CN102086863A - 电动油泵 - Google Patents

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小林喜幸
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Abstract

本发明涉及一种能够在怠速熄火时得到良好的变速器操作性能的电动油泵。在步骤1中判断为发动机熄火时电动油泵(4)的预备动作未正常进行的情况下，使发动机的驱动继续。在步骤1中判断为预备动作正常，并在步骤2中判断为供给通路的管路压力比规定的压力Ps低。在步骤3中判断为电动油泵(4)未工作的情况下，在步骤4中使电动机通电而使电动油泵(4)开始工作。在步骤5中判断为制动操作被解除并且发动机启动、并在步骤6中判断为管路压力比规定的油压Pt高的情况下，在步骤7中使电动油泵(4)停止工作。

Description

电动油泵
技术领域
本发明涉及一种通过电动机驱动泵结构体的电动油泵。
背景技术
近年来，为了提高燃油率，使发动机自动熄火的怠速熄火汽车、混合动力车被实用化，在机械式油泵随发动机的自动熄火而停止期间，为了防止变速器的油压下降，利用由电动机驱动的电动油泵向变速器供给油压。
但是，在所述电动油泵未正常压出(吐出)油的情况下，不能使所述变速器正常工作。
因此，如以下的专利文献1所记载的电动油泵那样，在发动机自动熄火的状态下检测电动油泵的管路压力、电动机电流，当该检测出的值不在规定范围时，禁止发动机自动熄火。
专利文献1：日本特开2004-68732号公报
然而，所述专利文献1所记载的电动油泵仅在发动机熄火期间进行对所述电动油泵是否正常工作的判断。因而，如果在电动油泵异常的状态下使发动机熄火，则例如，当发动机熄火后想马上操作所述变速器时，即进行换挡时，发动机被重新启动并从机械式油泵向变速器供给油压后离合器被连接，因此发动机熄火后，不仅不能顺畅地操作变速器，而且可能会因启动时离合器突然连接而发生冲撞。
发明内容
鉴于现有的所述电动油泵的技术问题，本发明的目的在于，提供一种在发动机熄火后能够顺畅地操作变速器的电动油泵。
第一发明是一种用于向发动机自动熄火的车辆的变速器供油的电动油泵，其特征在于，具有检测流入电动机的电动机电流的电动机电流检测装置，在车辆的所述发动机表现出自动熄火的征兆后、通过所述电动机电流检测装置检测出的电动机电流值的变化未显出所希望的特性的情况下，发出禁止所述发动机自动熄火的信号。
第二发明的特征在于，在电动机停止后经过规定的时间并且车速下降至规定速度以下的情况下，使所述电动机暂时预备驱动，在该预备驱动时的所述电动机电流检测装置所检测出的电动机电流值从零暂时变化为高的状态后降低然后再上升的情况下，允许发动机自动熄火；在所述预备驱动时的电动机电流值持续为高的状态或低的状态的情况下，发出禁止所述发动机自动熄火的信号。
根据第一发明，发动机自动熄火时，通过电动机电流检测装置检测出的电动机电流值的变化显示出希望的特性的情况下，允许发动机自动熄火；未显示出所希望的特性的情况下，禁止发动机自动熄火，从而能够在发动机熄火期间顺畅地进行变速器的操作。
附图说明
图1是表示本发明的电动油泵的实施方式所适用的CVT组件的油压回路的概略图。
图2是本实施方式的电动油泵的纵剖视图。
图3是表示本实施方式的怠速熄火时的变速器压力与时间关系的时序图。
图4是本实施方式的控制流程图。
图5是表示本实施方式的电流与电动机转速、压出压力的关系的特性图。
图6是本实施方式的电动油泵的工作控制的流程图。
附图标记说明
1CVT组件
2车辆用发动机
3主泵(机械式油泵)
4电动油泵
5电子控制器
6电池电源
9供给通路
11分支通路
11a吸入通路
