電動機制御装置および冷却装置
【課題】回転位置を検出するセンサを有しない交流電動機をより確実に起動して制御できるようにする。
【解決手段】電動モータの制御を停止した後に電動モータの要求デューティ比ｄＢ＊が値０より大きくなったときには（Ｓ１１０，Ｓ１６０）、電動モータの制御を停止してからの経過時間ｔが所定時間ｔｒｅｆ以上になったときに電動モータを起動して制御する（Ｓ１６０〜Ｓ２００）。これにより、電動モータをより確実に起動して制御することができる。
【解決手段】電動モータの制御を停止した後に電動モータの要求デューティ比ｄＢ＊が値０より大きくなったときには（Ｓ１１０，Ｓ１６０）、電動モータの制御を停止してからの経過時間ｔが所定時間ｔｒｅｆ以上になったときに電動モータを起動して制御する（Ｓ１６０〜Ｓ２００）。これにより、電動モータをより確実に起動して制御することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機制御装置および冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電動機制御装置としては、電機子巻線Ｕ，Ｖ，Ｗを有する固定子（ステータ）と、界磁巻線を有する移動子（ロータ）と、から構成されたモータを制御するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この制御装置では、インバータから電機子巻線Ｕ，Ｖ，Ｗへの交流電圧の供給を停止した状態で界磁巻線に小さい電流を供給して移動子を回転させて測定した電機子巻線Ｕ，Ｖ，Ｗに誘起する誘起電圧（電位）に対応する移動子の回転位置と、移動子の回転位置を検出する位置検出器（ホールセンサ）により検出した移動子の回転位置と、の誤差が零となるように位置検出器による移動子の回転位置の基準点を補正し、補正した基準点を用いて得られる回転位置に基づいてインバータ回路に出力するスイッチング信号のタイミングを調整している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３３３８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、こうした電動機制御装置では、回転位置を検出する回転位置検出センサ（ホールセンサなど）を有しないモータを制御するものもある。この場合、モータの制御の停止後にモータが慣性で回転している最中にモータを再起動しようとすると、モータの回転位置の把握を適正に行なうことができず、その後にモータを適正に制御できないためにその起動が失敗となる場合が生じる。
【０００５】
本発明の電動機制御装置および冷却装置は、回転位置を検出するセンサを有しない交流電動機をより確実に起動して制御できるようにすることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電動機制御装置および冷却装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の第１の電動機制御装置は、
回転位置を検出するセンサを有しない交流電動機を制御する電動機制御装置であって、
前記交流電動機の制御を停止した後に該交流電動機を起動する再起動時には、予め設定された所定時間が経過した以降に前記交流電動機を起動する待機後起動処理を実行する、
ことを特徴とする。
【０００８】
この本発明の第１の電動機制御装置では、交流電動機の制御を停止した後に交流電動機を起動する再起動時には、予め設定された所定時間が経過した以降に交流電動機を起動する待機後起動処理を実行する。交流電動機の制御を停止してから交流電動機が回転停止するまでに時間を要する場合、交流電動機が回転している状態でその交流電動機を起動しようとすると交流電動機を適正に起動できない場合が生じる。これに対して、交流電動機の制御を停止してから所定時間が経過した以降に交流電動機を起動することにより、交流電動機をより確実に起動して制御できるようにすることができる。ここで、所定時間は、交流電動機の制御を停止してから交流電動機が回転停止するまでに要する時間やそれよりも若干長い時間であるものとすることもできる。
【０００９】
こうした本発明の第１の電動機制御装置において、前記再起動時には、前記交流電動機を起動し、該交流電動機を起動できなかったときに前記待機後起動処理を実行する、ものとすることもできる。こうすれば、交流電動機のより迅速な起動を可能にすると共に交流電動機を起動できなかったときには、その後に交流電動機をより確実に起動することができる。この場合、所定時間は、交流電動機を起動できなかったときから交流電動機が回転停止するまでに要する時間やそれよりも若干長い時間であるものとすることもできる。
【００１０】
本発明の第２の電動機制御装置は、
回転位置を検出するセンサを有しない交流電動機を制御する電動機制御装置であって、
前記交流電動機の回転数を検出する回転数センサを有し、
前記交流電動機の制御を停止した後に該交流電動機を起動する再起動時には、前記検出された交流電動機の回転数が予め設定された所定回転数以下になった以降に前記交流電動機を起動する待機後起動処理を実行する、
ことを特徴とする。
【００１１】
この本発明の第２の電動機制御装置では、交流電動機の制御を停止した後に交流電動機を起動する再起動時には、交流電動機の回転数が予め設定された所定回転数以下になった以降に交流電動機を起動する待機後起動処理を実行する。交流電動機が回転している状態でその交流電動機を起動しようとすると交流電動機を適正に起動できない場合が生じる。これに対して、交流電動機の回転数が所定回転数以下になった以降に交流電動機を起動することにより、交流電動機をより確実に起動して制御できるようにすることができる。ここで、所定回転数は、交流電動機が略回転停止したと判定可能な回転数の上限であるものとすることもできる。
【００１２】
本発明の第１または第２の電動機制御装置において、交流電動機の電流または誘起電圧を用いて推定される該交流電動機の回転位置に基づいて該交流電動機を制御する、ものとすることもできる。
【００１３】
本発明の冷却装置は、
発熱を伴う機器を冷却媒体を用いて冷却する冷却装置であって、
交流電動機によって駆動され、前記機器を含む循環流路内で前記冷却媒体を循環させるための電動ポンプと、
前記交流電動機を制御する上述のいずれかの態様の本発明の第１または第２の電動機制御装置、即ち、基本的には、回転位置を検出するセンサを有しない交流電動機を制御する電動機制御装置であって、前記交流電動機制御を停止した後に該交流電動機を起動する再起動時には、予め設定された所定時間が経過した以降に前記交流電動機を起動する待機後起動処理を実行する、ことを特徴とする電動機制御装置や、回転位置を検出するセンサを有しない交流電動機を制御する電動機制御装置であって、前記交流電動機の回転数を検出する回転数センサと、前記交流電動機の制御を停止した後に該交流電動機を起動する再起動時には、前記交流電動機の回転数が予め設定された所定回転数以下になった以降に前記交流電動機を起動する待機後起動処理を実行する、ことを特徴とする電動機制御装置と、
を備えるものとすることもできる。
【００１４】
この本発明の冷却装置は、上述のいずれかの態様の本発明の第１または第２の電動機制御装置を備えるから、本発明の第１または第２の電動機制御装置が奏する効果、例えば、交流電動機をより確実に起動して制御できるようにすることができる効果などと同様の効果を奏することができる。ここで、「機器」は、内燃機関や、電動ポンプを駆動する交流電動機とは異なる交流電動機などであるものとすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施例としての冷却装置３０を搭載する自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】要求デューティ比設定用マップの一例を示す説明図である。
