專利名稱:工作流體介質溫度控制系統(tǒng)及方法
技術領域:
本發(fā)明涉及工作流體介質溫度控制系統(tǒng)及方法。
背景技術:
已知例如電動液壓助力轉向系統(tǒng)等電動液壓系統(tǒng),這些系統(tǒng)對工作流體介質進行 預熱。在JP 2008-273361公開的該種車輛用電動液壓助力轉向系統(tǒng)的示例中,甚至在 車輛直線行進的狀態(tài)下,當驅動液壓動力轉向泵的電動機的轉動在中立點附近的靜態(tài)轉向 狀態(tài)下停止時,電動機的主體經由通電被加熱。結果,電動機產生的熱被傳遞給流過電動機 外部的流路的工作流體介質,由此進行預熱。但是,根據JP 2008-273361中公開的技術,流路形成于電動機和包圍電動機與彎 曲部(meanders)的薄壁套筒之間,使得工作流體介質能夠長時間與電動機接觸。利用這樣 的通路結構,由于熱被傳輸至暴露于開放空氣的薄壁套筒,從而能夠從工作流體介質迅速 散熱。結果,工作流體介質的溫度由于反復的加熱放熱循環(huán)而變化極大。因此,由于工作流 體介質的粘度隨溫度的變化而變化,所以對于相同的轉向輸入,助力可能顯著地不同。因此,需要提高可用工作流體介質操作的致動器的操作穩(wěn)定性。本發(fā)明的一個目的是提供工作流體介質溫度控制系統(tǒng),其能夠提高可用工作流體 介質操作的致動器的操作穩(wěn)定性。
發(fā)明內容
根據本發(fā)明的一個方面,提供一種工作流體介質溫度控制系統(tǒng),其包括工作流體介質;致動器,能夠由工作流體介質對該致動器進行操作;泵,其用于工作流體介質;流路結構,其用于工作流體介質;電動機,其連接到泵以驅動泵;和控制單元,其用于電動機并且包括逆變器(inverter)和逆變器控制器;所述逆變器和所述電動機以所述逆變器與所述電動機熱傳遞連通(heat transfer communication)的方式一{本4^,所述流路結構與所述逆變器熱傳遞連通。
圖1是根據本發(fā)明的工作流體介質溫度控制系統(tǒng)的第一實施方式的圖,所述工作 流體介質溫度控制系統(tǒng)安裝在汽車用電動液壓助力轉向系統(tǒng)中;圖2A是圖1中的助力裝置的側視圖,其中去除了不必要的部分以示出沿著線 2A-2A獲取的截面;圖2B是圖2A中示出的助力裝置的俯視圖;圖3是沿圖2A的線3-3截取的截面圖,其示出了工作流體介質用的泵;圖4是控制單元的控制框圖;圖5是示出圖4所示的非轉向操作判斷單元是如何判斷助力轉向系統(tǒng)的非轉向操 作的流程圖;圖6是示出根據第一實施方式控制單元如何控制電動機的流程圖;圖7A示出了映射(map)Ma,選擇該映射Ma用以操作電動機以產生轉矩;圖7B示出了映射Mb,選擇該映射Mb用以操作電動機以產生熱;圖8是示出通過圖2A和圖2B中示出的助力裝置的熱傳遞路徑的框圖;圖9A至圖9E示出了根據第一實施方式,在判斷非轉向操作前后,信號Tq、ω ,Iq*, Id*和Th隨時間t的不同值的變化;圖10是示出根據第二實施方式控制單元如何控制電動機的流程圖;圖11是工作流體介質的粘度-溫度的特性曲線的圖;圖12示出了映射Mc,選擇該映射Mb用以操作電動機以產生熱,用于抑制動力消耗 和將工作流體介質的溫度保持在溫度控制范圍內;圖13A至圖13E示出了根據第二實施方式,在從系統(tǒng)啟動起經過預定時間閾值Tth 后判斷非轉向操作的前后,信號K、IcT和Th隨時間t的不同值的變化;圖14是示出根據第三實施方式控制單元如何控制電動機的流程圖;圖15示出了映射Md,選擇該映射Mb用以操作電動機以產生熱和/或轉矩,用于快 速地將溫度保持在溫度控制范圍內;和圖16A至圖16E示出了根據第三實施方式,在經過預定時間閾值Tth之后預定條 件成立的前后,信號Iq*、IcT和Th隨時間t的不同值的變化。
具體實施例方式以下,參照
根據本發(fā)明的實施方式。(第一實施方式)(整體構成)參照圖1,汽車IA包括電動液壓助力轉向系統(tǒng)1。汽車IA包括轉向機構(steering gear)。轉向機構包括方向盤10、轉向軸20和齒條25。方向盤10將車輛駕駛員輸入的轉 向輸入轉矩傳遞給轉向軸20。轉向軸20將轉向輸入轉矩傳遞給與齒條25接合的小齒輪。 齒條25將經由小齒輪傳遞的轉向輸入轉矩轉換成使車輪轉向的操作(operation)。為了檢測車輛駕駛員的轉向操作,在轉向機構上安裝檢測器。該檢測器可以被稱 為轉向操作檢測器。本實施方式采用安裝在轉向軸20上的轉矩傳感器30作為轉向操作檢 測器。轉矩傳感器30檢測或測量轉向輸入轉矩。為了檢測汽車IA的行駛狀態(tài),本實施方式采用車速傳感器31作為車輛行駛狀態(tài)檢測器。車速傳感器31檢測或測量所產生的與車 輪的轉速成正比的脈沖數,用以測量汽車IA的車速。為了檢測工作流體介質的溫度,本實 施方式采用溫度傳感器32作為溫度檢測器。溫度傳感器32檢測或測量泵60的出口處的 工作流體介質的溫度。助力轉向系統(tǒng)1包括轉向角傳感器33。轉向角傳感器33安裝在轉 向軸20上,以檢測或測量方向盤10的轉向轉角。助力轉向系統(tǒng)1包括助力裝置。助力裝置包括泵60和電動機50,其中泵60為液 壓泵。電動機50驅動泵60,然后泵60壓縮并吐出(vomit out)工作流體介質。助力轉向 系統(tǒng)1中使用的工作流體介質是液壓流體(hydraulic fluid)或液壓油。電動機50具有 旋轉編碼器51。旋轉編碼器51測量電動機50的角位置。轉向機構包括可以對來自容器(tank)62(見圖2A)的液壓流體進行操作的致動 器。容器62容納液壓流體。為了將助力傳遞給齒條25,致動器包括動力缸90和活塞81。 活塞81以流體密封的方式將動力缸90的內部分為兩個流體室。動力缸90通過泵殼外部 配管70流體連通到泵60。泵殼外部配管70限定泵殼外部流路結構。泵60被供給來自容 器62的液壓流體并且泵60將液壓流體送出至動力缸90。從動力缸90排出的液壓流體返 回容器62。如圖1所示,電動機50的控制單元40包括逆變器控制器41和逆變器42。逆變器 控制器41包括轉向/行駛狀態(tài)檢測單元41a和助力指令產生單元41b。逆變器控制器41 發(fā)出指令。在逆變器控制器41的指令下,逆變器42控制電動機50。為了儲存由逆變器42 產生的熱,散熱器43形式的蓄熱元件包括有與逆變器42連接的金屬板。轉向/行駛狀態(tài)檢測單元41a基于來自轉矩傳感器30的輸入和從轉向角傳感器 33的輸入檢測車輛駕駛員進行的轉向操作的狀態(tài),并且轉向/行駛狀態(tài)檢測單元41a還基 于來自車速傳感器31的輸入檢測汽車IA的行駛狀態(tài)。另外,該轉向/行駛狀態(tài)檢測單元 41a計算基本助力并且產生基本助力指令Ta* (見圖4)。助力指令產生單元41b基于基本助 力指令Ta*和來自溫度傳感器32的輸入產生q軸電流指令Iq*,即轉矩電流Iq的目標值, 并產生d軸電流指令IcT,即磁化電流Id的目標值?;趒軸電流指令Iq*和d軸電流指 令IcT,U相電壓Vu、V相電壓Vv和W相電壓Vw被施加到逆變器42,然后逆變器42控制電 動機50。轉向/行駛狀態(tài)檢測單元41a和助力指令產生單元41b將在后面加以說明。(助力裝置的構成)參照圖2A和圖2B,助力裝置包括電動機50和泵60。電動機50是由逆變器42中 的PWM控制部驅動的雙向直流電動機。電動機50具有旋轉編碼器51。旋轉編碼器51測量電動機50的角位置θ m并將 測量結果輸出到控制單元40??刂茊卧?0包括逆變器控制器41??刂茊卧?0通過對角 位置θ m微分而給出電動機50的轉數(rpm)co。電動機轉數ω被用作電動機50的反饋控 制用的輸入。逆變器控制器41輸出電動機控制指令。響應電動機控制指令,逆變器42控 制通過電動機50的線圈52的電流。這使線圈52磁化,從而使轉子53和轉軸M旋轉。為了加快散熱以抑制溫升,逆變器控制器41配置在電動機50的上方,并且逆變器 42配置在逆變器控制器41的下方。為了快速從逆變器42散熱并且將熱儲存在泵殼56中, 散熱器43配置在線圈52的附近,以作為電動機50的殼體的一體的部分。當磁化電流通過 線圈52時,產生大量的熱。優(yōu)選地,泵60是公知的擺線泵(gerotor pump)。泵60將在后面進行具體說明,其包括外環(huán)構件、外轉子和內轉子。內外轉子在圖2A和圖2B中標注為64。內轉子比外轉子少至少一個齒。當內轉子被轉軸M驅動時,內轉子將驅動相對于內轉 子可偏心地自由轉動的外轉子,由此提供一系列增大容積的或者減小容積的流體腔(fluid pocket),借助于這些流體腔而產生液壓??梢岳斫?,用于產生液壓的其它任意類型的泵都 在本發(fā)明的范圍內。