JP2021116696A - ポンプ、油圧制御装置及び油圧制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コストや搭載性の面で有利な構成で無駄仕事の低減を図りつつ、必要以上の吐出量を吐出することにより生じる無駄仕事を低減することを可能にする。【解決手段】ツインドライブポンプ１０は、ロータ１３と、カムリング１５と、駆動モータ２０と、第１サイドプレート１６及び第２サイドプレート１７とを有し、高圧ポート１１ｄ及び低圧ポート１１ｅと、シリンダ１８と、隔壁１８ｆとを備える。ツインドライブポンプ１０は、ロータ１３が回転することで油を吐出するとともに、カムリング１５の回転により生じるロータ１３とカムリング１５との相対回転により油を吐出することで油の吐出を補助する。【選択図】図１

Description

本発明はポンプ及び油圧制御に関する。

特許文献１には、高圧で動作する高圧油圧回路に供給される油圧を吐出する高圧ポートと、その高圧油圧回路よりも低い油圧で動作する低圧油圧回路に供給される油圧を吐出する低圧ポートとを備える油圧制御装置が開示されている。この油圧制御装置では、高圧油圧回路での油圧が低下すると、開閉弁が開いて低圧ポートから吐出された油圧が高圧ポートから吐出された油圧に合流する。また高圧油圧回路での油圧が高くなると、開閉弁が閉じて各吐出ポートから吐出された油圧の合流が遮断される。この油圧制御装置では、このような各吐出圧の合流やその遮断により油圧を発生させるための負荷が変動するが、予め定めた条件が成立していると、開閉弁の開閉状態の切り替えが禁止され、油圧を発生するための負荷の変動が回避される。

特開２０１４−１０５８１２号公報

内燃機関からの動力によって駆動するポンプは、内燃機関の回転速度により吐出量が決まってしまうため、流量を制御することができない。このため、「固有吐出量∝必要流量／回転速度」という関係を有するポンプの固有吐出量をＣＶＴ（無段変速機）の過渡運転時の必要流量と内燃機関の回転速度を元に設定する必要がある。結果、ＣＶＴの定常運転時の吐出量が余剰になって無駄仕事が発生し、さらに定常運転時において内燃機関の回転速度が高い場合には、余剰の吐出量により生じる無駄仕事が増加する。

無駄仕事を低減するには例えば、内燃機関からの動力によって駆動するメカオイルポンプと電動オイルポンプとからなるツインポンプのように、アシスト用の電動オイルポンプを追加してメカオイルポンプを小型化することが考えられる。しかしながらこの場合、ポンプ数が増加するのでコストアップや搭載性悪化が懸念される。

無駄仕事を低減するにはポンプの吐出ポートを高圧用、低圧用等の複数に分けることも考えられる。この場合、必要以上の油圧を発生させることにより生じる無駄仕事の低減が可能になる。しかしながらこの場合は流量制御ができないので、必要以上の吐出量を吐出することにより生じる無駄仕事の低減効果は小さい。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、コストや搭載性の面で有利な構成で無駄仕事の低減を図りつつ、必要以上の吐出量を吐出することにより生じる無駄仕事を低減することを可能にすることを目的とする。

本発明のある態様のポンプは、内燃機関からの動力によりシャフトと一体に回転軸周りに回転する第１回転体と、前記回転軸周りに回転する第２回転体と、前記第２回転体を駆動する駆動モータと、前記回転軸方向における前記第２回転体の両側に配置された一対のサイドプレートと、を有し、油を吐出する複数の吐出ポートと、前記第２回転体と前記一対のサイドプレートとが内部に固定され前記第２回転体及び前記一対のサイドプレートと一体回転するシリンダと、前記シリンダ内に設けられ、前記一対のサイドプレートのうち前記複数の吐出ポート側のサイドプレートに接続し、吐出する油を前記複数の吐出ポートに分離する隔壁と、を備え、前記第１回転体が回転することで油を吐出するとともに、前記第２回転体の回転により生じる前記第１回転体と前記第２回転体との相対回転により油を吐出することで油の吐出を補助する。

本発明の別の態様によれば、上記ポンプを有して構成される油圧制御装置、さらには油圧制御装置で用いられる油圧制御方法が提供される。

これらの態様によれば、吐出ポートを複数に分けたので、１台のポンプで高圧用、低圧用といった複数の油の吐出が可能になる。またこれらの態様によれば、第２回転体の回転により生じる第１回転体と第２回転体との相対回転により油の吐出を補助することで流量制御が可能になり、油の吐出を補助する分、固有吐出量を小さく設定することが可能になる。このためこれらの態様によれば、コストや搭載性の面で有利な構成で無駄仕事の低減を図りつつ、必要以上の吐出量を吐出することにより生じる無駄仕事を低減することが可能になる。

ツインドライブポンプを軸方向の断面で示す図である。 ツインドライブポンプのポンプ部を軸に直交する方向の断面で示す図である。 油圧回路を示す図である。 コントローラが行う制御の一例をフローチャートで示す図である。 カムリング逆転制御時のロータ及びカムリングの回転状態を示す図である。 無駄仕事低減効果の説明図である。 第１比較例における油圧回路構成例を示す図である。 第１比較例のポンプ仕事を示す図である。 第２比較例における油圧回路構成例を示す図である。 第２比較例のポンプ仕事を示す図である。