【図３】実施例の電子制御ユニット５０により実行される電動モータ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】変形例の電子制御ユニット５０により実行される電動モータ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図５】変形例の電子制御ユニット５０により実行される電動モータ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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】
【００１７】
図１は、本発明の一実施例としての冷却装置３０を搭載する自動車２０の構成の概略を示す構成図である。自動車２０は、図１に示すように、車載された機器としてガソリンや軽油などを燃料とするエンジン２２と、エンジン２２からの動力を変速して駆動輪２６ａ，２６ｂに出力するオートマチックトランスミッション２４と、冷却媒体として冷却水を用いてエンジン２２を冷却する冷却装置３０と、自動車全体を制御すると共に冷却装置３０の一部としても機能する電子制御ユニット５０と、を備える。
【００１８】
冷却装置３０は、エンジン２２のシリンダブロックやシリンダヘッドに形成されたウォータージャケット３１と外気により冷却水を冷却するラジエータ３２とに冷却水を循環させる循環流路３４と、循環流路３４に冷却水を圧送する電動ポンプ３６と、を備える。電動ポンプ３６は、回転位置を検出するセンサ（例えばレゾルバなど）を有しないいわゆるセンサレスの交流の電動モータ３８によって駆動されており、この電動モータ３８にはバッテリ４０からの直流電力がインバータ４２によって三相交流電力に変換されて供給されている。この冷却装置３０では、電動モータ３８によって電動ポンプ３６が駆動されて冷却水を循環流路３４内で循環させることにより、エンジン２２を冷却する。
【００１９】
電子制御ユニット５０は、ＣＰＵ５２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、ＣＰＵ５２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ５４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ５６と、図示しない入出力ポートとを備える。電子制御ユニット５０には、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサからの信号や、オートマチックトランスミッション２４の状態を検出する各種センサからの信号，バッテリ４０の状態を検出する各種センサからの信号，電動モータ３８のＵ相，Ｖ相に流れる相電流を検出する電流センサ４４Ｕ，４４Ｖからの相電流Ｉｕ，Ｉｖ，循環流路３４のウォータージャケット３１の出口近傍に取り付けられて冷却水の温度を検出する温度センサ４６からの冷却水温Ｔｗなどが入力ポートを介して入力されている。また、電子制御ユニット５０からは、エンジン２２の燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの制御を行なうための各種制御信号や、オートマチックトランスミッション２４を制御するための各種制御信号，インバータ４２へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。ここで、電動機制御装置としては、主として、電子制御ユニット５０や電流センサ４４Ｕ，４４Ｖが相当する。
【００２０】
こうして構成された実施例の自動車２０に搭載された冷却装置３０では、イグニッションオンされると、エンジン２２の冷却水温Ｔｗに基づいて、図２に例示する要求デューティ比設定用マップを用いて、電動モータ３８の要求デューティ比ｄＢ＊を設定する。ここで、要求デューティ比ｄＢ＊は、エンジン２２の冷却に要する流量の冷却水を電動ポンプ３６によって循環流路３４に圧送可能な電動モータ３８の回転数に対応するデューティ比であり、実施例では、図２に示すように、冷却水温Ｔｗがエンジン２２を冷却する必要がある温度の下限としての閾値Ｔｗｒｅｆ未満の領域では値０を設定し、冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ以上の領域では冷却水温Ｔｗが高いほど大きくなる傾向に設定するものとした。これは、冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ以上の領域では、冷却水温Ｔｗが高いほどエンジン２２の温度が高くエンジン２２をより大きな冷却力で冷却する必要が生じるためである。そして、イグニッションオンされてから初めて要求デューティ比ｄＢ＊が値０より大きくなったときに、予め設定されたデューティ比ｄＢ０を用いて電動モータ３８の回転位置に拘わらずにインバータ４２をスイッチングすることにより電動モータ３８を強制的に起動し、その起動後は、電流センサ４４Ｕ，４４Ｖからの電動モータ３８の三相コイルのＵ相，Ｖ相に流れる相電流Ｉｕ，Ｉｖを用いて推定される電動モータ３８の回転位置と要求デューティ比ｄＢ＊とを用いて、要求デューティ比ｄＢ＊に対応する回転数で電動モータ３８が回転するようインバータ４２のスイッチングを行なうことにより電動モータ３８を制御する。なお、相電流Ｉｕ，Ｉｖを用いた電動モータ３８の回転位置の推定は、例えば、相電流Ｉｕ，Ｉｖから電動モータ３８の誘起電圧を推定すると共に該推定した誘起電圧に基づいて回転位置を推定することにより行なうことができる。この場合、電動モータ３８の制御を停止しているときには、相電流Ｉｕ，Ｉｖが略値０となるため、電動モータ３８の回転位置の推定は困難となる。
【００２１】
次に、こうして構成された実施例の冷却装置３０の動作、特に、電動ポンプ３６の駆動に用いられる電動モータ３８を制御する動作について説明する。図３は、電子制御ユニット５０により実行される電動モータ制御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、所定時間毎（例えば、数十ｍｓｅｃ毎や数百ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２２】
電動モータ制御ルーチンが実行されると、電子制御ユニット５０のＣＰＵ５２は、まず、電流センサ４４Ｕ，４４Ｖからの電動モータ３８の三相コイルのＵ相，Ｖ相に流れる相電流Ｉｕ，Ｉｖや、エンジン２２の冷却水温Ｔｗに基づいて図２に例示する目標回転数設定用マップを用いて設定された要求デューティ比ｄＢ＊を入力すると共に（ステップＳ１００）、入力した要求デューティ比ｄＢ＊が値０より大きいか否かを判定する（ステップＳ１１０）。これは、エンジン２２を冷却するために電動モータ３８を制御する必要があるか否かを判定する処理である。
【００２３】
要求デューティ比ｄＢ＊が値０のときには、電動モータ３８を制御する必要はないと判断し、電動モータ３８の制御を停止し（ステップＳ１２０）、電動モータ３８の起動が完了したか否かを示す起動完了フラグＦに値０を設定して（ステップＳ１３０）、電動モータ３８の制御を停止してからの経過時間ｔの計時を開始していないときにはその計時を開始して（ステップＳ１４０，Ｓ１５０）、このルーチンを終了する。なお、電動モータ３８が回転している最中に電動モータ３８の制御を停止すると、電動モータ３８は、慣性によって回転しながら徐々に回転数が小さくなり停止する。
