CN105612348A - 电动泵 - Google Patents

Abstract

电动油泵(1)是将电动马达(2)和油泵(3)组合为一体而构成的，电动马达包括：马达外壳(10)；驱动轴(42)，其配置在形成于马达外壳的内部的马达收容室(12)，并且旋转自如地被支承；转子(40)，其设置在驱动轴上；以及定子(20)，其位于马达收容室内并安装于马达外壳，电动油泵(1)具备内部控制器(45)，内部控制器(45)进行对定子的通电控制，来进行经由转子驱动驱动轴进行旋转的控制，内部控制器具备：通常模式，进行对定子的通电控制使得驱动轴的旋转成为与从外部输入的旋转指令相应的旋转；以及发热模式，进行对定子的通电控制使得定子以比在基于通常模式进行通电控制时的定子的发热效率高的发热效率进行发热。

Description

电动泵

技术领域

本发明涉及一种将以非接触的方式驱动转子和定子进行旋转的形式的电动马达和液体泵组合为一体而构成的电动泵。

背景技术

作为这样的电动泵，例如已知专利文献1所记载的电动泵。该电动泵构成为在外罩(分隔构件)2的内部收容转子5，在该外罩2的外侧配置定子芯部8和定子线圈9(定子)。外罩2是为了不使由液体泵吸入、喷出的液体通过驱动轴与壳体之间的间隙侵入到电动马达的内部而设置，将该电动泵称为屏蔽泵。

专利文献1：日本特开2001-280284号公报

发明内容

发明要解决的问题

在电动泵的转子设置有例如永磁体，由此，转子受到来自定子线圈的电磁力而旋转。但是，存在以下的问题：转子被浸在漏出到外罩内的液体内，因此存在如果当液体温度低时液体粘度高而因液体粘性产生的驱动阻力比转子的旋转驱动力大则难以与对定子线圈的通电控制相应地驱动转子进行旋转的情况。此外，例如也能够考虑在电动泵中另外设置用于使液体升温的加热器这样的方法，但在采用了该方法的情况下，新产生与加热器相应地电动泵大型化或制造成本增大这样的问题。

本发明就是鉴于上述那样的问题而完成的，其目的在于提供一种不使装置整体大型化或制造成本增加、即使在液体温度低而液体粘度高的情况下也能够驱动的电动泵。

用于解决问题的方案

本发明所涉及的电动泵(例如实施方式中的电动油泵1)是将无刷形式的电动马达和液体泵(例如实施方式中的油泵3)组合为一体而构成的，所述液体泵被所述电动马达驱动而进行旋转，该电动泵的特征在于，所述电动马达包括：马达壳体(例如实施方式中的马达外壳10)；马达驱动轴(例如实施方式中的驱动轴42)，其配置在形成于所述马达壳体的内部的壳体内部空间(例如实施方式中的马达收容室12)，并且旋转自如地被所述马达壳体支承；转子，其设置在所述马达驱动轴上；以及定子，其位于所述壳体内部空间内，以从圆周方向外方包围所述转子并与所述转子相向的方式安装于所述马达壳体，所述电动泵具备通电控制单元(例如实施方式中的内部控制器45)，该通电控制单元进行对所述定子的通电控制，来进行经由所述转子驱动所述马达驱动轴进行旋转的控制，所述通电控制单元具备：通常控制模式(例如实施方式中的通常模式U)，进行对所述定子的通电控制使得所述马达驱动轴的旋转成为与从外部输入的旋转指令相应的旋转；以及发热控制模式(例如实施方式中的发热模式H)，进行对所述定子的通电控制使得所述定子以比在基于所述通常控制模式进行通电控制时的所述定子的发热效率高的发热效率进行发热。

优选的是，在所述电动泵中，所述转子构成为在与所述定子相向的表面具备永磁体，所述定子构成为具备定子线圈，所述通电控制单元构成为进行对所述定子线圈的通电控制，所述发热控制模式是以下的模式：在将所述定子线圈的电阻设为R、将所述定子线圈的电感设为L、将向所述定子线圈施加的电压的频率设为f、将向所述定子线圈施加的电压的有效值设为V_RMS、并将所述定子线圈中能够流动的最大的电流设为I_Max时，进行对所述定子线圈的通电控制，使得成为满足下式的电压的频率f中的大致最小的电压的频率f。

$f>\frac{\sqrt{\frac{2{V_{RMS}}^2}{{I_{Max}}^2}-R^2}}{2\mathrm{\π}L}$

此外，优选的是，还具备温度检测器，该温度检测器检测通过驱动所述液体泵进行旋转而从所述液体泵供给的液体的温度，在由所述温度检测器检测出的液体的温度低于规定的温度(例如实施方式中的基准温度T_L)的情况下，所述通电控制单元基于所述发热控制模式进行对所述定子的通电控制。

