JP5724353B2 - Brushless motor control device for electric pump - Google Patents
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Description
本発明は、電動ポンプ用ブラシレスモータの制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for a brushless motor for an electric pump.
従来、一時停車時にエンジンを自動停止する所謂アイドルストップ機能を備えた車両では、電動ポンプを用いることにより、アイドルストップ時においてもトランスミッション等への油圧供給が確保されるようにしている。こうした電動ポンプの駆動源としては、一般にブラシレスモータが用いられるが、電動ポンプはエンジン室等の高温環境下に配置されるため、ホール素子等の回転センサの耐熱性を考慮してセンサレスタイプのものが広く用いられている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in a vehicle having a so-called idle stop function for automatically stopping an engine when temporarily stopped, the supply of hydraulic pressure to a transmission or the like is ensured even during an idle stop by using an electric pump. As a drive source of such an electric pump, a brushless motor is generally used. However, since the electric pump is disposed in a high temperature environment such as an engine room, a sensorless type is considered in consideration of heat resistance of a rotation sensor such as a hall element. Is widely used (see, for example, Patent Document 1).
この種のブラシレスモータでは、多くの場合、電気角180度のうち120度の区間のみモータコイルに通電する120度通電方式が採用されており、モータ駆動時に各モータコイルに生じる誘起電圧(逆起電力)に基づいてロータの回転位置を検出するようにしている。 In many cases, this type of brushless motor employs a 120-degree energization method in which a motor coil is energized only in a 120-degree section of an electrical angle of 180 degrees, and an induced voltage (back electromotive force) generated in each motor coil when the motor is driven. The rotational position of the rotor is detected based on (electric power).
ところが、ロータが停止している状態では誘起電圧が生じないため、ブラシレスモータの起動時にはロータの回転位置を検出することができない。そこで、従来では、ロータの回転位置にかかわらず、各モータコイルへの複数の通電パターンを予め定められた順序で切り替えること(強制転流)により、ロータを強制的に回転させてブラシレスモータを起動している。そして、ロータの回転速度が上昇し、モータコイルに生じる誘起電圧に基づいて安定して回転位置が検出できるようになると、同ロータの回転位置に応じて駆動(センサレス駆動)するようになっている。 However, since no induced voltage is generated when the rotor is stopped, the rotational position of the rotor cannot be detected when the brushless motor is started. Therefore, conventionally, a brushless motor is started by forcibly rotating the rotor by switching a plurality of energization patterns to each motor coil in a predetermined order (forced commutation) regardless of the rotational position of the rotor. doing. Then, when the rotational speed of the rotor increases and the rotational position can be stably detected based on the induced voltage generated in the motor coil, driving (sensorless driving) is performed according to the rotational position of the rotor. .
ところで、電動ポンプがトランスミッション等に供給する作動油の粘度は、油温に応じて大きく変わるため、同油温に応じてブラシレスモータの負荷が大きく変わることになる。しかしながら、従来の構成では、ブラシレスモータの起動時(強制転流時)において、油温の変化による負荷の変動については何ら考慮されておらず、消費電流の増加や脱調を招く虞があった。 By the way, since the viscosity of the hydraulic oil supplied to the transmission or the like by the electric pump changes greatly according to the oil temperature, the load of the brushless motor greatly changes according to the oil temperature. However, in the conventional configuration, at the time of starting the brushless motor (at the time of forced commutation), no consideration is given to the fluctuation of the load due to the change of the oil temperature, which may cause an increase in current consumption or a step-out. .
具体的には、油温が高いと、作動油の粘度が低くなることでロータが回転し易い状態となるため、ロータの回転位置が次の通電パターンに切り替えるべき回転位置となっても切り替わらず、ロータの回転速度を減速させる虞がある。その結果、ロータの回転速度を上昇させるのに必要な時間が長くなることで消費電流が増加する。これに対し、油温が低いと、作動油の粘度が高くなることでロータが回転し難い状態となるため、ロータの回転位置が次の通電パターンに切り替えるべき回転位置となる前に通電パターンが切り替わることで脱調する。 Specifically, when the oil temperature is high, the viscosity of the hydraulic oil becomes low and the rotor is likely to rotate. Therefore, even if the rotation position of the rotor becomes the rotation position to be switched to the next energization pattern, it does not switch. There is a risk of reducing the rotational speed of the rotor. As a result, the time required to increase the rotational speed of the rotor is lengthened, resulting in an increase in current consumption. On the other hand, if the oil temperature is low, the viscosity of the hydraulic oil becomes high and the rotor is difficult to rotate.Therefore, the energization pattern is changed before the rotation position of the rotor is changed to the next energization pattern. Step out by switching.
