車両駆動制御装置および、車両駆動装置の異常検知方法。
【課題】駆動トルク検知器を用いずに空転と車両駆動装置の異常とを識別可能な車両駆動制御装置を提供する。
【解決手段】一実施形態によれば、車両駆動制御装置は、インバータ１０と、制御部１１と、を備える。インバータは、車両を駆動するための複数の電動機２０１に、受電した直流電力を交流電力に変換し当該交流電力を供給する。制御部は、インバータを制御信号ＣＳにより制御する。制御部は、インバータが電力を供給する複数の電動機の回転速度を演算し、何れかの電動機の回転速度が、当該複数の電動機の回転速度から演算された基準速度よりも空転検知速度差だけ高くなった時、当該電動機のトルクを低下させる制御信号を出力し、所定時間後に、当該何れかの電動機の回転速度が基準速度より高い場合に異常信号ＭＳを出力する、電動機回転速度演算部１２を有する。
【解決手段】一実施形態によれば、車両駆動制御装置は、インバータ１０と、制御部１１と、を備える。インバータは、車両を駆動するための複数の電動機２０１に、受電した直流電力を交流電力に変換し当該交流電力を供給する。制御部は、インバータを制御信号ＣＳにより制御する。制御部は、インバータが電力を供給する複数の電動機の回転速度を演算し、何れかの電動機の回転速度が、当該複数の電動機の回転速度から演算された基準速度よりも空転検知速度差だけ高くなった時、当該電動機のトルクを低下させる制御信号を出力し、所定時間後に、当該何れかの電動機の回転速度が基準速度より高い場合に異常信号ＭＳを出力する、電動機回転速度演算部１２を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、車両駆動制御装置および、車両駆動装置の異常検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電車において、電動機の回転を歯車装置や車軸を介してレール上の車輪に伝達し、これにより車両を駆動する車両駆動装置が用いられている。このような車両では、加速時等に車輪とレールの摩擦力が減少することによって空転が生じることがある。そこで、車両駆動装置を制御する車両駆動制御装置は、車輪の空転を検知すると、車輪をレールに再粘着させるために、電動機の駆動トルクを絞り込むように構成されている。
【０００３】
一方、車両駆動装置の歯車装置や車軸等が破断した場合にも、電動機の負荷が急減するため、電動機の回転速度は急上昇し、空転と似た状態になる。車両駆動制御装置は、このような破断と空転とを識別できず、破断した場合にも電動機の駆動トルクを絞り込む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２４０４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のように破断時に駆動トルクを絞り込んでも電動機は動作し続けるので、歯車装置等にダメージを与える恐れがある。
【０００６】
このとき、駆動トルク検知器を用いることでこのような破断と空転とを識別できるが、通常動作に必要ない駆動トルク検知器を一般的な電車用車両駆動装置に設けることは部品点数・コストの増加につながってしまう。
【０００７】
本発明の目的は、駆動トルク検知器を用いずに空転と車両駆動装置の異常とを識別することが可能な車両駆動制御装置および、車両駆動装置の異常検知方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一実施形態によれば、車両駆動制御装置は、インバータと、制御部と、を備える。インバータは、車両を駆動するための複数の電動機に、受電した直流電力を交流電力に変換し当該交流電力を供給する。制御部は、インバータを制御信号により制御する。制御部は、インバータが電力を供給する複数の電動機の回転速度を演算し、何れかの電動機の回転速度が、当該複数の電動機の回転速度から演算された基準速度よりも空転検知速度差だけ高くなった時、当該電動機のトルクを低下させる制御信号を出力し、所定時間後に、当該何れかの電動機の回転速度が基準速度より高い場合に異常信号を出力する、電動機回転速度演算部を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係る車両駆動制御装置の概略的な構成を示す構成図である。
【図２】第１の実施形態に係る車両駆動装置の概略的な構成を示す構成図である。
【図３】第１の実施形態に係る車両駆動装置の故障時及び空転時の電動機回転速度の変化を示す図である。
【図４】第１の実施形態に係る車両駆動制御装置による車両駆動装置の異常検知動作を示すフローチャートである。
【図５】第２の実施形態に係る車両駆動制御装置の概略的な構成を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。これらの実施形態は、本発明を限定するものではない。
【００１１】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る車両駆動制御装置１００の概略的な構成を示す構成図である。図１に示すように、車両駆動制御装置１００は、インバータ１０と、制御部１１と、を備える。制御部１１は電動機回転速度演算部１２を有する。
【００１２】
車両駆動制御装置１００のインバータ１０は、受電部１０１と、４つの電動機２０１−１〜２０１−４と、に電気的に接続されている。各電動機２０１−１〜２０１−４は、対応する回転速度検出器２０２−１〜２０２−４に接続されている。４つの回転速度検出器２０２−１〜２０２−４からの回転速度データは、制御部１１の電動機回転速度演算部１２に供給されている。
【００１３】
図２は、本発明の第１の実施形態に係る車両駆動装置２００の概略的な構成を示す構成図である。図２に示すように、車両駆動装置２００は、車両駆動部２１０−１，２１０−４を備える。車両駆動装置２００は、図１に示した４つの電動機２０１−１〜２０１−４に対応した４組の車両駆動部２１０−１〜２１０−４を有するが、各車両駆動部２１０−１〜２１０−４は同一の構成を有しているため、ここでは２組のみを図示し、他の２組については図示及び説明を省略する。この車両駆動装置２００は、例えば、電車の１両の車両に設けられている。
【００１４】
車両駆動部２１０−１は、電動機２０１−１と、回転速度検知器２０２−１と、継手２０３−１と、歯車装置２０４−１と、車軸２０５−１と、２つの車輪２０６−１，２０６−１と、を有する。同様に、車両駆動部２１０−４は、電動機２０１−４と、回転速度検知器２０２−４と、継手２０３−４と、歯車装置２０４−４と、車軸２０５−４と、２つの車輪２０６−４，２０６−４と、を有する。
【００１５】
