特許 6208345 モータ制御装置、モータ駆動装置、および電動車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6208345

(24)【登録日】2017年9月15日

(45)【発行日】2017年10月4日

(54)【発明の名称】モータ制御装置、モータ駆動装置、および電動車両

(51)【国際特許分類】

   H02P 5/52 20160101AFI20170925BHJP

   B60L 9/18 20060101ALI20170925BHJP

   B60L 15/20 20060101ALI20170925BHJP

   B60K 17/04 20060101ALI20170925BHJP

【ＦＩ】

   H02P5/52 D

   B60L9/18 P

   B60L15/20 S

   B60K17/04 N

【請求項の数】7

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2016-525746(P2016-525746)

(86)(22)【出願日】2015年5月11日

(86)【国際出願番号】JP2015063413

(87)【国際公開番号】WO2015186471

(87)【国際公開日】20151210

【審査請求日】2016年10月18日

(31)【優先権主張番号】特願2014-115805(P2014-115805)

(32)【優先日】2014年6月4日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】509186579

【氏名又は名称】日立オートモティブシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098660

【弁理士】

【氏名又は名称】戸田 裕二

(72)【発明者】

【氏名】西口 慎吾

(72)【発明者】

【氏名】大山 和人

(72)【発明者】

【氏名】宮崎 英樹

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 康介

【審査官】 マキロイ 寛済

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−３２６１１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−４２５７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−５０７６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０１６７２３１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０１４７４０３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｐ ５／５２

Ｂ６０Ｋ １７／０４

Ｂ６０Ｌ ９／１８

Ｂ６０Ｌ １５／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外部に動力を伝達する動力伝達機構に出力軸が接続された第１のモータのトルク指令およびロータ回転位置に基づいて、前記第１のモータがそのトルク指令に応じたトルクを出力するように前記第１のモータへ通電する第１のトルク制御部と、
前記動力伝達機構に出力軸が接続された第２のモータのトルク指令およびロータ回転位置に基づいて、前記第２のモータがそのトルク指令に応じたトルクを出力するように前記第２のモータへ通電する第２のトルク制御部と、
前記第１または第２のモータの前記出力軸の回転速度の変化率を算出する変化率算出部と、
前記第１のモータが補正用第１トルクを出力し、前記第２のモータが前記補正用第１トルクを打ち消す補正用第２トルクを出力するように前記第１および第２のモータを補正制御するとともに、その補正制御中に前記変化率算出部で算出した前記変化率がゼロとなるように、前記第２のモータの前記ロータ回転位置を補正し、前記変化率がゼロとなったときの補正量を記憶する補正量記憶制御部とを備え、
前記第２のトルク制御部は、前記補正量記憶制御部が前記補正量を記憶した後は、前記第２のモータのロータ回転位置を前記補正量で補正した補正後回転位置と前記第２のモータのトルク指令とに基づいて、前記第２のモータがそのトルク指令に応じたトルクを出力するように前記第２のモータへ通電するモータ制御装置。

【請求項2】

請求項１に記載のモータ制御装置において、
前記補正量記憶制御部は、前記モータ制御装置が起動されると前記補正制御の実施が可能であるか否かを判断し、前記補正制御の実施が可能であると判断すると、前記補正制御を実施するとともに、その補正制御中に前記変化率算出部で算出した前記変化率がゼロとなるように、前記第２のモータの前記ロータ回転位置を補正し、前記変化率がゼロとなったときの補正量を記憶するモータ制御装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載のモータ制御装置と、
ロータ回転位置を検出する第１の回転位置検出センサを有する第１のモータと、
ロータ回転位置を検出する第２の回転位置検出センサを有する第２のモータとを備え、
前記動力伝達機構は、前記第１のモータの出力軸に接続される第１の軸、前記第２のモータの出力軸に接続される第２の軸、および、車両の駆動軸に接続される第３の軸を有し
、前記第１のモータの出力と前記第２のモータの出力とを合成して前記第３の軸から出力するモータ駆動装置。

【請求項4】

請求項３に記載のモータ駆動装置において、
前記第１のモータ、前記第２のモータ、および、前記動力伝達機構は、１つのユニットとして構成され、
前記第１の回転位置検出センサは、前記ユニットの外部からアクセス可能な位置に設けられ、
前記第２の回転位置検出センサは、前記ユニットの外部からアクセス不能な位置に設けられているモータ駆動装置。

【請求項5】

請求項３または請求項４に記載のモータ駆動装置において、
前記動力伝達機構は、サンギヤ軸、リングギヤ軸、およびキャリア軸を回転要素として動力合成する遊星歯車機構であり、前記第１の軸、前記第２の軸、および前記第３の軸が
、それぞれ、前記サンギヤ軸、前記リングギヤ軸、および前記キャリア軸のいずれか１つと対応するモータ駆動装置。

【請求項6】

請求項３に記載のモータ駆動装置と、
車両の電源をオンオフするオンオフスイッチと、
パーキングブレーキと、
前記パーキングブレーキが作動しているか否かを検出するパーキングブレーキ検出スイッチとを備え、
前記補正量記憶制御部は、前記オンオフスイッチがオンされた後、前記パーキングブレーキ検出スイッチからの検出信号に基づいて前記パーキングブレーキが作動していると判断すると前記補正制御の実施が可能であると判断して、前記補正制御を実施するとともに
、その補正制御中に前記変化率算出部で算出した前記変化率がゼロとなるように、前記第２のモータの前記ロータ回転位置を補正し、前記変化率がゼロとなったときの補正量を記憶する電動車両。

