JP2011149334A - 車両の油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の油圧制御装置において、エンジンにより駆動されるベーンポンプの停止時に、ベーンがベーン溝に引込むことを防止すること。
【解決手段】車両の油圧制御装置において、エンジンの停止中に、外部ポンプ４０の吐出油を、ベーンポンプ１０のベーン背圧室１４Ａに供給可能にする。さらに、外部ポンプの吐出油が、一方向弁４２を介して、ベーンポンプの吐出油路４に供給される。あるいは、ベーンポンプの吐出油により蓄圧されるアキュムレータから、供給される。
【選択図】図２

Description

本発明はエンジンにより駆動されるベーンポンプを用いた車両の油圧制御装置に関する。

エンジンにより駆動されるベーンポンプを用いた車両の油圧制御装置として、例えば特許文献１に記載のものがある。この従来の車両の油圧制御装置は、エンジンの出力回転を変速する連続可変速トランスミッション（ＣＶＴ）に、エンジンにより駆動されるベーンポンプの吐出油圧を供給するものである。

この従来の車両の油圧制御装置において、ベーンポンプは、ポンプ軸に設けられるロータに放射状に形成した多数のベーン溝にベーンを出没自在に収容し、ロータ及びベーンをカムリングが囲んでポンプ室を区画し、カムリングに沿って設けられるサイドプレートが、吐出側ポンプ室に対応する吐出ポートと、ベーン溝の中心側ベーン背圧室に対応するベーン背圧供給ポートとを互いに連通するように設けている。ベーンが、ロータの回転に伴なう遠心力と、ベーン背圧室に供給される背圧により、先端をカムリングの内周ガイド面に押当てられ、ポンプ室を区画形成するものである。

特開2001-108084

従来の車両の油圧制御装置において、車両が一時的に停車し、エンジンの回転が停止すると、エンジンにより駆動されるベーンポンプの回転も停止し、作動油の吐出を止める。これにより、ベーンに作用していた遠心力とベーン背圧室に供給される背圧がなくなり、ロータの一定の角度位置にあるベーンが自重によりベーン溝に引込む（後述する図３（Ｂ））。

これにより、ベーン背圧室に供給されていた作動油が吐出ポートから漏れ出したり、ポンプ室に吸引されていた作動油が吸込ポートや吐出ポートから漏れ出すおそれがある。ベーン背圧室やポンプ室の作動油がなくなることにより、エンジンが再び作動する、ベーンポンプの再始動時におけるポンプ室への作動油の自吸性、ポンプ室からの作動油の吐出応答性が悪化する。

本発明の課題は、車両の油圧制御装置において、エンジンにより駆動されるベーンポンプの停止時に、ベーンがベーン溝に引込むことを防止することにある。

請求項１の発明は、エンジンにより駆動されるベーンポンプを有し、ベーンポンプは、ポンプ軸に設けられるロータに放射状に形成した多数のベーン溝にベーンを出没自在に収容し、ロータ及びベーンをカムリングが囲んでポンプ室を区画し、ポンプ室からの吐出油をベーン溝の中心側ベーン背圧室に供給するように構成してなる車両の油圧制御装置において、エンジンの停止中に、外部油圧供給装置の吐出油を、ベーンポンプのベーン背圧室に供給可能にしたものである。

請求項２の発明は、エンジンにより駆動されるベーンポンプを有し、ベーンポンプは、ポンプ軸に設けられるロータに放射状に形成した多数のベーン溝にベーンを出没自在に収容し、ロータ及びベーンをカムリングが囲んでポンプ室を区画し、カムリングに沿って設けられるサイドプレートが、吐出側ポンプ室に対応する吐出ポートと、ベーン溝の中心側ベーン背圧室に対応するベーン背圧供給ポートとを互いに連通するように設けてなる車両の油圧制御装置において、エンジンの停止中に、外部油圧供給装置の吐出油を、ベーンポンプの吐出ポートに供給可能にしたものである。

