JP6942754B2

JP6942754B2 - 自動車のトランスミッションのクラッチ係合用電動オイルポンプ、自動車のトランスミッションのクラッチ係合用電動オイルポンプ制御方法、車両及び自動車のトランスミッションのクラッチ係合車両用電動オイルポンプ

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Publication number: JP6942754B2
Application number: JP2019108893A
Authority: JP
Inventors: 正大石島; 正弘笛木; 真治渋谷; 国棟譚; 大起石田; 友宏珍部
Original assignee: Mitsuba Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Mitsuba Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2019-06-11
Filing date: 2019-06-11
Publication date: 2021-09-29
Anticipated expiration: 2039-06-11
Also published as: JP2020200900A; US20230246582A1; CN113939671B; DE112020002832T5; WO2020250483A1; CN113939671A

Description

本発明は、自動車のトランスミッションのクラッチ係合用電動オイルポンプ、自動車のトランスミッションのクラッチ係合用電動オイルポンプ制御方法、車両及び自動車のトランスミッションのクラッチ係合用車両用電動オイルポンプに関する。

電動オイルポンプによって供給されるオイルは、オイルの温度（以下「油温」という。）に応じて粘性が変化する。オイルの粘性は、油温の低下に応じて大きくなる。オイルの粘性が大きくなれば、電動オイルポンプに対する負荷が高くなる。低温〜高温領域（例えば、−２０度〜１２０度）で電動オイルポンプが使用される場合、電動オイルポンプは、モータの回転速度を制御することで消費電力を抑えつつ、必要な流量を供給することが求められている。一方で、極低温（例えば−２０度以下）で使用される場合、電動オイルポンプは、停止することなく、少量のオイルを供給することが求められている。特に自動車のトランスミッションのクラッチ係合用のオイルポンプは、極低温時に短時間動作するものが多い。

しかし、極低温で使用される場合、電動オイルポンプは摺動力負荷が高くなり、モータを起動できない場合があった。また、極低温で使用される場合、電動オイルポンプは、摺動力負荷よりもモータのトルクが小さく、停止する場合もあった。このため、極低温でも、停止することなく、オイルを供給することができる技術が求められていた。特許文献１には、負荷変動が発生しても停止しないように制御する技術が記載されている。また、特許文献２には、電流値に上限を設けることで、電力の消費量を抑制する技術が記載されている。また、特許文献３には、停止が発生しない回転数の下限で制御する技術が記載されている。

特許第５１９３２５９号公報特許第５８３４５０９号公報特開２０１５−０３５８５８号公報

しかしながら、特許文献１に記載された技術は、油温について考慮された技術ではない。また、特許文献２に記載された技術は、電流の上限によっては、必要となるオイルの流量を供給できない場合があった。また、特許文献３に記載された技術は、回転数の下限によっては、必要となるオイルの流量を供給できない場合があった。このように、特許文献１から３に記載された技術では、極低温で使用される場合に、停止することなく、オイルの流量を確保することができない場合があった。

本発明は、上記事情を考慮してなされたものであり、極低温で使用される場合にも停止することなく、オイルを供給することができる技術を提供することを目的としている。

本発明の一態様は、自動車のトランスミッションのクラッチ係合に関するオイル供給先に供給されるオイルの温度を測定する温度センサと、前記温度が自装置に設けられたオイルポンプ駆動用モータの負荷よりも前記オイルポンプ駆動用モータのトルクが小さくなる所定の温度以下である場合に、前記オイルポンプ駆動用モータに出力される電流値を、前記オイルポンプ駆動用モータが停止することなく駆動可能に定められた所定の電流値に決定する電流決定部と、決定された前記電流値に基づいて前記オイルポンプ駆動用モータが駆動することで前記オイル供給先にオイルを供給するオイルポンプと、前記温度が前記所定の温度よりも大きい場合に、所定時間当たりの前記オイルポンプ駆動用モータの回転数を、指令デューティ比と狙い回転数との対応関係に基づき決定する回転数決定部と、を備え、前記オイルポンプは、決定された前記回転数に基づいて前記オイルポンプ駆動用モータが駆動することで前記オイル供給先にオイルを供給する、自動車のトランスミッションのクラッチ係合用電動オイルポンプである。

本発明の一態様は、上記の自動車のトランスミッションのクラッチ係合用電動オイルポンプあって、前記温度が所定の温度以下である場合に、電流値に基づいて前記オイルポンプを制御することを示す制御指令を取得し、前記温度が所定の温度よりも大きい場合に、回転数に基づいて前記オイルポンプを制御することを示す制御指令を取得し、電流値又は回転数のいずれかで前記オイルポンプを制御するかを制御指令に基づいて判定する指令判定部をさらに備え、前記電流決定部は、電流値で制御すると判定された場合に、前記電流値を決定し、前記回転数決定部は、回転数で制御すると判定された場合に、前記回転数を決定する。

