CN1267643C - 电动油泵控制装置 - Google Patents

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Abstract

一种电动油泵控制装置，通过抑制泵的劣化，能够延长用作主泵的辅助泵的电动油泵的使用寿命且能够避免其尺寸增大，其中，电动油泵(40)只在规定的容许操作时间内操作，使发动机(12)启动，以便由机械油泵(36)供给液压，因此，可以限制电动油泵(40)的连续操作时间，并通过抑制电动油泵(40)的劣化，可以提高其使用寿命以及避免其尺寸增大。

Description

电动油泵控制装置
技术领域
本发明涉及一种车辆用电动油泵控制装置，该装置在车辆行驶当中实现驱动源，例如发动机或者电动机，操作(运行)的启动和停止。
背景技术
传统的能够自动启动和自动停止的控制装置已经存在或已提出过。这些控制装置在预定停止条件如行驶的车辆停在一个路口或类似地方时，能够自动地停止发动机的操作；然后，在预定启动条件如油门踏板被踩下时，启动发动机。这种控制通常被称为经济工况运转控制，该控制对于节省燃油和减少废气排放是很有价值的。
机动车辆通常装配有各种液压机构，这些液压机构包括利用油压操作的自动液压变速器。通常，工作油压借助于直接与发动机曲轴连接的机械油泵供给到这些液压机构。在采用上述启动和停止控制的车辆中，另外安装了第二电动油泵，在第一机械油泵伴随着发动机操作的停止而停止时，该第二电动油泵能够连续供给油压，因此，象变速器这样的液压机构就可以不迟延地操作。同样的，第二泵的准备对于行驶中使用旋转电机的双动力(混合动力)车辆是很有用的，该车辆在行驶中切换使用作为驱动源的发动机和旋转电机(电动机发电机组，即MG)；该第二泵对于行驶中只使用旋转电机的电动车辆而言也是很有用的，这是因为旋转电机的操作在电动车辆不运行时通常是停止的。
但是，在车辆行驶中长期只使用第二泵会带来这样的问题：即加速泵的劣化且为了保证其耐久性需要大型的第二泵。这些问题在切换中用主电动油泵替代第一机械油泵时也会存在。
本发明已认识到上述问题，它能抑制第二泵的劣化，延长泵的寿命且避免使用大型的第二泵。
发明内容
本发明提供了一种电动油泵控制装置，它包括：一个驱动源；一个用于在预定条件下启动和停止驱动源的操作的驱动源控制器；一个第一泵；一个由电力驱动的第二泵；一个用于在第一泵不操作时使第二泵操作的泵控制器；以及一个由从第一泵和第二泵供给的油压驱动的液压机构；其中，泵控制器使第二泵操作，直到第二泵的连续操作时间超过一个预定的容许操作时间为止，以及当第二泵的连续操作时间超过该容许操作时间时，驱动源控制器启动该驱动源。
根据本发明，泵控制器在第一泵不操作时控制第二泵操作，这样，在第一泵不操作时，液压机构由第二泵供给的油压驱动。这里，在第二泵的连续操作时间没有超过一预定容许操作时间时，泵控制器控制第二泵操作，而当第二泵的连续操作时间超过该容许操作时间时，驱动源控制器启动该驱动源。这一方案可以限制第二泵的连续操作时间，从而抑制第二泵的劣化并由此延长其使用寿命。再者，可以避免使用大型的第二泵。
本发明提供了一种电动油泵控制装置，它包括：一个驱动源；一个用于在预定条件下启动和停止驱动源的操作的驱动源控制器；一个第一泵；一个由电力驱动的第二泵；一个用于在第一泵不操作时使第二泵操作的泵控制器；以及一个由从第一泵和第二泵供给的油压驱动的液压机构；其中，泵控制器使第二泵操作，直到第二泵的连续操作时间超过一个预定的容许操作时间为止，以及该容许操作时间根据表示车辆状态的物理量的测量值设定。
本发明提供了一种电动油泵控制装置，它包括：一个驱动源；一个用于在预定条件下启动和停止驱动源的操作的驱动源控制器；一个第一泵；一个由电力驱动的第二泵；一个用于在第一泵不操作时使第二泵操作的泵控制器；一个由从第一泵和第二泵供给的油压驱动的液压机构；以及一个用于根据车辆的状态作出行驶预测的预测装置；其中，泵控制器使第二泵操作，直到第二泵的连续操作时间超过一个预定的容许操作时间为止，以及该容许操作时间根据该行驶预测设定。
在本发明中，该行驶预测可基于车辆的行驶状态，并且是一个有关该驱动源的自动启动的预测，或是一个有关车辆的操作终结的预测。
附图说明
图1是表示本发明第一实施例中车辆图解结构的框图；
图2是表示设置在机械油泵和电动油泵输出侧上的油压回路的框图；
图3是表示控制器的输入/输出信号种类的框图；
图4是表示使用发动机和旋转电机的区域的曲线图；
图5是表示第一实施例的控制流程图；
图6是表示容许操作时间设定例的曲线图；
图7是表示根据催化剂温度设定暂时发动机启动控制的标准值(基准值)的示例的时间图；
图8是表示本发明第二实施例中车辆图解结构的框图；
图9是表示液压控制回路一部分结构的示意图；
