JP2014034911A - Motor control device and electric pump unit - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor control device capable of improving precision of control, compared to control of making estimated hydraulic pressure closer to target hydraulic pressure, and to provide an electric pump unit.SOLUTION: Control signal output means 31 has load curve table data showing a relationship between the estimated hydraulic pressure and a flow rate for each oil temperature preliminarily determined by experiment. On the basis of oil temperature information, it calculates a required motor rotating speed from a required flow rate for each oil temperature in the load curve table data, and performs control using the calculated motor rotating speed as a command.

Description

この発明は、モータ制御装置および電動ポンプユニットに関し、特に、自動車のトランスミッションに油圧を供給するのに適した電動ポンプユニット用のモータ制御装置およびこのようなモータ制御装置を備えた電動ポンプユニットに関する。   The present invention relates to a motor control device and an electric pump unit, and more particularly to a motor control device for an electric pump unit suitable for supplying hydraulic pressure to an automobile transmission and an electric pump unit including such a motor control device.

自動車のトランスミッションに油圧を供給する装置として、従来は、主動力源であるエンジンで駆動される主ポンプだけを備えたものが使用されていた。   As a device for supplying hydraulic pressure to an automobile transmission, a device having only a main pump driven by an engine as a main power source has been used.

ところが、停車時にエンジンを停止させるアイドルストップ機能を付与すると、アイドルストップによりエンジンが停止しているときにもトランスミッションなどの駆動系への油圧供給を確保するために、従来の主ポンプと、バッテリを電源とする電動モータにより駆動される補助ポンプとの2つの油圧源が必要になる。 このような2つの油圧源を備えたトランスミッション用の油圧供給装置として、特許文献1に示すようなものが知られている。この油圧供給装置はトランスミッションに油圧を供給するもので、補助ポンプは、これを駆動する電動モータおよびモータ制御装置とともに、電動ポンプユニットを構成している。主ポンプからトランスミッションへの主吐出油路の油圧が所定値以上のときは、補助ポンプの駆動を停止し、主吐出油路の油圧が所定値未満のときは、補助ポンプを駆動するようになっている。ここで、主ポンプにより供給される油圧は、補助ポンプにより供給される油圧の数十倍の大きさであり、油圧センサの測定レンジは、主ポンプにより供給される油圧の大きさに合わせて設定されるため、これを補助ポンプの油圧制御に使用したのでは、測定精度が十分ではなく、油圧制御が難しい。補助ポンプを駆動するに際しては、上位ECUからの電流指令値に基づいて電動モータを駆動することで、目標油圧以上が得られるようになっている。   However, when an idle stop function is provided that stops the engine when the vehicle is stopped, the conventional main pump and battery are connected to ensure the supply of hydraulic pressure to the drive system such as the transmission even when the engine is stopped due to the idle stop. Two hydraulic sources are required, with an auxiliary pump driven by an electric motor as a power source. As a hydraulic pressure supply device for a transmission provided with such two hydraulic pressure sources, the one shown in Patent Document 1 is known. This hydraulic pressure supply device supplies hydraulic pressure to the transmission, and the auxiliary pump constitutes an electric pump unit together with an electric motor and a motor control device for driving the auxiliary pump. When the oil pressure in the main discharge oil passage from the main pump to the transmission is above a predetermined value, the drive of the auxiliary pump is stopped, and when the oil pressure in the main discharge oil passage is less than the predetermined value, the auxiliary pump is driven. ing. Here, the hydraulic pressure supplied by the main pump is several tens of times larger than the hydraulic pressure supplied by the auxiliary pump, and the measurement range of the hydraulic sensor is set according to the hydraulic pressure supplied by the main pump. Therefore, if this is used for the hydraulic control of the auxiliary pump, the measurement accuracy is not sufficient and the hydraulic control is difficult. When the auxiliary pump is driven, a target hydraulic pressure or higher is obtained by driving the electric motor based on the current command value from the host ECU.

上記従来の電動ポンプユニットでは、電動モータへの負荷の有無にかかわらず電流指令値通りの駆動を行うために、必要以上に大きい出力(過出力)の状態が生じることになり、省エネの点でも、また、発熱や騒音発生の点でも好ましくない。過出力を抑制するには、実際の油圧を求め、実測油圧に基づいて制御することが好ましいが、そのためには、主ポンプ用とは別に、電動ポンプユニットのために測定レンジの低い油圧センサを付加する必要があり、コスト高になるという問題がある。したがって、過出力を抑制するには、電動ポンプユニット用油圧センサを付加しなくてよいように、ポンプの油圧を精度よく推定することが課題となり、この際、油は、温度によって粘度が変化することから、これをどのように処理するかも課題となる。   In the above-described conventional electric pump unit, since the drive according to the current command value is performed regardless of whether or not there is a load on the electric motor, an excessively large output (over output) state is generated, which also saves energy. Also, it is not preferable in terms of heat generation and noise generation. In order to suppress the excessive output, it is preferable to obtain the actual oil pressure and control based on the actually measured oil pressure. To that end, a hydraulic sensor with a low measurement range is used for the electric pump unit, in addition to the main pump. There is a problem that it needs to be added and the cost becomes high. Therefore, in order to suppress the excessive output, it is necessary to accurately estimate the hydraulic pressure of the pump so that the hydraulic sensor for the electric pump unit does not need to be added. In this case, the viscosity of the oil changes depending on the temperature. Therefore, how to handle this also becomes a problem.