【請求項7】

請求項６に記載の電動車両において、
トルク指令を与えるアクセルペダルと、
前記トルク指令および前記第１の回転位置検出センサで検出したロータ回転位置に基づいて、前記第１のモータの第１出力トルクを演算するとともに、前記トルク指令および前記第２の回転位置検出センサで検出したロータ回転位置に基づいて、前記第２のモータの第２出力トルクを演算するトルク演算部と、
前記トルク演算部で演算された第１の出力トルクが前記第１のモータから出力されるように前記第１のモータへの通電を制御するとともに、前記トルク演算部で演算された第２の出力トルクが前記第２のモータから出力されるように前記第２のモータへの通電を制御する駆動部とを備え、
前記トルク演算部は、前記補正量記憶制御部で記憶された補正量により前記第２の回転位置検出センサで検出されたロータ回転位置を補正する電動車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モータ制御装置、モータ駆動装置、および電動車両に関する。

【背景技術】

【0002】

出力トルクの拡大や高効率化を目的に、複数のモータと出力合成機構で構成されるモータユニットが提案されている。たとえば、モータユニットを小型化するため、１つのステータに対し２つのロータで構成されるアキシャルギャップモータと遊星歯車式機構を使用した、モータユニットが知られている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３−６２９８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述した特許文献に記載のモータユニットでは、各ロータに対してロータ位置検出センサがそれぞれ設けられる。ロータ位置検出センサは、たとえばキー溝などを利用して固定されるため、位置がずれた状態で取り付けられるおそれがある。ロータ位置検出センサの取付位置がずれていると出力トルクの大きさが出力トルクの指令値からずれてしまう。しかし、モータユニットの組立後には、ロータ位置検出センサの取付位置の微調整が困難である。

【課題を解決するための手段】

【0005】

（１） 請求項１の発明によるモータ制御装置は、外部に動力を伝達する動力伝達機構に出力軸が接続された第１のモータのトルク指令およびロータ回転位置に基づいて、第１のモータがそのトルク指令に応じたトルクを出力するように第１のモータへ通電する第１のトルク制御部と、動力伝達機構に出力軸が接続された第２のモータのトルク指令およびロータ回転位置に基づいて、第２のモータがそのトルク指令に応じたトルクを出力するように第２のモータへ通電する第２のトルク制御部と、第１または第２のモータの出力軸の回転速度の変化率を算出する変化率算出部と、第１のモータが補正用第１トルクを出力し、第２のモータが補正用第１トルクを打ち消す補正用第２トルクを出力するように第１および第２のモータを補正制御するとともに、その補正制御中に変化率算出部で算出した変化率がゼロとなるように、第２のモータのロータ回転位置を補正し、変化率がゼロとなったときの補正量を記憶する補正量記憶制御部とを備え、第２のトルク制御部は、補正量記憶制御部が補正量を記憶した後は、第２のモータのロータ回転位置を補正量で補正した補正後回転位置と第２のモータのトルク指令とに基づいて、第２のモータがそのトルク指令に応じたトルクを出力するように第２のモータへ通電する。
（２） 請求項３の発明によるモータ駆動装置は、請求項１または請求項２に記載のモータ制御装置と、ロータ回転位置を検出する第１の回転位置検出センサを有する第１のモータと、ロータ回転位置を検出する第２の回転位置検出センサを有する第２のモータとを備え、動力伝達機構は、第１のモータの出力軸に接続される第１の軸、第２のモータの出力軸に接続される第２の軸、および、車両の駆動軸に接続される第３の軸を有し、第１のモータの出力と第２のモータの出力とを合成して第３の軸から出力する。
（３） 請求項６の発明による電動車両は、車両の電源をオンオフするオンオフスイッチと、パーキングブレーキと、パーキングブレーキが作動しているか否かを検出するパーキングブレーキ検出スイッチとを備え、補正量記憶制御部は、オンオフスイッチがオンされた後、パーキングブレーキ検出スイッチからの検出信号に基づいてパーキングブレーキが作動していると判断すると補正制御の実施が可能であると判断して、補正制御を実施するとともに、その補正制御中に変化率算出部で算出した変化率がゼロとなるように、第２のモータのロータ回転位置を補正し、変化率がゼロとなったときの補正量を記憶する。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、モータを効率的に駆動できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】一実施の形態のモータ駆動装置を含む電動車両を示す図である。

【図2】機械装置の速度線図である。

【図3】各モータの出力トルクおよび各ロータの回転速度の推移を示す図である。

【図4】各モータの出力トルクおよび各ロータの回転速度の推移を示す図である。

【図5】ロータの検出位置の後述する補正処理を行った場合の各モータの出力トルクおよび各ロータの回転速度の推移を示す図である。

【図6】ベクトル制御とともにロータの検出位置の補正処理も行うモータコントローラのブロック図である。

【図7】モータコントローラにおけるモータの制御処理を示すフローチャートである。

【図8】図７のステップＳ１００のサブルーチンについてのフローチャートである。

【図9】変形例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

図１〜８を参照して、本発明によるモータ制御装置、モータ駆動装置、および電動車両の一実施の形態を説明する。図１は、一実施の形態のモータ制御装置１００を含む電動車両１の概略構成を示す図である。本実施の形態の電動車両１は、モータ制御装置１００と、モータユニット２００と、機械装置３６と、駆動軸１２と、減速ギヤ１１と、駆動輪１０と、車両側コントローラ３と、メインスイッチ４と、各種センサ５と、パーキングブレーキ６とを備える。

