JP2006258079A - 電動液体ポンプ、その制御方法および制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 電動液体ポンプの電動モータの回転に伴う音の発生を抑えること。
【解決手段】 電動モータ３の起動時に予め規定された起動時指令電圧を電動モータ３に印加し、予め規定された規定時間、電圧を保持し、その後、電動モータ３に印加する電圧に対して、現在のモータ電流値が目標電圧値に近づくようにフィードバック制御を開始する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電動モータによって駆動される液体ポンプから必要液圧の液体を液圧回路に供給する電動液体ポンプ、その制御方法および制御装置に関する。

従来、液圧ポンプを電動モータによって駆動するようにした小形でコンパクトな電動液圧ポンプは、例えば、自動車の停車中にエンジンをアイドリングストップする場合に、自動変速機のクラッチに必要液圧の作動油を供給するために使用されたり、あるいは、ハイブリッド車の電気モータの冷却ジャケットに必要液圧の冷却油を供給するために使用されている。

従来の電動液体ポンプにおいては、液体温度の変化を考慮して、液体ポンプから必要液圧の液体を液圧回路に供給するように電動モータを回転制御するものがある。例えば、モータ電流が所定値になるように制御して電動モータを駆動し、モータ電流が所定値のときのモータ回転数を検出し、モータ電流の所定値と検出されたモータ回転数とに基づいて液体温度を推定し、推定された液体温度において必要液圧の液体を液圧回路に供給するためのモータ電流の目標値を演算し、検出されたモータ電流が目標値になるように電流制御して電動モータを駆動制御する電動液体ポンプの制御装置がある（特許文献１参照）。これにより、液体温度が変化しても電動液体ポンプから必要液圧の液体を供給することができる。

特開２００５−１６４６０号公報 特開２０００−３４１９８２号公報

ところで、このような電動液体ポンプおよび制御装置を搭載する自動車では、アイドリングストップしたときにも、電動液体ポンプの電動モータが回転し続ける。そのため、電動モータの回転数が高いと電動モータの回転音が目立ち、運転者に不快感を与えるおそれがある。

また、電動液体ポンプを停止状態から起動する場合、電動モータのモータ電流値を０から目標値に短時間で移行できるように指示電圧の最大値を用いると、モータ電流値を０から目標値に引き上げるポテンシャルによって、モータ電流値が目標値を超えるオーバーシュートが生じる。モータ電流値がオーバーシュートして電動モータの回転数が高くなりすぎると電動モータの回転音が大きくなるとともに、電力消費が増大するおそれがある。

また、電動液体ポンプの回転時において、モータ電流値がオーバーシュートした後にアンダーシュート及びオーバーシュートしながら目標値に収束させようとすると、目標値に収束するまでの時間が長くなり、応答性が低下してしまう。

また、バッテリの電源電圧が低下したときに、モータ電流値を低い目標値に到達させようとすると、指示電圧どおりの電圧を電動モータに供給できないことがあり、液圧が不足し、液圧回路と接続する自動変速機内の摩擦係合要素の係合力が不足して、自動変速機から摩擦音が発生するおそれがある。

さらに、モータ電流が目標値付近でアンダーシュート及びオーバーシュートしてしまうと、液圧回路と接続する自動変速機内の摩擦係合要素の係合力が変動し、変速ショックが発生するおそれがある。

本発明の課題は、電動液体ポンプの電動モータの回転に伴う音の発生を抑えることである。

本発明の第１の視点においては、電動モータによって駆動される液体ポンプから必要液圧の液体を液圧回路に供給する電動液体ポンプの制御方法において、前記電動モータの起動時に予め規定された起動時指令電圧を前記電動モータに印加し、予め規定された規定時間、電圧を保持するステップを含むことを特徴とする。

本発明の前記電動液体ポンプの制御方法において、前記ステップを実行した後、前記電動モータに印加する電圧に対して、現在のモータ電流値が目標電圧値に近づくようにフィードバック制御を開始することが好ましい。

本発明の第２の視点においては、電動モータによって駆動される液体ポンプから必要液圧の液体を液圧回路に供給する電動液体ポンプの制御装置において、前記電動モータに印加する電圧を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記電動モータの起動時に予め規定された起動時指令電圧を前記電動モータに印加し、予め規定された規定時間、電圧を保持することを特徴とする。

本発明の前記電動液体ポンプの制御装置において、前記電動モータのモータ電流値を検出する電流検出部と、前記電動モータのモータ回転数を検出する回転数検出部と、を備え、前記制御部は、検出された現在のモータ電流値とモータ回転数に基づいて起動時指令電圧を決定することが好ましい。

