JP2015175437A - 電動オイルポンプの取付構造 - Google Patents

電動オイルポンプの取付構造 Download PDF

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【課題】流通管を介することなく電動オイルポンプを配設する電動オイルポンプの取付構造を提供する。【解決手段】電動オイルポンプ1は、内接型ギアポンプ14を有するポンプ部10と、ポンプ部10に隣接して配置されて内接型ギアポンプ14を回転させるセンサレスブラシレスDCモータ31を有するモータ部30とを備えている。トランスミッション70は、電動オイルポンプ1を内部に収容すると共に、オイルパン74を有するトランスミッションケース72を備えている。電動オイルポンプ1のうち少なくとも作動油をポンプ部10に供給するための貫通孔62が、オイルパン74に貯留された作動油に没した状態でトランスミッションケース72に取り付けられている。【選択図】図1

Description

本発明は、自動車等の車両に用いる電動オイルポンプの取付構造に関する。
近年、地球の環境問題に配慮し、交差点等での短時間停止時にエンジンをストップし、排気ガスの排出やガソリンの消費を抑制するアイドリングストップ機能が搭載されている自動車等の車両が提案されている。アイドリングストップ機能の作動時にはエンジンが作動していないが、その場合でもトランスミッションの油圧保持は必要であるため、エンジンが作動していなくても駆動可能でオイル(作動油の一例)を供給し、循環させることのできる電動オイルポンプを使用して油圧保持を実現している。
通常、電動オイルポンプはトランスミッションケースの外側に配設されており、電動オイルポンプのオイル吸入口とオイルが貯留されているオイルパンとの間は流通管で繋がっており、流通管の先端はオイルの中に浸漬している。電動オイルポンプが回転することで発生する負圧により、貯留されているオイルが流通管に吸い上げられ、流通管の内部を通ってオイルが吸入口から電動オイルポンプの内部に流入する。そして、内部でオイルを加圧し、加圧されたオイルを吐出口からトランスミッション内部に圧送して循環させている。電動オイルポンプはモータ部を構成するモータにより駆動されている。
特許文献1には、電動オイルポンプの設置構造が開示されている。この設置構造においては、電動オイルポンプはミッションケースの外側面下部に設けられており、オイルをミッションケースのオイル貯留部(オイルパン)から吸入油路(流通管)を介して吸入しトランスミッションに供給している。
特開2010−276035号公報
オイルが流通管内を流通する時には流通管の内壁との摩擦による抵抗(以下、配管抵抗と称する)が発生するので、電動オイルポンプへのオイルの供給が流通管を介して行われる場合には、オイル自身の粘性抵抗に加えて配管抵抗を考慮して、電動オイルポンプを駆動するモータの出力を決める必要があった。そのため、本来必要なオイルの粘性抵抗のみを考慮した場合よりも大きいモータ出力が必要となり、大型のモータを用いる必要があった。ただし、大型のモータを用いると、コスト高になるだけでなく、体積、重量が大きくなり占有スペースも大きくなってしまい、自動車への搭載に不利になるという問題があった。
配管抵抗はオイルの粘度に比例する。オイルが低温になるとその粘度が大きくなり、これに伴い配管抵抗が更に大きくなるため、特にモータの起動時の負荷が大きくなり、最悪の場合には起動できないおそれがあった。
このように、流通管を介して電動オイルポンプを配設することについては、更なる改善の余地があった。
上記問題に鑑み、流通管を介することなく電動オイルポンプを配設することが求められている。
上記課題を解決するために、本発明に係る電動オイルポンプの取付構造の特徴構成は、ポンプを有するポンプ部と、前記ポンプ部に隣接して配置されて前記ポンプを回転させるモータを有するモータ部とを備えた電動オイルポンプと、前記電動オイルポンプを内部に収容すると共に、オイルパンを有するトランスミッションケースと、を備え、前記電動オイルポンプのうち少なくとも作動油を前記ポンプ部に供給するための吸入口が、前記オイルパンに貯留された前記作動油に没した状態で前記トランスミッションケースに取り付けられている点にある。
