JP2014075868A - 電気自動車のモータ異常検出装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 電気自動車における電動モータの異常を精度良く検出することができると共に、従来技術よりもコストダウンを図ることができる電気自動車のモータ異常検出装置を提供する。
【解決手段】 車両の操舵角を検出する操舵角検出センサ15bと、電動モータ6の回転角を得る回転角度センサ36と、車速度センサ9と、左右一対の車輪2,2をそれぞれ駆動する左右の正常時における電動モータ6,6の回転角の差に基づく値と操舵角と車速との関係を設定した制御マップ10aと、回転角度センサ36で得られる左右の電動モータ6,6の回転角の差が、操舵角検出センサ15bおよび車速度センサ9で得られる操舵角および車速を制御マップ10aに照らして求まる回転角の差に基づく値から外れたとき、電動モータ6を異常と判定する異常判定手段11とを備える。
【選択図】 図2
【解決手段】 車両の操舵角を検出する操舵角検出センサ15bと、電動モータ6の回転角を得る回転角度センサ36と、車速度センサ9と、左右一対の車輪2,2をそれぞれ駆動する左右の正常時における電動モータ6,6の回転角の差に基づく値と操舵角と車速との関係を設定した制御マップ10aと、回転角度センサ36で得られる左右の電動モータ6,6の回転角の差が、操舵角検出センサ15bおよび車速度センサ9で得られる操舵角および車速を制御マップ10aに照らして求まる回転角の差に基づく値から外れたとき、電動モータ6を異常と判定する異常判定手段11とを備える。
【選択図】 図2
Description
この発明は、電気自動車のモータ異常検出装置に関し、ドライブユニットの異常を精度良く検出し得る技術に関する。
電気自動車用のインホイールモータ駆動装置における電動モータ、またはドライブユニットの機能が失陥する等の異常時には、正常な電動モータにより車両の走行を継続できる電気自動車の制御方法および制御装置が提案されている(特許文献1,2)。
電動モータを含むドライブユニットを備え、少なくとも左右一対の車輪のそれぞれを、前記ドライブユニットにより独立に駆動する電気自動車において、ドライブユニットのいずれか一方の異常時には、そのドライブユニットの異常を検出する検出手段が重要である。検出手段を下記にて示す。
電動モータを含むドライブユニットを備え、少なくとも左右一対の車輪のそれぞれを、前記ドライブユニットにより独立に駆動する電気自動車において、ドライブユニットのいずれか一方の異常時には、そのドライブユニットの異常を検出する検出手段が重要である。検出手段を下記にて示す。
1.駆動用モータのトルク指令と、この駆動用モータへ供給される駆動電流とを比較し、トルク指令に対する駆動電流が異常になったとき、そのドライブユニットの異常と判断する。
2.ドライブユニットにより駆動される車輪の車輪速度と、車両速度または左右対称車輪などの比較対象車輪の車輪速度とを比較し、車輪速度に異常を生じたとき、そのドライブユニットの異常と判断する。
3.ドライブユニットは駆動用モータの駆動トルクを検出するトルクセンサを備え、このトルクセンサで検出した駆動用モータの出力トルクが、前記駆動用モータのトルク指令に対して異常になったとき、駆動用モータの異常と判断する。
2.ドライブユニットにより駆動される車輪の車輪速度と、車両速度または左右対称車輪などの比較対象車輪の車輪速度とを比較し、車輪速度に異常を生じたとき、そのドライブユニットの異常と判断する。
3.ドライブユニットは駆動用モータの駆動トルクを検出するトルクセンサを備え、このトルクセンサで検出した駆動用モータの出力トルクが、前記駆動用モータのトルク指令に対して異常になったとき、駆動用モータの異常と判断する。
電動モータが異常と判断された場合、電動モータの異常に伴い発生するヨーモーメントを打ち消す方向へ操舵補助トルクを発生させる方法がある。また、その異常と判断した側と同軸左右反対側の駆動モータの駆動力を低下させることにより、車両に発生するヨーモーメントを小さくするとともに、左右反対側の駆動力を低下させることにより、そのタイヤのスリップ率を小さくして、タイヤに発生する横方向摩擦力を十分に確保する方法等がある。