なお、特許文献2には、起動時におけるブラシレスモータの状態に応じて通電パターンの切り替え周期を変更するようにした起動方法が開示されている。しかし、特許文献2の構成では、ブラシレスモータ自体の状態に応じて切り替え周期を変更するものであることから、モータの負荷に応じて切り替え周期を変更しようとすると、トルクセンサが必要となるため、ブラシレスモータ(電動ポンプ)の大型化を招いてしまう。そのため、ブラシレスモータの小型化といった観点から、このような構成を適用することは好ましくなく、なお改善の余地があった。
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、起動時において消費電流の増加や脱調を抑制することのできる電動ポンプ用ブラシレスモータの制御装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a brushless motor control device for an electric pump capable of suppressing an increase in current consumption and a step-out during startup. There is.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、電動ポンプを駆動するブラシレスモータのモータコイルに三相の駆動電力を通電する駆動回路と、前記モータコイルへの複数の通電パターンを予め定められた順序で切り替えることによりロータを強制的に回転させて前記ブラシレスモータを起動させる起動手段とを備えた電動ポンプ用ブラシレスモータの制御装置であって、前記電動ポンプが供給する作動油の油温を検出する油温検出手段を備え、前記起動手段は、前記油温が高くなるほど前記通電パターンの切り替え周期を早くすることを要旨とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention described in
上記構成によれば、起動手段は、作動油の油温が高くなるほど、通電パターンの切り替え周期を早くするため、作動油の油温が高いに場合に、ロータの回転位置が次の通電パターンに切り替えるべき回転位置となっても切り替わらない状態となることを抑制できる。これにより、速やかにロータの回転速度を上昇させることが可能になり、消費電流の増加を抑制することができる。一方、起動手段は、作動油の油温が低くなるほど、通電パターンの切り替え周期を遅くするため、油温が低い場合に、ロータの回転位置が次の通電パターンに切り替えるべき回転位置となる前に通電パターンが切り替わることを防いで、脱調することを抑制できる。そして、上記構成では、ブラシレスモータの負荷と相関のある作動油の油温に基づいて切り替え周期を変更するため、トルクセンサを設けずともよく、ブラシレスモータ(電動ポンプ)の大型化を抑制することができる。 According to the above-described configuration, the starter speeds up the cycle of switching the energization pattern as the oil temperature of the hydraulic oil becomes higher. Even if it becomes the rotation position which should be switched, it can suppress that it will be in the state which does not switch. As a result, the rotational speed of the rotor can be quickly increased, and an increase in current consumption can be suppressed. On the other hand, the starting means slows down the switching period of the energization pattern as the oil temperature of the hydraulic oil becomes lower. Therefore, when the oil temperature is low, before the rotational position of the rotor becomes the rotational position to be switched to the next energization pattern. It is possible to prevent the energization pattern from being switched and to suppress the step-out. And in the said structure, in order to change a switching period based on the oil temperature of the hydraulic oil which has a correlation with the load of a brushless motor, it is not necessary to provide a torque sensor, and the enlargement of a brushless motor (electric pump) is suppressed. Can do.
更に、請求項1に記載の発明において、前記ブラシレスモータは、前記駆動回路を構成するスイッチング素子のデューティ比の変更を通じてモータ出力が制御されるものであって、前記起動手段は、前記油温が高いほど前記デューティ比を高くする。
Further, in the invention described in
通常、強制転流時のモータ出力(モータコイルに通電される電流量)は、起動後のモータ出力に比べて小さいため、ブラシレスモータが起動した後において、モータ出力を速やかに目標値に追従させるといった観点からは、強制転流時にスイッチング素子のデューティ比を高くすることが望ましい。一方、消費電流の増加を抑制するといった観点からは、デューティ比を低くすることが望ましい。 Normally, the motor output at the time of forced commutation (the amount of current applied to the motor coil) is smaller than the motor output after startup, so the motor output quickly follows the target value after the brushless motor starts. From such a viewpoint, it is desirable to increase the duty ratio of the switching element during forced commutation. On the other hand, from the viewpoint of suppressing an increase in current consumption, it is desirable to reduce the duty ratio.
