JP2010268644A - モータ温度異常検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 モータの温度検出系が正常であるにもかかわらず異常と判定することによる誤検出を低減することができる電動車両のモータ温度異常検出装置を提供する。
【解決手段】 モータ温度異常検出装置は、複数の車輪を独立して駆動する駆動モータの温度をそれぞれ推定する温度推定手段と、各駆動モータの実温度値を検出する温度検出手段と、温度推定手段により推定した推定温度値と前記温度検出手段により検出した実温度値との誤差を駆動モータごとに検出する誤差検出手段と、誤差検出手段で駆動モータごとに得た誤差間の差異を算出する誤差差異算出手段と、差異算出手段で算出した誤差間の差異に基づいて駆動モータの温度異常を判定する温度異常判定手段と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両駆動用の電動モータを複数個搭載した電動車両のモータ温度異常検出装置に関する。

従来の電動車両のモータ温度異常検出装置にあっては、駆動モータの温度をサーミスタで検出するとともに、駆動モータのコイルに計測用の電圧を印加してコイルに流れる電流の挙動および駆動モータの電気角に基づき推定モデル（あらかじめ計測した関係をテーブルとして記憶）を用いて推定したコイル推定温度と、サーミスタにより計測した実際のコイル温度とを比較することで、サーミスタの異常状態を検出するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−６２２６６号公報

しかしながら、上記従来のモータ温度異常検出装置にあっては、サーミスタの状態を検出するのにコイル温度を推定する温度推定モデルを用いており、この場合、駆動モータの巻き線の温度変化によりその抵抗値が変化したり、周囲温度が考慮されていないなど、考慮されていないパラメータがあったりしてモータの推定温度の精度が悪い場合には、サーミスタの状態が正常であるにもかかわらず異常状態であると誤判定をしてしまうことがあるといった問題点が生じる。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、サーミスタなどモータの温度を検出する温度検出系が正常であるにもかかわらず異常と判定することによる誤検出を低減することができるモータ温度異常検出装置を提供することにある。

この目的のため第１の発明によるモータ温度異常検出装置は、誤差検出手段で駆動モータごとに得た誤差間の差異を算出する誤差差異算出手段と、この差異算出手段で算出した誤差間の差異に基づいて駆動モータの温度異常を判定する温度異常判定手段と、備えたことを特徴とする。

上記発明のモータ温度異常検出装置にあっては、温度推定モデルの推定精度が悪い場合であっても、複数のモータ間では同じ傾向を持つので、複数のモータ間での温度推定誤差間に差がない場合は、温度推定モデルの推定精度が悪く、実際のモータの実温度値の方は異常でないと判断することができる。この結果、モータの温度を検出する温度検出系が正常であるにもかかわらず異常と判定することによる誤検出を低減することができる。

本発明に係る実施例１のモータ温度異常検出装置が搭載される電動車両を示す図である。 実施例１のモータ温度異常検出装置の構成を示すブロック図である。 モータ温度異常検出装置のモータ温度推定部の構成を示すブロック図である。 （ａ）は実施例１のモータ温度異常検出装置によるモータ温度異常検出を行うための判定表を示す図、（ｂ）は従来のモータ温度異常検出装置によるモータ温度異常検出を行うための判定表を示す図である。 本発明に係る実施例２のモータ温度異常検出装置のブロック図である。 実施例２のモータ温度異常検出装置で実行されるモータ温度異常、温度推定異常の判定ロジックを説明する図である。 実施例２のモータ温度異常検出装置で実行されてモータ温度異常の検出を行うためのフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。

図１は、本発明のモータ温度異常検出装置を搭載した電動車両の模式図を示す。同図において、電動車両にあっては、車体1にはそれぞれ左前輪側懸架装置5FL、右前輪側懸架装置5FR、左後輪側懸架装置5RL、右後輪側懸架装置5RRを介して左前輪2FL、右前輪2FR、左後輪2RL、右後輪2RRを取り付けている。

左前輪2FL、右前輪2FRは、ステアリング・ホイール7の操舵操作によって転舵可能にする。一方、左後輪2RL、右後輪2RRには、左後輪側駆動モータ3RL、右後輪側駆動モータ3RRをそれぞれ連結し、左後輪2RL、右後輪2RRを駆動可能とする。左後輪側駆動モータ3RL、右後輪側駆動モータ3RRには、同一のモータを用い、実施例１では、三相交流のイン・ホイール・モータを用いるが、これらに限られない。

