JP5049163B2 - Electric oil pump device - Google Patents
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Description
本発明は、電動オイルポンプ装置に係り、特に、ハイブリッド車両等の自動変速機構に作動油を供給する流体圧送ポンプを電気的に回転駆動する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 that electrically rotationally drives a fluid pressure feed pump that supplies hydraulic oil to an automatic transmission mechanism such as a hybrid vehicle.
車両用変速機構の油圧源として用いられる油圧供給装置を電動オイルポンプ装置にて駆動し、油圧供給装置に必要な所定の油圧を、油圧制御装置を制御して維持することは知られている(例えば、特許文献1参照)。
また、低速域から高速域の全速度領域においても高精度なトルク制御が実現出来る永久磁石同期電動機のトルク制御装置が知られている(例えば、特許文献2参照)。
Further, a torque control device for a permanent magnet synchronous motor is known that can realize highly accurate torque control even in the entire speed range from a low speed range to a high speed range (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、特許文献1,2のいずれも、ブラシレスモータの駆動信号に対して、流体圧送ポンプを含む電動オイルポンプ装置等の機械損失量を考慮してないものである。従って、ブラシレスモータと流体圧送ポンプ、さらには流体回路等で発生する機械損失の影響により、流体回路に供給される実トルクが低下し、本来流体回路に必要な力(圧力)や量(流量)を得られなくなるという問題があった。
However, neither of
本発明の目的は、指令値に対して実際の値が一致するように制御可能な電動オイルポンプ装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an electric oil pump device that can be controlled so that an actual value matches a command value.
(1)上記目的を達成するために、本発明は、流体回路に流体圧を供給する流体圧送ポンプと、該流体圧送ポンプに回転駆動力を与えるブラシレスモータと、該ブラシレスモータを外部からの制御信号に応じて回転駆動する制御手段を有し、自動変速機にオイルを供給する電動オイルポンプ装置であって、前記制御手段は、前記ブラシレスモータ,前記流体圧送ポンプ,及び前記流体回路等から発生する機械損失量に応じた補正量を、前記ブラシレスモータの駆動信号に加える補正手段を備え、前記制御信号は、トルク指令信号であり、前記制御手段は、前記ブラシレスモータの出力トルクが前記トルク指令信号の指令値となるように制御するものであり、前記補正手段は、前記機械損失量を補正量としてトルク指令値に加算してモータ出力トルクを補正するとともに、前記補正量は、予め測定した損失特性テーブルに設定されているものである。
かかる構成により、指令値に対して実際の値が一致するように制御可能となる。
(1) In order to achieve the above object, the present invention provides a fluid pressure feed pump that supplies a fluid pressure to a fluid circuit, a brushless motor that provides a rotational driving force to the fluid pressure feed pump, and an external control of the brushless motor. have a control means for rotating in response to the signal, the automatic transmission an electric oil pump apparatus for supplying oil, the control unit, the brushless motor, the fluid pressure pump, and generated from the fluid circuit, the correction amount corresponding to the mechanical loss amount, e Bei correction means for applying a drive signal of the brushless motor, wherein the control signal is a torque command signal, said control means, the output torque of the brushless motor is the torque The control means controls so as to become a command value of the command signal, and the correction means adds the mechanical loss amount as a correction amount to the torque command value and outputs the motor output. Is corrected to torque, the correction weight is set in the loss characteristic table previously measured.
With this configuration, control can be performed so that the actual value matches the command value.
(2)上記(1)において、好ましくは、前記機械損失量は、前記ブラシレスモータの回転数に応じて発生する損失であり、前記補正手段は、前記機械損失量を補正量としてトルク指令値に加算してモータ出力トルクを補正するようにしたものである。 ( 2 ) In the above ( 1 ), preferably, the mechanical loss amount is a loss generated according to the number of rotations of the brushless motor, and the correction means sets the mechanical loss amount as a correction amount to a torque command value. This is added to correct the motor output torque.
(3)上記(1)において、好ましくは、前記機械損失量は、流体の温度に応じて発生する損失であり、前記補正手段は、前記機械損失量を補正量としてトルク指令値に加算してモータ出力トルクを補正するようにしたものである。 ( 3 ) In the above ( 1 ), preferably, the mechanical loss amount is a loss generated according to a fluid temperature, and the correction means adds the mechanical loss amount as a correction amount to a torque command value. The motor output torque is corrected.
(4)上記(1)において、好ましくは、前記機械損失量は、流体の圧力に応じて発生する損失であり、前記補正手段は、前記機械損失量を補正量としてトルク指令値に加算してモータ出力トルクを補正するようにしたものである。 ( 4 ) In the above ( 1 ), preferably, the mechanical loss amount is a loss generated according to a fluid pressure, and the correction means adds the mechanical loss amount as a correction amount to a torque command value. The motor output torque is corrected.
(5)上記(1)において、好ましくは、前記機械損失量は、流体の流量に応じて発生する損失であり、前記補正手段は、前記機械損失量を補正量としてトルク指令値に加算してモータ出力トルクを補正するようにしたものである。 ( 5 ) In the above ( 1 ), preferably, the mechanical loss amount is a loss generated according to the flow rate of the fluid, and the correction means adds the mechanical loss amount as a correction amount to the torque command value. The motor output torque is corrected.
本発明によれば、指令トルクに対して実トルクが一致するように制御し得るものとなる。 According to the present invention, control can be performed so that the actual torque matches the command torque.
