JP2018159625A - 異常診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】左右のモータ駆動装置を備えた車両に設けられる温度センサの異常を診断する異常診断装置において、各温度センサの異常を個別に判断することができる異常診断装置を提供する。【解決手段】この異常診断装置は、左右独立駆動式の車両に設けられる温度センサの異常を診断する。温度センサとして、左右のモータ温度センサＳａＬ，ＳａＲと、左右の冷却油温度センサＳｂＬ，ＳｂＲとを備える。初期診断時に、各モータ６の温度および各冷却油の温度のうち、定められた二つの温度を互いに比較する温度比較手段２３と、各センサの温度と、全ての温度の平均値を互いに比較する対平均値比較手段２６と、温度比較手段２３で比較された結果と、対平均値比較手段２６で比較された結果とから各温度センサＳａＬ，ＳａＲ，ＳｂＬ，ＳｂＲの異常の有無を個別に判断する温度センサ個別異常判断手段２５とを備えている。【選択図】図９

Description

この発明は、異常診断装置に関し、複数のモータを駆動源とした車両に設けられる温度センサの異常を診断する異常診断装置に関する。

モータを駆動源とした車両において、モータの温度を検出するモータ温度センサを備えた技術が開示されている。従来、モータ温度センサの異常を検出する異常検出装置が提案されている（例えば、特許文献１）。この特許文献１の異常検出装置は、モータ温度センサと、モータ等を冷却する冷却水の温度を検出する冷却水温度センサとを備えている。この異常検出装置では、車両の停止時に、各センサから検出されたモータ温度と冷却水温度との関係を一次関数として算出した現状特性と、予め記憶された正常なモータ温度と冷却水温度との関係を一次関数として算出した正常特性とを比較することで、モータ温度センサの劣化状態を判定している。

なお左右の車輪を独立して駆動するインホイールモータ駆動装置では、冷却水を車両からインホイールモータ駆動装置まで配管することが困難なため、モータを冷却油で冷却し、その冷却油をインホールモータ内において走行風で冷却する構造が従来から用いられている。

特開２０１６−１２５９６０号公報

特許文献１では、冷却水温度センサに異常が発生した場合、モータ温度センサの劣化状態を判定できない。また冷却水温度センサが正常か異常か不明の場合、モータ温度センサを客観的に異常判断することができない。

インホイールモータ駆動装置では、モータの温度を監視するために、例えば、モータの温度を検出するモータ温度センサと、モータを冷却する冷却油の温度を検出する冷却油温度センサとを備えている。温度センサに異常が発生した場合を考えると、インホイールモータ駆動装置につき、これら温度センサを多数配置することが理想であるが、コストの点で、インホイールモータ駆動装置につき、一個のモータ温度センサと、一個の冷却油温度センサにすることが望まれる。その場合、温度センサを多数配置する場合に比べて、各温度センサの異常または劣化を判定するうえで温度センサの値を個別に検証することが困難である。

この発明の目的は、左右のモータ駆動装置を備えた車両に設けられる温度センサの異常を診断する異常診断装置において、各温度センサの異常を個別に判断することができる異常診断装置を提供することである。

この発明における第１の発明の異常診断装置は、左右の車輪２，２を独立して駆動する左右のモータ駆動装置を備えた車両における前記左右のモータ駆動装置の各モータ６の温度をそれぞれ検出する左右のモータ温度センサＳ_ａＬ，Ｓ_ａＲの異常と、前記左右のモータ駆動装置を冷却する各冷却油の温度をそれぞれ検出する左右の冷却油温度センサＳ_ｂＬ，Ｓ_ｂＲの異常とを、前記車両の電源の投入時から車両走行開始前の一定時間内である初期診断時に診断する異常診断装置において、
前記左右のモータ温度センサＳ_ａＬ，Ｓ_ａＲで検出される前記各モータ６の温度、および前記左右の冷却油温度センサＳ_ｂＬ，Ｓ_ｂＲで検出される各冷却油の温度のうち、定められた二つの温度を比較する温度比較手段２３と、
前記左右のモータ温度センサＳ_ａＬ，Ｓ_ａＲで検出される前記各モータ６の温度、および前記左右の冷却油温度センサＳ_ｂＬ，Ｓ_ｂＲで検出される各冷却油の温度の各温度と、前記モータ温度センサＳ_ａＬ，Ｓ_ａＲおよび前記冷却油温度センサＳ_ｂＬ，Ｓ_ｂＲで検出される温度の平均値とを比較する対平均値比較手段２６と、
前記温度比較手段２３の比較結果と、前記対平均値比較手段２６の比較結果とから前記モータ温度センサＳ_ａＬ，Ｓ_ａＲおよび前記冷却油温度センサＳ_ｂＬ，Ｓ_ｂＲの異常の有無を判断する温度センサ個別異常判断手段２５と、を備えている。
前記一定時間は、設計等によって任意に定める時間であり、例えば３００ｍ秒程度の短時間である。
前記定められた二つの温度は、設計等によって任意に定める温度であって、例えば、試験およびシミュレーションのいずれか一方または両方等により適切な温度を求めて定められる。

この構成によると、車両の初期診断時に、温度比較手段２３は、各モータ６の温度および各冷却油の温度のうち、定められた二つの温度を互いに比較する。前記初期診断時において、対平均値比較手段２６は、各温度と、モータ温度センサＳ_ａＬ，Ｓ_ａＲおよび冷却油温度センサＳ_ｂＬ，Ｓ_ｂＲで検出される温度の平均値とを比較する。温度センサ個別異常判断手段２５は、温度比較手段２３の比較結果と、対平均値比較手段２６の比較結果とから、モータ温度センサＳ_ａＬ，Ｓ_ａＲおよび冷却油温度センサＳ_ｂＬ，Ｓ_ｂＲの異常の有無を判断する。

