電動汽車用驅(qū)動電動機的診斷裝置的制造方法
【專利說明】電動汽車用驅(qū)動電動機的診斷裝置
[0001]本發(fā)明是2012年3月5日申請的發(fā)明名稱為“電動機的診斷裝置和診斷方法”的第201280012184.2號發(fā)明專利申請的分案申請。
[0002]相關(guān)申請
[0003]本申請要求申請日為2011年3月7日，申請?zhí)枮槿毡咎卦?011—048633號的優(yōu)先權(quán)，通過參照其整體將其作為構(gòu)成本申請的一部分的內(nèi)容而引用。
技術(shù)領(lǐng)域
[0004]本發(fā)明涉及驅(qū)動電動汽車的車輪的電動機的診斷裝置和診斷方法，也涉及驅(qū)動電動機的自我診斷功能。
【背景技術(shù)】
[0005]在電動汽車中，用于車輪驅(qū)動的電動機和控制它的控制器的故障對行駛性、安全性造成很大影響。特別是在電動汽車中，在采用內(nèi)輪電動機驅(qū)動裝置的場合，作為謀求該裝置的緊湊化的結(jié)果，由于伴隨作為該組成部件的車輪用軸承、減速器以及電動機的高速旋轉(zhuǎn)化，故確保它們的可靠性將成為重要的課題。在過去，人們提出了下述的方案，其中，針對內(nèi)輪電動機驅(qū)動裝置，在車輛的行駛時，為了確?？煽啃?，測定車輪用軸承、減速器以及電動機等的溫度，監(jiān)視過載，根據(jù)溫度測定值，限制電動機的驅(qū)動電流、降低電動機轉(zhuǎn)數(shù)(例如，專利文獻(xiàn)I)。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本特開2008—168790號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]在內(nèi)輪電動機型的電動汽車中，各輪獨立地安裝有響應(yīng)性高的電動機。特別是在將作為電動汽車的驅(qū)動源的電動機的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩經(jīng)由具有高的減速比的減速器而傳遞給車輪的場合，因電動機控制的不穩(wěn)定而造成的電動機的轉(zhuǎn)矩被放大后傳遞給車輪。由此，在該電動機發(fā)生故障時，為了可保持穩(wěn)定的車輛姿態(tài)，則必須進(jìn)行與該狀況相對應(yīng)的應(yīng)對。
[0010]如上，在內(nèi)輪電動機驅(qū)動裝置中，在車輛行駛時，測定電動機的溫度，監(jiān)視過載，并對電動機進(jìn)行驅(qū)動限制。但是，最好在該場合，在車輛的啟動時或者不對電動機供電，例如，使車輛行駛的前階段這樣的非行駛時，實施精細(xì)的診斷，在電動機產(chǎn)生異常的場合，修理電動機等或請求救援該車輛。另外，還可以預(yù)想到即使在非行駛時電動機正常的情況下，在車輛行駛時電動機線圈仍會產(chǎn)生異常。
[0011 ] 本發(fā)明的目的在于提供一種電動機的診斷裝置和診斷方法，其中，在車輛行駛時以及車輛非行駛時的任一場合，均可檢測電動機線圈的異常，可在早期實現(xiàn)對電動機異常的應(yīng)對處理。下面針對本發(fā)明的概述，采用表示實施方式的附圖中的符號進(jìn)行說明。
[0012]解決課題用的技術(shù)方案