图10是表示控制器的输入/输出信号种类的框图；
图11是表示第二实施例的控制流程图；以及
图12是表示在第二实施例的操作中(a)电动油泵的驱动马达的温度，(b)累积操作时间计数器的计数值，以及(c)连续操作时间计数器的计数值之间关系的曲线图。
本发明的最佳实施方式
下面，参照附图说明本发明的优选实施例(以下简称实施例)。
图1表示了第一实施例中车辆10的概略结构。车辆10具有用作驱动源的发动机12和旋转电机14，并控制在发动机和旋转电机之间的切换。发动机12与旋转电机14的动力轴可利用输入离合器16连接或分离(断开)。当只需驾驶员给出较小的输出量，例如当加速器只被踩下一个小量或者当车辆在较低速度下行驶、发动机12低效操作时，旋转电机14起到驱动车辆10的电动机的作用。此外，当车辆10制动或者当二次电池(蓄电池)32内只剩下低的电量时，旋转电机14起到由发动机12或者通过车辆10的惯性驱动的发电机的作用，以给二次电池32充电。当只用旋转电机14驱动车辆10时，输入离合器16保持分离，以抑制发动机12的泵损失或者摩擦损失。
来自发动机12或者旋转电机14的动力，被传输到自动变速器(AT)18，该自动变速器包括一流体传动机构、一变速机构和一控制机构。在本实施例中，流体传动机构是一个液力变矩器(TC)20且具有利用锁止离合器(未示出)直接连接的功能。变速机构是一个包括多个行星齿轮机构的齿轮变速器单元22。齿轮变速器单元22包括一离合器和一制动器，二者都能限制构成每个行星齿轮机构的各个元件的运动。通过选择性地供给来自作为控制机构的流体压力控制器24的工作流体，对离合器和制动器进行控制。来自齿轮变速器单元22的输出通过推进轴(传动轴)26传到驱动轮。齿轮变速器单元22装有一机械油泵36，在输入离合器16和液力变矩器20连接时，该机械油泵与发动机12或者旋转电机14的动力轴直接机械连接。
另外设置的辅助旋转电机30通过动力传动机构28与发动机12的动力轴连接。动力传动机构28可以是一个齿轮系(列)或者例如是带或链这样的柔性元件。辅助旋转电机30可以是一个同步电动发电机，它在发动机12工作时起发电机的作用，给二次电池32充电以及向电子附件或类似物直接供电，其中，二次电池向发动机附件和安装在车辆上的电子附件供电。另外，在发动机12启动之时，辅助旋转电机30起电动机作用，由二次电池32或者燃料电池34供电。
在自动变速器18中，整个自动变速器18的润滑油、从液力变矩器20传输动力的工作流体和用于操作齿轮变速器单元22中的离合器和制动器的工作流体使用共同的自动传动流体即ATF。从机械油泵36供给的ATF，通过流体压力控制器24供给到自动变速器18和液力变矩器20的各个元件。
机械油泵36安装在液力变矩器20的从动侧，该液力变矩器由发电机12或者旋转电机14驱动。因此，当车辆10保持为停止或者只是由旋转电机14驱动而以很低速度行驶的状态时，机械油泵36可能不能产生足够的输出。为了应付这种情况，车辆10应装备有电动油泵40，该电动油泵用来自一个马达(未示出)的动力操作。电动油泵40的操作由下面将说明的控制器52根据车辆的行驶状态进行控制。
如图2所示，机械油泵36和电动油泵40的输出侧都与切换阀球机构41连接。从一个泵供给的ATF产生压力，使得阀球堵住另一个供应孔，从而切换油压供应源。切换阀球机构41的输出侧通过主调节阀62与手动阀64和输入离合器控制阀66连接。手动阀64的输出侧又连接到自动变速器18内的前进离合器C1和后退离合器C2。手动阀64可以通过设置在车室内的变速杆进行控制。输入离合器控制阀66的输出侧与输入离合器16连接，输入离合器控制阀66通过输入离合器控制阀线圈(螺线管)68进行操作。
在该实施例的示例中，采用了二次电池32和燃料电池34两个电源。二次电池32和燃料电池34通过电源切换开关50和变换器48与旋转电机14连接，并通过电源切换开关49和变换器46与辅助旋转电机30连接。电源切换开关49、50响应于下面将说明的控制器52的输出独立地进行操作，因此，二次电池32或者燃料电池34可以有选择地向旋转电机14和辅助旋转电机30供给电力。二次电池32具有一检测其充电状态即SOC的SOC传感器42。燃料电池34具有一检测其中燃料剩余量的剩余量传感器44。
自动变速器18有多个控制位置，包括：D-位置，用于从前进的各个变速级中自动选择最适当的变速级；2-位置和L-位置，用于从限定的变速级中选择适当的变速级；N-位置，用于将齿轮变速器单元22置于不传动驱动力的中立位置(空档位置)；R-位置，用于选择后退运行；P-位置，用于机械地锁住齿轮变速器单元22的输出侧，使车辆10不能运动。本装置还包括允许驾驶员选择变速级的手动变速模式。在手动变速模式中，驾驶员通过操作变速杆或者开关，能够按级地使变速传动升档和减档。
