JP2014227875A

JP2014227875A - オイルポンプシステム

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Publication number: JP2014227875A
Application number: JP2013106846A
Authority: JP
Inventors: 秀作兼保; Shusaku Kaneyasu; 始大庭; Hajime Oba; 一彦西谷; Kazuhiko Nishitani
Original assignee: Toyo Advanced Technologies Co Ltd
Current assignee: Toyo Advanced Technologies Co Ltd
Priority date: 2013-05-21
Filing date: 2013-05-21
Publication date: 2014-12-08
Anticipated expiration: 2033-05-21
Also published as: JP6204063B2

Abstract

【課題】燃費を効果的に低減できるオイルポンプシステムを提供する。
【解決手段】自動車１の運転中に２つの油圧に調整して送り出すオイルポンプシステム１０である。システム本体部１１は、メカポンプ５、電動ポンプ６、オイルパン７、高圧レギュレータ１３、低圧レギュレータ１４を有している。システム制御部１２は、メカポンプ５のみでオイルを加圧し、高圧レギュレータ１３、低圧レギュレータ１４の双方で高圧値及び低圧値に調整して送り出す第１制御と、メカポンプ５及び電動ポンプ６の双方でオイルを加圧し、メカポンプ５で加圧したオイルを低圧レギュレータ１４で調整して送り出すとともに電動ポンプ６で加圧したオイルを高圧レギュレータ１３で調整して送り出す第２制御とに切り替える。
【選択図】図５

Description

本発明は、自動車の油圧制御に用いられ、オイルポンプに、メカポンプと電動ポンプの２つが併用されているオイルポンプシステムに関する。

この種のオイルポンプシステムは、例えば特許文献１〜３に開示されている。

特許文献１には、ハイブリッド車向けのオイルポンプシステムが開示されており、特許文献２には、アイドリングストップ車向けのオイルポンプシステムが開示されている。これら車両では、エンジンが一時停止してメカポンプが使えなくなる期間、電動ポンプを用いて変速機の油圧を維持している。

特許文献３には、メカポンプ及び電動ポンプの各々の油圧をセンサで検知して、後者の油圧が前者の油圧よりも高くなってから電動ポンプを停止させることにより、必要な油圧を安定して確保する技術が開示されている。

これらオイルポンプシステムでは、電動ポンプは、メカポンプが使えない一時停止期間中に補助的に使用され、走行中は、従来の一般的な自動車と同様に、メカポンプによるオイル制御が行われている。

特開２０１１−９７８号公報特開２０１３−５７３４２号公報特開２００５−１２７２２５号公報

図１に、従来の一般的な自動車におけるオイル及び電気の制御系システムを例示する。

電気制御系には、エンジンの駆動力で電気を発生させるオルタネータ（発電機）、バッテリーなどが備えられていて、エアコンやライト等の各種電装品や、エンジン等を駆動制御する制御装置などの電気供給先へ、所定の電圧及び電流で電気を供給するように構成されている。電気の発生源として、回生ブレーキなど、運動エネルギーから電気を回収する回生システムを備える場合もある。

オイル制御系には、エンジンの駆動力で油圧を発生させるメカポンプ、オイルを一時貯留するオイルパン、所定の油圧に調整する調圧機構など、オイルを循環供給するオイルポンプシステムが備えられていて、クラッチやトルクコンバータなどを含む変速機、冷却機構、潤滑機構などのオイル供給先へ、所定の油圧及び流量でオイルを供給するように構成されている。

図２に、そのオイル供給先と油圧及び流量との関係を例示する。

変速の用途には、高圧のオイルを小流量で供給することが求められるが、冷却や潤滑の用途には、低圧のオイルを大流量で供給することが求められる。例えば、変速には、２ＭＰａで４Ｌ／分のオイルの供給が求められるのに対し、冷却や循環には、８００ＫＰａで１０Ｌ／分のオイルの供給が求められる。

それに対し、従来のオイルポンプシステムでは、高圧のオイル供給先に合わせて、オイル全体が供給されるため、オイルポンプシステムの作動に基づく燃費に改善の余地がある。

図３に、従来のオイルポンプシステムの構成を例示する。

そこには、調圧機構として高圧レギュレータ及び低圧レギュレータが備えられており、まず最初に、高圧レギュレータに設定された所定の高圧値まで、メカポンプでオイルが加圧される。そうして、変速等の高圧オイル供給先に必要量のオイルが供給される。