另外，还优选的是，还具备转速检测器(例如实施方式中的旋转位置检测器44)，该转速检测器检测所述电动马达的转速，所述通电控制单元还具备启动控制模式(例如实施方式中的启动模式K)，在该启动控制模式下，进行以规定的通电模式对所述定子通电的控制，使所述转子成为能够进行基于所述通常控制模式的通电控制的旋转状态，所述通电控制单元在进行了基于所述启动控制模式的通电控制时由所述转速检测器检测出的所述转子的转速低于规定的转速(例如实施方式中的基准转速R₀)的情况下，基于所述发热控制模式进行对所述定子的通电控制。

进一步地，优选的是，所述电动马达构成为具备分隔构件(例如实施方式中的分隔壳体30)，该分隔构件在所述转子与所述定子相向的间隙中延伸，将所述壳体内部空间分隔成转子侧空间和定子侧空间，该转子侧空间配置有所述马达驱动轴和所述转子，该定子侧空间配置有所述定子。

发明的效果

在本发明所涉及的电动泵中，进行对定子的通电控制的通电控制单元具备进行对定子的通电控制使得成为与旋转指令相应的旋转的通常控制模式、以及使定子以比在基于通常控制模式进行通电控制时的定子的发热效率高的发热效率进行发热的发热控制模式。因此，如果在液体温度低而因液体粘性产生的驱动阻力比转子的旋转驱动力大的情况下进行基于发热控制模式的通电控制，则能够通过由定子高效地产生的热使电动马达内的液体升温而降低粘度(因液体粘性产生的驱动阻力)。由此，不会因追加加热器等而使装置整体大型化或制造成本增加，即使在液体温度低而液体粘度高的情况下，也能够驱动电动泵。

附图说明

图1是表示应用了本发明的电动油泵的截面图。

图2是沿着图1中的II-II表示用于上述电动油泵的电动马达的截面图。

图3是沿着图1中的III-III表示用于上述电动油泵的油泵的截面图。

图4是表示驱动控制装置的结构的框图。

图5是表示由驱动控制装置进行的驱动控制的流程图。

图6是表示由驱动控制装置进行的变形例所涉及的驱动控制的流程图。

图7是表示由驱动控制装置进行的变形例所涉及的驱动控制的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。在图1中示出作为应用了本发明的一例的电动油泵1的截面图，首先，参照该图1说明电动油泵1的整体结构。此外，在以下说明的实施方式中，为了便于说明，用对各图附加的箭头来定义前后、左右(在图1中没有示出箭头，但为与纸面垂直的方向)以及上下来进行说明。另外，在本实施方式中，示例了吸入在车辆设置的罐(例如发动机油底壳)中贮存的润滑油并向与发动机各部连接的润滑油路喷出的电动油泵1。

电动油泵1构成为具备：交流型的电动马达2，其输出旋转驱动力；油泵3，其被电动马达2驱动而向润滑油路喷出所吸入的润滑油；以及驱动控制装置5，其进行电动马达2的驱动控制。

电动马达2构成为具备：马达外壳10，其具有中心轴沿前后方向延伸的大致圆筒状的马达收容室12；定子20，其在马达外壳10的马达收容室12内沿着内周面配置；分隔壳体30，其具有大致有底圆筒状的转子收容室31并配置在定子20的内周；以及转子40，其旋转自如地配置在分隔壳体30的转子收容室31内。

马达外壳10包括：主马达壳体11，其形成有在后方开口的有底圆筒状的空间；以及子马达壳体80，其以覆盖有底圆筒状的空间的方式组装于该主马达壳体11。由像这样被子马达壳体80覆盖的主马达外壳11的有底圆筒状的空间来形成上述马达收容室12。此外，子马达壳体80在后部组装有后述的泵外罩90，来构成具有齿轮配置室81的泵外壳70。由此可知，子马达壳体80兼用作马达外壳10和泵外壳70。

主马达壳体11是使用非磁性材料形成的，能够抑制对由定子20、转子40产生的磁力造成的影响。

图2示出图1中的II-II部分的截面，由该图2可知，定子20构成为具备：多个定子芯21，其以与主马达壳体11的内周面接合的方式安装，在截面视图上呈大致椭圆形，向直径方向内侧延伸；以及定子线圈22，其以包围定子芯21的方式设置。在主马达壳体11的内周面以沿着周向等间隔地排列的方式形成有六个定子芯21，在各个定子芯21设置有定子线圈22。定子芯21既可以构成为在截面视图上呈大致矩形、在截面视图上呈大致圆形，并向直径方向内侧延伸，也可以构成为与主马达壳体11一体地形成。