1.駆動用電動モータの異常を検出するため、ドライブユニットは、駆動用モータの駆動トルクを検出するトルクセンサが必要となり、高価なものとなる。しかも、バッテリの電圧降下や高速領域で弱め界磁制御の実施等により、トルク指令とトルクセンサで検出したモータのトルクとは、必ず正常な誤差範囲内にあるとは限らない。それによって、駆動モータの異常の誤検知の問題が生じる。
2.車輪の車輪速度と車両速度または左右対称車輪等の比較対象車輪とを比較する車輪速度センサを備えることが必要になり、コストアップに繋がる。
2.車輪の車輪速度と車両速度または左右対称車輪等の比較対象車輪とを比較する車輪速度センサを備えることが必要になり、コストアップに繋がる。
この発明の目的は、電気自動車における電動モータの異常を精度良く検出することができると共に、従来技術よりもコストダウンを図ることができる電気自動車のモータ異常検出装置を提供することである。
この発明の電気自動車のモータ異常検出装置は、車輪2を電動モータ6により駆動するドライブユニット8を備え、少なくとも左右一対の車輪2,2のそれぞれを、前記ドライブユニット8,8により独立に駆動する電気自動車における、前記電動モータ6の異常を検出するモータ異常検出装置であって、
車両の操舵角を検出する操舵角検出センサ15bと、
前記電動モータ6の回転角を得る回転角度センサ36と、
車速を検出する車速度センサ9と、
前記左右一対の車輪2,2をそれぞれ駆動する左右の正常時における電動モータ6,6の回転角の差に基づく値と、前記操舵角と、前記車速との関係を設定した制御マップ10aと、
前記回転角度センサ36で得られる左右の電動モータ6,6の回転角の差が、前記操舵角検出センサ15bおよび前記車速度センサ9で得られる操舵角および車速を前記制御マップ10aに照らして求まる前記回転角の差に基づく値から外れたとき、前記電動モータ6を異常と判定する異常判定手段11とを備えることを特徴とする。
車両の操舵角を検出する操舵角検出センサ15bと、
前記電動モータ6の回転角を得る回転角度センサ36と、
車速を検出する車速度センサ9と、
前記左右一対の車輪2,2をそれぞれ駆動する左右の正常時における電動モータ6,6の回転角の差に基づく値と、前記操舵角と、前記車速との関係を設定した制御マップ10aと、
前記回転角度センサ36で得られる左右の電動モータ6,6の回転角の差が、前記操舵角検出センサ15bおよび前記車速度センサ9で得られる操舵角および車速を前記制御マップ10aに照らして求まる前記回転角の差に基づく値から外れたとき、前記電動モータ6を異常と判定する異常判定手段11とを備えることを特徴とする。
この構成によると、電気自動車の運転時、操舵角検出センサ15bは、車両の操舵角を検出する。回転角度センサ36は、電動モータ6の回転角を検出する。車速度センサ9は車速を検出する。制御マップ10aには、左右の正常時における電動モータ6,6の回転角の差に基づく値と、操舵角と、車速との関係が設定されている。右左折時に、操舵角に応じた内外輪の回転差が生じるため、制御マップ10aに操舵角をも加味している。換言すれば、制御マップ10aには、操舵角に応じた内外輪の回転差を見込んだ回転角が設定され、車両直進時以外にも電動モータ6の異常判定を行えるようになっている。
異常判定手段11は、回転角度センサ36で得られる現在の回転角の差が、操舵角検出センサ15bおよび車速度センサ9で得られる現在の操舵角および車速を、制御マップ10aに照らして求まる回転角の差に基づく値内にあるとき、電動モータ6を正常と判定する。異常判定手段11は、逆に現在の回転角の差が、制御マップ10aに照らして求まる回転角の差に基づく値から外れたとき、電動モータ6を異常と判定する。
この場合、バッテリ19の電圧降下等があったとしても、電動モータ6の異常を精度良く検出することができる。また高価なトルクセンサ等を用いることなく電動モータ6の異常を検出できるため、従来技術よりもコストダウンを図れる。なお、電動モータ6を異常と判定した場合、例えば、運転者に電動モータ6が異常である旨注意を喚起し、早期にこの電動モータ6に対し必要な対策を講じることが可能となる。
この場合、バッテリ19の電圧降下等があったとしても、電動モータ6の異常を精度良く検出することができる。また高価なトルクセンサ等を用いることなく電動モータ6の異常を検出できるため、従来技術よりもコストダウンを図れる。なお、電動モータ6を異常と判定した場合、例えば、運転者に電動モータ6が異常である旨注意を喚起し、早期にこの電動モータ6に対し必要な対策を講じることが可能となる。