温度センサ個別異常判断手段２５において、例えば、温度比較手段２３で比較された二つの温度が同程度で、各温度と全ての温度の平均値が同程度である場合、各温度センサＳ_ａＬ，Ｓ_ａＲ，Ｓ_ｂＬ，Ｓ_ｂＲの異常は無いと判断する。温度センサ個別異常判断手段２５において、例えば、一つの温度センサで検出される温度のみが平均値よりも著しく小さい場合、前記温度センサの異常有りと判断する。このように、既存の各温度センサＳ_ａＬ，Ｓ_ａＲ，Ｓ_ｂＬ，Ｓ_ｂＲを用いて、各温度センサＳ_ａＬ，Ｓ_ａＲ，Ｓ_ｂＬ，Ｓ_ｂＲの異常を個別に判断することができる。異常と判断された温度センサは、その後温度検出に使用しない等の対策を講じることができる。

この発明の第２の発明の異常診断装置は、左右の車輪２，２を独立して駆動する左右のモータ駆動装置を備えた車両における前記左右のモータ駆動装置の各モータ６の温度をそれぞれ検出する左右のモータ温度センサＳ_ａＬ，Ｓ_ａＲの異常と、前記左右のモータ駆動装置を冷却する各冷却油の温度をそれぞれ検出する左右の冷却油温度センサＳ_ｂＬ，Ｓ_ｂＲの異常とを、前記車両の電源の投入時から車両走行開始前の一定時間内である初期診断時に診断する異常診断装置において、
前記車両は、この車両の外気温を検出する気温センサＳｄを備え、
前記左右のモータ温度センサＳ_ａＬ，Ｓ_ａＲで検出される前記各モータ６の温度、および前記左右の冷却油温度センサＳ_ｂＬ，Ｓ_ｂＲで検出される各冷却油の温度のうち、定められた二つの温度を定められた条件に従い互いに比較する温度比較手段２３と、
前記左右のモータ温度センサＳ_ａＬ，Ｓ_ａＲで検出される前記各モータ６の温度、および前記左右の冷却油温度センサＳ_ｂＬ，Ｓ_ｂＲで検出される各冷却油の温度の各温度と、前記気温センサＳｄで検出される外気温とを比較する対外気温比較手段２４と、
前記温度比較手段２３の比較結果と、前記対外気温比較手段２４の比較結果とから各温度センサＳ_ａＬ，Ｓ_ａＲ，Ｓ_ｂＬ，Ｓ_ｂＲの異常の有無を判断する温度センサ個別異常判断手段２５と、を備えている。
前記一定時間は、設計等によって任意に定める時間であり、例えば３００ｍ秒程度の短時間である。
前記定められた条件は、設計等によって任意に定める条件であって、例えば、試験およびシミュレーションのいずれか一方または両方等により適切な条件を求めて定められる。
前記定められた二つの温度は、設計等によって任意に定める温度であって、例えば、試験およびシミュレーションのいずれか一方または両方等により適切な温度を求めて定められる。

この構成によると、車両の初期診断時に、温度比較手段２３は、各モータ６の温度および各冷却油の温度のうち、定められた二つの温度を互いに比較する。前記初期診断時において、対外気温比較手段２４は、各温度と気温センサＳｄで検出される外気温とを比較する。温度センサ個別異常判断手段２５は、温度比較手段２３の比較結果と、対外気温比較手段２４の比較結果とから、各温度センサＳ_ａＬ，Ｓ_ａＲ，Ｓ_ｂＬ，Ｓ_ｂＲの異常の有無を判断する。

温度センサ個別異常判断手段２５において、例えば、温度比較手段２３で比較された二つの温度が同程度で、各温度が外気温よりも著しく大きい場合、各温度センサＳ_ａＬ，Ｓ_ａＲ，Ｓ_ｂＬ，Ｓ_ｂＲの異常は無いと判断する。温度センサ個別異常判断手段２５において、例えば、各温度センサＳ_ａＬ，Ｓ_ａＲ，Ｓ_ｂＬ，Ｓ_ｂＲでそれぞれ検出される温度が外気温よりも著しく小さい場合、外気温センサＳｄの異常有りと判断する。温度センサ個別異常判断手段２５において、例えば、一つの温度センサで検出される温度のみが外気温よりも著しく小さい場合、前記温度センサの異常有りと判断する。このように、既存の各温度センサ等を用いて、各温度センサＳ_ａＬ，Ｓ_ａＲ，Ｓ_ｂＬ，Ｓ_ｂＲの異常を個別に判断することができる。異常と判断された温度センサは、その後温度検出に使用しない等の対策を講じることができる。

前記温度センサ個別異常判断手段２５は、前記車両の走行中に、前記モータ温度センサＳ_ａＬ，Ｓ_ａＲおよび前記冷却油温度センサＳ_ｂＬ，Ｓ_ｂＲの異常の有無を判断しても良い。

この構成によると、車両の走行中に左右のモータ６，６が同一トルクとなるようにトルク指令する場合、左右のモータ６，６のモータ温度は同程度になるはずである。大きな乖離がある場合、異常と判断する。また左右の冷却油温度センサＳ_ｂＬ，Ｓ_ｂＲのセンサ出力も同程度になるはずである。大きな乖離がある場合、異常と判断する。モータ温度センサＳ_ａＬ，Ｓ_ａＲと冷却油温度センサＳ_ｂＬ，Ｓ_ｂＲの関係に関しては、モータ６の温度の時定数が油温に比べて小さく、モータ温度の上昇が相対的に早い。発熱源はモータ６であるため、常にモータ温度が冷却油温に比べて高いはずである。逆の場合は、どちらかのセンサが異常と判断する。

