(57)【要約】【課題】電動モータの駆動装置において、電動モータを駆動するための素子の温度と保証上限温度の関係において電動モータの給電状態を最適に制御して電動モータの静粛性と駆動継続性を両立させる。【解決手段】電動モータの駆動装置のマイクロプロセッサは、スイッチング素子の温度または該温度に相関のある温度を取得し（ステップ１０４）、電動モータへの給電を開始した時点以降であって温度取得手段によって取得された温度が第１判定温度より低温の状態から同第１判定温度に到達するまでは、デューティ比が１００％未満であるＰＷＭ制御による給電を要求する第１駆動要求をモータ制御部に対する駆動要求として決定し、前記取得された温度が第１判定温度以上であるときは、直流電源の電圧を１００％供給する給電を要求する第２駆動要求をモータ制御部に対する駆動要求として決定する（ステップ１０８，１１０，１１６〜１２０）。【選択図】図３
2008172867.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源（ＢＡＴ）と、
前記直流電源から駆動電流が供給される電動モータ（２３ａ）と、
前記直流電源と前記電動モータとの間に直列に接続されて前記電動モータへの給電状態を切り替える切替素子（５１）と、
前記切替素子の温度または該温度に相関のある温度を取得する温度取得手段（４１；ステップ１０４）と、
前記電動モータへの給電を開始した時点以降であって前記温度取得手段によって取得された温度が第１判定温度より低温の状態から同第１判定温度に到達する時点より前では、デューティ比が１００％未満であるＰＷＭ制御による給電を要求する第１駆動要求を駆動要求として決定し、前記取得された温度が前記第１判定温度以上であるときは、前記直流電源の電圧を１００％供給する給電を要求する第２駆動要求を駆動要求として決定する駆動要求決定手段（４１；ステップ１０８，１１０，１１６〜１２０）と、
前記駆動要求決定手段によって決定された前記駆動要求に応じて前記切替素子による前記電動モータへの給電状態を制御する制御手段（４２）と、を有する制御装置（４０）と、
を備えたことを特徴とする電動モータの駆動装置。
【請求項２】
請求項１において、前記駆動要求決定手段は、前記温度取得手段によって取得された温度が前記第１判定温度より低温の状態から同第１判定温度に到達した時点以降であって前記第１判定温度より低温である第２判定温度まで下降したとき、再びデューティ比が１００％未満であるＰＷＭ制御による給電を要求する第１駆動要求を前記制御手段に対する駆動要求として決定する（ステップ１２４，１３０）ことを特徴とする電動モータの駆動装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記第１判定温度は、前記切替素子の上限保証温度より低い温度に設定されていることを特徴とする電動モータの駆動装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか一項において、前記駆動要求決定手段は、前記第１駆動要求を前記駆動要求として決定したとき、前記ＰＷＭ制御の周期を可変とすることができ、前記温度取得手段によって取得された温度が低いほど前記周期を短く設定することを特徴とする電動モータの駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータの駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の電動モータの駆動装置としては、特許文献１に示されているものが知られている。特許文献１の図１および図２に示されているように、電動モータの駆動装置は、電力断続用の半導体スイッチング素子２０を有して負荷Ｍを駆動する駆動回路２と、前記半導体スイッチング素子２０の温度に関する情報を検出する温度検出手段５と、前記情報に基づいて検出された前記温度に基づいて前記半導体スイッチング素子２０の通電電流を制御して前記半導体スイッチング素子２０の温度を所定の許容温度以下に規制する電流制御手段４と、を備えている。
【０００３】
このように構成された駆動装置においては、特許文献１の図４に示されているように、電流制御手段４が、保護が必要な温度範囲で、検出した素子近傍温度が高く、かつ、その上昇速度が大きい場合に回転数（平均電流）の減少速度を増加させ、素子近傍温度が低く、かつ、その下降速度が大きい場合に電流の増加速度を増大させて、前記半導体スイッチング素子２０の温度を所定の許容温度以下に制限するようになっている。また、このとき、検出温度と検出温度の変化率と回転数変化速度との関係を示すマップを使ってモータＭの駆動周波数（回転数）の変化速度を求め（Ｓ１２２）、求めた駆動周波数（回転数）の変化速度にて駆動周波数（回転数）を変化させるようゲートコントローラ３に指令するようになっている（Ｓ１２４）。
