JP2011169375A - Auxiliary driving gear and hydraulic control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、変速機が備える油圧ポンプなどの補機を駆動するための補機駆動装置、及び該補機駆動装置で駆動される油圧ポンプを備えた油圧制御装置に関する。 The present invention relates to an accessory driving device for driving an accessory such as a hydraulic pump provided in a transmission, and a hydraulic control device including a hydraulic pump driven by the accessory driving device.
自動変速機には、変速制御のためのクラッチやブレーキの油圧サーボ機構の作動や各動作部の潤滑及び冷却などのために油圧の供給を行う油圧制御装置が設けられている。このような油圧制御装置では、油圧発生源として、従来は、機関回転数(エンジン回転数)で回転するトルクコンバータのポンプ側の回転で機械的に駆動されるオイルポンプが主に用いられていた。しかしながら、駆動源としての電動機を備えた車両に用いる変速機用の油圧制御装置では、通常、ハイブリッド車両などにおけるアイドリングストップ時やEV走行時などのエンジン停止時には、エンジンの駆動によるオイルポンプも停止する。そのため、別の手段により変速制御用の油圧や潤滑用の油圧を確保することが必要となる。そこで、電動車両やハイブリッド車両では、車両の走行状態に関わらず油圧の供給を制御できるようにするため、電動モータで駆動されるオイルポンプを備えた油圧制御システムが採用されている。このような油圧制御システムとして、特許文献1,2に示す油圧制御装置がある。 The automatic transmission is provided with a hydraulic control device that supplies hydraulic pressure for operation of a hydraulic servo mechanism for clutches and brakes for shift control, lubrication and cooling of each operation unit, and the like. In such a hydraulic control apparatus, conventionally, an oil pump that is mechanically driven by rotation on the pump side of a torque converter that rotates at an engine speed (engine speed) has been mainly used as a hydraulic pressure generation source. . However, in a hydraulic control device for a transmission used in a vehicle equipped with an electric motor as a drive source, an oil pump driven by the engine is usually stopped when the engine is stopped at the time of idling stop or EV running in a hybrid vehicle or the like. . Therefore, it is necessary to secure the oil pressure for shift control and the oil pressure for lubrication by another means. Therefore, in an electric vehicle or a hybrid vehicle, a hydraulic control system including an oil pump driven by an electric motor is employed so that the supply of hydraulic pressure can be controlled regardless of the traveling state of the vehicle. As such a hydraulic control system, there are hydraulic control apparatuses shown in Patent Documents 1 and 2.
特許文献1に記載の油圧制御装置は、オイルポンプを油圧エネルギ源として、油の供給により、機構各部の潤滑を行うとともに、変速制御のための油圧サーボを作動させるように構成している。この油圧制御装置は、作動油が常時供給される潤滑回路と、供給される油を蓄圧し、油圧サーボに供給するアキュムレータとを備え、オイルポンプを潤滑回路とアキュムレータとに選択的に接続する選択弁を有する。この特許文献1に記載の油圧制御装置によれば、アキュムレータの蓄圧による油圧サーボの作動でオイルポンプの低容量化が可能となり、アキュムレータへの蓄圧完了時に潤滑回路への作動油の供給に合わせて低負荷運転とすることで、油圧エネルギロスが低減される。 The hydraulic control device described in Patent Document 1 is configured to use an oil pump as a hydraulic energy source to lubricate each part of the mechanism by supplying oil and to operate a hydraulic servo for shift control. This hydraulic control device includes a lubrication circuit to which hydraulic oil is constantly supplied, an accumulator for accumulating the supplied oil and supplying the hydraulic servo, and selectively connecting the oil pump to the lubrication circuit and the accumulator Has a valve. According to the hydraulic control apparatus described in Patent Document 1, the capacity of the oil pump can be reduced by the operation of a hydraulic servo by accumulator pressure accumulation, and in accordance with the supply of hydraulic oil to the lubricating circuit when pressure accumulation to the accumulator is completed. Hydraulic energy loss is reduced by using low-load operation.
また、特許文献2に記載の油圧供給装置は、エンジンを始動する油圧アクチュエータを作動させるアキュムレータを蓄圧する高圧ポンプと、オートマチックトランスミッションに低圧の作動油を供給する低圧ポンプとを備えている。そして、正逆転可能な電気モータの回転軸に、係合方向が異なる第1、第2一方向クラッチを介して高圧ポンプおよび低圧ポンプを接続している。これにより、電気モータの一方向の回転で高圧ポンプを作動させるとともに、他方向の回転で低圧ポンプを作動させるように構成している。 The hydraulic pressure supply device described in Patent Document 2 includes a high-pressure pump that accumulates an accumulator that operates a hydraulic actuator that starts an engine, and a low-pressure pump that supplies low-pressure hydraulic oil to an automatic transmission. A high-pressure pump and a low-pressure pump are connected to the rotating shaft of the electric motor capable of forward and reverse rotation via first and second one-way clutches having different engagement directions. Accordingly, the high pressure pump is operated by rotation in one direction of the electric motor, and the low pressure pump is operated by rotation in the other direction.
特許文献1に記載の油圧制御装置では、1つのポンプと1つのモータとを備えた構成でありながら、電気モータの制御により、高圧・小容量と低圧・大容量という異なる複数のポンプ特性を得るようにしている。しかしながら、電動モータの使用領域としては、低回転高トルク領域と高回転低トルク領域となるため、電動モータの大型化や高出力化(高電圧化)が必要となる。そのため、油圧制御装置のコスト増、重量増などにつながるおそれがある。また、上記のような電動モータの使用領域は、一般的にモータ効率があまり高くない領域であるため、電動モータの駆動エネルギの損失が増大してしまう。 The hydraulic control device described in Patent Document 1 has a configuration including one pump and one motor, but obtains a plurality of different pump characteristics of high pressure / small capacity and low pressure / large capacity by controlling the electric motor. I am doing so. However, since the electric motor is used in the low rotation high torque region and the high rotation low torque region, it is necessary to increase the size and output (high voltage) of the electric motor. For this reason, there is a risk of increasing the cost and weight of the hydraulic control device. Moreover, since the use area | region of the above electric motors is an area | region where motor efficiency is generally not so high, the loss of the drive energy of an electric motor will increase.
また、特許文献1に記載の油圧制御装置では、潤滑回路での潤滑不足を補うための構造として、発進待機中には、アキュムレータの蓄圧値を通常走行中よりも高く設定し、調圧後のドレーンを潤滑回路に連結するように構成している。しかしながら、このような構造にすると、高圧時に大容量のポンプ特性が必要となり、電動モータも大出力のものが必要となる。また、通常時よりもさらに高い圧力で使用しなければならないため、さらなる高出力化が必要となる。そのため、電動モータの大型化・高電圧化を招き、高圧側の油圧系もさらなる高圧対応が必要となり、コスト増につながる可能性がある。 In addition, in the hydraulic control device described in Patent Document 1, as a structure to compensate for insufficient lubrication in the lubrication circuit, the accumulator pressure accumulation value is set higher than that during normal running during start standby, The drain is connected to the lubrication circuit. However, with such a structure, a large capacity pump characteristic is required at high pressure, and an electric motor with a large output is required. In addition, since it must be used at a higher pressure than normal, further higher output is required. As a result, the electric motor is increased in size and voltage, and the hydraulic system on the high-pressure side is required to cope with a higher pressure, which may lead to an increase in cost.
また、特許文献2に記載の油圧供給装置では、2台のポンプを使い分けることで、2種類の要求油圧特性を成立させている。そのため、電動モータの効率的な運転が可能である。しかしながら、2台のポンプを備えているため、装置の小型化や構成の簡素化を図ることが難しく、コスト増にもつながるという問題がある。 Moreover, in the hydraulic pressure supply apparatus described in Patent Document 2, two types of required hydraulic pressure characteristics are established by using two pumps properly. Therefore, efficient operation of the electric motor is possible. However, since two pumps are provided, there is a problem that it is difficult to reduce the size of the apparatus and simplify the configuration, which leads to an increase in cost.
このように、従来の油圧制御装置では、高圧用と低圧用のポンプ特性を切り替えることで、高圧用を変速機制御用に使用し、低圧用を潤滑用として使用することにより、消費エネルギを削減するとともに、システムの大型化の防止を図るアイデアが提案されている。しかしながら、従来技術の装置では、2台のポンプを必要としたり、ポンプは1台であっても可変容量機構が必要であったりするため、装置の小型化や構成の簡素化、低コスト化が容易に行えないという課題があった。 As described above, in the conventional hydraulic control device, by switching the pump characteristics for high pressure and low pressure, the high pressure is used for transmission control and the low pressure is used for lubrication, thereby reducing energy consumption. At the same time, an idea to prevent the system from becoming large has been proposed. However, since the apparatus of the prior art requires two pumps, or even a single pump requires a variable displacement mechanism, the apparatus can be downsized, the configuration can be simplified, and the cost can be reduced. There was a problem that it could not be done easily.
