JP5842531B2 - Hydraulic control device - Google Patents

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Description

本発明は、ポンプによって昇圧されたオイルの油圧を制御する油圧制御装置に関する。   The present invention relates to a hydraulic control apparatus that controls the hydraulic pressure of oil boosted by a pump.

従来、油圧により駆動される装置が広く利用されてきた。このような装置では、駆動制御を行う油圧を制御する油圧制御装置が利用されている。このような油圧制御装置として、下記に出典を示す特許文献1に記載のものがある。   Conventionally, devices driven by hydraulic pressure have been widely used. In such a device, a hydraulic control device that controls a hydraulic pressure for performing drive control is used. As such a hydraulic control device, there is one described in Patent Document 1 which is cited below.

特許文献1に記載されている車両用オイル供給装置は、エンジンの回転によって駆動されてオイルを吐出するポンプと、ポンプから吐出されるオイルの油圧により作動する油圧アクチュエータと、ポンプから吐出されるオイルの油圧を用いてエンジンの各部材を潤滑するエンジン潤滑装置と、を備えて構成される。この車両用オイル供給装置は、油圧が低い時にポンプからエンジン潤滑装置へのオイル流量を制限し、ポンプから油圧アクチュエータへのオイル供給を優先させる。   The vehicle oil supply device described in Patent Document 1 includes a pump that is driven by the rotation of an engine to discharge oil, a hydraulic actuator that is operated by the hydraulic pressure of oil discharged from the pump, and oil discharged from the pump. And an engine lubrication device that lubricates each member of the engine using the hydraulic pressure of the engine. This vehicle oil supply device restricts the oil flow rate from the pump to the engine lubrication device when the oil pressure is low, and gives priority to oil supply from the pump to the hydraulic actuator.

特開2009−299573号公報JP 2009-299573 A

ここで、ポンプの効率を鑑みた場合、低容量のポンプで油圧アクチュエータからの要求油圧を満足させることが望ましい。係る場合、ポンプから吐出されるオイルの油圧を昇圧した上で前記要求油圧に調圧することにより、ポンプの負荷を低減させることができる。しかしながら、特許文献1に記載の技術では、昇圧及び調圧油圧は流路面積を連続して変更できるものの、その流路面積の変更は1段階でのみ行われるので、低回転域での要求油圧を満足させると中回転域での要求油圧を満足できない。このため、エンジンの回転数が低回転域〜中回転域、及び高回転域において、油圧アクチュエータの要求油圧が複数ある場合にはポンプの仕事量を十分に低減させながら油圧アクチュエータの要求油圧を満足させることができない。   Here, considering the efficiency of the pump, it is desirable to satisfy the required hydraulic pressure from the hydraulic actuator with a low capacity pump. In such a case, it is possible to reduce the load on the pump by increasing the oil pressure discharged from the pump and then adjusting the oil pressure to the required oil pressure. However, in the technique described in Patent Document 1, although the pressure increase and pressure adjustment hydraulic pressure can be continuously changed, the flow area is changed only in one stage. If it is satisfied, the required oil pressure in the middle rotation range cannot be satisfied. For this reason, when there are multiple required hydraulic pressures of the hydraulic actuator in the low to middle and high engine speed ranges, the required hydraulic pressure of the hydraulic actuator is satisfied while sufficiently reducing the work of the pump. I can't let you.

本発明の目的は、上記問題に鑑み、エンジンの回転数の変化に伴い、油圧の調整が可能な油圧制御装置を提供することにある。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a hydraulic control device capable of adjusting the hydraulic pressure as the engine speed changes.

上記目的を達成するための本発明に係る油圧制御装置の特徴構成は、
エンジンの回転により駆動されてオイルを吐出するポンプと、
前記ポンプから吐出されるオイルが供給される第1所定部位と、
前記ポンプと前記第1所定部位とを連通する第1油路と、
前記第1油路に連通して設けられ、前記第1所定部位と異なる第2所定部位にオイルを供給する第2油路と、
前記第2油路に設けられ、前記第2油路の油圧の増大によって前記第2油路の流路面積を増大させ、前記第2油路の油圧の減少によって前記流路面積を減少させる流路面積調節部と、を備え、
前記流路面積調節部は、
前記第2油路のオイルが供給される供給部と、
前記供給部の油圧を受ける受圧面と当該受圧面の裏側の裏面とを有し、前記第2油路と交差する方向に往復移動して前記第2油路の流路面積を調節するスプールと、
前記スプールを前記裏面から前記受圧面の方向に付勢する付勢手段と、
前記第2油路の油圧が所定の圧力に達するまで前記供給部と初期連通状態で連通され、前記ポンプから吐出されるオイルの油圧が調整された調整油圧を前記流路面積調節部から排出する排出部と、
前記第2油路の油圧の増大によって前記スプールが往復移動方向の一方側に移動しつつ、前記第2油路の流路面積を前記初期連通状態から段階的に増大させる、前記スプールに形成された複数の連通路と、
を有して構成されている点にある。
The characteristic configuration of the hydraulic control device according to the present invention for achieving the above object is as follows:
A pump that is driven by the rotation of the engine to discharge oil;
A first predetermined portion to which oil discharged from the pump is supplied;
A first oil passage communicating the pump and the first predetermined portion;
A second oil passage provided in communication with the first oil passage and supplying oil to a second predetermined portion different from the first predetermined portion;
A flow that is provided in the second oil passage and increases the flow passage area of the second oil passage by increasing the oil pressure of the second oil passage, and decreases the flow passage area by reducing the oil pressure of the second oil passage. A road area adjustment unit,
The flow path area adjusting unit is
A supply unit to which the oil in the second oil passage is supplied;
A spool having a pressure receiving surface for receiving the oil pressure of the supply unit and a back surface on the back side of the pressure receiving surface , and reciprocating in a direction intersecting the second oil passage to adjust a flow area of the second oil passage; ,
Biasing means for biasing the spool from the back surface toward the pressure receiving surface;
The hydraulic pressure of the second oil passage is communicated with the supply section in an initial communication state until the hydraulic pressure of the second oil passage reaches a predetermined pressure, and the adjusted hydraulic pressure in which the hydraulic pressure of the oil discharged from the pump is adjusted is discharged from the flow path area adjusting section. A discharge section;
The spool is formed in the spool, which increases the flow passage area of the second oil passage in a stepwise manner from the initial communication state while the spool moves to one side in the reciprocating movement direction due to an increase in the oil pressure of the second oil passage. A plurality of communication passages,
It is in the point comprised with.

