JP6167476B2 - ハイブリッド車両搭載の電動機用オイル循環システム - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1には、冷却オイルを循環させて冷却するシステムが記載されている。この電動機用オイル循環システムでは、冷却オイルを循環させる電動式オイルポンプが何らかの理由で起動できない場合に、その起動動作を複数回繰り返させて確実に起動させることを実現している。
この特許文献1に記載の電動機用オイル循環システムを電動機の潤滑オイルの循環に適用した場合には、電動機の摺動箇所にオイル不足が発生して潤滑が不十分になってしまう可能性がある。
上記課題を解決するハイブリッド車両搭載の電動機用オイル循環システムに係る発明の第2の態様は、上記第1の態様の特定事項に加え、前記機関式ポンプは、前記内燃機関の熱量を受ける構造に作製されていることを特徴とするものである。
上記課題を解決するハイブリッド車両搭載の電動機用オイル循環システムに係る発明の第4の態様は、上記第1から第3のいずれか1つの態様の特定事項に加え、前記ポンプ制御部は、前記電動式ポンプと前記機関式ポンプのそれぞれの駆動回転数を検出する速度検出部を備えて、前記潤滑オイルの流速が設定速度以上にならないように前記電動式ポンプの駆動開始後の駆動回転数に応じて前記機関式ポンプの駆動回転数を調整することを特徴とするものである。
上記課題を解決するハイブリッド車両搭載の電動機用オイル循環システムに係る発明の第6の態様は、上記第1から第5のいずれか1つの態様の特定事項に加え、前記ハイブリッド車両は、前記内燃機関と前記電動機の一方または双方を駆動源として走行を制御する走行制御部を備えて、前記異常検知部が前記電動式ポンプの駆動異常を検知し、かつ前記潤滑オイルの粘性に起因しないと判断したとき、前記走行制御部は、前記電動機のみ駆動源とする走行を禁止することを特徴とするものである。
本発明の上記の第2の態様によれば、機関式ポンプでは循環させる潤滑オイルを内燃機関の熱量で加温することができる。したがって、例えば、潤滑オイルの低温による粘性異常で電動式ポンプに駆動異常が発生していた場合には、その潤滑オイルの温度を上昇させて粘性を適正に調整することができる。
本発明の上記の第4の態様によれば、電動式ポンプと機関式ポンプの駆動回転数を調整して、潤滑オイルの流速を設定速度未満に抑えることができる。したがって、潤滑オイルの流速が流路の設定耐圧を超えて耐久性を低下させてしまうことを回避することができる。また、その潤滑オイルが冷却オイルとしても機能する場合には、効果的に熱交換できなくなってしまうことを回避することができる。
本発明の上記の第6の態様によれば、電動式ポンプの駆動異常の検知時には、電動機のみを駆動させて走行することはなく、少なくとも内燃機関を駆動させて走行することができる。したがって、内燃機関の機関式ポンプで潤滑オイルを循環させつつ電動機を駆動させて走行することができ、また、電動式ポンプが復帰(異常解消)するまで内燃機関の駆動力で走行させることができ、早期に電動機のみによる走行モードに移行することができる。
エンジン111は、ガソリンを燃焼させることにより駆動力を得て駆動軸101を駆動回転させるようになっており、低温環境内でも暖気運転をしつつ所望の駆動力を得ることができる。
第1、第2電動機(第1、第2MG)121、131は、車両の電装機器と同様に蓄電装置(バッテリ)105内の蓄電電力を供給されて駆動するようになっており、これらの一方または双方は、減速走行時や下り走行時などに発電する回生エネルギを蓄電装置105内に蓄電するように稼働させることもできる。なお、第1、第2電動機121、131は、3相交流電力で駆動することから、直流電力を蓄電する正負2線接続式の蓄電装置105に、直流/交流を変換するインバータ106を介して接続されている。
これにより、このオイル循環システム10では、潤滑オイルを冷却オイルとして循環させることができ、その潤滑オイルをオイル冷却装置21で効果的に冷却して、第1、第2電動機121、131の回転駆動に伴う発熱を抑えて効率よく稼働させることができる。
