CN109874393B - 控制装置、控制方法、马达以及电动油泵 - Google Patents

控制装置、控制方法、马达以及电动油泵 Download PDF

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Abstract

本发明涉及控制装置、控制方法、马达以及电动油泵。本发明所要解决的技术课题在于提供一种维持马达的低速旋转的控制装置。马达控制装置的控制部在估计转速为规定的转速以下的时点，根据利用估计转速计算出的使施加于线圈的电压增加的控制信号而使施加于线圈的电压增加，在估计转速比规定的转速高的时点，在实际转速比规定的转速低的情况下，根据利用实际转速计算出的使施加于线圈的电压增加的控制信号而使施加于线圈的电压增加，在估计转速比规定的转速高的时点，在实际转速比规定的转速高的情况下，根据利用实际转速计算出的使施加于线圈的电压减少的控制信号而使施加于线圈的电压减少。

Description

控制装置、控制方法、马达以及电动油泵
技术领域
本发明涉及控制装置、控制方法、马达以及电动油泵。
背景技术
在通过马达驱动的电动油泵等装置中，已知有在未使用装置时不停止马达而是使马达以比使用时低的速度旋转来实现装置的高响应性的技术。专利文献1公开有在电动机的转速急剧下降的情况下通过使转速恢复成原来的速度而维持电动机的低速旋转的控制装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平4-368475号公报
发明内容
发明所要解决的技术课题
但是，上述专利文献1的控制装置为了进行控制而需要急剧改变转速。因为以低速旋转的方式被控制的上述马达的转速的原因，马达的旋转有可能因转速的急剧变化而停止，因此在上述专利文献1的控制装置中有可能很难维持马达的低速旋转。
本发明的目的在于例如提供一种维持马达的低速旋转的控制装置。
用于解决技术课题的手段
本申请的例示性的第1发明的控制装置对包括具有线圈的定子以及具有永久磁铁的转子的马达进行控制，所述控制装置具有：检测部，所述检测部每隔规定的旋转角度而检测转子的旋转位置，并输出表示检测出的旋转位置的位置信号；第1计算部，所述第1计算部接收检测部所输出的位置信号，根据接收到位置信号的时间间隔而计算转子的实际转速；第2计算部，假设第1计算部接收到位置信号的下一个位置信号，所述第2计算部根据第1计算部接收到位置信号的时点与假设接收到下一个位置信号的假设时点之间的时间间隔而计算转子的估计转速；比较部，所述比较部在从第1计算部接收到位置信号起至实际接收下一个位置信号为止的期间，对第1计算部根据接收到位置信号时与接收到该位置信号的上一个位置信号时之间的时间间隔而计算出的转子的实际转速、第2计算部所计算出的估计转速以及转子的规定的转速进行比较；以及控制部，所述控制部根据实际转速或估计转速而计算对施加于线圈的电压进行调整的控制信号，并根据计算出的控制信号而对施加于线圈的电压进行控制，控制部在通过比较部进行比较的结果估计转速为规定的转速以下的时点，根据利用估计转速而计算出的使施加于线圈的电压增加的控制信号而使施加于线圈的电压增加，在估计转速比规定的转速高的时点，在实际转速为规定的转速以下的情况下，根据利用实际转速计算出的使施加于线圈的电压增加的控制信号而使施加于线圈的电压增加，在估计转速比规定的转速高的时点，在实际转速比规定的转速高的情况下，根据利用实际转速计算出的使施加于线圈的电压减少的控制信号而使施加于线圈的电压减少。
发明效果
根据本申请的例示性的第1发明，能够提供一种维持马达的低速旋转的控制装置。
附图说明
图1是示出电动油泵的结构的图。
图2是从Z轴方向观察齿部的截面的图。
图3是示出控制装置所包含的各要素之间的关系以及控制装置与马达部之间的关系的框图。
图4是示出第1实施方式所涉及的转子的驱动信号的调整处理的流程图。
图5是示出实际转速比规定的转速低的情况下的实际转速、估计转速以及规定的转速的关系的图表。
图6是示出实际转速比规定的转速高的情况下的实际转速、估计转速以及规定的转速之间的关系的图表。
图7是示出第2实施方式所涉及的转子的驱动信号的调整处理的流程图。
图8是示出实际转速比规定的转速低的情况下的实际转速、估计转速以及规定的转速之间的关系的图表。
图9是示出实际转速比规定的转速高的情况下的实际转速、估计转速以及规定的转速之间的关系的图表。
具体实施方式
