(57)【要約】      （修正有）【課題】モータのロータ回転角を検出する回転角センサの故障発生時においても、ロータの回転角を的確に判別してステータの励磁を適切に制御でき、もって正常な走行を継続できる電気自動車のモータ制御装置を提供する。【解決手段】前輪のフロントモータ及び後輪のリヤモータに、微小回転角毎のパルス信号と特定基準角毎の基準信号とを出力するレゾルバを設け、各レゾルバから出力されるパルス信号を積算して基準信号の出力タイミングでリセットして鋸波状の回転角信号SIGｆ,SIGｒを生成し、対応するモータのロータ回転角を判別する。例えばフロントレゾルバの故障発生時には、リヤ側の回転角信号SIGｒに対し両モータの減速比の比を乗算して回転角信号SIGｆを生成し、この回転角信号SIGｆに基づきフロントモータのロータの回転角を推定する。【選択図】図２
2015104159.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前輪を駆動する第１のモータと、
上記車両の後輪を駆動する第２のモータと、
上記第１のモータに設けられ、該第１のモータの回転に伴って変化する第１の回転変化信号及び該第１のモータの特定基準角を示す第１の基準信号を出力する第１の信号出力手段と、
上記第２のモータに設けられ、該第２のモータの回転に伴って変化する第２の回転変化信号及び該第２のモータの特定基準角を示す第２の基準信号を出力する第２の信号出力手段と、
上記第１の信号出力手段による第１の回転変化信号の出力機能、及び上記第２の信号出力手段による第２の回転変化信号の出力機能の少なくとも一方を診断する故障診断手段と、
上記第１の回転変化信号及び第１の基準信号に基づき上記第１のモータの回転角を判別する第１の回転角判別手段と、
上記第２の回転変化信号及び第２の基準信号に基づき上記第２のモータの回転角を判別する第２の回転角判別手段と、を備え、
上記第１の回転角判別手段は、上記故障判定手段により上記第１の信号出力手段に対して故障判定が下された場合は、上記第２の回転変化信号及び第１の基準信号に基づき上記第１のモータの回転角を推定し、
上記第２の回転角判別手段は、上記故障判定手段により上記第２の信号出力手段に対して故障判定が下された場合は、上記第１の回転変化信号及び第２の基準信号に基づき上記第２のモータの回転角を推定する
ことを特徴とする電気自動車のモータ制御装置。
【請求項２】
上記故障診断手段は、上記第１の回転変化信号と第２の回転変化信号とを比較することにより診断を行うことを特徴とする請求項１に記載の電気自動車のモータ制御装置。
【請求項３】
上記第１のモータと第２のモータとに異なる減速比の減速機が付設され、
上記第１の回転角判別手段は、上記故障判定手段による第１の信号出力手段の故障判定時において、上記第２の回転変化信号を上記第１のモータの減速比と上記第２のモータの減速比との比に基づき補正し、該補正後の第２の回転変化信号及び第１の基準信号に基づき上記第１のモータの回転角を推定し、
上記第２の回転角判別手段は、上記故障判定手段による第２の信号出力手段の故障判定時において、上記第１の回転変化信号を上記第１のモータの減速比と上記第２のモータの減速比との比に基づき補正し、該補正後の第１の回転変化信号及び第２の基準信号に基づき上記第２のモータの回転角を推定することを特徴とする請求項１または２に記載の電気自動車のモータ制御装置。
【請求項４】
上記第１の回転角判別手段は、上記故障判定手段による第１の信号出力手段の故障判定時において、上記第１のモータ及び第２のモータの駆動による上記車両の前進または後退の何れか一方で、上記第１のモータの減速機のバックラッシュに対応して予め設定された第１の補正量に基づき上記第１の基準信号の位相を補正し、上記第２の回転変化信号及び補正後の第１の基準信号に基づき上記第１のモータの回転角を推定し、
上記第２の回転角判別手段は、上記故障判定手段による第２の信号出力手段の故障判定時において、上記第１のモータ及び第２のモータの駆動による上記車両の前進または後退の何れか一方で、上記第２のモータの減速機のバックラッシュに対応して予め設定された第２の補正量に基づき上記第２の基準信号の位相を補正し、上記第１の回転変化信号及び補正後の第２の基準信号に基づき上記第２のモータの回転角を推定することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の電気自動車のモータ制御装置。
【請求項５】
上記第１の回転角判別手段は、上記故障判定手段による第１の信号出力手段の故障判定時において、上記第２の回転変化信号を積算すると共に、該第２の回転変化信号の積算値を上記第１の基準信号の出力タイミングでリセットし、該リセット時の積算値に基づき上記第１のモータの回転角を推定し、
