JP3898107B2 - 車両用モーターにおける劣化を生じている永久磁石を特定する装置及び方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、概略的にはハイブリッド電気自動車（hybrid electric vehicle略してHEV）及び電気自動車に関し、具体的には、ハイブリッド電気自動車及び電気自動車におけるモーター／発電機における永久磁石の劣化に伴う不良の特定に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関（Internal Combustion Engine略してICE）により主に駆動される自動車などの車両における化石燃料消費量及び排出量を削減する必要性は、良く知られている。電気モーターにより駆動される車両は、この様な必要性に対処するものである。別の解決策として知られているのが、小型のICEを電気推進モーターと共に一つの車両に組合わせるというものである。その様な車両は、ICE車両と電気自動車の利点を組合わせるもので、一般的にハイブリッド電気自動車（Hybrid Electric Vehicle略してHEV）と呼ばれており、その概略が、米国特許5,343,970号に開示されている。
【０００３】
HEVについては、種々の構成が公知となっている。そのような構成の一つにおいては、電気モーターが一組の車輪を駆動し、ICEが別の組を駆動している。また、他のより有用な構成が開発されてきている。例えば、シリーズ・ハイブリッド電気自動車（Series Hybrid Electric Vehicle略してSHEV）は、発電機に動力を与えるエンジン（最も一般的にはICE）が発電機と呼ばれる電気モーターに接続された車両である。そして発電機が、電力を、バッテリー及び車両の駆動輪へ接続されたモーターへ供給する。SHEVにおいては、推進モーターが車輪トルクの唯一の発生源である。エンジンと駆動輪との間には機械的な結合はない。パラレル・ハイブリッド電気自動車（Parallel Hybrid Electrical Vehicle略してPHEV）の構成は、車両を駆動する車輪トルクを与えるために種々の度合いで協働するエンジン（最も一般的にはICE）と、電気モーターを持つ。加えて、PHEV構成においては、このモーターを、ICEが発生した動力を用いてバッテリーを充電するための発電機として用いることが出来る。
【０００４】
パラレル／シリーズ・ハイブリッド電気自動車（Parallel/Series Hybrid Electric Vehicle略してPSHEV）は、PHEVとSHEVの両方の構成の特徴を持ち、「スプリット（split）」構成と呼ばれる場合がある。いくつかあるPSHEVの形式のうちの一つにおいて、ICEは、一つの遊星歯車機構のトランスアクスルにおいて、二つの電気モーターに機械的に結合される。第１の電気モーターである発電機は、サン・ギアに結合される。ICEはキャリアに結合される。第２の電気モーターである推進モーターは、トランスアクスル内の別の歯車機構を介してリング（出力）ギアに結合される。発電機はまた、システムがワン・ウェイ・クラッチを持つ場合には、必要な車輪（出力軸）トルクに寄与することが出来る。推進モーターは、車輪トルクに寄与するためと、バッテリーを充電するために制動エネルギーを回収するために、用いられる。この構成において、発電機は、エンジン速度を制御するために用いることの出来る反作用トルクを選択的に提供することが出来る。実際、エンジン、発電機モーター及び推進モーターは、無断変速機（continuous variable transmission略してCVT）の作用を提供することが出来る。更に、HEVは、発電機をエンジン速度を制御するのに用いることにより、通常の車両よりも良好にアイドル速度を制御することが出来る。
【０００５】
発電機モーターと推進モーターは、永久磁石を含む。これらの永久磁石は、偶発的に消磁する可能性があると共に、温度、高いリップル電流、電力リップル、振動そして経年劣化により、時間の経過と共に、劣化若しくは消磁する可能性がある。この消磁は、出力動力／トルク及び効率などの車両性能を低下させる可能性がある。消磁は、安全性が問題となる程度まで進む可能性もある。より具体的には、消磁の結果として、例えば、追い越しなどの重要な場面で車輪を駆動するのに利用可能なトルクが少なくなる可能性がある。また、消磁の結果、回生制動に利用可能なエネルギーが小さくなる可能性があり、それは、停止距離／時間に悪い影響を与える可能性がある。
【０００６】
