DE112014001249T5

DE112014001249T5 - Ölversorgungsgerät

Info

Publication number: DE112014001249T5
Application number: DE112014001249.1T
Authority: DE
Inventors: Shogo Miyamoto
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2013-03-13
Filing date: 2014-03-07
Publication date: 2016-01-21
Anticipated expiration: 2034-03-08
Also published as: US9435423B2; DE112014001249B4; JP6045409B2; CN105190109A; US20160025207A1; WO2014142016A1; CN105190109B; JP2014177964A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ölversorgungsgerät zur Verwendung in einem Automatikgetriebe, das in einem Fahrzeug montiert ist, und das in einem Fahrzeug angebracht ist, in dem eine Leerlaufreduktionssteuerung oder Ähnliches ausgeführt wird. Das Ölversorgungsgerät umfasst eine Ölpumpe, die von einem Antriebsmotor des Fahrzeugs oder einem von dem Antriebsmotor unabhängigen Motor angetrieben ist, und ein Ankopplungs- und Abkopplungselement, das eine Antriebskraft von dem Antriebsmotor an die Ölpumpe überträgt, und die Ölpumpe ist angetrieben von dem Motor, ohne ein Antriebssystem des Antriebsmotors zu verwenden.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ölversorgungsgerät zur Verwendung in einem Automatikgetriebe, das beispielsweise in einem Fahrzeug montiert ist, und insbesondere betrifft die Erfindung ein Ölversorgungsgerät, das in einem Fahrzeug verwendet wird, in dem eine Leerlaufreduktionssteuerung oder Ähnliches durchgeführt wird.
STAND DER TECHNIK
Um einen Betrieb, eine Schmierung, eine Kühlung oder Ähnliches eines Automatikgetriebes oder Ähnlichem, das in einem Fahrzeug montiert ist, auszuführen, wird grundsätzlich eine Ölversorgung (Öldruckversorgung) durchgeführt, wobei eine Hydraulikpumpe (mechanische Ölpumpe) verwendet wird, die durch eine interne Verbrennungsmaschine (Verbrennungsmotor) angetrieben ist, die eine in dem Fahrzeug montierte Antriebsquelle ist. Die mechanische Ölpumpe ist mit einem Verbrennungsmotor verbunden, und Spezifikationen (natürliche Abflussmengen) der Pumpe werden von einer maximalen Durchflussrate und einer für ein Getriebe benötigten Verbrennungsmotorgeschwindigkeit bestimmt, und werden mit der Rotationsgeschwindigkeit eines Verbrennungsmotors in Verbindung gebracht.
Dementsprechend wird, falls eine Leerlaufreduktionsfunktion oder Ähnliches für den Verbrennungsmotor bereitgestellt ist, wenn der Verbrennungsmotor automatisch angehalten wird, die mechanische Ölpumpe ebenso automatisch angehalten. Als Ergebnis kann das Getriebe in einem neutralen Zustand sein oder die Versorgung einer Kupplung mit Öl kann aufgrund eines Abfalls des Öldrucks aufgrund einer Art des Motors gestoppt werden.
Wenn das Getriebe einen neutralen Zustand einnimmt, wird eine Ankopplung des Getriebes erzeugt, wenn der Öldruck durch Betätigen des Verbrennungsmotors erhöht wird, und Vibrationen treten wegen der unterschiedlichen Rotationsgeschwindigkeiten auf. Zusätzlich kann es ein Problem geben, dass, wenn die Ölversorgung zum Schmieren und Kühlen der Kupplung gestoppt ist, eine Kühlung der Kupplung nicht ausreichend sein kann, sodass die Kupplung aufgeheizt werden kann.
Deshalb gibt es eine Methode, in der eine elektrische Ölpumpe, die unabhängig von dem Verbrennungsmotor betrieben werden kann, parallel zu der mechanischen Ölpumpe vorhanden ist, wobei die Ölversorgung (Öldruckversorgung) gemäß einer erforderlichen Menge von der elektrischen Ölpumpe ausgeführt wird, während der Verbrennungsmotor angehalten ist, sodass ein vorbestimmter Öldruck auch während eines Stopps des Verbrennungsmotors sichergestellt ist, und ein Zustand jedes Bereichs beibehalten ist (wie zum Beispiel siehe Patentdokument 1).
Zusätzlich ist in einem hybriden elektrischen Fahrzeug (HEV) eine Methode bekannt, in der eine Hydraulikpumpe sowohl von einem Verbrennungsmotor als auch von einem Fahrmotor angetrieben werden kann, und die Hydraulikpumpe durch den Einsatz von sowohl dem Verbrennungsmotor als auch dem Fahrmotor angetrieben werden kann (siehe Patentdokument 2, Patentdokument 3, oder Ähnliches).
In dem Patentdokument 2 ist zusätzlich eine elektrische Ölpumpe, die von einem speziellen Motor angetrieben ist, als Zusatz zu der mechanischen Ölpumpe, die von dem Verbrennungsmotor und dem Fahrmotor angetrieben ist, vorhanden, und die elektrische Ölpumpe gleicht einen Fehlbetrag des Ausflusses in einem Bereich aus, in dem eine Rotationsgeschwindigkeit der mechanischen Ölpumpe verringert ist.
LISTE DER REFERENZIERTEN DOKUMENTE
PATENTDOKUMENTE

Patentdokument 1: Veröffentlichung der japanischen Patentanmeldung Nr. 2007-320353 .
Patentdokument 2: Japanisches Patent Nr. 4472935 .
Patentdokument 3: Veröffentlichung der japanischen Patentanmeldung Nr. 2011-178280 .

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
Bei der Konfiguration, die in Patentdokument 1 offenbart ist, werden allerdings, ohne Berücksichtigung des Einsatzes, der auf lediglich die Leerlaufreduktion (inklusive Schubreduktion) beschränkt ist, Ansaugrohre, Abflussrohre oder Ähnliches für jede der zwei Ölpumpen benötigt, für die mechanische Ölpumpe und für die elektrische Ölpumpe, und es ist nicht immer möglich, die elektrische Ölpumpe effizient zu verwenden.
Zusätzlich, da ein HEV-System vorgeschlagen ist, können, bei Techniken wie sie in Patentdokument 2 und Patentdokument 3 offenbart sind, Techniken nicht einfach auf ein konventionelles Fahrzeug (ein Nicht-HEV-Fahrzeug) angewandt werden, und die Größe des Systems nimmt außerdem zu.
Außerdem ist es bei der Technik, die in Patentdokument 3 offenbart ist, schwierig, da die Hydraulikpumpe von dem Fahrmotor angetrieben wird, der eine Antriebsquelle in dem HEV ist, einen Hilfsantrieb beliebig auszuführen, sodass der Motor einen Teil der Last des Verbrennungsmotors gemäß Bedingungen oder Ähnlichem ausgleicht.
Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der zuvor beschriebenen Umstände getätigt, und es ist deren Aufgabe, ein Ölversorgungsgerät bereitzustellen, in dem eine Vereinfachung einer Konfiguration realisiert ist, während eine vorhandene Funktion sichergestellt ist, ein Lastbereich des Fahrmotors unterstützt ist, und eine Energielast verringert werden kann.
MITTEL ZUM LÖSEN DES PROBLEMS
Um die zuvor beschriebene Aufgabe zu erreichen, ist gemäß einem Aspekt der Erfindung ein Ölversorgungsgerät bereitgestellt, das umfasst: Eine Ölpumpe, die von einem Antriebsmotor eines Fahrzeugs und einem Motor unabhängig von dem Antriebsmotor angetrieben ist; und ein Ankopplungs- und Abkopplungselement zum Übertragen der Antriebskraft von dem Antriebsmotor an die Ölpumpe, wobei die Ölpumpe von dem Motor angetrieben ist, ohne ein Antriebssystem des Antriebsmotors zu verwenden.
WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Anzahl von Teilen für die Ölpumpe verringert, da die Ölpumpe wahlweise von einem Antriebsmotor und einem Motor angetrieben ist, während eine vorhandene Funktion sichergestellt ist, und eine Vereinfachung einer Konfiguration erreicht ist. Zusätzlich ist, da die Ölpumpe von sowohl dem Antriebsmotor als auch dem Motor angetrieben ist, falls notwendig, ein Bereich in einer Last des Antriebsmotors durch den Motor unterstützt, was eine Verringerung einer Energielast ermöglicht.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt ein Ölversorgungsgerät gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und ist eine schematische Ansicht, wenn das Ölversorgungsgerät an einem Automatikgetriebe angeordnet ist, das an einem Fahrzeug montiert ist.
2 ist eine Ansicht, die einen Hauptbereich detailliert darstellt, der von dem Ölversorgungsgerät, wie in 1 dargestellt, extrahiert ist.
3 ist eine Ansicht, die ein Konfigurationsbeispiel eines Ankopplungs- und Abkopplungselements des Ölversorgungsgeräts, wie in 1 und 2 dargestellt, zeigt.
4 ist eine Ansicht, die ein weiteres Konfigurationsbeispiel des Ankopplungs- und Abkopplungselements in dem Ölversorgungsgerät, wie in 1 und 2 dargestellt, zeigt.
5 ist ein Diagramm zum Erklären eines Betriebsschemas für jede Fahrsituation.
6 ist eine Zeittafel, die ein Verhältnis zwischen Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Verbrennungsmotorgeschwindigkeit, einer Motorrotationsgeschwindigkeit und einer Pumpenrotationsgeschwindigkeit und einem Motorbetrieb und einer Fahrsituation aus dem Betriebsschema, wie in 5 dargestellt, zeigt.
7 ist ein Diagramm zum Erklären eines weiteren Betriebsschemas für jede Fahrsituation.
8 ist ein Zeitdiagramm, das eine Beziehung zwischen einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Verbrennungsmotorgeschwindigkeit, einer Motorrotationsgeschwindigkeit und einer Pumpenrotationsgeschwindigkeit und einem Motorbetrieb und einer Fahrsituation aus dem in 7 dargestellten Betriebsschema zeigt.
9 ist eine Ansicht, die einen Hauptbereich im Detail zeigt, der aus einem Ölversorgungsgerät gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung extrahiert ist.
10 zeigt ein Ölversorgungsgerät nach einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und ist eine schematische Ansicht, wenn das Ölversorgungsgerät an einem Automatikgetriebe angebracht ist, das an einem Fahrzeug montiert ist.
11 ist ein charakteristisches Diagramm, das ein Verhältnis zwischen einer Verbrennungsmotorgeschwindigkeit und einem Antriebsdrehmoment zeigt, wenn in einer Systemkonfiguration nach 10 ein Unterstützungsbetrieb ausgeführt wird.
12 ist ein charakteristisches Diagramm, das ein Verhältnis zwischen einer Verbrennungsmotorgeschwindigkeit und einem Antriebsdrehmoment zeigt, wenn eine Verstellpumpe verwendet wird und in einem System, wie in 10 gezeigt, ein Unterstützungsbetrieb ausgeführt wird.
