(57)【要約】【課題】多重系アクチュエータシステムとしての発生力を変えずにアクチュエータ間の拮抗を未然に防止することができる多重系サーボアクチュエータ制御装置を提供すること。【解決手段】各アクチュエータ（１２，２２，…，ｎ２）の出力の合計として一組の値を外部に出力する多重系サーボアクチュエータ制御装置において、前記多数のアクチュエータ（１２，２２，…，ｎ２）のうち、あるアクチュエータが別のアクチュエータに対して拮抗関係であることを事前に検知するアクチュエータ拮抗検知手段と、各アクチュエータ（１２，２２，…，ｎ２）が拮抗関係であることを検知した時、拮抗関係を補償しながら多重系アクチュエータシステムとしての発生力を変えないように各アクチュエータ（１２，２２，…，ｎ２）の指令値を決めるアクチュエータ拮抗防止制御手段と、を設けた。【選択図】        図７
2004326288.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数のアクチュエータと、
該多数のアクチュエータの出力変位をそれぞれ独立に検出するアクチュエータ変位センサと、
各センサの出力値が外部指令値に一致するようサーボ制御演算を行って該アクチュエータへ指令を与える指令生成部と、
各アクチュエータの出力を合計する出力加算部と、を備え、
各アクチュエータの出力の合計として一組の値を外部に出力する多重系サーボアクチュエータ制御装置において、
前記多数のアクチュエータのうち、あるアクチュエータが別のアクチュエータに対して拮抗関係であることを事前に検知するアクチュエータ拮抗検知手段と、
各アクチュエータが拮抗関係であることを検知した時、拮抗関係を補償しながら多重系アクチュエータシステムとしての発生力を変えないように各アクチュエータの指令値を決めるアクチュエータ拮抗防止制御手段と、
を設けたことを特徴とする多重系サーボアクチュエータ制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載された多重系サーボアクチュエータ制御装置において、
前記アクチュエータ拮抗検知手段は、あるアクチュエータが別のアクチュエータに対して反対方向の力を発生し、多重系アクチュエータシステムとして動作する拮抗状態を、各アクチュエータの指令値を比較し、逆方向の力を指令していることにより検知し、
前記アクチュエータ拮抗防止制御手段は、各アクチュエータ指令値の平均に対して異符号となる指令値を異符号分増減することによりゼロとし、該アクチュエータにおいて上記補償の結果発生する力の増減と同等な力を発生する指令値を該アクチュエータ以外のアクチュエータの指令値に分配して加えることを特徴とする多重系サーボアクチュエータ制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載された多重系サーボアクチュエータ制御装置において、
前記アクチュエータ拮抗検知手段は、各アクチュエータ指令値を生成する際に、各アクチュエータが指令値に対して定常偏差を持たずに動作するための補償に用いている指令値と実値の偏差の積分補償値を比較し、互いに異符号となるものがあるときに、あるアクチュエータが別のアクチュエータの発生する力により駆動されている負担状態を検知し、
前記アクチュエータ拮抗防止制御手段は、各アクチュエータ積分補償値の平均に対して異符号となる積分補償値を異符号分増減することによりゼロとし、該アクチュエータにおいて上記補償の結果発生する力の増減と同等な力を発生する指令値を該アクチュエータ以外のアクチュエータの指令値に分配して加えることを特徴とする多重系サーボアクチュエータ制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載された多重系サーボアクチュエータ制御装置において、
前記アクチュエータ拮抗検知手段は、各アクチュエータ指令値を生成する際に、各アクチュエータへ加わる外乱を推定した外乱補償値を比較し、互いに異符号となるものがあるときに、あるアクチュエータが別のアクチュエータの発生する力により駆動されている負担状態を検知し、
前記アクチュエータ拮抗防止制御手段は、各アクチュエータ外乱補償値の平均に対して異符号となる外乱補償値を異符号分増減することによりゼロとし、該アクチュエータにおいて上記補償の結果発生する力の増減と同等な力を発生する指令値を該アクチュエータ以外のアクチュエータの指令値に分配して加えることを特徴とする多重系サーボアクチュエータ制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載された多重系サーボアクチュエータ制御装置において、
前記多重系アクチュエータシステムは、車両状態検出手段を有する車両の操舵装置に使用され、
前記アクチュエータ拮抗検知手段は、車両状態検出値を用いて操舵装置の多重系アクチュエータシステムに加わる外部からの外乱を推定し、各アクチュエータが推定外部外乱を補償するために必要な指令値が同等となるよう分配した外部外乱推定値と、前記各アクチュエータ指令値の外乱補償値とを比較し、すべての大小関係が同じとならないときに、あるアクチュエータが別のアクチュエータの発生する力により駆動されている負担状態を検知し、
前記アクチュエータ拮抗防止制御手段は、各アクチュエータの外乱補償値の合計と推定外部外乱復元力の大小関係が異なるアクチュエータに関しては、指令値の外乱推定値を推定復元力の分配値に置き換え、それ以外のアクチェータに関しては前記指令値補償に相当する力を指令値に分配して加えることを特徴とする多重系サーボアクチュエータ制御装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５の何れか１項に記載された多重系サーボアクチュエータ制御装置において、
前記アクチュエータ拮抗防止制御手段は、アクチュエータ間の拮抗を検知した後に、それぞれのアクチュエータの指令値を、すべてのアクチュエータの指令値の平均とすることを特徴とする多重系サーボアクチュエータ制御装置。
【請求項７】
記請求項６に記載された多重系サーボアクチュエータ制御装置において、
前記アクチュエータ拮抗防止制御手段は、アクチュエータ間の拮抗を検知し、アクチュエータ間の拮抗を抑制する際に、指令値の平均と拮抗しているアクチュエータの指令値の差を所定の関数に従って減少させることを特徴とする多重系サーボアクチュエータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステア・バイ・ワイヤ方式の操舵装置等に適用される多重系サーボアクチュエータ制御装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の多重系サーボアクチュエータ制御装置は、２個のアクチュエータを用いたシステムで、操作出力信号の変化の小さい時は両者の平均値を用い、操作出力信号の変化が大きい時は自系統だけでサーボ制御演算を行うようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２６５４０４号公報。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の同一の制御対象を制御するためのアクチュエータを複数併設する多重系サーボアクチュエータにあっては、それぞれの制御回路やセンサ、駆動回路等の系統間のばらつきに起因して、アクチュエータ駆動力が系統間で相違するため、応答性の劣化や系統同士の拮抗による電力浪費、多重系アクチュエータ内の無用な負荷を生じる。これに対し、従来例では、アクチュエータ間の拮抗が生じていることを検出しておらず、アクチュエータ間の拮抗が生じる。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、多重系アクチュエータシステムとしての発生力を変えずにアクチュエータ間の拮抗を未然に防止することができる多重系サーボアクチュエータ制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、
各アクチュエータの出力の合計として一組の値を外部に出力する多重系サーボアクチュエータ制御装置において、
前記多数のアクチュエータのうち、あるアクチュエータが別のアクチュエータに対して拮抗する関係であることを事前に検知するアクチュエータ拮抗検知手段と、
