車両用オイルポンプの駆動制御装置及び駆動制御方法
【課題】自動変速機ＡＴのオイルポンプ４を電動モータ４３によっても駆動可能に構成する場合に、未暖機でオイルの粘性が高いときの油圧制御性の低下を防止するとともに、モータの耐久性等の問題が生じないようにする。
【解決手段】オイルポンプ４の一方のギヤ４１を電動モータ４３の回転軸上に固設し、他方のギヤ４２と軸部材４４との間には電磁クラッチ４５を介設する。オイルパンに設けた温度センサ６２により油温Ｔを検出し、それが予め設定した値Ｔ＊未満であれば、エンジン回転速度に依らず電磁クラッチ４５を締結し、エンジン１からの入力回転を利用して機械的にオイルポンプ４を駆動する。検出油温Ｔが設定値Ｔ＊以上であれば電磁クラッチ４５を解放し、電動モータ４３によりオイルポンプ４を駆動する。
【解決手段】オイルポンプ４の一方のギヤ４１を電動モータ４３の回転軸上に固設し、他方のギヤ４２と軸部材４４との間には電磁クラッチ４５を介設する。オイルパンに設けた温度センサ６２により油温Ｔを検出し、それが予め設定した値Ｔ＊未満であれば、エンジン回転速度に依らず電磁クラッチ４５を締結し、エンジン１からの入力回転を利用して機械的にオイルポンプ４を駆動する。検出油温Ｔが設定値Ｔ＊以上であれば電磁クラッチ４５を解放し、電動モータ４３によりオイルポンプ４を駆動する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の自動変速機に設けられたオイルポンプの駆動制御に関し、特に、エンジンからの入力回転を利用するだけでなく、電動モータによってもオイルポンプを駆動できるようにした所謂ハイブリッドタイプのものに係る。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種のハイブリッドタイプのオイルポンプとしては、例えば特許文献１に開示されているように、自動車の自動変速機に設けられてその各部に潤滑や冷却のためのオイルを供給するとともに、アイドリングストップとしての油圧保持や変速制御のための作動油圧を供給するものにおいて、それを電動モータによる第１の動力伝達系路と、エンジンからの入力回転を利用する第２の動力伝達系路と、のいずれかに選択的に切換えて駆動するようにしたものが公知である。
【０００３】
この公知例では、原動機からの入力回転が所定回転速度未満のときでも、電動モータによってオイルポンプを高速回転させれば必要なオイルの吐出量を確保できるので、オイルポンプの容量はあまり大きくしなくても済み、それを駆動する電動モータも小型コンパクトなものとすることができて、ポンプ駆動に伴う動力損失の低減も図られる。
【特許文献１】特許第３３４３６６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来例のように小型コンパクトな電動モータによってオイルポンプを駆動するようにした場合、その出力にあまり余裕がないことから、例えば未暖機時のようにオイルの粘性が高くて、それを押し出すポンプの負荷が大きいときには、モータへの供給電力を制御するのみでは吐出量を正確に制御することができず、このことが自動変速機の制御性を低下させる虞れがある。
【０００５】
特に寒冷地等では気温が氷点下にまで下がることがあり、冷間始動後のオイルポンプの駆動負荷は著しく大きくなるので、それを駆動する電動モータの耐久性に問題を生じる虞れがあり、前記のような小型コンパクトな電動モータによってはポンプの駆動自体が困難になることもあり得る。
【０００６】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車両用のオイルポンプを電動モータによっても駆動可能な構成とする場合に、温度変化に伴うオイルの粘性の変化に着目し、そのことに起因する油圧制御性の低下を防止するとともに、モータの耐久性等の問題が生じないようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するために、本発明では、オイルの温度が所定値未満であれば、エンジン回転速度に拘わらず、原動機であるエンジンからの入力回転によって機械的にオイルポンプを駆動するようにしたものである。
【０００８】
具体的に請求項１の発明は、車両の自動変速機に設けられたオイルポンプの駆動制御装置であって、エンジンからの入力回転を利用して機械的にオイルポンプを駆動可能な駆動機構と、そのオイルポンプを駆動可能に設けられた電動モータと、それらのいずれか一方により選択的にオイルポンプを駆動させる選択駆動手段と、を備えたものを対象として、さらにオイルの温度状態を検出する温度検出手段を備えるとともに、前記選択駆動手段を、前記温度検出手段による検出温度が予め設定した値未満であれば前記駆動機構を選択する一方、前記設定値以上であれば前記電動モータを選択するように構成したものである。
【０００９】
前記の構成により、例えばエンジンの冷間始動後のような自動変速機の未暖機状態において、オイルの検出温度が予め設定した値未満であれば、選択駆動手段により駆動機構が選択されて、エンジンからの入力回転を利用して機械的にオイルポンプが回転駆動されるようになる。
【００１０】
ここで、前記設定値を例えば０〜２０°Ｃの範囲に設定しておけば、寒冷地における冷間始動後のようにオイルの粘性が非常に高くなり、ポンプ駆動の負荷が非常に大きくなっても、前記の如くエンジンからの入力回転を利用することでオイルポンプを確実に駆動することができる。また、電動モータに大きな駆動負荷がかかることはないので、その耐久性に問題を生じる虞れはない。
【００１１】
また、前記設定値をより高めの温度範囲に設定して、温度変化に伴うオイルの粘性変化が小さくなるまではオイルポンプをエンジンからの入力により駆動するようにすれば、その後は小型コンパクトな電動モータであっても余裕をもってオイルポンプを駆動することができるので、この電動モータへの供給電力の制御のみによってオイルの吐出量を正確に制御することが可能になり、オイルの粘性の変化に起因する油圧制御性の低下を防止することができる。
【００１２】
好ましいのは、前記設定値を、それ以上の所定の温度範囲（即ち、現実的なＡＴＦの温度の上限値である１２０〜１３０°Ｃくらいまでの範囲）においてオイルの粘性が略一定となるような値に設定することであり（請求項３）、こうすれば、温度変化に伴うオイルの粘性変化がなくなってから、モータ制御によってオイルの吐出量を極めて正確に制御することができる。
【００１３】
そうしてオイルの温度が設定値以上になれば、電動モータによりオイルポンプを駆動して、その吐出量を自由に制御することができるので、例えばエンジンの高回転域においてもオイルポンプの回転はあまり上がらないようにして、余計なオイルの供給を行わないようにすることができる。また、オイルポンプが必要以上に高速で作動することはなくなり、これによって動力損失や騒音、キャビテーションによるエロージョン等の問題が生じることもない。
【００１４】
但し、自動変速機において要求されるオイルの流量は回転の上昇に伴いやや多くなる傾向があるので、より好ましいのは、エンジンからの入力回転速度を検出する回転速度検出手段を備えて、これにより検出される入力回転速度が相対的に低い側では電動モータの回転速度も相対的に低くさせ、入力回転速度が相対的に高い側では電動モータの回転速度も相対的に高くさせることである（請求項４）。こうしたきめの細かいモータ制御を行えば、エネルギのロスを極小化し、ポンプの作動に伴う騒音も極力、低減することができる。
