JP5168267B2

JP5168267B2 - 潤滑油供給装置

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Publication number: JP5168267B2
Application number: JP2009261009A
Authority: JP
Inventors: 新村上; 修司森山; 真史山本; 大輔床桜; 裕哉高橋
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-11-16
Filing date: 2009-11-16
Publication date: 2013-03-21
Anticipated expiration: 2029-11-16
Also published as: JP2011106317A

Description

この発明は、微細気泡が混入された潤滑油により潤滑部位を潤滑するように構成された潤滑油供給装置に関するものである。

オイルポンプから吐出されたオイルに微細気泡を混入させるとともに、その微細気泡が混入されたオイルを潤滑部位に供給することにより、その潤滑部位を潤滑するように構成された潤滑油供給装置の一例が、特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載された潤滑油供給装置は、車両の内燃機関を運転する際に、内燃機関用潤滑油（エンジンオイル）を用いて、内燃機関内部に設けられた運動する部品の潤滑、動作する部品の駆動、発熱する部品の冷却をおこなうものである。この潤滑油供給装置はオイルパンと、エンジンオイルポンプと、微細気泡発生装置と、エンジンオイル循環経路とにより構成されている。前記エンジンオイルポンプはエンジンのクランクシャフトの回転力により駆動されて、オイルパンに貯溜されたオイルを加圧してエンジンオイル循環経路に供給するものである。このエンジンオイル循環経路には前記微細気泡発生装置が設けられており、微細気泡発生装置に流入したエンジンオイルに微細気泡が混入されて排出される。

このようにして微細気泡が混入されたエンジンオイルが、内燃機関内に供給されて、内燃機関内の運動する部品の潤滑部分、動作する部品の駆動部分、発熱する部品の冷却部分に供給される。これにより、各部分がエンジンオイルにより潤滑および冷却され、各部分を潤滑および冷却したエンジンオイルはオイルパンに戻される。上記のように微細気泡が混入されたエンジンオイルは、微細気泡が混入されていないオイルと比較して流動抵抗が小さく、内燃機関におけるフリクションを低減することができる。また、特許文献１に記載された車両においては、内燃機関の動力を駆動輪に伝達する変速機が設けられており、内燃機関の動力が変速機に伝達されるように構成されている。なお、エンジンの動力によってオイルポンプが駆動されるように構成された油圧装置は、特許文献２、３にも記載されている。

特開２００７−２４０１１号公報特開２０００−４５８０７号公報特開２００４−１００７９５号公報

しかしながら、特許文献１に記載された潤滑油供給装置においては、エンジンオイルポンプが内燃機関の動力により駆動されるように構成されているとともに、内燃機関の動力が変速機を経由して駆動輪に伝達されるように構成されているため、内燃機関の動力を変速機を経由させて駆動輪に伝達しているときに、内燃機関の動力でエンジンオイルポンプを駆動すると、内燃機関の動力損失が増加する問題があった。

この発明は上記課題を解決するためになされたもので、第２動力源の動力を動力伝達装置に伝達するとともに、潤滑部位にオイルを供給する際に、第２動力源の動力損失が増加することを抑制することの可能な潤滑油供給装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために請求項１の発明は、第１動力源の動力により駆動される第１オイルポンプと、この第１オイルポンプから吐出されたオイルに微細気泡を混入させる微細気泡発生装置とを備え、微細気泡が混入されたオイルにより潤滑部位を潤滑するように構成されている潤滑油供給装置において、第２動力源の動力が伝達される動力伝達装置と、この動力伝達装置の動力伝達状態を制御する油圧回路に供給するオイルを吐出する第２オイルポンプと、前記第１オイルポンプと前記微細気泡発生装置または前記油圧回路のいずれか一方との間のオイル供給経路を接続し、かつ、他方のオイル供給経路を遮断する切換機構とを備え、前記第２動力源が停止し、かつ、前記第１オイルポンプと前記微細気泡発生装置との間のオイル供給経路が遮断され、さらに前記第１オイルポンプと前記油圧回路との間のオイル供給経路が接続されている際に、前記第１オイルポンプから吐出されたオイルを前記油圧回路に供給する第１オイル供給手段と、前記第２動力源が運転され、かつ、前記第１オイルポンプと前記油圧回路との間のオイル供給経路が遮断され、さらに、前記第１オイルポンプと前記微細気泡発生装置との間のオイル供給経路が接続されている際に、前記第１オイルポンプから吐出されたオイルを前記微細気泡発生装置を経由させて前記潤滑部位に供給する第２供給手段とを備えていることを特徴とするものである。

請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記第１動力源が電力により駆動される電動モータであり、前記動力伝達装置は前記第２動力源の動力が伝達されて回転する回転部材を有しており、前記潤滑部位には前記回転部材が含まれており、前記第２供給手段は、前記微細気泡が混入された潤滑油により前記回転部材を潤滑する際のエネルギ損失の低減量を求める手段と、前記エネルギ損失の低減量と、前記電動モータを駆動して前記第１オイルポンプを駆動する際の消費電力とを比較する比較手段と、前記エネルギ損失の低減量が前記消費電力を超えると判断された場合に、前記第１オイルポンプから吐出されたオイルを前記微細気泡発生装置を経由させて前記潤滑部位に供給する切換手段とを含むことを特徴とする潤滑油供給装置である。

請求項３の発明は、請求項１の構成に加えて、前記第２供給手段は、前記第２動力源の動力により駆動され、かつ、前記第２オイルポンプから吐出されたオイルを前記油圧回路に供給している際に、前記第２動力源を停止させることを想定し、かつ、前記第１オイルポンプから吐出されたオイルを前記油圧回路に供給することを想定し、前記油圧回路における目標オイル量を、前記第１オイルポンプから吐出されたオイルにより確保できるか否かを判断する判断手段と、前記第２動力源の動力により駆動され、かつ、前記第２オイルポンプから吐出されたオイルを前記油圧回路に供給している際に、前記第２動力源を停止させることを想定し、かつ、前記第１オイルポンプから吐出されたオイルを前記油圧回路に供給することを想定し、前記油圧回路における目標オイル量を、前記第１オイルポンプから吐出されたオイルにより確保できると判断された場合は、前記第２動力源の動力で第２オイルポンプを駆動して、前記第２オイルポンプから吐出されたオイルを前記油圧回路に供給している際に、前記第１オイルポンプから吐出されたオイルを前記微細気泡発生装置を経由させて前記潤滑部位に供給する切換手段とを含むことを特徴とする潤滑油供給装置である。

