(57)【要約】【課題】電動オイルポンプを駆動する電動機への入力電圧が変動しても、安定してトランスミッション内にオイルを供給することができる電動オイルポンプの制御方法を提供する。【解決手段】この発明による電動オイルポンプの制御方法は、アイドルストップによりエンジンが停止しているときに、電動オイルポンプにより前記トランスミッション内にオイル圧力を発生させ若しくは前記トランスミッション内にオイルを満たすように駆動される電動オイルポンプの制御方法であって、前記電動オイルポンプを駆動する電動機は、前記電動機への入力電圧の変動に対して、前記電動オイルポンプによる前記トランスミッション内へのオイル供給量を一定に保つように制御されることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アイドルストップによりエンジンが停止しているときに、電動オイルポンプにより前記トランスミッション内にオイル圧力を発生させ若しくは前記トランスミッション内にオイルを満たすように駆動される電動オイルポンプの制御方法であって、
前記電動オイルポンプを駆動する電動機は、前記電動機への入力電圧の変動にかかわらず前記電動オイルポンプによる前記トランスミッション内へのオイル供給量を一定に保つように制御されることを特徴とする電動オイルポンプの駆動制御方法。
【請求項２】
前記電動オイルポンプは、前記エンジンの再始動時には前記エンジンの停止時に於ける回転数よりも高い回転数で駆動されることを特徴とする請求項１に記載の電動オイルポンプの制御方法。
【請求項３】
前記トランスミッション内のオイル圧力が所定値に達した時は、前記電動オイルポンプの回転数を低下させ若しくは停止させることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動オイルポンプの制御方法。
【請求項４】
前記電動オイルポンプは、
前記アイドルストップによりエンジンが停止しているときには、前記トランスミッション内のクラッチが係合するに至らない所定のオイル圧力を前記トランスミッション内に発生させ、
前記エンジンの再始動時には、前記オイル圧力を前記クラッチが係合に至る圧力に上昇させ、
前記エンジンの再始動完了後は、停止される、
ことを特徴とする請求項１乃至３のうちの何れか一項に記載の電動オイルポンプの制御方法。
【請求項５】
前記電動オイルポンプを駆動する電動機をＰＷＭ制御により制御するコントロールユニットを備え、
前記コントロールユニットは、前記電動オイルポンプが請求項１乃至４のうちの何れか一項に記載の方法により駆動されるように前記電動機を制御することを特徴とする電動オイルポンプの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、アイドルストップシステムを採用した自動車等に搭載される電動オイルポンプの制御方法及び制御装置に関するものである．
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車等の燃費向上や排出ガス規制が強化される中、比較的簡便で燃費向上及び排出ガス低減効果が大きい技術として、自動車の一時停止時、或いは低速走行時にエンジンを停止させ、再発進時にエンジンを再始動させるアイドルストップシステムの採用が増加している。しかし、アイドルストップ技術を採用した自動車では、エンジン再始動直後の発進ショックを軽減させることが必要である。
【０００３】
そのため、従来、アイドルストップシステムを採用した自動車に於いて、エンジン停止時、及びエンジン再始動時に、常に電動オイルポンプを駆動させてトランスミッション内のオイルに圧力を発生させる、或いはトランスミッション内をオイルで満たす技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１６４６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の技術によれば、エンジン停止時、及びエンジン再始動時に、常に電動オイルポンプを駆動させてトランスミッション内のオイルに圧力を発生させ、或いはトランスミッション内をオイルで満たすようにしているので、自動車の発進時のショックを低減することができるが、電動オイルポンプを駆動する電動機への入力電圧が変動した場合、電動オイルポンプの回転数が変動し、トランスミッション内に安定してオイルを供給できないという課題がある。