このオイル流路11は、オイル冷却装置21と並行する迂回流路22と、流路をオイル冷却装置21または迂回流路22の一方に切り替える制御弁23と、が配置されている。制御弁23は、図2に示すコントローラ31が駆動を制御することにより流通流路としてオイル冷却装置21または迂回流路22を選択して潤滑オイルを循環させる。
さらに、本実施形態のコントローラ31は、ハイブリット車両100を統括制御するとともに、ポンプ制御部、異常検知部として機能するために、外気温度センサ35や第1、第2電動機温度センサ36、37を備えている。また、後述するEVモードでの走行禁止時にエンジン111と電動機121、131を併用する際に、機関式ポンプ16と電動式ポンプ15の回転数を検出する速度検出センサ(速度検出部)を備えている。
このコントローラ31は、これらのセンサ情報に基づいてインバータ106やエンジン111(機関式ポンプ16を含む)や第1、第2電動機121、131と共に電動式ポンプ15の駆動や復帰の制御を実行する電動式ポンプ制御部31A、機関式ポンプ制御部31B、電動式ポンプ復帰部31Cとしても機能する。
ステップS12では、電動式ポンプ15が正常動作中であるか否かを確認して、正常動作中である場合(Y)には、そのままこの制御処理を終了し、また、正常動作中でない場合(N)には、ステップS16に進んで電動式ポンプ15の始動処理を実行した後に、ステップS21に進む。
また、ステップS13では、電動式ポンプ15が動作中であるか否かを確認して、動作中でない場合(N)には、そのままこの制御処理を終了し、また、EV走行要求がないにも拘わらずに動作中である場合(Y)には、ステップS14に進んで電動式ポンプ15の停止処理を実行して、この制御処理を終了する。
ステップS22では、第1、第2電動機温度センサ36、37が検出する装置温度(オイル温度)Tm1、Tm2が予め設定されている使用限界温度TM(例えば、0℃)よりも低温ではなく、低温異常に起因していない場合(N)にはステップS23に進み、また、低温異常に起因している場合(Y)には、ステップS24に進む。
なお、このとき、コントローラ31は、機関式ポンプ16と電動式ポンプ15の回転数を検出して、機関式ポンプ16と共に電動式ポンプ15を潤滑オイルの粘性に応じた回転数で駆動させてもよい。この場合には、機関式ポンプ16と電動式ポンプ15の双方の駆動回転数をバランスさせて潤滑オイルの流動速度が電動機121、131を効果的に潤滑・冷却する設定範囲を超えないように調整する。なお、ステップS23でEVモードでの走行を禁止したときには、エンジン111のみを駆動源として稼働させるようにしてもよいことは言うまでもない。
このステップS24の電動式ポンプ15の復帰制御処理では、後述するように、エンジン111や第1、第2電動機121、131自体の駆動に伴う発熱量により潤滑オイルを所望温度に上昇させることができる。このため、ステップS16で、電動式ポンプ15の始動処理を再度実行したとき、異常発生が潤滑オイルの低温に起因している場合には、再度異常が発生・確認されることはない(ステップS21、S22)。よって、この制御処理を終了して、電動式ポンプ15で潤滑オイルを適正量循環させ、第1、第2電動機121、131を正常駆動させることができる。
このステップS33の潤滑オイルの暖気確認では、外気温度センサ35の検出する外気温度Tfが予め設定されている使用限界温度TF(例えば、0℃)よりも低温環境にあるのと同時に(and)、第1、第2電動機温度センサ36、37の検出する装置温度Tm1、Tm2の何れか一方でも使用限界温度TM(例えば、0℃)よりも低温になっていること(or)の確認処理を繰り返す。
また、ステップS33では、外気温度Tfが使用限界温度TF以上で電動式ポンプ15の使用温度範囲内である場合や、装置温度Tm1、Tm2の双方が使用限界温度TM以上で使用温度範囲内である場合、電動式ポンプ15を利用可能な復帰状態にある判断する。
その暖気後の機関式ポンプ16を駆動継続時間Nまで継続して駆動させた後には(ステップS35)、機関式ポンプ16の停止処理を実行した後に(ステップS36)、図3に示すステップS16に戻る。
このため、潤滑オイルは、エンジン111や第1、第2電装機121、131の駆動に伴う熱量を受けて温度上昇させることができ、電動式ポンプ15により流動可能な適正粘性に調整することができる。
