(57)【要約】【課題】電動オイルポンプが失陥した場合であっても、駆動伝達系へ潤滑油を供給することが可能なオイルポンプの駆動装置を提供すること。【解決手段】オイルポンプの駆動装置は、動力源の動力を伝達する駆動伝達系に潤滑油を供給するオイルポンプの駆動装置であって、オイルポンプのローターを回転させる電動機と、ローターに連動する第１回転部材、および、駆動伝達系に駆動される第２回転部材を有し、第２回転部材の回転数が第１回転部材の回転数より高い場合に、第２回転部材の回転力を第１回転部材に伝達するワンウェイクラッチと、第１回転部材の回転数を第２回転部材の回転数以上にするように電動機を制御する制御部と、を備える。【選択図】図２
2019167863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源の動力を伝達する駆動伝達系に潤滑油を供給するオイルポンプの駆動装置であって、
前記オイルポンプのローターを回転させる電動機と、
前記ローターに連動する第１回転部材、および、前記駆動伝達系に駆動される第２回転部材を有し、前記第２回転部材の回転数が前記第１回転部材の回転数より高い場合に、前記第２回転部材の回転力を前記第１回転部材に伝達するワンウェイクラッチと、
前記第１回転部材の回転数を前記第２回転部材の回転数以上にするように前記電動機を制御する制御部と、
を備える、
オイルポンプの駆動装置。
【請求項２】
前記制御部は、センサーにより検出される前記第２回転部材の回転数に基づいて、前記電動機を制御する、
請求項１に記載のオイルポンプの駆動装置。
【請求項３】
前記第２回転部材は、前記駆動伝達系の出力軸と同軸に配置される、
請求項１または２に記載のオイルポンプの駆動装置。
【請求項４】
前記第２回転部材は、前記出力軸である、請求項３に記載のオイルポンプの駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、オイルポンプの駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に搭載されるトランスミッションやトランスファーなどの駆動伝達系に潤滑油を供給するためのオイルポンプが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
オイルポンプには、カムシャフトやクランクシャフトから動力を受けて駆動する機械式オイルポンプ、または、電動モーターから動力を受けて駆動する電動式オイルポンプがある。
【０００４】
機械式オイルポンプは、カムシャフトなどから動力を受ける分だけ、カムシャフトなどの回転抵抗になる。
【０００５】
これに対して、電動式オイルポンプは、カムシャフトなどから動力を受けないため、カムシャフトなどの回転抵抗にならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１６２２５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、電動式オイルポンプが失陥した場合、駆動伝達系へ潤滑油を供給することが困難になって、走行不能などの不具合が発生するおそれがある。
【０００８】
電動式オイルポンプが失陥した場合であっても、駆動伝達系へ潤滑油を供給することができるフェイルセーフを考慮したシステムが要望されている。
【０００９】
本開示の目的は、電動オイルポンプが失陥した場合であっても、駆動伝達系へ潤滑油を供給することが可能なオイルポンプの駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本開示の一態様に係るオイルポンプの駆動装置は、
動力源の動力を伝達する駆動伝達系に潤滑油を供給するオイルポンプの駆動装置であって、
前記オイルポンプのローターを回転させる電動機と、
前記ローターに連動する第１回転部材、および、前記駆動伝達系に駆動される第２回転部材を有し、前記第２回転部材の回転数が前記第１回転部材の回転数より高い場合に、前記第２回転部材の回転力を前記第１回転部材に伝達するワンウェイクラッチと、
前記第１回転部材の回転数を前記第２回転部材の回転数以上にするように前記電動機を制御する制御部と、
を備える。
【発明の効果】
【００１１】
本開示によれば、電動オイルポンプが失陥した場合であっても、駆動伝達系へ潤滑油を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本開示の一実施の形態に係るオイルポンプの駆動装置を含む車両の構成を概略的に示す図
