(57)【要約】【課題】作動流体を効率良く昇温し、相対変位角を変更する際の応答性を向上することが可能な電動機の制御装置を提供する。【解決手段】回転軸１２の周囲に同心円状に設けられた外周側回転子２１及び内周側回転子２２と、回転子２１、２２に隣接して配置され、回転子２１及び２２の周方向のロータ位相差を作動流体の流体圧によって変更する回動機構３０と、を備える電動機１０の制御装置であって、進角側作動室４２、遅角側作動室４３へ作動流体を供給する作動液供給部１５０と、作動流体の温度または粘度を検出するＡＴＦ状態検出器１５２又は１５４と、作動液供給部１５０が作動室４２又は４３へ供給する作動流体の流量を制御するアクチュエータ１２５と、アクチュエータ１２５の非動作時に、検出された作動流体の温度または粘度が所定範囲内の値であれば、作動室４２又は４３へ作動流体を供給するよう作動液供給部１５０を制御するＡＴＦ制御部１５３と、を備える。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の周囲に同心円状に設けられた第１回転子及び第２回転子と、前記第１回転子及び前記第２回転子のいずれか一方に隣接して配置され、前記第１回転子及び前記第２回転子の周方向の相対変位角を作動流体の流体圧によって変更する位相変更機構と、を備える電動機の制御装置であって、
前記位相変更機構の作動室へ前記作動流体を供給する作動流体供給部と、
前記作動流体の温度または粘度を検出する作動流体状態検出部と、
前記作動流体供給部が前記作動室へ供給する前記作動流体の流量を制御する流量制御部と、
前記流量制御部の非動作時に、前記作動流体状態検出部により検出された前記作動流体の温度または粘度が所定範囲内の値であれば、前記作動室へ前記作動流体を供給するよう前記作動流体供給部を制御する作動流体供給制御部と、
を備える電動機の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電動機の制御装置であって、
前記作動流体供給制御部は、前記流量制御部の非動作時に、前記作動流体状態検出部により検出された前記作動流体の温度または粘度が前記所定範囲外の値であれば、前記作動流体供給部により供給される作動流体の元圧を０に設定する電動機の制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電動機の制御装置であって、
前記作動流体状態検出部により検出された温度が前記所定範囲の下限値である第１の所定値よりも小さい第２の所定値未満の値、または、前記作動流体状態検出部により検出された粘度が前記所定範囲の上限値である第３の所定値よりも大きい第４の所定値以上の値であれば、
前記作動流体供給制御部は、前記作動流体供給部により供給される作動流体の元圧を０に設定し、前記作動流体を前記電動機の固定子へ供給するよう制御する電動機の制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載の電動機の制御装置であって、
前記流量制御部の動作時に、前記作動流体状態検出部により検出された温度が前記所定範囲の下限値である第１の所定値よりも小さい第２の所定値以上前記第１の所定値未満の値、または、前記作動流体状態検出部により検出された粘度が前記所定範囲の上限値である第３の所定値以上前記第３の所定値よりも大きい第４の所定値未満の値であれば、
前記作動流体供給制御部は、前記作動室へ前記作動流体を供給するよう作動流体供給部を制御し、前記作動流体供給部により前記作動室へ供給される以外の作動流体を前記前記電動機の固定子へ供給するよう制御する電動機の制御装置。
【請求項５】
請求項１に記載の電動機の制御装置であって、
前記流量制御部の非動作時に、前記作動流体状態検出部により検出された温度が前記所定範囲の下限値である第１の所定値よりも小さい第２の所定値以上前記第１の所定値未満の値、または、前記作動流体状態検出部により検出された粘度が前記所定範囲の上限値である第３の所定値以上前記第３の所定値よりも大きい第４の所定値未満の値であれば、
前記作動流体供給制御部は、前記作動流体制御部により供給される作動流体の元圧を０に設定し、前記作動流体を前記電動機の固定子へ供給するよう制御する電動機の制御装置。
【請求項６】
請求項１に記載の電動機の制御装置であって、
前記作動流体供給制御部は、前記作動流体状態検出部により検出された前記作動流体の温度または粘度が前記所定範囲内の値であれば、前記作動流体供給部により前記作動室へ供給される以外の作動流体を前記固定子へ供給する電動機の制御装置。
【請求項７】
請求項３ないし６のいずれか１項に記載の電動機の制御装置であって、
前記作動流体制御部は、前記電動機の固定子へ供給する作動流体の流量を設定し、前記作動流体状態検出部により検出された温度または粘度が前記所定範囲の上限値である第５の所定値以上の値、または、前記作動流体状態検出部により検出された粘度が前記所定範囲の下限値である第６の所定値未満の値であれば、前記設定した流量の作動流体を前記固定子へ供給するよう制御する電動機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機の制御装置に関し、特に、回転軸の周囲に同心円状に設けられた第１回転子及び第２回転子と、第１回転子及び第２回転子の周方向の相対変位角を変更する位相変更機構とを有する永久磁石界磁型の電動機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１８は、特許文献１に記載の電動機の断面図である。図１８に示す電動機５０１は、回転軸５０４の周囲に周方向に沿って配置された内周側永久磁石５０９を有する内周側回転子５０６と、内周側回転子５０６と同軸上に配置され、内周側回転子５０６の外側に周方向に沿って配置された外周側永久磁石５０９を有する外周側回転子５０５と、内周側回転子５０６と外周側回転子５０５の周方向の相対変位角を変更可能なベーンタイプの回動機構５１１とを備える。なお、回動機構５１１は、非圧縮性流体である作動油（作動流体）の油圧（流体圧）によって、内周側回転子５０６と外周側回転子５０５との間の相対的な位相を変更する。
【０００３】
回動機構５１１は、電動機５０１が界磁強め状態、界磁弱め状態又はこれらの中間の状態となるよう内周側回転子５０６と外周側回転子５０５の相対変位角を変更する。界磁強め状態では、内周側回転子５０６及び外周側回転子５０５の対向する各永久磁石５０９の磁化方向は同じである。一方、界磁弱め状態では、内周側回転子５０６及び外周側回転子５０５の対向する各永久磁石５０９の磁化方向は逆である。なお、界磁強め状態の電動機１０は、最大トルク出力が可能である。
【０００４】
回動機構５１１は、内周側回転子５０６と一体に設けられた環状ハウジング５１５と、外周側回転子５０５と一体に設けられると共に、環状ハウジング５１５とによって進角側作動室５２４及び遅角側作動室５２５を形成するベーンロータ５１４とを備える。ベーンロータ５１４は、図１８に示すように、回転軸５０４に嵌合される円筒状のボス部５１７の外周に設けられた複数の羽根部５１８を有する。一方、環状ハウジング５１５には、内周面に複数の凹部５１９が設けられている。各凹部５１９にベーンロータ５１４の対応する羽根部５１８が収容配置される。
