JP2018013209A - Electric oil pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動オイルポンプ装置に関し、特に、モータにより駆動される電動オイルポンプを備えた電動オイルポンプ装置に関する。 The present invention relates to an electric oil pump device, and more particularly to an electric oil pump device including an electric oil pump driven by a motor.
従来、モータにより駆動される電動オイルポンプを備えた電動オイルポンプ装置などが知られている(たとえば、特許文献1参照)。 Conventionally, an electric oil pump device including an electric oil pump driven by a motor is known (see, for example, Patent Document 1).
上記特許文献1には、モータにより駆動される油圧ポンプ(電動オイルポンプ)と、電動モータの回転制御を行うマイコン(制御部)とを備えた電動液体ポンプの制御装置(電動オイルポンプ装置)が開示されている。この特許文献1に記載の電動液体ポンプの制御装置では、ある初期値として入力された電力により回転されるモータから検出されるモータ電流値および回転数の関係に基づいて、油圧ポンプから吐出される油温が推定されるように構成されている。そして、推定された油温条件のもとで油圧ポンプに要求される油圧を得るために、モータに供給される電流の目標値が演算されてモータ電流値を目標値へと移行させる電流制御が行われる。この場合、モータ電流値の目標値と現在値との偏差に基づいて、比例制御および積分制御(PI制御)によりモータに印加する指令電圧(デューティ比)がマイコンにより演算される。そして、指令電圧の制御に伴って回転中のモータ電流値が変更されながら目標値に到達される。したがって、油温の変化に応じたモータの出力制御によって、油圧回路に要求される油圧が確保されるように構成されている。
なお、上記した電動液体ポンプ(電動オイルポンプ)は、たとえば、自動車の停車時にエンジンのアイドリングを停止した際に起動(駆動)される。これにより、アイドリングストップ状態においても自動変速機のクラッチ係合に油圧が供給される。また、ハイブリッド車の電気モータの冷却ジャケットに冷却油を供給する際にも電動液体ポンプが起動(駆動)される。これにより、冷却ジャケットに所定の油圧の冷却油が流通される。 The above-described electric liquid pump (electric oil pump) is activated (driven) when the idling of the engine is stopped when the automobile is stopped, for example. Thereby, the hydraulic pressure is supplied to the clutch engagement of the automatic transmission even in the idling stop state. The electric liquid pump is also activated (driven) when cooling oil is supplied to the cooling jacket of the electric motor of the hybrid vehicle. As a result, cooling oil having a predetermined hydraulic pressure is circulated through the cooling jacket.
上記特許文献1に記載された電動液体ポンプの制御装置では、モータ電流値の目標値と現在値との偏差に基づいて、単に比例制御および積分制御(PI制御)を用いてモータに印加する指令電圧(デューティ比)を演算する制御方法(いわゆる一般的なフィードバック制御)が適用されていると考えられる。このため、モータ電流値の現在値(初期値)から目標値への移行には、ある程度の時間を要すると考えられる。しかしながら、上述したように、電動液体ポンプ(電動オイルポンプ)を自動車の油圧制御に適用する場合、油温条件(オイル粘度条件)に応じて迅速な油圧および吐出油量を確保する必要性がある。このため、電動オイルポンプの駆動制御においては、モータの出力制御に高い応答性が求められる。
In the control device for the electric liquid pump described in
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、モータの出力制御の応答性を向上させることによって、油温条件に応じた油圧および吐出油量を迅速に確保することが可能な電動オイルポンプ装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to improve the responsiveness of the output control of the motor so that the hydraulic pressure and the discharge according to the oil temperature condition are improved. It is an object of the present invention to provide an electric oil pump device capable of quickly securing an oil amount.
上記目的を達成するために、この発明の一の局面における電動オイルポンプ装置は、モータを含み、モータにより駆動される電動オイルポンプと、電動オイルポンプの動作中に検出される電動オイルポンプの油圧、モータ電流値またはトルクの少なくともいずれか1つと、電動オイルポンプの吐出油量またはモータ回転数の少なくともいずれか一方との関係に基づいて油温を推定するとともに、推定された油温に基づいてモータ電流値またはモータ回転数に関するフィードバック制御の制御パラメータを調整する制御部と、を備える。 In order to achieve the above object, an electric oil pump device according to one aspect of the present invention includes a motor, an electric oil pump driven by the motor, and an oil pressure of the electric oil pump detected during operation of the electric oil pump. The oil temperature is estimated based on the relationship between at least one of the motor current value or torque and at least one of the discharge oil amount of the electric oil pump or the motor rotation speed, and based on the estimated oil temperature A control unit that adjusts a control parameter for feedback control related to the motor current value or the motor rotation speed.
この発明の一の局面による電動オイルポンプ装置は、上記のように、電動オイルポンプの動作中に検出される電動オイルポンプの油圧、モータ電流値またはトルクの少なくともいずれか1つと、電動オイルポンプの吐出油量またはモータ回転数の少なくともいずれか一方との関係に基づいて油温を推定するとともに、推定された油温に基づいてモータ電流値またはモータ回転数に関するフィードバック制御の制御パラメータを調整する制御部を備える。これにより、推定された油温に基づいてモータ電流値またはモータ回転数に関するフィードバック制御の制御パラメータを調整しつつ電動オイルポンプの出力制御(モータの電流制御)を行うことができるので、制御パラメータを調整しない一般的なフィードバック制御を行う場合と異なり、現在のモータ電流値を目標電流値に迅速に近付けることができる。この結果、モータの出力制御の応答性を向上させることによって、油温条件に応じた油圧および吐出油量を迅速に確保することができる。 As described above, the electric oil pump device according to one aspect of the present invention includes at least one of the hydraulic pressure, the motor current value, and the torque of the electric oil pump detected during the operation of the electric oil pump, and the electric oil pump. Control that estimates the oil temperature based on the relationship with at least one of the amount of discharged oil and the motor rotation speed, and adjusts the control parameter for feedback control related to the motor current value or the motor rotation speed based on the estimated oil temperature A part. As a result, the output control (motor current control) of the electric oil pump can be performed while adjusting the control parameter of the feedback control related to the motor current value or the motor rotation speed based on the estimated oil temperature. Unlike general feedback control without adjustment, the current motor current value can be quickly brought close to the target current value. As a result, by improving the responsiveness of the motor output control, it is possible to quickly ensure the hydraulic pressure and the amount of discharged oil according to the oil temperature condition.
