JP2019183938A - 車両の油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】専用のアキュームレータを省略することで部品点数の増加や重量・コストの増加を回避でき、かつ専用検査工程を不要としながらも、アイドリングストップ状態からの復帰応答性を確保することができる車両の油圧制御装置を提供する。【解決手段】エンジンの駆動力で回転する機械式のオイルポンプ（２）と、オイルポンプ（２）から吐出されたオイルを調圧するための調圧バルブ（１０）と、オイルポンプ（２）と調圧バルブ（１０）との間の油路（Ｌ１）に設けた所定の閾値油圧（Ｐ１）以上で開く構成の開閉弁（２０）と、油路（Ｌ１）におけるオイルポンプ（２）と開閉弁（２０）との間から分岐して車両の発進時に係合させる発進係合要素（４１）に連通する分岐油路（Ｌ１２）と、を備え、閾値油圧（Ｐ１）は、エンジンの始動時のオイルポンプ（２）の回転による油路（Ｌ１）の圧力よりも高い圧力に設定されている。【選択図】図２

Description

本発明は、車両に搭載された変速機構が備えるクラッチやブレーキ等の摩擦係合要素を要求係合力で係合させるための油圧を制御する車両の油圧制御装置に関する。

車両には、複数の摩擦係合要素（クラッチあるいはブレーキ）を選択的に係合させることで入力軸側から出力軸側へ所定の変速比で駆動力を伝達する変速機構を備えた自動変速機と、上記の摩擦係合要素を係合させるための油圧を制御する油圧制御装置とが設けられている。そして、このような自動変速機の油圧制御装置は、各摩擦係合要素の締結・解放の組み合わせによって複数の変速段を実現するために、油圧供給源から供給される作動油の油圧から摩擦係合要素を係合させるための基圧となるライン圧を調圧するレギュレータバルブ（調圧バルブ）と、レギュレータバルブでライン圧に調圧されたオイルを複数の摩擦係合要素のいずれかをその要求係合力で係合させるための油圧（要求油圧）に調圧するリニアソレノイドバルブとを有する油圧回路を備えている。

ところで、特許文献１に示す構成の油圧制御装置は、アキュームレータ（蓄圧手段）を備えており、エンジンが停止するアイドリングストップ時に、エンジンの駆動で回転する機械式のオイルポンプが油圧を発生しなくなった後でも、アキュームレータに予め蓄圧した油圧で発進用のクラッチやブレーキ等の発進係合要素に油圧を供給することが可能である。これにより、エンジンのクランキング中のオイルポンプの吐出量及び吐出圧が低い状態でも発進係合要素に必要な油圧を供給できる。したがって、アイドリングストップ状態からの復帰応答性を確保することができる。

しかしながら、上記特許文献１に示す従来構成の油圧制御装置では、専用の油圧アキュームレータが必要であることで、更なる部品点数の削減やコスト・重量の低減を図るには改良の余地がある。また、アキュームレータの蓄圧品質を確保するための専用検査工程が必要であった。そのため、専用のアキュームレータを備えずに、アイドリングストップ状態からの復帰応答性を確保することができる構成の油圧制御装置が求められている。

特開２０１７−１６６６３６号公報

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、専用のアキュームレータを省略することで部品点数の増加や重量・コストの増加を回避でき、かつ専用検査工程を不要としながらも、アイドリングストップ状態からの復帰応答性を確保することができる車両の油圧制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明にかかる車両の油圧制御装置は、エンジンの駆動力で回転する機械式のオイルポンプ（２）と、前記オイルポンプ（２）から吐出されたオイルを調圧するための調圧バルブ（１０）と、前記オイルポンプ（２）と前記調圧バルブ（１０）との間の油路（Ｌ１）に設けた所定の閾値油圧（Ｐ１）以上で開く構成の開閉弁（２０）と、前記油路（Ｌ１）における前記オイルポンプ（２）と前記開閉弁（２０）との間から分岐して車両の発進時に係合させる発進係合要素（４１）に連通する分岐油路（Ｌ１２）と、を備え、前記閾値油圧（Ｐ１）は、前記エンジンの始動時の前記オイルポンプ（２）の回転による前記油路（Ｌ１）の圧力よりも高い圧力に設定されていることを特徴とする。

