JPH10323087A - 電動機位置制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明はモータの回転位置を目標位置に制御
する電動機位置制御装置に関し、モータの個体差や経時
変化に関わらず、常に理想的な制御性を実現することを
目的とする。 【解決手段】 モータ１０の回転位置をポテンショメー
タ４８を用いて検出する。永久磁石１６の周囲に回転磁
界が発生するようにコイル１８〜２４に対して励磁電流
Ｉを供給して、モータ１０の回転位置を目標位置に一致
させる。回転位置と目標位置との偏差が小さくなるに伴
って励磁電流Ｉを小さな値とする。励磁電流Ｉを上記の
如く変化させる規則を、モータ１０の制御性（オーバー
シュート量、高速性）に基づいて評価する。上記の規則
を、良好な評価の得られる規則に適宜更新する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動機位置制御装
置に係り、特に、電動機の回転位置を目標位置に制御す
る装置として好適な電動機位置制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば、特開平６−５８３５
９号に開示される如く、ステップモータを用いた減衰力
可変式ショックアブソーバが知られている。上記従来の
ショックアブソーバは、ステップモータの回転位置に応
じて減衰力を変更する可変オリフィスを備えている。従
って、上記従来のショックアブソーバによれば、ステッ
プモータの回転位置を制御することで、発生する減衰力
の大きさを適当に変化させることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
ショックアブソーバにおいて、減衰力段を速やかに所望
の減衰力段に変化させるためには、ステップモータを目
標位置に向けて高速で回転させ、かつ、ステップモータ
の回転位置を速やかに目標位置に収束させることが必要
である。ステップモータを高速で回転させるためには、
ステップモータに大きな励磁電流を供給することが有効
である。一方、ステップモータは、高速で回転するほど
目標位置に対してオーバーシュートし易くなる。このた
め、ステップモータの回転位置を速やかに目標位置に収
束させるためには、ステップモータに小さな励磁電流を
供給することが望ましい。

【０００４】上記の背反する要求は、例えば、ステップ
モータの回転位置が目標位置から大きく離間している間
はステップモータに対して大きな励磁電流を供給し、か
つ、ステップモータの回転位置と目標回転位置との偏差
が小さい領域では、ステップモータに対して小さな励磁
電流を供給することで、共に満たすことができる。この
ような制御によれば、ステップモータは、目標位置から
離間している間は高速で回転し、目標位置の近傍ではそ
の回転速度を低下させる。従って、上記の制御によれ
ば、ステップモータの回転位置を、速やかに、かつ、精
度良く目標位置に一致させることができる。

【０００５】しかしながら、ステップモータの回転位置
が目標位置から離間している場合に供給し得る励磁電流
の値、および、その回転位置が目標位置の近傍である場
合に供給し得る励磁電流の値は、ステップモータの個体
差や経時変化に起因して、常に同一の値とはならない。
従って、ステップモータについて、常に理想的な回転位
置制御を実行するためには、ステップモータの回転位置
と目標位置との偏差と、ステップモータに供給する励磁
電流の値との関係を、個々のステップモータに対応した
最適な値に設定する必要がある。

【０００６】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、電動機の回転位置制御に用いられる制御値を、
個々の電動機の状態に応じた好適な値に更新することの
できる電動機位置制御装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、請求項１
に記載する如く、電動機の回転位置を検出する回転位置
検出手段と、電動機の回転位置と目標位置との位置偏差
を検出する位置偏差検出手段とを備え、前記位置偏差が
消滅するように電動機の回転位置を制御する電動機位置
制御装置において、前記位置偏差に基づいて、電動機の
制御変数を所定の制御値に定める制御変数設定手段と、
前記所定の制御値を用いて電動機を駆動する電動機駆動
手段と、電動機の制御性に基づいて前記所定の制御値を
評価する制御値評価手段と、前記所定の制御値を良好な
評価の得られる値に更新する制御値更新手段と、を備え
る電動機位置制御装置により達成される。

【０００８】本発明において、電動機は、その回転位置
と目標位置との偏差が消滅するように制御される。この
際、電動機の制御に用いられる制御変数は、所定の制御
値に設定される。従って、電動機は、その制御値が適切
な値であるほど、良好な制御性の下に制御される。換言
すると、電動機の制御性が良好である場合は、制御に用
いられた制御値が適切な値であり、一方、電動機の制御
性が良好でない場合は、制御に用いられた制御値が適切
な値でないと判断できる。上記の制御値は、電動機の制
御性に基づいて評価されると共に、より良好な評価の得
られる値に更新される。従って、本発明によれば、個々
の電動機は、それらの状態に応じた好適な制御値に基づ
いて制御される。

【０００９】上記の目的は、請求項２に記載する如く、
上記請求項１記載の電動機位置制御装置において、電動
機のオーバーシュート量を検出するオーバーシュート量
検出手段と、電動機の目標位置への収束速度を検出する
収束速度検出手段と、を備えると共に、前記制御値評価
手段が、前記オーバーシュート量と、前記収束速度とに
基づいて、前記制御値を評価する電動機位置制御装置に
より達成される。

【００１０】本発明において、制御値は、電動機のオー
バーシュート量と収束速度とに基づいて評価されると共
に、オーバーシュート量を抑制するうえで好適であり、
かつ、大きな収束速度を得るうえで好適な値に更新され
る。電動機の回転位置制御に、このような制御値が用い
られると、電動機の回転位置は、大きなオーバーシュー
トを生ずることなく速やかに目標位置に一致する。

【００１１】上記の目的は、請求項３に記載する如く、
上記請求項１記載の電動機位置制御装置において、前記
制御値更新手段が、遺伝的アルゴリズムを用いて新世代
の制御値データを生成する新世代生成手段と、前記新世
代の制御値データの評価と前記制御値の評価とを比較す
る評価比較手段と、前記新世代の制御値データの評価が
前記制御値の評価に比して優れている場合に、前記新世
代の制御値データを新たな制御値とする制御値変更手段
と、を備える電動機位置制御装置により達成される。

【００１２】本発明において、制御値は、より評価の優
れた新世代の制御値データに更新される。新世代の制御
値データは、遺伝的アルゴリズムに従って生成される。
遺伝的アルゴリズムによれば、過去に生成された制御値
の遺伝子を基に、目的の達成に適した遺伝子を継承する
新世代の制御値データを生成することができる。このた
め、本発明において、所定の制御値は、速やかに、優れ
た評価の得られる値に進化する。

【００１３】また、上記の目的は、請求項４に記載する
如く、上記請求項１記載の電動機位置制御装置におい
て、前記制御値更新手段が、免疫的アルゴリズムを用い
て新世代の制御値データを生成する新世代生成手段と、
前記新世代の制御値データの評価と前記制御値の評価と
を比較する評価比較手段と、前記新世代の制御値データ
の評価が前記制御値の評価に比して優れている場合に、
前記新世代の制御値データを新たな制御値とする制御値
変更手段と、を備えることを特徴とする電動機位置制御
装置。

【００１４】本発明において、制御値は、より評価の優
れた新世代の制御値データに更新される。新世代の制御
値データは、遺伝的アルゴリズムに従って生成される。
遺伝的アルゴリズムによれば、過去に生成された制御値
の遺伝子を基に、目的の達成に適した遺伝子を継承する
新世代の制御値データを生成することができる。このた
め、本発明において、所定の制御値は、速やかに、優れ
た評価の得られる値に進化する。

【００１５】本発明において、制御値は、免疫的アルゴ
リズムに従って生成され、かつ、優れた評価を有する新
世代の制御値データに更新される。免疫的アルゴリズム
によれば、過去に有効であった制御値の遺伝子を基に、
目的の達成に適した遺伝子を継承する新世代の制御値デ
ータを生成することができる。このため、本発明におい
て、所定の制御値は、速やかに、優れた評価の得られる
値に進化する。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１実施例であ
る電動機位置制御装置のシステム構成図を示す。電動機
位置制御装置は、モータ１０を備えている。モータ１０
は、その中央部に回転軸１２を備えている。回転軸１２
には、回転子１４が固定されている。また、回転子１４
の外周には、環状の永久磁石１６が装着されている。永
久磁石１６は、その周方向に、交互にＮ極またはＳ極に
着磁されている。

【００１７】モータ１０は、Ａ相コイル１８、Ｂ相コイ
ル２０、Ｃ相コイル２２およびＤ相コイル２４を備えて
いる。これらのコイル１８〜２４は、永久磁石１６の周
囲に回転磁界を発生させることができるように設けられ
ている。モータ１０は、コイル１８〜２４が永久磁石１
６の周囲に所定の磁界を発生させることにより、その回
転位置をＮステップに切り換えることができる。また、
モータ１０は、コイル１６〜２４が永久磁石１６の周囲
に回転磁界を発生させることにより、異なるステップへ
回転することができる。

