JP2014075867A

JP2014075867A - 電気自動車の制御装置

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Publication number: JP2014075867A
Application number: JP2012220953A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Matsuoka; 大輔松岡
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2012-10-03
Filing date: 2012-10-03
Publication date: 2014-04-24
Anticipated expiration: 2032-10-03
Also published as: JP5936979B2

Abstract

【課題】４輪以上の各車輪をそれぞれ個別のモータで走行駆動する電気自動において、正確なモータ異常の判定が行え、かつセンサ類の増加による重量増等が回避できるようにする。
【解決手段】任意の１台のモータ６の実測されたステータ温度と、残り全てのモータ６の実測されたステータ温度の平均値とを比較し、前記任意の１台のモータ６の温度と前記平均値との差の絶対値が閾値よりも高い場合に、前記任意の１台のモータ６が異常であると判定するモータ異常検出手段１９を設ける。この手段１９で異常であると判定された場合に、少なくともその異常であると判定されたモータ６の駆動を制限する異常時駆動制限手段２０を設ける。
【選択図】図１

Description

この発明は、４輪以上の車輪を有し、これら４輪以上の各車輪をそれぞれ個別の電動のモータで走行駆動する電気自動車において、モータ異常の場合の制御を行う電気自動車の制御装置に関する。

従来、エンジンおよびモータを走行駆動源として備えるハイブリッド車等において、モータがロータ破損等の異常を生じていることを判定し、対応する制御を行うことが提案されている。例えば、モータ回転速度を閾値として比較して回転異常を判定し、かつモータのステータ等の温度を閾値と比較して温度異常を判定し、回転および温度が共に異常である場合にモータが異常であると判定して、モータ駆動の制限を行う（特許文献１）。モータロータの破損を早期に検出し、モータ駆動の制限を行うことで、モータロータの破損の進行を食い止め、自走可能な状態を維持することができる。

特開２００４−９６８８８号公報

上記従来例では、モータ回転速度と温度とで判定するため、温度だけで判断する場合よりも正確な異常判定が行える。しかし、モータに作用する負荷は、回転速度だけでなく、トルクが大きく影響し、トルクが異なるとモータ温度も変わる。実際の車両においては、天候，路面状況によってもモータ温度が変わる。そのため、モータ回転速度と温度とで判定しても、いま一つ、正確な異常判定が行えない。
この他に、温度センサおよび振動センサを有する異常検知センサをモータやインホイールモータ駆動装置に取付けることも考えられるが、異常検知センサを取付けると、重量増となり、またセンサの取付けによってモータ周辺の空間が狭くなる。

上記のようにモータの正確な異常判定は難しいが、４輪以上の各車輪をそれぞれ個別の電動のモータで走行駆動する電気自動では、この種の電気自動車における特有の構成を考慮すれば、正確なモータ異常の判定が正確でかつ簡易に行える可能性があることを、本発明者は考えた。

この発明の目的は、４輪以上の各車輪をそれぞれ個別の電動のモータで走行駆動する電気自動において、正確なモータ異常の判定が行え、かつセンサ類の増加による重量増等が回避できる電気自動車の制御装置を提供することである。

この発明の電気自動車の制御装置は、４輪以上の車輪１，２を有し、これら４輪以上の各車輪１，２をそれぞれ個別の電動のモータ６で走行駆動する電気自動車における制御装置であって、
前記モータ６のうちの、任意の１台のモータ６の実測されたステータ温度と、残り全てのモータ６の実測されたステータ温度の平均値とを比較し、前記任意の１台のモータ６の温度と前記平均値との差の絶対値が閾値よりも高い場合に、前記任意の１台のモータ６が異常であると判定するモータ異常検出手段１９と、このモータ異常検出手段１９で異常であると判定された場合に、少なくともその異常であると判定されたモータ６の駆動を制限する異常時駆動制限手段２０とを備える。

