JP2012062909A - 電動オイルポンプ用モータ制御装置及び制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ブラシレスモータ駆動オイルポンプを、脱調せず、安定に制御する。
【解決手段】機械式と電気式オイルポンプの給油を切替る給油切替機構と、給油情報を用いて、電動機トルクを定める第１の電流指令信号と電動機速度偏差で定まる第２の電流指令信号の和信号を与える制御指令発生手段と、制御指令発生手段の出力とセンサレス電動機の負荷電流の差からベクトル制御を実行する電動機制御手段を備え、制御指令発生手段は、第２の電流指令信号を得るための速度制限手段を備え、速度制限手段は、第１の上限値と第１の下限値を有し、回転速度がこの範囲を逸脱するときに回転速度変動を抑制する方向の第２の電流指令信号を与え、かつ所定時間以上逸脱状態が継続したときに、逸脱継続方向に変化した回転速度についての新しい第１の上限値と第１の下限値を設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は電動オイルポンプ用制御装置及び制御方法に係り，特にオイルポンプ回路に設ける電動オイルポンプの駆動用としてブラシレスモータを使用するときに好適な電動オイルポンプ用モータの制御装置及び制御方法に関する。

自動車の燃費の向上や環境問題からガソリンエンジンと電動モータで駆動するハイブリッド車が開発されている。ハイブリット車は車両停車時にエンジンを停止させるいわゆるアイドルストップ制御を行う。アイドルストップ時には，エンジン駆動による機械式ポンプが停止し、代わりにモータで駆動される電動式ポンプが起動されて車内各所にオイルを供給し、次回の車両始動を円滑に行わせる。

上記のモータで駆動する電動オイルポンプ方式のオイルポンプの作動油は温度により粘性が変わるために流量が変化し油圧力も変わる。そのために，例えば，特許文献１では油温によって作動油の流量を変える目的で，オイルポンプ駆動用モータの作動電圧を変化させることが行われている。

特開２００２−２０６６３０号公報

車両において、ポンプによりオイル供給を受ける油圧機構の中には、定常的に油圧供給を受けるもの以外に、油圧供給をオンオフするものがある。例えばハイブリッド車の場合に、エンジンによる機械回転力と、電動機による電気的回転力を切替、あるいは接続する為のクラッチ機構がある。係るオンオフ式の油圧機構は、その切替、接続の都度、供給するオイルの油圧を大きく変動させることになる。

具体的には，クラッチ駆動のため、バルブを開いてクラッチへの油路を開いた場合、その油路に油が充填されるまではオイルポンプはほぼ無負荷状態となり、逆に充填が完了するとクラッチ圧を供給することから、重負荷状態となる等、短時間で急激に負荷変動が発生する。

このことは、モータを一定トルクで駆動すると、無負荷状態ではモータ回転数が急上昇し、また、重負荷では、回転数が急低下してしまい、モータの制御が不安定になることを意味する。特に、磁極位置センサや回転センサを持たないセンサレス制御のオイルポンプ駆動用モータにおいては、制御可能領域を外れ、モータが制御不能となる脱調に至るという問題があった。

上記の特許文献１のように、オイルポンプ駆動用モータの作動電圧と油温の関係を一対一の関係に油温に応じて変化させた場合においては，この問題に対応することができない。

本発明の目的は，上記課題を解決するために，ブラシレスモータを電動オイルポンプ駆動に用いる際等には，センサレス制御においても、脱調することなく、安定した最適値に制御できる電動オイルポンプ用モータ制御装置及び制御方法を提供することにある。

