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KR101814935B1 - 내연 기관의 제어 장치 - Google Patents

내연 기관의 제어 장치 Download PDF

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KR101814935B1
KR101814935B1 KR1020160123979A KR20160123979A KR101814935B1 KR 101814935 B1 KR101814935 B1 KR 101814935B1 KR 1020160123979 A KR1020160123979 A KR 1020160123979A KR 20160123979 A KR20160123979 A KR 20160123979A KR 101814935 B1 KR101814935 B1 KR 101814935B1
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KR
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gear
internal combustion
combustion engine
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KR1020160123979A
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유스케 모리타
다카시 고야마
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도요타지도샤가부시키가이샤
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Publication date
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Abstract

본 발명의 일 형태에 따른 제어 장치는, 내연 기관(10)에 적용된다. 내연 기관(10)은 워터 펌프(24)와, 오일 펌프(21)를 구비한다. 내연 기관(10)은, 오일 펌프(21)를 구동하는 제1 모터(22)가 고장난 경우, 워터 펌프(24)를 구동하는 제2 모터(23)에 의해 오일 펌프(21)를 구동한다. 그 결과, 제1 모터(22)가 고장난 경우에, 제2 모터(23)에 의해 오일 펌프(21)를 구동할 수 있다. 따라서, 내연 기관(10)의 미끄럼 이동부의 시징이 발생할 가능성을 저감시킴과 함께, 제1 모터(22)가 고장난 경우에 크랭크샤프트에 의해 오일 펌프(21)를 구동하는 경우에 비해 엔진 프릭션의 증대를 회피할 수 있다.

Description

내연 기관의 제어 장치{CONTROL DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE}
본 발명은, 워터 펌프를 구동하는 모터와, 오일 펌프를 구동하는 모터를 구비하는 내연 기관의 제어 장치에 관한 것이다.
종래부터, 내연 기관에 형성되는 유로(오일 경로)로 윤활유(엔진 오일)를 압송하는 장치로서 오일 펌프가 사용되고 있다. 오일 펌프는, 일반적으로, 크랭크샤프트에 의해 구동된다. 이와 같은 오일 펌프는 「기계식 오일 펌프」라고도 호칭된다. 한편, DC 모터 등의 모터에 의해 구동되는 오일 펌프도 알려져 있다. 이와 같은 오일 펌프는 「전동식 오일 펌프」라고도 호칭된다.
전동식 오일 펌프는, 기계식 오일 펌프와 같이 크랭크샤프트와 오일 펌프가 접속되는 구조를 필요로 하지 않는다. 그로 인해, 엔진 프릭션을 저감시킬 수 있다. 한편, 전동식 오일 펌프는, 모터가 고장난 경우, 유로로 윤활유를 압송할 수 없게 되므로, 내연 기관의 미끄럼 이동부가 시징되어버될 우려가 있다.
특허문헌 1에 개시된 장치(이하, 「종래 장치」라 호칭되는 경우가 있음)는, 기계식 오일 펌프 및 전동식 오일 펌프를 구비한 내연 기관에 적용되고, 전동식 오일 펌프가 고장난 경우에는 기계식 오일 펌프를 구동하도록 구성되어 있다. 이에 의해, 전동식 오일 펌프가 고장난 경우에도 유로로 윤활유를 압송할 수 있다. 그 결과, 전동식 오일 펌프가 고장난 경우에 있어서도, 내연 기관의 미끄럼 이동부의 시징을 회피할 수 있다.
일본 특허공개 제2004-285974호 공보(청구항 7 및 단락 0031 등을 참조)
그러나, 종래 장치에 있어서는, 전동식 오일 펌프가 고장난 경우, 내연 기관의 미끄럼 이동부의 시징을 방지할 수 있지만, 기계식 오일 펌프가 구동되므로 엔진 프릭션이 증대된다는 문제가 있다.
본 발명은, 전술한 과제에 대처하기 위해 이루어진 것이다. 즉, 본 발명의 목적의 하나는, 전동식 오일 펌프를 갖는 내연 기관에 적용되고, 전동식 오일 펌프가 고장난 경우에 엔진 프릭션의 증대를 초래하지 않아 내연 기관의 미끄럼 이동부의 시징이 발생할 가능성을 저감시키는 것이 가능한 「내연 기관의 제어 장치(이하, 「본 발명 장치」라 호칭함)」를 제공하는 데 있다.
본 발명 장치는, 오일 펌프로부터 토출되는 윤활유를 사용해서 윤활을 행함과 함께 워터 펌프로부터 토출되는 냉각수를 사용해서 냉각을 행하는 내연 기관에 적용된다. 이 내연 기관은, 상기 오일 펌프를 구동하는 제1 모터와, 상기 워터 펌프를 구동하는 제2 모터와, 제1 전환 기구를 갖는다.
상기 제1 전환 기구는,
상기 제2 모터에 의해 상기 오일 펌프를 구동할 수 없는 제1 상태 및 상기 제2 모터에 의해 상기 오일 펌프를 구동할 수 있는 제2 상태 중 어느 한쪽의 상태로 전환되도록(환언하면, 제1 상태 및 제2 상태 중 어느 하나를 선택적으로 실현 가능하게 되도록) 구성되어 있다.
또한, 본 발명 장치는, 고장 판정 수단과, 제어 수단을 구비한다.
상기 고장 판정 수단은, 상기 제1 모터가 고장났는지 여부를 판정하도록 구성되어 있다.
상기 제어 수단은, 상기 제1 모터가 고장났다고 판정되지 않는 경우에는 상기 전환 기구에 의해 상기 제1 상태를 실현시키고, 상기 제1 모터가 고장났다고 판정된 경우에는 상기 전환 기구에 의해 상기 제2 상태를 실현되도록 구성되어 있다.
이것에 의하면, 제1 모터가 고장났다고 판정된 경우에는, 워터 펌프 구동용 제2 모터에 의해 오일 펌프가 구동된다. 따라서, 제1 모터가 고장난 경우에도 크랭크샤프트에 의해 오일 펌프가 구동되는 일이 없고, 또한 내연 기관에 형성된 유로(오일 경로)로 윤활유를 압송할 수 있다. 그 결과, 프릭션의 증대를 초래하지 않아 내연 기관의 미끄럼 이동부의 시징이 발생할 가능성을 저감시킬 수 있다.
그런데, 제1 모터가 고장난 경우에는, 제2 모터에 의해 오일 펌프 및 워터 펌프를 구동하기 위해서, 제2 모터의 출력을 크게 할 필요가 있다.
따라서, 본 발명 장치의 일 형태에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 제1 모터가 고장났다고 판정된 경우, 「상기 내연 기관의 발생 토크를 임계값 토크 이하로 제한하는 토크 제한 제어」 및 「상기 내연 기관의 기관 회전 속도를 임계값 회전 속도 이하로 제한하는 속도 제한 제어」 중 적어도 한쪽을 실행하도록 구성된다.
이것에 의하면, 제1 모터가 고장났다고 판정된 경우, 내연 기관의 토크 및/또는 기관 회전 속도가 낮은 값으로 억제되므로, 유로에 공급되는 윤활유의 유압을 통상 운전 시와 같이 크게 할 필요가 없다. 그 결과, 오일 펌프를 구동하는데 필요한 출력이 작아지므로, 제2 모터의 출력을 「토크 제한 제어 및 속도 제한 제어 중 어느 것도 행하지 않는 경우」에 비해 작게 할 수 있다. 따라서, 제2 모터로서 최고 출력이 매우 큰 모터를 사용할 필요가 없어, 결과적으로, 장치 전체의 비용을 저감시킬 수 있다.
본 발명 장치의 일 형태에 있어서, 제1 전환 기구는, 클러치 기구(편의상, 「제1 클러치 기구」라고도 호칭됨)에 의해 구성될 수 있다. 이 제1 클러치 기구는, 상기 제2 모터의 출력축과 상기 오일 펌프의 회전축이 동력 전달 불능으로 되도록 분리함으로써 상기 제1 상태를 실현하고, 또한 상기 제2 모터의 출력축과 상기 오일 펌프의 회전축을 동력 전달 가능으로 되도록 연결함으로써 상기 제2 상태를 실현하도록 구성된다. 이것에 의하면, 간단한 구조에 의해, 상기 제1 및 제2 상태를 실현할 수 있다.
대체로서, 상기 제1 전환 기구는, 기어 기구에 의해 구성될 수 있다. 이 기어 기구는, 상기 제1 모터의 출력축과 일체로 회전하는 제1 기어와 상기 제2 모터의 출력축과 일체로 회전하는 제2 기어를 직접적으로도 간접적으로도 맞물리지 않게 함으로써 상기 제1 상태를 실현하고, 또한 상기 제1 기어와 상기 제2 기어를 직접적 또는 간접적으로 맞물림으로써 상기 제2 상태를 실현하도록 구성될 수 있다. 상기 제1 기어와 상기 제2 기어를 직접적으로 맞물리게 한다고 함은, 상기 제1 기어와 상기 제2 기어가 서로 직접 접촉하도록 이들 기어를 맞물리게 하는 것을 의미한다. 상기 제1 기어와 상기 제2 기어를 간접적으로 맞물리게 한다고 함은, 상기 제1 기어와 상기 제2 기어를 다른 기어를 개재해서 맞물리게 한다는 것을 의미한다. 이것에 의해서도, 간단한 구조에 의해, 상기 제1 및 제2 상태를 실현할 수 있다.
또한, 이 경우, 상기 제1 기어의 잇수와 상기 제2 기어의 잇수가 서로 상이하게 구성될 수 있다.
이것에 의하면, 제2 모터가 오일 펌프를 구동할 때 필요해지는 토크 및/또는 회전 속도를 적절한 값으로 조절할 수 있다. 환언하면, 제2 모터의 선택 자유도를 증대할 수 있다. 또한, 제2 모터를 비교적 염가의 모터로 하는 것도 가능하게 되므로, 장치 전체의 비용을 저감시킬 수 있다.