以下，参照附图等对用于实施本发明的方式进行说明。另外，本发明的范围并不限定于以下的实施方式，在本发明的技术思想的范围内能够任意地变更。并且，在以下附图中，为了容易理解各结构，有时使实际的结构与各结构中的比例尺和数量等不同。
并且，在附图中，作为三维直角坐标系适当地示出XYZ坐标系。在XYZ坐标系中，Z轴方向设为与图1所示的中心轴线J的轴向(一方向)平行的方向。X轴方向设为与图1所示的汇流条组件60的长度方向平行的方向即图1的左右方向。Y轴方向设为与汇流条组件60的宽度方向平行的方向即与X轴方向以及Z轴方向这两者垂直的方向。
并且，在以下说明中，将Z轴方向的正侧(+Z侧)称作“前侧”，将Z轴方向的负侧(-Z侧)称作“后侧”。另外，后侧以及前侧只是为了说明而使用的名称，并不限定实际的位置关系以及方向。并且，除特别注明外，将与中心轴线J平行的方向(Z轴方向)简称为“轴向”，将以中心轴线J为中心的径向简称为“径向”，将以中心轴线J为中心的周向即绕中心轴线J的轴的方向(θ方向)简称为“周向”。
另外，在本说明书中，所谓沿轴向延伸，除了包含严格地沿轴向(Z轴方向)延伸的情况之外，还包含沿相对于轴向以小于45°的范围倾斜的方向延伸的情况。并且，在本说明书中，所谓沿径向延伸，除了包含严格地沿径向即沿与轴向(Z轴方向)垂直的方向延伸的情况之外，还包含沿相对于径向以小于45°的范围倾斜的方向延伸的情况。
(第1实施方式)
＜电动油泵＞
图1是示出本实施方式所涉及的电动油泵10的结构的图。电动油泵10具有轴41、马达部20、泵部30、机壳12以及控制装置70。轴41以沿轴向延伸的中心轴线J为中心旋转。马达部20和泵部30沿轴向排列设置。
＜马达＞
马达部20具有罩13、转子40、定子50、轴承42、汇流条组件60、前侧O形圈81以及后侧O形圈82。
转子40固定于轴41的外周面。定子50位于转子40的径向外侧。即，马达部20是内转子型马达。轴承42将轴41支承为能够旋转。轴承42被汇流条组件60保持。汇流条组件60与外部电源连接，并向定子50供给电源。
＜罩＞
罩13的材质例如是金属。罩13固定于机壳12的后侧(-Z侧)，并覆盖汇流条组件60的后侧(-Z侧)的至少一部分。罩13具有筒状部22a、盖部22b以及凸缘部24。筒状部22a向前侧(+Z侧)开口。盖部22b与筒状部22a的后侧的端部连接。在本实施方式中，盖部22b呈平板状的形状。凸缘部24从筒状部22a的前侧的端部向径向外侧扩展。机壳12与罩13通过机壳12的凸缘部15与罩13的凸缘部24重叠而接合。
＜转子＞
转子40具有转子铁芯43和转子磁铁44。转子铁芯43在绕轴的方向(θ方向)上包围轴41，并固定于轴41。转子磁铁44固定于转子铁芯43的沿绕轴的方向的外侧面。转子铁芯43以及转子磁铁44与轴41一体地旋转。作为转子磁铁44，使用永久磁铁。在本实施方式中，尤其使用吸引力和斥力强的稀土磁铁(钕磁铁等)。
＜定子＞
定子50在绕轴的方向(θ方向)上包围转子40，并使转子40绕中心轴线J旋转。定子50具有铁芯背部51、齿部52、线圈53以及绕线架(绝缘件)54。
铁芯背部51的形状呈与轴41同心的圆筒状。图2是从Z轴方向观察齿部52的截面的图。齿部52从铁芯背部51的内侧面朝向轴41延伸。齿部52设置有多个，并在铁芯背部51的内侧面的周向上以均等的间隔配置。线圈53通过卷绕导电线53a而构成。线圈53设置于绕线架54。绕线架54安装于各齿部52。
＜轴承＞
轴承42配置于定子50的后侧(-Z侧)。轴承42被后述的汇流条保持架61所具有的轴承保持部65保持。轴承42对轴41进行支承。轴承42的结构并无特别限定，也可以使用任何公知的轴承。
＜汇流条组件＞
汇流条组件60具有：与定子50电连接的汇流条91；以及对汇流条进行保持的汇流条保持架61。汇流条保持架61在后侧具有开口部。罩13的盖部22b封闭汇流条保持架61的后侧的开口部。并且，罩13的盖部22b的前侧的面与后侧O形圈82的全周接触。由此，罩13在汇流条保持架61的开口部的周围的一周隔着后侧O形圈82与汇流条保持架61的后侧的主体部后侧面接触。
汇流条保持架61具有连接器部63。马达部20与外部电源借助连接器部63而连接。被连接的外部电源与从连接器部63所具有的电源用开口部63a的底面突出的汇流条91以及配线部件92电连接。由此，经由汇流条91以及配线部件92向定子50的线圈53供给驱动电流。
