JP2017145780A

JP2017145780A - オイル供給装置

Info

Publication number: JP2017145780A
Application number: JP2016028985A
Authority: JP
Inventors: 雄太郎友常; Yutaro Tomotsune
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-02-18
Filing date: 2016-02-18
Publication date: 2017-08-24
Anticipated expiration: 2036-02-18
Also published as: JP6504076B2

Abstract

【課題】オイルの供給経路内の水分が凍結することに起因する同供給経路の詰まりを抑制できるオイル供給装置を提供すること。【解決手段】オイルパンと、オイルをエンジンに供給する供給経路が接続され、オイルパンから汲み出したオイルを供給経路に送出する電動オイルポンプと、制御装置とを有するオイル供給装置であって、制御装置は、オイル中の水分量を推定するようになっており、推定した水分量が所定の閾値を超えていることを条件に、エンジンの運転が停止したときから所定期間、供給経路からオイルがオイルパンに排出されるように電動オイルポンプを逆転駆動する（ステップＳ２２，Ｓ２３）。【選択図】図３

Description

この発明は、電動オイルポンプを備えるオイル供給装置に関するものである。

従来、電動オイルポンプを用いることによって、オイルパンに貯められているオイルを供給経路を通じてエンジンに供給する供給装置が知られている（例えば、特許文献１）。

特開２００７−２６８２号公報

ところで、オイルに水分が含まれている場合には、冷間時のエンジン停止中に、供給経路において水分が凍結し得る。供給経路において水分が凍結した場合には、供給経路の詰まりの原因になる虞がある。

この発明の目的は、オイルの供給経路内の水分が凍結することに起因する同供給経路の詰まりを抑制できるオイル供給装置を提供することである。

上記課題を解決するためのオイル供給装置は、オイルを貯めるオイルパンと、オイルをエンジンに供給する供給経路が接続され、前記オイルパンから汲み出したオイルを前記供給経路に送出する電動オイルポンプと、前記電動オイルポンプの駆動を制御する制御部とを有するオイル供給装置であって、オイル中の水分量を推定する推定部を備え、前記制御部は、前記推定される水分量が所定の閾値を超えていることを条件に、エンジンの運転が停止したときから所定期間、前記供給経路からオイルが前記オイルパンに排出されるように前記電動オイルポンプを逆転駆動する。

オイル中の水分量が所定の閾値を超えている場合には、オイルの供給経路内において水分が凍結し、供給経路の詰まりが発生する虞がある。ここで、エンジンの運転が停止した直後において、オイルの供給経路は、オイルが充満した状態にあるが、エンジンの運転が停止してから時間が経過するにつれて、オイルが供給経路から自然排出され、オイルの供給経路内に気泡が混入する可能性がある。オイルの供給経路内に気泡が混入した状態において、供給経路からオイルがオイルパンに排出されるように電動オイルポンプを駆動しても、効率よくオイルを供給経路から排出することが困難である。この発明では、エンジンの運転が停止したときから所定期間、電動オイルポンプを逆転駆動することにより、オイルの供給経路からオイルを効率よく排出することができる。したがって、オイルの供給経路内の水分が凍結することに起因する同供給経路の詰まりを抑制することができるようになる。

オイル供給装置の模式図。オイル中の水分量を推定する処理を示すフローチャート。電動オイルポンプを駆動する処理を示すフローチャート。

以下、オイル供給装置の一実施形態について説明する。
図１に示すように、この実施形態のオイル供給装置は、エンジン１０を備えた車両に搭載されているとともに、エンジン１０を潤滑する潤滑系を構成している。

オイル供給装置は、オイルを貯めるオイルパン１１と、オイルをエンジン１０に供給する供給経路１２と、を備えている。供給経路１２は、オイル溜り１３を有している。例えば、オイル溜り１３は、オイルの流路が当該部分の上流側部分及び下流側部分よりも鉛直方向における下方に位置するように屈曲した部分や、流路断面積が当該部分の上流側部分及び下流側部分よりも大きい部分である。

オイル供給装置は、供給経路１２が接続された電動オイルポンプ１４を備えている。電動オイルポンプ１４は、駆動源としてのモータ１５を備えている。電動オイルポンプ１４は、モータ１５が正転するときにオイルパン１１から汲み出したオイルを供給経路１２に送出し、モータ１５が逆転するときに供給経路１２のオイルを吸い込んでオイルパン１１に排出する。