13 zeigt ein Ölversorgungsgerät gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und ist eine schematische Ansicht, wenn das Ölversorgungsgerät an einem Automatikgetriebe angeordnet ist, das an einem Fahrzeug montiert ist.
14 ist eine Darstellung, die Konfigurationsbeispiele eines ersten und zweiten Freilaufs in einem System, wie in 13 dargestellt, zeigt.
15 zeigt ein Ölversorgungsgerät gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und ist eine schematische Darstellung, wenn das Ölversorgungsgerät an einem Automatikgetriebe angebracht ist, das an einem Fahrzeug montiert ist.
WEG ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden.
Erstes Ausführungsbeispiel
1 zeigt ein Ölversorgungsgerät gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und ist eine schematische Ansicht, wenn ein Antriebsmotor eines Fahrzeugs ein Verbrennungsmotor (interne Verbrennungsmaschine) ist und das Ölversorgungsgerät an einem Automatikgetriebe des Verbrennungsmotors angebracht ist. Zusätzlich ist 2 eine Ansicht, die einen Hauptbereich im Detail zeigt, der aus dem Ölversorgungsgerät, wie in 1 gezeigt, extrahiert ist.
Ein Verbrennungsmotor (ENG) 1, der eine Energiequelle des Fahrzeugs ist, hat eine Leerlaufreduktionsfunktion, und der Verbrennungsmotor 1 wird automatisch gestoppt durch ein Stoppen einer Kraftstoffzufuhr an den Verbrennungsmotor 1 bei einer vorbestimmten Leerlaufreduktionsbedingung. Daraufhin setzt die Kraftstoffversorgung an den Verbrennungsmotor 1 wieder ein, wenn eine Leerlaufreduktionsaussetzungsbedingung erfüllt ist und der Verbrennungsmotor 1 betrieben wird.
Eine Ausgangswelle des Verbrennungsmotors 1 ist mit einem Getriebe (Automatikgetriebe) 3 über einen Drehmomentwandler 2 verbunden. Das Getriebe 3 ist ausgebildet, eine Kupplung 4, ein kontinuierliches variables Getriebe 5, eine Ölpumpe 7 und einen Freilauf 9 (erste Ankopplungs- und Abkopplungseinheit), der als ein Ankopplungs- und Abkopplungselement dient, oder Ähnliches, zu umfassen.
Die Kupplung 4 ist als Mehrplattennasskupplung ausgebildet und ein Einrücken und ein Ausrücken der Kupplung 4 wird gesteuert durch Steuern eines Öldrucks eines Hydrauliköls. Genauer ist die Kupplung 4 ein Reibeingriffselement in einem Vorwärts-/Rückwärtsumschaltmechanismus. Zum Beispiel ist der Vorwärts-/Rückwärtsumschaltungsmechanismus eingerichtet, einen Planetengetriebemechanismus zu umfassen, das ein Hohlrad, ein Umlaufrad, einen Umlaufradträger, der mit einer Ausgangswelle des Verbrennungsmotors verbunden ist, und ein Sonnenrad, das mit einer Eingangswelle des Getriebes verbunden ist, zu umfassen, eine Rückwärtsbremse, die ein Getriebegehäuse an dem Umlaufradträger fixiert, und eine Vorwärtskupplung, die die Eingangswelle von einem Getriebe und den Umlaufradträger miteinander verbindet, und eine Vorwärtsfahrt und eine Rückwärtsfahrt eines Fahrzeugs werden von dem Vorwärts-/Rückwärtsumschaltmechanismus umgeschaltet. In diesem Fall entsprechen die Vorwärtskupplung und die Rückwärtsbremse, die Reibeingriffselemente in dem Vorwärts-/Rückwärtsumschaltmechanismus sind, der Kupplung 4.
Das kontinuierliche variable Getriebe 5 umfasst eine Primärriemenscheibe 5a, eine Sekundärriemenscheibe 5b und einen Riemen 5c, der zwischen den Riemenscheiben 5a und 5b aufgezogen ist, eine Rotation der Primärriemenscheibe 5a wird an die Sekundärriemenscheibe 5b über den Riemen 5c übertragen, und eine Rotation der Sekundärriemenscheibe 5b wird von einer Ausgangswelle 10 an Antriebsräder 16a und 16b übertragen.
In dem kontinuierlichen variablen Getriebe 5 werden sowohl die bewegliche konische Scheibe der Primärriemenscheibe 5a und die bewegliche konische Scheibe der Sekundärriemenscheibe 5b in einer axialen Richtung durch Steuern jeweiliger Öldrücke von einem Hydrauliköl bewegt, ein Radius von einer Kontaktposition zwischen jedem der Riemenscheiben 5a und 5b und dem Riemen 5c wird verändert, eine Riemenscheibenübersetzung (Drehzahlverhältnis) zwischen Primärriemenscheibe 5a und Sekundärriemenscheibe 5b wird verändert, und es ist ermöglicht, ein Getriebeübersetzungsverhältnis stufenlos zu ändern.
Eine Antriebswelle der Ölpumpe 7 ist mit einer Ausgangswelle des Verbrennungsmotors 1 über einen Freilauf 9 verbunden, und ist mit einer Drehwelle des Motors M verbunden, und die Ölpumpe 7 ist wahlweise durch den Verbrennungsmotor 1 oder den Motor M, die einzeln oder kombiniert als Energiequelle dienen, angetrieben.
Ein Endzahnrad 11 ist an der Ausgangswelle 10 des kontinuierlichen variablen Getriebes 5 angebracht. In einer Anordnung hinter dem Endzahnrad 11 ist beispielsweise eine Gegenwelle 13 angeordnet, sodass diese parallel mit der Ausgangswelle 10 ist. Die Ausgangswelle 10 und die Gegenwelle 10 sind über ein Zahnradpaar 12 miteinander verbunden. Das Gegenzahnradpaar 12 ist derart eingerichtet, sodass Zahnräder 12a, die an dem Endzahnrad 11 und der Gegenwelle 13 angeordnet sind, miteinander in Eingriff stehen.
Die Gegenwelle 13 ist mit Antriebsrädern 16a und 16b über eine Differenzialgetriebeeinheit 15 zwischen den Antriebsrädern 16a und 16b verbunden. Die Differenzialgetriebeeinheit 15 umfasst ein Getriebegehäuse 15a, das ein Seitenrad (nicht dargestellt) aufnimmt, das mit jedem der Antriebsräder 16a und 16b über jeweilige Achsen 17a und 17b verbunden ist, und ein Zahnrad 15b, das an einem äußeren Umfang des Getriebegehäuses 15a befestigt ist. Ein Zahnrad 14, das an der Gegenwelle 13 befestigt ist, steht mit dem Zahnrad 15b der Differenzialgetriebeeinheit 15 in Eingriff. Folglich ist die Gegenwelle 15 mit den Antriebsrädern 16a und 16b über die Differenzialgetriebeeinheit 15 verbunden, sodass die Gegenwelle 13 mit den Antriebsrädern 16a und 16b gekoppelt ist und mit diesen rotiert.
Wie in 2 dargestellt, ist Öl in einer Ölwanne aufbewahrt, die in einem unteren Bereich eines Gehäuses des Getriebes 3 positioniert ist, und das Öl wird von der Ölpumpe 7 angesaugt und unter Druck gesetzt, und wird hydraulischen Aktuatoren von der Kupplung und den Riemenscheiben 5a und 5b als Hydrauliköl über einen Druckanpassungsmechanismus 8 zugefügt.
Die Ölpumpe 7 ist innerhalb des Gehäuses des Getriebes 3 angeordnet und wird von dem Verbrennungsmotor 1 unter Verwendung eines Ritzels 3a angetrieben, das an einer Eingangswelle des Getriebes 3 angeordnet ist, eine Antriebswelle der Ölpumpe 7 ist mit einer Drehwelle des Motors M verbunden, und die Ölpumpe 7 ist eingerichtet, auch von dem Motor M angetrieben zu werden. Ein Freilauf 9 ist zwischen der Eingangswelle des Getriebes 3 und der Rotationswelle der Ölpumpe 7 angeordnet. Wenn eine Rotationsgeschwindigkeit eines Antriebsbereichs, der von dem Verbrennungsmotor angetrieben ist, höher ist als eine Rotationsgeschwindigkeit eines Motors M, koppelt der Freilauf 9 den Verbrennungsmotor 1 und die Ölpumpe 7 miteinander, und wenn die Rotationsgeschwindigkeit des Antriebsbereichs, der von dem Verbrennungsmotor 1 angetrieben ist, niedriger ist als die Rotationsgeschwindigkeit des Motors M, koppelt der Freilauf 9 den Verbrennungsmotor 1 und die Ölpumpe 7 voneinander ab.
Der Freilauf 9 nimmt einen Einkopplungszustand an, wenn der Verbrennungsmotor 1 normal rotiert wird und die Ölpumpe 7 durch die Antriebskraft des Verbrennungsmotors 1 angetrieben wird. Sobald der Verbrennungsmotor 1 aufgrund einer Leerlaufreduktion oder Ähnlichem angehalten wird und die Rotationsgeschwindigkeit des Motors M größer ist als die Rotationsgeschwindigkeit des Antriebsbereichs, nimmt der Freilauf 9 einen Auskopplungszustand ein und die Ölpumpe 7 wird durch eine Antriebskraft des Motors M angetrieben. Zusätzlich wird, wenn die Ölpumpe 7 durch den Verbrennungsmotor 1 angetrieben wird, falls notwendig, eine Antriebskraft von dem Motor M, die in der Lage ist, die Antriebskraft von dem Verbrennungsmotor 1 zu unterstützen, auf die Ölpumpe 7 aufgebracht. Auf diese Weise wird, wie durch die gestrichelten Pfeile dargestellt, die Ölpumpe 7 wahlweise durch den Verbrennungsmotor 1 oder den Motor M, die Energiequellen sind, allein oder gemeinsam angetrieben.
Hier wird angenommen, dass eine Kapazität des Motors M eine Kapazität (Antriebskraft) ist, die normalerweise ungefähr in der Leerlaufreduktion verwendet wird. Deshalb ist im Wesentlichen, selbst wenn der Motor M bei einer maximalen Rotationsgeschwindigkeit oder dem maximalen Output rotiert wird, der Output des Motors M immer noch geringer als der Output des Verbrennungsmotors 1, und die Rotation des Motors M überschreitet nicht die Rotation der von dem Verbrennungsmotor angetriebenen Ölpumpe.