この発明における第１の発明の異常診断装置は、左右の車輪を独立して駆動する左右のモータ駆動装置を備えた車両における前記左右のモータ駆動装置の各モータの温度をそれぞれ検出する左右のモータ温度センサの異常と、前記左右のモータ駆動装置を冷却する各冷却油の温度をそれぞれ検出する左右の冷却油温度センサの異常とを、前記車両の電源の投入時から車両走行開始前の一定時間内である初期診断時に診断する異常診断装置において、前記左右のモータ温度センサで検出される前記各モータの温度、および前記左右の冷却油温度センサで検出される各冷却油の温度のうち、定められた二つの温度を比較する温度比較手段と、前記左右のモータ温度センサで検出される前記各モータの温度、および前記左右の冷却油温度センサで検出される各冷却油の温度の各温度と、前記モータ温度センサおよび前記冷却油温度センサで検出される温度の平均値と比較する対平均値比較手段と、前記温度比較手段の比較結果と、前記対平均値比較手段の比較結果とから前記モータ温度センサおよび前記冷却油温度センサの異常の有無を判断する温度センサ個別異常判断手段と、を備えている。このため、各温度センサの異常を個別に判断することができる。

この発明における第２の発明の異常診断装置は、左右の車輪を独立して駆動する左右のモータ駆動装置を備えた車両における前記左右のモータ駆動装置の各モータの温度をそれぞれ検出する左右のモータ温度センサの異常と、前記左右のモータ駆動装置を冷却する各冷却油の温度をそれぞれ検出する左右の冷却油温度センサの異常とを、前記車両の電源の投入時から車両走行開始前の一定時間内である初期診断時に診断する異常診断装置において、前記車両は、この車両の外気温を検出する気温センサを備え、前記左右のモータ温度センサで検出される前記各モータの温度、および前記左右の冷却油温度センサで検出される各冷却油の温度のうち、定められた二つの温度を定められた条件に従い互いに比較する温度比較手段と、前記左右のモータ温度センサで検出される前記各モータの温度、および前記左右の冷却油温度センサで検出される各冷却油の温度の各温度と、前記気温センサで検出される外気温とを比較する対外気温比較手段と、前記温度比較手段の比較結果と、前記対外気温比較手段の比較結果とから各温度センサの異常の有無を判断する温度センサ個別異常判断手段と、を備えている。このため、各温度センサの異常を個別に判断することができる。

この発明の実施形態に係る異常診断装置を搭載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。 同電気自動車におけるインホイールモータ駆動装置の断面図である。 同インホイールモータ駆動装置の給油機構のポンプを軸方向から見た図である。 同インホイールモータ駆動装置の基本構造を示すブロック図である。 同インホイールモータ駆動装置の制御系のブロック図である。 モータ温度および油温の変化例を示す図である。 同異常診断装置の初期診断時の過程を段階的に示すフローチャートである。 同異常診断装置の車両走行中の過程を段階的に示すフローチャートである。 同異常診断装置の制御系の変形例を示すブロック図である。 この発明の他の実施形態に係るモータ駆動装置を備えた車両を平面図で示す概念構成のブロック図である。

この発明の実施形態を図１ないし図８と共に説明する。
＜この電気自動車（車両）の概念構成について＞
図１は、この実施形態に係る異常診断装置を搭載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。駆動輪となる左右の車輪２，２は、それぞれ独立の走行用のモータ６により駆動される。各モータ６は、後述のインホイールモータ駆動装置ＩＷＭを構成する。各車輪２，３には、ブレーキが設けられている。また左右の前輪となる操舵輪である車輪３，３は、図示しない転舵機構を介して転舵可能であり、ハンドル等の操舵手段１５により操舵される。

＜インホイールモータ駆動装置ＩＷＭの概略構成について＞
図２に示すように、左右のモータ駆動装置である各インホイールモータ駆動装置ＩＷＭは、それぞれ、モータ６、減速機７、車輪用軸受４、および後述の給油機構Ｊｋ（図３）を有し、これらの一部または全体が車輪内に配置される。モータ６の回転は、減速機７および車輪用軸受４を介して駆動輪である車輪２に伝達される。車輪用軸受４のハブ輪４ａのフランジ部には前記ブレーキを構成するブレーキロータ５が固定され、同ブレーキロータ５は、車輪２と一体に回転する。モータ６は、例えば、ロータ６ａのコア部に永久磁石が内蔵された埋込磁石型同期モータである。このモータ６は、ハウジング８に固定したステータ６ｂと、回転出力軸９に取り付けたロータ６ａとの間にラジアルギャップを設けたモータである。

＜給油機構について＞
図２および図３に示すように、給油機構Ｊｋは、モータ６の冷却および減速機７の潤滑，冷却に用いられる潤滑油を回転出力軸９の内部から供給するいわゆる軸心給油機構である。この給油機構Ｊｋは、ポンプ２７と、潤滑油貯留部１０と、複数の油路１１とを有する。ポンプ２７、潤滑油貯留部１０は、それぞれハウジング８内に設けられる。ポンプ２７は、潤滑油貯留部１０に貯留された潤滑油を、潤滑油貯留部１０から吸い上げて前記複数の油路１１に循環させる。

ポンプ２７は、出力部材１２の回転により回転するインナーロータ４０と、このインナーロータ４０の回転に伴って従動回転するアウターロータ４１と、ポンプ室４２と、吸入口４３と、吐出口４４とを有するサイクロイドポンプである。インナーロータ４０は、出力部材１２の回転により回転できるように構成されている。モータ６に駆動される出力部材１２の回転によりインナーロータ４０が回転すると、アウターロータ４１は従動回転する。このときインナーロータ４０およびアウターロータ４１はそれぞれ異なる回転中心ｃ１、ｃ２を中心として回転することで、ポンプ室４２の容積が連続的に変化する。これにより、潤滑油貯留部１０に貯留された潤滑油は、吸い上げられて前記吸入口４３から流入し、前記吐出口４４から前記複数の油路１１に順次圧送される。

