JP2016134983A

JP2016134983A - 電気自動車の異常対応制御装置

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Publication number: JP2016134983A
Application number: JP2015007610A
Authority: JP
Inventors: 明生中島; Akio Nakajima
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2015-01-19
Filing date: 2015-01-19
Publication date: 2016-07-25
Anticipated expiration: 2035-01-19
Also published as: WO2016117433A1; JP6537832B2

Abstract

【課題】左右の駆動輪を個別に駆動するモータを搭載した自動車において、一部のモータやインバータ装置に不具合が発生した場合に、車両の挙動をできるだけ迅速に安定させながら、退避させたり、修理場所へ移動させたりする走行を安全に行えるようにする。
【解決手段】左右の駆動輪２を個別に駆動するモータ５を搭載し、前記各モータ５を個別に制御する制御部１４ａを有する左右のインバータ装置１２と、ＥＣＵ１１とを有する電気自動車に適用される。前記左右のインバータ装置１２間の通信を行うインバータ間通信手段１９を設ける。前記左右の駆動輪２を個別に駆動するいずれか片方のモータ５またはそのインバータ装置１２に不具合が生じたときに、前記インバータ間通信手段１９を用いて、前記ＥＣＵ１１の介入無しにもう片方の前記インバータ装置１２の出力を制限する相互制御部１４ｂを設ける。
【選択図】図１

Description

この発明は、２モータ車、４輪駆動車、インホイールモータ車等の左右の駆動輪を個別に駆動するモータを搭載した電気自動車の異常対応制御装置に関する。

左右に駆動部を有するインホイールモータ車両や、左右の駆動輪を個別に駆動する２個または４個のモータを搭載した電気自動車がある。このような車両では、モータごとにそれぞれインバータ装置を配置し、アクセルからの操作量をそれぞれのインバータ装置に送信するＥＣＵ（車両制御ユニット）を配するのが一般的である。

このような車両において、片方のインバータ装置またはモータが走行中に故障し、片側のみ停止した場合、残りのモータが大きなトルクを出し続けると車両の挙動が悪くなる。インバータ装置、モータの故障とは、出力が出ない、出力が最大値あるいはそれ以上から落ちない、出力が制御できない、温度が規定よりも上がりすぎる、電源の供給が切断される、電源電圧が小さすぎる、大きすぎる、電池容量が足りない、回転センサの異常、電流センサの異常、モータロック、冷却水異常、ＣＰＵ異常、スイッチング素子の異常などが考えられる。

このような場合には、通常ＥＣＵからの指令で、もう一方のモータも停止またはトルク制限を行う。または特別な専用回路を設けてより安全性を追求する方法も提案されている。（文献２参照）

特開２０１３−２５１９７３号公報特開２００８−２４５３７２号公報特開２０１２−１８６９２９号公報特開２００４−１７５３１３号公報

上記のようにＥＣＵからの指令でモータやインバータ装置の不具合に対処する場合、ＥＣＵ自体や、ＥＣＵとインバータ装置の通信回線の切断やショートによる故障で、上記シーケンスが設計通りに働かないことがあり、安全性が不十分である。

ＥＣＵを介することなく各インバータ装置間の直接に異常対応の制御を行うことも提案されている（例えば特許文献３，４）。しかし、特許文献３の技術は、異常検出された場合に、左右の他方の車輪のモータを異常の検出されたモータと同じ状態に近づくように制御するため、モータの異常の状態によっては、他方のモータを駆動させることができない場合が予想される。また、特許文献４の技術は、異常検出された場合に、左右の他方の車輪のモータを健全側の車輪のインバータ装置で制御するが、クラッチ等の動力伝達率を変更させる動力伝達機構が必要になる。

この発明の目的は、左右の駆動輪を個別に駆動するモータを搭載した自動車において、一部のモータやインバータ装置に不具合が発生した場合に、車両の挙動をできるだけ迅速に安定させながら、他の車両の走行の妨げとならないように退避させたり、修理場所へ移動させたりする走行を安全に行える電気自動車の異常対応制御装置を提供することである。