このように、スプールに複数の連通路を設けることで、エンジンの回転数が変化した場合に、エンジンの回転数に拘らず、油圧の調整を複数段階で行うことが可能となる。本構成の装置であれば、エンジン回転数の増大に伴い、スプールが移動して第2油路の流路面積が増大する際に、当該流路面積の増加の程度を段階的に変更することができる。例えば、スプールが第2油路に対して移動する際に、スプールに設けた連通路が次第に第2油路に露出して第2油路の流路面積が順次拡大する状態が生じる。また、スプールの特定の連通路が第2油路に露出したあとの所定の時間内においては、スプールは移動するものの第2油路に対する連通路の露出面積は変化しないため結果として第2油路の流路面積が変化しない状態が生じる。このように、本構成の装置であれば、エンジンの回転数が高まり、第2油路の圧力が増大する過程で、第2油路の流路面積が段階的に変化する。この結果、エンジン各部に供給される油の圧力を段階的に変化させることができる。よって、エンジン回転数の増大に供なって必要な油圧を適宜設定することができるから、ポンプに不必要な仕事を強いることがなくなり、燃費の向上等に寄与することができる。   Thus, by providing a plurality of communication passages in the spool, when the engine speed changes, the hydraulic pressure can be adjusted in a plurality of stages regardless of the engine speed. In the case of this configuration, when the spool moves and the flow passage area of the second oil passage increases as the engine speed increases, the degree of increase in the flow passage area is changed stepwise. Can do. For example, when the spool moves with respect to the second oil passage, the communication passage provided in the spool is gradually exposed to the second oil passage, and the flow passage area of the second oil passage gradually increases. In addition, within a predetermined time after the specific communication path of the spool is exposed to the second oil path, the exposed area of the communication path with respect to the second oil path does not change even though the spool moves, and as a result, the second oil path A state occurs in which the flow path area does not change. Thus, in the case of the apparatus of this configuration, the flow passage area of the second oil passage changes stepwise in the process of increasing the engine speed and increasing the pressure of the second oil passage. As a result, the pressure of oil supplied to each part of the engine can be changed stepwise. Therefore, since the necessary hydraulic pressure can be set as appropriate for the increase in the engine speed, the pump is not forced to perform unnecessary work, which can contribute to an improvement in fuel consumption.

また、前記複数の連通路は、前記スプールの外周面に形成された複数の溝であると好適である。   Further, it is preferable that the plurality of communication paths are a plurality of grooves formed on the outer peripheral surface of the spool.

このような構成とすれば、スプールの外周を削る等により複数の連通路を容易に加工することができる。また、溝の高さ及び深さ等も任意に設定できるので、所期の流路面積を有するスプールを容易に得ることができる。   With such a configuration, the plurality of communication paths can be easily processed by cutting the outer periphery of the spool. Further, since the height and depth of the groove can be arbitrarily set, a spool having an intended flow path area can be easily obtained.

また、前記スプールは、当該スプールの移動過程において前記第2油路の流路面積が一定となる状態が維持された後、前記複数の連通路又は前記スプールの頂部を介して新たな流路が形成されるよう構成されてあると好適である。   Further, after the spool is maintained in a state in which the flow passage area of the second oil passage is constant during the movement of the spool, a new flow passage is formed through the plurality of communication passages or the top of the spool. It is preferred that it is configured to be formed.

このような構成とすれば、例えば初期連通状態から第1連通路及び第2連通路の双方が連通状態となったとき、初期連通状態の第1連通路の流路面積に対して第2連通路の流路面積が加えられるので第2油路の流路面積が増加する。このため、第1連通路及び第2連通路の双方が連通状態となったときの油圧勾配を、初期連通状態の油圧勾配に対して著しく緩やかにすることができる。また、例えば第2連通路のみが連通している状態から第2連通路及びスプールの頂部の双方を介して連通する状態となったとき、第2連通路の流路面積に対してスプールの頂部を介した流路の流路面積が加えられるので第2油路の流路面積が増加する。このため、第1連通路及び第2連通路の双方が連通状態となったときの油圧勾配を、第2連通路のみを介して流通していた状態の油圧勾配に対して著しく緩やかにすることができる。したがって、それぞれの状態において油圧勾配を変更することができるので、油圧勾配を適宜変更しない従来の油圧制御装置に比べて損失を大きく低減することができる。   With such a configuration, for example, when both the first communication path and the second communication path are in the communication state from the initial communication state, the second communication with respect to the flow area of the first communication path in the initial communication state. Since the passage area of the passage is added, the passage area of the second oil passage is increased. For this reason, the hydraulic pressure gradient when both the first communication path and the second communication path are in the communication state can be remarkably gentle with respect to the hydraulic pressure gradient in the initial communication state. Further, for example, when only the second communication path communicates with the second communication path and the top of the spool, the top of the spool with respect to the flow area of the second communication path. Since the flow passage area of the flow passage through the second is added, the flow passage area of the second oil passage increases. For this reason, the hydraulic pressure gradient when both the first communication path and the second communication path are in a communication state is remarkably gentle with respect to the hydraulic pressure gradient in a state where the first communication path and the second communication path are circulated only through the second communication path. Can do. Therefore, since the hydraulic gradient can be changed in each state, the loss can be greatly reduced as compared with a conventional hydraulic control device that does not change the hydraulic gradient as appropriate.

油圧制御装置の全体構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the whole structure of a hydraulic control apparatus. 油圧調整部の動作を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically operation | movement of a hydraulic pressure adjustment part. その他の実施形態に係る連通路を示す図である。It is a figure which shows the communicating path which concerns on other embodiment. その他の実施形態に係るスプールを示す図である。It is a figure which shows the spool which concerns on other embodiment. その他の実施形態に係る連通路を示す図である。It is a figure which shows the communicating path which concerns on other embodiment.

