(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源で発生した動力を変速して出力しかつ油圧によって制御されるパワープラントに、前記油圧を発生させる電動オイルポンプが付設された車両用パワープラントの構造において、
前記動力源が発した熱を前記電動オイルポンプに与えて電動オイルポンプを加熱昇温する加熱手段が設けられ、かつ
前記加熱手段は、前記電動オイルポンプの電気モータを加熱昇温するように構成されている
ことを特徴とする車両用パワープラントの構造。
【請求項２】
前記加熱手段は、前記動力源の冷却用流体と前記パワープラントのオイルとの間で熱交換して前記オイルを加熱昇温する熱交換手段に隣接して前記電動オイルポンプが配置された構造であることを特徴とする請求項１に記載の車両用パワープラントの構造。
【請求項３】
前記電動オイルポンプと熱交換手段とが、前記パワープラントの同一側面に互いに接近して取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の車両用パワープラントの構造。
【請求項４】
前記加熱手段は、前記動力源の冷却用流体と前記パワープラントのオイルとの間で熱交換して前記オイルを加熱昇温するフルードウォーマを備え、そのフルードウォーマが前記電動オイルポンプに近接して配置されて前記電動オイルポンプの電気モータがフルードウォーマから熱を受けて加熱されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用パワープラントの構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃機関などの動力源で発生させた動力を変速して出力するパワープラントに関し、特に油圧を発生させるための電動オイルポンプを付設した車両用のパワープラントの構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両の燃費を向上させる技術として、車両が一時停止した場合に動力源を停止するいわゆるエコラン制御が知られている。このエコラン制御は、車速がゼロになった状態で、アクセルペダルやクラッチペダルあるいはブレーキの操作状態に基づいて、車両が直ちには発進しないことが判断された場合に、エンジンを自動停止し、その後、発進のための操作が検出された場合に、エンジンを自動的に始動する制御である。したがって、車両の停止中におけるエンジンのアイドリングが減少するので、燃料の消費量を減少させることができる。
【０００３】
しかしながら、エンジンは車両の全体としての動力源であるから、エンジンが停止すると車両の動力が失われる。そのため、例えばエンジンの出力側に連結されている変速機が油圧で制御される変速機の場合、エンジンの停止に伴って変速機における油圧ポンプが停止するので、変速機を制御するための油圧も同時に失われてしまう。そこで従来では、エコラン制御を成り立たせるために、変速機に電動オイルポンプを付設して、エンジンの停止時にこの電動オイルポンプを駆動して油圧を確保するように構成している。
【０００４】
その一例が特開２００１−８０３９０号公報に記載されている。この公報に記載された発明は、車両が一時的に停止することによりエンジンを停止させた場合、電動オイルポンプによって油圧を発生させるように構成されている。また、発進のための操作が検出されてエンジンを始動する場合、電動オイルポンプによって発生させる油圧を低下させ、それに伴って駆動系統でのいわゆる引き摺りトルクを低下させて、エンジンの始動を容易にするように構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の電動オイルポンプは、電気モータによってポンプを駆動することにより油圧を発生させるように構成されている。その電気モータは、一般的なモータと同様に、低温状態では内部抵抗が小さくなって電流が流れやすい特性を備えている。一方、車両のおかれる環境は多様であって、かなりの低温になることがあり、その場合、車両が発進して間もないときに一時的に停止して上述したエコラン制御が実行されるとすると、低温の電動オイルポンプに電圧を印加して電流を流すことになる。
【０００６】
