比例積分制御部とを備え、前記車両の姿勢を安定させるための位置制御を行い、前記第２制御部は、第２位置比例制御部と第２速度比例積分制御部とを備え、前記車両の姿勢を安定させるための位置制御を行い、前記第１位置比例制御部は、初期動作時に、前記絶対角センサで検知された絶対回転角と前記第１電気角センサで検知された第１電気角とに基づいて第１プリセット値を算出し、前記第１プリセット値と前記第１電気角とから算出した実角を前記第２位置比例制御部に送出し、初期動作以降の動作時において前記第１電気角センサで検知された第１電気角と前記第１プリセット値とから実角を算出し、入力される位置指令と前記実角とに基づいて比例制御を行い、前記第２位置比例制御部は、前記初期動作時に、前記第１位置比例制御部から取得した前記実角と前記第２電気角センサで検知された第２電気角とに基づいて第２プリセット値を算出し、初期動作以降の動作時において前記第２電気角センサで検知された第２電気角と前記第２プリセット値とから実角を算出し、入力される位置指令と前記実角とに基づいて比例制御を行う。

当該構成により、一例として、初期動作時にはスムーズな位置制御、速度制御、トルク制御を行うことができるとともに、初期動作以降は、第１モータ、第２モータに対する制御を均等かつ安定に行いつつ、フェール時の対応をより十分に行うことができる。

また、実施形態の車両制御装置において、前記第１位置比例制御部は、初期動作時に、前記第１プリセット値として、前記絶対角センサで検知された絶対回転角と前記第１電気角センサで検知された第１電気角との第１差分を算出し、初期動作以降の動作時において前記第１電気角センサで検知された第１電気角と前記第１差分とを加算して実角を算出し、前記第２位置比例制御部は、前記初期動作時に、前記第２プリセット値として、前記第１位置比例制御部から取得した前記絶対回転角と前記第２電気角センサで検知された第２電気角との第２差分を算出し、初期動作以降の動作時において前記第２電気角センサで検知された第２電気角と前記第２差分とを加算して実角を算出する。

当該構成により、一例として、より精度良く実角を算出することができ、位置制御の精度をより向上させることができる。

また、実施形態の車両制御装置において、前記第１制御部および前記第２制御部は、前記第１位置比例制御部および前記第２位置比例制御部からの出力である回転速度と、前記第１電気角または前記第２電気角とを入力して、前記回転速度と前記第１電気角または前記第２電気角とに基づいて制御を行って電流指令を出力する速度比例積分制御部、をさらに備え、前記速度比例積分制御部は、前記第１制御部または前記第２制御部が正常動作時においては比例制御を行い、前記第１制御部または前記第２制御部に異常が発生した場合、比例積分制御を行う。

当該構成により、一例として、第１モータ、第２モータの駆動時における積分要素によるＡ／Ｄ変換および演算量子干渉を回避して、位置精度の向上を図ることができる。

また、実施形態の車両制御装置において、前記速度比例積分制御部は、前記第１制御部または前記第２制御部が正常動作時においては、積分要素を０に設定することにより前記比例制御を行い、前記第１制御部または前記第２制御部に異常が発生した場合、前記積分要素を０以外の値に設定することにより前記比例積分制御を行う。

当該構成により、一例として、第１モータ、第２モータの駆動時における積分要素によるＡ／Ｄ変換および演算量子干渉を回避して、位置精度の向上を図ることができる。

また、実施形態の車両制御装置において、前記速度比例積分制御部は、前記第１制御部または前記第２制御部が正常動作時においては、トルク値に対する補償処理を行う。

当該構成により、一例として、モータディテントトルク付近（位置偏差が０の付近）でのドライバに制御不感帯が感じられることを防止するとともに、停止位置での位置制御の精度を向上することができる。

また、実施形態の車両制御装置において、前記速度比例積分制御部は、前記第１制御部または前記第２制御部が正常動作時においては、トルク値に対する制限値を増加する。

当該構成により、一例として、異常時においてもより安全な動作を継続することができる。

図１は、本実施形態の一人乗り用の３輪の電気自動車の正面図を示した図である。 図２は、本実施形態の一人乗り用の３輪の電気自動車の側面図を示した図である。 図３は、本実施形態の車両の内部構造の例を示した模式図である。 図４は、本実施形態の車両が傾斜面上に存在する場合を例示した図である。 図５は、本実施形態の車両の左右方向（Ｙ軸方向）の傾きを制御する構成例を示した図である。 図６は、本実施形態の第１駆動系ＥＣＵの構成例を示したブロック図である。 図７は、本実施形態における均等トルク制御部の構成の一例を示すブロック図である。 図８は、第２駆動系ＥＣＵの構成例を示したブロック図である。 図９は、第１駆動系ＥＣＵの位置Ｐ制御部の構成を示すブロック図である。 図１０は、本実施形態の電気角と拡張電気角の関係を示す図である。 図１１は、本実施形態の実角演算部の構成を示すブロック図である。 図１２は、本実施形態にかかる第２駆動系ＥＣＵの位置Ｐ制御部の構成を示すブロック図である。 図１３は、本実施形態にかかる補正値テーブルの一例を示す図である。 図１４は、本実施形態にかかる補正処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図１５は、本実施形態にかかる速度ＰＩ制御部の構成を示すブロック図である。 図１６は、本実施形態の速度ＰＩ制御における切替え処理の手順の一例を示すフローチャートである。

以下の実施形態では、車両制御装置が搭載された３輪の電気自動車の例について説明する。しかしながら、以下に示す実施形態は、車両制御装置の搭載先を３輪の電気自動車に制限するものではなく、どのような車両に搭載しても良い。

図１は、第１の実施形態の一人乗り用の３輪の電気自動車の正面図を示した図であり、図２は、第１の実施形態の一人乗り用の３輪の電気自動車（以下、車両１０と称す）の側面図を示した図である。

車両１０は、車体１１と、支持部２１により支持される右前輪２０と、支持部２４により支持される左前輪２３と、支持部２７により支持される後輪２６と、を有している。

車体１１は、支持部２１、２４、２７により支持される。また、車体１１は、乗員Ｍ１が着座するためのシートが設けられている。シートに着座した乗員Ｍ１は、アームレスト１２に設けられた操作装置１３を用いて車両１０を操作する。

操作装置１３は、例えば、操作ボタンや操縦レバー、車両１０の状態を乗員Ｍ１に通知するための表示デバイスから構成されている。操作装置１３が操作されることで、車両１０は、スタートアップ（電源投入）、シャットダウン（電源切断）や、走行・停止その他の動作を行う。

図３は、車両１０の内部構造の例を示した模式図である。図３に示されるように、車体１１の内部には、ギアボックス３１と、ロッド２２、２５、３２と、車両制御装置４０と、が収納されている。そして、ギアボックス３１及び車両制御装置４０は、車体１１の内部に固定されている。

