JP5398789B2 - Lubricating device for vehicle transmission - Google Patents
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Description
本発明は、車両用変速機の給油装置に関する。 The present invention relates to a fueling device for a vehicle transmission.
特許文献1には、オイルポンプを電動モータで駆動するようにしたパワーステアリング装置が開示されている。
このパワーステアリング装置では、電動モータが、増速機構を介して、オイルポンプのポンプ軸に同軸に結合されており、増速機構は、サンギヤ、ピニオンギヤ、およびリングギヤからなる遊星歯車機構で構成されている。
そして、電動モータの回転が、増速機構を介してオイルポンプに伝達されて、オイルポンプが回転駆動されるようになっている。
In this power steering device, the electric motor is coaxially coupled to the pump shaft of the oil pump via a speed increasing mechanism, and the speed increasing mechanism is composed of a planetary gear mechanism including a sun gear, a pinion gear, and a ring gear. Yes.
The rotation of the electric motor is transmitted to the oil pump through the speed increasing mechanism, so that the oil pump is driven to rotate.
このパワーステアリング装置では、ハンドルが操作されていないときには、オイルポンプを低速で回転させ、増速機構を介してオイルポンプを助走駆動させるようになっている。これにより、ハンドルが操作されたときに、オイルポンプの吐出量の立ち上がりが素早く行われるようにしている。 In this power steering device, when the handle is not operated, the oil pump is rotated at a low speed, and the oil pump is driven to run through a speed increasing mechanism. Thereby, when the handle is operated, the discharge amount of the oil pump rises quickly.
ここで、オイルの温度と、オイルポンプの吐出量は、ポンプの使用条件やパワーステアリング装置の使用条件により変化する。
例えば、オイルポンプの吐出量が少なく、かつ温度が低い使用条件では、モータの回転数が低くなるためにモータ効率が悪くなり、さらに低温によりポンプ効率も悪くなるので、ポンプASSY効率(=モータ効率×ポンプ全効率)が非常に低くなってしまう。
Here, the temperature of the oil and the discharge amount of the oil pump vary depending on the use condition of the pump and the use condition of the power steering device.
For example, when the oil pump discharge amount is low and the temperature is low, the motor efficiency is lowered because the motor speed is low, and the pump efficiency is also lowered due to the low temperature. X Total pump efficiency) becomes very low.
特許文献1では、このポンプASSY効率について考慮がされていないので、オイルが低温であるときにオイルポンプを低速で回転させる場合には、ポンプASSY効率が低くなってしまう。
In
そこで、ポンプASSY効率が低くなる使用条件でポンプを使用する場合に、ポンプASSY効率を向上させることが求められている。 Therefore, it is required to improve the pump ASSY efficiency when the pump is used under use conditions where the pump ASSY efficiency is low.
本発明は、モータと、モータにより駆動されるオイルポンプと、前記モータと前記オイルポンプとを連結すると共に2段以上の変速段を有する変速機構と、前記変速機構の変速段の切換を制御する制御手段と、を備える車両用変速機の給油装置において、
前記制御手段は、オイルの温度が所定値以下である場合には、前記所定値よりも大きい場合よりも大きい変速比の変速段を選択することを特徴とする車両用変速機の給油装置とした。
The present invention controls a motor, an oil pump driven by the motor, a transmission mechanism connecting the motor and the oil pump and having two or more shift stages, and switching of the shift stages of the transmission mechanism. A vehicular transmission fueling device comprising a control means,
When the oil temperature is equal to or lower than a predetermined value, the control means selects a gear stage having a larger gear ratio than when the oil temperature is higher than the predetermined value. .
本発明によれば、オイルポンプから吐出されるオイルの温度が所定値以下である場合には、オイルの温度が所定値よりも高い場合の変速比よりも大きい変速比の変速段が選択される。これにより、モータの回転は、オイルの温度が所定値よりも高い場合よりも大きく減速されて、ポンプに伝達される。
よって、ポンプASSY効率が低くなる使用条件で給油装置を使用する場合に、モータの回転を高くしてモータ効率を高くすることができるので、ポンプASSY効率を向上させることができる。
According to the present invention, when the temperature of the oil discharged from the oil pump is equal to or lower than a predetermined value, a gear stage having a gear ratio larger than the gear ratio when the oil temperature is higher than the predetermined value is selected. . Accordingly, the rotation of the motor is decelerated more than when the oil temperature is higher than a predetermined value, and is transmitted to the pump.
Therefore, when using the fueling device under the use condition where the pump ASSY efficiency is low, the motor efficiency can be increased by increasing the rotation of the motor, so that the pump ASSY efficiency can be improved.
以下、本発明の実施形態を説明する。
図1に示すように、実施の形態にかかる車両用変速機の給油装置1は、モータ2とポンプ3との間に、変速機構部4を介在させて構成される。
モータ2は、モータ用インバータ電源100により回転駆動される電動モータであり、ポンプ3は、車両用変速機(図示せず)に付設されたオイルポンプ、例えばギヤポンプである。
Embodiments of the present invention will be described below.
