JP5150686B2 - Hydraulic pump drive device for vehicle - Google Patents
Hydraulic pump drive device for vehicleInfo
- Publication number
- JP5150686B2 JP5150686B2 JP2010173339A JP2010173339A JP5150686B2 JP 5150686 B2 JP5150686 B2 JP 5150686B2 JP 2010173339 A JP2010173339 A JP 2010173339A JP 2010173339 A JP2010173339 A JP 2010173339A JP 5150686 B2 JP5150686 B2 JP 5150686B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oil
- mode
- phase brushless
- vehicle
- hydraulic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
本発明は、ハイブリッド車両等に用いられ、エンジン停止時に変速機構等に作動油を供給するための電動オイルポンプを駆動する車両用油圧ポンプ駆動装置に関する。 The present invention relates to a vehicle hydraulic pump drive device that is used in a hybrid vehicle or the like and drives an electric oil pump for supplying hydraulic oil to a transmission mechanism or the like when the engine is stopped.
燃費の向上や排気ガスの低減による環境対策のために、エンジンと発電可能なモータ(モータジェネレータ)とが組み合わされた駆動源により走行可能なハイブリッド車両が開発されている。このハイブリッド車両は、停車時にエンジンを停止するいわゆるアイドル停止制御を行うが、エンジンが停止すると、このエンジンにより変速機構等に作動油を供給する機械式オイルポンプも停止してしまうため、アイドル停止制御が行われているときだけバッテリにより駆動する電気モータにより駆動されて作動油を供給する電動オイルポンプが設けられている(例えば、特許文献1参照)。 In order to improve environmental efficiency by improving fuel consumption and reducing exhaust gas, hybrid vehicles that can be driven by a drive source that combines an engine and a motor that can generate electric power (motor generator) have been developed. This hybrid vehicle performs so-called idle stop control in which the engine is stopped when the vehicle is stopped. However, when the engine stops, the mechanical oil pump that supplies hydraulic oil to the transmission mechanism and the like is also stopped by the engine. An electric oil pump that is driven by an electric motor driven by a battery and supplies hydraulic oil only when the operation is performed is provided (for example, see Patent Document 1).
この電動オイルポンプは、アイドル停止制御によりエンジンが停止している間作動するものであるため、エンジンが起動中、すなわち、電動オイルポンプが停止中に油圧回路内に気泡が混入すると、再起動時にこの気泡を吸い込むことで、瞬間的な空回りが発生して電気モータに大きな負荷変動を与えてしまう。 Since this electric oil pump operates while the engine is stopped by idle stop control, if air bubbles enter the hydraulic circuit while the engine is starting, that is, the electric oil pump is stopped, By sucking in the bubbles, a momentary idling occurs and a large load fluctuation is given to the electric motor.
この電動オイルポンプを駆動させる電気モータには、センサレスブラシレスモータが用いられることがあるが、センサレスブラシレスモータが、上述のような大きな負荷変動を受けると、不安定運転を誘発する可能性があった。 A sensorless brushless motor may be used as an electric motor for driving the electric oil pump. However, when the sensorless brushless motor is subjected to a large load fluctuation as described above, there is a possibility of inducing unstable operation. .
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、電気モータが上述のような大きな負荷変動を受けることを防止し、電気モータを安定作動させることを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to prevent the electric motor from receiving such a large load fluctuation as described above and to stably operate the electric motor.
前記課題を解決するために、第1の本発明に係る車両用油圧ポンプ駆動装置は、永久磁石を有する回転子およびステータコイルを有して構成され、車両の変速機構に対して作動油を供給するための電動オイルポンプを駆動する三相ブラシレスセンサレスモータと、前記三相ブラシレスセンサレスモータを駆動するためのドライバと、前記作動油の温度を検出する油温センサとを有する車両用油圧ポンプ駆動装置であって、前記ドライバは、前記三相ブラシレスセンサレスモータの制御モードとして、前記三相ブラシレスセンサレスモータの起動時に前記回転子の位置を特定する位置決めおよび前記ステータコイルに印加するパルス電圧の同期を行う位置決め・同期モードと、前記位置決め・同期モード終了後、前記回転子を所定の回転数に維持する制御を行う一定回転モードと、前記一定回転モード終了後、前記三相ブラシレスセンサレスモータの出力トルクがトルク指令値になるように制御するセンサレスモードとを有し、前記一定回転モードにおいては前記油温センサにより検出された油温に応じて決定される時間だけ所定の回転数に維持する制御を行うことを特徴とする。 In order to solve the above problem, a first hydraulic pump driving apparatus for a vehicle according to the present invention is configured to have a rotor and a stator coil having a permanent magnet, supply the working oil to the transmission mechanism of the vehicle Hydraulic pump drive device for a vehicle having a three-phase brushless sensorless motor for driving an electric oil pump for driving, a driver for driving the three-phase brushless sensorless motor, and an oil temperature sensor for detecting the temperature of the hydraulic oil The driver, as a control mode of the three-phase brushless sensorless motor, performs positioning for identifying the position of the rotor when the three-phase brushless sensorless motor is started and synchronization of a pulse voltage applied to the stator coil. After the positioning / synchronization mode and the positioning / synchronization mode, the rotor is maintained at a predetermined rotational speed. A constant rotation mode for controlling the said constant rotational mode after the end of the output torque of the three-phase brushless sensorless motor is closed and a sensor-less mode for controlling so that the torque command value, the oil in the constant rotation mode Control is performed to maintain a predetermined number of revolutions for a time determined according to the oil temperature detected by the temperature sensor .