米国特許5,650,706号は、凸極型永久磁石モーターのための制御装置に関するものである。この装置の目的は、磁石の消磁によりトルクが低下するのを防ぐことにある。永久磁石の磁束は、永久磁石モーターに供給される電圧と電流、モーターの回転速度、そして永久磁石モーターのインダクタンスに従い、永久磁石の起電力を判定することにより、計算又は推定される。この起電力は、完全に磁化された永久磁石を表す基準起電力と比較される。この処理は、複雑で煩雑なものである。ホール素子又は磁気抵抗素子の様なある種のセンサーを用いることによる、消磁の直接的な検出が、上記米国特許5,650,706号に示唆されている。この特許に示唆された直接検出の方法は、比較的高価であると共に、複雑なセンサーをモーター・ハウジング内に配置することにより、サービス性に影響を与える。また、安全限界を超える消磁が、安全関連の対策のために監視報告されるということもない。更に、消磁を生じさせる具体的な不良が、整備のために特定されるということもない。
【０００７】
【特許文献１】
米国特許第５３４３９７０号明細書
【特許文献２】
米国特許第５６５０７０６号明細書
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
それで、永久磁石の消磁を監視し、永久磁石モーターの中のいずれの磁石が不良になったかを特定する、改良された方法及び装置に対する必要性が存在する。
【０００９】
従って、本発明の目的は、電気自動車又はハイブリッド電気自動車（HEV）のための劣化（消磁）した永久磁石の具体的な位置を判定する検出方法を提供することにある。
【００１０】
本発明の別の目的は、モーター内の永久磁石の磁束を判定する安全で直接的な方法を提供することである。
【００１１】
本発明の更に別の目的は、車両におけるモーターのトルクを調整するために、永久磁石の磁性状態を判定することである。
【００１２】
本発明のまた別の目的は、構成部品の保護、動作の制限、そして車両のユーザーへの永久磁石の劣化の報知を含む、永久磁石の劣化を補償するための適応制御方法を提供することである。
【００１３】
本発明の更にまだ別の目的は、車両のモーターにおける永久磁石の劣化に関連する不良部品を検出そして特定することである。
【００１４】
本発明の他の目的は、添付の図面を参照して以下の説明を読むことにより、本発明が属する分野の当業者には、より明らかとなろう。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の観点の一つによれば、車両のモーターにおける劣化を生じている永久磁石を特定 する装置が提供される。この装置は、ローターに複数の永久磁石が設けられたモーター内での永久磁石誘導電圧を検出する電圧モニターと、上記ローターの回転中に上記永久磁石誘導電圧モニターによって検出される永久磁石誘導電圧の時間変化の信号に同期点を付与すべく、上記複数の永久磁石の１つ、又は、上記ローターの、上記複数の永久磁石の１つに対応する部分に形成された不規則部とを含む。この電圧モニターは、上記ローターの回転中に上記永久磁石誘導電圧モニターによって検出された永久磁石誘導電圧の時間変化の信号と、完全に磁化された上記複数の永久磁石を持つモーターの永久磁石誘導電圧の時間変化を反映する基準信号とを、上記同期点に基づいて比較することにより、劣化した永久磁石を特定する、処理器に接続される。具体的には、永久磁石誘導電圧は、モーター内での永久磁石の相対位置の関数である。この関係は、不良の磁石を特定するために用いられる。具体的には、永久磁石は、磁気リラクタンス又は磁束密度の変化が不良の磁石を特定するのに用いられる様に、構成される。診断コードは、交換又は他の対策のために、不良の磁石の位置を他者に警告する様に設定される。
【００１６】
本発明のもう一つの観点によれば、ローターに複数の永久磁石が設けられた車両用モーターにおける劣化を生じている永久磁石を特定する方法が、提供される。この方法は、上記ローターの回転中に検出される永久磁石誘導電圧の時間変化の信号に同期点を付与すべく、上記複数の永久磁石の１つ、又は、上記ローターの、上記複数の永久磁石の１つに対応する部分に、不規則部を形成する工程、上記ローターの回転中に上記永久磁石誘導電圧の時間変化の信号を検出する工程、及び、上記検出された永久磁石誘導電圧の時間変化の信号と、完全に磁化された上記複数の永久磁石を持つモーターの永久磁石誘導電圧の時間変化を反映する基準信号とを、上記同期点に基づいて比較することにより、劣化した永久磁石を特定する工程、を有する。本発明による装置は、上述の方法を実行する処理器を含むものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明は、電気自動車、より具体的にはハイブリッド電気自動車（HEV）に関する。図１は、本発明によるパラレル／シリーズ・ハイブリッド電気自動車（スプリット式）の構成を示している。