參照圖3,說明泵60。泵60包括外環(huán)構件123、外轉子121和內轉子122。內轉子 122不可轉動地安裝到轉軸M (見圖2A)。外環(huán)構件123安裝在殼體125內。外轉子121可 轉動地安裝在外環(huán)構件123內。形成有外齒12 的內轉子122比形成有內齒121a的外轉 子121少一個齒或兩個齒,從而當內轉子122被轉軸M驅動時,內轉子122將以相對于內 轉子122偏心的方式驅動外轉子121,由此提供一系列增大容積的或者減小容積的流體腔, 借助于這些流體腔而產生液壓。再參照圖2A和圖2B,容納液壓流體的容器62安裝在泵60的上方。當轉軸M驅 動泵60的內轉子時,容器62中的液壓流體被允許在通過止回閥63后經由入口 61進入泵 60,止回閥63位于通向入口 61的液壓流體流路中。在泵60中,產生增壓的液壓流體,并且 增壓的液壓流體被從出口 65排出而進入泵殼56內的泵殼內部流路結構66中。在通過泵 殼內部流路結構66之后,增壓液壓流體被從口 67排出而進入泵殼外部配管70中,其中泵 殼外部配管70限定了泵殼56的外部的泵殼外部流路結構。通過在轉向操作過程中來自動 力缸90的減小容積的室的液壓流體的流入來完成用液壓流體充填容器62。轉軸M由軸承 陽可轉動地四點支撐。根據上述第一實施方式,工作流體介質是液壓流體或液壓油,并且動力缸90形式 的致動器可用工作流體介質操作。泵60和動力缸90形式的致動器通過泵殼56外部的泵 殼內部流路結構66和由泵殼外部配管70限定的泵殼外部流路結構70而流體地連通。電 動機50連接至泵60以驅動泵60。電動機50用控制單元40包括逆變器42和逆變器控制 器41??刂茊卧?0將在后面具體說明。在泵殼56內,以逆變器42與電動機50鄰接并且 與電動機50熱傳遞連通的方式使逆變器42和電動機50 —體。流路結構靠近逆變器42并 且與逆變器42熱傳遞連通。如圖2A所示,泵殼56內的泵殼內部流路結構66和泵殼56外 的泵殼外部配管70提供動力缸90、泵60和容器62之間流體連通。在泵殼56內,控制單元 40、電動機50和泵60是一體的,并且泵殼內部流路結構66在泵60的排出側。泵殼內部流 路結構66延伸通過泵殼56的與控制單元40的逆變器42鄰接的部分,從而逆變器42產生 的熱被傳遞給通過泵殼內部流路結構66的工作流體介質。由于利用了由逆變器42產生的 熱,因此易于使工作流體介質的溫度朝向目標溫度升高。電動機50產生熱。該熱也被傳遞給通過泵殼內部流路結構66的工作流體介質,以升高工作流體介質的溫度。工作流體介質用作冷卻劑。結果,可以有效地冷卻逆變器42 和電動機50。從圖2A容易看出,根據第一實施方式,控制單元40和容器62位于電動機50的轉軸討的同一側。在圖2A中,示出逆變器42和逆變器控制器41以標識控制單元40的位置。 結果,所有的部件可一起被置于很小的空間內。此外,由逆變器42產生的熱可被快速地傳 遞給通過流路結構66的工作流體介質。結果,可以有效地冷卻逆變器42。如上所述,當內轉子122被轉軸M驅動時,內轉子122將以相對于內轉子122偏心的方式驅動外轉子121,由此提供一系列增大容積的和減小容積的流體腔。容器62安裝 在泵60的上方,使得工作流體介質可以通過其自身的重力迅速地向下流入泵60內的一系 列增大容積的和減小容積的流體腔。根據第一實施方式,泵殼內部流路結構66和泵殼外部配管70位于逆變器42和容 器62之間。由逆變器42和電動機50產生的熱被傳遞給工作流體介質。結果,可以冷卻逆 變器42和電動機50。根據第一實施方式,泵殼內部流路結構66延伸通過泵殼56的靠近電動機50的部 分。由電動機50產生的熱被傳遞給工作流體介質,使得易于升高工作流體介質的溫度并且 冷卻電動機50。根據第一實施方式,在泵殼56內,泵殼內部流路結構66延伸通過泵殼56的圍繞 電動機50的轉軸M的部分。因此,在泵殼56內,能夠有效地配置泵殼內部流路結構66,并 且電動機50的由轉軸M傳遞的熱可以有效地供給到通過泵殼內部流路結構66的工作流 體介質。結果,可以通過經由轉軸M和泵殼內部流路結構66傳遞電動機50的熱而快速地 冷卻電動機50。根據第一實施方式,泵60的排出側的泵殼內部流路結構66鄰接控制單元40和電 動機50并且由此與控制單元40和電動機50熱傳遞連通。另一方面,流體地連通容器62 和泵60的泵殼內部流路結構(泵60的入口側的流路)可鄰接控制單元40和電動機50并 且由此與控制單元40和電動機50熱傳遞連通。(控制單元40)圖4是包括逆變器控制器41的控制單元40的框圖。逆變器控制器41以檢測車 輛駕駛員的轉向操作、車輛的行駛狀態(tài)和系統(tǒng)的狀態(tài)開始,以輸出q軸電流指令Iq*(即,轉 矩電流的目標值)和d軸電流指令Id*(即,磁化電流的目標值)結束。逆變器控制器41包 括轉向/行駛狀態(tài)檢測單元41a和助力指令產生單元41b。轉向/行駛狀態(tài)檢測單元41a 包括基本助力指令產生單元41c和非轉向操作判斷單元41d。基本助力指令產生單元41c 基于來自車速傳感器31、轉矩傳感器30、轉向角傳感器33和與旋轉編碼器51相連的角位 置檢測單元的輸入來進行算術運算。非轉向操作判斷單元41d基于來自轉矩傳感器30的 輸入判斷車輛駕駛員是否進行了轉向操作。車速傳感器31感應或檢測汽車1A的車速V并且將表示所檢測到的車速V的車速 指示信號輸出到基本助力指令產生單元41c。轉向角傳感器33感應或檢測轉向角9h并且 將指示檢測到的轉向角θ h的轉向角信號輸出到基本助力指令產生單元41c。轉矩傳感器 30感應或檢測轉向輸入轉矩Tq并且將指示檢測到的轉矩Tq的信號輸出到基本助力指令產 生單元41c和非轉向操作判斷單元41d。溫度傳感器32感應或檢測泵60的出口 65處的液 壓流體的溫度Th并且將指示檢測到的液壓流體的溫度Th的信號輸出到助力指令產生單元 41b。角位置檢測單元基于來自電動機50內的旋轉編碼器51的輸入檢測電動機50的角位 置θ m,并且將指示檢測到的角位置θ m的角位置信號輸出到基本助力指令產生單元41c和 轉數(rpm)計算單元。轉數(rpm)計算單元通過例如對角位置θ m微分而將角位置θm轉 換成轉數ω (rpm),并且將指示計算得到的轉數ω的轉數信號輸出到非轉向操作判斷單元 41d和助力指令產生單元41b。如根據下面的說明能夠理解的那樣,角位置θ m被用作對電 動機50產生的轉矩進行的反饋控制的輸入。
接著,轉向/行駛狀態(tài)檢測單元41a的基本助力指令產生單元41c進行算術運算 以給出關于轉向輸入轉矩Tq和車速V的基本助力指令Ta*,該指令指示由轉向助力控制部 請求的基本助力的目標值。這里,考慮轉向角9h和電動機50的角位置em以判斷基本助 力指令Ta*?;局χ噶町a生單元41c將基本助力指令Ta*輸出到助力指令產生單元41b。 轉數ω和液壓流體溫度Th被給送到助力指令產生單元41b。非轉向操作判斷單元41d在其判定非轉向操作時設定非轉向操作標志^(St = 1)、和在其未判定非轉向操作時重置(reset)非轉向操作標志M (St = 0)。非轉向操作判 斷單元41d將非轉向操作標志^輸出到助力指令產生單元41b。助力指令產生單元41b利用例如預定的映射(map)將溫度控制范圍設定在預定標 準溫度Tg附近。助力指令產生單元41b計算在溫度控制范圍內控制的目標溫度。助力指 令產生單元41b基于來自非轉向操作判斷單元41d的輸入M、來自溫度傳感器32的輸入 Th、來自基本助力指令產生單元41c的輸入Ta*和來自轉數(rpm)計算單元的輸入ω進行 算術運算,并產生q軸電流指令Iq*,即電動機50用的轉矩電流Iq的目標值,和產生d軸電 流指令IcT,即電動機50用的磁化電流Id的目標值,使得電動機50能夠產生完成基本助力 指令Ta*所需的轉矩和將液壓流體的溫度升高到溫度控制范圍內的目標溫度的熱。q軸電 流指令Iq*和d軸電流指令IcT被給送到PI控制單元80。q軸電流實際值Iqc,即轉矩電 流Iq的實際值,和d軸電流實際值Idc,即磁化電流Id的實際值被給送到PI控制單元80。 PI控制單元80基于q軸電流指令q軸實際電流Iqc、d軸電流指令IcT、d軸實際電流 Idc給出q軸電壓指令Vq即q軸電壓的目標值和d軸電壓指令Vd即d軸電壓的目標值, 使q軸電流指令Iq*和q軸實際電流Iqc之差以及d軸電流指令IcT和d軸實際電流Idc 之差趨近零。q軸電壓指令Vq和d軸電壓指令Vd被給送到兩相至三相坐標變換單元82, 坐標變換單元82形成PWM逆變器42用電流控制單元的一部分。坐標變換單元82通過使 用電動機50的角位置θ m而將q軸電壓指令Vq和d軸電壓指令Vd轉換成U相電壓指令 Vu、V相電壓指令Vv和W相電壓指令Vw。基于U相電壓指令Vu、V相電壓指令Vv和W相電 壓指令Vw,產生用于PWM逆變器42的驅動信號Du、Dv和Dw。根據驅動信號Du、Dv和Dw, PWM逆變器42控制給送到電動機50中的U相線圈的U相電流Iu、給送到電動機50中的V 相線圈的V相電流Iv和給送到電動機50中的W相線圈的W相電流Iw。在從PWM逆變器42輸出到電動機50的三相電流Iu、Iv和Iw中,兩相的U相電流 Iu和兩相的W相電流Iw由未示出的傳感器檢測。濾波器處理器去除與檢測到的各相電流 Iu和Iw對應的高頻成分,并且提取各相電流Iu和Iw作為物理量。設置3相至2相坐標轉換單元84,用于基于由濾波器處理器提取的相電流Iu和 Iw計算q軸實際電流Iqc和d軸實際電流Idc。q軸和d軸實際電流被給送到PI控制單元 80。(操作)接著說明操作。(如何判斷非轉向操作)參照圖5,該流程圖示出了非轉向操作判斷單元41d如何判斷車輛駕駛員是否進 行了非轉向操作。一打開汽車IA的點火開關就開始反復執(zhí)行圖5所示的流程。在流程執(zhí) 行的起始,控制單元40通過讀取操作輸入作為車輛狀態(tài)指示信號的轉向輸入轉矩Tq電動