請求項３の発明は、請求項２の発明において更に、外部油圧供給装置が外部ポンプからなり、該外部ポンプの吐出油が、一方向弁を介して、ベーンポンプの吐出管路に供給可能にされるようにしたものである。

請求項４の発明は、請求項１又は２の発明において更に、前記外部油圧供給装置がベーンポンプの吐出油により蓄圧されるアキュームレータからなるようにしたものである。

（請求項１、２）
(a)エンジンにより駆動されるベーンポンプを用いた車両の油圧制御装置において、エンジンの停止中に、外部油圧供給装置の吐出油を、ベーンポンプの吐出ポートに供給可能にした。従って、エンジンの停止によってベーンポンプの回転が停止したとき、外部油圧供給装置の吐出油がベーンポンプのベーン背圧室に供給され、ベーンがベーン溝に引込むことを防止する。

これにより、ベーン背圧室に供給されていた作動油が吐出ポートから漏れ出したり、ポンプ室に吸引されていた作動油が吸込ポートや吐出ポートから漏れ出すことがない。ベーンポンプの停止時にベーン背圧室やポンプ室の作動油がなくなることがないから、エンジンが再び作動する、ベーンポンプの再始動時におけるポンプ室への作動油の自吸性、ポンプ室からの作動油の吐出応答性が向上する。

（請求項３）
(b)外部油圧供給装置を構成する外部ポンプの吐出油が、一方向弁を介して、ベーンポンプの吐出管路に供給可能にされる。従って、ベーンポンプの回転時に、ベーンポンプの吐出油が外部ポンプに送給されることがなく、ベーンポンプの吐出流量性能を損なうことがない。

（請求項４）
(c)外部油圧供給装置を構成するアキュームレータはエンジンにより駆動されるベーンポンプの吐出油により蓄圧される。その後、エンジンの停止によってベーンポンプの回転が停止すると、アキュームレータに蓄圧済の油がベーンポンプの背圧室に供給される。

図１は車両の油圧制御装置の第１実施例を示す模式回路図である。 図２は図１の要部を示す回路図である。 図３はベーンの出没状態を示し、（Ａ）は本発明例を示す模式図、（Ｂ）は従来例を示す模式図である。 図４はベーンポンプを示す断面図である。 図５は図４のV−V線に沿う断面図である。 図６は車両の油圧制御装置の第２実施例を示す模式回路図である。 図７はベーンポンプの変形例を示す側面図である。 図８は図７のVIII−VIII線に沿う断面図である。 図９は図７のIX−IX線に沿う断面図である。

図１は、本発明の車両の油圧制御装置の第１実施例を示す。この車両の油圧制御装置は、自動車のエンジン１により駆動されるベーンポンプ１０を有し、ベーンポンプ１０が吐出する作動油により油圧制御式の例えば連続可変速トランスミッション（以下、ＣＶＴ）２を制御する。３はベーンポンプ１０の吸込口（後述する吸込口２４）に接続される吸込管路、４はベーンポンプ１０の吐出口（後述する吐出口２８）に接続される吐出管路を示す。

ベーンポンプ１０は、例えば図４、図５に示す可変容量型ベーンポンプを用いることができる。ベーンポンプ１０は、ポンプケーシング１１に挿入されるポンプ軸１２にセレーションにより固定されて回転駆動されるロータ１３を有している。ポンプ軸１２は、エンジン１により直接回転駆動される。ロータ１３は周方向の多数位置のそれぞれに設けて放射状に形成した多数のベーン溝１４にベーン１５を出没自在に収容し、各ベーン１５をベーン溝１４に沿う半径方向に移動可能にしている。ポンプケーシング１１のポンプハウジング１１Ａの嵌装孔１６には、サイドプレート１７、アダプタリング１８が積層状態で嵌着され、これらは支点ピン１９によって周方向に位置決めされた状態でカバー１１Ｂにより側方から固定保持されている。