ギアボックス３１は、車両制御装置４０から回転軸４１を介して伝達されたトルクに応じて、Ｘ軸に平行な軸回りにロッド３２を回転させる。ロッド３２は、ロッド２２、２５を回転可能に接続されている。また、ロッド２２は、支持部２１に固定されている。ロッド２５は、支持部２４に固定されている。ロッド２２、２５は、その軸が基準線Ｄｖと平行になるように、移動が規制されている。基準線Ｄｖは、車体１１の上下方向を示す線とする。右前輪２０及び左前輪２３の車体１１に対する高さは、回転軸４１の回転軸に応じて変化する。

車両制御装置４０は、車両１０の姿勢を制御する。本実施形態の車両制御装置４０は、Ｙ−Ｚ平面において、重力に基づいて車両１０に生じる加速度ベクトルＡｖと当該車両１０の上下方向の基準線Ｄｖとのなす傾斜角θｙが‘０’度になるように、回転軸４１を回転させる。

図４は、車両１０が傾斜面上に存在する場合を例示した図である。図４に示されるように、車両１０が傾斜面上に存在する場合、車両制御装置４０が、傾斜角θｙが‘０’になるように、換言すれば車両１０の上下方向が重力方向と一致するように、回転軸４１を回転させることで、傾斜面によらず、車両１０の姿勢を安定させることができる。

図３に戻り、車両１０の姿勢を安定させるための構成について説明する。車両制御装置４０は、モータ設置部４２と、規制ユニット４３と、第１電気角センサ４４Ａと、第２電気角センサ４４Ｂと、加速度センサ４５と、ジャイロセンサ４６と、回転軸角度センサ４７と、第１統合ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０Ａと、第２統合ＥＣＵ５０Ｂと、第１駆動系ＥＣＵ５１Ａと、第２駆動系ＥＣＵ５１Ｂと、を備える。

モータ設置部４２には、第１モータ４２Ａと、第２モータ４２Ｂと、が設けられている。第１モータ４２Ａ、及び第２モータ４２Ｂは、例えば三相ブラシレスモータとする。第１モータ４２Ａは、第１駆動系ＥＣＵ５１Ａから供給される電力に従って駆動し、第２モータ４２Ｂは、第２駆動系ＥＣＵ５１Ｂから供給される電力に従って駆動する。

そして、第１モータ４２Ａ、及び第２モータ４２Ｂは、（図示しない）ギアを介して、回転軸４１と接続されている。そして、第１モータ４２Ａから出力されるトルク、及び第２モータ４２Ｂから出力されるトルクが（図示しない）ギアを介して、回転軸４１に伝達されることで、回転軸４１が回転する。

第１モータ４２Ａ、及び第２モータ４２Ｂは、回転軸４１からギアボックス３１、ロッド２２、２５、３２、支持部２１、２４を介して接続されている右前輪２０及び左前輪２３の上下方向の位置を制御可能とする。つまり、第１モータ４２Ａ、及び第２モータ４２Ｂは、車両１０に設けられた複数の車輪（右前輪２０及び左前輪２３）を支持する支持機構（ロッド２２、２５、３２）を制御して、車両１０の位置を調整可能とする。これにより、第１モータ４２Ａ、及び第２モータ４２Ｂは、車両１０の傾きを制御可能とする。これにより、第１モータ４２Ａ、及び第２モータ４２Ｂは、車両１０の転倒を防止するための一部構成として機能する。

本実施形態では、モータ設置部４２に、第１モータ４２Ａ及び第２モータ４２Ｂが設けられたことで、第１モータ４２Ａ又は第２モータ４２Ｂのうちいずれか一方に故障が生じた場合であっても、故障していない他方のモータの駆動で回転軸４１を回転させ、車両１０の姿勢制御を可能としている。

本実施形態においては、第１モータ４２Ａ及び第２モータ４２Ｂに故障が生じていない場合には、第１モータ４２Ａ及び第２モータ４２Ｂから出力されるトルクが均等になるように、第１駆動系ＥＣＵ５１Ａ及び第２駆動系ＥＣＵ５１Ｂが制御を行う。これにより、第１モータ４２Ａ及び第２モータ４２Ｂから生じる発熱等を抑え、第１モータ４２Ａ及び第２モータ４２Ｂの長寿命化を実現できる。

第１電気角センサ４４Ａは、第１モータ４２Ａに取り付けられているセンサであって、例えば、レゾルバで構成される。第１電気角センサ４４Ａは、第１モータ４２Ａの回転角（電気角）を示すレゾルバ信号を、第１駆動系ＥＣＵ５１Ａに送信する。

第２電気角センサ４４Ｂは、第２モータ４２Ｂに取り付けられているセンサであって、例えば、レゾルバで構成される。第２電気角センサ４４Ｂは、第２モータ４２Ｂの回転角（電気角）を示すレゾルバ信号を、第２駆動系ＥＣＵ５１Ｂに送信する。

レゾルバ信号（レゾルバ値）は、第１モータ４２Ａ又は第２モータ４２Ｂについて、０〜３６０度の範囲で計測可能な信号であり、例えば、０〜４０９５の値をとる。そして、第１モータ４２Ａ又は第２モータ４２Ｂの電気角と、回転軸４１の回転角と、の間に比例関係が存在する。このため、本実施形態のレゾルバ信号で示される（第１モータ４２Ａ又は第２モータ４２Ｂの）電気角の変化量から、回転軸４１の回転角の変化量を、精度良く検出できる。

加速度センサ４５は、例えば静電容量型の３軸加速度センサであって、重力加速度や車両１０の加減速等によって生じる加速度を検出する。例えば、車両１０が停止している場合に、加速度センサ４５は、基準線Ｄｖに対する重力加速度の方向を検出する。そして、加速度センサ４５は、検出の結果を示す加速度信号を、第１統合ＥＣＵ５１Ａ及び第２統合ＥＣＵ５１Ｂに送信する。

ジャイロセンサ４６は、例えば、振動式のジャイロスコープとする。ジャイロセンサ４６は、車両１０の角速度を検出し、当該検出の結果を示す角速度信号を、第１統合ＥＣＵ５１Ａ及び第２統合ＥＣＵ５１Ｂに送信する。

回転軸角度センサ４７は、回転軸４１の回転角を計測するためのセンサとする。本実施形態の回転軸角度センサ４７が計測する回転軸４１の回転角は、加速度ベクトルＡｖと当該車両１０の上下方向の基準線Ｄｖとのなす傾斜角θｙと一致する。つまり、回転軸４１の回転角が‘０’度の場合に、水平な平面上に設けられた車両１０の重心の位置が車両１０の中心にくる。また、本実施形態では、回転軸角度センサ４７により計測された回転角を、絶対回転角と称す。回転角度センサ４７は、絶対角センサの一例である。

本実施形態の第１統合ＥＣＵ５０Ａ、第２統合ＥＣＵ５０Ｂ、第１駆動系ＥＣＵ５１Ａ及び第２駆動系ＥＣＵ５１Ｂは、（図示しない）プロセッサ、不揮発性メモリ、及びＲＡＭ等を備えた構成とし、不揮発性メモリに記憶されたプログラムを実行する。