本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、従来よりも簡単な構成で装置の軽量化及び低コスト化を図りながら、複数の異なる特性の駆動力を出力することができる補機駆動装置、及び該補機駆動装置によって駆動される油圧ポンプで複数の異なる油圧特性を出力することができる油圧制御装置の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and is an auxiliary machine drive capable of outputting a plurality of driving forces having different characteristics while reducing the weight and cost of the apparatus with a simpler configuration than conventional ones. It is an object of the present invention to provide a hydraulic control apparatus capable of outputting a plurality of different hydraulic characteristics by a hydraulic pump driven by the apparatus and the accessory driving apparatus.
上記課題を解決するため、本発明にかかる補機駆動装置は、電動モータ(10)と、電動モータ(10)の回転を変速可能な遊星歯車機構(PT)を有する変速機構(20)とを備え、変速機構(20)からの出力で補機(50)を駆動する補機駆動装置(1,1−2)であって、電動モータ(10)は、回転方向の正逆を切替可能であり、遊星歯車機構(PT)は、電動モータ(10)の駆動力が入力される入力軸(21)に連結した第1要素(S又はR)と、補機(50)へ駆動力を出力する出力軸(22)に連結した第3要素(R又はS)と、第1要素(S)及び第3要素(R)に噛合する第2要素(C)と、第1要素(S)と第3要素(R)との間に設けた第1ワンウェイクラッチ(25)と、第2要素(C)と固定側の部材(23)との間に設けた第2ワンウェイクラッチ(27)と、を備え、電動モータ(10)が正方向に回転することで、遊星歯車機構(PT)において第1ワンウェイクラッチ(25)が作動する第1伝達経路にて動力が伝達され、出力軸(22)から第1の特性を有する駆動力が出力される一方、電動モータ(10)が逆方向に回転することで、遊星歯車機構(PT)において第2ワンウェイクラッチ(27)が作動する第2伝達経路にて動力が伝達され、出力軸(22)から第1の特性とは異なる第2の特性を有する駆動力が出力されることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, an accessory driving apparatus according to the present invention includes an electric motor (10) and a transmission mechanism (20) having a planetary gear mechanism (PT) capable of changing the rotation of the electric motor (10). And an auxiliary machine drive device (1, 1-2) for driving the auxiliary machine (50) with an output from the transmission mechanism (20), wherein the electric motor (10) can switch between forward and reverse rotation directions. Yes, the planetary gear mechanism (PT) outputs the driving force to the first element (S or R) connected to the input shaft (21) to which the driving force of the electric motor (10) is input and the auxiliary device (50). A third element (R or S) connected to the output shaft (22), a second element (C) meshing with the first element (S) and the third element (R), and a first element (S) The first one-way clutch (25) provided between the third element (R), the second element (C) and the fixed-side member (23 A second one-way clutch (27) provided between the first and the second one-way clutches (25). The first one-way clutch (25) is operated in the planetary gear mechanism (PT) by rotating the electric motor (10) in the forward direction. Power is transmitted through one transmission path, and the driving force having the first characteristic is output from the output shaft (22), while the electric motor (10) rotates in the reverse direction, whereby the planetary gear mechanism (PT). , Power is transmitted through a second transmission path in which the second one-way clutch (27) is operated, and a driving force having a second characteristic different from the first characteristic is output from the output shaft (22). And
本発明にかかる補機駆動装置によれば、回転方向の正逆を切替可能な単一の電動モータと、遊星歯車機構と2つのワンウェイクラッチを組み合わせた変速機構とを備える簡単な構成でありながら、異なる2種類の特性を有する駆動力を出力することが可能となる。したがって、簡単かつ安価な構成の補機駆動装置でありながら、要求される駆動力の特性が異なる2種類の制御対象の駆動・制御を行うことが可能となる。また、この補機駆動装置では、遊星歯車機構に2つのワンウェイクラッチを組み合わせた変速機構を備えたことで、電動モータの回転方向を切り替えるだけで、異なる2種類の特性を有する駆動力が得られる。したがって、補機の駆動制御が簡単に行えるようになる。 According to the accessory drive device of the present invention, although it has a simple configuration including a single electric motor that can switch forward and reverse in the rotation direction, and a speed change mechanism that combines a planetary gear mechanism and two one-way clutches. Thus, it becomes possible to output a driving force having two different characteristics. Therefore, it is possible to drive and control two types of controlled objects having different characteristics of the required driving force even though the accessory driving device has a simple and inexpensive configuration. Further, in this auxiliary machine drive device, since the planetary gear mechanism is provided with a transmission mechanism in which two one-way clutches are combined, a driving force having two different types of characteristics can be obtained simply by switching the rotation direction of the electric motor. . Accordingly, the drive control of the auxiliary machine can be easily performed.
また、本発明にかかる補機駆動装置の一実施態様として、上記の遊星歯車機構(PT)は、シングルピニオン型の遊星歯車機構(PT)であり、上記の第1要素は、入力軸(21)に固定されたサンギヤ(S)であり、上記の第3要素は、出力軸(22)に固定されたリングギヤ(R)であり、上記の第2要素は、サンギヤ(S)及びリングギヤ(R)に噛合するピニオンギヤ(P)を有するキャリア(C)であってよい。 As one embodiment of the accessory drive apparatus according to the present invention, the planetary gear mechanism (PT) is a single pinion type planetary gear mechanism (PT), and the first element is an input shaft (21 ), The third element is a ring gear (R) fixed to the output shaft (22), and the second element is a sun gear (S) and a ring gear (R). ) May be a carrier (C) having a pinion gear (P).
この構成によれば、サンギヤを入力軸に固定し、リングギヤを出力軸に固定しているので、第1伝達経路による第1の特性として、電動モータ単体の場合と同じ出力特性が得られることに加えて、第2伝達経路による第2の特性として、電動モータ単体の場合よりも高トルクの出力特性を得ることが可能となる。したがって、電動モータ単体の出力特性よりも高いトルク特性が必要とされる補機を駆動する場合に有用な構成である。 According to this configuration, since the sun gear is fixed to the input shaft and the ring gear is fixed to the output shaft, the same output characteristics as in the case of the electric motor alone can be obtained as the first characteristics by the first transmission path. In addition, as the second characteristic by the second transmission path, it is possible to obtain a higher torque output characteristic than in the case of the electric motor alone. Therefore, this configuration is useful when driving an auxiliary machine that requires torque characteristics higher than the output characteristics of the electric motor alone.
また、本発明にかかる補機駆動装置の他の実施態様として、上記の遊星歯車機構(PT)は、シングルピニオン型の遊星歯車機構(PT)であり、上記の第1要素は、入力軸(21)に固定されたリングギヤ(R)であり、上記の第3要素は、出力軸(22)に固定されたサンギヤ(S)であり、上記の第2要素は、サンギヤ(S)及びリングギヤ(R)に噛合するピニオンギヤ(P)を有するキャリア(C)であってよい。 As another embodiment of the accessory drive device according to the present invention, the planetary gear mechanism (PT) is a single pinion planetary gear mechanism (PT), and the first element is an input shaft ( 21) is a ring gear (R) fixed to the output shaft (22), and the second element is a sun gear (S) and a ring gear (S). It may be a carrier (C) having a pinion gear (P) meshing with R).
この構成によれば、リングギヤを入力軸に固定し、サンギヤを出力軸に固定しているので、第1伝達経路による第1の特性として、電動モータ単体の場合と同じの出力特性が得られることに加えて、第2伝達経路による第2の特性として、電動モータ単体の場合よりも高回転の出力特性を得ることが可能となる。したがって、電動モータ単体の出力特性よりも高回転の特性が必要とされる補機を駆動する場合に有用な構成である。 According to this configuration, since the ring gear is fixed to the input shaft and the sun gear is fixed to the output shaft, the same output characteristics as in the case of the electric motor alone can be obtained as the first characteristics by the first transmission path. In addition, as the second characteristic by the second transmission path, it is possible to obtain an output characteristic of higher rotation than that in the case of the electric motor alone. Therefore, this configuration is useful when driving an auxiliary machine that requires a higher rotation characteristic than the output characteristic of a single electric motor.
