特開 2023-177151 電動車両の制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023177151

(43)【公開日】2023-12-13

(54)【発明の名称】電動車両の制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60L 3/00 20190101AFI20231206BHJP

   H02P 29/62 20160101ALI20231206BHJP

   F16H 59/78 20060101ALI20231206BHJP

   F16H 61/02 20060101ALI20231206BHJP

【ＦＩ】

B60L3/00 N

H02P29/62

F16H59/78

F16H61/02

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022089916

(22)【出願日】2022-06-01

(71)【出願人】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(74)【代理人】

【識別番号】110002583

【氏名又は名称】弁理士法人平田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】荒川 久美

【テーマコード（参考）】

3J552

5H125

5H501

【Ｆターム（参考）】

3J552MA01

3J552MA06

3J552NA01

3J552NB05

3J552PA51

3J552PA64

3J552RB02

3J552RC01

3J552VC07W

5H125AA01

5H125AB01

5H125AC12

5H125CD00

5H125DD05

5H125EE05

5H125EE48

5H125EE70

5H501AA20

5H501CC04

5H501FF01

5H501HA06

5H501HB07

5H501HB16

5H501JJ03

5H501JJ04

5H501JJ17

5H501JJ18

5H501JJ25

5H501LL37

5H501LL39

5H501PP02

(57)【要約】

【課題】システム停止後のシステム起動時にも、電動モータに組み合わされた減速機を潤滑する潤滑油の温度を適切に求めることが可能な電動車両の制御装置を提供する。
【解決手段】制御装置７は、モータ温度検出値を取得するモータ温度検出値取得手段７４と、システム停止時からシステム起動時までのシステムオフ時間を取得するシステムオフ時間取得手段７６と、減速機４を潤滑する潤滑油Ｌの推定温度である潤滑油温推定値を演算する潤滑油温推定手段７２と、システム停止時における潤滑油温推定値及びモータ温度検出値を記憶する記憶手段７３とを備える。潤滑油温推定手段７２は、システムオフ時間が所定時間よりも長いとき、システム起動時のモータ温度検出値を潤滑油Ｌの初期温度とし、システムオフ時間が所定時間よりも短いとき、システム起動時及びシステム停止時のモータ温度検出値ならびにシステムオフ時間を用いて潤滑油Ｌの初期温度を演算する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電動モータ及び減速機を有する駆動ユニットを備えた電動車両に搭載され、システム起動からシステム停止までの間に前記電動モータを制御する電動車両の制御装置であって、
前記電動モータに取り付けられた温度センサの検出値であるモータ温度検出値を取得するモータ温度検出値取得手段と、
前記減速機を潤滑する潤滑油の推定温度である潤滑油温推定値を、システム起動時の当該潤滑油の初期温度及びシステム起動後の当該減速機の仕事率の積算値に基づいて演算する潤滑油温推定手段と、
システム停止時からシステム起動時までのシステムオフ時間を取得するシステムオフ時間取得手段と、
システム停止時における前記潤滑油温推定値及び前記モータ温度検出値を記憶する記憶手段と、を備え、
前記潤滑油温推定手段は、前記システムオフ時間が所定時間よりも長いとき、システム起動時の前記モータ温度検出値を前記初期温度とし、前記システムオフ時間が前記所定時間よりも短いとき、システム起動時及びシステム停止時の前記モータ温度検出値ならびに前記システムオフ時間を用いて前記初期温度を演算する、
電動車両の制御装置。

【請求項2】

前記潤滑油温推定手段は、前記システムオフ時間が前記所定時間よりも短いとき、システム起動時及びシステム停止時の前記モータ温度検出値ならびに前記システムオフ時間を用いて前記記憶手段に記憶された前記潤滑油温推定値の妥当性を評価し、妥当性があると評価した場合には前記記憶手段に記憶された前記潤滑油温推定値を用いて前記初期温度を演算し、妥当性がないと評価した場合には前記記憶手段に記憶された前記潤滑油温推定値を用いずに前記初期温度を演算する、
請求項１に記載の電動車両の制御装置。

【請求項3】

前記潤滑油温推定手段は、システム起動時及びシステム停止時の前記モータ温度検出値ならびに前記システムオフ時間を用いてシステム停止時における前記潤滑油の温度を推定演算し、当該推定演算の結果と前記記憶手段に記憶された前記潤滑油温推定値との差が所定範囲内である場合に、前記記憶手段に記憶された前記潤滑油温推定値の妥当性があると評価する、
請求項２に記載の電動車両の制御装置。

【請求項4】

前記潤滑油温推定手段は、前記記憶手段に記憶された前記潤滑油温推定値の妥当性がないと評価した場合に、システム起動時及びシステム停止時の前記モータ温度検出値ならびに前記システムオフ時間を用いてシステム停止時における前記潤滑油の温度を推定演算した結果に基づいて前記初期温度を演算する、
請求項２に記載の電動車両の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電動モータ及び減速機を有する駆動ユニットを備えた電動車両に搭載される制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、駆動源としての電動モータ、及び電動モータに組み合わされた減速機を備えた電動車両が普及しつつある。例えば特許文献１には、電動モータ、減速機、及びインバータが一体化されたモータパワーユニット、ならびにモータパワーユニットを冷却するための熱交換器が搭載された電気自動車が記載されている。