第１統合ＥＣＵ５０Ａ、及び第２統合ＥＣＵ５０Ｂは、車両１０全体を制御する構成とする。本実施形態にかかる第１統合ＥＣＵ５０Ａは、加速度センサ４５からの加速度信号、及びジャイロセンサ４６からの角速度信号に基づいて、第１モータ４２Ａを駆動させる指令を第１駆動系ＥＣＵ５１Ａに行う。なお、図３では簡易にするために省略されているが、第１統合ＥＣＵ５０Ａは、第２駆動系ＥＣＵ５１Ｂに対して第２モータ４２Ｂを駆動させる指令も可能とする。

同様に、第２統合ＥＣＵ５０Ｂは、加速度センサ４５からの加速度信号、及びジャイロセンサ４６からの角速度信号に基づいて、第２モータ４２Ｂを駆動させる指令を第２駆動系ＥＣＵ５１Ｂに行う。また、第２統合ＥＣＵ５０Ｂは、第１駆動系ＥＣＵ５１Ａに対して第１モータ４２Ａを駆動させる指令も可能とする。

第１駆動系ＥＣＵ５１Ａは、第１統合ＥＣＵ５０Ａ又は第２統合ＥＣＵ５０Ｂからの指令、回転軸角度センサ４７による絶対回転角、及び第１電気角センサ４４Ａによる回転角に基づいて、第１モータ４２Ａの駆動を制御する。

第２駆動系ＥＣＵ５１Ｂは、第１統合ＥＣＵ５０Ａ又は第２統合ＥＣＵ５０Ｂからの指令、回転軸角度センサ４７による絶対回転角、及び第２電気角センサ４４Ｂによる回転角に基づいて、第２モータ４２Ｂの駆動を制御する。なお、第２駆動系ＥＣＵ５１Ｂは、回転軸角度センサ４７による絶対回転角の詳細な角度である実角を、第１駆動系ＥＣＵ５１Ａから受信する。

規制ユニット４３は、第１駆動系ＥＣＵ５１Ａ及び第２駆動系ＥＣＵ５１Ｂから送信される信号に従って、回転軸４１を規制する。規制ユニット４３は、所定の規制信号を受信した場合に、回転軸４１と一体となって回転するギアに部材を係合させることで、回転軸４１の回転を抑止させる。また、規制ユニット４３は、回転軸を抑止させた後、所定の解除信号を受信した場合に、部材をギアから離間させることで、回転軸４１の回転の抑止を解除する。なお、回転軸４１の回転を抑止する手法は、ギアに部材を係合させる手法に制限するものではなく、様々な手法を適用して良い。例えば、規制ユニット４３は、いわゆるシフトロック装置やギアロック装置と同様の機構を有しても良い。

図５は、本実施形態の車両の左右方向（Ｙ軸方向）の傾きを制御する構成例を示した図である。図５に示される第１統合ＥＣＵ５０Ａ、第２統合ＥＣＵ５０Ｂ、第１駆動系ＥＣＵ５１Ａ、及び第２駆動系ＥＣＵ５１Ｂは、ＩＧ信号（イグニッション信号）に従って、起動制御が行われる。

第１統合ＥＣＵ５０Ａ、第２統合ＥＣＵ５０Ｂ、第１駆動系ＥＣＵ５１Ａ、及び第２駆動系ＥＣＵ５１Ｂの間は、第１ｃａｎ（Controller Area Network）、及び第２ｃａｎで接続されている。第１ｃａｎ、及び第２ｃａｎは、耐ノイズ性を考慮されて設計された、相互接続された機器間で情報を送受信するためのネットワークとする。

これにより、第１統合ＥＣＵ５０Ａ、及び第２統合ＥＣＵ５０Ｂは、第１駆動系ＥＣＵ５１Ａ、及び第２駆動系ＥＣＵ５１Ｂのいずれに対してもデータの送受信と指令とを行うことができる。

そして、第１統合ＥＣＵ５０Ａ、及び第２統合ＥＣＵ５０Ｂは、ジャイロセンサ４６及び加速度センサ４５からの信号や、操作装置１３からの操作情報に基づいて、第１駆動系ＥＣＵ５１Ａ、及び第２駆動系ＥＣＵ５１Ｂのうち少なくとも一つに対して、車両１０の姿勢を安定させるための指令を行う。本実施形態では、２種類の指令を用いる。

２種類の指令のうち一方は、リーントルク指令である。リーントルク指令は、車両１０のリーン（左右方向）のトルク制御に必要なトルク値で第１モータ４２Ａ（又は第２モータ４２Ｂ）を駆動させるように、第１駆動系ＥＣＵ５１Ａ（又は第２駆動系ＥＣＵ５１Ｂ）に出力する指令とする。

具体的には、第１統合ＥＣＵ５０Ａ（又は第２統合ＥＣＵ５０Ｂ）は、ジャイロセンサ４６や加速度センサ４５から送信される信号等に応じて、第１モータ４２Ａのトルクと負荷トルクとが平衡するようにリーンのトルク制御を行うための、第１モータ４２Ａ（又は第２モータ４２Ｂ）のトルク値を算出し、当該トルク値になるようリーントルク指令として、第１駆動系ＥＣＵ５１Ａ（又は第２駆動系ＥＣＵ５１Ｂ）に出力する。リーントルク指令は、路面に対する即応性が高いため、悪路走行や、段差の乗り上げ等に用いられ、車両１０の姿勢の制御の際に、乗員Ｍ１の乗り心地を向上させる。

２種類の指令のうち他方は、リーン位置指令である。リーン位置指令は、車両１０の位置制御で目標とする回転軸４１の回転角（回転軸４１の位置）にさせるために、第１駆動系ＥＣＵ５１Ａ（又は第２駆動系ＥＣＵ５１Ｂ）に出力する指令とする。

具体的には、第１統合ＥＣＵ５０Ａ（又は第２統合ＥＣＵ５０Ｂ）は、車両１０の姿勢が安定する回転軸４１の目標回転角（換言すれば、車両１０の重心の位置が車両１０の中心にくるような車両１０の傾き）を算出し、当該目標回転角になるようにリーン位置指令として、第１駆動系ＥＣＵ５１Ａ（又は第２駆動系ＥＣＵ５１Ｂ）に出力する。リーン位置指令は、リーントルク指令と比べて位置応答性が高く、車両１０の姿勢を安定させるために適切な車輪２０、２３の高さに基づく制御が行われるため、車両運転に対して車両姿勢が急変した場合に素早く、右前輪２０又は左前輪２３を伸ばして姿勢の安定性を向上させる。また、リーン位置指令は、一系統フェールした場合の位置追従性も高い。

また、本実施形態では、このようなリーン制御の他、リアステア制御も行われる。リアステア制御では、主として位置制御が行われ、リアステア位置指令が第１駆動系ＥＣＵＩ５１Ａ、第２駆動系ＥＣＵ５１Ｂのそれぞれに入力される。

本実施形態の第１統合ＥＣＵ５０Ａ、及び第２統合ＥＣＵ５０Ｂは、リーン位置指令と、リーントルク指令と、を同時に出力する。

第１駆動系ＥＣＵ５１Ａ及び第２駆動系ＥＣＵ５１Ｂは、車両１０の運動状態に応じて、リーン位置指令及びリーントルク指令のうち、いずれか一方の指令を選択し、当該指令に応じたモータ制御を行う。

