(57)【要約】【課題】コンデンサの内部温度を精度良く推定し、コンデンサの過熱を適切に抑制することのできる電動ポンプ装置を提供する。【解決手段】マイコン６２は、コンデンサ６４の周囲温度Ｔa及び出力電流Ｉに加え、コンデンサ６４に近接して配置されたロータ４１のロータ温度Ｔrを考慮してコンデンサ６４の推定内部温度を演算するようにした。そして、推定内部温度が第１の閾値温度を超える場合に、コンデンサ６４の過熱を抑制すべくインバータ６１の作動を制御するようにした。【選択図】図３
2012140911.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧を発生させるオイルポンプと、前記オイルポンプを駆動するモータと、前記モータの作動を制御する制御装置と、これら前記オイルポンプ、前記モータ及び前記制御装置を収容するハウジングとを備えた電動ポンプ装置において、
前記制御装置は、前記モータに駆動電力を供給するインバータ、前記インバータの作動を制御する制御回路、及び前記インバータと電源との間に設けられるコンデンサを有し、前記制御回路は、前記コンデンサの内部温度を推定し、前記推定した内部温度が閾値温度を超える場合には、前記コンデンサの過熱を抑制すべく前記インバータの作動を制御するものであって、
前記制御回路は、前記コンデンサに近接して配置された高温部材の温度を考慮して前記内部温度を推定することを特徴とする電動ポンプ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電動ポンプ装置において、
前記制御回路は、前記コンデンサの周囲温度が高くなるほど、前記高温部材による前記内部温度の上昇を低く推定することを特徴とする電動ポンプ装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電動ポンプ装置において、
前記高温部材は、前記オイルポンプに連結された前記モータのロータであることを特徴とする電動ポンプ装置。
【請求項４】
請求項３に記載の電動ポンプ装置において、
前記ハウジングは、前記モータ及び前記制御装置を収容する筒状のモータケースと、前記モータケースの一端を閉塞するカバーとを備え、
前記モータは、前記モータケースの内周に固定されるステータを備え、前記ステータには、前記モータケースの一端側に突出して前記制御装置の回路基板が固定される台座部が形成され、
前記コンデンサは、前記回路基板における前記モータケースの他端側に設けられたことを特徴とする電動ポンプ装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の電動ポンプ装置において、
前記制御回路は、エンジンにより駆動されるメインポンプから油圧作動機器への油圧供給が低下する場合に、前記モータを駆動することにより前記油圧作動機器への油圧供給を補助することを特徴とする電動ポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動ポンプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一時停車時にエンジンを自動停止する所謂アイドルストップ機能を備えた車両では、電動ポンプ装置を用いることにより、アイドルストップ時においても変速機構等への油圧供給が確保されるようにしている。この種の電動ポンプ装置の駆動源としては、一般にブラシレスモータが用いられており、駆動回路（インバータ）から三相の駆動電力が供給されることにより駆動される（例えば、特許文献１参照）。こうしたインバータと車載電源とを接続する電源線には、通常、当該電源線を流れる電流の平滑等を目的として、コンデンサが設けられている。
【０００３】
ところで、コンデンサは、その温度（内部温度）が高くなると劣化し易くなるため、寿命が短くなるという問題がある。そこで、このような電源とインバータとの間に設けられるコンデンサを有する構成において、コンデンサの内部温度を推定し、この推定した内部温度に応じてインバータからの出力電流を低減することにより、コンデンサの過熱を抑制するようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。また、コンデンサの内部温度の推定方法として、コンデンサの周囲温度及びインバータからの出力電流に基づいて推定するものが知られている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２３６１５３号公報
【特許文献２】特開２００９−１２７０２号公報
【特許文献３】特開平４−１８８０８４号公報