【0003】

特許文献２には、インバータに接続された電動モータの出力トルクを減速機を介して車輪に伝達する電気車両の制御方法が記載されている。この電気車両のコントローラは、減速機の潤滑油の温度をサーミスタなどの温度センサで検出し、電動モータの出力トルクから算出される負荷トルクに基づいて減速機における動力損失を推定し、推定された動力損失を補償する動力損失補償モータ指令値をインバータへ出力して電動モータのトルク制御を行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開第２０１３／０６９７７４号公報

【特許文献2】特開２０１２－２２２８５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献２に記載されたもののように、減速機を潤滑する潤滑油の温度を温度センサによって検出すれば、減速機における動力損失を補償して適切なトルクを車輪に伝達することができる。しかし、潤滑油の温度を直接的に検出可能な温度センサを設ける場合には、温度センサ自体やその配線のためにコストが上昇してしまう。また、温度センサが故障した場合や配線が断線した場合には温度センサの検出値が得られず、適切なトルク制御が行えなくなってしまう。

【0006】

温度センサを用いることなく減速機を潤滑する潤滑油の温度を推定する方法としては、例えば減速機の仕事率を積算し、この積算値に基づいて潤滑油の温度を推定演算することが考えられる。しかし、この場合には、車両の制御システムが停止してから再度起動されるまでの間の潤滑油の温度の変化に対応して起動後の潤滑油の温度を適切に推定することが難しかった。

【0007】

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、システム停止後のシステム起動時にも、電動モータに組み合わされた減速機を潤滑する潤滑油の温度を適切に求めることが可能な電動車両の制御装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、上記の目的を達成するために、電動モータ及び減速機を有する駆動ユニットを備えた電動車両に搭載され、システム起動からシステム停止までの間に前記電動モータを制御する電動車両の制御装置であって、前記電動モータに取り付けられた温度センサの検出値であるモータ温度検出値を取得するモータ温度検出値取得手段と、外気温を取得する外気温取得手段と、前記減速機を潤滑する潤滑油の推定温度である潤滑油温推定値を、システム起動時の当該潤滑油の初期温度及びシステム起動後の当該減速機の仕事率の積算値に基づいて演算する潤滑油温推定手段と、システム停止時からシステム起動時までのシステムオフ時間を取得するシステムオフ時間取得手段と、システム停止時における前記潤滑油温推定値及び前記モータ温度検出値を記憶する記憶手段と、を備え、前記潤滑油温推定手段は、前記システムオフ時間が所定時間よりも長いとき、システム起動時の前記モータ温度検出値を前記初期温度とし、前記システムオフ時間が前記所定時間よりも短いとき、システム起動時及びシステム停止時の前記モータ温度検出値ならびに前記システムオフ時間を用いて前記初期温度を演算する、電動車両の制御装置。

【発明の効果】

【0009】

本発明に係る電動車両の制御装置によれば、システム停止後のシステム起動時にも、電動モータに組み合わされた減速機を潤滑する潤滑油の温度を適切に求めることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施の形態に係る制御装置が搭載された電動車両の概略の構成例を示す概略構成図である。

【図2】駆動ユニットの構成例を示す模式図である。

【図3】制御装置の機能構成例を示すブロック図である。

【図4】潤滑油温推定手段がシステム起動時の潤滑油の初期温度を求めるために行う演算処理のフローチャートである。

【図5】第１特性情報の一例を示すグラフである。

【図6】第２特性情報の一例を示すグラフである。

【図7】第３特性情報の一例を示すグラフである。

【図8】第１の変形例に係る電動車両の概略の構成例を示す概略構成図である。

【図9】第２の変形例に係る電動車両の概略の構成例を示す概略構成図である。

【図10】第３の変形例に係る電動車両の概略の構成例を示す概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

［実施の形態］
本発明の実施の形態について、図１乃至７を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。

【0012】

図１は、本発明の実施の形態に係る制御装置が搭載された電動車両の概略の構成例を示す概略構成図である。この電動車両１は、左右の前輪１０１，１０２及び左右の後輪１０３，１０４のうち、左右の前輪１０１，１０２を駆動する駆動ユニット２を有している。また、電動車両１は、駆動ユニット２を冷却するためのラジエータ１１、駆動ユニット２に電力を供給するバッテリー１２、起動スイッチ１３、システムオフタイマ１４、外気温センサ１５、アクセルペダル１６の踏み込み量を検出するアクセルペダルセンサ１６１、及びブレーキペダル１７の踏み込み量を検出するブレーキペダルセンサ１７１を有している。

【0013】

駆動ユニット２は、電動車両１の駆動源としての電動モータ３と、電動モータ３の出力回転軸３０の回転を減速する減速機４と、減速機４によって増幅された電動モータ３の出力トルクが伝達されるデファレンシャル装置５と、電動モータ３にモータ電流を供給するインバータ６と、これらを収容する金属製のハウジング２０とを有している。ハウジング２０は、例えばダイキャスト成形されたアルミニウム合金からなる複数の部材を組み合わせて構成される。減速機４は、ハウジング２０に封入された潤滑油によって潤滑される。電動モータ３は、電動車両１に搭載された制御装置７によって制御される。

