JP7003742B2 - Flow control device for electric oil pump - Google Patents

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Description

本発明は、車両のモータに冷却オイルを供給する電動オイルポンプの流量制御装置に関する。 The present invention relates to a flow control device for an electric oil pump that supplies cooling oil to a vehicle motor.

近年の自動車等の車両には、モータが使用されているものがあるが、モータの発熱による発火等の事故を防ぐため、電動オイルポンプによってモータに冷却オイルが供給されている。 In recent years, some vehicles such as automobiles use a motor, but in order to prevent accidents such as ignition due to heat generation of the motor, cooling oil is supplied to the motor by an electric oil pump.

特開2015-016849号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-016894

冷却オイルは粘性をもつが、油温が上昇するに従って粘性が減少し、流量も増加するため、冷却オイルの熱伝達率が向上し、冷却能力が高まる。 The cooling oil has a viscosity, but as the oil temperature rises, the viscosity decreases and the flow rate also increases, so that the heat transfer coefficient of the cooling oil is improved and the cooling capacity is increased.

しかし、所定の流量(飽和最低流量値)を越えると、冷却オイルの熱伝達率(冷却能力)が飽和し、その後は冷却オイルの油温が上昇して流量が増加しても、熱伝達率は最早向上しない。 However, when the predetermined flow rate (minimum saturation flow value) is exceeded, the heat transfer coefficient (cooling capacity) of the cooling oil is saturated, and then even if the oil temperature of the cooling oil rises and the flow rate increases, the heat transfer coefficient No longer improves.

それにも関わらず、モータのロータへ過剰に冷却オイルが供給され続けると、ロータによる冷却オイルの攪拌抵抗が増加し、却って、モータの動力損失を増加させ、駆動能力を毀損させるという課題があった。 Nevertheless, if excessive cooling oil is continuously supplied to the rotor of the motor, the stirring resistance of the cooling oil by the rotor increases, and on the contrary, there is a problem that the power loss of the motor is increased and the driving capacity is impaired. ..

本発明は、冷却オイルが高温になっても、最適な熱伝導率で、かつ、最適な流量で冷却オイルをモータに供給可能な、電動オイルポンプの流量制御装置に関する。 The present invention relates to a flow control device for an electric oil pump capable of supplying cooling oil to a motor at an optimum thermal conductivity and an optimum flow rate even when the cooling oil becomes hot.

本発明に係る電動オイルポンプの流量制御装置は、車両に用いられるモータを冷却する冷却オイルを冷却パイプ内に圧送する電動オイルポンプについて、冷却パイプからモータに吐出される冷却オイルの流量を制御する、電動オイルポンプの流量制御装置であって、冷却オイルの油温を検出する油温検出部と、冷却オイルについて、油温と圧力損失の関係と、電動オイルポンプのオンオフデューティ比ごとの圧力損失と流量の関係と、流量と熱伝導率の関係と、を記憶する記憶部と、油温検出部が検出した油温から油温と圧力損失の関係を用いて圧力損失を導出し、導出した圧力損失から電動オイルポンプのオンオフデューティ比ごとの圧力損失と流量の関係を用いて流量を導出し、導出した流量を用いて流量と熱伝導率の関係を用いて熱伝導率を導出することによって、流量が、熱伝導率の上昇が飽和する飽和最低流量を越えているか否かを判定する判定部と、流量が飽和最低流量を越えていることを判定部が判定した場合に、流量が飽和最低流量に維持されるよう、電動オイルポンプのオンオフデューティ比を調節する制御部と、を備えたことを特徴とする。 The flow control device for an electric oil pump according to the present invention controls the flow rate of cooling oil discharged from a cooling pipe to a motor for an electric oil pump that pumps cooling oil for cooling a motor used in a vehicle into a cooling pipe. , The flow control device of the electric oil pump, the oil temperature detector that detects the oil temperature of the cooling oil, the relationship between the oil temperature and the pressure loss of the cooling oil, and the pressure loss for each on / off duty ratio of the electric oil pump. The pressure loss was derived and derived from the oil temperature detected by the storage unit that stores the relationship between the flow rate and the flow rate and the heat conductivity, and the oil temperature detected by the oil temperature detection unit using the relationship between the oil temperature and the pressure loss. By deriving the flow rate from the pressure loss using the relationship between the pressure loss and the flow rate for each on / off duty ratio of the electric oil pump, and by deriving the thermal conductivity using the relationship between the flow rate and the thermal conductivity using the derived flow rate. , The flow rate is saturated when the determination unit determines whether or not the flow rate exceeds the saturated minimum flow rate at which the increase in thermal conductivity is saturated, and when the determination unit determines whether the flow rate exceeds the saturated minimum flow rate. It is characterized by being provided with a control unit that adjusts the on / off duty ratio of the electric oil pump so that the minimum flow rate is maintained.