前記制御マップ10aは、左右一対の車輪2,2のいずれか一方の車輪2を駆動する電動モータ6の正常時の回転角と、いずれか他方の車輪2を駆動する電動モータ6の正常時の回転角との差の閾値を、車速おきに設定したものであっても良い。この例では、前記回転角の差に基づく値を、左右の電動モータ6,6の正常時の回転角の差の閾値とする。このように正常時の回転角の差の閾値を、車速おきにきめ細かく設定することで、電動モータ6の異常を、車速にかかわらず精度良く検出し得る。
前記異常判定手段11は、左右一対の車輪2,2のいずれか一方の車輪2を駆動する電動モータ6の回転角と、いずれか他方の車輪2を駆動する電動モータ6の回転角との差が、前記制御マップ10aに設定された前記閾値から外れたとき、いずれか一方または両方の電動モータ6を異常と判定するものとしても良い。
前記異常判定手段11が前記電動モータ6の異常を判定したとき、前記異常判定手段11は、さらに前記回転角度センサ36で得られる回転角に基づき求めた左右一対の前記車輪2,2の前記電動モータ6,6の回転数と、前記車速度センサ9で得られる車速との差を比較し、この差の大きいいずれか一方の前記電動モータ6を異常と判定しても良い。このように異常と判定された電動モータ6を特定することで、正常な電動モータ6をそのまま使用することができるうえ、異常な電動モータ6のみを修理または交換することができる。よって作業工数の低減を図れる。
前記異常判定手段11は、前記車両の前進時、後退時の両方とも前記電動モータ6を異常と判定するものとしても良い。このように車両の前進時だけでなく後退時にも、電動モータ6を異常と判定し得るため、電動モータ6の異常を早期に検出し得るだけでなく、モータ異常検出装置としての汎用性を高めることが可能となる。
前記電気自動車は、車両の前後輪3,2のいずれか一方または両方を前記電動モータ6で駆動するものとしても良い。
前記ドライブユニット8は、前記電動モータ6の一部または全体が前記車輪2内に配置されて前記電動モータ6と車輪用軸受4と減速機7とを含むインホイールモータ駆動装置を構成するものとしても良い。
前記ドライブユニット8は、前記電動モータ6の一部または全体が前記車輪2内に配置されて前記電動モータ6と車輪用軸受4と減速機7とを含むインホイールモータ駆動装置を構成するものとしても良い。
この発明の電気自動車のモータ異常検出装置は、車輪を電動モータにより駆動するドライブユニットを備え、少なくとも左右一対の車輪のそれぞれを、前記ドライブユニットにより独立に駆動する電気自動車における、前記電動モータの異常を検出するモータ異常検出装置であって、車両の操舵角を検出する操舵角検出センサと、前記電動モータの回転角を得る回転角度センサと、車速を検出する車速度センサと、前記左右一対の車輪をそれぞれ駆動する左右の正常時における電動モータの回転角の差に基づく値と、前記操舵角と、前記車速との関係を設定した制御マップと、前記回転角度センサで得られる左右の電動モータの回転角の差が、前記操舵角検出センサおよび前記車速度センサで得られる操舵角および車速を前記制御マップに照らして求まる前記回転角の差に基づく値から外れたとき、前記電動モータを異常と判定する異常判定手段とを備える。このため、電気自動車における電動モータの異常を精度良く検出することができると共に、従来技術よりもコストダウンを図ることができる。
この発明の第1の実施形態に係る電気自動車のモータ異常検出装置を図1ないし図8と共に説明する。図1は、この実施形態に係るモータ異常検出装置を装備した電気自動車を平面図で示す概念構成のブロック図である。この電気自動車は、車体1の左右の後輪となる車輪2が駆動輪とされ、左右の前輪となる車輪3が従動輪とされた4輪の自動車である。前輪となる車輪3は操舵輪とされている。この例の電気自動車は、駆動輪となる左右の車輪2,2を、それぞれ独立の電動モータ6,6により駆動するドライブユニット8,8を備えている。電動モータ6の回転は、減速機7および車輪用軸受4を介して車輪2に伝達される。ドライブユニット8は、電動モータ6の一部または全体が車輪2内に配置されて、電動モータ6、減速機7、および車輪用軸受4を含むインホイールモータ駆動装置を構成している。各車輪2,3には、図示外のブレーキが設けられている。
