JP5266111B2

JP5266111B2 - 自動変速機の油圧供給装置

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Publication number: JP5266111B2
Application number: JP2009067636A
Authority: JP
Inventors: 友博宮部; 正信木村; 良一日比野; 忍中村; 正広富田
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Toyota Central R&D Labs Inc; Aisin Corp
Current assignee: Toyota Central R&D Labs Inc; Aisin Corp
Priority date: 2009-03-19
Filing date: 2009-03-19
Publication date: 2013-08-21
Anticipated expiration: 2029-03-19
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Description

本発明は、自動変速機の油圧供給装置に関し、特に、油圧を利用して複数の摩擦係合装置のうちのいずれかを選択的に係合させることでエンジンからの動力を変速して車両の駆動輪へ伝達することが可能な自動変速機へ作動油を供給する装置に関する。

従来、エンジンの燃費性能を向上させるために、例えば交差点等で自動車が停車した場合に、所定の自動停止条件下でエンジンの自動停止を行い、その後、所定の再始動条件下でエンジンの自動再始動を行う技術が知られている。ただし、エンジンの自動停止が行われると、エンジンの動力を利用して自動変速機内の油圧制御装置へ作動油を供給する機械式オイルポンプの駆動も停止し、油圧制御装置では、作動油の漏れが発生した分、油圧が低下する。その状態では、自動変速機内に設けられ、車両の発進時に係合させる発進用摩擦係合装置（発進用のクラッチやブレーキ）も、係合に必要な油圧が油圧制御装置から供給されずに解放状態にある。その後、エンジンの自動再始動を行って車両を発進させるときには、発進用摩擦係合装置の係合が速やかに行われないと、エンジン回転数の吹き上がりが発生したり、エンジン回転数が高くなってから発進用摩擦係合装置が係合することで振動・ショックが発生する等、車両の発進時の応答性が低下する。

下記特許文献１では、エンジンの自動停止が行われた場合に、外付けの電動式オイルポンプを電動モータにより駆動することで、電動式オイルポンプから吐出された作動油を自動変速機内の油圧制御装置へ供給している。エンジンの自動再始動を行って車両を発進させるときには、電動式オイルポンプから油圧制御装置に供給された作動油によって、自動変速機内の発進用摩擦係合装置の係合に必要な油圧を確保するようにしている。

また、下記特許文献２では、エンジンの運転時に、エンジンの動力を利用して駆動される機械式オイルポンプから吐出された作動油をアキュムレータに予め蓄圧しておき、エンジンの自動停止が行われた場合に、アキュムレータに蓄圧された作動油を自動変速機内の油圧制御装置へ供給している。エンジンの自動再始動を行って車両を発進させるときには、アキュムレータから油圧制御装置に供給された作動油によって、自動変速機内の発進用摩擦係合装置の係合に必要な油圧を確保するようにしている。

また、下記特許文献３でも、エンジンの自動停止が行われた場合に、アキュムレータに蓄圧された作動油を自動変速機内の油圧制御装置へ供給している。ただし、特許文献３では、アキュムレータへの作動油の蓄圧は、電動モータにより電動式オイルポンプを駆動して、電動式オイルポンプから吐出された作動油をアキュムレータへ供給することで行われる。エンジンの自動再始動を行って車両を発進させるときには、アキュムレータから油圧制御装置に供給された作動油によって、自動変速機内の発進用摩擦係合装置の係合に必要な油圧を確保するようにしている。

特開２０００−４６１６６号公報特開平８−１４０７６号公報特開平１１−１５９３６６号公報

エンジンの自動停止が行われた場合に、自動変速機内の油圧制御装置では、作動油の漏れが発生した分、油圧が低下する。油圧制御装置内の油圧の低下を補償するためには、作動油を油圧制御装置内へ継続的に供給することが望ましい。また、エンジンの自動再始動を行って車両を発進させるときに、自動変速機内の発進用摩擦係合装置の係合を速やかに行うためには、発進用摩擦係合装置に供給される作動油の圧力を速やかに上昇させることが望ましい。

オイルポンプは、作動油を長時間継続的に供給し続けるのに適しているが、瞬時に高圧の作動油を供給するためには、吐出容量を増大させる必要があり、体格が大型化する。そのため、オイルポンプは、瞬時に高圧の作動油を供給するのには適していない。特許文献１のように、エンジンの自動再始動を行って車両を発進させるときに、電動式オイルポンプから吐出される作動油だけで発進用摩擦係合装置の係合を速やかに行おうとすると、電動式オイルポンプの吐出容量を増大させる必要がある。その結果、電動式オイルポンプの体格が大型化し、消費電力も増大する。

また、アキュムレータは、瞬時に高圧の作動油を供給するのに適しているが、蓄えられる作動油の量に制限があるため、作動油を長時間継続的に供給し続けるのには適していない。特許文献２，３のように、エンジンの自動停止が行われた場合に、アキュムレータに蓄圧された作動油だけを自動変速機内の油圧制御装置へ供給する構成では、エンジンの自動停止による停止時間（自動停止から自動再始動までの時間）が長引くと、アキュムレータに蓄圧された作動油の大部分が油圧制御装置内の作動油の漏れ（油圧の低下）を補償するのに消費されることになる。その結果、エンジンの自動再始動を行って車両を発進させるときに、アキュムレータに蓄圧された作動油だけでは、発進用摩擦係合装置の係合に必要な作動油の量が不足する。一方、エンジンの停止時間が長引いた場合に備えて、大量の作動油をアキュムレータに蓄えようとすると、体格が大きく重量も重いアキュムレータが必要となり、装置の搭載性が悪化する。また、特許文献３では、電動式オイルポンプから吐出された作動油をアキュムレータへ供給することでアキュムレータへの作動油の蓄圧を行っているが、アキュムレータに高圧の作動油を蓄圧するためには、電動式オイルポンプの体格を大型化する必要があり、消費電力も増大する。

本発明は、エンジンの自動停止による停止時間が長引いても、エンジンの再始動を行う場合に、車両の発進時に係合させる発進用摩擦係合装置の係合を速やかに行うことを目的とする。