【０００６】
又、アイドルストップ時に常にトランスミッション内のオイルに圧力を発生させる、或いはトランスミッション内をオイルで満たすためには、電動オイルポンプを高負荷で駆動し続ける必要があり、消費電力増大、電動オイルポンプ作動音によるエンジン停止時の静寂性悪化、電動オイルポンプの耐久寿命悪化等の課題が存在する。
【０００７】
この発明は、従来の装置に於ける前述のような課題を解決するためになされたもので、電動オイルポンプを駆動する電動機への入力電圧が変動しても、安定してトランスミッション内にオイルを供給することができる電動オイルポンプの制御方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明による電動オイルポンプの制御方法は、アイドルストップによりエンジンが停止しているときに、電動オイルポンプにより前記トランスミッション内にオイル圧力を発生させ若しくは前記トランスミッション内にオイルを満たすように駆動される電動オイルポンプの制御方法であって、前記電動オイルポンプを駆動する電動機は、前記電動機への入力電圧の変動にかかわらず前記電動オイルポンプによる前記トランスミッション内へのオイル供給量を一定に保つように制御されることを特徴とするものである。
【０００９】
又、この発明による電動オイルポンプの制御装置は、前記電動オイルポンプを駆動する電動機をＰＷＭ制御により制御するコントロールユニットを備え、前記コントロールユニットは、アイドルストップによりエンジンが停止しているときに、前記電動機への入力電圧の変動に対して、前記電動オイルポンプによる前記トランスミッション内へのオイル供給量を一定に保つように前記電動機を制御することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明による電動オイルポンプの制御方法によれば、電動オイルポンプを駆動する電動機は、電動機への入力電圧の変動にかかわらず電動オイルポンプによるトランスミッション内へのオイル供給量を一定に保つように制御されるので、バッテリ劣化や走行状態等により電動オイルポンプへの入力電圧が変動した場合でも、安定したトランスミッション内のオイル圧力を発生させることができる。
【００１１】
又、この発明による電動オイルポンプの制御装置によれば、電動オイルポンプを駆動する電動機をＰＷＭ制御により制御するコントロールユニットを備え、前記コントロールユニットは、アイドルストップによりエンジンが停止しているときに、前記電動機への入力電圧の変動に対して、前記電動オイルポンプによる前記トランスミッション内へのオイル供給量を一定に保つように前記電動機を制御するようにしたので、電動機への入力電圧の変動にかかわらず電動機の回転数を一定に保つように容易に制御することができ、バッテリ劣化や走行状態等により電動オイルポンプへの入力電圧が変動した場合でも、安定したトランスミッション内のオイル圧力を発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施の形態１による電動オイルポンプの制御方法及び制御装置を用いるアイドルストップシステムを採用した自動車のオイルの流れを示す説明図である。
【図２】この発明の実施の形態１による電動オイルポンプの制御方法及び制御装置を説明する説明図である。
【図３】この発明の実施の形態１による電動オイルポンプの制御方法及び制御装置に於ける電動オイルポンプの駆動パターンを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による電動オイルポンプの制御方法及び制御装置を用いるアイドルストップシステムを採用した自動車のオイルの流れを示す説明図である。図１に於いて、エンジン１の出力である動力は、トランスミッション２及びプロペラシャフト３を介して駆動輪４１、４２に伝達される。エンジン１は、図示していない演算処理装置（以下、ＥＣＵと称する）からの指令に基づいて、自動車の停止時には自動停止するように制御され、且つ自動車の再スタート時には再始動するように制御される。このようなエンジンの制御は、所謂、アイドルストップ制御と称される。
【００１４】
トランスミッション２は、エンジン１からの動力が入力されるトルクコンバータ２１と、トルクコンバータ２１からの動力を断続するクラッチ２２と、クラッチ２２かの動力を変速してプロペラシャフト３に伝達する変速機２３とを備える。又、トランスミッション２には、エンジン１の出力により駆動されるメカニカルオイルポンプ２４と、電動機により駆動される電動オイルポンプ２５と、バルブボディ２８が設けられている。
