以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
<第1実施形態>
図1を参照して、本発明の第1実施形態に係る作動流体供給装置100について説明する。図1は、作動流体供給装置100の構成を示す概略図である。
作動流体供給装置100は、第1駆動源としてのエンジン50と、エンジン50の出力を駆動輪に伝達する動力伝達装置としての自動変速機70と、を備える図示しない車両に搭載され、自動変速機70への作動流体の供給を制御するものである。以下では、自動変速機70が、ベルト式無段変速機構(CVT)を備える変速機である場合を例に説明する。
作動流体供給装置100は、エンジン50の出力により駆動され自動変速機70へ作動流体としての作動油を供給可能な第1ポンプとしての第1オイルポンプ10と、第1オイルポンプ10とともにエンジン50の出力により駆動され自動変速機70へ作動油を供給可能な第2ポンプとしての第2オイルポンプ11と、第2駆動源としての電動モータ60の出力により駆動され自動変速機70へ作動油を供給可能な第2ポンプとしての第3オイルポンプ20と、第2オイルポンプ11を無負荷運転状態とする第1アンロード機構としての第1アンロード弁16と、電動モータ60や第1アンロード弁16の作動を制御し自動変速機70への作動油の供給状態を制御する供給状態制御部としてのコントローラ40と、を備える。
第1オイルポンプ10は、エンジン50によって回転駆動されるベーンポンプであり、第1吸込管12を通じてタンク30に貯留された作動油を吸引し、第1吐出管13を通じて自動変速機70へと作動油を吐出する。
第2オイルポンプ11は、第1オイルポンプ10と同様に、エンジン50によって回転駆動されるベーンポンプであり、第2吸込管14を通じてタンク30に貯留された作動油を吸引し、第2吐出管15を通じて作動油を吐出する。
第1オイルポンプ10と第2オイルポンプ11とは、別々に構成される2つのベーンポンプであってもよいし、2つの吸込領域と2つの吐出領域とを有する平衡型ベーンポンプのように1つのベーンポンプで構成されるものであってもよい。また、第1オイルポンプ10の吐出流量と第2オイルポンプ11の吐出流量とは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
第2吐出管15は、第1アンロード弁16と接続管17とを介して第1吐出管13に接続される。第1吐出管13には、接続管17が接続される位置よりも下流側に逆止弁18が設けられる。逆止弁18は、第1オイルポンプ10及び第2オイルポンプ11から自動変速機70への作動油の流れのみを許容する。
第1アンロード弁16は、電気的に駆動される切換弁であり、第2吐出管15と接続管17とを連通させる第1位置と、第2吐出管15と第1アンロード通路31とを連通させる第2位置と、の2つの位置に切り換えられる。第1アンロード通路31は、一端が第1アンロード弁16に接続され、他端がタンク30に接続されている。第1アンロード弁16の位置はコントローラ40によって制御される。
上記構成の第1アンロード弁16が第1位置に切り換えられると、第1アンロード通路31が遮断されるとともに第2吐出管15と接続管17とが連通するため、第2オイルポンプ11から吐出された作動油は自動変速機70へと供給される。一方、第1アンロード弁16が第2位置に切り換えられると、第2吐出管15と接続管17との連通が遮断され、第2吐出管15と第1アンロード通路31とが連通するため、第2オイルポンプ11から吐出された作動油は、第1アンロード通路31を通じてタンク30へと排出され、第2オイルポンプ11の吸込側へと戻る。
つまり、第1アンロード弁16が第2位置にあるとき、第2オイルポンプ11の吸入側と吐出側との両方がタンク30に連通した状態となり、第2オイルポンプ11の吸入側と吐出側との圧力差がほぼゼロとなる。このため、第2オイルポンプ11は無負荷運転状態、すなわち、第2オイルポンプ11を駆動させる負荷がエンジン50に対してほとんどかからない状態となる。
このように第1アンロード弁16の位置を切り換えることで、第2オイルポンプ11を負荷運転状態と無負荷運転状態とに切り換えることが可能である。なお、第1アンロード弁16は、ソレノイドによって直接駆動されて位置が切り換えられるものであってもよいし、弁体に作用するパイロット圧力の有無によって位置が切り換えられるものであってもよく、コントローラ40からの指令に応じて位置が切り換わればどのような構成であってもよい。
第3オイルポンプ20は、電動モータ60によって回転駆動される内接歯車ポンプであり、吸込管21を通じてタンク30に貯留された作動油を吸引し、第1オイルポンプ10の第1吐出管13に接続される吐出管22を通じて自動変速機70へと作動油を吐出する。吐出管22には、第3オイルポンプ20から自動変速機70への作動油の流れのみを許容する逆止弁24が設けられる。
第3オイルポンプ20を駆動する電動モータ60の回転は、コントローラ40によって制御される。このため、第3オイルポンプ20の吐出流量は、電動モータ60の回転を変更することで自在に変更することが可能である。
このように、作動流体供給装置100では、第1オイルポンプ10、第2オイルポンプ11及び第3オイルポンプ20の3つのオイルポンプから自動変速機70へと作動油を供給することが可能である。
次に、図2を参照し、コントローラ40について説明する。図2は、コントローラ40の機能を説明するためのブロック図である。
コントローラ40は、CPU(中央演算処理装置)、ROM(リードオンリメモリ)、RAM(ランダムアクセスメモリ)、及びI/Oインターフェース(入出力インターフェース)を備えたマイクロコンピュータで構成される。RAMはCPUの処理におけるデータを記憶し、ROMはCPUの制御プログラム等を予め記憶し、I/Oインターフェースはコントローラ40に接続された機器との情報の入出力に使用される。コントローラ40は、複数のマイクロコンピュータで構成されていてもよい。
コントローラ40は、車両の各部に設けられた各種センサから入力される車両の状態を示す信号に基づき、電動モータ60及び第1アンロード弁16を制御することで自動変速機70への作動油の供給を制御する。なお、コントローラ40は、エンジン50のコントローラ及び自動変速機70のコントローラを兼ねるものであってもよいし、エンジン50のコントローラ及び自動変速機70のコントローラとは別に設けられるものあってもよい。
コントローラ40に入力される車両の状態を示す信号としては、例えば、車両の速度を示す信号や車両の加速度を示す信号、シフトレバーの操作位置を示す信号、アクセルの操作量を示す信号、エンジン50の回転数を示す信号、スロットル開度や燃料噴射量等のエンジン50の負荷を示す信号、自動変速機70の入力軸及び出力軸回転数を示す信号、自動変速機70内の作動油の油温を示す信号、自動変速機70に供給された作動油の圧力(ライン圧)を示す信号、自動変速機70の変速比を示す信号、第1オイルポンプ10の吐出圧を示す信号、第2オイルポンプ11の吐出圧を示す信号、第3オイルポンプ20の吐出圧を示す信号、電動モータ60の回転数を示す信号等である。
コントローラ40は、自動変速機70への作動油の供給を制御するための機能として、各種センサから入力される信号に基づいて自動変速機70で必要とされる作動油の必要流量Qrを演算する必要流量演算部41と、各種センサから入力される信号に基づいて第1オイルポンプ10から吐出される作動油の第1吐出流量Q1及び第2オイルポンプ11から吐出される作動油の第2吐出流量Q2を算出する吐出流量算出部42と、各種センサから入力される信号に基づいて第1オイルポンプ10の第1駆動動力W1、第2オイルポンプ11の第2駆動動力W2及び第3オイルポンプ20の第3駆動動力W3を演算する駆動動力演算部44と、必要流量演算部41で演算された流量と吐出流量算出部42で算出された流量との比較や駆動動力演算部44で演算された各駆動動力の比較が行われる比較部43と、比較部43における比較結果に基づき自動変速機70への作動油の供給状態を設定する供給状態設定部46と、を有する。なお、これら必要流量演算部41等は、コントローラ40の各機能を、仮想的なユニットとして示したものであり、物理的に存在することを意味するものではない。
