JP3885636B2 - Hydraulic supply device for hybrid vehicle - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、所定の運転状態のときにエンジンを停止して電動モータによる走行を行うハイブリッド車両に関し、特に、その変速機の変速作動に必要な油圧を供給する油圧供給装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
車両の運転状態に応じて、エンジンの自動的な停止および再始動を行うハイブリッド車両においては、変速機で必要となる油圧を常時確保するために、一般に、エンジンにより駆動される機械駆動式油圧ポンプのほかに、電動モータにて駆動される電動式油圧ポンプを備える必要がある。特に、変速機として、ベルト式無段変速機(CVT)を用いる場合には、ベルトを締め付けるピストンを作動させるために、高い油圧が要求されるので、その油圧の確保は、この種のハイブリッド車両の実用化の上で大きな課題となっている。
【0003】
例えば、特開2001−200920号公報に開示されたベルト式無段変速機を用いたハイブリッド車両においては、エンジンと変速機との間で駆動力の伝達、遮断を行うクラッチよりもエンジン側に機械駆動式油圧ポンプが配設されており、エンジンの回転に連動する形で駆動されるようになっている。従って、この機械駆動式油圧ポンプは、回転方向の一方向にのみ駆動されるものであって逆転することはない。またエンジンを停止して走行用モータにて走行するときには、上記クラッチが断状態となることから、エンジン停止に伴って油圧ポンプも停止する。そのため、第2の油圧ポンプとして電動式油圧ポンプが設けられており、エンジン停止時には、この電動式油圧ポンプによって、変速機の変速作動部へ油圧が供給される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報に記載の構成においては、エンジン停止時には、常に、必要な油圧の全体を電動式油圧ポンプによって供給するようになっている。そのため、大型の電動式油圧ポンプが必要となり、一般に、インバータ方式による高電圧交流モータを用いた大型のシステムとなってしまう。
【0005】
これに対し、本出願人は、機械式油圧ポンプをクラッチの出力軸側に配置することを検討している。この場合には、エンジン停止状態であっても、走行用モータによる走行時には、同時に機械駆動式油圧ポンプが駆動されることになるので、電動式油圧ポンプの負担が軽減し、該電動式油圧ポンプの小型化が可能となるが、その反面、車両の後退走行時に、機械駆動式油圧ポンプが逆回転方向へ駆動されることになる、という新たな問題が発生する。
【0006】
この発明は、クラッチの出力軸側に機械式油圧ポンプを配置した場合に問題となる後退走行時においても所期の作動油の圧送が可能なハイブリッド車両の油圧供給装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、請求項1のように、クラッチの入力軸にエンジンが接続されるとともに、該クラッチの出力軸に変速機の入力軸および走行用モータが接続され、かつ上記変速機の出力軸から駆動輪に駆動力が伝達されるように構成された車両推進機構と、上記クラッチの出力軸に接続され、上記変速機の作動油溜まり内の作動油を該変速機の変速作動部に圧送する機械駆動式の第1の油圧ポンプと、この第1の油圧ポンプと並列に設けられた電動式の第2の油圧ポンプと、を備え、上記走行用モータの逆転によって後退走行を行うハイブリッド車両の油圧供給装置を前提とする。従って、エンジンがクラッチを介して駆動輪を駆動している状態では、このエンジンの出力によって第1の油圧ポンプが駆動される。また、エンジンが停止し、走行用モータによって前進方向へ走行しているときにも、第1の油圧ポンプは同様に機械的に駆動される。そして、後退走行時には、エンジンは停止し、かつ走行用モータが逆転することによって車両が後進する。このとき、第1の油圧ポンプは、クラッチの出力軸とともに逆転することになる。
【0008】
本発明では、上記作動油溜まりと上記第1の油圧ポンプとの間および上記第1の油圧ポンプと上記変速作動部との間にそれぞれ設けられ、かつ上記第1の油圧ポンプが逆転する後退走行時に、上記第1の油圧ポンプと上記作動油溜まりとの間を遮断する第1の弁機構および上記第1の油圧ポンプと上記変速作動部との間を遮断する第2の弁機構と、この第1,第2の弁機構の間において上記第1の油圧ポンプの吸入ポート側と吐出ポート側とを接続するように設けられた還流通路と、上記第1の油圧ポンプの正転時における吐出ポート側から吸入ポート側への逆流を阻止するように上記還流通路に設けられた第3の弁機構と、を備えており、後退走行時に上記第2の油圧ポンプによって上記作動油溜まりから上記変速作動部に作動油を圧送するようになっている。
【0009】
つまり、機械駆動式の第1の油圧ポンプが逆転する後退走行時には、この第1の油圧ポンプが、作動油溜まりから変速作動部へ至る油圧供給系から実質的に切り離される。そして、逆転に伴って逆方向にポンプ作用が生じ、本来の吸入ポートから作動油が吐出されると、この作動油は、還流通路を通して循環する。つまり第1の油圧ポンプを含む閉回路を作動油が循環する。そのため、後退走行時に第1の油圧ポンプによって大きな損失が生じることがない。
【0010】
