(57)【要約】【課題】トランスアクスルとパワーコントロールユニットとの間に設けられた防振ブッシュが損傷している可能性があるときに、そのことを運転者に認識させる。【解決手段】トランスアクスルにブラケットおよび防振ブッシュを介してパワーコントロールユニットを取り付けた構成において、パワーコントロールユニットの電子機器とトランスアクスルのモータとを接続する電力ケーブルにおけるパワーコントロールユニット内の部分に電流センサを取り付ける。そして、電流センサからの電力ケーブルの電流に重畳しているノイズのレベルであるノイズレベルＬｎから前回のノイズレベル（前回Ｌｎ）を減じて変化量ΔＬｎを演算し（Ｓ１００〜Ｓ１２０）、この変化量ΔＬｎが負の閾値ΔＬｎｒｅｆ未満のときに、防振ブッシュが損傷している可能性があると判断し、その旨をディスプレイに表示する（Ｓ１３０，Ｓ１５０，Ｓ１６０）。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に電子機器を有するパワーコントロールユニットが、トランスアクスルの上面との間に空間が形成されるように、前記トランスアクスルにブラケットおよび防振ブッシュを介して取り付けられている駆動装置であって、
前記電子機器と前記パワーコントロールユニット外の外部要素とを接続する電力ケーブルにおける前記パワーコントロールユニット内の部分に取り付けられ、前記電力ケーブルを流れる電流に重畳しているノイズのレベルであるノイズレベルを検出するノイズレベル検出装置と、
前記検出された最新のノイズレベルの前回のノイズレベルからの低下量または低下率が閾値に比して大きいときには、前記防振ブッシュが損傷している可能性があると報知する報知手段と、
を備える駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動装置に関し、詳しくは、トランスアクスルとパワーコントロールユニットとを備える駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の駆動装置としては、インバータを有するパワーコントロールユニットが、トランスアクスルの上面との間に空間が形成されるように、トランスアクスルにブラケットおよび防振ブッシュを介して取り付けられているものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、ブラケットとインバータとの間に防振ブッシュが設けられている。これにより、トランスアクスルとブラケットとの間に防振ブッシュを設けるものに比して、防振ブッシュからパワーコントロールユニットの重心までの距離を短くすることができ、パワーコントロールユニットの振動を小さくすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１１４８７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
こうした駆動装置では、車体からトランスアクスル，ブラケットを介して防振ブッシュに伝達される振動などによって防振ブッシュが損傷することがある。防振ブッシュが損傷すると、パワーコントロールユニットの振動が大きくなって、パワーコントロールユニットや、パワーコントロールユニットの電子機器と他の要素（例えば、トランスアクスルのモータなど）とを接続する電力ケーブルなどが損傷する可能性がある。このため、防振ブッシュが損傷している可能性があるときに、そのことを運転者が認識できるようにする、即ち、運転者が何らかの対処を行なえるようにすることが要請されている。
【０００５】
本発明の駆動装置は、トランスアクスルとパワーコントロールユニットとの間に設けられた防振ブッシュが損傷している可能性があるときに、そのことを運転者に認識させることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の駆動装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の駆動装置は、
内部に電子機器を有するパワーコントロールユニットが、トランスアクスルの上面との間に空間が形成されるように、前記トランスアクスルにブラケットおよび防振ブッシュを介して取り付けられている駆動装置であって、
前記電子機器と前記パワーコントロールユニット外の外部要素とを接続する電力ケーブルにおける前記パワーコントロールユニット内の部分に取り付けられ、前記電力ケーブルを流れる電流に重畳しているノイズのレベルであるノイズレベルを検出するノイズレベル検出装置と、
