JP5678659B2 - 電動ポンプ装置 - Google Patents

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Description

本発明は、オイルポンプ、ブラシレスモータ、及び制御装置を備えた電動ポンプ装置に関する。
従来、自動車の無段変速装置(CVT:Continuously Variable Transmission)やパワーステアリング装置等の油圧作動機器へオイルを供給するものとして電動ポンプ装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
より具体的には、例えば、図7に示すように、油圧作動機器である無段変速装置Tへ油圧を供給するために、ブラシレスモータ106により駆動されるオイルポンプ105を備えた電動ポンプ装置Qが知られている。この電動ポンプ装置Qは、エンジン104により駆動される機械式オイルポンプ103と併用され機械式オイルポンプ103による無段変速装置Tへの十分なオイルの供給ができない場合に、無段変速装置Tへオイルを補助的に供給するものである。
電動ポンプ装置Qは、無段変速装置Tへオイルを供給するオイルポンプ105と、オイルポンプ105を駆動するブラシレスモータ106と、ブラシレスモータ106を制御する制御装置107とを備え、さらに、ブラシレスモータ106の脱調を防止するためのリリーフバルブ108を備えている。
リリーフバルブ108は、オイルポンプ105によって、オイルポンプ105の吸入部151から吐出部152へオイルが過剰に供給された場合に、オイルポンプ105の吐出部152におけるオイルを、オイルポンプ105の吸入部151へ還流させる。従って、リリーフバルブ108を備えた電動ポンプ装置Qは、オイルが過剰に供給されてオイルポンプ105の吐出部152における油圧が大きくなった場合であっても、ブラシレスモータ106に負荷がかかり過ぎないように吐出部152における油圧を小さくすることができ、ブラシレスモータ106の脱調を防止することができる。
特開2006−233867号公報
しかしながら、上記のような電動ポンプ装置Qにおいては、ブラシレスモータ106の脱調を防止し、無段変速装置Tへオイルを供給して、油圧を供給し続けることができるものの、ブラシレスモータ106の脱調を防止するためのリリーフバルブ108が必要であった。このため、自動車に搭載される部品の小型化が求められる中、無段変速装置等の油圧作動機器へオイルを供給する電動ポンプ装置が大型化するという問題があった。
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、油圧作動機器へ油圧を供給し続けることができるとともに、小型化を図ることができる電動ポンプ装置を提供することにある。
本発明の第1の態様によれば、油圧作動機器へオイルを供給するオイルポンプと、オイルポンプを駆動するロータを有するブラシレスモータと、ブラシレスモータを制御する制御装置とを備えた電動ポンプ装置が提供される。前記オイルポンプは、該オイルポンプの吐出部におけるオイルを吸入部へ還流させることなく油圧作動機器へオイルを供給し、前記制御装置は、ブラシレスモータへ駆動電力を供給する電力供給部と、ブラシレスモータが脱調したか否かを判断する脱調判断部と、オイルポンプの吐出部で油圧が高まることによってブラシレスモータが脱調したと脱調判断部によって判断された場合、ブラシレスモータへの駆動電力の供給を停止するように電力供給部を制御した後、ブラシレスモータが始動するように電力供給部を制御する駆動制御部とを備え、前記駆動制御部は、ブラシレスモータへの駆動電力の供給を停止するように電力供給部を制御して、オイルポンプの吐出部における油圧を小さくした後、ブラシレスモータが始動するように電力供給部を制御する。