【0009】

モータユニット２００は、たとえば同期発電電動機として構成されたモータ２０ａ，２０ｂと、後述する機械装置３６とが同一のケーシング内に設けられた装置である。モータ２０ａは、ロータ２２ａとステータ２１ａとを備えるアキシャルギャップ型モータである。同様に、モータ２０ｂは、ロータ２２ｂとステータ２１ｂとを備えるアキシャルギャップ型モータである。モータ２０ａ，２０ｂは、それぞれ発電機としての機能も有する。

【0010】

モータ２０ａには、ロータ２２ａの回転位置を検出する回転位置検出センサ２５ａが設けられている。モータ２０ｂには、ロータ２２ｂの回転位置を検出する回転位置検出センサ２５ｂが設けられている。ロータ２２ａの出力軸２３ａは、後述する機械装置３６のリング軸３０に接続されている。ロータ２２ｂの出力軸２３ｂは、後述する機械装置３６のキャリア軸３２に接続されている。

【0011】

機械装置３６は、サンギヤ軸３４とリングギヤ軸３０とキャリア軸３２とを回転要素として動力合成するシングルピニオン式の遊星歯車機構である。機械装置３６は、外歯歯車で構成されるサンギヤ軸３４と、サンギヤ軸３４と同心円上に配置された内歯歯車で構成されるリングギヤ軸３０とを備えている。機械装置３６は、サンギヤ軸３４に噛合すると共にリングギヤ軸３０に噛合する複数のピニオンギヤ３１と、複数のピニオンギヤ３１を自転かつ公転自在に保持するキャリアで構成されるキャリア軸３２とを備えている。

【0012】

サンギヤ軸３４は、電動車両１の駆動軸１２および減速ギヤ１１を介して駆動輪１０に連結される。キャリア軸３２は、上述したようにモータ２０ｂのロータ２２ｂの出力軸２３ｂに連結される。リング軸３０は、上述したようにモータ２０ａのロータ２２ａの出力軸２３ａに連結される。モータ２０ａ、２０ｂが電動機として機能するときには、キャリア軸３２から入力されるモータ２０ｂの動力とリングギヤ軸３０から入力されるモータ２０ａの動力が統合されてサンギヤ軸３４から出力される。

【0013】

なお、電動車両１には、公知のパーキングブレーキ６が設けられている。パーキングブレーキ６が作動すると、電動車両１の駆動軸１２が固定されるので、駆動軸１２に接続されているサンギヤ軸３４も固定される。

【0014】

モータ２０ａは、インバータ４０ａを介してバッテリ５０と電力を授受する。モータ２０ｂは、インバータ４０ｂを介してバッテリ５０と電力を授受する。モータ２０ａ、２０ｂはともに、後述するモータコントローラ６０により駆動制御されるインバータ４０ａ，４０ｂによって駆動制御される。

【0015】

本実施の形態のモータ制御装置１００は、各々のモータ２０ａ，２０ｂを駆動するためのインバータ４０ａ，４０ｂと、その電力源である、たとえばリチウムイオン２次電池として構成されたバッテリ５０と、インバータ４０ａ，４０ｂを制御するためのモータコントローラ６０とを備える。

【0016】

モータコントローラ６０には、モータ２０ａ，２０ｂを駆動制御するために必要な各種信号が入力される。モータコントローラ６０への入力信号は、たとえば回転位置検出センサ２５ａ，２５ｂからの信号や、図示しない電流センサにより検出されるモータ２０ａ，２０ｂに印加される相電流や、図示しない電圧センサにより検出されるバッテリの直流電圧などである。また、モータコントローラ６０には、車両側コントローラ３からの各種信号が入力される。

【0017】

モータコントローラ６０からは、インバータ４０ａ，４０ｂへのスイッチング制御信号が出力される。スイッチング制御は周知なので、詳細な説明を省略する。なお、本実施の形態では、モータ制御装置１００と、モータ２０ａ，２０ｂと、機械装置３６とによって、モータ駆動装置２が構成されている。

【0018】

車両側コントローラ３は、電動車両１の各部を制御する制御装置である。車両側コントローラ３は、たとえば、後述するアクセルペダルセンサ５ｄで検出した電動車両１のアクセルペダル７の踏み込み量等に基づいて、モータコントローラ６０へトルク指令を出力する。車両側コントローラ３には、メインスイッチ４と、各種センサ５とが接続されている。メインスイッチ４は、電動車両１の電源をオンオフするオンオフスイッチである。各種センサ５は、電動車両１の状態を検出するセンサである。各種センサ５には、たとえば、パーキングブレーキ検出スイッチ５ａや、車速センサ５ｂ、ブレーキスイッチ５ｃ、アクセルペダルセンサ５ｄなどが含まれる。