本発明に係る自動変速機の油圧供給装置は、上述した目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明に係る自動変速機の油圧供給装置は、油圧を利用して複数の摩擦係合装置のうちのいずれかを選択的に係合させることでエンジンからの動力を変速して車両の駆動輪へ伝達することが可能な自動変速機へ作動油を供給する自動変速機の油圧供給装置であって、作動油を蓄圧するアキュムレータと、前記エンジンの自動停止が行われた場合に、該エンジンと別の動力源により駆動されることで、自動変速機における作動油の漏れ流量を補償するための作動油を自動変速機へ供給する漏れ流量補償用油圧ポンプと、前記自動停止後に前記エンジンの再始動が行われる場合に、アキュムレータに蓄圧された作動油を、複数の摩擦係合装置のうち、車両の発進時に係合させる発進用摩擦係合装置へ供給する油圧供給制御手段と、自動変速機から漏れ流量補償用油圧ポンプへの作動油の逆流を阻止するための逆止手段と、を備え、前記エンジンの自動停止が行われた場合は、油圧供給制御手段がアキュムレータからの作動油の供給を遮断した状態で、漏れ流量補償用油圧ポンプが自動変速機における作動油の漏れ流量を補償するための作動油を自動変速機へ供給し、前記自動停止後に前記エンジンの再始動が行われる場合は、漏れ流量補償用油圧ポンプの駆動を停止し、逆止手段がアキュムレータから漏れ流量補償用油圧ポンプへの作動油の逆流を阻止した状態で、油圧供給制御手段がアキュムレータに蓄圧された作動油を前記発進用摩擦係合装置へ供給することを要旨とする。

本発明の一態様では、アキュムレータは、前記エンジンにより駆動される機械式油圧ポンプから供給された作動油を蓄圧することが好適である。

本発明の一態様では、自動変速機には、その動作確認時に油圧を検出するための油圧検出口であって、前記エンジンにより駆動される機械式油圧ポンプ及び発進用摩擦係合装置と油路が繋がる油圧検出口が設けられており、前記エンジンの自動停止が行われた場合に、漏れ流量補償用油圧ポンプが、自動変速機における作動油の漏れ流量を補償するための作動油を、前記油圧検出口を介して自動変速機へ供給することが好適である。この態様では、自動変速機には、機械式油圧ポンプからの作動油を調圧することでライン圧を調整するライン圧調整弁が設けられており、前記油圧検出口は、自動変速機の動作確認時にライン圧を検出するためのものであることが好適である。また、この態様では、前記油圧検出口は、自動変速機の動作確認時に発進用摩擦係合装置の油圧を検出するためのものであることが好適である。

本発明の一態様では、自動変速機には、その動作確認時に油圧を検出するための油圧検出口であって、発進用摩擦係合装置と油路が繋がる油圧検出口が設けられており、前記自動停止後に前記エンジンの再始動が行われる場合に、油圧供給制御手段が、アキュムレータに蓄圧された作動油を、前記油圧検出口を介して発進用摩擦係合装置へ供給することが好適である。この態様では、自動変速機には、前記エンジンにより駆動される機械式油圧ポンプからの作動油を調圧することでライン圧を調整するライン圧調整弁が設けられており、前記油圧検出口は、自動変速機の動作確認時にライン圧を検出するためのものであることが好適である。また、この態様では、前記油圧検出口は、自動変速機の動作確認時に発進用摩擦係合装置の油圧を検出するためのものであることが好適である。

また、本発明に係る自動変速機の油圧供給装置は、油圧を利用して複数の摩擦係合装置のうちのいずれかを選択的に係合させることでエンジンからの動力を変速して車両の駆動輪へ伝達することが可能な自動変速機へ作動油を供給する自動変速機の油圧供給装置であって、作動油を蓄圧するアキュムレータと、アキュムレータから、複数の摩擦係合装置のうち、車両の発進時に係合させる発進用摩擦係合装置への作動油の供給を許容または遮断する油圧供給制御手段と、前記エンジンと別の動力源により駆動されることで、自動変速機における作動油の漏れ流量を補償する流量分の作動油を自動変速機へ供給する漏れ流量補償用油圧ポンプと、自動変速機から漏れ流量補償用油圧ポンプへの作動油の逆流を阻止するための逆止手段と、を備え、前記エンジンの自動停止が行われた場合は、油圧供給制御手段がアキュムレータからの作動油の供給を遮断した状態で、漏れ流量補償用油圧ポンプが自動変速機における作動油の漏れ流量を補償する流量分の作動油を自動変速機へ供給し、前記自動停止後に前記エンジンの再始動が行われる場合は、漏れ流量補償用油圧ポンプの駆動を停止し、逆止手段がアキュムレータから漏れ流量補償用油圧ポンプへの作動油の逆流を阻止した状態で、油圧供給制御手段がアキュムレータに蓄圧された作動油を前記発進用摩擦係合装置へ供給することを要旨とする。

本発明の一態様では、漏れ流量補償用油圧ポンプは、前記エンジンと別の動力源により駆動されることで、自動変速機における作動油の漏れ流量とほぼ等しい流量の作動油を自動変速機へ供給することが好適である。

本発明によれば、エンジンの自動停止による停止時間が長引いても、エンジンの再始動を行う場合に、車両の発進時に係合させる発進用摩擦係合装置の係合を速やかに行うことができる。

自動変速機を備える自動車の駆動システムの概略構成を示す図である。本発明の実施形態に係る自動変速機の油圧供給装置の概略構成を示す図である。車両用の自動変速機を用いた試験結果を示す図である。車両用の自動変速機を用いた試験結果を示す図である。車両用の自動変速機を用いた試験結果を示す図である。本発明の実施形態に係る自動変速機の油圧供給装置の他の概略構成を示す図である。本発明の実施形態に係る自動変速機の油圧供給装置の他の概略構成を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態（以下実施形態という）を図面に従って説明する。

