CN102822002B - 电动汽车用控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电动汽车用控制装置，其中，控制器具有冗余性，即使在控制器发生故障等的异常时，仍可适当地进行电动机的控制，可提高可靠性。其具有多个控制器(53)，该多个控制器(53)具有输出电动机(B)的驱动电流的电源电路部(55)和弱电电路的控制电路部(54)，该控制电路部(54)对从上级的控制机构提供的电动机驱动指令(a)做出响应，进行电源电路部(55)的控制。设置异常判断机构(56)，该机构判断使用中的控制器(53)的异常，形成切换信号(c)。设置切换机构(57，58)，该机构对切换信号(c)做出反应，切换处于对电动机(B)发挥功能的状态的控制器(53)。该控制器(53)也可为一个，按照多个而设置控制电路部(54)或电源电路部(55)，对它们进行切换。

Description

电动汽车用控制装置
相关申请
本申请要求申请日为2010年3月26日，申请号为日本特愿2010-072057号申请的优先权，通过参照其整体，作为构成本申请的一部分的内容而援引。
技术领域
本发明涉及电动汽车的电动机驱动用的控制装置，涉及具有多个控制器或内置的组成部件，从而谋求冗余性的电动汽车的电动机驱动用的控制装置。
背景技术
电动汽车具有仅电动机驱动，或并用电动机和内燃机的混合动力形式等的各种类型。作为这样的电动汽车中的电动机的设置形式，包括有针对各自的车轮，设置电动机的内轮电动机形式，装载于车体上的电动机经由差速器而分配的形式等。无论哪种电动机设置形式，除了根据手柄、油门等的信息，形成电动机驱动指令的上级控制机构外，还设置具有控制电路部和电源电路部的控制器。
以电动机的设置形式为内轮电动机形式的情况为例而进行说明。图16表示现有的电动汽车控制装置，以可自由旋转的方式支承车轮W的车轮用轴承A，电动机B，与减速器C相互连接，该减速器C减小电动机B的旋转速度，将该旋转传递给作为车轮用轴承A的旋转轮的内方部件2，构成作为组件的内轮电动机驱动装置。电动机B通过由电动控制组件(ECU)等输出的电动机驱动指令a，经由控制器53而控制。控制器53由作为弱电电路的控制电路部54，与作为强电电路的电源电路部55构成。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平2008-168790号公报
专利文献2：日本特开平2008-172975号公报
发明内容
发明要解决的课题
在电动汽车中，用于车辆驱动的电动机B和控制它的控制器53的故障是致命的。特别是在电动汽车中，电动机B的驱动转矩大，来自电动机本身的电磁噪音就大。另外，在电动汽车行驶时，从外部接受许多电磁噪音，静电噪音的可能性高。此外，由于该控制器53是车载性的，故经常在振动的严酷环境下使用。
电动汽车的电动机控制经常采用微型计算机而进行的方式，但是，万一，在上述的电磁噪音或静电噪音对该微型计算机产生影响时，不仅控制器53本身无法正常动作，而且具有使电动机B不能运动的可能性。特别是，在作为电动汽车的驱动源的电动机B的转矩经由具有高的减速比的减速器C，传递给车轮W的场合，由于将以电动机控制的不稳定为原因的电动机B的转矩变化放大，引起轮胎的车轮W的转矩变化，故控制该电动机B的控制器53的可靠性是重要的。
本发明的目的在于一种电动汽车用控制装置，其中，控制器具有冗余性，即使在控制器发生故障等的异常时，仍可适当地进行电动机的控制，可提高可靠性。
用于解决课题的技术方案
本发明的第1方案提供一种电动汽车用控制装置，其为驱动电动汽车的电动机的控制装置，在该装置中，包括多个控制器，该控制器具有电源电路部和弱电电路的控制电路部，该电源电路部输出电动机的驱动电流，该弱电电路的控制电路部对从上级的控制机构提供的电动机驱动指令做出响应，进行上述电源电路部的控制，设置异常判断机构，该异常判断机构通过已确定的规则，判断使用中的控制器的异常，形成切换信号；切换机构，该切换机构对该异常判断机构输出的切换信号做出响应，切换处于对上述电动机发挥功能的状态的控制器。另外，如果切换处于对上述电动机发挥功能的状态的控制器，则既可对上述切换信号做出反应，切换处于与电动机连接的状态的控制器，也可对上述切换信号做出反应，切换到处于能动状态，即接通电源可动作的状态的控制器，还可为上述两者的方式。