导航单元包括：现在位置检测单元、地图信息存储单元和路线导向单元(都未示出)。现在位置检测单元包括：一全球定位系统即GPS接收器，其利用从地球轨道卫星接收的信号计算车辆的位置；一信标接收机，从沿路设置的信标接收位置信息；一方向传感器以及一距离传感器。GPS接收器和信标接收器用于在这些接收器能够接收信息的区域内测定车辆位置，同时在不能接收信号的区域内使用方向和距离传感器进行推测导航。地图信息存储单元储存地图数据、道路数据和目的地数据，这样利用道路和目的地数据能够实现路线搜索。道路数据可以涉及到每条路的宽和长，在位于每条路的起点和终点之间的每个点的坐标位置(纬度和经度)以及每个路口的名称和坐标位置等等。将来自导航单元的信号输送给控制器52。
控制器52对车辆10的各个单元进行控制。控制器52构成为带有作为核心元件的CPU的单片微处理器形式，并包括：储存处理程序的ROM、暂时储存数据的RAM、通信口以及输入和输出口(都未示出)。
如图3所示，控制器52接收表示车辆10状态的各种信号。具体地，这些信号包括：来自安装在车辆10前端用于检测与前方车辆的接近状态的毫米波长雷达的检测信号；来自控制防抱死制动系统即ABS的计算机的输出信号；来自检测燃料电池34内剩余燃料量的剩余量传感器44的检测信号；来自检测发动机旋转的发动机转速传感器的检测信号；来自发动机水温传感器的检测信号；来自控制车辆10的启动和停止的点火开关的检测信号；来自装备给二次电池32的SOC传感器42的检测信号；检测前灯、除雾器和空调器的各种操作状态的检测信号；来自车速传感器56的检测信号；来自装备给流体压力控制器24的油温传感器的检测信号；来自档位传感器的检测信号；表示电动油泵40操作状态的检测信号；来自安装于脚制动踏板的角度传感器的检测信号；来自安装在排气管内的催化剂温度传感器的检测信号；来自安装于油门踏板的角度传感器的检测信号；来自安装于发动机12的凸轮轴的凸轮角度传感器的检测信号；来自设置在变速杆近旁的运动模式开关的检测信号；来自车辆加速传感器的检测信号；来自安装于发动机12的驱动力源制动力开关的检测信号；来自涡轮转速传感器的检测信号；来自分解器的检测装置；来自上述导航单元的输出信号，等等。根据这些输入信号，控制器52进行各种演算操作。
控制器52又给安装在车辆10上的各种作动器和其它计算机输出各种控制信号。具体地，这些信号包括：给点火正时控制器的点火信号；给燃油喷射系统的喷射信号；给输入离合器16的控制线圈的控制信号；给控制旋转电机14和辅助旋转电机30的各个控制器的控制信号；给减速器的控制信号；给自动变速器18的管路压力控制线圈的控制信号；给上述ABS的作动器的控制信号；给显示与上述运动模式开关有关(联动)的操作状态的运动模式指示器的控制信号；给自动变速器18的各个线圈的控制信号；给控制自动变速器18锁定的锁定控制线圈的控制信号；给电动油泵40的控制信号；给电源切换开关49、50的控制信号，等等。
下面，将说明在本发明第一实施例的具有上述示例结构的车辆10中实行控制的情况。
如上所述，车辆10采用驱动源切换控制。也就是说，如图4所示，当油门踏板角度(加速器输入)和车速两者都小时，例如当车辆10处于怠速或者以低速行驶时，旋转电机14起马达(电动机)的作用，因此车辆10由旋转电机14提供的动力行驶。当油门踏板角度和车速两者都大时，例如当车辆10由于加速或爬坡而在高负荷下行驶时，发动机12自动启动，因此车辆由发动机12提供的动力行驶。这里，应该注意到图4表示的设定与置于D-位置的自动变速器18相关，其它位置采用其它的设定值。
另外，当车辆减速或制动时，旋转电机14起发电机的作用，以给二次电池32充电。当二次电池32的SOC下降时，该二次电池32或者由来自燃料电池34或者由来自旋转电机14的电力充电，其中，旋转电机将动力上升的发动机输出能量转化为电能。
与驱动源切换控制相关，电动油泵40配备有启动和停止控制。具体地，对于只利用旋转电机14的动力行驶的情况，当车辆10停止行驶或者以很低速行驶时，电动油泵40启动，用于连续地将油压供给到包括自动变速器18的液压机构。另一方面，对于利用发动机12的动力行驶的情况，因为机械油泵36随着发动机12启动而被启动，因此，电动油泵40的操作停止。
对于此车辆10，电动油泵40的容许操作时间通过下面的控制来设定。参照附图5，判断车辆目前行驶是否使用的是旋转电机14的动力(S102)。执行这一判断是因为，在车辆停止而同时发动机12在预定的怠速下旋转时，机械油泵36操作。但是，在利用旋转电机14行驶时的情况下车辆停止时，机械油泵36不操作。在旋转电机14随后停止操作时，使用电动油泵40。因此，假设车辆10处于后一种状况，就必须对在此描述的电动油泵进行控制。在步骤S102的判断，可以根据来自发动机转速传感器和车速传感器56的检测信号做出。或者，可以基于给旋转电机14的控制信号。当该判断为否定时，该程序终止。