また、本発明にかかる油圧制御装置は、車両に搭載した変速機に作動油を供給する油圧ポンプ(50−3)と、油圧ポンプ(50−3)を駆動する駆動装置(1,1−2)とを備え、駆動装置(1,1−2)は、本発明にかかる上記構成の補機駆動装置(1、1−2)であり、油圧ポンプ(50−3)では、駆動装置(1,1−2)から出力された第1の特性の駆動力に対応して第1の油圧特性(例えば高吐出量型の油圧特性)が出力され、第2の特性の駆動力に対応して第1の油圧特性とは異なる第2の油圧特性(例えば高圧型の油圧特性)が出力されることを特徴とする。 The hydraulic control device according to the present invention includes a hydraulic pump (50-3) for supplying hydraulic oil to a transmission mounted on a vehicle, and a drive device (1, 1-2) for driving the hydraulic pump (50-3). ), And the drive device (1, 1-2) is the auxiliary drive device (1, 1-2) having the above-described configuration according to the present invention. In the hydraulic pump (50-3), the drive device (1 , 1-2) a first hydraulic characteristic (for example, a high discharge type hydraulic characteristic) is output corresponding to the driving force of the first characteristic output from 1-2), and corresponding to the driving force of the second characteristic. A second hydraulic characteristic different from the first hydraulic characteristic (for example, a high pressure type hydraulic characteristic) is output.
本発明にかかる油圧制御装置によれば、油圧ポンプを駆動する駆動装置として、本発明にかかる上記構成の補機駆動装置を用いたことで、単一の電動モータと単一の油圧ポンプとを備えた簡単な構成でありながら、異なる油圧特性を出力可能となる。したがって、2台のポンプを備えた従来の油圧制御装置と比較して、装置構成の簡素化、小型化、軽量化、低コスト化を図ることができる。 According to the hydraulic control device of the present invention, a single electric motor and a single hydraulic pump can be obtained by using the auxiliary device driving device having the above configuration according to the present invention as a driving device for driving the hydraulic pump. While having a simple configuration, different hydraulic characteristics can be output. Therefore, as compared with a conventional hydraulic control apparatus including two pumps, the apparatus configuration can be simplified, reduced in size, reduced in weight, and reduced in cost.
また、この油圧制御装置では、本発明にかかる補機駆動装置から出力した2種類の異なる特性を有する駆動力それぞれに対応して、油圧ポンプで2種類の異なる油圧特性が出力されるので、当該2種類の油圧特性を使い分けることができる。したがって、変速機の潤滑用と変速制御用など、変速機に必要な異なる2種類の油圧特性の要求を満たすことができる。 Further, in this hydraulic control device, two different hydraulic characteristics are output by the hydraulic pump corresponding to each of the two types of driving forces having different characteristics output from the accessory driving device according to the present invention. Two types of hydraulic characteristics can be used properly. Accordingly, it is possible to satisfy two different types of hydraulic characteristics required for the transmission such as transmission lubrication and transmission control.
また、この油圧制御装置では、駆動装置から出力された第1の特性の駆動力に対応して第1の油圧特性が出力され、駆動装置から出力された第2の特性の駆動力に対応して第1の油圧特性とは異なる第2の油圧特性が出力されるように構成したので、電動モータの回転方向を切り替えるだけで、油圧ポンプから異なる2種類の油圧特性を出力することが可能となる。したがって、油圧制御装置における油圧制御が簡単に行えるようになる。 Further, in the hydraulic control device, the first hydraulic characteristic is output corresponding to the driving force of the first characteristic output from the driving device, and the driving force of the second characteristic output from the driving device. Since the second hydraulic characteristic different from the first hydraulic characteristic is output, it is possible to output two different hydraulic characteristics from the hydraulic pump only by switching the rotation direction of the electric motor. Become. Accordingly, the hydraulic control in the hydraulic control device can be easily performed.
また、上記の油圧制御装置では、油圧ポンプ(50−3)から作動油を吐出する吐出経路は、変速機の潤滑を行うための潤滑回路(71)と、吐出された作動油をアキュムレータ(62)で蓄圧して変速制御用の制御回路(72)に送る蓄圧回路(73)との二経路に分かれており、潤滑回路(71)と蓄圧回路(73)とを切り替える吐出経路切替手段(65)を備え、吐出経路切替手段(65)で潤滑回路(71)が選択されているときは、電動モータ(10)を正回転させることで、油圧ポンプ(50−3)から上記第1の油圧特性を出力する一方、吐出経路切替手段(65)で蓄圧回路(73)が選択されているときは、電動モータ(10)を逆回転させることで、油圧ポンプ(50−3)から上記第2の特性を出力するようにしてよい。 In the above hydraulic control apparatus, the discharge path for discharging the hydraulic oil from the hydraulic pump (50-3) includes the lubrication circuit (71) for lubricating the transmission and the discharged hydraulic oil in the accumulator (62). ) And a pressure accumulation circuit (73) for accumulating pressure and sending it to the control circuit (72) for shift control, and a discharge path switching means (65) for switching between the lubrication circuit (71) and the pressure accumulation circuit (73). ), And when the lubrication circuit (71) is selected by the discharge path switching means (65), the first hydraulic pressure is supplied from the hydraulic pump (50-3) by rotating the electric motor (10) forward. On the other hand, when the pressure accumulation circuit (73) is selected by the discharge path switching means (65) while the characteristic is output, the electric motor (10) is rotated in the reverse direction so that the second from the hydraulic pump (50-3). To output the characteristics of There.
また、上記の油圧制御装置では、アキュムレータ(62)に蓄圧された作動油の油圧を検出する油圧検出手段(63)と、油圧検出手段(63)で検出した油圧に応じて、油圧制御装置(60,60−4)による供給油圧を制御する制御手段(75)と、を備え、制御手段(75)は、油圧検出手段(63)の検出値が第1の閾値(P1)よりも低くなった場合、吐出経路切替手段(65)で潤滑回路(71)から蓄圧回路(73)への切り替えを行うと共に、潤滑回路(71)から蓄圧回路(73)への切り替えを行う直前の所定期間(t0)は、油圧ポンプ(50−3)の吐出量をそれまでよりも増加させるように、電動モータ(10)の運転状態を変更し、油圧検出手段(63)の検出値が第2の閾値(P2又はP2´)よりも高くなった場合、吐出経路切替手段(65)で蓄圧回路(73)から潤滑回路(71)への切り替えを行うとよい。 In the above hydraulic control device, the hydraulic pressure detection device (63) for detecting the hydraulic pressure of the hydraulic oil accumulated in the accumulator (62), and the hydraulic pressure control device (63) according to the hydraulic pressure detected by the hydraulic pressure detection device (63) 60, 60-4), and a control means (75) for controlling the supply hydraulic pressure. The control means (75) has a detection value of the hydraulic pressure detection means (63) lower than the first threshold value (P1). In this case, the discharge path switching means (65) switches from the lubrication circuit (71) to the pressure accumulation circuit (73), and at the same time immediately before switching from the lubrication circuit (71) to the pressure accumulation circuit (73) ( At t0), the operating state of the electric motor (10) is changed so that the discharge amount of the hydraulic pump (50-3) is increased more than before, and the detected value of the hydraulic pressure detecting means (63) is the second threshold value. Higher than (P2 or P2 ') And when, it may be performed to switch from the accumulator circuit (73) in the discharge path switching means (65) to the lubrication circuit (71).
本発明にかかる油圧制御装置は、その使用形態を鑑みると、適用するシステム(車両)によっては、蓄圧モードの最中に潤滑回路への作動油の供給(あるいは増量)が要求されることがあり得る。このための対応として、上記構成によって、潤滑モードから蓄圧モードへの遷移前に潤滑回路への作動油の供給量を一時的に増やすとよい。これによれば、蓄圧モードに遷移した後の潤滑回路に対する潤滑要求を一定期間は満たすことができる。したがって、従来技術(特許文献1)のように蓄圧回路に供給する作動油の圧力を上げるなどの対応が不要となる。よって、装置の大型化及び消費エネルギの大幅な増加を招くことなく、変速機における動作部の焼き付きなど不具合の発生を防止することが可能となる。また、潤滑回路への作動油の供給中(通常の潤滑モード中)に潤滑量を最小化することで、消費エネルギの削減を図ることも可能となる。 In view of its usage, the hydraulic control device according to the present invention may require supply (or increase) of hydraulic oil to the lubrication circuit during the pressure accumulation mode depending on the system (vehicle) to be applied. obtain. As a countermeasure for this, it is preferable to temporarily increase the amount of hydraulic oil supplied to the lubrication circuit before the transition from the lubrication mode to the pressure accumulation mode. According to this, the lubrication request | requirement with respect to the lubrication circuit after changing to a pressure accumulation mode can be satisfy | filled for a fixed period. Therefore, it is not necessary to take measures such as increasing the pressure of hydraulic oil supplied to the pressure accumulating circuit as in the prior art (Patent Document 1). Therefore, it is possible to prevent the occurrence of troubles such as seizure of the operating part in the transmission without increasing the size of the device and significantly increasing the energy consumption. In addition, it is possible to reduce energy consumption by minimizing the amount of lubrication while supplying hydraulic oil to the lubrication circuit (during the normal lubrication mode).