本発明の前記電動液体ポンプの制御装置において、前記制御部は、前記規定時間、電圧を保持した後、前記電動モータに印加する電圧に対して、現在のモータ電流値が目標電圧値に近づくようにフィードバック制御を開始することが好ましい。

本発明の第３の視点においては、電動モータによって駆動される液体ポンプから必要液圧の液体を液圧回路に供給する電動液体ポンプにおいて、前記制御装置を備えることを特徴とする。

本発明（請求項１−６）によれば、アイドリングストップしたときにも、電動液体ポンプの電動モータの回転音が目立たなくなり、運転者に不快感を与えることがない。また、電動液体ポンプを停止状態から起動したときに、電動モータのモータ電流値のオーバーシュートが抑えられ、電動モータの消費電力との関係で効率よくモータ電流値を目標値に到達させることができる。

本発明（請求項２、５）によれば、モータ電流値がオーバーシュートした後にアンダーシュートしないように目標値に収束させることができるので、モータ電流値の応答性が向上し、アンダーシュートによる自動変速機の変速ショックの発生を防止することができる。

本発明（請求項４）によれば、バッテリの電源電圧が低下したときにおいても、指示電圧を補正することによって、自動変速機内の摩擦係合要素の係合力を満たすようにすることができ、係合力不足による摩擦音の発生を防止することができる。

（実施形態１）
本発明の実施形態１に係る電動液体ポンプの制御方法および装置について図面を用いて説明する。図１は、本発明の実施形態１に係る電動液体ポンプの制御装置の構成を模式的に示したブロック図である。図２は、本発明の実施形態１に係る電動液体ポンプの制御装置におけるＦＥＴ回路のデューティ制御を模式的に示したフローチャート図である。

電動液体ポンプは、液圧ポンプ１と、電動モータ３と、を有し、液圧回路２と流路として接続され、バッテリ４と制御装置２０を介して電気的に接続されている。制御装置２０は、ＦＥＴ回路６と、モータ駆動ＩＣ７と、モータ駆動回路５と、単位回転角度検出回路８と、電圧検出回路９と、シャント抵抗１０と、電流検出回路１１と、マイコン１２と、を有する。

液圧ポンプ１は、液圧回路２に必要液圧を供給する。液圧ポンプ１は、電動モータ３によって回転駆動される。液圧ポンプ１として、例えば、トロコイドポンプ等の定吐出液圧ポンプ等が挙げられる。

液圧回路２は、所定液圧のかかった液が流通するとともに、所定の流路抵抗Ｒを有する回路であり、液圧ポンプ１と流路として接続する。液圧回路２として、例えば、自動車の停車中にエンジンをアイドリングストップする場合に、自動変速機のクラッチに必要油圧の作動油を供給する油圧回路、あるいは、ハイブリッド車の電気モータの冷却ジャケットに必要液圧の冷却油を供給する冷却回路等が挙げられる。

電動モータ３は、液圧ポンプ１を回転駆動する。電動モータ３として、例えば、センサレス三相ブラシレスＤＣモータが挙げられる。電動モータ３の３線には、ＦＥＴ回路６を介してバッテリ４の電圧が印加される。また、電動モータ３の３線には、単位回転角度検出回路８が電気的に接続されている。

モータ駆動回路５は、電動モータ３を駆動するための回路であり、ＦＥＴ回路６と、モータ駆動ＩＣ７と、を有する。

ＦＥＴ回路６は、モータ駆動ＩＣ７からの単位回転角度信号に基づいて、電動モータ３の３線の中の２線間に順次電圧を印加して、電動モータ３を単位回転角度ずつ回転駆動させる。また、ＦＥＴ回路６は、モータ駆動ＩＣ７からの指令電圧信号と、電圧検出回路９からの直流電源電圧と、に基づいて、各２線間に印加する電圧をオン、オフしてデューティ制御し、電動モータ３に印加される平均電圧を指令電圧に制御している。ここで、単位回転角度信号は、単位回転角度検出回路８によって検出された単位回転角度に係る信号である。また、指令電圧信号は、ＣＰＵ１３から指令された電圧に係る信号である。