前記検出された最新のノイズレベルの前回のノイズレベルからの低下量または低下率が閾値に比して大きいときには、前記防振ブッシュが損傷している可能性があると報知する報知手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明の駆動装置では、内部に電子機器を有するパワーコントロールユニットが、トランスアクスルの上面との間に空間が形成されるように、トランスアクスルにブラケットおよび防振ブッシュを介して取り付けられている。また、電子機器とパワーコントロールユニット外の外部要素とを接続する電力ケーブルにおけるパワーコントロールユニット内の部分に取り付けられ、電力ケーブルを流れる電流に重畳しているノイズのレベルであるノイズレベルを検出するノイズレベル検出装置を備える。そして、ノイズレベル検出装置によって検出された最新のノイズレベルの前回のノイズレベルからの低下量または低下率が閾値に比して大きいときには、防振ブッシュが損傷している可能性があると報知する。電子機器の作動に伴って発生したノイズは、電力ケーブルなどを介してパワーコントロールユニットから車体などに伝達され、電力ケーブルなどを介してパワーコントロールユニットに戻ってくる。防振ブッシュに損傷がないときには、トランスアクスル，ブラケット，防振ブッシュ，パワーコントロールユニットの経路（以下、「所定経路」という）でノイズが伝達されにくいことから、電力ケーブルを流れる電流に重畳するノイズのレベルが比較的大きくなりやすい。これに対して、防振ブッシュが損傷して所定経路でノイズが伝達されやすくなると、電力ケーブルを流れる電流に重畳するノイズのレベルが低下する。したがって、最新のノイズレベルの前回のノイズレベルからの低下量または低下率が閾値に比して大きいときに、防振ブッシュが損傷している可能性があると判断してそのことを報知することにより、運転者に認識させることができる。この結果、運転者は、車両を修理工場に持ち込むなど何らかの対処を行なうことができる。ここで、「外部要素」としては、電子機器によって駆動される電力機器（例えば、トランスアクスルのモータ，空調装置のコンプレッサなど），バッテリなどが考えられる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施例としての駆動装置２０においてパワーコントロールユニット３０がトランスアクスル２２に取り付けられている様子を示す説明図である。
【図２】パワーコントロールユニット３０とブラケット４０，５０とが接続されている様子を示す説明図である。
【図３】パワーコントロールユニット３０および電子制御ユニット６０周辺の様子を示す説明図である。
【図４】実施例の電子制御ユニット６０によって実行される判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図５】所定時間に亘る電力ケーブル３４ａの電流Ｉａの一例を示す説明図である。
【図６】ノイズの周波数分布の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１１】
図１は、本発明の一実施例としての駆動装置２０においてパワーコントロールユニット３０がトランスアクスル２２に取り付けられている様子を示す説明図である。図２は、パワーコントロールユニット３０とブラケット４０，５０とが接続されている様子を示す説明図である。図３は、パワーコントロールユニット３０および電子制御ユニット６０周辺の様子を示す説明図である。実施例の駆動装置２０は、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）方式の自動車に搭載され、図１〜図３に示すように、トランスアクスル２２と、パワーコントロールユニット３０と、電子制御ユニット６０と、を備える。
【００１２】
トランスアクスル２２は、エンジンからの動力を駆動輪に伝達する機構として構成されており、モータなどを有する。このトランスアクスル２２は、車体に固定されている。
【００１３】