還流通路に設けられる第3の弁機構としては、第1の油圧ポンプの正転時に還流通路を閉じる電磁弁などを用いることもできるが、請求項2のように、上記吸入ポート側から吐出ポート側への通流のみを許容する逆止弁から構成することが可能である。
【0011】
上記第1の弁機構および第2の弁機構は、例えば請求項3のように、作動油溜まりと各油圧ポンプの吸入ポートとの間の連通、および、各ポンプの吐出ポートと変速作動部との間の連通を、いずれかのポンプの側に選択的に切り換える流路切換弁からそれぞれ構成することができる。この場合、請求項7のように、前進走行中に上記第1の油圧ポンプの回転数が所定値未満のときに上記第2の油圧ポンプが駆動されるとともに第1の弁機構および第2の弁機構が第2の油圧ポンプ側に切り換えられることが望ましい。これにより、実際に後退走行に切り換えられる前に、流路の切換が完了する。
【0012】
あるいは、請求項4のように、作動油溜まりから変速作動部へ向かう方向の通流のみを許容する逆止弁からそれぞれ構成することができる。つまり、第1の油圧ポンプの逆転に伴って逆方向に圧力差が生じれば上記逆止弁が閉じるので、第1の油圧ポンプが実質的に切り離されたものとなる。この場合、請求項5のように、前進走行中に上記第1の油圧ポンプの回転数が所定値未満のときに上記第2の油圧ポンプが駆動されることが望ましい。
【0013】
この構成では、前進走行であれば、エンジンが停止していても走行用モータによって走行しているときには、第1の油圧ポンプによって作動油の圧送が行われる。そして、車速が低下し、第1の油圧ポンプによる作動油の供給が不十分となったら、第2の油圧ポンプが駆動される。
【0014】
さらに、請求項6のように、前進走行中に上記第1の油圧ポンプの回転数が所定値未満のときに、この第1の油圧ポンプの発生油圧と第2の油圧ポンプの発生油圧との和が略一定となるように上記第2の油圧ポンプを駆動することが望ましい。
【0015】
なお、第1の弁機構および第2の弁機構のいずれか一方を流路切換弁とし、他方を逆止弁とすることも可能である。
【0016】
【発明の効果】
この発明に係るハイブリッド車両の油圧供給装置によれば、後退走行時に機械駆動式の第1の油圧ポンプが逆転駆動されても、還流通路からなる閉回路を作動油が循環し、大きな損失を生じることがない。従って、クラッチの出力軸側で第1の油圧ポンプを機械駆動することにより、エンジンを停止した走行用モータによる前進走行時に、電動式の第2の油圧ポンプのみに依存せずに油圧供給が可能となり、第2の油圧ポンプに要求される能力ないし性能を軽減できる。そのため、第2の油圧ポンプの小型化が図れる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【0018】
図1は、この発明に係る油圧供給装置が用いられるハイブリッド車両の車両推進機構の構成を示している。この推進機構は、例えばガソリンエンジンもしくはディーゼルエンジンなどからなるエンジン1と、このエンジン1の回転を変速するベルト式無段変速機(以下、CVTと略記する)2と、上記エンジン1と上記CVT2との間で駆動力の伝達,遮断を行うクラッチ3と、エンジン1停止中をも含め、車両の走行を行うための走行用モータつまり走行用モータジェネレータ4と、から大略構成されている。また、この実施例では、主にエンジン走行中に発電を行うとともにエンジン1の再始動の際のクランキングを行う発電用モータジェネレータ5をさらに備えている。
【0019】
上記クラッチ3は、例えば油圧多板式クラッチからなり、その入力軸3aは、エンジン1のクランクシャフト1aに実質的に直結されている。そして、この入力軸3aに上記発電用モータジェネレータ5のロータ(図示せず)が固定されている。なお、上記発電用モータジェネレータ5および走行用モータジェネレータ4は、いずれも交流モータジェネレータであり、公知のインバータ回路によって、駆動側および発電側の双方で制御される。
【0020】
上記CVT2は、駆動側となるプライマリプーリ11と従動側となるセカンダリプーリ12と両者間に巻き掛けられた金属製ベルト13とを備えるものであって、上記プライマリプーリ11のプーリ幅が図示せぬ油圧機構によって調整可能となっており、かつこれに応じてセカンダリプーリ12のプーリ幅が変化し、無段階に変速がなされるものである。上記プライマリプーリ11を備えた変速機入力軸11aは、上記クラッチ3の出力軸3bに実質的に直結されている。また同時に、上記走行用モータジェネレータ4の回転軸4aが上記変速機入力軸11aに接続されている。なお、この走行用モータジェネレータ4の回転軸4aと変速機入力軸11aとの間には、一般に図示せぬ減速歯車機構が設けられている。上記セカンダリプーリ12を備えた変速機出力軸12aは、例えばファイナルドライブギア15およびファイナルドリブンギア16からなるファイナルギア14と、ディファレンシャルギア17と、を介してアクスルシャフト18に接続され、駆動輪19へ動力を伝達するようになっている。
【0021】
一方、油圧供給装置として、機械駆動式の第1油圧ポンプ21と電動式の第2油圧ポンプ22とが設けられており、上記CVT2の作動油溜まり(図示せず)から該CVT2の変速作動部(図示せず)へ作動油を圧送している。変速作動部は、例えば調圧弁や油圧制御弁を含んで構成され、上記の油圧ポンプ21,22から供給された油圧を利用して任意の制御油圧を生成し、CVT2の変速比を可変制御している。ここで、上記第1油圧ポンプ21は、クラッチ3の出力軸3bつまり変速機入力軸11aに接続されて駆動されている。この第1油圧ポンプ21は、後述する内接型歯車ポンプからなり、その駆動軸が上記のクラッチ出力軸3bおよび変速機入力軸11aに直結されている。換言すれば、クラッチ3、第1油圧ポンプ21およびプライマリプーリ11の三者が、同軸上に直列に配置されている。また電動式の第2油圧ポンプ22は、補機用の車載のバッテリで駆動可能な低電圧直流モータを内蔵したものであって、そのポンプ部には、やはり内接型歯車ポンプが用いられている。この第2油圧ポンプ22は、後述するように、例えば車両停止時など、機械駆動される第1油圧ポンプ21による油圧が不十分となるときに駆動される。