【００１５】
また、具体的な構造として好ましいのは、前記駆動機構に、駆動力をオイルポンプに伝達する接続状態と、その伝達を遮断する遮断状態と、のいずれかに切換えられるクラッチやブレーキ等の駆動力断接手段を設け、選択駆動手段には、オイルの検出温度が設定値未満であれば前記駆動力断接手段を接続状態にし、設定値以上であれば遮断状態にする断接制御部と、オイルの検出温度が前記設定値未満であれば電動モータの作動を停止させ、設定値以上であれば作動させるモータ制御部と、を備えることである（請求項２）。
【００１６】
こうすれば、駆動機構における駆動力の伝達をクラッチやブレーキ等によって機械的に断接できる一方、電動モータは電力供給の有無によって簡単に作動・停止（空転）を切換えることができるので、選択駆動手段を比較的簡単な構成とすることができる。
【００１７】
見方を変えれば、本発明は、車両の自動変速機に設けたオイルポンプの駆動制御方法であって、その自動変速機へのエンジンからの入力回転を利用して機械的に前記オイルポンプを駆動可能な駆動機構を設けるとともに、そのオイルポンプを駆動可能に電動モータを設けておき、オイルの温度状態を検出して、それが予め設定した値未満であれば前記駆動機構によりオイルポンプを駆動させる一方、該設定値以上であれば前記電動モータによってオイルポンプを駆動させることを特徴とするものである。この駆動制御方法によると、前記した請求項１の発明と同様の作用効果が得られる。
【発明の効果】
【００１８】
以上、説明したように、本発明に係る車両用オイルポンプの駆動制御によると、それをエンジン入力のみならず電動モータによっても駆動可能に構成する場合に、オイルの温度が設定値未満であれば、エンジン回転速度に拘わらず、電動モータではなくエンジン入力によって機械的にオイルポンプを駆動するようにしたから、例えば冷間始動後のようにオイルの粘性が非常に高いときでもオイルポンプを確実に駆動することができるとともに、電動モータの耐久性を確保する上で有利になる。
【００１９】
また、温度変化に伴うオイルの粘性の変化が十分に小さくなるまで、オイルポンプをエンジンからの入力によって駆動するようにすれば、小型コンパクトな電動モータであっても、供給電力の制御のみによってオイルの吐出量を正確に制御することができて、油圧制御性の低下を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００２１】
図１は、本発明に係るオイルポンプ駆動制御装置Ａを、図示しない自動車に搭載された自動変速機ＡＴに適用した実施形態を示す。図には模式的に示すが、自動変速機ＡＴは、エンジン１の出力する回転を受け入れて、作動油であるＡＴＦ（単にオイルともいう）を介して伝達するトルクコンバータ２と、そうして伝達される回転を変速して車輪側に出力する歯車変速機３とを備えている。この歯車変速機３は、油圧によって作動される複数の摩擦要素（クラッチ及びブレーキ）を備え、それらが選択的に締結、解放されて動力の伝達系路が切換わることにより、段階的な変速作動を行うものである。
【００２２】
前記トルクコンバータ２のケース２０はエンジン１の出力軸１ａに連結されており、その内部において軸方向の反エンジン側にはポンプ２１が固定される一方、それに対向してエンジン側にはタービン２２が配置され、それらの間にステータ２３が介設されている。エンジン１からの入力回転は、ポンプ２１からＡＴＦを介してタービン２２に伝達され、歯車変速機３の入力軸と一体のタービンシャフト２４に出力される。
【００２３】
前記トルクコンバ−タ２と歯車変速機３との間にはオイルポンプ４が配設されている。このオイルポンプ４のハウジング４０は、外周側が変速機ハウジング５に固定されてトルクコンバ−タ２及び歯車変速機３の間を区画するように設けられ、その略中央を前記タービンシャフト２４が貫通している。この実施形態のオイルポンプ４は所謂外接ギヤポンプであり、図２に模式的に示すように、ハウジング４０内に密接して収容された一対のギヤ４１，４２が互いに噛み合って回転することにより、吸込み側から吐出側へとオイルを送るようになっている。
【００２４】
前記の一方のギヤ４１は、図１に示すように、ハウジング４０を貫通する小型コンパクトな電動モータ４３の回転軸上に固設されており、一方、他方のギヤ４２は、筒状の軸部材４４を介してトルクコンバータ２のケース２０に駆動連結されている。詳しくは軸部材４４の一端側（エンジン側）には径方向外方に大きく広がるように鍔部が設けられ、その外周側がトルクコンバータ２のポンプ２１を介してケース２０に締結されている。一方、軸部材４４の他端側（反エンジン側）は、電磁クラッチ４５を介して駆動力の伝達・遮断を切換え可能な状態で、ギヤ４２に連結されている。
【００２５】
つまり、前記軸部材４４及び電磁クラッチ４５によって、エンジン１からの入力回転を利用して機械的にオイルポンプ４を駆動可能な駆動機構が構成され、その中でも電磁クラッチ４５は、それが締結されることによってギヤ４２へ駆動力を伝達する接続状態と、その駆動力の伝達を遮断するように解放された遮断状態と、のいずれかに切換えられる駆動力断接手段を構成している。
【００２６】
そして、電磁クラッチ４５が締結されると（接続状態）、オイルポンプ４のギヤ４２がトルクコンバータ２のケース２０と一体に回転し、このギヤ４２が駆動側となって他方のギヤ４１を連れ回すようになる。一方、電磁クラッチ４５を解放して（遮断状態）、電動モータ４３によりギヤギヤ４１を駆動すれば、このギヤ４１が駆動側となってギヤ４２を連れ回すようになる。こうして回転するギヤ４２，４１によって送られるオイルは、図示しないが、ハウジング４０に形成された油路を介してメインギャラリへ送り出される。
【００２７】
そのような電磁クラッチ４５及び電動モータ４３の作動制御は、自動変速機ＡＴのコントローラ６によって行われる。すなわち、コントローラ６には、少なくとも、エンジン１からの入力回転速度（エンジン回転速度）を検出する回転速度検出手段としての回転速度センサ６１からの信号と、自動変速機ＡＴのオイルパンに配設された温度センサ６２（温度検出手段）からの信号と、電動モータ４３に内蔵された回転角センサ（図示せず）からのフィードバック信号と、が入力する。
【００２８】
そして、コントローラ６は、前記温度センサ６２によって検出される油温が予め設定した値未満であれば、電動モータ４３への電力供給を行わず、その作動を停止させるとともに、電磁クラッチ４５を締結して、エンジン１からの入力回転により機械的にオイルポンプ４を駆動する。一方、その設定値以上の油温であれば電磁クラッチ４５は解放し、電動モータ４３に給電して、その作動によりオイルポンプ４を駆動するものである。
【００２９】
尚、コントローラ６は、エンジン回転速度や油温の検出値の他に、例えばトルクコンバータ２の出力回転速度、自動車の車速、アクセル乃至スロットル開度等のセンサによる検出信号を入力して、エンジン１の負荷や車速等に応じて予め設定されたシフトスケジュールに従い歯車変速機３の各摩擦要素をそれぞれ締結、解放させることにより、変速段を切換えるようになっている。
【００３０】
以下に、コントローラ６によるオイルポンプ４の駆動制御の一例を、図３のフローチャートを参照して具体的に説明する。このフローはエンジン１の始動と共にスタートし、まず、ステップＳ１にて回転速度センサ６１、温度センサ６２のような各種センサからの信号等を入力し、続くステップＳ２では初期設定を行う。すなわち、電動モータ４３には給電をせず、その回転軸が停止するか或いは空転するようにし（以下、モータ作動を停止ともいう）、電磁クラッチ４５は締結して、オイルポンプ４を機械的に駆動する。