請求項４の発明は、請求項１の構成に加えて、前記切換機構は、前記第２動力源が停止されており前記油圧回路の油圧が相対的に低い場合は、前記第１オイルポンプと前記油圧回路との間のオイル供給経路を接続し、かつ、前記第１オイルポンプと前記微細気泡発生装置との間の供給経路を遮断する一方、前記第２動力源が運転されており前記油圧回路の油圧が相対的に高い場合は前記第１オイルポンプと前記微細気泡発生装置との間の供給経路を接続し、かつ、前記第１オイルポンプと前記油圧回路との間のオイル供給経路を遮断するように構成されていることを特徴とする潤滑油供給装置である。

請求項１の発明によれば、第２動力源が停止している際は、第１オイルポンプから吐出されたオイルを油圧回路に供給することができる。一方、第２動力源が運転されており、その第２動力源の動力を動力伝達装置に伝達している場合は、第１動力源の動力により第１オイルポンプを駆動して、その第１オイルポンプから吐出されたオイルを微細気泡発生装置を経由させて潤滑部位に供給することができる。したがって、第２動力源が運転されており、その第２動力源の動力を動力伝達装置に伝達している場合に、第２動力源の動力損失が増加することを抑制できる。

請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果を得られる他に、微細気泡が混入された潤滑油により回転部材を潤滑する際のエネルギ損失の低減量を求め、エネルギ損失の低減量と、電動モータを駆動して第１オイルポンプを駆動する際の消費電力とを比較する。そして、エネルギ損失の低減量が消費電力を超えると判断された場合に、第１オイルポンプから吐出されたオイルを微細気泡発生装置を経由させて潤滑部位に供給することができる。したがって、第２動力源の動力損失の増加を抑制できる。

請求項３の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果を得られる他に、第２動力源の動力により駆動され、かつ、第２オイルポンプから吐出されたオイルを油圧回路に供給している際に、第２動力源を停止させることを想定し、かつ、第１オイルポンプから吐出されたオイルを油圧回路に供給することを想定し、油圧回路における目標オイル量を、第１オイルポンプから吐出できるか否かを判断する。ここで、油圧回路における目標オイル量を第１オイルポンプから吐出できると判断された場合は、第２動力源の動力で第２オイルポンプを駆動して、第２オイルポンプから吐出されたオイルを油圧回路に供給している際に、第１オイルポンプから吐出されたオイルを微細気泡発生装置を経由させて潤滑部位に供給する。したがって、第１オイルポンプのオイルを潤滑部位に供給した後に、第２動力源が停止した場合でも、油圧回路における目標オイル量を、第１オイルポンプから吐出されたオイルにより確保することができる。

請求項４の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果を得られる他に、第２動力源が停止されており油圧回路の油圧が相対的に低い場合は、第１オイルポンプと油圧回路とが接続され、かつ、第１オイルポンプと微細気泡発生装置とが遮断される。これに対して、第２動力源が運転されており油圧回路の油圧が相対的に高い場合は、第１オイルポンプと油圧回路とが遮断され、かつ、第１オイルポンプと微細気泡発生装置とが接続される。

この発明の潤滑油供給装置の第１具体例を示す模式図である。この発明の潤滑油供給装置に用いられる微細気泡発生装置の構成例を示す断面図である。この発明の潤滑油供給装置に用いられる微細気泡発生装置の他の構成例を示す断面図である。図１に示された潤滑油供給装置でおこなわれる制御例を示すフローチャートである。図４のフローチャートにおいて、ステップＳ３の判断に用いるマップである。この発明の潤滑油供給装置の第２具体例を示す模式図である。図６に示された潤滑油供給装置でおこなわれる制御例を示すフローチャートである。この発明の潤滑油供給装置の第３具体例を示す模式図である。

この発明の潤滑油供給装置を用いることができる車両には、第２動力源としてエンジンが搭載されている。このエンジンは、燃料を燃焼させて動力を発生する動力装置であり、エンジンとしては内燃機関、具体的にはガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ＬＰＧエンジンなどを用いることができる。このエンジンから駆動輪に至る動力の伝達経路には、動力伝達装置、例えば、クラッチ、変速機などが設けられている。前記クラッチは摩擦式クラッチまたは流体式クラッチのいずれでもよい。さらに、変速機は有段変速機または無段変速機のいずれでもよく、変速機が無段変速機である場合は、前後進切換装置が設けられる。また、この発明において、第２動力源はエンジンに代えてフライホイールが設けられていてもよい。さらに、第２動力源がエンジンである場合、第１動力源がフライホイールであってもよい。

これらのクラッチ、変速機、前後進切換装置に対応させてそれぞれ油圧室（図示せず）が設けられており、各油圧室の油圧またはオイル量を制御することにより、クラッチ、変速機、前後進切換装置における動力伝達状態、例えば変速比または伝達トルクが制御されるように構成されている。また、前記動力伝達装置の一部を構成する要素、例えば、歯車同士の噛み合い部分、ベルトとプーリとの接触部分、摩擦係合装置、回転部材を支持する軸受などにおいては、動力伝達にともない発熱、摩耗、焼き付きなどが生じるために、これらの潤滑部位の少なくとも一部が、潤滑用のオイル溜まり浸漬されており、そのオイル溜まりで潤滑部位を潤滑するように構成されている。ここで、潤滑部位の潤滑には、潤滑のみならず冷却が含まれる。

さらに、この発明における潤滑油供給装置は、上記の動力伝達装置の動力伝達状態を制御する油圧室、および動力伝達装置の回転部材を含む潤滑部位に、オイルを供給して潤滑する装置である。この発明におけるオイルポンプは回転式オイルポンプまたは往復式オイルポンプのいずれでもよい。ここで、回転式オイルポンプには、歯車ポンプ、ねじポンプ、ギヤポンプなどが含まれる。また、往復式オイルポンプには、アキシャルプランジャポンプ、ラジアルプランジャポンプなどが含まれる。以下、この発明における潤滑油供給装置の具体例を順次説明する。