[0013]本發(fā)明的電動機的診斷裝置為通過電動機6驅(qū)動車輪2的電動汽車的上述電動機6的診斷裝置，其中，設(shè)置有啟動時異常檢測機構(gòu)98，該啟動時異常檢測機構(gòu)98在接通車輛的電源的非行駛時，檢測電動機線圈78的線圈溫度和電動機線圈78的線圈電阻或絕緣電阻，在線圈溫度超過閾值，或者線圈電阻或絕緣電阻超過閾值時，檢測出電動機線圈78異常，設(shè)置有行駛時異常檢測機構(gòu)99，該行駛時異常檢測機構(gòu)99在車輛的行駛時，檢測線圈溫度、電動機轉(zhuǎn)數(shù)、電動機外加電壓和電動機電流，在線圈溫度超過閾值，或與電動機轉(zhuǎn)數(shù)相對應(yīng)的電動機外加電壓和電動機電流的關(guān)系不在設(shè)定范圍時，檢測出電動機線圈78異常。
[0014]上述“接通車輛的電源的非行駛時”指如在駕駛員乘座于車輛后到開始行駛之間的啟動時等狀態(tài)下，通過鑰匙等將電源接通于控制車輛的整體的ECU 21等控制機構(gòu)，但是尚未對電動機6進(jìn)行供電時；為了停止行駛而不對電動機6進(jìn)行供電，但控制上述車輛的整體的機構(gòu)的電源維持接通狀態(tài)時。
[0015]按照該方案，在接通車輛的電源的非行駛時，通過啟動時異常檢測機構(gòu)98檢測電動機線圈78的異常。S卩，檢測線圈溫度和線圈電阻或絕緣電阻，在線圈溫度超過閾值，或者線圈電阻或絕緣電阻超過閾值時檢測出電動機線圈78異常。例如，如果電動機線圈78產(chǎn)生絕緣劣化等異常，則線圈溫度超過閾值，或者線圈電阻或絕緣電阻超過閾值。如此使車輛行駛的前階段等狀態(tài)下，例如，作為行駛前的燃油類等車輛整體的異常檢查時的一個檢查項目，或行駛開始后的停止時，診斷電動機6的異常，在電動機6產(chǎn)生異常的場合，可修理上述電動機6等，或請求救援該車輛。
[0016]在車輛的行駛時，通過啟動時異常檢測機構(gòu)99檢測電動機線圈78的異常。S卩，檢測線圈溫度、電動機轉(zhuǎn)數(shù)、電動機外加電壓和電動機電流，在線圈溫度超過閾值，或與電動機轉(zhuǎn)數(shù)相對應(yīng)的電動機外加電壓和電動機電流的關(guān)系不在設(shè)定范圍時，檢測出電動機線圈78異常。在車輛的行駛時，電動機6旋轉(zhuǎn)。在該電動機旋轉(zhuǎn)時，例如，如果電動機線圈78產(chǎn)生短路異常，則相對電動機外加電壓，電動機電流不在設(shè)定范圍且異常地高。另外，由于根據(jù)電動機轉(zhuǎn)數(shù)，對電動機外加電壓產(chǎn)生相反的電動勢的作用，故電動機外加電壓與電動機電流的關(guān)系根據(jù)電動機轉(zhuǎn)數(shù)而時刻變化。因此，通過不間斷地檢測與電動機轉(zhuǎn)數(shù)相對應(yīng)的電動機外加電壓與電動機電流的關(guān)系，可檢測出電動機線圈78異常。如此，在車輛的行駛時以及車輛的非行駛時中的任一場合，均可檢測到電動機線圈78的異常，可提高電動汽車的可靠性。另外，可在早期實現(xiàn)對電動機異常的應(yīng)對處理。
[0017]上述啟動時異常檢測機構(gòu)98也可檢測線圈溫度和線圈電阻，在線圈溫度超過閾值，或線圈電阻超過閾值時，檢測出電動機線圈78異常。
[0018]上述啟動時異常檢測機構(gòu)98還可檢測線圈溫度和絕緣電阻，在線圈溫度超過閾值，或絕緣電阻超過閾值時，檢測出電動機線圈78異常。