各アクチュエータが拮抗関係であることを検知した時、拮抗関係を補償しながら多重系アクチュエータシステムとしての発生力を変えないように各アクチュエータの指令値を決めるアクチュエータ拮抗防止制御手段と、
を設けた。
【０００７】
ここで、アクチュエータ間の「拮抗」とは、多数のアクチュエータのうち、あるアクチュエータが別のアクチュエータに対して反対方向の力を発生し、多重アクチュエータシステムとして動作する拮抗状態の意味と、多数のアクチュエータのうち、あるアクチュエータが別のアクチュエータの発生する力により駆動されている負担状態の意味と、の両方を含む意味である。
【０００８】
【発明の効果】
よって、本発明の多重系サーボアクチュエータ制御装置にあっては、アクチュエータ拮抗防止制御手段において、各アクチュエータが拮抗関係であることを検知した時、拮抗関係を補償しながら多重系アクチュエータシステムとしての発生力を変えないように各アクチュエータの指令値を決めるため、多重系アクチュエータシステムとしての発生力を変えずにアクチュエータ間の拮抗を未然に防止することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の多重系サーボアクチュエータ制御装置を実現する実施の形態を、図面に示す第１実施例〜第６実施例に基づいて説明する。
なお、各実施例は、運転者が操舵を行うステアリングホイールと実際に車両を旋回させる転舵輪との間に機械的な結合を持たず転舵輪を複数のアクチュエータを用いて操舵するステア・バイ・ワイヤ方式の操舵装置への適用例を示す。
【００１０】
（第１実施例）
まず、構成を説明する。
図１はステア・バイ・ワイヤ方式の操舵装置へ適用された第１実施例の多重系サーボアクチュエータ制御装置を示す全体システム図、図２は第１実施例の多重系サーボアクチュエータ制御装置を示すブロック図である。なお、図１は２個のモータをアクチュエータとして用いる具体例を示すのに対し、図２はアクチュエータがｎ個（ｎは２以上の整数）の場合を全てあらわす包括的な制御ブロック図を示す。
【００１１】
図１および図２において、１は上位コントローラ、２は出力加算機構（出力加算部）、３は転舵角センサ、４は車両状態センサ（車両状態検出手段）、５はステアホイール、６は操舵角センサ、７はステアリングギア機構、８，９は転舵輪、１０は第１駆動部、１１は第１コントローラ（指令生成部）、１２は第１アクチュエータ（アクチュエータ）、１３は第１アクチュエータ変位センサ、２０は第２駆動部、２１は第２コントローラ（指令生成部）、２２は第２アクチュエータ（アクチュエータ）、２３は第２アクチュエータ変位センサ、ｎ０は第ｎ駆動部、ｎ１は第ｎコントローラ（指令生成部）、ｎ２は第ｎアクチュエータ（アクチュエータ）、ｎ３は第ｎアクチュエータ変位センサである。
【００１２】
前記ステアリングホイール５へ入力される運転者の操舵指令は、操舵角センサ６によって上位コントローラ１へと伝達される。
【００１３】
前記上位コントローラ１では、車両状態センサ４により検出される車速や車両横加速度といった車両状態と、操舵角センサ６により得られる運転者の操舵指令と、により最適な転舵角目標値を生成する。
【００１４】
この上位コントローラ１からは、多重系アクチュエータ指令値となる転舵角目標値を第１コントローラ１１に与えることで、第１コントローラ１１の下流位置にある第１アクチュエータ１２（＝第１モータ）に付属の第１アクチュエータ変位センサ１３を用いて独自のサーボ系を構成し、第１モータ１２に対して電流指令値を与え駆動する。また、転舵角目標値を第２コントローラ２１に与えることで、第２コントローラ２１の下流位置にある第２アクチュエータ２２（＝第２モータ）に付属の第２アクチュエータ変位センサ２３を用いて独自のサーボ系を構成し、第２モータ２２に対して電流指令値を与え駆動する。
【００１５】
各モータ１２，２２を上位コントローラ１からの転舵角目標値指令に追随させるため、定常偏差をなくすための積分値を用いるＰＩＤ制御（図３）や外乱オブザーバを用いた外乱の補償を行ったモデルマッチング制御（図４）などを行う。
【００１６】
各モータ１２，２２の出力は、モータ１２，２２がギア等を介してピニオン軸に接続されることにより出力加算機構２にて加算され、１つのモータ１２（またはモータ２２）に着目した場合に、他のモータ２２（またはモータ１２）の出力が該モータ１２（またはモータ２２）へ外乱として加算されることにもなる。加算された多重系アクチュエータ出力は、ステアリングギア機構７を介してラック軸方向の併進運動とされ左右の転舵輪８，９を転舵する。この転舵輪８，９の転舵角は、転舵角センサ３により検出され、上位コントローラ１へと伝達され新たな指令値へフィードバックされる。
【００１７】
多重系アクチュエータは、図２に示すように、第１，第２，…，第ｎ駆動部（１０，２０，…，ｎ０）と、各駆動部（１０，２０，…，ｎ０）の出力を加算するための出力加算機構２からなっており、各駆動部（１０，２０，…，ｎ０）は、アクチュエータ（１２，２２，…，ｎ２）とそれを制御するコントローラ（１１，２１，．．．，ｎ１）とそれぞれの出力変位を検出するアクチュエータ変位センサ（１３，２３，…，ｎ３）からなっていて、上位コントローラ１からの入力を受け、多重系アクチュエータ出力を生成し、これを出力加算機構２に対して出力する。
【００１８】
前記各駆動部（１０，２０，…，ｎ０）は、それぞれのセンサ検出変位と上位コントローラ１からの指令値（転舵角目標値）を用いたサーボ系を構成しており、定常偏差をなくすため積分項や外乱オブザーバを用いた外乱補償項を持つ。
【００１９】
前記上位コントローラ１は、各駆動部（１０，２０，…，ｎ０）の出力を出力加算機構２を用いて加算して得られる多重系アクチュエータ出力と目標出力から多重系アクチュエータ出力を指令するサーボ系を構成している。
【００２０】
次に、作用を説明する。
【００２１】
［アクチュエータ駆動制御処理］
図５は第１実施例装置の上位コントローラ１および各コントローラ（１１，２１，…，ｎ１）により実行されるアクチュエータ駆動制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
【００２２】
ステップＳ１０１では、上位コントローラ１において、操舵角センサ６からの操舵角信号により、運転者による操舵状況をモニタし、ステップＳ１０２へ移行する。
【００２３】
ステップＳ１０２では、上位コントローラ１において、車両状態センサ４からのセンサ信号により、車速や車両横加速度といった車両状態をモニタし、ステップＳ１０３へ移行する。
【００２４】
ステップＳ１０３では、操舵状況と車両状態と転舵角情報に基づくサーボ制御演算により、上位コントローラ１から多重系アクチュエータへの指令値である転舵角目標値を生成し、ステップＳ１０４へ移行する。
【００２５】
ステップＳ１０４では、各コントローラ１１，２１において、各アクチュエータ（１２，２２，…，ｎ２）に付属のアクチュエータ変位センサ（１３，２３，…，ｎ３）からの信号により、各アクチュエータの変位量をモニタし、ステップＳ１０５へ移行する。
【００２６】
ステップＳ１０５では、各コントローラ１１，２１において、転舵角目標値とアクチュエータ変位量に基づくサーボ制御演算により、各アクチュエータ（１２，２２，…，ｎ２）への指令値を生成し、ステップＳ１０６へ移行する。
【００２７】
ステップＳ１０６では、ステップＳ１０５で生成された各アクチュエータ（１２，２２，…，ｎ２）への指令値のうち、異符号となる指令値があるか否かが判断され、ＹＥＳの場合はステップＳ１０７へ移行し、ＮＯの場合はステップＳ１０９へ移行する（請求項２のアクチュエータ拮抗検知手段）。
【００２８】
ステップＳ１０７では、各アクチュエータ指令値の平均値に対して異符号となる指令値を異符号分だけ増減することでゼロとし、ステップＳ１０８へ移行する。
【００２９】
ステップＳ１０８では、その他の指令値を同等分だけ増減し、ステップＳ１０９へ移行する。例えば、２つのアクチュエータの場合で、１つの負の指令値を、ステップＳ１０７にてある増加量によりゼロとした場合には、他の１つの指令値を増加量と同じ減少量の分だけ減少させる。また、３つ以上のアクチュエータの場合で、１つの負の指令値を、ステップＳ１０７にてある増加量によりゼロとした場合には、他の指令値のそれぞれを、１つの増加量を残りのアクチュエータ数で除した値を減少量として、等分に減少させる。