【０００４】
また、他の形式のものとして、特許文献２に示されているものが知られている。特許文献２の図２および図３に示されているように、電動モータの駆動装置を適用したブレーキ制御装置において、検出されたマスタシリンダ圧及びそれから得られるマスタシリンダ圧の変化量を前件部として、電動モータの駆動周波数をファジィ制御により決定し、この決定されたモータ駆動周波数により電動モータを駆動するようになっている。
【特許文献１】特開２０００−３２７６８号公報
【特許文献２】特開２００５−５９６２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１に記載の電動モータの駆動装置においては、駆動周波数（回転数すなわち平均電流）を変化させるため、電動モータに電圧供給源からの電圧を１００％供給するのではなく、また電圧供給源の電圧を変圧しその電圧を供給するのではなく、スイッチング素子を１００％未満のデューティ比でＰＷＭ制御している。すなわち、スイッチング素子をオン・オフしている。スイッチング素子がオフされる時には、フライバック電流がスイッチング素子に発生しスイッチング素子が発熱する。したがって、ＰＷＭ制御中においては、スイッチング素子はオン中の通電により発熱し、さらにオフ時のフライバック電流により発熱する。フライバック電流による発熱はオン中の通電による発熱より大きい場合があり、また、スイッチング素子のオフ間隔（ＰＷＭ制御の周期）が短いほどすなわち単位時間あたりのオフ回数が多いほどスイッチング素子に蓄積される熱量が多くなるので発熱もその分だけ大きくなる。
【０００６】
このように、１００％未満のデューティ比でＰＷＭ制御を実施することにより、電圧供給源からの電圧を１００％供給する場合に比べて、電動モータの回転数を低く抑え、電動モータの作動音を静粛化することはできる。しかし、ＰＷＭ制御が継続されればスイッチング素子の発熱が大きいため、例え温度をモニタして回転数の減少率または増加率を制御していても、素子の温度を低くすることが困難となり、ひいてはスイッチング素子の温度が保証上限温度に近づきやすくなる。
【０００７】
また、上述した特許文献２に記載の電動モータの駆動装置においては、電動モータを駆動するための素子の温度を把握していない。そのため、この場合、仮に雰囲気温度が高くても素子の温度が保証上限温度を超えぬようにするためには、例えば、モータ駆動時間の上限を一律に低く設定するなどの必要があり、モータ駆動時間を最大限確保することが困難なものとなっている。
【０００８】
本発明は、上述した各問題を解消するためになされたもので、電動モータの駆動装置において、電動モータを駆動するための素子の温度と保証上限温度の関係において電動モータの給電状態を最適に制御して電動モータの静粛性と駆動継続性を両立させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、直流電源と、直流電源から駆動電流が供給される電動モータと、直流電源と電動モータとの間に直列に接続されて電動モータへの給電状態を切り替える切替素子と、切替素子の温度または該温度に相関のある温度を取得する温度取得手段と、電動モータへの給電を開始した時点以降であって温度取得手段によって取得された温度が第１判定温度より低温の状態から同第１判定温度に到達する時点より前では、デューティ比が１００％未満であるＰＷＭ制御による給電を要求する第１駆動要求を駆動要求として決定し、取得された温度が第１判定温度以上であるときは、直流電源の電圧を１００％供給する給電を要求する第２駆動要求を駆動要求として決定する駆動要求決定手段と、駆動要求決定手段によって決定された駆動要求に応じて切替素子による電動モータへの給電状態を制御する制御手段と、を有する制御装置と、を備えたことである。
【００１０】
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、駆動要求決定手段は、温度取得手段によって取得された温度が第１判定温度より低温の状態から同第１判定温度に到達した時点以降であって第１判定温度より低温である第２判定温度まで下降したとき、再びデューティ比が１００％未満であるＰＷＭ制御による給電を要求する第１駆動要求を制御手段に対する駆動要求として決定することである。
【００１１】
請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１または請求項２において、第１判定温度は、切替素子の上限保証温度より低い温度に設定されていることである。
【００１２】
請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至請求項３の何れか一項において、駆動要求決定手段は、第１駆動要求を駆動要求として決定したとき、ＰＷＭ制御の周期を可変とすることができ、温度取得手段によって取得された温度が低いほど周期を短く設定することである。
