電動オイルポンプの制御装置
【課題】 電動オイルポンプに対する作動要求に先立って、的確な作動準備を行う。
【解決手段】 エンジン１により駆動されて変速装置３の各部にオイルを供給する機械式オイルポンプ７と並列に、変速装置３の少なくとも一部（クラッチ４）にオイルを供給する電動オイルポンプ１０が設けられる。電動オイルポンプ１０に対する作動要求に先立って、電動オイルポンプ１０を所定の目標回転数で回転させて作動準備を行わせ、オイル配管１１、１２内のオイルを入れ替える。そして、このときの電動オイルポンプ１０の実回転数と電流とを監視し、所定の目標回転数と目標電流とを満たした場合に作動準備完了と判定し、作動準備として電動オイルポンプ１０の駆動を終了する。
【解決手段】 エンジン１により駆動されて変速装置３の各部にオイルを供給する機械式オイルポンプ７と並列に、変速装置３の少なくとも一部（クラッチ４）にオイルを供給する電動オイルポンプ１０が設けられる。電動オイルポンプ１０に対する作動要求に先立って、電動オイルポンプ１０を所定の目標回転数で回転させて作動準備を行わせ、オイル配管１１、１２内のオイルを入れ替える。そして、このときの電動オイルポンプ１０の実回転数と電流とを監視し、所定の目標回転数と目標電流とを満たした場合に作動準備完了と判定し、作動準備として電動オイルポンプ１０の駆動を終了する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用電動オイルポンプの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される変速装置の動作、及び潤滑・冷却は、車両の動力源である内燃機関（エンジン）により駆動される機械式オイルポンプによるオイル供給（油圧供給）によって行われている。
【０００３】
ここで、エンジンにアイドルストップ機能などを追加した場合、エンジンが自動停止すると機械式オイルポンプも停止するため、機種によっては、油圧の低下により変速機がニュートラル状態になる。この状態ではエンジンの再始動により油圧が上昇したときに係合し、エンジン回転数が高いことから振動が発生する。また、機種によっては、クラッチへの潤滑・冷却用のオイルの供給が停止されることで、クラッチの冷却が不十分となり、その発熱が問題となることもある。
【０００４】
このため、機械式オイルポンプと並列に配置され、エンジンとは独立して動作可能な電動オイルポンプを設け、エンジン停止中は、この電動オイルポンプにより、必要部位へのオイル供給（油圧供給）を行うようにしている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３２０３５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、電動オイルポンプは、エンジン運転中は原則停止しているため、電動オイルポンプに支配されるオイル配管内のオイルは、とどまったままとなり、機械式オイルポンプにより頻繁に流動するオイルパン内のオイル温度とは異なる状況となっている場合がある。このため、特に極低温時などは、電動オイルポンプに対する作動要求があったときに、これを作動させようとすると、電動オイルポンプに支配されるオイル配管内のオイルの粘度が高いため、モータが過大な抵抗を受け、作動要求に応えることができない場合があった。
【０００７】
本発明は、このような実状に鑑み、電動オイルポンプに対する作動要求に先立って、的確な作動準備を行い、作動要求に適切に応え得るようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明は、電動オイルポンプに対する作動要求に先立って、電動オイルポンプを所定の目標回転数で回転させて作動準備を行わせる。そして、このときの電動オイルポンプの実回転数と電流とを監視し、所定の目標回転数と目標電流とを満たした場合に作動準備としての電動オイルポンプの駆動を終了する構成とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、電動オイルポンプに対する作動要求に先立って、電動オイルポンプを所定の目標回転数で回転させて作動準備を行わせることで、電動オイルポンプにより支配されるオイル配管内のオイルを入れ替えて、温度上昇させることにより、その後の作動要求に応えることができる。
【００１０】
また、オイルの温度（粘性）に依存するポンプ負荷に対応してポンプ電流が変化することから、目標回転数でのポンプ電流により、オイル温度に対応した的確な作動準備を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態を示す車両用変速装置におけるオイル供給システムの概略図
【図２】電動オイルポンプ及びそのオイル配管の配置例を示す概略図
【図３】電動オイルポンプを構成するモータ及びインバータの回路構成図
【図４】電動オイルポンプの作動準備ルーチンのフローチャート
【図５】作動準備時のポンプ回転数及びポンプ電流の挙動を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態を示す車両用変速装置におけるオイル供給システムの概略図である。
【００１３】
本車両の動力源であるエンジン（内燃機関）１は、アイドルストップ機能付きであり、所定のアイドルストップ条件にてエンジン１への燃料供給を停止することによりエンジン１を自動停止し、その後、アイドルストップ解除条件の成立によりエンジン１への燃料供給を再開してエンジン１を再始動させる。
このエンジン１の出力軸は、トルクコンバータ２を介して、変速装置３に接続されている。
【００１４】
変速装置３は、クラッチ４と無段変速機５とを含んで構成される。
クラッチ４は、湿式多板クラッチにより構成され、作動油の油圧制御によって締結・解放が制御される。
【００１５】
尚、ここでいうクラッチ４は、詳しくは、前後進切換機構における摩擦係合要素である。前後進切換機構は、例えば、エンジン出力軸と連結したリングギア、ピニオン及びピニオンキャリア、変速機入力軸と連結したサンギアからなる遊星歯車機構と、変速機ケースをピニオンキャリアに固定する後退ブレーキと、変速機入力軸とピニオンキャリアを連結する前進クラッチと、を含んで構成され、車両の前進と後退とを切換える。この場合、前後進切換機構における摩擦係合要素である前進クラッチ及び後退ブレーキが、クラッチ４に相当する。
【００１６】
無段変速機５は、プライマリプーリ５ａ及びセカンダリプーリ５ｂと、これらプーリ間に巻き掛けたベルト５ｃとを含み、プライマリプーリ５ａの回転は、ベルト５ｃを介して、セカンダリプーリ５ｂへ伝達され、セカンダリプーリ５ｂの回転は、駆動車輪（図示せず）へ伝達される。
【００１７】
この無段変速機５においては、プライマリプーリ５ａの可動円錐板、及び、セカンダリプーリ５ｂの可動円錐板を、それぞれの作動油の油圧制御によって軸方向に移動させて、各プーリ５ａ、５ｂとベルト５ｃとの接触位置半径を変えることにより、プライマリプーリ５ａとセカンダリプーリ５ｂのプーリ比（回転比）を変化させて、変速比を無段階に変化させることができる。
【００１８】
変速装置３のケース底部のオイルパン６にはオイルが貯留されており、このオイルが機械式オイルポンプ７により吸入加圧され、調圧機構８を介して、クラッチ４及びプーリ５ａ、５ｂの各油圧アクチュエータに作動油として供給される。
【００１９】