本発明の一態様は、車両制御機構が、自動車のトランスミッションのクラッチ係合に関するオイル供給先に供給されるオイルの温度を測定する温度測定ステップと、前記車両制御機構が、前記温度がオイルポンプ駆動用モータの負荷よりも前記オイルポンプ駆動用モータのトルクが小さくなる所定の温度以下である場合に、電流値に基づいて電動オイルポンプを制御することを示す指令信号を前記電動オイルポンプに出力する指令ステップと、電動オイルポンプが、前記指令信号に基づいて、前記オイルポンプ駆動用モータに出力される電流値を、前記オイルポンプ駆動用モータが停止することなく駆動可能に定められた所定の電流値に決定する電流決定ステップと、オイルポンプが、決定された前記電流値に基づいて前記オイルポンプ駆動用モータが駆動することで前記オイル供給先にオイルを供給する供給ステップと、前記電動オイルポンプが、前記温度が前記所定の温度よりも大きい場合に、所定時間当たりの前記オイルポンプ駆動用モータの回転数を、指令デューティ比と狙い回転数との対応関係に基づき決定する回転数決定ステップと、を有し、前記供給ステップでは、前記オイルポンプが決定された前記回転数に基づいて前記オイルポンプ駆動用モータが駆動することで前記オイル供給先にオイルを供給する自動車のトランスミッションのクラッチ係合用電動オイルポンプ制御方法である。

本発明の一態様は、自動車のトランスミッションのクラッチ係合に関するオイル供給先に供給されるオイルの温度を測定する温度センサと、前記温度が、自装置に設けられたオイルポンプ駆動用モータの負荷よりも前記オイルポンプ駆動用モータのトルクが小さくなる所定の温度以下である場合に、前記オイルポンプ駆動用モータに出力される電流値を、前記オイルポンプ駆動用モータが停止することなく駆動可能に定められた所定の電流値に決定する電流決定部と、決定された前記電流値に基づいて前記オイルポンプ駆動用モータが駆動することで前記オイル供給先にオイルを供給するオイルポンプと、前記温度が前記所定の温度よりも大きい場合に、所定時間当たりの前記オイルポンプ駆動用モータの回転数を、指令デューティ比と狙い回転数との対応関係に基づき決定する回転数決定部と、を備え、前記オイルポンプは、決定された前記回転数に基づいて前記オイルポンプ駆動用モータが駆動することで前記オイル供給先にオイルを供給する車両である。

本発明の一態様は、自動車のトランスミッションのクラッチ係合に関するオイル供給先に供給されるオイルの温度を測定する温度センサと、前記温度が、自装置に設けられたオイルポンプ駆動用モータの負荷よりも前記オイルポンプ駆動用モータのトルクが小さくなる所定の温度以下である場合に、前記オイルポンプ駆動用モータに出力される電流値を、前記オイルポンプ駆動用モータが停止することなく駆動可能に定められた所定の電流値に決定する電流決定部と、決定された前記電流値に基づいて前記オイルポンプ駆動用モータが駆動することで前記オイル供給先にオイルを供給するオイルポンプと、前記温度が前記所定の温度よりも大きい場合に、所定時間当たりの前記オイルポンプ駆動用モータの回転数を、指令デューティ比と狙い回転数との対応関係に基づき決定する回転数決定部と、を備え、前記オイルポンプは、決定された前記回転数に基づいて前記オイルポンプ駆動用モータが駆動することで前記オイル供給先にオイルを供給する自動車のトランスミッションのクラッチ係合車両用電動オイルポンプである。

本発明により、極低温で使用される場合にも停止することなく、オイルを供給することが可能となる。

実施形態に係る電動オイルポンプ１の概略構成の一例を示す図である。実施形態に係る制御指令の一例を示す図である。実施形態に係る電動オイルポンプ１の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。実施形態に係る指令デューティ比と狙い回転数との対応関係の一例を示す図である。実施形態の回転数制御及び電流制御における電流及び速度の変化の一例を示す図である。実施形態のオイル供給を行う処理の流れの一例を示すフローチャートである。

図１は、実施形態に係る電動オイルポンプ１の概略構成の一例を示す図である。電動オイルポンプ１は、例えば、車両に搭載される変速機等のオイル供給先８にオイルを供給する油圧供給源として用いられるものである。電動オイルポンプ１は、車両制御機構２に接続されている。電動オイルポンプ１は、オイルタンク３内に貯留されたオイルを汲み上げ、油圧を付与してオイル供給先８にオイルを供給する。電動オイルポンプ１は、自動車等の車両のトランスミッションのクラッチ係合に用いられるオイルを供給する。オイル供給先８は、例えば車両のトランスミッションのクラッチ係合に関する機器であればどのような機器であってもよい。電動オイルポンプ１は、自動車のトランスミッションのクラッチ係合用電動オイルポンプの一具体例である。