必要流量演算部41は、主にアクセル開度や車速、自動変速機70内の作動油の油温、自動変速機70に供給された作動油の圧力、自動変速機70の入力軸及び出力軸回転数、自動変速機70の変速比に基づいて自動変速機70で必要とされる作動油の流量を演算する。
ここで、自動変速機70で必要とされる作動油の流量は、図示しないベルト式無段変速機構のバリエータのプーリ幅を変化させるために必要となる変速流量や油圧制御弁内の隙間や油圧回路上の隙間から漏れるリーク流量、自動変速機70を冷却ないし潤滑するために必要となる潤滑流量、図示しないオイルクーラに導かれる冷却流量などがある。
これらの流量がどの程度の流量となるかは、予めマップ化されており、コントローラ40のROMに記憶されている。具体的には、変速流量は、変速比が大きく変化する場合、例えば、アクセル開度の上昇率が大きい加速時や車速の減速率が大きい減速時には大きな値となることから、アクセル開度や車速の変化率がパラメータとされる。なお、車両の加減速に関連するパラメータとしては、エンジン50の回転数や負荷の変化に影響を及ぼすスロットル開度や燃料噴射量などが用いられてもよい。リーク流量は、作動油の温度が上昇し作動油の粘度が低下するほど、また、供給される作動油の圧力が大きいほど大きな値となることから、作動油の温度や圧力がパラメータとされる。
また、作動油の温度が上昇し作動油の粘度が低下するほど油膜切れが生じやすくなるため、作動油の温度が高いほど潤滑流量を多くする必要があり、また、自動変速機70内の回転軸の回転数が高いほど油膜切れが生じやすくなるため、自動変速機70内の回転軸の回転数が高いほど潤滑流量を多くする必要がある。これらを考慮し、潤滑流量は、例えば、作動油の温度や自動変速機70の入出力軸の回転数がパラメータとされる。
また、作動油の温度は、潤滑性や油膜保持等の観点からは、所定の温度を超えないようにする必要があり、また、作動油を冷却するためには、オイルクーラに冷却風が導かれる状態、すなわち、所定以上の車速で車両が走行する状態である必要がある。このため、冷却流量は、主に作動油の温度と車速とがパラメータとされる。なお、これら変速流量、リーク流量、潤滑流量及び冷却流量を決定するためのパラメータは一例であり、例示されたパラメータと関連性があるパラメータが用いられてもよく、何をパラメータとするかはコントローラ40に入力される信号から適宜選定される。
このように、必要流量演算部41では、変速流量、リーク流量、潤滑流量及び冷却流量を考慮して自動変速機70で単位時間あたりに必要とされる作動油の量である必要流量Qrが演算される。
吐出流量算出部42は、主にエンジン50の回転数と第1オイルポンプ10の1回転あたりの理論吐き出し量である予め設定された第1基本吐出量D1とに基づいて第1オイルポンプ10から単位時間あたりに吐出される作動油の量である第1吐出流量Q1を算出し、主にエンジン50の回転数と第2オイルポンプ11の1回転あたりの理論吐き出し量である予め設定された第2基本吐出量D2とに基づいて第2オイルポンプ11から単位時間あたりに吐出される作動油の量である第2吐出流量Q2を算出する。
第1オイルポンプ10の回転数と第1オイルポンプ10の第1吐出流量Q1とは、ほぼ比例して変化する関係にあり、また、第1オイルポンプ10の第1吐出流量Q1は、油温によって変わる粘度や第1オイルポンプ10の吐出圧に応じて変化する。これらの関係は、第1オイルポンプ10の第1吐出流量Q1を正確に算出するために予めマップ化され、コントローラ40のROMに記憶されている。
第1オイルポンプ10の回転数は、第1オイルポンプ10を駆動するエンジン50の回転数に応じて変化するため、吐出流量算出部42では、エンジン50の回転数と作動油の油温と第1オイルポンプ10の吐出圧とから第1吐出流量Q1が容易に算出される。
なお、エンジン50の回転数に代えて、第1オイルポンプ10の回転数を用いて第1吐出流量Q1を算出してもよい。また、第1オイルポンプ10の吐出圧は、自動変速機70に供給された作動油の圧力であるライン圧に応じて変化するため、第1オイルポンプ10の第1吐出流量Q1の算出にあたっては、第1オイルポンプ10の吐出圧に代えて、ライン圧が用いられてもよい。
第2オイルポンプ11の第2吐出流量Q2についても第1オイルポンプ10の第1吐出流量Q1と同様にして算出される。なお、第2オイルポンプ11の第2吐出流量Q2算出は、第1アンロード弁16の切換状態に関わらず、すなわち、第2オイルポンプ11が負荷運転状態にあるか無負荷運転状態にあるかに関わらず行われる。
駆動動力演算部44は、第1オイルポンプ10の第1駆動動力W1、第2オイルポンプ11の第2駆動動力W2及び必要流量Qrに基づいて設定される目標吐出流量Qaを吐出させた場合の第3オイルポンプ20の第3駆動動力W3を演算する。
第1オイルポンプ10の第1駆動動力W1は、エンジン50において第1オイルポンプ10を駆動するために費やされる出力であり、第1オイルポンプ10の第1吐出流量Q1と第1吐出圧力P1と第1ポンプ機械効率η1とから算出される。第1オイルポンプ10の回転数、第1吐出圧力P1及び作動油の油温に応じて変化する第1ポンプ機械効率η1は、予めマップ化され、コントローラ40のROMに記憶されている。なお、第1吐出流量Q1としては、吐出流量算出部42で算出された値が用いられる。
第2オイルポンプ11の第2駆動動力W2についても第1オイルポンプ10の第1駆動動力W1と同様にして算出される。第2オイルポンプ11の回転数、第2吐出圧力P2及び作動油の油温に応じて変化する第2ポンプ機械効率η2は、予めマップ化され、コントローラ40のROMに記憶されている。なお、第2オイルポンプ11が無負荷運転状態にあり第2オイルポンプ11から自動変速機70へ作動油が供給されていない場合には、自動変速機70内の作動油の圧力であるライン圧PLを第2吐出圧力P2と仮定して第2オイルポンプ11の第2駆動動力W2が推定される。
同様にして、第3オイルポンプ20の第3駆動動力W3は、第3オイルポンプ20から単位時間あたりに吐出される作動油の目標量である目標吐出流量Qaと第3吐出圧力P3と第3ポンプ機械効率η3とから算出される。目標吐出流量Qaは、第3オイルポンプ20のみから自動変速機70へ作動油を供給する場合と、第1オイルポンプ10とともに第3オイルポンプ20から自動変速機70へ作動油を供給する場合と、において異なる大きさに設定される。
具体的には、第3オイルポンプ20のみから自動変速機70へ作動油を供給する場合、目標吐出流量Qaは、必要流量Qrよりも例えば10%程度多い流量とされ、現在の車両の状態が多少変化したとしても必要流量Qrを下回らないように余裕を持った大きさに設定されることが好ましい。第1オイルポンプ10とともに自動変速機70へ作動油を供給する場合、目標吐出流量Qaは、必要流量Qrから第1吐出流量Q1が差し引かれた不足流量Qsよりも例えば10%程度多い流量とされ、現在の車両の状態が多少変化したとしても第1吐出流量Q1と目標吐出流量Qaとの合計流量が必要流量Qrを下回らないように余裕を持った大きさに設定されることが好ましい。
