インホイールモータの制御装置
【課題】外部からの熱の影響によるモータ温度の変化を的確に推定するとともに、それを制御に反映させて適正な制御を実行できるインホイールモータの制御装置を提供する。
【解決手段】ブレーキ装置と共に車輪のホイール内もしくはその近傍に設けられるインホイールモータの制御装置において、実際の実モータ温度Ｔを検出するモータ温度検出手段（ステップＳ１）と、熱伝達モデルＭを用いて理論上の推定モータ温度Ｔ’を推定するモータ温度推定手段（ステップＳ１）と、実モータ温度Ｔと推定モータ温度Ｔ’との偏差がブレーキ装置の過熱を判定するための閾値αよりも大きい場合に、ブレーキ装置が過熱状態であると推定して検出するブレーキ過熱検出手段（ステップＳ２）と、ブレーキ装置が過熱状態であると判定された場合に、インホイールモータの出力トルクを制限するモータトルク制限手段（ステップＳ３）とを備えた。
【解決手段】ブレーキ装置と共に車輪のホイール内もしくはその近傍に設けられるインホイールモータの制御装置において、実際の実モータ温度Ｔを検出するモータ温度検出手段（ステップＳ１）と、熱伝達モデルＭを用いて理論上の推定モータ温度Ｔ’を推定するモータ温度推定手段（ステップＳ１）と、実モータ温度Ｔと推定モータ温度Ｔ’との偏差がブレーキ装置の過熱を判定するための閾値αよりも大きい場合に、ブレーキ装置が過熱状態であると推定して検出するブレーキ過熱検出手段（ステップＳ２）と、ブレーキ装置が過熱状態であると判定された場合に、インホイールモータの出力トルクを制限するモータトルク制限手段（ステップＳ３）とを備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の駆動輪毎に設けられ、かつその駆動輪に直接動力を伝達し、駆動トルクあるいは制動トルクを作用させることのできるインホイールモータの制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インホイールモータは、車両の駆動輪のホイール内部もしくはその近傍に設けられて駆動輪に直接動力を伝達するものであるから、従来の車両に設けられている変速機やデファレンシャルなどの動力伝達機構を設ける必要がなくなり、車両の構成を簡素化することができる。そのようなインホイールモータを制御する制御装置の一例が特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載されたインホイールモータの制御装置は、車輪のホイールに組み付けられて車輪を回転させるインホイールモータと、ホイールに備えられて車輪の回転を制動する制動部を有するブレーキ手段と、インホイールモータの作動態様およびブレーキ手段の作動態様に基づいてインホイールモータの温度を推定する温度検出手段とを備え、温度検出手段によりブレーキ手段の制動部で生じる熱の影響を考慮して推定したインホイールモータの温度に基づいて、インホイールモータの適切な制御を行うように構成されている。
【０００３】
なお、特許文献２あるいは特許文献３には、熱モデルあるいはモータ熱モデル（熱伝達モデル）を用いてモータの温度を推定する技術が開示されている。
【０００４】
また、特許文献４あるいは特許文献５には、ブレーキ装置の性能低下すなわちブレーキフェードを検知し、そのことを運転者に警告して注意を促す技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３４１７０１号公報
【特許文献２】特開平４−７１３７９号公報
【特許文献３】特開平６−１５３３８１号公報
【特許文献４】特開２００１−２０６２１８号公報
【特許文献５】特開２００１−１２２１０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のようなインホイールモータは、車両の駆動力源として車輪のホイール内部もしくはその近傍に設置されるので、車輪を制動して車両に制動力を発生させるブレーキ装置の制動部（例えばブレーキディスクやブレーキドラム）に対してもその近傍に設置されることになる。したがって、インホイールモータは、不可避的にブレーキ装置が作動する際にブレーキディスクやブレーキドラムで発生する摩擦熱の影響を受け易い構成となっている。インホイールモータを制御する際には、インホイールモータ自体のモータ温度あるいはモータ温度の変化状態を考慮して制御が行われる。そのため、インホイールモータを制御する場合には、ブレーキ装置で発生する摩擦熱など、モータ温度に対する外部からの熱の影響も制御に反映させる必要がある。
【０００７】
このような点に関して、特許文献１に記載されているインホイールモータの制御装置では、ブレーキ装置のマスタシリンダや制動部に設けられた圧力センサから油圧値とその油圧がかけられた時間とが読み込まれ、それらの値からブレーキ装置の発熱を加味してインホイールモータのモータ温度が推定される。そしてそのモータ温度の推定値に基づいて、インホイールモータの作動態様を制御するように構成されている。例えば、モータ温度の推定値が所定値以上に高温であった場合は、インホイールモータに供給する電流値を低減する制御が行われ、インホイールモータに対する負荷が低減されてモータ温度を低下させるようになっている。
【０００８】
しかしながら、上記のようにブレーキ装置各部の油圧測定値に基づいてインホイールモータのモータ温度を推定した場合、例えばブレーキ装置に何らかの異常が発生してブレーキ装置の発熱量が増大すると、モータ温度を正確に推定することが困難になる。すなわちモータ温度の推定値にブレーキ装置の実際の発熱量が的確に反映されなくなってしまう。その結果、モータ温度に基づくインホイールモータの制御を適正に行うことができなくなってしまう可能性があった。
【０００９】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、外部からの熱の影響によるモータ温度の変化を的確に推定するとともに、それを制御に反映させてインホイールモータを適正に制御することができるインホイールモータの制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、摩擦力により車輪を制動するブレーキ装置と共に該車輪のホイール内もしくはその近傍に設けられ、該車輪に直接動力を伝達して駆動トルクあるいは制動トルクを作用させるインホイールモータの制御装置において、前記インホイールモータの実際の温度を検出するモータ温度検出手段と、前記インホイールモータの熱伝達モデルを用いて該インホイールモータの理論上の温度を推定するモータ温度推定手段と、前記モータ温度検出手段により検出した実モータ温度と前記モータ温度推定手段により推定した推定モータ温度との偏差がブレーキ装置の過熱状態を判定するために予め定めた第１の閾値よりも大きい場合に、前記ブレーキ装置が過熱状態であると推定して検出するブレーキ過熱検出手段と、前記ブレーキ過熱検出手段により前記ブレーキ装置が過熱状態であると判定された場合に、前記インホイールモータの出力トルクを制限するモータトルク制限手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。
