JP2019205323A - モータ制御装置及びモータ制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 モータのグリスの粘度をより適切に測定する技術を提案する。【解決手段】 モータを制御するモータ制御装置であって、前記モータに電流を流すことによって前記モータのロータを第１基準位置まで回転させて停止させるとともに、前記ロータが回転を開始してから前記ロータの振動が減衰するまでの第１振動減衰時間を検出する第１振動減衰時間検出部を有する。第１振動減衰時間は、グリスの粘度に対して高い相関を有するので、グリスの粘度を推定できる。【選択図】図６

Description

本明細書に開示の技術は、モータ制御装置に関する。

モータの軸受けには、潤滑剤としてグリスが用いられる。グリスの粘度は、グリスの温度によって変化する。グリスの粘度によって、モータの特性が変化する。特許文献１には、車両用のモータ制御装置が開示されている。このモータ制御装置は、モータを駆動させる前に外気温を検出し、検出した外気温に基づいてモータの通電時間を変更する。グリスの粘度が外気温に対して相関を有するので、外気温に基づいてモータの通電時間を変更することで、モータをより好適に制御することができる、と特許文献１では説明されている。

特開２０１６−２０３７２６号公報

モータが停止している状態において、グリスの粘度と外気温との相関は、モータが停止してからの経過時間によって変化する。モータが長時間動作していない状態では、モータの温度（すなわち、グリスの温度）は外気温に近い温度となるため、グリスの粘度は外気温に対して比較的高い相関を有する。他方、モータが停止してからあまり時間が経過していない状態では、モータが外気温よりも高温であるため、グリスの粘度は外気温に対してほとんど相関を有さない。したがって、特許文献１の技術では、グリスの粘度に対して適切にモータを制御することは困難である。モータの内部に温度センサを設け、グリスの温度を直接測定することも考えられる。しかしながら、軸受けに温度センサを設けることは困難である。

したがって、本明細書では、モータのグリスの粘度をより適切に測定する技術を提案する。

本明細書が開示するモータ制御装置は、モータを制御する。このモータ制御装置は、前記モータに電流を流すことによって前記モータのロータを第１基準位置まで回転させて停止させるとともに、前記ロータが回転を開始してから前記ロータの振動が減衰するまでの第１振動減衰時間を検出する第１振動減衰時間検出部を有する。

このモータ制御装置は、モータに電流を流すことによって、ロータを第１基準位置まで回転させて停止させる。すなわち、モータに電流を流すことによって磁界を生じさせ、その磁界によってロータを第１基準位置まで回転させて停止させる。このとき、以下のようロータが運動する。まず、ロータは、磁界によって引き寄せられることによって、初期位置から第１基準位置に向かう方向（以下、順方向という）に回転する。第１基準位置に達したロータは、慣性によって第１基準位置を通り過ぎる。順方向に回転して第１基準位置を通り過ぎたロータは、磁界によって引き寄せられることによって、逆方向に回転する。逆方向に回転して第１基準位置まで達したロータは、慣性によって第１基準位置を通り過ぎる。逆方向に回転して第１基準位置を通り過ぎたロータは、磁界によって引き寄せられることによって、順方向に回転する。このように、ロータは、第１基準位置を中心に、振り子状に順方向回転と逆方向回転を繰り返す。すなわち、ロータが振動する。ロータが順方向回転と逆方向回転を繰り返す間に、ロータの振動は減衰する。ロータが振動を停止すると、ロータは第１基準位置で停止する。このとき、ロータの軸受けに塗布されているグリスの粘度が高ければ、グリスがロータの回転を妨げるので、ロータの振動は短時間で減衰する。他方、グリスの粘度が低ければ、ロータの振動が減衰するまでに要する時間は長時間となる。すなわち、ロータが回転を開始してからロータの振動が減衰するまでの時間は、グリスの粘度に対して高い相関を有する。このモータ制御装置は、ロータが回転を開始してからロータの振動が減衰するまでの第１振動減衰時間を検出するので、グリスの粘度を正確に測定することができる。

前記モータ制御装置は、前記第１振動減衰時間検出部の動作前に、前記モータに電流を流すことによって前記ロータを前記第１基準位置とは異なる第２基準位置まで回転させる回転実行部をさらに有していてもよい。この場合、前記第１振動減衰時間検出部が、前記ロータを前記第２基準位置から前記第１基準位置まで回転させることができる。

この構成によれば、第１振動減衰時間検出部の動作開始時におけるロータの初期位置が第２基準位置となる。これにより、第１振動減衰時間検出部の動作中における第１基準位置までの移動距離を略一定の距離とすることができるので、より正確にグリスの粘度を測定することができる。

前記モータが複数のステータコイルを有していてもよい。この場合、前記第１振動減衰時間検出部が、前記複数のステータコイルの少なくとも１つに電流を流してもよい。

前記第１振動減衰時間検出部が、前記複数のステータコイルのいずれか１つに流れる電流に基づいて前記第１振動減衰時間を検出してもよい。

ロータが振動すると、ロータとステータコイルの間の電磁誘導によって、ステータコイルに振動電流（大きさが周期的に変化する電流）が流れる。ロータの振動の減衰に伴って、振動電流も減衰する。したがって、ステータコイルの電流に基づいて第１振動減衰時間を正確に検出することができる。

