JP2013124770A - 自動変速機の油圧生成装置およびその制御方法 - Google Patents

自動変速機の油圧生成装置およびその制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 エネルギー効率を向上する自動変速機の油圧生成装置およびその制御方法を提供する。
【解決手段】 変速に必要な油圧を生成する第１オイルポンプと、不足する油圧を追加的に生成する第２オイルポンプと、前記第１オイルポンプで必要以上に生成した油圧を貯蔵するアキュムレータと、前記第２オイルポンプのポンピングを制御する制御ユニットとを含む自動変速機の油圧生成装置を制御する方法であって、アイドルストップ状態で前記第１オイルポンプが作動するステップと、前記アイドルストップ状態の終了時点を予測するステップと、前記予測した終了時点から設定時間前に前記第２オイルポンプの作動が開始するステップと、前記第２オイルポンプが最大設定回転速度で作動するステップと、前記第２オイルポンプが目標回転速度で作動するステップとを含むことを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動変速機の油圧生成装置およびその制御方法に関し、より詳細には、エネルギー効率を向上する自動変速機の油圧生成装置およびその制御方法に関する。
一般的に、電気自動車（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）とは、電力によって動く車両の総称である。
ハイブリッド自動車（Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）は、ガソリン自動車と電気自動車（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）の欠点を補うために、ガソリン自動車と電気自動車（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）の機能を複合的に構成した車両である。したがって、ハイブリッド自動車（Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）の運転者は、必要に応じてガソリンエンジン駆動モードと電気モータ駆動モードを選択することができる。
ハイブリッド自動車に主に用いられる変速機としては、無段変速機または自動変速機がある。特に、前記自動変速機には、多段の変速を行うための複数の摩擦要素が備えられる。このような摩擦要素は、油圧によって作動する。
一方、前記自動変速機には、変速に必要な油圧を生成する機械式オイルポンプ（ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｏｉｌ ｐｕｍｐ）および電動式オイルポンプ（ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｏｉｌ ｐｕｍｐ）が備えられる。また、前記電動式オイルポンプは、前記機械式オイルポンプが変速に必要な油圧を十分に供給できない場合、油圧供給を補助する機能を果たす。つまり、前記電動式オイルポンプは、必要に応じて選択的に油圧を生成する。
（例えば参照特許文献１。）
前記電動式オイルポンプの油圧生成において、前記電動式オイルポンプは、応答性を向上するために、アイドルストップ（ｉｄｌｅ ｓｔｏｐ）状態に設定した低いＲＰＭで作動する。ここで、アイドルストップとは、エンジンの動力が自動変速機に伝達されない状態をいう。つまり、前記電動式オイルポンプは、ＲＰＭの差があるだけで、自動車の走行中に常時作動する。このため、前記電動式オイルポンプの油圧生成を必要としないアイドルストップ状態においても、前記電動式オイルポンプの電力消費が発生する。つまり、無駄な電力が消費される。
また、自動車の走行中に前記機械式オイルポンプで発生した必要以上の油圧は再活用する必要がある。
特開２０１０−２０９９９１号公報
本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、無駄な電力消費を防止できる自動変速機の油圧生成装置およびその制御方法を提供することにある。
また、過度に生成した油圧を再活用することにより、燃費を向上できる自動変速機の油圧生成装置およびその制御方法を提供することにある。