11機50的和轉數(rpm) ω (步驟S10)??刂茊卧?0判斷轉向輸入轉矩Tq是否小于預定的轉 矩閾值(步驟S20)。當在步驟S20中控制單元40判斷轉向輸入轉矩Tq小于預定的轉矩閾 值時,控制單元40判斷電動機50的轉數ω是否大于電動機轉數的預定閾值(即,預定的 電動機轉數閾值)。當在步驟S30中控制單元40判斷電動機50的轉數ω不大于預定的電 動機轉數閾值時,控制單元40設定非轉向操作標志^,將標志M設定為“1”(步驟S40), 指示車輛駕駛員未進行轉向操作。當控制單元40在步驟S30中判斷轉數ω大于預定的電 動機轉數閾值時,控制單元40重置非轉向操作標志Μ,將標志M設定為“0” (步驟S50), 指示車輛駕駛員進行了轉向操作。在步驟S40或S50之后,控制單元40重復執(zhí)行該流程。(如何控制電動機)參照圖6,該流程圖示出了助力指令產生單元41b如何進行算術運算以給出q軸電 流指令Iq*和d軸電流指令IcT。一打開汽車IA的點火開關就反復執(zhí)行圖6所示的流程。 在流程執(zhí)行的起始,控制單元40通過讀取操作輸入基本助力指令Ta*、轉數(rpm) ω、非轉 向操作標志M和液壓流體溫度 ι (步驟S100)。接著,控制單元40判斷液壓流體溫度Th是否低于如下范圍的最低溫度值TO 在 該范圍中,相對于液壓流體溫度的粘度變化率較小,例如高于0°C的范圍(步驟S200)。當在 步驟S200中控制單元40判斷液壓流體溫度Th不低于最低溫度值TO時,控制單元40使用 映射Ma來根據轉數(rpm) ω找出q軸電流目標值Iq*和d軸電流目標值IcT (步驟S300), 因為在該條件下,相對于液壓流體溫度的粘度變化率非常小,從而不必執(zhí)行控制以升高液 壓流體的溫度。并且,控制單元40將已經利用映射Ma找出的q軸電流目標值Iq*和d軸 電流目標值IcT輸出到PWM逆變器42 (步驟S400)。當在步驟S200中控制單元40判定液壓流體溫度Th低于最低溫度值TO時,控制 單元40判斷非轉向操作標志M是否是“1” (步驟S500)。當在步驟S500中控制單元40 判斷非轉向操作標志M不是“1”時,控制單元40轉移到步驟S300,因為在該條件下,電動 機50啟動,期望液壓流體的溫度通過由電動機50產生的熱而升高,并且升高液壓流體的溫 度的控制是不必要的。另一方面,當在步驟S500中控制單元40判斷非轉向操作標志M是“1”時,控制 單元40使用映射Mb來根據轉數(rpm) ω找出q軸電流目標值Iq*和d軸電流目標值IcT, 因為在該條件下,電動機50未啟動,因此升高溫度的控制是必要的(步驟S600)。而且,控 制單元40將已經利用映射Mb找出的q軸電流目標值Iq*和d軸電流目標值IcT輸出到PWM 逆變器42 (步驟S700)。在步驟S400或S700之后,控制單元40重復執(zhí)行該用于電動機控制的流程。(映射Ma和映射Mb的特性)參照圖7A和圖7B,說明映射Ma和映射Mb的特性。如上所述,通常的助力控制用的映射Ma包括具有一組線的Iq*(co,Ta*)映射,其中 每條線均示出了 q軸電流目標值Iq*隨電動機50的不同轉數(rpm) ω的變化,該組線針對 基本助力指令Ta*的不同值而制作。映射Ma還包括具有一組線的Ι(Τ(ω,Ta*)映射,其中 每條線均示出了 d軸電流目標值Icf隨電動機50的不同轉數(rpm)co的變化,該組線針對 基本助力指令Ta*的不同值而制作。而且,液壓流體的溫度控制用的映射Mb包括 Υ(ω) 映射,當轉向操作標志M被設定(St = 1)并且基本助力指令Ta*為零(Tf = O)時,該Iq*(")映射對電動機50的轉數(rpm)co的不同值將q軸電流的目標值Icf設定為零。映 射Mb還包括Ι(Τ(ω)映射,當轉向操作標志M被設定(St = 1)并且基本助力指令Ta*為 零(T = 0)時,該Ι(Τ(ω)映射對電動機50的轉數(rpm) ω的不同值將d軸電流的最大 值設定為d軸電流的目標值Icf。映射Ma不適于升高和維持液壓流體的溫度,控制單元40使用映射Ma來找到電動 機50的q軸電流目標值Iq*,用于使電動機50以如下的方式根據基本助力指令Ta*產生轉 矩q軸電流目標值Iq*與基本助力指令Ta*成正比。電動機50表現出效率特性q軸電流 Iq越大,轉數(rpm) ω中的電動機50表現出低的效率的范圍越朝降低轉數(rpm) ω的方向 移位。當電動機50的轉數(rpm) ω增大時,感應電動勢增大,由此引起助力轉矩的減小。d 軸電流Id是通過定子線圈以防止助力轉矩減小的磁化電流。因此,d軸電流目標值IcT與 電動機50的轉數(rpm) ω成正比?;局χ噶頣a*越大,d軸電流開始通過定子線圈處 時的轉數(rpm) ω越朝降低轉數(rpm) ω的方向移位。映射Mb適于快速升高并維持液壓流體的溫度,當控制單元40判斷非轉向操作標 志乂被設定(St = 1)的使用映射Mb,即在指示未進行轉向操作時使用映射Mb。無論電動 機50的轉數(rpm)如何,都使d軸電流目標值IcT最大化,以快速升高液壓流體的溫度。根據本實施方式,通過將映射從映射Ma切換成映射Mb,可以根據液壓流體的溫度 狀態(tài)容易地找到d軸電流目標值IcT。(功能)參照圖8,說明根據本發(fā)明的第一實施方式的到液壓流體的熱傳遞路徑。本實施方式主要使用兩個熱源,例如逆變器42和電動機50。首先,說明由逆變器 42產生的熱的熱傳遞路徑。逆變器42的熱被傳遞給散熱器43和泵殼56。散熱器43的熱 被傳遞到泵殼56的圍繞電動機50的線圈52的部分。泵殼56的熱被傳遞到入口 61、出口 65和泵殼內部流路結構66。接著,說明由線圈52產生的熱的熱傳遞路徑。線圈52的熱被傳遞到轉子53和液 壓泵殼56的圍繞線圈52的部分。傳遞到轉子53的熱被傳遞給轉軸M。轉軸M將熱傳遞 給泵的轉子64。然后,該傳遞到泵的轉子64的熱被傳遞給泵殼56。該傳遞到泵殼56的熱 被傳遞到入口 61、出口 65和泵殼內部流路結構66。利用上述的熱傳遞路徑,通過將熱傳遞到泵60的排出側的泵殼內部流路結構66 和/或泵60的入口側的流路,而使液壓流體被有效地加熱。從上面的說明可以理解,根據本實施方式,控制單元40、電動機50和泵60在泵殼 56內成為一體,并且連接至泵60的泵殼內部流路結構66靠近例如電動機50和逆變器42 等熱源并且與所述熱源熱傳遞連通。由于泵殼內部流路結構66在泵殼56的中央部,所以泵殼內部流路結構66由于其 間距而與開放空氣隔絕,其中泵殼56作為蓄熱體儲存由電動機50和逆變器42產生的熱。 因為泵殼56儲存大量的熱能并且包圍泵殼內部流路結構66以使泵殼內部流路結構66與 開放空氣隔絕,從而保持較高的液壓流體的溫度,并且所述溫度隨時間的變化平緩(mild), 其中作為熱源的泵60和逆變器42在泵殼56內成為一體。由于液壓流體溫度隨時間的變化平緩,從而液壓流體的粘度漸進地變化,可以穩(wěn) 定轉向助力。當未進行轉向操作并且液壓流體的溫度低于最低溫度TO時,輸出用于驅動電動機50的d軸電流目標值IcT,以升高線圈52的溫度。由于上述原因,即使在未進行轉向操 作從而電動機50未旋轉并且液壓流體的溫度低時,液壓流體的溫度也能夠接近目標溫度。 因此,可以進一步穩(wěn)定轉向助力。 參照圖9A至圖9E,圖9E中的實線示出了當q軸電流目標值Iq* (見圖9C)和d軸 電流目標值IcT(見圖9D)隨轉向輸入轉矩Tq的不同值(見圖9A)變化時,泵60的出口 65 附近的液壓流體的溫度Th隨時間t的變化。