この点、上記構成よれば、油温が高く、消費電流の増加を抑制することができる場合にデューティ比を高くすることで、消費電流の増加を抑制しつつ、ブラシレスモータが起動した後の追従性を向上させることができる。一方、油温が低く、ロータが脱調して停止することにより消費電流が著しく増加する虞のある場合には、デューティ比を低くすることで、確実に消費電流の増加を抑制することができる。 In this regard, according to the above-described configuration, when the oil temperature is high and the increase in current consumption can be suppressed, the duty ratio is increased to suppress the increase in current consumption and follow up after the brushless motor is started. Can be improved. On the other hand, when the oil temperature is low and there is a possibility that the current consumption will increase significantly due to the rotor stepping out and stopping, the increase in the current consumption can be reliably suppressed by reducing the duty ratio. .
本発明によれば、起動時において消費電流の増加や脱調を抑制することのできる電動ポンプ用ブラシレスモータの制御装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the control apparatus of the brushless motor for electric pumps which can suppress the increase in consumption current or a step-out at the time of starting can be provided.
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1に示す電動ポンプ1は、一時停車時にエンジンを自動停止する所謂アイドルストップ機能を備えた車両に搭載され、トランスミッション等に油圧を供給する。同図に示すように、電動ポンプ1は、ポンプ本体2を駆動するブラシレスモータ3と、ブラシレスモータ3の作動を制御する制御装置としてのECU4とを備えている。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
An
ブラシレスモータ3には、ロータ11の回転位置を検出する回転センサが設けられていないセンサレスタイプのものが採用されており、ECU4は、ブラシレスモータ3の駆動時に三相の各モータコイル12u,12v,12wに生じる誘起電圧(逆起電力)に基づいてロータ11の回転位置(回転角)を検出する。そして、ECU4は、各相のモータコイル12u,12v,12wに対して、120度矩形波通電を行なうことにより、同ブラシレスモータ3に三相の駆動電力を供給するように構成されている。
The
詳述すると、ECU4は、モータコイル12u,12v,12wに印加する電圧の組み合わせである通電パターンを切り替えて三相の駆動電力を供給する駆動回路21と、駆動回路21にモータ制御信号を出力してブラシレスモータ3を駆動するマイコン22とを備えている。
More specifically, the
駆動回路21は、スイッチング素子としての複数のFET(電界効果型トランジスタ)23a〜23fを接続してなる。具体的には、駆動回路21は、FET23a,23d、FET23b,23e、及びFET23c,23fの各組の直列回路を並列に接続してなり、FET23a,23d、FET23b,23e、FET23c,23fの各接続点24u,24v,24wはそれぞれブラシレスモータ3の各相のモータコイル12u,12v,12wに接続されている。
The drive circuit 21 is formed by connecting a plurality of FETs (field effect transistors) 23a to 23f as switching elements. Specifically, the drive circuit 21 is formed by connecting in parallel a series circuit of each set of
つまり、駆動回路21は、直列に接続された一対のスイッチング素子を基本単位(スイッチングアーム)として、各相に対応する3つのスイッチングアームを並列に接続してなる周知のPWMインバータとして構成されている。そして、マイコン22の出力するモータ制御信号は、駆動回路21を構成する各FET23a〜23fのスイッチング状態を規定するゲートオン/オフ信号となっている。
That is, the drive circuit 21 is configured as a known PWM inverter in which a pair of switching elements connected in series is a basic unit (switching arm) and three switching arms corresponding to each phase are connected in parallel. . The motor control signal output from the
そして、それぞれのゲート端子に印加されるモータ制御信号に応答して各FET23a〜23fがオン/オフし、各相のモータコイル12u,12v,12wへの通電パターンが切り替わることにより、車載電源(バッテリ)25の直流電圧が三相(U,V,W)の駆動電力に変換され、ブラシレスモータ3へと出力される。なお、本実施形態では、120度矩形波通電を行うため、図2に示すように、モータコイル12u,12v,12wへの通電パターンは6つあり、通電パターン(1)〜(6)の順で切り替えることにより、ブラシレスモータ3が駆動される。また、図2では、電流の流れる方向を太線の矢印で模式的に示している。