또한, 본 발명 장치의 일 형태에 있어서, 상기 제어 수단은,
상기 제1 모터가 고장났다고 판정된 경우, 상기 제2 모터의 출력을, 상기 제2 모터가 상기 워터 펌프를 구동할 때 요구되는 출력보다도 크게 하도록 구성되어 있다.
이것에 의하면, 제1 모터가 고장났다고 판정된 경우에 제2 모터의 출력이 높아지게 되어, 유로에 윤활유를 충분히 순환시킬 수 있다.
그런데, 윤활유가 내연 기관에 공급되지 않게 되면, 내연 기관의 미끄럼 이동부가 단시간에 시징되어 버려, 내연 기관을 작동할 수 없게 될 우려가 있다. 이에 반하여, 단시간이면, 냉각수가 내연 기관 내에 순환되지 않아도, 내연 기관의 운전을 계속할 수 있다. 따라서, 냉각수보다도 윤활유를 우선적으로 공급시킴으로써, 윤활유가 공급되지 않는 경우에 비해 오래도록 내연 기관의 운전을 계속할 수 있다.
따라서, 본 발명 장치의 일 형태에 있어서, 상기 내연 기관은, 제2 전환 기구를 더 구비하도록 구성된다. 이 제2 전환 기구는, 「상기 제2 모터에 의해 상기 워터 펌프를 구동할 수 있는 제3 상태」 및 「상기 제2 모터에 의해 상기 워터 펌프를 구동할 수 없는 제4 상태」 중 어느 한쪽의 상태로 전환되도록(환언하면, 제3 상태 및 제4 상태 중 어느 하나를 선택적으로 실현 가능하게 되도록) 구성되어 있다.
또한, 이 형태에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 제1 모터가 고장이라고 판정되지 않는 경우에는 상기 제2 전환 기구에 의해 상기 제3 상태를 실현시키고, 상기 제1 모터가 고장이라고 판정된 경우에는 상기 제2 전환 기구에 의해 상기 제4 상태를 실현시키도록 구성된다.
이것에 의하면, 제2 모터에 의해 오일 펌프를 구동하는 경우에는, 제2 모터에 의해 워터 펌프를 구동시키지 않도록 할 수 있다. 따라서, 제2 모터에 의해 오일 펌프 및 워터 펌프의 양쪽을 구동하는 경우에 비하여, 제2 모터의 출력을 작게 할 수 있다. 그 결과, 제2 모터로서 최고 출력이 비교적 작은 모터를 채용할 수 있어, 제2 모터를 비교적 염가의 모터로 하는 것도 가능해진다. 따라서, 장치 전체의 비용을 저감시킬 수 있다.
또한, 상기 제2 전환 기구는, 제2 클러치 기구에 의해 구성될 수 있다. 이 제2 클러치 기구는, 상기 제2 모터의 출력축과 상기 워터 펌프의 회전축을 동력 전달 가능으로 되도록 연결함으로써 상기 제3 상태를 실현하고, 또한 상기 제2 모터의 출력축과 상기 워터 펌프의 회전축이 동력 전달 불능으로 되도록 분리함으로써 상기 제4 상태를 실현하도록 구성될 수 있다. 이것에 의하면, 간단한 구조에 의해, 상기 제3 및 제4 상태를 실현할 수 있다.
또는, 상기 제2 전환 기구는, 제2 기어 기구에 의해 구성될 수 있다. 이 제2 기어 기구는, 상기 워터 펌프의 출력축과 일체로 회전하는 제3 기어와 상기 제2 모터의 출력축과 일체로 회전하는 제4 기어를 직접적 또는 간접적으로 맞물리게 함으로써 상기 제3 상태를 실현하고, 또한 상기 제3 기어와 상기 제4 기어를 직접적으로도 간접적으로도 맞물리지 않게 함으로써 상기 제4 상태를 실현하도록 구성된다. 상기 제3 기어와 상기 제4 기어를 직접적으로 맞물리게 한다고 함은, 상기 제3 기어와 상기 제4 기어가 서로 직접 접촉하도록 이들 기어를 맞물리게 하는 것을 의미한다. 상기 제3 기어와 상기 제4 기어를 간접적으로 맞물리게 한다고 함은, 상기 제3 기어와 상기 제4 기어를 다른 기어를 개재해서 맞물리게 하는 것을 의미한다. 이것에 의해서도, 간단한 구조에 의해, 상기 제3 및 제4 상태를 실현할 수 있다.
본 발명의 다른 목적, 다른 특징 및 부수되는 이점은, 이하의 도면을 참조하면서 기술되는 본 발명의 각 실시 형태에 대한 설명으로부터 용이하게 이해될 것이다.
도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 내연 기관의 제어 장치(제1 장치)가 적용되는 내연 기관의 개략도이다.
도 2는, 기관 회전 속도 및 유온과 목표 유압과의 관계를 나타낸 도면이다.
도 3은, 제1 장치의 CPU가 실행하는 루틴을 나타낸 흐름도이다.
도 4는, 제1 장치의 변형예의 CPU가 실행하는 루틴을 나타낸 흐름도이다.
도 5는, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 내연 기관의 제어 장치(제2 장치)가 적용되는 내연 기관의 개략도이다.
도 6은, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 내연 기관의 제어 장치(제3 장치)가 적용되는 내연 기관의 개략도이다.
도 7은, 제3 장치의 CPU가 실행하는 루틴을 나타낸 흐름도이다.
도 8은, 제3 장치의 변형예의 CPU가 실행하는 루틴을 나타낸 흐름도이다.
도 9는, 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 내연 기관의 제어 장치(제4 장치)가 적용되는 내연 기관의 개략도이다.
이하, 본 발명의 각 실시 형태에 따른 「내연 기관의 제어 장치(이하, 「본 제어 장치」라고 호칭하는 경우가 있음)」에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.
<제1 실시 형태>
(구성)
본 발명의 제1 실시 형태에 따른 내연 기관의 제어 장치(이하, 단순히 「제1 장치」라 호칭함)는, 도 1에 도시한 내연 기관(이하, 「기관」이라 호칭함)(10)에 적용된다.
기관(10)은, 피스톤 왕복 이동형 기관이며, 실린더 헤드, 실린더 블록, 실린더 블록 로워 케이스를 포함하는 본체부(11)와 오일 팬(12)을 구비한다. 본체부(11)에는 도시하지 않은 실린더가 형성되어 있다. 실린더에는 피스톤(도시생략)이 수용되고, 피스톤은 크랭크샤프트(도시생략)에 연결되어 있다. 오일 팬(12)은, 본체부(11)의 하방에 고정되고, 기관 윤활용 윤활유(엔진 오일)를 저류하고 있다. 본체부(11)와 오일 팬(12)은「기관 본체(13)」를 구성하고 있다.
기관(10)은, 펌프 장치(20)를 구비하고 있다. 펌프 장치(20)는, 오일 펌프(21), 제1 모터(22), 제2 모터(23), 워터 펌프(24) 및 전자 클러치(제1 전자 클러치)(25)를 포함하고 있다.
오일 펌프(21)는 기관 본체(13) 내에 배치되어 있다. 오일 펌프(21)는, 제1 모터(22)에 의해 구동(회전)됨으로써, 오일 팬(12) 내의 윤활유를 스트레이너(14)를 개재해서 오일 경로(유로) OL로 토출하도록 되어 있다. 오일 경로 OL은, 주지하는 바와 같이, 기관(10) 내의 윤활이 필요한 부분의 근방을 통과하면서 윤활유를 각 부에 공급하고, 잉여의 윤활유를 오일 팬(12)으로 되돌리는 경로이다. 또한, 윤활유의 일부는 기관(10)의 윤활이 필요한 부분에 오일 경로 OL의 일부를 경유해서 공급된 후, 오일 팬(12)으로 직접 되돌아간다. 오일 펌프(21)는 회전축(피구동 축)(21a)을 구비하고 있다. 회전축(21a)이 회전하면, 윤활유가 흡인구로부터 흡인되어 토출구로부터 오일 경로 OL 내로 압송(토출)된다. 회전축(21a)은 기관 본체(13)의 측면을 향해서 연장되어 있다.
제1 모터(22)는, 기관 본체(13)의 외부이며 기관 본체(13)의 근방에[기관 본체(13)에 인접하도록] 배치되어 있다. 제1 모터(22)는, 후술하는 전기 제어 장치(30)로부터의 지시에 따라서 전력이 공급되었을 때 구동된다(회전함). 제1 모터(22)의 출력축(회전축)(22a)은, 제1 모터(22)의 본체를 관통하도록 연장되어 있다. 제1 모터(22)는, 출력축(22a)이 회전축(21a)과 동축으로 되도록 배치되어 있다. 출력축(22a)의 한쪽 단부(도 1에 있어서의 우측 단부)는 회전축(21a)의 단부(도 1에 있어서의 좌측 단부)와 연결되어 있다. 따라서, 제1 모터(22)는 오일 펌프(21)를 회전·구동할 수 있다.
제2 모터(23)는, 기관 본체(13)의 외부이며, 제1 모터(22)에 인접하도록 배치되어 있다. 제2 모터(23)는, 후술하는 전기 제어 장치(30)로부터의 지시에 따라서 전력이 공급되었을 때 구동된다(회전함). 제2 모터(23)의 출력축(회전축)(23a)은, 제2 모터(23)의 본체를 관통하도록 연장되어 있다. 제2 모터(23)는, 출력축(23a)이 출력축(22a)과 동축으로 되도록 배치되어 있다.
