CN109253083A - 油压控制装置以及油压控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种油压控制装置,具备:电磁阀,其具有输入口和控制口,前述输入口与油的被供给部连通,前述控制口通过前述被供给部的油压以及电磁力的合力来切换连通及封闭;可变排量泵,其具有吸入口、喷出口以及控制室,前述吸入口与油的供给源连通,前述喷出口与前述被供给部连通,前述控制室与前述控制口连通,前述可变排量泵根据前述被供给部的驱动而旋转,并且通过前述喷出口的对前述被供给部的油的喷出量根据前述控制室内的压力而变化;以及控制部,其控制流至前述电磁阀的所需电流值。前述控制部基于表示前述被供给部的状态的参数来算出前述被供给部的油压目标值,并且基于表示前述油压目标值和前述所需电流值的相关性的特性图来算出前述所需电流值。

Description

油压控制装置以及油压控制方法
技术领域
本发明涉及油压控制装置以及油压控制方法。
背景技术
在向汽车的发动机等供给油的油压控制装置中,控制根据发动机的转动而驱动的泵的喷出量。由此,构成为与发动机的转数无关地、以所希望的油压对发动机供给油。
例如,在日本特表2010-526237号(以下的专利文献1)中,作为上述的油压控制装置,公开了具备电磁阀和可变排量泵的结构。
电磁阀具有与发动机连通的输入口、通过油压以及电磁力的合力来切换连通以及封闭的控制口。
在可变排量泵中,例如采用叶片泵。具体地,可变排量泵具有与油供给源连通的吸入口、与发动机连通的喷出口以及控制口、使油通过喷出口以及控制口而流入的控制室。
可变排量泵根据发动机的旋转而驱动,并且通过喷出口的对发动机的油的喷出量根据控制室内的油压而变化。
上述的电磁阀通过控制部来控制电磁力。在该情况下,电磁力的控制一般利用反馈控制来进行。即,控制部以使油压目标值和发动机的油压实测值(主油道压力)的偏差向零接近的方式来算出流至电磁阀的电流值,该油压目标值从表示发动机的状态的参数(转数、油门开度等)被算出。
发明内容
然而,在专利文献1的技术中,需要基于油压实测值使电流值经常变化。因此,为了使例如由加减速时或外在原因等引起的发动机的过渡状态下的响应性以及稳定性(过渡特性)两立,需要高精度的油压传感器,并牵涉到控制自身的复杂化。其结果,存在牵涉到成本增加的课题。
本发明所涉及的方式提供一种油压控制装置以及油压控制方法,其在实现低成本化和控制的简单化的基础上,能够以所希望的油压对发动机等被供给部供给油。
(1)本发明所涉及的一方式的油压控制装置具备:电磁阀,前述电磁阀具有输入口和控制口,前述输入口与油的被供给部连通,前述控制口通过前述被供给部的油压以及电磁力的合力来切换连通以及封闭;可变排量泵,其具有吸入口、喷出口以及控制室,前述吸入口与油的供给源连通,前述喷出口与前述被供给部连通,前述控制室与前述控制口连通,前述可变排量泵根据前述被供给部的驱动而旋转,并且通过前述喷出口的对前述被供给部的油的喷出量根据前述控制室内的压力而变化;以及控制部,其控制流至前述电磁阀的所需电流值;前述控制部基于表示前述被供给部的状态的参数来算出前述被供给部的油压目标值,并且基于表示前述油压目标值和前述所需电流值的相关性的特性图来算出前述所需电流值。
(2)在上述(1)的方式中,也可以是,前述特性图设定为前述所需电流值随着前述油压目标值增大而变小,前述电磁阀在前述合力为连通阈值以上的情况下,使前述控制口和前述控制室连通。
(3)在上述(1)或(2)的方式中,也可以是,前述可变排量泵具备:外壳,其具有前述吸入口以及前述喷出口;凸轮环,其与前述吸入口以及前述喷出口连通,并且将在前述凸轮环和前述外壳之间划界而成的前述控制室和前述吸入口以及前述喷出口之间分别隔开,能够在使前述控制室扩大缩小的方向上移动;转子,其构成为在前述凸轮环的内侧能够围绕与前述凸轮环的移动方向正交的轴线旋转;多个叶片,其伴随前述凸轮环的移动,在与前述轴线正交的径向上能够进退地支承于前述转子,并且前述径向的外侧端面能够沿前述凸轮环的内周面滑动;前述凸轮环的外周面具有:从前述喷出口喷出的油的喷出压作用的受压面,以及与前述受压面对置,并且根据前述喷出压而被按压在前述外壳的内表面中的前述吸入口的开口面的按压面。
(4)在上述(1)至(3)的任一方式中,也可以是,前述被供给部的油压以及前述电磁力沿同一方向作用,前述控制部在前述被供给部的油压为下限阈值以下的情况下使在前述电磁阀中流动的电流减少。