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。本発明に係る油圧制御装置100は、車両のエンジンにより駆動されるポンプの回転数が変更した場合でも、各種装置からの要求油圧に対応した油圧を生成する機能を備えている。以下、図面を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. The hydraulic control apparatus 100 according to the present invention has a function of generating a hydraulic pressure corresponding to the required hydraulic pressure from various apparatuses even when the rotational speed of a pump driven by a vehicle engine is changed. Hereinafter, it demonstrates using drawing.

1.油圧制御装置の構成
図1には、油圧制御装置100の構成を模式的に示したブロック図が示される。図1に示されるように、油圧制御装置100は、ポンプ10、第1所定部位11、第2所定部位12、オイルコントロールバルブ15、第1油路17、第2油路18、流路面積調節部20の各機能部を備えて構成される。
1. Configuration of Hydraulic Control Device FIG. 1 is a block diagram schematically showing the configuration of the hydraulic control device 100. As shown in FIG. 1, the hydraulic control device 100 includes a pump 10, a first predetermined portion 11, a second predetermined portion 12, an oil control valve 15, a first oil passage 17, a second oil passage 18, and a flow passage area adjustment. Each functional unit of the unit 20 is configured.

ポンプ10は、エンジン(図示せず)の回転により駆動されてオイルを吐出する。ポンプ10の回転軸は、エンジン(図示しない)のクランクシャフトに連結固定される。これにより、クランクシャフトの回転駆動力によりポンプ10は機械的に駆動される。ポンプ10は、オイルパン1に貯留されたオイルを吸入し、そのオイルを吐出油路2へ吐出する。吐出油路2にはオイルフィルタ3が配設され、オイルストレーナ4で濾過されなかった小さなごみやスラッジを濾過する。オイルフィルタ3による濾過後のオイルは、後述する第1油路17に供給される。   The pump 10 is driven by the rotation of an engine (not shown) to discharge oil. The rotation shaft of the pump 10 is connected and fixed to a crankshaft of an engine (not shown). Thereby, the pump 10 is mechanically driven by the rotational driving force of the crankshaft. The pump 10 sucks oil stored in the oil pan 1 and discharges the oil to the discharge oil passage 2. An oil filter 3 is disposed in the discharge oil passage 2 to filter small dust and sludge that has not been filtered by the oil strainer 4. The oil after filtering by the oil filter 3 is supplied to a first oil passage 17 to be described later.

第1油路17は、ポンプ10と第1所定部位11とを連通する。第1所定部位11は、ポンプ10から吐出されるオイルが供給される部位である。本実施形態では、第1所定部位11は、弁開閉時期制御装置(VVT)11A、ターボチャージャ11B、ピストンジェット11Cが相当する。もちろん、車両によっては、上記3つを備えていない場合もある。このため、第1所定部位11は弁開閉時期制御装置(VVT)11A、ターボチャージャ11B、ピストンジェット11Cの少なくとも一つであっても良い。   The first oil passage 17 communicates the pump 10 and the first predetermined portion 11. The first predetermined portion 11 is a portion to which oil discharged from the pump 10 is supplied. In the present embodiment, the first predetermined portion 11 corresponds to a valve opening / closing timing control device (VVT) 11A, a turbocharger 11B, and a piston jet 11C. Of course, some vehicles may not have the above three. Therefore, the first predetermined portion 11 may be at least one of a valve opening / closing timing control device (VVT) 11A, a turbocharger 11B, and a piston jet 11C.

オイルコントロールバルブ15は、電磁制御型であって、弁開閉時期制御装置11Aの進角室連通路及び遅角室連通路に対するオイルの供給、排出、及び給排遮断の制御が可能である。オイルコントロールバルブ15は、スプール式に構成され、図示しないECU(エンジンコントロールユニット)による給電量の制御に基づいて動作する。すなわち、オイルコントロールバルブ15によって、進角油路5Aへのオイル供給・遅角油路5Bからのオイル排出、進角油路5Aからのオイル排出・遅角油路5Bへのオイル供給、進角油路5A及び遅角油路5Bへのオイル給排遮断、といった制御が可能である。弁開閉時期制御装置11Aの制御については、公知であるので説明は省略する。   The oil control valve 15 is of an electromagnetic control type, and can control the supply, discharge, and supply / discharge shut-off of oil to the advance chamber communication passage and the retard chamber communication passage of the valve opening / closing timing control device 11A. The oil control valve 15 is configured as a spool type, and operates based on control of a power supply amount by an ECU (engine control unit) (not shown). That is, the oil control valve 15 supplies the oil to the advance oil passage 5A, discharges the oil from the retard oil passage 5B, discharges the oil from the advance oil passage 5A, supplies the oil to the retard oil passage 5B, and advances the angle. Control such as oil supply / discharge interruption to the oil passage 5A and the retarded oil passage 5B is possible. The control of the valve opening / closing timing control device 11A is well known and will not be described.

オイルコントロールバルブ15は、給電すると進角油路5Aにオイルを供給可能な状態となり、給電を停止すると遅角油路5Bにオイルを供給可能な状態となるよう設定されている。また、オイルコントロールバルブ15は、電磁ソレノイドに供給する電力のデューティ比の調節により開度を設定するものである。これにより、オイルの給排量の微調節が可能である。このように、オイルコントロールバルブ15を制御することによって、弁開閉時期制御装置11Aの進角室及び遅角室に対してオイルを供給、排出、又は給排量保持し、ベーンにそのオイルの油圧力を作用させることができる。これにより、エンジンのバルブの開閉時期を調整することが可能となる。   The oil control valve 15 is set to be in a state where oil can be supplied to the advance oil passage 5A when power is supplied, and in a state where oil can be supplied to the retard oil passage 5B when power supply is stopped. The oil control valve 15 is for setting the opening degree by adjusting the duty ratio of the electric power supplied to the electromagnetic solenoid. Thereby, fine adjustment of the supply and discharge amount of oil is possible. In this way, by controlling the oil control valve 15, oil is supplied to, discharged from, or held in the advance and retard chambers of the valve opening / closing timing control device 11 </ b> A, and the oil of the oil is supplied to the vane. Pressure can be applied. This makes it possible to adjust the opening / closing timing of the engine valve.