ＦＥＴ回路６のデューティ制御は、以下のようなステップにより行われる。図２を参照すると、まず、電圧検出回路９から直流電源電圧を取得する（ステップＦ１）。次に、取得した直流電源電圧に基づいて最低出力デューティを演算する（ステップＦ２）。ここで、最低出力デューティは、例えば、演算式「（最低モータ電圧規定値；例えば０．４）×１２×（直流電源電圧）」により演算される。次に、指令電圧信号に基づいて出力デューティを演算する（ステップＦ３）。ここで、出力デューティは、指令電圧信号の偏差に基づいて演算される。次に、演算した出力デューティが最低出力デューティ以下であるか否かを判断する（ステップＦ４）。出力デューティが最低出力デューティより大きい場合（ステップＦ４のＮＯ）、ステップＦ６に進む。出力デューティが最低出力デューティ以下である場合（ステップＦ４のＹＥＳ）、出力デューティを最低出力デューティに修正する（ステップＦ５）。出力デューティが最低出力デューティより大きい場合（ステップＦ４のＮＯ）、演算した出力デューティをそのまま用いて、各２線間に印加する電圧をオン、オフしてデューティ制御する（ステップＦ６）。一方、出力デューティを最低出力デューティに修正した場合（ステップＦ５）、最低出力デューティを用いて各２線間に印加する電圧をオン、オフしてデューティ制御する（ステップＦ６）。以上のようなステップにより、液圧不足を解消することができる。

モータ駆動ＩＣ７は、単位回転角度検出回路８からの単位回転角度信号をＦＥＴ回路６および入出力回路１６に送出する。モータ駆動ＩＣ７は、入出力回路１６からの指令電圧信号をＦＥＴ回路６に送出する。

単位回転角度検出回路８は、電動モータ３の回転につれて循環する３線の中の低電圧線を順次検出して電動モータ３の単位回転角度を検出し、単位回転角度信号をモータ駆動ＩＣ７に送出する。この単位回転角度信号は、モータ駆動回路５でモータの駆動制御に使用されるとともに、モータ駆動ＩＣ７を経由してマイコン１２に送出される。

電圧検出回路９は、バッテリ４の直流電源電圧を検出して、直流電源電圧信号をＦＥＴ回路６に送出する。

シャント抵抗１０は、一端がＦＥＴ回路６と電流検出回路１１を結ぶ第１配線に電気的に接続され、他端がＦＥＴ回路６及びバッテリ４と電流検出回路１１を結ぶ第２配線に電気的に接続されている。

電流検出回路１１は、シャント抵抗１０の両端子間の電圧を測定し、電動モータ３に供給されるモータ電流値を検出して、モータ電流信号をマイコン１２に送出する電流検出部である。

マイコン１２は、所定のプログラムに基づいて制御処理を行うコンピュータである。マイコン１２は、ＣＰＵ１３と、ＲＯＭ１４と、ＲＡＭ１５と、入出力回路１６と、を有する。

ＣＰＵ１３は、モータ回転数演算プログラム１７、モータ制御プログラム１８、電流制御プログラム１９等のプログラムに基づいて、各種演算処理を行う。ＲＯＭ１４は、ＣＰＵ１３が実行する各種プログラムを格納する。ＲＡＭ１５は、ＣＰＵ１３が演算処理中に必要なデータを読み書きする。

入出力回路１６は、モータ駆動ＩＣ７からの単位回転角度信号をＣＰＵ１３に送出する。入出力回路１６は、電流検出回路１１からのモータ電流信号をＣＰＵ１３に送出する。入出力回路１６は、ＣＰＵ１３からの指令電圧信号をモータ駆動ＩＣ７に送出する。

ＲＯＭ１４には、モータ回転数演算プログラム１７、モータ制御プログラム１８、電流制御プログラム１９等のプログラム、所定の情報が格納されている。

モータ回転数演算プログラム１７は、一定時間内に送出された単位回転角度検出信号を計数して電動モータ３のモータ回転数を演算するためのプログラムである。なお、電動モータ３のモータ回転数を検出するために必要なモータ回転数演算プログラム１７及びこれに関連する部分（単位回転角度検出回路８、ＣＰＵ１３を含む）は、回転数検出部を構成する。

モータ制御プログラム１８は、モータ回転数演算プログラム１７で演算されたモータ回転数と、電流検出回路１１で検出されたモータ電流値と、に基づいて、液温を推定し、推定した液温において必要液圧を確保するためのモータ電流の目標値を演算するためのプログラムである。

電流制御プログラム１９は、電流検出回路１１によって検出されたモータ電流値を、モータ制御プログラム１８で演算された目標値になるように制御するためのプログラムである。電流制御プログラム１９を実行すると、モータ電流値と目標値の差を演算し、比例制御および積分制御を用いて、電動モータ３に印加する指令電圧を演算し、この指令電圧信号を出力する。なお、電動モータ３のモータ電流値を制御するために必要な電流制御プログラム１９及びこれに関連する部分（ＦＥＴ回路６、ＣＰＵ１３を含む）は、電流制御部を構成する。電流制御プログラム１９には、起動モードと、開始モードと、収束モードと、立上げモードと、安定モードと、がある。なお、電流制御プログラム１９の各モードの動作については後述する。

