特許 7392362 モータ駆動装置及び電動オイルポンプ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-11-28

(45)【発行日】2023-12-06

(54)【発明の名称】モータ駆動装置及び電動オイルポンプ装置

(51)【国際特許分類】

   H02P 27/08 20060101AFI20231129BHJP

   B60W 10/30 20060101ALI20231129BHJP

   H02P 29/60 20160101ALI20231129BHJP

【ＦＩ】

H02P27/08

B60W10/30 900

H02P29/60

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2019180048

(22)【出願日】2019-09-30

(65)【公開番号】P2021058003

(43)【公開日】2021-04-08

【審査請求日】2022-08-29

(73)【特許権者】

【識別番号】000220505

【氏名又は名称】ニデックパワートレインシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100141139

【弁理士】

【氏名又は名称】及川 周

(74)【代理人】

【識別番号】100138689

【弁理士】

【氏名又は名称】梶原 慶

(74)【代理人】

【識別番号】100188673

【弁理士】

【氏名又は名称】成田 友紀

(74)【代理人】

【識別番号】100179833

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 将尚

(74)【代理人】

【識別番号】100189348

【弁理士】

【氏名又は名称】古都 智

(72)【発明者】

【氏名】小林 喜幸

(72)【発明者】

【氏名】白井 康弘

(72)【発明者】

【氏名】初田 匡之

【審査官】安池 一貴

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－２１３５９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０６８７３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１８９０５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０７－０１０５０２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００４－０２８３３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０３５２８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／０３０３６３６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｐ ２７／０８

Ｂ６０Ｗ １０／３０

Ｈ０２Ｐ ２９／６０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータを駆動するモータ駆動装置であって、
前記モータを駆動させるための駆動信号を前記モータに出力する駆動部と、
初期デューティ比、デューティ比増大速度、及び目標デューティ比の３つの制御パラメータに基づいて前記駆動信号のデューティ比を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記３つの制御パラメータのそれぞれが所定の値である通常制御モードと、前記３つの制御パラメータの少なくとも１つが前記通常制御モードよりも小さい値である極低温制御モードとを有し、
前記制御部は、外部から入力される作動指令信号のデューティ比が第１範囲内に含まれる場合に前記通常制御モードに切り替わり、前記作動指令信号のデューティ比が第２範囲内に含まれる場合に前記極低温制御モードに切り替わる、モータ駆動装置。

【請求項2】

前記制御部は、外部から入力される環境温度信号に基づいて環境温度が閾値以下か否かを判定し、前記環境温度が前記閾値を超える場合に前記通常制御モードに切り替わり、前記環境温度が前記閾値以下の場合に前記極低温制御モードに切り替わる、請求項１に記載のモータ駆動装置。

【請求項3】

環境温度を検出し、前記環境温度を示す環境温度信号を前記制御部に出力するセンサをさらに備え、
前記制御部は、前記センサから入力される前記環境温度信号に基づいて前記環境温度が閾値以下か否かを判定し、前記環境温度が前記閾値を超える場合に前記通常制御モードに切り替わり、前記環境温度が前記閾値以下の場合に前記極低温制御モードに切り替わる、請求項１に記載のモータ駆動装置。

【請求項4】

前記極低温制御モードにおいて、前記３つの制御パラメータのうち、前記初期デューティ比と前記目標デューティ比との２つが前記通常制御モードよりも小さい値である、請求項１～３のいずれか一項に記載のモータ駆動装置。

【請求項5】

前記極低温制御モードにおいて、前記３つの制御パラメータの全てが前記通常制御モードよりも小さい値である、請求項１～３のいずれか一項に記載のモータ駆動装置。

【請求項6】

前記極低温制御モードにおける前記初期デューティ比と前記目標デューティ比との差分の絶対値は、前記通常制御モードにおける前記初期デューティ比と前記目標デューティ比との差分の絶対値よりも小さい、請求項１～５のいずれか一項に記載のモータ駆動装置。

