(57)【要約】【課題】内燃機関で駆動されるオイルポンプと電動型のオイルポンプとのオイルを油圧機器に供給するオイル供給システムで電動型のオイルポンプに供給されるオイルの温度を適正な値に設定する。【解決手段】内燃機関１で駆動される第１オイルポンプＰ１と、電動型の第２オイルポンプＰ２とを備え、オイルパン３０が隔壁３３により、第１オイルポンプＰ１に供給するオイルを貯留する第１貯留部３１と、第２オイルポンプＰ２にオイルを供給する第２貯留部３２とに区画されている。変速機３に供給されるオイルの一部を熱交換器５で熱交換を行った後に第２貯留部３２に戻す熱交換流路２６を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行状況に対応して停止制御と始動制御とが行われる内燃機関で発生する駆動力で駆動されることによりオイルパンのオイルを第１吸引流路で吸引し、第１供給流路を介して油圧機器に供給可能な第１オイルポンプと、
電動モータで駆動されることにより前記オイルパンのオイルを第２吸引流路により吸引し、第２供給流路を介して前記油圧機器に供給可能な第２オイルポンプとを備え、
前記油圧機器に供給されるオイルの一部を、前記内燃機関の冷却液の熱が作用する熱交換器で熱交換を行った後に前記オイルパンに戻す熱交換流路を備え、
前記オイルパンは前記第１吸引流路が接続された第１貯留部と、前記第２吸引流路が接続する第２貯留部とに区画する隔壁を備えており、前記熱交換流路が前記第２貯留部に接続しているオイル供給システム。
【請求項２】
前記熱交換流路によって前記第２貯留部にオイルが戻される位置が、前記隔壁の高さ方向の突出端より低い位置に設定されている請求項１に記載のオイル供給システム。
【請求項３】
前記第２貯留部の容積が、前記第１貯留部の容積より小さく設定されている請求項１又は２に記載のオイル供給システム。
【請求項４】
前記第２貯留部のオイル面の低下に伴い前記第１貯留部のオイルを前記第２貯留部に流す開閉弁を前記隔壁に備えている請求項１〜３のいずれか一項に記載のオイル供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関で駆動されるオイルポンプと電動モータで駆動されるオイルポンプとからのオイルを油圧機器に供給するオイル供給システムにおいて、オイルの温度管理を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、油圧機器（文献では油圧式変速機構）にオイル（ＡＦＴ）を供給するため、エンジンで駆動されるオイルポンプと、電動オイルポンプとを備えており、内燃機関が停止する際には電動オイルポンプを駆動する技術が記載されている。
【０００３】
この特許文献１では、油圧機器に供給するオイルと、内燃機関の冷却水との間で熱交換を行うＡＴＦウォーマを備えている。これにより、オイルの温度が冷却水温より低い場合には暖められ、作動油の温度が冷却水温より高い場合に冷やされる。
【０００４】
また、特許文献２には、内燃機関で駆動されるオイルポンプと電動モータで駆動されるオイルポンプとが記載されないものであるが、回転電機を冷却し、動力伝達機構を潤滑するため、各々に対してオイルパンのオイルを個別に供給する２つの移送装置を備え、２つの移送装置で供給されるオイルの温度管理を行う技術が記載されている。
【０００５】
この特許文献２では、２つの移送装置の各々のオイルポンプと熱交換器とを備え、オイルパンの貯留空間を仕切る隔壁を備えることにより、オイルパンの２つの貯留空間でオイルが混じり合う現象を抑制しており、２つの貯留空間の各々のオイルを２つの移送装置に供給することでオイルの温度管理を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３‐９４９８４号公報
【特許文献２】特開２０１５‐２１８８６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載されるように、オイル圧で変速を行う変速機を備えた車両では、停車時に内燃機関を自動停止させるアイドルストップ制御や、停車のための減速開始から内燃機関を自動停止させるコーストストップ制御を行う場合には、変速機の変速状態を維持するためオイル圧を必要とする。
【０００８】
オイル圧でクラッチ等を作動させて変速を行う変速機に用いられるオイルは、温度による粘性変化が小さいものを用いることが理想であるが、このようなオイルであっても低温時に粘性が高まる現象は避けることができず、オイルが低温にある状況で電動オイルポンプを作動させた場合には、電動オイルポンプに過剰な負荷を作用させることもあった。
【０００９】