另一方面，当判断为肯定(是)时，下一步骤判断是否能采用导航，当根据行驶状态做出有关由其它因素重新启动发动机12的行驶预测时，判定采用导航(S104)。这一判断是在能否作出后面将说明的有效行驶预测的基础上做出的。当判断为否定时，设定一个较短的第二标准值，例如7分钟，作为电动油泵40的容许操作时间(S106)。
另一方面，当在步骤S104的判断为肯定时，根据行驶状态做出行驶预测(S108)。该行驶预测涉及一定时，以便在该定时通过其它控制自动停止电动油泵40的操作，其包括下面两种情况。
第一种情况涉及的是：随着发动机要为应付例如爬坡或者加速这样的高负荷而自动启动，电动油泵40自动停止。具体地，当根据车辆相对目的地的现在位置和车辆目前的速度做出这一预测-车辆将会在几分种之内进入高速路或者车辆专用道，因而车辆承受高速和高负荷运行时，计算出发生这种情况前剩下的时间。
第二种情况涉及的是：随着结束使用车辆10而停止车辆10运转，电动油泵40停止。具体地，当根据车辆相对目的地的现在位置和车辆目前的速度做出这一预测-车辆将会在几分种之内到达目的地且因此车辆运转将会停止时，计算出发生这种情况前剩下的时间。
在该行驶预测做出后，设定较长的第一标准值，例如9分钟，作为电动油泵40的容许操作时间(S110)。
应该注意到，如图6所示，要在步骤S106和S110设定的容许操作时间包括一基本值和一恒定延长的容许时间。在电油泵40预期的自动停止之前余下的时间段比延长的容许时间短的情况下，即使在经过相当于基本值的时间段之后，在延长的容许时间段内电油泵40继续运行。该方案减少了发动机12暂时启动的频率，因此进一步实现了燃油消耗的减少。另外，因为电动油泵40的连续操作被限制在这种情况下，即预期自动停止发生之前余下的时间段比延长的容许时间短，因而，可以抑制电动油泵40的磨损。
其次，判断二次电池32的SOC是否等于或者小于预定标准值(S112)，然后判断燃料电池34中剩下的燃料量是否等于或者小于预定标准值(S114)。当这两个判断中至少一个为肯定时，即当二次电池32的SOC低或者燃料电池34内只剩下较少量的燃料时，发动机12都会暂时启动(S124)。使发动机12暂时启动是为了给二次电池32充电，这是因为在二次电池32的SOC低和燃料电池34内只剩下少量燃料时，无法实现利用燃料电池34通过上述控制给二次电池32进行充电的操作。
当步骤S114判断为否定时，即当燃料电池34内的剩余燃料量大于标准值时，则判断根据来自催化剂温度传感器的信号得到的催化剂温度是否等于或者低于标准值(S116)。当判断为肯定时，发动机12暂时启动(S124)，以防止由下降的催化剂温度引起的排气净化能力的下降。
应该注意到，基于催化剂温度的发动机12暂时启动的定时，可以通过改变标准催化剂温度值而改变，该标准催化剂温度值取决于根据行驶状态的行驶预测。该行驶预测涉及一定时，在该定时，发动机12的操纵状态根据其它因素变化，包括下述两种情况。
第一种情况涉及：发动机12要为应付例如加速或者爬坡的高负荷而自动启动。具体地，当根据车辆相对目的地的现在位置和目前车辆的速度做出这一预测-车辆将在几分种之内进入高速路或者车辆专用道，因而承受高速和高负荷运行时，计算出发生这种情况之前剩下的时间。
第二种情况涉及：随着终止使用车辆而停止车辆10运转，发动机12停止操作。具体地，当根据车辆相对目的地的现在位置和目前车辆速度做出这一预测-车辆将在几分种之内到达目的地并因此停止行驶时，计算出发生这种情况之前剩下的时间。
在做出这一行驶预测之后，将发动机12的自动启动或者车辆10运转终止之前计算的时间段与预定的标准时间比较。如图7所示，当计算的时间少于标准时间时，在作为根据催化剂温度的发动机12暂时启动的标准值的平常标准值T1位置，设定一较小的启动延迟标准值T2。因此，假设催化剂温度如图7中实线所示变化，基于催化剂温度的发动机12的暂时启动在对应启动延时标准值T2的时刻t3进行，而不是在对应平常标准值T1的时刻t1。也就是说，暂时启动的定时被延迟了。应该注意到，设定了一较小标准值从而延迟了发动机12自动启动定时的上述方案，可以由在图7的时刻t1增加一预定延迟时间而不改变标准值的另一方案替代，这样，发动机12在经过增加的延迟时间之后暂时启动。
此后，将电动油泵40已经连续操作的时间段即连续操作时间与电动油泵40的容许操作时间(第一和第二标准值)相比较(S118)，该容许操作时间在步骤S106和S110已预先设定。当连续操作时间在容许操作时间内时，作出一个肯定的判断，继续利用旋转电机14的动力驱动，因此，继续由电动油泵40供给油压。