制御系を説明する。車体1には、ECU21と、複数のインバータ装置22とを含むモータ駆動装置20が搭載されている。ECU21は、自動車全般の統括制御を行い、各インバータ装置22に指令を与える上位制御手段である。各インバータ装置22は、ECU21の指令に従って各走行駆動用の電動モータ6の制御をそれぞれ行う。ECU21は、コンピュータとこれに実行されるプログラム、並びに各種の電子回路等で構成される。ECU21と各インバータ装置22の弱電系とは、互いに共通のコンピュータや共通の基板上の電子回路で構成されていても良い。
ECU21は、トルク配分手段48を有する。このトルク配分手段48は、アクセル操作部16の出力するアクセル開度の信号と、ブレーキ操作部17の出力する減速指令と、操舵手段15の出力する旋回指令とから、左右輪の電動モータ6,6に与える加速・減速指令をトルク値として生成し、各インバータ装置22へ出力する。また、トルク配分手段48は、ブレーキ操作部17の出力する減速指令があったときに、電動モータ6を回生ブレーキとして機能させる制動トルク指令値と、図示外のブレーキを動作させる制動トルク指令値とに配分する機能を有する。回生ブレーキとして機能させる制動トルク指令値は、各走行用の電動モータ6,6に与える加速・減速指令のトルク指令値に反映させる。
アクセル操作部16およびブレーキ操作部17は、それぞれアクセルペダルおよびブレーキペダル等のペダルと、そのペダルの動作量を検出するセンサとを有する。
操舵手段15は、ステアリングホイール15aと、その回転角度である操舵角を検出する操舵角検出センサ15bとを有する。バッテリ19は、車体1に搭載され、電動モータ6の駆動、および車両全体の電気系統の電源として用いられる。
操舵手段15は、ステアリングホイール15aと、その回転角度である操舵角を検出する操舵角検出センサ15bとを有する。バッテリ19は、車体1に搭載され、電動モータ6の駆動、および車両全体の電気系統の電源として用いられる。
図2に示すように、インバータ装置22は、各電動モータ6に対して設けられたパワー回路部28と、このパワー回路部28を制御するモータコントロール部29とを有する。モータコントロール部29は、各パワー回路部28に対して共通して設けられていても、別々に設けられていても良い。モータコントロール部29は、このモータコントロール部29が持つインホイールモータ駆動装置に関する各検出値や制御値等の各情報をECU21に出力する機能を有する。
パワー回路部28は、インバータ31と、このインバータ31を駆動するPWMドライバ32とを有する。インバータ31は、バッテリ19の直流電力を電動モータ6の駆動に用いる3相の交流電力に変換する。
パワー回路部28は、インバータ31と、このインバータ31を駆動するPWMドライバ32とを有する。インバータ31は、バッテリ19の直流電力を電動モータ6の駆動に用いる3相の交流電力に変換する。
図3に示すように、電動モータ6は、3相の同期モータ、例えば、IPM型(埋込磁石型)同期モータ等からなる。インバータ31は、複数の駆動素子31aで構成され、電動モータ6の3相(U,V,W相)の各相の駆動電圧をパルス波形で出力する。各駆動素子31aとして半導体スイッチング素子が適用される。モータ駆動制御部37は、入力された電流指令に基づきパルス幅変調しPWMドライバ32にオンオフ指令を与え、PWMドライバ32は各駆動素子31aを駆動する。
パワー回路部28の弱電回路部であるPWMドライバ32と、モータコントロール部29とで、インバータ装置22における弱電回路部分である演算部33が構成される。演算部33は、コンピュータとこれに実行されるプログラム、および電子回路により構成される。インバータ装置22には、この他、例えば、バッテリ19とインバータ31間に並列に介在させた平滑コンデンサによる平滑部34等が設けられている。
電動モータ6には、モータロータの回転角を検出する回転角度センサ36が設けられている。電動モータ6では、その効率を最大にするため、回転角度センサ36で検出されるステータとモータロータ間の相対回転角度に基づき、ステータのコイルへ流す交流電流の各波の各相の印加タイミングを、モータコントロール部29のモータ駆動制御部37によって制御する。