【００１８】電動機位置制御装置は、電子制御ユニット
２６（以下、ＥＣＵ２６と称す）を備えている。ＥＣＵ
２６は、ＣＰＵ２８を備えている。ＣＰＵ２８には、バ
スライン３０を介してＲＯＭ３２、ＲＡＭ３４およびＩ
／Ｏポート３６が接続されている。ＥＣＵ２６は、モー
タ１０の回転位置を目標位置に一致させるべく後述する
処理を実行する。ＥＣＵ２６がその処理を実行するため
のプログラムは、ＲＯＭ３２に格納されている。

【００１９】Ｉ／Ｏポート３６には、駆動回路３８〜４
４が接続されている。駆動回路３８〜４４には、それぞ
れ、モータ１０のＡ相コイル１８〜Ｄ相コイル２４が接
続されている。駆動回路３８〜４４は、それぞれ、ＣＰ
Ｕ２８の指示に従って、所定の時期に所定の出力ゲイン
Ｇで対応するコイル（１８〜２４の何れか）に対して励
磁電流Ｉを供給する。

【００２０】Ｉ／Ｏポート３６には、Ａ／Ｄコンバータ
４６が接続されている。また、Ａ／Ｄコンバータ４６に
は、ポテンショメータ４８が接続されている。ポテンシ
ョメータ４８は、モータ１０の回転位置に応じた電気信
号を出力する。ＥＣＵ２６は、ポテンショメータ４８の
出力信号に基づいて、モータ１０の回転位置を検出す
る。

【００２１】次に、電動機位置制御装置の動作について
説明する。上述の如く、モータ１０は、４つのコイル１
８〜２４が回転磁界を発生することにより駆動される。
ＥＣＵ２６は、モータ１０の回転位置と目標位置との間
に偏差が生じている場合に、４つのコイル１８〜２４に
適宜励磁電流Ｉを供給して回転磁界を発生させる。そし
て、ＥＣＵ２６は、モータ１０の回転位置と目標位置と
の偏差が消滅すると、以後、回転位置を目標位置に維持
すべく回転磁界を消滅させる。

【００２２】コイル１８〜２４が回転磁界を発生してい
る場合において、モータ１０は、各コイル１８〜２４に
供給される励磁電流Ｉが大きな値であるほど高速で回転
することができる。従って、モータ１０の回転位置を高
速で目標位置に近づけるためには、励磁各コイル１８〜
２４に供給される励磁電流Ｉを大きな値にすることが有
効である。一方、モータ１０は、その回転速度が高速で
あるほど目標位置に対してオーバーシュートし易い。こ
のため、モータ１０の回転位置を速やかに目標位置に収
束させるためには、各コイル１８〜２４に供給される励
磁電流Ｉが小さな値であることが望ましい。

【００２３】図２（Ａ）〜図２（Ｄ）は、それぞれ、本
実施例においてモータ１０のＡ相コイル１８〜Ｄ相コイ
ル２４に供給される励磁電流Ｉ_A 〜Ｉ_D の波形の一例を
示す。尚、モータ１０の回転位置は、励磁電流Ｉの供給
を受けるコイルがＡ相コイル１８からＤ相コイル２４に
変化するに連れて目標位置に近づくものとする。図２
（Ａ）〜図２（Ｄ）に示す如く、本実施例において、各
コイル１８〜２４に供給される励磁電流Ｉ_A 〜Ｉ_D は、
モータ１０の回転位置と目標位置との偏差が大きいほど
大きな値とされる。励磁電流Ｉ_A 〜Ｉ_D がこのように変
化すると、回転位置が目標位置から大きく離れている場
合にモータ１０を高速で回転させ、かつ、回転位置が目
標位置に近接する場合にモータ１０を低速で回転させる
ことができる。この場合、モータ１０の回転位置を、速
やかに、かつ、大きなオーバーシュートを発生させるこ
となく目標位置に一致させることができる。

【００２４】ところで、本実施例の電動機位置制御装置
において、モータ１０の回転位置と目標位置との偏差が
減少する過程で励磁電流Ｉが過度に減少されると、モー
タ１０の回転速度が不必要に抑制される事態が生ずる。
一方、上記の如く偏差が減少する過程で励磁電流Ｉが充
分に減少されない場合は、モータ１０のオーバーシュー
トを適正に抑制できない事態が生ずる。このため、本実
施例の電動機位置制御装置において、各コイル１８〜２
４に供給される励磁電流Ｉを如何なる規則に沿って減少
させるかは、システムの特性を決める重要な項目であ
る。

【００２５】しかし、モータ１０の回転位置を、速やか
に、かつ、大きなオーバーシュートを生じさせることな
く目標位置に一致させるうえで最適な規則は、個々のモ
ータ１０の個体差や経時変化に起因して、常に一定には
ならない。従って、個々のモータ１０に対して、常に理
想的な回転位置制御を実行するためには、回転位置と目
標位置との偏差に基づいて励磁電流Ｉを変化させるため
の規則を、個々のモータ１０の状態等に応じて適宜最適
なものに更新する必要が生ずる。

【００２６】本実施例の電動機位置制御装置は、上述の
要求を満たすべく、励磁電流Ｉの値を定めるための上記
の規則を、遺伝的アルゴリズム（Genetic Algorithm)を
用いて、個々のモータ１０の状態に応じた最適なものに
更新する機能を備える点に特徴を有している。以下、図
３乃至図８を参照して、本実施例の電動機位置制御装置
の特徴部について説明する。

【００２７】図３および図４は、上記の機能を実現すべ
くＥＣＵ２６が実行する制御ルーチンの一例のフローチ
ャートを示す。本ルーチンは、その実行が終了する毎に
繰り返し起動されるメインルーチンである。図３および
図４に示すルーチンが起動されると、先ずステップ１０
０の処理が実行される。ステップ１００では、試行タイ
マＴ_GAが所定時間Ｔ₀ 以上であるか否かが判別される。
試行タイマＴ_GAは、後述の如く、回転位置制御の試行が
終了する毎にクリアされると共に、自動的にインクリメ
ントされるタイマである。所定時間Ｔ₀は、回転位置制
御の試行を実行すべき間隔を定める時間である。上記の
判別の結果、Ｔ_GA≧Ｔ₀ が成立しないと判別された場合
は、未だ試行の時期が到来していないと判断される。こ
の場合、次にステップ１０２の処理が実行される。

【００２８】ステップ１０２では、“個体１”としてＲ
ＡＭ３４に記憶されている出力ゲインデータ群Ｇｓ
（１）（ｓ＝１〜Ｎ）が、出力ゲインＧｓ（ｓ＝１〜
Ｎ）に代入される。出力ゲインＧｓは、モータ１０の回
転位置と目標位置との偏差がｓステップ分に相当する場
合に駆動回路３８〜４４で用いられる出力ゲインであ
る。すなわち、駆動回路３８〜４４は、モータ１０の回
転位置と目標位置とにｓステップの偏差が存在する状況
下では、基準の電流Ｉ₀ をＧｓ倍に増幅することで得ら
れる励磁電流Ｉを、対応するコイル１８〜２４に対して
供給する。本ステップ１０２の処理が実行されると、以
後、駆動回路３８〜４４は、モータ１０の回転位置と目
標位置との偏差がｓステップである場合に、対応するコ
イル１８〜４４に対して、Ｉ＝Ｉ₀ ・Ｇｓ（１）で表さ
れる励磁電流Ｉを供給する。

【００２９】図５は、ＥＣＵ２６がＲＡＭ３４に記憶し
ている出力ゲインデータ群Ｇｓ（ｋ）を示す。図５に示
す如く、ＥＣＵ２６には、“個体１”〜“個体ｍ”まで
ｍ個のデータ群（以下、“個体ｋ”（ｋ＝１〜ｍ）と称
す）が記憶されている。個体ｋには、それぞれ、回転位
置と目標位置との偏差が１ステップである場合に用いら
れるべき出力ゲインデータＧ１（ｋ）から、上記の偏差
がＮステップである場合に用いられるべき出力ゲインデ
ータＧＮ（ｋ）まで、Ｎ個のデータが記憶されている。
また、ＥＣＵ２６は、各個体ｋと関連付けて評価値Ｘ
（ｋ）を記憶している。

【００３０】図６は、個体ｋに記憶されるＮ個の出力ゲ
インデータ群Ｇｓ（ｋ）（ｓ＝１〜Ｎ）と、回転位置と
目標位置との偏差ｓとの関係を示す。図６に示す如く、
出力ゲインデータ群Ｇｓのそれぞれの値は、偏差ｓが大
きいほど大きな値となる。図７は、個体ｋの構成要素で
ある個々の出力ゲインデータＧｓ（ｋ）のデータ構造の
例を示す。本実施例において、個々の出力ゲインデータ
Ｇｓ（ｋ）は、図７に示す如く、８ビットの２値化信号
で構成されている。