分隔壳体30是后部开口的有底圆筒形状，在前部中央(底部中央)具有圆筒状的前侧轴支承部32。分隔壳体30是使用非磁性材料形成的，构成为抑制对由定子20、转子40产生的磁力造成的影响，即构成为不妨碍从定子20向转子40的电磁力传递。在形成于分隔壳体30的底部中央的前侧轴支承部32将后述的驱动轴42旋转自如地支承。分隔壳体30以其后端部与形成于子马达壳体80的前表面的环状凸部嵌合接合的方式安装于子马达壳体80，从而由分隔壳体30的内周侧的空间构成的转子收容室31以与分隔壳体30的外侧空间成为液体密封的状态被分隔。即，上述马达收容室12被分隔壳体30分隔，在液体密封的状态下划分形成外周侧空间(称为定子侧空间)以及内周侧空间(是转子收容室31，但也将其称为转子侧空间)。

转子40包括：转子芯41，其形成为圆筒状，配置成其中心轴沿前后方向延伸；以及多个永磁体43，其形成为大致矩形平板状，安装在转子芯41的外周部。在该转子40中，在转子芯41的中心部沿前后方向***安装有驱动轴42。如图2所示，将四个永磁体43安装成沿着转子芯41的周向等间隔地排列。将这些永磁体43配置成直径方向外表面的磁极(S极或N极)在相邻的永磁体43之间不同。关于该转子40，驱动轴42的前部旋转自如地被前侧轴支承部32支承，驱动轴42的后部旋转自如地被后述的子马达壳体80的后侧轴支承部83支承，转子芯41、驱动轴42以及永磁体43以旋转轴C为旋转中心一体地旋转。

如图1所示，驱动控制装置5构成为具备：旋转位置检测器44，其配置在主马达壳体11的底部与分隔壳体30的底部之间；内部控制器45，其配置在主马达壳体11的底部的前侧；以及温度检测器46，其与内部控制器45同样地配置在主马达壳体11的底部的前侧。例如使用霍尔元件构成旋转位置检测器44，旋转位置检测器44检测转子40(永磁体43)的磁极和磁场强度，向内部控制器45输出与其检测结果对应的检测信号。温度检测器46检测电动马达2(主马达壳体11)的温度，向内部控制器45输出与其检测结果对应的检测信号。

如图4所示，内部控制器45构成为具备：存储器45a，其存储与电动马达2的驱动控制有关的程序信息；以及CPU45b，其读出并执行存储在存储器45a中的程序信息。在存储器45a中存储有在启动电动马达2时由CPU45b读出并执行的与启动模式K有关的程序信息、以及在启动后由CPU45b读出并执行的与通常模式U有关的程序信息等。而且，CPU45b从存储器45a读出与从旋转位置检测器44和温度检测器46发送的检测信号对应的程序信息，根据上述检测信号执行读出的该程序信息(程序)，根据其执行结果进行对定子线圈22的通电控制来进行电动马达2的驱动控制。

此外，在搭载有该电动油泵1的车辆中设置有统一控制发动机、电动油泵1等的外部控制器100，从该外部控制器100向内部控制器45输出作为对电动油泵1的旋转请求的旋转信号。此外，也将该电动马达2称为同步马达、或内转子型的无刷马达。

如图1和图3所示，油泵3是包括驱动齿轮50、从动齿轮60以及泵外壳70的外接咬合型齿轮泵，该驱动齿轮50和从动齿轮60以相互平行的旋转轴为中心而旋转自如地设置，并且外接咬合，该泵外壳70收容保持驱动齿轮50和从动齿轮60。泵外壳70包括上述子马达壳体80和与该子马达壳体80的后表面接合地安装的泵外罩90。在子马达壳体80中，后方开口地形成有以使齿尖和前后侧面滑接的状态收容保持两个齿轮50、60的齿轮配置室81。泵外罩90被置位螺钉4螺纹紧固而安装在子马达壳体80(电动马达2)使得封闭该齿轮配置室81。

驱动齿轮50被连结支承在与构成上述转子40的驱动轴42的后端部上。伴随着转子40的旋转而与驱动轴42一体地旋转。从动齿轮60被连结支承在配置成与驱动轴42平行地延伸的从动轴82上，与驱动齿轮50的旋转相应地与从动轴82一体地从动旋转。

如图3所示，在子马达壳体80形成有：驱动侧分隔部87，其具有使驱动齿轮50的齿尖滑接的俯视观察时为圆弧状的驱动侧分隔面；以及从动侧分隔部88，其具有使从动齿轮60的齿尖滑接的俯视观察时为圆弧状的从动侧分隔面。形成在泵外壳70内部的齿轮配置室81被两个齿轮50、60、驱动侧分隔部87以及从动侧分隔部88划分，两个齿轮50、60左侧形成吸入室84，右侧形成喷出室85。在泵外罩90形成有以安装于子马达壳体80的状态与吸入室84连通的吸入口91以及与喷出室85连通的喷出口92。并且，在子马达壳体80形成有使吸入室84与转子收容室31连通的连通孔89(参照图1和图3)。此外，在图1中示出图3的I-I部分的截面。