【００３１】
続いて、ステップＳ３において、温度センサ６２による検出油温Ｔが設定値Ｔ＊以上かどうか判定し、この判定がＹＥＳであれば、オイルが十分に暖まっていると判定して後述のステップＳ７に進む一方、判定がＮＯでオイルが十分に暖まっていないと判定すれば、ステップＳ４〜Ｓ６に進んで以下のフェールセーフ処理を行う。すなわち、ステップＳ４では電動モータ４３が実際に作動中かどうか判定し、ＮＯならステップＳ３に戻る一方、ＹＥＳであればステップＳ５に進んで電動モータ４３の作動を停止させるべく、モータ回転指令ＮＭＩの値を「０」にし、続くステップＳ６では電磁クラッチ４５を締結すべく、それへの作動指令をオンに設定して、ステップＳ３に戻る。
【００３２】
ここで、前記検出油温の設定値Ｔ＊は、それ以上の所定の温度範囲（例えば現実的なＡＴＦの温度の使用上限値である１２０〜１３０°Ｃくらいまでの範囲）においてオイルの粘性が略一定となるような値に設定している。すなわち、図４に一例を示すように、この実施形態の自動変速機ＡＴにおいてはオイルパンに設けた温度センサ６２による検出油温Ｔの上昇に伴いオイルの粘性が低下して、それを押し出すオイルポンプ４の負荷が低下してゆく。
【００３３】
図の例では概略０°Ｃ未満で温度変化に対する駆動負荷の変化の割合が特に大きくなっており、０°Ｃ以上では温度の上昇に伴い駆動負荷の変化する割合が小さくなっているが、それでも０〜６０°Ｃの間で負荷の大きさは約２Ｎ・ｍ変化している。このようにオイルの温度上昇に伴いポンプ駆動負荷が或る程度以上、変化するような状況で、オイルポンプ４を小型コンパクトな電動モータ４３により駆動しようとすると、その出力トルクにあまり余裕がないことから、供給電力の制御のみでは吐出量を正確に制御することができず、自動変速機ＡＴの油圧制御性が低下する虞れがある。
【００３４】
そこで、この実施形態では、前記のように検出油温Ｔが設定値Ｔ＊未満であれば電動モータ４３は作動させず、エンジン１からの入力回転を利用して機械的にオイルポンプ４を駆動するようにしている。こうすれば、オイルポンプ４を余裕をもって駆動できるから、油温の変化に依らず吐出量が安定する。
【００３５】
そして、自動変速機ＡＴの暖機が進んで検出油温Ｔが設定値Ｔ＊以上になれば、オイルが十分に暖まり、その粘性が温度変化に依らず略一定になるので、小型コンパクトな電動モータ４３によっても余裕をもってオイルポンプ４を駆動できるようになる。そこで前記ステップＳ３においてＹＥＳと判定し、以下のようにステップＳ７〜Ｓ１２のフェールセーフ処理とステップＳ１３〜Ｓ１９のモータ制御とを行う。
【００３６】
まず、ステップＳ７ではモータ回転指令ＮＭＩが「０」になっているかどうか判定し、ＹＥＳなら電動モータ４３の作動を停止させているので、ステップＳ８に進んで電動モータ４３を起動し且つ電磁クラッチ４５への作動指令をオフ（解放）に設定して、ステップＳ１３〜Ｓ１９へ進む。また、判定がＮＯで電動モータ４３を既に作動させているのであればステップＳ９に進み、今度は実際に電動モータ４３が作動しているかどうか判定する。この判定がＹＥＳであればステップＳ１０にて電磁クラッチ４５の解放を継続して、ステップＳ１３〜Ｓ１９へ進む。
【００３７】
一方、前記ステップＳ９の判定がＮＯで電動モータ４３が実際には作動していないのであれば、これは故障していてオイルポンプ４を駆動できないということであるから、エンジン１からの入力回転を利用してオイルポンプ４を駆動すべく、ステップＳ１１に進んで電磁クラッチ４５への作動指令をオン（締結）に設定し、続くステップＳ１２にて警報を発して、制御終了となる（エンド）。
【００３８】
前記のように電動モータ４３を起動したか（ステップＳ８）、或いはそれが実際に作動中であることを確認して（ステップＳ９でＹＥＳ）進んだステップＳ１３〜Ｓ１９では、以下のようにエンジン回転速度に応じて電動モータ４３の回転速度を制御する。まず、ステップＳ１３では、回転速度センサ６１により検出されるエンジン回転速度ＮＥが第１の設定値ＮＥ1以上かどうか判別し、ＮＯで第１設定値ＮＥ1未満であればステップＳ１４に進んで電動モータ４３への回転指令ＮＭＩを第１の指令値ＮＭＩ1に設定し、しかる後にリターンする。
【００３９】
一方、エンジン回転速度ＮＥが第１設定値ＮＥ1以上であれば（ＹＥＳ）、ステップＳ１５に進み、今度はエンジン回転速度ＮＥが第２の設定値ＮＥ2以上かどうか判別する。この判別結果がＮＯで第２設定値ＮＥ2未満であればステップＳ１６に進み、電動モータ４３の回転速度を第２指令値ＮＭＩ2に設定してリターンする一方、第２設定値ＮＥ2以上であれば（ＹＥＳ）、ステップＳ１７に進む。
【００４０】
このステップＳ１７では、前記ステップＳ１３，１５と同様にしてエンジン回転速度ＮＥが第３の設定値ＮＥ3以上かどうか判別し、第３設定値ＮＥ3未満であればステップＳ１８に進んで、電動モータ４３の回転速度を第３指令値ＮＭＩ3に設定してリターンする一方、第３設定値ＮＥ3以上であればステップＳ１９に進み、電動モータ４３の回転速度を第４指令値ＮＭＩ4に設定して、しかる後にリターンする。
【００４１】
前記エンジン回転速度ＮＥの第１〜３設定値ＮＥ1〜ＮＥ3とモータ回転速度の第１〜４指令値ＮＭＩ1〜ＮＭＩ4との関係は、図５に示すようなテーブルに予め設定されており、このテーブルから読み取った指令値ＮＭＩ1〜ＮＭＩ4に基づいて電動モータ４３の回転速度を制御することで、自動変速機ＡＴにおいて要求される油量が高回転側でやや多く、低回転側ではやや少なくなることに対応して、モータ回転速度を適切に変更することができる。
【００４２】
すなわち、図示の破線のグラフは、要求されるオイルの流量に対応したオイルポンプ４の回転速度を表し、仮想線のグラフは、エンジン１からの入力回転によってのみ駆動する場合のオイルポンプ４の回転速度を表している。この実施形態では、実線のグラフのようにエンジン１の高回転域においてモータ回転指令ＮＭＩの値が一定（ＮＭＩ4）になり、仮想線のグラフのようにポンプやモータの回転速度が必要以上に高くなることはないから、駆動損失やポンプの作動に伴う騒音の低減、さらにはエロージョンの防止が図られる。
【００４３】
また、この実施形態では、エンジン１の低回転側で要求される油量が徐々に減少することに対応して、モータ回転指令ＮＭＩの値が段階的に変更される。こうしたきめの細かい制御によって電動モータ４３の回転速度を要求油量に対応する最小限度に抑えることで、エネルギのロスを極小化し、ポンプ作動騒音も極力、低減することができる。
【００４４】
前記フローのステップＳ６，Ｓ８，Ｓ１０によって、温度センサ６２により検出される油温Ｔが設定値Ｔ＊未満のときに電磁クラッチ４５を締結する一方、設定値Ｔ＊以上のときは解放する断接制御部６ａが構成され、ステップＳ５，Ｓ８，Ｓ１３〜１９により、前記設定値Ｔ＊未満の温度では電動モータ４３の作動を停止させる一方、設定値Ｔ＊以上であれば作動させるモータ制御部６ｂが構成されている。
【００４５】
そして、ステップＳ１３〜１９に示されているように、前記モータ制御部６ｂは、回転速度センサ６１により検出されるエンジン回転速度ＮＥに応じて、電動モータの回転速度を変更制御するようになっている。
【００４６】