按照上述方案，设置多个控制器，该多个控制器分别具有电源电路部和控制电路部并有选择地使用，在使用中的控制器判定为故障等的异常时，将使用中的控制器切换到另一控制器。由此，提高可靠性。在电动汽车中，车辆驱动用的电动机和控制它的控制器的故障是致命的，另外，虽然在电磁噪音、静电噪音、振动等作用的故障原因多的环境下使用，但如上所述，具有多个控制器的冗余结构，从而可确保可靠性。
也可针对上述第1方案，上述多个控制器的上述控制电路部经常接通电源，并且输入上述电动机驱动指令，处于预备状态，在上述异常判断机构判定使用中的控制器为异常，输出上述切换信号时，上述切换机构使另外的控制器处于相对电动机发挥功能的状态。另外，在本说明书中所说的“预备状态”指在切换时，可瞬间地进行动作的状态。
如此，预备的控制器的控制电路部经常处于预备状态，在异常发生时，马上切换，进行电动机控制，可尽可能地消除电动机处于无法控制或驱动停止状态的时间滞后而切换。
本发明的第2方案的电动汽车用控制装置为驱动电动汽车的电动机的控制装置，在该装置中，包括控制器，该控制器具有电源电路部和弱电电路的控制电路部，该电源电路部输出电动机的驱动电流，该弱电电路的控制电路部对从上级的控制机构提供的电动机驱动指令做出反应，进行上述电源电路部的控制，上述控制器包括多个控制电路部，该多个控制电路部作为上述控制电路部，有选择地用于该电源电路部，设置异常判断机构，该异常判断机构通过已确定的规则，判断使用中的控制电路部的异常，形成切换信号；切换机构，该切换机构对该异常判断机构输出的切换信号做出反应，切换到处于对上述电源电路部发挥功能的状态的另外的控制电路部。另外，如果切换到对上述电源电路部发挥功能的状态的另外的控制电路部，则既可对上述切换信号做出响应，切换到处于与电源电路部连接的状态的另一控制电路部，也可对上述切换信号做出响应，切换到处于能动状态的另一控制电路部，还可为这两者的方式。
按照该方案，在判定使用中的控制器的控制电路部为故障等的异常时，将使用中的控制电路部切换到另一控制电路部。由此，提高可靠性。在该方案的场合，由于用于形成冗余结构的仅仅是作为弱电电路的控制电路部，故与具有多个控制器的整体的场合相比较，可形成成本低，可靠性高的冗余结构。
也可在该方案的场合，多个控制电路部中的用于异常时的上述另外的控制电路部构成以对电磁噪音具有抵抗性的模拟电路为主的电路结构。如果形成以对电磁噪音具有抵抗性的模拟电路为主的电路结构，在车辆于电磁噪音大的环境中行驶的控制电路部的异常发生的场合，在切换后，抑制再次发生同样的异常的情况，可靠性更进一步地提高。
还可针对上述方案，在形成具有多个控制电路变的冗余结构的场合，在经常接通电源，上述多个控制电路部处于预备的状态，在上述异常判断机构判定使用中的控制电路部异常，输出切换信号时，切换机构使上述另一控制电路部处于与电动机连接的状态。同样在此场合，可在异常发生时，马上切换，进行电动机控制，可尽可能地消除电动机处于不能控制或驱动停止状态的时间滞后而进行切换。
本发明的第3方案的电动汽车用控制装置为驱动电动汽车的电动机的控制装置，在该装置中，包括控制器，该控制器具有电源电路部和弱电电路的控制电路部，该电源电路部输出电动机的驱动电流，该弱电电路的控制电路部对从上级的控制机构提供的电动机驱动指令做出响应，进行上述电源电路部的控制，上述控制器包括多个电源电路部，该多个电源电路部作为上述电源电路部，通过上述控制电路部控制，有选择地使用，设置异常判断机构，该异常判断机构通过已确定的规则，判断使用中的电源电路部的异常，形成切换信号；切换机构，该切换机构对该异常判断机构输出的切换信号做出冗长，切换处于对上述电动机发挥功能的状态的电源电路部。另外，同样在该场合，如果切换处于对上述电动机发挥作用的状态的电源电路部，则既可对上述切换信号做出反应，切换到处于与电动机连接的状态的电源电路部，也可对上述切换信号做出冗长，切换到处于能动状态的电源电路部，还可为该两者的方式。