なお、左後輪側駆動モータ3RLおよび右後輪側駆動モータ3RRの各固定子コイルには、左側サーミスタ16L、右側サーミスタ16Rをそれぞれ取り付け、コイル温度を直接計測するようにする。左側サーミスタ16L、右側サーミスタ16Rは、同一として検出誤差や検出特性が実質同一となるようにして、それぞれ左後輪側駆動モータ3RL、右後輪側駆動モータ3RRは鉄振に埋め込む。左側サーミスタ16Lおよび右側サーミスタ16Rは、本発明の温度検出手段を構成する。

左後輪側駆動モータ3RL、右後輪側駆動モータ3RRは、それぞれ左後輪側インバータ4RL、右後輪側インバータ4RRに電気的に接続し、駆動電力が供給されるようにする。左後輪側インバータ4RLと右後輪側インバータ4RRとは、バッテリ等からなる電源ユニット12に接続し、電力の供給を受ける。電源ユニット12、左後輪側インバータ4RL、右後輪側インバータ4RRには、制御ユニット6を接続し、この制御ユニット6により、左後輪側駆動モータ3RLおよび右後輪側駆動モータ3RRへ供給する駆動電力と、左後輪側駆動モータ3RLおよび右後輪側駆動モータ3RRからの回生電力との制御を行う。

制御ユニット6には、ステアリング・ホイール7の操作量を検出するステアリング操作量センサ8と、アクセル・ペダル9の踏み込み量を検出するアクセル・ペダル踏み込み量センサ14と、ブレーキ・ペダル10の操作を検出するブレーキ操作センサ15と、車両の前後左右の加速度を検出する車両運動状態検出センサ11とを接続する。また、制御ユニット6には、さらに、それぞれ左右のサーミスタ16L、16Rと、右後輪側駆動モータ3RRおよび左後輪側駆動モータ3RLの回転数Ｎ_Ｌ、Ｎ_Ｒを検出するモータ回転数センサ17L、17Rと、モータ電流Ｉ_Ｌ、Ｉ_Ｒを検出するモータ電流センサ18L、18Rとを接続する。モータ回転数センサ17L、17Rとしては、たとえばロータリ・エンコーダ、あるいはレゾルバなどを用いる。なお、車両運動状態検出センサ11は必ずしも必要ではない。

制御ユニット6は、上記各センサから検出信号を受け取ることで、左後輪側インバータ4RL、右後輪側インバータ4RR等を制御して右後輪側駆動モータ3RRおよび左後輪側駆動モータ3RLによる車輪2RL、2RRの駆動や回生電力のバッテリへの回収などの制御の他に、モータ温度の異常検出を行うようにしている。

図２に、モータ温度異常検出機能を行うための制御ユニット6のブロック図を示す。なお、同図においては、「左後輪側」および「右後輪側」は、それぞれ「左」または「左側」、「右」または「右側」として簡略化して示してある。

同図に示すように、左後輪側駆動モータ3RLのモータ回転数センサ16Lとモータ電流センサ17Lとには左後輪側モータ温度推定部61Lを接続するとともに、この左後輪側モータ温度推定部61Lと左後輪側サーミスタ18Lとには左後輪側誤差算出部62Lを接続する。同様に、右後輪側駆動モータ3RRのモータ回転数センサ16Rとモータ電流センサ17Rとには右後輪側モータ温度推定部61Rを接続するとともに、この右後輪側モータ温度推定部61Rと右後輪側サーミスタ18Rとには右後輪側誤差算出部62Rを接続する。

ここで、左後輪側モータ温度推定部61Lおよび右後輪側モータ温度推定部61Rとは、モータ温度を直接検出するのではなく、他の物理量を用いてモータ温度を推定する温度推定モデル（電子サーマル）であって、本発明の温度推定手段を構成する。

すなわち、左後輪側モータ温度推定部61Lは、左後輪側モータ回転数センサ16Lで検出したモータ回転数Ｎ_Ｌおよび左後輪側モータ電流センサ17Lで検出したモータ電流Ｉ_Ｌに基づき左後輪側電動モータ3RLの温度を推定し、推定モータ温度TLestimを得る。同様に、右後輪側モータ温度推定部61Rは、右後輪側モータ回転数センサ16Rで検出したモータ回転数Ｎ_Ｒおよび右後輪側モータ電流センサ17Rで検出したモータ電流Ｉ_Ｒに基づき右後輪側駆動モータ3RRの温度を推定し、推定温度値TRetimを得る。

ここで、左後輪側モータ温度推定部61Lおよび右後輪側モータ温度推定部61Rにおいて実行する、電子サーマルを利用したモータ温度の推定につき説明する。なお、左後輪側モータ温度推定部61Lと右後輪側モータ温度推定部61Rとは、同じ構成・作用を有するので、ここでは図３を参照しながらそれらの一方側のモータ温度推定部61の構成・作用のみを示し説明する。