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。

図１は、ツインドライブポンプ１０を軸方向の断面で示す図である。図２は、ツインドライブポンプ１０のポンプ部を軸に直交する方向の断面で示す図である。ツインドライブポンプ１０は、ハウジング１１と、駆動軸１２と、ロータ１３と、ベーン１４と、カムリング１５と、第１サイドプレート１６及び第２サイドプレート１７と、シリンダ１８と、ワンウェイクラッチ１９とを備える。

ハウジング１１はツインドライブポンプ１０の筐体であり、第１隔壁１１ａと、第２隔壁１１ｂと、吸入ポート１１ｃと、高圧ポート１１ｄと、低圧ポート１１ｅとを有する。第１隔壁１１ａ及び第２隔壁１１ｂは、軸方向においてハウジング１１内を複数の油室である第１油室Ｈ１、第２油室Ｈ２及び第３油室Ｈ３に区分する。吸入ポート１１ｃは第１油室Ｈ１に、高圧ポート１１ｄは第２油室Ｈ２に、低圧ポート１１ｅは第３油室Ｈ３に開口し、ハウジング１１の内外を連通する。吸入ポート１１ｃには後述するストレーナ１４０からの油が流入する。高圧ポート１１ｄからは後述する高圧油路１１１に、低圧ポート１１ｅからは後述する低圧油路１２１に油が供給される。高圧ポート１１ｄ及び低圧ポート１１ｅは複数の吐出ポートに相当する。高圧ポート１１ｄは第１ポートに相当し、低圧ポート１１ｅは第２ポートに相当する。

駆動軸１２は、ロータ１３に連結され一体とされる。駆動軸１２は、駆動軸１２の回転軸をロータ１３の回転軸に合わせるようにして設けられる。駆動軸１２はシャフトに相当するとともに、ツインドライブポンプ１０の第１入力軸を構成する。

ロータ１３は、駆動軸１２により駆動される。駆動軸１２には、後述する内燃機関１からの動力が入力される。このため、ロータ１３は内燃機関１の動力によりロータ１３の回転軸周りに回転する。ロータ１３は第１回転体に相当する。ロータ１３には複数のスリット溝が放射状に設けられ、各スリット溝にはベーン１４が設けられる。各ベーン１４はロータ１３の外周から出没可能に設けられる。

カムリング１５は、ロータ１３を収容する。カムリング１５はロータ１３の回転軸周りに回転可能に設けられる。カムリング１５の内周面は、ロータ１３の外周との離間距離がロータ１３の回転軸周りの周方向で変化するカム面により構成されており、ロータ１３の外周との間にポンプ室Ｐを形成する。カムリング１５の内周面はベーン１４の摺動面とされ、ベーン１４はポンプ室Ｐを区画する。カムリング１５は第２回転体に相当する。

第１サイドプレート１６及び第２サイドプレート１７は、一対のサイドプレートとしてロータ１３の回転軸方向におけるカムリング１５の両側に配置される。第１サイドプレート１６には吸入ポート１６ａが形成され、第２サイドプレート１７には吐出ポート１７ａが形成される。

吸入ポート１６ａは、ロータ１３の回転軸周りの周方向において車両前進時にポンプ室Ｐが拡大する位置ＩＮに設けられる。吐出ポート１７ａは、ロータ１３の回転軸周りの周方向において車両前進時にポンプ室Ｐが縮小する位置ＯＵＴに設けられる。車両前進時にはロータ１３が回転することにより、吸入ポート１６ａからポンプ室Ｐに油が吸入され、ポンプ室Ｐの容積縮小により加圧された油が吐出ポート１７ａから吐出される。

シリンダ１８は有底円筒状の部材であり、ロータ１３の回転軸周りに回転可能に設けられる。シリンダ１８は保持部１８ａと、接続部１８ｂと、軸部１８ｃと、第１出口ポート１８ｄと、第２出口ポート１８ｅと、隔壁１８ｆとを有する。

保持部１８ａは、カムリング１５と第１サイドプレート１６及び第２サイドプレート１７とを保持する。カムリング１５と第１サイドプレート１６及び第２サイドプレート１７とは保持部１８ａ内に固定され、シリンダ１８と一体回転する。シリンダ１８は保持部１８ａで開口し、第１サイドプレート１６はシリンダ１８の開口を塞ぐように設けられる。保持部１８ａは第１油室Ｈ１に収容される。

接続部１８ｂは、保持部１８ａと軸部１８ｃとを接続する。接続部１８ｂは、保持部１８ａから軸部１８ｃに向かって次第に縮径するように形成される。接続部１８ｂは中空となっており、接続部１８ｂ内には吐出ポート１７ａから吐出された油が流入する。接続部１８ｂは第１油室Ｈ１に収容される。

軸部１８ｃは保持部１８ａよりも縮径された中空の軸状部分であり、ツインドライブポンプ１０の第２入力軸を構成する。軸部１８ｃには後述する駆動モータ２の出力軸２ａがワンウェイクラッチ１９を介して接続され、駆動モータ２は車両が前進する際のロータ１３の回転方向と逆方向に軸部１８ｃを回転させる。これにより、カムリング１５と第１サイドプレート１６及び第２サイドプレート１７とが駆動モータ２により駆動され、軸部１８ｃと同様に回転される。軸部１８ｃ内には接続部１８ｂから油が流入する。