また、前記フローの制御は、コントローラ６のプロセッサがメモリに格納されている制御プログラムを実行することによって、実現するものであり、その意味ではコントローラ６が、軸部材４４及び電磁クラッチ４５からなる駆動機構と電動モータ４３とのいずれか一方によって、選択的にオイルポンプ４を駆動する選択駆動手段を構成している。
【００４７】
したがって、この実施形態に係る車両用オイルポンプの駆動制御装置Ａによると、自動車に搭載された自動変速機ＡＴのオイルポンプ４を、エンジン１からの入力のみならず、電動モータ４３によっても駆動可能に構成した場合に、油温Ｔが設定値Ｔ＊未満であればエンジン回転速度等に拘わらず、オイルポンプ４をエンジン入力によって駆動するようにしたから、例えば寒冷地における冷間始動後のようにオイルの粘性が非常に高いときでもオイルポンプ４を確実に駆動することができる。
【００４８】
すなわち、図４に示したように、この実施形態では概略０〜１０°Ｃ未満でオイルの粘性が非常に高くなり、オイルポンプ４の駆動負荷が非常に大きくなって小型コンパクトな電動モータ４３によっては駆動できなくなることがあり、無理に駆動しようとすれば耐久性を損なう虞れもあるが、このときには前記のようにエンジン１からの入力回転によってオイルポンプ４を駆動するようにしているので、確実なポンプ駆動を行えるとともに、電動モータ４３の耐久性に問題を生じる虞れもない。
【００４９】
また、この実施形態では、前記のようにオイルの粘性が非常に高くなる温度範囲よりも高めに、具体的にはそれ以上でオイルの粘性が略一定となるような温度に、設定値Ｔ＊を定めており、それ以上の油温になるまではオイルポンプ４を電動モータ４３によって駆動することはない。言い換えると、電動モータ４３によってオイルポンプ４を駆動する際には、暖機の進行（油温の上昇）に拘わらずオイルの粘性が一定になっているので、小型コンパクトな電動モータ４３への供給電力の制御のみによって、オイルの吐出量を正確に制御することができ、高い油圧制御性を安定的に確保できる。
【００５０】
尚、本発明に係るオイルポンプ駆動制御装置の構成は、前記実施形態のものに限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。すなわち、前記実施形態では、オイルポンプ４の駆動を切換える油温の設定値Ｔ＊を、それ以上でオイルの粘性が略一定となるような値に設定しているが、これは、より低温側に設定してもよい。
【００５１】
また、前記実施形態では、電動モータ４３の回転速度を図５のようにエンジン回転速度に応じて段階的に変更するようにしているが、自動変速機ＡＴにおける何れかの回転要素の回転速度に応じて変更するようにしてもよい。また、図示の変更特性はあくまで一例に過ぎず、例えば単に低回転側と高回転側とで変更するだけでもよいし、エンジン回転速度に応じて連続的に変更するようにしてもよい。
【００５２】
また、前記実施形態では、オイルポンプ４のギヤ４２と軸部材４４との間に電磁クラッチ４４を介設して、駆動力の伝達・遮断を切換えるようにしているが、こうして動力を断接する手段は電磁クラッチ４４に限定されず、その配置場所も前記の例には限らないし、電動モータ４３とギヤ４１との間にもクラッチやワンウエィクラッチを介設することができる。
【００５３】
但し、前記実施形態のように電動モータ４３は電力供給の有無によって作動・停止（空転）を切換えるようにし、エンジン１からの入力回転を伝達する機構にのみクラッチやブレーキ等を設けるようにすれば、選択駆動手段を比較的簡単な構成とすることができ、好ましい。
【００５４】
また、前記の実施形態では本発明を、一例として自動車に搭載される自動変速機ＡＴのオイルポンプ４に適用したが、本発明は、自動車に限らず他の車両に搭載される自動変速機にも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
以上説明したように、本発明に係る車両用オイルポンプの駆動制御装置は、寒冷地等でもオイルポンプを確実に駆動することができるとともに、電動モータの耐久性を確保する上で有利であり、しかも高い油圧制御性が得られるものであるから、特に自動車用として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施形態に係るオイルポンプの駆動制御装置を自動車の自動変速機に適用した場合の概略構成を示す模式図である。
【図２】外接ギヤポンプの構造を模式的に示す説明図である。
【図３】オイルポンプの駆動制御の手順を示すフローチャート図である。
【図４】検出油温とオイルポンプの駆動負荷との関係を示すグラフ図である。
【図５】エンジン回転速度の変化に対応付けて電動モータの回転速度を設定したテーブルの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
Ａ 車両用オイルポンプの駆動制御装置
ＡＴ 自動変速機
１ エンジン
２ トルクコンバータ
３ 歯車自動変速機構
４ オイルポンプ
４０ ハウジング
４１，４２ ギヤ
４３ 電動モータ
４４ 軸部材（駆動機構）
４５ 電磁クラッチ（駆動力断接手段）
６ コントローラ（選択駆動手段）
６ａ 断接制御部
６ｂ モータ制御部
６１ 回転速度センサ（回転速度検出手段）
６２ 温度センサ（温度検出手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の自動変速機に設けられたオイルポンプの駆動制御に関し、特に、エンジンからの入力回転を利用するだけでなく、電動モータによってもオイルポンプを駆動できるようにした所謂ハイブリッドタイプのものに係る。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種のハイブリッドタイプのオイルポンプとしては、例えば特許文献１に開示されているように、自動車の自動変速機に設けられてその各部に潤滑や冷却のためのオイルを供給するとともに、アイドリングストップとしての油圧保持や変速制御のための作動油圧を供給するものにおいて、それを電動モータによる第１の動力伝達系路と、エンジンからの入力回転を利用する第２の動力伝達系路と、のいずれかに選択的に切換えて駆動するようにしたものが公知である。
【０００３】
この公知例では、原動機からの入力回転が所定回転速度未満のときでも、電動モータによってオイルポンプを高速回転させれば必要なオイルの吐出量を確保できるので、オイルポンプの容量はあまり大きくしなくても済み、それを駆動する電動モータも小型コンパクトなものとすることができて、ポンプ駆動に伴う動力損失の低減も図られる。
【特許文献１】特許第３３４３６６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来例のように小型コンパクトな電動モータによってオイルポンプを駆動するようにした場合、その出力にあまり余裕がないことから、例えば未暖機時のようにオイルの粘性が高くて、それを押し出すポンプの負荷が大きいときには、モータへの供給電力を制御するのみでは吐出量を正確に制御することができず、このことが自動変速機の制御性を低下させる虞れがある。
【０００５】
特に寒冷地等では気温が氷点下にまで下がることがあり、冷間始動後のオイルポンプの駆動負荷は著しく大きくなるので、それを駆動する電動モータの耐久性に問題を生じる虞れがあり、前記のような小型コンパクトな電動モータによってはポンプの駆動自体が困難になることもあり得る。
