JP2023152486A - Control apparatus and rotation device - Google Patents

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Abstract

To provide a control apparatus capable of suppressing wear of a bearing part (component) even in a case where air or a foreign matter enters a pump chamber, and a rotation device.SOLUTION: The present invention relates to a control apparatus 100 for controlling a rotor. The control apparatus comprises an arithmetic processing device 210 and a storage device 220. A protection temperature Th for protecting a bearing part from friction heat, which is generated by friction with a shaft caused by rotation, is stored in the storage device. The arithmetic processing device includes: an acquisition section 230 for acquiring a temperature of the bearing part; a comparison and determination section 240 for acquiring the protection temperature from the storage device, comparing an acquired temperature acquired by the acquisition section with the protection temperature and determining which one of the protection temperature and the acquired temperature is higher; and a control section 250 for continuing the rotation of the rotor by reducing a rotation speed of the rotor or reducing torque of the rotor in a case where it is determined by the comparison and determination section that the acquired temperature is equal to or higher than the protection temperature.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本明細書に記載の開示は制御装置、および、回転装置に関するものである。 The disclosure described herein relates to a control device and a rotating device.

特許文献1には、ポンプ室内の液圧ポンプの構成要素が空転によって摩耗することを回避する制御装置が記載されている。制御装置は、電動モータを駆動することで油圧ポンプを制御する。制御装置は、電動モータの回転数が規定回転数以上か否かを判定し、電動モータの回転数が規定回転数以上である場合、液圧ポンプが空転していると判定し、電動モータを停止させる。 Patent Document 1 describes a control device that prevents components of a hydraulic pump in a pump chamber from being worn out due to idling. The control device controls the hydraulic pump by driving the electric motor. The control device determines whether the rotation speed of the electric motor is equal to or higher than the specified rotation speed, and if the rotation speed of the electric motor is equal to or higher than the specified rotation speed, the control device determines that the hydraulic pump is idling and stops the electric motor. make it stop.

特開2006-258033号公報Japanese Patent Application Publication No. 2006-258033

ところで、ポンプ室に異物が入り込んだ場合、電動モータの回転数は規定回転数未満になりやすい。この際、液圧ポンプの構成要素は摩耗しやすいにも関わらず、電動モータは停止されない。ポンプ室に異物が入り込んだ場合、液圧ポンプの構成要素の摩耗が抑制されにくい。 By the way, if a foreign object enters the pump chamber, the rotation speed of the electric motor is likely to become less than the specified rotation speed. In this case, the electric motor is not stopped, even though the components of the hydraulic pump are subject to wear. If foreign matter enters the pump chamber, it is difficult to suppress wear on the components of the hydraulic pump.

そこで本開示の目的は、ポンプ室に空気と異物のどちらが入り込んだ場合においても、軸受部(構成要素)の摩耗を抑制可能な制御装置、および、回転装置を提供することである。 Therefore, an object of the present disclosure is to provide a control device and a rotating device that can suppress wear of a bearing (component) even when air or foreign matter enters a pump chamber.

本開示の一態様による制御装置は、
一方向に延びるシャフト(54)、シャフトの外周面(54a)に対向する内周面(55b)を有し外周面に沿って周方向に回転する回転体(51)、内周面と外周面の間に設けられて回転体と共に回転する軸受部(57)、および、シャフトと回転体と軸受部とを収容するとともに冷却水(40)が流れるポンプ室(61c)を備えた回転装置(60)における、回転体を制御する制御装置(100)であって、
演算処理装置(210)および記憶装置(220)を備え、
回転によるシャフトとの摩擦により発生する摩擦熱から軸受部を保護するための保護温度(Th)が記憶装置に記憶されており、
演算処理装置は、
軸受部の温度を取得する取得部(230)と、
記憶装置から保護温度を取得し、取得部で取得した取得温度と保護温度とを比較し、保護温度と取得温度のどちらが高いかを判定する比較判定部(240)と、
比較判定部によって取得温度が保護温度以上であると判定された場合に、回転体の回転速度を下げる、もしくは、回転体のトルクを下げて、回転体の回転を継続させる制御部(250)と、を備える。
A control device according to one aspect of the present disclosure includes:
A shaft (54) extending in one direction, a rotating body (51) having an inner circumferential surface (55b) facing the outer circumferential surface (54a) of the shaft and rotating in the circumferential direction along the outer circumferential surface, an inner circumferential surface and an outer circumferential surface A rotating device (60) equipped with a bearing section (57) that is provided between the shafts and rotates together with the rotating body, and a pump chamber (61c) that accommodates the shaft, the rotating body, and the bearing section, and through which the cooling water (40) flows. ), a control device (100) for controlling a rotating body,
Comprising an arithmetic processing device (210) and a storage device (220),
A protection temperature (Th) for protecting the bearing from frictional heat generated by friction with the shaft due to rotation is stored in the storage device.
The processing unit is
an acquisition section (230) that acquires the temperature of the bearing section;
a comparison determination unit (240) that acquires the protection temperature from the storage device, compares the acquired temperature acquired by the acquisition unit with the protection temperature, and determines which of the protection temperature or the acquired temperature is higher;
a control unit (250) that reduces the rotational speed of the rotating body or reduces the torque of the rotating body to continue rotating the rotating body when the comparison and determination unit determines that the acquired temperature is equal to or higher than the protection temperature; , is provided.

エアが入り込むと軸受部(57)が空転して、その時にシャフト(54)との間に発生する摩擦熱によって軸受部(57)の温度が高くなる。異物が入り込むと軸受部(57)が干渉して、その時にシャフト(54)との間に発生する摩擦熱によって軸受部(57)の温度が高くなる。よって、取得温度が保護温度(Th)以上である高い場合、エアもしくは異物がポンプ室(61c)に入り込んだとみなせる。
そこで、取得温度が保護温度(Th)以上であると判定された場合に、回転体(51)の回転速度、もしくは、回転体(51)のトルクを下げている。これによれば、ポンプ室(61c)にエアと異物のどちらが入り込んだ場合においても、軸受部(57)とシャフト(54)との摩擦を抑制できる。軸受部(57)の摩耗を抑制できる。軸受部(57)の熱損傷を抑制できる。
When air enters, the bearing (57) idles, and the temperature of the bearing (57) increases due to frictional heat generated between it and the shaft (54). When foreign matter enters, the bearing (57) interferes, and the temperature of the bearing (57) increases due to frictional heat generated between it and the shaft (54). Therefore, if the obtained temperature is high, that is, equal to or higher than the protection temperature (Th), it can be assumed that air or foreign matter has entered the pump chamber (61c).
Therefore, when it is determined that the obtained temperature is equal to or higher than the protection temperature (Th), the rotational speed of the rotating body (51) or the torque of the rotating body (51) is lowered. According to this, even if either air or foreign matter enters the pump chamber (61c), friction between the bearing portion (57) and the shaft (54) can be suppressed. Wear of the bearing portion (57) can be suppressed. Heat damage to the bearing portion (57) can be suppressed.

また本開示の別の一態様による回転装置は、
一方向に延びるシャフト(54)、シャフトの外周面(54a)に対向する内周面(55b)を有し外周面に沿って周方向に回転する回転体(51)、内周面と外周面の間に設けられて回転体と共に回転する軸受部(57)、シャフトと回転体と軸受部とを収容するとともに冷却水(40)が流れるポンプ室(61c)、および、回転体を制御するための制御装置(100)を備える回転装置(60)であって、
演算処理装置(210)および記憶装置(220)を備え、
回転によるシャフトとの摩擦により発生する摩擦熱から軸受部を保護するための保護温度(Th)が記憶装置に記憶されており、
演算処理装置は、
軸受部の温度を取得する取得部(230)と、
記憶装置から保護温度を取得し、取得部で取得した取得温度と保護温度とを比較し、保護温度と取得温度のどちらが高いかを判定する比較判定部(240)と、
比較判定部によって取得温度が保護温度以上であると判定された場合に、回転体の回転速度を下げる、もしくは、回転体のトルクを下げて、回転体の回転を継続させる制御部(250)と、を備える。
Further, a rotating device according to another aspect of the present disclosure includes:
A shaft (54) extending in one direction, a rotating body (51) having an inner circumferential surface (55b) facing the outer circumferential surface (54a) of the shaft and rotating in the circumferential direction along the outer circumferential surface, an inner circumferential surface and an outer circumferential surface a bearing section (57) provided between the pump chambers and rotating together with the rotating body; a pump chamber (61c) that accommodates the shaft, the rotating body, and the bearing section and through which the cooling water (40) flows; and a pump chamber (61c) for controlling the rotating body. A rotating device (60) comprising a control device (100) of
Comprising an arithmetic processing device (210) and a storage device (220),
A protection temperature (Th) for protecting the bearing from frictional heat generated by friction with the shaft due to rotation is stored in the storage device.
The processing unit is
an acquisition section (230) that acquires the temperature of the bearing section;
a comparison determination unit (240) that acquires the protection temperature from the storage device, compares the acquired temperature acquired by the acquisition unit with the protection temperature, and determines which of the protection temperature or the acquired temperature is higher;
a control unit (250) that reduces the rotational speed of the rotating body or reduces the torque of the rotating body to continue rotating the rotating body when the comparison and determination unit determines that the acquired temperature is equal to or higher than the protection temperature; , is provided.

回転装置(60)は制御装置(100)を備えている。ポンプ室(61c)にエアと異物のどちらが入り込んだ場合においても、軸受部(57)の摩耗を抑制可能である。軸受部(57)の熱損傷を抑制可能である。 The rotation device (60) is equipped with a control device (100). Wear of the bearing portion (57) can be suppressed regardless of whether air or foreign matter enters the pump chamber (61c). Heat damage to the bearing portion (57) can be suppressed.

なお、上記の括弧内の参照番号は、後述の実施形態に記載の構成との対応関係を示すものに過ぎず、技術的範囲を何ら制限するものではない。 Note that the reference numbers in parentheses above merely indicate correspondence with the configurations described in the embodiments described later, and do not limit the technical scope in any way.

冷却システムを説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining a cooling system. 回転装置を説明する断面図である。It is a sectional view explaining a rotation device. 制御装置と回転装置を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining a control device and a rotating device. 制御装置の制御を説明するフローチャートである。It is a flow chart explaining control of a control device. ポンプ室にエアもしくは異物が入り込んだ時の、回転体の回転速度と軸受部の温度変化との関係を説明したグラフである。It is a graph explaining the relationship between the rotational speed of the rotating body and the temperature change of the bearing when air or foreign matter enters the pump chamber. 第2実施形態を説明するフローチャートである。It is a flow chart explaining a 2nd embodiment.

