JP6545575B2 - インホイールモータ駆動装置 - Google Patents
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Description
(1)内燃機関の給油装置の異常検出装置(特許文献1)
この異常検出装置では、オイル液面が第1の高さ以上で信号を出力する第1のセンサと、第1の高さとは異なる第2の高さ以上であるときに信号を出力する第2のセンサと、第1および第2のセンサの出力レベルの組み合わせ状態が通常では起こり得ない状態であるときに異常と判定する異常判別手段とを備えている。
この潤滑油消費量計測装置では、クランクケース内における潤滑油の油面レベルと略同一レベルの油面を有する潤滑油の柱を形成するサブタンクと、上面に光を反射する反射面を有しサブタンク内の潤滑油の油面に浮設された浮子と、この浮子の上方に設置され下方にレーザ光を出射して浮子の反射面で反射されたレーザ光を取り込んで浮子までの距離を油面レベルとして検出する油面レベル検出部とを備えている。
この車輪用駆動装置では、モータコイルの温度検出手段を、潤滑油の影響を受けにくくするために、モータ中心軸よりも上側で且つ円周方向に隣り合うコイルの間に配置することが提案されている。
(2)の先行技術では、潤滑油の油面レベルを直接測定しているが、レーザ光の出射および受光できる構成が必要になるため、装置が大型化し高コストとなる。
(3)の先行技術では、潤滑油の影響を受けにくくするため1つのモータコイル温度検出手段の配置場所について提案されているが、前記1つのモータコイル温度検出手段から潤滑油の油面高さや油面高さの異常を判定することはできない。
前記潤滑油供給機構Jkは、前記電動モータ1に供給する潤滑油を前記電動モータ1内において定められた油面高さで封入するモータ内潤滑油貯留部31を備え、前記電動モータ1内には、潤滑油に浸かっていないモータコイル78の温度を検出する第1のコイル温度検出手段Saと、潤滑油に浸かっているモータコイル78の温度を検出する第2のコイル温度検出手段Sbとが設けられ、
前記制御装置44は、前記第1および第2のコイル温度検出手段Sa,Sbでそれぞれ検出される温度に基づいて、前記電動モータ1内における潤滑油が前記定められた油面高さで封入されているか否かを判定する判定手段41を有することを特徴とする。
前記定められた油面高さは、試験やシミュレーション等の結果により定められる。
前記定められた一定値以下、前記定められた時間は、それぞれ、試験やシミュレーション等の結果により定められる。
前記電流を制限するとは、電流を零にすることも含む。
この場合、異常時制御手段49が電動モータ1の電流を制限することで、電動モータ1の過負荷を防止し、また減速機2が潤滑不良となることを未然に防止することが可能となる。
減速機2を収納する減速機ハウジング7には、車両における図示外のサスペンションが連結される。なお、この明細書において、モータ駆動装置を車両に設けた状態で車両の車幅方向の外側寄りとなる側をアウトボード側と呼び、車両の車幅方向中央寄りとなる側をインボード側と呼ぶ。
図2は、図1のII-II線断面となる減速機部分の断面図である。減速機2は、外形がなだらかな波状のトロコイド曲線で形成された2枚の曲線板17,18が、それぞれ軸受85を介して、各偏心部15,16に装着してある。各曲線板17,18の偏心運動を外周側で案内する複数の外ピン19を、それぞれ減速機ハウジング7の内側の外ピンハウジングIh(図1)に設け、カップ部4a(図1)に取り付けた複数の内ピン22を、各曲線板17,18の内部に設けられた複数の円形の貫通孔89に挿入状態に係合させてある。
減速機ハウジング7には、減速機2の潤滑に供された潤滑油を潤滑油タンク29aに排出する排出油路38が設けられている。
このインホイールモータ駆動装置には、電動モータ1のモータコイル78の温度を検出する第1,第2のコイル温度検出手段Sa,Sb、および、後述の回転速度検出センサScが設けられている。第1のコイル温度検出手段Saは、電動モータ1内において、潤滑油に浸かっていないモータコイル78の温度を検出する。第2のコイル温度検出手段Sbは、電動モータ1内において、潤滑油に浸かっているモータコイル78の温度を検出する。第1,第2のコイル温度検出手段Sa,Sbは同一構成のものが適用される。各コイル温度検出手段Sa,Sbには、例えばサーミスタが用いられる。