車両駆動部２１０−１において、電動機２０１−１の回転軸は、継手２０３−１を介して歯車装置２０４−１の入力軸に機械的に連結されている。歯車装置２０４−１の出力軸は、車軸２０５−１を介して２つの車輪２０６−１，２０６−１に機械的に連結されている。車両駆動部２１０−４についても同様に連結されているため、説明は省略する。
【００１６】
［作用］
次に、本実施形態による作用について説明する。
【００１７】
車両駆動装置２００は、４つの電動機２０１−１〜２０１−４により車両を駆動する。車両駆動部２１０−１では、電動機２０１−１が回転動作すると、その回転は継手２０３−１を介して歯車装置２０４−１に加えられる。歯車装置２０４−１は、加えられた回転を複数の歯車によって車軸２０５−１に伝達し、車軸２０５−１の回転によって２つの車輪２０６−１，２０６−１を回転させる。他の車両駆動部についても同様に動作する。つまり、各電動機２０１−１〜２０１−４の回転は、対応する車輪２０６−１〜２０６−４に伝達される。
【００１８】
車両駆動制御装置１００は、以下に説明するように、車両駆動装置２００を制御する。
【００１９】
架線等からパンタグラフにより受電された交流電力がインバータ（図示せず）によって一旦直流電力に変換され、受電部１０１は、その変換された直流電力を受電する。あるいは、受電部１０１は、架線等からパンタグラフにより受電された直流電力を受電してもよい。
【００２０】
インバータ１０は、受電部１０１で受電した直流電力を制御信号ＣＳに応じて交流電力（パルス幅制御された可変電圧・可変周波数の３相の交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗ）に変換する。そして、インバータ１０は、当該交流電力を複数の電動機２０１−１〜２０１−４に供給する。
【００２１】
各電動機２０１−１〜２０１−４は、供給された交流電力によって回転動作する。
【００２２】
各回転速度検出器２０２−１〜２０２−４は、対応する電動機２０１−１〜２０１−４の回転速度を検出して、検出された回転速度データを電動機回転速度演算部１２に供給する。
【００２３】
制御部１１は、制御信号ＣＳを生成して、この制御信号ＣＳによりインバータ１０を制御する。例えば、制御部１１は、外部から入力された運転指令信号等（図示せず）に応じて、車両が加速するよう制御信号ＣＳを生成する。
【００２４】
電動機回転速度演算部１２は、供給された４つの回転速度データを用いて、４つの電動機２０１−１〜２０１−４の回転速度を演算する。そして、電動機回転速度演算部１２は、当該４つの電動機２０１−１〜２０１−４の回転速度から基準速度を演算する。基準速度の演算方法は、既知の様々な方法を用いることができる。例えば、４つの電動機２０１−１〜２０１−４の回転速度のうち、２番目および３番目に高い回転速度の平均を基準速度としてもよい。
【００２５】
さらに、電動機回転速度演算部１２は、何れかの電動機が空転すると空転した車輪の回転速度は基準速度よりも空転検知速度差だけ高くなり空転を検知し、当該電動機のトルクを低下させるよう制御部１１に制御信号ＣＳを出力させる。空転検知速度差は、例えば、基準速度に比例してもよい。その上で、電動機回転速度演算部１２は、その所定時間後に、当該電動機の回転速度がその時点の基準速度より高い場合に異常信号ＭＳを出力する。この所定時間は、実験やシミュレーション等によって決定すればよい。
【００２６】
インバータ１０は、電動機回転速度演算部１２から異常信号ＭＳが出力されると、電動機２０１−１〜２０１−４への交流電力の供給を停止する。
【００２７】
車両駆動制御装置１００の具体的な動作の一例について、図３を参照して以下に説明する。
【００２８】
図３は、本発明の第１の実施形態に係る車両駆動装置２００の異常時及び空転時の電動機２０１−１の回転速度の変化を示す図である。図３（ａ）は、車両駆動装置２００の異常時を示し、図３（ｂ）は、車両駆動装置２００の車輪２０６−１の空転時を示す。
【００２９】
図３（ａ）の例では、電動機２０１−１の回転速度が時間と共に増加している時（即ち、車両の加速時）、時刻Ａにおいて、車両駆動装置２００の車軸２０５−１等に破断が発生している。つまり、電動機２０１−１の回転軸と、車輪２０６−１との機械的接続が切断されて、電動機２０１−１の負荷が減少している。このため、図示するように、電動機２０１−１の回転速度は急上昇する。よって、電動機回転速度演算部１２は、電動機２０１−１の回転速度が基準速度よりも空転検知速度差だけ高くなった時、空転を検知して、電動機２０１−１の回転速度を低下させるよう、即ちそのトルクを絞り込むよう、制御部１１に制御信号ＣＳを出力させる（時刻Ｂ）。
【００３０】
しかし、図３（ａ）の例では、電動機２０１−１の負荷が減少しているため、電動機２０１−１のすべりは電動機２０１−２〜２０１−４のすべりよりも小さくなるので、トルクが絞り込まれてもすべり差分だけ基準速度よりも回転速度が高い状態が維持される。即ち、電動機２０１−１の回転速度は高いままである。よって、電動機回転速度演算部１２は、時刻Ｂから所定時間後の時刻Ｄに、電動機２０１−１の回転速度がその時点の基準速度より高いため、異常信号ＭＳを出力する。
【００３１】
これに対して、図３（ｂ）に示すように、車輪２０６−１の空転時においては、時刻Ａに空転が発生して電動機２０１−１の回転速度は急上昇する。よって、図３（ａ）と同様に、電動機回転速度演算部１２は、電動機２０１−１の回転速度が基準速度よりも空転検知速度差だけ高くなった時、空転を検知して、電動機２０１−１のトルクを低下させるよう制御部１１に制御信号ＣＳを出力させる（時刻Ｂ）。
【００３２】
その後、図３（ａ）の例とは異なり、電動機２０１−１のトルクが低下するので、時刻Ｃにおいて車輪２０６−１がレールに再粘着する。よって、その後、時刻Ｄに達する前に、電動機２０１−１の回転速度が低下して基準速度に復帰する。
【００３３】
よって、電動機回転速度演算部１２は、時刻Ｂから所定時間後の時刻Ｄに、電動機２０１−１の回転速度がその時点の基準速度より高くないため、異常信号を出力しない。
【００３４】
なお、本実施形態では、１つのインバータ１０が４つの電動機２０１−１〜２０１−４を制御する。即ち、各電動機２０１−１〜２０１−４を独立して制御できない。そのため、時刻Ａ以降、トルクが絞り込まれる時刻Ｂまでは、基準速度は時刻Ａまでとほぼ同じ増加率で増加するが、時刻Ｂ以降では、他の３つの電動機２０１−２〜２０１−４の回転速度（図示せず）の増加率も低下するので、図示するように基準速度の増加率も低下するようになる。
【００３５】
図４は、本発明の第１の実施形態に係る車両駆動制御装置１００による車両駆動装置２００の異常検知動作を示すフローチャートである。
【００３６】