モータ温度推定部61は、鉄損計算部61Aと、熱量計算部61Bと、蓄熱計算部61Cとを備えている。鉄損計算部61Aは、入力されたモータ回転数N［rpm］およびモータ電流I［A］とから、鉄損Qi［J］を計算して出力する。なお、この鉄損Qiは、モータ回転数Nに大きく依存するが、鉄損Ｑｉとモータ回転数Ｎおよびモータ電流Ｉとの関係は予め実験で計測して得たデータをテーブルの形にして記憶しておく。

熱量計算部61Bは、入力されたモータ電流Iと、鉄損計算部61Aから入力された鉄損Qiと、蓄熱計算部61Bから入力された推定温度値Tm［K］と、図示しない周囲温度センサから入力された周囲温度値Ta［K］とから次式を用いて、発熱量Qを計算・推定する。

Q=K1kakeruI2+Qi-K2kakeru(Tm-Ta)

ここで、K1［J/A²］は発熱係数、K2［J/K］は放熱係数であり、これらは予め実験で値を求めておく。

すなわち、発熱量Qは、モータ電流Iに依存する銅損（上記式の左辺の第１項に相当）と、主にモータ回転数に依存する鉄損（上記式の左辺の第２項に相当）とを合計したものから、周囲への放熱分（上記式の第３項に相当）を減算した値として得られる。この発熱量Qは、蓄熱計算部61Cに入力され、ここで次式に基づき計算することで、モータの推定温度値Tmを得る。

Tm=Tm+dT (dT=Q/Cm)

ここで、Cmはモータ熱容量［K/J］である。

上記のようにして、左後輪側駆動モータ3RLの推定温度値TLestim、右後輪側駆動モータ3RRの推定温度値TRestimを、左後輪側モータ温度推定部61L、右後輪側モータ温度推定部61Rにて推定し、これらを左後輪側誤差算出部62L、右後輪側モータ温度推定部62Rへそれぞれ入力する。

左後輪側誤差算出部62Lは、左後輪側モータ温度推定部61Lから入力された推定温度値TLestimと左後輪側サーミスタ18Lから入力された実温度値TLactとを比較することで、左後輪側誤差TLerrを得る。同様に、右後輪側誤差算出部62Rは、右後輪側モータ温度推定部61Rから入力された推定温度値TRestimと右後輪側サーミスタ18Rから入力された実温度値TRactとを比較することで、右後輪側誤差TRerrを得る。

なお、左後輪側サーミスタ18Lから入力される検出信号および右後輪側サーミスタ18Rから入力される検出信号は、これらの検出信号中に含まれるノイズをそれぞれフィルタ63L、63Rにより除去した後、左後輪側誤差算出部62L、右後輪側誤差算出部62Rに入力するようにする。また、左後輪側モータ温度推定部61L、右後輪側モータ温度推定部61Rからの推定温度値TLestim、TRestimも、これらの算出信号中に含まれるノイズをフィルタ63L、63Rにより除去するようにしてもよい。フィルタ63L、63Rは、計測するセンサや計測量等に応じて決め、たとえばロー・パス・フィルタを用いる。

左後輪側誤差算出部62Lおよび右後輪側誤差算出部62Rは、誤差差異算出部64に接続し、左後輪側誤差算出部62Lからの左後輪側誤差TLerrを、また右後輪側誤差算出部62Rからの右後輪側誤差TRerrを入力する。誤差差異算出部64は、これらの入力信号をもとに、以下のように左後輪側と右後輪側とに関するそれぞれの誤差の差異を算出し、モータ温度検出が正常か異常かを判断する。ここで、誤差差異算出部64は、本発明の誤差差異算出手段と温度異常判定手段とを構成する。

なお、誤差差異算出部64にはフィルタ64Aを設けて、左後輪側誤差算出部62Lおよび後輪側誤差算出部62Rからの入力信号に含まれるノイズを除去するようにしている。

誤差差異算出部64では、推定モータ温度が実モータ温度よりも第１の所定値以上に高いか否か（第１判定領域）、推定モータ温度が実モータ温度より第１の所定値高い値より低く、かつ実モータ温度より第２の所定値低い値より高いか否か（第２判定領域）、推定モータ温度が実モータ温度より第２所定温度低い値より低いか否か(第３判定領域)、につき、左後輪側と右後輪側とにつきそれぞれ算出する。