同構成によれば、駆動制御部は、ブラシレスモータが脱調したと脱調判断部によって判断された場合、ブラシレスモータへの駆動電力の供給を停止するように電力供給部を制御する。このため、オイルポンプを駆動するブラシレスモータが脱調したと判断された場合は、ブラシレスモータへの駆動電力の供給を停止するようにして、制御装置の状態を、ブラシレスモータを始動するように制御する前の状態とすることができる。そして、駆動制御部は、ブラシレスモータへの駆動電力の供給を停止するように電力供給部を制御した後、ブラシレスモータが始動するように電力供給部を制御する。このため、ブラシレスモータが脱調してロータの回転数が低下してから、ブラシレスモータが始動するまでの間に、オイルポンプの吐出部における油圧を小さくすることができ、オイルポンプの吐出部における油圧を小さくした後、ブラシレスモータを始動するようにして、オイルを再び供給することができる。従って、油圧作動機器へ油圧を供給し続けることができるとともに、ブラシレスモータの脱調を防止するためのリリーフバルブを不要とすることができ、電動ポンプ装置の小型化を図ることができる。
記ブラシレスモータのロータは、界磁として永久磁石を備え、制御装置は、さらに、ロータが回転することによって発生する誘起電圧を検出する誘起電圧検出部と、ブラシレスモータが脱調したか否かを判断するための比較基準電圧が記憶された記憶部とを備えることが望ましい。この場合、脱調判断部は、誘起電圧と比較基準電圧とを比較することにより、ブラシレスモータが脱調したか否かを判断することが望ましい。
同構成によれば、脱調判断部は、ブラシレスモータのロータが回転することによって発生する誘起電圧と、記憶部に記憶された比較基準電圧とを比較することにより、ブラシレスモータが脱調したか否かを判断する。このため、脱調判断部は、比較演算を行うことにより、ブラシレスモータが脱調したか否かを容易に判断することができる。
前記制御装置は、ブラシレスモータを制御するために、誘起電圧検出部によって検出された誘起電圧を用いてロータの位置を推定する制御装置であることが望ましい。
同構成によれば、制御装置は、ブラシレスモータを制御するために誘起電圧を用いてロータの位置を推定するため、ロータの位置を検出する位置センサを必要とせず、電動ポンプ装置のさらなる小型化を図ることができる。また、ブラシレスモータが脱調したか否かを判断するために比較基準電圧と比較される誘起電圧を検出する誘起電圧検出部によって、ロータの位置を推定するための誘起電圧が検出される。このため、ロータの位置を推定するための誘起電圧を検出する用途と、ブラシレスモータが脱調したか否かを判断するために比較基準電圧と比較される誘起電圧を検出する用途について、誘起電圧検出部を兼用することができ、それぞれの用途に対応した別個の誘起電圧検出部を備える場合と比較して、制御装置の構成を簡単にすることができる。
本発明の実施形態に係る電動ポンプ装置と、それを用いた油圧作動機器へのオイルの供給を説明するための回路図。 本発明の実施形態に係る電動ポンプ装置を示す概略構成図。 コイルの電圧波形を示すグラフであって、図3(a)はブラシレスモータの通常回転状態において発生する誘起電圧を説明するためのグラフ、図3(b)はブラシレスモータが脱調する寸前の状態において発生する誘起電圧を説明するためのグラフ。 本発明の実施形態に係る電動ポンプ装置の動作を示すフローチャート。 コイルの電圧波形を示すグラフであって、図5(a)はブラシレスモータの通常回転状態において発生する誘起電圧を説明するためのグラフ、図5(b)はブラシレスモータが脱調する寸前において発生する誘起電圧を説明するためのグラフ。 コイルの電圧波形を示すグラフであって、図6(a)はブラシレスモータの通常回転状態において発生する誘起電圧を説明するためのグラフ、図6(b)はブラシレスモータが脱調する寸前において発生する誘起電圧を説明するためのグラフ。 従来の電動ポンプ装置の構成と、それを用いた油圧作動機器へのオイルの供給を説明するための回路図。
以下に本発明に係る実施形態について、図1〜図4を参照しながら説明する。
図1に示すように、本実施形態に係る電動ポンプ装置Pは、自動車(不図示)に搭載される電動ポンプを用いた装置であり、内燃機関であるエンジン4により駆動される機械式オイルポンプ3と併用される。この電動ポンプ装置Pは、油圧作動機器である無段変速装置Tへ、機械式オイルポンプ3によってオイルを供給できない場合に、無段変速装置Tへ油圧を供給するために動作する。