【００３０】
ステップＳ１０９では、ステップＳ１０５、または、ステップＳ１０８にて生成された指令値を各アクチュエータ（１２，２２，…，ｎ２）へ出力し、各アクチュエータ（１２，２２，…，ｎ２）を駆動してリターンへ移行する。なお、ステップＳ１０７〜ステップＳ１０９は、請求項２のアクチュエータ拮抗防止制御手段に相当する。
【００３１】
［アクチュエータ駆動制御作用］
各アクチュエータ間に拮抗が無い場合、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ１０１→ステップＳ１０２→ステップＳ１０３→ステップＳ１０４→ステップＳ１０５→ステップＳ１０６→ステップＳ１０９へと進む流れとなる。
【００３２】
一方、各アクチュエータ間に拮抗がある場合、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ１０１→ステップＳ１０２→ステップＳ１０３→ステップＳ１０４→ステップＳ１０５→ステップＳ１０６→ステップＳ１０７→ステップＳ１０８→ステップＳ１０９へと進む流れとなる。
【００３３】
よって、旋回時等でステアリングホイール５に対し運転者が操舵操作を加えた場合、運転者のステアリングホイール５への入力及び車両状態を監視し（ステップＳ１０１、ステップＳ１０２）、多重系アクチュエータ指令値である転舵角目標値を生成する（ステップＳ１０３）。そして、転舵角目標値と各アクチュエータ付属センサ検出値をモニタすることにより（ステップＳ１０４）、各アクチュエータの指令値であるモータ駆動電流値が生成される（ステップＳ１０５）。
【００３４】
ここで、ステップＳ１０６において、各アクチュエータ指令値における拮抗の有無が判断され、拮抗が生じていなければ、ステップＳ１０９へ進み、ステップＳ１０５にて生成されたアクチュエータ指令値により各アクチュエータ（１２，２２，…，ｎ２）が駆動される。
【００３５】
一方、ステップＳ１０６において、各アクチュエータ指令値における拮抗の有無が判断され、拮抗が生じていれば、ステップＳ１０７及びステップＳ１０８において、各アクチュエータ指令値の平均値に対して異符号となる指令値を異符号分だけ増減することでゼロとし、その他の指令値を同等分だけ増減することで、拮抗を除去し、新たな指令値として各アクチュエータ（１２，２２，…，ｎ２）が駆動される。
【００３６】
例えば、第１モータ１２と第２モータ２２とが印加されたモータ駆動電流値により駆動されると、それぞれの出力は、出力加算機構２により合計され、その合計された出力によりステアリングギア機構７が駆動され、左右の転舵輪８，９が操舵操作に応じて転舵される。
【００３７】
［モータ電流対比作用］
図６に本発明のアクチュエータ拮抗防止制御を用いない従来例のモータ電流値の変化を示す。
ここで、各モータ角を目標角に追従させる必要から、定常偏差を減ずるための積分補償や外乱の影響を除去するための外乱オブザーバによる補償を用いているため、他のモータによる駆動力を互いに打ち消すために反対方向の電流指令値が発生するものとする。また、第１モータと第２モータは同じ性質を持っており、多重系アクチェータシステムに対して対称に接続されているものとする。
【００３８】
第１モータ電流値特性（Ｃ１０１）は、時間の経過と共に上昇しているのに対し、第２モータ電流値特性（Ｃ１０２）は、時間ｔ１までは上昇しているが、時間ｔ１を過ぎると下降に転じ、時間ｔ３から負の電流値特性（Ｃ１０３）となり、第１モータ電流値と第２モータ電流値とが互いに異符号となる拮抗が発生している。この拮抗の発生によって第１モータへの負担が大きくなることで、第１モータが加熱し劣化が早くなることや無用な電力を消費することから望ましくない。また、このときの第１モータと第２モータの電流値の平均値特性（Ｃ１０４）は、第２モータに対して異符号となっており、第２モータは多重系アクチュエータシステムの接続された他アクチュエータである第１モータによって駆動されており、第２モータは第１モータによる駆動を妨げる力を発生させている。
【００３９】
また、モータが互いに反対方向の力を出すことで無駄に電力を消費させ、モータへの負担を増大させる拮抗状態の他に、モータ間の駆動力の差が生じ、あるモータが多重系アクチュエータシステムを通じて他のモータの駆動力によって動作されたり、あるモータが多重系アクチュエータ外部への出力に貢献しない負担状態が発生したときも、負担を蒙るモータで加熱等が発生し劣化や無用な電力の消費といった点で望ましくない。
【００４０】
これに対し、第１実施例装置では、図７に示すように、第１モータ電流指令値特性（Ｃ１１）と第２モータ電流指令値特性（Ｃ１２）とが異符合となる時間ｔ２の時点で、モータ間の拮抗が生じていることを検知すると、時間ｔ２以降においては、各モータ指令値の平均値特性（Ｃ１４）に対して異符号となる第２モータ電流指令値特性（Ｃ１２）を、異符号分だけ増加することによりモータ電流指令値がゼロであるモータ電流指令値特性（Ｃ１３）とされる。一方、その他のモータに関しては前記第２モータ電流指令値特性（Ｃ１２）の増加分と同等の大きさの電流指令値を減少することにより、時間ｔ２以降の第１モータ電流指令値特性（Ｃ１１）に示すように、全アクチュエータ指令値の合計が拮抗補償前と同等の大きさとなるようにする。
以上の作用により、多重系アクチュエータとしては出力を変化させずに、各アクチュエータの拮抗を未然に防止することができる。
【００４１】
第１実施例では、アクチュエータが２個の時を記しているがアクチュエータが３個以上の時も同様の手法を用いる。また、モータの性質にばらつきがあり、多重系システムへの影響が一律でない場合には、モータ電流値を該モータの多重系アクチュエータシステムへの影響度により補正を行い、比較可能としたものとして用いることで同様に扱うことを可能とする。
【００４２】
次に、効果を説明する。
第１実施例の多重系サーボアクチュエータ制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００４３】
（１）  多数のアクチュエータ（１２，２２，…，ｎ２）と、該多数のアクチュエータ（１２，２２，…，ｎ２）の出力変位を独立に検出するアクチュエータ変位センサ（１３，２３，…，ｎ３）と、各センサ（１３，２３，…，ｎ３）の出力値が外部指令値に一致するようサーボ制御演算を行って該アクチュエータ（１２，２２，…，ｎ２）へ指令を与えるコントローラ（１１，２１，．．．，ｎ１）と、各アクチュエータ（１２，２２，…，ｎ２）の出力を合計する出力加算機構２と、を備え、各アクチュエータ（１２，２２，…，ｎ２）の出力の合計として一組の値を外部に出力する多重系サーボアクチュエータ制御装置において、前記多数のアクチュエータ（１２，２２，…，ｎ２）のうち、あるアクチュエータが別のアクチュエータに対して拮抗関係であることを事前に検知するアクチュエータ拮抗検知手段と、各アクチュエータ（１２，２２，…，ｎ２）が拮抗関係であることを検知した時、拮抗関係を補償しながら多重系アクチュエータシステムとしての発生力を変えないように各アクチュエータ（１２，２２，…，ｎ２）の指令値を決めるアクチュエータ拮抗防止制御手段と、を設けたため、多重系アクチュエータシステムとしての発生力を変えずにアクチュエータ間の拮抗を未然に防止することができる。
【００４４】
（２）  前記アクチュエータ拮抗検知手段を、あるアクチュエータが別のアクチュエータに対して反対方向の力を発生し、多重系アクチュエータシステムとして動作する拮抗状態を、各アクチュエータ（１２，２２，…，ｎ２）の指令値を比較し、逆方向の力を指令していることにより検知するステップＳ１０６とし、前記アクチュエータ拮抗防止制御手段を、各アクチュエータ指令値の平均に対して異符号となる指令値を異符号分増減することによりゼロとし、該アクチュエータにおいて上記補償の結果発生する力の増減と同等な力を発生する指令値を該アクチュエータ以外のアクチュエータの指令値に分配して加えるステップＳ１０７及びステップＳ１０８としたため、指令値の対比により容易にアクチュエータ間の拮抗状態を事前に検知することができると共に、一方の指令値をゼロとする増減補正により容易に新たなアクチュエータ指令値を決定することができる。
【００４５】
（第２実施例）