このような目的を達成するための本発明の実施形態に係る自動変速機の油圧生成装置は、変速に必要な油圧を生成する第１オイルポンプと、前記第１オイルポンプが生成した油圧が不足する場合、追加的に油圧を生成する第２オイルポンプと、前記第２オイルポンプのポンピングを制御する制御ユニットと、前記第１オイルポンプおよび前記第２オイルポンプにオイルを供給するオイルタンクとを含み、前記第１オイルポンプがアイドルストップ状態で作動する場合、前記制御ユニットは、前記アイドルストップ状態の終了時点を予測し、前記予測した終了時点から設定時間前に前記第２オイルポンプを作動することを特徴とする。
前記第１オイルポンプは、機械式オイルポンプであることを特徴とする。
前記第２オイルポンプは、モータが備えられた電動式オイルポンプであることを特徴とする。
前記制御ユニットは、モータの駆動を制御することにより、前記第２オイルポンプの回転速度を制御することを特徴とする。
また、本発明の他の実施形態に係る自動変速機の油圧生成装置は、変速に必要な油圧を変速機に伝達する第１オイルポンプと、前記変速機に選択的に油圧を伝達する第２オイルポンプと、前記第１オイルポンプで必要以上に生成した油圧を貯蔵し、貯蔵された油圧を前記変速機に選択的に伝達するアキュムレータと、前記第２オイルポンプのポンピングを制御する制御ユニットと、前記第１オイルポンプおよび前記第２オイルポンプにオイルを供給するオイルタンクとを含み、前記制御ユニットは、前記第２オイルポンプを作動する時点を決定し、前記第２オイルポンプが作動する時、前記アキュムレータの油圧が共に変速機に伝達できることを特徴とする。
前記第２オイルポンプは、モータが備えられた電動式オイルポンプであることを特徴とする。
前記制御ユニットは、モータの駆動を制御することにより、前記第２オイルポンプの回転速度を制御することを特徴とする。
前記第１オイルポンプがアイドルストップ状態で作動する場合、前記制御ユニットは、前記アイドルストップ状態の終了時点を予測し、前記予測した終了時点から設定時間前に前記第２オイルポンプを作動することを特徴とする。
さらに、本発明の実施形態に係る自動変速機の油圧生成装置の制御方法は、変速に必要な油圧を生成する第１オイルポンプと、不足する油圧を追加的に生成する第２オイルポンプと、前記第１オイルポンプで必要以上に生成した油圧を貯蔵するアキュムレータと、前記第２オイルポンプのポンピングを制御する制御ユニットとを含む自動変速機の油圧生成装置において、アイドルストップ状態で前記第１オイルポンプを作動するステップと、前記アイドルストップ状態の終了時点を予測するステップと、前記予測した終了時点から設定時間前に前記第２オイルポンプの作動を開始するステップと、前記第２オイルポンプが最大設定回転速度で作動するステップと、前記第２オイルポンプが目標回転速度で作動するステップとを含むことを特徴とする。
前記第２オイルポンプが最大設定回転速度で作動するステップでは、発生油圧を目標油圧以上に増加することを特徴とする。
前記発生油圧が増加する時間を短縮するように前記アキュムレータに貯蔵された油圧を使用することを特徴とする。
上述したように、本発明の実施形態によれば、アイドルストップ状態で無駄な電力消費を防止することができる。
また、必要以上に発生した油圧を再活用することにより、燃費を向上することができる。
さらに、自動変速機の油圧生成装置で発生する騒音を低減できる。
本発明の実施形態に係る自動変速機の油圧生成装置の構成図。 本発明の実施形態に係る発生油圧および第２オイルポンプのＲＰＭを示すグラフ。 本発明の実施形態に係る自動変速機の油圧生成装置の制御方法のフローチャート。 本発明の実施形態に係るアイドルストップ状態の終了時点を予測するための構成要素のブロック図。
以下、本発明の好ましい実施形態を、添付した図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る自動変速機の油圧生成装置の構成図である。
図１に示しているように、本発明の実施形態に係る自動変速機の油圧生成装置１０は、第１オイルポンプ２０と、第２オイルポンプ３０と、モータ３２と、制御ユニット３４と、アキュムレータ４０とを含む。
第１オイルポンプ２０は、変速に必要な油圧を生成する。また、第１オイルポンプ２０は、オイルタンク５０から供給されたオイルをポンピングして変速機６０に伝達する。