前記モータ制御装置は、前記第１振動減衰時間検出部の動作後に前記モータを駆動する駆動部をさらに有していてもよい。なお、モータを駆動するとは、ロータを連続回転させることを意味する。

前記駆動部が、前記第１振動減衰時間が短いほど前記モータの起動トルクを大きくしてもよい。

なお、「起動トルク」は、モータの駆動を開始するときに、ロータに与えるトルクを意味する。グリスの粘度が高い場合には、起動トルクが小さいと、モータの駆動を適切に開始することができない。他方、グリスの粘度が低い場合には、起動トルクが必要以上に大きいと、消費電力が無駄に大きくなる。第１振動減衰時間が短いほどモータの起動トルクを大きくすることで、グリスの粘度に適した起動トルクでモータの駆動を開始することができる。

前記モータ制御装置においては、外部からの駆動指令を受信するよりも前に前記第１振動減衰時間検出部が動作し、前記駆動指令を受信した後に前記駆動部が動作してもよい。

この構成によれば、駆動指令を受信してから短時間でモータを駆動することができる。

前記モータ制御装置が、前記第１振動減衰時間が第１基準値よりも短い場合に、前記駆動部が動作するよりも前に、前記モータを加熱する予熱動作を実行する予熱動作実行部をさらに有していてもよい。

この構成によれば、グリスの粘度が高い場合に、モータの駆動よりも前に、モータを加熱することができる。したがって、グリスの粘度が低下した状態で、モータの駆動を開始することができる。また、最初からグリスの粘度が低い場合には、予熱動作を実行しないので、消費電力を抑えることができる。

前記予熱動作実行部が、前記ロータを回転させる第１予熱ステップを実行してもよい。一例では、前記第１予熱ステップでは、前記ロータを往復寸動させてもよい。

ロータを回転させることで、モータの温度が上昇するとともに、グリスが撹拌される。したがって、グリスの粘度を低下させることができる。

前記予熱動作実行部が、前記第１予熱ステップと、前記モータに電流を流すことによって前記ロータを第３基準位置まで回転させて停止させるとともに、前記ロータが回転を開始してから前記ロータの振動が減衰するまでの第２振動減衰時間を検出する第２予熱ステップを、前記第２振動減衰時間が第２基準値よりも長くなるまで繰り返し実行してもよい。

この構成によれば、第２予熱ステップでグリスの粘度を測定することができる。第２振動減衰時間が第２基準値よりも長くなるまで第１予熱ステップと第２予熱ステップを繰り返し実行することで、グリスの粘度を必要な値まで確実に低下させることができる。

前記モータ制御装置が、前記第１振動減衰時間に基づいて前記モータのグリスの粘度を推定する粘度推定部をさらに有していてもよい。

パージポンプの断面図。 パージシステムを示すブロック図。 ロータとステータの断面図。 実施例１のモータ制御装置が実行する処理を示すフローチャート。 ロータの基準位置Ａの説明図。 ロータの振動の説明図。 ステータコイルの電流波形を示すグラフ。 グリスの粘度と振動減衰時間Δｔ１の関係を示すグラフ。 ステータコイルの電流波形を示すグラフ。 振動減衰時間Δｔ１と必要な起動トルクとの関係を示すグラフ。 実施例２のモータ制御装置が実行する処理を示すフローチャート。 実施例３のモータ制御装置が実行する処理を示すフローチャート。

図１に示すパージポンプ１０は、自動車等の車両に設けられる。パージポンプ１０は、燃料タンク９０（図２参照）内で燃料から発生する蒸発燃料をエンジンへ送り込むことで、車両の外部に蒸発燃料が排出されることを防止する。パージポンプ１０は、ケーシング１２、ロータ１４、シャフト１６、ステータ１８、インペラ２０等を備えている。ロータ１４は、シャフト１６に固定されている。ロータ１４は、永久磁石を備えている。ケーシング１２は、ロータ収容室１２ａとインペラ収容室１２ｂを備えている。ロータ１４は、ロータ収容室１２ａ内に配置されている。ケーシング１２内に、２つのベアリング２０ａ、２０ｂが配置されている。シャフト１６は、ベアリング２０ａ、２０ｂによって回転可能に支持されている。ベアリング２０ａ、２０ｂには、グリスが塗布されている。グリスによって、ベアリング２０ａ、２０ｂにおける摩擦が低減されている。ステータ１８は、ケーシング１２内に配置されている。ステータ１８は、ロータ１４の外周部に配置されている。ロータ１４、シャフト１６、及び、ステータ１８によって、モータ２２が構成されている。インペラ２０は、インペラ収容室１２ｂ内に配置されている。インペラ２０は、シャフト１６に接続されている。モータ２２が駆動してロータ１４及びシャフト１６が回転すると、インペラ２０も回転する。インペラ２０が連続回転することで、吸入口１２ｃからインペラ収容室１２ｂ内にガスが吸引される。インペラ収容室１２ｂ内に吸引されたガスは、図示しない排出口から排出される。