以下、図1〜図5を用いて、本発明の第1の実施形態による電動オイルポンプ装置の構成及び動作について説明する。
最初に、図1を用いて、本実施形態による電動オイルポンプ装置の全体構成について説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態による電動オイルポンプ装置の全体構成を示すブロック図である。
Hereinafter, the configuration and operation of the electric oil pump device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
Initially, the whole structure of the electric oil pump apparatus by this embodiment is demonstrated using FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the electric oil pump device according to the first embodiment of the present invention.
電動オイルポンプ装置1は、ブラシレスモータ制御装置3と、ブラシレスモータ4と、オイルポンプ5とを備えている。
The electric
ブラシレスモータ制御装置3は、内部の直流電源を備え、直流電力を交流電力に変換する。また、ブラシレスモータ制御装置3は、コントロールユニット(ECU)20からのトルク指令に基づいて、ブラシレスモータ4に供給する3相交流電力を可変し、ブラシレスモータ4の出力トルクを制御する。なお、直流電源は、ブラシレスモータ制御装置3の外部に備えられるものであってもよい。
The brushless
ブラシレスモータ4は、3相交流電力により駆動される、永久磁石界磁型の同期モータである。ブラシレスモータ4は、ブラシレスモータ制御装置3から供給される電力で、回転が制御される。オイルポンプ5は、ブラシレスモータ4により駆動される。
The
オイルパン6に溜められたオイルは、オイルポンプ5により吸引され、油路L1,L2を経て自動変速機構8に供給される。油路L2には、オイルポンプ5の停止時に自動変速機構8からオイルポンプ5側にオイルが逆流するのを防止するための逆止弁7が設けられている。自動変速機構8を潤滑したオイルは、油路L3により、オイルパン6に戻される。
The oil stored in the
自動変速機構8には、オイルの油温を検出する油温センサ9が設けられている。油温センサ9によって検出されたオイルの油温は、コントロールユニット(ECU)20へ送られる。コントロールユニット(ECU)20は、ブラシレスモータ制御装置3に対して、トルク指令を出力するとともに、オイルの油温情報も供給する。
The
次に、図2を用いて、本実施形態による電動オイルポンプ装置に用いるブラシレスモータ4の構成について説明する。
図2は、本発明の第1の実施形態による電動オイルポンプ装置に用いるブラシレスモータの構成を示す断面図である。
Next, the configuration of the
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of a brushless motor used in the electric oil pump device according to the first embodiment of the present invention.
ブラシレスモータ4は、ハウジング404に固定された固定子405と、出力軸401に固定された回転子406とを備えている。固定子405の電機子巻線には、図1に示したブラシレスモータ制御装置3から3相交流電力が供給される。回転子406は、回転子鉄心の外周に保持された永久磁石407を備えている。なお、永久磁石は、回転子鉄心の内部に埋め込まれたものでもよい。
The
出力軸401は、ベアリング402Fによりブラケット408に保持され、ベアリング402Rによりハウジング404に保持されている。そして、回転子406は、固定子405に対して回転可能である。ブラケット408と出力軸401との間には、モータ内部へのオイル混入を防ぐためのオイルシール403が設けられている。
The
ここで、図2に示すブラシレスモータ4では、次のような損失がある。第1の損失は、出力軸401の回転により軸を正確かつ滑らかに回転させるためのベアリング402の内輪、外輪、グリスが摩擦することで発生する損失である。第2の損失は、モータ内部へのオイルの混入を防ぐためにあるオイルシール403の摩擦による損失である。これらの損失は、モータ回転数や温度により特性が変化する。これらの機械損失の影響により、指令トルクに対して自動変速機構8へ供給される実トルクが低下し、指令トルクと実トルクが一致しないことになる。
Here, the
次に、図3を用いて、本実施形態による電動オイルポンプ装置におけるオイルの攪拌抵抗により損失について説明する。
図3は、本発明の第1の実施形態による電動オイルポンプ装置におけるオイルの攪拌抵抗により損失の説明図である。
Next, the loss due to the oil agitation resistance in the electric oil pump device according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is an explanatory diagram of loss due to oil agitation resistance in the electric oil pump device according to the first embodiment of the present invention.
オイルポンプ5における損失としては、図1に示すオイルパン6にあるオイルを自動変速機構8まで潤滑させるためオイルポンプ5が駆動することにより、オイルが潤滑され、オイルの攪拌抵抗が発生することによる損失が発生する。この損失は、オイルの粘度によって変化する。
The loss in the
図3は、モータ回転数とオイルの油温に応じて得られるオイルの攪拌抵抗による機械損失の特性を示している。図3において、横軸はモータ回転数を示し、縦軸は損失トルクを示している。 FIG. 3 shows the characteristics of mechanical loss due to oil agitation resistance obtained according to the motor speed and the oil temperature. In FIG. 3, the horizontal axis represents the motor rotation speed, and the vertical axis represents the loss torque.
オイルの攪拌抵抗による損失トルクは、モータ回転数が上がると、増加する。また、オイルの油温が高くなると、損失トルクも増加する。 The torque loss due to oil agitation resistance increases as the motor speed increases. Further, as the oil temperature rises, the loss torque increases.