このような特徴構成とすれば、電動オイルポンプは吸入口から直接作動油を取り込むので、従来のような流通管を経由してオイルを吸入する必要がなく配管抵抗をゼロにすることができる。従って、作動油の粘性抵抗のみを考慮してモータの出力を決めることができるので、モータを小型化にすることができ、より安価な電動オイルポンプを提供することが可能になる。
本発明に係る電動オイルポンプの取付構造においては、前記吸入口が前記モータ部を挟んで前記ポンプ部と反対側に形成されており、前記作動油は前記モータ部の内部を流通して前記ポンプ部に供給されると好適である。
このような構成とすれば、ポンプは、モータ部の内部を流通した作動油を吸入するような流路構成となっているので、モータの駆動による発熱で温度が高くなり低粘度となった作動油を吸入することができる。これにより、ポンプを滑らかに回転させることが可能になる。また、逆に作動油がモータ部30の内部を流通するとモータが発する熱を作動油が吸収するので、モータが過度に高温になることがなく、モータの回転効率が低下するおそれもない。
本発明に係る電動オイルポンプの取付構造においては、前記吸入口にストレーナ用のスクリーンが取り付けられていると好適である。
従来、流通管から作動油を吸入していたときには、オイルパンに浸漬された流通管の先端にストレーナ用のスクリーンを取り付け、更に、電動オイルポンプの吸入通路と流通管の境界にストレーナ用のスクリーンよりも目の粗いオイルフィルタを取り付けていた。しかし、本発明に係る取付構造のように、電動オイルポンプを作動油に没した状態で取り付ければ、作動油中の異物等の除去のためには吸入口にストレーナ用のスクリーンを取り付けるだけでよく、目の粗いオイルフィルタが不要になる。従って、更に電動オイルポンプのコストダウンを図ることができる。
本発明に係る電動オイルポンプの取付構造においては、前記ポンプ部は、インナロータと、前記インナロータと噛合して前記インナロータの回転に対して連れ回りするアウタロータと、前記インナロータと前記アウタロータが収容されるハウジングと、を有し、前記インナロータと前記アウタロータとを異なる材料で形成し、前記アウタロータを前記ハウジングの材料よりも線膨張係数の大きい材料で形成すると好適である。
常温時におけるアウタロータの厚み及び外径とハウジングの深さ及び内径のクリアランスは、いずれも通常ポンプとして適正に設けられるクリアランスよりも大きくする。このクリアランスでは、吸入した作動油が、ポンプに形成されているポンプ室間でリークしてしまい、ポンプでの作動油の加圧が十分にできない。しかし、電動オイルポンプが起動されて温度が上昇すると、ハウジングとアウタロータはいずれも熱膨張する。このとき、アウタロータにはハウジングよりも線膨張係数の高い材質が用いられているので、アウタロータはハウジングよりも大きく膨張し、この結果、クリアランスが小さくなる。このクリアランスは、電動オイルポンプが定常作動しているときの温度で、ポンプとして適正な値になるように設定されている。従って、このような構成にすることにより、ポンプ室間でのオイルのリーク量が少なくなり、電動オイルポンプの容積効率を向上させることができる。
本発明に係る電動オイルポンプの取付構造においては、電動オイルポンプは前記モータ部の回転を制御するドライバ部を更に有し、前記ドライバ部は、前記モータから出力される、前記モータの回転数に応じた第1信号を受信して、上位のECUに第2信号として出力し、前記ECUは前記第2信号に基づいて、前記モータの回転数が正常範囲か否かを判断する場合において、前記ドライバ部は、受信した前記第1信号が前記正常範囲の回転数から所定の回転数以内の回転数だけ外れて前記モータが回転したことを示す信号であっても、前記第1信号に対して補正を行って前記正常範囲に含まれるようにし、前記補正を行った後の信号を前記第2信号として前記ECUに出力すると好適である。
