JP5891787B2 - オイル供給システム - Google Patents

Description

本発明は、オイル供給システムに関し、特にアイドルストップ機能を備えた車両に用いて有益なオイル供給システムに関する。

車両が駐停車や信号待ちなどで一時停止したときにエンジンが自動的に停止するとともに、その後の運転者による車両発進操作を契機にエンジンが自動的に始動する、いわゆるアイドルストップ機能を備えた車両が周知である。このようなアイドルストップ機能を備えた車両では、アイドリング時間が短縮されるため、燃費を改善することが可能となる。

一方、車両には、通常、エンジンにより駆動される機械式ポンプが搭載されており、この機械式ポンプから油路を通じて変速機構などの油圧作動機器に作動油が供給されている。このため、上述したアイドルストップ機能によりエンジンが自動停止すると、機械式ポンプも停止する。この場合、エンジンの再始動後、運転者が車両を発進させようとする際に、油圧作動機器の作動に必要な油圧が確保されずに車両にショックが発生するおそれがある。

そこで、特許文献１に記載の車両では、油路内の油圧を検出する油圧センサ、及びモータを駆動源とする電動ポンプ装置を設けるようにしている。そして、アイドルストップ機能によりエンジンを自動停止させているとき、油圧センサを通じて検出される油圧が所定値以下となった場合には、電動ポンプ装置から油圧作動機器に作動油を供給することで、油圧作動機器の作動に必要な油圧を確保するようにしている。これにより、エンジンの再始動時に油圧作動機器の作動に必要な油圧を的確に確保することができるため、上述したショックを抑制することが可能となる。

特開２００２−２０６６３４号公報

ところで、より的確にショックを抑制するためには、電動ポンプ装置から油圧作動機器に供給されている作動油の油圧を、ショックの発生しない所定の範囲に制御することが有効である。そこで、例えば上記油圧センサを通じて検出される油圧が所定の範囲となるように電動ポンプ装置の駆動を制御するといった方法が考えられる。

一方、機械式ポンプから油圧作動機器に供給される作動油の油圧は、一般に、電動ポンプ装置から油圧作動機器に供給される作動油の油圧よりも数十倍程度大きい。よって、油圧センサの分解能が機械式ポンプの油圧に対応した分解能に設定されている場合、この機械式ポンプ用の油圧センサにより作動油の油圧を高い精度で検出することは困難となる。このため、機械式ポンプ用の油圧センサを通じて検出される油圧に基づいて電動ポンプ装置の駆動を制御すると、作動油の油圧が必要以上に大きくなり、電動ポンプ装置で無駄な電力が消費されるおそれがある。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、油圧作動機器の作動に必要な油圧をより的確に確保しつつ、消費電流を低減することのできるオイル供給システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、モータの駆動に基づき油路を通じて油圧作動機器に作動油を供給するオイルポンプと、前記油路内の作動油の油圧に基づき前記モータの駆動を制御する制御部とを備える電動ポンプ装置と、油圧センサにより検出される前記作動油の油圧と目標油圧値との差分に基づいて、前記電動ポンプ装置の前記モータの電流指令値を演算する上位制御部とを備え、前記制御部は、前記上位制御部から取得した前記電流指令値に基づいて前記モータの駆動電流をフィードバック制御し、前記制御部は、前記モータの駆動電流及び回転速度に基づき前記作動油の油圧を推定し、前記推定される油圧値が前記目標油圧値に近づくように、前記モータの電流指令値を補正することを要旨とする。

油路内の作動油の油圧はモータの出力に応じて定まる。また、モータの出力はその駆動電流や回転速度と相関関係がある。よって、上記構成によるように、モータの駆動電流及び回転速度に基づいて作動油の油圧を推定することとすれば、その値を精度良く検出することができる。これにより、機械式ポンプに対応する油圧センサを用いずとも、推定油圧値に基づいてモータの駆動を制御することができるため、油圧作動機器の作動に必要な油圧をより的確に確保することが可能となる。また、油圧作動機器の油圧が必要以上に大きくなることもないため、モータの過出力を抑制することもできる。よって、消費電流を低減することも可能となる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電動ポンプ装置において、前記制御部は、前記モータの電源電圧に基づき前記推定される油圧値を補正することを要旨とする。
モータの電力源としてバッテリが用いられている場合、バッテリの経年劣化などによりその電圧が低下すると、モータの出力も低下するため、作動油の油圧が低下する。すなわち、作動油の油圧とモータの電源電圧との間にも相関関係がある。したがって、上記構成によるように、モータの電源電圧に基づいて上記推定される油圧値を補正することとすれば、作動油の油圧をより高い精度で推定することが可能となる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のオイル供給システムにおいて、前記制御部は、前記作動油の油温に基づき前記推定される油圧値を補正することを要旨とする。
作動油の油温が高いほど、作動油の粘度が低下し、作動油の油圧が低下する。すなわち、作動油の油温と油圧との間には相関関係がある。したがって、上記構成によるように、作動油の油温に基づいて上記推定される油圧値を補正することとすれば、作動油の油圧をより高い精度で推定することが可能となる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のオイル供給システムにおいて、前記推定される油圧値の補正が、予め区分された複数の油温領域毎に行われることを要旨とする。
同構成によれば、予め区分された複数の油温領域毎に上記推定される油圧値を補正する演算処理を行うだけでよいため、制御部の演算負担を軽減することが可能となる。

そしてこの場合、請求項４に記載のオイル供給システムにおいては、請求項５に記載の発明によるように、
・前記推定される油圧値の補正が、前記複数の油温領域毎に設定される油温補正ゲインを前記推定される油圧値に乗算することで行われる、
といった構成、あるいは請求項６に記載の発明によるように、
・前記作動油の油圧の推定が、前記モータの駆動電流及び回転速度、並びに前記作動油の油圧の関係を予め定めたマップによるマップ演算により行われ、前記推定される油圧値の補正が、前記複数の油温領域毎に設定される前記マップを切り替えることで行われる、
といった構成を採用することが有効である。これにより、推定される油圧値に対する複数の油温領域毎の補正を容易に行うことが可能となる。