在这样构成的油泵3中，当两个齿轮50、60进行旋转时，由于作用于吸入室84的负压而从罐经由吸入口91向吸入室84吸入润滑油。这样，吸入到吸入室84的润滑油进入到两个齿轮50、60的齿槽，在该状态下由于两个齿轮50、60的旋转移动而被移送到喷出室85，之后从喷出室85经由喷出口92被喷出到润滑油路。

至此，说明了电动油泵1的整体结构。但是，作为供给介质的润滑油随着其温度变低而粘度变高，因此在特别低温环境中使用电动油泵1的情况下，存在以下情况：由于润滑油的粘性产生的驱动阻力比电动马达2的驱动力大，难以与电动马达2的驱动控制相应地驱动油泵3进行旋转。因此，在本发明所涉及的电动油泵1中，除了将与上述启动模式K和通常模式U有关的程序信息存储在内部控制器45的存储器45a中以外，还将与进行使定子线圈22高效地发热的通电控制的发热模式H有关的程序信息存储在内部控制器45的存储器45a中(参照图4)。另外，还将用于判断是否由于润滑油的粘性而驱动油泵3进行旋转发生故障的基准温度T_L、以及用于判断电动马达2是否处于启动状态的基准转速R₀等信息存储在内部控制器45的存储器45a中。

在此，说明基准温度T_L和基准转速R₀。基准温度T_L是以下温度：如果润滑油为基准温度T_L以上，则能够与电动马达2的驱动控制相应地驱动油泵3进行旋转，另一方面，如果润滑油低于基准温度T_L，则难以与电动马达2的驱动控制相应地驱动油泵3进行旋转。基准转速R₀是能够进行基于通常模式U的通电控制的旋转状态下的转子40的转速。

接着，参照图5所示的流程图说明由驱动控制装置5进行的电动油泵1的驱动控制。首先，说明在润滑油的粘性低而不使驱动油泵3进行旋转发生故障的状态、即主马达壳体11(润滑油)的温度比基准温度T_L高的状态下使用电动油泵1的情况。

在图5所示的步骤S10中，内部控制器45判断是否输入了从外部控制器100发送的旋转信号。在不存在对电动油泵1的旋转请求从而没有输入旋转信号的情况下，结束该流程，另一方面，在输入了与旋转请求相应的旋转信号的情况下，进入步骤S20。当进入步骤S20时，内部控制器45被输入从温度检测器46发送的检测结果(与主马达壳体11的温度对应的检测结果)，并计算主马达壳体11的温度(检测温度T)，存储该温度并进入步骤S30。

步骤S30是基于检测温度T来判断是否能够与通电控制相应地无故障地驱动电动马达2进行旋转的步骤，CPU45b读出存储器45a中存储的基准温度T_L，将基准温度T_L与在步骤S20中存储的检测温度T(主马达壳体11的温度)进行比较。在此，由于处于主马达壳体11的温度比基准温度T_L高的状态，因此在该步骤S30中判断为检测温度T>基准温度T_L，进入步骤S40。

当进入步骤S40时，内部控制器45被输入从旋转位置检测器44发送的检测结果，并计算转子40的转速R，存储转速R并进入步骤S50。在步骤S50中，内部控制器45读出存储器45a中存储的基准转速R₀，将基准转速R₀与在步骤S40中存储的转子40的转速R进行比较。在比较的结果是转速R<基准转速R₀、即转子40的转速R低于基准转速R₀而电动马达2不启动的情况、或正在启动的情况下，在执行与旋转信号相应的旋转控制(通常模式)之前进入步骤S51，进行使电动马达2启动的控制(启动模式K下的控制)。

当进入步骤S51时，CPU45b读出存储器45a中存储的启动模式K，对定子线圈22进行基于开环控制的通电控制，即不反馈从旋转位置检测器44发送的检测信号而对定子线圈22进行通电控制。具体地说，对于图2所示的六个定子线圈22，以相向的定子线圈22为一个组而将整体分为三个组，对每组在要使转子40旋转的方向上依次进行基于开环控制的通电控制。通过该通电控制，转子40受到在来自定子线圈22的电磁力所作用的方向上带动旋转的旋转力。此时，由于处于主马达壳体11的温度、即润滑油的温度比基准温度T_L高的状态，因此转子40受到该旋转力而开始逐渐带动旋转。在带动旋转的转子40的转速R低于基准转速R₀的状态下，从步骤S50进入步骤S51，重复执行启动模式K下的控制。通过旋转位置检测器44检测这样带动旋转时的转子40的旋转，内部控制器45根据旋转位置检测器44的检测结果来检测转子40的转速。此外，在该启动模式K下的控制中，进行使转子40的转速上升到能够进行以下说明的通常模式U下的控制的旋转状态的控制。