上記第２の回転角判別手段は、上記故障判定手段による第２の信号出力手段の故障判定時において、上記第１の回転変化信号を積算すると共に、該第１の回転変化信号の積算値を上記第２の基準信号の出力タイミングでリセットし、該リセット時の積算値に基づき上記第２のモータの回転角を推定することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の電気自動車のモータ制御装置。
【請求項６】
上記車両の前輪または後輪に発生するスリップを判定するスリップ判定手段を備え、
上記第１の回転角判別手段は、上記故障判定手段による第１の信号出力手段の故障判定時において上記スリップ判定手段によりスリップ判定が下されたときには、該スリップから回復後の上記第１の基準信号に基づき上記第２の回転角信号の積算値のリセットタイミングを補正し、
上記第２の回転角判別手段は、上記故障判定手段による第２の信号出力手段の故障判定時において上記スリップ判定手段によりスリップ判定が下されたときには、該スリップから回復後の上記第２の基準信号に基づき上記第１の回転角信号の積算値のリセットタイミングを補正することを特徴とする請求項５に記載の電気自動車のモータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気自動車のモータ制御装置に係り、詳しくはロータの回転角に応じてステータを励磁することによりモータを駆動制御するモータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からの走行用動力源としてエンジンを搭載したエンジン車両の効率を改善するために、エンジンに加えて走行用動力源としてモータを搭載したハイブリッド電気自動車、或いはエンジンに代えて走行用動力源としてモータを搭載した電気自動車など（以下、電気自動車と総称する）が実用化されている。
電気自動車に搭載されるモータとしては、例えば永久磁石式同期電動機などが挙げられる。この種のモータは、永久磁石を備えたロータの回転角に応じてステータの各相のコイルを励磁する必要があり、そのためにロータの回転角を検出する回転角センサ、例えばレゾルバなどがモータに備えられている。
【０００３】
技術の多様化により電気自動車の中には、前輪と後輪を個別にモータで駆動する形式の車両も存在する。例えば特許文献１に開示された電気自動車では、前輪用のモータと後輪用のモータとにそれぞれ回転角センサを設け、これらの回転角センサから出力される回転角信号に基づき対応するモータのロータの回転角を判別し、判別結果に基づきステータの励磁をそれぞれ制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１９７７７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のようにロータの回転角に応じたステータの励磁により前輪用及び後輪用のモータを適切に作動させるには、それぞれのモータに回転角センサを設ける必要がある。そして、何れかの回転角センサに故障が発生した場合には、その側のモータはステータの励磁を適切に制御できなくなる。この状態で高速走行などを行うとモータ及びインバータが損傷してしまうため、車速を制限したリンプホームモードに切り換えざるを得ず、以降は正常な走行を継続できないという問題があった。
【０００６】
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、モータのロータ回転角を検出する回転角センサの故障発生時においても、ロータの回転角を的確に判別してステータの励磁を適切に制御でき、もって正常な走行を継続することができる電気自動車のモータ制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、請求項１の発明は、車両の前輪を駆動する第１のモータと、車両の後輪を駆動する第２のモータと、第１のモータに設けられ、第１のモータの回転に伴って変化する第１の回転変化信号及び第１のモータの特定基準角を示す第１の基準信号を出力する第１の信号出力手段と、第２のモータに設けられ、第２のモータの回転に伴って変化する第２の回転変化信号及び第２のモータの特定基準角を示す第２の基準信号を出力する第２の信号出力手段と、第１の信号出力手段による第１の回転変化信号の出力機能、及び第２の信号出力手段による第２の回転変化信号の出力機能の少なくとも一方を診断する故障診断手段と、第１の回転変化信号及び第１の基準信号に基づき第１のモータの回転角を判別する第１の回転角判別手段と、第２の回転変化信号及び第２の基準信号に基づき第２のモータの回転角を判別する第２の回転角判別手段と、を備え、第１の回転角判別手段が、故障判定手段により第１の信号出力手段に対して故障判定が下された場合は、第２の回転変化信号及び第１の基準信号に基づき第１のモータの回転角を推定し、第２の回転角判別手段が、故障判定手段により第２の信号出力手段に対して故障判定が下された場合は、第１の回転変化信号及び第２の基準信号に基づき第２のモータの回転角を推定することを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、故障診断手段が、第１の回転変化信号と第２の回転変化信号とを比較することにより診断を行うことを特徴とする。