第１オイルポンプ２０は、機械式オイルポンプ（ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｏｉｌ ｐｕｍｐ）である。
第２オイルポンプ３０は、第１オイルポンプ２０で生成した油圧が不足する場合、追加して油圧を生成する。また、第２オイルポンプ３０は、オイルタンク５０から供給されたオイルをポンピングして変速機６０に伝達する。一方、エンジンの動力が自動変速機に伝達されないアイドルストップ（ｉｄｌｅ ｓｔｏｐ）状態が維持されている間は第２オイルポンプ３０は作動しない。さらに、第２オイルポンプ３０は、アイドルストップ状態が終了する時点から設定時間前に作動する。ここで、前記設定時間は、当該技術分野における通常の知識を有する者（以下、当業者）によって容易に設定可能である。
モータ３２は、第２オイルポンプ３０に備えられる。つまり、第２オイルポンプ３０は、モータ３２の駆動によってポンピングを行う電動式オイルポンプ（ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｏｉｌ ｐｕｍｐ）である。
制御ユニット３４は、第２オイルポンプ３０のポンピングを制御する。また、制御ユニット３４は、モータ３２の駆動を制御するモータコントロールユニット（ＭＣＵ）である。さらに、制御ユニット３４によってモータ３２が制御されることにより、第２オイルポンプ３０のＲＰＭが制御される。
アキュムレータ４０は、第１オイルポンプ２０で必要以上に生成した油圧を貯蔵する。また、アキュムレータ４０に貯蔵された油圧は、選択的に変速機６０に供給する。
以下、図２ないし図４を参照して、本発明の実施形態に係る自動変速機の油圧生成装置の制御方法を詳細に説明する。
図２は、本発明の実施形態に係る電動式オイルポンプのＲＰＭおよび油圧を示すグラフである。また、図３は、本発明の実施形態に係る自動変速機の油圧生成装置の制御方法のフローチャートである。さらに、図４は、本発明の実施形態に係るアイドルストップ状態の終了時点を予測するための構成要素のブロック図である。
アイドルストップ状態で前記第１オイルポンプ２０が作動する（Ｓ１００）と、電子制御ユニット１００は、前記アイドルストップ状態の終了時点を予測する（Ｓ１１０）。また、前記アイドルストップ状態の終了時点の予測は、ブレーキ８０の作動およびブレーキペダル８２の作動を感知するセンサ９０から電子制御ユニット１００に信号が伝達して実行できる。
前記アイドルストップ状態の終了時点を予測すると、前記予測した終了時点から設定時間前に第２オイルポンプ３０の作動を開始する（Ｓ１２０）。ここで、前記設定時間は、当業者によって容易に設定可能である。
第２オイルポンプ３０の作動が開始すると、第２オイルポンプ３０は、一定時間の間最大設定ＲＰＭ（Ｖ１）で作動する（Ｓ１３０）。また、ステップＳ１３０では、発生油圧を目標油圧以上に増加する。さらに、ステップＳ１３０の発生油圧は、第２オイルポンプ３０で生成した油圧と、アキュムレータ４０から供給される油圧との和である。つまり、ステップＳ１３０では、アキュムレータ４０に貯蔵された油圧が使用可能である。したがって、前記アイドルストップ状態の終了時点から発生油圧が目標油圧（Ｐ）に到達する時点までの時間（Ｔ）を、第２オイルポンプ３０のみを用いた場合に比べ相対的に減らすことができる。また、最大設定ＲＰＭ（Ｖ１）を、第２オイルポンプ３０のみを用いた場合に比べて相対的に小さくできる。
第２オイルポンプ３０が最大設定ＲＰＭ（Ｖ１）で作動する一定時間が経過すると、第２オイルポンプ３０は目標ＲＰＭ（Ｖ２）で作動する（Ｓ１４０）。この時、第２オイルポンプ３０は、目標油圧（Ｐ）を生成する。また、ステップＳ１４０の発生油圧は、第２オイルポンプ３０が生成した油圧であり、アキュムレータ４０に貯蔵された油圧は使用しなくてもよい。
上述したように、本発明の実施形態によれば、前記アイドルストップ状態で無駄な電力消費を防止することができる。また、第１オイルポンプ２０で必要以上に発生した油圧を再活用することにより、燃費を向上することができる。さらに、自動変速機の油圧生成装置１０で発生する騒音を低減できる。
以上、本発明に関する好ましい実施形態を説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されず、本発明の実施形態から、技術的範囲内で、当該発明の属する技術分野における当業者によって容易に変更される。