前記課題を解決するために、第2の本発明に係る車両用油圧ポンプ駆動装置は、永久磁石を有する回転子およびステータコイルを有して構成され、車両の変速機構に対して作動油を供給するための電動オイルポンプを駆動する三相ブラシレスセンサレスモータと、前記三相ブラシレスセンサレスモータを駆動するためのドライバと、前記作動油の温度を検出する油温センサとを有する車両用油圧ポンプ駆動装置であって、前記ドライバは、前記三相ブラシレスセンサレスモータの制御モードとして、前記三相ブラシレスセンサレスモータの起動時に前記回転子の位置を特定する位置決めおよび前記ステータコイルに印加するパルス電圧の同期を行う位置決め・同期モードと、前記位置決め・同期モード終了後、前記回転子を所定の回転数に維持する制御を行う一定回転モードと、前記一定回転モード終了後、前記三相ブラシレスセンサレスモータの出力トルクがトルク指令値になるように制御するセンサレスモードとを有し、前記一定回転モードにおいては前記油温センサにより検出された油温に応じて決定される回転数に維持する制御を行うことを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, a vehicle hydraulic pump drive device according to a second aspect of the present invention includes a rotor having a permanent magnet and a stator coil, and supplies hydraulic oil to a transmission mechanism of the vehicle. Hydraulic pump drive device for a vehicle having a three-phase brushless sensorless motor for driving an electric oil pump for driving, a driver for driving the three-phase brushless sensorless motor, and an oil temperature sensor for detecting the temperature of the hydraulic oil The driver, as a control mode of the three-phase brushless sensorless motor, performs positioning for identifying the position of the rotor when the three-phase brushless sensorless motor is started and synchronization of a pulse voltage applied to the stator coil. After the positioning / synchronization mode and the positioning / synchronization mode, the rotor is maintained at a predetermined rotational speed. A constant rotation mode for performing control, and a sensorless mode for controlling the output torque of the three-phase brushless sensorless motor to be a torque command value after completion of the constant rotation mode. Control is performed to maintain the rotational speed determined according to the oil temperature detected by the temperature sensor .
なお、前記位置決め・同期モードは、電源供給を遮断して前記永久磁石による同期発電機として前記三相ブラシレスセンサレスモータを作動させることにより前記回転子の位置を特定することが好ましい。
また、前記ドライバは、前記位置決め・同期モードによって、前記回転子の回転数が前記所定の回転数に達したことにより、前記三相ブラシレスセンサレスモータを前記一定回転モードに移行させることも好ましい。
さらに、前記ドライバは、前記三相ブラシレスセンサレスモータを前記一定回転モードに移行してから所定時間経過後に前記センサレスモードに移行させることも好ましい。
また、前記ドライバは、前記ステータコイルに印加するパルス電圧をパルス幅変調方式で制御することも好ましい。
なお、前記変速機構は、車両の駆動源により駆動される機械式オイルポンプおよび前記電動オイルポンプから供給される作動油により変速比を設定して前記駆動源の回転駆動力を変速して車輪に伝達するものであることも好ましい。
In the positioning / synchronization mode, it is preferable that the position of the rotor is specified by operating the three-phase brushless sensorless motor as a synchronous generator using the permanent magnet by cutting off the power supply .
It is also preferable that the driver shifts the three-phase brushless sensorless motor to the constant rotation mode when the rotation speed of the rotor reaches the predetermined rotation speed in the positioning / synchronization mode.
Furthermore, it is preferable that the driver shifts the three-phase brushless sensorless motor to the sensorless mode after elapse of a predetermined time after shifting to the constant rotation mode.
The driver preferably controls the pulse voltage applied to the stator coil by a pulse width modulation method.
The speed change mechanism sets a speed change ratio by a mechanical oil pump driven by a drive source of a vehicle and hydraulic oil supplied from the electric oil pump, and changes the rotational driving force of the drive source to change the wheel. It is also preferable to transmit.
第1の本発明に係る車両用油圧ポンプ駆動装置を以上のように構成すると、三相ブラシレスセンサレスモータの制御モードとして、三相ブラシレスセンサレスモータの起動時に回転子の位置を特定する位置決めとステータコイルに印加するパルス電圧の同期とを行う位置決め・同期モードと、位置決め・同期モード終了後、回転子を所定の回転数に維持する制御を行う一定回転モードを有し、一定回転モードにおいては油温センサにより検出された油温に応じて決定される時間だけ所定の回転数に維持する制御を行うようになっている。従って、三相ブラシレスセンサレスモータが起動されて電動オイルポンプが作動したときは、この三相ブラシレスセンサレスモータは油温センサにより検出された油温に応じて決定される時間だけ一定の回転数を維持するように制御されている。このため、例えば、油温が低いときであっても、電動オイルポンプが気泡を吸い込んで空回りし、三相ブラシレスセンサレスモータの負荷が変動してもこの気泡を攪拌して分散化させることができ、所定のトルクが出力される運転に移行しても三相ブラシレスセンサレスモータを安定作動させることができる。
また、第2の本発明に係る車両用油圧ポンプ駆動装置を以上のように構成すると、三相ブラシレスセンサレスモータの制御モードとして、三相ブラシレスセンサレスモータの起動時に回転子の位置を特定する位置決めとステータコイルに印加するパルス電圧の同期とを行う位置決め・同期モードと、位置決め・同期モード終了後、回転子を所定の回転数に維持する制御を行う一定回転モードを有し、一定回転モードにおいては油温センサにより検出された油温に応じて決定される回転数に維持する制御を行うようになっている。従って、三相ブラシレスセンサレスモータが起動されて電動オイルポンプが作動したときは、この三相ブラシレスセンサレスモータは油温センサにより検出された油温に応じて決定される回転数を維持するように制御されている。このため、例えば、油温が低いときでも電動オイルポンプおよび電気モータの起動安定性が得られる最低回転数を保持することができる。
When the vehicle hydraulic pump drive device according to the first aspect of the present invention is configured as described above, the positioning and stator coils that specify the position of the rotor when the three-phase brushless sensorless motor is activated as the control mode of the three-phase brushless sensorless motor. synchronization and a positioning and synchronization mode for the pulse voltage to be applied to, after positioning and synchronous mode end, have a constant rotation mode for controlling to keep the rotor at a predetermined rotational speed, at a constant rotational mode oil temperature Control is performed to maintain a predetermined number of revolutions for a time determined according to the oil temperature detected by the sensor . Therefore, when the three-phase brushless sensorless motor is activated and the electric oil pump is activated, the three-phase brushless sensorless motor maintains a constant rotational speed for a time determined according to the oil temperature detected by the oil temperature sensor. Is controlled to do . For this reason, for example, even when the oil temperature is low, the electric oil pump sucks and idles the bubbles, and even if the load of the three-phase brushless sensorless motor fluctuates, the bubbles can be stirred and dispersed. The three-phase brushless sensorless motor can be stably operated even when shifting to an operation in which a predetermined torque is output.