第２実施例は、各アクチュエータ指令値の積分補償値を用いて負担状態を検知し、積分補償値の平均値に対して異符号となるアクチュエータ指令値の積分補償値をゼロとしながら合計出力を変えないアクチュエータ指令値の増減補正を行う例である。なお、構成は第１実施例と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
【００４６】
次に、作用を説明する。
【００４７】
図８は第２実施例装置の上位コントローラ１および各コントローラ（１１，２１，…，ｎ１）により実行されるアクチュエータ駆動制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、ステップＳ２０１〜ステップＳ２０５は、図５に示すステップＳ１０１〜ステップＳ１０５と同様であるので、説明を省略する。
【００４８】
ステップＳ２０６では、ステップＳ２０５で生成された各アクチュエータ（１２，２２，…，ｎ２）への指令値の積分補償値が異符号となる指令値があるか否かが判断され、ＹＥＳの場合はステップＳ２０７へ移行し、ＮＯの場合はステップＳ２０９へ移行する（請求項３のアクチュエータ拮抗検知手段）。
【００４９】
ステップＳ２０７では、各アクチュエータ積分補償値の平均値に対して異符号となる積分補償値を異符号分だけ増減することでゼロとし、ステップＳ２０８へ移行する。
【００５０】
ステップＳ２０８では、その他の指令値の積分補償値を同等分だけ増減し、ステップＳ２０９へ移行する。すなわち、負担となっているアクチュエータにおいて積分補償の結果発生する力の増減と同等な力を発生する指令値を該アクチュエータ以外のアクチュエータの指令値に分配して加える。
【００５１】
ステップＳ２０９では、ステップＳ２０５、または、ステップＳ２０８にて生成された指令値を各アクチュエータ（１２，２２，…，ｎ２）へ出力し、各アクチュエータ（１２，２２，…，ｎ２）を駆動してリターンへ移行する。なお、ステップＳ２０７〜ステップＳ２０９は、請求項３のアクチュエータ拮抗防止制御手段に相当する。
【００５２】
［アクチュエータ駆動制御作用］
あるアクチュエータが別のアクチュエータの発生する力により駆動されている負荷状態でない場合、図８のフローチャートにおいて、ステップＳ２０１→ステップＳ２０２→ステップＳ２０３→ステップＳ２０４→ステップＳ２０５→ステップＳ２０６→ステップＳ２０９へと進む流れとなる。
【００５３】
一方、あるアクチュエータが別のアクチュエータの発生する力により駆動されている負荷状態である場合、図８のフローチャートにおいて、ステップＳ２０１→ステップＳ２０２→ステップＳ２０３→ステップＳ２０４→ステップＳ２０５→ステップＳ２０６→ステップＳ２０７→ステップＳ２０８→ステップＳ２０９へと進む流れとなる。
【００５４】
よって、旋回時等でステアリングホイール５に対し運転者が操舵操作を加えた場合、運転者のステアリングホイール５への入力及び車両状態を監視し（ステップＳ２０１、ステップＳ２０２）、多重系アクチュエータ指令値である転舵角目標値を生成する（ステップＳ２０３）。そして、転舵角目標値と各アクチュエータ付属センサ検出値をモニタすることにより（ステップＳ２０４）、各アクチュエータの指令値であるモータ駆動電流値が生成される（ステップＳ２０５）。
【００５５】
ここで、ステップＳ２０６において、各アクチュエータ指令値の積分補償値を用いて拮抗の有無が判断され、拮抗が生じていなければ、ステップＳ２０９へ進み、ステップＳ２０５にて生成されたアクチュエータ指令値により各アクチュエータが駆動される。
【００５６】
一方、ステップＳ２０６において、各アクチュエータ指令値の積分補償値を用いて拮抗の有無が判断され、拮抗が生じていれば、ステップＳ２０７及びステップＳ２０８において、各アクチュエータ積分補償値の平均値に対して異符号となる指令値の積分補償値を異符号分だけ増減することでゼロとし、その他の指令値を同等分だけ増減することで、拮抗を除去し、新たな指令値として各アクチュエータ（１２，２２，…，ｎ２）が駆動される。
【００５７】
［モータ電流の拮抗防止作用］
図９に各アクチュエータ指令値の積分補償値が拮抗する場合のモータ電流指令値積分補償値の変化を示す。
【００５８】
第２実施例装置では、各モータ１２，２２を指令値に基づいて駆動するために各モータ電流指令を生成する際に、上位コントローラ１の転舵角指令値と実転舵角の偏差の積分補償値を使うが、この積分補償値を事前の拮抗検知に用いる。
【００５９】
第１モータ電流指令値積分補償値特性（Ｃ２１）は、図９に示すように、時間の経過と共に上昇する特性を示し、第２モータ電流指令値積分補償値特性（Ｃ２２）は、図９に示すように、時間ｔ１までは上昇し、時間ｔ１以降は下降して時間ｔ２の時点でゼロとなり、時間ｔ２以降は負の値となる。
この場合、各モータ指令値積分項平均値特性（Ｃ２４）と両モータ電流指令値積分補償値特性（Ｃ２１），（Ｃ２２）とを比較し、第２モータ電流指令値積分補償値特性（Ｃ２２）の時間ｔ２以降は異符号となる、すなわち、負担状態が生じていることを検知し、該モータ指令値の積分補償値をゼロのモータ電流指令値積分補償値特性（Ｃ２３）とすることで、異符号となる積分補償値を無くす。
同時にそれ以外のモータ系の積分項については多重系アクチュエータシステムとしての指令値が補償前と同等となるよう指令値を増減する（時間ｔ２以降の第１モータ電流指令値積分補償値特性（Ｃ２１））。
以上の作用により、多重系アクチュエータとしては出力を変化させずに各アクチュエータの拮抗を防止する。
【００６０】
次に、効果を説明する。
この第２実施例の多重系サーボアクチュエータ制御装置にあっては、第１実施例の（１）の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【００６１】
（３）  アクチュエータ拮抗検知手段を、各アクチュエータ指令値を生成する際に、各アクチュエータが指令値に対して定常偏差を持たずに動作するための補償に用いている指令値と実値の偏差の積分補償値を比較し、互いに異符号となるものがあるときに、あるアクチュエータが別のアクチュエータの発生する力により駆動されている負担状態を検知するステップＳ２０６とし、アクチュエータ拮抗防止制御手段を、各アクチュエータ積分補償値の平均に対して異符号となる積分補償値を異符号分増減することによりゼロとし、該アクチュエータにおいて上記補償の結果発生する力の増減と同等な力を発生する指令値を該アクチュエータ以外のアクチュエータの指令値に分配して加えるため、拮抗の発生原因となる各アクチュエータの指令値の積分補償値を比較することにより、指令値が互いに異符号を示す拮抗状態以前に発生する負担状態を検知し防止することで、より高い精度で特定アクチュエータへの負荷増大を防止することができる。
【００６２】
（第３実施例）
第３実施例は、各アクチュエータ指令値の外乱補償値を用いて負担状態を検知し、外乱補償値の平均値に対して異符号となるアクチュエータ指令値の外乱補償値をゼロとしながら合計出力を変えないアクチュエータ指令値の増減補正を行う例である。なお、構成は第１実施例と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
【００６３】
次に、作用を説明する。
【００６４】
図１０は第３実施例装置の上位コントローラ１および各コントローラ（１１，２１，．．．，ｎ１）により実行されるアクチュエータ駆動制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、ステップＳ３０１〜ステップＳ３０５は、図５に示すステップＳ１０１〜ステップＳ１０５と同様であるので、説明を省略する。
【００６５】
ステップＳ３０６では、ステップＳ３０５で生成された各アクチュエータ（１２，２２，…，ｎ２）への指令値のうち、外乱補償値の所定時間平均をとり、ステップＳ３０７へ移行する。
【００６６】
ステップＳ３０７では、外乱補償値の時間平均値に異符号となる指令値があるか否かが判断され、ＹＥＳの場合はステップＳ３０８へ移行し、ＮＯの場合はステップＳ３１０へ移行する（請求項４のアクチュエータ拮抗検知手段）。
【００６７】
ステップＳ３０８では、各アクチュエータの外乱補償値平均値に対して異符号となるアクチュエータの外乱補償値を異符号分だけ増減することでゼロとし、ステップＳ３０９へ移行する。
【００６８】
