JPH05227606A

JPH05227606A - 電気自動車の駆動装置

Info

Publication number: JPH05227606A
Application number: JP9224868A
Authority: JP
Inventors: Takashi Imazeki; 隆志今関
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1992-02-12
Filing date: 1992-02-12
Publication date: 1993-09-03
Anticipated expiration: 2017-09-24
Also published as: JP3326807B2; US5371446A

Abstract

(57)【要約】【目的】応答性と効率との両方を高レベルに実現する
ことにより、信頼性を向上する。【構成】モータ速度センサ３１の正常時には、これの
検出回転速度を信号制御部４にフィードバックし、モー
タ速度センサ３１の異常時には、ギヤ比センサ４６から
のトランスミッションで選択されているギヤ比が所定値
以下のとき、車速センサ４５からの検出車速により推定
されるモータ回転速度を信号制御部４にフィードバック
し、トランスミッションに選択されているギヤ比が所定
値以上のときだけ、モータ電流センサ１４からの検出電
流により推定されるモータ回転速度を信号制御部４にフ
ィードバックすることにより、駆動用モータ２のすべり
周波数を制御する。一方、推定モータ回転速度を使用す
ると、運転者にモータ速度センサ３１の異常を知らせ、
それ以降のモータ速度センサ３１の使用を禁止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気自動車の駆動装置
であって、応答性と効率との両方を高レベルに実現する
ことにより、信頼性を向上するようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電気自動車の駆動装置には、例え
ば、特開平１−２９１６０３号公報に開示されているよ
うに、複数のモータそれぞれの速度を検出するモータ速
度センサを備え、複数のモータ速度センサのうちのいず
れかに異常が発生すると、異常が発生したモータ速度セ
ンサを制御系から自動的に切り離してモータ制御を継続
できるようにしたものが知られている。また、平成３
年；電気学会全国大会講演論文集Ｓ９−３；ソンブーン
・サンワァンワーニッチ（名古屋大）に開示されている
ように、モータ速度センサを用いることなく、モータ制
御を行うセンサレス制御も知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述の前者（特開平１
−２９１６０３号公報）にあっては、モータ制御の入力
情報としては実際のモータ回転速度の１種類であるの
で、この実際のモータ回転速度が得られなくなった場合
には、フィードバック制御のような収束制御でなく、発
散制御となり、応答性と効率との両方を高レベルに維持
することができなくなり、信頼性が低下してしまう。

【０００４】また、前述の後者にあっては、センサレス
制御であることから、発散制御であり、上記と同様に、
応答性と効率との両方を高レベルに維持できず、信頼性
に欠ける不都合がある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、車載電源
から駆動用モータに供給される電力を変換する電力変換
部にアクセル開度に応じた制御信号を出力する信号制御
部を備えた電気自動車の駆動装置において、前記電流を
検出するモータ電流センサと、前記車載電源から前記駆
動用モータに供給される電流などの運転条件を検出する
運転条件検出手段と、前記モータ速度センサからの検出
回転速度を前記信号制御部にフィードバックし前記駆動
用モータのすべり周波数が制御可能な制御手段と、前記
運転条件検出手段からの運転条件から前記駆動用モータ
の回転速度を推定して前記信号制御部にフィードバック
し前記駆動用モータのすべり周波数が制御可能な推定制
御手段と、前記モータ速度センサの異常を判定する判定
手段と、前記判定手段からのモータ速度センサが正常な
る判定結果により前記制御手段を選択し前記判定手段か
らのモータ速度センサが異常なる判定結果とにより前記
推定制御手段を選択を選択する選択手段と、を備えてい
る。

【０００６】第２の発明は、第１の発明において、前記
運転条件検出手段として、前記車載電源から前記駆動用
モータに供給される電流を検出するモータ電流センサ
と、車速を検出する車速センサと、トランスミッション
に選択されているギヤ比を検出するギヤ比センサとを設
け、このギヤ比センサからの検出ギヤ比と予め設定され
た所定値とを比較する比較手段を備え、前記推定制御手
段を、前記モータ電流センサからの検出電流から前記駆
動用モータの回転速度を推定して前記信号制御部にフィ
ードバックし、前記駆動用モータのすべり周波数が制御
可能な第１制推定御手段と、前記車速センサからの検出
車速と前記ギヤ比センサからの検出ギヤ比とから前記駆
動用モータの回転速度を推定して前記信号制御部にフィ
ードバックし、前記駆動用モータのすべり周波数が制御
可能な第２推定制御手段とで構成し、前記選択手段に、
前記判定手段からのモータ速度センサが異常なる判定結
果と前記比較手段からの検出ギヤ比が所定値以上なる比
較結果とにより前記第１推定制御手段を選択し、前記判
定手段からのモータ速度センサが異常なる判定結果と前
記比較手段からの検出ギヤ比が所定値以下なる比較結果
とにより前記第２推定制御手段を選択する推定選択手段
を付加してある。

【０００７】第３の発明は、第１の発明または第２の発
明において、前記推定制御手段が少なくとも１回以上選
択されたとき乗員にセンサ異常を知らせる警報手段と、
前記推定制御手段が少なくとも１回以上選択されたとき
前記選択手段のそれ以降での制御手段の選択を禁止する
選択禁止手段と、を設けてある。