【請求項7】

シャフトを有するモータと、
前記シャフトの軸方向一方側に位置し、前記モータによって前記シャフトを介して駆動されオイルを吐出するポンプと、
前記モータを駆動する請求項１～６のいずれか一項に記載のモータ駆動装置と、を備える、電動オイルポンプ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モータ駆動装置及び電動オイルポンプ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ハイブリッド車両は、変速機の内部に備えられた機械式オイルポンプと、エンジンの駆動と無関係に作動可能な電動式オイルポンプとを備える。このようなハイブリッド車両において、エンジンが駆動していない状況下では、電動式オイルポンプによって変速機に必要な油圧が供給される。

【0003】

特許文献１には、変速機の油温が所定の基準温度以下の極低温状態である場合の電動オイルポンプにおけるモータ駆動装置の制御方法が開示される。この制御方法は、変速機の油温を測定し、変速機の油温が所定の基準温度以下の極低温状態である場合に、電動オイルポンプの回転数が目標回転数になるようにデューティ制御を行い、デューティ制御後には、目標回転数を維持するためのフィードバック制御を行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１３－１２２３１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、－１０℃以下の極低温の状態では、オイルの粘度は常温状態と比較して極端に高くなる。このため、特許文献１に記載のモータ駆動装置では、オイルの粘度が高い状態で電動オイルポンプの回転数が目標回転数になるようにデューティ制御を行う場合、モータの負荷トルクが増大し、その結果、モータ駆動装置からモータへ出力される出力電流値が上昇する。モータ駆動装置には、出力電流値が上限値を超えた場合にモータへの電流供給を停止させるフェールセーフ機能が設けられる。そのため、上記のようにオイルの粘度が高いことに起因してモータ駆動装置の出力電流値が上昇すると、フェールセーフ機能が働き、モータを駆動できなくなり、必要な油圧を供給できなくなる可能性がある。

【0006】

本発明は上記事情に鑑みて、極低温状態でもモータを安定して回転させることができるモータ駆動装置及び電動オイルポンプ装置を提供することを一つの目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明のモータ駆動装置における一つの態様は、モータを駆動するモータ駆動装置であって、前記モータを駆動させるための駆動信号を前記モータに出力する駆動部と、初期デューティ比、デューティ比増大速度、及び目標デューティ比の３つの制御パラメータに基づいて前記駆動信号のデューティ比を制御する制御部と、を備える。前記制御部は、前記３つの制御パラメータのそれぞれが所定の値である通常制御モードと、前記３つの制御パラメータの少なくとも１つが前記通常制御モードよりも小さい値である極低温制御モードとを有する。

【0008】

本発明の電動オイルポンプ装置における一つの態様は、シャフトを有するモータと、前記シャフトの軸方向一方側に位置し、前記モータによって前記シャフトを介して駆動されオイルを吐出するポンプと、前記モータを駆動する上記モータ駆動装置と、を備える。

【発明の効果】

【0009】

本発明の上記態様によれば、極低温状態でもモータを安定して回転させることができるモータ駆動装置及び電動オイルポンプ装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、本実施形態におけるモータ駆動装置を備える電動オイルポンプ装置を模式的に示す回路ブロック図である。

【図2】図２は、初期デューティ比、デューティ比増大速度、及び目標デューティ比の３つの制御パラメータに関する説明図である。

【図3】図３は、本実施形態におけるモータ駆動装置の第１変形例を示す図である。

【図4】図４は、本実施形態におけるモータ駆動装置の第２変形例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本実施形態におけるモータ駆動装置１０を備える電動オイルポンプ装置１００を模式的に示す回路ブロック図である。図１に示すように、電動オイルポンプ装置１００は、モータ駆動装置１０と、電動オイルポンプ４０とを備える。電動オイルポンプ４０は、モータ２０と、ポンプ３０とを備える。電動オイルポンプ装置１００は、例えばハイブリッド車両に搭載されるトランスミッションにオイルを供給する装置である。