この電気自動車では、モータ６の回転時に、回転出力軸９の内部に圧送された潤滑油は、ロータ６ａの遠心力とポンプ２７の圧力とにより、潤滑油の一部がモータ６に導かれてモータ６を冷却する。この冷却に供された潤滑油は、重力によって下方に移動しハウジング８の下部に落ち、その後、このハウジング８の下部に連通する潤滑油貯留部１０に貯留される。モータ６の冷却に使われなかった残りの潤滑油は、遠心力とポンプ２７の圧力により減速機７内に導かれ、減速機７内の各部を潤滑・冷却する。この潤滑等に供された潤滑油は重力によって下方に移動して、図示外のオイル排出口を介して、潤滑油貯留部１０に貯留される。

＜センサ類について＞
図４に示すように、左の車輪２を駆動するインホイールモータ駆動装置ＩＷＭには、左のモータ温度センサＳ_ａＬと左の冷却油温度センサＳ_ｂＬとが設けられ、右の車輪２を駆動するインホイールモータ駆動装置ＩＷＭには、右のモータ温度センサＳ_ａＲと右の冷却油温度センサＳ_ｂＲとが設けられている。左右のインホイールモータ駆動装置ＩＷＭにつき、合計四つの温度センサが設けられている。各温度センサは、モータ６の温度を監視するために設けられている。

これらモータ温度センサＳ_ａＬ，Ｓ_ａＲ、冷却油温度センサＳ_ｂＬ，Ｓ_ｂＲとして、例えば、抵抗の温度変化をある一定の電流を流したときの電圧値で検知するサーミスタが用いられる。各モータ温度センサＳ_ａＬ，Ｓ_ａＲは、例えば、各モータ６のハウジング８（図２）または円周方向に互いに隣り合うモータコイル間の隙間等に設けられている。各冷却油温度センサＳ_ｂＬ，Ｓ_ｂＲは、例えば、各潤滑油貯留部１０（図２）に設けられ、減速機７およびモータ６を冷却する冷却油の温度を検出する。四つのセンサ出力である温度センサ信号は、左右のインバータ装置１３またはＥＣＵ１４に取り込まれ、各モータ６の温度上昇を監視する。

また、この電気自動車には、この電気自動車の外気温を検出する気温センサＳｄが設けられている。この気温センサＳｄのセンサ出力は、左右のインバータ装置１３またはＥＣＵ１４に取り込まれ、後述する初期診断時に用いられる。気温センサＳｄとして、この異常診断装置の専用品を使用しても良いし、冷却水温度、各種ＥＣＵ温度、インバータＩＧＢＴ温度、吸気温度、エアコン温度等を利用しても良い。但し、冷却水温度、各種ＥＣＵ温度、インバータＩＧＢＴ温度、吸気温度、エアコン温度等を後述する初期診断に用いる場合には、大気温度との差を評価時に考慮する。

＜制御系について＞
図５は、このインホイールモータ駆動装置ＩＷＭの制御系のブロック図である。図１および図５に示すように、制御装置は、自動車全般の制御を行う電気制御ユニットであるＥＣＵ１４と、このＥＣＵ１４の指令に従って走行用の左右のモータ６の制御を行うインバータ装置１３，１３とを有する。ＥＣＵ１４は、電気自動車の場合、ＶＣＵ（車両制御ユニット）とも称される。図５に示すように、インバータ装置１３は、各モータ６に対して設けられたパワー回路部１６と、このパワー回路部１６を制御するモータコントロール部１７とを有する。モータコントロール部１７は、このモータコントロール部１７が持つインホイールモータ駆動装置ＩＷＭに関する各検出値および制御値等の各情報をＥＣＵ１４に出力する機能を有する。

パワー回路部１６は、バッテリ１８の直流電力をモータ６の駆動に用いる３相の交流電力に変換するインバータ１６ａと、このインバータ１６ａを制御するＰＷＭドライバ１６ｂとを有する。インバータ１６ａは、複数の半導体スイッチング素子（図示せず）で構成される。ＰＷＭドライバ１６ｂは、入力された電流指令をパルス幅変調し、前記各半導体スイッチング素子にオンオフ指令を与える。

モータコントロール部１７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、その基本となる制御部としてモータ駆動制御部１９を有している。ＥＣＵ１４は、アクセル操作部２０（図１）の出力するアクセル開度の信号（加速指令）と、ブレーキ操作部２１（図１）の出力する減速指令とから、あるいは加速指令と減速指令と操舵手段１５（図１）の出力する旋回指令とから、左右の後輪２，２（図１）のモータ６，６に与える加速・減速指令をトルク指令として生成し、各インバータ装置１３へ出力する。

モータ駆動制御部１９は、上位制御手段であるＥＣＵ１４から与えられるトルク指令等による加速・減速指令に従い、加速・減速指令を電流指令に変換して、ＰＷＭドライバ１６ｂに電流指令を与える手段である。モータ駆動制御部１９は、インバータ１６ａからモータ６に流すモータ電流を電流検出手段Ｓｅから得て、電流フィードバック制御を行う。また、モータ駆動制御部１９は、モータ６のロータ６ａ（図２）の回転角度を回転速度検出センサＳｃから得てベクトル制御を行う。