【0019】

パーキングブレーキ検出スイッチ５ａは、パーキングブレーキ６が作動しているか否かを検出する検出スイッチであり、パーキングブレーキ６が作動すると、パーキングブレーキ信号を出力する。車速センサ５ｂは、電動車両１の車速を検出するセンサである。ブレーキスイッチ５ｃは、電動車両１の不図示の油圧式ブレーキ装置を作動させるための不図示のブレーキペダルが踏み込まれるとブレーキ信号を出力するスイッチである。アクセルペダルセンサ５ｄは、電動車両１のアクセルペダル７の踏み込み量を検出するセンサである。

【0020】

図２は、機械装置３６のサンギヤ軸３４、キャリア軸３２、および、リング軸３０の回転数の範囲を例示する速度線図である。図中のλは（１）式で与えられ、各ギヤ軸の増速比あるいは減速比が把握できる。ここでＺｒはリングギヤの歯数であり、Ｚｓはサンギヤの歯数である。
λ＝Ｚｒ／Ｚｓ ・・・（１）

【0021】

このように構成される本実施の形態のモータ制御装置１００は、車両側コントローラ３からのトルク指令に基づき、モータ２０ａ，２０ｂの駆動制御を行う。本実施の形態のモータ制御装置１００では、回転位置検出センサ２５ａ，２５ｂからの信号に基づいてロータ２２ａ，２２ｂの回転位置を検出して、公知のベクトル制御でモータ２０ａ，２０ｂの駆動制御を行う。モータユニット２００のケーシングに対する回転位置検出センサ２５ａ，２５ｂの取付位置がずれると、回転位置検出センサ２５ａ，２５ｂで検出するロータ２２ａ，２２ｂの回転位置がずれてしまい、モータ２０ａ，２０ｂの出力トルクが低下してしまう。

【0022】

そのため、モータユニット２００の組立後に回転位置検出センサ２５ａ，２５ｂの取付位置を微調整することが望まれるが、回転位置検出センサ２５ａ，２５ｂの配設位置によっては、モータユニット２００の組立後に取付位置の微調整が困難となる。たとえば、２つの回転位置検出センサ２５ａ，２５ｂのうちの一方の取付位置の微調整が行えても、他方の微調整が困難であることも考えられる。

【0023】

たとえば本実施の形態では、２つの回転位置検出センサ２５ａ，２５ｂのうちの回転位置検出センサ２５ａは、モータユニット２００の外部からアクセス可能であり、取付位置の微調整を行える。しかし、回転位置検出センサ２５ｂは、モータユニット２００の外部からアクセス不能であり、取付位置の微調整ができない。そこで、本実施の形態では、以下のようにして、回転位置検出センサ２５ｂによるロータ２２ｂの検出位置を補正する。

【0024】

本実施の形態では、回転位置検出センサ２５ｂによるロータ２２ｂの検出位置の補正のために、以下に説明する機械装置３６の特徴を利用する。
モータ２０ａを駆動すると、ロータ２２ａの出力軸に連結されたリング軸３０が回転する。たとえば、電動車両１の駆動軸１２に接続されているサンギヤ軸３４を固定すると、モータ２０ａのロータ２２ａとモータ２０ｂのロータ２２ｂとが互いに接続された状態となる。すなわち、サンギヤ軸３４を固定すると、リング軸３０の回転によってキャリア軸３２と、キャリア軸３２に連結されたモータ２０ｂのロータ２２ｂとが回転する。このときの、ロータ２２ａの回転速度とロータ２２ｂの回転速度との速度比Ｇは、次の（２）式で表される。
Ｇ＝（Ｚｒ＋Ｚｓ）／Ｚｒ ・・・（２）

【0025】

サンギヤ軸３４を固定した状態でロータ２２ｂの回転方向とは反対の方向にロータ２２ｂが回転するようにモータ２０ｂを駆動することを考える。図３は、各モータ２０ａ，２０ｂの出力トルクおよび各ロータ２２ａ，２２ｂの回転速度の推移を示す図である。図３（ａ）は、モータ２０ａの出力トルクＴａを示す図であり、図３（ｂ）は、モータ２０ｂの出力トルクＴｂを示す図である。図３（ｃ）は、各ロータ２２ａ，２２ｂの回転速度を示す図である。なお、図３（ａ），（ｂ）でモータ２０ａ，２０ｂの出力トルクＴａ，Ｔｂの立ち上がりにおける時間差△ｔは、電動車両１でのＣＡＮ通信における遅れを想定した時間差である。

【0026】

モータ２０ａの出力トルクＴａの値をＴｍ１とすると、モータ２０ｂの出力トルクＴｂの値がＴｍ２＝−Ｔｍ１×Ｇであれば、機械装置３６の機構上、モータ２０ａの出力トルクＴａとモータ２０ｂの出力トルクＴｂとが釣り合う。したがって、図３に示すように、各ロータ２２ａ，２２ｂの回転速度は、時間が経過しても増減せずに一定となる。すなわち、モータコントローラ６０は、モータ２０ａの出力トルクＴａがＴｍ１となるようなトルク指令値Ｔａ*と、モータ２０ｂの出力トルクＴｂがＴｍ２となるようなトルク指令値Ｔｂ*を算出してインバータ４０ａ，４０ｂを駆動する。このとき、各モータ２０ａ，２０ｂの出力トルクＴａ，Ｔｂがトルク指令値Ｔａ*，Ｔｂ*と一致すれば、サンギヤ軸３４固定時の各ロータ２２ａ，２２ｂの回転速度は、時間が経過しても増減せずに一定となる
。

