(57)【要約】【課題】オイルポンプによりオイルを適切に供給できるようにする。【解決手段】オイルを供給するためのオイルポンプ４２と、オイルポンプ４２を駆動するモータ４１と、オイルポンプ４２によるオイルの供給を開始する場合に、モータ４１の回転数を時間経過に応じて増加させるとともに、モータ４１の定常時回転数よりも低い排出時回転数以下の回転数を所定時間以上維持するように制御するモータ制御部９と、を有するように構成する。【選択図】図１
2017025741.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のオイル供給元から所定のオイル供給先にむけてオイルを供給するためのオイルポンプと、
前記オイルポンプを駆動するブラシレスモータと、
前記オイルポンプによる前記オイルの供給を開始する場合に、前記ブラシレスモータの回転数を時間経過に応じて増加させるとともに、前記ブラシレスモータの定常時回転数よりも低い第１回転数以下の回転数を所定時間以上維持するように制御するモータ制御手段と、
を有するオイル供給装置。
【請求項２】
前記モータ制御手段は、前記ブラシレスモータの回転数を段階的に増加させる
請求項１に記載のオイル供給装置。
【請求項３】
前記モータ制御手段は、前記第１回転数に向けて前記ブラシレスモータの回転数を増加させる
請求項１又は請求項２に記載のオイル供給装置。
【請求項４】
前記所定時間は、前記ブラシレスモータの動作開始前に少なくとも前記オイルポンプから前記オイル供給先までの流路に存在していたオイルのすべてを前記オイル供給先に供給するまでの時間である
請求項３に記載のオイル供給装置。
【請求項５】
前記モータ制御手段は、前記所定時間経過後、前記ブラシレスモータを定常時回転数とするように制御する
請求項１から４の何れか一項に記載のオイル供給装置。
【請求項６】
前記オイル供給元から供給される前記オイルを冷却するためのオイル冷却部をさらに有する
請求項１から５の何れか一項に記載のオイル供給装置。
【請求項７】
前記オイル供給元におけるオイルの温度を検出する温度センサをさらに備え、
前記オイルの温度が所定の温度以上となった場合に、前記オイルポンプによる前記オイルの供給を開始させるように制御するポンプ駆動制御手段をさらに有する
請求項６に記載のオイル供給装置。
【請求項８】
前記ポンプ駆動制御手段は、所定の動作終了条件に合致する場合に、前記オイルポンプによる前記オイルの供給を停止させるように制御する
請求項７に記載のオイル供給装置。
【請求項９】
前記オイル供給元と、前記オイル供給先とは同一の装置である
請求項１から８の何れか一項に記載のオイル供給装置。
【請求項１０】
前記オイル供給元は、動力を変速して伝達する変速機である
請求項１から９の何れか一項に記載のオイル供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定のオイル供給先にオイルを供給するためのオイルポンプを備えたオイル供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の変速機内にオイルを循環させるためにオイルポンプが用いられている。例えば、オイルポンプにおいては、ポンプの始動時に、ポンプを短時間駆動させ、停止させるという動作の繰り返し、所謂インチングが行われている。
【０００３】
作動油は温度に応じて粘度が大きく変わるので、ポンプ始動時の作動油温に応じてインチングの内容を変える技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、オイルポンプを駆動するモータとして、ブラシレスモータが使用されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１９３５９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
オイルポンプで供給するオイルは、温度によって粘度が変わる。例えば、オイルの温度が低く、オイルの粘度が高い場合には、オイルポンプを駆動させるための負荷が大きい。このため、オイルポンプをブラシレスモータで駆動させる場合には、ブラシレスモータにおける電流を切り替えるタイミングがずれてしまい、すなわち、脱調してしまい、オイルポンプを適切に駆動させることができず、オイルを適切に供給することができない虞がある。このような状況は、例えば、ブラシレスモータに供給する電力のオン／オフを切り替える、いわゆるステップ入力によっては、解消することができない。