軸部１８ｃは、第１隔壁１１ａ及び第２隔壁１１ｂを貫通するとともにハウジング１１外に突出するように設けられる。駆動軸１２もハウジング１１外に突出するように設けられる。駆動軸１２と軸部１８ｃとはロータ１３の回転軸方向において互いに反対側に向かって突出するように設けられる。

第１出口ポート１８ｄ及び第２出口ポート１８ｅは軸部１８ｃに設けられ、径方向に軸部１８ｃの内外を連通する。軸部１８ｃのうち第１出口ポート１８ｄが設けられた部分は第２油室Ｈ２に収容され、第２出口ポート１８ｅが設けられた部分は第３油室Ｈ３に収容される。このため、軸部１８ｃ内の油は第１出口ポート１８ｄを介して第２油室Ｈ２に、第２出口ポート１８ｅを介して第３油室Ｈ３に流出する。そして、第２油室Ｈ２に流出した油が高圧ポート１１ｄを介して後述する高圧油路１１１に、第３油室Ｈ３に流出した油が低圧ポート１１ｅを介して後述する低圧油路１２１に供給される。

隔壁１８ｆは、シリンダ１８内に設けられる。隔壁１８ｆは、第２サイドプレート１７に接続し、ツインドライブポンプ１０から吐出する油を高圧ポート１１ｄ及び低圧ポート１１ｅに分離する。第２サイドプレート１７は複数の吐出ポート側のサイドポートに相当する。高圧ポート１１ｄ及び低圧ポート１１ｅに分離した油は、第２油室Ｈ２内の第１油と第３油室Ｈ３内の第２油とを含み、高圧ポート１１ｄからは第１油が、低圧ポート１１ｅからは第２油がそれぞれ吐出される。シリンダ１８内に隔壁１８ｆを設けることで、第１サイドプレート１６及び第２サイドプレート１７が回転する構造のツインドライブポンプ１０において、高圧、低圧の油の分離吐出が可能になる。

ワンウェイクラッチ１９は軸部１８ｃと駆動モータ２の出力軸２ａとの間に設けられる。ワンウェイクラッチ１９は、ロータ１３の逆転方向、従って駆動モータ２の駆動方向において、出力軸２ａの回転速度が軸部１８ｃの回転速度よりも高い場合に締結し、出力軸２ａの回転速度が軸部１８ｃの回転速度よりも低い場合に解放される。

このため、駆動モータ２の作動時にはワンウェイクラッチ１９が締結し、駆動モータ２からの動力が軸部１８ｃに伝達される。結果、カムリング１５と第１サイドプレート１６及び第２サイドプレート１７とが駆動モータ２の動力により駆動されてロータ１３の逆転方向に回転する。

駆動モータ２が停止しロータ１３が正転している場合、カムリング１５と第１サイドプレート１６及び第２サイドプレート１７とがロータ１３により連れ回されると、出力軸２ａと軸部１８ｃとの相対的な回転速度差の関係上、ワンウェイクラッチ１９は締結状態になる。但しこの場合は、停止している駆動モータ２によりシリンダ１８の回転がロックされるので、シリンダ１８は回転しない。

図３は油圧回路１００を示す図である。油圧回路１００は、ツインドライブポンプ１０のほか、プーリ１０１、トルクコンバータ１０２、潤滑系１０３、高圧油路１１１、高圧ドレン油路１１２、低圧油路１２１、低圧ドレン油路１２２、潤滑油路１３１、ストレーナ１４０、第１調圧弁１４１、第２調圧弁１４２、第１接続油路１４３、第２接続油路１４４、第１チェック弁１４５、第２チェック弁１４６、リリーフ弁１４７を有する。

ツインドライブポンプ１０は、吸入ポート１１ｃを介して油溜に設けられたストレーナ１４０に接続する。また、ツインドライブポンプ１０は、高圧ポート１１ｄを介して高圧油路１１１に、低圧ポート１１ｅを介して低圧油路１２１にそれぞれ接続する。ツインドライブポンプ１０は、内燃機関１からの動力により駆動して油を吐出し、高圧油路１１１と低圧油路１２１とに油を供給する。駆動モータ２の出力軸２ａは、前述したようにワンウェイクラッチ１９を介してシリンダ１８の軸部１８ｃに接続される。

第１調圧弁１４１は、高圧油路１１１と高圧ドレン油路１１２とを接続するとともに、低圧油路１２１と低圧ドレン油路１２２とを接続する。第１調圧弁１４１には第１制御圧ＰＳ１が入力され、第１制御圧ＰＳ１は高圧油路１１１の油圧とされる。

第１調圧弁１４１は、第１制御圧ＰＳ１が予め設定された第１設定圧以上になると開弁する。このとき第１調圧弁１４１は、高圧油路１１１と高圧ドレン油路１１２とを連通するとともに、低圧油路１２１と低圧ドレン油路１２２とを連通する。第１調圧弁１４１は第１制御圧ＰＳ１が第１設定圧未満になると閉弁する。このとき第１調圧弁１４１は、高圧油路１１１と高圧ドレン油路１１２との連通を遮断するとともに、低圧油路１２１と低圧ドレン油路１２２との連通を遮断する。第１設定圧にはプーリ１０１の必要油圧であるプーリ圧が設定される。

第１調圧弁１４１は、第１制御圧ＰＳ１に応じて開閉動作することにより、高圧油路１１１の油をプーリ圧に調圧する。低圧油路１２１の油は、後述する内燃機関１の定常回転時に第１調圧弁１４１さらには第２調圧弁１４２の動作により高圧油路１１１の油よりも低く設定される。

