(57)【要約】【課題】本明細書は、窪みに配置された車載インバータの浸水対策にかかり、比較的に低コストで浸水を検知する技術を提供する。【解決手段】本明細書が開示する電動車両は、二輪駆動と四輪駆動を選択可能であり、二輪駆動に用いられる走行用のメインモータと、走行トルクを補うために補助的に駆動して四輪駆動に用いられるサブモータを備えている。電動車両は、フロアパネルに設けられている窪みと、メインモータに電力を供給するメインインバータと、窪みに配置されており、サブモータに電力を供給するサブインバータを備えている。また、窪みには、サブインバータを冷却する空冷ファンが配置されている。そして、電動車両に備えられたコントローラは、空冷ファンの回転数が予め定められた閾値ＮＢ２を超えたらサブインバータを停止する。【選択図】図６
2015220908.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二輪駆動と四輪駆動を選択可能な電動車両であって、
前輪と後輪の一方を駆動するメインモータと、
前輪と後輪の他方を駆動するモータであってメインモータの駆動力を補うために補助的な駆動力を出力するサブモータと、
フロアパネルに設けられている窪みと、
前記メインモータに電力を供給するメインインバータと、
前記窪みに配置されており、前記サブモータに電力を供給するサブインバータと、
前記窪みに配置されており、前記サブインバータを冷却する空冷ファンと、
前記空冷ファンの回転数が予め定められた閾値を超えたら前記サブインバータを停止するコントローラと、
を備えることを特徴とする電動車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書が開示する技術は、電動車両に関する。なお、電動車両には、エンジンと共にモータを備えたハイブリッド車や、モータのみを備えた電気自動車が含まれる。燃料電池車も本明細書における電動車両に含まれる。
【背景技術】
【０００２】
電動車両は走行用のモータと、バッテリの直流電力を交流に変換してモータに供給するインバータを備える。一般に車両内部にはスペースの余裕がなく、モータとはケーブルで接続すればよいインバータの設置場所に工夫の余地がある。例えば、特許文献１と２に、インバータの設置場所を工夫する技術が開示されている。特許文献１の電動車両は、後輪を駆動するリアモータ用のインバータを、後部座席下あるいはトランクルームに配置する。特許文献２の電動車両は、リアモータ用のインバータを、車両後方の床面（フロアパネル）の上に配置する。
【０００３】
一方、トランクルームやフロアパネル上はエンジンルームに比べて排水性が良くない。走行モータ用のインバータは高電圧を扱うため、浸水対策が求められる。インバータに限らないが、車両において浸水を検知する技術が特許文献３−５に開示されている。特許文献３、４に示す電動車両には、車両の浸水を検知する浸水センサが備えられている。特許文献３では、浸水センサにより車両の浸水が検知された場合に、ドライバ等に警告を発信する技術が開示されている。また、特許文献４は、燃料電池車に関する技術であり、浸水センサにより検知された水位が所定の値を超えた場合に、燃料電池に接続された排気用の配管に空気を流す技術が開示されている。配管に空気を流すことで、燃料電池内部への配管からの水の侵入が防止される。
【０００４】
特許文献５には、別の方法により浸水を検知する技術が開示されている。特許文献５に開示される車両には、車両前方に配置されるラジエータに空気を送るファン及びファンモータが備えられる。車両前方が浸水すると、水によりファンの回転抵抗が増大し、ファンを回転させるファンモータが過負荷状態となり、ファンモータに過電流が流れる。特許文献５では、この過電流を検知して、車両前方の浸水を検知する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３２３４５５号公報
【特許文献２】特開２００５−０４７２９９号公報
【特許文献３】特開２０１０−２２０２９０号公報
【特許文献４】特開２００９−２７２０８７号公報