また、第１駆動系ＥＣＵ５１Ａは、回転軸角度センサ４７により計測された絶対回転角と、第１電気角センサ４４Ａにより検出された電気角（回転角）と、により、回転軸４１の詳細な回転角である実角を算出し、当該実角に基づいて、第１モータ４２Ａの制御を行う。

同様に、第２駆動系ＥＣＵ５１Ｂも、回転軸角度センサ４７により計測された絶対回転角と、第２電気角センサ４４Ｂにより検出された電気角と、により、回転軸４１の実角を算出し、当該回転角に基づいて、第２モータ４２Ｂの制御を行う。なお、回転軸角度センサ４７により計測された絶対回転角は、第１駆動系ＥＣＵ５１Ａから取得する。

そして、第１モータ４２Ａ、及び第２モータ４２Ｂによる駆動トルクは、ギア５０１を介して、回転軸４１に伝達される。

次に、第１駆動系ＥＣＵ５１Ａについて説明する。図６は、第１駆動系ＥＣＵ５１Ａの構成例を示したブロック図である。図６に示されるように、第１駆動系ＥＣＵ５１Ａは、（図示しない）プロセッサで、不揮発性メモリに格納されているプログラムを実行することで、位置Ｐ制御部６０１Ａと、速度ＰＩ制御部６０２と、ｑ軸電流変換部６０３と、切替部６０４と、電流ＰＩ制御部６０５と、変調部６０６と、ＰＷＭ出力部６０７と、を実現する。なお、第２駆動系ＥＣＵ５１Ｂは、第１駆動系ＥＣＵ５１Ａと同様の構成を備えているものとして説明を省略する。

本実施形態では、位置Ｐ制御部６０１Ａに、リーン位置指令で目標とされる目標回転角が入力され、ｑ軸電流変換部６０３に、リーントルク指令に基づくトルク値が入力される。

位置Ｐ制御部６０１Ａは、回転軸角度センサ４７からの絶対回転角と、第１電気角センサ４４Ａからの電気角と、から現在の回転軸４１の実角を導出する。そして、位置Ｐ制御部６０１Ａは、回転角４１の実角と、リーン位置指令に基づく目標回転角との差分である位置偏差を算出する。位置偏差は、現在の実角から目標回転角になるために必要な回転角であり、回転角制御量と称する場合もある。そして、位置Ｐ制御部６０１Ａは、算出された位置偏差に対して、比例制御（Ｐ制御）を行うことで、目標となる回転軸４１の回転速度を導出し、算出された回転速度を速度指令として速度ＰＩ制御部６０２に出力する。位置Ｐ制御部６０１Ａの詳細については後述する。

速度ＰＩ制御部６０２は、位置Ｐ制御部６０１Ａにより導出された回転速度である速度指令と、第１電気角センサ４４Ａから電気角を入力して、電気角から角速度を求め、回転速度と角速度の差分である速度偏差を算出する。そして、速度ＰＩ制御部６０２は、速度偏差に対して比例積分制御（ＰＩ制御）を行うことで、第１モータ４２Ａを駆動させるためのｑ軸電流指令値を算出する。速度ＰＩ制御部６０２の詳細については後述する。

一方、ｑ軸電流変換部６０３は、リーントルク指令に基づくトルク値から、第１モータ４２Ａを駆動させるためのｑ軸電流指令値を算出する。

切替部６０４は、車両１０の状態に応じて、速度ＰＩ制御部６０２から入力されるｑ軸電流指令値、及びｑ軸電流変換部６０３から入力されるｑ軸電流指令値のうち、いずれか一つを電流ＰＩ制御部６０５に出力する。

電流ＰＩ制御部６０５は、ｑ軸電流指令値（ｄ軸電流指令値＝０となる）に対して、比例積分制御（ＰＩ制御）を行う。この電流ＰＩ制御６０５は、その内部に均等トルク制御部を備え、均等トルク制御部により第１モータ４２Ａ，第２モータ４２Ｂとで均等にトルクを配分する均等トルク制御を行っている。

図７は、本実施形態における均等トルク制御部の構成の一例を示すブロック図である。均等トルク制御部６０８は、図７に示すように、切替部６０４と、他の駆動系ＥＣＵである第２駆動系ＥＣＵ５１Ｂから、それぞれのｑ軸電流指令を入力する。そして、均等トルク制御部６０８は、切替部６０４から入力したｑ軸電流指令値を、切替部１４０１に出力するとともに、切替部６０４から入力したｑ軸電流指令値と第２駆動系ＥＣＵ５１Ｂから入力したｑ軸電流指令値とを加算して乗算器１４０２により１／２倍した値を、切替部１４０１に出力する。切替部１４０１は、この値と、切替部６０４から入力したｑ軸電流指令値とを適宜切替えて、ｑ軸電流指令として出力する。第２駆動系ＥＣＵ５１Ｂでは、他の駆動系ＥＣＵとして第１駆動系ＥＣＵ５１Ａからｑ軸電流指令を入力して、同様の処理が行われる。これにより、第１モータ４２Ａと第２モータ４２Ｂとで均等トルク制御が行われる。なお、電流ＰＩ制御部６０５では、均等トルク制御部６０８から出力されるｑ軸電流指令に対して、比例積分制御を行っている。

図６に戻り、変調部６０６は、比例積分制御（ＰＩ制御）が行われた後のｑ軸電流指令値（ｄ軸電流指令値）に基づいて、パルス幅変調を行う。

ＰＷＭ出力部６０７は、変調部６０６によりパルス幅変調が行われた後のＰＷＭ信号を、第１モータ４２Ａに対して出力する。

次に、第２駆動系ＥＣＵ５１Ｂについて説明する。図８は、第２駆動系ＥＣＵ５１Ｂの構成例を示したブロック図である。図８に示されるように、第２駆動系ＥＣＵ５１Ｂは、（図示しない）プロセッサで、不揮発性メモリに格納されているプログラムを実行することで、位置Ｐ制御部６０１Ｂと、速度ＰＩ制御部６０２と、ｑ軸電流変換部６０３と、切替部６０４と、電流ＰＩ制御部６０５と、変調部６０６と、ＰＷＭ出力部６０７と、を実現する。第２駆動系ＥＣＵ５１Ｂでは、位置Ｐ制御部６０１Ｂの構成が第１駆動系ＥＣＵ５１Ａと異なっており、その他の構成は第１駆動系ＥＣＵ５１Ａと同様であるため、説明を省略する。

位置Ｐ制御部６０１Ｂは、第１駆動系ＥＣＵ５１Ａの位置Ｐ制御部６０１Ａから回転軸４１の実角を入力し、現在の回転軸４１の実角と、リーン位置指令に基づく目標回転角とを差分である位置偏差（回転角制御量）を算出する。そして、位置Ｐ制御部６０１Ｂは、算出された位置偏差（回転角制御量）に対して比例制御（Ｐ制御）を行うことで、目標となる回転軸４１の回転速度を導出し、この回転速度を速度指令として速度ＰＩ制御部６０２に出力する。位置Ｐ制御部６０１Ｂの詳細については後述する。

