特開 2022-93844 ポンプ制御装置及びポンプ制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022093844

(43)【公開日】2022-06-24

(54)【発明の名称】ポンプ制御装置及びポンプ制御方法

(51)【国際特許分類】

   F04C 14/22 20060101AFI20220617BHJP

   F04C 2/344 20060101ALI20220617BHJP

   F04C 14/00 20060101ALI20220617BHJP

   F04C 14/06 20060101ALI20220617BHJP

   F04C 14/20 20060101ALI20220617BHJP

【ＦＩ】

F04C14/22 E

F04C2/344 331C

F04C2/344 331M

F04C14/00 D

F04C14/06 A

F04C14/20 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020206553

(22)【出願日】2020-12-14

(71)【出願人】

【識別番号】000231350

【氏名又は名称】ジヤトコ株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000003997

【氏名又は名称】日産自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】特許業務法人後藤特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】勝城 勝

【テーマコード（参考）】

3H040

3H044

【Ｆターム（参考）】

3H040AA03

3H040BB05

3H040BB11

3H040CC21

3H040DD03

3H040DD06

3H040DD32

3H044AA02

3H044BB05

3H044CC21

3H044DD03

3H044DD04

3H044DD18

3H044DD19

3H044DD36

(57)【要約】

【課題】内燃機関が始動してから吐出圧が立ち上がるまでの遅れを低減させる。
【解決手段】ポンプ制御装置は、流体を加圧して吐出するポンプ部と、ポンプ部を駆動するモータと、モータの回転を制御する制御部と、を備え、ポンプ部は、内燃機関からの動力によって回転するロータと、モータからの動力によって回転するカムリングと、カムリングとともに回転する第１、第２サイドプレートと、背圧室の流体圧によって先端部分がカムリングの内周面に押し付けられて摺動する複数のベーンと、を備え、制御部は、内燃機関の始動後であって、内燃機関から伝達される動力によってロータを回転させてポンプ部が流体の吐出を開始するまでの第１の期間には、モータにロータとは逆方向にカムリングを回転させる。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体を加圧して吐出するポンプ部と、前記ポンプ部を駆動するモータと、前記モータの回転を制御する制御部と、を備えるポンプ制御装置であって、
前記ポンプ部は、
内燃機関からの動力が伝達されるシャフトと、
前記内燃機関からの動力によって前記シャフトと一体に前記シャフトの回転軸周りを回転するロータと、
前記ロータを収容し内部にポンプ室を画成するとともに、前記モータからの動力により回転可能に設けられたカムリングと、
前記ロータの外周面から出没可能に設けられ、背圧室の流体圧によって先端部分が前記カムリングの内周面に押し付けられて摺動する複数のベーンと、
前記シャフトの回転軸方向における前記カムリングの両側に配置されて前記カムリングとともに回転し、一方に流体を吸入する吸入ポートが設けられ他方に流体を吐出する吐出ポートが設けられる一対のサイドプレートと、
を有し、
前記制御部は、前記内燃機関の始動後であって、前記内燃機関から伝達される動力によって前記ロータを回転させて前記ポンプ部が流体の吐出を開始するまでの第１の期間には、前記モータに前記ロータとは逆方向に前記カムリングを回転させる、
ポンプ制御装置。

【請求項2】

請求項１に記載のポンプ制御装置であって、
前記制御部は、前記第１の期間の後で、そのままの運転状態を継続すると前記ポンプ部の下流回路に流体が充填されて吐出圧の上昇率が一時的に大きくなるまでの第２の期間には、前記モータに前記ロータとは逆方向に前記カムリングを回転させる、
ポンプ制御装置。

【請求項3】

請求項２に記載のポンプ制御装置であって、
前記制御部は、前記第２の期間の後で、そのままの運転状態を継続すると前記吐出圧の上昇率が一時的に大きくなる第３の期間には、前記モータに前記ロータと同方向に前記カムリングを回転させる、
ポンプ制御装置。

【請求項4】

請求項２又は３に記載のポンプ制御装置であって、
前記第１の期間と前記第２の期間との少なくとも一方は、前記ポンプ部の吐出圧の検出値の変化に基づいて設定される、
ポンプ制御装置。

【請求項5】

請求項２又は３に記載のポンプ制御装置であって、
前記第１の期間と前記第２の期間との少なくとも一方は、予め設定される期間である、
ポンプ制御装置。

【請求項6】

内燃機関からの動力が伝達されるシャフトと、
前記内燃機関からの動力によって前記シャフトと一体に前記シャフトの回転軸周りを回転するロータと、
前記ロータを収容し内部にポンプ室を画成するとともに、モータからの動力により回転可能に設けられたカムリングと、
前記ロータの外周面から出没可能に設けられ、背圧室の流体圧によって先端部分が前記カムリングの内周面に押し付けられて摺動する複数のベーンと、
前記シャフトの回転軸方向における前記カムリングの両側に配置されて前記カムリングとともに回転し、一方に流体を吸入する吸入ポートが設けられ他方に流体を吐出する吐出ポートが設けられる一対のサイドプレートと、
を有するポンプ部を制御するポンプ制御方法であって、
前記内燃機関の始動後であって、前記内燃機関から伝達される動力によって前記ロータを回転させて前記ポンプ部が流体の吐出を開始するまでの第１の期間には、前記モータに前記ロータとは逆方向に前記カムリングを回転させる、
ポンプ制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ポンプ制御装置及びポンプ制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、エンジンによって回転駆動されるシャフトと、シャフトと一体に回転するロータと、ロータの外周から径方向に往復動可能に設けられるベーンと、ロータの外周を囲むカムリングと、カムリングを回転させるモータ機構と、を備えるベーンポンプが開示されている。このベーンポンプでは、エンジンがロータを回転させて油を吐出するだけでなく、モータ機構がカムリングを回転させることによっても油を吐出することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－０４４１４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、ベーンポンプでは、エンジン（内燃機関）の停止時には、ベーンの背圧室の油圧が抜けて、ベーンがカムリングの内周から離間している場合がある。この場合、エンジンが始動してから吐出圧が立ち上がるまでに遅れが生じるおそれがある。

