JP5342466B2 - トランスミッションの油圧回路 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンにより駆動される第１オイルポンプと、前記第１オイルポンプをトランスミッションの油圧アクチュエータに接続する第１油路と、前記第１油路に配置されて前記第１オイルポンプの吐出圧をライン圧に調圧するレギュレータバルブと、電動モータにより駆動されて前記レギュレータバルブおよび前記油圧アクチュエータの間の前記第１油路に接続される第２オイルポンプとを備えるトランスミッションの油圧回路に関する。

かかるトランスミッションの油圧回路は、下記特許文献１により公知である。

このトランスミッションの油圧回路によれば、アイドルストップ等によりエンジンが停止して第１オイルポンプが作動不能になっても、電動モータにより駆動される第２オイルポンプの吐出圧でトランスミッションの油圧アクチュエータを支障なく作動させることができる。しかも第２オイルポンプの作動時には、第１チェックバルブが閉弁して第２オイルポンプ側から第１オイルポンプ側へのオイルの流通を阻止するので、オイルが第１オイルポンプを通過して漏れることが防止され、これにより第２オイルポンプの容量を小さく設定することができる。

特許第４２９６８８７号公報

ところで、上記従来のものは、第１オイルポンプの吐出圧をライン圧に調圧するレギュレータバルブが、第１油路における第１チェックバルブおよび第１オイルポンプ間に配置されているので、第１オイルポンプが停止して第２オイルポンプが作動しているとき、第２オイルポンプおよびレギュレータバルブ間に第１チェックバルブが介在してしまい、第２オイルポンプの吐出圧をレギュレータバルブでライン圧に調圧できないという問題があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、エンジンで駆動されるオイルポンプが停止したとき、外部油圧供給源からの油圧をオイルポンプのレギュレータバルブでライン圧に調圧できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、エンジンにより駆動されるオイルポンプと、前記オイルポンプをトランスミッションの油圧アクチュエータに接続する第１油路と、前記第１油路に配置されて前記オイルポンプの吐出圧をライン圧に調圧するレギュレータバルブと、前記レギュレータバルブおよび前記油圧アクチュエータの間の前記第１油路に接続される外部油圧供給源とを備えるトランスミッションの油圧回路において、前記外部油圧供給源側から前記オイルポンプ側へのオイルの流通を阻止する第１チェックバルブを前記レギュレータバルブおよび前記オイルポンプ間の前記第１油路に配置したことを特徴とするトランスミッションの油圧回路が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記外部油圧供給源および前記第１油路を接続する第２油路に、前記第１油路側から前記外部油圧供給源側へのオイルの流通を阻止する第２チェックバルブを配置したことを特徴とするトランスミッションの油圧回路が提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、請求項１または請求項２の構成に加えて、前記レギュレータバルブは、第３油路を介して前記トランスミッションの被潤滑部に接続されることを特徴とするトランスミッションの油圧回路が提案される。

また請求項４に記載された発明によれば、請求項１〜請求項３の何れか１項の構成に加えて、前記第１チェックバルブはスプリングで前記第１油路を閉じる方向に付勢されたバルブボディを備え、前記第１オイルポンプは、その吐出圧によりベーンをカムリングに向けて付勢するベーンポンプであることを特徴とするトランスミッションの油圧回路が提案される。

尚、実施の形態に第１オイルポンプＯＰ１は本発明のオイルポンプに対応し、実施の形態の第２オイルポンプＯＰ２は本発明の外部油圧供給源に対応する。

請求項１の構成によれば、エンジンにより駆動されるオイルポンプの吐出圧は、第１油路に配置されたレギュレータバルブによりライン圧に調圧されてトランスミッションの油圧アクチュエータを作動させる。エンジンが停止してオイルポンプが作動不能になったときには、外部油圧供給源からの油圧で前記油圧アクチュエータを支障なく作動させることができる。この場合、第１チェックバルブが閉弁して外部油圧供給源側からオイルポンプ側へのオイルの流通を阻止するので、オイルがオイルポンプを通過して漏れることが防止され、これにより外部油圧供給源の容量を小さく設定することができる。しかも第１チェックバルブをレギュレータバルブおよびオイルポンプ間の第１油路に配置したので、オイルポンプが停止して外部油圧供給源が作動しているときに、第１チェックバルブに邪魔されることなく、外部油圧供給源からの油圧をレギュレータバルブでライン圧に調圧することができる。