【００３１】個体ｋの評価値Ｘ（ｋ）は、個体ｋに記憶
されている出力ゲインデータ群Ｇｓ（ｋ）の良否を定性
的に表した値である。本実施例において、評価値Ｘ
（ｋ）は、個体ｋの出力ゲインデータ群Ｇｓを用いてモ
ータ１０の回転位置制御を行った場合に、オーバーシュ
ート量Ｐｏが少ないほど、また、モータ１０の回転位置
が速やかに目標位置に収束するほど、小さな値となるよ
うに定められている。

【００３２】一方、個体１〜個体ｍの順序は、その順で
評価値Ｘ（ｋ）が大きな値となるように、すなわち、そ
の順で個体の評価が低下するように整理されている。従
って、上記ステップ１０２では、ＥＣＵ２６に記憶され
ている出力ゲインデータ群Ｇｓ（ｋ）のうち、最も評価
の優れたデータ群が出力ゲインＧｓとして設定される。

【００３３】ステップ１０４では、モータ１０の駆動が
要求されているか否かが判別される。本ステップ１０４
の処理は、モータ１０の駆動が要求されるまで繰り返し
実行される。その結果、モータ１０の駆動が要求される
と、次にステップ１０６の処理が実行される。ステップ
１０６では、ポテンショメータ４８の出力信号に基づい
て、モータ１０の回転位置が検出される。

【００３４】ステップ１０８では、モータ１０の回転位
置と目標位置との偏差ｓが検出される。ステップ１１０
では、上記の如く検出した回転位置と偏差ｓとに基づい
て、今回の処理サイクルで用いるべき出力ゲインＧと、
今回の処理サイクルで励磁電流Ｉを供給すべきコイル
（１８〜２４の何れか）とが決定される。本ステップ１
１０の処理が実行されると、励磁電流Ｉを供給すべきコ
イル（１８〜２４の何れか）に対応する駆動回路（３８
〜４４の何れか）の出力ゲインＧが、出力ゲインデータ
Ｇｓ（１）（ｓは上記ステップ１０８で求めた偏差ｓ）
に設定される。

【００３５】ステップ１１２では、励磁電流Ｉを出力す
るための処理が実行される。本ステップ１１２の処理が
実行されると、今回の処理サイクルで励磁電流Ｉを供給
すべきコイル１８〜２４に対して、Ｉ＝Ｉ₀ ・Ｇｓ
（１）で表される励磁電流Ｉが供給される。ステップ１
１４では、モータ１０の回転位置が目標位置に到達して
いるか否かが判別される。その結果、未だ目標位置に到
達していないと判別された場合は、再び上記ステップ１
０６以降の処理が実行される。一方、既に目標位置に到
達していると判別される場合は、速やかに今回のルーチ
ンが終了される。

【００３６】上記の処理によれば、モータ１０の回転位
置を、個体１の出力ゲインデータ群Ｇｓ（１）（ｓ＝１
〜Ｎ）を用いた回転位置制御によって目標位置まで変化
させることができる。個体１の出力ゲインデータ群Ｇｓ
（１）は、モータ１０の回転位置を高速で目標位置まで
変化させ、かつ、オーバーシュート量を極小さく抑制す
るうえで優れた評価を有するデータ群である。従って、
本実施例の電動機位置制御装置によれば、モータ１０の
回転位置を、速やかに、かつ、精度良く目標位置に制御
することができる。

【００３７】本実施例のメインルーチン中、上記ステッ
プ１００でＴ_GA≧Ｔ₀ が成立すると判別された場合は、
以後、回転位置制御の試行を開始すべく、図４に示すス
テップ１１６以降の処理が実行される。ステップ１１６
では、試行カウンタＣ_GAをクリアする処理が実行され
る。試行カウンタＣ_GAは、試行期間中に実行された回転
位置制御の試行回数を計数するためのカウンタである。

【００３８】ステップ１１８では、試行カウンタＣ_GAが
インクリメントされる。今回の処理サイクルが、試行期
間の開始後初回の処理であれば、本ステップ１１８が実
行されることにより試行カウンタＣ_GAに“１”が計数さ
れる。ステップ１２０では、ＲＡＭ３４に記憶されてい
るｍ個の個体を基に、遺伝的アルゴリズムに従って新世
代の個体ｍ＋１が生成される。本ステップ１２０では、
具体的には、図８に示すルーチンに沿った処理を実行す
ることで新世代の個体ｍ＋１が生成される。

【００３９】図８は、遺伝的アルゴリズムに従って新世
代の個体ｍ＋１を生成すべくＥＣＵ２６が実行する制御
ルーチンの一例のフローチャートを示す。図８に示すル
ーチンは、上記ステップ１２０の実行が要求される毎に
起動される。図８に示すルーチンが起動されると先ずス
テップ１２２の処理が実行される。ステップ１２２で
は、ＲＡＭ３４に記憶されているｍ個の個体（個体１〜
個体ｍ）から２つの個体が確率的に選択される。これら
の個体ｋ（ｋ＝１〜ｍ）には、それぞれ、上記の如く８
ビットの２値化信号で構成される出力ゲインデータ群Ｇ
ｓ（ｋ）（ｓ＝１〜Ｎ）が記憶されている（図５および
図７参照）。ＥＣＵ２６は、本ステップ１２２で選択さ
れた２つの個体にそれぞれ記憶されている出力ゲインデ
ータを交配させることにより、新世代の個体ｍ＋１を構
成する出力ゲインデータ群Ｇｓ（ｍ＋１）（ｓ＝１〜
Ｎ）を生成する。

【００４０】ステップ１２４では、新世代の個体ｍ＋１
を生成する際に用いられる交配方法が選択される。本実
施例において、ＥＣＵ２６は、個々の出力ゲインデー
タＧｓ（ｋ）を単位とする交換、個々の出力ゲインデ
ータＧｓ（ｋ）のビットデータを単位とする交叉、また
は、突然変異等の手法を用いて個体間の交配を行う。
本ステップ１２４では、これらの選択肢から、今回の処
理サイクルで用いられる単数または複数の交配方法が確
率的に選択される。

【００４１】ステップ１２６では、交配させる出力ゲイ
ンデータの組み合わせ、交配させるビットデータの組み
合わせ等が確率的に選択される。具体的には、交配方法
として個々の出力ゲインデータＧｓ（ｋ）を単位とす
る交換、または、突然変異が選択されている場合は、
交配させる出力ゲインデータの組み合わせ、または、突
然変異を生じさせる出力ゲインデータの組み合わせが選
択される。また、交配方法としてビットデータを単位
とする交叉が選択されている場合は、交配させるビット
データの組み合わせが選択される。

【００４２】ステップ１２８では、新世代の個体ｍ＋１
を生成する処理が実行される。本ステップ１２８では、
具体的には、上記ステップ１２２〜１２６で選択された
交配方法等に従って、２つの個体を基礎として、他の個
体と同様にＮ個の出力ゲインデータ群Ｇｓ（ｍ＋１）
（ｓ＝１〜Ｎ）を有する新世代の個体ｍ＋１が生成され
る。本ステップ１２８の処理が終了すると、今回のルー
チンが終了される。

【００４３】本実施例のメインルーチンにおいて、上記
ステップ１２０（図４参照）の処理、すなわち、新世代
の個体ｍ＋１を生成する処理が終了すると、次にステッ
プ１３０の処理が実行される。ステップ１３０では、新
世代の個体ｍ＋１の構成要素であるＮ個の出力ゲインデ
ータ群Ｇｓ（ｍ＋１）（ｓ＝１〜Ｎ）が、各偏差ｓに対
して実現すべき出力ゲインＧｓ（ｓ＝１〜Ｎ）として記
憶される。ＥＣＵ２６は、以後、上記の如く設定した出
力ゲインＧｓを用いて、すなわち、新世代の出力ゲイン
データ群Ｇｓ（ｍ＋１）を用いて回転位置制御の試行を
行う。

【００４４】ステップ１３２では、上記ステップ１０４
の場合と同様に、モータ１０の駆動が要求されているか
否かが判別される。その結果、モータ１０の駆動が要求
されていると判別されると、次にステップ１３４の処理
が実行される。ステップ１３４では、変位タイマＴ_MODE
をクリアした後スタートさせる処理が実行される。変位
タイマＴ_MODEは、上記の如くスタートされた後、その計
数値を自動的にインクリメントする自動計数式タイマで
ある。本ルーチンにおいて、変位タイマＴ_MODEは、回転
位置制御の試行に要した時間を計数するタイマとして用
いられる。

【００４５】ステップ１３６〜１４４では、新世代の出
力ゲインデータ群Ｇｓ（ｍ＋１）を用いて、上記ステッ
プ１０６〜１１４と同様の手法で、モータ１０の回転位
置が目標位置に到達するまで、４つのコイル１８〜２４
に対して順次励磁電流Ｉを供給する処理が実行される。
これらの処理が終了すると、次に、ステップ１４６の処
理が実行される。