【００１８】
図１のHEVにおいて、遊星歯車機構20が、キャリア・ギア22をワン・ウェイ・クラッチ26を介してエンジン24へ結合する。遊星歯車機構20はまた、サン・ギア28を発電機モーター30とリング（出力）ギア32へ結合する。
発電機モーター30はまた、発電機ブレーキ34に機械的に連結し、バッテリー36へ電気的に連結する。推進モーター38は、遊星歯車機構20のリング・ギア32へ第２歯車機構40を介して機械的に結合され、そしてバッテリー36へ電気的に連結される。遊星歯車機構20のリング・ギア32と推進モーター38は、出力シャフト44を介して車輪42へ機械的に結合される。
【００１９】
上記遊星歯車機構20は、エンジン24の出力エネルギーを、エンジン24から発電機モーター30へのシリーズ経路と、エンジン24から駆動輪42へのパラレル経路とに分割する。エンジン速度は、パラレル経路を介しての機械的結合を維持しながらシリーズ経路への分割度合を変更することにより、制御される。推進モーター38は、第２歯車機構40を用いて、パラレル経路上で、駆動輪42へのエンジン動力を補助する。推進モーター38はまた、シリーズ経路から本質的に発電機モーター30が生成する空走動力であるエネルギーを直接用いる機会を提供する。これは、電気エネルギーを、バッテリー36における化学エネルギーとの間で変換するのに伴う損失を低減し、エンジンの全エネルギーから変換損失を差引いたものが、駆動輪42へ到達するのを可能とする。
【００２０】
車両システム制御器（vehicle system controller）46が、このHEV構成における構成部品それぞれの制御器に結合することにより、多くの構成部品を制御する。エンジン制御ユニット（engine control unit略してECU）48が、配線インターフェースを介してエンジン24へ結合する。ECU 48とVSC 46は、同じユニットに収容することが出来るが、別個の制御器であるのが好ましい。VSC 46は、制御器エリア・ネットワーク（controller area network略してCAN）54の様な通信ネットワークを介して、ECU 48そしてまた、バッテリー制御ユニット（battery control unit略してBCU）50及びトランスアクスル管理ユニット（transaxle management unit略してTMU）52との間で通信する。BCU 50は、配線インターフェースを介してバッテリー36へ結合する。TMU 52は、配線インターフェースを介して発電機モーター30と推進モーター38を制御する。より具体的には、TMU52は、発電機モーター30と推進モーター38のトルクを決定するために、記憶されたプログラムを実行する制御器を含む。また、本発明によれば、TMU 52は、発電機モーター30と推進モーター38における永久磁石の磁性の状態を検出そして記憶する。具体的には、発電機モーター30に組み込まれた電圧センサーと、推進モーター38の電圧センサーが、以下に述べる様に、発電機モーター30と推進モーター38における永久磁石の磁性に比例する電圧を判定する。また、本発明によれば、TMU 52は、いずれの構成部品が磁性の変化に起因して故障している可能性があるかを判断する。
【００２１】
図２は、本発明の好ましい実施形態による発電機モーター30と推進モーター38に接続されているのが示されたトランスアクスル管理ユニット52の一部のブロック図である。TMU 52は、制御器100、電圧モニター102、電圧モニター104、インバーター106及びインバーター108を含むのが好ましい。インバーター106は、三相交流電流を推進モーター38へ供給するために、推進モーター38へ接続される。三相交流電流は、バッテリー36からの直流電流から変換される。同様に、インバーター108は、三相交流電流を発電機モーター30へ供給するために、発電機モーター30へ接続される。その三相交流電流もまた、バッテリー36からの直流電流から変換される。インバーター106及びインバーター108は、制御器100に接続され、発電機モーター30と推進モーター38へ供給される電流を判定するために、インバーター106, 108へ制御器100が信号を入力する様にされる。本発明によれば、電圧モニター102は、推進モーター38の永久磁石誘導電圧を判定するために、推進モーター38へ接続される。