CN103415415B - 电动汽车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动汽车，该电动汽车包括电动机(6)和电动机控制部(29)，根据从动轮和驱动轮的转数(N1、N2)，通过滑移率推算机构(42)求出滑移率(λ)。通过干扰观察器(43)求出作用于车辆的车身重量等的其它的外力产生的发生转矩推算值(^︵Te)。通过作用转矩推算机构(44)，根据发生转矩推算值(^︵Te)、电动机转矩(Tm)求出作用于驱动轮(2)的整体的作用转矩(T)，并根据该转矩和滑移率通过摩擦系数推算机构(45)推算路面、轮胎之间的摩擦系数(μ)。根据该摩擦系数(μ)和上下方向的荷载(^︵FZ)，通过运算机构(46)确定允许最大转矩Tmax，并按照不超过它的方式对转矩进行限制。

Description

电动汽车

相关申请

本申请要求申请日为2011年3月7日、申请号为日本特愿2011-048631号申请的优先权，通过参照其整体，将其作为构成本申请的一部分的内容而进行引用。

技术领域

本发明涉及一种电动汽车，其包括：具有通过电池驱动、燃料电池驱动等对车轮进行驱动的电动机的内轮电动机车辆等。

背景技术

在电动汽车中，采用与内燃机相比响应性高的电动机。特别是，在内轮电动机型的电动汽车中，各轮独立地采用响应性高的电动机。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-172935号公报

发明内容

发明要解决的课题

由于像上述那样，在电动汽车中采用响应性高的电动机，故在轮胎因滑移等离开路面时，轮胎产生急剧的旋转上升。这样的滑移造成的电动机的急剧的旋转上升对于汽车的稳定的行驶是不好的。为此，人们考虑对提供给电动机的转矩指令值进行限制的机构，但是，所行驶的路面状况、轮胎与路面之间的摩擦系数因铺装、未铺装、铺装的方式、降雨造成的路面的湿滑状态等而各有不同。因此，只对电动机转矩指令值进行一致性地限制的话，会因多余的转矩限制而导致行驶性能的降低。

本发明的目的在于提供一种电动汽车，该电动汽车可防止与路面状况等相对应的适合的轮胎的滑移，不伴随有滑移防止用的多余的行驶性能的限制，并且能够确实地防止滑移。下面针对本发明的概述，采用表示实施方式的附图中的标号而进行说明。

解决课题用的技术方案

本发明的电动汽车包括：对作为车轮的驱动轮2进行驱动的电动机6；电动机控制部29，该电动机控制部29按照根据加速踏板等的加减速的操作机构16、17所输出的指令而提供的电动机转矩指令值，对上述电动机6进行控制，该电动汽车设置有：滑移率推算机构42，该滑移率推算机构42根据车辆速度的检测值和驱动轮转数推算驱动轮相对路面的滑移率；干扰观察器43，该干扰观察器43根据车辆速度的检测值和上述电动机转矩指令值，推算作用于车辆的因外力而产生的转矩；作用转矩推算机构44，该作用转矩推算机构44采用上述电动机转矩指令值或根据上述电动机的电流值而换算的电动机转距值、以及上述干扰观察器推算的因外力而产生的转矩，推算作用于上述驱动轮2的全部转矩；摩擦系数推算机构45，该摩擦系数推算机构45根据该作用转矩推算机构44推算的转矩和上述滑移率推算机构42推算的滑移率，推算上述驱动轮2的路面与轮胎之间的摩擦系数；允许最大转矩运算机构46，该允许最大转矩运算机构46根据该已推算的摩擦系数和作用于上述驱动轮2的上下方向的荷载，按照已确定的规则确定允许最大转矩；电动机转矩指令值限制机构47，该电动机转矩指令值限制机构47通过该已确定的允许最大转矩，对从上述加减速的操作机构16、17提供给上述电动机6的电动机转矩指令值进行限制。

按照上述方案，滑移率推算机构42根据车辆速度的检测值和驱动轮转数推算驱动轮2相对路面的滑移率，并且干扰观察器43根据车辆速度的检测值和电动机转矩转数指令值，推算因作用于车辆的重力等的外力而产生的转矩。作用转矩推算机构44采用电动机转矩指令值或电动机的电流值和干扰观察器推算的因外力而产生的转矩，推算作用于驱动轮的全部转矩。摩擦系数推算机构45根据像上述那样推算的作用于驱动轮2的全部转矩与滑移率，按照已确定的规则推算驱动轮2的路面与轮胎之间的摩擦系数。允许最大转矩运算机构46根据该已推算的摩擦系数和作用于驱动轮2的上下方向的荷载，按照已确定的规则确定允许最大转矩。电动机转矩指令值限制机构47通过如此如上确定的允许最大转矩，对从上述加减速的操作机构16、17提供给上述电动机6的电动机转矩指令值进行限制。