第２調圧弁１４２は、高圧ドレン油路１１２と低圧ドレン油路１２２とを潤滑油路１３１に接続する。従って、高圧ドレン油路１１２と低圧ドレン油路１２２とは、第２調圧弁１４２を介して潤滑油路１３１で合流する。第２調圧弁１４２には第２制御圧ＰＳ２が入力され、第２制御圧ＰＳ２は高圧ドレン油路１１２の油圧とされる。

第２調圧弁１４２は、第２制御圧ＰＳ２が予め設定された第２設定圧以上になると開弁する。このとき第２調圧弁１４２は、高圧ドレン油路１１２及び低圧ドレン油路１２２と潤滑油路１３１とを連通する。第２調圧弁１４２は、第２制御圧ＰＳ２が第２設定圧未満になると閉弁する。このとき第２調圧弁１４２は、高圧ドレン油路１１２及び低圧ドレン油路１２２と潤滑油路１３１との連通を遮断する。第２設定圧にはトルクコンバータ１０２の必要油圧であるトルコン圧が設定される。

第２調圧弁１４２は、第２制御圧ＰＳ２に応じて開閉動作することにより、高圧ドレン油路１１２の油をプーリ圧に調圧する。低圧ドレン油路１２２の油は、後述する内燃機関１の定常回転時に第２調圧弁１４２の動作により高圧ドレン油路１１２の油よりも低く設定される。

高圧油路１１１にはプーリ１０１が、高圧ドレン油路１１２にはトルクコンバータ１０２が、潤滑油路１３１には潤滑系１０３がそれぞれ接続される。プーリ１０１、トルクコンバータ１０２及び潤滑系１０３はともにＣＶＴの構成要素であり、潤滑系１０３はＣＶＴで潤滑が必要とされる各部を含む油圧回路とされる。

プーリ１０１の必要油圧つまりプーリ圧はトルコン圧よりも高く、トルコン圧は潤滑系１０３の必要油圧よりも高くなっている。このため、プーリ１０１とトルクコンバータ１０２との関係では、プーリ１０１が高油圧で動作する高油圧回路を構成し、トルクコンバータ１０２が高油圧回路よりも低油圧で動作する低油圧回路を構成する。また、トルクコンバータ１０２と潤滑系１０３との関係では、トルクコンバータ１０２が高油圧回路を構成し、潤滑系１０３が低油圧回路を構成する。

第１接続油路１４３は、高圧油路１１１と低圧油路１２１とを接続する。第１接続油路１４３には、第１チェック弁１４５が設けられる。第１チェック弁１４５は、低圧油路１２１から高圧油路１１１に向かう方向の油の流通を許可し、その逆方向の油の流通を禁止する。

第２接続油路１４４は、高圧ドレン油路１１２と低圧ドレン油路１２２とを接続する。第２接続油路１４４には、第２チェック弁１４６が設けられる。第２チェック弁１４６は、低圧ドレン油路１２２から高圧ドレン油路１１２に向かう方向の油の流通を許可し、その逆方向の油の流通を禁止する。

潤滑油路１３１にはリリーフ弁１４７が接続される。リリーフ弁１４７は、潤滑油路１３１の油圧がリリーフ圧以上になると開弁して油をドレンする。これにより、潤滑油路１３１の油圧がリリーフ圧未満に抑制される。リリーフ弁１４７は、内燃機関１の高回転時にツインドライブポンプ１０の吐出量が過剰になって通油抵抗が増大することにより発生する油圧のオーバーライドを防止する。

このように構成された油圧回路１００は次のように動作する。例えば、ＣＶＴの定常運転時にプーリ１０１の要求流量、換言すれば必要流量が高圧ポート１１ｄの吐出量だけで足りる場合、第１制御圧ＰＳ１が第１設定圧以上になり、第１調圧弁１４１が開弁する。結果、高圧ポート１１ｄから吐出された余剰の油及び低圧ポート１１ｅから吐出された油はプーリ圧に調圧されずに、第１調圧弁１４１の下流にドレンされる。

ＣＶＴの過渡運転時にプーリ１０１の必要流量が増加し、必要流量に対し高圧ポート１１ｄの吐出量が不足し始めた場合、第１制御圧ＰＳ１は第１設定圧未満になり、第１調圧弁１４１が閉弁する。このとき、高圧油路１１１の油圧ほうが低圧油路１２１の油圧よりも低くなると、第１チェック弁１４５が開き、低圧ポート１１ｅからの油が高圧ポート１１ｄからの油と合流する。つまり、プーリ１０１の必要流量に対して高圧ポート１１ｄの吐出量が不足する場合には、ツインドライブポンプ１０が吐出する全流量の油がプーリ１０１に供給される。そしてその後、高圧油路１１１の油圧のほうが低圧油路１２１の油圧よりも高くなると、第１チェック弁１４５は閉弁する。

このような第１調圧弁１４１及び第１チェック弁１４５の動作は、第２調圧弁１４２及び第２チェック弁１４６についても同様である。すなわち、第１調圧弁１４１から高圧ドレン油路１１２にドレンされる油により、第２制御圧ＰＳ２が第２設定圧以上になると、第２調圧弁１４２が開弁する。結果、高圧ドレン油路１１２の余剰の油及び低圧ドレン油路１２２の油はプーリ圧に調圧されずに、第２調圧弁１４２の下流の潤滑油路１３１に供給される。

