JP6074248B2 - 車両用自動変速機の油圧供給システム - Google Patents

Description

本発明は車両用自動変速機の油圧供給システムに関するものであって、より詳しくは、高圧用オイルポンプの作動停止時、低圧用オイルポンプの油圧を用いて自動変速機の正常的な運転ができるようにして、安全性と信頼性を向上させることができるようにした車両用自動変速機の油圧供給システムに関するものである。

最近、世界的な高油価と排気ガス排出規制が強化されることによって、自動車メーカーは燃費を向上させることができる技術の開発に総力を傾けている。

自動変速機における燃費改善は動力伝達効率の向上によって達成でき、前記動力伝達効率の向上はオイルポンプの不必要な消費動力を最少化することによって実現できる。

前記のように燃費改善のために最近は、自動変速機に低圧用オイルポンプと高圧用オイルポンプを別途に備えて、前記低圧用オイルポンプで生成された油圧は低圧部（トルクコンバーター、冷却、潤滑）に供給されるようにし、前記高圧用オイルポンプで生成された油圧は高圧部（変速時選択的に作動される摩擦部材）に供給されるようにしている。

より具体的には、自動変速機の通常の油圧は前記低圧部が要求する油圧を基準に生成（即ち、低圧用オイルポンプで生成）し、高圧部が要求する一部の油圧のみを高圧用オイルポンプで生成して、前記高圧部に供給するようになっている。

そのためにオイルポンプ駆動のための消費動力を最少化することによって、燃費向上を達成することができ、これと共にオイルポンプにかかる負荷を減少させて、騒音および振動減少と耐久性向上を図ることができる。

しかし、従来の油圧供給システムでは低圧用オイルポンプで生成された油圧が高圧用オイルポンプに供給されて、高圧用オイルポンプで高圧の油圧として生成されるので、高圧用オイルポンプが故障すれば高圧部に供給される油圧が足りなくて、車両の走行が不能になるという問題点があった。

本発明の実施形態は、高圧用オイルポンプの故障または作動停止時、低圧用オイルポンプの油圧で油圧供給システムが正常に作動するようにして安全性と信頼性を向上させることができるようにする車両用自動変速機の油圧供給システムを提供することを目的とする。

本発明の一つまたは複数の実施形態による車両用自動変速機の油圧供給システムは、オイルパンに貯蔵されたオイルを用いて低圧の油圧および高圧の油圧を生成し、前記低圧の油圧および高圧の油圧をそれぞれ低圧部および高圧部に供給するようになっている。

前記油圧供給システムは、前記オイルパンに貯蔵されたオイルを第１吸入流路を通じて吸入し、油圧を生成して第１低圧流路に吐出する低圧用オイルポンプと、前記第１低圧流路の油圧を安定した油圧に制御する低圧用レギュレーターバルブと、前記低圧用レギュレーターバルブから供給される油圧を第２低圧流路を通じて伝達を受け、前記油圧を減圧して第３低圧流路を通じて低圧部に供給するレデューシングバルブと、前記第１低圧流路を通じて前記低圧用オイルポンプから供給される油圧を昇圧させ、昇圧された油圧を高圧流路に吐出する高圧用オイルポンプと、前記第１低圧流路と高圧流路との間に配置され、選択的に前記第１低圧流路と高圧流路を連結するかまたは連結しないスイッチバルブと、前記高圧流路を通じて前記高圧用オイルポンプから供給される油圧と、前記スイッチバルブを通じて選択的に供給される前記低圧用オイルポンプの油圧を、安定した油圧に制御して高圧部に供給する高圧用レギュレーターバルブと、前記オイルパンと前記第１低圧流路を連結する第２吸入流路と、を含むことができる。

前記低圧用オイルポンプはエンジンによって駆動される機械式オイルポンプであり、前記高圧用オイルポンプは電動機によって駆動される電動式オイルポンプであり得る。

前記低圧用レギュレーターバルブは、オン／オフソレノイドバルブからなる第１ソレノイドバルブの制御圧によって制御できる。

前記レデューシングバルブは、オン／オフソレノイドバルブからなる第１ソレノイドバルブの制御圧によって制御できる。

前記スイッチバルブは、オン／オフソレノイドバルブからなる第１ソレノイドバルブの制御圧によって制御できる。

前記低圧用レギュレーターバルブは、第１低圧流路と連結され、第１再循環流路を通じて第１吸入流路と連結されて、前記第１低圧流路を通じて供給される油圧の一部を第１再循環流路を通じて第１吸入流路に再循環させ、低圧の油圧を安定するように調節することができる。