【０００５】
羽根部５１８が一方の突出部５２１と他方の突出部５２１の間を変位することによって、ベーンロータ５１４は環状ハウジング５１５に対して周方向に回動する。ベーンロータ５１４が環状ハウジング５１５に対して回動すると、外周側回転子５０５が内周側回転子５０６に対して回動する。なお、羽根部５１８が突出部５２１に突き当たることにより、環状ハウジング５１５に対するベーンロータ５１４の回動は規制される。したがって、外周側回転子５０５の内周側回転子５０６に対する回動範囲も制限されている。
【０００６】
ベーンロータ５１４は、進角側作動室５２４及び遅角側作動室５２５に導入される作動油の油圧に応じて、環状ハウジング５１５に対して回動する。進角側作動室５２４に対する作動油の給排は、進角側給排通路５２６を介して行われる。また、遅角側作動室５２５に対する作動油の給排は、遅角側給排通路５２７を介して行われる。なお、図１８は、進角側作動室５２４からは作動油が排出され、遅角側作動室５２５には作動油が供給されている状態を示す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１６７５１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図１８に示した電動機では、界磁強め状態又は界磁弱め状態で永久磁石の磁石力により相対変位角が固定されているときに、作動室から作動流体を排出しておくことが可能である。作動室から作動流体が排出された状態では、作動流体に永久磁石による熱が伝達されないため、作動流体の温度は低い状態となる。作動流体は、低温状態のときには、粘性が高いために作動室へ作動流体を出し入れするときの応答性が悪く、そのために相対変位角変更時の応答性が比較的悪くなる。一方、作動流体が非低温状態のときには、粘性が低いために相対変位角変更時の応答性が良くなる。したがって、必要時に応答性良く相対変位角を変更するためには、作動流体を非低温状態とすることが好ましい。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、作動流体を効率良く昇温し、相対変位角を変更する際の応答性を向上することが可能な電動機の制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の発明の電動機の制御装置は、回転軸（例えば、実施形態での回転軸１２）の周囲に同心円状に設けられた第１回転子及び第２回転子（例えば、実施形態での外周側回転子２１及び内周側回転子２２）と、前記第１回転子及び前記第２回転子のいずれか一方に隣接して配置され、前記第１回転子及び前記第２回転子の周方向の相対変位角（例えば、実施形態でのロータ位相差）を作動流体の流体圧によって変更する位相変更機構（例えば、実施形態での回動機構３０）と、を備える電動機（例えば、実施形態での電動機１０）の制御装置であって、前記位相変更機構の作動室（例えば、実施形態での進角側作動室４２及び遅角側作動室４３）へ前記作動流体を供給する作動流体供給部（例えば、実施形態での作動液供給部１５０）と、前記作動流体の温度または粘度を検出する作動流体状態検出部（例えば、実施形態でのＡＴＦ温度検出器１５２及びＡＴＦ粘度検出器１５４）と、前記作動流体供給部が前記作動室へ供給する前記作動流体の流量を制御する流量制御部（例えば、実施形態でのアクチュエータ１２５）と、前記流量制御部の非動作時に、前記作動流体状態検出部により検出された前記作動流体の温度または粘度が所定範囲内の値であれば、前記作動室へ前記作動流体を供給するよう前記作動流体供給部を制御する作動流体供給制御部（例えば、実施形態でのＡＴＦ制御部１５３）と、を備えることを特徴としている。
【００１１】
さらに、請求項２に記載の発明の電動機の制御装置は、前記作動流体供給制御部が、前記流量制御部の非動作時に、前記作動流体状態検出部により検出された前記作動流体の温度または粘度が前記所定範囲外の値であれば、前記作動流体供給部により供給される作動流体の元圧を０に設定することを特徴としている。
【００１２】
さらに、請求項３に記載の発明の電動機の制御装置は、前記作動流体状態検出部により検出された温度が前記所定範囲の下限値である第１の所定値（例えば、実施形態での所定閾値β）よりも小さい第２の所定値（例えば、実施形態での所定閾値α）未満の値、または、前記作動流体状態検出部により検出された粘度が前記所定範囲の上限値である第３の所定値（例えば、実施形態での所定閾値ε）よりも大きい第４の所定値（例えば、実施形態での所定閾値δ）以上の値であれば、前記作動流体供給制御部が、前記作動流体供給部により供給される作動流体の元圧を０に設定し、前記作動流体を前記電動機の固定子（例えば、実施形態での固定子１１）へ供給するよう制御することを特徴としている。
【００１３】
さらに、請求項４に記載の発明の電動機の制御装置は、前記流量制御部の動作時に、前記作動流体状態検出部により検出された温度が前記所定範囲の下限値である第１の所定値よりも小さい第２の所定値以上前記第１の所定値未満の値、または、前記作動流体状態検出部により検出された粘度が前記所定範囲の上限値である第３の所定値以上前記第３の所定値よりも大きい第４の所定値未満の値であれば、前記作動流体供給制御部が、前記作動室へ前記作動流体を供給するよう作動流体供給部を制御し、前記作動流体供給部により前記作動室へ供給される以外の作動流体を前記前記電動機の固定子へ供給するよう制御することを特徴としている。
【００１４】
さらに、請求項５に記載の発明の電動機の制御装置は、前記流量制御部の非動作時に、前記作動流体状態検出部により検出された温度が前記所定範囲の下限値である第１の所定値よりも小さい第２の所定値以上前記第１の所定値未満の値、または、前記作動流体状態検出部により検出された粘度が前記所定範囲の上限値である第３の所定値以上前記第３の所定値よりも大きい第４の所定値未満の値であれば、前記作動流体供給制御部が、前記作動流体制御部により供給される作動流体の元圧を０に設定し、前記作動流体を前記電動機の固定子へ供給するよう制御することを特徴としている。
【００１５】
さらに、請求項６に記載の発明の電動機の制御装置は、前記作動流体供給制御部が、前記作動流体状態検出部により検出された前記作動流体の温度または粘度が前記所定範囲内の値であれば、前記作動流体供給部により前記作動室へ供給される以外の作動流体を前記固定子へ供給することを特徴としている。
【００１６】
