JP2013170624A - 電動オイルポンプの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 電動オイルポンプに対する作動要求に先立って、適切な作動準備と、作動準備完了判定とを行う。
【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を極低速の第１の作動準備回転数で回転させ、当該回転数を満たすのを待つ。しかる後、電動オイルポンプ１０を比較的高速の第２の作動準備回転数で回転させ、当該回転数を満たした場合に作動準備完了と判定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両用電動オイルポンプの制御装置に関する。

従来の電動オイルポンプとして、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、適宜の作動要求を受けて、前記変速装置の少なくとも一部（クラッチ）に潤滑・冷却用のオイルを供給するものがある（特許文献１参照）。

特開２００７−３２０３５３号公報

しかしながら、このように要求に応じて作動する電動オイルポンプにおいては、電動オイルポンプの停止中、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。

また、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回転させて性能保証回転数（性能保証流量を満足する回転数）での回転が可能か否か判定することが考えられるが、性能保証回転数は比較的高回転数であるので、極低温時に判定回転数に達するレベルまで回転させることは難しく、電動オイルポンプが作動可能となるまでの時間を短縮することはできない。

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、適切な作動準備と、作動準備完了判定とを行い、その作動準備時間を短縮できるようにすることを課題とする。

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第２の作動準備回転数で回転させ、実回転数が第２の作動準備回転数を満たした場合に作動準備完了と判定する作動準備・判定モードと、前記作動準備完了との判定がなされる前であることを少なくとも１つの条件として、電動オイルポンプを前記第２の作動準備回転数より低い第１の作動準備回転数で回転させる低速作動準備モードと、を有する構成とする。

また、前記低速作動準備モードは、当該モードの実行により、少なくとも、実回転数が前記第１の作動準備回転数を満たした場合に、前記作動準備・判定モードへの移行を許可する構成とする。

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作動準備完了判定のための第２の作動準備回転数で回転させ、所望の回転が得られた場合に作動準備完了と判定することで、この判定結果を利用して、電動オイルポンプの作動許可を行うことが可能となり、過大な抵抗下での駆動困難を避けた制御とすることができる。

また、作動準備完了との判定前に、電動オイルポンプを前記第２の作動準備回転数より低い第１の作動準備回転数で回転させることにより、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ができ、これにより作動準備完了判定を早期にクリア可能となり、作動準備時間を短縮し、その後の作動要求に速やかに応えることができる。

また、低速作動準備モードの実行中は、実回転数を監視し、少なくとも、実回転数が第１の作動準備回転数を満たすことを条件として、作動準備・判定モードへ移行するので、低速作動準備モードにて電動オイルポンプが十分に機能していないにもかかわらず作動準備・判定モードに移行して誤判定を生じたりするのを防止でき、作動準備完了判定の信頼性を向上させることができる。

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 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 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 第１実施形態での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 第１実施形態での作動準備時のポンプ回転数等の挙動を示す図 第２実施形態での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 第２実施形態での作動準備時のポンプ回転数等の挙動を示す図 第３実施形態での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 第３実施形態での作動準備時のポンプ回転数等の挙動を示す図 第４実施形態での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 第４実施形態での作動準備時のポンプ回転数等の挙動を示す図 ポンプ電流の特性図

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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いるが、必要により、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。
前記電動オイルポンプ１０に対する作動要求は、
（１）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、
（２）機械式オイルポンプ７の運転・停止にかかわらず、車両の発進時などにクラッチ４を操作する場合（特にクラッチ４を滑らせながら締結する場合）、すなわち、クラッチ４の冷却要求が高い場合
などに発せられる。

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、アイドルストップ又は車両の発進を禁止するのが望ましい。

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。

これは、電動オイルポンプ１０は、その停止中、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。

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、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。

従って、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、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。

そこで、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。

先ず、低速作動準備モードとして、電動オイルポンプ１０を極低速の第１の作動準備回転数で回転させる。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、オイル配管１１、１２内の油温を上昇させる。
かかる低速作動・準備モードは、電動オイルポンプ１０の実回転数が第１の作動準備回転数を満たすことを条件として終了し、次の作動準備・判定モードへの移行を許可する。

次の作動準備・判定モードでは、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、電動オイルポンプ１０を比較的高速の第２の作動準備回転数で回転させ、実回転数が第２の作動準備回転数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電動オイルポンプ１０の作動を許可するようにする。

