WO2018008456A1

WO2018008456A1 - 電動オイルポンプ装置

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Publication number: WO2018008456A1
Application number: PCT/JP2017/023480
Authority: WO
Inventors: 遠藤　和隆
Original assignee: アイシン精機株式会社
Priority date: 2016-07-06
Filing date: 2017-06-27
Publication date: 2018-01-11
Also published as: US20190271303A1; EP3483445A4; EP3483445A1; CN109416041A; JP2018003774A

Abstract

電動オイルポンプ装置（１００、２００）は、電動オイルポンプ（１０）と、電動オイルポンプ（１０）のポンプ部（１２）およびモータ（１１）の静摩擦トルク（Ｔｆ）を取得するとともに、取得された静摩擦トルク（Ｔｆ）に基づいて電動オイルポンプ（１０）を起動する制御を行うマイコン（３０）とを備える。

Description

電動オイルポンプ装置

　本発明は、電動オイルポンプ装置に関し、特に、位置検出センサを有しないモータを含む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。

　従来、位置検出センサを有しないモータを含む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。このような電動オイルポンプ装置は、たとえば、特開２０１５－２３００７９号公報に記載されている。

　特開２０１５－２３００７９号公報には、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、モータにより駆動される電動オイルポンプとが油圧回路中に並列的に接続された油圧供給装置が開示されている。この特開２０１５－２３００７９号公報に記載の油圧供給装置では、エンジン停止時（機械式オイルポンプ停止時）に電動オイルポンプが起動されることにより、アイドリングストップ状態においても車両のトランスミッション（変速機）に油圧が供給されるように構成されている。なお、電動オイルポンプを駆動するモータにはインバータ回路が内蔵されたモータ駆動マイコンが接続されている。したがって、電動オイルポンプは、車載バッテリ（１２Ｖ電源）からの電力（直流電圧）がモータ駆動マイコンによるスイッチング制御によりモータに供給されることによって駆動（回転制御）されるように構成されている。

　なお、モータ駆動マイコンによるモータの回転制御においては、一般的に、ロータの回転位置を検出するためのホール素子からの信号（回転位置情報）に基づいて回転制御を行う方式（センサ付き駆動方式）と、このようなセンサを設けずにモータの回転時に駆動コイルに発生する誘起電圧（逆起電圧）を検出することに基づいてモータの回転制御を行う方式（センサレス駆動方式）とが挙げられる。

特開２０１５－２３００７９号公報

　特開２０１５－２３００７９号公報に記載された油圧供給装置において、たとえば、センサレス駆動方式でモータを起動させる場合、電圧を印加してからロータ（駆動コイル）がある程度回転しないと誘起電圧（逆起電圧）が発生せず、この誘起電圧に基づいたロータの回転位置の検出を行うことができない。したがって、制御上、予め一律の値（一定値）に設定された強制転流周波数のもとで一定値に設定された電圧をモータに印加して起動を試みる必要がある。

　しかしながら、製造される電動オイルポンプ毎の個体差に起因して、モータやポンプ部の静摩擦トルク（電動オイルポンプが回転し始める瞬間のトルク）が個々にばらつくため、予め一律の値に設定された強制転流周波数および電圧に基づいてモータの起動を試行したとしても、電動オイルポンプが有する静摩擦トルクがこれらの制御値に基づく投入エネルギに対して過大である場合には、この電動オイルポンプを正常に起動させることができない。反対に、静摩擦トルクが制御値に基づく投入エネルギに対して過小な場合には、モータの急激な起動および回転数の上昇に伴う過剰な誘起電圧に起因して、ロータの回転位置検出を正しく行うことができない。したがって、一般的なセンサレス駆動方式でモータを起動させる場合には、電動オイルポンプ毎の個体差に起因して電動オイルポンプを安定的に起動することができないという問題点がある。

　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、位置検出センサを有しないモータを用いた電動オイルポンプを、電動オイルポンプの個体差に関係なく安定的に起動させ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。