さらに、請求項７に記載の発明の電動機の制御装置では、前記作動流体制御部が、前記電動機の固定子へ供給する作動流体の流量を設定し、前記作動流体状態検出部により検出された温度または粘度が前記所定範囲の上限値である第５の所定値（例えば、実施形態での所定閾値γ）以上の値、または、前記作動流体状態検出部により検出された粘度が前記所定範囲の下限値である第６の所定値（例えば、実施形態での所定閾値ζ）未満の値であれば、前記設定した流量の作動流体を前記固定子へ供給するよう制御することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載の発明の電動機の制御装置によれば、作動流体を効率良く昇温し、相対変位角を変更する際の応答性を向上することが可能である。具体的には、作動流体の温度または粘度に基づいて、作動流体を作動室に収容させるか排出させるかを決定する。そして、作動流体を作動室に収容させた場合には、隣接配置された磁石からの熱により、作動流体を効率よく昇温させることが可能である。
【００１８】
請求項２に記載の発明の電動機の制御装置によれば、作動流体供給部により供給される作動流体の元圧を０に設定することで、作動室に収容されていた作動流体を排出することができる。これにより、作動流体が低温または高粘度の場合には、位相変更機構の応答性が悪い状態を改善することができる。また、作動流体が高温または低粘度の場合には、作動液漏れによる損失や漏れた作動流体がエアギャップに流入することで生じる引き摺り損失を低減可能である。
【００１９】
請求項３に記載の発明の電動機の制御装置によれば、作動流体が極低温または極高粘度の場合には、位相変更用の作動流体を含めて作動流体を固定子へ供給することで、固定子の電機子からの熱を利用して作動流体を効率良く昇温することが可能である。
【００２０】
請求項４に記載の発明の電動機の制御装置によれば、作動流体がある程度低温の場合またはある程度高粘度の場合、位相変更が行われるときには、位相変更用の作動流体のみを作動室へ収容させ、その他の作動流体を固定子へ供給することで、位相変更が可能となるとともに、効率よく作動流体を昇温することが可能である。
【００２１】
請求項５に記載の発明の電動機の制御装置によれば、作動流体がある程度低温の場合またはある程度高粘度の場合、位相変更が行われないときには、作動室から作動流体を排出させ、作動流体を固定子へ供給することで、位相変更機構の応答性を改善し、効率よく作動流体を昇温することが可能である。
【００２２】
請求項６に記載の発明の電動機の制御装置によれば、作動流体が中程度の温度または中程度の粘度の場合には、作動室を作動流体で満たし、その他の作動流体を固定子へ供給することで、位相変更機構を応答性良く操作することができる。さらに、作動室に収容された作動流体は隣接配置される磁石からの熱により、固定子へ供給される作動流体は固定子の電機子からの熱により、効率良く昇温することが可能である。
【００２３】
請求項７に記載の発明の電動機の制御装置によれば、作動流体が高温または低粘度の場合には、例えば固定子の冷却要求に応じて、固定子へ供給する作動流体の流量を調整することで、固定子を好適に冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態における電動機の概略構成図
【図２】本発明の実施形態における回転子ユニットを軸方向から見た図
【図３】本発明の実施形態における回転子ユニットの分解斜視図
【図４】本発明の実施形態における内周側回転子の分解斜視図
【図５】本発明の実施形態における回転子ユニットの最強め界磁位相の状態を説明するための要部拡大図
【図６】本発明の実施形態における回転子ユニットの最弱め界磁位相の状態を説明するための要部拡大図
【図７】本発明の実施形態における電動機が有する２重回転子の相対位相角を制御する液圧制御装置の構成を示す図
【図８】本発明の実施形態における外周側永久磁石の磁極中心ＯＣに対する内周側永久磁石の磁極中心ＩＣＮの電気角度と誘起電圧及び相対トルクとの関係を示すグラフ
【図９】本発明の第１の実施形態における電動機の制御装置の一例を示すブロック図
【図１０】本発明の第１の実施形態における電流制御部の内部構成の一例を示すブロック図
【図１１】本発明の第１の実施形態における電動機の制御装置による元圧制御時の動作の一例を示すフローチャート
【図１２】本発明の第１の実施形態における電動機の制御装置による液量制御時の動作の一例を示すフローチャート
【図１３】本発明の第１の実施形態における電動機が搭載された車両の運転開始からの経過時間と作動液の温度との関係の一例を示す図
【図１４】本発明の第１の実施形態における電動機が搭載された車両の運転開始からの経過時間と回動機構の応答時間との関係の一例を示す図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態における電動機の制御装置の一例を示すブロック図
【図１６】本発明の第２の実施形態における電動機の制御装置による元圧制御時の動作の一例を示すフローチャート
【図１７】本発明の第２の実施形態における電動機の制御装置による液量制御時の動作の一例を示すフローチャート
【図１８】特許文献１の電動機の断面図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。
【００２６】
（第１の実施形態）
以下説明する実施形態で用いられる電動機は、例えばＨＥＶ（Hybrid Electrical Vehicle：ハイブリッド電気自動車）やＥＶ（Electric Vehicle：電気自動車）等の車両の走行駆動源として使用される。
【００２７】
本実施形態の電動機１０は、図１〜図４に示すように、円環状の固定子１１の内周側に回転子ユニット２０が配置されるインナロータ型のブラシレスＤＣモータである。固定子１１は複数相の固定子巻線１１ａを有し、回転子ユニット２０は軸芯部に回転軸１２を有している。
【００２８】
回転子ユニット２０は、円環状の外周側回転子２１と、この外周側回転子２１の内側に同軸上に配置される円環状の内周側回転子２２と、を備え、外周側回転子２１と内周側回転子２２が設定角度の範囲で相対回動可能とされている。なお、以下の説明では、外周側回転子２１と内周側回転子２２の周方向の相対変位角を「ロータ位相差」という。
【００２９】
外周側回転子２１と内周側回転子２２は、回転子本体である円環状のヨーク２３，２４が、例えば、複数の電磁鋼板を回転軸１２に沿う方向に積層してなる積層鋼板によって形成される。各ヨーク２３，２４には、軸方向に貫通するように形成される複数の磁石装着スロット２３ａ，２４ａが周方向に所定間隔（本実施形態では２２．５°）で配置される。
【００３０】
各磁石装着スロット２３ａ，２４ａには、厚み方向に磁化された平板状の外周側永久磁石２５Ａと内周側永久磁石２５Ｂがそれぞれ装着される。そして、本実施形態では、図５に示すように、外周側永久磁石２５Ａは、着磁方向（厚み方向）が周方向に向くように配置され、内周側永久磁石２５Ｂは、着磁方向（厚み方向）が径方向に向くように配置される。従って、隣接する外周側永久磁石２５Ａ，２５Ａと内周側永久磁石２５Ｂとが略コの字状に配置される。
【００３１】
また、外周側永久磁石２５Ａと内周側永久磁石２５Ｂは同数（本実施形態では８極対）設けられており、図５に示すように、外周側回転子２１上において周方向に隣接する外周側永久磁石２５Ａは磁極（極性）が交互に異なるように配置され、内周側回転子２２上において周方向に隣接する内周側永久磁石２５Ｂも磁極（極性）が交互に異なるように配置される。
