JP6180356B2 - 油圧制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、変速機に供給される油圧を制御する油圧制御装置に関する。

従来、変速機に用いられる油圧制御装置であって、変速機の部品の冷却及び潤滑のように低い油圧を供給する第１オイルポンプと、高い油圧に応じた作動がなされる油圧作動部を作動させるために、高い油圧を供給する第２オイルポンプとを備える油圧制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の油圧制御装置では、第１オイルポンプは、内燃機関によって駆動されており、第２オイルポンプは、電動機によって駆動されている。

この油圧制御装置では、２つのオイルポンプを用途（すなわち、冷却及び潤滑の用途、又は高圧で作動させる用途）によって使い分けているので、内燃機関のオイルポンプの駆動力が低減され、その分、内燃機関から出力する駆動力を小さくしている。

特開２００１−７４１３０号公報

しかしながら、特許文献１に記載されているような油圧制御装置では、第２オイルポンプは、油圧作動部を作動させるために必要な動力のうち、想定される中で最大の動力を出力可能に構成する必要があり、該第２オイルポンプを駆動させる電動機として比較的大型の電動機を用いる必要がある。このため、電動機に作用する負荷が小さいときにおいても、電動機が大型であることで電気抵抗が大きくなりエネルギ効率が悪い。なお、オイルポンプを駆動するための駆動源として電動機を用いる場合に限らず、他の駆動源を用いる場合においても、第２オイルポンプが大型化することでエネルギ効率が悪くなることは同様である。

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、オイルポンプを効率よく駆動できる油圧制御装置を提供することを目的とする。

本発明は、低い油圧である低油圧が供給される被供給部と、高い油圧である高油圧が供給される油圧作動部とに対し、油圧を供給する油圧制御装置であって、大容量のオイルポンプである大容量オイルポンプと、前記油圧作動部に高油圧を供給し、前記大容量オイルポンプよりも小容量のオイルポンプである小容量オイルポンプと、前記大容量オイルポンプから供給された油圧を、前記小容量オイルポンプに供給する第１流路と、前記小容量オイルポンプから供給された油圧を、前記油圧作動部に供給する第２流路と、前記大容量オイルポンプから供給された油圧を、前記小容量オイルポンプを介さずに、前記油圧作動部に供給する第３流路と、を備え、前記小容量オイルポンプは、供給された油圧を更に加圧して前記油圧作動部に供給するものであり、前記油圧作動部に供給するオイルの流量が所定流量より多いときは前記大容量オイルポンプを用いて前記第３流路を介して前記油圧作動部に油圧を供給し、前記油圧作動部に供給するオイルの流量が前記所定流量より少ないときは前記大容量オイルポンプと前記小容量オイルポンプを用いて前記油圧作動部にオイルを供給することを特徴とする。

本発明においては、大容量オイルポンプから出力された油圧が小容量オイルポンプに供給される。このため、小容量オイルポンプは、大容量オイルポンプから出力した油圧に対して不足分だけ圧力を増加させるだけで足り、従来と比べて、小容量オイルポンプがオイルに加えるべき圧力が減少する。このため、小容量オイルポンプでのエネルギ消費量を低減できる。

また、油圧作動部に大流量のオイルを供給する場合などオイルポンプの駆動に際して大きな動力が必要とされる場合においては、小容量オイルポンプを用いずに、大容量オイルポンプから油圧作動部に高油圧を直接供給した方が、小容量オイルポンプを用いる場合に比べて各オイルポンプを駆動するための動力の総和が少なくなる場合がある。

このような場合においては、小容量オイルポンプの作動を停止し、大容量オイルポンプから出力された油圧を、第３流路を介して油圧作動部に供給することで、小容量オイルポンプに要求される最大出力可能な動力を低減することができる。このため、小容量オイルポンプとして比較的小型な装置を用いることができ、ひいては、小容量オイルポンプを駆動するときのエネルギ効率を向上できる。