（第１具体例）
この発明における潤滑油供給装置の第１具体例を図１に基づいて説明する。図１に示された潤滑油供給装置は、複数のオイルポンプ、より具体的には、独立して設けられた２つのオイルポンプを有している。２つのオイルポンプのうち、オイルポンプ１は、エンジン２の動力により駆動されるように構成されており、他方のオイルポンプ３は電動モータ４の動力により駆動されるように構成されている。つまり、オイルポンプ１およびオイルポンプ３は、それぞれ別個に回転または停止させることが可能である。

前記オイルポンプ１の吸入口５には油路６が接続されており、その油路６がオイル保持部７に接続されている。このオイル保持部７には、ケーシング（図示せず）の底部に形成されたオイルパン、またはケーシングの底部よりも上方に設けられたキャッチタンクなどが含まれる。これらのオイルパンまたはキャッチタンクには、作動油または潤滑油として用いられるオイルが溜められている。また、オイルポンプ１の吐出口８には油路９が接続されており、オイルポンプ１に吸入されたオイルが吐出口８から油路９に吐出されるように構成されている。また、油路９の油圧（ライン圧）を制御する圧力制御弁（図示せず）が設けられている。この油路９に吐出されたオイルが、動力伝達装置１０に対応して設けられた油圧室１１に供給されるように構成されている。この油圧室１１におけるオイルの目標供給量もしくは目標油圧に基づいて、油路９の油圧が制御される。

一方、前記電動モータ４の駆動および停止、さらには電動モータ４を駆動する際の回転数およびトルクを制御する駆動装置（オイルポンプ・モータ・ドライバー）１２が設けられている。これら、オイルポンプ３および電動モータ４ならびに駆動装置１２により、電動オイルポンプ（ＥＯＰ）１３が構成されている。なお、電動モータ４はオイルポンプ３を駆動する動力を発生するために専用に設けられたものであり、電動モータ４と駆動輪１４との間で動力伝達をおこなうことはできないように構成されている。さらに、電動モータ４に電力を供給する蓄電装置（図示せず）が設けられている。この蓄電装置はバッテリまたはキャパシタのいずれでもよい。

前記オイルポンプ３は吸入口１５を有しており、その吸入口１５が前記油路６に接続されている。また、オイルポンプ３には吐出口１６が設けられており、その吐出口１６には油路１７が接続されている。さらに、この油路１７と前記油路９とを接続する油路１８が設けられており、その油路１８にはチェック弁（逆止弁）１９が設けられている。このチェック弁１９は、オイルポンプ３から油路１７に吐出されたオイルが油路９に供給されることを許容（開く）し、油路９のオイルが油路１７に向けて流れることを阻止する（閉じる）ように構成されている。

さらに、オイルポンプ３から油路１７に吐出されたオイルを潤滑部位２０に導く経路には切換弁２１が設けられている。この切換弁２１は例えばソレノイドバルブにより構成されており、通電と非通電とを切り替えることにより、２つのポート２２，２３同士の接続および遮断が制御されるように構成されている。このうちポート２２は油路１７に接続され、ポート２３には油路２４が接続されている。また、この油路２４には微細気泡（マイクロバブル）発生装置２５の入口が接続されている。この微細気泡発生装置２５は、オイル中で微細気泡を発生させる装置である。

この微細気泡発生装置２５は、μｍオーダー、より詳しくは１０〜８０μｍ程度の超微細で均一な気泡（いわゆるマイクロバブル）あるいはそれより更に小さい気泡を発生させる装置である。この具体例では、例えば、図２に示すような旋回流式の微細気泡発生装置２５を用いることができる。具体的には、ノズル２６が設けられており、そのノズル２６にはオイル導入管２７が設けられている。このオイル導入管２７に油路２４が接続されている。このオイル導入管２７を経由してノズル２６内に供給されるオイルに、ノズル２６内で螺旋流を発生させる案内壁（図示せず）が設けられている。さらに、ノズル２６に取り付けられた空気導入管２８が設けられている。

そして、オイル導入管２７を経由してノズル２６内にオイルが供給されて高速の螺旋流を形成すると、ノズル２６内が負圧となって空気がノズル２６内に吸入され、オイルの回転せん断により空気がせん断されて微細気泡が生成される。さらに、ノズル２６の軸線方向における一端には吐出口２９が形成されており、その吐出口２９からオイルが油路３０へ吐出される。この微細気泡発生装置２５で発生した微細気泡は、その粒径が小さいことによりオイル中での浮上速度が遅い。また、微細気泡はコロイドのような性質があって、微細気泡同士が相互に合体したり吸収したりしないので、オイル中で微細気泡が分離もしくは分散した状態を維持できる。

つぎに、微細気泡発生装置２５の他の構成例を図３に基づいて説明する。この図３に示された微細気泡発生装置２５は、パイプ３１を有している。パイプ３１内には、油路２４に接続された油路３２が形成されており、その油路３２の内周面に縮径部３３が接続されている。この縮径部３３には、内径が次第に小さくなるような勾配もしくはテーパが形成されている。その縮径部３３の下流にはくびれ部３４が形成されている。また、くびれ部３４の下流には拡径部３５が設けられている。つまり、くびれ部３４は、オイルの流れ方向で上流または下流よりも断面積が狭い。このくびれ部３４は、オリフィスまたはチョークで構成することもできる。さらに、拡径部３５は油路３０に接続されている。そして、縮径部３３からくびれ部３４に至る過程でオイルの流速が高まり、減圧されて気泡（バブル）が発生し、その後、拡径部３５内でバブルが圧壊して微細気泡が生成される。この図３に示された微細気泡発生装置２５を用いた場合でも、前述と同様の作用効果を得られる。また、図３の微細気泡発生装置２５では、オイルに溶解した空気が析出して、もしくはオイルが沸騰することで、微細気泡が発生する。つまり、キャビテーションにより微細気泡が発生する。

