JP2010071351A - Hydraulic system and method of controlling the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車における作動油及び潤滑油の供給に使用される油圧システムに関し、例えば、自動化されたマニュアルトランスミッションに使用される油圧システムに関する。 The present invention relates to a hydraulic system used for supplying hydraulic oil and lubricating oil in an automobile, for example, a hydraulic system used for an automated manual transmission.
自動車のトランスミッションにおいて、シフト操作やクラッチ操作を行うアクチュエータは、例えばエンジンの回転によって駆動するオイルポンプから供給された作動油によって作動する。このような作動油の油路において、オイルポンプからの吐出圧を所定圧に維持するために、オイルポンプを駆動する軸の内部にリリーフ弁を設け、該リリーフ弁から流出した作動油を変速要素に潤滑油として供給する自動車用変速機が知られている(特許文献1参照)。
以下の分析は、本発明の観点から与えられる。 The following analysis is given from the perspective of the present invention.
エンジンの駆動によってオイルポンプを駆動する場合、通常、アクチュエータに作動油を供給するオイルポンプは、エンジンが低回転の時でも駆動するように設計されている。そのため、エンジンが高回転の時には、必要以上の吐出圧が発生することになる。このような状態は、エンジンの動力を効率的に利用することができておらず、燃費を低下させる原因となっている。 When an oil pump is driven by driving an engine, an oil pump that supplies hydraulic oil to an actuator is usually designed to be driven even when the engine is running at a low speed. Therefore, when the engine rotates at a high speed, a discharge pressure more than necessary is generated. In such a state, the power of the engine cannot be used efficiently, which causes a reduction in fuel consumption.
特許文献1に記載の自動車用変速機においては、オイルポンプからの吐出圧を所定圧に維持しているが、オイルポンプの吐出圧が低いエンジンの低回転時にはリリーフ弁から作動油を潤滑油として供給することはできない。 In the automobile transmission described in Patent Document 1, the discharge pressure from the oil pump is maintained at a predetermined pressure, but when the engine has a low discharge pressure of the oil pump, the hydraulic oil is used as the lubricating oil from the relief valve when the engine rotates at a low speed. It cannot be supplied.
本発明の目的は、オイルポンプの損失を低減すると共に、エンジンの低回転時において作動油の一部を潤滑油として供給可能な油圧システムを提供することである。 An object of the present invention is to provide a hydraulic system capable of reducing a loss of an oil pump and supplying a part of hydraulic oil as lubricating oil when the engine is running at a low speed.
本発明の第1視点によれば、エンジンの回転によって駆動するオイルポンプと、オイルポンプによって供給された油によって作動する少なくとも1つのアクチュエータと、アクチュエータの前に配置され、アクチュエータへの油の供給を制御する第1制御弁と、オイルポンプと第1制御弁との間の第1油路に配置され、アクチュエータへの油圧を所定油圧以下にするように第1油路から油を流出させるリリーフ弁と、リリーフ弁から流出した油を貯留するタンクと、トランスミッションにおける少なくとも1つの変速要素と、タンクから変速要素へ油を供給する第2油路に配置され、タンクに貯留された油の変速要素への供給を制御する第2制御弁と、を備える油圧システムを提供する。 According to the first aspect of the present invention, an oil pump that is driven by rotation of an engine, at least one actuator that is operated by oil supplied by the oil pump, and an actuator that is disposed in front of the actuator to supply oil to the actuator. A first control valve to be controlled, and a relief valve which is disposed in a first oil passage between the oil pump and the first control valve, and causes the oil to flow out from the first oil passage so that the hydraulic pressure to the actuator is equal to or lower than a predetermined hydraulic pressure And a tank for storing oil flowing out from the relief valve, at least one transmission element in the transmission, and a second oil passage for supplying oil from the tank to the transmission element, to the transmission element for the oil stored in the tank And a second control valve for controlling the supply of the hydraulic system.
上記第1視点の好ましい形態によれば、第2制御弁は、エンジン駆動時に開き、エンジン停止時に閉じる。 According to a preferred form of the first aspect, the second control valve opens when the engine is driven and closes when the engine is stopped.