【特許文献４】特開２０１０−１１２３３０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、こうした電動ポンプ装置は、車両の限られたスペースに搭載されることから、その小型化が強く要請されている。そこで、従来では、油圧を発生させるオイルポンプと、オイルポンプを駆動するモータと、上記インバータ及びコンデンサを有する制御装置とを共通のハウジング内に収容して一体化することにより、その小型化を図ったものが広く採用されている（例えば、特許文献４参照）。このように小型化された電動ポンプ装置では、コンデンサの周囲に、例えばロータやモータコイル等の各部材が近接して配置されることになるため、これら各部材の温度が高くなると、その輻射熱等によりコンデンサの内部温度が変化し易くなる。
【０００６】
しかしながら、上記特許文献２に記載の方法は、コンデンサの周囲温度及びインバータからの出力電流に基づいて推定するものであるため、この方法を適用して電動ポンプ装置に設けられたコンデンサの内部温度を推定しても、実際の内部温度と大きく乖離することがあり、コンデンサの過熱を適切に抑制することができない虞があった。
【０００７】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、コンデンサの内部温度を精度良く推定し、コンデンサの過熱を適切に抑制することのできる電動ポンプ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、油圧を発生させるオイルポンプと、前記オイルポンプを駆動するモータと、前記モータの作動を制御する制御装置と、これら前記オイルポンプ、前記モータ及び前記制御装置を収容するハウジングとを備えた電動ポンプ装置において、前記制御装置は、前記モータに駆動電力を供給するインバータ、前記インバータの作動を制御する制御回路、及び前記インバータと電源との間に設けられるコンデンサを有し、前記制御回路は、前記コンデンサの内部温度を推定し、前記推定した内部温度が閾値温度を超える場合には、前記コンデンサの過熱を抑制すべく前記インバータの作動を制御するものであって、前記制御回路は、前記コンデンサに近接して配置された高温部材の温度を考慮して前記内部温度を推定することを要旨とする。
【０００９】
上記構成によれば、コンデンサに近接して配置された高温部材の温度を考慮してコンデンサの内部温度を推定するため、ハウジング内にコンデンサを有する制御装置がオイルポンプ及びモータとともに収容されていても、精度良く内部温度を推定することが可能になる。これにより、実際の内部温度と推定した内部温度とが大きく乖離することを防ぎ、コンデンサの過熱を適切に抑制することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電動ポンプ装置において、前記制御回路は、前記コンデンサの周囲温度が高くなるほど、前記高温部材による前記内部温度の上昇を低く推定することを要旨とする。
【００１１】
すなわち、コンデンサの周囲温度（雰囲気温度）が高くなり、高温部材の温度との差が小さくなると、高温部材によってコンデンサの内部温度が変化し難くなると推定される。この点、上記構成では、周囲温度が高くなるほど、高温部材による内部温度の上昇を小さく推定するため、より精度良くコンデンサの内部温度を推定することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の電動ポンプ装置において、前記高温部材は、前記オイルポンプに連結された前記モータのロータであることを要旨とする。
上記構成によれば、ロータはオイルポンプを介して作動油の熱が伝達されることにより高温になるため、ロータの温度を考慮することで、精度良くコンデンサの内部温度を推定することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の電動ポンプ装置において、前記ハウジングは、前記モータ及び前記制御装置を収容する筒状のモータケースと、前記モータケースの一端を閉塞するカバーとを備え、前記モータは、前記モータケースの内周に固定されるステータを備え、前記ステータには、前記モータケースの一端側に突出して前記制御装置の回路基板が固定される台座部が形成され、前記コンデンサは、前記回路基板における前記モータケースの他端側に設けられたことを要旨とする。
【００１４】
上記構成によれば、回路基板におけるモータケースの他端側とロータとの間には、空間が形成される。そのため、他の回路素子に比べて大きなコンデンサを回路基板の他端側に配置することで、同コンデンサを回路基板の一端側に配置する場合のようにカバーと回路基板との間に大きな間隔を空けずともよくなり、電動ポンプ装置が大型化することを抑制できる。そして、上記構成では、コンデンサはロータと対向することから、特にコンデンサとロータとが近接して配置されることになる。従って、請求項３のロータの温度を考慮してコンデンサの内部温度を推定する構成は、上記構成のようにコンデンサが回路基板の他端側に配置されてロータと対向する電動ポンプ装置に特に有効であり、内部温度の推定精度を効果的に向上させることができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項３又は４に記載の電動ポンプ装置において、前記制御回路は、エンジンにより駆動されるメインポンプから油圧作動機器への油圧供給が低下する場合に、前記モータを駆動することにより前記油圧作動機器への油圧供給を補助することを要旨とする。