それに引き続き、残った高圧のオイルを、低圧レギュレータで所定の低圧値に調圧し、低圧オイル供給先に供給している。

メカポンプの場合、油圧が高いとそれだけ高いトルクが必要になるため、高圧のオイル供給先を基準にして油圧を発生させていると、メカポンプが消費するエンジンの動力もそれだけ多くなってしまう。

しかも、走行中は、エンジンに連動してメカポンプが常時駆動されるため、メカポンプの動力消費の抑制により、効果的な燃費低減が期待できる。

そこで、本発明の目的は、メカポンプの動力消費の抑制によって燃費を効果的に低減できるオイルポンプシステムを提供することにある。

開示するオイルポンプシステムは、自動車の運転中にオイルを加圧して２つの異なる油圧に調整して送り出すオイルポンプシステムである。本オイルポンプシステムは、複数の機器と、これらを接続する複数の流路とで構成されたシステム本体部と、前記システム本体部を制御するシステム制御部と、を備える。

前記システム本体部は、エンジンによって機械的に駆動されるメカポンプと、電気で駆動される電動ポンプと、前記メカポンプ及び前記電動ポンプにオイルを供給するオイルパンと、オイルを設定された高圧値に調整する高圧レギュレータと、オイルを設定された低圧値に調整する低圧レギュレータと、を有している。

そして、前記システム制御部は、前記メカポンプのみでオイルを加圧し、当該メカポンプで加圧したオイルを、前記高圧レギュレータ及び前記低圧レギュレータの双方で前記高圧値及び低圧値に調整して送り出す第１制御と、前記メカポンプ及び前記電動ポンプの双方でオイルを加圧し、当該メカポンプで加圧したオイルを、前記低圧レギュレータで前記低圧値に調整して送り出すとともに、当該電動ポンプで加圧したオイルを、前記高圧レギュレータで前記高圧値に調整して送り出す第２制御と、に切り替える。

すなわち、このオイルポンプシステムは、メカポンプと電動ポンプとを併用して、自動車の運転中に、オイルを高圧及び低圧の２つの油圧に調整して送り出すものであり、メカポンプ単独でオイルを加圧し、高圧及び低圧に調整して送り出す第１制御と、低圧側はメカポンプで加圧し、高圧側は電動ポンプで加圧して、それぞれ高圧及び低圧に調整して送り出す第２制御と、に切り替わるようになっている。

従って、このオイルポンプシステムによれば、供給する油圧を高低２つに分けたうえで、メカポンプと電動ポンプとで加圧先を分担し、メカポンプは、主に低圧側を加圧するようになっているので、メカポンプの動力消費が効果的に抑制できる。

具体的には、バッテリーの充電量に応じて前記第１及び第２の制御の切り替えが行われ、前記充電量が、設定された基準値以上の場合に前記第２制御が用いられ、前記基準値未満の場合に前記第１制御が用いられるようにすればよい。

そうすれば、夏場の長距離クルージングなど、エアコン等による電力消費が高まる時には、メカポンプを単独で使用する第１制御に切り替わるため、油圧制御系を安定して保持でき、本来的な電気制御系への負担増加を招かずに済む。