図2に示すように、この電気自動車には、電動モータ6の異常を検出するモータ異常検出装置が搭載されている。同モータ異常検出装置は、操舵角検出センサ15bと、回転角度センサ36と、車速を検出する車速度センサ9と、記憶手段10と、異常判定手段11と、異常報告手段12とを有する。
前記構成のモータコントロール部29に、異常判定手段11および異常報告手段12を設けている。記憶手段10は、ECU21における記憶領域に設けられている。記憶手段10には、回転角の差に基づく値と、操舵角と、車速との関係を設定した制御マップ10a(後述する)が書換え可能に設定されている。なおモータコントロール部29における記憶領域に、制御マップを設けても良い。
前記構成のモータコントロール部29に、異常判定手段11および異常報告手段12を設けている。記憶手段10は、ECU21における記憶領域に設けられている。記憶手段10には、回転角の差に基づく値と、操舵角と、車速との関係を設定した制御マップ10a(後述する)が書換え可能に設定されている。なおモータコントロール部29における記憶領域に、制御マップを設けても良い。
異常判定手段11は、回転角度センサ36で得られる左右の電動モータ6,6の回転角の差、つまり左右の回転角度センサ信号のAD値の差が、操舵角検出センサ15bおよび車速度センサ9で得られる操舵角および車速を、制御マップ10aに照らして求まる前記回転角の差に基づく値から外れたとき、電動モータ6を異常と判定する。前記AD値とは、回転角度センサ信号のアナログ値をデジタル値に変換した値である。異常判定手段11は、車両の前進時、後退時の両方とも電動モータ6を異常と判定する。
図4は制御マップの一例を示す。同図4(a)は、ステアリングホイールを運転者から見て反時計回りに操作した左折または左コーナー時の操舵角、および車速に応じて設定される正常時の左右の電動モータにおける回転角度センサ信号のAD値の差の閾値を示した図である。この例では、前記回転角の差に基づく値を、左右の電動モータ6,6の正常時の回転角の差の閾値とする。図4(b)は、右折または右コーナー時の操舵角、および車速に応じて設定される正常時の左右の電動モータにおける回転角度センサ信号のAD値の差の閾値を示した図である。
左側の正常時の電動モータからの回転角度センサ信号のAD値から、右側の正常時の電動モータからの回転角度センサ信号のAD値を減じて求めた値の閾値を、操舵角および車速に応じて、図4(a),(b)にてData_ijと表す。前記閾値は、例えば、実車試験やシミュレーション等により適宜に定められる。なお図4においては、車速を10km/hおきに刻み、操舵角を0.5πラジアンおきに刻んでいるが、この例に必ずしも限定されるものではない。
したがって、図2に示す異常判定手段11は、一方の車輪2を駆動する電動モータ6からの回転角度センサ信号のAD値と、他方の車輪2を駆動する電動モータ6からの回転角度センサ信号のAD値との差が、制御マップ10aに設定された正常時のData_ijから外れたとき、いずれか一方または両方の電動モータ6を異常と判定する。また異常判定手段11は、電動モータ6を異常と判定したとき、さらに回転角度センサ36で得られる回転角に基づき求めた左右一対の車輪2,2の電動モータ6,6の各回転数(後述する)と、車速度センサ9で得られる車速との差をそれぞれ比較し、この差の大きいいずれか一方の電動モータ6を異常と判定する。異常報告手段12は、異常判定手段11により電動モータ6を異常と判定したときに、ECU21に前記電動モータ6の異常報告を出力する。
図5は、モータ異常検出装置における、車両のドライブレンジでの走行時(前進時)の電動モータの回転角の変化を示す図である。図2も参照しつつ説明する。電動モータ6に設けられた回転角度センサ36の電気角360°のアナログ信号を、nビットのデジタル値に変換し、電気角360°を回転角度センサ信号のAD値で表現する。例えば、軸倍角4Xの回転角度センサ36を使用した場合、電動モータ6のモータロータが1回転(機械角360°)すると、回転角度センサ36の信号として4個ののこぎり波が出力される。1個ののこぎり波は機械角90度を表す。また電動モータ6のモータロータを、この電動モータ6の出力軸側から見て逆時計回り(CCW)の方向で回すと、回転角度センサ36の値が0から上限値まで増加し、この上限値に達したらまた0に戻して、再び0から上限値まで増加する。その動きを繰り返し行うことになっている。