As shown in FIG. 1, an
The
図2に示すように、この給油装置1では、モータ2の出力軸21と、ポンプ3のポンプ軸31とが、変速機構部4を介して、互いに動力伝達可能に接続されている。
変速機構部4は、遊星歯車機構5と、遊星歯車機構5における動力伝達経路を切り換える切替機構6と、を備えて構成され、これらは、モータ2とポンプ3との間の円筒状のケース部10内に収容されている。
As shown in FIG. 2, in the
The
遊星歯車機構5は、サンギヤ51と、サンギヤ51の外周に配置されたピニオンギヤ52と、ピニオンギヤ52の外周側に配置されたリングギヤ53と、ピニオンギヤ52を回転可能に支持するキャリア54と、を備える。
The
ケース部10内において、サンギヤ51とリングギヤ53は、同軸に設けられており、それぞれ回転中心軸X回りに回転可能とされている。
ピニオンギヤ52は、サンギヤ51とリングギヤ53とに噛合した状態で、サンギヤ51の周囲に3つ配置されており、自転軸X1回りに自転しながら、回転中心軸X回りに公転できるようになっている。
In the
Three
サンギヤ51の中央部には、回転中心軸Xに沿って延びるモータ2の出力軸21が連結されている。出力軸21は、ケース部10とモータハウジングとを区画する隔壁11の中央貫通穴11aで、回転可能に支持されている。
キャリア54の中央部には、回転中心軸Xに沿って延びるポンプ軸31が連結されている。ポンプ軸31は、ケース部10とポンプ3のポンプハウジングとを区画する隔壁12の中央貫通穴12aで、例えば図示しないオイルシールを介して回転可能に支持されている。
キャリア54のポンプハウジング側の面54aは、回転中心軸Xに直交する平坦面となっており、この面54aには、後記する締結部材7が軸方向から当接するようになっている。
An
A
A
ケース部10内において遊星歯車機構5は、モータハウジング側の隔壁11の近傍に設けられており、ケース部10内において、遊星歯車機構5よりもポンプハウジング側には、切替機構6が設けられている。
In the
切替機構6は、ポンプ軸31の軸方向に移動可能とされた締結部材7と、締結部材7を、ポンプ軸31の軸方向に移動させる駆動機構部8と、ダイヤフラムスプリング9と、を備える。
The
この切替機構6では、駆動機構部8により締結部材7が回転中心軸Xの軸方向に駆動されるようになっており、締結部材7は、リングギヤ53とキャリア54とが締結部材7で締結される位置(等速位置:図3の(a)参照)、またはリングギヤ53とケース部10とが締結部材7で締結される位置(減速位置:図3の(b)参照)との間を、移動するようになっている。そして、ダイヤフラムスプリング9が、等速位置または減速位置に配置された締結部材7をその位置で保持するようになっている。
In the
以下、切替機構6の各構成要素を、図2を参照して説明する。
締結部材7は、貫通穴71aを有する軸部71と、軸部71の一端と他端から径方向外側に延びる当接部72、73と、を備えており、断面略H形状を有している。
軸部71において当接部72、73は、回転中心軸X回りの周方向の全周に亘って形成されており、軸部71の外周面71bから、回転中心軸Xに直交する方向にそれぞれ延びている。
Hereinafter, each component of the
The fastening
In the
当接部72のキャリア54との対向面72aは、回転中心軸Xに直交する平坦面となっており、この対向面72aは、締結部材7が等速位置(図3の(a)参照)に配置された場合に、キャリア54に軸方向から当接する当接面となっている。
A
当接部73の隔壁12との対向面73aは、回転中心軸Xに直交する平坦面となっており、締結部材7が減速位置(図3の(b)参照)に配置された場合に、隔壁12の当接部13に軸方向から当接する当接面となっている。
A
軸部71において、回転中心軸Xの軸方向における略中間部には、ダイヤフラムスプリング9の内径側の端部が固定されている。このダイヤフラムスプリング9の外径側の端部は、リングギヤ53から回転中心軸Xの軸方向に延びる筒状部531の内周面531aに固定されており、締結部材7は、ダイヤフラムスプリング9を介して、リングギヤ53側に固定されている。
In the
実施の形態では、締結部材7が、切替機構6により、キャリア54の端面54aに当接する等速位置(図3の(a)参照)と、隔壁12の当接部13に当接する減速位置(図3の(b)参照)との間を移動するようになっている。そして、等速位置または減速位置に移動した締結部材7が、ダイヤフラムスプリング9により、その位置で保持されている。
In the embodiment, the
そのため、締結部材7の移動範囲を規定するキャリア54の端面54aと、隔壁12の当接部13との離間距離Lの略中間となる位置L/2で、ダイヤフラムスプリング9の外径側の端部が固定されている。
これにより、締結部材7は、等速位置と減速位置の何れにおいても、ダイヤフラムスプリング9から略同じ付勢力を受けて、その位置で保持されることになる。
Therefore, the outer diameter side end of the
Thereby, the
実施の形態では、ダイヤフラムスプリング9の外径側の端部を、上記の位置で固定するために、リングギヤ53には、隔壁12側に延びる筒状部531が設けられている。
筒状部531は、リングギヤ53の外径側から回転中心軸Xに沿って隔壁12側に延びており、その先端531bは、上記の中間となる位置L/2よりも隔壁12側に及ぶ長さで形成されている。
In the embodiment, the
The
締結部材7の説明に戻って、当接部73の外周面73bには、径方向外側に開口する凹溝74が全周に亘って形成されており、この凹溝74には、切替機構6の連結部材84の内径側が径方向から挿入されている。
Returning to the description of the
切替機構6の駆動機構部8は、固定部81、82および可動部83と、可動部83と締結部材7とを連結する連結部材84と、を備える。
固定部81、82は、ケース部10の内周面に固定されたリング状の樹脂部材であり、その内部には、それぞれコイルC1、C2が埋め込まれている。
固定部81、82では、回転中心軸X回りの周方向で全周に亘ってコイルC1、C2が設けられており、これらコイルC1、C2は変速用電源110に接続されている。
The
The fixing
In the fixed
固定部81、82は、回転中心軸Xの軸方向で所定間隔で設けられており、一方の固定部81は、ケース部10のモータハウジング側の内周面に設けられた段部10aに軸方向から当接した位置で固定されており、他方の固定部82は、隔壁12に軸方向から当接した位置で固定されている。