この構成によると、前記モータ異常検出手段１９は、車輪１，２を駆動するモータ６のうちの、任意の１台のモータ６のステータ温度と、残り全てのモータ６のステータ温度の平均値とを比較し、前記任意の１台のモータ６の温度と前記平均値との差の絶対値が閾値よりも高い場合に、前記任意の１台のモータ６が異常であると判定する。
４輪以上の各車輪１，２をそれぞれ個別の電動のモータ６で走行駆動する電気自動車では、全輪とも、駆動や回生制動の指令値が基本的には互いに同じである。したがって、異常判定を行うモータ６の温度と、残り全てのモータ６の温度の平均値を比較することで、異常判定が行える。走行速度や坂道の走行等でモータ６に作用する負荷が変動するが、全てのモータ６に互いに同様な負荷の変動が生じ、上記のモータ温度の平均値には、負荷の変動が反映される。そのため、この平均値と比較することで正確な異常判定が行え、例えば平均値を用いずに、一律に定めたモータ回転数およびモータ温度をそれぞれ閾値と比較して判定するよりも正確な異常判定が行える。

なお、４輪以上の全ての車輪１，２が同じ環境下であれば、モータ６に入出力する電流でモータ温度を推定することは可能であるが、実際の車両においては、電流値が互いに同じであっても、天候や路面状況によって各輪でモータ温度が異なる。ステータ温度の実測値によると、電流値による温度推定で生じる誤差が回避できる。
また、旋回走行する場合は、旋回経路の内側と外側とでモータに入力する電流値を異ならせることがあるが、４輪以上の車輪１，２を備える車両では、異常判定を行うモータ６と左右の同じ側に位置するモータ６が、温度平均値を取る複数のモータ６の内に含まれる。そのため、電流値ではなくモータ温度で比較し、また上記の平均値を用いることで、旋回走行するときがあっても、モータ６の正確な異常判定が行える。

このように、モータ６の正確な異常判定を行い、異常であると判定されたモータ６の駆動を前記異常時駆動制限手段２０で制限することで、モータ６の異常の進行を食い止め、モータ６が異常で駆動不能に至るまでに、修理可能な場所や退避場所等へ、電気自動車を自走させることができる。
また、モータ温度のみで異常を判定するため、温度センサと振動センサとを併用する異常検知センサを用いる場合と異なり、重量増や容量増が回避できる。

この発明において、前記異常時駆動制限手段２０は、互いに車両の前後方向の同じ位置にある左右の対となる車輪１，２のモータ６のうち、いずれか片方のモータ６が前記モータ異常検出手段１９で異常であると判定された場合に、この異常であると判定されたモータ６と、このモータ６に対して前記左右の対となるもう片方のモータ６との両方の駆動を制限するようにしても良い。
左右の両方のモータ６の駆動を共に制限することで、車両の左右の駆動力差がなくなり、モータ異常による車両走行のバランスの低下が回避ないし低減できる。

この発明の電気自動車の制御装置において、前記電気自動車が、車輪１，２が左右の前輪と左右の後輪との４輪であって、全車輪１，２に独立して転舵可能な転舵機構４を備え、この電気自動車を制御する手段として、それぞれ前記各車輪１，２の回転駆動方向および前記転舵機構４の転舵方向を定めたモードを含む複数のモードを有し選択されたモードで前記モータ６および前記転舵機構４を制御するモード別制御手段１７を有していても良い。この場合に、前記異常時駆動制限手段２０には、前記モード別制御手段１７で選択されたモードに応じて、前記モータ異常検出手段１９で異常であると判定された場合に駆動を制限するモータ６を定めておくことが好ましい。
４輪駆動、４輪転舵の電気自動車では、通常の２輪駆動や２輪転舵の自動車では行えない種々の特殊な走行が行える。この特殊な走行と通常の走行とは、前記モード別制御手段１７によりモード選択することで切替え可能としておくことで、運転が容易となる。また、そのモードが異なると、各モータ６の回転方向等の駆動の形態が異なるため、モード別に、モータ異常時に駆動を制限するモータ６を定めておくことで、走行形態に応じて適切な駆動制限が行える。