図１は自動変速機を備える自動車の駆動システムの概略構成を示す図であり、図２は本発明の実施形態に係る自動変速機の油圧供給装置の概略構成を示す図である。エンジン（内燃機関）１が発生した動力は、トルクコンバータ２を介して自動変速機９の遊星歯車機構４へ伝達される。ここでのトルクコンバータ２は、エンジン１に連結されたポンプ翼車２ａと、遊星歯車機構４に連結され流体（作動油）を介してポンプ翼車２ａからトルクが伝達されるタービン翼車２ｂと、ワンウェイクラッチを介してハウジングに支持された固定翼車２ｃとを含んで構成することができ、エンジン１からのトルクを流体を介して遊星歯車機構４へ伝達し、さらに、ポンプ翼車２ａとタービン翼車２ｂとの間に回転速度差が発生しているときにエンジン１からのトルクを増幅して遊星歯車機構４へ伝達する機能も有している。自動変速機９は、エンジン１からの動力を変速して車両の駆動輪８へ伝達する。ここでの自動変速機９は、複数自由度（図１に示す例では２自由度）の回転自由度を有する遊星歯車機構４と、遊星歯車機構４の回転自由度を制限するための複数（図１に示す例では２つ）の摩擦係合装置２９と、各摩擦係合装置２９への供給油圧をそれぞれ制御することで各摩擦係合装置２９の係合／解放をそれぞれ制御する油圧制御装置７とを含んで構成することが可能である。各摩擦係合装置２９については、例えばクラッチまたはブレーキにより構成することが可能である。自動変速機９では、遊星歯車機構４の回転自由度が１自由度になるように、油圧制御装置７での油圧を利用して複数の摩擦係合装置２９のうちのいずれか１つ以上を選択的に係合させることで、エンジン１からの動力を遊星歯車機構４により変速して駆動輪８へ伝達することが可能である。さらに、複数の摩擦係合装置２９の中から係合させる摩擦係合装置を切り替えることで、自動変速機９（遊星歯車機構４）の変速比を多段階に変更することが可能である。なお、自動変速機９（遊星歯車機構４及び摩擦係合装置２９）の構成については、図１に示す構成に限られるものではなく、その他にも様々な構成を適用することが可能である。

次に、自動変速機９の油圧制御装置７の構成例について図２を用いて説明する。図２に示す例では、油圧制御装置７は、プライマリレギュレータバルブ２４とセカンダリレギュレータバルブ２５とシフトバルブ２７とコントロールバルブ２８とを含んで構成される。機械式オイルポンプ２２は、エンジン１が発生する動力を利用して回転駆動され、オイルパン２３に貯留された作動油を汲み上げてプライマリレギュレータバルブ２４へ吐出する。プライマリレギュレータバルブ２４は、機械式オイルポンプ２２から吐出された作動油を調圧して元圧ライン２１へ供給することで、油圧制御装置７の元圧であるライン圧（元圧ライン２１における作動油の圧力）を設定する。セカンダリレギュレータバルブ２５は、元圧ライン２１からの作動油をライン圧から減圧してトルクコンバータ２へ供給する。セカンダリレギュレータバルブ２５からの作動油は、自動変速機９の各潤滑系における潤滑等にも用いられる。シフトバルブ２７は、自動変速機９の走行レンジ及び変速段に応じて、元圧ライン２１と複数の摩擦係合装置２９との間の油路の切り替えを行うことで、複数の摩擦係合装置２９のうち、どの摩擦係合装置に元圧ライン２１からの作動油を供給するかを決定する。コントロールバルブ２８は、シフトバルブ２７からの作動油をライン圧から減圧して係合圧供給ライン３０を介して摩擦係合装置２９へ供給する。なお、図２では、複数の摩擦係合装置２９のうち、車両の発進時に係合させる発進用摩擦係合装置２９ａを図示しているが、実際には、自動変速機９の変速段数に応じた個数の摩擦係合装置２９が設けられる。発進用摩擦係合装置２９ａとしては、例えば、自動変速機９の１速（変速比が最大）の変速段を選択する場合に係合させる摩擦係合装置が選択される。発進用摩擦係合装置２９ａは、１つであってもよいし、複数であってもよい。

本実施形態では、エンジン１の燃費性能を向上させるために、電子制御装置により車両の走行状態に応じてエンジン１を自動停止したり自動再始動する制御が行われる。エンジン１の自動停止条件の一例としては、「車両が停止状態」である条件を含み、自動変速機９の走行レンジがＮレンジまたはＰレンジであるときには、「車両が停止状態」且つ「アクセルオフ」（アクセルペダルが踏み込まれていない状態）であり、自動変速機９の走行レンジがＤレンジであるときには、「車両が停止状態」且つ「アクセルオフ」且つ「ブレーキオン」（ブレーキペダルが踏み込まれている状態）である。一方、エンジン１の自動再始動条件の一例としては、こうした自動停止条件が成立しなくなった状態である。ただし、エンジン１の自動停止条件及び自動再始動条件については、上記に挙げた例に限定されるものではなく、他の条件を用いることもできる。

車両が停止し、エンジン１の自動停止条件が成立してエンジン１の自動停止が行われると、機械式オイルポンプ２２の回転駆動も停止して、機械式オイルポンプ２２から作動油が吐出されなくなる。油圧制御装置７からトルクコンバータ２や各摩擦係合装置２９や各潤滑系に供給された作動油は、徐々にオイルパン２３へ漏れ落ちるため、油圧制御装置７では、作動油の漏れが発生した分、油圧が低下する。その状態では、発進用摩擦係合装置２９ａも、係合に必要な油圧が油圧制御装置７から供給されずに解放状態にある。その後、エンジン１の自動再始動条件が成立し、エンジン１の自動再始動を行って車両を発進させるときには、発進用摩擦係合装置２９ａの係合が速やかに行われないと、エンジン回転数の吹き上がりが発生したり、エンジン回転数が高くなってから発進用摩擦係合装置２９ａが係合することで振動・ショックが発生する等、車両の発進時の応答性が低下し、車両の運転者に不快感や違和感を与えることになる。

そこで、本実施形態では、車両が停止してエンジン１の自動停止が行われた場合は、油圧供給装置１１から自動変速機９（油圧制御装置７）へ作動油を供給することで、自動変速機９（油圧制御装置７）における作動油の漏れ（油圧の低下）を補償する。以下、油圧供給装置１１の構成例について図２を用いて説明する。

