JP6418196B2

JP6418196B2 - 電気自動車

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Publication number: JP6418196B2
Application number: JP2016081967A
Authority: JP
Inventors: 暁彦井手
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-04-15
Filing date: 2016-04-15
Publication date: 2018-11-07
Anticipated expiration: 2036-04-15
Also published as: US20170302216A1; JP2017192254A; US9948229B2; DE102017108041A1

Description

本明細書で開示する技術は電気自動車に関する。本明細書でいう電気自動車は、車輪を駆動するモータを有する車両を広く意味し、例えば、バッテリを電源とする電気自動車、燃料電池を電源とする電気自動車（いわゆる燃料電池車）、及び、モータに加えてエンジンその他の原動機を有する電気自動車（いわゆるハイブリッド車）が含まれる。

特許文献１に、電気自動車が開示されている。この電気自動車は、左右一対の車輪の一方を駆動する第１モータと、左右一対の車輪の他方を駆動する第２モータと、複数のスイッチング素子を有し、第１モータに交流電力を供給する第１インバータ回路と、複数のスイッチング素子を有し、第２モータに交流電力を供給する第２インバータ回路と、第１インバータ回路及び第２インバータ回路の動作を制御するインバータ制御装置とを備える。

特開２０１３―２５１９９１号公報

上記した電気自動車では、第１モータと第２モータの両者が適切に制御されることで、前進、後退、旋回、停止といった動作が正しく実行される。従って、例えば第１インバータ回路に異常が生じたときは、第１モータを適切に制御することができなくなり、電気自動車が意図しない挙動を示すおそれがある。そこで、第１インバータ回路に異常が生じたときは、第１インバータ回路の複数のスイッチング素子をオフして、第１モータへの電力供給を中止することが考えられる。但し、第１モータへの電力供給が中止されても、第２モータへの電力供給が継続されていれば、やはり電気自動車が意図しない挙動を示し得る。そのことから、第１インバータ回路に異常が生じたときは、第１インバータ回路の複数のスイッチング素子をオフするだけでなく、第２インバータ回路の複数のスイッチング素子もオフすることが有効である。同様に、第２インバータ回路に異常が生じたときは、第２インバータの複数のスイッチング素子をオフするだけでなく、第１インバータ回路の複数のスイッチング素子もオフすることが有効である。

上記を考慮すると、インバータ制御装置は、第１インバータ回路と第２インバータ回路のうちの一方で異常が生じたときに、第１インバータ回路の複数のスイッチング素子をオフする処理と、第２インバータ回路の複数のスイッチング素子をオフする処理を、同時に実行することが好ましい。しかしながら、インバータ制御装置は、通常、マイコンその他のプロセッサを用いて構成されており、記憶しているプログラムに従って、予め定められた複数の処理を一つずつ順に実行する。従って、第１インバータ回路の複数のスイッチング素子をオフする処理と、第２インバータ回路の複数のスイッチング素子をオフする処理についても、厳密には異なるタイミングで実行されることになり、その結果、二つの処理が実行されるタイミングの間には、無視できない時間差が生じ得る。即ち、その時間差の間は、一方のモータへの電力供給が中止される一方で、他方のモータへの電力供給が継続されることになり、電気自動車が意図しない挙動を示すおそれがある。

従って、本明細書は、第１インバータ回路と第２インバータ回路のうちの一方で異常が生じたときに、両インバータ回路の複数のスイッチング素子を同時にオフし得る技術を提供する。

本明細書が開示する電気自動車は、車体と、車体に設けられた左右一対の車輪と、左右一対の車輪の一方を駆動する第１モータと、左右一対の車輪の他方を駆動する第２モータと、複数の第１スイッチング素子を有し、第１モータに交流電力を供給する第１インバータ回路と、複数の第２スイッチング素子を有し、第２モータに交流電力を供給する第２インバータ回路と、複数の第１スイッチング素子の動作を制御する第１スイッチング信号と複数の第２スイッチング素子の動作を制御する第２スイッチング信号とを出力するインバータ制御装置と、第１インバータ回路に異常が生じたときに第１異常信号を出力する第１異常検出装置と、第２インバータ回路に異常が生じたときに第２異常信号を出力する第２異常検出装置と、インバータ制御装置から第１インバータ回路へ第１スイッチング信号を伝送する複数の第１信号線路と、インバータ制御装置から第２インバータ回路へ第２スイッチング信号を伝送する複数の第２信号線路と、複数の第１信号線路上及び複数の第２信号線路上に介挿されているとともに、第１異常信号及び第２異常信号が入力される信号遮断回路とを備える。

信号遮断回路は、第１異常信号と第２異常信号の少なくとも一方を受信したときに、インバータ制御装置からの第１スイッチング信号に代えて第１オフ信号を第１インバータ回路へ出力するとともに、インバータ制御装置からの第２スイッチング信号に代えて第２オフ信号を第２インバータ回路へ出力する。第１オフ信号は、複数の第１スイッチング素子をオフする信号である。第２オフ信号は、複数の第２スイッチング素子をオフする信号である。

上記した構成によると、第１インバータ回路と第２インバータ回路の両者が正常なときは、インバータ制御装置の出力する第１スイッチング信号が複数の第１信号線路を介して第１インバータ回路へ入力され、インバータ制御装置の出力する第２スイッチング信号が第２信号線路を介して第２インバータ回路へ入力される。これにより、第１モータ及び第２モータの動作が、インバータ制御装置によって制御される。第１インバータ回路と第２インバータ回路の少なくとも一方に異常が生じると、第１異常信号と第２異常信号の少なくとも一方が、信号遮断回路に入力される。信号遮断回路は、複数の第１信号線路上及び複数の第２信号線路上に介挿されており、第１異常信号と第２異常信号の少なくとも一方を受信したときに、インバータ制御装置から出力された第１スイッチング信号及び第２スイッチング信号に代えて、第１オフ信号及び第２オフ信号を出力する。第１オフ信号は、第１インバータ回路の複数の第１スイッチング素子をオフし、第２オフ信号は、第１インバータ回路の複数の第２スイッチング素子をオフする。これにより、第１インバータ回路と第２インバータ回路の少なくとも一方に異常が生じたときは、インバータ制御装置の出力する第１及び第２スイッチング信号にかかわらず、両インバータ回路の複数のスイッチング素子を同時にオフすることができる。

電気自動車１０を模式的に示す正面図。電気自動車１０を模式的に示す側面図。旋回時の遠心力に応じてリーン角を調節する電気自動車１０を示す正面図。路面の凹凸に応じてリーン角を調節する電気自動車１０を示す正面図。電気自動車１０の電気的な構成を示すブロック図。第１インバータ回路３６及び第２インバータ回路３８の構成を示す回路図。実施例１のモータ制御ユニット４４の構成を模式的に示すブロック図。実施例１の信号遮断回路５０の構成を模式的に示すブロック図。実施例１の信号遮断回路５０の真理値表。実施例１のモータ制御ユニット４４の動作の流れを示すタイムチャート。実施例２のモータ制御ユニット１４４の構成を模式的に示すブロック図。実施例２の信号遮断回路１５０の構成を模式的に示すフロック図。実施例２の信号遮断回路１５０の真理値表。実施例２のモータ制御ユニット１４４の動作の流れを示すフローチャート。実施例２のモータ制御ユニット１４４の動作の流れを示すタイムチャート。第１インバータ回路３６の全ての第１スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６がオフされたときに第１モータ２６が出力する負のトルクと、第１インバータ回路３６の状態との関係を模式的に示すグラフ。図１６に示す関係は、第２モータ２８及び第２インバータ回路３８にも当てはまる。