本発明にかかる車両の油圧制御装置によれば、オイルポンプと調圧バルブとの間の油路に設けた開閉弁と、当該油路におけるオイルポンプと開閉弁との間から分岐して発進係合要素に連通する分岐油路とを備え、開閉弁が開く閾値油圧をエンジンの始動時のオイルポンプの回転による油圧よりも高い圧力に設定したことで、アイドリングストップ状態からの復帰の際、エンジンの始動時のオイルポンプの回転による油圧では開閉弁が開かないようにできる。そのため、オイルポンプから吐出されたオイルは分岐油路を通って発進係合要素に導かれる。このように、アイドリングストップ状態からの復帰の際、エンジンのクランキング中にオイルポンプから吐出されたオイルを発進係合要素に優先して供給可能な構成としたことで、アイドリングストップ状態からの復帰の際に必要な車両の発進応答性を確保することができる。

また、上記の本発明の車両の油圧制御装置は、車両のパーキング機構を作動するためのパーキングバルブ（３０）と、前記パーキングバルブ（３０）に設けられて該パーキングバルブ（３０）をパーキング解除側へ駆動するためのパーキング解除ポート（３０Ｂ）と、を備え、前記開閉弁（２０）の下流側の油路（Ｌ３，Ｌ７）は、前記パーキング解除ポート（３０Ｂ）に連通していてよい。

この構成によれば、開閉弁の下流側の油路がパーキング解除ポートに連通しているが、開閉弁が開く閾値油圧は、エンジンの始動時のオイルポンプの回転による油圧よりも高い圧力に設定されている。そのため、アイドリングストップ状態からの復帰の際、エンジンの始動時のオイルポンプの回転による油圧では開閉弁が開かないので、パーキングバルブのパーキング解除ポートにもオイルが供給されることがない。したがって、開閉弁をエンジン始動時のパーキングバルブの誤作動防止対策としての油圧カットバルブとして機能させることができる。

すなわちこの構成によれば、アイドリングストップ状態からの復帰の際、エンジンのクランキング中（低ライン圧時）にオイルポンプから吐出されたオイルを発進係合要素に優先的に供給するための開閉バルブを、従来の油圧回路にあったパーキングバルブの誤作動防止対策としての油圧カットバルブと兼用することができる。これにより、油圧制御装置の部品点数を増加させることなく、アイドリングストップ状態からの復帰の際に必要な車両の発進応答性の確保が可能となる。
なお、上記の括弧内に記載した符号は、後述する本発明の実施形態における図面参照符号であり、これらは本願の構成要素の例示のために参考として付したものである。

本発明にかかる変速機の油圧制御装置によれば、部品点数の増加や重量・コストの増加を回避でき、かつ専用検査工程を不要としながらも、アイドリングストップ状態からの復帰の際に必要な車両の発進応答性の確保が可能となる。

本発明にかかる車両の油圧制御装置が備える油圧回路を示す図である。 従来構成の車両の油圧制御装置が備える油圧回路を示す図である。 本発明にかかる油圧回路におけるオイルの流れを示す図である。 従来構成の油圧回路におけるオイルの流れを示す図である。 本発明にかかる油圧回路におけるオイルの流れを示す図である。 従来構成の油圧回路におけるオイルの流れを示す図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明にかかる車両の油圧制御装置が備える油圧回路を示す図である。同図に示す油圧回路１は、車両に搭載された変速機構が備える油圧式のクラッチやブレーキなどの摩擦係合機構や、トルクコンバータ及びロックアップクラッチ等の装置に供給する油圧の制御を行うための回路である。本実施形態の車両は、駆動源としてのエンジン（内燃機関）を備える車両である。なお、当該車両は、エンジンのみを駆動源とする車両のほか、エンジンと電動機（モータ）を駆動源とするハイブリッド車両であってもよい。

油圧回路１にはオイルポンプ（送油ポンプ）２が設けられる。オイルポンプ２はギヤポンプからなり、図示しないエンジン（駆動源）によって駆動され、リザーバ３に貯留された作動油をストレーナ４を経由して汲み上げることで、メインレギュレータバルブ（調圧バルブ）１０に圧送する。