【0022】
図2は、上記ハイブリッド車両の制御システムの概要を示すブロック図である。図示するように、この制御システムは、電動オイルポンプつまり第2油圧ポンプ22を制御する電動オイルポンプ制御部32と、エンジン1の種々の制御を行うエンジン制御部33と、インバータ回路を介して走行用モータジェネレータ4および発電用モータジェネレータ5の制御を行うモータジェネレータ制御部34と、油圧制御弁を介してクラッチ3の制御を行うクラッチ制御部35と、CVT2の変速比等の制御を行うCVT制御部36と、を備えており、これらのシステム全体がハイブリッドシステム制御部31によって統合的に制御されている。またさらに、本実施例では、後述する流路切換用の電磁切換弁61,62を制御する油路電磁弁制御部37を備えている。
【0023】
このハイブリッド車両全体の制御を簡単に説明すると、例えば中車速以上での定常走行においては、エンジン1が燃焼運転しているとともにクラッチ3が接続状態となって、エンジン1の駆動力により車両が走行する。このとき、発電用モータジェネレータ5では発電が行われる。走行状態から車両が減速していくと、走行用モータジェネレータ4により減速エネルギの回生つまり発電が行われ、かつ車両停止前にクラッチ3が切断されてエンジン1が停止状態となる。そして、車両停止状態から発進する際には、クラッチ3が切断状態に保たれ、かつ走行用モータジェネレータ4が駆動されて、車両が発進し始める。その後、車速が所定の低車速以上になると、発電用モータジェネレータ5によるクランキングが行われてエンジン1が再始動される。このエンジン1の再始動に伴って、クラッチ3を徐々に接続し、かつ走行用モータジェネレータ4を制御して、エンジン1による走行へ移行する。
【0024】
一方、この実施例の構成では、車両推進機構は、前後進切換機構を具備しておらず、エンジン1による走行としては、前進走行のみが可能となっている。従って、後退走行は、クラッチ3を切断状態として、走行用モータジェネレータ4を逆転させることによって実現される。つまり、後退走行のまま長時間走行することは一般に考えられないので、エンジン1は停止状態として、走行用モータジェネレータ4によって後進するようにし、変速機構の簡素化を図っている。
【0025】
機械駆動される第1油圧ポンプ21は、上記のように変速機入力軸11aに直結されているので、エンジン1による走行であっても走行用モータジェネレータ4による走行であっても、車両が走行していれば、これに伴って機械的に駆動される。つまり車速とCVT2の変速比とで定まるポンプ回転数でもって駆動される。そして、これは、前進走行および後退走行のいずれであっても同じである。但し、前進走行のときのポンプ回転方向(これを正転方向とする)に対し、後退走行のときは、ポンプ回転方向は、逆転方向となる。
【0026】
図3は、上記の第1油圧ポンプ21および第2油圧ポンプ22に用いられる内接型歯車ポンプの具体的な構成を示している。この内接型歯車ポンプは、公知のものであって、円筒形をなすハウジング41内に、円環状をなす内接歯車42が回転可能に嵌合保持されているとともに、この内接歯車42の内周側の一方に偏心した位置に外接歯車43が配置されている。この外接歯車43は、上記のクラッチ出力軸3bやモータ回転軸によって回転駆動されるものであり、その外周の歯43aが上記内接歯車42の歯溝42aに噛み合っていて、外接歯車43の回転に伴って内接歯車42もハウジング41内で回転する。そして、ハウジング41の軸方向の端部を閉塞する端板の一方に、外接歯車43を径方向に挟むように、吸入ポート44と吐出ポート45とが開口形成されている。また、外接歯車43が一方に偏心している結果生じる外接歯車43と内接歯車42との間のスペースを埋めるように、略三日月形をなす仕切板46が設けられており、その内周面に外接歯車43の歯先が、外周面に内接歯車42の歯先が、それぞれ摺接している。
【0027】
このような内接型歯車ポンプにおいては、外接歯車43が矢印ωのように正転方向に駆動されることによって、吸入ポート44から作動油が吸入され、かつ加圧されて吐出ポート45から吐出される。そして、この内接型歯車ポンプは、矢印ωと反対側に逆転させることも可能であり、この場合には、逆に吐出ポート45から作動油が吸入され、かつ加圧されて吸入ポート44から吐出されることになる。また、外接歯車43が回転駆動されない停止時には、仕切板46によって外接歯車43と内接歯車42との間が閉塞されているため、両ポート44,45の間での作動油の漏洩は非常に少ないものとなっている。
【0028】
次に、上記の第1,第2油圧ポンプ21,22とともに設けられる油圧回路について説明する。
【0029】