(5)在上述(1)至(4)的任一方式中,也可以是,前述被供给部的油压以及前述电磁力沿同一方向作用,前述控制部在前述被供给部的油压为上限阈值以上的情况下使在前述电磁阀中流动的电流增加。
(6)本发明所涉及的一方式的油压控制方法是油压控制装置的油压控制方法,该油压控制装置具备:电磁阀,前述电磁阀具有输入口和控制口,前述输入口与油的被供给部连通,前述控制口通过前述被供给部的油压以及电磁力的合力来切换连通以及封闭;可变排量泵,其具有吸入口、喷出口以及控制室,前述吸入口与油的供给源连通,前述喷出口与前述被供给部连通,前述控制室与前述控制口连通,前述可变排量泵根据前述被供给部的驱动而旋转,并且通过前述喷出口的对前述被供给部的油的喷出量根据前述控制室内的压力而变化;以及控制部,其控制流至前述电磁阀的所需电流值;前述控制部具有:基于表示前述被供给部的状态的参数来算出前述被供给部的油压目标值的油压目标值算出步骤;基于表示前述油压目标值和前述所需电流值的相关性的特性图来算出前述所需电流值的所需电流值算出步骤。
根据上述(1)以及(6)的方式,使基于特性图算出的所需电流值的电流流至电磁阀,因此能够使被供给部的油压迅速地接近要求的油压目标值。在该情况下,与以反馈控制的方式基于油压目标值和油压实测值使所需电流值经常变化的情况相比,能够在实现低成本化和控制的简单化的基础上,满足过渡特性。其结果,能够以所希望的油压对被供给部供给油。
根据上述(2)的方式,油压目标值通过使所需电流值增加而减少,因此能够与成为可变排量泵的动力的被供给部的驱动(例如,发动机的转数)无关地以所希望的油压对被供给部供给油。
根据上述(3)的实施方式,能够通过由喷出压引起而作用于受压面的按压负载将按压面向吸入口的开口面按压。由此,能够可靠地将控制室和吸入口之间密封。
根据上述(4)的实施方式,为了使控制口连通所需的被供给部的油压通过使在电磁阀中流动的电流值减少而增加,因此能够与油压目标值无关地使喷出量强制性地增加。由此,抑制被供给部的油压陷入极端低下的状态,能够将被供给部的油压维持在所希望的范围内。即使在为了上述控制而设置压力开关的情况下,由于压力开关比较便宜,因此与为了反馈控制而设置压力传感器的情况相比,也能够确保成本优势。
根据上述(5)的实施方式,为了使控制口连通所需的被供给部的油压通过使在电磁阀中流动的电流值增加而降低,因此能够与油压目标值无关地使喷出量强制性地减少。由此,抑制被供给部的油压陷入极端上升的状态,能够将被供给部的油压维持在所希望的范围内。即使在为了上述控制而设置压力开关的情况下,由于压力开关比较便宜,因此与为了反馈控制而设置压力传感器的情况相比,能够确保成本优势。
根据本发明所涉及的方式,能够在实现低成本化和控制的简单化的基础上,以所希望的油压对驱动源供给油。
附图说明
图1是实施方式所涉及的油压控制系统的框图。
图2是实施方式所涉及的油压控制系统的框图。
图3是实施方式所涉及的ECU的框图。
图4是表示各个转数的电流值I和喷出压Pb的相关性的图表。
图5是表示各个转数的电流值I和控制压Pa的关系的图表。
图6是用于说明油压控制方法的流程图。
具体实施方式
以下,基于附图对本发明的实施方式进行说明。在本实施方式中,作为油压控制系统,以将本发明的油压控制装置搭载于发动机的结构为例进行说明。
[油压控制系统]
图1是油压控制系统1的框图。
如图1所示,本实施方式的油压控制系统1具备发动机(被供给部)2和油压控制装置3。
<发动机>
发动机2具有通过气缸盖以及气缸体划界而成的发动机本体11、安装于发动机本体11的下部的油底壳(油供给源)12。
在发动机本体11内,容纳有作为油的供给对象13的各种润滑部件或冷却部件、油压设备。作为供给对象13,可列举的是例如活塞或曲轴、凸轮轴、VTC(Valve TimingControl SYSTEM(气门正时控制系统))等。在供给对象13中,通过了滤油器15的油在通过了主油道16以后,经过各分配流路17被供给。向供给对象13供给的油在通过了供给对象13以后,返回到油底壳12。
<油压控制装置>
油压控制装置3具备:可变排量泵21、电磁阀(solenoid valve)22、相当于控制部的ECU(Engine Control Unit(发动机控制单元))23。
<可变排量泵>
可变排量泵21构成为根据发动机2(曲轴)的旋转而旋转,并且能够变更发动机2一次旋转所喷出的油的喷出量(泵排量)。在可变排量泵21中,例如使用叶片泵。
可变排量泵21具有外壳31、容纳于外壳31的凸轮环32、凸轮弹簧33以及泵部34。