【0005】

本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、内燃機関が始動してから吐出圧が立ち上がるまでの遅れを低減させることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のある態様のポンプ制御装置は、流体を加圧して吐出するポンプ部と、前記ポンプ部を駆動するモータと、前記モータの回転を制御する制御部と、を備え、前記ポンプ部は、内燃機関からの動力が伝達されるシャフトと、前記内燃機関からの動力によって前記シャフトと一体に前記シャフトの回転軸周りを回転するロータと、前記ロータを収容し内部にポンプ室を画成するとともに、前記モータからの動力により回転可能に設けられたカムリングと、前記ロータの外周面から出没可能に設けられ、背圧室の流体圧によって先端部分が前記カムリングの内周面に押し付けられて摺動する複数のベーンと、前記シャフトの回転軸方向における前記カムリングの両側に配置されて前記カムリングとともに回転し、一方に流体を吸入する吸入ポートが設けられ他方に流体を吐出する吐出ポートが設けられる一対のサイドプレートと、を有し、前記制御部は、前記内燃機関の始動後であって、前記内燃機関から伝達される動力によって前記ロータを回転させて前記ポンプ部が流体の吐出を開始するまでの第１の期間には、前記モータに前記ロータとは逆方向に前記カムリングを回転させる。

【0007】

本発明の別の態様によれば、上記ポンプ制御装置に対応するポンプ制御方法が提供される。

【発明の効果】

【0008】

これらの態様では、ポンプ部が流体の吐出を開始するまでの第１の期間には、内燃機関から伝達される動力によってロータを回転させるとともに、モータにロータとは逆方向にカムリングを回転させる。そのため、ロータとカムリングとの相対回転により、ロータの回転速度を実質的に上昇させることができる。よって、ポンプ部から早く流体を吐出できるので、ベーンの背圧室の流体圧が上昇してベーンがカムリングの内周面に当接するまでの時間を短縮できる。したがって、内燃機関が始動してから吐出圧が立ち上がるまでの遅れを低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本発明の実施形態が適用されるポンプシステムの概略構成図である。

【図2】図２は、本発明の実施形態が適用されるポンプ部を軸方向の断面で示す図である。

【図3】図３は、図２のポンプ部の軸方向に直交する方向でのポンプ室近傍の部分断面図である。

【図4】図４は、内燃機関の始動時におけるポンプ制御のフローチャートである。

【図5】図５は、内燃機関の始動時におけるポンプ制御のタイムチャートの比較例である。

【図6】図６は、本発明の実施形態に係る内燃機関の始動時におけるポンプ制御のタイムチャートの一例である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

【0011】

まず、図１を参照して、本実施形態に係るポンプ制御装置１００の全体構成について説明する。図１は、本実施形態に係るポンプ制御装置１００の概略構成図である。

【0012】

図１に示すように、ポンプ制御装置１００は、内燃機関としてのエンジン１を備える車両に搭載される。ポンプ制御装置１００は、無段変速機２と、流体としての油を加圧して吐出するポンプ部としてのツインドライブポンプ（以下では、単に「ポンプ」という。）１０と、ストレーナ４と、油貯留部５と、ポンプ１０を駆動するモータ３２と、モータ３２の回転を制御する制御部としてのコントローラ３０と、油圧制御回路８と、を備える。

【0013】

無段変速機２は、ベルト無段変速機であり、車両に設けられる。無段変速機２には、車両の駆動源であるエンジン１の動力が伝達される。無段変速機２は、プーリ部ＰＬＹと、クラッチ部ＣＬと、トルクコンバータＴＣと、潤滑部ＬＢと、を有する。

【0014】

ポンプ１０は、エンジン１及びモータ３２の動力によって駆動される。ポンプ１０は、油貯留部５からストレーナ４を介して油を吸い込み、油圧制御回路８に油を供給する。ポンプ１０は、モータ３２と、インバータ３３と、を有する。

【0015】

モータ３２は、ポンプ１０を駆動する。モータ３２は、具体的には三相交流モータである。

【0016】

インバータ３３は、モータ３２に電流を供給する。インバータ３３は、具体的にはバッテリ３６からの直流電流を三相の交流電流に変換してモータ３２に供給する。

【0017】

モータ３２には、モータ３２の回転速度を検出するための回転速度センサ（レゾルバ）３４が設けられる。インバータ３３には、温度センサ３５が設けられる。回転速度センサ３４及び温度センサ３５からの信号はインバータ３３に入力され、インバータ３３を介してコントローラ３０に入力される。