油圧供給装置１１は、電動モータ１２と漏れ流量補償用オイルポンプ１３と逆止弁１４と油圧供給制御弁１５とアキュムレータ１６とを含んで構成される。外付けの漏れ流量補償用オイルポンプ１３は、エンジン１と別の動力源である電動モータ１２が発生する動力を利用して回転駆動され、オイルパン２３に貯留された作動油を汲み上げてポンプ圧供給ライン１７へ吐出する。ポンプ圧供給ライン１７は、油圧制御装置７の元圧ライン２１に接続されている。逆止弁１４は、漏れ流量補償用オイルポンプ１３の吐出口とポンプ圧供給ライン１７との間に設けられており、漏れ流量補償用オイルポンプ１３の吐出口からポンプ圧供給ライン１７への作動油の流れを許容するとともに、ポンプ圧供給ライン１７から漏れ流量補償用オイルポンプ１３の吐出口への作動油の逆流を遮断する。この逆止弁１４によって、漏れ流量補償用オイルポンプ１３の吐出口から自動変速機９（油圧制御装置７の元圧ライン２１）への作動油の流れが許容されるとともに、自動変速機９（油圧制御装置７の元圧ライン２１）から漏れ流量補償用オイルポンプ１３の吐出口への作動油の逆流が阻止される。ここでの漏れ流量補償用オイルポンプ１３は、自動変速機９（油圧制御装置７）における作動油のオイルパン２３への漏れ流量を補償するための作動油を自動変速機９（油圧制御装置７）へ供給する低吐出圧・低流量の小型オイルポンプであり、機械式オイルポンプ２２と比較して容量は十分小さい。漏れ流量補償用オイルポンプ１３（電動モータ１２）の駆動は、電子制御装置により制御される。なお、エンジン１と別の小型エンジン等、電動モータ１２以外の動力源により漏れ流量補償用オイルポンプ１３を駆動することも可能である。

アキュムレータ１６は作動油のエネルギーを蓄える（蓄圧する）。油圧供給制御弁１５はアキュムレータ１６と蓄圧供給ライン１８との間に設けられている。蓄圧供給ライン１８は、ポンプ圧供給ライン１７及び油圧制御装置７の元圧ライン２１と接続されている。油圧供給制御弁１５が開いてアキュムレータ１６と蓄圧供給ライン１８との連通が許容されることで、アキュムレータ１６から自動変速機９（油圧制御装置７の元圧ライン２１）への作動油の供給が許容される。これによって、アキュムレータ１６に蓄圧された作動油がシフトバルブ２７、コントロールバルブ２８、及び係合圧供給ライン３０を介して発進用摩擦係合装置２９ａへ供給されるのが許容される。一方、油圧供給制御弁１５が閉じてアキュムレータ１６と蓄圧供給ライン１８との連通が遮断されることで、アキュムレータ１６から自動変速機９（油圧制御装置７の元圧ライン２１）への作動油の供給が阻止される。これによって、アキュムレータ１６に蓄圧された作動油がシフトバルブ２７、コントロールバルブ２８、及び係合圧供給ライン３０を介して発進用摩擦係合装置２９ａへ供給されるのが阻止される。油圧供給制御弁１５の駆動（開閉）は、電子制御装置により制御される。

なお、油圧供給装置１１と自動変速機９（油圧制御装置７）との接続については、自動変速機９に通常設けられている油圧検出口を利用することが可能である。ここでの油圧検出口は、自動変速機９の動作確認時に油圧を検出するための圧力センサが取り付けられるものであり、自動変速機９の動作確認終了後は、油圧検出口に圧力センサを取り付ける必要がなくなるため、油圧検出口を介して油圧供給装置１１と油圧制御装置７とを接続することが可能となる。図２に示す構成例では、機械式オイルポンプ２２の停止状態（油圧制御装置７の油圧が低下した状態）において機械式オイルポンプ２２の吐出口及び発進用摩擦係合装置２９ａの双方と油路が繋がる油圧検出口として、自動変速機９の動作確認時にライン圧（元圧ライン２１における作動油の圧力）を検出するための圧力センサが取り付けられるライン圧検出口３１を介して、油圧供給装置１１と油圧制御装置７（ポンプ圧供給ライン１７及び蓄圧供給ライン１８と元圧ライン２１）が接続されている。そのため、漏れ流量補償用オイルポンプ１３から吐出された作動油がライン圧検出口３１（油圧検出口）を介して自動変速機９（油圧制御装置７の元圧ライン２１）へ供給可能であり、油圧供給制御弁１５が開くことで、アキュムレータ１６に蓄圧された作動油がライン圧検出口３１を介して発進用摩擦係合装置２９ａへ供給可能である。

アキュムレータ１６への作動油の蓄圧は、エンジン１の運転時（エンジン１が動力を発生しているとき）に行われる。例えばアキュムレータ１６における作動油の圧力が下限値より低い場合等、アキュムレータ１６への作動油の蓄圧を行う場合は、電子制御装置は、油圧供給制御弁１５を開状態に制御することで、アキュムレータ１６と蓄圧供給ライン１８（油圧制御装置７の元圧ライン２１）との連通を許容する。これによって、機械式オイルポンプ２２から吐出された作動油が、プライマリレギュレータバルブ２４、元圧ライン２１、ライン圧検出口３１（油圧検出口）、及び蓄圧供給ライン１８を介してアキュムレータ１６に供給される。その際には、アキュムレータ１６（蓄圧供給ライン１８）から漏れ流量補償用オイルポンプ１３の吐出口への作動油の逆流が逆止弁１４によって防止される。このように、アキュムレータ１６は、機械式オイルポンプ２２から供給された作動油を蓄圧する。一方、例えばアキュムレータ１６における作動油の圧力が上限値より高い場合等、アキュムレータ１６への作動油の蓄圧を終了する場合は、電子制御装置は、油圧供給制御弁１５を閉状態に制御することで、アキュムレータ１６と蓄圧供給ライン１８（油圧制御装置７の元圧ライン２１）との連通を遮断する。これによって、機械式オイルポンプ２２から吐出された作動油がアキュムレータ１６に供給されるのが阻止される。なお、アキュムレータ１６における作動油の圧力については、例えば圧力センサや圧力スイッチ等の圧力検出手段を用いて検出することが可能である。