【００３２】
そして、本実施形態では、隣接する外周側永久磁石２５Ａの対向Ｎ極間の磁極中心ＯＣと、内周側永久磁石２５Ｂの同極つまりＮ極の磁極中心ＩＣＮとが同一線上に重なるように、外周側回転子２１と内周側回転子２２の相対位相を調整したとき、回転子ユニット２０全体の合成磁束が強くなる「強め界磁位相」の状態となる。また、隣接する外周側永久磁石２５Ａの対向Ｎ極間の磁極中心ＯＣと、内周側永久磁石２５Ｂの異極つまりＳ極の磁極中心ＩＣＳとが同一線上に重なるように、外周側回転子２１と内周側回転子２２の相対位相を調整したとき、回転子ユニット２０全体の合成磁束が弱くなる「弱め界磁位相」の状態となる。
【００３３】
また、回転子ユニット２０は、外周側回転子２１と内周側回転子２２を相対回動させるための回動機構３０を備える。この回動機構３０は、両回転子２１，２２の相対位相を任意に変更するための位相変更機構１３を構成するものであり、非圧縮性の作動流体である作動液の圧力によって駆動される。なお、作動液は、例えばトランスミッション用の潤滑油であり、エンジンオイル等でも良い。位相変更機構１３は、回動機構３０と、回動機構３０に対する作動液の給排を制御するアクチュエータを含む液圧制御装置５０（図７参照）と、を主要な要素として構成される。
【００３４】
回動機構３０は、図１〜図３に示すように、回転軸１２の外周に一体回転可能にスプライン嵌合されるベーンロータ３１と、ベーンロータ３１の外周側に相対回動可能に配置される環状ハウジング３２と、を備える。
【００３５】
ベーンロータ３１は、図１に示すように、環状ハウジング３２及び内周側回転子２２の軸方向両端面を跨ぐ円板状の一対の第１ドライブプレート１４Ａ，１４Ｂ、及び環状ハウジング３２の軸方向両端部の開口を閉塞する円板状の一対の第２ドライブプレート１５Ａ，１５Ｂを介して外周側回転子２１に連結される。従って、外周側回転子２１、第１ドライブプレート１４Ａ，１４Ｂ、第２ドライブプレート１５Ａ，１５Ｂ、ベーンロータ３１、及び回転軸１２が一体的に連結されるので、外周側回転子２１の駆動力が第１ドライブプレート１４Ａ，１４Ｂ及びベーンロータ３１を介して回転軸１２に伝達される。
【００３６】
また、本実施形態では、第１ドライブプレート１４Ａ，１４Ｂ、第２ドライブプレート１５Ａ，１５Ｂ、及びベーンロータ３１は、ボルト１６により一体的に連結され、第１ドライブプレート１４Ａ，１４Ｂ、及び外周側回転子２１はトルク伝達ピン１７によりトルク伝達可能に連結される。
【００３７】
トルク伝達ピン１７は、図１及び図５に示すように、外周側回転子２１のヨーク２３の外周側永久磁石２５Ａ間の周方向中央部にそれぞれ（２２．５°間隔で）形成される長穴形状の貫通穴１８のうちの均等間隔（９０°間隔）に位置する４箇所の貫通穴１８にそれぞれ挿通され、その両端部が第１ドライブプレート１４Ａ，１４Ｂの内側面に形成されるピン保持穴１９に挿入又は圧入される。
【００３８】
なお、図中の符号２６は、外周側回転子２１と第１ドライブプレート１４Ａとの間に介装されるロストモーション用の皿バネで、符号２７は、第１ドライブプレート１４Ａ，１４Ｂ、第２ドライブプレート１５Ａ，１５Ｂ、及びベーンロータ３１の位置決めを行う位置決めピンである。
【００３９】
環状ハウジング３２は、図１及び図４に示すように、その外周面に、内周側回転子２２と、内周側回転子２２を軸方向に挟むように配置され、磁石装着スロット２４ａから内周側永久磁石２５Ｂが抜け出ることを防止する一対の端面板３３，３３と、環状ハウジング３２の軸方向端部に形成される鍔部３２ａとの間に内周側回転子２２及び一対の端面板３３，端面板３３を挟み込むカラー３４と、が一体的に嵌合固定される。従って、環状ハウジング３２及び内周側回転子２２が一体化される。
【００４０】
また、ベーンロータ３１は、回転軸１２にスプライン嵌合される円筒状のボス部３５の外周に、径方向外側に突出する複数のベーン３６が周方向等間隔で設けられる。環状ハウジング３２は、内周面に周方向等間隔に複数の凹部３７が設けられ、これら各凹部３７にベーンロータ３１の対応するベーン３６が収容配置される。各凹部３７は、ベーン３６の先端部の回転軌道にほぼ合致する円弧面を有する底壁３８と、隣接する凹部３７同士を画成する仕切壁３９と、によって構成され、ベーンロータ３１と環状ハウジング３２の相対回動時に、ベーン３６が一方の仕切壁３９と他方の仕切壁３９の間を移動する。
【００４１】
また、本実施形態では、図５及び図６に示すように、外周側永久磁石２５Ａ及び内周側永久磁石２５Ｂの合成磁束が弱くなる方向にベーンロータ３１と環状ハウジング３２が相対回動した時のベーン３６と仕切壁３９との当接面を第１突き当て面（第１の突き当て位置）Ｅ１とする。外周側永久磁石２５Ａ及び内周側永久磁石２５Ｂの合成磁束が強くなる方向にベーンロータ３１と環状ハウジング３２が相対回動した時のベーン３６と仕切壁３９との当接面を第２突き当て面（第２の突き当て位置）Ｅ２とする。
【００４２】
また、各ベーン３６の先端部には、底壁３８と軸方向に沿うように摺接するシール４０ａと、シール４０ａを底壁３８に向けて押圧するスプリング４０ｂと、によって構成されるシール部材４０が設けられており、このシール部材４０は、ベーン３６と底壁３８との間を液密にシールする。また、各仕切壁３９の先端部には、ボス部３５の外周面と軸方向に沿うように摺接するシール４１ａと、シール４１ａをボス部３５の外周面に向けて押圧するスプリング４１ｂと、によって構成されるシール部材４１が設けられており、このシール部材４１は、仕切壁３９とボス部３５の外周面との間を液密にシールする。
【００４３】
第２ドライブプレート１５Ａ、１５Ｂは、環状ハウジング３２の軸方向端面に摺動自在に密接し、環状ハウジング３２の各凹部３７の側方をそれぞれ閉塞する。従って、環状ハウジング３２の各凹部３７は、ベーンロータ３１のボス部３５と両側の第２ドライブプレート１５Ａ，１５Ｂと共にそれぞれ独立した空間を形成し、この空間は、作動液が導入される導入空間となっている。各導入空間内は、ベーンロータ３１の対応する各ベーン３６によってそれぞれ２室に隔成され、一方の室が進角側作動室４２とされ、他方の室が遅角側作動室４３とされている。
【００４４】
進角側作動室４２は、内部に導入された作動液の圧力によって内周側回転子２２を外周側回転子２１に対して進角方向に相対回動させ、遅角側作動室４３は、内部に導入された作動液の圧力によって内周側回転子２２を外周側回転子２１に対して遅角方向に相対回動させる。この場合、「進角」とは、内周側回転子２２を外周側回転子２１に対して図２中の矢印Ｒで示す電動機１０の主回転方向に進めることを言い、「遅角」とは、内周側回転子２２を外周側回転子２１に対して電動機１０の主回転方向Ｒと逆側に進めることを言うものとする。
【００４５】