【００２４】
そして、次回以降にこのルーチンが実行されたときに、ステップＳ１１０で要求デューティ比ｄＢ＊が値０より大きいときには、起動完了フラグＦの値を調べ（ステップＳ１６０）、起動完了フラグＦが値０のときには、電動モータ３８の起動が完了していないと判断し、経過時間ｔを所定時間ｔｒｅｆと比較し（ステップＳ１７０）、経過時間ｔが所定時間ｔｒｅｆ未満のときには、そのままこのルーチンを終了し、経過時間ｔが所定時間ｔｒｅｆ以上のときに、電動モータ３８を起動し（ステップＳ１８０）、電動モータ３８の起動が完了したときに起動完了フラグＦに値１を設定して（ステップＳ１９０）、このルーチンを終了する。ここで、所定時間ｔｒｅｆは、電動モータ３８の制御を停止してから電動モータ３８が回転停止するまでに要する時間やそれよりも若干長い時間として電動モータ３８の仕様などにより定めることができ、例えば、５００ｍｓｅｃや７００ｍｓｅｃや１０００ｍｓｅｃなどを用いることができる。また、電動モータ３８の起動は、実施例では、電流センサ４４Ｕ，４４Ｖからの相電流Ｉｕ，Ｉｖなどを用いて電動モータ３８の回転位置を推定可能な状態になったときに完了したと判断するものとした。回転位置を検出するセンサを有しないいわゆるセンサレスの電動モータ３８を用いる場合、電動モータ３８の制御を停止してから電動モータ３８が慣性で回転している最中に電動モータ３８を起動しようとすると、電動モータ３８の回転位置を適正に推定できないためにその後に電動モータ３８を適正に制御できずその起動が失敗となる場合が生じる。このことを考慮して、実施例では、経過時間ｔが所定時間ｔｒｅｆ以上になって電動モータ３８が回転停止していると想定されるときに電動モータ３８を起動するものとした。これにより、電動モータ３８をより確実に起動して制御することができる。こうして電動モータ３８の起動に成功すると、次回以降にこのルーチンが実行されたときに要求デューティ比ｄＢ＊が値０より大きいときには（ステップＳ１１０）、起動完了フラグＦが値１であるから（ステップＳ１６０）、相電流Ｉｕ，Ｉｖなどから推定される電動モータ３８の回転位置と要求デューティ比ｄＢ＊とを用いて電動モータ３８を制御して（ステップＳ２００）、このルーチンを終了する。
【００２５】
以上説明した実施例の冷却装置３０が備える電動機制御装置によれば、電動モータ３８の制御を停止した後に要求デューティ比ｄＢ＊が値０より大きくなったときには、電動モータ３８の制御を停止してからの経過時間ｔが所定時間ｔｒｅｆ以上になったときに電動モータ３８を起動して制御するから、電動モータ３８をより確実に起動して制御することができる。
【００２６】
実施例の冷却装置３０が備える電動機制御装置では、電動モータ３８の制御を停止した後に要求デューティ比ｄＢ＊が値０より大きくなったとき（要求デューティ比ｄＢ＊が値０より大きく起動完了フラグＦが値０のとき）には、経過時間ｔが所定時間ｔｒｅｆ以上になったときに電動モータ３８を起動するものとしたが、電動モータ３８の起動を一旦実行し、その起動に失敗したときにはその失敗からの経過時間ｔ２が所定時間ｔｒｅｆ２以上になったときに電動モータ３８を再起動するものとしてもよい。この場合の電動モータ制御ルーチンの一例を図４に示す。図４のルーチンは、ステップＳ１３０〜Ｓ１５０，Ｓ１７０の処理に代えてステップＳ３００〜Ｓ３６０の処理を実行する点を除いて図３の電動モータ制御ルーチンと同一である。したがって、同一の処理については同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。図４の電動モータ制御ルーチンでは、ステップＳ１１０で要求デューティ比ｄＢ＊が値０のときには、電動モータ３８の制御を停止し（ステップＳ１２０）、起動完了フラグＦと、電動モータ３８の起動を失敗したか否かを示す起動失敗フラグＦ２と、に共に値０を設定して（ステップＳ３００）、このルーチンを終了する。そして、次回以降にこのルーチンが実行されたときに、ステップＳ１１０で要求デューティ比ｄＢ＊が値０より大きいときには、ステップＳ１６０，Ｓ３１０で起動完了フラグＦおよび起動失敗フラグＦ２が共に値０であるから、電動モータ３８を起動し（ステップＳ３２０）、電動モータ３８の起動が成功したか否かを判定する（ステップＳ３３０）。ここで、電動モータ３８の起動が成功したか否かの判定は、実施例では、電動モータ３８の起動を開始してから所定時間（例えば、数十ｍｓｅｃなど）以内に電流センサ４４Ｕ，４４Ｖからの相電流Ｉｕ，Ｉｖを用いて電動モータ３８の回転位置を推定可能な状態になったか否かを判定することにより行なうものとした。なお、前述したように、電動モータ３８が慣性で回転している最中に電動モータ３８を起動しようとしたときには、その起動が失敗となる場合がある。ステップＳ３３０で電動モータ３８の起動が成功したと判定したときには、起動完了フラグＦに値１を設定して（ステップＳ１９０）、このルーチンを終了する。この場合、電動モータ３８は、より迅速に起動されることになる。一方、電動モータ３８の起動に成功しなかった即ち失敗したと判定したときには、起動失敗フラグＦ２に値１を設定し（ステップＳ３４０）、その判定からの経過時間ｔ２の計時を開始して（ステップＳ３５０）、このルーチンを終了する。ステップＳ３１０で起動失敗フラグＦ２が値１のときには、経過時間ｔ２を所定時間ｔｒｅｆ２と比較し（ステップＳ３６０）、経過時間ｔ２が所定時間ｔｒｅｆ２未満のときには、そのままこのルーチンを終了し、経過時間ｔ２が所定時間ｔｒｅｆ２以上のときに、電動モータ３８を起動し（ステップＳ１８０）、電動モータ３８の起動が完了したときに起動完了フラグＦに値１を設定して（ステップＳ１９０）、このルーチンを終了する。ここで、所定時間ｔｒｅｆ２は、電動モータ３８の起動に失敗してから電動モータ３８が回転停止するまでに要する時間やそれよりも若干長い時間として電動モータ３８の仕様などにより定めることができ、例えば、閾値ｔｒｅｆと同一の時間などを用いることができる。こうすれば、電動モータ３８のより迅速な起動を可能にすることができると共に電動モータ３８の起動に失敗した後には電動モータ３８をより確実に起動することができる。
【００２７】
実施例の冷却装置３０が備える電動機制御装置では、電動モータ３８の制御を停止した後に要求デューティ比ｄＢ＊が値０より大きくなったとき（要求デューティ比ｄＢ＊が値０より大きく起動完了フラグＦが値０のとき）には、経過時間ｔが所定時間ｔｒｅｆ以上になったときに電動モータ３８を起動するものとしたが、電動モータ３８の回転数Ｎｍを検出する回転数センサ（回転位置を検出するものではない）を備える場合には、電動モータ３８の回転数Ｎｍが所定回転数Ｎｒｅｆ以下になったときに電動モータ３８を起動するものとしてもよい。この場合の電動モータ制御ルーチンの一例を図５に示す。図５のルーチンは、ステップＳ１４０，Ｓ１５０，Ｓ１７０の処理に代えてステップＳ４００の処理を実行する点を除いて図３の電動モータ制御ルーチンと同一である。したがって、同一の処理については同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。図５の電動モータ制御ルーチンでは、ステップＳ１１０で要求デューティ比ｄＢ＊が値０より大きく、且つ、ステップＳ１６０で起動完了フラグＦが値０のときには、電動モータ３８の回転数Ｎｍを所定回転数Ｎｒｅｆと比較し（ステップＳ４００）、電動モータ３８の回転数Ｎｍが所定回転数Ｎｒｅｆより大きいときにはそのままこのルーチンを終了し、電動モータ３８の回転数Ｎｍが所定回転数Ｎｒｅｆ以下のときには電動モータ３８を起動して（ステップＳ１８０）、このルーチンを終了する。ここで、所定回転数Ｎｒｅｆは、電動モータ３８が略回転停止したと判定可能な回転数の上限として電動モータ３８の仕様や回転数センサの検出精度などに基づいて定めることでき、値０より若干大きい値を用いることができる。この場合でも、実施例と同様に、電動モータ３８をより確実に起動して制御することができる。