【００１５】
エンジン１の作動時には、エンジン１の動力により駆動されるメカニカルオイルポンプ２４により、オイルパン２６に貯留されているオイル２７をバルブボディ２８を介して矢印Ａの方向に供給してトランスミッション２内にオイル圧力を発生させ、そのオイル圧力によりクラッチ２２の入力側と出力側とを係合させる。これにより、エンジン１からトル
クコンバータ２１、及びクラッチ２２を介して変速機２３に伝達された動力は、変速機２３からプロペラシャフト３を介して駆動輪４１、４２に伝達され、自動車を走行させる。
【００１６】
アイドルストップシステムに於いては、エンジン１がその回転を停止している時には、電動オイルポンプ２５によりオイルパン２６に貯留されているオイル２７をバルブボディ２８を介して矢印Ｂの方向に供給してトランスミッション２内に所定のオイル圧力を発生させ、そのオイル圧力によりクラッチ２２に与圧を与えておく。この与圧は、後述するようにクラッチ２２の入力側と出力側とが係合に至る圧力よりも低い圧力とする。
【００１７】
もし、アイドルストップ制御によるエンジン１の回転停止時にクラッチ２２に与圧が与えられていなかった場合、自動車の再発進時に於けるエンジン再始動直後に、エンジン１から伝達された動力がトルクコンバータ２１、及びクラッチ２２を介して変速機２３へ伝達される際に、再始動したエンジン１によりメカニカルオイルポンプ２４が駆動され始めることによりオイル圧力が急激に上昇し、急激にクラッチ２２の入力側と出力側とが係合され、自動車に発進ショックが発生する。しかし、前述のように、エンジン１の回転停止時には、電動オイルポンプ２５によりトランスミッション２内にオイル圧力を発生させてクラッチ２２に与圧を与えるようにしているので、自動車の再発進時のエンジン再始動直後に生じる発進ショックは軽減される。
【００１８】
電動オイルポンプ２５は、アイドルストップ制御によりエンジン１の回転が停止しているときは、前述のようにクラッチ２２に与圧を与えるオイル圧力とする回転数で駆動され、エンジン１の再始動には、後述するようにクラッチ２２の入力軸と出力軸とを係合させるオイル圧力とするよう回転数を急激に増大させるように駆動され、エンジン１の再始動完了後は、消勢されて回転が停止される。
【００１９】
次にこの発明の実施の形態１による電動オイルポンプの制御方法について説明する。電動オイルポンプ２５の電動機は、コントロールユニット（図示せず）によりＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御によって駆動される。具体的には、コントロールユニットは、ＥＣＵから指示された後述する指示電圧に応じてＰＷＭ制御により電動機への指示デューティ率（以下、指示ＤＵＴＹ率と称する）を制御することにより電動機の回転数を制御してオイル供給量を調整する。
【００２０】
この発明の実施の形態１による電動オイルポンプの制御方法に於いては、エンジン再始動時にクラッチ２２の入力側と出力側とを結合させるのに必要なオイルを供給できるように、アイドルストップ制御によるエンジン停止時、及びエンジン再始動時に、電動オイルポンプ２５へ供給する指示ＤＵＴＹ率を指示する指示電圧を指示するを設定する。
【００２１】
図２は、この発明の実施の形態１による電動オイルポンプの制御方法を説明する説明図で、（ａ）は電動オイルポンプ２５への指示ＤＵＴＹ率を演算する式、（ｂ）、（ｃ）、及び（ｄ）は、夫々電動オイルポンプへの入力電圧に対応して指示ＤＵＴＹ率を変化させた場合の出力電圧波形を示し、（ｂ）は入力電圧が通常の値であるとき、（ｃ）は入力電圧が低い値であるとき、（ｄ）は入力電圧が高い値であるとき、を夫々示している。尚、図２の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は何れも、電動オイルポンプ２５が、例えばエンジン１がアイドルストップ制御により回転を停止している場合のように、一定の回転速度で駆動される場合の状態を示している。
【００２２】
図２（ａ）に示すように、ＰＷＭ制御に於いて、指示ＤＵＴＹ率は、
指示ＤＵＴＹ率＝（指示電圧／電動オイルポンプへの入力電圧）×１００（％）
により演算される。従って、電動オイルポンプ２５への入力電圧に、指示電圧を乗算する