【０００８】

【作用】第１の発明では、モータ速度センサの正常時に
は、制御手段がモータ速度センサからの検出回転速度を
信号制御部にフィードバックして、駆動用モータのすべ
り周波数を制御する。また、モータ速度センサに異常が
発生した場合においては、推定制御手段が運転条件検出
手段からの運転条件から推定されるモータ回転速度を信
号制御部にフィードバックして、駆動用モータのすべり
周波数を制御する。

【０００９】第２の発明では、モータ速度センサの正常
時には、制御手段がモータ速度センサからの検出回転速
度を信号制御部にフィードバックして、駆動用モータの
すべり周波数を制御する。また、モータ速度センサに異
常が発生した場合において、トランスミッションで選択
されているギヤ比が所定値以下のときには、第１推定制
御手段が車速センサからの検出車速により推定されるモ
ータ回転速度を信号制御部にフィードバックして、駆動
用モータのすべり周波数を制御する。さらに、モータ速
度センサに異常が発生した場合において、トランスミッ
ションに選択されているギヤ比が所定値以上のときだ
け、第２推定制御手段がモータ電流センサからの検出電
流により推定されるモータ回転速度を信号制御部にフィ
ードバックして、駆動用モータのすべり周波数を制御す
る。

【００１０】第３の発明では、少なくとも１回でも、推
定制御手段が選択された場合に、警報手段が運転者にモ
ータ速度センサの異常を知らせるとともに、選択禁止手
段が選択手段での制御手段の選択を禁止する。

【００１１】

【実施例】第１実施例図１は、第１実施例としての電気自動車の駆動装置の全
体構成を示している。

【００１２】図１において、車載電源１は、複数個の単
位バッテリによって高電圧が出力可能になっている。

【００１３】駆動用モータ２の出力軸は、図外の駆動輪
に連結されている。アクセル開度センサ３は、図外のア
クセル装置におけるアクセルペダルのようなアクセル操
作部の操作量としてのアクセル開度Ａを検出し、この検
出量に応じた電気信号をアクセル開度として信号制御部
４に出力する。

【００１４】信号制御部４は、車載電源１から取り出し
た低電圧電力を電源とするマイクロコンピュータに構成
されており、マイクロコンピュータのメモリにシステム
ベースとして予め設定されたプログラムにしたがって、
アクセル開度センサ３からのアクセル開度Ａたる指令に
応じた制御信号をパワートランジスタ５を有するインバ
ータのような電力変換部６に出力する。

【００１５】具体的には、信号制御部４のトルク指令発
生器７は、アクセル開度Ａに応じたトルク指令をすべり
周波数指令器８と電流振幅指令器９とに出力する。すべ
り周波数指令器８は、トルク指令に応じたすべり周波数
指令を第１演算増幅器１０に出力する。第１演算増幅器
１０は、すべり周波数指令器８からのトルク指令に、選
択手段２０によって選択された制御手段３０または推定
制御手段４０のうちの一つの出力を加算して印加周波数
指令器１１に出力する。印加周波数指令器１１は、第１
演算増幅器１０からの出力に応じた印加周波数を交流電
流指令合成演算器１２に出力する。また、前記電流振幅
指令器９は、トルク指令発生器７からのトルク指令に応
じた電流振幅指令を交流電流指令合成演算器１２に出力
する。交流電流指令合成演算器１２は、電流振幅指令器
９からの電流振幅指令と印加周波数指令器１１からの印
加周波数とにより交流電流指令を合成演算して第２演算
増幅器１３に出力する。第２演算増幅器１３は、交流電
流指令合成演算器１２からの交流電流指令に、車載電源
１から電力変換部５を通して駆動用モータ２に供給され
るモータ電流を検出するモータ電流センサ１４からの検
出モータ電流を加算して電流調整器１５に出力する。電
流調整器１５は、第２演算増幅器１３からの出力に応じ
た電流値をパルス幅変調器（ＰＷＭ）１６に出力する。
パルス幅変調器１６は電流調整器１５からの出力に応じ
たパルス幅変調指令を電力変換部６の複数のパワートラ
ンジスタ５のベースに出力する。

【００１６】したがって、電力変換部６は、信号制御部
４からのアクセル開度Ａに応じた制御信号により車載電
源１から駆動用モータ２に供給される電力を制御する。

【００１７】また、制御手段３０は、駆動用モータ２の
回転速度を検出するモータ速度センサ３１からの検出速
度Ｎ₀に応じた電気信号を選択手段２０を介して信号制
御部４の第１演算増幅器１０にフィードバックすること
により、駆動用モータ２のすべり周波数を制御する。

【００１８】推定制御手段４０は、モータ電流センサ１
４，車速センサ４５，ギヤ比センサ４６などの運転条件
検出手段が検出した運転条件により、駆動用モータ２の
回転速度を推定演算し、この推定演算したモータ回転速
度を信号制御部４に選択手段２０を介してフィードバッ
クすることにより、駆動用モータ２のすべり周波数を制
御するようになっている。具体的には、推定制御手段４
０は、第１推定制御手段４１と第２推定制御手段４２と
で構成されている。