また、上記一の局面による電動オイルポンプ装置が上記した制御部を備えることによって、油温に応じてオイル粘度が変動する(電動オイルポンプの負荷が変動する)場合においても、モータの出力制御の応答性を向上させることができるので、この電動オイルポンプを使用することが可能な油温(オイル粘度)の範囲を広げることができる。また、電動オイルポンプを構成するポンプ部およびモータの各々の設計時の設計公差を緩和した(設計精度を緩くした)場合であっても、電動オイルポンプの出力調整(モータの電流制御)を迅速に行うことができるので、電動オイルポンプの設計上および製造上の精度管理を容易に行うことができる。 In addition, since the electric oil pump device according to the one aspect includes the control unit described above, even when the oil viscosity varies according to the oil temperature (the load of the electric oil pump varies), the output control of the motor can be performed. Since responsiveness can be improved, the range of oil temperature (oil viscosity) in which this electric oil pump can be used can be expanded. In addition, even when the design tolerances of the pump unit and the motor constituting the electric oil pump are alleviated (design accuracy is reduced), the output adjustment of the electric oil pump (motor current control) can be performed quickly. Therefore, it is possible to easily perform accuracy control in designing and manufacturing the electric oil pump.
上記一の局面による電動オイルポンプ装置において、好ましくは、制御部は、推定された油温に基づいて電動オイルポンプの油圧または吐出油量の少なくとも一方に関する過不足状態を判断するとともに、過不足状態を回避するようにモータ電流値またはモータ回転数に関するフィードバック制御の制御パラメータを調整するように構成されている。 In the electric oil pump device according to the above aspect, the control unit preferably determines an excess / deficiency state regarding at least one of the hydraulic pressure or the discharge oil amount of the electric oil pump based on the estimated oil temperature, and an excess / deficiency state. The control parameter of the feedback control related to the motor current value or the motor rotation speed is adjusted so as to avoid the problem.
このように構成すれば、推定された油温(オイル粘度)に応じて電動オイルポンプの負荷(油圧または吐出油量の少なくとも一方)の変動が把握されるので、油温(オイル粘度)の変動とともに電動オイルポンプの負荷が変動して油圧または吐出油量の少なくとも一方に関する過不足状態に陥る可能性が高まった場合であっても、モータ電流値またはモータ回転数に関するフィードバック制御の制御パラメータを調整してこの過不足状態に陥るのを確実に回避することができる。この結果、油温(オイル粘度)の変動に起因して電動オイルポンプの負荷が変動した場合であっても、電動オイルポンプを安定的に運転して油温条件に応じた油圧および吐出油量を確実に確保することができる。 If comprised in this way, since the fluctuation | variation of the load (at least one of hydraulic pressure or discharge oil amount) of an electric oil pump is grasped | ascertained according to the estimated oil temperature (oil viscosity), the fluctuation | variation of oil temperature (oil viscosity) At the same time, even if the load of the electric oil pump fluctuates and the possibility of falling into an excess or deficiency state related to at least one of the hydraulic pressure or the amount of discharged oil increases, the control parameter for feedback control related to the motor current value or motor speed is adjusted Thus, it is possible to reliably avoid falling into this excess / deficiency state. As a result, even if the load of the electric oil pump fluctuates due to fluctuations in the oil temperature (oil viscosity), the electric oil pump is operated stably and the hydraulic pressure and discharge oil amount according to the oil temperature conditions Can be ensured.
この場合、好ましくは、過不足状態は、推定された油温が第1しきい値未満である場合における電動オイルポンプの油圧または吐出油量の少なくとも一方の不足状態と、推定された油温が第2しきい値よりも大きい場合における電動オイルポンプの油圧または吐出油量の少なくとも一方の過剰状態とを含み、制御部は、推定された油温に基づいて、不足状態または過剰状態の少なくとも一方を回避するように制御パラメータを調整するように構成されている。 In this case, preferably, the excess / deficiency state is a shortage state of at least one of the hydraulic pressure or the discharge oil amount of the electric oil pump when the estimated oil temperature is lower than the first threshold value, and the estimated oil temperature is And an excess state of at least one of the hydraulic oil pressure and the discharge oil amount of the electric oil pump in the case where it is larger than the second threshold value, and the control unit is based on the estimated oil temperature and is at least one of the insufficiency state or the excess state It is configured to adjust the control parameter so as to avoid the problem.
このように構成すれば、推定された油温(オイル粘度)が第1しきい値未満であるかまたは第2しきい値よりも大きいかで電動オイルポンプの負荷状態を容易に推定することができる。そして、推定された負荷状態(不足状態または過剰状態)に応じてモータ電流値またはモータ回転数に関するフィードバック制御の制御パラメータを調整することによって電動オイルポンプの出力不足状態または過出力状態の少なくとも一方を迅速に回避することができる。すなわち、出力不足状態に起因した潤滑系におけるオイルの潤滑不足や、自動変速機の作動油圧不足、さらにはオイルによる冷却ジャケットの冷却不足を回避することができる。また、過出力状態に起因して電動オイルポンプに電力損失(エネルギ損失)が発生するのを回避することができる。 With this configuration, it is possible to easily estimate the load state of the electric oil pump based on whether the estimated oil temperature (oil viscosity) is less than the first threshold value or greater than the second threshold value. it can. Then, by adjusting the control parameter of the feedback control related to the motor current value or the motor speed according to the estimated load state (insufficient state or excessive state), at least one of the output shortage state or the overpower state of the electric oil pump is determined. It can be avoided quickly. That is, it is possible to avoid insufficient lubrication of oil in the lubrication system due to an insufficient output state, insufficient hydraulic pressure of the automatic transmission, and insufficient cooling of the cooling jacket due to oil. Further, it is possible to avoid the occurrence of power loss (energy loss) in the electric oil pump due to the overpower state.
上記一の局面による電動オイルポンプ装置において、好ましくは、電動オイルポンプの動作中における油温の推定値と、制御パラメータとがそれぞれ対応付けられたテーブルをさらに備え、制御部は、テーブルに基づいて、制御パラメータを調整するように構成されている。 In the electric oil pump device according to the one aspect, preferably, the electric oil pump device further includes a table in which the estimated value of the oil temperature during the operation of the electric oil pump is associated with the control parameter, and the control unit is based on the table. , Configured to adjust control parameters.
このように構成すれば、電動オイルポンプの動作中における油温の推定値と、制御パラメータとがそれぞれ対応付けられた上記テーブルを参照して、制御パラメータの調整による電動オイルポンプの出力制御(モータの電流制御)を容易に行うことができる。 If comprised in this way, with reference to the said table | surface with which the estimated value of the oil temperature during operation | movement of an electric oil pump and a control parameter were each matched, the output control (motor of motor oil pump by adjustment of a control parameter will be carried out. Current control) can be easily performed.
上記一の局面による電動オイルポンプ装置において、好ましくは、制御部は、電動オイルポンプの動作中における油温の推定値と制御パラメータとの相関関係が規定された相関関係式に基づいて、制御パラメータを調整するように構成されている。 In the electric oil pump device according to the above aspect, the control unit preferably controls the control parameter based on a correlation equation in which a correlation between the estimated value of the oil temperature and the control parameter during operation of the electric oil pump is defined. Configured to adjust.
このように構成すれば、電動オイルポンプの動作中における油温の推定値と制御パラメータとの相関関係が規定された相関関係式に基づいて、制御パラメータの調整による電動オイルポンプの出力制御(電動モータの電流制御)を容易に行うことができる。 If comprised in this way, based on the correlation formula in which the correlation between the estimated value of the oil temperature during the operation of the electric oil pump and the control parameter was defined, the output control of the electric oil pump by adjusting the control parameter (electric Motor current control) can be easily performed.