そこで、本発明者らは、特許文献2において、上記の問題を解決し、過出力を抑制することで、発熱および騒音を最低限に抑えることができるとともに、過出力抑制のために油圧センサを付加する必要がないモータ制御装置および電動ポンプユニットを提案した。   Therefore, the inventors have solved the above-mentioned problem in Patent Document 2 and can suppress heat generation to a minimum by suppressing excessive output, and a hydraulic sensor for suppressing excessive output. We proposed a motor controller and electric pump unit that do not need to be added.

特許文献2に示されているモータ制御装置は、電動モータの電流および回転速度に基づいて油圧を推定する油圧推定部と、目標油圧と推定油圧とを比較して推定油圧が高い場合に電流指令値の低減量を制御信号出力手段に出力する電流指令値補正量演算部とを備えており、推定油圧が目標油圧よりも大きい場合に電流値を下げる制御を行う。   The motor control device disclosed in Patent Document 2 compares a hydraulic pressure estimation unit that estimates hydraulic pressure based on the current and rotation speed of an electric motor, and a current command when the estimated hydraulic pressure is high by comparing the target hydraulic pressure with the estimated hydraulic pressure. A current command value correction amount calculation unit that outputs a value reduction amount to the control signal output means, and performs control to lower the current value when the estimated oil pressure is larger than the target oil pressure.

特開2010−116914号公報JP 2010-116914 A 特願2011−288171Japanese Patent Application No. 2011-288171

上記特許文献2のモータ制御装置および電動ポンプユニットでは、過出力を抑制することで、発熱および騒音を最低限に抑えることができる。しかしながら、電動モータの電流および回転速度に基づいて油圧を推定することから、推定油圧の誤差が大きく、推定油圧を目標油圧に近づけるという制御の精度向上に限界がある。   In the motor control device and the electric pump unit of Patent Document 2, heat generation and noise can be minimized by suppressing excessive output. However, since the oil pressure is estimated based on the electric current and the rotational speed of the electric motor, there is a limit to improvement in control accuracy that the estimated oil pressure is large and the estimated oil pressure approaches the target oil pressure.

この発明の目的は、推定油圧を目標油圧に近づけるという制御に比べて、制御の精度を向上することができるモータ制御装置および電動ポンプユニットを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a motor control device and an electric pump unit that can improve the accuracy of control as compared with control in which an estimated oil pressure is brought close to a target oil pressure.

この発明によるモータ制御装置は、モータ制御信号を出力する制御信号出力手段が設けられた制御回路と、モータ制御信号の入力により作動して電動モータに対する駆動電力の供給を実行する駆動回路とを備えており、油の吸入および吐出を行うポンプを駆動する電動モータを制御するモータ制御装置において、制御信号出力手段は、予め実験により定められた油温ごとの推定油圧と流量との関係を示す負荷曲線テーブルデータを有し、油温情報に基づいて負荷曲線テーブルデータの油温ごとの必要流量から必要モータ回転速度を算出し、算出したモータ回転速度を指令とした制御を行うことを特徴とするものである。   A motor control device according to the present invention includes a control circuit provided with a control signal output means for outputting a motor control signal, and a drive circuit that operates in response to the input of the motor control signal and supplies drive power to the electric motor. In the motor control device that controls an electric motor that drives a pump that sucks and discharges oil, the control signal output means is a load that indicates a relationship between an estimated oil pressure and a flow rate for each oil temperature determined in advance by an experiment. It has curve table data, calculates the required motor rotation speed from the required flow rate for each oil temperature of the load curve table data based on the oil temperature information, and performs control using the calculated motor rotation speed as a command. Is.

ポンプを使用する装置(例えば、トランスミッション、具体的には、無段変速機=CVT:Continuously Variable Transmission)の負荷曲線(油圧と流量との関係)を電動ポンプユニット側で推測しておくことにより、予め実測で求めた油温ごとの負荷曲線から必要流量を推測できる。必要流量が分かれば、予め測定で求めた油温ごとのポンプ容積効率から必要となるモータ回転速度を算出できる。そのモータ回転速度を指令とした回転速度制御とすれば、正確な流量制御が可能となり、負荷により最適な流量を出すことにより、過出力を抑えることができる。こうして、過出力抑制のために油圧センサを付加することなく、適正出力となる(要求出力不足もなく過出力もない)制御が行われ、発熱および騒音を最低限に抑えることができる。   By estimating the load curve (relationship between hydraulic pressure and flow rate) of a device that uses a pump (for example, transmission, specifically, continuously variable transmission = CVT: Continuously Variable Transmission) on the electric pump unit side, The required flow rate can be estimated from the load curve for each oil temperature obtained in advance by actual measurement. If the required flow rate is known, the required motor rotation speed can be calculated from the pump volumetric efficiency for each oil temperature obtained in advance by measurement. If the rotational speed control is performed using the motor rotational speed as a command, accurate flow rate control can be performed, and an excessive output can be suppressed by providing an optimal flow rate depending on the load. In this way, control to achieve an appropriate output (no shortage of required output and no excessive output) is performed without adding a hydraulic pressure sensor for suppressing excessive output, and heat generation and noise can be minimized.