機械式オイルポンプ3は、エンジン4の作動中、オイルストレーナ2を介してオイルパン1から無段変速装置Tへオイルを供給して、油圧を供給する。しかし、エンジン4が停止している場合は、無段変速装置Tへのオイルの供給ができない。そこで、電動ポンプ装置Pは、必要に応じて、オイルストレーナ2を介してオイルパン1から、無段変速装置Tへオイルを供給する。無断変速装置Tと電動ポンプ装置Pとの間には、無断変速装置Tから電動ポンプ装置Pへのオイルの逆流を阻止するための逆止弁80が設けられている。
電動ポンプ装置Pは、無段変速装置Tへオイルを供給するオイルポンプ5と、オイルポンプ5を駆動するブラシレスモータ6と、ブラシレスモータ6を制御する制御装置7とから構成されている。
より具体的には、オイルポンプ5は、例えば、2つの歯車の歯の噛み合わせによってオイルを輸送する歯車ポンプであって、ブラシレスモータ6によって回転される駆動軸に接続された第1の歯車(不図示)と、第1の歯車と噛み合う第2の歯車(不図示)とをポンプハウジング(不図示)内に有している。このようなオイルポンプ5は、吸入部51の吸入ポート(不図示)からポンプハウジング内へオイルを吸入するとともに、ポンプハウジング内から吐出部52の吐出ポート(不図示)へオイルを吐出することで、無段変速装置Tへオイルを供給する。
前記ブラシレスモータ6は、図2に示すように、回転磁界を発生させる電磁石であるステータ61と、界磁として永久磁石62aを備えたロータ62とを有している。このブラシレスモータ6は、永久磁石同期電動機であって、ブラシレス直流電動機である。ステータ61は、鉄芯であるステータコア61aと、ステータコア61aに巻かれた導線からなる3相のコイル61bとを備えている。そして、ブラシレスモータ6に供給された駆動電力により、3相のコイル61bの各々に正電圧及び負電圧が交互に印加されて回転磁界が発生し、ロータ62が回転する。ロータ62は、ブラシレスモータ6によって回転されるオイルポンプ5の駆動軸を構成している。
前記制御装置7は、ブラシレスモータ6へ駆動電力を供給する電力供給部71と、ブラシレスモータ6の駆動を制御するために電力供給部71を制御する駆動制御部72とを備えている。即ち、電力供給部71は、ブラシレスモータ6のロータ62を回転させるための電力である駆動電力をブラシレスモータ6に供給するものであって、例えば、スイッチング素子(不図示)を備えた電源回路(不図示)からなる。また、駆動制御部72は、電力供給部71によるブラシレスモータ6への駆動電力の供給を制御することで、ブラシレスモータ6の駆動を制御するものであって、例えば、上述のスイッチング素子を動作させるDSP(Digital Signal Processor)等の高速演算器からなる。
ここで、本実施形態においては、制御装置7が、電力供給部71、脱調判断部73、及び駆動制御部72を備えることに特徴がある。脱調判断部73によってブラシレスモータ6が脱調したと判断された場合、駆動制御部72は、ブラシレスモータ6への駆動電力の供給を停止するように電力供給部71を制御した後、ブラシレスモータ6が始動するように電力供給部71を制御する。以下、本実施形態に係る電動ポンプ装置Pの制御装置7の構成と、制御装置7を備えた本実施形態の電動ポンプ装置Pの動作について詳しく説明する。
制御装置7は、ブラシレスモータ6が脱調したか否かを判断する脱調判断部73と、ロータ62が回転することによりコイル61bに発生する誘起電圧(即ち、逆起電力)を検出する誘起電圧検出部74と、脱調したか否かを判断するための比較基準電圧が記憶された記憶部75とをさらに備えている。
より具体的には、誘起電圧検出部74は、誘起電圧を検出するための電圧検出回路である。その誘起電圧検出部74は、例えば、図3(a)に示すように、コイル61bに印加される電圧が正電圧から負電圧に切り替えられる際に現われる誘起電圧V1と、コイル61bに印加される電圧が負電圧から正電圧に切り替えられる際に現われる誘起電圧V2とを検出する。誘起電圧V1及び誘起電圧V2は交互に周期的に検出される。誘起電圧検出部74によって検出された誘起電圧は、脱調判断部73へ入力される。