請求項３の発明は、第１のモータと第２のモータとに異なる減速比の減速機が付設され、第１の回転角判別手段が、故障判定手段による第１の信号出力手段の故障判定時において、第２の回転変化信号を第１のモータの減速比と第２のモータの減速比との比に基づき補正し、補正後の第２の回転変化信号及び第１の基準信号に基づき第１のモータの回転角を推定し、第２の回転角判別手段が、故障判定手段による第２の信号出力手段の故障判定時において、第１の回転変化信号を第１のモータの減速比と第２のモータの減速比との比に基づき補正し、補正後の第１の回転変化信号及び第２の基準信号に基づき第２のモータの回転角を推定することを特徴とする。
【０００９】
請求項４の発明は、第１の回転角判別手段が、故障判定手段による第１の信号出力手段の故障判定時において、第１のモータ及び第２のモータの駆動による車両の前進または後退の何れか一方で、第１のモータの減速機のバックラッシュに対応して予め設定された第１の補正量に基づき第１の基準信号の位相を補正し、第２の回転変化信号及び補正後の第１の基準信号に基づき第１のモータの回転角を推定し、第２の回転角判別手段が、故障判定手段による第２の信号出力手段の故障判定時において、第１のモータ及び第２のモータの駆動による車両の前進または後退の何れか一方で、第２のモータの減速機のバックラッシュに対応して予め設定された第２の補正量に基づき第２の基準信号の位相を補正し、第１の回転変化信号及び補正後の第２の基準信号に基づき第２のモータの回転角を推定することを特徴とする。
【００１０】
請求項５の発明は、第１の回転角判別手段が、故障判定手段による第１の信号出力手段の故障判定時において、第２の回転変化信号を積算すると共に、第２の回転変化信号の積算値を第１の基準信号の出力タイミングでリセットし、リセット時の積算値に基づき第１のモータの回転角を推定し、第２の回転角判別手段が、故障判定手段による第２の信号出力手段の故障判定時において、第１の回転変化信号を積算すると共に、第１の回転変化信号の積算値を第２の基準信号の出力タイミングでリセットし、リセット時の積算値に基づき第２のモータの回転角を推定することを特徴とする。
【００１１】
請求項６の発明は、車両の前輪または後輪に発生するスリップを判定するスリップ判定手段を備え、第１の回転角判別手段が、故障判定手段による第１の信号出力手段の故障判定時においてスリップ判定手段によりスリップ判定が下されたときには、スリップから回復後の第１の基準信号に基づき第２の回転角信号の積算値のリセットタイミングを補正し、第２の回転角判別手段が、故障判定手段による第２の信号出力手段の故障判定時においてスリップ判定手段によりスリップ判定が下されたときには、スリップから回復後の第２の基準信号に基づき第１の回転角信号の積算値のリセットタイミングを補正することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明の電気自動車のモータ制御装置によれば、車両の走行中には、第１のモータと第２のモータとが路面を介して同期回転している。このため、互いのモータの回転に伴って変化する回転変化信号は、自己のモータの回転と相関するだけでなく、相手側のモータの回転に対しても相関するものとなる。
本発明によれば、第１の信号出力手段または第２の信号出力手段による回転変化信号の出力機能に異常があるとして故障判定を下したときに、自己の信号出力手段の回転変化信号に代えて相手側の信号出力手段からの回転変化信号を用いる。よって、この相手側の回転変化信号と自己の信号出力手段の基準信号（自己のモータの特定基準角を示す）とに基づき、たとえ前輪または後輪のスリップ時であってもモータの回転角を推定可能となる。このため、信号出力手段の故障発生時においても、モータの回転角を的確に推定することができる。
【００１３】
請求項２の発明の電気自動車のモータ制御装置によれば、第１の回転変化信号と第２の回転変化信号との比較により、的確に信号出力手段の故障診断を行うことができる。
請求項３の発明の電気自動車のモータ制御装置によれば、第１のモータの減速比と第２のモータの減速比との比に基づき回転変化信号を補正するため、双方のモータの減速比が相違する車両に対しても適用することができる。