本発明の電動オイルポンプ用モータ制御装置は，エンジンにより駆動され油圧を供給する機械式オイルポンプと，電動機により駆動され油圧を供給する電気式オイルポンプと、エンジン駆動時に機械式オイルポンプからの給油を、エンジン停止時に電気式オイルポンプからの給油を選択する給油切替機構と、エンジン停止時に前記電動機の起動指令と前記オイル系統の給油の情報を与えるＡＴ制御装置と、ＡＴ制御装置からの給油の情報を用いて、電動機のトルクを定める第１の電流指令信号と電動機の速度偏差で定まる第２の電流指令信号の和信号を与える制御指令発生手段と、制御指令発生手段の出力と電動機の負荷電流の差から第３の電流指令信号を与える電流制御手段と、電流制御手段の出力を得てベクトル制御を実行する電動機制御手段と、電動機制御手段により制御され電動機に与える交流を制御する電力変換手段とを備え、電動機はセンサレスモータとされ、制御指令発生手段は、電動機の速度偏差で定まる第２の電流指令信号を得るための速度制限手段を備え、速度制限手段は、回転速度についての第１の上限値と第１の下限値を有し、回転速度がこの範囲を逸脱するときに回転速度変動を抑制する方向の第２の電流指令信号を与え、かつ所定時間以上逸脱状態が継続したときに、逸脱継続方向に変化した回転速度についての新しい第１の上限値と第１の下限値を設定する。

本発明の電動オイルポンプ用モータ制御装置によれば，電動オイルポンプ駆動用モータをトルク制御で駆動する場合に，負荷変動があった場合においても，モータ回転速度の急変動を制限することが可能である。

電動オイルポンプシステム全体構成図。 クラッチ駆動時の油圧変化図。 図２のときのモータ回転数変動図。 電動オイルポンプ駆動用モータ制御システム３の制御プロック図。 制御指令発生手段３１の構成を示す図。 速度制限範囲の関係を示した図。 本発明によるときのモータ回転数変動図。

以下，図面を参照して，本発明の実施形態による電動オイルポンプ用モータ制御装置及び方法について説明する。

図１は，本発明の実施形態による電動オイルポンプ用モータ制御装置が適用されるＡＴ用オイルポンプシステムの全体構成を示すブロック図である。

ＡＴ用オイルポンプシステムは、エンジンにより駆動され高い圧力のオイルを供給することができる機械式オイルポンプ８と、本発明により制御される電動式オイルポンプ５を含み、オイルパン７に蓄積されているオイルをそれぞれ油路Ｌ１，Ｌ２を経由してクラッチ１０、自動変速機構１１などに供給し、オイルパン７に回収する油圧系統から構成される。なおここで、バルブ１３はクラッチ１０の駆動が不要な場合、オイルがクラッチ１０に供給されることを阻止する役割を持つ。

このオイルポンプシステムでは、アイドルストップ制御を行う車両において、エンジン駆動中は、エンジンにより駆動される機械式オイルポンプ８により油路Ｌ１を介して自動変速機構１１などにオイル供給し、アイドルストップ中は電動式オイルポンプ５により油路Ｌ２を介して自動変速機構１１などにオイル供給する。

切換弁機構９は、例えば逆止弁であり、電動式オイルポンプ５の与える給油の油圧が、機械式オイルポンプ８の与える給油の油圧よりも大きい状態で、電動式オイルポンプ５の与える給油がクラッチ１０や自動変速機構１１などに供給されるように圧力設定されている。通常、エンジンにより駆動される機械式オイルポンプ８の給油の油圧は、電動式オイルポンプ５の給油の油圧よりも高く設定されているので、エンジン駆動時は機械式オイルポンプ８により、エンジン停止したアイドルストップ時には電動式オイルポンプ５による給油が切替実施されることになる。

オイルポンプシステムは、概略以上のように構成されており、本発明は、係るシステムにおける電動式オイルポンプ５の制御に関する。

ここでは、電動式オイルポンプ５の制御のために、まずブラシレスモータ４によって電動式オイルポンプ５を駆動する電動オイルポンプ６を構成する。そのうえで、電動オイルポンプ６の作動を制御するＡＴ制御装置１２，ＡＴ制御装置１２からの制御指令信号に基づいて電動オイルポンプ６の駆動を制御するブラシレスモータ制御装置３を備えている。