【０００７】
本発明は、オイルポンプによりオイルを適切に供給することのできる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達成するため、本発明の一観点に係るオイル供給装置は、所定のオイル供給元から所定のオイル供給先にむけてオイルを供給するためのオイルポンプと、オイルポンプを駆動するブラシレスモータと、オイルポンプによるオイルの供給を開始する場合に、ブラシレスモータの回転数を時間経過に応じて増加させるとともに、ブラシレスモータの定常時回転数よりも低い第１回転数以下の回転数を所定時間以上維持するように制御するモータ制御手段と、を有する。
【０００９】
上記オイル供給装置において、モータ制御手段は、ブラシレスモータの回転数を段階的に増加させるようにしてもよい。
【００１０】
また、上記オイル供給装置において、モータ制御手段は、第１回転数に向けてブラシレスモータの回転数を増加させるようにしてもよい。
【００１１】
また、上記オイル供給装置において、所定時間は、ブラシレスモータの回転数が第１回転数になった後、ブラシレスモータの動作開始前に少なくともオイルポンプからオイル供給先までの流路に存在していたオイルのすべてをオイル供給先に供給するまでの時間であってもよい。
【００１２】
また、上記オイル供給装置において、モータ制御手段は、所定時間経過後、ブラシレスモータを定常時回転数とするように制御してもよい。
【００１３】
また、上記オイル供給装置において、オイル供給元から供給されるオイルを冷却するためのオイル冷却部をさらに有するようにしてもよい。
【００１４】
また、上記オイル供給装置において、オイル供給元におけるオイルの温度を検出する温度センサをさらに備え、オイルの温度が所定の温度以上となった場合に、オイルポンプによるオイルの供給を開始させるように制御するポンプ駆動制御手段をさらに有するようにしてもよい。
【００１５】
また、上記オイル供給装置において、ポンプ駆動制御手段は、所定の動作終了条件に合致する場合に、オイルポンプによるオイルの供給を停止させるように制御してもよい。
【００１６】
また、上記オイル供給装置において、オイル供給元と、オイル供給先とは同一の装置であってもよい。
【００１７】
また、上記オイル供給装置において、オイル供給元は、動力を変速して伝達する変速機であってもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、オイルポンプによりオイルを適切に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係るオイル供給装置を備えた車両の一部を示す模式的な構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るオイルポンプを駆動するモータの目標回転数の遷移の一例を説明する図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るオイル供給制御処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態に係るオイル供給装置を説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態に係るオイル供給装置を備えた車両の一部を示す模式的な構成図である。
【００２２】
車両１は、図示しないエンジンの駆動力を変速して図示しない駆動輪に伝達する変速機２と、変速機２のオイルを循環（供給）するオイル供給装置３とを有する。変速機２は、例えば、マニュアルトランスミッションであり、図示しない複数のギヤやシャフト等を有する。変速機２のケース内には、内部で発生する摩擦を低減し、且つ内部で発生した熱を外部に排出するために、オイル（ミッションオイル）が封入されている。オイルは、変速機２のケースの下部に形成された排出口２ａから排出されて、オイル供給装置３のオイルの流路を流れ、変速機２のケースの中部に形成された導入口２ｂから再び変速機２のケース内に導入される。排出口２ａには、先端が変速機２のケース内の下方に滞留しているオイル内に浸っている図示しないオイルパイプが接続されている。本実施形態では、変速機２は、オイル供給元及びオイル供給先の装置である。