Further, when the vehicle hydraulic pump drive device according to the second aspect of the present invention is configured as described above, as a control mode of the three-phase brushless sensorless motor, positioning for specifying the position of the rotor when the three-phase brushless sensorless motor is activated It has a positioning / synchronization mode that synchronizes the pulse voltage applied to the stator coil, and a constant rotation mode that controls to maintain the rotor at a predetermined number of revolutions after the positioning / synchronization mode ends. Control is performed to maintain the rotational speed determined according to the oil temperature detected by the oil temperature sensor. Therefore, when the three-phase brushless sensorless motor is activated and the electric oil pump is activated, the three-phase brushless sensorless motor is controlled so as to maintain the rotation speed determined according to the oil temperature detected by the oil temperature sensor. Has been. For this reason, for example, even when the oil temperature is low, it is possible to maintain the minimum rotational speed at which the starting stability of the electric oil pump and the electric motor can be obtained.
なお、電源供給を遮断して永久磁石による同期発電機として三相ブラシレスセンサレスモータを作動させることにより回転子の位置を特定する、位置決め・同期モードを有することにより、パルス電圧を制御して正確に三相ブラシレスセンサレスモータを作動させることができる。 In addition, it has a positioning / synchronous mode in which the position of the rotor is specified by operating the three-phase brushless sensorless motor as a synchronous generator with a permanent magnet by shutting off the power supply. A three-phase brushless sensorless motor can be operated.
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。まず、本発明に係る車両用油圧ポンプ駆動装置を有したハイブリッド車両の走行駆動系の構成を、図1を参照して説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the configuration of a travel drive system of a hybrid vehicle having a vehicle hydraulic pump drive device according to the present invention will be described with reference to FIG.
このハイブリッド車両1は、駆動源として直列に繋がって配設されたエンジン2および発電可能なモータ(「モータジェネレータ」と称する)4を有し、この駆動源に繋がってロックアップクラッチ5を備えたトルクコンバータ6と、自動変速機構7とが配設され、
自動変速機構7の出力軸が車輪8に繋がっている。このため、エンジン2およびモータジェネレータ4からの駆動力が択一的に若しくは一緒にロックアップクラッチ5付きのトルクコンバータ6および自動変速機構7を介して変速されて車輪8に伝達され、ハイブリッド車両1が走行駆動される。
The hybrid vehicle 1 has an engine 2 and a motor (hereinafter referred to as “motor generator”) 4 that are connected in series as a drive source, and a
The output shaft of the automatic transmission mechanism 7 is connected to the wheel 8. For this reason, the driving force from the engine 2 and the
また、走行中にアクセルペダル9の踏み込みが解放されて減速走行(コースティング走行)するときに、車輪8からの駆動力が自動変速機構7およびロックアップクラッチ5付きのトルクコンバータ6を介して駆動源に伝達されるが、このとき、エンジン2によりエンジンブレーキ作用(エンジンフリクショントルクに基づく制動作用)が生じるとともにモータジェネレータ4を駆動して発電(エネルギー回生)を行う。
Further, when the
エンジン2は多気筒レシプロタイプエンジンであり、各気筒に対する燃料噴射制御および噴射燃料の点火制御を行うとともに各気筒の吸排気バルブを閉止させて休筒状態とさせるバルブ作動制御を行うことができるエンジン運転制御装置3を備えている。このエンジン運転制御装置3は、後述するコントロールユニット(ECU)15によりその作動が制御され、所定の運転条件下において、エンジン2の自動停止始動制御(いわゆる、アイドル停止制御)が行われたり、一部若しくは全部の気筒の吸排気バルブを閉止状態とする休筒制御が行われたりする。