この実施形態では、ＥＣＵ１４に、温度センサＳ_ａＬ，Ｓ_ａＲ、Ｓ_ｂＬ，Ｓ_ｂＲおよび気温センサＳｄの異常を診断する異常診断装置２２を設けている。この異常診断装置２２は、温度比較手段２３と、対外気温比較手段２４と、温度センサ個別異常判断手段２５とを備える。温度比較手段２３は、左右のモータ温度センサＳ_ａＬ，Ｓ_ａＲで検出される各モータ６の温度、および左右の冷却油温度センサＳ_ｂＬ，Ｓ_ｂＲで検出される各冷却油の温度のうち、定められた二つの温度を互いに比較する。対外気温比較手段２４は、各モータ６の温度および各冷却油の温度の各温度と、気温センサＳｄで検出される外気温とを互いに比較する。温度センサ個別異常判断手段２５は、温度比較手段２３で比較された結果と、対外気温比較手段２４または対平均値比較手段２６（気温センサが無い場合：図９）で比較された結果とから、各温度センサＳ_ａＬ，Ｓ_ａＲ、Ｓ_ｂＬ，Ｓ_ｂＲの異常の有無を個別に判断する。また温度センサ個別異常判断手段２５は、いずれかの温度センサが異常と判断されたとき、例えば、車両のコンソールパネル等に設けられた表示装置２８に、温度センサＳ_ａＬ（Ｓ_ａＲ，Ｓ_ｂＬ，Ｓ_ｂＲ）の異常を知らせる表示を出力するよう指令する。

ここで図６は、一つのインホイールモータ駆動装置におけるモータ温度および油温の変化例を示す図である。車両の走行中（図６の（１））は、モータ温度、油温ともモータの損失によって温度が上下する。通常、モータ温度の方が油温より高い。駐車中（車両の電源をオフにした停車状態）（図６の（２））は、モータ温度および油温が外気温によって下がる。そして、駐車によりモータ温度および油温が下がった後に再度車両の走行を行い（図６の（３））、次に、短時間だけ停車を行った場合（図６の（４））、次の車両の走行開始時（図６の（５））には、未だモータ温度、油温とも高くなっている。

図７は、この異常診断装置の初期診断時の過程を段階的に示すフローチャートである。図５および表１と共に、車両に気温センサＳｄがあるときの初期診断を説明する。表１において、Ｔａｔ：気温センサの温度、Ｔｒｍ：右のモータ温度センサで検出される温度、Ｔｒｏ：右の冷却油温度センサで検出される温度、Ｔｌｍ：左のモータ温度センサで検出される温度、Ｔｌｏ：左の冷却油温度センサで検出される温度を示す。また、表１において、”≒”は温度が同程度であることを示し、例えば温度差が±５℃以内である場合を示すとする。また、表１において、”＞＞”、および”＜＜”温度差が著しく大きい、場合を示し、著しくとは、例えば温度差が１０℃以上である場合を示すとする。後述する表２、表３についても同じである。また表１におけるα、βは任意の正の数で、車両の停止時間、停止時温度、外気温等の関数となる。

＜気温センサがあるときの初期診断＞

この車両の電源の投入時から車両走行前の一定時間内に、この異常診断装置２２による初期診断が開始され、異常診断装置２２は、気温センサＳｄがあるとの判定で（ステップａ１：Ｙｅｓ）、対外気温比較手段２４により条件１を充足するか否かを判定する（ステップａ２）。前記一定時間は、設計等によって任意に定める時間であり、例えば３００ｍ秒程度の短時間である。なお、この車両が気温センサＳｄを元々備えていない場合には、気温センサＳｄの有無を判定するステップａ１、およびステップａ４，ａ６〜ａ８を削除し、本処理開始後ステップａ９に移行しても良い。
条件１を充足する（ステップａ２：Ｙｅｓ）とは、Ｔｒｍ≒Ｔａｔ、Ｔｒｏ≒Ｔａｔ、Ｔｌｍ≒Ｔａｔ、Ｔｌｏ≒Ｔａｔを全て満足する場合であり、停車から充分時間が経っており、全温度センサの温度（センサ出力）が気温と同程度になっている場合である。

条件１を充足しない（ステップａ２：Ｎｏ）との判定で、対外気温比較手段２４により条件２を充足するか否かを判定する（ステップａ３）。
条件２を充足する（ステップａ３：Ｙｅｓ）とは、Ｔｒｍ＞＞Ｔａｔ、Ｔｒｏ＞＞Ｔａｔ、Ｔｌｍ＞＞Ｔａｔ、Ｔｌｏ＞＞Ｔａｔを全て満足する場合であり、停車直後で、モータ６および油温が温まっている場合である。

条件２を充足しない（ステップａ３：Ｎｏ）との判定で、対外気温比較手段２４により条件３を充足するか否かを判定する（ステップａ４）。
条件３を充足するとは、Ｔｒｍ≒Ｔａｔ＋α、Ｔｒｏ≒Ｔａｔ＋α、Ｔｌｍ≒Ｔａｔ＋β、Ｔｌｏ≒Ｔａｔ＋βを全て満足する場合であり、左右の車輪のうちいずれか一方の車輪が太陽光等で温まっている、または、いずれか一方の車輪が水や雪等で急冷された場合である。条件１〜３のいずれかが成立する場合は、各温度センサに明らかな異常は認められない。そのため、温度センサ個別異常判断手段２５は、全ての温度センサを正常と判断する（ステップａ５）。このステップａ５の後、初期診断は正常終了する。また、時間の経過で条件２から条件１に移行する場合、どちらの条件にも当てはまらない場合があれば、実際の運用では、中間の条件を加えることもできる。

条件３を充足しない（ステップａ４：Ｎｏ）との判定で、対外気温比較手段２４により条件４を充足するか否かを判定する（ステップａ６）。
条件４を充足する（ステップａ６：Ｙｅｓ）とは、Ｔｒｍ＜＜Ｔａｔ、Ｔｒｏ＜＜Ｔａｔ、Ｔｌｍ＜＜Ｔａｔ、Ｔｌｏ＜＜Ｔａｔを全て満足する場合である。この条件４を充足する場合（ステップａ６：Ｙｅｓ）、温度センサ個別異常判断手段２５は、気温センサＳｄが異常と判断する。気温センサＳｄの温度が各温度センサＳ_ａＬ，Ｓ_ａＲ、Ｓ_ｂＬ，Ｓ_ｂＲの温度よりも大きく低温になることは無いからである。したがって、温度センサ個別異常判断手段２５は、この気温センサＳｄを使用しないで、以後、気温センサＳｄが無いものとみなして動作させる（ステップａ７）。ステップａ７の後、気温センサＳｄが無いときの初期診断(条件９〜１５)に移行する（後述する）。