【００１６】
ここで、通常、エンジンの駆動時にはメインポンプにより変速機構等の油圧作動機器に十分な油圧が供給されており、電動ポンプ装置は停止している。つまり、車両の走行状況によっては、電動ポンプ装置がほとんど作動しなくても、メインポンプから油圧作動機器に作動油が供給されることで、作動油の油温が高くなることがある。このようにして作動油が高温になった後に、アイドルストップ等によりエンジンが停止して電動ポンプ装置が作動すると、オイルポンプに高温の作動油が吸入・吐出され、ロータが高温になる。その結果、電動ポンプ装置の作動時間が短く、コンデンサの周囲温度があまり高くなっていない状態においても、ロータが高温になることがあり、ロータによってコンデンサの内部温度が変化し易くなる。従って、請求項３のロータの温度を考慮してコンデンサの内部温度を推定する構成は、上記構成のようにメインポンプによる油圧作動機器への油圧供給を補助する用途に用いられる電動ポンプ装置に特に有効であり、内部温度の推定精度を効果的に向上させることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、コンデンサの内部温度を精度良く推定し、コンデンサの過熱を適切に抑制することのできる電動ポンプ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】変速機構へ油圧を供給するための油圧回路を示す概略構成図。
【図２】電動ポンプ装置の概略構成を示す断面図。
【図３】電動ポンプ装置の電気的構成を示すブロック図。
【図４】出力電流と第１上昇値との関係を示す説明図。
【図５】ロータ温度と第２上昇値との関係を示す説明図。
【図６】マイコンによる過熱抑制制御の処理手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、電動ポンプ装置１は、一時停車時にエンジン２を自動停止する所謂アイドルストップ機能を備えた車両（図示略）に搭載されている。この電動ポンプ装置１は、エンジン２により駆動される機械式のメインポンプ３と併用され、アイドリングストップ時等、エンジン２の停止時におけるメインポンプ３の代替として、油圧作動機器である変速機構４（本実施形態では、無段変速機）への作動油の供給を実行する。
【００２０】
詳述すると、メインポンプ３は、エンジン２に駆動連結されており、同エンジン２の駆動により、オイルパン１１から作動油を吸入して変速機構４に供給する。なお、メインポンプ３の出口油路１２には、その停止時における作動油の逆流を禁止する逆止弁１３が設けられている。
【００２１】
一方、電動ポンプ装置１は、油圧を発生させるオイルポンプ１４と、オイルポンプ１４を駆動するモータ１５と、モータ１５の作動を制御する制御装置としてのＥＯＰ（Electric Oil Pump）ＥＣＵ１６とを備えている。そして、電動ポンプ装置１は、モータ１５によってオイルポンプ１４が駆動されることにより、オイルパン１１から作動油を吸入して変速機構４に供給する。なお、オイルポンプ１４の出口油路１７には、その停止時における作動油の逆流を禁止する逆止弁１８が設けられている。
【００２２】
エンジン２には、上位ＥＣＵ１９が接続されている。上位ＥＣＵ１９には、車内ネットワーク（CAN：Controller Area Network）を介して、車速やアクセル開度等が入力されるようになっており、上位ＥＣＵ１９は、入力されるこれら各状態量に基づいて、エンジン２及び変速機構４の作動を制御する。例えば、上位ＥＣＵ１９は、所定の停止条件が成立するとエンジン２を停止させ、所定の再始動条件が成立するとエンジン２を再始動させるアイドルストップ制御を実行する。また、ＥＯＰＥＣＵ１６には、上位ＥＣＵ１９が接続されている。そして、ＥＯＰＥＣＵ１６は、上位ＥＣＵ１９からの制御信号等に基づき、アイドルストップ時等、メインポンプ３から変速機構４に十分な作動油が供給されなくなる場合に、モータ１５を駆動する。
【００２３】
次に、電動ポンプ装置１について説明する。
図２に示すように、電動ポンプ装置１は、略円筒形状に形成されたハウジング２１を備えている。ハウジング２１内には、上記オイルポンプ１４、モータ１５及びＥＯＰＥＣＵ１６が一体的に収容されている。なお、以下の説明では、ハウジング２１の軸方向一端側（図１における左側）を前側とし、軸方向他端側（図１における右側）を後側とする。