＜泵部＞
本实施方式的泵部30是通过齿轮的旋转运动而改变内部的容积来进行油的吸入和排出的齿轮泵。齿轮泵是容积型泵之一，此外，还能够使用通过隔膜的往复运动而改变内部的容积的隔膜泵。即使在通过使用容积型泵而使马达低速旋转时，也能够进行油的吸入和排出，从而能够实现电动油泵的高响应性。
泵部30位于马达部20的轴向一侧，详细地说位于前侧(+Z轴侧)。泵部30通过马达部20并借助轴41而驱动。泵部30具有泵体31、泵罩32以及泵转子35。
泵体31在马达部20的前侧固定于机壳12内。泵体31的外周面在径向上隔着泵部O形圈83与机壳12的内周面接触。泵体31具有容纳泵转子35的泵室33，泵室33从前侧(+Z侧)的面朝向后侧(-Z侧)凹陷。泵室33的在轴向上观察的形状是圆形状。
泵体31具有贯通孔31a，贯通孔31a在泵体31的轴向两端开口，轴41穿过该贯通孔31a，贯通孔31a的前侧的开口向泵室33开口。贯通孔31a的后侧的开口向马达部20侧开口。贯通孔31a作为将轴41支承为能够旋转的轴承部件发挥功能。
泵体31具有位于比机壳12靠前侧的位置处并露出于机壳12的外部的露出部36。露出部36是泵体31的前侧的端部的部分。露出部36呈沿轴向延伸的圆柱状。露出部36在径向上与泵室33重合。
泵罩32安装于泵体31的前侧。泵罩32具有泵罩主体32a、包含排出口32d的泵连接器部32b以及吸入口32c。泵罩主体32a呈沿径向扩展的圆板状。泵罩主体32a封闭泵室33的前侧的开口。泵连接器部32b呈沿轴向延伸的圆筒状。泵连接器部32b具有在轴向两端开口的排出口32d。泵连接器部32b从泵罩主体32a向前侧延伸。吸入口32c在泵罩32的前侧的面开口。排出口32d以及吸入口32c与泵室33相连，能够向泵室33吸入油并且能够从泵室33排出油。在轴41向周向一侧方向(-θ方向)旋转的情况下，从吸入口32c向泵室33吸入油。吸入到泵室33内的油通过泵转子35输送，并从排出口32d排出。
泵转子35具有内转子37和外转子38。内转子37安装于轴41的前侧的端部。外转子38以包围内转子37的径向外侧的方式配置。内转子37呈圆环状，是在径向外侧面具有齿的齿轮。
内转子37与外转子38相互啮合，外转子38通过内转子37的旋转而旋转。通过内转子37和外转子38旋转，能够将从吸入口32c吸入到泵室33内的油输送到排出口32d。即，泵转子35通过轴41的旋转而旋转。换句话说，马达部20和泵部30具有同一旋转轴。
＜机壳＞
机壳12呈两端相对于中心轴线J开口的多级圆筒形状。机壳12的材质例如是金属。机壳12对马达部20和泵部30进行保持。机壳12具有筒部14和凸缘部15。筒部14呈以中心轴线J为中心的圆筒状。筒部14沿着轴向(Z轴方向)从后侧(-Z侧)朝向前侧(+Z侧)依次具有汇流条组件插入部21a、定子保持部21b以及泵体保持部21c。凸缘部15从筒部14的后侧的端部向径向外侧延伸。
汇流条组件插入部21a的后侧的端部借助罩13的凸缘部24以及机壳12的凸缘部15而与罩13的筒状部22a连接。汇流条组件插入部21a从中心轴线J的径向外侧包围汇流条组件60的前侧(+Z侧)的端部。汇流条组件插入部21a、定子保持部21b以及泵体保持部21c分别呈同心的圆筒形状，直径依次变小。
汇流条组件60的前侧的端部位于机壳12的内侧。定子50的外侧面即铁芯背部51的外侧面与定子保持部21b的内侧面接触。由此，在机壳12内保持有定子50。在泵体保持部21c的内周面固定有泵体31的外周面。
＜控制装置＞
控制装置70配置于轴承42与罩13之间，对马达部20的驱动进行控制。控制装置70具有检测部71、逆变电路72、第1计算部73、第2计算部74、比较部75以及控制部76。图3是示出控制装置70所包含的各要素之间的关系以及控制装置70与马达部20之间的关系的框图。
逆变电路72输出马达驱动电压。作为检测部71，能够使用霍尔元件以及磁阻元件等磁传感器、光学式编码器或旋转变压器(resolver)。在本实施方式中，使用作为磁传感器的霍尔元件。检测部71具有传感器磁铁711和磁铁保持部712。
传感器磁铁711呈圆环状，在周向上交替配置有N极和S极。传感器磁铁保持部712通过中央的孔与轴41的后侧(+Z侧)的端部的小径部分嵌合而被定位。传感器磁铁保持部712能够与轴41一同旋转。传感器磁铁711配置于传感器磁铁保持部712的外周面。