　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、位置検出センサを有しないモータを含み、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起動時に検出される電動オイルポンプのトルク、モータ電流値または油圧の少なくともいずれか１つと、電動オイルポンプの回転数または吐出油量の少なくともいずれか一方との関係に基づいて、電動オイルポンプのポンプ部およびモータの静摩擦トルクを取得するとともに、取得された静摩擦トルクに基づいて電動オイルポンプを起動する制御を行う制御部と、を備える。

　この発明の一の局面による電動オイルポンプ装置は、電動オイルポンプの起動時に検出される電動オイルポンプのトルク、モータ電流値または油圧の少なくともいずれか１つと、電動オイルポンプの回転数または吐出油量の少なくともいずれか一方との関係に基づいて、電動オイルポンプのポンプ部およびモータの静摩擦トルクを取得するとともに、取得された静摩擦トルクに基づいて電動オイルポンプを起動する制御を行う制御部を備える。これにより、電動オイルポンプのポンプ部およびモータの静摩擦トルクが電動オイルポンプ毎に個体差を有していても、電動オイルポンプの起動時に取得されるポンプ部およびモータの静摩擦トルクに基づいて電動オイルポンプの起動制御を行うことができる。この結果、位置検出センサを有しないモータを用いた電動オイルポンプを、電動オイルポンプの個体差に関係なく安定的に起動させることができる。また、製造時（工場出荷時）の個体差のみならず、電動オイルポンプ使用後にポンプ部およびモータの静摩擦トルクが経年変化をした場合であっても、この静摩擦トルクの変化に追随して起動時の制御値を設定し直した状態で電動オイルポンプを起動することができる。これにより、電動オイルポンプを長期に亘って安定的に起動することができる。

　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場合においても電動オイルポンプを安定的に起動す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の範囲を広げることができる。また、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、電動オイルポンプを安定的に起動することができるので、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。

　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起動時に検出される電動オイルポンプのトルク、モータ電流値または油圧の少なくともいずれか１つと、電動オイルポンプの回転数または吐出油量の少なくともいずれか一方との関係に基づいて、電動オイルポンプのポンプ部およびモータの静摩擦トルクを取得するとともに、取得された静摩擦トルクに基づいて電動オイルポンプを起動する際のモータの起動電圧および強制転流周波数を補正するように構成されている。

　このように構成すれば、電動オイルポンプの起動時に取得されるポンプ部およびモータの静摩擦トルクに基づいて、電動オイルポンプの起動時にモータに印加する起動電圧および設定された強制転流周波数を補正することができる。したがって、位置検出センサを有しないモータを用いた電動オイルポンプを、取得された静摩擦トルクに基づいて補正された起動電圧および強制転流周波数により、確実に起動させることができる。

　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、電動オイルポンプが回転し始めた際の電動オイルポンプのトルクに基づいて、電動オイルポンプのポンプ部およびモータの静摩擦トルクを取得するように構成されている。

　このように構成すれば、電動オイルポンプの起動時のポンプ部およびモータの静摩擦トルクを確実に取得することができる。

　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、電動オイルポンプにおけるポンプ部およびモータの静摩擦トルクと、モータの起動電圧および強制転流周波数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、電動オイルポンプを起動するように構成されている。

　このように構成すれば、電動オイルポンプの起動時に、取得される静摩擦トルクと、モータの起動電圧および強制転流周波数とがそれぞれ対応付けられた上記テーブルを参照して、電動オイルポンプの起動制御を容易に行うことができる。

　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、電動オイルポンプにおけるポンプ部およびモータの静摩擦トルクと、モータの起動電圧および強制転流周波数との相関関係が規定された相関関係式に基づいて、電動オイルポンプを起動するように構成されている。

　このように構成すれば、電動オイルポンプの起動時に、取得される静摩擦トルクと、モータの起動電圧および強制転流周波数との相関関係が規定された相関関係式に基づいて、電動オイルポンプの起動制御を容易に行うことができる。

　上記制御部が取得された静摩擦トルクに基づいてモータの起動電圧および強制転流周波数を補正す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出荷時または起動時に、モータの起動電圧および強制転流周波数の補正を繰り返し行うように構成されている。