この発明の第１の電気自動車の異常対応制御装置は、左右の駆動輪２を個別に駆動するモータ５を搭載し、前記各モータ５を個別に制御する制御部１４を有する左右のインバータ装置１２と、アクセル入力から生成した駆動指令を前記各インバータ装置１２の前記制御部１４に与えるＥＣＵ１１とを有する電気自動車における異常対応制御装置であって、
前記左右のインバータ装置１２間の通信を行うインバータ間通信手段１９を設け、前記左右の駆動輪２を個別に駆動するいずれか片方のモータ５またはそのインバータ装置１２に不具合が生じたときに、前記インバータ間通信手段１９を用いて、前記ＥＣＵ１１の介入無しにもう片方の前記インバータ装置１２の出力を制限する相互制御部１４ｂを設けたことを特徴とする。
なお、上記の「出力の制限」は、例えば出力するトルク指令値の制限、または回転速度の制限としても良い。この「出力の制限」は、特に説明がない場合、以下の説明でも同様である。

この構成によると、インバータ装置１２に設けられた相互制御部１４ｂは、左右の駆動輪２を個別に駆動するいずれか片方のモータ５またはそのインバータ装置１２に不具合が生じたときに、インバータ間通信手段１９を用いて、前記ＥＣＵ１１の介入無しにもう片方の前記インバータ装置１２の出力を制限する。このように左右のいずれか片方のモータ５またはインバータ装置１２に不具合が生じたときに、もう片方のインバータ装置１２は、出力を止めるのではなく、出力を制限しながら駆動を続けさせる。そのため、一部のモータやインバータ装置１２に不具合が発生した場合に、他の車両の走行の妨げとならないように路肩等に退避させたり、修理場所へ移動させたりする走行を安全に行える。
また、ＥＣＵ１１の介入無しにインバータ間通信手段１９を用いて、インバータ装置１２で直接に通信し、健全な方のインバータ装置１２によるモータ制御を、出力を制限しながら続ける。そのため、ＥＣＵ１１自体や、ＥＣＵ１１とインバータ装置１２間の通信回線の切断やショートによる故障等があっても出力制限が行え、かつＥＣＵ１１を介さないことから不具合検出からの応答性が良く、モータ５やインバータ装置１２の不具合が発生しても車両の挙動をできるだけ迅速に安定させることができる。

この発明の電気自動車の異常対応制御装置において、前記左右のインバータ装置１２間のインバータ間通信手段１９を、車両内の通信を行うＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）の一部としても良い。
インバータ間通信手段１９を車両１内の通信を行うＬＡＮの一部とすると、一般的な規格のＬＡＮ等を用いることができ、特別な機器を設けることなくインバータ間通信を安定して行える。

また、この発明の電気自動車の異常対応制御装置において、前記左右のインバータ装置１２間のインバータ間通信手段１９を、両インバータ装置１２間で直接的に回線を接続して行う構成としても良い。
インバータ間通信手段１９を、両インバータ装置１２間で直接的に回線を接続する構成とした場合は、車両内の通信を行うＬＡＮの一部とする場合と異なり、他の情報の通信の完了を待つ必要がなく、応答性がより一層向上する。

この発明の前記いずれかの構成の電気自動車の異常対応制御装置において、前記電気自動車が、前輪となる左右の駆動輪２を個別に駆動するモータ５、および後輪となる左右の駆動輪２を個別に駆動するモータ５と、前記各モータ５を個別に制御する制御部１４を有する前輪側の左右のインバータ装置１２および後輪側の左右のインバータ装置１２を備える４輪駆動の電気自動車であって、前記前輪側の左右のインバータ装置１２間の通信を行うインバータ間通信手段１９および後輪側の左右のインバータ装置１２間の通信を行うインバータ間通信手段１９を、互いに独立して設けても良い。
この構成によると、４輪駆動車において、左右のモータ５のインバータ装置１２間で上記の出力制限の制御が行える。