检测部71通过检测传感器磁铁711的磁通的变化，每隔规定的角度而检测转子40的旋转位置，并将表示检测出的旋转位置的位置信号输出到第1计算部73。在本实施方式中，所输出的位置信号是由多个信号构成的一组位置信号。例如，在将磁阻元件用作检测部71的情况下，每隔规定的角度输出一个位置信号。
第1计算部73接收检测部71所输出的位置信号，根据接收到位置信号的时间间隔而计算转子40的实际转速。第2计算部74设定如下的假设时点，该假设时点是在假设第1计算部73接收到第1位置信号之后接收到下一个位置信号(第2位置信号)的情况下假设接收到第2位置信号的时点。而且，第2计算部74根据第1计算部73接收到第1位置信号的时点与假设时点之间的时间间隔而计算转子40的估计转速。第2计算部74在从第1计算部73接收到第1位置信号起至第1计算部73实际接收第2位置信号为止的期间，可以以规定的时间间隔计算估计转速，也可以无时间间隔地连续计算估计转速。
比较部75从第1计算部73获得第1计算部73根据接收到第1位置信号时与接收到第1位置信号的上一个位置信号时之间的时间间隔而计算出的转子40的实际转速。而且，比较部75获得第2计算部74所计算出的估计转速以及转子40的规定的转速，在从第1计算部73接收到第1位置信号起至实际接收第2位置信号为止的期间，对实际转速、估计转速以及规定的转速进行比较。
控制部76例如具有运算部(计算机等)和存储部。控制部76根据实际转速或估计转速而计算对施加于线圈53的电压进行调整的控制信号，根据计算出的控制信号而对施加于线圈53的电压进行控制。在此，关于控制信号的计算，能够由运算部以PID控制方式计算。并且，控制部76根据计算出的控制信号，通过脉冲宽度调制方式(PWM方式)进行转子40的驱动信号的占空比的调整。
控制部76将调整后的转子40的驱动信号输出到逆变电路72。逆变电路72根据来自控制部76的转子40的驱动信号而输出马达驱动电压。根据来自逆变电路72的驱动电压产生的驱动电流供给到线圈53。在线圈53中通过驱动电流的供给而产生磁场，转子40通过该磁场而旋转。这样，马达部20获得旋转驱动力。驱动电流经由汇流条91以及配线部件92供给到定子50的线圈53。
在此，转子40的规定的转速可以由比较部75保持，也可以由控制部76所具有的存储部存储。在规定的转速存储于存储部中的情况下，比较部75参照存储部中存储的规定的转速。规定的转速是在未使用电动油泵时转子的旋转并不因齿槽转矩的影响而停止的转速，被设定为比使用电动油泵时低的转速。在本实施方式中，将规定的转速设定为100rpm。
在将磁传感器用作检测部71的情况下，检测部71在转子40旋转一圈的期间输出位置信号的次数n是对于磁传感器的数量乘以该磁传感器所检测的磁极数而得的值。在此，磁传感器所检测的磁极数也可以比转子40的永久磁铁的磁极数大。并且，优选次数n为转子40的永久磁铁的磁极数与定子50的齿部52的数量(齿数)的最小公倍数以上。通过将次数n设为上述最小公倍数以上，能够以比由转子40的永久磁铁的磁极数以及定子50的齿数决定的齿槽转矩的周期短的周期输出旋转信号。由此，控制部73能够在转子40因齿槽转矩的影响而停止之前向转子40提供克服齿槽转矩的旋转力。在将光学式编码器或旋转变压器用作检测部71的情况下，也优选上述次数n为转子40的永久磁铁的磁极数与定子50的齿数的最小公倍数以上。
＜调整处理＞
图4是示出驱动电动油泵10的马达部20的控制装置70所包含的控制部76进行的转子40的驱动信号的调整处理的流程图。图5是示出实际转速比规定的转速低的情况下的实际转速、估计转速以及规定的转速之间的关系的图表。图6是示出实际转速比规定的转速高的情况下的实际转速、估计转速以及规定的转速之间的关系的图表。在图5以及图6中，横轴表示时间，纵轴表示转速。在图5以及图6中示出了包含进行图4所示的计算控制信号而调整电压的工序(S140、S160或S170)的时刻的时间宽度。
在图4所示的流程图中，在工序S100中，第1计算部73接收表示每隔转子40的规定的旋转角度检测出的转子40的旋转位置的第1位置信号。在工序S110中，第1计算部73根据接收到第1位置信号的时点与接收到第1位置信号的上一个位置信号的时点之间的时间间隔而计算转子40的实际转速。在工序S120中，第2计算部74设定第1计算部73在接收到第1位置信号之后接收下一个位置信号(第2位置信号)的假设时点。然后，第2计算部74根据第1计算部73接收第1位置信号的时点与假设时点之间的时间间隔而计算转子40的估计转速。在工序S130中，比较部75在第1计算部73实际接收第2位置信号之前，对在工序S110中第1计算部73所计算出的实际转速、在工序S120中第2计算部74所计算出的估计转速以及规定的转速进行比较。