如此，根据电动机转矩指令值Tm或由电动机的电流值而换算的电动机转矩值、以及通过干扰观察器43而求出的作用于车辆的车身重量等的其它的外力的发生转矩推算值^︵Te的加法运算值和滑移率λ来推算路面与轮胎之间的摩擦系数μ。根据该摩擦系数μ与上下方向的荷载^︵FZ，确定允许最大转矩Tmax，并按照不超过它的方式进行转矩限制。由此，防止与路面状况等相对应的适合的轮胎的滑移，不伴随有滑移防止用的多余的行驶性能的限制，并且能够确实地防止滑移。另外，上述滑移控制为直行时的控制，曲线路行驶时的滑移控制进行上述滑移控制以及与所行驶的曲线路的曲率等相对应的适合的控制。

检测作用于上述驱动轮2的上下方向的荷载的机构也可为安装于支承上述驱动轮2的车轮用轴承4的荷载传感器41。如果采用安装于车轮用轴承4的荷载传感器41，则能够以良好的精度而检测作用于上述驱动轮2的上下方向的荷载(FZ)，由此，可更加适合地确定允许最大转矩。另外，如果采用安装于车轮用轴承4的荷载传感器41，则能以紧凑的结构，进行荷载检测，并且通过准备组装有荷载传感器41的车轮用轴承4，将不需要车辆的组装过程中的荷载传感器41的安装作业。

上述电动机转矩指令值限制机构47也可为转矩限制器。如果采用转矩限制器，则可通过简单的结构对电动机转矩指令值进行适当地限制。

在本发明中，上述电动机6可构成内轮电动机驱动装置8，该内轮电动机驱动装置8的一部分或全部设置于驱动轮2内部，包括上述电动机6和车轮用轴承4。另外，上述内轮电动机驱动装置8也可包括减速器7，该减速器7减小上述电动机6的转速，并将其传递给驱动轮2。上述减速器7也可为摆线减速器。

如果为采用内轮电动机驱动装置8的电动汽车，由于各驱动轮2独立地通过响应性高的电动机6而驱动，故驱动轮2的滑移的控制将大大影响行驶的安全性。由此，可防止本发明产生的与路面状况等相对应的适合的轮胎的滑移，不伴随有滑移防止用的多余的行驶性能的限制，并能够更加有效地发挥确实防止滑移的效果。在内轮电动机驱动装置8带有减小电动机6的转速、传递给驱动轮2的减速器7的场合或其采用具有高的减速比的摆线减速器7的场合，有助于电动机6的小型化，但是，由于电动机6的转矩被放大后传递给驱动轮2，故防止驱动轮2的滑移将更加重要。

权利要求书和/或说明书和/或附图中公开的至少两个方案中的任意的组合均包含在本发明中。特别是，权利要求书中的各项权利要求的两个以上的任意的组合也包含在本发明中。

附图说明

根据参照附图的下面的优选的实施形式的说明，会更清楚地理解本发明。但是，实施形式和附图用于单纯的图示和说明，不应用于确定本发明的范围。本发明的范围由权利要求书确定。在附图中，多个附图中的同一部件标号表示同一或相当的部分。

图1为通过俯视图而表示本发明的一个实施方式的电动汽车的构思方案的方框图；

图2为表示该电动汽车的内轮电动机单元的构思方案的方框图；

图3为表示该电动汽车中的电动机控制部的构思方案的方框图；

图4为表示该电动机控制部中的第1表格的内容的曲线图；

图5为表示该电动机控制部中的第2表格的内容的曲线图；

图6为该电动汽车中的内轮电动机驱动装置的剖视主视图；

图7为沿图6中的VII-VII线的剖视图；

图8为图7的部分放大剖视图；

图9为将该电动汽车中的车轮用轴承的外方部件的侧视图与荷载检测用的信号处理单元组合的图；

图10为该电动汽车中的传感单元的放大俯视图；

图11为该传感单元的纵向剖视图；

图12为该电动汽车中的旋转检测器的一个例子的纵向剖视图。

具体实施方式

根据图1～图12对本发明的一个实施方式进行说明。该电动汽车为4轮的汽车，其中，构成图1所示的车身1的左右的后轮的车轮为驱动轮2，构成左右的前轮的车轮为从动轮3的操舵轮。构成驱动轮2和从动轮3的车轮均具有轮胎，分别经由车轮用轴承4、5支承于车身1。对于车轮用轴承4、5，在图1中，标注为轮毂轴承的简称“H/B”。驱动轮左右的驱动轮2、2分别通过独立的行驶用的电动机6、6而驱动。电动机6的旋转经由减速器7和车轮用轴承4传递给驱动轮2。该电动机6、减速器7以及车轮用轴承4相互构成作为一个组成部件的内轮电动机驱动装置8，像图2所示的那样，该内轮电动机驱动装置8的一部分或全部设置于驱动轮2的内部。电动机6也可不经由减速器7而直接旋转驱动轮2。各内轮电动机驱动装置8与图1的后述的变频装置22一起构成内轮电动机单元30。在各驱动轮2和从动轮3上分别设置作为电动式等的摩擦制动器的机械式的制动器9、10。