ポンプケーシング１１のポンプハウジング１１Ａに固定されている上述のアダプタリング１８にはカムリング２０が嵌装されている。そして、アダプタリング１８の鉛直最下部に設けた支点ピン１９にカムリング２０を揺動変位可能に支持している。カムリング２０は、ロータ１３とある偏心量をもってロータ１３及びベーン１５を囲み、サイドプレート１７とカバー１１Ｂの間で、ロータ１３の外周部と相隣るベーン１５の間にポンプ室２１を形成する。ポンプ室２１のロータ回転方向上流側の吸込領域には、カバー１１Ｂに設けた吸込ポート２２が開口し、この吸込ポート２２にはハウジング１１Ａ、カバー１１Ｂに設けた吸込通路（ドレン通路）２３を介してポンプ１０の吸込口２４が連通せしめられている。他方、ポンプ室２１のロータ回転方向下流側の吐出領域には、サイドプレート１７に設けた吐出ポート２５が開口し、この吐出ポート２５にはハウジング１１Ａに設けた高圧力室２６、吐出通路２７を介してポンプ１０の吐出口２８が連通せしめられている。

カムリング２０の一側に沿って設けられるサイドプレート１７は、高圧力室２６の高圧吐出油をロータ１３のベーン溝１４の中心側ベーン背圧室１４Ａに導くベーン背圧供給ポート２９を設けている。即ち、サイドプレート１７は、吐出側のポンプ室２１に対応する吐出ポート２５と、ベーン溝１４の中心側ベーン背圧室１４Ａに対応するベーン背圧供給ポート２９とを、高圧力室２６により互いに連通するように設けている。

これにより、ベーンポンプ１０にあっては、エンジン１によってロータ１３を回転駆動し、ロータ１３のベーン１５が、ロータ１３の回転に伴なう遠心力と、ベーン背圧供給ポート２９からベーン背圧室１４Ａに供給される背圧により、先端をカムリング２０の内周カム面に押当てられて回転する。このとき、ポンプ室２１のロータ回転方向上流側では隣り合うベーン１５間とカムリング２０とが囲む容積を回転とともに拡大して作動流体を吸込ポート２２から吸込む。ポンプ室２１のロータ回転方向下流側では隣り合うベーン１５間とカムリング２０とが囲む容積を回転とともに減縮して作動流体を吐出ポート２５から吐出する。

尚、ベーンポンプ１０は、アダプタリング１８とカムリング２０の間に第１と第２の流体圧室３１、３２を形成するとともに、カムリング２０を挟んで第１流体圧室３１の反対側に加圧シリンダ３３及びばね３４を設けている。第１流体圧室３１、第２流体圧室３２、加圧シリンダ３３の油室に、ポンプ１０の吐出経路から切換弁装置３５を介して導いた圧力を供給し、それらの圧力のバランスによって、カムリング２０をばね３４の付勢力に抗して移動させ、ポンプ室２１の容積を変化させてポンプ１０の吐出流量を制御する。

しかるに、図１に示した車両の油圧制御装置では、図１、図２に示す如く、ベーンポンプ１０の吐出口２８に接続されている吐出管路４に、外部油圧供給装置としての外部ポンプ４０が接続されている。外部ポンプ４０は電動モータ４１により駆動され、外部ポンプ４０の吐出油は一方向弁４２（本実施例では逆止弁）を介して、ベーンポンプ１０の吐出管路４に供給される。