【特許文献５】特開平０９−１３６５５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、四輪駆動の電動車両の一つの態様として、主駆動輪に備えられたメインモータ（及びエンジン）を通常走行に用い、副駆動輪に備えられたサブモータを補助的な駆動源として用いる態様が考えられる。前輪と後輪の一方が主駆動輪に対応し他方が副駆動輪に対応する。このような四輪駆動の電動車両は、既存の二輪駆動の電動車両にサブモータを追加で搭載することにより、低コストで実現することができる。
【０００７】
二輪駆動の電動車両をベースとした四輪駆動車は、メインモータを制御するメインインバータに加えて、サブモータを制御するサブインバータを備える。既存の二輪駆動の電動車両に追加でサブインバータを備えるために、サブインバータを搭載するためのスペースが必要となる。近年、ランフラットタイヤや優れたパンク修理キットの普及により、スペアタイヤを活用しなくてもよい状況が整ってきている。そこで、サブインバータの搭載用のスペースとして、ラゲージスペースの下方に設けられたスペアタイヤを収めるための収容スペースを活用する場合がある。この収容スペースの底には、スペアタイヤを収容するための窪みが設けられている。しかし、この窪みは、地上高が低く、泥はねや砂利はね対策のために排水孔が小さくなっており排水性が高くない。それゆえ、ラゲージスペースに水が侵入するとスペアタイヤの収容スペースに一時的にしろ水が溜まる虞がある。この収容スペースに搭載されるサブインバータが浸水することは好ましくなく、仮にサブインバータが浸水した場合、その浸水を検知する必要がある。
【０００８】
本明細書が開示する技術は、上記課題に鑑みて創作された。その目的は、水の溜まる虞がある上記収容スペースのような場所に配置されたインバータの浸水対策に係り、比較的に低コストで浸水を検知する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
インバータはモータに電力を供給するため、大きな電流が流れる。そのため、インバータは発熱する。インバータの発熱を抑えるため、インバータには空冷ファンが備えられる。特に、サブモータのインバータ用には、液冷方式よりもコストの低い空冷方式が採用されることが多い。発明者は、その空冷ファンに着目した。水の溜まり易い場所に配置されたインバータが浸水した場合、インバータに備えられる空冷ファンは、水の抵抗により回転数が低下する。この回転数の低下を検知することで、インバータの浸水を検知することができる。車両に元々備えられていた空冷ファンを活用することで、低コストでインバータの浸水を検知することができる。
【００１０】
本明細書が開示する電動車両は、二輪駆動と四輪駆動を選択可能な車両である。その車両は、メインモータとサブモータを備える。前輪と後輪の一方をメインモータが駆動し他方をサブモータが駆動する。サブモータは、メインモータの駆動力を補うべく、補助的な駆動力を出力する。また、電動車両は、フロアパネルに設けられた窪みと、メインモータに電力を供給するメインインバータと、サブモータに電力を供給するサブインバータを備えている。サブインバータは、上記の窪みに配置されている。窪みの典型は、前述したように元々はスペアタイヤを収容するスペースである。また、そのような窪み（タイヤ収容スペース）は、典型的にはリアラゲージスペースの床に設けられる。但し、本明細書が開示する技術は、リアにメインモータを備え、フロントにラゲージスペースを確保した車両にも適用可能である。
【００１１】
サブインバータを収めた窪みには、サブインバータを冷却する空冷ファンが配置されている。そして、電動車両は、空冷ファンの回転数を計測する回転数センサと、メインインバータとサブインバータを制御するコントローラを備えている。コントローラは、回転数センサにより計測された回転数が予め定められた閾値を超えたらサブインバータを停止する。本明細書が前提とする電動車両はメインモータを有するので、サブインバータを停止しても、メインモータで走行を継続することができる。
【００１２】
コントローラは、さらに細かく次の制御を実行するように構成されているとよい。コントローラは、空冷ファンの回転数が第１閾値回転数より小さい場合に、サブインバータの浸水を示す信号を出力する。その信号は、例えばインストルメントパネルに備えられた警告ランプを点灯させる信号である。さらに、コントローラは、空冷ファンの回転数が第２閾値回転数より小さい場合に、サブインバータを停止する。第２閾値回転数は、第１閾値回転数より小さい値である。