如果采用该方案，在判定使用中的控制器的电源电路部为故障等的异常时，将使用中的控制器的电源电路部切换到另一电源电路部。由此，可靠性提高。在该方案的场合，由于构成冗余结构的仅仅为电源电路部，故与具有多个控制器的整体的场合相比较，可以低成本，形成冗余结构。
也可针对第1～第3方案的各自方案，上述电动机经由具有大于8的减速比的减速器，将转矩传递给汽车的车轮。上述减速器还可为摆线上述减速器。在经由具有高的减速比的减速器，将转矩传递给车轮的场合，由于因电动机控制的不稳定而产生的电动机的转矩变化放大，引起轮胎的车轮的转矩变化，故电动机的控制器的可靠性是重要的。由此，有效地发挥本发明的冗余结构。
还可在上述电动机经由具有大于8的减速比的减速器，将转矩传递给汽车的车轮的场合，构成作为上述减速器和电动机与车轮用轴承相互连接的组件的内轮电动机装置，上述减速器位于车轮的内部。
附图说明
根据参照附图的下面的优选的实施方式的说明，会更清楚地理解本发明。但是，实施方式和附图用于单纯的图示和说明，不应用于确定本发明的范围。本发明的范围由后附的权利要求书确定。在附图中，多个附图中的同一部件标号表示同一或相当的部分。
图1为表示本发明的第1实施方式的电动汽车控制装置的构思方案，电动机、减速器、车轮用轴承与车轮的一部分被去掉的纵向剖面的图；
图2为表示本发明的第2实施方式的电动汽车控制装置的构思方案的方框图；
图3为表示本发明的第3实施方式的电动汽车控制装置的构思方案的方框图；
图4为表示本发明的第4实施方式的电动汽车控制装置的构思方案的方框图；
图5为表示本发明的第5实施方式的电动汽车控制装置的构思方案的方框图；
图6为表示本发明的第6实施方式的电动汽车控制装置的构思方案的方框图；
图7为表示本发明的第7实施方式的电动汽车控制装置的构思方案的方框图；
图8为表示本发明的第8实施方式的电动汽车控制装置的构思方案的方框图；
图9为表示本发明的第9实施方式的电动汽车控制装置的构思方案的方框图；
图10为表示本发明的第10实施方式的电动汽车控制装置的构思方案的方框图；
图11为表示本发明的第11实施方式的电动汽车控制装置的构思方案的方框图；
图12为表示本发明的第12实施方式的电动汽车控制装置的构思方案的方框图；
图13为表示采用上述各实施方式的电动汽车控制装置的电动机、减速器与车轮用轴承的组件的纵向剖视图；
图14为该减速器的部分横向剖视图；
图15为图14的一部分的放大图；
图16为表示现有的电动汽车控制装置的构思方案，电动机减速器、车轮用轴承与车轮的一部分被去掉的纵向剖面的图。
具体实施方式
根据图1，对本发明的第1实施方式进行说明。图1表示电动汽车的一个车轮W的周边。构成以可旋转的方式支承车轮W的车轮用轴承A、电动机B以及减小该电动机B的旋转速度，将其传递给作为车轮用轴承A的旋转轮的内方部件2的减速器C相互连接的作为组件的内轮电动机驱动装置。在车轮W中嵌有轮胎T。在车轮用轴承A的内方部件2上与车轮W一起地安装有制动器49的制动盘49a。上述内轮电动机驱动装置的电动机B通过电动汽车控制装置51而驱动。电动机B由按照3相电流而驱动的同步电动机等构成。电动汽车控制装置的具体例子B结合图13～图15而在后面描述。
该电动汽车控制装置51为下述的装置，其对应于从构成上级的控制机构的电动控制组件(ECU)52提供的电动机驱动指令a，对电动机B进行控制，在本实施方式中，具有相互有选择地处于使用状态的多个(在图示的例子中为两个)控制器53。电动控制组件(ECU)52具有对应于汽车的加速踏板(图中未示出)的操作量，输出上述电动机驱动指令a的功能。电动控制组件52也可通过防抱死制动系统、姿势控制系统等，对上述加速踏板的操作量进行补偿，输出上述电动机驱动指令a。
各控制器53由弱电电路的控制电路部54和主要通过强电电路构成的电源电路部55构成。电源电路部55为变流电路(图中未示出)，其将从电池供电的直流电流，按照控制电路部54的指令，转换为用于产生电动机B的旋转磁场的各相的电动机线圈(图中未示出)的电动机驱动电流，外加于电动机B上，该电源电路部55主要由开关晶体管等的电源电路元件构成。电源电路部54包括PWM驱动器(图中未示出)，该PWM驱动器以良好的效率驱动内部的晶体管，通过该PWM驱动器而截流的电动机驱动电流外加于电动机B上。