また、各進角側作動室４２と遅角側作動室４３に対する作動液の給排は回転軸１２を通して行われるようになっている。具体的には、進角側作動室４２は、回転軸１２に形成される通路孔４４ａと、回転軸１２の外周面に形成され、通路孔４４ａと接続される環状溝４４ｂと、ベーンロータ３１のボス部３５に略径方向に形成される複数の導通孔４４ｃと、を介してアクチュエータを含む液圧制御装置５０（図７参照）に接続される。また、遅角側作動室４３は、回転軸１２に形成される通路孔４５ａと、回転軸１２の外周面に形成され、通路孔４５ａと接続される環状溝４５ｂと、ベーンロータ３１のボス部３５に略径方向に形成される複数の導通孔４５ｃと、を介して液圧制御装置５０（図７参照）に接続される。
【００４６】
図７は、液圧制御装置５０の構成を示す図である。図７に示すように、液圧制御装置５０は、主に、電動のオイルポンプ（ＥＯＰ）５２と、レギュレータバルブ５５と、流路切換弁５７とを備える。オイルポンプ５２とレギュレータバルブ５５は、作動液供給部１５０（図９参照）として機能する。オイルポンプ５２は、図示しないオイルタンクから作動液を吸い上げて通路に吐出する。レギュレータバルブ５５は、オイルポンプ５２から吐出された作動液の液圧を調整して高圧のライン通路５３に導入し、作動液を各種機器の潤滑や電動機１０の固定子１１の冷却のための低圧通路５４に流出する。なお、レギュレータバルブ５５は、ライン通路５３の圧力を制御圧として受け、反力スプリング５８とのバランスによって作動液の振り分けを行う。
【００４７】
流路切換弁５７は、ライン通路５３に導入された作動液を進角側給排通路４４と遅角側給排通路４５に振り分けると共に、進角側給排通路４４と遅角側給排通路４５で不要な作動液をドレン通路５６に排出する。なお、流路切換弁５７は、制御スプール５７ａを進退操作する電磁ソレノイド５７ｂを有する。電磁ソレノイド５７ｂによる制御スプール５７ａの進退操作によって、進角側給排通路４４及び遅角側給排通路４５を介した進角側作動室４２及び遅角側作動室４３に対する作動液の給排が行われる。
【００４８】
そして、本実施形態では、図５及び図８に示すように、上記した強め界磁位相の状態を０［ｄｅｇ］とすると、隣接する外周側永久磁石２５Ａの対向Ｎ極間の磁極中心ＯＣに対して、内周側永久磁石２５Ｂの同極つまりＮ極の磁極中心ＩＣＮが第２突き当て面Ｅ２から離れる方向（図５の反時計方向）に電気角度にてａ[ｄｅｇ]ずれるように、第２突き当て面Ｅ２の位相が設定されており、この状態の外周側回転子２１及び内周側回転子２２の相対位相を「最強め界磁位相」とする。なお、この最強め界磁位相の状態における、磁極中心ＯＣに対する磁極中心ＩＣＮの電気角度ａ[ｄｅｇ]は、０ｄｅｇ〜１８０ｄｅｇの範囲で任意に設定可能である。
【００４９】
また、本実施形態では、図６及び図８に示すように、上記した弱め界磁位相の状態を０［ｄｅｇ］とすると、隣接する外周側永久磁石２５Ａの対向Ｎ極間の磁極中心ＯＣに対して、内周側永久磁石２５Ｂの異極つまりＳ極の磁極中心ＩＣＳが第１突き当て面Ｅ１に近くなる方向（図６の反時計方向）に電気角度にてｂ［ｄｅｇ］ずれるように、第１突き当て面Ｅ１の位相が設定されており、この状態の外周側回転子２１及び内周側回転子２２の相対位相を「最弱め界磁位相」とする。なお、この最弱め界磁位相の状態における、磁極中心ＯＣに対する磁極中心ＩＣＳの電気角度ｂ[ｄｅｇ]は、０ｄｅｇ〜１８０ｄｅｇの範囲で任意に設定可能である。
【００５０】
また、本実施形態では、図５、図６、図８に示すように、第１突き当て面Ｅ１は、外周側回転子２１及び内周側回転子２２が上記した最弱め界磁位相となる位相に配置されており、この時、外周側永久磁石２５Ａと内周側永久磁石２５Ｂとの間には相対トルクＴ１（図８の１８０−ｂ［ｄｅｇ］参照）が発生する。また、第２突き当て面Ｅ２は、外周側回転子２１及び内周側回転子２２が上記した最強め界磁位相となる位相に配置されており、この時、外周側永久磁石２５Ａと内周側永久磁石２５Ｂとの間には相対トルクＴ１と発生方向が逆方向の相対トルクＴ２（図８の−ａ［ｄｅｇ］参照）が発生する。
【００５１】
さらに、本実施形態では、図５に示すように、位相変更機構１３のベーンロータ３１及び環状ハウジング３２を第２突き当て面Ｅ２で回動を規制して回転した状態において、内周側回転子２２のイナーシャによる力Ｐ１と外周側永久磁石２５Ａ及び内周側永久磁石２５Ｂの引き付け力Ｐ２とが同一方向となるように設定される。
【００５２】
このように構成された電動機１０では、界磁特性を変更する場合、液圧制御装置による作動液の給排により、進角側作動室４２と遅角側作動室４３の一方に作動液を供給すると共に他方から作動液を排出する。そして、こうして作動液の給排が制御されると、ベーンロータ３１と環状ハウジング３２が相対的に回動し、それにともなって外周側回転子２１と内周側回転子２２の相対位相が操作される。
【００５３】
外周側回転子２１と内周側回転子２２の相対位相が操作されると、図５に示す最強め界磁位相の状態と、図６に示す最弱め界磁位相の状態の間で、固定子１１に及ぼす磁界の強さが変化する。磁界の強さが変化すると、それに伴って誘起電圧定数が変化し、その結果、電動機１０の特性が変更される。即ち、強め界磁によって誘起電圧定数が大きくなると、電動機１０として運転可能な許容回転速度は低下するものの、出力可能な最大トルクは増大し、逆に、弱め界磁によって誘起電圧定数が小さくなると、電動機１０として出力可能な最大トルクは減少するものの、運転可能な許容回転速度は上昇する。
【００５４】
また、本実施形態の電動機１０では、図８に示すように、上記した電気角度０［ｄｅｇ］の強め界磁位相においては、外周側永久磁石２５Ａと内周側永久磁石２５Ｂとの間に相対トルクは発生しないが、不安定に釣り合った状態であるので、内周側回転子２２には、この強め界磁位相（０［ｄｅｇ］）を境に合成磁束を弱めようとする方向の力が作用する。そして、本実施形態のように、第１突き当て面Ｅ１を上記した最弱め界磁位相に設定することにより、内周側回転子２２に弱め界磁位相の相対トルクＴ１が作用して、内周側回転子２２を図２の時計方向に回動しようとするが、ベーン３６と仕切壁３９が第１突き当て面Ｅ１において当接するので、外周側回転子２１と内周側回転子２２の相対位相が両永久磁石２５Ａ，２５Ｂの磁力のみで安定に保持される。また、本実施形態のように、第２突き当て面Ｅ２を上記した最強め界磁位相に設定することにより、内周側回転子２２に強め界磁位相の相対トルクＴ２が作用して、内周側回転子２２を図２の反時計方向に回動しようとするが、ベーン３６と仕切壁３９が第２突き当て面Ｅ２において当接するので、外周側回転子２１と内周側回転子２２の相対位相が両永久磁石２５Ａ，２５Ｂの磁力のみで安定に保持される。
【００５５】
なお、進角側作動室４２及び遅角側作動室４３は、外周側回転子２１及び内周側回転子２２の少なくとも一方に隣接して配置されている。これにより、作動室４２又は４３に作動液が収容されると、永久磁石２５Ａ、２５Ｂからの熱により昇温される。
【００５６】
＜電動機１０の制御装置＞
図９は、本実施形態の電動機１０の制御装置の一例を示すブロック図である。図９に示すように、本実施形態の電動機１０の制御装置は、レゾルバ１０１と、回転数算出部１０３と、電流指令算出部１０５と、電流制御部１０６と、アクチュエータ１２５と、位相検出器１１７と、Ｋｅ算出部１１９と、位相差制御系に含まれるＫｅ指令算出部１２１及び位相制御部１２３と、アクチュエータ１２５及び固定子１１へ作動液を供給するオイルポンプ１５１を含む作動液供給部１５０と、ＡＴＦ温度検出器１５２と、作動液に関する制御を行うＡＴＦ制御部１５３と、を備える。電流制御部１０６には蓄電器１３７が接続されている。