しかしながら上記のようにモータの温度が低い状態では、内部抵抗が小さくて電流が流れやすいために、その状態で電圧を印加すると、モータに過電流が流れてモータが損傷する可能性がある。そのため、低温状態では、電動オイルポンプに電圧を印加してこれを駆動することができず、これが制約要因となってエコラン制御を実行できない事態が生じる。従来では、エコラン制御を成り立たせるための電動オイルポンプがエコラン制御の制約要因となることの課題の認識がなく、また当然、その解決のための技術事項は知られていない。
【０００７】
この発明は、上記の技術的課題に着目してなされたものであり、低温状態での始動の直後であっても電動オイルポンプを駆動することを可能にする車両用パワープラントの構造を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段およびその作用】
この発明は、上記の目的を達成するために、電動オイルポンプの温度を、動力源の熱を利用して迅速に高めるように構成したことを特徴とするものである。より具体的には、請求項１の発明は、動力源で発生した動力を変速して出力しかつ油圧によって制御されるパワープラントに、前記油圧を発生させる電動オイルポンプが付設された車両用パワープラントの構造において、前記動力源が発した熱を前記電動オイルポンプに与えて電動オイルポンプを加熱昇温する加熱手段が設けられ、かつ前記加熱手段は、前記電動オイルポンプの電気モータを加熱昇温するように構成されていることを特徴とする構造である。
【０００９】
請求項２に記載してあるように、前記加熱手段は、前記動力源の冷却用流体と前記パワープラントのオイルとの間で熱交換して前記オイルを加熱昇温する熱交換手段に隣接して前記電動オイルポンプが配置された構造とすることができる。
【００１０】
また、請求項３に記載してあるように、前記電動オイルポンプと熱交換手段とを、前記パワープラントの同一側面に互いに接近して取り付けた構成とすることができる。
【００１１】
さらにこの発明では、請求項４に記載してあるように、前記加熱手段は、前記動力源の冷却用流体と前記パワープラントのオイルとの間で熱交換して前記オイルを加熱昇温するフルードウォーマを備え、そのフルードウォーマが前記電動オイルポンプに近接して配置されて前記電動オイルポンプの電気モータがフルードウォーマから熱を受けて加熱されるように構成することができる。
【００１２】
したがってこの発明では、動力源が熱を発するために、パワープラントの全体の温度が次第に上昇するが、それに先行して、動力源の熱が前記加熱手段によって電動オイルポンプに伝達されて電動オイルポンプ、特にその電気モータが加熱昇温される。そのため、電動オイルポンプ、特にその電気モータの温度が迅速に高められるので、これを駆動するための通電が早期に可能になり、それに伴って車両が一時的に停止した場合に動力源を停止するエコラン制御を実行することが早期に可能になり、その結果、エコラン制御を実行できる機会が増大して車両の燃費を向上させることができる。
【００１３】
特に請求項２あるいは３の発明では、動力源の熱でオイルを加熱昇温する熱交換手段を利用して電動オイルポンプに動力源の熱を与えるので、既存の他の用途の手段を兼用でき、パワープラントの構成を複雑化することなく、電動オイルポンプを加熱昇温でき、ひいては燃費を向上させることができる。
【００１４】
そして、請求項４の発明では、電動オイルポンプの電気モータに対してフルードウォーマから熱を伝達してその電気モータを積極的に加熱昇温するので、電動オイルポンプを駆動できるタイミングが早まり、エコラン制御の実行期間が長くなって燃費が向上する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
つぎにこの発明を具体例に基づいて説明する。図１は、この発明に係るパワープラント１を模式的に示しており、ここに示す例はフロントエンジン・フロントドライブ（ＦＦ）車などで採用されるいわゆる横置きタイプとして構成した例である。すなわち、動力源であるエンジン（内燃機関）２が、その軸線を車両の幅方向に向けて配置され、その出力側に変速機３が連結されている。
【００１６】
そのエンジン２は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンが典型的な例であり、単独で動力源を構成してもよく、あるいはハイブリッド車におけるように電気モータなどの他の動力装置と共に動力源を構成していてもよい。また、このエンジン２は、動作することにより不可避的に熱を発生し、そのために冷却水などの冷却用流体をラジエータ（図示せず）との間で循環させて強制的に熱を放散し、冷却するように構成されている。