【0027】

しかし、回転位置検出センサ２５ｂの取付位置がずれていると、モータ２０ｂの出力トルクＴｂは、本来出力されるべきである出力トルク目標値Ｔｍ２よりも小さくなる。図４は、モータ２０ｂの出力トルクＴｂがＴｍ２よりも小さい場合の各モータ２０ａ，２０ｂの出力トルクＴａ，Ｔｂおよび各ロータ２２ａ，２２ｂの回転速度の推移を示す図である。図４（ａ）は、モータ２０ａの出力トルクＴａを示す図であり、図４（ｂ）は、モータ２０ｂの出力トルクＴｂを示す図である。図４（ｃ）は、各ロータ２２ａ，２２ｂの回転速度を示す図である。

【0028】

図４に示すように、回転位置検出センサ２５ｂの取付位置がずれていると、モータ２０ｂの出力トルクＴｂは目標トルクＴｍ２よりも低下し、サンギヤ軸３４固定時の各ロータ２２ａ，２２ｂの回転速度は、時間の経過とともに増加する。

【0029】

そこで、本実施の形態では、モータコントローラ６０は、上述のようにしてモータ２０ａ，２０ｂを駆動した場合のロータ２２ｂの加速度を算出する。そして、算出したロータ２２ｂの加速度がゼロでなければ、モータコントローラ６０は、ロータ２２ｂの加速度がゼロとなるように回転位置検出センサ２５ｂによるロータ２２ｂの検出位置の補正値を算出する。そして、モータコントローラ６０は、算出した補正値で補正後のロータ２２ｂの検出位置に基づいて、モータ２０ｂの駆動制御を行う。

【0030】

図５は、ロータ２２ｂの検出位置の後述する補正処理を行った場合の各モータ２０ａ，２０ｂの出力トルクＴａ，Ｔｂおよび各ロータ２２ａ，２２ｂの回転速度の推移を示す図である。図５（ａ）は、モータ２０ａの出力トルクＴａを示す図であり、図５（ｂ）は、モータ２０ｂの出力トルクＴｂを示す図である。図５（ｃ）は、各ロータ２２ａ，２２ｂの回転速度を示す図である。ロータ２２ｂの検出位置の補正処理を時点ｔ１以降行うことでモータ２０ｂの出力トルクＴｂが増加して、各ロータ２２ａ，２２ｂの回転速度が一定値で安定する。

【0031】

図６は、ベクトル制御とともにロータ２２ｂの検出位置の補正処理も行うモータコントローラ６０のブロック図である。モータコントローラ６０は、トルク指令算出部６１１と、軸加速度算出部６１２と、ベクトル制御部６２１，６２２と、補正量生成部６３１と、加算器６３２と、スイッチ６３３と、記憶部６３４とを備えている。トルク指令算出部６１１は、車両側コントローラ３からのトルク指令に基づき、トルク指令値Ｔａ*およびＴｂ*を算出する。トルク指令値Ｔａ*はベクトル制御器６２１へ出力され、トルク指令値Ｔｂ*はベクトル制御器６２２へ出力される。

【0032】

トルク指令算出部６１１は、補正処理に際して、モータ２２ａ，２２ｂがそれぞれ上述した第１，第２目標トルクＴｍ１，Ｔｍ２を出力するように、トルク指令値Ｔａ*、Ｔｂ*を設定する。モータ２２ａが第１目標トルクＴｍ１で正転し、モータ２２ｂが第１目標トルクＴｍ１を打ち消す第２目標トルクＴｍ２で逆転すれば、図５で説明したように、モータ２２ａ，２２ｂの回転速度は増速も加速もせず一定値で安定する。

【0033】

なお、第１、第２目標トルクＴｍ１，Ｔｍ２の値は、たとえばモータ２０ａ，２０ｂのコギングトルク以上の値とすることができる。また、第１、第２目標トルクＴｍ１，Ｔｍ２は、第１目標トルクＴｍ１を予め適宜設定し、この第１目標トルクＴｍ１に速度比Ｇを乗じて負の値として第２目標トルクＴｍ２を設定することができる。しかしながら、これらの第１、第２目標トルクＴｍ１，Ｔｍ２を実験または解析で決定してもよい。第１目標トルクＴｍ１を補正用第１トルクとも呼び、第２目標トルクＴｍ２を補正用第２トルクとも呼ぶ。

【0034】

ベクトル制御器６２１は、トルク指令算出部６１１からのトルク指令値Ｔａ*、および、回転位置検出センサ２５ａからのロータ２２ａの回転位置の情報に基づいて公知のＰＷＭ信号を生成してインバータ４０ａへ出力する。ベクトル制御器６２２は、トルク指令算出部６１１からのトルク指令値Ｔｂ*、および、補正後のロータ２２ｂの回転位置に基づいて公知のＰＷＭ信号を生成してインバータ４０ｂへ出力する。

【0035】

軸加速度算出部６１２は、ロータ２２ｂの回転位置の情報から導かれるロータ２２ｂの回転速度に基づいてロータ２２ｂの加速度を算出する。補正量生成部６３１は、後述するように、比例積分補償によってロータ２２ｂの回転位置についての補正量を算出する。スイッチ６３３は、補正量生成部６３１で算出された補正量か、記憶部６３４に記憶された補正量のいずれかを選択して加算器６３２に出力する。加算器６３２は、スイッチ６３３を介して入力される補正量と、回転位置検出センサ２５ｂからのロータ２２ｂの回転位置とを加算して、ベクトル制御部６２２へ出力する。