上記第1視点の好ましい形態によれば、油圧システムは、少なくとも1つの変速要素を収容するケーシングをさらに備える。少なくとも1つの変速要素は、ケーシング底部に油が溜まった際、該油を掻き揚げることによって潤滑される。 According to a preferred embodiment of the first aspect, the hydraulic system further includes a casing that houses at least one transmission element. The at least one transmission element is lubricated by scooping up the oil when it accumulates at the bottom of the casing.
上記第1視点の好ましい形態によれば、タンクに貯留された油は、潤滑油としてクラッチにも供給される。 According to the preferred form of the first aspect, the oil stored in the tank is also supplied to the clutch as lubricating oil.
上記第1視点の好ましい形態によれば、油圧システムは、タンクの貯留量が所定量を越えないように変速要素及びクラッチのうち少なくとも一方へ油を逃がす第3油路をさらに備える。 According to a preferred embodiment of the first aspect, the hydraulic system further includes a third oil passage that allows oil to escape to at least one of the transmission element and the clutch so that the storage amount of the tank does not exceed a predetermined amount.
上記第1視点の好ましい形態によれば、少なくとも1つのアクチュエータは、シフト操作及びクラッチ操作のうち少なくとも1つを行う。 According to a preferred mode of the first aspect, at least one actuator performs at least one of a shift operation and a clutch operation.
本発明の第2視点によれば、エンジンの回転によってオイルポンプを駆動し、油を作動油として少なくとも1つのアクチュエータに供給する工程、オイルポンプの吐出圧が少なくともアクチュエータの作動に必要な圧力を越えた際、アクチュエータへの油路から油を流出させてタンクに貯留する工程、及びエンジン駆動時に、タンクに貯留された油を潤滑油として少なくとも1つの変速要素に供給する工程を含む油圧システムの制御方法を提供する。 According to the second aspect of the present invention, the step of driving the oil pump by the rotation of the engine and supplying the oil as hydraulic oil to at least one actuator, the discharge pressure of the oil pump exceeds at least the pressure required for the operation of the actuator Control of the hydraulic system including a step of causing the oil to flow out from the oil passage to the actuator and storing it in the tank, and a step of supplying the oil stored in the tank to the at least one transmission element as lubricating oil when the engine is driven Provide a method.
上記第2視点の好ましい形態によれば、少なくとも、油が油路からタンクへ流出していない際には、タンクに貯留された油を少なくとも1つの変速要素に供給する共に、少なくとも1つの変速要素のケーシングに溜まった油を変速要素で掻き揚げることによって、少なくとも1つの変速要素を潤滑する。 According to a preferred embodiment of the second aspect, at least when oil does not flow out from the oil passage to the tank, the oil stored in the tank is supplied to at least one transmission element, and at least one transmission element The oil accumulated in the casing is scraped by the transmission element to lubricate at least one transmission element.
上記第2視点の好ましい形態によれば、エンジンの回転数が所定回転数以上のとき、タンクの油の貯留量を多くする。 According to the preferred embodiment of the second aspect, the amount of oil stored in the tank is increased when the engine speed is equal to or higher than a predetermined speed.
上記第2視点の好ましい形態によれば、タンクへの油の流入がタンクからの油の流出より多い場合、タンクの貯留量が所定量を越えないようにタンクの油を変速要素及びクラッチのうち少なくとも一方へ供給する。 According to the preferred form of the second aspect, when the amount of oil flowing into the tank is larger than the amount of oil flowing out of the tank, the tank oil is removed from the transmission element and the clutch so that the amount of storage in the tank does not exceed a predetermined amount. Supply to at least one.
本発明は、以下の効果のうち少なくとも1つを有する。 The present invention has at least one of the following effects.
本発明によれば、エンジンの回転数が高いときにおいて、アクチュエータの作動に必要な圧力を越えるオイルポンプ圧力を油の貯留又は潤滑油の供給として利用するので、エネルギーを効率的に利用することができる。 According to the present invention, when the engine speed is high, the oil pump pressure exceeding the pressure necessary for the operation of the actuator is used as oil storage or lubricating oil supply, so that energy can be used efficiently. it can.