ステップＳ３０９では、その他のアクチュエータ指令値の外乱補償値を同等分だけ増減し、ステップＳ３１０へ移行する。すなわち、負担となっているアクチュエータにおいて外乱補償の結果発生する力の増減と同等な力を発生する指令値を該アクチュエータ以外のアクチュエータの指令値に分配して加える。
【００６９】
ステップＳ３１０では、ステップＳ３０５、または、ステップＳ３０９にて生成された指令値を各アクチュエータ（１２，２２，…，ｎ２）へ出力し、各アクチュエータ（１２，２２，…，ｎ２）を駆動してリターンへ移行する。なお、ステップＳ３０７〜ステップＳ３１０は、請求項４のアクチュエータ拮抗防止制御手段に相当する。
【００７０】
［アクチュエータ駆動制御作用］
あるアクチュエータが別のアクチュエータの発生する力により駆動されている負荷状態でない場合、図１０のフローチャートにおいて、ステップＳ３０１→ステップＳ３０２→ステップＳ３０３→ステップＳ３０４→ステップＳ３０５→ステップＳ３０６→ステップＳ３０７→ステップＳ３１０へと進む流れとなる。
【００７１】
一方、あるアクチュエータが別のアクチュエータの発生する力により駆動されている負荷状態である場合、図１０のフローチャートにおいて、ステップＳ３０１→ステップＳ３０２→ステップＳ３０３→ステップＳ３０４→ステップＳ３０５→ステップＳ３０６→ステップＳ３０７→ステップＳ３０８→ステップＳ３０９→ステップＳ３１０へと進む流れとなる。
【００７２】
よって、旋回時等でステアリングホイール５に対し運転者が操舵操作を加えた場合、運転者のステアリングホイール５への入力及び車両状態を監視し（ステップＳ３０１、ステップＳ３０２）、多重系アクチュエータ指令値である転舵角目標値を生成する（ステップＳ３０３）。そして、転舵角目標値と各アクチュエータ付属センサ検出値をモニタすることにより（ステップＳ３０４）、各アクチュエータの指令値であるモータ駆動電流値が生成される（ステップＳ３０５）。
【００７３】
ここで、ステップＳ３０７において、各アクチュエータ指令値の外乱補償値を用いて拮抗の有無が判断され、拮抗が生じていなければ、ステップＳ３１０へ進み、ステップＳ３０５にて生成されたアクチュエータ指令値により各アクチュエータ（１２，２２，…，ｎ２）が駆動される。
【００７４】
一方、ステップＳ３０６において、各アクチュエータ指令値の外乱推定値を用いて拮抗の有無が判断され、拮抗が生じていれば、ステップＳ３０７及びステップＳ３０８において、異符号となるアクチュエータ指令値の外乱補償値を異符号分だけ増減することでゼロとし、その他の指令値を同等分だけ増減することで、拮抗を除去し、新たな指令値として各アクチュエータ（１２，２２，…，ｎ２）が駆動される。
【００７５】
［モータ電流の拮抗防止作用］
図１１に各モータ指令値の外乱補償値の変化を示し、図１２に各モータへの電流指令値の変化を示す。
【００７６】
第３実施例装置では、各モータ１２，２２を指令値に基づいて駆動するために各モータ電流指令を生成する際に、各アクチュエータへ加わる外乱を推定した外乱補償値を外乱補償項として用いる。各モータの制御に外乱オブザーバ等を用いる時に各外乱補償値が異符号となるときに負担状態を検知する。外乱オブザーバによる外乱補償値は変動が激しいために所定時間における移動平均を用いることにより変動を抑え負担状態の誤検出の可能性を低下することができる。移動平均時間は車速によって変化し、例えば、車速がゼロのとき１［ｓｅｃ］で、車速に応じて変化し、車速が４０ｋｍ／ｈのとき５［ｓｅｃ］等とする。
【００７７】
第１モータ電流指令値外乱補償値移動平均特性（Ｃ３１）は、図１１に示すように、時間の経過と共に上昇する特性を示し、第２モータ電流指令値外乱補償値移動平均特性（Ｃ３２）は、図１１に示すように、時間ｔ１までは上昇し、時間ｔ１以降は下降して時間ｔ２の時点でゼロとなり、時間ｔ２以降は負の値となる。
この場合、各モータ指令値外乱補償値移動平均の平均値特性（Ｃ３４）と両モータ電流指令値外乱補償値移動平均特性（Ｃ３１），（Ｃ３２）とを比較し、第２モータ電流指令値積分補償値特性（Ｃ３２）の時間ｔ２以降は異符号となる、すなわち、負担状態が生じていることを検知し、該モータ指令値の外乱補償値移動平均値をゼロのモータ電流指令値外乱補償値移動平均特性（Ｃ３３）とすることで、異符号となる積分補償値を無くす。
同時にそれ以外のモータ系の外乱補償値については多重系アクチュエータシステムとしての指令値が補償前と同等となるよう指令値を増減する（時間ｔ２以降の第１モータ電流指令値外乱補償値移動平均特性（Ｃ３１））。
【００７８】
この結果、第１モータ電流指令値特性（Ｃ３１）は、図１２に示すように、時間ｔ２以降の上昇が抑えられた特性となり、第２モータ電流指令値特性（Ｃ３２），（Ｃ３３）は、図１２に示すように、時間ｔ２以降の下降が抑えられた特性となる。なお、（Ｃ３４）はモータ電流指令値平均値特性である。
以上の作用により、多重系アクチュエータとしては出力を変化させずに各アクチュエータの拮抗を防止する。
【００７９】
次に、効果を説明する。
この第３実施例の多重系サーボアクチュエータ制御装置にあっては、第１実施例の（１）の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【００８０】
（６）  アクチュエータ拮抗検知手段を、各アクチュエータ指令値を生成する際に、各アクチュエータの外乱補償値とを比較し、互いに異符号となるものがあるときに、あるアクチュエータが別のアクチュエータの発生する力により駆動されている負担状態を検知するステップＳ３０７とし、アクチュエータ拮抗防止制御手段を、各アクチュエータ外乱補償値の平均に対して異符号となるアクチュエータの外乱補償値を異符号分増減することによりゼロとし、該アクチュエータにおいて上記補償の結果発生する力の増減と同等な力を発生する指令値を該アクチュエータ以外のアクチュエータの指令値に分配して加えるため、外乱オブザーバによる外乱補償値の移動平均を用いることで拮抗の発生原因となる各アクチュエータの指令値の外乱オブザーバによる補償値を比較することを可能とし、指令値が互いに異符号を示す拮抗状態以前に発生する各負担状態を検知し防止することで、より高い精度で特定アクチュエータへの負荷増大を防止することができる。
【００８１】
（第４実施例）
第４実施例は、車両状態により推定される外部外乱推定値と各アクチュエータ指令値の外乱補償値とを大小比較することにより負担状態を検知し、大小反転したアクチュエータ指令値の外乱補償値を外部外乱推定値に置き換えながらも合計出力を変えないアクチュエータ指令値の増減補正を行う例である。なお、構成は第１実施例と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
【００８２】
次に、作用を説明する。
【００８３】
図１３は第４実施例装置の上位コントローラ１および各コントローラ（１１，２１，．．．，ｎ１）により実行されるアクチュエータ駆動制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、ステップＳ４０１〜ステップＳ４０５は、図５に示すステップＳ１０１〜ステップＳ１０５と同様であるので、説明を省略する。
【００８４】
ステップＳ４０６では、ステップＳ４０５で生成された各アクチュエータ（１２，２２，…，ｎ２）への指令値のうち、外乱補償値の所定時間平均をとり、ステップＳ４０７へ移行する。
【００８５】
ステップＳ４０７では、車速や車両横加速度やラック軸力等の車両状態に基づいて、例えば、操舵装置のセルフアライニングトルク等の多重系アクチュエータシステムに加わる外部からの外乱を推定し、ステップＳ４０８へ移行する。
【００８６】
ステップＳ４０８では、各アクチュエータが推定外部外乱を補償するために必要な指令値が同等となるよう分配した外部外乱推定値と、前記各アクチュエータ指令値の外乱補償値とを比較し、全ての大小関係のうち、外部外乱推定値≧外乱補償値という関係の指令値があるか否かが判断され、ＹＥＳの場合はステップＳ４０９へ移行し、ＮＯの場合はステップＳ４１０へ移行する（請求項５のアクチュエータ拮抗検知手段）。
【００８７】
ステップＳ４０９では、外部外乱推定値≧外乱補償値となるアクチュエータ指令値の外乱補償値を外部外乱推定値に置き換え、ステップＳ４１０へ移行する。
【００８８】
ステップＳ４１０では、その他の指令値の外乱補償値を、外部外乱推定値≧外乱補償値という関係に基づいて外部外乱推定値に置き換えたのと同等分だけ増減し、ステップＳ４１１へ移行する。すなわち、負担となっているアクチュエータにおいて外乱補償の結果発生する力の増減と同等な力を発生する指令値を該アクチュエータ以外のアクチュエータの指令値に分配して加える。