【0012】

モータ駆動装置１０は、電動オイルポンプ４０のモータ２０を駆動する装置である。モータ２０は、例えば三相ブラシレスＤＣモータである。モータ２０は、回転可能に支持されたシャフト２１と、シャフト２１の回転位置を検出する位置センサ２２とを有する。また、図１では図示を省略するが、モータ２０は、Ｕ相コイルと、Ｖ相コイルと、Ｗ相コイルと、を含むステータを有する。位置センサ２２は、シャフト２１の回転位置を検出し、その検出結果を示すシャフト位置信号ＰＳをモータ駆動装置１０に出力する。位置センサ２２として、例えば、ホールセンサ、エンコーダ、或いはレゾルバなどを使用できる。

【0013】

ポンプ３０は、モータ２０のシャフト２１の軸方向一方側に位置し、モータ２０によってシャフト２１を介して駆動されオイルＦを吐出する。ポンプ３０は、オイル吸入口３１及びオイル吐出口３２を有する。オイルＦは、オイル吸入口３１からポンプ３０の内部に吸入された後、オイル吐出口３２から不図示のトランスミッション側に吐出される。このように、ポンプ３０とモータ２０とが接続されることにより、電動オイルポンプ４０が構成される。

【0014】

モータ駆動装置１０は、電源回路１１と、インバータ回路１２（駆動部）と、制御部１３と、記憶部１４とを備える。モータ駆動装置１０は、モータ２０と、外部電源であるバッテリ２００と、外部温度センサ３００とにそれぞれ電気的に接続される。なお、バッテリ２００及び外部温度センサ３００は、本実施形態の電動オイルポンプ装置１００の構成要素ではない。外部温度センサ３００は、環境温度を検出し、環境温度を示す環境温度信号ＴＳをモータ駆動装置１０に出力する。

【0015】

電源回路１１は、第１入力端子１１ａと、第２入力端子１１ｂと、第１出力端子１１ｃと、第２出力端子１１ｄと、を有する。
電源回路１１の第１入力端子１１ａは、バッテリ２００の正極端子と電気的に接続される。電源回路１１の第２入力端子１１ｂは、バッテリ２００の負極端子と電気的に接続される。電源回路１１の第１出力端子１１ｃは、インバータ回路１２の第１入力端子１２ａと電気的に接続される。電源回路１１の第２出力端子１１ｄは、インバータ回路１２の第２入力端子１２ｂと電気的に接続される。

【0016】

電源回路１１は、バッテリ２００から入力される直流電圧Ｖｉを、モータ２０の駆動に必要な電圧値を有する直流電圧Ｖｏに変換してインバータ回路１２に出力する。バッテリ２００から入力される直流電圧Ｖｉは、第１入力端子１１ａと第２入力端子１１ｂとの間に印加される電圧である。電源回路１１から出力される直流電圧Ｖｏは、第１出力端子１１ｃと第２出力端子１１ｄとの間に発生する電圧である。

【0017】

電源回路１１は、インバータ回路１２に流れる電流値、すなわちモータ駆動装置１０からモータ２０へ出力される出力電流値を計測し、出力電流値が上限値を超えた場合にインバータ回路１２への電圧出力を停止することにより、インバータ回路１２によるモータ２０への電流供給を停止させるフェールセーフ機能を有する。
なお、図１では図示を省略するが、電源回路１１は、制御部１３及び記憶部１４を動作させるために必要な電源電圧も生成し、生成した電源電圧を制御部１３及び記憶部１４に出力する。

【0018】

インバータ回路１２は、モータ２０を駆動させるための駆動信号をモータ２０に出力する駆動回路である。具体的には、インバータ回路１２は、モータ２０のＵ相コイル（図示省略）にパルス幅変調された駆動信号ＤＳｕを出力する。また、インバータ回路１２は、モータ２０のＶ相コイル（図示省略）にパルス幅変調された駆動信号ＤＳｖを出力する。さらに、インバータ回路１２は、モータ２０のＷ相コイル（図示省略）にパルス幅変調された駆動信号ＤＳｗを出力する。