電動モータ60が停止しており第3オイルポンプ20から自動変速機70へ作動油が供給されていない場合には、自動変速機70内の作動油の圧力であるライン圧PLを第3吐出圧力P3と仮定して第3オイルポンプ20の第3駆動動力W3が推定される。第3オイルポンプ20の回転数、第3吐出圧力P3及び作動油の油温に応じて変化する第3ポンプ機械効率η3は、第1ポンプ機械効率η1や第2ポンプ機械効率η2と同様に、予めマップ化され、コントローラ40のROMに記憶されている。なお、第3オイルポンプ20の第3駆動動力W3は、第3オイルポンプ20を駆動する電動モータ60において消費される電力に相当することから、電動モータ60に供給される電流及び電圧に基づき第3オイルポンプ20の第3駆動動力W3を算出してもよい。
ここで、電動モータ60には、エンジン50によって駆動されるオルタネータで発電された電力がバッテリを介して供給される。このため、第1オイルポンプ10や第2オイルポンプ11の駆動条件と第3オイルポンプ20の駆動条件とを一致させるため、第3オイルポンプ20の第3駆動動力W3の演算にあたっては、電動モータ60のモータ効率やオルタネータの発電効率、バッテリの充放電効率等の種々のエネルギー変換効率がさらに加味される。つまり、最終的に演算される第3オイルポンプ20の第3駆動動力W3は、第3オイルポンプ20がエンジン50によって駆動されると仮定した場合にエンジン50において費やされる出力となる。
なお、各駆動動力W1,W2,W3の演算方法は、上述の演算方法に限定されず、各オイルポンプ10,11,20の駆動条件を同じ条件とした場合に必要とされる各駆動動力W1,W2,W3が演算されれば、どのような演算方法であってもよい。また、各吐出圧力P1,P2,P3が直接検出されていない場合には、作動油がどのような供給状態にある場合であってもライン圧PLを各吐出圧力P1,P2,P3と仮定して、各駆動動力W1,W2,W3が演算されてもよい。
比較部43は、後述のように、必要流量演算部41で演算された必要流量Qrと吐出流量算出部42で算出された第1吐出流量Q1との比較や第1吐出流量Q1と第2吐出流量Q2との合計流量と必要流量Qrとの比較を行い、これらの比較結果に応じた信号を駆動動力演算部44や供給状態設定部46へ送信する。また、比較部43では、後述のように、駆動動力演算部44で演算された第1オイルポンプ10の第1駆動動力W1と第3オイルポンプ20の第3駆動動力W3との比較や第1駆動動力W1と第3駆動動力W3との合計動力と第1駆動動力W1と第2駆動動力W2との合計動力との比較も行われ、これらの比較結果に応じた信号を供給状態設定部46へ送信する。
供給状態設定部46は、比較部43から送信された信号に基づき自動変速機70への作動油の供給状態を設定する。具体的には、供給状態設定部46は、比較部43から送信された信号に応じて第1アンロード弁16やエンジン50、電動モータ60、自動変速機70を適宜制御し、第1アンロード弁16を第2位置に切り換えることによって第2オイルポンプ11を無負荷運転状態とするとともに電動モータ60を停止して第1オイルポンプ10のみから自動変速機70へ作動油を供給する第1供給状態と、第1アンロード弁16を第2位置に切り換えることによって第2オイルポンプ11を無負荷運転状態として第1オイルポンプ10と第3オイルポンプ20とから自動変速機70へ作動油を供給する第2供給状態と、電動モータ60を停止して第1オイルポンプ10と第2オイルポンプ11とから自動変速機70へ作動油を供給する第3供給状態と、第1オイルポンプ10と第2オイルポンプ11と第3オイルポンプ20との3つのポンプから自動変速機70へ作動油を供給する第4供給状態と、の4つの供給状態の中から供給状態を設定する。
コントローラ40は、上述の機能に加えて、各種センサから入力される信号に基づきエンジン50の駆動状態を判定する駆動状態判定部47と、各種センサから入力される信号に基づき第1オイルポンプ10、第2オイルポンプ11及び第3オイルポンプ20の異常の有無を判定する異常判定部48と、を有する。
駆動状態判定部47は、主にエンジン50の回転数やスロットル開度、燃料噴射量等に基づきエンジン50がどのような駆動状態にあるか、特に停止中であるか、駆動中であるかを判定する。駆動状態判定部47で判定された結果は、供給状態設定部46へ判定結果信号として送信される。
供給状態設定部46は、エンジン50が停止状態にあるという信号を駆動状態判定部47から受信すると、電動モータ60を制御し、第3オイルポンプ20から自動変速機70へ作動油を供給可能な停止時供給状態に上述の供給状態を設定する。これにより、アイドリングストップ時のように、第1オイルポンプ10及び第2オイルポンプ11がエンジン50により駆動されない場合であっても、第3オイルポンプ20によって、自動変速機70へ作動油を供給することができる。
このように第3オイルポンプ20をアイドリングストップ時に駆動される予備電動オイルポンプとして流用することによって、予備電動オイルポンプを別途設ける必要がなくなるため、車両の製造コストを低減させることができる。なお、上述の供給状態が停止時供給状態に設定される場合は、第1アンロード弁16によって第2オイルポンプ11を無負荷運転状態とすることが好ましい。第2オイルポンプ11を無負荷運転状態としておくことにより、エンジン50を再始動させる際にエンジン50が第2オイルポンプ11を駆動させる駆動動力がほぼゼロとなるため、エンジン50の再始動性を向上させることができる。
異常判定部48は、主に自動変速機70に供給された作動油の圧力であるライン圧PLや第1オイルポンプ10の第1吐出圧力P1、第2オイルポンプ11の第2吐出圧力P2、第3オイルポンプ20の第3吐出圧力P3、作動油の温度などに基づき各オイルポンプ10,11,20の異常の有無を判定する。
例えば、異常判定部48は、第1オイルポンプ10が駆動されているときにライン圧PLや第1オイルポンプ10の第1吐出圧力P1が所定の範囲内にない場合は第1オイルポンプ10の異常と判定する。第2オイルポンプ11及び第3オイルポンプ20についても同様にして異常の有無を判定する。
また、異常判定部48は、作動油が例えばマイナス20度以下といった非常に温度が低い状態であり、仮に電動モータ60により第3オイルポンプ20を駆動させた場合、作動油の粘度が高いことで電動モータ60が過負荷状態になるおそれがある場合も第3オイルポンプ20の異常と判定する。なお、作動油の温度が非常に低い場合は、アイドリングストップ制御が禁止され、少なくとも第1オイルポンプ10から自動変速機70へ作動油が常時供給される状態となる。
また、異常判定部48は、電動モータ60に電力を供給するバッテリの充電量が十分でない場合やバッテリに発電電力を充電するオルタネータに異常がある場合も電動モータ60を正常に駆動させることができなくなるおそれがあることから第3オイルポンプ20の異常と判定する。
供給状態設定部46は、第1オイルポンプ10または第2オイルポンプ11に異常があるという信号を異常判定部48から受信すると、第3オイルポンプ20のみから自動変速機70へ作動油を供給可能な第1異常時供給状態に上述の供給状態を設定し、第3オイルポンプ20に異常があるという信号を異常判定部48から受信すると、第1アンロード弁16を第1位置に切り換えて第1オイルポンプ10及び第2オイルポンプ11から自動変速機70へ作動油を供給可能な第2異常時供給状態に上述の供給状態を設定する。
供給状態設定部46は、第1異常時供給状態では電動モータ60を制御し、第3オイルポンプ20の吐出流量Q2が自動変速機70で必要とされる作動油の必要流量Qrに達するように電動モータ60の回転数を上昇させる。
また、供給状態設定部46は、第2異常時供給状態において、第1オイルポンプ10の第1吐出流量Q1と第2オイルポンプ11の第2吐出流量Q2との合計流量が自動変速機70で必要とされる作動油の必要流量Qrよりも小さい場合には、自動変速機70を制御して変速比をロー側へ若干変化させることによりエンジン50の回転数を上昇させ、第1吐出流量Q1と第2吐出流量Q2との合計流量が必要流量Qrに達するように第1オイルポンプ10及び第2オイルポンプ11の回転数を上昇させる。
