WO2004046562A1 - 自律型インバータ駆動油圧ユニットの昇温制御方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

現在速度および現在圧力を入力として所定の処理を行って第1のスイッチ指令を出力する昇温制御部15と、第1のスイッチ指令により制御されてファンモータ7aへの供給電源のON/OFFを制御するスイッチ部16とを有することにより、油圧ポンプを駆動源とする油圧ユニットが最適な状態で動作できる油温にまで迅速に昇温させる。

Description

明細書 自律型イ ンバータ駆動油圧ュニッ トの昇温制御方法および その装置 技術分野

この発明は、 自律型イ ンバータ駆動油圧ユニッ トの昇温制 御方法おょぴその装置に関し、 さ らに詳細にいえば、 圧力油を 動力源とする工作機械等の油圧駆動装置において、 モータに接 続された固定容量ポンプを制御して油圧おょぴ流量を制御可能 とする 自律型イ ンバータ駆動油圧ュュッ トに関する。 背景技術

従来の油圧ユニッ トは、 例えば、 第 1 図に示すよ う に、 モ ータに直結された油圧ポンプを電源の O N /〇 F Fによって発停 する構成を採用している。 そして、 制御の簡単化のために、 ラ ジエータフアンを発停と連動させるよ う にしている。

また、 回転数を上げて流量を増加させ、 リ リーフ弁も しく は油圧駆動装置から油をタンクに戻し、 圧損によって油温を上 昇させること も考えられる。

前者の構成を採用 した場合には、 電源が O Nされる と、 無 条件にラジェ一タフアンが起動するので、 油温が低い場合であ つて、 油温を迅速に上昇させたい場合であっても、 所要時間が 著しく長く なつてしま う。

また、 後者の構成を採用する場合であって、 油圧ポンプが 可変容量形の場合には、 負荷圧力に応じて流量が自動的に変化 するため、 別途昇温のための油圧回路が必要にな り 、 また、 可 変容量ポンプの特性上、 負荷圧が上がる と流量が減少し、 昇温 回路の リ リ ーフ弁の圧力設定値を高く できないので、 こ こでの 圧力損失による油温の上昇はあま り 期待できず、 この結果、 ラ ジエ ータ フア ンと の相乗効果で油温の上昇に必要な時間が長く なる。 また、 温度センサ等の構成要素が多く な り 、 コス トア ツ プを招いてしま う。

さ らに、 後者の構成を採用する場合であつてヽ 油圧ポンプ が固定容量形の場合には 、 回転子に永久磁石を装着してなるモ 一タで油圧ポンプを駆動しょ う とすれば 、 速度起電圧が電 V» ΐ. 圧よ り 大き く なる と、 モータ電流を流し込むこ と ができなく な り ヽ 间速で運転する こ とが困難になるので、 リ リ一フ弁での圧

- 力損失によ る油温の上昇はあま り 期待できず、 の結果 、 可変 容量 ^†⁵ンプと 同様に、 ラジエ ータ ファ ンと の相乗効果で油温の 上昇に必要な時間が長く なる。 発明の要約

この発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであ り 、 油 圧ポンプを駆動源とする油圧ュニッ トが最適な状態で動作でき る油温にまで迅速に昇温させる こ と ができ る 自律型ィ ンノ ータ 駆動油圧ュニ ッ トの昇温制御方法およびその装置を提供する こ と を目的と している。

請求項 1 の 自律型イ ンバータ駆動油圧ュ二ク トの昇温制御 方法は、 イ ンバータによ り制御されるモ一タによ り 固定容量油 圧ポンプを駆動し、 固定容量油圧ボンプによ り 吐出 される油の 循環流路の所定位置に放熱手段を設けてなる 自律型ィ ンバータ 駆動油圧ュニッ トにおいて、

循環流路を流れる油の温度を検出し、

検出された油温が所定の基準温度以下か否かを判定し、 油温が所定の基準温度以下である と判定されたこ とに応答し て、 放熱手段を昇温させる方法である。

請求項 2 の自律型イ ンバータ駆動油圧ュニッ トの昇温制御 方法は、 前記放熱手段と してラジェータを採用し、 放熱手段の 昇温を、 ラジェータの放熱効率を低下させるベく ラジェ一タフ ア ンを制御するこ とによ り行う方法である。

請求項 3 の自律型イ ンバータ駆動油圧ュニッ トの昇温制御 方法は、 油の温度の検出を、 圧力制御時のモータ の回転数から 油の温度を推定するこ とによ り行う方法である。