【0019】

インバータ回路１２は、第１入力端子１２ａと、第２入力端子１２ｂと、第１スイッチング素子ＳＷ１と、第２スイッチング素子ＳＷ２と、第３スイッチング素子ＳＷ３と、第４スイッチング素子ＳＷ４と、第５スイッチング素子ＳＷ５と、第６スイッチング素子ＳＷ６とを有する。

【0020】

インバータ回路１２の第１入力端子１２ａは、電源回路１１の第１出力端子１１ｃと電気的に接続される。インバータ回路１２の第２入力端子１２ｂは、電源回路１１の第２出力端子１１ｄと電気的に接続される。第１入力端子１２ａと第２入力端子１２ｂとの間に、電源回路１１から出力される直流電圧Ｖｏが印加される。

【0021】

第１スイッチング素子ＳＷ１から第６スイッチング素子ＳＷ６は、例えばＭＯＳ－ＦＥＴなどの大電力用パワートランジスタである。第１スイッチング素子ＳＷ１と第４スイッチング素子ＳＷ４とは、直列に接続される。第２スイッチング素子ＳＷ２と第５スイッチング素子ＳＷ５とは、直列に接続される。第３スイッチング素子ＳＷ３と第６スイッチング素子ＳＷ６とは、直列に接続される。

【0022】

第１スイッチング素子ＳＷ１、第２スイッチング素子ＳＷ２と、第３スイッチング素子ＳＷ３とのそれぞれの一端は、第１入力端子１２ａと電気的に接続される。第４スイッチング素子ＳＷ４、第５スイッチング素子ＳＷ５と、第６スイッチング素子ＳＷ６とのそれぞれの一端は、第２入力端子１２ｂと電気的に接続される。

【0023】

モータ２０のＵ相コイルは、第１スイッチング素子ＳＷ１と第４スイッチング素子ＳＷ４との間に電気的に接続される。モータ２０のＶ相コイルは、第２スイッチング素子ＳＷ２と第５スイッチング素子ＳＷ５との間に電気的に接続される。モータ２０のＷ相コイルは、第３スイッチング素子ＳＷ３と第６スイッチング素子ＳＷ６との間に電気的に接続される。

【0024】

第１スイッチング素子ＳＷ１から第６スイッチング素子ＳＷ６のオン／オフ状態は、後述の制御部１３から入力される制御信号によって制御される。第１スイッチング素子ＳＷ１から第６スイッチング素子ＳＷ６のオン／オフ状態が制御されることにより、インバータ回路１２からモータ２０に出力される駆動信号ＤＳｕ、駆動信号ＤＳｖ及び駆動信号ＤＳｗのデューティ比が制御される。駆動信号ＤＳｕ、駆動信号ＤＳｖ及び駆動信号ＤＳｗのデューティ比を制御することにより、モータ２０の回転数の制御が可能となる。

【0025】

制御部１３は、インバータ回路１２と、記憶部１４と、モータ２０の位置センサ２２と、外部温度センサ３００とのそれぞれに電気的に接続される。制御部１３は、位置センサ２２から入力されるシャフト位置信号ＰＳと、外部温度センサ３００から入力される環境温度信号ＴＳとに基づいて、第１スイッチング素子ＳＷ１から第６スイッチング素子ＳＷ６のオン／オフ状態を制御するための制御信号を生成し、生成した制御信号を各スイッチング素子に出力する。つまり、制御部１３は、第１スイッチング素子ＳＷ１から第６スイッチング素子ＳＷ６のオン／オフ状態を制御することにより、インバータ回路１２からモータ２０に出力される駆動信号ＤＳｕ、駆動信号ＤＳｖ及び駆動信号ＤＳｗのデューティ比を制御する。これにより、制御部１３は、モータ２０の回転数を制御できる。

【0026】

このように本実施形態において制御部１３は、駆動信号ＤＳｕ、駆動信号ＤＳｖ及び駆動信号ＤＳｗのデューティ比を変えることでモータ２０の回転数を制御するＰＷＭ制御によって、モータ２０を制御する。具体的に、制御部１３は、駆動信号ＤＳｕ、駆動信号ＤＳｖ及び駆動信号ＤＳｗのデューティ比を大きくすることで、モータ２０の回転数を大きくできる。一方、制御部１３は、駆動信号ＤＳｕ、駆動信号ＤＳｖ及び駆動信号ＤＳｗのデューティ比を小さくすることで、モータ２０の回転数を小さくできる。本実施形態の制御部１３によって調整される駆動信号ＤＳｕ、駆動信号ＤＳｖ及び駆動信号ＤＳｗのデューティ比の範囲内において、デューティ比の値とモータ２０の回転数とは、例えば、比例する。