本発明においては、変速機は無段変速機であり、前記油圧作動部は、油圧が供給されることで幅を変更可能な入力側プーリ及び出力側プーリであり、前記入力側プーリ及び前記出力側プーリは、その幅が変更されることで変速比を変更可能なベルト式又はチェーン式の無段変速機（所謂フリクションドライブ）に用いられ、前記無段変速機の変速比を変更するときに前記入力側プーリ又は前記出力側プーリから排出されるオイルを、前記小容量オイルポンプに供給する第４流路を備えることが好ましい。

この構成によれば、入力側プーリ又は出力側プーリから排出されるオイルは、ある程度の圧力が加えられたオイルとなっている。従って、小容量オイルポンプは、不足分の圧力を補うように作動するだけで済み、小容量オイルポンプにおけるエネルギ消費量を小さくすることができる。

本発明においては、前記第４流路から前記小容量オイルポンプに供給されるオイルの圧力は、前記入力側プーリに供給される油圧、及び前記出力側プーリへ供給される油圧のうち低い方の油圧以下になっているように構成することができる。

本発明においては、前記第４流路の前記小容量オイルポンプ側の端部が、前記第１流路に連結される連結箇所には、前記第１流路の油圧と前記第４流路の油圧とのうち大きい方の油圧が、前記第１流路において前記連結箇所よりも前記小容量オイルポンプ側に供給されるように切り替える切替部が設けられていることが好ましい。

この構成によれば、大容量オイルポンプから出力される油圧と、入力側プーリ又は出力側プーリから排出される油圧とのうち、高い方の油圧が選択的に小容量オイルポンプに供給されるので、小容量オイルポンプがオイルに加えるべき圧力が減少する。このため、小容量オイルポンプを駆動させるときのエネルギ消費量を低減できる。

本発明において、加圧されたオイルを貯蔵するオイル貯蔵部を備え、前記オイル貯蔵部は、前記各流路及び前記各オイルポンプによって構成される油圧回路を流れるオイルが該油圧回路の外部に漏出する流量であるリーク流量に応じた流量のオイルを、該油圧回路内に補填することが好ましい。

この構成によれば、リーク流量分のオイルとして、オイル貯蔵部から圧力が加えられたオイルを補填できるので、リーク流量分のオイルを、圧力が加えられていない状態のオイルを加圧して補填する場合に比べて、小容量オイルポンプを駆動するときのエネルギ消費量を低減できる。

本発明においては、前記大容量オイルポンプは、内燃機関によって駆動され、前記小容量オイルポンプは、電動機により駆動されるように構成することができる。この構成によれば、大容量オイルポンプから吐出されたオイルが小容量オイルポンプに供給されるので、小容量オイルポンプの駆動に際して比較的小型な電動機を用いることができ電動機のエネルギ効率を向上させることができる。

本発明においては、前記大容量オイルポンプ及び前記小容量オイルポンプは、内燃機関によって駆動され、前記小容量オイルポンプは、供給するオイルの流量が可変に構成されているように構成することができる。

本発明の実施形態の油圧制御装置の概要を示す図であり、図１Ａは、大容量オイルポンプ及び小容量オイルポンプのいずれも駆動する場合を示す図であり、図１Ｂは、大容量オイルポンプのみを駆動させる場合を示す図。 本実施形態の油圧制御装置の流量と仕事率とについて説明する図。 本実施形態の油圧制御装置の油圧回路について示す図。 本実施形態の油圧制御装置のクルーズ時における油圧回路の作動を示す図。 本実施形態の油圧制御装置の通常変速時における油圧回路の作動を示す図。 本実施形態の油圧制御装置の急変速時における油圧回路の作動を示す図。 本実施形態の油圧制御装置のアイドリングストップ時における油圧回路の作動を示す図。 本発明の他の実施形態の油圧制御装置を示す説明図。

（１．油圧制御装置の概要）
図１Ａを参照して、本発明の実施形態の油圧制御装置１の概要について説明する。

油圧制御装置１には、比較的高い油圧（高油圧）を供給すべき油圧作動部２（高圧系）へ油圧を供給すると共に、比較的低い油圧（低油圧）が供給されれば十分な被供給部３（低圧系。例えば、オイルによる潤滑又は冷却が必要な作動部材、又は低圧で作動するトルクコンバータのロックアップクラッチ）へ油圧を供給する油圧回路が構成される。油圧制御装置１は、大容量オイルポンプＰｂと、小容量オイルポンプＰｓとを備える。