図２または図３に示す微細気泡発生装置２５の出口には油路３０が接続されており、その油路３０に吐出されたオイルが潤滑部位２０に供給されるように構成されている。この潤滑部位２０には、前述した動力伝達装置１０を構成する回転要素が含まれる。この潤滑部位２０の少なくとも一部は潤滑油溜まりに浸漬されている。その潤滑油溜まりから溢れたオイルをオイル保持部７に戻すための経路が形成されている。この経路には、ケーシングの壁面、ケーシングに穴を開けて設けた油路あるいは窪みが含まれる。

さらに、前記エンジン２、電動モータ４、駆動装置１２、動力伝達装置１０を制御する電子制御装置（図示せず）が設けられており、その電子制御装置には、車速、加速要求、制動要求、エンジン回転数、電動モータ４の回転数、変速機の入力回転数および出力回転数、シフトポジション、蓄電装置の充電量（ＳＯＣ）などを検知するセンサやスイッチの信号が入力される。この電子制御装置に入力される信号、および電子制御装置に記憶されているマップ、データ、演算式などを用いて、エンジン出力、変速機の変速比および伝達トルク、クラッチの伝達トルク、電動モータ４の駆動および停止、切換弁２１への通電または非通電などが制御されるように構成されている。

つぎに、図１に示された潤滑油供給装置の制御および作用を説明する。前記エンジン２が運転されて、そのエンジン２の動力が動力伝達装置１０を経由して駆動輪１４に伝達されて、駆動力が発生する。また、エンジン２の動力によりオイルポンプ１が駆動され、オイル保持部７のオイルがオイルポンプ１により吸入されて油路９に吐出される。この油路９に吐出されたオイルは油圧室１１に供給される。

また、図１に示された潤滑油供給装置において、潤滑部位２０にオイルを供給する制御および作用を説明する。前記電動モータ４が駆動されてオイルポンプ３が駆動されると、オイル保持部７のオイルがオイルポンプ３により吸い込まれて油路１７に吐出される。ここで、油路９の油圧の方が油路１７の油圧よりも高い場合は、チェック弁１９が閉じられる。そして、切換弁２１が制御されて油路１７と油路２４とが接続されると、オイルポンプ３から油路１７に吐出されたオイルが、切換弁２１および油路２４を経由して微細気泡発生装置２５に供給される。この微細気泡発生装置２５においては、前述のようにしてオイル中に微細気泡が混入され、微細気泡が混入されたオイルが油路３０を経由して、潤滑部位２０に供給される。より具体的には、潤滑部位２０が浸漬されている潤滑油溜まりに、微細気泡が混入された潤滑油が供給される。

上記のようにして、微細気泡を含む潤滑油が潤滑油溜まりに供給されると、潤滑部位２０が微細気泡を含む潤滑油により潤滑される。また、微細気泡が混入されたオイルは、オイルの流体抵抗（流動抵抗または摩擦抵抗）が相対的に低くなっているため、潤滑油溜まり内で潤滑部位２０に含まれる回転部材が回転して潤滑油が撹拌されたときに、回転部材の動力損失が増加することを抑制できる。さらに、電動モータ４を停止させればオイルポンプ３からはオイルが吐出されなくなり、潤滑部位２０には潤滑油が供給されなくなる。なお、電動モータ４が停止されて油路１７の油圧が低下すると、油路９の油圧の方が油路１７の油圧よりも高くチェック弁１９が閉じられるため、オイルポンプ１から油路９に吐出されたオイルが、油路１７に供給されることはない。

このように、第１具体例においては、オイルポンプ３から吐出された潤滑油を潤滑部位２０に供給することは可能であるが、オイルポンプ１から吐出されたオイルが潤滑部位２０に供給されることはない。また、エンジン２の動力がオイルポンプ３の駆動に消費されることはない。したがって、エンジン２の動力が駆動輪１４に伝達されて車両が走行しているときに、エンジン２の動力の一部が、潤滑部位２０に潤滑油を供給するオイルポンプ３の駆動に消費されることを防止できる。したがって、エンジン２の燃料消費率（燃費）が増加することを回避できる。

つぎに、第１具体例において実行可能な制御例を、図４のフローチャートに基づいて説明する。まず、エコラン中であるか否かが判断される（ステップＳ１）。エコラン中とは、「車両が停止し、かつ、エンジンを停止する条件が成立している」ことを意味する。このように、エンジン２が停止されている場合においては、車両の発進に備えて油圧室１１に作動油を供給しておく待機制御がおこなわれる。この待機制御には、車両が停止している時でもクラッチを完全に解放させずに、予め定められたトルク容量で係合させておく制御が含まれる。そこで、ステップＳ１で肯定的に判断された場合は、切換弁２１を制御して油路１７と油路２４とを遮断するとともに、電動モータ４の動力でオイルポンプ３を駆動して、そのオイルポンプ３から吐出されたオイルを油圧室１１に供給し（ステップＳ９）、図４の制御ルーチンを終了する。

前記のように、エンジン２が停止されており、オイルポンプ１からはオイルが吐出されていないため、オイルポンプ３からオイルが吐出されると、油路１７の油圧の方が油路９の油圧よりも高くなる。すると、チェック弁１９が開放されて、オイルポンプ３から油路１７に吐出されたオイルが、油路９を経由して油圧室１１に供給される。このステップＳ９の制御により油圧室１１に供給する目標オイル量は、実験またはシミュレーションにより予め求められており、そのデータが電子制御装置に記憶されている。そして、オイルポンプ３から吐出される実際のオイル量を、目標オイル量に近づけるように、電動モータ４の出力が制御される。

一方、ステップＳ１の判断時点でエンジン２が運転されていると、そのステップＳ１で否定的に判断される。このようにエンジン２が運転されており、エンジン２の動力でオイルポンプ１が駆動されると、油路９の油圧の方が油路１７の油圧よりも高くなり、チェック弁１９が閉じられる。このように、ステップＳ１で否定的に判断された場合は、微細気泡を混入したオイルを潤滑部位２０に供給したとき、動力伝達装置１０における流体抵抗の低減量を算出する（ステップＳ２）。ここでは、電動モータ４が停止され、かつ、オイルポンプ３が停止している場合を例として、ステップＳ２の制御を説明する。つまり、オイルポンプ３を電動モータ４の動力で駆動して、オイルポンプ３から吐出されたオイルを微細気泡発生装置２５を経由させて潤滑部位２０に供給することを仮定（想定）して、「動力伝達装置１０における流体抵抗の低減量」を推定する。