また、請求項１〜６のいずれか一項に記載のオイル供給システムにおいては、請求項７に記載の発明によるように、前記制御部は、前記推定される油圧値が目標油圧値でないと判断されるとき、前記推定される油圧値が前記目標油圧値に近づくように、前記モータの電流指令値を第１の補正値だけ増減補正する、といった構成を採用することが有効である。これにより、作動油の油圧を目標油圧値に容易且つ的確に近づけることが可能となる。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載のオイル供給システムにおいて、前記制御部は、前記推定される油圧値が前記目標油圧値近傍であると判断されるとき、前記モータの電流指令値を増減補正するための補正値を前記第１の補正値よりも小さい第２の補正値に変更することを要旨とする。

同構成によれば、作動油の油圧が目標油圧値近傍で安定したとき、モータの電流指令値を増減補正するための補正値が小さくなるため、モータの出力の応答性が遅くなる。これにより、作動油の油圧が変動したままの状態が継続するような状況、すなわち作動油の油圧の値が発散するような状況を抑制することができ、作動油の油圧を目標油圧値に収束させる上で有効となる。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載のオイル供給システムにおいて、前記制御部は、前記作動油の油温が変化したことを検知するとき、前記モータの電流指令値を増減補正するための補正値を前記第２の補正値から前記第１の補正値に変更することを要旨とする。

前述のように、作動油の油圧が目標油圧値近傍で安定したときにモータの出力の応答性を遅くすることで、確かに作動油の油圧を容易に収束させることが可能となる。ただし、作動油の油圧が一旦安定状態となった後、例えば作動油の油温の変化に応じてその粘度が変化したような場合、作動油の油圧が変動することも想定される。そして、作動油の油圧が目標値からずれたような場合、モータの出力の応答性が遅いままの状態であると、作動油の油圧を目標油圧値に近づけるまでに長時間を要するおそれがある。この点、上記構成によれば、作動油の油温が変化した場合、モータの電流指令値を増減補正するための補正値が第２の補正値から第１の補正値に変更されるため、モータの出力の応答性が早くなる。これにより、作動油の油圧を再度目標油圧値に収束させるのに要する時間を短縮することができるため、モータの駆動に伴い電動ポンプ装置から発せられる騒音などをより的確に抑制することが可能となる。

本発明にかかるオイル供給システムによれば、油圧作動機器の作動に必要な油圧をより的確に確保しつつ、消費電流を低減することができるようになる。

本発明にかかる電動ポンプ装置の第１の実施形態について同電動ポンプ装置を用いた車両のオイル供給システムのシステム構成を示すブロック図。 車両のオイル供給システムにおけるＥＯＰＥＣＵの構成を示すブロック図。 第１の実施形態の電動ポンプ装置によるモータの駆動制御についてその手順を示すフローチャート。 第１の実施形態の電動ポンプ装置による油圧推定値演算処理についてその手順を示すフローチャート。 モータの駆動電流及び回転速度、並びに油圧推定値の関係を示すマップ。 （ａ），（ｂ）は、第１の実施形態の電動ポンプ装置の動作例を示すタイミングチャート。 第１の実施形態の電動ポンプ装置の変形例による油圧推定値演算処理についてその手順を示すフローチャート。 本発明にかかる電動ポンプ装置の第２の実施形態についてそのモータの駆動制御の手順を示すフローチャート。 第２の実施形態の電動ポンプ装置による補正ゲイン変更処理についてその手順を示すフローチャート。 （ａ），（ｂ）は、第２の実施形態の電動ポンプ装置の動作例を示すタイミングチャート。 本発明にかかる電動ポンプ装置の第３の実施形態について油温またぎ発生時に実行される補正ゲイン変更処理の手順を示すフローチャート。 第３の実施形態の電動ポンプ装置の動作例を示すタイミングチャート。

＜第１の実施形態＞
以下、本発明の電動ポンプ装置を、車両の変速機構に作動油を供給するシステムに用いられる電動ポンプ装置に適用した第１の実施形態について図１〜図６を参照して説明する。なお、本実施形態の車両としては、前述したアイドルストップ機能を備えた車両を想定している。はじめに、図１を参照して、本実施形態のオイル供給システムについて説明する。

図１に示すように、このオイル供給システムでは、車両のオイルパン１に貯留された作動油が機械式ポンプ２を通じて汲み上げられる。機械式ポンプ２は、エンジン３を駆動源として動作し、オイルパン１から汲み上げた作動油を加圧するとともに、この加圧した作動油を主油路Ｌａを通じて変速機構４に圧送する。すなわち、このオイル供給システムでは、エンジン３が駆動しているとき、機械式ポンプ２の動作に基づき変速機構４に作動油が供給される。

また、主油路Ｌａの途中には補助油路Ｌｂが接続されており、この補助油路Ｌｂに本実施形態の電動ポンプ装置１０が設けられている。電動ポンプ装置１０は、補助油路Ｌｂの途中に設けられたオイルポンプ１１、同オイルポンプ１１を駆動させるモータ１２、及び同モータ１２の駆動を制御するＥＯＰ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｏｉｌ Ｐｕｍｐ）ＥＣＵ１３から構成されている。電動ポンプ装置１０は、モータ１２の駆動を通じてオイルポンプ１１を動作させることでオイルパン１から作動油を汲み上げるとともに同作動油を加圧し、この加圧した作動油を補助油路Ｌｂを通じて変速機構４に圧送する。なお、補助油路Ｌｂの途中には、主油路Ｌａからの作動油の逆流を防止する逆止弁５が設けられている。このオイル供給システムでは、アイドルストップ機能の実行によりエンジン３を自動停止させている期間、機械式ポンプ２の代わりに電動ポンプ装置１０が動作することで変速機構４に作動油を供給することが可能となっている。