【００１３】
サブインバータが浸水するとサブインバータとともに配置されている空冷ファンも浸水する。空冷ファンが浸水すると水の抵抗によりのその回転数が低下する。空冷ファンに対して浸った水の水位が高いほど、水の抵抗が増加し、空冷ファンの回転数が低下する。上記の構成によれば、コントローラは、水の水位が低い場合、即ち、回転数の低下が少ない場合には、浸水を示す信号を出力する。水の水位がより高くなった場合、即ち回転数の低下がより大きくなる場合には、コントローラは、サブインバータを停止する。つまり、コントローラは、浸った水の水位に応じた処理を実行する。なお、浸水を示す信号は、インストルメントパネルに備えられた警告ランプを点灯させる信号のほか、ダイアグ用メモリに異常発生を記憶させる信号であってもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本明細書が開示する技術によれば、水が溜まる虞のある場所に配置されたインバータの浸水を低コストで検知することができる。本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例の電動車両の電力系のブロック図である。
【図２】電動車両の模式的側面図である。
【図３】図２の破線IIIで囲んだ範囲の拡大図である。
【図４】図３のIV−IV線における断面図である。
【図５】図５（Ａ）は、収容窪みに溜まった水の水位毎における空冷ファンの回転数を示すタイムチャートである。図５（Ｂ）は、タイムチャートの各グラフに対応する水位を示した図である。
【図６】空冷ファンの回転数によりサブインバータの浸水を検知する処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図面を参照して実施例の電動車両を説明する。図１に、電動車両（ハイブリッド車２００）の電力系のブロック図を示す。図１に示すように、ハイブリッド車２００は、前輪７を駆動するための三相交流モータであるフロントモータ３及びエンジン４を備えている。フロントモータ３及びエンジン４からの出力トルクは、動力分配機構５により合成され、デファレンシャルギア６を介して前輪７に伝達される。なお、動力分配機構５は、エンジン４の出力トルクを前輪７とフロントモータ３に分配する場合もある。その場合、ハイブリッド車２００は、エンジン４の動力で走行しつつ、フロントモータ３で発電する。発電された電力は、後述するバッテリ１６に充電される。
【００１７】
また、ハイブリッド車２００は、後輪１３を駆動するための三相交流モータであるリアモータ９を備えている。リアモータ９は補助的な駆動源であり、メインの駆動源であるフロントモータ３と比較して出力が小さい。例えば、フロントモータ３の最大出力は５０ｋＷであり、リアモータ９の最大出力は５ｋＷである。ハイブリッド車２００は、通常はエンジン４とフロントモータ３で走行し、必要に応じてリアモータ９を補助的かつ一時的に駆動する。例えば雪道で滑り易い時にリアモータ９を駆動し、四輪駆動で走行する。リアモータ９と後述するリアインバータ１２は、二輪駆動のハイブリッド車２００のオプション装備としてユーザの要望に応じて取り付けられる。
【００１８】
バッテリ１６に蓄えられた電力は、フロントインバータ２により直流電力から交流電力に変換され、フロントモータ３に供給される。フロントインバータ２は、バッテリ１６の直流電力の電圧を昇圧する電圧コンバータ回路と、昇圧後の直流電力を交流電力に変換するインバータ回路を内蔵している。なお、電圧コンバータ回路は、フロントモータ３からの回生電力を降圧してバッテリ１６に充電するための降圧回路として機能する場合もある。また、バッテリ１６に蓄えられた電力は、リアインバータ１２により直流電力から交流電力に変換され、リアモータ９にも供給される。リアモータ９はフロントモータ３と比較して出力が小さく、その定格電圧はバッテリ１６の出力電圧と等しい。それゆえ、リアインバータ１２は、フロントインバータ２と異なり、電圧コンバータ回路は備えない。フロントインバータ２及びリアインバータ１２はコントローラ１７に接続され、ハイブリッド車２００の走行状況に応じて、集中制御されている。また、フロントインバータ２とリアインバータ１２は中継器１５によりバッテリ１６と並列に接続される。フロントインバータ２及びリアインバータ１２は夫々中継器１５とパワーケーブル８、１４によりバッテリ１６に接続されている。