また、「動力伝達装置１０における流体抵抗の低減量」とは、微細気泡が混入されていない潤滑油により潤滑部位２０を潤滑した場合と、微細気泡が混入された潤滑油により潤滑部位２０を潤滑した場合とを比較して求められる「オイルの流体抵抗の低減量」である。さらに、ステップＳ２においては、「動力伝達装置１０における流体抵抗の低減量」を「動力伝達装置１０におけるエネルギ損失の低減量（ワット）」に換算する処理がおこなわれる。このステップＳ２の制御をおこなうために、車速、変速機の変速比、潤滑油の温度などをパラメータとして、予め動力伝達装置１０における流体抵抗の低減量を求め、そのデータを電子制御装置に記憶してある。また、動力伝達装置１０における流体抵抗の低減量を、「動力伝達装置１０におけるエネルギ損失の低減量（ワット）」に換算するマップもしくは演算式が、予め電子制御装置に記憶されている。

このステップＳ２についで、「動力伝達装置１０におけるエネルギ損失の低減量」が、「電動オイルポンプ（ＥＯＰ）１３を駆動するときの消費電力（ワット）」を超えるか否かを推定する（ステップＳ３）。このステップＳ３の判断は、例えば図５のマップを用いておこなうことができる。この図５のマップには、横軸に車速が示され、縦軸にはエネルギが示されている。ここで、潤滑装置２０に供給する目標オイル量が同じであると仮定すると、電動オイルポンプ１３を駆動するときの消費電力は、車速に拘わらず一定である。これに対して、「動力伝達装置１０におけるエネルギ損失の低減量」は、車速の変化により変化する。具体的には、車速Ｖ１以下では、エネルギ損失の低減量は、消費電力よりも少ない。

また、車速Ｖ１を超え、かつ、車速Ｖ２以下では、エネルギ損失の低減量は、消費電力よりも多い。さらに、車速Ｖ１を超えると、エネルギ損失の低減量は、消費電力よりも少ない。このような違いが生じる理由は、車速Ｖ１以下では回転部材の回転数が相対的に低く潤滑油が層流状態であり、流体抵抗を低減する効果が相対的に少なく、車速Ｖ１を超えかつ、車速Ｖ２以下では、潤滑油が微細気泡によって乱流から層流になる領域であるために流体抵抗を低減する効果が相対的に大きくなり、車速Ｖ２を超えると潤滑油に微細気泡が混入して乱流状態であり、流体抵抗を低減する効果が相対的に少なくなるからである。このステップＳ３は、電動モータ４を駆動してオイルポンプ２から吐出されたオイルを潤滑部位２０に供給すると、車両全体としての動力損失が増加するか否かを間接的に判断しているのである。

そして、ステップＳ３の判断時点で検知される車速が、図５のマップに示された車速Ｖ１を超え、かつ、車速Ｖ２以下であれば、このステップＳ３で肯定的に判断される。このステップＳ３で肯定的に判断された場合は、電気モータ４に電力を供給する蓄電装置の充電量ＳＯＣが、所定値を超えているか否かが判断される（ステップＳ４）。このステップＳ４の判断を具体的に説明する。現時点では、電動モータ４が停止されているが、電動モータ４の動力によりオイルポンプ３を駆動することを想定し、そのオイルポンプ３から潤滑部位２０の目標オイル量を吐出した後に、前記のようにエンジン２が停止され、かつ、オイルポンプ３から吐出されたオイルを油圧室１１に供給することを想定する。このエンジン２の停止中に、オイルポンプ３からオイルを吐出することにより、油圧室１１における目標オイル量を確保することができれば、エコラン制御を実行可能であることになる。

このように、エンジン２の停止中に、オイルポンプ３からオイルを吐出することにより、油圧室１１の目標オイル量を確保することができるように、オイルポンプ３の実際のオイル吐出量を確保することができるように、電動モータ４に供給する電力が、ステップＳ４の判断に用いる所定値の意味である。なお、潤滑部位２０の目標オイル量と、電動モータ４に供給する電力との関係が、車速、変速機の変速比、エンジントルクなどをパラメータとして予め実験的に求められており、そのデータが電子制御装置に記憶されている。つまり、ステップＳ４は、エンジン２を停止することを想定して、油圧室１１の目標オイル量を、オイルポンプ３から吐出することができるか否かを、蓄電装置の電力から間接的に判断するステップである。

そして、ステップＳ４で肯定的に判断された場合は、ステップＳ５，Ｓ６の制御をおこない、図４に示す制御ルーチンを終了する。このステップＳ５においては、切換弁２１を操作することにより、電動オイルポンプ（ＥＯＰ）１３と微細気泡発生装置２５とを接続する油路が連通される。具体的には、切換弁２１を制御して油路１７と油路２４とを接続する。また、ステップＳ６においては、電動オイルポンプ（ＥＯＰ）１３が起動される。つまり、電動モータ４の動力によりオイルポンプ３が駆動され、そのオイルポンプ３から吐出された潤滑油が、微細気泡発生装置２５を経由して潤滑部位２０に供給される。

一方、ステップＳ３の判断時点で検知される車速が、図５のマップに示された車速Ｖ１以下または車速Ｖ２を超えている場合は、前記ステップＳ３で否定的に判断される。このステップＳ３で否定的に判断された場合、または、前記ステップＳ４で否定的に判断された場合は、ステップＳ７，Ｓ８の制御をおこない、この制御ルーチンを終了する。このステップＳ７においては、電動オイルポンプ（ＥＯＰ）１３が停止される。つまり、電動モータ４が停止してオイルポンプ３からはオイルが吐出されなくなり、潤滑部位２０に潤滑油が供給されない。また、ステップＳ８においては、切換弁２１を操作することにより、電動オイルポンプ（ＥＰＯ）１３と微細気泡発生装置２５とを接続する油路が非連通となる。つまり、切換弁２１が制御されて油路１７と油路２４とが遮断される。なお、ステップＳ３で否定的に判断された場合、またはステップＳ４で否定的に判断された場合は、微細気泡が混入された潤滑油は潤滑部位２０に供給されないが、潤滑部位２０の少なくとも一部は潤滑油溜まりに浸漬されており、潤滑部位２０を潤滑することができる。