构成左右的前轮的操舵轮的车轮3、3可经由转向机构11进行转向，通过操舵机构12而操舵。转向机构11为通过左右移动系杆11a改变保持车轮用轴承5的左右的转向节臂11b的角度的机构，通过操舵机构12的指令驱动EPS(电动助力转向)电动机13，经由旋转、直线运动转换机构(图中未示出)而左右移动。转向角通过转向角传感器15检测，该传感器输出送给ECU21，该信息用于左右的驱动轮2、2的加速、减速指令等。

对控制***进行说明。作为进行汽车整体的控制的电子控制单元的ECU21和按照该ECU21的指令进行行驶用的电动机6的控制的变频装置22和制动控制器23装载于车身1。ECU21由计算机、在其中运行的程序以及各种的电子电路等构成。

如果从功能类别而分类，ECU21分为：进行驱动控制的驱动控制部21a和进行其它控制的普通控制部21b。驱动控制部21a具有转矩分配机构48，该转矩分配机构48根据加速踏板操作部16所输出的加速指令、制动操作部17所输出的减速指令、以及转向角传感器15所输出的旋转指令，将提供给左右的驱动轮2、2的行驶用电动机6、6的加速、减速指令作为转矩指令值而形成，并将其输出给变频装置22。转矩分配机构48具有下述的功能，即在具有制动操作部17所输出的减速指令时，分配成将电动机6用作再生制动器的制动转矩指令值和使机械式的制动器9、10动作的制动转矩指令值。用作再生制动器的制动转矩指令值在转矩指令值中反映提供给上述左右的驱动轮2、2的行驶用电动机6、6的加速、减速指令。使机械式的制动器9、10动作的制动转矩指令值输出给制动控制器23。

转矩分配机构48不但具有上述功能，还具有下述的功能，即，采用根据设置于各车轮2、3的车轮用轴承4、5的旋转传感器24、24A而获得的轮胎转数的信息、车载的各传感器的信息，对所输出的加速、减速指令进行补偿。加速踏板操作部16由加速踏板和检测其踏入量，输出上述加速指令的传感器16a构成。制动操作部17由制动踏板和检测其踏入量，输出上述减速指令的传感器17a构成。

ECU21的普通控制部21b具有控制各种的辅助***25的功能；对来自控制台的操作面板26的输入指令进行处理的功能；在显示机构27中进行显示的功能等。上述辅助***25为比如，空调、灯、雨刷器、GPS、气囊等，在这里，作为代表，作为一个块而示出。

制动控制器23为按照从ECU21所输出的制动指令，将制动指令提供给各驱动轮2、从动轮3的机械式的制动器9、10的机构，制动控制器23由构成制动专用的ECU的电子电路、微型计算机等构成。在从主ECU21输出的制动指令中，包括通过制动操作部17所输出的减速指令而生成的指令，以及通过ECU21所具有的安全性提高用的机构而生成的指令。此外，制动控制器23包括防抱死***。

变频装置22由相对各电动机6而设置的电源电路部28和控制该电源电路部28的电动机控制部29构成。电动机控制部29既可相对各电源电路部28而共同地设置，也可分别地设置，但是，即使在共同地设置的情况下，仍可按照比如电动机转矩相互不同的方式单独地控制各电源电路部28。电动机控制部29具有下述的功能，即，该电动机控制部29所具有的内轮电动机驱动装置8的各检测值、控制值等的各信息(称为“IWM***信息”)输出给ECU21。

在本实施方式中，电动机控制部29相对各电源电路部28而分别设置，通过由电源电路部28、电动机控制部29构成的变频装置22和包括其控制对像的电动机6的内轮电动机驱动装置8，像前述那样，构成内轮电动机单元30。

图2为表示内轮电动机单元30的构思方案的方框图。变频装置22的电源电路部28由变频器31与PWM驱动器32构成，变频器31将电池19(图1)的直流电转换为用于电动机6的驱动的3相的交流电，该PWM驱动器32控制该变频器31。该电动机6由3相的同步电动机，比如IPM(埋入磁铁型)同步电动机等构成。变频器31由多个半导体开关元件(图中未示出)构成，PWM驱动器32对已输入的电流指令进行脉冲幅度调制，并将开关指令提供给上述各半导体开关元件。