メインレギュレータバルブ１０の出力（ライン圧、高圧制御油圧）は、油路Ｌ５でブレーキカットバルブ４３に送られ、ブレーキカットバルブ４３から油路Ｌ６，Ｌ７を介して複数のリニアソレノイドバルブ２１，２２，２３に送られる。複数のリニアソレノイドバルブ２１，２２，２３は、変速機構が備える変速用のクラッチやブレーキ等の摩擦係合装置にオイルを供給するバルブである。

また、メインレギュレータバルブ１０の出力は、油路Ｌ８を介して図示しないトルクコンバータの内圧を調整するＴＣレギュレータバルブ１５に送られ、ＴＣレギュレータバルブ１５の出力は、いずれも図示しないＬＣコントロールバルブを介してＬＣシフトバルブに接続される。また、メインレギュレータバルブ１０から供給されるライン圧は図示しないオン／オフ型のソレノイドバルブを介してパーキングバルブ３０の第１ロック用油室２９Ａに供給されると共に、図示しない他のオン／オフ型のソレノイドバルブを介してパーキングバルブ３０の第２ロック用油室２９Ｂに供給される。なお、パーキングバルブ３０は、車両に搭載された図示しないパーキングロック機構の動作（パーキングロックのオンオフ）を制御するためのバルブである。

また、油圧回路１は、オン／オフ型のソレノイドバルブ３２Ｃと、オン／オフ型のソレノイドバルブ３２Ｄとを備える。ソレノイドバルブ３２Ｃ及びソレノイドバルブ３２Ｄはいずれもノーマルクローズ型のバルブである。

ソレノイドバルブ３２Ｃは、その開弁によりパーキングインヒビットバルブ３５のスプール３５ａをスプリング３５ｂの付勢力に抗して移動させることでパーキングバルブ３０の第１アンロック用油室３０Ａにライン圧を供給する。一方、ソレノイドバルブ３２Ｃの閉弁によりパーキングインヒビットバルブ３５のスプール３５ａがスプリング３５ｂに付勢されて移動することにより、パーキングバルブ３０の第１アンロック用油室３０Ａのライン圧をドレンする。

また、油路Ｌ１０には、パーキングインヒビットバルブ３５の上流側に位置させて、油圧カットバルブ２１２が介設されている。油圧カットバルブ２１２は、ライン圧がスプリング２１２ｂの付勢力に抗してスプール２１２ａを移動させることができる所定油圧まで高まると、スプール２１２ａを介して入力ポート２１２ｃと出力ポート２１２ｄとが連通して、油圧カットバルブ２１２が開弁される。これにより、パーキングインヒビットバルブ３５を介してパーキングバルブ３０の第１アンロック用油室３０Ａにライン圧が供給される。一方、ライン圧が所定油圧未満であるときは、油圧カットバルブ２１２の出力ポート２１２ｄと排出ポート２１２ｅとが連通し、パーキングバルブ３０の第１アンロック用油室３０Ａからパーキングインヒビットバルブ３５及び油圧カットバルブ２１２の排出ポート２１２ｅを介して油圧が解放される。

また、油路Ｌ１１は変速用の油圧係合装置の一つである油圧ブレーキ４１に接続されており、油路Ｌ１１の上流側にはブレーキカットバルブ４３およびリニアソレノイドバルブ４２が配置される。ブレーキカットバルブ４３は、ソレノイドバルブ３２Ｄにより開閉駆動される。リニアソレノイドバルブ４２はインポート４２ａ、アウトポート４２ｂおよびドレンポート４２ｃを備え、インポート４２ａから入力された油圧を調圧してアウトポート４２ｂから出力したり、アウトポート４２ｂからドレンポート４２ｃを介して油圧を解放させたりすることができる。油圧ブレーキ４１は、車両を発進させる際に係合させることが必要な発進係合要素である。したがって、車両の発進に際しては油圧ブレーキ４１にその係合に必要な流量及び圧力のオイルを供給しなければならない。特に、後述するように、エンジンが停止しているアイドリングストップ状態からの復帰の際には、油圧ブレーキ４１に対して迅速に適切な流量及び圧力のオイルを供給する必要がある。