这样，当重复执行在步骤S51中规定的启动模式K下的控制时，转子40的转速逐渐上升。然后，当转子40的转速R上升到超过基准转速R₀时，在步骤S50中，判断为转速R>基准转速R₀，进入步骤S52。当从步骤S50进入步骤S52时，CPU45b读出存储器45a中存储的通常模式U，对定子线圈22进行基于反馈控制的通电控制、即一边反馈从旋转位置检测器44发送的检测信号(转子40的转速)一边对定子线圈22进行通电控制。具体地说，将与从外部控制器100发送的旋转信号对应的转速(指令速度)同与从旋转位置检测器44发送的检测信号对应的转子40的转速(实际速度)进行比较，对定子线圈22进行通电控制使得实际速度成为指令速度。

当通过基于该通常模式U的通电控制来驱动转子40向与通电控制相应的方向旋转从而驱动驱动轴42进行旋转时，两个齿轮50、60一边咬合一边旋转，对吸入室84作用负压，贮存在罐中的润滑油由于该负压而通过吸入口91被吸入到吸入室84内。该被吸入的润滑油在进入两个齿轮50、60的齿槽而被封入的状态下，通过两个齿轮50、60的旋转而被送到喷出室85。这样，从吸入室84送到喷出室85的润滑油在从喷出室85通过喷出口92喷出到形成于发动机的润滑油路而进行发动机各部的润滑后，返回罐中。

如上所述，在润滑油的温度为基准温度T_L以上而润滑油的粘度低到不使驱动油泵3进行旋转发生故障的程度的情况下，能够与基于启动模式K和通常模式U的通电控制相应地驱动油泵3进行旋转。但是，在特别低温环境中使用的情况下，存在以下情况：在润滑油的温度低于基准温度T_L而因润滑油的粘性产生的驱动阻力比电动马达2的驱动力大的情况下，难以与基于启动模式K和通常模式U的通电控制相应地驱动油泵3进行旋转。

再次参照图5所示的流程图说明这样情况下的由驱动控制装置5进行的电动油泵1的驱动控制。此外，以下省略与上述的润滑油的温度为基准温度T_L以上而润滑油的粘度低到不使驱动油泵3进行旋转发生故障的程度的情况重复的说明，以特征性的驱动控制为中心进行说明。

当从步骤S10进入步骤S20时，内部控制器45存储检测温度T(主马达壳体11的温度)并进入步骤S30，但此时存储的检测温度T是反映了环境温度的温度，是比基准温度T_L低的温度(检测温度T<基准温度T_L)。由此，即使在该状态下直接进行基于启动模式K、通常模式U的通电控制，也由于因润滑油的粘性产生的驱动阻力比电动马达2的驱动力大，因此难以驱动油泵3进行旋转。

在存储了这样的检测温度T的情况下，在进行基于启动模式K、通常模式U的通电控制之前，通过使润滑油的温度上升来使润滑油的粘度降低到不使驱动电动马达2进行旋转发生故障的程度，因此从步骤S30进入步骤S31。当进入步骤S31时，CPU45b读出存储器45a中存储的发热模式H，对定子线圈22进行基于开环控制的通电控制，即不反馈从旋转位置检测器44发送的检测信号而对定子线圈22进行通电控制。例如，对六个定子线圈22中的三个定子线圈22以产生使转子40旋转的电磁力的方式进行通电控制，同时对剩余的三个定子线圈22以产生阻止该转子40旋转的电磁力的方式进行通电控制，来对定子线圈22通电而不使转子40旋转。如果这样进行通电控制，则能够与转子40不旋转的量相应地使定子线圈22高效地发热。

在此，详细说明基于发热模式H的通电控制。首先，当将定子线圈22的电阻设为R、将电感设为L、将施加的电压的频率设为f时，用以下的式(1)表示电动马达2的阻抗Z。

Z＝R+j(2πfL)…(1)

另外，当将向定子线圈22施加的电压的有效值设为V_RMS时，用以下的式(2)表示定子线圈22中流动的电流的有效值I_RMS。

$I_{RMS}=\frac{V_{RMS}}{\left|Z\right|}\mathrm{...}\left(2\right)$

使用以式(2)表示的电流的有效值I_RMS如以下的式(3)那样表示有效电力(热量)P。

$P={I_{RMS}}^{2}R={\left(\frac{V_{RMS}}{\left|Z\right|}\right)}^{2}R\mathrm{...}\left(3\right)$