워터 펌프(24)는 기관 본체(13)의 외부이며, 제2 모터(23)에 인접하도록 제1 모터(22)와 반대측에 배치되어 있다. 워터 펌프(24)는, 제2 모터(23)에 의해 구동(회전)됨으로써, 냉각수를 냉각수 통로 WL에 토출하도록 되어 있다. 냉각수 통로 WL은, 주지하는 바와 같이, 워터 펌프(24)로부터 연장되어 기관(10) 내의 냉각이 필요한 부분의 근방을 통과하고, 계속해서, 도시하지 않은 라디에이터를 통과한 후에 워터 펌프(24)로 되돌아간다. 워터 펌프(24)는 회전축(피구동축)(24a)을 구비하고 있다. 회전축(24a)이 회전하면, 냉각수가 흡인구로부터 흡인되어 토출구로부터 냉각수 통로 WL 내로 압송(토출)된다. 워터 펌프(24)는, 회전축(24a)이 출력축(23a)과 동축으로 되도록 배치되어 있다. 회전축(24a)의 단부(도 1에 있어서의 우측 단부)는 출력축(23a)의 한쪽 단부(도 1에 있어서의 좌측 단부)(23a)와 연결되어 있다. 따라서, 제2 모터(23)는 워터 펌프(24)를 회전·구동할 수 있다. 워터 펌프(24)가 구동되면, 냉각수가 냉각수 통로 WL 내를 순환한다.
전자 클러치(25)는, 제1 모터(22)의 출력축(22a)의 다른 쪽 단부(도 1에 있어서의 좌측 단부)와, 제1 모터(22)의 출력축(22a)을 향해서 연장되는 제2 모터(23)의 출력축(23a)의 다른 쪽 단부(도 1에 있어서의 우측 단부)의 사이에 배치되어 있다. 전자 클러치(25)는, 출력축(22a)에 연결된 제1 마찰판(25a) 및 출력축(23a)에 연결된 제2 마찰판(25b)과, 도시하지 않은 전자 액추에이터를 구비하고 있다. 전자 클러치(25)는, 제1 마찰판(25a)과 제2 마찰판(25b)이 걸림 결합되어 있는 경우[즉, 전자 클러치(25)가 연결되어 있는 경우], 제2 모터(23)의 출력축(23a)에 발생하는 회전 토크(구동력)를 제1 모터(22)의 출력축(22a)에 전달할 수 있다. 이 상태를 동력 전달 상태 또는 편의상 「제2 상태」라고 부른다. 또한, 전자 클러치(25)는, 제1 마찰판(25a)과 제2 마찰판(25b)이 이격하고 있는(비결합인) 경우[즉, 전자 클러치(25)가 절단되어 있는 경우], 제2 모터(23)의 출력축(23a)에 발생하는 회전 토크(구동력)를 제1 모터(22)의 출력축(22a)에 전달할 수 없다. 이 상태를 동력 비전달 상태(동력 전달 불능 상태) 또는 편의상 「제1 상태」라고 부른다. 전자 클러치(25)는, 전기 제어 장치(30)로부터의 지시에 따라서 도시하지 않은 전자 액추에이터를 작동시키고, 그것에 의해 동력 전달 상태와 동력 비전달 상태를 선택적으로 실현하도록 되어 있다.
한편, 제1 장치는, 전기 제어 장치(30), 냉각 수온 센서(41), 유온 센서(42), 유압 센서(43), 크랭크 포지션 센서(44) 및 액셀러레이터 개방도 센서(45) 등을 구비하고 있다. 또한, 제1 장치는, 제1 구동 회로(51), 제2 구동 회로(52), 클러치 구동 회로(53) 및 엔진 구동 액추에이터(54)를 구비하고 있다.
전기 제어 장치(컨트롤러)(30)는, CPU(31), ROM(32), RAM(33), 백업 RAM(34) 및 AD 컨버터를 포함하는 인터페이스(35) 등을 포함하는 주지의 마이크로컴퓨터이다. 인터페이스(35)는, 상기 센서(40 내지 45)와 접속되고, CPU(31)에 이들 센서로부터의 신호를 공급하도록 되어 있다. 또한, 인터페이스(35)는, CPU(31)의 지시에 따라서, 제1 구동 회로(51), 제2 구동 회로(52), 클러치 구동 회로(53) 및 엔진 구동 액추에이터(54)에 제어 신호를 송출하도록 되어 있다.
냉각 수온 센서(41)는, 기관(10)의 냉각수(냉각수 통로 WL 내의 냉각수)의 온도를 검출하고, 그 냉각 수온 THW를 나타내는 신호를 출력하도록 되어 있다.
유온 센서(42)는, 기관(10)의 윤활유(오일 경로 OL 내의 엔진 오일)의 온도를 검출하고, 그 윤활유 온도(유온) TOIL을 나타내는 신호를 출력하도록 되어 있다.
유압 센서(43)는, 기관(10)의 윤활유(오일 경로 OL 내의 소정의 부위, 예를 들어 실린더 헤드부를 통하는 오일 경로 OL의 윤활유)의 압력을 검출하고, 그 윤활유 압력(유압) POIL을 나타내는 신호를 출력하도록 되어 있다.
크랭크 포지션 센서(44)는, 크랭크샤프트가 10° 회전할 때마다 펄스를 출력하도록 되어 있다. 크랭크 포지션 센서로부터 출력되는 펄스는 전기 제어 장치(30)에 의해 기관 회전 속도 NE를 나타내는 신호로 변환된다.
액셀러레이터 개방도 센서(45)는, 운전자에 의해 조작되는 도시하지 않은 액셀러레이터 페달의 조작량을 검출하고, 액셀러레이터 페달의 조작량 Accp를 나타내는 신호를 출력하도록 되어 있다. 액셀러레이터 페달의 조작량 Accp는 기관(10)의 부하 크기를 나타내는 하나의 파라미터이다.
제1 구동 회로(51)는, 전기 제어 장치(30)로부터의 신호에 응답하여, 제1 모터(22)에 전력을 공급해서 그 작동을 제어하도록 되어 있다.
제2 구동 회로(52)는, 전기 제어 장치(30)로부터의 신호에 응답하여, 제2 모터(23)에 전력을 공급해서 그 작동을 제어하도록 되어 있다.
클러치 구동 회로(53)는, 전기 제어 장치(30)로부터의 신호에 응답하여, 전자 클러치(25)의 전자 액추에이터의 작동을 제어하도록 되어 있다.
엔진 구동 액추에이터(54)는, 연료 분사 밸브, 점화 장치 및 스로틀 밸브 액추에이터 등을 포함하고, 전기 제어 장치(30)로부터의 지시에 응답하여 작동하고, 기관(10)의 출력 토크 및 기관 회전 속도를 변경할 수 있도록 되어 있다.
(전환 제어의 개요)
다음으로, 제1 장치가 실행하는 전환 제어의 개요에 대하여 설명한다. 제1 장치는, 통상 시에 있어서[즉, 제1 모터(22)가 고장났다고 판정되지 않는 경우], 제1 모터(22)에 의해 오일 펌프(21)를 구동하고, 제2 모터(23)에 의해 워터 펌프(24)를 구동한다. 제1 장치는, 제1 모터(22)가 고장났다고 판정된 경우(이상이 발생했다고 판정된 경우), 제2 모터(23)를 사용해서 워터 펌프(24) 및 오일 펌프(21)의 양쪽을 구동한다.
제1 장치는, 유온 센서(42)에 의해 취득되는 유온 TOIL과 크랭크 포지션 센서(44)를 사용해서 취득되는 기관 회전 속도 NE를, 도 2에 도시한 「유온 TOIL, 기관 회전 속도 NE 및 목표 유압 Ptgt의 관계」에 적용함으로써, 목표 유압 Ptgt를 구한다. 이 관계는, 룩업 테이블 형식으로 ROM(32)에 저장되어 있다. 도 2에 도시한 관계에 의하면, 목표 유압 Ptgt는, 기관 회전 속도 NE가 높아질수록 높아지게 되고, 유온 TOIL이 높아질수록 높아지게 된다. 그리고, 제1 장치는, 통상 시에 있어서, 이와 같은 목표 유압 Ptgt가 얻어지도록, 제1 모터(22)를 피드 포워드 제어한다. 환언하면, 제1 장치는, 기관 회전 속도 NE와 유온 TOIL의 조합에 대한 「제1 모터(22)로의 지시량[제1 모터(22)의 토크 및 회전 속도를 결정하는 지시량]」을 ROM(32)에 기억하고 있으며, 그 지시량을 ROM으로부터 판독해서 제1 구동 회로(51)로 송신한다. 제1 구동 회로(51)는, 그 지시량에 따라서 제1 모터(22)가 회전하도록, 제1 모터(22)에 전력을 공급한다.
한편, 제1 장치는, 유압 센서(43)에 의해 검출되는 실제의 유압 POIL이 목표 유압 Ptgt에 대하여 소정 임계값 ΔPth 이상 작은 경우, 제1 모터(22)가 고장났다고 판정한다. 예를 들어, 유온 TOIL이 100℃이며 기관 회전 속도 NE가 NE1일 때, 목표 유압 Ptgt는 도 2에 도시한 유압 P1로 되지만, 검출된 유압 POIL이 「유압 P1보다도 소정 임계값 ΔPth 이상 작은 유압 P2」일 때, 제1 장치는 제1 모터(22)가 고장났다고 판정한다.
제1 장치는, 「제1 모터(22)가 고장나 있다」고 판정된 경우, 오일 펌프(21)의 구동원을 제1 모터(22)로부터 제2 모터(23)로 전환하고, 제2 모터(23)를 사용해서 오일 펌프(21)를 구동한다. 구체적으로 설명하자면, 제1 모터(22)가 고장났다고 판정된 경우, 제1 장치는, 그때까지 비연결 상태에 있던 전자 클러치(25)를 연결시키고, 제1 모터(22)의 출력축(22a)과 제2 모터(23)의 출력축(23a)을 연결한다. 이에 의해, 제2 모터(23)와 제1 모터(22)는 동력 전달 가능 상태로 된다. 그리고, 제1 장치는, 제1 모터(22)로의 통전을 정지시키고, 제2 모터(23)를 구동한다. 그 결과, 오일 펌프(21)가 제2 모터(23)에 의해 구동되고, 기관(10)의 윤활이 계속적으로 행해진다. 이때, 제2 모터(23)에 의해 워터 펌프(24)도 구동되고, 기관(10)의 냉각도 계속적으로 행해진다.