そして、本実施形態の油圧回路１では、オイルポンプ２とメインレギュレータバルブ１０との間の油路Ｌ１にワンウェイバルブ（開閉弁）２０を設置している。ワンウェイバルブ２０は、オイルポンプ２から吐出されて油路Ｌ１を流れるオイルの油圧が閾値油圧（Ｐ）以上のときにのみ開かれる構成のバルブである。ワンウェイバルブ２０の下流側の油路Ｌ２は分岐部Ｂ２で分岐して、その一方の油路Ｌ３がリニアソレノイドバルブ２３に連通し、他方の油路Ｌ４がメインレギュレータバルブ１０を介してブレーキカットバルブ４３、ＴＣレギュレータバルブ１５に連通している。一方、ワンウェイバルブ２０の上流側（手前側）の油路Ｌ１は、分岐部Ｂ１で分岐しており、分岐部Ｂ１から分岐した油路Ｌ１２がソレノイドバルブ３２Ｄに連通していると共に、リニアソレノイドバルブ４２を介して油圧ブレーキ４１に連通している。

したがって、オイルポンプ２から吐出されたオイルの圧力が上記の閾値油圧（Ｐ）未満のときには、ワンウェイバルブ２０が閉じていることで、油路Ｌ１から分岐した油路Ｌ１２のオイルがソレノイドバルブ３２Ｄに導かれると共に、リニアソレノイドバルブ４２を介して油圧ブレーキ４１へ導かれる。その一方で、オイルポンプ２から吐出されたオイルの圧力が上記の閾値油圧（Ｐ）以上のときには、ワンウェイバルブ２０が開くことで、上記の油路Ｌ１２からソレノイドバルブ３２Ｄや油圧ブレーキ４１へ導かれることに加えて、油路Ｌ４のオイルがメインレギュレータバルブ１０へ導かれると共に、油路Ｌ３のオイルがリニアソレノイドバルブ２３や、ブレーキカットバルブ４３、油圧カットバルブ２１２へ導かれる。

次に、図２を用いて従来構成の油圧回路について説明する。図２に示す従来構成の油圧回路１００は、特許文献１に示すアキュームレータを備えた油圧回路の構成から、単純にアキュームレータのみを廃止した場合の油圧回路である。図２に示す油圧回路１００においては、図１に示す油圧回路１と同一又は共通する構成要素には共通の符号を付し、当該構成要素の詳細な説明は省略する。

図２の油圧回路１００が図１の油圧回路１と異なる点は、図２の油圧回路１００は、図１に示す油圧回路１でオイルポンプ２とメインレギュレータバルブ１０との間の油路Ｌ１に設けているワンウェイバルブ２０を備えておらず、その代わりに、パーキングバルブ３０の近傍に設けた油圧カットバルブ１１２を備えている。

油圧カットバルブ１１２は、油圧カットバルブ２１２と同様に構成されていて、油路Ｌ１３のライン圧がスプリングの付勢力に抗してスプールを移動させることができる所定油圧まで高まると、スプールを介して入力ポートと出力ポートとが連通して、油圧カットバルブ１１２が開弁される。これにより、パーキングバルブ３０の第２アンロック用油室３０Ｂにライン圧が供給される。一方、油路Ｌ１３のライン圧が所定油圧未満であるときは、出力ポートと排出ポートとが連通し、パーキングバルブ３０の第２アンロック用油室３０Ｂから排出ポートを介して油圧が解放される。

また、図２に示す従来構成の油圧回路１００においては、メインレギュレータバルブ１０とリニアソレノイドバルブ４２との間にシフトバルブ２５及びソレノイドバルブ３２Ｅを設けている。シフトバルブ２５はソレノイドバルブ３２Ｅの油圧で油路が切り替わるように構成されている。

次に、本発明の油圧回路１と従来の油圧回路１００におけるオイルの流れについて説明する。図３及び図４はそれぞれ、図１に示す本発明の油圧回路１と図２に示す従来構成の油圧回路１００において、エンジンが停止しているアイドリングストップ状態からの復帰の際に、エンジンの始動（クランキングによる始動）に伴いオイルポンプ２が回転を開始した直後のオイルの流れを示している。