【0018】

ストレーナ４は、油を濾過する。ストレーナ４は、油貯留部５に設けられる。油貯留部５には、例えば、油圧制御回路８からドレンされた油や潤滑部ＬＢを流通した油等が貯留される。

【0019】

油圧制御回路８は、例えば、プーリ部ＰＬＹ、クラッチ部ＣＬ、トルクコンバータＴＣ、及び潤滑部ＬＢに油を供給する。

【0020】

プーリ部ＰＬＹは、プライマリプーリと、セカンダリプーリと、プライマリプーリ及びセカンダリプーリを各々駆動する油圧アクチュエータと、を有する。プーリ部ＰＬＹは、プライマリプーリ及びセカンダリプーリに掛け回されるベルトとともにバリエータＶＡを構成する。

【0021】

バリエータＶＡは、無段変速機２の無段変速機構である。本実施形態では、バリエータＶＡの変速比が、無段変速機２の変速比である。バリエータＶＡの変速比は、バリエータＶＡのプライマリプーリ、具体的にはプライマリプーリを駆動する油圧アクチュエータに供給される油の流量を調整することによって制御される。

【0022】

クラッチ部ＣＬは、車両前進時に締結されて動力伝達を行う油圧式の前進クラッチＦＷＤ／Ｃと、車両後退時に締結されて動力伝達を行う油圧式の後進ブレーキＲＥＶ／Ｂと、を有する。クラッチ部ＣＬには、例えば前後進切替機構が適用される。

【0023】

トルクコンバータＴＣは、作動流体を介したトルク伝達を行う。トルクコンバータＴＣでは、油圧式のロックアップクラッチＬＵに油が供給される。また、トルクコンバータＴＣには、作動油が作動流体として供給される。油圧制御回路８からは、無段変速機２で潤滑が必要とされる潤滑部ＬＢに油が供給される。

【0024】

コントローラ３０は電子制御装置であり、無段変速機２の制御装置を構成する。具体的には、コントローラ３０は、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。コントローラ３０を複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。コントローラ３０には、回転速度センサ３４からの信号及び温度センサ３５からの信号が入力される。

【0025】

コントローラ３０には、エンジン１の回転速度Ｎｅを検出するための回転速度センサ２１からの信号、アクセルペダルの操作量を表すアクセル開度ＡＰＯを検出するためのアクセル開度センサ２２からの信号、車速ＶＳＰを検出するための車速センサ２３からの信号、バリエータＶＡの入力側回転速度Ｎｐｒｉを検出するための回転速度センサ２４からの信号、バリエータＶＡの出力側回転速度Ｎｓｅｃを検出するための回転速度センサ２５からの信号、ライン圧ＰＬを検出するための油圧センサ２６からの信号、無段変速機２の油温Ｔｏｉｌを検出するための油温センサ２７からの信号、運転者によって選択された選択レンジＲＮＧを検出するための選択レンジ検出スイッチ２８からの信号、等が入力される。

【0026】

バリエータＶＡの入力側回転速度Ｎｐｒｉは、具体的にはプライマリプーリの回転速度であり、バリエータＶＡの出力側回転速度Ｎｓｅｃは、具体的にはセカンダリプーリの回転速度である。

【0027】

コントローラ３０は、入力される信号に基づき、油圧制御回路８、ポンプ１０等を制御する。コントローラ３０は、油圧制御回路８を制御することで、バリエータＶＡ、前進クラッチＦＷＤ／Ｃ、後進ブレーキＲＥＶ／Ｂ、ロックアップクラッチＬＵ、等を制御する。コントローラ３０は、ポンプ１０を制御する際には、インバータ３３を制御することでモータ３２の駆動を制御し、これによりポンプ１０の駆動を制御する。

【0028】

次に、図２及び図３を参照して、ポンプ１０の具体的な構成について説明する。図２は、ポンプ１０を軸方向の断面で示す図である。図３は、ポンプ１０の軸方向に直交する方向でのポンプ室Ｐ近傍の部分断面図である。

【0029】

図２及び図３に示すように、ポンプ１０は、エンジン１の出力軸１ａに接続され、エンジン１からの動力が伝達されるシャフトとしての駆動軸１２と、エンジン１からの動力によって駆動軸１２と一体に駆動軸１２の回転軸周りを第１方向（図３の矢印参照）に回転するロータ１３と、ロータ１３を内部に収容するカムリング１５と、ロータ１３の外周面から出没可能に設けられ、背圧室１４ａの流体圧によって先端部分がカムリング１５の内周面に押し付けられて摺動する複数のベーン１４と、駆動軸１２の回転軸方向におけるカムリング１５の両側に配置された一対のサイドプレートとしての第１サイドプレート１６及び第２サイドプレート１７と、内部にカムリング１５、第１サイドプレート１６及び第２サイドプレート１７が固定され、これらと一体に回転するシリンダ１８と、シリンダ１８を収容するとともにシリンダ１８を回転可能に支持するハウジング１１と、を備える。

【0030】

図２に示すように、ハウジング１１はポンプ１０の筐体であり、隔壁１１ａと、入口ポート１１ｂと、出口ポート１１ｃと、を有する。隔壁１１ａは、駆動軸１２の軸方向においてハウジング１１内を第１油室Ｈ１と第２油室Ｈ２とに区分する。入口ポート１１ｂは、第１油室Ｈ１に開口し、ハウジング１１の内外を連通する。出口ポート１１ｃは、第２油室Ｈ２に開口し、ハウジング１１の内外を連通する。入口ポート１１ｂには、油貯留部５に貯留された油がストレーナ４を通過して流入し、出口ポート１１ｃからは下流回路６を通じて油圧制御回路８に供給される油が排出される（図１参照）。