また、電動式ポンプ15は、使用限界温度範囲内にぎりぎり入っただけで、直ちに機関式ポンプ16を停止して不安定なまま単独循環に移行されることなく、十分に暖気することにより、適量の潤滑オイルを安定循環させて第1、第2電動機121、131を快適に駆動させることができる。
したがって、電動式ポンプ15を損傷させてしまうことなく、電動式ポンプ15のみにより循環可能な粘性の潤滑オイルに迅速に復帰させることができ、EVモードでの走行を早期に可能にすることができる。
11 オイル流路
11a、1ab 分岐流路
15 電動式ポンプ
16 機関式ポンプ
21 オイル冷却装置
22 迂回流路
23 制御弁
31 コントローラ
35 外気温度センサ
36、37 電動機温度センサ
100 ハイブリッド車両
100 ハイブリット車両
105 蓄電装置
106 インバータ
111 エンジン
121、131 電動機
Claims (6)
- 内燃機関と共に駆動源として蓄電装置からの電力供給で稼働する電動機を搭載して走行するハイブリッド車両における前記電動機の潤滑オイルを循環させるシステムであって、
前記蓄電装置内の蓄電電力で稼働して前記電動機内を含むオイル流路の前記潤滑オイルを循環させる電動式ポンプと、
前記内燃機関の駆動力で稼働して前記オイル流路の前記潤滑オイルを循環させる機関式ポンプと、
前記電動式ポンプと前記機関式ポンプの駆動を制御するポンプ制御部と、
前記電動式ポンプの駆動異常を検知する異常検知部と、を備えて、
前記異常検知部は、前記電動式ポンプの駆動異常が前記潤滑オイルの粘性に起因するか否かを判断し、前記異常検知部が前記電動式ポンプの駆動異常を検知し、かつ前記潤滑オイルの粘性に起因すると判断したとき、前記ポンプ制御部は、少なくとも前記異常検知部が前記潤滑オイルの粘性に起因する前記電動式ポンプの駆動異常の解消を検知するまで前記内燃機関の駆動力による前記機関式ポンプを利用した後、前記機関式ポンプを停止することを特徴とするハイブリッド車両搭載の電動機用オイル循環システム。 - 前記機関式ポンプは、前記内燃機関の熱量を受ける構造に作製されていることを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車両搭載の電動機用オイル循環システム。
- 前記ポンプ制御部は、前記異常検知部が前記潤滑オイルの粘性に起因する前記電動式ポンプの駆動異常の解消を検知したときに、予め設定されている時間だけ前記機関式ポンプの駆動を維持した後に、当該機関式ポンプを停止することを特徴とする請求項1または2に記載のハイブリッド車両搭載の電動機用オイル循環システム。
- 前記ポンプ制御部は、
前記電動式ポンプと前記機関式ポンプのそれぞれの駆動回転数を検出する速度検出部を備
えて、
前記潤滑オイルの流速が設定速度以上にならないように前記電動式ポンプの駆動開始後の駆動回転数に応じて前記機関式ポンプの駆動回転数を調整することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のハイブリッド車両搭載の電動機用オイル循環システム。 - 前記オイル流路途中に、前記潤滑オイルを冷却するオイル冷却装置と、当該オイル冷却装置を迂回する迂回流路と、前記オイル冷却装置または前記迂回流路の一方を流通するように切り替える流路切替部と、を備えて、
前記異常検知部が前記電動式ポンプの駆動異常を検知し、かつ前記潤滑オイルの粘性に起因すると判断したときに、前記ポンプ制御部は前記潤滑オイルが前記オイル冷却装置を迂回して前記迂回流路を流通するように前記流路切替部の切替制御を実行することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のハイブリッド車両搭載の電動機用オイル循環システム。 - 前記ハイブリッド車両は、前記内燃機関と前記電動機の一方または双方を駆動源として走行を制御する走行制御部を備えて、
前記異常検知部が前記電動式ポンプの駆動異常を検知し、かつ前記潤滑オイルの粘性に起因しないと判断したとき、前記走行制御部は、前記電動機のみ駆動源とする走行を禁止することを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のハイブリッド車両搭載
の電動機用オイル循環システム。
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