この発明の他の電気自動車の異常対応制御装置は、前後の左右の駆動輪２を個別に駆動するモータ５を搭載し、前記各モータ５を個別に制御する制御部１４を有する左右のインバータ装置１２と、運転者に入力操作されるアクセル入力から生成した駆動指令を前記各インバータ装置１２の前記制御部１４に与えるＥＣＵ１１とを有する４輪駆動の電気自動車における異常対応制御装置であって、
全ての前記インバータ装置１２の相互間を接続するインバータ間通信手段１９を備え、前記各モータ５およびインバータ装置１２のうちのいずれか１個のモータ５またはインバータ装置１２に不具合が生じたときに、前記インバータ間通信手段１９を用いて、前記ＥＣＵ１１の介入無しに、不具合の生じたモータ５またはインバータ装置１２を除く全てのインバータ装置１２の出力を、前記インバータ装置１２の間の前記インバータ間通信手段１９を用いて出力制限を行う相互制御部１４ｂを設けたことを特徴とする。
この構成の場合、４輪駆動車において、１個のモータ５またはインバータ装置１２に不具合が生じたときに、不具合の生じたモータ５またはインバータ装置１２を除く全てのインバータ装置１２の出力を制限する。そのため、４輪駆動車において、より一層安全に退避場所や修理場所への走行が行える。その場合にも、ＥＣＵ１１を介さないことから不具合検出からの応答性が良く、モータ５やインバータ装置１２の不具合が発生しても車両の挙動をできるだけ迅速に安定させることができる。

この発明のさらに他の電気自動車の異常対応制御装置は、前後の左右の駆動輪２を個別に駆動するモータ５を搭載し、前記各モータ５を個別に制御する制御部１４を有する左右のインバータ装置１２と、運転者に入力操作されるアクセル入力から生成した駆動指令を前記インバータ装置１２の前記各制御部１４に与えるＥＣＵ１１とを有する４輪駆動の電気自動車における異常対応制御装置であって、
少なくとも前輪側の左右の前記インバータ装置１２の相互間、および後輪側の左右の前記インバータ装置１２の相互間を接続するインバータ間通信手段１９を備え、
前輪の左右いずれか片方のモータ５またはインバータ装置１２に不具合が生じたときは、前輪の他方のインバータ装置１２のみの出力を制限し、後輪の左右いずれか片方のモータ５またはインバータ装置１２に不具合が生じたときは、後輪の他方のインバータ装置１２のみの出力を制限する相互制御部１４ｂを設けたことを特徴とする。

この構成の場合、４輪駆動車において、１個のモータ５またはインバータ装置１２に不具合が生じたときに、前輪同士、および後輪同士で、片方のモータ５またはインバータ装置１２に不具合が生じたときに、もう片方のインバータ装置１２の出力を制限する。そのため、４輪駆動車において、出力制限の程度をできるだけ抑えて走行性を高く維持しながら、安全に退避場所や修理場所への走行が行える。その場合にも、ＥＣＵ１１を介さないことから不具合検出からの応答性が良く、モータ５やインバータ装置１２の不具合が発生しても車両の挙動をできるだけ迅速に安定させることができる。

この発明の電気自動車の異常対応制御装置は、左右の駆動輪を個別に駆動するモータを搭載し、前記各モータを個別に制御する制御部を有する左右のインバータ装置と、各アクセル入力から生成した駆動指令を前記インバータ装置の前記制御部に与えるＥＣＵとを有する電気自動車における異常対応制御装置であって、
前記左右のインバータ装置間の通信を行うインバータ間通信手段を設け、前記左右の駆動輪を個別に駆動するいずれか片方のモータまたはそのインバータ装置に不具合が生じたときに、前記インバータ間通信手段を用いて、前記ＥＣＵの介入無しにもう片方の前記インバータ装置の出力を制限する相互制御部を設けたため、一部のモータやインバータ装置に不具合が発生した場合に、車両の挙動をできるだけ安定させながら、他の車両の走行の妨げとならないように退避させたり、修理場所へ移動させたりする走行を安全に行える。

この発明の他の電気自動車の異常対応制御装置は、前後の左右の駆動輪を個別に駆動するモータを搭載し、前記各モータを個別に制御する制御部を有する左右のインバータ装置と、アクセル入力から生成した駆動指令を前記インバータ装置の前記各制御部に与えるＥＣＵとを有する４輪駆動の電気自動車における異常対応制御装置であって、
全ての前記インバータ装置の相互間を接続するインバータ間通信手段を備え、
前記各モータおよびインバータ装置のうちのいずれか１個のモータまたはインバータ装置に不具合が生じたときに、前記インバータ間通信手段を用いて、前記ＥＣＵの介入無しに、不具合の生じたモータまたはインバータ装置を除く全てのインバータ装置の出力の制限を、前記インバータ間通信手段を用いて行う相互制御部を設けたため、一部のモータやインバータ装置に不具合が発生した場合に、車両の挙動をできるだけ安定させながら、他の車両の走行の妨げとならないように退避させたり、修理場所へ移動させたりする走行を安全に行える。