条件４を充足しないとき（ステップａ６：Ｎｏ）、対外気温比較手段２４により条件５〜８を充足するか否かを判定する（ステップａ８）。
条件５〜８を充足する場合とは、左右のモータ温度センサＳ_ａＬ，Ｓ_ａＲおよび左右の冷却油温度センサＳ_ｂＬ，Ｓ_ｂＲの四つのセンサ出力のうち、三つの温度センサが出力する温度が、気温センサＳｄのセンサ出力と同程度であり、残りの一つの温度センサが出力する温度が気温センサＳｄの出力する温度より著しく小さい場合である。

この場合、温度センサ個別異常判断手段２５は、気温センサＳｄのセンサ出力よりも著しく小さい温度を出力する温度センサを異常と判定することができる（ステップａ１０）。この場合、今後、当該温度センサのセンサ出力をモータ６の制御に、すなわちモータ駆動制御部１９が使用しない等の対策を講じ得る。ステップａ１０の後、初期診断を終了する。また図７および表１には無いが、四つの温度センサＳ_ａＬ，Ｓ_ａＲ、Ｓ_ｂＬ，Ｓ_ｂＲのうち、三つのセンサ出力が気温センサＳｄのセンサ出力より著しく大きく、且つ、残りの一つのセンサ出力が気温センサＳｄのセンサ出力より著しく小さい場合も、上述した場合と同様に、気温センサＳｄのセンサ出力よりも著しく小さい温度を出力する温度センサを異常と判定することができる。

＜気温センサが無いときの初期診断＞

図９に示すように、気温センサが無いときの初期診断時に、温度センサ個別異常判断手段２５は、前記温度比較手段２３で比較された結果と、対平均値比較手段２６で比較された結果とから、各温度センサＳ_ａＬ，Ｓ_ａＲ、Ｓ_ｂＬ，Ｓ_ｂＲの異常の有無を表２の条件に従って個別に判断する。対平均値比較手段２６は、左右のモータ温度センサＳ_ａＬ，Ｓ_ａＲで検出される各モータ６の温度、および左右の冷却油温度センサＳ_ｂＬ，Ｓ_ｂＲで検出される各冷却油の温度の各温度と、全ての温度の平均値を互いに比較する。

図７、図９および表２と共に、車両に気温センサが無いとき（気温センサが無いものとみなす場合も含む）の初期診断を説明する。表２において、Ｔａｖは、四つの温度センサＳ_ａＬ，Ｓ_ａＲ、Ｓ_ｂＬ，Ｓ_ｂＲのセンサ出力の平均値であり、対平均値比較手段２６によりＴａｖ＝（Ｔｒｍ＋Ｔｒｏ＋Ｔｌｍ＋Ｔｌｏ）／４で求められる（後述の表３についても同じである）。換言すれば、Ｔａｖとは、４つの温度センサＳ_ａＬ，Ｓ_ａＲ、Ｓ_ｂＬ，Ｓ_ｂＲが出力する温度の平均値である。この初期診断において、先ず、対平均値比較手段２６は、条件９を充足するか否かを判定する（ステップａ９）。

条件９を充足するとは、Ｔｒｍ≒Ｔａｖ、Ｔｒｏ≒Ｔａｖ、Ｔｌｍ≒Ｔａｖ、Ｔｌｏ≒Ｔａｖを全て満足する場合であり、停車から充分時間が経っており、全温度センサが出力する温度（センサ出力）が同程度になっている場合である。条件９を充足する場合（ステップａ９：Ｙｅｓ）、ステップａ５に移行し全ての温度センサを正常と判断する。条件９を充足しない（ステップａ９：Ｎｏ）との判定で、温度比較手段２３により条件１０を充足するか否かを判定する（ステップａ１１）。

条件１０を充足するとは、Ｔｒｍ≒Ｔｌｍ、且つ、Ｔｒｏ≒Ｔｌｏを満足する場合であり、停車直後で、モータ６および油温が温まっている場合に、モータ温度と油温に温度差がある場合でも、左右のモータ温度、左右の油温がそれぞれ同程度になっている場合である。条件１０を充足する場合（ステップａ１１：Ｙｅｓ）、ステップａ５に移行し全ての温度センサを正常と判断する。条件１０を充足しない（ステップａ１１：Ｎｏ）との判定で、温度比較手段２３により条件１１を充足するか否かを判定する（ステップａ１２）。

条件１１を充足するとは、Ｔｒｍ≒Ｔｒｏ、且つ、Ｔｌｍ≒Ｔｌｏを満足する場合であり、左右の車輪のうちいずれか一方の車輪が太陽光等で温まっている、または、いずれか一方の車輪が水や雪等で急冷された場合であり、右のモータ温度と右の油温、左のモータ温度と左の油温がそれぞれ同程度になっている場合である。条件１１を充足する場合（ステップａ１２：Ｙｅｓ）、ステップａ５に移行し全ての温度センサを正常と判断する。条件１１を充足しない（ステップａ１２：Ｎｏ）との判定で、対平均値比較手段２６により条件１２〜１５を充足するか否かを判定する（ステップａ１３）。