電動モータ6の回転数(rpm)は、一定のサンプリング時間における回転角度センサ36の信号変化量を用いて算出し得る。
具体的には、軸倍角4Xの回転角度センサ36を適用すると、「60」を、回転角度センサ信号を取得するサンプリング時間で除した値に、回転角度センサ36の信号変化量を乗じる。この信号変化量を乗じて求めた値を、前記上限値に4を乗じた値で除すことで、電動モータ6の回転数を算出し得る。
具体的には、軸倍角4Xの回転角度センサ36を適用すると、「60」を、回転角度センサ信号を取得するサンプリング時間で除した値に、回転角度センサ36の信号変化量を乗じる。この信号変化量を乗じて求めた値を、前記上限値に4を乗じた値で除すことで、電動モータ6の回転数を算出し得る。
図6は、このモータ異常検出装置における、車両のドライブレンジでの走行時の回転数変化に応じた電動モータの回転角の変化状況を示す図である。この図6は、電動モータの回転方向が出力軸側から見て逆時計回り(CCW)で、回転数rot2>rot1>rot3の場合に応じた回転角度センサ信号のAD値の変化状況を表している。電動モータの回転数が高いほど、一定時間内で出力された回転角度センサののこぎり波の数が多くなる。
図7は、このモータ異常検出装置における、車両のリバースレンジでの走行時(後進時)の電動モータの回転角の変化を示す図である。この図7は、電動モータのモータロータが、この電動モータの出力軸側から見て順時計回り(CW)の方向で回転するときの回転角度センサ信号のAD値の変化状況を示している。回転角度センサの値が上限値から0まで減少し、0に達したらまた上限値に戻して、再び設定値から0まで減少する。その動きを繰り返し行うことになっている。
図8は、このモータ異常検出装置における、車両のリバースレンジでの走行時の回転数変化に応じた電動モータの回転角の変化状況を示す図である。この図8は、電動モータの回転方向がこの電動モータの出力軸側から見て順時計回り(CW)で、回転数rot2>rot1>rot3の場合に応じた回転角度センサ信号のAD値の変化状況を表している。
作用効果について説明する。
電気自動車の運転時において、操舵角検出センサ15bは車両の操舵角を検出し、回転角度センサ36は電動モータ6の回転角を検出し、車速度センサ9は車速を検出する。異常判定手段11は、一方の車輪2を駆動する電動モータ6からの回転角度センサ信号のAD値と、他方の車輪2を駆動する電動モータ6からの回転角度センサ信号のAD値との差が、制御マップ10aに設定された正常時のData_ijから外れたとき、いずれか一方または両方の電動モータ6を異常と判定する。
電気自動車の運転時において、操舵角検出センサ15bは車両の操舵角を検出し、回転角度センサ36は電動モータ6の回転角を検出し、車速度センサ9は車速を検出する。異常判定手段11は、一方の車輪2を駆動する電動モータ6からの回転角度センサ信号のAD値と、他方の車輪2を駆動する電動モータ6からの回転角度センサ信号のAD値との差が、制御マップ10aに設定された正常時のData_ijから外れたとき、いずれか一方または両方の電動モータ6を異常と判定する。
また異常判定手段11は、電動モータ6を異常と判定したとき、さらに回転角度センサ36で得られる回転角に基づき求めた左右一対の車輪2,2の電動モータ6,6の各回転数と、車速度センサ9で得られる車速との差をそれぞれ比較し、この差の大きいいずれか一方の電動モータ6を異常と判定する。このように異常と判定された電動モータ6を特定することで、正常な電動モータ6をそのまま使用することができるうえ、異常な電動モータ6のみを修理または交換することができる。よって作業工数の低減を図れる。
制御マップ10aに、左右の回転角差の閾値(Data_ij)を、車速おきにきめ細かく設定することで、異常判定手段11は、電動モータ6の異常を車速にかかわらず精度良く検出し得る。制御マップ10aには、操舵角に応じた内外輪の回転差を見込んだ回転角が設定され、車両直進時以外にも電動モータ6の異常判定を精度良く行えるようになっている。バッテリ19の電圧降下等があったとしても、電動モータ6の異常を精度良く検出することができる。また高価なトルクセンサ等を用いることなく電動モータ6の異常を検出できるため、従来技術よりもコストダウンを図れる。また異常報告手段12は、ECU21に電動モータ6の異常報告を出力し、ECU21の異常表示手段13は、表示装置14に前記電動モータ6が異常である旨出力して運転者に注意を喚起し得る。これにより運転者は、早期にこの電動モータ6に対し必要な対策を講じることが可能となる。