The engine 2 is a multi-cylinder reciprocating type engine that can perform fuel injection control and injection fuel ignition control for each cylinder, and can perform valve operation control for closing and closing the intake and exhaust valves of each cylinder. An
トルクコンバータ6は、ロックアップクラッチ5によりその入出力部材(ポンプ部材とタービン部材)間を係脱することが可能であり、ロックアップクラッチ5を解放した状態では駆動源(エンジン2およびモータジェネレータ4)と自動変速機構7との間でトルクコンバータ6を介して回転駆動力の伝達が行われる。一方、ロックアップクラッチ5を係合させると、駆動源(モータジェネレータ4の出力軸)と自動変速機構7の入力軸とがトルクコンバータ6をバイパスして直結される。このロックアップクラッチ5の係脱制御は油圧制御バルブ(HCV)12により行われるが、油圧制御バルブ12はコントロールユニット15により作動制御される。すなわち、コントロールユニット15によりロックアップクラッチ5の係脱制御が行われる。
The
自動変速機構7は、複数の変速ギヤ列からなる有段変速機構であり、油圧制御バルブ12から油圧作動変速クラッチへの油圧供給を行って運転状態に応じた所望の変速段を自動的に設定して自動変速を行う。このとき油圧制御バルブ12は、コントロールユニット15により作動制御される。すなわち、コントロールユニット15により運転状態に応じた自動変速制御が行われる。
The automatic transmission mechanism 7 is a stepped transmission mechanism composed of a plurality of transmission gear trains, and automatically supplies a hydraulic pressure from the
モータジェネレータ4は、バッテリ10からパワードライブユニット(PDU)11を介して供給される電力を受けて駆動されるが、このときパワードライブユニット11はコントロールユニット15により制御される。すなわち、コントロールユニット15によりモータジェネレータ4の駆動制御が行われる。また、ハイブリッド車両1が減速走行するときには、車輪8からの駆動力を受けてモータジェネレータ4が回転駆動され、これが発電機として機能して回生制動力を発生し、車体の運動エネルギーを電気エネルギーとして回収し、パワードライブユニット11を介してバッテリ10を充電する。このときの回生エネルギー制御もパワードライブユニット11を介してコントロールユニット15により行われる。
The
ところで、このハイブリッド車両1において、ロックアップクラッチ5および自動変速機構7の油圧供給源(油圧供給装置30)は、機械式オイルポンプ20と電動オイルポンプ21を有して構成されている。機械式オイルポンプ20は、駆動源(エンジン2およびモータジェネレータ4)に連結されており、この駆動源の駆動力によって作動する。なお、図1においては、説明を簡単にするために機械式オイルポンプ20をエンジン2の横に記載しているが、実際には、この機械式オイルポンプ20は、トルクコンバータ6と自動変速機構7の間に配設されている。
In the hybrid vehicle 1, the hydraulic pressure supply source (hydraulic pressure supply device 30) of the lock-up
一方、電動オイルポンプ21は、電気モータ22によって駆動される。電気モータ22は、12Vバッテリ24から供給される電力をポンプドライバ23で制御することにより駆動されるが、このポンプドライバ23はコントロールユニット15により制御される。
上述のように、コントロールユニット15によりアイドル停止制御が行われてエンジン2が停止することにより、機械式オイルポンプ20から油圧供給が行われなくなるときに、
ポンプドライバ23を介してコントロールユニット15により電気モータ22が駆動され、電動オイルポンプ21から作動油が供給される。なお、この電気モータ22には、直流ブラシモータよりも効率が良く、センサ付きブラシレスモータよりも構造が簡単で安価な三相センサレスブラシレスモータが用いられている。
On the other hand, the
As described above, when the idle stop control is performed by the
The
上述のように、コントロールユニット15は、エンジン運転制御装置3、油圧制御バルブ12、パワードライブユニット11およびポンプドライバ23の作動制御を行うのであるが、その制御のため、種々の検出信号が入力される。例えば、図示するように、アクセルペダル9の踏み込みを検出するアクセルセンサ17からの検出信号、トルクコンバータ6の入出力回転数を検出する回転数センサ18からの検出信号が入力され、さらに、図示しないが、車速センサからの車速検出信号、エンジン回転センサからのエンジン回転数検出信号、変速機のシフトポジション検出信号、ブレーキセンサからのブレーキ作動検出信号、バッテリ10の残容量検出信号等がコントロールユニット15に入力される。
As described above, the
それでは、上述の油圧供給装置30について、図2を用いて更に詳しく説明する。油圧供給装置30は、オイルパン31、ストレーナ32、ストレーナ32と機械式オイルポンプ20の吸入側とに繋がる第1油路33、機械式オイルポンプ20の吐出側と油圧制御バルブ12とに繋がる第2油路34、第1油路33から分岐して電動オイルポンプ21の吸入側に繋がる第3油路35、電動オイルポンプ21の吐出側と第2油路34とに繋がる第4油路36、および、第4油路36と第3油路35とを繋ぐ第5油路37を有して構成されている。また、第4油路36には、機械式オイルポンプ20からの作動油が電動オイルポンプ21に逆流しないように逆止弁38が設けられており、第5油路37には、第4油路36側から順に、オリフィス39およびリリーフ弁40が設けられている。このリリーフ弁40は、第4油路36の油圧が所定の値以上になると開放されて第4油路36の作動油を第3油路35に流すように構成されている。なお、以降の説明において、電動オイルポンプ21から吐出された作動油が第5油路37(オリフィス39、リリーフ弁40)を通ってオイルポンプ21に戻る回路をリサーキュ回路と呼ぶ。