The fixing
可動部83は、前記した固定部81、82よりも僅かに小さい外径で形成されたリング状の樹脂部材であり、その内部には、コイルC3、C4が、回転中心軸Xの軸方向で並んで埋め込まれている。
The
可動部83では、回転中心軸X回りの周方向で全周に亘ってコイルC3、C4が設けられている。これらコイルC3、C4は、互いに接触しないように間隔を空けて配置されていると共に、変速用電源110に接続されている。
In the
実施の形態では、駆動機構部8の各コイルC1〜C4への通電が、車両用変速機の図示しない変速制御装置により制御されるようになっている。
変速制御装置は、コイルC1〜C4における通電方向を制御して、可動部83と固定部81、82との間に、電磁力による反発力と吸引力を発生させるようになっており、この反発力と吸引力とを利用して、可動部83を、固定部81に当接する位置(等速位置)と、固定部82に当接する位置(減速位置)との間で移動させることができるようになっている。
In the embodiment, energization of the coils C1 to C4 of the
The speed change control device controls the energization direction in the coils C1 to C4 to generate a repulsive force and an attractive force due to electromagnetic force between the
具体的には、互いに平行に位置するコイル(電線)において、同じ向きに電流が流れると両コイルの間に吸引力が発生し、反対の向きに電流が流れると両コイルの間に反発力が発生することを利用して、可動部83を移動させている。
Specifically, in coils (wires) positioned in parallel to each other, if current flows in the same direction, an attractive force is generated between the coils, and if current flows in the opposite direction, a repulsive force is generated between the coils. The
例えば、図3の(a)に示すように、コイルC1、C2、C3に対して、図中右方向から見て反時計回り方向に電流が流れる向きに通電し、コイルC4に対して、図中右方向から見て時計回り方向に電通が流れる向きで通電すると、コイルC1とコイルC3の間に吸引力が発生し、コイルC2とコイルC4の間に反発力が発生する。
この場合には、可動部83は固定部81に当接する位置(等速位置)に移動する。
For example, as shown in FIG. 3A, the coils C1, C2, and C3 are energized in a direction in which a current flows counterclockwise when viewed from the right in the figure, and the coil C4 When energization is performed in such a direction that electricity flows in a clockwise direction when viewed from the middle right direction, an attractive force is generated between the coils C1 and C3, and a repulsive force is generated between the coils C2 and C4.
In this case, the
ここで、図面におけるコイルC1〜C4における、小さい○と×は、電流の流れる方向を意味しており、小さい○が付されたコイルC1、C2、C3では、紙面の手前側(図中右方向から見て反時計回り方向)に、×が付されたコイルC4では、紙面の奥側(図中右方向から見て時計回り方向)に、それぞれ電流が流れることを意味している。 Here, in the coils C1 to C4 in the drawing, the small circles and crosses mean the direction of current flow. In the coil C4 marked with “x” in the counterclockwise direction when viewed from the side, this means that current flows in the back side of the paper (clockwise direction when viewed from the right direction in the figure).
この図3の(a)の状態で、コイルC1、C2、C4に対して、図中右方向から見て時計回り方向に電流が流れる向きに通電し、コイルC3に対して、図中右方向から見て反時計回り方向に電通が流れる向きで通電すると、コイルC1とコイルC3の間に反発力が発生し、コイルC2とコイルC4の間に吸引力が発生する。
この場合には、可動部83は固定部82に当接する位置(減速位置)に移動する(図3の(b)参照)。
In the state of FIG. 3A, the coils C1, C2, and C4 are energized in the direction in which the current flows in the clockwise direction when viewed from the right in the figure, and the coil C3 is directed in the right direction in the figure. When energized in a direction in which electricity flows in a counterclockwise direction when viewed from the side, a repulsive force is generated between the coils C1 and C3, and an attractive force is generated between the coils C2 and C4.