次に、実施形態１に係る電動液体ポンプの制御装置の作動について図面を用いて説明する。図３〜７は、本発明の実施形態１に係る電動液体ポンプの制御装置の作動を模式的に示したフローチャート図である。なお、図３は起動モード、図４は開始モード、図５は収束モード、図６は立上げモード、図７は安定モードに関するものである。図８は、本発明の実施形態１に係る電動液体ポンプの制御装置の起動モードから安定モードに移行する過程でのモータ電流値、目標値および指示電圧の経時変化を模式的に示したグラフである。図９は、本発明の実施形態１に係る電動液体ポンプの制御装置の立上げモードを経由する過程でのモータ電流値、目標値および指示電圧の経時変化を模式的に示したグラフである。図１０は、本発明の実施形態１に係る電動液体ポンプの制御装置の収束モードから立上げモードに移行する過程でのモータ電流値、目標値および指示電圧の経時変化を模式的に示したグラフである。

起動モードについて説明する。起動モードは、モータ回転数演算プログラム１７で演算されたモータ回転数Ｒを所定周期（例えば、５ｍｓ）で監視することにより、電動モータ３が停止（０ｒｐｍ）している状態から、モータ回転数Ｒが予め規定された規定回転数Ｒ_１（例えば、３００ｒｐｍ）になるまで、電動モータ３に予め規定された起動時の指令電圧（起動時指令電圧；例えば、約８．４Ｖ、１２Ｖの７０％程度）を印加するモードである（図８参照）。起動モードのときは、起動時指令電圧に係る指令電圧信号がＣＰＵ１３から出力される。起動モードは、例えば、イグニッションスイッチがＯＮになったときの起動信号をＣＰＵ１３にて受信したときに開始する。起動モードが開始してからモータ回転数が所定値になったときに、起動モードが終了し、開始モードが開始することになる。ここで、起動時指令電圧は、予め規定された電圧であって、モータ電流が確実に初期目標値（例えば、７Ａ）を超えるのに必要な電圧である。

起動モードの動作の一例について図３を用いて説明する。まず、マイコン１２は、起動時指令電圧を電動モータ３に印加する（ステップＡ１）。次に、マイコン１２は、モータ回転数Ｒを検出する（ステップＡ２）。次に、マイコン１２は、検出されたモータ回転数Ｒが規定回転数Ｒ_１以上であるか判定する（ステップＡ３）。モータ回転数Ｒが規定回転数Ｒ_１以上である場合（ステップＡ３のＹＥＳ）、マイコン１２は、起動モードを終了させ、開始モードをスタートさせる。モータ回転数Ｒが規定回転数Ｒ_１以上でない場合（ステップＡ３のＮＯ）、マイコン１２は、起動モードが開始してからのモータ回転数Ｒの検出回数をカウントし、カウントされたモータ回転数Ｒの検出回数が予め規定された規定回数（例えば、５回）以上であるか否かを判定する（ステップＡ４）。モータ回転数Ｒの検出回数が規定回数以上である場合（ステップＡ４のＹＥＳ）、液圧ポンプ１で異物を噛み込んだ等の不具合が考えられるので、起動モードを終了する。モータ回転数Ｒの検出回数が規定回数以上でない場合（ステップＡ４のＮＯ）、ステップＡ２に戻る。

開始モードについて説明する。開始モードは、起動モード終了後、モータ電流値を所定周期（例えば、５ｍｓ）で監視することにより、モータ電流値が確実に初期目標値を超えて安定するように、電動モータ３に印加する起動時指令電圧を予め規定された規定時間（例えば、１００ｍｓ）保持するモードである（図８参照）。開始モードのときは、起動時指令電圧に係る指令電圧信号がＣＰＵ１３から出力される。開始モードは、モータ回転数が規定回転数（例えば、３００ｒｐｍ）になったときに開始する。開始モードが開始してから規定時間が経過すると、開始モードが終了し、収束モードが開始することになる。

開始モードの動作の一例について図４を用いて説明する。まず、マイコン１２は、起動モード終了後、開始モードをスタートさせ、継続して起動時指令電圧を電動モータ３に印加する（ステップＢ１）。次に、マイコン１２は、モータ電流値Ｉを検出する（ステップＢ２）。次に、マイコン１２は、検出したモータ電流値Ｉが初期目標値より大きいか否かを判定する（ステップＢ３）。初期目標値より大きい場合（ステップＢ３のＹＥＳ）、マイコン１２は、開始モードをスタートさせてから規定時間以上経過したか否かを判定する（ステップＢ４）。規定時間以上経過している場合（ステップＢ４のＹＥＳ）、マイコン１２は、開始モードを終了させ、収束モードをスタートさせる。規定時間以上経過していない場合（ステップＢ４のＮＯ）、ステップＢ２に戻る。初期目標値以下の場合（ステップＢ３のＮＯ）、マイコン１２は、開始モードをスタートさせてから規定時間以上経過したか否かを判定する（ステップＢ５）。規定時間以上経過している場合（ステップＢ５のＹＥＳ）、何らかの不具合があるので、マイコン１２は、開始モードを終了する。規定時間以上経過していない場合（ステップＢ５のＮＯ）、ステップＢ２に戻る。