【発明の効果】
【００１３】
上記のように構成した請求項１に係る発明においては、電動モータへの給電を開始した時点以降であって電動モータへの給電状態を切り替える切替素子の温度が第１判定温度より低温の状態から同第１判定温度に到達する時点より前では、電動モータはデューティ比が１００％未満であるＰＷＭ制御で駆動されるので、切替素子の発熱は比較的大きいが電動モータの作動音は比較的小さく抑制することができる。一方、切替素子の温度が第１判定温度以上であるときは、電動モータは直流電源の電圧を１００％供給する給電で駆動されるので、電動モータの作動音は比較的大きいが切替素子の発熱は比較的小さく抑制することができる。したがって、電動モータの駆動を開始した時点以降であって切替素子の温度が比較的低い期間においては、静粛性を重視して作動音を小さく抑制し、切替素子の温度が高い期間においては、継続性を重視して発熱の少ない駆動に切り替えて電動モータの駆動時間を最大限確保することができる。
【００１４】
上記のように構成した請求項２に係る発明においては、請求項１に係る発明において、温度取得手段によって取得された温度が第１判定温度より低温の状態から同第１判定温度に到達した時点以降に第１判定温度より低温である第２判定温度まで下降すると、再びデューティ比が１００％未満であるＰＷＭ制御による給電を要求する第１駆動要求を制御手段に対する駆動要求として決定する。これにより、切替素子の温度が低下すると、電動モータはデューティ比が１００％未満であるＰＷＭ制御で再び駆動されるので、電動モータを静粛化しつつ継続性を向上させることができる。
【００１５】
上記のように構成した請求項３に係る発明においては、請求項１または請求項２に係る発明において、第１判定温度は、切替素子の上限保証温度より低い温度に設定されているので、切替素子を保証温度内で確実に駆動させることができ、ひいては電動モータの駆動装置の信頼性を高く維持することができる。
【００１６】
上記のように構成した請求項４に係る発明においては、請求項１乃至請求項３の何れか一項に係る発明において、駆動要求決定手段は、第１駆動要求を駆動要求として決定したとき、ＰＷＭ制御の周期を可変とすることができ、温度取得手段によって取得された温度が低いほど周期を短く設定する。これにより、電動モータへの給電を開始した時点以降であって電動モータへの給電状態を切り替える切替素子の温度が第１判定温度より低温の状態から同第１判定温度に到達するまでにおいても、ＰＷＭ制御のデューティ比が同一の場合に切替素子の温度に応じてＰＷＭ制御の周期を変えて適切な電動モータの駆動制御を実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明による電動モータの駆動装置を適用した液圧ブレーキ装置Ａの一実施形態について図面を参照して説明する。図１は液圧ブレーキ装置Ａを示す概要図である。液圧ブレーキ装置Ａは、ブレーキペダル１１の踏込状態に応じた液圧のブレーキ液（基礎液圧）を生成してホイールシリンダＷＣｆｌ，ＷＣｒｒ，ＷＣｒｌ，ＷＣｆｒに供給することにより車輪Ｗｆｌ，Ｗｒｒ，Ｗｒｌ，Ｗｆｒの回転を規制するマスタシリンダ１０と、ブレーキ液を貯蔵するとともにマスタシリンダ１０へ補給するリザーバタンク１２と、ブレーキペダル１１の踏み込み力を助勢する負圧式ブースタ１３と、車輪Ｗｆｌ，Ｗｒｒ，Ｗｒｌ，Ｗｆｒの各車輪速度をそれぞれ検出する車輪速度センサＳｆｌ，Ｓｒｒ，Ｓｒｌ，Ｓｆｒと、ブレーキアクチュエータBと、ブレーキアクチュエータBを制御する制御装置４０を有している。
【００１８】
各ホイールシリンダＷＣｆｌ，ＷＣｒｒ，ＷＣｒｌ，ＷＣｆｒは、各キャリパＣＬｆｌ，ＣＬｒｒ，ＣＬｒｌ，ＣＬｆｒに設けられており、液密に摺動するピストン（図示省略）を収容している。各ホイールシリンダＷＣｆｌ，ＷＣｒｒ，ＷＣｒｌ，ＷＣｆｒにマスタシリンダ１０からの液圧が供給されると、各ピストンが一対のブレーキパッド（図示省略）を押圧して各車輪Ｗｆｌ，Ｗｒｒ，Ｗｒｌ，Ｗｆｒと一体回転するディスクロータＤＲｆｌ，ＤＲｒｒ，ＤＲｒｌ，ＤＲｆｒを両側から挟んでその回転を規制するようになっている。なお、本実施の形態においては、ディスク式ブレーキを採用するようにしたが、ドラム式ブレーキを採用するようにしてもよい。
【００１９】
本実施形態の液圧ブレーキ装置Ａのブレーキ配管系はＸ配管方式にて構成されており、マスタシリンダ１０の第１および第２出力ポート１０ａ，１０ｂは、第１および第２配管系Ｌａ，Ｌｂにそれぞれ接続されている。第１配管系Ｌａは、マスタシリンダ１０と左前輪Ｗｆｌ，右後輪ＷｒｒのホイールシリンダＷＣｆｌ，ＷＣｒｒとをそれぞれ連通するものであり、第２配管系Ｌｂは、マスタシリンダ１０と左後輪Ｗｒｌ，右前輪ＷｆｒのホイールシリンダＷＣｒｌ，ＷＣｆｒとをそれぞれ連通するものである。