本発明は、エネルギー効率を向上する自動変速機の油圧生成装置およびその制御方法の分野に適用できる。
１０ 油圧生成装置
２０ 第１オイルポンプ
３０ 第２オイルポンプ
３２ モータ
３４ 制御ユニット
４０ アキュムレータ（ａｃｃｕｍｕｌａｔｏｒ）
５０ オイルタンク
６０ 変速機
７０ 弁

Claims (11)

  1. 変速に必要な油圧を生成する第１オイルポンプと、不足する油圧を追加的に生成する第２オイルポンプと、前記第１オイルポンプで必要以上に生成した油圧を貯蔵するアキュムレータと、前記第２オイルポンプのポンピングを制御する制御ユニットとを含む自動変速機の油圧生成装置を制御する方法であって、
    アイドルストップ状態で前記第１オイルポンプを作動するステップと、
    前記アイドルストップ状態の終了時点を予測するステップと、
    前記予測した終了時点から設定時間前に前記第２オイルポンプの作動を開始するステップと、
    前記第２オイルポンプが最大設定回転速度で作動するステップと、
    前記第２オイルポンプが目標回転速度で作動するステップとを含むことを特徴とする自動変速機の油圧生成装置の制御方法。
  2. 前記第２オイルポンプが最大設定回転速度で作動するステップでは、発生油圧を目標油圧以上に増加することを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の油圧生成装置の制御方法。
  3. 前記発生油圧が増加する時間を短縮するように前記アキュムレータに貯蔵された油圧を使用することを特徴とする請求項２に記載の自動変速機の油圧生成装置の制御方法。
  4. 変速に必要な油圧を生成する第１オイルポンプと、
    前記第１オイルポンプが生成した油圧が不足する場合、追加的に油圧を生成する第２オイルポンプと、
    前記第２オイルポンプのポンピングを制御する制御ユニットと、
    前記第１オイルポンプおよび前記第２オイルポンプにオイルを供給するオイルタンクとを含み、
    前記第１オイルポンプがアイドルストップ状態で作動する場合、前記制御ユニットは、前記アイドルストップ状態の終了時点を予測し、前記予測した終了時点から設定時間前に前記第２オイルポンプを作動することを特徴とする自動変速機の油圧生成装置。
  5. 前記第１オイルポンプは、機械式オイルポンプであることを特徴とする請求項４に記載の自動変速機の油圧生成装置。
  6. 前記第２オイルポンプは、モータが備えられた電動式オイルポンプであることを特徴とする請求項４に記載の自動変速機の油圧生成装置。
  7. 前記制御ユニットは、モータの駆動を制御することにより、前記第２オイルポンプの回転速度を制御することを特徴とする請求項６に記載の自動変速機の油圧生成装置。
  8. 変速に必要な油圧を変速機に伝達する第１オイルポンプと、
    前記変速機に選択的に油圧を伝達する第２オイルポンプと、
    前記第１オイルポンプで必要以上に生成した油圧を貯蔵し、貯蔵された油圧を前記変速機に選択的に伝達するアキュムレータと、
    前記第２オイルポンプのポンピングを制御する制御ユニットと、
    前記第１オイルポンプおよび前記第２オイルポンプにオイルを供給するオイルタンクとを含み、
    前記制御ユニットは、前記第２オイルポンプを作動する時点を決定し、前記第２オイルポンプが作動する時、前記アキュムレータの油圧が共に変速機に伝達されることを特徴とする自動変速機の油圧生成装置。
  9. 前記第２オイルポンプは、モータが備えられた電動式オイルポンプであることを特徴とする請求項８に記載の自動変速機の油圧生成装置。
  10. 前記制御ユニットは、モータの駆動を制御することにより、前記第２オイルポンプの回転速度を制御することを特徴とする請求項９に記載の自動変速機の油圧生成装置。
  11. 前記第１オイルポンプがアイドルストップ状態で作動する場合、前記制御ユニットは、前記アイドルストップ状態の終了時点を予測し、前記予測した終了時点から設定時間前に前記第２オイルポンプを作動することを特徴とする請求項９に記載の自動変速機の油圧生成装置。
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