【００２４】
ハウジング２１は、略円環状のポンプケース２２と、ポンプケース２２の前側に配置されるポンププレート２３と、ポンプケース２２の後側に配置される円筒状のモータケース２４と、モータケース２４の後側の開口端を閉塞するカバー２５とを備えている。なお、ポンプケース２２及びポンププレート２３は金属材料により構成されるとともに、モータケース２４及びカバー２５は樹脂材料により構成されている。そして、ポンプケース２２、ポンププレート２３及びモータケース２４は、ボルト２６により互いに連結されるとともに、カバー２５はモータケース２４に対して溶着（振動溶着等）されることにより固定されている。なお、ポンプケース２２とポンププレート２３との間、及びポンプケース２２とモータケース２４との間には、それぞれＯリング２７，２８が介在されている。
【００２５】
本実施形態では、オイルポンプ１４には、トロコイドポンプ（内接ギアポンプ）が採用されている。また、オイルポンプ１４の駆動源であるモータ１５には、ロータの回転位置を検出する回転センサのないセンサレスタイプのブラシレスモータが採用されており、ＥＯＰＥＣＵ１６から供給される三相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の駆動電力に基づき回転する。
【００２６】
詳述すると、オイルポンプ１４は、内周に歯部が形成されたアウタギア３１と、外周に歯部が形成されたインナギア３２とを備えている。そして、アウタギア３１は、ポンプケース２２の中央に形成された収容孔３３に回転可能に収容されるとともに、インナギア３２は、アウタギア３１の内周側に配置されている。なお、収容孔３３の前端を閉塞するポンププレート２３には、アウタギア３１及びインナギア３２間に作動油を吸入するための吸入口３４及び作動油を吐出するための吐出口（図示略）が形成されている。
【００２７】
また、ポンプケース２２には、後側に突出するモータケース２４よりも小径の円筒状の支持部３５が収容孔３３と同軸上に形成されている。支持部３５内には、オイルポンプ１４の駆動軸となるモータ１５の出力軸３６が収容孔３３内に突出した状態で挿通されており、支持部３５内の後部に設けられた軸受装置３７により片持ち支持されている。本実施形態では、軸受装置３７は前後に隣接する２個の転がり軸受により構成されている。そして、出力軸３６の前端には、インナギア３２が一体回転可能に連結されている。なお、ポンプケース２２における支持部３５よりも前側の部分と出力軸３６との間には、収容孔３３からモータケース２４側に作動油が漏洩することを防止するためのシール部材３８が設けられている。
【００２８】
モータ１５は、上記出力軸３６を有するロータ４１と、モータケース２４の内周に固定されるステータ４２とを備えている。具体的には、ロータ４１は、出力軸３６の後端に固定されるロータコア４４と、ロータコア４４に固定されるマグネット４５とを有している。ロータコア４４は、出力軸３６の後端から径方向に延び、支持部３５を包囲するような有底円筒状に形成されており、出力軸３６の後端に一体回転可能に連結されている。また、マグネット４５は、ステータ４２と対向するようにロータコア４４の外周面に固定されている。
【００２９】
一方、ステータ４２は、環状に形成された円筒部４７及び同円筒部４７から径方向内側に向かって突出した複数のティース部４８からなるステータコア４９と、各ティース部４８にインシュレータ５０を介して巻回される三相のモータコイル５１とを備えている。インシュレータ５０には、円筒部４７の後端から延出されてＥＯＰＥＣＵ１６が固定される台座部５２が形成されている。
【００３０】
ＥＯＰＥＣＵ１６は、略円板状の回路基板（プリント基板）５３を備えている。回路基板５３は、複数のネジ５４によりインシュレータ５０の台座部５２に固定されている。この回路基板５３には、後述するインバータ６１やマイコン６２等を構成する各種の回路素子（図示略）とともに、同インバータ６１と車載電源（バッテリ）６３との間に設けられるコンデンサ６４が実装されている。なお、本実施形態のコンデンサ６４には、電解コンデンサが採用されている。そして、コンデンサ６４は、回路基板５３の前側面５３ａに実装され、回路基板５３とモータ１５（ロータ４１）との間に形成される空間５５内に配置されている。これにより、コンデンサ６４は、ロータ４１と対向して近接配置されている。
【００３１】
なお、電動ポンプ装置１は、車両の限られたスペースに搭載されることから、小型化されており、本実施形態では、前後方向の幅が１０ｃｍ程度に形成されている。そして、コンデンサ６４の先端とロータ４１（ロータコア４４）との間には２ｍｍ程度の隙間が形成されるように設計されている。
【００３２】