請求項 4 の自律型イ ンバータ駆動油圧ュニッ トの昇温制御 方法は、 油の温度の検出を、 流量制御時の圧力から油の温度を 推定するこ とによ り行う方法である。 こ こ で、 流量制御は回転 数制御によ り達成するよ う にしてもよい。

請求項 5 の自律型イ ンバータ駆動油圧ュニッ トの昇温制御 方法は、 放熱効率を低下させるベく行われるラジェ一タフア ン の制御と して、 ラジェ一タフアンの回転数の減少、 も しく は停 止を採用する方法である。

請求項 6 の自律型イ ンバータ駆動油圧ユニ ッ ト の昇温制御 方法は、 イ ンバータによ り制御される一体型のモータによ り 固 定容量油圧ポンプを駆動するよ う構成した自律型イ ンバータ駆 動油圧ュニッ トにおいて、

循環流路を流れる油の温度を検出し、

検出された油温が所定の基準温度以下であるか否かを判定し、 油温が所定の基準温度以下である と判定されたこ とに応答し て、 モータの発熱を増加させるベく 、 電流位相を最適電流位相 からずらせる方法である。

請求項 7の自律型イ ンバータ駆動油圧ュニッ トの昇温制御 方法は、 モータ と してブラシレス D Cモータを採用 し、 電流位 相を最適電流位相からずらせる処理を、 最高回転数を増加させ るべく 電流位相を速度起電圧よ り進み位相側にずらせるこ とに よ り行う方法である。

請求項 8 の自律型イ ンバータ駆動油圧ユニッ トの昇温制御 装置は、 イ ンバータによ り制御されるモータによ り 固定容量油 圧ポンプを駆動し、 固定容量油圧ポンプによ り 吐出される油の 循環流路の所定位置に放熱手段を設けてなる 自律型イ ンバータ 駆動油圧ュニッ トにおいて、

循環流路を流れる油の温度を検出する油温検出手段と、 検出された油温が所定の基準温度以下であるか否かを判定 する判定手段と、

該判定手段によ り 油温が所定の基準温度以下である と判定 されたこ と に応答して、 放熱手段を昇温させる昇温手段と を含 むものである。

請求項 9 の自律型イ ンパータ駆動油圧ュニッ トの昇温制御 装置は、 前記放熱手段と してラジェータを採用し、 前記昇温手 段と してラジェ一タフア ンを制御するラジェ一タフア ン制御手 段を採用し、 前記判定手段によ り 油温が所定の基準温度以下で ある と判定されたこ とに応答して、 ラジェータの放熱効率を低 下させるべく ラジェ一タフアンを制御するものである。

請求項 1 0の自律型イ ンバータ駆動油圧ュニッ トの昇温制 御装置は、 油温検出手段と して、 油の温度の検出を、 圧力制御 時のモータの回転数から油の温度を推定するこ とによ り行う も のを採用する ものである。

請求項 1 1 の自律型イ ンバータ駆動油圧ュニッ トの昇温制 御装置は、 油温検出手段と して、 油の温度の検出を、 流量制御 時の圧力から油の温度を推定する こ とによ り行う ものを採用す るものである。 こ こで、 流量制御は回転数制御によ り達成する よ う にしてもよレ、。

請求項 1 2の自律型インバータ駆動油圧ュニッ トの昇温制 御装置は、 ラジェ一タフアン制御手段と して、 ラジェ一タファ ンの回転数の減少、 も しく は停止によって放熱効率を低下させ るものを採用するものである。

請求項 1 3 の自律型インバータ駆動油圧ュニッ トの昇温制 御装置は、 イ ンバータによ り制御される一体型のモータによ り 固定容量油圧ポンプを駆動するよ う構成した自律型イ ンバータ 駆動油圧ュニッ トにおいて、

循環流路を流れる油の温度を検出する油温検出手段と、 検出された油温が所定の基準温度以下であるか否かを判定す る判定手段と、

該判定手段によ り 油温が所定の基準温度以下である と判定さ れたこ とに応答して、 モータの発熱を増加させるベく 、 電流位 相を最適電流位相からずらせる電流位相制御手段と を含むもの である。