제1 장치는, 제2 모터(23)에 의해 오일 펌프(21)를 구동하는 경우에 제2 모터(23)의 출력(발생 토크)이 「오일 펌프(21)에 요구되는 출력 및 워터 펌프(24)에 요구되는 출력을 가산한 출력」으로 되도록 제2 모터(23)의 출력을 설정한다. 즉, 제1 장치는, 제1 모터(22)가 고장났다고 판정된 경우, 제1 모터(22)가 고장났다고 판정되지 않는 경우의 제2 모터(23)의 출력[즉, 워터 펌프(24)를 구동할 때 요구되는 출력]보다도 큰 출력을 제2 모터(23)로부터 발생시킨다.
이것에 의하면, 제1 모터(22)가 고장난 경우에, 제2 모터(23)에 의해 구동되는 오일 펌프(21)에 의해, 오일 경로 OL로 윤활유를 압송할 수 있다. 그 결과, 기관(10)의 미끄럼 이동부의 시징이 발생할 가능성을 저감시킬 수 있다. 또한, 오일 펌프(21)는, 제1 모터(22)가 정상적일 경우에는 크랭크샤프트를 구동원으로 하지 않는 제1 모터(22)에 의해 구동되고, 제1 모터(22)가 이상한(고장난) 경우에는 크랭크샤프트를 구동원으로 하지 않는 제2 모터(23)에 의해 구동된다. 따라서, 제1 모터(22)가 고장났는지 여부에 관계없이, 오일 펌프(21)가 크랭크샤프트에 의해 구동되지 않으므로, 기관(10)의 프릭션을 저감시킬 수 있다.
또한, 제1 장치는, 제1 모터(22)가 고장났다고 판정된 경우, 제2 모터(23)의 출력을 증대시키고, 워터 펌프(24) 및 오일 펌프(21)를 구동할 수 있다. 따라서, 제1 모터(22)가 고장난 경우에 있어서도 냉각수 통로 WL 중에 냉각수를 충분히 순환시킴과 함께, 오일 경로 OL 중에 윤활유를 충분히 순환시킬 수 있다.
(제1 장치의 실제 작동)
다음으로, 제1 장치의 실제 작동에 대하여 설명한다.
제1 장치의 전기 제어 장치(30)가 구비하는 CPU(31)(이하, 단순히 「CPU」라고도 표기함)는, 도 3의 흐름도에 의해 나타낸 모터 제어 루틴을 기관의 시동 후로부터 소정 시간이 경과할 때마다 실행하도록 되어 있다. 따라서, CPU는 적당한 타이밍에 스텝 300으로부터 처리를 개시해서 스텝 310으로 진행되고, 현시점이 기관(10)의 시동 시인지 여부를 판정한다. 즉, CPU는 도시하지 않은 「기관(10)을 탑재한 차량의 이그니션 키·스위치가 오프 위치로부터 온 위치로 변경된 시점」의 직후인지 여부를 판정한다.
현시점이 기관(10)의 시동 시일 경우, CPU는 스텝 310에서 「예」라고 판정해서 스텝 320으로 진행하고, 전자 클러치(25)를 비연결 상태로 설정한다. 계속해서, CPU는 이하에 설명하는 스텝 330 및 스텝 340의 처리를 순서대로 행하고, 스텝 395로 진행해서 본 루틴을 일단 종료한다.
스텝 330: CPU는, 실제의 유온 TOIL 및 실제의 기관 회전 속도 NE를 ROM(32)에 저장되어 있는 룩업 테이블 MapW1(TOIL, NE)에 적용함으로써, 제1 모터 목표 출력 W1을 결정하고, 제1 모터(22)가 목표 출력 W1을 출력하도록, 제1 모터(22)[제1 구동 회로(51)]를 제어한다. 테이블 MapW1(TOIL, NE)에 의하면, 목표 출력 W1은, 유온 TOIL이 높을수록 커지게 되고, 기관 회전 속도 NE가 높을수록 커지게 되도록 결정된다. 제1 모터(22)가 고장나지 않았고, 또한 목표 출력 W1과 동등한 출력이 제1 모터(22)로부터 출력될 때, 유압 POIL은 도 2에 도시한 목표 유압 Ptgt에 대략 일치한다.
스텝 340: CPU는, 실제의 냉각 수온 THW를 ROM(32)에 저장되어 있는 룩업 테이블 MapW2(THW)에 적용함으로써, 제2 모터 목표 출력 W2를 결정한다. 테이블 MapW2(THW)에 의하면, 목표 출력 W2는, 냉각 수온 THW가 높을수록 커지게 되도록 결정된다. CPU는, 제2 모터(23)가 목표 출력 W2를 출력하도록, 제2 모터(23)[제2 구동 회로(52)]를 제어한다.
다음으로, CPU가 스텝 310으로 진행하면, CPU는 스텝 310에서 「아니오」라고 판정해서 스텝 350으로 진행되고, 기관(10)이 시동되고 나서 일정 시간 t1이 경과했는지 여부를 판정한다. 일정 시간 t1은, 제1 모터(22)가 구동되기 시작하고 나서부터 유압 POIL이 충분히 상승할 때까지의 시간으로 설정되어 있다. 현시점에 있어서, 기관(10)이 시동되고 나서 일정 시간 t1이 경과하지 않았으면, CPU는 스텝 350에서 「아니오」라고 판정하고, 전술한 스텝 330 및 스텝 340의 처리를 실행한다.
기관(10)이 시동되고 나서 일정 시간 t1이 경과한 시점 이후에 있어서 CPU가 스텝 300으로부터 처리를 개시하면, CPU는 스텝 310에서 「아니오」라고 판정하고, 스텝 350에서 「예」라고 판정한다. 그리고, CPU는 스텝 360으로 진행하고, 제1 모터(22)가 고장났는지 여부를 판정한다.
보다 구체적으로 설명하자면, 전술한 바와 같이, CPU는, 유온 TOIL 및 기관 회전 속도 NE를 도 2에 도시한 룩업 테이블에 적용함으로써, 목표 유압 Ptgt를 구한다. 또한, CPU는, 유압 POIL이 목표 유압 Ptgt에 대하여 소정 임계값 ΔPth 이상 작은 경우(POIL<Ptgt-ΔPth) 제1 모터(22)가 고장났다고 판정한다. CPU는, 제1 모터(22)가 고장났다고 판정되지 않는 경우, 스텝 360에서 「아니오」라고 판정하고, 전술한 스텝 330 및 스텝 340의 처리를 실행한다.
이에 반하여, CPU는, 제1 모터(22)가 고장났다고 판정하면, 스텝 360에서 「예」라고 판정하고, 이하에 설명하는 스텝 370 내지 스텝 390의 처리를 순서대로 행하고, 스텝 395로 진행해서 본 루틴을 일단 종료한다.
스텝 370: CPU는, 전자 클러치(25)를 연결 상태로 설정한다. 즉, CPU는, 전자 클러치(25)의 상태를 「동력 비전달 상태인 비연결 상태」로부터 「동력 전달 상태인 연결 상태」로 전환하도록, 클러치 구동 회로(53)에 지시 신호를 송출한다.
스텝 380: CPU는, 제1 모터(22)의 목표 출력 W1을 「0」으로 설정해서 제1 모터(22)의 구동을 정지한다.
스텝 390: CPU는, 제2 모터(23)의 목표 출력 W2를, 룩업 테이블 MapW1(TOIL, NE)에 의해 정해지는 출력과, 룩업 테이블 MapW2(THW)에 의해 정해지는 출력과의 합의 값으로 설정한다. 즉, CPU는, 목표 출력 W2가, 오일 펌프(21)에 요구되는 출력 및 워터 펌프(24)에 요구되는 출력을 가산한 출력인 요구 출력이 되도록 제2 모터(23)의 목표 출력 W2를 설정한다. CPU는, 제2 모터(23)가 그 목표 출력 W2를 출력하도록, 제2 모터(23)[제2 구동 회로(52)]를 제어한다.
이상, 설명한 바와 같이, 내연 기관(10)은,
오일 펌프(21)를 구동하는 제1 모터(22)와,
워터 펌프(24)를 구동하는 제2 모터(23)와,
제2 모터(23)에 의해 오일 펌프(21)를 구동할 수 없는 제1 상태(동력 비전달 상태, 비연결 상태) 및 제2 모터(23)에 의해 오일 펌프(21)를 구동할 수 있는 제2 상태(동력 전달 상태, 연결 상태) 중 어느 한쪽의 상태를 선택적으로 실현 가능한(즉, 제1 상태와 제2 상태의 사이에서 전환 가능한) 제1 전환 기구(25)
를 구비한다.
또한, 제1 장치는,
제1 모터(22)가 고장났는지 여부를 판정하는 고장 판정 수단(스텝 360)과,
제1 모터(22)가 고장났다고 판정되지 않는 경우에는 제1 전환 기구(25)에 의해 상기 제1 상태를 실현시키고(스텝 320), 제1 모터(22)가 고장났다고 판정된 경우에는 제1 전환 기구(25)에 의해 상기 제2 상태를 실현시키는(스텝 370) 제어 수단(30)
을 구비한다.
또한, 그 제1 전환 기구(25)는,
제2 모터의 출력축(23a)과 오일 펌프의 회전축(21a)을 동력 전달 불능으로 되도록 분리함으로써 제1 상태(동력 비전달 상태, 비연결 상태)를 실현하고, 또한 제2 모터의 출력축(23a)과 상기 오일 펌프의 회전축(21a)을 동력 전달 가능으로 되도록 연결함으로써 상기 제2 상태(동력 전달 상태, 연결 상태)를 실현하는 클러치 기구(25)에 의해 구성된다.