【００１９】第１推定制御手段４１は、第１モータ回転
速度推定演算器４３を備えている。この第１モータ回転
速度推定演算器４３は、モータ電流センサ１４からの検
出電流を受け取り、この検出電流を予め設定された関数
式に代入して駆動用モータ２の回転速度Ｎ₁を推定演算
する。そして、第１モータ回転速度推定演算器４３は、
推定演算したモータ回転速度Ｎ₁に相当する電気信号を
選択手段２０を介して信号制御部４の第１演算増幅器１
０にフィードバックすることにより、駆動用モータ２の
すべり周波数を制御する。

【００２０】第２推定制御手段４２は、第２モータ回転
速度推定演算器４４を備えている。この第２モータ回転
速度推定演算器４４は、車速を検出する車速センサ４５
からの検出車速と図外のトランスミッションに選択され
ているギヤ比を検出するギヤ比センサ４５からの検出ギ
ヤ比とを受け取り、これら検出車速と検出ギヤ比とを予
め設定された関数式に代入して駆動用モータ２の回転速
度Ｎ₂を推定演算する。そして、第２モータ回転速度推
定演算器４４は、推定演算したモータ回転速度Ｎ₂に相
当する電気信号を選択手段２０を介して信号制御部４の
第１演算増幅器１０にフィードバックすることにより、
駆動用モータ２のすべり周波数を制御する。

【００２１】選択手段２０は、選択指令器２１とスイッ
チ２２とを備えている。選択指令器２１は、判定手段５
０からの判定信号と比較手段５１からの比較信号とを受
け取ることによって選択指令をスイッチ２２の可動接点
２２ａに出力する。スイッチ２２の可動接点２２ａは、
選択指令器２１からの選択指令により、制御手段３０の
モータ速度センサ３１からの出力端が接続された第１固
定接点２２ｂと、第１推定制御手段４１の第１モータ回
転速度推定演算器４３の出力端が接続された第２固定接
点２２ｃと、第２推定制御手段４２の第２モータ回転速
度推定演算器４４の出力端が接続された第３固定接点２
２ｄとのうちのいずれか一つと電気的に接続される。ス
イッチ２２の可動接点２２ａは、信号制御部４の演算増
幅器１０のフィードバック入力端に接続されている。ま
た、選択指令器２１は、スイッチ２２の可動接点２２ａ
を第２固定接点２２ｃと第３固定接点２２ｄとのいずれ
か一方に接続するような選択指令を出力するとき、警報
器５２に警報指令を出力するとともに、それ以降の制御
手段３０の選択を禁止する。

【００２２】判定手段５０は、第１，第２異常センサ５
３，５４からの出力信号により、判定信号を選択手段２
０の選択指令器２１に出力する。第１異常センサ５３
は、モータ速度センサ３１の異常の有無、例えば、モー
タ速度センサ３１に断線や短絡破壊などの異常が有るか
無いか、あるいは、モータ速度センサ３１から選択手段
２０への信号系統に断線や短絡破壊などの異常が有るか
無いかを検出し、この検出結果に応じた電気信号を判定
手段５０に出力する。第２異常センサ５４は、車速セン
サ４５の異常の有無、例えば、車速センサ４５に断線や
短絡破壊などの異常が有るか無いか、あるいは、車速セ
ンサ４５から第２モータ回転速度推定演算器４４への信
号系統に断線や短絡破壊などの異常が有るか無いかを検
出し、この検出結果に応じた電気信号を判定手段５０に
出力する。

【００２３】次に、一実施例の動作を説明する。通常は
選択手段２０のスイッチ２２の可動接点２２ａは、図１
に示すように、第１固定接点２２ｂに接続されている。
そして、運転者が図外のメインスッチをオン動作するこ
とにより、車載電源１から信号制御部４，選択手段２
０，判定手段５０，比較手段５１などに動作電力が供給
される。この状態において、運転者が図外のアクセル操
作部を操作すると、その操作量に応じて、アクセル開度
センサ３からアクセル開度Ａが信号制御部４に出力され
る。すると、信号制御部４がアクセル開度Ａに応じた制
御信号を電力変換部６に出力する。そして、電力変換部
６が信号制御部４からの制御信号に応じた電力を、車載
電源１から駆動用モータ２に供給する。これにより、駆
動用モータ２が力行制御され、駆動用モータ２の出力軸
に連結された図外の駆動輪が駆動回転し、電気自動車が
アクセル開度Ａに応じて走行する。

【００２４】この電気自動車が走行するための駆動用モ
ータ２の駆動トルク制御を、図２に示すフローチャート
にしたがって説明する。ステップ１０１でトルク制御が
始まると、ステップ１０２でアクセル開度Ａを読み込
み、ステップ１０３でアクセル開度Ａに応じたトルク指
令を演算し、ステップ１０４ですべり周波数指令を演算
し、ステップ１０５で電流振幅指令を演算し、ステップ
１０６でモータ回転速度ＮをＮ′に設定する（Ｎ＝
Ｎ′）。そして、通常は、スイッチ２２によってモータ
速度センサ３１からの検出回転速度Ｎ₀が信号制御部に
フィードバックされているので、ステップ１０７で上記
設定モータ回転速度Ｎとフィードバックされた検出回転
速度Ｎ₀とにより印加周波数を演算し、ステップ１０８
で交流電流指令を合成演算し、ステップ１０９でモータ
電流センサ１４からの検出モータ電流を読み込み、ステ
ップ１１０で駆動用モータ２への供給電流を制御し、ス
テップ１１１でステップ１０２に戻る。