請求項 1 4の自律型インバータ駆動油圧ュニッ トの昇温制 御装置は、 モータ と してブラシレス D Cモータを採用 し、 電流 位相制御手段と して、 電流位相を最適電流位相からずらせる処 理を、 最高回転数を増加させるベく 電流位相を速度起電圧よ り 進み位相側にずらせる こ と によ り行う ものを採用する も のであ る。

請求項 1 の 自律型ィ ンパータ駆動油圧ュ二ッ 卜 の昇 曰

服制御 方法であれば、 イ ンバータによ り 制御されるモ一タ によ り 固定 容量油圧ポンプを駆動し、 固定容量油圧ポンプによ り 吐出され る油の循環流路の所定位置に放熱手段を設けてなる 白律型ィ ン タ駆動油圧ュニッ トにおいて、

循環流路を流れる油の温度を検出し、 検出された油温が所定 の基準温度以下であるか否かを判定し、 油温が所定の基準温度 以下である と判定されたこ と に応答して、 放熱手段を昇温させ るのであるから、 放熱手段を昇温させる こ と によ り ヽ 油温を迅 速に昇温させるこ とができる。

請求項 2 の自律型ィ ンバータ駆動油圧ュ二ッ 卜 の昇温制御 方法であれば、 前記放熱手段と してラジエータを採用 し、 放熱 手段の昇温を、 ラジェータの放熱効率を低下させるベく ラジェ 一タ フ ア ンを制御する こ と によ り 行う のである力 ら 、 ラジェ一 主

タ フア ンを制御する簡単な制御を行う こ と によ り 、 求項 1 と 同様の作用を達成するこ とができる。

請求項 3 の 自律型イ ンバータ駆動油圧ュ二ッ 卜の昇温制御 方法であれば、 油の温度の検出を、 圧力制御時のモ一タの回転 数から油の温度を推定する こ と によ り行う のであるから、 油温 センサを設ける こ と なく 、 請求項 1 ま /こ fま 求項 2 と 同様の作 用を達成するこ とができる。

請求項 4 の 自律型イ ンバータ駆動油圧ュ二ッ 卜 の昇温制御 方法であれば、 油の温度の検出を、 流量制御時の圧力から油の 温度を推定する こ と によ り行う のであるから、 油温センサを設 ける こ と なく 、 請求項 1 または請求項 2 と 同様の作用を達成す るこ とができる。

請求項 5 の 自律型イ ンバータ駆動油圧ユニッ トの昇温制御 方法であれば、 放熱効率を低下させるベく 行われる ラジェータ ファ ンの制御と して、 ラジェ一タ フア ンの回転数の減少、 も し く は停止を採用するのであるから、 請求項 2 と 同様の作用を達 成するこ とができる。

請求項 6 の自律型ィ ンバータ駆動油圧ュニッ ト の昇温制御 方法であれば、 イ ンバータによ り制御される一体型のモータ に よ り 固定容量油圧ポンプを駆動する よ う構成した自律型イ ンバ ータ駆動油圧ュニッ トにおいて、

循環流路を流れる油の温度を検出し、 検出された油温が所定 の基準温度以下であるか否かを判定し、 油温が所定の基準温度 以下である と判定されたこ と に応答して、 モータの発熱を増加 させるべく 、 電流位相を最適電流位相からずらせるのであるか ら、 無効電流を増加させてモータ発熱を増加させ、 ひいては油 温を迅速に昇温させる こ とができる。

請求項 7 の自律型ィ ンバータ駆動油圧ュニッ ト の昇温制御 方法であれば、 モータ と してブラシレス D Cモータ を採用 し、 電流位相を最適電流位相からずらせる処理を、 最高回転数を増 加させるベく 電流位相を速度起電圧よ り 進み位相側にずらせる こ と によ り行う のであるから、 ブラシレス D Cモータを高速回 転させて流速を増加させ、 油温を一層迅速に昇温させる こ と が できる。

請求項 8 の自律型イ ンバータ駆動油圧ュニッ ト の昇温制御 装置であれば、 ィ ンパータによ り 制御されるモータ によ り 固定 容量油圧ポンプを駆動し、 固定容量油圧ポンプによ り 吐出され る油の循環流路の所定位置に放熱手段を設けてなる 自律型イ ン バータ駆動油圧ユニッ トにおいて、 油温検出手段によ り循環流 路を流れる油の温度を検出し、 判定手段によ り 、 検出された油 温が所定の基準温度以下であるか否かを判定し、 判定手段によ り 油温が所定の基準温度以下である と判定されたこ と に応答し て、 昇温手段によ り 、 放熱手段を昇温させる こ とができる。