機械式オイルポンプ７は、変速装置３のケース内に設けられて変速装置３の入力軸により駆動される。従って、機械式オイルポンプ７は実質的には動力源であるエンジン１により駆動される。
【００２０】
調圧機構８は、供給各部（クラッチ４及びプーリ５ａ、５ｂ）ごとに、リリーフ機能を有する電磁弁を備え、マイクロコンピュータを含んで構成される制御ユニット（Ｃ／Ｕ）２０の制御下で、機械式オイルポンプ７の吐出圧を供給各部の目標圧に調圧して、供給各部に供給する。これにより、車両の前後進の切換えと変速比の制御とがなされる。
【００２１】
機械式オイルポンプ７は、調圧機構８を介してクラッチ４及びプーリ５ａ、５ｂに作動油としてオイルを供給する他、変速装置３の各部に潤滑及び冷却用のオイルを供給する。供給されたオイルはオイルパン６に戻されて循環される。
【００２２】
一方、動力源であるエンジン１により駆動される機械式オイルポンプ７とは並列に、電動オイルポンプ１０が設けられる。
電動オイルポンプ１０は、エンジン１の停止中、従って機械式オイルポンプ７の停止中に、クラッチ４での摩擦熱の発生を軽減すべく、クラッチ４に冷却用のオイルを供給するために設けられる。
【００２３】
図２には電動オイルポンプ及びそのオイル配管の配置例を示してあり、以下、図１及び図２を参照して説明する。
【００２４】
電動オイルポンプ１０は、ポンプ部（１０）と、これを駆動するモータＭと、制御ユニット２０の制御下でモータＭをＰＷＭ制御するインバータＩＮＶとを含んで構成される。
【００２５】
そして、この電動オイルポンプ１０は、変速装置３のケース外に設けられ、ケース底部のオイルパン６から吸入配管１１を介してオイルを吸入し、吐出配管１２を介してケース内のクラッチ４に冷却用のオイルを供給する。このため、吐出配管１２は、変速装置３のケース回り、すなわちクラッチ４のハウジング４Ｈ回りを引き回されて、ハウジング４Ｈに形成されたオイル入口１３に接続される。
【００２６】
ハウジング４Ｈ内にはオイル入口１３からハウジング中央部へオイルを導くオイル通路（図示せず）が設けられ、ハウジング中央部に供給されたオイルは遠心力で各部へ供給される。
【００２７】
図３には電動オイルポンプ１０を構成するモータＭ及びインバータＩＮＶの回路構成を示している。
【００２８】
モータＭとしては、３相ブラシレスモータを用いる。これは、回転軸に取付けられ複数の永久磁石が埋め込まれた内側のロータと、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）コイルを巻回してなる外側のステータとから構成され、ステータ側のコイルに供給する電流による磁界でロータを回転させる。図３ではモータＭを簡略化してＵ相、Ｖ相、Ｗ相のコイルで示している。
【００２９】
インバータＩＮＶは、ＰＷＭ制御（擬似的に正弦波を得るために一定周期でパルス幅を変調した電圧を発生させる制御）により、電源電圧（直流電圧）を交流電圧に変換してモータＭに供給するもので、電源ＶＢ側と接地ＧＮＤ側との間に、並列に、Ｕ相アームと、Ｖ相アームと、Ｗ相アームとを備える。
【００３０】
Ｕ相アームは、直列に、２つのスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２を備える。Ｖ相アームも、直列に、２つのスイッチング素子Ｑ３、Ｑ４を備える。Ｗ相アームもまた、直列に、２つのスイッチング素子Ｑ５、Ｑ６を備える。
【００３１】
Ｕ、Ｖ、Ｗ各相アームの中間点は、モータＭの各一端においてスター結線されたＵ、Ｖ、Ｗ各相コイルの他端に接続される。すなわち、Ｕ相アームのスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の中間点がＵ相コイルに接続され、Ｖ相アームのスイッチング素子Ｑ３、Ｑ４の中間点がＶ相コイルに接続され、Ｗ相アームのスイッチング素子Ｑ５、Ｑ６の中間点がＷ相コイルに接続される。
【００３２】
従って、制御ユニット２０により、Ｕ、Ｖ、Ｗ各相への正弦波電圧に合わせて、各相アームの電源ＶＢ側のスイッチング素子のＯＮ期間と接地ＧＮＤ側のスイッチング素子のＯＮ期間との比率を制御することにより、擬似的な交流電圧を得て、モータＭを駆動することができる。
【００３３】
尚、制御ユニット２０には、モータＭの駆動制御のため、Ｕ、Ｖ、Ｗ各相アームの接地ＧＮＤ側の共通ライン上に設けた電流検出用抵抗（抵抗値Ｒ）２１の両端の電位差ΔＶが検出器２２を介して入力され、これに基づいてポンプ電流Ｉｐ＝ΔＶ／Ｒが検出されるようになっている。また、Ｕ、Ｖ、Ｗ各相アームの中間点の電位Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗも検出・入力されるようになっている。
【００３４】
上記のような車両用変速装置のオイル供給システムでは、エンジン１の運転中は機械式オイルポンプ７により変速装置３の各部にオイルを供給しており、アイドルストップ条件にてエンジン１が停止し、これに伴って機械式オイルポンプ７が停止した場合は、電動オイルポンプ１０に対して作動要求が発せられ、電動オイルポンプ１０によりクラッチ４に冷却用のオイルを供給して、クラッチ４の発熱を防止している。
【００３５】
この電動オイルポンプ１０には、性能保証油温（例えば−２５℃）があり、これ以上の油温で性能が保証されている。従って、性能保証油温未満では、電動オイルポンプ１０に対し作動要求が発せられないように、アイドルストップを禁止するのが望ましい。
【００３６】
油温の検出手段としては、通常、オイルパン６内に油温センサ３０（図１参照）を設けている。
しかし、電動オイルポンプ１０により支配されるオイル配管（吸入配管１１及び吐出配管１２）内の油温は、オイルパン６内の油温とは大きく異なる場合がある。
【００３７】
これは、電動オイルポンプ１０は、エンジン１の運転中は原則停止しているため、電動オイルポンプ１０に支配されるオイル配管１１、１２内のオイルはとどまったままとなり、機械式オイルポンプ７により頻繁に流動するオイルパン６内の油温とは異なる状況となるからである。
【００３８】
しかも、本実施形態での電動オイルポンプ１０は変速装置３のケース外に配置され、電動オイルポンプ１０により支配されるオイル配管１１、１２も変速装置３のケース外を引き回されているため、エンジン１及び変速装置３の暖機の進行により、変速装置３のケース内が暖まったとしても、電動オイルポンプ１０及びそのオイル配管１１、１２は外気に曝されたままであり、例えば冬期の寒冷地では極低温の環境下に置かれたままとなる。
【００３９】
従って、例えば冬期の寒冷地での始動後の暖機中に、最初のポンプ作動要求が発せられたときには、電動オイルポンプ１０に支配されるオイル配管１１、１２内のオイルの粘度が高いために、モータＭが過大な負荷を受け、作動要求に応えることができない場合がある。
【００４０】
そこで、アイドルストップ機能によりエンジン１が停止され、機械式オイルポンプ７も停止されたことで、電動オイルポンプ１０に対し作動要求が発せられたときに、通常回転数での確実な作動を保証するために、作動要求に先立って、電動オイルポンプ１０の作動準備を行うようにする。すなわち、電動オイルポンプ１０を過大な負荷とならないように極低速で時間をかけて回転させ、オイルパン６内の比較的温かいオイルをオイル配管１１、１２内に流して、オイル配管１１、１２内のオイルを入れ替えるようにする。そして、オイルの入れ替えによる作動準備が完了したことを判定するため、作動準備完了判定を実施する。この判定は、オイル配管１１、１２内の油温を検出すれば簡単に実施できるが、当該部位への油温センサの設置を必要としてコストアップとなるため、目標回転数と目標電流とを満たした場合に作動準備完了と判定する。そして、作動準備完了判定後にアイドルストップを許可するようにする。
【００４１】
図４は制御ユニット２０により実行される電動オイルポンプ１０の作動準備ルーチンのフローチャートである。本ルーチンは、電源投入時に実行され、その後も所定時間ごとに実行される。また、図５は作動準備時のポンプ回転数及びポンプ電流の挙動を示しており、併せて参照する。
【００４２】
Ｓ１では、暖機完了か否かを判定する。これはオイルパン６内の油温センサ３０により検出される油温を所定値と比較することにより行う。
暖機完了状態の場合は、電動オイルポンプ１０の作動準備は不要と判断して、処理を終了する。
暖機完了前、すなわち冷機状態の場合は、Ｓ２へ進む。
【００４３】
Ｓ２では、作動準備完了フラグの値をチェックし、作動準備が完了していない場合（作動準備完了フラグ＝０の場合）は、作動準備のために、Ｓ５へ進む。
【００４４】
作動準備がすでに完了している場合（作動準備完了フラグ＝１の場合）は、Ｓ３へ進み、リセット条件が成立しているか否かを判定する。ここでいうリセット条件とは、例えば、前回の作動準備完了後、電動オイルポンプ１０に対する作動要求がないまま所定時間以上経過、又は、前回の電動オイルポンプ１０に対する作動要求後、所定時間以上経過し、かつ、外気温センサにより検出される外気温が所定値以下の場合である。このようなリセット条件が成立した場合は、Ｓ４で作動準備完了フラグを０にリセットした後、作動準備のために、Ｓ５へ進む。リセット条件が成立しない場合は、処理を終了する。
【００４５】
Ｓ５では、作動準備のため、電動オイルポンプ１０の目標回転数を通常作動時よりも低い極低速の作動準備回転数に設定して、回転指令を与える。
【００４６】
Ｓ６では、ポンプ回転数（実回転数）を検出し、目標回転数を中心とする所定の回転数範囲内（所定回転数Ｌ≦実回転数≦所定回転数Ｈ）に収束したか否かを判定する。そして、この判定を繰り返して、所定の回転数範囲内となるのを待ち、所定の回転数範囲内に収束すると、Ｓ７へ進む。
【００４７】
Ｓ７では、ポンプ電流を検出して、ポンプ電流が閾値（目標値）を超えたか否かを判定することで、電流＞閾値を経験したか否かを判定する。そして、電流＞閾値を経験した場合は、その時点から所定時間経過したか否かを判定する。すなわち、電流＞閾値を経験した場合、その所定時間後に、Ｓ８へ進む。
言い換えれば、Ｓ７では、次の（１）、（２）が成立したか否かを判定し、これらの成立後にＳ８へ進む。
（１）電流＞閾値を経験
（２）上記（１）の成立後、所定時間経過
【００４８】
Ｓ８では、ポンプ電流を検出して、ポンプ電流が閾値（目標値）より低下したか否かを判定する。そして、この判定を繰り返して、ポンプ電流が閾値より低下するのを待ち、低下した時点でＳ９へ進む。
【００４９】
Ｓ９では、作動準備完了と判定し、作動準備作業の終了のため、目標回転数を０にして、停止指令を与える。すなわち、作動準備としての電動オイルポンプ１０の駆動を終了する。
【００５０】
Ｓ１０では、作動準備完了フラグを１にセットする。この作動準備完了フラグのセットにより、電動オイルポンプ１０の通常作動が許可され、アイドルストップが許可される。
【００５１】
尚、フローチャートでは省略したが、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８の各ステップにおいて、予め定めた時間経過しても、ＹＥＳとならない場合は、一旦、作動準備作業を終了し、時間をおいて再トライするようにするとよい。
【００５２】
このような作動準備と作動準備完了判定とにより、電動オイルポンプ１０に対する作動要求に先立って、極低速の作動準備回転数にて電動オイルポンプ１０が回転し、電動オイルポンプ１０に支配されるオイル配管１１、１２内に、オイルパン６内の比較的暖かなオイルが供給され、オイル配管１１、１２内にとどまっていたオイルが押し出されることで、オイルが入れ替えられる。
【００５３】
このとき、電動オイルポンプ１０は極低速で時間をかけて回転させるため、モータＭの負荷が過大となることはない。また、極低温の始動直後に作動準備を行うとしても、極低速回転で電力消費は少なくて済む。
【００５４】
言い換えれば、目標回転数（作動準備回転数）は、性能保証流量を満足する回転数まで上昇させる必要はない。回転数を決めれば、性能保証油圧（例えば−２５℃）時の粘度も決まるため、高負荷（大電流）で判断する必要はなく、低〜中負荷でも判定でき、負荷が小さい程、作動準備中の発熱も抑制できる利点がある。
【００５５】
そして、オイルの入れ替えによりオイル配管１１、１２内の油温が上昇し、粘性が低下することで、ポンプ負荷は時間経過と共に減少する。ポンプ負荷の減少により、図５に示すように、ポンプ電流が時間経過と共に低下し、ポンプ電流が閾値より低下する。ポンプ電流＝閾値のときは、油温＝所定値になったときであるので、目標とする温度（例えば性能保証油温の−２５℃）に対応するようにポンプ電流の閾値を定めておけば、ポンプ電流の検出によって目標温度となったことを的確に検出することができる。
【００５６】
このようにポンプ電流に基づいて、電動オイルポンプ１０に支配されるオイル配管１１、１２内の温度上昇、言い換えればオイルの入れ替わりを検出して、作動準備を終了させるため、作動準備（時間）を過不足なく実施することが可能となり、消費電力の無駄排除、発熱抑制を図ることができる。
【００５７】
尚、フローチャートにて、Ｓ８でポンプ電流＜閾値の判定をする前に、Ｓ７にて電流＞閾値を経験したかを判定しているのは、最初から閾値以下の場合を誤判定しないようにするためであり、また、所定時間経過を条件としているのは、ハンチングによる誤判定をしないようにするためである。
【００５８】
そして、ポンプ電流が閾値より低下して作動準備完了と判定した後に、電動オイルポンプの通常回転数での作動を許可し、アイドルストップを許可することで、作動準備完了前にアイドルストップ制御に関連して電動オイルポンプに対する作動要求が発せられるのを回避することができる。
【００５９】
本実施形態によれば、電動オイルポンプに対する作動要求に先立って、電動オイルポンプを所定の目標回転数で回転させて作動準備を行わせる作動準備実行手段と、作動準備実行時の電動オイルポンプの実回転数と電流とを監視し、所定の目標回転数と目標電流とを満たした場合に作動準備としての電動オイルポンプの駆動を終了する作動準備完了手段とを備えることにより、
（１）電動オイルポンプにより支配されるオイル配管内のオイルを入れ替えて、温度上昇させることにより、その後の作動要求に応えることができる、
（２）オイルの温度（粘性）に依存するポンプ負荷に対応してポンプ電流が変化することから、目標回転数でのポンプ電流により、オイル温度に対応した的確な作動準備を行うことができる、
という効果が得られる。
【００６０】
言い換えれば、電動オイルポンプに対する作動要求に先立って、電動オイルポンプを所定の目標回転数で回転させて作動準備を行わせる作動準備実行手段と、作動準備実行時の電動オイルポンプの実回転数と電流とを監視し、所定の目標回転数と目標電流とを満たした場合に作動準備完了と判定する作動準備完了判定手段とを備えることにより、
（１）電動オイルポンプにより支配されるオイル配管内のオイルを入れ替えて、温度上昇させることにより、その後の作動要求に応えることができる、
（２）オイルの温度（粘性）に依存するポンプ負荷に対応してポンプ電流が変化することから、目標回転数でのポンプ電流よりオイル温度の上昇を検知して作動準備完了判定を行うことにより、オイル配管内に油温センサを追加することなく、的確な作動準備完了判定を行うことができる、
という効果が得られる。
【００６１】
また、本実施形態によれば、変速装置の暖機完了状態（あるいは冷機状態）を検出する手段を備え、作動準備及び作動準備完了判定は、変速装置が冷機状態にあることを前提として実施するようにすることにより、暖機完了状態での不要な作動準備を回避することができる。
【００６２】
次に作動準備完了判定のための閾値電流（目標電流）について更に言及する。
電動オイルポンプ１０には、ポンプ公差の範囲内で、ポンプクリアランス最小（フリクション大）のものと、ポンプクリアランス最大（フリクション小）のものとが存在し、ポンプクリアランスによって作動準備回転数でのポンプ電流特性（性能保証油温でのポンプ電流値）が異なる。
【００６３】
例えば、参考データを提示すると、ある電動オイルポンプでは、ポンプクリアランス最小の場合に、−２５℃で、３Ｌ／ｍｉｎの流量を流すと、３６０ｋＰａぐらいの負荷となり、電流は１５．８Ａとなる。これに対し、ポンプクリアランス最大の場合は、同じ仕事（流量×圧力）をさせても、フリクションが少ないので、電流は１３．０Ａとなる。
【００６４】
従って、作動完了準備判定のための閾値電流（目標電流）は、ポンプクリアランス最小、最大の両方をカバーできるように、設定する。具体的には、厳しく判定するため、ポンプクリアランス最大に合わせて、前述の例では１３．０Ａに設定する。
【００６５】
但し、考え方によっては、両方の中間的な値（標準値）に設定したり、ゆるく判定するため、ポンプクリアランス最小に合わせて設定することも可能である。
すなわち、厳しく設定すると、全般的には作動準備が過剰に行われるので、ゆるめに設定するのであり、例えば実回転数と目標回転数との差が所定以内であるなど、その後の実作動が可能なレベルであれば、実作動の判定レベルを満たしていると考えられるからである。
【００６６】
また、極低温時には、オイルの粘性によりクリアランス大でも洩れ量が少なく、ポンプ仕事に対する電流値はクリアランスに応じて生じるフリクションが支配的となる。ここで、作動準備完了判定温度を高めてゆくと、同一の仕事のためには、洩れ分を補完するために回転数が上昇していくこととなり、同一仕事での電流値の差が少なくなるため、このような場合は、標準値を採用するなどしてもよい。
【００６７】
また、極低温時には、クリアランス大のポンプは、クリアランス小のポンプに比べて、同一のポンプ仕事に対しても電流値が小さく済み、同一の駆動回路ではより高トルクで回せるため、実作動時にある程度高トルクが必要になっても回し切ることができるので、その分、ゆるく判定しても実作動時に所望の回転を達成でき、実作動時に異常を生じることもない。
【００６８】
また、本実施形態では、ポンプ電流を絶対値で目標値と比較したが、ポンプ電流を絶対値で目標値と比較する代わりに、ポンプ電流の変化量を目標値と比較して、作動準備完了判定を行うようにしてもよい。すなわち、作動準備開始時のポンプ電流Ｉｓからの電流変化量（減少分）ΔＩ＝Ｉｓ−Ｉｃ（Ｉｃは現在の電流）を予め定めた閾値と比較して、ΔＩ＞閾値となったときに、作動準備完了と判定するようにしてもよい。このような方法であれば、ポンプクリアランスによるバラツキをある程度吸収可能である。
【００６９】
しかし、電流変化量ΔＩを用いる場合も、厳密には、ポンプクリアランス最小（フリクション大）のものと、ポンプクリアランス最大（フリクション大）のものとでは、同一流量、同一温度変化での、電流変化量ΔＩが異なり、ポンプクリアランス最小の方が電流変化量ΔＩが大きくなる。
【００７０】
従って、作動準備完了判定のための電流変化量ΔＩの閾値は、厳しく判定するため、ポンプクリアランス最小に合わせて設定する。但し、考え方によっては、両方の中間的な値に設定したり、緩く判定するため、ポンプクリアランス最大小に合わせて設定することも可能である。
【００７１】
また、本実施形態では、ポンプ電流としては、図３に示されるように、Ｕ、Ｗ、Ｖ各相アームの接地ＧＮＤ側の共通ライン上の電流を検出したが、Ｕ、Ｗ、Ｖ各相の相電流を直接検出するようにしてもよい。
【００７２】
次に本作動準備制御の実施条件などに関し更に言及する。
電動オイルポンプの作動準備のための駆動要求時ないし駆動中に電源電圧が所定値未満となった場合は、駆動を停止又は抑制する。この際、バッテリの特性上、外気温等が低温な場合は、閾値を高めてもよい。
【００７３】
すなわち、本システムの電源は、通常エンジン始動用と共用であり、次回始動が困難となることが予想される場合は、駆動を停止する。特にアイドルストップ中であれば、通常はその後に再始動されるが、この再始動が困難となるからである。ここで、エンジン回転中はオルタネータより電力供給され、バッテリの状態（低温始動で放電がかなり深い場合など）はわかりにくいことが多く、アイドルストップ後の電圧状態で判断すると適切に行いやすい。
【００７４】
電動オイルポンプの供給先の要求が高い、例えば緊急を要する場合は、ポンプの動作許可条件にかかわらず、又は緩和して駆動する。この際は、仕事量関係（電流対供給量等）の異常判断は緩和するか、停止する。
【００７５】
すなわち、極低温下で牽引状態で登坂発進するといったような高負荷発進の場合、外気温、油温等が低くとも、発進クラッチが危険な温度状態となる場合があり、この際は条件にかかわらず、又は緩和して駆動を行う。この際、高粘度オイルや各部フリクション等で通常の仕事量関係の診断は異常値となる可能性が高いため、診断を緩和（閾値を変えるなど）、又は診断を停止する。
【００７６】
尚、図示の実施形態はあくまで本発明を例示するものであり、本発明は、説明した実施形態により直接的に示されるものに加え、特許請求の範囲内で当業者によりなされる各種の改良・変更を包含するものであることは言うまでもない。
【００７７】
例えば、図示の実施形態では、電動オイルポンプ１０は、変速装置３のうちクラッチ４に冷却用のオイルを供給する構成としたが、これに限るものではなく、変速装置３の少なくとも一部に、作動油圧としてあるいは潤滑・冷却用として、オイルを供給する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１ エンジン
２ トルクコンバータ
３ 変速装置
４ クラッチ
４Ｈ ハウジング
５ 無段変速機
５ａ プライマリプーリ
５ｂ セカンダリプーリ
５ｃ ベルト
６ オイルパン
７ 機械式オイルポンプ
８ 調圧機構
１０ 電動オイルポンプ（Ｍ：モータ、ＩＮＶ：インバータ）
１１ 吸入配管
１２ 吐出配管
１３ オイル入口
２０ 制御ユニット
２１ 電流検出用抵抗
２２ 検出器
３０ 油温センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用電動オイルポンプの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される変速装置の動作、及び潤滑・冷却は、車両の動力源である内燃機関（エンジン）により駆動される機械式オイルポンプによるオイル供給（油圧供給）によって行われている。
【０００３】
ここで、エンジンにアイドルストップ機能などを追加した場合、エンジンが自動停止すると機械式オイルポンプも停止するため、機種によっては、油圧の低下により変速機がニュートラル状態になる。この状態ではエンジンの再始動により油圧が上昇したときに係合し、エンジン回転数が高いことから振動が発生する。また、機種によっては、クラッチへの潤滑・冷却用のオイルの供給が停止されることで、クラッチの冷却が不十分となり、その発熱が問題となることもある。
【０００４】
このため、機械式オイルポンプと並列に配置され、エンジンとは独立して動作可能な電動オイルポンプを設け、エンジン停止中は、この電動オイルポンプにより、必要部位へのオイル供給（油圧供給）を行うようにしている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３２０３５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、電動オイルポンプは、エンジン運転中は原則停止しているため、電動オイルポンプに支配されるオイル配管内のオイルは、とどまったままとなり、機械式オイルポンプにより頻繁に流動するオイルパン内のオイル温度とは異なる状況となっている場合がある。このため、特に極低温時などは、電動オイルポンプに対する作動要求があったときに、これを作動させようとすると、電動オイルポンプに支配されるオイル配管内のオイルの粘度が高いため、モータが過大な抵抗を受け、作動要求に応えることができない場合があった。
【０００７】
本発明は、このような実状に鑑み、電動オイルポンプに対する作動要求に先立って、的確な作動準備を行い、作動要求に適切に応え得るようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明は、電動オイルポンプに対する作動要求に先立って、電動オイルポンプを所定の目標回転数で回転させて作動準備を行わせる。そして、このときの電動オイルポンプの実回転数と電流とを監視し、所定の目標回転数と目標電流とを満たした場合に作動準備としての電動オイルポンプの駆動を終了する構成とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、電動オイルポンプに対する作動要求に先立って、電動オイルポンプを所定の目標回転数で回転させて作動準備を行わせることで、電動オイルポンプにより支配されるオイル配管内のオイルを入れ替えて、温度上昇させることにより、その後の作動要求に応えることができる。
【００１０】
また、オイルの温度（粘性）に依存するポンプ負荷に対応してポンプ電流が変化することから、目標回転数でのポンプ電流により、オイル温度に対応した的確な作動準備を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態を示す車両用変速装置におけるオイル供給システムの概略図
【図２】電動オイルポンプ及びそのオイル配管の配置例を示す概略図
【図３】電動オイルポンプを構成するモータ及びインバータの回路構成図
【図４】電動オイルポンプの作動準備ルーチンのフローチャート
【図５】作動準備時のポンプ回転数及びポンプ電流の挙動を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態を示す車両用変速装置におけるオイル供給システムの概略図である。
【００１３】
本車両の動力源であるエンジン（内燃機関）１は、アイドルストップ機能付きであり、所定のアイドルストップ条件にてエンジン１への燃料供給を停止することによりエンジン１を自動停止し、その後、アイドルストップ解除条件の成立によりエンジン１への燃料供給を再開してエンジン１を再始動させる。
このエンジン１の出力軸は、トルクコンバータ２を介して、変速装置３に接続されている。
【００１４】
変速装置３は、クラッチ４と無段変速機５とを含んで構成される。
クラッチ４は、湿式多板クラッチにより構成され、作動油の油圧制御によって締結・解放が制御される。
【００１５】
尚、ここでいうクラッチ４は、詳しくは、前後進切換機構における摩擦係合要素である。前後進切換機構は、例えば、エンジン出力軸と連結したリングギア、ピニオン及びピニオンキャリア、変速機入力軸と連結したサンギアからなる遊星歯車機構と、変速機ケースをピニオンキャリアに固定する後退ブレーキと、変速機入力軸とピニオンキャリアを連結する前進クラッチと、を含んで構成され、車両の前進と後退とを切換える。この場合、前後進切換機構における摩擦係合要素である前進クラッチ及び後退ブレーキが、クラッチ４に相当する。
【００１６】
無段変速機５は、プライマリプーリ５ａ及びセカンダリプーリ５ｂと、これらプーリ間に巻き掛けたベルト５ｃとを含み、プライマリプーリ５ａの回転は、ベルト５ｃを介して、セカンダリプーリ５ｂへ伝達され、セカンダリプーリ５ｂの回転は、駆動車輪（図示せず）へ伝達される。
【００１７】
この無段変速機５においては、プライマリプーリ５ａの可動円錐板、及び、セカンダリプーリ５ｂの可動円錐板を、それぞれの作動油の油圧制御によって軸方向に移動させて、各プーリ５ａ、５ｂとベルト５ｃとの接触位置半径を変えることにより、プライマリプーリ５ａとセカンダリプーリ５ｂのプーリ比（回転比）を変化させて、変速比を無段階に変化させることができる。
【００１８】
変速装置３のケース底部のオイルパン６にはオイルが貯留されており、このオイルが機械式オイルポンプ７により吸入加圧され、調圧機構８を介して、クラッチ４及びプーリ５ａ、５ｂの各油圧アクチュエータに作動油として供給される。
【００１９】
機械式オイルポンプ７は、変速装置３のケース内に設けられて変速装置３の入力軸により駆動される。従って、機械式オイルポンプ７は実質的には動力源であるエンジン１により駆動される。
【００２０】
調圧機構８は、供給各部（クラッチ４及びプーリ５ａ、５ｂ）ごとに、リリーフ機能を有する電磁弁を備え、マイクロコンピュータを含んで構成される制御ユニット（Ｃ／Ｕ）２０の制御下で、機械式オイルポンプ７の吐出圧を供給各部の目標圧に調圧して、供給各部に供給する。これにより、車両の前後進の切換えと変速比の制御とがなされる。
【００２１】
機械式オイルポンプ７は、調圧機構８を介してクラッチ４及びプーリ５ａ、５ｂに作動油としてオイルを供給する他、変速装置３の各部に潤滑及び冷却用のオイルを供給する。供給されたオイルはオイルパン６に戻されて循環される。
【００２２】
一方、動力源であるエンジン１により駆動される機械式オイルポンプ７とは並列に、電動オイルポンプ１０が設けられる。
電動オイルポンプ１０は、エンジン１の停止中、従って機械式オイルポンプ７の停止中に、クラッチ４での摩擦熱の発生を軽減すべく、クラッチ４に冷却用のオイルを供給するために設けられる。
【００２３】
図２には電動オイルポンプ及びそのオイル配管の配置例を示してあり、以下、図１及び図２を参照して説明する。
【００２４】
電動オイルポンプ１０は、ポンプ部（１０）と、これを駆動するモータＭと、制御ユニット２０の制御下でモータＭをＰＷＭ制御するインバータＩＮＶとを含んで構成される。
【００２５】
そして、この電動オイルポンプ１０は、変速装置３のケース外に設けられ、ケース底部のオイルパン６から吸入配管１１を介してオイルを吸入し、吐出配管１２を介してケース内のクラッチ４に冷却用のオイルを供給する。このため、吐出配管１２は、変速装置３のケース回り、すなわちクラッチ４のハウジング４Ｈ回りを引き回されて、ハウジング４Ｈに形成されたオイル入口１３に接続される。
【００２６】
ハウジング４Ｈ内にはオイル入口１３からハウジング中央部へオイルを導くオイル通路（図示せず）が設けられ、ハウジング中央部に供給されたオイルは遠心力で各部へ供給される。
【００２７】
図３には電動オイルポンプ１０を構成するモータＭ及びインバータＩＮＶの回路構成を示している。
【００２８】
モータＭとしては、３相ブラシレスモータを用いる。これは、回転軸に取付けられ複数の永久磁石が埋め込まれた内側のロータと、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）コイルを巻回してなる外側のステータとから構成され、ステータ側のコイルに供給する電流による磁界でロータを回転させる。図３ではモータＭを簡略化してＵ相、Ｖ相、Ｗ相のコイルで示している。
【００２９】
インバータＩＮＶは、ＰＷＭ制御（擬似的に正弦波を得るために一定周期でパルス幅を変調した電圧を発生させる制御）により、電源電圧（直流電圧）を交流電圧に変換してモータＭに供給するもので、電源ＶＢ側と接地ＧＮＤ側との間に、並列に、Ｕ相アームと、Ｖ相アームと、Ｗ相アームとを備える。
【００３０】
Ｕ相アームは、直列に、２つのスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２を備える。Ｖ相アームも、直列に、２つのスイッチング素子Ｑ３、Ｑ４を備える。Ｗ相アームもまた、直列に、２つのスイッチング素子Ｑ５、Ｑ６を備える。
【００３１】
Ｕ、Ｖ、Ｗ各相アームの中間点は、モータＭの各一端においてスター結線されたＵ、Ｖ、Ｗ各相コイルの他端に接続される。すなわち、Ｕ相アームのスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の中間点がＵ相コイルに接続され、Ｖ相アームのスイッチング素子Ｑ３、Ｑ４の中間点がＶ相コイルに接続され、Ｗ相アームのスイッチング素子Ｑ５、Ｑ６の中間点がＷ相コイルに接続される。
【００３２】
従って、制御ユニット２０により、Ｕ、Ｖ、Ｗ各相への正弦波電圧に合わせて、各相アームの電源ＶＢ側のスイッチング素子のＯＮ期間と接地ＧＮＤ側のスイッチング素子のＯＮ期間との比率を制御することにより、擬似的な交流電圧を得て、モータＭを駆動することができる。
【００３３】
尚、制御ユニット２０には、モータＭの駆動制御のため、Ｕ、Ｖ、Ｗ各相アームの接地ＧＮＤ側の共通ライン上に設けた電流検出用抵抗（抵抗値Ｒ）２１の両端の電位差ΔＶが検出器２２を介して入力され、これに基づいてポンプ電流Ｉｐ＝ΔＶ／Ｒが検出されるようになっている。また、Ｕ、Ｖ、Ｗ各相アームの中間点の電位Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗも検出・入力されるようになっている。
【００３４】
上記のような車両用変速装置のオイル供給システムでは、エンジン１の運転中は機械式オイルポンプ７により変速装置３の各部にオイルを供給しており、アイドルストップ条件にてエンジン１が停止し、これに伴って機械式オイルポンプ７が停止した場合は、電動オイルポンプ１０に対して作動要求が発せられ、電動オイルポンプ１０によりクラッチ４に冷却用のオイルを供給して、クラッチ４の発熱を防止している。
【００３５】
この電動オイルポンプ１０には、性能保証油温（例えば−２５℃）があり、これ以上の油温で性能が保証されている。従って、性能保証油温未満では、電動オイルポンプ１０に対し作動要求が発せられないように、アイドルストップを禁止するのが望ましい。
【００３６】
油温の検出手段としては、通常、オイルパン６内に油温センサ３０（図１参照）を設けている。
しかし、電動オイルポンプ１０により支配されるオイル配管（吸入配管１１及び吐出配管１２）内の油温は、オイルパン６内の油温とは大きく異なる場合がある。
【００３７】
これは、電動オイルポンプ１０は、エンジン１の運転中は原則停止しているため、電動オイルポンプ１０に支配されるオイル配管１１、１２内のオイルはとどまったままとなり、機械式オイルポンプ７により頻繁に流動するオイルパン６内の油温とは異なる状況となるからである。
【００３８】
しかも、本実施形態での電動オイルポンプ１０は変速装置３のケース外に配置され、電動オイルポンプ１０により支配されるオイル配管１１、１２も変速装置３のケース外を引き回されているため、エンジン１及び変速装置３の暖機の進行により、変速装置３のケース内が暖まったとしても、電動オイルポンプ１０及びそのオイル配管１１、１２は外気に曝されたままであり、例えば冬期の寒冷地では極低温の環境下に置かれたままとなる。
【００３９】
従って、例えば冬期の寒冷地での始動後の暖機中に、最初のポンプ作動要求が発せられたときには、電動オイルポンプ１０に支配されるオイル配管１１、１２内のオイルの粘度が高いために、モータＭが過大な負荷を受け、作動要求に応えることができない場合がある。
【００４０】
そこで、アイドルストップ機能によりエンジン１が停止され、機械式オイルポンプ７も停止されたことで、電動オイルポンプ１０に対し作動要求が発せられたときに、通常回転数での確実な作動を保証するために、作動要求に先立って、電動オイルポンプ１０の作動準備を行うようにする。すなわち、電動オイルポンプ１０を過大な負荷とならないように極低速で時間をかけて回転させ、オイルパン６内の比較的温かいオイルをオイル配管１１、１２内に流して、オイル配管１１、１２内のオイルを入れ替えるようにする。そして、オイルの入れ替えによる作動準備が完了したことを判定するため、作動準備完了判定を実施する。この判定は、オイル配管１１、１２内の油温を検出すれば簡単に実施できるが、当該部位への油温センサの設置を必要としてコストアップとなるため、目標回転数と目標電流とを満たした場合に作動準備完了と判定する。そして、作動準備完了判定後にアイドルストップを許可するようにする。
【００４１】
図４は制御ユニット２０により実行される電動オイルポンプ１０の作動準備ルーチンのフローチャートである。本ルーチンは、電源投入時に実行され、その後も所定時間ごとに実行される。また、図５は作動準備時のポンプ回転数及びポンプ電流の挙動を示しており、併せて参照する。
【００４２】
Ｓ１では、暖機完了か否かを判定する。これはオイルパン６内の油温センサ３０により検出される油温を所定値と比較することにより行う。
暖機完了状態の場合は、電動オイルポンプ１０の作動準備は不要と判断して、処理を終了する。
暖機完了前、すなわち冷機状態の場合は、Ｓ２へ進む。
【００４３】
Ｓ２では、作動準備完了フラグの値をチェックし、作動準備が完了していない場合（作動準備完了フラグ＝０の場合）は、作動準備のために、Ｓ５へ進む。
【００４４】
作動準備がすでに完了している場合（作動準備完了フラグ＝１の場合）は、Ｓ３へ進み、リセット条件が成立しているか否かを判定する。ここでいうリセット条件とは、例えば、前回の作動準備完了後、電動オイルポンプ１０に対する作動要求がないまま所定時間以上経過、又は、前回の電動オイルポンプ１０に対する作動要求後、所定時間以上経過し、かつ、外気温センサにより検出される外気温が所定値以下の場合である。このようなリセット条件が成立した場合は、Ｓ４で作動準備完了フラグを０にリセットした後、作動準備のために、Ｓ５へ進む。リセット条件が成立しない場合は、処理を終了する。
【００４５】
Ｓ５では、作動準備のため、電動オイルポンプ１０の目標回転数を通常作動時よりも低い極低速の作動準備回転数に設定して、回転指令を与える。
【００４６】
Ｓ６では、ポンプ回転数（実回転数）を検出し、目標回転数を中心とする所定の回転数範囲内（所定回転数Ｌ≦実回転数≦所定回転数Ｈ）に収束したか否かを判定する。そして、この判定を繰り返して、所定の回転数範囲内となるのを待ち、所定の回転数範囲内に収束すると、Ｓ７へ進む。
【００４７】
Ｓ７では、ポンプ電流を検出して、ポンプ電流が閾値（目標値）を超えたか否かを判定することで、電流＞閾値を経験したか否かを判定する。そして、電流＞閾値を経験した場合は、その時点から所定時間経過したか否かを判定する。すなわち、電流＞閾値を経験した場合、その所定時間後に、Ｓ８へ進む。
言い換えれば、Ｓ７では、次の（１）、（２）が成立したか否かを判定し、これらの成立後にＳ８へ進む。
（１）電流＞閾値を経験
（２）上記（１）の成立後、所定時間経過
【００４８】
Ｓ８では、ポンプ電流を検出して、ポンプ電流が閾値（目標値）より低下したか否かを判定する。そして、この判定を繰り返して、ポンプ電流が閾値より低下するのを待ち、低下した時点でＳ９へ進む。
【００４９】
Ｓ９では、作動準備完了と判定し、作動準備作業の終了のため、目標回転数を０にして、停止指令を与える。すなわち、作動準備としての電動オイルポンプ１０の駆動を終了する。
【００５０】
Ｓ１０では、作動準備完了フラグを１にセットする。この作動準備完了フラグのセットにより、電動オイルポンプ１０の通常作動が許可され、アイドルストップが許可される。
【００５１】
尚、フローチャートでは省略したが、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８の各ステップにおいて、予め定めた時間経過しても、ＹＥＳとならない場合は、一旦、作動準備作業を終了し、時間をおいて再トライするようにするとよい。
【００５２】
このような作動準備と作動準備完了判定とにより、電動オイルポンプ１０に対する作動要求に先立って、極低速の作動準備回転数にて電動オイルポンプ１０が回転し、電動オイルポンプ１０に支配されるオイル配管１１、１２内に、オイルパン６内の比較的暖かなオイルが供給され、オイル配管１１、１２内にとどまっていたオイルが押し出されることで、オイルが入れ替えられる。
【００５３】
このとき、電動オイルポンプ１０は極低速で時間をかけて回転させるため、モータＭの負荷が過大となることはない。また、極低温の始動直後に作動準備を行うとしても、極低速回転で電力消費は少なくて済む。
【００５４】
言い換えれば、目標回転数（作動準備回転数）は、性能保証流量を満足する回転数まで上昇させる必要はない。回転数を決めれば、性能保証油圧（例えば−２５℃）時の粘度も決まるため、高負荷（大電流）で判断する必要はなく、低〜中負荷でも判定でき、負荷が小さい程、作動準備中の発熱も抑制できる利点がある。
【００５５】
そして、オイルの入れ替えによりオイル配管１１、１２内の油温が上昇し、粘性が低下することで、ポンプ負荷は時間経過と共に減少する。ポンプ負荷の減少により、図５に示すように、ポンプ電流が時間経過と共に低下し、ポンプ電流が閾値より低下する。ポンプ電流＝閾値のときは、油温＝所定値になったときであるので、目標とする温度（例えば性能保証油温の−２５℃）に対応するようにポンプ電流の閾値を定めておけば、ポンプ電流の検出によって目標温度となったことを的確に検出することができる。
【００５６】
このようにポンプ電流に基づいて、電動オイルポンプ１０に支配されるオイル配管１１、１２内の温度上昇、言い換えればオイルの入れ替わりを検出して、作動準備を終了させるため、作動準備（時間）を過不足なく実施することが可能となり、消費電力の無駄排除、発熱抑制を図ることができる。
【００５７】
尚、フローチャートにて、Ｓ８でポンプ電流＜閾値の判定をする前に、Ｓ７にて電流＞閾値を経験したかを判定しているのは、最初から閾値以下の場合を誤判定しないようにするためであり、また、所定時間経過を条件としているのは、ハンチングによる誤判定をしないようにするためである。
【００５８】
そして、ポンプ電流が閾値より低下して作動準備完了と判定した後に、電動オイルポンプの通常回転数での作動を許可し、アイドルストップを許可することで、作動準備完了前にアイドルストップ制御に関連して電動オイルポンプに対する作動要求が発せられるのを回避することができる。
【００５９】
本実施形態によれば、電動オイルポンプに対する作動要求に先立って、電動オイルポンプを所定の目標回転数で回転させて作動準備を行わせる作動準備実行手段と、作動準備実行時の電動オイルポンプの実回転数と電流とを監視し、所定の目標回転数と目標電流とを満たした場合に作動準備としての電動オイルポンプの駆動を終了する作動準備完了手段とを備えることにより、
（１）電動オイルポンプにより支配されるオイル配管内のオイルを入れ替えて、温度上昇させることにより、その後の作動要求に応えることができる、
（２）オイルの温度（粘性）に依存するポンプ負荷に対応してポンプ電流が変化することから、目標回転数でのポンプ電流により、オイル温度に対応した的確な作動準備を行うことができる、
という効果が得られる。
【００６０】
言い換えれば、電動オイルポンプに対する作動要求に先立って、電動オイルポンプを所定の目標回転数で回転させて作動準備を行わせる作動準備実行手段と、作動準備実行時の電動オイルポンプの実回転数と電流とを監視し、所定の目標回転数と目標電流とを満たした場合に作動準備完了と判定する作動準備完了判定手段とを備えることにより、
（１）電動オイルポンプにより支配されるオイル配管内のオイルを入れ替えて、温度上昇させることにより、その後の作動要求に応えることができる、
（２）オイルの温度（粘性）に依存するポンプ負荷に対応してポンプ電流が変化することから、目標回転数でのポンプ電流よりオイル温度の上昇を検知して作動準備完了判定を行うことにより、オイル配管内に油温センサを追加することなく、的確な作動準備完了判定を行うことができる、
という効果が得られる。
【００６１】
また、本実施形態によれば、変速装置の暖機完了状態（あるいは冷機状態）を検出する手段を備え、作動準備及び作動準備完了判定は、変速装置が冷機状態にあることを前提として実施するようにすることにより、暖機完了状態での不要な作動準備を回避することができる。
【００６２】
次に作動準備完了判定のための閾値電流（目標電流）について更に言及する。
電動オイルポンプ１０には、ポンプ公差の範囲内で、ポンプクリアランス最小（フリクション大）のものと、ポンプクリアランス最大（フリクション小）のものとが存在し、ポンプクリアランスによって作動準備回転数でのポンプ電流特性（性能保証油温でのポンプ電流値）が異なる。
【００６３】
例えば、参考データを提示すると、ある電動オイルポンプでは、ポンプクリアランス最小の場合に、−２５℃で、３Ｌ／ｍｉｎの流量を流すと、３６０ｋＰａぐらいの負荷となり、電流は１５．８Ａとなる。これに対し、ポンプクリアランス最大の場合は、同じ仕事（流量×圧力）をさせても、フリクションが少ないので、電流は１３．０Ａとなる。
【００６４】
従って、作動完了準備判定のための閾値電流（目標電流）は、ポンプクリアランス最小、最大の両方をカバーできるように、設定する。具体的には、厳しく判定するため、ポンプクリアランス最大に合わせて、前述の例では１３．０Ａに設定する。