以下、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。 Hereinafter, a plurality of embodiments for carrying out the present disclosure will be described with reference to the drawings. In each form, parts corresponding to matters explained in the preceding form may be given the same reference numerals and redundant explanation may be omitted. When only a part of the configuration is described in each form, the other forms previously described can be applied to other parts of the structure.

また、各実施形態で組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士、実施形態と変形例、および、変形例同士を部分的に組み合せることも可能である。 In addition, it is not only possible to combine parts that are explicitly shown to be combinable in each embodiment, but also to combine embodiments with each other even if it is not explicitly stated, or between embodiments and modified examples, as long as there is no particular problem with the combination. It is also possible to partially combine the modified examples.

(第1実施形態)
<冷却システム>
図1に示す冷却システム1は、車両に搭載されて、車両の発熱部品10を冷却するシステムとして用いることができる。冷却システム1は、冷却装置21、リザーブタンク22、配管30、および、電動ウォーターポンプ60を有している。なお図面においては冷却装置21をCSと略記している。リザーブタンク22をRTと略記している。電動ウォーターポンプ60は回転装置に相当する。配管30に冷却水40を循環させることで発熱部品10を冷却する。
(First embodiment)
<Cooling system>
The cooling system 1 shown in FIG. 1 can be mounted on a vehicle and used as a system for cooling heat generating components 10 of the vehicle. The cooling system 1 includes a cooling device 21, a reserve tank 22, piping 30, and an electric water pump 60. Note that in the drawings, the cooling device 21 is abbreviated as CS. The reserve tank 22 is abbreviated as RT. The electric water pump 60 corresponds to a rotating device. The heat generating component 10 is cooled by circulating the cooling water 40 through the piping 30.

発熱部品10としては、例えばバッテリ11、駆動モータ、インバータ、パワーコントロールユニットなどがあげられる。なお図面においてはバッテリ11をBATT、駆動モータをM1、インバータをINV、パワーコントロールユニットをPCUと略記している。 Examples of the heat generating components 10 include a battery 11, a drive motor, an inverter, and a power control unit. In the drawings, the battery 11 is abbreviated as BATT, the drive motor as M1, the inverter as INV, and the power control unit as PCU.

特に、発熱部品10の1つがバッテリ11である場合には、冷却システム1によりバッテリ11の冷却を行うことで、バッテリ11の温度上昇による劣化を低減できる。バッテリ11の劣化を抑制して、バッテリ11の性能を長期間にわたって安定して発揮させることができる。 In particular, when one of the heat generating components 10 is the battery 11, by cooling the battery 11 with the cooling system 1, deterioration of the battery 11 due to a rise in temperature can be reduced. Deterioration of the battery 11 can be suppressed and the performance of the battery 11 can be stably exhibited over a long period of time.

冷却装置21は、配管30の内部を流れる冷却水40と冷却装置21の表面を流れる空気などの流体とを熱交換させる装置である。冷却システム1が車両に搭載されている場合には、冷却装置21が車両の走行風を受けることで熱交換が促進される。 The cooling device 21 is a device that exchanges heat between the cooling water 40 flowing inside the pipe 30 and a fluid such as air flowing on the surface of the cooling device 21 . When the cooling system 1 is mounted on a vehicle, heat exchange is promoted by the cooling device 21 receiving wind from the vehicle.

リザーブタンク22は、冷却水40の温度上昇に伴い発生するエアや配管30内に意図せず入り込んだエアを除去する役割も備えている装置である。エアを除去することにより冷却系統の圧力が安定する。これによれば冷却水40の温度上昇を抑制し冷却装置21の冷却効率を高める。 The reserve tank 22 is a device that also has the role of removing air generated as the temperature of the cooling water 40 rises and air that unintentionally enters the pipe 30. Removing the air stabilizes the pressure in the cooling system. According to this, the temperature rise of the cooling water 40 is suppressed and the cooling efficiency of the cooling device 21 is increased.

<電動ウォーターポンプの機械的構成>
以下図2に基づいて電動ウォーターポンプ60の機械的構成の一例を説明する。電動ウォーターポンプ60は、配管30の内部に冷却水40を循環させる動力源として機能する装置である。なお、電動ウォーターポンプ60の構成は以下に示す構成に限定されない。以下、互いに直交する3方向をx方向、y方向、z方向と示す。方後述のシャフト54の延伸方向をz方向とする。z方向は一方向に相当する。
<Mechanical configuration of electric water pump>
An example of the mechanical configuration of the electric water pump 60 will be described below based on FIG. 2. The electric water pump 60 is a device that functions as a power source that circulates the cooling water 40 inside the piping 30. Note that the configuration of the electric water pump 60 is not limited to the configuration shown below. Hereinafter, three mutually orthogonal directions will be referred to as an x direction, a y direction, and a z direction. The direction in which the shaft 54 extends, which will be described later, is the z direction. The z direction corresponds to one direction.

電動ウォーターポンプ60は、ポンプハウジング61、モータハウジング62、回転体51、インペラ52、固定体53、シャフト54、軸受部57、カバー63、サーミスタ64、熱伝導部材65、および、制御装置100を備える。 The electric water pump 60 includes a pump housing 61, a motor housing 62, a rotating body 51, an impeller 52, a fixed body 53, a shaft 54, a bearing portion 57, a cover 63, a thermistor 64, a heat conductive member 65, and a control device 100. .

ポンプハウジング61はポンプ室61cの外郭の一部を形成する筐体である。ポンプハウジング61に、配管30からポンプ室61cへ冷却水40が流入される流入口61aと、ポンプ室61cから配管30へ冷却水40が除去される除去口61bが形成されている。ポンプ室61cの内部に、回転体51、インペラ52、シャフト54の一部、および、軸受部57が配置されている。インペラ52が回転することでポンプ室61cの内部の冷却水40が配管30に圧送される。これによって冷却水40がポンプ室61cと配管30とを循環可能である。 The pump housing 61 is a casing that forms part of the outer shell of the pump chamber 61c. The pump housing 61 is formed with an inlet 61a through which the cooling water 40 flows from the piping 30 into the pump chamber 61c, and a removal port 61b through which the cooling water 40 is removed from the pump chamber 61c into the piping 30. The rotating body 51, the impeller 52, a portion of the shaft 54, and the bearing portion 57 are arranged inside the pump chamber 61c. The rotation of the impeller 52 forces the cooling water 40 inside the pump chamber 61c to the pipe 30. This allows the cooling water 40 to circulate between the pump chamber 61c and the piping 30.

モータハウジング62はポンプハウジング61の外部に固定される筐体である。モータハウジング62は回転体収容部62aと固定体収容部62bを備える。モータハウジング62の中央に回転体収容部62aが配置されている。z方向に直交する径方向において、モータハウジング62の回転体収容部62aの外側に、固定体収容部62bが環状に配置されている。 The motor housing 62 is a casing fixed to the outside of the pump housing 61. The motor housing 62 includes a rotating body housing part 62a and a fixed body housing part 62b. A rotating body accommodating portion 62a is arranged at the center of the motor housing 62. In the radial direction perpendicular to the z direction, a fixed body housing part 62b is arranged in an annular shape outside the rotating body housing part 62a of the motor housing 62.

回転体収容部62aに回転体51が収容されている。固定体収容部62bに固定体53が収容されている。回転体51と固定体53とが径方向に対向配置されている。回転体51と固定体53によってモータ50が構成されている。モータ50は図面においてM2と略記している。 The rotating body 51 is accommodated in the rotating body accommodating portion 62a. The fixed body 53 is housed in the fixed body housing portion 62b. The rotating body 51 and the fixed body 53 are arranged to face each other in the radial direction. A motor 50 is configured by a rotating body 51 and a fixed body 53. The motor 50 is abbreviated as M2 in the drawings.

また回転体収容部62aの径方向の中心にz方向に延びるシャフト54が設けられている。シャフト54は、金属など軸受けよりも耐熱が高く、また熱伝導率が高い部材である。シャフト54は回転体収容部62aの底部62cを貫通するように延びている。一例としてシャフト54は底部62cに固定されている。回転体収容部62aの壁部62dとシャフト54との間に回転体51が設けられている。回転体51がシャフト54周りをz方向の周りの周方向に回転可能に設けられている。 Further, a shaft 54 extending in the z direction is provided at the radial center of the rotating body housing portion 62a. The shaft 54 is made of a member such as metal that has higher heat resistance and higher thermal conductivity than the bearing. The shaft 54 extends to pass through the bottom 62c of the rotating body accommodating portion 62a. For example, the shaft 54 is fixed to the bottom 62c. The rotating body 51 is provided between the wall portion 62d of the rotating body housing portion 62a and the shaft 54. A rotating body 51 is provided so as to be rotatable around the shaft 54 in the circumferential direction around the z-direction.

回転体51は支持部55と回転体マグネット56を備えている。支持部55はz方向に凹む略円筒形状をしている。支持部55の支持外周面55aに回転体マグネット56が設けられている。支持部55の支持内周面55bに軸受部57が設けられている。 The rotating body 51 includes a support portion 55 and a rotating body magnet 56. The support portion 55 has a substantially cylindrical shape recessed in the z direction. A rotating body magnet 56 is provided on the support outer peripheral surface 55a of the support portion 55. A bearing portion 57 is provided on the support inner circumferential surface 55b of the support portion 55.

軸受部57は、樹脂などシャフトよりも耐熱が低い部材である。軸受部57はz方向に貫通する筒状形状をしている。軸受内周面57aがシャフト外周面54aと径方向で対向する態様で、回転体51がシャフト54の周りに設けられている。回転体51が軸受部57と共にシャフト54の周りを周方向に回転可能である。 The bearing portion 57 is made of a material such as resin that has lower heat resistance than the shaft. The bearing portion 57 has a cylindrical shape penetrating in the z direction. The rotating body 51 is provided around the shaft 54 in such a manner that the bearing inner circumferential surface 57a faces the shaft outer circumferential surface 54a in the radial direction. The rotating body 51 is rotatable in the circumferential direction around the shaft 54 together with the bearing portion 57.

また、回転体51は回転体収容部62aの底部62cから離間した端部51aで、インペラ52と一体に構成されている。回転体51の回転に伴い、インペラ52が回転可能である。 Further, the rotary body 51 is integrally formed with the impeller 52 at an end portion 51a spaced apart from the bottom portion 62c of the rotary body housing portion 62a. As the rotating body 51 rotates, the impeller 52 can rotate.