なお、上記一の局面による電動オイルポンプ装置において、以下の構成も考えられる。 The following configuration is also conceivable in the electric oil pump device according to the above aspect.
(付記項1)
すなわち、上記一の局面による電動オイルポンプ装置において、制御部は、比例制御、積分制御および微分制御を含むPID制御によりモータを制御するとともに、制御パラメータとして、比例制御の比例ゲイン、積分制御の積分ゲインおよび微分制御の微分ゲインを調整するように構成されている。
(Additional item 1)
That is, in the electric oil pump device according to the above aspect, the control unit controls the motor by PID control including proportional control, integral control, and differential control, and as a control parameter, the proportional gain of proportional control, the integral of integral control The gain and the differential gain of the differential control are configured to be adjusted.
(付記項2)
また、上記一の局面による電動オイルポンプ装置において、制御部は、所定の制御周期で油温を推定するとともに所定の制御周期で推定された油温に基づいて、モータ電流値またはモータ回転数に関するフィードバック制御の制御パラメータを繰り返し調整するように構成されている。
(Appendix 2)
In the electric oil pump device according to the first aspect, the control unit estimates the oil temperature at a predetermined control cycle and relates to the motor current value or the motor rotation speed based on the oil temperature estimated at the predetermined control cycle. The control parameter of the feedback control is configured to be adjusted repeatedly.
(付記項3)
また、上記一の局面による電動オイルポンプ装置において、制御部は、電動オイルポンプの定常運転中または起動時の少なくともいずれか一方におけるモータ電流値およびモータ回転数に基づいて油温を推定するとともに、推定された油温に基づいてモータ電流値またはモータ回転数に関するフィードバック制御の制御パラメータを調整するように構成されている。
(Additional Item 3)
Further, in the electric oil pump device according to the above one aspect, the control unit estimates the oil temperature based on the motor current value and the motor rotation speed during at least one of the electric oil pump during steady operation or startup, and Based on the estimated oil temperature, a control parameter for feedback control related to the motor current value or the motor rotation speed is adjusted.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1実施形態]
まず、図1〜図3を参照して、本発明の第1実施形態による電動オイルポンプ装置100の構成について説明する。
[First Embodiment]
First, with reference to FIGS. 1-3, the structure of the electric
本発明の第1実施形態による電動オイルポンプ装置100は、車両(自動車)に搭載されている。電動オイルポンプ装置100は、電動オイルポンプ10と、電動オイルポンプ10を駆動するためのモータ駆動回路20と、モータ駆動回路20に対して駆動信号を送信するためのマイコン30(制御部の一例)とを備える。なお、モータ駆動回路20およびマイコン30は、電動オイルポンプ10のハウジング内に搭載されていてもよいし、電動オイルポンプ10とは別な制御ボックス(図示せず)内に設けられていてもよい。
The electric
電動オイルポンプ10は、モータ11と、ポンプ部12とを含む。電動オイルポンプ10は、ポンプ部12が油圧回路101に接続されている。油圧回路101は、所定の流路抵抗Rを有しており、ポンプ部12が駆動されることによって、油圧回路101に必要な油圧が供給される。ここで、ポンプ部12は、内接ギアタイプ、外接ギアタイプおよび遠心式などが適用される。また、油圧回路101には、自動車の停車中にエンジン(図示せず)をアイドリングストップさせる場合に自動変速機のクラッチ係合に必要油圧の作動油を供給する回路が含まれる。また、油圧回路101には、ハイブリッド車の電気モータ(図示せず)の冷却ジャケットに必要油圧の冷却油を供給する回路なども含まれる。電動オイルポンプ10は、エンジンの駆動力により駆動される機械式オイルポンプとは異なり、バッテリ40から供給される電力で駆動されるオイルポンプとして多用されている。
The
また、電動オイルポンプ10におけるモータ11には、ホール素子などの位置検出センサを有しないセンサレス三相ブラシレスDCモータが用いられている。また、モータ駆動回路20は、半導体スイッチからなるFET回路21と、モータ駆動IC22とによって構成されている。そして、モータ11の3線(U相駆動コイル、V相駆動コイル、W相駆動コイル)には、バッテリ40の直流電圧がFET回路21を介して印加される。そして、FET回路21は、モータ駆動IC22からの信号に基づいてモータ11の3線の中の2線間(U相−V相間、U相−W相間およびV相−W相間)に順次電圧を印加してモータ11を単位回転角度ずつ回転駆動させる役割を担う。この際、FET回路21は、モータ駆動IC22からの信号に応じて各2線間に印加する電圧を所定時間だけオンにする状態と所定時間だけオフにする状態とに繰り返し切り替えるPWM制御(デューティ比の制御)を行うように構成されている。これにより、モータ11に印加される平均電圧が制御上の指令電圧になるように制御される。
The
マイコン30は、各種演算処理を行う演算部31(制御部の一例)と、演算部31が実行する各種プログラムなどを予め格納したROM32と、演算部31が演算処理中に必要なデータを読み書きするRAM33と、単位角度回転信号およびモータ電流信号を入力し、モータ11を駆動する指令電圧をモータ駆動IC22に出力する入出力回路34とを含んでいる。
The
ROM32には、モータ回転数演算プログラム1と、モータ電流値Im(トルクおよび油圧に相当)とモータ11のモータ回転数N(吐出油量に相当)とに基づいて油温Teを推定してポンプ部12から必要油圧のオイルを油圧回路101に供給するモータ制御プログラム2とが格納されている。また、ROM32には、電流検出回路42によって検出されたモータ電流値Imと目標電流値Itgとの差(電流偏差e(t))を演算し、比例制御、積分制御および微分制御を含むPID制御を用いてモータ11に印加する指令電圧u(t)を演算してモータ駆動IC22に出力する電流制御プログラム3と、このPID制御時に参照されるテーブル4(図3参照)とがさらに格納されている。また、マイコン30は、車体側のECU102と相互通信可能に接続されている。したがって、ECU102からの制御信号に基づいてマイコン30が動作(演算)するように構成されている。
The
また、電動オイルポンプ装置100は、モータ駆動回路20およびマイコン30に加えて、その制御回路中に、シャント抵抗41と、電流検出回路42とを備えている。シャント抵抗41は、FET回路21に接続されており、電流検出回路42は、シャント抵抗41の両端子間の電圧を測定してモータ11に供給される電流値を検出してモータ電流信号(モータ電流値Im)をマイコン30に送出する機能を有している。
The electric
(電動オイルポンプの出力制御の詳細)
電動オイルポンプ10の運転中、モータ11は、図2に示すようなPID制御に基づいて駆動される。すなわち、ある運転条件下でECU102(図1参照)側から目標電流値Itgからなる電流値でモータ11を回転させる指令が送信されたとする。なお、目標電流値Itgは、この電流値でモータ11を回転させることによって、現在の油圧回路101(図1参照)に要求される油圧および吐出油量が確保されるための電流値を意味する。この場合、マイコン30(図1参照)では、電流検出回路42によって検出された現在のモータ電流値Imと目標電流値Itgとの電流偏差e(t)を演算し、モータ電流値Imを目標電流値Itgに一致させるようにフィードバック制御としてのPID制御が実行される。なお、PID制御における制御パラメータには、比例制御の比例ゲインKp(以下、Kpという)、積分制御の積分ゲインKi(以下、Kiという)および微分制御の微分ゲインKd(以下、Kdという)が含まれる。そして、PID制御により生成されたデューティ比に基づく指令電圧u(t)がモータ11に印加される。
(Details of electric oil pump output control)
During the operation of the
なお、PID制御に基づく指令電圧u(t)は、図2の下部領域に示す式(1)で表現される。すなわち、指令電圧u(t)は、比例ゲインKpと電流偏差e(t)との積と、積分ゲインKiと電流偏差e(t)の積分時間0〜tまでの積分値との積と、微分ゲインKdと電流偏差e(t)の微分値との積と、を足し合わせた値として与えられる。 Note that the command voltage u (t) based on PID control is expressed by Expression (1) shown in the lower region of FIG. That is, the command voltage u (t) is the product of the proportional gain Kp and the current deviation e (t), the product of the integral gain Ki and the integration value of the current deviation e (t) from 0 to t, It is given as a value obtained by adding the product of the differential gain Kd and the differential value of the current deviation e (t).