Der Druckanpassungsmechanismus 8 umfasst ein elektronisches Ventil, das eine Entlastungsfunktion für jeden Versorgungsbereich (sowohl die Kupplung 4 als auch die Riemenscheiben 5a und 5b) hat. Unter der Regelung einer Regelungseinheit (C/U) 20, die eingerichtet ist, einen Mikrocomputer zu umfassen, passt der Druckanpassungsmechanismus 8 einen Ausgabedruck der Ölpumpe 7 an, sodass dieser zu einem Zieldruck für jeden Versorgungsbereich wird und liefert das angepasste Öl zu jedem Versorgungsbereich. Somit wird ein Umschalten zwischen Vorwärtsfahrt und Rückwärtsfahrt von einem Fahrzeug, und eine Steuerung von einem bersetzungsverhältnis des Getriebes durchgeführt. Zusätzlich, basierend auf der Regelung durch die Regelungseinheit 20, konvertiert ein Inverter (INV) 21 eine Energieversorgungsspannung (Gleichspannung) in Wechselspannung unter Benutzung einer PWM-Steuerung (eine Steuerung, die eine Spannung generiert, in der eine Pulsweite in einer konstanten Periode geändert wird, sodass künstlich eine Sinuswelle erhalten wird), und liefert die konvertierte Spannung an den Motor M.
Die Ölpumpe 7 liefert nicht nur Öl, das als Hydrauliköl dient, an die Kupplung 4 und die Riemenscheiben 5a und 5b über den Druckanpassungsmechanismus 8, sondern liefert auch Öl zum Schmieren und Kühlen an jeden Bereich des Getriebes 3. Das gelieferte Öl wird in die Ölwanne 6 zurückgeführt und erneut zirkuliert. Ein Öltemperatursensor 30 ist in der Ölwanne 6 vorhanden.
3 zeigt ein Konfigurationsbeispiel eines Freilaufs 9 in dem Ölversorgungsgerät, das in den 1 und 2 gezeigt ist. In 3 sind dieselben Bezugszeichen den Bereichen zugeordnet, die denjenigen aus 1 und 2 entsprechen.
Wenn der Motor M von einem Stoppzustand in einen Antriebszustand umgeschaltet wird, wird in dem vorliegenden Beispiel, da eine Seite mit geringer Trägheit von einem Standpunkt des Ansprechverhaltens vorteilhaft ist, eine Ausgangswellen-(Pumpenwellen-)Seite des Motors M mit einem Inneren 9a verbunden, das eine geringere Trägheit als der Freilauf 9 hat, und Äußere 9b und 9b werden mit einer Ausgangswellenseite (Antriebssystem) des Motors M durch das Ritzel 3a verbunden.
In der oben beschriebenen Konfiguration, wenn Rotationen der Äußeren 9b und 9b größer sind als die Rotation der inneren 9a, nimmt der Freilauf 9 einen ON-(Einkopplungs-)Zustand ein, und die Ölpumpe 7 wird durch die Antriebskraft des Verbrennungsmotors 1 angetrieben. Wenn indes Rotationen der Äußeren 9b und 9b geringer sind als die Rotation des Inneren 9a, nimmt der Freilauf 9 einen OFF-(Auskopplungs-)Zustand ein, und die Ölpumpe 7 wird durch die Antriebskraft des Motors M angetrieben. Somit kann das Leistungsumschalten der Ölpumpe 7 zum Zeitpunkt der Leerlaufreduktion unter Benutzung einer Differenz zwischen den Rotationsgeschwindigkeiten von Verbrennungsmotor 1 und Motor M durchgeführt werden.
In dieser Konfiguration ist es möglich, da eine Ölpumpe 7 wahlweise durch den Verbrennungsmotor 1 und den Motor M angetrieben wird, die Anzahl an Ölpumpen reduziert und Teile für eine elektrische Ölpumpe (ELOP), wie ein Pumprad, ein Rohr, ein Sieb und ein Überdruckventil, werden nicht benötigt. Zusätzlich ist es ermöglicht, einem üblichen Betrieb des Fahrzeugs zu folgen, indem der Freilauf eingekoppelt wird, wenn ein Verbrennungsmotor betrieben wird. Daher ist es ermöglicht, eine Konfiguration zu vereinfachen, während vorhandene Funktionen sichergestellt sind. Zusätzlich ist es ermöglicht, wenn in dem Motor M Abnormitäten auftreten, den Einfluss auf die Fahrt zu minimieren, da die Ölpumpe 7 durch den Verbrennungsmotor 1 angetrieben ist, um somit Öl zu liefern.
Zusätzlich ist es ermöglicht, da die Ausgangswelle (Antriebssystem) des Verbrennungsmotors 1 aufgrund des Freilaufs unabhängig von der Antriebswelle der Ölpumpe 7 ist, eine Last zu minimieren, wenn der Antrieb durch den Motor M durchgeführt wird. Außerdem ist es durch Verwenden des Freilaufs 9 ermöglicht, Ankoppeln und Abkoppeln von der Ausgangswelle und dem Verbrennungsmotor und der Ölpumpe ohne Verwendung von Öldruck durchzuführen.
Außerdem kann die Beziehung zwischen Innerem 9a und Äußeren 9b und 9b des Freilaufs umgekehrt werden. Wenn es zum Beispiel eine Spanne für die Antriebskraft des Motors M gibt und eine Verringerung der Last des Verbrennungsmotors gegenüber einer Ansprechbarkeit bevorzugt ist, kann die Ausgangswellenseite des Motors M mit den Äußeren 9b und 9b des Freilaufs 9 verbunden werden, und das Innere 9a kann mit einer Ausgangswellenseite des Verbrennungsmotors durch das Ritzel 3a verbunden werden.
4 ist eine Ansicht, die ein anderes Konfigurationsbeispiel des Ankopplungs- und Abkopplungselements in dem Ölversorgungsgerät, wie in 1 und 2 dargestellt, zeigt. In dem gegenwärtigen Beispiel ist anstatt des Freilaufs 9 eine mechanische Kupplung 22, wie eine Reibungskupplung, eine Klauenkupplung, eine Einplattenkupplung, eine Fliehkraftkupplung und eine elektromagnetische Kupplung, verwendet. Wenn die mechanische Kupplung 22 durch den Verbrennungsmotor 1 angetrieben wird, geht die mechanische Kupplung 22 in einen Einkupplungszustand (Kupplung ON) über, und wenn die mechanische Kupplung 22 durch den Motor M angetrieben wird, geht die mechanische Kupplung 22 in einen Auskupplungszustand (Kupplung OFF) über.
Falls hier eine Auskupplung der mechanischen Kupplung 22 aufgrund einer Abnormität des Kupplungsaktuators nicht durchgeführt werden kann, kann das Fahrzeug nicht fahren. Zusätzlich tritt ein Energieverlust auf, da es notwendig ist, kontinuierlich einen Öldruck während der Fahrt in dem ausgekoppelten Zustand aufzubringen. Daher ist es normalerweise bevorzugt, dass der Zustand der Kupplung ein Einkupplungszustand ist (normalerweise CLOSE). Zusätzlich ist es bevorzugt, dass Kupplung OFF zu einem Zeitpunkt ausgeführt wird, wenn der Motor eine vorbestimmte Rotationsgeschwindigkeit (notwendige Durchflussrate) erreicht hat, nachdem der Motor angetrieben ist. Dies rührt daher, dass eine Durchflussrate an Öl nicht ausreichend sein kann, wenn Kupplung OFF in einem Status durchgeführt wird, in dem die Rotationsgeschwindigkeit des Motors M nicht ausreichend ist.
In der oben beschriebenen Beschreibung ist der Fall beschrieben, in dem eine Ölpumpe 7 durch Umschalten zwischen Verbrennungsmotor 1 und Motor M angetrieben ist. Allerdings kann die Ölpumpe 7 durch sowohl den Verbrennungsmotor 1 und den Motor M angetrieben werden, und der Motor M kann die Antriebskraft der Ölpumpe unterstützen, die durch den Verbrennungsmotor 1 generiert wird. In diesem Fall wird, um es zu ermöglichen, dass die Antriebskraft der Ölpumpe über den Freilauf 9 unterstützt wird, eine Zielrotationsgeschwindigkeit des Motors M derart gesetzt, dass diese gleich oder größer als die Rotationsgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors 1 ist. Außerdem ist es möglich, wenn die mechanische Kupplung 22 verwendet wird, da das Einkuppeln/Auskuppeln nicht abhängig von der Rotationsgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors 1 ist, und das Drehmoment des Motors M wird zu einer Menge an Unterstützung wie es ist, die Rotationsgeschwindigkeit des Motors M auf ein Unterstützungsziel festzulegen, und es ist ermöglicht, ein Grad an Schwierigkeit der Motorregelung (Ölpumpenunterstützung) zu reduzieren.
Das Beispiel, in dem die Kapazität des Motors relativ gering ist, wie sie in einer üblichen Leerlaufreduktion verwendet wird, wird beschrieben. Allerdings, wenn die Kapazität des Motors groß ist, ist es möglich, den Motor M gemäß einer benötigten Menge an Öl geeignet zu steuern, ohne von der Antriebskraft (Fahrzustand) des Verbrennungsmotors abzuhängen. Somit ist es möglich, da der Freilauf 9 zu dem Zeitpunkt der Leerlaufreduktion ausgekuppelt ist, eine benötigte Menge an Öl durch den Motor M zu liefern. Zusätzlich, wenn eine Spanne für die Kapazität des Motors vorhanden ist, kann eine geeignete Durchflussrate innerhalb der Reichweite festgelegt werden. Außerdem kann eine Antriebskraft, die eine Öldruckhalteregion des Öls überschreitet, für die Unterstützung verwendet werden. Auf diese Weise ist es möglich, wenn die Kapazität des Motors erhöht wird, einen Freiheitsgrad in der Benutzung zu erhöhen.
Beispiel 1
5 ist ein Diagramm zum Erklären eines Betriebsschemas für jeden Fahrvorgang. Zusätzlich ist 6 eine Zeittafel, die eine Beziehung zwischen einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Verbrennungsmotorgeschwindigkeit, einer Motorrotationsgeschwindigkeit und einer Pumpenrationsgeschwindigkeit und einem Motorbetrieb und einem Fahrvorgang aus dem in 4 gezeigten Betriebsschema zeigt. In dem vorliegenden Beispiel 1 ist der Motor M gemäß einer Fahrbedingung des Fahrzeuges angetrieben.
Hier ist eine Serie von Betrieben dargestellt, in denen, nachdem ein Fahrzeug aus einem Zustand mit gestopptem Verbrennungsmotor startet, anfährt, beschleunigt wird und einen normalen Reisezustand erreicht, das Fahrzeug gebremst und gestoppt (mit Schubreduktion oder Leerlaufreduktion) wird, und das Fahrzeug neu gestartet wird. Zusätzlich wird angenommen, dass eine Spanne für die Leistung einer Batterie vorhanden ist, und nicht nur ein Öldruck zum Zeitpunkt der Schubreduktion oder der Leerlaufreduktion beibehalten wird, sondern der Verbrennungsmotor 1 auch durch den Motor M in einem Leerlaufzustand, einem Startzustand und einem Beschleunigungszustand unterstützt wird.