また、上記の油圧制御装置では、制御手段(75)は、潤滑回路(71)に必要な潤滑量を判断する機能を備えており、制御手段(75)において、潤滑回路(71)に対して通常よりも多い潤滑量が必要である旨の潤滑量の増量判断がされた場合、蓄圧回路(73)から潤滑回路(71)への切り替えを行う第2の閾値(P2)をより低い他の閾値(P2´)に変更するとよい。この構成によれば、蓄圧回路への作動油の供給時間を短縮することができる。したがって、潤滑回路に要求される作動油の供給量が多い場合でも、変速機に必要な潤滑性能を確保することが可能となる。なお、本構成は、変速機の動作部への負荷が高いなどの理由で潤滑回路に要求される作動油の供給量が比較的高い車両に搭載する変速機の油圧制御装置に適用すると好適である。
なお、上記の括弧内の符号は、後述する実施形態における対応する構成要素の符号を本発明の一例として示したものである。
In the hydraulic control apparatus, the control means (75) has a function of determining the amount of lubrication necessary for the lubrication circuit (71), and the control means (75) has a function for determining the lubrication circuit (71). When it is determined that the amount of lubrication is larger than usual, the second threshold (P2) for switching from the pressure accumulation circuit (73) to the lubrication circuit (71) is set to a lower value. It may be changed to the threshold value (P2 ′). According to this structure, the supply time of the hydraulic oil to the pressure accumulation circuit can be shortened. Accordingly, even when the amount of hydraulic oil supplied to the lubrication circuit is large, it is possible to ensure the lubrication performance necessary for the transmission. Note that this configuration is preferably applied to a hydraulic control device for a transmission mounted on a vehicle in which a supply amount of hydraulic oil required for a lubrication circuit is relatively high due to a high load on an operating portion of the transmission. is there.
In addition, the code | symbol in said parenthesis shows the code | symbol of the corresponding component in embodiment mentioned later as an example of this invention.
本発明にかかる補機駆動装置によれば、単一の電動モータを備えた簡単な構成で、装置の軽量化及び低コスト化を図りながら、補機に対して2種類の異なる特性の駆動力を出力することが可能となる。また、本発明にかかる油圧制御装置によれば、上記の補機駆動装置で単一のオイルポンプを駆動する簡単な構成で、2種類の異なる油圧特性を出力することができる。 According to the accessory driving device of the present invention, the driving force having two different characteristics with respect to the accessory can be achieved with a simple configuration including a single electric motor while reducing the weight and cost of the device. Can be output. In addition, according to the hydraulic control device of the present invention, two different hydraulic characteristics can be output with a simple configuration in which a single oil pump is driven by the above-described auxiliary device driving device.
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
〔第1実施形態〕
図1は、本発明の第1実施形態にかかる補機駆動装置の構成を示す概略図(一部スケルトン図)である。同図に示すように、本実施形態の補機駆動装置1は、電動モータ10と、電動モータ10からの駆動力が入力される入力軸21と、入力軸21の回転を変速する変速機構20と、変速機構20で変速された回転を制御対象である補機50へ出力する出力軸22とを備えている。電動モータ10は、回転方向の正逆を切り替えることが可能になっている。変速機構20は、シングルピニオン型の遊星歯車機構PTを備えて構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic diagram (partially skeleton diagram) showing a configuration of an auxiliary machine driving device according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the accessory drive device 1 of the present embodiment includes an
本実施形態の遊星歯車機構PTは、入力軸21に固定したサンギヤ(第1要素)Sと、出力軸22に固定したリングギヤ(第3要素)Rと、これらサンギヤSとリングギヤRとの両方に噛合するピニオンギヤPを支持してなるキャリア(第2要素)Cとを備えている。
The planetary gear mechanism PT of the present embodiment includes a sun gear (first element) S fixed to the
また、サンギヤSが固定されている入力軸21とリングギヤRとの間には、第1ワンウェイクラッチ25が設置されており、変速機構20を収容するケーシング(固定側の部材)23とキャリアCとの間には、第2ワンウェイクラッチ27が設置されている。第1ワンウェイクラッチ25は、入力軸21の正方向の回転で作動(拘束)するように設定されており、第2ワンウェイクラッチ27は、キャリアCの逆転方向の回転で作動(拘束)するように設定されている。
A first one-way clutch 25 is installed between the
図2は、補機駆動装置1の動作を説明するための図で、(a)は、後述する第1伝達経路で動力が伝達される場合、(b)は、第2伝達経路で動力が伝達される場合を示している。また、図3は、補機駆動装置1の速度線図である。上記構成の補機駆動装置1では、図2(a)に示すように、電動モータ10(入力軸21)が正方向に回転すると、遊星歯車機構PTの第1ワンウェイクラッチ25が作動する。これにより、入力軸21の回転がそのまま第1ワンウェイクラッチ25を介してリングギヤRに伝達され、リングギヤRから補機50に出力される。以下、この第1ワンウェイクラッチ25が作動する伝達経路を第1伝達経路という。第1伝達経路にて動力が伝達されることで、図3の速度線図に示すように、補機50に対して低トルク高回転の特性(第1の特性)を有する駆動力が出力される。
2A and 2B are diagrams for explaining the operation of the accessory drive device 1. FIG. 2A shows a case where power is transmitted through a first transmission path to be described later, and FIG. 2B shows a case where power is transmitted through a second transmission path. The case where it is transmitted is shown. FIG. 3 is a velocity diagram of the auxiliary machine driving device 1. In the auxiliary machine drive device 1 having the above configuration, as shown in FIG. 2A, when the electric motor 10 (input shaft 21) rotates in the forward direction, the first one-
一方、図2(b)に示すように、電動モータ10が逆方向に回転すると、入力軸21の回転がサンギヤSからピニオンギヤPを介してリングギヤRに伝達され、リングギヤRから補機50に出力される。このとき、第1ワンウェイクラッチ25の作動が解除され、代わりに第2ワンウェイクラッチ27が作動することで、キャリアCの回転が係止される。以下、この第2ワンウェイクラッチ27が作動する伝達経路を第2伝達経路という。第2伝達経路にて動力が伝達されることで、図3の速度線図に示すように、補機50に対して高トルク低回転の特性(第2の特性)を有する駆動力が出力される。
On the other hand, as shown in FIG. 2B, when the
すなわち、本実施形態の補機駆動装置1では、補機50に対する駆動力として低トルク高回転の駆動力が要求される場合は、電動モータ10を正方向に回転させる。これにより、第1ワンウェイクラッチ25が作動することで、第1伝達経路によって、電動モータ10の回転がそのまま補機50に出力される。一方、補機50に対する駆動力として高トルク低回転の駆動力が要求される場合は、電動モータ10を逆方向に回転させる。これにより、第1ワンウェイクラッチ25の作動が解除され、代わりに第2ワンウェイクラッチ27が作動することで、キャリアCが係止される。こうして、第2伝達経路によって、電動モータ10回転とは反対向きで減速(トルク増幅)された回転がリングギヤRから補機50に出力される。このように、本実施形態の補機駆動装置1では、電動モータ10の回転方向の正逆を切り替えることで、2種類の異なる特性の駆動力を出力することが可能となる。
That is, in the auxiliary machine drive device 1 of the present embodiment, when a driving force with a low torque and a high rotation is required as a driving force for the
図4は、補機駆動装置1の出力特性を示すグラフである。同図のグラフにおける横軸は、出力軸22の回転数であり、縦軸は、出力軸22の駆動トルクである。電動モータ10を正方向に回転させて第1伝達経路にて動力を伝達するときは、グラフの実線に示すように、低トルク高回転の特性(第1の特性)を有する駆動力が出力される。一方、電動モータ10を逆方向に回転させて第2伝達経路にて動力を伝達するときは、グラフの一点鎖線に示すように、高トルク低回転の特性(第2の特性)を有する駆動力が出力される。したがって、本実施形態では、単一の電動モータ10を備えた補機駆動装置1で、同図の符号Aの領域に示すような高回転/高速度を必要とする要求特性と、符号Bの領域に示すような高トルク/高荷重を必要とする要求特性との両方を満たすことができる。なお、グラフに示す点線は、本実施形態の補機駆動装置1が備える変速機構20を用いずに、単一の電動モータのみで上記2種類の要求特性を満たそうとする場合に、当該電動モータに必要な出力特性を示すグラフである。本実施形態の補機駆動装置1では、変速機構20によって異なる2種類の特性を有する出力が得られるので、電動モータ10を低出力/高効率で運転することができる。したがって、点線で示す出力特性と比較して、電動モータ10の低出力化を図ることが可能となる。言いかえれば、電動モータ10を高出力化(大型化)することなく、高トルク(高荷重)と高回転(高速度)という2つ要求特性を満たすことが可能となる。
FIG. 4 is a graph showing the output characteristics of the auxiliary machine drive device 1. The horizontal axis in the graph of the figure is the rotational speed of the
本実施形態の補機駆動装置1の制御対象となる補機50の具体例として、後述する第3実施形態のオイルポンプ(油圧ポンプ)50−3のほか、下記のものが挙げられる。
(1)電動エアコン用コンプレッサ
電動エアコン用コンプレッサは、運転初期(運転開始直後)の短時間のみ要求される冷却性能が大きい。温度(室温)がある程度一定になると、要求される冷却性能は下がる。そのため、本実施形態の補機駆動装置1で、駆動初期と温度が一定になった後とで異なる特性の駆動力を出力すれば、運転の最適化を図ることができる。
(2)電動ファン(ラジエター、空調)、電動ウォーターポンプ
これらの補機も本実施形態の補機駆動装置1で2種類の異なる特性の駆動力を出力すれば、運転の最適化を図ることができる。
(3)AMT(自動マニュアルトランスミッション)用のシフトアクチュエータシステム
In addition to an oil pump (hydraulic pump) 50-3 of a third embodiment to be described later, specific examples of the
(1) Compressor for electric air conditioner The compressor for an electric air conditioner has a high cooling performance required only for a short time in the initial operation (immediately after the start of operation). When the temperature (room temperature) becomes constant to some extent, the required cooling performance decreases. Therefore, if the auxiliary machine driving device 1 according to the present embodiment outputs driving forces having different characteristics between the initial stage of driving and after the temperature becomes constant, the driving can be optimized.