車両制御機構２は、電動オイルポンプ１及び温度センサ４に接続されている。車両制御機構２は、温度センサ４が測定した油温（以下、「測定油温」という。）を取得する。車両制御機構２は、測定油温に基づいて、制御指令と指令デューティ比とを決定する。車両制御機構２は、制御指令を決定するにあたって、測定油温と制御指令とを対応付けたテーブルに基づいて決定してもよいし、指令デューティ比に基づいて決定してもよい。車両制御機構２は、測定油温等に基づいて必要となるデューティ比を決定する。

図２は、実施形態に係る制御指令の一例を示す図である。実施形態において制御指令は、極低温回転指令及び回転数制御指令がある。各制御指令は、制御機構狙い（％）、指令デューティ比（Ｄｕｔｙ）範囲及び狙い回転数（ｒｐｍ）に対応付けされる。制御機構狙い（％）は、算出される指令デューティ比の目標値である。指令デューティ比範囲は、電動オイルポンプ１によって処理された後の指令デューティ比の範囲を表す。狙い回転数（ｒｐｍ）は、オイルポンプ駆動用モータ６の回転数の目標である。電動オイルポンプ１は、回転数狙い（ｒｐｍ）の回転数が確保されるように、指令電流値を決定する。

極低温回転指令は、測定油温が極低温である場合において、電動オイルポンプを駆動させるための指令である。車両制御機構２は、測定油温が極低温よりも低い場合に、制御指令を極低温回転指令に決定する。極低温とは、例えば、モータの負荷よりもモータのトルクが小さくなる温度であってもよい。モータの負荷よりもモータのトルクが小さくなる温度とは、例えば、測定油温が−２０度以下であることであってもよい。一方で、極低温ではない温度とは、測定油温が−２０より大きく、１２０度以下の温度である。この場合、指令デューティ比範囲は、Ｄｕｔｙ＿Ａより大きくＤｕｔｙ＿Ｂ以下である。また、制御指令が極低温回転指令に決定された場合、電動オイルポンプ１は、オイル供給先８に所定供給量以上のオイル量を供給できる回転数にすることを目標にする。所定供給量とは、例えば電動オイルポンプ１がクラッチ係合油圧を発生させるための最低限のオイル量である。Ｄｕｔｙ＿Ａは、極低温回転指令における指令デューティ比の下限値である。Ｄｕｔｙ＿Ａは、予め定められた値である。Ｄｕｔｙ＿Ｂは、極低温回転指令における指令デューティ比の上限値である。Ｄｕｔｙ＿Ｂは、予め定められた値である。

回転数制御指令は、測定油温が極低温ではない場合において、指令デューティ比に応じた回転数を確保するための指令である。車両制御機構２は、測定油温が極低温以上である場合に、制御指令を回転数制御指令に決定する。この場合、指令デューティ比範囲は、Ｄｕｔｙ＿Ｂより大きくＤｕｔｙ＿Ｃ以下である。また、制御指令が回転数制御指令に決定されると、電動オイルポンプ１は、指令デューティ比に応じてＭＩＮからＭＡＸまでの回転数を狙い回転数（ｒｐｍ）として決定する。Ｄｕｔｙ＿Ｂは、回転数制御指令における指令デューティ比の下限値である。Ｄｕｔｙ＿Ｃは、回転数制御指令における指令デューティ比の上限値である。Ｄｕｔｙ＿Ｃは、予め定められた値である。ＭＩＮは、回転数制御指令における狙い回転数の下限値を表す。ＭＩＮは、予め定められた回転数である。ＭＡＸは、回転数制御指令における狙い回転数の上限値を表す。ＭＡＸは、予め定められた回転数である。

図１に戻って、車両制御機構２の説明を続ける。車両制御機構２は、指令信号を電動オイルポンプ１に出力する。なお、車両制御機構２は、アイドリングストップ等でエンジン停止した場合においてオイル供給先８にオイルを供給するために、電動オイルポンプ１を駆動させてもよい。例えば、車両制御機構２は、エンジン停止した場合に温度センサ４が測定した測定温度に応じて、指令信号を電動オイルポンプ１に送信してもよい。温度センサ４は、オイルタンク３内に貯留されたオイルの温度を測定する。温度センサ４は、測定油温を車両制御機構２に出力する。

