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技術 油圧制御装置

出願人 トヨタ自動車株式会社
発明者 安中聡
出願日 2013年12月26日 (7年0ヶ月経過) 出願番号 2013-269598
公開日 2015年7月6日 (5年5ヶ月経過) 公開番号 2015-124826
状態 特許登録済
技術分野 伝動装置(歯車、巻掛け、摩擦)の制御
主要キーワード 既存回路 PL制御 余剰オイル 油圧変動 信号圧入力ポート 余剰流 余剰流量 油圧サーボ機構
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2015年7月6日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (3)

課題

機械式オイルポンプの作動中に電動オイルポンプが必要最小限の消費電力エア抜きすることができ、消費電力を低滅するとともに燃費を向上させることができる油圧制御装置を提供すること。

解決手段

エンジン11の駆動により油圧経路を介して動力伝達装置オイルを供給する機械式オイルポンプ12と、電動モータ13の駆動により油圧経路を介して動力伝達装置にオイルを供給する電動オイルポンプ14と、電動オイルポンプ14を作動させて油圧経路からエアを排出するリリーフ弁22と、を備え、機械式オイルポンプ12が作動しているときのリリーフ弁22の開方向の設定圧を、機械式オイルポンプ12が作動していないときのリリーフ弁22の開方向の設定圧よりも下げるよう構成した。

概要

背景

従来、車両の動力源エンジン)から駆動輪動力を伝達するための動力伝達装置の各構成要素を油圧によって制御する構成として、エンジン動力により作動する機械式オイルポンプに加え、モータ駆動による電動オイルポンプを備える油圧制御装置が知られている。

これら各ポンプは、燃料消費量の低減を目的としてアイドリングストップ機能を備える車両に対応させたもので、エンジン駆動時には機械式オイルポンプを用い、アイドリングストップ時には電動オイルポンプを用いるようにしている(例えば、特許文献1参照)。

また、この油圧制御装置では、装置内でオイルを搬送するための油圧経路内に、所定圧力を超えた場合にオイルの余剰流を排出できる圧力調整弁リリーフ弁)を設け、余剰流量を適宜調整して油圧経路の油圧変動を抑制することができるよう構成されている。

概要

機械式オイルポンプの作動中に電動オイルポンプが必要最小限の消費電力エア抜きすることができ、消費電力を低滅するとともに燃費を向上させることができる油圧制御装置を提供すること。エンジン11の駆動により油圧経路を介して動力伝達装置にオイルを供給する機械式オイルポンプ12と、電動モータ13の駆動により油圧経路を介して動力伝達装置にオイルを供給する電動オイルポンプ14と、電動オイルポンプ14を作動させて油圧経路からエアを排出するリリーフ弁22と、を備え、機械式オイルポンプ12が作動しているときのリリーフ弁22の開方向の設定圧を、機械式オイルポンプ12が作動していないときのリリーフ弁22の開方向の設定圧よりも下げるよう構成した。

目的

本発明は、上述したような従来の問題を解決するためになされたもので、機械式オイルポンプの作動中に電動オイルポンプが必要最小限の消費電力でエア抜きすることができ、消費電力を低滅するとともに燃費を向上させることができる油圧制御装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

エンジン駆動により油圧経路を介して動力伝達装置オイルを供給する機械式オイルポンプと、モータ駆動により前記油圧経路を介して前記動力伝達装置にオイルを供給する電動オイルポンプと、前記電動オイルポンプを作動させて前記油圧経路からエアを排出するリリーフ弁と、を備え、前記機械式オイルポンプが作動しているときの前記リリーフ弁の開方向の設定圧を、前記機械式オイルポンプが作動していないときの前記リリーフ弁の開方向の設定圧よりも下げるよう構成したことを特徴とする油圧制御装置

技術分野

0001

本発明は、機械式オイルポンプ電動オイルポンプとを併用した油圧制御装置に関する。

背景技術

0002

従来、車両の動力源エンジン)から駆動輪動力を伝達するための動力伝達装置の各構成要素を油圧によって制御する構成として、エンジン動力により作動する機械式オイルポンプに加え、モータ駆動による電動オイルポンプを備える油圧制御装置が知られている。