オイル供給装置は、制御装置１６を備えている。制御装置１６は、予め定めたプログラムを実行することによって、各種の演算を行うＣＰＵ１６１と、ＣＰＵ１６１のプログラムや、ＣＰＵ１６１による演算結果を記憶するメモリ１６２と、を備えている。

オイル供給装置は、オイルパン１１に貯められているオイルの温度θを検知し、該検知結果を示す検知信号を出力する温度センサ１７を備えている。温度センサ１７は、制御装置１６と接続されている。制御装置１６は、温度センサ１７から検知信号を取り込む。

制御装置１６は、モータ１５と接続されている。制御装置１６は、モータ１５に印加する電圧の方向及びその大きさを制御することによって、モータ１５の駆動を制御する。制御装置１６は、モータ１５の駆動を制御することによって、電動オイルポンプ１４の駆動を制御する。即ち、制御装置１６は、電動オイルポンプ１４の駆動を制御する制御部としての機能を備えている。

また、この実施形態の制御装置１６は、エンジン１０の運転を制御するように構成されている。例えば、制御装置１６は、エンジン１０に設けられた図示しない燃料噴射装置による噴射タイミングやその噴射量Ｑ、及び点火プラグによる点火時期を調整する。なお、制御装置１６は、エンジン１０の運転を制御する制御装置として兼用されていなくてもよい。

次に、制御装置１６が行う処理のうち、オイル中の水分量を推定する推定処理について説明する。即ち、制御装置１６は、オイル中の水分量を推定する推定部としての機能を有している。なお、推定処理は、所定の制御周期をもって繰り返し実行される。以下の説明では、推定された水分量を推定水分量Ｗと示す。

図２に示すように、制御装置１６は、温度センサ１７から取り込んだ検知信号に基づいて、温度θが１００℃を超えているか否かを判定する（ステップＳ１０）。温度θが１００℃を超えている場合（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、制御装置１６は、記憶している推定水分量Ｗを読み出すとともに、該読み出した推定水分量Ｗから減少量ΔＷ２を減算して新たな推定水分量Ｗを演算する。例えば、減少量ΔＷ２は、制御周期に相当する所定時間当たりにオイルから蒸発する水分の量であり、予め定められた一定の値でもよいし、温度θが高いときには低いときと比較して大きな値に設定される可変値であってもよい。

制御装置１６は、演算した推定水分量Ｗが「０」以上である場合、演算した推定水分量Ｗを記憶する。制御装置１６は、演算した推定水分量Ｗが「０」未満である場合、「０」を新たな推定水分量Ｗとして記憶する。その後、制御装置１６は、推定処理を終了する。

温度θが１００℃を超えていない場合（ステップＳ１０：ＮＯ）、制御装置１６は、記憶している推定水分量Ｗを読み出すとともに、該読み出した推定水分量Ｗに増加量ΔＷ１（Ｑ）を加算して新たな推定水分量Ｗを演算する。制御装置１６は、演算した推定水分量Ｗを記憶する。その後、制御装置１６は、推定処理を終了する。

例えば、制御装置１６は、燃料噴射装置による燃料の噴射量Ｑと、予め定めた係数ｋとを乗算することにより、増加量ΔＷ１（Ｑ）を演算してもよい。ここで、噴射量Ｑは、前回の制御周期から今回の制御周期までの間に噴射された燃料の量である。また、噴射量Ｑが同じでも温度θが低いときほどオイルへの水分の混入は促進されるため、係数ｋは温度θが低いときに高いときと比較して大きな値に設定される可変値であってもよい。例えば、制御装置１６は、噴射量Ｑと増加量ΔＷ１（Ｑ）との関係を定めたマップを、実際の噴射量Ｑをもとに参照することによって、増加量ΔＷ１（Ｑ）を演算してもよい。