即ち、図１に示した車両の油圧制御装置において、車両が一時的に停車し、エンジン１の回転が停止すると、エンジン１により駆動されるベーンポンプ１０の回転も停止し、作動油の吐出が止まる。この車両の一時的な停車、エンジン１の回転の停止、ベーンポンプ１０の回転の停止、又はベーンポンプ１０の吐出油圧の低下等が検知されると、不図示のコントローラが電動モータ４１を駆動し、ひいては外部ポンプ４０を駆動する。従って、エンジン１の停止中に、外部ポンプ４０の吐出油が、一方向弁４２を介して、ベーンポンプ１０の吐出管路４、ひいてはベーンポンプ１０の高圧力室２６、吐出ポート２５に供給され、更にはベーン背圧供給ポート２９、ベーン背圧室１４Ａに供給される。

従って、本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)エンジン１により駆動されるベーンポンプ１０を用いた車両の油圧制御装置において、エンジン１の停止中に、外部ポンプ４０の吐出油を、ベーンポンプ１０の吐出ポート２５に供給可能にした。従って、エンジン１の停止によってベーンポンプ１０の回転が停止したとき、外部ポンプ４０の吐出油がベーンポンプ１０のベーン背圧室１４Ａに供給され、ベーン１５がベーン溝１４に引込むことを防止する。

図３（Ａ）は外部ポンプ４０の吐出油がベーンポンプ１４のベーン背圧室１４Ａに供給され、ベーン溝１４から突き出るベーン１５の先端がカムリング２０の内周カム面に押当てられている本発明例を示す。図３（Ｂ）は、ベーンポンプ１０のベーン背圧室１４Ａに作動油が供給されず、ベーン１５が自重によりベーン溝１４に引込む従来例を示す。

これにより、ベーン背圧室１４Ａに供給されていた作動油が吐出ポート２５から漏れ出したり、ポンプ室２１に吸引されていた作動油が吸込ポート２２や吐出ポート２５から漏れ出すことがない。ベーンポンプ１０の停止時にベーン背圧室１４Ａやポンプ室２１の作動油がなくなることがないから、エンジン１が再び作動する、ベーンポンプ１０の再始動時におけるポンプ室２１への作動油の自吸性、ポンプ室２１からの作動油の吐出応答性が向上する。

(b)外部ポンプ４０の吐出油が、一方向弁４２を介して、ベーンポンプ１０の吐出管路４に供給可能にされる。従って、ベーンポンプ１０の回転時に、ベーンポンプ１０の吐出油が外部ポンプ４０に送給されることがなく、ベーンポンプ１０の吐出流量性能を損なうことがない。

尚、本発明で用いられる外部ポンプは、エンジン１の停車に伴なうベーンポンプ１０の停止中に車両のＣＶＴ２等に油圧を供給する油圧源としても用いられるものであっても良い。

図６は、本発明の車両の油圧制御装置の第２実施例を示す。第２実施例が図１に示した第１実施例と異なる点は、外部油圧供給装置としてアキュームレータ５０を用いたことにある。アキュームレータ５０は、ベーンポンプ１０の吐出口２８に接続されている吐出管路４に常時連通するように接続され、エンジン１により駆動されるベーンポンプ１０の吐出油により蓄圧される。

即ち、図６に示した車両の油圧制御装置において、車両が一時的に停車し、エンジン１の回転が停止すると、エンジン１により駆動されるベーンポンプ１０の回転も停止し、作動油の吐出が止まる。この車両の一時的な停車、エンジン１の回転の停止、ベーンポンプ１０の回転の停止、又はベーンポンプ１０の吐出油圧の低下等を生ずると、アキュームレータ５０に蓄圧されていた作動油が、ベーンポンプ１０の吐出管路４、ひいてはベーンポンプ１０の高圧力室２６、吐出ポート２５に自然に供給され、更にはベーン背圧供給ポート２９、ベーン背圧室１４Ａに供給される。

従って、本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)エンジン１により駆動されるベーンポンプ１０を用いた車両の油圧制御装置において、エンジン１の停止中に、アキュームレータ５０に蓄圧済の油を、ベーンポンプ１０の吐出ポート２５に自然に供給可能にした。従って、エンジン１の停止によってベーンポンプ１０の回転が停止したとき、アキュームレータ５０に蓄圧済の油がベーンポンプ１０のベーン背圧室１４Ａに自然に供給され、ベーン１５がベーン溝１４に引込むことを防止する。