電動オイルポンプが駆動しているときは、モータから送られる回転数に関する第1信号はドライバ部で算出され、回転数に応じた周波数のパルス信号である第2信号に変換して上位のECUに送信されている。しかし、トランスミッションに供給するために必要な電動オイルポンプの作動油の油圧は、自動車の車種によっても、又は、周囲温度等の環境条件によっても変わってくる。しかし、ECUの正常回転の範囲はこれらの条件に関わらず固定されていることが多い。そのため、電動オイルポンプが必要な油圧を供給できていたとしても、モータの回転数が正常範囲から外れている場合には、回転異常と判断される。しかし、ドライバ部は、受信した第1信号が正常範囲の回転数から所定の回転数以内の回転数だけ外れてモータが回転したことを示す信号であっても、第1信号に対して補正を行って正常範囲に含まれるようにし、補正を行った後の信号を第2信号としてECUに出力する。このような構成でモータの回転数管理を行うことにより、モータの出力を上げることなく、必要な油圧をトランスミッションに供給しつつ、正常範囲内でモータが回転しているとECUに判断させることができる。
本発明に係る電動オイルポンプの取付構造においては、前記補正は、前記第1信号が前記正常範囲から低回転側に外れたときに行われると好適である。
モータの回転数が高回転側に外れたとの第1信号を受信したときは、モータの空転が考えられる。この場合は本当に異常であるため、ドライバ部は補正した第2信号を出してはいけない。しかし、回転数が低回転側に外れた場合には、モータの回転数は低いものの、電動オイルポンプは必要な油圧を供給できていることが多い。そこで、特に低回転側に回転数が外れた場合にドライバ部が補正を行って正常範囲の第2信号をECUに出力することにより、モータの出力を上げることなく、必要な油圧をトランスミッションに供給しつつ、正常範囲内でモータが回転しているとECUに判断させることができる。
第1実施形態に係る電動オイルポンプの取付構造を表す断面図である。 (a)図1のIIa部分の拡大図、及び、(b)図2(a)のIIb-IIb線断面図である。 ドライバ部によるセンサレスブラシレスDCモータの回転数管理を表す説明図である。 第1実施形態の変形例に係る電動オイルポンプの取付構造を表す断面図である。
1.第1実施形態
〔電動オイルポンプの構造〕
(1)ポンプ部の構造
以下、本発明の第1実施形態に係る電動オイルポンプ1を図面に基づいて説明する。図1に示すように、本実施形態に係る電動オイルポンプ1は、ポンプ部10とモータ部30から構成されている。ポンプ部10は、ポンプハウジング11と、内接型ギアポンプ14と、ポンプカバー40を備えている。ポンプハウジング11とポンプカバー40はハウジングの一例であり、内接型ギアポンプ14はポンプの一例である。
図1に示すように、ポンプハウジング11は、外形が円柱状で、一方の端面に有底且つ断面が円形の収容凹部12が形成されている。収容凹部12の底面には吸入ポート41aと吐出ポート42aとが更に形成されている。吸入ポート41aの底面からはポンプハウジング11を貫通する孔である吸入通路43が形成されている。ポンプハウジング11の収容凹部12の軸心から偏心した箇所には軸受孔19が形成され、回転軸13が該軸受孔19と内接型ギアポンプ14のインナロータ15を貫通するように挿入されている。回転軸13は軸受孔19によって回転自在に支持され、回転軸13とインナロータ15は共通の回転軸心Xを持ち一体となって回転する。
内接型ギアポンプ14は、収容凹部12に収容され、インナロータ15とアウタロータ16とを備えている。図2(b)に示すように、内接型ギアポンプ14は、インナロータ15に形成された外歯とアウタロータ16に形成された内歯とが噛合するように構成され、インナロータ15の回転に伴い、アウタロータ16がインナロータ15の周囲を連れ回りする。インナロータ15の歯部とアウタロータ16の歯部の間には、回転に伴い容積が増減する多数のポンプ室17が形成されている。
ポンプカバー40は、ポンプハウジング11に隣接して配置されており、ポンプハウジング11と同じ外径を有している。ポンプカバー40とポンプハウジング11とは不図示のネジにより締結され、一体化されている。ポンプカバー40は、収容凹部12を挟んで吸入ポート41aと反対側に吸入ポート41b、吐出ポート42aと反対側に吐出ポート42bを備えている。吐出ポート42bから外方に向かって吐出通路44が延出している。