（実施例１）
図面を参照して、実施例の電気自動車１０について説明する。図１、図２に示すように、電気自動車１０は、車体１２と、左右一対の車輪２０、２２と、単一の従動輪２４を備える。車体１２は、運転者が搭乗可能なサイズ及び形状を有する。車体１２には、運転者が着座するためのシート１４が設けられている。また、車体１２には、ステアリング装置１６及びアクセル装置１８が設けられている。ステアリング装置１６は、電気自動車１０を操舵するために、運転者が操作する操作部である。ステアリング装置１６は、運転者によって加えられた操作に応じて、ステアリング信号を出力する。アクセル装置１８は、電気自動車１０を加速させるために、運転者が操作する操作部である。アクセル装置１８は、運転者によって加えられた操作に応じて、アクセル信号を出力する。

左右一対の車輪２０、２２は、左車輪２０と右車輪２２とを含む。左車輪２０は、車体１２の左右方向の一方側（左側）に位置している。右車輪２２は、車体１２の左右方向の他方側（右側）に位置している。従動輪２４は、車体１２の左右方向の中央に位置している。左車輪２０、右車輪２２及び従動輪２４の回転軸は、それぞれ車体１２の左右方向に平行である。一例ではあるが、本実施例の電気自動車１０では、左右一対の車輪２０、２２が車体１２の前部に位置しており、従動輪２４が車体１２の後部に位置している。なお、電気自動車１０は、上述した三つの車輪に限られず、４以上の車輪を有してもよい。あるいは、電気自動車１０は、左右一対の車輪２０、２２のみを有し、従動輪２４を有さなくてもよい。

電気自動車１０は、左車輪２０を駆動する第１モータ２６と、右車輪２２を駆動する第２モータ２８を備える。電気自動車１０では、左右一対の車輪２０、２２が、互いに異なるモータで個別に駆動される。電気自動車１０は、左車輪２０及び右車輪２２を同じ速度で駆動することによって直進し、左車輪２０及び右車輪２２を異なる速度で駆動することによって旋回する。一例ではあるが、本実施例における第１モータ２６及び第２モータ２８はインホイールモータである。第１モータ２６は左車輪２０のハブに配置されており、第２モータ２８は右車輪２２のハブに配置されている。また、本実施例における第１モータ２６及び第２モータ２８には、永久磁石式同期モータが採用されている。

電気自動車１０は、シーソーアーム３０と、リーンアクチュエータ３１を備える。シーソーアーム３０は、車体１２の左右方向に伸びる部材であり、車体１２に対して揺動可能に支持されている。シーソーアーム３０の揺動軸３０ａは、車体１２の前後方向に平行であって、車体１２の左右方向の中央に位置している。シーソーアーム３０の一端には左車輪２０が連結されており、シーソーアーム３０の他端には右車輪２２が連結されている。リーンアクチュエータ３１は、車体１２に対してシーソーアーム３０を揺動させるアクチュエータである。図３、図４に示すように、リーンアクチュエータ３１がシーソーアーム３０を揺動させると、車体１２に対する左右一対の車輪２０、２２の上下方向における位置が変化する。これにより、例えば電気自動車１０が旋回するときは、車体１２に作用する遠心力に応じて、車体１２を左右方向に傾けることができる（図３参照）。あるいは、電気自動車１０が平坦でない路面２を走行するときは、路面の凹凸に応じて左右一対の車輪２０、２２を上下させて、車体１２の揺動を抑制することができる。車体１２に対するシーソーアーム３０の揺動角を、リーン角という。

次に、図５〜図８を参照して、電気自動車１０の電気的な構成について説明する。図５に示すように、電気自動車１０は、第１バッテリ３２及び第２バッテリ３４を備える。第１バッテリ３２は、第１モータ２６に電力を供給する直流電源である。第２バッテリ３４は、第２モータ２８に電力を供給する直流電源である。第１バッテリ３２及び第２バッテリ３４のそれぞれは、例えばリチウムイオン電池セルといった、複数の二次電池セルを有する。なお、第１バッテリ３２及び第２バッテリ３４の一方又は両方は、燃料電池又は太陽電池といった他の種類の直流電源であってもよい。また、電気自動車１０は、二つの直流電源を必ずしも必要とせず、第１モータ２６及び第２モータ２８に電力を供給する少なくとも一つの直流電源を備えればよい。ここでいう直流電源には、例えばエンジンによって駆動される発電機とＡＣ−ＤＣコンバータとの組み合わせも含まれる。

電気自動車１０は、第１インバータ回路３６と第２インバータ回路３８を備える。第１インバータ回路３６は、第１バッテリ３２と第１モータ２６との間に設けられており、第１バッテリ３２からの直流電力を交流電力に変換し、その交流電力を第１モータ２６へ供給する。同様に、第２インバータ回路３８は、第２バッテリ３４と第２モータ２８との間に設けられており、第２バッテリ３４からの直流電力を交流電力に変換し、その交流電力を第２モータ２８へ供給する。ここで、第１モータ２６及び第２モータ２８は三相モータであり、第１インバータ回路３６及び第２インバータ回路３８は三相インバータである。即ち、第１インバータ回路３６及び第２インバータ回路３８は、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相を有する三相交流電力を、第１モータ２６及び第２モータ２８へそれぞれ供給する。

電気自動車１０は、第１電流センサ４０及び第２電流センサ４２を備える。第１電流センサ４０は、第１モータ２６に流れる三相交流電流Ｉｕ１、Ｉｖ１、Ｉｗ１をそれぞれ検出する。第２電流センサ４２は、第２モータ２８に流れる三相交流電流Ｉｕ２、Ｉｖ２、Ｉｗ２をそれぞれ検出する。第１電流センサ４０及び第２電流センサ４２の具体的な構成は特に限定されない。一例ではあるが、第１電流センサ４０及び第２電流センサ４２はそれぞれ、例えばホール素子といった複数の電流検出素子を用いて構成することができる。

電気自動車１０は、モータ制御ユニット４４と統合制御ユニット４６を備える。モータ制御ユニット４４と統合制御ユニット４６は、互いに通信可能に接続されている。統合制御ユニット４６には、ステアリング装置１６及びアクセル装置１８が接続されており、前述したステアリング信号及びアクセル信号が入力される。統合制御ユニット４６は、ステアリング信号、アクセル信号及びその他の車両状態に応じて、第１モータ２６のトルク目標値Ｔｔ１及び第２モータ２８のトルク目標値Ｔｔ２を決定する。決定されたトルク目標値Ｔｔ１、Ｔｔ２は、モータ制御ユニット４４に教示される。また、統合制御ユニット４６は、リーンアクチュエータ３１と通信可能に接続されており、リーンアクチュエータ３１の動作を制御することによって、車体１２のリーン角を調節することができる。

モータ制御ユニット４４は、複数の第１制御信号ＳＡ１〜ＳＡ６を第１インバータ回路３６へ出力することによって、第１インバータ回路３６の動作を制御する。これにより、第１モータ２６の動作が制御される。また、モータ制御ユニット４４は、複数の第２制御信号ＳＡ７〜ＳＡ１２を第２インバータ回路３８へ出力することによって、第２インバータ回路３８の動作を制御する。これにより、第２モータ２８の動作が制御される。モータ制御ユニット４４には、第１電流センサ４０及び第２電流センサ４２が接続されており、第１モータ２６の電流値Ｉｕ１、Ｉｖ１、Ｉｗ１及び第２モータ２８の電流値Ｉｕ２、Ｉｖ２、Ｉｗ２が入力される。また、モータ制御ユニット４４には、後述する第１監視信号ＦＬ１〜ＦＬ６及び第２監視信号ＦＬ７〜ＦＬ１２が入力される。モータ制御ユニット４４は、これらの入力される各種の指標に基づいて、複数の第１制御信号ＳＡ１〜ＳＡ６及び複数の第２制御信号ＳＡ７〜ＳＡ１２を生成して出力する。