[0019]驅(qū)動上述電動機6的機構(gòu)具有變頻器31，該變頻器31將直流電轉(zhuǎn)換為用于上述電動機6的驅(qū)動的交流電，在該場合，設(shè)置切換機構(gòu)101，該切換機構(gòu)101以可開閉的方式切換該電動機6與變頻器31的電連接，上述啟動時異常檢測機構(gòu)98也可將上述切換機構(gòu)101打開，依次切換到各相的電動機線圈78，外加電壓，并根據(jù)外加有電壓的各相的電動機線圈78的電流的測量值，測量各相的電動機線圈78的線圈電阻。在接通車輛的電源的非行駛時，通過打開切換機構(gòu)101，隔斷流過變頻器31的半導(dǎo)體開關(guān)元件等的電流，可正確地測量外加有電壓的各相的電動機線圈78的電流?？筛鶕?jù)該測量值，測量各相的電動機線圈78的線圈電阻。另外，在行駛時，將切換機構(gòu)101關(guān)閉，電流從變頻器31流向電動機6。
[0020]驅(qū)動上述電動機6的機構(gòu)具有變頻器31，該變頻器31將直流電轉(zhuǎn)換為用于上述電動機6的驅(qū)動的交流電，在該場合，上述啟動時異常檢測機構(gòu)98可依次對各相的電動機線圈78外加電壓，并根據(jù)外加有電壓的各相的電動機線圈78的電流的測量值，測量各相的電動機線圈78的線圈電阻。在測量線圈電阻時，例如，在電動機6的各相的電動機線圈78與變頻器31的電連接點之間外加電壓，可根據(jù)該電連接點之間的電流的測量值，測量各相的電動機線圈78的線圈電阻。在該場合，不需要切換電動機6與變頻器31的電連接的切換機構(gòu)，可簡化裝置的結(jié)構(gòu)。
[0021]也可以接近上述電動機線圈78的方式設(shè)置熱敏電阻103，上述啟動時異常檢測機構(gòu)98可包括補償機構(gòu)104，該補償機構(gòu)104根據(jù)通過上述熱敏電阻103所輸出的線圈溫度，對已測量的線圈電阻進(jìn)行補償。通過如此地根據(jù)線圈溫度對線圈電阻進(jìn)行補償，可更加正確地檢測出非行駛時的電動機6的異常。
[0022]上述電動機6也可分別設(shè)置于作為驅(qū)動輪的各車輪2。上述電動機6還可構(gòu)成內(nèi)輪電動機驅(qū)動裝置8，該內(nèi)輪電動機驅(qū)動裝置8的一部分或整體設(shè)置于車輪2的內(nèi)部，并具有上述電動機6、車輪用軸承4和減速器7。在內(nèi)輪電動機驅(qū)動裝置8的場合，作為謀求緊湊化的結(jié)果，由于伴隨車輪用軸承4、減速器7以及電動機6的高速旋轉(zhuǎn)化，故確保它們的可靠性成為重要的課題。由于在車輛的非行駛時，可通過啟動時異常檢測機構(gòu)98檢測電動機線圈78的異常，在車輛的行駛時，可通過行駛時異常檢測機構(gòu)99檢測電動機線圈78的異常，故可進(jìn)一步提高電動機6的可靠性。
[0023]上述減速器7還可為減小電動機6的旋轉(zhuǎn)速度的擺線減速器。將減速器7設(shè)為擺線減速器，例如，其減速比為1/6以上的場合，可謀求電動機6的小型化，可謀求裝置的緊湊化。在將電動機6的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩經(jīng)由上述的具有高減速比的減速器7傳遞給車輪時，由于該驅(qū)動轉(zhuǎn)矩被放大后傳遞給車輪，故電動機異常的影響變大，但是在車輛的非行駛時，可通過啟動時異常檢測機構(gòu)98，在實際的車輛行駛的前階段檢測電動機線圈78的異常。由此，異常檢測更加有效。另外，即使在車輛的非行駛時沒有檢測到異常的情況下，仍能在車輛的行駛時，通過行駛時異常檢測機構(gòu)99檢測電動機線圈78的異常。
[0024]本發(fā)明的電動汽車以可通過上述任一電動機6而驅(qū)動的方式構(gòu)成。
[0025]本發(fā)明的電動機的診斷方法為通過電動機6驅(qū)動車輪2的電動汽車的上述電動機6