【００２３】
オイル供給装置３は、電動オイルポンプ４と、オイル冷却部の一例としてのオイルクーラ５と、バッテリ６と、リレー７と、変速機ＥＣＵ８と、モータ制御手段の一例としてのモータ制御部９と、配管１０，１１，１２と、温度センサ１３とを有する。
【００２４】
電動オイルポンプ４は、モータ４１と、オイルポンプ４２とを有する。モータ４１は、例えば、ブラシレスモータである。オイルポンプ４２は、例えば、ギヤポンプであり、２つのギヤ４２ａ，４２ｂを回転させることにより、吸引口４２ｃからオイルを吸引して吐出口４２ｄに吐出（供給）する。オイルクーラ５は、例えば、オイルを通過させる複数の細管と、細管に接続されたフィンとを有し、細管を通過するオイルを冷却する。
【００２５】
オイル供給装置３においては、変速機２の排出口２ａから変速機２の導入口２ｂに至るオイルの流路が形成されている。具体的には、変速機２の排出口２ａに配管１０の一端が接続され、配管１０の他端がオイルポンプ４２の吸引口４２ｃに接続されている。また、オイルポンプ４２の吐出口４２ｄに、配管１１の一端が接続され、配管１１の他端がオイルクーラ５の流入口５ａに接続されている。また、オイルクーラ５の流出口５ｂに、配管１２の一端が接続され、配管１２の他端が変速機２の導入口２ｂに接続されている。したがって、オイルポンプ４２が動作することにより、変速機２の排出口２ａを介して変速機２内のオイルが吸引され、この吸引されたオイルは、配管１０を介してオイルポンプ４２に至り、オイルポンプ４２から配管１１を介してオイルクーラ５に至り、オイルクーラ５で冷却された後、配管１２を介して変速機２の導入口２ｂを介して変速機２内に供給（返還）される。
【００２６】
温度センサ１３は、変速機２のケース内の下部に溜まっているオイルの温度を計測し、計測結果（油温）を変速機ＥＣＵ８に出力する。
【００２７】
バッテリ６は、電力を蓄積し、モータ制御部９、モータ４１等を動作させるための電力を供給する。
【００２８】
リレー７は、バッテリ６からモータ制御部９への電力の供給の中継制御を行う。リレー７は、変速機ＥＣＵ８からの電力の供給指示に従ってモータ制御部９への電力の供給を行う一方、変速機ＥＣＵ８からの電力の供給停止指示に従ってモータ制御部９への電力の供給を停止する。
【００２９】
変速機ＥＣＵ８は、変速機２、モータ制御部９、電動オイルポンプ４等の動作を制御する。変速機ＥＣＵ８は、公知のＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、入力ポート、出力ポート等を備える。
【００３０】
変速機ＥＣＵ８は、ポンプ駆動制御手段の一例としてのポンプ駆動制御部８１を一部の機能要素として有する。
【００３１】
ポンプ駆動制御部８１は、温度センサ１３からの計測結果（油温）がオイルポンプ４２の動作を開始する基準となる温度（開始基準温度）以上であるか否かを判定し、油温が開始基準温度以上である場合には、リレー７にモータ制御部９への電力の供給指示を行う。また、ポンプ駆動制御部８１は、温度センサ１３からの計測結果（油温）がオイルポンプ４２の動作を終了する基準となる温度（終了基準温度）以下であるか否かを判定し、油温が終了基準温度以下である場合には、リレー７にモータ制御部９への電力の供給停止指示を行う。
【００３２】
モータ制御部９は、例えば、ＩＣで構成され、リレー７から供給される電力を用いてモータ４１の動作を制御する。モータ制御部９は、回転数決定部９１と、電力制御部９２とを機能要素として有する。なお、モータ制御部９の機能要素を別のハードウェア（例えば、変速機ＥＣＵ８）に設けるようにしてもよい。
【００３３】
回転数決定部９１は、モータ４１を回転する目標回転数を決定し、電力制御部９２に渡す。
【００３４】
具体的には、回転数決定部９１は、モータ４１の回転を開始する場合には、開始から所定の時間以上経過するまで、排出時回転数（第１回転数）以下となるように目標回転数を決定する。ここで、排出時回転数とは、オイル供給装置３においてモータ４１を定常動作させる際の回転数（定常時回転数）よりも少ない回転数であり、より好ましくは、オイルポンプ４２を駆動させても脱調が発生しない又はし辛いと考えられる回転数である。この排出時回転数は、例えば、モータ４１の性能、流路に粘度の高いオイル（例えば、低温のオイル）が存在する場合におけるオイルポンプ４２の駆動に対する負荷等に基づいて推定してもよい。
【００３５】