また、第1油路17は分岐して弁開閉時期制御装置11A以外の第1所定部位、即ちターボチャージャ11Bやピストンジェット11Cにもオイルを供給する。ターボチャージャ11B及びピストンジェット11Cは、ポンプ10から吐出されるオイルの油圧がそのまま伝達される。なお、第1所定部位11として、弁開閉時期制御装置11A、ターボチャージャ11B、及びピストンジェット11C以外のものを備えることも可能である。   The first oil passage 17 branches to supply oil to the first predetermined portion other than the valve opening / closing timing control device 11A, that is, the turbocharger 11B and the piston jet 11C. The oil pressure discharged from the pump 10 is transmitted as it is to the turbocharger 11B and the piston jet 11C. In addition, it is also possible to provide things other than the valve opening / closing timing control device 11A, the turbocharger 11B, and the piston jet 11C as the first predetermined portion 11.

第2油路18は、第1油路17に連通して設けられ、第1所定部位11と異なる第2所定部位12にオイルを供給する。第1所定部位11とは、本実施形態では上述の弁開閉時期制御装置11A、ターボチャージャ11B、及びピストンジェット11Cである。第2所定部位12とは、本実施形態ではメインギャラリ12が相当する。第2油路18は、第1油路17から分岐して設けられる。   The second oil passage 18 is provided in communication with the first oil passage 17 and supplies oil to the second predetermined portion 12 different from the first predetermined portion 11. In the present embodiment, the first predetermined portion 11 is the above-described valve opening / closing timing control device 11A, turbocharger 11B, and piston jet 11C. In the present embodiment, the second predetermined portion 12 corresponds to the main gallery 12. The second oil passage 18 is branched from the first oil passage 17.

第2油路18には、流路面積調節部20が設けられる。流路面積調節部20は、詳細は後述するが、第2油路18の油圧の増大によって第2油路18の流路面積を増大させ、第2油路18の油圧の減少によって流路面積を減少させる。流路面積調節部20は、第2油路18が連通して設けられる。この第2油路18には、流路面積調節部20により生成された調整油圧を受けて駆動されるメインギャラリ12も設けられる。したがって、第2油路18は、流路面積調節部20とメインギャラリ12とを連通する。   The second oil passage 18 is provided with a flow passage area adjusting unit 20. As will be described in detail later, the flow passage area adjusting unit 20 increases the flow passage area of the second oil passage 18 by increasing the hydraulic pressure of the second oil passage 18 and increases the flow passage area by reducing the hydraulic pressure of the second oil passage 18. Decrease. The flow passage area adjusting unit 20 is provided with the second oil passage 18 communicating therewith. The second oil passage 18 is also provided with a main gallery 12 that is driven by receiving the adjustment hydraulic pressure generated by the flow passage area adjustment unit 20. Therefore, the second oil passage 18 communicates the flow passage area adjusting unit 20 and the main gallery 12.

メインギャラリ12とは、図示しないピストン、シリンダ、クランクシャフトの軸受等の摺動部材全体を示す。また、その他車両に備えられ、油圧により駆動される装置も相当する。なお、第2油路18には、油圧を検出する油圧センサ13が備えられる。この油圧センサ13の検出結果に基づき車両の乗員に油圧が低くなっていることを明示することも可能となる。   The main gallery 12 indicates an entire sliding member such as a piston, a cylinder, a crankshaft bearing or the like (not shown). In addition, a device that is provided in a vehicle and driven by hydraulic pressure is also equivalent. The second oil passage 18 is provided with a hydraulic pressure sensor 13 that detects the hydraulic pressure. Based on the detection result of the hydraulic sensor 13, it is possible to clearly indicate to the vehicle occupant that the hydraulic pressure is low.

2.流路面積調節部の構成
次に、流路面積調節部20について説明する。流路面積調節部20は、供給部21、スプール22、付勢手段23、排出部24、連通路25を備えて構成される。供給部21は、第2油路18のオイルが供給される供給口に相当する。第2油路18のオイルは、上述のようにポンプ10から吐出されるオイルである。したがって、供給部21は第2油路18を介して第1油路17と連通して設けられる。
2. Next, the flow path area adjusting unit 20 will be described. The flow path area adjustment unit 20 includes a supply unit 21, a spool 22, an urging unit 23, a discharge unit 24, and a communication path 25. The supply unit 21 corresponds to a supply port to which oil in the second oil passage 18 is supplied. The oil in the second oil passage 18 is oil discharged from the pump 10 as described above. Accordingly, the supply unit 21 is provided in communication with the first oil passage 17 via the second oil passage 18.

スプール22は、受圧面31と裏面32とを有して構成される。ここで、本実施形態に係るスプール22は円筒状に構成され、円筒状の軸方向一端のみが閉口される。このように閉口された軸方向外側の面が受圧面31にあたる。当該軸方向外側の面には、軸方向外側に突出する突出部51が形成される。これにより、受圧面31は、スプール22を収容するハウジング40の天部41と所定の空隙49を有するように構成される。 The spool 22 is configured to include a pressure receiving surface 31 and a back surface 32. Here, the spool 22 according to the present embodiment is formed in a cylindrical shape, and only one end of the cylindrical axial direction is closed. The axially outer surface thus closed corresponds to the pressure receiving surface 31. A protruding portion 51 that protrudes outward in the axial direction is formed on the outer surface in the axial direction. As a result, the pressure receiving surface 31 is configured to have the top 41 of the housing 40 that houses the spool 22 and the predetermined gap 49.

ここで、詳細は後述するがスプール22は、ハウジング40内を移動可能に構成される。ハウジング40の側部42と、ハウジング40を収容するケース部材60との間には、供給部21からのオイルが空隙49へ流通する側方流通路61が設けられる。これにより、受圧面31が、供給部21からの油圧を受け、この油圧に応じてスプール22が第2油路18と交差する方向に往復移動して第2油路18の流路面積を調節することが可能となる。   Here, although the details will be described later, the spool 22 is configured to be movable in the housing 40. Between the side portion 42 of the housing 40 and the case member 60 that accommodates the housing 40, a side flow passage 61 through which oil from the supply portion 21 flows to the gap 49 is provided. As a result, the pressure receiving surface 31 receives the hydraulic pressure from the supply unit 21, and the spool 22 reciprocates in the direction intersecting the second oil path 18 according to the hydraulic pressure to adjust the flow area of the second oil path 18. It becomes possible to do.