【００４６】ステップ１４６では、上記ステップ１４４
でモータ１０の回転位置が目標位置に到達したと判別さ
れた後、モータ１０に生じた最大のオーバーシュート量
Ｐｏを検出する処理が実行される。本ステップ１４６で
は、具体的には、過去に検出されたオーバーシュート量
に比して大きなオーバーシュート量Ｐｏが検出された場
合に、その値Ｐｏを新たにオーバーシュート量Ｐｏとし
て記憶する処理が実行される。

【００４７】ステップ１４８では、上記ステップ１４４
の条件が成立した後、所定時間Ｔ_P0が経過したか否かが
判別される。所定時間Ｔ_P0は、モータ１０のオーバーシ
ュートが収束するのに要する時間に比して僅かに長い時
間である。本ステップ１４８で、未だ所定時間Ｔ_P0が経
過していないと判別される場合は、再び上記ステップ１
４６の処理が実行される。一方、既に所定時間Ｔ_P0が経
過したと判別される場合は、次にステップ１５０の処理
が実行される。

【００４８】ステップ１５０では、変位タイマＴ_MODOの
計数を停止させるための処理が実行される。本ステップ
１５０の処理が実行されると、変位タイマＴ_MODEは、計
数値のインクリメントを停止する。上記の処理によれ
ば、変位タイマＴ_MODEによって、モータ１０の駆動が要
求された後、モータ１０の回転位置が目標位置に収束す
るまでに要した時間を計数することができる。

【００４９】ステップ１５２では、今回の試行で実現さ
れたモータ１０の単位収束時間ＤＴ _MOVEが演算される。
単位収束時間ＤＴ_MOVEは、モータ１０の回転位置が目標
位置に収束するまでに要した時間Ｔ_MOVEを、その間にモ
ータ１０に生じた変位ステップ数Ｓ_MOVEで除することに
より得られる値である。本実施例のシステムにおいて、
モータ１０は、変位ステップ数Ｓ_MOVEの大小に関わら
ず、単位収束時間ＤＴ_{MO VE}が短時間であるほど、収束性
に優れていると判断することができる。

【００５０】ステップ１５４では、次式に従って新世代
の個体ｍ＋１に対する評価値Ｘ（ｍ＋１）が演算され
る。 Ｘ（ｍ＋１）＝α₁ ・Ｐｏ＋β₁ ・ＤＴ_MOVE ・・・（１） 上記（１）式によれば、モータ１０に生じたオーバーシ
ュート量Ｐｏが小さいほど、また、単位収束時間ＤＴ
_MOVEが短時間であるほど、評価値Ｘ（ｍ＋１）が小さな
値に演算される。このため、新世代の個体ｍ＋１は、そ
の評価値Ｘ（ｍ＋１）が小さな値であるほど、モータ１
０の回転位置を速やかに、かつ、精度良く目標位置に一
致させる上で優れていると評価することができる。

【００５１】尚、上記（１）式中、α₁ およびβ₁ は、
オーバーシュート量Ｐｏおよび単位収束時間ＤＴ_MODEに
重み付けを行うための係数である。具体的には、例え
ば、α ₁ をβ₁ に比して大きな値に設定すると、新世代
の個体ｍ＋１がオーバーシュート量Ｐｏの抑制に適して
いる場合に良好な評価が得られ易くなる。また、β₁ を
α₁ に比して大きな値に設定すると、新世代の個体ｍ＋
１がモータ１０の高速変位に適している場合に良好な評
価が得られ易くなる。

【００５２】ステップ１５６では、(i) 個体１〜個体ｍ
および新世代の個体ｍ＋１を、評価値Ｘ（ｋ）の小さい
順に個体１〜個体ｍ＋１に並べ変える処理、および、(i
i)上記の処理により最も評価が低いと判断された出力ゲ
インデータ群Ｇｓ（ｋ）（ｓ＝１〜Ｎ）を、すなわち、
新たに個体ｍ＋１に記憶された出力ゲインデータ群Ｇｓ
（ｍ＋１）（ｓ＝１〜Ｎ）を抹消する処理が実行され
る。

【００５３】上記の処理によれば、回転位置制御の試行
が行われる毎に、個体１〜個体ｍに記憶されている出力
ゲインデータ群Ｇｓ（ｋ）を、オーバーシュート量Ｐｏ
を抑制しつつモータ１０を高速で変位させる上で優れた
データ群に進化させることができる。そして、上記の処
理によれば、常に、それらのデータ群の中で最も優れた
出力ゲインデータ群Ｇｓ（ｋ）を個体１として記憶する
ことができる。

【００５４】ステップ１５８では、試行カウンタＣ_GAの
計数値が所定回数Ｎ_TESTに到達しているか否かが判別さ
れる。その結果、未だＣ_GA≧Ｎ_TESTが成立しないと判別
される場合は、以後、再び上記ステップ１１８以降の処
理が実行される。一方、既にＣ_GA≧Ｎ_TESTが成立すると
判別される場合は、次にステップ１６０の処理が実行さ
れる。

【００５５】ステップ１６０では、試行タイマＴ_GAをク
リアする処理が実行される。本ステップ１６０の処理が
終了すると、今回の処理サイクルが終了される。上記の
処理によれば、試行タイマＴ_GAに所定値Ｔ₀ が計数され
る毎に、所定回数Ｎ_TESTだけ繰り返して、新世代の個
体ｍ＋１の生成、その個体ｍ＋１を用いた回転位置制
御の試行、および、個体１〜個体ｍの更新を行うこと
ができる。そして、通常時には、ＥＣＵ２６に記憶され
ている個体の中で最も評価の優れた個体１の出力ゲイン
データ群Ｇｓ（１）（ｓ＝１〜Ｎ）を用いて回転位置制
御を行うことができる。このため、本実施例の電動機位
置制御装置によれば、システムの個体差や経時変化に関
わらず、常に、オーバーシュートを抑制しつつモータ１
０を高速で制御することができる。

【００５６】ところで、上記の実施例においては、単位
収束時間ＤＴ_MOVEに基づいてモータ１０の高速性を評価
している。上記実施例で用いられる単位収束時間ＤＴ
_MOVEは、モータ１０が目標位置に収束するまでの速度
（収束速度）の逆数に相当する値である。本発明におい
て、モータ１０の高速性を評価する手法は上記実施例の
手法に限定されるものではなく、その評価は、モータ１
０の収束速度に基づいて直接的に行うこととしてもよ
い。

【００５７】尚、上記の実施例においては、ポテンショ
メータ４８が前記請求項１記載の「回転位置検出手段」
に、出力ゲインＧｓが前記請求項１記載の「制御値」
に、それぞれ相当していると共に、ＥＣＵ２６が、上記
ステップ１０６、１０８、１３６および１３８の処理を
実行することにより前記請求項１記載の「位置偏差検出
手段」が、上記ステップ１１０および１４０の処理を実
行することにより前記請求項１記載の「制御変数設定手
段」が、上記ステップ１１２および１４２の処理を実行
することにより前記請求項１記載の「電動機駆動手段」
が、上記ステップ１３４および１４６〜１５４の処理を
実行することにより前記請求項１記載の「制御値評価手
段」が、上記ステップ１２０〜１２８および１５６の処
理を実行することにより前記請求項１記載の「制御値更
新手段」が、それぞれ実現されている。

【００５８】また、上記の実施例においては、ＥＣＵ２
６が、上記ステップ１４６および１４８の処理を実行す
ることにより前記請求項２記載の「オーバーシュート量
検出手段」が、上記ステップ１３４、１５０および１５
２の処理を実行することにより前記請求項２記載の「収
束速度検出手段」が、それぞれ実現されている。更に、
上記の実施例においては、出力ゲインデータ群Ｇｓ
（ｋ）が前記請求項３記載の「制御値データ」に相当し
ていると共に、ＥＣＵ２６が、上記ステップ１２０〜１
２８の処理を実行することにより前記請求項３記載の
「新世代生成手段」が、上記ステップ１５６の処理を実
行することにより前記請求項３記載の「評価比較手段」
および「制御値変更手段」が、それぞれ実現されてい
る。

【００５９】次に、図９乃至図１４を参照して、本発明
の第２実施例の電動機位置制御装置について説明する。
本実施例の電動機位置制御装置は、上記図１に示すシス
テム構成において、ＥＣＵ２６に、図９乃至図１１に示
すルーチン、および、図１４に示すルーチンを実行させ
ることにより実現される。本実施例の電動機位置制御装
置は、出力ゲインＧｓ（ｓ＝１〜Ｎ）に代入される出力
ゲインデータ群Ｇｓ（ｉ）（ｓ＝１〜Ｎ，ｉ＝１〜ｍ＋
１）が、免疫的アルゴリズム（Immune Algorithm）に従
って更新される点に特徴を有している。