【0014】

デファレンシャル装置５は、デフケース５１と、デフケース５１と一体に回転するピニオンシャフト５２と、ピニオンシャフト５２に軸支された一対のピニオンギヤ５３と、一対のピニオンギヤ５３に噛み合う左右のサイドギヤ５４，５５とを有している。左側のサイドギヤ５４は、ドライブシャフト１８１によって左前輪１０１に連結されている。右側のサイドギヤ５５は、ドライブシャフト１８２によって右前輪１０２に連結されている。

【0015】

ラジエータ１１は、駆動ユニット２から流入した冷却水（クーラント）を空冷して駆動ユニット２に還流させる。駆動ユニット２には、冷却水の流路が形成されており、電動モータ３及びインバータ６が冷却水によって冷却される。また、ハウジング２０を介して、減速機４を潤滑する潤滑油も冷却水によって冷却される。図１では、冷却水の流路１１０を破線によって模式的に示している。

【0016】

バッテリー１２は、インバータ６に直流電流を供給する二次電池である。起動スイッチ１３は、制御装置７を含む電動車両１の制御システムを起動及び停止するためのスイッチである。電動車両１の運転者がシステム停止状態で起動スイッチ１３を操作することにより制御システムが起動され、システム起動状態で運転者が起動スイッチ１３を操作することにより、制御システムが停止される。制御装置７は、システム起動からシステム停止までの間に電動モータ３を制御する。なお、システム起動状態とするためには、運転者が起動スイッチ１３を操作する際にブレーキペダル１７を踏んでいること等の安全のための所定の条件がある。

【0017】

システム停止時には、制御装置７等の各電装品への電源供給が遮断されるが、システムオフタイマ１４には電源が供給され続ける。システムオフタイマ１４は、システム停止時からシステム起動時までのシステムオフ時間を計測する。制御装置７は、システムオフタイマ１４が計測したシステムオフ時間を取得可能である。

【0018】

外気温センサ１５は、電動車両１の車室外の気温を検出するセンサであり、駆動ユニット２の周辺の外気温を取得できる位置に配置されている。制御装置７は、外気温センサ１５によって検出された外気温を取得可能である。また、外気温センサ１５は駆動ユニット２から離れた位置に配置される場合は、外気温センサ１５で検出した気温を制御装置７が取得し、駆動ユニット２の周辺の外気温を推定してもよい。

【0019】

図２は、駆動ユニット２の構成例を示す模式図である。電動モータ３は、出力回転軸３０と一体に回転するロータ３１と、ロータ３１を囲むステータ３２とを備えている。ロータ３１は、複数の電磁鋼板を積層してなるロータコア３１１と、ロータコア３１１に埋め込まれた複数の永久磁石３１２とを有している。ステータ３２は、複数の電磁鋼板を積層してなるステータコア３２１と、ステータコア３２１に巻き付けられた巻き線３２２とを有している。ステータコア３２１には、電動モータ３の温度を検出する温度センサ３００が取り付けられている。温度センサ３００は、例えばサーミスタであるが、リニア抵抗器や熱電対、あるいは白金測温抵抗体などを温度センサ３００として用いることができる。

【0020】

インバータ６は、制御装置７からのスイッチング信号によってオン状態とオフ状態とが切り替わる複数のスイッチング素子６１を有しており、これらのスイッチング素子６１が三相ブリッジ接続されている。電動モータ３のステータコア３２１の巻き線３２２とインバータ６とは、ハウジング２０の内部で複数のバスバー６０１～６０３によって接続されている。インバータ６は、バスバー６０１～６０３を介して電動モータ３に三相交流電流を供給する。

【0021】

減速機４は、電動モータ３の出力回転軸３０に取り付けられたピニオンギヤ４１と、デフケース５１に取り付けられたリングギヤ４２とを有し、リングギヤ４２にピニオンギヤ４１が噛み合わされている。リングギヤ４２は、そのピッチ円径がピニオンギヤ４１のピッチ円径よりも大きく、減速機４によって出力回転軸３０の回転が減速されてデフケース５１に伝達される。なお、ピニオンギヤ４１とリングギヤ４２との間に、大径ギヤ部と小径ギヤ部とを有する減速ギヤをさらに追加してもよい。この場合、大径ギヤ部がピニオンギヤ４１に噛み合わされ、小径ギヤ部がリングギヤ４２に噛み合わされる。また、減速機４として、例えば遊星ギヤ機構やサイクロイド減速機を用いてもよく、減速比が可変であるものを用いてもよい。

【0022】

減速機４は、その一部がハウジング２０に設けられたオイル貯留部２００に封入された潤滑油Ｌに浸かっている。本実施の形態では、リングギヤ４２の下端部が潤滑油Ｌに浸かっており、リングギヤ４２が回転すると潤滑油Ｌが掻き上げられる。潤滑油Ｌは、ピニオンギヤ４１及びリングギヤ４２の摩耗や発熱を抑制する。

【0023】

ところで、潤滑油Ｌは、温度によって粘性が変化し、温度が低いほど粘性が高くなる。そして、潤滑油Ｌの粘性抵抗によって減速機４において動力損失が発生し、油温が低いほど伝達効率が低下する。本実施の形態では、駆動ユニット２に潤滑油Ｌの温度を検出するためのセンサが設けられておらず、制御装置７が潤滑油Ｌの温度を推定演算する。次に、制御装置７の構成及び演算処理内容について説明する。