一方、裏面32は、受圧面31の裏側に配置される。すなわち、上述の開口された部分の軸方向内側の面が裏面32に相当する。ここで、円筒状のスプール22の軸方向他端には、付勢手段23が挿入配置される。これにより、スプール22は、裏面32から受圧面31の方向に付勢される。したがって、受圧面31に油圧が給じられていない場合には、突出部51が天部41に当接する位置までスプール22が移動する。一方、受圧面31に油圧が給じられると、付勢手段23の付勢力に抗してスプール22が移動する。なお、ハウジング40の底部43には、スムーズにスプール22がハウジング40の側部44に沿って移動し易くなるように、空気孔45が形成されている。 On the other hand, the back surface 32 is disposed on the back side of the pressure receiving surface 31. In other words, the axially inner surface of the opened portion corresponds to the back surface 32. Here, the urging means 23 is inserted and disposed at the other axial end of the cylindrical spool 22. As a result, the spool 22 is biased from the back surface 32 toward the pressure receiving surface 31. Therefore, when the hydraulic pressure is not supplied to the pressure receiving surface 31, the spool 22 moves to a position where the protruding portion 51 contacts the top portion 41. On the other hand, when the oil pressure is applied to the pressure receiving surface 31, the spool 22 moves against the urging force of the urging means 23. An air hole 45 is formed in the bottom portion 43 of the housing 40 so that the spool 22 can easily move along the side portion 44 of the housing 40.

排出部24は、ポンプ10から吐出されるオイルの油圧が調整された調整油圧を流路面積調節部20から排出する。詳細は後述するが、流路面積調節部20は、ポンプ10からのオイルの油圧を調整可能に複数段階で切替え可能に構成されている。ここで、上述のように、受圧面31に油圧が給じられていない場合には、スプール22は突出部51が天部41に当接する位置にある。本実施形態に係る流路面積調節部20は、係る場合でも供給部21と排出部24とが連通状態となるように構成されている。この状態を「初期連通状態」と称する。この初期連通状態は、第2油路18の油圧が所定の圧力に達するまで維持される。   The discharge unit 24 discharges the adjusted hydraulic pressure in which the hydraulic pressure of the oil discharged from the pump 10 is adjusted from the flow path area adjusting unit 20. Although details will be described later, the flow path area adjusting unit 20 is configured to be switchable in a plurality of stages so that the oil pressure of the oil from the pump 10 can be adjusted. Here, as described above, when the hydraulic pressure is not supplied to the pressure receiving surface 31, the spool 22 is in a position where the protruding portion 51 contacts the top portion 41. Even in such a case, the flow channel area adjusting unit 20 according to the present embodiment is configured such that the supply unit 21 and the discharge unit 24 are in communication with each other. This state is referred to as an “initial communication state”. This initial communication state is maintained until the hydraulic pressure in the second oil passage 18 reaches a predetermined pressure.

連通路25はスプール22に形成され、供給部21と排出部24とを連通する。また、連通路25は、複数設けられる。本実施形態では、連通路25は第1連通路25A及び第2連通路25Bであるとして説明する。また、複数の連通路25は、スプール22の外周面に形成された複数の溝が相当する。   The communication path 25 is formed in the spool 22 and communicates the supply unit 21 and the discharge unit 24. A plurality of communication passages 25 are provided. In the present embodiment, the communication path 25 will be described as being the first communication path 25A and the second communication path 25B. The plurality of communication paths 25 correspond to a plurality of grooves formed on the outer peripheral surface of the spool 22.

連通路25は、第2油路18の流路面積を変更する。この変更は、供給部21の油圧に応じて変更される。すなわち、第2油路18の油圧が増大によってスプール22が往復移動方向の一方側に移動しつつ、第2油路18の流路面積を初期連通状態から段階的に増大させる。ここで、上述のように連通路25は、第1連通路25A及び第2連通路25Bの複数からなる。第2連通路25Bの流路面積は、第1連通路25Aの流路面積よりも大きな流路面積を有するように形成される。第1連通路25Aが初期連通状態を形成する。すなわち、第1連通路25Aを介して供給部21と排出部24とが連通する状態が、上述の初期連通状態に相当する。一方、第1連通路25Aが全閉状態となり、第2連通路25Bを介して供給部21と排出部24とが連通する状態は、第1連通状態と称する(図2上段のI)。   The communication path 25 changes the flow path area of the second oil path 18. This change is changed according to the hydraulic pressure of the supply unit 21. That is, the flow area of the second oil passage 18 is increased stepwise from the initial communication state while the spool 22 moves to one side in the reciprocating direction due to the increase in the oil pressure of the second oil passage 18. Here, as described above, the communication path 25 includes a plurality of first communication paths 25A and second communication paths 25B. The flow passage area of the second communication passage 25B is formed to have a flow passage area larger than the flow passage area of the first communication passage 25A. The first communication passage 25A forms an initial communication state. That is, the state in which the supply unit 21 and the discharge unit 24 communicate with each other via the first communication path 25A corresponds to the above-described initial communication state. On the other hand, a state in which the first communication path 25A is fully closed and the supply unit 21 and the discharge unit 24 communicate with each other through the second communication path 25B is referred to as a first communication state (I in the upper part of FIG. 2).

ここで、受圧面31に給じられる油圧が所定の値以上になると、スプール22はハウジング40の底部43及びハウジング40の側部44に収容されるように完全に引退する。係る場合、供給部21と排出部24とは、スプール22に設けられた連通路25を介さずに連通することになる。このような状態は第2連通状態と称される(図2上段のII)。このため、本流路面積調節部20によれば、初期連通状態にある流路面積を、第1連通状態、及び第2連通状態に段階的に変更することが可能となる。   Here, when the hydraulic pressure supplied to the pressure receiving surface 31 exceeds a predetermined value, the spool 22 is completely retracted so as to be accommodated in the bottom portion 43 of the housing 40 and the side portion 44 of the housing 40. In such a case, the supply unit 21 and the discharge unit 24 communicate with each other without passing through the communication path 25 provided in the spool 22. Such a state is referred to as a second communication state (II in the upper part of FIG. 2). For this reason, according to this flow-path area adjustment part 20, it becomes possible to change the flow-path area in an initial stage communication state in steps to a 1st communication state and a 2nd communication state.