図６に示すように、第１インバータ回路３６は、複数の第１スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６と、複数のダイオードＤ１〜Ｄ６と、複数の駆動回路Ｇ１〜Ｇ６を備える。複数の第１スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６には、第１モータ２６のＵ相端子と第１バッテリ３２の正極との間に設けられたスイッチング素子Ｑ１と、第１モータ２６のＵ相端子と第１バッテリ３２の負極との間に設けられたスイッチング素子Ｑ２と、第１モータ２６のＶ相端子と第１バッテリ３２の正極との間に設けられたスイッチング素子Ｑ３と、第１モータ２６のＶ相端子と第１バッテリ３２の負極との間に設けられたスイッチング素子Ｑ４と、第１モータ２６のＷ相端子と第１バッテリ３２の正極との間に設けられたスイッチング素子Ｑ５と、第１モータ２６のＷ相端子と第１バッテリ３２の負極との間に設けられたスイッチング素子Ｑ６が含まれる。複数のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のそれぞれには、複数のダイオードＤ１〜Ｄ６のうちの対応する一つが逆並列に接続されている。また、複数のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のそれぞれには、複数の駆動回路Ｇ１〜Ｇ６の内の対応する一つが接続されている。複数の第１スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のそれぞれには、特に限定されないが、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）又はＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）を採用することができる。

第２インバータ回路３８は、複数の第２スイッチング素子Ｑ７〜Ｑ１２と、複数のダイオードＤ７〜Ｄ１２と、複数の駆動回路Ｇ７〜Ｇ１２を備える。複数の第２スイッチング素子Ｑ７〜Ｑ１２には、第２モータ２８のＵ相端子と第２バッテリ３４の正極との間に設けられたスイッチング素子Ｑ７と、第２モータ２８のＵ相端子と第２バッテリ３４の負極との間に設けられたスイッチング素子Ｑ８と、第２モータ２８のＶ相端子と第２バッテリ３４の正極との間に設けられたスイッチング素子Ｑ９と、第２モータ２８のＶ相端子と第２バッテリ３４の負極との間に設けられたスイッチング素子Ｑ１０と、第２モータ２８のＷ相端子と第２バッテリ３４の正極との間に設けられたスイッチング素子Ｑ１１と、第２モータ２８のＷ相端子と第２バッテリ３４の負極との間に設けられたスイッチング素子Ｑ１２が含まれる。複数のスイッチング素子Ｑ７〜Ｑ１２のそれぞれには、複数のダイオードＤ７〜Ｄ１２のうちの対応する一つが逆並列に接続されている。また、複数のスイッチング素子Ｑ７〜Ｑ１２のそれぞれには、複数の駆動回路Ｇ７〜Ｇ１２のうちの対応する一つが接続されている。複数の第２スイッチング素子Ｑ７〜Ｑ１２のそれぞれについても、特に限定されないが、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）又はＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）を採用することができる。

図６に示すように、モータ制御ユニット４４が出力する複数の第１制御信号ＳＡ１〜ＳＡ６のそれぞれは、第１インバータ回路３６の複数の駆動回路Ｇ１〜Ｇ６のうちの対応する一つに入力される。複数の駆動回路Ｇ１〜Ｇ６のそれぞれは、受信した第１制御信号ＳＡ１〜ＳＡ６の一つに応じて、複数のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のうちの対応する一つをオン及びオフさせる。ここで、複数の第１制御信号ＳＡ１〜ＳＡ６のそれぞれは、ハイレベルとローレベルの間で変化する二値信号である。例えば、一つの第１スイッチング素子Ｑ１に接続された駆動回路Ｇ１には、一つの第１制御信号ＳＡ１が入力される。駆動回路Ｇ１は、受信した第１制御信号ＳＡ１がハイレベルであれば、対応する第１スイッチング素子Ｑ１をオンし、受信した第１制御信号ＳＡ１がローレベルであれば、対応する第１スイッチング素子Ｑ１をオフさせる。同様に、他の駆動回路Ｇ２〜Ｇ６はそれぞれ、受信した第１制御信号ＳＡ２〜ＳＡ６がハイレベルであれば、対応する第１スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ６をオンさせ、受信した第１制御信号ＳＡ２〜ＳＡ６がローレベルであれば、対応する第１スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ６をオフさせる。

同様に、モータ制御ユニット４４が出力する複数の第２制御信号ＳＡ７〜ＳＡ１２のそれぞれは、第２インバータ回路３８の複数の駆動回路Ｇ７〜Ｇ１２の対応する一つに入力される。複数の駆動回路Ｇ７〜Ｇ１２のそれぞれは、受信した第２制御信号ＳＡ７〜ＳＡ１２の一つに応じて、複数の第２スイッチング素子Ｑ７〜Ｑ１２のうちの対応する一つをオン及びオフさせる。複数の第２制御信号ＳＡ７〜ＳＡ１２のそれぞれも、ハイレベルとローレベルの間で変化する二値信号である。例えば、一つの第２スイッチング素子Ｑ７に接続された駆動回路Ｇ７には、一つの第２制御信号ＳＡ７が入力される。駆動回路Ｇ７は、受信した第２制御信号ＳＡ７がハイレベルであれば、対応する第２スイッチング素子Ｑ７をオンし、受信した第２制御信号ＳＡ７がローレベルであれば、対応する第２スイッチング素子Ｑ７をオフさせる。同様に、他の駆動回路Ｇ８〜Ｇ１２はそれぞれ、受信した第２制御信号ＳＡ８〜ＳＡ１２がハイレベルであれば、対応する第２スイッチング素子Ｑ８〜Ｑ１２をオンさせ、受信した第２制御信号ＳＡ８〜ＳＡ１２がローレベルであれば、対応する第２スイッチング素子Ｑ８〜Ｑ１２をオフさせる。

第１インバータ回路３６の複数の駆動回路Ｇ１〜Ｇ６は、第１監視信号ＦＬ１〜ＦＬ６をそれぞれ出力する。第１監視信号ＦＬ１〜ＦＬ６のそれぞれは、正常を示すローレベルと、異常を示すハイレベルとの間で変化する二値信号である。複数の駆動回路Ｇ１〜Ｇ６のそれぞれは、複数の第１スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のうちの対応する一つの正常／異常を監視している。例えば、一つの駆動回路Ｇ１は、それに接続された一つの第１スイッチング素子Ｑ１を監視している。駆動回路Ｇ１は、第１スイッチング素子Ｑ１が正常であれば、ローレベルの第１監視信号ＦＬ１を出力し、第１スイッチング素子Ｑ２に異常が生じると、ハイレベルの第１監視信号ＦＬ１を出力する。一例ではあるが、駆動回路Ｇ１は、第１スイッチング素子Ｑ２の異常として、第１スイッチング素子Ｑ１の過電流、第１スイッチング素子Ｑ１の過熱、第１スイッチング素子Ｑ１の短絡を検出することができる。また、駆動回路Ｇ１は、自己への電力供給が不足するとき（電源喪失）も、ハイレベルの第１監視信号ＦＬ１を出力する。同様に、他の駆動回路Ｇ２〜Ｇ６はそれぞれ、通常時はローレベルの第１監視信号ＦＬ２〜ＦＬ６を出力し、対応する第１スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ６に異常が生じたときや、自己に電源喪失が生じたときに、ハイレベルの第１監視信号ＦＬ２〜ＦＬ６を出力する。複数の駆動回路Ｇ１〜Ｇ６が出力する第１監視信号ＦＬ１〜ＦＬ６は、モータ制御ユニット４４へ入力される。なお、複数の駆動回路Ｇ１〜Ｇ６は、第１インバータ回路３６に生じた異常を検出する装置又は回路の一例である。第１インバータ回路３６は、複数の駆動回路Ｇ１〜Ｇ６に代えて、又は加えて、第１インバータ回路３６に生じる各種の異常を検出する装置又は回路を備えてもよい。