【0024】

図３は、制御装置７の機能構成例を示すブロック図である。制御装置７は、アクセルペダルセンサ１６１及びブレーキペダルセンサ１７１の検出値に応じたトルクを電動モータ３に発生させるモータ制御手段７１と、潤滑油Ｌの温度を推定する潤滑油温推定手段７２と、書き換え可能な不揮発性メモリを含む半導体メモリによって構成された記憶手段７３と、電動モータ３に取り付けられた温度センサ３００の検出値であるモータ温度検出値を取得するモータ温度検出値取得手段７４と、外気温センサ１５の検出値である外気温を取得又は推定する外気温取得手段７５と、システムオフタイマ１４が計測したシステムオフ時間を取得するシステムオフ時間取得手段７６とを備えている。

【0025】

モータ制御手段７１及び潤滑油温推定手段７２は、記憶手段７３に記憶されたプログラム７３０をＣＰＵ（演算処理装置）が実行することにより実現される。また、記憶手段７３には、後述する演算処理で潤滑油温推定手段７２が参照する第１特性情報７３１、第２特性情報７３２、及び第３特性情報７３３が記憶されている。第１特性情報７３１、第２特性情報７３２、及び第３特性情報７３３は、実験やシミュレーションの結果に基づいて設定された駆動ユニット２の温度変化に関する特性を示す情報であり、例えばマップ形式で記憶手段７３に記憶されている。

【0026】

モータ温度検出値取得手段７４、外気温取得手段７５、システムオフ時間取得手段７６は、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）等の車載ネットワークを介してモータ温度検出値、外気温、及びシステムオフ時間のそれぞれの情報を取得する通信インタフェースである。なお、モータ温度検出値取得手段７４がモータ温度検出値を温度センサ３００から直接取得してもよく、外気温取得手段７５が外気温を外気温センサ１５から直接取得してもよい。また、システムオフ時間取得手段７６がシステムオフ時間をシステムオフタイマ１４から直接取得してもよい。

【0027】

モータ制御手段７１は、アクセルペダル１６が踏み込まれている場合には電動車両１を加速させ又は車速を維持するための駆動トルクを電動モータ３に発生させる。また、モータ制御手段７１は、アクセルペダル１６が踏まれていない場合やブレーキペダル１７が踏み込まれている場合には、電動モータ３に回生トルクを発生させる。回生トルクの発生時には、インバータ６がコンバータとして機能し、発生した回生電力によりバッテリー１２が充電される。

【0028】

モータ制御手段７１は、アクセルペダルセンサ１６１及びブレーキペダルセンサ１７１の検出値に応じてトルク指令値を演算すると共に、潤滑油温推定手段７２によって推定される潤滑油Ｌの温度に基づいてトルク補正値を演算し、このトルク補正値をトルク指令値に加えた補正トルク指令値を求める。また、モータ制御手段７１は、補正トルク指令値に基づいて電動モータ３に供給すべき電流の指令値である電流指令値を演算し、さらに電流指令値に基づいて電圧指令値を演算する。そして、モータ制御手段７１は、この電圧指令値に応じて複数のスイッチング素子６１をオン又はオフさせるためのＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号をインバータ６に出力する。

【0029】

上記のトルク補正値は、潤滑油Ｌの温度によって変化する減速機４における動力損失を補償するための補正値である。モータ制御手段７１は、例えば電動モータ３の回転速度や出力トルク、及び潤滑油温推定手段７２によって演算される潤滑油Ｌの推定温度からトルク補正値を算出する。

【0030】

潤滑油温推定手段７２は、潤滑油Ｌの推定温度である潤滑油温推定値を、システム起動時の潤滑油Ｌの初期温度、及びシステム起動後の減速機４の仕事率の積算値に基づいて演算する。減速機４の仕事率は、減速機４における単位時間当たりの発熱量に相当し、例えば電動モータ３の回転速度及び出力トルク、ならびに減速機４の減速比から求めることができる。潤滑油温推定手段７２は、所定の制御周期ごとに減速機４の仕事率を演算して積算し、仕事率の積算値に潤滑油Ｌの初期温度及び潤滑油Ｌの外気への放熱量とハウジング２０を介した熱伝導による電動モータ３と潤滑油Ｌの受熱量又は放熱量を加味して潤滑油温推定値を算出する。外気への放熱量は、例えば外気温及び前回の制御周期における潤滑油温推定値から求めることができる。潤滑油Ｌの放熱量は、外気温が低いほど、また前回の制御周期における潤滑油温推定値が高いほど、大きくなる。また、電動モータ３との受熱量又は放熱量は、例えば電動モータ３の温度から求めることができる。電動モータ３との受熱量及び放熱量は、電動モータ３と潤滑油Ｌとの温度差が高いほど、大きくなる。また、潤滑油温推定値の算出にはインバータ６と潤滑油Ｌの受熱量又は放熱量を加味してもよい。

【0031】

また、潤滑油温推定手段７２は、起動スイッチ１３が操作されてシステム停止状態となる直前に実行するパワーダウン処理において、その時点における潤滑油温推定値及びモータ温度検出値を記憶手段７３に記憶させる。記憶手段７３は、この潤滑油温推定値及びモータ温度検出値を不揮発性メモリに記憶する。