車両が停止し、エンジン１の自動停止が行われた場合には、電子制御装置は、電動モータ１２により漏れ流量補償用オイルポンプ１３を駆動する。漏れ流量補償用オイルポンプ１３から吐出された作動油は、ポンプ圧供給ライン１７及びライン圧検出口３１（油圧検出口）を介して油圧制御装置７の元圧ライン２１へ供給され、プライマリレギュレータバルブ２４、セカンダリレギュレータバルブ２５、シフトバルブ２７、コントロールバルブ２８等、油圧制御装置７全体に渡って供給される。その際には、電子制御装置は、油圧供給制御弁１５を閉状態に制御する。そのため、アキュムレータ１６から油圧制御装置７への作動油の供給は油圧供給制御弁１５により阻止される。漏れ流量補償用オイルポンプ１３から吐出された作動油は、油圧供給制御弁１５を介さずに油圧制御装置７へ供給される。ここでは、エンジン１（機械式オイルポンプ２２）の回転が停止してから（例えば停止直後に）漏れ流量補償用オイルポンプ１３の駆動（漏れ流量補償用オイルポンプ１３から油圧制御装置７への作動油の供給）を開始してもよいし、前述したエンジン１の自動停止条件が成立したときに漏れ流量補償用オイルポンプ１３の駆動を開始してもよい。ここでの漏れ流量補償用オイルポンプ１３は、自動変速機９（油圧制御装置７）における作動油のオイルパン２３への漏れ流量を補償する流量分の作動油を自動変速機９（油圧制御装置７）へ供給する。より具体的には、漏れ流量補償用オイルポンプ１３が油圧制御装置７における作動油の漏れ流量と等しい（あるいはほぼ等しい）流量の作動油を油圧制御装置７へ供給するように、漏れ流量補償用オイルポンプ１３の容量及び電動モータ１２の回転数を設定する。これによって、エンジン１（機械式オイルポンプ２２）が停止しても、油圧制御装置７内のオイルパン２３への作動油の漏れによる油圧の低下を防ぐことができる。漏れ流量補償用オイルポンプ１３から油圧制御装置７への作動油の供給は、前述したエンジン１の自動再始動条件が成立しない（エンジン１の自動再始動が行われない）間は、連続的に行うことが好ましい。なお、自動変速機９（油圧制御装置７）におけるオイルパン２３への作動油の漏れ流量については、例えば実験的に求めることが可能である。

エンジン１の自動停止後、車両を発進させるためにスタータモータによるエンジン１の自動再始動が行われる場合には、電子制御装置は、油圧供給制御弁１５を閉状態から開状態に切り替える。油圧供給制御弁１５が開くことで、アキュムレータ１６に蓄圧された作動油は、蓄圧供給ライン１８及びライン圧検出口３１（油圧検出口）を介して油圧制御装置７の元圧ライン２１へ供給され、さらに、シフトバルブ２７、コントロールバルブ２８、及び係合圧供給ライン３０を介して発進用摩擦係合装置２９ａへ供給される。その際には、アキュムレータ１６から漏れ流量補償用オイルポンプ１３の吐出口への作動油の逆流が逆止弁１４によって防止され、元圧ライン２１と発進用摩擦係合装置２９ａとの連通が許容されるようにシフトバルブ２７の駆動が電子制御装置により制御される。また、その際には、電子制御装置は、電動モータ１２による漏れ流量補償用オイルポンプ１３の駆動を停止する。ここでは、前述したエンジン１の自動再始動条件が成立したときに油圧供給制御弁１５の開状態への切り替え（アキュムレータ１６から発進用摩擦係合装置２９ａへの作動油の供給）を開始してもよいし、スタータモータによるエンジン１のクランキングが行われるときに油圧供給制御弁１５の開状態への切り替えを開始してもよいし、エンジン１の自動再始動が完了してから（例えば完了直後に）油圧供給制御弁１５の開状態への切り替えを開始してもよい。アキュムレータ１６から発進用摩擦係合装置２９ａに供給された作動油の圧力により発進用摩擦係合装置２９ａの係合が行われることで、自動変速機９の変速段が（例えば１速に）選択される。これによって、エンジン１の自動再始動後に、エンジン１の動力を自動変速機９で変速して駆動輪８へ伝達することができ、車両を発進させることができる。本実施形態では、エンジン１の自動再始動前（エンジン１が停止している間）に、漏れ流量補償用オイルポンプ１３から油圧制御装置７への作動油の供給を行うことで、油圧制御装置７における作動油の漏れ（油圧の低下）を補償しているため、アキュムレータ１６に蓄圧された作動油は、油圧制御装置７における作動油の漏れの補償（油圧の増加）のためにほとんど消費されることなく、発進用摩擦係合装置２９ａの係合に用いられる。したがって、発進用摩擦係合装置２９ａに供給される作動油の圧力を速やかに上昇させることができ、発進用摩擦係合装置２９ａの係合を速やかに行うことができる。

エンジン１の自動再始動後は、エンジン１の動力を利用して機械式オイルポンプ２２が回転駆動するため、機械式オイルポンプ２２から油圧制御装置７への作動油の供給を行うことが可能である。さらに、機械式オイルポンプ２２から吐出される作動油によりアキュムレータ１６への作動油の蓄圧を行うことも可能である。アキュムレータ１６における作動油の圧力が上限値より高くなったら、電子制御装置は、油圧供給制御弁１５を開状態から閉状態に切り替えることで、アキュムレータ１６への作動油の蓄圧を終了する。

なお、電子制御装置は、前述したエンジン１の自動停止条件が成立しても、アキュムレータ１６における作動油の圧力が設定値より低い場合は、エンジン１の自動停止を禁止する（行わない）ことも可能である。ここでの設定値は、発進用摩擦係合装置２９ａの係合を行うことが可能な作動油の圧力の閾値として設定される。この場合は、油圧供給制御弁１５を開状態に制御して、機械式オイルポンプ２２から吐出される作動油によりアキュムレータ１６への作動油の蓄圧を行い、アキュムレータ１６における作動油の圧力が設定値より高くなってから、エンジン１の自動停止を許容する（行う）。