より具体的には、前記第１制御から前記第２制御への切り替え時に、前記システム制御部に、一定期間、前記メカポンプに前記電動ポンプを補助させるようにするとよい。

そうすれば、切り替えの際に、電動ポンプの始動時に油圧が不安定になるのを防ぐことができる。センサ等を用いず時間制御だけで行えるため、簡単にできる。

更には、前記第２制御から前記第１制御への切り替え時に、前記システム制御部に、一定期間、前記電動ポンプに前記メカポンプを補助させるようにしてもよい。

そうすれば、切り替えの際に、メカポンプの吐出圧の差によって油圧が不安定になるのを防ぐことができる。

例えば、前記システム本体部は、前記低圧値に調整されたオイルを供給先に送り出す低圧オイル送出路と、前記高圧値に調整されたオイルを供給先に送り出す高圧オイル送出路と、前記低圧オイル送出路と、前記メカポンプの吐出口とに連通するとともに、下流側で前記低圧レギュレータの上流側と連通する第１流路と、前記高圧オイル送出路と、前記電動ポンプの吐出口とに連通するとともに、下流側で前記高圧レギュレータの上流側と連通する第２流路と、前記オイルパンと、前記メカポンプ及び前記電動ポンプの各吸込口とに連通する第３流路と、前記低圧レギュレータの下流側と、前記第３流路とに連通する第４流路と、前記高圧レギュレータの下流側と、前記第３流路とに連通する第５流路と、前記第５流路の中間部位と、前記第１流路の下流側とに連通する第６流路と、前記第１流路及び前記第２流路の各中間部位に連通する第７流路と、前記第１流路の上流側から続く流路を、当該第１流路の下流側及び前記第７流路のいずれか一方に切替可能な第１切替機構と、前記第５流路の上流側から続く流路を、当該第５流路の下流側及び前記第６流路のいずれか一方に切替可能な第２切替機構と、を有し、前記第１及び第２の制御の切り替えが、前記第１切替機構及び前記第２切替機構の切り替えによって行われるようにすることができる。

そうすれば、比較的少数の部材と、比較的簡単な回路でオイルポンプシステムを構成することができるので、製造コストや作業性等、生産性に優れる。

この場合、前記第１流路の下流側と、前記第２流路とに連通する第８流路を更に有し、前記第８流路に、第１流路側から当該第２流路側への流入のみを許容する逆止弁が設置されているようにするとよい。

そうすれば、電動ポンプや第１切替機構が破損しても、第８流路を通じて高圧側の流路に低圧側のオイルが供給されるので、高圧側の油圧が完全に無くなるのを防止できる。

本発明のオイルポンプシステムによれば、走行中のメカポンプによる動力消費が抑制できるので、効果的な燃費の低減が図れる。

従来の一般的な自動車の制御系システムを示す概略図である。オイル供給先と油圧及び流量との関係を説明する図である。従来のオイルポンプシステムを示す概略図である。本発明を適用した自動車の制御系システムを示す概略図である。オイルポンプシステムの構成を示す概略図である。制御の切り替えを行う判断基準を説明する図である。制御の切り替えに関する動きを表したフローチャートである。第１制御での作動状態を示す概略図である。第２制御での作動状態を示す概略図である。第１アシスト制御の動きを表したフローチャートである。第１アシスト制御での作動状態を示す概略図である。第２アシスト制御の動きを表したフローチャートである。第２アシスト制御での作動状態を示す概略図である。オイルポンプシステムの変形例を示す概略図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物あるいはその用途を制限するものではない。

＜自動車の構成＞
図４に、本発明を適用した自動車１のオイル及び電気の各制御系の主な構成を示す。なお、本発明が適用できる自動車は、ハイブリッド車やアイドリングストップ車に限らず、従来からある一般の自動車であってもよい。

自動車１には、エンジン２、オルタネータ３、バッテリー４、メカポンプ５（ＭＯＰ）、電動ポンプ６（ＥＯＰ）、回生システム８などが備えられている。

オルタネータ３は、エンジン２の動力を用いて電気を発生させる発電機であり、発電した電気はバッテリー４に蓄えられる。この自動車１には、自動車１の運動エネルギーから電気を回収する回生システム８も装備されており、回生システム８で回収した電気もバッテリー４に蓄えられるようになっている。

電動ポンプ６は、電気で駆動するオイルポンプである。詳細は後述するが、本オイルポンプシステム１０では、電動ポンプ６が主体的役割を果たしており、メカポンプ５は、電動ポンプ６に対して補助的に使用される。

バッテリー４に蓄えられる電気は、エアコンやライト等の各種電装品や、エンジン２等を駆動制御する制御装置など、自動車１に装備された各種電気装置（電気供給先）に分配供給される。更に、この自動車１の場合、電動ポンプ６が搭載されているため、電動ポンプ６へもバッテリー４から電気が供給されるように構成されている。

メカポンプ５は、エンジン２によって機械的に駆動されるオイルポンプであり、エンジン２に連動して作動する。すなわち、エンジン２が停止すればメカポンプ５も停止し、エンジン２が作動すればメカポンプ５も作動する。メカポンプ５の回転数もエンジン２の回転数に応じて増減する。

この自動車１では、オイルの供給先が、油圧別に、高圧オイル供給先と低圧オイル供給先の２つに分けられている。

高圧オイル供給先は、例えば、高圧で少量のオイルの供給が求められるクラッチやトルクコンバータなどを含む変速機であり、低圧オイル供給先は、例えば、低圧で多量のオイルの供給が求められる冷却機構や潤滑機構などである。