このように構成された電動ポンプ装置１は、ＥＯＰＥＣＵ１６からモータ１５に三相の駆動電力が供給されることにより、ロータ４１（出力軸３６）が回転する。そして、出力軸３６に連結されたインナギア３２が回転することにより、オイルポンプ１４が駆動されて変速機構４（図１参照）に作動油が供給されるようになっている。
【００３３】
次に、電動ポンプ装置の電気的構成について説明する。
図３に示すように、ＥＯＰＥＣＵ１６は、モータコイル５１ｕ，５１ｖ，５１ｗに三相の駆動電力を供給するインバータ６１と、インバータ６１にモータ制御信号を出力してモータ１５を駆動する制御回路としてのマイコン６２とを備えている。なお、本実施形態では、１２０度（電気角）毎に通電相及び通電方向を切り替える１２０度矩形波通電により、各相のモータコイル５１ｕ，５１ｖ，５１ｗに駆動電力を供給する。
【００３４】
詳述すると、インバータ６１は、電源線Ｌpを介して車載電源６３と接続されている。また、電源線Ｌpには、当該電源線Ｌpに通電される電流の平滑を目的としたコンデンサ６４が接続されている。そして、インバータ６１は、この電源線Ｌpを介して印加される電源電圧に基づいてモータ１５に電流を出力することが可能となっている。
【００３５】
本実施形態のインバータ６１には、直列に接続された一対のスイッチング素子を基本単位（スイッチングアーム）として、各相のモータコイル５１ｕ，５１ｖ，５１ｗに対応する３つのスイッチングアームを並列に接続してなる周知のＰＷＭインバータが採用されている。つまり、マイコン６２の出力するモータ制御信号は、この駆動回路を構成する各相スイッチング素子のオン／オフ状態（各相スイッチングアームのデューティ比）を規定するものとなっている。そして、インバータ６１は、そのスイッチングパターンに対応する通電相、通電方向及びデューティ比に基づく出力電流がモータ１５に出力される構成となっている。
【００３６】
マイコン６２には、モータコイル５１ｕ，５１ｖ，５１ｗの端子電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを検出する電圧センサ６５ｕ，６５ｖ，６５ｗが接続されている。マイコン６２は、電圧センサ６５ｕ，６５ｖ，６５ｗにより検出される各モータコイル５１の誘起電圧（逆起電力）に基づいてロータ４１の回転位置（回転角）を推定する。具体的には、誘起電圧が基準電位となる時点（ゼロクロス点）を検出することにより、ロータ４１の回転位置を推定する。そして、マイコン６２は、推定したロータ４１の回転位置に応じてスイッチングパターンを決定する。
【００３７】
また、マイコン６２には、インバータ６１から出力される出力電流Ｉ、すなわちモータ１５に通電される実電流値を検出する電流センサ６６及び上位ＥＣＵ１９が接続されている。マイコン６２は、上位ＥＣＵ１９から出力される電流指令値Ｉ*に出力電流Ｉを追従させるべくフィードバック制御を実行することにより、電流指令値Ｉ*と出力電流Ｉとの偏差に応じたデューティ比を決定する。なお、上位ＥＣＵ１９は、電動ポンプ装置１から変速機構４に供給される油圧やエンジン回転数等に基づいて電流指令値Ｉ*を演算する。そして、マイコン６２は、このように決定したスイッチングパターン及びデューティ比を示すモータ制御信号をインバータ６１に出力する。これにより、インバータ６１からモータ１５に三相の駆動電力が供給され、モータ１５が駆動する。
【００３８】
（コンデンサの過熱抑制制御）
次に、電動ポンプ装置の作動によりコンデンサが過熱することを抑制する過熱抑制制御について説明する。
【００３９】
上述のようにコンデンサ６４の内部温度が高くなると、その寿命が短くなるため、マイコン６２は、コンデンサ６４の内部温度を推定し、この推定した推定内部温度Ｔcに応じてコンデンサ６４の過熱を抑制すべくインバータ６１の作動を制御する。
【００４０】
ここで、コンデンサ６４は、インバータ６１からモータ１５に駆動電力を供給することに伴う充放電により発熱するため、コンデンサ６４の周囲温度（雰囲気温度）Ｔaとインバータ６１からの出力電流Ｉ（実電流値）とに基づいてコンデンサ６４の内部温度を推定することが考えられる。しかしながら、本実施形態の電動ポンプ装置１は小型化されており、コンデンサ６４は、オイルポンプ１４を介して作動油の熱が伝達されることにより高温となるロータ４１に近接して配置されている（図３参照）。従って、コンデンサ６４の内部温度は、ロータ４１の輻射熱の影響により変化し易くなるため、コンデンサ６４の周囲温度Ｔa及びインバータ６１からの出力電流Ｉに基づいて推定すると、実際の内部温度と大きく乖離してしまう虞がある。
【００４１】
この点を踏まえ、マイコン６２は、コンデンサ６４の周囲温度Ｔa及びインバータ６１からの出力電流Ｉに加え、ロータ４１の温度（ロータ温度Ｔr）を考慮してコンデンサ６４の内部温度を推定する。すなわち、本実施形態では、ロータ４１が高温部材に相当する。