また、このオイル供給システムには、主油路Ｌａ内の作動油の油圧Ｐｏｉｌを検出する油圧センサ７、及びその温度Ｔｏｉｌを検出する温度センサ８が設けられている。そして、各センサの出力は、車両のアイドルストップ機能を統括的に実行する上位ＥＣＵ６に取り込まれている。上位ＥＣＵ６は、車両に搭載された各種センサを通じて検出される車両の状態量、例えば車速やアクセル開度などに基づいて車両が一時停止していることを検知すると、エンジン３を一時的に停止させる。そして、エンジン３を一時的に停止させている期間、油圧センサ７を通じて作動油の油圧を監視し、作動油の油圧が目標油圧値以上であるか否かを判断する。なお、目標油圧値は、前述したショックを抑制すべく、変速機構４に供給する必要のある油圧値に設定されている。そして、作動油の油圧が目標油圧値よりも小さくなった場合には、作動油の油圧と目標油圧値との差分値に基づいて電動ポンプ装置１０のモータ１２に供給すべき電流値を演算するとともに、演算された電流指令値を含む駆動要求信号を車載ネットワークを介してＥＯＰＥＣＵ（制御部）１３に出力する。なお、上位ＥＣＵ６は、エンジンを一時的に停止させている期間、温度センサ８を通じて作動油の油温Ｔｏｉｌを所定の周期で検出するとともに、検出された油温の情報を車載ネットワークを介してＥＯＰＥＣＵ１３に出力する。また、上位ＥＣＵ６は、エンジン３を一時的に停止させている期間、各種センサを通じて検出される車両の状態量に基づいて運転者による車両発進操作が行われたことを検知した場合、エンジン３を再始動させる。上位ＥＣＵ６は、エンジン３を再始動させる際、停止要求信号を車載ネットワークを介してＥＯＰＥＣＵ１３に出力する。

一方、ＥＯＰＥＣＵ１３は、上位ＥＣＵ６からの駆動要求信号、油温情報、及び停止要求信号に基づいてモータ１２の駆動を制御する。
次に、図２を参照して、ＥＯＰＥＣＵ１３の電気的な構成、動作について詳述する。

図２に示すように、ＥＯＰＥＣＵ１３は、直流電力を三相交流電力に変換するインバータ回路１４、及びこのインバータ回路１４をＰＷＭ（パルス幅変調）駆動することでモータ１２の駆動を制御するマイコン１６を備えている。また、ＥＯＰＥＣＵ１３は、メモリ１７及びタイマ１８を備えている。

このうち、インバータ回路１４は、それぞれ対をなすトランジスタＴ１及びＴ２、Ｔ３及びＴ４、Ｔ５及びＴ６の並列回路からなり、それら対をなすトランジスタの各接続点から取り出される電力から三相交流電力が生成される。

また、マイコン１６は、インバータ回路１４の各トランジスタＴ１〜Ｔ６にゲート駆動信号を出力することによりそれらのスイッチングを操作する。これにより、車載バッテリなどの電源２０から供給される直流電力が三相交流電力に変換され、この変換された三相交流電力がＵＬ線、ＶＬ線及びＷＬ線を通じてモータ１２に供給される。

さらに、トランジスタＴ２，Ｔ４，Ｔ６から延びる接地ラインの途中には、電流センサ１９が設けられている。電流センサ１９は、モータ１２に供給されるＵ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれの電流値の総和、すなわちモータ１２に通電される駆動電流（実電流）を検出する。この電流センサ１９の出力は、マイコン１６に取り込まれている。

一方、マイコン１６は、上位ＥＣＵ６からの駆動要求信号の入力があると、同駆動要求信号に含まれる電流指令値に基づいてモータ１２の駆動電流をフィードバック制御する。具体的には、電流センサ１９を通じて検出されるモータ１２の駆動電流を、駆動要求信号に含まれる電流指令値に近づけるべく、インバータ回路１４に対するその都度のゲート駆動信号を生成、出力するといったフィードバック制御を実行する。これにより、上位ＥＣＵ６からの電流指令値に応じてモータ１２が駆動され、作動油の油圧が上記目標油圧値に近づくこととなる。

ところで、先の図１に示す油圧センサ７は、機械式ポンプ２から変速機構４に供給される作動油の油圧を検出するものであるため、その分解能が機械式ポンプ２に対応する分解能に設定されている。一方、機械式ポンプ２から変速機構４に供給される作動油の油圧は、電動ポンプ装置１０から変速機構４に供給される作動油の油圧よりも十数倍程度大きい。よって、油圧センサ７では、電動ポンプ装置１０から変速機構４に供給される油圧の大きさを精度良く検出することは難しい。したがって、上述のように、油圧センサ７を通じて検出される作動油の油圧に基づいて電流指令値を設定し、この設定された電流指令値に基づいて電動ポンプ装置１０の駆動を制御するようにした場合、実際の作動油の油圧を目標油圧値に収束させることが困難となる。この場合、例えば電動ポンプ装置１０から変速機構４に供給される作動油の油圧が必要以上に大きくなり、電動ポンプ装置１０で無駄な電力が消費されるおそれがある。

一方、電動ポンプ装置１０から変速機構４に供給される作動油の油圧の大きさは、モータ１２の出力に応じて定まる。また、モータ１２の出力はその駆動電流や回転速度と相関関係がある。さらに、作動油の油温が高いほど、作動油の粘度が低下し、作動油の油圧が低下する。すなわち、作動油の油温と油圧との間にも相関関係がある。

そこで本実施形態では、モータ１２の駆動電流及び回転速度に基づいて電動ポンプ装置１０から変速機構４に供給されている作動油の油圧を推定するとともに、この油圧推定値に基づいて電流指令値を設定するようにしている。また、設定された電流指令値を作動油の油温に基づいて補正するようにしている。そして、ＥＯＰＥＣＵ１３は、この補正された電流指令値に基づいてモータ１２の駆動を制御する。