また、脱調判断部73は、例えば、記憶部75に記憶されたプログラムに基づき演算処理を行う演算処理装置である。その脱調判断部73は、ブラシレスモータ6が脱調したか否かを判断するために、誘起電圧検出部74によって検出された誘起電圧と、脱調したか否かを判断するための比較基準電圧との比較演算を行う。その比較演算に基づいて得られたブラシレスモータ6が脱調したか否かの判断結果に応じて、駆動制御部72はブラシレスモータ6の駆動を制御する。
また、比較基準電圧は前記記憶部75に記憶されている。その記憶部75は、ROMやフラッシュメモリ等のメモリからなる。比較基準電圧Eは、ブラシレスモータ6に印加される電圧の変動の中心付近の電圧である。より具体的には、図3中の斜線部分で示すように、コイル61bに現われる誘起電圧V1,V2の振幅よりも小さい幅を有し、その幅の中心の電圧が、誘起電圧V1,V2の電圧変動の中心の電圧に相当する。
なお、本実施形態において、制御装置7は、誘起電圧検出部74によって検出された誘起電圧を利用することでロータ62の位置、即ち、ロータ62が有する永久磁石62aの磁極位置を推定し、その磁極位置に応じてロータ62が回転するようにブラシレスモータ6を制御する。従って、制御装置7は、いわゆる位置センサを備えていない形式の制御装置である。
次に、本実施形態に係る電動ポンプ装置Pの動作を、図4を参照しながら説明する。
まず、外部からの信号に基づき、駆動制御部72が、ブラシレスモータ6を始動するように電力供給部71を制御することで、ブラシレスモータ6が始動する(ステップS1)。より具体的には、駆動制御部72が、電力供給部71によってブラシレスモータ6へ供給される駆動電力を制御することで、制御装置7がブラシレスモータ6を始動するように制御する。その結果、ステータ61の発生させる回転磁界と同期して、ロータ62が回転する。このようにブラシレスモータ6が始動することにより、ロータ62,すなわち、オイルポンプ5の駆動軸が回転して、オイルポンプ5が駆動される。
次いで、誘起電圧検出部74が、コイル61bに発生する誘起電圧を検出する(ステップS2)。次いで、検出された誘起電圧と、記憶部75に予め記憶されている比較基準電圧とを、脱調判断部73が比較することで、ブラシレスモータ6が脱調したか否かを判断する(ステップS3)。
ロータ62は、通常、ステータ61が発生させる回転磁界の回転速度(即ち、同期速度)で回転する。しかし、オイルポンプ5の吐出部52における油圧が高まると、ブラシレスモータ6に負荷がかかり、ロータ62が同期速度で回転することが困難となる。この時、ブラシレスモータ6は脱調する。コイル61bに発生する誘起電圧の振幅はロータ62の回転数と比例しており、ブラシレスモータ6が脱調した場合は、ロータ62の回転数が低下してロータ62の回転が停止する。このため、図3(b)に示すブラシレスモータ6が脱調する寸前の状態における誘起電圧V1の正の最大値V1’maxは、図3(a)に示すブラシレスモータ6の通常回転状態における誘起電圧V1の正の最大値V1maxよりも小さくなる。ブラシレスモータ6の通常回転状態とは、ブラシレスモータ6が脱調せずに回転している状態である。また、同様に、ブラシレスモータ6が脱調する寸前の状態における誘起電圧V2の正の最大値V2’maxは、ブラシレスモータ6の通常回転状態における誘起電圧V2の正の最大値V2maxよりも小さくなる。また、ロータ62の回転数の低下に伴って、誘起電圧V1が比較基準電圧Eに等しくなってから誘起電圧V2が比較基準電圧Eよりも大きくなるまでの時間は、通常回転状態に比べて脱調する寸前の状態の方が長くなる。