【００２５】一方、センサ異常制御を、図３に示すフロ
ーチャートにしたがって説明する。ステップ２０１でセ
ンサ異常処理が始まると、ステップ２０２でモータ速度
センサ３１からの検出モータ回転速度Ｎ₀を読み込み、
ステップ２０３でモータ電流センサ１４からの検出モー
タ電流を読み込み、ステップ２０４で検出モータ電流の
値をアナログ・デジタル変換し、ステップ２０５で第１
モータ回転速度Ｎ₁を推定演算し、ステップ２０６で速
度センサ４５からの検出車速を読み込み、ステップ２０
７でギア比センサ４６からの検出ギア比を読み込み、ス
テップ２０８で第２モータ回転速度Ｎ₂を推定演算し、
ステップ２０９で第１異常センサ５３からの検出出力を
読み込み、ステップ２１０で第２異常センサ５４からの
検出出力を読み込む。引き続き、ステップ２１１，２１
２，２１３，２１４，２１５で車速センサ４５の信号系
統とモータ速度センサ３１の信号系統とが正常であるか
異常であるかの判断およびギア比が所定値Ｘ₀より大き
いか小さいかの判断によって、下記（１）〜（７）のよ
うに、選択手段２０を選択作動させて、制御手段３０
と、第１，第２推定制御手段４１，４２からなる推定制
御手段４０とを使い分ける。

【００２６】（１）車速センサ４５の信号系統が異常
で、モータ速度センサ３１の信号系統が正常で、第１，
第２推定制御手段４１，４２が過去に一度も選択された
ことがない場合（ステップ２１１がＮＯ、ステップ２１
２がＹＥＳ、ステップ２１３がＹＥＳ）には、ステップ
２１６に進んで、選択手段２０が制御手段３０を選択す
る。つまり、スイッチ２２の可動接点２２ａが第１固定
接点２２ｂに接続したままの状態を維持し、モータ速度
センサ３１からの検出モータ回転速度Ｎ₀が信号制御部
４にフィードバックされ（Ｎ′＝Ｎ₀）、ステップ２２
１でセンサ異常制御の１サイクルを終わる。

【００２７】（２）車速センサ４５の信号系統が異常
で、モータ速度センサ３１の信号系統が正常で、第１，
第２推定制御手段４１，４２が過去に一度でも選択され
たことがある場合（ステップ２１１がＮＯ、ステップ２
１２がＹＥＳ、ステップ２１３がＮＯ）には、ステップ
２１７に進んで、選択手段２０が第１制御手段４１を選
択する。つまり、スイッチ２２の可動接点２２ａが切り
替わって第２固定接点２２ｃに接続し、検出モータ電流
により推定演算されたモータ回転速度Ｎ₁が信号制御部
４にフィードバックされ（Ｎ′＝Ｎ₁）、ステップ２１
９で第１，第２制御手段４１，４２を選択したことを意
味するフラグをＳ＝１にセットし、ステップ２２０で警
報を出力し、ステップ２２１でセンサ異常制御の１サイ
クルを終わる。

【００２８】（３）車速センサ４５の信号系統とモータ
速度センサ３１の信号系統とが共に異常の場合（ステッ
プ２１１，２１２が共にＮＯ）には、ステップ２１７に
進んで、前記（２）と同じ処理を行う。

【００２９】（４）車速センサ４５の信号系統とモータ
速度センサ３１の信号系統とが共に正常で、第１，第２
推定制御手段４１，４２が過去に一度も選択されたこと
がない場合（ステップ２１１，２１３，２１４が共にＹ
ＥＳ）には、ステップ２１６に進んで、前記（１）と同
じ処理を行う。

【００３０】（５）車速センサ４５の信号系統とモータ
速度センサ３１の信号系統とが共に正常で、第１，第２
制御手段４１，４２が過去に一度でも選択されたことが
ある場合（ステップ２１１，２１２が共にＹＥＳ、ステ
ップ２１３がＮＯ）には、ステップ２１７に進んで、前
記（２）と同じ処理を行う。

【００３１】（６）車速センサ４５の信号系統が正常
で、モータ速度センサ３１の信号系統が異常で、検出ギ
ヤ比が所定値Ｘ₀より高い場合（ステップ２１１がＹＥ
Ｓ、ステップ２１４がＮＯ、ステップ２１５がＹＥＳ）
には、検出車速により推定演算されるモータ回転速度Ｎ
₂は分解能が低く、精度が悪いので、ステップ２１７に
進んで、前記（２）と同じ処理を行う。