負荷曲線の推定方法は、得られた油温において、ある流量時の推定油圧、もしくは、ある推定油圧時の流量からそのCVTの漏れ量(負荷曲線)を、予め測定して記憶されたデータテーブルから推定する方法とされる。   The load curve estimation method is a data table in which the estimated oil pressure at a certain flow rate or the leakage amount (load curve) of the CVT from the flow rate at a certain estimated oil pressure is measured in advance and stored at the obtained oil temperature. The method is estimated from

この発明による電動ポンプユニットは、油の吸入および吐出を行うポンプと、ポンプ駆動用電動モータと、油圧に基づいて電動モータを制御するモータ制御装置とを備えている電動ポンプユニットにおいて、モータ制御装置は、上記に記載のものとされていることを特徴とするものである。   An electric pump unit according to the present invention includes a pump that performs suction and discharge of oil, an electric motor for driving the pump, and a motor control device that controls the electric motor based on hydraulic pressure. Is characterized in that it is as described above.

この発明の電動ポンプユニットによれば、負荷曲線テーブルデータの油温ごとの必要流量から必要モータ回転速度を算出し、算出したモータ回転速度を指令とした制御を行うので、要求出力不足もなく過出力もない制御が行われ、過出力による発熱および騒音を最低限に抑えることができる。また、必要流量を保証する制御であるので、推定油圧を目標油圧に近づける制御に比べて、推定油圧の誤差の影響を少なくすることができ、制御の精度を向上することができる。   According to the electric pump unit of the present invention, the required motor rotation speed is calculated from the required flow rate for each oil temperature in the load curve table data, and control is performed using the calculated motor rotation speed as a command. Control without output is performed, and heat generation and noise due to excessive output can be minimized. In addition, since the required flow rate is guaranteed, the influence of the error in the estimated oil pressure can be reduced and the control accuracy can be improved as compared with the control in which the estimated oil pressure is brought close to the target oil pressure.

図1は、この発明の電動ポンプユニットを自動車のトランスミッションの油圧供給装置に適用した実施形態を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment in which the electric pump unit of the present invention is applied to a hydraulic pressure supply device for an automobile transmission. 図2は、この発明のモータ制御装置のハードウエアの概略構成の1例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of hardware of the motor control device of the present invention. 図3は、この発明のモータ制御装置のソフトウエアの概略構成の1例を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of software of the motor control device of the present invention. 図4は、ポンプの過出力を抑制する制御を行うための基本となるポンプの出力特性を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the output characteristics of the pump, which is the basis for performing control for suppressing the excessive output of the pump. 図5は、制御で使用される負荷曲線の1例を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing an example of a load curve used in the control.

以下、図面を参照して、この発明を自動車のトランスミッション用の油圧供給装置に適用した実施形態について説明する。   Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a hydraulic pressure supply device for an automobile transmission will be described with reference to the drawings.

図1は、自動車のトランスミッション(無段変速機)に油圧を供給する油圧供給装置の1例を示す概略構成図である。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a hydraulic pressure supply device that supplies hydraulic pressure to a transmission (continuously variable transmission) of an automobile.

図1において、油圧供給装置には、トランスミッション用電動ポンプユニット(1)が設けられている。この電動ポンプユニット(1)は、自動車のトランスミッション(2)において、アイドルストップ時に低下する油圧を補助供給するために用いられるものであり、油圧供給用の補助ポンプであるポンプ(3)と、ポンプ駆動用電動モータ(4)と、モータ(4)を制御するモータ制御装置(5)とを備えている。   In FIG. 1, the hydraulic pressure supply device is provided with an electric pump unit (1) for transmission. This electric pump unit (1) is used for auxiliary supply of hydraulic pressure that decreases during idle stop in the transmission (2) of an automobile, and includes a pump (3) that is an auxiliary pump for hydraulic supply, and a pump A drive electric motor (4) and a motor control device (5) for controlling the motor (4) are provided.