大容量オイルポンプＰｂは、オイルタンク（図示省略）のオイルを汲み上げて圧力を加えることで、低油圧を低圧系の被供給部３に出力すると共に、油圧作動部２にも油圧を出力するオイルポンプである。小容量オイルポンプＰｓは、大容量オイルポンプＰｂの容量よりも小容量のオイルポンプである。小容量オイルポンプＰｓは、油圧作動部２を作動させる油圧を出力する。また、小容量オイルポンプＰｓは、供給された油圧を更に加圧して油圧作動部２に供給する。

油圧制御装置１は、オイルが流れる流路のうち主な流路として、第１流路Ｌ１、第２流路Ｌ２、及び第３流路Ｌ３を備える。第１流路Ｌ１は、大容量オイルポンプＰｂと小容量オイルポンプＰｓとを接続する。第２流路Ｌ２は、小容量オイルポンプＰｓと油圧作動部２とを接続する。第３流路Ｌ３は、小容量オイルポンプＰｓを介さずに、大容量オイルポンプＰｂと油圧作動部２とを接続する流路である。被供給部３は、常に大容量オイルポンプＰｂと接続された流路を持つ。

以上のように構成されることで、大容量オイルポンプＰｂから出力された油圧が小容量オイルポンプＰｓに供給される。このため、小容量オイルポンプＰｓがオイルに加えるべき圧力が減少する。このため、小容量オイルポンプＰｓを駆動するときのエネルギ消費量を低減できる。

詳細には、小容量オイルポンプＰｓを駆動するために必要なトルクτ（Ｎｍ）は、
τ＝ΔＰ・Ｖ／２π ・・・（１）
で与えられる。

ここで、ΔＰ（ＭＰａ）は小容量オイルポンプＰｓが加圧する分の圧力、Ｖ（ｃｃ／ｒｅｖ）は小容量オイルポンプＰｓの理論上の押しのけ容積（ポンプ一回転当たりの吐出量）である。また、πは、円周率である。

ここで、大容量オイルポンプＰｂで加圧された油圧をＰ_pbで表し、油圧作動部２に供給すべき油圧をＰ_lineで表すと、小容量オイルポンプＰｓを駆動するために必要なトルクτは、「（Ｐ_line−Ｐ_pb）・Ｖ／２π」となる。すなわち、小容量オイルポンプＰｓが直接オイルタンクから汲み上げたオイルを高油圧に加圧する場合に比べて、小容量オイルポンプＰｓを駆動するトルクτを、「Ｐ_pb・Ｖ／２π」だけ低減できる。従って、小容量オイルポンプＰｓを駆動するときのエネルギ消費量を低減できる。

ここで、例えば、１つのオイルポンプのみを用いて、高圧系の油圧作動部及び低圧系の被供給部の双方に適切な油圧を供給するように構成する場合においては、油圧作動部に供給すべき油圧の最大値と、油圧作動部及び被供給部に供給すべきオイルの流量の最大量とを供給可能にオイルポンプ及びその駆動源を構成する必要がある。

しかしながら、一般に、高圧系の油圧作動部は、その作動のために、高い油圧が必要とされるが、供給されるオイルの流量は少なくてもよい場合が多い。一方、低圧系の被供給部は、その潤滑又は冷却のためには、オイルを大流量で供給する必要がある場合がある。このとき、オイルポンプが１つだけである場合、低圧系の被供給部にも高油圧で大流量を供給するので、余剰な仕事をすることになり、オイルポンプのエネルギ消費量が大きくなる。

一方、本実施形態のように大容量と小容量の２つのオイルポンプＰｂ，Ｐｓを用いることで、低圧系の被供給部３に油圧を供給する場合には、小容量オイルポンプＰｓを用いずに、大容量オイルポンプＰｂがオイルタンクから汲み上げたオイルを低油圧となるように加圧すれば、低油圧で大流量のオイルを供給できる。このとき、大容量オイルポンプＰｂは、オイルを高油圧にする必要がないので、エネルギ消費量を小さくできる。