次に、電動オイルポンプ１について説明する。電動オイルポンプ１は、オイルポンプ５、オイルポンプ駆動用モータ６、駆動装置７及び磁極位置センサ９を備える。

オイルポンプ５は、オイルポンプ駆動用モータ６及びオイル供給先８に接続されている。オイルポンプ５は、オイルポンプ駆動用モータ６によって駆動されるポンプである。オイルポンプ５は、オイルポンプ駆動用モータ６に駆動されることによりオイルタンク３内のオイルを吸入し、オイル供給先８に供給する。

オイルポンプ駆動用モータ６は、オイルポンプ５を駆動する。オイルポンプ駆動用モータ６は、永久磁石を有するロータと、３相（Ｕ、Ｖ、Ｗ）それぞれに対応するコイルＬＵ、ＬＶ、ＬＷがロータの回転方向に順に巻装されているステータとを備える。各相のコイルＬＵ、ＬＶ、ＬＷのそれぞれは、駆動装置７に接続される。例えば、オイルポンプ駆動用モータ６は、ブラシレスモータである。

駆動装置７は、車両制御機構２及びオイルポンプ駆動用モータ６に接続されている。駆動装置７は、車両制御機構２から出力される指令信号に基づいて、オイルポンプ駆動用モータ６の駆動を制御する。例えば、駆動装置７は、車両制御機構２から入力される指令信号に基づいて、駆動デューティを生成する。駆動装置７は、生成された駆動デューティに基づいて直流電圧を三相電圧に変換する。駆動装置７は、三相電圧をオイルポンプ駆動用モータ６に出力することで、オイルポンプ駆動用モータ６の駆動を制御する。

磁極位置センサ９は、オイルポンプ駆動用モータ６の磁極位置を検出する。そして、磁極位置センサ９は、検出した磁極位置に応じた検出信号を駆動装置７に出力する。

図３は、実施形態に係る電動オイルポンプ１の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。電動オイルポンプ１は、オイルポンプ５、オイルポンプ駆動用モータ６、磁極位置センサ９、指令判定部１１、決定部１２、回転数制御部１５、電流制御部１６、駆動デューティ生成部１８、３相インバータ１９、電圧センサ２０、電流センサ２１、微分処理部２２及びパルス変換部２３を備える。電動オイルポンプ１は、オイル供給先８にオイルを供給する。電動オイルポンプ１は、指令信号３０を受け付ける。電動オイルポンプ１は電源部４０に接続される。電動オイルポンプ１は、状態５０を出力する。なお、指令判定部１１、決定部１２、回転数制御部１５、電流制御部１６、駆動デューティ生成部１８、３相インバータ１９、電圧センサ２０、電流センサ２１、微分処理部２２及びパルス変換部２３は、駆動装置７が備える機能である。オイルポンプ５、オイルポンプ駆動用モータ６及び磁極位置センサ９については、上記で説明したため、説明を省略する。

指令判定部１１は、指令信号３０を受け付ける。指令判定部１１は、指令信号３０に含まれる制御指令が、極低温回転指令であるか否か判断する。制御指令が、極低温回転指令である場合、指令判定部１１は、指令信号３０に含まれる指令デューティ比を決定部１２の電流決定部１３に出力する。制御指令が、極低温回転指令でない場合、指令判定部１１は、指令信号３０に含まれる指令デューティ比を決定部１２の回転数決定部１４に出力する。

決定部１２は、電流決定部１３と回転数決定部１４とを備える。決定部１２は、指令判定部１１から出力された指令デューティ比に基づいて所定の情報を決定する。所定の情報は、例えば指令電流値であってもよいし、指令回転数であってもよい。以下、具体的に説明する。

制御指令として極低温回転指令が出力された場合、電流決定部１３は、指令電流値を決定する。指令電流値は、オイルポンプ駆動用モータ６を制御するための目標電流値である。指令電流値は、予め定められた電流値である。指令電流値は、例えば、極低温においてもオイルポンプ駆動用モータ６が停止することなく駆動可能に定められた電流値（例えば、相電流のリミット値等の駆動装置７が出力可能な最大電流）であってもよい。制御指令が極低温回転指令である場合、オイルポンプ駆動用モータ６に対して電流制御が行われる。電流制御は、電気的時定数に沿ってオイルポンプ駆動用モータ６を制御する制御方式である。電流制御は、電圧や負荷の変動に対して出力電流に変化が生じないように制御する制御方式である。電流決定部１３は、指令電流値を電流制御部１６に出力する。

制御指令として回転数制御指令が出力された場合、回転数決定部１４は、指令デューティ比に基づいて指令回転数を決定する。指令回転数は、回転数制御を行うための目標回転数である。指令回転数は、指令デューティ比に対して所定の演算がなされて決定された回転数であってもよい。指令回転数は、オイル供給先８によって要求された流量に応じた回転数であってもよい。回転数制御は、機械的時定数に沿ってオイルポンプ駆動用モータ６を制御するように応答性を決める制御方式である。例えば、回転数制御指令が出力された場合、回転数決定部１４は、指令デューティ比に所定の係数を乗じることで得られる数値に基づいて、指令回転数Ｎを算出する。回転数決定部１４は、指令回転数をＭＩＮからＭＡＸの範囲で決定する。