（パージシステムの構成）
図２は、パージポンプ１０を備えるパージシステム７０を示している。パージシステム７０は、エンジン８４に蒸発燃料を供給するパージ通路７４を有している。パージシステム７０は、エンジン８４に空気を供給する吸気通路７２に接続されている。吸気通路７２の上流端は、車両外部の大気に開放されている。吸気通路７２には、エアクリーナ７６、エアフローメータ７８、スロットルバルブ８０、インテークマニホールド８２が設けられている。エアクリーナ７６は、フィルタによって吸気通路７２に吸入される空気から異物を除去する。エアフローメータ７８は、吸気通路７２を流れる空気の流量を検出する。スロットルバルブ８０は、アクセルペダルの操作に応じて開閉するバルブであり、吸気通路７２を流れる空気の流量を調節する。インテークマニホールド８２は、エンジン８４の各気筒に空気を分配する通路である。パージ通路７４の上流端は、車両外部の大気に開放されている。パージ通路７４の下流端は、エアフローメータ７８とスロットルバルブ８０の間で吸気通路７２に接続されている。なお、パージ通路７４の下流端が、スロットルバルブ８０よりも下流側の吸気通路７２に接続されていてもよい。パージ通路７４には、キャニスタ８６、パージポンプ１０、制御弁８８が設置されている。キャニスタ８６には、燃料タンク９０が接続されている。燃料タンク９０は、図示しない燃料通路でエンジン８４に燃料を供給する。燃料タンク９０は、キャニスタ８６を介して大気に開放されている。キャニスタ８６は、燃料タンク９０内で生じる蒸発燃料を吸着して、蒸発燃料が車両の外部に排出されることを防止する。パージポンプ１０は、パージ通路７４内のガスを下流側へ送る。パージポンプ１０が動作すると、キャニスタ８６を空気が通過し、キャニスタ８６から蒸発燃料が離脱する。離脱した蒸発燃料は、空気と共にエンジン８４へ送られる。パージポンプ１０には、モータ制御装置３０が電気的に接続されている。モータ制御装置３０は、パージポンプ１０（すなわち、モータ２２）を制御する。制御弁８８は、開閉することによってパージ通路７４を流れるガスの流量を制御する。

図３に示すように、ステータ１８は、ロータ１４の周囲に配置されたステータコイルＵ、Ｖ、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚを有している。各ステータコイルＵ、Ｖ、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚは、モータ制御装置３０に接続されている。モータ制御装置３０は、各ステータコイルＵ、Ｖ、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚに流す電流を制御することによって、モータ２２を制御する。モータ制御装置３０は、インバータを内蔵しており、ステータコイルＵ、Ｖ、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚに三相交流電流を流すことができる。モータ制御装置３０がステータコイルＵ、Ｖ、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚに三相交流電流を流すと、ロータ１４が軸周りに連続回転する。また、モータ制御装置３０は、ステータコイルＵ、Ｖ、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚに、一定方向に電流を流すこともできる。

（モータ制御装置が実行する処理）
モータ制御装置３０には、車両に搭載された図示しない制御回路からモータの駆動指令が入力される。モータの駆動指令は、パージポンプ１０の動作が必要なときに入力される。図４は、モータの駆動指令を受信した時に、モータ制御装置３０が実行する動作を示している。

駆動指令を受信すると、モータ制御装置３０は、ステップＳ２において、駆動指令に含まれるモータの回転数（ｒｐｍ）の指令値を特定する。

次に、ステップＳ４において、モータ制御装置３０は、ロータ１４を図５に示す基準位置Ａまで回転させる。より詳細には、ステップＳ４では、モータ制御装置３０は、ステータコイルＵ、Ｖ、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚに、一定方向に電流を流す。なお、ここでは、各ステータコイルＵ、Ｖ、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚに１０％のデューティ比で高電位を印加する。この場合、各ステータコイルＵ、Ｖ、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚに流れる電流の大きさは多少変動するがその振幅は小さい。したがって、各ステータコイルＵ、Ｖ、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚに流れる電流は、ほぼ直流電流となる。ここでは、図５に示す磁界Ｂ１を発生させる。磁界Ｂ１は、ステータコイルＵ、Ｘの軸方向に沿っており、ステータコイルＸ側がＳ極となる向きの磁界である。磁界Ｂ１が発生すると、ロータ１４のＮ極がステータコイルＸに引き寄せられ、ロータ１４が回転する。このとき、ロータ１４は、ステータコイルＸを中心に振動するが、振動はやがて減衰する。なお、ロータ１４の振動については、ステップＳ６の説明の中で詳細に説明する。振動が減衰してロータ１４が停止すると、図５に示すように、ロータ１４は、Ｎ極がステータコイルＸと対向する位置（基準位置Ａ）で停止する。