走行中やアイドリング中など、運転時に、これら２つのオイル供給先に、燃費を抑制しながらオイルを循環供給するため、この自動車１には、オイルポンプシステム１０が搭載されている。

＜オイルポンプシステムの構成＞
図５に、そのオイルポンプシステム１０の構成を示す。

オイルポンプシステム１０には、複数の機器と、これらを接続する複数の流路とで構成されたシステム本体部１１と、システム本体部１１を制御するシステム制御部１２とが備えられている。具体的には、システム本体部１１の各機器は、メカポンプ５や電動ポンプ６、オイルパン７、高圧レギュレータ１３、低圧レギュレータ１４などで構成されている。

オイルパン７は、オイルの循環経路に設置され、オイルを一時的に貯留する。オイルパン７は、常圧下にあり、循環経路の最も油圧の低い領域に位置している。メカポンプ５及び電動ポンプ６には、このオイルパン７からオイルが供給される。オイルパン７には、オイルの温度を測定する油温センサ７ａが設置されている。

高圧レギュレータ１３及び低圧レギュレータ１４は、接続された上流側の流路の油圧を一定に保持する機能を有している。例えば、これらレギュレータ１３，１４は、流入口１３ａ，１４ａを上流側に向け、流出口１３ｂ，１４ｂを下流側に向けた状態で、オイルの流路の途中に設置される。そして、流入口１３ａ，１４ａと流出口１３ｂ，１４ｂとの間には、自動調圧弁（図示せず）が設けられている。

これらレギュレータ１３，１４では、上流側の流路の油圧が予め設定された圧力値以上になると、自動調圧弁が開いて下流側の流路にオイルが流出し、上流側の油圧が自動的に調整される。高圧レギュレータ１３は、低圧レギュレータ１４よりも高い油圧値が設定されている。

システム本体部１１の各流路は、低圧オイル送出路１５、高圧オイル送出路１６、第１〜８の流路２１〜２８などで構成されている。これら流路１５，１６，２１〜２８は、いずれも耐圧性、耐油性に優れた配管からなる。そして、これら流路１５，１６，２１〜２８には、第１〜第４の電磁弁３１〜３４や第１〜第３の逆止弁４１〜４３が設置されている。第１〜第４の電磁弁３１〜３４は、ノーマルクローズタイプの電磁弁であり、システム制御部１２が行う電気制御に従って流路を開閉する。

低圧オイル送出路１５は、低圧のオイルを、システム本体部１１から低圧オイル供給先に送り出す導出配管であり、その下流側は低圧オイル供給先に接続されている。高圧オイル送出路１６は、高圧のオイルを、システム本体部１１から高圧オイル供給先に送り出す導出配管であり、その下流側は高圧オイル供給先に接続されている。

第１流路２１は、その上流側の端部がメカポンプ５の吐出口５ａに接続され、その下流側の端部が低圧オイル送出路１５に接続されている。第１流路２１の下流側からは、第１分岐流路２１ａが分岐しており、第１分岐流路２１ａの下流側の端部は、低圧レギュレータ１４の流入口１４ａに接続されている。

第１流路２１における第１分岐流路２１ａの分岐位置より上流側の部位に、第１電磁弁３１が配置されている。

第２流路２２は、その上流側の端部が電動ポンプ６の吐出口６ａに接続され、その下流側の端部が高圧オイル送出路１６に接続されている。第２流路２２の下流側からは、第２分岐流路２２ａが分岐しており、第２分岐流路２２ａの下流側の端部は、高圧レギュレータ１３の流入口１３ａに接続されている。

第２流路２２の上流側には、電動ポンプ６へのオイルの逆流を防ぐために、第１逆止弁４１が配置されている。

第３流路２３は、その下流側の端部がオイルパン７に接続され、その上流側の端部が、２つに分岐してメカポンプ５及び電動ポンプ６の各吸込口５ｂ，６ｂに接続されている。

第４流路２４は、その上流側の端部が低圧レギュレータ１４の流出口１４ｂに接続され、その下流側の端部が第３流路２３に接続されている。第５流路２５は、その上流側の端部が高圧レギュレータ１３の流出口１３ｂに接続され、その下流側の端部が第３流路２３に接続されている。第５流路２５の下流側には、第３電磁弁３３が配置されている。