【００１９】
リアインバータ１２には、後述する空冷ファン１８が備えられている。そして、空冷ファン１８には、その回転数を検知する回転数センサ１９が備えられている。コントローラ１７は、回転数センサ１９が計測した空冷ファン１８の回転数をモニタする。また、後述する処理によりコントローラ１７から浸水警告信号（後述）が出力される。この浸水警告信号は、インストルメントパネル３１及びダイアグ用メモリ３２に送られる。
【００２０】
ハイブリッド車２００のフロントインバータ２及びリアインバータ１２のレイアウトを説明する。図２はハイブリッド車２００の車両横方向から視た図であり、車両横方向の略中央に沿った断面図である。車両の外形及びフロントシート３２ａ及びリアシート３２ｂは図面の見易さを考慮して２点鎖線で描かれている。また、インバータ２、１２やバッテリ１６の断面の詳細は省略してハッチングで描かれていることに留意されたい。以下、図３についても同様である。図２に示すように、フロントインバータ２は車両前方に、リアインバータ１２は車両後方に配置されている。フロントインバータ２は車両前方のフロントコンパートメント内に設置されている。図２ではフロントコンパートメントの詳細な図は省略されている。また、フロントコンパートメント内には、フロントモータ３、エンジン４及び動力分配機構５が設置されているが、図２では図示が省略されていることに留意されたい。また、リアモータ９の図示も省略している。なお、図中には座標系が示されており、本明細書では適時その座標系を用いて実施例の説明をする。「Ｘ軸」が車両の前後方向に対応し、「Ｙ軸」が車両の横方向に対応し、「Ｚ軸」が車両の高さ方向に対応している。
【００２１】
リアインバータ１２はリアシート３２ｂの後方（車両後方）のラゲージスペース３１の下方に配置されている。ラゲージスペース３１の下方には、フロアパネル２５とラゲージスペース３１の床となるデッキボード２３により囲まれたスペアタイヤの収容スペース（以下、収容スペース２１）が設けられている。収容スペース２１の底であるフロアパネル２５には、スペアタイヤの形状に合わせて窪み（以下、収容窪み２２）が設けられている。通常、スペアタイヤは、収容窪み２２に嵌め込まれて固定される。
【００２２】
実施例では、広く普及している前輪駆動のハイブリッド車をベースにリアモータ９を追加して四輪駆動のハイブリッド車２００が実現されている。図２に示すように、従来は、２点鎖線で描かれたスペアタイヤ２４が収容窪み２２に沿って設置されていた。近年、ランフラットタイヤや優れたパンク修理キットの普及により、スペアタイヤを活用しなくてもよい状況が整ってきている。そのため、収容スペース２１を他の用途に活用することが可能になってきている。ハイブリッド車２００では、スペアタイヤ２４の代わりにリアインバータ１２がタイヤ収容窪み２２に設置される。リアインバータ１２を車両後方であるタイヤ収容窪み２２に設置することで、リアモータ９とリアインバータ１２を繋ぐパワーケーブルの長さを短くすることができ、送電時の損失を抑えることができる。
【００２３】
また、バッテリ１６はリアシート３２ｂの下方で、フロアパネル２５の上面に配置される。バッテリ１６からの電力は中継器１５によりフロントインバータ２及びリアインバータ１２に供給される。パワーケーブル８、１４により中継器１５とフロントインバータ２及リアインバータ１２が接続される。なお、パワーケーブル８、１４は、図２では簡略化し、太線で描かれている。また、パワーケーブル８、１４の配策レイアウトについても図２では簡略化して描かれていることに留意されたい。
【００２４】
図３、図４を参照して、リアインバータ１２の搭載構造について説明する。図３は、図２の破線IIIで囲んだ範囲の拡大図である。図４は、図３のIV−IV線における断面図である。図３に示すように、リアインバータ１２は、収容窪み２２の底面に設けられた取付脚２５の上に配置されている。リアインバータ１２は、取付脚２５の高さの分、収容窪み２２の底面より高い位置に配置されている。また、リアインバータ１２は、収容窪み２２の車両前後方向（Ｘ軸方向）の中央より車両前側（Ｘ軸正方向）に片寄って配置されている。リアインバータ１２には、パワーケーブル１４が接続されており、パワーケーブル１４はデッキボード２３に設けられた貫通孔を通って収容スペース２１の外へと伸びている。