電動モータ1のモータロータ10は、例えば、軟質磁性材料からなるコア部(図示せず)と、このコア部に内蔵される永久磁石(図示せず)とを有する。この永久磁石には例えばネオジウム系磁石が用いられている。
図6は、この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。この車両には、自動車全般の制御を行う電気制御ユニットであるECU43が設けられている。制御装置は、この制御装置の上位の制御手段であるECU43の指令に従って、走行用の電動モータ1の制御を行うインバータ装置44である。このインバータ装置44は、各電動モータ1に対して設けられたパワー回路部45と、このパワー回路部45を制御するモータコントロール部46とを有する。モータコントロール部46は、このモータコントロール部46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ECU43に出力する機能を有する。
このように油面高さに差が生じ難いタイミングで油面高さH(図1)の判定を行うことで、常に安定した判定結果を得ることができる。
演算比較部41cは、検出値T1が検出値T2よりも大で、且つ、検出値T1から検出値T2を減じた差ΔTが第1の閾値未満であるという条件を充足するとき、または、検出値T1が検出値T2以下のとき、潤滑油が定められた油面高さで封入されていない異常時であると判定する。
異常時制御手段49は、演算比較部41cにより異常時であると判定されたとき、電動モータ1の電流を制限するように、モータ駆動制御部48を介してパワー回路部45に指令する。この場合に異常時制御手段49は、車両走行時において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。なお演算比較部41cにより異常時であると判定された後正常時に復帰すると、電動モータ1への出力制限を解除する。
潤滑油が定められた油面高さで封入されていないと演算比較部41cにより判定されたとき、異常時制御手段49が電動モータ1の電流を制限することで、電動モータ1の過負荷を防止し、また減速機2が潤滑不良となることを未然に防止することが可能となる。
以下の説明においては、各形態で先行する形態で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。
(T1ave=(T1a+T1b)/2)>(T2ave=(T2a+T2b)/2)
ΔT=(T1ave−T2ave)≧第1の閾値
(T2a−T2b)≦第2の閾値
(T1ave=(T1a+T1b)/2)>(T2ave=(T2a+T2b)/2)
ΔT=(T1ave−T2ave)<第1の閾値、または、T1ave≦T2ave
T1ave>T2ave
ΔT=(T1ave−T2ave)≧第1の閾値
(T2a−T2b)>第2の閾値
この図9の例では、演算比較部41c(図6)は、以下の条件を全て充足するとき、正常時であると判定する。
T1>(T2ave=(T2a+T2b+T2c)/3)
ΔT=(T1−T2ave)≧第1の閾値
(T2a−T2b)≦第2の閾値、または、(T2a−T2c)≦第2の閾値
但し、T2cは、三つ目の第2のコイル温度検出手段Sbで検出された温度である。
T1>(T2ave=(T2a+T2b+T2c)/3)
ΔT=(T1−T2ave)<第1の閾値またはT1≦T2ave
T1>(T2ave=(T2a+T2b+T2c)/3)
ΔT=(T1−T2ave)≧第1の閾値
(T2a−T2b)>第2の閾値、または、(T2a−T2c)>第2の閾値
図9では、正常時の油面高さに対して、1次の警告を行うときの油面高さは低く、この1次警告時の油面高さよりも異常時の油面高さは低くなっている。
上記のような演算を行うことにより、車両が定地で停車しているときでも、斜度を有する路面で停車しているときに、オイルレベルが変わる場合でも、第一および第二の検出値を用いてオイルレベルの判断を行うことが可能となる。