电动机控制部29由计算机、在其中运行的程序、以及电子电路构成。电动机控制部29按照从作为上级控制机构的ECU21提供的转矩指令等的加速、减速指令转换为电流指令，将电流指令提供给电源电路部28的PWM驱动器32。另外，电动机控制部29根据电流传感器35获得从变频器31流向电动机6的电动机电流值，进行电流反馈控制。在该电流控制中，根据角度传感器36而获得电动机6的转子的转角，进行矢量控制等的与转角相对应的控制。

在本实施方式中，像图3所示的那样，在电动机控制部29上，设置在下面具体描述的滑移率推算机构42；干扰观察器43；作用转矩推算机构44；摩擦系数推算机构45；允许最大转矩运算机构46；电动机转矩指令值限制机构47。

滑移率推算机构42为根据车辆速度的检测值和驱动轮转数N2(rad/s)推算驱动轮2相对路面的滑移率λ的机构。车辆速度的检测值在本实施方式中，作为相对从动轮3而设置的旋转传感器24A的输出的从动轮转数N1(rad/s)。由于从动轮3伴随车辆的行驶而旋转，故可将从动轮转数N1视为车辆速度。驱动轮转数N2为相对驱动轮2而设置的旋转传感器24的输出。滑移率λ为通过下述式而求出的值：

λ＝(N2－N1)/N1

即，滑移率λ为将驱动轮转数N2和从动轮转数N1的差除以从动轮转数N1而获得的值。

干扰观察器43为根据车辆速度的检测值和上述电动机转矩指令值Tm推算通过作用于车辆的外力而产生的转矩的推算值^︵Te的机构(在这里，在本说明书中，符号的前缀的“︵”表示推算值，但是具有该“︵”的符号省略的情况)。因该外力而产生的转矩的推算值^︵Te为比如在爬坡时等作用于电动机6的转矩的推算值。另外，像图3中紧接电动机6而所示的那样，在电动机6的轮转矩Tm中添加外力的发生转矩Te的值为实际上作用于驱动轮2的转矩。干扰观察器43为求出该外力的发生转矩Te的推算值^︵Te的机构。

车辆速度的检测值与滑移率推算机构42相同，采用作为相对从动轮3而设置的旋转传感器24A的输出的从动轮转数N1(rad/s)。电动机转矩指令值Tm为根据上述加速踏板等的加减速的操作机构16、17所输出的指令而提供的电动机转矩指令值，具体来说，为上述转矩分配机构48的输出。其中，其为通过电动机转矩指令值限制机构47后的电动机转矩指令值。

干扰观察器43将惯性除法运算部43a中相对车辆惯性力矩J的1/J值与电动机转矩指令值Tm相乘，通过积分部43b而对该计算结果进行积分运算，从而求出平地行驶的场合的从动轮转数推算值^︵N1。通过比较部43c而对该从动轮转数推算值^︵N1和从动轮转数N1进行比较。通过微分部43d而对该差分进行微分计算，通过惯性乘法运算部43e而对其进行乘法运算，求出干扰的发生转矩推算值^︵Te，并将其输出。

作用转矩推算机构44为采用上述电动机转矩指令值Tm和干扰观察器43所推算的因外力而产生的转矩^︵Te，推算作用于驱动轮2的全部转矩T的机构。作用转矩推算机构44具体来说，通过加法运算部44a而对上述电动机转矩指令值Tm，与干扰观察器43推算的因外力而产生的转矩^︵Te进行加法运算，求出作用于驱动轮2的全部转矩的推算值^︵T。作用转矩推算机构44也可通过加法运算部44a对在驱动轮2的机械式的制动器9中产生的制动转矩Tb进行减法运算。即，也可在加法运算部44a中，对电动机转矩指令值Tm和干扰观察器43推算的因外力而产生的转矩^︵Te进行加法运算，并且将减去了制动转矩Tb的值作为全部转矩的推算值T。制动转矩Tb既可为从转矩分配机构48提供给制动器9的制动转矩推算值，也可为通过设置于制动器9的检测机构(图中未示出)检测的制动转矩的值。

另外，再生制动器的制动转矩包括在从转矩分配机构48中输出的电动机转矩指令值Tm中。此外，作用转矩推算机构44也可代替采用电动机转矩指令值Tm，而采用通过电动机6的电流传感器35等检测的电流值。在采用电流值的场合，转换为转矩值后，进行运算。

摩擦系数推算机构45为根据作用转矩推算机构44所推算的转矩T和滑移率推算机构42所推算的滑移率λ推算驱动轮2的路面、轮胎之间的摩擦系数μ的机构。摩擦系数推算机构45的摩擦系数μ的推算采用第1表格45a。

