JP2020186680A - 油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電動オイルポンプの吸入側の油路に低温のオイルが残存するのを防止する油圧制御装置を提供する。【解決手段】機械式オイルポンプ１と電動オイルポンプ２とを備える油圧制御装置１００であって、機械式オイルポンプ１の吐出側の油路１１ｂから分岐して電動オイルポンプ２の吸入側の油路１２ａに接続される分岐油路１４と、電動オイルポンプ２の吸入側の油路１２ａのうち分岐油路１４との接続位置１６よりも下流側の油路１２ａ１から分岐して電動オイルポンプ２の吐出側の油路１２ｂに接続されるバイパス油路１５と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、電動オイルポンプを備える油圧制御装置に関する。

例えば、車両において電動オイルポンプを備えたものが知られている（例えば特許文献１）。通常、車両に用いられるオイルは油温が例えば０℃未満の極低温になると粘性が高くなる。図３に、特許文献１に開示された、従来の油圧制御装置２００の概略構成を示す。図３に示す電動オイルポンプ２は、極低温になると、オイルの粘性の影響によりポンプ駆動用のモータ３の回転数が不足することがあり、その場合には電動オイルポンプ２は所望の油量（油圧）を吐出することができない。そのため、特許文献１に開示されている電動オイルポンプ２にあっては、オイルの油温が極低温のときには電動オイルポンプ２の駆動電流を制限して試運転を行うように構成されている。そして、試運転の結果、油温が上昇して回転速度が所定値まで上昇した場合には指示に応じて電動オイルポンプ２を正常運転させ、回転速度が所定値まで上昇しなかった場合には電動オイルポンプ２を停止させている。

特許文献１に開示された構成では、オイルの油温が電動オイルポンプ２を確実に駆動させる所定温度に到達しない限り電動オイルポンプ２を駆動させることができない。そこで、電動オイルポンプ２と機械式オイルポンプ１とが併設されている油圧制御装置２００において、オイルの油温が所定温度未満であることにより電動オイルポンプ２を停止させた場合には、機械式オイルポンプ１によるオイル供給の開始後に電動オイルポンプ２の再駆動を許可する構成が存在する（例えば特許文献２）。機械式オイルポンプ１によるオイル供給が開始されると、エンジン等のオイル供給先を循環してオイルパン１０に還流されたオイルの油温が高くなるので、電動オイルポンプ２に吸入されるオイルの油温が上昇する可能性が高まる。これにより、電動オイルポンプ２を早期に起動させることが可能になる。

特開２０１３−６８２６７号公報 特開２０１７−１５５７０６号公報

しかしながら、特許文献２の構成のように、オイルの油温が所定温度未満のときに機械式オイルポンプを駆動し、その後に電動オイルポンプを駆動する場合であっても、オイルパンに還流されたオイルの油温は高いものの、オイルパンに貯留されたオイル全体の油温が電動オイルポンプを駆動させるのに十分高くなるまでは長時間を要し、それまでは、停止状態の電動オイルポンプでは吸入側の油路において極低温で粘性の高いオイルが滞留することがある。このため、機械式オイルポンプの駆動により循環されてオイルパンに還流されたオイルの油温が上昇したとしても、電動オイルポンプは、その吸入側の油路に残存する極低温のオイルの影響を受けて駆動が妨げられることがある。

上記実情に鑑み、電動オイルポンプの吸入側の油路に極低温で粘性の高いオイルが残存するのを防止する油圧制御装置が求められている。

本発明に係る油圧制御装置の特徴構成は、機械式オイルポンプと電動オイルポンプとを備える油圧制御装置であって、前記機械式オイルポンプの吐出側の油路から分岐して前記電動オイルポンプの吸入側の油路に接続される分岐油路と、前記電動オイルポンプの前記吸入側の油路のうち前記分岐油路との接続位置よりも下流側の油路から分岐して前記電動オイルポンプの吐出側の油路に接続されるバイパス油路と、を備える点にある。