まず、電動機回転速度演算部１２により、何れかの電動機の回転速度が基準速度よりも空転検知速度差だけ高くなったか否か判定する（ステップＳ１１）。何れかの電動機の回転速度が基準速度よりも空転検知速度差だけ高くなっていない場合（ステップＳ１１；Ｎｏ）、ステップＳ１１の判定に戻る。
【００３７】
何れかの電動機の回転速度が基準速度よりも空転検知速度差だけ高くなった場合（ステップＳ１１；Ｙｅｓ）、トルクを絞り込む（ステップＳ１２）。即ち、当該電動機の回転速度を低下させるよう制御部１１に制御信号ＣＳを出力させる。
【００３８】
次に、電動機回転速度演算部１２により、ステップＳ１２の処理から所定時間後に、当該電動機の回転速度がその時点の基準速度より高いか否か判定する（ステップＳ１３）。当該電動機の回転速度がその時点の基準速度より高い場合（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）、電動機回転速度演算部１２により異常信号ＭＳを出力することで、異常を検知する（ステップＳ１４）。異常信号ＭＳを受けたインバータ１０は、電動機２０１−１〜２０１−４への交流電力の供給を停止する。前述のように、このような場合として、車軸等が破断していた場合がある。
【００３９】
一方、当該電動機の回転速度がその時点の基準速度より高くない場合（ステップＳ１３；Ｎｏ）、通常制御に復帰する（ステップＳ１５）。前述のように、このような場合として、車輪が空転していた場合がある。引き続き異常検知を行う場合には、ステップＳ１に戻る。
【００４０】
［効果］
以上で説明したように、本実施形態によれば、何れかの電動機の回転速度が基準速度よりも空転検知速度差だけ高くなった時、当該電動機のトルクを低下させるよう制御部１１に制御信号ＣＳを出力させるようにしている。そして、その所定時間後に、当該電動機の回転速度がその時点の基準速度より高い場合に異常信号ＭＳを出力するようにしている。これにより、空転が生じていた場合には、所定時間後に車輪が再粘着することで当該電動機の回転速度は基準速度に復帰するため、異常信号ＭＳは出力されない。一方、車両駆動装置２００に車軸等の破断による異常が発生した場合には、当該電動機の負荷が減少しすべりが小さいため、上記所定時間後に当該電動機の回転速度は基準速度より高くなっている。そのため、異常信号ＭＳを出力する。よって、トルク検知器を用いずに空転と車両駆動装置２００の異常とを識別できる。また、異常信号ＭＳに応じて電動機２０１−１〜２０１−４を動作しないようにできるため、歯車装置等にダメージを与える恐れがなくなると共に、発火等の恐れもなくなる。
【００４１】
（第２の実施形態）
本実施形態は、電動機毎にインバータ及び制御部を備える点が、第１の実施形態と異なる。
【００４２】
図５は、本発明の第２の実施形態に係る車両駆動制御装置１００ａの概略的な構成を示す構成図である。図５に示すように、車両駆動制御装置１００ａは、インバータ１０−１〜１０−４と、制御部１１−１〜１１−４と、を備える。制御部１１−１は電動機回転速度演算部１２−１を有し、制御部１１−２は電動機回転速度演算部１２−２を有する。制御部１１−３は電動機回転速度演算部１２−３を有し、制御部１１−４は電動機回転速度演算部１２−４を有する。
【００４３】
車両駆動制御装置１００ａの各インバータ１０−１〜１０−４は、受電部１０１と、対応する電動機２０１−１〜２０１−４と、に電気的に接続されている。各電動機２０１−１〜２０１−４は、対応する回転速度検出器２０２−１〜２０２−４に接続されている。各回転速度検出器２０２−１〜２０２−４からの回転速度データは、対応する制御部１１−１〜１１−４の電動機回転速度演算部１２−１〜１２−４に供給されている。
【００４４】
車両駆動制御装置１００ａは、第１の実施形態と同様に、図２の車両駆動装置２００を制御する。
【００４５】
［作用］
次に、本実施形態による作用について説明する。
【００４６】
受電部１０１は、第１の実施形態と同様に、直流電力を受電する。
【００４７】
インバータ１０−１は、受電部１０１で受電した直流電力を制御信号ＣＳ１に応じて交流電力（交流電圧Ｖｕ１，Ｖｖ１，Ｖｗ１）に変換し、当該交流電力を電動機２０１−１に供給する。電動機２０１−１は、供給された交流電力によって回転動作する。回転速度検出器２０２−１は、電動機２０１−１の回転速度を検出して、検出された回転速度データを電動機回転速度演算部１２−１に供給する。制御部１１−１は、生成した制御信号ＣＳ１によりインバータ１０−１を制御する。
【００４８】
電動機回転速度演算部１２−１は、電動機２０１−１の回転速度が基準速度よりも空転検知速度差だけ高くなった時、空転を検知し、当該電動機２０１−１の回転速度を低下させるよう制御部１１−１に制御信号ＣＳ１を出力させる。その上で、電動機回転速度演算部１２−１は、その所定時間後に、当該電動機２０１−１の回転速度がその時点の基準速度より高い場合に異常信号ＭＳ１を出力する。インバータ１０−１は、電動機回転速度演算部１２−１から異常信号ＭＳ１が出力されると、電動機２０１−１への交流電力の供給を停止する。
【００４９】
他のインバータ１０−２、制御部１１−２、電動機回転速度演算部１２−２、電動機２０１−２及び回転速度検出器２０２−２の組と、インバータ１０−３、制御部１１−３、電動機回転速度演算部１２−３、電動機２０１−３及び回転速度検出器２０２−３の組と、インバータ１０−４、制御部１１−４、電動機回転速度演算部１２−４、電動機２０１−４及び回転速度検出器２０２−４の組と、についても同様に動作する。
【００５０】
また、電動機回転速度演算部１２−１〜１２−４は、演算された回転速度等を互いに通信可能に構成されている。そして、例えば、電動機回転速度演算部１２−１は、通信によって得られた４つの電動機２０１−１〜２０１−４の回転速度から基準速度を演算する。基準速度の演算方法は、第１の実施形態と同様である。演算された基準速度も、電動機回転速度演算部１２−１〜１２−４により互いに通信される。他の電動機回転速度演算部１２−２〜１２−４の何れかが基準速度を演算してもよい。また、図示しない基準速度演算部を設けて、この基準速度演算部が基準速度を演算するように構成してもよい。
【００５１】
以上で説明した作用をまとめると、次のようになる。
【００５２】
インバータ１０−１〜１０−４は、それぞれ、受電部１０１で受電した直流電力を対応する制御信号ＣＳ１〜ＣＳ４に応じて交流電力（３相の交流電圧Ｖｕ１〜Ｖｕ４，Ｖｖ１〜Ｖｖ４，Ｖｗ１〜Ｖｗ４）に変換する。そして、インバータ１０−１〜１０−４は、それぞれ、当該交流電力を対応する電動機２０１−１〜２０１−４に供給する。
【００５３】
各電動機２０１−１〜２０１−４は、供給された交流電力によって回転動作する。
【００５４】