外壳31具有正面观察(纸面垂直方面)时为矩形框状的周壁部36、将周壁部36的两端开口部封闭的第一尾部37以及第二尾部(未图示)。外壳31被分割构成为箱型的泵体41和盖,该箱型的泵体41构成周壁部36以及第一尾部37,该盖将泵体41的开口部封闭,并且构成第二尾部。
在外壳31内,划界成容纳凸轮环32以及泵部34的泵容纳部44、与泵容纳部44连通的弹簧容纳部45。
泵容纳部44形成为正面观察时为矩形。在周壁部36中的第一壁部51形成有贯通第一壁部51的吸入口52。吸入口52通过吸入流路53使泵容纳部44内和油底壳12内连通。在吸入流路53的上游端部,连接有集滤器54。
在外壳31中,形成有喷出口58。喷出口58在周壁部36中的例如与第一壁部51对置的第二壁部56处开口。喷出口58通过供给流路61使泵容纳部44内与上述的滤油器15连通。在本实施方式中,从供给流路61分路有朝向油底壳12延伸的紧急流路62。在紧急流路62中,设有紧急阀63。紧急流路62在供给流路61内发生了过大压力时将紧急阀63开阀,从而使供给流路61和油底壳12内连通。由此,供给流路61内的油通过紧急流路62向油底壳12流出,从而释放供给流路61内的压力。
弹簧容纳部45形成为在正面观察时为比泵容纳部44小的矩形。弹簧容纳部45形成为将上述周壁部36中的第一壁部51和第二壁部56架设的第三壁部64。弹簧容纳部45在第三壁部64的内表面开口于泵容纳部44。
凸轮环32形成为在正面观察时为具有圆形的贯通孔71的角筒状。凸轮环32构成为,在泵容纳部44内能够沿接近离开上述第三壁部64的方向滑行移动。在泵容纳部44内,在与第三壁部64对置的第四壁部74和凸轮环32之间划界成控制室S1。
控制室S1构成为能够通过控制流路77从电磁阀22供给油。凸轮环32通过根据在控制室S1中产生的压力(以下称为“控制压Pa”)滑行移动来使控制室S1扩大缩小。即,凸轮环32中的与第四壁部74的内表面对置的对置面作为接受控制压Pa的控制面32a而起作用。
在凸轮环32中,与第一壁部51对置的部分形成有吸入连通路72。吸入连通路72使贯通孔71内和吸入口52内连通。在凸轮环32中的与第二壁部56对置的部分安装有与第二壁部56的内表面紧密接合的一对末端密封件(第一末端密封件75以及第二末端密封件76)。在泵容纳部44内,在由凸轮环32、第二壁部56以及各末端密封件75、76划界而成的部分划界成压力室S2。压力室S2例如通过形成于第一尾部37的喷出连通路78与贯通孔71内连通,并且与上述喷出口58连通。
喷出压Pb通过从泵部34被送出的油流入压力室S2而作用。因此,凸轮环32由在压力室S2内产生的喷出压Pb朝向第一壁部51按压。即,凸轮环32中的与第一壁部51的内表面对置的对置面将控制室S1和吸入口52之间隔开,且作为伴随凸轮环32的滑行而在第一壁部51的内表面滑动的按压面32b起作用。另一方面,凸轮环32中的与第二壁部56的内表面对置的对置面作为接受喷出压Pb的受压面32c而起作用。
凸轮环32经由第一末端密封件75将压力室S2(喷出口58)和控制室S1之间隔开。即,凸轮环32将控制室S1和喷出口58之间、以及控制室S1和吸入口52之间隔开。在泵容纳部44内,在凸轮环32和第三壁部64之间构成大气压作用的开放室S3。凸轮环32经由第二末端密封件76将压力室S2和控制室S3之间隔开。
凸轮弹簧33容纳于弹簧容纳部45内。具体地,凸轮弹簧33以弹性变形的状态介入在弹簧容纳部45的内表面和凸轮环32中的与第三壁部64的对置面之间。即,在凸轮弹簧33中被赋予规定的凸轮设定负载W1。因此,凸轮弹簧33将凸轮环32朝向第四壁部74(朝向控制室S1缩小的方向)保持施力。
泵部34可旋转地容纳于凸轮环32内。具体地,泵部34具备转子81、多个叶片82、导向环83。
转子81具备沿着轴线O1延伸的轴85、固定于轴85的转子芯86。
轴85沿着轴线O1延长,该轴线O1沿与凸轮环32的滑行方向正交的方向(纸面垂直方向)延伸。轴85中的沿着轴线O1的泵轴向的两端部可旋转地支承于第一尾部37以及第二尾部。轴85例如直接或间接地连接于曲轴。因此,轴85与曲轴的旋转联动地旋转。
转子芯86形成为外径比贯通孔71的内径小的筒状。转子芯86在贯通孔71内外嵌于轴85。在转子芯86中,形成有相对于轴线O1以放射状延伸的多个狭缝87。各狭缝87在转子芯86的外周面各自开口。