次に、図4及び図5を用いて、本実施形態による電動オイルポンプ装置に用いるブラシレスモータ制御装置3の構成について説明する。
図4は、本発明の第1の実施形態による電動オイルポンプ装置に用いるブラシレスモータ制御装置の構成を示すブロック図である。図5は、図4におけるトルク補正部の詳細ブロック図である。なお、図1と同一符号は、同一部分を示している。
Next, the configuration of the brushless
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a brushless motor control device used in the electric oil pump device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 5 is a detailed block diagram of the torque correction unit in FIG. The same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same parts.
図4に示すように、ブラシレスモータ4の駆動を制御するブラシレスモータ制御装置3は、電流変換部301と、電圧変換部302と、電圧指令作成部303と、電力変換部304と、磁極位置推定及び速度推定部305と、座標変換部306と、相電流再現部307と、トルク補正部308と、減算部309と、直流電源VBと、電流検出部S1とを備えている。
As shown in FIG. 4, the brushless
コントロールユニット(ECU)20は、ブラシレスモータ制御装置3に対して、トルク指令τm*と、オイル温度Toを出力する。
The control unit (ECU) 20 outputs a torque command τm * and an oil temperature To to the brushless
トルク補正部308は、コントロールユニット(ECU)20から入力するトルク指令τm*に対して、オイル温度To及び推定モータ回転数ω1に基づいて補正を施し、補正トルク指令τm*’として、電流変換部301に出力する。なお、トルク補正部308における補正処理の内容については、図5を用いて後述する。
The
電流変換部301は、入力した補正トルク指令τm*’に基づいて、d軸電流指令値Id*と、q軸電流指令値Iq*を算出し、減算部309に出力する。
The
一方、相電流再現部307は、電流検出部S1により検出した電流Istを入力として、ブラシレスモータ4に流れる3相電流を再現した再現電流Iu,Iv,Iwを、座標変換部306に出力する。座標変換部306は、相電流再現部307の出力である再現電流Iu,Iv,Iwと、磁極位置推定及び速度推定部305の出力の出力である磁極位置推定値θcを用いて、回転子直交座標であるdc−dq軸へ座標変換して、検出電流Idc,Iqcを出力する。
On the other hand, the phase
減算部309は、座標変換部306の出力である検出電流Idc,Iqcと、電流変換部301の出力である電流指令値Id*,Iq*の偏差を算出する。電圧変換部302は、検出電流と電流指令値との偏差が0となるような電圧指令値Vd*,Vq*を算出し、電圧指令作成部303に出力する。
The
電圧指令作成部303は、電流制御302の出力と磁極位置推定及び速度推定部305の出力である推定モータ回転数ω1とを用いて、3相の電圧指令値Vv,Vu,Vwを算出し、電力変換部304に出力する。電力変換部304は、直流電源VBの直流電力を、3相交流電力に変換するインバータである。電力変換部304は、電圧指令作成部303の出力にもとづき、ブラシレスモータ4に印加する電圧を制御し、ブラシレスモータ4を回転させ、所望のトルクを発生させる。
The voltage
次に、図5を用いて、トルク補正部308の詳細補正内容について説明する。
Next, the detailed correction contents of the
トルク補正部308は、ECU20から信号線22を介して送られた指令トルクτm*と、オイル温度Toと、磁極位置推定及び速度推定部305の出力である推定モータ回転数ω1を入力として、予め測定した損失特性のテーブルを設定しておくことにより、トルク補正量を算出し、補正指令トルクを出力するものである。
The
トルク補正部308は、損失特性テーブル308aと、加算部308bとを備えている。機械損失の要因となる、モータ回転数とオイルの油温による機械損失量は、予め測定されている。この機械損失量には、図2にて前述したベアリング402で発生する損失、オイルシール403の摩擦による損失、図3にて前述したオイルポンプ5における、オイルの攪拌抵抗による損失が含まれている。損失特性テーブル308aには、前述の機械損失特性がテーブル化して保持されている。
The
トルク補正部308は、ECU20からブラシレスモータ制御装置3に入力する油温Toの情報と、ブラシレスモータ制御装置3の磁極位置推定及び速度推定部305の出力である推定モータ回転数ω1を入力として、損失特性テーブル308aを用いて、トルク補正量τcを算出する。さらに、トルク補正部308は、ECU20からブラシレスモータ制御装置3に入力するトルク指令値τm*に、トルク補正量τcを加算部308bにより加算することで、補正トルク指令τm*’を出力する。
The
トルク補正量τcは、機械損失によるトルク減少量を補正するトルク値であるため、補正トルク指令τm*’が得られるように、電流変換部301と、電圧変換部302と、電圧指令作成部303と、電力変換部304と、減算部309とがフィードバック動作することで、電動ポンプの実トルクの低下を防ぎ、指令トルクと実トルクが一致するようにすることができる。
Since the torque correction amount τc is a torque value for correcting the torque reduction amount due to mechanical loss, the
以上説明したように、本実施形態によれば、電動オイルポンプ装置を構成するブラシレスモータ及び流体圧送ポンプ、さらには流体回路等から発生する機械損失量を事前に算出し、それにより得られた値をブラシレスモータの駆動信号に補正量として加えて駆動力を制御することにより、指令トルクと流体回路に供給する実トルクを一致させることができる。これにより、高精度なブラシレスモータ制御装置を用いた電動オイルポンプ装置が得られる。 As described above, according to the present embodiment, the amount of mechanical loss generated from the brushless motor and the fluid pressure pump constituting the electric oil pump device, the fluid circuit, and the like is calculated in advance, and the value obtained thereby. Is added as a correction amount to the driving signal of the brushless motor to control the driving force, whereby the command torque and the actual torque supplied to the fluid circuit can be matched. Thereby, an electric oil pump device using a highly accurate brushless motor control device is obtained.