　このように構成すれば、出荷後に初めて電動オイルポンプを起動する際や、電動オイルポンプの通常の使用時における起動制御のたびに、都度、モータの起動電圧および強制転流周波数の補正が行われるので、位置検出センサを有しないモータを用いた電動オイルポンプを常に安定的に起動させることができる。

　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起動時に検出される電動オイルポンプのモータ電流値と電動オイルポンプの回転数との関係に基づいて静摩擦トルクを取得するとともに、取得された静摩擦トルクに基づいて電動オイルポンプを起動する制御を行うように構成されている。

　このように構成すれば、制御部が直接的に取得しやすいモータに印加されるモータ電流値および電動オイルポンプの回転数に基づいて電動オイルポンプの起動時の静摩擦トルクを容易に取得することができる。

　上記制御部が取得された静摩擦トルクに基づいてモータの起動電圧および強制転流周波数を補正する電動オイルポンプ装置において、好ましくは、制御部は、デューティ比の設定値を変更することによって、電動オイルポンプを起動する際のモータの起動電圧を補正するように構成されている。

　このように構成すれば、電動オイルポンプの起動時にモータに印加する起動電圧を容易に変更することができる。また、起動時にデューティ比の設定値を変更して起動電圧を確保し、かつ、この起動電圧に対応した強制転流周波数を使用して電動オイルポンプを安定的に起動することができるので、車両の他の部分にバッテリの電力が供給されてバッテリの電源電圧に多少の変動（電圧不足など）が生じている場合であっても、電動オイルポンプを確実に起動することができる。

本発明の第１実施形態による電動オイルポンプ装置の構成を示したブロック図である。本発明の第１実施形態による電動オイルポンプの特性を示した図である。本発明の第１実施形態による電動オイルポンプの起動制御に使用されるテーブルの内容を示した図である。本発明の第１実施形態による電動オイルポンプの起動制御における処理フローを示した図である。本発明の第２実施形態による電動オイルポンプの起動制御に使用される相関関係式の概念を模式的に示した図である。

　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

　［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。

　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。

　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。

　また、電動オイルポンプ１０におけるモータ１１には、センサレス三相ブラシレスＤＣモータが用いられている。すなわち、モータ１１には、ホール素子などの位置検出センサが設けられていない。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。

　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。

　ＲＯＭ３２には、モータ回転数演算プログラム１と、モータ電流値Ｉ（トルクに相当）とモータ１１の回転数Ｎとに基づいて油温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Ｉと目標値との差を演算し、比例制御、積分制御および微分制御を用いてモータ１１に印加する指令電圧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、後述するモータ１１の起動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が機能するように構成されている。

　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をマイコン３０に送出する機能を有している。

　（電動オイルポンプの起動制御の詳細）
　センサレス三相ブラシレスＤＣモータからなるモータ１１においては、モータ１１が停止している状態では誘起電圧（逆起電圧）が生じない。このため、モータ１１の起動時には、所定の起動電圧のもとでの特定の周波数（強制転流周波数）からなる矩形波信号（強制転流信号）をＦＥＴ回路２１に入力する必要がある。これにより、モータ１１は回転を開始し、駆動コイルに誘起電圧が生じる。そして、この誘起電圧からセンサレス駆動信号を生成し、所定のタイミングで、ＦＥＴ回路２１に入力する信号を強制転流信号からセンサレス駆動信号に切り替えることによってモータ１１の起動後の回転駆動が継続されるように構成されている。

　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の起動時に次のような制御が行われる。

　具体的には、電動オイルポンプ１０の起動時に検出されるモータ１１のモータ電流値Ｉと、電動オイルポンプ１０の回転数Ｎとの関係に基づいて、電動オイルポンプ１０のポンプ部１２およびモータ１１の静摩擦トルクＴｆがマイコン３０側で取得される。そして、マイコン３０側で取得された静摩擦トルクＴｆに基づいて、電動オイルポンプ１０を起動する際のモータ１１の起動電圧Ｖｓおよび強制転流周波数Ｆｓが元々設定されている初期値（デフォルト値）から、より最適な値へと補正される制御が行われるように演算部３１が構成されている。