ロータ１４が図５に示す基準位置Ａで停止したら、モータ制御装置３０は、ステップＳ６を実行する。ステップＳ６では、モータ制御装置３０は、ロータ１４を図６（ｆ）に示す基準位置Ｂまで回転させる。より詳細には、ロータ１４は、以下のように基準位置Ｂまで回転する。ステップＳ６では、モータ制御装置３０は、ステータコイルＵ、Ｖ、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚに、一定方向に電流を流す。なお、ここでは、各ステータコイルＵ、Ｖ、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚに１０％のデューティ比で高電位を印加する。この場合、各ステータコイルＵ、Ｖ、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚに流れる電流の大きさは多少変動するがその振幅は小さい。したがって、各ステータコイルＵ、Ｖ、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚに流れる電流は、ほぼ直流電流となる。ここでは、図６（ａ）に示す磁界Ｂ２を発生させる。磁界Ｂ２は、ステータコイルＷ、Ｚの軸方向に沿っており、ステータコイルＺ側がＳ極となる向きの磁界である。すると、図６（ａ）の矢印１００に示すように、ロータ１４のＮ極がステータコイルＺに引き寄せられる。このため、図６（ａ）の位置から図６（ｂ）の位置までロータ１４が回転する。以下では、矢印１００の回転方向を順方向といい、その反対方向を逆方向という。図６（ｂ）に示す位置までロータ１４が回転した段階では、ロータ１４は順方向に回転速度を有している。このため、ロータ１４は、矢印１０２に示すように、図６（ｂ）の位置からさらに順方向に回転する。ロータ１４が図６（ｂ）の位置を通り過ぎると、磁界Ｂ２がロータ１４の順方向の回転を止める方向に作用するので、ロータ１４の回転速度が低下する。したがって、ロータ１４は、図６（ｃ）に示す位置まで回転した段階で回転速度がゼロとなる。図６（ｃ）に示す状態において、矢印１０４に示すように、磁界Ｂ２によってロータ１４のＮ極がステータコイルＺに引き寄せられる。したがって、図６（ｃ）に示す位置から、ロータ１４は逆方向に回転する。逆方向に回転したロータ１４は、図６（ｄ）に示すように、Ｎ極がステータコイルＺと対向する位置まで回転する。図６（ｄ）に示す位置までロータ１４が回転した段階では、ロータ１４は逆方向に回転速度を有している。このため、矢印１０６に示すように、ロータ１４は、図６（ｄ）の位置からさらに逆方向に回転する。ロータ１４が図６（ｄ）の位置を通り過ぎると、磁界Ｂ２がロータ１４の逆方向の回転を止める方向に作用するので、ロータ１４の回転速度が低下する。したがって、ロータ１４は、図６（ｅ）に示す位置まで回転した段階で回転速度がゼロとなる。図６（ｅ）に示す状態において、矢印１０８に示すように、磁界Ｂ２によってロータ１４のＮ極がステータコイルＺに引き寄せられる。したがって、図６（ｅ）に示す位置から、ロータ１４は順方向に回転する。その後、ロータ１４は、図６（ａ）〜図６（ｅ）と略同様にして、順方向回転と逆方向回転を交互に繰り返す。すなわち、ロータ１４が振動する。ロータ１４が順方向回転と逆方向回転を交互に繰り返す間に、ベアリング２０ａ、２０ｂにおける摩擦等によってロータ１４の回転エネルギーが徐々に減少する。このため、ロータ１４の回転角度（振動の振幅）は徐々に小さくなっていく。すなわち、ロータ１４の振動が減衰する。ロータ１４の振動が完全に減衰すると、ロータ１４は、図６（ｆ）に示す基準位置Ｂで停止する。

モータ制御装置３０は、ステップＳ６の間に、ステータコイルＵ、Ｖ、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚの少なくとも１つに流れる電流を検出することで、ロータ１４の動きを検出する。なお、ステータコイルＵ、Ｖ、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚのいずれの電流でもロータ１４の動きを検出できるので、以下では、ステータコイルＷの電流からロータ１４の動きを検出する場合を例として説明する。図７は、ステップＳ６においてステータコイルＷに流れる電流を検出した結果を表している。図７（ａ）は、モータ２２の温度が２５℃のとき（すなわち、グリスの粘度が高いとき）の検出結果を示している。図７（ｂ）は、モータ２２の温度が５０℃のとき（すなわち、グリスの粘度が中程度のとき）の検出結果を示している。図７（ｃ）は、モータ２２の温度が１３０℃のとき（すなわち、グリスの粘度が低いとき）の検出結果を示している。ステップＳ６においてロータ１４が振動すると、ロータ１４のＳ極とステータコイルＷの間の距離が変化する。その結果、ロータ１４のＳ極とステータコイルＷの間で電磁誘導が生じ、ステータコイルＷに誘導電流が流れる。ロータ１４が振動するので、誘導電流もロータ１４の振動と同じ周期で増減を繰り返す。したがって、図７に示すように、ステータコイルＷに流れる電流が振動する。言い換えると、ステータコイルＷの電流が振動していることは、ロータ１４が振動していることを意味する。図７のタイミングｔ１は、ステータコイルＷの電流が振動を開始したタイミングであり、ロータ１４が振動を開始したタイミング（基準位置Ａから動き始めたタイミング）を表す。ロータ１４の振動が減衰するにしたがって、ステータコイルＷの電流の振動も減衰する。図７のタイミングｔ２は、ステータコイルＷの電流の振動が停止したタイミングであり、ロータ１４の振動が停止したタイミング（基準位置Ｂに停止したタイミング）を表す。タイミングｔ１からタイミングｔ２までの時間は、ロータ１４が振動を開始してからその振動が停止するまでの時間（以下、振動減衰時間Δｔ１という）である。ロータ１４の振動の減衰率は、ベアリング２０ａ、２０ｂに塗布されているグリスの粘度によって変化する。グリスの粘度が高いとロータ１４の振動が減衰し易く、グリスの粘度が低いとロータ１４の振動が減衰し難い。したがって、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、モータ２２の温度が高いほど（すなわち、グリスの粘度が低いほど）、振動減衰時間Δｔ１が長くなる。図８は、グリスの粘度と振動減衰時間Δｔ１の関係を示している。このように、振動減衰時間Δｔ１は、グリスの粘度に対して高い相関を有する。