なお、第2異常時供給状態において、第1吐出流量Q1と第2吐出流量Q2との合計流量が自動変速機70で必要とされる作動油の必要流量Qr以上である場合には、供給状態設定部46は、エンジン50及び自動変速機70を制御することなく、第1アンロード弁16の位置の切り換えのみを実行する。
これにより、各オイルポンプ10,11,20に異常がある場合であっても自動変速機70へ作動油を十分に供給することが可能となり、自動変速機70を安定して作動させることができる。
なお、第1オイルポンプ10及び第2オイルポンプ11を駆動するエンジン50の回転数が最大定格回転数に達してしまったり、第3オイルポンプ20を駆動する電動モータ60の回転数が上限回転数に達してしまうと、自動変速機70で必要とされる作動油の必要流量Qrを確保できなくなるおそれがある。このような場合には、エンジン50を制御し、エンジン50の出力トルクを低減させて必要なライン圧PLを小さくすることによって、自動変速機70の必要流量Qrを減少させてもよい。
次に、図3のフローチャートを参照し、上述の機能を有するコントローラ40により行われる自動変速機70への作動油の供給制御について説明する。図3に示される制御は、コントローラ40によって所定の時間毎に繰り返し実行される。
まず、ステップS11において、コントローラ40には、車両の状態、特にエンジン50や自動変速機70の状態を示す各種センサの検出信号が入力される。
ステップS12では、ステップS11において入力された各種センサの信号に基づき、自動変速機70で必要とされる作動油の必要流量Qrが必要流量演算部41において演算される。
続くステップS13では、ステップS11において入力された各種センサの信号に基づき、第1オイルポンプ10から吐出される作動油の第1吐出流量Q1及び第2オイルポンプ11から吐出される作動油の第2吐出流量Q2が吐出流量算出部42において算出される。なお、第1オイルポンプ10の仕様と第2オイルポンプ11の仕様が全く同じであり、第1吐出流量Q1と第2吐出流量Q2とが同じ値になる場合には、何れか一方が算出されればよい。
ステップS12で演算された必要流量QrとステップS13で算出された第1吐出流量Q1とは、ステップS14において比較部43により比較される。
ステップS14において、第1吐出流量Q1が必要流量Qr以上であると判定された場合、つまり、第1オイルポンプ10のみで自動変速機70で必要とされる作動油の必要流量Qrを賄うことが可能である場合には、ステップS15に進む。
ステップS15では、自動変速機70への作動油の供給状態が供給状態設定部46により第1供給状態に設定される。この場合、自動変速機70で必要とされる作動油の必要流量Qrが比較的少ないため、第1オイルポンプ10のみを駆動させることで必要流量Qrを賄うことができる。
このような状況として、具体的には、急加速や急減速が行われない定常走行時であって変速流量がほとんど増減しない場合や、作動油の油温が例えば120℃以下であるためリーク流量が比較的少ない場合、作動油の油温が低温から中温であって冷却流量を確保する必要がない場合などが挙げられる。つまり、第1オイルポンプ10の1回転あたりの理論吐き出し量である第1基本吐出量D1は、定常走行時のように必要流量Qrが比較的少ない運転条件に合せて必要最小限の大きさに設定される。このように、第1オイルポンプ10の第1基本吐出量D1を小さくすることで、第1オイルポンプ10の駆動力を小さくすることができるため、第1オイルポンプ10を駆動するエンジン50の燃料消費を低減させることができる。この結果、定常走行時における車両の燃費を向上させることができる。
一方、ステップS14において、第1吐出流量Q1が必要流量Qrよりも小さいと判定された場合、つまり、第1オイルポンプ10のみでは自動変速機70で必要とされる作動油の必要流量Qrを賄うことが不可能である場合には、ステップS16に進む。
ステップS16では、ステップS12で演算された必要流量Qrと、ステップS13で算出された第1吐出流量Q1と第2吐出流量Q2との合計流量と、が比較部43により比較される。
ステップS16において、第1吐出流量Q1と第2吐出流量Q2との合計流量が必要流量Qr以上であると判定された場合、つまり、第1オイルポンプ10と第2オイルポンプ11とで自動変速機70で必要とされる作動油の必要流量Qrを賄うことが可能である場合には、ステップS17に進む。
ステップS17では、ステップS11において入力された各種センサの信号に基づき、第1オイルポンプ10の第1駆動動力W1、第2オイルポンプ11の第2駆動動力W2及び第3オイルポンプ20の第3駆動動力W3が駆動動力演算部44によって演算される。
駆動動力演算部44によって演算された第1駆動動力W1と第3駆動動力W3との合計動力と、第1駆動動力W1と第2駆動動力W2との合計動力と、は、ステップS18において比較部43により比較される。
ここで、必要流量Qrが第1吐出流量Q1に対してわずかに上回るような場合には、第1オイルポンプ10に加えて第2オイルポンプ11を駆動させると、自動変速機70に供給される油量が過剰な状態となり、結果として、エンジン50の出力が無駄に費やされることになる。
このような場合は、第1オイルポンプ10に加えて第2オイルポンプ11を駆動させるよりも、必要流量Qrから第1吐出流量Q1を差し引いた不足流量Qsを電動モータ60によって駆動される第3オイルポンプ20から吐出させた方がエンジン50における燃料消費を抑制させることができる可能性がある。
つまり、ステップS18では、第1オイルポンプ10と第2オイルポンプ11とを駆動させて作動油を供給する場合と、第1オイルポンプ10と第3オイルポンプ20とを駆動させて作動油を供給する場合と、のどちらの場合の方がエンジン50の燃料消費を低減させることができるかが判定される。
ステップS18において、第1駆動動力W1と第3駆動動力W3との合計動力が第1駆動動力W1と第2駆動動力W2との合計動力以下であると判定された場合、つまり、第1オイルポンプ10をエンジン50によって駆動させるとともに第3オイルポンプ20を電動モータ60によって駆動させて作動油を供給する場合の方がエンジン50の燃料消費を低減させることができる場合は、ステップS19に進み、自動変速機70への作動油の供給状態は、供給状態設定部46によって第2供給状態に設定される。
一方、ステップS18において、第1駆動動力W1と第3駆動動力W3との合計動力が第1駆動動力W1と第2駆動動力W2との合計動力よりも大きいと判定された場合、つまり、第1オイルポンプ10と第2オイルポンプ11とをエンジン50によって駆動させて作動油を供給する場合の方がエンジン50の燃料消費を低減させることができる場合は、ステップS20に進み、自動変速機70への作動油の供給状態は、供給状態設定部46によって第3供給状態に設定される。
ここで、加減速を伴う走行状態であっても加減速の度合いによって自動変速機70において必要とされる作動油の量は変化する。このため、自動変速機70への作動油の供給状態は、例えば車速の変化率が所定値以下であり比較的必要流量Qrが少ない場合は第2供給状態に設定され、車速の変化率が所定値よりも大きく比較的必要流量Qrが多い場合は第3供給状態に設定されることになる。また、作動油の温度が低い場合は、作動油の粘度が高くなるため、第3オイルポンプ20により作動油を供給させようとすると、電動モータ60の負荷が大きくなる。このため、自動変速機70への作動油の供給状態は、例えば作動油の温度に応じて、第2供給状態と第3供給状態とに切り換えられることになる。
このように、自動変速機70への作動油の供給状態は、比較的必要流量Qrが多い運転状態において、エンジン50の燃料消費を低減させることが可能な供給状態に適宜切り換えられる。この結果、比較的必要流量Qrが多くなる加減速を伴う走行時であっても車両の燃費を向上させることができる。