【００３２】（７）車速センサ４５の信号系統が正常
で、モータ速度センサ３１の信号系統が異常で、検出ギ
ヤ比が所定値Ｘ₀以下の場合（ステップ２１１がＹＥ
Ｓ、ステップ２１４，２１５が共にＮＯ）には、ステッ
プ２１８に進んで、選択手段２０が第２推定制御手段４
２を選択する。つまり、スイッチ２２の可動接点２２ａ
が切り替わって第３固定接点２２ｄに接続し、検出車速
により推定演算されるモータ回転速度Ｎ₂が信号制御部
４にフィードバックされ（Ｎ′＝Ｎ₂）、ステップ２１
９でフラグをＳ＝１にセットし、ステップ２２０で警報
を出力し、ステップ２２１でセンサ異常制御の１サイク
ルを終わる。

【００３３】要するに、この第１実施例では、車速セン
サ４５とモータ速度センサ３１とが共に正常である場合
は、実際の検出モータ回転速度Ｎ₀を、信号制御部４に
フィードバックさせる。また、モータ速度センサ３１が
異常で、車速センサ４５が正常で、検出ギヤ比が所定値
Ｘ₀以下の場合には、検出車速により推定演算されるモ
ータ回転速度Ｎ₂の分解能も高く、精度が良いので、こ
のモータ回転速度Ｎ₂を、信号制御部４にフィードバッ
クさせる。また、モータ速度センサ３１が異常で、車速
センサ４５が正常で、検出ギヤ比が所定値Ｘ₀より高い
場合には、検出車速により推定演算されるモータ回転速
度Ｎ₂の分解能が低いので、この場合のときだけ、検出
電流により推定演算されるモータ回転速度Ｎ₂を、信号
制御部４にフィードバックさせる。

【００３４】つまり、この第１実施例では、モータ速度
センサ３１による検出モータ回転速度Ｎ₀と、検出電流
から推定するモータ回転速度Ｎ₁と、検出車速から推定
するモータ回転速度Ｎ₂とを、モータ速度センサ３１と
車速センサ４５との良否状況と検出ギヤ比の高低状況と
に応じて、駆動用モータ２のトルク制御に、電流リップ
ルなどで悪影響が出やすい検出電流から推定するモータ
回転速度Ｎ₁をできる限り使用しないように、適切に使
い分けているので、応答性と効率との両方を高レベルに
実現して、信頼性が高くなる。

【００３５】第２実施例図４は、第２実施例として、複数のモータで左右の駆動
輪を駆動する電気自動車の駆動装置を示している。図４
（Ａ）において、モータ１０１とモータ１２１とが左右
に同軸状に配置されている。

【００３６】左側に位置するモータ１０１のロータ１０
２は、中心部分に貫通孔を有する中空状になっている。
ロータ１０２の左端面には、筒状の出力軸１０３が同軸
状に突設されている。出力軸１０３には、駆動ギヤ１０
４が固定的に外嵌装着されている。出力軸１０３の駆動
ギヤ１０４よりも左側に突出する端部には、アーム１０
５の基部がベアリング１０６を介して回転可能に外嵌装
着されている。アーム１０５の先端部には、車輪軸１０
７がベアリング１０８を介して回転可能に内嵌装着され
ている。車輪軸１０７のアーム１０５よりも左側に突出
する端部には、図外のホイールに装着された左側のタイ
ヤ１０９が取り付けられている。車輪軸１０７のアーム
１０５よりも右側に突出する端部には、従動ギヤ１１０
が固定的に取り付けられている。従動ギヤ１１０と駆動
ギヤ１０４とには、無端状のチェーン１１１が掛け渡さ
れている。

【００３７】右側に位置するモータ１２１のロータ１２
２は、中心部分に貫通孔を有する中空状になっている。
ロータ１２２の右端面には、筒状の出力軸１２３が同軸
状に突設されている。出力軸１２３には、駆動ギヤ１２
４が固定的に外嵌装着されている。出力軸１２３の駆動
ギヤ１２４よりも右側に突出する端部には、アーム１２
５の基部がベアリング１２６を介して回転可能に外嵌装
着されている。アーム１２５の先端部には、車輪軸１２
７がベアリング１２８を介して回転可能に内嵌装着され
ている。車輪軸１２７のアーム１２５よりも右側に突出
する端部には、図外のホイールに装着された右側のタイ
ヤ１２９が取り付けられている。車輪軸１２７のアーム
１２５よりも左側に突出する端部には、従動ギヤ１３０
が固定的に取り付けられている。従動ギヤ１３０と駆動
ギヤ１２４とには、無端状のチェーン１３１が掛け渡さ
れている。

【００３８】アーム１０５の出力軸１０３から車輪軸１
０７までの軸間距離と、アーム１２５の出力軸１２３か
ら車輪軸１２７までの軸間距離とは、同一寸法になって
いる。

【００３９】出力軸１０３の軸心部とロータ１０２の軸
心部とロータ１２２の軸心部と出力軸１２３の軸心部と
に亘って、トーションバー１３５が回転可能に貫装され
ている。トーションバー１３５の左端は、アーム１０５
の基部に結合されている。トーションバー１３５の右端
は、アーム１２５の基部に結合されている。