第２インバータ回路３８の複数の駆動回路Ｇ７〜Ｇ１２は、第２監視信号ＦＬ７〜ＦＬ１２をそれぞれ出力する。上記した第１インバータ回路３６と同様に、複数の駆動回路Ｇ７〜Ｇ１２はそれぞれ、通常時はローレベルの第２監視信号ＦＬ７〜ＦＬ１２を出力し、対応する第２スイッチング素子Ｑ７〜Ｑ１２に異常が生じたときや、自己に電源喪失が生じたときに、ハイレベルの第２監視信号ＦＬ７〜ＦＬ１２を出力する。第２インバータ回路３８もまた、複数の駆動回路Ｇ７〜Ｇ１２に代えて、又は加えて、第２インバータ回路３８に生じる各種の異常を検出する装置又は回路を備えてもよい。

図７を参照して、モータ制御ユニット４４の構成について説明する。モータ制御ユニット４４は、インバータ制御装置４８と、信号遮断回路５０と、二つの論理和ゲート５２、５４を備える。インバータ制御装置４８は、プロセッサ（例えばマイコン）を用いて構成されており、予め記憶されたプログラムを実行することによって、各種の処理を実行する。インバータ制御装置４８には、第１モータ２６のトルク目標値Ｔｔ１、第２モータ２８のトルク目標値Ｔｔ２、第１モータ２６の電流値Ｉｕ１、Ｉｖ１、Ｉｗ１及び第２モータ２８の電流値Ｉｕ２、Ｉｖ２、Ｉｗ２が入力される。インバータ制御装置４８は、第１モータ２６の電流値Ｉｕ１、Ｉｖ１、Ｉｗ１に基づいて、第１モータ２６の実トルクを算出する。そして、インバータ制御装置４８は、第１モータ２６のトルク目標値Ｔｔ１と実トルクとの偏差に基づいて、第１スイッチング信号ＳＢ１〜ＳＢ６を生成し、出力する。第１スイッチング信号ＳＢ１〜ＳＢ６のそれぞれは、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御信号であり、ハイレベルとローレベルの間で変化する二値信号である。インバータ制御装置４８による第１スイッチング信号ＳＢ１〜ＳＢ６は、通常、複数の第１信号線路５６を介してモータ制御ユニット４４から出力され、第１制御信号ＳＡ１〜ＳＡ６として第１インバータ回路３６へ入力される。これにより、第１モータ２６の実トルクがトルク目標値Ｔｔ１に等しくなるように、第１モータ２６の動作がフィードバック制御される。

同様に、インバータ制御装置４８は、第２モータ２８の電流値Ｉｕ２、Ｉｖ２、Ｉｗ２に基づいて、第２モータ２８の実トルクを算出する。そして、インバータ制御装置４８は、第２モータ２８のトルク目標値Ｔｔ２と実トルクとの偏差に基づいて、第２スイッチング信号ＳＢ７〜ＳＢ１２を生成し、出力する。第２スイッチング信号ＳＢ７〜ＳＢ１２のそれぞれも、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御信号であり、ハイレベルとローレベルの間で変化する二値信号である。インバータ制御装置４８による第２スイッチング信号ＳＢ７〜ＳＢ１２は、通常、複数の第２信号線路５８を介してモータ制御ユニット４４から出力され、第２制御信号ＳＡ７〜ＳＡ１２として第２インバータ回路３８へ入力される。これにより、第２モータ２８の実トルクがトルク目標値Ｔｔ２に等しくなるように、第２モータ２８の動作がフィードバック制御される。ここで、インバータ制御装置４８による第１モータ２６及び第２モータ２８の制御方式は特に限定されない。一例ではあるが、本実施例のインバータ制御装置４８では、ベクトル制御が採用されている。

一方の論理和ゲート５２は、複数の第１監視信号ＦＬ１〜ＦＬ６を受信して、単一の第１統合監視信号ＦＬＬを出力する。第１統合監視信号ＦＬＬは、ハイレベルとローレベルとの間で変化する二値信号である。複数の第１監視信号ＦＬ１〜ＦＬ６の全てがローレベルであれば、第１統合監視信号ＦＬＬはローレベルとなり、複数の第１監視信号ＦＬ１〜ＦＬ６の少なくとも一つがハイレベルであると、第１統合監視信号ＦＬＬはハイレベルとなる。即ち、第１インバータ回路３６において異常が生じると、第１統合監視信号ＦＬＬはハイレベルとなる。第１統合監視信号ＦＬＬは、インバータ制御装置４８及び信号遮断回路５０に入力される。

同様に、他方の論理和ゲート５４は、複数の第２監視信号ＦＬ７〜ＦＬ１２を受信して、単一の第２統合監視信号ＦＬＲを出力する。第２統合監視信号ＦＬＲもまた、ハイレベルとローレベルとの間で変化する二値信号である。複数の第２監視信号ＦＬ７〜ＦＬ１２の全てがローレベルであれば、第２統合監視信号ＦＬＲはローレベルとなり、複数の第２監視信号ＦＬ７〜ＦＬ１２の少なくとも一つがハイレベルであると、第２統合監視信号ＦＬＲはハイレベルとなる。即ち、第２インバータ回路３８において異常が生じると、第２統合監視信号ＦＬＲはハイレベルとなる。第２統合監視信号ＦＬＲも、インバータ制御装置４８及び信号遮断回路５０に入力される。

インバータ制御装置４８は、ハイレベルの第１統合監視信号ＦＬＬ及びハイレベルの第２統合監視信号ＦＬＲの少なくとも一方を受信すると、統合制御ユニット４６からのトルク目標値Ｔｔ１、Ｔｔ２を無視し、第１スイッチング信号ＳＢ１〜ＳＢ６及び第２スイッチング信号ＳＢ７〜ＳＢ１２をローレベルに固定する。第１スイッチング信号ＳＢ１〜ＳＢ６がローレベルに固定されると、第１インバータ回路３６の全ての第１スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６がオフされ、第１モータ２６への電力供給が中止される。同様に、第２スイッチング信号ＳＢ７〜ＳＢ１２がローレベルに固定されると、第２インバータ回路３８の全ての第２スイッチング素子Ｑ７〜Ｑ１２がオフされ、第２モータ２８への電力供給が中止される。このように、インバータ制御装置４８は、第１インバータ回路３６及び第２インバータ回路３８の少なくとも一方に異常が生じたときに、第１モータ２６及び第２モータ２８の両者への電力供給を中止されるように、第１スイッチング信号ＳＢ１〜ＳＢ６及び第２スイッチング信号ＳＢ７〜ＳＢ１２を生成して出力する。

信号遮断回路５０は、複数の第１信号線路５６上、及び、複数の第２信号線路５８上に介挿されている。また、信号遮断回路５０には、第１統合監視信号ＦＬＬ及び第２統合監視信号ＦＬＲが入力される。信号遮断回路５０は、ハイレベルの第１統合監視信号ＦＬＬ及びハイレベルの第２統合監視信号ＦＬＲの少なくとも一方を受信すると、インバータ制御装置４８からの第１スイッチング信号ＳＢ１〜ＳＢ６及び第２スイッチング信号ＳＢ７〜ＳＢ１２を遮断し、それらに代えて第１オフ信号及び第２オフ信号を出力する。第１オフ信号は、全ての第１スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６をオフする信号であり、本実施例ではローレベルに固定された信号である。第２オフ信号は、全ての第２スイッチング素子Ｑ７〜Ｑ１２をオフする信号であり、本実施例ではローレベルに固定された信号である。第１オフ信号は、第１制御信号ＳＡ１〜ＳＡ６として、モータ制御ユニット４４から複数の第１信号線路５６を介して第１インバータ回路３６へ入力される。第２オフ信号は、第２制御信号ＳＡ７〜ＳＡ１２として、モータ制御ユニット４４から複数の第２信号線路５８を介して第２インバータ回路３８へ入力される。