【0027】

詳細は後述するが、制御部１３は、初期デューティ比、デューティ比増大速度、及び目標デューティ比の３つの制御パラメータに基づいて駆動信号ＤＳｕ、駆動信号ＤＳｖ及び駆動信号ＤＳｗのデューティ比を制御する。また、制御部１３は、上記３つの制御パラメータのそれぞれが所定の値である通常制御モードと、上記３つの制御パラメータの少なくとも１つが通常制御モードよりも小さい値である極低温制御モードとを有する。
本実施形態において制御部１３は、外部から入力される環境温度信号ＴＳに基づいて環境温度が閾値以下か否かを判定し、環境温度が閾値を超える場合に通常制御モードに切り替わり、環境温度が閾値以下の場合に極低温制御モードに切り替わる。閾値は、例えば－１０℃である。
このような制御部１３は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)などのマイクロコンピュータによって実現できる。

【0028】

記憶部１４は、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を有する半導体メモリである。記憶部１４は、通常制御モード用の初期デューティ比Ｘ１、デューティ比増大速度Ｘ２、及び目標デューティ比Ｘ３の３つの制御パラメータを予め記憶すると共に、極低温制御モード用の初期デューティ比Ｙ１、デューティ比増大速度Ｙ２、及び目標デューティ比Ｙ３の３つの制御パラメータを予め記憶する。

【0029】

図２に示すように、本実施形態では、記憶部１４には、通常制御モード用の初期デューティ比Ｘ１として「１０％」が記憶され、通常制御モード用の目標デューティ比Ｘ３として「２０％」が記憶される。通常制御モード用のデューティ比増大速度Ｘ２は、下記（１）式で表される。なお、ΔＴ１は、デューティ比が、初期デューティ比Ｘ１から目標デューティ比Ｘ３に達するまでの時間である。
Ｘ２＝（Ｘ３－Ｘ１）／ΔＴ１ …（１）

【0030】

また、記憶部１４には、極低温制御モード用の初期デューティ比Ｙ１として「８％」が記憶され、極低温制御モード用の目標デューティ比Ｙ３として「１５％」が記憶される。極低温制御モード用のデューティ比増大速度Ｙ２は、下記（２）式で表される。なお、ΔＴ２は、デューティ比が、初期デューティ比Ｙ１から目標デューティ比Ｙ３に達するまでの時間である。
Ｙ２＝（Ｙ３－Ｙ１）／ΔＴ２ …（２）

【0031】

本実施形態において、通常制御モードにおける初期デューティ比Ｘ１と目標デューティ比Ｘ３との差分の絶対値は、「１０％」である。また、極低温制御モードにおける初期デューティ比Ｙ１と目標デューティ比Ｙ３との差分の絶対値は、「７％」である。

【0032】

上記のように、本実施形態では、極低温制御モードにおいて、３つの制御パラメータ、すなわち初期デューティ比、デューティ比増大速度、及び目標デューティ比の全てが通常制御モードよりも小さい値である。また、極低温制御モードにおける初期デューティ比Ｙ１と目標デューティ比Ｙ３との差分の絶対値は、通常制御モードにおける初期デューティ比Ｘ１と目標デューティ比Ｘ３との差分の絶対値よりも小さい。

【0033】

以下、上記のように構成されたモータ駆動装置１０の動作について説明する。
バッテリ２００からモータ駆動装置１０に直流電圧Ｖｉが入力されると、電源回路１１は、インバータ回路１２に直流電圧Ｖｏを出力すると共に、電源電圧を制御部１３及び記憶部１４に出力する。