モータ制御装置３０は、ステップＳ６において、ステータコイルＷの電流に基づいて、振動減衰時間Δｔ１を検出する。例えば、図７（ａ）の例では、振動減衰時間Δｔ１として０．９３ｓｅｃを検出する。なお、図７（ａ）〜（ｃ）では、ステータコイルＷの電流の振動が完全に停止するまでの時間を振動減衰時間Δｔ１として検出しているが、ステータコイルＷの電流の振動が所定値（例えば、初期の振幅の１０％）まで減衰するまでの時間を振動減衰時間Δｔ１として検出してもよい。

また、図７は、ステータコイルＵ、Ｖ、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚに印加する電圧のデューティ比が１０％の場合を示しているが、このデューティ比を他の値としてもよい。デューティ比を高くするほど、ロータ１４に大きいトルクが加わるので、ロータ１４の振動が大きくなる。例えば、図９（ａ）〜（ｃ）は、ステータコイルＵ、Ｖ、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚに印加する電圧のデューティ比を１５％として、振動減衰時間Δｔ１を測定した結果を示している。図９（ａ）〜（ｃ）と図７（ａ）〜（ｃ）を比較することで明らかなように、デューティ比を大きくした方が、振動電流の振幅が大きくなり、振動減衰時間Δｔ１が長くなる。振動減衰時間Δｔ１を適切に測定できるように、ステータコイルＵ、Ｖ、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚに印加する電圧のデューティ比を調節することができる。

ステップＳ６が終了したら、モータ制御装置３０は、ステップＳ８〜Ｓ１２を実行する。ステップＳ８では、モータ制御装置３０は、起動トルクを算出する。ステップＳ１０では、モータ制御装置３０は、算出した起動トルクでロータ１４にトルクを加え、ロータ１４の連続回転を開始する。ステップＳ１２では、モータ制御装置３０は、ロータ１４を高速で連続回転させる。以下、ステップＳ８〜Ｓ１２について説明する。

ステップＳ８では、モータ制御装置３０は、ステップＳ６で測定した振動減衰時間Δｔ１に基づいて、ロータ１４の連続回転を開始するときの起動トルクを算出する。グリスの粘度が高いほど、必要な起動トルクは大きい。ロータ１４に与える起動トルクが必要な起動トルクに満たないと、ロータ１４の回転を開始できなかったり、ロータ１４の回転速度が目標回転速度に達しない等の問題が生じる。したがって、ステップＳ８では、必要な起動トルクを算出する。上述したように、振動減衰時間Δｔ１が短いほど、グリスの粘度は高い。また、グリスの粘度が高いほど、必要な起動トルクは大きい。したがって、図１０に示すように、振動減衰時間Δｔ１が短いほど、必要な起動トルクは大きい。ステップＳ８では、モータ制御装置３０は、振動減衰時間Δｔ１が短いほど大きい起動トルクを算出する。

ステップＳ１０、Ｓ１２では、モータ制御装置３０は、モータ２２を駆動する。すなわち、モータ制御装置３０は、ロータ１４を連続回転させる。モータ制御装置３０は、ステップＳ１０において高トルクでロータ１４の連続回転を開始し、ステップＳ１２において高速でロータ１４を連続回転させる。

ステップＳ１０では、モータ制御装置３０は、ステップＳ８で算出した起動トルクでロータ１４の連続回転を開始する。より詳細には、ステップＳ８で算出した起動トルクが得られるようにステータコイルＵ、Ｖ、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚに印加する電圧のデューティ比を調節する。ステップＳ８でグリスの粘度に応じて適切な起動トルクが算出されているので、ステップＳ１０ではロータ１４に与える起動トルクが過小となることがない。したがって、ロータ１４の連続回転を適切に開始することができる。また、ロータ１４に与える起動トルクが過大となることがないので、無駄な電力消費を防止することができる。

ステップＳ１２では、モータ制御装置３０は、ロータ１４を高速で連続回転させる。モータ制御装置３０は、ステップＳ２で受信した回転数で、ロータ１４を連続回転させる。その結果、パージポンプ１０は、エンジン８４へ蒸発燃料を供給する。

以上に説明したように、実施例１のモータ制御装置３０によれば、グリスの粘度を測定することができる。この方法によれば、従来よりも正確にグリスの粘度を測定することができる。また、グリスの粘度を測定するための専用の温度センサが不要となるので、モータ２２を小型化することができる。

また、実施例１のモータ制御装置３０は、ステータコイルの電流に基づいて振動減衰時間Δｔ１を検出する。このため、ロータ１４の回転角度を測定するための専用の装置（例えば、ホール素子やロータリーエンコーダ）を設けることなく、振動減衰時間Δｔ１を検出することができる。このため、モータ２２を大型化することなく、振動減衰時間Δｔ１を検出することができる。なお、他の実施例においては、ホール素子やロータリーエンコーダによって、振動減衰時間を検出してもよい。

また、実施例１のモータ制御装置３０は、ステップＳ４でロータ１４を基準位置Ａに停止させた後に、ステップＳ６で振動減衰時間Δｔ１の測定を開始する。ステップＳ６におけるロータ１４の初期位置が固定されるので、初期位置のばらつきによる振動減衰時間Δｔ１の測定精度の低下を防止することができる。したがって、より正確に振動減衰時間Δｔ１（すなわち、グリスの粘度）を測定することができる。