次に、第１駆動系ＥＣＵ５１Ａの位置Ｐ制御部６０１Ａの詳細について説明する。図９は、第１駆動系ＥＣＵ５１Ａの位置Ｐ制御部６０１Ａの構成を示すブロック図である。図９に示すように、第１駆動系ＥＣＵ５１Ａは、拡張電気角演算部８０１と、実角演算部８１０と、比例要素（Ｋ_p）８０２と、リミッタ８０３とを備えている。

拡張電気角演算部８０１は、第１電気角センサ４４Ａにより検知した第１モータ４２Ａの電気角を拡張電気角に変換する。第１モータ４２Ａの回転子が１回転（回転子が回転する角度３６０度）する間に電気信号は極数の分だけ周期が進むため、実角は電気角の範囲を超えることになる。このため、拡張電気角演算部８０１は、入力される電気角を、位相を考慮して拡張電気角に変換する。

図１０は、本実施形態の電気角と拡張電気角の関係を示す図である。図１０において、符号９０２が電気角θを示し、符号９０１が拡張電気角θ_Eを示している。図１０の符号９０２に示すように、電気角θは周期毎に０から３６０度の範囲を繰り返すため、例えば、電気角９０２が同じ３０度でも１周期目の３０度と２周期目の３０度の場合がある。このため、拡張電気角演算部８０１は、入力される電気角のこのような周期の違いを電気角で示した拡張電気角θ_Eを算出している。

具体的には、拡張電気角の下位ビットをθ_EL、拡張電気角の下位ビットをθ_EUとすると、拡張電気角演算部８０１は、拡張電気角を以下の（１−１）、（１−２）、（１−３）、（１−４）式で算出する。例えば、電気角θは、レゾルバ信号で０〜４０９５の値を取る。
θ_EL＝θ ・・・（１−１）
θ_EU＝θ_EU＋１（θ_t−θ_t-1＜Ｋcarryのとき） ・・・（１−２）
θ_EU＝θ_EU−１（θ_t−θ_t-1＞−Ｋcarryのとき） ・・・（１−３）
θ_EL、＝θ_EL＋θ_EL ・・・（１−４）

ここで、Ｋcarryは２０００、３０００等の定数であり、リーン制御とリアステア制御とで最大角速度の変化以上の値で異なる値となっている。θ_tは、時間ｔ時点での第１電気角センサ４４Ａのレゾルバ値の電気角である。

図９に戻り、実角演算部８１０は、車両制御装置４０の初期動作時において、拡張電気角演算部８０１により算出された拡張電気角と、回転軸角度センサ４７により計測された絶対回転角とから、回転軸４１の回転角の詳細な値である実角を算出する。図１１は、本実施形態の実角演算部８１０の構成を示すブロック図である。

実角演算部８１０は、車両制御装置４０の初期動作時において、絶対回転角と拡張電気角とを入力し、絶対回転角を補正部８１１、補正テーブル８１２、判断部８１３、０点学習値８１４により補正する。なお、かかる補正の詳細については後述する。

そして、実角演算部８１０は、補正後の絶対回転角から拡張電気角を減算して、その減算値をプリセット値（第１プリセット値）としてメモリ８１５に保存する。そして、実角演算部８１０は、車両制御装置４０の初期動作時において、メモリ８１５に保存したプリセット値と、入力された拡張電気角とを加算して実角を算出し、算出された実角と目標回転角との差（位置偏差）を比例要素（Ｋ_p）８０２に出力するとともに、算出された実角を第３ｃａｎを介して第２駆動系ＥＣＵ５１Ｂの位置Ｐ制御部６０１Ｂに送信する。これにより、第１モータ４２Ａと第２モータ４２Ｂとの間の初期位置を統一し、干渉を低減して、より精度良く実角を算出することができ、位置制御の精度をより向上させることができる。

初期動作後の車両制御装置４０の通常動作時においては、実角演算部８１０には、実角演算部８１０は入力されず、拡張電気角のみが入力される。この通常動作時には、実角演算部８１０は、入力された拡張電気角に、メモリ８１５に保存されている第１プリセット値を加算して実角を算出し、算出された実角を出力する。

図９に戻り、位置Ｐ制御部６０１Ａは、入力された位置指令としての目標回転角から、上述のように実角演算部８１０で算出された実角を減算して位置偏差を求め、この位置偏差に比例要素（Ｋ_p）８０２を乗算することで、比例制御を行う。そして、その後、位置Ｐ制御部６０１Ａは、乗算値をリミッタ８０３で制限値まで制限して回転速度を求め、回転速度を速度指令として出力する。この速度指令（回転速度）は速度ＰＩ制御部に入力される。ここで、制限値は、リーン制御、リアステア制御ごとに所定の値に予め定められている。

次に、第２駆動系ＥＣＵ５１Ｂの位置Ｐ制御部６０１Ｂの詳細について説明する。図１２は、本実施形態にかかる第２駆動系ＥＣＵ５１Ｂの位置Ｐ制御部６０１Ｂの構成を示すブロック図である。図１２に示すように、第２駆動系ＥＣＵ５１Ｂは、拡張電気角演算部８０１と、実角演算８１０と、メモリ１２１５と、比例要素（Ｋ_p）８０２と、リミッタ８０３とを備えている。

本実施形態では、車両制御装置４０の初期動作時において、位置Ｐ制御部６０１Ｂは、第１駆動系ＥＣＵ５１Ａの位置Ｐ制御部６０１Ａから第３ｃａｎを介して送信される実角を受信している。このため、位置Ｐ制御部６０１Ｂは、実角演算部を備えておらず、この点で位置Ｐ制御部６０１Ａと異なっている。

位置Ｐ制御部６０１Ｂは、第２電気角センサ４４Ｂで検知された電気角（第２電気角）を入力し、拡張電気角演算部８０１が、位置Ｐ制御部６０１Ａと同様に、入力された電気角を拡張電気角に変換する。

車両制御装置４０の通常動作時においては、位置Ｐ制御部６０１Ｂは、位置Ｐ制御部６０１Ａから受信した実角から、拡張電気角演算部８０１で演算された拡張電気角を減算して、その減算値をプリセット値（第２プリセット値）としてメモリ１２１５に保存する。

車両制御装置４０の初期動作後の通常動作時においては、位置Ｐ制御部６０１Ｂは、拡張電気角に、メモリ１２１５に保存されているプリセット値を加算して実角を算出する。位置Ｐ制御部６０１Ｂは、入力された位置指令としての目標回転角から、実角を減算して位置偏差を求め、この位置偏差に比例要素（Ｋ_p）８０２を乗算することで、比例制御を行う。そして、その後、位置Ｐ制御部６０１Ｂは、乗算値をリミッタ８０３で制限値まで制限して回転速度を求め、回転速度を速度指令として出力する。この速度指令（回転速度）は速度ＰＩ制御部に入力される。

