JP7219175B2 - Vehicle and oil pump drive control method - Google Patents
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Description
本発明は、車両におけるオイルポンプ駆動制御に関する。 The present invention relates to oil pump drive control in a vehicle.
特許文献1には、変速機に油を供給するオイルポンプをエンジン、電動モータいずれによっても駆動可能な車両が開示されている。
このような車両においては、エンジンの回転速度が低くなる低回転域ではオイルポンプを電動モータによって駆動し、それ以外の回転域ではオイルポンプをエンジンで駆動するようにすれば、小型のオイルポンプであっても全回転域において変速機で必要な油の流量を確保することができる。 In such a vehicle, if the oil pump is driven by the electric motor in the low speed range where the engine speed is low, and the oil pump is driven by the engine in other speed ranges, a small oil pump can be used. Even if there is, it is possible to secure the necessary oil flow rate in the transmission in the entire rotation range.
しかしながら、上記技術では、低回転域を除く大部分の回転域においてオイルポンプがエンジンによって駆動され、エンジンの出力の一部がオイルポンプの駆動に用いられるので、燃費、動力性能を低下させる原因となっていた。 However, in the above technology, the oil pump is driven by the engine in most of the rotation range except for the low rotation range, and a part of the engine output is used to drive the oil pump, which causes deterioration in fuel consumption and power performance. was becoming
本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたもので、オイルポンプをエンジン、電動モータいずれによっても駆動可能に構成された車両において、オイルポンプがエンジンによって駆動されることによる燃費、動力性能の低下を抑えることを目的とする。 The present invention has been made in view of such technical problems. The purpose is to suppress performance deterioration.
本発明のある態様によれば、エンジンと、変速機と、前記変速機に油を供給するオイルポンプと、前記オイルポンプに接続される電動モータと、前記オイルポンプの駆動源として前記エンジン及び前記電動モータのいずれかを選択する選択手段と、を備えた車両であって、前記オイルポンプと前記電動モータとの間に減速機構と増速機構とが連結され、前記オイルポンプは前記電動モータによって前記減速機構と前記増速機構とを介して駆動され、前記選択手段は、前記エンジンと前記増速機構との間に配置され、前記オイルポンプは前記エンジンによって前記減速機構を介することなく前記増速機構を介して駆動され、
前記選択手段は、前記エンジンで前記オイルポンプを駆動すれば前記変速機で必要とされる油の流量を前記変速機に供給できる場合であっても前記電動モータを前記オイルポンプの駆動源として選択可能な車両が提供される。
According to one aspect of the present invention, an engine, a transmission, an oil pump that supplies oil to the transmission, an electric motor connected to the oil pump, and the engine and the oil pump as drive sources of the oil pump. selection means for selecting one of the electric motors, wherein a speed reduction mechanism and a speed increase mechanism are connected between the oil pump and the electric motor, and the oil pump is driven by the electric motor. The selection means is arranged between the engine and the speed increasing mechanism, and the oil pump is driven by the engine without the speed decreasing mechanism. driven through a speed mechanism,
The selecting means selects the electric motor as a drive source for the oil pump even when the engine can drive the oil pump to supply the transmission with the oil flow rate required by the transmission. Available vehicles are provided.
本発明の別の態様によれば、エンジンと、変速機と、前記変速機に油を供給するオイルポンプと、前記オイルポンプに接続される電動モータと、前記オイルポンプの駆動源として前記エンジン及び前記電動モータのいずれかを選択する選択手段と、を備えた車両であって、前記選択手段は、前記エンジンで前記オイルポンプを駆動すれば前記変速機で必要とされる油の流量を前記変速機に供給できる場合であっても前記電動モータを前記オイルポンプの駆動源として選択し、前記電動モータで前記オイルポンプを駆動するときには前記電動モータの回転に対して前記オイルポンプの回転が減速するように駆動し、前記エンジンで前記オイルポンプを駆動するときには前記エンジンの回転に対して前記オイルポンプの回転が増速するように駆動する車両が提供される。 According to another aspect of the present invention, an engine, a transmission, an oil pump that supplies oil to the transmission, an electric motor connected to the oil pump, and the engine and the oil pump as drive sources of the oil pump. selection means for selecting one of the electric motors, wherein the selection means selects the oil flow rate required by the transmission when the oil pump is driven by the engine. When the electric motor is selected as a drive source for the oil pump even when the oil can be supplied to the machine, and the oil pump is driven by the electric motor, the rotation of the oil pump slows down relative to the rotation of the electric motor. When the oil pump is driven by the engine, the rotation of the oil pump is accelerated with respect to the rotation of the engine.