【0031】

駆動軸１２は、ロータ１３の回転軸と同軸に設けられる。駆動軸１２の一端はロータ１３に連結され、他端はハウジング１１外に突出するようにハウジング１１に回転可能に設けられる。駆動軸１２には、エンジン１からの動力が図示しない動力伝達機構を介して伝達される。

【0032】

ロータ１３は、円柱形状に形成され、駆動軸１２により駆動されて駆動軸１２の回転軸周りに回転する。ロータ１３には複数のスリット溝が放射状に設けられ、各スリット溝にはベーン１４が設けられる。各ベーン１４はロータ１３の外周面から出没可能に設けられる。ベーン１４は、背圧室１４ａの油圧によってスリット溝から外周に突出し、カムリング１５の内周面に押し付けられる。

【0033】

カムリング１５は、内部にロータ１３を収容する。カムリング１５は、駆動軸１２の回転軸と同軸に、ロータ１３に対して回転可能に設けられる。カムリング１５の内周面は、ロータ１３の外周との離間距離がロータ１３の回転軸周りの周方向で変化するカム面により構成される。カムリング１５の内周面は、ベーン１４の先端部分が摺動する。

【0034】

第１サイドプレート１６及び第２サイドプレート１７は、ロータ１３の回転軸方向におけるカムリング１５の両側に、それぞれロータ１３の端面に対向するように配置される。第１サイドプレート１６及び第２サイドプレート１７は、カムリング１５とともに回転する。第１サイドプレート１６には、２つの吸入ポート１６ａ，１６ｂが設けられ、第２サイドプレート１７には、２つの吐出ポート１７ａ，１７ｂが設けられる。第１サイドプレート１６及び第２サイドプレート１７、カムリング１５の内周面、ロータ１３の外周面、隣り合うベーン１４によってポンプ室Ｐが区画される。

【0035】

図３に示すように、吸入ポート１６ａ，１６ｂは、ロータ１３の回転軸周りの周方向においてポンプ室Ｐが拡大する領域（吸入領域）ＩＮに開口するように設けられる。吐出ポート１７ａ，１７ｂは、ロータ１３の回転軸周りの周方向においてポンプ室Ｐが縮小する領域（吐出領域）ＯＵＴに開口するように設けられる。ロータ１３が回転することにより、吸入ポート１６ａ，１６ｂからポンプ室Ｐに油が吸入され、ポンプ室Ｐの容積縮小により油が加圧されて吐出ポート１７ａ，１７ｂから吐出される。

【0036】

上述のように、本実施形態では、吸入ポート１６ａ，１６ｂと吐出ポート１７ａ，１７ｂは２つずつ設けられる。これにより、ポンプ１０では、ベーン１４がカム面を一周する間にポンプ室Ｐが油の吸入及び吐出を２回繰り返す。

【0037】

図２に示すように、シリンダ１８は、略有底円筒状に形成され、ロータ１３の回転軸と同軸に回転可能にハウジング１１に支持される。シリンダ１８は、保持部１８ａと、接続部１８ｂと、軸部１８ｃと、出口ポート１８ｄと、を有する。

【0038】

保持部１８ａは、筒状に形成され、その内部にカムリング１５、第１サイドプレート１６、及び第２サイドプレート１７を保持する。カムリング１５、第１サイドプレート１６、及び第２サイドプレート１７は、保持部１８ａ内に固定され、シリンダ１８と一体回転する。シリンダ１８は、保持部１８ａで開口し、第１サイドプレート１６は、シリンダ１８の開口を塞ぐように設けられる。保持部１８ａは第１油室Ｈ１に収容される。

【0039】

接続部１８ｂは、保持部１８ａと軸部１８ｃとを接続する。本実施形態では、接続部１８ｂは、保持部１８ａから軸部１８ｃに向かって次第に縮径するように形成される。接続部１８ｂには、吐出ポート１７ａ，１７ｂから吐出された油が流入する。接続部１８ｂは第１油室Ｈ１に収容される。

【0040】

軸部１８ｃは保持部１８ａよりも縮径された中空の軸状部分であり、軸部１８ｃ内には接続部１８ｂから油が流入する。軸部１８ｃは、モータ３２の出力軸２０ａと接続される。これにより、モータ３２の動力が軸部１８ｃに伝達されると、シリンダ１８とともに、カムリング１５、第１サイドプレート１６、及び第２サイドプレート１７が回転する。

【0041】

軸部１８ｃは、ハウジング１１の隔壁１１ａを貫通するとともにハウジング１１外に突出するように設けられる。駆動軸１２と軸部１８ｃとはロータ１３の回転軸方向において互いに反対側に向かって突出するように設けられる。

【0042】

軸部１８ｃには、複数の出口ポート１８ｄが設けられる。出口ポート１８ｄは、径方向に軸部１８ｃの内外を連通する。軸部１８ｃにおける出口ポート１８ｄが設けられた部分は第２油室Ｈ２に収容される。このため、軸部１８ｃ内の油は出口ポート１８ｄを介して第２油室Ｈ２に流出する。そして、第２油室Ｈ２に流出した油が出口ポート１１ｃを介して油圧制御回路８に供給される。