モータ(4)はセンサレス制御ブラシレスDCモータ、補助ポンプ(3)は内接歯車ポンプである。好ましくは、ポンプ(3)およびモータ(4)は、共通のハウジング内に一体状に設けられる。モータ制御装置も、ポンプ(3)およびモータ(4)と共通のハウジング内に設けられてもよい。   The motor (4) is a sensorless control brushless DC motor, and the auxiliary pump (3) is an internal gear pump. Preferably, the pump (3) and the motor (4) are integrally provided in a common housing. The motor control device may also be provided in a common housing with the pump (3) and the motor (4).

油圧供給装置には、上記の補助ポンプ(3)を有する電動ポンプユニット(1)の他に、エンジン(6)により駆動される主ポンプ(7)が設けられている。   In addition to the electric pump unit (1) having the auxiliary pump (3), the hydraulic pressure supply device is provided with a main pump (7) driven by the engine (6).

主ポンプ(7)の油吸入口(8)はオイルパン(9)に接続され、油吐出口(10)は主吐出油路(11)を介してトランスミッション(2)に接続されている。補助ポンプ(3)の油吸入口(12)はオイルパン(9)に接続され、油吐出口(13)は補助吐出油路(14)を介して主吐出油路(11)に接続されている。補助吐出油路(14)には、主吐出油路(11)側から補助ポンプ(3)への油の逆流を阻止する逆止弁(15)が設けられている。主吐出油路(11)には、油圧センサ(16)および油温センサ(17)が設けられている。   The oil suction port (8) of the main pump (7) is connected to the oil pan (9), and the oil discharge port (10) is connected to the transmission (2) via the main discharge oil passage (11). The oil suction port (12) of the auxiliary pump (3) is connected to the oil pan (9), and the oil discharge port (13) is connected to the main discharge oil passage (11) via the auxiliary discharge oil passage (14). Yes. The auxiliary discharge oil passage (14) is provided with a check valve (15) that prevents backflow of oil from the main discharge oil passage (11) side to the auxiliary pump (3). The main discharge oil passage (11) is provided with a hydraulic pressure sensor (16) and an oil temperature sensor (17).

モータ制御装置(5)には、直流電源であるバッテリ(18)およびエンジン(6)やトランスミッション(2)を制御するコンピュータである上位ECU(上位制御装置)(19)が接続されている。上位ECU(19)は、油圧センサ(16)の出力より主吐出油路(11)の油圧を監視し、油圧が所定の設定値以上の場合は補助ポンプ停止信号を、設定値未満の場合は補助ポンプ駆動信号をモータ制御装置(5)に出力する。   The motor control device (5) is connected to a battery (18) as a DC power source and a host ECU (upper control device) (19) which is a computer for controlling the engine (6) and the transmission (2). The host ECU (19) monitors the oil pressure in the main discharge oil passage (11) from the output of the oil pressure sensor (16), and when the oil pressure is above a predetermined set value, the auxiliary pump stop signal is displayed. The auxiliary pump drive signal is output to the motor controller (5).

モータ制御装置(5)は、上位ECU(19)から補助ポンプ停止信号が出力されているときは、モータ(4)の駆動を停止して、補助ポンプ(3)の駆動を停止し、補助ポンプ駆動信号が出力されているときは、モータ(4)を駆動して、補助ポンプ(3)を駆動する。   When the auxiliary pump stop signal is output from the host ECU (19), the motor control device (5) stops driving the motor (4) and stops driving the auxiliary pump (3). When the drive signal is output, the motor (4) is driven to drive the auxiliary pump (3).

エンジン(6)が駆動されているときは、これによって主ポンプ(7)が駆動され、通常、主吐出油路(11)の油圧は設定値以上であり、補助ポンプ(3)は駆動を停止している。このとき、主ポンプ(7)から主吐出油路(11)を介してトランスミッション(2)に油が供給される。そして、逆止弁(15)により、主吐出油路(11)から補助ポンプ(3)への油の逆流が阻止される。   When the engine (6) is driven, the main pump (7) is driven by this, and normally the hydraulic pressure in the main discharge oil passage (11) is higher than the set value, and the auxiliary pump (3) stops driving. doing. At this time, oil is supplied from the main pump (7) to the transmission (2) via the main discharge oil passage (11). The check valve (15) prevents the backflow of oil from the main discharge oil passage (11) to the auxiliary pump (3).

エンジン(6)が停止しているときは、通常、主吐出油路(11)の油圧はほぼ0で、設定値未満であり、補助ポンプ(3)が駆動される。これにより、補助ポンプ(3)から補助吐出油路(14)および主吐出油路(11)を介してトランスミッション(2)に油が供給される。   When the engine (6) is stopped, the oil pressure in the main discharge oil passage (11) is generally zero and less than the set value, and the auxiliary pump (3) is driven. Thus, oil is supplied from the auxiliary pump (3) to the transmission (2) through the auxiliary discharge oil passage (14) and the main discharge oil passage (11).