【００６０】図９乃至図１１は、本実施例の電動機位置
制御装置において実行されるメインルーチンの一例のフ
ローチャートを示す。尚、図９乃至図１１において、上
記図３および図４に示すステップと同一の処理を実行す
るステップについては、同一の符号を付してその説明を
省略または簡略する。図９乃至図１１に示すルーチンが
起動されると、先ず、ステップ１６２の処理が実行され
る。

【００６１】ステップ１６２では、試行タイマＴ_IAが所
定値Ｔ₀ に達しているか否かが判別される。試行タイマ
Ｔ_IAは、モータ１０の回転位置制御の試行が終了した後
の時間を計数するためのタイマである。所定時間Ｔ
₀ は、回転位置制御の試行を実行すべき間隔を定める時
間である。本ステップ１６２でＴ_IA≧Ｔ₀ が成立しない
と判別された場合は、未だ試行の時期が到来していない
と判断される。この場合、次にステップ１６４の処理が
実行される。

【００６２】ステップ１６４では、“抗体１”としてＲ
ＡＭ３４に記憶されている出力ゲインデータ群Ｇｓ
（１）（ｓ＝１〜Ｎ）が、回転位置制御で用いられる出
力ゲインＧｓ（ｓ＝１〜Ｎ）として記憶される。出力ゲ
インＧｓは、モータ１０の回転位置と目標位置との偏差
がｓステップである場合に、駆動回路３８〜４４で用い
られる出力ゲインである。

【００６３】図１２は、本実施例のシステムにおいて、
ＲＡＭ３４の内部に形成される記憶領域の一部を示す。
図１２に示す如く、本実施例のシステムにおいて、ＲＡ
Ｍ３４の内部には、抗体生産領域１６６と記憶細胞領域
１６８とが形成されている。抗体生産領域１６６には、
上記ステップ１６４で用いられる“抗体１”を含むｍ個
の抗体、および、これらに基づいて生成される“新世代
の抗体ｍ＋１”を記憶するための領域が確保されてい
る。抗体１は、抗体生産領域１６６に記憶される複数の
抗体のうち“抗原”に対して最も効き目のある抗体であ
る。

【００６４】ここで“抗原”とは、本実施例のシステム
によって無害化すべき刺激である。本実施例の電動機位
置制御装置は、オーバーシュート量Ｐｏを抑制しつ
つ、モータ１０を高速で目的位置まで回転させるこ
と、すなわち、モータ１０において高い収束速度を得る
ことを目的としている。従って、本実施例において“抗
原”は、モータ１０に生ずるオーバーシュート量Ｐｏと
モータ１０の収束速度である。また、抗体１は、抗体生
産領域１６６に記憶される複数の抗体のうち、車体のバ
ネ上挙動の安定化を図るうえで最も優れた抗体である。

【００６５】記憶細胞領域１６８には、最大Ｎ_MAX 個の
保存抗体を記憶することができる。本実施例において、
記憶細胞領域１６８には、“保存抗体１”〜“保存抗体
ｍ”までｍ個（≦Ｎ_MAX 個）のデータ群（以下、“保存
抗体ｉ”（ｉ＝１〜ｍ）と称す）が記憶されている。保
存抗体ｉは、過去において“抗原”に対して有効である
と判断された抗体である。それぞれの保存抗体ｉには、
第１実施例における個体ｋと同様に、回転位置と目標位
置との偏差ステップ数ｓ（ｓ＝１〜Ｎ）に対応する出力
ゲインデータ群Ｇｓ（ｉ）が記憶されている。

【００６６】記憶細胞領領域１６８には、保存抗体ｉの
それぞれに対応して抗原親和度Ｖｉが記憶されている。
抗原親和度Ｖｉは、抗原に対する保存抗体ｉの効き目を
定性的に表した値である。より具体的には、抗原親和度
Ｖｉは、保存抗体ｉに記憶されている出力ゲインデータ
群Ｇｓ（ｉ）（ｓ＝１〜Ｎ）を用いて行われる回転位置
制御に伴って発生するオーバーシュート量Ｐｏ、およ
び、その回転位置制御によって実現される収束速度に基
づいて、抗体ｉの良否を定性的に表した値である。尚、
抗原親和度Ｖｉの演算式については、後に詳細に説明す
る。

【００６７】抗体生産領域１６６に記憶される抗体１〜
抗体ｍは、記憶細胞領域１６８に記憶されるｍ個の保存
抗体ｉを基礎として生成される。具体的には、ＥＣＵ２
６は、所定の時期において記憶細胞領域１６８に記憶さ
れている保存抗体ｉの内容を抗体生産領域１６６にロー
ドして、抗体生産領域１６６にｍ個の初期抗体群（抗体
１〜抗体ｍ）を形成させる。抗体生産領域１６６に形成
された初期抗体群は、その後、新世代の抗体ｍ＋１を生
成する基礎として用いられると共に、抗原に対してより
優れた効き目を発揮する抗体群に更新される。

【００６８】その結果、抗体生産領域１６６中に、保存
抗体として記憶する価値を有する抗体ｉが生成される
と、その抗体ｉが、新たな保存抗体として記憶細胞領域
１６８に記憶される。この際、記憶細胞領域１６８に、
既に上限値であるＮ_MAX 個の保存抗体が記憶されている
場合は、記憶細胞領域１６８において、新たに保存抗体
とすべき抗体ｉと、その抗体ｉと最も特性の近似した保
存抗体との入れ換えが行われる。

【００６９】図１３は、抗体ｉに記憶されている出力ゲ
インデータ群Ｇｓ（ｉ）、および、ＥＣＵ２６が、抗体
ｉと関連させて記憶する各種データの種類を示す。図１
３に示す如く、ＥＣＵ２６は、それぞれの抗体ｉと関連
付けて、抗原親和度Ｖｉ、抗体間親和度Ｕｉｊ（ｊ
＝１〜ｍ＋１、ｉ≠ｊ）、飽和度Ｓｉ、および、期
待値ＥＸｉを記憶している。

【００７０】抗原親和度Ｖｉは、上述の如く、オーバ
ーシュート量Ｐｏとモータの収束速度とに基づく抗体ｉ
の評価を定性的に表した値である。この値は、第１実施
例における評価値Ｘ（ｋ）と同様に、抗体ｉを用いて回
転位置制御を実行した際に発生するオーバーシュート量
Ｐｏと、その制御によって実現される単位収束時間ＤＴ
_MODEとを用いて、次式の如く表すことができる。

【００７１】 Ｖｉ＝α₂ ・Ｐｏ＋β₂ ・ＤＴ_MOVE ・・・（２） 尚、上記（２）式中、α₂ およびβ₂ は、₂ は、オーバ
ーシュート量Ｐｏおよび単位収束時間ＤＴ_MODEに重み付
けを行うための係数である。抗原親和度Ｖｉが上記
（２）式により演算される場合、抗体ｉは、抗原親和度
Ｖｉの値が小さいほど、オーバーシュート量Ｐｏを抑制
しつつモータ１０を高速回転させるうえで好適であると
評価できる。抗体生産領域１６６において、抗体１〜抗
体ｍは、その順で抗原親和度Ｖｉが大きな値となるよう
に整理されている。従って、抗体生産領域１６６に記憶
される抗体の中では、抗体１が最も評価の優れた抗体で
ある。

【００７２】抗体間親和度Ｕｉｊ（ｊ＝１〜ｍ＋１、
ｉ≠ｊ）は、抗体ｉに記憶されている出力ゲインデータ
群Ｇｓ（ｉ）が、抗体生産領域１６６に記憶されている
他の抗体ｊ（ｊ＝１〜ｍ＋１、ｉ≠ｊ）に記憶されてい
る出力ゲインデータ群Ｇｓ（ｊ）とどの程度類似してい
るかを定性的に表した値である。本実施例において、抗
体ｉの出力ゲインデータ群Ｇｓと偏差ステップ数ｓとの
関係は、上記図６に示す如く、Ｇｓとｓとの２次元座標
上に表すことができる。そして、２次元座標上で出力ゲ
インデータ群Ｇｓを結ぶことによりＧｓとｓとの関係を
表す特性曲線を得ることができる。Ｇｓとｓとの２次元
座標上に表された特性曲線については、最小二乗法によ
り定めた回帰直線Ｇｓ＝ａｉ・ｓ＋ｂｉにより、その直
線的傾向を表すことができる。尚、回帰直線を表す“ａ
ｉ”および“ｂｉ”は、抗体ｉの出力ゲインデータ群Ｇ
ｓについて（Ｇｓ−ａｉ・ｓ−ｂｉ）² をｓ＝１〜Ｎま
で累積した場合に、その累積値を最小とする係数として
定められた値である。