この場合において、例えば、第1,第2のコイル温度検出手段Sa,Sbがそれぞれ一個ずつ設けられている場合、演算比較部41cは、以下の条件を全て充足するとき、正常時であると判定する。
但し、T1/dt:第1のコイル温度検出手段Saの測定温度、T2/dt:第2のコイル温度検出手段Sbの測定温度である。以下同じ。
演算比較部41cは、以下の条件を全て充足するとき、異常時であると判定する。
dT1/dt≦dT2/dt
dT1/dt>(dT2ave/dt=(dT2a/dt+dT2b/dt)/2)
(dT1/dt−dT2ave/dt)≧第1の閾値
(dT2b/dt−dT2a/dt)≦第2の閾値
但し、T2a/dt:一方の第2のコイル温度検出手段Sbの測定温度a、T2b/dt:他方の第2のコイル温度検出手段Sbの測定温度b
dT1/dt>(dT2ave/dt=(dT2a/dt+dT2b/dt)/2)
(dT1/dt−dT2ave/dt)<第1の閾値、または、dT1/dt≦dT2ave/dt
dT1/dt>(dT2ave/dt=(dT2a/dt+dT2b/dt)/2)
(dT1/dt−dT2ave/dt)≦第1の閾値
(dT2b/dt−dT2a/dt)>第2の閾値
インホイールモータ駆動装置の減速機として、サイクロイド式の減速機を適用したが、遊星減速機、平行2軸減速機、その他の減速機を適用可能である。
2…減速機
5…車輪用軸受
31…モータ内潤滑油貯留部
41…油面高さ異常検出手段(判定手段)
43…ECU(上位の制御手段)
44…インバータ装置(制御装置)
49…異常時制御手段
50…異常報告手段
Jk…潤滑油供給機構
Sa,Sb…第1,第2のコイル温度検出手段
Sd…車速検出手段
Claims (5)
- 車輪を駆動する電動モータと、前記車輪を回転支持する車輪用軸受と、前記電動モータの回転を減速して前記車輪用軸受に伝達する減速機と、この減速機の潤滑および前記電動モータの冷却の両方に用いられる潤滑油を供給する潤滑油供給機構と、前記電動モータを制御する制御装置とを備えたインホイールモータ駆動装置において、
前記潤滑油供給機構は、前記電動モータに供給する潤滑油を前記電動モータ内において定められた油面高さで封入するモータ内潤滑油貯留部を備え、前記電動モータ内には、潤滑油に浸かっていないモータコイルの温度を検出する第1のコイル温度検出手段と、潤滑油に浸かっているモータコイルの温度を検出する第2のコイル温度検出手段とが設けられ、
前記制御装置は、前記第1および第2のコイル温度検出手段でそれぞれ検出される温度に基づいて、前記電動モータ内における潤滑油が前記定められた油面高さで封入されているか否かを判定する判定手段を有することを特徴とするインホイールモータ駆動装置。 - 請求項1に記載のインホイールモータ駆動装置において、前記第1のコイル温度検出手段は、前記電動モータにおける中心軸よりも上方に配置され、前記第2のコイル温度検出手段は、前記中心軸よりも下方に配置されているインホイールモータ駆動装置。
- 請求項1または請求項2に記載のインホイールモータ駆動装置において、車速を検出する車速検出手段が設けられ、前記判定手段は、車両始動時、または、前記車速検出手段で検出される車速が定められた一定値以下のとき、または、車両停止後定められた時間を経過した後に判定を行うインホイールモータ駆動装置。
- 請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載のインホイールモータ駆動装置において、前記制御装置は、潤滑油が前記定められた油面高さで封入されていないと前記判定手段により判定されたとき、前記制御装置の上位の制御手段に異常発生情報を出力する異常報告手段を有するインホイールモータ駆動装置。
- 請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載のインホイールモータ駆動装置において、前記制御装置は、潤滑油が前記定められた油面高さで封入されていないと前記判定手段により判定されたとき、前記電動モータの電流を制限する異常時制御手段を有するインホイールモータ駆動装置。
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