Then, in response to the motor control signals applied to the respective gate terminals, the FETs 23a to 23f are turned on / off, and the energization patterns to the
図1に示すように、マイコン22には、モータコイル12u,12v,12wの端子電圧Vu,Vv,Vwを検出するための電圧センサ26u,26v,26wが接続されている。そして、マイコン22は、端子電圧Vu,Vv,Vwに基づいてロータ11の回転位置を示す回転位置信号S1〜S3を生成する回転位置信号生成部27と、回転位置信号S1〜S3に基づいて駆動回路21に出力するモータ制御信号を生成するモータ制御信号生成部28とを備えている。
As shown in FIG. 1,
図3に示すように、回転位置信号生成部27は、抵抗値の等しい2つの抵抗R1,R2を直列接続してなる分圧回路31と、分圧回路31から出力される基準電圧V0(本実施形態では、車載電源25の1/2の電圧)と端子電圧Vu,Vv,Vwとをそれぞれ比較する3つのコンパレータ32u,32v,32wとを備えている。各コンパレータ32u,32v,32wは、端子電圧Vu,Vv,Vwと基準電圧V0との比較に基づいて回転位置信号S1〜S3を出力する。具体的には、各コンパレータ32u,32v,32wは、端子電圧Vu,Vv,Vwが基準電圧V0よりも大きい場合には、回転位置信号S1〜S3として「1(ハイレベル)」を出力し、端子電圧Vu,Vv,Vwが基準電圧V0以下である場合には、回転位置信号S1〜S3として「0(ローレベル)」を出力する。そして、モータ制御信号生成部28は、モータコイル12u,12v,12wへの通電パターンがロータ11の回転位置に応じて切り替わるように、回転位置信号S1〜S3に基づいてモータ制御信号を生成する。
As shown in FIG. 3, the rotational position
ここで、図4に示すように、端子電圧Vu,Vv,Vwは、位相が120度ずつ異なっており、電気角180度のうち、通電された120度の通電区間では電源電圧が検出され、通電が休止された60度の休止区間では各モータコイル12u,12v,12wに生じた誘起電圧が検出される。なお、各FET23a〜23fがオンからオフに切り替わる時には、同FET23a〜23fの寄生ダイオード(図示略)に起因したノイズが生じる。そして、回転位置信号S1〜S3は、端子電圧Vu,Vv,Vwが基準電圧V0となる時点(ゼロクロス点)で変化し、上記ノイズを除去することにより、ロータ11の回転位置に応じて(101)→(100)→(110)→(010)→(011)→(001)の順序で規則的に変化する。これにより、モータ制御信号生成部28は、回転位置信号S1〜S3に基づいてモータコイル12u,12v,12wへの通電パターンをロータ11の回転位置に応じて切り替えるモータ制御信号を生成可能となっている。
Here, as shown in FIG. 4, the terminal voltages Vu, Vv, and Vw are different in phase by 120 degrees, and the power supply voltage is detected in the energized section of 120 degrees energized among the electrical angles of 180 degrees. In the 60-degree pause section in which the energization is paused, the induced voltage generated in each
また、図1に示すように、マイコン22は、各FET23a〜23fのオン時間の割合であるデューティ比の変更を通じてモータコイル12u,12v,12wに通電する電流量を制御することにより、ブラシレスモータ3の出力(モータトルク)を制御する。
Further, as shown in FIG. 1, the
具体的には、マイコン22には、ブラシレスモータ3に通電される実電流値Iを検出するための電流センサ41及びトランスミッションの作動を制御する上位ECUが接続されている。そして、モータ制御信号生成部28には、回転位置信号S1〜S3に加えて、上位ECUが出力する電流指令値I*、及び電流センサ41により検出された実電流値Iが入力される。モータ制御信号生成部28は、電流指令値I*に実電流値Iを追従させるべくフィードバック制御を実行することにより、電流指令値I*と実電流値Iとの偏差に応じたデューティ比でパルス幅変調されたモータ制御信号を生成する。なお、上位ECUは、電動ポンプから供給される油圧やエンジン回転数等に基づいて電流指令値I*を演算する。そして、マイコン22は、上記のようにして生成されたモータ制御信号を駆動回路21に出力することで、ブラシレスモータ3を駆動するようになっている。
Specifically, the
次に、本実施形態のECUによるブラシレスモータの起動について説明する。
ブラシレスモータ3の停止時には誘起電圧が発生しないため、マイコン22は、ロータ11の回転位置にかかわらず、通電パターンを予め定められた順序で切り替えること(強制転流)により、ロータ11を強制的に回転させてブラシレスモータ3を起動させる。そして、ロータ11の回転速度が上昇し、各モータコイル12u,12v,12wに生じる誘起電圧が安定することで、所定時間継続して回転位置信号S1〜S3の組み合わせが上記した順序で規則的に変化すると、これら回転位置信号S1〜S3及び電流指令値I*に基づいてブラシレスモータ3を駆動(センサレス駆動)する。なお、モータ制御信号生成部28には、回転位置信号S1〜S3が規則的に変化する順序を記憶したメモリ42及びタイマ43が設けられている。すなわち、本実施形態では、マイコン22が起動手段に相当する。
Next, activation of the brushless motor by the ECU of this embodiment will be described.