本発明によれば、リリーフ弁から油が流出されないようなエンジン回転数が低い状態であっても、タンクに貯留した油を使用して変速要素を潤滑させることができる。また、エンジンの回転数が低いときには、変速要素のケーシングに溜まった油を掻き揚げることによっても変速要素を潤滑させることもできる。 According to the present invention, the transmission element can be lubricated using the oil stored in the tank even when the engine speed is low so that the oil does not flow out from the relief valve. Further, when the engine speed is low, the speed change element can also be lubricated by scooping up oil accumulated in the casing of the speed change element.
本発明の油圧システムの一実施形態について説明する。図1に、本発明の第1実施形態に係る油圧システムの油路概念図を示す。図2に、本発明の第1実施形態に係る油圧システムの概略図を示す。図3に、本発明の油圧システムにおけるタンク部分の概略部分断面図を示す。本発明の油圧システム10は、エンジン20の回転によって駆動するオイルポンプ11と、オイルポンプ11から供給された油25を作動油として所定の要素を動作させる少なくとも1つのアクチュエータ14と、アクチュエータ14の前に配置され、アクチュエータ14への供給を制御する第1制御弁13と、オイルポンプ11と第1制御弁13との間の第1油路に配置され、第1油路における油圧を所定油圧以下にするリリーフ弁12と、リリーフ弁12から流出した油25を貯留するタンク15と、トランスミッションにおける少なくとも1つの変速要素17と、タンク15から変速要素17へ油25を供給する第2油路23に配置され、タンク15に貯留された油の変速要素17への供給を制御する第2制御弁16と、アクチュエータ14や変速要素17から回収された油25を、オイルポンプ11が吸入する油として貯留するオイルパン18aと、を備える。
An embodiment of the hydraulic system of the present invention will be described. In FIG. 1, the oil-path conceptual diagram of the hydraulic system which concerns on 1st Embodiment of this invention is shown. FIG. 2 shows a schematic diagram of the hydraulic system according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 shows a schematic partial cross-sectional view of a tank portion in the hydraulic system of the present invention. The
オイルポンプ11は、油25を作動油としてアクチュエータ14に供給するものであり、さらに油25を潤滑油としてクラッチ19に供給するものでもよい。
The
アクチュエータ14としては、例えば、シフト操作を実行するアクチュエータ14a、クラッチ操作を実行するアクチュエータ14b等を適用させることができる。
As the
リリーフ弁12は、少なくとも、アクチュエータ14の作動に必要な油圧以上の油圧が生じた際に油25をタンク15へ流出させると好ましい。リリーフ弁12としては、適宜好適な種類の弁を使用することができる。リリーフ弁12は、オイルポンプ11から作動油を供給されるアクチュエータ14が複数ある場合、各アクチュエータ14に対してそれぞれ配置すると好ましい。
The
第2制御弁16は、エンジン20駆動時に開となり、エンジン20停止時に閉となる弁でもよいし、エンジン20の回転数に応じて弁開度を調節可能な弁でもよい。
The
タンク15には、タンク15から流出する油25よりタンク15へ流入する油が多い場合に、タンク15の油の貯留量が所定量となるように油を逃がす第3油路22を設けてもよい。第3油路22は、例えば、油25を変速要素17に潤滑油として供給する油路でもよいし、オイルパン18aへ戻す油路でもよいし、あるいは複数の箇所へ、例えば変速要素17とクラッチ19へ、油25を供給する油路でもよい。また、タンク15に第3油路を形成しない場合には、タンク15は、油25をオイルパン18aへオーバーフローさせるだけの形態でもよい。あるいは、タンク15は、全体のオイル量及びオイル分布を考慮して、オーバーフローさせないような形態にすることもできる。
Even if there is more oil flowing into the
変速要素17は、ケーシング18に収容されており、ケーシング18の底部はオイルパン18aとなっている。オイルパン18aには、エンジン20回転数が低い場合(例えば、リリーフ弁12からタンク15へ油25が流出されていない場合)に、タンク15から変速要素17へ供給された油25が貯まるようにすると好ましい。これにより、変速要素17の回転によってケーシングに溜まった油を掻き揚げて潤滑することができ、タンク15からの油の供給がなくなった場合であっても変速要素17を潤滑することができる。
The
変速要素17は、変速機構に含まれる少なくとも1つの要素であり、変速要素17としては、例えば、ギア、ベアリング、同期装置、オイルシール等が挙げられる。