条件１２〜１５を充足する場合とは、四つの温度センサのうちの三つの温度センサが出力する温度比べて、残りの一つの温度センサが出力する温度のみが極端に低い場合である。この場合、温度センサ個別異常判断手段２５は、他の三つのセンサの出力した温度よりも極端に低い温度を出力する温度センサを異常と判定する（ステップａ１０）。この場合、今後、当該温度センサのセンサ出力をモータ６の制御に、すなわちモータ駆動制御部１９が使用しない等の対策を講じ得る。また、上記診断で異常が出た場合は、検出の誤動作等も考慮して、一回だけでなく数回連続で試験し、全ての回で異常と判断した場合のみ、その異常と検出されたセンサを使用しない等の処理に移行することもできる。

＜車両走行中の診断＞

図９に示すように、車両の走行中に、温度センサ個別異常判断手段２５は、温度比較手段２３で比較された結果と、対平均値比較手段２６で比較された結果とから、各温度センサＳ_ａＬ，Ｓ_ａＲ、Ｓ_ｂＬ，Ｓ_ｂＲの異常の有無を表３の条件に従って個別に判断する。異常診断装置２２は、例えば、電流検出手段Ｓｅから得たモータ電流、および回転速度検出センサＳｃから得たモータ回転角度のいずれか一方または両方から車両が走行中か否かを判断し得る。

図８、図９および表３と共に、車両走行中の診断を説明する。この車両走行中の診断において、先ず、対平均値比較手段２６は、条件１６を充足するか否かを判定する（ステップｂ１）。条件１６を充足するとは、Ｔｒｍ≒Ｔａｖ、Ｔｒｏ≒Ｔａｖ、Ｔｌｍ≒Ｔａｖ、Ｔｌｏ≒Ｔａｖを全て満足する場合であり、全温度センサの温度が同程度になっている場合である。条件１６を充足する場合（ステップｂ１：Ｙｅｓ）、ステップｂ２に移行し全ての温度センサを正常と判断する。その後、診断結果は正常で本処理を終了する。

条件１６を充足しない（ステップｂ１：Ｎｏ）との判定で、温度比較手段２３により条件１７を充足するか否かを判定する（ステップｂ３）。条件１７を充足するとは、Ｔｒｍ≒Ｔｌｍ、且つ、Ｔｒｏ≒Ｔｌｏを満足する場合であり、モータ温度と油温に温度差がある場合でも、左右のモータ温度、左右の油温がそれぞれ同程度になっている場合である。条件１７を充足する場合（ステップｂ３：Ｙｅｓ）、ステップｂ２に移行し全ての温度センサを正常と判断する。

条件１７を充足しない（ステップｂ３：Ｎｏ）との判定で、温度比較手段２３により条件１８を充足するか否かを判定する（ステップｂ４）。条件１８を充足するとは、Ｔｒｍ≒Ｔｒｏ、且つ、Ｔｌｍ≒Ｔｌｏを満足する場合であり、右のモータ温度と右の油温、左のモータ温度と左の油温がそれぞれ同程度になっている場合である。条件１８を充足する場合（ステップｂ４：Ｙｅｓ）、ステップｂ２に移行し全ての温度センサを正常と判断する。条件１８を充足しない（ステップｂ４：Ｎｏ）との判定で、温度比較手段２３により条件１９を充足するか否かを判定する（ステップｂ５）。

条件１９を充足するとは、Ｔｒｍ＜＜Ｔｒｏを満足する場合であり、右のモータ温度が右の油温に比べて著しく低い場合である。この場合は、例えば、一定時間後（ステップｂ６）、再度、条件１９を充足するか否かの判定を行い（ステップｂ７）、再度条件１９を充足すれば（ステップｂ７：Ｙｅｓ）、右のモータ温度センサＳ_ａＲまたは右の冷却油温度センサＳ_ｂＲが異常と判断される（ステップｂ８）。その後、診断結果は異常で本処理を終了する。

条件１９を充足しない場合（ステップｂ５：Ｎｏ、ステップｂ７：Ｎｏ）、温度比較手段２３により条件２０を充足するか否かを判定する（ステップｂ９）。条件２０を充足するとは、Ｔｌｍ＜＜Ｔｌｏを満足する場合であり、左のモータ温度が左の油温に比べて著しく低い場合である。この場合は、例えば、一定時間後（ステップｂ１０）、再度条件２０を充足するか否かの判定を行い（ステップｂ１１）、再度条件２０を充足すれば（ステップｂ１１：Ｙｅｓ）、左のモータ温度センサＳ_ａＬまたは左の冷却油温度センサＳ_ｂＬが異常と判断される（ステップｂ１２）。

条件２０を充足しない場合（ステップｂ９：Ｎｏ、ステップｂ１１：Ｎｏ）、対平均値比較手段２６により条件２１〜２４を充足するか否かを判定する（ステップｂ１３）。条件２１〜２４を充足する場合とは、四つの温度センサのうちの三つの温度センサが出力する温度比べて、残りの一つの温度センサが出力する温度のみが極端に低い場合である。この場合（ステップｂ１３：Ｙｅｓ）、温度センサ個別異常判断手段２５は、極端に低い温度を出力する温度センサを異常と判定する（ステップｂ１４）。この場合、今後、当該温度センサのセンサ出力をモータ６の制御に、すなわちモータ駆動制御部１９が使用しない。条件２１〜２４を全て充足しない場合（ステップｂ１３：Ｎｏ）、ステップｂ２に移行して全ての温度センサを正常と判断する。

これらのテストは、車両の走行中、例えば１０秒毎など、一定時間毎に実施する。また異常の判断は、検出の誤動作等も考慮して、一回だけでなく数回連続で異常と判断した場合のみ、その異常と検出された温度センサを使用しない等の処理に移行することもできる。
また、図８は、初期診断で異常な温度センサが無いと判断（全ての温度センサを正常と判断）された場合であり、初期診断で異常とされた温度センサがある場合は、別にそれを考慮したシーケンスを考慮する必要がある。

