CN103321884A - 电动泵的控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电动泵的控制装置,其在向车辆驱动系统等供给工作油的电动泵的控制装置中,包含油温传感器和泵特性异常的情况在内,进行同时实现响应性和消耗电力节约的控制。在电动泵起动后,将驱动用马达的转速(Nm)向设定为满足规定性能的目标转速(Na)进行反馈控制,在马达转速(Nm)处于稳定状态的规定条件成立后,将马达转速(Nm)维持在与指示电流(Ip)对应的必要转速(Np)以上,并且在电流限制值(IL)以下的范围内将马达电流(Im)收敛为指示电流(Ip)。
Description
技术领域
本发明涉及一种向车辆的驱动系统等供给工作油的电动泵的控制装置及方法。
背景技术
在这种电动泵中,在日本特开2010-180731号公报公开了,基于被检测的工作油温度(油温)来设定并控制驱动用马达的电流和转速的目标值的技术。
但是,在日本特开2010-180731号公报中,在由油温传感器检测的油温在工作油温范围内,但却表示与实际的油温之间的误差大的异常值的情况、或者因劣化使泵特性的摩擦增加的情况下等,很难检测到这些异常,存在马达控制异常的不良情况。
另外,即使在油温传感器和泵特性正常的情况下,也很难同时实现响应性的确保和消耗电力的节约。
发明内容
本发明是鉴于上述现有课题而做出的,目的在于提供一种电动泵的控制装置,其即使在油温传感器或泵特性不正常的情况下,也能够确保必要的泵性能,并且,无论异常还是正常时都能够同时实现响应性的确保和消耗电力的节约。
为了实现上述目的,本发明的供给工作油的电动泵的控制装置包含以下结构。
基准泵特性设定部,其设定基准泵特性,该基准泵特性由为了得到与所述工作油的温度相应的规定的泵性能所需的电动泵驱动用马达的必要电流与必要转速之间的关系构成;
指示电流设定部,其与所述工作油的检测温度相应地,根据所述基准泵特性,将所述必要电流设定为指示电流;
控制部,其在泵起动初期,将确保所述规定的泵性能以上的泵性能的转速作为目标转速来控制马达转速,在通过该马达转速控制而收敛为规定的状态之后,在所述马达转速比与所述指示电流对应的必要转速大时,在将马达转速维持在所述必要转速以上的范围内,将马达电流收敛为所述指示电流。
另外,本发明的供给工作油的电动泵的控制方法包括以下步骤。
设定基准泵特性,该基准泵特性由为了得到与所述工作油的温度相应的规定的泵性能所需的电动泵驱动用马达的必要电流与必要转速之间的关系构成;
与所述工作油的检测温度相应地,根据所述基准泵特性,将所述必要电流设定为指示电流;
在泵起动初期,将确保所述规定的泵性能以上的泵性能的转速作为目标转速来控制马达转速,在通过该马达转速控制而收敛为规定的状态之后,在所述马达转速比与所述指示电流对应的必要转速大时,在将马达转速维持在所述必要转速以上的范围内,将马达电流收敛为所述指示电流。
本发明的其他目的和特征通过以下基于附图的说明来明确。
附图说明
图1是表示具有实施方式的电动泵的车辆驱动力传递系统的图。
图2是上述电动泵的控制框图。
图3是表示获得规定的泵性能的泵驱动用马达的电流和转速的关系的图。
图4是第一实施方式的控制的流程图。
图5是表示在第一实施方式的控制中,电动泵控制系统正常时的泵动作的图。
图6是表示在上述控制中,液压传感器的检测油温比实际油温高时的泵动作的图。
图7是表示在上述控制中,液压传感器的检测油温比实际油温低时的泵动作的图。
图8是表示在上述控制中,因泵的劣化等使摩擦增加的泵特性时的泵动作的图。
图9是第二实施方式的控制框图。
图10是第二实施方式的控制的流程图。
图11是第二实施方式的控制的操作量设定的流程图。
图12是第三实施方式的控制的流程图。
图13是表示第四实施方式的控制的前段的流程图。
图14是表示第四实施方式的控制的后段的流程图。