【００２８】
実施例の冷却装置３０が備える電動機制御装置では、電流センサ４４Ｕ，４４Ｖにより検出される相電流Ｉｕ，Ｉｖに基づいて推定される回転位置を用いて電動モータ３８を制御するものとしたが、こうした手法により回転位置を推定して電動モータ３８を制御するものに限られず、他の手法（例えば、電動モータ３８の誘起電圧を検出したり電動モータ３８の各相の電圧に基づいて誘起電圧を推定したりしてこの誘起電圧に基づいて回転位置を推定する手法など）により回転位置を推定して電動モータ３８を制御するものとしてもよい。なお、電動モータ３８を矩形波制御する場合の電動モータ３８の誘起電圧の検出は、電動モータ３８に流れる電流が断続的に切り替わるため、電流が通電していないときに行なうことができる。この場合でも、電動モータ３８の制御を停止して電動モータ３８の回転数が小さくなると、誘導電圧が小さいために、回転位置の推定が困難になる。このため、電動モータ３８の制御を停止してから電動モータ３８が慣性で回転している最中に電動モータ３８を起動しようとすると、電動モータ３８の回転位置を適正に推定できずにその起動が失敗となることがある。
【００２９】
実施例では、エンジン２２を冷却する冷却装置３０が備える電動機制御装置として説明したが、冷却装置３０は、エンジン２２に代えて、動力を入出力するモータやモータを駆動する駆動回路（例えば、インバータなど）など発熱を伴う機器を冷却するものであればよい。
【００３０】
また、実施例では、冷却装置３０の電動ポンプ３６を駆動する電動モータ３８を制御する電動機制御装置として説明したが、電動ポンプ３６を駆動する電動モータ３８に限られず、回転位置を検出するセンサを有しない交流電動機を制御するものであれば如何な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。実施例と本発明の第１の電動機制御装置とでは、電動モータ３８が「交流電動機」に相当し、電動モータ３８の制御を停止した後に要求デューティ比ｄＢ＊が値０より大きくなったときには、電動モータ３８の制御を停止してからの経過時間ｔが所定時間ｔｒｅｆ以上になったときに電動モータ３８を起動する図３の電動モータ制御ルーチンのステップＳ１７０，Ｓ１８０の処理を実行する電子制御ユニット５０が「電動機制御装置」に相当する。実施例と本発明の第２の電動機制御装置とでは、電動モータ３８が「交流電動機」に相当し、図示しない回転数センサが「回転数センサ」に相当し、電動モータ３８の制御を停止した後に要求デューティ比ｄＢ＊が値０より大きくなったときには、電動モータ３８の回転数Ｎｍが所定回転数Ｎｒｅｆ以下になったときに電動モータ３８を起動する図５の電動モータ制御ルーチンのステップＳ４００，Ｓ１８０の処理を実行する電子制御ユニット５０が「電動機制御装置」に相当する。
【００３２】
ここで、本発明の第１の電動機制御装置における各要素は、以下のように考えることができる。「交流電動機」としては、電動モータ３８に限定されるものではなく、同期モータや誘導モータ、ステッピングモータなど、回転位置を検出するセンサを有しないものであれば如何なるタイプの交流電動機としても構わない。「電動機制御装置」としては、電動モータ３８の制御を停止した後に要求デューティ比ｄＢ＊が値０より大きくなったときには、電動モータ３８の制御を停止してからの経過時間ｔが所定時間ｔｒｅｆ以上になったときに電動モータ３８を起動するものに限定されるものではなく、交流電動機の制御を停止した後に交流電動機を起動する再起動時には、交流電動機の制御を停止してから予め設定された所定時間が経過した以降に交流電動機を起動する待機後起動処理を実行する、ものであれば如何なるものとしても構わない。また、本発明の第２の電動機制御装置における各要素は、以下のように考えることができる。「交流電動機」としては、電動モータ３８に限定されるものではなく、同期モータや誘導モータ、ステッピングモータなど、回転位置を検出するセンサを有しないものであれば如何なるタイプの交流電動機としても構わない。「電動機制御装置」としては、電動モータ３８の制御を停止した後に要求デューティ比ｄＢ＊が値０より大きくなったときには、電動モータ３８の回転数Ｎｍが所定回転数Ｎｒｅｆ以下になったときに電動モータ３８を起動するものに限定されるものではなく、交流電動機の回転数を検出する回転数センサを有し、交流電動機の制御を停止した後に交流電動機を起動する再起動時には、交流電動機の回転数が予め設定された所定回転数以下になった以降に交流電動機を起動する待機後起動処理を実行する、ものであれば如何なるものとしても構わない。なお、「回転数センサ」としては、交流電動機の回転位置を検出せずに回転数を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。
【００３３】
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。
【００３４】
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】
【００３５】
本発明は、電動機制御装置や冷却装置の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００３６】
２０ 自動車、２２ エンジン、２４ オートマチックトランスミッション、２６ａ，２６ｂ 駆動輪、３０ 冷却装置、３１ ウォータージャケット、３２ ラジエータ、３４ 循環流路、３６ 電動ポンプ、３８ 電動モータ、４０ バッテリ、４２ インバータ、４４Ｕ，４４Ｖ 電流センサ、４６ 温度センサ、５０ 電子制御ユニット、５２ ＣＰＵ、５４ ＲＯＭ、５６ ＲＡＭ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機制御装置および冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電動機制御装置としては、電機子巻線Ｕ，Ｖ，Ｗを有する固定子（ステータ）と、界磁巻線を有する移動子（ロータ）と、から構成されたモータを制御するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この制御装置では、インバータから電機子巻線Ｕ，Ｖ，Ｗへの交流電圧の供給を停止した状態で界磁巻線に小さい電流を供給して移動子を回転させて測定した電機子巻線Ｕ，Ｖ，Ｗに誘起する誘起電圧（電位）に対応する移動子の回転位置と、移動子の回転位置を検出する位置検出器（ホールセンサ）により検出した移動子の回転位置と、の誤差が零となるように位置検出器による移動子の回転位置の基準点を補正し、補正した基準点を用いて得られる回転位置に基づいてインバータ回路に出力するスイッチング信号のタイミングを調整している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３３３８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、こうした電動機制御装置では、回転位置を検出する回転位置検出センサ（ホールセンサなど）を有しないモータを制御するものもある。この場合、モータの制御の停止後にモータが慣性で回転している最中にモータを再起動しようとすると、モータの回転位置の把握を適正に行なうことができず、その後にモータを適正に制御できないためにその起動が失敗となる場合が生じる。