一方、ステップS16において、第1吐出流量Q1と第2吐出流量Q2との合計流量が必要流量Qrよりも小さいと判定された場合、つまり、第1オイルポンプ10と第2オイルポンプ11とでは自動変速機70で必要とされる作動油の必要流量Qrを賄うことができない場合には、ステップS21に進む。
ステップS21では、自動変速機70への作動油の供給状態が供給状態設定部46により第4供給状態に設定される。この場合は、自動変速機70で必要とされる作動油の必要流量Qrが比較的多く、これを確保するために、第1オイルポンプ10と第2オイルポンプ11に加えて第3オイルポンプ20が駆動される。
このような状況として、具体的には、急加速や急減速によって変速流量が増加する場合や、作動油の油温が例えば130℃を超えるような高温となり、リーク流量が増加する場合、作動油の油温が高温であって車速が中速(30〜50km/h)以上となり、十分な冷却流量を確保する必要がある場合などが挙げられる。
このように、車両の状態、特にエンジン50や自動変速機70の状態に基づいて自動変速機70への作動油の供給状態を適宜切り換えることで、自動変速機70に十分な作動油が供給されるとともに、エンジン50において無駄な燃料が消費されることが抑制される。この結果、自動変速機70を安定して作動させることができるとともに、車両の燃費を向上させることができる。
なお、自動変速機70への作動油の供給状態が頻繁に切り換わると、自動変速機70に供給される作動油の圧力が変動し、自動変速機70の制御が不安定となるおそれがあることから、比較部43において比較を行う際にヒステリシスを設定し、供給状態が頻繁に切り換わることを抑制してもよい。また、何れかの供給状態に設定された後、自動変速機70への供給される作動油量が必要流量Qrを下回らなければ、所定時間の間は他の供給状態に移行することを禁止してもよい。
また、エンジン50の燃料消費を低減させるために、アイドリングストップ制御が行われる場合、駆動状態判定部47においてエンジン50が停止状態にあることが判定されると、図3に示されるフローチャートに従うことなく、自動変速機70への作動油の供給状態は、供給状態設定部46により第3オイルポンプ20のみから自動変速機70へ作動油を供給する停止時供給状態に設定される。
これにより、エンジン50が停止し第1オイルポンプ10及び第2オイルポンプ11が駆動されない場合であっても、第3オイルポンプ20によって、自動変速機70へ作動油を安定して供給することができる。なお、アイドリングストップ制御が行われるときに自動変速機70で必要とされる作動油の必要流量Qrは非常に少ないため、第3オイルポンプ20によって十分に賄うことができる。
このように、第3オイルポンプ20は、アイドリングストップ時に駆動される予備電動オイルポンプとして流用可能であることから、予備電動オイルポンプを別途設ける必要がなくなることで、車両の製造コストを低減させることができる。なお、すでに予備電動オイルポンプを備えた車両であれば、予備電動オイルポンプの性能を第3オイルポンプ20と同等の性能とすることで、新たな電動オイルポンプを設ける必要がなくなるため、結果として車両の製造コストを低減させることができる。
また、各オイルポンプ10,11,20に異常があると異常判定部48において判定された場合には、コントローラ40は、図3に示されるフローチャートに従うことなく、異常がないオイルポンプから自動変速機70へ作動油を供給させる状態とする。
具体的には、供給状態設定部46は、第1オイルポンプ10または第2オイルポンプ11に異常があるという信号を異常判定部48から受信すると、自動変速機70へ作動油を供給する供給状態を、第3オイルポンプ20のみから作動油が供給される第1異常時供給状態に設定するとともに、電動モータ60を制御し、第3オイルポンプ20の吐出流量Q2が自動変速機70で必要とされる作動油の必要流量Qrに達するように電動モータ60の回転数を上昇させる。
また、供給状態設定部46は、第3オイルポンプ20に異常があるという信号を異常判定部48から受信すると、自動変速機70へ作動油を供給する供給状態を、第1アンロード弁16を第1位置に切り換え、第1オイルポンプ10及び第2オイルポンプ11から作動油が供給される第2異常時供給状態とするとともに、エンジン50を制御し、第1オイルポンプ10の第1吐出流量Q1と第2オイルポンプ11の第2吐出流量Q2との合計流量が自動変速機70で必要とされる作動油の必要流量Qrに達するようにエンジン50の回転数を上昇させる。
これにより、各オイルポンプ10,11,20に異常がある場合であっても自動変速機70へ作動油を十分に供給することが可能となり、自動変速機70を安定して作動させることができる。
以上の第1実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。
作動流体供給装置100では、車両の駆動輪を駆動するエンジン50の出力によって駆動される第1オイルポンプ10と第2オイルポンプ11とのうちの第2オイルポンプ11を第1アンロード弁16によって無負荷運転状態とすることが可能である。このため、2つのオイルポンプ10,11を駆動させる必要がない場合には、第2オイルポンプ11を無負荷運転状態とすることによって、エンジン50で無駄な燃料が消費されることが抑制される。
さらに、作動流体供給装置100では、第1オイルポンプ10及び第2オイルポンプ11に加えて、電動モータ60により駆動される第3オイルポンプ20からも自動変速機70へ作動油を供給することが可能である。このため、比較的必要流量Qrが多い場合であっても、自動変速機70へ作動油を供給するオイルポンプの組み合わせを、オイルポンプの駆動動力の合計が比較的小さくなる組み合わせとすることによって、エンジン50において無駄な燃料が消費されることを抑制することができる。
また、第3オイルポンプ20からも作動油が供給されるため、第1オイルポンプ10及び第2オイルポンプ11の最大吐出流量を自動変速機70の最大必要流量に合せて設定する必要がないので、第1オイルポンプ10及び第2オイルポンプ11の最大吐出流量を小さく設定し、第1オイルポンプ10及び第2オイルポンプ11の駆動動力を低減させることが可能となる。このように第1オイルポンプ10及び第2オイルポンプ11の駆動動力が低減されると、第1オイルポンプ10及び第2オイルポンプ11を駆動するエンジン50において無駄な燃料が消費されることが抑制される。この結果、車両の燃費を向上させることができる。
<第2実施形態>
次に、図4を参照して、本発明の第2実施形態に係る作動流体供給装置200について説明する。以下では、第1実施形態と異なる点を中心に説明し、第1実施形態と同様の構成には、同一の符号を付し説明を省略する。
作動流体供給装置200の基本的な構成は、第1実施形態に係る作動流体供給装置100と同様である。作動流体供給装置200は、第1オイルポンプ10及び第2オイルポンプ11を無負荷運転状態とする第2アンロード機構としての第2アンロード弁34を備えている点において作動流体供給装置100と相違する。
作動流体供給装置200の第1吐出管13には、逆止弁18よりも上流側とタンク30とを連通する第2アンロード通路32が接続される。第2アンロード通路32には、第2アンロード通路32を開放または遮断可能な第2アンロード弁34が設けられる。
第2アンロード弁34は、電気的に駆動される開閉弁であり、その開閉はコントローラ40によって制御される。第2アンロード弁34が閉弁していると、第2アンロード通路32が遮断されるため、第1オイルポンプ10及び第2オイルポンプ11から吐出された作動油は、第1吐出管13を通じて自動変速機70へと供給される。