Since no induced voltage is generated when the
ここで、上述のように電動ポンプ用のブラシレスモータ3では、作動油の油温θによって負荷が大きく変わるため、油温θの高い場合と低い場合とで通電パターンの切り替え周期Tを同一にすると、消費電流の増加や脱調を招く虞がある。
Here, as described above, in the
この点を踏まえ、図1に示すように、マイコン22には、作動油の油温θを検出する油温検出手段としての油温センサ51が接続されており、モータ制御信号生成部28には、作動油の油温θが入力される。そして、モータ制御信号生成部28は、油温θに応じて通電パターンの切り替え周期Tを変更するようにしている。
In consideration of this point, as shown in FIG. 1, the
具体的には、モータ制御信号生成部28は、起動時において、油温θが予め設定された閾値θthよりも大きい場合には、切り替え周期Tが第1の切り替え周期T1となるモータ制御信号を生成する。一方、モータ制御信号生成部28は、油温θが閾値θth以下の場合には、切り替え周期Tが第1の切り替え周期T1よりも遅い第2の切り替え周期T2となるモータ制御信号を生成する。これにより、油温θが高いほど切り替え周期Tが早くなるように構成されている。
Specifically, the motor
また、モータ制御信号生成部28は、起動時において、油温θが上記閾値θthよりも大きい場合には、FET23a〜23fのデューティ比Dが第1のデューティ比D1となるモータ制御信号を生成する。一方、モータ制御信号生成部28は、油温θが予め設定された閾値θth以下の場合には、デューティ比Dが第1のデューティ比D1よりも低い第2のデューティ比D2となるモータ制御信号を生成する。これにより、油温θが高いほどデューティ比Dが高くなるように構成されている。
In addition, the motor control
次に、本実施形態のECU(マイコン)によるブラシレスモータの起動時の処理手順を図5のフローチャートに従って説明する。
マイコン22は、センサ値として回転位置信号S1〜S3及び油温θを取得すると(ステップ101)、所定時間継続して回転位置信号S1〜S3が規則的に変化し、ロータ11の回転位置を検出できるようになったか否かを判定する(ステップ102)。続いて、ロータ11の回転位置を検出できるようになっていない場合には(ステップ102:NO)には、油温θが閾値θthよりも大きいか否かを判定する(ステップ103)。そして、油温θが閾値θthよりも大きい場合には(ステップ103:YES)、切り替え周期Tを第1の切り替え周期T1とするとともにデューティ比Dを第1のデューティ比D1とするモータ制御信号を生成し(ステップ104)、強制転流を行う(ステップ105)。
Next, a processing procedure when the brushless motor is activated by the ECU (microcomputer) according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
When the
これに対し、油温θが閾値θth以下の場合には(ステップ103:NO)、切り替え周期Tを第2の切り替え周期T2とするとともにデューティ比Dを第2のデューティ比D2とするモータ制御信号を生成し(ステップ106)、強制転流を行う(ステップ105)。そして、ロータ11の回転速度が上昇し、所定時間継続して回転位置信号S1〜S3が規則的に変化するようになり、ロータ11の回転位置を検出できるようになると(ステップ101:YES)、回転位置信号S1〜S3及び電流指令値I*に基づいてモータ制御信号を生成する通常制御に移行する(ステップ107)。 On the other hand, when the oil temperature θ is equal to or lower than the threshold θth (step 103: NO), the motor control signal that sets the switching cycle T to the second switching cycle T2 and sets the duty ratio D to the second duty ratio D2. Is generated (step 106), and forced commutation is performed (step 105). Then, when the rotational speed of the rotor 11 increases, the rotational position signals S1 to S3 change regularly for a predetermined time, and the rotational position of the rotor 11 can be detected (step 101: YES). The routine proceeds to normal control for generating a motor control signal based on the rotational position signals S1 to S3 and the current command value I * (step 107).