従って、ステップS3においては、ロータ62の回転数の低下に伴って誘起電圧V1が比較基準電圧Eに等しくなってから、誘起電圧V2が比較基準電圧Eよりも大きくなるまでの時間は、脱調する寸前の状態の方が通常回転状態よりも長くなることを利用して、ブラシレスモータ6が脱調したか否かを判断する。即ち、ステップS3においては、脱調判断部73が、誘起電圧と比較基準電圧との比較演算を行うことで、図3(a)に示すように、誘起電圧V1が比較基準電圧Eに等しくなる際の時刻D1と、誘起電圧V2が比較基準電圧Eよりも大きくなる際の時刻D2とを求めて、時刻D1から時刻D2までの時間Dを算出する。そして、算出した時間Dが、ブラシレスモータ6が脱調する寸前の状態において誘起電圧V1が比較基準電圧Eに等しくなる際の時刻C1から、誘起電圧V2が比較基準電圧Eよりも大きくなる際の時刻C2までの参照時間C(図3(b)参照)よりも長ければ、脱調判断部73は、ブラシレスモータ6が脱調したと判断する。一方、算出した時間Dが参照時間Cと同じであるか、算出した時間Dが参照時間Cよりも短ければ、脱調判断部73は、ブラシレスモータ6が脱調していないと判断する。参照時間Cは、記憶部75に予め記憶されていることが好ましい。
なお、ステップS3において、脱調判断部73は、誘起電圧と比較基準電圧との比較演算を正常に行うことができない場合に、ブラシレスモータ6が脱調したと判断するようにしてもよい。即ち、誘起電圧の振幅はロータ62の回転数と関連しており、ロータ62の回転数が低下することで誘起電圧V1,V2の振幅が小さくなる。このため、ステップS3において、誘起電圧V1が比較基準電圧Eに等しくなる際の時刻D1、または誘起電圧V2が比較基準電圧Eよりも大きくなる際の時刻D2を所定の誤差範囲内で正確に求めることが困難になったのであれば、ブラシレスモータ6が脱調したと判断するように構成してもよい。さらに、本実施形態では、比較基準電圧Eは一定の一つの値ではなく、上限及び下限を備えた所定の数値範囲を有するものである。そして、「誘起電圧V1が比較基準電圧Eに等しくなる」とは、誘起電圧V1が比較基準電圧Eの数値範囲内の任意の数値に等しくなることを意味する。また、「誘起電圧V2が比較基準電圧Eよりも大きくなる」とは、誘起電圧V2が比較基準電圧Eの上限の値を越えることを意味する。従って、誘起電圧V1または誘起電圧V2が比較基準電圧Eの数値範囲内に維持されたままになって、その数値範囲を越える時刻を特定できなくなった場合に、ブラシレスモータ6が脱調したと判断してもよい。加えて、比較基準電圧Eを、一定の数値に設定することも、勿論可能である。
ステップS3においてブラシレスモータ6が脱調していないと脱調判断部73によって判断された場合、駆動制御部72は、外部からモータ停止の指示が入力されたか否かを判断する(ステップS4)。そして、ステップS4においてモータ停止の指示が入力されていない場合、ステップS2以降の処理が繰り返される。ステップS4においてモータ停止の指示が入力された場合、駆動制御部72は、ブラシレスモータ6への駆動電力の供給を停止するように電力供給部71を制御して、ブラシレスモータ6を停止させる(ステップS5)。
一方、ステップS3においてブラシレスモータ6が脱調したと脱調判断部73によって判断された場合は、駆動制御部72が、ブラシレスモータ6への駆動電力の供給を停止するように電力供給部71を制御する(ステップS6)。このため、ブラシレスモータ6が脱調したと判断された場合は、ブラシレスモータ6への駆動電力の供給を停止するように電力供給部71を制御することで、制御装置7の状態を、ブラシレスモータ6を始動するように制御する前の状態とすることができる。
そして、ステップS6においてブラシレスモータ6への駆動電力の供給を停止するように電力供給部71が制御された後、駆動制御部72は、ブラシレスモータ6を再び始動するように電力供給部71を制御する(ステップS7)。即ち、駆動制御部72が、電力供給部71によってブラシレスモータ6へ供給される駆動電力を制御することで、ロータ62が、ステータ61の発生させる回転磁界と再び同期して回転する。ステップS7においてブラシレスモータ6が始動された後は、ステップS2以降が繰り返される。
従って、ブラシレスモータ6が脱調してロータ62の回転数が低下してから、ステップS7においてブラシレスモータ6が再び始動するまでの間に、例えば、無段変速装置Tに設けられた油圧を調整するためのバルブ(不図示)によって、オイルポンプ5の吐出部52における油圧が低下させられる。このため、ステップS7においては、吐出部52における油圧を低下させた状態で、ブラシレスモータ6が始動されて、オイルが無段変速装置Tへ再び供給される。