このようにオイルの粘性が高い場合には電動オイルポンプの耐久性を低下させるだけでなく、適正なオイル圧を得ることが困難であるため、特許文献１にも記載されるように、オイルの温度が低い場合には、内燃機関の自動停止を行わないように制御形態が設定されている。
【００１０】
ここで、内燃機関で駆動されるオイルポンプと電動モータで駆動される電動型のオイルポンプとからのオイルを油圧機器に供給するオイル供給システムにおいて、例えば、内燃機関の冷却水との熱交換によりオイルの温度を管理する熱交換器を備えたシステムを想定すると、次のような不都合が考えられる。
【００１１】
つまり、このようなシステムでは内燃機関の始動の後にオイルが加熱され粘性の低減を可能にする。しかしながら、このような構成ではオイルの全量の温度上昇を必要とするため、電動型のオイルポンプに大きい負荷を作用させず適正に作動させる状態に移行するまで時間を要することになる。
【００１２】
このような課題に対して特許文献２に記載されるようにオイルパンに隔壁を設けることも有効であるが、特許文献２に記載されるように２系統のオイルの流路を形成することは合理的でなく実現が困難である。
【００１３】
このような理由から、内燃機関で駆動されるオイルポンプと電動型のオイルポンプとからのオイルを油圧機器に供給するオイル供給システムにおいて、内燃機関が作動を開始した後には、できるだけ短時間のうちに電動型のオイルポンプを無理なく作動できることが求められる。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の特徴は、車両の走行状況に対応して停止制御と始動制御とが行われる内燃機関で発生する駆動力で駆動されることによりオイルパンのオイルを第１吸引流路で吸引し、第１供給流路を介して油圧機器に供給可能な第１オイルポンプと、
電動モータで駆動されることにより前記オイルパンのオイルを第２吸引流路により吸引し、第２供給流路を介して前記油圧機器に供給可能な第２オイルポンプとを備え、
前記油圧機器に供給されるオイルの一部を、前記内燃機関の冷却液の熱が作用する熱交換器で熱交換を行った後に前記オイルパンに戻す熱交換流路を備え、
前記オイルパンは前記第１吸引流路が接続された第１貯留部と、前記第２吸引流路が接続する第２貯留部とに区画する隔壁を備えており、前記熱交換流路が前記第２貯留部に接続している点にある。
【００１５】
この特徴構成によると、内燃機関が作動を開始した後には、油圧機器に供給されるオイルの一部が熱交換器で加熱された後に熱交換流路を介して第２貯留部に戻される。オイルパンは、隔壁により第１オイルポンプにオイルを供給する第１貯留部と、第２オイルポンプにオイルを供給する第２貯留部とに仕切られているため、熱交換流路を介して第２貯留部に戻されたオイルは第１貯留部のオイルと混じり合うことがなく、第２貯留部のオイルの温度を短時間のうちに上昇させることが可能となる。
従って、内燃機関が作動を開始した後には、短時間のうちに第２オイルポンプを無理なく作動できるシステムが構成された。
【００１６】
他の構成として、前記熱交換流路によって前記第２貯留部にオイルが戻される位置が、前記隔壁の高さ方向の突出端より低い位置に設定しても良い。
【００１７】
これによると、熱交換流路からのオイルを第２貯留部のオイル面より下に戻すことが可能となり、例えば、加熱されたオイルが隔壁をオーバーフローして第１貯留部に流れる現象や、低温のオイルが第２貯留部の底部に滞留する現象を抑制できる。特に、この構成は熱交換流路から戻されたオイルが第２貯留部で対流し、この第２貯留部のオイルの温度の平均化も可能にする。
【００１８】
他の構成として、前記第２貯留部の容積が、前記第１貯留部の容積より小さく設定されても良い。
【００１９】
これによると、熱交換流路からのオイルを第２貯留部に戻すため、例えば、熱交換流路からのオイルを第１貯留部に戻す場合と比較して、温度上昇の短縮化を実現する。
【００２０】
他の構成として、前記第２貯留部のオイル面の低下に伴い前記第１貯留部のオイルを前記第２貯留部に流す開閉弁を前記隔壁に備えても良い。
【００２１】
これによると、第２貯留部のオイル面が低下し第２貯留部のオイル面が、第１貯留部のオイル面より低下した場合には、オイルの圧力差により開閉弁が開放し、第１貯留部のオイルを第２貯留部に供給することが可能となる。これにより、第２貯留部のオイルが極端に低下しオイルの供給不能に陥る不都合を解消できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】オイル供給システムの構成を示す図である。