3.流路面積調節部による流路面積の変更
次に、流路面積調節部20による流路面積の変更について図面を用いて説明する。図2には、流路面積調節部20の動作の模式図、及び流路面積調節部20の油圧特性が示される。図2(i)は、油圧制御装置100の初期状態が示される。したがって、供給部21と排出部24とが第1連通路25Aで連通している状態である初期連通状態に相当する。この状態にあっては、供給部21からのオイルは破線で示されるように流通する。
3. Next, the change of the channel area by the channel area adjusting unit 20 will be described with reference to the drawings. FIG. 2 shows a schematic diagram of the operation of the flow channel area adjusting unit 20 and the hydraulic characteristics of the flow channel area adjusting unit 20. FIG. 2 (i) shows an initial state of the hydraulic control device 100. Accordingly, this corresponds to an initial communication state in which the supply unit 21 and the discharge unit 24 communicate with each other through the first communication path 25A. In this state, the oil from the supply unit 21 circulates as shown by the broken line.

ここで、図2の上部には、横軸をポンプ10の回転数とし、縦軸を第2油路18の油圧とした油圧特性が示される。上述の図2(i)の状態にあっては、第2油路18の油圧は、ポンプ10の回転数に応じて増大する。この状態は、ポンプ10の回転数がT1になり、供給部21の油圧が受圧面31に給じられて第2連通路25Bが開口するまで継続する。この状態が図2(ii)に示される。ここで、スプール22は、当該スプール22の移動過程において第2油路18の流路面積が一定となる状態が維持された後、第2連通路25Bを介して新たな流路が形成されるよう構成されている。すなわち、初期連通状態から第2連通路25Bが開口するまでの間、第2油路18の流路面積は第1連通路25Aの流路面積で維持される。したがって、初期連通状態から第2連通路25Bが開口するまでの間は、所定の油圧勾配が維持される。   Here, in the upper part of FIG. 2, a hydraulic characteristic is shown in which the horizontal axis represents the rotation speed of the pump 10 and the vertical axis represents the hydraulic pressure of the second oil passage 18. In the state of FIG. 2 (i) described above, the hydraulic pressure in the second oil passage 18 increases according to the rotational speed of the pump 10. This state continues until the rotation speed of the pump 10 reaches T1, the hydraulic pressure of the supply unit 21 is supplied to the pressure receiving surface 31, and the second communication path 25B opens. This state is shown in FIG. 2 (ii). Here, after the spool 22 is maintained in a state in which the flow passage area of the second oil passage 18 is constant during the movement process of the spool 22, a new flow passage is formed through the second communication passage 25B. It is configured as follows. That is, the flow passage area of the second oil passage 18 is maintained at the flow passage area of the first communication passage 25A until the second communication passage 25B opens from the initial communication state. Therefore, a predetermined hydraulic pressure gradient is maintained from the initial communication state until the second communication passage 25B opens.

更にポンプ10の回転数が増大すると、供給部21の油圧が増大し、受圧面31に給じられる油圧が増大する。これにより、第2連通路25Bの一部が連通状態となるが、第1連通路25Aは第2連通路25Bの一部が連通状態となった直後は初期連通状態と同じ流路面積を維持するように構成されている。このため、初期連通状態から第1連通路25A及び第2連通路25Bの双方が連通状態となった場合の油圧勾配を、初期連通状態における油圧勾配よりも緩やかにすることができる。このような第2連通路25Bの一部が連通状態である時の油圧勾配は、第2連通路25Bの流路面積が小さい程、大きくすることができる。   When the rotation speed of the pump 10 further increases, the hydraulic pressure of the supply unit 21 increases, and the hydraulic pressure supplied to the pressure receiving surface 31 increases. As a result, a part of the second communication path 25B is in a communication state, but the first communication path 25A maintains the same flow area as the initial communication state immediately after a part of the second communication path 25B is in a communication state. Is configured to do. For this reason, the hydraulic pressure gradient when both the first communication path 25A and the second communication path 25B are in the communication state from the initial communication state can be made gentler than the hydraulic pressure gradient in the initial communication state. The hydraulic pressure gradient when a part of the second communication path 25B is in a communication state can be increased as the flow area of the second communication path 25B is smaller.

その後、第2油路18の油圧が増大すると、図2(iii)に示されるように、第2連通路25Bが全開状態となり、第1連通路25Aが全閉状態となる。この状態のポンプ10の回転数をT2とする。このような回転数がT2になった直後の油圧勾配は、第2連通路25Bが構成する流路面積が小さい程、大きくなる。この状態は、図2(iv)に示されるように、第2連通路25Bの流路面積が小さくなり始めると共に、スプール22の頂部を介して供給部21と排出部24とが連通可能となるまで継続する。   Thereafter, when the oil pressure in the second oil passage 18 increases, as shown in FIG. 2 (iii), the second communication passage 25B is fully opened, and the first communication passage 25A is fully closed. The rotational speed of the pump 10 in this state is T2. The hydraulic pressure gradient immediately after the rotation speed reaches T2 increases as the flow path area formed by the second communication path 25B decreases. In this state, as shown in FIG. 2 (iv), the flow passage area of the second communication passage 25B starts to decrease, and the supply portion 21 and the discharge portion 24 can communicate with each other via the top portion of the spool 22. Continue until.