11b压出通路
12电动机
13泵结构体(油泵)
25管路压力传感器
26压力检测电路(压力检测装置)
27电动机驱动电路
28电动机电流检测电路(电流检测装置)
具体实施方式
以下，基于附图对适用本发明的电动油泵例如作为向具有怠速熄火机构的车辆的CVT等自动变速器提供工作油的供给源的实施方式进行说明。
第一实施方式
图1表示向CVT组件1供油的油压回路，具有：通过发动机2驱动并在车辆正常行驶期间向所述CVT组件1供油的机械式油泵即主泵3；当所述发动机2自动熄火并且所述主泵3的驱动停止时，向CVT组件1供油的所述电动油泵4；控制该电动油泵4的驱动的CVT控制组件即电子控制器5；向该电子控制器5供电的电池电源6。
所述主泵3由一般的余摆线泵等构成，经由过滤器8吸入油盘7内的油并从供给通路9将油压送至所述CVT组件1。另外，从所述CVT组件1排出的油经由排油通路10回收至油盘7。
所述电动油泵4设于绕过所述主泵3的分支通路11的中途，主要由配置并固定于车辆发动机室内的电动机12、设于该电动机12的一端侧的泵结构体13构成。
所述电动机12，如图2所示，在几乎形成为圆筒状的电动机壳体14的内部，转子15通过轴承16旋转自如地被支撑，并且电动机壳体14的内周面固定有永磁铁17。另外，在所述转子15的前端部，一体设有电动机轴18，并且设有向转子15的未图示的电磁线圈供电的电刷19。
另一方面，所述泵结构体13为余摆线式，在金属制泵壳体20内部，与所述电动机轴18同轴连结的泵轴21旋转自如地被支撑，并且在金属制泵壳体20内部前端侧的泵收容室内收容配置有固定于所述泵轴21的外周的内转子(インナ一ロ一タ)22、内齿与该内转子22的外齿啮合而旋转的外转子23。另外，所述泵收容室的前端开口由泵盖24所封闭。
所述内转子22的外齿齿数比外转子23的内齿齿数少1个，随着旋转，在所述外齿与内齿之间，形成多个容积随旋转而变化的泵室。
另外，在所述泵收容室的底面与泵盖24的内端面，形成有形状为按照所述泵室容积增加的形状的未图示的吸入腔，并且形成有形状为按照所述泵室容积减少的形状的未图示的压出腔。在所述泵盖24的外端面侧，形成有将工作油导入所述吸入腔的吸入口、和将工作油从所述压出腔压出的压出口，所述油盘7内的油经由所述分支通路11下游侧的吸入通路11a被吸入所述吸入口，另外从所述压出口经由所述分支通路11上游侧的压出通路11b以及所述供给通路9向CVT组件1供给工作用油。
并且，在所述压出通路11b的中途，设有阻止油从供给通路9流向泵结构体13的泵室方向而仅允许油从泵结构体13流向所述供给通路9方向的单向阀30。
所述电子控制器5将供给至未图示的连接端子的电流经由引线(タ一ミナル)通入所述电动机12的电磁线圈并随所述所述转子15与电动机轴18的旋转驱动而驱动油泵13。
具体为，所述电子控制器5，如图1所示，具有：压力检测电路26，其输入来自检测所述供给通路9的管路压力的管路压力传感器25的压力信息信号，并检测管路压力；电动机驱动电路27，其向所述电动机12输出驱动电流；电动机电流检测电路28，其检测供给所述电动机12的电流。
以下，对本实施方式的作用进行说明。首先，基于图3的时序图对怠速熄火时主泵3与电动油泵4的工作以及传动装置管路压的关系进行说明。
要使车辆停止时，当车速下降至例如10km/h以下时(图中x点)，在a点使所述电动油泵4的预备动作开始。此时，根据所述电动机12的电动机电流的变化判断电动油泵4是否正常工作。
其后，在b点切断所述电动机12的电流而使电动油泵4的工作停止，同时使发动机熄火(y点)。
在发动机熄火的同时主泵3的油压下降并且电动油泵4的油压供给源切换时，为了不使供给通路9的管路压力过低，在管路压力下降期的第一阈值P1点，基于来自所述管路压力传感器25的信息信号，使所述电动机12再次启动(c点)。由此，所述供给通路9的管路压力从第二阈值P2点开始维持于大致一定的压力(Q线)。