高圧ドレン油路１１２の油の流量が不足し、第２制御圧ＰＳ２が第２設定圧未満になると第２調圧弁１４２が閉弁し、さらに第２チェック弁１４６が開くと、低圧ドレン油路１２２の油が高圧ドレン油路１１２の油に合流する。結果、低圧ドレン油路１２２の油もトルクコンバータ１０２に供給される。第２チェック弁１４６はその後、高圧ドレン油路１１２の油圧のほうが低圧ドレン油路１２２の油圧よりも高くなると閉弁する。

第１チェック弁１４５は、高油圧回路の一例であるプーリ１０１で油圧が低下した場合に開弁動作して低圧ポート１１ｅから吐出された油を高圧ポート１１ｄから吐出された油に合流させ、且つプーリ１０１で油圧が低下していない場合には閉弁して高圧ポート１１ｄから吐出された油への低圧ポート１１ｅから吐出された油の合流を遮断する開閉弁を構成する。第２チェック弁１４６は、トルクコンバータ１０２を高油圧回路とする場合の開閉弁を構成する。

コントローラ３は電子制御装置であり、駆動モータ２を制御する。コントローラ３にはアクセルペダルの踏み込み量を検出するためのアクセル開度センサや、内燃機関１の回転速度Ｎｅを検出するための回転速度センサや、ツインドライブポンプ１０が供給する油の温度を検出するための油温センサ等からの信号が入力される。

本実施形態では、ツインドライブポンプ１０を有して構成される油圧制御装置が、プーリ１０１、トルクコンバータ１０２、潤滑系１０３、第１チェック弁１４５、第２チェック弁１４６を含む油圧回路１００とコントローラ３とを有して構成される。コントローラ３は次に説明するフローチャートの処理を実行するようにプログラムされることで、駆動モータ２を制御することによりカムリング１５の回転を制御する回転制御部を有した構成とされる。

図４は、コントローラ３が行う制御の一例をフローチャートで示す図である。コントローラ３は、本フローチャートの処理を繰り返し実行することができる。

ステップＳ１１で、コントローラ３はＣＶＴの過渡運転時か否かを判定する。過渡運転時か否かは例えば、アクセル開度センサからの信号に基づき判定できる。過渡運転時か否かは、アクセル操作だけでなく、減速度やブレーキ液圧に基づき判定することもできる。ステップＳ１１で肯定判定であれば、ＣＶＴのベルト滑り防止等のために油の必要流量が増加したと判断される。ステップＳ１１では、プーリ１０１の必要流量が増加したと判断される。ステップＳ１１で肯定判定の場合、処理はステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２で、コントローラ３は駆動モータ２を制御することで、ロータ１３の回転軸周りのカムリング１５の回転をロータ１３と逆方向に回転制御する（カムリング１５逆転制御）。ステップＳ１２の後には処理は一旦終了する。

図５は、カムリング１５逆転制御時のロータ１３及びカムリング１５の回転状態を示す図である。内燃機関１の動力により駆動されてロータ１３が正転している際、カムリング１５の回転をロータ１３の逆方向に回転制御すると、カムリング１５から見たロータ１３は、カムリング１５の回転が停止している場合よりも高速で正転することになる。結果、カムリング１５の回転により生じるロータ１３とカムリング１５との相対回転により油が吐出されることで油の吐出が補助され、吐出量が増加する。

本実施形態では、位置ＩＮに設けられる吸入ポート１６ａ及び位置ＯＵＴに設けられる吐出ポート１７ａの一組のポートが２つ設けられている。これは、ロータ１３に作用する半径方向の油圧を釣り合わせるためで、一組の吸入ポート１６ａ及び吐出ポート１７ａは周方向に複数設けられることが好ましい。

図４に戻り、ステップＳ１１で否定判定であった場合、油の必要流量は増加していないと判断される。この場合、処理はステップＳ１３に進み、コントローラ３は駆動モータ２を停止させることで、カムリング１５の回転を停止させる（カムリング１５回転停止制御）。これにより、油の吐出が補助されなくなり、油の吐出が補助されていた場合と比較して吐出量が減少する。ステップＳ１３の後には処理は一旦終了する。

図６は、無駄仕事低減効果の説明図である。図７、図８は第１比較例を示す図である。図９、図１０は第２比較例を示す図である。第１比較例は２ポートメカオイルポンプ２１を用いた場合を示し、第２比較例はツインポンプ２０を用いた場合を示す。図７では２ポートメカオイルポンプ２１を用いた場合の油圧回路構成を示し、図８では第１比較例のポンプ仕事を示す。図９ではツインポンプ２０を用いた場合の油圧回路構成を示し、図１０では第２比較例のポンプ仕事を示す。

太線の枠で示す高圧ポンプ仕事Ｗ_HIGHは高圧ポート、つまり高圧ポート１１ｄ又は後述する高圧ポート２１ａからの油の供給のために用いられるポンプ仕事を示す。太線の枠で示す低圧ポンプ仕事Ｗ_LOWは低圧ポート、つまり低圧ポート１１ｅ又は後述する低圧ポート２１ｂからの油の供給のために用いられるポンプ仕事を示す。プーリ仕事Ｗ_Pはプーリ１０１のために用いられるポンプ仕事、トルコン仕事Ｗ_Tはトルクコンバータ１０２のために用いられるポンプ仕事、潤滑仕事Ｗ_Lは潤滑系１０３のために用いられるポンプ仕事を示す。第１無駄仕事Ｗ_X1は余剰圧力によるポンプの無駄仕事を示し、第２無駄仕事Ｗ_X2は余剰吐出量によるポンプの無駄仕事を示す。