図８は、本実施例における信号遮断回路５０の構成を示す。なお、ここで説明する信号遮断回路５０の構成は一例であり、その具体的な構成は特に限定されない。図８に示すように、信号遮断回路５０は、第１否定論理和ゲート６０、第２否定論理和ゲート６２、複数の第１論理積ゲート６４及び複数の第２論理積ゲート６６を備える。第１否定論理和ゲート６０及び第２否定論理和ゲート６２のそれぞれには、第１統合監視信号ＦＬＬ及び第２統合監視信号ＦＬＲが入力される。第１否定論理和ゲート６０及び第２否定論理和ゲート６２のそれぞれは、第１統合監視信号ＦＬＬ及び第２統合監視信号ＦＬＲの両者がローレベルのときに限って、ハイレベルの信号を出力する。第１否定論理和ゲート６０の出力信号は、複数の第１論理積ゲート６４のそれぞれに入力され、第２否定論理和ゲート６２の出力信号は、複数の第２論理積ゲート６６のそれぞれに入力される。複数の第１論理積ゲート６４のそれぞれは、複数の第１信号線路５６のうちの対応する一つに介挿されている。即ち、インバータ制御装置４８からの第１制御信号ＳＡ１〜ＳＡ６は、第１否定論理和ゲート６０の出力信号とともに、複数の第１論理積ゲート６４にそれぞれ入力される。そして、複数の第１論理積ゲート６４の出力信号は、第１制御信号ＳＡ１〜ＳＡ６として、モータ制御ユニット４４から第１インバータ回路３６へ出力される。同様に、複数の第２論理積ゲート６６のそれぞれは、複数の第２信号線路５８のうちの対応する一つに介挿されている。即ち、インバータ制御装置４８からの第２制御信号ＳＡ７〜ＳＡ１２は、第２否定論理和ゲート６２の出力信号とともに、複数の第２論理積ゲート６６にそれぞれ入力される。そして、複数の第２論理積ゲート６６の出力信号は、第２制御信号ＳＡ７〜ＳＡ１２として、モータ制御ユニット４４から第２インバータ回路３８へ出力される。

図９は、信号遮断回路５０の真理値表を示す。図９の表において、「ＦＬＬ」の欄は第１統合監視信号ＦＬＬの値を示し、「ＦＬＲ」の欄は第２統合監視信号ＦＬＲの値を示す。「ＳＢ１〜ＳＢ６／ＳＢ７〜ＳＢ１２」の欄は、信号遮断回路５０に入力される第１スイッチング信号ＳＢ１〜ＳＢ６及び第２スイッチング信号ＳＢ７〜ＳＢ１２の値を示す。そして、「ＳＡ１〜ＳＡ６／ＳＡ７〜ＳＡ１２」の欄は、信号遮断回路５０から出力される第１制御信号ＳＡ１〜ＳＡ６及び第２制御信号ＳＡ７〜ＳＡ１２の値を示す。表中の「Ｈ」はハイレベルを示し、「Ｌ」はローレベルを示す。図８、図９から理解されるように、第１統合監視信号ＦＬＬ及び第２統合監視信号ＦＬＲの両者がローレベルのときは、信号遮断回路５０に入力される第１スイッチング信号ＳＢ１〜ＳＢ６及び第２スイッチング信号ＳＢ７〜ＳＢ１２と、信号遮断回路５０から出力される第１制御信号ＳＡ１〜ＳＡ６及び第２制御信号ＳＡ７〜ＳＡ１２が、互いに等しくなる。即ち、第１インバータ回路３６及び第２インバータ回路３８の両者が正常なときは、インバータ制御装置４８による第１スイッチング信号ＳＢ１〜ＳＢ６及び第２スイッチング信号ＳＢ７〜ＳＢ１２が、第１制御信号ＳＡ１〜ＳＡ６及び第２制御信号ＳＡ７〜ＳＡ１２として、第１インバータ回路３６及び第２インバータ回路３８へそれぞれ入力される。一方、第１統合監視信号ＦＬＬ及び第２統合監視信号ＦＬＲの少なくとも一方がハイレベルのときは、第１スイッチング信号ＳＢ１〜ＳＢ６及び第２スイッチング信号ＳＢ７〜ＳＢ１２の値にかかわらず、信号遮断回路５０から出力される第１制御信号ＳＡ１〜ＳＡ６及び第２制御信号ＳＡ７〜ＳＡ１２は、ローレベルに固定される。ローレベルに固定された第１制御信号ＳＡ１〜ＳＡ６は、第１インバータ回路３６の全ての第１スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６をオフさせる信号であり、前述した第１オフ信号の一例である。同様に、ローレベルに固定された第２制御信号ＳＡ７〜ＳＡ１２は、第２インバータ回路３８の全ての第２スイッチング素子Ｑ７〜Ｑ１２をオフさせる信号であり、前述した第２オフ信号の一例である。

図１０を参照し、第１スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のいずれかに異常が生じた場合を例にして、モータ制御ユニット４４の動作について説明する。時刻ｔ１において第１スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のいずれかに異常が生じると、インバータ制御装置４８及び信号遮断回路５０には、ハイレベルの第１統合監視信号ＦＬＬが入力される。インバータ制御装置４８は、ハイレベルの第１統合監視信号ＦＬＬを受信すると、第１モータ２６及び第２モータ２８への電力供給を中止するために、第１スイッチング信号ＳＢ１〜ＳＢ６及び第２スイッチング信号ＳＢ７〜ＳＢ１２の全てをローレベルに固定する。しかしながら、インバータ制御装置４８は、プロセッサを用いて構成されており、記憶しているプログラムに従って、予め定められた複数の処理を一つずつ順に実行している。従って、第１スイッチング信号ＳＢ１〜ＳＢ６をローレベルに固定する処理は、時刻ｔ１から遅れた時刻ｔ２において完了し、第２スイッチング信号ＳＢ７〜ＳＢ１２をローレベルに固定する処理は、さらに時刻ｔ２から遅れた時刻ｔ３において完了する。時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間、及び、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの時間は、一例ではあるが、数マイクロ秒〜数十マイクロ秒である。

ここで、信号遮断回路５０が存在しないと仮定する。この場合、インバータ制御装置４８が出力する第１スイッチング信号ＳＢ１〜ＳＢ６及び第２スイッチング信号ＳＢ７〜ＳＢ１２が、第１インバータ回路３６及び第２インバータ回路３８へそれぞれ入力される。時刻ｔ１から時刻ｔ２の間では、異常が生じた第１インバータ回路３６を介して、第１モータ２６に電力が供給され続ける。この場合、第１モータ２６が適切に制御されず、電気自動車１０が意図しない挙動を示すおそれがある。また、時刻ｔ２から時刻ｔ３の間では、第１モータ２６への電力供給が中止される一方で、第２モータ２８への電力供給は継続される。この場合、第２モータ２８のみが駆動されることで、電気自動車１０が意図しない挙動を示すおそれがある。このように、信号遮断回路５０が存在しないと、第１インバータ回路３６又は第２インバータ回路３８に異常が生じたときに、第１モータ２６及び第２モータ２８への電力供給を短時間で同時に中止することができず、電気自動車１０が意図しない挙動を示すおそれがある。

上記に対して、本実施例のように信号遮断回路５０が存在すると、第１インバータ回路３６に入力される第１制御信号ＳＡ１〜ＳＡ６は、信号遮断回路５０がハイレベルの第１統合監視信号ＦＬＬを受信した時刻ｔ１において、ローレベルに固定される。同様に、第２インバータ回路３８に入力される第２制御信号ＳＡ７〜ＳＡ１２についても、同じく時刻ｔ１においてローレベルに固定される。これにより、第１モータ２６及び第２モータ２８への電力供給が同時に中止される。

本実施例の構成によると、第１インバータ回路３６と第２インバータ回路３８との少なくも一方に異常が生じたときに、第１インバータ回路３６の全ての第１スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６と、第２インバータ回路３８の全ての第２スイッチング素子Ｑ７〜Ｑ１２を、同時にオフすることができる。これにより、第１モータ２６及び第２モータ２８への電力供給が同時に中止されるので、電気自動車１０の意図しない挙動を回避又は抑制しつつ、電気自動車１０を停止させることができる。