【0034】

制御部１３は、電源回路１１から電源電圧の供給を受けると起動し、外部温度センサ３００から入力される環境温度信号ＴＳに基づいて環境温度が閾値（－１０℃）以下か否かを判定する。環境温度が閾値を超える場合、制御部１３は通常制御モードとなり、記憶部１４から通常温度制御モード用の初期デューティ比Ｘ１、デューティ比増大速度Ｘ２、及び目標デューティ比Ｘ３を読み出す。

【0035】

そして、制御部１３は、通常温度制御モード用の初期デューティ比Ｘ１、デューティ比増大速度Ｘ２、及び目標デューティ比Ｘ３に基づいて、インバータ回路１２の各スイッチング素子のオン／オフ状態を制御することにより、インバータ回路１２からモータ２０に出力される駆動信号ＤＳｕ、駆動信号ＤＳｖ及び駆動信号ＤＳｗのデューティ比を制御する。これにより、インバータ回路１２からモータ２０に出力される駆動信号ＤＳｕ、駆動信号ＤＳｖ及び駆動信号ＤＳｗのデューティ比は、図２に示す通常制御モード時のパターンのように変化する。

【0036】

一方、環境温度が閾値以下の場合、制御部１３は極低温制御モードとなり、記憶部１４から極低温制御モード用の初期デューティ比Ｙ１、デューティ比増大速度Ｙ２、及び目標デューティ比Ｙ３を読み出す。

【0037】

そして、制御部１３は、極低温制御モード用の初期デューティ比Ｙ１、デューティ比増大速度Ｙ２、及び目標デューティ比Ｙ３に基づいて、インバータ回路１２の各スイッチング素子のオン／オフ状態を制御することにより、インバータ回路１２からモータ２０に出力される駆動信号ＤＳｕ、駆動信号ＤＳｖ及び駆動信号ＤＳｗのデューティ比を制御する。これにより、インバータ１２からモータ２０に出力される駆動信号ＤＳｕ、駆動信号ＤＳｖ及び駆動信号ＤＳｗのデューティ比は、図２に示す極低温制御モード時のパターンのように変化する。

【0038】

ここで、例えば－１０℃以下の極低温の状態では、オイルＦの粘度は常温状態と比較して極端に高くなる。オイルＦの粘度が高くなると、ポンプ３０がオイルＦから受ける粘性抵抗が大きくなり、ポンプ３０を回転させるために必要なモータ２０のトルクが増大する。そのため、極低温状態において、仮に、常温状態、すなわちオイルＦの粘度が比較的低い状態を前提として決定された通常温度制御モード用の初期デューティ比Ｘ１、デューティ比増大速度Ｘ２、及び目標デューティ比Ｘ３に基づいて、インバータ回路１２からモータ２０に出力される駆動信号ＤＳｕ、駆動信号ＤＳｖ及び駆動信号ＤＳｗのデューティ比を制御すると、モータ２０の負荷トルクが極端に増大する可能性がある。その結果、インバータ回路１２からモータ２０へ出力される出力電流値が上昇し、予め決められた出力電流値の上限値を超える可能性がある。出力電流値が上限値を超えることにより、電源回路１１のフェールセーフ機能が働き、モータ２０を駆動できなくなる可能性がある。