本構成によれば、機械式オイルポンプが駆動することで、停止状態にある電動オイルポンプの吸入側の油路に残存するオイルは、分岐油路からのオイルの油圧によりバイパス油路から電動オイルポンプの吐出側の油路に向けて流れる。特に、分岐油路から供給されるオイルの温度が高い場合には、電動オイルポンプの吸入側の油路に残存するオイルの油温が極低温で粘性が高かったとしても、当該オイルは油温が上昇して粘性が低くなり、電動オイルポンプの吐出側の油路に向けて流れやすくなる。したがって、電動オイルポンプが停止状態であっても、電動オイルポンプの吸入側の油路に極低温で粘性の高いオイルが滞留せずに、オイルパンのオイルが分岐油路、吸入側の油路、及びバイパス油路を介して電動オイルポンプの吐出先であるオイル供給先との間で循環するようになる。これにより、電動オイルポンプの吸入側の油路に極低温で粘性の高いオイルが残存することを防止することができる。また、オイルパンのオイルが電動オイルポンプの吸入側の油路を経由してオイル供給先との間で循環することで、オイルパンのオイルの油温が上昇した際に電動オイルポンプの吸入側の油路の油温も同様に上昇する可能性が高まる。これにより、オイルパンのオイルの油温に基づいて電動オイルポンプの駆動が可能になる。その結果、オイルパンのオイルの油温が電動オイルポンプの駆動に適した油温である場合に、電動オイルポンプを確実に駆動させることができる。

他の特徴構成は、前記バイパス油路が前記電動オイルポンプの内部に設けられている点にある。

本構成によれば、バイパス油路が電動オイルポンプの内部に設けられているので、別途外付けでバイパス油路を設ける必要がなく、油圧制御装置をコンパクトに構成することができる。

他の特徴構成は、前記バイパス油路に、前記吸入側の油路から前記吐出側の油路へのオイルの流入を許容し、且つ前記吐出側の油路から前記吸入側の油路へのオイルの流入を阻止するチェックバルブが備えられている点にある。

本構成によれば、バイパス油路に備えられたチェックバルブによって、電動オイルポンプの駆動時において吐出側の油路に吐出されたオイルの一部がバイパス油路を介して吸入側の油路に還流されるのを防止することができる。その結果、電動オイルポンプは、吐出側の油路のオイルをバイパス油路によって減少させることなく供給することができるので、オイルの供給効率を高めることができる。

第１実施形態の油圧制御装置の概略構成を示すブロック図である。 第２実施形態の油圧制御装置の概略構成を示すブロック図である。 従来の油圧制御装置の概略構成を示すブロック図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。

〔第１実施形態〕
図１は、車両のＡＴ（オートマチックトランスミッション）用の油圧制御装置１００の構成を示すブロック図である。図１に示す油圧制御装置１００では、例えば変速機７にオイルを供給するオイルポンプとして、不図示のエンジン（内燃機関）の出力により駆動される機械式オイルポンプ１と、モータ３によって駆動される電動オイルポンプ２とを備えている。

また、エンジンの制御システムとして、自動停止条件の成立時にエンジンを停止し、自動始動条件が成立するとエンジンを再始動するアイドルストップ制御機能を備える。アイドルストップ制御機能によってエンジンが停止している間は、機械式オイルポンプ１も動作を停止する。そのため、アイドルストップ中は、電動オイルポンプ２を用いて、変速機７等に対するオイルの供給を行い、油圧の低下を抑制する。電動オイルポンプ２は直結したモータ３により駆動され、モータ３はモータ制御装置（ＭＣＵ）４によって制御される。油圧制御装置１００は、第１油路１１と、第２油路１２と、循環油路１３とを含んで構成されている。

エンジンの動作中は、エンジン駆動の機械式オイルポンプ１により、オイルパン１０のオイルが第１油路１１を介して変速機７に供給される。このとき、モータ３はオフ状態（停止状態）であるので電動オイルポンプ２は停止している。電動オイルポンプ２は、モータ制御装置４からの駆動指令を受けてモータ３が回転することで駆動する。電動オイルポンプ２が駆動すると、オイルパン１０のオイルは第２油路１２を介して変速機７に供給される。

第１油路１１は、機械式オイルポンプ１の吸入側に油路１１ａを有し吐出側に油路１１ｂを有する。第２油路１２は、電動オイルポンプ２の吸入側に油路１２ａを有し吐出側に油路１２ｂを有する。変速機７に供給されたオイルは循環油路１３を介してオイルパン１０に戻される。