【００４２】
詳述すると、マイコン６２には、回路基板５３の基板温度を検出する基板温度センサ７１及び作動油の油温を検出する油温センサ７２が接続されており、マイコン６２は基板温度をコンデンサ６４の周囲温度Ｔaとして用いるとともに、油温をロータ温度Ｔrとして用いる。そして、マイコン６２は、周囲温度Ｔaに、モータ１５に通電される出力電流Ｉに基づく第１上昇値Ｕ１、及びロータ４１の輻射熱に基づく第２上昇値Ｕ２を加算することにより推定内部温度Ｔc（Ｔc＝Ｔa＋Ｕ１＋Ｕ２）を演算する。
【００４３】
具体的には、マイコン６２は、出力電流Ｉと、コンデンサ６４の内部温度の第１上昇値Ｕ１との関係を示す第１マップ７４と、ロータ温度Ｔrと、コンデンサ６４の内部温度の第２上昇値Ｕ２との関係を示す第２マップ７５と、メモリ７６とを備えている。図４に示すように、第１マップ７４は、出力電流Ｉが大きいほど、第１上昇値Ｕ１が大きくなるように設定されている。また、図５に示すように、第２マップ７５は、ロータ温度Ｔrが大きいほど、また周囲温度Ｔaが低いほど、第２上昇値Ｕ２が大きくなるように設定されている。マイコン６２は、第１マップ７４を参照することにより出力電流Ｉに応じた第１上昇値Ｕ１を演算し、第２マップ７５を参照することによりロータ温度Ｔrに応じた第２上昇値Ｕ２を演算する。そして、このように演算された第１及び第２上昇値Ｕ１，Ｕ２を周囲温度Ｔaに加算することにより推定内部温度Ｔcを演算する。
【００４４】
また、マイコン６２は、上記のように演算した推定内部温度Ｔcを閾値温度と比較し、その比較結果に応じてインバータ６１の作動を制御する。具体的には、推定内部温度Ｔcが第１の閾値温度Ｔth1よりも大きく、且つ同第１の閾値温度Ｔth1よりも大きな第２の閾値温度Ｔth2以下の場合には、出力電流Ｉが漸減（漸次低減）するようにインバータ６１を制御する。また、推定内部温度Ｔcが第２の閾値温度Ｔth2よりも大きな場合には、出力電流Ｉをゼロとなるようにインバータ６１を制御する。なお、推定内部温度Ｔcが第１の閾値温度Ｔth1以下の場合には、上位ＥＣＵ１９から出力される電流指令値Ｉ*に基づいて、インバータ６１の作動を制御する。
【００４５】
次に、本実施形態のＥＣＵ（マイコン）による過熱抑制制御の処理手順を図６のフローチャートに従って説明する。
マイコン６２は、センサ値として出力電流Ｉ、周囲温度Ｔa及びロータ温度Ｔrを取得すると（ステップ１０１）、第１及び第２マップ７４，７５に基づいて第１及び第２上昇値Ｕ１，Ｕ２を演算し（ステップ１０２）、推定内部温度Ｔcを演算する（ステップ１０３）。続いて、推定内部温度Ｔcが第１の閾値温度Ｔth1よりも大きいか否かを判定し（ステップ１０４）、推定内部温度Ｔcが第１の閾値温度Ｔth1よりも大きい場合には（ステップ１０４：ＹＥＳ）、推定内部温度Ｔcが第２の閾値温度Ｔth2よりも大きいか否かを判定する（ステップ１０５）。そして、推定内部温度Ｔcが第２の閾値温度Ｔth2以下の場合には（ステップ１０５：ＮＯ）、ステップ１０６に移行して出力電流Ｉが漸減するようにインバータ６１の作動を制御する。
【００４６】
具体的には、マイコン６２は、出力電流Ｉの漸減中であることを示すフラグがセットされているか否かを判定し（ステップ１０６）、フラグがセットされていない場合には（ステップ１０６：ＮＯ）、同フラグをセットする（ステップ１０７）。続いて、上位ＥＣＵ１９から出力される電流指令値Ｉ*を低減した低減値（例えば電流指令値Ｉ*の９０％の値）を演算し（ステップ１０８）、この低減値をメモリ７６に記憶する（ステップ１０９）。そして、出力電流Ｉが低減値に追従するようにデューティ比を決定してモータ制御信号を出力し（ステップ１１０）、インバータ６１の作動を制御する。これに対し、フラグがセットされている場合には（ステップ１０６：ＹＥＳ）、メモリ７６に記憶された前回の低減値を読み出し（ステップ１１１）、この前回低減値をさらに低減した低減値（例えば前回低減値の９０％の値）を演算する（ステップ１１２）。そして、ステップ１０９に移行して低減値をメモリ７６に記憶（更新）し、ステップ１１０に移行してインバータ６１の作動を制御する。
【００４７】
一方、推定内部温度Ｔcが第２の閾値温度Ｔth2よりも大きい場合には（ステップ１０５：ＹＥＳ）、出力電流Ｉがゼロとなるようにデューティ比を決定してモータ制御信号を出力し、モータ１５を停止させる（ステップ１１３）。そして、マイコン６２は、フラグをクリアする（ステップ１１４）。
【００４８】
なお、推定内部温度Ｔcが第１の閾値温度Ｔth1以下の場合には（ステップ１０４：ＮＯ）、上位ＥＣＵ１９から出力される電流指令値Ｉ*に出力電流Ｉが追従するようにデューティ比を決定してモータ制御信号を出力する通常制御を実行する（ステップ１１５）。このように、マイコン６２は、所定周期毎に上記ステップ１０１〜１１５の処理を実行し、コンデンサ６４の過熱抑制制御を実行する。