吸入ポート41a、41bは図2(b)に示すような三日月形状の溝であって、内接型ギアポンプ14のポンプ室17の容積が増大する範囲に沿ってポンプ室17と連通するように形成されている。同様に、吐出ポート42a、42bも図2(b)に示すような三日月状の溝であって、内接型ギアポンプ14のポンプ室17の容積が減少する範囲に沿ってポンプ室17と連通するように形成されている。
本実施形態においては、インナロータ15とアウタロータ16とは異なる材質が用いられており、且つ、アウタロータ16をポンプハウジング11及びポンプカバー40よりも線膨張係数の高い材質が用いられている。このような材料の組み合わせとしては、例えば、インナロータ15として鉄系焼結材、アウタロータ16としてアルミ又はアルミ合金、ポンプハウジング11及びポンプカバー40として鉄を用いる場合が挙げられる。また、インナロータ15として鉄系焼結材、アウタロータ16として樹脂、ポンプハウジング11及びポンプカバー40としてアルミ又はアルミ合金を用いる場合が挙げられる。
図2(a)に示すように、内接型ギアポンプ14が収容される、収容凹部12とポンプカバー40とで構成される空間の回転軸心Xに沿った方向及び径方向の大きさは、常温時において、アウタロータ16の回転軸心Xに沿った厚み及び外径よりも大きくなっている。すなわち、該空間とアウタロータ16との間には、回転軸心X方向のクリアランス12aと径方向のクリアランス12bが存在する。常温時におけるクリアランス12aとクリアランス12bの大きさは通常ポンプとして適正に設けられるクリアランスよりも大きく、吸入したオイル(作動油の一例)がポンプ室17間でリークしてしまい、オイルへの加圧が十分にできなくなる程度である。
この状態では、電動オイルポンプ1の容積効率が低下するとも考えられるが、電動オイルポンプ1が起動されると、駆動によるモータ部30の発熱、オイルの温度上昇等で内接型ギアポンプ14の温度が上昇し、クリアランス12a、12bが小さくなる。そして、その状態で使用されるので、常温でクリアランス12a、12bが大きいことについて実使用上の問題はない。逆に、クリアランス12a、12bによりアウタロータ16とポンプハウジング11及びポンプカバー40の間のフリクションが減少するので、高温時に比べてオイルの粘度が大きい常温時でも電動オイルポンプ1の負荷が増大せず、起動性が損なわれない。また、常温よりも低い温度では、オイルの粘度が更に大きくなるものの、クリアランス12a、12bも更に大きくなるので、電動オイルポンプ1の起動性は維持される。このように、アウタロータ16にポンプハウジング11及びポンプカバー40よりも線膨張係数の高い材質を用いると、起動時の周囲温度によらず、電動オイルポンプ1を安定して起動させることができる。
次に、実際に電動オイルポンプ1を作動させたときにクリアランス12a、12bが小さくなることについて具体的に説明する。電動オイルポンプ1が起動されて温度が上昇すると、ポンプハウジング11、ポンプカバー40、アウタロータ16はいずれも熱膨張する。このとき、アウタロータ16にはポンプハウジング11及びポンプカバー40よりも線膨張係数の高い材質が用いられているので、アウタロータ16はポンプハウジング11及びポンプカバー40よりも大きく膨張し、この結果、クリアランス12a、12bは小さくなる。クリアランス12a、12bは、電動オイルポンプ1が定常作動しているときの温度で、ポンプとして適正な値になるように設定されている。これにより、ポンプ室17間でのオイルのリーク量が少なくなり、電動オイルポンプ1の容積効率が向上する。
(2)モータ部の構造
図1に示すように、モータ部30はポンプ部10に隣接して配置されている。モータ部30は、センサレスブラシレスDCモータ31を備えている。センサレスブラシレスDCモータ31は、モータの一例である。センサレスブラシレスDCモータ31は、円筒状のロータ36と、多少の隙間をおいてその外側に位置する環状のステータ32とにより構成されている。ロータ36とステータ32はいずれも回転軸心Xと同軸心である。