【００６５】
但し、考え方によっては、両方の中間的な値（標準値）に設定したり、ゆるく判定するため、ポンプクリアランス最小に合わせて設定することも可能である。
すなわち、厳しく設定すると、全般的には作動準備が過剰に行われるので、ゆるめに設定するのであり、例えば実回転数と目標回転数との差が所定以内であるなど、その後の実作動が可能なレベルであれば、実作動の判定レベルを満たしていると考えられるからである。
【００６６】
また、極低温時には、オイルの粘性によりクリアランス大でも洩れ量が少なく、ポンプ仕事に対する電流値はクリアランスに応じて生じるフリクションが支配的となる。ここで、作動準備完了判定温度を高めてゆくと、同一の仕事のためには、洩れ分を補完するために回転数が上昇していくこととなり、同一仕事での電流値の差が少なくなるため、このような場合は、標準値を採用するなどしてもよい。
【００６７】
また、極低温時には、クリアランス大のポンプは、クリアランス小のポンプに比べて、同一のポンプ仕事に対しても電流値が小さく済み、同一の駆動回路ではより高トルクで回せるため、実作動時にある程度高トルクが必要になっても回し切ることができるので、その分、ゆるく判定しても実作動時に所望の回転を達成でき、実作動時に異常を生じることもない。
【００６８】
また、本実施形態では、ポンプ電流を絶対値で目標値と比較したが、ポンプ電流を絶対値で目標値と比較する代わりに、ポンプ電流の変化量を目標値と比較して、作動準備完了判定を行うようにしてもよい。すなわち、作動準備開始時のポンプ電流Ｉｓからの電流変化量（減少分）ΔＩ＝Ｉｓ−Ｉｃ（Ｉｃは現在の電流）を予め定めた閾値と比較して、ΔＩ＞閾値となったときに、作動準備完了と判定するようにしてもよい。このような方法であれば、ポンプクリアランスによるバラツキをある程度吸収可能である。
【００６９】
しかし、電流変化量ΔＩを用いる場合も、厳密には、ポンプクリアランス最小（フリクション大）のものと、ポンプクリアランス最大（フリクション大）のものとでは、同一流量、同一温度変化での、電流変化量ΔＩが異なり、ポンプクリアランス最小の方が電流変化量ΔＩが大きくなる。
【００７０】
従って、作動準備完了判定のための電流変化量ΔＩの閾値は、厳しく判定するため、ポンプクリアランス最小に合わせて設定する。但し、考え方によっては、両方の中間的な値に設定したり、緩く判定するため、ポンプクリアランス最大小に合わせて設定することも可能である。
【００７１】
また、本実施形態では、ポンプ電流としては、図３に示されるように、Ｕ、Ｗ、Ｖ各相アームの接地ＧＮＤ側の共通ライン上の電流を検出したが、Ｕ、Ｗ、Ｖ各相の相電流を直接検出するようにしてもよい。
【００７２】
次に本作動準備制御の実施条件などに関し更に言及する。
電動オイルポンプの作動準備のための駆動要求時ないし駆動中に電源電圧が所定値未満となった場合は、駆動を停止又は抑制する。この際、バッテリの特性上、外気温等が低温な場合は、閾値を高めてもよい。
【００７３】
すなわち、本システムの電源は、通常エンジン始動用と共用であり、次回始動が困難となることが予想される場合は、駆動を停止する。特にアイドルストップ中であれば、通常はその後に再始動されるが、この再始動が困難となるからである。ここで、エンジン回転中はオルタネータより電力供給され、バッテリの状態（低温始動で放電がかなり深い場合など）はわかりにくいことが多く、アイドルストップ後の電圧状態で判断すると適切に行いやすい。
【００７４】
電動オイルポンプの供給先の要求が高い、例えば緊急を要する場合は、ポンプの動作許可条件にかかわらず、又は緩和して駆動する。この際は、仕事量関係（電流対供給量等）の異常判断は緩和するか、停止する。
【００７５】
すなわち、極低温下で牽引状態で登坂発進するといったような高負荷発進の場合、外気温、油温等が低くとも、発進クラッチが危険な温度状態となる場合があり、この際は条件にかかわらず、又は緩和して駆動を行う。この際、高粘度オイルや各部フリクション等で通常の仕事量関係の診断は異常値となる可能性が高いため、診断を緩和（閾値を変えるなど）、又は診断を停止する。
【００７６】
尚、図示の実施形態はあくまで本発明を例示するものであり、本発明は、説明した実施形態により直接的に示されるものに加え、特許請求の範囲内で当業者によりなされる各種の改良・変更を包含するものであることは言うまでもない。
【００７７】
例えば、図示の実施形態では、電動オイルポンプ１０は、変速装置３のうちクラッチ４に冷却用のオイルを供給する構成としたが、これに限るものではなく、変速装置３の少なくとも一部に、作動油圧としてあるいは潤滑・冷却用として、オイルを供給する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１ エンジン
２ トルクコンバータ
３ 変速装置
４ クラッチ
４Ｈ ハウジング
５ 無段変速機
５ａ プライマリプーリ
５ｂ セカンダリプーリ
５ｃ ベルト
６ オイルパン
７ 機械式オイルポンプ
８ 調圧機構
１０ 電動オイルポンプ（Ｍ：モータ、ＩＮＶ：インバータ）
１１ 吸入配管
１２ 吐出配管
１３ オイル入口
２０ 制御ユニット
２１ 電流検出用抵抗
２２ 検出器
３０ 油温センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の動力源である内燃機関により駆動されて車両の変速装置にオイルを供給する機械式オイルポンプと並列に設けられ、前記変速装置の少なくとも一部にオイルを供給する電動オイルポンプの制御装置であって、
前記電動オイルポンプに対する作動要求に先立って、前記電動オイルポンプを所定の目標回転数で回転させて作動準備を行わせ、
このときの前記電動オイルポンプの実回転数と電流とを監視し、所定の目標回転数と目標電流とを満たした場合に前記作動準備としての前記電動オイルポンプの駆動を終了することを特徴とする、電動オイルポンプの制御装置。
【請求項１】
車両の動力源である内燃機関により駆動されて車両の変速装置にオイルを供給する機械式オイルポンプと並列に設けられ、前記変速装置の少なくとも一部にオイルを供給する電動オイルポンプの制御装置であって、
前記電動オイルポンプに対する作動要求に先立って、前記電動オイルポンプを所定の目標回転数で回転させて作動準備を行わせ、
このときの前記電動オイルポンプの実回転数と電流とを監視し、所定の目標回転数と目標電流とを満たした場合に前記作動準備としての前記電動オイルポンプの駆動を終了することを特徴とする、電動オイルポンプの制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１９７８４２（Ｐ２０１２−１９７８４２Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６１８９２（Ｐ２０１１−６１８９２）
【出願日】平成２３年３月２２日（２０１１．３．２２）
【出願人】（５０９１８６５７９）日立オートモティブシステムズ株式会社 (2,205)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２２日（２０１１．３．２２）
【出願人】（５０９１８６５７９）日立オートモティブシステムズ株式会社 (2,205)
【Ｆターム（参考）】
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