【００５７】
レゾルバ１０１は、電動機１０の外周側回転子２１の機械角度を検出し、検出した機械角度に応じた電気角度θｍを出力する。レゾルバ１０１から出力された電気角度θｍは、電流制御部１０６及び回転数算出部１０３に送られる。回転数算出部１０３は、レゾルバ１０１から入力された電気角度θｍから、外周側回転子２１の角速度ω及び外周側回転子２１の単位時間当たりの回転数Ｎｍを算出する。回転数算出部１０３によって算出された回転数Ｎｍは、電流指令算出部１０５及びＫｅ指令算出部１２１に送られる。
【００５８】
電流指令算出部１０５は、トルク指令値Ｔと、回転数算出部１０３によって算出された電動機１０の回転数Ｎｍと、Ｋｅ算出部１１９によって算出された誘起電圧定数Ｋｅとに基づいて、ｄ軸側の電機子（以下「ｄ軸電機子」という。）に流す電流（以下「ｄ軸電流」という。）の指令値Ｉｄ＿ｃ及びｑ軸側の電機子（以下「ｑ軸電機子」という。）に流す電流（以下「ｑ軸電流」という。）の指令値Ｉｑ＿ｃを決定する。ｄ軸電流の指令値Ｉｄ＿ｃ及びｑ軸電流の指令値Ｉｑ＿ｃは、電流制御部１０６に入力される。なお、電機子は固定子１１に設けられる。
【００５９】
図１０は、電流制御部１０６の内部構成の一例を示すブロック図である。図１０に示すように、電流制御部１０６は、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１０７と、３相−ｄｑ変換部１０９と、電流ＦＢ制御部１１１と、ｒθ変換部１１３と、ＰＷＭ演算部１１５と、界磁制御部１４１と、電力制御部１４３とを有する。蓄電器１３７は、電流制御部１０６のＰＷＭ演算部１１５に接続されている。
【００６０】
３相−ｄｑ変換部１０９は、電流センサ１３１，１３３により検出されＢＰＦ１０７により不要成分が除去された電流検出信号Ｉｕ，Ｉｗと、レゾルバ１０１によって検出された外周側回転子２１の電気角度θｍとに基づいて３相−ｄｑ変換を行って、ｄ軸電流の検出値Ｉｄ＿ｓ及びｑ軸電流の検出値Ｉｑ＿ｓを算出する。
【００６１】
電流ＦＢ制御部１１１は、ｄ軸電流の指令値Ｉｄ＿ｃと検出値Ｉｄ＿ｓの偏差ΔＩｄ及びｑ軸電流の指令値Ｉｑ＿ｃと検出値Ｉｑ＿ｓの偏差ΔＩｑが減少するよう、ｄ軸電機子の端子間電圧（以下「ｄ軸電圧」という。）の指令値Ｖｄ＿ｃ及びｑ軸電機子の端子間電圧（以下「ｑ軸電圧」という。）の指令値Ｖｑ＿ｃを決定する。なお、偏差ΔＩｄは、界磁制御部１４１によって制御される。また、偏差ΔＩｑは、電力制御部１４３によって制御される。
【００６２】
ｒθ変換部１１３は、ｄ軸電圧の指令値Ｖｄ＿ｃ及びｑ軸電圧の指令値Ｖｑ＿ｃを大きさＶ１と角度θの成分に変換する。ＰＷＭ演算部１１５は、インバータであり、大きさＶ１と角度θの成分に基づいてＰＷＭ信号を生成して、蓄電器１３７からの直流電流をＰＷＭ制御により３相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の交流電圧に変換する。
【００６３】
位相検出器１１７は、実際のロータ位相差θｓを検出する。位相検出器１１７によって検出されたロータ位相差θｓは、Ｋｅ算出部１１９に送られる。上述したように、ロータ位相差に応じて界磁の磁束が変化すると、電動機１０の誘起電圧定数Ｋｅも変化する。したがって、Ｋｅ算出部１１９は、位相検出器１１７によって検出された実際のロータ位相差θｓから誘起電圧定位数Ｋｅを算出する。
【００６４】
Ｋｅ指令算出部１２１は、トルク指令値Ｔと、回転数算出部１０３によって算出された電動機１０の回転数Ｎｍと、外部から入力された蓄電器１３７のバッテリ電圧Ｖｄｃとに基づいて、誘起電圧定数の指令値Ｋｅ＿ｃを決定する。なお、電動機１０が図５に示した最強め界磁位相の状態となるようにするとき、Ｋｅ指令算出部１２１は、誘起電圧定数Ｋｅが最大となる指令値Ｋｅ＿ｃを出力する。Ｋｅ指令算出部１２１がこの指令値Ｋｅ＿ｃを出力すると、図５に示したように、電動機１０のベーン３６が仕切り壁３９の第２突き当て面Ｅ２に突き当たる。すなわち、内周側回転子２２は、その磁極中心ＩＣＮが図５に示した電気角度−ａ［ｄｅｇ］の位置まで移動し、電動機１０は最強め界磁位相の状態となる。
【００６５】
一方、電動機１０が図６に示した最弱め界磁位相の状態となるようにするとき、Ｋｅ指令算出部１２１は、誘起電圧定数Ｋｅが最小となる指令値Ｋｅ＿ｃを出力する。Ｋｅ指令算出部１２１がこの指令値Ｋｅ＿ｃを出力すると、図６に示したように、電動機１０のベーン３６が仕切り壁３９の第１突き当て面Ｅ１に突き当たる。すなわち、内周側回転子２２は、その磁極中心ＩＣＮが図６に示した電気角度１８０−ｂ［ｄｅｇ］の位置まで移動し、電動機１０は最弱め界磁位相の状態となる。
【００６６】
位相制御部１２３は、Ｋｅ指令算出部１２１から出力された誘起電圧定数の指令値Ｋｅ＿ｃとＫｅ算出部１１９によって算出された誘起電圧定数Ｋｅの偏差ΔＫｅが減少するよう制御信号を出力し、アクチュエータ１２５を制御する。なお、アクチュエータ１２５によってロータ位相差が変わると界磁の磁束が変化するため、電動機１０の誘起電圧定数Ｋｅも変化する。また、位相制御部１２３によって制御されるアクチュエータ１２５は、作動液供給部１５０が作動室４２又は４３へ供給する作動液の流量を制御する流量制御部として機能する。
【００６７】
作動液供給部１５０は、オイルポンプ１５１を有し、回動機構３０の作動室４２又は４３へ作動液を供給する。なお、オイルポンプ１５１は、電動式のオイルポンプに限られるものではなく、機械式のオイルポンプであってもよい。
【００６８】
ＡＴＦ温度検出器１５２は、作動液の温度を検出する。
【００６９】
ＡＴＦ制御部１５３は、アクチュエータ１２５が動作しているか否か、及び、ＡＴＦ温度検出器１５２により検出された温度に基づいて、作動液を作動室４２又は４３へ供給するよう作動液供給部１５０を制御するか否か、また、作動液を固定子１１へ供給するか否かを決定する。作動液供給部１５０を制御する際には、例えば作動液の元圧を維持するよう制御したり、０とするよう制御したりする。
【００７０】
また、上記の作動液を固定子１１へ供給するとは、オイルポンプ１５１から固定子１１へ作動液を導く液路を設け、固定子１１の電機子に対して作動液を直接噴射したり、固定子１１の周囲を覆うようにハウジングを設けてハウジング内に作動液を満たし、固定子１１の電機子を作動液に浸したりすることを含む。これにより、固定子１１を冷却すると同時に、作動液を昇温する。なお、固定子１１の電機子は絶縁されているため、作動液を噴射したり作動液に浸したりしても問題ない。
【００７１】
次に、電動機１０の制御装置による元圧制御時の動作について説明する。
図１１は、電動機１０の制御装置による元圧制御時の動作の一例を示すフローチャートである。
【００７２】