次に、図6及び図7を用いて、本発明の第2の実施形態による電動オイルポンプ装置の構成及び動作について説明する。
最初に、図6を用いて、本実施形態による電動オイルポンプ装置の全体構成について説明する。
図6は、本発明の第2の実施形態による電動オイルポンプ装置の全体構成を示すブロック図である。なお、図1と同一符号は、同一部分を示している。
Next, the configuration and operation of the electric oil pump device according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 and 7.
Initially, the whole structure of the electric oil pump apparatus by this embodiment is demonstrated using FIG.
FIG. 6 is a block diagram showing the overall configuration of the electric oil pump device according to the second embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same parts.
本実施形態の基本的な構成は、図1に示したものと同様である。図1の実施形態と相違するのは、ECU20から電動オイルポンプ装置1に出力するのは、トルク指令値τm*となっている。従って、ブラシレスモータ制御装置3Aは、トルク指令値τm*に基づいて、モータ4のトルクを制御する。
The basic configuration of this embodiment is the same as that shown in FIG. The difference from the embodiment of FIG. 1 is that the torque command value τm * is output from the
ブラシレスモータ制御装置3Aの基本的な構成は、図4に示したものと同様である。図4の実施形態と相違するのは、トルク補正部308の構成及び動作であり、その他の構成は同一である。
The basic configuration of the brushless motor control device 3A is the same as that shown in FIG. The difference from the embodiment of FIG. 4 is the configuration and operation of the
そこで、次に、図7を用いて、本実施形態による電動オイルポンプ装置に用いるブラシレスモータ制御装置3Aのトルク補正部308Aの構成について説明する。
図7は、本発明の第2の実施形態による電動オイルポンプ装置におけるトルク補正部の詳細ブロック図である。なお、図4と同一符号は、同一部分を示している。
Therefore, next, the configuration of the
FIG. 7 is a detailed block diagram of a torque correction unit in the electric oil pump device according to the second embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 4 indicate the same parts.
トルク補正部308Aは、ECU20から信号線22を介して送られた指令トルクτm*と、磁極位置推定及び速度推定部305の出力である推定モータ回転数ω1を入力として、予め測定した損失特性のテーブルを設定しておくことにより、トルク補正量を算出し、補正指令トルクを出力するものである。
The
トルク補正部308Aは、損失特性テーブル308Aaと、加算部308bとを備えている。機械損失の要因となる、モータ回転数による機械損失量は、予め測定されている。この機械損失量には、図2にて前述したベアリング402で発生する損失、オイルシール403の摩擦による損失、図3にて前述したオイルポンプ5における、オイルの攪拌抵抗による損失が含まれている。損失特性テーブル308Aaには、前述の機械損失特性がテーブル化して保持されている。
The
トルク補正部308Aは、ブラシレスモータ制御装置3の磁極位置推定及び速度推定部305の出力である推定モータ回転数ω1を入力として、損失特性テーブル308Aaを用いて、トルク補正量τcAを算出する。さらに、トルク補正部308Aは、ECU20からブラシレスモータ制御装置3に入力するトルク指令値τm*に、トルク補正量τcAを加算部308bにより加算することで、補正トルク指令τm*’を出力する。
The
トルク補正量τcAは、機械損失によるトルク減少量を補正するトルク値であるため、補正トルク指令τm*’が得られるように、電流変換部301と、電圧変換部302と、電圧指令作成部303と、電力変換部304と、減算部309とがフィードバック動作することで、電動ポンプの実トルクの低下を防ぎ、指令トルクと実トルクが一致するようにすることができる。
Since the torque correction amount τcA is a torque value for correcting the torque decrease amount due to mechanical loss, the
以上説明したように、本実施形態によっても、電動オイルポンプ装置を構成するブラシレスモータ及び流体圧送ポンプ、さらには流体回路等から発生する機械損失量を事前に算出し、それにより得られた値をブラシレスモータの駆動信号に補正量として加えて駆動力を制御することにより、指令トルクと流体回路に供給する実トルクを一致させることができる。これにより、高精度なブラシレスモータ制御装置を用いた電動オイルポンプ装置が得られる。 As described above, according to this embodiment as well, the amount of mechanical loss generated from the brushless motor and the fluid pressure pump constituting the electric oil pump device, the fluid circuit, and the like is calculated in advance, and the value obtained thereby is calculated. By controlling the driving force in addition to the driving signal of the brushless motor as a correction amount, the command torque and the actual torque supplied to the fluid circuit can be matched. Thereby, an electric oil pump device using a highly accurate brushless motor control device is obtained.
次に、図8及び図9を用いて、本発明の第3の実施形態による電動オイルポンプ装置の構成及び動作について説明する。
最初に、図8を用いて、本実施形態による電動オイルポンプ装置の全体構成について説明する。
図8は、本発明の第3の実施形態による電動オイルポンプ装置の全体構成を示すブロック図である。なお、図1と同一符号は、同一部分を示している。
Next, the configuration and operation of the electric oil pump device according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
Initially, the whole structure of the electric oil pump apparatus by this embodiment is demonstrated using FIG.
FIG. 8 is a block diagram showing the overall configuration of the electric oil pump device according to the third embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same parts.