本発明に係る電動オイルポンプの流量制御装置は、上記のように構成することで、油温検出部が検出する冷却オイルの油温と、記憶部が記憶するテーブルに基づいて、判定部が冷却オイルの流量が最低飽和流量を越えていると判定(推定)した場合、制御部がオイルポンプのオンオフデューティ比を調節する(下げる)ことにより、冷却オイルの流量を、最高の冷却能力を発揮できる最低飽和流量に維持するので、冷却オイルに最高の冷却能力を発揮させながら、モータへの過剰な冷却オイルの供給を防ぐことができる、という効果を奏する。 The flow control device for the electric oil pump according to the present invention is configured as described above, so that the determination unit cools based on the oil temperature of the cooling oil detected by the oil temperature detection unit and the table stored in the storage unit. When it is determined (estimated) that the oil flow rate exceeds the minimum saturated flow rate, the control unit adjusts (lowers) the on / off duty ratio of the oil pump so that the cooling oil flow rate can exert the maximum cooling capacity. Since the minimum saturated flow rate is maintained, it is possible to prevent the excessive cooling oil from being supplied to the motor while allowing the cooling oil to exert the maximum cooling capacity.

本発明に係る電動オイルポンプの流量制御装置が用いられたモータ冷却システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the motor cooling system which used the flow rate control device of the electric oil pump which concerns on this invention. 本発明の第1実施形態に係る電動オイルポンプの流量制御装置の制御ブロック図である。It is a control block diagram of the flow rate control device of the electric oil pump which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る電動オイルポンプの流量制御装置を構成する記憶部が記憶するマップの説明図である。It is explanatory drawing of the map stored in the storage part which comprises the flow rate control device of the electric oil pump which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る電動オイルポンプの流量制御装置による、制御フローを説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the control flow by the flow rate control device of the electric oil pump which concerns on 1st Embodiment of this invention.

(モータ冷却システムの全体構成)
以下に、図面を用いて、本発明に係る電動オイルポンプの流量制御装置が用いられたモータ冷却システムの全体構成について説明する。以下では、車両の一例として、内燃機関と2台の回転電機(電動機)、機械式オイルポンプ、電動式オイルポンプ等を搭載するハイブリッド車両について述べる。
(Overall configuration of motor cooling system)
Hereinafter, the overall configuration of the motor cooling system using the flow control device for the electric oil pump according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the following, as an example of a vehicle, a hybrid vehicle equipped with an internal combustion engine, two rotary electric motors (motors), a mechanical oil pump, an electric oil pump, and the like will be described.

図1は、本発明に係る電動オイルポンプの流量制御装置が用いられたモータ冷却システムの構成を示す図であり、ハイブリッド車両についてのモータ冷却システム10の構成を示す。このモータ冷却システム10は、ハイブリッド車両に搭載される動力装置12を含む。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a motor cooling system using a flow control device for an electric oil pump according to the present invention, and shows a configuration of a motor cooling system 10 for a hybrid vehicle. The motor cooling system 10 includes a power unit 12 mounted on a hybrid vehicle.

動力装置12は、内燃機関であるエンジン(図示しない)と、モータとして示される回転電機14と、を含む。 The power unit 12 includes an engine (not shown) which is an internal combustion engine and a rotary electric machine 14 shown as a motor.

回転電機14は、車両に搭載されるモータ・ジェネレータ(MG)であって、電力が供給されるときはモータとして機能し、制動時あるいはエンジンで駆動される時には発電機として機能する三相同期型回転電機である。ここでは、回転電機14を主として車両走行用としての駆動モータとして用いるものとして説明する。 The rotary electric machine 14 is a motor generator (MG) mounted on a vehicle, and is a three-phase synchronous type that functions as a motor when power is supplied and as a generator when braking or being driven by an engine. It is a rotary electric machine. Here, it is assumed that the rotary electric machine 14 is mainly used as a drive motor for traveling a vehicle.

ケース体16は、回転電機14を内部に備える筐体であり、トランスアクスルとも呼ばれるものである。ケース体16の内部空間には、回転電機14の可動部分の潤滑、並びに、回転電機14の冷却を行うための冷却オイルが貯留される。 The case body 16 is a housing including a rotary electric machine 14 inside, and is also called a transaxle. In the internal space of the case body 16, cooling oil for lubricating the moving parts of the rotary electric machine 14 and cooling the rotary electric machine 14 is stored.

モータ冷却システム10は、被冷却対象としての回転電機14の冷却に用いる冷却オイルを循環供給する冷却回路として、電動式オイルポンプ18を含む供給路20を有する。電動式オイルポンプ18は、ケース体16の内部空間に冷媒としての冷却オイルを循環供給する。 The motor cooling system 10 has a supply path 20 including an electric oil pump 18 as a cooling circuit for circulating and supplying cooling oil used for cooling the rotary electric machine 14 to be cooled. The electric oil pump 18 circulates and supplies cooling oil as a refrigerant to the internal space of the case body 16.

電動式オイルポンプ18は、冷却オイルが貯留されたオイルパン(図示しない)から、ストレーナ22を介して冷却オイルを吸入するように構成される。具体的には、ケース体16の下方側に設けられたストレーナ22に冷媒取込み路24が接続され、冷媒取込み路24は、ストレーナ22の下流側において、電動式オイルポンプ18に接続する。 The electric oil pump 18 is configured to suck cooling oil from an oil pan (not shown) in which cooling oil is stored via a strainer 22. Specifically, the refrigerant intake path 24 is connected to the strainer 22 provided on the lower side of the case body 16, and the refrigerant intake path 24 is connected to the electric oil pump 18 on the downstream side of the strainer 22.