図4は、油圧回路の第1実施例を示しており、特に、図(a)は前進走行時の作動油の流れを、図(b)は後退走行時の作動油の流れを、それぞれ併せて示している。図において、51は作動油が各部から回収されるCVT2の作動油溜まりを示し、52は油圧供給先となるCVT2の変速作動部を示している。また、第1油圧ポンプ21の吸入ポート44および吐出ポート45をそれぞれ符号44−1および45−1として示し、第2油圧ポンプ22の吸入ポート44および吐出ポート45をそれぞれ符号44−2および45−2として示している。なお、これらの「吸入ポート」および「吐出ポート」という名称は、前述したように、各ポンプの正転時を基準としたものであり、逆転時には、吸入ポート44が吐出側に、吐出ポート45が吸入側になる。
【0030】
図示するように、この第1実施例では、第1の弁機構となる第1電磁切換弁61と、第2の弁機構となる第2電磁切換弁62と、を備えている。上記第1電磁切換弁61は、第1ポート61aを第2ポート61bもしくは第3ポート61cのいずれか一方に選択的に連通させる3ポート2位置切換弁であって、第1ポート61aが作動油溜まり51に接続されている。同様に、上記第2電磁切換弁62は、第1ポート62aを第2ポート62bもしくは第3ポート62cのいずれか一方に選択的に連通させる3ポート2位置切換弁であって、第1ポート62aが変速作動部52に接続されている。そして、第1電磁切換弁61の第2ポート61bと第2電磁切換弁62の第2ポート62bとの間に、第1油圧通路63が接続され、この第1油圧通路63に上記第1油圧ポンプ21が配置されている。また第1電磁切換弁61の第3ポート61cと第2電磁切換弁62の第3ポート62cとの間に、第2油圧通路64が接続され、この第2油圧通路64に上記第2油圧ポンプ22が配置されている。さらに、上記第1油圧通路63の第1油圧ポンプ21吸入側の接続点65と吐出側の接続点66との間に、第1油圧ポンプ21と並列に並ぶように還流通路67が接続されている。この還流通路67には、第3の弁機構として、接続点65から接続点66へ向かう方向の通流のみを許容する逆止弁68が介装されている。
【0031】
上記第1電磁切換弁61および第2電磁切換弁62は、前述した制御システムにおける油路電磁弁制御部37によって切換制御されるが、基本的に、電動式の第2油圧ポンプ22のオン−オフに連動した形で流路が切り換えられる。
【0032】
すなわち、第1油圧ポンプ21が正転駆動される前進走行時には、図(a)に矢印で作動油の流れを示すように、第1,第2電磁切換弁61,62の双方が第2ポート61b,62b側に切り換えられており、第1油圧通路63を通して第1油圧ポンプ21により作動油溜まり51から変速作動部52へと作動油が圧送される。このとき逆止弁68は閉じており、還流通路67を通した作動油の逆流が防止される。また、第2油圧ポンプ22は停止している。
【0033】
これに対し、第1油圧ポンプ21が逆転駆動される後退走行時には、図(b)に矢印で作動油の流れを示すように、第1,第2電磁切換弁61,62の双方が第3ポート61c,62c側に切り換えられており、また同時に第2油圧ポンプ22がオンとなるので、第2油圧通路64を通して第2油圧ポンプ22により作動油溜まり51から変速作動部52へと作動油が圧送される。そして、第1油圧ポンプ21を含む第1油圧通路63は、作動油溜まり51から変速作動部52へ至る油圧供給系から完全に切り離されたものとなる。ここで、第1油圧ポンプ21の逆転によって、吸入ポート44−1が吐出ポート45−1よりも相対的に高圧となるので、作動油は、還流通路67を介して循環する。このように閉回路中で作動油を循環させることにより、第1油圧ポンプ21により消費されるエネルギが最小限のものとなる。
【0034】
図5は、車両が前進走行から後退走行へ移行するときの第1,第2油圧ポンプ21,22の作動および油圧変化を説明する説明図である。具体的には、運転者が前進走行中に車両を減速して停車し、変速機(CVT2)のシフトレバーを前進走行用のドライブレンジ(Dレンジ)から後退走行用のリバースレンジ(Rレンジ)に切り換えた後、後進を開始するまでの様子を示している。
【0035】
図示するように、第1油圧ポンプ21は、前進走行時には正転方向に駆動されているが、車速の低下に伴って回転数が低下し、これにより、発生油圧も低下していく。そして、この油圧が最低必要油圧まで低下したときに、第2油圧ポンプ22の作動が開始する。同時に、第1,第2電磁切換弁61,62が第2油圧通路64側に切り換えられる。これにより、変速作動部52へ圧送される作動油の油圧は、最低必要油圧以上に確保される。なお、実際には、油圧を検出することなく、第1油圧ポンプ21の回転数が所定回転数を下回ったときに第2油圧ポンプ22の作動を開始することが可能である。以後、車両の停車中および後退走行時は、第1油圧ポンプ21からは油圧は供給されず、第2油圧ポンプ22のみで必要な油圧が与えられる。なお、第1,第2電磁切換弁61,62の切換によって瞬間的に油圧低下が生じるが、ごく短期間であるとともに、実際の後進が開始する前の減速中であるので、何ら問題はない。その後、走行用モータジェネレータ4の駆動によって後進が開始すると、第1油圧ポンプ21も逆転方向に駆動されるので、前述したように、作動油が還流通路67を循環することとなる。
【0036】