各回転速度検出器２０２−１〜２０１−４は、対応する電動機２０１−１〜２０１−４の回転速度を検出して、検出された回転速度データを対応する電動機回転速度演算部１２−１〜１２−４に供給する。
【００５５】
制御部１１−１〜１１−４は、それぞれ、対応する制御信号ＣＳ１〜ＣＳ４を生成して、この制御信号ＣＳ１〜ＣＳ４により対応するインバータ１０−１〜１０−４を制御する。例えば、各制御部１１−１〜１１−４は、外部から入力された運転指令信号等（図示せず）に応じて、車両が加速するよう対応する制御信号ＣＳ１〜ＣＳ４を生成する。
【００５６】
各電動機回転速度演算部１２−１〜１２−４は、供給された対応する回転速度データを用いて、対応する電動機２０１−１〜２０１−４の回転速度を演算する。
【００５７】
さらに、各電動機回転速度演算部１２−１〜１２−４は、対応する電動機２０１−１〜２０１−４の回転速度が基準速度よりも空転検知速度差だけ高くなった時、空転を検知し、当該対応する電動機の回転速度を低下させるよう対応する制御部１１−１〜１１−４に制御信号ＣＳ１〜ＣＳ４を出力させる。その上で、各電動機回転速度演算部１２−１〜１２−４は、その所定時間後に、当該対応する電動機の回転速度がその時点の基準速度より高い場合に異常信号ＭＳ１〜ＭＳ４を出力する。
【００５８】
各インバータ１０−１〜１０−４は、対応する電動機回転速度演算部１２−１〜１２−４から異常信号ＭＳ１〜ＭＳ４が出力されると、対応する電動機２０１−１〜２０１−４への交流電力の供給を停止する。
【００５９】
本実施形態によっても、車両駆動制御装置１００ａは、図３及び図４を参照して説明した第１の実施形態と同様に動作する。なお、本実施形態では、各インバータ１０−１〜１０−４が対応する電動機２０１−１〜２０１−４を制御する。即ち、各電動機２０１−１〜２０１−４は独立して制御可能である。従って、図３とは異なり、トルクが絞り込まれる時刻Ｂ以降も、時刻Ａまでとほぼ同じ増加率で基準速度は増加する。
【００６０】
［効果］
以上で説明したように、本実施形態によれば、何れかの電動機の回転速度が基準速度よりも空転検知速度差だけ高くなった時、当該電動機のトルクを低下させるようにしている。そして、その所定時間後に、当該電動機の回転速度がその時点の基準速度より高い場合に対応する異常信号を出力するようにしている。これにより、空転が生じていた場合には、所定時間後に車輪が再粘着することで当該電動機の回転速度は基準速度に復帰するため、異常信号ＭＳ１〜ＭＳ４は出力されない。一方、車両駆動装置２００に車軸等の破断による異常が発生した場合には、当該電動機の負荷が減少しすべりが小さいため、上記所定時間後に、当該電動機の回転速度は基準速度より高くなっている。そのため、当該電動機に対応する異常信号を出力する。よって、トルク検知器を用いずに空転と車両駆動装置２００の異常とを識別できる。また、異常信号ＭＳ１〜ＭＳ４に応じて対応する電動機を動作しないようにできるため、歯車装置等にダメージを与える恐れがなくなると共に、発火等の恐れもなくなる。
【００６１】
このように、以上で説明した実施形態によれば、駆動トルク検知器を用いずに空転と車両駆動装置の異常とを識別できる。
【００６２】
（変形例）
上述した各実施形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、変形の一例について説明する。
【００６３】
例えば、回転速度検出器２０２−１〜２０２−４を用いずに、電動機回転速度演算部１２，１２−１〜１２−４は、電動機２０１−１〜２０１−４に供給される交流電圧から電動機２０１−１〜２０１−４の回転速度を演算してもよい。
【００６４】
また、以上の実施形態では、１両の車両が有する車両駆動装置２００は、４組の車両駆動部２１０−１〜２１０−４を有する一例について説明したが、これに限られない。例えば、６組等、複数組の車両駆動部を有してもよい。このような場合においても、第１の実施形態においては、インバータ１０が交流電力を複数の電動機に供給すると共に、電動機回転速度演算部１２が複数の電動機の回転速度を演算するようにして、以上の説明と同様に動作可能である。また、第２の実施形態においても、車両駆動制御装置１００ａが電動機の数と同数の複数の制御部及び複数のインバータを有するようにして、以上の説明と同様に動作可能である。
【００６５】
これらの変形例によっても、上記実施形態と同様の効果が得られる。
【００６６】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００６７】
１０，１０−１〜１０−４ インバータ
１１，１１−１〜１１−４ 制御部
１２，１２−１〜１２−４ 電動機回転速度演算部
１００，１００ａ 車両駆動制御装置
１０１ 受電部
２００ 車両駆動装置
２０１−１〜２０１−４ 電動機
２０２−１〜２０２−４ 回転速度検出器
２０３−１，２０３−４ 継手
２０４−１，２０４−４ 歯車装置
２０５−１，２０５−４ 車軸
２０６−１，２０６−４ 車輪
２１０−１，２１０−４ 車両駆動部
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、車両駆動制御装置および、車両駆動装置の異常検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電車において、電動機の回転を歯車装置や車軸を介してレール上の車輪に伝達し、これにより車両を駆動する車両駆動装置が用いられている。このような車両では、加速時等に車輪とレールの摩擦力が減少することによって空転が生じることがある。そこで、車両駆動装置を制御する車両駆動制御装置は、車輪の空転を検知すると、車輪をレールに再粘着させるために、電動機の駆動トルクを絞り込むように構成されている。
【０００３】
一方、車両駆動装置の歯車装置や車軸等が破断した場合にも、電動機の負荷が急減するため、電動機の回転速度は急上昇し、空転と似た状態になる。車両駆動制御装置は、このような破断と空転とを識別できず、破断した場合にも電動機の駆動トルクを絞り込む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２４０４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のように破断時に駆動トルクを絞り込んでも電動機は動作し続けるので、歯車装置等にダメージを与える恐れがある。
【０００６】
このとき、駆動トルク検知器を用いることでこのような破断と空転とを識別できるが、通常動作に必要ない駆動トルク検知器を一般的な電車用車両駆動装置に設けることは部品点数・コストの増加につながってしまう。
【０００７】