在圖9E中,實線示出了根據本實施方式的液 壓流體的溫度的變化在本實施方式中當車輛駕駛員未操作方向盤10并且轉向輸入轉矩 Tq為零時,在進入非轉向操作之時及之后,d軸電流目標值Icf增大(見圖9D),而虛線示出 了根據未應用本發(fā)明的對比例的液壓流體的溫度的變化,因此在進入非轉向操作之時及之 后,d軸電流目標值IcT停留在零水平。參照圖9A,實線示出了在進入非轉向操作之前、進 入非轉向操作時或進入非轉向操作之后,轉向輸入轉矩Tq隨時間t的變化。參照圖9B,實 線示出了電動機50的轉數(rpm)co隨圖9A所示的轉向輸入轉矩Tq的不同值的變化。根據第一實施方式,泵殼56以控制單元40、電動機50和液壓泵60彼此靠近并且 一體化的方式形成為蓄熱體,電動機50和控制單元40的逆變器42被用作熱源,并且散熱 器43鄰接逆變器42和電動機50。該一體化結構能夠通過確保蓄熱體(泵殼56和散熱器43)的大體積而儲存由例 如逆變器42和電動機50的線圈52這兩個熱源產生的熱。另外,泵殼56內的泵殼內部流 路結構66形成從泵66的出口通向泵殼外部配管70的液壓流體流路,由于該泵殼內部流路 結構66被泵殼56包圍,所以其遠離外部并且與開放空氣絕熱。因此,與僅電動機線圈用作熱源的現有技術不同,第一實施方式使用逆變器42作 為另一熱源以增大熱能,并且該增大的熱能被通過使電動機50、逆變器42和散熱器43—體 化而確保大的體積的泵殼56儲存。另外,根據本第一實施方式,因為除了從電動機50的線 圈52和逆變器42到泵殼56的熱傳遞路徑之外,還有從泵60通過散熱器43、轉軸M和泵 的轉子64到泵殼56的熱傳遞路徑,所以泵殼56迅速蓄熱。另外,因為液壓流體流過液壓 泵殼56的、位于距外部距離最大的位置附近的部分,液壓流體被與外部隔絕絕熱,從而液 壓流體溫度的時間變化平緩。從第一實施方式的前述說明容易看出,控制單元40依賴轉矩傳感器30來判斷 車輛駕駛員是否進行了非轉向操作。因此,轉矩傳感器30可以被稱為檢測車輛轉向機構 的轉向操作狀態(tài)的裝置。但是,檢測轉向操作狀態(tài)的裝置不限于轉矩傳感器30。例如, 已知一種如下的系統(tǒng)基于來自包括前視攝像頭的障礙物識別單元的輸入和來自轉向角 傳感器33的輸入而判斷車輛駕駛員使車輛轉向的意圖。這樣的已知系統(tǒng)例如公開在US 7,386,37182(1(1^6等)、舊 7,349,767B2 (Kuge 等)、US 7,440,823B2 (Yamamura 等)中。因 此,這樣的已知系統(tǒng)是檢測車輛駕駛員進行的轉向操作的狀態(tài)的另一示例。根據第一實施方式,電動機50驅動轉軸M,轉軸M驅動泵60。電動機50、轉軸 54和泵60彼此協(xié)作,形成對車輛轉向機構施加助力的助力裝置。根據第一實施方式,散熱器43是蓄熱元件的一個示例。但是,蓄熱元件不限于散 熱器。很多材料可用于蓄熱。任意合適的蓄熱器可用作蓄熱元件。根據第一實施方式,液壓流體或液壓油是工作流體介質的一個示例。工作流體介 質不限于該示例。任意合適的流體介質都可用作工作流體介質。
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根據第一實施方式,具有活塞81的動力缸90是可用工作流體介質進行操作的致 動器的一個示例。但是,致動器不限于該示例。任意可通過工作流體介質的流體壓力操作 以移動或控制機構或系統(tǒng)的機械裝置都可用作致動器。(第一實施方式產生的效果)(1)除逆變器42和電動機50以彼此鄰近的方式一體化的結構之外,工作流體介 質用的流路結構66也靠近逆變器42并且與逆變器42熱傳遞連通。因此,通過將由逆變器 42和電動機50產生的熱傳遞給通過流路結構66的工作流體介質,能夠控制工作流體介質 的依賴于溫度的變化。因此,可以穩(wěn)定地操作由工作流體介質的流體壓力操作的致動器,該 工作流體介質的流體壓力由電動機50驅動的泵60產生。(2)逆變器42和容納工作流體介質的容器62位于轉軸M的同一側。因此,所有 的部件可被一起置于較小的空間內。(3)除逆變器42和電動機50以彼此鄰近的方式一體化的結構之外,流路結構66 也比泵60靠近逆變器42和電動機50。因此,通過將由逆變器42和電動機50產生的熱傳遞 給通過流路結構66的工作流體介質,能夠控制工作流體介質的依賴于溫度的變化。因此, 可以穩(wěn)定地操作由工作流體介質的流體壓力操作的致動器,該工作流體介質的流體壓力由 電動機50驅動的泵60產生。(4)除逆變器42和電動機50以彼此鄰近的方式一體化的結構之外,泵60的排出 側的流路結構66和/或泵60的入口側的流路也比泵60靠近逆變器42和電動機50。因 此,通過將由逆變器42和電動機50產生的熱傳遞給通過泵60的排出側的流路結構66和 /或通過泵60的入口側的流路的工作流體介質,能夠控制工作流體介質的依賴于溫度的變 化。因此,可以穩(wěn)定地操作由工作流體介質的流體壓力操作的致動器,該工作流體介質的流 體壓力由電動機50驅動的泵60產生。(5)殼體56內具有電動機50、逆變器42和儲存由電動機50和逆變器42產生的 熱的蓄熱元件43。除蓄熱元件43鄰近逆變器42和電動機50的配置之外,泵60的排出側 的流路結構66和/或泵60的入口側的流路位于殼體56的中央部。因此,通過將電動機50 和逆變器42產生的熱傳遞給工作流體介質,能夠容易地升高工作流體介質的溫度。(6)流路結構66通過殼體56內的轉軸M周圍的區(qū)域延伸。因此,在殼體56內, 通過有效地配置流路結構66,通過轉軸M傳遞的電動機50的熱被有效地供給到流過流路 結構66的工作流體介質。(7)除逆變器42和電動機50以彼此鄰近的方式一體化的結構之外,流路結構66 經由殼體56靠近逆變器42,從而由逆變器42和電動機50產生的熱被傳遞給殼體56并且 殼體56將熱傳遞給流路結構66。因此,除通過將逆變器42和電動機50產生的熱傳遞給工 作流體介質以升高工作流體介質的溫度之外,還可以有效地冷卻逆變器42和電動機50。(8)除逆變器42和容納工作流體介質的容器62位于電動機50的轉軸M的同一 側的配置之外,流路結構66位于逆變器42和容器62之間,以將由逆變器42產生的熱傳遞 給流路結構66,然后流路結構66將熱傳遞給容器62。因此,通過將逆變器42的熱迅速地 傳遞給流路結構66可以有效地冷卻逆變器42。(9)除逆變器42和電動機50以彼此鄰近的方式一體化的結構之外,流路結構66 也比泵60靠近逆變器42和電動機50,以將由逆變器42和電動機50產生的熱傳遞給流路結構66,然后流路結構66將熱傳遞給泵60。因此,通過將逆變器42和電動機50產生的熱 傳遞給流路結構66可以冷卻逆變器42和電動機50。(10)除逆變器42和電動機50以彼此鄰近的方式一體化的結構之外,泵60的排出 側的流路結構66和/或泵60的入口側的流路也比泵60靠近逆變器42和電動機50,以將 由逆變器42和電動機50產生的熱傳遞給泵60的排出側的流路結構66和/或泵60的入 口側的流路,然后泵60的排出側的流路結構66和/或泵60的入口側的流路將熱傳遞給泵 60。因此,通過將逆變器42和電動機50產生的熱傳遞給泵60的排出側的流路結構66和 /或泵60的入口側的流路并且然后將熱從所述流路結構66和/或所述流路傳遞給泵60, 可以快速地冷卻逆變器42和電動機50。(11)殼體56內具有電動機50、逆變器42和儲存由電動機50和逆變器42產生的 熱的蓄熱元件43。除蓄熱元件43鄰近逆變器42和電動機50的配置之外,泵60的排出側 的流路結構66和/或泵60的入口側的流路位于殼體56的中央部,以將由蓄熱元件43儲 存的熱傳遞給所述流路結構66和/或所述流路。因此,通過將熱傳遞給所述流路結構66 和/或所述流路,可以快速地冷卻逆變器42和電動機50。(12)流路結構66通過殼體56內的轉軸M周圍的區(qū)域延伸,以將由蓄熱元件43 儲存的熱傳遞給流路結構66。因此,通過使電動機50的熱經由轉軸M和流路結構66傳遞 可以冷卻電動機50。(13)控制單元40通過使電流流經電動機50的線圈52以使線圈52發(fā)熱而升高 工作流體介質的溫度。因此,當工作流體介質的溫度低時,通過電動機50的線圈52產生的 熱,可以將工作流體介質的溫度調節(jié)到目標溫度。(14)當在判定非轉向操作狀態(tài)下工作流體介質的溫度低于預定的溫度閾值時,控 制單元40計算電流以使電動機50的線圈52產生用于溫度升高的熱。因此,當在電動機未 工作的非轉向操作狀態(tài)過程中工作流體介質的溫度低時,通過使電動機50的線圈52發(fā)熱 可使工作流體介質的溫度接近目標溫度。