　これにより、電動オイルポンプ装置１００では、電動オイルポンプ１０の起動時に検出されるモータ１１のモータ電流値Ｉと電動オイルポンプ１０の回転数Ｎとの関係に基づいて取得された静摩擦トルクＴｆに基づいて、電動オイルポンプ１０が起動されるように構成されている。なお、ポンプ部１２およびモータ１１の静摩擦トルクＴｆは、ポンプ部１２におけるギア（内接ギアタイプにおけるインナロータおよびアウタロータ）の噛み合いの摩擦力と、モータ１１におけるシャフトと軸受部との間の摩擦力との総和からなる固有の数値である。

　なお、モータ電流値Ｉ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、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（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。

　したがって、起動制御としては、まず、何らかの初期値に設定された起動電圧Ｖｓおよび強制転流周波数Ｆｓの条件下で電動オイルポンプ１０におけるモータ１１（Ｕ相駆動コイル、Ｖ相駆動コイル、Ｗ相駆動コイル）への通電が開始される。そして、モータ１１に印加する電流値を所定の刻み幅で徐々に増加させる制御が行われる。そして、図２に示すように、モータ１１が回転を開始し始めた時点（回転数Ｎ＞０となった時点）で検出されているモータ電流値Ｉｓに基づいて、電動オイルポンプ１０（ポンプ部１２およびモータ１１）の静摩擦トルクＴｆが把握されるように構成されている。なお、モータ電流値Ｉｓと静摩擦トルクＴｆとの関係は、電動オイルポンプ１０が有する特性であり、この特性（相関関係）は、マイコン３０側において予め登録（格納）されている。

　そして、第１実施形態では、モータ１１が回転し始める際（回転数Ｎ＞０となる時点）の静摩擦トルクＴｆを出力することが可能な起動電圧Ｖｓおよび強制転流周波数Ｆｓが、上述した初期値から別な最適値へと変更（補正）される。この場合、モータ駆動ＩＣ２２からＦＥＴ回路２１に出力されるデューティ比の設定値が変更されることによってモータ１１に印加される起動電圧Ｖｓが補正されるように構成されている。これにより、電動オイルポンプ１０の状態に応じて最適値に設定された起動電圧Ｖｓおよび強制転流周波数Ｆｓがモータ１１に印加されるので、電動オイルポンプ１０の安定的な起動が常に図られるように構成されている。

　なお、ＲＯＭ３２（図１参照）には、図３に示すようなテーブル４が格納されている。テーブル４は、電動オイルポンプ１０（図１参照）におけるポンプ部１２およびモータ１１の静摩擦トルクＴｆと、モータ１１の起動電圧Ｖｓおよび強制転流周波数Ｆｓとがそれぞれ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に基づいてモータ１１に電力を投入して電動オイルポンプ１０を起動するように構成されている。

　なお、上記した電動オイルポンプ１０を起動する際の起動電圧Ｖｓおよび強制転流周波数Ｆｓの補正は、電動オイルポンプ１０の工場出荷時または起動時に繰り返し行うようにマイコン３０が構成されている。すなわち、電動オイルポンプ１０の工場出荷時の静摩擦トルクＴｆと、電動オイルポンプ１０が自動車に搭載されて日常的に使用されている際の静摩擦トルクＴｆとは、互いに異なる場合がある。このため、工場出荷時（製品出荷検査時）に初めて電動オイルポンプ１０を起動する際においても起動電圧Ｖｓおよび強制転流周波数Ｆｓの補正が行われる。さらには、通常の使用時においても起動電圧Ｖｓおよび強制転流周波数Ｆｓの補正が行われる。したがって、電動オイルポンプ装置１００は、電動オイルポンプ１０の製品寿命に関係なく常に安定的な起動が行われるように構成されている。

　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。

　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）の起動電圧Ｖｓの初期値および強制転流周波数Ｆｓの初期値が設定される。そして、ステップＳ２では、起動電圧Ｖｓおよび強制転流周波数Ｆｓがモータ１１（図１参照）に印加される。