【００２５】
リアインバータ１２はリアモータ９に電力を供給するため、大きな電流が流れる。そのため、リアインバータ１２は発熱する。リアインバータ１２の発熱を抑えるため、リアインバータ１２には冷却のため空冷ファンが備えられる。図３に示すように、リアインバータ１２の車両後方（Ｘ軸負方向）の側面１２ａに空冷ファン１８が備えられる。そして、図４に示すように、空冷ファン１８は、３枚羽根のプロペラファン１８ａを備えている。空冷ファン１８は、プロペラファン１８ａの軸線が車両前後方向（Ｘ軸方向）と平行になるように配置される。リアインバータ１２には、ヒートシンク（不図示）が備えられており、空冷ファン１８はヒートシンクの熱を奪った空気をリアインバータ１２の外側へと排気する。
【００２６】
図２に示すように、収容スペース２１はラゲージスペース３１の下方に設けられている。そのため、ラゲージスペース３１に積まれた荷物から水が漏れる場合がある。図２に示すように、収容スペース２１の収容窪み２２は地上高が低く、泥はねや砂利はね対策のため排水孔（不図示）が小さくなっており排水性が高くない。そのため、収容窪み２２には、一時的にしろ水が溜まる場合がある。例えば、収容窪み２２には、図３の符号２６で示すように、水が溜まる。リアインバータ１２は、取付脚２５により収容窪み２２の底面より高い位置に配置されているので、ある程度の水に対しては浸水しない。しかし、水位が取付脚２５の高さよりも高くなると、リアインバータ１２が浸水する虞がある。なお、取付脚２５の高さを高くすれば浸水対策になる。しかし、取付脚２５を高くするとリアインバータ１２の上方のスペースが狭くなり、収容スペース２１の上方に位置するラゲージスペース３１が狭くなる。そのため、取付脚２５の高さには制限がある。
【００２７】
リアインバータ１２が浸水した場合、その浸水を検知する必要がある。そこで、浸水を検知する手段として、発明者は、空冷ファン１８に着目した。リアインバータ１２が浸水した場合、リアインバータ１２の側面１２ａに備えられた空冷ファン１８も浸水する。空冷ファン１８の回転数は、浸った水の抵抗により低下する。この回転数の低下を検知することで、リアインバータ１２の浸水を検知することができる。即ち、冷却用に備えられた空冷ファン１８を浸水を検知することに活用することで、低コストでリアインバータ１２の浸水を検知する手段を備えることができる。
【００２８】
図４、図５を参照して、空冷ファン１８の回転数と浸った水の水位の関係について説明する。図４において、リアインバータ１２及び取付脚２５を横切るように、収容窪み２２の底面と平行に引かれた２点鎖線は、収容窪み２２に溜まった水の水位を示す。図４には、４パターンの水位が示されている。符号ＷＬ１が付された水位は、図３の水２６と同様に、取付脚２５より低い高さまで水が溜まった場合の水位を示す。水位ＷＬ１では、リアインバータ１２は浸水しない。符号ＷＬ２が付された水位は、空冷ファン１８のプロペラファン１８ａの下部が僅かに浸るまで水が溜まった場合の水位を示す。水位ＷＬ２は、取付脚２５の高さよりも高い。水位ＷＬ２では、リアインバータ１２は浸水する。符号ＷＬ３が付された水位は、プロペラファン１８ａの回転軸の取付高さより低く、空冷ファン１８の下部の半分程度が浸るまで水が溜まった場合の水位を示す。水位ＷＬ３は、水位ＷＬ２より高い。そして、符号ＷＬ４が付された水位は、空冷ファン１８がすべて浸水するまで水が溜まった場合の水位を示す。
【００２９】
図５（Ａ）は、収容窪み２２に溜まった水の各水位ＷＬ２からＷＬ４毎における空冷ファン１８の回転数を示すタイムチャートを示している。図５（Ｂ）は、タイムチャート内の各グラフＧ２−Ｇ４に対応する水位を示した図である。図５（Ａ）のタイムチャートでは、縦軸が空冷ファン１８の回転数を示し、横軸が時間を示す。図５（Ａ）のタイムチャートには、Ｇ２からＧ４まで３種類のグラフが示されている。図５（Ｂ）には、各タイムチャートＧ２からＧ４と各水位ＷＬ２からＷＬ４の対応関係が示される。この図５（Ｂ）に示すように、グラフＧ２は、水位ＷＬ２のときの空冷ファン１８の回転数を示す。同様に、グラフＧ３は、水位ＷＬ３のときの空冷ファン１８の回転数を示し、グラフＧ４は、水位ＷＬ４のときの空冷ファン１８の回転数を示す。