(15)存在多組助力指令映射,其包括調節(jié)工作流體介質的溫度所使用的第一組助 力指令映射和在不調節(jié)工作流體介質的溫度中使用的第二組助力指令映射??蛇x擇多組助 力指令映射中的任一組映射用于計算線圈電流以發(fā)熱。因此,由于通過切換助力指令映射 來計算助力指令電流,容易根據工作流體介質的溫度狀態(tài)計算合適的電流值。(16)通過使電動機50和控制電動機50的逆變器42以彼此鄰近的方式一體化,并 且通過使流路結構66靠近逆變器42并且由此與逆變器42熱傳遞通連配置,由電動機50 和逆變器42產生的熱被傳遞到工作流體介質用的流路結構66。因此,通過將逆變器42和 電動機50產生的熱傳遞到流路結構66來控制工作流體介質的溫度變化。因此,可以穩(wěn)定 致動器的操作。另外,可以快速地冷卻逆變器42和電動機50。(第二實施方式)接著說明第二實施方式。除下述的方面之外第二實施方式與第一實施方式基本 相同根據第一實施方式,助力指令產生單元41b利用預定的映射找出合適的溫度值并且 將其設定為標準溫度Tg,并且圍繞該標準溫度Tg設定溫度控制范圍,但是根據第二實施方 式,助力指令產生單元41b將溫度Th設定為標準溫度Tg,其中溫度Th是從系統(tǒng)啟動(車輛 開始行駛)起經過預定的時間閾值Tth后由溫度傳感器32檢測的溫度。以與第一實施方式相同的方式,助力指令產生單元41b以液壓流體的溫度Th保持在溫度控制范圍內的方式 計算溫度控制用的目標溫度并且產生電動機50用的q軸電流指令Icf,即q軸(轉矩)電 流Iq的目標值,和d軸電流指令IcT,即d軸(磁化)電流Id的目標值,其中q軸電流指令 Iq*和d軸電流指令IcT是產生轉向助力控制所需的助力所需要的。因此,第二實施方式在電動機控制方面不同于第一實施方式。參照圖10,說明根據 第二實施方式的電動機控制。一打開汽車IA的點火開關就反復執(zhí)行圖10所示的流程。在流程執(zhí)行的起始,控 制單元40通過讀取操作輸入基本助力指令Ta*、轉數(rpm) ω、非轉向操作標志M和液壓 流體溫度Th (步驟Sl 100)。與第一實施方式不同,控制單元40通過讀取操作輸入從系統(tǒng)啟 動(車輛開始行駛)起經過的經過時間(elapsed time)t。經過時間t可通過讀取控制單 元40的系統(tǒng)時鐘來獲得。接著,控制單元40判斷從系統(tǒng)啟動起的經過時間t是否大于預定的時間閾值 Tth(步驟S1200)。考慮充分預熱車輛IA的主要驅動部件(發(fā)動機、附件等)所需的時間 段選擇合適的時間作為預定的時間閾值Tth。例如,從啟動起直到發(fā)動機冷量表(cooling meter)的顯示消失的時間可選擇作為預定的時間閾值Tth。當在步驟S1200中控制單元40 判斷從系統(tǒng)啟動起的經過時間t不大于預定的時間閾值Tth時,控制單元40判斷非轉向操 作標志St是否是“1” (步驟S1300)。當在步驟S1300中控制單元40判斷非轉向操作判定標志M不是“1”時,控制單 元40使用通常的助力控制用的映射Ma以根據轉數(rpm) ω找出q軸電流目標值Icf和d 軸電流目標值IcT (步驟S1400),因為當電動機50運行時,液壓流體的溫度升高,并且不必 執(zhí)行控制以升高液壓流體的溫度。當在步驟S1300中控制單元40判斷非轉向操作判定標志M是“1”時,控制單元 40使用液壓流體溫度升高控制所用的映射Mb來根據轉數(rpm) ω找出q軸電流目標值Icf 和d軸電流目標值IcT(步驟S1500),因為當電動機50不運行時,需要執(zhí)行控制以升高液壓 流體的溫度。在步驟S1400或步驟S1500之后,控制單元40輸出已經利用映射Ma或Mb找 出的q軸電流目標值Iq*和d軸電流目標值IcT (步驟S1600)。另一方面,當在步驟S1200中控制單元40判斷從系統(tǒng)啟動起的經過時間t大于 預定的時間閾值Tth時,控制單元40將當前的液壓流體溫度Th設定為標準溫度Tg(步驟 S1700)。然后,為了將液壓流體的溫度變化控制在溫度控制范圍,以使得液壓流體溫度的大 幅波動不會影響轉向助力,控制單元40通過如下的方式在標準溫度Tg附近設定溫度控制 范圍設定一個值作為溫度控制范圍的上限Tgmax,以及設定另一個值作為溫度控制范圍 的下限Tgmin。參照圖11,液壓流體的粘度-溫度特性曲線在低溫區(qū)域Tl具有較陡的斜率,而在 高溫區(qū)域具有較緩的斜率。利用該特性曲線,為了將液壓流體的粘度變化保持在預定的恒 定范圍Vr內,基于判定標準溫度Tg落入低溫區(qū)域Tl和高溫區(qū)域T2中的哪一個,控制單元 40設定一個值作為溫度控制范圍的上限Tgmax并且設定另一個值作為溫度控制范圍的下 限Tgmin。因此,當標準溫度Tg落入低溫區(qū)域Tl時,上限Tgmax和下限Tgmin之間的差異 小,而當標準溫度Tg落入高溫區(qū)域T2時,上限Tgmax和下限Tgmin之間的差異大。結果, 當標準溫度Tg落入高溫區(qū)域T2時,不過于頻繁地控制液壓流體溫度,由此抑制不必要的電
17能消耗。再參照圖10,控制單元40判斷非轉向操作標志M是否是“1”(步驟S1800)。當 在步驟S1800中控制單元40判斷非轉向操作標志M未設定(St = O)時,控制單元40使 用通常的助力控制用的映射Ma來根據轉數(rpm) ω找出q軸電流目標值Iq*和d軸電流 目標值IcT (步驟S1900)。而且,控制單元40輸出已經利用映射Ma找出的q軸電流目標值 Iq*和d軸電流目標值IcT (步驟S2000)。另一方面,當在步驟S1800中控制單元40判斷非轉向操作標志M已設定(St = 1)時,控制單元40基于判斷標準溫度Tg落入低溫區(qū)域Tl和高溫區(qū)域T2中的哪一個,設定 一個值作為上限Tgmax并且設定另一個值作為下限Tgmin (步驟S2050)。在步驟S2050之 后,控制單元40判斷液壓流體溫度Th是否大于或等于上限Tgmax (步驟S2100)。當在步驟 S2100中控制單元40判斷液壓流體溫度Th大于或等于上限Tgmax時,控制單元40轉移到 步驟S1900的處理。另一方面,當在步驟S2100中控制單元40判斷液壓流體溫度Th小于上限Tgmax 時,控制單元40判斷液壓流體溫度Th是否大于下限Tgmin (步驟S2200)。當在步驟S2200 控制單元40判斷液壓流體溫度Th不大于下限Tgmin時,控制單元40使用液壓流體溫度升 高控制用的映射Mb來根據轉數(rpm) ω找出q軸電流目標值Icf和d軸電流目標值IcT(步 驟S2300)。在步驟S2300之后,控制單元40轉移到步驟S2000的處理。另一方面,當在步驟S2200中控制單元40判斷液壓流體溫度Th大于下限Tgmin 時,控制單元40使用映射Mc來根據轉數(rpm) ω找出q軸電流目標值Iq*和d軸電流目標 值IcT (步驟S2400),其中映射Mc中的d軸電流目標值IcT與包括在映射Mb中的d軸電流 目標值IcT相比被抑制。后面將說明映射Mc的特性。在步驟S2400之后,控制單元40輸 出已經利用映射Mc找出的q軸電流目標值Iq*和d軸電流目標值IcT (步驟S2500)。在步 驟S1600或S2000或S2500之后,控制單元40重復執(zhí)行該電動機控制用流程。(映射Mc的特性)參照圖12說明用于電動機控制的映射Mc的特性。映射Mc與映射Mb基本相同。 以與映射Mb相同的方式,映射Mc包括Κ(ω)映射,當轉向操作標志M被設定(St = 1) 并且基本助力指令T 為零(T = 0)時,該Κ(ω)映射對電動機50的轉數(rpm) ω的 不同值將零設定為q軸電流的目標值Iq*。然而,映射Mc包括Ι(Τ(ω)映射,當轉向操作標 志乂被設定(St = 1)并且基本助力指令Ta*為零(Tf = O)時,該Ι(Τ(ω)映射對電動機 50的轉數(rpm) ω的不同值將d軸電流的抑制值(suppressed value)設定為d軸電流的 目標值IcT。根據映射Mc,d軸電流的抑制值被設定為d軸電流的目標值IcT,但是根據映射 Mb, d軸電流的最大值被設定為d軸電流的目標值IcT。例如,映射Mc將d軸電流最大值的 一半設定為抑制值。(功能)圖13A至圖13E示出了當根據第二實施方式如下執(zhí)行溫度控制時液壓流體的溫度 Th隨時間t的變化將經過預定時間閾值Tth時檢測到的液壓流體的當前溫度設定為標準 溫度Tg,并且將液壓流體的溫度Th可控地保持在設定在標準溫度Tg附近的溫度控制范圍 內。在圖13E中,實線示出了當車輛駕駛員在系統(tǒng)啟動時刻和經過了預定的時間閾值Tth的時刻之間的時間段內操作轉向時,液壓流體的溫度Th隨時間t的變化。