また、高圧系の油圧作動部２に油圧を供給する場合には、大容量オイルポンプＰｂがオイルタンクから汲み上げたオイルを低油圧となるように加圧した後、小容量オイルポンプＰｓで更に加圧することで、高油圧を供給できる。このとき、更に加圧するときの小容量オイルポンプＰｓを駆動する電動機ＭＯＴは、比較的小型に構成できるので、電動機ＭＯＴのエネルギ効率を向上させることができる。

（１−１．流量と仕事率との関係）
図２を参照して、油圧作動部２に供給するオイルの流量（以下、「高圧流量」という。横軸）Ｌと油圧制御装置１の仕事率Ｐｗ（縦軸）について説明する。図２は、大容量オイルポンプＰｂのみを駆動したときの、供給する高圧流量Ｌの変化に対する、油圧制御装置１の仕事率（以下、「１ポンプ仕事率」という）Ｐwbの変化と、大容量オイルポンプＰｂ及び小容量オイルポンプＰｓの両ポンプを駆動したときの、供給する高圧流量の変化に対する、油圧制御装置１の仕事率（以下、「２ポンプ仕事率」という）Ｐwsの変化とを示している。

大容量オイルポンプＰｂおよび小容量オイルポンプＰｓを駆動する場合においては、大容量オイルポンプＰｂは被供給部３及び小容量オイルポンプＰｓに低油圧を供給し、小容量オイルポンプＰｓは大容量オイルポンプＰｂから供給されたオイルを更に加圧することで油圧作動部２に高油圧を供給する。

高圧流量Ｌが所定流量αのときには、１ポンプ仕事率Ｐwbと２ポンプ仕事率Ｐwsとが等しい。また、高圧流量Ｌが所定流量αより少ないときには、１ポンプ仕事率Ｐwbよりも２ポンプ仕事率Ｐwsの方が小さい。これは、流量が小さいときに、大容量オイルポンプＰｂのみで高圧系の油圧作動部２と低圧系の被供給部３の双方に供給する場合には、低圧系の被供給部３にも高圧で大流量を供給するので、余剰な仕事をすることになり、エネルギ消費量が大きくなるからである。

また、高圧流量Ｌが所定流量αより多いとき（例えば、急変速のためにプーリの幅を瞬時に変更する必要があり、油圧作動部２に供給する流量が大きく増加するとき）には、２ポンプ仕事率Ｐwsよりも１ポンプ仕事率Ｐwbの方が小さい。これは、小容量オイルポンプＰｓが大流量のオイルを供給しようとすることで、小容量オイルポンプＰｓ及びそれを駆動する電動機ＭＯＴに大きな負荷が作用し、電動機ＭＯＴの電力損失が大きくなるからである。

そこで、本実施形態の油圧制御装置１においては、高圧流量Ｌが所定流量αよりも少ないときには、図１Ａに示されるように、内燃機関ＥＮＧの駆動力を利用して作動する大容量オイルポンプＰｂから供給された低圧のオイルが、第１流路Ｌ１を介して、電動機ＭＯＴによって作動する小容量オイルポンプＰｓにより高圧に加圧される。そして、小容量オイルポンプＰｓで高圧に加圧されたオイルは、第２流路Ｌ２を介して油圧作動部２に供給される。

また、油圧制御装置１は、高圧流量Ｌが所定流量αよりも多いときには、図１Ｂに示されるように、電動機ＭＯＴによる小容量オイルポンプＰｓの作動を停止して、大容量オイルポンプＰｂのみでオイルを高圧に加圧して、第３流路Ｌ３を介して油圧作動部２に油圧を供給する。

このように、高圧流量Ｌに応じて小容量オイルポンプＰｓの作動又は停止を選択することで、油圧制御装置１全体のエネルギ消費量を最適化することができる。更には、小容量オイルポンプＰｓが供給可能な最大の高圧流量Ｌが、少なくとも所定流量α以下となるように小容量オイルポンプＰｓ及びそれを駆動する電動機ＭＯＴを構成することができる。このとき、小容量オイルポンプＰｓ及びそれを駆動する電動機ＭＯＴは、比較的小型に構成できるので、エネルギ消費量を小さくできる。このように、エネルギ効率の良い油圧制御装置を提供できる。