控制电路部54为弱电电路，其对由构成上级的控制机构的电动控制组件(ECU)52提供的驱动指令a做出反应，进行电源电路部55的控制。控制电路部54为下述的机构，其起对应于电动控制组件(ECU)52的指令，计算应流过电动机的电流值、其时刻等，将指令提供给电源电路部55的作用，进行实施旋转速度的反馈控制等的各种控制。另外，上述PWM驱动器也可设置于控制电路部54上，而代替设置于电源电路部55上的方式。
电动汽车用控制装置51包括多个具有上述这样的功能的控制器53，并且设置有异常判断机构56，该异常判断机构56通过确定的规则，判断使用中的控制器53的异常，产生切换信号c；外部侧和内部侧的切换机构57、58，其对该异常判断机构56输出的切换信号c做出反应，切换处于对电动机B发挥作用的状态的控制器。外部侧的切换机构57设置于控制器53的外部的输出侧，对上述切换信号c做出反应，切换处于与电动机B连接的状态的控制器。内部侧的切换机构58为下述的机构，该机构对上述切换信号c做出响应，切换到能动状态，即，接通电源，可动作的状态；与停止状态，比如中断电源，不能动作的状态。
异常判断机构56为进行控制电路部54和电源电路部55的异常判断的机构，如果判定控制电路部54和电源电路部55中的哪个有异常，则输出切换信号c。异常判断不但进行故障的判断，还进行将在没有达到故障前的轻度的异常，判定为异常的处理。该异常判定，比如通过控制电路部54，对控制电路部54的输入和电动机B的旋转速度或电动机电流的检测值等进行比较，将不在已确定的范围内的场合判断为异常。上述已确定的范围可任意地确定。电源电路部55的异常判断对该电源电路部55的输入和电动机B的旋转速度或电动机电流的检测值等进行比较，将不在已确定的范围内的场合判断为异常。
外部侧的切换机构57由开关电路等构成，该开关电路对切换信号c做出变换，在多个控制器53之间，切换电源电路部55的输出端子和电动机B的各输入端子的连接。即，外部侧的切换机构57为下述的开关机构，该开关机构相对输入侧的两个触点SA、SB，切换输出侧的一个触点SC的连接。
内部侧的切换机构58比如，切换下述的控制器53，该下述的控制器53仅仅通过各控制器53中的采用的控制器，使构成控制电路部54用的电源，电源电路部5的电源的电动机驱动用电池处于连接状态，通过上述切换信号c，处于电源连接状态。另外，也可不设置内部侧的切换机构58，各控制器53的控制电路部54在平时连接而接通电源(图中未示出)，并且在平时输入电动控制组件52所输出的电动机驱动指令e，处于预备状态。另外，同样对于电源电路部55，在平时，输入端子与电池连接，但也可在输出端子处于通过切换机构57而切离的状态的期间，不输出电流。
按照该结构的电动汽车控制装置51，具有多个控制器53，该控制器53分别具有电源电路部55和控制电路部54，有选择地使用它们，在将使用中的控制器53判断为故障等的异常时，将使用中的控制器53切换到另一控制器53。由此，使可靠性提高。在电动汽车的场合，车辆驱动用的电动机和控制它的控制器的故障是致命的，另外，虽然在电磁噪音、静电噪音、振动等的作用的故障原因多的环境条件下使用，但如上所述，具有多个控制器的冗余的结构，从而可确保可靠性。另外，关于上述多个控制器53的控制电路部54，在平时接通电源，并且输入电动机驱动指令a，处于预备状态的场合，可在异常发生时，马上切换，进行电动机控制，可尽可能地消除处于电动机不能控制或处于驱动停止状态的时间滞后而切换。
图2～图12表示第2～第12实施方式的电动汽车控制装置51。在它们的各实施方式中，除了特别说明的事项以外，其它方面的结构与图1所示的第1实施方式相同。