The
次に、本発明の油圧システムの制御方法について説明する。まず、エンジン20始動によって、オイルポンプ11も駆動し、油25を作動油としてアクチュエータ14に供給する。エンジン20の回転数が低いときには、リリーフ弁12は開放せず、オイルポンプ11から吐出された油25はすべてアクチュエータ14に供給される。そして、エンジン20の回転数が高くなり、油圧が所定油圧を越えた場合(例えば、アクチュエータ14の作動に必要な油圧を越えた場合)には、リリーフ弁12が開放となり、油25はリリーフ弁12から流出し、リリーフ弁12からの第4油路21を通じてタンク15に流入される。
Next, the control method of the hydraulic system of the present invention will be described. First, when the
タンク15の流出口に配置された第2制御弁16は、例えば、エンジン20の駆動時に開となり、エンジン20停止時に閉となる。第2制御弁16が開くことによって、タンク15に貯留された油25は、第2油路23を通じて変速要素17へ潤滑油として供給される。例えば、図3に示す形態においては、第2油路23に形成された供給孔23aから油25がギア17aへ流下又は滴下される。これにより、エンジン20の回転数が低く、リリーフ弁12から油25の流出がないときであっても、エンジン20高回転時にタンク15に貯留した油25を変速要素17へ潤滑油として供給することができる。タンク15から潤滑油を供給することにより、掻き揚げによる潤滑油供給に比べて、車両燃費を向上させることができる。
For example, the
タンク15から変速要素17へ供給された油は、エンジン20の低回転数時にはオイルポンプ11の吐出量が少ないので、オイルパン18aに溜まることになる。このとき、変速要素17の潤滑は、タンク15からの油の供給がない場合であっても、ケーシング底部に溜まった油を変速要素17で掻き揚げることによっても行われる。
The oil supplied from the
タンク15への油の流入量とタンク15からの油の流出量は、エンジン20の高回転時にタンク15の貯留量が多くなるように調節すると好ましい。また、タンク15の貯留量が所定量を越える場合あるいは満タンになる場合には、タンク15に流入する油又はタンク15からオーバーフローする油を変速要素17、クラッチ19、オイルパン18a又は複数の要素へ供給すると好ましい。
The amount of oil flowing into the
本発明によれば、エンジン20の高回転数時には、リリーフ弁12から流出した油をタンク15に貯留すると共に変速要素17の潤滑に使用し、エンジン20の低回転数時には、タンク15に貯留した油を変速要素17へ潤滑油として供給すると共に、変速要素17において再潤滑させることができる。
According to the present invention, oil flowing out from the
次に、本発明の第2実施形態に係る油圧システムについて説明する。図4に、本発明の第2実施形態に係る油圧システムの油路概念図を示す。第1実施形態においては、タンク15から第2制御弁を通じて流出する油は変速要素に供給していたが、第2実施形態に係る油圧システム30においては、タンク15からの油をさらにクラッチ19にも潤滑油として供給している。それ以外の形態は、第1実施形態と同様である。
Next, a hydraulic system according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a conceptual diagram of an oil passage of a hydraulic system according to the second embodiment of the present invention. In the first embodiment, the oil flowing out from the
本発明の油圧システム及びその制御方法は、上記実施形態に基づいて説明されているが、上記実施形態に限定されることなく、本発明の範囲内において、かつ本発明の基本的技術思想に基づいて、上記実施形態に対し種々の変形、変更及び改良を含むことができることはいうまでもない。また、本発明の請求の範囲の枠内において、種々の開示要素の多様な組み合わせ・置換ないし選択が可能である。 The hydraulic system and the control method thereof according to the present invention have been described based on the above embodiment, but are not limited to the above embodiment, and are within the scope of the present invention and based on the basic technical idea of the present invention. It goes without saying that various modifications, changes, and improvements can be included in the embodiment. Further, various combinations, substitutions, or selections of various disclosed elements are possible within the scope of the claims of the present invention.