【0036】

ロータ２２ｂの回転位置についての補正量は、次のようにして算出される。補正量の算出の際には、補正量生成部６３１からの補正量が加算器６３２に入力されるようにスイッチ６３３が切り替えられる。

【0037】

補正量生成部６３１は、ロータ２２ｂの加速度指令の値（０［ｒａｄ／ｓ＾２］）と、軸加速度算出部６１２で算出されたロータ２２ｂの加速度との差分に基づいて、比例積分補償を行い、補正量を算出する。補正量生成部６３１で算出された補正量は、スイッチ６３３を介して加算器６３２に入力される。加算器６３２は、スイッチ６３３を介して入力された補正量生成部６３１からの補正量と、回転位置検出センサ２５ｂからのロータ２２ｂの回転位置とを加算して、補正後のロータ２２ｂの回転位置をベクトル制御部６２２へ出力する。

【0038】

ベクトル制御部６２２は、補正量生成部６３１で算出された補正量が反映されたロータ２２ｂの回転位置に基づいて、ＰＷＭ信号を生成してインバータ４０ｂへ出力する。その結果、モータ２２ｂのトルクが増加して、ロータ２２ｂの加速度が徐々に低下する。

【0039】

補正量生成部６３１での補正量の算出処理は、ロータ２２ｂの加速度がゼロとなるまで繰り返し実行される。ロータ２２ｂの加速度がゼロとなると、その時点で補正量生成部６３１で算出されている補正量が記憶部６３４に記憶されて、上述した補正量生成部６３１での補正量の算出処理が終了する。上述した補正量生成部６３１での補正量の算出処理が終了すると、記憶部６３４に記憶されている補正量が加算器６３２に入力されるように、スイッチ６３３が切り替えられる。これにより、補正量の算出処理の終了後は、記憶部６３４に記憶された補正量により補正されたロータ２２ｂの回転位置がベクトル制御部６２２に入力される。

【0040】

補正量生成部６３１での補正量の算出処理は、たとえば、モータ制御装置１００の電源が投入されることでモータ制御装置１００が初期化されると実行される。すなわち、上述した補正量生成部６３１での補正量の算出処理は、たとえば、モータ制御装置１００を搭載する電動車両１のメインスイッチ４がオンされて、電動車両１の電源が投入され、モータ制御装置１００の電源が投入されると実施される。

【0041】

なお、補正量生成部６３１で補正量の算出処理を行うためには、電動車両１の駆動軸１２に接続されているサンギヤ軸３４が固定されていなければならない。そこで、本実施の形態では、メインスイッチ４がオンされた後、パーキングブレーキ検出スイッチ５ａからのパーキングブレーキ信号の有無に基づいて、パーキングブレーキ６が作動していると判断されると、補正量生成部６３１で補正量の算出処理が行われる。

【0042】

上述したように、補正量が記憶部６３４に記憶されて、スイッチ６３３が切り替えられると、通常の制御に切り替わる。通常制御では、加算器６３２には、記憶部６３４に記憶されている補正量と、回転位置検出センサ２５ｂからのロータ２２ｂの回転位置とが入力される。したがって、記憶部６３４に記憶された補正量で補正されたロータ２２ｂの回転位置が加算器６３２から出力されて、ベクトル制御器６２２に入力される。

【0043】

図７は、モータコントローラ６０におけるモータ２０ａ，２０ｂの制御処理を示すフローチャートである。たとえば、電動車両１のメインスイッチ４がオンされて、モータ制御装置１００の電源が投入されると、図７に示す処理を行うプログラムが起動され、モータコントローラ６０のＣＰＵで繰り返し実行される。ステップＳ１において、モータ制御装置１００が初期化されたか否かを判断する。

【0044】

ステップＳ１が肯定判断されるとステップＳ３へ進み、パーキングブレーキ検出スイッチ５ａからのパーキングブレーキ信号が検出されたか否かを判断する。ステップＳ３が肯定判断されるとステップＳ１００へ進み、ロータ２２ｂの検出位置の補正処理についてのサブルーチンを実行する。ステップＳ１００のサブルーチンについては、後に詳述する。

【0045】

ステップＳ１００のサブルーチンが実行されるとステップＳ２００へ進み、モータ２０ａ，２０ｂの駆動に関する通常制御を行うサブルーチンを実行する。ステップＳ２００の通常制御のサブルーチンでは、モータ２０ａについて公知の駆動制御が行われる。また、ステップＳ２００の通常制御のサブルーチンでは、上述したように記憶部６３４に記憶されている補正量で補正されたロータ２２ｂの回転位置に基づいて、モータ２０ｂの駆動が制御される。

【0046】

ステップＳ３が否定判断されるとステップＳ２００へ進み、通常制御のサブルーチンを実行する。ステップＳ１が否定判断されるとステップＳ２００へ進み、通常制御のサブルーチンを実行する。

【0047】

図８は、図７のステップＳ１００のサブルーチンについてのフローチャートである。図７のステップＳ３が肯定判断されると、図８のステップＳ１０１へ進み、補正量生成部６３１からの補正量が加算器６３２に入力されるようにスイッチ６３３を切り替えてステップＳ１０２へ進む。ステップＳ１０２において、トルク指令値Ｔａ*をＴｍ１に設定し、トルク指令値Ｔｂ*をＴｍ２に設定してステップＳ１０３へ進む。ステップＳ１０３において、ロータ２２ｂの回転位置を読み取ってステップＳ１０５へ進む。