【0032】

起動スイッチ１３が再度操作されてシステム起動状態となったとき、システムオフ時間が十分に長い場合には、潤滑油Ｌの温度と電動モータ３の温度が均等になっていると考えられるので、潤滑油温推定手段７２がその時点の温度センサ３００の検出値を潤滑油Ｌの初期温度として潤滑油温推定値を演算することができる。一方、潤滑油Ｌの温度と電動モータ３の温度が均等になる程度にシステムオフ時間が長くない場合には、システム停止時の潤滑油温推定値に基づき、システムオフ時間及び外気温を考慮してシステム起動時における潤滑油Ｌの初期温度を求めることが考えられる。

【0033】

しかし、潤滑油温推定手段７２は、上記のように、減速機４の仕事率を積算して潤滑油温推定値を算出するので、僅かな誤差の累積により、システム停止時の潤滑油温推定値が必ずしも正確な値でないおそれがある。そして、システム停止時の潤滑油温推定値が正確でない場合には、システム停止された後のシステム起動後にもこの誤差を引き継いでしまい、確度の高い潤滑油温推定値を算出することができないおそれがある。

【0034】

このため、本実施の形態では、システム停止後に潤滑油Ｌの温度と電動モータ３の温度が実質的に均等となる時間を所定時間とし、システムオフ時間がこの所定時間よりも長いときには、潤滑油温推定手段７２がシステム起動時のモータ温度検出値を潤滑油Ｌの初期温度とし、システムオフ時間が上記の所定時間よりも短いときには、潤滑油温推定手段７２がシステム起動時及びシステム停止時のモータ温度検出値ならびにシステムオフ時間を用いて潤滑油Ｌの初期温度を演算する。

【0035】

次に、潤滑油温推定手段７２がシステム起動時の潤滑油Ｌの初期温度を求めるために行う演算処理について、図４に示すフローチャートを参照してより詳細に説明する。まず、この演算処理に用いる値を次のように定義する。
・システム停止時モータ温度：システム停止時におけるモータ温度検出値
・システム停止時油温推定値：システム停止時における潤滑油温推定値
・第２所定温度：システム停止後に潤滑油Ｌの温度と電動モータ３の温度が実質的に均等となるまでの時間（上記の所定時間）
・第１所定時間：第２所定時間よりも短い時間であり、システム停止後に潤滑油Ｌ以外の駆動ユニット２の各部の温度が実質的に均等となるまでの時間
ここで、システム停止時モータ温度及びシステム停止時油温推定値は、システム停止時のパワーダウン処理において記憶手段７３に記憶された値である。第１所定時間及び第２所定時間は、例えば実験やシミュレーションの結果に基づいて予め設定された値である。なお、駆動ユニット２の各部（電動モータ３、減速機４、及びハウジング２０）は、金属部材の熱伝導により比較的温度が均等化されやすいが、潤滑油Ｌの温度と電動モータ３の温度が均等になるにはさらに長い時間が必要となるので、第２所定時間が第１所定時間よりも長い時間に設定される。

【0036】

潤滑油温推定手段７２は、システム起動時における潤滑油Ｌの初期温度を、図４に示すフローチャートの第１乃至第１０ステップ（Ｓ１～Ｓ１０）の演算処理によって求める。

【0037】

第１ステップ（Ｓ１）の演算処理は、システムオフ時間が第１所定時間よりも長くかつ第２所定時間よりも短いか否かを判定する処理である。第２ステップから第７ステップの演算処理は、第１ステップの演算処理においてシステムオフ時間が第１所定時間よりも長くかつ第２所定時間よりも短いと判定された場合に実行される。

【0038】

第２ステップ（Ｓ２）の演算処理は、システム起動時における外気温、システム停止時モータ温度、及びシステムオフ時間に基づいて、記憶手段７３に記憶された第１特性情報７３１を参照して得られる下降係数を用い、システム起動時における駆動ユニット２の温度を計算によって求める演算処理である。ここで、駆動ユニット２の温度とは、駆動ユニット２の各部の温度が実質的に均等となっている場合の駆動ユニット２の全体的な温度である。以下、この駆動ユニット２の温度を単にユニット温度という。

【0039】

第１特性情報７３１には、図５に一例として示すグラフのように、システムオフ時間とユニット温度の下降係数との関係が示されている。ユニット温度の下降係数は、０から１までの値であり、システム停止後の時間経過に応じて始めは急激に小さくなり、徐々に緩やかに小さくなる。第１特性情報７３１は、潤滑油Ｌの温度と電動モータ３の温度とが同じである状態でシステム停止状態となった場合について、システム停止後の経過時間と電動モータ３の温度との関係を例えば実験やシミュレーションによって求めた結果に基づいて設定されている。

【0040】

システム停止時モータ温度をＴａとし、システム起動時における外気温をＴｂとし、システムオフ時間に対応するユニット温度の下降係数をＣ_１とし、システム起動時におけるユニット温度をＴｃとしたとき、Ｔｃは、演算式（１）によって求めることができる。
Ｔｃ＝（Ｔａ－Ｔｂ）×Ｃ_１＋Ｔｂ ・・・（１）