エンジン(6)が駆動されていても、主吐出油路(11)の油圧が設定値未満の場合は、補助ポンプ(3)が駆動され、補助ポンプ(3)から補助吐出油路(14)を介して主吐出油路(11)に油が供給される。   Even if the engine (6) is driven, if the oil pressure in the main discharge oil passage (11) is less than the set value, the auxiliary pump (3) is driven, and the auxiliary pump (3) to the auxiliary discharge oil passage (14) Oil is supplied to the main discharge oil passage (11) through the.

補助ポンプ(3)が駆動される際には、上位ECU(19)は、アイドリング条件が成立した段階で電動ポンプユニット(1)へ作動指示を行い、電動ポンプユニット(1)のモータ制御装置(5)は、上位ECU(19)からの電流指令値に基づいてモータ(4)を制御する。   When the auxiliary pump (3) is driven, the host ECU (19) instructs the electric pump unit (1) to operate when the idling condition is satisfied, and the motor control device ( 5) controls the motor (4) based on the current command value from the host ECU (19).

図2は、モータ制御装置(5)のハードウエアの1具体例を示す概略構成図であり、モータ制御装置(5)は、バッテリ(18)を内部電源として、片側PWM方式でモータ(4)を駆動するものであり、モータ(4)を駆動する駆動回路(20)と、駆動回路(20)を制御するモータ制御信号出力手段を備えたCPU(制御回路)(21)と、CPU(21)の出力するモータ制御信号に基づいて、駆動回路(20)を構成する各スイッチング素子にゲート駆動信号を出力するプリドライバ(22)と、駆動回路(20)の入力電流を検出する電流検出回路(23)と、モータ(4)のロータの位相を検出する位相検出回路(24)と、電源電圧を検出する電圧検出回路(25)とを備えている。   FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing one specific example of the hardware of the motor control device (5). The motor control device (5) uses the battery (18) as an internal power source and uses the motor (4) with a one-side PWM method. A CPU (control circuit) (21) having a drive circuit (20) for driving the motor (4), motor control signal output means for controlling the drive circuit (20), and a CPU (21 ) Output a gate drive signal to each switching element constituting the drive circuit (20) based on the motor control signal output from the drive circuit (20), and a current detection circuit for detecting the input current of the drive circuit (20) (23), a phase detection circuit (24) for detecting the phase of the rotor of the motor (4), and a voltage detection circuit (25) for detecting the power supply voltage.

図2に示すハードウエア構成は、基本的に公知のものであり、公知の適宜な構成を取ることができる。   The hardware configuration shown in FIG. 2 is basically a known configuration, and a known appropriate configuration can be adopted.

駆動回路(20)は、バッテリ(18)からモータ(4)への通電を制御する複数のスイッチング素子(図示略)を備えたスイッチング回路となっている。CPU(21)は、モータ(4)の各相の相電圧から、モータ(4)のロータ(図示略)の回転位置を推定し、それに基づいて、PWM方式で駆動回路(20)の各スイッチング素子を制御し、これにより、モータ(4)への通電が制御される。電流検出回路(23)は、駆動回路(20)の入力電流を検出し、その出力はCPU(21)に入力する。位相検出回路(24)は、モータ(4)のロータの位相を検出し、その出力はCPU(21)に入力し、モータ(4)の回転速度を求めるために使用される。バッテリ(18)の直流電圧が駆動回路(20)およびCPU(21)に印加され、これが駆動回路(20)の入力電圧となる。   The drive circuit (20) is a switching circuit including a plurality of switching elements (not shown) for controlling energization from the battery (18) to the motor (4). The CPU (21) estimates the rotational position of the rotor (not shown) of the motor (4) from the phase voltage of each phase of the motor (4), and on the basis of this, each switching of the drive circuit (20) is performed by the PWM method. The element is controlled, and thereby energization to the motor (4) is controlled. The current detection circuit (23) detects the input current of the drive circuit (20), and its output is input to the CPU (21). The phase detection circuit (24) detects the phase of the rotor of the motor (4), the output is input to the CPU (21), and is used to determine the rotational speed of the motor (4). The DC voltage of the battery (18) is applied to the drive circuit (20) and the CPU (21), and this becomes the input voltage of the drive circuit (20).

図3は、CPU(制御回路)(21)におけるソフトウエアの構成を示している。   FIG. 3 shows a software configuration in the CPU (control circuit) (21).

同図において、CPU(21)は、モータ制御信号を出力する制御信号出力手段(31)と、過出力を抑制する過出力抑制制御手段(32)とを備えている。   In the figure, the CPU (21) includes a control signal output means (31) for outputting a motor control signal, and an overoutput suppression control means (32) for suppressing excessive output.

過出力抑制制御手段(32)は、補助ポンプ(以下では、「ポンプ」と称す)(3)の油圧を推定する油圧推定部(33)と、ポンプ(3)の負荷曲線(油温ごとの油圧と流量との関係)を推定する負荷曲線推定部(34)と、負荷曲線推定部(34)で得られる必要流量から必要モータ回転速度を求める必要モータ回転速度演算部(35)とを備えている。   The overpower suppression control means (32) includes a hydraulic pressure estimation unit (33) for estimating the hydraulic pressure of the auxiliary pump (hereinafter referred to as “pump”) (3), and a load curve (for each oil temperature) of the pump (3). A load curve estimation unit (34) that estimates the relationship between hydraulic pressure and flow rate) and a required motor rotation speed calculation unit (35) that calculates the required motor rotation speed from the required flow rate obtained by the load curve estimation unit (34) ing.