なお、実施例１では、モータ制御装置３０は、モータの駆動指令を受信してから、ステップＳ４〜Ｓ８を実行した。しかしながら、ステップＳ４〜Ｓ６またはステップＳ４〜Ｓ８をモータの駆動指令を受信するよりも前に行ってもよい。すなわち、モータの駆動指令を受信するよりも前にグリスの粘度を測定しておき、モータの駆動指令を受信した後にグリスの粘度に適した起動トルクでロータ１４の連続回転を開始してもよい。この構成によれば、モータの駆動指令を受信してからより短時間でモータ２２を駆動することができる。

（実施例２）
次に、実施例２のモータ制御装置３０について説明する。実施例２でも、パージポンプ１０とパージシステム７０の構成は、図１、２と同じである。実施例２では、モータ制御装置３０が実行する処理が、実施例１とは異なる。図１１は、実施例２のモータ制御装置３０が実行する処理を示している。図１１に示すように、実施例２のモータ制御装置３０は、駆動指令の受信（ステップＳ３０）よりも前にステップＳ２２〜Ｓ２８を実行する。例えば、イグニッションオンの時、車両のドアを閉めた時、給油口の蓋を開閉した時、または、ドライバがシートに着席した時等に、ステップＳ２２〜Ｓ２８が実行される。

実施例２のステップＳ２２、Ｓ２４は、実施例１のステップＳ４、Ｓ６と同じである。ステップＳ２２、Ｓ２４において、振動減衰時間Δｔ１が検出される。

ステップＳ２４の後に、モータ制御装置３０は、ステップＳ２４で検出された振動減衰時間Δｔ１が、第１基準値よりも短いか否かを判定する（ステップＳ２６）。すなわち、ステップＳ２６では、モータ制御装置３０は、グリスの粘度が所定値よりも高いか否かを判定する。振動減衰時間Δｔ１が第１基準値よりも短い（すなわち、グリスの粘度が所定値よりも高い）場合には、モータ制御装置３０は、ステップＳ２８において、予熱動作を実行する。

ステップＳ２８では、モータ制御装置３０は、ロータ１４を、往復寸動させる。すなわち、モータ制御装置３０は、まず、ロータ１４を、第１の位置へ回転させる。次に、モータ制御装置３０は、ロータ１４を第２の位置へ回転させる。次に、モータ制御装置３０は、ロータ１４を、再度、第１の位置へ回転させる。このように、予熱動作では、モータ制御装置３０は、第１の位置への回転と、第２の位置への回転を、複数回繰り返す。すなわち、予熱動作では、モータ制御装置３０は、ロータ１４を第１の位置と第２の位置の間で複数回往復させる。第１の位置、第２の位置は、上述した基準位置Ａ、基準位置Ｂであってもよい。また、ロータ１４の第１の位置への回転、及び、ロータ１４の第２の位置への回転は、実施例１のステップＳ４、Ｓ６と同様の方法（ステータコイルへ一定のデューティ比で電圧を印加する方法）で行ってもよいし、他の方法で行ってもよい。

ステップＳ２８でロータ１４を往復寸動させると、モータ２２への通電によってモータ２２が発熱する。このため、グリスの温度が上昇し、グリスの粘度が低下する。また、ステップＳ２８では、ロータ１４が往復寸動することで、各ベアリング２０ａ、２０ｂにおいてグリスが撹拌される。これによっても、グリスの粘度が低下する。モータ制御装置３０は、予熱動作を一定時間実行すると、ステップＳ２８を終了する。ステップＳ２８が終了すると、モータ制御装置３０は、外部からの駆動指令の入力待ちの状態となる。

他方、振動減衰時間Δｔ１が第１基準値よりも長い（すなわち、グリスの粘度が所定値よりも低い）場合には、モータ制御装置３０は、予熱動作（ステップＳ２８）を行わずに、外部からの駆動指令の入力待ちの状態となる。

ステップＳ３０において、モータ制御装置３０は、駆動指令を受信する。すると、モータ制御装置３０は、ステップＳ３２、Ｓ３４を実行する。ステップＳ３２では、モータ制御装置３０は、回転数の指令値を特定する。ステップＳ３４では、モータ制御装置３０は、回転数の指令値に従ってロータ１４を連続回転させる。ステップＳ２８の予熱動作においてグリスの粘度が低下しているので、ステップＳ３４では好適にロータ１４の連続回転を開始することができる。

以上に説明したように、実施例２では、モータ制御装置３０は、振動減衰時間Δｔ１が第１基準値よりも短い場合（すなわち、グリスの粘度が所定値よりも高い場合）には、予熱動作（ステップＳ２８）を行ってグリスの粘度を下げる。したがって、ステップＳ３４で好適にロータ１４の連続回転を開始することができる。また、振動減衰時間Δｔ１が第１基準値よりも長い場合（すなわち、グリスの粘度が所定値よりも低い場合）には、予熱動作（ステップＳ２８）を行わない。これによって、電力消費が抑制される。

なお、上述した予熱動作（ステップＳ２８）では、ロータ１４を往復寸動させた。しかしながら、ロータ１４を一方向（例えば、順方向）に回転させることで、予熱動作を行ってもよい。また、モータ２２に加熱手段（例えば、ＰＴＣヒータ）を設け、予熱動作においては加熱手段によってグリスを加熱してもよい。また、予熱動作において、エンジンの冷却水によってモータ２２を加熱してもよい。

