JP2011179659A - トランスミッションの油圧回路 - Google Patents

Abstract

【課題】 エンジンで駆動されるオイルポンプが停止したとき、外部油圧供給源からの油圧がオイルポンプに伝達されて漏れるのを、特別のチェックバルブを必要とせずに最小限に抑える。
【解決手段】 第１オイルポンプＯＰ１が作動不能になって第２オイルポンプＯＰ２の吐出圧で油圧アクチュエータ１９を作動させる場合、ポンプシフトバルブ２８は第１オイルポンプＯＰ１の一方の吐出ポート１７Ｂを油路Ｐ４，Ｐ５から切り離すので、第２オイルポンプＯＰ２からの油圧が伝達される吐出ポート１７Ａが１個に減少してオイルの漏れが少なくなる。このとき、第２オイルポンプＯＰ２からの油圧が第１オイルポンプＯＰ１に供給されるのを阻止するチェックバルブ（第１チェックバルブ）が不要になるので部品点数が削減され、しかも第２オイルポンプＯＰ２からの油圧を前記チェックバルブで遮断されることなくレギュレータバルブ２１に導いてライン圧に調圧することができる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、エンジンにより駆動されるオイルポンプと、前記オイルポンプの複数の吐出ポートをトランスミッションの油圧アクチュエータに接続する油路と、前記複数の吐出ポートの前記油路への接続状態を切り換えるポンプシフトバルブと、前記オイルポンプおよび前記油圧アクチュエータ間の前記油路に接続される外部油圧供給源とを備えるトランスミッションの油圧回路に関する。

エンジンにより駆動される第１オイルポンプと、前記第１オイルポンプをトランスミッションの油圧アクチュエータに接続する第１油路と、前記第１油路に配置されて前記第１オイルポンプの吐出圧をライン圧に調圧するレギュレータバルブと、電動モータにより駆動されて前記レギュレータバルブおよび前記油圧アクチュエータの間の前記第１油路に接続される第２オイルポンプとを備えるトランスミッションの油圧回路が、下記特許文献１により公知である。

このトランスミッションの油圧回路によれば、アイドルストップ等によりエンジンが停止して第１オイルポンプが作動不能になっても、電動モータにより駆動される第２オイルポンプの吐出圧でトランスミッションの油圧アクチュエータを支障なく作動させることができる。しかも第２オイルポンプの作動時には、第１チェックバルブが閉弁して第２オイルポンプ側から第１オイルポンプ側へのオイルの流通を阻止するので、オイルが第１オイルポンプを通過して漏れることが防止され、これにより第２オイルポンプの容量を小さく設定することができる。

特許第４２９６８８７号公報

しかしながら上記従来のものは、第２オイルポンプ側から第１オイルポンプ側へのオイルの流通を阻止するために第１チェックバルブを必要としており、その分だけ部品点数が増加する問題があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、エンジンで駆動されるオイルポンプが停止したとき、外部油圧供給源からの油圧がオイルポンプに伝達されて漏れるのを、特別のチェックバルブを必要とせずに最小限に抑えることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、エンジンにより駆動されるオイルポンプと、前記オイルポンプの複数の吐出ポートをトランスミッションの油圧アクチュエータに接続する油路と、前記複数の吐出ポートの前記油路への接続状態を切り換えるポンプシフトバルブと、前記オイルポンプおよび前記油圧アクチュエータ間の前記油路に接続される外部油圧供給源とを備えるトランスミッションの油圧回路において、前記オイルポンプの作動を停止して前記外部油圧供給源を作動させるとき、前記ポンプシフトバルブは前記複数の吐出ポートの少なくとも一つを前記油路から切り離すことを特徴とするトランスミッションの油圧回路が提案される。

尚、実施の形態の第１、第２吐出ポート１７Ａ，１７Ｂは本発明の吐出ポートに対応し、実施の形態の第１オイルポンプＯＰ１は本発明のオイルポンプに対応し、実施の形態の第２オイルポンプＯＰ２は本発明の外部油圧供給源に対応し、実施の形態の第１油路Ｐ４，Ｐ５は本発明の油路に対応する。