したがって、 放熱手段を昇温させる こ と によ り 、 油温を迅 速に昇温させる こ とができる。

請求項 9 の自律型イ ンパータ駆動油圧ュニッ ト の昇温制御 装置であれば、 前記放熱手段と してラジェータを採用 し、 前記 昇温手段と してラジェ一タフア ンを制御する ラジェ一タ フア ン 制御手段を採用 し、 前記判定手段によ り 油温が所定の基準温度 以下である と判定されたこ と に応答して、 ラジェータの放熱効 率を低下させるベく ラジェ一タフア ンを制御するのであるから、 ラジェ一タ フア ンを制御する簡単な制御を行う こ と によ り 、 請 求項 8 と同様の作用を達成する こ とができる。

請求項 1 0 の自律型イ ンバータ駆動油圧ュニッ トの昇温制 御装置であれば、 油温検出手段と して、 油の温度の検出を、 圧 力制御時のモータの回転数から油の温度を推定する こ と によ り 行う ものを採用するのであるから、 油温センサを設ける こ と な く 、 請求項 8 または請求項 9 と 同様の作用を達成する こ とがで さる。

請求項 1 1 の自律型イ ンバータ駆動油圧ュニッ トの昇温制 御装置であれば、 油温検出手段と して、 油の温度の検出を、 流 量制御時の圧力から油の温度を推定する こ と によ り 行う ものを 採用するのであるから、 油温センサを設ける こ と なく 、 請求項

8 または請求項 9 と同様の作用を達成するこ とができる。

請求項 1 2 の 自律型イ ンパータ駆動油圧ュ二ク トの昇温制 御衣置であれば、 ラジェ一タ フア ン制御手段と して 、 ラジエ ー タ フ ア ンの回転数の減少、 も しく は停止によつ て放熱効率を低 下させる も のを採用する のであるから、 請求項 9 と 同様の作用 を達成する こ とができ る。

請求項 1 3 の自律型イ ンバータ駆動油圧ュニッ トの昇温制 御装置であれば、 イ ンバータ によ り制御される一体型のモータ によ り 固定容量油圧ポンプを駆動する よ う構成した自律型イ ン バータ駆動油圧ュニッ トにおいて、

油温検出手段によ り 、 循環流路を流れる油の温度を検出 し、 判定手段によ り 、 検出された油温が所定の基準温度以下である か否かを判定し、 判定手段によ り 油温が所定の基準温度以下で ある と判定されたこ と に応答して、 電流位相制御手段によ り 、 モータ の発熱を増加させるベく 、 電流位相を最適電流位相から ずらせるこ とができる。

したがって、 無効電流を増加させてモータ発熱を増加させ、 ひいては油温を迅速に昇温させるこ とができる。

請求項 1 4 の自律型イ ンバータ駆動油圧ュニッ トの昇温制 御装置であれば、 モータ と してブラシレス D Cモータを採用 し、 電流位相制御手段と して、 電流位相を最適電流位相からずらせ る処理を、 最高回転数を増加させるベく 電流位相を速度起電圧 よ り 進み位相側にずらせる こ と によ り 行う も のを採用する ので あるから、 ブラシレス D Cモータを高速回転させて流速を増加 させ、 油温を一層迅速に昇温させることができる 図面の簡単な説明

第 1図は、 従来の油圧ユニッ トの構成を示す概略図である。 第 2図は、 この発明の昇温制御方法の一実施形態が適用さ れる 自律型イ ンバータ駆動油圧ュニッ トの構成を示す概略図で める。

第 3 図は、 昇温制御部の構成を詳細に示すプロ ック図であ る。

第 4図は、 この発明の昇温制御方法の他の実施形態が適用 される 自律型イ ンバータ駆動油圧ュニッ トの構成を示す概略図 である。 発明を実施するための最良の形態

以下、 添付図面を参照して、 この発明の自律型イ ンバータ 駆動油圧ユニッ トの昇温制御方法およびその装置の実施の形態 を詳細に説明する。

第 2図はこの発明の昇温制御方法の一実施形態が適用 され る 自律型イ ンバータ駆動油圧ユニッ トの構成を示す概略図であ る。

この自律型イ ンバータ駆動油圧ュニッ トは、 タ ンク 1 から オイルフィルタ 2を通して固定容量ポンプ 3 によ り油を吸引し、 吐出口 を通して圧力油を吐出するよ う にしている。 そして、 吐 出圧力が所定圧力を超えないよ う にリ リ ーフ弁 4 を設けている と と もに、 吐出される圧力油の一部を絞り 5およびラジェータ 6 を通してタンク 1 に戻すよ う にしている。 また、 ラジェータ 6 において油の冷却を促進するためのラジェ一タフアン 7 を設 けている。 なお、 7 a はラジェ一タフアン 7 を駆動するファ ン モータである。