なお、ステップS6において駆動制御部72がブラシレスモータ6への電力の供給を停止するように電力供給部71を制御してから、ステップS7において駆動制御部72がブラシレスモータ6を再び始動するように電力供給部71を制御するまでの時間、即ち、リスタート時間は、例えば、50ミリ秒である。リスタート時間が長ければ、無段変速装置Tへ油圧を供給し続けられない状態が長引くことになるため、リスタート時間は短い方が好ましい。
上記実施形態の電動ポンプ装置Pによれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)制御装置7は、ブラシレスモータ6へ駆動電力を供給する電力供給部71と、ブラシレスモータ6が脱調したか否かを判断する脱調判断部73と、ブラシレスモータ6が脱調したと脱調判断部73によって判断された場合にブラシレスモータ6への駆動電力の供給を停止するように電力供給部71を制御する駆動制御部72とを備えている。このため、オイルポンプ5を駆動するブラシレスモータ6が脱調したと判断された場合には、ブラシレスモータ6への駆動電力の供給を停止するようにして、制御装置7の状態を、ブラシレスモータ6を始動するように制御する前の状態とすることができる。そして、駆動制御部72は、ブラシレスモータ6への駆動電力の供給を停止するように電力供給部71を制御した後、ブラシレスモータ6が始動するように電力供給部71を制御する。このため、ブラシレスモータ6が脱調してロータ62の回転数が低下してから、ブラシレスモータ6が始動するまでの間に、オイルポンプ5の吐出部52における油圧を低下させることができ、オイルポンプ5の吐出部52における油圧を低下させた後、ブラシレスモータ6を始動するようにして、オイルを再び供給することができる。従って、無段変速装置Tへ油圧を供給し続けることができるとともに、ブラシレスモータ6の脱調を防止するためのリリーフバルブ、即ち、図7に示す従来の装置におけるリリーフバルブ108を不要とすることができ、電動ポンプ装置Pの小型化を図ることができる。
(2)脱調判断部73は、誘起電圧検出部74によって検出された誘起電圧と記憶部75に記憶された比較基準電圧とを比較することにより、ブラシレスモータ6が脱調したか否かを判断する。このため、脱調判断部73は、比較演算を行うことにより、容易にブラシレスモータ6が脱調したか否かを判断することができる。
(3)制御装置7は、ブラシレスモータ6を制御するために、誘起電圧検出部74によって検出された誘起電圧を用いてロータ62の位置を推定する。このため、ロータ62の位置を検出する位置センサ(不図示)が不要であり、電動ポンプ装置Pのさらなる小型化を図ることができる。また、ブラシレスモータ6が脱調したか否かを判断するために比較基準電圧と比較される誘起電圧を検出する誘起電圧検出部74によって、ロータ62の位置を推定するための誘起電圧が検出される。このため、ロータ62の位置を推定するという用途と、脱調したか否かを判断するという用途とについて、誘起電圧検出部74を兼用することができる。従って、それぞれの用途に対応した個別の誘起電圧検出部(不図示)を備える場合に比較して、制御装置7の構成を簡単にすることができる。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の設計変更をすることが可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。例えば、上記実施形態を以下のように変更してもよい。
上記実施形態においては、誘起電圧V1が比較基準電圧Eに等しくなってから誘起電圧V2が比較基準電圧Eよりも大きくなるまでの時間を利用して、ブラシレスモータ6が脱調したか否かが判断されたが、脱調の判断手法は上記実施形態に限られない。