ことにより、電動オイルポンプ２５への指示ＤＵＴＹ率を得ることができる。
【００２３】
ここで、電動オイルポンプ２５への入力電圧とは、電動オイルポンプ２５に接続されたバッテリ等の電源（以下、単にバッテリと称する）の出力電圧であってＰＷＭ制御装置（図示せず）に入力される電圧を意味し、指示ＤＵＴＹ率とは、ＰＷＭ制御装置が出力すべき指示ＤＵＴＹ率の指令値であることを意味する。ＰＷＭ制御装置は、その指示電圧に基づいてＰＷＭ制御を行なうことにより指示電圧に対応した指示ＤＵＴＹ率を発生し、その指示ＤＵＴＹ率を電動オイルポンプ２５に印加するものである。
【００２４】
今、エンジン１がアイドルストップ制御により停止してその回転が「０」になったとすると、前述したようにメカニカルポンプ２４に代わって電動オイルポンプ２５が駆動されることになるが、このとき、バッテリは正常であって劣化がなくバッテリの出力電圧が例えば１２［Ｖ］の通常時の電圧に保たれているとすると、ＰＷＭ制御装置は、図２（ｂ）に示すように通常時の指示電圧、例えば６［Ｖ］、により運転される。従って、この通常時に於けるＰＷＭ制御装置の指示ＤＵＴＹ率は、例えば５０［％］に保たれ、電動オイルポンプ２５はＰＷＭ制御装置から５０［％］の指示ＤＵＴＹ率を受けて所定の回転数で駆動される。
【００２５】
図２（ｂ）に示す通常時に於いて、電動オイルポンプ２５の回転数は比較的低く、その電動機作動音及びポンプ作動音が低く静粛性が保たれ、且つ所定のオイル圧をトランスミッション２内に発生させてクラッチ２２に前述したように与圧を与える。
【００２６】
次に、バッテリが劣化し、或いは自動車の走行状態により電動オイルポンプ２５への入力電圧が変動した場合について説明する。バッテリの劣化や自動車の走行状態により電動オイルポンプ２５への入力電圧が通常時に比較して低下した場合は、図２（ｃ）に示すように、ＰＷＭ制御装置への指示ＤＵＴＹ率を上昇させる（大きくする）。即ち、指示電圧は図２（ｂ）に示す通常時と同一とし、図２（ａ）の数式により、指示電圧と電動オイルポンプ２５への入力電圧を乗算して、指示ＤＵＴＹ率を上昇させる。例えば、バッテリ電圧が本来の１２［Ｖ］から８［Ｖ］に低下したとすると、指示ＤＵＴＹ率を前述の５０［％］から７５［％］に上昇させる。
【００２７】
その結果、電動オイルポンプ２５の回転数は通常時と変化することはなく、その電動機作動音及びポンプ作動音が低く静粛性が保たれ、且つ所定のオイル圧をトランスミッション２内に発生させてクラッチ２２を結合させることができる。
【００２８】
次に、何らかの理由でバッテリ電圧が通常時から高くなった場合について説明する。この場合は、図２（ｄ）に示すように、ＰＷＭ制御装置への指示ＤＵＴＹ率を下げる（小さくする）。即ち、指示電圧は図２（ｂ）に示す通常時の出力電圧と同一とし、図２（ａ）の数式により、指示電圧と電動オイルポンプ２５への入力電圧を乗算して、指示ＤＵＴＹ率を下げる。例えば、バッテリ電圧が本来の１２［Ｖ］から１５［Ｖ］に上昇したとすると、指示ＤＵＴＹ率を前述の５０［％］から４０［％］に下げる。
【００２９】
以上、電動オイルポンプ２５を一定速度で回転するように駆動する場合について説明したが、ＰＷＭ制御装置に入力されるバッテリ電圧が一定であっても、指示電圧を上昇させることによりＰＷＭ制御装置の指示ＤＵＴＹ率を上昇させて電動オイルポンプ２５の回転数を上昇させ、或いは、指示電圧を下げることによりＰＷＭ制御装置の指示ＤＵＴＹ率を下げて電動オイルポンプ２５の回転数を低下させることができるのは勿論である。又、この場合に於いても、バッテリ電圧が通常時より低下し、或いは上昇しているときは、バッテリ電圧が通常である場合に比べて、その指示ＤＵＴＹ率をそのときのバッテリ電圧に対応して変化させることはいうまでもない。
【００３０】
トランスミッション２に於けるバルブボディ２８は、その内部の油圧回路が電磁弁により車両の走行状態に応じて切り替えられる。アイドルストップ制御によるエンジン１の停止時、及びエンジン再始動時には、前述の電磁弁を制御してクラッチ２２の入力軸と出力軸との係合部までの油圧回路を開通させておくことにより、電動オイルポンプ２５から供給されるオイルをクラッチ２５の前述の係合部へロスなく供給することができる。
【００３１】