【００８９】
ステップＳ４１１では、ステップＳ４０５、または、ステップＳ４１０にて生成された指令値を各アクチュエータ（１２，２２，…，ｎ２）へ出力し、各アクチュエータ（１２，２２，…，ｎ２）を駆動してリターンへ移行する。なお、ステップＳ４０９〜ステップＳ４１１は、請求項５のアクチュエータ拮抗防止制御手段に相当する。
【００９０】
［アクチュエータ駆動制御作用］
あるアクチュエータが別のアクチュエータの発生する力により駆動されている負荷状態でない場合、図１３のフローチャートにおいて、ステップＳ４０１→ステップＳ４０２→ステップＳ４０３→ステップＳ４０４→ステップＳ４０５→ステップＳ４０６→ステップＳ４０７→ステップＳ４０８→ステップＳ４１１へと進む流れとなる。
【００９１】
一方、あるアクチュエータが別のアクチュエータの発生する力により駆動されている負荷状態である場合、図１３のフローチャートにおいて、ステップＳ４０１→ステップＳ４０２→ステップＳ４０３→ステップＳ４０４→ステップＳ４０５→ステップＳ４０６→ステップＳ４０７→ステップＳ４０８→ステップＳ４０９→ステップＳ４１０→ステップＳ４１１へと進む流れとなる。
【００９２】
よって、旋回時等でステアリングホイール５に対し運転者が操舵操作を加えた場合、運転者のステアリングホイール５への入力及び車両状態を監視し（ステップＳ４０１、ステップＳ４０２）、多重系アクチュエータ指令値である転舵角目標値を生成する（ステップＳ４０３）。そして、転舵角目標値と各アクチュエータ付属センサ検出値をモニタすることにより（ステップＳ４０４）、各アクチュエータの指令値であるモータ駆動電流値が生成される（ステップＳ４０５）。
【００９３】
ここで、ステップＳ４０８において、各アクチュエータが推定外部外乱を補償するために必要な指令値が同等となるよう分配した外部外乱推定値と、前記各アクチュエータ指令値の外乱補償値との大小関係を用いて拮抗が判断され、外部外乱推定値＜外乱補償値の関係にあり拮抗が生じていなければ、ステップＳ４１１へ進み、ステップＳ４０５にて生成されたアクチュエータ指令値により各アクチュエータ（１２，２２，…，ｎ２）が駆動される。
【００９４】
一方、ステップＳ４０８において、外部外乱推定値≧外乱補償値の関係にあり拮抗が生じていれば、ステップＳ４０９及びステップＳ４１０において、外部外乱推定値≧外乱補償値の関係にあるアクチュエータの外乱補償値が外部外乱推定値に置き換えられ、その他の指令値を同等分だけ増減することで、拮抗を除去し、新たな指令値として各アクチュエータ（１２，２２，…，ｎ２）が駆動される。
【００９５】
［モータ電流の拮抗防止作用］
図１４に各モータ電流指令値の外乱補償値の変化と外部外乱推定値の変化を示し、図１５に各モータへの電流指令値の変化を示す。
【００９６】
第４実施例装置では、各モータ１２，２２を指令値に基づいて駆動するために各モータ電流指令を生成する際に、第３実施例と同様に、各アクチュエータへ加わる外乱を推定した外乱推定値を外乱補償項として用いる。
【００９７】
一方、外部外乱推定値は多重系アクチュエータシステム外部からの外乱をラック軸力等の車両状態から推定したものであり、各モータ１２，２２の制御に外乱オブザーバ等を用いる時に、外乱オブザーバは各モータ１２，２２への指令値とそれに対する出力値から、多重系アクチュエータ外部からの外部外乱と多重系アクチュエータ内部で発生する摩擦や他のモータによる駆動力といった内部外乱を合わせた外乱を推定しており、拮抗は内部外乱推定により発生するため、外部外乱推定値を外乱オブザーバの外乱補償値から減ずることにより、内部外乱を推定できることで、負担状態の発生をより高い精度で検知することができる。なお、外部外乱の推定には、多重系アクチュエータシステムに加わる力をラック軸力センサなどにより直接的に精度良く観測する方法や既存の車速センサや舵角センサ等を用いて推定する方法がある。
【００９８】
第１モータ電流指令値外乱補償値移動平均特性（Ｃ４１）は、図１４に示すように、時間の経過と共に上昇する特性を示し、第２モータ電流指令値外乱補償値移動平均特性（Ｃ４２）は、図１４に示すように、時間ｔ１までは上昇し、時間ｔ１以降は下降して時間ｔ２の時点で、外部外乱推定値特性（Ｃ４３）以下となり、この時間ｔ２以降は外乱補償値が外部外乱推定値に置き換えられる。
同時にそれ以外のモータ系の外乱補償値については多重系アクチュエータシステムとしての指令値が補償前と同等となるよう指令値を増減する（時間ｔ２以降の第１モータ電流指令値外乱補償値移動平均特性（Ｃ４１））。
【００９９】
この結果、第１モータ電流指令値特性（Ｃ４１）は、図１５に示すように、時間ｔ２以降の上昇が抑えられた特性となり、第２モータ電流指令値特性（Ｃ４２），（Ｃ４３）は、図１５に示すように、時間ｔ２以降は外部外乱推定値に置き換えらることで外乱補償値を用いる場合に比べて下降が抑えられた特性となる。なお、（Ｃ４４）はモータ電流指令値平均値特性である。
以上の作用により、多重系アクチュエータとしては出力を変化させずに各アクチュエータの拮抗を防止する。
【０１００】
次に、効果を説明する。
この第４実施例の多重系サーボアクチュエータ制御装置にあっては、第１実施例の（１）の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【０１０１】
（５）  多重系アクチュエータシステムは、車両状態センサ４を有する車両の操舵装置に使用され、前記アクチュエータ拮抗検知手段を、車両状態検出値を用いて操舵装置の多重系アクチュエータシステムに加わる外部からの外乱を推定し、各アクチュエータが推定外部外乱を補償するために必要な指令値が同等となるよう分配した外部外乱推定値と、前記各アクチュエータ指令値の外乱補償値とを比較し、すべての大小関係が同じとならないときに、あるアクチュエータが別のアクチュエータの発生する力により駆動されている負担状態を検知するステップＳ４０８とし、前記アクチュエータ拮抗防止制御手段を、各アクチュエータの外乱補償値の合計と推定外部外乱復元力の大小関係が異なるアクチュエータに関しては、指令値の外乱推定値を推定復元力の分配値に置き換え、それ以外のアクチェータに関しては前記指令値補償に相当する力を指令値に分配して加えるため、外乱オブザーバによる外乱補償値と車両状態から推定される多重系アクチュエータ外部からの外部外乱推定値を用いることにより、多重系内部で発生する各モータへの内部外乱である負担状態や拮抗状態を抽出することができ、より高い精度で特定アクチュエータへの負担増大を防止することができる。
【０１０２】
（第５実施例）
第５実施例は、拮抗検知に関しては、第１実施例と同様であるが、異符号となる指令値をゼロにするのではなく、指令との平均を求め新たな指令値とするようにした例である。なお、構成は第１実施例と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
【０１０３】
次に、作用を説明する。
【０１０４】
図１６は第５実施例装置の上位コントローラ１および各コントローラ（１１，２１，．．．，ｎ１）により実行されるアクチュエータ駆動制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、ステップＳ５０１〜ステップＳ５０６は、図５に示すステップＳ１０１〜ステップＳ１０６と同様であるので、説明を省略する。
【０１０５】
ステップＳ５０７では、ステップＳ５０６により異符号となる指令とがあると判断された場合、全てのアクチュエータの指令値の平均を求め、この平均値が新たな指令値とされ、ステップＳ５０８へ移行する。
【０１０６】
ステップＳ５０８では、ステップＳ５０５、または、ステップＳ５０７にて生成された指令値を各アクチュエータ（１２，２２，…，ｎ２）へ出力し、各アクチュエータ（１２，２２，…，ｎ２）を駆動してリターンへ移行する。なお、ステップＳ５０７及びステップＳ５０８は、請求項６のアクチュエータ拮抗防止制御手段に相当する。
【０１０７】
［アクチュエータ駆動制御作用］
各アクチュエータ間に拮抗が無い場合、図１６のフローチャートにおいて、ステップＳ５０１→ステップＳ５０２→ステップＳ５０３→ステップＳ５０４→ステップＳ５０５→ステップＳ５０６→ステップＳ５０８へと進む流れとなる。