【図２】別実施形態（ａ）のオイル供給システムの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔オイル供給システムの概要〕
図１に示すように、内燃機関としてのエンジン１で駆動される第１オイルポンプＰ１と、内蔵した電動モータ２で駆動される第２オイルポンプＰ２と、これらのオイルポンプからのオイルを油圧機器としての変速機３に供給する流路と、を備えてオイル供給システム１００が構成されている。
【００２４】
このオイル供給システム１００は乗用車等の車両に備えられ、ＥＣＵとして機能する制御部４が第２オイルポンプＰ２の電動モータ２を制御する。また、この制御部４は、エンジン１と変速機３とを制御するように機能する。
【００２５】
制御部４は、車両の走行時に走行系に作用する負荷や、運転者のアクセル操作等に基づいてエンジン１の回転数と変速機３の変速段とを自動設定すると共に、ブレーキペダルの踏み込み操作により停車する際にはエンジン１の停止制御（所謂、アイドルストップ制御）を行い、これに連係して第２オイルポンプＰ２を作動させる。これにより第２オイルポンプＰ２を作動させる際には、変速状態を維持するに必要な圧力のオイルが変速機３に供給され変速機３の変速状態が維持される。
【００２６】
更に制御部４は、停止制御の後にブレーキペダルの踏み込み操作が解除された場合には、エンジン１を始動する始動制御を行い、これに連係して第２オイルポンプＰ２を停止させる制御を行う。これらの制御形態については後述する。
【００２７】
変速機３は、変速段を切り換える油圧クラッチや油圧シリンダ等の油圧アクチュエータを備えて構成されている。第２オイルポンプＰ２に内蔵される電動モータ２にはブラシレスＤＣモータが使用され、供給される電圧に対応した駆動力を得る。
【００２８】
変速機３の底部にはオイル貯留部としてのオイルパン３０を備えており、このオイルパン３０は、隔壁３３によって第１貯留部３１と第２貯留部３２とに区画されている。このオイルパン３０では、第１貯留部３１の容積が第２貯留部３２の容積より大きくなるように隔壁３３の位置が設定され、この隔壁３３には、第２貯留部３２のオイル面の低下に伴い第１貯留部３１のオイルを第２貯留部に流す逆止弁型の開閉弁３４を備えている。更に、第２貯留部３２にはオイルの温度を検知するようにサーミスタ等で構成される温度センサＳを備えている。
【００２９】
第１オイルポンプＰ１はオイルパン３０の第１貯留部３１のオイルを第１ストレーナ１１と第１吸引流路１２とを介して吸引し、吸引したオイルを第１供給流路１３により変速機３に供給する。また、第１供給流路１３には圧力上昇時にオイルを第１貯留部３１に戻すことにより圧力上昇を抑制する第１リリーフ弁１４を分岐状態で備えている。
【００３０】
第２オイルポンプＰ２は、オイルパン３０の第２貯留部３２のオイルを第２ストレーナ２１と第２吸引流路２２とを介して吸引し、吸引したオイルを第２供給流路２３から第１供給流路１３に合流させる。また、第２供給流路２３には圧力上昇時にオイルを第２貯留部３２に戻すことにより圧力上昇を抑制する第２リリーフ弁２４を分岐状態で備え、第２供給流路２３の中間には逆止弁２５を備えている。
【００３１】
また、変速機３のアクチュエータに供給されたオイルを第１貯留部３１に戻すリターン流路１５を備えている。このリターン流路１５は、第１貯留部３１のうちオイル面より低い位置（レベル）にオイルを戻す。つまり、第１貯留部３１に貯留されているオイル面が最も低い位置であっても、これより低い位置にオイルを戻すようにリターン流路１５の吐出位置が設定されている。
【００３２】
更に、第１供給流路１３に供給されたオイルの一部を分岐させる形態で取り出す熱交換流路２６が形成され、この熱交換流路２６にはエンジン１の冷却水の熱が作用する熱交換器５を備えている。熱交換流路２６のうち、熱交換器５より第１供給流路１３に近い位置にはオリフィス２７を備えることにより、第１供給流路１３の圧力低下を抑制するように構成されている。
【００３３】
この熱交換流路２６は第２貯留部３２に対して隔壁３３の高さ方向の突出端より低い位置にオイルを戻す。図１には、熱交換流路２６が第２貯留部３２にオイルを戻す位置（レベル）を第１ストレーナ１１の吸引位置より低い位置に設定した構成を示している。
【００３４】
特に、この第２貯留部３２のオイル面は、後述するように開閉弁３４によりオイルの供給位置より低下しない構成である。従って、第１ストレーナ１１の吸引位置を開閉弁３４によるオイル供給位置より低い位置に設定することでオイルの確実な吸引を可能にしている。そして、熱交換流路２６の吐出位置を第１ストレーナ１１の吸引位置より低い位置に設定することによりオイル面より下方へのオイルの送り込みを実現している。