在工序S130中通过比较部75进行的比较中，判断估计转速是否为规定的转速以下。在比较部75判断为估计转速为规定的转速以下的情况下，在工序S140中，控制部76根据估计转速而计算使施加于线圈53的电压增加的控制信号，并根据计算出的控制信号而使施加于线圈53的电压增加。具体地说，控制部76例如对于根据规定的转速与实际转速之差而以PID控制方式进行计算的结果，加上基于规定的转速与估计转速之差的控制信号来计算控制信号。在工序S130中，在比较部75判断为估计转速比规定的转速高的情况下，进入工序S150。
在工序S150中，比较部75判断实际转速是否为规定的转速以下。在比较部75判断实际转速为规定的转速以下的情况下，在工序S160中，控制部76根据实际转速而计算使施加于线圈53的电压增加的控制信号，并根据计算出的控制信号而使施加于线圈53的电压增加。在工序S150中，在比较部75判断为实际转速比规定的转速高的情况下，在工序S170中，控制部76根据实际转速而计算使施加于线圈53的电压减少的控制信号，并根据计算出的控制信号而使施加于线圈53的电压减少。在工序S140、工序S160或工序S170之后，返回到工序S100(第2位置信号的接收)，重复进行流程。
根据上述调整处理，控制部76不等待第1计算部73实际接收第2位置信号，能够在估计转速为规定的转速以下的时点，根据估计转速而计算控制信号，使施加于线圈53的电压增加。在以受齿槽转矩或外部负荷的影响的小于100rpm的低速旋转时，在等待第1计算部73实际接收第2位置信号之后开始进行控制的情况下，有可能导致转子40的旋转停止。但是，通过上述调整处理，控制装置70能够在转子40的旋转停止之前向转子40提供克服齿槽转矩的旋转力。并且，即使在估计转速比规定的转速高的时点，也能够进行实际转速接近规定的转速这样的控制，维持作为本实施方式的规定的转速的100rpm。
并且，在如图6那样实际转速比规定的转速高的情况下，控制部76也可以在通过比较部75进行比较的结果，估计转速为实际转速以下的时点，根据估计转速而计算使施加于线圈53的电压增加的控制信号。控制部76在估计转速为规定的转速以下的时点，根据计算出的控制信号而使施加于线圈53的电压增加。在该情况下，能够在估计转速成为规定的转速以下之前完成控制信号的计算，因此能够使降低了的转子40的转速更快地恢复。
根据本实施方式，能够提供维持马达的低速旋转的控制装置。而且，通过本实施方式的控制装置，能够提供预先以低旋转而驱动泵部来实现了高响应性的电动油泵。
(第2实施方式)
在第1实施方式中，在估计转速为规定的转速以下的时点，控制部76使施加于线圈53的电压增加。在本实施方式中，在估计转速为根据紧跟前的位置信号而计算出的实际转速以下的时点，控制部76使施加于线圈53的电压增加。根据本实施方式，例如在实际转速比规定的转速高的情况下，能够在估计转速成为规定的转速以下之前使施加于线圈53的电压增加，从而能够使转子40的转速比第1实施方式迅速地恢复。
图7是示出本实施方式所涉及的调整处理的流程图。图8是示出实际转速比规定的转速低的情况下的实际转速、估计转速以及规定的转速之间的关系的图表。图9是示出实际转速比规定的转速高的情况下的实际转速、估计转速以及规定的转速之间的关系的图表。在图8以及图9中，横轴表示时间，纵轴表示转速。在图8以及图9中示出了进行图7所示的计算控制信号而调整电压的工序(S250、S260、S160以及S170)的时刻。
在图7所示的流程图中，对于与第1实施方式相同的工序标注相同的符号而省略说明。工序S100～工序S120与第1实施方式相同。在工序S230中，比较部在第1计算部73实际接收第2位置信号之前，对在工序S110中第1计算部73所计算出的实际转速、在工序S120中第2计算部74所计算出的估计转速以及规定的转速进行比较。
在工序S230中的通过比较部75进行的比较中，判断估计转速是否为实际转速以下。在比较部75判断估计转速为实际转速以下的情况下，在工序S240中，通过比较部75判断估计转速是否为规定的转速以下。