【0048】

ステップＳ１０５において、ステップＳ１０３で読み取ったロータ２２ｂの回転位置に基づいてロータ２２ｂの回転速度と加速度を算出してステップＳ１０７へ進む。ステップＳ１０７において、ステップＳ１０５で算出したロータ２２ｂの加速度がゼロであるか否かを判断する。

【0049】

ステップＳ１０７が否定判断されるとステップＳ１０９へ進み、ロータ２２ｂの加速度指令の値（０［ｒａｄ／ｓ＾２］）と、ステップＳ１０５で算出したロータ２２ｂの加速
度との差分に基づいて、比例積分補償を行い、補正量を算出してステップＳ１１１へ進む。ステップＳ１１１において、ステップＳ１１１で算出した補正量で回転位置検出センサ２５ｂからのロータ２２ｂの回転位置を補正してステップＳ１１３へ進む。ステップＳ１１３において、ステップＳ１１１で補正したロータ２２ｂの回転位置をベクトル制御部６２２へ出力してステップＳ１０３へ戻る。

【0050】

ステップＳ１０７が肯定判断されるとステップＳ１１５へ進み、ステップＳ１１１で算出した最新の補正量を読み取って、記憶部６３４に記憶させて、ステップＳ１１７へ進む。ステップＳ１１７において、記憶部６３４に記憶された補正量が加算器６３２に入力されるようにスイッチ６３３を切り替えてメインルーチンへ戻る。

【0051】

本実施の形態では、次の作用効果を奏する。
（１） ロータ２２ｂの検出位置の補正処理に際し、機械装置３６に出力軸２３ａ，２３ｂが接続されている２つのモータ２０ａ，２０ｂに対して、互いの発生トルクを打ち消す補正用第１トルク、補正用第２トルクを出力させるトルク指令値Ｔａ*，Ｔｂ*を出力する補正制御を行うように構成した。そして、補正制御中に、ロータ２２ｂの加速度を算出し、算出したロータ２２ｂの加速度がゼロになるように、ロータ２２ｂの回転位置についての補正量を算出するように構成した。これにより、調整しにくい回転位置センサの出力補正量を簡単な構成で求めることができるので、モータ制御装置１００、モータ駆動装置２、および電動車両１のコスト増を抑制できる。また、回転位置センサ出力の補正値でトルク演算が行われるので、モータ２０ｂの出力トルクの制御精度が向上し、モータ２０ｂから正確にトルクを出力できる。

【0052】

また、回転位置検出センサ２５ｂの取付位置の微調整が困難な場合であっても、回転位置検出センサ２５ｂの取付位置のずれに起因したモータ２０ｂの出力トルクの低下を抑制できるので、モータユニット２００のコスト増を抑制できる。
さらに、モータ２０ｂの出力トルクの制御精度向上により、モータ２０ｂを効率的に駆動できるので、モータ駆動装置２、および電動車両１の電力消費量の抑制できる。

【0053】

（２） 電動車両１のパーキングブレーキ６が作動しているときに、補正量生成部６３１で補正量の算出処理が行われるように構成した。これにより、電動車両１の駆動軸１２に接続されたサンギヤ軸３４を固定しておく必要がある補正量生成部６３１で補正量の算出処理が、電動車両１の走行に支障がない時期に行われるので、電動車両１のユーザに不便を感じさせない。

【0054】

（３） サンギヤ軸３４を固定すると、モータ２０ａのロータ２２ａとモータ２０ｂのロータ２２ｂとが互いに接続された状態となる機械装置３６の特徴を利用して、サンギヤ軸３４を固定した状態で上述したロータ２２ｂの検出位置の補正処理を行うように構成した。これにより、機械的な構成を追加しなくてもロータ２２ｂの検出位置を補正できるので、モータ制御装置１００、モータ駆動装置２、および電動車両１のコスト増を抑制できる。

【0055】

（４） アクセルペダルセンサ５ｄで検出した電動車両１のアクセルペダル７の踏み込み量等に基づいて、車両側コントローラ３がモータコントローラ６０へトルク指令を出力するように構成した。そして、車両側コントローラ３からのトルク指令と、回転位置検出センサ２５ａによるロータ２２ａの検出位置とに基づいて、モータ２０ａの出力トルク、具体的にはインバータ４０ａへ出力するＰＷＭ信号をモータコントローラ６０で演算するように構成した。また、車両側コントローラ３からのトルク指令と、回転位置検出センサ２５ｂによるロータ２２ｂの検出位置を補正量で補正した検出値とに基づいて、モータ２０ｂの出力トルク、具体的にはインバータ４０ｂへ出力するＰＷＭ信号をモータコントローラ６０で演算するように構成した。そして、モータコントローラ６０からのＰＷＭ信号に基づいて、インバータ４０ａ，４０ｂがモータ２０ａ，２０ｂへの通電を制御するように構成した。そして、通常制御時には、記憶部６３４に記憶されている補正量で補正されたロータ２２ｂの回転位置に基づいて、モータ２０ｂの駆動が制御されるように構成した。これにより、モータ２０ｂの出力トルクの制御精度向上により、モータ２０ｂを効率的に駆動できるので、電動車両１の電力消費量の抑制できる。