上記態様によれば、オイルポンプをエンジン、電動モータいずれによっても駆動可能な構成でありながら、オイルポンプは主として電動モータによって駆動されるので、オイルポンプがエンジンによって駆動されることによる燃費、動力性能の低下を抑えることができる。 According to the above aspect, although the oil pump can be driven by either the engine or the electric motor, the oil pump is mainly driven by the electric motor. can suppress the decrease in
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の実施形態に係るハイブリッド車両100(以下、「車両100」という。)の概略構成である。車両100は、低電圧バッテリ1と、高電圧バッテリ2と、走行用駆動源としてのエンジン3及びモータジェネレータ4(以下、「MG4」という。)と、エンジン3の始動に用いられるスタータモータ5(以下、「SM5」という。)と、発電とエンジン3のアシスト及び始動とに用いられるスタータジェネレータ6(以下、「SG6」という。)と、DC-DCコンバータ7と、インバータ81~83と、オイルポンプ9と、オイルポンプ9を駆動するための電動モータ10(以下、「EM10」という。)と、トルクコンバータ11と、前後進切替機構12と、無段変速機構13(以下、「CVT13」という。)と、ディファレンシャル機構14と、駆動輪18と、コントローラ20とを備える。トルクコンバータ11、前後進切替機構12及びCVT13は車両100の変速機30を構成する。
FIG. 1 is a schematic configuration of a hybrid vehicle 100 (hereinafter referred to as "
低電圧バッテリ1は、出力電圧がDC12Vの鉛酸バッテリである。低電圧バッテリ1は、SM5、12Vで動作する電装品15(自動運転用カメラ及びセンサ、ナビゲーションシステム、オーディオ、エアコン用ブロア等)とともに低電圧回路16に接続される。低電圧バッテリ1は出力電圧が12Vのリチウムイオン電池であってもよい。
The
高電圧バッテリ2は、低電圧バッテリ1よりも出力電圧が高いDC48Vのリチウムイオンバッテリである。高電圧バッテリ2の出力電圧はこれよりも低くても高くてもよく、例えば30Vや100Vであってもよい。高電圧バッテリ2は、MG4、SG6、インバータ81~83、EM10等とともに高電圧回路17に接続される。
The high-
低電圧回路16と高電圧回路17とは、DC-DCコンバータ7を介して接続される。DC-DCコンバータ7は、低電圧回路16の12Vを48Vに昇圧して高電圧回路17に48Vを出力する昇圧機能と高電圧回路17の48Vを12Vに降圧して低電圧回路16に12Vを出力する降圧機能とを有している。これにより、DC-DCコンバータ7は、エンジン3が運転中か停止中かに関わらず、低電圧回路16に12Vの電圧を出力することができる。また、高電圧バッテリ2の残容量が少なくなった場合は低電圧回路16の12Vを48Vに昇圧して高電圧回路17に出力し、高電圧バッテリ2を充電することができる。
The
エンジン3は、ガソリン、軽油等を燃料とする内燃機関であり、コントローラ20からの指令に基づいて回転速度、トルク等が制御される。
The
トルクコンバータ11は、エンジン3と前後進切替機構12との間の動力伝達経路上に設けられ、流体を介して動力を伝達する。また、トルクコンバータ11は、車両100が所定のロックアップ車速以上で走行している場合にロックアップクラッチ11aを締結することで、エンジン3からの駆動力の動力伝達効率を高めることができる。
The
エンジン3の出力軸3cには、ワンウェイクラッチ32を介して二重スプロケット33が接続される。二重スプロケット33は、軸方向に配置される一対のスプロケット33a、33bを有し、一方のスプロケット33aにはオイルポンプ9との間で回転を伝達するチェーン34を巻き付けられ、他方のスプロケット33bにはEM10との間で回転を伝達するチェーン35が巻き付けられる。
A
チェーン34が巻き付けられるオイルポンプ9のスプロケット9aと二重スプロケット33の一方のスプロケット33aは、後者の歯数が多くなるようにそれぞれの歯数が設定される(例えば、歯数=1:1.5)。また、チェーン35が巻き付けられるEM10のスプロケット10aと二重スプロケット33の他方のスプロケット33bは、後者の歯数が多くなるようにそれぞれの歯数が設定される(例えば、歯数=1:1.5)。このような歯数比としたことにより、EM10でオイルポンプ9を駆動する場合は、EM10とオイルポンプ9の回転速度が等しくなる。
The number of teeth of the
ワンウェイクラッチ32は、一方向にのみ回転を伝達するクラッチであり、エンジン3側の回転速度(エンジン3の出力軸3cに接続されるワンウェイクラッチ32の回転要素の回転速度、以下同じ。)がオイルポンプ9側の回転速度(二重スプロケット33に接続されるワンウェイクラッチ32の回転要素の回転速度、以下同じ。)よりも高い場合に締結され、ワンウェイクラッチ32のオイルポンプ9側の回転速度がエンジン3側の回転速度よりも高い場合は解放される。
The one-
この構成により、ワンウェイクラッチ32のエンジン3側の回転速度がオイルポンプ9側の回転速度よりも高くなるようにEM10の回転速度を制御すれば、ワンウェイクラッチ32が締結されてオイルポンプ9の駆動源としてエンジン3が選択され、ワンウェイクラッチ32のオイルポンプ9側の回転速度がエンジン3側の回転速度よりも高くなるようにEM10の回転速度を制御すれば、ワンウェイクラッチ32が解放されてオイルポンプ9の駆動源としてEM10が選択される。
With this configuration, if the rotation speed of the EM 10 is controlled so that the rotation speed of the one-
すなわち、コントローラ20によってEM10の回転速度を制御することにより、オイルポンプ9の駆動源を選択することができる。ワンウェイクラッチ32と、EM10の回転速度を制御するコントローラ20とが、オイルポンプ9の駆動源を選択する選択手段を構成する。
That is, by controlling the rotational speed of the
オイルポンプ9は、エンジン3またはEM10によって駆動されると、オイルパンに貯留される作動油を吸い上げ、図示しない油圧回路を介してロックアップクラッチ11a、前後進切替機構12及びCVT13に油を供給する。
When driven by the
