JP4661078B2 - Hydraulic supply device - Google Patents
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Description
本発明は、油圧供給装置に関し、特に、2以上のオイルポンプを備える車両用の油圧供給装置に関する。 The present invention relates to a hydraulic pressure supply device, and more particularly, to a hydraulic pressure supply device for a vehicle including two or more oil pumps.
車両の油圧供給装置において、燃料の節約や排気エミッションの低減を目的としたエンジンの自動停止時や、低回転時の油圧や油量不足を補完するために、エンジンからの駆動軸とメカニカルに繋げられた主オイルポンプに加えて、電動オイルポンプを並列に配置し、補助的に動作可能としたものが知られている。例えば、特開2002−310272号公報には、電動ポンプ(補助油圧ポンプ)として、センサレスブラシレスDCモータを用いることのできる2ポンプの油圧供給装置が紹介されている。 In a vehicle hydraulic supply system, the engine is connected to the drive shaft from the engine and mechanically in order to compensate for the lack of oil pressure and oil quantity at the time of automatic stop of the engine for the purpose of saving fuel and reducing exhaust emission, and at low speed. In addition to the main oil pump, an electric oil pump is arranged in parallel so that it can be operated in an auxiliary manner. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2002-310272 introduces a two-pump hydraulic supply device that can use a sensorless brushless DC motor as an electric pump (auxiliary hydraulic pump).
図3は、上記した公報記載の油圧供給装置の構成を表した図である。図3を参照すると、負荷9に対して、主オイルポンプ71と、電動モータ72で駆動される電動オイルポンプ73とが並列に配置され、電動オイルポンプ73の吐出側油路には、逆止弁74が設けられ、主オイルポンプ71から電動オイルポンプ73側への油圧の伝達を阻止可能となっている。しかしながら、図3の構成では、電動オイルポンプ73から主オイルポンプ71側への油圧の伝達を阻止するような弁等は、設けられておらず、電動オイルポンプ73の作動時に油圧が主オイルポンプ71側に伝達されるため主オイルポンプ71から油が漏れてしまい余計に油量が必要となってしまっている。この種の油圧供給装置の電動オイルポンプは、エンジン停止時の主オイルポンプが停止する間に油圧を供給する補助的なものであるが、変速制御と潤滑・冷却等の2種類の負荷に対して、十分な流量を確保できるような大容量のものを採用することを前提としているといえる。
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the hydraulic pressure supply device described in the above publication. Referring to FIG. 3, the
上記公報記載の構成において、消費電力、コスト的に有利な少容量タイプの電動オイルポンプを採用することが望まれるが、この場合、自動変速機内のクラッチの締結/解放制御のための油圧、油量を確保しつつ、車両各部のオイルの循環による冷却及び潤滑容量を確保することが困難となってしまうという問題点がある。 In the configuration described in the above publication, it is desired to employ a small capacity type electric oil pump that is advantageous in terms of power consumption and cost. In this case, the hydraulic pressure and oil for clutch engagement / release control in the automatic transmission are used. There is a problem that it is difficult to ensure cooling and lubricating capacity by circulating oil in each part of the vehicle while securing the amount.
また、大容量の電動オイルポンプでは、消費電力のほか、バッテリの大型化や電力マネジメントの制約が多くなるといった状況も招いてしまう。 In addition, the large-capacity electric oil pump invites not only power consumption but also a situation in which the size of the battery is increased and restrictions on power management are increased.
本発明は、上記各事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、小容量タイプの電動オイルポンプを利用可能として車両への搭載性を向上するとともに、油圧の供給対象を可変にすることにより、電動オイルポンプの消費電力を抑え、車両全体のエネルギ消費を低減できる油圧供給装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to make it possible to use a small-capacity type electric oil pump so as to improve the mounting property on a vehicle and to provide a hydraulic pressure supply target. An object of the present invention is to provide a hydraulic pressure supply device that can reduce the power consumption of the electric oil pump and reduce the energy consumption of the entire vehicle by making it variable.