（２．油圧制御装置の詳細な構成）
次に、図３を参照して、図１を参照して説明した油圧制御装置１の詳細な構成について説明する。

本実施形態の油圧制御装置１は、所謂ベルト式又はチェーン式の無段変速機Ｔ（所謂フリクションドライブ）に用いられる。

無段変速機Ｔは、一対の入力側プーリＤｖと、一対の出力側プーリＤｒと、入力側プーリＤｖと出力側プーリＤｒとの間で動力を伝達可能なベルト又はチェーン（図示省略）とを備える。

一対の入力側プーリＤｖは、無段変速機Ｔの入力軸（図示省略）に沿って移動自在のプーリ（可動側のプーリ）と、固定されているプーリ（固定側のプーリ）とから成る。オイルの供給に応じて、入力側プーリＤｖの可動側のプーリの側圧が変化し、入力側プーリＤｖの入力軸の軸線方向の幅が変化する。このように、供給されるオイルが調整されることで、一対の入力側プーリＤｖ間のベルトの挟圧力が調整される。

一対の出力側プーリＤｒは、無段変速機Ｔの出力軸（図示省略）に沿って移動自在のプーリ（可動側のプーリ）と、固定されているプーリ（固定側のプーリ）とから成る。オイルの供給に応じて、出力側プーリＤｒの可動側のプーリの側圧が変化し、出力側プーリＤｒの出力軸の軸線方向の幅が変化する。このように、供給されるオイルが調整されることで、一対の出力側プーリＤｒ間のベルトの挟圧力が調整される。

ここで、入力側プーリＤｖ及び出力側プーリＤｒにおいて、側圧とは、入力軸及び出力軸の軸方向に沿って、可動側の入力側プーリＤｖ及び出力側プーリＤｒを、固定側の入力側プーリＤｖ及び出力側プーリＤｒの方へ押圧する圧力をいう。側圧が増大して、挟圧力が増大するほど、入力側プーリＤｖ又は出力側プーリＤｒにおけるベルトの掛け回し半径は増大する。無段変速機Ｔの変速比は、入力側プーリＤｖ及び出力側プーリＤｒに供給する油圧の制御（すなわち、側圧又は挟圧力の制御）により制御される。

図１に示される油圧作動部２が、図３に示される入力側プーリＤｖ、出力側プーリＤｒ及び高油圧で作動するクラッチＣ（後述。例えば前後進切替機構の前後進クラッチ、又は発進クラッチ。）に相当する。また、この場合において、「高圧流量Ｌが所定流量αより多いとき」とは、例えば、無段変速機Ｔの変速比を急激に変更するとき（以下、「急変速時」という）である。

図３を参照して、油圧制御装置１は、第１〜第８の８つの油圧調整弁１１〜１８と、第１〜第１１の１１つの油路Ｒ１〜Ｒ１１と、切替部６１と、方向制御弁２１とを備える。

第１圧力制御弁１１は、パイロット作動形式の圧力制御弁であり、外部から供給されるパイロット圧を変更することで任意に油圧の変更が可能な圧力制御弁である。第３〜第５の３つの圧力制御弁１３〜１５は、リニアソレノイドに供給する電流に応じて任意に油圧の変更が可能な圧力制御弁である。また、第３〜第５の３つの圧力制御弁１３〜１５は、リニアソレノイドに電力が供給されていない状態で一次側ポート（図示省略）と二次側ポート（図示省略）とを連通する所謂ノーマルオープンタイプの弁として構成されている。第６〜第８の３つの圧力制御弁１６〜１８は、パイロット作動形式の圧力制御弁である。

切替部６１は、高圧優先形シャトル弁である。詳細には、切替部６１は、２つの一次側ポート６１ａ，６１ｂと、１つの二次側ポート６１ｃとを有する。切替部６１は、２つの一次側ポート６１ａ，６１ｂのうち、入力された油圧が高い方の一次側ポート（６１ａ，６１ｂのうち入力された油圧が高い方）と二次側ポート６１ｃとを連通させる。これにより、切替部６１は、２つの一次側ポート６１ａ，６１ｂに入力された油圧のうち圧力が高い方の油圧を、二次側ポート６１ｃから出力する。