【００１１】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記ブレーキ過熱検出手段が、前記ブレーキ装置が過熱状態であると判定しかつ前記インホイールモータの出力トルクが制限された状態で、前記実モータ温度と前記推定モータ温度との偏差が前記実モータ温度の上昇傾向を判定するために予め定めた第２の閾値よりも大きい場合に、前記インホイールモータの運転を停止させる必要があると判断する手段を含み、前記ブレーキ過熱検出手段により前記インホイールモータの運転を停止させる必要があると判定された場合に、前記インホイールモータの運転可能時間を算出して運転者に告知する警告手段を更に備えていることを特徴とする制御装置である。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、インホイールモータの実モータ温度が実測されるとともに、インホイールモータと外気との間の熱伝達を理論式に基づいてモデル化した熱伝達モデルを用いてインホイールモータの推定モータ温度が推定され、それら実モータ温度と推定モータ温度との偏差に基づいて、インホイールモータと近接して設けられるブレーキ装置の発熱状態が推定されて判定される。そして、ブレーキ装置が過熱状態であると判定された場合に、インホイールモータの出力トルクが制限される。すなわち、インホイールモータの出力トルクが制限されることにより、ブレーキ装置の異常な発熱の影響を受けてインホイールモータのモータ温度が過度に上昇してしまうことが回避される。そのため、ブレーキ装置で何らかの異常が発生し、そのブレーキ装置が異常に発熱している事態を適切に推定して検出することができ、またその検出結果を制御に反映させてインホイールモータを適切に制御することができる。
【００１３】
また、請求項２の発明によれば、ブレーキ装置が過熱状態であると判定され、かつそれに対応してインホイールモータの出力トルクが制限されているにもかかわらず、インホイールモータの実モータ温度が上昇していると判定された場合に、インホイールモータの残りの運転可能時間が算出されて運転者に警告として告知される。そのため、ブレーキ装置で何らかの異常が発生し、そのブレーキ装置での異常な発熱の影響を受けてインホイールモータのモータ温度が過度に上昇してしまう可能性があることを運転者に認識させることができ、インホイールモータの運転を停止させるなど、運転者に適切な操作を実行させることを促して、インホイールモータを外部からの異常な発熱から保護することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
つぎに、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。まず、この発明で制御の対象とするインホイールモータの構成を図１に示す。この図１において、符号１はインホイールモータを搭載した車両における車輪Ｗのホイールを示し、ホイルディスク２とその外周部に設けられているリム３とから構成され、そのリム３にタイヤ４を取り付けるように構成されている。そして、このホイール１の内周部分であって、ホイール１と同軸上にインホイールモータ５が配置されている。言い換えると、車輪Ｗのホイール１に、インホイールモータ５が内蔵されている。
【００１５】
このインホイールモータ５は、主として、車両を走行させる駆動トルクを出力するためのものであり、誘導モータなどのモータ６がハウジング７の内部に収納され、そのハウジング７をアーム部材８に取り付けることにより、そのアーム部材８を介して車体（図示せず）に連結されて支持されている。そのモータ６のトルクを出力する出力軸９が設けられている。この出力軸９とモータ６とは、直接連結されていてもよいが、この例では、例えば遊星歯車機構などから構成された減速機１０を介して連結されている。そして、出力軸９がホイール取付部であるホイールハブ１１に連結されていて、このホイールハブ１１に前述のホイール１が装着されている。
【００１６】
また、ホイールハブ１１と一体のブレーキディスク１２が設けられている。このブレーキディスク１２は、要は、ホイール１と一体となって回転すればよいので、出力軸９に取り付けられていてもよい。ブレーキディスク１２は、いわゆるソリッド型あるいはベンチレーテッド型のいずれであってもよい。そして、例えばハウジング７など車体側に支持された固定部に取り付けられたブレーキユニット１３によってブレーキディスク１２を制動するように構成されている。
【００１７】
すなわち、ハウジング７の外面等の固定部にキャリパ１４が取り付けられ、ブレーキディスク１２をその内側（車体側，図１での左側）と外側（図１での右側）とから挟み付けるブレーキパッド１５，１６がキャリパ１４に設けられている。これらキャリパ１４およびブレーキパッド１５，１６の構成は、従来の車両用ディスクブレーキと同様であって、各ブレーキパッド１５，１６毎に図示しないピストンが設けられ、そのピストンを油圧によって押すことにより、それぞれのブレーキパッド１５，１６をブレーキディスク１２に押し付けて摩擦力すなわち制動力を生じさせるように構成されている。なお、各ピストンおよびそれぞれのブレーキパッド１５，１６は、ピストンシールの弾性復帰力で後退移動させるようになっている。
【００１８】
各ブレーキパッド１５，１６を動作させるために、ブレーキユニット１３は、切換バルブや調圧バルブまた油圧ポンプなどの油圧源（いずれも図示せず）などの油圧機器を備えた油圧回路１７に接続されている。したがって、ブレーキディスク１２やブレーキユニット１３およびこの油圧回路１７ならびに図示しないブレーキペダルなどにより、ブレーキディスク１２およびブレーキユニット１３を制動部１２，１３とするブレーキ装置１８が構成されている。
【００１９】
また、前述のインホイールモータ５はバッテリーあるいは発電機などの電源１９から供給される電力で動作して駆動トルクを出力し、またホイール１から受けるトルクで強制的に回転させられて発電し、その際の反力が制動トルクとなるように構成されている。そして、このインホイールモータ５を制御するため、すなわちモータ６の回転を制御するための電子制御装置（ＥＣＵ）２０が設けられていて、この電子制御装置２０に対してモータ６が制御信号の伝達が可能なように接続されている。
【００２０】
この電子制御装置２０には、インホイールモータ５を制御するための各種センサが接続されていて、具体的には、インホイールモータ５の温度を検出する温度センサ２１、ハウジング７内部のオイルの油温を検出する油温センサ２２、車輪Ｗの回転速度を検出する車輪速センサ２３等からの検出信号が入力されるように構成されている。これにより、電子制御装置２０では、インホイールモータ５各部の温度状態などを検出することができる。これに対して、電子制御装置２０からは、例えばインバータ（図示せず）等を介してモータ６の回転をそれぞれ制御する信号が出力されるように構成されている。
【００２１】