【0043】

モータ３２は、例えばブラシレスモータによって構成される。モータ３２は、車両に搭載されたバッテリ３６を電源として駆動される。モータ３２は、モータ３２のロータの回転位置（回転角）を検出する位置検出器としての回転速度センサ３４を備える。コントローラ３０は、回転速度センサ３４によって検出されたモータ３２の回転位置に基づいて、モータ３２を制御する。

【0044】

次に、ポンプ１０の運転モードについて説明する。

【0045】

コントローラ３０は、車両の運転状況に応じてポンプ１０の運転モードを切り換える。本実施形態のポンプ制御装置１００は、運転モードとして、エンジン１によってロータ１３のみを回転させるＭＯＰモードと、モータ３２によってカムリング１５のみを回転させるＥＯＰモードと、エンジン１とモータ３２によってロータ１３及びカムリング１５を相対回転させるＴＤＰモードと、を有する。

【0046】

ＭＯＰモードは、エンジン１の回転速度Ｎｅが高い場合に選択される。具体的には、車両に搭載されている油圧機器が必要とする流量（以下では、「要求流量」という。）を、ロータ１３の回転のみ（エンジン１の動力による回転のみ）によって吐出される吐出流量で賄うことができる場合に選択される。ロータ１３の回転速度、つまり、ポンプ１０の吐出流量は、エンジン１の回転速度Ｎｅに比例する。このため、エンジン１の回転速度Ｎｅが高い場合には、エンジン１の動力のみに基づく吐出流量で要求流量を賄うことができるため、モータ３２は停止した状態に維持される。

【0047】

ＥＯＰモードは、エンジン１が停止している場合に選択される。アイドリングストップ、コーストストップ、あるいはセーリングストップなどを実行している場合には、エンジン１が停止しているため、ロータ１３の回転も停止している。そこで、エンジン１が停止しているときには、コントローラ３０は、要求流量を賄うためにモータ３２を駆動してカムリング１５を回転させる。これにより、ロータ１３を実質的に回転させることになるので、ポンプ１０によって要求流量を賄うことができる。

【0048】

ＴＤＰモードは、要求流量をエンジン１の動力のみに基づく吐出流量で賄うことができない場合、具体的には、エンジン１の回転速度Ｎｅが低い場合に選択される。上述のように、エンジン１のみを駆動している場合、ポンプ１０の吐出流量は、エンジン１の回転速度Ｎｅに比例する。このため、エンジン１の回転速度Ｎｅが低い場合には、エンジン１の動力のみに基づく吐出流量で賄うことができないため、コントローラ３０は、モータ３２を駆動し、カムリング１５をロータ１３の回転方向（第１方向）とは逆方向（第２方向）に回転させる。これにより、ロータ１３の回転速度を実質的に上昇させることができるので、エンジン１の動力のみに基づく吐出流量だけでは不足していた要求流量を賄うことができる。

【0049】

また、ＴＤＰモードは、例えばエンジン１の回転速度Ｎｅが高い場合など、エンジン１の動力に基づく吐出流量では多すぎる場合にも選択される。この場合、コントローラ３０は、モータ３２を駆動し、カムリング１５をロータ１３の回転方向（第１方向）と同方向（第１方向）に回転させる。このとき、コントローラ３０は、ロータ１３の回転速度よりもカムリング１５の回転速度の方が低くなるように制御する。これにより、ロータ１３の回転速度を実質的に下降させることができるので、エンジン１の動力に基づく吐出流量では多すぎる場合に、吐出流量を減少させることができる。

【0050】

次に、図４を参照して、エンジン１の始動時におけるポンプ制御について説明する。図４は、エンジン１の始動時におけるポンプ制御のフローチャートである。本実施形態のポンプ制御は、コントローラ３０にあらかじめ記憶されたプログラムに基づいて実行される。

【0051】

ステップＳ１１では、コントローラ３０は、エンジン１が始動したか否かを判定する。ステップＳ１１にて、エンジン１が始動したと判定された場合には、ステップＳ１２に移行する。一方、ステップＳ１２にて、エンジン１が始動していないと判定された場合には、ステップＳ１１の判定を繰り返す。

【0052】

ステップＳ１２では、コントローラ３０は、カムリング１５をロータ１３の回転方向とは逆方向（第２方向）に回転させるように、インバータ３３を介してモータ３２を駆動する。

【0053】

ステップＳ１３では、コントローラ３０は、ポンプ１０の吐出圧が第１所定圧よりも高くなったか否かを判定する。ステップＳ１３にて、ポンプ１０の吐出圧が第１所定圧よりも高くなったと判定された場合には、ステップＳ１４に移行する。一方、ステップＳ１３にて、ポンプ１０の吐出圧が第１所定圧よりも高くなっていない、即ちポンプ１０の吐出圧が第１所定圧以下であると判定された場合には、ステップＳ１３の判定を繰り返す。なお、第１所定圧は、ポンプ１０が油を吐出したと判定できる最低限の圧力に設定される。

【0054】

ステップＳ１４では、コントローラ３０は、ポンプ１０の吐出圧が第１所定圧よりも高くなってから所定時間が経過したか否かを判定する。ステップＳ１３にて、所定時間が経過したと判定された場合には、ステップＳ１５に移行する。一方、ステップＳ１４にて、所定時間が経過していないと判定された場合には、ステップＳ１４の判定を繰り返す。