前記４輪駆動、４輪転舵であって、前記モード別制御手段１７を有する場合に、前記異常時駆動制限手段２０は、前記モード別制御手段１７で選択されたモードが、車両を前進または後退させるモードである通常走行モードである場合は、互いに車両の前後方向の同じ位置ある左右の対となる車輪１，２のモータ６のうち、いずれか片方のモータ６が前記モータ異常検出手段１９で異常であると判定されると、この異常であると判定されたモータ６と、このモータ６に対して前記左右の対となるもう片方のモータ６との両方の駆動を制限するようにするのが良い。
通常走行時は、前記と同様に、左右の両方のモータ６の駆動を共に制限することで、車両の左右の駆動力差がなくなり、モータ異常による車両走行のバランスの低下が回避できる。

前記４輪駆動、４輪転舵であって、前記モード別制御手段１７を有する場合に、前記異常時駆動制限手段２０は、前記モード別制御手段１７で選択されたモードが、前記各転舵機構４による前記全ての車輪１，２の転舵角度を、横向きとし、かつ全車輪１，２を互いに同じ横方向へ転がるように回転させる横移動モードである場合に、前後の対となる車輪１，２のモータ６のいずれか片方のモータ６が前記モータ異常検出手段１９で異常であると判定されると、この異常であると判定されたモータ６と、このモータ６に対して前記前後の対となるもう片方のモータ６との両方の駆動を制限するのが良い。
横移動モードでは、左右方向の同じ側にある前後の車輪１，２が対となって駆動されるため、異常であると判定されたモータ６と、このモータ６に対して前記前後の対となるもう片方のモータ６との両方の駆動を制限することが、車両走行のバランスの低下の回避の上で好ましい。

前記４輪駆動、４輪転舵であって、前記モード別制御手段１７を有する場合に、前記異常時駆動制限手段２０は、前記モード別制御手段１７で選択されたモードが、前記各転舵機構４による前記各車輪１，２の転舵角度を、各車輪１，２が互いに共通の仮想の円周に沿う角度とし、かつ各車輪１，２のモータ６の回転方向を各車輪１，２が前記仮想の円周の同じ方向に回転させる方向とするその場回転モードである場合に、前記モータ異常検出手段１９でいずれか１台のモータ６が異常である判定されると、この異常であると判定されたモータ６のみの駆動を制限するようにするのが良い。
その場回転モードでは、全てのモータ６を各車輪１，２が前記仮想の円周の同じ方向に回転させる方向に回転させるため、異常であると判定されたモータ６のみの駆動を制限しても、動作の安定の上で問題は生じない。異常のあるモータ６のみの駆動制限とすることで、動作の安定の上で問題を生じることなく、車両全体としての駆動力の低下が抑えられる。

この発明において、前記モータ異常検出手段１９でいずれか１台のモータ６が異常であると判定された場合に、運転席にある表示手段３２に異常の表示を行わせる異常表示指令手段３３を設けても良い。
モータ６が異常であることが表示手段に表示されることで、運転者がその表示を見て、適切な対処を行うことができる。

この発明において、前記モータ６が、インホイールモータ６駆動装置を構成するものであっても良い。
この発明において、前記モータ６は、減速機６を備えるものであっても良い。

この発明の電気自動車の制御装置は、４輪以上の車輪を有し、これら４輪以上の各車輪をそれぞれ個別の電動のモータで走行駆動する電気自動車における制御装置であって、
前記モータのうちの、任意の１台のモータの実測されたステータ温度と、残り全てのモータの実測されたステータ温度の平均値とを比較し、前記任意の１台のモータの温度と前記平均値との差の絶対値が閾値よりも高い場合に、前記任意の１台のモータが異常であると判定するモータ異常検出手段と、このモータ異常検出手段で異常であると判定された場合に、少なくともその異常であると判定されたモータの駆動を制限する異常時駆動制限手段とを備えるため、正確なモータ異常の判定が行え、かつセンサ類の増加による重量増等が回避できる。

この発明の一実施形態に係る電気自動車の制御装置の概念構成を示すブロック図である。同電気自動車の採り得る各走行モードを示す説明図である。駆動制限の一例を示すグラフである。