前記課題を解決するための手段を提供する本発明の第1の視点によれば、車両のエンジンにより駆動され変速制御機構を含む車両の各機構に所定の油圧にて作動油を供給する主オイルポンプと、該主オイルポンプの吐出油路に所定の油圧にて作動油を供給可能な電動オイルポンプとを備える油圧供給装置において、変速制御の際に必要に応じて、油路のうち、変速制御用油路への油圧供給を優先可能とした油圧供給装置が提供される。該油圧供給装置の主オイルポンプ及び電動オイルポンプの吐出側の油路には、一のオイルポンプから他のオイルポンプ側への油流を阻止する第1、第2の逆止弁が配設され、前記主オイルポンプ及び電動オイルポンプの吐出油路の合流点より下流側の油路であって、変速制御用油路を除く少なくとも1系統の油路には、閉動作可能な電磁制御弁が配設される。より好ましくは、前記電磁制御弁は、潤滑系及び冷却系の油路に配設され、前記逆止弁により主オイルポンプへの油圧伝達を阻止するとともに、該電磁制御弁に通電し閉動作させて、変速制御用油路への油圧供給を優先する。 According to a first aspect of the present invention that provides means for solving the above problems, main oil is driven by a vehicle engine and supplies hydraulic oil to each mechanism of the vehicle including a shift control mechanism at a predetermined hydraulic pressure. In a hydraulic supply device including a pump and an electric oil pump capable of supplying hydraulic oil to a discharge oil passage of the main oil pump at a predetermined oil pressure, a speed change is performed in the oil passage as necessary during gear change control. Provided is a hydraulic pressure supply device that can prioritize the hydraulic pressure supply to the control oil passage. First and second check valves for preventing the oil flow from one oil pump to the other oil pump are disposed in the oil passage on the discharge side of the main oil pump and the electric oil pump of the hydraulic pressure supply device. An electromagnetic control valve capable of closing operation is provided in at least one system of oil passages downstream of the junction of the discharge oil passages of the main oil pump and the electric oil pump and excluding the oil passage for shift control. Is disposed. More preferably, the electromagnetic control valve is disposed in an oil passage of a lubrication system and a cooling system, and the check valve prevents transmission of hydraulic pressure to the main oil pump, and energizes the electromagnetic control valve to perform a closing operation. Therefore, priority is given to the supply of hydraulic pressure to the oil passage for shift control.
本発明によれば、エンジンに駆動される主オイルポンプと補助の電動オイルポンプとを備え、エンジン停止時に電動オイルポンプにより油圧を発生する油圧供給装置において、油圧の供給先である自動変速機のクラッチ制御機構(クラッチ制御装置、クラッチピストン室)と車両各部の冷却機構、潤滑機構とのうち、後者への油路が電磁弁により閉となり自動変速機のクラッチ要素の係合圧及び圧油量が優先的に維持される。これにより、小容量タイプの電動オイルポンプであっても、車両がアイドリングストップ機能等によりエンジンが停止し、主オイルポンプが油圧を発生しない時に、クラッチ要素の係合油圧不足に起因する変速ショックを回避することができる。 According to the present invention, in an oil pressure supply apparatus that includes a main oil pump driven by an engine and an auxiliary electric oil pump and generates oil pressure by the electric oil pump when the engine is stopped, Of the clutch control mechanism (clutch control device, clutch piston chamber) and the cooling mechanism and lubrication mechanism of each part of the vehicle, the oil path to the latter is closed by an electromagnetic valve, and the engagement pressure and the amount of pressure oil of the clutch element of the automatic transmission Is preferentially maintained. As a result, even with a small capacity type electric oil pump, when the engine stops due to an idling stop function or the like and the main oil pump does not generate hydraulic pressure, a shift shock due to insufficient engagement hydraulic pressure of the clutch element is generated. It can be avoided.
また、冷却機構、潤滑機構への油路の途中に設けられた電磁弁が閉の時は、開の時に比べて、クラッチ要素の係合力維持に必要とする電動オイルポンプの電力消費を飛躍的に抑えることが可能となるとともに、車両全体でのエネルギの消費抑制並びにバッテリの小型化をも図ることができ、油圧供給装置の車両への搭載性が向上する。 In addition, when the solenoid valve provided in the middle of the oil passage to the cooling mechanism and the lubrication mechanism is closed, the power consumption of the electric oil pump required for maintaining the engagement force of the clutch element is dramatically higher than when the solenoid valve is open. In addition, it is possible to suppress energy consumption in the entire vehicle and to reduce the size of the battery, thereby improving the mounting capability of the hydraulic pressure supply device on the vehicle.