＜作用効果について＞
以上説明した異常診断装置２２によれば、初期診断時に、定められた条件に従い、既存の左右のモータ温度センサＳ_ａＬ，Ｓ_ａＲと、左右の冷却油温度センサＳ_ｂＬ，Ｓ_ｂＲと、気温センサＳｄがある場合は気温センサＳｄとを用いて、各温度センサＳ_ａＬ，Ｓ_ａＲ、Ｓ_ｂＬ，Ｓ_ｂＲの異常を個別に判断することができる。異常と判断された温度センサは、その後温度検出に使用せず、正常な温度センサのみを用いてモータ６の温度を監視することができる。

車両走行中においても、定められた条件に従い、左右のモータ温度センサＳ_ａＬ，Ｓ_ａＲと、左右の冷却油温度センサＳ_ｂＬ，Ｓ_ｂＲとを用いて、各温度センサＳ_ａＬ，Ｓ_ａＲ、Ｓ_ｂＬ，Ｓ_ｂＲの異常を個別に判断することができる。異常と判断された温度センサは、その後温度検出に使用せず、正常な温度センサのみを用いてモータ６の温度を監視することができる。

なお、車両走行中において、正常な温度センサのみを用いてモータ温度を監視する場合において、例えば、モータ温度が閾値を超えたとき、前記制御装置は、各モータ６の電流を低減するように、モータ駆動制御部１９からパワー回路部１６に指令する。この場合に、現在のモータ電流に対して定められた割合でモータ電流を低減しても良いし、定められた値低下させても良い。これによりモータ６の過負荷を防止することができる。制御装置は、一定時間後にモータ温度が前記閾値以下になると、各モータ６への出力制限を解除する。前記閾値は、試験やシミュレーションにより定められる。

＜他の実施形態について＞
以下の説明においては、各実施の形態で先行して説明している事項に対応している部分には同一の参照符号を付し、重複する説明を略する。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、特に記載のない限り先行して説明している形態と同様とする。同一の構成から同一の作用効果を奏する。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。

インホイールモータ駆動装置においては、サイクロイド式の減速機、遊星減速機、２軸並行減速機、その他の減速機を適用可能である。また、前記の実施形態のインホイールモータ駆動装置においては、後輪駆動を示したが、前輪駆動でも４輪駆動としても良い。
前記の実施形態においては、インホイールモータ駆動装置を備えた電気自動車に駆動制御装置を適用した例を説明したが、図１０に示すように、車体１に二台のモータ６，６および各モータ６に対応する減速機７，７を設け、これらモータ６，６により左右の車輪３，３を駆動する二モータオンボードタイプの電気自動車に、異常診断装置を備えても良い。図１０において、モータ６で駆動する左右の車輪は前後輪３，２のいずれであっても良い。また、４輪駆動としても良い。

以上、実施形態に基づいてこの発明を実施するための形態を説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。この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すべての変更が含まれることが意図される。

２，３…車輪
６…モータ
２２…異常診断装置
２３…温度比較手段
２４…対外気温比較手段
２５…温度センサ個別異常判断手段
２６…対平均値比較手段
ＩＷＭ…インホイールモータ駆動装置（モータ駆動装置）
Ｓ_ａＬ，Ｓ_ａＲ…左右のモータ温度センサ
Ｓ_ｂＬ，Ｓ_ｂＲ…左右の冷却油温度センサ
Ｓｄ…気温センサ

Claims (3)

1. 左右の車輪を独立して駆動する左右のモータ駆動装置を備えた車両における前記左右のモータ駆動装置の各モータの温度をそれぞれ検出する左右のモータ温度センサの異常と、前記左右のモータ駆動装置を冷却する各冷却油の温度をそれぞれ検出する左右の冷却油温度センサの異常とを、前記車両の電源の投入時から車両走行開始前の一定時間内である初期診断時に診断する異常診断装置において、
   前記左右のモータ温度センサで検出される前記各モータの温度、および前記左右の冷却油温度センサで検出される各冷却油の温度のうち、定められた二つの温度を比較する温度比較手段と、
   前記左右のモータ温度センサで検出される前記各モータの温度、および前記左右の冷却油温度センサで検出される各冷却油の温度の各温度と、前記モータ温度センサおよび前記冷却油温度センサで検出される温度の平均値と比較する対平均値比較手段と、
   前記温度比較手段の比較結果と、前記対平均値比較手段の比較結果とから前記モータ温度センサおよび前記冷却油温度センサの異常の有無を判断する温度センサ個別異常判断手段と、を備えた異常診断装置。
2. 左右の車輪を独立して駆動する左右のモータ駆動装置を備えた車両における前記左右のモータ駆動装置の各モータの温度をそれぞれ検出する左右のモータ温度センサの異常と、前記左右のモータ駆動装置を冷却する各冷却油の温度をそれぞれ検出する左右の冷却油温度センサの異常とを、前記車両の電源の投入時から車両走行開始前の一定時間内である初期診断時に診断する異常診断装置において、
   前記車両は、この車両の外気温を検出する気温センサを備え、
   前記左右のモータ温度センサで検出される前記各モータの温度、および前記左右の冷却油温度センサで検出される各冷却油の温度のうち、定められた二つの温度を定められた条件に従い互いに比較する温度比較手段と、
   前記左右のモータ温度センサで検出される前記各モータの温度、および前記左右の冷却油温度センサで検出される各冷却油の温度の各温度と、前記気温センサで検出される外気温とを定比較する対外気温比較手段と、
   前記温度比較手段の比較結果と、前記対外気温比較手段の比較結果とから各温度センサの異常の有無を判断する温度センサ個別異常判断手段と、を備えた異常診断装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の異常診断装置において、前記温度センサ個別異常判断手段は、前記車両の走行中に、前記モータ温度センサおよび前記冷却油温度センサの異常の有無を判断する異常診断装置。

Images