ポンプ室61cは、ポンプハウジング61とモータハウジング62とによって区画された空間のことを示す。上記したように、ポンプ室61cに、回転体51、インペラ52、シャフト54の一部、および、軸受部57が収容されている。上記した態様で回転体51が軸受部57の周りを周方向に回転することで、インペラ52を介してポンプ室61cの冷却水40を配管30に圧送可能である。 The pump chamber 61c indicates a space partitioned by the pump housing 61 and the motor housing 62. As described above, the rotating body 51, the impeller 52, a portion of the shaft 54, and the bearing portion 57 are housed in the pump chamber 61c. By rotating the rotating body 51 in the circumferential direction around the bearing portion 57 in the above-described manner, the cooling water 40 in the pump chamber 61c can be pumped into the pipe 30 via the impeller 52.

<制御装置>
図2および図3に示すように制御装置100は、制御基板110、マイコン200、および、各種回路を備える。マイコン200と各種回路は制御基板110に設けられている。マイコン200と各種回路とは図示しない配線を介して電気的に接続されている。
<Control device>
As shown in FIGS. 2 and 3, the control device 100 includes a control board 110, a microcomputer 200, and various circuits. A microcomputer 200 and various circuits are provided on a control board 110. The microcomputer 200 and various circuits are electrically connected via wiring (not shown).

制御基板110は、シャフト54におけるインペラ52から離間した端側に設けられている。制御基板110は、図示しない固定部を介して、例えばモータハウジング62に取り付けられている。また制御基板110は、カバー63に被覆され、なおかつ、ポンプ室61cとは区画された空間に収容されている。カバー63はモータハウジング62に取り付けられている。これによれば外部の塵や水分が制御基板110に付着することが抑制される。 The control board 110 is provided at an end of the shaft 54 that is spaced apart from the impeller 52 . The control board 110 is attached to, for example, the motor housing 62 via a fixing part (not shown). Further, the control board 110 is covered with a cover 63 and is housed in a space separated from the pump chamber 61c. A cover 63 is attached to the motor housing 62. This prevents external dust and moisture from adhering to the control board 110.

サーミスタ64は温度変化に伴い自身の抵抗値が変化することを利用した温度センサである。サーミスタ64は制御基板110の下面に設けられている。サーミスタ64は制御基板110上に設けられた配線を介してマイコン200と電気的に接続されている。 The thermistor 64 is a temperature sensor that utilizes the fact that its own resistance value changes with temperature changes. The thermistor 64 is provided on the bottom surface of the control board 110. The thermistor 64 is electrically connected to the microcomputer 200 via wiring provided on the control board 110.

なお、サーミスタ64の配置は制御基板110の下面に限定されない。サーミスタ64は制御基板110の上面に設けられていても良い。またサーミスタ64は制御基板110以外の場所に設けられていてもよい。サーミスタ64は軸受部57に設けられていても良い。サーミスタ64はシャフト54に設けられていても良い。サーミスタ64は軸受部57の温度が計測可能であればどこに設けられていても良い。なお、サーミスタ64の代わりに別の温度センサが設けられていても良い。 Note that the placement of the thermistor 64 is not limited to the bottom surface of the control board 110. The thermistor 64 may be provided on the upper surface of the control board 110. Further, the thermistor 64 may be provided at a location other than the control board 110. The thermistor 64 may be provided in the bearing portion 57. The thermistor 64 may be provided on the shaft 54. The thermistor 64 may be provided anywhere as long as it can measure the temperature of the bearing portion 57. Note that another temperature sensor may be provided instead of the thermistor 64.

熱伝導部材65は、軸受部57よりも熱伝導率の高い部材である。熱伝導部材65にはシリコーンなどの部材が含まれている。熱伝導部材65はゲル状である。なお、熱伝導部材65にはシリコーンに熱伝導率の高い金属やフィラーなどが含有されていてもよい。熱伝導部材65はゲル状でなくてもよい、シート状であってもよい。熱伝導部材65はサーミスタ64とシャフト54との間に設けられている。シャフト54と軸受部57との摩擦により生じた摩擦熱が、シャフト54と熱伝導部材65を介してサーミスタ64に伝熱可能である。サーミスタ64とシャフト54の間に熱伝導部材65を設けることで、摩擦熱の損失を抑制しつつ、効率よくサーミスタ64に伝熱可能である。なお、シャフト54と軸受部57との摩擦により生じた摩擦熱は、軸受部57がシャフト54との摩擦によって受ける摩擦熱ともいえる。 The heat conductive member 65 is a member having higher thermal conductivity than the bearing portion 57. The heat conductive member 65 includes a member such as silicone. The heat conductive member 65 is gel-like. Note that the heat conductive member 65 may include silicone containing a metal having high thermal conductivity, a filler, or the like. The heat conductive member 65 does not need to be gel-like, and may be sheet-like. A heat conductive member 65 is provided between the thermistor 64 and the shaft 54. Frictional heat generated by friction between the shaft 54 and the bearing portion 57 can be transferred to the thermistor 64 via the shaft 54 and the heat conductive member 65. By providing the heat conductive member 65 between the thermistor 64 and the shaft 54, heat can be efficiently transferred to the thermistor 64 while suppressing loss of frictional heat. Note that the frictional heat generated by the friction between the shaft 54 and the bearing portion 57 can also be said to be the frictional heat that the bearing portion 57 receives due to the friction with the shaft 54.

<モータ制御装置の電気的構成>
図3に示すように、制御装置100はマイコン200、ドライバ回路300、および、通信回路400を備える。バッテリ11からマイコン200と各種回路に電力が供給されている。またバッテリ11とマイコン200との間に、マイコン200への電力供給のオンオフを制御するイグニッションスイッチ12が設けられている。なお、図面においては、ドライバ回路300をDC、通信回路400をCC、イグニッションスイッチ12をIGと略記している。
<Electrical configuration of motor control device>
As shown in FIG. 3, the control device 100 includes a microcomputer 200, a driver circuit 300, and a communication circuit 400. Power is supplied from the battery 11 to the microcomputer 200 and various circuits. Further, an ignition switch 12 is provided between the battery 11 and the microcomputer 200 to control on/off of power supply to the microcomputer 200. In the drawings, the driver circuit 300 is abbreviated as DC, the communication circuit 400 as CC, and the ignition switch 12 as IG.

ドライバ回路300はバッテリ11とモータ50との間に設けられている。ドライバ回路300はバッテリ11から供給された直流電流を、モータ50を駆動させるための交流電流に変換する。ドライバ回路300はバッテリ11とモータ50の他にマイコン200に電気的に接続されている。ドライバ回路300はマイコン200の指示に従ってモータ50の制御を行う。 Driver circuit 300 is provided between battery 11 and motor 50. Driver circuit 300 converts direct current supplied from battery 11 into alternating current for driving motor 50. The driver circuit 300 is electrically connected to the microcomputer 200 in addition to the battery 11 and the motor 50. The driver circuit 300 controls the motor 50 according to instructions from the microcomputer 200.

通信回路400は上位ECU70とマイコン200の間に設けられている。通信回路400はマイコン200と上位ECU70との間で情報を伝達可能な回路である。通信回路400を介してモータ50の回転状態を上位ECU70に伝達可能である。 Communication circuit 400 is provided between host ECU 70 and microcomputer 200. The communication circuit 400 is a circuit that can transmit information between the microcomputer 200 and the host ECU 70. The rotational state of the motor 50 can be transmitted to the host ECU 70 via the communication circuit 400.

マイコン200はCPUなどの演算処理装置210と、ROMやRAMなどの記憶装置220と、IOインターフェイスなどを備えている。ROMはCPUが実行するプログラムと、データが記憶されている。 The microcomputer 200 includes an arithmetic processing unit 210 such as a CPU, a storage device 220 such as a ROM or RAM, an IO interface, and the like. The ROM stores programs executed by the CPU and data.

データとしては、保護温度Thと駆動温度T0が記憶されている。保護温度Thと駆動温度T0は、制御装置100で回転体51を駆動する際に目安とする温度である。保護温度Thとは、軸受部57を摩擦熱から保護するための温度である。保護温度Thは、軸受部57が熱損傷し始める温度よりも低い。駆動温度T0とは、ポンプ室61cに入り込むエアもしくは異物を除去可能な程度の速度で回転体51が回転する場合の、軸受部57の温度のことである。 As data, a protection temperature Th and a driving temperature T0 are stored. The protection temperature Th and the driving temperature T0 are temperatures that are used as a guide when the rotating body 51 is driven by the control device 100. The protection temperature Th is a temperature for protecting the bearing portion 57 from frictional heat. The protection temperature Th is lower than the temperature at which the bearing portion 57 starts to be thermally damaged. The driving temperature T0 is the temperature of the bearing portion 57 when the rotating body 51 rotates at a speed sufficient to remove air or foreign matter entering the pump chamber 61c.

RAMには、演算処理装置210で演算された演算結果やIOインターフェイスで取得した信号などが一時的に記憶される。CPUはRAMの一時記憶機能を利用しつつ、ROMに記憶されたプログラムを実行する。それによってマイコン200は各種機能を実行する。 The RAM temporarily stores calculation results calculated by the calculation processing unit 210, signals acquired by the IO interface, and the like. The CPU executes programs stored in the ROM while utilizing the temporary storage function of the RAM. The microcomputer 200 thereby executes various functions.

機能として、演算処理装置210は、取得部230、比較判定部240、および、制御部250を備える。機能は機能ブロックとも称される。プログラムは、取得部230、比較判定部240、および、制御部250の機能を備えるともいえる。取得部230、比較判定部240、および、制御部250の詳細については後で説明する。 As functions, the arithmetic processing device 210 includes an acquisition section 230, a comparison determination section 240, and a control section 250. Functions are also referred to as functional blocks. It can be said that the program includes the functions of the acquisition section 230, the comparison and determination section 240, and the control section 250. Details of the acquisition section 230, comparison and determination section 240, and control section 250 will be explained later.

なお、図面においては取得部230をACU、比較判定部240をCJU、制御部250をCUと略記している。記憶装置220をMDと略記している。 In the drawings, the acquisition unit 230 is abbreviated as ACU, the comparison and determination unit 240 is abbreviated as CJU, and the control unit 250 is abbreviated as CU. The storage device 220 is abbreviated as MD.

制御装置100は、電子制御装置(ECU:Electronic Control Unit)とも呼ばれる場合がある。制御装置100または制御システムは、if-then-else形式と呼ばれる複数の論理としてのアルゴリズム、または機械学習によってチューニングされた学習済みモデル、例えばニューラルネットワークとしてのアルゴリズムによって提供される。 The control device 100 may also be called an electronic control unit (ECU). The control device 100 or the control system is provided by an algorithm as a plurality of logics called if-then-else type, or a learned model tuned by machine learning, for example, an algorithm as a neural network.