更に、油圧の供給先の変更を電磁弁で可能とする構成としているため、アイドリングストップ時やハイブリッド車のモータ単独駆動によるエンジン停止時に対応して、冷却機構、潤滑機構への油路の途中に設けられた電磁弁を閉として、自動変速機のクラッチ要素の係合圧及び圧油量を優先的に維持することができるとともに、電磁弁の閉の状態が所定時間継続し、冷却機構、潤滑機構への油圧供給が必要とされた場合には、電磁弁を開とすることができ、車両の状態に応じた電力消費マネジメントが可能となる。 In addition, since the solenoid valve can be used to change the hydraulic pressure supply destination, it can be used in the middle of the oil path to the cooling and lubrication mechanisms when idling is stopped or when the engine is stopped by driving a hybrid vehicle alone. By closing the provided solenoid valve, it is possible to preferentially maintain the engagement pressure and pressure oil amount of the clutch element of the automatic transmission, and the solenoid valve is kept closed for a predetermined period of time. When the hydraulic pressure supply to the mechanism is required, the electromagnetic valve can be opened, and power consumption management according to the state of the vehicle is possible.
続いて、本発明のその好ましい実施の形態について図面を参照して説明する。図1は、は、本発明に係る油圧供給装置の一実施の形態の構成を表した油圧回路図である。図1を参照すると、油圧供給装置7は、エンジン(図示せず)の駆動軸とメカニカルに繋げられ連動する主オイルポンプ71と、ブラシレスモータからなる電動モータ(オイルポンプモータともいう)72で駆動される電動オイルポンプ73とを備え、オイルパン70内の作動油を負荷9a、9bに圧送可能となっている。
Subsequently, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram showing a configuration of an embodiment of a hydraulic pressure supply apparatus according to the present invention. Referring to FIG. 1, a hydraulic pressure supply device 7 is driven by a
主オイルポンプ71の吐出側油路と、電動オイルポンプ73の吐出側油路には、それぞれ逆止弁(チェックバルブ)74、74Aが設けられている。従って、主オイルポンプ71は、逆止弁(チェックバルブ)74による逆流阻止のもとに負荷9a、9b側に所定の油圧にて作動油を供給可能となっている。同様に、電動オイルポンプ73は、逆止弁(チェックバルブ)74Aによる逆流阻止のもとに負荷9a、9b側に所定の油圧にて作動油を供給可能となっている。
Check valves (check valves) 74 and 74A are provided on the discharge side oil passage of the
ここで、負荷9aは、トルクコンバータや各潤滑機構等の潤滑系及びモータコイルの冷却油路等の冷却系の負荷であり、負荷9bは、自動変速機の摩擦係合要素等を選択的に所定の圧にて係合及び解放(非係合)制御するためのクラッチ制御ソレノイド、変速制御ソレノイド等の変速制御系の負荷である。そして、主オイルポンプ71及び電動オイルポンプ73の吐出側油路の合流点より先(下流側)の負荷9aに通ずる油路には、電磁制御弁76と、オリフィス77とが配設されている。
Here, the load 9a is a load of a lubrication system such as a torque converter and each lubrication mechanism and a cooling system such as a cooling oil passage of a motor coil, and the
電磁制御弁76は、ソレノイドの励磁により動作し、通電時に閉動作するノーマルオープンソレノイドバルブである。従って、ソレノイドに通電することで、負荷9a側への油路を遮断することが可能であり、また、非通電状態にすることで、負荷9a側へ油圧を供給することが可能となっている。
The
図2は、エンジンとモータジェネレータとの2つの駆動源が備えられた車両(ハイブリッド車ともいう)に搭載された場合の本発明に係る油圧供給装置7の動作を説明するためのタイミングチャートであり、車両がモータ単独で走行する状態、即ち、EV走行中における各ソレノイドの動作を表したものである。まず、クラッチ制御ソレノイド(クラッチ制御SOL)の締結状態から切り離し状態への切り替えがなされるにあたって、油圧供給装置7は、電磁制御弁76を閉動作させる制限ソレノイド(制限SOL)をOFF状態からON状態に切り替え、負荷9a側への油路を遮断する(時点t1)。
FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of the hydraulic pressure supply device 7 according to the present invention when mounted on a vehicle (also referred to as a hybrid vehicle) provided with two drive sources of an engine and a motor generator. This shows the operation of each solenoid while the vehicle is traveling by a motor alone, that is, during EV traveling. First, when the clutch control solenoid (clutch control SOL) is switched from the engaged state to the disengaged state, the hydraulic pressure supply device 7 changes the limit solenoid (limit SOL) for closing the
クラッチ制御ソレノイド(クラッチ制御SOL)の締結状態から切り離し状態への切り替え、変速制御ソレノイドの作動による所定の変速段への変速、クラッチの締結と、一連の変速制御がなされるが、油圧供給装置7は、制限ソレノイド(制限SOL)のON状態の保持を継続する(時点t2〜t5)。 A series of shift control is performed, such as switching from the engaged state of the clutch control solenoid (clutch control SOL) to the disengaged state, shifting to a predetermined shift stage by operation of the shift control solenoid, and engagement of the clutch. Continues to hold the limit solenoid (limit SOL) in the ON state (time t2 to t5).