次に、図３を参照して、ＥＯＰＥＣＵ１３がモータ１２の駆動を制御する手順について説明する。なお、図３に示す制御は、上位ＥＣＵ６から駆動要求信号が伝達されたときに開始されるとともに、その後は上位ＥＣＵ６から停止要求信号が伝達されるまでの期間、所定の演算周期をもって繰り返し実行される。

図３に示すように、この制御では、はじめに、電動ポンプ装置１０から変速機構４に供給されている作動油の油圧を推定する処理が実行される（ステップＳ１）。
図４に示すように、この油圧推定値演算処理では、まず、モータ１２の駆動電流Ｉｗ及びその回転速度（回転数）Ｎが検出される（ステップＳ１０）。具体的には、モータ１２の駆動電流Ｉｗは、電流センサ１９を通じて検出される。また、モータ１２の回転速度Ｎは、インバータ回路１４に入力されるゲート駆動信号のデューティ比（単位時間内におけるゲート駆動信号がオンに設定されている時間の割合）に応じて定まる。よって、モータ１２の回転速度Ｎは、ゲート駆動信号のデューティ比に基づいて求められる。そして、続くステップＳ１１の処理として、モータ１２の駆動電流Ｉｗ及びその回転速度Ｎに基づいて作動油の油圧Ｐｅが推定される。ここで、本実施形態では、モータ１２の駆動電流Ｉｗ及び回転速度Ｎ、並びに油圧推定値Ｐｅの関係が予めの実験を通じて求められており、それらの関係が図５に例示するようにマップ化されてＥＯＰＥＣＵ１３のメモリ１７内に記憶されている。なお、図５のマップでは、モータ１２の回転速度ＮがＮ１〜Ｎ８である場合について、モータ１２の駆動電流Ｉｗと油圧推定値Ｐｅとの関係が実線ｍ１〜ｍ８でそれぞれ示されている（但し、Ｎ１＜Ｎ２＜…＜Ｎ７＜Ｎ８）。図５に示すように、油圧推定値Ｐｅは、モータ１２の駆動電流Ｉｗが同一の場合にはモータ１２の回転速度Ｎが小さいほど大きくなり、モータ１２の回転速度Ｎが同一の場合にはモータ１２の駆動電流Ｉｗが大きいほど大きくなる。そして、このステップＳ１１の処理では、図５に示すマップを用いて、モータ１２の駆動電流Ｉｗ及び回転速度Ｎに基づき油圧推定値Ｐｅがマップ演算される。なお、図５に示すマップで実線ｍ１〜ｍ８上にない値については、実線上の値を用いて適宜推定演算される。そして、油圧推定値Ｐｅが演算された後、続くステップＳ１２の処理として、上位ＥＣＵ６からの油温情報に基づいて作動油の油温Ｔｏｉｌが検出されるとともに、検出された作動油の油温Ｔｏｉｌに基づいて油温補正ゲインＫｔが設定される。具体的には、以下の（ａ１）〜（ａ３）に示すように油温補正ゲインＫｔが第１〜第３のゲインＫｔ１〜Ｋｔ３のいずれかに設定される。なお、第１〜第３のゲインＫｔ１〜Ｋｔ３には、「Ｋｔ１＞Ｋｔ２＞Ｋｔ３」といった関係がある。

（ａ１）作動油の油温Ｔｏｉｌが「０［℃］≦Ｔｏｉｌ＜４０［℃］」の低油温領域である場合。この場合には、油温補正ゲインＫｔが第１のゲインＫｔ１に設定される。
（ａ２）作動油の油温Ｔｏｉｌが「４０［℃］≦Ｔｏｉｌ＜８０［℃］」の中油温領域である場合。この場合には、油温補正ゲインＫｔが第２のゲインＫｔ２に設定される。

（ａ３）作動油の油温Ｔｏｉｌが「８０［℃］≦Ｔｏｉｌ＜１２０［℃］」の高油温領域である場合。この場合には、油温補正ゲインＫｔが第３のゲインＫｔ３に設定される。
そして、続くステップＳ１３の処理として、ステップＳ１１で演算された油圧推定値Ｐｅに油温補正ゲインＫｔを乗算することで油圧推定値Ｐｅを補正する。

こうして油圧推定値Ｐｅが演算された後、図３に示すように、油圧推定値Ｐｅが目標油圧値であるか否かが判断される（ステップＳ２）。なお、本実施形態では、目標油圧値が、第１の閾値Ｐｔｈ１１を下限値、第２の閾値Ｐｔｈ１２を上限値とする範囲の値として設定されており、ステップＳ２では、油圧推定値Ｐｅが「Ｐｔｈ１１＜Ｐｅ＜Ｐｔｈ１２」といった関係を満たしているか否かが判断される。そして、油圧推定値Ｐｅが目標油圧値でない場合には（ステップＳ２：ＮＯ）、電流指令値Ｉａが以下の（ｂ１）及び（ｂ２）に示すように増減補正される（ステップＳ３）。

（ｂ１）油圧推定値Ｐｅが第１の閾値Ｐｔｈ１１以下である場合。すなわち、作動油の油圧が目標油圧値よりも小さく、モータ１２の出力が不足している場合。この場合には、電流指令値Ｉａが補正値ΔＩａだけ増加補正される。これにより、モータ１２の出力が上がる。

（ｂ２）油圧推定値Ｐｅが第２の閾値Ｐｔｈ１２以上である場合。すなわち、作動油の油圧が目標油圧値よりも大きく、モータ１２の出力が過剰である場合。この場合には、電流指令値Ｉａが補正値ΔＩａだけ減少補正される。これにより、モータ１２の出力が下がる。

なお、電流指令値Ｉａは、上位ＥＣＵ６から駆動要求信号が伝達された直後は、同駆動要求信号に含まれる電流指令値が用いられる。また、それ以降は、前回の電流指令値Ｉａが用いられる。