第1表格45a的内容为像图4中的曲线图所示的那样，在各种值的摩擦系数μ的场合的确定了滑移率λ和转矩T的关系的内容。在该图中，为了容易理解，仅仅示出μ1、μ2、μ3的场合的三个关系曲线，但是，实际上，比如像数十、数百那样，确定多个摩擦系数μ的关系曲线。滑移率λ和转矩T的关系一般像该图所示的那样，为下述曲线，该曲线具有伴随滑移率λ的上升，转矩T成比例增加的部分；即使滑移率λ上升，转矩T仍降低的部分；与滑移率λ的值无关，转矩T基本一定的部分。但是该曲线中的与转矩T成比例增加的部分(由粗线表示)用于摩擦系数推算机构45的摩擦系数μ的推算。

在图3中，允许最大转矩运算机构46为根据摩擦系数推算机构45推算的摩擦系数μ与作用于驱动轮2的上下方向的荷载^︵FZ，按照已确定的规则，确定允许最大转矩Tmax的机构。上下方向的荷载^︵FZ采用上述荷载传感器41的检测值。比如通过下述式：

允许最大转矩Tmax＝μ×^︵FZ

求出允许最大转矩Tmax。

允许最大转矩运算机构46采用作为上述已确定的规则的第2表格46a。

通过图5所示的曲线图，表示第2表格46a的内容的例子。像该图所示的那样，针对每个上下方向的荷载FZ，事先确定摩擦系数μ与允许最大转矩Tmax的关系。在图中，为了容易理解，仅仅示出上下方向的荷载为FZ1、FZ2、FZ3的场合的三个关系曲线，但是实际上，比如数十、数百那样，确定多个上下方向的荷载FZ的场合的关系曲线。

在图3中，电动机转矩指令值限制机构47为根据借助允许最大转矩运算机构46确定的允许最大转矩Tmax，按照不超过该值的方式，对从上述加减速的操作机构16、17而提供给电动机6的电动机转矩指令值Tm进行限制的机构。电动机转矩指令值限制机构47由比如转矩限制器构成。

对上述方案的滑移控制进行说明。在图3中，滑移率推算机构42根据车辆速度的检测值(从动轮转数N1)和驱动轮转数N2推算驱动轮2相对路面的滑移率λ，并且干扰观察器43根据车辆速度的检测值(从动轮转数N1)和电动机转矩指令值Tm推算作用于车辆的因重力等的外力而产生的转矩^︵Te。

作用转矩推算机构44采用电动机转矩指令值Tm和干扰观察器43推算的因外力而产生的转矩^︵Te，推算作用于驱动轮2的全部转矩T。摩擦系数推算机构45根据像上述那样推算的作用于驱动轮2的全部转矩T和滑移率λ，采用第1表格45a推算驱动轮2的路面、轮胎之间的摩擦系数μ。

允许最大转矩运算机构46根据该已推算的摩擦系数μ和作用于驱动轮2的上下方向的荷载^︵Fz，采用第2表格46a确定允许最大转矩Tmax。电动机转矩指令值限制机构47按照不超过像上述那样确定的允许最大转矩Tmax的方式，对从ECU21的转矩分配机构48提供给电动机6的电动机转矩指令值Tm进行限制。

如此，根据电动机转矩指令值Tm、通过干扰观察器43而求出的作用于车辆的车身重量等的其它的外力造成的发生转矩推算值^︵Te与滑移率λ，推算路面、轮胎之间的摩擦系数μ。根据该摩擦系数μ和上下方向的荷载^︵Fz，确定允许最大转矩Tmax，并按照不超过它的方式进行转矩限制。由此，实现与路面状况等相对应的适合的轮胎的滑移的防止，不伴随有滑移防止用的多余的行驶性能的限制，并且能够确实地防止滑移。

由于检测作用于上述驱动轮2的上下方向的荷载FZ的机构为安装于支承驱动轮2的车轮用轴承4的荷载传感器41，故能够以良好的精度而检测作用于上述驱动轮2的上下方向的荷载FZ。由此，可更加适合地确定允许最大转矩Tmax。另外，如果为安装于车轮用轴承4的荷载传感器41，则以紧凑的结构进行荷载检测，并且像图2所示的那样，通过准备组装有荷载传感器41的车轮用轴承4，将不需要车辆的组装过程中的荷载传感器41的安装作业。

下面结合图6～图8，给出上述内轮电动机驱动装置8的具体例子。在内轮电动机驱动装置8中，减速器7介设于车轮用轴承4和电动机6之间，将作为通过车轮用轴承4支承的驱动轮2的轮毂和电动机6的旋转输出轴74连接于同轴心。该减速器7为摆线减速器，其为下述的结构，在同轴地连接于电动机6的旋转输出轴74的旋转输入轴82上形成偏心部82a、82b，分别在偏心部82a、82b上，经由轴承85安装曲线板84a、84b，将曲线板84a、84b的偏心运动作为旋转运动传递给车轮用轴承4。另外，在本说明书中，将在安装于车辆的状态，靠近车辆的车宽方向的外侧的一侧称为外侧，将靠近车辆的中间处的一侧称为内侧。