このように、図４の制御例においては、ステップＳ４で肯定的に判断された場合、つまり、エコラン制御を実行可能な電力が蓄電装置に充電されている場合に、電動オイルポンプ１３に電力を供給し、オイルポンプ３から吐出されたオイルに微細気泡を混入させて潤滑部位２０に供給する制御をおこなう。したがって、エンジン２により駆動されるオイルポンプ１から吐出されたオイルが潤滑部位２０に供給されることを防止でき、オイルポンプ１の吐出損失を防止できる。これに対して、ステップＳ４で否定的に判断された場合、つまり、エコラン制御を実行可能な電力が蓄電装置に充電されていない場合は、電動オイルポンプ１３には電力が供給されない。したがって、エコラン制御の実行時において、オイルポンプ３から吐出されたオイルを油路９に供給するという本来の機能を損なうことがなく、微細気泡の発生とエコラン制御（アイドリングストップ制御）とを両立することができる。

また、図４の制御例においては、ステップＳ３で肯定的に判断された場合、つまり、微細気泡を含む潤滑油を潤滑部位２０に供給することにより得られるエネルギ損失の低減量が、電動オイルポンプ１３を駆動する消費電力を超えている場合は、電動オイルポンプ１３に電力を供給し、オイルポンプ３から吐出されたオイルに微細気泡を混入させて潤滑部位２０に供給する制御をおこなう。これに対して、ステップＳ３で否定的に判断された場合、つまり、微細気泡を含む潤滑油を潤滑部位２０に供給することにより得られるエネルギ損失の低減量が、電動オイルポンプ１３を駆動する消費電力以下である場合は、電動オイルポンプ１３には電力を供給しない。したがって、エンジン２における燃料消費率が相対的に少ない方の制御を実行することができる。

なお、図４の制御例の一部を変更することもできる。例えば、ステップＳ４の判断を先におこない、そのステップＳ４で肯定的に判断された場合はステップＳ３に進み、そのステップＳ３で肯定的に判断された場合にステップＳ５に進む一方、ステップＳ４またはステップＳ３で否定的に判断された場合は、ステップＳ７に進むルーチンを採用することもできる。また、ステップＳ４を省略し、かつ、ステップＳ３で肯定的に判断された場合はステップＳ５に進み、ステップＳ３で否定的に判断された場合はステップＳ７に進むルーチンを採用することもできる。また、ステップＳ１についで、ステップＳ２，Ｓ３を省略してステップＳ４に進むルーチンを採用することもできる。

（第２具体例）
この発明における潤滑油供給装置の第２具体例を図１に基づいて説明する。図６に示された潤滑油供給装置と、図１に示された潤滑油供給装置とを比べると、図６に示された切換弁３６の構成が、図１に示された切換弁２１の構成とは異なる。この切換弁３６は、スプール３８、およびスプール３８を押圧するバネ３９、スプール３８に対してバネ３９とは逆向きの押圧力を与えるフィードバックポート４０とを有しており、フィードバックポート４０には油路９の油圧が作用するように構成されている。また、切換弁３６はスプール３８により開閉されるポート４１，４２を有しており、ポート４１が油路１７に接続され、ポート４２が油路２４に接続されている。

この図６に示された潤滑油供給装置においては、油路９の油圧変化に基づいて切換弁３６が動作する。具体的には、油路９の油圧が相対的に低く、フィードバックポート４０の油圧によりスプール３８に加わる押圧力が、バネ３９からスプール３８に加えられる押圧力よりも小さい場合は、油路１７と油路２４とが遮断される。これに対して、油路９の油圧が上昇して、フィードバックポート４０の油圧によりスプール３８に加わる押圧力が、バネ３９からスプール３８に加えられる押圧力よりも大きくなると、スプール３８が移動して油路１７と油路２４とが接続される。また、図６に示された潤滑油供給装置においては、油路９の油圧を検知する油圧センサの信号、切換弁３６の動作を検知するセンサの信号が電子制御装置に入力される。図６に示された潤滑油供給装置において、その他の構成部分は図１に示された潤滑油供給装置と同じであり、図１に示された潤滑油供給装置と同様の作用が生じる。

この第２具体例においても、切換弁３６の動作により油路１７と油路２４とが接続されている場合は、オイルポンプ３から吐出されたオイルを潤滑部位２０に供給することは可能であるが、オイルポンプ１から吐出されたオイルが潤滑部位２０に供給されることはない。また、第２具体例においても、エンジン２の動力がオイルポンプ２の駆動に消費されることはない。したがって、エンジン２の動力が駆動輪１４に伝達されて車両が走行しているときに、エンジン２の動力の一部が、潤滑部位２０にオイルを供給するオイルポンプ３の駆動に消費されることを防止できる。したがって、エンジン２の燃料消費率（燃費）が増加することを回避できる。

つぎに、この第２具体例において実行可能な制御例を、図７のフローチャートに基づいて説明する。この図７のフローチャートにおいて、ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の制御は、図４のステップＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４と同じである。また、図７のフローチャートにおいて、ステップＳ４で肯定的に判断された場合は、ステップＳ６の制御をおこない、この制御ルーチンを終了する。このステップＳ６の制御は、図４のステップＳ６の制御とほぼ同じであるが、図７のステップＳ６においては、油路９の油圧が上昇して切換弁３６が動作し、かつ、油路１７と油路２４とが接続されたことが電子制御装置で検知されてから、電動オイルポンプ（ＥＰＯ）１３が起動されて、オイルポンプ３から吐出された潤滑油が、潤滑部位２０に供給される点が、図４のステップＳ６の制御とは異なる。