0003

これら各ポンプは、燃料消費量の低減を目的としてアイドリングストップ機能を備える車両に対応させたもので、エンジン駆動時には機械式オイルポンプを用い、アイドリングストップ時には電動オイルポンプを用いるようにしている(例えば、特許文献1参照)。

0004

また、この油圧制御装置では、装置内でオイルを搬送するための油圧経路内に、所定圧力を超えた場合にオイルの余剰流を排出できる圧力調整弁リリーフ弁)を設け、余剰流量を適宜調整して油圧経路の油圧変動を抑制することができるよう構成されている。

先行技術

0005

特開2012−241785号公報

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、従来の油圧制御装置のリリーフ弁は、機械式オイルポンプが作動するか否かに関わらず一定であった。このため、機械式オイルポンプの作動中に電動オイルポンプがエア抜きするために、必要以上の消費電力で電動オイルポンプを作動させてエア抜きしており、燃費が悪化し易いという問題があった。

0007

そこで、本発明は、上述したような従来の問題を解決するためになされたもので、機械式オイルポンプの作動中に電動オイルポンプが必要最小限の消費電力でエア抜きすることができ、消費電力を低滅するとともに燃費を向上させることができる油圧制御装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0008

本発明に係る油圧制御装置は、上記課題を解決するため、エンジン駆動により油圧経路を介して動力伝達装置にオイルを供給する機械式オイルポンプと、モータ駆動により前記油圧経路を介して前記動力伝達装置にオイルを供給する電動オイルポンプと、前記電動オイルポンプを作動させて前記油圧経路からエアを排出するリリーフ弁と、を備え、前記機械式オイルポンプが作動しているときの前記リリーフ弁の開方向の設定圧を、前記機械式オイルポンプが作動していないときの前記リリーフ弁の開方向の設定圧よりも下げるよう構成した。

0009

この構成により、本発明に係る油圧制御装置においては、リリーフ弁の開方向の設定圧を機械式オイルポンプが作動しているときは機械式オイルポンプが作勤していないときよりも下げるため、機械式オイルポンプ作動中では電動オイルポンプはエア抜きするために必要最小限の消費電力でエア抜きすることができる。よって、消費電力を低滅することができ、燃費を向上させることができる。

発明の効果

0010

本発明によれば、機械式オイルポンプの作動中に電動オイルポンプが必要最小限の消費電力でエア抜きすることができ、消費電力を低滅するとともに燃費を向上させることができる油圧制御装置を提供することができる。

図面の簡単な説明

0011

本発明の実施の形態1に係る油圧制御装置の要部を説明する機能ブロック図である。
本発明の実施の形態2に係る油圧制御装置の要部を説明する機能ブロック図である。

実施例

0012

以下、本発明に係る油圧制御装置を、図面を参照して説明する。

0013

(実施の形態1)
まず、構成について説明する。

0014

図1は、本発明の実施の形態1に係る油圧制御装置10の要部を説明する機能ブロック図である。

0015

図1に示した油圧制御装置10は、例えば、エンジン(E/G)11を動力源として使用する車両において、そのエンジン11の出力側には車両の走行状態に基づいて変速状態自動制御する自動変速機を動力伝達装置として設けた場合に適用したものである。

0016

この自動変速機は、変速比が段階的に変化する有段式の変速機や変速比が無段階に変化する無段変速機が含まれるが、これらいずれの自動変速機であっても変速比の制御のために油圧が広く使用されている。

0017

例えば、有段式の自動変速機であれば、エンジン11の出力を自動変速機に伝達するための入力クラッチや、変速段を設定するためのクラッチあるいはブレーキなどの摩擦係合装置が、油圧アクチュエータ油圧サーボ機構などの油圧機器によって係合および解放されるように構成されている。

0018

また、無段変速機であれば、その変速機構に対して動力を入力する入力クラッチを油圧によって係合するように構成され、特にベルト式無段変速機であれば、プーリに対するベルトの巻き掛かり径を変化させるため、あるいはベルトに対するプーリの挟圧力(あるいは狭持力)を設定するために、ベルトが巻き掛けられるプーリの溝幅を変化させる可動シーブなどの変速機構を油圧によって動作させるように構成されている。