次に、電動オイルポンプ２５の駆動パターンについて説明する。図３は、この発明の実施の形態１による電動オイルポンプの制御方法に於ける電動オイルポンプの駆動パターンを示す説明図であり、縦軸はトランスミッション２内のオイル圧力、及び電動オイルポンプ２５に印加する指示電圧を表し、横軸は時間Ｔを表す。図３に於いて、アイドルストップシステムに於けるエンジン１の動作状態としては、アイドルストップ時、即ちエンジン停止時Ａ、エンジン再始動時Ｂ、及びエンジン始動後Ｃの３つの動作状態が存在する。
【００３２】
アイドルストップ時であるエンジン１の停止時Ａでは、電動オイルポンプ２５を必要最低限の回転数で駆動させるように、電動オイルポンプ２５に印加する電圧を指示電圧Ｖ１としておく。このエンジン停止時Ａに於けるトランスミッション２内のオイル圧力は、前述したように、クラッチ２２が係合に至る前の与圧値Ｐ１となる。次にエンジン始動時Ｂには、クラッチ２５の係合に必要な圧力Ｐ２まで電動オイルポンプ２５の回転数を上昇させるために電動オイルポンプ２５への指示電圧Ｖ２とする。最後に、エンジン始動後Ｃでは、電動オイルポンプ２５に印加する指示電圧を「０」として電動オイルポンプ２５を停止させる。
【００３３】
尚、エンジン１の始動後Ｃに於いて電動オイルポンプ２５が停止しても、前述したようにバルブボディ２８の油圧回路が電動オイルポンプ側からメカニカルオイルポンプ側に切り替っているので、エンジン１により駆動されるメカニカルオイルポンプにより供給されるオイルによりトランスミッション２内のオイル圧力はクラッチ２２の係合に必要な圧力Ｐ２に保たれるものである。
【００３４】
このようにエンジン１の動作状態に応じて、電動オイルポンプ２５の駆動パターンを変更することにより、アイドルストップ時であるエンジン停止時Ａに、必要以上に電動オイルポンプ２５を駆動させることなく静粛性を確保しつつ、トランスミッション２内へ必要なオイル圧力を発生させることができる。更に、アイドルストップであるエンジン停止時Ａに電動オイルポンプ２５を必要以上に駆動させないので消費電流を低減することができ、電動オイルポンプ２５の長寿命化にも効果がある。
【００３５】
更に、トランスミッション２内のオイル圧力が規定値以上になると、電動オイルポンプ２５を低回転で駆動、或いは停止させることにより、必要以上のオイルを供給することなく、電動オイルポンプ２５の回転を抑えることができ、消費電流の低減、及び電動オイルポンプを長寿命化させる効果がある。
【００３６】
又、車両に応じては、電動オイルポンプによって発生する圧力によって、トランスミッション内のクラッチが完全に係合されておらず、クラッチが滑る状態（半係合状態）、あるいはトランスミッション内がオイルで満たされる状態にすることでも同様の効果を得ることができる．
【００３７】
以上述べたこの発明の実施の形態１による電動オイルポンプの制御方法及び制御装置によれば、アイドルストップによるエンジン停止時に於いて、電動オイルポンプを低回転で駆動することにより、電動オイルポンプの回転数に比例して大きくなるモータ作動音、ポンプ作動音を低減することができ、静粛性向上が期待できる。
【００３８】
又、アイドルストップによるエンジン停止時に於いて、電動オイルポンプを低回転で駆動とすることにより、電動オイルポンプの消費電流を低く抑えられるため、省消費電力化が期待できる。
【００３９】
更に、アイドルストップによるエンジン停止時に於いて、電動オイルポンプを低回転で駆動とすることにより、電動オイルポンプ内部部品への負荷を軽減することができ、電動オイルポンプの長寿命化が期待できる。
【００４０】
又、電動オイルポンプにより供給されるオイルによって、トランスミッション内の圧力が上昇した場合でも、規定値を超えると電動オイルポンプの回転数を低減、或いは停止させることにより、必要以上に電動オイルポンプを回転させないことで消費電流の低減、及び長寿命化が期待できる。
【符号の説明】
【００４１】
１    エンジン                            ２    トランスミッション
３    プロペラシャフト                    ４１、４２    駆動輪
２１    トルクコンバータ                  ２２    クラッチ
２３    変速機                            ２４    メカニカルオイルポンプ
２５    電動オイルポンプ                  ２６    オイルパン
２７    オイル
【図１】
2011214691.tif 000003
【図２】
2011214691.tif 000004
【図３】
2011214691.tif 000005