【０００５】
本発明の電動機制御装置および冷却装置は、回転位置を検出するセンサを有しない交流電動機をより確実に起動して制御できるようにすることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電動機制御装置および冷却装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の第１の電動機制御装置は、
回転位置を検出するセンサを有しない交流電動機を制御する電動機制御装置であって、
前記交流電動機の制御を停止した後に該交流電動機を起動する再起動時には、予め設定された所定時間が経過した以降に前記交流電動機を起動する待機後起動処理を実行する、
ことを特徴とする。
【０００８】
この本発明の第１の電動機制御装置では、交流電動機の制御を停止した後に交流電動機を起動する再起動時には、予め設定された所定時間が経過した以降に交流電動機を起動する待機後起動処理を実行する。交流電動機の制御を停止してから交流電動機が回転停止するまでに時間を要する場合、交流電動機が回転している状態でその交流電動機を起動しようとすると交流電動機を適正に起動できない場合が生じる。これに対して、交流電動機の制御を停止してから所定時間が経過した以降に交流電動機を起動することにより、交流電動機をより確実に起動して制御できるようにすることができる。ここで、所定時間は、交流電動機の制御を停止してから交流電動機が回転停止するまでに要する時間やそれよりも若干長い時間であるものとすることもできる。
【０００９】
こうした本発明の第１の電動機制御装置において、前記再起動時には、前記交流電動機を起動し、該交流電動機を起動できなかったときに前記待機後起動処理を実行する、ものとすることもできる。こうすれば、交流電動機のより迅速な起動を可能にすると共に交流電動機を起動できなかったときには、その後に交流電動機をより確実に起動することができる。この場合、所定時間は、交流電動機を起動できなかったときから交流電動機が回転停止するまでに要する時間やそれよりも若干長い時間であるものとすることもできる。
【００１０】
本発明の第２の電動機制御装置は、
回転位置を検出するセンサを有しない交流電動機を制御する電動機制御装置であって、
前記交流電動機の回転数を検出する回転数センサを有し、
前記交流電動機の制御を停止した後に該交流電動機を起動する再起動時には、前記検出された交流電動機の回転数が予め設定された所定回転数以下になった以降に前記交流電動機を起動する待機後起動処理を実行する、
ことを特徴とする。
【００１１】
この本発明の第２の電動機制御装置では、交流電動機の制御を停止した後に交流電動機を起動する再起動時には、交流電動機の回転数が予め設定された所定回転数以下になった以降に交流電動機を起動する待機後起動処理を実行する。交流電動機が回転している状態でその交流電動機を起動しようとすると交流電動機を適正に起動できない場合が生じる。これに対して、交流電動機の回転数が所定回転数以下になった以降に交流電動機を起動することにより、交流電動機をより確実に起動して制御できるようにすることができる。ここで、所定回転数は、交流電動機が略回転停止したと判定可能な回転数の上限であるものとすることもできる。
【００１２】
本発明の第１または第２の電動機制御装置において、交流電動機の電流または誘起電圧を用いて推定される該交流電動機の回転位置に基づいて該交流電動機を制御する、ものとすることもできる。
【００１３】
本発明の冷却装置は、
発熱を伴う機器を冷却媒体を用いて冷却する冷却装置であって、
交流電動機によって駆動され、前記機器を含む循環流路内で前記冷却媒体を循環させるための電動ポンプと、
前記交流電動機を制御する上述のいずれかの態様の本発明の第１または第２の電動機制御装置、即ち、基本的には、回転位置を検出するセンサを有しない交流電動機を制御する電動機制御装置であって、前記交流電動機制御を停止した後に該交流電動機を起動する再起動時には、予め設定された所定時間が経過した以降に前記交流電動機を起動する待機後起動処理を実行する、ことを特徴とする電動機制御装置や、回転位置を検出するセンサを有しない交流電動機を制御する電動機制御装置であって、前記交流電動機の回転数を検出する回転数センサと、前記交流電動機の制御を停止した後に該交流電動機を起動する再起動時には、前記交流電動機の回転数が予め設定された所定回転数以下になった以降に前記交流電動機を起動する待機後起動処理を実行する、ことを特徴とする電動機制御装置と、
を備えるものとすることもできる。
【００１４】
この本発明の冷却装置は、上述のいずれかの態様の本発明の第１または第２の電動機制御装置を備えるから、本発明の第１または第２の電動機制御装置が奏する効果、例えば、交流電動機をより確実に起動して制御できるようにすることができる効果などと同様の効果を奏することができる。ここで、「機器」は、内燃機関や、電動ポンプを駆動する交流電動機とは異なる交流電動機などであるものとすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施例としての冷却装置３０を搭載する自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】要求デューティ比設定用マップの一例を示す説明図である。
【図３】実施例の電子制御ユニット５０により実行される電動モータ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】変形例の電子制御ユニット５０により実行される電動モータ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図５】変形例の電子制御ユニット５０により実行される電動モータ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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】
【００１７】
図１は、本発明の一実施例としての冷却装置３０を搭載する自動車２０の構成の概略を示す構成図である。自動車２０は、図１に示すように、車載された機器としてガソリンや軽油などを燃料とするエンジン２２と、エンジン２２からの動力を変速して駆動輪２６ａ，２６ｂに出力するオートマチックトランスミッション２４と、冷却媒体として冷却水を用いてエンジン２２を冷却する冷却装置３０と、自動車全体を制御すると共に冷却装置３０の一部としても機能する電子制御ユニット５０と、を備える。
【００１８】
冷却装置３０は、エンジン２２のシリンダブロックやシリンダヘッドに形成されたウォータージャケット３１と外気により冷却水を冷却するラジエータ３２とに冷却水を循環させる循環流路３４と、循環流路３４に冷却水を圧送する電動ポンプ３６と、を備える。電動ポンプ３６は、回転位置を検出するセンサ（例えばレゾルバなど）を有しないいわゆるセンサレスの交流の電動モータ３８によって駆動されており、この電動モータ３８にはバッテリ４０からの直流電力がインバータ４２によって三相交流電力に変換されて供給されている。この冷却装置３０では、電動モータ３８によって電動ポンプ３６が駆動されて冷却水を循環流路３４内で循環させることにより、エンジン２２を冷却する。
【００１９】