ここで、スプール22が、当該スプール22の移動過程において第2油路18の流路面積が一定となる状態が維持された後、スプール22の頂部を介して新たな流路が形成されるよう構成されている。つまり、更に、ポンプ10の回転数が増大し、スプール22の頂部を介して供給部21と排出部24とが連通し始めるまで、第2油路18の流路面積は第2連通路25Bの流路面積で維持される。したがって、スプール22の頂部を介して新たな流路が形成された後の油圧勾配を、第2連通路25Bの流路面積で維持されている状態の油圧勾配よりも緩やかにすることが可能となる。なお、この際、スプール22の頂部とハウジング40の天部41とで構成される流路面積と、第2連通路25Bの流路面積の減少分のバランスにより油圧勾配が設定される。この時の油圧の変曲は第2連通路25Bにより構成される流路面積が小さい程、急になり、この時の油圧勾配は第2連通路25Bにより構成される流路面積が小さい程、大きくなる。   Here, after the spool 22 is maintained in a state where the flow passage area of the second oil passage 18 is constant during the movement of the spool 22, a new flow passage is formed through the top of the spool 22. It is configured. That is, the flow area of the second oil passage 18 is further increased in the second communication passage 25B until the rotation speed of the pump 10 further increases and the supply portion 21 and the discharge portion 24 begin to communicate with each other via the top of the spool 22. Maintained in flow area. Therefore, it is possible to make the hydraulic pressure gradient after the new flow path is formed through the top of the spool 22 gentler than the hydraulic pressure gradient maintained in the flow area of the second communication path 25B. Become. At this time, the hydraulic pressure gradient is set by the balance of the flow path area formed by the top part of the spool 22 and the top part 41 of the housing 40 and the flow path area of the second communication path 25B. The inflection of the hydraulic pressure at this time becomes steeper as the flow path area constituted by the second communication path 25B is smaller, and the hydraulic pressure gradient at this time is smaller as the flow path area constituted by the second communication path 25B is smaller. growing.

その後、スプール22がハウジング40の底部43及びハウジング40の側部44に完全に引退されるまで(図2(v)参照)、所定の油圧勾配で油圧が高くなる。完全にスプール22が引退すると、ポンプ10の吐出容量まで油圧が増大する。このように、本流路面積調節部20によれば、ポンプ10の回転数が変動しても、図2に示される第1連通状態I及び第2連通状態IIのように段階的に油圧を調整するが可能である。したがって、適切に弁開閉時期制御装置11A、ターボチャージャ11B、ピストンジェット11C、及びメインギャラリ12にオイルを供給することが可能となる。   Thereafter, until the spool 22 is completely retracted to the bottom portion 43 of the housing 40 and the side portion 44 of the housing 40 (see FIG. 2 (v)), the hydraulic pressure increases with a predetermined hydraulic pressure gradient. When the spool 22 is completely retracted, the hydraulic pressure increases to the discharge capacity of the pump 10. As described above, according to the flow path area adjusting unit 20, even if the rotation speed of the pump 10 fluctuates, the hydraulic pressure is adjusted stepwise as in the first communication state I and the second communication state II shown in FIG. It is possible. Accordingly, oil can be appropriately supplied to the valve timing control device 11A, the turbocharger 11B, the piston jet 11C, and the main gallery 12.

このように本油圧制御装置100によれば、スプール22に複数の連通路25(25a、25b)が設けられているので、エンジンの回転数が変化した場合であっても、エンジンの回転数に拘らず、油圧の調整を複数段階で行うことが可能となる。したがって、ポンプ10の損失を低減することができるので、燃費を向上させることができる。   Thus, according to the hydraulic control apparatus 100, since the plurality of communication paths 25 (25a, 25b) are provided in the spool 22, even when the engine speed changes, the engine speed can be adjusted. Regardless, the hydraulic pressure can be adjusted in a plurality of stages. Therefore, the loss of the pump 10 can be reduced, and the fuel efficiency can be improved.

4.その他の実施形態
上記実施形態では、連通路25が、スプール22の外周面に形成された複数の溝であるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。例えば、図3に示されるように、連通路25を、スプール22を径方向に貫通する連通孔25として設けることも可能である。係る場合、受圧面31と裏面32との間に連通孔25を設けるので、受圧面31と裏面32との間隔を、少なくとも連通孔25が形成できるように大きくすると好適である。また、連通孔25は、第1連通孔25Aの開口面積を第2連通孔25Bの開口面積よりも小さくすることにより、上述の溝で形成した場合と同様の特性を得ることができる。
4). Other Embodiments In the above embodiment, the communication path 25 has been described as a plurality of grooves formed on the outer peripheral surface of the spool 22. However, the scope of application of the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 3, the communication passage 25 can be provided as a communication hole 25 that penetrates the spool 22 in the radial direction. A case, since provision of the communication hole 25 between the pressure receiving surface 31 and the back surface 32, the distance between the pressure receiving surface 31 and the back 32, it is preferable to increase as at least communicating hole 25 can be formed. Further, the communication hole 25 can obtain the same characteristics as those formed by the above-described grooves by making the opening area of the first communication hole 25A smaller than the opening area of the second communication hole 25B.

更に、連通孔25(連通孔25の開口部)が供給部21と排出部24とに対向する位置からずれないように、スプール22の外周面に軸方向に沿って凹部91を形成し、ハウジング40の側部42に当該凹部と嵌合する凸部(図示せず)を形成すると好適である。これにより、スプール22が軸心に沿って回転することを防止できる。このような場合であっても、流路面積調節部20は適切に油圧を調整することが可能である。   Further, a recess 91 is formed along the axial direction on the outer peripheral surface of the spool 22 so that the communication hole 25 (opening portion of the communication hole 25) does not deviate from the position facing the supply unit 21 and the discharge unit 24. It is preferable that a convex portion (not shown) that fits into the concave portion is formed on the side portion 42 of 40. Thereby, it can prevent that the spool 22 rotates along an axial center. Even in such a case, the flow path area adjusting unit 20 can appropriately adjust the hydraulic pressure.

上記実施形態では、スプール22に第1連通路25A及び第2連通路25Bが形成されるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。例えば図4に示されるように、スプール22に第1連通路25A、第2連通路25B、及び第3連通路25Cの3つの連通路25を形成することも可能である。係る場合、供給部21の流路面積の変更を更に多くの段階的に増大させることが可能である。もちろん、更に増やして4つ以上の連通路25を形成することも当然に可能である。   In the above embodiment, the spool 22 is described as being formed with the first communication path 25A and the second communication path 25B. However, the scope of application of the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 4, it is also possible to form the three communication paths 25 of the first communication path 25A, the second communication path 25B, and the third communication path 25C in the spool 22. In such a case, the change of the flow path area of the supply unit 21 can be increased in a number of stages. Of course, it is naturally possible to further increase the number of communication passages 25 by four.