ここで、第1実施形態では、マイコン30の演算部31の指令に基づき、電動オイルポンプ10(モータ11)に適用されるPID制御に、以下に説明する調整制御が付加されるように構成されている。
Here, the first embodiment is configured such that the adjustment control described below is added to the PID control applied to the electric oil pump 10 (motor 11) based on a command from the
具体的には、電動オイルポンプ10の動作中に検出される電動オイルポンプ10のモータ電流値Imとモータ回転数Nとの関係に基づいて油温Teが推定されるとともに、推定された油温Teに基づいてモータ電流値Imまたはモータ回転数Nに関するPID制御のKp、KiおよびKdが内部的(自動的)に調整されて、PID制御が行われるように演算部31が構成されている。
Specifically, the oil temperature Te is estimated based on the relationship between the motor current value Im of the
なお、モータ電流値Im(トルクおよび油圧に相当)およびモータ回転数N(吐出油量に相当)に対する油温Teの推定値の相関関係は、マイコン30のROM32(図1参照)に予め格納されている。この場合、検出されるモータ電流値Imおよびモータ回転数Nの組み合わせに対応するオイルの動粘度のデータがROM32に格納されている。そして、モータ電流値Imおよびモータ回転数Nの組み合わせに応じてROM32から取得されるオイルの動粘度に基づいて、油温Teが算出(推定)されるように構成されている。
The correlation between the estimated value of the oil temperature Te with respect to the motor current value Im (corresponding to torque and hydraulic pressure) and the motor rotational speed N (corresponding to the amount of discharged oil) is stored in advance in the ROM 32 (see FIG. 1) of the
具体例を挙げると、炭化水素油の動粘度(オイル粘度)と油温との関係は、「Waltherの実験式」として広く用いられる下記式(2)によって示される。
log(log(ν+k))=n−(m×log(Te))・・・(2)
上記式(2)において、νは、オイルの動粘度(mm2/s)、k、mおよびnは、オイルの種類によって定まる定数、Teは、絶対温度(K)で示される油温である。
As a specific example, the relationship between the kinematic viscosity (oil viscosity) of hydrocarbon oil and the oil temperature is expressed by the following formula (2) widely used as “Walther's empirical formula”.
log (log (ν + k)) = n− (m × log (Te)) (2)
In the above formula (2), ν is the kinematic viscosity (mm 2 / s) of the oil, k, m and n are constants determined by the type of oil, and Te is the oil temperature indicated by the absolute temperature (K). .
したがって、上記式(2)を用いて任意の動粘度ν(オイル粘度)に対応する油温Teを算出することが可能である。これにより、マイコン30では、電動オイルポンプ10の動作中に検出されるモータ電流値Imとモータ回転数Nとの関係から、ポンプ部12から吐出されるオイルの動粘度νが取得される。そして、上記式(2)を用いて、取得されたオイル粘度(動粘度ν)に対応する油温Teが推定(算出)されるように構成されている。
Therefore, the oil temperature Te corresponding to an arbitrary kinematic viscosity ν (oil viscosity) can be calculated using the above formula (2). Thereby, the
これにより、電動オイルポンプ装置100では、推定された油温Te(オイル粘度)に基づいてモータ電流値Imまたはモータ回転数Nに関するフィードバック制御のKp、KiおよびKdを調整しつつ、電動オイルポンプ10の出力制御(モータ11の電流制御)が行われる。その結果、現在のモータ電流値Imを、目標電流値Itgに迅速に近付けることが可能に構成されている。
As a result, the electric
なお、図1に示すように、モータ電流値Im(図2参照)は、電流検出回路42により検出されるシャント抵抗41の両端子間の電圧に基づいてマイコン30側で把握される。また、モータ回転数N(図2参照)は、モータ11の極数と、回転中のモータ11の3線(U相駆動コイル、V相駆動コイル、W相駆動コイル)の各々に生じる誘起電圧の波形におけるゼロクロス点(誘起電圧波形がその振幅の2分の1になった時点の位相)のカウント数とに基づいてマイコン30側で把握される。
As shown in FIG. 1, the motor current value Im (see FIG. 2) is grasped on the
また、第1実施形態では、マイコン30は、推定された油温Te(オイル粘度)に基づいて電動オイルポンプ10の油圧または吐出油量の少なくとも一方に関する過不足状態を判断するとともに、過不足状態を回避するようにモータ電流値Imまたはモータ回転数Nに関するフィードバック制御のKp、KiおよびKdを調整するように構成されている。
In the first embodiment, the
この場合、過不足状態としては、推定された油温Teがしきい値T1(第1しきい値の一例)未満である場合における電動オイルポンプ10の負荷(油圧または吐出油量の少なくとも一方)の「不足状態(出力不足領域)」と、推定された油温Teがしきい値T2(第2しきい値の一例)よりも大きい場合における電動オイルポンプ10の負荷(油圧または吐出油量の少なくとも一方)の「過剰状態(過出力領域)」とが存在する。そして、マイコン30は、推定された油温Te(オイル粘度)に基づいて、不足状態または過剰状態の少なくとも一方を回避するようにPID制御におけるKp、KiおよびKdを調整するように構成されている。なお、不足状態を回避する場合には、Kp、KiおよびKdを増加させることが行われる。また、過剰状態を回避する場合には、Kp、KiおよびKdを減少させることが行われる。
In this case, as the excess / deficiency state, the load (at least one of the hydraulic pressure and the discharge oil amount) of the
なお、ROM32(図1参照)には、図3に示すようなテーブル4が格納(保存)されている。テーブル4は、推定された油温Teと、各々の油温Teに対応した制御パラメータ(比例ゲインKp、積分ゲインKiおよび微分ゲインKd)とが対応付けられている。したがって、演算部31(図1参照)は、テーブル4に基づいて、Kp、KiおよびKdを調整するように構成されている。 The ROM 32 (see FIG. 1) stores (saves) a table 4 as shown in FIG. In the table 4, the estimated oil temperature Te is associated with the control parameters (proportional gain Kp, integral gain Ki, and differential gain Kd) corresponding to each oil temperature Te. Therefore, the calculation unit 31 (see FIG. 1) is configured to adjust Kp, Ki, and Kd based on the table 4.