同様に、電圧モニター104は、発電機モーター30における永久磁石誘導電圧を判定するために、発電機モーター30に接続される。推進モーター38と発電機モーター30からの永久磁石誘導電圧は、推進モーター38と発電機モーター30内に保持された永久磁石の状態を判定するために、制御器100により用いられる。推進モーター38と発電機モーター30における永久磁石の状態に基き、制御器100は、インバーター106, 108により供給される電流を判定し、推進モーター38又は発電機モーター30が作動可能であるか否かを判定し、ユーザーへの警告を行なう。また、推進モーター38と発電機モーター30の中の永久磁石の状態は、構成部品の故障可能性を判定そして特定するために、解析される。
【００２２】
制御器100は、プロセッサー（処理器）110とメモリー112を含むのが好ましい。プロセッサー110は、一つ又はそれ以上のマイクロプロセッサー、マイクロコントローラー等を有する。制御器100は、発電機モーター30と推進モーター38内に保持された永久磁石の磁性状態の表示を、判定、記憶、解析、そして伝達するために記憶したプログラムを実行するのが好ましい。また、制御器100は、発電機30と推進モーター38内に保持された永久磁石の磁性の状態に基き行なわれるべき動作を判定するために記憶したプログラムを実行するのが好ましい。最も好ましくは、メモリー112が、発電機モーター30と推進モーター38における永久磁石の磁性の状態の表示を記憶する不揮発性メモリー部品を含む。
【００２３】
電圧モニター102, 104は、電圧センサー114と電圧計116を含むのが好ましい。電圧センサー114は、永久磁石誘導電圧をモーター30, 38の所定の速度で判定するために、それぞれのモーターに直接接続される。電圧計116は、発電機モーター30と推進モーター38の中の永久磁石の磁性の状態を判定する際に使用するために、電圧センサー114から制御器100へ電圧信号を供給する。好ましくは、電圧計は、モーターの外側に収容される。電圧計は、車両において既に存在しているハードウェアであって、周期的に必要とされるのみである磁性監視機能のために再利用されるものであるのが、最も好ましい。
【００２４】
図３は、本発明による好ましい電圧センサーを含む発電機モーター30の断面図である。同様の構成は、推進モーター38についても好ましい。発電機モーター30は、ローター200及びステーター202を含む。永久磁石208a乃至dが、ローター200内に取り付けられる。モーターの巻線204（２つのステーター歯の間に例示されている）が、ステーター202のスロット206の中で歯205の回りに、一般的な態様で巻かれている。本発明によれば、センサー・コイル210が、ステーター202のスロット206の中の歯205の回りに巻かれる。図３に示される様に、センサー・コイル210は、ステーター202とローター200との間の隙間に最も近い歯205の縁において、ローター200に隣接して配置されるのが、好ましい。好ましくは、センサー・コイル210は、非常に太く、巻数が少ないワイヤーを有するのが、好ましい。センサー・コイル210は、電圧計116に接続され、電圧センサー114として機能する。センサー・コイル210は、発電機30内の永久磁石誘導電圧を判定するために用いられる。より具体的には、モーター巻線204に電流が流れないとき、ローター200の回転と永久磁石208が生成する磁場により、センサー・コイル210に電圧が誘導される。この電圧が、電圧計116により検出され、制御器100へと伝達される。
【００２５】
本発明の観点によれば、ローター200は、永久磁石208aの近傍に隣接する鉄製ローターの一部の領域に配置された、表示部、不規則部若しくはノッチ212を含む。更に後述する様に、ノッチ212は、この場合には永久磁石208aである、永久磁石208a乃至dの特定の一つ又はそれ以上の位置に関連する同期点を持つ信号を発生するのに用いられる。より具体的には、ノッチ212は、モーターのリラクタンス若しくは磁気抵抗を変化させ、その結果、センサー・コイル210に誘導される電圧が対応して変化する。同期点に基き、不良の若しくは故障した永久磁石が特定される。
【００２６】
図４は、図３に示されるモーターと同様のモーターの断面図である。同様の部品には、同様の図示符号が記されている。図４のモーターと図３のモーターとの間の主要な差は、永久磁石の配置にある。具体的には、磁石の各グループが、ローター200の回りに配置される。より具体的には、永久磁石の組（各組が一対の磁石からなる）218a, 218b, 218c及び218dが、ローター200回りに、ゼロ度、90度、180度そして-90度に示されている。