(2) Electric fan (radiator, air conditioning), electric water pump These auxiliary machines can also optimize the operation if the auxiliary machine driving device 1 of the present embodiment outputs two different types of driving forces. it can.
(3) Shift actuator system for AMT (automatic manual transmission)
以上説明したように、本実施形態の補機駆動装置1によれば、回転方向の正逆を切替可能な単一の電動モータ10と、遊星歯車機構PTと2つのワンウェイクラッチ25,27とを組み合わせた変速機構20とを備える簡単な構成でありながら、2種類の異なる特性を有する駆動力を出力することが可能となる。したがって、簡単かつ安価な構成の補機駆動装置1でありながら、要求される駆動力の特性が異なる2種類の制御対象の駆動・制御を行うことが可能となる。また、この補機駆動装置1では、遊星歯車機構PTに2つのワンウェイクラッチ25,27を組み合わせた変速機構20を備えたことで、電動モータ10の回転方向の正逆を切り替えるだけで、2種類の異なる特性を有する駆動力が得られる。したがって、補機50の駆動制御が簡単に行えるようになる。
As described above, according to the accessory drive device 1 of the present embodiment, the single
また、本実施形態の補機駆動装置1が備える遊星歯車機構PTは、図1に示すように、サンギヤSを入力軸21に固定し、リングギヤRを出力軸22に固定している。これにより、図3の速度線図に示すように、第1伝達経路による第1の特性として、電動モータ10単体の場合と同じ出力特性が得られることに加えて、第2伝達経路による第2の特性として、電動モータ10単体の場合よりも高トルクの特性を得ることが可能となる。したがって、本実施形態は、電動モータ10単体の特性よりも高いトルク特性が必要とされる補機50を駆動する場合に有用な構成である。
Further, the planetary gear mechanism PT provided in the accessory drive device 1 of the present embodiment has the sun gear S fixed to the
〔第2実施形態〕
次に、本発明の第2実施形態について説明する。なお、第2実施形態の説明及び対応する図面においては、第1実施形態と同一又は相当する構成部分には同一の符号を付し、以下ではその部分の詳細な説明は省略する。また、以下で説明する事項以外の事項については、第1実施形態と同じである。この点は、他の実施形態においても同様である。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the description of the second embodiment and the corresponding drawings, the same or corresponding components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted below. In addition, matters other than those described below are the same as those in the first embodiment. This is the same in other embodiments.
図5は、本発明の第2実施形態にかかる補機駆動装置1−2の構成を示す概略図(一部スケルトン図)である。また、図6は、補機駆動装置1−2の速度線図である。本実施形態の補機駆動装置1−2は、第1実施形態の補機駆動装置1と比較して、遊星歯車機構PTの構成要素の関係が異なっている。他の構成は、第1実施形態の補機駆動装置1と同じである。 FIG. 5 is a schematic diagram (partially skeleton diagram) showing a configuration of an auxiliary machine drive device 1-2 according to the second embodiment of the present invention. FIG. 6 is a velocity diagram of the auxiliary machine driving device 1-2. The auxiliary machine drive device 1-2 of the present embodiment is different from the auxiliary machine drive device 1 of the first embodiment in the relationship of the constituent elements of the planetary gear mechanism PT. Other configurations are the same as those of the accessory drive device 1 of the first embodiment.
すなわち、本実施形態の補機駆動装置1−2が備える遊星歯車機構PTは、入力軸21に固定されたリングギヤR(第1要素)と、出力軸22に固定されたサンギヤS(第3要素)と、サンギヤSとリングギヤRとの両方に噛合するピニオンギヤPを支持してなるキャリアC(第2要素)とを備えて構成されている。そして、第1ワンウェイクラッチ25は、サンギヤSが固定された出力軸22とリングギヤRとの間に設置されており、第2ワンウェイクラッチ27は、キャリアCとケーシング23との間に設置されている。
In other words, the planetary gear mechanism PT included in the accessory driving device 1-2 of the present embodiment includes a ring gear R (first element) fixed to the
上記構成の補機駆動装置1−2では、第1実施形態の補機駆動装置1と同様、電動モータ10が正方向に回転することで、第1ワンウェイクラッチ25が作動する。これにより、入力軸21及びリングギヤRの回転がそのまま第1ワンウェイクラッチ25を介して出力軸22に伝達される。この第1伝達経路では、図6の速度線図に示すように、補機50に対して高トルク低回転の特性(第1の特性)を有する駆動力が出力される。一方、電動モータ10が逆方向に回転することで、入力軸21の回転がリングギヤRからピニオンギヤPを介してサンギヤSに伝達され、出力軸22から補機50に出力される。このとき、第2ワンウェイクラッチ27が作動することで、キャリアCが係止される。この第2伝達経路では、図6の速度線図に示すように、補機50に対して低トルク高回転の特性(第2の特性)を有する駆動力が出力される。
In the auxiliary machine drive device 1-2 having the above-described configuration, the first one-way clutch 25 is operated by rotating the
すなわち、本実施形態の補機駆動装置1−2では、補機50に対する駆動力として、高トルク低回転の駆動力が要求される場合は、電動モータ10を正方向に回転させる。これにより、第1伝達経路が選択されて、電動モータ10の回転がそのまま補機50に入力される。一方、補機50に対する駆動力として、低トルク高回転の駆動力が要求される場合は、電動モータ10を逆方向に回転させる。これにより、第2伝達経路が選択されて、電動モータ10の回転とは反対方向で増速された回転がサンギヤSから補機50に出力される。
That is, in the auxiliary machine drive device 1-2 of the present embodiment, when a driving force with a high torque and a low rotation is required as a driving force for the
本実施形態の補機駆動装置1−2は、電動モータ10に高トルク低回転型の電動モータを使用している場合や、第1伝達経路(入力軸21と出力軸22を直結するいわゆる直結モード)での使用頻度が高い補機50の駆動に用いる場合には、メリットがある。なお、第1伝達経路による駆動力伝達では、遊星歯車機構PTでの伝達効率は100%(損失無し)であるのに対して、第2伝達経路による駆動力伝達(いわゆる増速モード)では、遊星歯車機構PTでの伝達効率は、サンギヤS、ピニオンギヤP、リングギヤRを経由することで、2噛み分の損失(噛合損失)が発生する。
In the auxiliary drive device 1-2 of this embodiment, when a high-torque low-rotation type electric motor is used for the
〔第3実施形態〕
次に、本発明の第3実施形態について説明する。図7は、本発明の第3実施形態にかかる油圧制御装置60を示す概略図(一部スケルトン図)である。また、図8は、油圧制御装置60が備える補機駆動装置1の速度線図である。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a schematic diagram (partially skeleton diagram) showing a
本実施形態の油圧制御装置60は、車両の変速機(全体構成は図示せず。)が備える油圧制御装置であって、補機駆動装置1で駆動されるオイルポンプ50−3を油圧エネルギ源として、作動油の供給により変速機が備える機構部の潤滑を行うとともに、変速制御のための油圧サーボ機構を作動する油圧制御装置である。この油圧制御装置60は、オイルタンク61からオイルポンプ50−3に吸引された作動油の吐出先として、潤滑回路71と蓄圧回路73とが設定されている。潤滑回路71は、変速機が備える各種の動作機構部に潤滑油(作動油)を供給するための回路である。蓄圧回路73は、供給される作動油を蓄圧して油圧サーボ機構(図示せず)に供給するアキュムレータ62と、蓄圧された作動油がオイルポンプ50−3側に逆流することを防止するための逆流防止弁64と、アキュムレータ62で蓄圧された高圧の作動油が導入される制御回路72とを備えている。また、アキュムレータ62には、内圧を検出するための油圧センサ(圧力検出手段)63が設置されている。