尚、低速作動準備モードと作動・準備判定モードとは、基本的には、（１）低速作動準備モード、（２）作動準備・判定モードの順とし、作動準備完了との判定が得られなかった場合は、これらを（１）、（２）の順で繰り返すが、冷機状態でない場合（暖機完了状態の場合）は、最初に比較的高速の作動準備・判定モードを実施し、作動準備完了との判定が得られなかった場合に、低速作動準備モードを実施し、その後に再度、作動準備・判定モードを実施するようにしてもよい。

次に制御ユニット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についてフローチャートにより説明する。

図４は第１実施形態での電動オイルポンプ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、電源投入直後に実行され、その後も所定時間ごとに実行される。但し、時間割込みとする他、初期油温に対して現油温が高くなっている場合（油温上昇の確認後）に実行するようにしてもよい（後述する第２〜第４実施形態のフローチャートについても同様）。また、図５は第１実施形態での作動準備時のポンプ回転数等の挙動を示しており、併せて参照する。

Ｓ１０１では、所定の作動準備開始条件が成立しているか否かを判定する。ここでいう作動準備開始条件とは、基本的には、電源投入直後で電動オイルポンプ１０の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）である。他には、作動準備完了フラグ＝１ではあるが、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なども該当する。

このような作動準備開始条件が成立した場合は、必要により作動準備完了フラグをリセットしてから、作動準備のため、Ｓ１０４へ進む。作動準備開始条件が成立しない場合は、処理を終了する。尚、Ｓ１０２は省略可能な処理ため点線で記してあり、後述する。

Ｓ１０４では、低速作動準備モード（図５には低速モードと略記）を開始すべく、電動オイルポンプ１０の目標回転数を第１の作動準備回転数（作動準備回転数１）に設定して、回転指令１を与える。第１の作動準備回転数は、後述する第２の作動準備回転数（性能保証流量を満足する回転数以上に設定される）より十分に低い回転数で、例えば５００ｒｐｍである。

Ｓ１０５では、実回転数≧所定回転数１が成立したか否かを判定する。ここでの所定回転数１は、第１の作動準備回転数と同じ又はこれに近い回転数である。この判定で、実回転数＜所定回転数１の間は、回転指令１を継続し、実回転数≧所定回転数１が成立した場合（すなわち、第１の作動準備回転数を満たした場合）は、その成立時点でＳ１０７へ進む。

Ｓ１０７では、Ｓ１１１〜Ｓ１１３の作動準備・判定モード（図５には判定モードと略記）を未経験か否かを判定する。フローチャートでは省略したが、Ｓ１１１の実行により経験フラグをセットするようにし、このフラグの値によって判定すればよい。判定モードを未経験の場合は、直ちにＳ１１１へ移行する。判定モードを経験済みの場合（前回失敗した場合）は、Ｓ１０９へ進む。

Ｓ１０９では、回転指令１から所定時間（例えば１５秒）経過したか否かを判定し、所定時間経過した時点で、Ｓ１１１へ移行する。

Ｓ１１１では、作動準備・判定モードを開始すべく、電動オイルポンプ１０の目標回転数を第２の作動準備回転数（作動準備回転数２）に設定して、回転指令２を与える。第２の作動準備回転数は、性能保証流量を満足する回転数以上に設定され、第１の作動準備回転数より十分に高い回転数で、例えば１２００ｒｐｍである。

Ｓ１１２では、回転指令２から所定時間２内に、実回転数≧所定回転数２が成立したか否かを判定する。ここでの所定回転数２は、第２の作動準備回転数と同じ又はこれに近い、性能保証流量を満足する回転数である。この判定で、所定時間２内に実回転数≧所定回転数２が成立した場合は、その成立時点でＳ１１３へ進み、所定時間２経過しても実回転数≧所定回転数２が成立しない場合は、その経過時点でＳ１０４へ戻る。

Ｓ１１３では、実回転数≧所定回転数２の成立後、この状態を、所定時間３継続したか否かを判定する。この判定で、実回転数≧所定回転数２を所定時間３継続した場合は、その継続時点でＳ１１４へ進み、実回転数≧所定回転数２を継続できなかった場合は、所定回転数２を割り込んだ時点でＳ１０４へ戻る。

このように、第２の作動準備回転数での回転指令２の後、Ｓ１１２、Ｓ１１３にて、所定時間２内に実回転数が第２の作動準備回転数近傍の所定回転数２に達し、実回転数≧所定回転数２の状態を所定時間３継続した場合は、第２の作動準備回転数を満たしているとみなして、Ｓ１１４、Ｓ１１５へ進む。

Ｓ１１４では、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。
Ｓ１１５では、作動準備完了と判定し、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る。これにより、アイドルストップ又は車両の発進も許可される。