制御装置100は、少なくとも1つのコンピュータを含む制御システムによって提供される。制御システムは、データ通信装置によってリンクされた複数のコンピュータを含む場合がある。コンピュータは、ハードウェアである少なくとも1つのプロセッサ(ハードウェアプロセッサ)を含む。ハードウェアプロセッサは、下記(i)、(ii)、または(iii)により提供することができる。 Control device 100 is provided by a control system including at least one computer. A control system may include multiple computers linked by data communication devices. A computer includes at least one processor that is hardware (hardware processor). The hardware processor can be provided by (i), (ii), or (iii) below.

(i)ハードウェアプロセッサは、少なくとも1つのメモリに格納されたプログラムを実行する少なくとも1つのプロセッサコアである場合がある。この場合、コンピュータは、少なくとも1つのメモリと、少なくとも1つのプロセッサコアとによって提供される。プロセッサコアは、CPU:Central Processing Unit、GPU:Graphics Processing Unit、RISC-CPUなどと呼ばれる。メモリは、記憶媒体とも呼ばれる。メモリは、プロセッサによって読み取り可能な「プログラムおよび/またはデータ」を非一時的に格納する非遷移的かつ実体的な記憶媒体である。記憶媒体は、半導体メモリ、磁気ディスク、または光学ディスクなどによって提供される。プログラムは、それ単体で、またはプログラムが格納された記憶媒体として流通する場合がある。 (i) A hardware processor may be at least one processor core that executes a program stored in at least one memory. In this case, the computer is provided by at least one memory and at least one processor core. The processor core is called a CPU: Central Processing Unit, a GPU: Graphics Processing Unit, a RISC-CPU, or the like. Memory is also called a storage medium. Memory is a non-transitory and tangible storage medium that non-temporarily stores "programs and/or data" readable by a processor. The storage medium is provided by a semiconductor memory, a magnetic disk, an optical disk, or the like. A program may be distributed alone or as a storage medium in which the program is stored.

(ii)ハードウェアプロセッサは、ハードウェア論理回路である場合がある。この場合、コンピュータは、プログラムされた多数の論理ユニット(ゲート回路)を含むデジタル回路によって提供される。デジタル回路は、ロジック回路アレイ、例えば、ASIC、FPGA、SoC、PGA、CPLDなどとも呼ばれる。デジタル回路は、プログラムおよび/またはデータを格納したメモリを備える場合がある。コンピュータは、アナログ回路によって提供される場合がある。コンピュータは、デジタル回路とアナログ回路との組み合わせによって提供される場合がある。 (ii) The hardware processor may be a hardware logic circuit. In this case, the computer is provided by a digital circuit containing a large number of programmed logic units (gate circuits). Digital circuits are also referred to as logic circuit arrays, such as ASICs, FPGAs, SoCs, PGAs, CPLDs, and the like. Digital circuits may include memory that stores programs and/or data. Computers may be provided by analog circuits. Computers may be provided with a combination of digital and analog circuits.

(iii)ハードウェアプロセッサは、上記(i)と上記(ii)との組み合わせである場合がある。(i)と(ii)とは、異なるチップの上、または共通のチップの上に配置される。これらの場合、(ii)の部分は、アクセラレータとも呼ばれる。 (iii) The hardware processor may be a combination of (i) and (ii) above. (i) and (ii) are placed on different chips or on a common chip. In these cases, part (ii) is also called an accelerator.

制御装置100と信号源と制御対象物とは、多様な要素を提供する。それらの要素の少なくとも一部は、ブロック、モジュール、またはセクションと呼ぶことができる。さらに、制御システムに含まれる要素は、意図的な場合にのみ、機能的な手段と呼ばれる。 The control device 100, the signal source, and the controlled object provide various elements. At least some of those elements can be called blocks, modules, or sections. Moreover, the elements included in the control system are called functional means only if they are intentional.

マイコン200およびその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された1つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサおよびメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。代替的に、この開示に記載のマイコン200およびその手法は、1つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。 Microcomputer 200 and its techniques may be implemented by a special purpose computer provided by configuring a processor and memory programmed to perform one or more functions embodied by a computer program. Alternatively, the microcomputer 200 and techniques described in this disclosure may be implemented by a dedicated computer provided by configuring the processor with one or more dedicated hardware logic circuits.

マイコン200およびその手法は、1つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサおよびメモリとハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。 The microcomputer 200 and its method may be realized by a dedicated computer configured by a combination of a processor and memory configured to execute one or more functions and a processor configured by a hardware logic circuit. good. The computer program may also be stored as instructions executed by a computer on a computer-readable non-transitory tangible storage medium.

<回転体の回転速度と軸受部の温度>
本実施形態における制御装置100のフローを説明するに先立って、回転体51の回転速度と軸受部57の温度との相関関係について説明する。一例として車両メンテナンス等で冷却水40の交換や補充をする際に、エアがポンプ室61cに混入した場合の、回転体51の回転速度と軸受部57の温度との相関関係について説明する。
<Rotational speed of rotating body and temperature of bearing part>
Before explaining the flow of the control device 100 in this embodiment, the correlation between the rotational speed of the rotating body 51 and the temperature of the bearing portion 57 will be explained. As an example, the correlation between the rotational speed of the rotating body 51 and the temperature of the bearing portion 57 will be explained when air enters the pump chamber 61c when replacing or replenishing the cooling water 40 during vehicle maintenance or the like.

エアがポンプ室61c内に入り込むと、ポンプ室61c内にエア溜まりとしてエアが滞留することがある。特にシャフト54と軸受部57の間にエアが滞留すると、回転体51が空転しやすくなる。その場合、ポンプ室61cの内部にエア溜まりが発生していない場合と比較して回転体51の回転速度が速くなる。軸受部57とシャフト54との間で摩擦が起こりやすくなったり、摩擦力が上がりやすくなったりする。 When air enters the pump chamber 61c, the air may remain in the pump chamber 61c as an air pocket. In particular, when air remains between the shaft 54 and the bearing portion 57, the rotating body 51 tends to idle. In that case, the rotational speed of the rotating body 51 becomes faster than when no air pocket is generated inside the pump chamber 61c. Friction tends to occur between the bearing portion 57 and the shaft 54, or the frictional force tends to increase.

上記したように、シャフト54と軸受部57との摩擦により生じた摩擦熱は、軸受部57がシャフト54との摩擦によって受ける摩擦熱ともいえる。摩擦熱によって軸受部57の軸受内周面57aの温度が上昇しやすくなる。これに伴って軸受内周面57aが熱損傷しやすくなる。以下においては、説明を簡便にするため、軸受内周面57aの温度を単に、軸受部57の温度として示している。 As described above, the frictional heat generated by the friction between the shaft 54 and the bearing portion 57 can also be said to be the frictional heat that the bearing portion 57 receives due to the friction with the shaft 54. The temperature of the bearing inner circumferential surface 57a of the bearing portion 57 tends to rise due to frictional heat. As a result, the bearing inner circumferential surface 57a becomes susceptible to thermal damage. Below, in order to simplify the explanation, the temperature of the bearing inner circumferential surface 57a is simply shown as the temperature of the bearing portion 57.

また他の一例として、冷却システム1を構成する構成要素から冷却水40とともに異物がポンプ室61cに混入する場合した場合の、回転体51の回転速度と軸受部57の温度との相関関係について説明する。 As another example, a description will be given of the correlation between the rotational speed of the rotating body 51 and the temperature of the bearing portion 57 in the case where foreign matter enters the pump chamber 61c together with the cooling water 40 from the components constituting the cooling system 1. do.

異物がポンプ室61c内に入り込むと、異物が、インペラ52に挟まる、もしくは、回転体51およびシャフト54に接触した結果、回転体51とシャフト54との相対位置が変動し両者が干渉することがある。特に異物がシャフト54と軸受部57の間に入り込むと、回転体51を回転させた際、軸受部57とシャフト54との間で摩擦が起こりやすくなる。その場合、ポンプ室61cの内部に異物が入り込んでいない場合と比較して、回転体51の回転速度が遅くなる。また摩擦熱によって軸受部57の温度が上昇しやすくなる。軸受部57が摩耗しやすい。軸受部57が熱損傷しやすくなる。 When a foreign object enters the pump chamber 61c, the foreign object gets caught in the impeller 52 or comes into contact with the rotating body 51 and the shaft 54, and as a result, the relative position of the rotating body 51 and the shaft 54 changes, causing interference between the two. be. In particular, if foreign matter enters between the shaft 54 and the bearing portion 57, friction is likely to occur between the bearing portion 57 and the shaft 54 when the rotating body 51 is rotated. In that case, the rotational speed of the rotating body 51 becomes slower than when no foreign matter has entered the pump chamber 61c. Furthermore, the temperature of the bearing portion 57 tends to rise due to frictional heat. The bearing portion 57 is likely to wear out. The bearing portion 57 becomes susceptible to thermal damage.

そこで本実施形態においては、制御装置100が、軸受部57の温度を監視して、温度が保護温度Th以上の場合、回転体51の回転速度を下げる制御を行っている。これによれば、ポンプ室61cにエアと異物のどちらが入り込んだ場合においても、シャフト54と軸受部57との摩擦が抑制される。軸受部57の摩耗が抑制される。軸受部57の熱損傷が抑制される。それに伴い、軸受部57の温度が下がる。また制御装置100においては温度が保護温度Thに達した際、回転体51の回転を停止することなく回転速度を下げながらも回転を継続させている。回転体51を継続的に回転させることで、エアや異物を積極的にポンプ室61cから除去可能である。 Therefore, in this embodiment, the control device 100 monitors the temperature of the bearing portion 57, and controls the rotational speed of the rotating body 51 to be lowered when the temperature is equal to or higher than the protection temperature Th. According to this, friction between the shaft 54 and the bearing portion 57 is suppressed regardless of whether air or foreign matter enters the pump chamber 61c. Wear of the bearing portion 57 is suppressed. Heat damage to the bearing portion 57 is suppressed. Correspondingly, the temperature of the bearing portion 57 decreases. In addition, in the control device 100, when the temperature reaches the protection temperature Th, the rotation of the rotating body 51 is not stopped but continues to rotate while lowering the rotational speed. By continuously rotating the rotating body 51, air and foreign matter can be actively removed from the pump chamber 61c.