Now, the above-described hydraulic
エンジン2により機械式オイルポンプ20が作動しているときは、オイルパン31の作動油がストレーナ32から第1油路33を通って機械式オイルポンプ20に吸い込まれ、
機械式オイルポンプ20で加圧されて第2油路34に吐出され油圧制御バルブ12に供給される。一方、エンジン2が停止して機械式オイルポンプ20により油圧供給ができないときは、コントロールユニット15により電動オイルポンプ21が作動され、オイルパン31の作動油がストレーナ32から第1油路33および第3油路35を通って電動オイルポンプ21に吸い込まれ、電動オイルポンプ21で加圧されて第4油路36に吐出されて、第2油路34から油圧制御バルブ12に供給される。
When the
Pressurized by the
そのため、アイドル停止制御によりエンジン2が停止していても、電動オイルポンプ21により必要油圧が供給されるため、エンジン2の再始動時における油圧の立ち上がり遅れを防止し、発進応答遅れを防止することができる。なお、油圧制御バルブ12を介してロックアップクラッチ5および自動変速機構7に供給された作動油は第6油路41を介してオイルパン31に戻される。
Therefore, even if the engine 2 is stopped by the idle stop control, the required oil pressure is supplied by the
ここで、電動オイルポンプ21を作動させる電気モータ22は、ブラシレスセンサレスモータであるため、永久磁石を有する回転子と、この回転子を囲むように設けられたステータコイルとから構成されており、ポンプドライバ23からステータコイルに印加するパルス電圧を調整してその回転が制御される。なお、パルス電圧の制御はパルス幅を制御するパルス幅変調(PWM)方式により制御される。
Here, since the
ところで、このようなブラシレスモータは、回転子の永久磁石の位置に応じて、ステータコイルに印加するパルス電圧を制御する必要がある。そのため、ポンプドライバ23は、電気モータ22の起動時に、瞬間的に電源供給を切断して電気モータ22をフリーランさせ、この電気モータ22を内部の永久磁石による同期発電機として作動させることにより、その出力電圧から回転子の位置を特定する位置決め・同期モードを有しており、その結果によりパルス電圧を制御して正確に電気モータ22を作動させることができる(この状態をセンサレスモードと呼ぶ)。
By the way, such a brushless motor needs to control the pulse voltage applied to a stator coil according to the position of the permanent magnet of a rotor. Therefore, when the
このようなハイブリッド車両1に用いられる電動オイルポンプ21は、省燃費を目的とするアイドル停止制御においてエンジン2の停止中に自動変速機構7の機能を維持するために必要なものであるため、省電力運転することが要求される。自動変速機構7の機能を維持するために必要な最低油圧をエンジン2の停止中に常時確保するためには、作動油の油温や粘度の影響を受けにくいポンプ駆動トルクで電気モータ22を制御することが望ましい。そのため、コントロールユニット15は、ポンプドライバ23に対して電気モータ22が出力すべきトルクの大きさをトルク指令値として出力する。
The
電気モータ22の出力トルク(ポンプ駆動トルク)とステータコイルに流れる電流(これを「巻き線電流」と呼ぶ)の電流値の間には比例関係があり、そのため、ポンプドライバ23は、コントロールユニット15からのトルク指令値に対して、巻き線電流の電流値を電流センサ25で測定し、この測定値が所定の値、すなわち、所定のトルクとなるように制御を行う(この制御を「トルク制御」と呼ぶ)。電気モータ22に印加される電圧値で制御を行う方式にすると、印加する元電圧の変化や、ハーネスの抵抗値のバラツキによる影響を受けやすく正確な制御を行うことがより複雑になるからである。
There is a proportional relationship between the output torque (pump drive torque) of the
以上のような構成のハイブリッド車両1においては、コントロールユニット15は、アイドル停止制御によるエンジン2の停止により車速が0になる前に電気モータ22が駆動され電動オイルポンプ21が作動する。このときの油圧制御バルブ12に供給される油圧(ライン圧PL)と電動オイルポンプ21から吐出される油圧(電動ポンプ圧PE)との関係は図3に示すようになる。すなわち、アイドル停止制御の条件が揃い、車速が所定の値より遅くなると(図3における時刻t0)、車速の低下に伴ってアイドル停止制御のための準備のため、コントロールユニット15は電気モータ22を駆動し、電動オイルポンプ21を作動させる。なお、電動オイルポンプ21を作動させても電動オイルポンプ圧PEが立ち上がるまでには若干の時間を必要とし、本実施形態においては図4における時刻t1で電動ポンプ圧PEが実際に圧力を上昇させ始めている。一方、時刻t0からさらに車速が低下して所定の車速になると(図4における時刻t1)、エンジン2が停止される。そのため、機械式オイルポンプ20の出力が低下し、ライン圧PLが低下する。電動ポンプ圧PEが所定の値、すなわち、リリーフ弁40が開放される油圧P0に達すると(図3における時刻t2)、リリーフ弁40が開いてリサーキュ回路に作動油が流れる。そして、ライン圧PLと電動ポンプ圧PEが一致したときに(図3における時刻t3、油圧P1)、逆止弁38が開いて電動オイルポンプ21から吐出した作動油が油圧制御バルブ12に供給される。
In the hybrid vehicle 1 configured as described above, in the
ところで、電動オイルポンプ21側の油圧回路に実体化した気泡が含まれている状態では、この気泡を電動オイルポンプ21が吸い込むことで瞬間的な空回りが発生する。すると、その瞬間だけ、電気モータ22に作用する負荷が減少してトルクが小さくなり、巻き線電流も減少し、それに応じて、ポンプドライバ23が、トルクをトルク指令値に保つために巻き線電流を増加させることになり、大きな負荷変動により電気モータ22の不安定運転を誘発する可能性があった。
By the way, in the state where the air bubbles formed in the hydraulic circuit on the