一方、Ｓ１１２の判定で、所定時間２経過しても実回転数≧所定回転数２が成立しない場合、又は、Ｓ１１３での判定で、実回転数≧所定回転数２を所定時間３継続できなかった場合は、Ｓ１０４へ戻る。すなわち、低速側の第１の作動準備回転数での低速作動準備モード（Ｓ１０４、Ｓ１０５）を再トライする。そして、しかる後に、高速側の第２の作動準備回転数での作動準備・判定モード（Ｓ１１１〜Ｓ１１３）を再トライする。

Ｓ１０２の処理について説明する。
Ｓ１０２では、作動準備開始条件成立（Ｓ１０１）の後、冷機状態（暖機完了前）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。この判定で、冷機状態の場合は、Ｓ１０４へ進み、冷機状態でない場合は、Ｓ１１１へ進む。これは、冷機状態の場合は、（１）低速作動準備モード（Ｓ１０４〜Ｓ１０９）、（２）作動準備・判定モード（Ｓ１１１〜Ｓ１１３）の順で行わせ、冷機状態でない場合は、作動準備・判定モード（Ｓ１１１〜Ｓ１１３）を先行させるためである。

本実施形態によれば、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を第２の作動準備回転数で回転させ、実回転数が第２の作動準備回転数を満たした場合に作動準備完了と判定する作動準備・判定モード（作動準備・判定手段）と、前記作動準備完了との判定がなされる前であることを少なくとも１つの条件として、電動オイルポンプ１０を前記第２の作動準備回転数より低い第１の作動準備回転数で回転させる低速作動準備モード（低速作動準備手段）と、を備える構成により、次の（１）、（２）のような効果が得られる。

（１）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を作動準備完了判定のための第２の作動準備回転数で回転させ、所望の回転が得られた場合に作動準備完了と判定することで、この判定結果を利用して、電動オイルポンプ１０の作動許可、ひいてはアイドルストップ又は車両の発進の実施許可を行うことなどが可能となり、過大な抵抗下での駆動困難を避けた制御とすることができる。

（２）作動準備完了との判定前に、電動オイルポンプ１０を前記第２の作動準備回転数より低い第１の作動準備回転数で回転させることにより、電動オイルポンプ１０により支配されるオイル配管１１、１２内のオイルを入れ替えて、温度上昇させることができ、これにより作動準備完了判定を早期にクリア可能となり、作動準備時間を短縮し、その後の作動要求に速やかに応えることができる。

また、本実施形態によれば、低速作動準備モードでは、当該モードの実行により、少なくとも、実回転数が第１の作動準備回転数を満たした場合に、作動準備・判定モードへの移行を許可する構成としたことにより、次のような効果が得られる。

低速作動準備モードの実行中は、電動オイルポンプ１０の実回転数を監視し、少なくとも、実回転数が第１の作動準備回転数を満たすことを条件として、作動準備・判定モードへ移行するので、低速作動準備モードにて電動オイルポンプ１０が十分に機能していないにもかかわらず作動準備・判定モードに移行して誤判定を生じたりするのを防止でき、作動準備完了判定の信頼性を向上させることができる。
例えば、油温−４０℃の条件では、電動オイルポンプ１０が十分に回転していないにもかかわらず、所定時間回転指令を与えた時点で、高回転の作動準備・判定モードへ移行すると、電動オイルポンプ１０がオイルを吸入せずに空回りして、誤判定を生じる。かかる誤判定により作動準備完了とすると、目標流量に対し流量不足となる。この点、低速作動準備モードにて第１の作動準備回転数を満たしていることを確認してから、高回転の作動準備・判定モードへ移行することで、誤判定を極力防止できる。

特に、基本的態様として、低速作動準備モード、作動準備・判定モードの順とし、作動準備完了との判定が得られなかった場合は、これらを順に繰り返す手法とすることにより、次のような効果が得られる。

最初に低速作動準備モードを実施することにより、極低速の第１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。

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。

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、高速回転が可能となり、モータの脱調も低減できる。従って、作動準備・判定モードの実施が容易となり、作動準備完了判定を早期にクリアできるようになる。

そして、作動準備完了と判定した後に、電動オイルポンプ１０の通常回転数での作動を許可することで、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１０に対する作動要求が発せられるのを回避できる。