この場合、本発明の油圧回路１では、オイルポンプ２から吐出されて油路Ｌ１を流れるオイルの圧力が上記の閾値油圧（Ｐ）未満であることで、ワンウェイバルブ２０が閉じている。これにより、図３に示すように、ワンウェイバルブ２０の手前で油路Ｌ１から分岐した油路Ｌ１２のオイルがソレノイドバルブ３２Ｄに導かれると共に、リニアソレノイドバルブ４２を介して油圧ブレーキ４１へ導かれる。このように、ワンウェイバルブ２０が閉じていることで、オイルポンプ２を出たオイルがリニアソレノイドバルブ４２を介して油圧ブレーキ４１へ直接的に導かれる。

これに対して、従来構成の油圧回路１００では、図４に示すように、オイルポンプ２を出たオイルが、メインレギュレータバルブ１０、リニアソレノイドバルブ２３、シフトバルブ２５それぞれに供給されると共に、ブレーキカットバルブ４３を介してリニアソレノイドバルブ２１，２２へ供給される。さらに、油圧カットバルブ２１２やソレノイドバルブ３２Ｃに供給されると共に、リニアソレノイドバルブ４２を介して油圧ブレーキ４１にも供給される。ここで、図３と図４を比較すると明らかなように、本発明の油圧回路１では、従来構成の油圧回路１００と比較して、ワンウェイバルブ２０を設けたことで、アイドリングストップ状態からの復帰に際してエンジンのクランキング時にライン圧油路に充填するオイルの体積が大幅に少なくて済む。したがって、エンジンのクランキング時に油圧ブレーキ４１に対して必要な流量及び圧力のオイルを迅速に供給することが可能となる。これにより、アイドリングストップ状態からの復帰の際に必要な車両の発進応答性の確保が可能となる。

図５及び図６はそれぞれ、図１に示す本発明の油圧回路１と図２に示す従来構成の油圧回路１００において、パーキングバルブ３０の誤作動を防止するために、パーキングバルブ３０の第２アンロック用油室３０Ｂに供給されるオイルがカットされる状態を説明するための図である。従来構成の油圧回路１００においては、油圧カットバルブ１１２は、油路Ｌ１３の油圧が所定圧以上のときにのみ開くように設定されている。それ以外のときには、図６に示すように、油圧カットバルブ１１２が閉じており、第２アンロック用油室３０Ｂへのオイルの供給が遮断されるようになっている。

これにより、油圧回路１００の始動時に、パーキングバルブ３０のピストン２７の誤作動、具体的には、ピストン２７がパーキングロック位置に移動する指示を出しているにもかかわらず、ピストン２７がパーキングロック解除位置に移動することを防止できる。すなわち、従来構成の油圧回路１００では、エンジン始動時のパーキングバルブ３０の誤作動防止対策として、油圧カットバルブ１１２を設けていた。

一方、本発明の油圧回路１では、図５に示すように、ワンウェイバルブ２０が閉じている状態では、油路Ｌ３，Ｌ７を介してパーキングバルブ３０の第２アンロック用油室３０Ｂに供給されるオイルを遮断することができる。このように、本発明の油圧回路１では、従来構成の油圧回路１００が備えていた油圧カットバルブ１１２の役割をワンウェイバルブ２０が担うようにしたことで、従来構成の油圧回路１００と同様にパーキングバルブ３０の誤作動を防止することができる。

すなわち、本発明の油圧回路１では、従来構成の油圧回路１００が備えていた油圧カットバルブ１１２と新たに追加したワンウェイバルブ２０とを機能統合し、ワンウェイバルブ２０が、アイドリングストップ状態からの復帰時に油圧ブレーキ４１に対して迅速に油圧を供給する機能とパーキングバルブ３０の誤作動を防止する機能との両方を兼ね備えるようにした。これにより、従来構成の油圧回路１００と比較して、バルブの数を増加させることなく、アイドリングストップ状態からの復帰の応答性を向上させている。