また、 吐出圧力一吐出流量特性 ( P一 Q特性） に づいて 速度指令を出力する P — Q制御部 8 と、 速度指令およぴ現在速 度を入力と して速度制御演算を行い 、 電流指令を出力する速度 制御部 9 と、 供給電源を入力と し、 かつ電流指令に基づいて動 作するィ ンバータ部 1 0 と、 ィ ンバ一タ部 1 0力 らの交流電圧 を受けて動作する と と もに、 固定容 小ンプ 3 を駆動するモー タ 1 1 と、 モータ 1 1 と接続されてノ^ノレス信号を出力するパル ス ンェネ レータ 1 2 と、 パルスンェネ レ一タ 1 2から出力され るパルス信号を入力と して、 パルス信号どう しの間隔を測定す るこ とによ り モータ 1 1 の速度を検出する速度検出部 1 3 と、 吐出される圧力油の圧力を検出する圧力センサ 1 4 と 、 現在速 度およぴ現在圧力を入力と して所定の処理を行って第 1 のスィ ツチ指令を出力する昇温制御部 1 5 と、 1 のス イ ツチ指令に よ り制御されてファンモータ 7 aへの供給電源の O N / O F Fを 制御するスィ ッチ部 1 6 とを有している。

第 3 図は昇温制御部 1 5 の構成を詳細に示すブ口 ック図で ある

この昇温制御部 1 5 は 、 現在速度を入力と して、 圧力一定 制御下での油の温度を推定する第 1 の油温推定部 2 1 と、 現在 圧力を入力と して 流里一定制御下での油の恤 を推定する第

2 の油温推定部 2 2 と 現在圧力を入力と して、 P一 Q特性に 基づいて圧力一定制御状態か流量一定制御状態かを判定し、 判 定結果に対応する 2 のスイ ッチ指令を出力する圧力制御モー ド判定部 2 3 と、 第 2 のスィ ッチ指令によ り 動作されて第 1 の 油温推定部 2 1 からの推定油温、 または第 2 の油温推定部 2 2 からの推定油温を選択するスィ ツチ部 2 4 と 、 選択された油温 を入力 と して、 基準温度と の大小を判定し、 判定結果に応じて 第 1 のスィ ッチ指令を出力する昇温制御判定部 2 5 と を有して いる。

第 1 の油温推定部 2 1 における作用は次のとお り である。 油圧を一定の圧力に制御する場合、 負荷の油圧回路の状態 が変わらなければ、 固定容量ポンプ 3 の回転数は圧力が設定圧 力になる よ う に制御される。 また、 油温が低下する と油の粘度 も低下し、 ポンプ効率が上昇するため、 回転数が下がる こ と に なる。 したがって、 一定圧力で運転した状態での回転数から油 温を推定する こ とが可能と なる。

第 2 の油温推定部 2 2 における作用は次のとおり である。 油圧を一定の流量に制御する場合、 負荷の油圧回路の状態 が変わらなければ、 固定容量ポンプ 3 の回転数は流量が設定流 量になる よ う に制御される。 また、 油温が低下する と油の粘度 も低下し、 ポンプ効率が上昇するため、 圧力が上がる こ と にな る。 したがって、 一定流量で運転した状態での圧力から油温を 推定する こ とが可能と なる。

上記の構成の 自律型イ ンバータ駆動油圧ュニッ トの作用は 次のとお り である。

P— Q特性を保持する P— Q制御部 8 から出力 される速度 指令と現在速度と の差に基づいて速度制御部 9 において速度制 御を行って電流指令を出力 し、 イ ンバータ部 1 0 を制御する。 そ して、 イ ンバータ部 1 0 から出力される交流電圧をモータ 1 1 に供給し、 モータ 1 1 によ り 固定容量ポンプ 3 を駆動する。 固定容量ポンプ 3 はオイルフィルタ 2 を通してタ ンク 1 か ら油を吸引 して吐出する。 そして、 油の一部は絞り 5 と ラジェ ータ 6 との直列回路を流れる。