（実施例２）
実施例２の電気自動車について説明する。実施例２の電気自動車は、実施例１の電気自動車１０におけるモータ制御ユニット４４の構成を変更したものである。以下では、実施例１からの変更点を主に説明し、特に言及しない点については、実施例１と同様の構成及び機能を有するものとする。

図１１に示すように、実施例２のモータ制御ユニット１４４は、インバータ制御装置１４８と信号遮断回路１５０と二つの論理和ゲート５２、５４を備える。インバータ制御装置１４８は、実施例１で説明したインバータ制御装置４８の構成及び機能を全て有する。本実施例のインバータ制御装置１４８はさらに、連携信号ＬＫを出力するように構成されている。連携信号ＬＫは、ローレベルとハイレベルの間で変化する二値信号である。インバータ制御装置１４８が連携信号ＬＫをローレベルとハイレベルの間で変化させる条件については後述する。インバータ制御装置１４８が出力する連携信号ＬＫは、信号遮断回路１５０に入力される。二つの論理和ゲート５２、５４については、実施例１で説明したとおりである。

図１２に示すように、本実施例における信号遮断回路１５０は、第１否定論理和ゲート６０、第２否定論理和ゲート６２、複数の第１論理積ゲート６４及び複数の第２論理積ゲート６６に加えて、第３論理積ゲート１６８及び第４論理積ゲート１７０をさらに備える。第３論理積ゲート１６８には、第１統合監視信号ＦＬＬと、インバータ制御装置１４８から出力される連携信号ＬＫが入力される。第３論理積ゲート１６８の出力信号は、第１統合監視信号ＦＬＬ及び連携信号ＬＫの両者がハイレベルのときにハイレベルとなり、そうでないときはローレベルとなる。第３論理積ゲート１６８の出力信号は、第１否定論理和ゲート６０に入力される。第１否定論理和ゲート６０には、第３論理積ゲート１６８の出力信号と、第１統合監視信号ＦＬＬが入力される。第１否定論理和ゲート６０は、第３論理積ゲート１６８の出力信号と第１統合監視信号ＦＬＬの両者がローレベルのときにハイレベルの信号を出力し、そうでないときはローレベルの信号を出力する。第１否定論理和ゲート６０の出力信号は、複数の第１論理積ゲート６４のそれぞれに入力される。複数の第１論理積ゲート６４のそれぞれには、第１否定論理和ゲート６０の出力信号と、複数の第１スイッチング信号ＳＢ１〜ＳＢ６のうちの対応する一つが入力される。

第４論理積ゲート１７０には、第２統合監視信号ＦＬＲと、インバータ制御装置１４８から出力される連携信号ＬＫが入力される。第４論理積ゲート１７０は、第２統合監視信号ＦＬＲ及び連携信号ＬＫの両者がハイレベルのときにハイレベルの信号を出力し、そうでないときはローレベルの信号を出力する。第４論理積ゲート１７０の出力信号は、第２否定論理和ゲート６２に入力される。第２否定論理和ゲート６２には、第４論理積ゲート１７０の出力信号と、第２統合監視信号ＦＬＲが入力される。第２否定論理和ゲート６２の出力信号は、第４論理積ゲート１７０の出力信号と第２統合監視信号ＦＬＲの両者がローレベルのときにハイレベルとなり、そうでないときはローレベルとなる。第２否定論理和ゲート６２の出力信号は、複数の第２論理積ゲート６６のそれぞれに入力される。複数の第２論理積ゲート６６のそれぞれには、第２否定論理和ゲート６２の出力信号と、複数の第２スイッチング信号ＳＢ７〜ＳＢ１２のうちの対応する一つが入力される。

図１３は、本実施例における信号遮断回路１５０の真理値表を示す。図１３の表において、「ＬＩＮＫ」の欄は連携信号ＬＫの値を示し、「ＦＬＬ」の欄は第１統合監視信号ＦＬＬの値を示し、「ＦＬＲ」の欄は第２統合監視信号ＦＬＲの値を示す。「ＳＢ１〜ＳＢ６」の欄は信号遮断回路１５０に入力される第１スイッチング信号ＳＢ１〜ＳＢ６の値を示し、「ＳＡ１〜ＳＡ６」の欄は信号遮断回路１５０から出力される第１制御信号ＳＡ１〜ＳＡ６を示す。「ＳＢ７〜ＳＢ１２」の欄は信号遮断回路１５０に入力される第２スイッチング信号ＳＢ７〜ＳＢ１２の値を示し、「ＳＡ７〜ＳＡ１２」の欄は信号遮断回路１５０から出力される第２制御信号ＳＡ７〜ＳＡ１２の値を示す。表中の「Ｈ」はハイレベルを示し、「Ｌ」はローレベルを示す。

図１３に示すように、連携信号ＬＫがハイレベルの場合、本実施例における信号遮断回路１５０は、実施例１における信号遮断回路５０と同様に機能する。即ち、第１統合監視信号ＦＬＬ及び第２統合監視信号ＦＬＲの両者がローレベルのときは、信号遮断回路５０に入力される第１スイッチング信号ＳＢ１〜ＳＢ６及び第２スイッチング信号ＳＢ７〜ＳＢ１２と、信号遮断回路５０から出力される第１制御信号ＳＡ１〜ＳＡ６及び第２制御信号ＳＡ７〜ＳＡ１２は、互いに等しくなる。一方、第１統合監視信号ＦＬＬ及び第２統合監視信号ＦＬＲの少なくとも一方がハイレベルのときは、第１スイッチング信号ＳＢ１〜ＳＢ６及び第２スイッチング信号ＳＢ７〜ＳＢ１２の値にかかわらず、信号遮断回路５０から出力される第１制御信号ＳＡ１〜ＳＡ６及び第２制御信号ＳＡ７〜ＳＡ１２は、ローレベルに固定される。その結果、第１インバータ回路３６の全ての第１スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６と、第２インバータ回路３８の全ての第２スイッチング素子Ｑ７〜Ｑ１２の両者が同時にオフされる。

一方、連携信号ＬＫがローレベルとなると、信号遮断回路１５０は異なる動作を示す。例えば、連携信号ＬＫがローレベルであり、第１統合監視信号ＦＬＬがハイレベルであり、第２統合監視信号ＦＬＲがローレベルであるとする。これは、第１インバータ回路３６に異常が生じているが、第２インバータ回路３８は正常であることを意味する。この場合、信号遮断回路１５０から出力される第１制御信号ＳＡ１〜ＳＡ６は、第１スイッチング信号ＳＢ１〜ＳＢ６にかかわらず、ローレベルに固定される。即ち、異常が生じている第１インバータ回路３６には、インバータ制御装置１４８からの第１スイッチング信号ＳＢ１〜ＳＢ６に代えて、ローレベルの第１制御信号ＳＡ１からＳＡ６が入力される。一方、信号遮断回路１５０から出力される第２制御信号ＳＡ７〜ＳＡ１２は、信号遮断回路１５０に入力された第２スイッチング信号ＳＢ７〜ＳＢ１２と等しくなる。即ち、正常な第２インバータ回路３８には、インバータ制御装置１４８からの第２スイッチング信号ＳＢ７〜ＳＢ１２が、第２制御信号ＳＡ７〜ＳＡ１２としてそのまま入力される。このように、本実施例におけるモータ制御ユニット１４４では、第１インバータ回路３６に異常が生じているときに、インバータ制御装置１４８がローレベルの連携信号ＬＫを出力すると、正常な第２インバータ回路３８には、インバータ制御装置１４８からの第２スイッチング信号ＳＢ７〜ＳＢ１２が、第２制御信号ＳＡ７〜ＳＡ１２として入力される。これにより、モータ制御ユニット１４４は、正常な第２インバータ回路３８を用いて、第２モータ２８の動作を制御することができる。同様に、第２インバータ回路３８に異常が生じているときに、インバータ制御装置１４８がローレベルの連携信号ＬＫを出力すると、正常な第１インバータ回路３６には、インバータ制御装置１４８からの第１スイッチング信号ＳＢ１〜ＳＢ６が、第１制御信号ＳＡ１〜ＳＡ６として入力される。これにより、モータ制御ユニット１４４は、正常な第１インバータ回路３６を用いて、第１モータ２６の動作を制御することができる。