ロータ36は、電磁鋼板を積層した円筒状のロータヨーク37の内部にマグネット38を埋め込んで固着したものであり、回転軸13と一体となって回転する。ステータ32は、電磁鋼板を積層したステータコア33と、ステータコア33のティースを覆う絶縁体のコイル支持枠35と、コイル支持枠35の上から巻回されたコイル34とから構成されている。コイル34には後述する外部のドライバ部50からの電力供給により、交流電流が印加される。センサレスブラシレスDCモータ31は、ホール素子等の磁極センサを備えておらず、コイル34に誘起される誘起電圧を利用してロータ36の回転位置を検出し、それに基づいて得られた磁極位置情報から3相巻線の各相への通電を切り換える。交流電流によるコイル34とマグネット38との吸引、反発の繰り返しによりロータ36が回転し、それに伴いインナロータ15が回転する。
(3)ポンプケースの構造
図1に示すように、ポンプ部10とモータ部30は、鉄、アルミ等の金属からなる有底円筒形状のポンプケース60の内側空間に収容されている。ステータ32、ポンプハウジング11、ポンプカバー40の外周面は溶接や接着等の方法で、ポンプケース60の内側壁面に固定されている。ポンプカバー40の外周面には全周に亘って溝が形成され、環状シール46が挿入されている。環状シール46により、ポンプケース60とポンプカバー40の間の隙間からオイルが浸入するのを防止している。また、吐出通路44がポンプケース60の側面を貫通しているが、この貫通している箇所においては、ここからポンプケース60の内部へオイルの浸入が発生しないようにシール47が施されている。
ポンプケース60の底面には貫通孔62が形成されている。貫通孔62は、吸入口の一例である。従って、貫通孔62を介して、電動オイルポンプ1の外部空間と、モータ部30が配設されたポンプケース60の内部空間とが連通している。また、ポンプケース60の内部空間は、ポンプハウジング11の吸入通路43に繋がっており、その先の吸入ポート41aを介して内接型ギアポンプ14とも繋がっている。
ポンプケース60の貫通孔62の外側には、ストレーナ用のスクリーン64が取り付けられている。スクリーン64は、金属を編み込んだメッシュ状のフィルタであり、オイル中の異物を捕捉して除去する。これにより、貫通孔62を通って電動オイルポンプ1の内部に吸入されたオイルに異物が混ざらないようにしている。
ポンプケース60の開口側の端部は、径方向外側に折り曲げられた鍔状のフランジ66を有しており、フランジ66の周方向に沿って等間隔に複数の貫通孔68が形成されている。貫通孔68は電動オイルポンプ1をトランスミッションケース72の壁面に取付けるために形成されている。
〔電動オイルポンプの取付構造〕
図1に示すように、電動オイルポンプ1は、フランジ66に形成された貫通孔68をネジ69が貫通し、トランスミッションケース72の内側の側壁である内壁72aにネジ固定することにより取り付けられている。ここは、オイルが貯留されているオイルパン74でもあり、電動オイルポンプ1はオイルの油面100より下側にあって、完全にオイルに浸漬している。油面100はトランスミッション70内をオイルが循環している状態の空気との境界であるが、このとき、電動オイルポンプ1の一部が油面100よりも上に露出していてもよい。ただし、貫通孔62は、電動オイルポンプ1の作動中は、常に油面100より下にある必要があり、不図示の車両(自動車)が傾斜面を走行するときの油面100に対する電動オイルポンプ1の傾き等を考慮して内壁72aへの取り付け位置が決められる。以下、電動オイルポンプ1の作動中に、電動オイルポンプ1のうち少なくとも貫通孔62がオイルの油面100より下側にある状態のことを、「油没」と称する。