そして、続くステップＳ４の処理として、補正後の電流指令値Ｉａに基づいてモータ１２の駆動が制御される。
一方、油圧推定値Ｐｅが目標油圧値である場合には（ステップＳ２：ＹＥＳ）、前回の電流指令値Ｉａに基づいてモータ１２の駆動が制御される（ステップＳ４）。

次に、図６を参照して、本実施形態の電動ポンプ装置１０の動作例（作用）について説明する。
例えば上位ＥＣＵ６からＥＯＰＥＣＵ１３に出力された駆動要求信号に電流指令値Ｉ１が含まれているとき、この電流指令値Ｉ１に基づきＥＯＰＥＣＵ１３がモータ１２を駆動させたとする。この場合、図６（ｂ）に二点鎖線で示すように、作動油の油圧が目標油圧値よりも大きくなってその状態が継続し、モータ１２の出力が過剰となる懸念がある。

この点、本実施形態の電動ポンプ装置１０では、モータ１２の駆動電流及び回転速度、並びに作動油の油温に基づいて作動油の油圧を推定することで、その値を高い精度で検出することができる。これにより、油圧センサ７を用いずとも、図６（ｂ）に示すように、例えば時刻ｔ１０で作動油の油圧が第２の閾値Ｐｔｈ１２以上であることを検知することが可能である。そしてこのとき、電動ポンプ装置１０では、図６（ａ）に実線で示すように、時刻ｔ１０以降、電流指令値Ｉａが補正値ΔＩａの幅で徐々に減少補正されるため、モータ１２の出力が徐々に下がる。これにより、図６（ｂ）に示すように、作動油の油圧が徐々に低下していく。そして、時刻ｔ１１で作動油の油圧が第２の閾値Ｐｔｈ１２よりも小さくなると、図６（ａ）に示すように、電流指令値Ｉａはそれ以上補正されなくなるため、作動油の油圧が目標油圧値に収束することとなる。これにより、変速機構４の作動に必要な油圧を的確に確保しながらも、図６（ａ）に示すように、モータ１２の電流指令値Ｉａを値Ｉ１から値Ｉ２まで減少させることができるため、モータ１２の過出力を抑制することができる。よって、電動ポンプ装置１０の消費電流を低減することができる。

なお、作動油の油圧が第２の閾値Ｐｔｈ１２以下である場合には、電流指令値Ｉａが補正値ΔＩａの幅で徐々に増加補正されるため、モータ１２の出力が徐々に増加する。これにより、作動油の油圧が徐々に上昇するため、作動油の油圧を目標油圧値に収束させることができる。よってこの場合にも、変速機構４の作動に必要な油圧を的確に確保することができる。

以上説明したように、本実施形態にかかる電動ポンプ装置によれば、以下のような効果が得られるようになる。
（１）モータ１２の駆動電流及び回転速度に基づいて作動油の油圧を推定することとした。そして、この油圧推定値Ｐｅに基づきモータ１２の駆動を制御することとした。これにより、変速機構４の作動に必要な油圧を的確に確保しつつ、電動ポンプ装置１０の消費電流を低減することが可能となる。

（２）作動油の油温に基づいて油温補正ゲインＫｔを設定することとした。そして、設定された油温補正ゲインＫｔに基づいて油圧推定値Ｐｅを補正することとした。これにより、作動油の油圧をより高い精度で推定することが可能となる。

（３）油温補正ゲインＫｔを設定するにあたり、予め区分された３つの油温領域毎に油温補正ゲインＫｔを第１〜第３のゲインＫｔ１〜Ｋｔ３のいずれかに設定することとした。これにより、ＥＯＰＥＣＵ１３では、３つの油温領域毎に油圧推定値Ｐｅを補正する演算処理を行うだけでよいため、ＥＯＰＥＣＵ１３の演算負担を軽減することが可能となる。

（４）ＥＯＰＥＣＵ１３では、油圧推定値Ｐｅが目標油圧値でないと判断されるとき、油圧推定値Ｐｅが目標油圧値に近づくように、モータ１２の電流指令値Ｉａを補正値ΔＩａだけ増減補正することとした。これにより、作動油の油圧を目標油圧値に容易且つ的確に近づけることが可能となる。

＜変形例＞
図７に、第１の実施形態にかかる電動ポンプ装置の変形例を示す。
モータ１２の電力源としては、通常、車載バッテリが用いられる。よって、車載バッテリの経年劣化などによりその電圧値が低下すると、モータ１２の出力も低下するため、作動油の油圧が低下する。すなわち、作動油の油圧とモータ１２の電源電圧との間にも相関関係がある。そこで、先の図４に例示した油圧推定値演算処理に対応するフローチャートを図７に示すように、作動油の油温Ｔｏｉｌに基づいて油温補正ゲインＫｔを設定した後（ステップＳ１２）、モータ１２の電源電圧に基づいて電圧補正ゲインＫｖを更に設定する（ステップＳ１４）ようにしてもよい。なお、電圧補正ゲインＫｖの設定については、例えばモータ１２の電源電圧に対して予め設定された基準電圧をＶ０、現在のモータ１２の電源電圧をＶ１とするとき、「Ｋｖ＝Ｖ１／Ｖ０」といった式から求めることが可能である。そして、続くステップＳ１５の処理として、油圧推定値Ｐｅに油温補正ゲインＫｔ及び電圧補正ゲインＫｖをそれぞれ乗算することで油圧推定値Ｐｅを補正する。このような構成であれば、作動油の油圧を、より高い精度で推定することが可能となる。

＜第２の実施形態＞
続いて、本発明にかかる電動ポンプ装置を、車両の変速機構に作動油を供給するシステムに用いられる電動ポンプ装置に適用した第２の実施形態について説明する。なお、この第２の実施形態が適用対象とするオイル供給システムも、その基本構成は先の図１に例示したオイル供給システムと同様である。