この結果は、図４（ａ）の判定表に示すように整理することができる。なお、この判定表では二つのモータM1とM2とを用いて上記判断を行うものとする。したがって、判定表中のモータM1とM2は、本実施例の左後輪駆動モータ3RL、右後輪駆動モータ3RRのうちの一方、他方に相当することになる。また、判定表では、見やすくするため、第１判定領域〜第３判定領域については、単に「推定＞実」、「推定≒実」、「推定＜実」と記載し、第１、第２の所定値等の記載を省略してある。

図４（ａ）の判定表から分かるように、各モータについての推定モータ温度と実モータ温度との関係は、「推定モータ温度＞実モータ温度」、「推定モータ温度≒実モータ温度」、「推定モータ温度＜実モータ温度」の３通り（第１判定領域〜第３判定領域）となる。したがって、これら二つのモータＭ１、Ｍ２間において推定モータ温度と実モータ温度との関係（判定領域）の組み合わせは、３×３＝９通りとなる。誤差差異算出部64では、これらの組み合わせのいずれに当たるかを算出するとともに、両モータ間の誤差差異の有無に基づき、温度正常か異常かを判定する。

誤差差異算出部64では、左後輪駆動モータ3RLおよび右後輪駆動モータ3RR間の誤差差異をもとに、モータ温度の検出が正常か異常かを以下のように判定する。まず、両駆動モータM1、M2での誤差差異があるか否か、すなわち上記第１判定領域〜第３半愛知領域が両モータM1、M2間で同じであれば正常と判定し、これらが異なれば異常と判定する。

すなわち、誤差差異算出部64では、図４（ａ）の下から第３段目に示すように、まず、一方のモータM1が第１判定領域（「推定＞実」）の場合、他方のモータM2が第１判定領域であれば、同じ判定領域であることからそれぞれの推定モータ温度が実温度より第１所定値以上高くてもモータ温度の検出はM1、M2とも正常に行われていると判定する（ただし、環境温度が低いと推定）が、他方のモータＭ２が第２判定領域（「推定≒実」）、第３判定領域（「推定＜実」）のいずれかであれば、判定領域が両モータM1、M2間で異なるからそれぞれ「M1低温異常」、「M1低温異常」（あるいは「M2高温異常」）と判定する。

同様に、誤差差異算出部64では、図４（ａ）の下から第２段目に示すように、まず、一方のモータM1が第２判定領域（「推定≒実」）の場合、他方のモータM2が第２判定領域であれば、同じ判定領域であることからモータ温度の検出はM1、M2とも正常に行われていると判定するが、他方のモータM2が第１判定領域（「推定＞実」）、第３領域（「推定＜実」）のいずれかであれば、判定領域が両モータM1、M2間で異なるからそれぞれ「M2低温異常」、「M2高温異常」と判定する。

同様に、誤差差異算出部64では、図４（ａ）の下から第１段目に示すように、まず、一方のモータM1が第３判定領域（「推定＜実」）の場合、他方のモータM２が第３判定領域であれば、同じ判定領域であることからそれぞれの推定モータ温度が実温度より第２所定値以上低くてもモータ温度の検出はM1、M2とも正常に行われていると判定する（ただし、環境温度が高いと推定）が、他方のモータM2が第１判定領域（「推定＞実」）、第２判定領域（「推定≒実」）のいずれかであれば、判定領域が両モータM1、M2間で異なるからそれぞれ「M2低温異常」（あるいは「M1高温異常」）、「M1高温異常」と判定する。

本実施例のモータ温度異常検出装置の上記判定結果の効果が分かるように、図４（ｂ）に従来技術によるモータ温度異常検出装置の判定結果を示す。ここで、従来技術によるモータ温度異常検出装置では、それぞれの車輪の駆動モータにつき、推定モータ温度と実モータ温度との誤差の絶対値が所定値以上であるか否かを算出し、そのうち一つでも所定値以上あれば異常と判定するものである。

以上のように、誤差差異算出部６４は、上記の判定表に基づく判定結果ＴL-Rerrを出力する。ここで、図４（ａ）と図４（ｂ）との判定表から、両方のモータM1、M2がともに第１判定領域（「推定＞実」）にある場合、また両方のモータM1、M2がともに第３判定領域（「推定＜実」）にある場合のいずれの場合にあっても、本実施例のモータ温度異常検出装置にあっては正常と判定するのに対し、従来技術のモータ温度異常検出装置にあってはいずれの場合とも異常と判定してしまうことが分かる。このような場合、後者にあっては、サーミスタの状態が正常であるにもかかわらず、異常として誤検出してしまい、駆動モータの出力の上限値が制限されたり、異常警報がなされたりする。本実施例のモータ温度異常検出装置では、このような不具合を避けることが可能である。