トランスミッションケース72の内壁72aを挟んで電動オイルポンプ1と反対側、すなわち、トランスミッションケース72の外側には、ドライバ部50が取り付けられている。ドライバ部50は、電動オイルポンプ1のセンサレスブラシレスDCモータ31に駆動のための電力を供給すると共に、センサレスブラシレスDCモータ31の駆動、回転、停止等の動作を制御する。更に、コイル34で発生した誘起電圧を入力としてセンサレスブラシレスDCモータ31の回転数を算出し、その回転数を上位のECU(Electronic Control Unit)80に向けて送信(出力)している。ドライバ部50は、マイコン、コンデンサ、コンパレータ、スイッチング素子等の電子部品を基板52に実装したものであり、脚部54を介してトランスミッションケース72の外側の側壁である外壁72bに取り付けられている。ドライバ部50とコイル34との間の電力供給や電気信号による通信は、コネクタや半田付け等の方法で接続された被覆ケーブル56や接続ピンを用いて行われている。図1においては、被覆ケーブル56がトランスミッションケース72やポンプケース60を貫通しているが、この貫通している箇所においては、ここからトランスミッション70の外部や電動オイルポンプ1の内部へオイルの滲出が発生しないように不図示のシールが施されている。
〔電動オイルポンプの動作〕
次に、電動オイルポンプ1を作動させたときの動作について説明する。図1に示すように、電動オイルポンプ1は油没しているので、停止している状態であっても、オイルパン74に貯留しているオイルが、スクリーン64と貫通孔62を通ってポンプケース60の内部のモータ部30、ポンプ部10に浸入している。すなわち、ポンプケース60の内部はオイルが充満している。この状態で、ECU80からの命令によりドライバ部50からコイル34に電力が供給されると、センサレスブラシレスDCモータ31のコイル34に印加されて回転磁界が生じることによりロータ36が回転する。ロータ36の回転は回転軸13を介して内接型ギアポンプ14のインナロータ15に伝達され、インナロータ15が回転する。これにより、吸入ポート41a、41bに対向しているポンプ室17においては負圧が発生する。その結果、オイルパン74に貯留されたオイルがスクリーン64と貫通孔62を通り、モータ部30内に吸入され、ロータ36とステータ32の隙間、隣接するステータコア33、33に巻回されたコイル34、34の隙間等を流通し、吸入通路43から、吸入ポート41aに到達する。吸入ポート41a、41bからポンプ室17内に吸入されたオイルは吐出ポート42a、42bに圧送され、吐出ポート42bから吐出通路44へと吐出される。吐出されたオイルは、不図示のトランスミッション70の内部その他の箇所にオイルを供給する。供給されたオイルは当該箇所の潤滑や冷却を行い、その後、還流されて再びオイルパン74に貯留される。なお、モータ部30に吸入されたオイルの一部はポンプハウジング11の軸受孔19と回転軸13の間に入り軸支部の潤滑を行う。
本実施形態においては、電動オイルポンプ1を油没させるようにして取り付けて貫通孔62から直接オイルを取り込むので、従来のような流通管を経由してオイルを吸入する必要がなく配管抵抗はゼロになる。従って、オイルの粘性抵抗のみを考慮してセンサレスブラシレスDCモータ31の出力を決めることができるので、センサレスブラシレスDCモータ31を小型化にすることができ、より安価な電動オイルポンプ1を提供することが可能になる。
流通管からオイルを吸入していたときには、オイルパン74に浸漬された流通管の先端にストレーナ用スクリーンを取り付け、更に、電動オイルポンプ1の吸入通路43と流通管の境界にストレーナ用スクリーンよりも目の粗いオイルフィルタを取り付けていた。しかし、本実施形態のように電動オイルポンプ1を油没させた状態で取り付ければ、オイル中の異物等の除去のためには貫通孔62の外側にスクリーン64を取り付けるだけでよく、目の粗いオイルフィルタが不要になる。この点からも電動オイルポンプ1の更なるコストダウンを図ることができる。
本実施形態において、内接型ギアポンプ14は、モータ部30の内部を流通したオイルを吸入するような流路構成となっているので、センサレスブラシレスDCモータ31の駆動による発熱で温度が高くなり低粘度となったオイルを吸入することができる。これにより、内接型ギアポンプ14を滑らかに回転させることが可能になる。また、逆にオイルのモータ部30の内部流通によりセンサレスブラシレスDCモータ31が発する熱をオイルが吸収するので、センサレスブラシレスDCモータ31が過度に高温になることがなく、センサレスブラシレスDCモータ31の回転効率が低下するおそれもない。