なお、算出された指令回転数ＮがＭＡＸを超える場合、回転数決定部１４は、指令回転数ＮをＭＡＸに変更する。なお、算出された指令回転数ＮがＭＩＮを下回る場合、回転数決定部１４は、指令回転数ＮをＭＩＮに変更する。回転数決定部１４は、指令回転数を回転数制御部１５に出力する。

回転数制御部１５は、微分処理部２２から出力された実回転数と指令回転数との偏差（以下「回転数差分値」という。）を算出する。回転数制御部１５は、算出された回転数差分値に基づいて、一般的に公知のＰＩ（Proportional Integral）制御又はＰＩＤ（Proportional Integral Derivative）制御を用いて指令電流値を算出する。

電流制御部１６は、電流センサ２１から出力された実電流値と指令電流値との偏差（以下「電流差分値」という。）を算出する。電流制御部１６は、算出された電流差分値に基づいて、一般的に公知のＰＩ制御又はＰＩＤ制御を用いて指令電圧値を算出する。ここで、回転数制御部１５と電流制御部１６とを合わせてＰＩ演算部１７という。制御方式として回転数制御を行うと決定された場合、ＰＩ演算部１７は、回転数制御部１５と電流制御部１６とに基づいて、カスケード制御を行うことで指令回転数に基づいて指令電圧値を算出する。

駆動デューティ生成部１８は、電圧センサ２０から出力された実電圧値と指令電圧値とに基づいて駆動デューティ比を算出する。駆動デューティ生成部１８は、算出された駆動デューティ比に関するＰＷＭ（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）信号を駆動デューティとして３相インバータ１９に出力する。

３相インバータ１９は、不図示の複数のスイッチング素子ＳＷを有し、このスイッチング素子のオンとオフとを切り替えることで電源電圧を相電圧に変換する。具体的には、３相インバータ１９は、６つのスイッチング素子を有している。３相インバータ１９は、電源部４０から電源電流を取得する。３相インバータ１９は、駆動デューティ生成部１８から入力されるＰＷＭ信号に基づいて６つのスイッチング素子のオンとオフとを切り替える。３相インバータ１９は、６つのスイッチング素子のオンとオフとを切り替えることで直流電圧を３相電圧に変換する。３相インバータ１９は、変換された３相電圧をオイルポンプ駆動用モータ６に出力する。各スイッチング素子は、例えば、ＦＥＴ（Field Effective Transistor：電界効果トランジスタ）、又はＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor：絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）である。各スイッチング素子は、還流ダイオードと並列に接続される。

電源部４０は、例えば、車両に搭載されるバッテリである。電源部４０が、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池を用いることができる。また、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタ（コンデンサ）を用いることもできる。電源部４０は、電源電流を３相インバータ１９に供給する。

電圧センサ２０は、電源部４０から供給される電源電流に基づいて電圧値を測定する。電圧センサ２０は、測定された電圧値を実電圧値として駆動デューティ生成部１８に出力する。電圧センサ２０は接地される。電流センサ２１は、３相インバータ１９から出力される相電流に基づいて電流値を測定する。電流センサ２１は、測定された電流値を実電流値として電流制御部１６に出力する。電流センサ２１は接地される。

微分処理部２２は、磁極位置センサ９によって検出された磁極位置に応じた検出信号を取得する。微分処理部２２は、検出信号によって現れる磁極位置を微分することで、オイルポンプ駆動用モータ６の角速度を算出する。微分処理部２２は、角速度に基づいて実回転数を算出する。微分処理部２２は、実回転数を回転数制御部１５とパルス変換部２３とに出力する。

パルス変換部２３は、出力された実回転数をパルス信号に変換する。パルス変換部２３は、変換されたパルス信号を電動オイルポンプ１の状態５０として、車両制御機構２に出力する。