本実施形態では、モータ１２の電流指令値Ｉａを補正するための補正値ΔＩａに対して乗算係数（補正ゲイン）Ｋｉを設けるようにしている。そして、上位ＥＣＵ６からＥＯＰＥＣＵ１３に駆動要求信号が送信されたとき、補正ゲインＫｉをその初期値として第１のゲインＫｉ１に設定することとしている。また、油圧推定値Ｐｅが目標油圧値近傍で安定している状態であるとき、補正ゲインＫｉの値を第１のゲインＫｉ１よりも小さい第２のゲインＫｉ２に設定するようにしている。すなわち、本実施形態では、電流指令値Ｉａに対し、補正値ΔＩａに第１のゲインＫｉ１を乗算した第１の補正値、及び補正値ΔＩａに第２のゲインＫｉ２を乗算した第２の補正値といった２つの補正値を用いることとしている。そして、補正ゲインＫｉの値を第１のゲインＫｉ１から第２のゲインＫｉ２に変更することで電流指令値Ｉａの変化量を小さくし、これによりモータ１２の出力の応答性を低下させるようにしている。以下、その詳細を図８及び図９を参照して説明する。はじめに、図８を参照して、本実施形態においてＥＯＰＥＣＵ１３がモータ１２の駆動を制御する手順について説明する。なお、この制御において、先の図３に例示した処理と同一の処理については同一の符号を付すことによりその説明を割愛し、以下では両者の相違点を中心に説明する。

本実施形態では、図８に示すように、油圧推定値Ｐｅが目標油圧値でない場合（ステップＳ２：ＮＯ）、電流指令値Ｉａが以下の（ｃ１）及び（ｃ２）に示すように増減補正される（ステップＳ５）。

（ｃ１）油圧推定値Ｐｅが第１の閾値Ｐｔｈ１１以下である場合。この場合には、補正値ΔＩａに補正ゲインＫｉを乗算した値だけ油圧推定値Ｐｅが増加補正される。
（ｃ２）油圧推定値Ｐｅが第２の閾値Ｐｔｈ１２以上である場合。この場合には、補正値ΔＩａに補正ゲインＫｉを乗算した値だけ油圧推定値Ｐｅが減少補正される。

なお、補正ゲインＫｉの値は、上位ＥＣＵ６からＥＯＰＥＣＵ１３に駆動要求信号が送信されたとき、初期値として第１のゲインＫｉ１に設定される。
次に、図９を参照して、ＥＯＰＥＣＵ１３が補正ゲインＫｉの値を第１のゲインＫｉ１から第２のゲインＫｉ２に変更する手順について説明する。なお、図９に示す処理は、上位ＥＣＵ６から駆動要求信号が伝達されたときに開始されるとともに、その後は停止要求信号が伝達されるまでの期間、所定の演算周期をもって繰り返し実行される。

図９に示すように、この処理では、はじめに、先の図４又は図７に例示した油圧推定値演算処理を通じて油圧推定値Ｐｅが演算される（ステップＳ２０）。そして、続くステップＳ２１の処理として、油圧推定値Ｐｅが目標油圧値の近傍の値であるか否かが監視される。具体的には、本実施形態では、油圧推定値Ｐｅに対して、上記第１の閾値Ｐｔｈ１１よりも若干大きい値である第３の閾値Ｐｔｈ２１と、上記第２の閾値Ｐｔｈ１２よりも若干小さい値である第４の閾値Ｐｔｈ２２とを設けるようにしている。そして、油圧推定値Ｐｅが「Ｐｔｈ２１＜Ｐｅ＜Ｐｔｈ２２」といった関係を満たしているとき、油圧推定値Ｐｅが目標油圧値の近傍の値であると判断される。そして、油圧推定値Ｐｅが目標油圧値の近傍の値である場合には（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、ＥＯＰＥＣＵ１３に内蔵されるタイマ１８のカウントアップが開始される（ステップＳ２２）。そして、続くステップＳ２３の処理として、タイマ１８の値が所定値Ｔａに達するまで油圧推定値Ｐｅが目標油圧値の近傍の値を示しているか否かが判断される。具体的には、先の図４又は図７に例示した油圧推定値演算処理を通じて油圧推定値Ｐｅが所定の周期で演算されるとともに、その都度演算される油圧推定値Ｐｅが「Ｐｔｈ２１＜Ｐｅ＜Ｐｔｈ２２」といった関係を満たしているか否かが判断される。そして、タイマ１８の値が所定値Ｔａに達するまで油圧推定値Ｐｅが目標油圧値の近傍の値を示していた場合には（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、油圧推定値Ｐｅが目標油圧値の近傍で安定している状態であると判断されて、補正ゲインＫｉが第２のゲインＫｉ２に変更される（ステップＳ２４）。これにより、モータ１２の出力の応答性が低下する。また、続くステップＳ２５の処理として、タイマ１８の値がリセットされる。

一方、タイマ１８の値が所定値Ｔａに達するまでに油圧推定値Ｐｅが目標油圧値の近傍の値でなくなった場合には（ステップＳ２３：ＮＯ）、補正ゲインＫｉが第２のゲインＫｉ２に変更されることなく、タイマ１８の値がリセットされる（ステップＳ２５）。

次に、図１０を参照して、本実施形態の電動ポンプ装置１０の動作例（作用）について説明する。
例えば作動油の油圧が目標油圧値よりも大きくなっているとするときに、モータ１２の出力を下げるべく、モータ１２の電流指令値Ｉａを一定の補正値ΔＩａで徐々に減少させたとする。この場合、図１０（ｂ）に二点鎖線で示すように、作動油の油圧を目標油圧値に収束させようとしたときに、作動油の油圧が変動したままの状態が継続する、すなわち作動油の油圧の値が発散するおそれがある。これに対し、補正値ΔＩａの値を小さくすれば、その発散を抑制することができるが、今度は作動油の油圧が収束するまでに要する時間が長くなるおそれがある。