Für diese Unterstützung wird der Motor M derart rotiert, so dass die Geschwindigkeit gleich oder sogar größer als die Rotationsgeschwindigkeit der Ölpumpe 7 ist. Wenn eine Unterstützungsmenge zu groß wird, da die Rotationsgeschwindigkeit der Pumpe zu groß wird und Verschleiß auftritt, wird die Rotationsgeschwindigkeit des Motors M so eingestellt, dass ein geeigneter Unterstützungsbetrag erzeugt wird. Zum Beispiel kann der minimale Betrag des Unterstützungsbetrages aus einem Drehmoment des Verbrennungsmotors 1 (das sich durch eine Öltemperatur ändert) zum Zeitpunkt eines Kriechens bestimmt werden, welcher als eine Zeit angesehen wird, wenn eine Last am geringsten ist. Bevorzugt wird bestimmt, ob oder ob nicht die Unterstützung ausgeführt wird, wenn eine Spanne für die Leistung vorhanden ist, wobei zumindest die verbleibende Ladung der Batterie berücksichtigt wird. Diese Bestimmung wird zusätzlich, zum Beispiel, besonders vorteilhaft, ausgeführt, wobei berücksichtigt wird, ob oder ob nicht eine Temperatur der Batterie zu gering ist, ob oder ob nicht eine Fehlermarke, wie in einem Fall in dem der Motor M nicht betrieben wird, gesetzt ist, oder ähnliches.
Bevor der Verbrennungsmotor 1 startet, wird, ähnlich wie in dem bekannten Stand der Technik, ein Schaltbereich auf Parken P gesetzt, der Freilauf (OBC) 9 wird zu ON (Einkupplung) gesetzt, und der Motor M befindet sich in einem Stoppzustand. Wenn ein Anlasser zum Zeitpunkt T1 betrieben wird, wird der Verbrennungsmotor 1 gestartet, die Geschwindigkeit des Verbrennungsmotors vergrößert sich und die Pumpenrotationsgeschwindigkeit vergrößert sich ebenfalls als eine Folge dessen. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der Motor M in einem Stoppzustand.
Wenn außerdem der Verbrennungsmotor zum Zeitpunkt T2 gestartet wird, werden die Geschwindigkeit des Verbrennungsmotors und die Pumpenrotationsgeschwindigkeit bei einer vorbestimmten Rotationsgeschwindigkeit stabilisiert und der Zustand nimmt einen Leerlaufzustand ein. Ein durch den Motor M durchgeführter Antrieb beginnt mit dem Zeitpunkt T2, der Motor M wird rotiert bei ungefähr derselben Rotationsgeschwindigkeit (genauer, ein Antriebsstrom, der in eine leicht höhere Rotationsgeschwindigkeit zum Zeitpunkt von keiner Lastkonvertiert wird, wie die Leerlaufrotation und die Antriebskraft der Ölpumpe 7. Die durch den Verbrennungsmotor 1 erzeugt wird, wird durch den Motor M unterstützt. In diesem Fall wird, da der Motor M nicht seine zugewiesene Rotation erreicht, ein durch den Motor M fließender Strom durch eine Rückkopplungskorrektur oder ähnliches erhöht. Der Strom wird jedoch auf einen begrenzten Stromzustand stabilisiert. Alternativ kann in diesem Fall eine Methode zum Bestimmen eines Grenzwertes basierend auf einem bestimmten Unterstützungsziel verwendet werden. Wenn die Ölpumpe 7 durch den Verbrennungsmotor 1 rotiert wird, wird eine drehmomentgenerierende Reibung generiert. Deshalb ist es durch das Durchführen der Unterstützung unter Benutzung des Motors M ermöglicht, die Antriebskraft des Verbrennungsmotors 1 zu verringern, und der Treibstoffverbrauch verringert sich.
Um das Fahrzeug zu starten, wird zum Zeitpunkt T3 ein Schaltvorgang von Parken P (oder Neutral N) zu Fahren D ausgeführt, die Geschwindigkeit des Verbrennungsmotors, die Motorrotationsgeschwindigkeit und die Pumpenrotationsgeschwindigkeit werden temporär verringert aufgrund einer Zunahme einer Last. Wenn das Fahrzeug zum Zeitpunkt T4 gestartet wird und eine Beschleunigung des Fahrzeuges einsetzt, nehmen die Rotationsgeschwindigkeit sowohl des Verbrennungsmotors 1 als auch des Motors M und der Ölpumpe 7 kontinuierlich aufgrund einer Erhöhung einer Fahrzeuggeschwindigkeit zu. In diesem Fall verringert sich, da eine Unterstützung bezüglich des Antriebs der Ölpumpe durch den Motor M ausgeführt wird, eine Last des Verbrennungsmotors, was zu einer Verbesserung des Treibstoffverbrauchs oder ähnlichem beiträgt.
Wenn das Fahrzeug einen normalen Fahrzustand zum Zeitpunkt T5 erreicht und die Verbrennungsmotorgeschwindigkeit und die Fahrzeuggeschwindigkeit konstant sind, endet die Unterstützung, die durch den Motor M ausgeführt wird, es sei denn, der Verbrennungsmotor 1 wird mit einer geringen Rotationsgeschwindigkeit betrieben, und die Ölpumpe 7 wird nur noch durch die Antriebskraft des Verbrennungsmotors 1 angetrieben. Dabei handelt es sich um eine Verbrennungsmotorgeschwindigkeit in der eine Effizienz des Verbrennungsmotors verbessert ist, beispielsweise bei 4.000 U/min. oder mehr, wird die Antriebskraft des Verbrennungsmotors 1 bevorzugt benutzt, um die Ölpumpe 7 anzutreiben. Auf diese Weise vergrößert sich ein Bereich mit verbesserter Effizienz des Verbrennungsmotors, wenn sich die Geschwindigkeit des Verbrennungsmotors erhöht und Unterstützungseffekte verringern sich. Deshalb vergrößern sich Verbesserungseffekte des Treibstoffverbrauchs, wenn die Unterstützung positiv bei geringen Rotationsgeschwindigkeiten ausgeführt wird, in denen die Effizienz des Verbrennungsmotors gering ist. Zusätzlich wird durch Ausführen der Unterstützung während einer raschen Beschleunigung, in der eine Last des Verbrennungsmotors 1 groß ist, ermöglicht, Verbesserungen in dem Treibstoffverbrauch zu erwarten.
Wenn daraufhin eine Verzögerung durch eine Verbrennungsmotorbremse zum Zeitpunkt T6 einsetzt, verringern sich die Geschwindigkeit des Verbrennungsmotors und die Pumpenrotationsgeschwindigkeit aufgrund der Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit. Zu dem Zeitpunkt der Verzögerung wird Energie in der Batterie gesammelt, indem unter Verwendung eines Generators Elektrizität erzeugt wird. Ein Betrieb der Verzögerung ist gleich wie der aus dem Stand der Technik. Wenn anschließend ein Bremsvorgang ausgeführt wird und das Fahrzeug eine geringer Geschwindigkeit erreicht, die geringer als oder gleich wie eine vordefinierte Geschwindigkeit ist (Zeitpunkt T7), wird der Freilauf 9 aufgrund einer Verringerung der Rotationsgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors 1 ausgekoppelt (von ON zu OFF), die Ölpumpe 7 wird durch den Motor M angetrieben und ein Öldruckhaltebetrieb setzt ein.
In diesem Zustand wird die Ölpumpe 7 bei einer vorbestimmten Rotationsgeschwindigkeit durch den Antriebsmotor M gehalten. Auf diese Weise wird die Ölpumpe 7 durch den Motor M unmittelbar bevor der Verbrennungsmotor durch die Leerlaufreduktion angehalten wird, um die Leerlaufreduktion auszuführen, betrieben. Ein Startzeitpunkt zum Ausführen der Leerlaufreduktion wird anhand eines Zeitpunktes (zum Beispiel einem Zeitpunkt unter Berücksichtigung, dass die Leerlaufreduktion nach so vielen Millisekunden durch eine Temperatur erzeugt wird) bestimmt, oder anhand eines Messwertes eines Öldrucks in Anbetracht einer Verantwortlichkeit von einem Öldruck gemäß dem Antrieb des Motors.
Zusätzlich wird der Motor 1, im Falle der Schubreduktion, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit eine vorbestimmte geringe Geschwindigkeit, beispielsweise 10 km/h oder weniger, erreicht, gestoppt. Somit wird die Ölpumpe 7 durch den Motor M unmittelbar bevor der Verbrennungsmotor durch die Schubreduktion zum Ausführen der Schubreduktion gestoppt wird, angetrieben.
Wenn das Fahrzeug anhält (Fahrzeuggeschwindigkeit ist 0 km/h), wird der Verbrennungsmotor 1 durch die Leerlaufreduktion (Zeitpunkt T8) gestoppt. In diesem Fall befindet sich der Freilauf 9 in einem ausgekoppelten Zustand, der Öldruck wird durch den Antrieb der Ölpumpe 7 durch den Motor M aufrechterhalten, und eine vorbestimmte Pumpenrotationsgeschwindigkeit der Ölpumpe 7 wird beibehalten.
Da hier der Treibstoffverbrauch während einer Verzögerung (während einer Kraftstoffabschaltung) oder ähnlichem nicht verbessert werden kann, wird zu dem Zeitpunkt der Leerlaufreduktion, nachdem das Fahrzeug durch die Verzögerung gestoppt wird, eine Unterstützung durch den Motor M nicht ausgeführt. Wenn der Öldruck zum Zeitpunkt der Leerlaufreduktion beibehalten wird, kann, da Öl lediglich geliefert werden können muss, um Öl, das von den Riemenscheiben 5a und 5b oder der Kupplung 4 abfließt zu ergänzen, eine Last des Motors M relativ gering sein. Um den Öldruck sicherzustellen, wird der Motor M durch einen Strom so geregelt, dass Öl, das durch die Ölpumpe 7 bereitgestellt wird, eine benötigte Durchflussrate erreicht, oder die Ölpumpe 7 wird von dem Motor M derart geregelt, sodass die Ölpumpe 7 eine vordefinierte Rotationsgeschwindigkeit erreicht.
Daraufhin wird der Verbrennungsmotor zum Zeitpunkt T9 betrieben, der Schaltbereich wird von Neutral N zu Rückwärts R oder Fahren D verändert, und wenn das Fahrzeug zum Zeitpunkt T10 gestartet wird, wird der Freilauf 9 von OFF (Auskupplung) zu ON (Einkupplung) umgeschaltet, und der Motor M wird von einem Öldruckhaltebetrieb in einen Unterstützungsbetrieb umgeschaltet. Eine Umschaltbedingung dieser Steuerung ist gegeben, wenn „Antriebsrotationsgeschwindigkeit des Verbrennungsmotor > Motorrotationsgeschwindigkeit” erfüllt ist. Zusätzlich, nachdem die Geschwindigkeit des Verbrennungsmotors zum Zeitpunkt T11 stabilisiert ist, werden die gleichen Vorgänge gemäß den Fahrzuständen des Fahrzeuges wie Beschleunigung, normaler Reisezustand, Verzögerung, eine vordefinierte Geschwindigkeit oder weniger, Anhalten wiederholt.