本実施形態の基本的な構成は、図1に示したものと同様である。図1の実施形態と相違するのは、ブラシレスモータ制御装置3Bは、トルク指令値τm*及び油温T0に基づいて、モータ4のトルクを制御する点であり、図4に示したように、推定モータ回転数ω1を用いない点である。
The basic configuration of this embodiment is the same as that shown in FIG. The difference from the embodiment of FIG. 1 is that the brushless
ブラシレスモータ制御装置3Bの基本的な構成は、図4に示したものと同様である。図4の実施形態と相違するのは、トルク補正部308の構成及び動作であり、その他の構成は同一である。
The basic configuration of the brushless
そこで、次に、図9を用いて、本実施形態による電動オイルポンプ装置に用いるブラシレスモータ制御装置3Bのトルク補正部308Bの構成について説明する。
図9は、本発明の第3の実施形態による電動オイルポンプ装置におけるトルク補正部の詳細ブロック図である。なお、図4と同一符号は、同一部分を示している。
Therefore, next, the configuration of the
FIG. 9 is a detailed block diagram of the torque correction unit in the electric oil pump device according to the third embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 4 indicate the same parts.
トルク補正部308Bは、ECU20から信号線22を介して送られた指令トルクτm*と、オイル温度Toとを入力として、予め測定した損失特性のテーブルを設定しておくことにより、トルク補正量を算出し、補正指令トルクを出力するものである。
The
トルク補正部308Bは、損失特性テーブル308Baと、加算部308bとを備えている。機械損失の要因となる、モータ回転数による機械損失量は、予め測定されている。この機械損失量には、図2にて前述したベアリング402で発生する損失、オイルシール403の摩擦による損失、図3にて前述したオイルポンプ5における、オイルの攪拌抵抗による損失が含まれている。損失特性テーブル308Baには、前述の機械損失特性がテーブル化して保持されている。
The
トルク補正部308Bは、オイル温度Toを入力として、損失特性テーブル308Baを用いて、トルク補正量τcBを算出する。さらに、トルク補正部308Bは、ECU20からブラシレスモータ制御装置3に入力するトルク指令値τm*に、トルク補正量τcBを加算部308bにより加算することで、補正トルク指令τm*’を出力する。
The
トルク補正量τcBは、機械損失によるトルク減少量を補正するトルク値であるため、補正トルク指令τm*’が得られるように、電流変換部301と、電圧変換部302と、電圧指令作成部303と、電力変換部304と、減算部309とがフィードバック動作することで、電動ポンプの実トルクの低下を防ぎ、指令トルクと実トルクが一致するようにすることができる。
Since the torque correction amount τcB is a torque value for correcting the torque decrease amount due to mechanical loss, the
以上説明したように、本実施形態によっても、電動オイルポンプ装置を構成するブラシレスモータ及び流体圧送ポンプ、さらには流体回路等から発生する機械損失量を事前に算出し、それにより得られた値をブラシレスモータの駆動信号に補正量として加えて駆動力を制御することにより、指令トルクと流体回路に供給する実トルクを一致させることができる。これにより、高精度なブラシレスモータ制御装置を用いた電動オイルポンプ装置が得られる。 As described above, according to this embodiment as well, the amount of mechanical loss generated from the brushless motor and the fluid pressure pump constituting the electric oil pump device, the fluid circuit, and the like is calculated in advance, and the value obtained thereby is calculated. By controlling the driving force in addition to the driving signal of the brushless motor as a correction amount, the command torque and the actual torque supplied to the fluid circuit can be matched. Thereby, an electric oil pump device using a highly accurate brushless motor control device is obtained.
次に、図10及び図11を用いて、本発明の第4の実施形態による電動オイルポンプ装置の構成及び動作について説明する。
最初に、図10を用いて、本実施形態による電動オイルポンプ装置の全体構成について説明する。
図10は、本発明の第4の実施形態による電動オイルポンプ装置の全体構成を示すブロック図である。なお、図1と同一符号は、同一部分を示している。
Next, the configuration and operation of the electric oil pump device according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 and 11.
Initially, the whole structure of the electric oil pump apparatus by this embodiment is demonstrated using FIG.
FIG. 10 is a block diagram showing the overall configuration of the electric oil pump device according to the fourth embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same parts.
本実施形態の基本的な構成は、図1に示したものと同様である。図1の実施形態と相違するのは、ポンプ5から自動変速機9に供給されるオイルの圧力Pを検出する油圧センサ10が備えられている。油圧センサ10によって検出された油圧Pは、ECU20に入力する。なお、油圧センサ10の取付位置は、図示のように、自動変速機8でもよいし、配管L2でもよいものである。また、ECU20に入力した圧力Pの情報は、電動オイルポンプ装置1に出力する。ブラシレスモータ制御装置3Cは、トルク指令値τm*及び油圧Pに基づいて、モータ4のトルクを制御する点であり、図4に示した推定モータ回転数ω1を用いていない。
The basic configuration of this embodiment is the same as that shown in FIG. 1 is different from the embodiment of FIG. 1 in that a
ブラシレスモータ制御装置3Cの基本的な構成は、図4に示したものと同様である。図4の実施形態と相違するのは、トルク補正部308の構成及び動作であり、その他の構成は同一である。
The basic configuration of the brushless motor control device 3C is the same as that shown in FIG. The difference from the embodiment of FIG. 4 is the configuration and operation of the
そこで、次に、図11を用いて、本実施形態による電動オイルポンプ装置に用いるブラシレスモータ制御装置3Cのトルク補正部308Cの構成について説明する。
図11は、本発明の第4の実施形態による電動オイルポンプ装置におけるトルク補正部の詳細ブロック図である。なお、図4と同一符号は、同一部分を示している。
Therefore, next, the configuration of the
FIG. 11 is a detailed block diagram of a torque correction unit in the electric oil pump device according to the fourth embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 4 indicate the same parts.