本実施例においては、リリーフ弁40が開放される油圧P0を、電動オイルポンプ21により油圧制御バルブ12に作動油が供給されるときの油圧P1より低く設定することにより、逆止弁38が開いて電動オイルポンプ21から油圧制御バルブ12に作動油が供給される前に、リサーキュ回路に作動油を循環させることができる。これにより、電動オイルポンプ21側の油圧回路、すなわち、第3油路35や第4油路36において、作動油に実体化した気泡が含まれていたとしても、リサーキュ回路を作動油が循環することで気泡が攪拌されて、再度細かく分散化されるので、逆止弁38が開いて油圧制御バルブ12に作動油が供給される時点では、電動オイルポンプ21の安定運転が可能となる。
In this embodiment, the
また、第5油路37にリリーフ弁40を設け、このリリーフ弁40に設定された油圧に第4油路36が達したときに開放してリサーキュ回路に作動油を循環させるように構成することにより、電気モータ22が安定して動作できる最低回転数を維持することができる。このような三相センサレスブラシレスモータは、最適運転領域を有しており、この領域を外れた低い回転で作動させると不安定となる可能性があるからである。
Further, a
また、以上のような構成によると、電動オイルポンプ21から作動油が供給されているときは、常にリサーキュ回路を作動油が循環していることとなり、そのため、電動オイルポンプ21から吐出される作動油の脈動を小さくすることができるので、センサレスモードにおける電気モータ22の制御を安定化させることができる。このようなセンサレスブラシレスモータは、最適な運転負荷変動幅を有しており、急激な負荷変動でその動作が不安定となる可能性があるからである。
Further, according to the above configuration, when the hydraulic oil is supplied from the
さらに、第5油路37に設けたリリーフ弁40により、自動変速機構7における作動油の必要量が急増し、瞬間的に油圧が低下した場合、リリーフ弁40が閉じてリサーキュ回路に流れていた作動油の流量をカットすることができるので、油圧の低下を防止することができる。また、気泡が混入して油圧が異常に低下した場合にも、リリーフ弁40が閉じて作動油がリサーキュ回路を循環しないので、この気泡が自動変速機構7に排出され、早期に正常な状態に戻すことができる。
Furthermore, when the required amount of hydraulic oil in the automatic transmission mechanism 7 is rapidly increased by the
以上のようにリサーキュ回路により作動油中に実体化した気泡は攪拌されて分散化されるが、電動モータ22の起動時点において作動油中に気泡が含まれている状態でトルク制御を行うと、上述のように電気モータ22の不安定運転を誘発する可能性がある。そのため、本実施例におけるポンプドライバ23は、コントロールユニット15からトルク指令値を受けて電気モータ22を作動させるときは、位置決め・同期モード後に、一旦、電気モータ22を所定の回転数で回転させ、この回転数を所定の時間だけ維持する制御行い(これを「一定回転制御」と呼ぶ)、その後、トルク制御に移行するように構成されている。
As described above, the bubbles materialized in the hydraulic oil by the recirculation circuit are agitated and dispersed, but when the torque control is performed with the bubbles contained in the hydraulic oil at the start of the
このポンプドライバ23の処理を図4および図5を用いて説明する。ポンプドライバ23は、時刻t1にコントロールユニット15からトルク指令値を受けると、電気モータ22を作動させ、位置決め・同期モードにより電気モータ22の回転子の位置決めと、ステータコイルに印加するパルス電圧の同期とを行い、所定の回転数N0で作動させる(S100)。そして、所定の回転数N0に到達すると(時刻t2)、その回転数N0を維持するように一定回転制御を行う(S101)。このとき、一定回転制御を開始した時刻t2からの経過時間を計測して予め設定された保持時間tkと比較し(S102)、保持時間tkを経過すると(時刻t2′)、電気モータ21の制御をトルク制御に切り替え、トルク指令値となるように巻き線電流を制御する(S103)。なお、図4に示した時刻は図3に示した時刻と対応しており、本実施例においては、一定回転制御が行われているときの電動ポンプ圧PEが、リリーフ弁40が開放される油圧P0になるように設定されている。
The processing of the
本実施例に係る油圧供給装置30を以上のように構成すると、電気モータ22が一定回転制御をしているときに、リリーフ弁40が開いてリサーキュ回路に作動油が循環する。
そのため、一定回転制御時においては、電動オイルポンプ21が気泡を吸い込んだとしても電動モータ22の制御に影響はなく、その間に気泡が攪拌されて分散化されることとなり、トルク制御に移行しても負荷変動が少なくなり、電気モータ22および電動オイルポンプ21のセンサレスモードにおける安定運転が可能となる。
When the hydraulic
Therefore, at the time of constant rotation control, even if the
なお、作動油は、その油温によって粘度等が変化するため、それにより気泡が分散化される時間が変化する。すなわち、作動油の油温が低いほど、作動油の粘度が高くなり気泡の攪拌に時間を要し、また、分散化できないときの負荷変動幅が大きくなるため、一定回転制御の保持時間tkを長くする必要がある。 In addition, since a viscosity etc. change with the oil temperature, hydraulic oil changes the time when a bubble is disperse | distributed by it. That is, the lower the oil temperature of the hydraulic oil, the higher the viscosity of the hydraulic oil and the longer the time required for stirring the bubbles, and the larger the fluctuation range of the load when it cannot be dispersed, the constant rotation control holding time t k. Need to be long.