本実施例のモータ温度異常検出装置にあっては、以下の効果を有する。
（１） 二つの同じ形式の駆動モータM1、M2（左後輪側駆動モータ3RL、右後輪側駆動モータ3RR）に同じ温度モデルを適用して温度推定誤差を比較し各駆動モータM1,M2での誤差間の差異に基づき駆動モータの温度異常を検出するようにしたので、温度推定モデルの推定精度が悪い場合であっても、二つの駆動モータＭ１、Ｍ２での温度推定誤差間に差がない場合は、温度推定モデルの推定精度が悪く、実際のモータの実温度値の方は異常でないと判断することができる。したがって、誤検出を低減することができる。なお、駆動モータの温度モデルの推定精度が良くない場合には両方の駆動モータM1、M2に温度推定誤差が発生するものの、駆動モータM1,M2への負荷状態（電流、トルクなど）が同じようになるので、両者間の誤差の差は小さく、この場合でも誤検出することはなくなる。
（２） 二つの駆動モータM1、M2の推定温度値がともに実温度値よりも第１の所定値以上高い場合には、モータ温度が正常である（すなわち、サーミスタなどの実温度検出系は正常である）と判断するので、この場合、駆動モータの温度推定のための温度推定モデルや外気温などの他の要因に誤差があり、温度推定が高めの方へ外れていることが判断できる。
（３） 二つ車輪のモータM1、M2の推定温度値がともに実温度値よりも第２の所定値以上低い場合には、モータ温度が正常であると判断するので、この場合、駆動モータの温度推定のための温度推定モデルに誤差があり、温度推定が低めの方へ外れていることが判断できる。

次に、本発明の実施例２に係るモータ温度異常検出装置につき添付の図を用いて説明する。なお、実施例２においては、実施例１と同様の部分については実施例１の番号と同じ番号を付し、それらの説明は省略する。

実施例２のモータ温度異常検出装置にあっては、モータの温度異常判定を、駆動モータごとに算出した誤差間の差異に基づき行う実施例１に代えて、駆動モータ間での誤差の時間変化の傾向を算出して行うようにしている。そのたえの構成を図５に示す。

実施例２のモータ温度異常検出装置にあっては、図５に示すように、左後輪側モータ温度推定部61Lで推定した推定温度値TLestimおよび左後輪側サーミスタ18Lで検出した実温度値TLactは、左後輪側誤差算出／傾向管理部67Lに入力する。同様に、右後輪側モータ温度推定部61Rで推定した推定温度値TRestimおよび右後輪側サーミスタ18Rで検出した実温度値TRactは、右後輪側誤差算出／傾向管理部67Rに入力する。ここで、左後輪側誤差算出／傾向管理部67L、右後輪側誤差算出／傾向管理部67Rは、本発明の傾向算出手段を構成する。

左後輪側誤差算出／傾向管理部67Lと右後輪側誤差算出／傾向管理部67Rとは、誤差差異算出／傾向比較部68に接続する。ここで、誤差差異算出／傾向比較部68は、本発明の温度異常判定手段を構成する。その他の構成は、実施例１の構成と同じである。

左後輪側誤差算出／傾向管理部67Lと右後輪側誤差算出／傾向管理部67Rとは、それぞれ左後輪側モータ温度推定部61Lと右後輪側モータ温度推定部61Rとから入力された推定温度値TLestim、TRestimと実温度値TLact、TRactとに基づき、これら温度間の誤差の大きさ、誤差の大小関係、誤差の時間変化の傾向を駆動モータごとに算出する。これらの算出値は、誤差差異算出／傾向比較部68に入力され、ここで上記各算出値を用いてモータ温度の異常、モータ温度検出系（温度推定異常）を判定する。以下、これらの作用につき、以下に説明する。

二つのモータM1、M2（実施例１と同様に、一方が左後輪側駆動モータ3RL、他方が右後輪側駆動モータ3RR）について、それらの温度推定値および実温度値をT1estimおよびT1act、T2estimおよびT2act（一方がTLestimおよびTLact、他方がTRestimおよびTRact）とすると、それぞれのモータM1、M2の温度推定の誤差T1err、T2errは、以下の式により計算可能である。

T1err=T1estim-T1act

T2err=T2estim-T2act

ここで、モータM1、M2の実温度値T1act、T2actは所定時間間隔で計測し、推定温度値T1estim、T2estimは所定時間間隔で算出する。なお、n番目にサンプリングした上記各温度には、［n］を付けて表すと、推定温度値や推定温度誤差の時間変化値は、それぞれ以下のようになる。

n番目にサンプリングしたモータＭ1の推定温度値：T1err[n]＝T1estim[n]−T1act[n]

n番目にサンプリングしたモータM2の推定温度値：T2err[n]＝T2estim[n]−T2act[n]

n番目とn-1番目間におけるモータM1の推定温度誤差の時間変化値：ΔT1err[n]＝T1err[n]−T1err[n-1]