然后，当车辆的制动操作被解除并使发动机再次启动时(z点)，在所述管路压力上升至比所述第一阈值P1低且比第二阈值P2高的第三阈值P3时，切断所述电动机12的电流而使电动油泵4的工作停止(d点)。
由此，即使在怠速熄火时也向CVT组件1供给油压，因此能够实现顺畅的换挡操作。
另外，除使所述管路压力变化以外，由于发动机熄火后时间的经过或油温，也能够使所述发动机熄火后电动机12的启动、发动机驱动后电动机12的驱动停止发生变化。
以下基于图4对所述怠速熄火时所述电子控制器5的具体控制流程进行说明。
首先，在步骤1中，判断发动机熄火时电动油泵4通过所述电动机12而进行的预备动作是否正常，并且例如，判断因电动机12由于断线等而工作异常导致预备动作未正常进行的情况下，进行步骤8，不进行所述怠速熄火而使发动机的驱动继续。
其后，在步骤1中判断为预备动作正常进行的情况下，进行步骤2。这里，判断所述供给通路9的管路压力是否比规定的压力Ps低，并在判断为管路压力比规定的压力Ps高的情况下，由于主泵3的压出压力尚高，因此原样返回。在判断为管路压力比规定的压力Ps低的情况下，进行步骤3。
在该步骤3中，判断电动油泵4是否正在工作，如果正在工作则进行步骤5，在判断为未工作的情况下，进行步骤4并使电动机12通电而使电动油泵4的工作开始。
在步骤5中，判断目前制动操作是否解除，并且判断发动机是否启动。在判断为制动操作未解除并且发动机未启动的情况下，原样返回。在判断为制动操作解除并且发动机启动的情况下，进行步骤6。这里，判断所述管路压力是否比规定的油压Pt高，并在判断为管路油压比规定的油压Pt低的情况下，原样返回，在判断为管路油压比规定的油压Pt高的情况下，进行步骤7。
在步骤7中，切断电动机12的电流而使电动油泵4的工作停止。
下面，对在使电动油泵4进行所述预备动作的状态下的正常工作判断的方法进行说明
正常工作的判断是根据所述电动机12的电动机电流值I来进行的，首先，基于图5对在使电动油泵4进行预备动作时正常工作的情况下的电动机电流变化进行说明。
如果使电动油泵4启动，则电动机电流，以图中粗实线e所示方式，从零状态急剧上升并上升至电动机12锁定(ロツク)时的电流。
其后，由于电动油泵4开始旋转，因此电动机12的发电作用开始而电动机电流值I下降。此时，泵室内由于滞留有空气而空转(泵的驱动阻抗小的状态)。因此，由于电动机转速(rpm)以图中细实线n所示方式急剧上升，电动机电流值I急剧下降。
之后，由于泵室内的空气逸出并且油进入泵室内，电动油泵4开始压出油，该压出压力，如图中虚线p所示逐渐上升并在其后保持为大致一定的压力，此时泵驱动阻抗增大，电动机转速(回転)n逐渐下降，电动机电流值I逐渐上升。如果电动油泵4正常工作便会显示出上述电流变化。
该电流变化由所述电动机电流检测电路28检测出，电动机电流值I显示出在上升期间超过某电流值即转为下降、并在某时间内再次上升的变化的情况下，判断为正常。另外，能够通过发动机的油温来使所述电动机电流值I与时间发生变化。
下面，对电动油泵4异常的判断示例进行说明。例如，当电动机12或泵结构体13由于某种原因锁定而发生故障时，电动机电流值I由于持续流入大电流(锁定电流(ロツク電流))而不下降，因此可判断为异常。
并且，在电动机12与泵结构体13的连接部损坏、电动机12空转而发生故障的情况下，虽然电动机电流值I在流入大电流(锁定电流)后下降，但由于泵结构体13未压出油，电动机12的荷载未上升，因此电动机电流值I不会再次上升。因此可判断电动油泵4为异常。