本実施形態においては、貫通孔62をポンプケース60の底面に形成したがこれに限られるものではない。ポンプケース60の側面のポンプ部10から離れた場所に貫通孔62を形成し、貫通孔62の開口の向きが図1の下方(オイルパン74の底と対向する方向)になるように電動オイルポンプ1を取り付けるようにしてもよい。
〔センサレスブラシレスDCモータの回転数管理〕
アイドリングストップ機能の作動時によりエンジンがストップしているとき、電動オイルポンプ1がトランスミッション70に適切な油圧を供給するためには、電動オイルポンプ1のセンサレスブラシレスDCモータ31が適切な回転数で回転していることが必要である。センサレスブラシレスDCモータ31の回転数はドライバ部50で算出され、回転数に応じた周波数のパルス信号に変換して上位のECU80に送信されている。図3に示すように、ECU80はドライバ部50から送られてきた回転数が予め決められた所定範囲内(図3のAHz〜BHz)にあれば、正常回転、回転数が所定範囲より高ければ高回転異常、回転数が所定範囲より低ければ低回転異常と判断する。
上述したように、センサレスブラシレスDCモータ31は、ホール素子等の磁極センサを備えておらず、コイル34に誘起される誘起電圧を利用してロータ36の回転位置を検出している。従って、センサレスブラシレスDCモータ31の回転数に応じたパルス信号は、この誘起電圧の周期に基づいて算出される。なお、コイル34に誘起される誘起電圧は第1信号の一例であり、ECU80に送信されるパルス信号は第2信号の一例である。
ところで、トランスミッション70に供給するために必要な電動オイルポンプ1の油圧は、自動車の車種によっても、又は、周囲温度等の環境条件によっても変わってくる。しかし、ECU80の正常回転の範囲(以下、「正常範囲」と称する)はこれらの条件に関わらず固定されていることが多い。そのため、電動オイルポンプ1が必要な油圧が供給できていたとしても、センサレスブラシレスDCモータ31の回転数が正常範囲より低い場合には、低回転異常と判断される。異常と判断されるとアイドルストップ機能が作動しなくなる。
そこで、本実施形態におけるセンサレスブラシレスDCモータ31の回転数管理においては、トランスミッション70に必要な油圧を電動オイルポンプ1が供給できている場合で、センサレスブラシレスDCモータ31の回転数がECU80の正常範囲より低い場合には、ドライバ部50で正常範囲と判断される周波数のパルス信号に補正してECU80に送信する。すなわち、誘起電圧から算出される回転数に応じた周波数のパルス信号を補正して、より高い周波数のパルス信号をECU80に向けて送信する。これにより、ECU80は、電動オイルポンプ1のセンサレスブラシレスDCモータ31は正常範囲の回転数で回転していると判断し、低回転異常と判断することはない。
ドライバ部50では、自動車の車種や周囲温度等の環境条件に応じて、トランスミッション70に必要な油圧を供給できるセンサレスブラシレスDCモータ31の回転数に関するデータをテーブルとして保有している。センサレスブラシレスDCモータ31が当該回転数以上で回転していれば、すなわち、ECU80の正常範囲から所定の回転数の範囲内で正常範囲から外れていた場合には、正常範囲と判断される周波数のパルス信号をECU80に送信する。
上記のようなセンサレスブラシレスDCモータ31の回転数管理を行うことにより、センサレスブラシレスDCモータ31の出力を上げることなく、必要な油圧をトランスミッション70に供給しつつ、正常範囲内でセンサレスブラシレスDCモータ31が回転しているとECU80に判断させることができる。
2.第1実施形態の変形例