在图2所示的第2实施方式中，作为通过切换信号c而动作的切换机构，设置构成外部侧的切换机构的输入侧的切换机构59和输出侧的切换机构57。输入侧切换机构59由开关电路构成，该开关电路对切换信号c做出反应，对两个控制器53，切换控制电路部54的输入端子的电动机驱动电流a的输入。输出侧切换机构57由开关电路构成，该开关电路对切换信号c做出响应，相对两个控制器53，切换与电动机B连接的电源电路部55的输出端子。另外，在各控制器53上，设置上述内部侧的切换机构58。其它的结构与图1所示的第1实施方式相同。如此，于输入侧和输出侧的两者上设置切换机构59、57的场合，未处于使用状态的控制器53与输入和输出完全切断，动作更加确实。
在图3所示的第3实施方式中，作为通过切换信号c而动作的切换机构，设置输入侧切换机构59，与上述内部侧的切换机构58。输入侧切换机构59由开关电路构成，该开关电路对切换信号c做出响应，相对两个控制器53，切换控制电路部54的输入端子的电动机驱动电流a的输入。内部侧的切换机构58为具有上述功能的机构。其它的结构与图1所示的第1实施方式相同。在该方案的场合，如果输出异常检测的切换信号c，则通过切换输入侧切换机构59，切换处于对电动机B发挥功能的状态的控制器53。
在图4所示的第4实施方式中，作为通过切换信号c而动作的切换机构，仅仅设置上述内部侧切换机构58。其它的结构与图1所示的第1实施方式相同。在该方案的场合，如果输出异常检测的切换信号c，则通过内部侧切换机构58的功能，切换与电源连接，处于能动状态的控制器53。由此，切换控制电动机B的控制器53。
在图5所示的第5实施方式中，控制器53为一个，该控制器53中的控制电源电路部55的控制电路部54可有选择地使用而设置两个。另外，作为通过切换信号c而动作的切换机构，设置输入侧的切换机构59和中间侧的切换机构60。输入侧的切换机构59由开关电路构成，该开关电路对切换信号c做出响应，对控制器53的两个控制电路部54，切换电动机驱动电流a的输入。中间侧的切换机构60由开关电路构成，该开关电路对切换信号c做出反应，将两个控制电路部54的输出端子相对电源电路部55的输入端子而切换。另外，在控制器53中，设置内部侧的切换机构58A。另外，多个控制电路部54中的，在异常时使用的控制电路部54可为以对于电磁噪音具有抵抗性的模拟电路为主的电路结构。本实施方式的其它的结构与图1所示的第1实施方式相同。
在本方案的场合，通过对切换信号c做出响应，切换输入侧的切换机构59的方式，切换输入电动机驱动指令a的控制电路部54。另外，对切换信号c做出响应，切换中间侧的切换机构60的输入侧的触点SA，SB，输入上述电动机驱动指令a的控制电路部54与电源电路部55连接。内部侧的切换机构58A对切换信号c做出响应，切换处于能动状态的控制电路部54，比如，使电源接通的控制电路部54。
在图6所示的第6实施方式中，相对图5所示的第5实施方式，省略输入侧的切换机构59，电动机驱动指令a在平时，输入到两个控制电路部54中。其它的结构与图5所示的第5实施方式。在图5所示的第5实施方式中，谋求动作的更进一步的确实化，设置各种切换机构59、60、58A，但是，也可如图6所示，同样在省略一部分的切换机构的场合，可对切换信号c做出响应，切换控制电路部54而进行控制。
在图7所示的第7实施方式中，相对图5所示的第5实施方式，省略中间侧的切换机构60，两个控制电路部54的输出端经常处于与电源电路部55连接的状态。其它的结构与图5所示的第5实施方式相同。同样在该方案的场合，由于对切换信号c做出响应，切换输入电动机驱动指令a的控制电路部54，故可改变在异常时使用的控制电路部54。
在图8所示的第8实施方式中，相对图5所示的第5实施方式，省略输入侧和中间侧的切换机构59、60，仅仅设置内部侧的切换机构58A。其它的结构与图5所示的第5实施方式相同。切换机构58A设置于各控制电路部54中。在该方案的场合，通过对切换信号c做出响应，切换处于能动状态，即，电源接通状态的控制电路部54，由此，切换所采用的控制电路部54。