【０１０８】
一方、各アクチュエータ間に拮抗がある場合、図１６のフローチャートにおいて、ステップＳ５０１→ステップＳ５０２→ステップＳ５０３→ステップＳ５０４→ステップＳ５０５→ステップＳ５０６→ステップＳ５０７→ステップＳ５０８へと進む流れとなる。
【０１０９】
よって、旋回時等でステアリングホイール５に対し運転者が操舵操作を加えた場合、運転者のステアリングホイール５への入力及び車両状態を監視し（ステップＳ５０１、ステップＳ５０２）、多重系アクチュエータ指令値である転舵角目標値を生成する（ステップＳ５０３）。そして、転舵角目標値と各アクチュエータ付属センサ検出値をモニタすることにより（ステップＳ５０４）、各アクチュエータの指令値であるモータ駆動電流値が生成される（ステップＳ５０５）。
【０１１０】
ここで、ステップＳ５０６において、各アクチュエータ指令値における拮抗の有無が判断され、拮抗が生じていなければ、ステップＳ５０８へ進み、ステップＳ５０５にて生成されたアクチュエータ指令値により各アクチュエータ（１２，２２，…，ｎ２）が駆動される。
【０１１１】
一方、ステップＳ５０６において、各アクチュエータ指令値における拮抗の有無が判断され、拮抗が生じていれば、ステップＳ５０７において、各アクチュエータ指令値の平均値を求めることで、拮抗を除去し、各アクチュエータ指令値の平均値を新たな指令値として各アクチュエータ（１２，２２，…，ｎ２）が駆動される。
【０１１２】
［モータ電流の拮抗防止作用］
第５実施例装置では、モータ間に性能の差があるときには、各モータの多重系アクチュエータの駆動への寄与から重みをつけ、平均化することにより、多重系アクチュエータとして出力を変化させず各アクチュエータの拮抗を防止するようにしている。
【０１１３】
すなわち、図１７に示すように、第１モータ電流指令値特性（Ｃ５１）は時間の経過と共に上昇する特性を示すが、第２モータ電流指令値特性（Ｃ５２）は、時間ｔ１まで上昇し、時間ｔ１から下降し、第１モータ電流指令値特性（Ｃ５１）と第２モータ電流指令値特性（Ｃ５２）とが異符合となる時間ｔ２の時点で、モータ間の拮抗が生じていることを検知すると、時間ｔ２の時点において、各モータ指令値の平均値特性（Ｃ５４）が第１モータ電流指令値特性（Ｃ５５）と第２モータ電流指令値特性（Ｃ５３）とされ、時間ｔ２以降の第１モータ電流指令値特性（Ｃ５５）と第２モータ電流指令値特性（Ｃ５３）は、それぞれ第１モータ電流指令値特性（Ｃ５１）と第２モータ電流指令値特性（Ｃ５２）に沿った傾きとする。つまり、拮抗検知時点で電流指令値平均値を用いることで全アクチュエータ指令値の合計が拮抗補償前と同等の大きさとなるようにする。
以上の作用により、多重系アクチュエータとしては出力を変化させずに、各アクチュエータの拮抗を未然に防止することができる。
【０１１４】
なお、第５実施例では、第１実施例のアクチュエータ拮抗検知手段を適用した例を示したが、これに限られることなく、例えば、第２実施例〜第４実施例のアクチュエータ拮抗検知手段を適用し、拮抗検知後、それぞれのアクチュエータへの指令値を、全てのアクチュエータの指令値の平均とするようにしても良い。
【０１１５】
次に、効果を説明する。
この第５実施例の多重系サーボアクチュエータ制御装置にあっては、第１実施例の（１），（２）の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【０１１６】
（６）  アクチュエータ拮抗防止制御手段は、アクチュエータ間の拮抗を検知した後に、それぞれのアクチュエータの指令値を、すべてのアクチュエータの指令値の平均とするため、負担状態や拮抗状態などの特定のモータの負担が増大する状況を検知し補償している間で応答性が劣化している期間を短縮することができるため、より高い精度で特定アクチュエータへの負担増大を防止することができる。
【０１１７】
（第６実施例）
第６実施例は、アクチュエータ間の拮抗を検知し、アクチュエータ間の拮抗を抑制する際に、指令値の平均と拮抗しているアクチュエータの指令値の差を所定の関数に従って減少させるようにした例である。
【０１１８】
次に、作用を説明する。
【０１１９】
図１８は第６実施例装置の上位コントローラ１および各コントローラ（１１，２１，．．．，ｎ１）により実行されるアクチュエータ駆動制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、ステップＳ６０１〜ステップＳ６０６は、図５に示すステップＳ１０１〜ステップＳ１０６と同様であるので、説明を省略する。
【０１２０】
ステップＳ６０７では、ステップＳ６０５にて生成された指令値を各アクチュエータ（１２，２２，…，ｎ２）へ出力し、各アクチュエータ（１２，２２，…，ｎ２）を駆動してリターンへ移行する。
【０１２１】
ステップＳ６０８では、ステップＳ６０６により異符号となる指令とがあると判断された場合、全てのアクチュエータの指令値の平均を求め、この平均値と現在の指令値との増減開始時差を記憶し、ステップＳ６０９へ移行する。
【０１２２】
ステップＳ６０９では、アクチュエータの指令値平均値と現在の指令値との差を求め、この差が増減開始時差の１０％以上であるか否かが判断され、ＹＥＳの場合はステップＳ６１０へ移行し、Ｎｏの場合はステップＳ６０７へ移行する。
【０１２３】
ステップＳ６１０では、ステップＳ６０９で求めたアクチュエータの指令値平均値と現在の指令値との差を２次遅れに従って減少させ、ステップＳ６１１へ移行する。
【０１２４】
ステップＳ６１１では、その他のアクチュエータ電流指令値を同等分増減し、ステップＳ６１２へ移行する。
【０１２５】
ステップＳ６１２では、ステップＳ６１０及びステップＳ６１１にて決定された新たな指令電流値を各アクチュエータ（１２，２２，…，ｎ２）へ出力し、各アクチュエータ（１２，２２，…，ｎ２）を駆動してステップＳ６０９へ戻る。
【０１２６】
なお、ステップＳ６０８〜ステップＳ６１２は、請求項７のアクチュエータ拮抗防止制御手段に相当する。
【０１２７】
［アクチュエータ駆動制御作用］
各アクチュエータ間に拮抗が無い場合、図１８のフローチャートにおいて、ステップＳ６０１→ステップＳ６０２→ステップＳ６０３→ステップＳ６０４→ステップＳ６０５→ステップＳ６０６→ステップＳ６０７へと進む流れとなる。
【０１２８】
一方、各アクチュエータ間に拮抗がある場合、図１８のフローチャートにおいて、ステップＳ６０１→ステップＳ６０２→ステップＳ６０３→ステップＳ６０４→ステップＳ６０５→ステップＳ６０６→ステップＳ６０８→ステップＳ６０９→ステップＳ６１０→ステップＳ６１１→ステップＳ６１２へと進む流れとなり、ステップＳ６０９にてアクチュエータの指令値平均値と現在の指令値との差が増減開始時差の１０％未満になるまで、ステップＳ６０９〜ステップＳ６１２へと進む流れが繰り返され、ステップＳ６０９にてアクチュエータの指令値平均値と現在の指令値との差が増減開始時差の１０％未満になったと判断されると、ステップＳ６０９からステップＳ６０７へ移行する。
【０１２９】
よって、旋回時等でステアリングホイール５に対し運転者が操舵操作を加えた場合、運転者のステアリングホイール５への入力及び車両状態を監視し（ステップＳ６０１、ステップＳ６０２）、多重系アクチュエータ指令値である転舵角目標値を生成する（ステップＳ６０３）。そして、転舵角目標値と各アクチュエータ付属センサ検出値をモニタすることにより（ステップＳ６０４）、各アクチュエータの指令値であるモータ駆動電流値が生成される（ステップＳ６０５）。
【０１３０】
ここで、ステップＳ６０６において、各アクチュエータ指令値における拮抗の有無が判断され、拮抗が生じていなければ、ステップＳ６０７へ進み、ステップＳ６０５にて生成されたアクチュエータ指令値により各アクチュエータ（１２，２２，…，ｎ２）が駆動される。
【０１３１】
一方、ステップＳ６０６において、各アクチュエータ指令値における拮抗の有無が判断され、拮抗が生じていれば、ステップＳ６０８において、指令値の増減開始時差が記憶され、ステップＳ６０９〜ステップＳ６１２での処理により２次遅れ関数により差を減少させることで、拮抗を除去しながら各アクチュエータ（１２，２２，…，ｎ２）が駆動される。
【０１３２】
［モータ電流の拮抗防止作用］