トルク補正部308Cは、ECU20から信号線22を介して送られた指令トルクτm*と、油圧Pとを入力として、予め測定した損失特性のテーブルを設定しておくことにより、トルク補正量を算出し、補正指令トルクを出力するものである。
The
トルク補正部308Cは、損失特性テーブル308Caと、加算部308Cとを備えている。機械損失の要因となる、モータ回転数による機械損失量は、予め測定されている。この機械損失量には、図2にて前述したベアリング402で発生する損失、オイルシール403の摩擦による損失、図3にて前述したオイルポンプ5における、オイルの攪拌抵抗による損失が含まれている。損失特性テーブル308Caには、前述の機械損失特性がテーブル化して保持されている。
The
トルク補正部308Cは、油圧Pを入力として、損失特性テーブル308Caを用いて、トルク補正量τcCを算出する。さらに、トルク補正部308Cは、ECU20からブラシレスモータ制御装置3に入力するトルク指令値τm*に、トルク補正量τcCを加算部308Cにより加算することで、補正トルク指令τm*’を出力する。
The
トルク補正量τcCは、機械損失によるトルク減少量を補正するトルク値であるため、補正トルク指令τm*’が得られるように、電流変換部301と、電圧変換部302と、電圧指令作成部303と、電力変換部304と、減算部309とがフィードバック動作することで、電動ポンプの実トルクの低下を防ぎ、指令トルクと実トルクが一致するようにすることができる。
Since the torque correction amount τcC is a torque value for correcting the torque decrease amount due to mechanical loss, the
以上説明したように、本実施形態によっても、電動オイルポンプ装置を構成するブラシレスモータ及び流体圧送ポンプ、さらには流体回路等から発生する機械損失量を事前に算出し、それにより得られた値をブラシレスモータの駆動信号に補正量として加えて駆動力を制御することにより、指令トルクと流体回路に供給する実トルクを一致させることができる。これにより、高精度なブラシレスモータ制御装置を用いた電動オイルポンプ装置が得られる。 As described above, according to this embodiment as well, the amount of mechanical loss generated from the brushless motor and the fluid pressure pump constituting the electric oil pump device, the fluid circuit, and the like is calculated in advance, and the value obtained thereby is calculated. By controlling the driving force in addition to the driving signal of the brushless motor as a correction amount, the command torque and the actual torque supplied to the fluid circuit can be matched. Thereby, an electric oil pump device using a highly accurate brushless motor control device is obtained.
次に、図12及び図13を用いて、本発明の第5の実施形態による電動オイルポンプ装置の構成及び動作について説明する。
最初に、図12を用いて、本実施形態による電動オイルポンプ装置の全体構成について説明する。
図12は、本発明の第5の実施形態による電動オイルポンプ装置の全体構成を示すブロック図である。なお、図1と同一符号は、同一部分を示している。
Next, the configuration and operation of the electric oil pump device according to the fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 12 and 13.
Initially, the whole structure of the electric oil pump apparatus by this embodiment is demonstrated using FIG.
FIG. 12 is a block diagram showing the overall configuration of the electric oil pump device according to the fifth embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same parts.
本実施形態の基本的な構成は、図1に示したものと同様である。図1の実施形態と相違するのは、ポンプ5から自動変速機9に供給されるオイルの流量Qを検出する流量センサ11が備えられている。流量センサ11によって検出された流量Qは、ECU20に入力する。なお、流量センサ11の取付位置は、図示のように、自動変速機8でもよいし、配管L2でもよいものである。また、ECU20に入力した流量Qの情報は、電動オイルポンプ装置1に出力する。ブラシレスモータ制御装置3Dは、トルク指令値τm*及び流量Qに基づいて、モータ4のトルクを制御する点であり、図4に示した推定モータ回転数ω1を用いていない。
The basic configuration of this embodiment is the same as that shown in FIG. A difference from the embodiment of FIG. 1 is that a flow rate sensor 11 for detecting a flow rate Q of oil supplied from the
ブラシレスモータ制御装置3Dの基本的な構成は、図4に示したものと同様である。図4の実施形態と相違するのは、トルク補正部308の構成及び動作であり、その他の構成は同一である。
The basic configuration of the brushless motor control device 3D is the same as that shown in FIG. The difference from the embodiment of FIG. 4 is the configuration and operation of the
そこで、次に、図13を用いて、本実施形態による電動オイルポンプ装置に用いるブラシレスモータ制御装置3Dのトルク補正部308Dの構成について説明する。
図13は、本発明の第5の実施形態による電動オイルポンプ装置におけるトルク補正部の詳細ブロック図である。なお、図4と同一符号は、同一部分を示している。
Therefore, next, the configuration of the
FIG. 13 is a detailed block diagram of a torque correction unit in the electric oil pump device according to the fifth embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 4 indicate the same parts.