制御信号出力手段(31)は、回転速度を制御するものとされ、必要モータ回転速度演算部(35)からの回転速度指令に応じて、モータ(4)に印加する電流指令値を求め、この電流指令値に実電流値を追従させるように変換係数が付与された電圧指令値をモータ(4)に印加する。制御信号出力手段(31)は、必要モータ回転速度に実モータ回転速度を追従させるように、回転速度フィードバック制御を行う回転制御ループ(36)を有している。   The control signal output means (31) controls the rotational speed, and obtains a current command value to be applied to the motor (4) in accordance with the rotational speed command from the required motor rotational speed calculation unit (35). A voltage command value provided with a conversion coefficient is applied to the motor (4) so that the actual current value follows the current command value. The control signal output means (31) has a rotation control loop (36) that performs rotation speed feedback control so that the actual motor rotation speed follows the required motor rotation speed.

図4は、ポンプ(3)の過出力を抑制する制御を行うための基本となるポンプ(3)の出力特性(油圧と流量との関係)を示している。   FIG. 4 shows the output characteristics (relationship between hydraulic pressure and flow rate) of the pump (3), which is the basis for performing control for suppressing the excessive output of the pump (3).

図4において破線で示すAおよびBの曲線は、トランスミッション(2)のバラツキを考慮した負荷曲線を示しており、Aは、トランスミッション(2)のCVT漏れ最大時の負荷曲線を示し、Bは、CVT漏れ最小時の負荷曲線を示している。ポンプ(3)には、CVT漏れ最大時の負荷曲線上にある要求出力点Pを上回るような出力とすること(点Pの油圧値以上の要求油圧値)が求められている。これに対応可能なポンプ(3)の油圧−流量曲線は、実線で示すCの部分が必要となる。このような油圧−流量曲線を有するポンプ(3)は、追加の制御を行わない場合、油圧の増加とともに流量が徐々に(連続的に)減少する破線Dで示す部分を有することになる。破線Dで示す部分は、必要油圧よりも大きいことから、この部分において、油圧不足となることはないものの、CVT漏れ最小時の負荷曲線である破線Bに対しては、必要以上の油圧(過出力)となっている。この過出力は、省エネの点でも、また、発熱や騒音発生の点でも好ましくない。過出力を抑制するには、実線Cの部分の後(すなわち、要求出力点Pを超えた後)は、点Qを変曲点として、急激に出力(油圧×流量)が小さくなるような実線Eで示す油圧−流量曲線に従うものとすればよい。また、センサレス制御を行うために、モータ(4)の最低回転速度が設定されており、油圧が大きい場合でも、ある程度の流量が確保されるように、最小曲線部Fが設定されていることが好ましい。   The curves A and B indicated by broken lines in FIG. 4 indicate load curves in consideration of variations in the transmission (2), A indicates a load curve at the time of maximum CVT leakage of the transmission (2), and B indicates The load curve at the time of the CVT leakage minimum is shown. The pump (3) is required to have an output that exceeds the required output point P on the load curve at the time of maximum CVT leakage (required hydraulic value greater than the hydraulic value at point P). The hydraulic pressure-flow rate curve of the pump (3) that can cope with this requires a portion C indicated by a solid line. The pump (3) having such a hydraulic pressure-flow rate curve has a portion indicated by a broken line D in which the flow rate gradually (continuously) decreases as the hydraulic pressure increases unless additional control is performed. Since the portion indicated by the broken line D is larger than the required oil pressure, the oil pressure does not become insufficient in this portion. Output). This excessive output is not preferable in terms of energy saving, heat generation and noise generation. In order to suppress the excessive output, the solid line after the portion of the solid line C (that is, after exceeding the required output point P) is a solid line in which the output (hydraulic pressure × flow rate) suddenly decreases with the point Q as the inflection point The oil pressure-flow rate curve indicated by E may be followed. In order to perform sensorless control, the minimum rotational speed of the motor (4) is set, and even when the hydraulic pressure is high, the minimum curve portion F may be set so that a certain amount of flow is ensured. preferable.

個々のCVTの負荷曲線は、図4に符号Gで示すように、CVT漏れ最大時の負荷曲線AとCVT漏れ最小時の負荷曲線Bとの間に位置する。この負荷曲線Gを推定することができれば、CVT漏れ最大時の負荷曲線AからCVT漏れ最小時の負荷曲線Bまでの広い範囲を考慮した制御に比べて、過出力をさらに抑えることができる。   The load curve of each CVT is located between a load curve A at the time of maximum CVT leakage and a load curve B at the time of minimum CVT leakage, as indicated by symbol G in FIG. If this load curve G can be estimated, the overpower can be further suppressed as compared with control in which a wide range from the load curve A at the maximum CVT leakage to the load curve B at the minimum CVT leakage is taken into consideration.