【００２０】
第１配管系Ｌａは、第１〜第６油路Ｌａ１〜Ｌａ６を備えている。第１油路Ｌａ１は一端がマスタシリンダ１０の第１出力ポート１０ａに接続されている。第２油路Ｌａ２は、一端が第１油路Ｌａ１に接続され他端がホイールシリンダＷＣｆｌに接続されている。第２油路Ｌａ２上には、保持弁２１が配設されている。第３油路Ｌａ３は、一端が第１油路Ｌａ１に接続され他端がホイールシリンダＷＣｒｒに接続されている。第３油路Ｌａ３上には、保持弁２２が配設されている。第４油路Ｌａ４は、一端が第１油路Ｌａ１に接続され他端が内蔵リザーバタンク２４に接続されている。第４油路Ｌａ４上には、ポンプ２３が配設されている。第５油路Ｌａ５は、一端が第２油路Ｌａ２の保持弁２１とホイールシリンダＷＣｆｌとの間に接続され、他端が第４油路Ｌａ４のポンプ２３と内蔵リザーバタンク２４の間に接続されている。第５油路Ｌａ５上には、減圧弁２５が配設されている。第６油路Ｌａ６は、一端が第３油路Ｌａ３の保持弁２２とホイールシリンダＷＣｒｒとの間に接続され、他端が第４油路Ｌａ４のポンプ２３と内蔵リザーバタンク２４の間に接続されている。第６油路Ｌａ６には、減圧弁２６が配設されている。
【００２１】
保持弁２１は、マスタシリンダ１０とホイールシリンダＷＣｆｌを連通・遮断するノーマルオープン型の電磁開閉弁である。保持弁２２は、マスタシリンダ１０とホイールシリンダＷＣｒｒを連通・遮断するノーマルオープン型の電磁開閉弁である。保持弁２１，２２は、制御装置４０の指令に応じて非通電されると連通状態（図示状態）に、また通電されると遮断状態に制御できる２位置弁として構成されている。保持弁２１，２２にはホイールシリンダＷＣｆｌ，ＷＣｒｒからマスタシリンダ１０への流れを許容する逆止弁２１ａ，２２ａがそれぞれ並列に設けられている。
【００２２】
減圧弁２５は、ホイールシリンダＷＣｆｌと内蔵リザーバタンク２４を連通・遮断するノーマルクローズ型の電磁開閉弁である。減圧弁２６は、ホイールシリンダＷＣｒｒと内蔵リザーバタンク２４を連通・遮断するノーマルクローズ型の電磁開閉弁である。減圧弁２５，２６は、制御装置４０の指令に応じて非通電されると遮断状態（図示状態）に、また通電されると連通状態に制御できる２位置弁として構成されている。
【００２３】
ポンプ２３は、吸い込み口がブレーキ液を貯蔵する内蔵リザーバタンク２４に連通し、吐出口が逆止弁２７を介してマスタシリンダ１０およびホイールシリンダＷＣｆｌ，ＷＣｒｒに連通するものである。ポンプ２３は、制御装置４０の指令に応じた電動モータ２３ａの作動によって駆動されるものである。電動モータ２３ａは、例えば直流モータである。ポンプ２３は、ＡＢＳ制御の減圧モードにて、内蔵リザーバタンク２４内に貯められたブレーキ液を吸い込んでマスタシリンダ１０に戻している。なお、ポンプ２３が吐出したブレーキ液の脈動を緩和するために、第４油路Ｌａ４のポンプ２３の吐出側にはダンパ２８が配設されている。逆止弁２７は、マスタシリンダ１０への流れを許容する逆止弁である。
【００２４】
なお、第２配管系Ｌｂは、前述した第１配管系Ｌａと同様な構成をしている。すなわち、第２配管系Ｌｂは、第１〜第６油路Ｌｂ１〜Ｌｂ６、保持弁３１，３２、ポンプ３３、内蔵リザーバタンク３４、減圧弁３５，３６、逆止弁３１ａ，３２ａ，３７、ダンパ３８を備えている。
【００２５】
なお、ブレーキアクチュエータＢは、上述した各電磁弁２１，２２，２５，２６，３１，３２，３５，３６、ポンプ２３，３３、電動モータ２３ａ、内蔵リザーバ２４，３４などから構成されている。ブレーキアクチュエータＢは、マスタシリンダ１０とは別体に設けられてブレーキペダル１１のブレーキ操作状態に対応した液圧を独立に生成することができるものである。
【００２６】
車輪速度センサＳｆｌ，Ｓｒｒ，Ｓｒｌ，Ｓｆｒは、各車輪Ｗｆｌ，Ｗｒｒ，Ｗｒｌ，Ｗｆｒの付近にそれぞれ設けられており、各車輪Ｗｆｌ，Ｗｒｒ，Ｗｒｌ，Ｗｆｒの回転に応じた周波数のパルス信号を制御装置４０に出力している。
【００２７】
また、液圧ブレーキ装置Ａは、ブレーキペダル１１が踏まれるとオンされ、踏み込みが解除されるとオフされるストップスイッチ１４を備えている。このストップスイッチ１４のオン・オフ信号は制御装置４０に入力されるようになっている。
【００２８】
さらに、液圧ブレーキ装置Ａは、上述したストップスイッチ１４、電動モータ２３ａ、各電磁弁２１，２２，２５，２６，３１，３２，３５，３６、および各車輪速度センサＳｆｌ，Ｓｒｒ，Ｓｒｌ，Ｓｆｒに接続された制御装置４０を備えている。
【００２９】
制御装置４０は、図２に示すように、マイクロプロセッサ４１、モータ制御部４２、モータ駆動回路４３を備えている。
【００３０】