昇温制御部 1 5 には、 現在速度おょぴ現在圧力が供給され ており 、 圧力制御モー ド判定部 2 3 によって、 圧力一定制御状 態か流量一定制御状態かを判定し、 判定結果に対応する第 2 の スィ ッチ指令を出力するので、 スィ ッチ部 2 4 によ り 、 第 1 の 油温推定部 2 1 からの推定油温、 または第 2 の油温推定部 2 2 からの推定油温を選択する。

そして、 選択された推定油温が基淮 '曰度よ り も高ければ、 スィ ッチ部 1 6 を〇 Nにするこ と を指示する第 1 のスィ ツチ指 令を昇温制御判定部 2 5から出力する 。 したがつて、 この場合 には、 ラジェ一タフアン 7が動作してラジェ ' ~タ 6 からの放熱 を促進する。

逆に、 選択された推定油温が基準温度よ り も低ければ、 ス イ ッチ部 1 6 を O F Fにするこ と を指示する第 1 のスィ ッチ指 令を昇温制御判定部 2 5から出力する。 したがって、 この場合 には、 ラジェ一タフアン 7が停止してラジェータ 6 からの放熱 を抑制する。 この結果、 油の昇温を迅速にするこ とができる。 換言すれば、 所定温度への昇温所要時間を短縮する こ とができ る。

ただし、 昇温所要時間が多少長く なってもよい場合には、 ラジェ一タフアン 7 を停止させる代わり に、 回転数を低くする よ う にしても よレヽ。

第 4図はこの発明の昇温制御方法の他の実施形態が適用 さ れる 自律型ィ ンバータ駆動油圧ュニッ トの構成を示す概略図で ある。

こ の自律型イ ンバータ駆動油圧ユニッ トは、 A C電源を入 力と して直流電圧を出力するコンバータ部 3 1 と、 直流電圧を 入力と して交流電圧を出力し、 ブラシレス D Cモータ 3 3 に供 給するイ ンバータ部 3 2 と、 ブラシレス D Cモータ 3 3 と連結 され、 ブラシレス D Cモータ 3 3 によ り駆動される固定容量ポ ンプ 3 4 とを有している。 なお、 ブラシレス D Cモータ 3 3は、 固定容量ポンプ 3 4 と一体化されている。

そして、 設定圧力、 設定流量、 および設定馬力を入力と し て吐出圧力一吐出流量特性 （ P— Q特性） を生成し、 現在の吐 出圧力および現在速度を入力と して回転数指令を出力する P— Q制御部 3 5 と、 回転数指令および現在速度を入力と して回転 数制御演算を行って電流指令を出力する回転数制御部 3 6 と、 電流指令および電流位相指令を入力と して電流制御演算を行つ てデューティ指令を出力する電流制御部 3 7 と、 電流指令毎の 回転数に対する電流位相のマップを保持し、 電流指令および現 在速度を入力と して該当するマップ電流位相を出力する位相マ ップ部 3 8 と、 電流指令および現在速度を入力と して昇温のた めに設定されるべき昇温用電流位相 （マップ電流位相からある 程度ずれた電流位相） を出力する昇温用電流位相出力部 3 9 と、 マップ電流位相または昇温用電流位相の一方を選択して電流位 相指令と して出力する第 3 のスィ ッチ部 4 0 と、 ポンプ 2から の吐出圧力を検出する圧力センサ 4 1 と、 モータ 3 3 と連結さ れたパルスジェネレータ 4 2 と、 パルスジェネレータ 4 2力、ら のパルスを入力と して、 パルス間隔に基づいて現在の速度を検 出する速度検出部 4 3 と、 現在速度および現在圧力を入力と し て油温を推定し、 推定油温と所定の基準温度との大小を判定し、 判定結果に応じてスィ ツチ指令を生成して第 3 のスィ ツチ部 4 0に供給する昇温制御部 4 4 とを有している。

なお、 昇温制御部 4 4の構成は上記の昇温制御部 1 5 と同 様である。 また、 昇温用電流位相出力部 3 9は、 電流指令およ ぴ現在速度に応じて予め設定されている電流位相を出力する も のであってもよいが、 電流指令および現在速度に基づいて所定 の演算を行って電流位相を算出し、 出力するものであっても よ レヽ