以上説明した本実施形態では、車両が停止し、エンジン１の自動停止が行われた場合に、油圧制御装置７における作動油の漏れを補償するための作動油を漏れ流量補償用オイルポンプ１３から油圧制御装置７へ継続的に供給することで、エンジン１（機械式オイルポンプ２２）の停止時間が長引いても、油圧制御装置７における油圧の低下を抑えることができる。漏れ流量補償用オイルポンプ１３は、作動油を長時間継続的に供給し続けるのに適しており、さらに、油圧制御装置７における作動油のオイルパン２３への漏れ（油圧の低下）を補償するために必要な最低限の流量だけを油圧制御装置７へ継続的に供給し続ければよいため、漏れ流量補償用オイルポンプ１３の吐出流量は非常に小流量で済み、電動モータ１２の消費電力も非常に小電力で済む。したがって、電動モータ１２及び漏れ流量補償用オイルポンプ１３の体格を小型化することができる。そして、エンジン１の自動停止後、車両を発進させるためにエンジン１の自動再始動が行われる場合には、油圧供給制御弁１５を開けて、アキュムレータ１６に蓄圧された作動油を発進用摩擦係合装置２９ａへ供給することで、発進用摩擦係合装置２９ａの係合を行うことができる。アキュムレータ１６は瞬時に高圧の作動油を供給するのに適しており、さらに、油圧制御装置７における油圧の低下が漏れ流量補償用オイルポンプ１３からの作動油の供給により抑えられていることで、アキュムレータ１６に蓄圧された作動油は、油圧制御装置７における油圧の増加のためにほとんど消費されることなく、発進用摩擦係合装置２９ａの係合に効率よく用いられる。したがって、エンジン１（機械式オイルポンプ２２）の停止時間が長引いても、発進用摩擦係合装置２９ａに供給される作動油の圧力を速やかに上昇させることができ、発進用摩擦係合装置２９ａの係合を短時間で行うことができる。さらに、アキュムレータ１６は、発進用摩擦係合装置２９ａの係合を行うために必要な量だけの作動油を蓄えればよいため、アキュムレータ１６に大量の作動油を蓄える必要もなく、アキュムレータ１６の体格を小型化することができる。

このように、本実施形態によれば、油圧制御装置７における作動油の漏れ流量を継続的に補償する漏れ流量補償用オイルポンプ１３と、瞬時に高圧の作動油を発進用摩擦係合装置２９ａへ供給するためのアキュムレータ１６とを用いることで、エンジン１の自動停止による停止時間が長引いても、エンジン１の自動再始動を行う場合に、発進用摩擦係合装置２９ａの係合を速やかに行うことができる。したがって、エンジン回転数の吹き上がりが発生したり、エンジン回転数が高くなってから発進用摩擦係合装置２９ａが係合することで振動・ショックが発生するのを防ぐことができる。その結果、車両の発進時の応答性を向上させることができる。さらに、漏れ流量補償用オイルポンプ１３及びアキュムレータ１６は小型のもので済むため、低コストで消費電力・エネルギーが小さい油圧供給装置１１を実現することができる。

さらに、本実施形態では、自動変速機９の動作確認（動作確認時の油圧検出）のために通常設けられている油圧検出口（ライン圧検出口３１）を利用して、油圧供給装置１１を油圧制御装置７に接続することで、自動変速機９の設計変更無しに、油圧供給装置１１を既存の自動変速機９の周辺部に容易に取り付けて使用することが可能である。さらに、アキュムレータ１６に蓄圧された作動油を油圧制御装置７の元圧ライン２１（ライン圧検出口３１）を介して発進用摩擦係合装置２９ａへ供給することで、複数の摩擦係合装置２９の中から発進用摩擦係合装置２９ａを自由に選択することが可能となり、通常の１速発進以外にも対応可能となる。例えば、発進用摩擦係合装置２９ａとして、自動変速機９の２速の変速段を選択する場合に係合させる摩擦係合装置を選択することで２速発進にも対応可能となり、自動変速機９の後退の変速段を選択する場合に係合させる摩擦係合装置を選択することでリバース発進にも対応可能となる。また、同じ１速の変速段を実現する場合にも、油圧制御装置７において作動させるシフトバルブ２７やコントロールバルブ２８を変更することができる。

本実施形態に係る油圧供給装置１１の有効性を示すために、図３〜５に車両用の自動変速機９を用いた試験結果を示す。図３〜５の上段には、油圧制御装置７のライン圧、発進用摩擦係合装置２９ａの油圧（クラッチ圧）、及びアキュムレータ１６の油圧（アキュムレータ圧）を示す。また、図３〜５の下段には、エンジン回転数及びトルクコンバータ２の出力軸側の回転数（タービン回転数）を示す。

図３は、エンジン１を数分間停止させ、その間、外付けの電動オイルポンプからライン圧検出口３１を介して油圧制御装置７に作動油を供給した後、（アキュムレータ１６からの作動油の供給を行うことなく）エンジン１の再始動を行った場合の試験結果を示す。この場合は、図３に示すように、エンジン１の再始動からライン圧及びクラッチ圧が十分な高さまで立ち上がるまで時間がかかるため、円滑で速やかな車両の発進を行うことは困難である。

図４は、（外付けの電動オイルポンプから油圧制御装置７への作動油の供給を行うことなく）エンジン１を数分間停止させた後、エンジン１の再始動と同時に、アキュムレータ１６に蓄圧された作動油をライン圧検出口３１を介して発進用摩擦係合装置２９ａへ供給した場合の試験結果を示す。この場合は、図４に示すように、アキュムレータ１６から吐出された作動油により多少ライン圧が上昇するが、クラッチ圧は発進用摩擦係合装置２９ａの係合が行われるまでは上昇せず、やがてアキュムレータ１６に蓄えられた作動油を使い切ることになる。これは、エンジン１の停止中に自動変速機９（油圧制御装置７）の各部から作動油がオイルパン２３へ漏れ落ちてしまうため、アキュムレータ１６から吐出された作動油が、発進用摩擦係合装置２９ａへ供給される前に、漏れ落ちた作動油を穴埋めするために全て消費されてしまうためである。

図５は、本実施形態に係る油圧供給装置１１を用いて、エンジン１の停止中に、漏れ流量補償用オイルポンプ１３から油圧制御装置７へ漏れ流量を補償するために必要な最低限の作動油のみを供給し、エンジン１の再始動と同時に、アキュムレータ１６に蓄圧された作動油をライン圧検出口３１を介して発進用摩擦係合装置２９ａへ供給した場合の試験結果を示す。この場合は、図５に示すように、エンジン１の再始動から非常に短時間でライン圧及びクラッチ圧が十分な高さまで立ち上がるため、円滑で速やかな車両の発進を行うことができる。