【００１７】
一方、変速機３は、トルクコンバータ４などの流体式伝動装置と、変速比を連続的に変化させることのできるベルト式もしくはトロイダル型のバリエータ５とを備えており、そのトルクコンバータ４を介してエンジン２の出力側に連結されている。また、トルクコンバータ４はその入力側のポンプインペラーと出力側のタービンランナーとの間で直接トルクを伝達するように係合するロックアップクラッチ（それぞれ図示せず）を備えており、それらのポンプインペラーとタービンランナーとの間でのトルクを伝達するための油圧およびロックアップクラッチの係合（スリップ状態での係合を含む）および解放の制御のために、油圧を適宜に供給するように構成されている。
【００１８】
また、バリエータ５は、ベルトなどの伝動部材を介したトルク容量を車両の駆動状態に応じて設定するために、および変速を実行するために、油圧を適宜に給排するように構成されている。
【００１９】
トルクコンバータ４およびバリエータ５を駆動もしくは制御するためのオイルを保持するために、変速機３の下部にオイルパン６が設けられている。また、そのオイルを汲み上げて加圧するオイルポンプ（図示せず）が、トルクコンバータ４とバリエータ５との間に組み込まれている。そのオイルポンプは、例えばトルクコンバータ４の入力側の部材であるポンプインペラーに連結されており、エンジン２の動力で駆動されて油圧を発生させるように構成されている。
【００２０】
上記の変速機３の側面（車載状態でフロント側の側面）のうち上記のオイルポンプに対応する位置に、電動オイルポンプ７が取り付けられている。この電動オイルポンプ７は、電気モータ８によってポンプ９を駆動するように構成されており、そのポンプ９が変速機３内のオイルポンプに対して並列となるように所定の油圧回路（図示せず）に連通されている。したがってこの電動オイルポンプ７は、エンジン２が停止した場合に、変速機３内のオイルポンプに替わって油圧を発生するようになっている。なお、電気モータ８は、通常のモータと同様に、所定温度以下の低温状態では、内部抵抗が小さくなって電流が流れやすくなる特性のものである。
【００２１】
変速機３の外面のうち上記の電動オイルポンプ７が取り付けられた側面と同一の側面に、電動オイルポンプ７と近接してフルードウォーマ１０が取り付けられている。このフルードウォーマ１０は、低温時にエンジン２の熱によって変速機３のオイルを加熱昇温する一種の熱交換器であって、エンジン２の冷却水を循環させるために、給水ホース１１と排水ホース１２とが接続される一方、その内部には変速機３のオイルを循環させるように構成されている。なお、給水ホース１１および排水ホース１２は、ラジエータなどの冷却水を給排する適宜の箇所に連通されている。
【００２２】
図１は車載状態のパワープラント１を車両の前方から見た正面図であり、この図１に示すように、上記のフルードウォーマ１０と電動オイルポンプ７とが互いに接近して配置され、フルードウォーマ１０がエンジン用冷却水によって加熱昇温された場合に、その熱の一部が電動オイルポンプ７に、周囲の空気の対流もしくは熱輻射あるいは変速機３のケーシングを介した熱伝達によって伝達され、電動オイルポンプ７がエンジン１で発した熱によって加熱昇温されるようになっている。特に電動オイルポンプ７の電気モータ８が、フルードウォーマ１０から熱を受けて加熱昇温されるようになっている。このようにフルードウォーマ１０と電動オイルポンプ７とを両者の間で熱が伝わるように配置した構成が、この発明の加熱手段に相当している。
【００２３】
上記のパワープラント１におけるエンジン２を走行のために始動すると、燃料の燃焼によって発生した熱が冷却水に伝達される。低温状態での始動のために変速機３のオイルの温度が低い場合、エンジン２の冷却水が前記フルードウォーマ１０に循環するように供給され、冷却水によって運ばれた熱によってオイルが加熱昇温される。その場合、フルードウォーマ１０自体の温度が高くなり、その周囲に熱を放散するので、フルードウォーマ１０に接近して配置されている電動オイルポンプ７が加熱昇温される。すなわち電動オイルポンプ７が、エンジン２で発した熱によって加熱されて昇温される。