Wie zuvor beschrieben, da eine Ölpumpe 7 wahlweise durch den Verbrennungsmotor 1 und den Motor M angetrieben wird, ist es ermöglicht, einen Öldruck zum Zeitpunkt der Leerlaufreduktion (zum Zeitpunkt der Schubreduktion) durch den Motor M sicherzustellen, wobei eine Systemkonfiguration vereinfacht wird. Zusätzlich, da die Ölpumpe 7 durch sowohl den Verbrennungsmotor 1 als auch den Motor M angetrieben wird, ist es möglich, neue Funktionen bereitzustellen, wie das Unterstützen der Antriebskraft des Verbrennungsmotors 1 durch den Motor M und eine Arbeitsbelastung des Verbrennungsmotors wird verringert. Die Verringerung der Arbeitslast des Verbrennungsmotors trägt zu einer Verbesserung des Treibstoffverbrauchs bei.
Daher wird eine Vereinfachung einer Konfiguration erreicht, während vorhandene Funktionen gesichert sind, und es ist ermöglicht, eine Arbeitsbelastung zu reduzieren, indem ein Teil einer Last des Antriebsmotors (Verbrennungsmotors) unterstützt wird.
Zusätzlich, wenn die Ölpumpe 7 von einem Antrieb der Ölpumpe 7 durch den Motor M zu einem Antrieb der Ölpumpe 7 durch den Verbrennungsmotor 1 umgeschaltet wird, wird, wenn der Antrieb des Motors M nicht zu einem guten Zeitpunkt gestoppt wird, der Antrieb des Motors M zu einer Last des Antriebs durch den Verbrennungsmotor 1. Genauso wird, wenn die Ölpumpe 7 von einem Antrieb der Ölpumpe 7 durch den Verbrennungsmotor 1 zu dem Antrieb der Ölpumpe 7 durch den Motor M umgeschaltet wird, wenn die Rotation des Motors M nicht zu einem guten Zeitpunkt gestartet wird, der Verbrennungsmotor 1 zu einer Last. So ist es notwendig, das Einstellen der Zeitpunkte der Umschaltoperationen zu beachten.
Beispiel 2
7 ist ein Diagramm zum Erklären eines anderen Betriebsschemas für jede Fahrsituation, und der Motor M wird gemäß einer Fahrbedingung des Fahrzeuges angetrieben. Zusätzlich ist 8 eine Zeittafel, die eine Beziehung zwischen einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Verbrennungsmotorgeschwindigkeit, einer Motorrotationsgeschwindigkeit und einer Pumpenrotationsgeschwindigkeit und eines Motorbetriebes und eines Fahrzustandes aus dem Fahrschema wie in 7 gezeigt darstellt. Ebenso wie in dem zuvor beschriebenen Beispiel 1 wird in dem gegenwärtigen Beispiel 2 der Motor M gemäß einer Fahrbedingung des Fahrzeuges angetrieben.
Hier ist eine Serie von Tätigkeiten gezeigt, in denen, nachdem das Fahrzeug aus einem Stoppzustand des Verbrennungsmotors gestartet wird, anfährt, beschleunigt wird, und einen normalen Reisezustand erreicht, das Fahrzeug verzögert und gestoppt (mit Schubreduktion oder Leerlaufreduktion) wird, und das Fahrzeug neu gestartet wird. Zusätzlich wird ein Öldruck zu dem Zeitpunkt der Schubreduktion oder der Leerlaufreduktion beibehalten, der Verbrennungsmotor wird durch den Motor M zum Zeitpunkt des Startens, Leerlaufs, Anfahrens, Beschleunigens und dem normalen Zustand des Verbrennungsmotors 1 unterstützt, und eine Regeneration wird zum Zeitpunkt des normalen Fahrens oder des Verzögerns durchgeführt, wobei eine Co-Rotation verwendet wird, die generiert wird, wenn der Motor M mit der Antriebswelle der Ölpumpe 7 verbunden ist.
So ist, wie in dem Fahrzustand Nummer (1) dargestellt, wenn der Freilauf 9 in einem Einkupplungszustand ist, bevor der Verbrennungsmotor 1 gestartet wird, ein Ablauf gleich wie in 5 und im Stand der Technik erzeugt. Außerdem, wie in dem Fahrzustand Nummer (1') dargestellt, da eine Auskopplung des Freilaufs 9 durchgeführt wird, bevor der Verbrennungsmotor 1 gestartet wird, wird die Ölpumpe 7 nur durch den Motor M während einer Zeitspanne (zwischen dem Zeitpunkt T1 und dem Zeitpunkt T2) angetrieben, bis der Verbrennungsmotor 1 gestartet wird. Durch Einstellen der Motorrotationsgeschwindigkeit derart, dass diese größer ist als die Verbrennungsmotorgeschwindigkeit, wie durch den Pfeil zwischen dem Zeitpunkt T1 und dem Zeitpunkt T2 in 8 gezeigt, wird die Pumpenrotationsgeschwindigkeit auch in Proportion zu der Motorrotationsgeschwindigkeit erhöht, der Freilauf 9 nimmt einen ausgekoppelten Zustand ein, eine Last des Verbrennungsmotors kann verringert werden, und es ist ermöglicht, das Starten des Verbrennungsmotors zu unterstützen.
Speziell in einem Fall, in dem eine Spanne für eine Leistung einer Batterie vorhanden ist, wird, wenn ein Anlasser rotiert wird, durch Antreiben des Motors M in einer normalen Rotationsrichtung während eines Zeitraums von bevor der Anlasser rotiert bis bevor der Verbrennungsmotor 1 initial zündet, nachdem Signale zum Starten des Verbrennungsmotors empfangen wurden, das Starten durch den Motor M unterstütz. In diesem Fall wird der Motor M bevorzugt mit einer Geschwindigkeit rotiert, die gleich oder sogar größer als eine Rotationsgeschwindigkeit ist, die der Motor M erreicht, wenn der Verbrennungsmotor durch den Anlasser gestartet wird, zum Beispiel eine Rotationsgeschwindigkeit die größer als ungefähr 300 U/min. bis 500 U/min.
Da eine Kapazität (Leistung) des Anlassers bestimmt wird, ist es möglich, eine Last durch die Pumpe 7 verlässlich zu senken, und da der Anlasser früh rotiert wird, während sich eine Startlast verringert, ist es ermöglicht, ein Ansprechverhalten zu verbessern. Als ein Ergebnis ist, wegen des frühen Antreibens der Ölpumpe 7, ein Ansprechverhalten einer Öldruckversorgung verbessert, und eine Antriebslast des Anlassers ist verringert.
Zusätzlich, wie in den Fahrsituationen Nummer (6') und (7') gezeigt ist, da der Freilauf 9 in einem normalen Zustand (mit Ausnahme eines Zustandes mit geringer Geschwindigkeit) und in einem Verzögerungszustand (Verbrennungsmotorbremse) sich in einem Einkopplungszustand befindet, wird der Motor M mit dem Verbrennungsmotor zusammen rotiert (Rückgewinnung wird ausgeführt). In diesem Fall, in der Fahrsituation Nummer (6'), kann Rückgewinnung durch den Motor M durchgeführt werden. In der Fahrsituation Nummer (T) ist es ermöglicht, eine Verringerung einer Last der Verbrennungsmotorbremse zu vermeiden, wenn Elektrizität, die durch den Generator generiert ist, einen maximalen Wert erreicht, und es ist ermöglicht, die Bremsung des Verbrennungsmotors zu erhöhen.
Außerdem wird in der Fahrsituation (9) der Motor M nicht durch die Leerlaufreduktion angehalten und es ist möglich den Motor M durch einen Fehler oder andere Erlaubnisbedingungen der Leerlaufreduktion, wie eine gelöste Bremse oder ein gelöster Gurt des Fahrersitzes.
Zusätzlich wird die Motorrotationsgeschwindigkeit zu Werten eingestellt, die unterschiedlich voneinander zu der Zeit des Startens des Verbrennungsmotors und der Zeit des Betreibens des Verbrennungsmotors (zu einem Zeitpunkt des nicht Weiterfortführens der Leerlaufreduktion) sind, und die Verbrennungsmotorgeschwindigkeit zu der Zeit des Startens des Verbrennungsmotors ist größer als diese zu einer Zeit des Betreibens des Verbrennungsmotors um ein Aufwärmen zur Zeit des Startens auszuführen. Daher ist es bevorzugt, dass die eingestellten Werte erfüllen: „die Zeit des Startens ≥ die Zeit des Betreibens”.
Zusätzlich kann die Motorrotationsgeschwindigkeit zur Zeit des Startens des Verbrennungsmotors derart eingestellt sein, sodass eine zu erreichende Rotationsgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors basierend auf einer Wassertemperatur, einer Öltemperatur (Verbrennungsmotor, Getriebe und Verzögerer) einer Umgebungstemperatur oder des Verlaufs einer Rotationsgeschwindigkeit (Verbrennungsmotor, Motor) zum Zeitpunkt eines vorherigen Startvorgangs prognostiziert wird. Außerdem kann die Motorrotationsgeschwindigkeit unter Benutzung der Historie zum Zeitpunkt des vorherigen Startvorgangs korrigiert werden.
Zweites Ausführungsbeispiel
9 ist eine Ansicht, die einen Hauptbereich zeigt, der aus einem Ölversorgungsgerät gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung extrahiert ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zusätzlich zu der Systemkonfiguration wie in 2 gezeigt ein Durchflussraten- und ein Öldruckerhöhungs-Prognostiziergerät (Durchflussraten und Öldruckerhöhungsvorhersageeinheit) 23 vorhanden. Das Durchflussraten- und Öldruckerhöhungs-Prognostiziergerät 23 prognostiziert eine Erhöhung einer Durchflussrate von Öl oder eines Öldrucks basierend auf verschiedenen Steuersignalen oder Messwerten eines Sensors. Zum Beispiel umfassen die verschiedenen Steuersignale eine Gangwechselaufforderung, eine Schmierfilmkühlungsaufforderung, eine Herunterschaltungsaufforderung in einem manuellen Modus, einen Zustand eines Bremsschalters, oder Ähnliches. Die Messwerte von verschiedenen Sensoren umfassen einen Variationsbetrag einer Drosselklappenöffnung (Gaspedalöffnung, Menge der Ansaugluft), eine Trittkraft auf ein Bremspedal, einen Bremsöldruck, einen Betrag eines Bremshubs und/oder eine Bremsgeschwindigkeit oder ähnliches. Jedes der Steuersignale oder jeder der Messwerte der Sensoren wird wahlweise verwendet. Zusätzlich wird ein Antriebszustand des Motors M derart geregelt, sodass dieser ein optimaler Zustand ist, basierend auf einer Prognose bezüglich Erhöhungen von Durchflussrate und Öldruck.
Auf diese Weise ist es, durch Prognostizieren der Erhöhungen von der Durchflussrate von Öl oder des Öldrucks basierend auf verschiedenen Steuersignalen oder Signalen von vorhandenen Sensoren, möglich, Verkomplizierungen der Systemkonfiguration zu vermeiden.