前後進切替機構12は、トルクコンバータ11とCVT13との間の動力伝達経路上に設けられ、遊星歯車機構12aと、前進クラッチ12b及び後退ブレーキ12cで構成される。前進クラッチ12bが締結され後退ブレーキ12cが解放されると、トルクコンバータ11を介して前後進切替機構12に入力されるエンジン3の回転が、回転方向を維持したまま前後進切替機構12からCVT13に出力される。逆に、前進クラッチ12bが解放され後退ブレーキ12cが締結されると、トルクコンバータ11を介して前後進切替機構12に入力されるエンジン3の回転が、回転方向を反転させて前後進切替機構12からCVT13に出力される。前後進切替機構12で必要とされる油圧は、オイルポンプ9が発生した油圧を元圧として図示しない油圧回路によって生成される。
The forward/
CVT13は、前後進切替機構12とディファレンシャル機構14との間の動力伝達経路上に配置され、車速やアクセルペダルの操作量であるアクセル開度等に応じて変速比を無段階に変更する。CVT13は、プライマリプーリ13aと、セカンダリプーリ13bと、両プーリに巻き掛けられたベルト13cと、を備える。CVT13は、プライマリプーリ13aとセカンダリプーリ13bの溝幅を油圧によって変更し、プーリ13a、13bとベルト13cとの接触半径を変化させることで、変速比を無段階に変更することができる。CVT13で必要とされる油圧は、オイルポンプ9が発生した油圧を元圧として図示しない油圧回路によって生成される。
The
MG4は、ロータに永久磁石を埋設しステータにステータコイルが巻き付けられた同期型回転電機である。MG4は、MG4の軸に設けられたスプロケット4aとプライマリプーリ13aの軸に設けられたスプロケット13dとの間に巻きつけられるチェーン21を介してプライマリプーリ13aの軸に接続される。MG4は、コントローラ20からの指令に基づいてインバータ81により作り出された三相交流を印加することにより制御される。MG4は、高電圧バッテリ2からの電力の供給を受けて回転駆動する電動機として動作する。また、MG4は、ロータがエンジン3や駆動輪18から回転エネルギーを受ける場合には、ステータコイルの両端に起電力を生じさせる発電機として機能し、高電圧バッテリ2を充電することができる。
MG4 is a synchronous rotating electrical machine in which a permanent magnet is embedded in a rotor and a stator coil is wound around a stator. MG4 is connected to the shaft of
MG4の軸に設けられたスプロケット4aとプライマリプーリ13aの軸に設けられたスプロケット13dは、後者の歯数が多くなるようにそれぞれの歯数が設定され(例えば、歯数=1:2.5)、MG3の出力回転が減速してプライマリプーリ13aに伝達されるようにする。これにより、MG4に要求されるトルクを下げてMG4を小型化し、MG4の配置自由度を向上させる。なお、チェーン21に代えてギヤ列を用いてもよい。
The number of teeth of the
SM5は、直流モータであり、エンジン3のフライホイール3aの外周ギヤ3bにピニオンギヤ5aを噛み合わせ可能に配置される。エンジン3を冷機状態から初めて始動(以下、「初回始動」という。)する場合は、低電圧バッテリ1からSM5に電力が供給され、ピニオンギヤ5aが外周ギヤ3bに噛み合わされ、フライホイール3a、さらにはクランク軸が回転される。エンジン3を初回始動するときにSM5を用いるのは、低電圧バッテリ1が鉛酸バッテリであるので、極低温時であっても低電圧バッテリ1からSM5に電力を安定して供給することができ、エンジン3を初回始動するのに必要なトルク、出力をSM5によって発生できるからである。
SM5 is a DC motor, and is arranged so that a
なお、エンジン3を始動するのに必要なトルク、出力は、初回始動時が一番大きく、暖機状態からの始動、すなわち、再始動時は初回始動時よりも小さくなる。これは、初回始動時はエンジンオイルの温度が低く、エンジンオイルの粘度が高いのに対し、初回起動後はエンジンオイルの温度が上昇し、エンジンオイルの粘度が低下するためである。
Note that the torque and output required to start the
SG6は、同期型回転電機であり、Vベルト22を介してエンジン3のクランク軸に接続され、エンジン3から回転エネルギーを受ける場合には発電機として機能する。このようにして発電された電力は、インバータ82を通じて高電圧バッテリ2に充電される。また、SG6は、高電圧バッテリ2からの電力の供給を受けて回転駆動する電動機として動作し、エンジン3の駆動力をアシストする。さらに、SG6は、アイドリングストップ状態からエンジン3を再始動するときに、エンジン3のクランク軸を回転駆動してエンジン3を再始動するために用いられる。
EM10は、同期型回転電機であり、チェーン34、35を介してオイルポンプ9に接続される。EM10は、コントローラ20からの指令に基づいてインバータ83により作り出された三相交流を印加することにより制御される。
コントローラ20は、中央演算装置(CPU)、読み出し専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)及び入出力インタフェース(I/Oインタフェース)を備えた1又は複数のマイクロコンピュータで構成される。コントローラ20は、制御手段に対応し、ROM又はRAMに格納されたプログラムをCPUによって実行することで、エンジン3、インバータ81~83(MG4、SG6、EM10)、DC-DCコンバータ7、SM5、ロックアップクラッチ11a、前後進切替機構12、CVT13等を統合的に制御する。
The
コントローラ20は、車両100の運転モードとして、高電圧バッテリ2から供給される電力によってMG4を駆動し、MG4のみの駆動力によって走行するEVモードと、エンジン3のみの駆動力によって走行するエンジン走行モードと、エンジン3の駆動力とMG4の駆動力によって走行するHEVモードと、を切り換える。
The
EVモードでは、車両100は、前進クラッチ12b及び後退ブレーキ12cを解放した状態で、高電圧バッテリ2からの電力によってMG4のみを駆動して走行する(以下、この状態を「EV走行」という。)。EVモードは、車両100の要求出力が低い時であって、高電圧バッテリ2の残容量が充分にあるときに選択される。
In the EV mode, the
エンジン走行モードでは、車両100は、前進クラッチ12b及び後退ブレーキ12cのいずれかを締結した状態で、エンジン3のみを駆動して走行する。エンジン走行モードは、車両100の要求出力が比較的高い時に選択される。
In the engine running mode, the