また請求項２の構成によれば、外部油圧供給源および第１油路を接続する第２油路に、第１油路側から外部油圧供給源側へのオイルの流通を阻止する第２チェックバルブを配置したので、オイルポンプが作動して外部油圧供給源が停止しているときに、オイルポンプが吐出するオイルが外部油圧供給源を通過して漏れるのを防止することができる。

また請求項３の構成によれば、レギュレータバルブは第３油路を介してトランスミッションの被潤滑部に接続されるので、オイルポンプの停止時に外部油圧供給源が作動して第１チェックバルブが閉弁しても、その第１チェックバルブに阻止されることなく外部油圧供給源からのオイルをトランスミッションの被潤滑部に供給することができる。

また請求項４の構成によれば、第１チェックバルブがスプリングで第１油路を閉じる方向に付勢されたバルブボディを備えるので、吐出圧によりベーンをカムリングに向けて付勢するベーンポンプで第１オイルポンプを構成した場合に、スプリングの弾発力で第１チェックバルブから押し出されたオイルでベーンをカムリングに向けて付勢し、第１オイルポンプの始動時に油圧の立ち上がり応答性を高めることができる。

オートマチックトランスミッションの油圧回路を示す図。 ベーンポンプのサイドプレートの内面を示す図。 第１オイルポンプの全容量運転時の作用説明図。 第１オイルポンプの半容量運転時の作用説明図。 第２オイルポンプの運転時の作用説明図。

以下、図１〜図５に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

図１には、車両用のオートマチックトランスミッションの油圧回路の一部が示される。ミッション軸に接続されて走行用のエンジンの駆動力により作動するベーンポンプよりなる可変容量の第１オイルポンプＯＰ１は、楕円状のカムリング１１と、カムリング１１の内部に配置されたロータ１２と、ロータ１２を回転自在に支持するポンプ軸１３と、ロータ１２の周囲に径方向に出没自在に支持されてカムリング１１の内面に摺接する複数のベーン１４…と、カムリング１１、ロータ１２およびベーン１４…により区画された複数の作動室１５…と、容積が拡大する作動室１５…に連通可能な第１、第２吸入ポート１６Ａ，１６Ｂと、容積が縮小する作動室１５…に連通可能な第１、第２吐出ポート１７Ａ，１７Ｂとを備える。

エンジンの駆動力でロータ１２が矢印方向に回転すると、第１吸入ポート１６Ａから容積の拡大する作動室１５にオイルが吸入され、ロータ１２の回転に伴って容積の縮小する作動室１５からオイルが第１吐出ポート１７Ａに吐出される。同様に、第２吸入ポート１６Ｂから容積の拡大する作動室１５にオイルが吸入され、ロータ１２の回転に伴って容積の縮小する作動室１５からオイルが第２吐出ポート１７Ｂに吐出される。

オイルタンク１８から延びる油路Ｐ１が二股の油路Ｐ２，Ｐ３に分岐し、一方の油路Ｐ２が第１吸入ポート１６Ａに接続されるとともに、他方の油路Ｐ３が第２吸入ポート１６Ｂに接続される。第１吐出ポート１７Ａから延びる油路Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６がトランスミッションの油圧クラッチ等の油圧アクチュエータ１９に接続されており、油路Ｐ４および油路Ｐ５間に第１チェックバルブ２０が介装され、油路Ｐ５および油路Ｐ６間にレギュレータバルブ２１が介装される。

第１チェックバルブ２０は、スプリング３３で付勢されたバルブボディ３４を備え、第１オイルポンプＯＰ１側から油圧アクチュエータ１９側へのオイルの流通を許容し、その逆方向のオイルの流通を阻止するように配置される。レギュレータバルブ２１はスプリング２２で付勢されたスプール２３を備えており、第１オイルポンプＯＰ１からのオイルをライン圧に調圧して油路Ｐ６に供給するとともに、トルクコンバータのロックアップクラッチ２５およびオートマチックトランスミッションのベアリング、ギヤ、摩擦係合要素等の被潤滑部２４に連なる油路Ｐ８，Ｐ９に潤滑油あるいは作動油として供給する。

そのために、レギュレータバルブ２１は、油路Ｐ５および油路Ｐ６に連通するポート２１ａと、油路Ｐ６の圧力を油路Ｐ７を介してフィードバックするポート２１ｂと、ロックアップクラッチ２５および被潤滑部２４に連なる油路Ｐ８，Ｐ９に連通するポート２１ｃとを備える。