次に、図6は、油圧回路の第2実施例を示しており、図(a)は前進走行時の作動油の流れを、図(b)は後退走行時の作動油の流れを、それぞれ併せて示している。なお、図4の第1実施例と実質的に等価な箇所には同一の符号を付してある。この第2実施例の油圧回路においても、第1油圧ポンプ21を備えた第1油圧通路63と第2油圧ポンプ22を備えた第2油圧通路64とが並列に設けられているが、これらの第1,第2油圧通路63,64は、それぞれ作動油溜まり51と変速作動部52との間に接続されている。なお、図示例では、上流側の接続点71および下流側の接続点72において両通路63,64が1本に合流している。そして、この実施例では、第1の弁機構および第2の弁機構として、それぞれ第1逆止弁73および第2逆止弁74が用いられている。第1逆止弁73は、還流通路67が接続した接続点65よりも上流側に位置し、作動油溜まり51から接続点65への通流のみを許容する方向に配置されている。第2逆止弁74は、還流通路67が接続した接続点66よりも下流側に位置し、接続点66から変速作動部52への通流のみを許容する方向に配置されている。
【0037】
従って、前進走行時に第1油圧ポンプ21が正転駆動されると、図(a)に矢印で作動油の流れを示すように、第1逆止弁73および第2逆止弁74を通って作動油溜まり51から変速作動部52へと作動油が圧送される。ここで、還流通路67を通した逆流は、やはり逆止弁68によって阻止される。第2油圧ポンプ22は、作動油溜まり51と変速作動部52との間に常に接続されており、油圧不足時には、その駆動によって、作動油溜まり51から変速作動部52へと作動油を圧送することができる。
【0038】
なお、内接型歯車ポンプからなる第2油圧ポンプ22は停止時の漏洩が少なく、従って、第1油圧ポンプ21作動時に第2油圧ポンプ22を通して接続点72から接続点71へ作動油が逆流することは殆ど生じないが、必要であれば、第2油圧ポンプ22と直列にさらに逆止弁を配置し、第2油圧ポンプ22を通した逆流を完全に阻止するようにすることもできる。
【0039】
また、後退走行時には、図(b)に矢印で作動油の流れを示すように、第2油圧ポンプ22が駆動されることによって作動油溜まり51から変速作動部52へと作動油が圧送される。そして、第1油圧ポンプ21が逆転することによって、該第1油圧ポンプ21の吸入ポート44−1が高圧に、吐出ポート45−1が低圧になるが、これにより第1逆止弁73および第2逆止弁74は閉じ、第1油圧ポンプ21が油圧供給系から実質的に切り離される。この状態で還流通路67を作動油が循環するのは、前述した第1実施例と同様である。
【0040】
図7は、この第2実施例において、車両が前進走行から後退走行へ移行するときの第1,第2油圧ポンプ21,22の作動および油圧変化を説明する説明図である。具体的には、運転者が前進走行中に車両を減速して停車し、変速機(CVT2)のシフトレバーを前進走行用のDレンジから後退走行用のRレンジに切り換えた後、後進を開始するまでの様子を示している。
【0041】
前述したように、第1油圧ポンプ21は、前進走行時には正転方向に駆動されているが、車速の低下に伴って回転数が低下し、これにより、発生油圧も低下していく。そして、この油圧が最低必要油圧まで低下したとき(あるいはポンプ回転数が所定回転数未満となったとき)に、第2油圧ポンプ22の作動が開始する。これにより、変速作動部52へ圧送される作動油の油圧は、最低必要油圧以上に確保される。車両の停車中は、第1油圧ポンプ21では油圧は発生せず、第2油圧ポンプ22のみで必要な油圧が与えられる。そして、後進が開始した後も、第1油圧ポンプ21からは油圧は供給されず、第2油圧ポンプ22によって油圧供給が継続される。この実施例では、第2油圧ポンプ22の作動開始時に流路切換を伴わないので、第1実施例のような瞬間的な油圧低下はない。また、前進走行であれば走行用モータジェネレータ4の駆動による走行であっても第1油圧ポンプ21の発生油圧が利用されるので、第2油圧ポンプ22の小型化の上で一層有利となる。
【0042】
なお、第2油圧ポンプ22は単純にオン−オフ的に作動させてもよいが、第1油圧ポンプ21との合成油圧が一定値を維持するように、その回転数を制御することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係るハイブリッド車両の車両推進機構の構成説明図。
【図2】このハイブリッド車両の制御システムの概要を示すブロック図。
【図3】内接型歯車ポンプの構成を示す説明図。
【図4】油圧回路の第1実施例を示す回路図。
【図5】この第1実施例において前進走行から後退走行へ移行するときの油圧変化等を示す説明図。
【図6】油圧回路の第2実施例を示す回路図。
【図7】この第2実施例において前進走行から後退走行へ移行するときの油圧変化等を示す説明図。
【符号の説明】
1…エンジン
2…CVT
3…クラッチ
4…走行用モータジェネレータ
21…第1油圧ポンプ
22…第2油圧ポンプ
51…作動油溜まり
52…変速作動部
61…第1電磁切換弁
62…第2電磁切換弁
67…還流通路
68…逆止弁
73…第1逆止弁
74…第2逆止弁[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hybrid vehicle that travels with an electric motor while stopping an engine in a predetermined driving state, and more particularly, to a hydraulic pressure supply device that supplies hydraulic pressure necessary for a shift operation of the transmission.
[0002]
[Prior art]