前述したように、誘起電圧V1及び誘起電圧V2は交互に周期的に検出される。そこで、脱調判断部73は、周期的に検出される誘起電圧V1のみが比較基準電圧Eに等しくなる時刻に基づいて、ブラシレスモータ6が脱調したか否かを判断するように構成してもよい。具体的には、図5(b)に示すように、ブラシレスモータ6が脱調する寸前には、図5(a)に示すブラシレスモータ6の通常回転状態に比べて、誘起電圧V1の正の最大値V1’maxが小さくなる。また、ロータ62の回転数の低下に伴って、誘起電圧V1が比較基準電圧Eに等しくなってから、次の周期の誘起電圧V1が比較基準電圧Eに等しくなるまでの時間は、通常回転状態に比べて脱調する寸前の状態の方が長くなる。従って、上記ステップS3において、例えば、誘起電圧V1が比較基準電圧Eに等しくなってから、次の周期の誘起電圧V1が比較基準電圧Eに等しくなるまでの時間は、脱調する寸前の状態の方が通常回転状態よりも長くなることを利用して、ブラシレスモータ6が脱調したか否かを判断することができる。この場合、脱調判断部73が、誘起電圧と比較基準電圧との比較演算を行うことで、図5(a)に示すように、誘起電圧V1が比較基準電圧Eに等しくなる際の時刻D3と、次の周期の誘起電圧V1が比較基準電圧Eに等しくなる際の時刻D4とを求めて、時刻D3から時刻D4までの時間Dを算出する。そして、算出した時間Dが、ブラシレスモータ6が脱調する寸前の状態における参照時間C(図5(b)参照)よりも長ければ、脱調判断部73は、ブラシレスモータ6が脱調したと判断する。一方、算出した時間Dが参照時間Cと同じであるか、算出した時間Dが参照時間Cよりも短ければ、脱調判断部73は、ブラシレスモータ6が脱調していないと判断する。参照時間Cは、ブラシレスモータ6が脱調する寸前の状態において、現在の周期の誘起電圧V1が比較基準電圧Eに等しくなる際の時刻C3から、次の周期の誘起電圧V1が比較基準電圧Eに等しくなる際の時刻C4までの時間であり、上記実施形態と同様に、記憶部75に予め記憶されていることが好ましい。
また、例えば、脱調判断部73により、周期的に検出される誘起電圧V2が比較基準電圧Eよりも大きくなる時刻に基づいて、ブラシレスモータ6が脱調したか否かを判断するように構成してもよい。具体的には、図6(b)に示すように、ブラシレスモータ6が脱調する寸前には、図6(a)に示すブラシレスモータ6の通常の回転状態に比べて、誘起電圧V2の正の最大値V2’maxが小さくなる。また、ロータ62の回転数の低下に伴って、誘起電圧V2が比較基準電圧Eよりも大きくなってから、次の周期の誘起電圧V2が比較基準電圧Eよりも大きくなるまでの時間は、通常回転状態に比べて脱調する寸前の状態の方が長くなる。従って、上記ステップS3において、誘起電圧V2が比較基準電圧Eよりも大きくなってから、次の周期の誘起電圧V2が比較基準電圧Eよりも大きくなるまでの時間は、脱調する寸前の状態の方が通常回転状態よりも長くなることを利用して、ブラシレスモータ6が脱調したか否かを判断することができる。この場合、脱調判断部73が、誘起電圧と比較基準電圧との比較演算を行うことで、図6(a)に示すように、現在の周期の誘起電圧V2が比較基準電圧Eよりも大きくなる際の時刻D5と、次の周期の誘起電圧V2が比較基準電圧Eよりも大きくなる際の時刻D6とを求めて、時刻D5から時刻D6までの時間Dを算出する。そして、算出した時間Dが、ブラシレスモータ6が脱調していない状態における参照時間C(図6(b)参照)よりも長ければ、脱調判断部73は、ブラシレスモータ6が脱調したと判断する。一方、算出した時間Dが参照時間Cと同じであるか、算出した時間Dが参照時間Cよりも短ければ、脱調判断部73は、ブラシレスモータ6が脱調していないと判断する。参照時間Cは、ブラシレスモータ6が脱調する寸前の状態において、現在の周期の誘起電圧V2が比較基準電圧Eよりも大きくなる際の時刻C5から、次の周期の誘起電圧V2が比較基準電圧Eよりも大きくなる際の時刻C6までの時間であり、上記実施形態と同様に、記憶部75に予め記憶されていることが好ましい。
脱調判断部73は、周期毎に時刻D1と時刻D2とを求めて、時刻D1から時刻D2までの時間の平均時間を、参照時間Cと比較される時間Dとして算出してもよい。同様に、脱調判断部73は、周期毎に時刻D3と時刻D4とを求めて、時刻D3から時刻D4までの時間の平均時間を時間Dとして算出してもよく、周期毎に時刻D5と時刻D6とを求めて、時刻D5から時刻D6までの時間の平均時間を時間Dとして算出してもよい。