由该式(3)可知，如果减小|Z|，则能够与之相应地增大有效电力P、即定子线圈22的发热量。此外，根据式(1)，用以下的式(4)表示|Z|。

$\left|Z\right|=\sqrt{R^2+{\left(2\mathrm{\&pi;}fL\right)}^2}\mathrm{...}\left(4\right)$

当参照式(4)时，可知R是定子线圈22的电阻并且是固定的，因此如果减小2πf、即频率f，则能够减小|Z|，能够与之相应地增大有效电力P(定子线圈22的发热量)。

另一方面，当将电动马达2和控制基板(安装有内部控制器45的基板)中能够流动的最大的电流设为I_Max时，如以下的式(5)那样表示有效值I_RMS的最大值与I_Max之间的关系。

$\frac{I_{Max}}{\sqrt{2}}>I_{RMS}\mathrm{...}\left(5\right)$

根据式(2)和式(5)，进行在以下的式(6)成立的范围内减小频率f的通电控制，由此能够使定子线圈22高效地发热。

$\frac{I_{Max}}{\sqrt{2}}>\frac{V_{RMS}}{\left|Z\right|}\mathrm{...}\left(6\right)$

当对式(6)进行变形时，得到以下的式(7)，使用上述的式(4)如以下的式(8)那样表示该式(7)。而且，通过对式(8)进行变形而得到以下的式(9)。因此，在该发热模式H中，进行电压施加控制使得成为满足式(9)的最小的频率f，使定子线圈22以比在进行基于启动模式K和通常模式U的通电控制时的发热效率高的发热效率进行发热。

$|Z{|}^2>\frac{2{V_{RMS}}^2}{{I_{Max}}^2}\mathrm{...}\left(7\right)$

$R^2+{\left(2\mathrm{\&pi;}fL\right)}^2>\frac{2{V_{RMS}}^2}{{I_{Max}}^2}\mathrm{...}\left(8\right)$

$f>\frac{\sqrt{\frac{2{V_{RMS}}^2}{{I_{Max}}^2}-R^2}}{2\mathrm{\&pi;}L}\mathrm{...}\left(9\right)$

从步骤S30进入步骤S31，重复执行基于发热模式H的通电控制而定子线圈22发热，直到检测温度T超过基准温度T_L为止。由该定子线圈22产生的热经由分隔壳体30传递到转子收容室31内的润滑油，从而使润滑油的温度上升。在此，主马达壳体11的热容量比润滑油的热容量小，因此主马达壳体11的温度大致与润滑油的温度相等，即当润滑油的温度上升时，主马达壳体11的温度也随之上升。因此，通过由温度检测器46检测主马达壳体11的温度上升，能够检测润滑油的温度上升。由此，内部控制器45能够根据从温度检测器46发送的检测结果来检测润滑油的温度上升，当检测出检测温度T超过基准温度T_L时，从步骤S30进入步骤S40。此后，在执行了启动模式K直到转子40的转速R超过基准转速R₀为止后(步骤S51)，切换到通常模式U来进行驱动控制(步骤S52)。此外，如果使用热传导性好的材料形成分隔壳体30，则能够将由定子线圈22产生的热高效地传递到转子收容室31内的润滑油，从而能够提高润滑油的升温效率。

这样，在进行基于发热模式H的通电控制而使润滑油的温度上升后，即使进行基于启动模式K和通常模式U的通电控制，定子线圈22也发热，因此能够将润滑油的温度维持为某种程度高的状态。如以上说明的那样，电动油泵1根据发热模式H对作为构成部件的定子线圈22进行通电控制以使定子线圈22高效地发热，来使润滑油升温，由此能够降低润滑油的粘度。因此，即使在因润滑油的粘性产生的驱动阻力比电动马达2的驱动力大的情况下，也能够可靠地启动。

在上述实施方式中，说明了如图5所示那样在检测温度T比基准温度T_L低的情况下重复执行发热模式H直到检测温度T超过基准温度T_L为止的驱动控制，但也能够代替它而进行图6的流程图所示的驱动控制。以下，对图6所示的流程图以与图5所示的流程图不同的部分为中心来进行说明。此外，对表示与图5所示的步骤相同的内容的步骤附加相同编号。

在图6所示的流程图中，在步骤S30中判断为检测温度T<基准温度T_L而进入步骤S31的情况下，执行发热模式H并进入步骤S32。在此，在存储器45a中存储有规定时间T_H，在步骤S32中，CPU45b读出该规定时间T_H，将该规定时间T_H与步骤S31中的发热模式H的累计执行时间进行比较。该规定时间T_H是如果重复执行发热模式H则能够可靠地使润滑油升温到超过基准温度T_L的时间，通过实验测定来根据润滑油的温度进行设定。即，根据润滑油的温度以润滑油的温度越低则越长的方式设定规定时间T_H。因此，在从步骤S30进入步骤S31的情况下，重复执行发热模式H直到经过与检测温度T相应的规定时间T_H为止，能够可靠地使润滑油升温到超过基准温度T_L。