【0041】

第３ステップ（Ｓ３）の演算処理は、システム起動時におけるモータ温度検出値と、第２ステップの演算処理において演算式（１）によって求めたシステム起動時におけるユニット温度（Ｔｃ）との差である差分温度を求める演算処理である。この演算処理は、システム起動時におけるモータ温度検出値をＴｄとし、システム起動時における差分温度をΔＴとしたとき、演算式（２）によって行うことができる。
ΔＴ＝Ｔｄ－Ｔｃ ・・・（２）

【0042】

第４ステップ（Ｓ４）の演算処理は、システムオフ時間と第３ステップの演算処理で求めた差分温度（ΔＴ）とに基づいて、記憶手段７３に記憶された第２特性情報７３２を参照し、システム停止時における電動モータ３と潤滑油Ｌとの温度差を推定演算する処理である。第２特性情報７３２には、図６に一例として示すグラフのように、システム停止時における電動モータ３と潤滑油Ｌとの温度差が異なる複数の場合について、ユニット温度Ｔｃを基準とした場合の電動モータ３の温度の変化量が示されている。図６に示すグラフでは、横軸にシステム停止後の経過時間を示し、縦軸に電動モータ３の温度の変化量を示している。縦軸の正の値は、システム停止後に電動モータ３の温度が上昇する場合の温度の上昇幅を示し、縦軸の負の値の絶対値は、システム停止後に電動モータ３の温度が下降する場合の温度の下降幅を示している。

【0043】

また、図６に示すグラフでは、システム停止時における電動モータ３の温度と潤滑油Ｌの温度との差（潤滑油Ｌの温度－電動モータ３の温度）が＋４０℃であるＣａｓｅ１、＋２０℃であるＣａｓｅ２、±０℃であるＣａｓｅ３、－２０℃であるＣａｓｅ４、及び－４０℃であるＣａｓｅ５のそれぞれについて、システム停止後における電動モータ３の温度の変化幅を示している。システム停止時において潤滑油Ｌの温度が電動モータ３の温度よりも高い場合（Ｃａｓｅ１及びＣａｓｅ２）には、潤滑油Ｌから電動モータ３への熱伝導によって電動モータ３の温度が上昇し、システム停止時において潤滑油Ｌの温度が電動モータ３の温度よりも低い場合（Ｃａｓｅ４及びＣａｓｅ５）には、電動モータ３から潤滑油Ｌへの熱伝導によって電動モータ３の温度が下降する。また、システム停止時において潤滑油Ｌの温度と電動モータ３の温度とが等しい場合（Ｃａｓｅ３）には、大気等への放熱によって電動モータ３の温度が緩やかに下降する。

【0044】

図６のグラフに示すように、システム停止後の電動モータ３の温度の変化幅は、システム停止時における電動モータ３と潤滑油Ｌとの温度差によって異なるので、システムオフ時間と第３ステップの演算処理で求めた差分温度（ΔＴ）とに基づいて第２特性情報７３２を参照して逆算することにより、システム停止時における電動モータ３と潤滑油Ｌとの温度差を推定することができる。なお、第２特性情報７３２において上記のようにシステム停止時における電動モータ３と潤滑油Ｌとの温度差がＣａｓｅ１～５の５段階で設定されている場合には、適宜これら各段階の補間演算を行ってシステム停止時における電動モータ３と潤滑油Ｌとの温度差を推定演算することができる。

【0045】

第５ステップ（Ｓ５）の演算処理は、第４ステップの演算処理で求めたシステム停止時における電動モータ３と潤滑油Ｌとの温度差の推定値に基づいて、システム停止時における潤滑油Ｌの計算値を算出する処理である。この演算処理は、第４ステップの演算処理で求めたシステム停止時における電動モータ３と潤滑油Ｌとの温度差の推定値をＴｅとし、システム停止時における潤滑油Ｌの計算値をＴｆとしたとき、演算式（３）により行うことができる。
Ｔｆ＝Ｔａ＋Ｔｅ ・・・（３）

【0046】

第６ステップ（Ｓ６）の演算処理は、第５ステップの演算処理で求めたシステム停止時における潤滑油Ｌの計算値（Ｔｆ）とシステム停止時油温推定値とを比較し、システム停止時油温推定値の妥当性を評価する処理である。具体的には、システム停止時油温推定値をＴｇとし、妥当性を判定するための妥当性の許容値をＴｈとしたとき、演算式（４）の不等式を満たしていればシステム停止時油温推定値が妥当であると判定し、演算式（４）の不等式を満たしていなければシステム停止時油温推定値が妥当でないと判定する。
Ｔｆ－Ｔｈ≦Ｔｇ≦Ｔｆ＋Ｔｈ ・・・（４）
システム停止時油温推定値（Ｔｇ）が正確であれば、第５ステップの演算処理で求めたシステム停止時における潤滑油Ｌの計算値（Ｔｆ）との差の絶対値が許容値（Ｔｈ）よりも小さい所定範囲内に収まるので、演算式（４）の不等式の成否によってシステム停止時油温推定値（Ｔｇ）の妥当性を評価することができる。