In this case, the
図2に示すように、連結部材84は、軸方向から見てリング状のレバー部85と、レバー部85の外周縁から、遊星歯車機構5側に延びる周壁部86とを備える。
周壁部86は、リングギヤ53の筒状部531の外径よりも大きい内径と、可動部83の内径よりも小さい外径を有しており、レバー部85の外周縁の全周に亘って設けられている。
周壁部86の先端側の外周には、径方向外側に延びる接続部86aが全周に亘って延びており、連結部材84は、この接続部86aを介して可動部83に接続されている。
As shown in FIG. 2, the connecting
The
A connecting
レバー部85の外径側は、リングギヤ53の筒状部531との干渉を避けるために、内径側よりも隔壁12側に位置しており、レバー部85の外径側では軸方向から見てリング状の凹部が形成されている。そして、この凹部と内径側との境界となる段差部85aが、径方向における略中間となる位置に形成されている。
そして、レバー部85の段差部85aより内径側は等幅で形成されており、前記した締結部材7の凹溝74に挿入されている。
The outer diameter side of the
The inner diameter side of the
実施の形態では、可動部83と締結部材7とが、連結部材84を介して連結されており、可動部83の固定部81に当接する位置(等速位置)と、固定部82に当接する位置(減速位置)との間の移動に連動して、連結部材84が、締結部材7をポンプ軸31の軸方向に移動させるようになっている。
さらに、回転中心軸Xの軸方向における凹溝74の幅W1は、連結部材84の内径側の幅W2よりも広くなっており、締結部材7が回転中心軸X回りに回転すると、ケース部10側に固定された連結部材84と締結部材7とが相対回転するようになっている。
In the embodiment, the
Furthermore, the width W1 of the
ここで、車両用変速機の給油装置1の動作説明に先立って、ポンプASSY効率を説明する。
図4は、オイルポンプが、ポンプ軸に直結されたモータにより直接駆動される従来のポンプ装置の場合の、ポンプASSY効率と、ポンプ軸回転数(ポンプ吐出量)およびオイル温度との関係を説明する図である。
Here, the pump ASSY efficiency will be described prior to the description of the operation of the fueling
FIG. 4 illustrates the relationship between pump ASSY efficiency, pump shaft rotation speed (pump discharge amount), and oil temperature in the case of a conventional pump device in which the oil pump is directly driven by a motor directly connected to the pump shaft. It is a figure to do.
ポンプASSY効率と、モータ効率と、ポンプ全効率との間には、下記式(1)の関係がある。
ポンプASSY効率=モータ効率×ポンプ全効率・・・(1)
There is a relationship of the following formula (1) among the pump ASSY efficiency, the motor efficiency, and the total pump efficiency.
Pump ASSY efficiency = Motor efficiency x Total pump efficiency (1)
モータ効率は、モータの回転数に比例し、効率の上限はあるものの、モータの回転数が上がると効率は高くなる。
ここで、モータ軸とポンプ軸とが直結されているポンプ装置の場合、モータの回転数は、ポンプ軸の回転数(ポンプの吐出量)と比例関係があるので、図中実線aで示すような特性になる。
The motor efficiency is proportional to the rotational speed of the motor and has an upper limit of efficiency, but the efficiency increases as the rotational speed of the motor increases.
Here, in the case of a pump device in which the motor shaft and the pump shaft are directly connected, the rotational speed of the motor is proportional to the rotational speed of the pump shaft (pump discharge amount). It becomes a characteristic.
ポンプ全効率は、ポンプ軸の回転数と負の比例関係があり、モータの回転数が上がってポンプ軸の回転数が上がる(ポンプの吐出量が多くなる)と、効率が悪くなる。
さらに、ポンプ全効率は、オイル温度と比例関係があり、オイル温度が下がると効率が悪くなる。
The overall efficiency of the pump has a negative proportional relationship with the rotational speed of the pump shaft, and the efficiency decreases when the rotational speed of the motor increases and the rotational speed of the pump shaft increases (the pump discharge amount increases).
Further, the overall pump efficiency is proportional to the oil temperature, and the efficiency decreases as the oil temperature decreases.
よって、オイル温度が高い(例えば100℃)場合には、ポンプ全効率は、図中波線bで示すような特性となり、この場合、上記式(1)から導かれるポンプASSY効率は、図中太字波線cで示すような特性となる。
一方、オイル温度が低い(例えば−25℃)場合には、ポンプ全効率はオイル温度が下がると悪くなるので、図中一点鎖線dで示すような特性となり、この場合、上記式(1)から導かれるポンプASSY効率は、図中太字波線eで示すような特性となる。
Therefore, when the oil temperature is high (for example, 100 ° C.), the total pump efficiency is as shown by the wavy line b in the figure. In this case, the pump ASSY efficiency derived from the above equation (1) is bold in the figure. The characteristic is as shown by the broken line c.
On the other hand, when the oil temperature is low (for example, −25 ° C.), the total efficiency of the pump is deteriorated when the oil temperature is lowered, and therefore, the characteristic is as shown by a one-dot chain line d in the figure. The pump ASSY efficiency to be guided has a characteristic as indicated by a bold broken line e in the figure.
このように、ポンプ軸の回転数が低い(ポンプの吐出量が少ない)使用条件では、ポンプ軸の回転数を低くするためにモータの回転数を低くする必要がある。モータの回転数を低くするとモータ効率が低くなるので、上記式(1)の関係を満たすポンプASSY効率もまた低くなってしまう(図中太字波線c参照)。 As described above, in a use condition where the rotational speed of the pump shaft is low (the pump discharge amount is small), it is necessary to reduce the rotational speed of the motor in order to reduce the rotational speed of the pump shaft. Since the motor efficiency is lowered when the rotational speed of the motor is lowered, the pump ASSY efficiency that satisfies the relationship of the above formula (1) is also lowered (see the bold wavy line c in the figure).
そして、この状態に、オイル温度が低温であるという条件が加わると、ポンプ全効率が低くなるので、上記式(1)の関係を満たすポンプASSY効率が非常に低くなってしまう(図中太字波線e参照)。 If the condition that the oil temperature is low is added to this state, the pump overall efficiency becomes low, so that the pump ASSY efficiency that satisfies the relationship of the above formula (1) becomes very low (indicated by bold wavy lines in the figure). e).