上記のようにインホイールモータ５は、車輪Ｗのホイール１の内部に、ブレーキ装置１８の制動部１２，１３すなわちブレーキディスク１２およびブレーキユニット１３と共に設置される。前述したように、ブレーキ装置１８の制動部１２，１３は、ブレーキディスク１２とブレーキパッド１５，１６と間の摩擦力により制動力を発生させる構成であるから、制動時に摩擦による熱が発生する。したがって、インホイールモータ５は、近接されているブレーキ装置１８の制動部１２，１３で発生する熱の影響を不可避的に受けることになる。すなわち、制動部１２，１３で発生した熱が、近接するインホイールモータ５に伝達され易い構成となっている。
【００２２】
インホイールモータ５を運転する場合、負荷や回転数が増大するにしたがってインホイールモータ５自体の温度が上昇するが、インホイールモータ５の構成上許容できる温度の上限があり、そのため、インホイールモータ５を制御する際には、インホイールモータ５の温度が考慮される、すなわちインホイールモータ５の温度が検出されその値がインホイールモータ５の制御に反映させられるようになっている。したがって、上記のように、インホイールモータ５の温度に影響を与えるブレーキ装置１８の制動部１２，１３で発生する熱もインホイールモータ５の制御に反映させる必要がある。
【００２３】
そこで、この発明に係るインホイールモータ５の制御装置では、インホイールモータ５とその周囲との間の熱伝達を理論式に基づいてモデル化した、いわゆる熱伝達モデル（熱モデル）を用いて、例えばブレーキ装置１８で何らかの不具合が生じて制動部１２，１３が異常に発熱したような場合であっても、インホイールモータ５を適切に制御可能なように構成されている。
【００２４】
図２はその制御の一例を説明するためのフローチャートであって、このフローチャートで示されるルーチンは、所定の短時間毎に繰り返し実行される。図２において、先ず、インホイールモータ５の熱伝達モデル（熱モデル）を用いて、インホイールモータ５のモータ温度が推定される。また、インホイールモータ５の実際のモータ温度も温度センサ２１等により検出される（ステップＳ１）。
【００２５】
図３に示すように、熱伝達モデルＭとは、インホイールモータ５とその周囲の各部材等との間の熱伝達を理論上の計算式に基づいてモデル化したものであって、例えば、インホイールモータ５のモータ６とハウジング７との間の熱伝達、モータ６とハウジング７内のオイルとの間の熱伝達、またハウジング７内のオイルおよび減速機１０のギヤを介したモータ６とハウジング７との間の熱伝達、そしてハウジング７と外気との間の熱伝達等を理論式に基づいてインホイールモータ５のモータ温度を推定するためのモデルである。
【００２６】
より具体的には、図３に示すように、インホイールモータ５のモータ６とハウジング７との間の熱伝達、すなわちモータ６のハウジング７に対する固定部分などのモータ６とハウジング７との当接部における直接的な熱伝達が、例えばモータ６のケースやハウジング７の材質等に応じて決まる熱的な抵抗値が一定の条件下での理論式に基づいてモデル化されている。また、ハウジング７内のオイルや減速機１０のギヤと介したモータ６とハウジング７との間の間接的な熱伝達がモデル化されている。すなわち、モータ６とハウジング７内のオイルとの間の直接的な熱伝達が、そのオイルの油温の関数となる熱的な抵抗値の下での理論式に基づいてモデル化され、ハウジング７内のオイルとハウジング７との間の直接的な熱伝達が、熱的な抵抗値が一定の条件下での理論式に基づいてモデル化され、またハウジング７内のオイルと減速機１０のギヤとの間の直接的な熱伝達が、そのオイルの油温の関数となる熱的な抵抗値の下での理論式に基づいてモデル化され、さらに減速機１０のギヤとハウジング７との間の直接的な熱伝達が、熱的な抵抗値が一定の条件下での理論式に基づいてモデル化されている。そして、ハウジング７と外気との間の熱伝達、すなわち外気を介したハウジング７とブレーキ装置１８の制動部１２，１３との間の間接的な熱伝達が、車速の関数となる熱的な抵抗値の下での理論式に基づいてモデル化されている。
【００２７】
上記のようにして、熱伝達モデルＭに基づいてインホイールモータ５のモータ温度が推定されると、そのモータ温度の推定値Ｔ’と、温度センサ２１等により検出されるインホイールモータ５のモータ温度の実測値Ｔとの偏差が求められ、その偏差が閾値αよりも大きいか否かが判断される（ステップＳ２）。すなわち、
（ 実測値Ｔ−推定値Ｔ’）＞閾値α
が成立するか否かが判断される。ここで、閾値αは、推定値Ｔ’すなわちインホイールモータ５のモータ温度の理論値に対する実測値Ｔの誤差が許容範囲内であるか否かを判断するために予め設定された所定値であって、この発明における第１の閾値に相当するものである。
【００２８】
インホイールモータ５のモータ温度の実測値Ｔと推定値Ｔ’との偏差が、閾値α以下であることにより、このステップＳ２で否定的に判断された場合は、上記のステップＳ１へ戻り、従前と同様の制御が継続して実行される。
【００２９】
一方、図４に示すように、インホイールモータ５のモータ温度の実測値Ｔと推定値Ｔ’との偏差が閾値αよりも大きいことにより、ステップＳ２で肯定的に判断された場合には、ステップＳ３へ進み、インホイールモータ５の出力トルクの増加を制限してモータ温度の上昇を抑制するモータトルク制限制御が実行される。
【００３０】
具体的には、モータ温度の実測値Ｔの推定値（すなわち理論値）Ｔ’に対する乖離量が閾値αを超えて大きくなると、モータ温度がその許容温度Ｔａを超えることがないように、前述の熱伝達モデルＭを用いてインホイールモータ５の許容増加トルクが求められる。そして、その許容増加トルクに基づいて、すなわち許容増加トルクを超えることがないように、インホイールモータ５の出力トルクの増加が制限される。
【００３１】
続いて、モータ温度の推定値Ｔ’と実測値Ｔとの偏差が閾値βよりも大きいか否かが判断される（ステップＳ４）。すなわち、
（ 実測値Ｔ−推定値Ｔ’）＞閾値β
が成立するか否かが判断される。ここで、閾値βは、モータトルク制限制御を実行しているにもかかわらず、推定値Ｔ’すなわちインホイールモータ５のモータ温度の理論値に対する実測値Ｔの乖離が増大傾向にあることを判断するために予め設定された所定値であって、この発明における第２の閾値に相当するものである。
【００３２】
インホイールモータ５のモータ温度の実測値Ｔと推定値Ｔ’との偏差が、閾値β以下であることにより、このステップＳ４で否定的に判断された場合は、上記のステップＳ３へ戻り、従前と同様の制御が継続して実行される。
【００３３】
一方、図４に示すように、インホイールモータ５のモータ温度の実測値Ｔと推定値Ｔ’との偏差が閾値βよりも大きいことにより、ステップＳ４で肯定的に判断された場合には、ステップＳ５へ進み、モータ温度の推定値Ｔ’および実測値Ｔに基づいて、モータ温度がその許容温度Ｔａの到達するまでの時間が推定されて求められる。言い換えると、モータ温度の推定値Ｔ’と実測値Ｔにより推定される温度の上昇傾向でモータ温度が上昇を続けた場合にインホイールモータ５の運転を継続することが可能な残り時間が算出される。
【００３４】
また、そのようにして算出されたインホイールモータ５の運転を継続することが可能な残り時間を運転者に告知して認識させるための警告が発せられる（ステップＳ６）。例えば、表示モニタや警告ランプなどにより視覚的に運転者に警告したり、あるいは音声案内や警告音などにより聴覚的に運転者に警告することができる。