これにより、電動式オイルポンプ５は、ブラシレスモータ４により駆動され、ブラシレスモータ４はブラシレスモータ制御装置３により制御される。ブラシレスモータ制御装置３による制御は、ＡＴ制御装置１２からの指令に基づき実行される。このブラシレスモータ制御装置３は，エンジンが停止したときあるいは機械式オイルポンプ８によって必要な作動油圧が確保できない場合に、電動オイルポンプ６を適宜作動させて，クラッチ１０や自動変速機構１１へ油圧を供給する。

また、ＡＴ制御装置１２には，自動変速機１１の入力回転数を検出する回転センサからの信号や自動車の運転手が自動変速機を操作するためのシフトレバーのシフトレンジを検出するシフトセンサからの信号などが入力され，それらの信号に基づいて，電動オイルポンプ６を作動させる制御指令をブラシレスモータ制御装置３へ送信する。

図１のＡＴ用油圧ポンプシステムは、以上のように構成されているため、車両がアイドルストップすると，エンジン回転数が低下し，機械式ポンプ８も回転数が低下して行き、油路Ｌ１の給油圧力も低下する。

他方で、アイドルストップと同時にＡＴ制御装置１２から、ブラシレスモータ４起動の指令がモータ制御手段３へ発せられ，ブラシレスモータ４を駆動して電動オイルポンプ５を回転させて，油路Ｌ２の油圧を除々に上昇させる。

而して、機械式オイルポンプ８の油路Ｌ１の油圧力が低下し，逆止弁９により阻止されていた電動オイルポンプ５の油路Ｌ２の油圧力がある閾値をこえると，オイルはオイルパン７，電動オイルポンプ５，逆止弁９，ミッション１１やクラッチ１０，オイルパン７の経路を通り循環する。

上記のＡＴ用油圧ポンプシステムにおいて，電動オイルポンプ５をブラシレスモータ４で駆動している状態で、クラッチ１０が開閉動作したときの動作について説明する。

図２は、クラッチ１０を駆動する場合の、逆止弁９の出口側（自動変速機構１１側）油圧変化の特性を示している。この図の特性は、横軸に時間ｔを，縦軸に油圧Ｐを表している。油圧は油路およびアクチェータ駆動する、しないで変動する。

まず，クラッチ１０に繋がる油路を開閉するバルブ１３が閉じられている状態（図の時刻ｔ１以前）では、電動オイルポンプ５の与える逆止弁９の出口側油圧は、油圧Ｐ１で安定している。このときはバルブ１３からクラッチ１０までの油路Ｌ３にはオイルがない状態である。

バルブ１３を開いた場合（ｔ１のタイミング）、オイルは何ら抵抗を受けずに油路Ｌ３に流れこむため、油路の油圧は通常油圧Ｐ１からＰ２へと急激に低下する。その後、油路Ｌ３にオイルが充填され、クラッチ１０にオイルが到達する（ｔ２のタイミング）と、クラッチ１０が動作を開始する油圧Ｐ３となるまで（ｔ３のタイミング）、油圧は急激に上昇する。このとき、図２に示すように、油圧は短時間で、急激に通常→低→高の変化が発生する。

このバルブ１３を開いてクラッチ１０に給油する操作が、アイドルストップ時に発生したとき、電動オイルポンプ５を駆動するブラシレスモータ４は、図３のような速度変化を生じる。

まず、ブラシレスモータ４の負荷トルクは油圧に比例するため、図３においてバルブ１３が閉じられている状態（図の時刻ｔ１以前）では、油圧Ｐ１に対応する回転速度Ｎ１で安定に運転している。