以上の点を踏まえて、実施の形態にかかる車両用変速機の給油装置1の動作を説明する。
実施の形態の車両用変速機の給油装置1では、車両用変速機の図示しない変速制御装置が、給油装置1の使用条件に応じて、モータ2側から入力される回転をそのままポンプ3側に伝達する第1の変速段と、モータ2側から入力される回転を減速してポンプ3側に伝達する第2の変速段の何れを使用するのかを決定する。
そして、変速制御装置が、切替機構6の駆動機構部8を駆動して、遊星歯車機構5における動力伝達経路を切り替えて、変速機構部4における変速段を切り替えるようになっている。
Based on the above points, the operation of the
In the vehicular
Then, the shift control device drives the
実施の形態では、給油装置1の使用条件が、ポンプ3の吐出量が所定の吐出量(回転数:例えば1500r/min)以上となる使用条件である場合には、オイル温度に関係なく第1の変速段が選択される。
そして、ポンプ3の吐出量(回転数)が所定の吐出量未満である場合には、オイル温度に基づいて、変速段を決定するようになっている。具体的には、オイル温度が所定温度(例えば0℃)以下である場合には、モータ2側から入力される回転を減速してポンプ3側に伝達する第2の変速段を選択し、オイルの温度が所定温度よりも大きい場合には、モータ2側から入力される回転をそのままポンプ3側に伝達する第1の変速段が選択されるようになっている。
In the embodiment, when the use condition of the
When the discharge amount (rotation speed) of the pump 3 is less than the predetermined discharge amount, the gear position is determined based on the oil temperature. Specifically, when the oil temperature is equal to or lower than a predetermined temperature (for example, 0 ° C.), the second shift stage that decelerates the rotation input from the
変速段の切り替えを説明する。
第1の変速段(以下、直結用変速段ともいう)を使用する場合、変速制御装置は、図3の(a)に示すように、コイルC1、C2、C3に対して、図中右方向から見て反時計回り方向に電流が流れる向きに通電し、コイルC4に対して、図中右方向から見て時計回り方向に電通が流れる向きで通電する。
そうすると、コイルC1とコイルC3の間に吸引力が発生し、コイルC2とコイルC4の間に反発力が発生する。
この際、可動部83が、図3の(a)に示す等速位置にある場合には、可動部83は、そのままの位置で保持され、図3の(b)に示す減速位置にある場合には、可動部83は、発生した吸引力および反発力により、ダイヤフラムスプリング9の付勢力に抗して固定部81に当接する位置(等速位置:図3の(a)参照)まで移動することになる。
Shifting of the gear position will be described.
When the first gear (hereinafter also referred to as a direct gear) is used, the gear change control device moves rightward in the figure with respect to the coils C1, C2, and C3 as shown in FIG. Is energized in the direction in which current flows in the counterclockwise direction as viewed from the direction, and the coil C4 is energized in the direction in which electricity flows in the clockwise direction as viewed from the right in the figure.
Then, an attractive force is generated between the coil C1 and the coil C3, and a repulsive force is generated between the coil C2 and the coil C4.
At this time, when the
可動部83が、図3の(a)に示す等速位置に移動すると、連結部材84を介して可動部83に連結された締結部材7は、リングギヤ53とキャリア54とを締結させる位置(等速位置)に配置される。
かかる位置では、モータ2の出力軸21と、ポンプ3のポンプ軸31とが、変速機構部4を介して直結された状態となる。そのため、モータ2から入力される回転駆動力は、そのままポンプ軸に伝達されることになる。よって、例えばモータ2の回転数が4000r/minである場合には、ポンプ軸31の入力回転数が4000r/minとなる。
When the
At this position, the
実施の形態では、コイルC1〜C4への通電は、所定時間のみ行われるようになっており、等速位置に移動した後は、可動部83は、ダイヤフラムスプリング9の付勢力のみで、その位置に保持されるようになっている。
In the embodiment, the coils C1 to C4 are energized only for a predetermined time, and after moving to the constant speed position, the
一方、第2の変速段(以下、減速用変速段ともいう)を使用する場合、変速制御装置は、図3の(b)に示すように、コイルC1、C2、C4に対して、図中右方向から見て時計回り方向に電流が流れる向きに通電し、コイルC3に対して、図中右方向から見て反時計回り方向に電通が流れる向きで通電する。
そうすると、コイルC1とコイルC3の間に反発力が発生し、コイルC2とコイルC4の間に吸引力が発生する。
On the other hand, when using the second shift speed (hereinafter also referred to as the speed reduction gear), the shift control device is shown in FIG. 3B with respect to the coils C1, C2, and C4. The coil C3 is energized in the direction in which current flows in the clockwise direction when viewed from the right direction, and the coil C3 is energized in the direction in which electricity flows in the counterclockwise direction as viewed from the right direction in the figure.
Then, a repulsive force is generated between the coil C1 and the coil C3, and an attractive force is generated between the coil C2 and the coil C4.