在工序S240中，在比较部75判断估计转速为规定的转速以下的情况下，进入工序S250。在工序S250中，控制部76根据估计转速而计算使施加于线圈53的电压增加的控制信号，并根据计算出的控制信号而使施加于线圈53的电压增加。
在工序S240中，在比较部75判断为估计转速比规定的转速高的情况下，进入工序S260。在工序S260中，控制部76根据估计转速而计算使施加于线圈53的电压减少的控制信号，并根据计算出的控制信号而使施加于线圈53的电压减少。
在工序S230中，在比较部75判断为估计转速比规定的转速高的情况下，进入与第1实施方式相同的工序S150。以下的工序S160以及工序S170与第1实施方式相同。在工序S140、工序S160或工序S170之后，返回到工序S100(第2位置信号的接收)，重复进行流程。另外，在工序S160中，控制部76例如对于根据规定的转速与实际转速之差而以PID控制方式进行计算的结果，加上基于规定的转速与估计转速之差的控制信号来计算控制信号。
根据上述调整处理，控制部76不等待第1计算部73实际接收第2位置信号，能够在估计转速为实际转速以下的时点，根据估计转速而计算控制信号，使施加于线圈53的电压增加。在以受齿槽转矩或外部负荷的影响的小于100rpm的低速旋转时，在等待第1计算部73实际接收第2位置信号之后开始进行控制的情况下，有可能导致转子40的旋转停止。但是，通过上述调整处理，控制装置70能够在转子40的旋转停止之前向转子40提供克服齿槽转矩的旋转力。并且，即使在估计转速比实际转速高的时点，也能够进行实际转速接近规定的转速之类的控制。由此，能够避免过于提升转子40的转速而维持作为本实施方式的规定的转速的100rpm。
通过本实施方式，也能够提供与第1实施方式同样地维持马达的低速旋转的控制装置。而且，能够提供预先以低旋转而驱动泵部来实现了高响应性的电动油泵。
另外，马达的种类并不限于上述实施方式的内转子型，例如可以设为定子50位于转子40的径向内侧的外转子型马达，也可以设为定子50和转子40配置于马达轴向上的轴向间隙型马达。
以上，对本发明的优选的实施方式进行了说明，但是本发明并不限定于这些实施方式，在其主旨的范围内能够进行各种各样的变形以及变更。
本申请主张基于2016年9月30日申请的日本专利申请特愿2016-194686号的优先权，并引用该日本申请中所记载的所有记载内容。
符号说明
10 电动油泵
20 马达部
30 泵部
33 泵室
40 转子
44 转子磁铁
50 定子
53 线圈
70 控制装置
71 检测部
73 第1计算部
74 第2计算部
75 比较部
76 控制部

Claims (22)

1.一种控制装置，其对包括具有线圈的定子以及具有永久磁铁的转子的马达进行控制，
所述控制装置的特征在于，
所述控制装置具有：
检测部，所述检测部每隔规定的旋转角度而检测所述转子的旋转位置，输出表示检测出的旋转位置的位置信号；
第1计算部，所述第1计算部接收所述检测部所输出的所述位置信号，根据接收到所述位置信号的时间间隔而计算所述转子的实际转速；
第2计算部，所述第2计算部假设所述第1计算部接收到所述位置信号的下一个位置信号，根据所述第1计算部接收到所述位置信号的时点与假设接收到所述下一个位置信号的假设时点之间的时间间隔而计算所述转子的估计转速；
比较部，在从所述第1计算部接收到所述位置信号起至实际接收到所述下一个位置信号为止的期间，所述比较部对所述第1计算部根据接收到所述位置信号时与接收到该位置信号的上一个位置信号时之间的时间间隔而计算出的所述转子的实际转速、所述第2计算部所计算出的所述估计转速以及所述转子的规定的转速进行比较；以及
控制部，所述控制部根据所述实际转速或所述估计转速而计算对施加于所述线圈的电压进行调整的控制信号，根据计算出的控制信号而对施加于所述线圈的电压进行控制，
所述控制部基于通过所述比较部进行比较的结果，在所述估计转速为所述规定的转速以下的时点，根据利用所述估计转速计算出的使施加于所述线圈的电压增加的控制信号而使施加于所述线圈的电压增加，在所述估计转速比所述规定的转速高的时点，在所述实际转速为所述规定的转速以下的情况下，根据利用所述实际转速计算出的使施加于所述线圈的电压增加的控制信号而使施加于所述线圈的电压增加，在所述估计转速比所述规定的转速高的时点，在所述实际转速比所述规定的转速高的情况下，根据利用所述实际转速计算出的使施加于所述线圈的电压减少的控制信号而使施加于所述线圈的电压减少。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，