なお、マイコン30は、電動オイルポンプ10の定常運転中におけるモータ電流値Imおよびモータ回転数Nに基づいて油温Teを推定するとともに、推定された油温Teに基づいてモータ電流値Imまたはモータ回転数Nに関するフィードバック制御のKp、KiおよびKdを調整するように構成されている。この場合、マイコン30は、所定の制御周期で油温Teを推定するとともに所定の制御周期で推定された油温Teに基づいて、モータ電流値Imまたはモータ回転数Nに関するフィードバック制御のKp、KiおよびKdを繰り返し調整するように構成されている。
The
次に、図1〜図4を参照して、電動オイルポンプ装置100における電動オイルポンプ10の起動時のマイコン30(演算部31)の処理フローについて説明する。
Next, a processing flow of the microcomputer 30 (calculation unit 31) when the
図4に示すように、ステップS1では、マイコン30(図1参照)の指令に基づき、モータ11(図1参照)の現在のモータ回転数Nが検出される。なお、モータ回転数Nは、モータ11の極数と、モータ11が回転し始めた際の3線(U相駆動コイル、V相駆動コイル、W相駆動コイル)の各々に生じる誘起電圧の波形におけるゼロクロス点のカウント数とに基づいて取得される。そして、ステップS2では、モータ11の現在のモータ電流値Imが検出される。なお、モータ電流値Imは、電流検出回路42により検出されるシャント抵抗41(図1参照)の両端子間の電圧に基づいて取得される。
As shown in FIG. 4, in step S1, the current motor speed N of the motor 11 (see FIG. 1) is detected based on a command from the microcomputer 30 (see FIG. 1). The motor rotation speed N is the waveform of the induced voltage generated in each of the number of poles of the
その後、ステップS3では、電動オイルポンプ10(モータ11)が定常運転中か否かがマイコン30により判断される。ステップS3において、定常運転中でないと判断された場合、処理フローは一旦終了される。なお、本制御フロー終了後は、所定の制御周期が経過した後に、再び、図4に示した本制御フローが実行される。
Thereafter, in step S3, the
また、ステップS3において、定常運転中であると判断された場合、ステップS4では、マイコン30により電動オイルポンプ10の油温Teが取得(推定)される。なお、油温Teは、ステップS1で検出されたモータ回転数NとステップS2で検出されたモータ電流値Imとの関係と、ROM32から取得されるオイルの動粘度(Waltherの実験式:式(2))とに基づいて、演算部31(図1参照)において演算される。
When it is determined in step S3 that the vehicle is in steady operation, the oil temperature Te of the
その後、ステップS5では、油温Teがしきい値T1未満であるか否かが判断される。ステップS5において、油温Teがしきい値T1未満であると判断された(電動オイルポンプ10の負荷が「不足状態(出力不足領域)」であると判断された)場合、ステップS6において、比例ゲインKp、積分ゲインKiおよび微分ゲインKd(図2参照)を増加させるようにフィードバック制御の各制御パラメータがマイコン30により調整される。
Thereafter, in step S5, it is determined whether or not the oil temperature Te is lower than the threshold value T1. If it is determined in step S5 that the oil temperature Te is lower than the threshold value T1 (ie, it is determined that the load of the
また、ステップS5において、油温Teがしきい値T1以上であると判断された場合、ステップS7において、油温Teがしきい値T2よりも大きいか否かが判断される。ステップS7において、油温Teがしきい値T2よりも大きいと判断された(電動オイルポンプ10の負荷が「過剰状態(過出力領域)」であると判断された)場合、ステップS8において、比例ゲインKp、積分ゲインKiおよび微分ゲインKdを減少させるようにフィードバック制御の各制御パラメータがマイコン30により調整される。なお、ステップS6またはステップS8の終了後、処理フローは一旦終了される。なお、本制御フロー終了後は、所定の制御周期が経過した後に、再び、図4に示した本制御フローが実行される。
When it is determined in step S5 that the oil temperature Te is equal to or higher than the threshold value T1, it is determined in step S7 whether or not the oil temperature Te is higher than the threshold value T2. If it is determined in step S7 that the oil temperature Te is greater than the threshold value T2 (ie, it is determined that the load of the
このステップS1〜S8までの処理が行われることによって、電動オイルポンプ10の動作中に検出される電動オイルポンプ10のモータ電流値Imとモータ回転数Nとの関係に基づいて油温Teを推定するとともに、推定された油温Teに基づいてモータ電流値Imまたはモータ回転数Nに関するフィードバック制御の制御パラメータ(比例ゲインKp、積分ゲインKiおよび微分ゲインKd)が調整される。すなわち、調整後のKp、KiおよびKdに基づいてマイコン30によるPID制御が行われることにより、現在の油圧回路101(図1参照)に要求される油圧および吐出油量が確保されるための最適な指令電圧u(t)(すなわちデューティ比)が決定される。したがって、モータ11は、油温条件に応じた油圧および吐出油量を確保するための出力を迅速に発揮するようになる。第1実施形態における電動オイルポンプ装置100は、上記のように構成されている。
By performing the processing from steps S1 to S8, the oil temperature Te is estimated based on the relationship between the motor current value Im of the
(第1実施形態の効果)
第1実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
(Effect of 1st Embodiment)
In the first embodiment, the following effects can be obtained.