在上述实施方式(图5和图6)中，示例说明了通过由温度检测器46检测主马达壳体11的温度来检测润滑油的温度、并且根据其检测结果进行电动马达2的驱动控制的结构，但也可以代替该结构，而由温度检测器46直接检测转子收容室31内的润滑油的温度来进行驱动控制。

在上述实施方式中，如图5和图6所示，说明了根据从温度检测器46发送的检测信号进行的驱动控制，但例如也能够如图7所示那样不使用温度检测器46进行驱动控制。以下，说明图7所示的驱动控制。此外，对于表示与图5所示的步骤相同的内容的步骤，用括号表示对应的图5的编号。另外，省略与图5和图6的说明重复的说明，以与图5和图6不同的部分为中心来进行说明。

在图7所示的驱动控制中，在步骤S150中执行通常模式U，并且将通常模式执行标志进行置位，在维持通常模式执行标志直到在步骤S110中判断为没有输入来自外部控制器100的旋转信号为止。在步骤S120中判断该通常模式执行标志是否被置位，但在最初执行该流程时，通常模式执行标志未置位，因此进入步骤S121而执行启动模式K。在此，在存储器45a中存储有规定时间T_K，在步骤S122中，CPU45b读出该规定时间T_K，将该规定时间T_K与步骤S121中的启动模式K的累计执行时间进行比较。该规定时间T_K是在润滑油的温度为比基准温度T_L高的规定的温度的情况下如果重复执行启动模式K则能够使转子40以比规定转速R₀高的速度进行旋转的时间，通过实验测定而设定。

因此，在润滑油的温度比基准温度T_L高的情况下，如果将步骤S121(启动模式K)重复执行了规定时间T_K，则能够使转子40以比规定转速R₀高的速度进行旋转。在该情况下，在将步骤S121重复执行了规定时间T_K后，从步骤S130进入步骤S140，判断为转速R>基准转速R₀，进入步骤S150(通常模式U)。

另一方面，在润滑油的温度比基准温度T_L低的情况下，因润滑油的粘性产生的驱动阻力大，因此即使将步骤S121重复执行了规定时间T_K，也没有检测出超过规定转速R₀的转速R。在该情况下，在将步骤S121重复执行了规定时间T_K后，从步骤S130进入步骤S140，判断是否是转速R<基准转速R₀。此时，判断为转速R<基准转速R₀，因此进入步骤S141(发热模式H)。当进入步骤S141时，在重复执行发热模式H直到在步骤S142中判断为经过了规定时间T_H为止后返回到步骤S121，再次重复执行启动模式K直到经过规定时间T_K为止。

在该步骤S142中，由于不使用温度检测器46，因此不设定与润滑油的温度相应的规定时间T_H，但在规定时间T_H不足，即润滑油的升温不充分的情况下，在返回到步骤S121执行启动模式K后，再次执行步骤S141，因此没有问题。通过这样重复执行发热模式H，使润滑油升温，在步骤S130中检测出的转子40的转速R(在此，为执行启动模式K时的转速R)上升。然后，在转速R超过基准转速R₀时，接收与该转速R对应的检测信号，在步骤S140中判断为转速R>基准转速R₀，因此进入步骤S150(通常模式U)。

当进入步骤S150时，执行基于通常模式U的通电控制，并且将通常模式执行标志进行置位。因此，此后，在返回到步骤S110并进入步骤S120时，判断为通常模式执行标志置位，因此进入步骤S150而执行通常模式U。

在上述实施方式中，示例了在对交流型的电动马达2的定子线圈22进行基于发热模式H的通电控制时进行电压施加控制使得成为满足式(9)的最小的频率f的结构，但本发明并不限于该结构。例如，也可以代替交流型的电动马达2而使用直流型的电动马达，在对该直流型的电动马达的定子线圈进行基于发热模式H的通电控制时，进行流通比通常模式U时的供给电流大的供给电流的通电控制，来使定子线圈以比通常模式U的情况下的发热效率高的发热效率进行发热。

在上述实施方式中，说明了通过开环控制使定子线圈22高效地发热的发热模式H，但也可以代替开环控制，例如通过反馈控制以不使转子40旋转的方式对定子线圈22进行通电控制，来使定子线圈22高效地发热。例如进行使在定子线圈22所产生的电磁力与永磁体43的磁力之间产生的排斥力和吸引力以阻止转子40旋转的方式进行作用的通电控制。