在所述实际转速比所述规定的转速高的情况下，所述控制部基于通过所述比较部进行比较的结果，在所述估计转速为所述实际转速以下的时点，根据所述估计转速而计算使施加于所述线圈的电压增加的控制信号。
3.一种控制装置，其对包括具有线圈的定子以及具有永久磁铁的转子的马达进行控制，
所述控制装置的特征在于，
所述控制装置具有：
检测部，所述检测部每隔规定的旋转角度而检测所述转子的旋转位置，输出表示检测出的旋转位置的位置信号；
第1计算部，所述第1计算部接收所述检测部所输出的所述位置信号，根据接收到所述位置信号的时间间隔而计算所述转子的实际转速；
第2计算部，所述第2计算部假设所述第1计算部接收到所述位置信号的下一个位置信号，根据所述第1计算部接收到所述位置信号的时点与假设接收到所述下一个位置信号的假设时点之间的时间间隔而计算所述转子的估计转速；
比较部，在从所述第1计算部接收到所述位置信号起至实际接收到所述下一个位置信号为止的期间，所述比较部对所述第1计算部根据接收到所述位置信号时与接收到该位置信号的上一个位置信号时之间的时间间隔而计算出的所述转子的实际转速、所述第2计算部所计算出的所述估计转速以及所述转子的规定的转速进行比较；以及
控制部，所述控制部根据所述实际转速或所述估计转速而计算对施加于所述线圈的电压进行调整的控制信号，根据计算出的控制信号而对施加于所述线圈的电压进行控制，
所述控制部基于通过所述比较部进行比较的结果，在所述估计转速为所述实际转速以下的时点，在所述估计转速为所述规定的转速以下的情况下，根据所述估计转速而计算使施加于所述线圈的电压增加的控制信号，根据计算出的所述控制信号而使施加于所述线圈的电压增加，基于通过所述比较部进行比较的结果，在所述估计转速为所述实际转速以下的时点，在所述估计转速比所述规定的转速高的情况下，根据所述估计转速而计算使施加于所述线圈的电压减少的控制信号，根据计算出的所述控制信号而使施加于所述线圈的电压减少，
在所述估计转速比所述实际转速高的时点，在所述实际转速为所述规定的转速以下的情况下，根据利用所述实际转速计算出的使施加于所述线圈的电压增加的控制信号而使施加于所述线圈的电压增加，在所述估计转速比所述实际转速高的时点，在所述实际转速比所述规定的转速高的情况下，根据利用所述实际转速计算出的使施加于所述线圈的电压减少的控制信号而使施加于所述线圈的电压减少。
4.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，
所述控制部根据所述实际转速或所述估计转速以及所述规定的转速而以PID控制方式计算所述控制信号。
5.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，
所述控制部根据所述控制信号，通过脉冲宽度调制方式进行所述转子的驱动信号的占空比的调整，改变施加于所述线圈的电压。
6.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，
在至所述第1计算部接收到所述下一个位置信号为止的期间，所述控制部根据一个所述估计转速而计算所述控制信号。
7.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，
所述检测部具有磁传感器。
8.根据权利要求7所述的控制装置，其特征在于，
所述磁传感器是霍尔元件。
9.根据权利要求8所述的控制装置，其特征在于，
具有所述霍尔元件的所述检测部所输出的所述位置信号是由多个信号构成的一组位置信号。
10.根据权利要求7所述的控制装置，其特征在于，
所述磁传感器是磁阻元件。
11.根据权利要求7所述的控制装置，其特征在于，
所述检测部在所述转子旋转一圈的期间输出所述位置信号的次数n是对所述磁传感器的数量乘以该磁传感器所检测的磁极数而得的值。
12.根据权利要求11所述的控制装置，其特征在于，
该磁传感器所检测的磁极数比所述永久磁铁的磁极数大。
13.根据权利要求11所述的控制装置，其特征在于，
所述次数n是所述永久磁铁的磁极数与所述定子的齿数的最小公倍数以上。
14.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，
所述检测部具有光学式编码器。