バルブ１３を開いたｔ１のタイミング以降、ブラシレスモータ４は急激な負荷変動をうけることになり、モータトルク一定制御を行っている場合は、図３に示すように、負荷トルクの変動に同期して、回転速度が変動することになる。図３において、時間ｔ１、ｔ２、ｔ３は図２と同一時刻を示している。回転速度は、モータ及びポンプのイナーシャの影響で、負荷変動より遅れて変化する。

このときの速度Ｎの応答は、当初油圧Ｐ１の時には回転速度Ｎ１で安定していたものが、時刻ｔ１からｔ２の間は、圧力の低下によりブラシレスモータ４は無負荷運転状態となる。モータトルク一定制御を行っている場合、入力トルクは一定に制御されているが、負荷トルクが低いために入力過大の状態になり、急速に加速される。時刻ｔ２以降は、圧力が急速に回復して負荷トルクが増大するので、今度は出力過大の状態になり、急速に減速される。

本発明の場合に、モータ５は、ブラシレスモータ４であり、このように急激な速度変化環境下におくことは、脱調などの恐れがあり、好ましくない。このため、回転速度変化は許容するにしても、より緩やかな回転速度変化とする方策について検討する。

このときのブラシレスモータ４のとる回転速度は（１）式で表すことができる。まず、電動オイルポンプ５においては，油路の切替等により油圧力が変化する。その為、油圧力に比例するブラシレスモータ４の負荷トルクが急激に変わる。この時、下式から分かるように、モータ出力トルクＴｍが一定に制御されていると，モータの回転速度Ｎｍが急激に変わる。

［数１］
Ｎｍ＝１／Ｊ×∫（Ｔｍ−ＴＬ）ｄｔ −−−−−−−−−−−（１）
ここに， Ｊ：トータルイナーシャ（ポンプとモータのイナーシャ）
Ｔｍ：モータ出力トルク
ＴＬ：モータ負荷トルク
この式から、モータ回転速度の変化を緩やかにするように運転するには，モータが出力するトルクを回転速度変化に応じて、増減するよう制御すればよいことがわかる。

次に，係る過渡状態においても、モータ回転速度の変化を緩やかにするように運転することができる本発明装置及び方法について以下詳細に説明する。

図４に，本発明を適用した場合の電動オイルポンプ駆動用ブラシレスモータ制御システム３の制御プロック図を示す。

ブラシレスモータ制御装置３は、ブラシレスモータ４の制御を行うために、ブラシレスモータ４のｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊を発生する制御指令発生手段３１と，電流を制御する電流制御手段３５と，ベクトル演算を行うブラシレスモータ制御手段３７と，ブラシレスモータ制御手段３７の出力で制御される電力変換手段３８を主要な要素として構成されている。

また、この制御を実行するに当り、ブラシレスモータ４側からのプロセス量として、ｑ軸電流Ｉｑを電流制御手段３５の帰還値Ｉｑｆとして取り込み、回転速度Ｎ１^＊をブラシレスモータ制御手段３７におけるベクトル演算などのために取り込んでいる。３２，３３は三相電流のうち任意の二相Ｉｕ，Ｉｗの電流を検出する電流検出器であり、３４は帰還値であるｑ軸電流Ｉｑｆを導出する電流検出手段である。３６は、電流検出器３２，３３で検出されたブラシレスモータ電流より磁極位置，モータ回転速度を演算する位置・速度検出演算手段である。

また、この制御を実行するに当り、ブラシレスモータ制御装置３は、図１のＡＴ制御装置１２から制御信号である油圧指令値Ｐｃと油温Ｔｃを入力している。

以下、ブラシレスモータ制御装置３を構成する各手段の詳細機能について説明する。まず、制御指令発生手段３１は、ＡＴ制御装置１２からの制御信号である油圧指令値Ｐｃと油温Ｔｃを入力し，トルク指示値に変換後、ブラシレスモータのｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊を発生する。ここで、ブラシレスモータのｑ軸電流とは、ブラシレスモータのトルク電流のことであり、制御指令発生手段３１ではトルク電流の設定値Ｉｑ^＊を定めている。