第６流路２６は、その上流側の端部が、第５流路２５における第３電磁弁３３よりも上流側の中間部位に接続され、その下流側の端部が、第１分岐流路２１ａに接続されている。第６流路２６の上流側には、第４電磁弁３４が配置されている。

第７流路２７は、その上流側の端部が、第１流路２１における第１電磁弁３１より上流側の部位に接続され、その下流側の端部が、第２流路２２における第１逆止弁４１より下流側の部位に接続されている。第７流路２７の中間部位には、第２電磁弁３２が配置されている。

第８流路２８は、第１流路２１における第１電磁弁３１よりも下流側の部位と、第２流路２２における第７流路２７との接続点よりも下流側の部位とに接続されている。第８流路２８の中間部位には、第２逆止弁４２が配置されている。第２逆止弁４２は、予め設定された油圧以上になった場合に、第１流路２１側から第２流路２２側への流入のみを許容する。

第１電磁弁３１及び第２電磁弁３２は、いずれか一方が開くように、システム制御部１２によって制御される。それにより、第１流路２１の上流側から続く流路は、第１流路２１の下流側に向かう流路か第７流路２７に向かう流路のいずれか一方に切り替わる（第１切替機構）。

第３電磁弁３３及び第４電磁弁３４もまた、いずれか一方が開くように、システム制御部１２によって制御される。それにより、第５流路２５の上流側から続く流路は、第５流路２５の下流側に向かう流路か第６流路２６に向かう流路のいずれか一方に切り替わる（第２切替機構）。

システム制御部１２は、ＣＰＵやメモリなどで構成されたハードウエアと、各種制御プログラムなどのソフトウエアとで構成されている。システム制御部１２には、油温センサ７ａが測定する油温のデータや、バッテリー４に設けられた充電量センサ４ａが測定する充電量のデータが連続的に入力される。システム制御部１２は、これら入力データや予め入力されている設定値等に基づいて、電動ポンプ６や第１〜第４の電磁弁３１〜３４を駆動制御する。

電動ポンプ６とメカポンプ５とを効率よく作動させ、メカポンプ５の動力消費を抑制するために、システム制御部１２は、切替手段を有し、使用するポンプ及び油圧調整の回路が異なる第１制御と第２制御とに、状況に応じて切り替える。

具体的には、システム制御部１２は、メカポンプ５のみでオイルを加圧する第１制御と、メカポンプ５及び電動ポンプ６の双方でオイルを加圧する第２制御とに、バッテリー４の充電量に応じて切り替える。

システム制御部１２には、その切り替えを行う判断基準として、バッテリー４の充電量に関する基準値Ｃｘが、予め設定されている。

図６に、基準値Ｃｘと各制御との関係を例示する。図示のように、バッテリー４の充電量がその基準値Ｃｘ以上の場合には、メカポンプ５と電動ポンプ６を併用する第２制御が用いられ、その基準値Ｃｘ未満の場合にメカポンプ５を単独使用する第１制御が用いられる。

基準値Ｃｘは、電気供給先への電気の供給に影響を与えない範囲で設定される。なお、第１制御よりも第２制御の方が燃費効率がよいため、基準値Ｃｘは小さい方が好ましい。

第１制御は、従来と同様に、メカポンプ５で加圧されたオイルを、高圧レギュレータ１３及び低圧レギュレータ１４の双方で、各々所定の高圧値及び低圧値の油圧に調整して送り出す。

第２制御は、メカポンプ５で加圧されたオイルを、低圧レギュレータ１４で低圧値に調整して送り出し、電動ポンプ６で加圧されたオイルを、高圧レギュレータ１３で高圧値に調整して送り出す。従って、メカポンプ５の吐出圧は、第１制御よりも第２制御の方が小さくなる。

＜オイルポンプシステムの動き＞
図７のフローチャート及び図８，図９を参照しながら、オイルポンプシステム１０の基本的な動きについて説明する。

オイルポンプシステム１０は、自動車１の運転と連動しており、自動車１の運転が開始されると、それに伴って作動し（ステップＳ１）、自動車１の運転が停止すれば（ステップＳ２でＹＥＳ）、それに伴って作動も停止する（ステップＳ３）。従って、自動車１の運転中は、オイルポンプシステム１０が常時作動している。

システム制御部１２は、油温センサ７ａから入力される油温に基づいて、オイルの温度が２０℃以上か否かを絶えず判断する。オイルは、温度によって粘度が大きく変化し、温度が下がるほど高粘度になる。オイルが高粘度になると、ポンプの負荷が増加するため、電動ポンプ６では加圧できなくなるおそれがある。