HEVモードでは、車両100は、前進クラッチ12b及び後退ブレーキ12cのいずれかを締結した状態で、エンジン3とMG4とを駆動して走行する。HEVモードは、車両100の要求出力が高い時、具体的には、車両100の要求出力がエンジン3による出力のみでは補えないときに選択される。
In the HEV mode, the
コントローラ20は、アクセル開度と、ブレーキペダルの踏力と、車速に基づき、図示しない走行モード選択マップを参酌して走行モードを選択し、選択された走行モードが実現されるようエンジン3及びMG4を駆動する。
The
ところで、上記構成においては、エンジン3及びEM10のいずれを用いてもオイルポンプ9を駆動することが可能である。しかしながら、オイルポンプ9がエンジン3によって駆動される間は、エンジン3の出力の一部がオイルポンプ9の駆動に用いられるため、燃費、動力性能を低下させる原因となる。特に、加速時においては、オイルポンプ9のフリクション、慣性質量が原因となって加速性能を低下させる原因となる。燃費、動力性能への影響を考慮すれば、エンジン3及びEM10のいずれを用いてもオイルポンプ9を駆動できる構成は維持しつつ、エンジン3によってオイルポンプ9が駆動される機会を少なくすることが好ましい。
By the way, in the above configuration, it is possible to drive the
そこで、本実施形態では、ワンウェイクラッチ32のオイルポンプ9側の回転速度がエンジン3側の回転速度よりも高くなるようにEM10によってオイルポンプ9を積極的に動作させ、オイルポンプ9がエンジン3によって駆動されることによる燃費、動力性能の低下を抑える。
Therefore, in this embodiment, the
図2は、オイルポンプ駆動制御の内容を示しており、コントローラ20によって実行される。以下、図2を参照しながらオイルポンプ駆動制御について説明する。
FIG. 2 shows the contents of the oil pump drive control, which is executed by the
これによると、コントローラ20は、車速が所定車速よりも低いか、また、変速機30の油温が所定油温よりも高いか判断し、車速が所定車速よりも低く、かつ、変速機30の油温が所定油温よりも高い場合に処理をステップS13に進め、EM10によってオイルポンプ9を駆動する(ステップS11、S12)。
According to this, the
所定車速は高車速に設定され、例えば180km/hに設定される。これは、高速走行時にワンウェイクラッチ32のオイルポンプ9側の回転速度がエンジン3側の回転速度よりも高くなるようにEM10を動作させるとなると、EM10に要求される定常出力が高くなり、EM10を大型化させる必要が生じるからである。
The predetermined vehicle speed is set to a high vehicle speed, such as 180 km/h. This is because, when the EM10 is operated so that the rotational speed of the one-way clutch 32 on the
また、所定油温は、摂氏0℃よりも低い極低温、例えば-20℃に設定される。変速機30の油温が所定油温よりも低い場合は油の粘度が高く、EM10でオイルポンプ9を駆動するとなると、EM10に要求される定常出力が高くなり、EM10を大型化させる必要が生じるからである。
Also, the predetermined oil temperature is set to an extremely low temperature lower than 0°C, for example -20°C. If the oil temperature of the
ステップS13~S17では、コントローラ20は、EM10でオイルポンプ9を駆動する処理を行う。
In steps S13 to S17, the
まず、コントローラ20は、アクセル開度、車速、CVT13の変速比等に基づき、変速機30で必要とされる油の流量及び油圧(以下、それぞれ「必要流量」、「必要油圧」という。)を推定する。必要流量及び必要油圧は、変速機30内の前進クラッチ12b等の摩擦要素の締結、プーリ13a、13bの推力(ベルト13cの挟持力)の発生、変速機30の各部位の潤滑・冷却等に必要な油の流量及び油圧である。
First, the
ステップS14では、コントローラ20は、推定された必要流量及び必要油圧を確保することが可能なオイルポンプ9の回転速度(以下、「必要オイルポンプ回転速度」という。)を演算する。
In step S14, the
ステップS15では、コントローラ20は、必要オイルポンプ回転速度をエンジン3の出力軸3cの回転速度、すなわちワンウェイクラッチ32のオイルポンプ9側の回転速度に換算した値、を余裕率w(1よりも大きな所定値)で割った値と、エンジン3の回転速度、すなわち、ワンウェイクラッチ32のエンジン3側の回転速度とを比較する。
In step S15, the
後者よりも前者が大きい場合は処理がステップS16に進み、コントローラ20は、オイルポンプ9の回転速度が必要オイルポンプ回転速度となるように、EM10の回転速度を制御する。図1に示した構成では、歯数比の関係で、EM10でオイルポンプ9を駆動するときのEM10とオイルポンプ9の回転速度が等しくなるので、コントローラ20は、EM10の回転速度が必要オイルポンプ回転速度となるようにEM10の回転速度を制御する。
If the former is greater than the latter, the process proceeds to step S16, and the
この結果、ワンウェイクラッチ32のオイルポンプ9側の回転速度がエンジン3側の回転速度よりも高くなり、ワンウェイクラッチ32は解放され、オイルポンプ9はEM10によって駆動される。
As a result, the rotation speed of the one-way clutch 32 on the
これに対し、ステップS15で後者よりも前者が小さい場合は、処理がステップS17に進み、オイルポンプ9の回転速度をエンジン3の出力軸3cの回転速度、すなわち、ワンウェイクラッチ32のオイルポンプ9側の回転速度に換算した値がエンジン3の回転速度、すなわち、ワンウェイクラッチ32のエンジン3側の回転速度よりも高くなるように、EM10の回転速度を制御する。具体的には、コントローラ20は、ワンウェイクラッチ32のオイルポンプ9側の回転速度がエンジン3の回転速度に余裕率wを掛けた値よりも高くなるようにEM10の回転速度を制御する。
On the other hand, if the former is smaller than the latter in step S15, the process proceeds to step S17, and the rotation speed of the