この発明のさらに他の電気自動車の異常対応制御装置は、前後の左右の駆動輪を個別に駆動するモータを搭載し、前記各モータを個別に制御する制御部を有する左右のインバータ装置と、アクセル入力から生成した駆動指令を前記インバータ装置の前記各制御部に与えるＥＣＵとを有する４輪駆動の電気自動車における異常対応制御装置であって、
少なくとも前輪側の左右の前記インバータ装置の相互間、および前輪側の左右の前記インバータ装置の相互間を接続するインバータ間通信手段を備え、
前輪の左右いずれか片方のモータまたはインバータ装置に不具合が生じたときは、前輪の他方のインバータ装置のみの出力を制限し、後輪の左右いずれか片方のモータまたはインバータ装置に不具合が生じたときは、後輪の他方のインバータ装置のみの出力を制限する相互制御部を設けたため、一部のモータやインバータ装置に不具合が発生した場合に、車両の挙動をできるだけ安定させながら、他の車両の走行の妨げとならないように退避させたり、修理場所へ移動させたりする走行を安全に行える。

（Ａ），（Ｂ）はそれぞれこの発明の第１実施形態に係る異常対応制御装置を適用した電気自動車およびその制御系の概念構成を示すブロック図である。同異常対応制御装置における相互制御部の具体例を示すブロック図である。同異常対応制御装置におけるインバータ間通信手段のフォトカプラ−方式とした例を示す説明図である。同異常対応制御装置におけるインバータ間通信手段のワイヤードＯＲ方式とした例を示す説明図である。同異常対応制御装置の制御動作を示す流れ図である。（Ａ），（Ｂ）はそれぞれこの発明の他の実施形態に係る異常対応制御装置を適用した電気自動車およびその制御系の概念構成を示すブロック図である。（Ａ），（Ｂ）はそれぞれこの発明のさらに他の実施形態に係る異常対応制御装置を適用した電気自動車およびその制御系の概念構成を示すブロック図である。

この発明の第１の実施形態を図１ないし図５と共に説明する。この異常対応制御装置を適用する電気自動車は、車両１の後部の左右の後輪がそれぞれモータ５により個別に駆動される駆動輪２とされ、前輪が転舵装置８によって転舵される従動輪３となる後輪２輪駆動車である。モータ５は、駆動輪２を支持する車輪用軸受６と、モータ５の回転を前記車輪用軸受６のハブ兼用の回転側輪となる内輪に減速して伝達する減速機７と共に、インホイールモータ駆動装置４を構成する。各駆動輪２および従動輪３に、ブレーキ９が設けられている。各モータ５は、同期モータ等の交流モータである。転舵装置８は、ステアリングホイール等の操舵操作手段１８によって操作される。

制御系は、車両の全体の統合制御，協調制御を行う電気制御ユニットであるＥＣＵ１１と、このＥＣＵ１１の出力する指令に従ってモータ５を制御するインバータ装置１２とで構成される。

ＥＣＵ１１は、電気自動車の場合「ＶＣＵ（車両制御ユニット）」とも称される。ＥＣＵ１１は、アクセルペダル等のアクセル操作手段１６からのアクセル入力と、ブレーキペダル等のブレーキ操作手段１７からのブレーキ入力とに応じて車両全体の制駆動トルクの指令を生成し、各モータ５のインバータ装置１２へ分配する指示トルク生成手段２１を有している。ＥＣＵ１１は、マイクロコンピュータとこれに実行されるプログラム、および電子回路等により構成される。

インバータ装置１２は、パワー回路部１３と制御部１４とで構成される。パワー回路部１３は、スイッチング素子からなる複数のパワー素子で構成されてバッテリーの直流電力を３相の交流電力に変換しモータ５へ与えるインバータ１５と、このインバータ１５の出力をＰＷＭ制御等で制御する回路（図示せず）とで構成される。制御部１４は、マイクロコンピュータとこれに実行されるプログラム、および電子回路等により構成される。