収束モードについて説明する。収束モードは、開始モード、安定モード又は立上げモード終了後、モータ電流値を所定周期（例えば、７５ｍｓ）で監視することにより、モータ電流値が目標値に近づくようにして、電動モータ３に印加する指令電圧を制御するモードである（図８〜１０参照）。収束モードのときは、モータ電流値と目標値の差に応じて徐々に（段階的に）下がる又は上がるように制御された指令電圧に係る指令電圧信号がＣＰＵ１３から出力される。指令電圧の制御では、モータ電流値が目標値（初期目標値、変更後の目標値を含む）よりも高い場合、モータ電流値が目標値の安定判断下限値を下回らないように制御する。また、モータ電流値が目標値（初期目標値、変更後の目標値を含む）よりも低い場合、モータ電流値が目標値の安定判断上限値を上回らないように制御する。収束モードは、開始モード終了後に開始する場合、モータ電流値が初期目標値より大きく、かつ、開始モードの開始から規定時間経過した後に開始する。また、収束モードは、安定モード終了後に開始する場合、安定モードのときに目標値の変更があり、かつ、変化後の第２目標値が、変化前の第１目標値の目標変化下限値以下になったときに開始する。また、収束モードは、安定モード終了後に開始する場合、安定モードのときに目標値の変更がなく、かつ、モータ電流値が目標値の不安定判断上限値より大きい状態が規定時間（例えば、１００ｍｓ）以上継続したときに開始する。また、収束モードは、安定モード終了後に開始する場合、安定モードのときに目標値の変更がなく、かつ、モータ電流値が目標値の不安定判断下限値より小さい状態が規定時間（例えば、１００ｍｓ）以上継続したときに開始する。また、収束モードは、立上げモード終了後に開始する場合、モータ電流値が目標値より大きくなったときに開始する。収束モードが開始してから目標値の変更があり、かつ、変化後の第２目標値が変化前の第１目標値の目標変化上限値以上であるときに、収束モードが終了し、立上げモードが開始する。また、収束モードが開始してから目標値の変更がなく、かつ、モータ電流値が目標値の安定判断下限値以上かつ安定判断上限値以下の間（安定判断範囲内）にある状態が規定時間（例えば、３００ｍｓ）以上継続したときに、収束モードが終了し、安定モードが開始する。なお、収束モードが開始してから目標値の変更があり、かつ、変化後の第２目標値が変化前の第１目標値の目標変化上限値以下であるときには、収束モードが続く。

ここで、図１０を参照すると、目標変化上限値は、変化前の第１目標値を基準として、変化後の第２目標値が増加した場合に収束モード又は安定モードから立上げモードへの移行を判断するための上限値である。目標変化下限値は、変化前の第１目標値を基準として、変化後の第２目標値が減少した場合に安定モードから収束モードへの移行を判断するための下限値である。不安定判断上限値と不安定判断下限値は、目標値の変更がないときに、安定モードから収束モードへの移行を判断するための上限値と下限値である。安定判断上限値と安定判断下限値は、目標値の変更がないときに、収束モードから安定モードへの移行を判断するための上限値と下限値である。なお、上限値について、安定判断上限値、不安定判断上限値、目標変化上限値の順に高くなる。下限値について、安定判断下限値、不安定判断下限値、目標変化下限値の順に低くなる。