　その後、ステップＳ３では、電動オイルポンプ１０（モータ１１）の回転数Ｎが検出される。なお、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Ｓ４では、モータ１１のモータ電流値Ｉが検出される。なお、モータ電流値Ｉ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。

　そして、ステップＳ５では、モータ１１の回転数Ｎが０回転よりも大きいか否かがマイコン３０により判断される。ステップＳ５において、モータ１１の回転数Ｎが０回転であると判断された場合には、ステップＳ６において、予め決められた一定量だけモータ電流値Ｉを増加させた状態で、上記したステップＳ３およびＳ４の処理フローが繰り返される。すなわち、モータ電流値Ｉの増加は、モータ１１が回転し始めるまで繰り返し行われる。

　そして、ステップＳ５において、モータ１１の回転数Ｎが０回転よりも大きいと判断された場合、ステップＳ７においてマイコン３０により電動オイルポンプ１０の静摩擦トルクＴｆが取得（算出）される。すなわち、モータ１１の回転数Ｎが０回転を超えた瞬間のモータ電流値Ｉｓ（図２参照）に対応するトルクが電動オイルポンプ１０の静摩擦トルクＴｆとしてマイコン３０側に取得される。

　その後、ステップＳ８では、テーブル４（図３参照）に基づき、初期値（デフォルト値）として設定されている現在の起動電圧Ｖｓおよび強制転流周波数Ｆｓが、取得（算出）された静摩擦トルクＴｆに対応した起動電圧Ｖｓおよび強制転流周波数Ｆｓに変更される。そして、ステップＳ９では、起動電圧Ｖｓおよび強制転流周波数Ｆｓの初期値が、ステップＳ８で変更された起動電圧Ｖｓおよび強制転流周波数Ｆｓに更新される。なお、更新後の起動電圧Ｖｓおよび強制転流周波数Ｆｓが、次回のモータ１１の起動時の起動電圧Ｖｓおよび強制転流周波数Ｆｓの初期値（デフォルト値）に充当される。

　このステップＳ１～Ｓ９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を起動する時点でのポンプ部１２およびモータ１１の静摩擦トルクＴｆに対応した起動電圧Ｖｓおよび強制転流周波数Ｆｓが設定される。したがって、この起動電圧Ｖｓおよび強制転流周波数Ｆｓをモータ１１に印加することによって、電動オイルポンプ１０は、円滑に起動される。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。

　（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。

　第１実施形態では、上記のように、電動オイルポンプ１０の起動時に検出される電動オイルポンプ１０のモータ電流値Ｉと回転数Ｎとの関係に基づいて、電動オイルポンプ１０のポンプ部１２およびモータ１１の静摩擦トルクＴｆを取得するとともに、取得された静摩擦トルクＴｆに基づいて電動オイルポンプ１０を起動する制御を行うマイコン３０を備える。これにより、電動オイルポンプ１０のポンプ部１２およびモータ１１の静摩擦トルクＴｆが電動オイルポンプ１０毎に個体差を有していても、電動オイルポンプ１０の起動時に取得されるポンプ部１２およびモータ１１の静摩擦トルクＴｆに基づいて電動オイルポンプ１０の起動制御を行うことができる。この結果、位置検出センサを有しないモータ１１を用いた電動オイルポンプ１０を、電動オイルポンプ１０の個体差に関係なく安定的に起動させることができる。また、製造時（工場出荷時）の個体差のみならず、電動オイルポンプ１０使用後にポンプ部１２およびモータ１１の静摩擦トルクＴｆが経年変化をした場合であっても、この静摩擦トルクＴｆの変化に追随して起動時の制御値を設定し直した状態で電動オイルポンプ１０を起動することができる。これにより、電動オイルポンプ１０を長期に亘って安定的に起動することができる。

　また、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、油温に応じてオイル粘度が変動する場合においても電動オイルポンプ１０を安定的に起動す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の範囲を広げることができる。また、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を安定的に起動することができるので、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。