【００１４】
請求項４の発明の電気自動車のモータ制御装置によれば、車両の前進または後退の何れか一方である場合には、各モータの減速機のバックラッシュに対応する第１の補正量または第２の補正量に基づきそれぞれの基準信号の位相を補正するため、各モータの回転角を的確に推定することができる。
請求項５の発明の電気自動車のモータ制御装置によれば、何れかの信号出力手段に故障が発生した場合、故障側の基準信号に基づき相手側の回転角信号のリセットタイミングを補正すれば、補正後の回転角信号の位相は故障側のモータの位相と対応するものとなる。よって、スリップの有無に関わらず、補正後の回転角信号から故障側のモータの回転角を的確に推定することができる。
【００１５】
請求項６の発明の電気自動車のモータ制御装置によれば、前輪または後輪にスリップが生じると、故障側の基準信号に基づき相手側の回転角信号のリセットタイミングが補正されるため、積算値と故障側のモータとの位相ズレが補償される。よって、スリップの有無に関わらず、補正後の回転角信号から故障側のモータの回転角を的確に推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態のモータ制御装置が適用された電気自動車を示す全体構成図である。
【図２】フロントレゾルバの正常時及び故障時におけるパルス信号及び基準信号に基づく回転角信号の生成状況を示すタイムチャートである。
【図３】フロント及びリヤコントローラが実行する回転角信号生成ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】前進中の減速機のギヤの噛合状態を示す説明図である。
【図５】同じく後退中の減速機のギヤの噛合状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を具体化した電気自動車のモータ制御装置の一実施形態を説明する。
図１は本実施形態のモータ制御装置が適用された電気自動車を示す全体構成図である。
本実施形態の電気自動車１は、走行用動力源として搭載された２つのモータＭｆ，Ｍｒにより前輪２ｆ及び後輪２ｒを個別に駆動して走行するように構成されている。以下、前輪２ｆを駆動するモータをフロントモータＭｆ（第１のモータ）と称し、後輪２ｒを駆動するモータをリヤモータＭｒ（第２のモータ）と称する。
【００１８】
フロントモータＭｆは減速機３ｆ、差動装置４ｆ及び駆動軸５ｆを介して左右の前輪２ｆに連結され、フロントモータＭｆの駆動力が減速機３ｆにより所定の減速比Ｒｆで変換された後、差動装置４ｆを介して左右の前輪２ｆに分配される。同じくリヤモータＭｒは減速機３ｒ、差動装置４ｒ及び駆動軸５ｒを介して左右の後輪２ｒに連結され、リヤモータＭｒの駆動力が減速機３ｒにより所定の減速比Ｒｒで変換された後、差動装置４ｒを介して左右の後輪２ｒに分配される。
フロントモータＭｆは３相の電力線６ｆを介してフロントコントローラ７ｆに接続され、フロントコントローラ７ｆは電力線８ｆを介して走行用バッテリ９に接続されている。同じくリヤモータＭｒは３相の電力線６ｒを介してリヤコントローラ７ｒに接続され、リヤコントローラ７ｒは電力線８ｒを介して走行用バッテリ９に接続されている。
【００１９】
フロント及びリヤコントローラ７ａ，７ｒは、それぞれモータＭｆ，Ｍｒの制御機能とインバータ機能とを併せ持っている。例えば、フロント及びリヤコントローラ７ａ，７ｒは、運転者のアクセル操作量や車両１の走行状態などに応じてそれぞれのモータＭｆ，Ｍｒの目標出力を設定する。そして、目標出力に基づきモータＭｆ，Ｍｒを力行制御して発生した駆動力により車両１を走行させたり、或いは降坂路などの走行時にはモータＭｆ，Ｍｒを回生制御し、発電した電力を走行用バッテリ９に充電したりする。
モータＭｆ，Ｍｒと走行用バッテリ９間の電力の入出力には交直流の変換や昇降圧が必要なため、フロント及びリヤコントローラ７ａ，７ｒはこれらの処理も行う。なお、この構成に限ることはなく、例えばインバータ機能を専用のインバータにより行うようにしてもよい。
【００２０】
フロント及びリヤモータＭｆ，Ｍｒは、例えば永久磁石式同期電動機として構成され、永久磁石を備えたロータの回転角に応じてステータの各相のコイルを励磁することにより駆動力を発生する。ステータを適切に励磁するにはフロント及びリヤコントローラ７ａ，７ｒがそれぞれのモータＭｆ，Ｍｒのロータの回転角を認識している必要がある。そのために特許文献１の技術では、フロント及びリヤモータにロータの回転角を検出可能な回転角センサをそれぞれ備えているが、何れかの回転角センサが故障した場合には、その側のモータのステータを適切に励磁不能となり、正常な走行を継続できないという問題があった。