収束モードの動作の一例について図５を用いて説明する。まず、マイコン１２は、収束モード、安定モード又は立上げモード終了後、収束モードをスタートさせ、モータ電流値Ｉを検出する（ステップＣ１）。次に、マイコン１２は、モータ電流値Ｉが目標値（収束モードを開始してから目標値の変更があった場合は最新の目標値）に近づくように、電動モータ３に印加する指令電圧をフィードバック制御する（ステップＣ２）。次に、マイコン１２は、モータ電流値Ｉが目標値の安定判断下限値以上かつ安定判断上限値以下の間（安定判断範囲内）にある状態が規定時間以上継続したか否かを判定する（ステップＣ３）。安定判断範囲内にある状態が規定時間以上継続した場合（ステップＣ３のＹＥＳ）、マイコン１２は、最新のモータ電流値Ｉを検出してから、目標値の変更があったか否かを判定する（ステップＣ４）。目標値の変更がない場合（ステップＣ４のＮＯ）、マイコン１２は、収束モードを終了させ、安定モードをスタートさせる。安定判断範囲内にある状態が規定時間以上継続していない場合（ステップＣ３のＮＯ）、マイコン１２は、最新の目標値について指令電圧を制御してから、モータ電流値Ｉの検出回数をカウントし、カウントされたモータ電流値Ｉの検出回数が予め規定された規定回数（例えば、１０回）以上であるか否かを判定する（ステップＣ５）。モータ電流値Ｉの検出回数が規定回数以上である場合（ステップＣ５のＹＥＳ）、空転等の何らかの不具合が考えられるので、収束モードを終了する。モータ電流値Ｉの検出回数が規定回数以上でない場合（ステップＣ５のＮＯ）、ステップＣ１に戻る。目標値の変更があった場合（ステップＣ４のＹＥＳ）、マイコン１２は、モータ電流値Ｉが変更後の第２目標値以上であるか否かを判定する（ステップＣ６）。第２目標値以上である場合（ステップＣ６のＹＥＳ）、ステップＣ１に戻る。第２目標値以上でない場合（ステップＣ６のＮＯ）、マイコン１２は、変更後の第２目標値が変更前の第１目標値の目標変化上限値以上であるか否かを判定する（ステップＣ７）。第１目標値の目標変化上限値以上でない場合（ステップＣ７のＮＯ）、ステップＣ１に戻る。第１目標値の目標変化上限値以上である場合（ステップＣ７のＹＥＳ）、収束モードを終了させ、立上げモードをスタートさせる。

立上げモードについて説明する。立上げモードは、収束モード又は安定モード終了後、モータ電流値を所定周期（例えば、５ｍｓ）で監視することにより、目標値よりも低いモータ電流値が当該目標値よりも所定量（安全量）だけ高い値に近づくように、立上げ時の所定の指令電圧（立上げ時指令電圧）を電動モータ３に印加するモードである（図９、１０参照）。立上げモードのときは、立上げ時指令電圧に係る指令電圧信号がＣＰＵ１３から出力される。ここで、立上げ時指令電圧は、変更前の第１目標値と変更後の第２目標値に応じて、マップに基づいて選択される電圧であって、モータ電流値が第２目標値に安全量（例えば、０．０５Ａ）を加えた値に到達するのに必要最低限の電圧である。これにより、モータ電流値が第２目標値に安全量を加えた値を超えることがなく、電動モータの回転音が目立たないようにすることができる。立上げモードは、安定モード又は収束モード終了後に開始する場合、目標値の変更があり、かつ、変更後の第２目標値が変更前の第１目標値の目標変化上限値以上のときに開始する。立上げモードが開始してからモータ電流値が目標値を越えたときに、立上げモードが終了し、収束モードが開始する。なお、立上げモードが開始してから目標値の変更があり、かつ、変化後の第２目標値が変化前の第１目標値の目標変化上限値以上であるときには、立上げモードが続く。

立上げモードの動作の一例について図６を用いて説明する。まず、マイコン１２は、変更前の第１目標値と変更後の第２目標値に応じて立上げ時指令電圧を選択し、立上げ時指令電圧を電動モータ３に印加する（ステップＤ１）。次に、マイコン１２は、モータ電流値Ｉを検出する（ステップＤ２）。次に、マイコン１２は、検出したモータ電流値Ｉが最新の目標値より大きいか否かを判定する（ステップＤ３）。目標値より大きい場合（ステップＤ３のＹＥＳ）、マイコン１２は、最新のモータ電流値Ｉを検出した後に、目標値の変更があったか否かを判定する（ステップＤ４）。目標値の変更がない場合（ステップＤ４のＮＯ）、マイコン１２は、立上げモードを終了させ、収束モードをスタートさせる。目標値以下の場合（ステップＤ３のＮＯ）、マイコン１２は、最新の目標値について指令電圧を選択した後からモータ電流値Ｉの検出回数をカウントし、カウントされたモータ電流値Ｉの検出回数が予め規定された規定回数（例えば、１０回）以上であるか否かを判定する（ステップＤ５）。モータ電流値Ｉの検出回数が規定回数以上である場合（ステップＤ５のＹＥＳ）、何らかの不具合が考えられるので、立上げモードを終了する。モータ電流値Ｉの検出回数が規定回数以上でない場合（ステップＤ５のＮＯ）、ステップＤ１に戻る。目標値の変更があった場合（ステップＤ４のＹＥＳ）、マイコン１２は、モータ電流値Ｉが変更後の第２目標値以上であるか否かを判定する（ステップＤ６）。第２目標値以上である場合（ステップＤ６のＹＥＳ）、マイコン１２は、立上げモードを終了させ、収束モードをスタートさせる。第２目標値以上でない場合（ステップＤ６のＮＯ）、マイコン１２は、変更後の第２目標値が変更前の第１目標値の目標変化上限値以上であるか否かを判定する（ステップＤ７）。第１目標値の目標変化上限値以上である場合（ステップＤ７のＹＥＳ）、ステップＤ１に戻る。第１目標値の目標変化上限値以上でない場合（ステップＤ７のＮＯ）、立上げモードを終了させ、収束モードをスタートさせる。