他の実施形態として、左右の前輪を駆動輪とし、左右の後輪を従動輪とした電気自動車に、このモータ異常検出装置を適用しても良い。
図9に示すように、左右の前後輪3,2を駆動輪とした4輪駆動式の電気自動車に、このモータ異常検出装置を適用しても良い。
図9に示すように、左右の前後輪3,2を駆動輪とした4輪駆動式の電気自動車に、このモータ異常検出装置を適用しても良い。
2,3…車輪
6…電動モータ
8…ドライブユニット
9…車速度センサ
10a…制御マップ
11…異常判定手段
15b…操舵角検出センサ
36…回転角度センサ
6…電動モータ
8…ドライブユニット
9…車速度センサ
10a…制御マップ
11…異常判定手段
15b…操舵角検出センサ
36…回転角度センサ
Claims (7)
- 車輪を電動モータにより駆動するドライブユニットを備え、少なくとも左右一対の車輪のそれぞれを、前記ドライブユニットにより独立に駆動する電気自動車における、前記電動モータの異常を検出するモータ異常検出装置であって、
車両の操舵角を検出する操舵角検出センサと、
前記電動モータの回転角を得る回転角度センサと、
車速を検出する車速度センサと、
前記左右一対の車輪をそれぞれ駆動する左右の正常時における電動モータの回転角の差に基づく値と、前記操舵角と、前記車速との関係を設定した制御マップと、
前記回転角度センサで得られる左右の電動モータの回転角の差が、前記操舵角検出センサおよび前記車速度センサで得られる操舵角および車速を前記制御マップに照らして求まる前記回転角の差に基づく値から外れたとき、前記電動モータを異常と判定する異常判定手段とを備えることを特徴とする電気自動車のモータ異常検出装置。 - 請求項1に記載の電気自動車のモータ異常検出装置において、前記制御マップは、左右一対の車輪のいずれか一方の車輪を駆動する電動モータの正常時の回転角と、いずれか他方の車輪を駆動する電動モータの正常時の回転角との差の閾値を、車速おきに設定したものである電気自動車のモータ異常検出装置。
- 請求項2に記載の電気自動車のモータ異常検出装置において、前記異常判定手段は、左右一対の車輪のいずれか一方の車輪を駆動する電動モータの回転角と、いずれか他方の車輪を駆動する電動モータの回転角との差が、前記制御マップに設定された前記閾値から外れたとき、いずれか一方または両方の電動モータを異常と判定する電気自動車のモータ異常検出装置。
- 請求項2または請求項3に記載の電気自動車のモータ異常検出装置において、前記異常判定手段が前記電動モータを異常を判定したとき、前記異常判定手段は、さらに前記回転角度センサで得られる回転角に基づき求めた左右一対の前記車輪の前記電動モータの回転数と、前記車速度センサで得られる車速との差を比較し、この差の大きいいずれか一方の前記電動モータを異常と判定する電気自動車のモータ異常検出装置。
- 請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の電気自動車のモータ異常検出装置において、前記異常判定手段は、前記車両の前進時、後退時の両方とも前記電動モータを異常と判定する電気自動車のモータ異常検出装置。
- 請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の電気自動車のモータ異常検出装置において、前記電気自動車は、車両の前後輪のいずれか一方または両方を前記電動モータで駆動する電気自動車のモータ異常検出装置。
- 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モータ異常検出装置において、前記ドライブユニットは、前記電動モータの一部または全体が前記車輪内に配置されて前記電動モータと車輪用軸受と減速機とを含むインホイールモータ駆動装置を構成する電気自動車のモータ異常検出装置。
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