如此，由于引入电动油泵4的预备动作控制，在发动机熄火且电动油泵4开始工作时，因泵室内已充满油，如果之后使电动机12工作则马上产生压出油压。由此，当油压的供给源由主泵3切换为电动油泵4时，油压不会暂时降低。由于在从电动油泵4停止到泵室内的油逸出期间未进行该判断，因此当电动油泵4正常工作时，通常显示如上所述的电流变化。
下面，基于图6的控制流程，说明所述电子控制器5对所述电动油泵4正常工作时的控制、以及所述异常工作时的控制。
在步骤11中，在车辆熄火时，判断目前的车速是否比例如10km/h即Akm/h小，在判断为目前的车速比Akm/h大的情况下，原样返回；在判断为目前的车速比Akm/h小的情况下，进行步骤12。
这里，判断所述电动油泵4是否在预备动作期间，在判断为在预备动作期间的情况下，进行步骤14；在判断为不在预备动作期间的情况下，进行步骤13，这里，电动机12通电、电动油泵4的预备动作开始。
在步骤14中，判断电动机电流值I是否比规定的电流值Ir大，在判断为电动机电流值I比规定的电流值Ir大的情况下，进行步骤15；在判断为电动机电流值I比规定的电流值Ir小的情况下，进行步骤16。
在步骤16中，判断从所述预备动作开始的时间是否比规定时间Ts长，在判断为从所述预备动作开始的时间比规定时间Ts短的情况下，原样返回；在判断为从所述预备动作开始的时间比规定时间Ts长的情况下，进行步骤17、18，在步骤17中判断为电动油泵4异常，在步骤18中切断电动机12的电流而使电动油泵4熄火。
在所述步骤15中，判断电动机电流值I是否转为下降，当判断为电动机电流值I未下降时，进行步骤19。在该步骤19中，判断电动机电流值I是否比所述规定的电流值Ir大，并且判断其输出电流时间是否比规定时间Tr长，当判断为电动机电流值I比所述规定的电流值Ir小且其输出电流时间比规定时间Tr短时，返回。当判断为电动机电流I比所述规定的电流值Ir大且其输出电流时间比规定时间Tr长时，进行步骤20。在该步骤20中，判断电动油泵4异常，在步骤21中切断电动机12的电流，使电动油泵4的工作停止。
在所述步骤15中判断为电动机电流值I转为下降的情况下，进行步骤22，在此，判断电动机电流值I是否转为上升，在判断为电动机电流值I未上升的情况下，进行步骤23。
在该步骤23中，判断电动机电流I转为下降的时间是否比规定的时间Td长。在此，在判断为电动机电流I转为下降时间比规定的时间Td短的情况下，原样返回；在判断为电动机电流I转为下降的时间比规定的时间Td长的情况下，进行步骤24、25，在步骤24中判断为电动油泵4异常，并且在步骤25中切断电动机12的电流而使电动油泵4的工作停止。
在所述步骤22中判断为电动机电流值I上升的情况下，进行步骤26，在此若电动油泵4的工作正常，则做出压出判断，并在步骤27中切断电动机12的电流，全部处理结束。
如此，在本实施方式中，如上所述，怠速熄火时，使电动油泵4工作并向CVT组件1供给工作油压，因此在发动机熄火期间能够顺畅地进行CVT组件1的操作。
并且，由于在电动油泵4的预备动作后使电动机12停止，能够使能耗降低。
而且，由于电动油泵4根据管路压力传感器25所检测出的管路压力而工作，因此不需要释放电动油泵4的剩余油，不需要在供给通路9与电动油泵4之间设置溢流阀，而且，不需要在电动油泵4的压出通路11b设置其他的压力传感器。因此，能够提供小型化低成本的装置。
在所示实施方式中，是在车速下降至规定值以下的情况下进行电动油泵4的预备动作，但也可从车速下降至规定值以下至发动机熄火期间，以不使泵结构体13的泵室内的油逸出的方式每隔规定的时间进行电动油泵4的预备动作。由此，能够防止发动机在所述泵室内的油逸出的状态下熄火。
本发明并不限定于CVT组件用电动油泵，也可适用于其他用途的电动油泵。