なお、制御指令発生手段３１においてｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊を定めるに当り、回転速度Ｎ１^＊を位置・速度検出演算手段３６から取り込んでいる。本発明では、トルク電流設定値Ｉｑ^＊の定め方に特徴があり、図５にその詳細回路構成を示し、後で詳細に説明する。

電流制御手段３５は、電流検出手段３４により検出されたｑ軸電流Ｉｑｆをフィードバックし、減算回路３９において指令値Ｉｑ^＊との差Ｉｑ^＊−Ｉｑｆを求め、比例積分制御を実行して、出力信号Ｉｑ^＊＊を得る。なお、帰還値であるトルク電流Ｉｑｆの導出には幾つかの手法があるが、ここでは三相電流のうち任意の二相Ｉｕ，Ｉｗの電流を電流検出器３２，３３で検出し，電流検出手段３４において、ｑ軸成分を導出している。

ブラシレスモータ制御手段３７は、電流制御手段３５の出力信号Ｉｑ^＊＊と、回転速度Ｎ１^＊及びブラシレスモータのｄ軸電流指令値Ｉｄを入力してベクトル演算を行い、電力変換手段３８のＵ，Ｖ，Ｗ相の三相交流電圧ＵＶ，ＶＶ，ＶＷを入力し，三相交流に変換後ブラシレスモータ４に与える。なお、位置・速度検出演算手段３６では、電流検出器３２，３３で検出されたブラシレスモータ電流より、磁極位置，モータ回転速度を演算する。

図４の制御装置構成によれば、電流制御手段３５では，電流指令値Ｉｑ^＊と電流検出値Ｉｑｆより電流偏差演算器３９で得られた偏差値を入力し演算して第２の電流指令値Ｉｑ^＊＊を出力する。また、この結果を受けてブラシレスモータ制御手段３７では，ブラシレスモータの電流指令値Ｉｑ^＊＊とｄ軸電流指令値Ｉｄ及び回転速度Ｎ１^＊を入力しベクトル演算を行う。電力変換手段３８では，ブラシレスモータ制御手段３７の出力電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを入力し，三相交流に変換後ブラシレスモータ４を回転させて電動式オイルポンプ５を駆動する。

このように図４の制御装置構成によれば、ブラシレスモータ４は、ｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊により制御され、このｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊は、図５に詳細を示す制御指令発生手段３１において定められる。そして、ｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊は、ＡＴ制御装置１２から、ブラシレスモータ制御装置３へ制御信号として与えられる油圧指令値Ｐｃと油温Ｔｃにより決定される。

次に本発明の中心部である制御指令発生手段３１の詳細について、図５で説明する。

制御指令発生手段３１は、ｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊を決定するに当り、目標トルクτｍを電流指令値に変換する定数変換手段３１４の出力Ｉｑ１と、速度制御手段３１７からの出力Ｉｑ２の和を加算器３１８で求めている。つまり、トルクと速度の観点からｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊を定めている。

また、トルクと速度の目標値を、図１のＡＴ制御装置１２からの制御信号である油圧指令値Ｐｃ，および油温Ｔｃにより決定している。

このうち、トルクの観点からＩｑ１を定めるために、図５装置においてはＡＴ制御装置１２からの制御信号である油圧指令値Ｐｃ，および油温Ｔｃを入力とし，予め用意していたデータテーブルからトルク指令値τｍを選択し出力するトルク指令発生手段３１１と，トルク指令値τｍを電流指令値Ｉｑ１に変換する定数変換手段３１４を備える。

また、速度の観点からＩｑ２を定めるために、図５装置においてはＡＴ制御装置１２からの制御信号である油圧指令値Ｐｃ，および油温Ｔｃを入力とし，予め用意していたデータテーブルから上限回転数Ｎｍａｘを選択，出力する上限リミット手段３１５，同じく予め用意していたデータテーブルから下限回転数Ｎｍｉｎを選択，出力する下限リミット手段３１６，位置・速度検出演算手段３６で検出されたモータ実回転速度Ｎ１^＊を受けて，モータ回転速度が上限回転数Ｎｍａｘ及び下限回転数Ｎｍｉｎ内となるよう電流指令値補正量Ｉｑ２を決定，出力する速度制限手段３１７により構成される。