インバータ装置１２の制御部１４には、ＥＣＵ１１から与えられるトルク指令に従って電流指令をパワー回路部１３に出力するトルク制御部１４ａが設けられている。トルク制御部１４ａは、トルク制御を電流制御等でフィードバック制御する。このときに、モータ５の回転位相等に応じたベクトル制御等の効率化を図る制御を行う。

この実施形態の電気自動車の異常対応制御装置は、上記構成の制御系において、個々のインバータ装置１２間で通信を行うインバータ間通信手段１９を設けると共に、各インバータ装置１２の制御部１４に、相互制御部１４ｂを設けている。

前記インバータ間通信手段１９は、例えば、車両１内の通信を行うＬＡＮの一部として設けられる。このＬＡＮは、例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network ），ＦｌｅｘＲａｙ，イーサネット（登録商標）、ＬＩＮ（Local Interconnect Network ）、ＲＳ−４８５などの一般的なＬＡＮを用いることができる。この場合、２つのインバータ装置１２間に専用の回線を設置する構成と、他の機器も接続された回線を利用する構成とのいずれであっても良い。

前記インバータ間通信手段１９は、前記一般的なＬＡＮの他に、直接的に回線を接続して信号のやり取りを行う形式としても良い。この直接的に回線を接続する方式としては、図３のフォトカプラーを利用した方式や、図４のワイヤードＯＲ方式等、リレーの接点信号方式とした例（図示せず）が採用できる。

図３のフォトカプラーを利用した方式のインバータ間通信手段１９は、左右の各インバータ装置１２に設けたフォトカプラー１９ａに、他方のインバータ装置１２に設けられた停止命令送信手段１９ｂから、不具合発生時に停止命令を送信するようにした例を示す。同図の例の左右のインバータ装置１２，１２間の各配線は専用配線とされる。

図４のワイヤードＯＲ方式のインバータ間通信手段１９は、左右の各インバータ装置１２にワイヤードＯＲ回路１９ｃを設け、専用配線を接続して構成される。この構成の場合、左右の各不具合のインバータ装置１２が、もう一方に専用配線で停止命令を送る。例えば、正常時はＨレベル、異常時にはＬレベルにして、異常を伝える。各インバータ装置１２は、自身がＨレベルを出力しているのにＬレベルを観察した場合、相手側インバータ装置１２が異常と判断する。

図１の前記インバータ装置１２の制御部１４における前記相互制御部１４ｂは、いずれか片方のモータ５またはそのインバータ装置１２に不具合が生じたときに、前記インバータ間通信手段１９を用いて、前記ＥＣＵ１１の介入無しにもう片方の前記インバータ装置１２の出力を制限する手段である。相互制御部１４ｂによる出力制限としては、例えば、正常な１輪のトルクの最大値を、通常の５０％から５％の間で任意に設定した値に落とすようにする。相互制御部１４ｂは、特に異常の程度が高い場合は、停止させるようにしても良い。

相互制御部１４ｂは、具体例を挙げると、図２に示すように自己診断機能部２１、トルク・状態判定部２２、およびインバータ間通信制御部１４ｂｂにより構成される。自己診断機能部２１は、自己のインバータ装置１２またはモータ５に異常が発生したことを所定の診断基準と入力信号等により診断する手段である。例えば、正常か、異常発生か、停止中であるか等を検出する。トルク・状態判定部２２は、モータ回転数、トルク（モータ電流）、温度等の検出値を判定する。インバータ間通信制御部１４ｂｂは、自己診断機能部２１で異常と診断された場合に、前記インバータ間通信手段１９を介して他のインバータ装置１２へ異常発生の信号を送信し、かつトルク・状態判定部２２の判定結果を常に送信する。前記自己診断機能部２１およびトルク・状態判定部２２により、自己側診断部１４ｂａが構成される。