【００２１】
このような不具合を鑑みて本発明者は、車両１の走行中にフロントモータＭｆとリヤモータＭｒとが路面を介して同期回転している点に着目した。
即ち、双方のモータＭｆ，Ｍｒはそれぞれの減速機３ｆ，３ｒを介して前輪２ｆまたは後輪２ｒと同期回転し、これらの前輪２ｆと後輪２ｒとは路面を介して同期回転している。このため、互いのモータＭｆ，Ｍｒの回転角センサから出力される信号（後述するパルス信号（第１の回転変化信号、第２の回転変化信号）であり、ひいては回転角信号SIGｆ,SIGｒ）は、自己のモータＭｆ，Ｍｒのロータの回転と相関するだけでなく、相手側のモータＭｆ，Ｍｒのロータの回転に対しても相関する。そこで、何れか一方の回転角センサの故障発生時には、他方の回転角センサからの検出信号を双方のモータＭｆ，Ｍｒの減速比Ｒｆ,Ｒｒの比Ｒｒ/Ｒｆ, Ｒｆ/Ｒｒに基づき補正すれば、一方のモータＭｆ，Ｍｒの回転角を推定するための指標として利用可能となる。以下に、具体的な処理内容を説明する。
【００２２】
本実施形態では、フロントモータＭｆに回転角センサとしてフロントレゾルバ１１ｆ（第１の信号出力手段）が内蔵され、リヤモータＭｒに回転角センサとしてリヤレゾルバ１１ｒ（第２の信号出力手段）が内蔵されている。例えばレゾルバ１１ｆ，１１ｒからは、ロータの微小回転角（例えば１°）毎のパルス信号と特定の基準角（例えば４５°）毎の基準信号とが出力される。フロントコントローラ７ｆ及びリヤコントローラ７ｒは、それぞれのレゾルバ１１ｆ，１１ｒから入力されるパルス信号を逐次積算すると共に、積算したパルス信号を基準信号が入力される４５°のタイミングでリセット（＝０）する。
【００２３】
結果として図２に示すように、フロントコントローラ７ｆの処理により鋸波状の回転角信号SIGｆ（第１の回転角信号）が生成され、リヤコントローラ７ｒの処理により鋸波状の回転角信号SIGｒ（第２の回転角信号）が生成される。フロントコントローラ７ｆ及びリヤコントローラ７ｒは、現在のパルス信号の積算値から対応するモータＭｆ,Ｍｒのロータの回転角を判別した上で、その回転角に基づきステータの励磁タイミングを決定している（第１の回転角判別手段、第２の回転角判別手段）。
以下、説明の便宜上、フロントレゾルバ１１ｆの出力を第１のパルス信号及び第１の基準信号と称し、リヤレゾルバ１１ｒの出力を第２のパルス信号及び第２の基準信号と称して区別する場合もある。
【００２４】
フロントレゾルバ１１ｆからの第１のパルス信号及び第１の基準信号はリヤコントローラ７ｒにも入力され、リヤレゾルバ１１ｒからの第２のパルス信号及び第２の基準信号はフロントコントローラ７ｆにも入力される。各コントローラ７ｆ，７ｒは、自己のレゾルバ１１ｆ，１１ｒの故障発生時に、この相手側のレゾルバ１１ｆ，１１ｒから入力される検出情報に基づき自己のモータＭｆ,Ｍｒに対応する回転角信号SIGｆ,SIGｒを生成してロータの回転角を推定している（第１の回転角判別手段、第２の回転角判別手段）。
【００２５】
本実施形態が想定するレゾルバ１１ｆ，１１ｒの故障とはパルス信号の出力機能の異常であり、そのためにフロントコントローラ７ｆ及びリヤコントローラ７ｒは自己のレゾルバ１１ｆ，１１ｒを故障診断する機能を備えている（故障診断手段）。
上記したようにフロントモータＭｆとリヤモータＭｒとは路面を介して同期回転しているため、互いのレゾルバ１１ｆ，１１ｒから出力されるパルス信号は、減速機３ｆ，３ｒの減速比Ｒｆ，Ｒｒの比Ｒｆ/Ｒｒに基づき補正することにより略同期した波形となる。よって、例えば補正後の第１及び第２のパルス信号の周期の差が予め設定された判定値以上のときには、何れかのレゾルバ１１ｆ，１１ｒが故障していると見なせる。一方で、各レゾルバ１１ｆ，１１ｒにおいてパルス信号と基準信号とはモータＭｆ，Ｍｒの回転速度に関わらず常に一定の比率で出力されるため、その相関性が崩れた側のレゾルバ１１ｆ，１１ｒがパルス信号の出力機能に異常をきたしていると推測できる。
【００２６】
なお、互いのレゾルバ１１ｆ，１１ｒのパルス信号を比較することなく、個々のパルス信号と基準信号との比率のみからレゾルバ１１ｆ，１１ｒの故障を診断してもよい。
ここで、前輪２ｆまたは後輪２ｒにスリップが発生しているときには、フロントレゾルバ１１ｆ及リヤレゾルバ１１ｒが共に正常であっても互いのパルス信号の周期は一致しない。そこで、スリップなどを発生することなく車両が安定して走行している状態で、上記のような故障診断を実施することが望ましい。
【００２７】