第１オイルポンプＯＰ１からレギュレータバルブ２１のポート２１ａに伝達される油圧が高まると、その油圧がポート２１ｂにフィードバックされることで、スプール２３が右動してポート２１ａおよびポート２１ｃが連通し、油路Ｐ６の油圧がライン圧に調圧される。スプール２３の右動によりポート２１ａからポート２１ｃに配分されたオイルは、油路Ｐ８を介してトルクコンバータのロックアップクラッチ２５に供給され、そこで余剰となったオイルは油路Ｐ９を介して被潤滑部２４に供給される。

油路Ｐ６から分岐する油路Ｐ１０に第２チェックバルブ２６を介して第２オイルポンプＯＰ２が接続される、第２オイルポンプＯＰ２は油路Ｐ１１を介してオイルタンク１８に接続される。第２オイルポンプＯＰ２は電動オイルポンプであって、例えばエンジンのアイドルストップ制御により第１オイルポンプＯＰ１が停止したときに、電動モータ２７により駆動されて作動する。第２チェックバルブ２６は、第２オイルポンプＯＰ２側から油圧アクチュエータ１９側へのオイルの流通を許容し、その逆方向のオイルの流通を阻止するように配置される。

ポンプシフトバルブ２８はスプリング２９で付勢されたスプール３０と、シフトソレノイドバルブ３１を介してモジュレータ圧が伝達される油路Ｐ１２に連なるポート２８ａと、油路Ｐ１３を介して油路Ｐ１に連なるポート２８ｂと、油路Ｐ１４を介して第２吐出ポート１７Ｂに連なるポート２８ｃと、油路Ｐ１５を介して油路Ｐ４に連なるポート２８ｄと、モジュレータ圧が伝達される油路Ｐ１６に連なるポート２８ｅとを備える。

図２に示すように、第１オイルポンプＯＰ１のカムリング１１の側面を覆うサイドプレート３２の内面には、第１吐出ポート１７Ａから第１吸入ポート１６Ａに向かって延びる圧力逃がし溝３２ａと、第２吐出ポート１７Ｂから第２吸入ポート１６Ｂに向かって延びる圧力逃がし溝３２ａとが形成される。これらの圧力逃がし溝３２ａ…は、作動室１５…が第１、第２吐出ポート１７Ａ，１７Ｂに連通する手前位置で容積が縮小したときに、その作動室１５…に閉じ込められたオイルの一部を第１、第２吐出ポート１７Ａ，１７Ｂに逃がすことで、第１オイルポンプＯＰ１の騒音や振動を防止する。

次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。

図３は、エンジンの駆動力で第１オイルポンプＯＰ１が全容量運転し、第２オイルポンプＯＰ２が停止した状態を示している。第１オイルポンプＯＰ１の全容量運転時には常開電磁弁よりなるシフトソレノイドバルブ３１は消磁して開弁しており、ポンプシフトバルブ２８の右端のポート２８ａにモジュレータ圧が伝達される。このとき、ポンプシフトバルブ２８の左端のポート２８ｅにもモジュレータ圧が伝達されているが、スプール３０はスプリング２９の弾発力によって左動する。

その結果、ポート２８ｃおよびポート２８ｄが相互に連通し、第１オイルポンプＯＰ１の第２吐出ポート１７Ｂが油路Ｐ１４→ポート２８ｃ→ポート２８ｄ→油路Ｐ１５の経路で油路Ｐ４に連通することで、第１、第２吐出ポート１７Ａ，１７Ｂが吐出したオイルが油路Ｐ４で合流し、第１チェックバルブ２０→油路Ｐ５→レギュレータバルブ２１→油路Ｐ６を介して油圧アクチュエータ１９に供給される。またレギュレータバルブ２１で第１オイルポンプＯＰ１の吐出圧をライン圧に調圧する際に余剰となったオイルが、油路Ｐ８，Ｐ９を介してロックアップクラッチ２５および被潤滑部２４に供給される。

このとき、第２チェックバルブ２６が閉弁して油路６を流れるオイルが第２オイルポンプＯＰ２に逆流するのを阻止することで、第２オイルポンプＯＰ２の内部を通過したオイルがオイルタンク１９側に漏れるのを防止し、第１オイルポンプＯＰ１が発生した油圧を有効に利用することができる。