N番目とN-1番目間におけるモータＭ２の推定温度誤差の変化値：ΔT2err[n]＝T2err[n]−T2err[n-1]

ここで、図６に示すように、平面上にモータM1の温度誤差T1errを横軸、モータM2の温度誤差T2errを縦軸とした座標軸を取れば、二つのモータM1、M2の温度誤差を示す誤差点（T1err，T2err）をプロットできる。図６は、T1err＞０かつT2err＞０である場合を示しており、この場合、誤差点Eは第１象限にある。

モータの温度異常や温度推定異常を判定・検出するには、誤差点Eの時系列移動量（時間変化量）や移動方向により行う。ここでは、誤差点Eの時系列移動を「誤差の時間変化の傾向」と考える。

誤差点Eの移動量は、（ΔT1err[N]/ΔT1err0）^２＋（ΔT2err[N]/ΔT2err0）^２で表す。ここで、所定値ΔT1err0、ΔT2err0は、それぞれのモータM1、M2の温度の時間当たりの誤差変化量であり、たとえばΔT1err0＝10[K/s]、ΔT2err0＝10[K/s]とする。したがって、上記（）内の量は無次元量となる。また、判定にあたって、「移動量が大きい」とは、上記移動量が所定値ΔTerr0より大きくなるときを言う。

すなわち、移動量が大きい場合とは、以下の式が満たされるときである。
（ΔT1err[N]/ΔT1err0）^２＋（ΔT2err[N]/ΔT2err0）^２＞ΔTerr0
なお、所定値ΔTerr0は、ここでは２［無次元］の値を取る閾値とする。したがって、この場合、誤差点Eの移動量が正常とみなせる時間変化量の２倍（所定値ΔTerr0から決まる）より大きくなると、異常と判定するということになる。すなわち、誤差点Eが時間変化して、図６における誤差点Eを中心にその半径が所定値ΔTerr0で決定される点線の閾値円Dの外側にあるようになったとき、移動量が大きいということになる。

モータの温度異常や温度推定異常の判定にあっては、モータの温度推定値の誤差の時間変化量ΔTestimから実温度値の誤差の時間変化量ΔTactを減算して得た時間変化量の差異ΔTerrが所定値より大きい場合には、温度推定系が異常であるとまず判断する。また、図６で誤差点Eの移動量が閾値円Dの外側に変化した場合、温度検出・推定のうち、どの因子が異常なのかを、誤差点の移動方向に沿って図６に示すように判別する。本実施例では、図６に示すように、「温度推定異常、モータ温度正常」、「M１温度異常」、「M1温度推定異常、モータ温度正常」、「M2温度異常」、「M2温度推定異常、モータ温度正常」、「異常なし」といった判別が可能である。

すなわち、制御ユニットでは、（１）誤差点Eの移動量の判定、（２）誤差点Eの移動方向の判定、（３）誤差の時間変化の傾向の判定、というプロセスでモータ温度の異常や温度推定の異常等の判定を行うプロセスをとり、これを図７のフローチャートに示す。なお、誤差値Eの移動方向は、ΔT1err[n]、ΔT2err[n]により決定できる。

すなわち、上記誤差点Eの移動量が閾値（所定値ΔTerr0）内にあるときは、モータ温度および温度推定が正常に機能していると判断するのに対し、上記移動量が閾値を超え、かつモータM1、M2の温度推定誤差の変動が所定値以上になった場合は、モータ温度値と温度推定値との誤差の差が大きいため、そのいずれかの因子に異常があると判断する。そこで、移動量が閾値を超えた場合、いずれの因子に異常があるのかを見極めるために、誤差点Eの移動方向に着目する。

モータM1、M2のいずれとも＋方向あるいはマイナス方向に移動して推定異常領域にある場合は、温度推定に異常があってモータ温度は正常に計測されていると判断する。一方、モータM1、M2の一方が＋方向、モータM1、M2の他方が−方向に移動した場合は、モータ温度に異常があるが温度推定は正常であると判断する。
この場合、モータM1、M2の温度をみてそれぞれの実温度値の変化分ΔT1act、ΔT2act分の絶対値と、および推定温度値の変化分ΔT1estin、ΔT2estimの絶対値との大きさをみて、モータM1の実温度値の変化分ΔT1actの絶対値が所定値以上であればモータM1の温度異常と判断する。モータM1の実温度値の変化分ΔT1actの絶対値が所定値より小さい場合はモータM1の推定温度地ΔT1estimが所定値以上であるとしてモータM1の温度推定が異常であるがモータM1の温度値は正常であると判断する。モータM1、M2の温度が異常領域になく、モータM2の実温度の変化分ΔT2actが所定値以上である場合はモータM2の温度異常と判断し、モータM2の実温度の変化分ΔT2actが所定値より小さい場合は推定温度値の絶対地が所定値以上でありモータM2の温度推定に異常があるがモータ温度M1、M2には異常がないと判断する。