以上の故障診断の結果、自己のレゾルバ１１ｆ，１１ｒに対して故障判定を下した場合、フロントコントローラ７ｆ及びリヤコントローラ７ｒは図３に示す故障対応信号生成ルーチンを実行する。当該ルーチンの内容はフロントコントローラ７ｆとリヤコントローラ７ｒとで共通するため、フロントコントローラ７ｆがフロントレゾルバ１１ｆの故障判定を下して故障対応信号生成ルーチンを実行する場合について例示する。よって、この場合にはフロントレゾルバ１１ｆの第１のパルス信号は信頼できず、第１の基準信号のみを利用可能となる。
【００２８】
まず、ステップＳ２で車両１が前進中か否かを判定する。この判定は前輪２ｆまたは後輪２ｒに設けられた図示しない車輪速センサからの検出情報に基づき行われ、判定がＹes（肯定）のときにはステップＳ４に移行する。ステップＳ４ではリヤコントローラ７ｒの処理と同様に、リヤレゾルバ１１ｒから入力される第２のパルス信号及び第２の基準信号に基づき鋸波状の回転角信号SIGｒを生成する。そして、この回転角信号SIGｒに対して、リヤモータＭｒの減速機３ｒの減速比ＲｒとフロントモータＭｆの減速機３ｆの減速比Ｒｆとの比Ｒｒ/Ｒｆを乗算することにより、図２に示す鋸波状の回転角信号SIGｆを生成する。回転角信号SIGｆの周期は、フロントモータＭｆのロータの回転周期と対応するものとなる。
なお、フロントコントローラ７ｒでは回転角信号SIGｒを生成することなく、リヤコントローラ７ｒで生成された回転角信号SIGｒを入力するようにしてもよい。
【００２９】
ここで、フロントモータＭｆとリヤモータＭｒとは同期回転しているものの、互いのロータの位相、換言すれば互いの基準信号の出力タイミングは一致していない。回転角信号SIGｒをベースとした回転角信号SIGｆはリヤ側の第２の基準信号の出力タイミングでリセットされるため、そのままではフロントモータＭｆのロータの位相と対応しない。
そこで、回転角信号SIGｆの生成を開始した最初の周期で、フロントレゾルバ１１ｆからの第１の基準信号の出力タイミングで回転角信号SIGｆ（＝パルス信号の積算値）をリセットする。これにより第１の基準信号と同期してパルス信号の積算が開始され、回転角信号SIGｆの位相はフロントモータＭｆのロータの位相と対応する。以降の周期では第１の基準信号を用いることなく、回転角信号SIGｒを比Ｒｒ/Ｒｆに基づき補正するだけで、フロントモータＭｆのロータの位相と対応する（第１の基準信号の出力タイミングでリセットされる）回転角信号SIGｆを生成できる。
【００３０】
続くステップＳ６では車輪速センサからの検出情報に基づき、前輪２ｆまたは後輪２ｒにスリップが発生したか否かを判定する（スリップ判定手段）。例えば、前輪２ｆの左右の車輪速の平均値と後輪２ｒの左右の車輪速の平均値との差が所定の判定値を超えたときに、スリップ判定を下せばよい。ステップＳ６の判定がＮo（否定）のときにはそのままルーチンを終了する。
【００３１】
スリップが発生していない場合には、前輪２ｆと後輪２ｒとがほぼ完全に同期回転している。このためステップＳ４で生成された回転角信号SIGｆは、フロントモータＭｆのロータの位相と対応していると見なせる。よって、回転角信号SIGｆの現在のパルス信号の積算値からフロントモータＭｆのロータの回転角が推定されて、その回転角に基づきフロントモータＭｆのステータの励磁タイミングが決定される。
【００３２】
また、スリップの発生によりステップＳ６でＹesの判定を下したときには、ステップＳ８で、スリップから回復した後にフロントレゾルバ１１ｆからの第１の基準信号に基づき、回転角信号SIGｆのリセットタイミングを補正する。
【００３３】
即ち、この場合には、前輪２ｆまたは後輪２ｒのスリップにより、回転角信号SIGｒの位相とリヤモータＭｒのロータの位相との間にズレが発生していることが推測される。そこで、ステップＳ８では、図２に破線で示すように、フロントレゾルバ１１ｆからの第１の基準信号の出力タイミングで回転角信号SIGｆをリセットする。この処理は上記した回転角信号SIGｆの生成開始時に行うリセット処理と同様のものであり、第１の基準信号と同期してパルス信号の積算が開始されるため、再び回転角信号SIGｆの位相がフロントモータＭｆのロータの位相と対応することになる。
結果として、スリップに起因する回転角信号SIGｆとフロントモータＭｆのロータとの位相ズレを補償でき、回転角信号SIGｆに基づきフロントモータＭｆのロータの回転角を適切に推定してステータの励磁に適用することができる。
【００３４】
一方、フロントコントローラ７ｆは、ステップＳ２でＮoの判定を下すとステップＳ１０に移行して車両１が後退中か否かを判定し、ＹesのときにはステップＳ１２に移行する。ステップＳ１２では上記したステップＳ４と同じく、リヤモータＭｒの回転角信号SIGｒに比Ｒｒ/Ｒｆを乗算して回転角信号SIGｆを生成すると共に、第１の基準信号の出力タイミングで回転角信号SIGｆの積算値をリセットすることにより、回転角信号SIGｆの位相をフロントモータＭｆのロータの位相と対応させる。これと同時にステップＳ１２では、回転角信号SIGｆにバックラッシュ補正量α（第１の補正量）を加算する。