叶片82分别地容纳于上述各狭缝87内。叶片82构成为能够沿与轴线O1正交的泵径向各自滑行移动。叶片82的前端面(泵径向的外侧端面)构成为伴随转子81的旋转而能够在凸轮环32的内周面滑动。
导向环83分别外插于泵轴向的轴85的两端部(位于比转子芯86靠外侧的部分)(在图1中仅示出一方的导向环83)。各导向环83的外径比转子芯86的外径小,内径比轴85的外径大。各叶片82中的泵径向的内侧端面可滑动地抵接于各导向环83的外周面。因此,在转子81、凸轮环32的内周面以及导向环83的外周面之间,划界而成有多个由各叶片82隔开的扇状的泵室S4。
在上述各泵室S4中的转子81的旋转方向(在图示的例子中为逆时针)上,相对于吸入连通路72和喷出连通路78的中间部分,吸入连通路72侧的区域为吸入区域。另一方面,在泵室S4中,相对于吸入连通路72和喷出连通路78的中间部分,喷出连通路78侧的区域为喷出区域。在可变排量泵21中,自喷出口58的油的喷出量根据在吸入区域中从吸入连通路72到中间部分为止各泵室S4的容积增大的量的差(在喷出区域中从中间部分到喷出连通路78为止各泵室S4的容积减少的量的差)而变化。
即,在凸轮环32(控制面32a)最接近第四壁部74的情况下,导向环83的轴线O2为相对于轴线O1最偏心的状态。此时,各泵室S4之间的容积变化最大,因此喷出量为最大。具体地,通过各泵室S4的容积随着从吸入连通路72朝向中间部分而变大,从而油通过吸入连通路72被吸入泵室S4。另一方面,通过各泵室S4的容积随着从中间部分接近喷出连通路78而变小,从而油通过喷出连通路78从泵室S4被喷出。
图2是可变排量泵21处于同心位置的情况下的油压控制系统1的框图。
如图2所示,在可变排量泵21中,各泵室S4的容积根据凸轮环32的移动量而变化。具体地,随着凸轮环32(控制面32a)和第四壁部74远离,轴线O1、O2的偏心量缩小。因此,各泵室S4间的容积变化变小,从而喷出量减少。在本实施方式的可变排量泵21中,在轴线O1、O2配置于同轴上的情况(同心位置)下,各泵室S4的容积变化为零,从而喷出量为零。
<电磁阀>
如图1所示,电磁阀22对控制压Pa进行控制,来控制可变排量泵21的喷出量(凸轮环32的偏心量)。具体地,电磁阀22具备阀体100、栓体101、螺线管102、滑阀103。在本实施方式中,电磁阀22一体地装配于可变排量泵21的外壳31。但是,电磁阀22也可以与可变排量泵21分开设置。
泵体100形成为沿着轴线O3延伸的有底筒状。在泵体100的周壁部110中形成有贯通周壁部110的输入口111以及控制口112。各口111、112在沿着轴线O3的阀轴向上,沿阀轴向间隔地配置在位于靠向阀体100的开口部的部分(以下称为“第一侧”)。
输入口111通过输入流路115而与主油道16连通。
控制口112相对于输入口111位于阀轴向的第一侧。控制口112通过控制流路77而与控制室S1内连通。各口111、112的形状能够适当地变更为沿围绕轴线O3的阀周向延伸的狭缝形状或圆孔等。
栓体101在阀体100的周壁部110内,通过压入等固定在位于比控制口112靠阀轴向的第一侧的部分。
螺线管102配置于阀体100内的靠向底壁部116的部分(以下称为阀轴向的第二侧)。具体地,螺线管102具备线圈120和柱塞121。
线圈120在周壁部110内嵌合在位于阀轴向的第二侧的部分。在线圈120中,电流基于通过ECU 23算出的电流信号(DUTY信号)而流动(被励磁)。
柱塞121在线圈120的内侧与轴线O3以同轴配置。柱塞121构成为通过在柱塞121和线圈120之间作用的电磁力Wa而能够沿阀轴向移动。
滑阀103在阀体100内,相对于螺线管102容纳于阀轴向的第一侧。滑阀103通过在阀体100内沿阀轴向移动,来切换控制口112和控制室S1的连通以及阻断。
在本实施方式中,构成为能够根据滑阀103的阀轴向上的移动量而无极地变更控制口112和控制室S1的连通量。
滑阀103具有轴部130、在轴部130中的阀轴向的两端部分别形成的第一阀座部131以及第二阀座部132。
轴部130与轴线O3同轴地配置。轴部130形成为随着朝向阀轴向的第一侧而逐渐扩径的锥状。在轴部130中的阀轴向的第一侧的端部和栓体101之间介入有阀簧135。在阀簧135中被赋予规定的阀设定负载W2。即,阀簧135将滑阀103朝向阀轴向的第二侧保持施力。阀设定负载W2能够通过栓体101对于阀体100的压入量等无级地调整。
另一方面,轴部130中的阀轴向的第二侧的端面与上述柱塞121联接。因此,滑阀103构成为伴随着柱塞121的移动(电磁力Wa)能够在阀体100内沿阀轴向移动。