【００３５】
上記のようにモータトルク制限制御を実行しているにもかかわらず、インホイールモータ５のモータ温度の実測値Ｔと推定値Ｔ’との偏差が閾値βよりも大きくなった場合は、インホイールモータ５自体の制御の範囲外の影響を受けてモータ温度が上昇を続けていることが考えられる。具体的には、インホイールモータ５と近接して設けられているブレーキ装置１８の制動部１２，１３が異常に発熱していることが想定される。そこでこのステップＳ６では、インホイールモータ５の運転を継続することが可能な残り時間を運転者に警告することにより、ブレーキ装置１８で何らかの異常の発生が推定されることを運転者に認識させて、インホイールモータ５の運転を停止させること、すなわち車両を停止させることを促すための制御が実行される。
【００３６】
したがって、運転者にインホイールモータ５の運転可能な残り時間が警告されると、車両が停止したか否かが判断される（ステップＳ７）。未だ車両が停止していない、すなわち未だインホイールモータ５の運転が停止されていないことにより、このステップＳ７で否定的に判断された場合は、上記のステップＳ６へ戻り、従前と同様の制御が継続して実行される。言い換えると、車両が停止させられてインホイールモータ５の運転が停止されるまで、上記のステップＳ６，Ｓ７の制御が繰り返し実行される。
【００３７】
これに対して、車両が停止した、すなわちインホイールモータ５の運転が停止されたことにより、ステップＳ７で肯定的に判断された場合には、ステップＳ８へ進み、停止時間に応じた残りの走行可能時間が運転者に告知される。すなわち、モータ温度の実測値Ｔが推定値（理論値）Ｔ’から乖離して上昇を続けていた状態から、インホイールモータ５の運転が停止されたことにより、上昇を続けていたモータ温度の実測値Ｔは低下することになり、そのモータ温度が低下した分だけ許容温度Ｔａに対して余裕ができるので、その余裕分だけ、インホイールモータ５の運転可能な残り時間が増加することになる。そこでこのステップＳ８では、停止時間に応じた残りの走行可能時間を運転者に告知することにより、例えば車両を安全な場所に退避させたり、車両を適当な修理工場まで自走させるなど、運転者が適切に車両を走行させることを補助するための制御が実行される。そしてその後、このルーチンが一旦終了される。
【００３８】
以上のように、この発明に係るインホイールモータの制御装置によれば、インホイールモータ５の実モータ温度（モータ温度の実測値）Ｔが実測されるとともに、インホイールモータ５と外気との間の熱伝達を理論式に基づいてモデル化した熱伝達モデルＭを用いて、インホイールモータ５の推定モータ温度（モータ温度の推定値）Ｔ’が推定され、それら実モータ温度Ｔと推定モータ温度Ｔ’との偏差に基づいて、インホイールモータ５と近接して設けられるブレーキ装置１８の制動部１２，１３の発熱状態が推定されて判定される。そして、ブレーキ装置１８の制動部１２，１３が過熱状態であると判定された場合に、モータトルク制限制御が実行されてインホイールモータ５の出力トルクが制限される。すなわち、インホイールモータ５の出力トルクが制限されることにより、ブレーキ装置１８での異常な発熱の影響を受けてインホイールモータ５のモータ温度が過度に上昇してしまうことが回避される。そのため、ブレーキ装置１８で何らかの異常が発生し、そのブレーキ装置１８の制動部１２，１３が異常に発熱している事態を適切に推定して検出することができ、またその検出結果を制御に反映させてインホイールモータ５を適切に制御することができる。
【００３９】
また、ブレーキ装置１８の制動部１２，１３が過熱状態であると判定され、かつそれに対応してインホイールモータ５の出力トルクが制限されているにもかかわらず、インホイールモータ５の実モータ温度Ｔが上昇していると判定された場合に、インホイールモータ５の残りの運転可能時間が算出されて運転者に警告として告知される。そのため、ブレーキ装置１８で何らかの異常が発生し、そのブレーキ装置１８の制動部１２，１３での異常な発熱の影響を受けてインホイールモータ５のモータ温度が過度に上昇してしまう可能性があることを運転者に認識させることができ、インホイールモータ５の運転を停止させるなど、運転者に適切な操作を実行させ、インホイールモータ５を外部からの異常な発熱から保護することができる。
【００４０】
ここで、上述した具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、上述したステップＳ１を実行する機能的手段が、この発明における「モータ温度検出手段」および「モータ温度推定手段」に相当し、ステップＳ２，Ｓ４，Ｓ５を実行する機能的手段が、この発明における「ブレーキ過熱検出手段」に相当する。また、上述したステップＳ３を実行する機能的手段が、この発明における「モータトルク制限手段」に相当し、ステップＳ６，Ｓ７，Ｓ８を実行する機能的手段が、この発明における「警告手段」に相当する。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】この発明で制御の対象とするインホイールモータの構成例を模式的に示す概念図である。
【図２】この発明の制御装置による制御の一例を説明するためのフローチャートである。
【図３】図２に示す制御を実行する際に用いられるインホイールモータの熱伝達モデルを説明するための概念図である。
【図４】図２に示す制御を実行した場合の実モータ温度と推定モータ温度との関係等を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００４２】
１…ホイール、 ５…インホイールモータ、 １２…ブレーキディスク、 １３…ブレーキユニット、 １８…ブレーキ装置、 ２０…電子制御装置（ＥＣＵ）、 ２１…温度センサ、 ２２…油温センサ、 ２３…車輪速センサ、 Ｗ…車輪。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の駆動輪毎に設けられ、かつその駆動輪に直接動力を伝達し、駆動トルクあるいは制動トルクを作用させることのできるインホイールモータの制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インホイールモータは、車両の駆動輪のホイール内部もしくはその近傍に設けられて駆動輪に直接動力を伝達するものであるから、従来の車両に設けられている変速機やデファレンシャルなどの動力伝達機構を設ける必要がなくなり、車両の構成を簡素化することができる。そのようなインホイールモータを制御する制御装置の一例が特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載されたインホイールモータの制御装置は、車輪のホイールに組み付けられて車輪を回転させるインホイールモータと、ホイールに備えられて車輪の回転を制動する制動部を有するブレーキ手段と、インホイールモータの作動態様およびブレーキ手段の作動態様に基づいてインホイールモータの温度を推定する温度検出手段とを備え、温度検出手段によりブレーキ手段の制動部で生じる熱の影響を考慮して推定したインホイールモータの温度に基づいて、インホイールモータの適切な制御を行うように構成されている。