【０００６】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車両用のオイルポンプを電動モータによっても駆動可能な構成とする場合に、温度変化に伴うオイルの粘性の変化に着目し、そのことに起因する油圧制御性の低下を防止するとともに、モータの耐久性等の問題が生じないようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するために、本発明では、オイルの温度が所定値未満であれば、エンジン回転速度に拘わらず、原動機であるエンジンからの入力回転によって機械的にオイルポンプを駆動するようにしたものである。
【０００８】
具体的に請求項１の発明は、車両の自動変速機に設けられたオイルポンプの駆動制御装置であって、エンジンからの入力回転を利用して機械的にオイルポンプを駆動可能な駆動機構と、そのオイルポンプを駆動可能に設けられた電動モータと、それらのいずれか一方により選択的にオイルポンプを駆動させる選択駆動手段と、を備えたものを対象として、さらにオイルの温度状態を検出する温度検出手段を備えるとともに、前記選択駆動手段を、前記温度検出手段による検出温度が予め設定した値未満であれば前記駆動機構を選択する一方、前記設定値以上であれば前記電動モータを選択するように構成したものである。
【０００９】
前記の構成により、例えばエンジンの冷間始動後のような自動変速機の未暖機状態において、オイルの検出温度が予め設定した値未満であれば、選択駆動手段により駆動機構が選択されて、エンジンからの入力回転を利用して機械的にオイルポンプが回転駆動されるようになる。
【００１０】
ここで、前記設定値を例えば０〜２０°Ｃの範囲に設定しておけば、寒冷地における冷間始動後のようにオイルの粘性が非常に高くなり、ポンプ駆動の負荷が非常に大きくなっても、前記の如くエンジンからの入力回転を利用することでオイルポンプを確実に駆動することができる。また、電動モータに大きな駆動負荷がかかることはないので、その耐久性に問題を生じる虞れはない。
【００１１】
また、前記設定値をより高めの温度範囲に設定して、温度変化に伴うオイルの粘性変化が小さくなるまではオイルポンプをエンジンからの入力により駆動するようにすれば、その後は小型コンパクトな電動モータであっても余裕をもってオイルポンプを駆動することができるので、この電動モータへの供給電力の制御のみによってオイルの吐出量を正確に制御することが可能になり、オイルの粘性の変化に起因する油圧制御性の低下を防止することができる。
【００１２】
好ましいのは、前記設定値を、それ以上の所定の温度範囲（即ち、現実的なＡＴＦの温度の上限値である１２０〜１３０°Ｃくらいまでの範囲）においてオイルの粘性が略一定となるような値に設定することであり（請求項３）、こうすれば、温度変化に伴うオイルの粘性変化がなくなってから、モータ制御によってオイルの吐出量を極めて正確に制御することができる。
【００１３】
そうしてオイルの温度が設定値以上になれば、電動モータによりオイルポンプを駆動して、その吐出量を自由に制御することができるので、例えばエンジンの高回転域においてもオイルポンプの回転はあまり上がらないようにして、余計なオイルの供給を行わないようにすることができる。また、オイルポンプが必要以上に高速で作動することはなくなり、これによって動力損失や騒音、キャビテーションによるエロージョン等の問題が生じることもない。
【００１４】
但し、自動変速機において要求されるオイルの流量は回転の上昇に伴いやや多くなる傾向があるので、より好ましいのは、エンジンからの入力回転速度を検出する回転速度検出手段を備えて、これにより検出される入力回転速度が相対的に低い側では電動モータの回転速度も相対的に低くさせ、入力回転速度が相対的に高い側では電動モータの回転速度も相対的に高くさせることである（請求項４）。こうしたきめの細かいモータ制御を行えば、エネルギのロスを極小化し、ポンプの作動に伴う騒音も極力、低減することができる。
【００１５】
また、具体的な構造として好ましいのは、前記駆動機構に、駆動力をオイルポンプに伝達する接続状態と、その伝達を遮断する遮断状態と、のいずれかに切換えられるクラッチやブレーキ等の駆動力断接手段を設け、選択駆動手段には、オイルの検出温度が設定値未満であれば前記駆動力断接手段を接続状態にし、設定値以上であれば遮断状態にする断接制御部と、オイルの検出温度が前記設定値未満であれば電動モータの作動を停止させ、設定値以上であれば作動させるモータ制御部と、を備えることである（請求項２）。
【００１６】
こうすれば、駆動機構における駆動力の伝達をクラッチやブレーキ等によって機械的に断接できる一方、電動モータは電力供給の有無によって簡単に作動・停止（空転）を切換えることができるので、選択駆動手段を比較的簡単な構成とすることができる。
【００１７】
見方を変えれば、本発明は、車両の自動変速機に設けたオイルポンプの駆動制御方法であって、その自動変速機へのエンジンからの入力回転を利用して機械的に前記オイルポンプを駆動可能な駆動機構を設けるとともに、そのオイルポンプを駆動可能に電動モータを設けておき、オイルの温度状態を検出して、それが予め設定した値未満であれば前記駆動機構によりオイルポンプを駆動させる一方、該設定値以上であれば前記電動モータによってオイルポンプを駆動させることを特徴とするものである。この駆動制御方法によると、前記した請求項１の発明と同様の作用効果が得られる。
【発明の効果】
【００１８】
以上、説明したように、本発明に係る車両用オイルポンプの駆動制御によると、それをエンジン入力のみならず電動モータによっても駆動可能に構成する場合に、オイルの温度が設定値未満であれば、エンジン回転速度に拘わらず、電動モータではなくエンジン入力によって機械的にオイルポンプを駆動するようにしたから、例えば冷間始動後のようにオイルの粘性が非常に高いときでもオイルポンプを確実に駆動することができるとともに、電動モータの耐久性を確保する上で有利になる。
【００１９】
また、温度変化に伴うオイルの粘性の変化が十分に小さくなるまで、オイルポンプをエンジンからの入力によって駆動するようにすれば、小型コンパクトな電動モータであっても、供給電力の制御のみによってオイルの吐出量を正確に制御することができて、油圧制御性の低下を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００２１】
図１は、本発明に係るオイルポンプ駆動制御装置Ａを、図示しない自動車に搭載された自動変速機ＡＴに適用した実施形態を示す。図には模式的に示すが、自動変速機ＡＴは、エンジン１の出力する回転を受け入れて、作動油であるＡＴＦ（単にオイルともいう）を介して伝達するトルクコンバータ２と、そうして伝達される回転を変速して車輪側に出力する歯車変速機３とを備えている。この歯車変速機３は、油圧によって作動される複数の摩擦要素（クラッチ及びブレーキ）を備え、それらが選択的に締結、解放されて動力の伝達系路が切換わることにより、段階的な変速作動を行うものである。
【００２２】
前記トルクコンバータ２のケース２０はエンジン１の出力軸１ａに連結されており、その内部において軸方向の反エンジン側にはポンプ２１が固定される一方、それに対向してエンジン側にはタービン２２が配置され、それらの間にステータ２３が介設されている。エンジン１からの入力回転は、ポンプ２１からＡＴＦを介してタービン２２に伝達され、歯車変速機３の入力軸と一体のタービンシャフト２４に出力される。
【００２３】