在图9所示的第9实施方式中，控制器53为一个，该控制器53中的电源电路部55按照可有选择地使用的方式设置两个。另外，作为通过切换信号c而动作的切换机构，设置中间侧的切换机构60和输出侧的切换机构57与内部侧的切换机构58A。中间侧的切换机构60由开关电路构成，该开关电路对切换信号c做出响应，将控制电路部54的输出端子相对两个电源电路部50的输入端子而切换。输出侧的切换机构57由开关电路部等构成，该开关电路部对切换信号c做出反应，切换多个电源电路部55的输出端子和电动机B的输入端子的连接。本实施方式的内部侧的切换机构58A对切换信号c做出响应，切换与电池连接的电源电路部55。
在该方案的场合，通过对切换信号c做出反应，切换中间侧的切换机构60的方式，切换与电源电路部55连接的控制电路部54。另外，对切换信号c做出响应，输出侧的切换机构57切换与电动机B连接的电源电路部55。内部侧的切换机构58A对切换信号c做出响应，切换与电池连接的电源电路部55。由此，在使用中的电源电路部55发生故障等的异常时，可采用另一电源电路部55，持续正常的电动机驱动。
在图10所示的第10实施方式中，相对图9所示的第9实施方式，省略中间侧的切换机构60，两个控制电路部54的输出端处于经常与电源电路部55连接的状态。其它的结构与图9的实施方式相同。同样在该方案的场合，对切换信号c做出响应，通过输出侧的切换机构57，切换与电动机B连接的电源电路部55。由此，在使用中的电源电路部55发生故障等的异常时，可采用另一电源电路部55，持续正常的电动机驱动。
在图11所示的第11实施方式中，相对图9所示的第9实施方式，省略输出侧的切换机构57，两个电源电路部55的输出端处于经常与电动机B连接的状态。其它的结构与图9所示的第9实施方式相同。同样在该场合，对切换信号c做出响应，通过中间侧的切换机构60，切换连接有控制电路部54的电源电路部55。由此，通过已切换的电源电路部55，驱动电动机B。由此，在使用中的电源电路部55发生故障等的异常时，可采用另一电源电路部55，持续正常的电动机驱动。
在图12所示的第12实施方式中，针对图1所示的第1实施方式，作为切换机构，仅仅设置内部侧的切换机构58。其它的结构与图1所示的第1实施方式相同。对切换信号c做出响应，切换接通电源的控制电路部54，与处于与电池连接的状态的电源电路部55。由此，在使用中的电源电路部53发生故障等的异常时，可采用另一电源电路部53，持续正常的电动机驱动。
下面结合图13～图15，对内轮电动机驱动装置的具体例子进行描述。图13表示内轮电动机驱动装置，其中，在车辆的车轮用轴承A和电动机B之间，介设有减速器C，通过车轮用轴承A支承的轮毂和电动机B的输出轴24连接于相同轴心上。该车轮用轴承A、电动机B与减速器C构成相互作为一个组成部件而组件化的内轮电动机组件U。车轮用轴承A在减速器C的外壳33b或电动机B的外壳22的外周部，经由转向节等的悬架装置(图中未示出)，固定于车体上。上述电动机B通过上述电动汽车用控制装置51而驱动。
减速器C具有大于5倍的减速比，最好具有大于8倍的减速比。在本例子中，减速器C为摆线减速器，其为下述的结构，其中，在同轴地连接于电动机B的输出轴24上的输入轴32上形成偏心部32a、32b，在偏心部32a、32b上分别经由轴承35，安装曲线板34a、34b，将曲线板34a、34b的偏心运动作为旋转运动而传递给车轮用轴承A。
即，关于减速器C，形成下述的摆线减速器，其中，将电动机B的旋转作为曲线板34a、34b的偏心运动，将该偏心运动作为旋转运动而传递给轮毂，由此，具有紧凑地获得地的减速比的减速器C和该减速器C的紧凑的设置结构，可紧凑地设计，可通过1级而获得大于10的大的减速比。
对内轮电动机组件U的机械部分的具体的结构例子进行说明。另外，在本说明书中，将在安装于车辆上的状态靠近车辆的车宽方向的外侧的一侧称为外侧，将靠近车辆的中间的一侧称为内侧。车轮用轴承A为第3代的内圈旋转型的轮毂组件，其中，形成轴承的滚动面的内方部件2构成轮毂。
该车轮用轴承A由外方部件1、内方部件2与多排的滚动体5构成，在该外方部件1的内周，形成多排的滚动面3，内方部件2形成与该各滚动面3面对的滚动面4，该多排的滚动体5介设于该外方部件1和内方部件2的滚动面3、4之间。内方部件2兼用安装车辆的车轮的轮毂。该车轮用轴承A为多排的角接触滚珠轴承型，滚动体5由滚珠构成，针对每排而通过保持架6保持。上述滚动面3、4的截面为圆弧状，各滚动面3、4按照接触角向外的方式形成。外方部件1和轮毂2之间的轴承空间的外侧端由密封部件7密封。