しかしながら軸受部57の温度が駆動温度T0以下に下がるほどに回転速度を下げると、エアや異物を積極的にポンプ室61cから除去させることが難しくなる。そのために制御装置100は、駆動温度T0以下になった場合、エアや異物の除去が継続して行われるように、回転体51の回転速度を上げるよう制御を行っている。これによって軸受部57の熱損傷の抑制とエアもしくは異物の除去を両立可能である。 However, if the rotational speed is lowered to the extent that the temperature of the bearing portion 57 falls below the driving temperature T0, it becomes difficult to actively remove air and foreign matter from the pump chamber 61c. For this purpose, the control device 100 performs control to increase the rotational speed of the rotating body 51 so that air and foreign matter can be continuously removed when the driving temperature falls below T0. This makes it possible to simultaneously suppress thermal damage to the bearing portion 57 and remove air or foreign matter.

<軸受部の保護の制御>
図4のフローチャートは、図1の冷却システム1に適用される、制御装置100の制御について示している。この説明においては、制御装置100に含まれるどの構成要素が実施する処理であるのかを明示するため、必要に応じて、処理を説明する文章の主語を、制御装置100に代わって、その処理を実行するモータ制御装置の構成要素で記載する。
<Control of bearing protection>
The flowchart of FIG. 4 shows the control of the control device 100 applied to the cooling system 1 of FIG. 1. In this explanation, in order to clearly indicate which component included in the control device 100 performs the process, the subject of the sentence explaining the process will be used instead of the control device 100 as necessary. Describe the components of the motor control device to be executed.

イグニッションスイッチ12がオンになると、上位ECU70から制御部250に指令速度V0が伝達される。回転体51は指令速度V0に基づいて回転を開始する。それと共に、制御装置100が図4に示すフローチャートを実行開始する。フローチャートは所定時間ごとに繰り返されている。フローチャートはイグニッションスイッチ12がオフになるまで継続的に繰り返されていてもよい。 When the ignition switch 12 is turned on, the command speed V0 is transmitted from the host ECU 70 to the control unit 250. The rotating body 51 starts rotating based on the command speed V0. At the same time, the control device 100 starts executing the flowchart shown in FIG. The flowchart is repeated at predetermined intervals. The flowchart may be repeated continuously until the ignition switch 12 is turned off.

ステップS510で取得部230が軸受部57の温度を取得する。軸受部57の熱はシャフト54と熱伝導部材65を介してサーミスタ64に伝えられる。サーミスタ64は熱が加わることで抵抗値が変化する性質を有する。取得部230はサーミスタ64の抵抗値を温度に換算することで軸受部57の温度を取得する。 In step S510, the acquisition section 230 acquires the temperature of the bearing section 57. The heat of the bearing portion 57 is transmitted to the thermistor 64 via the shaft 54 and the heat conduction member 65. The thermistor 64 has a property that its resistance value changes when heat is applied. The acquisition section 230 acquires the temperature of the bearing section 57 by converting the resistance value of the thermistor 64 into temperature.

ステップS520で比較判定部240が記憶装置220から保護温度Thを取得し、ステップS510で取得した軸受部57の取得温度が、保護温度Th以上であるか否かを判定する。 In step S520, the comparison determination unit 240 acquires the protection temperature Th from the storage device 220, and determines whether the acquired temperature of the bearing portion 57 acquired in step S510 is equal to or higher than the protection temperature Th.

ステップS520で軸受部57の取得温度が保護温度Th以上であると判定された場合、ステップS530で、回転体51の回転速度を指令速度V0から予め設定されたN1(rpm)分下げて、エンドへ進む。なお、2回目のフロー以降は、実回転速度、もしくは、1つ前のフローのステップS530で設定した回転速度から回転速度をN1(rpm)分下げる制御を行っていても良い。図面においては、実回転速度、もしくは、1つ前のフローのステップS530で設定した回転速度をVとして示している。取得温度が保護温度Th以上の場合、ポンプ室61cにエアが入り込んで温度が上昇しているとみなすことができる。 If it is determined in step S520 that the obtained temperature of the bearing portion 57 is equal to or higher than the protection temperature Th, in step S530, the rotational speed of the rotating body 51 is lowered by a preset N1 (rpm) from the command speed V0, and the Proceed to. Note that from the second flow onwards, control may be performed to lower the rotation speed by N1 (rpm) from the actual rotation speed or from the rotation speed set in step S530 of the previous flow. In the drawing, the actual rotation speed or the rotation speed set in step S530 of the previous flow is shown as V. When the acquired temperature is equal to or higher than the protection temperature Th, it can be considered that air has entered the pump chamber 61c and the temperature has increased.

ステップS520で軸受部57の温度が保護温度Th未満であると判定された場合、ステップS540で比較判定部240が記憶装置220から駆動温度T0を取得する。そしてステップS510で取得した軸受部57の取得温度が駆動温度T0以下であるか否かを判定する。ステップS540で軸受部57の取得温度が駆動温度T0以下と判定された場合、ステップS550で制御部250は回転体51の回転速度を、実回転速度または前のフローで設定した回転速度から、予め設定されたN2(rpm)分上げてエンドへ進む。 If it is determined in step S520 that the temperature of the bearing portion 57 is lower than the protection temperature Th, the comparison determination unit 240 acquires the driving temperature T0 from the storage device 220 in step S540. Then, it is determined whether the acquired temperature of the bearing portion 57 acquired in step S510 is lower than or equal to the driving temperature T0. If it is determined in step S540 that the acquired temperature of the bearing part 57 is lower than the driving temperature T0, in step S550 the control unit 250 adjusts the rotational speed of the rotating body 51 from the actual rotational speed or the rotational speed set in the previous flow. Increase the speed by the set N2 (rpm) and proceed to the end.

取得温度が駆動温度T0以下の場合、異物が除去できた、もしくは異物は除去出来ていないが、軸受部57の温度が下がって耐熱に余裕があると見なすことができる。なお、ステップS550においては、異物を除去させるために、軸受部57が熱損傷しない程度に回転体51の回転速度を上げている。また、N2(rpm)の値はN1(rpm)の値と同じであってもよいし、異なっていてもよい。なお、上記したように、制御部250は回転速度をN1(rpm)ずつ、もしくは、N2(rpm)ずつ変化させているために、制御部250は、回転速度を所定速度ずつ制御しているとも言える。 When the acquired temperature is lower than the driving temperature T0, it can be considered that the foreign matter has been removed, or that the foreign matter has not been removed, but the temperature of the bearing portion 57 has decreased and there is a margin in heat resistance. In addition, in step S550, in order to remove foreign matter, the rotational speed of the rotating body 51 is increased to such an extent that the bearing portion 57 is not damaged by heat. Further, the value of N2 (rpm) may be the same as the value of N1 (rpm), or may be different. As described above, since the control unit 250 changes the rotation speed by N1 (rpm) or by N2 (rpm), the control unit 250 may control the rotation speed by a predetermined speed. I can say it.

ただしステップS550においては、回転体51の回転速度が指令速度V0を超えない場合に限って、回転速度をN2(rpm)上げることが可能である。例えば、イグニッションスイッチ12がオンされた直後のフローでは、上位ECU70から指令速度V0が伝達されているため、ステップS540で取得温度が駆動温度T0よりも低くなっていたとしても、回転速度が上がらない。その結果、イグニッションスイッチ12をオンした直後のフローでは、指令速度V0が維持されることとなる。なお、イグニッションスイッチ12をオンした直後とは具体的に、図5に示す、時間t1よりも前における、駆動温度T0よりも低い温度の時のことである。また他にも、図5に示す時間t4よりも後において、回転速度が指令速度V0よりも高くなることが抑制される。 However, in step S550, it is possible to increase the rotational speed by N2 (rpm) only when the rotational speed of the rotating body 51 does not exceed the command speed V0. For example, in the flow immediately after the ignition switch 12 is turned on, the command speed V0 is transmitted from the host ECU 70, so even if the obtained temperature is lower than the drive temperature T0 in step S540, the rotation speed does not increase. . As a result, the command speed V0 is maintained in the flow immediately after the ignition switch 12 is turned on. Note that immediately after turning on the ignition switch 12 specifically refers to a time when the temperature is lower than the driving temperature T0 before time t1, as shown in FIG. In addition, the rotational speed is suppressed from becoming higher than the command speed V0 after time t4 shown in FIG. 5.

ステップS540で軸受部57の取得温度が駆動温度T0より高いと判定された場合、ステップS560で制御部250は回転体51の回転速度を維持する。その後エンドへ進む。なお、時間t1よりも前における、駆動温度T0よりも高い温度の時においても、ステップS540からステップS560へ進み、指令速度V0を維持することが可能である。時間t0から時間t1にかけては、取得温度が保護温度Th以下であるならば、駆動温度T0よりも高くても低くても、指令速度V0を維持する。 If it is determined in step S540 that the obtained temperature of the bearing portion 57 is higher than the driving temperature T0, the control unit 250 maintains the rotational speed of the rotating body 51 in step S560. Then proceed to the end. Note that even when the temperature is higher than the drive temperature T0 before time t1, it is possible to proceed from step S540 to step S560 and maintain the command speed V0. From time t0 to time t1, if the obtained temperature is below the protection temperature Th, the command speed V0 is maintained whether it is higher or lower than the driving temperature T0.

図5に時間毎の回転体51の回転速度と軸受部57の温度との関係を示す。回転体51の回転速度は制御部250の指示に基づいて決定される。なお、図面においては、回転速度をrotation speed、軸受部57の温度をtemperatureと示している。 FIG. 5 shows the relationship between the rotational speed of the rotating body 51 and the temperature of the bearing portion 57 over time. The rotational speed of the rotating body 51 is determined based on instructions from the control unit 250. Note that in the drawings, the rotation speed is shown as rotation speed, and the temperature of the bearing portion 57 is shown as temperature.

指令速度V0一定で回転体51が回転する際、一例として時間t0~時間t1の間にポンプ室61cにエアもしくは異物が入り込むと、軸受部57の温度が徐々に上昇する。時間t1で比較判定部240が軸受部57の温度が保護温度Thに達したことを判定すると(ステップS520)、制御部250が回転速度をN1(rpm)ずつ下げる(ステップS530)。 When the rotating body 51 rotates at a constant command speed V0, for example, if air or foreign matter enters the pump chamber 61c between time t0 and time t1, the temperature of the bearing portion 57 gradually increases. When the comparison and determination section 240 determines that the temperature of the bearing section 57 has reached the protection temperature Th at time t1 (step S520), the control section 250 lowers the rotation speed by N1 (rpm) (step S530).