一方、第2アンロード弁34が開弁していると、第2アンロード通路32が開放されるため、第1オイルポンプ10及び第2オイルポンプ11から吐出された作動油は、第2アンロード通路32を通じてタンク30へと排出され、第1オイルポンプ10及び第2オイルポンプ11の吸込側へと戻る。
つまり、第2アンロード弁34が開弁していると、第1オイルポンプ10及び第2オイルポンプ11の吸入側と吐出側との両方がタンク30に連通した状態となり、第1オイルポンプ10及び第2オイルポンプ11の吸入側と吐出側との圧力差がほぼゼロとなる。
このため、第1オイルポンプ10及び第2オイルポンプ11は無負荷運転状態、すなわち、第1オイルポンプ10及び第2オイルポンプ11を駆動させる負荷がエンジン50に対してほとんどかからない状態となる。
このように第2アンロード弁34の開閉を切り換えることで、第1オイルポンプ10及び第2オイルポンプ11を負荷運転状態と無負荷運転状態とに切り換えることが可能である。なお、第2アンロード弁34は、ソレノイドによって直接駆動されて第2アンロード通路32を開閉するものであってもよいし、弁体に作用するパイロット圧力の有無によって第2アンロード通路32を開閉するものであってもよく、コントローラ40からの指令に応じて第2アンロード通路32を開閉することができればどのような構成であってもよい。
作動流体供給装置200のコントローラ40は、第2アンロード弁34の開閉を制御する点のみが上記第1実施形態に係る作動流体供給装置100のコントローラ40に追加されたものである。
このため、コントローラ40の供給状態設定部46は、比較部43から送信された信号に応じて第1アンロード弁16やエンジン50、電動モータ60、自動変速機70に加えて第2アンロード弁34を適宜制御することで、上述の第1〜第4供給状態と、第2アンロード弁34を開弁させることによって第1オイルポンプ10及び第2オイルポンプ11を無負荷運転状態として第3オイルポンプ20のみから自動変速機70へ作動油を供給する第5供給状態と、の5つの供給状態の中から供給状態を設定することが可能となる。なお、その他のコントローラ40の機能については、上記第1実施形態に係る作動流体供給装置100のコントローラ40と同じであるため、その説明を省略する。
次に、図5のフローチャートを参照し、コントローラ40による自動変速機70への作動油の供給制御について説明する。図5に示される制御は、コントローラ40によって所定の時間毎に繰り返し実行される。
ステップS11からステップS14までは、図3に示される上記第1実施形態に係る作動流体供給装置100による作動油の供給制御と同じであるため、その説明を省略する。
ステップS14において、第1吐出流量Q1が必要流量Qr以上であると判定された場合、つまり、第1オイルポンプ10のみで自動変速機70で必要とされる作動油の必要流量Qrを賄うことが可能である場合には、ステップS25に進む。一方、ステップS14において、第1吐出流量Q1が必要流量Qrよりも小さいと判定された場合、つまり、第1オイルポンプ10のみでは自動変速機70で必要とされる作動油の必要流量Qrを賄うことが不可能である場合には、ステップS16に進む。なお、ステップS16以降については、図3に示される上記第1実施形態に係る作動流体供給装置100による作動油の供給制御と同じであるため、その説明を省略する。
ステップS25では、ステップS11において入力された各種センサの信号に基づき、第1オイルポンプ10の第1駆動動力W1及び第3オイルポンプ20の第3駆動動力W3が駆動動力演算部44によって演算される。なお、この場合に第3駆動動力W3の演算に用いられる第3オイルポンプ20の目標吐出流量Qaは、第3オイルポンプ20のみから自動変速機70へ作動油を供給する場合の目標吐出流量Qaとなる。このため、目標吐出流量Qaは、必要流量演算部41で演算された必要流量Qrよりも例えば10%程度多い流量であって、現在の車両の状態が多少変化したとしても必要流量Qrを下回らないように余裕を持った値に設定される。
駆動動力演算部44によって演算された第1駆動動力W1と第3駆動動力W3は、ステップS26において比較部43により比較される。
ここで、第1オイルポンプ10は、エンジン50によって駆動されるため、エンジン50の回転数が増加するにつれて、その吐出流量Q1は増加する。一方で、自動変速機70で必要とされる作動油の必要流量Qrは、変速比が大きく変化する場合、すなわち、アクセル開度の上昇率が大きい加速時や車速の減速率が大きい減速時には増加するものの、車速の変化が小さい場合は比較的少なくなる。
つまり、エンジン50の回転数が比較的高く、車速が比較的安定している場合には、必要流量Qrに対して第1吐出流量Q1が上回り、自動変速機70に供給される油量が過剰な状態となるため、結果として、エンジン50の出力が第1オイルポンプ10を駆動するために無駄に費やされることになる。このような場合は、第1オイルポンプ10を駆動させるよりも、必要流量Qrを所定量だけ上回る目標吐出流量Qaを第3オイルポンプ20によって吐出させた方がエンジン50における燃料消費を抑制させることができる可能性がある。
このような状況として、具体的には、エンジン50が比較的回転数が高い中回転域以上で回転し車両が車速の変化が小さい巡航運転状態にあるときやエンジンブレーキによってエンジン50が高回転域で回転しているときなどが挙げられる。また、エンジン50の回転数が低くても、車両が停止しておりエンジン50がアイドリング運転状態となっているときやクリープ現象で車両が走行しているときなどは、自動変速機70の必要流量Qrが非常に小さくなるため、第1オイルポンプ10の第1吐出流量Q1が必要流量Qrを上回る場合がある。なお、このような状況であっても油温が高い場合は、リーク流量や冷却流量が増加するため、必ずしも第1オイルポンプ10の第1吐出流量Q1が必要流量Qrを上回るとは限らない。
つまり、ステップS26では、第1オイルポンプ10を駆動させて作動油を供給する場合と、第3オイルポンプ20を駆動させて作動油を供給する場合と、のどちらの場合の方がエンジン50の燃料消費を低減させることができるかが判定される。
ステップS26において、第1オイルポンプ10の第1駆動動力W1が第3オイルポンプ20の第3駆動動力W3以下であると判定された場合、つまり、第1オイルポンプ10をエンジン50によって駆動させて作動油を供給する場合の方がエンジン50の燃料消費を低減させることができる場合は、ステップS27に進み、自動変速機70への作動油の供給状態は、供給状態設定部46によって第1供給状態に設定される。
一方、ステップS26において、第1オイルポンプ10の第1駆動動力W1が第3オイルポンプ20の第3駆動動力W3よりも大きいと判定された場合、つまり、第3オイルポンプ20を電動モータ60によって駆動させて作動油を供給する場合の方がエンジン50の燃料消費を低減させることができる場合は、ステップS28に進み、自動変速機70への作動油の供給状態は、供給状態設定部46によって第5供給状態に設定される。
このように、車両の状態、特にエンジン50や自動変速機70の状態に基づいて自動変速機70への作動油の供給状態を切り換えることで、自動変速機70に十分な作動油が供給されるとともに、エンジン50において無駄な燃料が消費されることが抑制される。この結果、自動変速機70を安定して作動させることができるとともに、車両の燃費を向上させることができる。
以上の第2実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。
作動流体供給装置200では、車両の駆動輪を駆動するエンジン50の出力によって駆動される第1オイルポンプ10及び第2オイルポンプ11を、第2アンロード弁34によって無負荷運転状態とすることが可能である。このため、第1オイルポンプ10及び第2オイルポンプ11を駆動させる必要がない場合には、第2アンロード弁34により第1オイルポンプ10及び第2オイルポンプ11を無負荷運転状態とすることによって、エンジン50で無駄な燃料が消費されることが抑制される。この結果、車両の燃費を向上させることができる。