前記低圧用レギュレーターバルブは、第１ソレノイドバルブの制御圧、弾性部材の弾性力、そして前記第１ソレノイドバルブの制御圧に対抗する第１低圧流路の油圧によって制御できる。

前記レデューシングバルブは、第２低圧流路と連結され、第２再循環流路を通じて第１吸入流路と連結されて、前記第２低圧流路を通じて供給される油圧の一部を第２再循環流路を通じて第１吸入流路に再循環させ、低圧の油圧をさらに低くすることができる。

前記レデューシングバルブは、第１ソレノイドバルブの制御圧、弾性部材の弾性力、そして前記第１ソレノイドバルブの制御圧に対抗する第３低圧流路の油圧によって制御できる。

前記高圧用レギュレーターバルブは、スイッチバルブを通じて前記第１低圧流路と選択的に連結され、前記高圧流路と直接連結されて、前記第１低圧流路と前記高圧流路から供給される油圧の一部を第３再循環流路を通じて再循環させ、油圧を安定するように調節することができる。

前記第３再循環流路は、第３低圧流路と連結できる。

前記高圧用レギュレーターバルブは、第２ソレノイドバルブの制御圧、弾性部材の弾性力、そして前記第２ソレノイドバルブの制御圧に対抗する前記第１低圧流路または前記高圧流路の油圧によって制御できる。

前記第２ソレノイドバルブは、比例制御ソレノイドバルブからなることができる。

前記スイッチバルブは第１ソレノイドバルブの制御圧によって制御されて、第１ソレノイドバルブがスイッチングオフされると第１低圧流路と高圧流路を分離し、第１ソレノイドバルブがスイッチングオンされると第１低圧流路と高圧流路を連結することができる。

前記第２吸入流路には逆流を防止するチェックバルブを設置することができる。

本発明の実施形態によれば、前記低圧用オイルポンプは低圧の油圧を生成し、前記高圧用オイルポンプは前記低圧用オイルポンプから供給される油圧の一部を高圧に昇圧して高圧の油圧を生成することによって、オイルポンプの動力損失を最少化し、耐久性が向上し、オイルポンプの騒音および振動が低減する。

また、前記高圧用オイルポンプが作動しない場合にも、前記低圧用オイルポンプによって油圧供給システムが正常に運転が可能で、安定性および信頼性を向上させることができる。

そして、前記高圧用オイルポンプが独立的に高圧の油圧を生成することができるので、ＩＳＧ装置が備えられた車両にも適用することができる。

本発明の実施形態による油圧供給システムにおける低圧用オイルポンプおよび高圧用オイルポンプの正常作動状態を示した構成図である。 本発明の実施形態による油圧供給システムにおける高圧用オイルポンプの非正常作動状態を示した構成図である。

以下、本発明の好ましい実施形態を添付した図面に基づいて詳細に説明する。

但し、本実施形態を明確に説明するために説明上不必要な部分は省略し、明細書全体にわたって同一または類似の構成要素については同一の参照符号を付与して説明する。

下記の説明において構成の名称を第１、第２などで区分したことはその構成の名称が同一であってこれを区分するためであり、必ずしもその順序に限定されるのではない。

図１は本発明の実施形態による油圧供給システムにおける低圧用オイルポンプおよび高圧用オイルポンプの正常作動状態を示した構成図である。

図１を参照すれば、本発明の実施形態による油圧供給システムは、低圧用オイルポンプ２で生成された低圧の油圧をトルクコンバーターＴ／Ｃ、冷却部、潤滑部などのような低圧部４に供給し、高圧用オイルポンプ６で生成された高圧の油圧を変速に関係する摩擦部材を作動させるための高圧部８に供給することができるように構成される。

前記で低圧の油圧はトルクコンバーターＴ／Ｃの作動と冷却および潤滑を円滑にする程度の低い圧力を意味し、高圧の油圧は変速時選択的に作動する複数の摩擦部材を円滑に作動させることができる程度の相対的に高い圧力を意味する。

前記低圧の油圧は低圧用オイルポンプ２で生成されて、低圧用レギュレーターバルブ１０およびレデューシングバルブ１２を通じて低圧部４に供給される。

前記低圧用オイルポンプ２は、当業者によく知られているように、エンジンの回転動力によって駆動される機械式ポンプからなることができる。

前記低圧用オイルポンプ２は第１吸入流路１４を通じてオイルパンＰと連結され、前記低圧用オイルポンプ２によって生成された低圧の油圧は第１低圧流路１６に吐出される。

前記低圧用レギュレーターバルブ１０は第１低圧流路１６を通じて前記低圧用オイルポンプ２と連結され、第１再循環流路１８を通じて前記第１吸入流路１４と連結される。したがって前記低圧用レギュレーターバルブ１０は、前記第１低圧流路１６から供給される低圧の油圧の一部を前記第１再循環流路１８を通じて第１吸入流路１４に再循環させながら油圧を安定した低圧に調節する。