インバータ間通信手段１９で接続されたそれぞれの相互制御部１４ｂは，例えば、互いに、以下の情報の一部あるいは全部を通信する。
(1) 自己診断の結果：正常か異常発生か停止中か。
(2) 運転状況：回転数、トルク、温度等。
(3) ＥＣＵ１１からの指令値。
また、相互制御部１４ｂは、相手側からの情報と、自身の情報、ＥＣＵ１１からの指令情報を比較し、矛盾があればトルク制限または停止を行う。具体的には、例えば次の各場合に、トルク制限または停止を行う。停止あるいはトルク制限の場合は、インバータ間通信手段１９で相手側に停止の信号を送信する。
(1) 相手側の自己診断の結果、異常発生か停止中の時。
(2) 相手側の運転状況が想定よりかけ離れている時。
想定値はあらかじめ決めておき、自身のデータの関数とすることも可能。
(3) 相手側のＥＣＵ１１からの指令値が想定よりかけ離れている時。
例えば相手側に停止命令が入った場合や、トルクなどが著しく違う場合。
(4) 相手側から一定時間以上通信がない場合。
なお、相互制御部１４ｂは、ＥＣＵ１１にも、相手側の理由により停止あるいはトルク制限することを通信する。

図５は、上記構成の異常対応制御装置における、ＥＣＵ１１および左右のインバータ装置１２における相互制御部１４ｂの処理の一例を示す流れ図である。
ＥＣＵ１１は、運転者の操作量であるアクセル入力およびブレーキ入力に従って、左右のモータ５へ分配する駆動指令となるトルク指令のトルク値を計算し、左右のモータ５のインバータ装置１２へ分配する（ステップＳ１）。ＥＣＵ１１は、この後、車両１の任意に設定された所定事項に関する診断である環境診断を行い（ステップＳ２）、異常があれば左右のインバータ装置１２へ停止指令を送り（ステップＳ３）、直接にステップＳ１に戻る。環境診断（ステップＳ２）において正常である場合は
ステップＳ１に戻る。

左右のインバータ装置１２は、互いに同様の処理を行うため、左側のインバータ装置１２の処理について説明し、右側のインバータ装置１２については、対応ステップにダッシュの符号を付して説明を省略する。
各インバータ装置１２は、ＥＣＵ１１からトルク指令を受信すると（ステップＳ４）、そのトルク指令に応じた電流を各モータ５に与え（ステップＳ５）、モータ５は駆動輪２に駆動力を与え、車両１を走行駆動させる。この後、発生トルクを推定し（ステップＳ６）、他方のモータ５またはインバータ装置１２の異常の判断を行う（ステップＳ７）。この異常の判定には、例えば、他方のインバータ装置１２でトルク推定（ステップＳ６′）を行った値を用いる。異常であれば出力制限指令を出力（ステップＳ９）し、出力制限処理を行う（ステップＳ１０）。異常の程度によっては、出力制限の代わりに、停止を行う（ステップＳ９，１０）。

上記判断ステップＳ７において、正常である場合は自己診断を行う（ステップＳ８）。自己診断の結果、正常であればステップＳ１へ戻り、異常であれば出力制限指令を出力し（ステップＳ９）、出力制限処理を行う（ステップＳ１０）。上記自己診断（ステップＳ８）には、他方のインバータ装置１２の出力制限指令を利用する。

上記構成の電気自動車の異常対応制御装置によると、このように左右のいずれか片方のモータ５またはインバータ装置１２に不具合が生じたときに、もう片方のインバータ装置１２は、出力を止めるのではなく、出力を制限しながら駆動を続けさせる。そのため、一部のモータやインバータ装置１２に不具合が発生した場合に、他の車両の走行の妨げとならないように路側帯や路肩等に退避させたり、修理場所へ移動させたりする走行を安全に行える。高速道路などで異常が発生した場合、残りの１輪は停止させるより、わずかなトルクを与え、車両を路側帯に退避させるなどの手段が取れる方がより安全である。
また、ＥＣＵ１１の介入無しにインバータ間通信手段１９を用いて、インバータ装置１２間で直接に通信し、健全な方のインバータ装置１２によるモータ制御を、出力を制限しながら続ける。そのため、ＥＣＵ１１自体や、ＥＣＵ１１とインバータ装置１２間の通信回線の切断やショートによる故障等があっても出力制限が行え、かつＥＣＵ１１を介さないことから不具合検出からの応答性が良く、モータ５やインバータ装置１２の不具合が発生しても車両の挙動をできるだけ確実かつ迅速に安定させることができる。