安定モードについて説明する。安定モードは、収束モード終了後、モータ電流値を所定周期（例えば、５ｍｓ）で監視することにより、モータ電流値を脈動させないように、安定時指令電圧を電動モータ３に印加（指令電圧を安定時指令電圧に固定）するモードである（図８〜１０参照）。安定モードのときは、安定時指令電圧に係る指令電圧信号がＣＰＵ１３から出力される。なお、安定時指令電圧は、収束モードでモータ電流値が目標値の安定判断上限値以下かつ安定判断下限値以上の間にある状態が所定時間（例えば、３００ｍｓ）以上経過したときの指令電圧である。安定モードは、収束モードにて目標値の変更がなく、かつ、モータ電流値が目標値の安定判断上限値以下かつ安定判断下限値以上の間にある状態が所定時間（例えば、３００ｍｓ）経過したときに開始する。安定モードが開始してから目標値の変更があり、かつ、変更後の第２目標値が変更前の第１目標値の目標変化上限値以上のときに、安定モードを終了し、立上げモードが開始する。安定モードが開始してから目標値の変更があり、かつ、変更後の第２目標値が変更前の第１目標値の目標変化下限値以下のときに、安定モードを終了し、収束モードが開始する。また、安定モードが開始してから目標値の変更がなく、かつ、モータ電流値が目標値の不安定判断上限値よりも大きい状態が所定時間（１００ｍｓ）以上継続したときに、安定モードを終了し、収束モードが開始する。また、安定モードが開始してから目標値の変更がなく、かつ、モータ電流値が目標値の不安定判断下限値よりも小さい状態が所定時間（１００ｍｓ）以上継続したときに、安定モードを終了し、収束モードが開始する。

安定モードの動作の一例について図７を用いて説明する。まず、マイコン１２は、収束モード終了後、安定モードをスタートさせ、安定時指令電圧を電動モータ３に印加する（ステップＥ１）。次に、マイコン１２は、安定モードをスタートさせてから、目標値の変更があったか否かを判定する（ステップＥ２）。目標値の変更がない場合（ステップＥ２のＮＯ）、マイコン１２は、モータ電流値Ｉを検出する（ステップＥ３）。次に、マイコン１２は、モータ電流値Ｉが目標値の不安定判断下限値以上かつ不安定判断上限値以下の間（不安定判断範囲内）にあるか否かを判定する（ステップＥ４）。不安定判断範囲内にある場合（ステップＥ４のＹＥＳ）、ステップＥ２に戻る。不安定判断範囲内にない場合（ステップＥ４のＮＯ）、マイコン１２は、不安定判断範囲外の状態が規定時間以上継続したか否かを判定する（ステップＥ５）。規定時間以上継続した場合（ステップＥ５のＹＥＳ）、マイコン１２は、安定モードを終了させ、収束モードをスタートさせる。規定時間以上継続しない場合（ステップＥ５のＮＯ）、ステップＥ２に戻る。目標値の変更があった場合（ステップＥ２のＹＥＳ）、マイコン１２は、変更後の第２目標値が変更前の第１目標値の目標変化上限値以上であるか否かを判定する（ステップＥ６）。第１目標値の目標変化上限値以上である場合（ステップＥ６のＹＥＳ）、マイコン１２は、安定モードを終了させ、立上げモードをスタートさせる。第１目標値の目標変化上限値以上でない場合（ステップＥ６のＮＯ）、マイコン１２は、変更後の第２目標値が変更前の第１目標値の目標変化下限値以下であるか否かを判定する（ステップＥ７）。第１目標値の目標変化下限値以下である場合（ステップＥ７のＹＥＳ）、マイコン１２は、安定モードを終了させ、収束モードをスタートさせる。第１目標値の目標変化下限値以下でない場合（ステップＥ７のＮＯ）、ステップＥ３に進む。