【００４９】
以上記述したように、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）マイコン６２は、コンデンサ６４の周囲温度Ｔa及びインバータ６１の出力電流Ｉに加え、コンデンサ６４に近接して配置されたロータ４１のロータ温度Ｔrを考慮してコンデンサ６４の推定内部温度Ｔcを演算するようにした。そして、推定内部温度Ｔcが第１の閾値温度Ｔth1を超える場合に、コンデンサ６４の過熱を抑制すべくインバータ６１の作動を制御するようにした。
【００５０】
上記構成によれば、作動油の熱により高温となるロータ４１のロータ温度Ｔrを考慮してコンデンサ６４の内部温度を推定するため、ハウジング２１内にコンデンサ６４を有するＥＯＰＥＣＵ１６がオイルポンプ１４及びモータ１５とともに収容されていても、精度良く内部温度を推定することができる。これにより、実際の内部温度と推定内部温度Ｔcとが大きく乖離することを防ぎ、コンデンサ６４の過熱を適切に抑制することができる。
【００５１】
（２）マイコン６２は、コンデンサ６４の周囲温度Ｔaが高くなるほど、ロータ４１による内部温度の上昇値である第２上昇値Ｕ２を低く推定するようにした。
すなわち、コンデンサ６４の周囲温度Ｔaが高くなり、ロータ４１のロータ温度Ｔrとの差が小さくなると、ロータ４１によってコンデンサ６４の内部温度が変化し難くなると推定される。この点、上記構成では、コンデンサ６４の周囲温度Ｔaが高くなるほど、ロータ４１による内部温度の第２上昇値Ｕ２を小さく推定するため、より精度良くコンデンサ６４の内部温度を推定することができる。
【００５２】
（３）ハウジング２１は、モータ１５及びＥＯＰＥＣＵ１６を収容する筒状のモータケース２４と、モータケース２４の一端を閉塞するカバー２５とを備え、ステータ４２を構成するインシュレータ５０に、後側に突出してＥＯＰＥＣＵ１６の回路基板５３が固定される台座部５２を形成した。そして、コンデンサ６４を回路基板５３の前側面５３ａに実装した。
【００５３】
上記構成によれば、回路基板５３とロータ４１との間に空間５５が形成される。そのため、他の回路素子に比べて大きなコンデンサ６４を回路基板５３の前側面５３ａに配置することで、同コンデンサ６４を回路基板５３の後側面５３ｂに配置する場合のようにカバー２５と回路基板５３との間に大きな間隔を空けずともよくなり、電動ポンプ装置１が大型化することを抑制できる。そして、上記構成では、コンデンサ６４はロータ４１と対向することから、特にコンデンサ６４とロータ４１とが近接して配置されることになる。従って、ロータ温度Ｔrを考慮してコンデンサ６４の内部温度を推定することが特に有効であり、内部温度の推定精度を効果的に向上させることができる。
【００５４】
（４）マイコン６２は、アイドルストップ時等、エンジン２により駆動されるメインポンプ３から変速機構４への油圧供給が低下する場合に、モータ１５を駆動することにより同変速機構４への油圧供給を補助するようにした。
【００５５】
ここで、エンジン２の駆動時にはメインポンプ３により変速機構４に十分な油圧が供給されており、電動ポンプ装置１は停止している。つまり、車両の走行状況によっては、電動ポンプ装置１がほとんど作動しなくても、メインポンプ３から変速機構４に作動油が供給されることで、作動油の油温が高くなることがある。このようにして作動油が高温になった後に、アイドルストップ等によりエンジン２が停止して電動ポンプ装置１が作動すると、オイルポンプ１４に高温の作動油が吸入・吐出され、ロータ４１が高温になる。その結果、電動ポンプ装置１の作動時間が短く、コンデンサ６４の周囲温度Ｔaがあまり高くなっていない状態においても、ロータ４１が高温になることがあり、ロータ４１によってコンデンサ６４の内部温度が変化し易くなる。従って、ロータ温度Ｔrを考慮してコンデンサ６４の内部温度を推定することが特に有効であり、内部温度の推定精度をより効果的に向上させることができる。
【００５６】
（５）マイコン６２は、推定内部温度Ｔcが第１の閾値温度Ｔth1よりも大きく、第２の閾値温度Ｔth2以下の場合には、出力電流Ｉを漸減し、推定内部温度Ｔcが第２の閾値温度Ｔth2を超える場合には、出力電流Ｉをゼロとするようにした。上記構成によれば、推定内部温度Ｔcに応じて出力電流Ｉを適切に制御することができ、油圧の供給を維持しつつ、コンデンサ６４が過熱することを好適に抑制できる。
【００５７】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
・上記実施形態では、コンデンサ６４を回路基板５３の前側面５３ａに実装したが、これに限らず、後側面５３ｂに実装してもよい。
【００５８】