第1実施形態では、上記のように、電動オイルポンプ10の動作中に検出される電動オイルポンプ10のモータ電流値Imとモータ回転数Nとの関係に基づいて油温Teを推定するとともに、推定された油温Teに基づいてモータ電流値Imまたはモータ回転数Nに関するフィードバック制御の制御パラメータ(比例ゲインKp、積分ゲインKiおよび微分ゲインKd)を調整するマイコン30を備える。これにより、推定された油温Teに基づいてモータ電流値Imまたはモータ回転数Nに関するフィードバック制御のKp、KiおよびKd(制御パラメータ)を調整しつつ電動オイルポンプ10の出力制御(モータ11の電流制御)を行うことができるので、制御パラメータを調整しない一般的なフィードバック制御を行う場合と異なり、現在のモータ電流値Imを目標電流値Itgに迅速に近付けることができる。この結果、モータ11の出力制御の応答性を向上させることによって、油温条件に応じた油圧および吐出油量を迅速に確保することができる。
In the first embodiment, as described above, the oil temperature Te is estimated based on the relationship between the motor current value Im of the
また、第1実施形態では、比例制御、積分制御および微分制御を含むPID制御によりモータ11を制御するとともに、制御パラメータとして、比例制御の比例ゲインKp、積分制御の積分ゲインKiおよび微分制御の微分ゲインKdを制御するようにマイコン30を構成する。これにより、推定された油温Teに基づいてモータ電流値Imまたはモータ回転数Nに関するフィードバック制御の比例ゲインKp、積分ゲインKiおよび微分ゲインKdを調整しつつ、電動オイルポンプ10の出力制御(モータ11の電流制御)を適切に行うことができる。
In the first embodiment, the
また、第1実施形態では、電動オイルポンプ装置100が上記したマイコン30を備えることによって、油温Teに応じてオイル粘度が変動する(電動オイルポンプ10の負荷が変動する)場合においても、モータ11の出力制御の応答性を向上させることができるので、この電動オイルポンプ10を使用することが可能な油温Te(オイル粘度)の範囲を広げることができる。また、電動オイルポンプ10を構成するポンプ部12およびモータ11の各々の設計時の設計公差を緩和した(設計精度を緩くした)場合であっても、電動オイルポンプ10の出力調整(モータ11の電流制御)を迅速に行うことができるので、電動オイルポンプ10の設計上および製造上の精度管理を容易に行うことができる。
In the first embodiment, since the electric
また、第1実施形態では、推定された油温Teに基づいて電動オイルポンプ10の油圧または吐出油量の少なくとも一方に関する過不足状態を判断するようにマイコン30を構成する。そして、この過不足状態を回避するようにモータ電流値Imまたはモータ回転数Nに関するフィードバック制御の比例ゲインKp、積分ゲインKiおよび微分ゲインKdを調整するようにマイコン30を構成する。これにより、推定された油温Te(オイル粘度)に応じて電動オイルポンプ10の負荷(油圧または吐出油量の少なくとも一方)の変動が把握されるので、油温Te(オイル粘度)の変動とともに電動オイルポンプ10の負荷が変動して油圧または吐出油量の少なくとも一方に関する過不足状態に陥る可能性が高まった場合であっても、モータ電流値Imまたはモータ回転数Nに関するフィードバック制御の比例ゲインKp、積分ゲインKiおよび微分ゲインKdを調整してこの過不足状態に陥るのを確実に回避することができる。この結果、油温Te(オイル粘度)の変動に起因して電動オイルポンプ10の負荷が変動した場合であっても、電動オイルポンプ10を安定的に運転して油温条件に応じた油圧および吐出油量を確実に確保することができる。
In the first embodiment, the
また、第1実施形態では、過不足状態は、推定された油温Teがしきい値T1未満である場合における電動オイルポンプ10の油圧または吐出油量の少なくとも一方の不足状態(出力不足領域)と、推定された油温Teがしきい値T2よりも大きい場合における電動オイルポンプ10の油圧または吐出油量の少なくとも一方の過剰状態(過出力領域)とを含む。そして、推定された油温Teに基づいて、不足状態または過剰状態の少なくとも一方を回避するように比例ゲインKp、積分ゲインKiおよび微分ゲインKdを調整するようにマイコン30を構成する。
In the first embodiment, the excess / deficiency state is a deficiency state (output deficiency region) of at least one of the hydraulic pressure or the discharge oil amount of the
これにより、推定された油温Te(オイル粘度)がしきい値T1未満であるかまたはしきい値T2よりも大きいかで電動オイルポンプ10の負荷状態を容易に推定することができる。そして、推定された負荷状態(不足状態または過剰状態)に応じてモータ電流値Imまたはモータ回転数Nに関するフィードバック制御の比例ゲインKp、積分ゲインKiおよび微分ゲインKdを調整することによって電動オイルポンプ10の出力不足状態または過出力状態の少なくとも一方を迅速に回避することができる。すなわち、出力不足状態に起因した潤滑系におけるオイルの潤滑不足や、自動変速機の作動油圧不足さらにはオイルによる冷却ジャケットの冷却不足を回避することができる。また、過出力状態に起因して電動オイルポンプ10に電力損失(エネルギ損失)が発生するのを回避することができる。
Thereby, it is possible to easily estimate the load state of
また、第1実施形態では、電動オイルポンプ10の動作中(定常運転中)における油温の推定値(油温Te)と、比例ゲインKp、積分ゲインKiおよび微分ゲインKdとがそれぞれ対応付けられたテーブル4を備える。そして、テーブル4に基づいて、比例ゲインKp、積分ゲインKiおよび微分ゲインKdを調整するようにマイコン30を構成する。これにより、電動オイルポンプ10の動作中における油温Teの推定値と、比例ゲインKp、積分ゲインKiおよび微分ゲインKdとがそれぞれ対応付けられたテーブル4を参照して、制御パラメータ(Kp、KiおよびKd)の調整による電動オイルポンプ10の出力制御(モータ11の電流制御)を容易に行うことができる。
In the first embodiment, the estimated value (oil temperature Te) of the oil temperature during operation of the electric oil pump 10 (during steady operation) is associated with the proportional gain Kp, the integral gain Ki, and the differential gain Kd. The table 4 is provided. Then, the
また、第1実施形態では、所定の制御周期で油温Teを推定するとともに所定の制御周期で推定された油温Teに基づいて、モータ電流値Imまたはモータ回転数Nに関するフィードバック制御の比例ゲインKp、積分ゲインKiおよび微分ゲインKdを繰り返し調整するようにマイコン30を構成する。これにより、油温Te(オイル粘度)を電動オイルポンプ10の動作中に所定の制御周期で継続的に把握した状態で、油温Teの変動(オイル粘度の変動)に応じて比例ゲインKp、積分ゲインKiおよび微分ゲインKdを繰り返し調整することができるので、電動オイルポンプ10の動作中、常に、モータ11の出力制御に高い応答性を得ることができる。したがって、電動オイルポンプ10の負荷変動に安定的に追従させることができる。
In the first embodiment, the oil temperature Te is estimated at a predetermined control cycle, and the feedback control proportional gain related to the motor current value Im or the motor rotational speed N is based on the oil temperature Te estimated at the predetermined control cycle. The
また、第1実施形態では、電動オイルポンプ10の定常運転中におけるモータ電流値Imおよびモータ回転数Nに基づいて油温Teを推定するとともに、推定された油温Teに基づいてモータ電流値Imまたはモータ回転数Nに関するフィードバック制御の比例ゲインKp、積分ゲインKiおよび微分ゲインKdを調整するようにマイコン30を構成する。これにより、電動オイルポンプ10の定常運転中における負荷変動にも適切に追従した電動オイルポンプ10の駆動制御を行うことができる。
In the first embodiment, the oil temperature Te is estimated based on the motor current value Im and the motor rotation speed N during the steady operation of the
[第2実施形態]
次に、図1、図2および図4〜図6を参照して、第2実施形態について説明する。この第2実施形態では、PID制御における比例ゲインKp、積分ゲインKiおよび微分ゲインKdの調整に関してテーブル4(図3参照)を参照するのではなく、油温Teの推定値と、比例ゲインKp、積分ゲインKiおよび微分ゲインKdとの相関関係が規定された相関関係式に基づいて、電動オイルポンプ10の出力制御を行う構成について説明する。なお、図中において、上記第1実施形態と同様の構成の部分には、同一符号を付している。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 4 to 6. In the second embodiment, instead of referring to Table 4 (see FIG. 3) regarding the adjustment of the proportional gain Kp, integral gain Ki, and differential gain Kd in PID control, the estimated value of the oil temperature Te and the proportional gain Kp, A configuration for performing output control of the
第2実施形態による電動オイルポンプ装置200(図1参照)では、図4に示した処理フローにおけるステップS6およびS8の各処理において、テーブル4(図3参照)を用いずにPID制御のKp、KiおよびKdが調整されるように構成されている。 In the electric oil pump device 200 (see FIG. 1) according to the second embodiment, in each process of steps S6 and S8 in the process flow shown in FIG. 4, Kp for PID control without using the table 4 (see FIG. 3), Ki and Kd are configured to be adjusted.