【００３０】
グラフＧ２について説明する。水位ＷＬ２では、空冷ファン１８の下部が僅かに浸水する。水位ＷＬ２では、プロペラファン１８ａが回転する間に、プロペラファン１８ａが周期的に浸水する。プロペラファン１８ａが浸水する深さは、プロペラファン１８ａの１枚の羽根の先端が浸る深さである。プロペラファン１８ａが浸水した場合、プロペラファン１８ａは水の抵抗を受けるため、回転数は低下する。一方、プロペラファン１８ａが水から出ている状態では、水の抵抗を受けないため、回転数は低下しない。通常、空冷ファン１８は一定の回転数で回転する。しかし、プロペラファン１８ａが浸水すると、回転数が低下するため、回転数の推移を示すグラフＧ２は下に凸となる。そして、プロペラファン１８ａが水から抜けると、回転数はグラフＧ２に示す回転数ＮＮまで回復する。この回転数ＮＮは、空冷ファン１８が浸水していない通常の状態の回転数である。上記のように、プロペラファン１８ａが繰り返し浸水することで、その回転数はグラフＧ２に示すように周期Ｔ１で推移する。
【００３１】
グラフＧ３について説明する。水位ＷＬ３では、空冷ファン１８の下部の半分程度が浸水し、水位ＷＬ３はプロペラファン１８ａの回転軸の取付高さよりも低い。水位ＷＬ３では、プロペラファン１８ａの２枚の羽根の浸水と、１枚の羽根の浸水が繰り返される。２枚の羽根が浸水する場合は、１枚の羽根が浸水する場合に比べ、大きな水の抵抗を受ける。つまり、２枚の羽根が浸水する場合、１枚の羽根が浸水する場合に比べ回転数が低下する。よって、２枚の羽根が浸水すると、回転数の推移を示すグラフＧ３は下に凸となる。また、水位ＷＬ３は水位ＷＬ２よりも高い。よって、１枚の羽根が浸水する深さは、水位ＷＬ２に場合と比べて深くなる。即ち、水位ＷＬ３では、１枚の羽根が浸水する場合に受ける水の抵抗は水位ＷＬ２に比べて大きくなる。そのため、グラフＧ３の回転数は、グラフＧ２に比べて低い値で推移する。１枚の羽根の浸水と２枚の羽根の浸水を繰り返すことで、グラフＧ３もグラフＧ２と同様に周期的に回転数が低下する。グラフＧ３の場合の回転数低下の周期はＴ２である。なお、水位ＷＬ３では、水位ＷＬ２より多くの水の抵抗を受け、空冷ファン１８の回転数が平均して低下する。つまり、プロペラファン１８ａが一回転に要する時間は、水位ＷＬ２に比べ長くなる。そのため、グラフＧ３の周期Ｔ２は、グラフＧ２の周期Ｔ１よりも大きい。
【００３２】
グラフＧ４について説明する。水位ＷＬ４では、プロペラファン１８ａの３枚すべての羽根が浸水している。この状態では、プロペラファン１８ａは、水から一定の抵抗を受ける。そのため、グラフＧ４に示すように、空冷ファン１８の回転数は、一定の値となる。羽根が浸水する深さは水位ＷＬ２、ＷＬ３より深い。そのため、水からの抵抗は、水位ＷＬ２、ＷＬ３よりも大きい。よって、水位ＷＬ４における回転数は、グラフＧ２、Ｇ３よりも低い値となる。
【００３３】
浸水は、水位が低い内に検知することが有用である。図５のグラフＧ２からＧ４に示すように、水位がある程度低い場合（水位ＷＬ２、ＷＬ３の場合）は、空冷ファン１８の回転数の推移は周期性を有している。この周期性は、空冷ファン１８が浸水した場合に特有の現象である。例えば、空冷ファン１８が埃により回転数が低下する場合は、周期性を有さず、典型的には略一定の値で回転数が推移する。即ち、空冷ファン１８の回転数の推移から周期性の有無を見付けることで、回転数の低下が浸水によるものか否かを判断できるとともに、水位が低い内に浸水を検知することができる。
【００３４】
図６を参照して、図５に示す回転数と水位の関係を利用して、リアインバータの浸水を検知する処理について説明する。図６は、空冷ファン１８の回転数からリアインバータ１２の浸水を検知する処理のフローチャートである。この処理は、空冷ファン１８が作動している間、所定の周期で繰り返し実行される。
【００３５】