図４は、実施形態に係る指令デューティ比と狙い回転数との対応関係の一例を示す図である。縦軸は、狙い回転数（ｒｐｍ）を表す。横軸は、指令デューティ比（％）を表す。指令デューティ比がＤｕｔｙ＿Ａより大きくＤｕｔｙ＿Ｂ以下である場合、電流決定部１３は予め定められた電流値に指令電流値を決定する。予め定められた電流値は、例えば、駆動装置７が出力可能な最大電流（例えば、相電流リミット値）である。したがって、回転数は出たなりとなる。この場合、回転数は変動する。指令デューティ比がＤｕｔｙ＿Ｂより大きくＤｕｔｙ＿Ｃ以下である場合、狙い回転数はＭＩＮ（ｒｐｍ）〜ＭＡＸ（ｒｐｍ）である。具体的には、回転数決定部１４は、指令デューティ比に基づいて指令回転数を決定する。指令デューティ比がＤｕｔｙ＿Ｃより大きいくＤｕｔｙ＿Ｄ以下である場合、狙い回転数はＭＡＸ（ｒｐｍ）である。したがって、回転数決定部１４は、指令回転数をＭＡＸ（ｒｐｍ）に決定する。Ｄｕｔｙ＿Ｄは、指令デューティ比を表す値である。なお、指令デューティ比が０より大きくＤｕｔｙ＿Ａ以下である場合、決定部１２は、異常値であると判断してもよい。この場合、決定部１２は、断線又はバッテリショート等の異常が生じていると判断してもよい。この場合、電動オイルポンプ１は、異常に応じた処理を行う。なお、指令デューティ比がＤｕｔｙ＿Ｄより大きく１００％以下である場合、決定部１２は、異常値であると判断してもよい。この場合、決定部１２は、ＧＮＤショート等の異常が生じていると判断してもよい。この場合、電動オイルポンプ１は、異常に応じた処理を行う。

図５は、実施形態の回転数制御及び電流制御における電流及び速度の変化の一例を示す図である。図５（ａ）は、回転数制御における電流及び速度の変化の一例を示す図である。回転数制御において、回転数決定部１４は、オイルポンプ駆動用モータ６の回転数を決定する。すなわち、目標回転数ｖｔが決定される。次に、回転数制御部１５は、回転数制御目標応答時定数ｔｍに沿ってオイルポンプ駆動用モータ６を制御させるように、指令電流値を決定する。回転数制御目標応答時定数ｔｍとは、機械的時定数にオーバーシュートを防止するための調整値を付加した時定数である。したがって、モータ回転数ｖｍは、回転数制御目標応答時定数ｔｍに沿って、目標回転数ｖｔに到達する。この時、オイルポンプ駆動用モータ６に流れるモータ電流Ｉｍ（指令電流値）は、図５（ａ）の下段のグラフのように変化する。

図５（ｂ）は、電流制御における電流及び速度の変化の一例を示す図である。電流制御において、電流決定部１３は、オイルポンプ駆動用モータ６の目標電流Ｉｔ（指令電流値）を決定する。電流制御部１６は、目標電流Ｉｔが決定されると、電気的時定数ｔｅに沿ってオイルポンプ駆動用モータ６を制御させる。したがって、モータ電流Ｉｍは、電気的時定数ｔｅに沿って、目標電流Ｉｔに到達する。この時、オイルポンプ駆動用モータ６のモータ回転数ｖｍは、図５（ｂ）の下段のグラフのように変化する。なお、回転数制御目標応答時定数ｔｍと、電気的時定数ｔｅと、は、ｔｍ＞ｔｅとなる。このため、油圧応答は、電流制御の方が回転数制御よりも速い。

図６は、実施形態のオイル供給を行う処理の流れの一例を示すフローチャートである。電動オイルポンプ１は、所定のタイミングでオイル供給先８にオイルを供給する際に当該処理を実行する。車両制御機構２は、温度センサ４から測定油温を取得する（ステップＳ１０１）。車両制御機構２は、測定油温に基づいて制御指令を決定する（ステップＳ１０２）。測定油温が極低温である場合、車両制御機構２は制御指令を極低温回転指令に決定する。測定油温が極低温でない場合、車両制御機構２は制御指令を回転数制御指令に決定する。車両制御機構２は、測定油温に基づいて指令デューティ比を決定する（ステップＳ１０３）。車両制御機構２は、指令信号を電動オイルポンプ１に出力する。

指令判定部１１は、決定された制御指令が極低温回転指令であるか否か判断する（ステップＳ１０４）。制御指令が、極低温回転指令である場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、指令判定部１１は、指令デューティ比を電流決定部１３に出力する。電流決定部１３は、指令電流値を決定する（ステップＳ１０５）。制御指令が、極低温回転指令でない場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、指令判定部１１は、指令デューティ比を回転数決定部１４に出力する。回転数決定部１４は、指令デューティ比に基づいて指令回転数を決定する（ステップＳ１０６）。次に、回転数制御部１５は、回転数差分値に基づいて指令電流値を算出する（ステップＳ１０７）。電流制御部１６は、電流差分値を算出する。電流制御部１６は、算出された電流差分値に基づいて指令電圧値を算出する（ステップＳ１０８）。