このように、初期動作時には、第１駆動系ＥＣＵ５１Ａの位置Ｐ制御部６０１Ａで算出した実角を第２駆動系ＥＣＵ５１Ｂの位置Ｐ制御部６０１Ｂに送信し、初期動作以降は、第１駆動系ＥＣＵ５１Ａ，第２駆動系ＥＣＵ５１Ｂで互いに独立にモータ制御を行っている。これにより、第１駆動系ＥＣＵ５１Ａと第２駆動系ＥＣＵ５１Ｂの位置情報（絶対回転角）が初期動作時には一致して、スムーズな位置制御、速度制御、トルク制御を行うことができるとともに、初期動作以降は、第１モータ４２Ａ，第２モータ４２Ｂに対する制御を均等かつ安定に行いつつ、フェール時の対応をより十分に行うことができる。

次に、第１駆動系ＥＣＵ５１Ａの位置Ｐ制御部６０１Ａ内の実角演算部８１０で実行される絶対回転角の補正について説明する。図１１に示す補正値テーブル８１２は、回転軸角度センサ４７で検知された絶対回転角に対する補正値を定めたテーブルである。この補正値が補正後の絶対回転角となる。補正値テーブル８１２は、ＨＤＤやメモリ等の記憶媒体に保存される。

図１３は、本実施形態にかかる補正値テーブル８１２の一例を示す図である。図１３に示すように、補正値テーブル８１２には、絶対回転角に補正値が対応付けて登録されている。

補正値テーブル８１２における絶対回転角と補正値との一対のデータは、第１モータ４２Ａの回転子を、ＭＡＸから−ＭＡＸまでの範囲で５度ごとの角度における絶対回転角と補正値となっている。

補正値テーブル８１２における絶対回転角は、回転軸角度センサ４７で計測された１２ビットの絶対回転角を、１６ビットにビット拡張されて登録されている。これは、回転軸角度センサ４７で計測された１２ビットの絶対回転角が第１電気角センサ４４Ａにより検知される電気角より分解能が低いためである。また、補正値テーブル８１２における補正値は、電気角に基づいて定められたものである。本実施形態では、補正値として上述の拡張電気角が使用されている。

このように、絶対回転角を、分解能の高い電気角センサで検知される電気角に基づいて補正することにより、絶対回転角の精度を向上させることが可能となる。

また、補正部８１１は、補正値を修正して補正値テーブル８１２へ登録するという学習処理を行う。この学習処理は、車両制御装置４０の駆動前に事前に一括して行われる。かかる学習処理を一括学習という。一括学習は、具体的には、ユーザが第１モータ４２Ａの回転子を、＋ＭＡＸの角度から−ＭＡＸの角度まで５度ずつずらしながら、以下の処理を行う。すなわち、第１モータ４２Ａの回転子を５度ずらし、その時の回転軸角度センサ４７で絶対回転角を計測する。この絶対回転角は、補正部８１１に入力され、補正部８１１によって１６ビットに拡張される。また、第１電気角センサ４４Ａで電気角を計算して拡張電気角演算部８０１で拡張電気角を算出する。この拡張電気角は補正部８１１に入力される。補正部８１１は、１６ビットに拡張された絶対回転角に、拡張電気角を補正値として対応付けて、補正値テーブル８１２に登録する。これらの処理を、第１モータ４２Ａの回転子を、＋ＭＡＸの角度から−ＭＡＸの角度まで５度ずつずらすことにより、補正値テーブル８１２が生成される。

また、このような学習処理を、車両制御装置４０の駆動後の通常の動作時に行うように補正部８１１を構成することができる。ここで、車両制御装置４０の動作時に行う学習処理を常時学習という。常時学習では、ユーザは、第１モータ４２Ａの回転子を、意図的に＋ＭＡＸの角度から−ＭＡＸの角度まで５度ずつずらすことができず、動作状況により回転子の角度が異なってくる。このため、補正値テーブル８１２の絶対回転角に対してすべての補正値（拡張電気角）が埋まるわけでなく、補正値が未登録の場合もある。

このため、本実施形態では、補正前の絶対回転角と補正後の絶対回転角（すなわち、補正値）の差の絶対値が所定値より大きい場合には、補正値テーブル８１２の絶対回転角に対する補正値が未登録で異常値が出力された結果、上記差が所定値より大きいと判断し、補正前の絶対回転角を用いる。すなわち、この場合、位置Ｐ制御部６０１Ａは、補正前の絶対回転角を用いて実角を算出する。

図１４は、本実施形態にかかる補正処理の手順の一例を示すフローチャートである。補正部１１は、絶対回転角を入力し（ステップＳ１１）、補正値テーブル８１２を参照して、絶対回転角に対する補正値を取得し（ステップＳ１２）、補正値を判断部８１３に出力する。

判断部８１３は、補正前の絶対回転角と補正値（補正後の絶対回転角）との差分を計算し、差分の絶対値が所定値を超えているか否かを判断する（ステップＳ１３）。そして、差分の絶対値が所定値を超えている場合には（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、補正後の絶対回転角を用いず、補正前の絶対回転角を出力する（ステップＳ１４）。

一方、ステップＳ１３で、差分の絶対値が所定値以下である場合には（ステップＳ１３：Ｎｏ）、補正後の絶対回転角を用い、補正後の絶対回転角を出力する（ステップＳ１５）。

補正部８１１に補正値の一括学習を行わせるか、常時学習を行わせるかは、予めユーザが所定のユーザインタフェイスから指定することにより決定される。

次に、第１駆動系ＥＣＵ５１Ａおよび第２駆動系ＥＣＵ５１Ｂの速度ＰＩ制御部６０２の詳細について説明する。図１５は、本実施形態にかかる速度ＰＩ制御部６０２の構成を示すブロック図である。

速度ＰＩ制御部６０２は、図１５に示すように、スケール変換部１３０１と、比例要素（Ｋ_p）１３０２と、積分器（Σ）１３０５と、積分要素（Ｋ_i）１３０６と、トルクゲイン１３０７と、トルクリミッタ１３０８と、ディテントトルク対応処理部１３０９とを備えている。

速度ＰＩ制御部６０２は、位置Ｐ制御部６０１Ａ，６０１Ｂから速度指令としての回転速度を入力するとともに、第１電気角センサ４４Ａから第１モータ４２Ａの電気角、若しくは第２電気角センサ４４Ｂから第２モータ４２Ｂの電気角を入力する。スケール変換部１３０１は、入力された電気角から第１モータ４２Ａ、第２モータ４２Ｂの回転子の回転の角速度を求める。

速度ＰＩ制御部６０２は、速度指令としての回転速度とスケール変換部１３０１で算出された角速度の差分である速度偏差を求め、この速度偏差に対して比例積分制御を行う。すなわち、速度偏差は比例要素（Ｋ_p）１３０２に入力されて比例要素（Ｋ_p）１３０２と乗算されるとともに、積分器１３０５に入力されて積分されて積分要素（Ｋ_i）１３０６と乗算される。

速度ＰＩ制御部６０２は、偏差と比例要素（Ｋ_p）１３０２との乗算値と、偏差の積分値と積分要素（Ｋ_i）１３０６との乗算値を加算して、その加算値にトルクゲイン１３０７を乗算してｑ軸電流指令とし、ｑ軸電流指令をトルクリミッタ１３０８で制限値を超えないように制限する。そして、ディテントトルク対応処理がオンの場合には、ディテントトルク対応処理部１３０９がディテントトルク対応処理を行って、ｑ軸電流指令を出力する。ここで、ディテントトルク対応処理がオフの場合にはディテントトルク対応処理部１３０９によるディテントトルク対応処理は行われない。