そのため、図6に示すように、オイルパン31に配設された油温センサ42により作動油の温度を測定し、その検出値をコントロールユニット15に入力することにより、コントロールユニット15から、ポンプドライバ23にトルク指令値を渡すときに合わせて作動油の油温を渡すように構成することもできる。この油温により、ポンプドライバ23は、保持時間tkの値を決定する。その処理を図7を用いて説明すると、位置決め・同期モードにより電気モータ22の回転子の位置決めと、ステータコイルに印加するパルス電圧の同期とを行い、所定の回転数N0で作動させた後(S110)、予めポンプドライバ23に設定されている、油温と保持時間tkの関係が設定されたマップより、コントロールユニット15から渡された油温に対する保持時間tkを検索する(S111)。そして、回転数N0で一定回転制御を行い(S112)、経過時間が上述のマップから検索された保持時間tkになるまで一定回転制御を保持し(S113)、その後トルク制御に移行する(S114)。
Therefore, as shown in FIG. 6, the temperature of the hydraulic oil is measured by an
また、同様に、作動油の油温が低いと粘度が高くなるため、同一の回転数のときは、油温が高いときに比べて電動ポンプ圧PEは高くなる。そのため、油温が低温時(高粘度時)には、回転数を低く設定するのが望ましい。一定回転制御における回転数を常に一定にすると、油温が低いときに電動ポンプ圧PEが高くなりすぎ、トルク制御に移行したときにトルクの段間差が大きくなるため、センサレスモードにおける電気モータ22の制御が不安定となる可能性があるからである。このように油温により一定回転制御における回転数N0を決定することにより、電動オイルポンプ21および電気モータ22の起動安定性が得られる最低回転数を保持することができる。
Similarly, when the oil temperature of the hydraulic oil is low, the viscosity increases. Therefore, at the same rotation speed, the electric pump pressure PE is higher than when the oil temperature is high. For this reason, when the oil temperature is low (when the viscosity is high), it is desirable to set the rotation speed low. Always maintaining a constant rotational speed in constant rotation control, when the oil temperature is low too high electric pump pressure P E in, for interstage difference torque increases when going to the torque control, the electric motor in the sensorless mode This is because the
油温により、一定回転制御における電気モータ22の回転数N0を変更するポンプドライバ23の処理を図8を用いて説明する。ポンプドライバ23はコントロールユニット15からトルク指令値と油温を受け取ると、このポンプドライバ23に予め設定された油温と回転数N0の関係が設定されたマップより、コントロールユニット15から渡された油温に対応する回転数N0を検索する(S120)。そして、位置決め・同期モードにより電気モータ22の回転子の位置決めと、ステータコイルに印加するパルス電圧の同期とを行い、検索した回転数N0で作動させた後(S121)、その回転数N0を維持するように一定回転制御を行い(S122)、予め設定された保持時間tkが経過するまでこの一定回転制御を継続し(S123)、その後、トルク制御に移行する(S124)。
The processing of the
もちろん、ポンプドライバ23は、コントロールユニット15から受け取った油温に応じて、一定回転制御における回転数N0と、この回転数N0を保持する保持時間tkとをマップから検索して変更方式を同時に実現しても良い。
Of course, the
以上の実施例においては、油圧供給装置30の電動オイルポンプ21側の油路(特に第3油路35)にある気泡を分散化させるため一定回転制御の回転数N0や保持時間tkをポンプドライバ23に予め設定された値にする、若しくは、油温により変化させる場合について説明したが、この第3油路35に気泡があると、図9に示すように、電動オイルポンプ21がこの気泡を吸い込むことにより、吐出される油圧(すなわち、電動ポンプ圧PE)が脈動する。そのため、図10に示すように、電動ポンプ圧PEを測定する油圧センサ43を第4油路36に設け、その検出値をポンプドライバ23に入力することにより、この油圧に応じて一定回転制御からトルク制御に移行するタイミングを決定するように構成することもできる。
In the above embodiment, the rotational speed N 0 and the holding time t k of the constant rotation control are set in order to disperse the bubbles in the oil passage (particularly the third oil passage 35) on the
電動ポンプ圧PEにより一定回転制御からトルク制御に移行するタイミングを決定するポンプドライバ23の処理について図11を用いて説明する。ポンプドライバ23は、コントローラユニット15からトルク指令値を受け取ると、位置決め・同期モードにより電気モータ22の回転子の位置決めと、ステータコイルに印加するパルス電圧の同期とを行い、予め設定されている回転数N0で作動させた後(S130)、この回転数N0を維持して一定回転制御を行う(S131)。このとき、油圧センサ43で検出される油圧からその変動量を求め、変動量が所定の値より小さくなるまで一定回転制御を継続する(S132)。油圧の変動量が所定の値より小さくなる、すなわち、電動ポンプ圧PEの脈動が収まったところで、ポンプドライバ23は、電気モータ22の制御をトルク指令値に基づいたトルク制御に移行する(S133)。
The processing of the
このような構成によると、電動ポンプ圧PEにより気泡が分散化されたことを確実に検出することができるため、トルク制御に移行後の電動オイルポンプ21および電気モータ22のセンサレスモードにおける作動を安定させることができる。もちろん、上述のように、作動油の油温を測定し、一定回転制御で維持する回転数N0を変化させる方法と組み合わせることにより、電動オイルポンプ21および電気モータ22の作動をより安定させることができる。
According to this construction, since the air bubbles by the electric pump pressure P E can be reliably detected to be distributed, the operation of the sensor-less mode of the
1 ハイブリッド車両(車両)
2 エンジン(駆動源)
4 モータジェネレータ(駆動源)
7 自動変速機構(変速機構)
8 車輪
20 機械式オイルポンプ
21 電動オイルポンプ
22 電気モータ
23 ポンプドライバ
24 12Vバッテリ(バッテリ)
30 油圧供給装置
37 第5油路(油路)
40 リリーフ弁
42 油温センサ
43 油圧センサ
tk 保持時間
1 Hybrid vehicle (vehicle)
2 Engine (drive source)
4 Motor generator (drive source)
7 Automatic transmission mechanism (transmission mechanism)
8
30
40 the
Claims (7)
前記ドライバは、前記三相ブラシレスセンサレスモータの制御モードとして、前記三相ブラシレスセンサレスモータの起動時に前記回転子の位置を特定する位置決めおよび前記ステータコイルに印加するパルス電圧の同期を行う位置決め・同期モードと、前記位置決め・同期モード終了後、前記回転子を所定の回転数に維持する制御を行う一定回転モードと、前記一定回転モード終了後、前記三相ブラシレスセンサレスモータの出力トルクがトルク指令値になるように制御するセンサレスモードとを有し、
前記一定回転モードにおいては前記油温センサにより検出された油温に応じて決定される時間だけ所定の回転数に維持する制御を行うことを特徴とする車両用油圧ポンプ駆動装置。 Is configured with a rotor and stator coils having a permanent magnet, a three-phase brushless sensorless motor which drives the electric oil pump for supplying hydraulic oil to the transmission mechanism of the vehicle, the three-phase brushless sensorless motor A vehicle hydraulic pump drive device having a driver for driving and an oil temperature sensor for detecting a temperature of the hydraulic oil ,
The driver, as a control mode of the three-phase brushless sensorless motor, positioning / synchronizing mode for performing positioning for identifying the position of the rotor and synchronization of a pulse voltage applied to the stator coil when the three-phase brushless sensorless motor is activated After the positioning / synchronization mode, a constant rotation mode for controlling the rotor to be maintained at a predetermined number of rotations, and after the constant rotation mode ends, the output torque of the three-phase brushless sensorless motor becomes a torque command value. It has a sensor-less mode for controlling so that,
In the constant rotation mode, the vehicle hydraulic pump drive device is configured to perform control to maintain a predetermined number of rotations for a time determined according to the oil temperature detected by the oil temperature sensor .