トルク補正部308Dは、ECU20から信号線22を介して送られた指令トルクτm*と、流量Qとを入力として、予め測定した損失特性のテーブルを設定しておくことにより、トルク補正量を算出し、補正指令トルクを出力するものである。
The
トルク補正部308Dは、損失特性テーブル308Daと、加算部308Dとを備えている。機械損失の要因となる、モータ回転数による機械損失量は、予め測定されている。この機械損失量には、図2にて前述したベアリング402で発生する損失、オイルシール403の摩擦による損失、図3にて前述したオイルポンプ5における、オイルの攪拌抵抗による損失が含まれている。損失特性テーブル308Daには、前述の機械損失特性がテーブル化して保持されている。
The
トルク補正部308Dは、流量Qを入力として、損失特性テーブル308Daを用いて、トルク補正量τcCを算出する。さらに、トルク補正部308Dは、ECU20からブラシレスモータ制御装置3に入力するトルク指令値τm*に、トルク補正量τcCを加算部308Dにより加算することで、補正トルク指令τm*’を出力する。
The
トルク補正量τcCは、機械損失によるトルク減少量を補正するトルク値であるため、補正トルク指令τm*’が得られるように、電流変換部301と、電圧変換部302と、電圧指令作成部303と、電力変換部304と、減算部309とがフィードバック動作することで、電動ポンプの実トルクの低下を防ぎ、指令トルクと実トルクが一致するようにすることができる。
Since the torque correction amount τcC is a torque value for correcting the torque decrease amount due to mechanical loss, the
以上説明したように、本実施形態によっても、電動オイルポンプ装置を構成するブラシレスモータ及び流体圧送ポンプ、さらには流体回路等から発生する機械損失量を事前に算出し、それにより得られた値をブラシレスモータの駆動信号に補正量として加えて駆動力を制御することにより、指令トルクと流体回路に供給する実トルクを一致させることができる。これにより、高精度なブラシレスモータ制御装置を用いた電動オイルポンプ装置が得られる。 As described above, according to this embodiment as well, the amount of mechanical loss generated from the brushless motor and the fluid pressure pump constituting the electric oil pump device, the fluid circuit, and the like is calculated in advance, and the value obtained thereby is calculated. By controlling the driving force in addition to the driving signal of the brushless motor as a correction amount, the command torque and the actual torque supplied to the fluid circuit can be matched. Thereby, an electric oil pump device using a highly accurate brushless motor control device is obtained.
次に、図14及び図15を用いて、本発明の第6の実施形態による電動オイルポンプ装置の構成及び動作について説明する。
最初に、図14を用いて、本実施形態による電動オイルポンプ装置の全体構成について説明する。
図14は、本発明の第6の実施形態による電動オイルポンプ装置の全体構成を示すブロック図である。なお、図1と同一符号は、同一部分を示している。
Next, the configuration and operation of the electric oil pump device according to the sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 14 and 15.
Initially, the whole structure of the electric oil pump apparatus by this embodiment is demonstrated using FIG.
FIG. 14 is a block diagram showing an overall configuration of an electric oil pump device according to a sixth embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same parts.
本実施形態の基本的な構成は、図1に示したものと同様である。図1に示したブラシレスモータ制御装置3は、トルク指令値τm*に基づいて、モータ4のトルクを制御していたのに対して、本実施形態のブラシレスモータ制御装置3Eは、回転数指令値ωm*に基づいて、モータ4の回転速度を制御する。ECU20から、ブラシレスモータ制御装置3Eには、指令回転数ωm*と、油温Tとが入力する。
The basic configuration of this embodiment is the same as that shown in FIG. The brushless
次に、図15を用いて、本実施形態による電動オイルポンプ装置に用いるブラシレスモータ制御装置3Eの構成について説明する。
図15は、本発明の第6の実施形態による電動オイルポンプ装置に用いるブラシレスモータ制御装置の構成を示すブロック図である。なお、図14と同一符号は、同一部分を示している。
Next, the configuration of the brushless
FIG. 15: is a block diagram which shows the structure of the brushless motor control apparatus used for the electric oil pump apparatus by the 6th Embodiment of this invention. Note that the same reference numerals as those in FIG. 14 denote the same parts.
図15に示すように、ブラシレスモータ4の駆動を制御するブラシレスモータ制御装置3は、電流変換部301と、電圧変換部302と、電圧指令作成部303と、電力変換部304と、磁極位置推定及び速度推定部305と、座標変換部306と、相電流再現部307と、減算部309と、速度制御部310と、電流補正部311と、減算部312と、直流電源VBと、電流検出部S1とを備えている。
As shown in FIG. 15, the brushless
速度制御部310と電流補正部311と減算部312以外の構成及び動作は、図4と同様である。
Configurations and operations other than the
減算部312は、磁極位置推定及び速度推定部305の出力である推定モータ回転数ω1と、ECU20から入力する指令回転数ωm*との差分を算出する。
The
速度制御部310には、減算部312で算出された速度差分(回転数差分)が零となるようなd軸電流指令値Id*と、q軸電流指令値Iq*を算出し、電流補正部311に出力する。
The
電流補正部311には、ECU20から油温T0の情報が入力している。電流補正部311は、油温T0に基づいて、電流指令を補正する。電流補正部311は、速度制御部310が出力するd軸電流指令値Id*,q軸電流指令値Iq*に対して、オイル温度Toを入力として、予め測定し設定された損失特性のテーブルを用いて、電流補正量を算出し、電流補正量を加算することで、補正指令電流を出力するものである。
Information on the oil temperature T0 is input from the
電流補正量は、機械損失によるトルク減少量を補正する電流値であるため、補正電流指令が得られるように、速度制御部310と、電圧変換部302と、電圧指令作成部303と、電力変換部304と、減算部309とがフィードバック動作することで、電動ポンプの実トルクの低下を防ぎ、指令回転速度に実回転速度が一致するようにすることができる。
Since the current correction amount is a current value for correcting the torque reduction amount due to mechanical loss, the
なお、本実施形態では、速度制御系を用いると共に、オイルの温度T0により電流指令値を補正しているが、図11に示したオイルの圧力Pや、図13に示したオイルの流量Qに応じて、電流指令値を補正するようにすることもできる。 In this embodiment, the speed control system is used and the current command value is corrected by the oil temperature T0. However, the oil pressure P shown in FIG. 11 and the oil flow rate Q shown in FIG. Accordingly, the current command value can be corrected.