【００４０】また、図４（Ｂ）に示すように、モータ１
０１，１２１は、車体１３６に取り付けられている。ア
ーム１０５，１２５には、車体１３６に一端を固定した
コイルスプリングのようなスプリング１３７，１３８の
他端が個別に固定されており、このスプリング１３７，
１３８によって、アーム１０５，１２５が図４（Ｂ）で
時計回り方向へ付勢されている。

【００４１】したがって、この第２実施例によれば、モ
ータ１０１，１２１の駆動力は、ロータ１０２，１２２
から出力軸１０３，１２３と駆動ギヤ１０４，１２４と
チェーン１１１，１３１と従動ギヤ１１０，１３０と車
輪軸１０７，１２７とを順次経由してタイヤ１０９，１
２９に伝達される。そして、駆動ギヤ１０４，１２４と
従動ギヤ１１０，１３０とのギヤ比を変えることで減速
機としての作用が得られる。しかも、アーム１０５，１
２５が、モータ１０１，１２１の出力軸１０３，１２３
を中心として、タイヤ１０９，１２９と車輪軸１０７，
１２７と従動ギヤ１１０，１３０とチェーン１１１，１
３１と一体となって、回転可能になっているので、フル
トレーディングアーム形式のサスペンションを構成した
動力伝達装置をコンパクトに実現することができる。

【００４２】また、トーションバー１３５がロータ１０
２，１２２と出力軸１０３，１２３との軸心部を回転可
能に貫通しているとともにアーム１０５，１２５に結合
しているので、ロータ１０２，１２２と出力軸１０３，
１２３と駆動ギヤ１０４，１２４とチェーン１１１，１
３１と従動ギヤ１１０，１３０と車輪軸１０７，１２７
とタイヤ１０９，１２９とからなるトルク伝達系と、ア
ーム１０５，１２５とトーションバー１３５とからなる
サスペンションアーム系とが分別構成されている。した
がって、タイヤ１０９，１２９が上下動すると、アーム
１０５，１２５がロータ１０２，１２２の出力軸１，
３，１２３を中心として回転する。そして、このアーム
１０５，１２５の回転運動に位相差が生じると、トーシ
ョンバー１３５が、上記トルク伝達系から独立して動け
るとともにアーム１０５，１２５に結合しているので、
この位相差を打ち消そうとする力、すなわちアンチロー
ル作用がトーションバー１３５に生じ、スタビライザ効
果を発揮する。

【００４３】第３実施例図５は、第３実施例として、１つのモータで左右の駆動
輪を駆動する電気自動車の駆動装置を示している。図５
（Ａ）において、モータ１４１と減速機１４２とディフ
ァレンシャルギヤ１４３とが同軸状に配置されている。

【００４４】モータ１４１のロータ１４４は、中心部に
貫通孔を有する中空状になっている。ロータ１４４の左
端面には、筒状の出力軸１４５が同軸状に突設されてい
る。出力軸１４５には、減速機１４２が組み付けられて
いる。減速機１４４は、出力軸１４５の端部外周面に形
成されたサンギヤ１４６と、サンギヤ１４６に噛合する
環状のプラネタリギヤ１４７と、プラネタリギヤ１４７
に噛合するリングギヤ１４８とで構成されている。リン
グギヤ１４８は、車体１４９に固定されている。

【００４５】ディファレンシャルギヤ１４３は、減速機
１４２のプラネタリギヤ１４７に結合されたピニオンメ
イトギヤ１５０，１５１と、ピニオンメイトギヤ１５
０，１５１に噛合するサイドギヤ１５２，１５３とで構
成されている。サイドギヤ１５２，１５３は、中心部に
貫通孔を有する中空状になっていて、モータ１４１のロ
ータ１４４と同軸状に配置されている。

【００４６】左側に位置するサイドギヤ１５２の左端面
には、筒状の中間軸１５４が同軸状に突設されている。
中間軸１５４には、駆動ギヤ１５５が固定的に外嵌装着
されている。中間軸１５４の駆動ギヤ１５５よりも左側
に突出する端部には、アーム１５６の基部がベアリング
１５７を介して回転可能に外嵌装着されている。アーム
１５６の先端部には、車輪軸１５８がベアリング１５９
を介して回転可能に内嵌装着されている。車輪軸１５８
のアーム１５６よりも左側に突出する端部には、図外の
ホイールに装着された左側のタイヤ１６０が取り付けら
れている。車輪軸１５８のアーム１５６よりも右側に突
出する端部には、従動ギヤ１６１が固定的に取り付けら
れている。従動ギヤ１６１と駆動ギヤ１５５とには、無
端状のチェーン１６２が掛け渡されている。

【００４７】右側に位置するサイドギヤ１５３の右端面
には、中間軸１６４が突設されている。中間軸１６４
は、出力軸１４５の軸心部とロータ１４４の軸心部とに
亘って回転可能に貫装されている。中間軸１６４のロー
タ１４４よりも右側に突出する中間部には、駆動ギヤ１
６５が固定的に外嵌装着されている。中間軸１６３の駆
動ギヤ１６５よりも右側に突出する端部には、アーム１
６６の基部がベアリング１６７を介して回転可能に外嵌
装着されている。アーム１６６の先端部には、車輪軸１
６８がベアリング１６９を介して回転可能に内嵌装着さ
れている。車輪軸１６８のアーム１６６よりも右側に突
出する端部には、図外のホイールに装着された右側のタ
イヤ１７０が取り付けられている。車輪軸１６８のアー
ム１６６よりも左側に突出する端部には、従動ギヤ１７
１が固定的に取り付けられている。従動ギヤ１７１と駆
動ギヤ１６５とには、無端状のチェーン１７２が掛け渡
されている。