上記の構成の自律型イ ンバータ駆動油圧ュニッ トの作用は 次のとおりである。

現在圧力および現在速度に応じて P— Q制御部 3 5 から回 転数指令を出力し、 回転数指令および現在速度に基づいて回転 数制御部 3 6 によ り回転数制御演算を行って電流指令を出力し、 電流指令および電流位相指令に基づいて電流制御部 3 7 によ り 電流制御演算を行ってデューティー指令をイ ンバータ部 3 2 に 供給し、 イ ンバータ部 3 2力、らの出力によってブラシレス D C モータ 3 3 を駆動し、 固定容量ポンプ 3 4 を駆動して圧力油を 吐出することができる。

この場合において、 油温が基準温度よ り も高ければ、 マツ プ電流位相を電流位相指令とすべく第 3 のスィ ッチ部 4 0 を動 作させるので、 効率が最適になるよ う にブラシレス D Cモータ 3 3 を駆動するこ とができ、 モータ発熱を大幅に抑制するこ と ができる。

逆に、 油温が基準温度よ り も低ければ、 昇温用電流位相を 電流位相指令とすべく 第 3 のスイ ツチ部 4 0 を動作させるので、 無効電流が増加し、' これによ り モータ発熱が増加する ので、 固 定容量ポンプ 3 4 に伝わ り 、 油温を迅速に上昇させる こ と がで きる。

また、 モータ電流位相を速度起電圧に対して進み位相側に ずらせる こ と が可能であ り 、 この場合には、 ブラシレス D Cモ ータの回転子磁束をモータ コイルで発生する磁束で弱める よ う に制御して速度起電圧の上昇を抑制し、 高速回転を達成する こ と ができ る。 この結果、 流量が増加し、 一部の油を リ リ ーフ弁 等を通してタ ンク に戻し、 圧損によって油温を迅速に上昇させ る こ とができ る。

もちろん、 こ の実施形態に対して、 ラジェ一タ フ ア ンの制 御を付加する こ と が可能であ り 、 この場合には、 油温を一層迅 速に上昇させるこ とができる。

また、 上記の実施形態と 同様の処理をコ ンピュータプロ グ ラムなどによ り達成するこ とが可能である。

Claims

請求の範囲

1 . イ ンバータ （ 1 0 ) によ り制御されるモータ （ 1 1 ) に よ り 固定容量油圧ポンプ （ 3 ) を駆動し、 固定容量油圧ポ ンプ （ 3 ) によ り 吐出される油の循環流路の所定位置に放 熱手段 （ 6 ) を設けてなる 自律型イ ンバータ駆動油圧ュニ ッ トにおいて、

循環流路を流れる油の温度を検出し、 ' 検出された油温が所定の基準温度以下であるか否かを判 定し、

油温が所定の基準温度以下である と判定したこ とに応答 して、 放熱手段を昇温させる

こ と を特徴とする 自律型イ ンバータ駆動油圧ュニッ トの 昇温制御方法。

2 . 前記放熱手段 （ 6 ) はラジェータ （ 6 ) であ り 、 前記放 熱手段の昇温は、 ラジェ一タフア ン （ 7 ) を制御してラジ エータ （ 6 ) の放熱効率を低下させる こ とによ り行う請求 項 1 に記載の自律型イ ンバータ駆動油圧ュニッ トの昇温制 御方法。

3 . 油の温度の検出を、 圧力制御時のモータ （ 1 1 ) の回転 数から油の温度を推定するこ とによ り行う請求項 1 または 請求項 2 に記載の自律型イ ンバータ駆動油圧ユニッ トの昇 温制御方法。

4. 油の温度の検出を、 流量制御時の圧力から油の温度を推 定するこ と によ り行う請求項 1 または請求項 2 に記載の自 律型ィ ンバータ駆動油圧ュニッ トの昇温制御方法。

5 . 放熱効率を低下させるベく行われるラジェ一タフア ン ( 7 ) の制御は、 ラジェ一タフアン ( 7 ) の回転数の減 少、 も しく は停止である請求項 2 に記載の自律型イ ンバ ータ駆動油圧ュニッ トの昇温制御方法。

6 . イ ンバータ （ 3 2 ) によ り制御される一体型のモータ （ 3 3 ) によ り 固定容量油圧ポンプ （ 3 4 ) を駆動するよ う構 成した自律型イ ンパータ駆動油圧ユニッ トにおいて、