In a hybrid vehicle that automatically stops and restarts the engine according to the driving state of the vehicle, a mechanically driven hydraulic pump that is generally driven by the engine is generally used to ensure the hydraulic pressure required by the transmission. In addition to this, it is necessary to provide an electric hydraulic pump driven by an electric motor. In particular, when a belt-type continuously variable transmission (CVT) is used as a transmission, a high hydraulic pressure is required to operate a piston that tightens the belt. It has become a big issue in practical use.
[0003]
For example, in a hybrid vehicle using a belt-type continuously variable transmission disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-200920, a machine closer to the engine than a clutch that transmits and shuts off driving force between the engine and the transmission. A drive-type hydraulic pump is disposed and is driven in a manner interlocked with the rotation of the engine. Therefore, this mechanically driven hydraulic pump is driven only in one direction of rotation and does not reverse. Further, when the engine is stopped and the vehicle is driven by the driving motor, the clutch is disengaged, so that the hydraulic pump is also stopped when the engine is stopped. For this reason, an electric hydraulic pump is provided as the second hydraulic pump, and when the engine is stopped, the hydraulic pressure is supplied to the transmission operating portion of the transmission by the electric hydraulic pump.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the configuration described in the above publication, the entire required hydraulic pressure is always supplied by the electric hydraulic pump when the engine is stopped. Therefore, a large electric hydraulic pump is required, and generally a large system using a high-voltage AC motor by an inverter method is required.
[0005]
On the other hand, the present applicant is considering arranging the mechanical hydraulic pump on the output shaft side of the clutch. In this case, even when the engine is stopped, the mechanically driven hydraulic pump is driven at the same time when traveling by the traveling motor, so that the load on the electrically driven hydraulic pump is reduced. However, on the other hand, a new problem arises that the mechanically driven hydraulic pump is driven in the reverse rotation direction when the vehicle is traveling backward.