应该注意到，当在步骤S112、S114、S116和S118作出需要发动机12暂时启动的判断时，在步骤S120判断自动变速器18是否处于变速操作过程中，以及判断液力变矩器20内的锁定机构是否处于切换锁定机构的过程中。当这两个判断中至少一个为肯定时，发动机12的暂时启动受到限制，继续用旋转电机14的动力驱动(S122)，从而防止这些液压机构在操作当中供油压力变化。基于同一原因，在步骤S120，可以对操作中希望供油压力没有变化的其它型式的液压机构是否处在它们各自的操作过程中的情况进行判断。
在步骤S124，发动机12暂时启动的持续时间可以根据情况变化，这是因为发动机12保持启动所需的时间可以根据启动目的而不同，例如为二次电池32充电，保持催化剂温度，减少电动油泵40的操作时间等等。
如上所述，在本实施例中，只允许电动油泵40在预定的容许操作时间内操作。这样，就可以限制电动油泵40的连续操作时间，从而抑制了电动油泵40的磨损(劣化)。因此，延长了电动油泵40的寿命。而且，可以避免使用大型的电动油泵40。
再者，在本实施例的方案中，当电动油泵40的连续操作时间超过一预定容许操作时间时，发动机12就启动。因此，在电动油泵40停止后使机械油泵36启动，这样就可以继续进行油压供应。
再有，在本实施例中，因为电动油泵40的容许操作时间是根据行驶状态设定的，因此当车辆处于没有泵切换的行驶状态时，电动油泵40可以连续进行操作。因而，改善了驱动性能。
还有，在该实施例中，容许操作时间是根据行驶预测设定的。这样就能够根据行驶预测延迟发动机12的暂时启动。因而，减少了燃油消耗。
虽然用于设定容许操作时间(S106、S110)的行驶预测涉及一定时，在该定时，电动油泵40通过本实施例的上述控制自动停止，但是，容许操作时间的设定也可以基于其它种类的行驶预测。
例如，关于重新启动后的发动机12的连续操作时间的行驶预测，可以建立在电动油泵40的容许操作时间的设定上。具体地，根据重新启动之后发动机12较长的连续操作时间的预测，可以为电动油泵40设定较长的容许操作时间。
另一方面，关于电动油泵40连续停止时间的行驶预测，可以建立在电动油泵40容许操作时间的设定之上。具体地，根据电动油泵40随后有较长的连续停止时间的预测，可为电动油泵40设定较长的容许操作时间。
对于这些方案，当预期在电动油泵操作较长时间后跟着较长的停止时间时，电动油泵可以操作较长时间而不会影响其寿命。
另外，虽然以催化剂温度为基础的发动机12的暂时启动时间会根据本实施例中说明的行驶预测而变化(S116)，也可用其它方案替代或添加其它方案，例如该方案中的定时根据催化剂温度的下降或变化率而变化。在刚刚过去的催化剂温度变化率的绝对值等于或者小于一预定值时，一示例方案可以判断一低的下降率，也即一高的环境温度，并且延迟发动机12重新启动的定时。该方案依赖于假设催化剂温度可以在较高的环境温度下迅速恢复。该判断可以根据来自安装于车辆10适当位置的外部温度传感器的检测信号做出。
具体地，平常标准值T1可以用作发动机12根据图7中实线A所示情况中催化剂温度暂时启动的标准值，该实线表示出催化剂温度以一较高速率下降。另一方面，启动延迟标准值T2可以用于图7中虚线B的情况中，该虚线表示催化剂温度以一较低速率下降，在这种情况下假设环境温度较高且因此预期催化剂温度迅速恢复。结果，基于催化剂温度的发动机12的暂时启动的定时延迟到t4，而不是用于平常标准值T1的t2。如上所述，可以使发动机12以催化剂温度为基础的暂时启动定时延迟，这样就可以减少燃油消耗。
应该注意到，尽管上面为发动机12的暂时启动采用了两个标准值，但是也可以采用更多的标准值。另一方面，通过利用基于催化剂温度下降率的线性函数进行计算，也可以得到不同的标准值。
下面，参照附图8到12说明第二实施例。在该实施例中，车辆110根据其状态，实现发动机112的自动停止和自动重新启动的自动停止重新启动控制(此后称为经济工况运转控制)。对于此车辆110，电动油泵140的连续操作时间根据电动油泵140的累积操作时间变化。
如图8所示，发动机112与能启动发动机112的起动机111连接，并且通过动力传动机构128与辅助的旋转电机130连接，后者可以启动所连接的发动机112，而且还起到发电机的作用。动力传动机构128可以是齿轮系或者是例如带或链的柔性元件。
辅助旋转电机130可以是一个同步电动发电机，并且在采用后述的经济工况运转控制重新启动发动机112时可以替代起动机111。在发动机112被制动时，辅助旋转电机130也能再生动力。另外，在发动机112保持不操作状态时，辅助旋转电机130起电动机作用，在通过动力传动机构128到发动机112的动力传动被断开的情况下，驱动包括空调压缩机、水泵、动力转向泵等未示出的附件。辅助旋转电机130通过一未示出的继电器与二次电池连接，并且响应于从控制器152给继电器的控制信号而启动，如下所述。