まず、ＡＴＦ温度検出器１５２は、作動液の温度（ＡＴＦ温度）を検出する（ステップＳ１０１）。続いて、ＡＴＦ制御部１５３は、作動液の温度が所定閾値β未満であるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。この判定条件を満たす場合、ＡＴＦ制御部１５３は、作動液を作動室４２又は４３から排出するよう制御する（ステップＳ１０３）。つまり、作動液の元圧を０にするよう制御する。このように作動液が低温（極低温含む）のときに作動液を排出することで、粘性の高い作動液によりアクチュエータ１２５によって駆動される回動機構３０の応答性の低下を回避することができる。
【００７３】
一方、上記ステップＳ１０２の判定条件を満たさない場合、ＡＴＦ制御部１５３は、作動液の温度が所定閾値β以上であり、所定閾値βよりも大きい所定閾値γ未満であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。この判定条件を満たす場合、ＡＴＦ制御部１５３は、作動液を作動室４２又は４３に収容した状態を維持する（つまり作動液の元圧を維持するよう制御する）、又は、作動液を循環させるための元圧制御を行う（つまり元圧をかけるよう制御したり、０にしたりする）（ステップＳ１０５）。このように作動液が低温でも高温でもない中程度の温度であるときに作動液を作動室に収容しても、回動機構３０の応答性の低下は発生しないと考えられる。そして、作動室４２又は４３に隣接して配置された永久磁石２５Ａ及び２５Ｂの少なくとも一方からの熱により、作動室に収容された作動液を効率よく昇温することができる。
【００７４】
一方、上記ステップＳ１０４の判定条件を満たさない場合、作動液の温度が所定閾値γ以上である。このとき、ＡＴＦ制御部１５３は、作動液を作動室４２又は４３から排出するよう制御する（ステップＳ１０６）。作動液の高温である場合には、作動液の粘性が低く作動室４２又は４３から漏れやすい状態となり、作動液が漏れることで損失が発生しやすくなる。さらに、漏れた作動液がエアギャップに入り込むことでフリクションによる損失が発生しやすくなる。ステップＳ１０６では作動液を排出しているため、これらの損失を回避可能である。
【００７５】
次に、電動機１０の制御装置による作動液の液量制御時の動作について説明する。
図１２は、電動機１０の制御装置による作動液の液量制御時の動作の一例を示すフローチャートである。
【００７６】
まず、ＡＴＦ温度検出器１５２は、作動液の温度を検出する（ステップＳ２０１）。続いて、ＡＴＦ制御部１５３は、作動液の温度が所定閾値βよりも小さい所定閾値α未満であるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。この判定条件を満たす場合、ＡＴＦ制御部１５３は、電動機１０が搭載される車両において電動機１０の回動機構３０における位相変更以外のために必要な作動液（例えば潤滑用の作動液、以下、この必要な作動液を潤滑用等の作動液という）を除く全ての作動液を、固定子１１に供給するよう制御する（ステップＳ２０３）。このように作動液が極低温のときには、可能な限り多くの作動液を固定子１１に供給することで、固定子１１の電機子の発熱により作動液を効率良く昇温することができる。
【００７７】
一方、上記ステップＳ２０２の判定条件を満たさない場合、ＡＴＦ制御部１５３は、作動液の温度が所定閾値α以上であり、所定閾値β未満であるか否かを判定する（ステップＳ２０４）。この判定条件を満たす場合、ＡＴＦ制御部１５３は、アクチュエータ（ＡＣＴ）１２５が動作中であるか否かを判定する（ステップＳ２０５）。アクチュエータ１２５が動作しているときは、ＡＴＦ制御部１５３は、回動機構３０の位相変更に必要な作動液と潤滑用等の作動液を除く全ての作動液を、固定子１１に供給するよう制御する（ステップＳ２０６）。アクチュエータ１２５が動作していないときは、ＡＴＦ制御部１５３は、潤滑用等の作動液を除く全ての作動液を、固定子１１に供給するよう制御する（ステップＳ２０７）。このように作動液が低温のときには、位相制御に必要な量の作動液のみを作動室４２又は４３に供給し、他の作動液を固定子１１に供給することで、回動機構３０の応答性が向上し、回動機構３０の位相制御が可能な状態であるとともに、固定子１１の電機子の発熱により作動液を効率良く昇温することができる。
【００７８】
一方、上記ステップＳ２０４の判定条件を満たさない場合、ＡＴＦ制御部１５３は、作動液の温度が所定閾値β以上であり、所定閾値γ未満であるか否かを判定する（ステップＳ２０８）。この判定条件を満たす場合、ＡＴＦ制御部１５３は、アクチュエータ１２５が動作中であるか否かを判定する（ステップＳ２０９）。アクチュエータ１２５が動作しているときは、ＡＴＦ制御部１５３は、回動機構３０の位相変更に必要な作動液と潤滑用等の作動液を除く全ての作動液を、固定子１１に供給するよう制御する（ステップＳ２１０）。アクチュエータ１２５が動作していないときは、作動室４２又は４３の容量に等しい作動液と潤滑用等の作動液を除く全ての作動液を、固定子１１に供給するよう制御する（ステップＳ２１１）。このように作動液が中程度の温度のときには、作動室４２又は４３に作動液を供給し、作動室４２又は４３に供給される以外の作動液を固定子１１に供給することで、回動機構３０の位相制御が可能な状態であるとともに、永久磁石２５Ａ及び２５Ｂからの熱と固定子１１の電機子の発熱により作動液を効率良く昇温することができる。
【００７９】
一方、ステップＳ２０８の判定条件を満たさない場合、ＡＴＦ制御部１５３は、作動液を必要量のみ固定子１１に供給するよう制御する。（ステップＳ２１２）。ＡＴＦ制御部１５３は、固定子１１へ供給する作動液の液量を設定しており、この液量の作動液を必要量として固定子１１に供給するよう制御する。このように作動液が高温のときには、作動室４２又は４３から作動液を排出し、必要量のみを固定子１１に供給することで、オイルポンプ１５１の負荷を軽減するとともに、作動液漏れによる損失及び漏れた作動液がエアギャップに入り込むことで発生するフリクションによる損失を回避することができる。
【００８０】
次に、作動液の供給制御時における作動液の温度及び回動機構３０の応答性について説明する。
図１３は、電動機１０が搭載された車両の運転開始からの経過時間と作動液の温度との関係の一例を示す図である。図１４は、電動機１０が搭載された車両の運転開始からの経過時間と回動機構３０の応答時間との関係の一例を示す図である。なお、所定閾値αをー２０℃、所定閾値βを０℃、所定閾値γを４０℃としている。
【００８１】
時刻ｔ０は運転開始時を示しており、図１３に示すように、この時点では作動液の温度は所定閾値αよりも低い極低温状態である。時刻ｔ０では、図１２のステップＳ２０３に示した通り、潤滑用等の作動液を除く全ての作動液が、固定子１１に供給される。このとき、アクチュエータ１２５は動作しておらず、作動液は固定子１１に供給されたり、ギア攪拌されたりすることで昇温される。したがって、必要量のみ作動液を固定子１１へ供給する場合と比較して、作動液が効率良く昇温される。
【００８２】