[0006]
It is an object of the present invention to provide a hydraulic pressure supply device for a hybrid vehicle capable of pumping hydraulic oil as expected even during reverse running, which is a problem when a mechanical hydraulic pump is disposed on the output shaft side of a clutch. To do.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, the engine is connected to the input shaft of the clutch, the input shaft of the transmission and the traveling motor are connected to the output shaft of the clutch, and the output shaft of the transmission A vehicle propulsion mechanism configured to transmit a driving force to the drive wheels, and connected to the output shaft of the clutch, pressure-feeds the hydraulic oil in the hydraulic oil reservoir of the transmission to the transmission operating portion of the transmission. A hybrid vehicle comprising: a first mechanically driven hydraulic pump; and an electric second hydraulic pump provided in parallel with the first hydraulic pump. The hybrid vehicle performs reverse traveling by reverse rotation of the traveling motor. A hydraulic supply device is assumed. Therefore, in a state where the engine is driving the drive wheels via the clutch, the first hydraulic pump is driven by the output of the engine. The first hydraulic pump is also mechanically driven in the same manner when the engine is stopped and traveling in the forward direction by the traveling motor. When the vehicle travels backward, the engine stops and the vehicle reverses as the traveling motor reverses. At this time, the first hydraulic pump rotates in reverse with the output shaft of the clutch.
[0008]
In the present invention, the reverse travel is provided between the hydraulic oil reservoir and the first hydraulic pump and between the first hydraulic pump and the speed change operation unit, and the first hydraulic pump is reversely rotated. Sometimes , The first hydraulic pump And the hydraulic oil reservoir A first valve mechanism and Shut off between the first hydraulic pump and the speed change operation unit. A second valve mechanism, a reflux passage provided between the first and second valve mechanisms to connect the suction port side and the discharge port side of the first hydraulic pump, and the first valve mechanism. And a third valve mechanism provided in the return passage so as to prevent backflow from the discharge port side to the suction port side during forward rotation of the hydraulic pump, and the second hydraulic pump during reverse travel Therefore, the hydraulic oil is pumped from the hydraulic oil reservoir to the speed change operation unit.
[0009]
In other words, when the machine-driven first hydraulic pump rotates backward, the first hydraulic pump is substantially disconnected from the hydraulic supply system that extends from the hydraulic oil reservoir to the speed change operation unit. Then, when the pumping action occurs in the reverse direction along with the reverse rotation and the hydraulic oil is discharged from the original suction port, the hydraulic oil circulates through the reflux passage. That is, the hydraulic oil circulates in the closed circuit including the first hydraulic pump. Therefore, a large loss is not caused by the first hydraulic pump during reverse running.
[0010]
As the third valve mechanism provided in the recirculation passage, an electromagnetic valve or the like that closes the recirculation passage at the time of forward rotation of the first hydraulic pump can be used. It is possible to comprise a check valve that allows only flow to the side.
[0011]
The first valve mechanism and the second valve mechanism are, for example, as in
[0012]
Alternatively, as in
[0013]
In this configuration, if the vehicle is traveling forward, the hydraulic oil is pumped by the first hydraulic pump when the traveling motor is traveling even when the engine is stopped. When the vehicle speed decreases and the supply of hydraulic oil by the first hydraulic pump becomes insufficient, the second hydraulic pump is driven.
[0014]
Furthermore, as in
[0015]
One of the first valve mechanism and the second valve mechanism can be a flow path switching valve, and the other can be a check valve.
[0016]
【The invention's effect】
According to the hydraulic pressure supply device for a hybrid vehicle according to the present invention, even when the first hydraulic pump driven mechanically is reversely driven during reverse travel, the hydraulic oil circulates through the closed circuit including the return passage, resulting in a large loss. There is nothing. Therefore, by mechanically driving the first hydraulic pump on the output shaft side of the clutch, it is possible to supply hydraulic pressure without relying only on the electric second hydraulic pump during forward traveling by the traveling motor with the engine stopped. Thus, the capacity or performance required for the second hydraulic pump can be reduced. Therefore, the size of the second hydraulic pump can be reduced.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0018]
FIG. 1 shows the configuration of a vehicle propulsion mechanism for a hybrid vehicle in which a hydraulic pressure supply device according to the present invention is used. The propulsion mechanism includes an
[0019]
The
[0020]
The
[0021]
On the other hand, a mechanically driven first
[0022]
FIG. 2 is a block diagram showing an outline of the hybrid vehicle control system. As shown in the figure, this control system is driven via an electric oil
[0023]
Briefly describing the control of the entire hybrid vehicle, for example, in steady running at a medium vehicle speed or higher, the
[0024]
On the other hand, in the configuration of this embodiment, the vehicle propulsion mechanism does not include the forward / reverse switching mechanism, and only traveling forward is possible as traveling by the
[0025]
Since the first
[0026]
FIG. 3 shows a specific configuration of the internal gear pump used for the first
[0027]
In such an internal gear pump, when the
[0028]
Next, the hydraulic circuit provided with the first and second
[0029]
FIG. 4 shows a first embodiment of the hydraulic circuit. In particular, FIG. 4 (a) shows the flow of hydraulic oil during forward travel, and FIG. 4 (b) shows the flow of hydraulic oil during reverse travel. It shows. In the figure, 51 indicates a hydraulic oil reservoir of
[0030]
As shown in the figure, the first embodiment includes a first
[0031]
The first
[0032]
That is, during forward travel in which the first
[0033]
On the other hand, during reverse travel in which the first
[0034]
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the operation of the first and second
[0035]
As shown in the figure, the first
[0036]
Next, FIG. 6 shows a second embodiment of the hydraulic circuit, where FIG. 6 (a) shows the flow of hydraulic oil during forward travel, and FIG. 6 (b) shows the flow of hydraulic oil during reverse travel. It also shows. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the location substantially equivalent to 1st Example of FIG. Also in the hydraulic circuit of the second embodiment, the first
[0037]
Accordingly, when the first
[0038]
Note that the second
[0039]
Further, during reverse travel, as shown in FIG. 2B, the flow of hydraulic oil is indicated by an arrow, so that the hydraulic oil is pumped from the
[0040]
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the operation of the first and second
[0041]
As described above, the first
[0042]
The second
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration explanatory view of a vehicle propulsion mechanism for a hybrid vehicle according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing an outline of a control system for the hybrid vehicle.