以下、本発明の第1実施形態の変形例に係る電動オイルポンプ1の取付構造について図4に基づいて説明する。本変形例の説明においては、第1実施形態と同じ構成の箇所には同じ符号を付し、同様の構成に関する説明は省略する。本変形例の電動オイルポンプ1の取付構造においては、第1実施形態と異なり、トランスミッションケース72の電動オイルポンプ1が取り付けてある箇所が内側に向けて窪んだ凹部76となっており、ドライバ部50が凹部76内に収容されている。更に、凹部76にはカバー78が取り付けられている。その他の箇所の構成は第1実施形態と同じである。
本変形例においても、電動オイルポンプ1は油没しており、オイルを貫通孔62から直接取り込むので、配管抵抗を考慮せず、オイルの粘性抵抗のみを考慮してセンサレスブラシレスDCモータ31の出力を決めることができる。従って、センサレスブラシレスDCモータ31を小型化にすることができ、より安価な電動オイルポンプ1を提供することが可能になる。また、電動オイルポンプ1を油没させた状態で取り付ければ、オイル中の異物等の除去のためには貫通孔62の外側にスクリーン64を取り付けるだけでよく、目の粗いオイルフィルタが不要になる。この点からも電動オイルポンプ1の更なるコストダウンを図ることができる。
本発明は、自動車等の車両に用いる電動オイルポンプの取付構造に利用することが可能である。
1 電動オイルポンプ
10 ポンプ部
11 ポンプハウジング(ハウジング)
14 内接型ギアポンプ(ポンプ)
15 インナロータ
16 アウタロータ
30 モータ部
31 センサレスブラシレスDCモータ(モータ)
40 ポンプカバー(ハウジング)
50 ドライバ部
62 貫通孔(吸入口)
64 スクリーン
72 トランスミッションケース
74 オイルパン
80 ECU

Claims (6)

  1. ポンプを有するポンプ部と、前記ポンプ部に隣接して配置されて前記ポンプを回転させるモータを有するモータ部とを備えた電動オイルポンプと、
    前記電動オイルポンプを内部に収容すると共に、オイルパンを有するトランスミッションケースと、を備え、
    前記電動オイルポンプのうち少なくとも作動油を前記ポンプ部に供給するための吸入口が、前記オイルパンに貯留された前記作動油に没した状態で前記トランスミッションケースに取り付けられている、電動オイルポンプの取付構造。
  2. 前記吸入口が前記モータ部を挟んで前記ポンプ部と反対側に形成されており、前記作動油は前記モータ部の内部を流通して前記ポンプ部に供給される、請求項1に記載の電動オイルポンプの取付構造。
  3. 前記吸入口にストレーナ用のスクリーンが取り付けられている、請求項1又は2に記載の電動オイルポンプの取付構造。
  4. 前記ポンプ部は、インナロータと、前記インナロータと噛合して前記インナロータの回転に対して連れ回りするアウタロータと、前記インナロータと前記アウタロータが収容されるハウジングと、を有し、
    前記インナロータと前記アウタロータとを異なる材料で形成し、
    前記アウタロータを前記ハウジングの材料よりも線膨張係数の大きい材料で形成した、請求項1〜3のいずれか一項に記載の電動オイルポンプの取付構造。
  5. 前記電動オイルポンプは前記モータ部の回転を制御するドライバ部を更に有し、
    前記ドライバ部は、前記モータから出力される、前記モータの回転数に応じた第1信号を受信して、上位のECUに第2信号として出力し、
    前記ECUは前記第2信号に基づいて、前記モータの回転数が正常範囲か否かを判断する場合において、
    前記ドライバ部は、受信した前記第1信号が前記正常範囲の回転数から所定の回転数以内の回転数だけ外れて前記モータが回転したことを示す信号であっても、前記第1信号に対して補正を行って前記正常範囲に含まれるようにし、前記補正を行った後の信号を前記第2信号として前記ECUに出力する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の電動オイルポンプの取付構造。
  6. 前記補正は、前記第1信号が前記正常範囲から低回転側に外れたときに行われる、請求項5に記載の電動オイルポンプの取付構造。
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