まず、図７、図８に示す第１比較例について説明する。２ポートメカオイルポンプ２１は、内燃機関１の動力で駆動して油を吐出するメカオイルポンプであり、高圧ポート１１ｄの代わりに高圧油路１１１に接続される高圧ポート２１ａと、低圧ポート１１ｅの代わりに低圧油路１２１に接続される低圧ポート２１ｂとを有する。

ＣＶＴの過渡運転時になり、プーリ１０１の必要流量が増加すると、プーリ仕事Ｗ_Pに対応する油の流量が高圧ポンプ仕事Ｗ_HIGHに対応する油の流量より大きくなる。つまり、過渡運転時にはプーリ１０１に供給すべき油の流量が高圧ポート２１ａからの吐出量だけでは不足する。このためこの場合は、第１調圧弁１４１が閉弁するとともに第１チェック弁１４５が開弁する。結果、低圧油路１２１の油が高圧油路１１１の油に合流し、低圧ポンプ仕事Ｗ_LOWの一部がプーリ仕事Ｗ_Pに用いられる。これにより、プーリ仕事Ｗ_Pが確保される。

プーリ仕事Ｗ_Pが確保されると、第１制御圧ＰＳ１が第１設定圧つまりプーリ圧になる。結果、第１調圧弁１４１が開弁し、余剰の油がトルクコンバータ１０２に供給される。このとき、低圧ポンプ仕事Ｗ_LOWに対応する油圧は、高圧ポンプ仕事Ｗ_HIGHに対応する油圧と同様、プーリ仕事Ｗ_Pに対応する油圧つまりプーリ圧になる。

トルコン仕事Ｗ_Tは、プーリ仕事Ｗ_Pに用いられなかった残りの低圧ポンプ仕事Ｗ_LOWにより確保される。これは、第１比較例では２ポートメカオイルポンプ２１の固有吐出量が次のように設定されているためである。

ここで、２ポートメカオイルポンプ２１の油の吐出量は回転速度Ｎｅにより決まってしまい、油の流量を制御することはできない。このため第１比較例では、必要流量が最も大きくなる過渡運転時に合わせて固有吐出量を設定する必要がある。また、固有吐出量は「固有吐出量∝必要流量／回転速度Ｎｅ」という関係を有することから、固有吐出量は過渡運転時の必要流量と回転速度Ｎｅを元に設定する必要がある。さらに、過渡運転時に実際に必要流量が要求される時間はごく短時間となる。このため、固有吐出量の設定にあたっては、潤滑系１０３への油の供給停止が許容される。

これらのことから、第１比較例では過渡運転時の回転速度Ｎｅで過渡運転時の必要流量、つまりプーリ仕事Ｗ_P及びトルコン仕事Ｗ_Tに対応する流量の合計値が満たされるように固有吐出量が設定される。結果、トルコン仕事Ｗ_Tはプーリ仕事Ｗ_Pに用いられなかった残りの低圧ポンプ仕事Ｗ_LOWにより確保される。

この際、低圧ポンプ仕事Ｗ_LOW中には第１無駄仕事Ｗ_X1が発生する。第１無駄仕事Ｗ_X1は、プーリ仕事Ｗ_Pのためにトルコン仕事Ｗ_Tにとって必要以上の油圧を発生させることにより発生する。第１無駄仕事Ｗ_X1については、以下で説明する定常回転時及び定常高回転時にも同様にして発生する。

定常回転時は、定常高回転時よりも回転速度Ｎｅが低い内燃機関１の定常回転時を示す。定常回転時には、プーリ仕事Ｗ_P及びトルコン仕事Ｗ_Tに対応する流量の合計値が高圧ポンプ仕事Ｗ_HIGHに対応する流量より小さくなる。つまり、定常回転時にはプーリ１０１及びトルクコンバータ１０２に供給すべき油の流量が高圧ポート１１ｄの吐出量だけで足りる。このため、第１チェック弁１４５が閉弁することにより高圧油路１１１と低圧油路１２１は連通せず、第２チェック弁１４６が閉弁することにより高圧ドレン油路１１２と低圧ドレン油路１２２も連通せずに、余剰の油が潤滑系１０３に供給される。

潤滑仕事Ｗ_Lは、プーリ仕事Ｗ_P及びトルコン仕事Ｗ_Tに用いられなかった残りの高圧ポンプ仕事Ｗ_HIGHだけでは確保されず、高圧ポンプ仕事Ｗ_HIGHに対応する流量だけでは流量を確保できない。結果、高圧ポンプ仕事Ｗ_HIGH中には高圧ポンプ仕事Ｗ_HIGHにとって必要以上の吐出量を吐出することによる第２無駄仕事Ｗ_X2が発生する。

潤滑仕事Ｗ_Lはさらに低圧ポンプ仕事Ｗ_LOWが加わることにより確保される。低圧ポンプ仕事Ｗ_LOWに対応する流量は潤滑仕事Ｗ_Lに対応する流量と同じとされる。低圧ポンプ仕事Ｗ_LOW中には、潤滑仕事Ｗ_Lにとって必要以上の油圧を発生させることによる第１無駄仕事Ｗ_X1は発生しない。従って、２ポートメカオイルポンプ２１では、このような第１無駄仕事Ｗ_X1が発生しない分、１ポートのメカオイルポンプよりも無駄仕事の低減を図ることができる。