そこで、このオイルポンプシステム１０では、オイルの粘度に関して、電動ポンプ６が安定して作動する下限温度として２０℃が設定されており、２０℃を下回る場合には（ステップＳ４でＮＯ）、メカポンプ５を単独で使用する第１制御が行われる（ステップＳ６）。ただし、自動車１の運転が開始され、いったん油温が上がってしまえば２０℃を下回ることはほとんど無い。

油温が２０℃以上であれば（ステップＳ４でＹＥＳ）、バッテリー４の充電量が基準値Ｃｘ以上であるか否かが判断される。そして、バッテリー４の充電量が基準値Ｃｘを下回った場合には（ステップＳ５でＮＯ）、メカポンプ５を単独で使用する第１制御が行われる（ステップＳ６）。すなわち、バッテリー４の充電量が十分になるまで本来的な電気の供給を優先し、電動ポンプ６を止めて、バッテリー４の電力消費を抑制する。

図８に、第１制御での作動状態を示す。

第１制御では、第１電磁弁３１が閉じられて第２電磁弁３２が開かれており、第１流路２１の上流側から続く流路は、第７流路２７に向かう流路に切り替えられている。それにより、高圧レギュレータ１３の上流側の流路は、メカポンプ５によって加圧され、高圧値に調整されている。

高圧値に調整されたオイルの一部は、高圧オイル供給先に供給され、その他のオイルは高圧レギュレータ１３の下流側に流出する。第１制御では、第３電磁弁３３が閉じられて第４電磁弁３４が開かれており、第５流路２５の上流側から続く流路は、第６流路２６に向かう流路に切り替えられている。

それにより、高圧レギュレータ１３の下流側に流出するオイルは、第６流路２６を通じて低圧レギュレータ１４の上流側の流路に流入し、低圧レギュレータ１４によって低圧値に調整される。低圧値に調整されたオイルの一部は、低圧オイル供給先に供給され、その他のオイルは低圧レギュレータ１４の下流側に流出し、第４流路２４を通じて第３流路２３に流入する。

バッテリー４の充電量が基準値Ｃｘ以上の場合には（ステップＳ５でＹＥＳ）、メカポンプ５と電動ポンプ６を併用する第２制御が行われる（ステップＳ７）。

図９に、第２制御での作動状態を示す。

第２制御では、第２電磁弁３２が閉じられて第１電磁弁３１が開かれており、第１流路２１の上流側から続く流路は、第１流路２１の下流側に向かう流路に切り替えられている。それにより、低圧レギュレータ１４の上流側の流路は、メカポンプ５によって加圧され、低圧値に調整されている。低圧値に調整されたオイルは、低圧オイル供給先に供給され、余剰のオイルは低圧レギュレータ１４の下流側に流出し、第３流路２３に流入する。

第２制御では、電動ポンプ６も使用され、電動ポンプ６によって加圧されたオイルは、高圧レギュレータ１３の上流側の流路に流入し、高圧値に調整されている。高圧値に調整されたオイルは、高圧オイル供給先に供給され、余剰のオイルは高圧レギュレータ１３の下流側に流出する。

第２制御では、第４電磁弁３４が閉じられて第３電磁弁３３が開かれており、第５流路２５の上流側から続く流路は、第５流路２５の下流側に向かう流路に切り替えられている。従って、高圧レギュレータ１３の下流側に流出するオイルは、第３流路２３に流入する。

すなわち、第２制御では、高圧で流量の少ないオイルは電動ポンプ６で加圧され、低圧で流量の多いオイルはメカポンプ５で加圧される。それにより、電動ポンプ６は、吐出量を少なくできるため、小型化が図れる。そして、メカポンプ５は、高圧に加圧しなくてよいため、その分だけ必要なトルクも小さくなる。従って、メカポンプ５が消費するエンジン２の動力も低減され、燃費の向上が図れる。

自動車１の運転中は、常時、システム制御部１２が、油温及びバッテリー４の充電量を監視しており、必要に応じて、第１制御と第２制御とを切り替える。

更に、このオイルポンプシステム１０では、第１制御と第２制御との切り替えを円滑に行う第１及び第２のアシスト制御が行われる。

第１アシスト制御は、第１制御から第２制御への切り替え時に行われる。具体的には、システム制御部１２が、切り替え初期の一定期間、電動ポンプ６によるオイルの加圧をメカポンプ５に補助させる。