代替の方法として、具体的には、図5に示すように、モータ11を用いてポンプ部12を回転させる場合、その運動方程式(モータ11で負荷(ポンプ部12)を回す運動方程式)は、下記式(3)によって示される。
J×(dω(t)/dt)+B×ω(t)=Kt×u(t)・・・(3)
上記式(3)において、Jは、電動オイルポンプ10の回転に関する慣性モーメント(kgm2)、ω(t)は、モータ11の回転速度(rad/s)、Bは、摩擦係数(オイル粘度)、Ktは、モータ11のトルク定数、u(t)は、指令電圧(V)、である。また、Kt×u(t)は、モータ11の入力トルクに相当する物理量である。
As an alternative method, specifically, as shown in FIG. 5, when the
J × (dω (t) / dt) + B × ω (t) = Kt × u (t) (3)
In the above equation (3), J is the moment of inertia (kgm 2 ) related to the rotation of the
そして、上記式(3)において、入力をK×u(t)、出力をω(t)としたときの伝達関数G(s)は、上記した運動方程式(式(3))をラプラス変換することによって、下記式(4)によって示される。ここに、Kt×u(t)のラプラス変換をKt×u(s)、ω(t)のラプラス変換をω(s)とすると、
G(s)=ω(s)/(Kt×u(s))=(1/B)/((J/B)×s+1)・・・(4)
なお、上記式(4)は、いわゆる1次系の応答に関する伝達関数を示している。
In the above equation (3), the transfer function G (s) when the input is K × u (t) and the output is ω (t) is the Laplace transform of the above equation of motion (equation (3)). Therefore, it is shown by the following formula (4). Here, if the Laplace transform of Kt × u (t) is Kt × u (s) and the Laplace transform of ω (t) is ω (s),
G (s) = ω (s) / (Kt × u (s)) = (1 / B) / ((J / B) × s + 1) (4)
The above equation (4) represents a transfer function related to the so-called primary system response.
一方、PID制御における伝達関数Gc(s)は、図2の下部領域に示した指令電圧u(t)に関する式(1)をラプラス変換することによって、下記式(5)によって示される。
Gc(s)=Kp+Ki×(1/s)+Kd×s・・・(5)
上記式(5)において、Kpは、比例ゲイン、Kiは、積分ゲイン、Kdは、微分ゲインである。
On the other hand, the transfer function Gc (s) in the PID control is expressed by the following equation (5) by performing Laplace transform on the equation (1) relating to the command voltage u (t) shown in the lower region of FIG.
Gc (s) = Kp + Ki × (1 / s) + Kd × s (5)
In the above equation (5), Kp is a proportional gain, Ki is an integral gain, and Kd is a differential gain.
ここで、第2実施形態では、図2に示した電動オイルポンプ10に対するフィードバック制御は、図6の左側の枠内に示されるブロック線図(等価変換前)に置き換えられる。すなわち、PID制御に関する伝達要素は伝達関数Gc(s)で表され、電動オイルポンプ10の回転制御に関する伝達要素は伝達関数G(s)で表される。また、フィードバックの伝達要素はH(s)で表される。そして、図6においては、上記した等価変換前のブロック線図(左側枠内)の右隣に、等価変換後のブロック線図(右側枠内)を示している。ここに、図6を参照して、モータ11(図2参照)の制御系における等価変換後の伝達関数は、下記式(6)によって示される。
(Gc(s)×G(s))/(1+G(s)×Gc(s)×H(s))・・・(6)
上記式(6)において、フィードバックは、H(s)=1であるとする。
Here, in the second embodiment, the feedback control for the
(Gc (s) × G (s)) / (1 + G (s) × Gc (s) × H (s)) (6)
In the above formula (6), the feedback is assumed to be H (s) = 1.
したがって、第2実施形態では、上記式(6)に示される等価変換後の伝達関数(図6参照)に基づいて、PID制御の設計パラメータである比例ゲインKp、積分ゲインKiおよび微分ゲインKdが調整されるようにマイコン30(図1参照)が構成されている。なお、Kp、KiおよびKdの具体的な決定手法は、ジーグラ・ニコルス(ZieglerおよびNichols)によって提案された限界感度法、または、過渡応答法などを適用してもよい。あるいは、上記以外の手法を用いてもよい。これにより、推定された油温Te(上記式(3)における摩擦係数B(オイル粘度)に相当)が、電動オイルポンプ10の使用条件に応じてどのように変化しても、上記式(6)に基づいて、油温Te(摩擦係数B)に対応した制御パラメータ(比例ゲインKp、積分ゲインKiおよび微分ゲインKd)が適切に調整されるように構成されている。なお、第2実施形態のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。
Therefore, in the second embodiment, the proportional gain Kp, the integral gain Ki, and the differential gain Kd, which are design parameters for PID control, are calculated based on the transfer function after the equivalent conversion shown in the above equation (6) (see FIG. 6). The microcomputer 30 (see FIG. 1) is configured to be adjusted. As a specific determination method for Kp, Ki, and Kd, a limit sensitivity method proposed by Ziegler Nichols or a transient response method may be applied. Alternatively, methods other than those described above may be used. Thereby, no matter how the estimated oil temperature Te (corresponding to the friction coefficient B (oil viscosity) in the above equation (3)) changes depending on the use conditions of the
(第2実施形態の効果)
第2実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
(Effect of 2nd Embodiment)
In the second embodiment, the following effects can be obtained.