以上説明したように、本実施形態の油圧回路１では、オイルポンプ２とメインレギュレータバルブ１０との間の油路Ｌ１に設けたワンウェイバルブ２０と、当該油路Ｌ１におけるオイルポンプ２とワンウェイバルブ２０との間から分岐して発進係合要素である油圧ブレーキ４１に連通する分岐油路Ｌ１２，Ｌ１１とを備え、ワンウェイバルブ２０が開く閾値油圧（Ｐ）をエンジンの始動時のオイルポンプ２の回転による油圧よりも高い圧力に設定したことで、アイドリングストップ状態からの復帰の際、エンジンの始動時のオイルポンプ２の回転による油圧ではワンウェイバルブ２０が開かないようにできる。そのため、オイルポンプ２から吐出されたオイルは分岐油路Ｌ１２，Ｌ１１を通って油圧ブレーキ４１に導かれる。このように、アイドリングストップ状態からの復帰の際、エンジンのクランキング中にオイルポンプ２から吐出されたオイルを発進係合要素である油圧ブレーキ４１に優先して供給可能な回路構成としたことで、アイドリングストップ状態からの復帰の際に必要な車両の発進応答性を確保することができる。

また、本発明の油圧回路１によれば、ワンウェイバルブ２０の下流側の油路Ｌ３がパーキングバルブ３０のパーキング解除ポート３０Ｂに連通しているが、ワンウェイバルブ２０が開く閾値油圧（Ｐ）は、エンジンの始動時のオイルポンプ２の回転による油圧よりも高い圧力に設定されている。そのため、アイドリングストップ状態からの復帰の際、エンジンの始動時のオイルポンプ２の回転による油圧ではワンウェイバルブ２０が開かないので、パーキングバルブ３０のパーキング解除ポート３０Ｂにもオイルが供給されることがない。したがって、ワンウェイバルブ２０をエンジン始動時のパーキングバルブ３０の誤作動防止対策としての油圧カットバルブとして機能させることができる。

すなわち、本発明の油圧回路１によれば、アイドリングストップ状態からの復帰の際、エンジンのクランキング中（低ライン圧時）にオイルポンプ２から吐出されたオイルを油圧ブレーキ４１に優先的に供給するためのワンウェイバルブ２０を、従来構成の油圧回路１００が備えるパーキングバルブ３０の誤作動防止対策としての油圧カットバルブ１１２と兼用している。これにより、油圧回路１（油圧制御装置）の部品点数を増加させることなく、アイドリングストップ状態からの復帰の際に必要な車両の発進応答性の確保が可能となる。

本発明は、以上説明した実施の形態に適用が限定されるものではなく、特許請求の範囲および明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内で種々の変形が可能である。

１ （本発明の）油圧回路
２ オイルポンプ
３ リザーバ
４ ストレーナ
１０ メインレギュレータバルブ（調圧バルブ）
１５ ＴＣレギュレータバルブ
２０ ワンウェイバルブ（開閉弁）
２１，２２，２３ リニアソレノイドバルブ
２５ シフトバルブ
２７ ピストン
２９Ａ 第１ロック用油室
２９Ｂ 第２ロック用油室
３０ パーキングバルブ
３０Ａ 第１アンロック用油室
３０Ｂ 第２アンロック用油室（パーキング解除ポート）
３２Ｃ，３２Ｄ，３２Ｅ ソレノイドバルブ
３５ パーキングインヒビットバルブ
４１ 油圧ブレーキ（発進係合要素）
４２ リニアソレノイドバルブ
４３ ブレーキカットバルブ
１００ 従来構成の油圧回路
１１２ 油圧カットバルブ
２１２ 油圧カットバルブ
Ｌ１〜Ｌ１３ 油路

Claims (2)

1. エンジンの駆動力で回転する機械式のオイルポンプと、
   前記オイルポンプから吐出されたオイルを調圧するための調圧バルブと、
   前記オイルポンプと調圧バルブとの間の油路に設けた所定の閾値油圧以上で開く構成の開閉弁と、
   前記油路における前記オイルポンプと前記開閉弁との間から分岐して車両の発進時に係合させる発進係合要素に連通する分岐油路と、を備え、
   前記閾値油圧は、前記エンジンの始動時の前記オイルポンプの回転による前記油路の圧力よりも高い圧力に設定されている
   ことを特徴とする変速機の油圧制御装置。
2. 車両のパーキング機構を作動するためのパーキングバルブと、前記パーキングバルブに設けられて該パーキングバルブをパーキング解除側へ駆動するためのパーキング解除ポートと、を備え、
   前記開閉弁の下流側の油路は、前記パーキング解除ポートに連通している
   ことを特徴とする請求項１に記載の変速機の油圧制御装置。