车轮用轴承4由外方部件51、内方部件52和多排滚动体55构成，在外方部件51的内周上形成多排的滚动面53，在内方部件52的外周上形成与各滚动面53相对的滚动面54，该多排滚动体55介设于该外方部件51和内方部件52的滚动面53、54之间。内方部件52兼作安装驱动轮的轮毂。该车轮用轴承4为多排的角接触球轴承型，滚动体55由滚珠形成，通过保持器56保持在每排上。上述滚动面53、54的截面呈圆弧状，各滚动面53、54按照滚珠接触角在背面对准的方式形成。外方部件51和内方部件52之间的轴承空间的外侧端通过密封件57密封。

外方部件51为静止侧轨道圈，具有安装于减速器7的外侧的外壳83b的法兰51a，其整体是一体的部件。在法兰51a的周向的多个部位开设有螺栓插孔64。另外，在外壳83b中的与螺栓插孔64相对应的位置，开设有内周有螺纹的螺栓螺接孔94。通过将穿过螺栓插孔64的安装螺栓65螺接于螺栓螺接孔94，从而将外方部件51安装于外壳83b。

内方部件52为旋转侧轨道圈，由外侧件59和内侧件60构成，该外侧件59具有车辆安装用的轮毂法兰59a，该内侧件60嵌合于该外侧件59的内周，通过压接与外侧件59形成一体。在该外侧件59和内侧件60上，形成上述各排的滚动面54。在内侧件60的中心开设有通孔61。在轮毂法兰59a上的周向的多个部位，开设有轮毂螺栓66的压配合孔67。在外侧件59的轮毂法兰59a的根部附近，对驱动轮和制动部件(图中未示出)进行导向的圆筒状的导向部63向外侧突出。在该导向部63的内周，安装将上述通孔61的外侧端封闭的盖68。

减速器7像上述那样，为摆线减速器，像图7那样，由外形呈坡度小的波状的次摆线曲线形成的两个曲线板84a、84b分别经由轴承85安装于旋转输出轴82的各偏心部82a、82b上。在外周侧对各曲线板84a、84b的偏心运动进行导向的多个外销86分别跨接而设置于外壳83b上，安装于内方部件2的内侧件60的多个内销88在***状态下，卡合于设置于各曲线板84a、84b的内部的多个圆形的通孔89。旋转输入轴82通过花键而与电动机6的旋转输出轴74(图6)连接，并成一体地旋转。另外，像图6所示的那样，通过两个轴承90，旋转输入轴82的两端被支承于内侧的外壳83a和内方部件52的内侧件60的内径面。

如果电动机6的旋转输出轴74旋转，则安装于与其成一体地旋转的旋转输入轴82的各曲线板84a、84b进行偏心运动。该各曲线板84a、84b的偏心运动通过内销88和通孔89的卡合，作为旋转运动而传递给内方部件52。相对旋转输出轴74的旋转，内方部件52的旋转减速。比如，可通过1级的摆线减速器获得1/10以上的减速比。

上述两个曲线板84a、84b按照偏心运动相互抵消的方式，以180°的相位差而安装于旋转输入轴82的各偏心部82a、82b上，在各偏心部82a、82b的两侧，按照抵消各曲线板84a、84b的偏心运动造成的振动的方式，安装向与各偏心部82a、82b的偏心方向相反的方向偏心的平衡块91(图6)。

像图8以放大方式所示的那样，在上述各外销86和内销88上安装有轴承92、93，该轴承92、93的外圈92a、93a分别与各曲线板84a、84b的外周和各通孔89的内周滚动接触。因此，可降低外销86和各曲线板84a、84b的外周的接触阻力、以及内销88和各通孔89的内周的接触阻力，将各曲线板84a、84b的偏心运动顺利地作为旋转运动而传递给内方部件52。

在图6中，电动机6为径向间隙型的IPM电动机，在该电动机中，在固定于圆筒状的电动机外壳72的电动机定子73和安装于旋转输出轴74的电动机转子75之间设置径向间隙。旋转输出轴74通过悬臂方式，借助两个轴承76而支承于减速器7的内侧的外壳83a的筒部。

电动机定子73由通过软质磁性体形成的定子铁芯部77和线圈78构成。定子铁芯部77的外周面嵌合于电动机外壳72的内周面，保持于电动机外壳72。电动机转子75由转子铁芯部79和多个永久磁铁80构成，该转子铁芯部79按照与电动机定子73同心的方式，外嵌于旋转输出轴74，该多个永久磁铁80内置于该电动机铁芯部79。