図３に示すように、パワーコントロールユニット３０は、電子機器３１を内部に有する。電子機器３１としては、高電圧系電力ラインに接続されると共にトランスアクスルのモータを駆動するモータ用インバータ，高電圧系電力ラインに接続されると共に空調装置のコンプレッサを駆動するコンプレッサ用インバータ，高電圧系電力ラインの電力を電圧の降圧を伴って低電圧系電力ラインに供給するＤＣ／ＤＣコンバータなどを有する。この電子機器３１は、パワーコントロールユニット３０外の外部要素と電力ケーブル３４などを介して接続されている。例えば、電子機器３１は、電力ケーブル３４ａを介してトランスアクスルのモータと接続されており、電力ケーブル３４ｂを介して空調装置のコンプレッサと接続されており、電力ケーブル３４ｃを介して高電圧バッテリと接続されており、電力ケーブル３４ｄを介して低電圧バッテリと接続されている。ここで、電力ケーブル３４ｃは、高電圧系電力ラインに相当し、電力ケーブル３４ｄは、低電圧系電力ラインに相当する。電力ケーブル３４ａ〜３４ｄにおけるパワーコントロールユニット３０内の部分（例えば、バスバなど）には、電力ケーブル３４ａ〜３４ｄに流れる電流を検出する電流センサ３６ａ〜３６ｄが取り付けられている。
【００１４】
図１，図２に示すように、パワーコントロールユニット３０は、ブラケット４０，５０などを介してトランスアクスル２２の上面との間に空間が形成されるようにトランスアクスル２２に取り付けられている。
【００１５】
ブラケット４０，５０は、鉄などによって形成されており、図中上側に延出するアーム部４１，５１を有する。このアーム部４１，５１には、孔４２，５２が形成されている。この孔４２，５２には、フランジ部を有する筒状（管状）の外筒４４，５４，防振ブッシュ４５，５５，内筒４６，５６が挿通されている。ブラケット４０，５０とパワーコントロールユニット３０とは、内筒４６，５６に挿通されるボルト４８，５８によって、内筒４６，５６の一端面（フランジ部の端面）がボルト４８，５８の頭部と当接すると共に他端面がパワーコントロールユニット３０のケースと当接するように、外筒４４，５４，防振ブッシュ４５，５５，内筒４６，５６を介して接続されている。外筒４４，５４および内筒４６，５６は、鉄などによって形成されている。防振ブッシュ４５，５５は、ゴムなどの絶縁性および弾性を有する材料によって形成されている。また、ブラケット４０，５０は、アーム部４１，５１とは反対側（下側）でボルト４９，５９によってトランスアクスル２２の上面に取り付けられている。
【００１６】
電子制御ユニット６０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポートを備える。この電子制御ユニット６０には、各種センサからの信号、例えば、電流センサ３６ａ〜３６ｄからの電力ケーブル３４ａ〜３４ｄの電流Ｉａ〜Ｉｄなどが入力ポートを介して入力されている。なお、電流センサ３６ａ〜３６ｄからの電力ケーブル３４ａ〜３４ｄの電流Ｉａ〜Ｉｄには、電子機器３１の作動（例えば、モータ用インバータのスイッチング素子のスイッチングなど）に伴って発生したノイズが重畳している。また、電子制御ユニット６０からは、各種信号、例えば、ディスプレイ７０への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。
【００１７】
こうして構成された実施例の駆動装置２０では、トランスアクスル２２とパワーコントロールユニット３０との間に防振ブッシュ４５，５５を設ける。これにより、トランスアクスル２２からパワーコントロールユニット３０に伝達される振動を低減することができる。
【００１８】
次に、こうして構成された実施例の駆動装置２０の動作、特に、防振ブッシュ４５，５５が損傷している可能性があるか否かを判定する際の動作について説明する。図４は、実施例の電子制御ユニット６０によって実行される判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、１トリップに１回程度の頻度で、例えば、イグニッションオンされてから走行を開始するまでの間などに実行される。なお、実施例では、このルーチンの実行時には、電流センサ３６ａによって所定時間に亘って電力ケーブル３４ａの電流Ｉａを検出するために、モータに略一定のｄ軸電流が流れるようにインバータを制御するものとした。
【００１９】
判定ルーチンが実行されると、電子制御ユニット６０は、まず、電流センサ３６ａからの所定時間に亘る電力ケーブル３４ａの電流Ｉａを入力する（ステップＳ１００）。図５は、所定時間に亘る電力ケーブル３４ａの電流Ｉａの一例を示す説明図である。図５（ａ）は、防振ブッシュ４５，５５が正常なときの様子の一例を示し、図５（ｂ）は、防振ブッシュ４５，５５が損傷している可能性があるときの様子の一例を示す。なお、上述したように、電流センサ３６ａからの電力ケーブル３４ａの電流Ｉａには、電子機器３１の作動（例えば、インバータのスイッチング素子のスイッチングなど）に伴って発生したノイズが重畳している。防振ブッシュ４５，５５の状態と電力ケーブル３４ａの電流Ｉａとの関係の詳細については後述する。