具体实施方式
以下,对将本发明适用于向车辆的无级变速器供给用于润滑及冷却的工作油(工作流体)的电动泵的实施方式进行说明。
在图1中,在发动机(内燃机)1上,经由变矩器2及起步用离合器机构即前进后退切换机构3连接无级变速器4。
前进后退切换机构3例如包括:由与发动机输出轴连结的环形齿轮、小齿轮、小齿轮架、与变速器输入轴连结的中心齿轮构成的行星齿轮机构;将变速箱固定在小齿轮架上的后退制动器;连结变速器输入轴和小齿轮架的前进离合器,从而前进后退切换机构3切换车辆的前进和后退。这些后退制动器及前进离合器的切换是利用由与无级变速器4共用的工作油产生的液压对联结的切换而进行的。
无级变速器4包括初级带轮41、次级带轮42和缠绕在这些带轮之间的V形带43,初级带轮41的旋转经由V形带43被传递到次级带轮42,次级带轮42的旋转被传递到驱动车轮,从而驱动车辆行驶。
在上述驱动力传递中,使初级带轮41的可动圆锥板及次级带轮42的可动圆锥板沿轴向移动来改变其与V形带43之间的接触位置半径,由此,能够改变初级带轮41与次级带轮42之间的转速比即变速比。
如下所述地进行具有所述前进后退切换机构3及无级变速器4的变速机构20的控制。
基于车辆的各种信号,作为外部装置的CVT控制单元5计算变速控制信号,被输入该变速控制信号的调压机构6按照变速机构20的各部件分别对来自被发动机驱动的机械式泵7的排出压力力进行调压,并分别进行供给。
另一方面,在将所述机械式泵7作为旁路的通路上配置有电动泵8。该电动泵8用于缓解车辆的怠速停机后再启动时的联结冲击,或者用于各被润滑部的润滑及冷却,该电动泵8被来自作为外部装置的CVT控制单元(CVTCU)5的控制信号驱动。
此外,在电动泵8出口的油通路上,根据需要也可以配置防止通常情况下工作油逆流的止回阀9。另外,如图中虚线所示,为了将来自电动泵8的排出压力力限制在规定压力以下,也可以设置有在该规定压力以下开阀的释压阀10。
图2表示上述电动泵的控制框图
CVTCU5被输入来自车辆的各种传感器的检测信号(车速、制动器、油门、档位、发动机转速、电池电压、其他)及由油温传感器11计测的工作油温度(油温),基于检测到的油温,计算与电动泵8的必要液压相当的指令值(驱动用马达的指示电流),将该指示电流作为指令值而向电动泵8输出。
电动泵8具有泵主体81、驱动该泵主体81的马达82、驱动该马达82的马达驱动回路83。
马达驱动回路83检测马达电流Im(实际电流)和马达转速Nm(实际转速;泵转速)并向CVTCU5发送,基于来自CVTCU5的指令值驱动马达82,以实现下述的本发明的控制。
这里,如图3所示,CVTCU5及马达驱动回路83将基准泵特性存储在内部存储器中,该基准泵特性由为了与工作油的温度相应地得到规定的泵性能所需的马达82的电流和转速的关系构成。此外,CVTCU5及马达驱动回路83也可以仅存储与温度相应的必要的电流。
这里,上述规定的泵性能是得到必要的液压的性能。
在高油温时,工作油的粘度低且工作油从泵内部到液压供给位置(离合器)的泄漏量大。因此,能够确保必要液压的马达的转速(必要转速)变大,而通过使工作油粘度降低使马达的旋转阻力变小,因此,确保必要的液压所需的马达电流变小。
另一方面,在低油温时,与上述相反地,工作油的粘度大且工作油的泄漏量小。因此,能够确保必要液压的必要转速变小,但由于工作油的粘度大而使马达的旋转阻力变大,所以确保必要液压所需的马达电流变大。
因此,获得规定的泵性能的基准泵特性是与马达电流的增大相应地减小必要转速的特性。
接着,对以往的基于油温传感器检测值的控制进行说明。基于由油温传感器检测到的油温,将根据基准泵特性(例如,参照图3)设定的电流作为指示电流而进行控制。在该情况下,若检测油温与实际油温一致,则获得基准泵特性上的必要转速,并获得规定的泵性能。