この点、本実施形態の電動ポンプ装置１０では、例えば図１０（ｂ）に示すように時刻ｔ２０で作動油の油圧が第４の閾値Ｐｔｈ２２以上であったとすると、この時刻ｔ２０の時点では電流指令値Ｉａの補正値ΔＩａに第１のゲインＫｉ１が乗算されるため、図１０（ａ）に示すように、電流指令値Ｉａの変動の幅が大きくなる。すなわち、モータ１２の出力が大きく低下するため、図１０（ｂ）に実線で示すように、作動油の油圧を目標油圧値の近傍まで短時間で近づけることができる。そして、時刻ｔ２１で作動油の油圧が第４の閾値Ｐｔｈ２２よりも小さくなると、すなわち作動油の油圧が目標油圧値の近傍になると、図１０（ａ）に示すように、電流指令値Ｉａの補正値ΔＩａに第２のゲインＫｉ２が乗算されるようになるため、電流指令値Ｉａの変動の幅が小さくなる。すなわち、時刻ｔ２１以降、モータ１２の出力の変化量が小さくなる。このため、作動油の油圧が目標油圧値に収束し易くなる。

以上説明したように、本実施形態にかかる電動ポンプ装置によれば、上記第１の実施形態による（１）〜（４）の効果に加え、さらに以下のような効果が得られるようになる。
（５）モータ１２の電流指令値Ｉａを増減補正するための補正値ΔＩａに対して補正ゲインＫｉを設けることとした。そして、油圧推定値Ｐｅが目標油圧値の近傍で安定したとき、補正ゲインＫｉを小さくすることで、モータ１２の出力の応答性を遅くすることとした。これにより、作動油の油圧の値が発散するような状況を抑制することができるため、作動油の油圧を目標油圧値に収束させる上で有効となる。

＜第３の実施形態＞
続いて、本発明にかかる電動ポンプ装置を、車両の変速機構に作動油を供給するシステムに用いられる電動ポンプ装置に適用した第３の実施形態について説明する。なお、この第３の実施形態の基本構成は、上記第２の実施形態の電動ポンプ装置と同様である。

本実施形態では、作動油の油温が上記（ａ１）〜（ａ３）に例示した３つの油温領域の境界を横切るように変化したことを検知したとき、換言すれば油温またぎを検知したとき、電流指令値Ｉａの補正値ΔＩａに対して設けられた補正ゲインＫｉの値を第２のゲインＫｉ２から第１のゲインＫｉ１に戻すようにしている。以下、その詳細を図１１及び図１２を参照して説明する。はじめに、図１１を参照して、ＥＯＰＥＣＵ１３が補正値ΔＩａのゲインＫｉを第２のゲインＫｉ２から第１のゲインＫｉ１に戻す手順について説明する。なお、図１１に示す処理は、補正ゲインＫｉが第２のゲインＫｉ２に設定されているときに所定の演算周期をもって繰り返し実行される。

図１１に示すように、この処理では、はじめに、作動油の油温Ｔｏｉｌに基づいて油温またぎが発生したか否かが判断される（ステップＳ３０）。具体的には、上位ＥＣＵ６からの油温情報に基づいて、前回検出された油温が属している油温領域と、今回検出された油温が属している油温領域とが相違する場合、油温またぎが発生したと判断される。例えば前回検出された油温Ｔｏｉｌが低温油温領域の温度であって且つ、今回検出された油温Ｔｏｉｌが中油温領域の温度であるとき、油温またぎが発生したと判断される。そして、油温またぎが発生した場合には（ステップＳ３０：ＹＥＳ）、補正ゲインＫｉが第１のゲインＫｉ１に変更される（ステップＳ３１）。

一方、油温またぎが発生していない場合には（ステップＳ３０：ＮＯ）、この一連の処理が終了される。
次に、図１２を参照して、本実施形態の電動ポンプ装置１０の動作例（作用）について説明する。

例えば、時刻ｔ３０で作動油の油圧が目標油圧値で安定していて且つ、作動油の油温が低油温領域の温度であったとする。この場合、その後に時刻ｔ３１から作動油の油温が上昇してその温度が低油温領域から中油温領域に変化したような場合、作動油の粘度が低下するため、作動油の油圧が目標油圧値よりも小さい油圧値Ｐ１まで減少してしまうことがある。このとき、補正ゲインＫｉが第２のゲインＫｉ２に設定されたままであると、モータ１２の出力の応答性が遅いため、図中に二点鎖線で示すように、作動油の油圧が目標油圧値に収束するまでに長時間を要するおそれがある。

この点、本実施形態では、時刻ｔ３２で作動油の油温が低油温領域と中油温領域との境界をまたぐように変化、すなわち油温またぎが発生したとすると、この時刻ｔ３２の時点で補正ゲインＫｉが第２のゲインＫｉ２から第１のゲインＫｉ１に変更されるため、モータ１２の出力の応答性が速くなる。よって、図中に実線で示すように、作動油の油圧を目標油圧値に収束させるのに要する時間を短縮することができるため、モータ１２の駆動に伴い電動ポンプ装置１０から発せられる騒音などをより的確に抑制することが可能となる。

以上説明したように、本実施形態にかかる電動ポンプ装置によれば、上記第１及び第２の実施形態による（１）〜（５）の効果に加え、さらに以下のような効果が得られるようになる。

（６）作動油の油温が低油温領域、中油温領域、及び高油温領域の境界を横切るように変化したことを検知したとき、電流指令値Ｉａの補正値ΔＩａに対して設けられた補正ゲインＫｉを第２のゲインＫｉ２から第１のゲインＫｉ１に変更することとした。これにより、一旦安定状態となった作動油の油圧がその温度変化に伴い目標油圧値からずれてしまったような場合であっても、作動油の油圧を再び目標油圧値に収束させるのに要する時間を短縮することができる。よって、モータ１２の駆動に伴い電動ポンプ装置１０から発せられる騒音などをより的確に抑制することが可能となる。