The
また、オイルポンプ50−3の下流側には、オイルポンプ50−3から吐出された作動油の吐出経路を切り替えるためのシフトバルブ(吐出経路切替手段)65が設置されている。シフトバルブ65の切替先の一方は潤滑回路71であり、他方は蓄圧回路73である。また、油圧制御装置60は、オイルポンプ50−3による供給油圧を制御するためのECU(制御手段)75を備えている。ECU75は、具体的には、シフトバルブ65の切り替えと、電動モータ10の駆動及びオイルポンプ50‐3の運転を制御する。油圧センサ63の検出値は、ECU75に出力されるようになっている。
A shift valve (discharge path switching means) 65 for switching the discharge path of the hydraulic oil discharged from the oil pump 50-3 is installed on the downstream side of the oil pump 50-3. One of the switching destinations of the
この油圧制御装置60では、変速機の動作機構部に対して潤滑油の供給が必要なときには、シフトバルブ65によって、オイルポンプ50−3の吐出経路を潤滑回路71に切り替えると共に、電動モータ10を正方向に回転させて、オイルポンプ50−3を低トルク高回転で駆動する。以下、この運転モードを潤滑モードという。一方、蓄圧回路73に蓄圧が必要なときには、シフトバルブ65によって、オイルポンプ50−3の吐出経路を蓄圧回路73に切り替えると共に、電動モータ10を逆方向に回転させて、オイルポンプ50−3を高トルク低回転で駆動する。以下、この運転モードを蓄圧モードという。
In the
図9は、本実施形態の油圧制御装置60の出力特性(油圧特性)を示すグラフである。同図のグラフにおける横軸は、オイルポンプ50−3の回転数であり、縦軸は、オイルポンプ50−3の入力トルク(吐出圧力)である。同図に示すように、本実施形態の油圧制御装置60では、グラフ上の符号Eの領域に示す高圧小容量と、符号Fの領域に示す低圧大容量という2種類の異なるポンプ特性を満たすことが可能となる。すなわち、上記の潤滑モードでは、オイルポンプ50−3を低トルク高回転で駆動することで、ポンプ回転数を高めて低圧大容量を実現できる。一方、上記の蓄圧モードでは、オイルポンプ50−3を高トルク低回転で駆動することで、オイルポンプ50−3の入力トルクを高めて高圧低容量を実現できる。
FIG. 9 is a graph showing output characteristics (hydraulic characteristics) of the
なお、図9のグラフに示す点線は、本実施形態の油圧制御装置1が備える補機駆動装置1を用いずに、単一の電動モータのみでオイルポンプを駆動して上記2種類の要求特性を満たそうとする場合の当該オイルポンプの出力特性を示すグラフである。本実施形態の油圧制御装置60では、変速機構20から出力される2種類の出力特性によって、異なる2種類の油圧特性が得られるので、高圧小容量と低圧大容量という2つの異なるポンプ特性を満たすことが可能となる。また、電動モータ10の高効率運転が可能となる。
In addition, the dotted line shown in the graph of FIG. 9 does not use the accessory drive device 1 included in the hydraulic control device 1 of the present embodiment, but drives the oil pump with only a single electric motor, and the above two types of required characteristics. It is a graph which shows the output characteristic of the said oil pump when trying to satisfy | fill. In the
このように、本実施形態の油圧制御装置60では、単一の電動モータ10と単一のオイルポンプ50−3を備えた簡単な構成でありながら、高圧小容量と低圧大容量という2つの異なるポンプ特性を満たすことが可能となると共に、電動モータ10の高効率運転が可能となる。
As described above, the
図10は、油圧制御装置60におけるアキュムレータ62の内圧の変化を示すグラフである。同図のグラフの横軸は、経過時間Tであり、縦軸は、油圧センサ63で検出したアキュムレータの内圧Paccである。また、図11は、油圧制御装置60における油圧制御手順を示すフローチャートである。図10のグラフ及び図11のフローチャートに沿って、油圧制御装置60における油圧制御の手順を説明する。まず、油圧制御装置60の現在の動作が潤滑モードであるか否かを判断する(ステップST1−1)。その結果、潤滑モードで無ければ(蓄圧モードであれば)(NO)、続けて、アキュムレータ62の内圧Paccが第2の閾値P2(蓄圧完了圧)より高いか否かを判断する(ステップST1−2)。その結果、内圧Paccが第2の閾値P2より低い場合(NO)は、蓄圧モードのままで動作する。一方、内圧Paccが第2の閾値P2より高い場合(YES)は、蓄圧モードから潤滑モードに遷移させる(ステップST1−3)。
FIG. 10 is a graph showing changes in the internal pressure of the
一方、先のステップST1−1で潤滑モードであれば(YES)、続けて、アキュムレータ62の内圧Paccが所定圧P3より低いか否かを判断する(ステップST1−4)。所定圧P3は、オイルポンプ50−3の運転条件を変更するか否かの判断を行うための圧力である。その結果、内圧Paccが所定圧P3より高い場合(NO)は、オイルポンプ50−3の運転条件を変更せずそのまま動作する。一方、内圧Paccが所定圧P3より低い場合(YES)は、続けて、内圧Paccが第1の閾値P1(蓄圧モード遷移圧)より低いか否かを判断する(ステップST1−5)。その結果、内圧Paccが第1の閾値P1より高ければ(NO)、すなわち、P1<Pacc<P3であれば、潤滑回路71への潤滑油の供給量が増量されるようにオイルポンプ50−3の運転条件を変更する(ステップST1−6)。ここでの運転条件の変更は、具体的には、電動モータ10の回転数を上げることで、オイルポンプ50−3の吐出量を増加させる。一方、アキュムレータ62の内圧Paccが第1の閾値P1より低ければ(YES)、油圧制御装置60の動作を潤滑モードから蓄圧モードに遷移させる(ステップST1−7)。
On the other hand, if the lubrication mode is selected in the previous step ST1-1 (YES), it is subsequently determined whether or not the internal pressure Pacc of the
すなわち、本実施形態の油圧制御装置60では、車両に搭載したエンジン(図示せず)の停止時には、油圧制御装置60の動作を潤滑モードとすることで、潤滑回路71に必要な潤滑性能を確保する。通常の制御時は、トランスミッション(図示せず)の要求(エンジンのクランクシャフトの回転で駆動する機械式のオイルポンプとの兼ね合い)により、潤滑モードを選択する。潤滑モードでの運転中、図10のグラフにおける符号Gに示す箇所のように漏れや油圧サーボ機構の作動でアキュムレータ62の内圧Paccが低下し、第1の閾値P1に達すると、油圧制御装置60の動作が蓄圧モードに切り替わる。蓄圧モードでの動作中は、潤滑回路71への潤滑油の供給が停止する。そのため、あらかじめ潤滑回路に作動油を多く供給しておく必要がある。そこで、蓄圧モードに切り替わる直前、アキュムレータ62の内圧Paccが第1の閾値P1よりも僅かに大きい値である所定圧P3(オイルポンプ50−3の運転条件変更圧)に低下した際、潤滑回路71への潤滑油の供給量が増量されるように、オイルポンプ50−3の運転条件を変更する。すなわち、潤滑回路71から蓄圧回路73への切り替えを行う直前の所定期間(t0)、オイルポンプ50−3の吐出量がそれまでよりも増加するように、電動モータ10の動作状態を変更する。これにより、蓄圧モードに遷移した後の潤滑回路71の潤滑性能を確保することができる。
That is, in the
このように、本実施形態の油圧制御装置60では、アキュムレータ62の内圧Paccが第2の閾値P2よりも高くなった場合は、シフトバルブ65の切り替えによって、オイルポンプ50−3の吐出先として潤滑回路71を選択する一方、アキュムレータ62の内圧Paccが第1の閾値P1よりも低くなった場合は、シフトバルブ65の切り替えによって、オイルポンプ50−3の吐出先として蓄圧回路73を選択する。それに加えて、オイルポンプ50−3の吐出先を潤滑回路71から蓄圧回路73に切り替える直前の所定期間(t0)、オイルポンプ50−3の吐出量をそれまでよりも増加させるように電動モータ10の動作状態を変更する。
Thus, in the
本実施形態の油圧制御装置60は、その使用形態を鑑みると、適用する車両(システム)によっては、オイルポンプ50−3の吐出先として蓄圧回路73が選択されている最中(蓄圧モードの最中)にも潤滑回路71の潤滑が必要となることがある。このための対応として、上記構成によって、潤滑モードから蓄圧モードに遷移する直前に、潤滑回路71への作動油の供給量を増やすようにしている。これにより、蓄圧回路73が選択されている際の潤滑回路71に対する潤滑要求を満たすことができる。したがって、従来技術のように、蓄圧の際の圧力を上げるなどの対応による装置の大型化や消費エネルギの大幅な増加を招くことなく、変速機における動作部品の焼き付きなど不具合の発生を防止することが可能となる。また、潤滑回路71への作動油の供給中(通常の潤滑モードの最中)に潤滑量を最小限に抑えることも可能となるので、消費エネルギの削減を図ることができる。
In view of the usage pattern, the
図12は、油圧制御装置60におけるアキュムレータ62の内圧Paccの変化を示すグラフである。また、図13は、油圧制御装置60における油圧制御の他の手順を示すフローチャートである。本実施形態の油圧制御装置60では、上記の制御に加えて、ECU75において、潤滑回路71に通常よりも多い作動油の流量が必要である旨の潤滑量の増量判断がされた場合は、蓄圧モードから潤滑モードに遷移するアキュムレータ62の内圧Paccの閾値である第2の閾値P2を変更することができる。具体的には、蓄圧モードを短縮して早く潤滑モードに遷移できるように、第2の閾値P2をより小さな値であるP2´に変更する。