図１４、図１５を参照し、第１インバータ回路３６に異常が生じた場合を例にして、本実施例におけるモータ制御ユニット１４４の動作について説明する。通常、インバータ制御装置１４８は、ハイレベルの連携信号ＬＫを出力する（ステップＳ２）。時刻ｔ１において第１スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のいずれかに異常が生じると（ステップＳ４でＹＥＳ）、インバータ制御装置１４８及び信号遮断回路１５０には、ハイレベルの第１統合監視信号ＦＬＬが入力される。ここで、第２インバータ回路３８には異常が生じておらず、第２統合監視信号ＦＬＲはローレベルであるとする。信号遮断回路１５０は、ハイレベルの第１統合監視信号ＦＬＬを受信すると、インバータ制御装置１４８が出力する第１スイッチング信号ＳＢ１〜ＳＢ６及び第２スイッチング信号ＳＢ７〜ＳＢ１２に代えて、ローレベルの信号（即ち、第１オフ信号及び第２オフ信号）を第１インバータ回路３６及び第２インバータ回路３８へ出力する。これにより、第１インバータ回路３６の全ての第１スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６及び第２インバータ回路３８の全ての第２スイッチング素子Ｑ７〜Ｑ１２がオフされ、第１モータ２６及び第２モータ２８への電力供給が同時に中止される（ステップＳ６）。

インバータ制御装置１４８は、ハイレベルの第１統合監視信号ＦＬＬを受信すると、統合制御ユニット４６からのトルク目標値Ｔｔ１、Ｔｔ２を無視し、第１スイッチング信号ＳＢ１〜ＳＢ６及び第２スイッチング信号ＳＢ７〜ＳＢ１２をローレベルに固定する（ステップＳ８）。実施例１で説明したように、第１スイッチング信号ＳＢ１〜ＳＢ６をローレベルに固定する処理は、時刻ｔ１から遅れた時刻ｔ２において完了し、第２スイッチング信号ＳＢ７〜ＳＢ１２をローレベルに固定する処理は、さらに時刻ｔ２から遅れた時刻ｔ３において完了する（図１５参照）。

その後、インバータ制御装置１４８は、第１モータ２６と第２モータ２８とのトルク差を監視する。電気自動車の走行中に、第１モータ２６及び第２モータ２８への電力供給が中止されると（図１５の時刻ｔ１以降）、第１モータ２６及び第２モータ２８は共に負のトルクを出力する。ここで、図１６に示すように、第１モータ２６が出力する負のトルクの大きさは、第１インバータ回路３６の状態に応じて変化する。第１インバータ回路３６に生じている異常が、駆動回路Ｇ１〜Ｇ６の電源喪失、第１スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の過電流、第１スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の過熱である場合、第１モータ２６が出力する負のトルクの大きさは、第１インバータ回路３６が正常なときの値と実質的に等しくなる。これらの異常が生じていても、第１インバータ回路３６の全ての第１スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６は、正常時と同じようにオフすることが可能なためである。それに対して、第１インバータ回路３６に生じた異常が、第１スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のいずれかの短絡故障であるときは、第１モータ２６が出力する負のトルクの大きさが、他の状態よりも有意に大きくなる。第１スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のいずれかに短絡故障が生じると、第１モータ２６と第１インバータ回路３６との間で短絡回路が形成され、第１モータ２６が大きな制動トルク（負のトルク）を出力するためである。その結果、第１モータ２６及び第２モータ２８の両者への電力供給が中止されていても、第１モータ２６と第２モータ２８との間には、大きなトルク差が生じ得る。そして、第１モータ２６と第２モータ２８との間に大きなトルク差が生じると、電気自動車が急旋回するといったように、電気自動車が意図しない挙動を示すことがある。なお、第２モータ２８についても同様であり、第２モータ２８が出力する負のトルクの大きさは、図１６に示すように、第２モータ２８に接続された第２インバータ回路３８の状態に応じて変化する。

従って、インバータ制御装置１４８は、第１モータ２６と第２モータ２８との間のトルク差が許容値αを超えたときに（ステップＳ１０でＹＥＳ）、連携信号ＬＫをハイレベルからローレベルへ変化させる（ステップＳ１２）。ここで利用する許容値αは、固定された値であってもよいし、電気自動車の走行状況や運転者の操作状況に応じて変化する値であってもよい。本実施例におけるインバータ制御装置１４８は、電気自動車の車速、電気自動車のリーン角及び運転者がステアリング装置１６に加えた操作量（ステア角）に応じて、許容値αを決定する。そのために、インバータ制御装置１４８は、上記した車速、リーン角及びステア角に応じて許容値αを記述する三次元マップ１４８ａを記憶している。インバータ制御装置１４８は、車速、リーン角及びステア角といった指標を統合制御ユニット４６から取得し、それらに基づいて三次元マップ１４８ａから許容値αを決定する。なお、インバータ制御装置１４８は、上記した車速、リーン角及びステア角の少なくとも一つに応じて、又はその他の指標に応じて、許容値αを決定してもよい。これにより、電気自動車の走行状態に応じて、第１モータ２６と第２モータ２８との間のトルク差を適切に制限することができる。

前述したように、インバータ制御装置１４８は、ローレベルの連携信号ＬＫを出力することによって、第２モータ２８の動作を再び制御することが可能となる。インバータ制御装置１４８は、第１モータ２６と第２モータ２８との間のトルク差が減少するように、第２スイッチング信号ＳＢ７〜ＳＢ１２を生成して、正常な第２インバータ回路３８の動作（即ち、第２モータ２８の動作）をフィードバック制御する（ステップＳ１４）。これにより、図１５に示すように、時刻ｔ４以降において、第１モータ２６と第２モータ２８との間のトルク差が低減され、電気自動車の挙動が安定する。インバータ制御装置１４８は、電気自動車が停止するまで（ステップＳ１６でＹＥＳ）、上述したトルク差に応じたフィードバック制御（ステップＳ１０〜Ｓ１４）を繰り返し実行する。

以上のように、インバータ制御装置１４８は、ハイレベルの第１統合監視信号ＦＬＬを受信した後に、第１モータ２６と第２モータ２８との間のトルク差を監視する。そして、インバータ制御装置１４８は、当該トルク差が許容値αを超えるとともに、第２統合監視信号ＦＬＲがローレベルであるときは（即ち、第２インバータ回路３８が正常であるときは）、連携信号をローレベルに変更するとともに、当該トルク差が減少するように第２スイッチング信号ＳＢ７〜ＳＢ１２を生成して出力する。第２スイッチング信号ＳＢ７〜ＳＢ１２は、第２オフ信号に代えて第２インバータ回路３８に入力され、これにより、第２モータ２８がフィードバック制御される。同様に、インバータ制御装置１４８は、ハイレベルの第２統合監視信号ＦＬＲを受信した後も、第１モータ２６と第２モータ２８との間のトルク差を監視する。そして、インバータ制御装置１４８は、当該トルク差が許容値αを超えるとともに、第１統合監視信号ＦＬＬがローレベルであるときは（即ち、第１インバータ回路３６が正常であるときは）、連携信号をローレベルに変更するとともに、当該トルク差が減少するように第１スイッチング信号ＳＢ１〜ＳＢ６を生成して出力する。第１スイッチング信号ＳＢ１〜ＳＢ６は、第１オフ信号に代えて第１インバータ回路３６に入力され、これにより、第１モータ２６がフィードバック制御される。