0019

したがって、車両用変速機変速動作を制御する油圧制御装置10には、上述した各種の制御機器潤滑作動油となるオイルを供給する供給経路ライン圧信号圧用の油圧に調圧するモジュレータバルブ(図示せず)や、このモジュレータバルブにより調圧された油圧を元圧としてエンジン11の駆動負荷に応じた制御信号圧油圧信号)を生成し出力するリニアソレノイドバルブ等が配置されている。

0020

さらに、油圧制御装置10には、自動変速機を制御する油圧を発生させるためにオイルポンプが設けられている。このオイルポンプは、通常、エンジン11の出力によって駆動されるように構成されるのが一般的である。ただし、その場合は、エンジン11が停止するとオイルポンプも駆動を停止するため、例えば、一時的な停車時にエンジンの自動停止再始動を行ういわゆるエコラン(あるいはアイドリングストップ)システムが搭載された車両では、エコランによるエンジン11の停止中あるいはエンジン11の再始動時に、自動変速機を制御するために必要な所定の油圧を確保できなくなる。

0021

すなわち、エコランの実行時にエンジン11を自動停止した場合は、その後の発進に対応できる変速比を維持するために、具体的には発進に対応する変速比を設定する際に係合・解放されるクラッチやブレーキなどの摩擦係合装置の係合状態を維持するために、あるいは、その際にプーリの溝幅を変化させるための可動シーブの位置を維持するために、自動変速機内で所定の油圧を保持しておく必要がある。

0022

そこで、上記のようなエコランシステムが搭載された車両においては、エンジン11が停止している場合であっても自動変速機で必要な油圧を確保するために、エンジン11の出力により駆動される通常の機械式オイルポンプ12に加えて、エンジン11以外の動力源によって駆動される他のオイルポンプ、例えば、電動モータ13の出力により駆動される電動オイルポンプ14が設けられている。

0023

具体的には、機械式オイルポンプ12は、オイルを貯留したオイルパン15と自動変速機とを接続した第1の油圧経路16の中途部に配置されている。

0024

一方、電動オイルポンプ14は、第1の油圧経路16のオイルフィルタ17と機械式オイルポンプ12との間から分岐され、かつ機械式オイルポンプ12の下流側で合流する第2の油圧経路18の中途部に配置されている。

0025

第2の油圧経路18の最下付近、すなわち第1の油圧経路16との合流部分よりも上流側には、第1の油圧経路16に流れるオイルが第2の油圧経路18に逆流するのを阻止する逆止弁19が配置されている。また、第2の油圧経路18の電動オイルポンプ14と逆止弁19との間には、第2の油圧経路18中の余剰オイルを貯留するためのドレンパン20と接続した第3の油圧経路21が接続されている。

0026

この第3の油圧経路21には、電動オイルポンプ14を作動させて第2の油圧経路18からエアを排出するリリーフ弁22が配置されている。

0027

リリーフ弁22は、スプール(図示せず)を一方向(閉方向)に押圧するバネ23と、スプールをバネ23とは逆方向(開方向)に押圧する力を発生するパイロット圧供給ライン24と、パイロット圧供給ライン24とは別にスプールをバネ23とは逆向きに押圧する力を発生する信号圧入力ポート25と、を有している。この信号圧入力ポート25には、上述した信号圧が入力可能となっている。

0028

上記の構成において、自動変速機の油圧制御装置10は、油圧の発生源としての機械式オイルポンプ12が自動変速機と連結されたエンジン11の出力により作動するとともに、他の油圧の発生源としての電動オイルポンプ14が、エンジン11とは別に、車載バッテリ(図示せず)等からの電源供給によりエンジン11に対して独立して運転・制御できるの動力源である電動モータ13の出力により作動する。

0029

そして、自動変速機の油圧制御装置10は、通常時、すなわちエンジン11が駆動している場合は、機械式オイルポンプ12により油圧を発生させ、エンジン11が停止した場合には、電動オイルポンプ14により油圧を発生させて、それら機械式オイルポンプ12又は電動オイルポンプ14が吐出するオイルを、自動変速機の油圧作動部及び潤滑や冷却のためにオイルを必要とするオイル供給部に供給する。