이 제1 장치에 의하면, 제1 모터(22)가 고장난 경우에, 제2 모터(23)에 의해 오일 펌프(21)가 구동된다. 이에 의해, 제1 모터(22)가 고장난 경우에 있어서도 오일 경로 OL로 오일을 압송할 수 있다. 그 결과, 기관(10)의 미끄럼 이동부의 시징이 발생할 가능성을 저감시킬 수 있다. 또한, 오일 펌프(21)는, 크랭크샤프트를 구동원으로 하지 않는 제2 모터(23)에 의해 구동되기 때문에, 내연 기관(10)의 프릭션을 저감시킬 수 있다.
또한, 제1 장치는, 제2 모터(23)에 의해 오일 펌프(21)를 구동하는 경우에, 오일 펌프(21)에 요구되는 출력 및 워터 펌프(24)에 요구되는 출력을 가산한 출력인 요구 출력이 되도록 제2 모터(23)의 출력을 설정한다(스텝 330, 스텝 340 및 스텝 390을 참조). 그 결과, 제1 모터(22)가 고장난 경우에 있어서도 냉각수 통로 WL 중에 냉각수를 순환시킴과 함께, 오일 경로 OL 중에 오일을 순환시킬 수 있다.
또한, 제1 장치의 제어 수단(30)은,
제1 모터(22)가 고장났다고 판정된 경우, 제2 모터(23)의 출력을, 상기 제2 모터가 상기 워터 펌프를 구동할 때 요구되는 출력 W2에 소정 출력 W1만큼 큰 값으로 설정하는 제2 모터 출력 상승 제어를 실행하도록 구성되어 있다(스텝 390). 즉, 제어 수단(30)은, 제1 모터(22)가 고장났다고 판정된 경우, 제2 모터(23)의 출력을, 상기 제2 모터(23)가 워터 펌프(24)만을 구동할 때 요구되는 출력보다도 크게 한다.
이것에 의하면, 제1 모터(22)가 고장났다고 판정된 경우에 제2 모터(23)의 출력이 높아지고, 오일 경로 OL 내의 유압을 높게 할 수 있어, 윤활유를 충분히 순환시킬 수 있다.
<제1 실시 형태의 변형예>
이 변형예의 CPU는, 소정 시간이 경과할 때마다, 도 3을 대신하는 도 4에 흐름도에 의해 나타낸 「모터 제어 루틴」을 실행하도록 되어 있다. 이 도 4에 나타낸 루틴에 있어서는, 스텝 380과 스텝 390의 사이에 스텝 410이 삽입되어 있는 점만이, 도 3에 도시한 루틴과 상이하다.
따라서, CPU는 제1 모터(22)가 고장났다고 판정된 경우에 있어서 스텝 380의 처리를 행한 후에 스텝 410으로 진행하고, 기관 회전 속도의 제한 제어(이하, 단순히 「속도 제한 제어」라고도 호칭함)를 실행하는 처리를 행한다. 속도 제한 제어는, 기관 회전 속도 NE가 제한 속도 NEup를 초과하지 않도록, 기관(10)의 운전을 제어하는 제어이다. 구체적으로는, 기관 회전 속도 NE가 제한 속도 NEup를 초과한 경우, CPU는 엔진 구동 액추에이터(54)에 지시를 보내서 기관(10)의 출력 토크를 저하시킨다. 예를 들어, CPU는, 엔진 구동 액추에이터(54)로서의 스로틀 밸브 액추에이터에 신호를 보내고, 스로틀 밸브 개방도를 소정량 저하시킨다. 또는, CPU는, 점화 시기를 늦추도록 엔진 구동 액추에이터(54)로서의 점화 장치에 지시를 보낸다. 이들에 의해, 기관(10)의 발생 토크를 저감시키고, 기관 회전 속도 NE를 제한 속도 NEup 이하로 조정한다.
이 결과, 테이블 MapW1(TOIL, NE)에 의해 결정되는 제1 모터 목표 출력 W1은, 기관 회전 속도 NE가 소정의 제한 속도 NEup이며 또한 유온 TOIL이 소정 유온(예를 들어, 최고 유온 TOILmax)일 때의 제1 모터 목표 출력 W1=MapW1(TOILmax, NEup) 이하로 제한된다. 그 결과, 스텝 390에서 구해지는 제2 모터(23)의 목표 출력 W2의 값[즉, MapW1(TOILmax, NE)에 의해 정해지는 출력과, MapW2(THW)로 의해 정해지는 출력과의 합]은 기관 회전 속도 NE가 제한 속도 NEup 이상으로 되는 경우에 비해 작아진다. 바꾸어 말하면, 스텝 390에서 구해지는 제2 모터(23)의 목표 출력 W2의 값을 제2 모터(23)를 출력할 수 있는 최대 출력 이하로 되도록 기관(10)을 운전한다. 따라서, 제2 모터(23)로서 최고 출력이 비교적 작은 모터를 채용할 수 있어, 장치의 비용 절감을 도모할 수 있다. 또한, 윤활유의 기관(10)으로의 공급량 및 냉각수의 기관(10)으로의 공급량이 부족한 적이 없으므로, 기관(10)의 미끄럼 이동부의 시징이 발생할 가능성을 보다 저감시킬 수 있다.
또한, 이 변형예의 CPU는, 스텝 410에 있어서, 속도 제한 제어 대신에, 혹은, 속도 제한 제어에 추가하여, 기관(10)의 발생 토크를 제한 발생 토크 이하로 제한하는 토크 제한 제어를 실행해도 된다. 이 토크 제한 제어에 있어서는, 기관 회전 속도 NE와 스로틀 밸브 개방도에 의해 추정되는 기관 발생 토크가 제한 발생 토크 이하로 되도록, 엔진 구동 액추에이터(54)로서의 스로틀 밸브 액추에이터에 신호를 보내고, 예를 들어 스로틀 밸브 개방도를 소정량 저하시킨다. 이 경우에 있어서도, 결과적으로 기관 회전 속도 NE의 최댓값이 최고 회전 속도 NEmax에 도달하지 않으므로, 제1 모터 목표 출력 W1을 낮게 할 수 있다. 따라서, 스텝 390에서 구해지는 제2 모터(23)의 목표 출력 W2의 값이 작아지게 된다. 환언하면, 스텝 390에서 구해지는 제2 모터(23)의 목표 출력 W2의 값을 제2 모터(23)를 출력할 수 있는 최대 출력 이하로 되도록 기관(10)을 운전한다. 그 결과, 제2 모터(23)로서 최고 출력이 비교적 작은 모터를 채용할 수 있어, 장치의 비용 절감을 도모할 수 있다. 또한, 윤활유의 기관(10)으로의 공급량 및 냉각수의 기관(10)으로의 공급량이 부족한 적이 없으므로, 기관(10)의 미끄럼 이동부의 시징이 발생할 가능성을 보다 저감시킬 수 있다.
<제2 실시 형태>
본 발명의 제2 실시 형태에 따른 내연 기관의 제어 장치(이하, 단순히 「제2 장치」라 호칭함)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 그 펌프 장치(20)가, 제1 장치의 클러치 기구(25)를 대신하는 기어 기구(제1 기어 기구)(26)를 구비하는 점 및 출력축(23a)이 출력축(22a)의 축 방향과 평행하며, 또한 서로 다른 축상이 되도록 배치되어 있는 점에 있어서, 제1 장치와 상이하다. 이하, 제1 장치와 마찬가지의 부품 및 기구 등에 대해서는 동일한 부호를 부여하고 상세한 설명을 생략한다.
제2 모터(23)는, 전술한 바와 같이, 그 출력축(23a)이 제1 모터(22)의 출력축(22a)과 평행하며, 또한 서로 다른 축상이 되도록 배치되어 있다.
기어 기구(제1 기어 기구)(26)는, 제1 모터(22)의 출력축(22a)의 다른 쪽 단부(도 5에 있어서의 좌측 단부)와, 제2 모터(23)의 출력축(23a)의 다른 쪽 단부(도 5에 있어서의 우측 단부)의 사이에 배치되어 있다. 기어 기구(26)는, 제1 기어(26a)와, 제2 기어(26b)와, 신축축(26c)과, 도시하지 않은 액추에이터를 구비하고 있다.
제1 기어(26a)는, 제1 모터(22)의 출력축(22a)의 다른 쪽 단부(도 5에 있어서의 좌측의 단부)에 상기 출력축(22a)과 동축으로 되도록 고정되어 있다.
제2 기어(26b)는, 신축축(26c)의 한쪽 단부(도 5에 있어서의 우측의 단부)에 신축축(26c)과 동축으로 되도록 고정되어 있다.
신축축(26c)은, 제2 모터(23)의 출력축(23a)과 스플라인 감합하고 있으며, 출력축(23a)에 대하여 출력축(23a)의 축 방향으로 신축 가능(진퇴 가능)하게 됨과 함께, 출력축(23a)과 일체적으로 회전하도록 되어 있다.
액추에이터는, 예를 들어 유압 실린더이며, 기구 구동 회로(55)로부터의 신호에 따라서 신축하고, 그것에 의해 신축축(26c)을 신축시키도록 되어 있다.
이 기어 기구(26)에 있어서, 신축축(26c)이 출력축(22a)[제1 모터(22)의 본체]을 향해서 늘어난 경우, 제2 기어(26b)가 제1 기어(26a)와 직접적으로 맞물린다. 이 결과, 제2 모터(23)의 출력축(23a)에 발생하는 회전 토크(구동력)이 제1 모터(22)의 출력축(22a)에 전달되는 동력 전달 상태가 실현된다(도 5의 파선을 참조). 이 동력 전달 상태가 실현되었을 때, 제2 모터(23)가 출력축(22a)을 개재해서 오일 펌프(21)를 회전·구동할 수 있는 제2 상태가 실현된다.