このために前記低圧用レギュレーターバルブ１０は通常のスプールバルブからなることができる。また前記低圧用レギュレーターバルブ１０は、オン／オフ制御が行われる第１ソレノイドバルブＳＯＬ１の制御圧、弾性部材２０の弾性力、そして前記第１ソレノイドバルブＳＯＬ１の制御圧に対抗する第１低圧流路１６の圧力によって制御できるようになっている。前記弾性部材２０の弾性力は第１低圧流路１６に要求される圧力に応じて設定される。

前記レデューシングバルブ１２は、第２低圧流路２２を通じて前記低圧用レギュレーターバルブ１０から供給される低圧の油圧をさらに低くして、第３低圧流路２４を通じて前記低圧部４に供給する。

つまり、前記レデューシングバルブ１２は、第２低圧流路２２と連結され、第２再循環流路２３を通じて前記第１吸入流路１４と連結される。したがって前記レデューシングバルブ１２は、前記第２低圧流路２２から供給される低圧の油圧の一部を前記第２再循環流路２３を通じて第１吸入流路１４に再循環させながら低圧の油圧をさらに低くする。

このために前記レデューシングバルブ１２は通常のスプールバルブからなることができる。また前記レデューシングバルブ１２は、オン／オフ制御が行われる第１ソレノイドバルブＳＯＬ１の制御圧、弾性部材２６の弾性力、そして前記第１ソレノイドバルブＳＯＬ１の制御圧に対抗する第３低圧流路２４の圧力によって制御できるようになっている。前記弾性部材２６の弾性力は前記低圧部４に要求される圧力に応じて設定される。

前記高圧用オイルポンプ６は電動機によって駆動される電動式ポンプからなる。

前記高圧用オイルポンプ６は前記第１低圧流路１６を通じて供給される低圧の油圧を高圧に昇圧させて、高圧流路２８に吐出する。そして前記高圧用オイルポンプ６から高圧流路２８に吐出された油圧は、高圧用レギュレーターバルブ３０によって安定した高圧の油圧に制御されて高圧部８に供給される。

前記高圧用レギュレーターバルブ３０は高圧流路２８と連結され、第３再循環流路３２を通じて前記第３低圧流路２４と連結される。これにより前記高圧用レギュレーターバルブ３０は、前記高圧流路２８を通じて供給される油圧の一部を前記第３再循環流路３２を通じて第３低圧流路２３に再循環させながら油圧を調節する。

このために前記高圧用レギュレーターバルブ３０は通常のスプールバルブからなる。また前記高圧用レギュレーターバルブ３０は、比例制御を遂行できる第２ソレノイドバルブＳＯＬ２の制御圧、弾性部材３４の弾性力、そして前記第２ソレノイドバルブＳＯＬ２の制御圧に対抗する第１低圧流路１６または高圧流路２８の油圧によって制御されるようになっている。前記弾性部材３４の弾性力は高圧流路２８に要求される圧力に応じて設定される。

第３再循環流路３２を第３低圧流路２４に連結したことは、高圧用オイルポンプ６が単独で作動する時、低圧部４側に油圧が供給されるようにするためである。

そして、前記第１低圧流路１６と前記高圧流路２８の間にはスイッチバルブ３６が配置される。

前記スイッチバルブ３６はスプールバルブからなり、オン／オフ制御される第１ソレノイドバルブＳＯＬ１によって制御されながら、前記第１低圧流路１６の油圧を選択的に前記高圧流路２８に伝達できるようになっている。

このために前記スイッチバルブ３６の一側に前記第１ソレノイドバルブＳＯＬ１の制御圧が供給され、前記スイッチバルブ３６の他側には弾性部材３８が配置される。これにより、前記第１ソレノイドバルブＳＯＬ１がスイッチングオフされる場合には前記第１低圧流路１６と高圧流路２８を連結せず、前記第１ソレノイドバルブＳＯＬ１がスイッチングオンされる場合には前記第１低圧流路１６を高圧流路２８に連結する。

そして前記高圧用オイルポンプ６は第２吸入流路４２を通じてオイルパンＰと連結される。前記第２吸入流路４０には逆流を防止するチェックバルブ４０が配置される。これにより前記高圧用オイルポンプ６は、前記低圧用オイルポンプ２から油圧が供給されない時、直接オイルパンＰからオイルを吸入して高圧の油圧を生成することができる。