【0039】

一方、本実施形態では、制御部１３は、通常制御モードと、極低温制御モードと、を有しており、極低温制御モードにおいては、初期デューティ比、デューティ比増大速度、及び目標デューティ比の３つの制御パラメータの少なくとも１つが通常制御モードよりも小さい値である。そのため、極低温制御モードにおいては、通常制御モードに比べて、各駆動信号ＤＳｕ、駆動信号ＤＳｖ及び駆動信号ＤＳｗのデューティ比を小さくしやすい。極低温制御モードにおける駆動信号ＤＳｕ、駆動信号ＤＳｖ及び駆動信号ＤＳｗのデューティ比が通常制御モードよりも小さくしやすくなることにより、制御部１３を極低温制御モードとすることで、通常制御モードに比べてモータ２０の回転数を低くしやすい。モータ２０の回転数が低くなると、ポンプ３０の回転数も低くなる。ここで、粘性抵抗は速度に比例するため、ポンプ３０の回転数が低くなるほど、オイルＦから受ける粘性抵抗は小さくなる。したがって、オイルＦの粘度が比較的高い場合であっても、ポンプ３０が受ける粘性抵抗を小さくでき、モータ２０の負荷トルクが増大することを抑制できる。そのため、例えば、環境温度が－１０℃以下の極低温の状態において、制御部１３を極低温制御モードとすることで、オイルＦの粘度が比較的高くなっている場合であっても、モータ２０の負荷トルクが増大することを抑制でき、インバータ回路１２からモータ２０へ出力される出力電流値が上昇することを抑制できる。出力電流値の上昇が抑制されることにより、電源回路１１のフェールセーフ機能が働くことを抑制でき、モータ２０を駆動できなくなることを抑制できる。したがって、本実施形態によれば、極低温状態でもモータ２０を安定して回転させることができ、油圧を供給することが可能となる。

【0040】

本実施形態では、初期デューティ比、デューティ比増大速度、及び目標デューティ比の３つの制御パラメータが、通常制御モード用と極低温制御モード用に分けて用意されており、これらの制御パラメータを環境温度に応じて選択可能である。

【0041】

具体的に本実施形態では、制御部１３は、外部から入力される環境温度信号ＴＳに基づいて環境温度が閾値以下か否かを判定し、環境温度が閾値を超える場合に通常制御モードに切り替わり、環境温度が閾値以下の場合に極低温制御モードに切り替わる。そのため、環境温度が比較的高くオイルＦの粘度が比較的低い場合には、通常制御モードによってモータ２０の回転数を好適に高くして、ポンプ３０によって好適にオイルＦを送ることができる。一方、環境温度が比較的低くオイルＦの粘度が比較的高い場合には、極低温制御モードによってモータ２０の回転数を抑え、モータ２０の負荷トルクが増大することを抑制できる。このように、本実施形態では、環境温度に応じて通常制御モードと極低温制御モードとを切り替えることにより、極低温状態においても、負荷トルクの増大、つまり出力電流値の上昇を抑制でき、モータ２０の回転を停止させることなく、円滑で安定したモータ制御が可能となる。

【0042】

本実施形態では、極低温制御モードにおいて、初期デューティ比、デューティ比増大速度、及び目標デューティ比の３つの制御パラメータの３つの制御パラメータの全てが通常制御モードよりも小さい値である。そのため、図２に示すように、仮に同じ時刻に各モードを開始した場合、いずれの時刻においても、極低温制御モードにおける駆動信号ＤＳｕ、駆動信号ＤＳｖ及び駆動信号ＤＳｗのデューティ比を、通常制御モードにおける駆動信号ＤＳｕ、駆動信号ＤＳｖ及び駆動信号ＤＳｗのデューティ比よりも小さくできる。極低温制御モードにおける駆動信号ＤＳｕ、駆動信号ＤＳｖ及び駆動信号ＤＳｗのデューティ比を通常制御モードよりも小さくすることにより、極低温制御モードによってモータ２０を制御する期間の全体において、モータ２０の回転数を、通常制御モードによってモータ２０を制御する場合よりも小さくできる。したがって、モータ２０の負荷トルクが増大することをより好適に抑制できる。

【0043】

具体的に、本実施形態では、環境温度が－１０℃より大きい場合には、オイルＦの粘度が比較的低い状態を前提として決定された通常温度制御モード用の初期デューティ比Ｘ１、デューティ比増大速度Ｘ２、及び目標デューティ比Ｘ３に基づいて、インバータ回路１２からモータ２０に出力される駆動信号ＤＳｕ、駆動信号ＤＳｖ及び駆動信号ＤＳｗのデューティ比が制御される。一方、環境温度が－１０℃以下の場合には、オイルＦの粘度が比較的高い状態を前提として決定された極低温制御モード用の初期デューティ比Ｙ１、デューティ比増大速度Ｙ２、及び目標デューティ比Ｙ３に基づいて、インバータ回路１２からモータ２０に出力される駆動信号ＤＳｕ、駆動信号ＤＳｖ及び駆動信号ＤＳｗのデューティ比が制御される。