【図２】本実施の形態に係るオイルポンプの駆動装置の構成を概略的に示す図
【図３】本実施の形態に係るオイルポンプの駆動装置の動作を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
まず、本開示の一実施の形態に係るオイルポンプの駆動装置を含む車両の構成について説明する。
【００１５】
図１には、Ｘ軸が描かれている。図１における左右方向をＸ方向といい、左方向を「Ｘ１方向」、「左方向」又は「左側」といい、右方向を「Ｘ２方向」、「右方向」又は「右側」という。また、Ｘ軸から離れる方向を「遠心方向」又は「遠心側」という。Ｘ軸に向かう方向を「求心方向」又は「求心側」という。
【００１６】
車両には、内燃機関（エンジン、図示略。本発明の「動力源」に対応）の出力を駆動輪に分配するための機構であるトランスファー１（本発明の「駆動伝達系」に対応）が設けられている。トランスファー１は、ハウジング２、および、出力軸３を有している。ハウジング２は、軸支部（図示略）を介して出力軸３を回転可能に支持している。出力軸３は、Ｘ軸に沿って配置されている。出力軸３は、変速機（図示略）を介してエンジンのクランク軸（図示略）に接続されている。なお、本実施の形態では、出力軸３はメカポンプ軸２０（後述する）である。
【００１７】
オイルポンプ１０は、例えば、トランスファー１の軸支部に潤滑油を供給する。オイルポンプ１０は、例えば、トロコイド式のオイルポンプである。オイルポンプ１０は、ポンプケーシング部１１、インナーローター１２（本発明の「第１回転部材」に対応）、および、アウターローター１３を備えている。
【００１８】
ポンプケーシング部１１は、出力軸３を遠心方向から覆う筒状部１１ａを有している。筒状部１１ａの左側端口は、円板部１１ｂにより塞がれている。筒状部１１ａの右側端口は、開放されている。筒状部１１ａは、インナーローター１２およびアウターローター１３を収容している。筒状部１１ａは、アウターローター１３を回転自在に支持している。
【００１９】
インナーローター１２は、アウターローター１３の求心側に配置されている。インナーローター１２は、アウターローター１３に噛合するように配置されている。
【００２０】
インナーローター１２とアウターローター１３との間には、ポンプ室（図示略）が形成される。ポンプ室には、吸入路１５および吐出路１６が連結されている。吸入路１５は潤滑油貯留部（図示略）に連通している。吐出路１６はメカポンプ軸２０の中空孔２１に連通している。インナーローター１２が一方向（例えば、Ｘ１方向から見て時計回りの方向、以下、単に「時計回りの方向」という）に回転することにより、ポンプ室が拡大、縮小を繰り返す。これにより、潤滑油貯留部内の潤滑油が吸入路１５からポンプ室に吸入され、かつ、ポンプ室内の潤滑油が吐出路１６から中空孔２１へ吐出される。
【００２１】
図２は、本実施の形態に係るオイルポンプ１０の駆動装置１００の構成を概略的に示す図である。図２に示すように、オイルポンプ１０の駆動装置１００は、メカポンプ軸２０と、電動モーター３０と、ワンウェイクラッチ４０と、制御部５０（図１参照）とを備えている。
【００２２】
メカポンプ軸２０は、出力軸３と一体的に設けられている。このため、メカポンプ軸２０（出力軸）の回転数は、車速や駆動輪の回転数に応じて変動する。
【００２３】
電動モーター３０は、モーターケーシング部３１、ローター３２、および、ステーター３３を備えている。電動モーター３０は、例えば、ローター３２が強磁性の鉄心のみで構成されるリラクタンスモーターである。リラクタンスモーターにおいては、ステーター３３の回転磁界による極とローター３２の突極との磁気吸引力によって生ずるトルク（リラクタンストルク）が用いられる。リラクタンスモーターが用いられることにより、以下の利点がある。ローター３２に永久磁石が用いられないため、フェイルセーフ時（出力軸３によりインナーローター１２を回転させる時）にローター３２側から出力軸３にかかる負荷が小さい。また、耐久性が向上する。また、小型化が図れる。
【００２４】
モーターケーシング部３１は、ポンプケーシング部１１の右側（Ｘ２方向）に配置されている。モーターケーシング部３１は、出力軸３を遠心方向から覆う環状部３１ａを有している。環状部３１ａの右側端口は、円板部３１ｂにより塞がれている。環状部３１ａの左側端口は、開放されている。