【0055】

ここで、所定時間は、ポンプ１０の下流回路６のうち油面よりも高い部分の容積をＶｅｍｐ［ｍ³］とし、エンジン１の動力のみに基づくポンプ１０の吐出流量をＱｅｎｇ［ｍ³／ｓｅｃ］とし、モータ３２によってカムリング１５が逆回転することによるアシスト流量をＱｍｏｔ［ｍ³／ｓｅｃ］とし、安全率をＦｓとすると、Ｖｅｍｐ／（Ｑｅｎｇ＋Ｑｍｏｔ）×Ｆｓによって求めることができる。なお、油面の高さは、センサ（図示せず）によって検出してもよく、出荷時の油面高さに設定してもよく、また最悪条件の場合の油面高さに設定してもよい。

【0056】

ステップＳ１５では、コントローラ３０は、カムリング１５をロータ１３と同方向（第１方向）に回転させるように、インバータ３３を介してモータ３２を駆動する。このとき、コントローラ３０は、ロータ１３の回転速度よりもカムリング１５の回転速度の方が低くなるように制御する。

【0057】

ステップＳ１６では、コントローラ３０は、ポンプ１０の吐出圧が第２所定圧よりも低くなったか否かを判定する。ステップＳ１６にて、ポンプ１０の吐出圧が第２所定圧よりも低くなったと判定された場合には、ステップＳ１７に移行する。一方、ステップＳ１６にて、ポンプ１０の吐出圧が第２所定圧よりも低くなっていない、即ちポンプ１０の吐出圧が第２所定圧以上であると判定された場合には、ステップＳ１６の判定を繰り返す。なお、第２所定圧は、ポンプ制御装置１００にて用いる制御圧の最低値よりも少し高い圧力に設定される。

【0058】

ステップＳ１７では、コントローラ３０は、カムリング１５の回転を停止させるように、インバータ３３を介してモータ３２の駆動を停止させる。その後、コントローラ３０は、車両の運転状況に応じて、ポンプ１０の運転モードを、ＭＯＰモードと、ＥＯＰモードと、ＴＤＰモードと、に切り替える。

【0059】

次に、図５及び図６を参照して、エンジン１の始動時におけるポンプ制御について具体的に説明する。図５は、エンジン１の始動時におけるポンプ制御のタイムチャートの比較例である。この比較例は、エンジン１のみによって駆動されるポンプを用いた場合を示すものである。図６は、本発明の実施形態に係るエンジン１の始動時におけるポンプ制御のタイムチャートの一例である。図５及び図６では、横軸は、時間［ｓｅｃ］であり、縦軸は、ポンプ１０の吐出圧［ＭＰａ］及びエンジン回転速度［ｒｐｍ］である。また、図６には、モータ３２によってカムリング１５が回転駆動されるのに伴い、カムリング回転速度［ｒｐｍ］の縦軸が更に設けられている。

【0060】

ポンプ１０では、エンジン１が停止した状態では、ベーン１４の背圧室１４ａの油圧が抜けて、ベーン１４がカムリング１５の内周から離間している場合がある。この場合、エンジン１が始動してから吐出圧が立ち上がるまでに遅れが生じるおそれがある。

【0061】

また、ポンプ制御装置１００では、エンジン１が停止した状態では、ポンプ１０の下流回路６のうち油面よりも高い部分に充填されていた油が油貯留部５に落ちている。そのため、ポンプ１０の吐出圧が上昇する際には、当該部分に油が充填される必要がある。また、ポンプ１０の下流回路６に油が充填されると、吐出圧の上昇率が一時的に大きくなり油撃が発生するおそれがある。そして、ポンプ制御装置１００では、ポンプ１０の吐出圧の上昇率が一時的に上昇した後に吐出圧が安定して、エンジン１の回転速度に応じた吐出圧の制御が可能になる。

【0062】

図５に示す比較例を参照すると、エンジン１のみによって駆動されるポンプでは、エンジン１が始動してから吐出圧が立ち上がるまでの第１の期間Ｐ１と、吐出圧が立ち上がってから吐出圧の上昇率が一時的に大きくなるまでの第２の期間Ｐ２と、吐出圧の上昇率が一時的に大きくなる（吐出圧が一時的に急激に高くなる）第３の期間Ｐ３の後に、吐出圧が安定している。

【0063】

これに対して、図６に示すように、本実施形態に係るポンプ制御では、時間Ｔ０にてエンジン１が始動すると、モータ３２がカムリング１５をロータ１３とは逆方向（第２方向）に回転させる。そして、時間Ｔ１にてポンプ１０の吐出圧が第１所定圧を超えてもなお、カムリング１５をロータ１３とは逆方向（第２方向）に回転させる。

【0064】

即ち、コントローラ３０は、エンジン１の始動後であって、エンジン１から伝達される動力によってロータ１３を回転させてポンプ１０が油の吐出を開始するまでの第１の期間Ｐ１には、モータ３２にロータ１３とは逆方向にカムリング１５を回転させる。これにより、時間Ｔ０から時間Ｔ１までの第１の期間Ｐ１には、ロータ１３とカムリング１５との相対回転によって、ポンプ１０の回転速度を実質的に上昇させることができる。よって、第１の期間Ｐ１を短くして、ポンプ１０から早く油を吐出できる。したがって、ベーン１４の背圧室１４ａの油圧が上昇してベーン１４がカムリング１５の内周面に当接するまでの時間を短縮でき、エンジン１が始動してから吐出圧が立ち上がるまでの遅れを低減させることができる。