但是,例如,在检测油温比实际油温高的情况下,基于检测油温根据基准泵特性设定的指示电流变得比与实际油温对应的电流低。在该情况下,马达转速比与实际油温对应的必要转速低,不能确保规定的泵性能。
另一方面,在检测油温比实际油温低的情况下,指示电流变得比与实际油温对应的电流高。在该情况下,转速变得比与实际油温对应的必要转速高,能够确保规定的泵性能,但是,由于超过必要转速地增加转速,所以消耗电力的损失增大。
另外,即使在将转速限制在正常时范围内的情况下,也被控制在基准泵特性线下方的区域,从而产生不能获得规定的泵性能的情况。
以上列举的以往的控制问题能够通过以下的实施方式的控制解决。
在对与以下的实施方式通用的基本控制的概要进行说明时,在电动泵8的起动初期,相对于工作油温度范围内的任意油温,将能够获得由上述基准泵特性得到的规定泵性能以上的泵性能的转速作为目标转速进行转速控制。
在通过上述转速控制稳定转速等被收敛为规定状态时的马达转速比与指示电流对应的必要转速大时,在马达转速被维持在该必要转速以上的范围内,将马达电流收敛为指示电流。换言之,在马达转速满足必要转速的范围内,使马达电流Im接近指示电流Ip。
以下,对各实施方式的控制进行说明。
图4是表示基本控制的第一实施方式的流程图。
在步骤S1中,在电动泵8起动后,判定规定条件是否未成立。这里,规定条件的成立是指,通过后述的步骤S2中的转速控制而收敛于规定的状态,在泵起动初期,由于上述规定的条件未成立,所以步骤S1的判定为“是”并进入步骤S2。例如,根据马达转速的稳定状态、发动机的停止、泵排出压力的稳定状态、或泵起动后规定时间的经过等,能够判定规定条件的成立。
在步骤S2中,设定能够确保图3所示的基准泵特性表示的规定性能以上的泵性能的目标转速Na,并实施将马达转速Nm收敛为该目标转速Na的反馈转速控制。目标转速Na可以被设定为例如满足泵基准特性的工作转速范围内的上限转速,从而能够相对于任意的油温都得到规定泵性能以上的泵性能。此外,在本转速控制中,将马达电流Im限制在电流限制值IL以下。该电流限制值IL被设定成马达(泵)工作区域中的上限电流。
在实施了步骤S2的转速控制之后,在将马达转速Nm收敛为稳定状态时,步骤S1的判定变为“否”,并进入步骤S3。
在步骤S3中,根据从CVTCU5输出的指示电流Ip,基于基准泵特性算出必要转速Np。这里,CVTCU5相对于由油温传感器11检测的油温,将基准泵特性上的电流作为指示电流Ip输出。电动泵8(驱动回路83)算出该指示电流Ip的基准泵特性上的转速作为必要转速Np。此外,也可以算出比基准泵特性上的必要转速Np大的转速作为必要转速Np。
在步骤S4中,判定驱动回路83所检测的马达转速Nm是否比上述必要转速Np大。在判定马达转速Nm比上述必要转速Np大时,进入步骤S5。
在步骤S5中,判定由电动泵8(驱动回路83)检测的马达电流Im是否比从CVTCU5输出的指示电流Ip大。
在步骤S5中,在判定马达电流Im比指示电流Ip大时,进入步骤S6,使操作量减小规定量而使马达电流Im减小。也就是说,将马达电流Im收敛为接近指示电流Ip。
由此,通过持续减小马达电流Im,在维持马达转速Nm大于必要转速Np的状态的情况下将马达电流Im减小到指示电流Ip以下时,步骤S5的判定变为“否”,进入步骤S7。
在步骤S7中,使操作量增加规定量而使马达电流Im增加。在增加的马达电流Im超过指示电流Ip时,步骤S5的判定再次变为“是”,使操作量减小,并且通过所述操作量的反复增减,将马达电流Im收敛为指示电流Ip。此外,为了抑制操作量的增减的频繁反复,在步骤S5的判定中,在马达电流Im增大时,可以提供滞后功能,从而判定马达电流Im是否超过向指示电流Ip加入规定值ΔI而得到的值。