実施形態１によれば、アイドリングストップしたときにも、電動液体ポンプの電動モータ３の回転音が目立たなくなり、運転者に不快感を与えることがない。また、電動液体ポンプを停止状態から起動したときに、電動モータ３のモータ電流値のオーバーシュートが抑えられ、電動モータ３の消費電力との関係で効率よくモータ電流値を目標値に到達させることができる。また、モータ電流値がオーバーシュートした後にアンダーシュートしないように目標値に収束させることができるので、モータ電流値の応答性が向上し、アンダーシュートによる自動変速機の変速ショックの発生を防止することができる。また、バッテリの電源電圧が低下したときにおいても、指示電圧を補正することによって、自動変速機内の摩擦係合要素の係合力を満たすようにすることができ、係合力不足による摩擦音の発生を防止することができる。

また、上記実施形態においては、電動モータとしてセンサレス三相ブラシレスＤＣモータを使用しているが、これに限られるものではなく、二相ブラシレスＤＣモータ、直流モータ等でもよく、必要に応じて回転数を検出する回転数検出装置およびモータ電流を検出する電流検出装置を付加するとよい。

本発明の実施形態１に係る電動液体ポンプの制御装置の構成を模式的に示したブロック図である。 本発明の実施形態１に係る電動液体ポンプの制御装置におけるＦＥＴ回路のデューティ制御を模式的に示したフローチャート図である。 本発明の実施形態１に係る電動液体ポンプの制御装置の起動モードのときの作動を模式的に示したフローチャート図である。 本発明の実施形態１に係る電動液体ポンプの制御装置の開始モードのときの作動を模式的に示したフローチャート図である。 本発明の実施形態１に係る電動液体ポンプの制御装置の収束モードのときの作動を模式的に示したフローチャート図である。 本発明の実施形態１に係る電動液体ポンプの制御装置の立上げモードのときの作動を模式的に示したフローチャート図である。 本発明の実施形態１に係る電動液体ポンプの制御装置の安定モードのときの作動を模式的に示したフローチャート図である。 本発明の実施形態１に係る電動液体ポンプの制御装置の起動モードから安定モードに移行する過程でのモータ電流値、目標値および指示電圧の経時変化を模式的に示したグラフである。 本発明の実施形態１に係る電動液体ポンプの制御装置の立上げモードを経由する過程でのモータ電流値、目標値および指示電圧の経時変化を模式的に示したグラフである。 本発明の実施形態１に係る電動液体ポンプの制御装置の収束モードから立上げモードに移行する過程でのモータ電流値、目標値および指示電圧の経時変化を模式的に示したグラフである。

符号の説明

１ 液圧ポンプ
２ 液圧回路
３ 電動モータ
４ バッテリ
５ モータ駆動回路
６ ＦＥＴ回路
７ モータ駆動ＩＣ
８ 単位回転角度検出回路
９ 電圧検出回路
１０ シャント抵抗
１１ 電流検出回路（電流検出部）
１２ マイコン
１３ ＣＰＵ
１４ ＲＯＭ
１５ ＲＡＭ
１６ 入出力回路
１７ モータ回転数演算プログラム
１８ モータ制御プログラム
１９ 電流制御プログラム
２０ 制御装置

Claims (6)

1. 電動モータによって駆動される液体ポンプから必要液圧の液体を液圧回路に供給する電動液体ポンプの制御方法において、
   前記電動モータの起動時に予め規定された起動時指令電圧を前記電動モータに印加し、予め規定された規定時間、電圧を保持するステップを含むことを特徴とする電動液体ポンプの制御方法。
2. 前記ステップを実行した後、
   前記電動モータに印加する電圧に対して、現在のモータ電流値が目標電圧値に近づくようにフィードバック制御を開始することを特徴とする請求項１記載の電動液体ポンプの制御方法。
3. 電動モータによって駆動される液体ポンプから必要液圧の液体を液圧回路に供給する電動液体ポンプの制御装置において、
   前記電動モータに印加する電圧を制御する制御部を備え、
   前記制御部は、前記電動モータの起動時に予め規定された起動時指令電圧を前記電動モータに印加し、予め規定された規定時間、電圧を保持することを特徴とする電動液体ポンプの制御装置。
4. 前記電動モータのモータ電流値を検出する電流検出部と、
   前記電動モータのモータ回転数を検出する回転数検出部と、
   を備え、
   前記制御部は、検出された現在のモータ電流値とモータ回転数に基づいて起動時指令電圧を決定することを特徴とする請求項３記載の電動液体ポンプの制御装置。
5. 前記制御部は、前記規定時間、電圧を保持した後、前記電動モータに印加する電圧に対して、現在のモータ電流値が目標電圧値に近づくようにフィードバック制御を開始することを特徴とする請求項３又は４記載の電動液体ポンプの制御装置。
6. 請求項３乃至５のいずれか一に記載の制御装置を備えることを特徴とする電動液体ポンプ。

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