【0065】

また、コントローラ３０は、第１の期間Ｐ１の後で、そのままの運転状態を継続するとポンプ１０の下流回路６に油が充填されて吐出圧の上昇率が一時的に大きくなるまでの第２の期間Ｐ２にも、モータ３２にロータ１３と逆方向（第２方向）にカムリング１５を回転させる。これにより、第２の期間Ｐ２を短くして、ポンプ１０の下流回路６に油が充填されるまでの時間を短縮できる。したがって、エンジン１が始動して吐出圧が立ち上がってから吐出圧が安定するまでの遅れを低減させることができる。

【0066】

なお、第１の期間Ｐ１は、油圧センサ２６によって検出される吐出圧の検出値の変化に基づいて設定されるが、これに代えて予め設定される期間であってもよい。第２の期間Ｐ２は、上述した所定時間の計算式によって求められるが、油圧センサ２６によって検出される吐出圧の検出値の変化に基づいて設定してもよく、また予め設定される期間であってもよい。

【0067】

第１の期間Ｐ１と第２の期間Ｐ２との少なくとも一方をポンプ１０の実際の吐出圧の変化に基づいて設定することで、第１の期間Ｐ１若しくは第２の期間Ｐ２を正確に設定することができる。一方、第１の期間Ｐ１と第２の期間Ｐ２との少なくとも一方を予め設定される期間とすることで、第１の期間Ｐ１若しくは第２の期間Ｐ２を検出するためにセンサ等を設ける必要がなく、簡素な構成で期間を設定することができる。

【0068】

再び、図５に示す比較例を参照すると、エンジン１のみによって駆動されるポンプでは、第２の期間Ｐ２に続く第３の期間Ｐ３にて、吐出圧の上昇率が一時的に大きくなっている。

【0069】

これに対して、図６に示すように、本実施形態に係るポンプ制御では、第１の期間Ｐ１及び第２の期間Ｐ２が経過した時間Ｔ２にて、モータ３２がカムリング１５をロータ１３と同方向（第１方向）に回転させる。即ち、そのままの運転状態を継続すると吐出圧の上昇率が一時的に大きくなる第３の期間Ｐ３には、モータ３２がカムリング１５をロータ１３と同方向（第１方向）に回転させる。そして、時間Ｔ３にて、ポンプ１０の吐出圧が第２所定圧を下回ると、カムリング１５の回転を停止させる。

【0070】

このとき、コントローラ３０は、ポンプ１０の吐出圧の上昇率が一時的に大きくなる前に、カムリング１５の回転がロータ１３と逆方向（第２方向）であり回転速度が低下しているように制御する。これに代えて、ポンプ１０の吐出圧の上昇率が一時的に大きくなる前に、カムリング１５の回転方向がロータ１３と同方向（第１方向）になるように制御してもよく、カムリング１５の回転を停止させておいてもよい。

【0071】

これにより、第３の期間Ｐ３には、ロータ１３とカムリング１５との相対回転によって、ポンプ１０の回転速度を実質的に下降させることができる。したがって、第３の期間Ｐ３にて、ポンプ１０の吐出圧の上昇率が一時的に大きくなり油撃が発生することを抑制することができる。

【0072】

以上のように、エンジン１の始動時の吐出圧の立ち上がり性が向上するので、複数の背圧室１４ａを連通させる背圧溝（図示せず）の公差を緩和することができ、油貯留部５に貯留する油の量に余裕を持たせておく必要もなくなる。また、ポンプ１０の吐出圧の上昇率が一時的に大きくなり油撃が発生することを抑制できるので、部品の耐圧強度に余裕を持たせておく必要もなくなる。したがって、ポンプ制御装置１００全体の質量を低減させ、コストを低減させることができる。

【0073】

なお、第３の期間Ｐ３は、油圧センサ２６によって検出される吐出圧の検出値の変化に基づいて設定されるが、これに代えて予め設定される期間であってもよい。

【0074】

以上のように構成された本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。

【0075】

（１）ポンプ制御装置１００は、油を加圧して吐出するポンプ１０と、ポンプ１０を駆動するモータ３２と、モータ３２の回転を制御するコントローラ３０と、を備える。ポンプ１０は、エンジン１からの動力が伝達される駆動軸１２と、エンジン１からの動力によって駆動軸１２と一体に駆動軸１２の回転軸周りを回転するロータ１３と、ロータ１３を収容し内部にポンプ室Ｐを画成するとともに、モータ３２からの動力により回転可能に設けられたカムリング１５と、ロータ１３の外周面から出没可能に設けられ、背圧室１４ａの油圧によって先端部分がカムリング１５の内周面に押し付けられて摺動する複数のベーン１４と、駆動軸１２の回転軸方向におけるカムリング１５の両側に配置されてカムリング１５とともに回転し、一方に油を吸入する吸入ポート１６ａ、１６ｂが設けられ他方に油を吐出する吐出ポート１７ａ、１７ｂが設けられる第１、第２サイドプレート１６、１７と、を有する。コントローラ３０は、エンジン１の始動後であって、エンジン１から伝達される動力によってロータ１３を回転させてポンプ１０が油の吐出を開始するまでの第１の期間Ｐ１には、モータ３２にロータ１３とは逆方向（第２方向）にカムリング１５を回転させる。