前記トルクコンバ−タ２と歯車変速機３との間にはオイルポンプ４が配設されている。このオイルポンプ４のハウジング４０は、外周側が変速機ハウジング５に固定されてトルクコンバ−タ２及び歯車変速機３の間を区画するように設けられ、その略中央を前記タービンシャフト２４が貫通している。この実施形態のオイルポンプ４は所謂外接ギヤポンプであり、図２に模式的に示すように、ハウジング４０内に密接して収容された一対のギヤ４１，４２が互いに噛み合って回転することにより、吸込み側から吐出側へとオイルを送るようになっている。
【００２４】
前記の一方のギヤ４１は、図１に示すように、ハウジング４０を貫通する小型コンパクトな電動モータ４３の回転軸上に固設されており、一方、他方のギヤ４２は、筒状の軸部材４４を介してトルクコンバータ２のケース２０に駆動連結されている。詳しくは軸部材４４の一端側（エンジン側）には径方向外方に大きく広がるように鍔部が設けられ、その外周側がトルクコンバータ２のポンプ２１を介してケース２０に締結されている。一方、軸部材４４の他端側（反エンジン側）は、電磁クラッチ４５を介して駆動力の伝達・遮断を切換え可能な状態で、ギヤ４２に連結されている。
【００２５】
つまり、前記軸部材４４及び電磁クラッチ４５によって、エンジン１からの入力回転を利用して機械的にオイルポンプ４を駆動可能な駆動機構が構成され、その中でも電磁クラッチ４５は、それが締結されることによってギヤ４２へ駆動力を伝達する接続状態と、その駆動力の伝達を遮断するように解放された遮断状態と、のいずれかに切換えられる駆動力断接手段を構成している。
【００２６】
そして、電磁クラッチ４５が締結されると（接続状態）、オイルポンプ４のギヤ４２がトルクコンバータ２のケース２０と一体に回転し、このギヤ４２が駆動側となって他方のギヤ４１を連れ回すようになる。一方、電磁クラッチ４５を解放して（遮断状態）、電動モータ４３によりギヤギヤ４１を駆動すれば、このギヤ４１が駆動側となってギヤ４２を連れ回すようになる。こうして回転するギヤ４２，４１によって送られるオイルは、図示しないが、ハウジング４０に形成された油路を介してメインギャラリへ送り出される。
【００２７】
そのような電磁クラッチ４５及び電動モータ４３の作動制御は、自動変速機ＡＴのコントローラ６によって行われる。すなわち、コントローラ６には、少なくとも、エンジン１からの入力回転速度（エンジン回転速度）を検出する回転速度検出手段としての回転速度センサ６１からの信号と、自動変速機ＡＴのオイルパンに配設された温度センサ６２（温度検出手段）からの信号と、電動モータ４３に内蔵された回転角センサ（図示せず）からのフィードバック信号と、が入力する。
【００２８】
そして、コントローラ６は、前記温度センサ６２によって検出される油温が予め設定した値未満であれば、電動モータ４３への電力供給を行わず、その作動を停止させるとともに、電磁クラッチ４５を締結して、エンジン１からの入力回転により機械的にオイルポンプ４を駆動する。一方、その設定値以上の油温であれば電磁クラッチ４５は解放し、電動モータ４３に給電して、その作動によりオイルポンプ４を駆動するものである。
【００２９】
尚、コントローラ６は、エンジン回転速度や油温の検出値の他に、例えばトルクコンバータ２の出力回転速度、自動車の車速、アクセル乃至スロットル開度等のセンサによる検出信号を入力して、エンジン１の負荷や車速等に応じて予め設定されたシフトスケジュールに従い歯車変速機３の各摩擦要素をそれぞれ締結、解放させることにより、変速段を切換えるようになっている。
【００３０】
以下に、コントローラ６によるオイルポンプ４の駆動制御の一例を、図３のフローチャートを参照して具体的に説明する。このフローはエンジン１の始動と共にスタートし、まず、ステップＳ１にて回転速度センサ６１、温度センサ６２のような各種センサからの信号等を入力し、続くステップＳ２では初期設定を行う。すなわち、電動モータ４３には給電をせず、その回転軸が停止するか或いは空転するようにし（以下、モータ作動を停止ともいう）、電磁クラッチ４５は締結して、オイルポンプ４を機械的に駆動する。
【００３１】
続いて、ステップＳ３において、温度センサ６２による検出油温Ｔが設定値Ｔ＊以上かどうか判定し、この判定がＹＥＳであれば、オイルが十分に暖まっていると判定して後述のステップＳ７に進む一方、判定がＮＯでオイルが十分に暖まっていないと判定すれば、ステップＳ４〜Ｓ６に進んで以下のフェールセーフ処理を行う。すなわち、ステップＳ４では電動モータ４３が実際に作動中かどうか判定し、ＮＯならステップＳ３に戻る一方、ＹＥＳであればステップＳ５に進んで電動モータ４３の作動を停止させるべく、モータ回転指令ＮＭＩの値を「０」にし、続くステップＳ６では電磁クラッチ４５を締結すべく、それへの作動指令をオンに設定して、ステップＳ３に戻る。
【００３２】
ここで、前記検出油温の設定値Ｔ＊は、それ以上の所定の温度範囲（例えば現実的なＡＴＦの温度の使用上限値である１２０〜１３０°Ｃくらいまでの範囲）においてオイルの粘性が略一定となるような値に設定している。すなわち、図４に一例を示すように、この実施形態の自動変速機ＡＴにおいてはオイルパンに設けた温度センサ６２による検出油温Ｔの上昇に伴いオイルの粘性が低下して、それを押し出すオイルポンプ４の負荷が低下してゆく。
【００３３】
図の例では概略０°Ｃ未満で温度変化に対する駆動負荷の変化の割合が特に大きくなっており、０°Ｃ以上では温度の上昇に伴い駆動負荷の変化する割合が小さくなっているが、それでも０〜６０°Ｃの間で負荷の大きさは約２Ｎ・ｍ変化している。このようにオイルの温度上昇に伴いポンプ駆動負荷が或る程度以上、変化するような状況で、オイルポンプ４を小型コンパクトな電動モータ４３により駆動しようとすると、その出力トルクにあまり余裕がないことから、供給電力の制御のみでは吐出量を正確に制御することができず、自動変速機ＡＴの油圧制御性が低下する虞れがある。
【００３４】
そこで、この実施形態では、前記のように検出油温Ｔが設定値Ｔ＊未満であれば電動モータ４３は作動させず、エンジン１からの入力回転を利用して機械的にオイルポンプ４を駆動するようにしている。こうすれば、オイルポンプ４を余裕をもって駆動できるから、油温の変化に依らず吐出量が安定する。
【００３５】
そして、自動変速機ＡＴの暖機が進んで検出油温Ｔが設定値Ｔ＊以上になれば、オイルが十分に暖まり、その粘性が温度変化に依らず略一定になるので、小型コンパクトな電動モータ４３によっても余裕をもってオイルポンプ４を駆動できるようになる。そこで前記ステップＳ３においてＹＥＳと判定し、以下のようにステップＳ７〜Ｓ１２のフェールセーフ処理とステップＳ１３〜Ｓ１９のモータ制御とを行う。
【００３６】
まず、ステップＳ７ではモータ回転指令ＮＭＩが「０」になっているかどうか判定し、ＹＥＳなら電動モータ４３の作動を停止させているので、ステップＳ８に進んで電動モータ４３を起動し且つ電磁クラッチ４５への作動指令をオフ（解放）に設定して、ステップＳ１３〜Ｓ１９へ進む。また、判定がＮＯで電動モータ４３を既に作動させているのであればステップＳ９に進み、今度は実際に電動モータ４３が作動しているかどうか判定する。この判定がＹＥＳであればステップＳ１０にて電磁クラッチ４５の解放を継続して、ステップＳ１３〜Ｓ１９へ進む。
【００３７】
一方、前記ステップＳ９の判定がＮＯで電動モータ４３が実際には作動していないのであれば、これは故障していてオイルポンプ４を駆動できないということであるから、エンジン１からの入力回転を利用してオイルポンプ４を駆動すべく、ステップＳ１１に進んで電磁クラッチ４５への作動指令をオン（締結）に設定し、続くステップＳ１２にて警報を発して、制御終了となる（エンド）。