マイクロプロセッサ４１は、スイッチング素子５１の温度を検出する温度センサ６０からその検出した温度を取得する温度取得部（温度取得手段）４１ａと、モータ制御部４２への駆動要求を決定する駆動要求決定部（駆動要求決定手段）４１ｂと、駆動要求決定部４１ｂによって決定された駆動要求をモータ制御部４２へ出力する駆動要求出力部４１ｃと、を備えている。
【００３１】
温度取得部４１ａは、温度センサ６０からスイッチング素子５１の温度を直接取得するだけでなく、スイッチング素子５１の温度と相関のある温度例えば雰囲気温度を検出しその検出した温度に基づいてスイッチング素子５１の温度を推定しその推定した温度を取得するようにしてもよい。
【００３２】
駆動要求決定部４１ｂは、電動モータ２３ａへの給電を開始した時点以降であって温度取得部４１ａによって取得された温度が第１判定温度Ｔ１（例えば１６５℃）より低温の状態から同第１判定温度Ｔ１に到達する時点より前では、デューティ比が１００％未満であるＰＷＭ制御による給電を要求する第１駆動要求を駆動要求として決定する。また、電動モータ２３ａへの給電を開始した時点以降であって温度取得部４１ａによって取得された温度が第１判定温度Ｔ１以上であるときは、バッテリＢＡＴの電圧を１００％供給する給電を要求する第２駆動要求を駆動要求として決定する。
【００３３】
また、駆動要求決定部４１ｂは、温度取得手段４１ａによって取得された温度が第１判定温度Ｔ１より低温の状態から同第１判定温度Ｔ１に到達した時点以降であって第１判定温度Ｔ１より低温である第２判定温度Ｔ２まで下降したとき、再び第１駆動要求を駆動要求として決定する。
【００３４】
また、第１判定温度Ｔ１は、スイッチング素子５１の上限保証温度より所定温度（例えば１０℃）だけ低い温度に設定されていることが望ましい。この第１判定温度Ｔ１は、スイッチング素子５１の温度が上限保証温度に到達するのを抑制する制御に切り替えるための上限温度である。この上限温度を超えて制御を切り替えるとスイッチング素子５１の温度が上限保証温度を超えてしまう。なお、所定温度は、温度センサ６０の計測誤差、制御指令に対するレスポンスを考慮して設定されるのが望ましい。
【００３５】
また、駆動要求決定手段４１ｂは、第１駆動要求をモータ制御部４２に対する駆動要求として決定したとき、ＰＷＭ制御の周期を可変とすることができ、温度取得手段４１ａによって取得された温度が低いほど周期を短く設定する。具体的には、第１駆動要求は、ＰＷＭ制御の周期が異なる複数の段階に切替可能であり、各周期は温度取得部４１ａによって取得された温度が低いほど短くなるように設定されるものである。また、ＰＷＭ制御の周期を複数の段階でなく無段階的（連続的）に変更するようにしてもよい。
【００３６】
本実施形態では「細かい制御」と「粗い制御」の２つの制御である。これら両制御は目標回転数は同一すなわちＰＷＭ制御のデューティ比は同一であるが、ＰＷＭ制御の周期が異なるものである。「細かい制御」のＰＷＭ制御の周期が「粗い制御」より短く設定されている。これにより、「細かい制御」のほうが回転数の振幅が小さいのでうなりを小さく抑制することができるが、ＰＷＭ制御でのオフ回数（単位時間あたりの）が多くなるのでフライバック電流による発熱によりスイッチング素子５１の発熱は大きい。したがって、電動モータ２３ａへの給電を開始した時点以降であってスイッチング素子５１の温度が第１判定温度Ｔ１より十分低い第２判定温度Ｔ２（例えば１００℃）より低温の状態から同第２判定温度Ｔ２に到達するまでは、「細かい制御」を実施し、スイッチング素子５１の自身の発熱によって第２判定温度Ｔ２から第１判定温度Ｔ１に上昇する間において（第１判定温度Ｔ１より低温の状態から同第１判定温度Ｔ１に到達するまでは）、「粗い制御」を実施する。
【００３７】
なお、第２判定温度Ｔ２は、通常の作動で到達する温度である。通常の作動とは、実施頻度が高いと想定される作動時間の範囲内で実施される作動を意味する。また、第２判定温度Ｔ２は、例えば、想定される最高雰囲気温度（例えば１００℃）と同じ値に設定されてもよい。
【００３８】
制御手段であるモータ制御部４２は、マイクロプロセッサ４１からの制御指令信号（駆動要求）を入力しその制御指令信号（駆動要求）に応じて制御対象の電動モータ２３ａに供給する駆動電流（駆動電圧）を制御するものである。モータ制御部４２は、マイクロプロセッサ４１からの駆動要求に応じた駆動信号をスイッチング素子５１に送信して電動モータ２３ａの通電・非通電を制御する。すなわち、モータ制御部４２は、マイクロプロセッサ４１からの駆動要求に応じてスイッチング素子５１による電動モータ２３ａへの給電状態を制御する。給電状態は電動モータ２３ａへの給電状態であり、バッテリＢＡＴの電圧を１００％給電する状態、バッテリＢＡＴの電圧をデューティ比１００％未満でＰＷＭ制御して給電する状態、前記ＰＷＭ制御で給電する場合にデューティ比を任意の値に固定して給電する各状態などある。なお、電動モータ２３ａの作動については後述する。