【００２７】
本発明の一つの観点によれば、永久磁石の組218aは、永久磁石の組218aの一つの永久磁石に、所定の不規則部つまり突起部222を含む。突起部222は、永久磁石の組218aの磁石の延長部であっても、磁性材料からなる別個の部品であっても、好ましいものである。更に後述される様に、突起部222は、磁石の組218aの磁性強度を（218b乃至dと比較して）変化させるのに用いられ、それが次に、永久磁石の組218aの位置に関連する同期点を持つ信号を発生する。同期点に基いて、不良又は故障の永久磁石又はそれの組が特定される。突起部222のために余分の磁性材料を用いる代わりとして、突起部222を黄銅の様な非磁性材料としても良い。この場合において、突起は、モーターの回転リラクタンスの突起における増加を生じさせ、それが、永久磁石の組218aの位置に関連する同期点を持つ信号を発生する。
【００２８】
動作中において、モーターの永久磁石誘導電圧が判定される。好ましい実施形態において、これは、電流がモーター巻線を流れない時期、つまり負荷が無いときに、センサー・コイル210に電圧を誘導することにより、なされる。好ましくは、電圧計116が、センサー・コイル210に誘導される電圧を定量化する。モーターのステーター巻線における電流がゼロのとき、無負荷状態が起こる。例えば、車両がアイドル状態にある、例えば停止信号で停車しているとき、また、車両が定速状態にあり、モーター巻線に電流がないときに、無負荷状態が生じる。別の例の無負荷状態は、発電機モーターが車輪にトルクを供給していないか、バッテリーを充電するためにエンジンからトルクを受けていないときに、生じる。永久磁石誘導電圧は、永久磁石208a乃至dを含むローター200の回転により誘導されるのが好ましい。これは、センサー・コイルに電圧を誘導する磁場を生成する。最も好ましくは、ローター200は、所定の速度で回転され、電流をモーターに供給するインバーターの接点が、永久磁石誘導電圧の計測中には、開放される。TMU 52、より具体的には制御器100が、車両の状態に鑑み永久磁石誘導電圧の計測時期、CAN 54若しくは他の適した手段を介していかなる状態が得られるのが好ましいか、を判断する。
【００２９】
永久磁石誘導電圧は、磁場（束）とローターの回転速度に比例する。それで、永久磁石の強度は、速度と永久磁石誘導電圧が判れば、容易に得られる。
【００３０】
永久磁石誘導電圧が検出された後で、永久磁石誘導電圧は、消磁が無い状態であって、永久磁石誘導電圧が検出された際と同じ所定の速度における、永久磁石誘導電圧を反映する基準電圧と比較される。つまり、基準電圧は、永久磁石が完全に磁化されている場合に期待される永久磁石誘導電圧の値である。基準電圧は、TMU 52に記憶されるのが好ましい。基準電圧と検出された永久磁石誘導電圧との間の差が、永久磁石の劣化の程度の表示を判定するのに用いられる。この表示は、将来参照するために、不揮発性メモリーに記憶されるのが好ましい。また、この磁場強度は、永久磁石が予備警告がなされるべき劣化点にまで到達したかを判定するために、第１閾値と比較される。最も好ましくは、磁場強度が所定の第１閾値を下回るとき、例えばCAN 54により伝達される可聴又は可視表示を通じて、車両のユーザーへ表示がなされる。また、モーターへの電流が車両の構成部品への損傷を回避する大きさに制限される、そして／又は、モーターに必要とされるトルクを供給させるため、インバーターをより正確に駆動する様に、TMU 52が校正される。最も好ましくは、少なくとも車両の限定された動作が可能である様に、第１閾値が選択される。制限作動が継続している間、他のモーター・パラメーター（例えば温度）と共に永久磁石の劣化が監視される。この更なる監視の結果は、第２の閾値と比較される。この閾値は、磁性のレベル、温度又は、監視される別のパラメーターである。第２閾値に到達していないときには、監視が継続する。第２閾値に到達しているときには、引き続いてのモーター動作が延期され、車両のユーザーは、可聴又は可視の表示器で警告される。別の動力源が利用可能のとき、車輪の駆動源として、その動力源に切替えられる。例えば、図１の好ましい実施形態において、永久磁石の劣化が原因で、発電機モーター30が動作不能になったならば、車輪42は推進モーター38の制御のもとに運転される。また、永久磁石の劣化が原因で、推進モーター38が動作不能になったならば、車輪42は発電機モーター30とエンジン24の制御のもとに運転される。最も好ましくは、推進モーター38が動作不能のときに、最初に車輪42をある程度の速度まで駆動するのに発電機モーター30が用いられ、そして、滑らかな移行を通じて動力を高めるためにエンジン24が作動させられる。