エンジン回転数が高いときに第１オイルポンプＯＰ１を全容量運転すると、過剰な油圧が発生してエネルギーを無駄に消費することになるため、このような場合には可変容量の第１オイルポンプＯＰ１を半容量運転する。即ち、図４に示すように、第１オイルポンプＯＰ１の半容量運転時には常開電磁弁よりなるシフトソレノイドバルブ３１が励磁して閉弁しており、ポンプシフトバルブ２８のポート２８ａへのモジュレータ圧の伝達が遮断されるため、ポンプシフトバルブ２８の左端のポート２８ｅに伝達されるモジュレータ圧がスプリング２９の弾発力に勝ってスプール３０が右動する。

その結果、ポート２８ｂおよびポート２８ｃが相互に連通し、第１オイルポンプＯＰ１の第２吐出ポート１７Ｂが油路Ｐ１４→ポート２８ｃ→ポート２８ｂ→油路Ｐ１３の経路で油路Ｐ１に連通することで、第２吐出ポート１７Ｂが吐出したオイルは第１、第２吸入ポート１６Ａ，１６Ｂ側に戻されてしまい、第１吐出ポート１７Ａが吐出したオイルだけが油路Ｐ４に供給される。第１オイルポンプＯＰ１の半容量運転により発生した油圧は、全容量運転により発生した油圧と同様にオートマチックトランスミッションの作動や潤滑に供される。

エンジンがアイドルストップ等で停止すると、エンジンの駆動力で作動する第１オイルポンプＯＰ１も停止するため、例えばオートマチックトランスミッションに車両の発進に必要な変速段を確立するための油圧を発生できなくなる。このように、第１オイルポンプＯＰ１が作動不能なときには、電動モータ２７によって第２オイルポンプＯＰ２を駆動し、第２オイルポンプＯＰ２が吐出するオイルを第２チェックバルブ２６を介して油路Ｐ６に供給する。

ところで、第１オイルポンプＯＰ１の第１、第２吐出ポート１７Ａ，１７Ｂと第１、第２吸入ポート１６Ａ，１６Ｂとはベーン１４によって仕切られているため、第２オイルポンプＯＰ２が発生した油圧が第１、第２吐出ポート１７Ａ，１７Ｂに伝達されても、基本的に第１、第２吐出ポート１７Ａ，１７Ｂ側から第１、第２吸入ポート１６Ａ，１６Ｂ側にオイルが漏れることはない。ただし、図２で説明したように、第１オイルポンプＯＰ１のサイドプレート３２にはオイル逃がし溝３２ａ…が形成されているため、これらのオイル逃がし溝３２ａ…とベーン１４の側面との隙間を通過したオイルが作動室１５…を介して第１、第２吸入ポート１６Ａ，１６Ｂ側に漏れる場合がある。

しかしながら、本実施の形態によれば、油路Ｐ５と油路Ｐ４との間に第１チェックバルブ２０が配置されているため、第２オイルポンプＯＰ２が発生した油圧が油路Ｐ１０→油路Ｐ６→レギュレータバルブ２１→油路Ｐ５の経路で伝達されても、その油圧を第１チェックバルブ２０で遮断して油路Ｐ４から第１、第２吐出ポート１７Ａ，１７Ｂに伝達されるのを阻止し、サイドプレート３２のオイル逃がし溝３２ａ…を通してのオイルの漏れを確実に防止することができる。

前記特許文献１の発明の如く、第１チェックバルブ２０がレギュレータバルブ２１よりも第２オイルポンプＯＰ２側に配置されているとすると、第２オイルポンプＯＰ２が吐出したオイルは第１チェックバルブ２０に遮断されてレギュレータバルブ２１に達することができず、レギュレータバルブ２１によるライン圧の調圧や、被潤滑部２４へのオイルの供給が不能になる問題がある。

しかしながら、本実施の形態によれば、第１チェックバルブ２０がレギュレータバルブ２１よりも第１オイルポンプＯＰ１側に配置されているため、第１オイルポンプＯＰ１が停止して第２オイルポンプＯＰ２が作動しているとき、第２オイルポンプＯＰ２が吐出するオイルは第１チェックバルブ２０に阻止されることなくレギュレータバルブ２１に達することができ、レギュレータバルブ２１によるライン圧の調圧や、被潤滑部２４へのオイルの供給を可能にすることができる。