【００３９】
モータ駆動回路４３は、電動モータ２３ａを回転・停止させる回路である。モータ駆動回路４３は、直流電源であるバッテリＢＡＴ（例えば＋１２Ｖ）と、バッテリＢＡＴから駆動電流が供給される電動モータ２３ａと、バッテリＢＡＴと電動モータ２３ａとの間に直列に接続されて電動モータ２３ａへの給電状態を切り替える（制御する）切替素子であるスイッチング素子５１と、から構成されている。
【００４０】
スイッチング素子５１は、例えばＭＯＳＦＥＴ（ＭＯＳ型電界効果トランジスタ）にて構成される。スイッチング素子５１は、スイッチング部５１ａとダイオード部（寄生ダイオード）５１ｂとからなる。スイッチング部５１ａのドレイン（入力端）は直流電源であるバッテリＢＡＴ（例えば＋１２Ｖ）の正極に接続されている。スイッチング部５１ａのソース（出力端）は電動モータ２３ａの一方の端子２３ａ１に接続されている。
【００４１】
スイッチング部５１ａのゲート（信号入力端）はモータ制御部４２の出力ポート４２ａにそれぞれ接続されている。モータ制御部４２からオン信号が供給されるとスイッチング素子５１はオンし、オフ信号が供給されるとスイッチング素子５１はオフする。ダイオード部５１ｂのカソードおよびアノードがそれぞれスイッチング部５１ａのドレインおよびソースに接続されている。
【００４２】
また、電動モータの駆動装置は、上述したバッテリＢＡＴ、電動モータ２３ａ、スイッチング素子５１、マイクロプロセッサ４１、モータ制御部４２および温度センサ６０から構成されている。
【００４３】
次に、上記のように構成した液圧ブレーキ装置の作動を説明する。まず、ブレーキ液圧制御について説明する。制御装置４０は、所定時間毎に車輪速度センサＳｆｌ〜Ｓｆｒからの検出信号に基づいて車輪速度Ｖｗを演算し、その車輪速度Ｖｗから車輪加速度ＤＶｗを演算し、４輪の車輪速度Ｖｗに基づいて車体速度Ｖｓを演算し、ストップスイッチ１４がオンされブレーキ制動が行われていることを検知すると、車輪速度Ｖｗと車体速度Ｖｓとの差が所定値以上とならないように、各車輪に最適な制動力を付与するＡＢＳ制御を実施する。
【００４４】
具体的には、制御装置４０は、車輪Ｗｆｌに対して割り当てられている一対の保持弁２１，減圧弁２５を増圧・保持・減圧モードに制御すべく、保持弁２１および減圧弁２５を各モードに応じて励磁・非励磁させている。保持弁２１および減圧弁２５は、増圧モードではそれぞれ非励磁されて保持弁２１および減圧弁２５が開状態・閉状態とされ、保持モードではそれぞれ励磁・非励磁されて保持弁２１および減圧弁２５がそれぞれ閉状態とされ、減圧モードでは、それぞれ励磁されて保持弁２１および減圧弁２５がそれぞれ閉状態・開状態とされる。他の車輪も同様に制御される。また、ＡＢＳ制御中は、電動モータ２３ａが通電されて、ポンプ２３，３３が作動するように制御される。
【００４５】
次に、上記のように構成した電動モータの駆動装置による作動について図３のフローチャートに沿って説明する。なお、雰囲気温度がＴ３（例えば−４０℃）である場合にＡＢＳ制御が開始されたとする。このときのスイッチング素子の温度Ｔと電動モータ２３ａのモータ回転数の時間経過を図５で示す。なお、温度Ｔ３は、スイッチング素子５１の下限保証温度に設定されている。
【００４６】
マイクロプロセッサ４１は、図示しないイグニッションスイッチがオンされると、所定の短時間ごとにステップ１００からのプログラムを繰り返し実行する。
【００４７】
時刻ｔ０にて、ＡＢＳ制御要求があると、マイクロプロセッサ４１は、ステップ１０２で「ＹＥＳ」と判定し、ステップ１０４にて温度センサ６０からスイッチング素子５１の温度Ｔを取得する。そして、マイクロプロセッサ４１は、ステップ１０６において、ステップ１０４で取得した温度Ｔが第１判定温度Ｔ１より低温の状態から同第１判定温度Ｔ１に到達したことがあるか否かを判定する。
【００４８】
現時点においては、ＡＢＳ制御が開始されて間もないので、温度Ｔは第１判定温度Ｔ１に到達していないので、マイクロプロセッサ４１は、ステップ１０６で「ＮＯ」と判定し、プログラムをステップ１０８以降に進めて、取得した温度Ｔに基づいてモータ制御部４２に対する駆動要求を決定する。
【００４９】
電動モータ２３ａへの給電を開始した時点（時刻ｔ０）以降であって温度Ｔが温度Ｔ３以上でありかつ第２判定温度Ｔ２未満である場合、マイクロプロセッサ４１は、ステップ１０８で「ＹＥＳ」と判定し、ステップ１１０においてデューティ比が１００％未満であるＰＷＭ制御による給電を要求する第１駆動要求をモータ制御部４２に対する駆動要求として決定する。このときの第１駆動要求は、ＰＷＭ制御のデューティ比が目標回転数となるように設定されるとともに、ＰＷＭ制御の周期（オン・オフ周期）が第１周期となるように設定されている。