次に、出力Ｉｑ２を決定する主要な構成部位である速度制限手段３１７について説明する。

まず、速度制限手段３１６には、上限リミット手段３１５、下限リミット手段３１６で選択、出力された上下限速度リミット値Ｎｍａｘ、Ｎｍｉｎが入力される。この上下限速度リミット値Ｎｍａｘ、Ｎｍｉｎの制限を第１の制限範囲とする。速度制限手段３１６は、更に小さい幅の第２の制限範囲を有している。

第２の制限範囲は、第１の制限範囲の上下限速度リミット値で決まる回転数領域を、ｎ個に分割した領域を設定する内部上限速度リミット値ＮＵｉ、内部下限速度リミット値ＮＬｉ（ｉ：０〜ｎ）である。ここで、リミット値ＮＵ、ＮＬに符号ｉを付けたのは、この制限範囲の組み合わせが複数あることを意味する。

図６は、速度制限範囲の関係を示したものであり、点線で示すＮｍａｘ、Ｎｍｉｎが、ＡＴ制御装置１２からの制御信号である油圧指令値Ｐｃ，および油温Ｔｃを入力として定められた第１の制限範囲である。これに対し、ＮＵ，ＮＬが第１の制限範囲内に設定された、更に小さい幅の第２の制限範囲である。ここでは第２の制限範囲として４組の制限範囲を示している。

これらの２組の制限範囲は、例えば電動ポンプの起動時と、定常運転状態とで使い分けられる。電動ポンプの起動時には第１の制限範囲を用いる。このとき、回転速度は下限リミット手段３１６で選択された下限速度リミット値Ｎｍｉｎよりも低い値（図６のＮ１）にあるので、上限速度リミット値ＮｍａｘとＮ１の差分からプラスの電流指令値補正量Ｉｑ２を算出して、電動機を加速させる。但し、回転速度が下限リミット値Ｎｍｉｎよりも高くなり、第１の制限範囲内に存在する状態では、第１の制限範囲による制限動作は機能しない。

これに対し、本発明になる更に小さい幅の第２の制限範囲は、定常運転状態で機能するが、この場合であっても例えば第２の制限範囲に存在する状態では制限動作は機能しない。例えば、図６において現在時点の回転速度がＸ１にあり、第２の制限範囲ＮＵｍ，ＮＬｍの範囲内に存在したとすると、このときに第２の制限範囲ＮＵｍ，ＮＬｍは、電流指令値補正量Ｉｑ２を算出する機能を発揮しない。

第２の制限範囲ＮＵｍ，ＮＬｍが電流指令値補正量Ｉｑ２を算出する機能を発揮するのは、図３に示したような事象が発生し、回転速度の急変により、この制限範囲を逸脱しようとしたときである。つまり、回転速度がＸ１からＸ２に移動し、上限ＮＵｍに達したときである。

このとき、速度制限手段３１７は、モータ実回転速度が第２の制限範囲の上限回転数ＮＵｍを超えたことを検知して、例えば下限リミット値ＮＬｍとの差信号からマイナスの電流指令値補正量Ｉｑ２を算出して出力する。これにより電流指令値Ｉｑ^＊が減少され，モータ実回転速度が上限回転数ＮＵｍ以下となるように動作し回転速度の上昇を制限する。

つまり、この状態では、負荷トルクが急減して回転速度が上昇しているので、電動機に与える入力トルクを減少させ、電動機の入出力トルクをバランスさせることで回転速度を低下させるように機能している。