またベーンポンプよりなる第１オイルポンプＯＰ１は、その吐出圧をサイドプレート３２の圧力溝３２ｂ（図２参照）に導いてベーン１４…の径方向内端部に作用させることで、その径方向外端部がカムリング１１の内周面に密着するように付勢する。第１オイルポンプＯＰ１が作動を停止して吐出圧が消滅すると、ベーン１４…の径方向外端部がカムリング１１の内周面から離れてオイルがリークし易くなり、第１オイルポンプＯＰ１の始動時に吐出圧の立ち上がりが遅れる可能性がある。

しかしながら、本実施の形態によれば、第１オイルポンプＯＰ１が停止して第１チェックバルブ２０が閉弁したとき、スプリング３３でバルブボディ３４が付勢されて油路Ｐ４に油圧が発生するため、その油圧でベーン１４…の径方向外端部をカムリング１１の内周面に密着するように付勢し、第１オイルポンプＯＰ１の始動時における吐出圧の立ち上がりの応答性を高めることができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、第１オイルポンプＯＰ１は実施の形態の圧力逃がし溝３２ａを持つベーンポンプに限定されず、圧力逃がし溝３２ａを持たないベーンポンプであっても良く、ギヤポンプやトロコイドポンプであっても良い。なぜならば、どのようなポンプであっても、吐出ポート側から吸入ポート側へのオイルの漏れは多かれ少なかれ発生するからである。

また本発明の外部油圧供給源は実施の形態の第２オイルポンプＯＰ２に限定されず、アキュムレータのような蓄圧手段であっても良い。

１１ カムリング
１４ ベーン
１９ 油圧アクチュエータ
２０ 第１チェックバルブ
２１ レギュレータバルブ
２４ 被潤滑部
２６ 第２チェックバルブ
２７ 電動モータ
３３ スプリング
３４ バルブボディ
ＯＰ１ 第１オイルポンプ（オイルポンプ）
ＯＰ２ 第２オイルポンプ（外部油圧供給源）
Ｐ４〜Ｐ６ 第１油路
Ｐ８，Ｐ９ 第３油路
Ｐ１０ 第２油路

Claims (4)

1. エンジンにより駆動されるオイルポンプ（ＯＰ１）と、
   前記オイルポンプ（ＯＰ１）をトランスミッションの油圧アクチュエータ（１９）に接続する第１油路（Ｐ４〜Ｐ６）と、
   前記第１油路（Ｐ４〜Ｐ６）に配置されて前記オイルポンプ（ＯＰ１）の吐出圧をライン圧に調圧するレギュレータバルブ（２１）と、
   前記レギュレータバルブ（２１）および前記油圧アクチュエータ（１９）の間の前記第１油路（Ｐ４〜Ｐ６）に接続される外部油圧供給源（ＯＰ２）と、
   を備えるトランスミッションの油圧回路において、
   前記外部油圧供給源（ＯＰ２）側から前記オイルポンプ（ＯＰ１）側へのオイルの流通を阻止する第１チェックバルブ（２０）を前記レギュレータバルブ（２１）および前記オイルポンプ（ＯＰ１）間の前記第１油路（Ｐ４〜Ｐ６）に配置したことを特徴とするトランスミッションの油圧回路。
2. 前記外部油圧供給源（ＯＰ２）および前記第１油路（Ｐ４〜Ｐ６）を接続する第２油路（Ｐ１０）に、前記第１油路（Ｐ４〜Ｐ６）側から前記外部油圧供給源（ＯＰ２）側へのオイルの流通を阻止する第２チェックバルブ（２６）を配置したことを特徴とする、請求項１に記載のトランスミッションの油圧回路。
3. 前記レギュレータバルブ（２１）は、第３油路（Ｐ８，Ｐ９）を介して前記トランスミッションの被潤滑部（２４）に接続されることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のトランスミッションの油圧回路。
4. 前記第１チェックバルブ（２０）はスプリング（３３）で前記第１油路（Ｐ４〜Ｐ６）を閉じる方向に付勢されたバルブボディ（３４）を備え、前記第１オイルポンプ（ＯＰ１）は、その吐出圧によりベーン（１４）をカムリング（１１）に向けて付勢するベーンポンプであることを特徴とする、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のトランスミッションの油圧回路。

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