在上述实施方式中，说明了将本发明应用于使用由外接咬合型齿轮泵构成的油泵3来构成的电动油泵1的例子，但也能够将本发明应用于使用其它形式的油泵来构成的电动油泵。例如，也能够将本发明应用于构成为具备摆线型泵、叶片泵、涡轮泵的电动油泵，该摆线型泵构成为具备在内周侧形成有滑动面的外转子以及在外周侧形成有滑动面的内转子，该叶片泵构成为将叶片以自由出入转子的方式设置，该涡轮泵是使用叶轮而构成的。

在上述实施方式中，说明了将四个永磁体43安装于转子芯41的外周部并且设置有六个定子芯21的结构例，但永磁体43和定子芯21的个数并不限于此。此外，一般大多使用例如将2n个(n是自然数)的永磁体43安装于转子芯41的外周部并且设置有3n个定子芯21的结构(本实施方式示例n＝2的情况)。

在上述实施方式中，示例说明了向发动机的润滑油路喷出润滑油的电动油泵1，但除此以外，电动油泵1也能够用于例如冷却油供给、液压供给以及冷却水供给的用途。

在上述实施方式中，说明了将本发明应用于使用电动马达2(同步马达)来构成的电动油泵1的例子，但本发明也能够应用于使用感应马达来构成的电动油泵。

附图标记说明

1：电动油泵(电动泵)；2：电动马达；3：油泵(液体泵)；10：马达外壳(马达壳体)；12：马达收容室(壳体内部空间)；20：定子；22：定子线圈；30：分隔壳体(分隔构件)；40：转子；42：驱动轴(马达驱动轴)；43：永磁体；44：旋转位置检测器(转速检测器)；45：内部控制器(通电控制单元)；46：温度检测器；H：发热模式(发热控制模式)；K：启动模式(启动控制模式)；R₀：基准转速(规定的转速)；T_L：基准温度(规定的温度)；U：通常模式(通常控制模式)。

Claims (5)

1.一种电动泵，是将无刷形式的电动马达和液体泵组合为一体而构成的，所述液体泵被所述电动马达驱动而进行旋转，该电动泵的特征在于，

所述电动马达包括：

马达壳体；

马达驱动轴，其配置在形成于所述马达壳体的内部的壳体内部空间，并且旋转自如地被所述马达壳体支承；

转子，其设置在所述马达驱动轴上；以及

定子，其位于所述壳体内部空间内，以从圆周方向外方包围所述转子并与所述转子相向的方式安装于所述马达壳体，

所述电动泵具备通电控制单元，该通电控制单元进行对所述定子的通电控制，来进行经由所述转子驱动所述马达驱动轴进行旋转的控制，

所述通电控制单元具备：

通常控制模式，进行对所述定子的通电控制使得所述马达驱动轴的旋转成为与从外部输入的旋转指令相应的旋转；以及

发热控制模式，进行对所述定子的通电控制使得所述定子以比在基于所述通常控制模式进行通电控制时的所述定子的发热效率高的发热效率进行发热。

2.根据权利要求1所述的电动泵，其特征在于，

所述转子构成为在与所述定子相向的表面具备永磁体，

所述定子构成为具备定子线圈，

所述通电控制单元构成为进行对所述定子线圈的通电控制，

所述发热控制模式是以下的模式：在将所述定子线圈的电阻设为R、将所述定子线圈的电感设为L、将向所述定子线圈施加的电压的频率设为f、将向所述定子线圈施加的电压的有效值设为V_RMS、并将所述定子线圈中能够流动的最大的电流设为I_Max时，进行对所述定子线圈的通电控制，使得成为满足下式的电压的频率f中的大致最小的电压的频率f，

$f>\frac{\sqrt{\frac{2{V_{RMS}}^2}{{I_{Max}}^2}-R^2}}{2\mathrm{\&pi;}L}.$

3.根据权利要求1或2所述的电动泵，其特征在于，

还具备温度检测器，该温度检测器检测通过驱动所述液体泵进行旋转而从所述液体泵供给的液体的温度，

在由所述温度检测器检测出的液体的温度低于规定的温度的情况下，所述通电控制单元基于所述发热控制模式进行对所述定子的通电控制。

4.根据权利要求1或2所述的电动泵，其特征在于，

还具备转速检测器，该转速检测器检测所述电动马达的转速，

所述通电控制单元还具备启动控制模式，在该启动控制模式下，进行以规定的通电模式对所述定子通电的控制，使所述转子成为能够进行基于所述通常控制模式的通电控制的旋转状态，

所述通电控制单元在进行了基于所述启动控制模式的通电控制时由所述转速检测器检测出的所述转子的转速低于规定的转速的情况下，基于所述发热控制模式进行对所述定子的通电控制。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的电动泵，其特征在于，

所述电动马达构成为具备分隔构件，该分隔构件在所述转子与所述定子相向的间隙中延伸，将所述壳体内部空间分隔成转子侧空间和定子侧空间，该转子侧空间配置有所述马达驱动轴和所述转子，该定子侧空间配置有所述定子。