コントローラ１７は、所定の時間の間における空冷ファン１８の回転数の時系列データＮ（ｔ）を計測する（Ｓ２）。この時系列データＮ（ｔ）は、図５に示すタイムチャートに相当する。そのサンプリング周期は、少なくとも空冷ファン１８の回転周期よりも短い値が選ばれる。次に、コントローラ１７は、時系列データＮ（ｔ）の周期性を解析する。時系列データＮ（ｔ）を時系列分析することにより、その周期性の有無及び時系列データＮ（ｔ）の周期を計算することができる。時系列分析は、例えば、高速フーリエ変換を用いて実施される。この分析手法は、よく知られた技術であるので説明は省略する。そして、時系列データＮ（ｔ）が周期性があるか否かで処理が分岐される（Ｓ４）。
【００３６】
時系列データＮ（ｔ）に周期性がある場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、収容窪み２２に水が溜まっていると判断しステップＳ５に進む。ステップＳ５では、時系列データＮ（ｔ）の最小値が回転数閾値ＮＢ１より小さいか否かが判断される。図５に示す水位と回転数の関係は、予め実験により得られる。一般に、水位が高くなるほどプロペラファン１８ａに作用する水からの抵抗が増加する。そのため、図５に示す回転数の推移の最小値は、水位が高くなるほど小さくなる。したがって、時系列データＮ（ｔ）に周期性がある場合には、回転数の推移の最小値から水位の高さを推定することができる。回転数閾値ＮＢ１は、所定の水位の高さに対応して予め設定される。所定の水位の高さとは、例えば、リアインバータ１２の電子部品が浸水せず、漏電の虞が無い程度の高さである。即ち、時系列データＮ（ｔ）の最小値が、回転数閾値ＮＢ１よりも小さい場合、収容窪み２２に浸った水の水位は、上記の所定の高さを超えていると判断することができる。図５のグラフＧ２を参照して説明すれば、グラフＧ２の最小値Ｎ１は、回転数閾値ＮＢ１より小さくなっている。したがって、コントローラ１７は、水位ＷＬ２が上記の所定の高さを超えていると判断する。
【００３７】
時系列データＮ（ｔ）の最小値が、回転数閾値ＮＢ１よりも小さい場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、コントローラ１７は、空冷ファン１８、即ち、リアインバータ１２が浸水していると判断し、浸水を示す信号（以下、浸水警告信号）を出力し（Ｓ６）、ステップＳ７へと進む。上述のように、浸水警告信号は、インストルメントパネル３１に送られる。浸水警告信号は、インストルメントパネル３１に備えられた警告ランプを点灯させる。ドライバは、この警告ランプによりリアインバータ１２の浸水を知ることができる。また、浸水警告信号は、ダイアグ用メモリ３２にも記憶される。点検作業者は、ダイアグ用メモリ３２の記憶を読み出すことで、リアインバータ１２の浸水が発生したことを知ることができる。時系列データＮ（ｔ）の最小値が、回転数閾値ＮＢ１よりも大きい場合（Ｓ５：ＮＯ）、リアインバータ１２に浸水は無いと判断され、図６に示す処理は終了する。
【００３８】
ステップＳ７では、時系列データＮ（ｔ）の最小値が、回転数閾値ＮＢ２より小さいか否かが判断される。回転数閾値ＮＢ２は、回転数閾値ＮＢ１よりも小さい値である。回転数閾値ＮＢ２も、回転数閾値ＮＢ１と同様に所定の水位の高さに対応して予め定められる。ここでの所定の水位の高さは、回転数閾値ＮＢ１に対応する所定の水位の高さよりも高い。例えば、漏電には至らないが、リアインバータ１２がこれ以上浸水したら漏電に至る虞がある程度の高さである。図５のグラフＧ３を参照して説明すれば、グラフＧ３の最小値Ｎ２は、回転数閾値ＮＢ２より小さくなっている。したがって、コントローラ１７は、水位ＷＬ３が上記の所定の高さを超えていると判断する。
【００３９】
時系列データＮ（ｔ）の最小値が、回転数閾値ＮＢ２よりも小さい場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、コントローラ１７は、空冷ファン１８、即ち、リアインバータ１２がより高い水位で浸水していると判断する。そして、コントローラ１７は、リアインバータ１２を停止させる（Ｓ８）。なお、実施例のハイブリッド車２００は、メインモータ３及びエンジン４を有するので、リアインバータ１２を停止しても、メインモータ３及びエンジン４により走行を継続することができる。
【００４０】
時系列データＮ（ｔ）の最小値が、回転数閾値ＮＢ２よりも大きい場合（Ｓ７：ＮＯ）、リアインバータ１２の浸水は有るものの、リアインバータ１２を停止するほど収容窪み２２に水が溜まっていないと判断され、そのまま処理を終了する。
【００４１】