駆動デューティ生成部１８は、実電圧値と指令電圧値とに基づいて駆動デューティ比を制御する。駆動デューティ生成部１８は、駆動デューティ比のＰＷＭ信号を駆動デューティとして３相インバータ１９に出力する（ステップＳ１０９）。３相インバータ１９は、電源部４０から電源電流を取得する。３相インバータ１９は、駆動デューティ生成部１８から入力されるＰＷＭ信号（駆動デューティ）に基づいて６つのスイッチング素子のオンとオフとを切り替えることで直流電流を３相電流に変換する（ステップＳ１１０）。３相インバータ１９は、変換された３相電流をオイルポンプ駆動用モータ６に出力する。オイルポンプ駆動用モータ６は、出力される３相電流に応じて駆動する（ステップＳ１１１）。オイルポンプ５は、オイルポンプ駆動用モータ６が駆動することによりオイルタンク３内のオイルをオイル供給先８に供給する（ステップＳ１１２）。

このように構成された電動オイルポンプ１は、極低温のように、測定油温がオイルポンプ駆動用モータ６の負荷よりもトルクが小さくなる温度である場合に、オイルポンプ５を電流制御する。オイルポンプ駆動用モータ６のトルク応答は、電流応答に比例するため、回転数制御よりも高トルクを確保することが可能になる。このため、電動オイルポンプ１は、極低温の測定油温であっても、低回転かつ高トルクでオイルポンプ駆動用モータ６を起動させることで、車両のトランスミッションのクラッチ係合油圧を発生させることができる。また、電動オイルポンプ１は、電流制御を行うことによって、負荷変動への追従が速くなる。したがって、オイルポンプ駆動用モータ６は、極低温であっても、停止することなく回転する。このため、電動オイルポンプ１のオイルポンプ５は、オイル供給先８にオイルを供給することが可能になる。

また、電動オイルポンプ１は、極低温ではない（例えば、オイルポンプ駆動用モータ６の負荷よりもトルクが小さくなる温度ではない）測定温度である場合に、オイルポンプ５を回転数制御する。すなわち、回転数決定部１４は、オイル供給先８の必要流量に応じて、指令デューティ比と狙い回転数との対応関係に従ってオイルポンプ駆動用モータ６の回転数を決定する。したがって、電動オイルポンプ１は、必要な流量に応じて回転数を変更することで、消費電力を抑制しつつ、オンデマンドで流量を確保することができる。

また、電動オイルポンプ１は、測定温度に基づいて電流値又は回転数のいずれかでオイルポンプ５を制御するか示す制御指令を取得する。取得された制御指令が電流値で制御することを示す場合に、電流決定部１３は電流値を決定し、回転数決定部１４は、回転数で制御すると判定された場合に、回転数を決定する。したがって、電動オイルポンプ１は、極低温時のみ電流制御を行い、極低温以外の温度の場合は回転数制御によりオイルポンプ駆動用モータ６を制御することができる。

また、トルク定数は、オイルポンプ駆動用モータの大きさに比例する。このため、測定温度が極低温である場合にオイルの流量を確保する手段として、電動オイルポンプ１が備えるオイルポンプ駆動用モータ６よりも大きいオイルポンプ駆動用モータを電動オイルポンプに備えさせる手段がある。このように構成されることで、電動オイルポンプは、極低温においても、オイルの流量を確保することが可能になる。しかしながら、このような構成では、電動オイルポンプは大型化する。上述の実施形態の電動オイルポンプ１は、極低温では、オイルポンプ駆動用モータ６を電流制御に切り替える。このため、電動オイルポンプ１は、極低温でも停止することなく、最大トルクを確保することが可能になり、オイルポンプ駆動用モータ６を大型化させることなく、オイルの流量を確保することが可能になる。

上述した実施形態における駆動装置７をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

１…電動オイルポンプ，２…車両制御機構，３…オイルタンク，４…温度センサ，５…オイルポンプ，６…オイルポンプ駆動用モータ，７…駆動装置，８…オイル供給先，９…磁極位置センサ，１１…指令判定部，１２…決定部，１３…電流決定部，１４…回転数決定部，１５…回転数制御部，１６…電流制御部，１７…ＰＩ演算部，１８…駆動デューティ生成部，１９…３相インバータ，２０…電圧センサ，２１…電流センサ，２２…微分処理部，２３…パルス変換部，３０…指令信号，４０…電源部，５０…状態