【００４８】アーム１５６の中間軸１５４から車輪軸１
５８までの軸間距離と、アーム１６６の中間軸１６４か
ら車輪軸１６８までの軸間距離とは、同一寸法になって
いる。

【００４９】左側の中間軸１５４の軸心部と左側のサイ
ドギヤ１５２の軸心部と右側のサイドギヤ１５３の軸心
部と右側の中間軸１６４の軸心部とに亘って、トーショ
ンバー１７５が回転可能に貫装されている。トーション
バー１７５の左端は、アーム１５６の基部に結合されて
いる。トーションバー１７５の右端は、アーム１６６の
基部に結合されている。

【００５０】また、図５（Ｂ）に示すように、モータ１
４１は、車体１４９に取り付けられている。アーム１５
６，１６６には、車体１４９に一端を固定したコイルス
プリングのようなスプリング１７６，１７７の他端が個
別に固定されており、このスプリング１７６，１７７に
よって、アーム１５６，１６６が図５（Ｂ）で時計回り
方向へ付勢されている。

【００５１】したがって、この第３実施例によれば、モ
ータ１４１の駆動力は、ロータ１４４から出力軸１４５
と減速機１４２とディファレンシャルギヤ１４３と中間
軸１５４，１６４と駆動ギヤ１５５，１６５とチェーン
１６２，１７２と従動ギヤ１６１，１７１と車輪軸１５
８，１６８とを順次経由してタイヤ１６０，１７０に伝
達される。そして、アーム１５６，１６６が、モータ１
４１の出力軸１４５に減速機１４２とディファレンシャ
ルギヤ１４３とを介して連結された中間軸１５４，１６
４を中心として、タイヤ１６０，１７０と車輪軸１５
８，１６８と従動ギヤ１６１，１７１とチェーン１６
２，１７２と一体となって、回転可能になっているの
で、図４に示した第２実施例と同様に、フルトレーディ
ングアーム形式のサスペンションを構成した動力伝達装
置をコンパクトに実現することができる。

【００５２】また、トーションバー１７５がロータ１４
４と出力軸１４５と減速機１４２とディファレンシャル
ギヤ１４３と中間軸１５４，１６４の軸心部を回転可能
に貫通しているとともにアーム１５６，１６６に結合し
ているので、ロータ１４４と出力軸１４５と減速機１４
２とディファレンシャルギヤ１４３と中間軸１５４，１
６４と駆動ギヤ１５５，１６５とチェーン１６２，１７
２と従動ギヤ１６１，１７１と車輪軸１５８，１６８と
タイヤ１６０，１７０とからなるトルク伝達系と、アー
ム１５６，１６６とトーションバー１７５とからなるサ
スペンションアーム系とが分別構成されている。したが
って、図４に示す第２実施例と同様に、タイヤ１６０，
１７０の上下動によって、中間軸１５４，１６４を中心
として回転するアーム１５６，１６６の回転運動に位相
差を生じた場合に、この位相差を打ち消そうとする力と
してのアンチロール作用がトーションバー１７５に生
じ、スタビライザ効果を発揮する。

【００５３】なお、駆動ギヤ１５５，１６５と従動ギヤ
１６１，１７１とのギヤ比を変えることで減速機として
の作用を得ることも可能である。

【００５４】第４実施例図６は、第４実施例の電気自動車の駆動装置を示してい
る。図６の駆動装置は、図４および図５のアーム１０
５，１２５，１５６，１５７に代えて、ロアアーム１８
１とアッパアーム１８２とを設け、これらロアアーム１
８１とアッパアーム１８２と図４および図５のトーショ
ンバー１３５，１７５に相当するトーションバー１８３
とからなるダブルウイッシュボン形式のサスペンション
を構成た点に特徴がある。アッパアーム１８２の長さ
は、ロアアーム１８１の長さよりも短くなっている。

【００５５】したがって、この第４実施例によれば、図
４および図５のタイヤ１０９，１２９，１６０，１７０
に相当するタイヤ１８４の上下移動量より、車両のホイ
ールベースの変化量を減らすことができるとともに、駆
動力がタイヤ１８４にかかったとき、タイヤ１８４のワ
イドアップによってサスペンションが持ち上げられる現
象も低減することができる。

【００５６】なお、図６中の符号、１８５は、図４およ
び図５のモータ１０１，１０２，１４１に相当するモー
タであり、１８６は、図４および図５のスプリング１３
７，１３８，１７６，１７７に相当するスプリングであ
る。