FIG. 12 is a graph showing changes in the internal pressure Pacc of the
図12のグラフ及び図13のフローチャートに沿って、この場合の油圧制御の手順を説明する。まず、油圧制御装置60の現在の動作が潤滑モードであるか否かを判断する(ステップST2−1)。その結果、潤滑モードで無ければ(蓄圧モードであれば)(NO)、続けて、潤滑量の増量要求が有るか否かを判断する(ステップST2−2)。その結果、潤滑量の増量要求が無ければ(NO)、アキュムレータ62の内圧Paccが第2の閾値P2(潤滑モード遷移圧)より高いか否かを判断する(ステップST2−3)。その結果、内圧Paccが第2の閾値P2より低い場合(NO)は、蓄圧モードのままで動作する。一方、内圧Paccが第2の閾値P2より高い場合(YES)は、蓄圧モードから潤滑モードに遷移する(ST2−4)。一方、先のステップST2−2で、潤滑量の増量要求が有る場合(YES)は、アキュムレータ62の内圧Paccが第2の閾値P2´(蓄圧完了圧)より高いか否かを判断する(ステップST2−5)。ここでの第2の閾値P2´は、既述のように、第2の閾値P2とは異なる値であり、P2´<P2を満たす値である。その結果、アキュムレータ62の内圧Paccが第2の閾値P2´より低い場合(NO)は、蓄圧モードのままで動作する。一方、内圧Paccが第2の閾値P2´より高い場合(YES)は、蓄圧モードから潤滑モードに遷移する(ST2−6)。
The procedure of hydraulic control in this case will be described with reference to the graph of FIG. 12 and the flowchart of FIG. First, it is determined whether or not the current operation of the
一方、先のステップST2−1で、潤滑モードであれば(YES)、続けて、アキュムレータ62の内圧Paccが所定圧P3(オイルポンプ50−3の運転条件変更圧)より低いか否かを判断する(ステップST2−7)。その結果、内圧Paccが所定圧P3より高い場合(NO)は、潤滑モードのままで動作する。一方、内圧Paccが所定圧P3より低い場合(YES)は、続けて、内圧Paccが第1の閾値P1(蓄圧モード遷移圧)より低いか否かを判断する(ステップST2−8)。その結果、内圧Paccが第1の閾値P1より高ければ(NO)、すなわちP1<Pacc<P3であれば、潤滑回路71への潤滑油の供給量が増量されるように、オイルポンプ50−3の運転条件を変更する(ステップST2−9)。ここでの運転条件の変更は、具体的には、電動モータ10の回転数を上げることで、オイルポンプ50−3の吐出量を増加させる。一方、ステップST2−8でアキュムレータ62の内圧Paccが第1の閾値P1より低ければ(YES)、油圧制御装置60の動作を蓄圧モードに遷移する(ステップST2−10)。
On the other hand, if the lubrication mode is selected in the previous step ST2-1 (YES), it is subsequently determined whether or not the internal pressure Pacc of the
図12のグラフは、第2の閾値P2をP2´(P2´<P2)に変更した場合の内圧Paccの変化を示している。同図のグラフに示すように、第2の閾値P2をP2´に変更した場合、蓄圧モードの継続時間が短縮される(tβ→tα)。したがって、車両の駆動系の負荷が高くなり、潤滑の要求が通常時よりも高くなったとき(潤滑回路71への作動油の増量要求があったとき)に閾値P2をP2´に変更すれば、蓄圧モードの継続時間を短縮できる。これにより、早く潤滑モードに移行させることができるので、変速機の動作機構部の潤滑性能を確保することができる。 The graph of FIG. 12 shows the change in the internal pressure Pacc when the second threshold P2 is changed to P2 ′ (P2 ′ <P2). As shown in the graph of the figure, when the second threshold value P2 is changed to P2 ′, the duration time of the pressure accumulation mode is shortened (tβ → tα). Therefore, when the load on the drive system of the vehicle increases and the demand for lubrication becomes higher than normal (when there is a demand for increasing the amount of hydraulic oil to the lubrication circuit 71), the threshold value P2 is changed to P2 ′. The duration of the pressure accumulation mode can be shortened. Thereby, since it can be made to change to lubrication mode early, the lubrication performance of the operation mechanism part of a transmission can be secured.
なお、ここでは、潤滑量の増量要求が有った場合、第2の閾値P2をP2´に変更する場合を示したが、これ以外にも、図示は省略するが、第1の閾値P1をより高い他の値に変更することも可能である。これによっても、蓄圧モードを短縮して潤滑モードを長くすることができるので、変速機の動作機構部の潤滑性能を確保することができる。 Note that, here, when there is a request for increasing the lubrication amount, the second threshold value P2 is changed to P2 ′. However, in addition to this, although the illustration is omitted, the first threshold value P1 is set. It is also possible to change to a higher value. Also by this, since the pressure accumulation mode can be shortened and the lubrication mode can be lengthened, the lubrication performance of the operation mechanism portion of the transmission can be ensured.
〔第4実施形態〕
次に、本発明の第4実施形態について説明する。図14は、本発明の第4実施形態にかかる油圧制御装置60−4の構成を示す概略図(一部スケルトン図)である。また、図15は、油圧制御装置60−4が備える補機駆動装置1−2の速度線図である。本実施形態の油圧制御装置60−4は、第3実施形態の油圧制御装置60と比較して、補機駆動装置の構成が異なっている。すなわち、第3実施形態の油圧制御装置60は、第1実施形態の補機駆動装置1を備えていたのに対して、本実施形態の油圧制御装置60−4は、第2実施形態の補機駆動装置1−2を備えている。他の構成は、第3実施形態の油圧制御装置60と同じである。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 14 is a schematic diagram (partially skeleton diagram) showing a configuration of a hydraulic control device 60-4 according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 15 is a velocity diagram of the auxiliary machine driving device 1-2 included in the hydraulic control device 60-4. The hydraulic control device 60-4 of the present embodiment is different from the
本実施形態の油圧制御装置60−4では、第3実施形態の油圧制御装置60と同様、変速機の動作機構部に対して潤滑油の供給が必要な潤滑時(潤滑モード)には、シフトバルブ65でオイルポンプ50−3の吐出経路を潤滑回路71に切り替える。その際、第3実施形態の油圧制御装置60では、電動モータ10を正方向に駆動していたのに対して、本実施形態の油圧制御装置60−4では、電動モータ10を逆方向に駆動する。これにより、オイルポンプ50−3が低トルク高回転で駆動される。一方、蓄圧回路73に蓄圧が必要な時(蓄圧モード)には、オイルポンプ50−3の吐出経路を蓄圧回路73に切り替える。その際、第3実施形態の油圧制御装置60では、電動モータ10を逆方向に駆動していたのに対して、本実施形態の油圧制御装置60−4では、電動モータ10を正方向に駆動する。これにより、オイルポンプ50−3が高トルク低回転で駆動される。
In the hydraulic control device 60-4 according to the present embodiment, as in the
本実施形態の油圧制御装置60−4は、第3実施形態の油圧制御装置60と同様、単一の電動モータ10及び単一のオイルポンプ50−3を備えた簡単な構成でありながら、高圧小容量と低圧大容量という2種類の異なるポンプ特性を満たすことが可能となると共に、電動モータ10の高効率運転が可能となる。
Similar to the
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the technical idea described in the claims and the specification and drawings. Is possible.