その一方で、高圧ポンプ仕事Ｗ_HIGH及び低圧ポンプ仕事Ｗ_LOWに対応する流量の合計値は、定常回転時の必要流量、つまりプーリ仕事Ｗ_P、トルコン仕事Ｗ_T、潤滑仕事Ｗ_Lに対応する流量の合計値より大きくなっている。このため、定常回転時には低圧ポンプ仕事Ｗ_LOW中にも第２無駄仕事Ｗ_X2が発生する。第１比較例において、第２無駄仕事Ｗ_X2は、過渡運転時の必要流量を満たすように固有吐出量を設定した結果、定常回転時に吐出量が余剰になることにより発生する。

定常高回転時には、２ポートメカオイルポンプ２１の吐出量は定常回転時よりも増加する。結果、余剰の吐出量が増加することにより、定常回転時よりも第２無駄仕事Ｗ_X2が増加する。

図６に示すように、本実施形態では過渡運転時にカムリング１５を逆回転制御して油の吐出補助（ＭＯＴアシスト）を行うことができる。このため、本実施形態では定常回転時の回転速度Ｎｅで必要流量を満たすようにツインドライブポンプ１０の固有吐出量が設定される。これにより、固有吐出量が最小限の大きさに設定される。結果、定常回転時の余剰吐出量が削減されるので、第２無駄仕事Ｗ_X2が低減される。

このように固有吐出量を設定するにあたり、高圧ポート１１ｄと低圧ポート１１ｅの油の吐出量配分は、定常回転時に高圧ポート１１ｄがプーリ１０１及びトルクコンバータ１０２の油圧をカバーし、低圧ポート１１ｅが潤滑系１０３の必要流量をカバーする設定とされる。固有吐出量には油の温度変化や劣化等を考慮した余裕代が設けられてもよい。

このように固有吐出量を設定することにより、本実施形態の場合には、図８に示す第１比較例の場合よりも定常回転時及び定常高回転時の第２無駄仕事Ｗ_X2が低減される。本実施形態の場合、過渡運転時には必要流量の増加に合わせてＭＯＴアシストを行うことにより、過渡運転時の必要流量も満たすことができる。

図９、図１０に示す第２比較例では次の通りとなる。ツインポンプ２０では、駆動モータ２により駆動される電動オイルポンプ２２により、２ポートメカオイルポンプ２１の油の吐出が補助される。電動オイルポンプ２２の吐出ポートは高圧油路１１１に接続され、高圧ポート２１ａからの油の吐出を補助する。高圧油路１１１には、２ポートメカオイルポンプ２１及び電動オイルポンプ２２からの油それぞれが、逆流を防止するチェック弁を介して供給される。

図１０に示すように、第２比較例では過渡運転時に電動オイルポンプ２２により高圧ポンプ仕事Ｗ_HIGHの流量を増加させることができる。つまり、第２比較例では高圧油路１１１に供給する油の流量だけでプーリ１０１に供給すべき油の流量を満たすことができ、この結果、高圧ポンプ仕事Ｗ_HIGHによりプーリ仕事Ｗ_Pを確保することができる。

このように電動オイルポンプ２２により油の吐出を補助する第２比較例では、本実施形態の場合と同様、定常回転時に合わせて２ポートメカオイルポンプ２１の固有吐出量の設定することができる。結果、定常回転時及び定常高回転時に電動オイルポンプ２２を停止することにより、本実施形態の場合と同様に第２無駄仕事Ｗ_X2を低減できる。但し、第２比較例ではポンプ数が２台になるので、コストや搭載性の面で不利になる。

次に本実施形態の主な作用効果について説明する。

ツインドライブポンプ１０は、ロータ１３と、カムリング１５と、駆動モータ２と、第１サイドプレート１６及び第２サイドプレート１７とを有し、複数の吐出ポートとしての高圧ポート１１ｄ及び低圧ポート１１ｅと、シリンダ１８と、隔壁１８ｆとを備える。ツインドライブポンプ１０は、ロータ１３が回転することで油を吐出するとともに、カムリング１５の回転により生じるロータ１３とカムリング１５との相対回転により油を吐出することで油の吐出を補助する。

このような構成によれば、吐出ポートを高圧ポート１１ｄ及び低圧ポート１１ｅに分けたので、１台のツインドライブポンプ１０で高圧用、低圧用の油の吐出が可能になる。またこのような構成によれば、カムリング１５の回転により生じるロータ１３とカムリング１５との相対回転により油の吐出を補助することで流量制御が可能になり、油の吐出を補助する分、固有吐出量を小さく設定することが可能になる。このためこのような構成によれば、コストや搭載性の面で有利な構成で無駄仕事の低減を図りつつ、必要以上の吐出量を吐出することにより生じる無駄仕事を低減することが可能になる（請求項１に対応する効果）。

本実施形態にかかる油圧制御装置は、ツインドライブポンプ１０を有して構成され、トルクコンバータ１０２と、潤滑系１０３と、第２チェック弁１４６とを有する。

このような構成によれば、高圧ポート１１ｄから吐出された油でトルクコンバータ１０２の必要流量を満たせない場合に低圧ポート１１ｅから吐出された油を合流させ、且つ油の吐出を補助することにより、無駄仕事を低減しつつ必要流量を満たすことが可能になる（請求項２に対応する効果）。