方向制御弁２１は、第１ポート２１ａ、第２ポート２１ｂ及び第３ポート２１ｃを有する。また、方向制御弁２１には、パイロット圧として油圧が供給される第４ポート２１ｄ、第５ポート２１ｅを有する。方向制御弁２１は、第４ポート２１ｄ、第５ポート２１ｅに入力される油圧に応じて、第１ポート２１ａ、第２ポート２１ｂと第３ポート２１ｃとの連通を切り替える。

詳細には、方向制御弁２１は、第４ポート２１ｄに入力された油圧が、第５ポート２１ｅに入力された油圧よりも高い場合には、第２ポート２１ｂと第３ポート２１ｃとを連通させ、第１ポート２１ａと第３ポート２１ｃとの連通を解除する。

また、方向制御弁２１は、第５ポート２１ｅに入力された油圧が、第４ポート２１ｄに入力された油圧よりも高い場合には、第１ポート２１ａと第３ポート２１ｃとを連通し、第２ポート２１ｂと第３ポート２１ｃとの連通を解除する。また、方向制御弁２１は、第４ポート２１ｄの油圧と第５ポート２１ｅの油圧とが同じ場合には、第１ポート２１ａ及び第２ポート２１ｂと第３ポート２１ｃとを連通する。

内燃機関ＥＮＧによって駆動される大容量オイルポンプＰｂから第１油路Ｒ１に供給される油圧は、第１圧力制御弁１１によって調圧されている。第１油路Ｒ１に供給される油圧が、第１圧力制御弁１１のパイロット圧に応じた所定の圧力よりも高くなった場合、第１圧力制御弁１１は、余剰量のオイルを被供給部３へ排出し、第１油路Ｒ１の油圧を所定の圧力に維持する。第１圧力制御弁１１から排出されたオイルは、油圧制御装置１が搭載された車両の各種部材（低圧系）の潤滑又は冷却等に用いられ、オイルタンクへ戻る。第１圧力制御弁１１のパイロット圧は、第３圧力制御弁１３から供給される。

第１油路Ｒ１は、切替部６１の一次側ポートの一方のポート６１ａに接続される。切替部６１の二次側ポート６１ｃには、第２油路Ｒ２が接続される。また、第２油路Ｒ２は、第３油路Ｒ３と第４油路Ｒ４とに分岐している。第３油路Ｒ３は、小容量オイルポンプＰｓ（電動機ＭＯＴによって駆動されるオイルポンプ）に連結される。

小容量オイルポンプＰｓは、第３油路Ｒ３から供給された油圧を更に加圧して第５油路Ｒ５に出力する。また、小容量オイルポンプＰｓは、第２逆止弁４２を介して、オイルタンクから汲み上げたオイルを加圧して、第５油路Ｒ５に出力することも可能に構成されている。

第４油路Ｒ４の途中には、第１逆止弁４１が設けられている。第４油路Ｒ４は、第５油路Ｒ５に連結される。第１逆止弁４１は、第４油路Ｒ４と第２油路Ｒ２との連結点から第４油路Ｒ４と第５油路Ｒ５との連結点の方向にオイルが流れることを許容し、当該方向とは逆方向にオイルが流れることを阻止するように設けられている。

第４油路Ｒ４と第５油路Ｒ５は、第６油路Ｒ６及び第７油路Ｒ７に連結している。また、油圧計Ｄが、第４油路Ｒ４と第５油路Ｒ５との連結部分の油圧を測定できるように設けられている。

第６油路Ｒ６は、第２圧力制御弁１２に連結されている。第２圧力制御弁１２は、第６油路Ｒ６から供給された油圧を所定の圧力となるように減圧する。第２圧力制御弁１２は、減圧した油圧を、第３圧力制御弁１３、第４圧力制御弁１４、第５圧力制御弁１５、及び車両に搭載されたクラッチＣの各々に供給する。