然しながら、図３のような急激かつ大きな変動の時には、すぐには電動機の入出力トルクをバランスさせることができず、回転速度は上限回転数ＮＵｍに張り付いたままであり、改善しない。

そこで、本発明においては回転速度が上限回転数ＮＵｍから低下しない時間を監視し、次の第２の制限範囲ＮＵｍ＋１，ＮＬｍ＋１にシフトする。ＮＵｍ＋１，ＮＬｍ＋１は、ＮＵｍ，ＮＬｍよりも大きな値の制限範囲である。図６の例では、この範囲移動によっても速度低下に移行せず、逐次範囲をあげることで最終的にＮＵＮ，ＮＬＮで安定したことを示している。

図３の例では、回転速度上昇後、クラッチ１０にオイルが充填されると、油圧低下する。図６のＸ５において回転速度が減少に転じている。このとき、速度制限手段３１７は、モータ実回転速度が第２の制限範囲の下限回転数ＮＬＮ以下になったことを検知して、例えば上限リミット値ＮＵＮとの差信号からプラスの電流指令値補正量Ｉｑ２を算出して出力する。これにより電流指令値Ｉｑ^＊が増加され，モータ実回転速度がした限回転数ＮＬＮ以上となるように動作し回転速度の低下を制限する。

つまり、この状態では、負荷トルクが急増して回転速度が低下しているので、電動機に与える入力トルクを増加させ、電動機の入出力トルクをバランスさせることで回転速度を上昇させるように機能している。

なお、第２の制限範囲は、回転速度が安定するまで、範囲を移行して追従する。この場合に、次の制限範囲に移るときに張り付いた状態の継続時間で監視、切り替えられることは上昇の場合と同じである。

また、速度制限手段３１７は、その出力である電流指令値補正量Ｉｑ２を求めるに当り、入力偏差に対して比例積分制御などを実施する。

このように、制御指令発生手段３１の与えるｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊は、モータ回転速度Ｎ１^＊が上限回転数Ｎｍａｘ及び下限回転数Ｎｍｉｎ内にあるときにはＩｑ１となり、モータ回転速度Ｎ１^＊が上限回転数Ｎｍａｘ及び下限回転数Ｎｍｉｎの範囲を逸脱した時には逸脱量に相当する電流指令値補正量Ｉｑ２がＩｑ１に加算されてＩｑ１＋Ｉｑ２になる。

図７は、上記の制御が実行されたときの回転速度の変動を示しており、回転速度が上昇傾向にあるときにはモータの入力トルクを減少するように働き、低下方向にあるときにはモータの入力トルクを増加するように働くことで、回転速度の変動幅を低く抑えることができる。このため、センサレスモータ４の脱調の危険性を低減できる。

本発明においては、このように、狭い領域幅の上下限速度リミット値でモータ回転数の制限を行うことで、負荷トルクの変動による回転数の変動を少なく抑えることができる。

以上のように制御を行うことにより、モータの回転変動に応じてすばやく出力トルクを増減できるので、モータの一定トルク制御を行っている場合に、急激な負荷変動による脱調を防ぐことが出来る。

以上の方法により，電動オイルポンプ駆動ブラシレスモータシステムにおいて，油路切替等により油圧が変化し、ブラシレスモータの負荷トルクが急激に変化した場合においても，モータの回転速度の急変を抑制し、脱調することなく安定に制御できる電動オイルポンプ用モータ制御装置及び制御方法を提供することができる。

また，本発明により電動オイルポンプの回転数急変等による衝撃トルク発生や異常音の発生等も低減でき，モータ及びポンプの損傷低減にも効果がある。

１：電動オイルポンプ装置
２：電源
３：ブラシレスモータ制御装置
４：ブラシレスモータ
５：電動式オイルポンプ
７：オイルパン
８：機械式オイルポンプ
９：切換弁機構
１０：油圧回路
１１：自動変速機構
１２：ＡＴ制御装置
Ｉｑ^＊：ｑ軸電流指令値
３１：制御指令発生手段
３５：電流制御手段
３７：ブラシレスモータ制御手段
３８：電力変換手段