その後はステップＳ６に移行し、上記と同様の処理を実行する。ステップＳ１２の処理により、回転角信号SIGｆは波形を保ったまま、バックラッシュ補正量α相当分だけ位相を補正される。
【００３５】
図４は前進中の減速機３ｆのギヤの噛合状態を示す説明図、図５は同じく後退中の減速機３ｆのギヤの噛合状態を示す説明図である。
車両１の前進中には減速機３ｆが図４に示すギヤ噛合状態となり、このときには回転角信号SIGｒをベースとしてステップＳ４の処理により、フロントモータＭｆのロータの回転周期及び位相と対応する回転角信号SIGｆを生成できる。しかし車両１の後退中には、図５に示すように減速機３ｆのギヤ噛合状態が逆転し、そのバックラッシュ相当分だけロータの位相に対して回転角信号SIGｆに位相ズレが生じる。上記バックラッシュ補正量αは、このときの位相ズレに相当する値として予め設定されたものである。このため、バックラッシュ補正量αに基づく補正後の回転角信号SIGｆの位相は、車両１が後退しているときのフロントモータＭｆのロータの位相と対応するものとなる。
【００３６】
一方、フロントコントローラ７ｆは、ステップＳ１０でＮoの判定を下すとステップＳ１４に移行する。ステップＳ１４では上記したステップＳ４，１２と同じく、リヤモータＭｒの回転角信号SIGｒに比Ｒｒ/Ｒｆを乗算して回転角信号SIGｆを生成すると共に、第１の基準信号の出力タイミングで回転角信号SIGｆをリセットしてフロントモータＭｆのロータの位相と対応させる。これと同時にステップＳ１４では、回転角信号SIGｆにバックラッシュ補正量αの半分α/２を加算し、その後にステップＳ６に移行する。ステップＳ１４の処理により、回転角信号SIGｆは車両１の前進時と後退時との中間の位相となる。
【００３７】
このときの車両１はＰレンジ或いはＮレンジが選択されて停車しており、その後にＤレンジへの切換により前進する場合も、Ｒレンジへの切換により後退する場合もあり得る。フロントコントローラ７ｆは、発進当初にフロントモータＭｆのステータを励磁するためにロータ回転角を認識している必要がある。前進及び後退の何れにも問題なく対応できるように、回転角信号SIGｆを中間の位相に保っているのである。
なお、このような回転角信号SIGｆの位相設定のため、発進の瞬間にはフロントモータＭｆのロータの回転角の推定に若干の誤差が生じ、ステータの励磁タイミングが一時的に不適切になる。しかし、発進直後には、前進或いは後退に応じたステップＳ４またはステップＳ１２の処理によりステータの励磁が最適制御されるため、何ら問題なく車両１を走行させることができる。
【００３８】
以上がフロントレゾルバ１１ｆの故障発生時にフロントコントローラ７ｆにより実行される処理であり、リヤレゾルバ１１ｒの故障発生時には、上記とは逆にフロントモータＭｆの回転角信号SIGｆをベースとして、比Ｒｆ/Ｒｒに基づきリヤモータＭｒのロータの回転と対応する回転角信号SIGｒが生成される。そして、生成した回転角信号SIGｒに基づきリヤモータＭｒのロータの回転角が推定されてステータの励磁が制御される。このときのリヤコントローラ７ｒの処理を、図３中に括弧書きで示す。なお、図中のβは、減速機３ｒのギヤのバックラッシュに対応して設定されたバックラッシュ補正量（第２の補正量）である。
【００３９】
以上のように本実施形態の電気自動車のモータ制御装置によれば、レゾルバ１１ｆ，１１ｒのパルス信号の出力機能を診断し、何れかのレゾルバ１１ｆ，１１ｒが故障しているときには、相手側のコントローラ７ｒ，７ｆで生成された回転角信号SIGｒ,SIGｆをベースとして、比Ｒｒ/Ｒｆ，Ｒｆ/Ｒｒに基づく補正により故障側のモータＭｆ,Ｍｒのロータの回転周期及び位相と対応する回転角信号SIGｆ,SIGｒを生成し、この回転角信号SIGｆ,SIGｒに基づき故障側のモータＭｆ,Ｍｒのロータの回転角を推定してステータの励磁に適用している。
【００４０】
また、前輪２ｆまたは後輪２ｒにスリップが発生したときには、相手側のレゾルバ１１ｒ，１１ｆからの第１または第２の基準信号に基づき回転角信号SIGｆ,SIGｒのリセットタイミングを補正することにより、スリップに起因する回転角信号SIGｆとフロントモータＭｆのロータとの間に生じた位相ズレ、または回転角信号SIGｒとリヤモータＭｒのロータとの間に生じた位相ズレを補償している。よって、スリップの有無に関わらず、回転角信号SIGｆ,SIGｒからフロントモータＭｆまたはリヤモータＭｒのロータ回転角を常に的確に推定でき、もってステータの励磁を適切に制御できる。よって、本実施形態によれば、何れかのレゾルバに故障が発生した場合であっても、正常な車両の１の走行を継続することができる。