并且，在所述实施方式中，将电子控制器5与电动机12分体设置，但也可将电子控制器5设于电动机12内部。另外，作为电动机12，也可使用无电刷式电动机。
并且，也可取代所述电动机电流检测电路28的电动机电流值I的信息而以来自检测电动机12转速的电动机转速检测电路的转速信息作为控制参数。在这种情况下，以电动机转速检测电路取代图1电动机电流检测电路28，以电动机转速取代图6步骤14、15、22、23、19中的电动机电流。

Claims (12)

1.一种电动油泵，其用于向发动机自动熄火的车辆的变速器供油，至少在由发动机驱动的机械式油泵停止期间，由电动机驱动并向所述变速器压出油，所述电动油泵的特征在于，
具有检测流入所述电动机的电动机电流的电动机电流检测装置，
在车辆的所述发动机表现出自动熄火的征兆后、通过所述电动机电流检测装置检测出的电动机电流值的变化未显出所希望的特性的情况下，发出禁止所述发动机自动熄火的信号。
2.根据权利要求1所述的电动油泵，其特征在于，在所述预备驱动时的电动机电流值为高或低的状态持续规定时间的情况下，发出禁止所述发动机自动熄火的信号。
3.一种电动油泵，其用于经由副油通路向发动机自动熄火的车辆的变速器供油，当由所述发动机驱动的机械式油泵停止并且供给所述变速器的油压降低时，使电动机驱动，并通过所述副油通路经由单向阀向所述变速器供油，所述电动油泵的特征在于，
具有检测流入所述电动机的电动机电流的电动机电流检测装置，
在所述电动机停止后经过规定的时间并且车速下降至规定速度以下的情况下，使所述电动机暂时预备驱动，
在该预备驱动时所述电动机电流检测装置检测出的电动机电流值从零变化为暂时高的状态后降低然后再上升的情况下，允许发动机自动熄火，
在所述预备驱动时的电动机电流值持续为高的状态或低的状态的情况下，发出禁止所述发动机自动熄火的信号。
4.根据权利要求3所述的电动油泵，其特征在于，使所述预备驱动在进行规定的时间后停止。
5.根据权利要求3所述的电动油泵，其特征在于，使所述预备驱动在所述电动机电流值从零变化为高的状态后降低然后再上升后停止。
6.根据权利要求3所述的电动油泵，其特征在于，所述预备驱动后的所述电动机的驱动是根据向所述变速器供给的油的管路压力而进行的。
7.根据权利要求6所述的电动油泵，其特征在于，在所述预备驱动后允许发动机自动熄火的情况下，当所述管路压力下降至规定值以下时，使所述电动机的驱动开始。
8.根据权利要求7所述的电动油泵，其特征在于，所述预备驱动后的所述电动机，当所述管路压力为第一阈值以下时驱动开始；当所述管路压力维持比所述第一阈值低的第二阈值时驱动继续；当所述管路压力为比所述第一阈值低且比所述第二阈值高的第三阈值以上时驱动停止。
9.根据权利要求3所述的电动油泵，其特征在于，在进行所述预备驱动后，经过规定的时间但所述发动机未自动熄火时，再次进行所述预备驱动。
10.根据权利要求3所述的电动油泵，其特征在于，所述电动机为装有电刷的直流电动机。
11.一种电动油泵，其用于向发动机自动熄火的车辆的变速器供油，至少在由发动机驱动的机械式油泵停止期间，由电动机驱动并向所述变速器压出油，所述电动油泵的特征在于，
具有检测所述电动机的转速的电动机旋转检测装置，
在从所述发动机表现出自动熄火的征兆至发动机进行自动熄火处理期间，使所述电动机预备驱动，
在该预备驱动时，通过所述电动机旋转检测装置检测出的电动机转速的变化未显出所希望的特性的情况下，发出禁止所述发动机自动熄火的信号。
12.根据权利要求11所述的电动油泵，其特征在于，在所述预备驱动时的所述电动机的转速大致为零、或者持续为规定转速以上的状态的情况下，发出禁止所述发动机自动熄火的信号。
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