供給路20は、電動式オイルポンプ18と、水冷クーラ26と、逆止弁28と、及び冷却管30とを含んで構成されている。 The supply path 20 includes an electric oil pump 18, a water-cooled cooler 26, a check valve 28, and a cooling pipe 30.

電動式オイルポンプ18から供出された冷却オイルが回転電機14へ吐出され、再び電動式オイルポンプ18まで戻ってくるまでの、冷却オイルの循環経路上には、図示しない温度検出部が設けられるが、その設置箇所は、冷却オイルの循環経路上において、冷却オイルの油温が最も高温になる箇所が適する。 A temperature detection unit (not shown) is provided on the cooling oil circulation path until the cooling oil supplied from the electric oil pump 18 is discharged to the rotary electric machine 14 and returns to the electric oil pump 18 again. The installation location is suitable for the location where the oil temperature of the cooling oil is the highest on the cooling oil circulation path.

電動式オイルポンプ18は、電動モータ32によって駆動され、制御装置34によって駆動制御される電動式冷媒ポンプである。制御装置34は、電動モータ32を制御することによって電動式オイルポンプ18を駆動制御する。制御装置34は、ハイブリッド車両搭載に適したコンピュータで構成することができる。制御装置34は、ハイブリッド車両に搭載される他の制御装置、例えば、モータ冷却システム10の各要素を制御する制御装置、或いは、車両全体の制御を行う統合制御装置の一部であってもよい。 The electric oil pump 18 is an electric refrigerant pump driven by an electric motor 32 and driven and controlled by a control device 34. The control device 34 drives and controls the electric oil pump 18 by controlling the electric motor 32. The control device 34 can be configured with a computer suitable for mounting on a hybrid vehicle. The control device 34 may be a part of another control device mounted on the hybrid vehicle, for example, a control device that controls each element of the motor cooling system 10, or an integrated control device that controls the entire vehicle. ..

水冷クーラ26は、冷却オイルと冷却水との間で熱交換を行う熱交換器である。 The water-cooled cooler 26 is a heat exchanger that exchanges heat between the cooling oil and the cooling water.

逆止弁28は、水冷クーラ26と冷却管30との間に設けられ、電動式オイルポンプ18の送出口側での冷却オイルの逆流を防止する機能を有する。電動式オイルポンプ18が送出した冷却オイルは、水冷クーラ26及び逆止弁28を通過して、冷却管30に圧送される。 The check valve 28 is provided between the water-cooled cooler 26 and the cooling pipe 30, and has a function of preventing backflow of cooling oil on the outlet side of the electric oil pump 18. The cooling oil delivered by the electric oil pump 18 passes through the water-cooled cooler 26 and the check valve 28, and is pressure-fed to the cooling pipe 30.

冷却管30は、ケース体16の内部に設けられている流路であって、被冷却対象である回転電機14の上方に設けられ、回転電機14へ冷却オイルを吐出する。これにより、水冷クーラ26で水冷された冷却オイルが回転電機14に供給される。 The cooling pipe 30 is a flow path provided inside the case body 16 and is provided above the rotary electric machine 14 to be cooled, and discharges cooling oil to the rotary electric machine 14. As a result, the cooling oil cooled by the water-cooled cooler 26 is supplied to the rotary electric machine 14.

(第1実施形態)
(電動オイルポンプの流量制御装置の流量制御の概要)
以下に、本発明の第1実施形態に係る電動オイルポンプの流量制御装置の流量制御について説明する。
(First Embodiment)
(Overview of flow control of the flow control device of the electric oil pump)
Hereinafter, the flow rate control of the flow rate control device of the electric oil pump according to the first embodiment of the present invention will be described.

図2は、本発明の第1実施形態に係る電動オイルポンプの流量制御装置の制御ブロック図である。 FIG. 2 is a control block diagram of a flow rate control device for an electric oil pump according to the first embodiment of the present invention.

第1実施形態に係る電動オイルポンプの流量制御装置は、図1で説明した制御装置34と、後述する油温センサ36との組み合わせで構成される。 The flow rate control device for the electric oil pump according to the first embodiment is composed of a combination of the control device 34 described with reference to FIG. 1 and the oil temperature sensor 36 described later.

電動オイルポンプの流量制御装置は、車両に用いられる回転電機14を冷却する冷却オイルを供給路20内に圧送する電動式オイルポンプ18について、供給路20から回転電機14に吐出される冷却オイルの流量を制御する。 The flow control device for the electric oil pump is a cooling oil discharged from the supply path 20 to the rotary electric machine 14 for the electric oil pump 18 that pumps the cooling oil for cooling the rotary electric machine 14 used in the vehicle into the supply path 20. Control the flow rate.