これにより、ベーン背圧室１４Ａに供給されていた作動油が吐出ポート２５から漏れ出したり、ポンプ室２１に吸引されていた作動油が吸込ポート２２や吐出ポート２５から漏れ出すことがない。ベーンポンプ１０の停止時にベーン背圧室１４Ａやポンプ室２１の作動油がなくなることがないから、エンジン１が再び作動する、ベーンポンプ１０の再始動時におけるポンプ室２１への作動油の自吸性、ポンプ室２１からの作動油の吐出応答性が向上する。

本発明が適用されるベーンポンプは、固定容量型ベーンポンプ１１０とすることもできる。ベーンポンプ１１０は、例えば、図７〜図９に示す如く、ポンプケーシング１１１に挿入されるポンプ軸１１２にセレーションにより固定されて回転駆動されるロータ１１３を有している。ポンプ軸１１２は、エンジン１により直接回転駆動される。ロータ１１３は周方向の多数位置のそれぞれに設けて放射状に形成した多数のベーン溝１１４にベーン１１５を出没自在に収容し、各ベーン１１５をベーン溝１１４に沿う半径方向に移動可能にしている。ポンプケーシング１１１のハウジング１１１Ａの嵌装孔１１６には、サイドプレート１１７、カムリング１１８、サイドプレートアウター１１９が積層状態で嵌着され、これらは位置決めピン１２０、１２１によって周方向に位置決めされた状態でハウジングプレート１１１Ｂにより側方から固定保持されている。

カムリング１１８は、ロータ１１３及びベーン１１５を囲み、サイドプレート１１７とサイドプレートアウター１１９の間で、ロータ１１３の外周部と相隣るベーン１１５の間にポンプ室１２２を形成する。ポンプ室１２２のロータ回転方向上流側の吸込領域には、カムリング１１８に設けた吸込ポート１２３が開口し、この吸込ポート１２３にはハウジング１１１Ａに設けた吸込通路１２４を介してポンプ１１０の吸込口１２５が連通せしめられている。他方、ポンプ室１２２のロータ回転方向下流側の吐出領域には、サイドプレートアウター１１９に設けた吐出ポート１２６が開口し、この吐出ポート１２６にはハウジングプレート１１１Ｂに設けた吐出通路１２７を介してポンプ１１０の吐出口１２８が連通せしめられている。

カムリング１１８の一側に沿って設けられるサイドプレート１１７は、高圧力室１２９の高圧吐出油をロータ１１３のベーン溝１１４の中心側ベーン背圧室１１４Ａに導くベーン背圧供給ポート１３０を設けている。即ち、サイドプレート１１７は、吐出側のポンプ室１２２に対応する吐出ポート１２６と、ベーン溝１１４の中心側ベーン背圧室１１４Ａに対応するベーン背圧供給ポート１３０とを、高圧力室１２９により互いに連通するように設けている。

これにより、ベーンポンプ１１０にあっては、エンジン１によってロータ１１３を回転駆動し、ロータ１１３のベーン１１５が、ロータ１１３の回転に伴なう遠心力と、ベーン背圧供給ポート１３０からベーン背圧室１１４Ａに供給される背圧により、先端をカムリング１１８の内周カム面に押当てられて回転する。このとき、ポンプ室１２２のロータ回転方向上流側では隣り合うベーン１１５間とカムリング１１８とが囲む容積を回転とともに拡大して作動流体を吸込ポート１２３から吸込む。ポンプ室１２２のロータ回転方向下流側では隣り合うベーン１１５間とカムリング１１８とが囲む容積を回転とともに減縮して作動流体を吐出ポート１２６から吐出する。