第一阀座部131从轴部130中的阀轴向的第一侧的端部向与轴线O3正交的阀径向的外侧伸出。第一阀座部131的外周面构成为伴随着滑阀103的移动能够在周壁部110的内周面滑动。
第二阀座部132从轴部130中的阀轴向的第二侧的端部向与阀径向的外侧伸出。第二阀座部132的外周面构成为伴随着滑阀103的移动能够在周壁部110的内周面滑动。第二阀座部132与滑阀103的位置无关地位于比输入口111靠阀轴向的第二侧。
第一阀座部131的外径比第二阀座部132的外径大零点几mm左右。
滑阀103中的被轴部130、各阀座部131、132以及周壁部110包围的部分将输入室S5划界而成。油通过输入口111从主油道16向输入室S5流入。在本实施方式中,上述的第一阀座部131伴随着滑阀103的移动而在使输入室S5和控制口112连通的开放位置(参照图2)以及阻断输入室S5和控制口112的连通的阻断位置(参照图1)之间移动。在开放位置下,只要控制口112的至少一部分开口于输入室S5即可。即,在本实施方式中,在开放位置处,控制口112和控制室S1的连通量(控制口112中的开口于输入室S5的开口面积)根据滑阀103的阀轴向上的移动量而变化,从而能够无级地变更控制压Pa。
各阀座部131、132中的将输入室S5划界而成的面(在阀轴向上对置的面)作为接受在输入室S5中产生的压力(以下称为“输入压Pc”。)的受压面131a、132a起作用。在本实施方式中,输入压Pc能够视为与喷出压Pb和主油道16内的压力(以下称为“主油道压Pd”。)等同。
在本实施方式中,第一受压面131a比第二受压面132a大。这是由于第一阀座部131的外径比第二阀座部132的外径大。因此,由输入压Pc引起而作用于第一受压面131a的负载(以下称为“输入负载W3”。)比作用于第二受压面132a的负载大。即,在本实施方式中,构成为电磁力Wa以及输入负载W3沿同一方向作用。
接下来,对可变排量泵21以及电磁阀22的动作简单地进行说明。
如图2所示,本实施方式的电磁阀22在电磁力Wa和输入负载W3的合力W4比阀设定负载W2大的情况下,通过合力W4而将滑阀103朝向开放位置推入。即,当将用于使滑阀103向开放位置移动的输入压Pc设为开放压Pc1时,电磁力Wa随着电流值I增加而增加。因此,即使开放压Pc1(输入负载W3)下降,滑阀103也能够移动。
而且,在合力W4为规定的连通阈值以上的情况下,控制口112被开放,输入室S5和控制室S1连通。而且,通过输入室S5和控制室S1连通,从而油通过控制流路77流入可变排量泵21的控制室S1。电磁阀22设定为,在输入压Pc超过了规定的开放压Pc1的情况下,滑阀103仅通过开放压Pc1(即使在线圈120为无通电状态下)向开放位置移动。
在上述可变排量泵21中,控制压Pa通过油流入控制室S1而增加。如图1所示,在由控制压Pa引起而作用于控制面32a的负载(以下称为“控制负载W5”。)为凸轮设定负载W1以下的情况下,控制面32a如图1所示地最接近第四壁部74的内表面。因此,如上所述,自可变排量泵21的喷出量为最大。
另一方面,如图2所示,当控制负载W5比凸轮设定负载W1大时,凸轮环32向使控制室S1扩大的方向滑行移动。伴随于此,通过导向环83向轴线O1、O2的偏心量缩小的方向移动,可变排量泵21的一次旋转的喷出量减少。
如此,本实施方式的油压控制装置3通过由螺线管102引起的电磁力Wa和输入负载W3的合力W4来控制自可变排量泵21的喷出量。由此,油压控制装置3能够与发动机2的转数无关地调整发动机2的一次旋转的喷出量。当螺线管102故障时,电磁力Wa变为零,因此合力W4也变小,从而控制压Pa也变低。由此,控制室S1缩小,可变排量泵21的一次旋转所喷出的油的量和/或喷出压增加。因此,假设螺线管102在故障的情况下,也能够保护发动机2。
<ECU>
图3是ECU 23的框图。
如图3所示,ECU 23具有ENG状态决定部150、油压目标算出部151、存储部152、所需电流算出部153、故障电流设定部154以及输出部155。ECU 23由包括CPU、RAM、ROM、接口电路等的电子电路单元构成。
ENG状态决定部150决定表示发动机2的状态的ENG参数。ENG参数例如由发动机2的负载、油门开度、温度(外部气温或油温)、大气压等决定。