また、変速装置３の冷機状態（あるいは暖機完了状態）を検出する手段（油温センサ３０）を利用し、冷機状態では、低速作動準備モード、作動準備・判定モードの順とし、作動準備完了との判定が得られなかった場合は、これらを順に繰り返すが、冷機状態でない場合は、最初に比較的高速の作動準備・判定モードを実施し、作動準備完了との判定が得られなかった場合に、低速作動準備モードを実施し、その後に再度、作動準備・判定モードを実施する手法とすることにより、冷機状態でない場合（暖機完了状態の場合）に作動準備時間を確実に短縮することができる。その一方、冷機状態の場合は、オイル粘度が高く、ポンプ負荷が大きくなり、作動準備・判定モードでの第２の作動準備回転数（判定回転数）を維持できないことが予想されるため、低速作動準備モードを先行させることで、判定のやり直しによる作動準備時間の長期化を防止できる。

図６は第２実施形態での電動オイルポンプ１０の作動準備ルーチンのフローチャートである。本ルーチンも、電源投入直後に実行され、その後も所定時間ごとに実行される。また、図７は第２実施形態での作動準備時のポンプ回転数等の挙動を示しており、併せて参照する。

図６のフローチャートについては、図４のフローチャートと同内容のステップには同一符号を付して、異なる点を説明する。異なる点は、低速作動準備モード（Ｓ１０４〜Ｓ１０９）であり、特にＳ１０６の処理が追加されている。

Ｓ１０４では、低速作動準備モードを開始すべく、電動オイルポンプ１０の目標回転数を第１の作動準備回転数（作動準備回転数１）に設定して、回転指令１を与える。

Ｓ１０５では、実回転数≧所定回転数１が成立したか否かを判定する。この判定で、実回転数＜所定回転数１の間は、回転指令１を継続し、実回転数≧所定回転数１が成立した場合（すなわち、第１の作動準備回転数を満たしている場合）は、その成立時点でＳ１０６へ進む。

Ｓ１０６では、電動オイルポンプ１０の実電流を検出し、電流が所定のしきい値以下になったか否かを判定する。この判定で、実電流＞しきい値の間は、回転指令１を継続し、実電流≦しきい値が成立した場合は、その成立時点でＳ１０７へ進む。
すなわち、第１の作動準備回転数での回転指令１の後、実回転数が第２の作動準備回転数を満たし、かつ電動オイルポンプ１０の電流が所定のしきい値以下に低下した場合に、Ｓ１０７へ進む。

Ｓ１０７では、作動準備・判定モードを未経験か否かを判定する。判定モードを未経験の場合は、直ちにＳ１１１（作動準備・判定モード）へ移行する。判定モードを経験済みの場合は、Ｓ１０９へ進む。
Ｓ１０９では、回転指令１から所定時間（例えば１５秒）経過したか否かを判定し、所定時間経過した時点で、Ｓ１１１（作動準備・判定モード）へ移行する。

特に本実施形態によれば、低速作動準備モードでは、当該モードの実行により、電動オイルポンプ１０の実回転数が第１の作動準備回転数を満たし、かつ、電動オイルポンプ１０の実電流が所定のしきい値以下に低下した場合に、作動準備・判定モードへの移行を許可する構成としたことにより、次のような効果が得られる。

図１２にポンプ電流（電動オイルポンプのモータ電流）の特性を示すように、ポンプ電流は、ポンプ回転数の増大に伴って大となるが、油温の上昇に伴って負荷が低減されることから小さくなる。従って、ポンプ回転数が一定（例えば第１の作動準備回転数）であれば、油温の上昇に伴って負荷が小さくなり、ポンプ電流は低下する。従って、ポンプ電流が所定のしきい値以下に低下することで、電動オイルポンプ１０が高回転の作動準備・判定モードをクリアする余力があるとみなすことができる。

このように、電動オイルポンプ１０の回転数を監視するだけでなく、電流を監視して、余力があるか否かをチェックし、余力がある状態で、高回転での作動準備・判定モードへの移行を許可することにより、作動準備完了判定の信頼性を向上させることができる。

また、ポンプ電流＝しきい値のときは、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しきい値を定めておけば、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。
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。

言い換えれば、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。

尚、単にポンプ電流≦しきい値の判定をするのではなく、ポンプ電流＞しきい値を経験したことを確認してから、ポンプ電流≦しきい値の判定を行うようにすると更によい。

また、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する他、Ｕ、Ｗ、Ｖ各相の相電流を直接検出するようにしてもよい。

図８は第３実施形態での電動オイルポンプ１０の作動準備ルーチンのフローチャートである。本ルーチンも、電源投入直後に実行され、その後も所定時間ごとに実行される。また、図９は第３実施形態での作動準備時のポンプ回転数等の挙動を示しており、併せて参照する。