制御部250によって回転体51の回転速度が下がり始めると、軸受部57の温度が時間t1よりも遅れて下がり始める。具体的にいえば、軸受部57の温度は保護温度Thよりも高い最高温度まで達した後、時間t1よりも遅れて下がり始める。軸受部57の温度が時間t2において再び保護温度Thに達するまで回転速度をN1(rpm)ずつ下げる。また、一例として回転速度をN1(rpm)ずつ下げて、軸受部57の温度が再び保護温度Thに達した時の回転体51の回転速度を以下、第1速度V1と示す。 When the rotational speed of the rotating body 51 begins to decrease by the control unit 250, the temperature of the bearing portion 57 begins to decrease with a delay from time t1. Specifically, after the temperature of the bearing portion 57 reaches a maximum temperature higher than the protection temperature Th, it starts to decrease after time t1. The rotational speed is decreased by N1 (rpm) until the temperature of the bearing portion 57 reaches the protection temperature Th again at time t2. Further, as an example, the rotational speed of the rotating body 51 when the rotational speed is decreased by N1 (rpm) and the temperature of the bearing portion 57 reaches the protection temperature Th again is hereinafter referred to as a first speed V1.

なお、最高温度は軸受部57に熱損傷を生じ始める熱損傷温度よりも低い。時間t1から回転速度をN1(rpm)ずつ下げた際に、最高温度が熱損傷温度よりも低くなるように、保護温度Thが予め設定されている。なお、図5に基づいていえば、時間t1から時間t2にかけて、回転速度をN1(rpm)ずつリニアに、回転速度を指令速度V0から第1速度V1まで下げているともいえる。 Note that the maximum temperature is lower than the thermal damage temperature at which thermal damage begins to occur in the bearing portion 57. The protection temperature Th is set in advance so that when the rotational speed is decreased by N1 (rpm) from time t1, the maximum temperature becomes lower than the heat damage temperature. Based on FIG. 5, it can be said that the rotational speed is linearly lowered by N1 (rpm) from the command speed V0 to the first speed V1 from time t1 to time t2.

時間t2において軸受部57の温度が保護温度Thに到達すると、制御部250は回転体51の回転速度の低下を停止する。回転体51は第1速度V1を保って回転する。しかしながら軸受部57の温度は回転速度の変化に追随できず温度低下を継続する。時間t3で比較判定部240が軸受部57の温度が駆動温度T0に達したことを判定すると(ステップS540)、制御部250が回転速度をN2(rpm)ずつ上げる(ステップS550)。 When the temperature of the bearing section 57 reaches the protection temperature Th at time t2, the control section 250 stops reducing the rotational speed of the rotating body 51. The rotating body 51 rotates while maintaining the first speed V1. However, the temperature of the bearing portion 57 cannot follow the change in rotational speed and continues to decrease. When the comparison and determination section 240 determines that the temperature of the bearing section 57 has reached the drive temperature T0 at time t3 (step S540), the control section 250 increases the rotational speed by N2 (rpm) (step S550).

制御部250によって回転速度が上がり始めると、軸受部57の温度が時間t3よりも遅れて上昇し始める。具体的にいえば、軸受部57の温度は駆動温度T0よりも低い最低温度まで達した後、時間t3よりも遅れて上昇し始める。また、一例として回転速度をN2(rpm)ずつ上げて、軸受部57の温度が再び駆動温度T0に達した時の回転体51の回転速度を以下、第2速度V2と示す。 When the rotation speed starts to increase by the control section 250, the temperature of the bearing section 57 starts to increase after time t3. Specifically, after the temperature of the bearing portion 57 reaches the lowest temperature lower than the driving temperature T0, it starts to rise later than time t3. Further, as an example, the rotational speed of the rotating body 51 when the rotational speed is increased by N2 (rpm) and the temperature of the bearing portion 57 reaches the driving temperature T0 again is hereinafter referred to as a second speed V2.

なお、最低温度はポンプ室61cに入り込むエアもしくは異物を除去できないほど回転速度が低下した時の非除去温度よりも高い。時間t3から回転速度をN2(rpm)ずつ上げた際に、最低温度が非除去温度よりも高くなるように、駆動温度T0が予め設定されている。なお、図5に基づいていえば、時間t3から時間t4にかけて、回転速度をN2(rpm)ずつリニアに、回転速度を第1速度V1から第2速度V2まで上げているともいえる。 Note that the lowest temperature is higher than the non-removal temperature when the rotational speed is so low that the air or foreign matter entering the pump chamber 61c cannot be removed. The driving temperature T0 is set in advance so that when the rotational speed is increased by N2 (rpm) from time t3, the lowest temperature becomes higher than the non-removal temperature. Based on FIG. 5, it can be said that the rotational speed is linearly increased by N2 (rpm) from the first speed V1 to the second speed V2 from time t3 to time t4.

時間t4において軸受部57の温度が駆動温度T0に到達すると(ステップS540)、制御部250は回転体51の回転速度の上昇を停止する。制御部250は回転体51の回転速度を維持する。(ステップS560)回転体51は第2速度V2を保って回転する。軸受部57の温度は回転速度の変化に追随できず温度上昇を継続する。軸受部57の温度は上がり続けるも、駆動温度T0と保護温度Thの間の温度で一定となる。なお、ポンプ室61cからエアおよび異物が除去されると、正常動作時における軸受部57の温度に近づくように軸受部57の温度が下がることが想定される。その場合、回転体51の回転速度はステップS550で指令速度V0に達するまでN2(rpm)ずつ上昇する。言い換えれば回転体51の回転速度は指令速度V0を超えないように制御されている。ポンプ室61cからエアおよび異物が除去されると、指令速度V0に基づいて回転体51は回転を行う。 When the temperature of the bearing section 57 reaches the driving temperature T0 at time t4 (step S540), the control section 250 stops increasing the rotational speed of the rotating body 51. The control unit 250 maintains the rotational speed of the rotating body 51. (Step S560) The rotating body 51 rotates while maintaining the second speed V2. The temperature of the bearing portion 57 cannot follow the change in rotational speed and continues to rise. Although the temperature of the bearing portion 57 continues to rise, it remains constant at a temperature between the drive temperature T0 and the protection temperature Th. Note that when air and foreign matter are removed from the pump chamber 61c, it is assumed that the temperature of the bearing section 57 decreases so as to approach the temperature of the bearing section 57 during normal operation. In that case, the rotational speed of the rotating body 51 increases by N2 (rpm) until reaching the commanded speed V0 in step S550. In other words, the rotation speed of the rotating body 51 is controlled so as not to exceed the command speed V0. When air and foreign matter are removed from the pump chamber 61c, the rotating body 51 rotates based on the command speed V0.

以下、ポンプ室61cにエアもしくは異物が混入せず、回転体51が期待される正常動作を行っている時の軸受部57の温度を正常温度TNとする。正常温度TNは駆動温度T0および保護温度Thよりも低い。保護温度Th、駆動温度T0、正常温度TNの順に温度が低い。保護温度Thは駆動温度T0よりも高く、駆動温度T0は正常温度TNよりも高い。正常温度TNと駆動温度T0との温度差は、駆動温度T0と保護温度Thとの温度差よりも大きい。 Hereinafter, the temperature of the bearing portion 57 when no air or foreign matter enters the pump chamber 61c and the rotating body 51 is performing the expected normal operation will be referred to as the normal temperature TN. The normal temperature TN is lower than the drive temperature T0 and the protection temperature Th. The temperatures are lower in this order: protection temperature Th, drive temperature T0, and normal temperature TN. The protection temperature Th is higher than the drive temperature T0, and the drive temperature T0 is higher than the normal temperature TN. The temperature difference between the normal temperature TN and the drive temperature T0 is larger than the temperature difference between the drive temperature T0 and the protection temperature Th.

<結果の表示>
マイコン200は通信回路400を介して回転体51の回転状態を上位ECU70に送信する。回転体51の回転状態は上位ECU70から外部機器80に伝達される。外部機器80には表示器などが含まれている。判定された回転状態に基づいて、上位ECU70は表示器の表示を制御する。これによれば整備士が表示器の表示から回転体51の回転状態に異常が生じていることを認識可能である。
<Display of results>
The microcomputer 200 transmits the rotational state of the rotating body 51 to the host ECU 70 via the communication circuit 400. The rotational state of the rotating body 51 is transmitted from the host ECU 70 to the external device 80. The external device 80 includes a display and the like. Based on the determined rotational state, the host ECU 70 controls the display on the display. According to this, a mechanic can recognize from the display on the display that an abnormality has occurred in the rotational state of the rotating body 51.

制御装置100は回転速度を指令速度V0よりも下に下げる制御をした時点で、「低回転状態」を上位ECU70に送信する。その場合、受信した上位ECU70はウォーターポンプ異常と判断し、表示器に「低回転状態」を表示しても良い。また、制御装置100は、常に実回転速度を上位ECU70に送信してもよい。その場合、上位ECU70は、実回転速度<指令速度V0のときに、ウォーターポンプ異常と判断し、表示器に「低回転状態」もしくは「実回転速度」を表示させても良い。 The control device 100 transmits a "low rotation state" to the host ECU 70 when controlling the rotation speed to be lower than the command speed V0. In that case, the host ECU 70 that receives the information may determine that the water pump is abnormal and may display "low rotation state" on the display. Further, the control device 100 may always transmit the actual rotation speed to the host ECU 70. In that case, the host ECU 70 may determine that the water pump is abnormal when the actual rotation speed<command speed V0, and display "low rotation state" or "actual rotation speed" on the display.

なお、イグニッションスイッチ12のオンを起点にフローチャートが開始されることで運転手は表示器を介して走行中に回転体51の回転状態を認識可能である。走行中に回転体51の回転状態に異常が生じていたとしても、運転手は異常発生から長時間を経ずにディーラーに立ち寄ることが可能である。 Note that since the flowchart starts when the ignition switch 12 is turned on, the driver can recognize the rotational state of the rotating body 51 while driving through the display. Even if an abnormality occurs in the rotational state of the rotating body 51 while driving, the driver can stop by a dealer without a long period of time elapsed after the abnormality occurs.