【０００３】
なお、特許文献２あるいは特許文献３には、熱モデルあるいはモータ熱モデル（熱伝達モデル）を用いてモータの温度を推定する技術が開示されている。
【０００４】
また、特許文献４あるいは特許文献５には、ブレーキ装置の性能低下すなわちブレーキフェードを検知し、そのことを運転者に警告して注意を促す技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３４１７０１号公報
【特許文献２】特開平４−７１３７９号公報
【特許文献３】特開平６−１５３３８１号公報
【特許文献４】特開２００１−２０６２１８号公報
【特許文献５】特開２００１−１２２１０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のようなインホイールモータは、車両の駆動力源として車輪のホイール内部もしくはその近傍に設置されるので、車輪を制動して車両に制動力を発生させるブレーキ装置の制動部（例えばブレーキディスクやブレーキドラム）に対してもその近傍に設置されることになる。したがって、インホイールモータは、不可避的にブレーキ装置が作動する際にブレーキディスクやブレーキドラムで発生する摩擦熱の影響を受け易い構成となっている。インホイールモータを制御する際には、インホイールモータ自体のモータ温度あるいはモータ温度の変化状態を考慮して制御が行われる。そのため、インホイールモータを制御する場合には、ブレーキ装置で発生する摩擦熱など、モータ温度に対する外部からの熱の影響も制御に反映させる必要がある。
【０００７】
このような点に関して、特許文献１に記載されているインホイールモータの制御装置では、ブレーキ装置のマスタシリンダや制動部に設けられた圧力センサから油圧値とその油圧がかけられた時間とが読み込まれ、それらの値からブレーキ装置の発熱を加味してインホイールモータのモータ温度が推定される。そしてそのモータ温度の推定値に基づいて、インホイールモータの作動態様を制御するように構成されている。例えば、モータ温度の推定値が所定値以上に高温であった場合は、インホイールモータに供給する電流値を低減する制御が行われ、インホイールモータに対する負荷が低減されてモータ温度を低下させるようになっている。
【０００８】
しかしながら、上記のようにブレーキ装置各部の油圧測定値に基づいてインホイールモータのモータ温度を推定した場合、例えばブレーキ装置に何らかの異常が発生してブレーキ装置の発熱量が増大すると、モータ温度を正確に推定することが困難になる。すなわちモータ温度の推定値にブレーキ装置の実際の発熱量が的確に反映されなくなってしまう。その結果、モータ温度に基づくインホイールモータの制御を適正に行うことができなくなってしまう可能性があった。
【０００９】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、外部からの熱の影響によるモータ温度の変化を的確に推定するとともに、それを制御に反映させてインホイールモータを適正に制御することができるインホイールモータの制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、摩擦力により車輪を制動するブレーキ装置と共に該車輪のホイール内もしくはその近傍に設けられ、該車輪に直接動力を伝達して駆動トルクあるいは制動トルクを作用させるインホイールモータの制御装置において、前記インホイールモータの実際の温度を検出するモータ温度検出手段と、前記インホイールモータの熱伝達モデルを用いて該インホイールモータの理論上の温度を推定するモータ温度推定手段と、前記モータ温度検出手段により検出した実モータ温度と前記モータ温度推定手段により推定した推定モータ温度との偏差がブレーキ装置の過熱状態を判定するために予め定めた第１の閾値よりも大きい場合に、前記ブレーキ装置が過熱状態であると推定して検出するブレーキ過熱検出手段と、前記ブレーキ過熱検出手段により前記ブレーキ装置が過熱状態であると判定された場合に、前記インホイールモータの出力トルクを制限するモータトルク制限手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。
【００１１】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記ブレーキ過熱検出手段が、前記ブレーキ装置が過熱状態であると判定しかつ前記インホイールモータの出力トルクが制限された状態で、前記実モータ温度と前記推定モータ温度との偏差が前記実モータ温度の上昇傾向を判定するために予め定めた第２の閾値よりも大きい場合に、前記インホイールモータの運転を停止させる必要があると判断する手段を含み、前記ブレーキ過熱検出手段により前記インホイールモータの運転を停止させる必要があると判定された場合に、前記インホイールモータの運転可能時間を算出して運転者に告知する警告手段を更に備えていることを特徴とする制御装置である。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、インホイールモータの実モータ温度が実測されるとともに、インホイールモータと外気との間の熱伝達を理論式に基づいてモデル化した熱伝達モデルを用いてインホイールモータの推定モータ温度が推定され、それら実モータ温度と推定モータ温度との偏差に基づいて、インホイールモータと近接して設けられるブレーキ装置の発熱状態が推定されて判定される。そして、ブレーキ装置が過熱状態であると判定された場合に、インホイールモータの出力トルクが制限される。すなわち、インホイールモータの出力トルクが制限されることにより、ブレーキ装置の異常な発熱の影響を受けてインホイールモータのモータ温度が過度に上昇してしまうことが回避される。そのため、ブレーキ装置で何らかの異常が発生し、そのブレーキ装置が異常に発熱している事態を適切に推定して検出することができ、またその検出結果を制御に反映させてインホイールモータを適切に制御することができる。
【００１３】
また、請求項２の発明によれば、ブレーキ装置が過熱状態であると判定され、かつそれに対応してインホイールモータの出力トルクが制限されているにもかかわらず、インホイールモータの実モータ温度が上昇していると判定された場合に、インホイールモータの残りの運転可能時間が算出されて運転者に警告として告知される。そのため、ブレーキ装置で何らかの異常が発生し、そのブレーキ装置での異常な発熱の影響を受けてインホイールモータのモータ温度が過度に上昇してしまう可能性があることを運転者に認識させることができ、インホイールモータの運転を停止させるなど、運転者に適切な操作を実行させることを促して、インホイールモータを外部からの異常な発熱から保護することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