【００２５】
環状部３１ａは、ローター３２、および、ステーター３３を収容している。環状部３１ａの左側端口縁と筒状部１１ａの右側端口縁とは互いに結合されている。
【００２６】
ローター３２は、インナーローター１２と一体的に回転可能に構成されている。ローター３２は、インナーローター１２を右方向（Ｘ２方向）に延在したものである。以下、ローター３２をインナーローター１２という場合がある。
【００２７】
ステーター３３は、インナーローター１２（ローター３２）の遠心側に配置されている。ステーター３３は、環状部３１ａに固定されている。
【００２８】
ワンウェイクラッチ４０は、インナーローター１２に連動する第１回転部材と、トランスファー１に駆動される第２回転部材とを有している。なお、本実施の形態では、第１回転部材をインナーローター１２とする。また、第２回転部材を出力軸３とする。
【００２９】
ワンウェイクラッチ４０は、具体的に、出力軸３のインナーローター１２に対する一方向（Ｘ１方向から見て時計回りの方向、以下、単に「時計回りの方向」という）の相対回転を、インナーローター１２に伝達する。また、ワンウェイクラッチ４０は、インナーローター１２に対して一方向と反対の方向（Ｘ１方向から見て反時計回りの方向、以下、単に「反時計回りの方向」という）へ相対回転する出力軸３に対し空転する。
【００３０】
ワンウェイクラッチ４０には、スプラグ式、ローラー式、ラチェット式などの公知のワンウェイクラッチが用いられる。なお、ワンウェイクラッチ４０としては、空転時において出力軸３の摺動抵抗がなるべく小さいものが好ましい。
【００３１】
出力軸３の回転数は、前述したように、車速に応じて変動する。なお、以下の説明において、車両前進時における出力軸３の回転方向を時計回りとし、車両後退時における出力軸３の回転方向を反時計回りとする。制御部５０は、車速情報を取得する。なお、車速情報は、例えば、出力軸３の回転数に比例して発生するパルス信号に基づいて求められる。パルス信号は、車速センサーにより検出される。
【００３２】
車両前進時において、出力軸３は一方向（時計回りの方向）に回転している。電動モーター３０によりインナーローター１２を一方向に回転させる場合、インナーローター１２の回転数Ｒ１が出力軸３の回転数Ｒ２より低いと（Ｒ１＜Ｒ２）、インナーローター１２から出力軸３に負荷がかかってしまう。
【００３３】
そこで、本実施の形態においては、制御部５０は、車両前進時の場合、出力軸３の回転数Ｒ２に基づいて、インナーローター１２を一方向（時計回りの方向）に出力軸３の回転数Ｒ２以上の回転数Ｒ１（≧Ｒ２）で回転させるように、電動モーター３０を制御する。インナーローター１２が一方向に回転することにより、オイルポンプ１０を作動させることが可能となる。なお、この場合、ワンウェイクラッチ４０が出力軸３に対して空転するため、インナーローター１２等が出力軸３の回転抵抗とならない。
【００３４】
車両後退時において、出力軸３は一方向と反対の方向（反時計回りの方向）に回転している。電動モーター３０によりインナーローター１２を一方向に回転させておけば、インナーローター１２から出力軸３に負荷がかからない。
【００３５】
そこで、本実施の形態では、制御部５０は、車両後退時の場合、インナーローター１２を一方向（時計回りの方向）へ所定の回転数で回転させるように電動モーター３０を制御する。これにより、車両後退時であっても、インナーローター１２を一方向（時計回りの方向）に回転させることで、オイルポンプ１０を作動させることが可能となる。なお、この場合においても、ワンウェイクラッチ４０は、出力軸３に対して空転するため、インナーローター１２等が出力軸３の回転抵抗とならない。
【００３６】
電動モーター３０が失陥した場合、電動モーター３０によってインナーローター１２を一方向（時計回りの方向）へ回転させることが不能となる。しかし、車両前進時において、出力軸３は一方向（時計回りの方向）に回転している。そのため、出力軸３のインナーローター１２に対する一方向（時計回りの方向）へ回転を、ワンウェイクラッチ４０を介してインナーローター１２に伝達することができる。これにより、インナーローター１２を一方向に回転させることが可能となる。その結果、オイルポンプ１０を作動させることが可能となる。以上により、電動モーター３０が失陥した場合であっても、オイルポンプ１０の作動を継続させることが可能となる。
【００３７】