第2実施形態では、上記のように、電動オイルポンプ10の動作中(定常運転中)における油温の推定値(油温Te)に基づく摩擦係数B(上記式(3)参照)と、比例ゲインKp、積分ゲインKiおよび微分ゲインKdとの相関関係が規定された相関関係式(上記式(6)参照)に基づいて、比例ゲインKp、積分ゲインKiおよび微分ゲインKdを調整するようにマイコン30を構成する。これにより、電動オイルポンプ10の動作中における油温の推定値(油温Te)と制御パラメータ(Kp、KiおよびPd)との相関関係が規定された相関関係式(上記式(6)参照)に基づいて、制御パラメータ(Kp、KiおよびKd)の調整による電動オイルポンプ10の出力制御(モータ11の電流制御)を容易に行うことができる。なお、第2実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。
In the second embodiment, as described above, the friction coefficient B based on the estimated value (oil temperature Te) of the oil temperature during operation of the electric oil pump 10 (during steady operation) (see the above formula (3)) is proportional. A microcomputer so as to adjust the proportional gain Kp, the integral gain Ki, and the differential gain Kd based on the correlation equation (see the above equation (6)) in which the correlation between the gain Kp, the integral gain Ki, and the differential gain Kd is defined. 30 is configured. Thereby, the correlation formula in which the correlation between the estimated value (oil temperature Te) of the oil temperature during operation of the
[変形例]
今回開示された実施形態は、全ての点で例示であり制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更(変形例)が含まれる。
[Modification]
It should be thought that embodiment disclosed this time is an illustration and restrictive at no points. The scope of the present invention is shown not by the description of the above embodiment but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications (modifications) within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.
たとえば、上記第1および第2実施形態では、電動オイルポンプ10の動作中(定常運転中)に検出されるモータ電流値Imと電動オイルポンプ10のモータ回転数Nのとの関係に基づいて油温Teを推定し、推定された油温Teに基づいてモータ電流値Imまたはモータ回転数Nに関するフィードバック制御の制御パラメータであるKp、KiおよびPdを調整したが、本発明はこれに限られない。たとえば、モータ11のシャフトに取り付けられた加速度センサなどから直接的に検出されるトルクと、モータ11のモータ回転数Nとの関係に基づいて油温Teを推定してもよいし、ポンプ部12から吐出される油圧(油圧情報)と吐出油量(吐出油量情報)との関係に基づいて油温Teを推定してもよい。また、電動オイルポンプ10のトルク、モータ電流値Imおよび油圧の全てと、電動オイルポンプ10のモータ回転数Nおよび吐出油量の全てとをマイコン30側で把握するとともに、これらの検出値の相互関係に基づいて所定の演算を行って油温Teを推定し、推定された油温Teに基づいてPID制御における制御パラメータ(Kp、KiおよびPd)を調整してもよい。
For example, in the first and second embodiments, the oil is based on the relationship between the motor current value Im detected during operation of the electric oil pump 10 (during steady operation) and the motor rotational speed N of the
また、上記第1および第2実施形態では、電動オイルポンプ10の定常運転中におけるモータ電流値Imおよびモータ回転数Nに基づいて油温Teを推定するとともに、推定された油温Teに基づいてモータ電流値Imまたはモータ回転数Nに関するフィードバック制御の制御パラメータ(Kp、KiおよびPd)を調整したが、本発明はこれに限られない。たとえば、定常運転中のみならず電動オイルポンプ10の起動時におけるモータ電流値Imおよびモータ回転数Nに基づいて油温Teを推定するとともに、推定された油温Teに基づいてKp、KiおよびPdを調整するように構成してもよい。
In the first and second embodiments, the oil temperature Te is estimated based on the motor current value Im and the motor rotation speed N during steady operation of the
また、上記第1および第2実施形態では、モータ11にセンサレス三相ブラシレスDCモータを用いたが、本発明はこれに限られない。すなわち、ホール素子などの位置検出センサが設けられたモータ11を含む電動オイルポンプ10の出力制御に本発明を適用してもよい。
Moreover, in the said 1st and 2nd embodiment, although the sensorless three-phase brushless DC motor was used for the
また、上記第1および第2実施形態では、自動車に搭載される電動オイルポンプ10の起動制御に本発明を適用した例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、設備機器用の内燃機関に搭載される電動オイルポンプの起動制御に対して本発明を適用してもよい。
In the first and second embodiments, the example in which the present invention is applied to the start-up control of the
4 テーブル
10 電動オイルポンプ
11 モータ
12 ポンプ部
20 モータ駆動回路
21 FET回路
22 モータ駆動IC
30 マイコン(制御部)
31 演算部(制御部)
32 ROM
40 バッテリ
41 シャント抵抗
42 電流検出回路
100、200 電動オイルポンプ装置
101 油圧回路
Im モータ電流値
Itg 目標電流値
Kp 比例ゲイン(制御パラメータ)
Ki 積分ゲイン(制御パラメータ)
Kd 微分ゲイン(制御パラメータ)
N モータ回転数
T1 しきい値(第1しきい値)
T2 しきい値(第2しきい値)
Te 油温(推定された油温)
4 Table 10
30 Microcomputer (control unit)
31 Calculation unit (control unit)
32 ROM
40
Ki integral gain (control parameter)
Kd Differential gain (control parameter)
N Motor speed T1 threshold (first threshold)
T2 threshold (second threshold)
Te oil temperature (estimated oil temperature)
Claims (5)
前記電動オイルポンプの動作中に検出される前記電動オイルポンプの油圧、モータ電流値またはトルクの少なくともいずれか1つと、前記電動オイルポンプの吐出油量またはモータ回転数の少なくともいずれか一方との関係に基づいて油温を推定するとともに、推定された油温に基づいて前記モータ電流値または前記モータ回転数に関するフィードバック制御の制御パラメータを調整する制御部と、を備える、電動オイルポンプ装置。 An electric oil pump including a motor and driven by the motor;
Relationship between at least one of hydraulic pressure, motor current value, or torque of the electric oil pump detected during operation of the electric oil pump, and at least one of discharge oil amount of the electric oil pump or motor rotation speed And a controller that adjusts a control parameter for feedback control related to the motor current value or the motor rotation speed based on the estimated oil temperature.
前記制御部は、前記推定された油温に基づいて、前記不足状態または前記過剰状態の少なくとも一方を回避するように前記制御パラメータを調整するように構成されている、請求項2に記載の電動オイルポンプ装置。 The excess / deficiency state includes a deficiency state of at least one of the hydraulic pressure or the discharge oil amount of the electric oil pump when the estimated oil temperature is lower than a first threshold value, and the estimated oil temperature. Including an excess state of at least one of the hydraulic pressure or the discharge oil amount of the electric oil pump in the case of being larger than a threshold value,
The electric control according to claim 2, wherein the control unit is configured to adjust the control parameter so as to avoid at least one of the insufficient state or the excessive state based on the estimated oil temperature. Oil pump device.
前記制御部は、前記テーブルに基づいて、前記制御パラメータを調整するように構成されている、請求項1〜3のいずれか1項に記載の電動オイルポンプ装置。 An estimated value of the oil temperature during operation of the electric oil pump, and a table in which the control parameters are associated with each other;
The electric oil pump device according to claim 1, wherein the control unit is configured to adjust the control parameter based on the table.
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