【００２４】
前述したように電動オイルポンプ７における電気モータ８は、低温状態で内部抵抗が低いために過電流が流れやすいが、フルードウォーマ１０から熱を受けて加熱昇温されることにより内部抵抗が幾分増大し、その結果、迅速に、通電可能な状態すなわち駆動可能な状態になる。
【００２５】
したがって上記の構成では、変速機３の全体の温度が高くなるのに先立って電動オイルポンプ７の温度を上昇させることができ、特にその電気モータ８の温度を高くすることができるので、低温状態で発進した直後に、停止信号などで車両が一時的に停止し、それに伴っていわゆるエコラン制御によってエンジン２を一時的に停止しても、電動オイルポンプ７に通電してこれを駆動することにより、変速機３で必要とする油圧を得ることができる。言い換えれば、電動オイルポンプ７の温度が低くてこれを駆動できないなどのことがなく、電動オイルポンプ７によってエコラン制御が制約を受けることを回避もしくは抑制することができる。
【００２６】
なお、電動オイルポンプ７の温度が所定温度まで高くなったことに基づいてエコラン制御を許可することとすれば、エコラン制御の実行が遅れることがなく、燃費の向上に効果があるから、電動オイルポンプ７もしくはその電気モータ８の温度を検出する温度センサ（図示せず）を設け、その温度センサの出力信号に基づいてエコラン制御の許可信号を出力するように構成することが好ましい。
【００２７】
なお、この発明は上記の具体例に限定されない。したがってこの発明のパワープラントは、前述した横置きタイプに限らず、軸線を車両の前後方向に向けて配置するいわゆる縦置きタイプのものであってもよい。したがってその場合、電動オイルポンプを取り付ける変速機はトランスアクスルとして構成されずに変速機単独として構成されていてよい。
【００２８】
また、動力源の熱を電動オイルポンプに伝達するための手段として上述したフルードウォーマを使用すれば、他の用途の部材を電動オイルポンプの加熱昇温のために兼用できるので、部品点数を削減し、装置の全体としての構成を簡素化し、さらには低コスト化を図ることができるが、この発明においては、電動オイルポンプに対して動力源の熱を運ぶ手段は、上記のフルードウォーマ以外の部材であってもよい。さらにこの発明では、フルードウォーマなどの加熱のための部材と電動オイルポンプとが単に接近しているだけでなく、互いに接触していてもよく、また両者の間で積極的に熱を伝達する部材を設けてもよい。そして、上記の具体例では、変速機として無段変速機を使用した例を示したが、この発明のパワープラントを構成する変速機は、有段変速機、自動変速機、手動変速機のいずれであってもよい。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、パワープラントの全体の温度が上昇するのに先行して、動力源の熱が電動オイルポンプに伝達されて電動オイルポンプ、特のその電気モータが加熱昇温されるため、電動オイルポンプの温度が迅速に高められてこれを駆動することが早期に可能になり、それに伴って車両が一時的に停止した場合に動力源を停止するエコラン制御を早期に実行可能とすることができ、その結果、エコラン制御を実行できる機会を増大して車両の燃費を向上させることができる。
【００３０】
特に請求項２あるいは３の発明では、動力源の熱でオイルを加熱昇温する熱交換手段を利用して電動オイルポンプに動力源の熱を与えるので、既存の他の用途の手段を兼用でき、パワープラントの構成を複雑化することなく、電動オイルポンプを加熱昇温でき、ひいては燃費を向上させることができる。
【００３１】
そして、請求項４の発明では、電動オイルポンプの電気モータに対してフルードウォーマから熱を伝達してその電気モータを積極的に加熱昇温するので、電動オイルポンプを駆動できるタイミングが早まり、エコラン制御の実行期間が長くなって燃費を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の一例を模式的に示す正面図である。
【符号の説明】
１…パワープラント、  ２…エンジン、    ３…変速機、    ４…トルクコンバータ、  ５…バリエータ、  ７…電動オイルポンプ、  ８…電気モータ、  ９…ポンプ、  １０…フルードウォーマ。
【図１】
0004108302.tif 000002