次に、オイルポンプ１０の駆動装置１００の動作について、図３を参照して説明する。図３は、本実施の形態に係るオイルポンプ１０の駆動装置１００の動作を示すフローチャートである。なお、本フローは、エンジンの始動により開始され、エンジンの停止により終了する。以下の説明では、車両前進時のみを説明しており、車両行進時の説明を省略する。
【００３８】
ステップＳ１００において、制御部５０は、車速情報を取得する。
【００３９】
ステップＳ１１０において、制御部５０は、車速情報に基づいて、インナーローター１２を、一方向（時計回りの方向）に出力軸３の回転数より高い回転数で回転させるように電動モーター３０を制御する。
【００４０】
以上のように、本実施の形態に係るオイルポンプ１０の駆動装置１００によれば、オイルポンプ１０のインナーローター１２を回転させる電動モーター３０と、トランスファー１の出力軸３と、出力軸３の回転数がインナーローター１２の回転数より高い場合に、出力軸３の回転力をインナーローター１２に伝達するワンウェイクラッチ４０と、インナーローター１２の回転数を出力軸３の回転数以上にすることにより、ワンウェイクラッチ４０が空転するように電動モーター３０を制御する制御部５０と、を備える。これにより、電動モーター３０が失陥した場合であっても、出力軸３の回転を、ワンウェイクラッチ４０を介してインナーローター１２に伝達することが可能となる。これにより、オイルポンプ１０を作動させることが可能となる。以上により、電動モーター３０が失陥した場合であっても、オイルポンプ１０の作動を継続させることが可能となるため、走行不能などの不具合の発生を回避することができる。
【００４１】
また、インナーローター１２の回転数を出力軸３の回転数以上にするように、制御部５０が電動モーター３０を制御するため、ワンウェイクラッチ４０が出力軸３に対して空転する。その結果、インナーローター１２等が出力軸３の回転抵抗とならない。このため、燃費を向上させることができる。
【００４２】
また、上記実施の形態では、メカポンプ軸２０が出力軸３と一体的に設けられている。これにより、駆動装置１００の小型化を図ることができる。
【００４３】
なお、上記実施の形態に係るオイルポンプ１０の駆動装置１００においては、メカポンプ軸２０をトランスファー１の出力軸３と同軸に配置したが、本発明はこれに限定されず、例えば、メカポンプ軸２０を、出力軸３と異なる軸上に配置し、無端ベルトやチェーン等を介して出力軸３に連結させてもよい。その際、例えば、メカポンプ軸２０をインナーローター１２に連結し、ワンウェイクラッチ４０を出力軸３と同軸に配置し、メカポンプ軸２０を無端ベルト及びワンウェイクラッチ４０を介して出力軸３に連結すればよい。
【００４４】
また、出力軸３の回転数としは、例えば、動力源や駆動輪の回転数をセンサーで検出し、この検出値を用いて出力軸の回転数を算出し、算出して得られた値を用いてもよい。また、出力軸にセンサーを設け、検出して得た回転数を用いてもよい。
【００４５】
また、上記実施の形態におけるオイルポンプ１０の駆動装置１００では、潤滑を供給する対象としてトランスファー１を挙げたが、本発明はこれに限らず、例えば、トランスミッションであってもよい。また、上記実施の形態におけるオイルポンプ１０の駆動装置１００の適用範囲は、車両に限定されない。
【００４６】
その他、上記実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本開示のオイルポンプ１０の駆動装置１００は、電動オイルポンプが失陥した場合であっても、駆動伝達系へ潤滑油を供給することが要求される車両用の潤滑システムとして有用である。
【符号の説明】
【００４８】
１  トランスファー
２  ハウジング
３  出力軸
１０  オイルポンプ
１１  ポンプケーシング部
１１ａ  筒状部
１１ｂ  円板部
１２  インナーローター
１３  アウターローター
１５  吸入路
１６  吐出路
２０  メカポンプ軸
３０  電動モーター
３１  モーターケーシング部
３１ａ  環状部
３１ｂ  円板部
３２  ローター
３３  ステーター
４０  ワンウェイクラッチ
５０  制御部
１００  駆動装置
【図１】
2019167863.tif 000003
【図２】
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【図３】
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