次に、本実施形態の他の構成例について説明する。

図６に示す構成例では、油圧供給装置１１のポンプ圧供給ライン１７及び蓄圧供給ライン１８が油圧制御装置７の係合圧供給ライン３０（発進用摩擦係合装置２９ａ）に接続されている。逆止弁１４により、漏れ流量補償用オイルポンプ１３の吐出口から自動変速機９（油圧制御装置７の係合圧供給ライン３０）への作動油の流れが許容されるとともに、自動変速機９（油圧制御装置７の係合圧供給ライン３０）から漏れ流量補償用オイルポンプ１３の吐出口への作動油の逆流が阻止される。また、油圧供給制御弁１５が開くことで、アキュムレータ１６から自動変速機９（油圧制御装置７の係合圧供給ライン３０）への作動油の供給が許容され、アキュムレータ１６に蓄圧された作動油が係合圧供給ライン３０を介して発進用摩擦係合装置２９ａへ供給されるのが許容される。一方、油圧供給制御弁１５が閉じることで、アキュムレータ１６から自動変速機９（油圧制御装置７の係合圧供給ライン３０）への作動油の供給が阻止され、アキュムレータ１６に蓄圧された作動油が係合圧供給ライン３０を介して発進用摩擦係合装置２９ａへ供給されるのが阻止される。

図６に示す構成例でも、油圧供給装置１１と自動変速機９（油圧制御装置７）との接続については、自動変速機９に通常設けられている油圧検出口を利用することが可能である。ここでは、機械式オイルポンプ２２の停止状態において機械式オイルポンプ２２の吐出口及び発進用摩擦係合装置２９ａの双方と油路が繋がる油圧検出口として、自動変速機９の動作確認時に発進用摩擦係合装置２９ａの油圧を検出するための圧力センサが取り付けられる係合圧検出口３２を介して、油圧供給装置１１と油圧制御装置７（ポンプ圧供給ライン１７及び蓄圧供給ライン１８と係合圧供給ライン３０）が接続されている。そのため、漏れ流量補償用オイルポンプ１３から吐出された作動油が係合圧検出口３２（油圧検出口）を介して自動変速機９（油圧制御装置７）へ供給可能であり、油圧供給制御弁１５が開くことで、アキュムレータ１６に蓄圧された作動油が係合圧検出口３２を介して発進用摩擦係合装置２９ａへ供給可能である。

アキュムレータ１６への作動油の蓄圧を行う場合は、油圧供給制御弁１５を開状態に制御することで、機械式オイルポンプ２２から吐出された作動油が、プライマリレギュレータバルブ２４、元圧ライン２１、シフトバルブ２７、コントロールバルブ２８、係合圧供給ライン３０、係合圧検出口３２（油圧検出口）、及び蓄圧供給ライン１８を介してアキュムレータ１６に供給される。また、エンジン１の自動停止が行われた場合には、電動モータ１２により漏れ流量補償用オイルポンプ１３を駆動することで、漏れ流量補償用オイルポンプ１３から吐出された作動油が、係合圧検出口３２（油圧検出口）を介して油圧制御装置７の係合圧供給ライン３０へ供給され、プライマリレギュレータバルブ２４、セカンダリレギュレータバルブ２５、シフトバルブ２７、コントロールバルブ２８等、油圧制御装置７全体に渡って供給される。また、エンジン１の自動再始動が行われる場合には、油圧供給制御弁１５を閉状態から開状態に切り替えることで、アキュムレータ１６に蓄圧された作動油が、係合圧検出口３２及び係合圧供給ライン３０を介して発進用摩擦係合装置２９ａへ供給される。なお、説明を省略する構成及び動作については図２に示す構成例と同様である。

また、図７に示す構成例では、油圧供給装置１１のポンプ圧供給ライン１７が油圧制御装置７の元圧ライン２１に接続され、油圧供給装置１１の蓄圧供給ライン１８が油圧制御装置７の係合圧供給ライン３０（発進用摩擦係合装置２９ａ）に接続されている。ここでは、ライン圧検出口３１を介してポンプ圧供給ライン１７と元圧ライン２１が接続され、係合圧検出口３２を介して蓄圧供給ライン１８と係合圧供給ライン３０が接続されている。そのため、漏れ流量補償用オイルポンプ１３から吐出された作動油がライン圧検出口３１を介して自動変速機９（油圧制御装置７）へ供給可能であり、油圧供給制御弁１５が開くことで、アキュムレータ１６に蓄圧された作動油が係合圧検出口３２を介して発進用摩擦係合装置２９ａへ供給可能である。漏れ流量補償用オイルポンプ１３から油圧制御装置７へ作動油を供給する動作については図２に示す構成例と同様であり、アキュムレータ１６から発進用摩擦係合装置２９ａへ作動油を供給する動作については図６に示す構成例と同様である。

以上説明した図６，７に示す構成例でも、エンジン１の自動停止による停止時間が長引いても、エンジン１の自動再始動を行う場合に、発進用摩擦係合装置２９ａの係合を速やかに行うことができる。さらに、図６，７に示す構成例では、アキュムレータ１６から発進用摩擦係合装置２９ａまでの油路の長さを短くすることができるので、アキュムレータ１６から発進用摩擦係合装置２９ａにかけての油圧の損失を少なくすることができる。したがって、アキュムレータ１６をさらに小型化することが可能となる。

なお、漏れ流量補償用オイルポンプ１３から吐出された作動油は、油圧制御装置７における作動油のオイルパン２３への漏れを補償するのに用いられるので、油圧制御装置７全体に供給されることが好ましい。そのため、漏れ流量補償用オイルポンプ１３及び逆止弁１４（ポンプ圧供給ライン１７）の油圧制御装置７への接続位置は、機械式オイルポンプ２２の停止状態（油圧制御装置７の油圧が低下した状態）において機械式オイルポンプ２２の吐出口及び発進用摩擦係合装置２９ａの双方と油路が繋がる位置（油圧検出口）であることが好ましい。この条件を満たせば、漏れ流量補償用オイルポンプ１３及び逆止弁１４（ポンプ圧供給ライン１７）を、油圧制御装置７におけるライン圧検出口３１や係合圧検出口３２以外の位置（油圧検出口）に接続することも可能である。

また、アキュムレータ１６から吐出された作動油は、発進用摩擦係合装置２９ａの係合に用いられるので、アキュムレータ１６及び油圧供給制御弁１５（蓄圧供給ライン１８）の油圧制御装置７への接続位置は、発進用摩擦係合装置２９ａと油路が繋がる位置（油圧検出口）であることが好ましい。この条件を満たせば、アキュムレータ１６及び油圧供給制御弁１５（蓄圧供給ライン１８）を、油圧制御装置７におけるライン圧検出口３１や係合圧検出口３２以外の位置（油圧検出口）に接続することも可能である。