本実施形態では、第１統合ＥＣＵ５０Ａ、第１駆動系ＥＣＵ５１Ａ、第１モータ４２Ａの第１系統と、第２統合ＥＣＵ５０Ｂ、第２駆動系ＥＣＵ５１Ｂ、第２モータ４２Ｂの第２系統のいずれもが正常な場合と、いずれかの系統で異常が発生した場合とで、積分要素（Ｋ_i）１３０６の値とディテントトルク対応処理のオンオフを切り替えている。

図１６は、本実施形態の速度ＰＩ制御における切替え処理の手順の一例を示すフローチャートである。まず、速度ＰＩ制御部６０２は、他の系統で異常が発生しているか否かを判断する（ステップＳ３１）。そして、異常が発生していない場合、すなわち正常時には（ステップＳ３１：Ｎｏ）、速度ＰＩ制御部６０２は、積分要素（Ｋ_i）１３０６を０に設定する（ステップＳ３２）。すなわち、このことは、系統において異常が発生していない場合には、速度ＰＩ制御部６０２は、比例積分制御ではなく、比例制御を行うことを意味する。

このように正常動作時には、速度ＰＩ制御部６０２は、積分要素（Ｋ_i）１３０６を０に設定して比例制御を行うことにより、第１モータ４２Ａ、第２モータ４２Ｂの駆動時における積分要素（Ｋ_i）１３０６によるＡ／Ｄ変換および演算量子干渉を回避することができる。

このように、異常が発生していない場合には、積分要素（Ｋ_i）１３０６が０となり比例制御が行われるため、モータディテントトルク付近（位置偏差が０の付近）では、ドライバに制御不感帯が感じられることになり、停止位置での位置制御の精度が低下する。このため、速度ＰＩ制御部６０２は、ディテントトルク対応処理をオンに設定する（ステップＳ３３）。これにより、ディテントトルク対応処理部１３０９によるディテントトルク対応処理を行うこととし、モータディテントトルク付近（位置偏差が０の付近）でのドライバに制御不感帯が感じられることを防止するとともに、停止位置での位置制御の精度を向上している。

一方、ステップＳ３１において、異常が発生している場合には（ステップＳ３１：Ｙｅｓ）、速度ＰＩ制御部６０２は、積分要素（Ｋ_i）１３０６を０以外の値に設定する（ステップＳ３４）。すなわち、このことは、系統において異常が発生している場合には、速度ＰＩ制御部６０２は、比例積分制御を行うことを意味する。そして、速度ＰＩ制御部６０２は、ディテントトルク対応処理をオフに設定し（ステップＳ３５）、さらにトルクリミッタ１３０８の制限値（電流制限値）を増加させる（ステップＳ３６）。例えば、速度ＰＩ制御部６０２は、トルクリミッタ１３０８の制限値を、正常時±４０Ａから異常時±６０Ａへ増加する。ただし、この制限値は一例であり、これに限定されるものではない。

ここで、ディテントトルク対応処理部１３０９によるディテントトルク対応処理について説明する。ディテントトルク対応処理部１３０９は、トルクリミッタ１３０８からの出力であるｑ軸電流指令Ｔrefinを入力する。そして、ディテントトルク対応処理部１３０９は、入力されたｑ軸電流指令Ｔrefinの絶対値（トルク値）が所定値以下の小さい値の場合に、ｑ軸電流指令Ｔrefinの絶対値にゲインＫtを乗算する補償処理を行って、ｑ軸電流指令Ｔrefoutを出力することにより、ディテントトルク対応処理を行う。すなわち、ディテントトルク対応処理部１３０９は、｜Ｔrefin｜が所定値以下の場合に、次の（２）式により、ｑ軸電流指令Ｔrefoutを算出して出力する。

Ｔrefout＝｜Ｔrefout｜＊Ｋt ・・・（２）

ゲインＫtは、次の（３）式で算出される。
Ｋt＝（２−２＊｜Ｔrefin｜／Ｋload） ・・・（３）

ここで、Ｋloadは、リーン制御、リアステア制御に応じて予め定められた定数である。 ディテントトルク対応処理の実行のたびに、ゲインＫtを（３）式で算出して、（２）式でｑ軸電流指令ＴrefinにゲインＫtを乗算してｑ軸電流指令Ｔrefoutを算出するように構成しているが、これに限定されるものではない。

例えば、リーン制御とリアステ制御のそれぞれの場合において、ｑ軸電流指令Ｔrefinを複数設定し、このｑ軸電流指令Ｔrefinの値ごとに、予め（２）式でゲインＫt、（２）式でｑ軸電流指令Ｔrefoutを算出しておき、ｑ軸電流指令Ｔrefinと、ｑ軸電流指令Ｔrefoutとを対応付けたテーブルを作成しておく。そして、ディテントトルク対応処理の実行時に、このテーブルを参照して、入力されたｑ軸電流指令Ｔrefinに対応するｑ軸電流指令Ｔrefoutを出力するようにディテントトルク対応処理部１３０９を構成してもよい。

このように本実施形態では、初期動作時に、第１駆動系ＥＣＵ５１Ａの位置Ｐ制御部６０１Ａに、回転軸角度センサ４７で検知された絶対回転角を入力して、絶対回転角と第１電気角センサ４４Ａで検知された第１電気角との差分を第１プリセット値としてメモリ８１５に保持するとともに、実角を第２駆動系ＥＣＵ５１Ｂの位置Ｐ制御部６０１Ｂへ送信する。第２駆動系ＥＣＵ５１Ｂでは第１駆動系ＥＣＵ５１Ａから受信した実角と入力される第２電気角との差分を第２プリセット値としてメモリ１２１５に保持しておく。そして、初期動作以降は、第１駆動系ＥＣＵ５１Ａで第１電気角と第１プリセット値により第１モータ４２Ａを独立に位置制御し、第２駆動系ＥＣＵ５１Ｂで第２電気角により第２モータ４２Ｂを独立に位置制御する。このため、本実施形態によれば、第１駆動系ＥＣＵ５１Ａと第２駆動系ＥＣＵ５１Ｂの位置情報（絶対回転角）が初期動作時には一致するので、第１モータ４２Ａと第２モータ４２Ｂとの間の初期位置を統一し、干渉を低減して、より精度良く実角を算出することができ、位置制御の精度をより向上させることができる。これにより、本実施形態によれば、スムーズな位置制御、速度制御、トルク制御を行うことができる。

また、本実施形態によれば、初期動作以降は、第１駆動系ＥＣＵ５１Ａと第２駆動系ＥＣＵ５１Ｂとが独立な位置制御が行われるため、第１モータ４２Ａ，第２モータ４２Ｂに対する制御を均等かつ安定に行いつつ、フェール時の対応をより十分に行うことができる。

また、本実施形態では、正常動作時には、速度ＰＩ制御部６０２は、積分要素（Ｋ_i）１３０６を０に設定して比例制御を行っているので、第１モータ４２Ａ、第２モータ４２Ｂの駆動時における積分要素（Ｋ_i）１３０６によるＡ／Ｄ変換および演算量子干渉を回避して、位置精度の向上を図ることができる。