【0047】

第７ステップ（Ｓ７）の演算処理は、第６ステップの演算処理においてシステム停止時油温推定値（Ｔｇ）が妥当でないと判定されたとき、第５ステップの演算処理で求めたシステム停止時における潤滑油Ｌの計算値（Ｔｆ）に基づいて、システム起動時における潤滑油Ｌの初期温度を算出する処理である。この処理では、第５ステップの演算処理で求めたシステム停止時における潤滑油Ｌの計算値（Ｔｆ）に基づいて、記憶手段７３に記憶された第３特性情報７３３を参照してシステム起動時における潤滑油Ｌの初期温度を算出する。第３特性情報７３３には、図７に一例として示すグラフのように、システムオフ時間と、システム停止時における電動モータ３と潤滑油Ｌとの温度差を１とした場合のシステム停止後の電動モータ３と潤滑油Ｌとの温度差の割合を示す温度差係数との関係が示されている。

【0048】

システム起動時におけるモータ温度検出値を上記のようにＴｄとし、システムオフ時間に対応する温度差係数をＣ_２とし、潤滑油Ｌの初期温度をＴｉとしたとき、Ｔｉは、演算式（５）によって求めることができる。
Ｔｉ＝（Ｔｆ－Ｔｄ）×Ｃ_２＋Ｔｄ ・・・（５）

【0049】

第８ステップ（Ｓ８）の演算処理は、第６ステップの演算処理においてシステム停止時油温推定値（Ｔｇ）が妥当であると判定されたとき、システム停止時油温推定値（Ｔｇ）に基づいて、第３特性情報７３３を参照してシステム起動時における潤滑油Ｌの初期温度（Ｔｉ）を算出する処理である。第８ステップの演算処理では、潤滑油Ｌの初期温度（Ｔｉ）を演算式（６）によって求める。
Ｔｉ＝（Ｔｇ－Ｔｄ）×Ｃ_２＋Ｔｄ ・・・（６）

【0050】

第９ステップ（Ｓ９）の演算処理は、第１ステップの演算処理の判定結果がＮｏである場合、すなわちシステムオフ時間が第１所定時間以下もしくは第２所定時間以上である場合に、システムオフ時間が第２所定時間以上か否かを判定する処理である。この判定の結果がＮｏである場合には、上記の第８ステップの演算処理によって潤滑油Ｌの初期温度（Ｔ-ｉ）を求め、判定の結果がＹｅｓである場合には、次に述べる第１０ステップの演算処理によって潤滑油Ｌの初期温度（Ｔｉ）を定める。

【0051】

第１０ステップ（Ｓ１０）の演算処理は、システム起動時におけるモータ温度検出値（Ｔｄ）を潤滑油Ｌの初期温度（Ｔｉ）とする処理である。システムオフ時間が第２所定時間以上である場合には、潤滑油Ｌの温度と電動モータ３の温度が実質的に均等であるので、システム起動時におけるモータ温度検出値（Ｔｄ）を潤滑油Ｌの初期温度（Ｔｉ）とすることができる。

【0052】

潤滑油温推定手段７２は、第７ステップ、第８ステップ、及び第１０ステップの何れかの演算処理により潤滑油Ｌの初期温度（Ｔｉ）を求めた後、上記のように所定の制御周期ごとに減速機４の仕事率を演算して積算し、仕事率の積算値に潤滑油Ｌの初期温度及び潤滑油Ｌの放熱量を加味して潤滑油温推定値を算出する。これにより、システム停止後のシステム起動時にも潤滑油Ｌの温度を適切に求めることができ、減速機４における動力損失を適切に補償して、アクセルペダル１６やブレーキペダル１７の踏み込み量に応じたトルクを左右の前輪１０１，１０２に伝達することが可能となる。

【0053】

［変形例］
上記の実施の形態では、電動車両１が駆動ユニット２によって前輪１０１，１０２を駆動する２輪駆動車である場合について説明したが、本発明の制御装置が搭載される電動車両の構成はこれに限らず、後輪のみを駆動する後輪駆動の２輪駆動車であってもよく、前輪及び後輪を駆動する４輪駆動車であってもよい。また、本発明の制御装置が４輪駆動の電動車両に搭載される場合、その車両構成が前輪又は後輪をエンジンによって駆動するものであってもよい。

【0054】

以下、４輪駆動の電動車両に本発明の制御装置を用いた場合の車両構成の変形例について、図８乃至図１０を参照して説明する。なお、図８乃至図１０において、上記の実施の形態で説明したものと同様の機能を有する構成要素については、図１等に付したものと同一の符号を付して重複した説明を省略する。

【0055】

図８は、第１の変形例に係る電動車両１Ａの概略の構成例を示す概略構成図である。この電動車両１Ａは、左右の前輪１０１，１０２を駆動する前輪側駆動ユニット２Ａ、及び左右の後輪１０３，１０４を駆動する後輪側駆動ユニット２Ｂを有している。前輪側駆動ユニット２Ａ及び後輪側駆動ユニット２Ｂのそれぞれは、上記の実施の形態の駆動ユニット２と同様の構成を有している。後輪側駆動ユニット２Ｂのデファレンシャル装置５の左側のサイドギヤ５４は、ドライブシャフト１８３によって左後輪１０３に連結され、右側のサイドギヤ５５は、ドライブシャフト１８４によって右後輪１０４に連結されている。