另外,代替进行步骤S5的判定以及在步骤S6、S7中增减操作量的控制,如图4的虚线所示,可以采用如下控制,即,根据指示电流Ip与马达电流Im之间的偏差ΔI(=Ip-Im)增减设定操作量,从而将马达电流Im收敛为指示电流Ip。
此外,由于泵继续运转,在油温上升且指示电流Ip减小时,反复进行收敛为该减小的指示电流Ip的控制。
另一方面,在通过步骤S6减小马达电流Im,使马达转速Nm减小并使马达电流Im减小到指示电流Ip之前,在马达转速Nm减小到必要转速Np以下的情况下,步骤S4的判定变为“否”,并进入步骤S8。
在步骤S8中,使操作量增加规定量并使马达电流Im增加。在通过增加马达电流Im而使马达转速Nm增加时,步骤S4的判定再次变为“是”,并进入步骤S5。
在步骤S5中,与上一次相同地,在马达电流Im超过指示电流Ip的情况下,在步骤S6中,使操作量减小规定量而减小马达电流Im。在通过减小马达电流Im而使马达转速Nm减小,并使步骤S4的判定变为“否”时,在步骤S8中,增加操作量并增加马达转速Nm。通过反复进行所述操作量,将马达转速Nm收敛为必要转速Np。
由此,在马达转速被维持在必要转速Np以上的范围内,将马达电流Im收敛为指示电流Ip。
此外,在上述状态下,增加与油温上升时减小的指示电流Ip对应的必要转速Np,但是由于工作油粘度减小使马达转速Nm增加,并收敛为与增加的必要转速Np平衡的位置。
另外,在步骤S8中,代替使操作量增加规定量,也可以根据必要转速Np与马达转速Nm之间的偏差ΔN(=Np-Nm)增加设定操作量,从而将马达转速Nm维持在必要转速Np以上。
另一方面,在通过步骤S2的转速控制稳定马达转速Nm等使步骤S1中的规定条件成立时,在马达转速Nm小于必要转速Np时,步骤S4的判定变为“否”。在该情况下,如下所述,在由油温传感器11检测的检测油温比实际油温高的情况下,不需要增大到与根据检测油温的指示电流Ip对应的必要转速Np。因此,进入步骤S8,实施增加操作量而使马达电流Im增加的设定,但通过设定与步骤S2同样的电流限制值IL,将马达电流Im维持在电流限制值IL以下。
此外,在该情况下,在指示电流Ip也随着之后的油温的上升而减小时,减小并收敛马达电流Im,以使其接近该减小的指示电流Ip。
接着,对与不同状况相应的上述控制的功能进行说明。
图5表示油温传感器11及泵特性都正常时的状况。例如,在实际油温为中间油温(低温~高温的范围的中间温度)时,油温传感器11在包含检测偏差在内的正常范围内检测该中间油温,电动泵8在中间油温特性线上动作。
在上述步骤S2的转速控制中,在泵控制开始时,在马达转速Nm达到目标转速Na且处于所述规定条件成立后的控制后期,将马达电流Im收敛至指示电流Ip。
根据所述控制,首先,在泵起动初期,设定高于与指示电流Ip对应的必要转速Np的目标转速Na并进行反馈控制,从而提高马达转速Nm的上升速度,随之提高液压的上升,尽可能地提高响应性,并且能够得到规定以上的泵性能。
接着,通过使马达电流Im减小到能够确保规定的泵性能的指示电流Ip,能够尽可能地节约消耗电力。
另外,在实际油温为低油温的情况下,如图中虚线所示,在泵起动初期的控制中,在马达转速Nm达到目标转速Na之前,被电流限制值IL限制,从而能够良好地维持电动泵8的耐久性。
此外,在正常状态下,在没有油温传感器11的偏差的状态下,与将马达电流Im收敛为指示电流Ip大致同时,将马达转速Nm收敛为必要转速Np。另一方面,在油温传感器11的检测油温相对于实际油温在高温侧具有偏差的情况下,在马达电流Im达到指示电流Ip之前,使马达转速Nm达到必要转速Np。相反,在检测油温相对于实际油温在低温侧具有偏差的情况下,在马达转速Nm达到必要转速Np之前,使马达电流Im达到指示电流Ip。
图6表示实际油温为低油温,但因油温传感器11的异常而检测为高油温的状况。
在上述步骤S2的泵起动初期的控制中,增加马达电流Im,从而使马达转速Nm在与实际油温相应的低油温特性线上朝向目标转速Na增加。在达到目标转速Na之前,使马达电流Im达到电流限制值IL,并被维持在电流限制值IL。