【００７３】同様に、抗体ｊについても、Ｇｓとｓとの
２次元座標上に、抗体ｊの出力ゲインデータ群Ｇｓと偏
差ステップ数ｓとの関係を表す特性曲線を表すことがで
きる。また、その特性曲線についても、最小二乗法によ
り定めた回帰直線Ｇｓ＝ａｊ・ｓ＋ｂｊにより、その直
線的傾向を表すことができる。尚、回帰直線を表す“ａ
ｊ”および“ｂｊ”は、抗体ｊの出力ゲインデータ群Ｇ
ｓについて（Ｇｓ−ａｊ・ｓ−ｂｊ）² をｓ＝１〜Ｎま
で累積した場合に、その累積値を最小とする係数として
定められた値である。このように、本実施例において
は、抗体ｉおよび抗体ｊのそれぞれについて、出力ゲイ
ンデータ群Ｇｓに対応する回帰直線を特定することがで
きる。

【００７４】抗体ｉと抗体ｊとは、上記の如く特定され
る回帰直線の傾き“ａ”および“ｃ”が近似しているほ
ど、互いに類似していると判断できる。従って、本実施
例において、抗体ｉと抗体ｊとの抗体間親和度Ｕｉｊ
は、次式に従って求めることができる。 Ｕｉｊ＝（ａｉ−ａｊ）² ・・・（３） 抗体間親和度Ｕｉｊが上記（３）式により演算される場
合、抗体ｉと抗体ｊとは、抗体間親和度Ｕｉｊの値が小
さいほど類似していると判断できる。

【００７５】飽和度Ｓｉは、抗体生産領域１６６中に
記憶されている抗体の中に、抗体ｉに近似する抗体がど
の程度の割合で存在するかを定性的に表した値である。
本実施例において、抗体ｉの飽和度は、次式に従って求
めることができる。 Ｓｉ＝Ｎ_SIMILAR ／ｍ ・・・（４） 上記（４）式中、Ｎ_SIMILAR は、抗体生産領域１６６中
に存在する他の抗体ｊの中で、抗体ｉに近似していると
判断される抗体の数である。ここで、抗体ｉと他の抗体
ｊとは、両者の抗体間親和度Ｕｉｊが所定値Ｕ_THに比し
て小さい場合に近似していると判断される。従って、抗
体ｉの飽和度Ｓｉは、抗体生産領域１６６中に、Ｕｉｊ
＜Ｕ_THの関係を満たす抗体ｊが数多く存在するほど
“１．０”に近い値となる。

【００７６】期待値ＥＸｉは、抗体ｉを新世代の抗体
ｍ＋１の基礎とすべきか否かを判断するための指標であ
る。本実施例のシステムにおいて、ＥＣＵ２６は、後述
の如く、抗体生産領域１６６に記憶されているｍ個の抗
体の中から、最も期待値ＥＸｉの高い抗体ｉを２つ選択
し、それらを交配させることにより新世代の抗体ｍ＋１
を生成する。従って、新世代の抗体ｍ＋１には、大きな
期待値ＥＸｉを有する抗体ｉの遺伝子が承継され易い。

【００７７】換言すると、抗体ｉの期待値ＥＸｉは、そ
の抗体ｉの価値が高いほど大きな値とされるべき値であ
る。本実施例において、抗体ｉには、その抗体ｉが他の
抗体ｊと比較して抗原に対して優れた効き目を発揮する
ほど高い価値が認められる。一方、抗体ｉの価値は、抗
体生産領域１６６中に抗体ｉに似た抗体が多数存在する
ほど低下すると共に、記憶細胞領域１６８中に抗体ｉに
似た保存抗体が数多く記憶されているほど低下する。こ
れらの点を考慮して、抗体ｉの期待値ＥＸｉは、次式に
従って演算される。

【００７８】 ＥＸｉ＝Ｖｉ／｛（Ｎ_SC1 ／ｍ）・（Ｎ_SC2 ／ｍ）｝ ・・・（５） 上記（５）式中“ｍ”は抗体の総数（＝保存抗体の総
数）である。また、“Ｎ _SC1 ”および“Ｎ_SC2 ”は、そ
れぞれ、抗体生産領域１６６に記憶される抗体のうち
「Ｖｉ−Δ_SC≦Ｖｊ≦Ｖｉ＋Δ_SC」の関係を満たす抗原
親和度Ｖｊを有するものの数、および、記憶細胞領域１
６８に記憶される保存抗体のうち「Ｖｉ−Δ _SC≦Ｖｊ≦
Ｖｉ＋Δ_SC」の関係を満たす抗原親和度Ｖｊを有するも
のの数である。尚、Δ_SCは、抗原に対する効き目が抗体
親和度Ｖｉと実質的に同一である範囲を定めるべく予め
設定された値である。

【００７９】上記（５）式によれば、抗体ｉは、その希
少価値が高く、かつ、オーバーシュト量Ｐｏを抑制しつ
つモータ１０を高速で回転させることができる場合に、
高い期待値ＥＸｉを得ることができる。本実施例のメイ
ンルーチンにおいて、上記ステップ１６４の処理が終了
すると、以後、第１実施例の場合と同様に、ステップ１
０４〜１１４の処理が実行されることにより、抗体１の
出力ゲインデータ群Ｇｓ（１）を用いた回転位置制御が
実行される。抗体１の出力ゲインデータ群Ｇｓ（１）
は、上記の如く、抗体生産領域１６６に記憶される抗体
の中で最も評価の良い抗体である。従って、本実施例の
電動機位置制御装置によれば、回転位置制御の実行中
に、オーバーシュート量を抑制しつつモータ１０を高速
で回転させることができる。

【００８０】本実施例のメインルーチンにおいて、上記
ステップ１６２で試行タイマＴ_IAが所定時間Ｔ₀ 以上で
あると判別されると、次に、図１０に示すステップ１７
０の処理が実行される。ステップ１７０では、抗体生産
領域１６６中に初期抗体群を生成する処理が実行され
る。本ステップ１７０では、具体的には、記憶細胞領域
１６８に記憶されているｍ個の保存抗体ｉの内容を抗体
生産領域１６６にロードして、抗体生産領域１６６中に
ｍ個の抗体ｉ（ｉ＝１〜ｍ）を生成する処理が実行され
る。

【００８１】ステップ１７２では、上記ステップ１７０
で抗体１として記憶された内容が、新世代の抗体ｍ＋１
として記憶される。以後、回転位置制御の初回の試行
は、本ステップ１７２で新世代の抗体ｍ＋１とされた抗
体１を用いて、すなわち、初期抗体群の中で最も抗原に
対して優れた効き目を発揮する抗体を用いて実行され
る。

【００８２】ステップ１７４では、試行カウンタＣ_IAが
クリアされる。試行カウンタＣ_IAは、試行期間が開始さ
れた後、車高制御の試行が繰り返された回数を計数する
ためのカウンタである。ステップ１７６では、試行カウ
ンタＣ_IAをインクリメントする処理が実行される。今回
の処理サイクルが、試行期間の開始後初回の処理であれ
ば、本ステップ１７６が実行されることにより試行カウ
ンタＣ_IAに“１”が計数される。

【００８３】ステップ１７８では、抗体生産領域１６６
に記憶される抗体ｉ（ｉ＝１〜ｍ＋１）のそれぞれと、
他の抗体ｊ（ｊ＝１〜ｍ＋１、ｊ≠ｉ）のそれぞれとの
抗体間親和度Ｕｉｊが演算される。抗体間親和度Ｕｉｊ
は、上記（３）式に従って演算される。抗体ｉについて
の抗体間親和度Ｕｉｊ（ｊ＝１〜ｍ＋１、ｊ≠ｉ）は、
上記の如く抗体ｉと関連付けて記憶される（図１３参
照）。

【００８４】ステップ１８０では、新世代の抗体ｍ＋１
の出力ゲインデータ群Ｇｓ（ｍ＋１）を出力ゲインＧｓ
とする処理が実行される。本ステップ１８０の処理が実
行されると、以後、ＥＣＵ２６は新世代の出力ゲインデ
ータ群Ｇｓ（ｍ＋１）を用いて回転位置制御の試行を行
う。本ステップ１８０の処理が終了すると、次にステッ
プ１３２の処理が実行される。

【００８５】ステップ１３２〜１４４では、第１実施例
の場合と同様に、新世代の出力ゲインデータ群Ｇｓ（ｍ
＋１）を用いた回転位置制御の試行が行われる。これら
の処理が実行されることにより、モータ１０の回転位置
が目標位置に到達したと判別されると（ステップ１４
４）、次に図１１に示すステップ１９６の処理が実行さ
れる。

