JP2014159761A - 油圧制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ECU100は、オイルポンプ5の目標吐出油圧Pfに対して、オイルポンプ5から実際に吐出された実吐出油圧PmをフィードバックしてPID制御を行うことにより、オイルポンプ5に要求する要求吐出油圧Poを算出するように構成されている。さらに、ECU100は、PID制御における比例項Tp、積分項Tiおよび微分項Tdに対して共通のゲインGを設定し、共通のゲインGは、オイルの油温に基づいて算出される。
【選択図】図6
Description
まず、図1に仮想線で示すようにエンジン1は、シリンダブロック10の上部にシリンダヘッド11が組み付けられてなる。シリンダブロック10には4つのシリンダ(図示せず)が設けられ、それぞれに収容されているピストン12(図には1つのみ示す)は、コネクティングロッド12aを介してクランクシャフト13に連結されている。このクランクシャフト13は、図の例では5つのクランクジャーナル13aにおいてシリンダブロック10の下部(クランクケース)に回転自在に支持されている。
以下にオイルポンプ5の構造について図2を参照して詳細に説明する。オイルポンプ5は、内接歯車型である。具体的には、オイルポンプ5は、入力軸5aにより回転される外歯車のドライブロータ51と、これに噛み合って回転される内歯車のドリブンロータ52と、そのドリブンロータ52を外周から回転自在に保持する調整リング53と、をハウジング50内に収容してなる。調整リング53は、後述するようにドライブロータ51およびドリブンロータ52を変位させることにより、ポンプ容量を変更するために設けられている。
本実施形態のオイルポンプ5は、ドライブロータ51の1回転につき吐出するオイルの量、すなわちポンプ容量を変更可能な容量可変機構を備えている。本実施形態では、主に吐出ポート50eから導かれた油圧(吐出油圧)によって前記の調整リング53を変位させて、ドライブロータ51およびドリブンロータ52の吸入ポート50dおよび吐出ポート50eに対する相対的な位置を変更することにより、1回転当たりに吸入および吐出するオイルの流量を変更する。
図4は、エンジン1における制御系の概略構成を示すブロック図である。この図4に示すように、ECU100は、CPU101、ROM102、RAM103およびバックアップRAM104などを備えている。なお、ECU100は、本発明の「油圧制御装置」の一例である。
ここで、オイルポンプ5では、オイルの油温に応じてオイルの粘度が変化することから、図5に示すように、エンジン回転数が一定の場合であっても、油温が低い場合には吐出油圧が高くなるとともに、油温が高い場合には吐出油圧が低くなる。これは、油温が低い場合には、油温が高い場合に比べて、オイルの粘度が高くなるので、エンジン1の各部およびオイルポンプ5内でのオイルの漏れ量が減少するためである。
ここで、式(1)において、Poは要求吐出油圧、Pfは目標吐出油圧、Tpは比例項、Tiは積分項、Tdは微分項、Gは共通のゲイン、Lは学習値である。なお、比例項Tpは、主に実吐出油圧Pmを目標吐出油圧Pfに追従させるためのものであり、積分項Tiは、主にオフセット(定常偏差)を解消するためのものであり、微分項Tdは、主に応答性の向上を図るためのものである。比例項Tp、積分項Tiおよび微分項Tdには、それぞれ、固有のゲイン(係数)が予め設定されており、その固有のゲインは、オイルが完全に暖められた状態(オイルの粘度が低い状態)に適応する値である。また、共通のゲインGは、オイルの油温などに基づいて算出される値であり、油温が低いほど小さくされる。また、学習値Lは、共通のゲインGのエラー(誤差)を補正するために設定されている。なお、エラーの原因は、オイルの粘度のばらつき、エンジン1の各部およびオイルポンプ5内でのオイルの漏れ量のばらつき、オイルの劣化度合いのばらつき、油種のばらつきなどである。
図6は、本実施形態による吐出油圧の制御手順の一例を示したフローチャートである。次に、図6を参照して、本実施形態の吐出油圧のフィードバック制御の一例について説明する。なお、以下の制御フローは、ECU100により所定の時間間隔毎に繰り返し実行される。
本実施形態では、上記のように、PID制御における比例項Tp、積分項Tiおよび微分項Tdに対して共通のゲインGを設定し、その共通のゲインGをオイルの油温に基づいて算出することによって、オイルの油温と相関関係のあるオイルの粘度に応じて共通のゲインGを設定することができる。このため、オイルが高粘度である場合に共通のゲインGを小さくし、オイルが低粘度である場合に共通のゲインGを大きくすることにより、粘度の変化に対応しながら、オイルポンプ5の吐出油圧を制御することができる。すなわち、内接歯車型のオイルポンプ5であっても幅広い粘度領域で吐出油圧を適切に制御可能である。その結果、オイルの粘度の変化に対応しながら、オイルの吐出に必要な動力を必要最小限に抑えてエンジン1の燃料消費率の改善を図ることができる。たとえば、油温が低い場合に、オイルポンプ5の能力が過剰になるのを抑制することができるので、エンジン1の燃料消費率の改善を図ることができる。
なお、今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
100 ECU(油圧制御装置)
Claims (4)
- 容量可変機構を備える内接歯車型のオイルポンプから吐出されるオイルの油圧を制御する油圧制御装置において、
前記オイルポンプの目標吐出油圧に対して、前記オイルポンプから実際に吐出された実吐出油圧をフィードバックしてPID制御を行うことにより、前記オイルポンプに要求する要求吐出油圧を算出するように構成され、
前記PID制御における比例項、積分項および微分項に対して共通のゲインを設定し、
前記共通のゲインは、オイルの油温に基づいて算出されることを特徴とする油圧制御装置。 - 請求項1に記載の油圧制御装置において、
前記共通のゲインは、オイルの油温が低いほど小さくされていることを特徴とする油圧制御装置。 - 請求項1または2に記載の油圧制御装置において、
前記共通のゲインを補正するための学習値を記憶するように構成されていることを特徴とする油圧制御装置。 - 請求項3に記載の油圧制御装置において、
前記積分項の値が0から所定値以上乖離した場合に、前記積分項の値が0に近づくように前記学習値を更新することを特徴とする油圧制御装置。
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