前記インバータ間通信手段１９を、車両内の通信を行うＬＡＮの一部とした場合は、一般的な規格のＬＡＮ等を用いることができ、特別な機器を設けることなくインバータ間通信を安定して行える。また、前記インバータ間通信手段１９を、両インバータ装置１２間で直接的に回線を接続する構成とした場合は、車両内の通信を行うＬＡＮの一部とする場合と異なり、他の情報の通信の完了を待つ必要がなく、応答性がより一層向上する。

図６は、この発明の他の実施形態を示す。この実施形態において、特に説明した事項の他は、前記実施形態と同様である。この実施形態は、左右前後の駆動輪２を個別に駆動する４台のモータ５を搭載した４輪駆動の電気自動車に適用した例である。この例では、前輪と後輪を分けて考えて前記と同様の制御を行うようにしている。すなわち、この例では、各モータ５を個別に制御する制御部１４を有する前輪側の左右のインバータ装置１２および後輪側の左右のインバータ装置１２を備え、前輪側の左右のインバータ装置１２間の通信を行うインバータ間通信手段１９および後輪側の左右のインバータ装置１２間の通信を行うインバータ間通信手段１９を、互いに独立して設けている。ただし、物理的には同じＬＡＮを使用し、信号のみ分ける構成としても良い。直接的に回線を接続する場合も、インバータ間通信手段１９を前後それぞれ２組準備する。

この実施形態では、例えば、前輪の１つのインバータ装置１２またはモータ５の異常時には、ＥＣＵ１１を介せず、独立した前輪側のインバータ間通信１９により、１つのインバータ装置１２またはモータ５の異常を、もう一方のインバータ装置１２に通信し、もう一方のインバータ１２が自動的にトルク制限あるいは停止を行う。このように、４輪駆動車において、左右のモータ５のインバータ装置１２間で上記出力制限の制御が行える。

図７は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態において、特に説明した事項の他は、前記実施形態と同様である。この実施形態は、左右前後の駆動輪２を個別に駆動する４台のモータ５を搭載した４輪駆動の電気自動車に適用した例である。この例では、全ての前記インバータ装置１２の相互間を接続するインバータ間通信手段１９を備え、これら全てのインバータ装置１２の制御部１４に相互制御部１４ｂを設ける。

前記各相互制御部１４ｂは、前記各モータ５およびインバータ装置１２のうちのいずれか１個のモータ５またはインバータ装置１２に不具合が生じたときに、前記インバータ間通信手段１９を用いて、前記ＥＣＵ１１の介入無しに、不具合の生じたモータ５またはインバータ装置１２を除く全てのインバータ装置１２の出力につき、前記インバータ装置１２の間の前記インバータ間通信手段１９を用いて出力制限を行う。

この構成の場合、４輪駆動車において、１台のモータ５またはインバータ装置１２に不具合が生じたときに、不具合の生じたモータ５またはインバータ装置１２を除く全てのインバータ装置１２の出力を制限するため、より一層安全に退避場所や修理場所への走行が行える。その場合にも、ＥＣＵ１１を介さないことから不具合検出からの応答性が良く、モータ５やインバータ装置１２の不具合が発生しても車両の挙動をできるだけ迅速に安定させることができる。

同図の電気自動車の異常対応制御装置において、前記インバータ間通信手段１９は、前記と同様に全ての前記インバータ装置１２の相互間を接続する構成とし、前記各相互制御部１４ｂは、前輪の左右いずれか片方のモータ５またはインバータ装置１２に不具合が生じたときは、前輪の他方のインバータ装置１２のみの出力を制限し、後輪の左右いずれか片方のモータ５またはインバータ装置１２に不具合が生じたときは、後輪の他方のインバータ装置１２のみの出力を制限する構成としても良い。なお、この相互制御部１４ｂの構成の場合、前記インバータ間通信手段１９は、必ずしも全てのインバータ装置１２の相互間を接続する構成でなくても良く、少なくとも前輪側の左右の前記インバータ装置１２の相互間、および後輪側の左右の前記インバータ装置１２の相互間を接続する構成であれば良い。