この際、可動部83が、図3の(b)に示す減速位置にある場合には、可動部83は、そのままの位置で保持され、図3の(a)に示す等速位置にある場合には、可動部83は、発生した吸引力および反発力により、ダイヤフラムスプリング9の付勢力に抗して固定部82に当接する位置(等速位置:図3の(b)参照)まで移動することになる。
At this time, when the
可動部83が、図3の(b)に示す減速位置に移動すると、連結部材84を介して可動部83に連結された締結部材7は、リングギヤ53とケース部10とを締結させる位置(減速位置)に配置される。
かかる位置では、モータ2から入力される回転駆動力が、変速機構部4により減速されたのちに、ポンプ軸に伝達されることになる。よって、例えばモータ2の回転数が4000r/minであり、変速比λが0.6である場合には、ポンプ軸31は、おおよそ1538r/min(4000/2.6)まで減速されて回転することになる。
When the
In such a position, the rotational driving force input from the
よって、図4の(b)に示すように、モータ2の回転駆動力をそのままポンプ3側に伝達する場合に、ポンプ効率が低くなる所定温度(例えば0℃以下)での使用条件において、モータ2の回転を変速機構部4で減速してポンプ3側に伝達するようにすると、かかる使用条件の範囲内で、モータ2の回転を高くすることができる。
これにより、かかる範囲内でのモータ効率を向上させることができる(図中実線a2参照)。よって、モータ効率を向上させた分だけ、ポンプASSY効率が向上するので、例えば、オイル温度が低い(例えば−25℃)場合のポンプASSY効率が、モータの回転をそのまま伝えていた場合には、図4の(a)において太字波線eで示すような特性であったものを、モータ効率の向上によって、図4の(b)において太字波線e1で示すような特性まで向上させることができることになる。
Therefore, as shown in FIG. 4B, when the rotational driving force of the
Thereby, the motor efficiency within such a range can be improved (see solid line a2 in the figure). Therefore, since the pump ASSY efficiency is improved by the amount that the motor efficiency is improved, for example, when the pump ASSY efficiency when the oil temperature is low (for example, −25 ° C.) has directly transmitted the rotation of the motor, The characteristics shown by the bold wavy line e in FIG. 4A can be improved to the characteristics shown by the bold wavy line e1 in FIG. 4B by improving the motor efficiency. .
図5の(a)は、ポンプ軸31に入力する回転数が1500r/minであって、オイル温度が−25℃である場合において、第1の変速段(直結用変速段)を使用する場合と、第2変速段(減速用変速段)を使用する場合におけるモータ損失を説明する図であり、(b)は、第1の変速段(直結用変速段)を使用する場合と、第2変速段(減速用変速段)を使用する場合におけるモータ入力を説明する図である。
FIG. 5A shows a case where the first shift speed (directly connected shift speed) is used when the rotational speed input to the
図5の(a)に示すように、ポンプ軸31に入力する回転数が低回転(1500r/min)である場合、第1の変速段(直結用変速段)を使用すると、モータ2の回転数もまた低回転(1500r/min)になってしまう。
前記したように、モータ2の回転数が低いとモータ効率が低くなるので、モータ損失分が大きくなってしまう。そのため、このモータ損失分を補うために、大きなモータ入力が必要となる(図5の(b)参照)。
As shown in FIG. 5A, when the rotation speed input to the
As described above, when the rotation speed of the
これに対して、第2の変速段(減速用変速段)を使用する場合、変速比λを0.6とすると、モータ2の回転数は、おおよそ4000r/minまで高くすることができる。
このように、モータの回転数が高くなると、モータ効率が高くなり、モータ損失が低減される(図5の(a)参照)。そうすると、モータ損失を補うために必要なモータの入力が、第1の変速段(直結用変速段)を使用する場合に比べて、低減されることになる(図5の(b)参照)。
On the other hand, when using the second gear (deceleration gear), if the gear ratio λ is 0.6, the rotation speed of the
Thus, when the rotation speed of a motor becomes high, motor efficiency will become high and motor loss will be reduced (refer Fig.5 (a)). As a result, the motor input required to compensate for the motor loss is reduced as compared with the case where the first shift stage (direct connection shift stage) is used (see FIG. 5B).
以上の通り、モータ2と、モータ2により駆動されるポンプ3と、ポンプ3とモータ2との間に配置されてモータ2とポンプ3とを連結すると共に、モータ2の回転駆動力をそのままポンプ3に伝達する第1の変速段と、モータ2の回転駆動力を減速してポンプ3に伝達する第2の変速段と、を有する変速機構部4と、変速機構部4の変速段の切換を制御する制御手段と、を備える車両用変速機の給油装置1において、
制御手段は、給油装置1の使用条件が、ポンプ3の吐出量(回転数)が所定の吐出量(回転数:例えば1500r/min)未満となる使用条件である場合に、オイルの温度に基づいて変速段を選択する構成とし、特に、オイルの温度が所定値(例えば、0℃)以下であるときには、第1の変速段よりも変速比の大きい第2の変速段を選択する構成の車両用変速機の給油装置とした。
As described above, the
The control means is based on the temperature of the oil when the use condition of the
ポンプ3の吐出量が少ない使用条件では、モータ2の回転数が低くなる。上記のように構成すると、このような場合には、オイルの温度に応じて変速段が切り替えられるので、モータ2の回転数を高くして、ポンプASSY効率を向上させることができる。
Under use conditions where the discharge amount of the pump 3 is small, the rotational speed of the
さらに、オイルの温度が所定値以下であるときには、第2の変速段が選択されるので、ポンプ3から吐出されるオイルの温度が所定値以下である場合には、モータ2の回転は、オイルの温度が所定値よりも高い場合よりも大きく減速されて、ポンプ3に伝達される。
これにより、例えばオイルの温度が低い場合のように、ポンプASSY効率が低くなる使用条件で給油装置を使用する場合に、モータ2の回転を高くしてモータ効率を高くすることができるので、ポンプASSY効率を向上させることができる。
Further, when the oil temperature is equal to or lower than the predetermined value, the second shift stage is selected. Therefore, when the temperature of the oil discharged from the pump 3 is equal to or lower than the predetermined value, the rotation of the
Thus, for example, when the oil supply device is used under a use condition where the pump ASSY efficiency is low, such as when the oil temperature is low, the motor efficiency can be increased by increasing the rotation of the
モータの回転駆動力がそのままポンプ側に伝達される場合には、ポンプ3の吐出量が少なく、オイルの温度が低い(例えば0℃未満)使用条件では、モータの回転数が低いことによるモータ効率の低下と、オイルの温度が低いことによる全ポンプ効率の低下により、ポンプASSY効率が非常に低くなる。
かかる場合には、効率の低さを補うために、モータの大きな入力を供給可能な電源と、大きな入力に対応するモータが必要であり、体格が大きく高コストな電源およびモータにする必要があった。
変速機構部4を設けて、使用条件に応じて、モータ2の回転駆動力を減速したのちにポンプ3側に伝達できるようにしたことにより、ポンプ3の吐出量が少ない場合であっても、モータ2の回転数を低くせずに済むので、モータ効率の低下を抑えることができ、その分だけポンプASSY効率を向上させることができる。
When the rotational driving force of the motor is transmitted as it is to the pump side, the motor efficiency due to the low rotational speed of the motor under use conditions where the pump 3 discharge amount is small and the oil temperature is low (for example, less than 0 ° C.). The pump ASSY efficiency becomes very low due to the decrease in the total pump efficiency due to the decrease in the oil temperature and the low oil temperature.