請求項１の構成によれば、エンジンが停止してオイルポンプが作動不能になり、外部油圧供給源からの油圧で油圧アクチュエータを作動させるとき、ポンプシフトバルブがオイルポンプの複数の吐出ポートの少なくとも一つを油路から切り離すので、外部油圧供給源からの油圧が油路を介して伝達される吐出ポートの数が減少してオイルポンプにおけるオイルの漏れが少なくなり、これにより外部油圧供給源の容量を小さく設定することができる。その際に、外部油圧供給源からの油圧がオイルポンプに伝達されるのを阻止するチェックバルブが不要になるので、そのチェックバルブの分だけ部品点数を削減することができる。

オートマチックトランスミッションの油圧回路を示す図。 ベーンポンプのサイドプレートの内面を示す図。 第１オイルポンプの全容量運転時の作用説明図。 第１オイルポンプの半容量運転時の作用説明図。 第２オイルポンプの運転時の作用説明図。

以下、図１〜図５に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

図１には、車両用のオートマチックトランスミッションの油圧回路の一部が示される。ミッション軸に接続されて走行用のエンジンの駆動力により作動するベーンポンプよりなる可変容量の第１オイルポンプＯＰ１は、楕円状のカムリング１１と、カムリング１１の内部に配置されたロータ１２と、ロータ１２を回転自在に支持するポンプ軸１３と、ロータ１２の周囲に径方向に出没自在に支持されてカムリング１１の内面に摺接する複数のベーン１４…と、カムリング１１、ロータ１２およびベーン１４…により区画された複数の作動室１５…と、容積が拡大する作動室１５…に連通可能な第１、第２吸入ポート１６Ａ，１６Ｂと、容積が縮小する作動室１５…に連通可能な第１、第２吐出ポート１７Ａ，１７Ｂとを備える。

エンジンの駆動力でロータ１２が矢印方向に回転すると、第１吸入ポート１６Ａから容積の拡大する作動室１５にオイルが吸入され、ロータ１２の回転に伴って容積の縮小する作動室１５からオイルが第１吐出ポート１７Ａに吐出される。同様に、第２吸入ポート１６Ｂから容積の拡大する作動室１５にオイルが吸入され、ロータ１２の回転に伴って容積の縮小する作動室１５からオイルが第２吐出ポート１７Ｂに吐出される。

オイルタンク１８から延びる油路Ｐ１が二股の油路Ｐ２，Ｐ３に分岐し、一方の油路Ｐ２が第１吸入ポート１６Ａに接続されるとともに、他方の油路Ｐ３が第２吸入ポート１６Ｂに接続される。第１吐出ポート１７Ａから延びる油路Ｐ４および油路Ｐ５がトランスミッションの油圧クラッチ等の油圧アクチュエータ１９に接続されており、油路Ｐ４および油路Ｐ５間にレギュレータバルブ２１が介装される。

レギュレータバルブ２１はスプリング２２で付勢されたスプール２３を備えており、第１オイルポンプＯＰ１からのオイルをライン圧に調圧して油路Ｐ５に供給するとともに、トルクコンバータのロックアップクラッチ２５およびオートマチックトランスミッションのベアリング、ギヤ、摩擦係合要素等の被潤滑部２４に連なる油路Ｐ８，Ｐ９に潤滑油あるいは作動油として供給する。

そのために、レギュレータバルブ２１は、油路Ｐ４および油路Ｐ５に連通するポート２１ａと、油路Ｐ５の圧力を油路Ｐ７を介してフィードバックするポート２１ｂと、ロックアップクラッチ２５および被潤滑部２４に連なる油路Ｐ８，Ｐ９に連通するポート２１ｃとを備える。

第１オイルポンプＯＰ１からレギュレータバルブ２１のポート２１ａに伝達される油圧が高まると、その油圧がポート２１ｂにフィードバックされることで、スプール２３が右動してポート２１ａおよびポート２１ｃが連通し、油路Ｐ５の油圧がライン圧に調圧される。スプール２３の右動によりポート２１ａからポート２１ｃに配分されたオイルは、油路Ｐ８を介してトルクコンバータのロックアップクラッチ２５に供給され、そこで余剰となったオイルは油路Ｐ９を介して被潤滑部２４に供給される。