【００３８】
前記のように電動モータ４３を起動したか（ステップＳ８）、或いはそれが実際に作動中であることを確認して（ステップＳ９でＹＥＳ）進んだステップＳ１３〜Ｓ１９では、以下のようにエンジン回転速度に応じて電動モータ４３の回転速度を制御する。まず、ステップＳ１３では、回転速度センサ６１により検出されるエンジン回転速度ＮＥが第１の設定値ＮＥ1以上かどうか判別し、ＮＯで第１設定値ＮＥ1未満であればステップＳ１４に進んで電動モータ４３への回転指令ＮＭＩを第１の指令値ＮＭＩ1に設定し、しかる後にリターンする。
【００３９】
一方、エンジン回転速度ＮＥが第１設定値ＮＥ1以上であれば（ＹＥＳ）、ステップＳ１５に進み、今度はエンジン回転速度ＮＥが第２の設定値ＮＥ2以上かどうか判別する。この判別結果がＮＯで第２設定値ＮＥ2未満であればステップＳ１６に進み、電動モータ４３の回転速度を第２指令値ＮＭＩ2に設定してリターンする一方、第２設定値ＮＥ2以上であれば（ＹＥＳ）、ステップＳ１７に進む。
【００４０】
このステップＳ１７では、前記ステップＳ１３，１５と同様にしてエンジン回転速度ＮＥが第３の設定値ＮＥ3以上かどうか判別し、第３設定値ＮＥ3未満であればステップＳ１８に進んで、電動モータ４３の回転速度を第３指令値ＮＭＩ3に設定してリターンする一方、第３設定値ＮＥ3以上であればステップＳ１９に進み、電動モータ４３の回転速度を第４指令値ＮＭＩ4に設定して、しかる後にリターンする。
【００４１】
前記エンジン回転速度ＮＥの第１〜３設定値ＮＥ1〜ＮＥ3とモータ回転速度の第１〜４指令値ＮＭＩ1〜ＮＭＩ4との関係は、図５に示すようなテーブルに予め設定されており、このテーブルから読み取った指令値ＮＭＩ1〜ＮＭＩ4に基づいて電動モータ４３の回転速度を制御することで、自動変速機ＡＴにおいて要求される油量が高回転側でやや多く、低回転側ではやや少なくなることに対応して、モータ回転速度を適切に変更することができる。
【００４２】
すなわち、図示の破線のグラフは、要求されるオイルの流量に対応したオイルポンプ４の回転速度を表し、仮想線のグラフは、エンジン１からの入力回転によってのみ駆動する場合のオイルポンプ４の回転速度を表している。この実施形態では、実線のグラフのようにエンジン１の高回転域においてモータ回転指令ＮＭＩの値が一定（ＮＭＩ4）になり、仮想線のグラフのようにポンプやモータの回転速度が必要以上に高くなることはないから、駆動損失やポンプの作動に伴う騒音の低減、さらにはエロージョンの防止が図られる。
【００４３】
また、この実施形態では、エンジン１の低回転側で要求される油量が徐々に減少することに対応して、モータ回転指令ＮＭＩの値が段階的に変更される。こうしたきめの細かい制御によって電動モータ４３の回転速度を要求油量に対応する最小限度に抑えることで、エネルギのロスを極小化し、ポンプ作動騒音も極力、低減することができる。
【００４４】
前記フローのステップＳ６，Ｓ８，Ｓ１０によって、温度センサ６２により検出される油温Ｔが設定値Ｔ＊未満のときに電磁クラッチ４５を締結する一方、設定値Ｔ＊以上のときは解放する断接制御部６ａが構成され、ステップＳ５，Ｓ８，Ｓ１３〜１９により、前記設定値Ｔ＊未満の温度では電動モータ４３の作動を停止させる一方、設定値Ｔ＊以上であれば作動させるモータ制御部６ｂが構成されている。
【００４５】
そして、ステップＳ１３〜１９に示されているように、前記モータ制御部６ｂは、回転速度センサ６１により検出されるエンジン回転速度ＮＥに応じて、電動モータの回転速度を変更制御するようになっている。
【００４６】
また、前記フローの制御は、コントローラ６のプロセッサがメモリに格納されている制御プログラムを実行することによって、実現するものであり、その意味ではコントローラ６が、軸部材４４及び電磁クラッチ４５からなる駆動機構と電動モータ４３とのいずれか一方によって、選択的にオイルポンプ４を駆動する選択駆動手段を構成している。
【００４７】
したがって、この実施形態に係る車両用オイルポンプの駆動制御装置Ａによると、自動車に搭載された自動変速機ＡＴのオイルポンプ４を、エンジン１からの入力のみならず、電動モータ４３によっても駆動可能に構成した場合に、油温Ｔが設定値Ｔ＊未満であればエンジン回転速度等に拘わらず、オイルポンプ４をエンジン入力によって駆動するようにしたから、例えば寒冷地における冷間始動後のようにオイルの粘性が非常に高いときでもオイルポンプ４を確実に駆動することができる。
【００４８】
すなわち、図４に示したように、この実施形態では概略０〜１０°Ｃ未満でオイルの粘性が非常に高くなり、オイルポンプ４の駆動負荷が非常に大きくなって小型コンパクトな電動モータ４３によっては駆動できなくなることがあり、無理に駆動しようとすれば耐久性を損なう虞れもあるが、このときには前記のようにエンジン１からの入力回転によってオイルポンプ４を駆動するようにしているので、確実なポンプ駆動を行えるとともに、電動モータ４３の耐久性に問題を生じる虞れもない。
【００４９】
また、この実施形態では、前記のようにオイルの粘性が非常に高くなる温度範囲よりも高めに、具体的にはそれ以上でオイルの粘性が略一定となるような温度に、設定値Ｔ＊を定めており、それ以上の油温になるまではオイルポンプ４を電動モータ４３によって駆動することはない。言い換えると、電動モータ４３によってオイルポンプ４を駆動する際には、暖機の進行（油温の上昇）に拘わらずオイルの粘性が一定になっているので、小型コンパクトな電動モータ４３への供給電力の制御のみによって、オイルの吐出量を正確に制御することができ、高い油圧制御性を安定的に確保できる。
【００５０】
尚、本発明に係るオイルポンプ駆動制御装置の構成は、前記実施形態のものに限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。すなわち、前記実施形態では、オイルポンプ４の駆動を切換える油温の設定値Ｔ＊を、それ以上でオイルの粘性が略一定となるような値に設定しているが、これは、より低温側に設定してもよい。
【００５１】
また、前記実施形態では、電動モータ４３の回転速度を図５のようにエンジン回転速度に応じて段階的に変更するようにしているが、自動変速機ＡＴにおける何れかの回転要素の回転速度に応じて変更するようにしてもよい。また、図示の変更特性はあくまで一例に過ぎず、例えば単に低回転側と高回転側とで変更するだけでもよいし、エンジン回転速度に応じて連続的に変更するようにしてもよい。
【００５２】
また、前記実施形態では、オイルポンプ４のギヤ４２と軸部材４４との間に電磁クラッチ４４を介設して、駆動力の伝達・遮断を切換えるようにしているが、こうして動力を断接する手段は電磁クラッチ４４に限定されず、その配置場所も前記の例には限らないし、電動モータ４３とギヤ４１との間にもクラッチやワンウエィクラッチを介設することができる。
【００５３】
但し、前記実施形態のように電動モータ４３は電力供給の有無によって作動・停止（空転）を切換えるようにし、エンジン１からの入力回転を伝達する機構にのみクラッチやブレーキ等を設けるようにすれば、選択駆動手段を比較的簡単な構成とすることができ、好ましい。
【００５４】
また、前記の実施形態では本発明を、一例として自動車に搭載される自動変速機ＡＴのオイルポンプ４に適用したが、本発明は、自動車に限らず他の車両に搭載される自動変速機にも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