发动机112是一个利用汽油作燃油的内燃式发动机。发动机112具有一燃油喷射系统(未示出)和一节气门作动器，其中燃油喷射系统向燃烧室(未示出)直接喷射燃油，节气门作动器用于打开和关闭安装在发动机112进气管处的节气门。通过对保持燃油喷射系统的节气门打开的时间和其开度进行控制，实现对驱动状态的控制。发动机112的动力轴通过液力变矩器120直接与机械油泵136连接。
自动变速器118包括：一液力变矩器120、一齿轮变速器单元122和一控制齿轮变速器单元122的流体压力控制器124。自动变速器118根据行驶状态自动地选择变速比。变速比还可以根据安装在车室内的变速杆(未示出)的操作状态进行选择。
在本实施例中，除了上述机械油泵136外，还设有电动油泵140。电动油泵140安装在齿轮变速器单元122附近。电动油泵140的驱动马达(未示出)通过一继电器(未示出)与二次电池连接，且响应于从控制器152给继电器的控制信号而启动，如后所述。应该注意到，电动油泵140的容量比机械油泵136的小，并且为了减小尺寸和动力消耗，电动油泵设计为能够适用于较低压力和较小流量。
电动油泵140和机械油泵136都与设置在齿轮变速器单元122内部且控制齿轮变速器单元122操作的油压控制回路连接。如图9所示，油压控制回路包括一油压通路131，通过该油压通路，将油压传输到为前进行驶而进入接合状态的前进离合器C1。
如图9所示，在油压通路131中，电动油泵140和机械油泵136通过切换阀球机构141与主调节阀135连接而从此形成分支。从一个泵供应的ATF产生一个压力，该压力使阀球堵住另一泵的供给孔，从而切换供应源。在主调节阀135处的油压由AT管路压力控制线圈137调节。主调节阀135的输出侧通过手动阀164和节流孔133与前进离合器C1连接，其中，手动阀根据安装在驾驶室内的变速杆的操作位置向各个工作单元传输管路压力。一调节蓄能器(蓄压器)143与油压通路连接，使该蓄能器通过一节流孔142由此分支出来。图9中所示的蓄能器143带有一活塞145和一弹簧147，它们的作用是：当油被供给到前进离合器C1时，将弹簧147限定的预定油压保持一段预定时间，从而使前进离合器C1保持在接合状态。
参照图10，控制器152构成带有起核心元件作用的CPU的单片微处理器的形式，包括：储存处理程序的ROM、暂时储存数据的RAM、与控制器等通信的通信口以及输入和输出口(都未示出)。
控制器152连接着各种传感器。也就是说，控制器152的输入侧连接到：都安装于发动机112的发动机转速传感器和发动机水温传感器；设置在车室内的点火开关；用于检测燃料电池内燃料剩余量的剩余量传感器；安装于二次电池的SOC传感器；包括前灯、除雾器和空调器的附件；安装于驱动轮的车速传感器；安装于自动变速器的AT油温传感器；安装于变速杆基座的档位传感器；安装于紧急制动杆的紧急制动位置传感器；安装于制动器踏板的制动器踏板传感器；安装在排气管内的催化剂温度传感器；安装于节气门作动器的节气门开度传感器；安装于曲柄轴的曲柄角度传感器；安装于涡轮机的转速传感器；以及外部温度传感器、车内部温度传感器，等等，并且该控制器从这些传感器接收检测值。
控制器152的输出侧与点火装置、燃油喷射系统、控制起动机111和辅助旋转电机130操作的控制器、控制齿轮变速器单元122的油压控制回路的AT线圈、AT管路压力控制线圈137、ABS作动器、都安装在车室内的自动停止控制工作状态指示器和自动停止控制不工作状态指示器、用于电动油泵40的驱动马达的继电器、电子节流阀(节气门)等连接，并且向各种装置输出启动信号。
在第二实施例这种结构的车辆中，控制器152根据车辆状态采用经济工况运转控制。发动机112的自动停止条件为-当变速杆处于N-位置或者P-位置时：“车辆速度为零(车辆停止状态)”和“不加速(没踩油门踏板的状态)”；当变速杆处于D-位置时：“车辆速度为零”和“不加速”以及“制动(踩下制动器踏板的状态)”。此外，自动停止条件最好还包括：“空转断开”、“预定或较大的SOC值”、“预定或者较高的外部温度”、“预定或较高的发动机水温”，等等。
根据车辆速度传感器的检测值判断车辆速度是否为零。根据油门踏板位置传感器和制动器踏板传感器检测到的各种位置信号，判定踩下油门和制动器踏板的状态。在不再符合任何自动停止条件时，发动机112自动启动。
发动机112的自动停止是通过停止喷射燃油和停止向点火塞供给电力来实现的，而发动机112的重新启动是通过恢复这些停止操作且驱动辅助旋转电机130来实现的。当车辆112例如在城区行驶停在一路口等待信号变化时，采用经济工况运行控制，以减少燃油消耗和污染物排放。
当发动机停止或启动时，上述结构的车辆110采用下面的控制。图11是表示要由控制器152执行的控制程序的一个例子的流程图。在点火钥匙(未示出)打开(接通)后，该程序在每个预定时间段重复进行。
开始，根据各种输入信号判断控制器152是否要求发动机112在上述经济工况运转控制下停止操作(S202)。在没有这一要求时，该判断重复进行。
当判断有这一要求时，读出下面将说明的连续操作时间计数器的计数值Y，并判断读出的计数值是否超过预定标准值Tc(S204)。另外，也读出下面将说明的累积操作时间计数器的计数值，并判断读出的计数值X是否超过预定标准值Tz(S206)。当没有一个判断为肯定时，程序前进到S208。
响应于上述发动机112停止操作的要求，分别向发动机112输出停止要求和向电动油泵140输出启动要求(S208)。具体地，给发动机112的停止要求是由中断燃油供应和停止点火做出的，给电动油泵140的启动要求是通过用于电动油泵140的驱动马达的继电器的操作做出的。应该注意到，优选的是，较早地向电动油泵140输出信号，能使电动油泵140在发动机112停止之前启动，从而能用电动油泵140连续地供应工作油，以确保油压。
此后，连续操作时间计数器的计数值递增(S210)。连续操作时间计数器是一个设置在控制器152内的程序(软件)计数器，其任务是检测电动油泵140每次操作的时间量。
另外，累积操作时间计数器的计数值递增(S210)。累积操作时间计数器是一个同样设置在控制器152内的程序计数器，其任务是计算累积操作时间，该累积操作时间是计算每次操作的时间量并反映电动油泵140过去的操作和停止。
累积操作时间是这样获得的：以一恒定的速率从电动油泵140每次操作时间减去电动油泵140操作停止后经过的时间量，并在电动油泵140再次启动后，再以一恒定的速率给在启动之时所得出的剩余值加上一个自该启动所经过的时间量，也即一个操作时间。也就是说，该累积操作时间的计算相当于每次连续操作时间加上基于过去的操作历史的校正值。结果，如图9所示，累积操作时间基本上根据驱动电动油泵140的驱动马达的温度而变化。
S204到S212的过程重复进行，直到控制器152要求发动机112启动操作(S214)。因此，连续操作时间计数器的计数值和累积操作时间计数器的计数值都以恒定速率持续增大，直到有启动要求为止。
当连续操作时间计数器的计数值Y超过一标准值Tc(S204)或者累积操作时间计数器的计数值超过一标准值Tz(S206)时，程序跳到S216，在此分别向发动机112输出启动要求和向电动油泵140输出停止要求。具体地，通过恢复燃油喷射和向火花塞供给电力以及通过控制辅助旋转电机130的驱动继电器，发出对发动机112的启动要求。此外，连续操作时间计数器的计数值清为0(S218)。
这些标准值Tz、Tc是根据容许温度确定的，该容许温度是在考虑了电动油泵140的驱动马达的电刷和向驱动马达供给动力的驱动回路的焊接部分的耐久性的情况下确定的。
此后，累积操作时间计数器的计数值开始下降(S220)。该下降过程是通过以一定速率使累积操作时间计数器的计数值逐次减少而实现的，直到计数值变为零或者累积操作时间计数器的计数值重新开始下一个递增(S212)。
在连续操作时间的计数值Y超过标准值Tc(S204)和累积操作时间计数器的计数值超过标准值Tz(S206)之前，在对发动机112发出在经济工况运转控制下的启动要求(S214)时，程序前进到S216。
在应用上述处理中，电动油泵140的驱动马达的温度如电刷的温度按图9(a)所示变化。具体地，当发动机112的操作停止而电动油泵140的操作在时刻t11相应地开始时，驱动马达的温度按照预定的饱和曲线上升。当响应于对电动油泵140的停止要求，电动油泵140的操作在时间t12停止时，伴随有例如由驾驶员操作油门踏板引起的对发动机112的启动要求，驱动马达的温度开始下降。
此外，在时间t13，当响应于对电动油泵140的启动要求，例如它随着对发动机112的停止要求，电动油泵140重新开始操作时，驱动马达的温度开始上升。当累积操作时间计数器的计数值X(图9(b))达到一标准值Tz(时刻t14)时，使发动机112启动，而电动油泵140停止(S216)。因此，驱动马达的温度再次下降，不会达到容许温度，即在考虑驱动马达电刷和向驱动马达供给电力的驱动回路的焊接部分的耐用性的情况下确定的容许温度。
如上所述，在第二实施例中，电动油泵140的连续操作时间通过累积操作时间的计算和利用根据操作历史得以校正。这样，就可以在考虑电动油泵140操作历史的情况下实现对电动油泵140的适当的驱动。
另外，在第二实施例中，作为判定要加到电动油泵140的连续操作时间中的校正量的基础的操作历史，利用了从电动油泵上次操作终结(如图9(c)中的时刻t12)经过的时间，并且累积操作时间计数器的计数值根据所经过的时间以一定速率减小。这样，能够按照从上次操作终结经过的时间来校正电动油泵140的连续操作时间。其结果是，可以在考虑了上次操作终结之后温度下降的情况下，实行适当的驱动。
再者，在第二实施例中，关于电动油泵140上次操作特别是在上次操作终结时驱动马达温度的信息，根据操作时间来获得，要应用于连续操作时间的校正量根据上次操作时间来校正。这样，就能够近似地检测出驱动马达的温度变化，在考虑到上次操作时电动油泵140温度上升的情况下实行适当的驱动。
应该注意到，除了第二实施例所示始终使用连续操作时间计数器和累积操作时间计数器的计数值的方案之外，还可以使用其它方案，例如该方案可利用一预定函数校正一个计数值，以得到驱动马达温度的更准确的近似值。另外，为了在驱动马达温度的估算方面反映出来自提供给流体压力控制器124的油温传感器、发动机水温表、安装于发动机的发动机油温传感器、安装于车辆适当位置的外部温度传感器和安装在发动机室内的发动机室温传感器检测值，也可以利用一个根据这些检测值的预定函数对各个计数器的计数值进行校正计算的方案。或者，也可以利用预定地图或者表格对计数值进行校正计算的方案。
除了第二实施例中采用考虑最近的操作如上两次操作的示例性方案外，还可以采用考虑在电动油泵140的驱动马达的使用寿命期间至今已经执行的所有操作的方案。例如，可以构造成：在预定的开始适应操作期间中-驱动马达需要在此期间磨合，或者在接近驱动马达使用寿命终结的某一时期中-在此期间由于马达陈旧容许温度可能会下降，把一较低值设定为标准值，该标准值限定了电动油泵140连续操作时间的上限。这些方案都包含在本发明的范围内。
再有，除了第二实施例中的根据累积操作时间校正连续操作时间的示例方案外，还可以采用产生同样优点的另一方案。例如，可以采用一种其中的容许操作时间根据累积操作时间变化的方案。例如，可以将连续操作时间计数器的较低标准值Tc设定为累积操作时间计数器的较高计数值。
再者，尽管在上述实施例中采用了由来自包括发动机12、112或者旋转电机14的驱动源的机械输出驱动的机械油泵36、136，机械油泵36、136还可以由例如电动油泵取代，该电动油泵由来自燃料电池的电力驱动作为第一泵使用，并且可以根据需要使第一电动油泵与第二电动油泵140切换使用。
还有，尽管在上述实施例中采用了由来自驱动马达的动力驱动的电动油泵40、140，但是本发明中的第二泵并不局限于由驱动马达的动力驱动的泵，而是可以采用具有不同结构的任何电力驱动的泵。例如，可以采用由辅助旋转电机130的输出轴驱动的油泵。
再者，尽管将本发明的示例结合到车辆10、110中，该车辆切换两个泵向动力传动系统中的液压机构，即本发明上面说明的自动变速器18、118和液力变矩器20、120，供给油压；本发明还可以按下述方式用在车辆中：使两个泵切换向动力传动系统以外的一个系统，例如向ABS、车辆稳定性控制系统即VSC、动力转向系统，等的液压机构供给油压。
再者，尽管本发明上述说明书中涉及了将本发明的示例结合到从发动机12和旋转电机14切换动力的双动力车辆上(第一实施例)，和只有一个发动机112以及利用发动机112的自动停止和自动启动的车辆上(第二实施例)，但是本发明的应用不仅局限于此，还可以应用到其它车辆中。例如，只利用旋转电机操作的车辆也包括在本发明的范围内。
工业实用性
本发明可被有利地用于车辆中的电动油泵控制装置，该控制装置在车辆行驶中使驱动源如发动机和马达的操作启动和停止。

Claims (4)

1.一种电动油泵控制装置，它包括：
一个驱动源；
一个用于在预定条件下启动和停止驱动源的操作的驱动源控制器；
一个第一泵；
一个由电力驱动的第二泵；
一个用于在第一泵不操作时使第二泵操作的泵控制器；以及
一个由从第一泵和第二泵供给的油压驱动的液压机构；
其中，
泵控制器使第二泵操作，直到第二泵的连续操作时间超过一个预定的容许操作时间为止，以及
当第二泵的连续操作时间超过该容许操作时间时，驱动源控制器启动该驱动源。
2.根据权利要求1所述的电动油泵控制装置，其特征是，该容许操作时间根据表示车辆状态的物理量的测量值设定。
3.根据权利要求1所述的电动油泵控制装置，其特征是还包括一个用于根据车辆的状态作出行驶预测的预测装置，并且，该容许操作时间根据该行驶预测设定。
4.根据权利要求3所述的电动油泵控制装置，其特征是，该行驶预测是一个基于车辆的行驶状态的预测，并且是一个有关该驱动源的自动启动的预测，或是一个有关车辆的操作终结的预测。
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