以上記述したように、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
(1)ECU4は、電動ポンプ1が供給する作動油の油温θを検出する油温センサ51を備えた。そして、マイコン22は、油温θが閾値θthよりも大きい場合には、通電パターンの切り替え周期Tを第1の切り替え周期T1とし、油温θが閾値θth以下の場合には、切り替え周期Tを第1の切り替え周期T1よりも遅い第2の切り替え周期T2とするようにした。
As described above, according to the present embodiment, the following operational effects can be achieved.
(1) The
上記構成によれば、作動油の油温θが閾値θthよりも大きいと、通電パターンの切り替え周期Tが早くなるため、作動油の油温θが高いに場合に、ロータ11の回転位置が次の通電パターンに切り替えるべき回転位置となっても切り替わらない状態となることを抑制できる。これにより、速やかにロータ11の回転速度を上昇させることが可能となり、消費電流の増加を抑制することができる。一方、作動油の油温θが閾値θth以下であると、通電パターンの切り替え周期Tが遅くなるため、油温θが低い場合に、ロータ11の回転位置が次の通電パターンに切り替えるべき回転位置となる前に通電パターンが切り替わることを防いで、脱調することを抑制できる。そして、上記構成では、ブラシレスモータ3の負荷と相関のある作動油の油温θに基づいて切り替え周期Tを変更するため、油温センサ51を設けるのみでトルクセンサを設けずともよく、ブラシレスモータ3(電動ポンプ1)の大型化を抑制することができる。また、モータ制御信号生成部28は、油温θと閾値θthとの比較により切り替え周期Tを変更するため、その演算負荷の増大を抑制することができる。
According to the above configuration, when the hydraulic oil temperature θ is greater than the threshold value θth, the energization pattern switching period T is accelerated. Therefore, when the hydraulic oil temperature θ is high, the rotational position of the rotor 11 is the next. Even if it becomes the rotation position which should be switched to this electricity supply pattern, it can suppress that it will be in the state which does not switch. As a result, the rotational speed of the rotor 11 can be quickly increased, and an increase in current consumption can be suppressed. On the other hand, when the oil temperature θ of the hydraulic oil is equal to or less than the threshold value θth, the energization pattern switching period T is delayed. It is possible to prevent the energization pattern from being switched before becoming, and to suppress step-out. In the above configuration, since the switching cycle T is changed based on the hydraulic oil temperature θ correlated with the load of the
(2)モータ制御信号生成部28は、油温θが閾値θthよりも大きい場合には、デューティ比Dを第1のデューティ比D1とし、油温θが閾値θth以下の場合には、デューティ比Dを第1のデューティ比D1よりも低い第2のデューティ比D2とした。
(2) The motor
通常、強制転流時のモータ出力(モータコイル12u,12v,12wに通電される電流量)は、起動後のモータ出力に比べて小さいため、ブラシレスモータ3が起動した後において、モータ出力を速やかに目標値に追従させるといった観点からは、強制転流時にデューティ比Dを高くすることが望ましい。一方、消費電流の増加を抑制するといった観点からは、デューティ比Dを低くすることが望ましい。この点、上記構成よれば、油温θが高く、消費電流の増加を抑制することができる場合にデューティ比Dを高くすることで、消費電流の増加を抑制しつつ、ブラシレスモータ3が起動した後の追従性を向上させることができる。一方、油温θが低く、ロータ11が脱調して停止することにより消費電流が著しく増加する虞のある場合には、デューティ比Dを低くすることで、確実に消費電流の増加を抑制することができる。また、モータ制御信号生成部28は、油温θと閾値θthとの比較によりデューティ比Dを変更するため、その演算負荷の増大を抑制することができる。
Normally, the motor output at the time of forced commutation (the amount of current applied to the
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
・上記実施形態では、油温θと閾値θthとの比較に基づいて通電パターンの切り替え周期Tを変更したが、これに限らず、例えば図6(a)に示すような油温θと切り替え周期Tとの関係を示したマップをモータ制御信号生成部28に設け、同マップを参照することにより油温θに応じた切り替え周期Tを演算するようにしてもよい。また、例えば図6(b)に示すような油温θとデューティ比Dとの関係を示したマップをモータ制御信号生成部28に設け、同マップを参照することにより油温θに応じたデューティ比Dを演算するようにしてもよい。この構成では、作動油の油温θ、すなわちブラシレスモータ3の負荷に応じて高精度に通電パターンの切り替え周期T及びデューティ比Dを演算することができ、効果的に消費電流の増加や脱調を抑制することができる。
In addition, the said embodiment can also be implemented in the following aspects which changed this suitably.
In the above embodiment, the energization pattern switching period T is changed based on the comparison between the oil temperature θ and the threshold value θth. However, the present invention is not limited to this. For example, the oil temperature θ and the switching period shown in FIG. A map showing the relationship with T may be provided in the motor
・上記実施形態では、モータ制御信号生成部28は、油温θが高いほどデューティ比Dが高くなるようにしたが、これに限らず、油温θが低いほどデューティ比Dが高くなるようにしてもよい。例えば、油温θが閾値θthよりも大きい場合に、デューティ比Dを第2のデューティ比D2とし、油温θが閾値θth以下の場合に、デューティ比Dを第1のデューティ比D1とすることができる。
In the above embodiment, the motor control
・上記実施形態では、油温θに応じてデューティ比Dを変更するようにしたが、これに限らず、油温θにかかわらずデューティ比Dを一定としてもよい。
・上記実施形態では、作動油の油温θを油温センサ51により直接検出するようにしたが、これに限らず、例えばマイコン22が設けられる基板温度を検出し、同基板温度に基づいて油温θを推定するようにしてもよい。
In the above embodiment, the duty ratio D is changed according to the oil temperature θ. However, the present invention is not limited to this, and the duty ratio D may be constant regardless of the oil temperature θ.
In the above embodiment, the oil temperature θ of the hydraulic oil is directly detected by the
・上記実施形態では、回転位置信号S1〜S3の組み合わせが所定の順序で規則的に変化するようになることで、ロータ11の回転位置が検出できるようになったと判定し、通常制御に移行するようにした。しかし、これに限らず、例えばゼロクロス点の間隔からロータの回転速度を検出し、同回転速度が所定回転速度を超えた場合に、ロータ11の回転位置が検出できるようになったとして通常制御に移行するようにしてもよい。 In the above embodiment, it is determined that the rotational position of the rotor 11 can be detected when the combination of the rotational position signals S1 to S3 changes regularly in a predetermined order, and the process proceeds to normal control. I did it. However, the present invention is not limited to this. For example, when the rotational speed of the rotor is detected from the interval between the zero cross points, and the rotational speed exceeds the predetermined rotational speed, the rotational position of the rotor 11 can be detected. You may make it transfer.
・上記実施形態では、本発明を車両のトランスミッションに油圧を供給する電動ポンプに具体化したが、他の用途に用いる電動ポンプに具体化してもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
In the above embodiment, the present invention is embodied in an electric pump that supplies hydraulic pressure to a vehicle transmission. However, the present invention may be embodied in an electric pump used for other applications.
Next, technical ideas that can be grasped from the above-described embodiment and other examples will be described below together with their effects.