在该状态下,马达转速Nm没有达到目标转速Na,但被维持在比低油温特性线上的必要转速稍大的转速,因此确保规定的泵性能。
在步骤S2的控制之后,在步骤S1中,在规定的条件成立时,如图所示,马达转速Nm比与检测到的高油温的指示电流Ip对应的必要转速Np(≒目标转速Na)小。
因此,步骤S4的判定变为“否”,并且在步骤S8中,实施增加马达电流Im的计算处理,但由于马达电流Im已经达到电流限制值IL,所以被维持在该电流限制值IL,能够维持规定的泵性能。
图7与图6相反,表示实际油温为高油温,但因油温传感器11的异常而检测成低油温的状况。
在该情况下,在控制初期,马达转速Nm在与实际油温相应的高油温特性线上移动,并且利用比与检测到的低油温对应的指示电流Ip小的马达电流Im而被收敛为目标转速Na,确保规定的泵性能。
另一方面,马达转速Nm(≒目标转速Na)比与检测到的低油温的指示电流Ip对应的必要转速Np大,马达电流Im比指示电流Ip小。
因此,在控制后期,步骤S4的判定变为“是”,步骤S5的判定变为“否”,从而进入步骤S7。这里,在判定马达转速Nm没有达到目标转速Na时,增加操作量,但在马达转速Nm达到目标转速Na时,不进行操作量的增加,而维持在当前值。由此,马达电流Im不增加而维持现状,持续确保规定的泵性能。
图8表示油温传感器11正常,实际油温为中~高油温,但电动泵8因劣化等而成为摩擦增加的特性的状况。
这里,在油温低的情况下,由于粘度增加而使同一转速下的液压上升,因此,为了获得规定的性能,所需的马达转速(泵转速)降低。与此相对,因劣化等导致摩擦的增加与液压上升无关,为了得到与实际油温相应的必要液压,需要使马达电流增加与旋转阻力增加部分相应的量。
在控制初期,在马达转速Nm与马达电流Im的增加相应地在摩擦增加特性线上移动,并且将马达转速Nm收敛在目标转速Na附近时,马达电流Im达到电流限制值IL附近。
在收敛上述马达转速Nm后,马达电流Im如上所述地位于电流限制值IL附近且超过指示电流Ip,马达转速Nm也超过与指示电流Ip对应的必要转速Np。
因此,在控制后期,将马达电流Im朝向指示电流Ip收敛并减小(图4的步骤S4、S5→S6),但通过减小该马达电流Im,在马达转速Nm处于必要转速Np以下时,增加马达电流Im。
因此,马达电流Im将马达转速Nm确保为必要转速Np以上并且朝向指示电流Ip收敛(减小)。
即,根据电动泵8的摩擦增加特性,以必要且充分的修正量增加修正马达电流Im,从而能够确保规定的泵性能。
另外,在控制初期,在收敛马达转速Nm后,通过可变地控制电流限制值,能够以使马达电流接近指示电流的方式进行控制。
以下,对可变地控制电流限制值的实施方式进行说明。
图9表示控制框图,根据来自CVTCU5的驱动指示(指示电流),将电动泵8(驱动回路83)可变地设定为电流限制值IL。
图10是表示与图4相同的基本控制的第二实施方式的流程图。
具有与图4相同功能的步骤标注相同的附图标记。以与图4不同的部分为中心进行说明,在步骤S1中,在电动泵8起动后,在步骤S11中,将电流限制值IL设定成预先设定的值IL0。该电流限制值IL0与图4中的电流限制值IL相同,可以被设定为马达(泵)工作区域的上限电流。在本实施方式中,在步骤S2的控制中,将电流限制值IL维持在IL0,但在步骤S1的规定条件成立后,可变地设定电流限制值IL。
在步骤S2中,实施附加电流限制值IL0的限制而向目标转速Na反馈的控制。
在步骤S3、步骤S4中,如图4已经说明的那样,进行必要转速Np的计算、以及马达转速Nm与必要转速Np的大小的比较判定。
在步骤S4中,在判定马达转速Nm比必要转速Np大时,进入步骤S12,判定电流限制值IL是否比指示电流Ip大。