本発明の実施形態による油圧供給システムは、前記低圧用オイルポンプ２と高圧用オイルポンプ６が正常に作動する時には、図１のように、前記低圧用オイルポンプ２で生成された低圧の油圧が低圧部４に供給され、高圧用オイルポンプ６で生成された高圧の油圧は高圧部８に供給される。

つまり、２つのオイルポンプ２、６が正常に作動する場合には、前記第１ソレノイドバルブＳＯＬ１がスイッチングオフされ、前記第２ソレノイドバルブＳＯＬ２は要求される高圧の油圧に応じて比例制御される。

前記第１ソレノイドバルブＳＯＬ１がスイッチングオフされると、低圧用レギュレーターバルブ１０およびレデューシングバルブ１２はそれぞれ第１低圧流路１６および第３低圧流路２４に形成された油圧と、弾性部材２０、２６の弾性力によってのみ制御され、低圧の油圧を制御する。

また、前記第１ソレノイドバルブＳＯＬ１がスイッチングオフされると、前記スイッチバルブ３６は第１低圧流路１６と高圧流路２８を分離する。

図２は本発明の実施形態による油圧供給システムにおける高圧用オイルポンプの非正常作動状態を示した構成図である。

つまり、高圧用オイルポンプ６が故障などによって作動しない時のオイルの流れが示されている。この時、前記第１ソレノイドバルブＳＯＬ１はスイッチングオンされる。

この時、前記低圧用オイルポンプ２は吐出量を増やして高圧の油圧を生成し、前記低圧用レギュレーターバルブ１０とレデューシングバルブ１２、そしてスイッチバルブ３６には前記第１ソレノイドバルブＳＯＬ１の制御圧が供給される。これにより、前記第１低圧流路１６には高圧の油圧が形成され、前記低圧用レギュレーターバルブ１０にも高圧の油圧が作用する。

前記第１低圧流路１６に形成された高圧の油圧はスイッチバルブ３６を通じて高圧流路２８に供給される。そして前記高圧用レギュレーターバルブ３０は前記高圧流路２８に供給された油圧を制御して高圧部８に供給することによって、高圧部８の作動が円滑に行われるようにする。

したがって、前記高圧用オイルポンプ６の非作動時にも低圧用オイルポンプ２によって油圧供給システムの正常的な運転ができるようにすることによって、２つのオイルポンプ２、６を有する油圧供給システムの作動の安全性および信頼性を向上させることができる。

そして、ＩＳＧ（Ｉｄｌｅ Ｓｔｏｐ ＆ Ｇｏ）装置が備えられた車両が一時停車した場合、エンジンの始動が停止した状態で高圧部８に高圧の油圧を供給しなければならない必要性がある場合がある。この時、前記高圧用オイルポンプ６が作動して、第２吸入流路４２を通じてオイルパンＰのオイルをポンピングして高圧の油圧を生成することによって、前記高圧部８に高圧の油圧を供給することができる。

つまり、エンジン始動が停止して前記低圧用オイルポンプ２が作動しなくても、前記高圧用オイルポンプ６の単独作動で高圧部８に高圧の油圧を供給することができる。

以上に本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の実施形態から当該発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって容易に変更されて均等であると認められる範囲の全ての変更を含む。

２ 低圧用オイルポンプ
４ 低圧部
６ 高圧用オイルポンプ
８ 高圧部
１０ 低圧用レギュレーターバルブ
１２ レデューシングバルブ
１４ 第１吸入流路
１６ 第１低圧流路
１８ 第１再循環流路
２０、２６、３４ 弾性部材
２２ 第２低圧流路
２３ 第２再循環流路
２４ 第３低圧流路
３２ 第３再循環流路
４０ チェックバルブ
４２ 第２吸入流路
ＳＯＬ１ 第１ソレノイドバルブ
ＳＯＬ２ 第２ソレノイドバルブ

Claims (15)