＜他の実施形態＞
なお、上記各実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記第３の実施形態では、作動油の油温が３つの油温領域の境界を横切るように変化したとき、補正ゲインＫｉを第２のゲインＫｉ２から第１のゲインＫｉ１に変更することとしたが、変更後のゲインの値については、第１のゲインＫｉ１でなくとも、第２のゲインＫｉ２よりも大きい値であればよい。

・上記各実施形態では、モータ１２の電流指令値Ｉａに補正値ΔＩａを加算したり、電流指令値Ｉａから補正値ΔＩａを減算することで電流指令値Ｉａを補正することとした。これに代えて、例えば電流指令値Ｉａに対して乗算係数（ゲイン）を設け、このゲインの値を増減させることで電流指令値Ｉａの補正を行ってもよい。要は、油圧推定値Ｐｅが目標油圧値に近づくようにモータ１２の電流指令値Ｉａを増減させるものであればよい。

・上記各実施形態では、油圧推定値Ｐｅに対して油温補正ゲインＫｔを設け、この油温補正ゲインＫｔの値を３つの油温領域毎に異なる値に設定することで、油圧推定値Ｐｅを作動油の油温に基づいて補正することとした。これに代えて、例えば先の図５に例示したようなモータ１２の駆動電流Ｉｗ及び回転速度Ｎ、並びに油圧推定値Ｐｅの関係を示すマップを３つの油温領域毎に予め用意しておく。そして、油圧推定値Ｐｅを演算する際に用いるマップをそのときの作動油の油温に基づいて切り替えてもよい。このような方法であっても、３つの油温領域毎に油圧推定値Ｐｅを容易に補正することが可能となる。

・上記各実施形態では、作動油の油温に対して３つの油温領域を設定することとしたが、油温領域の設定数については適宜変更することが可能である。
・上記各実施形態では、３つの油温領域毎に油圧推定値Ｐｅを補正することとしたが、このような補正処理を割愛することも可能である。すなわち、先の図４に例示した処理において、ステップＳ１２，Ｓ１３の処理を割愛することも可能である。

・上記実施形態では、ＥＯＰＥＣＵ１３が上位ＥＣＵ６からの油温情報に基づいて作動油の油温を検出することとしたが、温度センサ８の出力をＥＯＰＥＣＵ１３に直接取り込むことで、ＥＯＰＥＣＵ１３が作動油の油温を直接検出してもよい。

・上記実施形態では、本発明を、機械式ポンプ２を備えるオイル供給システムに用いられる電動ポンプ装置に適用することとしたが、これに限らず、機械式ポンプ以外のポンプを備えるオイル供給システムに用いられる電動ポンプ装置に適用することも可能である。また、車両の変速機構に作動油を供給するオイル供給システムに用いられる電動ポンプ装置に限らず、適宜の油圧作動機器に作動油を供給するオイル供給システムに用いられる電動ポンプ装置に適用することも可能である。

Ｌａ…主油路、Ｌｂ…補助油路、Ｔ１〜Ｔ６…トランジスタ、１…オイルパン、２…機械式ポンプ、３…エンジン、４…変速機構、５…逆止弁、６…上位ＥＣＵ、７…油圧センサ、８…温度センサ、１０…電動ポンプ装置、１１…オイルポンプ、１２…モータ、１３…ＥＯＰＥＣＵ、１４…インバータ回路、１６…マイコン、１７…メモリ、１８…タイマ、１９…電流センサ、２０…電源。

Claims (9)

1. モータの駆動に基づき油路を通じて油圧作動機器に作動油を供給するオイルポンプと、前記油路内の作動油の油圧に基づき前記モータの駆動を制御する制御部とを備える電動ポンプ装置と、
   油圧センサにより検出される前記作動油の油圧と目標油圧値との差分に基づいて、前記電動ポンプ装置の前記モータの電流指令値を演算する上位制御部とを備え、
   前記制御部は、前記上位制御部から取得した前記モータの電流指令値に基づいて前記モータの駆動電流をフィードバック制御し、
   前記制御部は、前記モータの駆動電流及び回転速度に基づき前記作動油の油圧を推定し、前記推定される油圧値が前記目標油圧値に近づくように、前記モータの電流指令値を補正する
   ことを特徴とするオイル供給システム。
2. 前記制御部は、前記モータの電源電圧に基づき前記推定される油圧値を補正する
   請求項１に記載のオイル供給システム。
3. 前記制御部は、前記作動油の油温に基づき前記推定される油圧値を補正する
   請求項１又は２に記載のオイル供給システム。
4. 前記推定される油圧値の補正が、予め区分された複数の油温領域毎に行われる
   請求項３に記載のオイル供給システム。
5. 前記推定される油圧値の補正が、前記複数の油温領域毎に設定される油温補正ゲインを前記推定される油圧値に乗算することで行われる
   請求項４に記載のオイル供給システム。
6. 前記作動油の油圧の推定が、前記モータの駆動電流及び回転速度、並びに前記作動油の油圧の関係を予め定めたマップによるマップ演算により行われ、
   前記推定される油圧値の補正が、前記複数の油温領域毎に設定される前記マップを切り替えることで行われる
   請求項４に記載のオイル供給システム。
7. 前記制御部は、前記推定される油圧値が目標油圧値でないと判断されるとき、前記推定される油圧値が前記目標油圧値に近づくように、前記モータの電流指令値を第１の補正値だけ増減補正する
   請求項１〜６のいずれか一項に記載のオイル供給システム。
8. 前記制御部は、前記推定される油圧値が前記目標油圧値近傍であると判断されるとき、前記モータの電流指令値を増減補正するための補正値を前記第１の補正値よりも小さい第２の補正値に変更する
   請求項７に記載のオイル供給システム。
9. 前記制御部は、前記作動油の油温が変化したことを検知するとき、前記モータの電流指令値を増減補正するための補正値を前記第２の補正値から前記第１の補正値に変更する
   請求項８に記載のオイル供給システム。