脱調判断部73は、ブラシレスモータ6が正常に動作しているときにおいて、参照時間Cを算出してもよく、参照時間Cは、周期毎に算出される時間の平均であってもよい。
脱調判断部73は、周期的に検出される誘起電圧V1が比較基準電圧Eに等しくなる際の時刻D3,D4に基づいて、脱調したか否かを判断する場合、あるいは、周期的に検出される誘起電圧V2が比較基準電圧V2よりも大きくなる際の時刻D5,D6に基づいて、脱調したか否かを判断する場合のいずれにおいても、上記実施形態と同様に、誘起電圧と比較基準電圧との比較演算を正常に行うことができなければ、脱調したと判断するように構成してもよい。即ち、誘起電圧V1または誘起電圧V2が比較基準電圧Eの数値範囲内に維持されたままになって、その数値範囲を越える時刻を特定できなくなった場合に、ブラシレスモータ6が脱調したと判断してもよい。
上記実施形態においては、ロータ62の位置を推定するための誘起電圧を検出する用途と、脱調したか否かを判断するために比較基準電圧と比較される誘起電圧を検出する用途とを、誘起電圧検出部74が備えていたが、それぞれの用途に対応した別個の誘起電圧検出部を設けてもよい。
上記実施形態においては、脱調判断部73は、誘起電圧と比較基準電圧とを比較することにより、ブラシレスモータ6が脱調したか否かを判断していたが、脱調判断部73は、その他の方法によりブラシレスモータ6が脱調したか否かを判断してもよい。
上記実施形態においては、オイルポンプ5がオイルを供給する油圧作動機器は無段変速装置Tであったが、その他の油圧作動機器にオイルを供給するものであってもよく、無段変速装置T以外の自動変速装置であってもよい。
P…電動ポンプ装置、T…無段変速装置(油圧作動機器)、V1,V2…誘起電圧、E…比較基準電圧、1…オイルパン(オイル貯溜部)、2…オイルストレーナ、3…機械式オイルポンプ、4…エンジン(内燃機関)、5…オイルポンプ、6…ブラシレスモータ、7…制御装置、71…電力供給部、72…駆動制御部、73…脱調判断部、74…誘起電圧検出部、75…記憶部、80…逆止弁。

Claims (3)

  1. 油圧作動機器へオイルを供給するオイルポンプと、前記オイルポンプを駆動するロータを有するブラシレスモータと、前記ブラシレスモータを制御する制御装置とを備えた電動ポンプ装置であって、
    前記オイルポンプは、該オイルポンプの吐出部におけるオイルを吸入部へ還流させることなく前記油圧作動機器へオイルを供給し、
    前記制御装置は、前記ブラシレスモータへ駆動電力を供給する電力供給部と、前記ブラシレスモータが脱調したか否かを判断する脱調判断部と、前記吐出部で油圧が高まることによって前記ブラシレスモータが脱調したと前記脱調判断部によって判断された場合、前記ブラシレスモータへの駆動電力の供給を停止するように前記電力供給部を制御した後、前記ブラシレスモータが始動するように前記電力供給部を制御する駆動制御部とを備え、
    前記駆動制御部は、前記ブラシレスモータへの駆動電力の供給を停止するように前記電力供給部を制御して、前記オイルポンプの吐出部における油圧を小さくした後、前記ブラシレスモータが始動するように前記電力供給部を制御することを特徴とする電動ポンプ装置。
  2. 前記ブラシレスモータの前記ロータは、界磁として永久磁石を備え、前記制御装置は、さらに、前記ロータが回転することによって発生する誘起電圧を検出する誘起電圧検出部と、前記ブラシレスモータが脱調したか否かを判断するための比較基準電圧が記憶された記憶部とを備え、
    前記脱調判断部は、前記誘起電圧と前記比較基準電圧とを比較することにより、前記ブラシレスモータが脱調したか否かを判断することを特徴とする請求項に記載の電動ポンプ装置。
  3. 前記制御装置は、前記ブラシレスモータを制御するために、前記誘起電圧検出部によって検出された前記誘起電圧を用いて前記ロータの位置を推定することを特徴とする請求項に記載の電動ポンプ装置。
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