油压目标算出部151例如基于存储在存储部152中的油压目标特性图来算出主油道压Pd的油压目标值Pd1。油压目标特性图是例如将上述ENG参数和油压目标值Pd1的相关性通过模拟等事先决定的特性图。具体地,油压目标特性图设定为油压目标值Pd1随着ENG参数增大(例如,随着发动机2的负载增大)而增大。
所需电流算出部153基于存储在存储部152中的所需电流特性图,来算出为了达到油压目标值Pd1所需要的电流值(以下称为“所需电流值Ia”。)。所需电流特性图是将上述油压目标值Pd1和所需电流值Ia的相关性通过模拟等事先决定的特性图。具体地,所需电流特性图设定为所需电流值Ia随着油压目标值Pd1增大而减少。
对所需电流特性图的设定方法进行说明。图4是表示各个转数的在线圈120中流动的电流值I和喷出压Pb的相关性(命名为IP特性)的图表。
图5是表示各个转数的电流值I和控制压Pa的关系的图表。在图4、图5中,转数以转数A~D的顺序变高。该情况下,例如转数A、B为低旋转区域,转数C、D为中高旋转区域(例如1000rpm以上)。如上所述,喷出压Pb能够视为与主油道压Pd以及输入压Pc等同。
如图4所示,在本实施方式的油压控制装置3中,中高旋转区域中的无通电状态下的最大喷出压Pb2被一定地设定。这是由于,在中高旋转区域中,在主油道压Pd通过伴随发动机2的转数的可变排量泵21的旋转而增大的情况下,即使在无通电状态下也达到开放压Pc1。
另一方面,如图5所示,在无通电状态下,控制室S1中被输入根据发动机2的转数而不同的控制压Pa。在该情况下,轴线O1、O2的偏心量根据转数而变化。具体地,轴线O1、O2的偏心量随着控制压Pa增加(随着转数变高)而减少,从而喷出量减少。即,即使可变排量泵21的转数伴随发动机2的转数的增加而增加,由于控制压Pa增加,发动机2的一次旋转的喷出量也减少。因此,在中高旋转区域中,无通电状态下的最大喷出压Pb2与发动机2的转数无关地一定地设定。
在本实施方式的可变排量泵21中,如上所述,通过由螺线管102引起的电磁力Wa和输入负载W3的合力W4来控制自可变排量泵21的喷出量。具体地,如图5所示,滑阀103的行程随着电流值I增加而增加,从而控制压Pa增加。由此,随着使电流值I增加,能够使可变排量泵21的喷出量减少。因此,如图4所示,随着电流值I增加,喷出压Pb减少。
如此,在本实施方式中,特别是在中高旋转区域中,表现出相同的IP特性。因此,在本实施方式中,设定仿照IP特性的所需电流特性图。即,所需电流特性图设定为所需电流值Ia随着油压目标值Pd1增大而减少。
如图4所示,在低转数区域中,无通电状态下的喷出压Pb未达到最大喷出压Pb2。在该情况下,由于喷出压Pb未达到开放压Pb1(由于控制口12未开放),因此不产生控制压Pa。即,在低旋转区域中,油以根据发动机2的转数的喷出压Pb而从可变排量泵21被送出。因此,在低旋转区域中,也可以另行设定所需电流特性图。在低转数区域中,在控制口112通过合力W4被开放以后,也表现出与中高旋转区域同样的IP特性。
如图3所示,故障电流设定部154基于压力开关160的检测结果,来设定故障电流值(增大电流值Ib、降低电流值Ic),该压力开关160如图1所示设于主油道16和输入流路115的分路部。本实施方式的压力开关160具有上限开关160a以及下限开关160b。
上限开关160a在主油道压Pd超过了规定的上限油道压Pdmax的情况下例如为打开状态。
下限开关160b在主油道压Pd低于规定的下限油道压Pdmin的情况下例如为打开状态。
故障电流设定部154在判断为上限开关160a是打开状态的情况下,设定比当前的电流值I高的增大电流值Ib。即,在上限开关160a为打开状态的情况下,判断为主油道Pd由于某种原因(例如,凸轮环32或滑阀103处的异物的卡入引起的动作不良等)而变高。因此,通过将在线圈120中流动的电流值I设定为增大电流值Ib,使凸轮环32向轴线O1、O2的偏心量缩小的方向移动,从而使喷出量降低。
故障电流设定部154在判断为下限开关160b是打开状态的情况下,设定比当前的电流值I低的降低电流值Ic。即,在下限开关160b为打开状态的情况下,判断为主油道压Pd由于某种原因而变低。因此,通过将在线圈120中流动的电流值I设定为降低电流值Ic,使凸轮环32向轴线O1、O2的偏心量扩大的方向移动,从而使喷出量增加。
输出部155朝向电磁阀22(线圈120)输出基于在上述的所需电流算出部153以及故障电流设定部154中设定的电流值I的电流信号。
[油压控制方法]
接下来,对基于上述油压控制装置3的油压控制方法进行说明。图6是用于说明油压控制方法的流程图。