【0076】

この構成によれば、ポンプ１０が油の吐出を開始するまでの第１の期間Ｐ１には、エンジン１から伝達される動力によってロータ１３を回転させるとともに、モータ３２にロータ１３とは逆方向にカムリング１５を回転させる。これにより、ポンプ１０から早く油を吐出できるので、ベーン１４の背圧室１４ａの油圧が上昇してベーン１４がカムリング１５の内周面に当接するまでの時間を短縮できる。したがって、エンジン１が始動してから吐出圧が立ち上がるまでの遅れを低減させることができる。

【0077】

（２）コントローラ３０は、第１の期間Ｐ１の後で、そのままの運転状態を継続するとポンプ１０の下流回路６に油が充填されて吐出圧の上昇率が一時的に大きくなるまでの第２の期間Ｐ２には、モータ３２にロータ１３とは逆方向（第２方向）にカムリング１５を回転させる。

【0078】

この構成によれば、第２の期間Ｐ２にも、モータ３２にロータ１３と逆方向（第２方向）にカムリング１５を回転させるので、ポンプ１０の吐出圧が立ち上がってから吐出圧の上昇率が一時的に大きくなるまでの第２の期間Ｐ２を短くして、ポンプ１０の下流回路６に油が充填されるまでの時間を短縮できる。したがって、エンジン１が始動して吐出圧が立ち上がってから吐出圧が安定するまでの遅れを低減させることができる。

【0079】

（３）コントローラ３０は、第２の期間Ｐ２の後で、そのままの運転状態を継続すると吐出圧の上昇率が一時的に大きくなる第３の期間Ｐ３には、モータ３２にロータ１３と同方向（第１方向）にカムリング１５を回転させる。

【0080】

この構成によれば、モータ３２がカムリング１５をロータ１３と同方向に回転させることで、ロータ１３とカムリング１５との相対速度によって、ポンプ１０の回転速度を実質的に下降させることができる。これにより、第３の期間Ｐ３にて、吐出圧の上昇率が一時的に大きくなり油撃が発生することを抑制することができる。

【0081】

（４）第１の期間Ｐ１と第２の期間Ｐ２との少なくとも一方は、ポンプ１０の吐出圧の検出値の変化に基づいて設定される。

【0082】

この構成によれば、第１の期間Ｐ１と第２の期間Ｐ２との少なくとも一方をポンプ１０の実際の吐出圧の変化に基づいて設定することで、第１の期間Ｐ１若しくは第２の期間Ｐ２を正確に設定することができる。

【0083】

（５）第１の期間Ｐ１と第２の期間Ｐ２との少なくとも一方は、予め設定される期間である。

【0084】

この構成によれば、第１の期間Ｐ１と第２の期間Ｐ２との少なくとも一方をあらかじめ設定される期間とすることで、第１の期間Ｐ１若しくは第２の期間Ｐ２を検出するためにセンサ等を設ける必要がなく、簡素な構成で期間を設定することができる。

【0085】

（６）ポンプ１０は、エンジン１からの動力によって駆動軸１２と一体に駆動軸１２の回転軸周りを回転するロータ１３と、ロータ１３を収容し内部にポンプ室Ｐを画成するとともに、モータ３２からの動力により回転可能に設けられたカムリング１５と、ロータ１３の外周面から出没可能に設けられ、背圧室１４ａの油圧によって先端部分がカムリング１５の内周面に押し付けられて摺動する複数のベーン１４と、駆動軸１２の回転軸方向におけるカムリング１５の両側に配置されてカムリング１５とともに回転し、一方に油を吸入する吸入ポート１６ａ、１６ｂが設けられ他方に油を吐出する吐出ポート１７ａ、１７ｂが設けられる第１サイドプレート１６、第２サイドプレート１７と、を有する。ポンプ１０を制御するポンプ制御方法は、エンジン１の始動後であって、エンジン１から伝達される動力によってロータ１３を回転させてポンプ１０が油の吐出を開始するまでの第１の期間Ｐ１には、モータ３２にロータ１３とは逆方向にカムリング１５を回転させる。

【0086】

この構成によれば、ポンプ１０が油の吐出を開始するまでの第１の期間Ｐ１には、エンジン１から伝達される動力によってロータ１３を回転させるとともに、モータ３２にロータ１３とは逆方向にカムリング１５を回転させる。これにより、ポンプ１０から早く油を吐出できるので、ベーン１４の背圧室１４ａの油圧が上昇してベーン１４がカムリング１５の内周面に当接するまでの時間を短縮できる。したがって、エンジン１が始動してから吐出圧が立ち上がるまでの遅れを低減させることができる。

【0087】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

【符号の説明】

【0088】

１００ ポンプ制御装置
１ エンジン（内燃機関）
６ 下流回路
１０ ツインドライブポンプ（ポンプ部）
１２ 駆動軸（シャフト）
１３ ロータ
１４ ベーン
１４ａ 背圧室
１５ カムリング
１６ 第１サイドプレート（サイドプレート）
１６ａ、１６ｂ 吸入ポート
１７ 第２サイドプレート（サイドプレート）
１７ａ、１７ｂ 吐出ポート
３０ コントローラ（制御部）
３２ モータ
Ｐ ポンプ室

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】