つぎに、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。まず、この発明で制御の対象とするインホイールモータの構成を図１に示す。この図１において、符号１はインホイールモータを搭載した車両における車輪Ｗのホイールを示し、ホイルディスク２とその外周部に設けられているリム３とから構成され、そのリム３にタイヤ４を取り付けるように構成されている。そして、このホイール１の内周部分であって、ホイール１と同軸上にインホイールモータ５が配置されている。言い換えると、車輪Ｗのホイール１に、インホイールモータ５が内蔵されている。
【００１５】
このインホイールモータ５は、主として、車両を走行させる駆動トルクを出力するためのものであり、誘導モータなどのモータ６がハウジング７の内部に収納され、そのハウジング７をアーム部材８に取り付けることにより、そのアーム部材８を介して車体（図示せず）に連結されて支持されている。そのモータ６のトルクを出力する出力軸９が設けられている。この出力軸９とモータ６とは、直接連結されていてもよいが、この例では、例えば遊星歯車機構などから構成された減速機１０を介して連結されている。そして、出力軸９がホイール取付部であるホイールハブ１１に連結されていて、このホイールハブ１１に前述のホイール１が装着されている。
【００１６】
また、ホイールハブ１１と一体のブレーキディスク１２が設けられている。このブレーキディスク１２は、要は、ホイール１と一体となって回転すればよいので、出力軸９に取り付けられていてもよい。ブレーキディスク１２は、いわゆるソリッド型あるいはベンチレーテッド型のいずれであってもよい。そして、例えばハウジング７など車体側に支持された固定部に取り付けられたブレーキユニット１３によってブレーキディスク１２を制動するように構成されている。
【００１７】
すなわち、ハウジング７の外面等の固定部にキャリパ１４が取り付けられ、ブレーキディスク１２をその内側（車体側，図１での左側）と外側（図１での右側）とから挟み付けるブレーキパッド１５，１６がキャリパ１４に設けられている。これらキャリパ１４およびブレーキパッド１５，１６の構成は、従来の車両用ディスクブレーキと同様であって、各ブレーキパッド１５，１６毎に図示しないピストンが設けられ、そのピストンを油圧によって押すことにより、それぞれのブレーキパッド１５，１６をブレーキディスク１２に押し付けて摩擦力すなわち制動力を生じさせるように構成されている。なお、各ピストンおよびそれぞれのブレーキパッド１５，１６は、ピストンシールの弾性復帰力で後退移動させるようになっている。
【００１８】
各ブレーキパッド１５，１６を動作させるために、ブレーキユニット１３は、切換バルブや調圧バルブまた油圧ポンプなどの油圧源（いずれも図示せず）などの油圧機器を備えた油圧回路１７に接続されている。したがって、ブレーキディスク１２やブレーキユニット１３およびこの油圧回路１７ならびに図示しないブレーキペダルなどにより、ブレーキディスク１２およびブレーキユニット１３を制動部１２，１３とするブレーキ装置１８が構成されている。
【００１９】
また、前述のインホイールモータ５はバッテリーあるいは発電機などの電源１９から供給される電力で動作して駆動トルクを出力し、またホイール１から受けるトルクで強制的に回転させられて発電し、その際の反力が制動トルクとなるように構成されている。そして、このインホイールモータ５を制御するため、すなわちモータ６の回転を制御するための電子制御装置（ＥＣＵ）２０が設けられていて、この電子制御装置２０に対してモータ６が制御信号の伝達が可能なように接続されている。
【００２０】
この電子制御装置２０には、インホイールモータ５を制御するための各種センサが接続されていて、具体的には、インホイールモータ５の温度を検出する温度センサ２１、ハウジング７内部のオイルの油温を検出する油温センサ２２、車輪Ｗの回転速度を検出する車輪速センサ２３等からの検出信号が入力されるように構成されている。これにより、電子制御装置２０では、インホイールモータ５各部の温度状態などを検出することができる。これに対して、電子制御装置２０からは、例えばインバータ（図示せず）等を介してモータ６の回転をそれぞれ制御する信号が出力されるように構成されている。
【００２１】
上記のようにインホイールモータ５は、車輪Ｗのホイール１の内部に、ブレーキ装置１８の制動部１２，１３すなわちブレーキディスク１２およびブレーキユニット１３と共に設置される。前述したように、ブレーキ装置１８の制動部１２，１３は、ブレーキディスク１２とブレーキパッド１５，１６と間の摩擦力により制動力を発生させる構成であるから、制動時に摩擦による熱が発生する。したがって、インホイールモータ５は、近接されているブレーキ装置１８の制動部１２，１３で発生する熱の影響を不可避的に受けることになる。すなわち、制動部１２，１３で発生した熱が、近接するインホイールモータ５に伝達され易い構成となっている。
【００２２】
インホイールモータ５を運転する場合、負荷や回転数が増大するにしたがってインホイールモータ５自体の温度が上昇するが、インホイールモータ５の構成上許容できる温度の上限があり、そのため、インホイールモータ５を制御する際には、インホイールモータ５の温度が考慮される、すなわちインホイールモータ５の温度が検出されその値がインホイールモータ５の制御に反映させられるようになっている。したがって、上記のように、インホイールモータ５の温度に影響を与えるブレーキ装置１８の制動部１２，１３で発生する熱もインホイールモータ５の制御に反映させる必要がある。
【００２３】
そこで、この発明に係るインホイールモータ５の制御装置では、インホイールモータ５とその周囲との間の熱伝達を理論式に基づいてモデル化した、いわゆる熱伝達モデル（熱モデル）を用いて、例えばブレーキ装置１８で何らかの不具合が生じて制動部１２，１３が異常に発熱したような場合であっても、インホイールモータ５を適切に制御可能なように構成されている。
【００２４】
図２はその制御の一例を説明するためのフローチャートであって、このフローチャートで示されるルーチンは、所定の短時間毎に繰り返し実行される。図２において、先ず、インホイールモータ５の熱伝達モデル（熱モデル）を用いて、インホイールモータ５のモータ温度が推定される。また、インホイールモータ５の実際のモータ温度も温度センサ２１等により検出される（ステップＳ１）。
【００２５】
図３に示すように、熱伝達モデルＭとは、インホイールモータ５とその周囲の各部材等との間の熱伝達を理論上の計算式に基づいてモデル化したものであって、例えば、インホイールモータ５のモータ６とハウジング７との間の熱伝達、モータ６とハウジング７内のオイルとの間の熱伝達、またハウジング７内のオイルおよび減速機１０のギヤを介したモータ６とハウジング７との間の熱伝達、そしてハウジング７と外気との間の熱伝達等を理論式に基づいてインホイールモータ５のモータ温度を推定するためのモデルである。
【００２６】