在图6所示的步骤S1中,首先在油压目标算出部151中,算出油压目标值Pd1(油压目标值算出步骤)。油压目标值Pd1如上所述基于存储在存储部152中的油压目标特性图而算出。
接下来,在步骤S2中,在所需电流算出部153中,算出所需电流值Ia(所需电流值算出步骤)。所需电流值Ia如上所述基于存储在存储部152中的所需电流特性图而算出。具体地,在油压目标值Pd1为最大喷出压Pb2以上的情况下,所需电流值Ia为零。在该情况下,如上所述,通过控制室S1的容积根据转数而变化,来调整可变排量泵21的喷出量。因此,在发动机2的转数为某转数以上的情况下,能够与发动机2的转数无关地使主油道压Pd为大约一定地形成。
另一方面,在油压目标值Pd1未达到最大喷出压Pb2的情况下,基于所需电流特性图的所需电流值Ia会变化。即,在所需电流算出部153中,算出的所需电流值Ia随着油压目标值Pd1变低而变高。
而且,ECU 23在步骤S3中对上述所需电流值Ia进行DUTY转换。此后,ECU 23在步骤S4中,经由输出部155朝向线圈120输出基于所需电流值Ia的电流信号。
通过在线圈120中流动有所需电流值Ia,通过电磁力Wa和输入负载W3的合力W4来推入滑阀103,从而使滑阀103的行程增加。
由此,通过控制压Pa增加,能够使可变排量泵21的喷出量减少。因此,喷出压Pb随着电流值I增加而减少的结果,主油道压Pd向油压目标值Pd1接近。
如此,在本实施方式中,构成为,在ECU 23中,基于表示发动机2的状态的ENG参数来算出油压目标值Pd1,并且基于表示ENG参数和所需电流值Ia的相关性的所需电流特性图,来算出所需电流值Ia。
根据该结构,由于使基于所需电流特性图而算出的所需电流值Ia的电流在电磁阀22中流动,因此能够使主油道压Pd迅速地接近所要求的油压目标值Pd1。在该情况下,与以反馈控制的方式基于油压目标值和油压实测值使所需电流值经常变化的情况相比,能够在实现低成本化和控制的简单化的基础上,满足过渡特性。其结果,能够以所希望的油压对发动机2供给油。
在本实施方式中,构成为,以所需电流值Ia随着油压目标值Pd1增大而变小的方式设定所需电流特性图。
根据该结构,油压目标值Pd1通过使所需电流值Ia增加而减少,因此能够与发动机2的转数无关地以所希望的油压对发动机2供给油。特别是,在本实施方式中,在规定的转数区域中,与发动机2的转数无关地基于同一IP特性来控制电磁阀22,从而能够实现控制的进一步简单化。
在本实施方式中,构成为,将凸轮环32的外周面中的互相对置的面设定为受压面32c以及按压面32b。
根据该结构,能够通过由喷出压Pb引起而作用于受压面32c的按压负载而将按压面32b向第一壁部51的内表面按压。由此,能够可靠地将控制室S1和吸入口52之间密封。
在本实施方式中,构成为,在主油道压Pd低于下限油道压Pdmin的情况下,使在线圈120中流动的电流减少。
根据该结构,通过将在线圈120中流动的电流值I设定为降低电流值Ic,能够使开放压Pc1增加,因此能够与油压目标值Pd1无关地使喷出量强制性地增加。由此,抑制主油道压Pd陷入极端低下的状态,能够将主油道压Pd维持在所希望的范围内。
在本实施方式中,构成为,在主油道压Pd超过了上限油道压Pdmax的情况下,使在线圈120中流动的电流增加。
根据该结构,通过将在线圈120中流动的电流值I设定为增大电流值Ib,能够使开放压Pc1减少,因此能够与油压目标值Pd1无关地使喷出量强制性地下降。由此,抑制主油道压Pd陷入极端上升的状态,能够将主油道压Pd维持在所希望的范围内。
由于压力开关160比较便宜,因而即使在设置了压力开关160的情况下,与为了反馈控制而设置压力传感器的情况相比,也能够确保成本优势。
本发明的技术范围不限于上述各实施方式,包括在不脱离本发明主旨的范围内对上述实施方式加以各种变更的实施方式。
例如,在上述实施方式中,作为通过油压控制装置使油被供给的被供给部,对以发动机为例的情况进行了说明,但也可以是发动机以外(例如,变速器或差速齿轮、制动等)。
在上述的实施方式中,对在可变排量泵中使用叶片泵的情况进行了说明,但也可以采用能够通过使控制室的油压变化来变更油的喷出量和/或喷出压的齿轮泵或摆线泵等。
在上述实施方式中,对用于故障安全而设置两个压力开关160的结构进行了说明,但不限于该结构。例如,压力开关160可以仅设置上限开关160a以及下限开关160b的任一方,也可以是不设置压力开关160的结构。