　また、第１実施形態では、電動オイルポンプ１０の起動時に検出される電動オイルポンプ１０のモータ電流値Ｉ（モータ電流値Ｉｓ）と回転数Ｎとの関係に基づいて、電動オイルポンプ１０のポンプ部１２およびモータ１１の静摩擦トルクＴｆを取得するとともに、取得された静摩擦トルクＴｆに基づいて電動オイルポンプ１０を起動する際のモータ１１の起動電圧Ｖｓおよび強制転流周波数Ｆｓを補正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の起動時に取得されるポンプ部１２およびモータ１１の静摩擦トルクＴｆに基づいて、電動オイルポンプ１０の起動時にモータ１１に印加する起動電圧Ｖｓおよび設定された強制転流周波数Ｆｓを補正することができる。したがって、位置検出センサを有しないモータ１１を用いた電動オイルポンプ１０を、取得された静摩擦トルクＴｆに基づいて補正された起動電圧Ｖｓおよび強制転流周波数Ｆｓにより、確実に起動させることができる。

　また、第１実施形態では、電動オイルポンプ１０が回転し始めた際の電動オイルポンプ１０のモータ電流値Ｉｓに対応するトルクに基づいて、電動オイルポンプ１０のポンプ部１２およびモータ１１の静摩擦トルクＴｆを取得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の起動時のポンプ部１２およびモータ１１の静摩擦トルクＴｆを確実に取得することができる。

　また、第１実施形態では、電動オイルポンプ１０におけるポンプ部１２およびモータ１１の静摩擦トルクＴｆと、モータ１１の起動電圧Ｖｓおよび強制転流周波数Ｆｓ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、電動オイルポンプ１０を起動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の起動時に、取得される静摩擦トルクＴｆと、モータ１１の起動電圧Ｖｓおよび強制転流周波数Ｆｓとがそれぞれ対応付けられたテーブル４を参照して、電動オイルポンプ１０の起動制御を容易に行うことができる。

　また、第１実施形態では、電動オイルポンプ１０の工場出荷時または日常的に使用される際の起動時に、モータ１１の起動電圧Ｖｓおよび強制転流周波数Ｆｓの補正を繰り返し行うようにマイコン３０を構成する。これにより、出荷後に初めて電動オイルポンプ１０を起動する際や、電動オイルポンプ１０の通常の使用時における起動制御のたびに、都度、モータ１１の起動電圧Ｖｓおよび強制転流周波数Ｆｓの補正が行われるので、位置検出センサを有しないモータ１１を用いた電動オイルポンプ１０を常に安定的に起動させることができる。

　また、第１実施形態では、電動オイルポンプ１０の起動時に検出される電動オイルポンプ１０のモータ電流値Ｉと回転数Ｎとの関係に基づいて静摩擦トルクＴｆを取得するとともに、取得された静摩擦トルクＴｆに基づいて電動オイルポンプ１０を起動する制御を行うようマイコン３０を構成する。これにより、マイコン３０が直接的に取得しやすいモータ１１に印加されるモータ電流値Ｉおよび電動オイルポンプ１０の回転数Ｎに基づいて電動オイルポンプ１０の起動時の静摩擦トルクＴｆを容易に取得することができる。

　また、第１実施形態では、モータ駆動ＩＣ２２からＦＥＴ回路２１に出力されるデューティ比の設定値を変更することによって、電動オイルポンプ１０を起動する際のモータ１１の起動電圧Ｖｓを補正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の起動時にモータ１１に印加する起動電圧ＶｓをＦＥＴ回路２１を利用して容易に変更することができる。また、起動時にデューティ比の設定値を変更して起動電圧Ｖｓを確保し、かつ、この起動電圧Ｖｓに対応した強制転流周波数Ｆｓを使用して電動オイルポンプ１０を安定的に起動することができるので、車両の他の部分にバッテリ４０の電力が供給されてバッテリ４０の電源電圧に多少の変動（電圧不足など）が生じている場合であっても、電動オイルポンプ１０を確実に起動することができる。

　［第２実施形態］
　次に、図１および図３～図５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、テーブル４（図３参照）を参照するのではなく、モータ１１の起動電圧Ｖｓおよび強制転流周波数Ｆｓの相関関係が規定された相関関係式（図５参照）に基づいて電動オイルポンプ１０を起動するように構成した例について説明する。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。