外方部件1构成静止侧轨道圈，在外周，具有法兰1a，该法兰1a安装于减速器C的外壳33中的外侧的外壳33b上，整体为一体的部件。在法兰1a上，在周向的多个部位，具有螺栓插孔14。另外，在外壳33b中，在与螺栓插孔14相对应的位置，设置内周车有螺纹的螺栓螺接孔44。穿过该螺栓螺接孔44的安装螺栓15与螺栓螺接孔44螺接，由此，将外方部件1安装于外壳33b上。
内方部件2由外侧件9与内侧件10构成，该外侧件9具有车轮(图中未示出)的安装用的轮毂法兰9a，该内侧件10在该外侧件9的内周，嵌合外侧，通过压紧而成一体形成于该外侧件9上。在该外侧件9与内侧件10上，形成上述各排的滚动面4。在内侧件10的中心，开设有通孔11。在轮毂法兰9a上，在周向多个部位，设置轮毂螺栓16的插入孔17。在外侧件9的轮毂法兰9a的根部附近，在外侧突出有对车轮W和制动部件20进行导向的圆筒状的导向部13。在该导向部13的内周，安装封闭上述通孔的外侧端的盖18。
电动机B为径向间隙型，其中，在固定于筒状的外壳22上的定子23和安装于输出轴24上的转子25之间，设置径向间隙。输出轴24通过两个轴承26而悬臂地支承于减速器C的内侧的外壳33a的筒部。输出轴24和外壳33a之间的间隙的内侧端通过密封部件20而密封。在外壳22的周壁部，在全周的范围设置冷却介质流路45。在冷却介质流路45上通过泵等的供给驱动源(图中未示出)，使由油或水溶性的冷却剂等构成的冷却介质循环。
减速器C如上所述，为摆线减速器，如图14所示，由外形呈平缓的波状的平缓曲线形成的两个曲线板34a、34b分别经由轴承35，安装于输入轴32的各偏心部32a、32b上。在外周侧对各曲线板34a、34b的偏心运动进行导向的多个外销36分别径直地设置于外壳33b上，安装于内方部件2的内侧件10上的多个内销38以插入状态卡合于设置在各曲线板34a、34b的内部的多个圆形的通孔39中。输入轴32通过花键而与电动机B的输出轴24连接，与其成一体旋转。另外，输入轴32通过两个轴承40，以两端支承的方式支承于内侧的外壳33a和内方部件2的内侧件10的内径面上。减速器C位于车轮W的内部，即，位于车轮W的宽度E的范围内，不从车轮W，沿车轮轴心O的方向露出。
如果电动机B的输出轴24旋转，则安装于与其成一体旋转的输入轴32上的各曲线板34a、34b进行偏心运动。各曲线板34a、34b的偏心运动通过内销38和通孔39的卡合，作为旋转运动而传递给内方部件2。相对输出轴24的旋转，内方部件2的旋转速度降低。
上述两个曲线板34a、34b按照偏心运动造成的振动相互抵消的方式错开180°相位地安装于输入轴32的各偏心部32a、32b上，在各偏心部32a、32b的两侧，按照下述方式，安装沿与各偏心部32a、32b的偏心方向相反的方向偏心的平衡块41，该下述方式为：抵消围绕与由曲线板34a、34b的偏心运动产生的旋转轴相垂直的轴的惯性力偶造成的振动。
如图15以放大方式所示，在上述各外销36和内销38上安装轴承42、43，这些轴承42，43的外圈42a、43a分别与各曲线板34a、34b的外周和各通孔39的内周滚动接触。于是，可降低外销36和各曲线板34a、34b的外周的接触阻力，以及内销38和各通孔39的内周的接触阻力，可将各曲线板34a、34b的偏心运动作为旋转运动而顺利地传递给内方部件2。
如上所述，参照附图，对优选的实施形式进行了说明，但若本领域的技术人员，阅读本申请说明书，会显而易见地容易想到该范围内的各种变更和修改方式。因此，对于这样的变更和修改方式，解释为在根据权利要求书而确定的发明范围内的方式。
标号的说明：
标号51表示电动汽车控制装置；
标号52表示电动控制组件；
标号53表示控制电路部；
标号54表示控制器；
标号55表示电源电路部；
标号56表示异常判定机构；
标号57表示输出侧的切换机构；
标号58表示内部侧的切换机构；
标号58A表示内部侧的切换机构；
标号59表示输入侧的切换机构；
标号60表示中间侧的切换机构；