在电动机6中设置角度传感器36，该角度传感器36检测电动机定子73和电动机转子75之间的相对旋转角度。角度传感器36包括角度传感器主体70，该角度传感器主体70检测表示电动机定子73和电动机转子75之间的相对旋转角度的信号，并将其输出；角度运算电路71，该角度运算电路71根据该角度传感器主体70所输出的信号，对角度进行运算。角度传感器主体70由被检测部70a和检测部70b构成，该被检测部70a设置于旋转输出轴74的外周面上，该检测部70b设置于电动机外壳72，按照比如在径向相对的方式接近设置于上述被检测部70a。被检测部70a和检测部70b也可在轴向相对而接近设置。

在这里，角度传感器36还可为磁性编码器或分解器。电动机6根据上述电动机控制部29(图1、2)而进行旋转控制。在该电动机6中，为了使其效率最大，根据角度传感器36所检测的电动机定子73和电动机转子75之间的相对旋转角度，通过电动机控制部29的电动机驱动控制部33，对流向电动机定子73的线圈78的交流电流的各波的各相的外加时刻进行控制。另外，内轮电动机驱动装置8的电动机电流的布线、各种传感器***、指令***的布线通过设置于电动机外壳72等的连接器99而集中实施。

图2所示的上述荷载传感器41由比如图9所示的多个传感单元120和信号处理单元130构成，该信号处理单元130对这些传感单元120的输出信号进行处理。传感单元120设置于车轮用轴承4中的作为静止侧轨道圈的外方部件51的外径面的四个部位。图9表示从外侧观看外方部件1的主视图。在这里，这些传感单元120设置于位于轮胎触地面的上下位置和左右位置的外方部件51中的外径面的顶面部、底面部、右面部以及左面部。信号处理单元130既可设置于外方部件51，也可设置于变频装置22的电动机控制部29。

信号处理单元130对上述四个部位的传感单元120的输出进行比较，按照已确定的运算式，对作用于车轮用轴承4的各荷载进行运算，并将其输出，具体来说分别为：在车轮2的路面、轮胎之间构成作用荷载的垂直方向荷载Fz；构成驱动力、制动力的车辆行进方向荷载Fx；轴向荷载Fy。由于设置四个上述的传感单元120，各传感单元120按照圆周方向90度的相位差，均等设置于位于轮胎触地面的上下位置和左右位置的外方部件51的外径面的顶面部、底面部、右面部与左面部，故能够以良好的精度而推算作用于车轮用轴承4的垂直方向荷载Fz、车辆行进方向荷载Fx、轴向荷载Fy。垂直方向荷载Fz通过对上下两个传感单元120的输出进行比较的方式而获得，车辆行进方向荷载Fx通过比较前后两个传感单元120的输出而获得。轴向荷载Fy通过比较四个传感单元120的输出而获得。信号处理单元130的上述各荷载Fx、Fy、Fz的运算通过根据借助试验、模拟而求出的值设定运算式、参数，以良好的精度而进行。另外，更具体地说，在上述运算中，进行各种的补偿，对于补偿，其说明省略。

上述各传感单元120像比如，图10和11的放大俯视图和放大剖视图所示的那样，由形变发生部件121和形变传感器122构成，形变传感器122安装于形变发生部件121，检测形变发生部件121的形变。形变发生部件121由钢材等的可弹性变形的金属制的厚度小于3mm的薄板件构成，在平面大致形状在全长的范围内，呈均匀的宽度的带状，在中间的两侧边部具有缺口部121b。另外，形变发生部件121在两端部具有两个接触固定部121a，该两个接触固定部121a经由间隔件123，接触固定于外圈1的外径面。形变传感器122贴于相对形变发生部件121的各方向的荷载，形变增大的部位。在这里，该部位选择在形变发生部件121的外面侧中的由2侧边部的缺口部121b夹持的中间部位，形变传感器122检测缺口部121b的周边的周向的形变。

上述传感单元120按照下述方式设置，该方式为：该形变发生部件121的两个接触固定部121a在外圈1的轴向到达相同尺寸的位置，并且两个接触固定部121a到达在圆周方向相互离开的位置，这些接触固定部121a分别经由间隔件123，由螺栓124固定于外圈1的外径面。上述各螺栓124分别从开设于接触固定部121a中的在径向贯通的螺栓插孔125穿过间隔件123的螺栓插孔126，并与开设于外方部件51的外周部的螺纹孔127螺合。通过如此，经由间隔件123将接触固定部121a固定于外方部件51的外径面，作为薄板状的形变发生部件121中的具有缺口部121b的中间部位处于与外圈1的外径面离开的状态，缺口部121b的周边的形变变形将变得容易。设置有接触固定部121a的轴向位置在这里选择位于外方部件51的外侧排的滚动面53的周边的轴向位置。在这里所说的外侧排的滚动面53的周边指从内侧排和外侧排的滚动面53的中间位置到外侧排的滚动面53的形成部的范围。在外方部件51的外径面中的接触固定有上述间隔件123的部位，形成平坦部1b。