【００３５】
このように第１吸引流路１２とリターン流路１５とはオイルパン３０の第１貯留部３１に接続し、第２吸引流路２２と熱交換流路２６とはオイルパン３０の第２貯留部３２に接続している。
【００３６】
〔制御形態・オイルの流れ〕
制御部４は、エンジン１と変速機３と第２オイルポンプＰ２の電動モータ２とに制御信号を出力すると共に、温度センサＳで検知される温度信号が入力する。
【００３７】
前述したように、制御部４は、車両の走行時に走行系に作用する負荷や、運転者のアクセル操作等に基づいてエンジン１の回転数と変速機３の変速段とを設定し、エンジン１の停止制御と始動制御とを行うものであるが、温度センサＳで検知されるオイルの温度が設定値未満である場合には、停止制御は行わず、オイルの温度が設定値以上にある場合に停止制御を行うように制御形態が設定されている。
【００３８】
このようにオイルの温度が低い状況で停止制御を行わない理由は、低温時にはオイルの粘性が高い状況にあり、第２オイルポンプＰ２を駆動しても必要な圧力を得られないことがあり、高い負荷により第２オイルポンプＰ２が破損することもあるためである。
【００３９】
従って、エンジン１を始動した後には、第１オイルポンプＰ１からの変速機３に供給されるオイルによって変速操作を実現する。また、このように第１オイルポンプＰ１から第１供給流路１３を介して変速機３にオイルが供給される場合には、このオイルの一部が熱交換流路２６に流れ熱交換器５により加熱される。
【００４０】
尚、熱交換器５では、エンジン１の冷却水が供給される構造であるため、熱交換流路２６に流れるオイルの温度が冷却水の水温より低温である場合には加熱され、冷却水の水温より高温である場合には冷却される。
【００４１】
このようにオイルが流れるため、エンジン１の始動の後にエンジン１の温度が上昇する過程においては、熱交換器５で加熱されたオイルが第２貯留部３２に供給される。第２貯留部３２のオイルと、第１貯留部３１のオイルとが混じり合うことがないため第２貯留部３２のオイルの温度の上昇は促進される。
【００４２】
そして、温度センサＳで検知されるオイルの温度が設定値以上に達した状況においては、ブレーキペダルの踏み込み操作により停車する際に、エンジン１の停止制御を行い、これに連係して第２オイルポンプＰ２を作動させる。この後に、ブレーキペダルの踏み込み操作が解除された場合には、エンジン１を始動する始動制御が行われる。
【００４３】
この停止制御と始動制御との何れの制御においても、変速機３にオイルが継続的に供給されるように、制御部４はエンジン１の作動（第１オイルポンプＰ１の作動）と、第２オイルポンプＰ２の作動とが同時に行われる。
【００４４】
つまり、停止制御と始動制御との何れの制御であってもエンジン１の回転数は徐々に変化するため、停止制御ではエンジン１の回転数が所定値まで低下したタイミングで第２オイルポンプＰ２を作動させ、始動制御ではエンジンの回転数が所定値まで上昇したタイミングで第２オイルポンプＰ２を停止させる制御が行われる。
【００４５】
このオイル供給システム１００では、第２貯留部３２にオイルが継続的に供給され、オイル面が上昇した場合には、隔壁３３の突出端を乗り越える（オーバーフローする）形態で、第２貯留部３２のオイルが第１貯留部３１に供給される。
【００４６】
これとは逆に、第２貯留部３２のオイルが第２オイルポンプＰ２で吸引されることにより、オイル面が開閉弁３４の位置より低下した場合には、開閉弁３４が開放して第１貯留部３１のオイルが第２貯留部３２に供給される。つまり、開閉弁３４は、第２貯留部３２のオイル面が第１貯留部３１のオイル面より高い場合にオイルの圧力差により閉じ状態を維持し、第２貯留部３２のオイル面が第１貯留部３１のオイル面より低下した場合にオイルの圧力差により開放してオイルを供給する。
【００４７】
尚、図１にはボールを用いた構造の開閉弁３４を示しているが、これに代えて、例えば、隔壁３３に形成した貫通孔を第２貯留部３２の位置で閉塞する柔軟に変形する樹脂板を備える構成や、板材をバネ付勢した構成のものでも良い。
【００４８】
〔実施形態の作用・効果〕
このオイル供給システム１００では、エンジン１を始動した後には、オイルパン３０のうち第１貯留部３１より容積が小さい第２貯留部３２に対して熱交換器５で加熱されたオイルを供給するため、低温環境であっても第２貯留部３２のオイルの温度を短時間で上昇させることが可能となる。
【００４９】
これにより、オイルが低温である場合には、ブレーキペダルの踏み込み操作により停車する際にエンジン１を停止させる停止制御を制限する時間を短縮することになり、結果として燃費の向上に繋がる。
【００５０】