前記ドライバは、前記三相ブラシレスセンサレスモータの制御モードとして、前記三相ブラシレスセンサレスモータの起動時に前記回転子の位置を特定する位置決めと前記ステータコイルに印加するパルス電圧の同期とを行う位置決め・同期モードと、前記位置決め・同期モード終了後、前記回転子を所定の回転数に維持する制御を行う一定回転モードと、前記一定回転モード終了後、前記三相ブラシレスセンサレスモータの出力トルクがトルク指令値になるように制御するセンサレスモードとを有し、
前記一定回転モードにおいては前記油温センサにより検出された油温に応じて決定される回転数に維持する制御を行うことを特徴とする車両用油圧ポンプ駆動装置。 Is configured with a rotor and stator coils having a permanent magnet, a three-phase brushless sensorless motor which drives the electric oil pump for supplying hydraulic oil to the transmission mechanism of the vehicle, the three-phase brushless sensorless motor A vehicle hydraulic pump drive device having a driver for driving and an oil temperature sensor for detecting a temperature of the hydraulic oil ,
The driver, as a control mode of the three-phase brushless sensorless motor, performs positioning / synchronization for identifying the position of the rotor and synchronizing the pulse voltage applied to the stator coil when the three-phase brushless sensorless motor is activated. Mode, a constant rotation mode for controlling the rotor to be maintained at a predetermined rotation speed after the positioning / synchronization mode is completed, and an output torque of the three-phase brushless sensorless motor after the constant rotation mode is And a sensorless mode for controlling to be
In the constant rotation mode, the vehicle hydraulic pump drive device performs control to maintain the number of rotations determined according to the oil temperature detected by the oil temperature sensor .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010173339A JP5150686B2 (en) | 2010-08-02 | 2010-08-02 | Hydraulic pump drive device for vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010173339A JP5150686B2 (en) | 2010-08-02 | 2010-08-02 | Hydraulic pump drive device for vehicle |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007174362A Division JP4619383B2 (en) | 2007-07-02 | 2007-07-02 | Hydraulic supply device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011007194A JP2011007194A (en) | 2011-01-13 |
JP5150686B2 true JP5150686B2 (en) | 2013-02-20 |
Family
ID=43564105
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010173339A Expired - Fee Related JP5150686B2 (en) | 2010-08-02 | 2010-08-02 | Hydraulic pump drive device for vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5150686B2 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5399433B2 (en) * | 2011-03-22 | 2014-01-29 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Electric oil pump control device |
CN102691650B (en) * | 2011-03-22 | 2015-07-01 | 日立汽车系统株式会社 | Apparatus and method for controlling electric oil pump |
JP5824737B2 (en) * | 2012-01-24 | 2015-11-25 | ジヤトコ株式会社 | Hybrid vehicle engine start control device |
CN115836163A (en) * | 2020-07-16 | 2023-03-21 | 神钢压缩机株式会社 | Oil supply apparatus and abnormality detection method thereof |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3704949B2 (en) * | 1998-04-03 | 2005-10-12 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | Hydraulic supply device |
JP4139934B2 (en) * | 1999-09-21 | 2008-08-27 | 株式会社安川電機 | AC motor control method and control apparatus |
JP3521873B2 (en) * | 2001-01-17 | 2004-04-26 | トヨタ自動車株式会社 | Hydraulic control device for automatic transmission for vehicles |
-
2010
- 2010-08-02 JP JP2010173339A patent/JP5150686B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011007194A (en) | 2011-01-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4619383B2 (en) | Hydraulic supply device | |
JP3997227B2 (en) | Hydraulic supply device | |
JP4124765B2 (en) | Hydraulic supply device | |
JP3921220B2 (en) | Hydraulic supply device | |
US9446761B2 (en) | Control device | |
US8833335B2 (en) | Control device of vehicle oil supply device | |
JP5501937B2 (en) | Control device for hybrid vehicle | |
US9074572B2 (en) | Engine idling control system for hybrid vehicle | |
JP5225252B2 (en) | Vehicle drive source stop control device | |
JP5835467B2 (en) | Control device | |
JP4154386B2 (en) | Hydraulic supply device | |
JP2014097707A (en) | Control unit of vehicle | |
JP5150686B2 (en) | Hydraulic pump drive device for vehicle | |
JP4472935B2 (en) | Vehicle control device | |
JP4075189B2 (en) | Power output device | |
JP2016117449A (en) | Vehicle control device | |
WO2009091948A1 (en) | Hybrid engine system with transient load assistance | |
KR101063218B1 (en) | Hydraulic control device and method between oil pump and clutch for hybrid vehicle | |
JP5305619B2 (en) | Engine control device for hybrid vehicle | |
JP3921219B2 (en) | Hydraulic supply device | |
JP2001020773A (en) | Vehicle drive control system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120229 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120309 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120507 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121113 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121203 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5150686 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151207 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |