(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンにより駆動され油圧を供給する機械式オイルポンプと，電動機により駆動され油圧を供給する電気式オイルポンプと、エンジン駆動時に機械式オイルポンプからの給油を、エンジン停止時に電気式オイルポンプからの給油を選択する給油切替機構と、エンジン停止時に前記電動機の起動指令と前記オイル系統の給油の情報として油圧指令値及び油温を与える上位制御装置と、該上位制御装置からの給油の情報を用いて、前記電動機のトルクを定める第１の電流指令信号と前記電動機の速度偏差で定まる第２の電流指令信号の和信号を与える制御指令発生手段と、該制御指令発生手段の出力と前記電動機の負荷電流の差から第３の電流指令信号を与える電流制御手段と、該電流制御手段の出力を得てベクトル制御を実行する電動機制御手段と、該電動機制御手段により制御され前記電動機に与える交流を制御する電力変換手段とを備え、前記電動機はセンサレスモータとされる電動オイルポンプ用モータ制御装置において、
前記制御指令発生手段は、前記上位制御装置からの給油の情報から第１の目標トルク信号を与える第１の信号発生手段と、固定の第２の目標トルク信号を与える第２の信号発生手段と、第１と第２の信号発生手段の出力のいずれかを前記第１の電流指令信号とする目標トルク切替手段と、前記上位制御装置からの給油の情報から上限回転速度を設定する第３の信号発生手段と、前記上位制御装置からの給油の情報から下限回転速度を設定する第４の信号発生手段と、前記電動機の回転速度を検知して前記の上限回転速度と下限回転速度の範囲内に制御する信号を前記第２の電流指令信号とする速度制御手段とを備え、
前記上位制御装置からエンジン停止時による前記電動機の起動指令を受けたときに、第１段階においては前記第３の電流指令信号に代えて前記第１の電流指令信号により電動機制御手段を駆動するとともに前記第１の電流指令信号は前記第２の信号発生手段から得、第２段階においては、前記第２の信号発生手段の出力である第１の電流指令信号に代えて前記第３の電流指令信号により電動機制御手段を駆動するとともに、前記電流制御手段は、前記制御指令発生手段から第２の信号発生手段の出力である第１の電流指令信号と前記第２の電流指令信号の和信号を得、第３段階においては、前記第３の電流指令信号により電動機制御手段を駆動するとともに、目標トルク切替手段の出力を第２の信号発生手段の出力から第１の信号発生手段の出力に切り替えることを特徴とする電動オイルポンプ用モータ制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の電動オイルポンプ用モータ制御装置において，
第２、第３段階への切替は、前記電動機の回転速度が予定速度に到達したことを持って行うことを特徴とする電動オイルポンプ用モータ制御装置。
【請求項３】
請求項１記載の電動オイルポンプ用モータ制御装置において，
第２、第３段階への切替は、前記電動機の起動からの時間に応じて行うことを特徴とする電動オイルポンプ用モータ制御装置。
【請求項４】
エンジンにより駆動され油圧を供給する機械式オイルポンプと，電動機により駆動され油圧を供給する電気式オイルポンプと、エンジン駆動時に機械式オイルポンプからの給油を、エンジン停止時に電気式オイルポンプからの給油を選択する給油切替機構と、エンジン停止時に前記電動機の起動指令と前記オイル系統の給油の情報として油圧指令値及び油温を与える上位制御装置と、該上位制御装置からの給油の情報を用いて、前記電動機のトルクを定める第１の電流指令信号と前記電動機の速度偏差で定まる第２の電流指令信号の和信号を与えるとともに、前記第１の電流指令信号は前記上位制御装置からの給油の情報から第１の目標トルク信号を与える第１の信号発生手段と固定の第２の目標トルク信号を与える第２の信号発生手段のいずれかから得られている制御指令発生手段と、該制御指令発生手段の出力と前記電動機の負荷電流の差から第３の電流指令信号を与える電流制御手段と、該電流制御手段の出力を得てベクトル制御を実行する電動機制御手段と、該電動機制御手段により制御され前記電動機に与える交流を制御する電力変換手段とを備え、前記電動機はセンサレスモータとされる電動オイルポンプ用モータ制御方法において、
前記電動機起動の第１段階では、前記電動機制御手段を前記第３の電流指令信号に代えて前記固定の第２の目標トルク信号を与える第２の信号発生手段の信号で起動し、第２段階では、前記固定の第２の目標トルク信号を与える第２の信号発生手段の出力である第１の電流指令信号と前記電動機の速度偏差で定まる第２の電流指令信号の和信号を得、これを目標値とする電流帰還制御により得られた前記電流制御手段の第３の電流指令信号により駆動し、第３段階では前記上位制御装置からの給油の情報から第１の目標トルク信号を与える第１の信号発生手段の出力である第１の電流指令信号と前記電動機の速度偏差で定まる第２の電流指令信号の和信号を得、これを目標値とする電流帰還制御により得られた前記電流制御手段の第３の電流指令信号により駆動することを特徴とする電動オイルポンプ用モータ制御方法。
【請求項５】
エンジンにより駆動され油圧を供給する機械式オイルポンプと，電動機により駆動され油圧を供給する電気式オイルポンプと、エンジン駆動時に機械式オイルポンプからの給油を、エンジン停止時に電気式オイルポンプからの給油を選択する給油切替機構と、エンジン停止時に前記電動機の起動指令と前記オイル系統の給油の情報として油圧指令値及び油温を与える上位制御装置と、該上位制御装置からの給油の情報を用いて、前記電動機のトルクを定める第１の電流指令信号と前記電動機の速度偏差で定まる第２の電流指令信号の和信号を与えるとともに、前記第１の電流指令信号は前記上位制御装置からの給油の情報から第１の目標トルク信号を与える第１の信号発生手段と固定の第２の目標トルク信号を与える第２の信号発生手段のいずれかから得られている制御指令発生手段と、該制御指令発生手段の出力と前記電動機の負荷電流の差から第3の電流指令信号を与える電流制御手段と、該電流制御手段の出力を得てベクトル制御を実行する電動機制御手段と、該電動機制御手段により制御され前記電動機に与える交流を制御する電力変換手段とを備え、前記電動機はセンサレスモータとされる電動オイルポンプ用モータ制御方法において、
前記電動機起動の当初は、前記電動機制御手段に前記第３の電流指令信号に代えて前記固定の第２の目標トルク信号を与える第２の信号発生手段の信号を与えることにより前記固定の第２の目標トルク信号にトルク一定とするオープンループにより起動し、その後固定の第２の目標トルク信号を与える第２の信号発生手段の信号に代えて前記電流制御手段からの前記第３の電流指令信号により電動機制御手段を駆動するとともに、前記電流制御手段は、前記制御指令発生手段から前記第１の電流指令信号と前記第２の電流指令信号の和信号を目標信号として得、前記電動機の負荷電流との差から第3の電流指令信号を与える閉ループ制御を行うことを特徴とする電動オイルポンプ用モータ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電動オイルポンプ用制御装置及び制御方法に係り，特にオイルポンプ回路に設ける電動オイルポンプの駆動用としてブラシレスモータを使用するときに好適な電動オイルポンプ用モータの制御装置及び制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の燃費の向上や環境問題から、ガソリンエンジンと電動モータで駆動するハイブリッド車が開発されている。ハイブリット車は車両停車時にエンジンを停止させるいわゆるアイドルストップ制御を行う。また、一部のガソリン車においてもアイドルストップ制御を行うものがある。
【０００３】
アイドルストップ制御を行う車両においては、変速機用オイル潤滑系や走行用モータを駆動させるクラッチ等のアクチュエータ駆動用油圧確保のために、エンジン駆動のオイルポンプと、モータで駆動する電動オイルポンプを備える。
【０００４】
アイドルストップ中は、停止したエンジン駆動のオイルポンプに代わって、モータで駆動する電動オイルポンプを起動し、停止時の油圧供給を確保することにより次回の車両始動を円滑に行わせしめる。
【０００５】
特許文献１では、係るアイドルストップ制御を行う車両において、電動オイルポンプ駆動用モータに対する目標トルクを，車両のシーンによって変化させることが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１６１８５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら，上記のごとくオイルポンプ駆動用モータの目標トルクを設定した場合において，オイルポンプ駆動直後は，油路切り替え等により作動油圧の動作が不安定な状態であることが多い。例えば，バルブを開いてクラッチへの油路を開いた場合，その供給先に油が充填されるまではオイルポンプは軽負荷状態となる。また，逆に充填された状態でオイルポンプが駆動した場合は，想定以上の過負荷状態となる。
【０００８】
このため，オイルポンプ駆動直後の負荷状態を考慮していない目標トルクを設定すると，無負荷状態ではモータ回転数が急上昇し，また，重負荷状態ではモータ回転数が急低下してしまい，モータの動作が不安定になる問題があった。
【０００９】
特に，磁極位置センサや回転センサを持たないセンサレス制御のオイルポンプ駆動用モータにおいては，制御可能領域を外れ，モータが制御不能となる脱調に至るという問題があった。
【００１０】
本発明の目的は，上記課題を解決するために，センサレス制御においても，安定した制御ができる電動オイルポンプ用モータ制御装置及び制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の電動オイルポンプ用モータ制御方法においては、エンジンにより駆動され油圧を供給する機械式オイルポンプと，電動機により駆動され油圧を供給する電気式オイルポンプと、エンジン駆動時に機械式オイルポンプからの給油を、エンジン停止時に電気式オイルポンプからの給油を選択する給油切替機構と、エンジン停止時に電動機の起動指令とオイル系統の給油の情報を与える上位制御装置と、上位制御装置からの給油の情報を用いて、電動機のトルクを定める信号と電動機の速度偏差で定まる信号の和信号を与える制御指令発生手段と、制御指令発生手段の出力と電動機の負荷電流の差から電流指令信号を与える電流制御手段と、電流制御手段の出力を得てベクトル制御を実行する電動機制御手段と、電動機制御手段により制御され電動機に与える交流を制御する電力変換手段とを備え、電動機はセンサレスモータとされるとともに、電動機起動の第１段階では、電動機制御手段をトルク一定とする信号で起動し、第２段階ではトルク一定とする信号と速度偏差に基づく信号の和を目標値とする電流帰還信号により駆動し、第３段階では上位制御装置からの給油の情報を用いて定めたトルクと速度の目標信号から定めた電流指令信号による電流帰還信号により駆動する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば，ブラシレスモータに対する負荷変動などが発生した場合でも，モータが制御不能となる脱調に至ることを防止することで，信頼性の高い電動オイルポンプを駆動させるブラシレスモータ制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明を適用した電動オイルポンプシステム全体構成図。
【図２】本発明を適用したブラシレスモータ制御装置の制御プロック図。
【図３】制御指令発生手段の制御ブロック図。
【図４】目標トルク切替手段の詳細動作説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下，図面を参照して，本発明の実施形態による電動オイルポンプ用モータ制御装置及び方法について説明する。
【００１５】
まず、図１は，本発明の実施形態による電動オイルポンプ用モータ制御装置が適用されるオイルポンプシステムの全体構成を示すブロック図である。
【００１６】
オイルポンプシステムは、エンジンにより駆動され高い圧力のオイルを供給することができる機械式オイルポンプ８と、本発明により制御される電動式オイルポンプ５を含み、オイルパン７に蓄積されているオイルを油圧回路１０、自動変速機構１１などに供給し、オイルパン７に回収する油圧系統Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４から構成される。このオイルポンプシステムでは、アイドルストップ制御を行う車両において、エンジン駆動中は、エンジンにより駆動される機械式オイルポンプ８によりオイル供給し、アイドルストップ中は電動式オイルポンプ５によりオイル供給する。
【００１７】
切換弁機構９は、クラッチやブレーキなどの締結機構への作動油の給排の切換や圧力コントロールを行い，油圧回路１０や自動変速機構１１などの潤滑および冷却のためのオイルを供給するように構成されている。この切換弁機構９に進入してきた所定圧以上の油圧は、油路Ｌ３により油圧回路１０を介して自動変速機構１１へ供給される。なお，油圧回路１０は自動変速機構１１の油圧回路と共用してもよい。
【００１８】
オイルポンプシステムは、概略以上のように構成されており、本発明は、係るシステムにおける電動式オイルポンプ５の制御に関する。
【００１９】
ここでは、電動式オイルポンプ５の制御のために、まずブラシレスモータ４によって電動式オイルポンプ５を駆動する電動オイルポンプ６を構成する。そのうえで、電動オイルポンプ６の作動を制御する上位制御装置１２，上位制御装置１２からの制御指令信号に基づいて電動オイルポンプ６の駆動を制御するブラシレスモータ制御装置３，ブラシレスモータ制御装置３に電力を供給する電源２を備えている。
【００２０】
これにより、電動式オイルポンプ５は、ブラシレスモータ４により駆動され、ブラシレスモータ４はブラシレスモータ制御装置３により制御される。ブラシレスモータ制御装置による制御は、上位制御装置１２からの指令に基づき実行される。なお、ブラシレスモータ制御装置３、ブラシレスモータ４、電動式オイルポンプ５から構成される部分を電動オイルポンプ装置１ということにする。
【００２１】
この電動オイルポンプ装置１は、電動オイルポンプ６と、電動オイルポンプ６を制御するためのマイクロコンピュータを有するブラシレスモータ制御装置３を備え，エンジンが停止したときあるいは機械式オイルポンプ８によって必要な作動油圧が確保できない場合に、電動オイルポンプ６を適宜作動させて，クラッチやブレーキなどの締結機構へ油圧を供給する。
【００２２】
また、上位制御装置１２には，自動変速機１１の入力回転数を検出する回転センサからの信号や自動車の運転手が自動変速機を操作するためのシフトレバーのシフトレンジを検出するシフトセンサからの信号などが入力され，それらの信号Ｓ１に基づいて，電動オイルポンプ６を作動させる制御指令Ｓ２をブラシレスモータ制御装置３へ送信する。同時に自動変速機構１１や油圧回路１０内に取り付けられた油温センサからの油温情報Ｔｃも送信する。また，上位制御装置１２はブラシレスモータ制御装置３からの回転数情報や故障情報Ｓ３を受信する機能を持っている。
【００２３】
電源２はバッテリなどの蓄電装置であり，ブラシレスモータ制御装置３に接続して電力を供給する。
【００２４】
自動変速機構１１には，オイルの油温を検出する油温センサや回転数を検出する回転センサが設けられている。油温センサによって検出されたオイルの油温や回転数センサによって検出された回転数は，信号Ｓ１として上位制御装置１２へ送信される。
【００２５】
上記の制御装置を通じて実行されるオイルポンプシステムの動作について、以下説明する。まず，エンジン駆動中は，機械式オイルポンプ８により，オイルパン７に貯まっているオイルを吸い上げ切替弁機構９を通過し，クラッチやブレーキなどの締結機構への油圧の供給や自動変速機構１１の適宜の箇所に潤滑や冷却のためのオイルを供給する。
【００２６】
一方，例えば，信号待ちなどでアイドリングストップしてエンジンが停止したときは，エンジン回転数が低下すると共に機械式オイルポンプ８も回転数が低下して油路Ｌ２，Ｌ３の油圧力が低下してしまうので油圧を発生させることが困難となる。
【００２７】
このためエンジン停止中は，各締結機構への作動油圧を確保できるように、バッテリのような外部からの電力によって駆動される電動オイルポンプ６を始動させる。
【００２８】
アイドルストップと同時に、油圧回路１０や自動変速機構１１などに供給される油圧を制御する上位制御装置１２から，電動オイルポンプ６を起動させる制御指令Ｓ２がブラシレスモータ制御装置３へ発生され，電動オイルポンプ６を回転させて油圧を上昇させる。
【００２９】
エンジン停止に伴う機械式オイルポンプ８の減速と、電動オイルポンプ６の始動・昇速により，機械式オイルポンプ８の油圧力が低下し，切替弁機構９により阻止されていた電動式オイルポンプ６の油圧力が所定の値を超えると，オイルは，電動オイルポンプ６による油路Ｌ１から，切替弁機構９，油圧回路１０，自動変速機構１１，油路Ｌ４，オイルパン７の経路を通って循環するようになる。
【００３０】
本発明の制御においては、油路Ｌ２から油路Ｌ１に切り替わるまでの期間の制御を、磁極位置センサや回転センサを持たないセンサレス制御のオイルポンプ駆動用モータにおいて，制御可能領域を外れ，モータが制御不能となる脱調に至ることのないように実行する必要がある。
【００３１】
図２に，本発明を適用した場合の電動オイルポンプ駆動用ブラシレスモータ制御システムの制御ブロック図を示す。
【００３２】
ブラシレスモータ制御装置３は、ブラシレスモータ４の制御を行うために、ブラシレスモータのｑ軸電流指令値Ｉｑ＊を発生する制御指令発生手段３１と，電流を制御する電流制御手段３５と，ベクトル演算を行うブラシレスモータ制御手段３７と，ブラシレスモータ制御手段３７の出力で制御される電力変換手段３８を主要な要素として構成されている。
【００３３】
また、この制御を実行するに当り、ブラシレスモータ４側からのプロセス量として、ｑ軸電流Ｉｑを電流制御手段３５の帰還値Ｉｑｆとして取り込み、回転速度ω１＊をブラシレスモータ制御手段３７におけるベクトル演算などのために取り込んでいる。３２，３３は三相電流のうち任意の二相Ｉｕ，Ｉｗの電流を検出する電流検出器であり、３４は帰還値であるｑ軸電流Ｉｑｆを導出する電流検出手段である。３６は、電流検出器３２，３３で検出されたブラシレスモータ電流より磁極位置，モータ回転速度を演算する位置・速度検出演算手段である。
【００３４】
また、この制御を実行するに当り、ブラシレスモータ制御装置３は、上位制御装置１２から制御信号である油圧指令値Ｐｃと油温Ｔｃを入力している。
【００３５】
以下、ブラシレスモータ制御装置３を構成する各手段の詳細機能について説明する。まず、制御指令発生手段３１は、上位制御装置１２からの制御信号である油圧指令値Ｐｃと油温Ｔｃを入力し，トルク指示値に変換後、ブラシレスモータのｑ軸電流指令値Ｉｑ＊を発生する。ここで、ブラシレスモータのｑ軸電流とは、ブラシレスモータのトルク電流のことであり、制御指令発生手段３１ではトルク電流の設定値Ｉｑ＊を定めている。
【００３６】
なお、制御指令発生手段３１においてｑ軸電流指令値Ｉｑ＊を定めるに当り、回転速度ω１＊を位置・速度検出演算手段３６から取り込んでいる。本発明では、トルク電流設定値Ｉｑ＊の定め方に特徴があり、図３にその詳細回路構成を示し、後で詳細に説明する。
【００３７】
電流制御手段３５は、電流検出手段３４により検出されたｑ軸電流Ｉｑｆをフィードバックし、減算回路３９において指令値Ｉｑ＊との差Ｉｑ＊−Ｉｑｆを求め、比例積分制御を実行して、出力信号Ｉｑ＊＊を得る。なお、帰還値であるトルク電流Ｉｑｆの導出には幾つかの手法があるが、ここでは三相電流のうち任意の二相Ｉｕ，Ｉｗの電流を電流検出器３２，３３で検出し，電流検出手段３４において、ｑ軸成分を導出している。
【００３８】
ブラシレスモータ制御手段３７は、電流制御手段３５の出力信号Ｉｑ＊＊と、回転速度ω１＊及びブラシレスモータのｄ軸電流指令値Ｉｄを入力してベクトル演算を行い、電力変換手段３８のＵ，Ｖ，Ｗ相の三相交流電圧ＵＶ，ＶＶ，ＶＷを入力し，三相交流に変換後ブラシレスモータ４に与える。なお、位置・速度検出演算手段３６では、電流検出器３２，３３で検出されたブラシレスモータ電流より、磁極位置，モータ回転速度を演算する。
【００３９】
図２の制御装置構成によれば、電流制御手段３５では，電流指令値Ｉｑ＊  と電流検出値Ｉｑｆより電流偏差演算器３９で得られた偏差値を入力し演算して第２の電流指令値Ｉｑ＊＊を出力する。また、この結果を受けてブラシレスモータ制御手段３７では，ブラシレスモータの電流指令値Ｉｑ＊＊とｄ軸電流指令値Ｉｄ及び回転速度ω１＊を入力しベクトル演算を行う。電力変換手段３８では，ブラシレスモータ制御手段３７の出力電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを入力し，三相交流に変換後ブラシレスモータ４を回転させて電動式オイルポンプ５を駆動する。
【００４０】
このように図２の制御装置構成によれば、ブラシレスモータ４は、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊により制御され、このｑ軸電流指令値Ｉｑ＊は、図３に詳細を示す制御指令発生手段３１において定められる。そして、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊は、上位制御装置１２から、ブラシレスモータ制御装置３へ制御信号として与えられる油圧指令値Ｐｃと油温Ｔｃにより決定される。
【００４１】
次に本発明の中心部である制御指令発生手段３１の詳細について、図３で説明する。
【００４２】
制御指令発生手段３１は、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊を決定するに当り、目標トルク切替手段３１３の出力Ｉｑ１と、速度制御手段３１７からの出力Ｉｑ２の和を加算器３１８で求めている。つまり、トルクと速度の観点からｑ軸電流指令値Ｉｑ＊を定めている。また、目標トルク切替手段３１３と、速度制御手段３１７は、上位制御装置１２からの制御信号である油圧指令値Ｐｃ，および油温Ｔｃを入力として、各出力Ｉｑ１，Ｉｑ２を決定している。
【００４３】
このうち、トルクの観点からＩｑ１を定めるために、上位制御装置１２からの制御信号である油圧指令値Ｐｃ，および油温Ｔｃを入力とし，予め用意していたデータテーブルからトルク指令値τｍ１を選択し出力するトルク指令発生手段３１１，固定トルク値τｍ２を与える固定トルク発生手段，トルク指令値τｍ１と固定トルクτｍ２を入力とし，目標トルクτｍ０を決定する目標トルク切替手段３１３，目標トルクτｍ０を電流指令値Ｉｑ１に変換する定数変換手段３１４を備える。
【００４４】
また、速度の観点からＩｑ２を定めるために、上位制御装置１２からの制御信号である油圧指令値Ｐｃ，および油温Ｔｃを入力とし，予め用意していたデータテーブルから上限回転数ωｍａｘを選択，出力する上限リミット手段３１５，同じく予め用意していたデータテーブルから下限回転数ωｍｉｎを選択，出力する下限リミット手段３１６，位置・速度検出演算手段３６で検出されたモータ実回転速度ω１＊を受けて，モータ回転速度が上限回転数ωｍａｘ及び下限回転数ωｍｉｎ内となるよう電流指令値補正量Ｉｑ２を決定，出力する速度制限手段３１７により構成される。
【００４５】
次に、各出力Ｉｑ１，Ｉｑ２を決定する主要な構成部位である目標トルク切替手段３１３と、速度制限手段３１７について説明する。まず、速度制限手段３１７における回転速度値の制限動作について説明する。トルク制御動作中におけるモータ回転速度の制限動作は次のように行われる。
【００４６】
まず、上限リミット手段３１５および下限リミット手段３１６で選択，出力された上限回転数ωｍａｘ及び下限回転数ωｍｉｎと，モータ実回転速度ω１＊を比較し，上限回転数ωｍａｘ＜モータ実回転速度ω１＊の場合には，モータ実回転速度ω１＊が上限回転数ωｍａｘ以下になるように速度制限手段３１７の出力である電流指令値補正量Ｉｑ２がマイナスとなり，電流指令値Ｉｑ１が減算され，モータ実回転速度ω１＊が上限回転数ωｍａｘ以下となるように動作し回転速度を制限する。
【００４７】
逆に，下限回転数ωｍｉｎ＞モータ実回転速度ω１＊の場合には，モータ実回転速度ω１＊が下限回転数ωｍｉｎ以上になるように速度制限手段３１７の出力である電流指令値補正量Ｉｑ２がプラスとなり，電流指令値Ｉｑ１が増加され，モータ実回転速度ω１＊が下限回転数ωｍｉｎ以上となるように動作し回転速度を制限する。
【００４８】
これに対し、モータ実回転速度ω１＊が上限回転数ωｍａｘ及び下限回転数ωｍｉｎの範囲内にあるときには、出力Ｉｑ２はゼロである。
【００４９】
なお、速度制限手段３１７は、その出力である電流指令値補正量Ｉｑ２を求めるに当り、入力偏差に対して比例積分制御などを実施する。
【００５０】
この結果、制御指令発生手段３１の与えるｑ軸電流指令値Ｉｑ＊は、モータ回転速度ω１＊が上限回転数ωｍａｘ及び下限回転数ωｍｉｎ内にあるときにはＩｑ１となり、モータ回転速度ω１＊が上限回転数ωｍａｘ及び下限回転数ωｍｉｎの範囲を逸脱した時には逸脱量に相当する電流指令値補正量Ｉｑ２がＩｑ１に加算されてＩｑ１＋Ｉｑ２になる。
【００５１】
次に本発明の主要部である目標トルク切替手段３１３についての動作を図４にて説明する。図４は、エンジンが停止してアイドルストップ状態となった時点ｔ０以後の各部信号の変動を、横軸に時間軸をとって表示している。
【００５２】
まず、エンジンが停止してアイドルストップ状態となったことは、上位制御装置１２において検知され、上位制御装置１２は電動オイルポンプ６を作動させる制御指令Ｓ２をブラシレスモータ制御装置３へ送信する。またこのとき、上位制御装置１２は最新の制御信号である油圧指令値Ｐｃ，および油温Ｔｃを制御指令Ｓ２に付与してブラシレスモータ制御装置３へ送信する。
【００５３】
制御指令Ｓ２を受信したブラシレスモータ制御装置３内の、図３のトルク指令発生手段３１１は、与えられた最新の制御信号である油圧指令値Ｐｃ，および油温Ｔｃからデータテーブルを参照して、図４の時刻ｔ０のタイミングで，目標トルクτｍ１を発生する。
【００５４】
他方、目標トルク切替手段３１３には、目標トルクτｍ１以外に、固定トルク発生手段３１２から予め用意した固定トルクτｍ２が与えられている。目標トルク切替手段３１３は、エンジンが停止してアイドルストップ状態となった初期の状態では、固定トルク発生手段３１２からの固定トルクτｍ２を出力τｍ０として選択して起動を開始する。
【００５５】
但し、固定トルクτｍ２を出力τｍ０として選択して起動している期間においては、目標トルクτｍ０を電流指令値Ｉｑ１に変換する定数変換手段３１４の出力を、図２の電流制御手段３５の目標信号として与えず、直接ブラシレスモータ制御手段３７に与えてしまう。つまり、この期間では速度及び電流の帰還制御を行わず、電流指令値Ｉｑ１を直接ブラシレスモータ制御手段３７に電流指令値Ｉｑ＊＊として与えるオープンループ制御を実行する。
【００５６】
なお、オープンループ制御実行手法としては幾つかのものがあるが、いずれの場合においても、ブラシレスモータ制御手段３７を電流指令値Ｉｑ１のみで駆動し、帰還信号を使用する速度制御系あるいは電流制御系の出力をブラシレスモータ制御手段３７に与えないことである。図示していないが、これを実現するための信号切替回路が付加されている。
【００５７】
これにより，モータ起動時に必要なトルクを十分に確保することができる。時刻ｔ０からｔ１までの区間は，モータ実回転数を所定の回転数まで上昇させる起動シーケンス動作を行う。
【００５８】
モータ実回転速度が所定の回転数ω１に到達し、所定時間経過後の時刻ｔ１から，位置・速度検出演算手段３６の出力であるモータ実回転速度ω１＊や電流検出手段３４の出力である電流検出値Ｉｑｆを入力として，図２の電流制御手段３５や、図３の速度制御手段３１７によるフィードバック制御を行い、モータを駆動する。
【００５９】
具体的には、図４の例では時刻ｔ１において回転数ω１＊が、下限回転数ωｍｉｎ＞モータ実回転速度ω１＊の関係にあるので，モータ実回転速度ω１＊が下限回転数ωｍｉｎ以上になるように速度制限手段３１７の出力である電流指令値補正量Ｉｑ２がプラスとなる。この結果、制御指令発生手段３１の電流指令値Ｉｑ＊としては、固定トルクτｍ２で定まるトルク側の指令値Ｉｑ１に、速度側の電流指令値補正量Ｉｑ２がプラスされて，電流制御手段３５の目標電流とされる。電流制御手段３５は、与えられた目標値とすべく下流のブラシレスモータ制御手段３７を操作する。
【００６０】
このようにして、時刻ｔ２のタイミングで，モータ実回転速度ω１＊が所望の動作領域である上限回転数ωｍａｘ及び下限回転数ωｍｉｎ内に達したことを確認したら，目標トルク切替手段３１３は、固定トルクτｍ２に代えて、データテーブルから求めたトルク指令値τｍ１を，目標トルクτｍとして選択する。
【００６１】
なお、固定トルクτｍ２に代えて、トルク指令値τｍ１を，目標トルクτｍとして選択し、下位の電流制御手段３５に設定信号として与えるが、このときから、ブラシレスモータ制御手段３７は、その入力として電流制御手段３５の出力である第２の電流指令値Ｉｑ＊＊を受けることになる。このため、この前後において、ブラシレスモータ制御手段３７は、電流指令値Ｉｑ１から電流制御手段３５の出力である第２の電流指令値Ｉｑ＊＊に急激に変化することになるので、この急激変化を抑制すべくいわゆるバンプレス制御を行うのがよい。
【００６２】
また、図４の例では、制御系の切替のタイミングをモータ回転速度が所定速度に到達したことを持って行ったが、これは、起動からの時間でもって行ってもよい。
【００６３】
以上のように目標トルク切替手段３１３にて目標トルクτｍｏの切替を行うことにより，電動オイルポンプ駆動ブラシレスモータシステムにおいて，モータ起動時などの動作シーンにて，必要なトルクを選択できるので，モータの一定トルク制御を行っている場合に，モータ起動時の急激な負荷変動により脱調することなく，安定に制御できる電動オイルポンプ用モータ制御装置及び制御方法を提供することができる。
【００６４】
また，本発明により電動オイルポンプの回転数急変等による衝撃トルク発生や異常音の発生等も低減でき，モータ及びポンプの損傷低減にも効果がある。
【符号の説明】
【００６５】
１：電動オイルポンプ装置
２：電源
３：ブラシレスモータ制御装置
４：ブラシレスモータ
５：電動式オイルポンプ
７：オイルパン
８：機械式オイルポンプ
９：切換弁機構
１０：油圧回路
１１：自動変速機構
１２：上位制御装置
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４：油圧系統
Ｉｑ＊：ｑ軸電流指令値
３１：制御指令発生手段
３５：電流制御手段
３７：ブラシレスモータ制御手段
３８：電力変換手段
【図１】
0005193259.tif 000002
【図２】
0005193259.tif 000003
【図３】
0005193259.tif 000004
【図４】
0005193259.tif 000005