電子制御ユニット５０は、ＣＰＵ５２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、ＣＰＵ５２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ５４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ５６と、図示しない入出力ポートとを備える。電子制御ユニット５０には、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサからの信号や、オートマチックトランスミッション２４の状態を検出する各種センサからの信号，バッテリ４０の状態を検出する各種センサからの信号，電動モータ３８のＵ相，Ｖ相に流れる相電流を検出する電流センサ４４Ｕ，４４Ｖからの相電流Ｉｕ，Ｉｖ，循環流路３４のウォータージャケット３１の出口近傍に取り付けられて冷却水の温度を検出する温度センサ４６からの冷却水温Ｔｗなどが入力ポートを介して入力されている。また、電子制御ユニット５０からは、エンジン２２の燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの制御を行なうための各種制御信号や、オートマチックトランスミッション２４を制御するための各種制御信号，インバータ４２へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。ここで、電動機制御装置としては、主として、電子制御ユニット５０や電流センサ４４Ｕ，４４Ｖが相当する。
【００２０】
こうして構成された実施例の自動車２０に搭載された冷却装置３０では、イグニッションオンされると、エンジン２２の冷却水温Ｔｗに基づいて、図２に例示する要求デューティ比設定用マップを用いて、電動モータ３８の要求デューティ比ｄＢ＊を設定する。ここで、要求デューティ比ｄＢ＊は、エンジン２２の冷却に要する流量の冷却水を電動ポンプ３６によって循環流路３４に圧送可能な電動モータ３８の回転数に対応するデューティ比であり、実施例では、図２に示すように、冷却水温Ｔｗがエンジン２２を冷却する必要がある温度の下限としての閾値Ｔｗｒｅｆ未満の領域では値０を設定し、冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ以上の領域では冷却水温Ｔｗが高いほど大きくなる傾向に設定するものとした。これは、冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ以上の領域では、冷却水温Ｔｗが高いほどエンジン２２の温度が高くエンジン２２をより大きな冷却力で冷却する必要が生じるためである。そして、イグニッションオンされてから初めて要求デューティ比ｄＢ＊が値０より大きくなったときに、予め設定されたデューティ比ｄＢ０を用いて電動モータ３８の回転位置に拘わらずにインバータ４２をスイッチングすることにより電動モータ３８を強制的に起動し、その起動後は、電流センサ４４Ｕ，４４Ｖからの電動モータ３８の三相コイルのＵ相，Ｖ相に流れる相電流Ｉｕ，Ｉｖを用いて推定される電動モータ３８の回転位置と要求デューティ比ｄＢ＊とを用いて、要求デューティ比ｄＢ＊に対応する回転数で電動モータ３８が回転するようインバータ４２のスイッチングを行なうことにより電動モータ３８を制御する。なお、相電流Ｉｕ，Ｉｖを用いた電動モータ３８の回転位置の推定は、例えば、相電流Ｉｕ，Ｉｖから電動モータ３８の誘起電圧を推定すると共に該推定した誘起電圧に基づいて回転位置を推定することにより行なうことができる。この場合、電動モータ３８の制御を停止しているときには、相電流Ｉｕ，Ｉｖが略値０となるため、電動モータ３８の回転位置の推定は困難となる。
【００２１】
次に、こうして構成された実施例の冷却装置３０の動作、特に、電動ポンプ３６の駆動に用いられる電動モータ３８を制御する動作について説明する。図３は、電子制御ユニット５０により実行される電動モータ制御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、所定時間毎（例えば、数十ｍｓｅｃ毎や数百ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２２】
電動モータ制御ルーチンが実行されると、電子制御ユニット５０のＣＰＵ５２は、まず、電流センサ４４Ｕ，４４Ｖからの電動モータ３８の三相コイルのＵ相，Ｖ相に流れる相電流Ｉｕ，Ｉｖや、エンジン２２の冷却水温Ｔｗに基づいて図２に例示する目標回転数設定用マップを用いて設定された要求デューティ比ｄＢ＊を入力すると共に（ステップＳ１００）、入力した要求デューティ比ｄＢ＊が値０より大きいか否かを判定する（ステップＳ１１０）。これは、エンジン２２を冷却するために電動モータ３８を制御する必要があるか否かを判定する処理である。
【００２３】
要求デューティ比ｄＢ＊が値０のときには、電動モータ３８を制御する必要はないと判断し、電動モータ３８の制御を停止し（ステップＳ１２０）、電動モータ３８の起動が完了したか否かを示す起動完了フラグＦに値０を設定して（ステップＳ１３０）、電動モータ３８の制御を停止してからの経過時間ｔの計時を開始していないときにはその計時を開始して（ステップＳ１４０，Ｓ１５０）、このルーチンを終了する。なお、電動モータ３８が回転している最中に電動モータ３８の制御を停止すると、電動モータ３８は、慣性によって回転しながら徐々に回転数が小さくなり停止する。
【００２４】
そして、次回以降にこのルーチンが実行されたときに、ステップＳ１１０で要求デューティ比ｄＢ＊が値０より大きいときには、起動完了フラグＦの値を調べ（ステップＳ１６０）、起動完了フラグＦが値０のときには、電動モータ３８の起動が完了していないと判断し、経過時間ｔを所定時間ｔｒｅｆと比較し（ステップＳ１７０）、経過時間ｔが所定時間ｔｒｅｆ未満のときには、そのままこのルーチンを終了し、経過時間ｔが所定時間ｔｒｅｆ以上のときに、電動モータ３８を起動し（ステップＳ１８０）、電動モータ３８の起動が完了したときに起動完了フラグＦに値１を設定して（ステップＳ１９０）、このルーチンを終了する。ここで、所定時間ｔｒｅｆは、電動モータ３８の制御を停止してから電動モータ３８が回転停止するまでに要する時間やそれよりも若干長い時間として電動モータ３８の仕様などにより定めることができ、例えば、５００ｍｓｅｃや７００ｍｓｅｃや１０００ｍｓｅｃなどを用いることができる。また、電動モータ３８の起動は、実施例では、電流センサ４４Ｕ，４４Ｖからの相電流Ｉｕ，Ｉｖなどを用いて電動モータ３８の回転位置を推定可能な状態になったときに完了したと判断するものとした。回転位置を検出するセンサを有しないいわゆるセンサレスの電動モータ３８を用いる場合、電動モータ３８の制御を停止してから電動モータ３８が慣性で回転している最中に電動モータ３８を起動しようとすると、電動モータ３８の回転位置を適正に推定できないためにその後に電動モータ３８を適正に制御できずその起動が失敗となる場合が生じる。このことを考慮して、実施例では、経過時間ｔが所定時間ｔｒｅｆ以上になって電動モータ３８が回転停止していると想定されるときに電動モータ３８を起動するものとした。これにより、電動モータ３８をより確実に起動して制御することができる。こうして電動モータ３８の起動に成功すると、次回以降にこのルーチンが実行されたときに要求デューティ比ｄＢ＊が値０より大きいときには（ステップＳ１１０）、起動完了フラグＦが値１であるから（ステップＳ１６０）、相電流Ｉｕ，Ｉｖなどから推定される電動モータ３８の回転位置と要求デューティ比ｄＢ＊とを用いて電動モータ３８を制御して（ステップＳ２００）、このルーチンを終了する。