在判定电流限制值IL比指示电流Ip大时,进入步骤S13,使电流限制值IL减小规定量。
在通过将马达电流Im减小并限制在上述减小的电流限制值IL,并使电流限制值IL减小到指示电流Ip时,步骤S12的判定变为“是”,进入步骤S14,电流限制值IL维持在当前值(=指示电流Ip)。
另外,在马达电流Im减小到指示电流Ip之前,在马达转速Nm减小到与指示电流Ip对应的必要转速Np以下的情况下,从步骤S4进入步骤S15,使电流限制值IL增加规定量。
图11表示在使用如上所述地被可变控制的电流限制值IL的马达电流Im的控制中,设定操作量(马达驱动电压)的流程图。该流程图在本实施方式以后的可变地控制电流限制值IL的实施方式中通用。
在步骤S51中,判定电流限制值IL是否比马达电流Im大。
在电流限制值IL比马达电流Im大时,进入步骤S52,使用目标转速Na和马达转速Nm的偏差。即,在图10的步骤S13的处理中,不开始因电流限制值IL对马达电流Im的限制而导致向指示电流Ip收敛,直到电流限制值IL减小到马达电流Im,在此期间,直接输出基于目标转速Na与马达转速Nm之间的偏差(=目标转速Na-马达转速Nm)设定的操作量(马达驱动电压)。
在电流限制值IL减小到马达电流Im以下之后,进入步骤S53,基于电流限制值IL与马达电流Im之间的偏差(=电流限制值IL-马达电流Im<0)设定操作量。由此,基于上述转速偏差算出的操作量(积分操作量)被减小修正,马达电流Im被限制为电流限制值IL。
在步骤S54中,基于步骤S52或步骤S53中算出的偏差计算积分操作量。
在步骤S55中,根据需要计算其他的比例操作量或微分操作量。
在步骤S56中,使用这些操作量,计算并输出最终操作量(驱动回路83的输出电压V)。
通过上述偏差的切换,能够从将上述马达转速Nm收敛为目标转速Na的初期控制,顺畅地过渡到使马达电流Im以适当的响应跟随电流限制值IL并且被收敛为指示电流Ip的后期控制。
对本实施方式的图5~图8所示的各状况中的动作进行说明。
在图5(油温传感器、泵特性都正常时)及图8(油温传感器正常,泵具有摩擦特性)的状况下,电流限制值IL从控制初期的值(IL0,图示白圈)减小到最终的收敛点(图示黑圈),马达电流Im从控制初期的收敛点跟随该电流限制值IL减小到最终的收敛点(图示黑圈)。
在图6(检测油温比实际油温高的异常)的状况下,由于电流限制值IL在初期的控制收敛后,也使马达转速Nm比与指示电流Ip对应的必要转速Np小,所以能够使电流限制值IL不减小而被维持在IL0,马达电流Im也被维持在电流限制值IL(=IL0)。
在图7(检测油温比实际油温低的异常)的状况下,电流限制值IL能够从控制初期的值IL0在控制后期减小到指示电流Ip,但马达电流Im被维持在比控制初期的电流限制值IL小的收敛点的值。
以上,在任意情况下,对于任意的状况,都能够在使马达转速Nm在控制初期迅速上升到能够得到规定的泵性能的转速之后,在控制后期确保规定的泵性能并且尽可能地降低马达电流Im而节约消耗电力。
另外,如第二实施方式(及后述的第三、第四实施方式)所述,利用使用了电流限制值IL的电流限制使马达电流Im向指示电流Ip收敛,从而能够不变更控制系统而容易地实施。
另外,上述第一实施方式、第二实施方式(及后述的第四实施方式)可以限定适用于图6~图7所示的油温传感器11产生故障或泵特性变为摩擦增加特性的异常时。即使在这些异常时,也能够确保规定的泵性能并且控制电动泵8,而且,能够同时实现高响应性、消耗电力节减。
图12表示使用了电流限制值的控制的其他实施方式(第三实施方式)的流程。
本实施方式适用于,利用其他诊断确认油温传感器没有故障且泵特性也正常(没有摩擦增加特性)的情况。