In such a case, in order to compensate for the low efficiency, a power source capable of supplying a large input of the motor and a motor corresponding to the large input are required, and it is necessary to make the power source and motor large and costly. It was.
Even if the discharge amount of the pump 3 is small by providing the speed
そして、モータ効率の低下を抑えることで、モータ2への入力を小さくすることができ、これにより電源およびモータの体格を大きくする必要がなく、これらの体格を小さくできるので、低コストの給油装置とすることができる。
特に、モータ効率の低下が抑えられるので、ポンプ3の吐出量が少なく、オイルの温度が低い(例えば0℃未満)場合のモータ2の電力損失を低減できる。
Further, by suppressing the reduction in motor efficiency, the input to the
In particular, since the decrease in motor efficiency is suppressed, the power loss of the
変速機構部4は、サンギヤ51と、ピニオンギヤ52と、リングギヤ53と、キャリア54とを備える遊星歯車機構5である構成とした。
The speed
このように構成すると、遊星歯車機構5における動力伝達経路を切り替えるだけで、変速比の異なる所望の変速段を簡単選択できる。
If comprised in this way, the desired gear stage from which a gear ratio differs can be selected easily only by switching the power transmission path | route in the
変速機構部4の変速段を切り替える切替機構6をさらに備え、
切り替え機構6は、
リングギヤ53とキャリア54とを締結させて、第1の変速段を実現させる第1の位置(等速位置)と、リングギヤ53を固定側部材であるケース部10に固定して、第2の変速段を実現させる第2の位置(減速位置)との間で、移動可能な締結部材7と、
電磁力による吸引力と反発力を利用して、締結部材7を、第1の位置と第2の間で移動させる駆動機構部8と、
締結部材7を、第1の位置または第2の位置で保持するダイヤフラムスプリング9と、を備える構成とした。
A
The
The
A
The
このように構成すると、電磁力を利用して、変速段の切り替えを簡単に実行できる。 With this configuration, the shift speed can be easily switched using the electromagnetic force.
また、駆動機構部8は、
ポンプ軸31の軸方向で互いに間隔を空けて配置されると共に、それぞれコイルC1、C2が埋め込まれた固定部81、82と、
固定部81、82の間で締結部材7の移動方向に移動可能に設けられると共に、内部にコイルC3、C4が、軸方向で互いに間隔を空けて埋め込まれた可動部83と、
可動部83と締結部材7とを連結する連結部材84と、を備え、
制御手段が、コイルC1〜C4への通電と通電方向を制御して、固定部81、82と、可動部83との間に、電磁力による吸引力と反発力を発生させる構成とした。
The
Fixing
A
A connecting
The control means controls the energization and energization direction of the coils C <b> 1 to C <b> 4 to generate an attractive force and a repulsive force due to electromagnetic force between the
このように構成すると、制御手段が、コイルC1〜C4への通電と通電方向を制御するだけで、電磁力を利用して、変速段の切り替えを簡単に実行できる。 If comprised in this way, a control means can perform the change of a gear stage simply using electromagnetic force only by controlling the electricity supply to the coils C1-C4, and an electricity supply direction.
特に、制御手段が、締結部材7を第1の位置または第2の位置に移動させるときのみ、コイルC1〜C4への通電を行うようにし、第1の位置または第2の位置に移動した締結部材7は、ダイヤフラムスプリング9の付勢力により、その位置で保持される構成とした。
In particular, only when the control means moves the
このように構成すると、変速段を切り替えるときのみ、コイルC1〜C4への通電が行われる。よって、変速のタイミングのみ電力が消費されるので、電力消費を抑えた給油装置とすることができる。 With this configuration, the coils C1 to C4 are energized only when the gear position is switched. Therefore, since electric power is consumed only at the timing of shifting, it is possible to provide an oil supply device that suppresses electric power consumption.