(イ)前記電動ポンプ用ブラシレスモータの制御装置において、前記起動手段は、前記油温と閾値とを比較し、前記油温が前記閾値よりも大きい場合には、前記切り替え周期を第1の切り替え周期とするとともに前記デューティ比を第1のデューティ比とし、前記油温が前記閾値以下の場合には、前記切り替え周期を前記第1の切り替え周期よりも遅い第2の切り替え周期とするとともに前記デューティ比を第1のデューティ比よりも低い第2のデューティ比とすることを特徴とする電動ポンプ用ブラシレスモータの制御装置。上記構成によれば、起動手段の演算負荷が増大することを抑制できる。 (B) In the control device for a brushless motor for the electric pump, the activation means, comparing the oil temperature with the threshold value, if the oil temperature is greater than the threshold value, first switches the switching period And when the oil temperature is equal to or lower than the threshold, the switching cycle is set to a second switching cycle that is slower than the first switching cycle and the duty cycle A control device for a brushless motor for an electric pump, wherein the ratio is a second duty ratio lower than the first duty ratio. According to the said structure, it can suppress that the calculation load of a starting means increases.
(ロ)前記電動ポンプ用ブラシレスモータの制御装置において、前記起動手段は、前記油温と前記切り替え周期又は前記デューティ比との関係を示したマップを備え、前記マップに基づいて前記切り替え周期又は前記デューティ比を演算することを特徴とする電動ポンプ用ブラシレスモータの制御装置。上記構成によれば、作動油の油温、すなわちブラシレスモータの負荷に応じて高精度に切り替え周期及びデューティ比を演算することができ、効果的に消費電流の増加や脱調を抑制することができる。 (B) In the control device for a brushless motor for the electric pump, the activation means includes a map showing the relationship between the oil temperature and the switching period or the duty ratio, the switching period or the on the basis of the map A control device for a brushless motor for an electric pump, characterized by calculating a duty ratio. According to the above configuration, the switching cycle and the duty ratio can be calculated with high accuracy according to the oil temperature of the hydraulic oil, that is, the load of the brushless motor, and the increase in current consumption and the step-out can be effectively suppressed. it can.
(ハ)電動ポンプを駆動するブラシレスモータのモータコイルへの通電パターンを予め定められた順序で切り替えることによりロータを強制的に回転させて前記ブラシレスモータを起動させる電動ポンプ用ブラシレスモータの制御方法において、前記電動ポンプが供給する作動油の油温が高くなるほど、前記通電パターンの切り替え周期を早くすることを特徴とする電動ポンプ用ブラシレスモータの制御方法。上記構成によれば、請求項1と同様の作用効果を得ることができる。
(C) In a brushless motor control method for an electric pump that starts a brushless motor by forcibly rotating a rotor by switching an energization pattern to a motor coil of a brushless motor that drives an electric pump in a predetermined order. The method for controlling a brushless motor for an electric pump, characterized in that the switching cycle of the energization pattern is made earlier as the temperature of hydraulic oil supplied by the electric pump becomes higher. According to the said structure, the effect similar to
1…電動ポンプ、2…ポンプ本体、3…ブラシレスモータ、4…ECU、11…ロータ、12u,12v,12w…モータコイル、21…駆動回路、22…マイコン、23a〜23f…FET、26u,26v,26w…電圧センサ、27…回転位置信号生成部、28…モータ制御信号生成部、51…油温センサ、D…デューティ比、D1…第1のデューティ比、D2…第2のデューティ比、S1〜S3…回転位置信号、T…切り替え周期、T1…第1の切り替え周期、T2…第2の切り替え周期、θ…油温、θth…閾値。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記電動ポンプが供給する作動油の油温を検出する油温検出手段を備え、
前記ブラシレスモータは、前記駆動回路を構成するスイッチング素子のデューティ比の変更を通じてモータ出力が制御されるものであり、
前記起動手段は、前記油温が高くなるほど前記通電パターンの切り替え周期を早くするとともに、前記油温が高いほど前記デューティ比を高くすることを特徴とする電動ポンプ用ブラシレスモータの制御装置。 The rotor is forcibly rotated by switching a drive circuit that supplies three-phase drive power to a motor coil of a brushless motor that drives an electric pump and a plurality of energization patterns to the motor coil in a predetermined order. A control device for a brushless motor for an electric pump, comprising a starting means for starting the brushless motor,
An oil temperature detecting means for detecting the oil temperature of the hydraulic oil supplied by the electric pump;
The brushless motor is one in which the motor output is controlled through a change in the duty ratio of the switching elements constituting the drive circuit.
The starter makes the switching cycle of the energization pattern faster as the oil temperature becomes higher, and increases the duty ratio as the oil temperature becomes higher .
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