また、オイルパン３０において第２貯留部３２のオイル面が大きく低下した場合には、開閉弁３４が自動的に開放して第１貯留部３１のオイルを第２貯留部３２に供給できるため、第２オイルポンプＰ２でオイルが供給されない不都合を解消する。
【００５１】
変速機３の全体の温度は、エンジン１の冷却水の水温より高温に達することもあるが、熱交換器５では熱交換流路２６に流れるオイルの温度が冷却水の水温より低温である場合には加熱され、冷却水の水温より高温である場合には冷却される。従って、第２貯留部３２に貯留されるオイルの温度を、変速機３の全体の温度の変動範囲より小さい範囲に収束させ、適正な温度範囲において第２オイルポンプＰ２を作動させることができる。
【００５２】
〔別実施形態〕
本発明は、上記した実施形態以外に以下のように構成しすることも考えられる（実施形態と同じ機能を有するものには、実施形態と共通の番号、符号を付している）。
【００５３】
（ａ）図２に示すように、第１供給流路１３と熱交換流路２６とが接続する部位に三方弁Ｖを備える。この三方弁Ｖは電動アクチュエータの駆動力により弁体を回転させるロータリ型等の構成が採用されている。
【００５４】
三方弁Ｖの３つのポートのうち第１オイルポンプＰ１の吐出側の第１供給流路１３に連通するものを導入ポート４１とし、変速機３に連通するものを供給ポート４２とし、熱交換流路２６に連通するものを分岐ポート４３と称し、制御部４によってポートでのオイルの流れを制御できるように構成されている。
【００５５】
この構成から、エンジン１の始動の後に変速機３において変速を行う状況では、分岐ポート４３を閉じることにより、第１オイルポンプＰ１からのオイルの全量を変速機３に供給する。また、エンジン１が作動する状況で変速機３において変速を行わないタイミングでは、供給ポート４２を僅かに絞ることで変速機３に供給するオイル量を僅かに減ずると共に、これに連係して分岐ポートを僅かに開放することにより、第１オイルポンプＰ１からのオイルの一部を熱交換流路２６に供給して第２貯留部３２に貯留されたオイルの温度上昇を図ることができる。
【００５６】
この構成では、先に実施形態で説明したオリフィス２７を用いる構成と比較すると、変速機３での変速を行う際には、第１オイルポンプＰ１からのオイルの全量が変速機３に供給されるため変速を迅速かつ確実に行える。
【００５７】
尚、この別実施形態（ａ）の構成では、エンジン１が作動する状況で変速機３において変速を行わないタイミングでは、設定されたインターバル毎に設定時間だけ供給ポート４２を僅かに絞ることで変速機３に供給するオイル量を僅かに減ずると共に、これに連係して分岐ポート４３を僅かに開放するように制御形態を設定しても良い。
【００５８】
（ｂ）第１供給流路１３の中間にリリーフ弁を備え、第１供給流路１３の圧力がリリーフ圧より上昇した場合にオイルの一部を熱交換流路２６に排出するように構成しても良い。
【００５９】
このようにリリーフ弁を備える構成では、変速機３において変速作動を行うに必要な最低圧より高い値となるようにリリーフ圧を設定することにより、変速機３での変速作動を適正に行いつつ、熱交換流路２６にオイルを供給することも可能となる。
【００６０】
（ｃ）エンジン１の吸気弁の開閉時期をオイル圧によって制御する弁開閉時期制御装置にエンジン１の潤滑オイルを作動オイルとして供給し、オイルパン３０に第１貯留部３１と第２貯留部３２とを形成してオイル供給システム１００を構成しても良い。
【００６１】
この別実施形態（ｃ）の構成でも、弁開閉時期制御装置に供給する作動油の油温を短時間のうちに上昇させ、弁の開閉時期の設定を迅速に行うことが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、内燃機関で駆動されるオイルポンプと電動モータで駆動されるオイルポンプとからのオイルを油圧機器に供給するオイル供給システムに利用することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１          エンジン（内燃機関）
２          電動モータ
３          変速機（油圧機器）
５          熱交換器
１２        第１吸引流路
２２        第２吸引流路
２６        熱交換流路
３０        オイルパン
３１        第１貯留部
３２        第２貯留部
３３        隔壁
３４        開閉弁
Ｐ１        第１オイルポンプ
Ｐ２        第２オイルポンプ
【図１】
2018066460.tif 000003
【図２】
2018066460.tif 000004