時刻ｔ１になると、作動液の温度が所定閾値αに達している。時刻ｔ１からｔ２の範囲では、アクチュエータ１２５の動作が許可されるが、作動液の温度は低く、粘性が大きいため、回動機構３０の応答性は悪い状態である。図１４に示すように、常に作動液を作動室４２又は４３に収容されている場合には、隣接して配置される永久磁石２５Ａや２５Ｂからの熱により作動液が昇温される。一方、常に位相変更に必要な量以外の作動液が作動室４２又は４３に収容されていない場合には、永久磁石２５Ａ又は２５Ｂからの熱により作動液が昇温されないため、常に作動液が収容されている場合と比較すると、回動機構３０の応答時間の短縮率が小さい。また、時刻ｔ１の時点では作動液の温度は同一であるが、常に位相変更に必要な量以外の作動液が作動室４２又は４３に収容されていない場合と比較すると、常に作動室４２又は４３に収容されている場合の方が時刻ｔ２の時点では温度が高くなる。
【００８３】
時刻ｔ２になると、作動液の粘性が小さくなり、回動機構３０の応答性が良くなる。そこで、常に位相変更に必要な量以外の作動液が作動室４２又は４３に収容されていない状態から、常に作動液が作動室４２又は４３に収容された状態に変更するようＡＴＦ制御部１５３が制御する。このような変更により、作動室内には作動液が満たされた状態となり、永久磁石２５Ａ、２５Ｂからの熱により効率よく昇温されるため、図１３に示すように、作動液の温度上昇率が高くなる（図１３の時刻ｔ２を始点とする太点線参照）。また、図１４に示すように、回動機構３０の応答性が向上し、応答時間が短縮される（図１４の時刻ｔ２を始点とする太実線参照）。
【００８４】
時刻ｔ３になると、作動液の粘性が十分に小さくなるため、昇温しなくてもよい状態となり、必要量の作動液のみが固定子１１へ供給される。そのため、図１３に示すように、作動液の温度上昇率は低下する。また、図１４に示すように、回動機構３０の応答時間の短縮率も低下する。また、作動室４２又は４３からの作動液漏れによる損失を防止するために、作動室４２又は４３から作動液が排出される。
【００８５】
このよう本実施形態の電動機１０の制御装置によれば、作動液の温度やアクチュエータ１２５の動作、非動作に応じて、作動室４２又は４３への作動液の収容または排出を決定し、固定子１１への作動液の供給を決定するため、作動液を効率よく昇温して回動機構３０の応答性を向上させることができる。さらに、永久磁石２５Ａ、２５Ｂの発熱や固定子１１の電機子の発熱を利用して作動流体を昇温することができる。また、必要時には作動室４２又は４３から作動液を排出することで、作動液漏れによる損失と漏れた作動液がエアギャップに流入することで生じる引き摺り損失を低減することが可能である。
【００８６】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、作動液の温度に基づいて作動液の供給制御を行うことを説明したが、本実施形態では、作動液の粘度に基づいて作動液の供給制御を行うことを特徴とする。ここでは、第１の実施形態との相違点のみ説明する。
【００８７】
図１５は、本実施形態の電動機１０の制御装置の一例を示すブロック図である。図９と図１５の相違点は、ＡＴＦ温度検出器１５２に代わり、作動液の粘度を検出するＡＴＦ粘度検出器１５４を備えている点である。他の構成要素は同一である。
【００８８】
また、図１６は、電動機１０の制御装置による元圧制御時の動作の一例を示すフローチャートである。第１の実施形態の図１１との相違点は、ステップＳ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０４のステップである。ステップＳ３０１は、ステップＳ１０１に相当するステップであり、ＡＴＦ粘度検出器１５４が、作動液の粘度を検出する。ステップＳ３０２は、ステップＳ１０２に相当するステップであり、ＡＴＦ制御部１５３が、作動液の粘度が所定閾値ε以上であるか否かを判定する。ステップＳ３０３は、ステップＳ１０４に相当するステップであり、ＡＴＦ制御部１５３が、作動液の粘度が所定閾値εよりも小さい所定閾値ζ以上であり、所定閾値ε未満であるか否かを判定する。
【００８９】
また、図１７は、電動機１０の制御装置による作動液の液量制御時の動作の一例を示すフローチャートである。第１の実施形態の図１２との相違点は、ステップＳ２０１、Ｓ２０２、Ｓ２０４、Ｓ２０８のステップである。ステップＳ４０１は、ステップＳ２０１に相当するステップであり、ＡＴＦ粘度検出器１５４が、作動液の粘度を検出する。ステップＳ４０２は、ステップＳ２０２に相当するステップであり、ＡＴＦ制御部１５３が、作動液の粘度が所定閾値εより大きい所定閾値δ以上であるか否かを判定する。ステップＳ４０３は、ステップＳ２０４に相当するステップであり、ＡＴＦ制御部１５３が、作動液の粘度が所定閾値ε以上であり、所定閾値δ未満であるか否かを判定する。ステップＳ４０４は、ステップＳ２０８に相当するステップであり、ＡＴＦ制御部１５３が、作動液の粘度が所定閾値ζ以上であり、所定閾値ε未満であるか否かを判定する。
【００９０】
このような本実施形態の電動機１０の制御装置によれば、作動液の粘度を用いて作動液の供給制御を行う場合であっても、第１の実施形態において説明した作動液の温度を用いて作動液の供給制御を行う場合と同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明は、作動流体を効率良く昇温し、相対変位角を変更する際の応答性を向上することが可能な電動機の制御装置等に有用である。
【符号の説明】
【００９２】
１０  電動機
１１  固定子
１２  回転軸
１３  位相変更機構
１４Ａ  第１ドライブプレート
１４Ｂ  第１ドライブプレート
２０  回転子ユニット
２１  外周側回転子
２２  内周側回転子
２３  ヨーク
２４  ヨーク
２５Ａ  外周側永久磁石
２５Ｂ  内周側永久磁石
３０  回動機構
３１  ベーンロータ
３２  環状ハウジング
５０  液圧制御装置
１０１  レゾルバ
１０３  回転数算出部
１０５  電流指令算出部
１０６  電流制御部
１０７  バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
１０９  ３相−ｄｑ変換部
１１１  電流ＦＢ制御部
１１３  ｒθ変換部
１１５  ＰＷＭ演算部
１１７  位相検出器
１１９  Ｋｅ算出部
１２１  Ｋｅ指令算出部
１２３  位相制御部
１２５  アクチュエータ
１３７  蓄電器
１４１  界磁制御部
１４３  電力制御部
１５０  作動液供給部
１５１  オイルポンプ
１５２  ＡＴＦ温度検出器
１５３  ＡＴＦ制御部
１５４  ＡＴＦ粘度検出器
Ｅ１    第１突き当て面（第１の突き当て位置）
Ｅ２    第２突き当て面（第２の突き当て位置）
ＯＣ    外周側永久磁石の磁極中心
ＩＣＮ    内周側永久磁石のＮ極の磁極中心
ＩＣＮ    内周側永久磁石のＳ極の磁極中心
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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