【００２０】
続いて、入力した所定時間の電力ケーブル３４ａの電流Ｉａに基づいてノイズレベルＬｎを演算する（ステップＳ１１０）。ここで、ノイズレベルＬｎは、実施例では、以下のように演算するものとした。まず、所定時間に亘る電力ケーブル３４ａの電流Ｉａに対して高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）を施す。これによって、電力ケーブル３４ａの電流Ｉａに重畳しているノイズの周波数分布を求める。そして、その周波数分布における所定周波数範囲（例えば数ＭＨｚ〜数十ＭＨｚなど）のノイズの積算値をノイズレベルＬｎとする。図６は、ノイズの周波数分布の一例を示す説明図である。図中、実線は、防振ブッシュ４５，５５が正常なときの様子の一例を示し、破線は、防振ブッシュ４５，５５が損傷している可能性があるときの様子の一例を示す。防振ブッシュ４５，５５の状態とノイズの周波数分布との関係の詳細については後述する。
【００２１】
次に、演算したノイズレベルＬｎから前回に本ルーチンを実行したときに演算したノイズレベル（前回Ｌｎ）を減じて、ノイズレベルＬｎの変化量ΔＬｎを演算する（ステップＳ１２０）。そして、ノイズレベルＬｎの変化量ΔＬｎを負の閾値ΔＬｎｒｅｆと比較する（ステップＳ１３０）。
【００２２】
ノイズレベルＬｎの変化量ΔＬｎが閾値ΔＬｎｒｅｆ以上のときには、防振ブッシュ４５，５５は正常である（損傷していない）と判定して（ステップ１４０）、本ルーチンを終了する。ノイズレベルＬｎの変化量ΔＬｎが閾値ΔＬｎｒｅｆ未満のときには、防振ブッシュ４５，５５が損傷している可能性があると判定し（ステップＳ１５０）、その旨をディスプレイ７０に表示して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。
【００２３】
ここで、防振ブッシュ４５，５５の状態と電力ケーブル３４ａの電流Ｉａとの関係（図５参照）および防振ブッシュ４５，５５の状態とノイズの周波数分布との関係（図６参照）について説明する。電子機器３１の作動（モータ用インバータのスイッチング素子のスイッチングなど）によって発生したノイズは、電力ケーブル３４などを介して車体などに伝達され、電力ケーブル３４などを介してパワーコントロールユニット３０に戻ってくる。防振ブッシュ４５，５５に損傷がないときには、トランスアクスル２２，ブラケット４０，５０，外筒４４，５４，防振ブッシュ４５，５５，内筒４６，５６，パワーコントロールユニット３０の経路（以下、「所定経路」という）でノイズが伝達されにくいことから、電力ケーブル３４を流れる電流に重畳するノイズが比較的大きくなりやすい（図５（ａ）および図６実線、参照）。これに対して、防振ブッシュ４５，５５が損傷して外筒４４，５４と内筒４６，５６とが接触すると、所定経路でノイズが伝達されやすくなり、電力ケーブル３４の電流に重畳するノイズが低下する（図５（ｂ）および図６破線、参照）。実施例では、これを踏まえて、ノイズレベルＬｎから前回のノイズレベル（前回Ｌｎ）を減じた変化量ΔＬｎが負の閾値ΔＬｎｒｅｆ未満のときに、防振ブッシュ４５，５５が損傷している可能性があると判断し、その旨をディスプレイ７０に表示するものとした。これにより、防振ブッシュ４５，５５が損傷している可能性があることを運転者に認識させることができる。この結果、運転者は、車両を修理工場に持ち込むなど何らかの対処を行なうことができる。
【００２４】
なお、防振ブッシュ４５，５５が損傷している可能性があるか否かの判定方法としては、実施例の方法以外に、以下の方法も考えられる。例えば、防振ブッシュ４５，５５の振動源側（例えば、内筒４６，５６）および振動伝達側（例えば、外筒４４，５４）にセンサを設けて、振動源側および振動伝達側のセンサの検知結果に基づく振動源側から振動伝達側への振動伝達率の経時変化を監視して防振ブッシュ４５，５５が損傷している可能性があるか否かを判定する方法も考えられる。しかし、この場合、防振ブッシュの数の倍の数のセンサを設ける必要がある、パワーコントロールユニットの外部にセンサを設ける必要がある（センサの信頼性等が不利になる）、などの課題が生じる。これに対して、実施例では、センサの個数を減らせる、パワーコントロールユニット内にセンサを設けることができる（センサの信頼性等が有利になる）、などの効果を奏する。