以上説明したように、本実施形態によれば、電動オイルポンプ装置を構成するブラシレスモータ及び流体圧送ポンプ、さらには流体回路等から発生する機械損失量を事前に算出し、それにより得られた値をブラシレスモータの駆動信号に補正量として加えて駆動力を制御することにより、指令トルクと流体回路に供給する実トルクを一致させることができる。これにより、高精度なブラシレスモータ制御装置を用いた電動オイルポンプ装置が得られる。
As described above, according to the present embodiment, the amount of mechanical loss generated from the brushless motor and the fluid pressure pump constituting the electric oil pump device, the fluid circuit, and the like is calculated in advance, and the value obtained thereby. Is added as a correction amount to the driving signal of the brushless motor to control the driving force, whereby the command torque and the actual torque supplied to the fluid circuit can be matched. Thereby, an electric oil pump device using a highly accurate brushless motor control device is obtained.
1…電動オイルポンプ装置
2…流体回路
3…ブラシレスモータ制御装置
4…ブラシレスモータ
5…流体圧送ポンプ
9…油温センサ
20…コントロールユニット(ECU)
308…トルク補正部
DESCRIPTION OF
308 ... Torque correction unit
Claims (5)
前記制御手段は、前記ブラシレスモータ,前記流体圧送ポンプ,及び前記流体回路等から発生する機械損失量に応じた補正量を、前記ブラシレスモータの駆動信号に加える補正手段を備え、
前記制御信号は、トルク指令信号であり、
前記制御手段は、前記ブラシレスモータの出力トルクが前記トルク指令信号の指令値となるように制御するものであり、
前記補正手段は、前記機械損失量を補正量としてトルク指令値に加算してモータ出力トルクを補正するとともに、
前記補正量は、予め測定した損失特性テーブルに設定されていることを特徴とする電動オイルポンプ装置。 Possess a fluid pressure pump for supplying a fluid pressure to the fluid circuit, and a brushless motor providing a rotational driving force to the fluid pressure pump, a control means for rotating in response to an external control signal to the brushless motor, the automatic transmission the electric oil pump apparatus for supplying oil to the machine,
The control means, the brushless motor, the fluid pressure pump, and a correction amount corresponding to the mechanical loss amount generated from the fluid circuit and the like, e Bei correction means for applying a drive signal of the brushless motor,
The control signal is a torque command signal,
The control means controls the output torque of the brushless motor to be a command value of the torque command signal,
The correction means corrects the motor output torque by adding the mechanical loss amount as a correction amount to a torque command value,
The electric oil pump device characterized in that the correction amount is set in a loss characteristic table measured in advance .
前記機械損失量は、前記ブラシレスモータの回転数に応じて発生する損失であり、
前記補正手段は、前記機械損失量を補正量としてトルク指令値に加算してモータ出力トルクを補正することを特徴とする電動オイルポンプ装置。 The electric oil pump device according to claim 1 ,
The amount of mechanical loss is a loss that occurs according to the number of rotations of the brushless motor,
The electric oil pump device, wherein the correction means corrects the motor output torque by adding the mechanical loss amount as a correction amount to a torque command value.
前記機械損失量は、流体の温度に応じて発生する損失であり、
前記補正手段は、前記機械損失量を補正量としてトルク指令値に加算してモータ出力トルクを補正することを特徴とする電動オイルポンプ装置。 The electric oil pump device according to claim 1 ,
The amount of mechanical loss is a loss generated according to the temperature of the fluid,
The electric oil pump device, wherein the correction means corrects the motor output torque by adding the mechanical loss amount as a correction amount to a torque command value.
前記機械損失量は、流体の圧力に応じて発生する損失であり、
前記補正手段は、前記機械損失量を補正量としてトルク指令値に加算してモータ出力トルクを補正することを特徴とする電動オイルポンプ装置。 The electric oil pump device according to claim 1 ,
The amount of mechanical loss is a loss generated according to the pressure of the fluid,
The electric oil pump device, wherein the correction means corrects the motor output torque by adding the mechanical loss amount as a correction amount to a torque command value.
前記機械損失量は、流体の流量に応じて発生する損失であり、
前記補正手段は、前記機械損失量を補正量としてトルク指令値に加算してモータ出力トルクを補正することを特徴とする電動オイルポンプ装置。 The electric oil pump device according to claim 1 ,
The amount of mechanical loss is a loss generated according to the flow rate of the fluid,
The electric oil pump device, wherein the correction means corrects the motor output torque by adding the mechanical loss amount as a correction amount to a torque command value.
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