回転数決定部９１は、開始時点から排出時回転数に到達するまで、時間経過に応じて（例えば、連続的に、又は段階的に）目標回転数を上昇させる。
【００３６】
また、回転数決定部９１は、目標回転数が排出時回転数に到達した場合には、モータ４１の回転開始時に、少なくとも、オイルポンプ４２の下流側（配管１１、オイルクーラ５、配管１２）に存在していたオイル（残留オイル）がすべてオイル供給装置３から排出されるまで（すなわち、変速機２に導入されるまで）の時間以上の時間が経過するまでは、排出時回転数を目標回転数とし、その後、定常時回転数を目標回転数とする。
【００３７】
このように、残留オイルが排出するまで目標回転数を排出時回転数とするのは、残留オイルは、変速機２から排出されてから時間が経過しているので比較的温度が低下し、高い粘度となっており、残留オイルが配管１１から配管１２の間の流路に残った状態で、定常時回転数を目標回転数としてしまうと、オイルポンプ４２への負荷を高くしてしまい、オイルポンプ４２を駆動するモータ４１が脱調してしまう可能性があるためである。なお、モータ４１の回転開始時に配管１０、オイルポンプ４２に存在したオイルも含めた残留オイルがすべてモータ供給装置３から排出されるまでの時間以上の時間が経過するまで排出時回転数を目標回転数としてもよい。
【００３８】
電力制御部９２は、回転数決定部９１により決定された目標回転数で回転するようにモータ４１に供給する電力（電流及び／又は電圧）等を制御する。
【００３９】
次に、本発明の一実施形態に係るオイルポンプ４２を駆動するモータ４１の目標回転数の変移の一例を説明する。
【００４０】
図２は、本発明の一実施形態に係るオイルポンプを駆動するモータの目標回転数の遷移の一例を説明する図である。
【００４１】
回転数決定部９１は、モータ４１の回転を開始する場合には、開始時点Ｔ０において、目標回転数を回転数Ｒ１とする。次いで、回転数決定部９１は、目標回転数として、時点Ｔ１において、回転数Ｒ１よりも大きい回転数Ｒ２し、時点Ｔ２において、回転数Ｒ２よりも大きい回転数Ｒ３し、時点Ｔ３において、回転数Ｒ３よりも大きい回転数である排出時回転数ＲＯとする。時点Ｔ３は、例えば、動作開始から１５秒後としてもよい。
【００４２】
時点Ｔ３から残留オイルが排出されるまでの間は、回転数決定部９１は、目標回転数を排出時回転数ＲＯとして維持する。このように、残留オイルが排出されるまで、目標回転数が排出時回転数ＲＯに維持されるので、モータ４１が脱調してしまうことを適切に防止することができる。その後、回転数決定部９１は、残留オイルが排出された時点Ｔ４において、定常時回転数ＲＳとする。
【００４３】
次に、本発明の一実施形態に係る車両１におけるオイル供給制御処理について説明する。
【００４４】
図３は、本発明の一実施形態に係るオイル供給制御処理のフローチャートである。
【００４５】
オイル供給制御処理は、例えば、エンジンの始動（イグニッションスイッチのキースイッチＯＮ）と同時に開始される。
【００４６】
まず、変速機ＥＣＵ８のポンプ駆動制御部８１は、温度センサ１３からのセンサ値（油温）が開始基準温度以上であるか否かを判定する（Ｓ１１）。この結果、油温が開始基準温度以上でない場合（Ｓ１１：ＮＯ）には、ポンプ駆動制御部８１は、ステップＳ１１を繰り返し実行する。
【００４７】
一方、油温が開始基準温度以上である場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）には、ポンプ駆動制御部８１は、リレー７にモータ制御部９への電力の供給指示を行い、リレー７は、変速機ＥＣＵ８からの電力の供給指示に従ってモータ制御部９への電力の供給を行ってオイルポンプ４２の駆動を開始する（Ｓ１２）。
【００４８】
電力の供給を受けたモータ制御部９の回転数決定部９１は、開始から所定の時間以上経過するまで、排出時回転数以下となるように目標回転数を決定し、電力制御部９２は、回転数決定部９１により決定された目標回転数で回転するようにモータ４１に供給する電力等を制御する。これにより、モータ４１が脱調することなく適切にオイルポンプ４２を駆動することができる。
【００４９】
オイルポンプ４２が駆動されると、変速機２内のオイルは、変速機２の排出口２ａを介して吸引されて配管１０に流れ、オイルポンプ４２、配管１１を通ってオイルクーラ５に流入する。オイルクーラ５に流入したオイルは、オイルクーラ５により冷却され、配管１２、変速機２の導入口２ｂを介して変速機２内に還流される。これにより、還流されたオイルが変速機２内において、変速機２の冷却に寄与することとなる。