實線還示出 了在經過預定的時間閾值Tth之后的后續(xù)時間段內發(fā)生的液壓流體的溫度Th的變化,此時 車輛駕駛員未操作轉向并且因此非轉向操作標志^被設定( = 1)??刂茊卧?0在系統(tǒng) 啟動時刻和經過了預定的時間閾值Tth的時刻之間的時間段內使用映射Ma (見圖7A)以找 出q軸電流目標值Iq*和d軸電流目標值IcT,從而q軸電流目標值Iq*隨轉向輸入轉矩的 不同值而變化(見圖13B),但是因為假設電動機50以小于2000rpm的轉數ω運轉,所以d 軸電流目標值IcT幾乎為零(見圖13C)。在經過預定的時間閾值Tth時及之后,液壓流體 溫度的當前檢測值Th被設定為標準溫度Tg,圍繞該標準溫度Tg通過使用圖11來找出用作 上限值Tgmax的一個值和找出用作下限值Tgmin的另一個值,從而設定溫度控制范圍(見 圖13E)。當隨后車輛駕駛員停止操作轉向從而非轉向操作標志^被設定(St = 1)時,控 制單元40使用映射Mc (見圖12)來找出q軸電流目標值Iq*和d軸電流目標值IcT,從而 只要液壓流體的溫度Th落入圍繞標準溫度Tg設定的溫度控制范圍內,就將q軸電流目標 值Iq*設定為零,并將d軸電流目標值IcT設定為最大值的一半。當液壓流體溫度Th升高 并超過溫度控制范圍的上限Tgmax時,控制單元40使用映射Ma (見圖7A),從而不僅將q軸 電流目標值Iq*設定為零而且將d軸電流目標值IcT設定為零。結果,液壓流體的溫度Th 的變化被保持在溫度控制范圍內。還參照圖4,在將經過預定的時間閾值Tth時檢測到的液壓流體溫度的當前值設 定為標準溫度Tg并且圍繞該標準溫度Tg設定溫度控制范圍之后,控制單元40的助力指令 產生單元41b控制d軸電流。結果,液壓流體的溫度Th被保持在溫度控制范圍內。根據第 二實施方式,因為取決于汽車IA的當前環(huán)境而呈現的液壓流體溫度的當前值Th被設定為 標準溫度Tg,所以能夠以將液壓流體的溫度保持在適應汽車IA周圍的環(huán)境的溫度控制范 圍內的方式控制液壓流體的溫度,即控制液壓流體的粘度。如上所述,根據第二實施方式,基于泵60中的工作流體介質的溫度的平衡點通過 使熱輻射到開放空氣和車輛行駛機構產生熱來控制工作流體介質的溫度。因此,可以穩(wěn)定 轉向助力,由此防止由轉向輸入的反作用力的變化引起的不適感。根據第二實施方式,車速傳感器31是檢測汽車IA的行駛狀態(tài)的車輛行駛狀態(tài)檢 測器的一個示例,溫度傳感器32是檢測工作流體介質的溫度的溫度檢測器的一個示例。但 是,車輛行駛狀態(tài)檢測器不限于該示例,并且可包括構造成檢測或估計汽車IA的行駛狀態(tài) 的任何裝置。另一方面,溫度檢測器不限于該示例,并且可包括構造成檢測或估計工作流體 介質的溫度的任何裝置。例如,基于逆變器42的溫度來估計工作流體介質的溫度的裝置或 系統(tǒng),因為從圖13E和圖13D的比較容易看出工作流體介質的溫度跟隨逆變器42的溫度變 化而變化。溫度檢測器包括這樣的裝置或系統(tǒng)。(第二實施方式產生的效果)(1)根據第二實施方式,基于從車輛開始行駛起經過預定的時間閾值Tth后檢測 到的工作流體介質的溫度值設定溫度控制范圍,并且以如下的方式計算電流線圈發(fā)熱以 使工作流體介質的溫度升高到溫度控制范圍。因此,由于能夠基于工作流體介質的溫度的 平衡點控制工作流體介質的溫度,所以可以穩(wěn)定轉向助力,從而防止由轉向輸入的反作用 力的變化引起的不適感。(第三實施方式)
接著說明第三實施方式。除下面的方面外第三實施方式與第二實施方式基本相 同根據第二實施方式,非轉向操作判斷單元41d判斷車輛駕駛員是否進行了轉向操作, 并且當非轉向操作判斷單元41d判斷車輛駕駛員進行了轉向操作時設定非轉向操作標志 St (St = 1),但是第三實施方式不需要這樣的非轉向操作判斷單元41d。然而根據第三實 施方式,以與第二實施方式相同的方式,助力指令產生單元41b將從系統(tǒng)啟動(車輛開始行 駛)起經過預定的時間閾值Tth后由溫度傳感器32檢測到的溫度Th設定為標準溫度Tg, 并且圍繞該標準溫度Tg設定溫度控制范圍。因此,第三實施方式在電動機控制方面不同于第二實施方式。參照圖14說明根據 第三實施方式的電動機控制。一打開汽車IA的點火開關就反復執(zhí)行圖14所示的流程。在流程執(zhí)行的起始,控 制單元40通過讀取操作輸入基本助力指令Ta*、轉數(rpm) ω、液壓流體溫度Th和從系統(tǒng) 啟動(車輛開始行駛)起的經過時間t (步驟S3100)。經過時間t可通過讀取控制單元40 的系統(tǒng)時鐘來獲得。接著,控制單元40判斷從系統(tǒng)啟動起的經過時間t是否大于預定的時間閾值 Tth(步驟S3200)。以與第二實施方式相同的方式,考慮充分預熱車輛IA的主要驅動部件 (發(fā)動機、附件等)所需的時間段來選擇合適的時間作為預定的時間閾值Tth。例如,從系 統(tǒng)起動起始直到發(fā)動機冷量表的顯示消失的時間可選擇作為預定的時間閾值Tth。當在步驟S3200中控制單元40判斷從系統(tǒng)啟動起的經過時間t不大于預定的時 間閾值Tth時,控制單元40使用通常的助力控制用的映射Ma來根據轉數(rpm)co找出q 軸電流目標值Iq*和d軸電流目標值Icf (步驟S3300)。而且,控制單元40輸出已經利用 映射Ma找出的q軸電流目標值Iq*和d軸電流目標值IcT (步驟S3400)。另一方面,當在步驟S3200中控制單元40判斷從系統(tǒng)啟動起的經過時間t大于 預定的時間閾值Tth時,控制單元40將當前的液壓流體溫度Th設定為標準溫度Tg(步驟 S3500)。在步驟S3500之后,以與第二實施方式的步驟S2050相同的方式,控制單元40使 用圖11基于判斷標準溫度Tg落入低溫區(qū)域Tl和高溫區(qū)域T2中的哪一個,來設定一個值 作為上限Tgmax并且設定另一個值作為下限Tgmin (步驟S3550)。在步驟S3550之后,控制 單元40判斷液壓流體的溫度Th是否大于或等于上限Tgmax (步驟S3600)。當在步驟S3600中控制單元40判斷液壓流體溫度Th小于上限Tgmax時,控制單 元40使用助力控制用的映射Md來找出q軸電流目標值Icf和d軸電流目標值IcT(步驟 S3700)。而且,控制單元40輸出已經利用映射Md找出的q軸電流目標值Iq*和d軸電流 目標值IcT(步驟S3800)。在步驟S3800,由于液壓流體溫度Th小于或低于上限TgmaxJ^ 以控制單元40不僅通過允許d軸電流Id流經電動機50以升高液壓流體溫度Th,而且通過 允許q軸電流流經電動機50以產生助力。另一方面,當在步驟S3600中控制單元40判斷液壓流體溫度Th大于或等于上限 Tgmax時,控制單元40使用通常的助力控制用的映射Ma來找出q軸電流目標值Iq*和d軸 電流目標值IcT (步驟S3900)。而且,控制單元40輸出已經利用映射Ma找出的q軸電流目 標值Iq*和d軸電流目標值Icf(步驟S4000)。在步驟SMOO或S3800或S4000之后,控制 單元40重復執(zhí)行該電動機控制用流程。(映射Md的特性)
參照圖15,說明當液壓流體溫度Th小于上限Tgmax時用于電動機控制的映射Md 的特性。如上所述,映射Md適于響應基本助力指令Ta*和電動機50的轉數(rpm) ω而控制 流經電動機50的q軸電流和d軸電流。映射Md包括具有一組線的 Υ(ω,Τθ映射,其中 每條線均示出了 q軸電流目標值Iq*隨電動機50的不同轉數(rpm) ω的變化,這些線是針 對基本助力指令Ta*的不同值而制作的。映射Md還包括具有一組線的Ι(Τ(ω,Ta*)映射, 其中每條線均示出了 d軸電流目標值IcT隨電動機50的不同轉數(rpm)co的變化,這些線 是針對基本助力指令Ta*的不同值而制作的。圖15所示的映射Md的Ι(Τ(ω,Ta*)映射包括一條這樣的線當液壓流體的溫度 Th小于上限TgmaX(見步驟S3600)時,以與圖7B所示的映射Mb的Ι(Τ(ω)映射相同的方 式,當基本助力指令Ta*為零(Tf = O)時,將d軸電流的最大值設定為d軸電流的目標值 IcT。當液壓流體的溫度Th小于上限Tgmax時,以與圖7B所示的映射Mb的Icf(co)映射相 同的方式,當基本助力指令Ta*為零(T = 0)時,映射Md的,Ta*)映射針對電動機 50的轉數(rpm) ω的不同值將零設定為q軸電流的目標值Iq*。在液壓流體溫度Th小于上限Tgmax的情況下,當基本助力指令Ta*,即基本助力Ta 的目標值小于預定的助力閾值,并且電動機50的轉數(rpm) ω小于預定的轉數閾值Qtl時, 映射Md的IcT (ω,Ta*)映射在基本助力指令Ta*接近零時將d軸電流的最大值設定為d軸 電流的目標值IcT。