図１０に、第１アシスト制御のフローチャートを示す。第１制御が行われている状態で（ステップＳ１０）、第２制御への切り替えが開始すると、システム制御部１２によって電動ポンプ６の作動が指示され（ステップＳ１１）、電動ポンプ６が作動する（ステップＳ１２）。

詳しくは、バッテリー４からの電気の供給によって電動ポンプ６の回転が始まる。回転する電動ポンプ６から吐出されるオイルにより、第２流路２２の上流側が次第に加圧される。そうして、第１逆止弁４１が開いて第２流路２２の上流側と下流側とが連通し、最後には、第２流路２２の全域で油圧が高圧値になる。

従って、電動ポンプ６は、立ち上がりにある程度の時間を要するため、電動ポンプ６の作動と同時に第１〜第４の電磁弁３１〜３４の切り替えを行うと、そのタイムラグによって高圧側の油圧が一時的に低下するおそれがある。

そこで、このオイルポンプシステム１０では、予め、システム制御部１２に、切り替えの開始から電動ポンプ６の吐出圧が高圧値に達する時間以上の所定の基準時間ｔ_{１（ｓｅｔ）}が設定されており、システム制御部１２は、その基準時間ｔ_{１（ｓｅｔ）}に達するまでは、第１〜第４の電磁弁３１〜３４の切り替えは行わず（ステップＳ１３）、図１１に示すように、電動ポンプ６及びメカポンプ５の双方で高圧側の流路を加圧する。

そうして、基準時間ｔ_{１（ｓｅｔ）}が経過すると、システム制御部１２が第１〜第４の電磁弁３１〜３４を切り替え、第２制御に移行する（ステップＳ１４）。

第１アシスト制御により、電動ポンプ６の立ち上がりに伴うタイムラグの影響が高圧側の油圧に及ぶのを防げるので、円滑な切り替えが実現できる。

第２アシスト制御は、第２制御から第１制御への切り替え時に行われる。具体的には、システム制御部１２が、切り替え初期の一定期間、メカポンプ５によるオイルの加圧を電動ポンプ６に補助させる。

図１２に、第２アシスト制御のフローチャートを示す。第２制御が行われている状態で（ステップＳ２０）、第１制御への切り替えが開始し、電動ポンプ６の停止が指示されると（ステップＳ２１）、システム制御部１２は、電動ポンプ６の停止に先立って、電磁弁３１〜３４の切り替えを行う（ステップＳ２２）。その状態を図１３に示す。

第２制御でのメカポンプ５の吐出圧は低圧であるため、高圧になるまでに僅かなタイムラグが発生する。従って、第１〜第４の電磁弁３１〜３４の切り替えと同時に電動ポンプ６を停止すると、そのタイムラグによって高圧側の油圧が一時的に低下するおそれがある。

そこで、このオイルポンプシステム１０では、予め、システム制御部１２に、切り替えの開始からメカポンプ５の吐出圧が高圧値に達する時間以上の所定の基準時間ｔ_{２（ｓｅｔ）}が設定されており、システム制御部１２は、その基準時間ｔ_{２（ｓｅｔ）}に達するまでは（ステップＳ２３）、電動ポンプ６を停止せず、電動ポンプ６及びメカポンプ５の双方で高圧側の流路を加圧する。

そうして、基準時間ｔ_{２（ｓｅｔ）}が経過すると、システム制御部１２が電動ポンプ６を停止し、第１制御に完全移行する（ステップＳ２４）。

第２アシスト制御により、メカポンプ５の立ち上がりに伴うタイムラグの影響が高圧側の油圧に及ぶのを防げるので、円滑な切り替えが実現できる。

仮に、第１制御中に電動ポンプ６が破損して作動しなくなった場合や、第２制御中に第２電磁弁３２が破損して開かなくなった場合には、低圧ではあるが、第８流路２８を通じて高圧側にオイルが供給される。従って、このオイルポンプシステム１０では、高圧側の油圧が完全に無くなるおそれはほとんど無い。

なお、本発明にかかるオイルポンプシステムは、上述した実施形態に限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。

配管等の回路構成や構成部材は一例であり、例えば、図１４に示すように、第１切替機構や第２切替機構は、開閉式の電磁弁の組み合わせで構成するのではなく、切替弁（三方弁）５０で構成してもよい。