油温センサ36は、冷却オイルの油温を検出し、油温情報を出力する油温検出部であり、図1において述べた通り、電動式オイルポンプ18から供出された冷却オイルが回転電機14へ吐出され、再び電動式オイルポンプ18に戻ってくるまでの、冷却オイルの循環経路上に設けられ、その設置箇所は、例えば、供給路20の経路上、冷却管30の吐出孔から回転電機14に至る冷却オイルの飛翔経路上、回転電機14の内部、回転電機14での熱吸収を終えた後の冷却オイルの流路上、ストレーナ22への還流路上、その他が挙げられる。 The oil temperature sensor 36 is an oil temperature detecting unit that detects the oil temperature of the cooling oil and outputs the oil temperature information. As described in FIG. 1, the cooling oil supplied from the electric oil pump 18 is the rotary electric machine 14. It is provided on the circulation path of the cooling oil until it is discharged to the electric oil pump 18 and returned to the electric oil pump 18, and the installation location is, for example, on the path of the supply path 20 from the discharge hole of the cooling pipe 30 to the rotary electric machine. Examples include the flight path of the cooling oil leading to 14, the inside of the rotary electric machine 14, the flow path of the cooling oil after the heat absorption by the rotary electric machine 14 is completed, the return path to the strainer 22, and the like.

制御装置34は、メモリ40、判定部38、及び制御部42で構成される。但し、メモリ40、又は判定部38は、必ずしも制御装置34の構成要素である必要はなく、制御装置34に外付け接続されるよう構成されてもよい。 The control device 34 includes a memory 40, a determination unit 38, and a control unit 42. However, the memory 40 or the determination unit 38 does not necessarily have to be a component of the control device 34, and may be configured to be externally connected to the control device 34.

メモリ40は、冷却オイルについて、図3で後述する、油温と圧力損失の関係を示すマップ1と、電動オイルポンプ(を駆動する電動モータ32)のオンオフデューティ比ごとの圧力損失と流量の関係を示すマップ2と、流量と熱伝導率の関係を示すマップ3とを、記憶する記憶部である。 The memory 40 has a map 1 showing the relationship between the oil temperature and the pressure loss, which will be described later in FIG. 3, and the relationship between the pressure loss and the flow rate for each on / off duty ratio of the electric oil pump (the electric motor 32 that drives the electric oil pump). It is a storage unit which stores the map 2 showing the above and the map 3 showing the relationship between the flow rate and the thermal conductivity.

ここで、オンオフデューティ比とは、電動式オイルポンプ18を駆動する電動モータ32のモータ制御に用いられるPWM(Pulse Width Modulation)制御において、電動モータ32に印加される印加電圧のパルス周期における“High”状態期間の割合をいう。オンオフデューティ比を増加させると、電動モータ32の回転数が増加し、電動式オイルポンプ18から圧送される冷却オイルの流量が増加する。反対に、オンオフデューティ比を減少させると、電動モータ32の回転数が減少し、電動式オイルポンプ18から圧送される冷却オイルの流量が減少する。 Here, the on-off duty ratio is defined as "High" in the pulse period of the applied voltage applied to the electric motor 32 in the PWM (Pulse Width Modulation) control used for the motor control of the electric motor 32 that drives the electric oil pump 18. "The percentage of the state period. When the on / off duty ratio is increased, the rotation speed of the electric motor 32 increases, and the flow rate of the cooling oil pressure-fed from the electric oil pump 18 increases. On the contrary, when the on / off duty ratio is reduced, the rotation speed of the electric motor 32 is reduced, and the flow rate of the cooling oil pumped from the electric oil pump 18 is reduced.

判定部38は、油温センサ36から冷却オイルの油温情報を得ると、メモリ40にアクセスして、図3で後述するマップ1、マップ2、及びマップ3を読み出し、油温情報から、油温と圧力損失の関係を示すマップ1を用いて圧力損失を導出し、導出した圧力損失から、電動式オイルポンプ18のオンオフデューティ比ごとの圧力損失と流量の関係を示すマップ2を用いて流量を導出し、導出した流量から、流量と熱伝導率の関係を示すマップ3を用いて熱伝導率を導出する。これにより、流量が、熱伝導率の上昇が飽和する飽和最低流量値を越えているか否かを判定(推定)し、その判定情報を出力する。飽和最低流量値については、後述する。 When the determination unit 38 obtains the oil temperature information of the cooling oil from the oil temperature sensor 36, it accesses the memory 40, reads out the map 1, the map 2, and the map 3 described later in FIG. 3, and oils from the oil temperature information. The pressure loss is derived using the map 1 showing the relationship between the temperature and the pressure loss, and the flow rate is derived from the derived pressure loss using the map 2 showing the relationship between the pressure loss and the flow rate for each on / off duty ratio of the electric oil pump 18. Is derived, and the thermal conductivity is derived from the derived flow rate using the map 3 showing the relationship between the flow rate and the thermal conductivity. As a result, it is determined (estimated) whether or not the flow rate exceeds the saturated minimum flow rate value at which the increase in thermal conductivity is saturated, and the determination information is output. The minimum saturation flow rate value will be described later.