이에 반하여, 기어 기구(26)에 있어서, 신축축(26c)이 출력축(23a)[제2 모터(23)의 본체]을 향해서 줄어든 경우, 제2 기어(26b)와 제1 기어(26a)는 직접적으로도 간접적으로도 맞물리지 않는다. 이 결과, 제2 모터(23)의 출력축(23a)에 발생하는 회전 토크(구동력)가 제1 모터(22)의 출력축(22a)에 전달되지 않는 동력 비전달 상태가 실현된다. 이 동력 비전달 상태가 실현되었을 때, 제2 모터(23)는 오일 펌프(21)를 회전·구동할 수 없는 제1 상태가 실현된다.
제1 기어(26a)의 잇수는 제2 기어(26b)의 잇수보다도 적다. 단, 제1 기어(26a)의 잇수는 제2 기어(26b)의 잇수와 동일해도 되고, 많아도 된다.
이상, 설명한 바와 같이 제1 전환 기구(26)는,
「제1 모터(22)의 출력축(22a)과 일체로 회전하는 제1 기어(26a)」와 「제2 모터(23)의 출력축(23a)과 일체로 회전하는 제2 기어(26b)」를 직접적으로도 간접적으로도 맞물리지 않게 함으로써 상기 제1 상태(동력 비전달 상태, 비교합 상태)를 실현하고, 또한 제1 기어(26a)와 제2 기어(26b)를 직접적 또는 간접적으로 맞물리게 함으로써 상기 제2 상태(동력 전달 상태, 교합 상태)를 실현하는 기어 기구(26)에 의해 구성되어 있다.
이 제2 장치에 의하면, 제1 모터(22)가 고장난 경우에, 제2 모터(23)에 의해 오일 펌프(21)를 구동할 수 있다. 이에 의해, 제1 모터(22)가 고장난 경우에 있어서도 오일 경로 OL로 오일을 압송할 수 있다. 그 결과, 기관(10)의 미끄럼 이동부의 시징이 발생할 가능성을 저감시킬 수 있다. 또한, 오일 펌프(21)는, 크랭크샤프트에 의해 구동되지 않고, 제1 모터(22) 및 제2 모터(23) 중 어느 하나에 의해 구동되므로, 내연 기관(10)의 프릭션을 저감시킬 수 있다.
또한, 전환 기구(26)는, 제2 기어(26b)의 잇수가 제1 기어(26a)의 잇수보다도 적어지게 되도록 구성되어 있다. 그 결과, 제2 모터(23)의 출력 토크가 오일 펌프(21)의 회전축(21a)에 증대되어 전달되므로, 제2 모터(23)로서 출력 토크가 작은 모터를 채용할 수 있다. 또한, 오일 펌프(21)의 구동에 요구되는 토크 및/또는 출력과, 제2 모터(23)의 정격에 따라서는, 제2 기어(26b)의 잇수는 제1 기어(26a)의 잇수보다 많아도 된다. 이 경우, 오일 펌프(21)를 고속 회전으로 구동할 수 있으므로, 충분한 양의 윤활유를 공급할 수 있다.
또한, 제2 장치에 따른 전환 기구(26)는, 제1 기어(26a)와 제2 기어(26b)의 사이에 제1 기어(26a)와 항상 맞물리는 제3 기어를 설치해 두고, 신축축(26c)을 출력축(22a)[제1 모터(22)의 본체]을 향해 늘린 경우, 제2 기어(26b)가 제3 기어와 맞물리게 함으로써, 제2 기어(26b)를 제1 기어(26a)에 간접적으로 맞물리게 해도 된다. 또한, 제3 기어 외에, 그 제3 기어에 항상 맞물리는 단수 또는 복수의 중간 기어를 설치하고, 신축축(26c)을 출력축(22a)[제1 모터(22)의 본체]을 향해서 늘릴 경우, 제2 기어(26b)가 중간 기어에 맞물리도록 구성할 수도 있다.
<제3 실시 형태>
본 발명의 제3 실시 형태에 따른 내연 기관의 제어 장치(이하, 단순히 「제3 장치」라 호칭함)는, 도 6에 도시한 바와 같이, 펌프 장치(20)가 제2 전자 클러치(27)를 구비하는 내연 기관에 적용되는 점에 있어서 제1 장치와 상이하다.
제2 전자 클러치(27)는, 워터 펌프(24)의 회전축(24a)과 제2 모터(23)의 출력축(23a)의 사이에 배치되어 있다. 제3 장치는, 제1 모터(22)가 고장났다고 판정된 경우, 제1 전자 클러치(25)를 연결 상태로 설정해서 제2 모터(23)에 의해 오일 펌프(21)를 구동하는 한편, 제2 전자 클러치(27)를 비연결 상태로 설정해서 제2 모터(23)를 사용한 워터 펌프(24)의 구동을 행하지 않는다.
보다 구체적으로 설명하자면, 제2 전자 클러치(27)는, 제2 모터(23)의 출력축(23a)의 한쪽 단부(도 6에 있어서의 좌측 단부)와 워터 펌프(24)의 회전축(24a)의 단부(도 6에 있어서의 우측 단부)의 사이에 배치되어 있다. 제2 전자 클러치(27)는, 출력축(23a)에 연결된 제3 마찰판(27a) 및 회전축(24a)에 연결된 제4 마찰판(27b)과, 도시하지 않은 전자 액추에이터를 구비하고 있다.
제2 전자 클러치(27)는, 제3 마찰판(27a)과 제4 마찰판(27b)이 걸림 결합되어 있는 경우[즉, 제2 전자 클러치(27)가 연결되어 있는 경우], 제2 모터(23)의 출력축(23a)에 발생하는 회전 토크(구동력)를 워터 펌프(24)의 회전축(24a)에 전달할 수 있다. 이 상태를 동력 전달 상태(제3 상태)라 부른다. 또한, 전자 클러치(27)는, 제3 마찰판(27a)과 제4 마찰판(27b)이 이격하고 있는(비결합인) 경우[즉, 전자 클러치(27)가 절단되어 있는 경우], 제2 모터(23)의 출력축(23a)에 발생하는 회전 토크(구동력)를 워터 펌프(24)의 회전축(24a)에 전달할 수 없다. 이 상태를 동력 비전달 상태(동력 전달 불능 상태, 제4 상태)라고 부른다. 제2 전자 클러치(27)는, 제2 클러치 구동 회로(56)로부터 송출되는 제어 신호에 의해 도시하지 않은 전자 액추에이터를 제어하고, 동력 전달 상태와 동력 비전달 상태의 사이에서 전환할 수 있도록 되어 있다(즉, 동력 전달 상태 및 동력 비전달 상태의 한쪽을 선택적으로 실현하도록 되어 있음).
(제3 장치에 따른 전환 제어의 개요)
다음으로, 제3 장치가 실행하는 전환 제어의 개요에 대하여 설명한다. 제3 장치는, 제1 모터(22)가 고장났다고 판정되지 않는 경우, 제1 장치와 마찬가지로, 제1 모터(22)에 의해 오일 펌프(21)를 구동하고, 제2 모터(23)에 의해 워터 펌프(24)를 구동한다. 이에 반하여, 제3 장치는, 제1 모터(22)가 고장났다고 판정된 경우, 제2 모터(23)를 사용해서 오일 펌프(21)를 구동하는 한편, 제2 모터(23)를 사용해서 워터 펌프(24)를 구동하지 않는다.
보다 구체적으로 설명하자면, 제3 장치는, 제1 모터(22)가 고장났다고 판정된 경우, 그때까지 비연결 상태에 있던 제1 전자 클러치(25)를 연결 상태로 이행시키고, 제1 모터(22)의 출력축(22a)과 제2 모터(23)의 출력축(23a)을 연결한다. 또한, 제3 장치는, 그때까지 연결 상태에 있던 제2 전자 클러치(27)를 비연결 상태로 이행시키고, 워터 펌프(24)의 회전축(24a)과 제2 모터(23)의 출력축(23a)을 비연결로 한다. 이에 의해, 제2 모터(23)와 오일 펌프(21)는 제1 모터(22)의 출력축(22a)을 개재해서 동력 전달 가능 상태로 되고, 또한 제2 모터(23)와 워터 펌프(24)는 동력 전달 불능 상태로 된다. 또한, 제3 장치는, 제1 장치와 마찬가지로, 제1 모터(22)가 고장났다고 판정된 경우, 제1 모터(22)에의 통전을 정지시키고, 제2 모터(23)만을 구동한다.
(제3 장치의 실제 작동)
다음으로, 제3 장치의 실제 작동에 대하여 설명한다. 제3 장치의 전기 제어 장치(30)가 구비하는 CPU(31)(이하, 단순히 「CPU」라고도 표기함)는, 도 7의 흐름도에 의해 나타낸 모터 제어 루틴을 기관의 시동 후에서 소정 시간이 경과할 때마다 실행하도록 되어 있다. 또한, 도 7에 있어서 이미 설명한 스텝의 처리와 동일한 처리를 행하는 스텝에는 그 이미 설명한 스텝과 동일한 부호를 부여하고, 상세한 설명을 생략한다.
CPU는 적당한 타이밍에 스텝 700으로부터 처리를 개시해서 스텝 310으로 진행하고, 현시점이 기관(10)의 시동 시인지 여부를 판정한다. 현시점이 기관(10)의 시동 시인 경우, CPU는 스텝 310에서 「예」라고 판정해서 스텝 710으로 진행하고, 제1 전자 클러치(25)를 비연결 상태로 설정함과 함께 제2 전자 클러치(27)를 연결 상태로 설정한다. 계속해서, CPU는 전술한 스텝 330 및 스텝 340의 처리를 순서대로 행하고, 스텝 795로 진행해서 본 루틴을 일단 종료한다. 이에 의해, 제1 모터(22)에 의해 오일 펌프(21)가 구동되고, 제2 모터(23)에 의해 워터 펌프(24)가 구동된다.
다음으로, CPU가 스텝 310으로 진행하면, CPU는 스텝 310에서 「아니오」라고 판정해서 스텝 350으로 진행한다. 이 시점에 있어서, 기관(10)이 시동되고 나서 일정 시간 t1이 경과하지 않았으면, CPU는 스텝 350에서 「아니오」라고 판정하고, 전술한 스텝 330 및 스텝 340의 처리를 실행한다.