油路Ｐ５から分岐する油路Ｐ１０にチェックバルブ２６を介して第２オイルポンプＯＰ２が接続される、第２オイルポンプＯＰ２は油路Ｐ１１を介してオイルタンク１８に接続される。第２オイルポンプＯＰ２は電動オイルポンプであって、例えばエンジンのアイドルストップ制御により第１オイルポンプＯＰ１が停止したときに、電動モータ２７により駆動されて作動する。第２チェックバルブ２６は、第２オイルポンプＯＰ２側から油圧アクチュエータ１９側へのオイルの流通を許容し、その逆方向のオイルの流通を阻止するように配置される。

ポンプシフトバルブ２８はスプリング２９で付勢されたスプール３０と、シフトソレノイドバルブ３１を介してモジュレータ圧が伝達される油路Ｐ１２に連なるポート２８ａと、油路Ｐ１３を介して油路Ｐ１に連なるポート２８ｂと、油路Ｐ１４を介して第２吐出ポート１７Ｂに連なるポート２８ｃと、油路Ｐ１５を介して油路Ｐ４に連なるポート２８ｄと、モジュレータ圧が伝達される油路Ｐ１６に連なるポート２８ｅとを備える。モジュレータ圧は、油路Ｐ５に供給された油圧を図示せぬモジュレータバルブで減圧することで生成される。

図２に示すように、第１オイルポンプＯＰ１のカムリング１１の側面を覆うサイドプレート３２の内面には、第１吐出ポート１７Ａから第１吸入ポート１６Ａに向かって延びる圧力逃がし溝３２ａと、第２吐出ポート１７Ｂから第２吸入ポート１６Ｂに向かって延びる圧力逃がし溝３２ａとが形成される。これらの圧力逃がし溝３２ａ…は、作動室１５…が第１、第２吐出ポート１７Ａ，１７Ｂに連通する手前位置で容積が縮小したときに、その作動室１５…に閉じ込められたオイルの一部を第１、第２吐出ポート１７Ａ，１７Ｂに逃がすことで、第１オイルポンプＯＰ１の騒音や振動を防止する。

次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。

図３は、エンジンの駆動力で第１オイルポンプＯＰ１が全容量運転し、第２オイルポンプＯＰ２が停止した状態を示している。第１オイルポンプＯＰ１の全容量運転時には常開電磁弁よりなるシフトソレノイドバルブ３１は消磁して開弁しており、ポンプシフトバルブ２８の右端のポート２８ａにモジュレータ圧が伝達される。このとき、ポンプシフトバルブ２８の左端のポート２８ｅにもモジュレータ圧が伝達されているが、スプール３０はスプリング２９の弾発力によって左動する。

その結果、ポート２８ｃおよびポート２８ｄが相互に連通し、第１オイルポンプＯＰ１の第２吐出ポート１７Ｂが油路Ｐ１４→ポート２８ｃ→ポート２８ｄ→油路Ｐ１５の経路で油路Ｐ４に連通することで、第１、第２吐出ポート１７Ａ，１７Ｂが吐出したオイルが油路Ｐ４で合流し、油路Ｐ４→レギュレータバルブ２１→油路Ｐ５を介して油圧アクチュエータ１９に供給される。またレギュレータバルブ２１で第１オイルポンプＯＰ１の吐出圧をライン圧に調圧する際に余剰となったオイルが、油路Ｐ８，Ｐ９を介してロックアップクラッチ２５および被潤滑部２４に供給される。

このとき、チェックバルブ２６が閉弁して油路Ｐ５を流れるオイルが第２オイルポンプＯＰ２に逆流するのを阻止することで、第２オイルポンプＯＰ２の内部を通過したオイルがオイルタンク１８側に漏れるのを防止し、第１オイルポンプＯＰ１が発生した油圧を有効に利用することができる。