本実施形態にかかる油圧制御装置はコントローラ３をさらに有し、コントローラ３は、油の必要流量が増加した場合にロータ１３の回転軸回りのカムリング１５の回転をロータ１３とは逆方向に回転制御する。

このような構成によれば、油の必要流量が増加しなければ油の吐出が補助されないので、必要以上の吐出量を吐出することにより生じる無駄仕事を適切に低減することができる（請求項３、４に対応する効果）。

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。

例えば上述した実施形態では、ツインドライブポンプ１０がベーンポンプである場合について説明した。しかしながら、ツインドライブポンプ１０はベーンポンプ以外のポンプであってもよい。

上述した実施形態では、回転制御部が単一のコントローラ３により実現される場合について説明した。しかしながら、回転制御部は複数のコントローラにより構成されてもよい。

１ 内燃機関（エンジン）
２ 駆動モータ
３ コントローラ（回転制御部）
１０ ツインドライブポンプ（ポンプ）
１１ ハウジング
１１ｄ 高圧ポート
１１ｅ 低圧ポート
１２ 駆動軸（シャフト）
１３ ロータ（第１回転体）
１４ ベーン
１５ カムリング（第２回転体）
１６ 第１サイドプレート
１７ 第２サイドプレート
１８ シリンダ
１８ｆ 隔壁
１０１ プーリ
１０２ トルクコンバータ（高油圧回路）
１０３ 潤滑系（低油圧回路）
１４５ 第１チェック弁（開閉弁）

Claims (4)

1. 内燃機関からの動力によりシャフトと一体に回転軸周りに回転する第１回転体と、
   前記回転軸周りに回転する第２回転体と、
   前記第２回転体を駆動する駆動モータと、
   前記回転軸方向における前記第２回転体の両側に配置された一対のサイドプレートと、
   を有し、
   油を吐出する複数の吐出ポートと、
   前記第２回転体と前記一対のサイドプレートとが内部に固定され前記第２回転体及び前記一対のサイドプレートと一体回転するシリンダと、
   前記シリンダ内に設けられ、前記一対のサイドプレートのうち前記複数の吐出ポート側のサイドプレートに接続し、吐出する油を前記複数の吐出ポートに分離する隔壁と、
   を備え、
   前記第１回転体が回転することで油を吐出するとともに、前記第２回転体の回転により生じる前記第１回転体と前記第２回転体との相対回転により油を吐出することで油の吐出を補助する、
   ことを特徴とするポンプ。
2. 請求項１に記載のポンプを有して構成される油圧制御装置であって、
   前記複数の吐出ポートが含む第１ポートから油が供給され、高圧で動作する高油圧回路と、
   前記複数の吐出ポートが含む第２ポートから油が供給され、前記高油圧回路よりも低圧で動作する低油圧回路と、
   前記高油圧回路で油圧が低下した場合に開弁動作して前記第２ポートから吐出された油を前記第１ポートから吐出された油に合流させ、且つ前記高油圧回路で油圧が低下していない場合には閉弁して前記第１ポートから吐出された油への前記第２ポートから吐出された油の合流を遮断する開閉弁と、
   を有することを特徴とする油圧制御装置。
3. 請求項２に記載の油圧制御装置であって、
   前記駆動モータを制御することにより前記第２回転体の回転を制御する回転制御部をさらに有し、
   前記回転制御部は、油の必要流量が増加した場合に前記第２回転体の前記回転軸回りの回転を前記第１回転体とは逆方向に回転制御する、
   ことを特徴とする油圧制御装置。
4. 内燃機関からの動力によりシャフトと一体に回転軸周りに回転する第１回転体と、前記回転軸周りに回転する第２回転体と、前記第２回転体を駆動する駆動モータと、前記回転軸方向における前記第２回転体の両側に配置された一対のサイドプレートと、油を吐出する複数の吐出ポートと、前記第２回転体と前記一対のサイドプレートとが内部に固定され前記第２回転体及び前記一対のサイドプレートと一体回転するシリンダと、前記シリンダ内に設けられ、前記一対のサイドプレートのうち前記複数の吐出ポート側のサイドプレートに接続し、吐出する油を前記複数の吐出ポートに分離する隔壁と、を備え、前記第１回転体が回転することで油を吐出するとともに、前記第２回転体の回転により生じる前記第１回転体と前記第２回転体との相対回転により油を吐出することで油の吐出を補助するポンプを有して構成され、前記複数の吐出ポートが含む第１ポートから油が供給され高圧で動作する高油圧回路と、前記複数の吐出ポートが含む第２ポートから油が供給され低圧で動作する低油圧回路と、前記高油圧回路で油圧が低下した場合に開弁動作して前記第２ポートから吐出された油と前記第１ポートから吐出された油とを合流させ、且つ前記高油圧回路で油圧が低下していない場合には閉弁して前記第２ポートから吐出された油と前記第１ポートから吐出された油との合流を遮断する開閉弁と、を有する油圧制御装置で用いられる油圧制御方法であって、
   前記駆動モータを制御することにより前記第２回転体の回転を制御することと、
   油の必要流量が増加した場合に前記第２回転体の前記回転軸回りの回転を前記第１回転体とは逆方向に回転制御することと、
   を含むことを特徴とする油圧制御方法。

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