　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に示したフローにおけるステップＳ８の処理において、先のステップＳ７で取得された静摩擦トルクＴｆに対する起動電圧Ｖｓおよび強制転流周波数Ｆｓの相関関係を、図５に示す相関関係式に基づいて決定するように演算部３１（図１参照）が構成されている。

　図５に示すように、たとえば、モータ１１が回転し始める際（回転数Ｎ＞０となる時点）の静摩擦トルクＴｆ（横軸）の大きさが領域Ａの範囲内の「Ｔｆ１」として取得された場合、最寄りの起動電圧Ｖｓ（＝５．０Ｖ）に対応する相関関係式Ｇ１（一点鎖線のグラフ）を使用して強制転流周波数Ｆｓ（横軸）の大きさが「Ｆｓ１」として算出されるように構成されている。ここに、強制転流周波数Ｆｓ１＝グラフの傾きａ×静摩擦トルクＴｆ１＋Ｆｓ０（モータ１１の無負荷時の強制転流周波数）からなる相関関係式Ｇ１が成立している。

　同様に、回転数Ｎ＞０となる瞬間の静摩擦トルクＴｆが領域Ｂ（＞領域Ａ）内の「Ｔｆ２」として取得された場合、最寄りの起動電圧Ｖｓ（＝６．０Ｖ）に対応する相関関係式Ｇ２（破線のグラフ）を使用して強制転流周波数Ｆｓが「Ｆｓ２」として算出される。また、静摩擦トルクＴｆが領域Ｃ（＞領域Ｂ）内の「Ｔｆ３」として取得された場合、最寄りの起動電圧Ｖｓ（＝７．０Ｖ）に対応する相関関係式Ｇ３（実線のグラフ）を使用して強制転流周波数Ｆｓが「Ｆｓ３」として算出される。ここで、Ｆｓ１、Ｆｓ２およびＦｓ３は、Ｆｓ１＞Ｆｓ２＞Ｆｓ３の関係を有している。すなわち、取得される静摩擦トルクＴｆの大きさの範囲（領域Ａ＜領域Ｂ＜領域Ｃ）に応じてより小さい起動電圧Ｖｓに対応した相関関係式Ｇ１～Ｇ３のいずれかが選定されるとともに、選定された相関関係式に基づいて強制転流周波数Ｆｓ（Ｆｓ１～Ｆｓ３）が算出されるように構成されている。これにより、取得される静摩擦トルクＴｆに応じた最適な起動電圧Ｖｓおよび強制転流周波数Ｆｓの組み合わせが選定される。

　第２実施形態では、マイコン３０におけるＲＯＭ３２（図１参照）内に、図５に示した相関関係式Ｇ１～Ｇ３と、取得される静摩擦トルクＴｆに応じてどの相関関係式（Ｇ１～Ｇ３のいずれか）を適用するかが規定された処理ルーチン（演算プログラム）とが格納されている。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。

　（第２実施形態の効果）
　第２実施形態では、上記のように、電動オイルポンプ１０におけるポンプ部１２およびモータ１１の静摩擦トルクＴｆと、モータ１１の起動電圧Ｖｓおよび強制転流周波数Ｆｓとの相関関係が規定された相関関係式Ｇ１～Ｇ３のいずれかに基づいて、電動オイルポンプ１０を起動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の起動時に、取得される静摩擦トルクＴｆと、モータ１１の起動電圧Ｖｓおよび強制転流周波数Ｆｓとの相関関係が規定された相関関係式Ｇ１～Ｇ３のいずれかに基づいて、電動オイルポンプ１０の起動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。