形变传感器122可采用各种类型。比如可通过金属箔应变仪构成形变传感器122。在该场合，通常进行相对形变发生部件121的粘接固定。另外，可通过厚膜电阻，在形变发生部件121上形成形变传感器122。

图12表示图1、图2的旋转传感器24、24A的一个例子。该旋转传感器24、24A由磁性编码器24a与磁性传感器24b构成，该磁性编码器24a设置于车轮用轴承4中的内方部件52的外周，该磁性传感器24b与该磁性编码器24a相对，并设置于外方部件51上。磁性编码器24a为环状的部件，在该环状的部件中，沿圆周方向，交替地对磁极N、S磁化。在该例子中，磁性传感器24、24A设置于2排的滚动体55、55之间，但是，也可设置于车轮用轴承4、5的端部。

另外，在上述实施方式中，像图1、图2所示的那样，电动机控制部29设置于变频装置22，但是，电动机控制部29也可设置于主ECU21。另外，ECU21和变频装置22在本实施方式中分开设置，但是也可作为一体的控制装置而设置。

如上所述，参照附图对优选的实施形式进行了说明，但是，如果是本领域的技术人员，在阅读了本申请说明书后，会在显然的范围内，容易想到各种变更和修改方式。于是，对于这样的变更和修改方式，应被解释为属于根据权利要求书而确定的发明的范围内。

标号的说明：

标号1表示车身；

标号2、3表示车轮；

标号4、5表示车轮用轴承；

标号6表示电动机；

标号7表示减速器；

标号8表示内轮电动机驱动装置；

标号9、10表示电动式的制动器；

标号21表示ECU；

标号22表示变频装置；

标号24、24A表示旋转传感器；

标号28表示电源电路部；

标号29表示电动机控制部；

标号30表示内轮电动机单元；

标号31表示变频器；

标号32表示PWM驱动器；

标号33表示电动机驱动控制部；

标号35表示电流传感器；

标号36表示角度传感器；

标号41表示荷载传感器；

标号42表示滑移率推算机构；

标号43表示干扰观察器；

标号44表示作用转矩推算机构；

标号45表示摩擦系数推算机构；

标号46表示允许最大转矩运算机构；

标号47表示电动机转矩指令值限制机构。

Claims (6)

1.一种电动汽车，该电动汽车包括：对驱动轮进行驱动的电动机；电动机控制部，该电动机控制部按照根据加减速的操作机构所输出的指令而提供的电动机转矩指令值，对上述电动机进行控制，

该电动汽车设置有：

滑移率推算机构，该滑移率推算机构根据车辆速度的检测值和驱动轮转数推算驱动轮相对路面的滑移率；

干扰观察器，该干扰观察器根据车辆速度的检测值和上述电动机转矩指令值推算作用于车辆的因外力而产生的转矩；

作用转矩推算机构，该作用转矩推算机构采用上述电动机转矩指令值或上述电动机的电流值以及上述干扰观察器推算的因外力而产生的转矩，推算作用于上述驱动轮的全部转矩；

摩擦系数推算机构，该摩擦系数推算机构根据该作用转矩推算机构推算的转矩和上述滑移率推算机构推算的滑移率，推算上述驱动轮的路面与轮胎之间的摩擦系数；

允许最大转矩运算机构，该允许最大转矩运算机构根据该已推算的摩擦系数和作用于上述驱动轮的上下方向的荷载，按照已确定的规则确定允许最大转矩；

电动机转矩指令值限制机构，该电动机转矩指令值限制机构通过该已确定的允许最大转矩，对从上述加减速的操作机构提供给上述电动机的电动机转矩指令值进行限制。

2.根据权利要求1所述的电动汽车，其中，检测作用于上述驱动轮的上下方向的荷载的机构为安装于支承上述驱动轮的车轮用轴承的荷载传感器。

3.根据权利要求1所述的电动汽车，其中，上述电动机转矩指令值限制机构为转矩限制器。

4.根据权利要求1所述的电动汽车，其中，内轮电动机驱动装置的一部分或全部设置于驱动轮内部，上述内轮电动机驱动装置包括上述电动机和车轮用轴承。

5.根据权利要求4所述的电动汽车，其中，上述内轮电动机驱动装置包括减速器，该减速器减小上述电动机的转速，并将其传递给驱动轮。

6.根据权利要求5所述的电动汽车，其中，上述减速器为摆线减速器。