図６は、上記判定プロセスを実行するためのフローチャートである。

まず、ステップS1では、誤差点Eの移動量（時間的変化量）が所定値ΔTerr0より大きいか否かを判定する。ここでは所定値ΔTerr0＝２とすると、（ΔT1err[N]/ΔT1err0）^２＋（ΔT2err[N]/ΔT2err0）^２＞ΔTerr0が満たされるか否かを判定する。また、時間変化量の差異ΔTerrが所定値より大きく異常であるか否かを判定する。ステップS1の判定結果がYESであれば、ステップS2に進む。これに対し、ステップS1の判定結果がNOであれば、ステップS14に進み、ステップS14で誤差の時間変化の傾向は変化なしと判断して処理を終了する。

ステップS2では、モータM1、M2の温度が推定異常温度領域にあるか否かを判定する。ステップS2の判定結果がYESであれば、ステップS3に進み、ステップS3でモータ温度の推定に異常があるものの、モータ温度は正常であると判断して処理を終了する。これに対し、ステップS2の判定結果がNOであれば、ステップS４に進む。

ステップS4では、モータM1の温度が異常領域にあるか否かを判定する。ステップS4の判定結果がYESであれば、ステップS5へ進み、ステップS4の判定結果がNOであれば、ステップS9へ進む。

ステップS5では、モータ１の実モータ温度の絶対値abs（ΔT1act）が所定値以上であるか否かを判定する。ステップS5の判定結果がYESであれば、モータM1のモータ温度が異常になっていると判断して処理を終了する。これに対し、ステップS5の判定結果がNOであれば、ステップS7に進む。

ステップS7では、モータ１の推定モータ温度の絶対値が所定値以上であると判断して、ステップS8に進む。ステップS8では、モータM1の温度推定に異常があるものの、モータM1の温度は正常であると判断して処理を終了する。

一方、ステップS4でNOと判定された場合は、ステップS9でモータM2の温度が異常領域にあると判断し、ステップS10に進む。

ステップS10では、モータM2の実モータ温度の絶対値が所定値以上であるか否かを判定する。ステップS10での判定結果がYESであれば、ステップS11に進み、ステップS11でモータM2の温度が異常であると判断して処理を終了する。これに対し、ステップS10での判定結果がNOであれば、ステップS12に進む。

ステップS12では、モータM2の推定モータ温度の絶対値abs（ΔT2estim）が所定値以上であると判断し、ステップS13へ進む。

ステップS13では、モータM2の温度推定に異常があるものの、モータM2の温度は正常であると判断して、処理を終了する。

以上の説明において各所定値は、あらかじめ実験等によりそれぞれ決めた値であり、判定する値が正常か異常かを分ける値に設定しておく。

実施例２のモータ温度異常検出装置は、以下の効果を得ることができる。
（４） 複数の駆動モータごとにモータの推定温度と実温度とから誤差を算出し、これらの誤差の時間的変化量やその変化の方向に基づいてモータの温度異常、温度推定異常を判定・検出するので、個々にモータ温度異常を検出する場合に比較して、温度推定モデルの推定精度が悪いことに起因した誤検出を低減することができる。しかも、この場合、複数の駆動モータに共通する温度推定上のが外乱因子の存在をも特定できる。

（５） たとえば、一方の駆動モータにレアショートや接触不良による発熱が生じた場合には、この一方のモータの温度推定誤差のみが他方の駆動モータの温度推定誤差より大きくなるので、両駆動モータの温度推定誤差の差異に基づき、モータ温度異常の発生を高精度で検出できる。

モータ温度モデルの精度が悪い場合、外気温等が想定値と異なる場合などには、両駆動モータに温度推定誤差が発生する。しかしながら、両モータ間の誤差の差異は小さいので、誤検出することはなく、駆動モータ自体が異常温度であることの検出とは区別できる。

以上のように、本発明の給電装置を上記のように構成した各実施例に基づき、説明してきたが、本発明はこれらの実施例に限られることなく、本発明の要旨を逸脱しないかぎり、設計変更や変形例は本発明に含まれる。