この発明の一実施形態を図１ないし図３と共に説明する。図１は、この電気自動車の制御装置を適用した電気自動車の概念構成を示す。この電気自動車は、前輪となる左右２つの車輪１，１と、後輪となる左右２つの車輪２，２とが設けられた４輪の自動車である。全ての車輪１，２には、いずれも独立して転舵可能な転舵機構４が設けられている。各車輪１，２は、いずれも駆動輪であって、各々個別に、電動のモータ６を含む走行駆動機構５により走行駆動される。モータ６は、誘導モータ、同期モータ、および直流モータのいずれでもあっても良いが、この例では３相の同期モータが用いられている。

走行駆動機構５は、この例ではインホイールモータ駆動装置であり、車輪１，２をそれぞれ支持する車輪用軸受７と、前記モータ６と、このモータ６の出力する回転を減速して車輪用軸受７の回転側軌道輪（図示せず）に伝達する減速機８とで構成される。なお、減速機８は、モータ６内に設けられたものであっても良い。走行駆動機構５は、これら車輪用軸受７、モータ６、および減速機８が、共通のハウジングに設置されて、または互いに結合されて一体化されており、その一体化された走行駆動機構５が、サスペンション（図示せず）を介して、上下方向の支軸９回りに回転自在なように、車体３に設置されている。転舵機構４は、電動モータ等からなる転舵用駆動源４ａと、この転舵用駆動源４ａの回転を前記一体化された走行駆動機構５に伝達する伝達機構（図示せず）とでなる。この伝達機構は、例えばギヤ列からなる。伝達機構は、この他にギヤとボールねじやラック・ピニオン機構等の回転・直線運動変換手段との組み合わせであっても良い。

この自動車は、上記の全車輪１，２が独立して転舵可能な転舵機構４を備える構成、および全車輪１，２が各々独立して駆動可能とされた構成によって、図２（Ａ），（Ｂ）に示す通常走行モードと、図２（Ｃ），（Ｄ）にそれぞれ示すその場回転モードまたは横方向移動モードである非通常走行モードで移動することが可能である。

前記通常走行モードは、車両を前進または後退させる形態であり、同図（Ａ）にその直進時の転舵機構４の状態を示す。直進時は、転舵角度は零である。なお、トー角を持たせていても良い。同図（Ｂ）は、通常走行モードにおける曲線経路の走行状態を示す。この場合、各転舵機構４の転舵角は、前輪となる車輪１と後輪となる車輪２とで同角度で逆位相とされる。左右の車輪１，１と，２，２は、同位相とされるが、この例では左右の各輪が通る曲線経路の曲率半径に応じて、曲線経路の内側となる車輪と外側となる車輪とで転舵角を異ならせている。なお、左右の車輪の転舵角度を互いに同じとしても良い。

図２（Ｃ）のその場回転モードは、車体３の略中心を回転としてその場で（回転半径を略零として）回転させる移動形態である。その場回転モードは、具体的には、各車輪１，２を互いに共通の仮想の円周Ｃに沿う方向（すなわち接線方向）に向け、かつ各車輪１，２を、前記円周の中心Ｏ側から見て、図中に矢印で示すように互いに同じ方向に回転駆動する移動形態である。従って、左右の車輪１，１，２，２は、直進方向から互いに逆方向に転舵された状態となる。その場回転形態は、車輪１，２の回転方向を正逆に切り換えることで、左右いずれの方向にも回転可能とされる。

図２（Ｄ）の横移動モードは、車体３を真横、または真横に近い方向（例えば真横に対して５°未満の方向）に移動させる移動形態である。横移動モードは、具体的には、各車輪１，２を車体３に対して横向きとして、各駆動輪となる車輪１，２を互いに同じ横方向へ転がるように回転させる形態である。直進状態から横移動モードへの変更は、転舵機構４の構成にもよるが、この例では、単に転舵角を大きくするのではなく、同図中に前側の車輪１につき想像線で転舵途中の状態を示すように、左右の車輪１，１を互いに線対象となるように逆方向に転舵させることで車輪１，１を真横に向ける。後ろ側の車輪２，２も同様である。このように転舵させて、各駆動輪となる車輪１，２を互いに同じ横方向へ転がるように回転させる場合、左右の車輪１，１，２，２は、互いに逆方向に回転駆動させることになる。