【００８６】ステップ１４６〜１５２では、第１実施例
の場合と同様に、今回の試行に伴ってモータ１０に発生
したオーバーシュート量Ｐｏを検出する処理、および、
今回の試行において実現された単位収束時間ＤＴ_MOVEを
演算する処理が実行される。これらの処理が終了する
と、次にステップ１８２の処理が実行される。ステップ
１８２では、上記の如く検出すたオーバーシュート量Ｐ
ｏ、および、上記の如く演算した単位収束時間ＤＴ_MOVE
を上記（２）式に代入することにより、新世代の抗体ｍ
＋１の抗原親和度Ｖｉが演算される。

【００８７】ステップ１８４では、抗体生産領域１６６
に記憶されている抗体１〜抗体ｍ＋１のそれぞれについ
て、飽和度Ｓｉ（ｉ＝１〜ｍ＋１）が演算される。抗体
ｉの飽和度Ｓｉは、上述の如く、抗体生産領域１６６中
に存在する他の抗体ｊのうち、抗体ｉとの抗体親和度Ｕ
ｉｊが所定値Ｕ_THに満たないものの数Ｎ_SIMILAR を、上
記（４）式に代入することにより演算される。

【００８８】ステップ１８６では、抗体生産領域１６６
中に、保存抗体として記憶する価値を有する抗体が存在
するか否かが判別される。抗体生産領域１６６中に記憶
される抗体群は、回転位置制御の試行が繰り返されるに
連れて、現在の状況下で抗原に対して良好な効き目を発
揮する抗体群に進化する。このような進化が継続して行
われると、抗体生産領域１６６中に記憶されるそれぞれ
の抗体は、互いに類似したものに進化する。

【００８９】換言すると、抗体生産領域１６６に記憶さ
れる抗体群の更新が繰り返し行われた結果、その抗体群
の中に互いに類似する抗体が複数生成された場合には、
それらの抗体を、現在の状況下で抗原に対して有効に作
用する抗体と認識することができる。本実施例におい
て、抗体生産領域１６６中に、抗体ｉに類似する他の抗
体ｊが多数存在する場合は、抗体ｉの飽和度Ｓｉが大き
な値となる。従って、本実施例のシステムにおいて、抗
体生産領域１６６に記憶されている抗体群のうち、飽和
度Ｓｉの大きな抗体ｉは、現在の状況下で特に有効な抗
体と認識することができる。

【００９０】上記ステップ１８６では、所定値Ｓ_TH以上
の飽和度Ｓｉを有する抗体ｉが、保存抗体として記憶す
る価値のある抗体と判断される。このような判断によれ
ば、特定の状況下で有効に作用する抗体を、記憶細胞領
域１６８に複数記憶させることができる。上記ステップ
１８６で、抗体生産領域１６６中に保存抗体として記憶
する価値のある抗体が存在すると判別された場合は、次
にステップ１８８の処理が実行される。一方、保存抗体
として記憶する価値のある抗体が存在しないと判別され
た場合は、ステップ１８８〜１９４がジャンプされ、次
にステップ１９６の処理が実行される。

【００９１】ステップ１８８では、記憶細胞領域１６８
に記憶されている保存抗体の数が、上限値Ｎ_MAX に達し
ているか否かが判別される。その結果、既にＮ_MAX 個の
保存抗体が記憶されていると判別される場合は、次にス
テップ１９０の処理が実行される。一方、記憶細胞領域
１６８中に、Ｎ_MAX 個の保存抗体が記憶されていないと
判別される場合は、ステップ１９０および１９２がジャ
ンプされ、次にステップ１９４の処理が実行される。

【００９２】ステップ１９０では、記憶細胞領域１６８
に記憶されている保存抗体ｊ（ｊ＝１〜ｍ）のそれぞれ
と、新たに保存抗体として記憶すべき抗体ｉとの抗体間
親和度Ｕｉｊが演算される。本ステップ１９０におい
て、抗体間親和度Ｕｉｊは、保存抗体ｊの出力ゲインデ
ータ群Ｇｓ（ｊ）に対応する回帰直線の傾きａｊと、抗
体ｉの出力ゲインデータ群Ｇｓ（ｉ）に対応する回帰直
線の傾きｂｉとを、上記（３）式に代入することにより
演算される。

【００９３】ステップ１９２では、記憶細胞領域１６８
に記憶される保存抗体群の中で、新たに保存抗体とすべ
き抗体ｉと最も類似する保存抗体ｊが、すなわち、抗体
ｉとの抗体間親和度Ｕｉｊが最も小さな値となった保存
抗体ｊが抹消される。本ステップ１９２の処理が実行さ
れることにより、記憶細胞領域１６８中に、抗体ｉを新
たに記憶するための領域が確保される。

【００９４】ステップ１９４では、新たに保存抗体とす
べき抗体ｉが、記憶細胞領域に記憶される。上記の処理
によれば、記憶細胞領域１６８に既にＮ_MAX 個の保存抗
体が記憶されている場合は、抗体ｉが、その抗体ｉと最
も類似する保存抗体ｊと入れ代わるかたちで新たな保存
抗体とされる。抹消される保存抗体ｊは、過去におい
て、特定の状況下で有効な効き目を発揮すると評価され
た価値のある抗体である。しかしながら、その保存抗体
ｊに近似する抗体ｉによれば、保存抗体ｊと同等の効果
を得ることができる。このため、保存抗体ｊと抗体ｉと
を入れ換えても、実質的に不利益が生ずることはない。

【００９５】ステップ１９６では、(i) 抗体生産領域１
６６に記憶されている抗体１〜抗体ｍ＋１を、抗原親和
度Ｖｉの小さい順に抗体１〜抗体ｍ＋１に並べ変える処
理、および、(ii)上記の処理により最も効き目がないと
判断された出力ゲインデータ群Ｇｓ（ｉ）を、すなわ
ち、新たに抗体ｍ＋１として記憶された出力ゲインデー
タ群Ｇｓ（ｍ＋１）を抗体生産領域１６６から抹消する
処理が実行される。

【００９６】上記の処理によれば、回転位置制御の試行
が行われる毎に、抗体１〜抗体ｍに記憶されている出力
ゲインデータ群Ｇｓ（ｉ）を、オーバーシュート量Ｐｏ
を抑制しつつモータ１０を高速で回転させるうえでより
優れたデータ群に進化させることができると共に、常
に、それらのデータ群の中で最も優れた出力ゲインデー
タ群を抗体１として記憶することができる。

【００９７】ステップ１９８では、試行カウンタＣ_IAの
計数値が所定回数Ｎ_TESTに到達しているか否かが判別さ
れる。その結果、既にＣ_IA≧Ｎ_TESTが成立すると判別さ
れる場合は、次にステップ２００の処理が実行される。
一方、未だＣ_IA≧Ｎ_TESTが成立しないと判別される場合
は、次にステップ２０２の処理が実行される。ステップ
２００では、試行タイマＴ_GAをクリアする処理が実行さ
れる。本ステップ２００の処理が終了すると、回転位置
制御の試行が終了すると共に、今回の処理サイクルが終
了される。

【００９８】ステップ２０２では、抗体生産領域１６６
に記憶されているｍ個の抗体ｉ（ｉ＝１〜ｍ）のそれぞ
れについて、期待値ＥＸｉが演算される。期待値ＥＸｉ
は、抗体ｉの抗原親和度Ｖｉ、抗体ｉと保存抗体ｊ（ｊ
＝１〜ｍ）との抗体間親和度Ｕｉｊ、抗体ｉの飽和度Ｓ
ｉ、および、抗体ｉと他の抗体ｊ（ｊ＝１〜ｍ、ｊ≠
ｉ）との抗体間親和度Ｕｉｊを、上記（５）式に代入す
ることで演算される。本ステップ２０２の処理が終了す
ると次にステップ２０４の処理が実行される。

【００９９】ステップ２０４では、抗体生産領域１６６
に記憶されている抗体１〜抗体ｍを基礎として、新世代
の抗体ｍ＋１を生成する処理が実行される。本ステップ
２０４では、具体的には、図１４に示すルーチンに沿っ
た処理を実行することで新世代の抗体ｍ＋１が生成され
る。図１４は、本実施例のシステムにおいて新世代の抗
体ｍ＋１を生成すべくＥＣＵ２６が実行する制御ルーチ
ンの一例のフローチャートを示す。尚、図１４におい
て、上記図８に示すステップと同一の処理を実行するス
テップには、同一の符号を付してその説明を省略または
簡略する。

【０１００】図１４に示すルーチンは、上記ステップ２
０４の実行が要求される毎に起動される。図１４に示す
ルーチンが起動されると、先ずステップ２０６の処理が
実行される。ステップ２０６では、抗体生産領域１６６
に記憶されているｍ個の抗体（抗体１〜抗体ｍ）の中か
ら、最も高い期待値ＥＸｉを有する抗体ｉと、その抗体
ｉに次いで高い期待値ＥＸｊを有する抗体ｊとが、新世
代の抗体ｍ＋１の基礎として選択される。