【0056】

−−−変形例−−−
（１） 上述の説明では、電動車両１のメインスイッチ４がオンされて、モータ制御装置１００の電源が投入されると、すなわち、モータ制御装置１００が初期化されると、補正量生成部６３１での補正量の算出処理を行うように構成したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、信号待ちなどで電動車両１のパーキングブレーキ６が作動したときに、補正量生成部６３１で補正量の算出処理を行うように構成してもよい。
また、補正量生成部６３１での補正量の算出処理をモータ制御装置１００の初期化後に毎回行うのではなく、たとえば、毎月最初のモータ制御装置１００の初期化後など、所定の期間の間隔をあけて、補正量生成部６３１での補正量の算出処理を行うようにしてもよい。

【0057】

（２） 上述したように、補正量生成部６３１で補正量の算出処理を行うためには、電動車両１の駆動軸１２に接続されているサンギヤ軸３４が固定されていなければならない。そのため、上述の説明では、パーキングブレーキ検出スイッチ５ａからのパーキングブレーキ信号が検出されると、補正量生成部６３１での補正量の算出処理を行うように構成した。しかし、本発明はこれに限定されない。たとえば、車速センサ５ｂで検出された電動車両１の車速がゼロであり、かつ、ブレーキスイッチ５ｃからのブレーキ信号が検出されたときに、補正量生成部６３１での補正量の算出処理を行うように構成してもよい。なお、ブレーキスイッチ５ｃからのブレーキ信号に代えて、電動車両１の不図示の油圧式ブレーキ装置のブレーキ液圧を検出することで、油圧式ブレーキ装置、すなわちフットブレーキの作動中であるか否かを判断するようにしてもよい。

【0058】

（３） 上述の説明では、回転位置検出センサ２５ｂで検出するロータ２２ｂの検出位置を補正するように構成したが、回転位置検出センサ２５ａで検出するロータ２２ａの検出位置を補正するように構成してもよい。

【0059】

（４） 上述の説明では、サンギヤ軸３４が駆動軸１２に連結され、キャリア軸３２がモータ２０ｂの出力軸２３ｂに連結され、リング軸３０がモータ２０ａの出力軸２３ａに連結されている場合について説明しているが、本発明はこれに限定されない。機械装置３６の各軸３０，３２，３４と、駆動軸１２、モータ２０ａの出力軸２３ａ、モータ２０ｂの出力軸２３ｂとの結合組合せは、たとえば、図９の結合組合せＡ〜Ｆのいずれであってもよい。

【0060】

図９に示す結合組合せＡは、上述した実施の形態における結合組合せである。この場合、上述したように、サンギヤ軸３４が駆動軸１２に連結され、キャリア軸３２がモータ２０ｂの出力軸２３ｂに連結され、リング軸３０がモータ２０ａの出力軸２３ａに連結されている。結合組合せＡにおいてロータ２２ｂの検出位置の補正処理を行う場合、上述したように、トルク指令値Ｔａ*をＴｍ１とし、トルク指令値Ｔｂ*を−Ｔｍ１×Ｇとすればよい。なお、速度比Ｇは、上述したようにＧ＝（Ｚｒ＋Ｚｓ）／Ｚｒである。

【0061】

結合組合せＢにおいてロータ２２ｂの検出位置の補正処理を行う場合、トルク指令値Ｔａ*をＴｍ１とし、トルク指令値Ｔｂ*を−Ｔｍ１／Ｇとすればよい。なお、速度比Ｇは、Ｇ＝（Ｚｒ＋Ｚｓ）／Ｚｒである。結合組合せＣにおいてロータ２２ｂの検出位置の補正処理を行う場合、トルク指令値Ｔａ*をＴｍ１とし、トルク指令値Ｔｂ*をＴｍ１×Ｇとすればよい。なお、速度比Ｇは、Ｇ＝１である。以下、結合組合せＤ〜Ｆについても同様であるので、説明を省略する。

【0062】

（５） 上述の説明では、機械装置３６が遊星歯車機構であるが、本発明はこれに限定されない。たとえば、機械装置３６が、いわゆるデファレンシャルギヤと呼ばれる差動歯車機構など、他の機構であってもよい。

【0063】

（６） 上述の説明では、モータ２０ａ，２０ｂと、機械装置３６とがモータユニット２００の同一のケーシング内に設けられているが、本発明はこれに限定されない。たとえば、モータ２０ａと、モータ２０ｂと、機械装置３６とが、それぞれ分離されていてもよい。
（７） 上述した各実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。

【0064】

なお、本発明は、上記の各実施形態や変形例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。

【符号の説明】

【0065】

１ 電動車両、２ モータ駆動装置、３ 車両側コントローラ、１２ 駆動軸、２０ａ，２０ｂ モータ、２１ａ，２１ｂ ステータ、２２ａ，２２ｂ ロータ、２３ａ，２３ｂ 出力軸、２５ａ，２５ｂ 回転位置検出センサ、３０ リングギヤ軸、３２ キャリア軸、３４ サンギヤ軸、３６ 機械装置、４０ａ，４０ｂ インバータ、６０ モータコントローラ、１００ モータ駆動装置、６１１ トルク指令算出部
６１２ 軸加速度算出部、６２１，６２２ ベクトル制御部、６３１ 補正量生成部、６３２ 加算器、６３３ スイッチ、６３４ 記憶部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】