【0056】

制御装置７は、上記の実施の形態と同様に、前輪側駆動ユニット２Ａ及び後輪側駆動ユニット２Ｂの減速機４を潤滑する潤滑油の温度を演算し、その演算結果に基づいて電動モータ３を制御する。また、制御装置７は、左右の前輪１０１，１０２及び左右の後輪１０３，１０４の回転速度や、車速、操舵角、ヨーレイト、アクセルペダル１６及びブレーキペダル１７の踏み込み量等によって検出される車両状態に応じて、左右の前輪１０１，１０２に伝達されるトルクと後輪１０３，１０４に伝達されるトルクとの比である前後トルク比を調整する。

【0057】

図９は、第２の変形例に係る電動車両１Ｂの概略の構成例を示す概略構成図である。この電動車両１Ｂは、左右の前輪１０１，１０２をエンジン８１によって駆動し、左右の後輪１０３，１０４を第１の変形例に係る後輪側駆動ユニット２Ｂによって駆動する。エンジン８１の駆動力は、トランスミッション８２、フロントディファレンシャル装置８３、及びドライブシャフト１８１，１８２によって左右の前輪１０１，１０２に配分して伝達される。制御装置７は、上記の実施の形態と同様に、後輪側駆動ユニット２Ｂの減速機４を潤滑する潤滑油の温度を演算し、その演算結果に基づいて電動モータ３を制御する。

【0058】

図１０は、第３の変形例に係る電動車両１Ｃの概略の構成例を示す概略構成図である。この電動車両１Ｃは、左右の前輪１０１，１０２をエンジン８１によって駆動し、左右の後輪１０３，１０４を駆動ユニット２Ｃによって駆動する。駆動ユニット２Ｃは、上記の実施の形態と同様に電動モータ３及びインバータ６を有しているが、デファレンシャル装置５を有しておらず、デファレンシャル装置５に替えてクラッチ機構９を有している。また、駆動ユニット２Ｃは、電動モータ３とデファレンシャル装置５との間に配置される減速機４Ｃの構成が、上記の実施の形態の減速機４の構成とは異なっている。

【0059】

電動モータ３、減速機４Ｃ、インバータ６、及びクラッチ機構９は、車体に支持されたハウジング２０Ｃに収容されている。減速機４Ｃ及びクラッチ機構９は、ハウジング２０Ｃに封入された潤滑油によって潤滑される。

【0060】

クラッチ機構９は、円筒状のクラッチハウジング９０と、クラッチハウジング９０とドライブシャフト１８３との間に配置された第１の多板クラッチ９１と、クラッチハウジング９０とドライブシャフト１８４との間に配置された第２の多板クラッチ９２と、第１の多板クラッチ９１を押圧する第１の押圧機構９３と、第２の多板クラッチ９２を押圧する第２の押圧機構９４とを備えている。第１の押圧機構９３及び第２の押圧機構９４は、例えば油圧によって作動するピストンを有して構成されている。電動モータ３の出力回転軸３０は、中空パイプ状に形成されており、出力回転軸３０にドライブシャフト１８４が挿通されている。左後輪１０３には、第１の押圧機構９３による第１の多板クラッチ９１の押圧力に応じたトルクが伝達され、右後輪１０４には、第２の押圧機構９４による第２の多板クラッチ９２の押圧力に応じたトルクが伝達される。

【0061】

減速機４Ｃは、電動モータ３の出力回転軸３０に固定されたピニオンギヤ４３と、クラッチハウジング９０の外周に固定されたリングギヤ４５と、ピニオンギヤ４３とリングギヤ４５との間に配置された減速ギヤ４４とを有して構成されている。減速ギヤ４４は、ピニオンギヤ４３に噛み合わされた大径ギヤ４４１と、リングギヤ４５に噛み合わされた小径ギヤ４４２と、大径ギヤ４４１と小径ギヤ４４２とを相対回転不能に連結する連結シャフト４４３とを有している。

【0062】

制御装置７は、上記の実施の形態と同様に、駆動ユニット２Ｃの減速機４Ｃを潤滑する潤滑油の温度を演算し、その演算結果に基づいて電動モータ３を制御する。クラッチ機構９の第１の押圧機構９３及び第２の押圧機構９４は、不図示のクラッチ制御装置によって制御される。なお、制御装置７によって第１の押圧機構９３及び第２の押圧機構９４を制御してもよい。

【0063】

（付記）
以上、本発明を実施の形態及び変形例に基づいて説明したが、これらの実施の形態及び変形例は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で、一部の構成を省略し、あるいは構成を追加もしくは置換して、適宜変形して実施することが可能である。また、上記の実施の形態では、電動車両１を運転者が運転する場合について説明したが、これに限らず、自動運転機能を備えた自動運転車に本発明の制御装置を用いることも可能である。

【符号の説明】

【0064】

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…電動車両 ２…駆動ユニット
２Ａ…前輪側駆動ユニット ２Ｂ…後輪側駆動ユニット
２Ｃ…駆動ユニット ３…電動モータ
３００…温度センサ ４，４Ｃ…減速機
６…インバータ ７…制御装置
７１…モータ制御手段 ７２…潤滑油温推定手段
７３…記憶手段 ７４…モータ温度検出値取得手段
７５…外気温取得手段 ７６…システムオフ時間取得手段

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】