【００２５】
以上説明した実施例の冷却装置３０が備える電動機制御装置によれば、電動モータ３８の制御を停止した後に要求デューティ比ｄＢ＊が値０より大きくなったときには、電動モータ３８の制御を停止してからの経過時間ｔが所定時間ｔｒｅｆ以上になったときに電動モータ３８を起動して制御するから、電動モータ３８をより確実に起動して制御することができる。
【００２６】
実施例の冷却装置３０が備える電動機制御装置では、電動モータ３８の制御を停止した後に要求デューティ比ｄＢ＊が値０より大きくなったとき（要求デューティ比ｄＢ＊が値０より大きく起動完了フラグＦが値０のとき）には、経過時間ｔが所定時間ｔｒｅｆ以上になったときに電動モータ３８を起動するものとしたが、電動モータ３８の起動を一旦実行し、その起動に失敗したときにはその失敗からの経過時間ｔ２が所定時間ｔｒｅｆ２以上になったときに電動モータ３８を再起動するものとしてもよい。この場合の電動モータ制御ルーチンの一例を図４に示す。図４のルーチンは、ステップＳ１３０〜Ｓ１５０，Ｓ１７０の処理に代えてステップＳ３００〜Ｓ３６０の処理を実行する点を除いて図３の電動モータ制御ルーチンと同一である。したがって、同一の処理については同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。図４の電動モータ制御ルーチンでは、ステップＳ１１０で要求デューティ比ｄＢ＊が値０のときには、電動モータ３８の制御を停止し（ステップＳ１２０）、起動完了フラグＦと、電動モータ３８の起動を失敗したか否かを示す起動失敗フラグＦ２と、に共に値０を設定して（ステップＳ３００）、このルーチンを終了する。そして、次回以降にこのルーチンが実行されたときに、ステップＳ１１０で要求デューティ比ｄＢ＊が値０より大きいときには、ステップＳ１６０，Ｓ３１０で起動完了フラグＦおよび起動失敗フラグＦ２が共に値０であるから、電動モータ３８を起動し（ステップＳ３２０）、電動モータ３８の起動が成功したか否かを判定する（ステップＳ３３０）。ここで、電動モータ３８の起動が成功したか否かの判定は、実施例では、電動モータ３８の起動を開始してから所定時間（例えば、数十ｍｓｅｃなど）以内に電流センサ４４Ｕ，４４Ｖからの相電流Ｉｕ，Ｉｖを用いて電動モータ３８の回転位置を推定可能な状態になったか否かを判定することにより行なうものとした。なお、前述したように、電動モータ３８が慣性で回転している最中に電動モータ３８を起動しようとしたときには、その起動が失敗となる場合がある。ステップＳ３３０で電動モータ３８の起動が成功したと判定したときには、起動完了フラグＦに値１を設定して（ステップＳ１９０）、このルーチンを終了する。この場合、電動モータ３８は、より迅速に起動されることになる。一方、電動モータ３８の起動に成功しなかった即ち失敗したと判定したときには、起動失敗フラグＦ２に値１を設定し（ステップＳ３４０）、その判定からの経過時間ｔ２の計時を開始して（ステップＳ３５０）、このルーチンを終了する。ステップＳ３１０で起動失敗フラグＦ２が値１のときには、経過時間ｔ２を所定時間ｔｒｅｆ２と比較し（ステップＳ３６０）、経過時間ｔ２が所定時間ｔｒｅｆ２未満のときには、そのままこのルーチンを終了し、経過時間ｔ２が所定時間ｔｒｅｆ２以上のときに、電動モータ３８を起動し（ステップＳ１８０）、電動モータ３８の起動が完了したときに起動完了フラグＦに値１を設定して（ステップＳ１９０）、このルーチンを終了する。ここで、所定時間ｔｒｅｆ２は、電動モータ３８の起動に失敗してから電動モータ３８が回転停止するまでに要する時間やそれよりも若干長い時間として電動モータ３８の仕様などにより定めることができ、例えば、閾値ｔｒｅｆと同一の時間などを用いることができる。こうすれば、電動モータ３８のより迅速な起動を可能にすることができると共に電動モータ３８の起動に失敗した後には電動モータ３８をより確実に起動することができる。
【００２７】
実施例の冷却装置３０が備える電動機制御装置では、電動モータ３８の制御を停止した後に要求デューティ比ｄＢ＊が値０より大きくなったとき（要求デューティ比ｄＢ＊が値０より大きく起動完了フラグＦが値０のとき）には、経過時間ｔが所定時間ｔｒｅｆ以上になったときに電動モータ３８を起動するものとしたが、電動モータ３８の回転数Ｎｍを検出する回転数センサ（回転位置を検出するものではない）を備える場合には、電動モータ３８の回転数Ｎｍが所定回転数Ｎｒｅｆ以下になったときに電動モータ３８を起動するものとしてもよい。この場合の電動モータ制御ルーチンの一例を図５に示す。図５のルーチンは、ステップＳ１４０，Ｓ１５０，Ｓ１７０の処理に代えてステップＳ４００の処理を実行する点を除いて図３の電動モータ制御ルーチンと同一である。したがって、同一の処理については同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。図５の電動モータ制御ルーチンでは、ステップＳ１１０で要求デューティ比ｄＢ＊が値０より大きく、且つ、ステップＳ１６０で起動完了フラグＦが値０のときには、電動モータ３８の回転数Ｎｍを所定回転数Ｎｒｅｆと比較し（ステップＳ４００）、電動モータ３８の回転数Ｎｍが所定回転数Ｎｒｅｆより大きいときにはそのままこのルーチンを終了し、電動モータ３８の回転数Ｎｍが所定回転数Ｎｒｅｆ以下のときには電動モータ３８を起動して（ステップＳ１８０）、このルーチンを終了する。ここで、所定回転数Ｎｒｅｆは、電動モータ３８が略回転停止したと判定可能な回転数の上限として電動モータ３８の仕様や回転数センサの検出精度などに基づいて定めることでき、値０より若干大きい値を用いることができる。この場合でも、実施例と同様に、電動モータ３８をより確実に起動して制御することができる。
【００２８】
実施例の冷却装置３０が備える電動機制御装置では、電流センサ４４Ｕ，４４Ｖにより検出される相電流Ｉｕ，Ｉｖに基づいて推定される回転位置を用いて電動モータ３８を制御するものとしたが、こうした手法により回転位置を推定して電動モータ３８を制御するものに限られず、他の手法（例えば、電動モータ３８の誘起電圧を検出したり電動モータ３８の各相の電圧に基づいて誘起電圧を推定したりしてこの誘起電圧に基づいて回転位置を推定する手法など）により回転位置を推定して電動モータ３８を制御するものとしてもよい。なお、電動モータ３８を矩形波制御する場合の電動モータ３８の誘起電圧の検出は、電動モータ３８に流れる電流が断続的に切り替わるため、電流が通電していないときに行なうことができる。この場合でも、電動モータ３８の制御を停止して電動モータ３８の回転数が小さくなると、誘導電圧が小さいために、回転位置の推定が困難になる。このため、電動モータ３８の制御を停止してから電動モータ３８が慣性で回転している最中に電動モータ３８を起動しようとすると、電動モータ３８の回転位置を適正に推定できずにその起動が失敗となることがある。
【００２９】
実施例では、エンジン２２を冷却する冷却装置３０が備える電動機制御装置として説明したが、冷却装置３０は、エンジン２２に代えて、動力を入出力するモータやモータを駆動する駆動回路（例えば、インバータなど）など発熱を伴う機器を冷却するものであればよい。
【００３０】