たとえば、上記実施例では、駆動モータを左右後輪に設けたが、左右前輪のみ、あるいは左右前後の四輪に用いるようにしてもよい。これらの場合、実施例１、実施例２のように左右輪の駆動モータ間の誤差の差異や誤差の時間変化の傾向を算出してモータ温度の異常を検出する代わりに、前後輪の駆動モータ間の誤差の差異や誤差の時間変化の傾向を算出してモータ温度の異常を検出するようにしても良い。このようにしても、実施例１や実施例２と同様の効果を得ることができる。

モータの実温度値を検出する温度検出手段には、上記実施例１、２ではサーミスタを用いたが、これに限ることなく他のもの、たとえば熱電対などを用いるようにしてもよい。

実施例２では、時間変化量等を求めるために所定時間ごとにモータの実温度の計測や推定温度の算出を行っているが、これらを連続的に計測・算出し、これらを微分して変化量を求めるようにしても良い。この場合、計測ノイズや計算ノイズを低減するために、ロー・パス・フィルタなどを用いるようにするのが望ましい。

本発明のモータ温度異常検出装置は、複数の同じモータを用い、モータごとに同一の温度センサを用いてモータ温度を検出し、モータごとに同一温度モデルを設けてモータ温度を推定してモータ温度の異常、モータ温度推定の異常を判定するようにした車両であれば適用可能である。

1 車体
2FL,2FR,2RL,2RR 車輪
3RL,3RR 駆動モータ
6 制御ユニット
16L,16R モータ回転数センサ
17L,17R モータ電流センサ
18L,18R サーミスタ（温度検出手段）
61,61L,61R モータ温度推定部
61A 鉄損計算部
61B 熱量計算部
61C 蓄熱計算部
62L,62R 誤差算出部（誤差算出手段）
63L,63R,64A,68A フィルタ
64 誤差差異算出部（誤算差異算出手段、温度異常判定手段）
67L、67R 誤差管理算出／傾向管理部（傾向算出部）
68 誤差差異検出/傾向比較部（温度異常判定手段）

Claims (6)

1. 複数の車輪を独立して駆動する駆動モータの温度をそれぞれ推定する温度推定手段と、前記各駆動モータの実温度値を検出する温度検出手段と、前記温度推定手段により推定した推定温度値と前記温度検出手段により検出した実温度値との誤差を前記駆動モータごとに検出する誤差検出手段と、を備えた電動車両のモータ温度異常検出装置において、
   前記誤差検出手段で前記駆動モータごとに得た前記誤差間の差異を算出する誤差差異算出手段と、
   該差異算出手段で算出した前記誤差間の差異に基づいて駆動モータの温度異常を判定する温度異常判定手段と、
   を備えたことを特徴とするモータ温度異常検出装置。
2. 請求項１に記載のモータ温度異常検出装置において、
   二つの前記駆動モータの推定温度値がともに実温度値よりも第１の所定値以上高い場合には、該駆動モータの温度が正常であると判断することを特徴とするモータ温度異常検出装置。
3. 請求項１に記載のモータ温度異常検出装置において、
   二つ車輪の前記駆動モータの推定温度値がともに実温度値よりも第２の所定値以上低い場合には、該駆動モータの温度が正常であると判断することを特徴とするモータ温度異常検出装置。
4. 複数の車輪を独立して駆動する駆動モータの温度をそれぞれ推定する温度推定手段と、前記各駆動モータの実温度値を検出する温度検出手段と、前記温度推定手段により推定した推定温度値と前記温度検出手段により検出した実温度検出値との誤差を前記駆動モータごとに検出する誤差検出手段と、を備えた電動車両のモータ温度異常検出装置において、
   前記誤差検出手段で得た前記駆動モータ間での誤差の時間変化の傾向を算出する傾向算出手段と、
   該傾向算出手段で算出した前記傾向間の差異に基づいて前記駆動モータの温度異常を判定する温度異常判定手段と、
   を備えたことを特徴とするモータ温度異常検出装置。
5. 請求項４に記載のモータ温度異常検出装置において、
   前記傾向算出手段で算出した前記誤差の時間変化の傾向が拡大傾向であり、該傾向が複数の駆動モータ間で一致する場合には、該駆動モータの温度が正常であると判断することを特徴とするモータ温度異常検出装置。
6. 請求項４に記載のモータ温度異常検出装置において、
   前記複数の駆動モータのうち特定の駆動モータのみの前記誤差の時間変化の傾向が拡大傾向である場合には、該特定の駆動モータの温度が異常であると判断することを特徴とするモータ温度異常検出装置。

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