この結果、ワンウェイクラッチ32のオイルポンプ9側の回転速度がエンジン3側の回転速度よりも高くなるので、ワンウェイクラッチ32は解放され、オイルポンプ9はEM10によって駆動される。
As a result, the rotation speed of the one-way clutch 32 on the
処理がステップS15からステップS17に進む状況では、EM10への駆動トルク指令値をゼロにすればワンウェイクラッチ32が締結され、エンジン3によってオイルポンプ9の回転速度を必要オイルポンプ回転速度以上に高めることができる。しかしながら、ステップS17の処理では、EM10の回転速度を高めてワンウェイクラッチ32を解放させ、EM10でオイルポンプ9を駆動するようにしている。つまり、エンジン3でオイルポンプ9を駆動すれば変速機30で必要とされる油の流量を変速機30に供給できる場合であってもEM10をオイルポンプ9の駆動源として選択している。
In the situation where the process proceeds from step S15 to step S17, the one-way clutch 32 is engaged by setting the driving torque command value to zero to the
オイルポンプ9の回転速度が必要オイルポンプ回転速度よりも高くなるのでEM10を過剰な回転速度で動作させることになるが、減速時にMG4で回生された電力でEM10の消費電力を賄うようにすれば、EM10を過剰な回転速度で動作させることによる燃費への影響は抑えられる。
Since the rotation speed of the
一方、ステップS11またはS12からステップS20に進んだ場合は、コントローラ20は、EM10への駆動トルク指令値をゼロにする。これにより、ワンウェイクラッチ32のエンジン3側の回転速度がオイルポンプ9側の回転速度よりも高くなり、ワンウェイクラッチ32が締結され、オイルポンプ9はエンジン3によって駆動される。
On the other hand, when the process proceeds from step S11 or S12 to step S20, the
したがって、上記オイルポンプ駆動制御によれば、高速走行時及び極低油温時を除き、ワンウェイクラッチ32のオイルポンプ9側の回転速度がエンジン3側の回転速度よりも高くなるようにオイルポンプ9がEM10によって駆動される。これにより、エンジン3の出力がオイルポンプ9の駆動に用いられることによる燃費、動力性能の低下を抑えることができる。特に、オイルポンプ9のフリクションと慣性質量がゼロになるので、加速性能を向上させることができる。
Therefore, according to the above-described oil pump drive control, the
また、EM10はエンジン3のような回転速度の周期的な変動がないので、EM10でオイルポンプ9を駆動することで油圧の振動も抑えることができる。
In addition, since the
(一部変形例)
図1に示した構成では、二重スプロケット33とエンジン3の出力軸3cとの間にワンウェイクラッチ32を設けているが、図3に示すようにワンウェイクラッチ32に代えて、コントローラ20からの指示に応じて油圧又は電気的に締結、解放可能な摩擦板式のクラッチ36を設けるようにしてもよい。
(Partial modification)
In the configuration shown in FIG. 1, a one-way clutch 32 is provided between the
この構成においては、コントローラ20がクラッチ36を解放すればオイルポンプ9の駆動源としてEM10を選択することができる。また、EM10への駆動トルク指令値をゼロとしてクラッチ36を締結すればオイルポンプ9の駆動源としてエンジン3を選択することができる。すなわち、クラッチ36とクラッチ36の締結解放を制御するコントローラ20とがオイルポンプ9の駆動源を選択する選択手段を構成する。
In this configuration, the
図4は車両100の構成を図3に示した構成とした場合のオイルポンプ駆動制御の内容を示している。ステップS31~S34は図2のステップS11~24と同じである。
FIG. 4 shows the contents of the oil pump drive control when the
異なる点について説明すると、ステップS35、S36では、コントローラ20は、EM10でオイルポンプ9を駆動する。
Regarding the difference, in steps S35 and S36, the
具体的には、コントローラ20は、クラッチ36を解放し(ステップS35)、オイルポンプ9の回転速度が必要オイルポンプ回転速度となるように、EM10の回転速度を制御する(ステップS36)。図1に示した構成と同様に、歯数比の関係でEM10でオイルポンプ9を駆動するときEM10とオイルポンプ9の回転速度が等しくなるので、コントローラ20は、EM10の回転速度が必要オイルポンプ回転速度となるようにEM10の回転速度を制御する。
Specifically, the
これに対し、ステップS40では、コントローラ20は、エンジン3でオイルポンプ9を駆動する。具体的には、コントローラ20はクラッチ36を締結するとともに、EM10への駆動トルク指令値をゼロにする。これにより、オイルポンプ9はエンジン3によって駆動される。
On the other hand, in step S<b>40 , the
したがって、図3に示した構成であっても図4に示したオイルポンプ駆動制御を行うことで、図1に示した構成と同様に、高速走行時及び極低油温時を除いてEM10によってオイルポンプ9を駆動し、エンジン3でオイルポンプ9を駆動すれば変速機30で必要とされる油の流量を変速機30に供給できる場合であってもEM10をオイルポンプ9の駆動源として選択する。
Therefore, even with the configuration shown in FIG. 3, by performing the oil pump drive control shown in FIG. Even if the
これにより、エンジン3の出力がオイルポンプ9の駆動に用いられることによる燃費、動力性能の低下を抑えることができる。特に、オイルポンプ9の抵抗と慣性質量がゼロになるので、加速性能を向上させることができる。
As a result, deterioration in fuel efficiency and power performance due to the use of the output of the