具有与图10的第二实施方式相同功能的步骤标注相同的附图标记。以与图10不同的部分为中心进行说明,在步骤S1中,在判定规定条件未成立之后,在步骤S21中,将电流限制值IL可变地设定成与指令值(指示电流Ip)相应的值IL1。即,在油温传感器及泵特性正常的情况下,在控制初期,能够针对每个与油温相应的指示电流Ip,预先推定能够确保良好的响应性的马达电流Im的上限值。因此,将电流限制值IL设定成接近该上限值的值,指示电流Ip越大,就将电流限制值IL设定成越大的值。
在步骤S2中,实施将马达转速Nm收敛为目标转速Na的转速控制,但利用如上所述地可变地设定的电流限制值IL(=IL1)来限制马达电流Im。
由此,利用电流限制值IL来限制马达电流Im,该电流限制值IL被设定为针对每个指示电流Ip都确保响应性所必须的限度,由此,即使在控制初期也能够抑制马达电流Im变得过大,能够进一步节减消耗电力。
如上所述地设定的控制初期的电流限制值IL(=IL1)在控制后期将马达转速Nm维持在必要转速Np以上并且收敛为指示电流Ip,使马达电流Im跟随电流限制值IL而收敛为指示电流Ip。
另外,在马达转速Nm小于必要转速Np时,在步骤S22中,使电流限制值IL增加规定量,但在本实施方式中,在步骤S23中判定该增加的电流限制值IL是否处于耐热极限值ILH以上。这里,耐热极限值IHL是在电动泵8的额定运转状态下,被设定为满足耐热性的马达电流Im的上限值,是比与上述上限电流相当的IL0小的值。
在步骤S23的判定为“是”时,进入步骤S24,将电流限制值IL作为耐热极限值IHL。即,在为了使马达转速Nm成为必要转速Np以上且确保规定的泵性能所需的电流限制值IL达到耐热极限值ILH以上的情况下,将电流限制值IL抑制在耐热极限值ILH,从而优先确保电动泵8的耐热性。
由此,能够提高抑制因电动泵8的发热而导致劣化的功能。
图13、图14表示使用了电流限制值的控制的另外其他的实施方式(第四实施方式)的流程。
具有与图12的第三实施方式相同功能的步骤标注相同的附图标记。
本实施方式是在图13所示的控制初期,根据泵起动后的经过时间将电流限制值IL设置为两个阶段。图14所示的控制后期与第三实施方式相同。
在步骤S1中,在判定规定条件未成立之后,在步骤S31中,判定是否经过规定时间。
在经过规定时间之前,进入步骤S32,将电流限制值IL设定成能够确保高响应性的值ILR。
即,作为马达电流特性,为了确保高响应性,需要比上升的电流值大,并增大马达转速Nm的上升速度。因此,在泵起动后的规定时间内,将电流限制值IL设定成更大的值ILR,从而尽可能地缓和马达电流Im的限制。例如,也可以将ILR设定成比与通常泵工作区域中的上限电流相当的IL0大的值。
在泵起动后经过规定时间且马达转速Nm上升规定以上之后,进入步骤S33。
在步骤S33中,即使在泵的高负荷运转时(在低油温时,摩擦增加特性时等),也将电流限制值IL切换并设定为能够维持规定以上马达转速Nm而保持泵性能的ILS(<ILR)。
在步骤S2中,利用如上所述地与经过时间相应地被切换设定的电流限制值IL限制马达电流Im,并且实施目标转速Na的转速控制。
根据本实施方式,即使在控制初期,也能够确保高响应性并且节约消耗电力。
以上实施方式表示适用于变速器液压生成用的电动泵的控制装置的结构,但还能够同样地适用于混合动力车的行驶用马达或变换器的冷却用等所使用的电动泵的控制装置等,并能够获得同样的效果。
在此援引2012年3月21日在日本提出的日本专利申请NO.2012-64153的全部内容。
虽然仅选择了特定实施例来说明本发明,但对于本领域技术人员而言,显而易见在不脱离本发明的权利要求书的范围内能够进行各种变化和修改。
此外,本发明的实施方式仅用于说明,而不能用于限定由所附权利要求书及等同范围的本发明。
Claims (14)
1.一种供给工作油的电动泵的控制装置,其特征在于,具有:
基准泵特性设定部,其设定基准泵特性,该基准泵特性由为了得到与所述工作油的温度相应的规定的泵性能所需的电动泵驱动用马达的必要电流与必要转速之间的关系构成;
指示电流设定部,其与所述工作油的检测温度相应地,根据所述基准泵特性,将所述必要电流设定为指示电流;
控制部,其在泵起动初期,将确保所述规定的泵性能以上的泵性能的转速作为目标转速来控制马达转速,在通过该马达转速控制而收敛为规定的状态之后,在所述马达转速比与所述指示电流对应的必要转速大时,在将马达转速维持在所述必要转速以上的范围内,将马达电流收敛为所述指示电流。
2.如权利要求1所述的电动泵的控制装置,其特征在于,
所述控制部将所述目标转速设定成满足电动泵的工作区域中的上限性能的转速。
3.如权利要求1所述的电动泵的控制装置,其特征在于,
所述控制部利用所述泵起动初期被设定为大于所述指示电流的值的电流限制值来限制所述马达电流。
4.如权利要求3所述的电动泵的控制装置,其特征在于,
所述控制部通过将所述马达电流收敛为所述指示电流的控制变更为将所述电流限制值收敛为指示电流的控制而进行的。
5.如权利要求3所述的电动泵的控制装置,其特征在于,
所述控制部根据所述指示电流的大小设定所述泵起动初期的电流限制值。
6.如权利要求3所述的电动泵的控制装置,其特征在于,
在马达转速达到与指示电流对应的必要转速时的马达电流处于与耐热极限值相当的电流限制值以上时,所述控制部允许马达转速减小,直到马达电流处于与所述耐热极限值相当的电流限制值以下。
7.如权利要求3所述的电动泵的控制装置,其特征在于,
所述控制部是在马达电流处于电流限制值以下时,基于目标转速与马达转速之间的偏差来设定操作量,在马达电流比电流限制值大时,基于马达电流与电流限制值之间的偏差来设定操作量。
8.一种供给工作油的电动油泵的控制方法,其特征在于,包括:
设定基准泵特性的步骤,该基准泵特性由为了得到与所述工作油的温度相应的规定的泵性能所需的电动泵驱动用马达的必要电流与必要转速之间的关系构成;
与所述工作油的检测温度相应地,根据所述基准泵特性,将所述必要电流设定为指示电流的步骤;
在泵起动初期,将确保所述规定的泵性能以上的泵性能的转速作为目标转速来控制马达转速,在通过该马达转速控制而收敛为规定的状态之后,在所述马达转速比与所述指示电流对应的必要转速大时,在将马达转速维持在所述必要转速以上的范围内,将马达电流收敛为所述指示电流的步骤。
9.如权利要求8所述的电动泵的控制方法,其特征在于,
控制所述马达转速及马达电流的步骤是将所述目标转速设定成满足电动泵的工作区域中的上限性能的转速。
10.如权利要求8所述的电动泵的控制方法,其特征在于,
控制所述马达转速及所述马达电流的步骤是利用所述泵起动初期被设定为大于所述指示电流的值的电流限制值来限制所述马达电流。
11.如权利要求10所述的电动泵的控制方法,其特征在于,
控制所述马达转速及马达电流的步骤通过将所述马达电流收敛为所述指示电流的控制变更为将所述电流限制值收敛为指示电流的控制而进行的步骤。
12.如权利要求10所述的电动泵的控制方法,其特征在于,
控制所述马达转速及马达电流的步骤是根据所述指示电流的大小设定所述泵起动初期的电流限制值。
13.如权利要求10所述的电动泵的控制方法,其特征在于,
控制所述马达转速及马达电流的步骤是在马达转速达到与指示电流对应的必要转速时的马达电流处于与耐热极限值相当的电流限制值以上时,允许马达转速减小,直到马达电流处于与所述耐热极限值相当的电流限制值以下。
14.如权利要求10所述的电动泵的控制方法,其特征在于,
控制所述马达转速及马达电流的步骤是在马达电流处于电流限制值以下时,基于目标转速与马达转速之间的偏差来设定操作量,在马达电流比电流限制值大时,基于马达电流与电流限制值之间的偏差来设定操作量。
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