負荷曲線Gは、電動ポンプユニット(1)において、油温、油の流量および推定油圧から推測することができる。油温としては、上位ECU(19)から送られてくる油温情報が使用される。油の流量は、モータ(4)の回転速度と油温ごとのポンプ(3)の容積効率との積で求められる。推定油圧は、少なくとも電動モータの電流および回転速度(これら2つだけを使用してもよく、必要に応じて、基準電圧と電源電圧との比なども使用して)から求められる。具体的には、上位ECU(19)から得られる油温と電動ポンプユニット(1)内部で得られる電源電流(またはモータ電流)、モータ回転速度および電源電圧とを用いて、油圧推定演算部(34)において、吐出油圧が推定されている。油圧推定演算部(34)は、モータ回転速度と電流のデータテーブル(油圧推定マップ)を持ち、推定油圧は、そのデータテーブルに当てはめた値にデータテーブルの基準電圧と電源電圧との比をかけた値として求められる。   The load curve G can be estimated from the oil temperature, the oil flow rate, and the estimated oil pressure in the electric pump unit (1). As the oil temperature, the oil temperature information sent from the host ECU (19) is used. The oil flow rate is obtained by the product of the rotational speed of the motor (4) and the volumetric efficiency of the pump (3) for each oil temperature. The estimated hydraulic pressure is obtained from at least the current and the rotational speed of the electric motor (only these two may be used, and the ratio between the reference voltage and the power supply voltage is also used if necessary). Specifically, using the oil temperature obtained from the host ECU (19), the power source current (or motor current) obtained in the electric pump unit (1), the motor rotation speed and the power source voltage, the hydraulic pressure estimation calculation unit ( In 34), the discharge hydraulic pressure is estimated. The hydraulic pressure estimation calculation unit (34) has a motor rotation speed and current data table (hydraulic pressure estimation map), and the estimated hydraulic pressure is obtained by multiplying the value applied to the data table by the ratio between the reference voltage of the data table and the power supply voltage. It is obtained as a value.

こうしてトランスミッション(2)に取り付けられるポンプ(3)に対して、個々のトランスミッション(2)に対応した負荷曲線Gが推測される。この負荷曲線Gを使用することにより、要求油圧から必要流量を求めることができ、個々のポンプ(3)に要求される要求出力点としてRが得られる。   Thus, a load curve G corresponding to each transmission (2) is estimated for the pump (3) attached to the transmission (2). By using this load curve G, the required flow rate can be obtained from the required oil pressure, and R is obtained as the required output point required for each pump (3).

こうして実測で求めた負荷曲線Gは、図5に示すようなものとなり、油温ごとに予め求められた複数の負荷曲線Gが、負荷曲線テーブルデータとして、負荷曲線推定部(34)に蓄えられる。   The load curve G thus obtained by actual measurement is as shown in FIG. 5, and a plurality of load curves G obtained in advance for each oil temperature are stored in the load curve estimation unit (34) as load curve table data. .

油温情報については、図1に示すように、主吐出油路(11)に油温センサ(17)が設けられて、アイドリングストップを統括する上位ECU(19)は、この油温情報をモニタしていることから、上位ECU(19)から電動ポンプユニット(1)に油温情報を送って、その油温情報を元に負荷曲線推定部(34)における負荷曲線テーブルデータを切り換えることができる。   As for the oil temperature information, as shown in FIG. 1, an oil temperature sensor (17) is provided in the main discharge oil passage (11), and the host ECU (19) supervising the idling stop monitors the oil temperature information. Therefore, it is possible to send the oil temperature information from the host ECU (19) to the electric pump unit (1) and switch the load curve table data in the load curve estimation unit (34) based on the oil temperature information. .

必要流量が分かれば、必要モータ回転速度を計算で求めることができる。必要モータ回転速度については、必要流量を使用して、必要回転速度=必要流量×ポンプ基本吐出量×ポンプ容積効率(油温ごと)として求めることができる。必要モータ回転速度演算部(35)は、こうして算出したモータ回転速度を指令とした制御(電流指令ではなく回転速度指令の制御)を行う。このようにして、モータ回転速度を指令とした回転速度制御とすることで、正確な流量制御が可能となり、負荷により最適な流量を出すことにより、過出力を抑えることができる。こうして、過出力抑制のために油圧センサを付加することなく、適正出力となる制御が行われることで、発熱および騒音を最低限に抑えることができる。   If the required flow rate is known, the required motor rotation speed can be calculated. The required motor rotation speed can be obtained by using the required flow rate as required rotation speed = required flow rate × pump basic discharge amount × pump volume efficiency (each oil temperature). The necessary motor rotation speed calculation unit (35) performs control (control of rotation speed command instead of current command) using the motor rotation speed thus calculated as a command. Thus, by using the rotational speed control using the motor rotational speed as a command, accurate flow rate control can be performed, and by providing an optimal flow rate depending on the load, excessive output can be suppressed. In this way, heat generation and noise can be suppressed to a minimum by performing control to obtain an appropriate output without adding a hydraulic pressure sensor for suppressing excessive output.