制御部42は、冷却オイルの流量が飽和最低流量値を越えていると推定されることを判定部38が判定した場合に、その判定情報に基づいて、冷却オイルの流量が飽和最低流量値に維持されるよう、電動式オイルポンプ18を駆動する電動モータ32のオンオフデューティ比を調節する。 When the determination unit 38 determines that the flow rate of the cooling oil is estimated to exceed the saturated minimum flow rate value, the control unit 42 sets the cooling oil flow rate to the saturated minimum flow rate value based on the determination information. The on / off duty ratio of the electric motor 32 that drives the electric oil pump 18 is adjusted so as to be maintained.

(メモリ40が保有するマップの説明)
次に、メモリ40が記憶するマップについて説明する。
(Explanation of the map held by the memory 40)
Next, the map stored in the memory 40 will be described.

図3は、本発明の第1実施形態に係る電動オイルポンプの流量制御装置を構成する記憶部が記憶するマップの説明図である。 FIG. 3 is an explanatory diagram of a map stored in a storage unit constituting a flow rate control device for an electric oil pump according to the first embodiment of the present invention.

図3(a)は、冷却オイルの油温と圧力損失の関係を表すマップ1である。図3(a)に示すように、冷却オイルの油温がT2からT1に上昇すると、圧力損失はp2からp1に減少する関係にある。冷却オイルの圧力損失は、冷却オイルの粘度に対応するので、つまり、冷却オイルの油温が上昇するに従って、冷却オイルの粘度が減少する。 FIG. 3A is a map 1 showing the relationship between the oil temperature of the cooling oil and the pressure loss. As shown in FIG. 3A, when the oil temperature of the cooling oil rises from T2 to T1, the pressure loss is in a relationship of decreasing from p2 to p1. The pressure loss of the cooling oil corresponds to the viscosity of the cooling oil, that is, as the oil temperature of the cooling oil rises, the viscosity of the cooling oil decreases.

図3(b)は、冷却オイルの圧力損失と流量の関係を表すマップ2である。図3(b)は、電動式オイルポンプ18を駆動する電動モータ32のオンオフデューティ比ごとに、冷却オイルの圧力損失と流量の関係が示されている。 FIG. 3B is a map 2 showing the relationship between the pressure loss of the cooling oil and the flow rate. FIG. 3B shows the relationship between the pressure loss of the cooling oil and the flow rate for each on / off duty ratio of the electric motor 32 that drives the electric oil pump 18.

図3(b)において、例えば、オンオフデューティ比がY%に設定されているとき、冷却オイルの圧力損失がp2のときの流量はQ2となり、冷却オイルの圧力損失がp1に減少すると、流量はQ1に増加する。 In FIG. 3B, for example, when the on / off duty ratio is set to Y%, the flow rate when the pressure loss of the cooling oil is p2 becomes Q2, and when the pressure loss of the cooling oil decreases to p1, the flow rate becomes p1. It increases to Q1.

図3(c)は、冷却オイルの流量と熱伝達率の関係を表すテーブルである。図3(c)に示すように、冷却オイルの流量が0から上昇してQ2になるまでは、流量が増加するに従って、冷却オイルの熱伝達率が上昇する関係にある。ここで、熱伝達率とは、冷却オイルの冷却能力と言い換えることができるので、すなわち、冷却オイルの流量が0から上昇してQ2になるまでは、流量が増加するに従って、冷却オイルの冷却能力が上昇する。 FIG. 3C is a table showing the relationship between the flow rate of cooling oil and the heat transfer coefficient. As shown in FIG. 3C, the heat transfer coefficient of the cooling oil increases as the flow rate increases until the flow rate of the cooling oil increases from 0 to Q2. Here, the heat transfer coefficient can be rephrased as the cooling capacity of the cooling oil, that is, until the flow rate of the cooling oil rises from 0 to Q2, the cooling capacity of the cooling oil increases as the flow rate increases. Rise.

しかし、図3(c)において、流量がQ2を超えると、点線の楕円で示すように、それ以上流量が増加しても、冷却オイルの冷却能力は上昇しない、「飽和領域」に入る。この飽和領域に入った流量で回転電機14に冷却オイルを供給し続けると、回転電機14のロータ(図示せず)に過剰な冷却オイルが供給され、ロータによる冷却オイルの攪拌抵抗が増加し、却って、モータの動力損失を増加させ、駆動能力を毀損させる。 However, in FIG. 3C, when the flow rate exceeds Q2, as shown by the dotted ellipse, the cooling capacity of the cooling oil does not increase even if the flow rate increases further, and the cooling oil enters the “saturation region”. When the cooling oil is continuously supplied to the rotary electric machine 14 at the flow rate entering the saturation region, excess cooling oil is supplied to the rotor (not shown) of the rotary electric machine 14, and the stirring resistance of the cooling oil by the rotor increases. On the contrary, it increases the power loss of the motor and damages the driving ability.

つまり、冷却オイルの流量がQ2のとき、冷却オイルの熱伝達率が最高値を示し、冷却能力が最高な状態であって、かつ、その飽和領域の中でも最も回転電機14の負担が少ない最低流量であるので、この流量Q2を「飽和最低流量値」と称する。 That is, when the flow rate of the cooling oil is Q2, the heat transfer coefficient of the cooling oil shows the highest value, the cooling capacity is the highest, and the minimum flow rate with the least burden on the rotary electric machine 14 in the saturation region. Therefore, this flow rate Q2 is referred to as a "saturation minimum flow rate value".