また、図1に示した構成では、ワンウェイクラッチ32のエンジン3側の回転速度がオイルポンプ9側の回転速度よりも高いとワンウェイクラッチ32が締結し、オイルポンプ9の最低回転速度がエンジン3の回転速度によって決まるため、必要流量、必要油圧が少ない状況において油の流量及び油圧が過多になる傾向があった。これに対し、図3に示した構成及び図4に示した制御によれば、クラッチ36を解放すればエンジン3の回転速度に関係なくオイルポンプ9の回転速度をEM10によって制御することができるため、油の流量及び油圧を適切な値に制御することが可能となる。 Also, in the configuration shown in FIG. Since it is determined by the rotational speed, there is a tendency for the oil flow rate and hydraulic pressure to become excessive when the required flow rate and required hydraulic pressure are low. On the other hand, according to the configuration shown in FIG. 3 and the control shown in FIG. , oil flow rate and oil pressure can be controlled to appropriate values.
続いて本実施形態の作用効果について説明する。 Next, the effects of this embodiment will be described.
本実施形態では、車両100は、エンジン3と、変速機30と、変速機30に油を供給するオイルポンプ9と、オイルポンプ9に接続されるEM10と、オイルポンプ9の駆動源としてエンジン3及びEM10のいずれかを選択する選択手段と、を備える。そして、選択手段は、エンジン3でオイルポンプ9を駆動すれば変速機30で必要とされる油の流量を変速機30に供給できる場合であってもEM10をオイルポンプ9の駆動源として選択する。
In this embodiment, the
本実施形態によれば、オイルポンプ9をエンジン3、EM10いずれによっても駆動可能に構成でありながら、オイルポンプ9は主としてEM10によって駆動される。これにより、オイルポンプ9がエンジン3によって駆動されることによる燃費、動力性能の低下を抑えることができる(請求項1、6に対応する効果)。
According to this embodiment, the
選択手段は、エンジン3とオイルポンプ9との間に設けられ、エンジン3側の回転速度がオイルポンプ9側の回転速度よりも高い場合に締結するワンウェイクラッチ32と、ワンウェイクラッチ32のオイルポンプ9側の回転速度がエンジン3側の回転速度よりも高くなるようにEM10の回転速度を制御するコントローラ20とによって構成することができる。
The selection means is provided between the
本構成によれば、EM10の回転速度制御のみでオイルポンプ9の駆動源を切り替えることができ、車両100の構成を簡略化することができる(請求項2に対応する効果)。
According to this configuration, the driving source of the
あるいは、選択手段は、エンジン3とオイルポンプ9との間に設けられたクラッチ36と、エンジン3でオイルポンプ9を駆動すれば変速機30で必要とされる油の流量を変速機30に供給できる場合であってもクラッチ36を解放するコントローラ20とによって構成することができる。
Alternatively, the selection means may be a clutch 36 provided between the
本構成によれば、クラッチ36の締結状態を変更するだけでオイルポンプ9の駆動源を切り替えることができ、制御内容を簡略化することができる。また、クラッチ36を解放すればエンジン3の回転速度に関係なくオイルポンプ9の回転速度をEM10によって制御することができるため、油の流量及び油圧を適切な値に制御することができる(請求項3に対応する効果)。
According to this configuration, it is possible to switch the driving source of the
なお、変速機30の油温が所定温度以下の場合は、エンジン3をオイルポンプ9の駆動源として選択するのが好適である。変速機30の油温が低く油の粘度が高い場合にまでオイルポンプ9をEM10で駆動しようとすると、EM10に要求される定常出力が高くなり、EM10を大型化させる必要が生じるが、変速機30の油温が所定温度以下の場合はエンジン3をオイルポンプ9の駆動源として選択することで、EM10の大型化を避けることができる(請求項4に対応する効果)。
It is preferable to select the
また、車速が所定車速以上の場合は、エンジン3をオイルポンプ9の駆動源として選択するのが好適である。車速が高い高車速域においてもオイルポンプ9をEM10で駆動しようとすると、EM10に要求される定常出力が高くなり、EM10を大型化させる必要が生じるが、車速が所定車速以上の場合は、エンジン3をオイルポンプ9の駆動源として選択することで、EM10の大型化を避けることができる(請求項5に対応する効果)。
Moreover, when the vehicle speed is equal to or higher than a predetermined vehicle speed, it is preferable to select the
なお、実施形態では、車速と変速機30の油温の両方をみて、オイルポンプ9の駆動源としてエンジン3、EM10のいずれを選択するか判断しているが、車速及び変速機30の油温のいずれか一方のみをみて判断するようにしてもよい。例えば、温暖地方、熱帯地方で使用される車両であれば変速機30の油温が低い場合を考慮する必要はなく、また、最高速が低い車両であれば高速走行を考慮する必要がない。
In the embodiment, both the vehicle speed and the oil temperature of the
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the above embodiments merely show one application example of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited to the specific configurations of the above embodiments. isn't it.