ステップＳ４の分岐に戻り、説明を続ける。時系列データＮ（ｔ）に周期性がない場合（Ｓ４：ＮＯ）、ステップＳ９に進む。ステップＳ９では、時系列データＮ（ｔ）の平均値が回転数閾値ＮＢ３より小さいか否かが判断される。回転数閾値ＮＢ３は、水位がプロペラファン１８ａの回転軸の取付高さよりも高くなる場合の回転数に設定される。即ち、プロペラファン１８ａの３枚の羽根がすべて浸るほど深く浸水している場合の水位に相当する。図５のグラフＧ４を参照して説明すれば、回転数閾値ＮＢ３は、回転数閾値ＮＢ１、ＮＢ２よりも小さい値に設定される。グラフＧ４は、時系列データＮ（ｔ）が周期性を有さず、回転数が回転数閾値ＮＢ３以下である状態を示している。即ち、時系列データＮ（ｔ）の平均値が回転数閾値ＮＢ３より小さい場合（Ｓ９：ＹＥＳ）、空冷ファン１８は深く浸水していると判断され、コントローラ１７は浸水警告信号を出力しつつ（Ｓ１０）、リアインバータ１２を停止する（Ｓ１１）。一方、時系列データＮ（ｔ）の平均値が回転数閾値ＮＢ３より大きい場合（Ｓ９：ＮＯ）、空冷ファン１８は浸水していないと判断され、処理は終了する。
【００４２】
図６の処理を実施することにより、空冷ファン１８の回転数を利用して、浸水センサを別途設けることなく、比較的低コストでリアインバータ１２の浸水を検知することができる。また、空冷ファンが浅く浸水した場合、その回転数と水位の関係を利用することにより水位を推測することができる。よって、浸水が浅い場合、浸水警告信号を出力することにより、早い段階で浸水があることをドライバに知らせることができる。
【００４３】
図６に示す処理の変形例として、ステップＳ５、Ｓ７に時系列データＮ（ｔ）の周期による判断を加えても良い。図５に示すように、水位が高くなるほど、周期的に推移する回転数の周期も変化する。水位が高くなり水の抵抗が増加するほど、プロペラファン１８ａが一回転する時間が長くなる。即ち、周期的に推移する回転数の周期から水位を推測することができる。この関係を利用することにより水位をより高い精度で推測することができる。
【００４４】
実施例の「回転数閾値ＮＢ２」及び「回転数閾値ＮＢ３」が「予め定められた閾値」の一例である。実施例のフロントモータ３がメインモータの一例であり、フロントインバータ２がメインインバータの一例である。また、リアモータ９がサブモータの一例であり、リアインバータ１２がサブインバータの一例である。本明細書が開示する技術は、後輪を駆動するリアモータとリアインバータを主駆動力とし、前輪を駆動するフロントモータとフロントインバータを補助駆動源とする車両に適用してもよい。
【００４５】
以下、実施例で示した技術に関する留意点を述べる。空冷ファンに備えられるプロペラファンの羽根の枚数は３枚とは限らない。プロペラファンの羽根の枚数に関わらず、図６の処理を実施することで、実施例と同様の効果を得ることができる。
【００４６】
また、空冷ファンは、リアインバータの車両高さ方向における下方に配置されている方が好適である。空冷ファンの浸水、即ちリアインバータの浸水を早い段階で検知することができるからである。
【００４７】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００４８】
２：フロントインバータ（メインインバータ）
３：フロントモータ（メインモータ）
４：エンジン
５：動力分配機構
６：デファレンシャルギア
７：前輪
８、１４：パワーケーブル
９：リアモータ（サブモータ）
１２：リアインバータ（サブインバータ）
１３：後輪
１５：中継器
１６：バッテリ
１７：コントローラ
１８：空冷ファン
１８ａ：プロペラファン
１９：回転数センサ
２１：収容スペース
２２：収容窪み
２３：デッキボード
２４：スペアタイヤ
２５：フロアパネル
２６：水
３１：ラゲージスペース
２００：ハイブリッド車（電動車両）
ＷＬ１、ＷＬ２、ＷＬ３、ＷＬ４：水位
ＮＢ１、ＮＢ２、ＮＢ３：回転数閾値
【図１】
2015220908.tif 000003
【図２】
2015220908.tif 000004
【図３】
2015220908.tif 000005
【図４】
2015220908.tif 000006
【図５】
2015220908.tif 000007
【図６】
2015220908.tif 000008