Claims (5)

1. エンジンにより駆動され油圧を供給する機械式オイルポンプと，電動機により駆動され油圧を供給する電気式オイルポンプと、エンジン駆動時に機械式オイルポンプからの給油を、エンジン停止時に電気式オイルポンプからの給油を選択する給油切替機構と、エンジン停止時に前記電動機の起動指令と前記オイル系統の給油の情報を与えるＡＴ制御装置と、該ＡＴ制御装置からの給油の情報を用いて、前記電動機のトルクを定める第１の電流指令信号と前記電動機の速度偏差で定まる第２の電流指令信号の和信号を与える制御指令発生手段と、該制御指令発生手段の出力と前記電動機の負荷電流の差から第３の電流指令信号を与える電流制御手段と、該電流制御手段の出力を得てベクトル制御を実行する電動機制御手段と、該電動機制御手段により制御され前記電動機に与える交流を制御する電力変換手段とを備え、前記電動機はセンサレスモータとされる電動オイルポンプ用モータ制御装置において、
   前記制御指令発生手段は、前記電動機の速度偏差で定まる第２の電流指令信号を得るための速度制限手段を備え、
   該速度制限手段は、回転速度についての第１の上限値と第１の下限値を有し、回転速度がこの範囲を逸脱するときに回転速度変動を抑制する方向の前記第２の電流指令信号を与え、かつ所定時間以上逸脱状態が継続したときに、逸脱継続方向に変化した回転速度についての新しい第１の上限値と第１の下限値を設定する電動オイルポンプ用モータ制御装置。
2. 請求項１記載の電動オイルポンプ用モータ制御装置において，
   前記制御指令発生手段は、前記ＡＴ制御装置からの給油の情報から上限回転速度を設定する第１の信号発生手段と、前記ＡＴ制御装置からの給油の情報から下限回転速度を設定する第２の信号発生手段とを備え、
   前記速度制限手段は、前記第１と第２の信号発生手段の与える上限回転速度と下限回転速度の範囲内に回転速度を制限すると共に、前記第１の上限値と第１の下限値は、前記第１と第２の信号発生手段の与える上限回転速度と下限回転速度の範囲内に設定されていることを特徴とする電動オイルポンプ用モータ制御装置。
3. 請求項２記載の電動オイルポンプ用モータ制御装置において，
   電動オイルポンプ起動時には、前記第１と第２の信号発生手段の与える上限回転速度と下限回転速度を設定信号として前記第２の電流指令信号を定め、
   電動オイルポンプ起動時には、前記第１の上限値と第１の下限値を設定信号として前記第２の電流指令信号を定めることを特徴とする電動オイルポンプ用モータ制御装置。
4. エンジンにより駆動され油圧を供給する機械式オイルポンプと，電動機により駆動され油圧を供給する電気式オイルポンプと、エンジン駆動時に機械式オイルポンプからの給油を、エンジン停止時に電気式オイルポンプからの給油を選択する給油切替機構とを有し、センサレスモータにより電気式オイルポンプを駆動する電動オイルポンプ用モータの制御方法において、
   前記センサレスモータの回転速度を第１の上限値と第１の下限値の範囲内に維持し、回転速度がこの範囲を逸脱するときに回転速度変動を抑制する方向に制御し、、かつ所定時間以上逸脱状態が継続したときに、逸脱継続方向に変化した回転速度についての新しい第１の上限値と第１の下限値を設定することを特徴とする電動オイルポンプ用モータの制御方法。
5. 請求項４記載の電動オイルポンプ用モータの制御方法において，
   前記回転速度についての新しい第１の上限値と第１の下限値の設定変更範囲は、別途定めた第２の上下限値範囲内で許容されることを特徴とする電動オイルポンプ用モータの制御方法。

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