本発明の目的は、駆動トルク検知器を用いずに空転と車両駆動装置の異常とを識別することが可能な車両駆動制御装置および、車両駆動装置の異常検知方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一実施形態によれば、車両駆動制御装置は、インバータと、制御部と、を備える。インバータは、車両を駆動するための複数の電動機に、受電した直流電力を交流電力に変換し当該交流電力を供給する。制御部は、インバータを制御信号により制御する。制御部は、インバータが電力を供給する複数の電動機の回転速度を演算し、何れかの電動機の回転速度が、当該複数の電動機の回転速度から演算された基準速度よりも空転検知速度差だけ高くなった時、当該電動機のトルクを低下させる制御信号を出力し、所定時間後に、当該何れかの電動機の回転速度が基準速度より高い場合に異常信号を出力する、電動機回転速度演算部を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係る車両駆動制御装置の概略的な構成を示す構成図である。
【図２】第１の実施形態に係る車両駆動装置の概略的な構成を示す構成図である。
【図３】第１の実施形態に係る車両駆動装置の故障時及び空転時の電動機回転速度の変化を示す図である。
【図４】第１の実施形態に係る車両駆動制御装置による車両駆動装置の異常検知動作を示すフローチャートである。
【図５】第２の実施形態に係る車両駆動制御装置の概略的な構成を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。これらの実施形態は、本発明を限定するものではない。
【００１１】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る車両駆動制御装置１００の概略的な構成を示す構成図である。図１に示すように、車両駆動制御装置１００は、インバータ１０と、制御部１１と、を備える。制御部１１は電動機回転速度演算部１２を有する。
【００１２】
車両駆動制御装置１００のインバータ１０は、受電部１０１と、４つの電動機２０１−１〜２０１−４と、に電気的に接続されている。各電動機２０１−１〜２０１−４は、対応する回転速度検出器２０２−１〜２０２−４に接続されている。４つの回転速度検出器２０２−１〜２０２−４からの回転速度データは、制御部１１の電動機回転速度演算部１２に供給されている。
【００１３】
図２は、本発明の第１の実施形態に係る車両駆動装置２００の概略的な構成を示す構成図である。図２に示すように、車両駆動装置２００は、車両駆動部２１０−１，２１０−４を備える。車両駆動装置２００は、図１に示した４つの電動機２０１−１〜２０１−４に対応した４組の車両駆動部２１０−１〜２１０−４を有するが、各車両駆動部２１０−１〜２１０−４は同一の構成を有しているため、ここでは２組のみを図示し、他の２組については図示及び説明を省略する。この車両駆動装置２００は、例えば、電車の１両の車両に設けられている。
【００１４】
車両駆動部２１０−１は、電動機２０１−１と、回転速度検知器２０２−１と、継手２０３−１と、歯車装置２０４−１と、車軸２０５−１と、２つの車輪２０６−１，２０６−１と、を有する。同様に、車両駆動部２１０−４は、電動機２０１−４と、回転速度検知器２０２−４と、継手２０３−４と、歯車装置２０４−４と、車軸２０５−４と、２つの車輪２０６−４，２０６−４と、を有する。
【００１５】
車両駆動部２１０−１において、電動機２０１−１の回転軸は、継手２０３−１を介して歯車装置２０４−１の入力軸に機械的に連結されている。歯車装置２０４−１の出力軸は、車軸２０５−１を介して２つの車輪２０６−１，２０６−１に機械的に連結されている。車両駆動部２１０−４についても同様に連結されているため、説明は省略する。
【００１６】
［作用］
次に、本実施形態による作用について説明する。
【００１７】
車両駆動装置２００は、４つの電動機２０１−１〜２０１−４により車両を駆動する。車両駆動部２１０−１では、電動機２０１−１が回転動作すると、その回転は継手２０３−１を介して歯車装置２０４−１に加えられる。歯車装置２０４−１は、加えられた回転を複数の歯車によって車軸２０５−１に伝達し、車軸２０５−１の回転によって２つの車輪２０６−１，２０６−１を回転させる。他の車両駆動部についても同様に動作する。つまり、各電動機２０１−１〜２０１−４の回転は、対応する車輪２０６−１〜２０６−４に伝達される。
【００１８】
車両駆動制御装置１００は、以下に説明するように、車両駆動装置２００を制御する。
【００１９】
架線等からパンタグラフにより受電された交流電力がインバータ（図示せず）によって一旦直流電力に変換され、受電部１０１は、その変換された直流電力を受電する。あるいは、受電部１０１は、架線等からパンタグラフにより受電された直流電力を受電してもよい。
【００２０】
インバータ１０は、受電部１０１で受電した直流電力を制御信号ＣＳに応じて交流電力（パルス幅制御された可変電圧・可変周波数の３相の交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗ）に変換する。そして、インバータ１０は、当該交流電力を複数の電動機２０１−１〜２０１−４に供給する。
【００２１】
各電動機２０１−１〜２０１−４は、供給された交流電力によって回転動作する。
【００２２】
各回転速度検出器２０２−１〜２０２−４は、対応する電動機２０１−１〜２０１−４の回転速度を検出して、検出された回転速度データを電動機回転速度演算部１２に供給する。
【００２３】
制御部１１は、制御信号ＣＳを生成して、この制御信号ＣＳによりインバータ１０を制御する。例えば、制御部１１は、外部から入力された運転指令信号等（図示せず）に応じて、車両が加速するよう制御信号ＣＳを生成する。
【００２４】
電動機回転速度演算部１２は、供給された４つの回転速度データを用いて、４つの電動機２０１−１〜２０１−４の回転速度を演算する。そして、電動機回転速度演算部１２は、当該４つの電動機２０１−１〜２０１−４の回転速度から基準速度を演算する。基準速度の演算方法は、既知の様々な方法を用いることができる。例えば、４つの電動機２０１−１〜２０１−４の回転速度のうち、２番目および３番目に高い回転速度の平均を基準速度としてもよい。
【００２５】
さらに、電動機回転速度演算部１２は、何れかの電動機が空転すると空転した車輪の回転速度は基準速度よりも空転検知速度差だけ高くなり空転を検知し、当該電動機のトルクを低下させるよう制御部１１に制御信号ＣＳを出力させる。空転検知速度差は、例えば、基準速度に比例してもよい。その上で、電動機回転速度演算部１２は、その所定時間後に、当該電動機の回転速度がその時点の基準速度より高い場合に異常信号ＭＳを出力する。この所定時間は、実験やシミュレーション等によって決定すればよい。