FIG. 3 is an explanatory view showing a configuration of an inscribed gear pump.
FIG. 4 is a circuit diagram showing a first embodiment of a hydraulic circuit.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a change in hydraulic pressure and the like when shifting from forward travel to reverse travel in the first embodiment.
FIG. 6 is a circuit diagram showing a second embodiment of the hydraulic circuit.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a change in hydraulic pressure and the like when shifting from forward travel to reverse travel in the second embodiment.
[Explanation of symbols]
1 ... Engine
2 ... CVT
3 ... Clutch
4 ... Motor generator for running
21 ... 1st hydraulic pump
22 ... Second hydraulic pump
51. Hydraulic oil reservoir
52. Transmission operating part
61. First electromagnetic switching valve
62 ... Second electromagnetic switching valve
67 ... Reflux passage
68. Check valve
73. First check valve
74 ... Second check valve
Claims (7)
上記クラッチの出力軸に接続され、上記変速機の作動油溜まり内の作動油を該変速機の変速作動部に圧送する機械駆動式の第1の油圧ポンプと、
この第1の油圧ポンプと並列に設けられた電動式の第2の油圧ポンプと、
を備え、
上記走行用モータの逆転によって後退走行を行うハイブリッド車両において、
上記作動油溜まりと上記第1の油圧ポンプとの間および上記第1の油圧ポンプと上記変速作動部との間にそれぞれ設けられ、かつ上記第1の油圧ポンプが逆転する後退走行時に、上記第1の油圧ポンプと上記作動油溜まりとの間を遮断する第1の弁機構および上記第1の油圧ポンプと上記変速作動部との間を遮断する第2の弁機構と、
この第1,第2の弁機構の間において上記第1の油圧ポンプの吸入ポート側と吐出ポート側とを接続するように設けられた還流通路と、
上記第1の油圧ポンプの正転時における吐出ポート側から吸入ポート側への逆流を阻止するように上記還流通路に設けられた第3の弁機構と、
を備え、
後退走行時に上記第2の油圧ポンプによって上記作動油溜まりから上記変速作動部に作動油を圧送することを特徴とするハイブリッド車両の油圧供給装置。The engine is connected to the clutch input shaft, the transmission input shaft and the travel motor are connected to the clutch output shaft, and the driving force is transmitted from the transmission output shaft to the drive wheels. A configured vehicle propulsion mechanism;
A mechanically driven first hydraulic pump connected to an output shaft of the clutch and pumping hydraulic oil in a hydraulic oil reservoir of the transmission to a transmission operating portion of the transmission;
An electric second hydraulic pump provided in parallel with the first hydraulic pump;
With
In a hybrid vehicle that travels backward by reversing the traveling motor,
Respectively provided between and between the first hydraulic pump and the shifting operation part of the hydraulic oil reservoir and the first hydraulic pump, and during backward traveling of the first hydraulic pump is reversed, the first A first valve mechanism that shuts off between one hydraulic pump and the hydraulic oil reservoir, and a second valve mechanism that shuts off between the first hydraulic pump and the speed change operation unit ,
A recirculation passage provided between the first and second valve mechanisms to connect the suction port side and the discharge port side of the first hydraulic pump;
A third valve mechanism provided in the return passage so as to prevent backflow from the discharge port side to the suction port side during forward rotation of the first hydraulic pump;
With
A hydraulic pressure supply device for a hybrid vehicle, wherein the hydraulic oil is pumped from the hydraulic oil reservoir to the shift operating portion by the second hydraulic pump during reverse running.
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