上記実施形態では、連通路25が供給部21の流路面積を変更するとして説明した。例えば、図5(a)及び図5(b)に示されるように、連通路25のスプール22の軸方向の長さaと、連通路25の深さbとを変更することにより流路面積を設定することも可能である。   In the above embodiment, the communication passage 25 has been described as changing the flow passage area of the supply unit 21. For example, as shown in FIGS. 5A and 5B, the flow path area is changed by changing the axial length a of the spool 22 of the communication path 25 and the depth b of the communication path 25. Can also be set.

上記実施形態では、第1連通路25Aは、第2連通路25Bの一部が連通状態となった直後は初期連通状態と同じ流路面積を維持するように構成されてあると共に、第2連通路25Bが全開状態となった場合に全閉状態となるように構成されてあるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。第1連通路25Aが、第2連通路25Bの一部が連通状態となった場合に初期連通状態よりも小さい流路面積となるように構成することも可能であるし、第2連通路25Bが全開状態となった場合に一部が連通状態となるように構成しても良い。   In the above-described embodiment, the first communication path 25A is configured to maintain the same flow area as that in the initial communication state immediately after a part of the second communication path 25B is in the communication state, and the second communication path 25A. It has been described that the passage 25B is configured to be fully closed when it is fully opened. However, the scope of application of the present invention is not limited to this. The first communication path 25A can be configured to have a smaller flow area than the initial communication state when a part of the second communication path 25B is in the communication state, or the second communication path 25B. It may be configured such that a part is in a communication state when is fully opened.

本発明は、ポンプによって昇圧されたオイルの油圧を制御する油圧制御装置に用いることが可能である。   The present invention can be used in a hydraulic control device that controls the hydraulic pressure of oil boosted by a pump.

10:ポンプ
11:第1所定部位
11A:弁開閉時期制御装置(VVT)
11B:ターボチャージャ
11C:ピストンジェット
12:メインギャラリ(第2所定部位)
17:第1油路
18:第2油路
20:流路面積調節部
21:供給部
22:スプール
23:付勢手段
24:排出部
25:連通路
25A:第1連通路
25B:第2連通路
31:受圧面
32:裏面
100:油圧制御装置
10: Pump 11: First predetermined portion 11A: Valve opening / closing timing control device (VVT)
11B: Turbocharger 11C: Piston jet 12: Main gallery (second predetermined part)
17: 1st oil path 18: 2nd oil path 20: Flow path area adjustment part 21: Supply part 22: Spool 23: Energizing means 24: Discharge part 25: Communication path 25A: 1st communication path 25B: 2nd communication Passage 31: Pressure receiving surface 32: Back surface 100: Hydraulic control device

Claims (3)

エンジンの回転により駆動されてオイルを吐出するポンプと、
前記ポンプから吐出されるオイルが供給される第1所定部位と、
前記ポンプと前記第1所定部位とを連通する第1油路と、
前記第1油路に連通して設けられ、前記第1所定部位と異なる第2所定部位にオイルを供給する第2油路と、
前記第2油路に設けられ、前記第2油路の油圧の増大によって前記第2油路の流路面積を増大させ、前記第2油路の油圧の減少によって前記流路面積を減少させる流路面積調節部と、を備え、
前記流路面積調節部は、
前記第2油路のオイルが供給される供給部と、
前記供給部の油圧を受ける受圧面と当該受圧面の裏側の裏面とを有し、前記第2油路と交差する方向に往復移動して前記第2油路の流路面積を調節するスプールと、
前記スプールを前記裏面から前記受圧面の方向に付勢する付勢手段と、
前記第2油路の油圧が所定の圧力に達するまで前記供給部と初期連通状態で連通され、前記ポンプから吐出されるオイルの油圧が調整された調整油圧を前記流路面積調節部から排出する排出部と、
前記第2油路の油圧の増大によって前記スプールが往復移動方向の一方側に移動しつつ、前記第2油路の流路面積を前記初期連通状態から段階的に増大させる、前記スプールに形成された複数の連通路と、を有して構成されている油圧制御装置。
A pump that is driven by the rotation of the engine to discharge oil;
A first predetermined portion to which oil discharged from the pump is supplied;
A first oil passage communicating the pump and the first predetermined portion;
A second oil passage provided in communication with the first oil passage and supplying oil to a second predetermined portion different from the first predetermined portion;
A flow that is provided in the second oil passage and increases the flow passage area of the second oil passage by increasing the oil pressure of the second oil passage, and decreases the flow passage area by reducing the oil pressure of the second oil passage. A road area adjustment unit,
The flow path area adjusting unit is
A supply unit to which the oil in the second oil passage is supplied;
A spool having a pressure receiving surface for receiving the oil pressure of the supply unit and a back surface on the back side of the pressure receiving surface , and reciprocating in a direction intersecting the second oil passage to adjust a flow area of the second oil passage; ,
Biasing means for biasing the spool from the back surface toward the pressure receiving surface;
The hydraulic pressure of the second oil passage is communicated with the supply section in an initial communication state until the hydraulic pressure of the second oil passage reaches a predetermined pressure, and the adjusted hydraulic pressure in which the hydraulic pressure of the oil discharged from the pump is adjusted is discharged from the flow path area adjusting section. A discharge section;
The spool is formed in the spool, which increases the flow passage area of the second oil passage in a stepwise manner from the initial communication state while the spool moves to one side in the reciprocating movement direction due to an increase in the oil pressure of the second oil passage. And a plurality of communication passages.
前記複数の連通路は、前記スプールの外周面に形成された複数の溝である請求項1に記載の油圧制御装置。   The hydraulic control device according to claim 1, wherein the plurality of communication passages are a plurality of grooves formed on an outer peripheral surface of the spool. 前記スプールは、当該スプールの移動過程において前記第2油路の流路面積が一定となる状態が維持された後、前記複数の連通路又は前記スプールの頂部を介して新たな流路が形成されるよう構成されてある請求項1又は2に記載の油圧制御装置。   In the spool, a state in which the flow path area of the second oil passage is constant in the movement process of the spool is maintained, and then a new flow path is formed through the plurality of communication paths or the top of the spool. The hydraulic control apparatus according to claim 1, wherein the hydraulic control apparatus is configured to be configured as described above.
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