以上説明したように、本発明に係る車両用オイルポンプの駆動制御装置は、寒冷地等でもオイルポンプを確実に駆動することができるとともに、電動モータの耐久性を確保する上で有利であり、しかも高い油圧制御性が得られるものであるから、特に自動車用として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施形態に係るオイルポンプの駆動制御装置を自動車の自動変速機に適用した場合の概略構成を示す模式図である。
【図２】外接ギヤポンプの構造を模式的に示す説明図である。
【図３】オイルポンプの駆動制御の手順を示すフローチャート図である。
【図４】検出油温とオイルポンプの駆動負荷との関係を示すグラフ図である。
【図５】エンジン回転速度の変化に対応付けて電動モータの回転速度を設定したテーブルの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
Ａ 車両用オイルポンプの駆動制御装置
ＡＴ 自動変速機
１ エンジン
２ トルクコンバータ
３ 歯車自動変速機構
４ オイルポンプ
４０ ハウジング
４１，４２ ギヤ
４３ 電動モータ
４４ 軸部材（駆動機構）
４５ 電磁クラッチ（駆動力断接手段）
６ コントローラ（選択駆動手段）
６ａ 断接制御部
６ｂ モータ制御部
６１ 回転速度センサ（回転速度検出手段）
６２ 温度センサ（温度検出手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の自動変速機に設けられたオイルポンプの駆動制御装置であって、
エンジンからの入力回転を利用して機械的に前記オイルポンプを駆動可能な駆動機構と、
前記オイルポンプを駆動可能に設けられた電動モータと、
前記駆動機構及び電動モータのいずれか一方により選択的にオイルポンプを駆動させる選択駆動手段と、を備えるとともに、
オイルの温度状態を検出する温度検出手段を備え、
前記選択駆動手段は、前記温度検出手段による検出温度が予め設定した値未満であれば前記駆動機構を選択する一方、前記設定値以上であれば前記電動モータを選択するように構成されている
ことを特徴とする車両用オイルポンプの駆動制御装置。
【請求項２】
駆動機構には、駆動力をオイルポンプに伝達する接続状態と、その伝達を遮断する遮断状態と、のいずれか一方に切換えられる駆動力断接手段が設けられ、
選択駆動手段は、
オイルの検出温度が設定値未満であれば前記駆動力断接手段を接続状態にし、設定値以上であれば遮断状態にする断接制御部と、
オイルの検出温度が前記設定値未満であれば電動モータの作動を停止させ、設定値以上であれば該電動モータを作動させるモータ制御部と、
を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用オイルポンプの駆動制御装置。
【請求項３】
オイルの検出温度の設定値は、それ以上の所定の温度範囲においてオイルの粘性が略一定となるような値に設定されている、ことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の車両用オイルポンプの駆動制御装置。
【請求項４】
エンジンからの入力回転速度を検出する回転速度検出手段を備え、
選択駆動手段のモータ制御部は、前記回転速度検出手段による検出速度に応じて、相対的に低速側で電動モータの回転速度を低下させるように構成されている
ことを特徴とする請求項２、３のいずれかに記載の車両用オイルポンプの駆動制御装置。
【請求項５】
車両の自動変速機に設けたオイルポンプの駆動制御方法であって、
前記自動変速機へのエンジンからの入力回転を利用して機械的に前記オイルポンプを駆動可能な駆動機構を設けるとともに、該オイルポンプを駆動可能に電動モータを設けておき、
オイルの温度状態を検出して、それが予め設定した値未満であれば前記駆動機構によりオイルポンプを駆動させる一方、該設定値以上であれば前記電動モータによってオイルポンプを駆動させる
ことを特徴とする車両用オイルポンプの駆動制御方法。
【請求項１】
車両の自動変速機に設けられたオイルポンプの駆動制御装置であって、
エンジンからの入力回転を利用して機械的に前記オイルポンプを駆動可能な駆動機構と、
前記オイルポンプを駆動可能に設けられた電動モータと、
前記駆動機構及び電動モータのいずれか一方により選択的にオイルポンプを駆動させる選択駆動手段と、を備えるとともに、
オイルの温度状態を検出する温度検出手段を備え、
前記選択駆動手段は、前記温度検出手段による検出温度が予め設定した値未満であれば前記駆動機構を選択する一方、前記設定値以上であれば前記電動モータを選択するように構成されている
ことを特徴とする車両用オイルポンプの駆動制御装置。
【請求項２】
駆動機構には、駆動力をオイルポンプに伝達する接続状態と、その伝達を遮断する遮断状態と、のいずれか一方に切換えられる駆動力断接手段が設けられ、
選択駆動手段は、
オイルの検出温度が設定値未満であれば前記駆動力断接手段を接続状態にし、設定値以上であれば遮断状態にする断接制御部と、
オイルの検出温度が前記設定値未満であれば電動モータの作動を停止させ、設定値以上であれば該電動モータを作動させるモータ制御部と、
を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用オイルポンプの駆動制御装置。
【請求項３】
オイルの検出温度の設定値は、それ以上の所定の温度範囲においてオイルの粘性が略一定となるような値に設定されている、ことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の車両用オイルポンプの駆動制御装置。
【請求項４】
エンジンからの入力回転速度を検出する回転速度検出手段を備え、
選択駆動手段のモータ制御部は、前記回転速度検出手段による検出速度に応じて、相対的に低速側で電動モータの回転速度を低下させるように構成されている
ことを特徴とする請求項２、３のいずれかに記載の車両用オイルポンプの駆動制御装置。
【請求項５】
車両の自動変速機に設けたオイルポンプの駆動制御方法であって、
前記自動変速機へのエンジンからの入力回転を利用して機械的に前記オイルポンプを駆動可能な駆動機構を設けるとともに、該オイルポンプを駆動可能に電動モータを設けておき、
オイルの温度状態を検出して、それが予め設定した値未満であれば前記駆動機構によりオイルポンプを駆動させる一方、該設定値以上であれば前記電動モータによってオイルポンプを駆動させる
ことを特徴とする車両用オイルポンプの駆動制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−２０８９６７（Ｐ２００８−２０８９６７Ａ）
【公開日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−４８７２０（Ｐ２００７−４８７２０）
【出願日】平成１９年２月２８日（２００７．２．２８）
【出願人】（３９１００３６６８）トーヨーエイテック株式会社 (145)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月２８日（２００７．２．２８）
【出願人】（３９１００３６６８）トーヨーエイテック株式会社 (145)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]