例えば、図1、図3に示した構成では、二重スプロケット33を用い、EM10の回転がチェーン34、35を介してオイルポンプ9に伝達され、エンジン3の回転がチェーン34を介してオイルポンプ9に伝達されるようにしたが、図5A、図5Bに示すように一本のチェーン37でEM10からオイルポンプ9への回転伝達もエンジン3からオイルポンプ9への回転伝達も行うようにしてもよい。図5A、図5Bは図1の構成において、チェーン34、35に代えて一本のチェーン37を用いるように改変した例であるが、図3の構成においても同様の改変が可能である。
For example, in the configuration shown in FIGS. 1 and 3, the
このように一本のチェーン37でEM10からオイルポンプ9への回転伝達もエンジン3からオイルポンプ9への回転伝達も行うようにすることで、変速機30の軸方向寸法を短縮することができ、変速機30の車両への搭載性を向上させることができる。
By using one
また、エンジン3、EM10の回転を伝達する部材は、チェーンに限定されず、チェーンに代えてベルトやギヤ列を用いても良い。
Also, the member that transmits the rotation of the
また、図5Bに示したように、エンジン3の出力軸3c、オイルポンプ9、EM10を、それぞれに対するチェーン巻き付き角度が120度を大きく下回らない配置となる三角形の頂点に配置したので、チェーン37の巻き付け角を大きくとることができ、チェーン37の歯飛びを抑えることができる。
Further, as shown in FIG. 5B, the
また、MG4、SG6、MG10は、同期型回転電機に限定されず、同期型回転電機に代えて誘導型回転電機を用いてもよい。 MG4, SG6, and MG10 are not limited to synchronous rotating electric machines, and induction rotating electric machines may be used instead of synchronous rotating electric machines.
1 :低電圧バッテリ
2 :高電圧バッテリ
3 :エンジン
4 :モータジェネレータ(MG)
5 :スタータモータ(SM)
6 :スタータジェネレータ(SG)
7 :DC-DCコンバータ
81 :インバータ
82 :インバータ
83 :インバータ
9 :オイルポンプ
10 :電動モータ(EM)
12 :前後進切替機構
13 :無段変速機構
15 :電装品
16 :低電圧回路
17 :高電圧回路
18 :駆動輪
20 :コントローラ(制御手段、選択手段)
30 :変速機
32 :ワンウェイクラッチ(選択手段)
36 :クラッチ(選択手段)
100 :ハイブリッド車両
1: Low voltage battery 2: High voltage battery 3: Engine 4: Motor generator (MG)
5: Starter motor (SM)
6: Starter generator (SG)
7: DC-DC converter 81: Inverter 82: Inverter 83: Inverter 9: Oil pump 10: Electric motor (EM)
12: Forward/reverse switching mechanism 13: Continuously variable transmission mechanism 15: Electrical equipment 16: Low voltage circuit 17: High voltage circuit 18: Drive wheel 20: Controller (control means, selection means)
30: transmission 32: one-way clutch (selection means)
36: Clutch (selection means)
100: hybrid vehicle
Claims (8)
変速機と、
前記変速機に油を供給するオイルポンプと、
前記オイルポンプに接続される電動モータと、
前記オイルポンプの駆動源として前記エンジン及び前記電動モータのいずれかを選択する選択手段と、
を備えた車両であって、
前記オイルポンプと前記電動モータとの間に減速機構と増速機構とが連結され、前記オイルポンプは前記電動モータによって前記減速機構と前記増速機構とを介して駆動され、
前記選択手段は、前記エンジンと前記増速機構との間に配置され、前記オイルポンプは前記エンジンによって前記減速機構を介することなく前記増速機構を介して駆動され、
前記選択手段は、前記エンジンで前記オイルポンプを駆動すれば前記変速機で必要とされる油の流量を前記変速機に供給できる場合であっても前記電動モータを前記オイルポンプの駆動源として選択する、
ことを特徴とする車両。 engine and
a gearbox;
an oil pump that supplies oil to the transmission;
an electric motor connected to the oil pump;
selection means for selecting either the engine or the electric motor as a drive source for the oil pump;
A vehicle comprising
A speed reduction mechanism and a speed increase mechanism are connected between the oil pump and the electric motor, and the oil pump is driven by the electric motor via the speed reduction mechanism and the speed increase mechanism,
The selection means is disposed between the engine and the speed increasing mechanism, and the oil pump is driven by the engine via the speed increasing mechanism without passing through the speed reducing mechanism,
The selecting means selects the electric motor as a drive source for the oil pump even when the engine can drive the oil pump to supply the transmission with the oil flow rate required by the transmission. do,
A vehicle characterized by:
変速機と、
前記変速機に油を供給するオイルポンプと、
前記オイルポンプに接続される電動モータと、
前記オイルポンプの駆動源として前記エンジン及び前記電動モータのいずれかを選択する選択手段と、
を備えた車両であって、
前記選択手段は、前記エンジンで前記オイルポンプを駆動すれば前記変速機で必要とされる油の流量を前記変速機に供給できる場合であっても前記電動モータを前記オイルポンプの駆動源として選択し、
前記電動モータで前記オイルポンプを駆動するときには前記電動モータの回転に対して前記オイルポンプの回転が減速するように駆動し、前記エンジンで前記オイルポンプを駆動するときには前記エンジンの回転に対して前記オイルポンプの回転が増速するように駆動する、
ことを特徴とする車両。 engine and
a gearbox;
an oil pump that supplies oil to the transmission;
an electric motor connected to the oil pump;
selection means for selecting either the engine or the electric motor as a drive source for the oil pump;
A vehicle comprising
The selecting means selects the electric motor as a drive source for the oil pump even when the engine can drive the oil pump to supply the transmission with the oil flow rate required by the transmission. death,