制御系を説明する。この車両の制御系は、ＥＣＵ１１とインバータ装置１２とで構成される。ＥＣＵ１１は、自動車の全体を統括制御，協調制御する電気制御ユニットであり、マイクロコンピータと電子回路等からなる。ＥＣＵ１１は、機能別の複数のＥＣＵからなるものであっても良く、ここではそれら複数のＥＣＵを纏めたものをＥＣＵ１１として説明する。ＥＣＵ１１は、電気自動車の場合、ＶＣＵとも称される。

インバータ装置１２は、バッテリ２９の直流電流を交流電流に変換するインバータ１３と、このインバータ１３を制御する制御部１４とで構成される。インバータ１３は、半導体スイッチング素子を組み合わせた回路等からなり、走行用の各モータ６に対して個々に設けられる。制御部１４は、上位制御手段となるＥＣＵ１１から与えられるトルク指令等の駆動指令に従い、インバータ１３の出力する電流を制御し、またモータ駆動の位相制御等の効率化の制御を行う手段である。制御部１４は、マイクロコンピュータや電子回路等で構成される。インバータ装置１２は、各モータ６に対して個々に独立して設けられていても良いが、図示の例では、２台設置され、各インバータ装置１２に、個々のモータ６を駆動するインバータ１３および制御部１４の組からなるモータ別インバータ装置部１２ａが２つずつ設けられている。各モータ別インバータ装置部１２ａは、モータ６を回生駆動する場合にバッテリ２９に充電を行う充電機能を備える。

ＥＣＵ１１の構成を具体的に説明する。ＥＣＵ１１は、走行駆動制御手段１５と、転舵制御手段１６と、モード別制御手段１７とを備え、この基本的な構成に加えて、この実施形態ではモータ異常検出手段１９と異常時駆動制限手段２０が設けられている。

走行駆動制御手段１５は、アクセルペダル等のアクセル操作手段２２による加速指令に従って、各輪の走行用モータ６のインバータ装置１２へトルク指令等の駆動指令を出力する手段である。走行駆動制御手段１５は、ブレーキペダル等のブレーキ操作手段２３による減速指令があった場合は、その減速指令を前記加速指令から差し引いてインバータ装置１２へ駆動指令を出力する。走行駆動制御手段１５は、基本的には、つまり以下に特に説明する場合を除いて、４輪の各モータ６のインバータ装置１２に対して同じ大きさの駆動指令を出力する。走行駆動制御手段１５は、通常モードにおいて、曲線走行する場合は、その回転半径や走行速度等に応じて、その曲線の外側となる前後の車輪１，２のトルクを内側となる車輪１，２のトルクよりも大きくなるように駆動指令を出力する。この場合も前後の車輪１，２のモータ６，６間では、そのインバータ装置１２に対して同じ大きさの駆動指令を出力する。横移動モードやその場回転モードのときも、４輪の各モータ６のインバータ装置１２に対して同じ大きさの駆動指令を出力する。

転舵制御手段１６は、ステアリングハンドル等の転舵入力手段２１の操舵方向の信号を受けて、各転舵装置４の転舵駆動源１０へ駆動指令を与える手段である。

モード別制御手段１７は、走行モードを、通常モード、パーキングモード、横移動モード、およびその場回転モードの間で、モード切換信号によって切り換えて選択する手段である。モード切換信号は、モード切換スイッチ２４等のモード切替操作手段からＥＣＵ３１に入力される。
４輪駆動、４輪転舵の電気自動車では、通常の２輪駆動や２輪転舵の自動車では行えない種々の特殊な走行が行える。この特殊な走行と通常の走行とは、上記のように前記モード別制御手段１７を設け、モード選択することで切替え可能としておくことで、運転が容易となる。

モード別制御手段１７は、前記各モード毎に、転舵および走行駆動を行わせる指令を設定したモード設定部１７ａを有し、このモード設定部１７ａに設定された、選択されたモードにおける指令を、走行駆動制御手段１５および転舵制御手段１６へ出力する。なお、走行駆動制御手段１５および転舵制御手段１６は、モード別制御手段１７から指令があったときは、その指令に従った制御を行う。