0030

なお、上記のように電動モータ13はエンジン11に対して独立に運転することができるので、エンジン11の駆動により機械式オイルポンプ12が作動して油圧を発生している場合には、電動モータ13により電動オイルポンプ14を作動させ、リリーフ弁22から第2の油圧経路18のエア抜きを行う。

0031

この際、リリーフ弁22は、エンジン11の駆動により機械式オイルポンプ12が作動して油圧を発生している場合には、信号圧入力ポート25に入力される信号圧により解放してエア抜きを行う。すなわち、リリーフ弁22の開方向の設定圧を信号圧で可変とし、機械式オイルポンプ12の作動時にエア抜きのために電動オイルポンプ14が作動する際、信号圧入力ポート25に入力される信号圧を上昇させることでリリーフ弁22の開方向の設定圧を下げ、電動オイルポンプ14の負荷を低減する。

0032

一方、リリーフ弁22は、エンジン11の駆動停止により電動オイルポンプ14が作動して油圧を発生している場合には、パイロット圧供給ライン24に入力されるパイロット圧により解放してエア抜きを行う。

0033

この構成により、本実施の形態に係る油圧制御装置10は、エンジン11が駆動して機械式オイルポンプ12が作動しているときのリリーフ弁22の開方向の設定圧を、エンジン11が停止して機械式オイルポンプ12が作動していないときのリリーフ弁22の開方向の設定圧よりも下げることができる。

0034

したがって、エンジン11が駆動して機械式オイルポンプ12が作動しているときには、電動オイルポンプ14は必要最小限の消費電力でエア抜きすることができる。

0035

これにより、電動オイルポンプ14の消費電力を低減することができ、燃費を向上することができる。

0036

(実施の形態2)
図2は、本発明の実施の形態2に係る油圧制御装置10の要部を説明する機能ブロック図である。

0037

図2に示した油圧制御装置10は、見掛け上は上記実施の形態1と同様であるが、リリーフ弁22には、上記実施の形態1の信号圧入力ポート25に変えて、パイロット圧入力ポート(又はPL制御圧入力ポート)26が設けられている。

0038

これにより、リリーフ弁22は、エンジン11の駆動により機械式オイルポンプ12が作動して油圧を発生している場合には、パイロット圧入力ポート(又はPL制御圧入力ポート)26に入力されるパイロット圧(又はPL制御圧(PL制御バルブのパイロット圧=リニアソレノイド圧))により解放してエア抜きを行うようになっている。すなわち、リリーフ弁22の開方向の設定圧をパイロット圧(又はPL制御圧)で可変とし、機械式オイルポンプ12の作動時にエア抜きのために電動オイルポンプ14が作動する際、パイロット圧入力ポート26に入力されるパイロット圧(又はPL制御圧)を上昇させることでリリーフ弁22の開方向の設定圧を下げ、電動オイルポンプ14の負荷を低減する。

0039

一方、リリーフ弁22は、エンジン11の駆動停止により電動オイルポンプ14が作動して油圧を発生している場合には、パイロット圧供給ライン24に入力されるパイロット圧により解放してエア抜きを行うようになっている。

0040

したがって、このような構成においても、上記実施の形態1と同様に、エンジン11が駆動して機械式オイルポンプ12が作動しているときのリリーフ弁22の開方向の設定圧を、エンジン11が停止して機械式オイルポンプ12が作動していないときのリリーフ弁22の開方向の設定圧よりも下げることができる。

0041

したがって、エンジン11が駆動して機械式オイルポンプ12が作動しているときには、電動オイルポンプ14は必要最小限の消費電力でエア抜きすることができる。

0042

これにより、電動オイルポンプ14の消費電力を低減することができ、燃費を向上することができる。また、信号圧として既存回路の油圧を利用し、新たな構成品を追加せずに電動オイルポンプ14の消費電力を低減することができ、しかも制御の簡素化に貢献することができる。

0043

以上のように、本発明に係る油圧制御装置は、機械式オイルポンプの作動中に電動オイルポンプが必要最小限の消費電力でエア抜きすることができ、消費電力を低滅するとともに燃費を向上させることができるという効果を有し、機械式オイルポンプと電動オイルポンプとを併用した油圧制御装置として有用である。

0044

10…油圧制御装置、11…エンジン、12…機械式オイルポンプ、13…電動モータ、14…電動オイルポンプ、22…リリーフ弁。

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