電動オイルポンプの制御装置
【課題】電動オイルポンプの暖機運転の適正化を図る。
【解決手段】エンジンで駆動される機械式オイルポンプに対して並列に配設された電動オイルポンプの暖機指令に応答して、電動オイルポンプを所定の目標電流で電流フィードバック制御する。そして、電動オイルポンプのモータ回転数が制御切換回転数Ｎ1に達した状態が所定時間ｔ1持続したら、電動オイルポンプを所定の目標回転数で回転フィードバック制御し、モータ回転数が暖機完了回転数Ｎ2に達した状態が所定時間ｔ3持続したら、電動オイルポンプの暖機運転を終了する。なお、回転フィードバック制御を所定時間ｔ2継続しても、モータ回転数が暖機完了回転数Ｎ2に達しない場合には、暖機運転を最初からやり直す。
【解決手段】エンジンで駆動される機械式オイルポンプに対して並列に配設された電動オイルポンプの暖機指令に応答して、電動オイルポンプを所定の目標電流で電流フィードバック制御する。そして、電動オイルポンプのモータ回転数が制御切換回転数Ｎ1に達した状態が所定時間ｔ1持続したら、電動オイルポンプを所定の目標回転数で回転フィードバック制御し、モータ回転数が暖機完了回転数Ｎ2に達した状態が所定時間ｔ3持続したら、電動オイルポンプの暖機運転を終了する。なお、回転フィードバック制御を所定時間ｔ2継続しても、モータ回転数が暖機完了回転数Ｎ2に達しない場合には、暖機運転を最初からやり直す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動オイルポンプの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される自動変速機などは、エンジン駆動の機械式オイルポンプから供給されるオイルを使用し、各要素の動作及び可動部の冷却・潤滑などが行われている。ここで、停車時にエンジンを停止するアイドルストップ機能を車両に搭載すると、エンジン停止中に自動変速機などに供給されるオイルの油圧が低下し、例えば、自動変速機がニュートラルに変速されたり、自動変速機の冷却が不十分となるおそれがある。このため、特開２００７−３２０３５３号公報（特許文献１）に記載されるように、機械式オイルポンプと並列に電動オイルポンプを配設し、エンジン停止中におけるオイルの供給を可能とした技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【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】
【０００４】
ところで、オイルの温度（油温）が低い冷機状態においては、オイルの粘性が大きいために、電動オイルポンプを起動するとモータに過大な負荷が作用してしまうおそれがある。そこで、自動変速機などにおける油温が所定温度まで上昇した場合に、電動オイルポンプの起動を許可することが考えられるが、電動オイルポンプの起動前にはポンプ部にオイルの流れがないことから、ポンプ部の油温が所定温度まで上昇していない場合がある。このため、電動オイルポンプの起動を許可する前に、電動オイルポンプを所定時間作動させることで、ポンプ部のオイルを入れ換える「暖機運転」を行うとよい。
【０００５】
しかしながら、油温上昇が遅い場合には、暖機運転を所定時間行っても、電動オイルポンプのポンプ部の油温が所定温度まで上昇せず、暖機運転が不十分のまま起動が許可されてしまうおそれがあった。また、油温上昇が早い場合には、暖機運転を所定時間行わなくても、電動オイルポンプのポンプ部の油温が所定温度まで上昇し、暖機運転に要する電力を無駄に消費してしまうおそれがあった。
【０００６】
そこで、本発明は以上のような従来技術の問題点に鑑み、暖機運転の適正化を図った、電動オイルポンプの制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
エンジンで駆動される機械式オイルポンプに対して並列に配設された電動オイルポンプの暖機指令に応答して、電動オイルポンプを回転負荷に応じて作動させる暖機運転を開始する。そして、電動オイルポンプの回転数が第１の目標回転数に達した場合に、暖機運転を終了する。
【発明の効果】
【０００８】
暖機運転の適正化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】油圧式変速機構のシステム図である。
【図２】電動オイルポンプを制御するための制御ブロック図である。
【図３】モータ操作量演算部の詳細図である。
【図４】電動オイルポンプの制御内容を示すフローチャートである。
【図５】電動オイルポンプの制御内容を示すフローチャートである。
【図６】電動オイルポンプの暖機運転の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付された図面を参照し、本発明を実施するための実施形態について詳述する。
図１は、本実施形態に係る油圧式変速機構の一例を示す。
車両に搭載されたエンジン１０の出力軸１２には、トルクコンバータ１４及び前後進切換機構１６を介して、無段変速機１８が接続されている。
【００１１】
前後進切換機構１６は、例えば、エンジン１０の出力軸１２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２０と連結したサンギアを有する遊星歯車機構と、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２０とピニオンキャリアとを連結する前進クラッチと、を含んで構成される。そして、前後進切換機構１６は、無段変速機１８と共通の作動油を用いた後退ブレーキ及び前進クラッチの切り換えにより、車両の前進と後退とを切り換える。
【００１２】
無段変速機１８は、プライマリプーリ２２及びセカンダリプーリ２４と、これらのプーリ間に掛け渡したベルト２６と、を有する。プライマリプーリ２２の回転は、ベルト２６を介してセカンダリプーリ２４へと伝達され、セカンダリプーリ２４の回転は、駆動輪へと伝達されて、車両が走行する。
【００１３】
無段変速機１８は、プライマリプーリ２２の可動円錐板、及び、セカンダリプーリ２４の可動円錐板を軸方向に移動させて、ベルト２６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２２とセカンダリプーリ２４との間の回転比、つまり変速比を連続的に変えることができる。
【００１４】
前後進切換機構１６及び無段変速機１８を備えた変速機構２８では、調圧機構３０が、作動油としてのオイルを変速機構２８の各部の目標圧に調圧し、調圧後のオイルを前後進切換機構１６と無段変速機１８（プライマリプーリ２２及びセカンダリプーリ２４）とに夫々供給することで、車両の前進・後退の切り換えと変速比の変更とを行う。また、調圧機構３０は、調圧後のオイルを冷却・潤滑系３２にも供給する。
【００１５】
調圧機構３０にオイルを供給するオイルポンプとして、エンジン１０で駆動される機械式オイルポンプ３４と、機械式オイルポンプ３４をバイパスする通路に配設された電動オイルポンプ３６と、が並列して備えられている。
【００１６】
機械式オイルポンプ３４及び電動オイルポンプ３６は、オイルパン３８のオイルを吸い上げて調圧機構３０に供給する。そして、調圧機構３０から前後進切換機構１６，無段変速機１８及び冷却・潤滑系３２へと供給されたオイルは、オイルパン３８に戻されて循環する。
【００１７】
なお、機械式オイルポンプ３４及び電動オイルポンプ３６から変速機構２８へのオイル供給は、プーリ・クラッチ・ブレーキなどの作動油としての供給、冷却用としての供給、潤滑用としての供給のうちの少なくとも１つであればよく、また、作動油，冷却，潤滑のうちの複数を兼ねることもできる。
【００１８】
変速機構２８の冷却・潤滑系３２へのオイル供給を、調圧機構３０を介さずに行う構成であってもよく、また、前後進切換機構１６，無段変速機１８，冷却・潤滑系３２などの各部に対するオイルの供給流量を制御する構成であって、調圧機構３０を備えない変速機構２８であってもよい。
【００１９】
電動オイルポンプ３６は、ブラシレスモータなどの各種のモータ４０により回転駆動される。電動オイルポンプ３６では、モータ４０への通電を制御することで、オイルの吐出量・吐出圧が制御される。電動オイルポンプ３６の出口通路には、機械式オイルポンプ３４から吐出されるオイルの逆流を阻止する逆止弁４２が配設されている。
【００２０】
変速機構２８の調圧機構３０を制御するために、コンピュータを内蔵した変速機制御装置４４が設けられている。変速機制御装置４４は、車両の運転状態を示す各種のセンサ出力信号を入力し、これらのセンサ出力信号に基づいて変速制御内容を決定し、この変速制御内容に応じた制御信号を調圧機構３０へと出力する。ここで、車両の運転状態を検出するために、例えば、オイルパン３８の油温を検出する油温センサ４６が設けられている。
【００２１】
また、電動オイルポンプ３６のモータ４０を制御するために、コンピュータを内蔵したオイルポンプ制御装置４８が設けられている。オイルポンプ制御装置４８は、モータ４０への通電を制御することで、電動オイルポンプ３６の吐出量・吐出圧を制御する。ここで、オイルポンプ制御装置４８は、変速機制御装置４４から各種指令などを受けるべく、例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network）などの車載ネットワーク５０を介して、変速機制御装置４４と接続されている。
【００２２】
機械式オイルポンプ３４はエンジン１０で駆動されるため、例えば、アイドルストップ機能によりエンジン１０が一時停止した場合、機械式オイルポンプ３４も停止し、変速機構２８へのオイル供給が途絶えてしまう。そこで、アイドルストップ機能によりエンジン１０が一時停止した場合、電動オイルポンプ３６によって変速機構２８へのオイル供給を行う。
【００２３】
なお、エンジン１０の運転中であっても、機械式オイルポンプ３４による冷却用オイル又は潤滑用オイルの供給不足を補うために、電動オイルポンプ３６を作動させる場合もあり、電動オイルポンプ３６の作動要求の発生を、エンジン１０の一時停止中に限定するものではない。また、機械式オイルポンプ３４と電動オイルポンプ３６とが相互に独立した供給路にオイルを供給する構成であってもよく、更に、変速機制御装置４４、エンジン１０を制御するエンジン制御装置などが、電動オイルポンプ３６を制御する構成であってもよい。
【００２４】
図２は、電動オイルポンプ３６を制御するための制御ブロックを示す。
変速機制御装置４４には、暖機指令部４４Ａと、作動指令部４４Ｂと、目標操作量演算部４４Ｃと、が備えられている。
【００２５】
暖機指令部４４Ａは、例えば、油温センサ４６により検出された油温に基づいて電動オイルポンプ３６の暖機運転を行うべきか否かを判定し、その判定結果に応じてオイルポンプ制御装置４８に対して暖機指令を出力する。なお、暖機指令は、後述する暖機運転完了フラグがセットされていない場合のみ出力される。
【００２６】
作動指令部４４Ｂは、例えば、暖機運転完了フラグがセットされた状態において、アイドルストップ機能によりエンジン１０が一時停止した場合、変速機構２８へのオイル供給を確保するために、電動オイルポンプ３６の作動指令を目標操作量演算部４４Ｃに出力する。
【００２７】
目標操作量演算部４４Ｃは、作動指令部４４Ｂから作動指令があったことを契機として、電動オイルポンプ３６を回転駆動するモータ４０の目標操作量（目標回転数、目標電流）を演算する。具体的には、目標操作量演算部４４Ｃは、車両の各種センサからの出力信号（車速，ブレーキ作動，アクセル開度，シフト位置，油温，エンジン回転数，バッテリ電圧など）に応じて、電動オイルポンプ３６を回転駆動するモータ４０の目標操作量を演算する。そして、目標操作量演算部４４Ｃは、演算した目標操作量をオイルポンプ制御装置４８へと出力する。
【００２８】
オイルポンプ制御装置４８には、暖機制御部４８Ａと、目標電流演算部４８Ｂと、目標回転数演算部４８Ｃと、電源電流演算部４８Ｄと、電流フィードバック（Ｆ／Ｂ）制御部４８Ｅと、モータ操作量演算部４８Ｆと、モータ回転数演算部４８Ｇと、回転フィードバック制御部４８Ｈと、が備えられている。
【００２９】
暖機制御部４８Ａは、変速機制御装置４４の暖機指令部４４Ａから暖機指令があったことを契機として、目標電流演算部４８Ｂに暖機運転の目標電流を演算することを指示すると共に、目標回転数演算部４８Ｃに暖機運転の目標回転数を演算することを指示する。
【００３０】
目標電流演算部４８Ｂは、暖機制御部４８Ａから指示があったことを契機として、モータ４０を電流フィードバック制御するための目標電流を演算する。ここで、目標電流は、例えば、電動オイルポンプ３６のモータ４０を長時間作動させても、その駆動回路５２などに熱影響がない電流値をとる。なお、目標電流演算部４８Ｂは、変速機制御装置４４の目標操作量演算部４４Ｃから目標操作量が出力されている場合、その目標操作量に応じた目標電流とする。
【００３１】
目標回転数演算部４８Ｃは、暖機制御部４８Ａから指示があったことを契機として、モータ４０を回転フィードバック制御するための目標回転数を演算する。ここで、目標回転数は、例えば、電動オイルポンプ３６を定格で運転するときの回転数をとる。なお、目標回転数演算部４８Ｃは、変速機制御装置４４の目標操作量演算部４４Ｃから目標操作量が出力されている場合、その目標操作量に応じた目標回転数とする。
【００３２】
電源電流演算部４８Ｄは、例えば、モータ４０に併設された電流計からの出力信号に基づいて、モータ４０に実際に印加された電源電流（実電流）を演算する。
電流フィードバック制御部４８Ｅは、目標電流演算部４８Ｂにより演算された目標電流と電源電流演算部４８Ｄにより演算された実電流との偏差（電流偏差）を演算し、この電流偏差に応じた信号をモータ操作量演算部４８Ｆに出力する。
【００３３】
モータ操作量演算部４８Ｆは、電流フィードバック制御部４８Ｅ又は回転フィードバック制御部４８Ｈから出力された信号に基づいて、モータ４０を目標電流又は目標回転数で作動させるための操作量を演算し、駆動回路５２を介してモータ４０を制御する。モータ操作量演算部４８Ｆは、図３で詳細に示すように、電流偏差に応じた信号と制御変数（α）とを乗算した値と、後述する回転偏差に応じた信号と制御変数（１−α）とを乗算した値と、を加算したモータ操作量を演算する。ここで、制御変数αは、電流フィードバック制御を行う場合に「１」、回転フィードバック制御を行う場合に「０」をとる。
【００３４】
モータ回転数演算部４８Ｇは、例えば、モータ４０に併設されたホール素子からの出力信号に基づいて、モータ４０の実際の回転数（実回転数）を演算する。
回転フィードバック制御部４８Ｈは、目標回転数演算部４８Ｃにより演算された目標回転数とモータ回転数演算部４８Ｇにより演算された実回転数との偏差（回転偏差）を演算し、この回転偏差に応じた信号をモータ操作量演算部４８Ｆに出力する。
【００３５】
図４及び図５は、オイルポンプ制御装置４８が、所定時間Δｔごとに繰り返し実行する、電動オイルポンプ３６の制御内容を示す。
ステップ１（図では「Ｓ１」と略記する。以下同様。）では、変速機制御装置４４の暖機指令部４４Ａから暖機指令を受け付けたか否かを判定する。そして、暖機指令を受け付けたならば処理をステップ２へと進める一方（Ｙｅｓ）、暖機指令を受け付けていなければ処理をステップ２１へと進める（Ｎｏ）。
【００３６】
ステップ２では、暖機指令を受け付けていない状態から暖機指令を受け付けた状態に変化したか否か、要するに、暖機指令を受け付けた直後であるか否かを判定する。そして、暖機指令を受け付けた状態に変化したと判定すれば処理をステップ３へと進める一方（Ｙｅｓ）、暖機指令を受け付けた状態に変化していないと判定すれば処理をステップ４へと進める（Ｎｏ）。
【００３７】
ステップ３では、制御変数αを１（電流フィードバック制御）に設定する。
ステップ４では、制御変数αが１であるか否か、要するに、電流フィードバック制御中であるか否かを判定する。そして、制御変数αが１（電流フィードバック制御中）であると判定すれば処理をステップ５へと進める一方（Ｙｅｓ）、制御変数αが０（回転フィードバック制御中）であると判定すれば処理をステップ１３へと進める（Ｎｏ）。
【００３８】
ステップ５では、制御変数αが０から１へと変化したか否か、要するに、電流フィードバック制御を開始するか否かを判定する。そして、制御変数αが０から１へと変化したと判定すれば処理をステップ６へと進める一方（Ｙｅｓ）、制御変数αが０から１へと変化しないと判定すれば処理をステップ７へと進める（Ｎｏ）。
【００３９】
ステップ６では、電流フィードバック制御における初期値、例えば、ＰＩＤ制御のための積分値をリセット（初期化）する。
ステップ７では、電流フィードバック制御における目標電流を設定する。
【００４０】
ステップ８では、モータ４０のモータ回転数が制御切換回転数Ｎ1（第１の目標回転数）に達しているか否かを判定する。ここで、制御切換回転数Ｎ1は、電流フィードバック制御から回転フィードバック制御へと切り換えるタイミングを規定する閾値であって、例えば、電動オイルポンプ３６の性能を保証できる最低の油温において、目標電流で電動オイルポンプ３６を駆動させた場合の定常回転数である。そして、モータ回転数が制御切換回転数Ｎ1に達していると判定すれば処理をステップ９へと進める一方（Ｙｅｓ）、モータ回転数が制御切換回転数Ｎ1に達していないと判定すれば処理をステップ１２へと進める（Ｎｏ）。
【００４１】
ステップ９では、タイマ１をカウントアップする。ここで、図４及び図５に示すフローチャートは、所定時間Δｔごとに繰り返し実行されているので、タイマ１のカウント値と所定時間Δｔとを乗算することで、時間を計時することができる（以下同様）。
【００４２】
ステップ１０では、タイマ１が所定時間ｔ1経過したか否かを判定する。ここで、タイマ１は、電流フィードバック制御において、モータ回転数が制御切換回転数Ｎ1に達した状態の持続時間を計時するためのタイマであって、例えば、コンピュータに内蔵された計時機構からなる。また、所定時間ｔ1は、例えば、ノイズ重畳などによる誤判定を抑制可能な値をとる。そして、タイマ１が所定時間ｔ1経過したと判定すれば処理をステップ１１へと進める一方（Ｙｅｓ）、タイマ１が所定時間ｔ1経過していないと判定すれば処理を終了させる（Ｎｏ）。
【００４３】
ステップ１１では、電流フィードバック制御から回転フィードバック制御への切り換えを行うための処理を実行する。具体的には、制御変数αを０に設定し、タイマ１及びタイマ２をクリアし、タイマ２をカウントアップし、暖機運転における目標回転数（第２の目標回転数）を設定し、回転フィードバック制御における初期値（例えば、ＰＩＤ制御における積分値）をリセットし、目標電流を０に設定する。
【００４４】
ステップ８においてモータ回転数が制御切換回転数Ｎ1に達していないと判定された後のステップ１２では、タイマ１をクリアした後、処理を終了させる。
ステップ４において制御変数αが０であると判定された後のステップ１３では、タイマ２が所定時間ｔ2以内であるか否かを判定する。ここで、タイマ２は、回転フィードバック制御の持続時間を計時するためのタイマであって、例えば、コンピュータに内蔵された計時機構からなる。また、所定時間ｔ2は、例えば、通常であればモータ回転数が暖機完了回転数Ｎ1に達するであろうと考えられる値をとる。そして、タイマ２が所定時間ｔ2以内であると判定すれば処理をステップ１４へと進める一方（Ｙｅｓ）、タイマ２が所定時間ｔ2を超えていると判定すれば処理をステップ１９へと進める（Ｎｏ）。
【００４５】
ステップ１４では、モータ４０のモータ回転数が暖機完了回転数Ｎ2に達しているか否かを判定する。ここで、暖機完了回転数Ｎ2は、暖機運転が完了したか否かを判定するための閾値であって、例えば、電動オイルポンプ３６の性能を保証できる最低の油温において、オイル供給対象である変速機構２８の要求流量を満足する回転数である。そして、モータ回転数が暖機完了回転数Ｎ2に達していると判定すれば処理をステップ１５へと進める一方（Ｙｅｓ）、モータ回転数が暖機完了回転数Ｎ2に達していないと判定すれば処理をステップ１８へと進める（Ｎｏ）。
【００４６】
ステップ１５では、タイマ３をカウントアップする。
ステップ１６では、タイマ３が所定時間ｔ3経過したか否かを判定する。ここで、タイマ３は、回転フィードバック制御において、モータ回転数が暖機完了回転数Ｎ2に達した状態の持続時間を計時するためのタイマであって、例えば、コンピュータに内蔵された計時機構からなる。また、所定時間ｔ3は、例えば、電動オイルポンプ３６を試運転する適当な値をとる。そして、タイマ３が所定時間ｔ3経過したと判定すれば処理をステップ１７へと進める一方（Ｙｅｓ）、タイマ３が所定時間ｔ3経過していないと判定すれば処理を終了させる（Ｎｏ）。
【００４７】
ステップ１７では、暖機運転を完了するための処理を実行する。具体的には、暖機運転完了フラグをセットし、タイマ２及びタイマ３をクリアする。ここで、暖機運転完了フラグをセットすることで、電動オイルポンプ３６の起動及びアイドルストップ機能の作動が許可されることとなる。
【００４８】
ステップ１８では、タイマ３をクリアする。
ステップ１３においてタイマ２が所定時間ｔ2を超えていると判定された後のステップ１９では、暖機運転を最初からやり直すべく、制御変数αを１（電流フィードバック制御）に設定する。
【００４９】
ステップ２０では、タイマ１〜タイマ３を夫々クリアする。
ステップ１において暖機指令を受け付けていないと判定された後のステップ２１では、暖機運転ではない通常運転を行うべく、制御変数αを０（回転フィードバック制御）に設定する。
【００５０】
ステップ２２では、変速機制御装置４４の目標操作量演算部４４Ｃから送信された目標操作量に基づいて、モータ４０のモータ回転数が目標回転数に近づくように、回転フィードバック制御を行う。そして、処理をステップ２０へと進める。
【００５１】
かかるオイルポンプ制御装置４８によれば、変速機制御装置４４から暖機指令があったことを契機として、図６に示すように、目標電流に基づいてモータ４０の電流フィードバック制御が開始される。ここで、モータ４０を電流フィードバック制御することで、オイルの粘性が大きい状態であっても、モータ４０に過度な電流が流れることがなく、熱影響を抑制することができる。そして、モータ４０の電流フィードバック制御により、電動オイルポンプ３６のオイルの入れ換えが進むと、オイルの粘性が小さくなってモータ回転数が徐々に上昇する。モータ回転数が制御切換回転数Ｎ1を超えた状態が所定時間ｔ1持続すると、オイルの入れ換えが完了したと判断して、電流フィードバック制御から回転フィードバック制御へと移行する。
【００５２】
回転フィードバック制御では、モータ４０のモータ回転数が目標回転数に近づくように、モータ４０の電源電流が増減制御される。そして、モータ４０のモータ回転数が暖機完了回転数Ｎ2を超えた状態が所定時間ｔ3持続すると、電動オイルポンプ３６を支障なく起動できると判断して、電動オイルポンプ３６の暖機運転を終了させる。
【００５３】
従って、暖機運転の完了時期を、時間ではなく、実際のモータ回転数に応じて判定するようにしたから、暖機運転が不十分のまま電動オイルポンプ３６の起動が許可されたり、長時間に亘る暖機運転による電力消費などを抑制することができる。このため、暖機運転の適正化を図ることができる。
【００５４】
また、電流フィードバック制御から回転フィードバック制御へと移行した後、所定時間ｔ2経過してもモータ４０のモータ回転数が暖機完了回転数Ｎ2へと達しなければ、何らかの問題が生じた可能性があると判断し、電動オイルポンプ３６の暖機運転が最初からやり直される。この場合、やり直し回数をカウントし、このカウント値が所定値に達した場合に、電動オイルポンプ３６，モータ４０及びその回路などに故障が発生したと判定するようにしてもよい。
【００５５】
一方、電動オイルポンプ３６の暖機運転が完了した通常制御時においては、オイル供給対象である変速機構２８の運転状態に応じた目標回転数に基づいて、モータ４０が回転フィードバック制御される。このため、変速機構２８の運転状態に応じたオイルが供給され、変速機構２８を支障なく作動させることができる。なお、通常制御時では、油圧系である前後進切換機構１６及び無段変速機１８へのオイル供給を優先する場合には、負荷に対しトルク制御を行う「電流フィードバック制御」、冷却・潤滑系３２へのオイル供給を優先する場合には、流量制御を行う「回転フィードバック制御」を行えばよい。また、油圧系へ適用する場合、ポンプ吐出部の油圧が設定値以上となったら油圧を低下させるリリーフバルブが存在するシステムでは、「回転フィードバック制御」を行うようにしてもよい。
【００５６】
なお、電動オイルポンプ３６を暖機運転すべきか否かは、オイルポンプ制御装置４８の暖機制御部４８Ａが、例えば、油温センサ４６により検出された油温に基づいて判定するようにしてもよい。この場合、変速機制御装置４４は、暖機指令部４４Ａを備える必要がない。
【００５７】
電流フィードバック制御から回転フィードバック制御へ切り換えるとき、電流フィードバック制御と回転フィードバック制御との割合を、ゲインとして機能する制御変数αで変更するようにしてもよい。この場合、制御変数αは、例えば、油温又はモータ回転数に応じた制御値（０以上１以下の実数値）が設定されたテーブル（マップ）を参照して決定することができる。さらに、電流フィードバック制御から回転フィードバック制御への切換点では、モータ４０の操作量が大きく変化しないように、滑らかに変化させるとよい。
【００５８】
そして、電流フィードバック制御における目標電流は、回転フィードバック制御への切り換えが完全に終了した時点、要するに、制御変数αが０になった場合に、目標電流＝０とする。また、回転フィードバック制御への切り換え直後では、例えば、ＰＩＤ制御のための積分値の初期値を、現在のモータ回転数から求めるようにしてもよい。
【００５９】
ここで、「暖機運転」及び「通常運転」について定義する。
極低温などで作動油としてのオイルの粘性が過大となり、モータ負荷が大きくなる場合、電動オイルポンプ３６から性能保証の流量を吐出できない可能性がある。このため、このような可能性があるときにオイル供給をする場合は、性能保証の流量を吐出可能であるかの作動チェックを行なうのが、ここでいうところの「暖機運転」である。
【００６０】
基本的には、イグニッションスイッチがＯＮとなった後、車両の各種センサからの出力信号（車速，ブレーキ作動，アクセル開度，シフト位置，油温，エンジン回転数，バッテリ電圧など）に応じて上位の制御装置から暖機運転指令が送信され、オイルポンプ制御装置４８が暖機運転指令を受信した場合に暖機運転を実施する。暖機運転実施後、暖機運転が正常終了した場合にその旨を上位の制御装置に送信し、上位の制御装置が暖機運転の正常終了を認識した場合に通常運転指令を出力する。一方、「通常運転」とは、電動オイルポンプ３６から性能保証の流量を吐出可能な運転状態であって、上位の制御装置の指令に応じた回転又は電流となるような回転フィードバック制御又は電流フィードバック制御を行うことが可能な運転状態である。
【００６１】
なお、上位の制御装置から暖機運転指令が送信される契機としては、上記条件に限らず、例えば、油温が車両の各種センサからの出力信号に応じた所定値以下になった場合、油温が固定値である所定値以下になった場合などを適用してもよい。
【００６２】
ここで、暖機運転を行っても通常運転に移行できる見込みが少ない極低温時や、油温の変化度合が小さく、暖機運転の効果が小さい場合、アイドルストップ車やハイブリッド車で、油温の熱源であるエンジンが停止制御されている間などは、暖機運転を行わないこととしてもよい。
【００６３】
しかしながら、暖機運転中は電動オイルポンプ３６からのオイル供給流量が制限されてしまうため、例えば、冷却システムのフェール（失陥）などで最大性能で電動オイルポンプ３６を駆動する場合、強制的に暖機運転を終了し、通常運転へと移行してもよい。
【００６４】
また、イグニッションスイッチがＯＮとなったときに初期油温が極低温でなければ、モータ負荷が大きくないので、性能保証流量を吐出可能である。この場合には、暖機運転を行わずに、通常運転としてもよい。
【００６５】
さらに、暖機運転の終了後に、走行風などの影響で局所的にオイルの温度が低下し、負荷がモータ４０の性能より大きくなる箇所が存在する場合には、通常運転を中止して暖機運転を再度行ってもよい。
【００６６】
本発明に係る電動オイルポンプの制御装置は、以上説明した変速機構２８に限らず、オイルを作動油とする各種油圧機器、オイルにより冷却・潤滑を行う各種油圧機器にも適用可能であることはいうまでもない。
ここで、前記実施形態から把握し得る請求項以外の技術的思想について、以下に効果と共に記載する。
【００６７】
（イ）前記電動オイルポンプの暖機運転が終了した場合に、前記電動オイルポンプをオイル供給対象の状態に応じて作動させる通常制御に移行することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の電動オイルポンプの制御装置。
このようにすれば、電動オイルポンプの暖機運転が終了したことを契機として、電動オイルポンプの通常制御へと移行することかできる。
【００６８】
（ロ）前記電動オイルポンプの暖機運転が終了した場合に、前記電動オイルポンプの起動を許可することを特徴とする請求項１〜請求項３及び（イ）のいずれか１つに記載の電動オイルポンプの制御装置。
このようにすれば、電動オイルポンプの暖機運転が終了したことを契機として、例えば、アイドルストップ機能によるエンジンの一時停止中に、外部からの起動指示に応答して電動オイルポンプを起動させることができる。
【００６９】
（ハ）前記電動オイルポンプの暖機状態を推定する推定手段を更に備え、前記電動オイルポンプの暖機指令は、前記推定手段により暖機状態でないと推定された場合に発行されることを特徴とする請求項１〜請求項３、（イ）及び（ロ）のいずれか１つに記載の電動オイルポンプの制御装置。
このようにすれば、電動オイルポンプが暖機状態でなくなった場合、その暖機運転を開始することができる。
【００７０】
（ニ）前記電流フィードバック制御における目標電流、及び、前記回転フィードバック制御における目標回転数は、前記電動オイルポンプの特性、電源の特性、駆動回路の特性の少なくとも１つに基づいて設定されることを特徴とする請求項１〜請求項３、（イ）、（ロ）及び（ハ）のいずれか１つに記載の電動オイルポンプの制御装置。
このようにすれば、実際の電動オイルポンプの特性に適合した目標電流及び目標回転数が設定されるので、電動オイルポンプの暖機運転の精度を向上させることができる。
【符号の説明】
【００７１】
１０ エンジン
３４ 機械式オイルポンプ
３６ 電動オイルポンプ
４０ モータ
４４ 変速機制御装置
４４Ａ 暖機指令部
４４Ｂ 作動指令部
４４Ｃ 目標操作量演算部
４８ オイルポンプ制御装置
４８Ａ 暖機制御部
４８Ｂ 目標電流演算部
４８Ｃ 目標回転数演算部
４８Ｄ 電源電流演算部
４８Ｅ 電流フィードバック制御部
４８Ｆ モータ操作量演算部
４８Ｇ モータ回転数演算部
４８Ｈ 回転フィードバック制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動オイルポンプの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される自動変速機などは、エンジン駆動の機械式オイルポンプから供給されるオイルを使用し、各要素の動作及び可動部の冷却・潤滑などが行われている。ここで、停車時にエンジンを停止するアイドルストップ機能を車両に搭載すると、エンジン停止中に自動変速機などに供給されるオイルの油圧が低下し、例えば、自動変速機がニュートラルに変速されたり、自動変速機の冷却が不十分となるおそれがある。このため、特開２００７−３２０３５３号公報（特許文献１）に記載されるように、機械式オイルポンプと並列に電動オイルポンプを配設し、エンジン停止中におけるオイルの供給を可能とした技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【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】
【０００４】
ところで、オイルの温度（油温）が低い冷機状態においては、オイルの粘性が大きいために、電動オイルポンプを起動するとモータに過大な負荷が作用してしまうおそれがある。そこで、自動変速機などにおける油温が所定温度まで上昇した場合に、電動オイルポンプの起動を許可することが考えられるが、電動オイルポンプの起動前にはポンプ部にオイルの流れがないことから、ポンプ部の油温が所定温度まで上昇していない場合がある。このため、電動オイルポンプの起動を許可する前に、電動オイルポンプを所定時間作動させることで、ポンプ部のオイルを入れ換える「暖機運転」を行うとよい。
【０００５】
しかしながら、油温上昇が遅い場合には、暖機運転を所定時間行っても、電動オイルポンプのポンプ部の油温が所定温度まで上昇せず、暖機運転が不十分のまま起動が許可されてしまうおそれがあった。また、油温上昇が早い場合には、暖機運転を所定時間行わなくても、電動オイルポンプのポンプ部の油温が所定温度まで上昇し、暖機運転に要する電力を無駄に消費してしまうおそれがあった。
【０００６】
そこで、本発明は以上のような従来技術の問題点に鑑み、暖機運転の適正化を図った、電動オイルポンプの制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
エンジンで駆動される機械式オイルポンプに対して並列に配設された電動オイルポンプの暖機指令に応答して、電動オイルポンプを回転負荷に応じて作動させる暖機運転を開始する。そして、電動オイルポンプの回転数が第１の目標回転数に達した場合に、暖機運転を終了する。
【発明の効果】
【０００８】
暖機運転の適正化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】油圧式変速機構のシステム図である。
【図２】電動オイルポンプを制御するための制御ブロック図である。
【図３】モータ操作量演算部の詳細図である。
【図４】電動オイルポンプの制御内容を示すフローチャートである。
【図５】電動オイルポンプの制御内容を示すフローチャートである。
【図６】電動オイルポンプの暖機運転の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付された図面を参照し、本発明を実施するための実施形態について詳述する。
図１は、本実施形態に係る油圧式変速機構の一例を示す。
車両に搭載されたエンジン１０の出力軸１２には、トルクコンバータ１４及び前後進切換機構１６を介して、無段変速機１８が接続されている。
【００１１】
前後進切換機構１６は、例えば、エンジン１０の出力軸１２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２０と連結したサンギアを有する遊星歯車機構と、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２０とピニオンキャリアとを連結する前進クラッチと、を含んで構成される。そして、前後進切換機構１６は、無段変速機１８と共通の作動油を用いた後退ブレーキ及び前進クラッチの切り換えにより、車両の前進と後退とを切り換える。
【００１２】
無段変速機１８は、プライマリプーリ２２及びセカンダリプーリ２４と、これらのプーリ間に掛け渡したベルト２６と、を有する。プライマリプーリ２２の回転は、ベルト２６を介してセカンダリプーリ２４へと伝達され、セカンダリプーリ２４の回転は、駆動輪へと伝達されて、車両が走行する。
【００１３】
無段変速機１８は、プライマリプーリ２２の可動円錐板、及び、セカンダリプーリ２４の可動円錐板を軸方向に移動させて、ベルト２６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２２とセカンダリプーリ２４との間の回転比、つまり変速比を連続的に変えることができる。
【００１４】
前後進切換機構１６及び無段変速機１８を備えた変速機構２８では、調圧機構３０が、作動油としてのオイルを変速機構２８の各部の目標圧に調圧し、調圧後のオイルを前後進切換機構１６と無段変速機１８（プライマリプーリ２２及びセカンダリプーリ２４）とに夫々供給することで、車両の前進・後退の切り換えと変速比の変更とを行う。また、調圧機構３０は、調圧後のオイルを冷却・潤滑系３２にも供給する。
【００１５】
調圧機構３０にオイルを供給するオイルポンプとして、エンジン１０で駆動される機械式オイルポンプ３４と、機械式オイルポンプ３４をバイパスする通路に配設された電動オイルポンプ３６と、が並列して備えられている。
【００１６】
機械式オイルポンプ３４及び電動オイルポンプ３６は、オイルパン３８のオイルを吸い上げて調圧機構３０に供給する。そして、調圧機構３０から前後進切換機構１６，無段変速機１８及び冷却・潤滑系３２へと供給されたオイルは、オイルパン３８に戻されて循環する。
【００１７】
なお、機械式オイルポンプ３４及び電動オイルポンプ３６から変速機構２８へのオイル供給は、プーリ・クラッチ・ブレーキなどの作動油としての供給、冷却用としての供給、潤滑用としての供給のうちの少なくとも１つであればよく、また、作動油，冷却，潤滑のうちの複数を兼ねることもできる。
【００１８】
変速機構２８の冷却・潤滑系３２へのオイル供給を、調圧機構３０を介さずに行う構成であってもよく、また、前後進切換機構１６，無段変速機１８，冷却・潤滑系３２などの各部に対するオイルの供給流量を制御する構成であって、調圧機構３０を備えない変速機構２８であってもよい。
【００１９】
電動オイルポンプ３６は、ブラシレスモータなどの各種のモータ４０により回転駆動される。電動オイルポンプ３６では、モータ４０への通電を制御することで、オイルの吐出量・吐出圧が制御される。電動オイルポンプ３６の出口通路には、機械式オイルポンプ３４から吐出されるオイルの逆流を阻止する逆止弁４２が配設されている。
【００２０】
変速機構２８の調圧機構３０を制御するために、コンピュータを内蔵した変速機制御装置４４が設けられている。変速機制御装置４４は、車両の運転状態を示す各種のセンサ出力信号を入力し、これらのセンサ出力信号に基づいて変速制御内容を決定し、この変速制御内容に応じた制御信号を調圧機構３０へと出力する。ここで、車両の運転状態を検出するために、例えば、オイルパン３８の油温を検出する油温センサ４６が設けられている。
【００２１】
また、電動オイルポンプ３６のモータ４０を制御するために、コンピュータを内蔵したオイルポンプ制御装置４８が設けられている。オイルポンプ制御装置４８は、モータ４０への通電を制御することで、電動オイルポンプ３６の吐出量・吐出圧を制御する。ここで、オイルポンプ制御装置４８は、変速機制御装置４４から各種指令などを受けるべく、例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network）などの車載ネットワーク５０を介して、変速機制御装置４４と接続されている。
【００２２】
機械式オイルポンプ３４はエンジン１０で駆動されるため、例えば、アイドルストップ機能によりエンジン１０が一時停止した場合、機械式オイルポンプ３４も停止し、変速機構２８へのオイル供給が途絶えてしまう。そこで、アイドルストップ機能によりエンジン１０が一時停止した場合、電動オイルポンプ３６によって変速機構２８へのオイル供給を行う。
【００２３】
なお、エンジン１０の運転中であっても、機械式オイルポンプ３４による冷却用オイル又は潤滑用オイルの供給不足を補うために、電動オイルポンプ３６を作動させる場合もあり、電動オイルポンプ３６の作動要求の発生を、エンジン１０の一時停止中に限定するものではない。また、機械式オイルポンプ３４と電動オイルポンプ３６とが相互に独立した供給路にオイルを供給する構成であってもよく、更に、変速機制御装置４４、エンジン１０を制御するエンジン制御装置などが、電動オイルポンプ３６を制御する構成であってもよい。
【００２４】
図２は、電動オイルポンプ３６を制御するための制御ブロックを示す。
変速機制御装置４４には、暖機指令部４４Ａと、作動指令部４４Ｂと、目標操作量演算部４４Ｃと、が備えられている。
【００２５】
暖機指令部４４Ａは、例えば、油温センサ４６により検出された油温に基づいて電動オイルポンプ３６の暖機運転を行うべきか否かを判定し、その判定結果に応じてオイルポンプ制御装置４８に対して暖機指令を出力する。なお、暖機指令は、後述する暖機運転完了フラグがセットされていない場合のみ出力される。
【００２６】
作動指令部４４Ｂは、例えば、暖機運転完了フラグがセットされた状態において、アイドルストップ機能によりエンジン１０が一時停止した場合、変速機構２８へのオイル供給を確保するために、電動オイルポンプ３６の作動指令を目標操作量演算部４４Ｃに出力する。
【００２７】
目標操作量演算部４４Ｃは、作動指令部４４Ｂから作動指令があったことを契機として、電動オイルポンプ３６を回転駆動するモータ４０の目標操作量（目標回転数、目標電流）を演算する。具体的には、目標操作量演算部４４Ｃは、車両の各種センサからの出力信号（車速，ブレーキ作動，アクセル開度，シフト位置，油温，エンジン回転数，バッテリ電圧など）に応じて、電動オイルポンプ３６を回転駆動するモータ４０の目標操作量を演算する。そして、目標操作量演算部４４Ｃは、演算した目標操作量をオイルポンプ制御装置４８へと出力する。
【００２８】
オイルポンプ制御装置４８には、暖機制御部４８Ａと、目標電流演算部４８Ｂと、目標回転数演算部４８Ｃと、電源電流演算部４８Ｄと、電流フィードバック（Ｆ／Ｂ）制御部４８Ｅと、モータ操作量演算部４８Ｆと、モータ回転数演算部４８Ｇと、回転フィードバック制御部４８Ｈと、が備えられている。
【００２９】
暖機制御部４８Ａは、変速機制御装置４４の暖機指令部４４Ａから暖機指令があったことを契機として、目標電流演算部４８Ｂに暖機運転の目標電流を演算することを指示すると共に、目標回転数演算部４８Ｃに暖機運転の目標回転数を演算することを指示する。
【００３０】
目標電流演算部４８Ｂは、暖機制御部４８Ａから指示があったことを契機として、モータ４０を電流フィードバック制御するための目標電流を演算する。ここで、目標電流は、例えば、電動オイルポンプ３６のモータ４０を長時間作動させても、その駆動回路５２などに熱影響がない電流値をとる。なお、目標電流演算部４８Ｂは、変速機制御装置４４の目標操作量演算部４４Ｃから目標操作量が出力されている場合、その目標操作量に応じた目標電流とする。
【００３１】
目標回転数演算部４８Ｃは、暖機制御部４８Ａから指示があったことを契機として、モータ４０を回転フィードバック制御するための目標回転数を演算する。ここで、目標回転数は、例えば、電動オイルポンプ３６を定格で運転するときの回転数をとる。なお、目標回転数演算部４８Ｃは、変速機制御装置４４の目標操作量演算部４４Ｃから目標操作量が出力されている場合、その目標操作量に応じた目標回転数とする。
【００３２】
電源電流演算部４８Ｄは、例えば、モータ４０に併設された電流計からの出力信号に基づいて、モータ４０に実際に印加された電源電流（実電流）を演算する。
電流フィードバック制御部４８Ｅは、目標電流演算部４８Ｂにより演算された目標電流と電源電流演算部４８Ｄにより演算された実電流との偏差（電流偏差）を演算し、この電流偏差に応じた信号をモータ操作量演算部４８Ｆに出力する。
【００３３】
モータ操作量演算部４８Ｆは、電流フィードバック制御部４８Ｅ又は回転フィードバック制御部４８Ｈから出力された信号に基づいて、モータ４０を目標電流又は目標回転数で作動させるための操作量を演算し、駆動回路５２を介してモータ４０を制御する。モータ操作量演算部４８Ｆは、図３で詳細に示すように、電流偏差に応じた信号と制御変数（α）とを乗算した値と、後述する回転偏差に応じた信号と制御変数（１−α）とを乗算した値と、を加算したモータ操作量を演算する。ここで、制御変数αは、電流フィードバック制御を行う場合に「１」、回転フィードバック制御を行う場合に「０」をとる。
【００３４】
モータ回転数演算部４８Ｇは、例えば、モータ４０に併設されたホール素子からの出力信号に基づいて、モータ４０の実際の回転数（実回転数）を演算する。
回転フィードバック制御部４８Ｈは、目標回転数演算部４８Ｃにより演算された目標回転数とモータ回転数演算部４８Ｇにより演算された実回転数との偏差（回転偏差）を演算し、この回転偏差に応じた信号をモータ操作量演算部４８Ｆに出力する。
【００３５】
図４及び図５は、オイルポンプ制御装置４８が、所定時間Δｔごとに繰り返し実行する、電動オイルポンプ３６の制御内容を示す。
ステップ１（図では「Ｓ１」と略記する。以下同様。）では、変速機制御装置４４の暖機指令部４４Ａから暖機指令を受け付けたか否かを判定する。そして、暖機指令を受け付けたならば処理をステップ２へと進める一方（Ｙｅｓ）、暖機指令を受け付けていなければ処理をステップ２１へと進める（Ｎｏ）。
【００３６】
ステップ２では、暖機指令を受け付けていない状態から暖機指令を受け付けた状態に変化したか否か、要するに、暖機指令を受け付けた直後であるか否かを判定する。そして、暖機指令を受け付けた状態に変化したと判定すれば処理をステップ３へと進める一方（Ｙｅｓ）、暖機指令を受け付けた状態に変化していないと判定すれば処理をステップ４へと進める（Ｎｏ）。
【００３７】
ステップ３では、制御変数αを１（電流フィードバック制御）に設定する。
ステップ４では、制御変数αが１であるか否か、要するに、電流フィードバック制御中であるか否かを判定する。そして、制御変数αが１（電流フィードバック制御中）であると判定すれば処理をステップ５へと進める一方（Ｙｅｓ）、制御変数αが０（回転フィードバック制御中）であると判定すれば処理をステップ１３へと進める（Ｎｏ）。
【００３８】
ステップ５では、制御変数αが０から１へと変化したか否か、要するに、電流フィードバック制御を開始するか否かを判定する。そして、制御変数αが０から１へと変化したと判定すれば処理をステップ６へと進める一方（Ｙｅｓ）、制御変数αが０から１へと変化しないと判定すれば処理をステップ７へと進める（Ｎｏ）。
【００３９】
ステップ６では、電流フィードバック制御における初期値、例えば、ＰＩＤ制御のための積分値をリセット（初期化）する。
ステップ７では、電流フィードバック制御における目標電流を設定する。
【００４０】
ステップ８では、モータ４０のモータ回転数が制御切換回転数Ｎ1（第１の目標回転数）に達しているか否かを判定する。ここで、制御切換回転数Ｎ1は、電流フィードバック制御から回転フィードバック制御へと切り換えるタイミングを規定する閾値であって、例えば、電動オイルポンプ３６の性能を保証できる最低の油温において、目標電流で電動オイルポンプ３６を駆動させた場合の定常回転数である。そして、モータ回転数が制御切換回転数Ｎ1に達していると判定すれば処理をステップ９へと進める一方（Ｙｅｓ）、モータ回転数が制御切換回転数Ｎ1に達していないと判定すれば処理をステップ１２へと進める（Ｎｏ）。
【００４１】
ステップ９では、タイマ１をカウントアップする。ここで、図４及び図５に示すフローチャートは、所定時間Δｔごとに繰り返し実行されているので、タイマ１のカウント値と所定時間Δｔとを乗算することで、時間を計時することができる（以下同様）。
【００４２】
ステップ１０では、タイマ１が所定時間ｔ1経過したか否かを判定する。ここで、タイマ１は、電流フィードバック制御において、モータ回転数が制御切換回転数Ｎ1に達した状態の持続時間を計時するためのタイマであって、例えば、コンピュータに内蔵された計時機構からなる。また、所定時間ｔ1は、例えば、ノイズ重畳などによる誤判定を抑制可能な値をとる。そして、タイマ１が所定時間ｔ1経過したと判定すれば処理をステップ１１へと進める一方（Ｙｅｓ）、タイマ１が所定時間ｔ1経過していないと判定すれば処理を終了させる（Ｎｏ）。
【００４３】
ステップ１１では、電流フィードバック制御から回転フィードバック制御への切り換えを行うための処理を実行する。具体的には、制御変数αを０に設定し、タイマ１及びタイマ２をクリアし、タイマ２をカウントアップし、暖機運転における目標回転数（第２の目標回転数）を設定し、回転フィードバック制御における初期値（例えば、ＰＩＤ制御における積分値）をリセットし、目標電流を０に設定する。
【００４４】
ステップ８においてモータ回転数が制御切換回転数Ｎ1に達していないと判定された後のステップ１２では、タイマ１をクリアした後、処理を終了させる。
ステップ４において制御変数αが０であると判定された後のステップ１３では、タイマ２が所定時間ｔ2以内であるか否かを判定する。ここで、タイマ２は、回転フィードバック制御の持続時間を計時するためのタイマであって、例えば、コンピュータに内蔵された計時機構からなる。また、所定時間ｔ2は、例えば、通常であればモータ回転数が暖機完了回転数Ｎ1に達するであろうと考えられる値をとる。そして、タイマ２が所定時間ｔ2以内であると判定すれば処理をステップ１４へと進める一方（Ｙｅｓ）、タイマ２が所定時間ｔ2を超えていると判定すれば処理をステップ１９へと進める（Ｎｏ）。
【００４５】
ステップ１４では、モータ４０のモータ回転数が暖機完了回転数Ｎ2に達しているか否かを判定する。ここで、暖機完了回転数Ｎ2は、暖機運転が完了したか否かを判定するための閾値であって、例えば、電動オイルポンプ３６の性能を保証できる最低の油温において、オイル供給対象である変速機構２８の要求流量を満足する回転数である。そして、モータ回転数が暖機完了回転数Ｎ2に達していると判定すれば処理をステップ１５へと進める一方（Ｙｅｓ）、モータ回転数が暖機完了回転数Ｎ2に達していないと判定すれば処理をステップ１８へと進める（Ｎｏ）。
【００４６】
ステップ１５では、タイマ３をカウントアップする。
ステップ１６では、タイマ３が所定時間ｔ3経過したか否かを判定する。ここで、タイマ３は、回転フィードバック制御において、モータ回転数が暖機完了回転数Ｎ2に達した状態の持続時間を計時するためのタイマであって、例えば、コンピュータに内蔵された計時機構からなる。また、所定時間ｔ3は、例えば、電動オイルポンプ３６を試運転する適当な値をとる。そして、タイマ３が所定時間ｔ3経過したと判定すれば処理をステップ１７へと進める一方（Ｙｅｓ）、タイマ３が所定時間ｔ3経過していないと判定すれば処理を終了させる（Ｎｏ）。
【００４７】
ステップ１７では、暖機運転を完了するための処理を実行する。具体的には、暖機運転完了フラグをセットし、タイマ２及びタイマ３をクリアする。ここで、暖機運転完了フラグをセットすることで、電動オイルポンプ３６の起動及びアイドルストップ機能の作動が許可されることとなる。
【００４８】
ステップ１８では、タイマ３をクリアする。
ステップ１３においてタイマ２が所定時間ｔ2を超えていると判定された後のステップ１９では、暖機運転を最初からやり直すべく、制御変数αを１（電流フィードバック制御）に設定する。
【００４９】
ステップ２０では、タイマ１〜タイマ３を夫々クリアする。
ステップ１において暖機指令を受け付けていないと判定された後のステップ２１では、暖機運転ではない通常運転を行うべく、制御変数αを０（回転フィードバック制御）に設定する。
【００５０】
ステップ２２では、変速機制御装置４４の目標操作量演算部４４Ｃから送信された目標操作量に基づいて、モータ４０のモータ回転数が目標回転数に近づくように、回転フィードバック制御を行う。そして、処理をステップ２０へと進める。
【００５１】
かかるオイルポンプ制御装置４８によれば、変速機制御装置４４から暖機指令があったことを契機として、図６に示すように、目標電流に基づいてモータ４０の電流フィードバック制御が開始される。ここで、モータ４０を電流フィードバック制御することで、オイルの粘性が大きい状態であっても、モータ４０に過度な電流が流れることがなく、熱影響を抑制することができる。そして、モータ４０の電流フィードバック制御により、電動オイルポンプ３６のオイルの入れ換えが進むと、オイルの粘性が小さくなってモータ回転数が徐々に上昇する。モータ回転数が制御切換回転数Ｎ1を超えた状態が所定時間ｔ1持続すると、オイルの入れ換えが完了したと判断して、電流フィードバック制御から回転フィードバック制御へと移行する。
【００５２】
回転フィードバック制御では、モータ４０のモータ回転数が目標回転数に近づくように、モータ４０の電源電流が増減制御される。そして、モータ４０のモータ回転数が暖機完了回転数Ｎ2を超えた状態が所定時間ｔ3持続すると、電動オイルポンプ３６を支障なく起動できると判断して、電動オイルポンプ３６の暖機運転を終了させる。
【００５３】
従って、暖機運転の完了時期を、時間ではなく、実際のモータ回転数に応じて判定するようにしたから、暖機運転が不十分のまま電動オイルポンプ３６の起動が許可されたり、長時間に亘る暖機運転による電力消費などを抑制することができる。このため、暖機運転の適正化を図ることができる。
【００５４】
また、電流フィードバック制御から回転フィードバック制御へと移行した後、所定時間ｔ2経過してもモータ４０のモータ回転数が暖機完了回転数Ｎ2へと達しなければ、何らかの問題が生じた可能性があると判断し、電動オイルポンプ３６の暖機運転が最初からやり直される。この場合、やり直し回数をカウントし、このカウント値が所定値に達した場合に、電動オイルポンプ３６，モータ４０及びその回路などに故障が発生したと判定するようにしてもよい。
【００５５】
一方、電動オイルポンプ３６の暖機運転が完了した通常制御時においては、オイル供給対象である変速機構２８の運転状態に応じた目標回転数に基づいて、モータ４０が回転フィードバック制御される。このため、変速機構２８の運転状態に応じたオイルが供給され、変速機構２８を支障なく作動させることができる。なお、通常制御時では、油圧系である前後進切換機構１６及び無段変速機１８へのオイル供給を優先する場合には、負荷に対しトルク制御を行う「電流フィードバック制御」、冷却・潤滑系３２へのオイル供給を優先する場合には、流量制御を行う「回転フィードバック制御」を行えばよい。また、油圧系へ適用する場合、ポンプ吐出部の油圧が設定値以上となったら油圧を低下させるリリーフバルブが存在するシステムでは、「回転フィードバック制御」を行うようにしてもよい。
【００５６】
なお、電動オイルポンプ３６を暖機運転すべきか否かは、オイルポンプ制御装置４８の暖機制御部４８Ａが、例えば、油温センサ４６により検出された油温に基づいて判定するようにしてもよい。この場合、変速機制御装置４４は、暖機指令部４４Ａを備える必要がない。
【００５７】
電流フィードバック制御から回転フィードバック制御へ切り換えるとき、電流フィードバック制御と回転フィードバック制御との割合を、ゲインとして機能する制御変数αで変更するようにしてもよい。この場合、制御変数αは、例えば、油温又はモータ回転数に応じた制御値（０以上１以下の実数値）が設定されたテーブル（マップ）を参照して決定することができる。さらに、電流フィードバック制御から回転フィードバック制御への切換点では、モータ４０の操作量が大きく変化しないように、滑らかに変化させるとよい。
【００５８】
そして、電流フィードバック制御における目標電流は、回転フィードバック制御への切り換えが完全に終了した時点、要するに、制御変数αが０になった場合に、目標電流＝０とする。また、回転フィードバック制御への切り換え直後では、例えば、ＰＩＤ制御のための積分値の初期値を、現在のモータ回転数から求めるようにしてもよい。
【００５９】
ここで、「暖機運転」及び「通常運転」について定義する。
極低温などで作動油としてのオイルの粘性が過大となり、モータ負荷が大きくなる場合、電動オイルポンプ３６から性能保証の流量を吐出できない可能性がある。このため、このような可能性があるときにオイル供給をする場合は、性能保証の流量を吐出可能であるかの作動チェックを行なうのが、ここでいうところの「暖機運転」である。
【００６０】
基本的には、イグニッションスイッチがＯＮとなった後、車両の各種センサからの出力信号（車速，ブレーキ作動，アクセル開度，シフト位置，油温，エンジン回転数，バッテリ電圧など）に応じて上位の制御装置から暖機運転指令が送信され、オイルポンプ制御装置４８が暖機運転指令を受信した場合に暖機運転を実施する。暖機運転実施後、暖機運転が正常終了した場合にその旨を上位の制御装置に送信し、上位の制御装置が暖機運転の正常終了を認識した場合に通常運転指令を出力する。一方、「通常運転」とは、電動オイルポンプ３６から性能保証の流量を吐出可能な運転状態であって、上位の制御装置の指令に応じた回転又は電流となるような回転フィードバック制御又は電流フィードバック制御を行うことが可能な運転状態である。
【００６１】
なお、上位の制御装置から暖機運転指令が送信される契機としては、上記条件に限らず、例えば、油温が車両の各種センサからの出力信号に応じた所定値以下になった場合、油温が固定値である所定値以下になった場合などを適用してもよい。
【００６２】
ここで、暖機運転を行っても通常運転に移行できる見込みが少ない極低温時や、油温の変化度合が小さく、暖機運転の効果が小さい場合、アイドルストップ車やハイブリッド車で、油温の熱源であるエンジンが停止制御されている間などは、暖機運転を行わないこととしてもよい。
【００６３】
しかしながら、暖機運転中は電動オイルポンプ３６からのオイル供給流量が制限されてしまうため、例えば、冷却システムのフェール（失陥）などで最大性能で電動オイルポンプ３６を駆動する場合、強制的に暖機運転を終了し、通常運転へと移行してもよい。
【００６４】
また、イグニッションスイッチがＯＮとなったときに初期油温が極低温でなければ、モータ負荷が大きくないので、性能保証流量を吐出可能である。この場合には、暖機運転を行わずに、通常運転としてもよい。
【００６５】
さらに、暖機運転の終了後に、走行風などの影響で局所的にオイルの温度が低下し、負荷がモータ４０の性能より大きくなる箇所が存在する場合には、通常運転を中止して暖機運転を再度行ってもよい。
【００６６】
本発明に係る電動オイルポンプの制御装置は、以上説明した変速機構２８に限らず、オイルを作動油とする各種油圧機器、オイルにより冷却・潤滑を行う各種油圧機器にも適用可能であることはいうまでもない。
ここで、前記実施形態から把握し得る請求項以外の技術的思想について、以下に効果と共に記載する。
【００６７】
（イ）前記電動オイルポンプの暖機運転が終了した場合に、前記電動オイルポンプをオイル供給対象の状態に応じて作動させる通常制御に移行することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の電動オイルポンプの制御装置。
このようにすれば、電動オイルポンプの暖機運転が終了したことを契機として、電動オイルポンプの通常制御へと移行することかできる。
【００６８】
（ロ）前記電動オイルポンプの暖機運転が終了した場合に、前記電動オイルポンプの起動を許可することを特徴とする請求項１〜請求項３及び（イ）のいずれか１つに記載の電動オイルポンプの制御装置。
このようにすれば、電動オイルポンプの暖機運転が終了したことを契機として、例えば、アイドルストップ機能によるエンジンの一時停止中に、外部からの起動指示に応答して電動オイルポンプを起動させることができる。
【００６９】
（ハ）前記電動オイルポンプの暖機状態を推定する推定手段を更に備え、前記電動オイルポンプの暖機指令は、前記推定手段により暖機状態でないと推定された場合に発行されることを特徴とする請求項１〜請求項３、（イ）及び（ロ）のいずれか１つに記載の電動オイルポンプの制御装置。
このようにすれば、電動オイルポンプが暖機状態でなくなった場合、その暖機運転を開始することができる。
【００７０】
（ニ）前記電流フィードバック制御における目標電流、及び、前記回転フィードバック制御における目標回転数は、前記電動オイルポンプの特性、電源の特性、駆動回路の特性の少なくとも１つに基づいて設定されることを特徴とする請求項１〜請求項３、（イ）、（ロ）及び（ハ）のいずれか１つに記載の電動オイルポンプの制御装置。
このようにすれば、実際の電動オイルポンプの特性に適合した目標電流及び目標回転数が設定されるので、電動オイルポンプの暖機運転の精度を向上させることができる。
【符号の説明】
【００７１】
１０ エンジン
３４ 機械式オイルポンプ
３６ 電動オイルポンプ
４０ モータ
４４ 変速機制御装置
４４Ａ 暖機指令部
４４Ｂ 作動指令部
４４Ｃ 目標操作量演算部
４８ オイルポンプ制御装置
４８Ａ 暖機制御部
４８Ｂ 目標電流演算部
４８Ｃ 目標回転数演算部
４８Ｄ 電源電流演算部
４８Ｅ 電流フィードバック制御部
４８Ｆ モータ操作量演算部
４８Ｇ モータ回転数演算部
４８Ｈ 回転フィードバック制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンで駆動される機械式オイルポンプに対して並列に配設された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の暖機指令に応答して、前記電動オイルポンプを回転負荷に応じて作動させる暖機運転を開始し、前記電動オイルポンプの回転数が第１の目標回転数に達した場合に、暖機運転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２】
前記電動オイルポンプの回転数が第１の目標回転数に達した後、前記電動オイルポンプの回転数が第２の目標回転数となるように更に制御し、この制御状態が所定時間継続された場合に、暖機運転を終了することを特徴とする請求項１に記載の電動オイルポンプの制御装置。
【請求項３】
前記電動オイルポンプを回転負荷に応じて作動させる暖機運転は、前記電動オイルポンプを所定の目標電流で作動させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電動オイルポンプの制御装置。
【請求項１】
エンジンで駆動される機械式オイルポンプに対して並列に配設された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の暖機指令に応答して、前記電動オイルポンプを回転負荷に応じて作動させる暖機運転を開始し、前記電動オイルポンプの回転数が第１の目標回転数に達した場合に、暖機運転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２】
前記電動オイルポンプの回転数が第１の目標回転数に達した後、前記電動オイルポンプの回転数が第２の目標回転数となるように更に制御し、この制御状態が所定時間継続された場合に、暖機運転を終了することを特徴とする請求項１に記載の電動オイルポンプの制御装置。
【請求項３】
前記電動オイルポンプを回転負荷に応じて作動させる暖機運転は、前記電動オイルポンプを所定の目標電流で作動させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電動オイルポンプの制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−６８２３４（Ｐ２０１３−６８２３４Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０５３３９（Ｐ２０１１−２０５３３９）
【出願日】平成２３年９月２０日（２０１１．９．２０）
【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２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２０日（２０１１．９．２０）
【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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