（実施例３）
次に、実施例３のモータ制御装置３０について説明する。図１２は、実施例３のモータ制御装置３０が実行する処理を示している。図１２の処理は、図１１の処理に対して、ステップＳ４０〜Ｓ４４を追加したものである。実施例３のモータ制御装置３０のその他の構成は、実施例２のモータ制御装置３０と同じである。

実施例３のモータ制御装置３０は、ステップＳ２８で予熱動作を実行した後に、ステップＳ４０〜Ｓ４４を実行する。ステップＳ４０〜Ｓ４２では、ステップＳ２２〜Ｓ２４と同様にして、振動減衰時間Δｔ２を検出する。次に、ステップＳ４４において、モータ制御装置３０は、検出した振動減衰時間Δｔ２が第２基準値よりも短いか否かを判定する。すなわち、モータ制御装置３０は、ステップＳ２８の予熱動作を実行した後におけるグリスの粘度が所定値よりも高いか否かを判定する。振動減衰時間Δｔ２が第２基準値よりも短い場合（すなわち、グリスの粘度が所定値よりも高い場合）には、モータ制御装置３０は、ステップＳ４０〜Ｓ４４を再度実行する。すなわち、モータ制御装置３０は、振動減衰時間Δｔ２が第２基準値よりも長くなるまで（グリスの粘度が所定値よりも低くなるまで）、ステップＳ４０〜Ｓ４４を繰り返し実行する。したがって、グリスの粘度が所定値よりも低くなった段階で、ステップＳ３０〜Ｓ３４を実行することができる。

なお、実施例３では、ステップＳ４０、Ｓ４２において、ステップＳ２２、Ｓ２４と同様に、基準位置Ａから基準位置Ｂへロータ１４を回転させて振動減衰時間Δｔ２を検出した。しかしながら、ステップＳ４０、Ｓ４２で用いる基準位置が、基準位置Ａ、Ｂとは異なる位置であってもよい。また、ステップＳ４４で用いる第２基準値は、ステップＳ２６で用いる第１基準値と同じ値であってもよいし、第１基準値と異なる値であってもよい。

なお、上述した実施例１〜３では、パージポンプのモータの制御について説明したが、他のモータに本明細書に開示の技術が適用されてもよい。また、上述した実施例１〜３では、ロータが永久磁石を有し、ステータコイルに三相交流電流を流すタイプのモータについて説明したが、他のタイプのモータに本明細書に開示の技術が適用されてもよい。すなわち、モータは、インナーロータ式に限らず、アウターローター式やアキシャルギャップ式でもよい。また、モータ制御装置３０は、振動減衰時間Δｔ１に基づいて、グリスの粘度の推定値を算出してもよい。

上述した実施例の各構成要素と、請求項の各構成要素との関係について、以下に説明する。実施例の基準位置Ｂは、請求項の第１基準位置の一例である。実施例の振動減衰時間Δｔ１は、請求項の第１振動減衰時間の一例である。実施例のステップＳ６、ステップＳ２４は、請求項の第１振動減衰時間検出部の動作及び第１振動減衰時間検出ステップの一例である。実施例の基準位置Ａは、請求項の第２基準位置の一例である。実施例のステップＳ４、Ｓ２２は、請求項の回転実行部の動作及び回転実行ステップの一例である。実施例のステップＳ１０〜Ｓ１２、Ｓ３４は、請求項の駆動部の動作及び駆動ステップの一例である。実施例の振動減衰時間Δｔ２は、請求項の第２振動減衰時間の一例である。実施例のステップＳ４２は、請求項の第２予熱ステップの一例である。

以上、実施形態について詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例をさまざまに変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独あるいは各種の組み合わせによって技術有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの１つの目的を達成すること自体で技術有用性を持つものである。

１０ ：パージポンプ
１２ ：ケーシング
１４ ：ロータ
１６ ：シャフト
１８ ：ステータ
２０ ：インペラ
２０ａ ：ベアリング
２０ｂ ：ベアリング
２２ ：モータ
３０ ：モータ制御装置
７２ ：吸気通路
７４ ：パージ通路
７６ ：エアクリーナ
７８ ：エアフローメータ
８０ ：スロットルバルブ
８２ ：インテークマニホールド
８４ ：エンジン
８６ ：キャニスタ
９０ ：燃料タンク

Claims (24)