エンジン回転数が高いときに第１オイルポンプＯＰ１を全容量運転すると、過剰な油圧が発生してエネルギーを無駄に消費することになるため、このような場合には可変容量の第１オイルポンプＯＰ１を半容量運転する。即ち、図４に示すように、第１オイルポンプＯＰ１の半容量運転時には常開電磁弁よりなるシフトソレノイドバルブ３１が励磁して閉弁しており、ポンプシフトバルブ２８のポート２８ａへのモジュレータ圧の伝達が遮断されるため、ポンプシフトバルブ２８の左端のポート２８ｅに伝達されるモジュレータ圧がスプリング２９の弾発力に勝ってスプール３０が右動する。

その結果、ポート２８ｂおよびポート２８ｃが相互に連通し、第１オイルポンプＯＰ１の第２吐出ポート１７Ｂが油路Ｐ１４→ポート２８ｃ→ポート２８ｂ→油路Ｐ１３の経路で油路Ｐ１に連通することで、第２吐出ポート１７Ｂが吐出したオイルは第１、第２吸入ポート１６Ａ，１６Ｂ側に戻されてしまい、第１吐出ポート１７Ａが吐出したオイルだけが油路Ｐ４に供給される。第１オイルポンプＯＰ１の半容量運転により発生した油圧は、全容量運転により発生した油圧と同様にオートマチックトランスミッションの作動や潤滑に供される。

エンジンがアイドルストップ等で停止すると、エンジンの駆動力で作動する第１オイルポンプＯＰ１も停止するため、例えばオートマチックトランスミッションに車両の発進に必要な変速段を確立するための油圧を発生できなくなる。このように、第１オイルポンプＯＰ１が作動不能なときには、電動モータ２７によって第２オイルポンプＯＰ２を駆動し、第２オイルポンプＯＰ２が吐出するオイルをチェックバルブ２６を介して油路Ｐ５に供給する。

ところで、第１オイルポンプＯＰ１の第１、第２吐出ポート１７Ａ，１７Ｂと第１、第２吸入ポート１６Ａ，１６Ｂとはベーン１４によって仕切られているため、第２オイルポンプＯＰ２が発生した油圧が第１、第２吐出ポート１７Ａ，１７Ｂに伝達されても、基本的に第１、第２吐出ポート１７Ａ，１７Ｂ側から第１、第２吸入ポート１６Ａ，１６Ｂ側にオイルが漏れることはない。ただし、図２で説明したように、第１オイルポンプＯＰ１のサイドプレート３２にはオイル逃がし溝３２ａ…が形成されているため、これらのオイル逃がし溝３２ａ…とベーン１４の側面との隙間を通過したオイルが作動室１５…を介して第１、第２吸入ポート１６Ａ，１６Ｂ側に漏れる場合がある。

そこで本実施の形態では、第１オイルポンプＯＰ１が停止して第２オイルポンプＯＰ２が作動しているとき、図５に示すように、油圧回路を第１オイルポンプＯＰ１の半容量運転の状態に切り換える。その結果、第２オイルポンプＯＰ２が発生した油圧は第１オイルポンプＯＰ１の第１吐出ポート１７Ａに伝達されるが、ポンプシフトバルブ２８に阻止されて第２吐出ポート１７Ｂには伝達されなくなり、第２吐出ポート１７Ｂから第２吸入ポート１６Ｂにサイドプレート３２のオイル逃がし溝３２ａ…を介してオイルが漏れることが防止される。これにより、第１オイルポンプＯＰ１を通してのオイルの漏れ量を本来の半分に抑え、第２オイルポンプＯＰ２の小型化を図ることができる。

前記特許文献１の発明の如く、レギュレータバルブと第２オイルポンプとの間に第１チェックバルブ（特許文献１における符号２４）が配置されていると、第２オイルポンプが吐出したオイルは第１チェックバルブに阻止されて第１オイルポンプに達することができないため、第１オイルポンプからのオイルの漏れを防止することができる。しかしながら、このようにすると、第１チェックバルブが必要になって部品点数が増加してしまう。しかも、第２オイルポンプが吐出したオイルは第１チェックバルブに阻止されてレギュレータバルブに達することができず、レギュレータバルブによるライン圧の調圧や、被潤滑部へのオイルの供給が不能になる問題がある。