【００２５】
以上説明した実施例の駆動装置２０では、パワーコントロールユニット３０の電子機器３１とトランスアクスル２２のモータとを接続する電力ケーブル３４ａにおけるパワーコントロールユニット３０内の部分に電流センサ３６ａを取り付ける。そして、電流センサ３６ａからの電力ケーブル３４ａの電流Ｉａに重畳しているノイズのレベルであるノイズレベルＬｎから前回のノイズレベル（前回Ｌｎ）を減じた変化量ΔＬｎが負の閾値ΔＬｎｒｅｆ未満のときに、防振ブッシュ４５，５５が損傷している可能性があると判断し、その旨をディスプレイ７０に表示する。こうした手法により、防振ブッシュ４５，５５が損傷している可能性があることを運転者に認識させることができる。
【００２６】
実施例の駆動装置２０では、ノイズレベルＬｎは、ノイズの周波数分布（図６参照）における所定周波数範囲のノイズの積算値を用いるものとした。しかし、ノイズレベルＬｎは、所定周波数（例えば、図６の実線においてノイズが極大となる周波数など）のノイズの値などを用いるものとしてもよい。
【００２７】
実施例の駆動装置２０では、電流センサ３６ａからの電力ケーブル３４ａの電流Ｉａを用いてノイズレベルＬｎを演算するものとした。しかし、電流センサ３６ｂ〜３６ｄからの電力ケーブル３４ｂ〜３４ｄの電流Ｉｂ〜Ｉｄの何れかを用いてノイズレベルＬｎを演算するものとしてもよい。
【００２８】
実施例の駆動装置２０では、電流ケーブル３４ａに電流センサ３６ａを取り付け、電子制御ユニット６０によって、電流センサ３６ａからの所定時間に亘る電力ケーブル３４ａの電流Ｉａに対して高速フーリエ変換を施して得られた結果（ノイズの周波数分布）を用いてノイズレベルＬｎを演算するものとした。しかし、電流センサ３６ａおよび電子制御ユニット６０での演算に代えて、スペクトラムアナライザを用いて、電力ケーブル３４ａの電流に重畳しているノイズレベルＬｎを検出するものとしてもよい。
【００２９】
実施例の駆動装置２０では、ノイズレベルＬｎから前回のノイズレベル（前回Ｌｎ）を減じた変化量ΔＬｎが負の閾値ΔＬｎｒｅｆ未満のときに、防振ブッシュ４５，５５が損傷している可能性があると判断するものとした。しかし、ノイズレベルＬｎを前回のノイズレベル（前回Ｌｎ）で除した値ＤＬｎが値１よりも小さく値０よりも大きい閾値ＤＬｎｒｅｆ未満のときに、防振ブッシュ４５，５５が損傷している可能性があると判断するものとしてもよい。
【００３０】
実施例の駆動装置２０では、防振ブッシュ４５，５５が損傷している可能性があると判断したときに、その旨をディスプレイ７０に表示することによって運転者に報知するものとした。しかし、警告灯を点灯したり、スピーカから音声出力したり、することによって運転者に報知するものとしてもよい。
【００３１】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、パワーコントロールユニット３０が「パワーコントロールユニット」に相当し、トランスアクスル２２が「トランスアクスル」に相当し、ブラケット４０，５０が「ブラケット」に相当し、防振ブッシュ４５，５５が「防振ブッシュ」に相当し、電流センサ３６ａ〜３６ｄと図４の判定ルーチンのステップＳ１００，Ｓ１１０の処理を実行する電子制御ユニット６０とが「ノイズレベル検出装置」に相当し、図４の判定ルーチンのステップＳ１２０〜Ｓ１６０の処理を実行する電子制御ユニット６０が「報知手段」に相当する。
【００３２】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００３３】
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、駆動装置の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００３５】
２０  駆動装置、２２  トランスアクスル、３０  パワーコントロールユニット、３１  電子機器、３４，３４ａ〜３４ｄ  電力ケーブル、３６ａ〜３６ｄ  電流センサ、４０，５０  ブラケット、４１，５１  アーム部、４２，５２  孔、４４，５４  外筒、４５，５５  防振ブッシュ、４６，５６  内筒、４８，４９，５８，５９  ボルト、６０  電子制御ユニット、７０  ディスプレイ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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