循環流路を流れる油の温度を検出し、

検出された油温が所定の基準温度以下であるか否かを判 定し、

油温が所定の基準温度以下である と判定したこ とに応答 して、 モータ （ 3 3 ) の発熱を増加させるベく 、 電流位相 を最適電流位相からずらせる

こ と を特徴とする 自律型イ ンバータ駆動油圧ュニッ トの 昇温制御方法。

7. 前記モータがブラシレス D Cモータ （ 3 3 ) であり 、 電 流位相を最適電流位相からずらせる処理を、 最高回転数を 増加させるベく 電流位相を速度起電圧よ り進み位相側にず らせる こ と によ り行う請求項 6 に記載の自律型イ ンバータ 駆動油圧ユニッ トの昇温制御方法。

8 . イ ンバータ （ 1 0 ) によ り制御されるモータ （ 1 1 ) に よ り 固定容量油圧ポンプ （ 3 ) を駆動し、 固定容量油圧ポ ンプ （ 3 ) によ り 吐出される油の循環流路の所定位置に放 熱手段 （ 6 ) を設けてなる 自律型イ ンバータ駆動油圧ュニ ッ トにおいて、

循環流路を流れる油の温度を検出する油温検出手段 （ 1 5 ) と、

検出された油温が所定の基準温度以下であるか否かを判 定する判定手段 （ 1 5 ) と、

該判定手段 （ 1 5 ) によ り 油温が所定の基準温度以下で ある と判定されたこ と に応答して、 放熱手段 （ 6 ) を昇温 させる昇温手段 （ 1 6 ) と

を含むこ と を特徴とする 自律型ィ ンバータ駆動油圧ュニ ッ トの昇温制御装置。

9. 前記放熱手段 （ 6 ) はラジェータ （ 6 ) であり 、

前記昇温手段 （ 1 6 ) は、 ラジェ一タフア ン ( 7 ) を制 御するラジェ一タフアン制御手段 （ 1 6 ) であ り 、

前記判定手段 （ 1 5 ) によ り 油温が所定の基準温度以下 である と判定されたこ とに応答して、 ラジェータ （ 6 ) の 放熱効率を低下させるベく ラジェ一タフア ン （ 7 ) を制御 する請求項 8 に記載の自律型イ ンパータ駆動油圧ュニッ ト の昇温制御装置。

1 0. 前記油温検出手段 （ 1 5 ) は、 油の温度の検出を、 圧 力制御時のモータ （ 1 1 ) の回転数から油の温度を推定す る こ とによ り行う ものである請求項 8または請求項 9に記 載の自律型イ ンバータ駆動油圧ュ-ッ トの昇温制御装置。

1 1 . 油温検出手段 （ 1 5 ) は、 油の温度の検出を、 流量制 御時の圧力から油の温度を推定するこ とによ り行う も ので ある請求項 8または請求項 9に記載の自律型イ ンパータ駆 動油圧ュニッ トの昇温制御装置。

1 2. ラジェ一タフア ン制御手段 （ 1 6 ) は、 放熱効率を低 下させるべく 行われるラジェ一タフア ン （ 7 ) の制御と し て、 ラジェ一タフアン （？） の回転数の減少、 も しく は停 止を採用するものである請求項 9に記載の自律型イ ンバー タ駆動油圧ュニッ トの昇温制御装置。

3. イ ンバータ （ 3 2 ) によ り制御される一体型のモータ ( 3 3 ) によ り 固定容量油圧ポンプを駆動する よ う構成し た自律型イ ンバータ駆動油圧ュニッ トにおいて、

循環流路を流れる油の温度を検出する油温検出手段 （ 4 4 ) と、

検出された油温が所定の基準温度以下であるか否かを判 定する判定手段 （ 4 4 ) と、

該判定手段 （ 4 4 ) によ り 油温が所定の基準温度以下で ある と判定されたこ とに応答して、 モータの発熱を増加さ せるべく 、 電流位相を最適電流位相からずらせる電流位相 制御手段 （ 3 9 ) と

を含むこ とを特徴とする 自律型イ ンバータ駆動油圧ュニ ッ トの昇温制御装置。

4. 前記モータがブラシレス D Cモータ ( 3 3 ) であ り 、 前記電流位相制御手段 （ 3 9 ) は、 電流位相を最適電流位 相からずらせる処理を、 最高回転数を増加させるベく 電流 位相を速度起電圧よ り進み位相側にずらせるこ と によ り行 う ものである請求項 1 3 に記載の自律型インバータ駆動油 圧ュニッ トの昇温制御装置。