　［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。

　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の起動時に検出される電動オイルポンプ１０のモータ電流値Ｉ（モータ電流値Ｉｓ）と回転数Ｎとの関係に基づいて、電動オイルポンプ１０のポンプ部１２およびモータ１１の静摩擦トルクＴｆを取得したが、本発明はこれに限られない。たとえば、電動オイルポンプ１０の起動時にモータ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の回転数Ｎとの関係に基づいて、電動オイルポンプ１０の静摩擦トルクＴｆを取得してもよいし、電動オイルポンプ１０の起動時のポンプ部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、電動オイルポンプ１０の静摩擦トルクＴｆを取得してもよい。また、電動オイルポンプ１０の起動時のトルク、モータ電流値Ｉおよび油圧の全てと、電動オイルポンプ１０の回転数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静摩擦トルクＴｆを取得するようにマイコン３０を構成してもよい。

　また、上記第１および第２実施形態では、マイコン３０に電動オイルポンプ１０の起動時に静摩擦トルクＴｆを取得させ、かつ、取得された静摩擦トルクＴｆに基づいて電動オイルポンプ１０を起動する際のモータ１１の起動電圧Ｖｓおよび強制転流周波数Ｆｓを補正する制御処理を行わせるように構成したが、本発明はこれに限られない。すなわち、車体側のＥＣＵ１０２にマイコン３０の機能を担わせるように構成してもよい。この場合、ＥＣＵ１０２は、特許請求の範囲の「制御部」の一例である。

　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。

　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
　１０２　ＥＣＵ（制御部）
　Ｆｓ　強制転流周波数
　Ｇ１～Ｇ３　相関関係式
　Ｉ、Ｉｓ　モータ電流値
　Ｔｆ　静摩擦トルク
　Ｎ　回転数
　Ｖｓ　起動電圧

Claims

　位置検出センサを有しないモータを含み、前記モータにより駆動される電動オイルポンプと、
　前記電動オイルポンプの起動時に検出される前記電動オイルポンプのトルク、モータ電流値または油圧の少なくともいずれか１つと、前記電動オイルポンプの回転数または吐出油量の少なくともいずれか一方との関係に基づいて、前記電動オイルポンプのポンプ部および前記モータの静摩擦トルクを取得するとともに、取得された前記静摩擦トルクに基づいて前記電動オイルポンプを起動する制御を行う制御部と、を備える、電動オイルポンプ装置。
　前記制御部は、前記電動オイルポンプの起動時に検出される前記電動オイルポンプのトルク、モータ電流値または油圧の少なくともいずれか１つと、前記電動オイルポンプの回転数または吐出油量の少なくともいずれか一方との関係に基づいて、前記電動オイルポンプのポンプ部および前記モータの静摩擦トルクを取得するとともに、取得された前記静摩擦トルクに基づいて前記電動オイルポンプを起動する際の前記モータの起動電圧および強制転流周波数を補正するように構成されている、請求項１に記載の電動オイルポンプ装置。
　前記制御部は、前記電動オイルポンプが回転し始めた際の前記電動オイルポンプのトルクに基づいて、前記電動オイルポンプのポンプ部および前記モータの静摩擦トルクを取得するように構成されている、請求項１または２に記載の電動オイルポンプ装置。
　前記電動オイルポンプにおける前記ポンプ部および前記モータの静摩擦トルクと、前記モータの起動電圧および強制転流周波数とがそれぞれ対応付けられたテーブルをさらに備え、
　前記制御部は、前記テーブルに基づいて、前記電動オイルポンプを起動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。
　前記制御部は、前記電動オイルポンプにおける前記ポンプ部および前記モータの静摩擦トルクと、前記モータの起動電圧および強制転流周波数との相関関係が規定された相関関係式に基づいて、前記電動オイルポンプを起動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。
　前記制御部は、前記電動オイルポンプの出荷時または起動時に、前記モータの起動電圧および強制転流周波数の補正を繰り返し行う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。
　前記制御部は、前記電動オイルポンプの起動時に検出される前記電動オイルポンプのモータ電流値と前記電動オイルポンプの回転数との関係に基づいて前記静摩擦トルクを取得するとともに、取得された前記静摩擦トルクに基づいて前記電動オイルポンプを起動する制御を行うように構成されている、請求項１～６のいずれか１項に記載の電動オイルポンプ装置。
　前記制御部は、デューティ比の設定値を変更することによって、前記電動オイルポンプを起動する際の前記モータの起動電圧を補正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。