前記した実施形態では、オイル温度に基づいて、モータ2の回転駆動力をそのままポンプ3に伝達する第1の変速段と、モータ2の回転駆動力を減速してポンプ3に伝達する第2の変速段との何れかを選択する場合を例に挙げて説明をした。
ここで、オイル温度の代わりに、ポンプ3の使用条件が、モータ効率が所定割合(例えば30%)未満となる運転領域であるか否かに基づいて、変速段を選択するようにしても良い。
この場合、モータ効率が所定割合(例えば30%)未満となる運転領域でモータ2が駆動されることになるポンプの使用条件である場合に、モータ2の回転駆動力を減速してポンプ3に伝達する第2の変速段を選択するようにすることで、前記した実施の形態の場合と同様の作用効果が奏されることになる。
In the above-described embodiment, the first shift stage that transmits the rotational driving force of the
Here, instead of the oil temperature, the gear position may be selected based on whether or not the usage condition of the pump 3 is an operation region where the motor efficiency is less than a predetermined ratio (for example, 30%). .
In this case, when it is a use condition of the pump in which the
また、前記した実施形態では、コイルを用いて吸引力と反発力を発生させる場合を例示したが、コイルの代わりに磁石を用いるようにしても良い。さらに、吸引力と反発力の代わりに、油圧を用いて、締結部材7を第1の位置または第2の位置に移動させるようにしても良い。
Further, in the above-described embodiment, the case where the attractive force and the repulsive force are generated using the coil is illustrated, but a magnet may be used instead of the coil. Further, the
さらに、前記した実施の形態では、可動部83と締結部材7とを連結する連結部材84が、回転中心軸X回りの周方向で、全周に亘って設けられている場合を例示したが、連結部材84は、可動部83と締結部材7とを連結して締結部材7を軸方向に移動させることができる形状であれば、種々の形状が選択可能である。
例えば、連結部材84は、軸方向から見てスポーク状に形成された部材とすることや、連結部材84のレバー部85や周壁部56に、肉抜き穴を設けるようにしても良い。
Furthermore, in the above-described embodiment, the
For example, the connecting
さらに、実施の形態では、ポンプ3の吐出量(回転数)とオイルの温度に基づいて、変速段を選択する場合を例示したが、変速段の選択が、ポンプ3の吐出量(回転数)とオイルの温度のうちの少なくとも一方に基づいて行われるようにしても良い。 Further, in the embodiment, the case where the shift speed is selected based on the discharge amount (rotation speed) of the pump 3 and the temperature of the oil is exemplified, but the selection of the shift speed is based on the discharge volume (rotation speed) of the pump 3. And at least one of the oil temperatures.
1 給油装置
2 モータ
3 ポンプ(オイルポンプ)
4 変速機構部(変速機構)
5 遊星歯車機構
6 切替機構
7 締結部材(可動部材)
8 駆動機構部
9 ダイヤフラムスプリング(付勢手段)
10 ケース部
11 隔壁
11a 中央貫通穴
12 隔壁
12a 中央貫通穴
13 当接部
21 出力軸
31 ポンプ軸
51 サンギヤ
52 ピニオンギヤ
53 リングギヤ
54 キャリア
71 軸部
72、73 当接部
74 凹溝
81 固定部
82 固定部
83 可動部
84 連結部材
85 レバー部
86 周壁部
100 モータ用インバータ電源
110 変速用電源
531 筒状部
531b 先端
C1〜C4 コイル
1
4. Transmission mechanism (transmission mechanism)
5
8 Drive
DESCRIPTION OF
Claims (4)
モータにより駆動されるオイルポンプと、
前記モータと前記オイルポンプとを連結すると共に2段以上の変速段を有する変速機構と、
前記変速機構の変速段の切換を制御する制御手段と、を備える車両用変速機の給油装置において、
前記制御手段は、オイルの温度が所定値以下である場合には、前記所定値よりも大きい場合よりも大きい変速比の変速段を選択することを特徴とする車両用変速機の給油装置。 A motor,
An oil pump driven by a motor;
A speed change mechanism that connects the motor and the oil pump and has two or more speed stages;
A fueling device for a vehicular transmission comprising: control means for controlling switching of a gear position of the speed change mechanism;
When the oil temperature is equal to or lower than a predetermined value, the control means selects a gear stage having a larger gear ratio than when the oil temperature is higher than the predetermined value.
前記給油装置の使用条件が、前記オイルポンプの吐出量が所定の吐出量未満となる使用条件である場合には、前記オイルの温度に基づいて変速段を選択することを特徴とする請求項1に記載の車両用変速機の給油装置。 The control means includes
2. The gear position is selected based on the temperature of the oil when the use condition of the oil supply device is a use condition where the discharge amount of the oil pump is less than a predetermined discharge amount. A fueling device for a vehicle transmission according to claim 1.
前記切替機構は、
前記遊星歯車機構のリングギヤとキャリアとを締結させる第1の位置と、前記リングギヤを固定側部材に固定する第2の位置との間で、移動可能な可動部材と、
電磁力による吸引力と反発力を利用して、前記可動部材を、前記第1の位置と前記第2の位置の間で移動させる駆動機構部と、
前記可動部材を、前記第1の位置または前記第2の位置で保持する付勢部材と、を備えることを特徴とする請求項3に記載の車両用変速機の給油装置。 A switching mechanism for switching the gear position of the planetary gear mechanism;
The switching mechanism is
A movable member movable between a first position for fastening the ring gear and the carrier of the planetary gear mechanism and a second position for fixing the ring gear to the stationary member;
A drive mechanism that moves the movable member between the first position and the second position by using an attractive force and a repulsive force by electromagnetic force;
The fueling device for a vehicle transmission according to claim 3, further comprising an urging member that holds the movable member at the first position or the second position.
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