アイドルストップ制御機能によりエンジンがストップすると、機械式オイルポンプ１の回転数が低下し第１油路１１の油圧が低下する。エンジンのストップと同時に、モータ制御装置４はモータ３に駆動指令を出力する。その後、駆動指令を受けたモータ３が回転して電動オイルポンプ２を駆動させ、第２油路１２内の油圧を徐々に上昇させる。

機械式オイルポンプ１による油圧が低下する一方で、電動オイルポンプ２の吐出圧が所定値以上になると、オイルは、第２油路１２，電動オイルポンプ２，変速機７，オイルパン１０の経路を通って循環するようになる。

オイルパン１０には、油温センサ２１が配置されている。通常、オイルは油温が０℃未満の極低温になると粘性が高くなる。オイルの粘性が高くなると、電動オイルポンプ２を回転させる負荷が大きくなり、モータ３に供給される電力ではポンプの回転数が不足することがある。このため、電動オイルポンプ２は、オイルの粘性が所定以上になると駆動することができない。そこで、電動オイルポンプ２は、油温センサ２１が検出する油温が所定値（以下、「駆動温度」と称する。）以上のときにモータ制御装置４から駆動が許可されるよう構成されている。

ただし、エンジンが冷えているときには、オイルパン１０のオイルの油温が電動オイルポンプ２における駆動温度に満たない場合がある。この場合でも機械式オイルポンプ１の駆動は可能であって、機械式オイルポンプ１の駆動をさせることで、変速機７とオイルパン１０との間においてオイルを循環させてオイルの油温を上昇させることができる。しかし、図３に示す従来の油圧制御装置２００では、機械式オイルポンプ１の吸入側の油路１１ａと、電動オイルポンプ２のオイル吸入側の油路１２ａと、循環油路１３とが、離間して並列に配置されているため、変速機７とオイルパン１０との間でオイルを循環させても、停止状態の電動オイルポンプ２の吸入側の油路１２ａに駆動温度未満のオイルが滞留して残存することがある。このため、機械式オイルポンプ１の駆動によりオイルパン１０のオイルが循環して油温が上昇したとしても、電動オイルポンプ２は駆動が許可されない場合があった。

そこで、本実施形態の油圧制御装置１００においては、図１に示すように、分岐油路１４とバイパス油路１５とを備える。分岐油路１４は、第１油路１１のうち機械式オイルポンプ１の吐出側の油路１１ｂから分岐して第２油路１２のうち電動オイルポンプ２の吸入側の油路１２ａに接続される。バイパス油路１５は、電動オイルポンプ２の吸入側の油路１２ａのうち分岐油路１４との接続位置１６よりも下流側の油路１２ａ１から分岐して電動オイルポンプ２の吐出側の油路１２ｂに接続される。接続位置１６は油路１２ａのうちできるだけオイルパン１０に近い位置にあることが好ましい。

油圧制御装置１００が分岐油路１４及びバイパス油路１５を備えることで、機械式オイルポンプ１が駆動することで機械式オイルポンプ１から吐出されたオイルを、分岐油路１４、吸入側の油路１２ａ、バイパス油路１５、及び、第２油路１２を経由して変速機７に供給することができる。すなわち、機械式オイルポンプ１から吐出されたオイルは、第１油路１１から変速機７に供給されるとともに、電動オイルポンプ２の吸入側の油路１２ａを経由して変速機７に供給される。