符号A表示车轮用轴承；
符号B表示电动机；
符号C表示减速器；
符号U表示内轮电动机驱动装置(组件)。

Claims (14)

1.一种电动汽车用控制装置，用于驱动电动汽车的电动机，其中，减速器、上述电动机和车轮用轴承相互连接作为组件，构成内轮电动机装置，上述电动汽车用控制装置包括多个控制器，该控制器具有电源电路部和弱电电路的控制电路部，该电源电路部输出电动机的驱动电流，该弱电电路的控制电路部对从上位的控制机构提供的电动机驱动指令做出响应，进行上述电源电路部的控制，该电动汽车用控制装置还包括：异常判断机构，该异常判断机构通过已确定的规则判断使用中的控制器的异常，生成切换信号；切换机构，该切换机构对该异常判断机构所输出的切换信号做出响应，将处于对上述电动机发挥功能状态的控制器进行切换，上述多个控制器的上述控制电路部平时接通电源，并且输入上述电动机驱动指令，事先处于准备状态，在上述异常判断机构判定为使用中的控制器发生异常、输出上述切换信号时，上述切换机构使另外的控制器处于对电动机发挥功能的状态。
2.根据权利要求1所述的电动汽车用控制装置，其中，上述电动机通过减速比为8以上的减速器将转矩传递给汽车的车轮。
3.根据权利要求2所述的电动汽车用控制装置，其中，上述减速器为摆线减速器。
4.根据权利要求2所述的电动汽车用控制装置，其中，上述减速器位于车轮的内部。
5.一种电动汽车用控制装置，用于驱动电动汽车的电动机，其包括控制器，该控制器具有电源电路部和弱电电路的控制电路部，该电源电路部输出电动机的驱动电流，该弱电电路的控制电路部对从上位的控制机构提供的电动机驱动指令做出响应，进行上述电源电路部的控制，上述控制器包括多个控制电路部作为上述控制电路部，以有选择地用于该电源电路部，该电动汽车用控制装置还包括：异常判断机构，该异常判断机构通过已确定的规则，判断使用中的控制电路部的异常，生成切换信号；切换机构，该切换机构对该异常判断机构所输出的切换信号做出响应，将处于对上述电源电路部发挥功能的状态的另外的控制电路部进行切换。
6.根据权利要求5所述的电动汽车用控制装置，其中，上述多个控制电路部中的用于异常时的上述另外的控制电路部为以对电磁噪音具有耐性的模拟电路为主的电路结构。
7.根据权利要求5所述的电动汽车用控制装置，其中，上述多个控制电路部平时接通电源而事先处于准备状态，在上述异常判断机构判定为使用中的控制电路部发生异常、输出切换信号时，上述切换机构使上述另外的控制电路部处于对电动机发挥功能的状态。
8.根据权利要求5所述的电动汽车用控制装置，其中，上述电动机通过减速比为8以上的减速器将转矩传递给汽车的车轮。
9.根据权利要求8所述的电动汽车用控制装置，其中，上述减速器为摆线减速器。
10.根据权利要求8所述的电动汽车用控制装置，其中，上述减速器、电动机和车轮用轴承相互连接作为组件，构成内轮电动机装置，上述减速器位于车轮的内部。
11.一种电动汽车用控制装置，用于驱动电动汽车的电动机，其包括控制器，该控制器具有电源电路部和弱电电路的控制电路部，该电源电路部输出电动机的驱动电流，该弱电电路的控制电路部对从上位的控制机构提供的电动机驱动指令做出响应，进行上述电源电路部的控制，上述控制器包括多个电源电路部作为上述电源电路部，以通过上述控制电路部控制，有选择地进行使用，该电动汽车用控制装置还设置：异常判断机构，该异常判断机构通过已确定的规则，判断使用中的电源电路部的异常，生成切换信号；切换机构，该切换机构对该异常判断机构所输出的切换信号做出响应，将处于对上述电动机发挥功能的状态的电源电路部进行切换。
12.根据权利要求11所述的电动汽车用控制装置，其中，上述电动机通过减速比为8以上的减速器将转矩传递给汽车的车轮。
13.根据权利要求12所述的电动汽车用控制装置，其中，上述减速器为摆线减速器。
14.根据权利要求12所述的电动汽车用控制装置，其中，上述减速器、电动机和车轮用轴承相互连接作为组件，构成内轮电动机装置，上述减速器的一部分位于车轮的内部。
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