【００５７】

【発明の効果】以上のように、第１の発明によれば、モ
ータ速度センサの正常時には、制御手段がモータ速度セ
ンサからの検出回転速度を信号制御部にフィードバック
し、モータ速度センサに異常が発生した場合には、推定
制御手段が車載電源から駆動用モータに供給される電流
などの運転条件により推定されるモータ回転速度を信号
制御部にフィードバックして、駆動用モータのすべり周
波数を制御するようにしたので、モータ速度センサの正
否に拘わらず、常に、モータ回転速度を基準としてすべ
り周波数を制御することができ、応答性と効率との両方
を高レベルで実現して、信頼性を向上することができ
る。

【００５８】第２の発明によれば、モータ速度センサの
正常時には、制御手段がモータ速度センサからの検出回
転速度を信号制御部にフィードバックし、モータ速度セ
ンサに異常が発生した場合において、トランスミッショ
ンで選択されているギヤ比が所定値以下のときは、第１
推定制御手段が車速センサからの検出車速により推定さ
れるモータ回転速度を信号制御部にフィードバックし、
トランスミッションに選択されているギヤ比が所定値以
上のときだけ、第２推定制御手段がモータ電流センサか
らの検出電流により推定されるモータ回転速度を信号制
御部にフィードバックして、駆動用モータのすべり周波
数を制御するようにしたので、検出車速による推定モー
タ回転速度の分解能低下と、検出電流による推定モータ
回転速度の電流リップル現象との不都合をたくみに回避
することができ、応答性と効率との両方を高レベルで実
現して、信頼性を一層向上することができる。

【００５９】第３の発明によれば、過去に一度でも推定
制御手段が選択された場合に、警報手段が運転者にモー
タ速度センサの異常を知らせ、選択禁止手段が制御手段
の選択を禁止するようにしたので、モータ速度センサの
補修を促し、安全性をより一層高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例を示す構成図。

【図２】一実施例のフローチャート。

【図３】一実施例のフローチャート。

【図４】第２実施例を示すものであって、（Ａ）は平面
図的な断面図、（Ｂ）は矢印Ｂ方向の側面図。

【図５】第３実施例を示すものであって、（Ａ）は平面
図的な断面図、（Ｂ）は矢印Ｂ方向の側面図。

【図６】第４実施例を示す側面図。

【符号の説明】

１…車載電源２…駆動用モータ４…信号制御部６…電力変換部１４…モータ電流センサ２０…選択手段３０…制御手段３１…モータ速度センサ４０…推定制御手段４１…第１推定制御手段４２…第２推定制御手段４５…車速センサ４６…ギヤ比センサ５０…判定手段５１…比較手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車載電源から駆動用モータに供給される
電力を変換する電力変換部にアクセル開度に応じた制御
信号を出力する信号制御部を備えた電気自動車の駆動装
置において、前記電流を検出するモータ電流センサと、前記車載電源から前記駆動用モータに供給される電流な
どの運転条件を検出する運転条件検出手段と、前記モータ速度センサからの検出回転速度を前記信号制
御部にフィードバックし、前記駆動用モータのすべり周
波数が制御可能な制御手段と、前記運転条件検出手段からの運転条件から前記駆動用モ
ータの回転速度を推定して前記信号制御部にフィードバ
ックし、前記駆動用モータのすべり周波数が制御可能な
推定制御手段と、前記モータ速度センサの異常を判定する判定手段と、前記判定手段からのモータ速度センサが正常なる判定結
果により前記制御手段を選択し、前記判定手段からのモ
ータ速度センサが異常なる判定結果とにより前記推定制
御手段を選択を選択する選択手段と、を備えたことを特徴とする電気自動車の駆動装置。
【請求項２】前記運転条件検出手段として、前記車載
電源から前記駆動用モータに供給される電流を検出する
モータ電流センサと、車速を検出する車速センサと、ト
ランスミッションに選択されているギヤ比を検出するギ
ヤ比センサとを設け、このギヤ比センサからの検出ギヤ比と予め設定された所
定値とを比較する比較手段を備え、前記推定制御手段を、前記モータ電流センサからの検出
電流から前記駆動用モータの回転速度を推定して前記信
号制御部にフィードバックし、前記駆動用モータのすべ
り周波数が制御可能な第１制推定御手段と、前記車速セ
ンサからの検出車速と前記ギヤ比センサからの検出ギヤ
比とから前記駆動用モータの回転速度を推定して前記信
号制御部にフィードバックし、前記駆動用モータのすべ
り周波数が制御可能な第２推定制御手段とで構成し、前記選択手段に、前記判定手段からのモータ速度センサ
が異常なる判定結果と前記比較手段からの検出ギヤ比が
所定値以上なる比較結果とにより前記第１推定制御手段
を選択し、前記判定手段からのモータ速度センサが異常
なる判定結果と前記比較手段からの検出ギヤ比が所定値
以下なる比較結果とにより前記第２推定制御手段を選択
する推定選択手段を付加したことを特徴とする前記請求
項１に記載した電気自動車の駆動装置。
【請求項３】前記推定制御手段が少なくとも１回以上
選択されたとき乗員にセンサ異常を知らせる警報手段
と、前記推定手段が少なくとも１回以上選択されたとき前記
選択手段のそれ以降での制御手段の選択を禁止する選択
禁止手段と、を設けたことを特徴とする前記請求項１または請求項２
に記載した電気自動車の駆動装置。