より具体的には、図３に示すように、インホイールモータ５のモータ６とハウジング７との間の熱伝達、すなわちモータ６のハウジング７に対する固定部分などのモータ６とハウジング７との当接部における直接的な熱伝達が、例えばモータ６のケースやハウジング７の材質等に応じて決まる熱的な抵抗値が一定の条件下での理論式に基づいてモデル化されている。また、ハウジング７内のオイルや減速機１０のギヤと介したモータ６とハウジング７との間の間接的な熱伝達がモデル化されている。すなわち、モータ６とハウジング７内のオイルとの間の直接的な熱伝達が、そのオイルの油温の関数となる熱的な抵抗値の下での理論式に基づいてモデル化され、ハウジング７内のオイルとハウジング７との間の直接的な熱伝達が、熱的な抵抗値が一定の条件下での理論式に基づいてモデル化され、またハウジング７内のオイルと減速機１０のギヤとの間の直接的な熱伝達が、そのオイルの油温の関数となる熱的な抵抗値の下での理論式に基づいてモデル化され、さらに減速機１０のギヤとハウジング７との間の直接的な熱伝達が、熱的な抵抗値が一定の条件下での理論式に基づいてモデル化されている。そして、ハウジング７と外気との間の熱伝達、すなわち外気を介したハウジング７とブレーキ装置１８の制動部１２，１３との間の間接的な熱伝達が、車速の関数となる熱的な抵抗値の下での理論式に基づいてモデル化されている。
【００２７】
上記のようにして、熱伝達モデルＭに基づいてインホイールモータ５のモータ温度が推定されると、そのモータ温度の推定値Ｔ’と、温度センサ２１等により検出されるインホイールモータ５のモータ温度の実測値Ｔとの偏差が求められ、その偏差が閾値αよりも大きいか否かが判断される（ステップＳ２）。すなわち、
（ 実測値Ｔ−推定値Ｔ’）＞閾値α
が成立するか否かが判断される。ここで、閾値αは、推定値Ｔ’すなわちインホイールモータ５のモータ温度の理論値に対する実測値Ｔの誤差が許容範囲内であるか否かを判断するために予め設定された所定値であって、この発明における第１の閾値に相当するものである。
【００２８】
インホイールモータ５のモータ温度の実測値Ｔと推定値Ｔ’との偏差が、閾値α以下であることにより、このステップＳ２で否定的に判断された場合は、上記のステップＳ１へ戻り、従前と同様の制御が継続して実行される。
【００２９】
一方、図４に示すように、インホイールモータ５のモータ温度の実測値Ｔと推定値Ｔ’との偏差が閾値αよりも大きいことにより、ステップＳ２で肯定的に判断された場合には、ステップＳ３へ進み、インホイールモータ５の出力トルクの増加を制限してモータ温度の上昇を抑制するモータトルク制限制御が実行される。
【００３０】
具体的には、モータ温度の実測値Ｔの推定値（すなわち理論値）Ｔ’に対する乖離量が閾値αを超えて大きくなると、モータ温度がその許容温度Ｔａを超えることがないように、前述の熱伝達モデルＭを用いてインホイールモータ５の許容増加トルクが求められる。そして、その許容増加トルクに基づいて、すなわち許容増加トルクを超えることがないように、インホイールモータ５の出力トルクの増加が制限される。
【００３１】
続いて、モータ温度の推定値Ｔ’と実測値Ｔとの偏差が閾値βよりも大きいか否かが判断される（ステップＳ４）。すなわち、
（ 実測値Ｔ−推定値Ｔ’）＞閾値β
が成立するか否かが判断される。ここで、閾値βは、モータトルク制限制御を実行しているにもかかわらず、推定値Ｔ’すなわちインホイールモータ５のモータ温度の理論値に対する実測値Ｔの乖離が増大傾向にあることを判断するために予め設定された所定値であって、この発明における第２の閾値に相当するものである。
【００３２】
インホイールモータ５のモータ温度の実測値Ｔと推定値Ｔ’との偏差が、閾値β以下であることにより、このステップＳ４で否定的に判断された場合は、上記のステップＳ３へ戻り、従前と同様の制御が継続して実行される。
【００３３】
一方、図４に示すように、インホイールモータ５のモータ温度の実測値Ｔと推定値Ｔ’との偏差が閾値βよりも大きいことにより、ステップＳ４で肯定的に判断された場合には、ステップＳ５へ進み、モータ温度の推定値Ｔ’および実測値Ｔに基づいて、モータ温度がその許容温度Ｔａの到達するまでの時間が推定されて求められる。言い換えると、モータ温度の推定値Ｔ’と実測値Ｔにより推定される温度の上昇傾向でモータ温度が上昇を続けた場合にインホイールモータ５の運転を継続することが可能な残り時間が算出される。
【００３４】
また、そのようにして算出されたインホイールモータ５の運転を継続することが可能な残り時間を運転者に告知して認識させるための警告が発せられる（ステップＳ６）。例えば、表示モニタや警告ランプなどにより視覚的に運転者に警告したり、あるいは音声案内や警告音などにより聴覚的に運転者に警告することができる。
【００３５】
上記のようにモータトルク制限制御を実行しているにもかかわらず、インホイールモータ５のモータ温度の実測値Ｔと推定値Ｔ’との偏差が閾値βよりも大きくなった場合は、インホイールモータ５自体の制御の範囲外の影響を受けてモータ温度が上昇を続けていることが考えられる。具体的には、インホイールモータ５と近接して設けられているブレーキ装置１８の制動部１２，１３が異常に発熱していることが想定される。そこでこのステップＳ６では、インホイールモータ５の運転を継続することが可能な残り時間を運転者に警告することにより、ブレーキ装置１８で何らかの異常の発生が推定されることを運転者に認識させて、インホイールモータ５の運転を停止させること、すなわち車両を停止させることを促すための制御が実行される。
【００３６】
したがって、運転者にインホイールモータ５の運転可能な残り時間が警告されると、車両が停止したか否かが判断される（ステップＳ７）。未だ車両が停止していない、すなわち未だインホイールモータ５の運転が停止されていないことにより、このステップＳ７で否定的に判断された場合は、上記のステップＳ６へ戻り、従前と同様の制御が継続して実行される。言い換えると、車両が停止させられてインホイールモータ５の運転が停止されるまで、上記のステップＳ６，Ｓ７の制御が繰り返し実行される。
【００３７】
これに対して、車両が停止した、すなわちインホイールモータ５の運転が停止されたことにより、ステップＳ７で肯定的に判断された場合には、ステップＳ８へ進み、停止時間に応じた残りの走行可能時間が運転者に告知される。すなわち、モータ温度の実測値Ｔが推定値（理論値）Ｔ’から乖離して上昇を続けていた状態から、インホイールモータ５の運転が停止されたことにより、上昇を続けていたモータ温度の実測値Ｔは低下することになり、そのモータ温度が低下した分だけ許容温度Ｔａに対して余裕ができるので、その余裕分だけ、インホイールモータ５の運転可能な残り時間が増加することになる。そこでこのステップＳ８では、停止時間に応じた残りの走行可能時間を運転者に告知することにより、例えば車両を安全な場所に退避させたり、車両を適当な修理工場まで自走させるなど、運転者が適切に車両を走行させることを補助するための制御が実行される。そしてその後、このルーチンが一旦終了される。
【００３８】