Zusätzlich, durch ändern eines Steuerprogramms der Steuereinheit 20 und Prognostizieren der Erhöhungen der Durchflussrate von Öl oder des Öldrucks basierend auf verschiedenen Steuersignalen oder Signalen von vorhandenen Sensoren, ist es möglich, die Steuereinheit 20 als Durchflussrate- und Öldruckerhöhungs-Prognostiziergerät 23 zu verwenden.
Da andere Grundkonfigurationen gleich wie die des ersten Ausführungsbeispiels sind, sind in 9 dieselben Bezugszeichen an dieselben Bereich vergeben, wie die in 2, und auf eine detaillierte Beschreibung dieser wird verzichtet.
Nachfolgend werden verschiedene Verwendungsbeispiele des Ölversorgungsgeräts gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben werden.
Verwendungsbeispiel 1
In dem Verwendungsbeispiel 1 wird, da der Motor M zum Unterstützen des Verbrennungsmotors 1 verwendet wird und der Motor M gemäß einer Zieldurchflussrate vom Öl angetrieben wird, die Motorrotationsgeschwindigkeit erhöht, wenn prognostiziert und erkannt wird, dass ein Zielwert durch das Durchflussrate- und Öldruckerhöhungs-Prognostiziergerät 23 erhöht wird.
Insbesondere stoppt der Motor M, wenn eine Beziehung von „Verbrennungsmotorgeschwindigkeit > Motorrotationsgeschwindigkeit” und eine Beziehung von „Motorrotationsgeschwindigkeit > erster vordefinierter Wert” erfüllt sind, und die Unterstützung startet erneut, wenn „Motorrotationsgeschwindigkeit ≤ zweiter vordefinierter Wert” erfüllt ist. Hier ist der Zeitpunkt, wenn die Unterstützung endet, der Zeitpunkt, wenn der Freilauf 9 in einen OFF-Zustand übergeht. Außerdem ist ein Zeitpunkt des zweiten vordefinierten Wertes zu dem die Unterstützung wieder startet, der Zeitpunkt, wenn der Freilauf 9 einen ON-Zustand einnimmt. Somit ist ein Ansprechverhalten einer geforderten Durchflussrate an Öl verbessert, und eine Motorlast ist verringert durch die Beständigkeit der Unterstützung durch den Motor.
Verwendungsbeispiel 2
In dem Verwendungsbeispiel 2 wird, da Schmierung und Kühlung durch Erhöhen einer Durchflussrate von Öl verbessert sind, wenn eine Öltemperatur, die durch einen Öltemperatursensor 30 gemessen ist, ein vordefinierter Wert oder mehr (hohe Temperatur) ist, der Motor M so angetrieben, dass die Rotationsgeschwindigkeit des Motors M erhöht wird, sodass „Verbrennungsmotorgeschwindigkeit < Motorrotationsgeschwindigkeit” erfüllt ist, und der Motor M wird so angesteuert, dass die Durchflussraten der Schmierung und Kühlung erhöht sind. Aufgrund dieser Ansteuerung ist es, durch Erhöhen einer Durchflussrate des Öls während eine Erhöhung der Verbrennungsmotorgeschwindigkeit vermieden wird, möglich, die Durchflussraten von Schmierung und Kühlung sicherzustellen, was wirksam ist bei dem Zeitpunkt einer Hochgeschwindigkeitsfahrt oder dem Zeitpunkt eines Verkehrsstaus.
Wenn außerdem eine Öltemperatur ein vordefinierter Wert oder weniger ist (geringe Temperatur), wird der Motor M derart angetrieben, so dass „Verbrennungsmotorgeschwindigkeit < Motorrotationsgeschwindigkeit” erfüllt ist. Somit kann ein Aufwärmen (Öltemperatur erhöht sich) erwartet werden, aufgrund von Wärme, die durch den Motor M erzeugt wird.
Auf diese Weise wird ein Motorbetrieb basierend auf einem Öltemperaturzustand geändert. Zusätzlich erhöht sich zum Beispiel, da die Viskosität des Öls bei geringen Öltemperaturen erhöht ist und eine Antriebslast einer Pumpe erhöht ist, ein Unterstützungsbetrag des Motors, wenn sich eine Öltemperatur verringert. In diesem Fall wird eine Rotationsgeschwindigkeit, die eine benötigte Durchflussrate an Öl erzeugt, ein oberes Limit einer Zielrotationsgeschwindigkeit des Motors. Wenn genügend Leistung in dem Motor M vorhanden ist, da ein Überschreiten der Pumpenrotationsgeschwindigkeit des oberen Limits der Rotationsgeschwindigkeit des Motors zu Verschleiß führt, wird der Motor derart angesteuert, dass die Rotationsgeschwindigkeit nicht die Zielrotationsgeschwindigkeit überschreitet. Wenn außerdem nicht genügend Leistung in dem Motor M vorhanden ist, wird, da der Motor vollständig angetrieben ist, ein Betrag eines Stroms oder einer Antriebszeit innerhalb einer Spanne gesetzt, in der eine Hitzebeständigkeit des Motors garantiert werden kann.
Verwendungsbeispiel 3
Zum Beispiel wird, durch eine Umgebung mit geringer Temperatur oder ähnlichem, Öl mit einer hohen Viskosität generiert, wobei das Öl ein gelähnliches Material mit einer hohen Viskosität wird, und die Unterstützung des Motors wird derart eingestellt, sodass die Unterstützung des Motors in einer Gegend nicht erlaubt ist, in der der Motor aufgrund einer Leistungsfähigkeit des Motors nicht betrieben werden kann. Wenn zum Beispiel eine Öltemperatur (die eine Temperatur eines Motors oder ähnliches sein kann), die durch den Öltemperatursensor 30 gemessen ist, geringer ist als ein erster vordefinierter Wert, ist ein Betreiben des Motors nicht erlaubt. Zusätzlich, wenn die Öltemperatur ein zweiter vordefinierter Wert oder mehr ist, wird das Betreiben des Motors erlaubt. Bei anderen Bedingungen, wie wenn eine Spannung aufgrund einer geringen Spannungsversorgung nicht ausreichend ist, diese Steuerung aufgrund eines Ausfalls (zum Beispiel eines Relais) von anderen Teilen nicht ausgeführt werden kann, oder ein Betrag des kontrollierbaren Betriebs nicht ausreichend ist, wird eine Unterstützung durch den Motor als nicht erlaubt eingestellt.
Verwendungsbeispiel 4
In dem Verwendungsbeispiel 4 wird eine Position eines Zylinders angepasst. Eine Kurbelwelle des Verbrennungsmotors 1 wird durch Rotieren des Motors M entgegengesetzt rotiert, nachdem der Verbrennungsmotor anhält, und ein spezifischer Zylinder wird in eine vordefinierte Position bewegt. Da der Freilauf 9 gesperrt ist, wenn der Freilauf entgegengesetzt rotiert wird, wird, da der Motor M entgegengesetzt rotiert wird, nachdem der Verbrennungsmotor stoppt, die Ausgangswelle des Verbrennungsmotors ebenso rotiert. Wird diese verwendet, so wird die Kurbelwelle rotiert, wenn der Verbrennungsmotor stoppt, ein spezifischer Zylinder wird derart angepasst, sodass dieser an einer Position positioniert ist, an der ein Startverhalten verbessert ist, und es ist ermöglicht, dass Startverhalten des Verbrennungsmotors 1 zu verbessern.
Verwendungsbeispiel 5
Zu dem Zeitpunkt der Leerlaufreduktion wird, da eine Durchflussrate von Öl, das aus der Ölpumpe 7 austritt, sich erhöht, wenn die Öltemperatur sich erhöht, die Zielrotationsgeschwindigkeit des Motors M angesteuert, sodass diese erhöht wird, wenn die Öltemperatur, die von dem Öltemperatursensor 30 gemessen wird, sich erhöht. Zum Beispiel, während des Öldruckhaltebetriebs, wird ein Strom, der durch den Motor M fließt geregelt. Außerdem, wenn eine Temperatur des Öls gering ist, verringert sich die Durchflussrate des Öls, das aus der Ölpumpe 7 fließt. Wenn allerdings die Temperatur des Öls sehr gering ist, da die Viskosität des Öls zunimmt und ein Druckverlust zunimmt, wird die Zielrotationsgeschwindigkeit des Motors M unter Berücksichtigung einer Leistungsfähigkeitseffizienz der Ölpumpe 7 zu jeder Öltemperatur eingestellt. Zusätzlich ist die Berücksichtigung nicht nur auf die Öltemperatur beschränkt und die Zielrotationsgeschwindigkeit des Motors M kann als Reaktion zu einem veränderten Inhalt jedes Bereichs der Fahrbedingungen eingestellt werden, zusätzlich zu einer Wassertemperatur.
Verwendungsbeispiel 6
Durch einen Mechanismus, der eine Öltemperatur des Getriebes durch Kühlung von Wasser erhöht, ist es möglich, ein frühes Aufwärmen zu erreichen.
Verwendungsbeispiel 7
Wenn eine rasche Verringerung einer Öltemperatur auftritt, wenn der Motor M durch einen von dem Öltemperatursensor 30 gemessenen Wert gesteuert wird, wird eine Differenz zwischen einer tatsächlichen Öltemperatur und einer gemessenen Öltemperatur erzeugt, und eine Menge an geliefertem Öl kann nicht ausreichend sein. Wenn deshalb durch das Durchflussrate- und Öldruckerhöhungs-Prognostiziergerät 23 eine generierte Differenz zwischen den Öltemperaturen prognostiziert wird und die Differenz zwischen den Öltemperaturen prognostiziert wird, wird ein Zielwert der gelieferten Ölmenge erhöht. In dem Durchflussraten- und Öldruckerhöhungs-Prognostiziergerät 23 ist es möglich vorherzusagen, dass die Differenz zwischen der tatsächlichen Öltemperatur und der gemessenen Öltemperatur durch eine steigende Rate von einer Öltemperatur pro Zeiteinheit, oder einer Verbrennungsmotorgeschwindigkeit, einer Fahrzeuggeschwindigkeit, eines hohen Öldrucks, oder ähnlichem, erzeugt wird, was die Hauptfaktoren sind, wenn eine Öltemperatur steigt.
Verwendungsbeispiel 8
Wenn ein OFF-Zustand des Freilaufs 9 fehlschlägt (wenn ein Auskuppeln des Freilaufs 9 fehlschlägt), wird, da die Ölpumpe 7 nicht durch die Antriebskraft des Verbrennungsmotors angetrieben werden kann, die Ölpumpe 7 nur durch den Motor M angetrieben. In diesem Fall wird, da ein Öldruck gemäß eines Outputs des Motors eingestellt wird, ein Antriebskrafteingang in ein Getriebe verringert durch Begrenzen der Antriebskraft des Verbrennungsmotors, Feststellen einer Getriebeübersetzung, oder ähnlichem, um die Fahrt zu beschränken.