そこで、図3(c)において、冷却オイルの流量をQ1から飽和最低流量値Q2に減少させるため、図3(b)に示すように、電動式オイルポンプ18を駆動する電動モータ32のオンオフデューティ比をY%からX%(Y%>X%)に下げる制御が行われると、冷却オイルの圧力損失がp1からp3に上昇していることが推定され、冷却オイルの流量がQ1からQ2に減少していることが推定される。 Therefore, in FIG. 3 (c), in order to reduce the flow rate of the cooling oil from Q1 to the saturated minimum flow rate value Q2, as shown in FIG. 3 (b), the on / off duty of the electric motor 32 for driving the electric oil pump 18 When the ratio is controlled to be lowered from Y% to X% (Y%> X%), it is estimated that the pressure loss of the cooling oil rises from p1 to p3, and the flow rate of the cooling oil changes from Q1 to Q2. It is estimated that it is decreasing.

(電動オイルポンプの流量制御装置の流量制御の詳細)
次に、本発明の第1実施形態に係る電動オイルポンプの流量制御装置による、流量制御の詳細を、図1乃至図4を用いて説明する。
(Details of flow control of the flow control device of the electric oil pump)
Next, the details of the flow rate control by the flow rate control device of the electric oil pump according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.

図4は、本発明の第1実施形態に係る電動オイルポンプの流量制御装置による、制御フローを説明するフローチャートである。 FIG. 4 is a flowchart illustrating a control flow by the flow rate control device of the electric oil pump according to the first embodiment of the present invention.

図4において、油温センサ36は、冷却オイルの油温を検出し、油温情報を出力する(S10)。 In FIG. 4, the oil temperature sensor 36 detects the oil temperature of the cooling oil and outputs the oil temperature information (S10).

判定部38は、油温センサ36から冷却オイルの油温情報を得ると、メモリ40にアクセスし、図3で説明した、メモリ40に記憶された油温と圧力損失の関係を示すマップ1と、電動式オイルポンプ18のオンオフデューティ比ごとの圧力損失と流量の関係を示すマップ2と、流量と熱伝導率の関係を示すマップ3とを読み込む。 When the determination unit 38 obtains the oil temperature information of the cooling oil from the oil temperature sensor 36, the determination unit 38 accesses the memory 40, and has the map 1 showing the relationship between the oil temperature stored in the memory 40 and the pressure loss described in FIG. , The map 2 showing the relationship between the pressure loss and the flow rate for each on / off duty ratio of the electric oil pump 18 and the map 3 showing the relationship between the flow rate and the thermal conductivity are read.

判定部38は、取得した油温情報から、油温と圧力損失の関係を示すマップ1を用いて圧力損失を導出する(S12)。例えば、図3(a)のマップ1において、取得した油温情報が油温T1であったとき、圧力損失はp1であると導出される。 The determination unit 38 derives the pressure loss from the acquired oil temperature information using the map 1 showing the relationship between the oil temperature and the pressure loss (S12). For example, in the map 1 of FIG. 3A, when the acquired oil temperature information is the oil temperature T1, it is derived that the pressure loss is p1.

判定部38は、S12で導出された圧力損失から、電動式オイルポンプ18のオンオフデューティ比ごとの圧力損失と流量の関係を示すマップ2を用いて流量を導出する(S14)。例えば、図3(b)のマップ2において、現在の電動式オイルポンプ18のオンオフデューティ比がY%であるとき、圧力損失がp1であれば、流量はQ1であると推定される。 The determination unit 38 derives the flow rate from the pressure loss derived in S12 using the map 2 showing the relationship between the pressure loss and the flow rate for each on / off duty ratio of the electric oil pump 18 (S14). For example, in Map 2 of FIG. 3B, when the current on / off duty ratio of the electric oil pump 18 is Y%, if the pressure loss is p1, the flow rate is estimated to be Q1.

判定部38は、S14で推定した流量から、流量と熱伝導率の関係を示すマップ3を用いて熱伝導率を推定することによって、流量Q1が、熱伝導率の上昇が飽和する飽和最低流量値Q2を越えて、飽和領域に入っているか否かを判定し、その判定情報を出力する(S16)。 The determination unit 38 estimates the thermal conductivity from the flow rate estimated in S14 using the map 3 showing the relationship between the flow rate and the thermal conductivity, so that the flow rate Q1 is the saturated minimum flow rate at which the increase in the thermal conductivity is saturated. It is determined whether or not the value exceeds Q2 and is in the saturation region, and the determination information is output (S16).

S16において、図3(c)のマップ3によると、冷却オイルの流量がQ1であると推定され、飽和最低流量値Q2を越えていることを判定部38が判定し、判定情報を出力すると(YES)、制御部42は、その判定情報に基づいて、流量を、判定された流量Q1から飽和最低流量値Q2に減少させるため、オンオフデューティ比をX%(X%<Y%)に減少させる必要があると推定する。 In S16, according to the map 3 of FIG. 3C, it is estimated that the flow rate of the cooling oil is Q1, and when the determination unit 38 determines that the saturation minimum flow rate value Q2 is exceeded and outputs the determination information ( YES), the control unit 42 reduces the on / off duty ratio to X% (X% <Y%) in order to reduce the flow rate from the determined flow rate Q1 to the saturated minimum flow rate value Q2 based on the determination information. I presume it is necessary.