次に、上記各実施形態の変形例について説明する。
上記各実施形態では、第1オイルポンプ10や第2オイルポンプ11を無負荷運転状態とするアンロード機構として第1アンロード弁16や第2アンロード弁34が用いられている。これに代えて、アンロード機構としては、エンジン50と各オイルポンプ10,11とを連結する連結部に設けられるクラッチであってもよい。この場合、クラッチを切断状態とすることにより各オイルポンプ10,11はエンジン50によって駆動されず、各オイルポンプ10,11の吐出量はゼロとなる。このように、無負荷運転状態には、通常はエンジン50により駆動されているオイルポンプを非作動状態、すなわち、オイルポンプを駆動させる負荷がエンジン50にかからない状態とし、オイルポンプの吐出量がゼロとなる場合も含まれる。
また、第1オイルポンプ10及び第2オイルポンプ11として、可変容量型のベーンポンプやピストンポンプを採用し、カムリングの偏心量やピストンのストロークを調整して第1オイルポンプ10及び第2オイルポンプ11の吐出量がゼロとなるようにしてもよい。この場合、可変容量型ポンプの吐出量を調整する調整機構がアンロード機構に相当し、第1オイルポンプ10及び第2オイルポンプ11の吐出量がゼロとなるように調整機構が制御されることによって、第1オイルポンプ10及び第2オイルポンプ11は無負荷運転状態となる。
また、上記各実施形態では、自動変速機70がベルト式無段変速機構(CVT)を備える変速機である場合について説明したが、自動変速機70は作動油の圧力を利用して作動するものであればどのような形式のものであってもよく、トロイダル式無段変速機構や遊星歯車機構を備えたものであってもよい。
また、上記各実施形態では、第1オイルポンプ10及び第2オイルポンプ11はベーンポンプであり、第3オイルポンプ20は内接歯車ポンプである。これらポンプの形式は、異なる形式である必要はなく、同じ形式のものが用いられてもよく、例えば、すべてベーンポンプであってもよい。また、ポンプの形式は、これらに限定されず、例えば、外接歯車ポンプやピストンポンプといった容積ポンプであればどのような形式のものであってもよい。また、第1オイルポンプ10及び第2オイルポンプ11は容量固定タイプであるが、容量可変タイプのポンプであってもよい。
また、上記各実施形態では、第1オイルポンプ10及び第2オイルポンプ11は、エンジン50の出力により駆動されている。第1オイルポンプ10及び第2オイルポンプ11を駆動する第1駆動源としては、エンジン50に限定されず、例えば、車両の駆動輪を駆動する電動モータであってもよい。
また、上記各実施形態では、第3オイルポンプ20は、電動モータ60の出力により駆動される。第3オイルポンプ20を駆動する第2駆動源としては、電動モータ60に限定されず、例えば、補機等を駆動する補助エンジンであってもよい。
また、上記各実施形態では、コントローラ40に入力される車両の状態を示す信号として種々の信号が列記されているが、これら以外にも、例えば、自動変速機70にトルクコンバータが設けられている場合は、トルクコンバータの作動状態や締結状態を示す信号がコントローラ40に入力されてもよい。この場合、トルクコンバータの状態を加味して、自動変速機70の必要流量Qrを演算したり、自動変速機70への作動油の供給状態の切り換えを制限したりしてもよい。例えば、トルクコンバータが半締結状態(スリップロックアップ状態)にあることが検出された場合には、作動油供給状態が他の供給状態に移行することを禁止してもよい。これにより、トルクコンバータを安定した作動状態に維持することができる。また、車両の減速状態を示す信号として、ブレーキの操作量及び操作速度を示す信号がコントローラ40に入力されてもよい。
また、上記各実施形態では、コントローラ40の吐出流量算出部42では、第1オイルポンプ10から吐出される作動油の第1吐出流量Q1及び第2オイルポンプ11から吐出される作動油の第2吐出流量Q2が算出される。これに代えて、流量センサ等によって、第1オイルポンプ10及び第2オイルポンプ11から吐出される実際の作動油の吐出流量を直接的に計測してもよい。
以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。
作動流体供給装置100,200は、エンジン50の出力により駆動され自動変速機70へ作動油を供給可能な第1オイルポンプ10及び第2オイルポンプ11と、電動モータ60の出力により駆動され自動変速機70へ作動油を供給可能な第3オイルポンプ20と、第2オイルポンプ11を無負荷運転状態とする第1アンロード弁16と、車両の状態に応じて自動変速機70への作動油の供給状態を制御するコントローラ40と、を備え、コントローラ40は、自動変速機70への作動油の供給状態を、車両の状態に基づいて、第1アンロード弁16により第2オイルポンプ11を無負荷運転状態とするとともに第3オイルポンプ20を停止し第1オイルポンプ10のみから自動変速機70へ作動油を供給する第1供給状態と、第1アンロード弁16により第2オイルポンプ11を無負荷運転状態とし第1オイルポンプ10及び第3オイルポンプ20から自動変速機70へ作動油を供給する第2供給状態と、第3オイルポンプ20を停止し第1オイルポンプ10及び第2オイルポンプ11から自動変速機70へ作動油を供給する第3供給状態と、第1オイルポンプ10、第2オイルポンプ11及び第3オイルポンプ20から自動変速機70へ作動油を供給する第4供給状態と、から設定する。
この構成では、車両の駆動輪を駆動するエンジン50の出力によって駆動される第1オイルポンプ10と第2オイルポンプ11とのうちの第2オイルポンプ11を第1アンロード弁16によって無負荷運転状態とすることが可能である。このため、2つのオイルポンプ10,11を駆動させる必要がない場合には、第2オイルポンプ11を無負荷運転状態とすることによって、エンジン50で無駄な燃料が消費されることが抑制される。
また、この構成では、第1オイルポンプ10及び第2オイルポンプ11に加えて、電動モータ60により駆動される第3オイルポンプ20からも自動変速機70へ作動油を供給することが可能である。このため、比較的必要流量Qrが多い場合であっても、自動変速機70へ作動油を供給するオイルポンプの組み合わせを、オイルポンプの駆動動力の合計が比較的小さくなる組み合わせとすることによって、エンジン50において無駄な燃料が消費されることを抑制することができる。
また、コントローラ40は、車両の状態に基づいて自動変速機70で必要とされる作動油の必要流量Qrを演算するとともに、第1オイルポンプ10から吐出される作動油の第1吐出流量Q1及び第2オイルポンプ11から吐出される作動油の第2吐出流量Q2を算出し、第1吐出流量Q1と必要流量Qrとを比較した結果及び第1吐出流量Q1と第2吐出流量Q2との合計流量と必要流量Qrとを比較した結果に基づいて自動変速機70への作動油の供給状態を設定する。
この構成では、第1吐出流量Q1と必要流量Qrとを比較した結果及び第1吐出流量Q1と第2吐出流量Q2との合計流量と必要流量Qrとを比較した結果に基づいて自動変速機70への作動油の供給状態が設定される。このように、自動変速機70の必要流量Qrを考慮して自動変速機70への作動油の供給状態を設定することで、自動変速機70を安定して作動させることができるとともに、エンジン50において無駄な燃料が消費されることが抑制され、結果として、車両の燃費を向上させることができる。
また、コントローラ40は、第1吐出流量Q1が必要流量Qr以上である場合には、自動変速機70への作動油の供給状態を第1供給状態とする。