기관(10)이 시동되고 나서 일정 시간 t1이 경과한 시점 이후에 있어서 CPU가 스텝 700으로부터 처리를 개시하면, CPU는 스텝 310에서 「아니오」라고 판정하고, 스텝 350에서 「예」라고 판정한다. 그리고, CPU는 스텝 360으로 진행하고, 제1 모터(22)가 고장났는지 여부를 판정한다.
CPU는, 제1 모터(22)가 고장났다고 판정되지 않는 경우, 스텝 360에서 「아니오」라고 판정하고, 전술한 스텝 330 및 스텝 340의 처리를 실행한다. 따라서, 제1 모터(22)에 의해 오일 펌프(21)가 구동되고, 제2 모터(23)에 의해 워터 펌프(24)가 구동된다.
이에 반하여, CPU는, 제1 모터(22)가 고장났다고 판정하면, 스텝 360에서 「예」라고 판정하고, 이하에 설명하는 스텝 370, 스텝 380, 스텝 720 및 스텝 730의 처리를 순서대로 행하고, 스텝 795로 진행해서 본 루틴을 일단 종료한다.
스텝 370: CPU는, 제1 전자 클러치(25)를 연결 상태로 설정한다. 즉, CPU는, 제1 전자 클러치(25)의 상태를 「동력 비전달 상태인 비연결 상태」로부터 「동력 전달 상태인 연결 상태」로 전환하도록, 클러치 구동 회로(53)에 지시 신호를 송출한다.
스텝 380: CPU는, 제1 모터(22)의 목표 출력 W1을 「0」으로 설정해서 제1 모터(22)의 구동을 정지한다.
스텝 720: CPU는, 제2 전자 클러치(27)를 비연결 상태로 설정한다. 즉, CPU는, 제2 전자 클러치(27)의 상태를 「동력 전달 상태인 연결 상태」로부터 「동력 비전달 상태인 비연결 상태」로 전환하도록, 제2 클러치 구동 회로(56)에 지시 신호를 송출한다.
스텝 730: CPU는, 실제의 유온 TOIL 및 실제의 기관 회전 속도 NE를 ROM(32)에 저장되어 있는 룩업 테이블 MapW2(TOIL, NE)에 적용함으로써, 제2 모터 목표 출력 W2를 결정한다. 그리고, CPU는, 제2 모터(23)가 목표 출력 W2를 출력하도록, 제2 모터(23)[제2 구동 회로(52)]를 제어한다. 테이블 MapW2(TOIL, NE)에 의하면, 목표 출력 W2는, 유온 TOIL이 높을수록 커지고, 기관 회전 속도 NE가 높을수록 커지게 되도록 결정된다. 또한, 테이블 MapW2(TOIL, NE)는 전술한 테이블 MapW1(TOIL, NE)과 동일하지만, 상이해도 된다.
이상, 설명한 바와 같이, 제3 장치가 적용되는 내연 기관(10)은,
제2 모터(23)에 의해 워터 펌프(24)를 구동할 수 있는 제3 상태(동력 전달 상태, 연결 상태) 및 제2 모터(23)에 의해 워터 펌프(24)를 구동할 수 없는 제4 상태(동력 비전달 상태, 비연결 상태) 중 어느 한쪽의 상태를 선택적으로 실현 가능한 제2 전환 기구(27)를 구비한다.
또한, 제3 장치는,
상기 제1 모터가 고장났다고 판정되지 않는 경우에는 제2 전환 기구(27)에 의해 제3 상태를 실현시키고(스텝 710을 참조), 제1 모터가 고장났다고 판정된 경우에는 제2 전환 기구에 의해 제4 상태를 실현시키는(스텝 360 및 스텝 720을 참조) 제어 수단(30)
을 구비한다.
또한, 그 제2 전환 기구(27)는,
제2 모터(23)의 출력축(23a)과 워터 펌프(24)의 회전축(24a)을 동력 전달 가능으로 되도록 연결함으로써 제3 상태를 실현하고, 또한 제2 모터(23)의 출력축(23a)과 워터 펌프(24)의 회전축(24a)을 동력 전달 불능으로 되도록 분리함으로써 제4 상태를 실현하는 클러치 기구(27)에 의해 구성되어 있다.
이에 의해, 제2 모터(23)에 의해 오일 펌프(21)를 구동하는 경우에는, 제2 모터(23)에 의해 워터 펌프(24)를 구동시키지 않도록 할 수 있다. 따라서, 제2 모터(23)에 의해 오일 펌프(21) 및 워터 펌프(24)의 양쪽을 구동하는 경우에 비하여, 제2 모터(23)의 출력을 작게 할 수 있다. 그 결과, 제2 모터(23)로서 최고 출력이 비교적 작은 모터를 채용할 수 있어, 장치의 비용 절감을 도모할 수 있다. 또한, 윤활유의 기관(10)으로의 공급량이 부족한 적이 없으므로, 기관(10)의 미끄럼 이동부의 시징이 발생할 가능성을 저감시킬 수 있다.
<제3 실시 형태의 변형예>
이 변형예의 CPU는, 소정 시간이 경과할 때마다, 도 7을 대신하는 도 8의 흐름도에 의해 나타낸 「모터 제어 루틴」을 실행하도록 되어 있다. 이 도 8에 도시한 루틴에 있어서는, 스텝 720과 스텝 730의 사이에 스텝 810이 삽입되어 있는 점만이, 도 7에 나타낸 루틴과 상이하다. 이 스텝 810은 도 4에 도시한 스텝 410과 동일한 처리를 행하기 위한 스텝이다.
따라서, CPU는 제1 모터(22)가 고장났다고 판정된 경우에 있어서 스텝 380의 처리를 행한 후에 스텝 810으로 진행하고, 기관 회전 속도의 제한 제어(이하, 단순히 「속도 제한 제어」라고도 호칭함)를 실행하는 처리를 행한다. 따라서, 기관 회전 속도 NE가 제한 속도 NEup 이하로 된다.
이 결과, 도 2에 도시한 바와 같이, 목표 유압 Ptgt가 제한 유압 Pup 이하로 되므로, 테이블 MapW2(TOIL, NE)에 의해 결정되는 제2 모터 목표 출력 W2도 기관 회전 속도 NE가 최고 회전 속도 NEmax이며, 또한 유온 TOIL이 최고 유온 TOILmax일 때의 제2 모터 목표 출력 W2=MapW2(TOILmax, NEmax)보다도 작은 값[=MapW2(TOILmax, NEup)] 이하로 제한된다. 그 결과, 스텝 730에서 구해지는 제2 모터(23)의 목표 출력 W2의 값이 작아진다. 바꾸어 말하면, 스텝 730에서 구해지는 제2 모터(23)의 목표 출력 W2의 값을 제2 모터(23)를 출력할 수 있는 최대 출력 이하로 되도록 기관(10)을 운전한다. 따라서, 제2 모터(23)로서 최고 출력이 비교적 작은 모터를 채용할 수 있어, 장치의 비용 절감을 도모할 수 있다. 또한, 윤활유의 기관(10)으로의 공급량이 부족한 적이 없으므로, 기관(10)의 미끄럼 이동부의 시징이 발생할 가능성을 저감시킬 수 있다.
또한, 이 변형예의 CPU는, 스텝 810으로 있어서, 속도 제한 제어 대신에, 혹은, 속도 제한 제어에 추가하여, 기관(10)의 발생 토크를 제한 발생 토크 이하로 제한하는 토크 제한 제어를 실행해도 된다. 이 경우에 있어서도, 결과적으로 기관 회전 속도 NE의 최댓값이 최고 회전 속도 NEmax에 도달하지 않으므로, 제2 모터 목표 출력 W2를 낮게 할 수 있다. 그 결과, 제2 모터(23)로서 최고 출력이 비교적 작은 모터를 채용할 수 있어, 장치의 비용 절감을 도모할 수 있다. 또한, 윤활유의 기관(10)으로의 공급량이 부족한 적이 없으므로, 기관(10)의 미끄럼 이동부의 시징이 발생할 가능성을 저감시킬 수 있다.
<제4 실시 형태>
본 발명의 제4 실시 형태에 따른 내연 기관의 제어 장치(이하, 단순히 「제4 장치」라 호칭함)는, 도 9에 도시한 바와 같이, 그 펌프 장치(20)가, 제3 장치의 제2 클러치 기구(27) 대신에 제2 기어 기구(28)를 구비하는 점, 및 출력축(23a)이 회전축(24a)의 축 방향과 평행하며, 또한 서로 다른 축상이 되도록 배치되어 있는 점에 있어서, 제3 장치와 상이하다. 이하, 제3 장치와 마찬가지의 부품 및 기구 등에 대해서는 동일한 부호를 부여하고 상세한 설명을 생략한다.
워터 펌프(24)는, 전술한 바와 같이, 그 회전축(24a)이 제2 모터(23)의 출력축(23a)과 평행하며, 또한 서로 다른 축상이 되도록 배치되어 있다.
제2 기어 기구(28)는, 워터 펌프(24)의 회전축(24a)의 단부(도 9에 있어서의 우측 단부)와, 제2 모터(23)의 출력축(23a)의 한쪽 단부(도 9에 있어서의 좌측 단부)의 사이에 배치되어 있다. 제2 기어 기구(28)는, 제3 기어(28a)와, 제4 기어(28b)와, 신축축(28c)과, 도시하지 않은 액추에이터를 구비하고 있다.
제3 기어(28a)는, 신축축(28c)의 한쪽 단부(도 9에 있어서의 우측의 단부)에 신축축(28c)과 동축으로 되도록 고정되어 있다.
제4 기어(28b)는, 제2 모터(23)의 출력축(23a)의 한쪽 단부(도 9에 있어서의 좌측의 단부)에 상기 출력축(23a)과 동축으로 되도록 고정되어 있다.