【0044】

なお、上記実施形態では、極低温制御モード用の３つの制御パラメータの全てが通常制御モードよりも小さい値である場合を例示したが、極低温制御モード用の３つの制御パラメータの少なくとも１つが通常制御モードよりも小さい値であれば、負荷トルクの増大（つまり出力電流値の上昇）を抑制できるという効果を得ることができる。しかしながら、この効果を最大化するために、極低温制御モード用の３つの制御パラメータの全てが通常制御モードよりも小さい値であることが好ましい。

【0045】

例えば、図２に示す一点鎖線のように、極低温制御モード用の初期デューティ比Ｙ１を通常制御モードと同じ値（１０％）にし、デューティ比増大速度Ｙ２と目標デューティ比Ｙ３（１７％）とを通常制御モードよりも小さい値にしてもよい。或いは、極低温制御モードにおいて、３つの制御パラメータのうち、初期デューティ比と目標デューティ比との２つが通常制御モードよりも小さい値であってもよい。この場合であっても、負荷トルクの増大、つまり出力電流値の上昇を抑制できるという効果を得ることができる。

【0046】

上記実施形態では、極低温制御モードにおける初期デューティ比Ｙ１と目標デューティ比Ｙ３との差分の絶対値が、通常制御モードにおける初期デューティ比Ｘ１と目標デューティ比Ｘ３との差分の絶対値よりも小さい場合を例示した。これにより、モータ２０が駆動したときから回転が収束するまでの駆動信号のデューティ比の差をより小さくすることができる。その結果、通常制御モードの出力電流値の上昇よりも、極低温制御モードの出力電流値の上昇の方が抑制できる効果を得ることが可能となる。

【0047】

〔変形例〕
本発明は上記実施形態に限定されず、本明細書において説明した各構成は、相互に矛盾しない範囲内において、適宜組み合わせることができる。
例えば、上記実施形態では、外部温度センサ３００から環境温度の情報をモータ駆動装置１０の制御部１３に供給する構成を例示したが、図３に示すモータ駆動装置１０Ａのように、モータ駆動装置が温度センサ１５をさらに備える構成を採用してもよい。

【0048】

温度センサ１５は、環境温度を検出し、環境温度を示す環境温度信号ＴＳを制御部１３に出力する。温度センサ１５としては、環境温度に相関関係のある信号を出力できさえすれば、どのようなセンサを使用してもよい。この場合の制御部１３は、温度センサ１５から入力される環境温度信号ＴＳに基づいて環境温度が閾値以下か否かを判定し、環境温度が閾値を超える場合に通常制御モードに切り替わり、環境温度が前記閾値以下の場合に極低温制御モードに切り替わる。
このような構成を採用することにより、温度検出も含めて全てモータ駆動装置自身で完結することができる。

【0049】

また、図４に示すモータ駆動装置１０Ｂのように、外部の上位制御装置４００から入力される作動指令信号ＤＳに応じて制御モードが切り替わる構成を採用してもよい。この場合、制御部１３は、上位制御装置４００から入力される作動指令信号ＤＳのデューティ比が第１範囲内に含まれる場合に通常制御モードに切り替わり、作動指令信号ＤＳのデューティ比が第２範囲内に含まれる場合に極低温制御モードに切り替わる。
このような構成を採用することにより、モータ駆動装置側で環境温度を把握する必要がなく、装置コストを削減することができ、且つモータ駆動装置の軽量化と小型化することが可能となる。

【符号の説明】

【0050】

１０、１０Ａ、１０Ｂ…モータ駆動装置、１１…電源回路、１２…インバータ回路（駆動部）、１３…制御部、１４…記憶部、１５…温度センサ（センサ）、２０…モータ、３０…ポンプ、４０…電動オイルポンプ、１００…電動オイルポンプ装置、２００…バッテリ、３００…外部温度センサ、４００…上位制御装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】