【００２６】
インバータ１０は、電動機回転速度演算部１２から異常信号ＭＳが出力されると、電動機２０１−１〜２０１−４への交流電力の供給を停止する。
【００２７】
車両駆動制御装置１００の具体的な動作の一例について、図３を参照して以下に説明する。
【００２８】
図３は、本発明の第１の実施形態に係る車両駆動装置２００の異常時及び空転時の電動機２０１−１の回転速度の変化を示す図である。図３（ａ）は、車両駆動装置２００の異常時を示し、図３（ｂ）は、車両駆動装置２００の車輪２０６−１の空転時を示す。
【００２９】
図３（ａ）の例では、電動機２０１−１の回転速度が時間と共に増加している時（即ち、車両の加速時）、時刻Ａにおいて、車両駆動装置２００の車軸２０５−１等に破断が発生している。つまり、電動機２０１−１の回転軸と、車輪２０６−１との機械的接続が切断されて、電動機２０１−１の負荷が減少している。このため、図示するように、電動機２０１−１の回転速度は急上昇する。よって、電動機回転速度演算部１２は、電動機２０１−１の回転速度が基準速度よりも空転検知速度差だけ高くなった時、空転を検知して、電動機２０１−１の回転速度を低下させるよう、即ちそのトルクを絞り込むよう、制御部１１に制御信号ＣＳを出力させる（時刻Ｂ）。
【００３０】
しかし、図３（ａ）の例では、電動機２０１−１の負荷が減少しているため、電動機２０１−１のすべりは電動機２０１−２〜２０１−４のすべりよりも小さくなるので、トルクが絞り込まれてもすべり差分だけ基準速度よりも回転速度が高い状態が維持される。即ち、電動機２０１−１の回転速度は高いままである。よって、電動機回転速度演算部１２は、時刻Ｂから所定時間後の時刻Ｄに、電動機２０１−１の回転速度がその時点の基準速度より高いため、異常信号ＭＳを出力する。
【００３１】
これに対して、図３（ｂ）に示すように、車輪２０６−１の空転時においては、時刻Ａに空転が発生して電動機２０１−１の回転速度は急上昇する。よって、図３（ａ）と同様に、電動機回転速度演算部１２は、電動機２０１−１の回転速度が基準速度よりも空転検知速度差だけ高くなった時、空転を検知して、電動機２０１−１のトルクを低下させるよう制御部１１に制御信号ＣＳを出力させる（時刻Ｂ）。
【００３２】
その後、図３（ａ）の例とは異なり、電動機２０１−１のトルクが低下するので、時刻Ｃにおいて車輪２０６−１がレールに再粘着する。よって、その後、時刻Ｄに達する前に、電動機２０１−１の回転速度が低下して基準速度に復帰する。
【００３３】
よって、電動機回転速度演算部１２は、時刻Ｂから所定時間後の時刻Ｄに、電動機２０１−１の回転速度がその時点の基準速度より高くないため、異常信号を出力しない。
【００３４】
なお、本実施形態では、１つのインバータ１０が４つの電動機２０１−１〜２０１−４を制御する。即ち、各電動機２０１−１〜２０１−４を独立して制御できない。そのため、時刻Ａ以降、トルクが絞り込まれる時刻Ｂまでは、基準速度は時刻Ａまでとほぼ同じ増加率で増加するが、時刻Ｂ以降では、他の３つの電動機２０１−２〜２０１−４の回転速度（図示せず）の増加率も低下するので、図示するように基準速度の増加率も低下するようになる。
【００３５】
図４は、本発明の第１の実施形態に係る車両駆動制御装置１００による車両駆動装置２００の異常検知動作を示すフローチャートである。
【００３６】
まず、電動機回転速度演算部１２により、何れかの電動機の回転速度が基準速度よりも空転検知速度差だけ高くなったか否か判定する（ステップＳ１１）。何れかの電動機の回転速度が基準速度よりも空転検知速度差だけ高くなっていない場合（ステップＳ１１；Ｎｏ）、ステップＳ１１の判定に戻る。
【００３７】
何れかの電動機の回転速度が基準速度よりも空転検知速度差だけ高くなった場合（ステップＳ１１；Ｙｅｓ）、トルクを絞り込む（ステップＳ１２）。即ち、当該電動機の回転速度を低下させるよう制御部１１に制御信号ＣＳを出力させる。
【００３８】
次に、電動機回転速度演算部１２により、ステップＳ１２の処理から所定時間後に、当該電動機の回転速度がその時点の基準速度より高いか否か判定する（ステップＳ１３）。当該電動機の回転速度がその時点の基準速度より高い場合（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）、電動機回転速度演算部１２により異常信号ＭＳを出力することで、異常を検知する（ステップＳ１４）。異常信号ＭＳを受けたインバータ１０は、電動機２０１−１〜２０１−４への交流電力の供給を停止する。前述のように、このような場合として、車軸等が破断していた場合がある。
【００３９】
一方、当該電動機の回転速度がその時点の基準速度より高くない場合（ステップＳ１３；Ｎｏ）、通常制御に復帰する（ステップＳ１５）。前述のように、このような場合として、車輪が空転していた場合がある。引き続き異常検知を行う場合には、ステップＳ１に戻る。
【００４０】
［効果］
以上で説明したように、本実施形態によれば、何れかの電動機の回転速度が基準速度よりも空転検知速度差だけ高くなった時、当該電動機のトルクを低下させるよう制御部１１に制御信号ＣＳを出力させるようにしている。そして、その所定時間後に、当該電動機の回転速度がその時点の基準速度より高い場合に異常信号ＭＳを出力するようにしている。これにより、空転が生じていた場合には、所定時間後に車輪が再粘着することで当該電動機の回転速度は基準速度に復帰するため、異常信号ＭＳは出力されない。一方、車両駆動装置２００に車軸等の破断による異常が発生した場合には、当該電動機の負荷が減少しすべりが小さいため、上記所定時間後に当該電動機の回転速度は基準速度より高くなっている。そのため、異常信号ＭＳを出力する。よって、トルク検知器を用いずに空転と車両駆動装置２００の異常とを識別できる。また、異常信号ＭＳに応じて電動機２０１−１〜２０１−４を動作しないようにできるため、歯車装置等にダメージを与える恐れがなくなると共に、発火等の恐れもなくなる。
【００４１】
（第２の実施形態）
本実施形態は、電動機毎にインバータ及び制御部を備える点が、第１の実施形態と異なる。
【００４２】
図５は、本発明の第２の実施形態に係る車両駆動制御装置１００ａの概略的な構成を示す構成図である。図５に示すように、車両駆動制御装置１００ａは、インバータ１０−１〜１０−４と、制御部１１−１〜１１−４と、を備える。制御部１１−１は電動機回転速度演算部１２−１を有し、制御部１１−２は電動機回転速度演算部１２−２を有する。制御部１１−３は電動機回転速度演算部１２−３を有し、制御部１１−４は電動機回転速度演算部１２−４を有する。
【００４３】