<作用効果>
制御装置100は、ポンプ室61c内のシャフト54の周りに設けられる軸受部57の温度を監視して、温度が保護温度Thに達したら回転体51の回転速度を下げる制御を行っている。取得部230が軸受部57の温度を取得する。比較判定部240が記憶装置220から保護温度Thを取得し、取得した軸受部57の温度が保護温度Th以上であるか否かを判定する。比較判定部240が軸受部57の温度が保護温度以上であることを判定すると、制御部250が回転体51の回転速度を所定値まで一定の割合で低下させる。
<Effect>
The control device 100 monitors the temperature of the bearing portion 57 provided around the shaft 54 in the pump chamber 61c, and performs control to reduce the rotational speed of the rotating body 51 when the temperature reaches the protection temperature Th. The acquisition section 230 acquires the temperature of the bearing section 57. The comparison and determination unit 240 acquires the protection temperature Th from the storage device 220, and determines whether the acquired temperature of the bearing portion 57 is equal to or higher than the protection temperature Th. When the comparison and determination section 240 determines that the temperature of the bearing section 57 is equal to or higher than the protection temperature, the control section 250 reduces the rotational speed of the rotating body 51 to a predetermined value at a constant rate.

エアが入り込むと軸受部57が空転して、その時にシャフト54との間に発生する摩擦熱によって軸受部57の温度が高くなる。異物が入り込むと軸受部57が干渉して、その時にシャフト54との間に発生する摩擦熱によって軸受部57の温度が高くなる。よって、取得温度が保護温度Th以上である場合、エアもしくは異物がポンプ室61cに入り込んだとみなせる。 When air enters, the bearing portion 57 idles, and the temperature of the bearing portion 57 increases due to frictional heat generated between it and the shaft 54 at that time. When foreign matter enters, the bearing portion 57 interferes with the foreign matter, and the temperature of the bearing portion 57 increases due to frictional heat generated between it and the shaft 54 at that time. Therefore, if the acquired temperature is equal to or higher than the protection temperature Th, it can be assumed that air or foreign matter has entered the pump chamber 61c.

本実施形態ではこれまでに上記の制御装置100を備えるために、ポンプ室61cにエアと異物のどちらが入り込んだ場合においても、軸受部57の温度が保護温度Thに達した場合に、回転体51の回転速度を下げることができる。回転体51の回転速度低下に伴い、シャフト54と軸受部57との摩擦が緩和される。軸受部57の摩耗が抑制される。軸受部57の熱損傷が抑制される。なお、軸受部57は樹脂から構成されているために熱によって溶損することを防ぐことが特に重要である。 In this embodiment, since the above-mentioned control device 100 is provided, regardless of whether air or foreign matter enters the pump chamber 61c, when the temperature of the bearing portion 57 reaches the protection temperature Th, the rotating body 51 The rotation speed can be lowered. As the rotational speed of the rotating body 51 decreases, the friction between the shaft 54 and the bearing portion 57 is alleviated. Wear of the bearing portion 57 is suppressed. Heat damage to the bearing portion 57 is suppressed. Note that since the bearing portion 57 is made of resin, it is particularly important to prevent it from being melted and damaged by heat.

また制御装置100は、温度が保護温度Thに達した際、回転体51の回転を停止することなく回転速度を下げながらも回転を継続させている。回転体51を継続的に回転させることで、エアや異物を積極的にポンプ室61cから除去可能である。またレイアウトによらず、エアや異物を積極的にポンプ室61cから除去可能である。 Further, when the temperature reaches the protection temperature Th, the control device 100 does not stop the rotation of the rotating body 51 but continues the rotation while lowering the rotational speed. By continuously rotating the rotating body 51, air and foreign matter can be actively removed from the pump chamber 61c. Furthermore, regardless of the layout, air and foreign matter can be actively removed from the pump chamber 61c.

しかしながら軸受部57の温度が駆動温度T0以下に下がるほどに回転速度を下げると、エアや異物を積極的にポンプ室61cから除去させることが難しくなる。そのために制御装置100は、駆動温度T0に達した際、エアや異物の除去が継続して行われるように、回転体51の回転速度を上げるよう制御を行っている。 However, if the rotational speed is lowered to the extent that the temperature of the bearing portion 57 falls below the driving temperature T0, it becomes difficult to actively remove air and foreign matter from the pump chamber 61c. For this purpose, the control device 100 performs control to increase the rotational speed of the rotating body 51 so that air and foreign matter can be continuously removed when the driving temperature T0 is reached.

具体的にいえば、軸受部57の温度が保護温度Th未満であると判定された場合、比較判定部240が記憶装置220から駆動温度T0を取得し、取得した軸受部57の取得温度が駆動温度T0以下であるか否かを判定する。比較判定部240が軸受部57の取得温度が駆動温度T0以下であることを判定すると、制御部250が回転速度を所定値まで一定の割合で上げる。 Specifically, when it is determined that the temperature of the bearing part 57 is lower than the protection temperature Th, the comparison determination part 240 acquires the driving temperature T0 from the storage device 220, and the acquired temperature of the bearing part 57 is determined as the driving temperature. It is determined whether the temperature is below T0. When the comparison and determination section 240 determines that the acquired temperature of the bearing section 57 is equal to or lower than the driving temperature T0, the control section 250 increases the rotation speed to a predetermined value at a constant rate.

このように制御装置100は、軸受部57の温度が駆動温度T0に達した際にもエアや異物の除去が継続して行われるように、回転体51の回転速度を上げるよう制御を行っている。これによって軸受部57の熱損傷の抑制とエアまたは異物の除去を両立可能である。 In this way, the control device 100 performs control to increase the rotational speed of the rotating body 51 so that air and foreign matter can be continuously removed even when the temperature of the bearing portion 57 reaches the driving temperature T0. There is. This makes it possible to simultaneously suppress thermal damage to the bearing portion 57 and remove air or foreign matter.

ステップS540で取得温度が駆動温度T0以下であると判定された場合、制御装置100は、フローを繰り返すことで第2速度V2まで回転体51の回転速度を上げる。第2速度V2とは、軸受部57の温度が保護温度Thに達する速度よりも低く設定された速度のことである。これによればステップS550で回転体51の回転速度を上げすぎて、その結果、軸受部57が熱損傷を起こすことが抑制される。 If it is determined in step S540 that the obtained temperature is equal to or lower than the drive temperature T0, the control device 100 increases the rotational speed of the rotating body 51 to the second speed V2 by repeating the flow. The second speed V2 is a speed set lower than the speed at which the temperature of the bearing portion 57 reaches the protection temperature Th. According to this, it is suppressed that the rotational speed of the rotating body 51 is increased too much in step S550, and as a result, the bearing portion 57 is prevented from being thermally damaged.

また正常温度TNと駆動温度T0との温度差は、駆動温度T0と保護温度Thとの温度差よりも大きい。軸受部57の温度が、保護温度Thに達することなく、ポンプ室61cからエアまたは異物を効率よく除去可能である。 Further, the temperature difference between the normal temperature TN and the drive temperature T0 is larger than the temperature difference between the drive temperature T0 and the protection temperature Th. Air or foreign matter can be efficiently removed from the pump chamber 61c without the temperature of the bearing portion 57 reaching the protection temperature Th.

(第2実施形態)
第1実施形態ではステップS530とステップS550において回転体51の回転速度を制御する形態について説明した。第2実施形態においては、図6に示すようにステップS630とステップS650において回転体51の回転速度を制御する代わりに回転体51のトルクを制御する形態であってもよい。なお図面においてはトルクをTrと示している。
(Second embodiment)
In the first embodiment, a mode has been described in which the rotational speed of the rotating body 51 is controlled in step S530 and step S550. In the second embodiment, as shown in FIG. 6, the torque of the rotating body 51 may be controlled instead of controlling the rotational speed of the rotating body 51 in steps S630 and S650. Note that in the drawings, torque is indicated as Tr.

ステップS610で軸受部57の温度を取得し、ステップS620で軸受部57の取得温度が保護温度Th以上であると判定された場合、ステップS630で制御部250は回転体51のトルクを予め設定されたN3(N・m)下げる制御を行う。ステップS640で軸受部57の取得温度が駆動温度T0以下であると判定された場合、ステップS650で制御部250は回転体51のトルクを予め設定されたN4(N・m)上げる制御を行う。 If the temperature of the bearing part 57 is acquired in step S610, and it is determined in step S620 that the acquired temperature of the bearing part 57 is equal to or higher than the protection temperature Th, the control part 250 sets the torque of the rotating body 51 in advance in step S630. Control is performed to lower N3 (Nm). If it is determined in step S640 that the obtained temperature of the bearing portion 57 is equal to or lower than the driving temperature T0, the control unit 250 performs control to increase the torque of the rotating body 51 by a preset N4 (N·m) in step S650.

ステップS640で軸受部57の取得温度が駆動温度T0より高いと判定された場合、ステップS660で制御部250は回転体51のトルクを維持する制御を行う。なおステップS650においては指令トルクTr0を超えない場合に限ってトルクをN4(N・m)上げる制御を行う。言い換えれば回転体51のトルクは指令トルクTr0を超えないように制御されている。これによれば、第1実施形態と同様の効果を奏する。 If it is determined in step S640 that the acquired temperature of the bearing portion 57 is higher than the drive temperature T0, the control unit 250 performs control to maintain the torque of the rotating body 51 in step S660. Note that in step S650, control is performed to increase the torque by N4 (N·m) only when the command torque Tr0 is not exceeded. In other words, the torque of the rotating body 51 is controlled so as not to exceed the command torque Tr0. According to this, the same effects as in the first embodiment can be achieved.

(第3実施形態)
第3実施形態においては、ステップS530、ステップS550、ステップS630、および、ステップS650で回転体51の制御を行う際、第1実施形態または第2実施形態の制御に加えて、回転体51の回転方向を逆回転にしていてもよい。これによってポンプ室61cに入り込んだエアまたは異物の除去を行っていても良い。
(Third embodiment)
In the third embodiment, when controlling the rotating body 51 in step S530, step S550, step S630, and step S650, in addition to the control in the first embodiment or the second embodiment, the rotation of the rotating body 51 is The direction may be reversed. This may remove air or foreign matter that has entered the pump chamber 61c.

(第4実施形態)
第1実施形態においては、イグニッションスイッチ12がオンのタイミングで、マイコン200を含む制御装置100に電源が投入される形態について説明した。第4実施形態として、イグニッションスイッチ12がオフの状態においてマイコン200がスリープ状態であり、イグニッションスイッチ12がオンになったことをきっかけに、マイコン200がスリープ状態を解除して動き出してもよい。
(Fourth embodiment)
In the first embodiment, the control device 100 including the microcomputer 200 is powered on at the timing when the ignition switch 12 is turned on. As a fourth embodiment, the microcomputer 200 may be in a sleep state when the ignition switch 12 is off, and when the ignition switch 12 is turned on, the microcomputer 200 may release the sleep state and start operating.