これに対して、ステップＳ３またはステップＳ４で否定的に判断された場合は、ステップＳ７の制御をおこない、この制御ルーチンを終了する。このステップＳ７の制御は、図４のステップＳ７の制御と同じである。

このように、図７の制御例においても、ステップＳ４で肯定的に判断された場合は、電動オイルポンプ１３に電力を供給し、オイルポンプ３から吐出されたオイルに微細気泡を混入させて潤滑部位２０に供給する制御をおこなう。したがって、エンジン２により駆動されるオイルポンプ１から吐出されたオイルが潤滑部位２０に供給されることを防止でき、オイルポンプ１の吐出損失を防止できる。これに対して、ステップＳ４で否定的に判断された場合は、電動オイルポンプ１３には電力が供給されない。したがって、エコラン制御の実行時には、オイルポンプ３から吐出されたオイルを油路９に供給するという本来の機能を損なうことがなく、微細気泡の発生とエコラン制御（アイドリングストップ制御）とを両立することができる。

また、図７の制御例においても、ステップＳ３で肯定的に判断された場合は、電動オイルポンプ１３に電力を供給し、オイルポンプ３から吐出されたオイルに微細気泡を混入させて潤滑部位２０に供給する制御をおこなう。これに対して、ステップＳ３で否定的に判断された場合は、電動オイルポンプ１３には電力を供給しない。したがって、エンジン２における燃料消費率が相対的に少ない方の制御を実行することができる。

なお、図７の制御例の一部を変更することもできる。例えば、ステップＳ４の判断を先におこない、そのステップＳ４で肯定的に判断された場合はステップＳ３に進み、そのステップＳ３で肯定的に判断された場合にステップＳ６に進む一方、ステップＳ４またはステップＳ３で否定的に判断された場合は、ステップＳ７に進むルーチンを採用することもできる。また、ステップＳ４を省略し、かつ、ステップＳ３で肯定的に判断された場合はステップＳ６に進み、ステップＳ３で否定的に判断された場合はステップＳ７に進むルーチンを採用することもできる。また、ステップＳ１についで、ステップＳ２，Ｓ３を省略してステップＳ４に進むルーチンを採用することもできる。

（第３具体例）
この発明における潤滑油供給装置の第３具体例を図８に基づいて説明する。図８に示された潤滑油供給装置と、図１に示された潤滑油供給装置とを比べると、図８に示された切換弁４３の構成が、図１に示された切換弁２１の構成とは異なる。この切換弁４３は、スプール４４、およびスプール４４を押圧するバネ４５、スプール４４に対してバネ４５とは逆向きの押圧力を与えるフィードバックポート４６とを有しており、フィードバックポート４６には油路９の油圧が作用するように構成されている。また、切換弁４３はスプール４４の移動により開閉されるポート４７，４８，４９を有しており、ポート４７が油路１７に接続され、ポート４９が油路２４に接続されている。さらに、ポート４８と油路９との間にはチェック弁５０が設けられている。このチェック弁５０は、ポート４８から油路９に向けてオイルが流れる場合は開放され、油路９からポート４８に向けてオイルが流れる向きでは閉じられるように構成されている。なお、図８においては油路１８および逆止弁１９は設けられていない。

この図８に示された潤滑油供給装置においては、油路９の油圧変化に基づいて切換弁４３が動作する。具体的には、油路９の油圧が相対的に低く、フィードバックポート４６の油圧によりスプール４４に加わる押圧力が、バネ４５からスプール４４に加えられる押圧力よりも小さい場合は、油路１７と油路２４とが遮断されるとともに、油路１７と油路９とが接続される。これに対して、油路９の油圧が上昇して、フィードバックポート４６の油圧によりスプール４４に加わる押圧力が、バネ４５からスプール４４に加えられる押圧力よりも大きくなると、スプール４４が移動して油路１７と油路２４とが接続され、かつ、ポート４８が閉じられる。また、図８に示された潤滑油供給装置においては、油路９の油圧を検知する油圧センサの信号、切換弁４３の動作を検知するセンサの信号が電子制御装置に入力される。図８に示された潤滑油供給装置において、その他の構成部分は図１に示された潤滑油供給装置と同じであり、図１に示された潤滑油供給装置と同様の作用が生じる。

この第３具体例においても、切換弁４３の動作により油路１７と油路２４とが接続されている場合は、オイルポンプ３から吐出された潤滑油を潤滑部位２０に供給することは可能であるが、オイルポンプ１から吐出されたオイルが潤滑部位２０に供給されることはない。また、第３具体例においても、エンジン２の動力がオイルポンプ２の駆動に消費されることはない。したがって、エンジン２の動力が駆動輪１４に伝達されて車両が走行しているときに、エンジン２の動力の一部が、潤滑部位２０にオイルを供給するオイルポンプ３の駆動に消費されることを防止できる。したがって、エンジン２の燃料消費率（燃費）が増加することを回避できる。

また、この第３具体例においても、図７の制御例を実行することができる。この図７の制御例を実行して、ステップＳ６に進んだ場合は、油路９の油圧が上昇して切換弁４３が動作して油路１７と油路２４とが接続されると、電動オイルポンプ１３が起動されて、オイルポンプ３から吐出された潤滑油が潤滑部位２０に供給される。なお、第３具体例において図７の制御例を実行してステップＳ７に進むと、切換弁４３の動作に関わりなく電動オイルポンプ１３が停止されて、潤滑部位２０には潤滑油が供給されない。この第３具体例において図７の制御例を実行すると、第２具体例において図７の制御例を実行した場合と同じ効果を得られる。