・上記実施形態では、推定内部温度Ｔcが第１の閾値温度Ｔth1よりも大きく、且つ第２の閾値温度Ｔth2以下の場合には、出力電流Ｉを漸減させ、推定内部温度Ｔcが第２の閾値温度Ｔth2よりも大きな場合には、出力電流Ｉをゼロとなるようにした。しかし、これに限らず、例えば推定内部温度Ｔcが第１の閾値温度Ｔth1よりも大きい場合には出力電流Ｉをゼロとする等、コンデンサ６４の過熱を抑制できれば、他の態様でインバータ６１を制御するようにしてもよい。
【００５９】
・上記実施形態では、ロータ温度Ｔrと第２上昇値Ｕ２との関係を示す第２マップ７５を、ロータ温度Ｔrが大きいほど、また周囲温度Ｔaが低いほど、第２上昇値Ｕ２が大きくなるように設定したが、これに限らず、周囲温度Ｔaに応じて第２上昇値Ｕ２が変化しないように設定してもよい。
【００６０】
・上記実施形態では、マイコン６２は、第１マップ７４に基づいて第１上昇値Ｕ１を演算したが、これに限らず、例えば出力電流Ｉと第１上昇値Ｕ１との関係を関数式で近似できれば、関数式を用いて演算してもよい。同様に、第２マップ７５に代えて、例えばロータ温度Ｔrと第２上昇値Ｕ２との関係を関数式で近似できれば、関数式を用いて演算してもよい。
【００６１】
・上記実施形態では、回路基板５３の基板温度をコンデンサ６４の周囲温度Ｔaとして用いたが、これに限らず、基板温度以外の温度を検出し、当該温度をコンデンサ６４の周囲温度Ｔaとしてもよい。同様に、作動油の油温をロータ温度Ｔrとして用いたが、これに限らず、作動油以外の温度を検出し、当該温度をロータ温度Ｔrとして用いてもよい。
【００６２】
・上記実施形態では、ロータ温度Ｔrとして用いる油温を油温センサ７２により検出した。しかし、これに限らず、例えば出力電流Ｉ及びロータ４１の回転速度から作動油の粘度を推定し、この推定した粘度に基づいて油温を推定するようにしてもよい。
【００６３】
・上記実施形態では、推定内部温度Ｔcが第１の閾値温度Ｔth1を超える場合に、電流指令値Ｉ*によらず、出力電流Ｉが漸減又はゼロとなるようにマイコン６２内部で処理するようにした。しかし、これに限らず、出力電流Ｉが漸減又はゼロとなるような電流指令値Ｉ*を出力するように上位ＥＣＵ１９に対して要求信号を出力してもよい。
【００６４】
・上記実施形態では、ロータ４１を高温部材としたが、これに限らず、モータコイル５１やインバータ６１を構成する回路素子等を高温部材としてもよい。また、高温部材は一つでなくともよく、複数の部材を高温部材としてもよい。
【００６５】
・上記実施形態では、マイコン６２は、コンデンサ６４の周囲温度Ｔa、出力電流Ｉ及びロータ温度Ｔrに基づいて推定内部温度Ｔcを演算した。しかし、これに限らず、例えば出力電流Ｉ及びロータ温度Ｔrに基づいて推定内部温度Ｔcを演算する等、高温部材の温度を考慮すれば、どのようなパラメータを用いて推定内部温度Ｔcを演算してもよい。
【００６６】
・上記実施形態では、本発明を、アイドルストップ機能を備えた車両に搭載され、メインポンプ３と併用される電動ポンプ装置に適用したが、例えば単独で使用される電動ポンプ装置等、これ以外の用途に用いられる電動ポンプ装置に適用してもよい。
【００６７】
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
（イ）請求項１〜５のいずれか一項に記載の電動ポンプ装置において、前記制御回路は、前記推定した内部温度が第１の閾値温度を超える場合には、前記出力電流を漸減し、前記推定した内部温度が前記第１の閾値温度よりも高い第２の閾値温度を超える場合には、前記出力電流をゼロとすることを特徴とする電動ポンプ装置。上記構成によれば、推定した内部温度に応じて出力電流を適切に制御することができ、油圧の供給を維持しつつ、コンデンサが過熱することを好適に抑制できる。
【符号の説明】
【００６８】
１…電動ポンプ装置、２…エンジン、３…メインポンプ、４…変速機構、１４…オイルポンプ、１５…モータ、１６…ＥＯＰＥＣＵ、１９…上位ＥＣＵ、２１…ハウジング、２２…ポンプケース、２３…ポンププレート、２４…モータケース、２５…カバー、４１…ロータ、４２…ステータ、５２…台座部、５３…回路基板、６１…インバータ、６２…マイコン、６３…車載電源、６４…コンデンサ、７１…基板温度センサ、７２…油温センサ、７４…第１マップ、７５…第２マップ、７６…メモリ、Ｉ…出力電流、Ｉ*…電流指令値、Ｔa…周囲温度、Ｔc…推定内部温度、Ｔr…ロータ温度、Ｕ１…第１上昇値、Ｕ２…第２上昇値、Ｔth1…第１の閾値温度、Ｔth2…第２の閾値温度。
【図１】
2012140911.tif 000003
【図２】
2012140911.tif 000004
【図３】
2012140911.tif 000005
【図４】
2012140911.tif 000006
【図５】
2012140911.tif 000007
【図６】
2012140911.tif 000008