When the oil pump is driven by the electric motor, the rotation of the oil pump is decelerated relative to the rotation of the electric motor. drive to increase the speed of the oil pump rotation,
A vehicle characterized by:
前記選択手段を、
前記エンジンと前記オイルポンプとの間に設けられ、前記エンジン側の回転速度が前記オイルポンプ側の回転速度よりも高い場合に締結するワンウェイクラッチと、
前記ワンウェイクラッチの前記オイルポンプ側の回転速度が前記エンジン側の回転速度よりも高くなるように前記電動モータの回転速度を制御する制御手段と
で構成したことを特徴とする車両。 A vehicle according to claim 1 or 2 ,
the selection means,
a one-way clutch provided between the engine and the oil pump, which is engaged when the rotation speed on the engine side is higher than the rotation speed on the oil pump side;
and control means for controlling the rotation speed of the electric motor so that the rotation speed of the one-way clutch on the oil pump side is higher than the rotation speed on the engine side.
前記選択手段を、
前記エンジンと前記オイルポンプとの間に設けられたクラッチと、
前記エンジンで前記オイルポンプを駆動すれば前記変速機で必要とされる油の流量を前記変速機に供給できる場合であっても前記クラッチを解放する制御手段と
で構成したことを特徴とする車両。 A vehicle according to claim 1 or 2 ,
the selection means,
a clutch provided between the engine and the oil pump;
and control means for releasing the clutch even when the oil flow required by the transmission can be supplied to the transmission by driving the oil pump with the engine. .
前記選択手段は、前記変速機の油温が所定温度以下の場合は、前記エンジンを前記オイルポンプの駆動源として選択する、
ことを特徴とする車両。 A vehicle according to any one of claims 1 to 4 ,
The selection means selects the engine as a drive source for the oil pump when the oil temperature of the transmission is equal to or lower than a predetermined temperature.
A vehicle characterized by:
前記選択手段は、車速が所定車速以上の場合は、前記エンジンを前記オイルポンプの駆動源として選択する、
ことを特徴とする車両。 A vehicle according to any one of claims 1 to 5 ,
The selecting means selects the engine as a drive source for the oil pump when the vehicle speed is equal to or higher than a predetermined vehicle speed.
A vehicle characterized by:
前記エンジンで前記オイルポンプを駆動すれば前記変速機で必要とされる油の流量を前記変速機に供給できる場合であっても前記電動モータを前記オイルポンプの駆動源として選択する、
ことを特徴とするオイルポンプ駆動制御方法。 An engine, a transmission, an oil pump that supplies oil to the transmission, and an electric motor connected to the oil pump, and a reduction mechanism and a speed increase mechanism are provided between the oil pump and the electric motor. The oil pump is driven by the electric motor via the reduction mechanism and the speed increase mechanism, and the oil pump is driven by the engine via the speed increase mechanism without the reduction mechanism. 1. An oil pump drive control method for a vehicle configured to be able to select either the engine or the electric motor as a drive source for the oil pump between the engine and the speed increasing mechanism ,
Selecting the electric motor as a drive source for the oil pump even if the oil flow required by the transmission can be supplied to the transmission by driving the oil pump with the engine;
An oil pump drive control method characterized by:
前記エンジンで前記オイルポンプを駆動すれば前記変速機で必要とされる油の流量を前記変速機に供給できる場合であっても前記電動モータを前記オイルポンプの駆動源として選択し、
前記電動モータで前記オイルポンプを駆動するときには前記電動モータの回転に対して前記オイルポンプの回転が減速するように駆動し、前記エンジンで前記オイルポンプを駆動するときには前記エンジンの回転に対して前記オイルポンプの回転が増速するように駆動する、
ことを特徴とするオイルポンプ駆動制御方法。 An engine, a transmission, an oil pump that supplies oil to the transmission, and an electric motor connected to the oil pump, wherein either the engine or the electric motor is selected as a drive source for the oil pump. An oil pump drive control method in a vehicle configured to allow
selecting the electric motor as a drive source for the oil pump even if the oil flow required by the transmission can be supplied to the transmission by driving the oil pump with the engine;
When the oil pump is driven by the electric motor, the rotation of the oil pump is decelerated relative to the rotation of the electric motor. drive to increase the speed of the oil pump rotation,
An oil pump drive control method characterized by:
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JP2014231770A (en) | 2013-05-29 | 2014-12-11 | アイシン精機株式会社 | Oil pump device |
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