【００４１】
また、両モータＭｆ，Ｍｒの減速比Ｒｆ，Ｒｒの比Ｒｒ/Ｒｆ,Ｒｆ/Ｒｒを考慮して回転角信号SIGｆ,SIGｒを生成するため、本実施形態のようなフロントモータＭｆとリヤモータＭｒとの減速比Ｒｆ，Ｒｒが相違する車両１に対しても本発明を適用でき、上記作用効果を得ることができる。
【００４２】
さらに、車両１の後退中には、減速機３ｆ,３ｒのバックラッシュに起因して発生する回転角信号SIGｆ,SIGｒの位相ズレをバックラッシュ補正量α,βにより補正している。このため、車両１の後退中においてもモータＭｆ,Ｍｒのロータの回転角を的確に推定でき、ステータの励磁を適切に制御することができる。なお、実施形態とは逆に、車両１の後退中の減速機３ｆ,３ｒのギヤ噛合状態に合わせて回転角信号SIGｆ,SIGｒを生成するようにし、車両１の前進時にバックラッシュ補正量α,βに基づく補正を実施するようにしてもよい。また、このバックラッシュ補正量α,βに基づく補正処理を省略してもよい。
【００４３】
一方、本実施形態では、前輪２ｆまたは後輪２ｒのスリップ判定を下したときに限って、相手側のレゾルバからの第１または第２の基準信号に基づき回転角信号SIGｆ,SIGｒのリセットタイミングを補正している。従って、スリップが発生しない状況ではリセットタイミングの補正処理は実施されず、コントローラ７ｆ,７ｒの演算負荷を軽減することができる。
【００４４】
但し、本発明においてスリップ判定は必須のものではなく、これを省略してもよい。例えばフロントコントローラ７ｆがフロントレゾルバ１１ｆの故障判定を下した場合、リヤレゾルバ１１ｒから入力される第２のパルス信号の周期を減速比Ｒｆ，Ｒｒの比Ｒｒ/Ｒｆに基づき補正した上で、この第２のパルス信号の積算値をフロントレゾルバ１１ｆからの第１の基準信号の出力タイミングで逐次リセット（第１の基準信号毎にリセット）することにより回転角信号SIGｆを生成すればよい。
リヤレゾルバ１１ｒに故障が発生したときも同様であり、フロントレゾルバ１１ｆから入力される第１のパルス信号の周期を比Ｒｆ/Ｒｒに基づき補正した上で、この第１のパルス信号の積算値をリヤレゾルバ１１ｒからの第２の基準信号の出力タイミングで常にリセットすることにより回転角信号SIGｒを生成すればよい。
【００４５】
即ち、本発明において相手側のレゾルバ１１ｆ，１１ｒからの基準信号は必ずしも必要なく、故障側のレゾルバ１１ｆ，１１ｒからの基準信号と相手側のレゾルバ１１ｆ，１１ｒからのパルス信号とに基づき、故障側のモータＭｆ,Ｍｒに対応する回転角信号SIGｆ,SIGｒを生成できる。このように構成した場合であっても、スリップの有無に関わらず、回転角信号SIGｆ,SIGｒの位相が常にモータＭｆ,Ｍｒのロータの位相と一致することになる。よって上記実施形態と同じく、回転角信号SIGｆ,SIGｒからモータＭｆ,Ｍｒのロータ回転角を的確に推定することができる。
【００４６】
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、フロントモータＭｆ及びリヤモータＭｒにより前輪２ｆ及び後輪２ｒを個別に駆動して走行する電気自動車１に具体化したが、これに限るものではない。前輪及び後輪を個別にモータにより駆動する車両であれば、ハイブリッド車両に適用してもよく、この場合でも上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
また上記実施形態では、フロント側及びリヤ側の双方のレゾルバ１１ｆ,１１ｒの故障にそれぞれ対応したが、これに限るものではなく、何れか一方のレゾルバの故障にのみ対応するようにしてもよい。
また上記実施形態では、フロントコントローラ７ｆとリヤコントローラ７ｒとで個別にフロント側及びリヤ側のモータ制御を行ったが、単一のコントローラにより双方のモータ制御を行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
Ｍｆ      フロントモータ（第１のモータ）
Ｍｒ      リヤモータ（第２のモータ）
２ｆ      前輪
２ｒ      後輪
３ｆ,３ｒ 減速機
７ｆ      フロントコントローラ
（第１の回転角判別手段、スリップ判定手段、故障診断手段）
７ｒ      リヤコントローラ
（第２の回転角判別手段、スリップ判定手段、故障診断手段）
１１ｆ    レゾルバ（第１の信号出力手段）
１１ｒ    レゾルバ（第２の信号出力手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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