そして、制御部42は、電動式オイルポンプ18を駆動する電動モータ32のオンオフデューティ比を推定オンオフデューティ比X%に調節し(S18)、調節後の推定オンオフデューティ比X%で電動式オイルポンプ18の電動モータ32を駆動する。 Then, the control unit 42 adjusts the on / off duty ratio of the electric motor 32 for driving the electric oil pump 18 to the estimated on / off duty ratio X% (S18), and the electric oil pump has the adjusted estimated on / off duty ratio X%. It drives the electric motor 32 of 18.

S16において、冷却オイルの流量が飽和最低流量値Q2を越えていないことを判定部38が判定し、判定情報を出力すると(NO)、S10に戻り、冷却オイルの流量が飽和最低流量値Q2を越えていることを判定部38が判定し、判定情報を出力するまで、S10~S16のステップを繰り返す。 In S16, when the determination unit 38 determines that the flow rate of the cooling oil does not exceed the saturated minimum flow rate value Q2 and outputs the determination information (NO), the system returns to S10 and the cooling oil flow rate sets the saturated minimum flow rate value Q2. The steps S10 to S16 are repeated until the determination unit 38 determines that the value has been exceeded and outputs the determination information.

S18において、制御部42がオンオフデューティ比を推定オンオフデューティ比X%に設定し、電動式オイルポンプ18の電動モータ32を駆動している場合、図3(b)において、流量が飽和最低流量値Q2に減少して維持されているのであれば、圧力損失はp3に上昇しているはずであり、図3(a)から、圧力損失がp3のとき、油温はT3に上昇しているはずである。 In S18, when the control unit 42 sets the on / off duty ratio to the estimated on / off duty ratio X% and drives the electric motor 32 of the electric oil pump 18, the flow rate is the saturated minimum flow rate value in FIG. 3 (b). If it is reduced and maintained in Q2, the pressure loss should have risen to p3, and from FIG. 3A, when the pressure loss is p3, the oil temperature should have risen to T3. Is.

そこで、制御フローはS10に戻り、油温センサ36は継続して冷却オイルの油温を検出する。検出された油温がT3ではない(T3より高い)場合、冷却オイルの流量が飽和最低流量値Q2に維持されていないことが推定される。判定部38は、S12、S14、S16のステップを処理し、制御部42は、油温センサ36の検出した油温が、飽和最低流量値Q2に対応する油温になるまで、オンオフデューティ比を繰り返し調節する。 Therefore, the control flow returns to S10, and the oil temperature sensor 36 continuously detects the oil temperature of the cooling oil. If the detected oil temperature is not T3 (higher than T3), it is presumed that the flow rate of the cooling oil is not maintained at the saturated minimum flow rate value Q2. The determination unit 38 processes the steps of S12, S14, and S16, and the control unit 42 sets the on / off duty ratio until the oil temperature detected by the oil temperature sensor 36 reaches the oil temperature corresponding to the saturated minimum flow rate value Q2. Adjust repeatedly.

以上の通り、本発明に係る電動オイルポンプの流量制御装置は、車両に用いられる回転電機14を冷却する冷却オイルを供給路20内に圧送する電動式オイルポンプ18について、供給路20から回転電機14に吐出される冷却オイルの流量を制御する電動オイルポンプの流量制御装置であって、冷却オイルの油温を検出する油温センサ36と、冷却オイルについて、油温と圧力損失の関係を示すマップ1と、電動オイルポンプ(を駆動する電動モータ32)のオンオフデューティ比ごとの圧力損失と流量の関係を示すマップ2と、流量と熱伝導率の関係を示すマップ3とを、記憶するメモリ40と、油温センサ36が検出した油温情報から、油温と圧力損失の関係を示すマップ1を用いて圧力損失を導出し、導出した圧力損失から、電動式オイルポンプ18のオンオフデューティ比ごとの圧力損失と流量の関係を示すマップ2を用いて流量を導出し、導出した流量から、流量と熱伝導率の関係を示すマップ3を用いて熱伝導率を導出することによって、流量が、熱伝導率の上昇が飽和する飽和最低流量値Q2を越えているか否かを判定(推定)し、その判定情報を出力する判定部38と、冷却オイルの流量が飽和最低流量値Q2を越えていると推定されることを判定部38が判定した場合に、その判定情報に基づいて、冷却オイルの流量が飽和最低流量値Q2に維持されるよう、電動式オイルポンプ18を駆動する電動モータ32のオンオフデューティ比を調節する制御部42と、を備えたことを特徴とする。 As described above, the flow control device for the electric oil pump according to the present invention is the electric oil pump 18 that pumps the cooling oil for cooling the rotary electric machine 14 used in the vehicle into the supply path 20 from the supply path 20. It is a flow control device of an electric oil pump that controls the flow rate of the cooling oil discharged to 14, and shows the relationship between the oil temperature and the pressure loss of the oil temperature sensor 36 that detects the oil temperature of the cooling oil and the cooling oil. A memory that stores the map 1, the map 2 showing the relationship between the pressure loss and the flow rate for each on / off duty ratio of the electric oil pump (the electric motor 32 that drives the electric oil pump), and the map 3 showing the relationship between the flow rate and the thermal conductivity. From the oil temperature information detected by the oil temperature sensor 36 and 40, the pressure loss is derived using the map 1 showing the relationship between the oil temperature and the pressure loss, and the on / off duty ratio of the electric oil pump 18 is derived from the derived pressure loss. The flow rate is derived by deriving the flow rate using the map 2 showing the relationship between the pressure loss and the flow rate for each, and deriving the thermal conductivity from the derived flow rate using the map 3 showing the relationship between the flow rate and the thermal conductivity. , Judgment unit 38 that determines (estimates) whether or not the increase in thermal conductivity exceeds the saturated minimum flow rate value Q2 and outputs the determination information, and the cooling oil flow rate exceeds the saturated minimum flow rate value Q2. When the determination unit 38 determines that it is presumed to be, the electric motor that drives the electric oil pump 18 so that the flow rate of the cooling oil is maintained at the saturated minimum flow rate value Q2 based on the determination information. It is characterized by including a control unit 42 for adjusting the on / off duty ratio of 32.