なお、上記の説明においては、エンジン２が運転され、かつ、電動オイルポンプ１３が停止している場合に、図４および図７のステップＳ３，Ｓ４の判断をおこない、ステップＳ５，Ｓ６に進んだ場合は、停止している電動オイルポンプ１３を起動させる一方、ステップＳ７，Ｓ８に進んだ場合は、電動オイルポンプ１３の停止を継続させる例を述べている。これに対して、図４および図７の制御例は、エンジンが運転され、かつ、電動オイルポンプ１３が既に起動されており、オイルポンプ３から吐出されたオイルが潤滑部位２０に供給されている場合に、図４および図７のステップＳ３，Ｓ４の判断をおこない、ステップＳ６に進んだ場合は、電動オイルポンプ１３の起動を継続する一方、ステップＳ７に進んだ場合は、起動している電動オイルポンプ１３を停止させる制御にも適用できる。このように、エンジンが運転され、かつ、電動オイルポンプ１３が起動して既にオイルポンプ３から吐出されたオイルが潤滑部位２０に供給されている場合に、図４および図７の制御例を実行するときは、ステップＳ２およびステップＳ３で求められる値は想定値ではない。

ここで、図４のフローチャートに示された機能的手段と、この発明の構成との対応関係を説明すると、ステップＳ９が、この発明の第１オイル供給手段に相当し、ステップＳ３ないしステップＳ６が、この発明の第２供給手段に相当する。また、図７のフローチャートに示された機能的手段と、この発明の構成との対応関係を説明すると、ステップＳ９が、この発明の第１オイル供給手段に相当し、ステップＳ３，Ｓ４，Ｓ６が、この発明の第２供給手段に相当し、ステップＳ３が、この発明の比較手段に相当し、ステップＳ５，Ｓ６が、この発明の切換手段に相当し、ステップＳ４が、この発明の判断手段に相当する。また、図１に示された構成と、この発明の構成との関係を説明すると、電動モータ４が、この発明の第１動力源に相当し、エンジン２が、この発明の第２動力源に相当し、オイルポンプ３が、この発明の第１オイルポンプに相当し、オイルポンプ１がこの発明の第１オイルポンプに相当し、油路９および油圧室１１が、この発明の油圧回路に相当し、動力伝達装置１０が、この発明の動力伝達装置に相当し、潤滑部位２０が、この発明の潤滑部位に相当し、切換弁２１，３６，４３および逆止弁１９，５０が、この発明の切換機構に相当する。

１，３…オイルポンプ、２…エンジン、４…電動モータ、９…油路、１０…動力伝達装置、１１…油圧室、１９，５０…逆止弁、２０…潤滑部位、２１，３６，４３…切換弁。

Claims

第１動力源の動力により駆動される第１オイルポンプと、この第１オイルポンプから吐出されたオイルに微細気泡を混入させる微細気泡発生装置とを備え、微細気泡が混入されたオイルにより潤滑部位を潤滑するように構成されている潤滑油供給装置において、
第２動力源の動力が伝達される動力伝達装置と、この動力伝達装置の動力伝達状態を制御する油圧回路に供給するオイルを吐出する第２オイルポンプと、前記第１オイルポンプと前記微細気泡発生装置または前記油圧回路のいずれか一方との間のオイル供給経路を接続し、かつ、他方のオイル供給経路を遮断する切換機構とを備え、
前記第２動力源が停止し、かつ、前記第１オイルポンプと前記微細気泡発生装置との間のオイル供給経路が遮断され、さらに前記第１オイルポンプと前記油圧回路との間のオイル供給経路が接続されている際に、前記第１オイルポンプから吐出されたオイルを前記油圧回路に供給する第１オイル供給手段と、
前記第２動力源が運転され、かつ、前記第１オイルポンプと前記油圧回路との間のオイル供給経路が遮断され、さらに、前記第１オイルポンプと前記微細気泡発生装置との間のオイル供給経路が接続されている際に、前記第１オイルポンプから吐出されたオイルを前記微細気泡発生装置を経由させて前記潤滑部位に供給する第２供給手段と
を備えていることを特徴とする潤滑油供給装置。
前記第１動力源が電力により駆動される電動モータであり、前記動力伝達装置は前記第２動力源の動力が伝達されて回転する回転部材を有しており、前記潤滑部位には前記回転部材が含まれており、
前記第２供給手段は、
前記微細気泡が混入された潤滑油により前記回転部材を潤滑する際のエネルギ損失の低減量を求める手段と、前記エネルギ損失の低減量と、前記電動モータを駆動して前記第１オイルポンプを駆動する際の消費電力とを比較する比較手段と、
前記エネルギ損失の低減量が前記消費電力を超えると判断された場合に、前記第１オイルポンプから吐出されたオイルを前記微細気泡発生装置を経由させて前記潤滑部位に供給する切換手段と
を含むことを特徴とする請求項１に記載の潤滑油供給装置。
前記第２供給手段は、
前記第２動力源の動力により駆動され、かつ、前記第２オイルポンプから吐出されたオイルを前記油圧回路に供給している際に、前記第２動力源を停止させることを想定し、かつ、前記第１オイルポンプから吐出されたオイルを前記油圧回路に供給することを想定し、前記油圧回路における目標オイル量を、前記第１オイルポンプから吐出されたオイルにより確保できるか否かを判断する判断手段と、
前記第２動力源の動力により駆動され、かつ、前記第２オイルポンプから吐出されたオイルを前記油圧回路に供給している際に、前記第２動力源を停止させることを想定し、かつ、前記第１オイルポンプから吐出されたオイルを前記油圧回路に供給することを想定し、前記油圧回路における目標オイル量を、前記第１オイルポンプから吐出されたオイルにより確保できると判断された場合は、前記第２動力源の動力で第２オイルポンプを駆動して、前記第２オイルポンプから吐出されたオイルを前記油圧回路に供給している際に、前記第１オイルポンプから吐出されたオイルを前記微細気泡発生装置を経由させて前記潤滑部位に供給する切換手段と
を含むことを特徴とする請求項１に記載の潤滑油供給装置。
前記切換機構は、前記第２動力源が停止されており前記油圧回路の油圧が相対的に低い場合は、前記第１オイルポンプと前記油圧回路との間のオイル供給経路を接続し、かつ、前記第１オイルポンプと前記微細気泡発生装置との間の供給経路を遮断する一方、前記第２動力源が運転されており前記油圧回路の油圧が相対的に高い場合は前記第１オイルポンプと前記微細気泡発生装置との間の供給経路を接続し、かつ、前記第１オイルポンプと前記油圧回路との間のオイル供給経路を遮断するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の潤滑油供給装置。