신축축(28c)은, 워터 펌프(24)의 회전축(24a)과 스플라인 감합하고 있으며, 회전축(24a)에 대하여 회전축(24a)의 축 방향으로 신축 가능(진퇴 가능)하게 됨과 함께, 회전축(24a)과 일체적으로 회전하도록 되어 있다.
액추에이터는, 예를 들어 유압 실린더이며, 기구 구동 회로(57)로부터의 신호에 따라서 신축하고, 그것에 의해 신축축(28c)을 신축시키도록 되어 있다.
이 제2 기어 기구(28)에 있어서, 신축축(28c)이 출력축(23a)[제2 모터(23)의 본체]을 향해 늘어난 경우, 제3 기어(28a)가 제4 기어(28b)와 직접적으로 맞물린다. 이 결과, 제2 모터(23)의 출력축(23a)에 발생하는 회전 토크(구동력)가 워터 펌프(24)의 회전축(24a)에 전달되는 동력 전달 상태가 실현된다(도 9의 파선 참조). 이 동력 전달 상태가 실현되었을 때, 제2 모터(23)는 워터 펌프(24)를 회전·구동할 수 있는 제3 상태가 실현된다.
이에 반하여, 제2 기어 기구(28)에 있어서, 신축축(28c)이 회전축(24a) [워터 펌프(24)의 본체]을 향해서 줄어든 경우, 제3 기어(28a)와 제4 기어(28b)는 직접적으로도 간접적으로도 맞물리지 않는다. 이 결과, 제2 모터(23)의 출력축(23a)에 발생하는 회전 토크(구동력)가 워터 펌프(24)의 회전축(24a)에 전달되지 않는 동력 비전달 상태가 실현된다. 이 동력 비전달 상태가 실현되었을 때, 제2 모터(23)는 워터 펌프(24)를 회전·구동할 수 없는 제4 상태가 실현된다.
이상, 설명한 바와 같이 제4 장치에 따른 제2 전환 기구(28)는,
「워터 펌프(24)의 회전축(24a)과 일체로 회전하는 제3 기어(28a)」와 「제2 모터(23)의 출력축(23a)과 일체로 회전하는 제4 기어(28b)」를 직접적 또는 간접적으로 맞물리게 함으로써 제3 상태(교합 상태, 동력 전달 상태)를 실현하고, 또한 제3 기어(28a)와 제4 기어(28b)를 직접적으로도 간접적으로도 맞물리지 않게 함으로써 제4 상태(비교합 상태, 동력 비전달 상태)를 실현하는 기어 기구(28)에 의해 구성된다.
이 제4 장치에 의하면, 제2 모터(23)에 의해 오일 펌프(21)를 구동하는 경우에는, 제2 모터(23)에 의해 워터 펌프(24)를 구동시키지 않도록 할 수 있다. 따라서, 제2 모터(23)에 의해 오일 펌프(21) 및 워터 펌프(24)의 양쪽을 구동하는 경우에 비하여, 제2 모터(23)의 출력을 작게 할 수 있다. 그 결과, 제2 모터(23)로서 최고 출력이 비교적 작은 모터를 채용할 수 있어, 장치의 비용 절감을 도모할 수 있다. 또한, 윤활유의 기관(10)으로의 공급량이 부족한 적이 없으므로, 기관(10)의 미끄럼 이동부의 시징이 발생할 가능성을 저감시킬 수 있다.
또한, 제3 기어(28a)의 잇수는 제4 기어(28b)의 잇수보다도 적어도 되며, 동일해도 되고, 커도 된다.
이상, 설명한 바와 같이, 본 발명의 각 실시 형태 및 변형예에 따른 제어 장치에 의하면, 제1 모터가 고장난 경우에는, 오일 펌프(21)를 제2 모터(23)에 의해 구동한다. 따라서, 제1 모터(22)가 고장난 경우에도 크랭크샤프트의 회전을 구동원으로 하지 않고 오일 펌프를 구동할 수 있어, 오일 경로에 윤활유를 공급할 수 있다. 그 결과, 내연 기관(10)의 미끄럼 이동부의 시징이 발생할 가능성을 저감시키면서, 프릭션을 저감시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 실시 형태로 한정되지 않고, 본 발명의 범위 내에 있어서 다양한 변형예를 채용할 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시한 제2 장치에 있어서, 신축축(26c)은 제1 모터(22)의 출력축(22a)에 설치되어 있어도 된다. 또한, 도 6에 도시한 제3 장치에 있어서, 제1 전자 클러치(25) 대신에, 제2 장치의 제1 기어 기구(26)가 채용되어도 된다. 마찬가지로, 또한, 도 9에 도시한 제4 장치에 있어서, 제1 전자 클러치(25) 대신에, 제2 장치의 제1 기어 기구(26)가 채용되어도 된다. 또한, 예를 들어 오일 펌프(21)의 회전축을 오일 펌프(21)의 본체를 관통시키고, 그 일방측에 제1 모터(22)을 전술한 전자 클러치 또는 전술한 기어 기구를 개재하여 배치하고, 그 타방측에 제2 모터(23)를 전술한 전자 클러치 또는 전술한 기어 기구를 개재하여 배치해도 된다.
10: 내연 기관
21: 전동식 오일 펌프
22: 제1 모터
23: 제2 모터
24: 워터 펌프
25: 제1 전자 클러치
30: 전기 제어 장치
31: CPU

Claims (9)

  1. 오일 펌프로부터 토출되는 윤활유를 사용해서 윤활을 행함과 함께 워터 펌프로부터 토출되는 냉각수를 사용해서 냉각을 행하는 내연 기관에 적용되는, 내연 기관의 제어 장치이며,
    상기 내연 기관은,
    상기 오일 펌프를 구동하는 제1 모터와,
    상기 워터 펌프를 구동하는 제2 모터와,
    상기 제2 모터에 의해 상기 오일 펌프를 구동할 수 없는 제1 상태 및 상기 제2 모터에 의해 상기 오일 펌프를 구동할 수 있는 제2 상태 중 어느 한쪽의 상태로 전환되는 제1 전환 기구
    를 갖고,
    상기 제어 장치는,
    상기 제1 모터가 고장났는지 여부를 판정하는 고장 판정 수단과,
    상기 제1 모터가 고장났다고 판정되지 않는 경우에는 상기 제1 전환 기구에 의해 상기 제1 상태를 실현시키고, 상기 제1 모터가 고장났다고 판정된 경우에는 상기 제1 전환 기구에 의해 상기 제2 상태를 실현시키는 제어 수단
    을 구비한, 내연 기관의 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어 수단은,
    상기 제1 모터가 고장났다고 판정된 경우, 상기 내연 기관의 발생 토크를 임계값 토크 이하로 제한하는 토크 제한 제어 및 상기 내연 기관의 기관 회전 속도를 임계값 회전 속도 이하로 제한하는 속도 제한 제어 중 적어도 한쪽을 실행하도록 구성된, 내연 기관의 제어 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 전환 기구는,
    상기 제2 모터의 출력축과 상기 오일 펌프의 회전축이 동력 전달 불능으로 되도록 분리함으로써 상기 제1 상태를 실현하고, 또한 상기 제2 모터의 출력축과 상기 오일 펌프의 회전축을 동력 전달 가능으로 되도록 연결함으로써 상기 제2 상태를 실현하는 제1 클러치 기구인,
    내연 기관의 제어 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 전환 기구는,
    상기 제1 모터의 출력축과 일체로 회전하는 제1 기어와 상기 제2 모터의 출력축과 일체로 회전하는 제2 기어를 직접적으로도 간접적으로도 맞물리지 않게 함으로써 상기 제1 상태를 실현하고, 또한 상기 제1 기어와 상기 제2 기어를 직접적 또는 간접적으로 맞물리게 함으로써 상기 제2 상태를 실현하는 제1 기어 기구인, 내연 기관의 제어 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 기어의 잇수와 상기 제2 기어의 잇수가 서로 상이하게 구성된, 내연 기관의 제어 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제어 수단은,
    상기 제1 모터가 고장났다고 판정된 경우, 상기 제2 모터의 출력을, 상기 제2 모터가 상기 워터 펌프를 구동할 때 요구되는 출력보다도 크게 하도록 구성된, 내연 기관의 제어 장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 내연 기관은,
    상기 제2 모터에 의해 상기 워터 펌프를 구동할 수 있는 제3 상태 및 상기 제2 모터에 의해 상기 워터 펌프를 구동할 수 없는 제4 상태 중 어느 한쪽의 상태로 전환되는 제2 전환 기구를, 더 구비하고,
    상기 제어 수단은,
    상기 제1 모터가 고장났다고 판정되지 않는 경우에는 상기 제2 전환 기구에 의해 상기 제3 상태를 실현시키고, 상기 제1 모터가 고장났다고 판정된 경우에는 상기 제2 전환 기구에 의해 상기 제4 상태를 실현시키도록 구성된,
    내연 기관의 제어 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 전환 기구는,
    상기 제2 모터의 출력축과 상기 워터 펌프의 회전축을 동력 전달 가능으로 되도록 연결함으로써 상기 제3 상태를 실현하고, 또한 상기 제2 모터의 출력축과 상기 워터 펌프의 회전축이 동력 전달 불능으로 되도록 분리함으로써 상기 제4 상태를 실현하는 제2 클러치 기구인, 내연 기관의 제어 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제2 전환 기구는,
    상기 워터 펌프의 회전축과 일체로 회전하는 제3 기어와 상기 제2 모터의 출력축과 일체로 회전하는 제4 기어를 직접적 또는 간접적으로 맞물리게 함으로써 상기 제3 상태를 실현하고 또한 상기 제3 기어와 상기 제4 기어를 직접적으로도 간접적으로도 맞물리지 않게 함으로써 상기 제4 상태를 실현하는 제2 기어 기구인, 내연 기관의 제어 장치.
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