15.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，
所述检测部具有旋转变压器。
16.根据权利要求13所述的控制装置，其特征在于，
所述检测部在所述转子旋转一圈的期间输出所述位置信号的次数是所述永久磁铁的磁极数与所述定子的齿数的最小公倍数以上。
17.一种马达的控制方法，其是基于控制装置进行的马达的控制方法，所述控制装置对包括具有线圈的定子以及具有永久磁铁的转子的所述马达进行控制，
所述控制方法的特征在于，
所述控制装置进行以下动作：
接收位置信号，该位置信号表示每隔所述转子的规定的旋转角度而检测出的所述转子的旋转位置，
根据接收到所述位置信号的时点与接收到所述位置信号的上一个位置信号的时点之间的时间间隔而计算所述转子的实际转速，
假设接收到所述位置信号的下一个位置信号，根据接收到所述位置信号的时点与假设接收到所述下一个位置信号的假设时点之间的时间间隔而计算所述转子的估计转速，
在从接收到所述位置信号起至接收到所述下一个位置信号为止的期间，对所述实际转速、所述估计转速以及所述转子的规定的转速进行比较，
基于所述比较的结果，在所述估计转速为所述规定的转速以下的时点，根据利用所述估计转速计算出的使施加于所述线圈的电压增加的控制信号而使施加于所述线圈的电压增加，在所述估计转速比所述规定的转速高的时点，在所述实际转速为所述规定的转速以下的情况下，根据利用所述实际转速计算出的使施加于所述线圈的电压增加的控制信号而使施加于所述线圈的电压增加，在所述估计转速比所述规定的转速高的时点，在所述实际转速比所述规定的转速高的情况下，根据利用所述实际转速计算出的使施加于所述线圈的电压减少的控制信号而使施加于所述线圈的电压减少。
18.一种马达的控制方法，其是基于控制装置进行的马达的控制方法，所述控制装置对包括具有线圈的定子以及具有永久磁铁的转子的所述马达进行控制，
所述控制方法的特征在于，
所述控制装置进行以下动作：
接收位置信号，该位置信号表示每隔所述转子的规定的旋转角度而检测出的所述转子的旋转位置，
根据接收到所述位置信号的时点与接收到所述位置信号的上一个位置信号的时点之间的时间间隔而计算所述转子的实际转速，
假设接收到所述位置信号的下一个位置信号，根据接收到所述位置信号的时点与假设接收到所述下一个位置信号的假设时点之间的时间间隔而计算所述转子的估计转速，
在从接收到所述位置信号起至接收到所述下一个位置信号为止的期间，对所述实际转速、所述估计转速以及所述转子的规定的转速进行比较，
基于所述比较的结果，在所述估计转速为所述实际转速以下的时点，在所述估计转速为所述规定的转速以下的情况下，根据所述估计转速而计算使施加于所述线圈的电压增加的控制信号，根据计算出的所述控制信号而使施加于所述线圈的电压增加，基于所述比较部的比较结果，在所述估计转速为所述实际转速以下的时点，在所述估计转速比所述规定的转速高的情况下，根据所述估计转速而计算使施加于所述线圈的电压减少的控制信号，根据计算出的所述控制信号而使施加于所述线圈的电压减少，
在所述估计转速比所述实际转速高的时点，在所述实际转速为所述规定的转速以下的情况下，根据利用所述实际转速计算出的使施加于所述线圈的电压增加的控制信号而使施加于所述线圈的电压增加，在所述估计转速比所述实际转速高的时点，在所述实际转速比所述规定的转速高的情况下，根据利用所述实际转速计算出的使施加于所述线圈的电压减少的控制信号而使施加于所述线圈的电压减少。
19.一种马达，其特征在于，
所述马达通过权利要求1至16中任意一项所述的控制装置或权利要求17或18所述的控制方法而被控制。
20.一种电动油泵，其特征在于，
所述电动油泵具有通过权利要求19所述的马达驱动的泵部。
21.根据权利要求20所述的电动油泵，其特征在于，
所述泵部是通过改变内部的容积而进行油的吸入和排出的容积型泵。
22.根据权利要求21所述的电动油泵，其特征在于，
所述泵部是通过隔膜的往复运动而改变内部的容积的隔膜泵或通过齿轮的旋转运动而改变内部的容积的齿轮泵。
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永磁无刷直流电机无位置传感器估计方法综述;董富红 等;《微电机》;20031031;第36卷(第5期);第39-45页 *

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