【００３１】
車両の点検整備が行なわれると、故障した永久磁石や磁石の組の様な故障部品が特定され、交換される。具体的には、永久磁石の強度の関数における同期点が、永久磁石強度の基準関数と比較される。検出された関数と基準関数との間の差が、図５と図６を参照して後述される態様で、故障磁石の位置を判定するのに用いられる。
【００３２】
図５は、本発明による永久磁石強度の基準関数を示すグラフである。より具体的には、図５のグラフ302は、時間軸に沿って表された電圧を示している。グラフ302は、モーターの永久磁石が完全に磁化されているときに、本発明に従い検出された電圧を表している。電圧が好ましいものの、電圧、電力、磁束強度など、永久磁石強度の関数である別の物理量を用いることも出来る。グラフ302は、同期点306を持つ。グラフ302に示される基準電圧については、同期点306は、周期的に起こる。
【００３３】
グラフ302は、ピーク304a, 304b, 304c, 304dそして304eを持つ。これらのピークは、ローター200の中の永久磁石がコイル210近傍を通過するのに伴い、コイル210の中に誘導される。図３を参照すると、ピーク304aは、センサー・コイル210近傍を回転する磁石208aとノッチ212を表している。同様に、ピーク304bは、磁石208bが、センサー・コイル210を通過するのを表している。ピーク304cと304dはそれぞれ、ローター200が回転するうちに、磁石208cと208dがセンサー・コイル210を通過するのを表している。ピーク304eは、マグネット208aとノッチ212の二回目の通過を表している。明らかである様に、ノッチ212は、図５に示される同期点306に対応し、それを生成する。より具体的には、ノッチ212は、モーターのリラクタンス又は磁気抵抗の変化を起こし、その変化の結果が、同期点306におけるディンプル、ノッチ若しくは凹みである。例えば、磁場強度の変化が磁性材料の追加に起因したものである、図４に示されるモーター構成についての代替実施形態において、同期点は、磁性材料の追加が起こす突起又はバンプにより特徴付けられる。
【００３４】
図６は、本発明の観点の一つにより、磁石の消磁の関数の検出例のグラフ310を示している。グラフ310は、図３の永久磁石208a乃至dの磁石の劣化の結果として検出される電圧を示している。消磁に寄与している磁石が交換される様に、永久磁石のいずれが消磁に寄与しているかを判定するために、グラフ310の解析が用いられるのが好ましい。特に、グラフ310は、同期点306を持つ。同期点は、基準信号との比較のための信号を示すために用いられる。比較の結果の偏差は、故障した永久磁石部品を表示するものである。グラフ310において、明らかに、ピーク304bがかなり劣化している。ピーク304bが、磁石208bに関連しているので、グラフ310は、磁石208bの劣化を表している。グラフ310とグラフ302の比較は、グラフ310における劣化を容易に特定し、それは、グラフ310が磁石208bが故障していると表示することに反映される。好ましくは、車両の故障診断コードが、磁石208bが故障していると表示する様に、設定される。
【００３５】
検出波形の同期点を設けるために、ノッチ212と突起222の代わりに、他の不規則性を永久磁石モーターに入れることが出来る。一般的に、モーターのリラクタンスを高めるための、隙間（例えば空隙）、ノッチ又はディンプルなどの非磁性材料の導入は、対応する波形にディンプル又は凹みを形成する。そして、磁性材料の突起など磁性材料の追加導入は、対応する波形に対応してバンプ、ピーク又は突起を生じる、磁束の増大を生じる、のが一般的である。モーターのリラクタンス又は磁性強度の変化は、モーターのローター及び／又はステーターの中に生じさせられ得る。ノッチ212又は突起222の好ましい代替案の一つに、小さい磁石が電圧モニターにより検出される対応する波形に小さな同期ピークを生じる様に、永久磁石の間に比較的小さい磁石を配置することがある。
【００３６】
本発明の上述の実施形態は、純粋に例示目的のものである。本発明については、他に多くの変形例、改良そして用途を考えることが出来る。
【００３７】
【発明の効果】