隨后,當電動機50的轉數(rpm) ω仍然小于預定的轉數閾值Qtl時,隨 著基本助力指令Ta*的出現,映射Md的Ι(Τ(ω,Ta*)映射將d軸電流的抑制值設定為d軸 電流的目標值IcT,而映射Md的Icf ( ω,Ta*)映射將q軸電流的最大值設定為q軸電流的目 標值Iq*。假設基本助力指令Ta*保持不變,因為q軸電流的最大值被設定為q軸電流的目 標值If所以轉數(rpm)增大。隨著轉數(rpm)增大到預定的轉數閾值ω0以上,映射Md 的Ι(Τ(ω, ^)映射使d軸電流的目標值IcT朝向零減小,并且映射Md的Iq*(co,Ta*)映射 使q軸電流的目標值Iq*減小。接著,在基本助力指令Ta*超過預定的助力閾值的狀態(tài)下,當電動機50的轉數 (rpm) ω在液壓流體溫度Th小于上限Tgmax的條件下進一步增大時,由于q軸電流流經電 動機50并且不再需要依靠d軸電流來升高液壓流體的溫度,所以映射Md的IcT (ω,Ta*)映 射提供的d軸電流值能夠平滑地合并(merge)入由圖7A所示的映射Ma的IcT(ω,Ta*)給 出的那些d軸電流值。(功能)圖16A至圖16E示出了在根據第三實施方式如下地執(zhí)行溫度控制時液壓流體的溫 度Th隨時間t的變化將從系統(tǒng)啟動起始經過預定的時間閾值Tth后所檢測到的液壓流體 的當前溫度設定為標準溫度Tg,并且將液壓流體的溫度Th可控地保持在設定于標準溫度 Tg附近的溫度控制范圍內。在圖16E中,實線示出了根據第三實施方式當q軸電流目標值Icf (見圖16C)和d 軸電流目標值IcT(見圖16D)隨基本助力指令Ta*的不同值(見圖16A)變化時,液壓流體 的溫度Th隨時間t的變化。在圖16E中,虛線示出了根據未應用本發(fā)明的對比例中的液壓 流體的溫度Th的變化。根據第三實施方式,只要液壓流體溫度Th小于上限Tgmax,不用區(qū)分是車輛駕駛
21員進行了轉向操作的狀態(tài)還是車輛駕駛員未進行轉向操作的狀態(tài),控制單元40都使用映 射Md來找出q軸電流目標值Iq*和d軸電流目標值IcT。結果,即使在汽車IA的基本助力 指令Ta*低并且電動機50的轉數(rpm) ω低的向前直行(forward straight running)過 程中,也能防止液壓流體溫度Th的下降。當液壓流體溫度Th小于上限Tgmax、轉數(rpm) ω小于預定的轉數閾值Qci并且基本助力指令的目標值Ta*小于預定的助力閾值時,控制 單元40允許d軸電流根據所建立的預定條件流經電動機50。因為可以根據情況使d軸電 流頻繁地流經電動機50,所以可以縮短液壓流體溫度Th達到上限Tgmax所需的時間。如上所述,當判斷了非轉向操作或當轉向輸入低時(在低轉向輸入轉矩和/或低 電動機轉數過程中),d軸電流被允許流經電動機50的線圈52以升高工作流體介質的溫 度。因此,可以在例如車輛向前直行過程中僅出現較小的轉向輸入的情況下將工作流體介 質的溫度變化限制在恒定溫度控制范圍內。因此,可以防止由轉向反作用力的變化引起的 車輛駕駛員的不適感。根據第三實施方式,車速傳感器31是檢測汽車IA的行駛狀態(tài)的車輛行駛狀態(tài)檢 測器的一個示例,溫度傳感器32是檢測工作流體介質的溫度的溫度檢測器的一個示例。但 是,車輛行駛狀態(tài)檢測器不限于該示例,并且可包括構造成檢測或估計汽車IA的行駛狀態(tài) 的任何裝置。另一方面,溫度檢測器不限于該示例,并且可包括構造成檢測或估計工作流體 介質的溫度的任何裝置。例如,基于逆變器42的溫度來估計工作流體介質的溫度的裝置或 系統(tǒng),因為從圖13E和圖13D的比較容易看出工作流體介質的溫度跟隨逆變器42的溫度變 化。溫度檢測器包括這樣的裝置或系統(tǒng)。(第三實施方式產生的效果)(1)根據第三實施方式,基于從車輛開始行駛起經過預定的時間閾值Tth后所檢 測到的工作流體介質的溫度值來設定溫度控制范圍,并且在判斷了非轉向操作或當轉向輸 入低(在低轉向輸入轉矩和/或低電動機轉數過程中)的狀態(tài)下,當工作流體介質的溫度 Th小于上限Tgmax時以如下的方式計算電流線圈52發(fā)熱以使工作流體介質的溫度升高 到溫度控制范圍。因此,可以在例如車輛向前直行過程中僅出現較小的轉向輸入的情況下 將工作流體介質的溫度變化限制在恒定溫度控制范圍內。因此,可以穩(wěn)定轉向助力,從而防 止由轉向輸入的反作用力的變化引起的不適感。(變型例1)根據所述的各實施方式,穿過泵殼56形成的泵殼內部流路結構66與泵殼外部配 管70位于泵60的排出側,并靠近電動機50和逆變器42并且由此與電動機50和逆變器42 熱傳遞連通。實施方式可變型為液壓泵60的入口側的流路靠近電動機50和逆變器42并 且由此與電動機50和逆變器42熱傳遞連通。在該情況下,也由于泵60的入口側的流路位于泵殼56的中央部,所以流路由于其 間距而與開放空氣隔絕,其中泵殼56作為蓄熱體儲存由電動機50和逆變器42產生的熱。 因為泵殼56儲存大量的熱能并且包圍流路以使流路與開放空氣隔絕,因而工作流體介質 的溫度被保持為高并且使溫度隨時間的變化平緩,其中作為熱源的液壓泵60和逆變器42 在泵殼56內被一體化。作為工作流體介質的溫度隨時間的變化平緩的結果,工作流體介質的粘度漸進的 變化,這使得可以穩(wěn)定轉向助力。
(變型例2)在上述各實施方式的說明中,由圖1所示的溫度傳感器32檢測工作流體介質的溫 度。實施方式可變型為檢測逆變器42的溫度并且基于檢測到的逆變器42的溫度通過估計 給出工作流體介質的溫度。在該情況下,可以使用檢測到的逆變器42的溫度防止逆變器42 過熱。(適用例)在上述各實施方式的說明中,本申請被應用于電動助力轉向系統(tǒng)。但是,本發(fā)明不 限于應用到電動助力轉向系統(tǒng)。本發(fā)明可用于使用電動機和工作流體介質的壓力的其它系 統(tǒng)。例如,本發(fā)明也適用于如下的電動液壓系統(tǒng)空氣壓縮機,其使用電動機來驅動用于輸 送制冷劑形式的工作流體介質的泵;電動液壓叉式起重機;制動系統(tǒng),其配置有液壓助力; 以及液壓致動離合器系統(tǒng)。因此,本發(fā)明的實施方式提供一種系統(tǒng),該系統(tǒng)通過如下結構穩(wěn)定了可用工作流 體介質操作的致動器的操作逆變器42和電動機50以逆變器42和電動機50熱傳遞連通 的方式一體化,并且流路結構66與逆變器42熱傳遞連通。本發(fā)明的上述說明僅僅是示例性的,因此,不脫離本發(fā)明的要旨的變型包括在本 發(fā)明的范圍內。這樣的變型不應被認為是脫離了本發(fā)明的精神和范圍。
權利要求
1.一種工作流體介質溫度控制系統(tǒng),其包括 工作流體介質;致動器,能夠由所述工作流體介質對所述致動器進行操作;泵,其用于所述工作流體介質;流路結構,其用于所述工作流體介質;電動機,其連接到所述泵以驅動所述泵;和控制單元,其用于所述電動機并且包括逆變器和逆變器控制器;所述逆變器和所述電動機以所述逆變器與所述電動機熱傳遞連通的方式一體化,所述流路結構與所述逆變器熱傳遞連通。
2.根據權利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,還包括容器,該容器容納所述工作流體 介質;轉軸,該轉軸將動力從所述電動機傳遞至所述泵,其中,所述逆變器和所述容器位于 所述轉軸的同一側,并且所述流路結構位于所述逆變器和所述容器之間。
3.根據權利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,所述流路結構比所述泵靠近所述逆變器 和所述電動機。
4.根據權利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,所述致動器為車輛用助力轉向系統(tǒng)的形 式,其中,所述控制單元基于所述助力轉向系統(tǒng)的基本助力指令控制所述電動機,所述泵具 有入口側和排出側,所述流路結構位于所述泵的所述入口側和所述排出側中的一方,并且 所述流路結構比所述泵靠近所述逆變器和所述電動機。
5.根據權利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,還包括蓄熱體,所述蓄熱體包括殼體和蓄 熱元件,其中,所述殼體內具有所述電動機、所述逆變器和儲存所述電動機和所述逆變器產 生的熱的所述蓄熱元件,所述蓄熱元件與所述電動機和所述逆變器鄰近,所述流路結構位 于所述殼體的中央部。
6.根據權利要求5所述的系統(tǒng),其特征在于,還包括轉軸,所述轉軸將動力從所述電動 機傳遞給所述泵,其中,所述流路結構延伸通過所述殼體內的所述轉軸周圍的區(qū)域。