Claims

自動車のトランスミッションのクラッチ係合に関するオイル供給先に供給されるオイルの温度を測定する温度センサと、
前記温度が自装置に設けられたオイルポンプ駆動用モータの負荷よりも前記オイルポンプ駆動用モータのトルクが小さくなる所定の温度以下である場合に、前記オイルポンプ駆動用モータに出力される電流値を、前記オイルポンプ駆動用モータが停止することなく駆動可能に定められた所定の電流値に決定する電流決定部と、
決定された前記電流値に基づいて前記オイルポンプ駆動用モータが駆動することで前記オイル供給先にオイルを供給するオイルポンプと、
前記温度が前記所定の温度よりも大きい場合に、所定時間当たりの前記オイルポンプ駆動用モータの回転数を、指令デューティ比と狙い回転数との対応関係に基づき決定する回転数決定部と、
を備え、
前記オイルポンプは、決定された前記回転数に基づいて前記オイルポンプ駆動用モータが駆動することで前記オイル供給先にオイルを供給する、自動車のトランスミッションのクラッチ係合用電動オイルポンプ。
前記温度が所定の温度以下である場合に、電流値に基づいて前記オイルポンプを制御することを示す制御指令を取得し、前記温度が所定の温度よりも大きい場合に、回転数に基づいて前記オイルポンプを制御することを示す制御指令を取得し、電流値又は回転数のいずれかで前記オイルポンプを制御するかを制御指令に基づいて判定する指令判定部をさらに備え、
前記電流決定部は、電流値で制御すると判定された場合に、前記電流値を決定し、
前記回転数決定部は、回転数で制御すると判定された場合に、前記回転数を決定する請求項１に記載の自動車のトランスミッションのクラッチ係合用電動オイルポンプ。
車両制御機構が、自動車のトランスミッションのクラッチ係合に関するオイル供給先に供給されるオイルの温度を測定する温度測定ステップと、
前記車両制御機構が、前記温度がオイルポンプ駆動用モータの負荷よりも前記オイルポンプ駆動用モータのトルクが小さくなる所定の温度以下である場合に、電流値に基づいて電動オイルポンプを制御することを示す指令信号を前記電動オイルポンプに出力する指令ステップと、
電動オイルポンプが、前記指令信号に基づいて、前記オイルポンプ駆動用モータに出力される電流値を、前記オイルポンプ駆動用モータが停止することなく駆動可能に定められた所定の電流値に決定する電流決定ステップと、オイルポンプが、決定された前記電流値に基づいて前記オイルポンプ駆動用モータが駆動することで前記オイル供給先にオイルを供給する供給ステップと、
前記電動オイルポンプが、前記温度が前記所定の温度よりも大きい場合に、所定時間当たりの前記オイルポンプ駆動用モータの回転数を、指令デューティ比と狙い回転数との対応関係に基づき決定する回転数決定ステップと、
を有し、
前記供給ステップでは、前記オイルポンプが決定された前記回転数に基づいて前記オイルポンプ駆動用モータが駆動することで前記オイル供給先にオイルを供給する自動車のトランスミッションのクラッチ係合用電動オイルポンプ制御方法。
自動車のトランスミッションのクラッチ係合に関するオイル供給先に供給されるオイルの温度を測定する温度センサと、
前記温度が、自装置に設けられたオイルポンプ駆動用モータの負荷よりも前記オイルポンプ駆動用モータのトルクが小さくなる所定の温度以下である場合に、前記オイルポンプ駆動用モータに出力される電流値を、前記オイルポンプ駆動用モータが停止することなく駆動可能に定められた所定の電流値に決定する電流決定部と、
決定された前記電流値に基づいて前記オイルポンプ駆動用モータが駆動することで前記オイル供給先にオイルを供給するオイルポンプと、
前記温度が前記所定の温度よりも大きい場合に、所定時間当たりの前記オイルポンプ駆動用モータの回転数を、指令デューティ比と狙い回転数との対応関係に基づき決定する回転数決定部と、
を備え、
前記オイルポンプは、決定された前記回転数に基づいて前記オイルポンプ駆動用モータが駆動することで前記オイル供給先にオイルを供給する車両。
自動車のトランスミッションのクラッチ係合に関するオイル供給先に供給されるオイルの温度を測定する温度センサと、
前記温度が、自装置に設けられたオイルポンプ駆動用モータの負荷よりも前記オイルポンプ駆動用モータのトルクが小さくなる所定の温度以下である場合に、前記オイルポンプ駆動用モータに出力される電流値を、前記オイルポンプ駆動用モータが停止することなく駆動可能に定められた所定の電流値に決定する電流決定部と、
決定された前記電流値に基づいて前記オイルポンプ駆動用モータが駆動することで前記オイル供給先にオイルを供給するオイルポンプと、
前記温度が前記所定の温度よりも大きい場合に、所定時間当たりの前記オイルポンプ駆動用モータの回転数を、指令デューティ比と狙い回転数との対応関係に基づき決定する回転数決定部と、
を備え、
前記オイルポンプは、決定された前記回転数に基づいて前記オイルポンプ駆動用モータが駆動することで前記オイル供給先にオイルを供給する自動車のトランスミッションのクラッチ係合車両用電動オイルポンプ。