モード設定部１７ａの各モードにおける設定内容を説明する。
その場回転モードでは、図２（Ｂ）と共に前述したように各輪の転舵装置４を転舵させる指令、および各走行用モータ６の回転方向およびトルク指令値が設定されている。トルク指令値は、例えば一定値もしくはアクセル入力手段２２から入力された入力値である。
横移動モードでは、図２（Ｃ）と共に前述したように各輪の転舵装置４を転舵させる指令、並びに各走行用モータ６の回転方向およびトルク指令値が設定されている。トルク指令値は、例えば一定値もしくはアクセル入力手段２２から入力された入力値である。
通常モードでは、転舵および走行の指令は特には設定されておらず、操舵入力手段２１およびアクセル入力手段２２から入力された入力信号を、そのまま転舵制御手段３２および走行駆動制御手段３３へ与える。
パーキングモードでは、各輪の転舵装置４を所定の角度に転舵させる指令が設定されている。

モータ異常検出手段１９は、前記４輪の各モータ６のうち、任意の１台のモータ６の実測されたステータ温度と、残り全てのモータの実測されたステータ温度の平均値とを比較し、前記任意の１台のモータの温度と前記平均値との差の絶対値が閾値よりも高い場合に、前記任意の１台のモータが異常であると判定する手段である。前記閾値は適宜の値に設計する。この判定を、全ての車輪１，２のモータ６につき順次行う。モータ異常検出手段１９に入力するモータ６のステータ温度は、各モータ６のステータに設けられた温度センサ３１の測定値とする。温度センサ３１は、モータケースに内蔵された熱電対等である。

モータ異常検出手段１９による各モータ６の判定式の例を示す。
・モータ１の判定式
Ｔmean_2,3,4 ＝（Ｔ₂，Ｔ₃ ，Ｔ₄）／３
｜Ｔ₁ debi．｜＝｜Ｔ₁ −Ｔmean_2,3,4｜
・モータ２の判定式
Ｔmean_1,3,4 ＝（Ｔ₁ ，Ｔ₃ ，Ｔ₄ ）／３
｜Ｔ₂debi．｜＝｜Ｔ₂ −Ｔmean_1,3,4 ｜
・モータ３の判定式
Ｔmean_1,2,4 ＝（Ｔ1，Ｔ₂ ，Ｔ₄ ）／３
｜Ｔ₃ debi．｜＝｜Ｔ₃ −Ｔmean_1,2,4 ｜
・モータ_４の判定式
Ｔmean_1,2,3 ＝（Ｔ₁，Ｔ₂，Ｔ₃ ）／３
｜Ｔ₄ debi．｜＝｜Ｔ₄ −Ｔmean_1,2,3 ｜

ここで、Ｔ₁〜Ｔ₄は、それぞれ、各モータ６につき図２（Ａ）にモータ相互を識別する符号１〜４を付した４台の各モータ１〜４の温度であり、Ｔmeani,j,k は、モータｉ，ｊ，ｋ（ｉ，ｊ，ｋは、１〜４のいずれか）の温度Ｔｉ，Ｔｊ，Ｔｋの平均値、Ｔfdebi.（f は１〜４のいずれか）は、そのモータｆにつき閾値と比較する値である。
上記各｜Ｔf debi．｜を閾値と比較し、閾値以上であれば、そのモータを異常と判定する。

異常時駆動制限手段２０は、モータ異常検出手段１９でいずれかのモータ６が異常であると判定された場合に、少なくともその異常であると判定されたモータ６の駆動を制限する手段である。

異常時駆動制限手段２０は、前記モード別にどのモータ６の駆動を制限するかを定めたモード別制御部２０ａを有していて、モード別制御手段１７で選択されているモードに応じて、モード別制御部２０ａに定められたモータ６の駆動の制限を行う。異常時駆動制限手段２０によるモータ６の駆動の制限は、例えば図３に示すようにトルクの制限とする。同図の例では、モータ６の異常が検出されると、この検出時以後のトルクを、同図のように時間の経過に従って次第に低減させる。モータ６の駆動の制限は、この他に、制限下における最大トルクを定めておいて、その制限下最大トルク以下に制限するようにしても良い。また、上記駆動の制限は、トルクの制限によらずに、出力（＝トルク×回転数）を制限するようにしても良い。