なお、上記実施形態では、主吐出油路(11)の油圧に基づいて、補助ポンプ(3)の駆動・停止の切り換えを行っているが、エンジン(6)が駆動されているときは補助ポンプ(3)を停止させ、エンジン(6)が停止しているときは補助ポンプ(3)を駆動するようにすることもできる。電動ポンプユニット(1)の構成は、上記実施形態のものに限らず、適宜変更可能である。また、この発明は、自動車のトランスミッション用の油圧供給装置以外にも適用できる。   In the above embodiment, the auxiliary pump (3) is switched between driving and stopping based on the hydraulic pressure of the main discharge oil passage (11), but when the engine (6) is driven, the auxiliary pump (3) can be stopped, and the auxiliary pump (3) can be driven when the engine (6) is stopped. The configuration of the electric pump unit (1) is not limited to that of the above embodiment, and can be changed as appropriate. The present invention can also be applied to devices other than a hydraulic pressure supply device for automobile transmissions.

(1):電動ポンプユニット、(3):ポンプ、(4):電動モータ、(19):上位ECU(上位制御装置)、(21):CPU(制御回路)、(31):制御信号出力手段 (1): Electric pump unit, (3): Pump, (4): Electric motor, (19): Host ECU (host controller), (21): CPU (control circuit), (31): Control signal output means

Claims (2)

  1. モータ制御信号を出力する制御信号出力手段が設けられた制御回路と、モータ制御信号の入力により作動して電動モータに対する駆動電力の供給を実行する駆動回路とを備えており、油の吸入および吐出を行うポンプを駆動する電動モータを制御するモータ制御装置において、
    制御信号出力手段は、予め実験により定められた油温ごとの推定油圧と流量との関係を示す負荷曲線テーブルデータを有し、油温情報に基づいて負荷曲線テーブルデータの油温ごとの必要流量から必要モータ回転速度を算出し、算出したモータ回転速度を指令とした制御を行うことを特徴とするモータ制御装置。
    A control circuit provided with a control signal output means for outputting a motor control signal, and a drive circuit that operates in response to the input of the motor control signal to supply drive power to the electric motor, and sucks and discharges oil. In a motor control device that controls an electric motor that drives a pump that performs
    The control signal output means has load curve table data indicating the relationship between the estimated oil pressure and the flow rate for each oil temperature determined in advance by experiments, and the required flow rate for each oil temperature of the load curve table data based on the oil temperature information. A motor control device that calculates a necessary motor rotation speed from the motor and performs control using the calculated motor rotation speed as a command.
  2. 油の吸入および吐出を行うポンプと、ポンプ駆動用電動モータと、油圧に基づいて電動モータを制御するモータ制御装置とを備えている電動ポンプユニットにおいて、
    モータ制御装置は、請求項1に記載のものとされていることを特徴とする電動ポンプユニット。
    In an electric pump unit comprising a pump that sucks and discharges oil, an electric motor for driving the pump, and a motor control device that controls the electric motor based on hydraulic pressure,
    An electric pump unit, wherein the motor control device is the one described in claim 1.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002206630A (en) * 2000-12-28 2002-07-26 Aisin Aw Co Ltd Drive controller of oil pump
JP2004270765A (en) * 2003-03-06 2004-09-30 Toyota Motor Corp Discharged pressure map rewriting method for hydraulic pump
JP2005016460A (en) * 2003-06-27 2005-01-20 Aisin Seiki Co Ltd Control method and device for electric liquid pump
JP2010116914A (en) * 2008-10-14 2010-05-27 Jtekt Corp Electric pump unit
JP2010180731A (en) * 2009-02-04 2010-08-19 Jtekt Corp Electric pump unit
JP2012031832A (en) * 2010-08-03 2012-02-16 Jtekt Corp Electric pump unit

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002206630A (en) * 2000-12-28 2002-07-26 Aisin Aw Co Ltd Drive controller of oil pump
JP2004270765A (en) * 2003-03-06 2004-09-30 Toyota Motor Corp Discharged pressure map rewriting method for hydraulic pump
JP2005016460A (en) * 2003-06-27 2005-01-20 Aisin Seiki Co Ltd Control method and device for electric liquid pump
JP2010116914A (en) * 2008-10-14 2010-05-27 Jtekt Corp Electric pump unit
JP2010180731A (en) * 2009-02-04 2010-08-19 Jtekt Corp Electric pump unit
JP2012031832A (en) * 2010-08-03 2012-02-16 Jtekt Corp Electric pump unit

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