在上述实施方式中,对电磁力Wa以及输入负载W3沿同一方向(与阀簧135的作用力对抗的方向)作用的结构进行了说明,但不限于该结构。也可以是电磁力Wa与阀簧135的作用力沿同一方向作用的结构。该情况下,优选的是,所需电流特性图设定为所需电流值Ia随着油压目标值Pd1增大而增大。
在由于可变排量泵21或电磁阀22的劣化等使IP特性产生了变化的情况下,也可以进行所需电流特性图的修正。作为特性图的修正方法,例如能够参照压力开关160的输出值来进行。在设置一个压力开关160的情况下,变更IP特性的截距(最大喷出压Pb2)。
在设置两个压力开关160的情况下,变更IP特性的截距以及倾斜度(油压目标值Pd1对于所需电流值Ia的变化量)。
由此,能够长期性地抑制油压目标值Pd1和主油道压Pd的偏离,从而能够例如长期性地降低驱动力的损耗。
另外,在不脱离本发明的主旨的范围内,能够适当地将上述实施方式中的构成要素替换为公知的构成要素,还可以适当地组合上述变形例。本发明不受前述说明限定,而是仅由所附权利要求的范围限定。

Claims (6)

1.一种油压控制装置,具备:
电磁阀,其具有输入口和控制口,所述输入口与油的被供给部连通,所述控制口通过所述被供给部的油压以及电磁力的合力来切换连通以及封闭;
可变排量泵,其具有吸入口、喷出口以及控制室,所述吸入口与油的供给源连通,所述喷出口与所述被供给部连通,所述控制室与所述控制口连通,所述可变排量泵根据所述被供给部的驱动而旋转,并且通过所述喷出口的对所述被供给部的油的喷出量根据所述控制室内的压力而变化;以及
控制部,其控制流至所述电磁阀的所需电流值;
所述控制部基于表示所述被供给部的状态的参数来算出所述被供给部的油压目标值,并且基于表示所述油压目标值和所述所需电流值的相关性的特性图来算出所述所需电流值。
2.根据权利要求1所述的油压控制装置,其特征在于,所述特性图设定为所述所需电流值随着所述油压目标值增大而变小,
所述电磁阀在所述合力为连通阈值以上的情况下,使所述控制口和所述控制室连通。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的油压控制装置,其特征在于,所述可变排量泵具备:
外壳,其具有所述吸入口以及所述喷出口;
凸轮环,其与所述吸入口以及所述喷出口连通,并且将在所述凸轮环和所述外壳之间划界而成的所述控制室和所述吸入口以及所述喷出口之间分别隔开,能够在使所述控制室扩大缩小的方向上移动;
转子,其构成为在所述凸轮环的内侧能够围绕与所述凸轮环的移动方向正交的轴线旋转;
多个叶片,其伴随所述凸轮环的移动,在与所述轴线正交的径向上能够进退地支承于所述转子,并且所述径向的外侧端面能够沿所述凸轮环的内周面滑动;
所以凸轮环的外周面具有:
从所述喷出口喷出的油的喷出压作用的受压面,
与所述受压面对置,并且根据所述喷出压而被按压在所述外壳的内表面中的所述吸入口的开口面的按压面。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的油压控制装置,其特征在于,所述被供给部的油压以及所述电磁力沿同一方向作用,
所述控制部在所述被供给部的油压为下限阈值以下的情况下使在所述电磁阀中流动的电流减少。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的油压控制装置,其特征在于,所述被供给部的油压以及所述电磁力沿同一方向作用,
所述控制部在所述被供给部的油压为上限阈值以上的情况下使在所述电磁阀中流动的电流增加。
6.一种油压控制方法,是油压控制装置的油压控制方法,所述油压控制装置具备:
电磁阀,其具有输入口和控制口,所述输入口与油的被供给部连通,所述控制口通过所述被供给部的油压以及电磁力的合力来切换连通以及封闭;
可变排量泵,其具有吸入口、喷出口以及控制室,所述吸入口与油的供给源连通,所述喷出口与所述被供给部连通,所述控制室与所述控制口连通,所述可变排量泵根据所述被供给部的驱动而旋转,并且通过所述喷出口的对所述被供给部的油的喷出量根据所述控制室内的压力而变化;以及
控制部,其控制流至所述电磁阀的所需电流值;
所述控制部具有:
基于表示所述被供给部的状态的参数来算出所述被供给部的油压目标值的油压目标值算出步骤;以及
基于表示所述油压目标值和所述所需电流值的相关性的特性图来算出所述所需电流值的所需电流值算出步骤。
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