ＥＣＵ１１には、この他に、前記モータ異常検出手段１９でいずれか１台のモータ６が異常である判定された場合に、運転席にある表示手段３２に表示を示す動作を行わせる異常表示指令手段３３が設けられている。表示手段３２は、例えば液晶表示パネル等の画像を表示する表示装置、または表示ランプ等である。

上記構成の作用，効果を説明する。モータ異常検出手段１９は、車輪１，２を駆動するモータ６のうちの、任意の１台のモータ６のステータ温度と、残り全てのモータ６のステータ温度の平均値とを比較し、前記任意の１台のモータ６の温度と前記平均値との差の絶対値が閾値よりも高い場合に、前記任意の１台のモータ６が異常であると判定する。この判定を全てのモータ６につき行う。具体的には、上記判定式と共に説明した判定を行う。

この電気自動車では、全輪１，２とも、駆動や回生制動の指令値が基本的には互いに同じである。したがって、異常判定を行うモータ６の温度と、残り全てのモータ６の温度の平均値を比較することで、異常判定が行える。走行速度や坂道の走行等でモータ６に作用する負荷が変動しても、全てのモータ６に互いに同様な負荷の変動が生じ、上記のモータ温度の平均値には、負荷の変動が反映される。そのため、この平均値と比較することで正確な異常判定が行え、例えば平均値を用いずに、一律に定めたモータ回転数とモータ温度の閾値と比較して判定するよりも正確な異常判定が行える。

モータ異常検出手段１９でいずれかのモータ６の異常が判定された場合は、異常表示指令手段３３により、運転席にある表示手段３２に異常の表示が行われるため、運転者がその表示を見て、適切な対処を行うことができる。

この実施形態では、前記４輪駆動、４輪転舵であって、通常の車両では行えない特殊な形態の走行が行えるため、前記モード別制御手段１７を設け、モード切替えを行うようにすることで、その特殊な形態の走行を含めた運転の容易を図っている。各モードによって、各モータ６を駆動する方向等が異なるため、前記異常時駆動制限手段２０は、前記モード別制御手段１７で選択されたモードに応じて、前記モータ異常検出手段１９で異常であると判定された場合に駆動を制限するモータ６が、モータ別制限部２０ａにて定めてある。このようにモード別に、モータ異常時に駆動を制限するモータ６を定めておくことで、走行形態に応じて適切な駆動制限が行える。

このモード別の駆動制限の具体例を説明する。図２（Ａ）に示す通常走行モードである場合は、互いに車両の前後方向の同じ位置にある左右の対となる車輪１，２のモータ６のうち、いずれか片方のモータ６が前記モータ異常検出手段１９で異常であると判定されると、この異常であると判定されたモータ６と、このモータ６に対して前記左右の対となるもう片方のモータ６との両方の駆動を制限するようにするのが良い。
通常走行時は、左右の両方のモータ６の駆動を共に制限することで、車両の左右の駆動力差がなくなり、モータ異常による車両走行のバランスの低下が回避できる。

横移動モード（図２（Ｄ））である場合は、前後の対となる車輪１，２のモータ６のいずれか片方のモータ６が前記モータ異常検出手段１９で異常であると判定されると、この異常であると判定されたモータ６と、このモータ６に対して前記前後の対となるもう片方のモータ６との両方の駆動を制限する。
横移動モードでは、左右方向の同じ側にある前後の車輪１，２が対となって駆動されるため、異常であると判定されたモータ６と、このモータ６に対して前記前後の対となるもう片方のモータ６との両方の駆動を制限することが、車両走行のバランスの低下の回避の上で好ましい。

その場回転モード（図２（Ｃ））である場合は、前記モータ異常検出手段１９でいずれか１台のモータ６が異常である判定されると、この異常であると判定されたモータ６のみの駆動を制限する。
その場回転モードでは、全てのモータ６を各車輪１，２が前記仮想の円周の同じ方向に回転させる方向に回転させるため、異常であると判定されたモータ６のみの駆動を制限しても、動作の安定の上で問題は生じない。異常のあるモータ６のみの駆動制限とすることで、動作の安定の上で問題を生じることなく、車両全体としての駆動力の低下が抑えられる。