本実施例の構成によると、第１インバータ回路３６と第２インバータ回路３８との少なくも一方に異常が生じたときに、第１インバータ回路３６の全ての第１スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６と、第２インバータ回路３８の全ての第２スイッチング素子Ｑ７〜Ｑ１２を、同時にオフすることができる。その後、第１モータ２６と第２モータ２８との間に無視できないトルク差が生じたときは、そのトルク差が低減されるように、正常な第１インバータ回路３６又は第２インバータ回路３８を用いて、第１モータ２６又は第２モータ２８を制御することができる。これにより、電気自動車の意図しない挙動を抑制しつつ、電気自動車を停止させることができる。

実施例で説明した構成要件と、特許請求の範囲に記載された構成要件との関係について説明する。実施例で説明した駆動回路Ｇ１〜Ｇ６及び論理和ゲート５２は、特許請求の範囲に記載された第１異常検出装置の一例であり、実施例で説明したハイレベルの第１統合監視信号ＦＬＬは、特許請求の範囲に記載された第１異常信号の一例である。実施例で説明した駆動回路Ｇ７〜Ｇ１２及び論理和ゲート５４は、特許請求の範囲に記載された第２異常検出装置の一例であり、実施例で説明したハイレベルの第２統合監視信号ＦＬＲは、特許請求の範囲に記載された第２異常信号の一例である。実施例で説明したローレベルの連携信号ＬＫは、特許請求の範囲に記載された解除信号の一例である。

以上に説明した実施例の技術的要素を以下に説明する。なお、以下に説明する技術的要素は、いずれも独立して有用なものである。

本明細書が開示する電気自動車において、第１異常信号及び第２異常信号はインバータ制御装置にも入力されることが好ましい。この場合、インバータ制御装置は、第１異常信号又は第２異常信号を受信した後に、第１モータと第２モータとの間のトルク差を監視し、トルク差が所定の許容値を超えるとともに第１異常信号を受信していないときは、信号遮断回路へ解除信号を送信するとともに、トルク差が減少するように第１スイッチング信号を生成して出力するとよい。あるいは、インバータ制御装置は、トルク差が許容値を超えるとともに第２異常信号を受信していないときは、信号遮断回路へ解除信号を送信するとともに、トルク差が減少するように第２スイッチング信号を生成して出力するとよい。信号遮断回路は、第１異常信号を受信した後に解除信号をさらに受信したときは、第２オフ信号に代えて、インバータ制御装置からの第２スイッチング信号を第２インバータ回路へ出力するとよい。あるいは、信号遮断回路は、第２異常信号を受信した後に解除信号をさらに受信したときは、第１オフ信号に代えて、インバータ制御装置からの第１スイッチング信号を第１インバータ回路へ出力するとよい。

上記した構成によると、インバータ制御装置は、第１モータと第２モータとの間に無視できないトルク差が生じたときは、そのトルク差が低減されるように、正常な第１インバータ回路又は第２インバータ回路を用いて、第１モータ又は第２モータを制御することができる。これにより、電気自動車の意図しない挙動を抑制しつつ、電気自動車を停止させることができる。

インバータ制御装置は、電気自動車の車速、リーン角及びステア角の少なくとも一つに応じて、前記した許容値を決定するとよい。このような構成によると、電気自動車の走行状態に応じて、第１モータと第２モータとの間のトルク差を適切に制限することができる。

以上、実施形態について詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例をさまざまに変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独あるいは各種の組み合わせによって技術有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術有用性を持つものである。

１０：電気自動車
１２：車体
２０、２２：左右一対の車輪
２６：第１モータ
２８：第２モータ
３６：第１インバータ回路
３８：第２インバータ回路
４０：第１電流センサ
４２：第２電流センサ
４４、１４４：モータ制御ユニット
４６：統合制御ユニット
４８、１４８：インバータ制御装置
５０、１５０：信号遮断回路
５６：第１信号線路
５８：第２信号線路
６０：第１否定論理和ゲート
６２：第２否定論理和ゲート
６４：第１論理積ゲート
６６：第２論理積ゲート
１４８ａ：許容値αの三次元マップ
１６８：第３論理積ゲート
１７０：第４論理積ゲート
Ｄ１〜Ｄ１２：ダイオード
ＦＬ１〜ＦＬ６：第１監視信号
ＦＬ７〜ＦＬ１２：第２監視信号
ＦＬＬ：第１統合監視信号
ＦＬＲ：第２統合監視信号
Ｇ１〜Ｇ１２：駆動回路
ＬＫ：連携信号
Ｑ１〜Ｑ６：第１スイッチング素子
Ｑ７〜Ｑ１２：第２スイッチング素子
ＳＡ１〜ＳＡ６：第１制御信号
ＳＡ７〜ＳＡ１２：第２制御信号
ＳＢ１〜ＳＢ６：第１スイッチング信号
ＳＢ７〜ＳＢ１２：第２スイッチング信号
Ｔｔ１、Ｔｔ２：トルク目標値

Claims

車体と、
前記車体に設けられた左右一対の車輪と、
前記左右一対の車輪の一方を駆動する第１モータと、
前記左右一対の車輪の他方を駆動する第２モータと、
複数の第１スイッチング素子を有し、前記第１モータに交流電力を供給する第１インバータ回路と、
複数の第２スイッチング素子を有し、前記第２モータに交流電力を供給する第２インバータ回路と、
前記複数の第１スイッチング素子の動作を制御する第１スイッチング信号と、前記複数の第２スイッチング素子の動作を制御する第２スイッチング信号を出力するインバータ制御装置と、
前記第１インバータ回路に異常が生じたときに、第１異常信号を出力する第１異常検出装置と、
前記第２インバータ回路に異常が生じたときに、第２異常信号を出力する第２異常検出装置と、
前記インバータ制御装置から前記第１インバータ回路へ前記第１スイッチング信号を伝送する複数の第１信号線路と、
前記インバータ制御装置から前記第２インバータ回路へ前記第２スイッチング信号を伝送する複数の第２信号線路と、
前記複数の第１信号線路上及び前記複数の第２信号線路上に介挿されているとともに、前記第１異常信号及び前記第２異常信号が入力される信号遮断回路と、を備え、
前記信号遮断回路は、前記第１異常信号と前記第２異常信号の少なくとも一方を受信したときに、前記インバータ制御装置からの前記第１スイッチング信号に代えて第１オフ信号を前記第１インバータ回路へ出力するとともに、前記インバータ制御装置からの前記第２スイッチング信号に代えて第２オフ信号を前記第２インバータ回路へ出力し、
前記第１オフ信号は、前記複数の第１スイッチング素子をオフする信号であり、
前記第２オフ信号は、前記複数の第２スイッチング素子をオフする信号であり、
前記第１異常信号及び前記第２異常信号は、前記インバータ制御装置にも入力され、
前記インバータ制御装置は、
前記第１異常信号又は前記第２異常信号を受信した後に、前記第１モータと前記第２モータとの間のトルク差を監視し、
前記トルク差が所定の許容値を超えるとともに、前記第１異常信号を受信していないときは、前記信号遮断回路へ解除信号を送信するとともに、前記トルク差が減少するように前記第１スイッチング信号を生成して出力し、
前記トルク差が前記許容値を超えるとともに、前記第２異常信号を受信していないときは、前記信号遮断回路へ前記解除信号を送信するとともに、前記トルク差が減少するように前記第２スイッチング信号を生成して出力し、
前記信号遮断回路は、
前記第１異常信号を受信した後に前記解除信号をさらに受信したときは、前記第２オフ信号に代えて、前記インバータ制御装置からの前記第２スイッチング信号を前記第２インバータ回路へ出力し、
前記第２異常信号を受信した後に前記解除信号をさらに受信したときは、前記第１オフ信号に代えて、前記インバータ制御装置からの前記第１スイッチング信号を前記第１インバータ回路へ出力する、
電気自動車。
前記インバータ制御装置は、前記電気自動車の車速、リーン角及びステア角の少なくとも一つに応じて、前記許容値を決定する、請求項１に記載の電気自動車。