(その他の実施形態)
本開示は、実施形態に準拠して記述されたが、本開示は当該実施形態や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態が本開示に示されているが、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範ちゅうや思想範囲に入るものである。
(Other embodiments)
Although the present disclosure has been described in accordance with embodiments, it is understood that the present disclosure is not limited to such embodiments or structures. The present disclosure also includes various modifications and equivalent modifications. In addition, while various combinations and configurations are shown in this disclosure, other combinations and configurations involving only one, more, or fewer elements are also within the scope and spirit of this disclosure. It is something that can be entered.

12…イグニッションスイッチ、40…冷却水、51…回転体、54…シャフト、54a…シャフト外周面、55b…支持内周面、57…軸受部、60…電動ウォーターポンプ、61c…ポンプ室、64…サーミスタ、65…熱伝導部材、70…上位ECU、80…外部機器、100…制御装置、110…制御基板、210…演算処理装置、220…記憶装置、230…取得部、240…比較判定部、250…制御部、400…通信回路、Th…保護温度、T0…駆動温度、TN…正常温度、V0…指令速度 DESCRIPTION OF SYMBOLS 12... Ignition switch, 40... Cooling water, 51... Rotating body, 54... Shaft, 54a... Shaft outer circumferential surface, 55b... Support inner circumferential surface, 57... Bearing part, 60... Electric water pump, 61c... Pump chamber, 64... Thermistor, 65... Thermal conduction member, 70... Upper ECU, 80... External device, 100... Control device, 110... Control board, 210... Arithmetic processing unit, 220... Storage device, 230... Acquisition unit, 240... Comparison determination unit, 250...Control unit, 400...Communication circuit, Th...Protection temperature, T0...Drive temperature, TN...Normal temperature, V0...Command speed

Claims (10)

一方向に延びるシャフト(54)、前記シャフトの外周面(54a)に対向する内周面(55b)を有し前記外周面に沿って周方向に回転する回転体(51)、前記内周面と前記外周面の間に設けられて前記回転体と共に回転する軸受部(57)、および、前記シャフトと前記回転体と前記軸受部とを収容するとともに冷却水(40)が流れるポンプ室(61c)を備えた回転装置(60)における、前記回転体を制御する制御装置(100)であって、
演算処理装置(210)および記憶装置(220)を備え、
回転による前記シャフトとの摩擦により発生する摩擦熱から前記軸受部を保護するための保護温度(Th)が前記記憶装置に記憶されており、
前記演算処理装置は、
前記軸受部の温度を取得する取得部(230)と、
前記記憶装置から前記保護温度を取得し、前記取得部で取得した取得温度と前記保護温度とを比較し、前記保護温度と前記取得温度のどちらが高いかを判定する比較判定部(240)と、
前記比較判定部によって前記取得温度が前記保護温度以上であると判定された場合に、前記回転体の回転速度を下げる、もしくは、前記回転体のトルクを下げて、前記回転体の回転を継続させる制御部(250)と、を備える制御装置。
A shaft (54) extending in one direction, a rotating body (51) having an inner circumferential surface (55b) opposite to the outer circumferential surface (54a) of the shaft and rotating in the circumferential direction along the outer circumferential surface, and the inner circumferential surface and a bearing section (57) provided between the outer peripheral surface and rotating together with the rotating body, and a pump chamber (61c) that accommodates the shaft, the rotating body, and the bearing section, and through which cooling water (40) flows. ) A control device (100) for controlling the rotating body in a rotating device (60) comprising:
Comprising an arithmetic processing device (210) and a storage device (220),
A protection temperature (Th) for protecting the bearing portion from frictional heat generated by friction with the shaft due to rotation is stored in the storage device,
The arithmetic processing device is
an acquisition section (230) that acquires the temperature of the bearing section;
a comparison determination unit (240) that acquires the protection temperature from the storage device, compares the acquired temperature acquired by the acquisition unit with the protection temperature, and determines which of the protection temperature or the acquired temperature is higher;
If the comparison and determination section determines that the acquired temperature is equal to or higher than the protection temperature, the rotation speed of the rotating body is lowered or the torque of the rotating body is lowered to continue the rotation of the rotating body. A control device including a control section (250).
前記ポンプ室に入り込むエアもしくは異物を除去可能な程度の速度で前記回転体が回転する場合の、前記軸受部の温度である駆動温度(T0)が、前記記憶装置にさらに記憶されており、
前記比較判定部はさらに、前記取得温度が前記保護温度未満である場合に、前記記憶装置から前記駆動温度を取得し、前記取得部で取得した前記取得温度と前記駆動温度を比較し、前記駆動温度と前記取得温度のどちらが低いかを判定し、
前記制御部はさらに、前記比較判定部によって前記取得温度が前記駆動温度以下であることが判定された場合に、前記回転体の回転速度を上げる、もしくは、前記回転体のトルクを上げて、前記回転体の回転を継続させる請求項1に記載の制御装置。
A driving temperature (T0), which is the temperature of the bearing portion when the rotating body rotates at a speed sufficient to remove air or foreign matter entering the pump chamber, is further stored in the storage device,
The comparison determination unit further acquires the driving temperature from the storage device when the acquired temperature is lower than the protection temperature, compares the acquired temperature acquired by the acquisition unit with the driving temperature, and controls the driving temperature. Determine which is lower between the temperature and the obtained temperature,
The control unit may further increase the rotational speed of the rotary body or increase the torque of the rotary body when the comparison determination unit determines that the acquired temperature is equal to or lower than the drive temperature. The control device according to claim 1, which causes the rotating body to continue rotating.
前記制御部は、前記比較判定部によって前記取得温度が前記駆動温度以下であることが判定された場合に、前記回転体の回転速度を、予め設定された指令速度(V0)に達するまで上げることが可能である請求項2に記載の制御装置。 The control unit is configured to increase the rotational speed of the rotating body until it reaches a preset command speed (V0) when the comparison and determination unit determines that the acquired temperature is equal to or lower than the drive temperature. The control device according to claim 2, wherein the control device is capable of: 前記保護温度が前記駆動温度よりも高く、
前記駆動温度が、前記ポンプ室に前記エアもしくは前記異物が入り込んでいない、正常時における前記軸受部の温度である正常温度(TN)よりも高い、請求項2または3に記載の制御装置。
the protection temperature is higher than the drive temperature;
The control device according to claim 2 or 3, wherein the driving temperature is higher than a normal temperature (TN) that is a temperature of the bearing section in a normal state when the air or the foreign matter does not enter the pump chamber.
前記制御部は前記回転体の回転速度を所定速度ずつ制御する請求項1~4のいずれか1項に記載の制御装置。 The control device according to any one of claims 1 to 4, wherein the control section controls the rotational speed of the rotating body in predetermined speed increments. 前記制御部によって前記回転体の回転が制御された後の前記回転体の状態を、外部機器(80)に接続された上位ECU(70)に伝達する通信回路(400)をさらに備える請求項1~5のいずれか1項に記載の制御装置。 Claim 1, further comprising a communication circuit (400) that transmits the state of the rotary body after the rotation of the rotary body is controlled by the control unit to a host ECU (70) connected to an external device (80). 5. The control device according to any one of items 5 to 5. 前記制御部は車両に設けられたイグニッションスイッチ(12)がオンの場合に限って、前記回転体の制御を行う請求項1~6のいずれか1項に記載の制御装置。 The control device according to any one of claims 1 to 6, wherein the control unit controls the rotating body only when an ignition switch (12) provided in the vehicle is on. 前記制御部は前記回転体の回転方向を正常時とは逆の方向に回転させる請求項1~7のいずれか1項に記載の制御装置。 The control device according to any one of claims 1 to 7, wherein the control unit rotates the rotating body in a direction opposite to a normal rotation direction. 一方向に延びるシャフト(54)、前記シャフトの外周面(54a)に対向する内周面(55b)を有し前記外周面に沿って周方向に回転する回転体(51)、前記内周面と前記外周面の間に設けられて前記回転体と共に回転する軸受部(57)、前記シャフトと前記回転体と前記軸受部とを収容するとともに冷却水(40)が流れるポンプ室(61c)、および、前記回転体を制御するための制御装置(100)を備える回転装置(60)であって、
演算処理装置(210)および記憶装置(220)を備え、
回転による前記シャフトとの摩擦により発生する摩擦熱から前記軸受部を保護するための保護温度(Th)が前記記憶装置に記憶されており、
前記演算処理装置は、
前記軸受部の温度を取得する取得部(230)と、
前記記憶装置から前記保護温度を取得し、前記取得部で取得した取得温度と前記保護温度とを比較し、前記保護温度と前記取得温度のどちらが高いかを判定する比較判定部(240)と、
前記比較判定部によって前記取得温度が前記保護温度以上であると判定された場合に、前記回転体の回転速度を下げる、もしくは、前記回転体のトルクを下げて、前記回転体の回転を継続させる制御部(250)と、を備える回転装置。
A shaft (54) extending in one direction, a rotating body (51) having an inner circumferential surface (55b) opposite to the outer circumferential surface (54a) of the shaft and rotating in the circumferential direction along the outer circumferential surface, and the inner circumferential surface and a bearing part (57) provided between the outer circumferential surface and rotating together with the rotating body, a pump chamber (61c) that accommodates the shaft, the rotating body, and the bearing part, and through which cooling water (40) flows; and a rotating device (60) comprising a control device (100) for controlling the rotating body,
Comprising an arithmetic processing device (210) and a storage device (220),
A protection temperature (Th) for protecting the bearing portion from frictional heat generated by friction with the shaft due to rotation is stored in the storage device,
The arithmetic processing device is
an acquisition section (230) that acquires the temperature of the bearing section;
a comparison determination unit (240) that acquires the protection temperature from the storage device, compares the acquired temperature acquired by the acquisition unit with the protection temperature, and determines which of the protection temperature or the acquired temperature is higher;
If the comparison and determination section determines that the acquired temperature is equal to or higher than the protection temperature, the rotation speed of the rotating body is lowered or the torque of the rotating body is lowered to continue the rotation of the rotating body. A rotating device including a control unit (250).
前記制御装置が設けられる制御基板(110)と、
前記制御基板に設けられるサーミスタ(64)と、
前記軸受部よりも熱伝導率の高い熱伝導部材(65)と、をさらに有し、
前記熱伝導部材が前記サーミスタと前記シャフトの間に設けられている請求項9に記載の回転装置。
a control board (110) on which the control device is provided;
a thermistor (64) provided on the control board;
further comprising a thermally conductive member (65) having higher thermal conductivity than the bearing portion,
The rotating device according to claim 9, wherein the heat conductive member is provided between the thermistor and the shaft.
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