なお、上記各実施形態では、４輪の電気自動車に適用した例につき説明したが、この発明は、５輪以上の電気自動車にも適用することができる。

１，２…車輪
４…転舵機構
５…走行駆動機構（インホイールモータ駆動装置）
６…モータ
８…減速機
１１…、ＥＣＵ
１２…インバータ装置
１５…走行駆動制御手段
１６…転舵制御手段
１７…モード別制御手段
１９…モータ異常検出手段
２０…異常時駆動制限手段
２４…モード選択スイッチ
３１…温度センサ
３２…表示手段
３３…異常表示指令手段

Claims

４輪以上の車輪を有し、これら４輪以上の各車輪をそれぞれ個別の電動のモータで走行駆動する電気自動車における制御装置であって、
前記モータのうちの、任意の１台のモータの実測されたステータ温度と、残り全てのモータの実測されたステータ温度の平均値とを比較し、前記任意の１台のモータの温度と前記平均値との差の絶対値が閾値よりも高い場合に、前記任意の１台のモータが異常であると判定するモータ異常検出手段と、このモータ異常検出手段で異常であると判定された場合に、少なくともその異常であると判定されたモータの駆動を制限する異常時駆動制限手段とを備えることを特徴とする電気自動車の制御装置。
請求項１に記載の電気自動車の制御装置において、前記異常時駆動制限手段は、互いに車両の前後方向の同じ位置にある左右の対となる車輪のモータのうち、いずれか片方のモータが前記モータ異常検出手段で異常であると判定された場合に、この異常であると判定されたモータと、このモータに対して前記左右の対となるもう片方のモータとの両方の駆動を制限する電気自動車の制御装置。
請求項１に記載の電気自動車の制御装置において、前記電気自動車は、車輪が左右の前輪と左右の後輪との４輪であって、全車輪に独立して転舵可能な転舵機構を備え、この電気自動車を制御する手段として、それぞれ前記各車輪の回転駆動方向および前記転舵機構の転舵方向を定めたモードを含む複数のモードを有し、選択されたモードで前記モータおよび前記転舵機構を制御するモード別制御手段を有し、前記異常時駆動制限手段は、前記モード別制御手段で選択されたモードに応じて、前記モータ異常検出手段で異常であると判定された場合に駆動を制限するモータが定めてある電気自動車の制御装置。
請求項３に記載の電気自動車の制御装置において、前記異常時駆動制限手段は、前記モード別制御手段で選択されたモードが、車両を前進または後退させるモードである通常走行モードである場合に、互いに車両の前後方向の同じ位置ある左右の対となる車輪のモータのうち、いずれか片方のモータが前記モータ異常検出手段で異常であると判定されると、この異常であると判定されたモータと、このモータに対して前記左右の対となるもう片方のモータとの両方の駆動を制限する電気自動車の制御装置。
請求項３または請求項４に記載の電気自動車の制御装置において、前記異常時駆動制限手段は、前記モード別制御手段で選択されたモードが、前記各転舵機構による前記全ての車輪の転舵角度を、横向きとし、かつ全車輪を互いに同じ横方向へ転がるように回転させる横移動モードである場合に、前後の対となる車輪のモータのいずれか片方のモータが前記モータ異常検出手段で異常であると判定されると、この異常であると判定されたモータと、このモータに対して前記前後の対となるもう片方のモータとの両方の駆動を制限する電気自動車の制御装置。
請求項３ないし請求項５のいずれか１項に記載の電気自動車の制御装置において、前記異常時駆動制限手段は、前記モード別制御手段で選択されたモードが、前記各転舵機構による前記各車輪の転舵角度を、各車輪が互いに共通の仮想の円周に沿う角度とし、かつ各車輪のモータの回転方向を各車輪が前記仮想の円周の同じ方向に回転させる方向とするその場回転モードである場合に、前記モータ異常検出手段でいずれか１台のモータが異常である判定されると、この異常であると判定されたモータのみの駆動を制限する電気自動車の制御装置。
請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の電気自動車の制御装置において、前記モータ異常検出手段でいずれか１台のモータが異常である判定された場合に、運転席にある表示手段に異常の表示を行わせる異常表示指令手段を設けた電気自動車の制御装置。