【００５０】
そして、マイクロプロセッサ４１は、ステップ１１２においてその第１駆動要求をモータ制御部４２に出力する。これにより、時刻ｔ０から温度Ｔが第２判定温度Ｔ２に到達する時刻ｔ１までの間において、電動モータの駆動装置は「細かい制御」を実施する。このとき、電動モータ２３ａの回転数は、１００％オン（第２駆動要求による駆動）と比較して小さいので作動音を小さく抑制することができる。一方、ＰＷＭ制御のオフ時に発生するフライバック電流による発熱によりスイッチング素子５１は発熱する。その発熱量は、図４に示すように、「粗い制御」や第２駆動要求による１００％オンと比較して大きいものである。なお、発熱量は、「細かい制御」が一番大きく、「粗い制御」、第２駆動要求による１００％オンの順番に小さくなっている。
【００５１】
電動モータ２３ａへの給電を開始した時点（時刻ｔ０）以降であって温度Ｔが第２判定温度Ｔ２以上でありかつ第１判定温度Ｔ１未満である場合、マイクロプロセッサ４１は、ステップ１０８，１１６で「ＮＯ」，「ＹＥＳ」とそれぞれ判定し、ステップ１１８においてデューティ比が１００％未満であるＰＷＭ制御による給電を要求する第１駆動要求をモータ制御部４２に対する駆動要求として決定する。このときの第１駆動要求は、ＰＷＭ制御のデューティ比が目標回転数となるように設定されるとともに、ＰＷＭ制御の周期（オン・オフ周期）が上記第１周期より長い第２周期となるように設定されている。
【００５２】
そして、マイクロプロセッサ４１は、ステップ１１２においてその第１駆動要求をモータ制御部４２に出力する。これにより、時刻ｔ１から温度Ｔが第１判定温度Ｔ１より低温の状態より同第１判定温度Ｔ１に到達する時刻ｔ２までの間において、電動モータの駆動装置は「粗い制御」を実施する。このとき、電動モータ２３ａの回転数は、１００％オン（第２駆動要求による駆動）と比較して小さいので作動音を小さく抑制することができる。一方、ＰＷＭ制御のオフ時に発生するフライバック電流による発熱によりスイッチング素子５１は発熱するが、「細かい制御」より発熱を少なく抑制することができる。
【００５３】
電動モータ２３ａへの給電を開始した時点（時刻ｔ０）以降であって温度Ｔが第１判定温度Ｔ１以上である場合、マイクロプロセッサ４１は、ステップ１０８，１１６でそれぞれ「ＮＯ」と判定し、ステップ１２０においてバッテリＢＡＴの電圧を１００％供給する給電を要求する第２駆動要求をモータ制御部４２に対する駆動要求として決定する。
【００５４】
そして、マイクロプロセッサ４１は、ステップ１１２においてその第２駆動要求をモータ制御部４２に出力する。これにより、時刻ｔ２にて温度Ｔが第１判定温度Ｔ１に到達すると、電動モータの駆動装置は１００％オン駆動を実施する。このとき、電動モータ２３ａの回転数は、第１駆動要求での目標回転数より高い回転となるので作動音は大きくなる。しかし、ＰＷＭ制御を中止してオフ時に発生するフライバック電流による発熱によりスイッチング素子５１が発熱するのを停止することができるので、スイッチング素子５１の温度を第１判定温度Ｔ１より低く抑制することができる。
【００５５】
また、電動モータ２３ａへの給電を開始した時点以降であってすなわちＡＢＳ制御が開始されて、温度Ｔが第１判定温度Ｔ１に一旦到達した時点（時刻ｔ２）以降においては、マイクロプロセッサ４１は、ステップ１０６で「ＹＥＳ」と判定し、プログラムをステップ１２２以降に進めて、取得した温度Ｔに基づいてモータ制御部４２に対する駆動要求を決定する。
【００５６】
温度Ｔが第１判定温度Ｔ１以上である場合、マイクロプロセッサ４１は、ステップ１２２，１２４でそれぞれ「ＮＯ」と判定し、ステップ１２６において、上記ステップ１２０と同様にバッテリＢＡＴの電圧を１００％供給する給電を要求する第２駆動要求をモータ制御部４２に対する駆動要求として決定する。
【００５７】
また、温度Ｔが第１判定温度Ｔ１未満であって第２判定温度Ｔ２まで下降する場合、マイクロプロセッサ４１は、ステップ１２２，１２８，１２４でそれぞれ「ＹＥＳ」，「ＮＯ」，「ＮＯ」と判定し、ステップ１２６において、上記ステップ１２０と同様にバッテリＢＡＴの電圧を１００％供給する給電を要求する第２駆動要求をモータ制御部４２に対する駆動要求として決定する。
【００５８】
また、温度Ｔが第２判定温度Ｔ２まで下降した場合、マイクロプロセッサ４１は、ステップ１２２，１２４でそれぞれ「ＮＯ」，「ＹＥＳ」と判定し、ステップ１３０において、上記ステップ１１８と同様にデューティ比が１００％未満であるＰＷＭ制御による給電を要求する第１駆動要求をモータ制御部４２に対する駆動要求として決定する。
【００５９】