10 モータ冷却システム、12 動力装置、14 回転電機(モータ)、16 ケース体、18 電動式オイルポンプ、20 供給路(冷却パイプ)、22 ストレーナ、24 冷媒取込み路、26 水冷式オイルクーラ(水冷クーラ)、28 逆止弁、30 冷却管、32 電動モータ、34 制御装置、36 油温センサ(油温検出部)、38 判定部、40 メモリ(記憶部)、42 制御部。 10 motor cooling system, 12 power unit, 14 rotary electric machine (motor), 16 case body, 18 electric oil pump, 20 supply path (cooling pipe), 22 strainer, 24 refrigerant intake path, 26 water-cooled oil cooler (water-cooled cooler) ), 28 Check valve, 30 Cooling pipe, 32 Electric motor, 34 Control device, 36 Oil temperature sensor (oil temperature detection unit), 38 Judgment unit, 40 Memory (storage unit), 42 Control unit.

Claims (1)

車両に用いられるモータを冷却する冷却オイルを冷却パイプ内に圧送する電動オイルポンプについて、前記冷却パイプから前記モータに吐出される前記冷却オイルの流量を制御する、電動オイルポンプの流量制御装置であって、
前記冷却オイルの油温を検出する油温検出部と、
前記冷却オイルについて、前記油温と圧力損失の関係と、前記電動オイルポンプのオンオフデューティ比ごとの前記圧力損失と流量の関係と、前記流量と熱伝導率の関係と、を記憶する記憶部と、
前記油温検出部が検出した前記油温から、前記記憶部に記憶された前記油温と前記圧力損失の関係を用いて前記圧力損失を導出し、導出した前記圧力損失から、前記記憶部に記憶された前記電動オイルポンプのオンオフデューティ比ごとの前記圧力損失と前記流量の関係を用いて前記流量を導出し、導出した前記流量から、前記記憶部に記憶された前記流量と前記熱伝導率の関係を用いて前記熱伝導率を導出することによって、前記流量が、前記熱伝導率の上昇が飽和する飽和最低流量を越えているか否かを判定する判定部と、
前記流量が前記飽和最低流量を越えていることを前記判定部が判定した場合に、前記流量が前記飽和最低流量に維持されるよう、前記電動オイルポンプの前記オンオフデューティ比を調節する制御部と、
を備えたことを特徴とする、電動オイルポンプの流量制御装置。
Regarding an electric oil pump that pumps cooling oil for cooling a motor used in a vehicle into a cooling pipe, it is a flow control device for the electric oil pump that controls the flow rate of the cooling oil discharged from the cooling pipe to the motor. hand,
An oil temperature detection unit that detects the oil temperature of the cooling oil, and
A storage unit that stores the relationship between the oil temperature and the pressure loss, the relationship between the pressure loss and the flow rate for each on / off duty ratio of the electric oil pump, and the relationship between the flow rate and the thermal conductivity of the cooling oil. ,
The pressure loss is derived from the oil temperature detected by the oil temperature detecting unit using the relationship between the oil temperature stored in the storage unit and the pressure loss, and the derived pressure loss is used in the storage unit. The flow rate is derived using the relationship between the pressure loss and the flow rate for each on / off duty ratio of the stored electric oil pump, and the flow rate stored in the storage unit and the thermal conductivity are derived from the derived flow rate. By deriving the thermal conductivity using the relationship of the above, a determination unit for determining whether or not the flow rate exceeds the saturated minimum flow rate at which the increase in the thermal conductivity is saturated.
When the determination unit determines that the flow rate exceeds the saturation minimum flow rate, the control unit adjusts the on / off duty ratio of the electric oil pump so that the flow rate is maintained at the saturation minimum flow rate. ,
A flow control device for an electric oil pump, characterized by being equipped with.
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