車両駆動制御装置１００ａの各インバータ１０−１〜１０−４は、受電部１０１と、対応する電動機２０１−１〜２０１−４と、に電気的に接続されている。各電動機２０１−１〜２０１−４は、対応する回転速度検出器２０２−１〜２０２−４に接続されている。各回転速度検出器２０２−１〜２０２−４からの回転速度データは、対応する制御部１１−１〜１１−４の電動機回転速度演算部１２−１〜１２−４に供給されている。
【００４４】
車両駆動制御装置１００ａは、第１の実施形態と同様に、図２の車両駆動装置２００を制御する。
【００４５】
［作用］
次に、本実施形態による作用について説明する。
【００４６】
受電部１０１は、第１の実施形態と同様に、直流電力を受電する。
【００４７】
インバータ１０−１は、受電部１０１で受電した直流電力を制御信号ＣＳ１に応じて交流電力（交流電圧Ｖｕ１，Ｖｖ１，Ｖｗ１）に変換し、当該交流電力を電動機２０１−１に供給する。電動機２０１−１は、供給された交流電力によって回転動作する。回転速度検出器２０２−１は、電動機２０１−１の回転速度を検出して、検出された回転速度データを電動機回転速度演算部１２−１に供給する。制御部１１−１は、生成した制御信号ＣＳ１によりインバータ１０−１を制御する。
【００４８】
電動機回転速度演算部１２−１は、電動機２０１−１の回転速度が基準速度よりも空転検知速度差だけ高くなった時、空転を検知し、当該電動機２０１−１の回転速度を低下させるよう制御部１１−１に制御信号ＣＳ１を出力させる。その上で、電動機回転速度演算部１２−１は、その所定時間後に、当該電動機２０１−１の回転速度がその時点の基準速度より高い場合に異常信号ＭＳ１を出力する。インバータ１０−１は、電動機回転速度演算部１２−１から異常信号ＭＳ１が出力されると、電動機２０１−１への交流電力の供給を停止する。
【００４９】
他のインバータ１０−２、制御部１１−２、電動機回転速度演算部１２−２、電動機２０１−２及び回転速度検出器２０２−２の組と、インバータ１０−３、制御部１１−３、電動機回転速度演算部１２−３、電動機２０１−３及び回転速度検出器２０２−３の組と、インバータ１０−４、制御部１１−４、電動機回転速度演算部１２−４、電動機２０１−４及び回転速度検出器２０２−４の組と、についても同様に動作する。
【００５０】
また、電動機回転速度演算部１２−１〜１２−４は、演算された回転速度等を互いに通信可能に構成されている。そして、例えば、電動機回転速度演算部１２−１は、通信によって得られた４つの電動機２０１−１〜２０１−４の回転速度から基準速度を演算する。基準速度の演算方法は、第１の実施形態と同様である。演算された基準速度も、電動機回転速度演算部１２−１〜１２−４により互いに通信される。他の電動機回転速度演算部１２−２〜１２−４の何れかが基準速度を演算してもよい。また、図示しない基準速度演算部を設けて、この基準速度演算部が基準速度を演算するように構成してもよい。
【００５１】
以上で説明した作用をまとめると、次のようになる。
【００５２】
インバータ１０−１〜１０−４は、それぞれ、受電部１０１で受電した直流電力を対応する制御信号ＣＳ１〜ＣＳ４に応じて交流電力（３相の交流電圧Ｖｕ１〜Ｖｕ４，Ｖｖ１〜Ｖｖ４，Ｖｗ１〜Ｖｗ４）に変換する。そして、インバータ１０−１〜１０−４は、それぞれ、当該交流電力を対応する電動機２０１−１〜２０１−４に供給する。
【００５３】
各電動機２０１−１〜２０１−４は、供給された交流電力によって回転動作する。
【００５４】
各回転速度検出器２０２−１〜２０１−４は、対応する電動機２０１−１〜２０１−４の回転速度を検出して、検出された回転速度データを対応する電動機回転速度演算部１２−１〜１２−４に供給する。
【００５５】
制御部１１−１〜１１−４は、それぞれ、対応する制御信号ＣＳ１〜ＣＳ４を生成して、この制御信号ＣＳ１〜ＣＳ４により対応するインバータ１０−１〜１０−４を制御する。例えば、各制御部１１−１〜１１−４は、外部から入力された運転指令信号等（図示せず）に応じて、車両が加速するよう対応する制御信号ＣＳ１〜ＣＳ４を生成する。
【００５６】
各電動機回転速度演算部１２−１〜１２−４は、供給された対応する回転速度データを用いて、対応する電動機２０１−１〜２０１−４の回転速度を演算する。
【００５７】
さらに、各電動機回転速度演算部１２−１〜１２−４は、対応する電動機２０１−１〜２０１−４の回転速度が基準速度よりも空転検知速度差だけ高くなった時、空転を検知し、当該対応する電動機の回転速度を低下させるよう対応する制御部１１−１〜１１−４に制御信号ＣＳ１〜ＣＳ４を出力させる。その上で、各電動機回転速度演算部１２−１〜１２−４は、その所定時間後に、当該対応する電動機の回転速度がその時点の基準速度より高い場合に異常信号ＭＳ１〜ＭＳ４を出力する。
【００５８】
各インバータ１０−１〜１０−４は、対応する電動機回転速度演算部１２−１〜１２−４から異常信号ＭＳ１〜ＭＳ４が出力されると、対応する電動機２０１−１〜２０１−４への交流電力の供給を停止する。
【００５９】
本実施形態によっても、車両駆動制御装置１００ａは、図３及び図４を参照して説明した第１の実施形態と同様に動作する。なお、本実施形態では、各インバータ１０−１〜１０−４が対応する電動機２０１−１〜２０１−４を制御する。即ち、各電動機２０１−１〜２０１−４は独立して制御可能である。従って、図３とは異なり、トルクが絞り込まれる時刻Ｂ以降も、時刻Ａまでとほぼ同じ増加率で基準速度は増加する。
【００６０】
［効果］
以上で説明したように、本実施形態によれば、何れかの電動機の回転速度が基準速度よりも空転検知速度差だけ高くなった時、当該電動機のトルクを低下させるようにしている。そして、その所定時間後に、当該電動機の回転速度がその時点の基準速度より高い場合に対応する異常信号を出力するようにしている。これにより、空転が生じていた場合には、所定時間後に車輪が再粘着することで当該電動機の回転速度は基準速度に復帰するため、異常信号ＭＳ１〜ＭＳ４は出力されない。一方、車両駆動装置２００に車軸等の破断による異常が発生した場合には、当該電動機の負荷が減少しすべりが小さいため、上記所定時間後に、当該電動機の回転速度は基準速度より高くなっている。そのため、当該電動機に対応する異常信号を出力する。よって、トルク検知器を用いずに空転と車両駆動装置２００の異常とを識別できる。また、異常信号ＭＳ１〜ＭＳ４に応じて対応する電動機を動作しないようにできるため、歯車装置等にダメージを与える恐れがなくなると共に、発火等の恐れもなくなる。
【００６１】
このように、以上で説明した実施形態によれば、駆動トルク検知器を用いずに空転と車両駆動装置の異常とを識別できる。
【００６２】
（変形例）
上述した各実施形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、変形の一例について説明する。
【００６３】