また、温度Ｔが第１判定温度Ｔ１未満であって上昇する場合、マイクロプロセッサ４１は、ステップ１２２，１２８でそれぞれ「ＹＥＳ」と判定し、上記ステップ１１８と同様にデューティ比が１００％未満であるＰＷＭ制御による給電を要求する第１駆動要求をモータ制御部４２に対する駆動要求として決定する。
【００６０】
上述した説明から明らかなように、本実施形態によれば、電動モータ２３ａへの給電を開始した時点（時刻ｔ０）以降であって電動モータ２３ａへの給電状態を切り替える切替素子であるスイッチング素子５１の温度Ｔが第１判定温度Ｔ１より低温の状態から同第１判定温度Ｔ１に到達するまで（時刻ｔ０から時刻ｔ２）は、電動モータ２３ａはデューティ比が１００％未満であるＰＷＭ制御で駆動されるので、スイッチング素子５１の発熱は比較的大きいが電動モータ２３ａの作動音は比較的小さく抑制することができる。一方、スイッチング素子５１の温度が上昇して第１判定温度Ｔ１に到達すると（第１判定温度以上であるときは）、電動モータ２３ａは直流電源であるバッテリＢＡＴの電圧を１００％供給する給電で駆動されるので、電動モータ２３ａの作動音は比較的大きいがスイッチング素子５１の発熱は比較的小さく抑制することができる。したがって、電動モータ２３ａの駆動を開始した時点（時刻ｔ０）以降であってスイッチング素子５１の温度Ｔが比較的低い期間においては、静粛性を重視して作動音を小さく抑制し、スイッチング素子５１の温度Ｔが高い期間においては、継続性を重視して発熱の少ない駆動に切り替えて電動モータ２３ａの駆動時間を最大限確保することができる。
【００６１】
また、温度Ｔが第１判定温度Ｔ１より低温の状態から同第１判定温度Ｔ１に到達した時点（時刻ｔ２）以降に第１判定温度Ｔ１より低温である第２判定温度Ｔ２まで下降すると、再びデューティ比が１００％未満であるＰＷＭ制御による給電を要求する第１駆動要求をモータ制御部４２に対する駆動要求として決定する。これにより、スイッチング素子５１の温度が低下すると、電動モータ２３ａはデューティ比が１００％未満であるＰＷＭ制御で再び駆動されるので、電動モータ２３ａを静粛化しつつ継続性を向上させることができる。
【００６２】
また、第１判定温度Ｔ１は、スイッチング素子５１の上限保証温度より低い温度に設定されているので、スイッチング素子５１を保証温度内で確実に駆動させることができ、ひいては電動モータの駆動装置の信頼性を高く維持することができる。
【００６３】
また、駆動要求決定手段４１ｂは、第１駆動要求を駆動要求として決定したとき、ＰＷＭ制御の周期を複数段（例えば「細かい制御」と「粗い制御」）に可変とすることができ、温度取得手段４１ａによって取得された温度が低いほど周期を短く設定する。つまり、第１周期は第２周期より短く設定されている。これにより、電動モータ２３ａへの給電を開始した時点以降であって電動モータ２３ａへの給電状態を切り替えるスイッチング素子５１の温度Ｔが第１判定温度Ｔ１より低温の状態から同第１判定温度Ｔ１に到達するまでにおいても、ＰＷＭ制御のデューティ比が同一の場合にスイッチング素子５１の温度Ｔに応じてＰＷＭ制御の周期を変えて適切な電動モータ２３ａの駆動制御を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明による電動モータの駆動装置を適用した液圧ブレーキ装置の一実施形態を示す概要図である。
【図２】本発明による電動モータの駆動装置を示す概要ブロック図である。
【図３】図２に示すマイクロプロセッサにて実行される制御プログラムのフローチャートである。
【図４】各駆動要求による電動モータの駆動ごとの発熱特性を示す図である。
【図５】本発明による電動モータの駆動装置の作動を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００６５】
１０…マスタシリンダ、１０ａ…第１出力ポート、１０ｂ…第２出力ポート、１１…ブレーキペダル、１２…リザーバタンク、１３…負圧式ブースタ、１４…ストップスイッチ、２１，２２，３１，３２…保持弁、２１ａ，２２ａ，３１ａ，３２ａ，２７，３７…逆止弁、２３，３３…ポンプ、２３ａ…電動モータ、２４，３４…内蔵リザーバ、２５，２６，３５，３６…減圧弁、２８，３８…ダンパ、４０…制御装置、４１…マイクロプロセッサ（温度取得手段、駆動要求決定手段）、４１ａ…温度取得部、４１ｂ…駆動要求決定部、４２…モータ制御部（制御手段）、４３…モータ駆動回路、５１…スイッチング素子、６０…温度センサ、Ａ…液圧ブレーキ装置、Ｂ…ブレーキアクチュエータ、ＢＡＴ…バッテリ（直流電源）、ＷＣｆｌ〜ＷＣｒｒ…ホイールシリンダ。
【図１】
2008172867.tif 000003
【図２】
2008172867.tif 000004
【図３】
2008172867.tif 000005
【図４】
2008172867.tif 000006
【図５】
2008172867.tif 000007