次に、制御装置１６が行う処理のうち、電動オイルポンプ１４を駆動する駆動処理について説明する。
図３に示すように、制御装置１６は、エンジン１０の運転が停止したか否かを判定する（ステップＳ２１）。エンジン１０の運転が停止したことは、例えば、エンジン１０の回転速度が「０」となったこと若しくは所定回転速度以下となったこと、あるいはエンジン１０のイグニッションスイッチがオフ位置に切り替えられたこと、などに基づいて判定できる。エンジン１０の運転が停止していない場合（ステップＳ２１：ＮＯ）、制御装置１６は、エンジン１０の運転が停止するまで待機する。エンジン１０の運転が停止した場合（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、制御装置１６は、推定水分量Ｗが所定の閾値ｗを超えているか否かを判定する（ステップＳ２２）。例えば、この閾値ｗは、オイルから分離した水分が凍結した場合に供給経路１２を閉塞しない値、又は該値に対して所定の安全率を考慮した値に定められている。

推定水分量Ｗが所定の閾値ｗを超えていない場合（ステップＳ２２：ＮＯ）、制御装置１６は、駆動処理を終了する。推定水分量Ｗが所定の閾値ｗを超えている場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、制御装置１６は、エンジン１０の運転が停止したときから所定期間ｔ、モータ１５を逆転させることにより、供給経路１２からオイルがオイルパン１１に排出されるように電動オイルポンプ１４を逆転駆動する（ステップＳ２３）。その後、制御装置１６は、駆動処理を終了する。

ここで、エンジン１０の運転が停止した直後において、オイルの供給経路１２は、オイルが充満した状態にある。しかしながら、オイルは、エンジン１０の運転が停止してから時間が経過するにつれて、供給経路１２から自然排出され、オイルの供給経路１２内に気泡が混入する可能性がある。オイルの供給経路１２内に気泡が混入した状態において、供給経路１２からオイルがオイルパン１１に排出されるように、電動オイルポンプ１４を逆転駆動しても、効率よくオイルを供給経路１２から排出することができない。このような問題は、供給経路１２がオイル溜り１３を有している場合により顕著である。

この実施形態のオイル供給装置では、エンジン１０の運転が停止したときから所定期間ｔ、電動オイルポンプ１４を逆転駆動することにより、オイル溜り１３の有無を問わず、供給経路１２からオイルを効率よく排出することができる。したがって、オイルの供給経路１２内の水分が凍結することに起因する、供給経路１２の詰まりを抑制することができるようになる。

ここで、例えば、所定期間ｔは、供給経路１２内のオイルの全部又は略全部がオイルパン１１に排出されるまでの期間に設定するとよい。所定期間ｔは、電動オイルポンプ１４の出力や供給経路１２の容積などに基づいて、予め定められている。この構成によれば、オイル中の水分が凍結し、詰まりが発生する可能性がある場合に、供給経路１２のオイルの全部又は略全部を排出できるため、オイルの供給経路１２の詰まりをさらに抑制することができる。

なお、上記実施形態は、以下のようにその構成を変更して実施することもできる。また各変更例を適宜組み合わせて実施することもできる。
・供給経路１２は、オイル溜り１３を有していなくてもよい。

・オイル供給装置は、油圧アクチュエータにオイルを供給する装置であってもよい。
・制御装置１６は、ステップＳ２２で肯定判定された場合において、外気温が所定温度Ｔ以下であることを条件に、ステップＳ２３の処理を実行してもよい。例えば、所定温度Ｔは、０℃である。

・制御装置１６は、ステップＳ２２で肯定判定された場合において、車両の姿勢を検知するとともに、検知した車両の姿勢が予め定めた姿勢であることを条件に、ステップＳ２３の処理を実行してもよい。例えば、予め定めた姿勢は、オイル溜り１３にオイルや水分が溜まる可能性が高い姿勢であるとよい。なお、制御装置１６は、ジャイロセンサからの検知信号に基づいて、車両の姿勢を検知するとよい。

１０…エンジン、１１…オイルパン、１２…供給経路、１４…電動オイルポンプ、１６…制御装置、１６１…ＣＰＵ、１６２…メモリ。

Claims

オイルを貯めるオイルパンと、
オイルをエンジンに供給する供給経路が接続され、前記オイルパンから汲み出したオイルを前記供給経路に送出する電動オイルポンプと、
前記電動オイルポンプの駆動を制御する制御部とを有するオイル供給装置であって、
オイル中の水分量を推定する推定部を備え、
前記制御部は、前記推定される水分量が所定の閾値を超えていることを条件に、エンジンの運転が停止したときから所定期間、前記供給経路からオイルが前記オイルパンに排出されるように前記電動オイルポンプを逆転駆動する
ことを特徴とするオイル供給装置。