クラッチ制御ソレノイド(クラッチ制御SOL)の切り離し状態から締結状態への切り替えがなされてから、所定の時間が経過した段階(時点t6)で、油圧供給装置7は、電磁制御弁76を閉動作させる制限ソレノイド(制限SOL)をON状態からOFF状態に切り替え、負荷9a側への油路の遮断を終了する。
The hydraulic pressure supply device 7 restricts the
以上のように、負荷9bへの油圧乃至油量が必要なとき、油圧供給装置7は、変速制御系のソレノイドの作動に先立って(或いは、少なくとも同時に)、負荷9aへの油路を遮断する制限ソレノイド(制限SOL)をON状態にする動作を行うため、逆止弁74Aによる逆流阻止とも相俟って、電動オイルポンプ73からの油圧は、変速制御系の負荷9bに効率よく供給される。
As described above, when the hydraulic pressure or the amount of oil to the
一般に、電動オイルポンプの出力容量(油量)は、潤滑・冷却系の負荷(上記実施の形態の負荷9a)に対応する油圧作動機構の冷却能力や潤滑容量を決定し、変速制御系の負荷(上記実施の形態の負荷9b)に対応する油圧作動機構の変速速度やクラッチ締結・解放速度を決定する。上記のとおりに、変速時に必要に応じて、潤滑・冷却系の負荷(上記実施の形態の負荷9a)への油路を遮断するともに、主オイルポンプ側への逆流をも阻止する本発明の構成によれば、大容量の電動オイルポンプを用いずとも済む。そして、電動オイルポンプのサイズダウン・低容量化は、本発明に係る逆止弁(チェックバルブ)及び電磁制御弁の追加コストよりも大きなコスト低減効果をもたらす。
In general, the output capacity (oil amount) of the electric oil pump determines the cooling capacity and lubrication capacity of the hydraulic operating mechanism corresponding to the load of the lubrication / cooling system (load 9a in the above embodiment), and the load of the transmission control system The shift speed and clutch engagement / disengagement speed of the hydraulic operation mechanism corresponding to (the
また、本発明によれば、上記電動オイルポンプのサイズダウン・低容量化による機能上の不利益は極小化される。その理由は、油圧供給装置の負荷を、潤滑・冷却系の負荷(上記実施の形態の負荷9a)と、変速制御系の負荷(上記実施の形態の負荷9b)とに2分し、その相違に応じた適切な油圧の供給制御を可能としたためである。前者の負荷は、前者の負荷は長時間の流量が必要なものの、長くとも数分以下の短期間での流量停止に関しては、システムへの悪影響(潤滑不足や冷却不足)をもたらさず、後者の負荷は、前者の負荷に対する流量停止時間と同等以下の短期間の油量供給で足りることからすれば、変速制御系の負荷(上記実施の形態の負荷9b)のみを作動させるに十分な容量の電動オイルポンプであれば、システムへの悪影響は限定される。
In addition, according to the present invention, functional disadvantages due to size reduction and capacity reduction of the electric oil pump are minimized. The reason for this is that the load on the hydraulic pressure supply device is divided into a load on the lubrication / cooling system (load 9a in the above embodiment) and a load on the transmission control system (
なお、上記した実施の形態では、ノーマルオープンソレノイドバルブを用いて本発明を具現しているため、故障時に、油路が遮断されてしまう等の事態を未然に防ぐことのできる構成となっている。 In the above-described embodiment, since the present invention is implemented using the normally open solenoid valve, it is possible to prevent a situation in which the oil passage is shut off at the time of failure. .