本発明のオイルポンプシステム１０は、ハイブリット車やアイドリングストップ車にも好適に適用できる。その際、一時停止時の油圧保持に用いる電動ポンプを、電動ポンプ６で兼用すれば、部材数の削減が図れ、効率的である。

１自動車
２エンジン
５メカポンプ
６電動ポンプ
７オイルパン
１０オイルポンプシステム
１１システム本体部
１２システム制御部
１３高圧レギュレータ
１４低圧レギュレータ

Claims

自動車の運転中にオイルを加圧して２つの異なる油圧に調整して送り出すオイルポンプシステムであって、
複数の機器と、これらを接続する複数の流路とで構成されたシステム本体部と、
前記システム本体部を制御するシステム制御部と、
を備え、
前記システム本体部は、
エンジンによって機械的に駆動されるメカポンプと、
電気で駆動される電動ポンプと、
前記メカポンプ及び前記電動ポンプにオイルを供給するオイルパンと、
オイルを設定された高圧値に調整する高圧レギュレータと、
オイルを設定された低圧値に調整する低圧レギュレータと、
を有し、
前記システム制御部は、
前記メカポンプのみでオイルを加圧し、当該メカポンプで加圧したオイルを、前記高圧レギュレータ及び前記低圧レギュレータの双方で前記高圧値及び低圧値に調整して送り出す第１制御と、
前記メカポンプ及び前記電動ポンプの双方でオイルを加圧し、当該メカポンプで加圧したオイルを、前記低圧レギュレータで前記低圧値に調整して送り出すとともに、当該電動ポンプで加圧したオイルを、前記高圧レギュレータで前記高圧値に調整して送り出す第２制御と、
に切り替えるオイルポンプシステム。
請求項１に記載のオイルポンプシステムにおいて、
バッテリーの充電量に応じて前記第１及び第２の制御の切り替えが行われ、
前記充電量が、設定された基準値以上の場合に前記第２制御が用いられ、前記基準値未満の場合に前記第１制御が用いられるオイルポンプシステム。
請求項１又は請求項２に記載のオイルポンプシステムにおいて、
前記第１制御から前記第２制御への切り替え時に、前記システム制御部が、一定期間、前記メカポンプに前記電動ポンプを補助させるオイルポンプシステム。
請求項１〜請求項３のいずれか一つに記載のオイルポンプシステムにおいて、
前記第２制御から前記第１制御への切り替え時に、前記システム制御部が、一定期間、前記電動ポンプに前記メカポンプを補助させるオイルポンプシテム。
請求項１〜請求項４のいずれか一つに記載のオイルポンプシステムにおいて、
前記システム本体部は、
前記低圧値に調整されたオイルを供給先に送り出す低圧オイル送出路と、
前記高圧値に調整されたオイルを供給先に送り出す高圧オイル送出路と、
前記低圧オイル送出路と、前記メカポンプの吐出口とに連通するとともに、下流側で前記低圧レギュレータの上流側と連通する第１流路と、
前記高圧オイル送出路と、前記電動ポンプの吐出口とに連通するとともに、下流側で前記高圧レギュレータの上流側と連通する第２流路と、
前記オイルパンと、前記メカポンプ及び前記電動ポンプの各吸込口とに連通する第３流路と、
前記低圧レギュレータの下流側と、前記第３流路とに連通する第４流路と、
前記高圧レギュレータの下流側と、前記第３流路とに連通する第５流路と、
前記第５流路の中間部位と、前記第１流路の下流側とに連通する第６流路と、
前記第１流路及び前記第２流路の各中間部位に連通する第７流路と、
前記第１流路の上流側から続く流路を、当該第１流路の下流側及び前記第７流路のいずれか一方に切替可能な第１切替機構と、
前記第５流路の上流側から続く流路を、当該第５流路の下流側及び前記第６流路のいずれか一方に切替可能な第２切替機構と、
を有し、
前記第１及び第２の制御の切り替えが、前記第１切替機構及び前記第２切替機構の切り替えによって行われるオイルポンプシステム。
請求項５に記載のオイルポンプシステムにおいて、
前記第１流路の下流側と、前記第２流路とに連通する第８流路を更に有し、
前記第８流路に、第１流路側から当該第２流路側への流入のみを許容する逆止弁が設置されているオイルポンプシステム。