ベーンポンプ１１０におけるポンプ軸１１２、ロータ１１３、ベーン溝１１４、ベーン背圧室１１４Ａ、ベーン１１５、カムリング１１８、ポンプ室１２２、吸込ポート１２３、吐出ポート１２６、吐出口１２８、ベーン背圧供給ポート１３０がそれぞれ、前述したベーンポンプ１０におけるポンプ軸１２、ロータ１３、ベーン溝１４、ベーン背圧室１４Ａ、ベーン１５、カムリング２０、ポンプ室２１、吸込ポート２２、吐出ポート２５、吐出口２８、ベーン背圧供給ポート２９に相当する。従って、ベーンポート１１０の吐出口１２８に接続される吐出管路４に、前述した第１実施例の外部ポンプ４０又は第２実施例のアキュームレータ５０が接続されることにより、それらの実施例におけると同一の作用効果を奏するものになる。

以上、本発明の実施の形態を図面により記述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。

本発明は、車両の油圧制御装置において、エンジンの停止中に、外部油圧供給装置の吐出油を、ベーンポンプのベーン背圧室に供給可能にした。これにより、車両の油圧制御装置において、エンジンにより駆動されるベーンポンプの停止時に、ベーンがベーン溝に引込むことを防止することができる。

１ エンジン
３ 吸込管路
４ 吐出管路
１０ ベーンポンプ
１２ ポンプ軸
１３ ロータ
１４ ベーン溝
１４Ａ ベーン背圧室
１５ ベーン
１７ サイドプレート
２０ カムリング
２１ ポンプ室
２２ 吸込ポート
２５ 吐出ポート
２８ 吐出口
２９ ベーン背圧供給ポート
４０ 外部ポンプ（外部油圧供給装置）
４２ 一方向弁
５０ アキュームレータ（外部油圧供給装置）
１１０ ベーンポンプ
１１２ ポンプ軸
１１３ ロータ
１１４ ベーン溝
１１４Ａ ベーン背圧室
１１５ ベーン
１１７ サイドプレート
１１８ カムリング
１１９ サイドプレートアウター
１２０ 位置決めピン
１２１ 位置決めピン
１２２ ポンプ室
１２３ 吸込ポート
１２６ 吐出ポート
１２８ 吐出口
１３０ ベーン背圧供給ポート

Claims (4)

1. エンジンにより駆動されるベーンポンプを有し、
   ベーンポンプは、ポンプ軸に設けられるロータに放射状に形成した多数のベーン溝にベーンを出没自在に収容し、ロータ及びベーンをカムリングが囲んでポンプ室を区画し、ポンプ室からの吐出油をベーン溝の中心側ベーン背圧室に供給するように構成してなる車両の油圧制御装置において、
   エンジンの停止中に、外部油圧供給装置の吐出油を、ベーンポンプのベーン背圧室に供給可能にしたことを特徴とする車両の油圧制御装置。
2. エンジンにより駆動されるベーンポンプを有し、
   ベーンポンプは、ポンプ軸に設けられるロータに放射状に形成した多数のベーン溝にベーンを出没自在に収容し、ロータ及びベーンをカムリングが囲んでポンプ室を区画し、カムリングに沿って設けられるサイドプレートが、吐出側ポンプ室に対応する吐出ポートと、ベーン溝の中心側ベーン背圧室に対応するベーン背圧供給ポートとを互いに連通するように設けてなる車両の油圧制御装置において、
   エンジンの停止中に、外部油圧供給装置の吐出油を、ベーンポンプの吐出ポートに供給可能にしたことを特徴とする車両の油圧制御装置。
3. 前記外部油圧供給装置が外部ポンプからなり、該外部ポンプの吐出油が、一方向弁を介して、ベーンポンプの吐出管路に供給可能にされる請求項２に記載の車両の油圧制御装置。
4. 前記外部油圧供給装置がベーンポンプの吐出油により蓄圧されるアキュームレータからなる請求項１又は２に記載の車両の油圧制御装置。

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