Verwendungsbeispiel 9
Nachdem der Verbrennungsmotor startet, ist es möglich, durch Bestätigen, dass ein Öldruck einen spezifischen Öldruck in einem Zustand, in dem eine Unterstützung durch den Motor nicht ausgeführt wird, erreicht, eine OFF-Fehlerdiagnose des Freilaufs 9 zu stellen. Zum Beispiel zu einem Zeitpunkt einer Leerlaufrotation, wenn ein Ausgangswert eines Öldrucksensors weniger als 0,3 MPa beträgt und ein Zielöldruck ein maximaler Wert ist, wird ein OFF-Fehler des Freilaufs 9 festgestellt.
Drittes Ausführungsbeispiel
10 zeigt ein Ölversorgungsgerät gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und ist eine schematische Ansicht, wenn das Ölversorgungsgerät an einem Automatikgetriebe angebracht ist, das an einem Fahrzeug montiert ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Getrieberad (Getriebe) 24 zwischen der Ölpumpe 7 und dem Motor M angeordnet.
Da andere grundsätzliche Konfigurationen gleich wie diese des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels sind, sind in 10 dieselben Bezugszeichen denselben Bereichen wir denen in 1 zugewiesen, und auf eine detaillierte Beschreibung dieser wird verzichtet.
Durch Verlangsamen der Rotation des Motors M durch das Getrieberad 24 ist es ermöglicht, eine Vergrößerung der Größe des Motors zu vermeiden während sich auf einen bestimmte Rotationsbereich spezialisiert wird (geringer-Geschwindigkeits-Bereich). Auf diese Weise, durch Hinzufügen des Verlangsamungsrads, kann ein geringer-Geschwindigkeits-Rotationsbereich, in dem die Effizienz des Verbrennungsmotors gering ist, positiv zum Unterstützen verwendet werden. Zusätzlich kann, auch wenn eine Last der Ölpumpe 7 groß ist, die Ölpumpe 7 von einem Motor M mit einer geringen Kapazität durch die Verlangsamung angetrieben werden. Außerdem, wenn der Motor M eine hohe Kapazität aufweist, kann der Motor M in einem Zustand verwendet werden, in dem eine Geschwindigkeit des Motors M erhöht ist, und es ist ermöglicht einen Unterstützungsbereich durch Erhöhung der Rotationsgeschwindigkeit des Motors M zu erhöhen.
Da die Rotation des Motors M, wenn der Motor M bei geringer Geschwindigkeit rotiert wird, verlangsamt ist und ein großes Drehmoment erreicht wird, und wenn der Motor M bei einer hohen Geschwindigkeit rotiert wird, die Rotation des Motors M beschleunigt ist und ein geringes Drehmoment erreicht wird, können, beispielsweise, sowohl ein hohes Drehmoment als auch eine hohe Rotationsgeschwindigkeit durch Konfigurieren des Motors M derart, dass eine Geschwindigkeit des Motors in zwei Stufen geändert wird, erreicht werden. Folglich ist es, durch Einstellen einer Getriebeübersetzung unter Verwendung des Getrieberads 24, ermöglicht, einen Unterstützungsbereich und eine Antriebskraft frei festzulegen.
11 ist ein charakteristisches Diagramm, das eine Beziehung zwischen der Verbrennungsmotorgeschwindigkeit und dem Antriebsdrehmoment zeigt, wenn ein Unterstützungsbetrieb in der Systemkonfiguration wie in 10 ausgeführt wird. Hier ist ein Beispiel, in dem ein Reduktionsverhältnis von 1:n des Getrieberads 24 n = 2 erfüllt, beschrieben. Das Antriebsdrehmoment, das sich aufgrund einer Erhöhung der Verbrennungsmotorgeschwindigkeit erhöht wird auf die Ölpumpe 7 aufgebracht.
Wenn der Motor nicht durch das Getrieberad 24 verlangsamt wird, verringert sich ein Output des Motors aufgrund einer Vergrößerung der Rotation des Motors, und das Antriebsdrehmoment wird für die Unterstützung verwendet.
Außerdem wird, wenn der Motor mit einem Reduktionsverhältnis von 1: 2 durch das Getrieberad 24 verlangsamt wird, obwohl sich der Output des Motors aufgrund einer Erhöhung der Rotation des Motors verringert, das Antriebsdrehmoment, das um ½ größer als die Verbrennungsmotorgeschwindigkeit ist, wenn der Motor nicht verlangsamt ist, das bedeutet, ein ungefähr zweimal größeres Antriebsdrehmoment, für die Unterstützung erzeugt.
Auf diese Weist kann in jedem Fall eine geforderte Öl-Durchflussrate zu dem Zeitpunkt der Leerlaufreduktion (I/S benötigte Durchflussrate), die derart dargestellt ist, dass sie von der gestrichelten Linie umkreist ist, erfüllt werden. Allerdings kann durch Verlangsamen der Rotation des Motors M unter Verwendung des Getrieberads 24 ein geringer-Geschwindigkeit-Bereich, in dem die Effizienz des Verbrennungsmotors gering ist, aufgrund der großen Antriebskraft positiv zum Unterstützen verwendet werden.
12 ist ein charakteristisches Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer Verbrennungsmotorgeschwindigkeit und einem Antriebsdrehmoment zeigt, wenn eine Verstellpumpe verwendet wird und eine Unterstützung in der Systemkonfiguration aus 10 ausgeführt wird. Hier ist wie in 11 ein Beispiel, in dem das Reduktionsverhältnis 1:n des Getrieberads 24 n = 2 erfüllt beschrieben. In dem Antriebsdrehmoment der Ölpumpe (Verstellpumpe) 7, sind Spitzen, wenn das Antriebsdrehmoment minimal ist (Antriebsdrehmoment min) und wenn das Antriebsdrehmoment maximal ist (Antriebsdrehmoment max), unterschiedlich voneinander. Allerdings nimmt in jedem Fall, da das Antriebsdrehmoment mit gleichbleibenden Erhöhungsraten zunimmt, bis die Ölpumpe eine vorbestimmte Rotationsgeschwindigkeit erreicht, das Antriebsdrehmoment graduell ab.
Außerdem ist, nachdem jede Durchflussrate (Durchflussrate min und Durchflussrate max) des Öls mit gleichbleibenden Erhöhungsraten zunimmt, bis die Ölpumpe eine vorbestimmte Rotationsgeschwindigkeit erreicht, die Durchflussrate konstant. Antriebsdrehmoment min, Antriebsdrehmoment max, Durchflussrate min und Durchflussrate max werden gemäß den Spezifikationen der Verstellpumpe bestimmt.
In der Verstellpumpe ist ein variabler Bereich, in dem eine Durchflussrate gemäß einer Rotationsgeschwindigkeit verändert wird, und ein Bereich in dem die Durchflussrate des Öls konstant ist, nachdem die Pumpe eine vorbestimmte Rotationsgeschwindigkeit erreicht hat, vorhanden. Somit ist es möglich, eine Durchflussrate des ausgegebenen Öls konstant zu halten, auch wenn sich die Rotationsgeschwindigkeit erhöht, und in einem hohen-Geschwindigkeit-Bereich ist es möglich, das Antriebsdrehmoment zu verringern.
Daher ist es selbst in dem Fall, wenn die Verstellpumpe verwendet wird, ermöglicht, ausreichende Unterstützungseffekte durch Spezialisieren in spezifischen Bereichen zu erreichen.
Außerdem kann, wenn die Verstellpumpe verwendet wird, die Kapazität (Größe) des Motors oder des Verlangsamers (Getrieberad 24) hinzugefügt werden, sodass die Pumpe in einem Bereich verwendet wird, der von dem variablen Bereich unterschiedlich ist und Motorunterstützung kann durchgeführt werden.
Auf diese Weise kann, selbst wenn die Verstellpumpe als Ölpumpe 7 verwendet wird, wie durch Umkreisen mit gestrichelter Linie gezeigt ist, die geforderte I/S Durchflussrate erfüllt werden. Zusätzlich kann, durch Verlangsamen der Rotation des Motors M bei einem vorbestimmten Reduktionsverhältnis von 1:n unter Verwendung des Getrieberads 24, ein geringer-Geschwindigkeit-Bereich, in dem eine Effizienz des Verbrennungsmotors gering ist, aufgrund der wegen des Reduktionsverhältnisses großen Antriebskraft positiv zum Unterstützten verwendet werden.
Viertes Ausführungsbeispiel
13 zeigt ein Ölversorgungsgerät gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und ist eine schematische Ansicht wenn das Ölversorgungsgerät an einem Automatikgetriebe angebracht ist, das an einem Fahrzeug montiert ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Übertragbarkeits- und Unterbrechungselement, das bedeutet ein zweiter Freilauf 25 (zweite Ankopplungs- und Abkopplungseinheit), der ein Ankopplungs- und Abkopplungselement ist, zwischen der Ölpumpe 7 und dem Motor M vorhanden.
Da andere Basiskonfigurationen gleich wie die in dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel sind, sind in 13 dieselben Bezugszeichen denselben Bereichen wie denen in 1 und 10 zugewiesen, und auf eine detaillierte Beschreibung dieser wird verzichtet.
In sowohl dem ersten als auch dem zweiten Freilauf 9 und 25 geht, wenn eine Beziehung zwischen einer Verbrennungsmotorgeschwindigkeit N_ENG und einer Motorrotationsgeschwindigkeit N_MOT „N_ENG > N_MOT” erfüllt, der Freilauf 9 in einen ON-Zustand (Einkupplung) über, und der Freilauf 25 geht in einen OFF-Zustand (Auskupplung) über. Weiterhin, wenn die Beziehung „N_ENG < N_MOT” erfüllt, geht der Freilauf 25 in einen ON-Zustand (Einkupplung) über, und der Freilauf 9 geht in einen OFF-Zustand (Auskupplung) über. Wenn hier die Beziehung „N_ENG = N_MOT” erfüllt, geht der Freilauf 9 oder 25 in einen Einkupplungszustand über.
Weiterhin, wenn die Motorotationsgeschwindigkeit geregelt ist, ist es notwendig die Pumpenrotationsgeschwindigkeit zu identifizieren. Zum Beispiel kann die Pumpenrotationsgeschwindigkeit unter Verwendung eines Verbrennungsmotorgeschwindigkeitssensor, eines Motorpositionssensors oder ähnlichem geschätzt werden.
Auf diese Weise ist es durch Bereitstellen des zweiten Freilaufs 25, wenn die Ölpumpe nur durch den Verbrennungsmotor 1 angetrieben wird, möglich, die Co-Rotation des Motors M freizugeben. Insbesondere wenn der Motor M, der auf einen geringe-Geschwindigkeit-Bereich des Verbrennungsmotors spezialisiert ist, verwendet wird, erhöhen sich Effekte zum Verringern einer Last und es ist möglich, eine Erhöhung der Kosten, die durch Hochgeschwindigkeitslager oder -dichtungen generiert werden, zu vermeiden. Außerdem wird, wenn der Maximalwert der Rotationsgeschwindigkeit des Motors M 4000 U/min ist, wenn der Motor M verlangsamt wird, der Motor M bei einer Geschwindigkeit gleich oder höher als 4000 U/min rotiert. Allerdings ist es möglich den Motor M durch Verwendung des Freilaufs 25 zum Zeitpunkt einer Hochgeschwindigkeitsrotation zu trennen.