この構成では、第1吐出流量Q1が必要流量Qr以上である場合には、自動変速機70への作動油の供給状態が第1オイルポンプ10のみから作動油が供給される第1供給状態に設定される。このため、第1オイルポンプ10の第1基本吐出量D1を、必要流量Qrが比較的少ない運転条件に合せて、必要最小限の大きさに設定することが可能となる。このように第1オイルポンプ10の第1基本吐出量D1をできるだけ小さくすることで第1オイルポンプ10の駆動力も小さくなるため、結果として、第1オイルポンプ10を駆動するエンジン50の燃料消費が低減され、車両の燃費を向上させることができる。
また、コントローラ40は、第1吐出流量Q1が必要流量Qrよりも小さく、第1吐出流量Q1と第2吐出流量Q2との合計流量が必要流量Qr以上である場合には、第1オイルポンプ10の第1駆動動力W1と、第2オイルポンプ11の第2駆動動力W2と、必要流量Qrに基づき設定される目標吐出流量Qaを吐出させた場合の第3オイルポンプ20の第3駆動動力W3と、を演算し、第1オイルポンプ10の第1駆動動力W1と第3オイルポンプ20の第3駆動動力W3との合計動力が第1オイルポンプ10の第1駆動動力W1と第2オイルポンプ11の第2駆動動力W2との合計動力以下である場合は、自動変速機70への作動油の供給状態を第2供給状態とし、第1オイルポンプ10の第1駆動動力W1と第3オイルポンプ20の第3駆動動力W3との合計動力が第1オイルポンプ10の第1駆動動力W1と第2オイルポンプ11の第2駆動動力W2との合計動力よりも大きい場合は、自動変速機70への作動油の供給状態を第3供給状態とする。
この構成では、第1オイルポンプ10の第1駆動動力W1と第3オイルポンプ20の第3駆動動力W3との合計動力が第1オイルポンプ10の第1駆動動力W1と第2オイルポンプ11の第2駆動動力W2との合計動力以下である場合は、自動変速機70への作動油の供給状態が第2供給状態に設定され、第1オイルポンプ10の第1駆動動力W1と第3オイルポンプ20の第3駆動動力W3との合計動力が第1オイルポンプ10の第1駆動動力W1と第2オイルポンプ11の第2駆動動力W2との合計動力よりも大きい場合は、自動変速機70への作動油の供給状態が第3供給状態に設定される。このように、自動変速機70へ作動油を供給するポンプの組み合わせを、必要流量Qrを供給することが可能であり且つポンプの駆動動力の合計が比較的小さくなる組み合わせとすることによって、自動変速機70を安定して作動させることができるとともに、車両の燃費を向上させることができる。
また、コントローラ40は、第1吐出流量Q1と第2吐出流量Q2との合計流量が必要流量Qrよりも小さい場合には、自動変速機70への作動油の供給状態を第4供給状態とする。
この構成では、第1吐出流量Q1と第2吐出流量Q2との合計流量が必要流量Qrよりも小さい場合には、自動変速機70への作動油の供給状態が第4供給状態に設定される。このように、必要流量Qrが大きい場合は、第1オイルポンプ10及び第2オイルポンプ11に加えて、第3オイルポンプ20からも作動油が供給される。このため、第1オイルポンプ10及び第2オイルポンプ11の最大吐出流量を自動変速機70の最大必要流量に合せて設定する必要がないことから、第1オイルポンプ10及び第2オイルポンプ11の最大吐出流量を小さく設定し、第1オイルポンプ10及び第2オイルポンプ11の駆動動力を低減させることが可能となる。このように第1オイルポンプ10及び第2オイルポンプ11の駆動動力が低減されると、第1オイルポンプ10及び第2オイルポンプ11を駆動するエンジン50において無駄な燃料が消費されることが抑制される。この結果、車両の燃費を向上させることができる。
また、作動流体供給装置200は、第1オイルポンプ10及び第2オイルポンプ11を無負荷運転状態とする第2アンロード弁34をさらに備え、コントローラ40は、第1吐出流量Q1が必要流量Qr以上である場合には、第1オイルポンプ10の第1駆動動力W1と、必要流量Qrに基づき設定される目標吐出流量Qaを吐出させた場合の第3オイルポンプ20の第3駆動動力W3と、を演算し、第1オイルポンプ10の第1駆動動力W1が第3オイルポンプ20の第3駆動動力W3以下である場合は、自動変速機70への作動油の供給状態を第1供給状態とし、第1オイルポンプ10の第1駆動動力W1が第3オイルポンプ20の第3駆動動力W3よりも大きい場合は、自動変速機70への作動油の供給状態を、第2アンロード弁34により第1オイルポンプ10及び第2オイルポンプ11を無負荷運転状態とし第3オイルポンプ20のみから自動変速機70へ作動油を供給する第5供給状態とする。
この構成では、第1オイルポンプ10の第1駆動動力W1が第3オイルポンプ20の第3駆動動力W3以下である場合は、自動変速機70への作動油の供給状態が第1供給状態に設定され、第1オイルポンプ10の第1駆動動力W1が第3オイルポンプ20の第3駆動動力W3よりも大きい場合は、自動変速機70への作動油の供給状態が第5供給状態に設定される。このように、必要流量Qrを供給することが可能であり且つ駆動動力が小さい方のポンプが自動変速機70へ作動油を供給するポンプとして選択されるため、自動変速機70を安定して作動させることができるとともに、車両の燃費を向上させることができる。
また、コントローラ40は、車両の状態に基づいてエンジン50の駆動状態を判定し、エンジン50が停止していると判定した場合には、自動変速機70への作動油の供給状態を、第3オイルポンプ20から自動変速機70へ作動油が供給されるように電動モータ60が駆動される停止時供給状態に設定する。
この構成では、エンジン50が停止していると判定された場合には、自動変速機70への作動油の供給状態が、電動モータ60により駆動される第3オイルポンプ20から作動油が供給される停止時供給状態に設定される。このように第3オイルポンプ20をアイドリングストップ時に駆動される予備電動オイルポンプとして流用することによって、予備電動オイルポンプを別途設ける必要がなくなるため、車両の製造コストを低減させることができる。
また、コントローラ40は、車両の状態に基づいて第1オイルポンプ10、第2オイルポンプ11及び第3オイルポンプ20の異常の有無を判定し、第1オイルポンプ10または第2オイルポンプ11に異常があると判定した場合には、自動変速機70への作動油の供給状態を、第3オイルポンプ20から自動変速機70へ供給される作動油の供給流量が必要流量Qrを超えるように電動モータ60が制御される第1異常時供給状態に設定し、第3オイルポンプ20に異常があると判定した場合には、自動変速機70への作動油の供給状態を、第1オイルポンプ10及び第2オイルポンプ11から自動変速機70へ供給される作動油の供給流量が必要流量Qrを超えるようにエンジン50及び自動変速機70が制御される第2異常時供給状態に設定する。
この構成では、第1オイルポンプ10または第2オイルポンプ11に異常があると判定された場合には、自動変速機70への作動油の供給状態が第1異常時供給状態に設定され、第3オイルポンプ20に異常があると判定された場合には、自動変速機70への作動油の供給状態が第2異常時供給状態に設定される。このように、各オイルポンプ10,11,20に異常が生じた場合も自動変速機70へは必要流量Qrを超える作動油が供給される。このため、自動変速機70を常に安定して作動させることができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
上記各実施形態による作動流体供給装置100,200は、作動流体として、作動油を使用しているが、作動油の代わりに水や水溶液等の非圧縮性流体を使用してもよい。
また、上記各実施形態による作動流体供給装置100,200は、車両の動力伝達装置に作動流体を供給するものとして説明したが、これが適用されるものは車両に限定されず、ポンプから供給される作動流体によって作動する動力伝達装置を備えたものであればどのようなものであってもよい。