しかしながら、本実施の形態によれば、第１オイルポンプＯＰ１が停止して第２オイルポンプＯＰ２が作動しているとき、前記特許文献１の発明の第１チェックバルブを設けずとも第１オイルポンプＯＰ１からのオイルの漏れを抑制することができるので、第１チェックバルブの分だけ部品点数を削減することができる。また第２オイルポンプＯＰ２が吐出するオイルは第１チェックバルブに阻止されることなくレギュレータバルブ２１に達することができ、レギュレータバルブ２１によるライン圧の調圧や、被潤滑部２４へのオイルの供給を可能にすることができる。

またベーンポンプよりなる第１オイルポンプＯＰ１は、その吐出圧をサイドプレート３２の圧力溝３２ｂ（図２参照）に導いてベーン１４…の径方向内端部に作用させることで、その径方向外端部がカムリング１１の内周面に密着するように付勢する。第１オイルポンプＯＰ１が作動を停止して吐出圧が消滅すると、ベーン１４…の径方向外端部がカムリング１１の内周面から離れてオイルがリークし易くなり、第１オイルポンプＯＰ１の始動時に吐出圧の立ち上がりが遅れる可能性がある。

しかしながら、本実施の形態によれば、第１オイルポンプＯＰ１が停止しても第２オイルポンプＯＰ２が発生する油圧が油路Ｐ５および油路Ｐ４を介して第１オイルポンプＯＰ１の圧力溝３２ｂに伝達され、その油圧がベーン１４…の径方向外端部をカムリング１１の内周面に密着するように付勢するため、第１オイルポンプＯＰ１の始動時における吐出圧の立ち上がりの応答性を高めることができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、第１オイルポンプＯＰ１は実施の形態の圧力逃がし溝３２ａを持つベーンポンプに限定されず、圧力逃がし溝３２ａを持たないベーンポンプであっても良く、ギヤポンプやトロコイドポンプであっても良い。なぜならば、どのようなポンプであっても、吐出ポート側から吸入ポート側へのオイルの漏れは多かれ少なかれ発生するからである。

また本発明の外部油圧供給源は実施の形態の第２オイルポンプＯＰ２に限定されず、アキュムレータのような蓄圧手段であっても良い。

１７Ａ 第１吐出ポート（吐出ポート）
１７Ｂ 第２吐出ポート（吐出ポート）
１９ 油圧アクチュエータ
２８ ポンプシフトバルブ
ＯＰ１ 第１オイルポンプ（オイルポンプ）
ＯＰ２ 第２オイルポンプ（外部油圧供給源）
Ｐ４ 第１油路（油路）
Ｐ５ 第１油路（油路）

Claims (1)

1. エンジンにより駆動されるオイルポンプ（ＯＰ１）と、
   前記オイルポンプ（ＯＰ１）の複数の吐出ポート（１７Ａ，１７Ｂ）をトランスミッションの油圧アクチュエータ（１９）に接続する油路（Ｐ４，Ｐ５）と、
   前記複数の吐出ポート（１７Ａ，１７Ｂ）の前記油路（Ｐ４，Ｐ５）への接続状態を切り換えるポンプシフトバルブ（２８）と、
   前記オイルポンプ（ＯＰ１）および前記油圧アクチュエータ（１９）間の前記油路（Ｐ４，Ｐ５）に接続される外部油圧供給源（ＯＰ２）と、
   を備えるトランスミッションの油圧回路において、
   前記オイルポンプ（ＯＰ１）の作動を停止して前記外部油圧供給源（ＯＰ２）を作動させるとき、前記ポンプシフトバルブ（２８）は前記複数の吐出ポート（１７Ａ，１７Ｂ）の少なくとも一つを前記油路（Ｐ４，Ｐ５）から切り離すことを特徴とするトランスミッションの油圧回路。

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