なお、前記各実施形態では、インホイールモータ駆動装置４を搭載した電気自動車に適用した場合につき説明したが、この発明は、インホイールモータ車に限らず、左右の駆動輪を個別に駆動するモータを搭載した電気自動車一般に適用できる。例えば、モータ５が車台に設置されて駆動シャフトや等速ジョイント等の伝達部品を介してモータ５の回転を車輪に伝達する自動車にも適用できる。また、この発明の速度制御装置を適用する電気自動車は、モータとエンジンとを搭載したハイブリッド車においても、モータ駆動で走行する場合に適用することができる。

以上、実施例に基づいて本発明を実施するための形態を説明したが、ここで開示した実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１…車両
２…駆動輪
３…従動輪
４…インホイールモータ駆動装置
１１…ＥＣＵ
１２…インバータ装置
１３…パワー回路部
１４…制御部
１４ｂ…相互制御部
１５…インバータ
１９…インバータ間通信手段
２１…指示トルク生成手段

Claims

左右の駆動輪を個別に駆動するモータを搭載し、前記各モータを個別に制御する制御部を有する左右のインバータ装置と、アクセル入力から生成した駆動指令を前記各インバータ装置の前記制御部に与えるＥＣＵとを有する電気自動車における異常対応制御装置であって、
前記左右のインバータ装置間の通信を行うインバータ間通信手段を設け、前記左右の駆動輪を個別に駆動するいずれか片方のモータまたはそのインバータ装置に不具合が生じたときに、前記インバータ間通信手段を用いて、前記ＥＣＵの介入無しにもう片方の前記インバータ装置の出力を制限する相互制御部を設けたことを特徴とする電気自動車の異常対応制御装置。
請求項１に記載の電気自動車の異常対応制御装置において、前記左右のインバータ装置間のインバータ間通信手段を、車両内の通信を行うＬＡＮの一部とした電気自動車の異常対応制御装置。
請求項１に記載の電気自動車の異常対応制御装置において、前記左右のインバータ装置間のインバータ間通信手段を、両インバータ装置間で直接的に回線を接続して行う構成とした電気自動車の異常対応制御装置。
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の電気自動車の異常対応制御装置において、前記電気自動車が、前輪となる左右の駆動輪を個別に駆動するモータ、および後輪となる左右の駆動輪を個別に駆動するモータと、前記各モータを個別に制御する制御部を有する前輪側の左右のインバータ装置および後輪側の左右のインバータ装置を備える４輪駆動の電気自動車であって、前記前輪側の左右のインバータ装置間の通信を行うインバータ間通信手段および後輪側の左右のインバータ装置間の通信を行うインバータ間通信手段を、互いに独立して設けた電気自動車の異常対応制御装置。
前後の左右の駆動輪を個別に駆動するモータを搭載し、前記各モータを個別に制御する制御部を有する左右のインバータ装置と、アクセル入力から生成した駆動指令を前記インバータ装置の前記各制御部に与えるＥＣＵとを有する４輪駆動の電気自動車における異常対応制御装置であって、
全ての前記インバータ装置の相互間を接続するインバータ間通信手段を備え、
前記各モータおよびインバータ装置のうちのいずれか１個のモータまたはインバータ装置に不具合が生じたときに、前記インバータ間通信手段を用いて、前記ＥＣＵの介入無しに、不具合の生じたモータまたはインバータ装置を除く全てのインバータ装置の出力の制限を、前記インバータ間通信手段を用いて行う相互制御部を設けたことを特徴とする電気自動車の異常対応制御装置。
前後の左右の駆動輪を個別に駆動するモータを搭載し、前記各モータを個別に制御する制御部を有する左右のインバータ装置と、アクセル入力から生成した駆動指令を前記インバータ装置の前記各制御部に与えるＥＣＵとを有する４輪駆動の電気自動車における異常対応制御装置であって、
少なくとも前輪側の左右の前記インバータ装置の相互間、および前輪側の左右の前記インバータ装置の相互間を接続するインバータ間通信手段を備え、
前輪の左右いずれか片方のモータまたはインバータ装置に不具合が生じたときは、前輪の他方のインバータ装置のみの出力を制限し、後輪の左右いずれか片方のモータまたはインバータ装置に不具合が生じたときは、後輪の他方のインバータ装置のみの出力を制限する相互制御部を設けたことを特徴とする電気自動車の異常対応制御装置。