1. モータを制御するモータ制御装置であって、
   前記モータに電流を流すことによって前記モータのロータを第１基準位置まで回転させて停止させるとともに、前記ロータが回転を開始してから前記ロータの振動が減衰するまでの第１振動減衰時間を検出する第１振動減衰時間検出部、
   を有するモータ制御装置。
2. 請求項１のモータ制御装置であって、
   前記第１振動減衰時間検出部の動作前に、前記モータに電流を流すことによって前記ロータを前記第１基準位置とは異なる第２基準位置まで回転させる回転実行部をさらに有し、
   前記第１振動減衰時間検出部が、前記ロータを前記第２基準位置から前記第１基準位置まで回転させる、
   モータ制御装置。
3. 請求項１または２のモータ制御装置であって、
   前記モータが複数のステータコイルを有し、
   前記第１振動減衰時間検出部が、前記複数のステータコイルの少なくとも１つに電流を流す、
   モータ制御装置。
4. 請求項３のモータ制御装置であって、
   前記第１振動減衰時間検出部が、前記複数のステータコイルのいずれか１つに流れる電流に基づいて前記第１振動減衰時間を検出するモータ制御装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項のモータ制御装置であって、
   前記第１振動減衰時間検出部の動作後に前記モータを駆動する駆動部をさらに有するモータ制御装置。
6. 請求項５のモータ制御装置であって、
   前記駆動部が、前記第１振動減衰時間が短いほど前記モータの起動トルクを大きくする、モータ制御装置。
7. 請求項５または６のモータ制御装置であって、
   外部からの駆動指令を受信するよりも前に前記第１振動減衰時間検出部が動作し、
   前記駆動指令を受信した後に前記駆動部が動作する、
   モータ制御装置。
8. 請求項５〜７のいずれか一項のモータ制御装置であって、
   前記第１振動減衰時間が第１基準値よりも短い場合に、前記駆動部が動作するよりも前に、前記モータを加熱する予熱動作を実行する予熱動作実行部をさらに有するモータ制御装置。
9. 請求項８のモータ制御装置であって、
   前記予熱動作実行部が、前記ロータを回転させる第１予熱ステップを実行するモータ制御装置。
10. 請求項９のモータ制御装置であって、
    前記第１予熱ステップでは、前記ロータを往復寸動させるモータ制御装置。
11. 請求項９または１０のモータ制御装置であって、
    前記予熱動作実行部が、
    前記第１予熱ステップと、
    前記モータに電流を流すことによって前記ロータを第３基準位置まで回転させて停止させるとともに、前記ロータが回転を開始してから前記ロータの振動が減衰するまでの第２振動減衰時間を検出する第２予熱ステップ、
    を、前記第２振動減衰時間が第２基準値よりも長くなるまで繰り返し実行する、
    モータ制御装置。
12. 請求項１〜１１のいずれか一項のモータ制御装置であって、
    前記第１振動減衰時間に基づいて前記モータのグリスの粘度を推定する粘度推定部をさらに有するモータ制御装置。
13. モータを制御するモータ制御方法であって、
    前記モータに電流を流すことによって前記モータのロータを第１基準位置まで回転させて停止させるとともに、前記ロータが回転を開始してから前記ロータの振動が減衰するまでの第１振動減衰時間を検出する第１振動減衰時間検出ステップ、
    を有するモータ制御方法。
14. 請求項１３のモータ制御方法であって、
    前記第１振動減衰時間検出ステップよりも前に、前記モータに電流を流すことによって前記ロータを前記第１基準位置とは異なる第２基準位置まで回転させる回転実行ステップを有し、
    前記第１振動減衰時間検出ステップでは、前記ロータを前記第２基準位置から前記第１基準位置まで回転させる、
    モータ制御方法。
15. 請求項１３または１４のモータ制御方法であって、
    前記モータが複数のステータコイルを有し、
    前記第１振動減衰時間検出ステップでは、前記複数のステータコイルの少なくとも１つに電流を流す、
    モータ制御方法。
16. 請求項１５のモータ制御方法であって、
    前記第１振動減衰時間検出ステップでは、前記複数のステータコイルのいずれか１つに流れる電流に基づいて前記第１振動減衰時間を検出するモータ制御方法。
17. 請求項１３〜１６のいずれか一項のモータ制御方法であって、
    前記第１振動減衰時間検出ステップを実行した後に前記モータを駆動する駆動ステップをさらに有するモータ制御方法。
18. 請求項１７のモータ制御方法であって、
    前記駆動ステップでは、前記第１振動減衰時間が短いほど前記モータの起動トルクを大きくする、モータ制御方法。
19. 請求項１７または１８のモータ制御方法であって、
    外部からの駆動指令を受信するよりも前に前記第１振動減衰時間検出ステップを実行し、
    前記駆動指令を受信した後に前記駆動ステップを実行する、
    モータ制御方法。
20. 請求項１７〜１９のいずれか一項のモータ制御方法であって、
    前記第１振動減衰時間が第１基準値よりも短い場合に、前記駆動ステップよりも前に、前記モータを加熱する予熱動作を実行する予熱動作実行ステップをさらに有するモータ制御方法。
21. 請求項２０のモータ制御方法であって、
    前記予熱動作実行ステップが、前記ロータを回転させる第１予熱ステップを実行するモータ制御方法。
22. 請求項２１のモータ制御方法であって、
    前記第１予熱ステップでは、前記ロータを往復寸動させるモータ制御方法。
23. 請求項２１または２２のモータ制御方法であって、
    前記予熱動作実行ステップでは、
    前記第１予熱ステップと、
    前記モータに電流を流すことによって前記ロータを第３基準位置まで回転させて停止させるとともに、前記ロータが回転を開始してから前記ロータの振動が減衰するまでの第２振動減衰時間を検出する第２予熱ステップ、
    を、前記第２振動減衰時間が第２基準値よりも長くなるまで繰り返し実行する、
    モータ制御方法。
24. 請求項１３〜２３のいずれか一項のモータ制御方法であって、
    前記第１振動減衰時間に基づいて前記モータのグリスの粘度を推定する粘度推定ステップをさらに有するモータ制御方法。

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