また、実施例では、冷却装置３０の電動ポンプ３６を駆動する電動モータ３８を制御する電動機制御装置として説明したが、電動ポンプ３６を駆動する電動モータ３８に限られず、回転位置を検出するセンサを有しない交流電動機を制御するものであれば如何な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。実施例と本発明の第１の電動機制御装置とでは、電動モータ３８が「交流電動機」に相当し、電動モータ３８の制御を停止した後に要求デューティ比ｄＢ＊が値０より大きくなったときには、電動モータ３８の制御を停止してからの経過時間ｔが所定時間ｔｒｅｆ以上になったときに電動モータ３８を起動する図３の電動モータ制御ルーチンのステップＳ１７０，Ｓ１８０の処理を実行する電子制御ユニット５０が「電動機制御装置」に相当する。実施例と本発明の第２の電動機制御装置とでは、電動モータ３８が「交流電動機」に相当し、図示しない回転数センサが「回転数センサ」に相当し、電動モータ３８の制御を停止した後に要求デューティ比ｄＢ＊が値０より大きくなったときには、電動モータ３８の回転数Ｎｍが所定回転数Ｎｒｅｆ以下になったときに電動モータ３８を起動する図５の電動モータ制御ルーチンのステップＳ４００，Ｓ１８０の処理を実行する電子制御ユニット５０が「電動機制御装置」に相当する。
【００３２】
ここで、本発明の第１の電動機制御装置における各要素は、以下のように考えることができる。「交流電動機」としては、電動モータ３８に限定されるものではなく、同期モータや誘導モータ、ステッピングモータなど、回転位置を検出するセンサを有しないものであれば如何なるタイプの交流電動機としても構わない。「電動機制御装置」としては、電動モータ３８の制御を停止した後に要求デューティ比ｄＢ＊が値０より大きくなったときには、電動モータ３８の制御を停止してからの経過時間ｔが所定時間ｔｒｅｆ以上になったときに電動モータ３８を起動するものに限定されるものではなく、交流電動機の制御を停止した後に交流電動機を起動する再起動時には、交流電動機の制御を停止してから予め設定された所定時間が経過した以降に交流電動機を起動する待機後起動処理を実行する、ものであれば如何なるものとしても構わない。また、本発明の第２の電動機制御装置における各要素は、以下のように考えることができる。「交流電動機」としては、電動モータ３８に限定されるものではなく、同期モータや誘導モータ、ステッピングモータなど、回転位置を検出するセンサを有しないものであれば如何なるタイプの交流電動機としても構わない。「電動機制御装置」としては、電動モータ３８の制御を停止した後に要求デューティ比ｄＢ＊が値０より大きくなったときには、電動モータ３８の回転数Ｎｍが所定回転数Ｎｒｅｆ以下になったときに電動モータ３８を起動するものに限定されるものではなく、交流電動機の回転数を検出する回転数センサを有し、交流電動機の制御を停止した後に交流電動機を起動する再起動時には、交流電動機の回転数が予め設定された所定回転数以下になった以降に交流電動機を起動する待機後起動処理を実行する、ものであれば如何なるものとしても構わない。なお、「回転数センサ」としては、交流電動機の回転位置を検出せずに回転数を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。
【００３３】
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。
【００３４】
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】
【００３５】
本発明は、電動機制御装置や冷却装置の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００３６】
２０ 自動車、２２ エンジン、２４ オートマチックトランスミッション、２６ａ，２６ｂ 駆動輪、３０ 冷却装置、３１ ウォータージャケット、３２ ラジエータ、３４ 循環流路、３６ 電動ポンプ、３８ 電動モータ、４０ バッテリ、４２ インバータ、４４Ｕ，４４Ｖ 電流センサ、４６ 温度センサ、５０ 電子制御ユニット、５２ ＣＰＵ、５４ ＲＯＭ、５６ ＲＡＭ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転位置を検出するセンサを有しない交流電動機を制御する電動機制御装置であって、
前記交流電動機の制御を停止した後に該交流電動機を起動する再起動時には、予め設定された所定時間が経過した以降に前記交流電動機を起動する待機後起動処理を実行する、
ことを特徴とする電動機制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の電動機制御装置であって、
前記再起動時には、前記交流電動機を起動し、該交流電動機を起動できなかったときに前記待機後起動処理を実行する、
電動機制御装置。
【請求項３】
回転位置を検出するセンサを有しない交流電動機を制御する電動機制御装置であって、
前記交流電動機の回転数を検出する回転数センサを有し、
前記交流電動機の制御を停止した後に該交流電動機を起動する再起動時には、前記検出された交流電動機の回転数が予め設定された所定回転数以下になった以降に前記交流電動機を起動する待機後起動処理を実行する、
ことを特徴とする電動機制御装置。
【請求項４】
発熱を伴う機器を冷却媒体を用いて冷却する冷却装置であって、
交流電動機によって駆動され、前記機器を含む循環流路内で前記冷却媒体を循環させるための電動ポンプと、
前記交流電動機を制御する請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載の電動機制御装置と、
を備える冷却装置。
【請求項１】
回転位置を検出するセンサを有しない交流電動機を制御する電動機制御装置であって、
前記交流電動機の制御を停止した後に該交流電動機を起動する再起動時には、予め設定された所定時間が経過した以降に前記交流電動機を起動する待機後起動処理を実行する、
ことを特徴とする電動機制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の電動機制御装置であって、
前記再起動時には、前記交流電動機を起動し、該交流電動機を起動できなかったときに前記待機後起動処理を実行する、
電動機制御装置。
【請求項３】
回転位置を検出するセンサを有しない交流電動機を制御する電動機制御装置であって、
前記交流電動機の回転数を検出する回転数センサを有し、
前記交流電動機の制御を停止した後に該交流電動機を起動する再起動時には、前記検出された交流電動機の回転数が予め設定された所定回転数以下になった以降に前記交流電動機を起動する待機後起動処理を実行する、
ことを特徴とする電動機制御装置。
【請求項４】
発熱を伴う機器を冷却媒体を用いて冷却する冷却装置であって、
交流電動機によって駆動され、前記機器を含む循環流路内で前記冷却媒体を循環させるための電動ポンプと、
前記交流電動機を制御する請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載の電動機制御装置と、
を備える冷却装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−２１３４３４（Ｐ２０１０−２１３４３４Ａ）
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５６０４５（Ｐ２００９−５６０４５）
【出願日】平成２１年３月１０日（２００９．３．１０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１０日（２００９．３．１０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
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