1. オイルパンに貯蔵されたオイルを用いて低圧の油圧および高圧の油圧を生成し、前記低圧の油圧および高圧の油圧をそれぞれ低圧部および高圧部に供給する車両用自動変速機の油圧供給システムにおいて、
   前記オイルパンに貯蔵されたオイルを第１吸入流路を通じて吸入し、油圧を生成して第１低圧流路に吐出する低圧用オイルポンプと、
   前記第１低圧流路の油圧を安定した油圧に制御する低圧用レギュレーターバルブと、
   前記低圧用レギュレーターバルブから供給される油圧を第２低圧流路を通じて伝達を受け、前記油圧を減圧して第３低圧流路を通じて低圧部に供給するレデューシングバルブと、
   前記第１低圧流路を通じて前記低圧用オイルポンプから供給される油圧を昇圧させ、昇圧された油圧を高圧流路に吐出する高圧用オイルポンプと、
   前記第１低圧流路と高圧流路との間に配置され、選択的に前記第１低圧流路と高圧流路を連結するかまたは連結しないスイッチバルブと、
   前記高圧流路を通じて前記高圧用オイルポンプから供給される油圧と、前記スイッチバルブを通じて選択的に供給される前記低圧用オイルポンプの油圧を、安定した油圧に制御して高圧部に供給する高圧用レギュレーターバルブと、
   前記オイルパンと前記第１低圧流路を連結する第２吸入流路と、
   を含む車両用自動変速機の油圧供給システム。
2. 前記低圧用オイルポンプはエンジンによって駆動される機械式オイルポンプであり、前記高圧用オイルポンプは電動機によって駆動される電動式オイルポンプであることを特徴とする、請求項１に記載の車両用自動変速機の油圧供給システム。
3. 前記低圧用レギュレーターバルブが、オン／オフソレノイドバルブからなる第１ソレノイドバルブの制御圧によって制御されることを特徴とする、請求項１に記載の車両用自動変速機の油圧供給システム。
4. 前記レデューシングバルブが、オン／オフソレノイドバルブからなる第１ソレノイドバルブの制御圧によって制御されることを特徴とする、請求項１に記載の車両用自動変速機の油圧供給システム。
5. 前記スイッチバルブが、オン／オフソレノイドバルブからなる第１ソレノイドバルブの制御圧によって制御されることを特徴とする、請求項１に記載の車両用自動変速機の油圧供給システム。
6. 前記低圧用レギュレーターバルブが、第１低圧流路と連結され、第１再循環流路を通じて第１吸入流路と連結されて、前記第１低圧流路を通じて供給される油圧の一部を第１再循環流路を通じて第１吸入流路に再循環させ、低圧の油圧を安定するように調節することを特徴とする、請求項１に記載の車両用自動変速機の油圧供給システム。
7. 前記低圧用レギュレーターバルブが、第１ソレノイドバルブの制御圧、弾性部材の弾性力、そして前記第１ソレノイドバルブの制御圧に対抗する第１低圧流路の油圧によって制御されることを特徴とする、請求項１に記載の車両用自動変速機の油圧供給システム。
8. 前記レデューシングバルブが、第２低圧流路と連結され、第２再循環流路を通じて第１吸入流路と連結されて、前記第２低圧流路を通じて供給される油圧の一部を第２再循環流路を通じて第１吸入流路に再循環させ、低圧の油圧をさらに低くすることを特徴とする、請求項１に記載の車両用自動変速機の油圧供給システム。
9. 前記レデューシングバルブが、第１ソレノイドバルブの制御圧、弾性部材の弾性力、そして前記第１ソレノイドバルブの制御圧に対抗する第３低圧流路の油圧によって制御されることを特徴とする、請求項１に記載の車両用自動変速機の油圧供給システム。
10. 前記高圧用レギュレーターバルブが、スイッチバルブを通じて前記第１低圧流路と選択的に連結され、前記高圧流路と直接連結されて、前記第１低圧流路と前記高圧流路から供給される油圧の一部を第３再循環流路を通じて再循環させ、油圧を安定するように調節することを特徴とする、請求項１に記載の車両用自動変速機の油圧供給システム。
11. 前記第３再循環流路が第３低圧流路と連結されることを特徴とする、請求項１０に記載の車両用自動変速機の油圧供給システム。
12. 前記高圧用レギュレーターバルブが、第２ソレノイドバルブの制御圧、弾性部材の弾性力、そして前記第２ソレノイドバルブの制御圧に対抗する前記第１低圧流路または前記高圧流路の油圧によって制御されることを特徴とする、請求項１に記載の車両用自動変速機の油圧供給システム。
13. 前記第２ソレノイドバルブが、比例制御ソレノイドバルブからなることを特徴とする、請求項１２に記載の車両用自動変速機の油圧供給システム。
14. 前記スイッチバルブが第１ソレノイドバルブの制御圧によって制御されて、第１ソレノイドバルブがスイッチングオフされると第１低圧流路と高圧流路を分離し、第１ソレノイドバルブがスイッチングオンされると第１低圧流路と高圧流路を連結することを特徴とする、請求項１に記載の車両用自動変速機の油圧供給システム。
15. 前記第２吸入流路には逆流を防止するチェックバルブが設置されることを特徴とする、請求項１に記載の車両用自動変速機の油圧供給システム。

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