上述の様に、本発明は、車両のモーターにおける永久磁石の状態を判定する簡単で効果的な方法を提供することが出来る。磁性の状態を表す信号が、故障可能性のある永久磁石を特定するために、完全磁化状態を表す先に記憶された信号と比較されるので、有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施の形態によるハイブリッド電気自動車（HEV）を示すブロック図である。
【図２】本発明の好ましい実施形態によるトランスアクスル管理ユニットのブロック図である。
【図３】本発明の好ましい実施形態によるモーターの断面図である。
【図４】本発明の別の好ましい実施形態によるモーターの断面図である。
【図５】本発明の好ましい実施形態による永久磁石の劣化に伴う故障を検出する方法を示すグラフである。
【図６】本発明の好ましい実施形態による永久磁石の劣化に伴う故障を検出する方法を示すグラフである。
【符号の説明】
30, 38 モーター
102, 104 永久磁石誘導電圧モニター
110 処理器
116 電圧計
202 ステーター
210 コイル

Claims (9)

1. ローターに複数の永久磁石が設けられたモーターの永久磁石誘導電圧を検出する、永久磁石誘導電圧モニター、
   上記ローターの回転中に上記永久磁石誘導電圧モニターによって検出される永久磁石誘導電圧の時間変化の信号に同期点を付与すべく、上記複数の永久磁石の１つ、又は、上記ローターの、上記複数の永久磁石の１つに対応する部分に形成された不規則部、及び、
   上記ローターの回転中に上記永久磁石誘導電圧モニターによって検出された永久磁石誘導電圧の時間変化の信号と、完全に磁化された上記複数の永久磁石を持つモーターの永久磁石誘導電圧の時間変化を反映する基準信号とを、上記同期点に基づいて比較することにより、劣化した永久磁石を特定する、処理器
   を有する、車両用モーターにおける劣化を生じている永久磁石を特定する装置。
2. 上記モーターが上記車両の車輪を駆動するように構成され、
   上記処理器により特定された永久磁石の磁場強度が第１閾値を下回るときに、上記モーターへの電流が制限されるとともに、上記磁場強度が上記第１閾値よりも小さい第２閾値に到達したときに、上記モーターの動作が停止されかつ該モーター以外の動力源により上記車輪が駆動されるように構成されている、請求項１の装置。
3. 上記車両が、該車両の車輪を駆動可能な２つのモーター及びエンジンを備えたハイブリッド電気自動車であり、
   上記一方のモーターの上記永久磁石の磁場強度が上記第２閾値に到達したときに、上記車輪が上記他方のモーター及び上記エンジンにより駆動されるように構成されている、請求項２の装置。
4. 上記同期点は、上記不規則部によって生じる、上記モーターのリラクタンス又は磁束密度における所定の変化により生成される、請求項１〜３のいずれか１つの装置。
5. ローターに複数の永久磁石が設けられた車両用モーターにおける劣化を生じている永久磁石を特定する方法であって、
   上記ローターの回転中に検出される永久磁石誘導電圧の時間変化の信号に同期点を付与すべく、上記複数の永久磁石の１つ、又は、上記ローターの、上記複数の永久磁石の１つに対応する部分に、不規則部を形成する工程、
   上記ローターの回転中に上記永久磁石誘導電圧の時間変化の信号を検出する工程、及び、
   上記検出された永久磁石誘導電圧の時間変化の信号と、完全に磁化された上記複数の永久磁石を持つモーターの永久磁石誘導電圧の時間変化を反映する基準信号とを、上記同期点に基づいて比較することにより、劣化した永久磁石を特定する工程、
   を有する方法。
6. 上記劣化した永久磁石を特定する診断コードを設定する工程、を更に有する請求項５の方法。
7. 上記モーターが上記車両の車輪を駆動するように構成され、
   上記特定された永久磁石の磁場強度が第１閾値を下回るときに、上記モーターへの電流を制限する工程、及び、
   上記磁場強度が上記第１閾値よりも小さい第２閾値に到達したときに、上記モーターの動作を停止しかつ該モーター以外の動力源により上記車輪を駆動する工程、
   を更に有する、請求項５又は６の方法。
8. 上記車両が、該車両の車輪を駆動可能な２つのモーター及びエンジンを備えたハイブリッド電気自動車であり、
   上記一方のモーターの上記永久磁石の磁場強度が上記第２閾値に到達したときにおける上記車輪を駆動する工程は、該車輪を上記他方のモーター及び上記エンジンにより駆動す る工程である、請求項７の方法。
9. 上記同期点は、上記不規則部によって生じる、上記モーターのリラクタンス又は磁束強度における所定の変化により生成される、請求項５〜８のいずれか１つの方法。

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