7.根據權利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,還包括殼體,其中,所述流路結構以所述 殼體的一部分位于所述流路結構和所述逆變器之間的方式靠近所述逆變器,以將所述逆變 器和所述電動機產生的熱傳遞到殼體,并且將所述殼體的熱傳遞到所述流路結構。
8.根據權利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,還包括容器,該容器容納所述工作流體 介質;和轉軸,該轉軸將動力從所述電動機傳遞至所述泵,其中,所述逆變器和所述容器位 于所述轉軸的同一側,并且所述流路結構位于所述逆變器和所述容器之間,以將所述逆變 器產生的熱傳遞到所述流路結構,并且將所述流路結構的熱傳遞到所述容器。
9.根據權利要求7所述的系統(tǒng),其特征在于,所述流路結構比所述泵靠近所述逆變器 和所述電動機,以將所述逆變器和所述電動機產生的熱傳遞到所述流路結構,并且將所述 流路結構的熱傳遞到所述泵。
10.根據權利要求7所述的系統(tǒng),其特征在于,所述致動器為車輛用助力轉向系統(tǒng)的形 式,其中,所述控制單元基于所述助力轉向系統(tǒng)的基本助力指令控制所述電動機,所述泵具 有入口側和排出側,所述流路結構位于所述泵的所述入口側和所述排出側中的一方,并且 所述流路結構比所述泵靠近所述逆變器和所述電動機,以將所述逆變器和所述電動機產生 的熱傳遞到所述流路結構,并且將所述流路結構的熱傳遞到所述泵。
11.根據權利要求7所述的系統(tǒng),其特征在于,還包括蓄熱體,所述蓄熱體包括殼體和 蓄熱元件,其中,所述殼體內具有所述電動機、所述逆變器和儲存所述電動機和所述逆變器 產生的熱的所述蓄熱元件,所述蓄熱元件與所述電動機和所述逆變器鄰近,所述流路結構 位于所述殼體的中央部,所述致動器為車輛用助力轉向系統(tǒng)的形式,其中,所述控制單元基 于所述助力轉向系統(tǒng)的基本助力指令控制所述電動機,所述泵具有入口側和排出側,所述 流路結構位于所述泵的所述入口側和所述排出側中的一方,并且所述流路結構比所述泵靠 近所述逆變器和所述電動機,以將所述逆變器和所述電動機產生的熱傳遞到所述流路結 構,并且將所述流路結構的熱傳遞到所述泵。
12.根據權利要求7所述的系統(tǒng),其特征在于,還包括蓄熱體,所述蓄熱體包括殼體和 蓄熱元件,其中,所述殼體內具有所述電動機、所述逆變器和儲存所述電動機和所述逆變器 產生的熱的所述蓄熱元件,所述蓄熱元件與所述電動機和所述逆變器鄰近,所述流路結構 位于所述殼體的中央部,所述致動器為車輛用助力轉向系統(tǒng)的形式,其中,所述控制單元基 于所述助力轉向系統(tǒng)的基本助力指令控制所述電動機,所述泵具有入口側和排出側,所述 流路結構位于所述泵的所述入口側和所述排出側中的一方,并且所述流路結構比所述泵靠 近所述逆變器和所述電動機,以將所述逆變器和所述電動機產生的熱傳遞到所述流路結 構,并且將所述流路結構的熱傳遞到所述泵,所述系統(tǒng)還包括轉軸,該轉軸將動力從所述電 動機傳遞至所述泵,所述流路結構延伸通過所述殼體內的所述轉軸附近的區(qū)域。
13.根據權利要求4所述的系統(tǒng),其特征在于,所述控制單元被構造成以如下方式調節(jié) 所述工作流體介質的溫度使電流流經所述電動機的線圈,從而所述線圈發(fā)熱以使所述工 作流體介質的溫度升高。
14.根據權利要求13所述的系統(tǒng),其特征在于,還包括車輛行駛狀態(tài)檢測器,其檢測車輛的行駛狀態(tài);溫度檢測器,其檢測所述工作流體介質在所述泵的出口處的溫度;其中,所述控制單元包括基本助力指令產生單元,其基于檢測到的車輛的行駛狀態(tài)產生所述基本助力指令;以及助力指令產生單元,其基于所述基本助力指令產生用于所述電動機的轉矩電流指令和 用于所述電動機的磁化電流指令;并且當所述控制單元判斷為檢測到的所述工作流體介質的溫度低于預定的溫度閾值并且 非轉向操作時,所述助力指令產生單元以如下方式產生轉矩電流指令和磁化電流指令使 所述電動機發(fā)熱以使所述工作流體介質的溫度升高。
15.根據權利要求13所述的系統(tǒng),其特征在于,還包括車輛行駛狀態(tài)檢測器,其檢測車輛的行駛狀態(tài);溫度檢測器,其檢測所述工作流體介質在所述泵的出口處的溫度;其中,所述控制單元包括基本助力指令產生單元,其基于檢測到的車輛的行駛狀態(tài)產生所述基本助力指令;以及助力指令產生單元,其基于所述基本助力指令產生用于所述電動機的轉矩電流指令和 用于所述電動機的磁化電流指令;并且當所述控制單元判斷為非轉向操作時,所述助力指令產生單元基于從車輛開始行駛起 經過預定的時間閾值之后所檢測到的所述工作流體介質的溫度值來確定溫度控制范圍,并 且所述助力指令產生單元以如下方式產生轉矩電流指令和磁化電流指令使所述電動機發(fā) 熱以使所述工作流體介質的溫度升高,從而將所述工作流體介質的溫度保持在所述溫度控 制范圍內。
16.根據權利要求13所述的系統(tǒng),其特征在于,還包括 車輛行駛狀態(tài)檢測器,其檢測車輛的行駛狀態(tài);溫度檢測器,其檢測所述工作流體介質在所述泵的出口處的溫度; 其中,所述控制單元包括基本助力指令產生單元,其基于檢測到的車輛的行駛狀態(tài)產生基本助力指令;以及 助力指令產生單元,其基于所述基本助力指令產生用于所述電動機的轉矩電流指令和 用于所述電動機的磁化電流指令;并且當所述控制單元判斷為非轉向操作或轉向輸入小于預定的閾值的轉向操作狀態(tài)時,所 述助力指令產生單元基于從車輛開始行駛起經過預定的時間閾值之后所檢測到的所述工 作流體介質的溫度值來確定溫度控制范圍,當檢測到的溫度不大于上限時,所述助力指令 產生單元以如下方式產生轉矩電流指令和磁化電流指令使所述電動機發(fā)熱以使所述工作 流體介質的溫度升高,從而將所述工作流體介質的溫度保持在所述溫度控制范圍內。
17.根據權利要求13所述的系統(tǒng),其特征在于,所述控制單元具有多組映射,所述多組 映射包括第一組映射,其用于調節(jié)所述工作流體介質的溫度;和第二組映射,其不用于調 節(jié)所述工作流體介質的溫度,其中,所述控制單元從所述多組映射中選擇映射,所述助力指 令產生單元利用所選擇的映射來確定用于使所述電動機發(fā)熱的電流指令。
18.根據權利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,所述逆變器和所述電動機彼此鄰近并且 所述流路結構靠近所述逆變器。
19.一種工作流體介質溫度控制方法,其用于如下的系統(tǒng),該系統(tǒng)包括致動器,能夠 由工作流體介質對所述致動器進行操作;泵,該泵用于工作流體介質;流路結構,該流路結 構用于工作流體介質;電動機,其連接到所述泵以驅動所述泵;和控制單元,該控制單元用 于所述電動機并且包括逆變器和逆變器控制器,所述方法包括啟動所述逆變器以使所述電動機發(fā)熱;將所述電動機產生的熱和所述逆變器的熱傳遞給流經所述流路結構的所述工作流體 介質,以使所述工作流體介質的溫度升高;和控制所述電動機產生的熱而將所述工作流體介質的溫度保持在溫度控制范圍內。
20.一種工作流體介質溫度控制系統(tǒng),其包括 用于容納工作流體介質的部件;致動器部件,能夠由所述工作流體介質對所述致動器部件進行操作; 泵部件,其用于產生所述工作流體介質的流體壓力; 用于限定所述工作流體介質流過的流路結構的部件; 電動機部件,其用于驅動所述泵部件; 用于所述電動機部件的逆變器;用于啟動所述逆變器以使所述電動機部件發(fā)熱的部件; 用于在所述電動機部件和所述逆變器之間提供熱傳遞連通的部件;和 用于不僅從所述電動機部件而且從所述逆變器向所述流路結構傳遞熱以使所述工作 流體介質的溫度升高的部件。
全文摘要
本發(fā)明涉及工作流體介質溫度控制系統(tǒng)及方法。一種工作流體介質溫度控制系統(tǒng),其包括致動器,其可由工作流體介質操作;泵,其用于工作流體介質;流路結構,其用于工作流體介質;電動機,其連接到泵以驅動所述泵;和用于電動機的控制單元,該控制單元包括逆變器和逆變器控制器。逆變器和電動機以逆變器與電動機熱傳遞連通的方式一體化。流路結構與逆變器熱傳遞連通。
文檔編號B62D5/10GK102145711SQ20111003464
公開日2011年8月10日 申請日期2011年1月31日 優(yōu)先權日2010年2月4日
發(fā)明者上田泰介, 井上暢, 內田耕, 北英幸, 小池洋平, 尾藤貴之, 田澤成明, 須田克弘, 高橋良和 申請人:日產自動車株式會社