【００５０】
ステップＳ１２が実行された後、ポンプ駆動制御部８１は、温度センサ１３からのセンサ値（油温）が終了基準温度以下であるか否かを判定する（Ｓ１３）。この結果、油温が終了基準温度以下でない場合（Ｓ１３：ＮＯ）には、オイルの冷却が十分でないので、ポンプ駆動制御部８１は、ステップＳ１３を繰り返し実行する。
【００５１】
一方、油温が終了基準温度以下である場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）には、オイルの冷却が十分であるので、ポンプ駆動制御部８１は、リレー７にモータ制御部９への電力の供給停止指示を行い、リレー７は、変速機ＥＣＵ８からの電力の供給停止指示に従ってモータ制御部９への電力の供給を停止し、オイルポンプ４２の駆動を終了し（Ｓ１４）、処理をステップＳ１１に進める。
【００５２】
ここで、ステップＳ１４において、オイルポンプ４２の駆動を終了すると、次に、油温が開始基準温度以上になるまで（Ｓ１１：ＹＥＳ）、配管１０、オイルポンプ４２、配管１１、オイルクーラ５、配管１２内にオイルが残留することとなる。このように残留したオイルは、時間経過に伴って温度が低下し、粘度が高くなるが、開始基準温度以上となった場合には、上記した処理によってオイルポンプ４２を駆動させるので、モータ４１を脱調させることなく適切にオイルポンプ４２を駆動し、オイルを適切に供給することができる。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態に係るオイル供給装置によると、オイルポンプ４２の開始から所定の時間以上経過するまで、排出時回転数以下となるように目標回転数を決定し、電力制御部９２は、回転数決定部９１により決定された目標回転数で回転するようにモータ４１に供給する電力等を制御する。これにより、モータ４１を脱調させることなく適切にオイルポンプ４２を駆動し、適切にオイルを供給することができる。
【００５４】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。
【００５５】
例えば、上記実施形態においては、回転数決定部９１は、段階的に目標回転数を変えるようにしていたが、例えば、連続的に目標回転数を変えるようにしてもよい。
【００５６】
また、上記実施形態においては、オイルポンプ４２の駆動を終了する終了条件として、油温が終了基準温度以下になった場合を例にしていたが、本発明はこれに限られず、例えば、オイルポンプ４２の駆動を開始してから所定時間が経過したことを終了条件としてもよい。
【００５７】
また、上記実施形態においては、残留オイルを配管１２から排出した後に、モータ４１の目標回転数を定常時回転数ＲＳとしていたが、本発明はこれに限られず、オイルの性質や、モータ４１の性能等によって、一部の残留オイルが配管１２等に残っていても、モータ４１の脱調が発生しない又は発生しない可能性が高い場合においては、残留オイルが配管１２から完全に排出されていない時点において目標回転数を定常時回転数としてもよい。
【００５８】
また、上記実施形態においては、オイル供給装置３は、変速機２のオイルを循環するようにしていたが、本発明はこれに限られず、例えば、車両に設けられる別の装置、例えば、差動装置（デフ）のオイルを循環するようにしてもよい。
【００５９】
また、上記実施形態においては、オイル供給装置３は、オイル供給元とオイル供給先とを同一の装置（実施形態では、変速機２）としていたが、本発明はこれに限られず、オイル供給元とオイル供給先の装置とが異なる装置であってもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１  車両
２  変速機
３  オイル供給装置
４  電動オイルポンプ
５  オイルクーラ
６  バッテリ
７  リレー
８  変速機ＥＣＵ
９  モータ制御部
１０，１１，１２  配管
１３  温度センサ
４１  モータ
４２  オイルポンプ
８１  ポンプ駆動制御部
９１  回転数決定部
９２  電力制御部
【図１】
2017025741.tif 000003
【図２】
2017025741.tif 000004
【図３】
2017025741.tif 000005