例えば、回転速度検出器２０２−１〜２０２−４を用いずに、電動機回転速度演算部１２，１２−１〜１２−４は、電動機２０１−１〜２０１−４に供給される交流電圧から電動機２０１−１〜２０１−４の回転速度を演算してもよい。
【００６４】
また、以上の実施形態では、１両の車両が有する車両駆動装置２００は、４組の車両駆動部２１０−１〜２１０−４を有する一例について説明したが、これに限られない。例えば、６組等、複数組の車両駆動部を有してもよい。このような場合においても、第１の実施形態においては、インバータ１０が交流電力を複数の電動機に供給すると共に、電動機回転速度演算部１２が複数の電動機の回転速度を演算するようにして、以上の説明と同様に動作可能である。また、第２の実施形態においても、車両駆動制御装置１００ａが電動機の数と同数の複数の制御部及び複数のインバータを有するようにして、以上の説明と同様に動作可能である。
【００６５】
これらの変形例によっても、上記実施形態と同様の効果が得られる。
【００６６】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００６７】
１０，１０−１〜１０−４ インバータ
１１，１１−１〜１１−４ 制御部
１２，１２−１〜１２−４ 電動機回転速度演算部
１００，１００ａ 車両駆動制御装置
１０１ 受電部
２００ 車両駆動装置
２０１−１〜２０１−４ 電動機
２０２−１〜２０２−４ 回転速度検出器
２０３−１，２０３−４ 継手
２０４−１，２０４−４ 歯車装置
２０５−１，２０５−４ 車軸
２０６−１，２０６−４ 車輪
２１０−１，２１０−４ 車両駆動部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両を駆動するための複数の電動機に、受電した直流電力を交流電力に変換し当該交流電力を供給するインバータと、
前記インバータを、制御信号により制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記インバータが電力を供給する複数の電動機の回転速度を演算し、何れかの電動機の回転速度が、当該複数の電動機の回転速度から演算された基準速度よりも空転検知速度差だけ高くなった時、当該電動機のトルクを低下させる前記制御信号を出力し、所定時間後に、当該何れかの電動機の回転速度が前記基準速度より高い場合に異常信号を出力する、電動機回転速度演算部を有する車両駆動制御装置。
【請求項２】
前記インバータは、前記電動機回転速度演算部から前記異常信号が出力されると、前記複数の電動機への前記交流電力の供給を停止する請求項１に記載の車両駆動制御装置。
【請求項３】
車両を駆動するための複数の電動機に、受電した直流電力を交流電力に変換し当該交流電力を供給する複数のインバータと、
前記インバータを、制御信号により制御する複数の制御部と、を備え、
前記複数の制御部はそれぞれ、対応する電動機の回転速度を演算し、当該対応する電動機の回転速度が、前記複数の電動機の回転速度から演算された基準速度よりも空転検知速度差だけ高くなった時、当該対応する電動機のトルクを低下させるよう対応する制御部に前記制御信号を出力させ、所定時間後に、当該対応する電動機の回転速度が前記基準速度より高い場合に異常信号を出力する、電動機回転速度演算部を有する車両駆動制御装置。
【請求項４】
前記複数のインバータはそれぞれ、対応する電動機回転速度演算部から前記異常信号が出力されると、対応する電動機への前記交流電力の供給を停止する請求項３に記載の車両駆動制御装置。
【請求項５】
複数の電動機により車両を駆動する車両駆動装置の異常検知方法であって、
前記複数の電動機のうち何れかの電動機の回転速度が、当該複数の電動機の回転速度から演算された基準速度よりも空転検知速度差だけ高くなった時、当該電動機のトルクを低下させ、所定時間後に、当該何れかの電動機の回転速度が前記基準速度より高い場合に異常信号を出力する車両駆動装置の異常検知方法。
【請求項１】
車両を駆動するための複数の電動機に、受電した直流電力を交流電力に変換し当該交流電力を供給するインバータと、
前記インバータを、制御信号により制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記インバータが電力を供給する複数の電動機の回転速度を演算し、何れかの電動機の回転速度が、当該複数の電動機の回転速度から演算された基準速度よりも空転検知速度差だけ高くなった時、当該電動機のトルクを低下させる前記制御信号を出力し、所定時間後に、当該何れかの電動機の回転速度が前記基準速度より高い場合に異常信号を出力する、電動機回転速度演算部を有する車両駆動制御装置。
【請求項２】
前記インバータは、前記電動機回転速度演算部から前記異常信号が出力されると、前記複数の電動機への前記交流電力の供給を停止する請求項１に記載の車両駆動制御装置。
【請求項３】
車両を駆動するための複数の電動機に、受電した直流電力を交流電力に変換し当該交流電力を供給する複数のインバータと、
前記インバータを、制御信号により制御する複数の制御部と、を備え、
前記複数の制御部はそれぞれ、対応する電動機の回転速度を演算し、当該対応する電動機の回転速度が、前記複数の電動機の回転速度から演算された基準速度よりも空転検知速度差だけ高くなった時、当該対応する電動機のトルクを低下させるよう対応する制御部に前記制御信号を出力させ、所定時間後に、当該対応する電動機の回転速度が前記基準速度より高い場合に異常信号を出力する、電動機回転速度演算部を有する車両駆動制御装置。
【請求項４】
前記複数のインバータはそれぞれ、対応する電動機回転速度演算部から前記異常信号が出力されると、対応する電動機への前記交流電力の供給を停止する請求項３に記載の車両駆動制御装置。
【請求項５】
複数の電動機により車両を駆動する車両駆動装置の異常検知方法であって、
前記複数の電動機のうち何れかの電動機の回転速度が、当該複数の電動機の回転速度から演算された基準速度よりも空転検知速度差だけ高くなった時、当該電動機のトルクを低下させ、所定時間後に、当該何れかの電動機の回転速度が前記基準速度より高い場合に異常信号を出力する車両駆動装置の異常検知方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−５１８１７（Ｐ２０１３−５１８１７Ａ）
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８８２９０（Ｐ２０１１−１８８２９０）
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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