【０１０１】ステップ１２４〜１２６では、第１実施例
の場合と同様に、新世代の抗体ｍ＋１を生成する際に用
いられる交配方法、交配させるデータ、および、交配さ
せるビットの位置等が選択される。そして、ステップ１
２８では、上記の如く選択された交配方法等に従って抗
体ｉと抗体ｊとを交配させることにより、新世代の抗体
ｍ＋１が生成される。

【０１０２】上記の処理によれば、期待値の大きな２つ
の抗体の遺伝子を、すなわち、希少価値が高く、かつ、
現在の状況下で抗原に対して特に優れた効き目を発揮す
る２つの抗体の遺伝子を、優先的に抗体ｍ＋１に承継さ
せることができる。このような手法によれば、保存抗体
と異なる形を有し、かつ、抗原に対して有効に作用する
新たな抗体の生成を促進することができる。

【０１０３】本実施例のメインルーチンにおいて、上記
ステップ２０４の処理が終了すると、以後、再び上記ス
テップ１７６以降の処理が実行される。そして、上記ス
テップ１７６〜１４４および１４６〜２０４の処理は、
試行カウンタＣ_IAの計数値がＮ_TESTに達するまで繰り返
される。上記の処理によれば、試行タイマＴ_IAに所定値
Ｔ₀ が計数される毎に、所定回数Ｎ_TESTだけ繰り返し
て、新世代の抗体ｍ＋１の生成、その抗体ｍ＋１を
用いた回転位置制御の試行、および、抗体１〜抗体ｍ
の更新を行うことができる。また、試行が繰り返される
過程で新たに生成された価値の高い抗体を、保存抗体と
して記憶することができる。そして、通常時には、試行
の過程で生成された抗体の中で最も評価の高い抗体１の
出力ゲインデータ群Ｇｓ（１）を用いて回転位置制御を
実行することができる。

【０１０４】このため、本実施例の電動機位置制御装置
によれば、システムの個体差や経時変化に関わらず、オ
ーバーシュート量Ｐｏを抑制しつつモータ１０を高速で
回転させることができると共に、モータ１０の状態が変
化した場合等において、過去に有効であった保存抗体を
利用して、変化後の状態に対して優れた制御性を実現し
得る状況を速やかに形成することができる。

【０１０５】ところで、本実施例では、第１実施例の場
合と同様に単位収束時間ＤＴ_MOVEに基づいてモータ１０
の高速性を評価することとしているが、モータ１０の高
速性を評価する手法は上記の手法に限定されるものでは
ない。すなわち、モータ１０の高速性は、単位収束時間
ＤＴ_MOVEの逆数であるモータ１０の収束速度に基づいて
評価してもよい。

【０１０６】尚、上記の実施例においては、ＥＣＵ２６
が、上記ステップ１０６、１０８、１３６および１３８
の処理を実行することにより前記請求項１記載の「位置
偏差検出手段」が、上記ステップ１１０および１４０の
処理を実行することにより前記請求項１記載の「制御変
数設定手段」が、上記ステップ１１２および１４２の処
理を実行することにより前記請求項１記載の「電動機駆
動手段」が、上記ステップ１３４、１４６〜１５２およ
び１８２の処理を実行することにより前記請求項１記載
の「制御値評価手段」が、上記ステップ１７８、１８４
〜１９６、２０２および２０４の処理を実行することに
より前記請求項１記載の「制御値更新手段」が、それぞ
れ実現されている。

【０１０７】また、上記の実施例においては、ＥＣＵ２
６が、上記ステップ１４６および１４８の処理を実行す
ることにより前記請求項２記載の「オーバーシュート量
検出手段」が、上記ステップ１３４、１５０および１５
２の処理を実行することにより前記請求項２記載の「収
束速度検出手段」が、それぞれ実現されている。更に、
上記の実施例においては、出力ゲインデータ群Ｇｓ
（ｋ）が前記請求項４記載の「制御値データ」に相当し
ていると共に、ＥＣＵ２６が、上記ステップ１７８、１
８４〜１９４、２０２および２０４の処理を実行するこ
とにより前記請求項４記載の「新世代生成手段」が、上
記ステップ１９６の処理を実行することにより前記請求
項４記載の「評価比較手段」および「制御値変更手段」
が、それぞれ実現されている。

【０１０８】

【発明の効果】上述の如く、請求項１記載の発明によれ
ば、電動機の制御に用いられる制御値を、個々の電動機
の状態に応じた好適な値に更新することができる。従っ
て、本発明によれば、電動機の個体差や経時変化に関わ
らず、常に正確かつ速やかに、電動機の回転位置を目標
位置に制御することができる。

【０１０９】請求項２記載の発明によれば、個々の電動
機を、大きなオーバーシュートを生じさせることなく、
かつ、その回転位置を速やかに目標位置に一致させるう
えで好適な条件で制御することができる。また、請求項
３または請求項４記載の発明によれば、電動機の制御に
用いられる制御値を速やかに進化させることができる。
このため、本発明によれば、電動機を好適な条件で制御
し得る状況を、速やかに形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１および第２実施例の電動機位置制
御装置のシステム構成図である。

【図２】図１に示す電動機位置制御装置の動作を説明す
るためのチャムチャートである。

【図３】本実施例の第１実施例において実行されるメイ
ンルーチンの一例のフローチャート（その１）である。

【図４】本実施例の第１実施例において実行されるメイ
ンルーチンの一例のフローチャート（その２）である。

【図５】本発明の第１実施例においてＲＡＭに記憶され
る複数の個体のデータ構造を示す図である。

【図６】本発明の第１および第２実施例で用いられる出
力ゲインデータＧｓと、モータの回転位置と目標位置と
の偏差ステップｓとの関係を表す図である。

【図７】図５に示す個体に記憶される個々のデータの構
造を示す図である。

【図８】本発明の第１実施例において実行される新世代
生成ルーチンの一例のフローチャートである。

【図９】本実施例の第２実施例において実行されるメイ
ンルーチンの一例のフローチャート（その１）である。

【図１０】本実施例の第２実施例において実行されるメ
インルーチンの一例のフローチャート（その２）であ
る。

【図１１】本実施例の第２実施例において実行されるメ
インルーチンの一例のフローチャート（その３）であ
る。

【図１２】本発明の第２実施例においてＲＡＭに形成さ
れる記憶領域の一例を示す図である。

【図１３】本発明の第２実施例において用いられる抗体
ｉのデータ構造を示す図である。

【図１４】本発明の第２実施例において実行される新世
代生成ルーチンの一例のフローチャートである。

【符号の説明】

１０ モータ １２ 回転軸 １６ 永久磁石 １８ Ａ相コイル ２０ Ｂ相コイル ２２ Ｃ相コイル ２４ Ｄ相コイル ２６ 電子制御ユニット（ＥＣＵ） ４８ ポテンショメータ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電動機の回転位置を検出する回転位置検
   出手段と、電動機の回転位置と目標位置との位置偏差を
   検出する位置偏差検出手段とを備え、前記位置偏差が消
   滅するように電動機の回転位置を制御する電動機位置制
   御装置において、 前記位置偏差に基づいて、電動機の制御変数を所定の制
   御値に定める制御変数設定手段と、 前記所定の制御値を用いて電動機を駆動する電動機駆動
   手段と、 電動機の制御性に基づいて前記所定の制御値を評価する
   制御値評価手段と、 前記所定の制御値を良好な評価の得られる値に更新する
   制御値更新手段と、 を備えることを特徴とする電動機位置制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の電動機位置制御装置にお
   いて、 電動機のオーバーシュート量を検出するオーバーシュー
   ト量検出手段と、 電動機の目標位置への収束速度を検出する収束速度検出
   手段と、を備えると共に、 前記制御値評価手段が、前記オーバーシュート量と、前
   記収束速度とに基づいて、前記制御値を評価することを
   特徴とする電動機位置制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の電動機位置制御装置にお
   いて、前記制御値更新手段が、 遺伝的アルゴリズムを用いて新世代の制御値データを生
   成する新世代生成手段と、 前記新世代の制御値データの評価と前記制御値の評価と
   を比較する評価比較手段と、 前記新世代の制御値データの評価が前記制御値の評価に
   比して優れている場合に、前記新世代の制御値データを
   新たな制御値とする制御値変更手段と、 を備えることを特徴とする電動機位置制御装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の電動機位置制御装置にお
   いて、前記制御値更新手段が、 免疫的アルゴリズムを用いて新世代の制御値データを生
   成する新世代生成手段と、 前記新世代の制御値データの評価と前記制御値の評価と
   を比較する評価比較手段と、 前記新世代の制御値データの評価が前記制御値の評価に
   比して優れている場合に、前記新世代の制御値データを
   新たな制御値とする制御値変更手段と、 を備えることを特徴とする電動機位置制御装置。