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

１エンジン、２トルクコンバータ、４遊星歯車機構、７油圧制御装置、８駆動輪、９自動変速機、１１油圧供給装置、１２電動モータ、１３漏れ流量補償用オイルポンプ、１４逆止弁、１５油圧供給制御弁、１６アキュムレータ、１７ポンプ圧供給ライン、１８蓄圧供給ライン、２１元圧ライン、２２機械式オイルポンプ、２３オイルパン、２４プライマリレギュレータバルブ、２５セカンダリレギュレータバルブ、２７シフトバルブ、２８コントロールバルブ、２９摩擦係合装置、２９ａ発進用摩擦係合装置、３０係合圧供給ライン、３１ライン圧検出口、３２係合圧検出口。

Claims

油圧を利用して複数の摩擦係合装置のうちのいずれかを選択的に係合させることでエンジンからの動力を変速して車両の駆動輪へ伝達することが可能な自動変速機へ作動油を供給する自動変速機の油圧供給装置であって、
作動油を蓄圧するアキュムレータと、
前記エンジンの自動停止が行われた場合に、該エンジンと別の動力源により駆動されることで、自動変速機における作動油の漏れ流量を補償するための作動油を自動変速機へ供給する漏れ流量補償用油圧ポンプと、
前記自動停止後に前記エンジンの再始動が行われる場合に、アキュムレータに蓄圧された作動油を、複数の摩擦係合装置のうち、車両の発進時に係合させる発進用摩擦係合装置へ供給する油圧供給制御手段と、
自動変速機から漏れ流量補償用油圧ポンプへの作動油の逆流を阻止するための逆止手段と、
を備え、
前記エンジンの自動停止が行われた場合は、油圧供給制御手段がアキュムレータからの作動油の供給を遮断した状態で、漏れ流量補償用油圧ポンプが自動変速機における作動油の漏れ流量を補償するための作動油を自動変速機へ供給し、
前記自動停止後に前記エンジンの再始動が行われる場合は、漏れ流量補償用油圧ポンプの駆動を停止し、逆止手段がアキュムレータから漏れ流量補償用油圧ポンプへの作動油の逆流を阻止した状態で、油圧供給制御手段がアキュムレータに蓄圧された作動油を前記発進用摩擦係合装置へ供給する、自動変速機の油圧供給装置。
請求項１に記載の自動変速機の油圧供給装置であって、
アキュムレータは、前記エンジンにより駆動される機械式油圧ポンプから供給された作動油を蓄圧する、自動変速機の油圧供給装置。
請求項１または２に記載の自動変速機の油圧供給装置であって、
自動変速機には、その動作確認時に油圧を検出するための油圧検出口であって、前記エンジンにより駆動される機械式油圧ポンプ及び発進用摩擦係合装置と油路が繋がる油圧検出口が設けられており、
前記エンジンの自動停止が行われた場合に、漏れ流量補償用油圧ポンプが、自動変速機における作動油の漏れ流量を補償するための作動油を、前記油圧検出口を介して自動変速機へ供給する、自動変速機の油圧供給装置。
請求項３に記載の自動変速機の油圧供給装置であって、
自動変速機には、機械式油圧ポンプからの作動油を調圧することでライン圧を調整するライン圧調整弁が設けられており、
前記油圧検出口は、自動変速機の動作確認時にライン圧を検出するためのものである、自動変速機の油圧供給装置。
請求項３に記載の自動変速機の油圧供給装置であって、
前記油圧検出口は、自動変速機の動作確認時に発進用摩擦係合装置の油圧を検出するためのものである、自動変速機の油圧供給装置。
請求項１または２に記載の自動変速機の油圧供給装置であって、
自動変速機には、その動作確認時に油圧を検出するための油圧検出口であって、発進用摩擦係合装置と油路が繋がる油圧検出口が設けられており、
前記自動停止後に前記エンジンの再始動が行われる場合に、油圧供給制御手段が、アキュムレータに蓄圧された作動油を、前記油圧検出口を介して発進用摩擦係合装置へ供給する、自動変速機の油圧供給装置。
請求項６に記載の自動変速機の油圧供給装置であって、
自動変速機には、前記エンジンにより駆動される機械式油圧ポンプからの作動油を調圧することでライン圧を調整するライン圧調整弁が設けられており、
前記油圧検出口は、自動変速機の動作確認時にライン圧を検出するためのものである、自動変速機の油圧供給装置。
請求項６に記載の自動変速機の油圧供給装置であって、
前記油圧検出口は、自動変速機の動作確認時に発進用摩擦係合装置の油圧を検出するためのものである、自動変速機の油圧供給装置。
油圧を利用して複数の摩擦係合装置のうちのいずれかを選択的に係合させることでエンジンからの動力を変速して車両の駆動輪へ伝達することが可能な自動変速機へ作動油を供給する自動変速機の油圧供給装置であって、
作動油を蓄圧するアキュムレータと、
アキュムレータから、複数の摩擦係合装置のうち、車両の発進時に係合させる発進用摩擦係合装置への作動油の供給を許容または遮断する油圧供給制御手段と、
前記エンジンと別の動力源により駆動されることで、自動変速機における作動油の漏れ流量を補償する流量分の作動油を自動変速機へ供給する漏れ流量補償用油圧ポンプと、
自動変速機から漏れ流量補償用油圧ポンプへの作動油の逆流を阻止するための逆止手段と、
を備え、
前記エンジンの自動停止が行われた場合は、油圧供給制御手段がアキュムレータからの作動油の供給を遮断した状態で、漏れ流量補償用油圧ポンプが自動変速機における作動油の漏れ流量を補償する流量分の作動油を自動変速機へ供給し、
前記自動停止後に前記エンジンの再始動が行われる場合は、漏れ流量補償用油圧ポンプの駆動を停止し、逆止手段がアキュムレータから漏れ流量補償用油圧ポンプへの作動油の逆流を阻止した状態で、油圧供給制御手段がアキュムレータに蓄圧された作動油を前記発進用摩擦係合装置へ供給する、自動変速機の油圧供給装置。
請求項９に記載の自動変速機の油圧供給装置であって、
漏れ流量補償用油圧ポンプは、前記エンジンと別の動力源により駆動されることで、自動変速機における作動油の漏れ流量とほぼ等しい流量の作動油を自動変速機へ供給する、自動変速機の油圧供給装置。