1,1−2 補機駆動装置
10 電動モータ
20 変速機構
21 入力軸
22 出力軸
23 ケーシング(固定側の部材)
25 第1ワンウェイクラッチ
27 第2ワンウェイクラッチ
50 補機(制御対象)
50−3 オイルポンプ(油圧ポンプ:補機)
60,60−4 油圧制御装置
61 オイルタンク
62 アキュムレータ
63 油圧センサ(油圧検出手段)
64 逆流防止弁
65 シフトバルブ(吐出経路切替手段)
71 潤滑回路
72 制御回路
73 蓄圧回路
PT 遊星歯車機構
S サンギヤ(第1要素、第3要素)
R リングギヤ(第3要素、第1要素)
C キャリア(第2要素)
P ピニオンギヤ
1, 1-2 Auxiliary
25 1st one-way clutch 27 2nd one-way clutch 50 Auxiliary machine (control target)
50-3 Oil pump (hydraulic pump: auxiliary machine)
60, 60-4 Oil
64
71
R ring gear (3rd element, 1st element)
C carrier (2nd element)
P pinion gear
Claims (7)
前記電動モータは、回転方向の正逆を切替可能であり、
前記遊星歯車機構は、前記電動モータの駆動力が入力される入力軸に連結した第1要素と、
前記補機へ駆動力を出力する出力軸に連結した第3要素と、
前記第1要素及び前記第3要素に噛合する第2要素と、
前記第1要素と前記第3要素との間に設けた第1ワンウェイクラッチと、
前記第2要素と固定側の部材との間に設けた第2ワンウェイクラッチと、を備え、
前記電動モータが正方向に回転することで、前記遊星歯車機構において前記第1ワンウェイクラッチが作動する第1伝達経路にて動力が伝達され、前記出力軸から第1の特性を有する駆動力が出力される一方、
前記電動モータが逆方向に回転することで、前記遊星歯車機構において前記第2ワンウェイクラッチが作動する第2伝達経路にて動力が伝達され、前記出力軸から前記第1の特性とは異なる第2の特性を有する駆動力が出力される
ことを特徴とする補機駆動装置。 An auxiliary machine drive device comprising an electric motor and a transmission mechanism having a planetary gear mechanism capable of changing the rotation of the electric motor, and driving an auxiliary machine with an output from the transmission mechanism,
The electric motor can switch between forward and reverse rotation directions,
The planetary gear mechanism includes a first element coupled to an input shaft to which a driving force of the electric motor is input;
A third element connected to an output shaft for outputting a driving force to the auxiliary machine;
A second element meshing with the first element and the third element;
A first one-way clutch provided between the first element and the third element;
A second one-way clutch provided between the second element and the fixed member,
When the electric motor rotates in the forward direction, power is transmitted through a first transmission path in which the first one-way clutch operates in the planetary gear mechanism, and a driving force having a first characteristic is output from the output shaft. While
When the electric motor rotates in the reverse direction, power is transmitted through a second transmission path in which the second one-way clutch operates in the planetary gear mechanism, and a second characteristic different from the first characteristic is output from the output shaft. A driving apparatus having the characteristics described above is output.
前記第1要素は、前記入力軸に固定されたサンギヤであり、前記第3要素は、前記出力軸に固定されたリングギヤであり、前記第2要素は、前記サンギヤ及び前記リングギヤに噛合するピニオンギヤを有するキャリアである
ことを特徴とする請求項1に記載の補機駆動装置。 The planetary gear mechanism is a single pinion type planetary gear mechanism,
The first element is a sun gear fixed to the input shaft, the third element is a ring gear fixed to the output shaft, and the second element includes a pinion gear meshing with the sun gear and the ring gear. The accessory driving device according to claim 1, wherein the accessory driving device is a carrier having a carrier.
前記第1要素は、前記入力軸に固定されたリングギヤであり、前記第3要素は、前記出力軸に固定されたサンギヤであり、前記第2要素は、前記サンギヤ及び前記リングギヤに噛合するピニオンギヤを有するキャリアである
ことを特徴とする請求項1に記載の補機駆動装置。 The planetary gear mechanism is a single pinion type planetary gear mechanism,
The first element is a ring gear fixed to the input shaft, the third element is a sun gear fixed to the output shaft, and the second element has a pinion gear meshing with the sun gear and the ring gear. The accessory driving device according to claim 1, wherein the accessory driving device is a carrier having a carrier.
前記駆動装置は、請求項1乃至3のいずれかに記載の補機駆動装置であり、
前記油圧ポンプでは、前記駆動装置から出力された前記第1の特性の駆動力に対応して第1の油圧特性が出力され、前記第2の特性の駆動力に対応して前記第1の油圧特性とは異なる第2の油圧特性が出力される
ことを特徴とする油圧制御装置。 A hydraulic pump that supplies hydraulic oil to a transmission mounted on a vehicle, and a drive device that drives the hydraulic pump,
The drive device is an accessory drive device according to any one of claims 1 to 3,
The hydraulic pump outputs a first hydraulic characteristic corresponding to the driving force having the first characteristic output from the driving device, and the first hydraulic pressure corresponding to the driving force having the second characteristic. A hydraulic control apparatus characterized in that a second hydraulic characteristic different from the characteristic is output.
前記潤滑回路と前記蓄圧回路とを切り替える吐出経路切替手段を備え、
前記吐出経路切替手段で前記潤滑回路が選択されているときは、前記電動モータを正回転させることで、前記油圧ポンプから前記第1の油圧特性を出力する一方、
前記吐出経路切替手段で前記蓄圧回路が選択されているときは、前記電動モータを逆回転させることで、前記油圧ポンプから前記第2の油圧特性を出力する
ことを特徴とする請求項4に記載の油圧制御装置。 The discharge path for discharging the hydraulic oil from the hydraulic pump includes a lubrication circuit for lubricating the transmission and a pressure accumulation circuit for accumulating the discharged hydraulic oil with an accumulator and sending it to a control circuit for shift control. Divided into routes,
A discharge path switching means for switching between the lubrication circuit and the pressure accumulation circuit;
When the lubrication circuit is selected by the discharge path switching means, the first hydraulic characteristic is output from the hydraulic pump by rotating the electric motor forward.
The said 2nd hydraulic characteristic is output from the said hydraulic pump by reversely rotating the said electric motor when the said pressure accumulation circuit is selected by the said discharge path switching means. Hydraulic control device.
前記油圧検出手段で検出した油圧に応じて、前記油圧制御装置による供給油圧を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記油圧検出手段の検出値が第1の閾値よりも低くなった場合、前記吐出経路切替手段で前記潤滑回路から前記蓄圧回路への切り替えを行うと共に、前記潤滑回路から前記蓄圧回路への切り替えを行う直前の所定期間は、前記油圧ポンプの吐出量をそれまでよりも増加させるように、前記電動モータの運転状態を変更し、
前記油圧検出手段の検出値が第2の閾値よりも高くなった場合、前記吐出経路切替手段で前記蓄圧回路から前記潤滑回路への切り替えを行う
ことを特徴とする請求項4又は5に記載の油圧制御装置。 Oil pressure detecting means for detecting the oil pressure of the hydraulic oil accumulated in the accumulator;
Control means for controlling the hydraulic pressure supplied by the hydraulic control device in accordance with the hydraulic pressure detected by the hydraulic pressure detection means,
The control means includes
When the detection value of the oil pressure detection means is lower than the first threshold value, the discharge path switching means switches from the lubrication circuit to the pressure accumulation circuit and switches from the lubrication circuit to the pressure accumulation circuit. In a predetermined period immediately before performing, the operating state of the electric motor is changed so as to increase the discharge amount of the hydraulic pump than before,
The switching from the pressure accumulation circuit to the lubrication circuit is performed by the discharge path switching unit when the detection value of the hydraulic pressure detection unit is higher than a second threshold value. Hydraulic control device.
前記制御手段において、前記潤滑回路に対して通常よりも多い潤滑量が必要である旨の潤滑量の増量判断がされた場合、
前記蓄圧回路から前記潤滑回路への切り替えを行う前記第2の閾値をより低い他の閾値に変更する
ことを特徴とする請求項6に記載の油圧制御装置。 The control means has a function of determining the amount of lubrication necessary for the lubrication circuit,
In the control means, when it is determined to increase the amount of lubrication to the effect that a larger amount of lubrication than usual is required for the lubrication circuit,
The hydraulic control device according to claim 6, wherein the second threshold value for switching from the pressure accumulation circuit to the lubrication circuit is changed to another lower threshold value.
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