本発明のさらなる課題、目的及び展開形態は、請求の範囲を含む本発明の全開示事項からも明らかにされる。 Further problems, objects, and developments of the present invention will become apparent from the entire disclosure of the present invention including the claims.
本発明の油圧システム及びその制御方法は、例えば自動車のトランスミッションに適用することができ、好適には、自動化されたマニュアルトランスミッションに適用することができる。 The hydraulic system and the control method thereof according to the present invention can be applied to, for example, an automobile transmission, and can be preferably applied to an automated manual transmission.
10,30 油圧システム
11 オイルポンプ
12 リリーフ弁
13 第1制御弁
14 アクチュエータ
14a シフト操作用アクチュエータ
14b クラッチ操作用アクチュエータ
15 タンク
16 第2制御弁
17 変速要素
17a ギア
18 ケーシング
18a オイルパン
19 クラッチ
20 エンジン
21 第4油路
22 第3油路
23 第2油路
23a 供給孔
25 オイル
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記オイルポンプによって供給された油によって作動する少なくとも1つのアクチュエータと、
前記アクチュエータの前に配置され、前記アクチュエータへの油の供給を制御する第1制御弁と、
前記オイルポンプと前記第1制御弁との間の第1油路に配置され、前記アクチュエータへの油圧を所定油圧以下にするように前記第1油路から油を流出させるリリーフ弁と、
前記リリーフ弁から流出した油を貯留するタンクと、
トランスミッションにおける少なくとも1つの変速要素と、
前記タンクから前記変速要素へ油を供給する第2油路に配置され、前記タンクに貯留された油の前記変速要素への供給を制御する第2制御弁と、を備えることを特徴とする油圧システム。 An oil pump driven by the rotation of the engine;
At least one actuator operated by oil supplied by the oil pump;
A first control valve disposed in front of the actuator to control the supply of oil to the actuator;
A relief valve that is disposed in a first oil passage between the oil pump and the first control valve, and causes the oil to flow out of the first oil passage so that the oil pressure to the actuator is equal to or lower than a predetermined oil pressure;
A tank for storing oil flowing out from the relief valve;
At least one transmission element in the transmission;
And a second control valve disposed in a second oil passage for supplying oil from the tank to the transmission element and controlling supply of oil stored in the tank to the transmission element. system.
前記少なくとも1つの変速要素は、前記ケーシング底部に油が溜まった際、該油を掻き揚げることによって潤滑されることを特徴とする請求項1又は2に記載の油圧システム。 A casing that houses the at least one transmission element;
3. The hydraulic system according to claim 1, wherein the at least one transmission element is lubricated by scooping up the oil when the oil is accumulated in the bottom of the casing.
前記オイルポンプの吐出圧が少なくとも前記アクチュエータの作動に必要な圧力を越えた際、前記アクチュエータへの油路から油を流出させてタンクに貯留する工程、及び
エンジン駆動時に、前記タンクに貯留された油を潤滑油として少なくとも1つの変速要素に供給する工程を含むことを特徴とする油圧システムの制御方法。 Driving the oil pump by rotation of the engine and supplying the oil as hydraulic fluid to at least one actuator;
When the discharge pressure of the oil pump exceeds at least the pressure necessary for the operation of the actuator, the step of storing oil in the tank by letting the oil flow out from the oil passage to the actuator, and storing in the tank during engine driving A method for controlling a hydraulic system, comprising the step of supplying oil as lubricating oil to at least one transmission element.
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JP2013257018A (en) * | 2012-06-14 | 2013-12-26 | Honda Motor Co Ltd | Lubricating device for power unit |
JP2017133526A (en) * | 2016-01-25 | 2017-08-03 | Ntn株式会社 | Motor drive unit for vehicle |
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