第６実施例装置は、アクチュエータ拮抗が検知されると、その時の指令値の平均と異符号となる指令値の増減開始時差を記憶する。そして、異符号となった指令値と指令値平均との差を２次遅れの関数にしたがって減少させることにより指令値の急激な変化を防止する。また、２次遅れの関数に従った場合、指令値が指令値平均の一致するために多大な時間が必要なため、記憶した増減開始時差が現在の差の所定割合（例えば、１０％以下）となるまで減少させ、該モータ以外のモータに関しては、増減した指令値と同等分の指令値を減少させるようにした例である。
【０１３３】
すなわち、図１９に示すように、第１モータ電流指令値特性（Ｃ６１）は時間の経過と共に上昇する特性を示すが、第２モータ電流指令値特性（Ｃ６２）は、時間ｔ１まで上昇し、時間ｔ１から下降し、第１モータ電流指令値特性（Ｃ６１）と第２モータ電流指令値特性（Ｃ６２）とが異符合となる時間ｔ２の時点で、モータ間の拮抗が生じていることを検知すると、時間ｔ２の時点において、各モータ指令値の平均値特性（Ｃ６４）と第１モータ電流指令値（負の値）との増減開始時差が記憶され、時間ｔ２から時間ｔ３までは、第２モータ２２側では増減開始時差を２次遅れに従って減少させた第２モータ電流指令値特性（Ｃ６３）とし、第１モータ１２側では第２モータ電流指令値の増加特性と同等の減少特性による第１モータ電流指令値特性（Ｃ６５）とし、時間ｔ３以降は、それぞれ第１モータ電流指令値特性（Ｃ６１）と第２モータ電流指令値特性（Ｃ６２）に沿った傾きとする。つまり、拮抗検知時点から電流指令値平均値に向かって徐々に指令値を変化させながら、全アクチュエータ指令値の合計が拮抗補償前と同等の大きさとなるようにする。
以上の作用により、多重系アクチュエータとしては出力を変化させずに、各アクチュエータの拮抗を未然に防止することができる。
【０１３４】
なお、第６実施例でも、第１実施例のアクチュエータ拮抗検知手段を適用した例を示したが、これに限られることなく、例えば、第２実施例〜第４実施例のアクチュエータ拮抗検知手段を適用し、拮抗検知後、それぞれのアクチュエータへの指令値を、全てのアクチュエータの指令値の平均に向かって所定の関数にて収束させるようにしても良い。
【０１３５】
次に、効果を説明する。
この第６実施例の多重系サーボアクチュエータ制御装置にあっては、第１実施例の（１），（２）及び第５実施例の（６）の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【０１３６】
（７）  アクチュエータ拮抗防止制御手段は、アクチュエータ間の拮抗を検知し、アクチュエータ間の拮抗を抑制する際に、指令値の平均と拮抗しているアクチュエータの指令値の差を所定の関数に従って減少させるようにしたため、拮抗防止制御の際に生じる指令値の大きな変化を防止することで、負担状態や拮抗状態防止の指令値補償のために応答性が劣化している期間の短縮と高い精度でのアクチュエータの制御を両立することができる。
【０１３７】
以上、本発明の多重系サーボアクチュエータ制御装置を第１実施例〜第６実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【０１３８】
例えば、各実施例では、ステア・バイ・ワイヤ方式の操舵装置への適用例を示したが、適用分野はこれに限ることなく、アクチュエータの失陥等の備えて複数のアクチュエータを採用する装置やシステムであれば適用することができる。
【０１３９】
また、各実施例では、２つのモータをアクチュエータとする例を示したが、流体圧シリンダやクラッチやブレーキ等をアクチュエータとするもの、また、その数も２つに限らず、３つ以上設置するものも含まれる。
【０１４０】
また、各実施例では、アクチュエータ拮抗検知手段として、指令値、積分補償値、外乱補償値、外乱補償値と外部外乱推定値を用いる例を示したが、アクチュエータへの指令値を生成する際に用いる他のファクターを用いて、アクチュエータが拮抗するのを事前に検知するようにしても良い。
【０１４１】
また、アクチュエータ拮抗防止制御手段としては、各アクチュエータが拮抗関係であることを検知した時、拮抗関係を補償しながら多重系アクチュエータシステムとしての発生力を変えないように各アクチュエータの指令値を決めるものであれば、拮抗の原因となるアクチュエータの指令値をゼロとしたり平均値とするものに限られることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】ステア・バイ・ワイヤ方式の操舵装置へ適用された第１実施例の多重系サーボアクチュエータ制御装置を示す全体システム図である。
【図２】第１実施例の多重系サーボアクチュエータ制御装置を示すブロック図である。
【図３】目標値と実際値との偏差に対する比例項と積分項と微分項を持つＰＩＤフィードバック制御により転舵角目標値を生成するサーボ系構成を示す制御ブロック図である。
【図４】外乱オブザーバを用いて外乱の補償を行ったモデルマッチング制御により転舵角目標値を生成するサーボ系構成を示す制御ブロック図である。
【図５】第１実施例装置の上位コントローラおよび各コントローラにより実行されるアクチュエータ駆動制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】従来の多重系サーボアクチュエータ制御でのモータ電流値特性図である。
【図７】第１実施例の多重系サーボアクチュエータ制御装置におけるモータ電流指令値特性図である。
【図８】第２実施例装置の上位コントローラおよび各コントローラにより実行されるアクチュエータ駆動制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】第１実施例の多重系サーボアクチュエータ制御装置におけるモータ電流指令値の積分補償値特性図である。
【図１０】第３実施例装置の上位コントローラおよび各コントローラにより実行されるアクチュエータ駆動制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】第３実施例の多重系サーボアクチュエータ制御装置におけるモータ電流指令値の外乱補償値特性図である。
【図１２】第３実施例の多重系サーボアクチュエータ制御装置におけるモータ電流指令値特性図である。
【図１３】第４実施例装置の上位コントローラおよび各コントローラにより実行されるアクチュエータ駆動制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図１４】第４実施例の多重系サーボアクチュエータ制御装置におけるモータ電流指令値の外乱補償値と外部外乱推定値の特性図である。
【図１５】第４実施例の多重系サーボアクチュエータ制御装置におけるモータ電流指令値特性図である。
【図１６】第５実施例装置の上位コントローラおよび各コントローラにより実行されるアクチュエータ駆動制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図１７】第５実施例の多重系サーボアクチュエータ制御装置におけるモータ電流指令値特性図である。
【図１８】第６実施例装置の上位コントローラおよび各コントローラにより実行されるアクチュエータ駆動制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図１９】第６実施例の多重系サーボアクチュエータ制御装置におけるモータ電流指令値特性図である。
【符号の説明】
１  上位コントローラ
２  出力加算機構（出力加算部）
３  転舵角センサ
４  車両状態センサ（車両状態検出手段）
５  ステアホイール
６  操舵角センサ
７  ステアリングギア機構
８，９  転舵輪
１０  第１駆動部
１１  第１コントローラ（指令生成部）
１２  第１アクチュエータ（アクチュエータ）
１３  第１アクチュエータ変位センサ
２０  第２駆動部
２１  第２コントローラ（指令生成部）
２２  第２アクチュエータ（アクチュエータ）
２３  第２アクチュエータ変位センサ
ｎ０  第ｎ駆動部
ｎ１  第ｎコントローラ（指令生成部）
ｎ２  第ｎアクチュエータ（アクチュエータ）
ｎ３  第ｎアクチュエータ変位センサ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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