図８のフローチャートについては、図４のフローチャートと同内容のステップには同一符号を付して、異なる点を説明する。異なる点は、図４のフローチャートに対し、Ｓ１０３の処理とＳ１１０の処理が追加されている。

すなわち、低速作動準備モード（Ｓ１０４〜Ｓ１０９）の処理に先立って、Ｓ１０３の処理が追加され、Ｓ１０３では、電流制限値を小側に切り替える。
また、作動準備・判定モード（Ｓ１１１〜Ｓ１１３）の処理に先立って、Ｓ１１０の処理が追加され、Ｓ１１０では、電流制限値を元の大側に復帰させる。

電動オイルポンプ１０の制御においては、実回転数と目標回転数とを比較して、これらが一致するように、電流をフィードバック制御しているが、この電流に対し、予め制限値を設けて、電流を制限している。
このような前提の下に、本実施形態では、前記制限値を可変設定可能として、前記制限値を、低速作動準備モード中に、作動準備・判定モード中と比較して、より小側に設定するようにしている。

本実施形態によれば、電動オイルポンプ１０の電流を所定の制限値以下に制限するポンプ電流制限手段を有し、その制限値を低速作動準備モード中に作動準備・判定モードと比較して、より小さな値に設定することにより、低速作動準備モード中の発熱を低減でき、耐熱性を向上させることができる。すなわち、低速作動準備モード中に電流を制限しない場合は、このモード中に温度限界に達して、より高回転側での作動準備・判定モードの実施が困難となる恐れがある。そこで、低速作動準備モード中は電流を制限して発熱を抑制し、作動準備・判定モードの実施が困難となるのを防止する。

図１０は第４実施形態での電動オイルポンプ１０の作動準備ルーチンのフローチャートである。本ルーチンも、電源投入直後に実行され、その後も所定時間ごとに実行される。また、図１１は第４実施形態での作動準備時のポンプ回転数等の挙動を示しており、併せて参照する。

図１０のフローチャートについては、図６のフローチャートと同内容のステップには同一符号を付して、異なる点を説明する。異なる点は、図６のフローチャートに対し、Ｓ１０３の処理とＳ１１０の処理が追加されている。

すなわち、低速作動準備モード（Ｓ１０４〜Ｓ１０９）の処理に先立って、Ｓ１０３の処理が追加され、Ｓ１０３では、電流制限値を小側に切り替える。
また、作動準備・判定モード（Ｓ１１１〜Ｓ１１３）の処理に先立って、Ｓ１１０の処理が追加され、Ｓ１１０では、電流制限値を元の大側に復帰させる。

すなわち、本実施形態は、第２実施形態と第３実施形態とを組み合わせたものであり、これらの実施形態と同様の効果が得られる。尚、図１１から解るように、電流制限値＞しきい値とすることは言うまでもない。

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、電源電圧に対する閾値を高めてもよい。

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。

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。

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（判定用の閾値を変えるなど）、又は診断を停止する。

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。

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。

また、図示の実施形態では、機械式オイルポンプ７と電動オイルポンプ１０の吐出側の配管は、完全に別経路としたが、チェック弁などにより逆流を防止しつつ、合流させるようにしてもよい。但し、この場合は、電動オイルポンプ１０の吐出圧がチェック弁などの開弁圧を上回るように回転数を設定するなどする必要がある。

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

Claims (3)

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第２の作動準備回転数で回転させ、実回転数が第２の作動準備回転数を満たした場合に作動準備完了と判定する作動準備・判定モードと、
   前記作動準備完了との判定がなされる前であることを少なくとも１つの条件として、前記電動オイルポンプを前記第２の作動準備回転数より低い第１の作動準備回転数で回転させる低速作動準備モードと、を有し、
   前記低速作動準備モードは、当該モードの実行により、少なくとも、実回転数が前記第１の作動準備回転数を満たした場合に、前記作動準備・判定モードへの移行を許可する構成としたことを特徴とする、電動オイルポンプの制御装置。
2. 前記低速作動準備モードは、当該モードの実行により、実回転数が前記第１の作動準備回転数を満たし、かつ、前記電動オイルポンプの実電流が所定のしきい値以下に低下した場合に、前記作動準備・判定モードへの移行を許可する構成としたことを特徴とする、請求項１記載の電動オイルポンプの制御装置。
3. 前記電動オイルポンプの電流を所定の制限値以下に制限するポンプ電流制限手段を有し、前記制限値は、前記低速作動準備モード中に、前記作動準備・判定モード中と比較して、より小さな値に設定されることを特徴とする、請求項１又は請求項２記載の電動オイルポンプの制御装置。

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