また、本実施形態では、正常動作時には、速度ＰＩ制御部６０２のディテントトルク対応処理部１３０９によるディテントトルク対応処理が行われるので、モータディテントトルク付近（位置偏差が０の付近）でのドライバに制御不感帯が感じられることを防止するとともに、停止位置での位置制御の精度を向上することができる。

また、本実施形態によれば、異常動作時には、速度ＰＩ制御部６０２は、トルクリミッタ１３０８の制限値を増加させているので、異常時においてもより安全な動作を継続することができる。

また、本実施形態では、第１駆動系ＥＣＵ５１Ａの位置Ｐ制御部６０１Ａにおいて、絶対回転角を、分解能の高い電気角に基づき補正しているので、回転軸角度センサ４７で計測される絶対回転角の精度を補償して、精度をより向上させることができる。

また、本実施形態では、第１駆動系ＥＣＵ５１Ａの位置Ｐ制御部６０１Ａによる絶対回転角の補正のための補正値の学習処理を、事前に一括して、または、車両制御の駆動時のいずれかに行っているので、適切なタイミングで、補正値の学習処理を行うことができる。

また、本実施形態では、第１駆動系ＥＣＵ５１Ａの位置Ｐ制御部６０１Ａによる絶対回転角の補正のための補正値の学習処理を、事前に一括して行うか、車両制御の駆動時時に常時行うかを選択可能としているので、初期動作時から高精度で行うか、動作段階における学習時間を不要とするかに応じて学習の方法を適切に選択することができ、これにより補正値の学習時間の短縮化を図ることができる。

また、本実施形態では、補正後の絶対回転角と補正前の絶対回転角の差の絶対値が所定値より大きい場合に、補正後の絶対回転角を用いずに、補正前の絶対回転角を用いているので、補正値の常時学習において、補正値テーブル８１２に補正値が登録されなかった場合でも、補正値テーブル８１２における補正値の欄の当該未登録の値を使用せずに、有効な値の補正値のみを選択して、より精度を向上させることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０…車両、１１…車体、１２…アームレスト、１３…操作装置、２０…右前輪、２１…支持部、２２…ロッド、２３…左前輪、２４…支持部、２５…ロッド、２６…後輪、２７…支持部、３１…ギアボックス、３２…ロッド、４０…車両制御装置、４１…回転軸、４２…モータ設置部、４２Ａ…第１モータ、４２Ｂ…第２モータ、４３…規制ユニット、４４Ａ…第１電気角センサ、４４Ｂ…第２電気角センサ、４５…加速度センサ、４６…ジャイロセンサ、４７…回転軸角度センサ、５０Ａ…第１統合ＥＣＵ、５０Ｂ…第２統合ＥＣＵ、５１Ａ…第１駆動ＥＣＵ、５１Ｂ…第２駆動ＥＣＵ、５０１…ギア、６０１Ａ…位置Ｐ制御部、６０１Ｂ…位置Ｐ制御部、６０２…速度ＰＩ制御部、６０３…ｑ軸電流変換部、６０４…切替部、６０５…電流ＰＩ制御部、６０６…変調部、６０７…ＰＷＭ出力部、８１０…実角演算部、８０１…拡張電気角演算部、８０２…比例要素、８１１…補正部、８１２…補正値テーブル、１３０５…積分器、１３０６…積分要素、１３０９…ディテントトルク対応処理部。

Claims (6)

1. 車両に設けられた複数の車輪を駆動する駆動軸を制御して、前記車両の位置を調整可能な第１モータおよび第２モータと、
   前記第１モータの第１電気角を検出する第１電気角センサと、
   前記第２モータの第２電気角を検出する第２電気角センサと、
   前記駆動軸の絶対回転角を検出する絶対角センサと、
   前記第１モータに対して、前記車両の姿勢を安定させるための制御を行う第１制御部と、
   前記第２モータに対して、前記車両の姿勢を安定させるための制御を行う第２制御部と、を備え、
   前記第１制御部は、第１位置比例制御部と第１速度比例積分制御部とを備え、前記車両の姿勢を安定させるための位置制御を行い、
   前記第２制御部は、第２位置比例制御部と第２速度比例積分制御部とを備え、前記車両の姿勢を安定させるための位置制御を行い、
   前記第１位置比例制御部は、初期動作時に、前記絶対角センサで検知された絶対回転角と前記第１電気角センサで検知された第１電気角とに基づいて第１プリセット値を算出し、前記第１プリセット値と前記第１電気角とから算出した実角を前記第２位置比例制御部に送出し、初期動作以降の動作時において前記第１電気角センサで検知された第１電気角と前記第１プリセット値とから実角を算出し、入力される位置指令と前記実角とに基づいて比例制御を行い、
   前記第２位置比例制御部は、前記初期動作時に、前記第１位置比例制御部から取得した前記実角と前記第２電気角センサで検知された第２電気角とに基づいて第２プリセット値を算出し、初期動作以降の動作時において前記第２電気角センサで検知された第２電気角と前記第２プリセット値とから実角を算出し、入力される位置指令と前記実角とに基づいて比例制御を行う、
   車両制御装置。
2. 前記第１位置比例制御部は、初期動作時に、前記第１プリセット値として、前記絶対角センサで検知された絶対回転角と前記第１電気角センサで検知された第１電気角との第１差分を算出し、初期動作以降の動作時において前記第１電気角センサで検知された第１電気角と前記第１差分とを加算して実角を算出し、
   前記第２位置比例制御部は、前記初期動作時に、前記第２プリセット値として、前記第１位置比例制御部から取得した前記絶対回転角と前記第２電気角センサで検知された第２電気角との第２差分を算出し、初期動作以降の動作時において前記第２電気角センサで検知された第２電気角と前記第２差分とを加算して実角を算出する、
   請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記第１制御部および前記第２制御部は、前記第１位置比例制御部および前記第２位置比例制御部からの出力である回転速度と、前記第１電気角または前記第２電気角とを入力して、前記回転速度と前記第１電気角または前記第２電気角とに基づいて制御を行って電流指令を出力する速度比例積分制御部、をさらに備え、
   前記速度比例積分制御部は、前記第１制御部または前記第２制御部が正常動作時においては比例制御を行い、前記第１制御部または前記第２制御部に異常が発生した場合、比例積分制御を行う、
   請求項１または２に記載の車両制御装置。
4. 前記速度比例積分制御部は、前記第１制御部または前記第２制御部が正常動作時においては、積分要素を０に設定することにより前記比例制御を行い、前記第１制御部または前記第２制御部に異常が発生した場合、前記積分要素を０以外の値に設定することにより前記比例積分制御を行う、
   請求項３に記載の車両制御装置。
5. 前記速度比例積分制御部は、前記第１制御部または前記第２制御部が正常動作時においては、トルク値に対する補償処理を行う、
   請求項３または４に記載の車両制御装置。
6. 前記速度比例積分制御部は、前記第１制御部または前記第２制御部が正常動作時においては、トルク値に対する制限値を増加する、
   請求項３〜５のいずれか一つに記載の車両制御装置。

Images