以上、本発明について、とりわけ作用については、説明の便宜上エンジンとモータジェネレータとの2つの駆動源が備えられた車両での動作を例示して詳説したが、本発明の技術的範囲を限定するものではない。本発明は、特許請求の範囲に記載の事項の範囲内で種々に細部の具体的構成を変更して種々の装置に適用可能なものである。例えば、特開2002−310272号公報に記載されたように、逆止弁74と、電動オイルポンプとの間にリリーフ弁(図3の75参照)を設ける構成にすることも可能である。
As described above, the present invention has been described in detail by exemplifying the operation in a vehicle equipped with two drive sources of the engine and the motor generator for convenience of explanation, but the technical scope of the present invention is limited. is not. The present invention can be applied to various apparatuses by changing the detailed configuration of various details within the scope of the matters described in the claims. For example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-310272, a relief valve (see 75 in FIG. 3) may be provided between the
7 油圧供給装置
9、9a、9b 負荷
70 オイルパン
71 主オイルポンプ
72 電動モータ(オイルポンプモータ)
73 電動オイルポンプ
74、74A 逆止弁
75 リリーフ弁
76 電磁制御弁
77 オリフィス
7
73
Claims (3)
前記主オイルポンプ及び電動オイルポンプの吐出側の油路にそれぞれ配設され、一のオイルポンプから他のオイルポンプ側への油流を阻止する第1、第2の逆止弁と、
前記主オイルポンプ及び電動オイルポンプの吐出側の油路の合流点より下流の油路であって、前記変速制御機構に通ずる油路以外の油路に配設され、閉動作して前記変速制御機構への油圧供給を優先可能な電磁制御弁と、を備えたこと、
を特徴とする油圧供給装置。 A main oil pump that is driven by a vehicle engine and supplies hydraulic oil to each mechanism of the vehicle including a shift control mechanism at a predetermined hydraulic pressure; In a hydraulic pressure supply device including an electric oil pump that can be supplied,
A first check valve and a second check valve arranged in oil passages on the discharge side of the main oil pump and the electric oil pump, respectively, for preventing an oil flow from one oil pump to another oil pump;
An oil passage downstream from a confluence of oil passages on the discharge side of the main oil pump and the electric oil pump, which is disposed in an oil passage other than the oil passage communicating with the speed change control mechanism, and is closed to operate the speed change control. An electromagnetic control valve capable of giving priority to the hydraulic pressure supply to the mechanism,
A hydraulic supply device characterized by.
前記電磁制御弁は、通電時に前記変速制御機構に通ずる油路以外の油路を遮断すること、
を特徴とする油圧供給装置。 The hydraulic pressure supply device according to claim 1,
The electromagnetic control valve shuts off an oil passage other than an oil passage communicating with the shift control mechanism when energized;
A hydraulic supply device characterized by.
前記主オイルポンプ及び電動オイルポンプの吐出側の油路にそれぞれ配設され、一のオイルポンプから他のオイルポンプ側への油流を阻止する第1、第2の逆止弁と、 A first check valve and a second check valve arranged in oil passages on the discharge side of the main oil pump and the electric oil pump, respectively, for preventing oil flow from one oil pump to the other oil pump;
前記主オイルポンプ及び電動オイルポンプの吐出側の油路の合流点より下流の油路であって、前記変速制御機構に通ずる油路以外の油路に配設された電磁制御弁と、を備え、 An electromagnetic control valve disposed in an oil passage downstream from a confluence of the oil passages on the discharge side of the main oil pump and the electric oil pump and other than the oil passage communicating with the shift control mechanism. ,
前記変速制御機構のソレノイドの作動に先立って前記電磁制御弁を閉動作し前記変速制御機構への油圧供給を優先すること、 Prioritizing the supply of hydraulic pressure to the transmission control mechanism by closing the electromagnetic control valve prior to the operation of the solenoid of the transmission control mechanism;
を特徴とする油圧供給装置。 A hydraulic supply device characterized by.
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