油圧制御装置１００によれば、機械式オイルポンプ１が駆動することで、停止状態にある電動オイルポンプ２の吸入側の油路１２ａに残存するオイルは、分岐油路１４からのオイルの油圧によりバイパス油路１５から電動オイルポンプ２の吐出側の油路１２ｂに向けて流れる。特に、分岐油路１４から供給されるオイルの温度が高い場合には、電動オイルポンプ２の吸入側の油路１２ａに残存するオイルの油温が極低温で粘性が高かったとしても、当該オイルは油温が上昇して粘性が低くなり、電動オイルポンプ２の吐出側の油路１２ｂに向けて流れやすくなる。したがって、電動オイルポンプ２が停止状態であっても、電動オイルポンプ２の吸入側の油路１２ａに極低温で粘性の高いオイルが滞留せずに、オイルパン１０のオイルは分岐油路１４、吸入側の油路１２ａ、及びバイパス油路１５を介して変速機７との間において循環するようになる。これにより、電動オイルポンプ２の吸入側の油路１２ａに極低温で粘性の高いオイルが残存することを防止することができる。また、オイルパン１０のオイルが電動オイルポンプ２の吸入側の油路１２ａを経由して変速機７との間で循環することで、オイルパン１０のオイルの油温が上昇した際に電動オイルポンプ２の吸入側の油路１２ａの油温も同様に上昇する可能性が高まる。これにより、オイルパン１０のオイルの油温に基づいて電動オイルポンプ２の駆動が可能になる。その結果、オイルパン１０のオイルの油温が駆動温度に到達したときに、電動オイルポンプ２を確実に駆動させることができる。また、油圧制御装置１００がオイルパン１０のオイルの油温に基づいて電動オイルポンプ２を駆動する際の確実性を向上させることができるので、油圧制御装置１００が例えば電動オイルポンプ２が起動できないときに警告を発生する警告部を有する場合に、当該警告の頻度を減らすこともできる。

〔第２実施形態〕
図２に示すように、第２実施形態では、油圧制御装置１００のバイパス油路１５にチェックバルブ２２が備えられている。チェックバルブ２２は、吸入側の油路１２ａから吐出側の油路１２ｂへのオイルの流入を許容し、且つ吐出側の油路１２ｂから吸入側の油路１２ａへのオイルの流入を阻止する。他の構成は、第１実施形態と同じである。

バイパス油路１５に上記構成のチェックバルブ２２を備えることで、電動オイルポンプ２の駆動時において吐出側の油路１２ｂに吐出されたオイルの一部がバイパス油路１５を介して吸入側の油路１２ａに還流されるのを防止することができる。その結果、電動オイルポンプ２は、吐出側の油路１２ｂのオイルをバイパス油路１５によって減少させることなく供給することができるので、オイルの供給効率を高めることができる。

〔他の実施形態〕
（１）上記の実施形態では、バイパス油路１５は、電動オイルポンプ２の外部に設ける例を示したが、バイパス油路１５を電動オイルポンプ２の内部に設ける構成でもよい。本構成によれば、別途外付けでバイパス油路１５を設ける必要がなく、油圧制御装置１００をコンパクトに構成することができる。

（２）上記の実施形態では、機械式オイルポンプ１及び電動オイルポンプ２のオイル供給先が変速機７のみの例を示したが、オイル供給先は複数であってもよい。また、上記の実施形態では、機械式オイルポンプ１のオイル供給先と電動オイルポンプ２のオイル供給先とが同じ変速機７である例を示したが、機械式オイルポンプ１のオイル供給先と、電動オイルポンプ２のオイル供給先とが異なる構成であってもよい。

本発明は、電動オイルポンプを備える油圧制御装置に広く用いることができる。

１ ：機械式オイルポンプ
２ ：電動オイルポンプ
３ ：モータ
４ ：モータ制御装置
７ ：変速機
１０ ：オイルパン
１１ ：第１油路
１１ａ ：吸入側の油路
１１ｂ ：吐出側の油路
１２ ：第２油路
１２ａ ：吸入側の油路
１２ａ１ ：油路
１２ｂ ：吐出側の油路
１４ ：分岐油路
１５ ：バイパス油路
１６ ：接続位置
２２ ：チェックバルブ
１００ ：油圧制御装置

Claims (3)

1. 機械式オイルポンプと電動オイルポンプとを備える油圧制御装置であって、
   前記機械式オイルポンプの吐出側の油路から分岐して前記電動オイルポンプの吸入側の油路に接続される分岐油路と、
   前記電動オイルポンプの前記吸入側の油路のうち前記分岐油路との接続位置よりも下流側の油路から分岐して前記電動オイルポンプの吐出側の油路に接続されるバイパス油路と、を備える油圧制御装置。
2. 前記バイパス油路が前記電動オイルポンプの内部に設けられている請求項１に記載の油圧制御装置。
3. 前記バイパス油路に、前記吸入側の油路から前記吐出側の油路へのオイルの流入を許容し、且つ前記吐出側の油路から前記吸入側の油路へのオイルの流入を阻止するチェックバルブが備えられている請求項１又は２に記載の油圧制御装置。

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