以上のように、この発明に係るインホイールモータの制御装置によれば、インホイールモータ５の実モータ温度（モータ温度の実測値）Ｔが実測されるとともに、インホイールモータ５と外気との間の熱伝達を理論式に基づいてモデル化した熱伝達モデルＭを用いて、インホイールモータ５の推定モータ温度（モータ温度の推定値）Ｔ’が推定され、それら実モータ温度Ｔと推定モータ温度Ｔ’との偏差に基づいて、インホイールモータ５と近接して設けられるブレーキ装置１８の制動部１２，１３の発熱状態が推定されて判定される。そして、ブレーキ装置１８の制動部１２，１３が過熱状態であると判定された場合に、モータトルク制限制御が実行されてインホイールモータ５の出力トルクが制限される。すなわち、インホイールモータ５の出力トルクが制限されることにより、ブレーキ装置１８での異常な発熱の影響を受けてインホイールモータ５のモータ温度が過度に上昇してしまうことが回避される。そのため、ブレーキ装置１８で何らかの異常が発生し、そのブレーキ装置１８の制動部１２，１３が異常に発熱している事態を適切に推定して検出することができ、またその検出結果を制御に反映させてインホイールモータ５を適切に制御することができる。
【００３９】
また、ブレーキ装置１８の制動部１２，１３が過熱状態であると判定され、かつそれに対応してインホイールモータ５の出力トルクが制限されているにもかかわらず、インホイールモータ５の実モータ温度Ｔが上昇していると判定された場合に、インホイールモータ５の残りの運転可能時間が算出されて運転者に警告として告知される。そのため、ブレーキ装置１８で何らかの異常が発生し、そのブレーキ装置１８の制動部１２，１３での異常な発熱の影響を受けてインホイールモータ５のモータ温度が過度に上昇してしまう可能性があることを運転者に認識させることができ、インホイールモータ５の運転を停止させるなど、運転者に適切な操作を実行させ、インホイールモータ５を外部からの異常な発熱から保護することができる。
【００４０】
ここで、上述した具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、上述したステップＳ１を実行する機能的手段が、この発明における「モータ温度検出手段」および「モータ温度推定手段」に相当し、ステップＳ２，Ｓ４，Ｓ５を実行する機能的手段が、この発明における「ブレーキ過熱検出手段」に相当する。また、上述したステップＳ３を実行する機能的手段が、この発明における「モータトルク制限手段」に相当し、ステップＳ６，Ｓ７，Ｓ８を実行する機能的手段が、この発明における「警告手段」に相当する。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】この発明で制御の対象とするインホイールモータの構成例を模式的に示す概念図である。
【図２】この発明の制御装置による制御の一例を説明するためのフローチャートである。
【図３】図２に示す制御を実行する際に用いられるインホイールモータの熱伝達モデルを説明するための概念図である。
【図４】図２に示す制御を実行した場合の実モータ温度と推定モータ温度との関係等を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００４２】
１…ホイール、 ５…インホイールモータ、 １２…ブレーキディスク、 １３…ブレーキユニット、 １８…ブレーキ装置、 ２０…電子制御装置（ＥＣＵ）、 ２１…温度センサ、 ２２…油温センサ、 ２３…車輪速センサ、 Ｗ…車輪。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
摩擦力により車輪を制動するブレーキ装置と共に該車輪のホイール内もしくはその近傍に設けられ、該車輪に直接動力を伝達して駆動トルクあるいは制動トルクを作用させるインホイールモータの制御装置において、
前記インホイールモータの実際の温度を検出するモータ温度検出手段と、
前記インホイールモータの熱伝達モデルを用いて該インホイールモータの理論上の温度を推定するモータ温度推定手段と、
前記モータ温度検出手段により検出した実モータ温度と前記モータ温度推定手段により推定した推定モータ温度との偏差がブレーキ装置の過熱状態を判定するために予め定めた第１の閾値よりも大きい場合に、前記ブレーキ装置が過熱状態であると推定して検出するブレーキ過熱検出手段と、
前記ブレーキ過熱検出手段により前記ブレーキ装置が過熱状態であると判定された場合に、前記インホイールモータの出力トルクを制限するモータトルク制限手段と
を備えていることを特徴とするインホイールモータの制御装置。
【請求項２】
前記ブレーキ過熱検出手段は、前記ブレーキ装置が過熱状態であると判定しかつ前記インホイールモータの出力トルクが制限された状態で、前記実モータ温度と前記推定モータ温度との偏差が前記実モータ温度の上昇傾向を判定するために予め定めた第２の閾値よりも大きい場合に、前記インホイールモータの運転を停止させる必要があると判断する手段を含み、
前記ブレーキ過熱検出手段により前記インホイールモータの運転を停止させる必要があると判定された場合に、前記インホイールモータの運転可能時間を算出して運転者に告知する警告手段を更に備えている
ことを特徴とする請求項１に記載のインホイールモータの制御装置。
【請求項１】
摩擦力により車輪を制動するブレーキ装置と共に該車輪のホイール内もしくはその近傍に設けられ、該車輪に直接動力を伝達して駆動トルクあるいは制動トルクを作用させるインホイールモータの制御装置において、
前記インホイールモータの実際の温度を検出するモータ温度検出手段と、
前記インホイールモータの熱伝達モデルを用いて該インホイールモータの理論上の温度を推定するモータ温度推定手段と、
前記モータ温度検出手段により検出した実モータ温度と前記モータ温度推定手段により推定した推定モータ温度との偏差がブレーキ装置の過熱状態を判定するために予め定めた第１の閾値よりも大きい場合に、前記ブレーキ装置が過熱状態であると推定して検出するブレーキ過熱検出手段と、
前記ブレーキ過熱検出手段により前記ブレーキ装置が過熱状態であると判定された場合に、前記インホイールモータの出力トルクを制限するモータトルク制限手段と
を備えていることを特徴とするインホイールモータの制御装置。
【請求項２】
前記ブレーキ過熱検出手段は、前記ブレーキ装置が過熱状態であると判定しかつ前記インホイールモータの出力トルクが制限された状態で、前記実モータ温度と前記推定モータ温度との偏差が前記実モータ温度の上昇傾向を判定するために予め定めた第２の閾値よりも大きい場合に、前記インホイールモータの運転を停止させる必要があると判断する手段を含み、
前記ブレーキ過熱検出手段により前記インホイールモータの運転を停止させる必要があると判定された場合に、前記インホイールモータの運転可能時間を算出して運転者に告知する警告手段を更に備えている
ことを特徴とする請求項１に記載のインホイールモータの制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−７４９８８（Ｐ２０１０−７４９８８Ａ）
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４１２１２（Ｐ２００８−２４１２１２）
【出願日】平成２０年９月１９日（２００８．９．１９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月１９日（２００８．９．１９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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