Somit ist es möglich einen Freiheitsgrad bei der Ansteuerung des Motors M zu erhöhen. Außerdem, wenn der Motor M und die Ölpumpe 7 direkt miteinander verbunden ist, gibt es eine Besorgnis, dass das Fahrzeug nicht Anfahren kann, wenn der Motor versagt. Da jedoch der zweite Freilauf 25 vorhanden ist, ist es möglich den Motor M zu trennen und eine Verlässlichkeit ist ebenfalls erhöht.
14 ist eine Ansicht, die ein Konfigurationsbeispiel des Ankopplungs- und Abkopplungselements in dem System wie in 13 dargestellt, zeigt. In dem vorliegenden Beispiel ist die Antriebswelle (Pumpenwelle) der Ölpumpe 7 mit den Inneren 9a und 25a, die eine geringere Trägheit der Freiläufe 9 und 25 haben, und Äußere 9b und 9b des Freilaufs 9 sind mit der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors 1 durch das Ritzel 3a verbunden. Außerdem sind Äußere 25b und 25b des Freilaufs 25 mit der Ausgangswelle (Pumpenwelle) des Motors M.
In der zuvor beschriebenen Konfiguration geht, wenn die Rotationen der Äußeren 9b und 9b des Freilaufs 9 schneller als die Rotation des Inneren 9a sind, der Freilauf in einen ON-(Einkupplungs-)Zustand über, und die Ölpumpe 7 wird durch die Antriebskraft des Verbrennungsmotors 1 angetrieben. In diesem Fall geht, wenn die Rotation des Motors M geringer ist als die Rotation des Verbrennungsmotors, da die Rotationen der Äußeren 25b und 25b des Freilaufs 25 größer sind als die Rotation des Inneren 25a, der Freilauf 25 in einen OFF-(Auskupplungs-)Zustand über und der Motor M ist von der Ölpumpe 7 getrennt.
Außerdem geht, wenn die Rotation des Motors M schneller als die Rotation des Verbrennungsmotors ist, da die Rotationen der Äußeren 25b und 25b des Freilaufs 25 schneller als die Rotation des Inneren 25a ist, der Freilauf 25 in einen ON-(Einkupplungs-)Zustand über, und die Ölpumpe 7 wird durch den Motor M angetrieben. In diesem Fall geht, da die Rotationen der Äußeren 9b und 9b des Freilaufs 9 schneller sind als die Rotation des Inneren 9a, der Freilauf 9 in einen OFF-(Auskupplungs-)Zustand über, und die Ölpumpe 7 wird durch die Antriebskraft des Motors M angetrieben.
Auf diese Weise kann ein Umschalten der Leistung der Ölpumpe 7 zu einem Zeitpunkt der Leerlaufreduktion durch den Unterschied zwischen der Rotationsgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors 1 und des Motors M ausgeführt werden.
Außerdem kann, wie in 4, anstatt der Freiläufe 9 und/oder 25 eine mechanische Kupplung, zum Beispiel, eine Reibkupplung, eine Klauenkupplung, eine Einplattenkupplung, eine Fliehkraftkupplung, eine elektromechanische Kupplung, oder ähnliches verwendet werden.
Fünftes Ausführungsbeispiel
15 zeigt ein Ölversorgungsgerät gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und ist eine schematische Ansicht wenn das Ölversorgungsgerät an einem Automatikgetriebe angeordnet ist, das an einem Fahrzeug montiert ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Übertragbarkeits- und Unterbrechungselement, das bedeutet ein zweiter Freilauf 25, der ein Ankopplungs- und Abkopplungselement ist, zwischen der Ölpumpe 7 und dem Motor M vorhanden, und ein Getrieberad (Getriebe) 24 ist zwischen dem Freilauf 25 und dem Motor M vorhanden.
Da andere Basiskonfigurationen gleich wie die in dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel sind, sind in 15 dieselben Bezugszeichen denselben Bereichen wie denen in 1, 10 und 13 zugewiesen, und auf eine detaillierte Beschreibung dieser wird verzichtet.
In dieser Konfiguration können, zusätzlich zu den Effekten gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel, Effekte gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel erreicht werden.
Außerdem sind in den ersten bis fünften Ausführungsbeispielen Beispiele beschrieben, in denen Ausführungsbeispiele an einer Ölpumpe eines Automatikgetriebes angebracht sind. Allerdings können die Ausführungsbeispiele genauso auch an Ölversorgungsgeräten wie Schmiermittel angebracht sein.
Außerdem kann in den dritten bis fünften Ausführungsbeispielen, wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel, das Durchflussraten- und Öldruckerhöhungsvorhersagegerät 23 bereitgestellt sein, und Steuerungen, Konfigurationen, Methoden oder ähnliches wie in den Anwendungsbeispielen 1 bis 9 beschrieben, können passend kombiniert werden.
Bezugszeichenliste

1: Verbrennungsmotor (Antriebsmotor)
7: Ölpumpe
9, 25: Freilauf (Ankopplungs- und Abkopplungseinheit)
22: Mechanische Kupplung (Ankopplungs- und Abkopplungseinheit)
M: Motor

Claims

Ölversorgungsgerät umfassend: eine Ölpumpe, die durch einen Antriebsmotor eines Fahrzeugs und durch einen Motor, der unabhängig von dem Antriebsmotor ist, angetrieben ist; und eine erste Ankopplungs- und Abkopplungsvorrichtung zum Übertragen einer Antriebskraft des Antriebsmotors an die Ölpumpe, wobei die Ölpumpe von dem Motor angetrieben ist, ohne ein Antriebssystem des Antriebsmotors zu verwenden.
Ölversorgungsgerät nach Anspruch 1, wobei die erste Ankopplungs- und Abkopplungseinheit ein erster Freilauf ist.
Ölversorgungsgerät nach Anspruch 2, – wobei der erste Freilauf den Antriebsmotor und die Ölpumpe miteinander koppelt, sobald eine Rotationsgeschwindigkeit eines Antriebsbereichs, der durch den Antriebsmotor angetrieben ist, höher ist als eine Rotationsgeschwindigkeit des Motors, und den Antriebsmotor und die Ölpumpe voneinander abkoppelt, wenn die Rotationsgeschwindigkeit des Antriebsbereichs, der von dem Antriebsmotor angetrieben ist, geringer als die Rotationsgeschwindigkeit des Motors ist.
Ölversorgungsgerät nach Anspruch 1, – wobei die erste Ankopplungs- und Abkopplungseinheit eine mechanische Kupplung ist, die sich in einem Einkupplungszustand befindet, wenn die Ölpumpe durch den Antriebsmotor angetrieben ist, und die sich in einem Auskupplungszustand befindet, wenn die Ölpumpe von dem Motor angetrieben ist.
Ölversorgungsgerät nach Anspruch 4, – wobei die mechanische Kupplung eine Reibungskupplung, eine Klauenkupplung, eine Einscheibenkupplung, eine Fliehkraftkupplung, oder eine elektromagnetische Kupplung umfasst.
Ölversorgungsgerät nach Anspruch 1, – wobei der Motor angetrieben ist, während die Ölpumpe von dem Antriebsmotor angetrieben ist.
Ölversorgungsgerät nach Anspruch 1, – wobei der Motor die Ölpumpe gemäß einem Antriebszustand des Fahrzeugs antreibt.
Ölversorgungsgerät nach Anspruch 1, – wobei der Motor die Ölpumpe gemäß eines Antriebslastzustands des Antriebsmotors antreibt.
Ölversorgungsgerät nach Anspruch 1, ferner umfassend: – eine Durchflussrate- und Öldruckerhöhungsvorhersagevorrichtung zum Vorhersagen von Erhöhungen einer Durchflussrate an Öl und von einem Öldruck basierend auf einem Steuersignal und einem Messwert eines Sensors, – wobei ein Antriebszustand des Motors basierend auf einer Vorhersage bezüglich den Erhöhungen der Durchflussrate und des Öldrucks geregelt ist.
Ölversorgungsgerät nach Anspruch 9, – wobei das Steuersignal zumindest eine Gangwechselaufforderung, eine Schmierfilmkühlungsaufforderung, eine Herunterschaltaufforderung in einem manuellen Modus oder einen Zustand eines Bremsschalters umfasst, und der Messwert des Sensors zumindest eine Variationsmenge in einer Drosselklappenöffnung, eine Auftrittskraft auf ein Bremspedal, einen Bremsöldruck oder eine Größe eines Bremshubs und/oder einer Bremsgeschwindigkeit umfasst.
Ölversorgungsgerät nach Anspruch 1, ferner umfassend: – ein Getriebe, das eine Rotation des Motors verlangsamt und die Ölpumpe antreibt.
Ölversorgungsgerät nach Anspruch 1, ferner umfassend: – eine zweite Ankopplungs- und Abkopplungseinheit zum Übertragen einer Antriebskraft von dem Motor an die Ölpumpe.
Ölversorgungsgerät nach Anspruch 12, - wobei die zweite Ankopplungs- und Abkopplungseinheit ein zweiter Freilauf ist.
Ölversorgungsgerät nach Anspruch 13, – wobei der zweite Freilauf den Motor und die Ölpumpe miteinander koppelt, wenn eine Rotationsgeschwindigkeit eines Antriebsbereichs, der durch den Antriebsmotor angetrieben ist, geringer ist als eine Rotationsgeschwindigkeit des Motors, und den Motor und die Ölpumpe voneinander abkoppelt, wenn die Rotationsgeschwindigkeit des Antriebsbereichs, der von dem Antriebsmotor angetrieben ist, höher ist als die Rotationsgeschwindigkeit des Motors.
Ölversorgungsgerät nach Anspruch 12, – wobei die zweite Ankopplungs- und Abkopplungseinheit eine mechanische Kupplung ist, die sich in einem ausgekuppelten Zustand befindet, wenn die Ölpumpe von dem Antriebsmotor angetrieben ist, und die sich in einem eingekuppelten Zustand befindet, wenn die Ölpumpe von dem Motor angetrieben ist.
Ölversorgungsgerät nach Anspruch 15, – wobei die mechanische Kupplung eine Reibungskupplung, eine Klauenkupplung, eine Einscheibenkupplung, eine Fliehkraftkupplung oder eine elektromagnetische Kupplung umfasst.
Ölversorgungsgerät nach Anspruch 12, ferner umfassend: – ein Getriebe, das eine Rotation des Motors verlangsamt und die verlangsamte Rotation an die zweite Ankopplungs- und Abkopplungseinheit überträgt.