第３圧力制御弁１３は、供給された油圧を第１圧力制御弁１１のパイロット圧となるように減圧して、第１圧力制御弁１１に出力する。第４圧力制御弁１４は、供給された油圧を第６圧力制御弁１６のパイロット圧となるように減圧して、第６圧力制御弁１６に出力する。第５圧力制御弁１５は、供給された油圧を第７圧力制御弁１７のパイロット圧となるように減圧して、第７圧力制御弁１７に出力する。

第７油路Ｒ７は、第６圧力制御弁１６と第７圧力制御弁１７に連結している。第６圧力制御弁１６は、第７油路Ｒ７から供給された油圧を第４圧力制御弁１４から供給されたパイロット圧に応じた所定の圧力に減圧し、入力側プーリＤｖに供給する。また、第６圧力制御弁１６は、入力側プーリＤｖの油圧が前記所定の圧力以上となった場合、余剰量のオイルを第６圧力制御弁１６のドレンポート（図示省略）から第１０油路Ｒ１０に排出することにより、入力側プーリＤｖの油圧を前記所定の圧力に維持する。

第７圧力制御弁１７は、第７油路Ｒ７から供給された油圧を第５圧力制御弁１５から供給されたパイロット圧に応じた所定の圧力に減圧し、出力側プーリＤｒに供給する。また、第７圧力制御弁１７は、出力側プーリＤｒの油圧が前記所定の圧力以上となった場合、余剰量のオイルを第７圧力制御弁１７のドレンポート（図示省略）から第１０油路Ｒ１０に排出することにより、出力側プーリＤｒの油圧を前記所定の圧力に維持する。

入力側プーリＤｖの幅を広くするとき、入力側プーリＤｖからオイルが排出される。この排出されたオイルが第６圧力制御弁１６に流入し、第６圧力制御弁１６のドレンポート（図示省略）から第１０油路Ｒ１０に排出される。出力側プーリＤｒの幅を広くするとき、出力側プーリＤｒからオイルが排出される。この排出されたオイルが第７圧力制御弁１７に流入し、第７圧力制御弁１７のドレンポート（図示省略）から第１０油路Ｒ１０に排出される。

第１０油路Ｒ１０は、第８圧力制御弁１８及び切替部６１の一次側ポートの他方６１ｂに連結されている。切替部６１には、２つの一次側ポート６１ａ，６１ｂに、第１油路Ｒ１及び第１０油路Ｒ１０が連結されており、二次側ポート６１ｃに第２油路Ｒ２が連結されている。従って、切替部６１は、第１油路Ｒ１及び第１０油路Ｒ１０のうち高い油圧の油路と、第２油路Ｒ２とを連通する。

また、第８油路Ｒ８は、第６圧力制御弁１６のパイロット圧となるように第４圧力制御弁１４から出力される油圧を、方向制御弁２１の第１ポート２１ａ及び第４ポート２１ｄに供給するように接続される。第９油路Ｒ９は、第７圧力制御弁１７のパイロット圧となるように第５圧力制御弁１５から出力される油圧を、方向制御弁２１の第２ポート２１ｂ及び第５ポート２１ｅに供給するように接続される。

また、第１１油路Ｒ１１は、方向制御弁２１の第３ポート２１ｃに連結される。従って、第１１油路Ｒ１１の油圧は、方向制御弁２１によって、第８油路Ｒ８及び第９油路Ｒ９の油圧のうち低い方の油圧となる。

第１１油路Ｒ１１の油圧は、第８圧力制御弁１８のパイロット圧となる。従って、第１０油路Ｒ１０の油圧は、入力側プーリＤｖに供給される油圧、及び出力側プーリＤｒに供給される油圧のうち低い方の油圧になるよう第８圧力制御弁１８によって調圧される。なお、第１０油路Ｒ１０の油圧は、入力側プーリＤｖに供給される油圧、及び出力側プーリＤｒに供給される油圧のうち低い方の油圧以下に設定されてもよい。

第１０油路Ｒ１０には、入力側プーリＤｖ及び出力側プーリＤｒのうち幅が広くなる方のプーリから排出されたオイルが流れる。このとき排出されたオイルは、加圧された状態でプーリの油室に入っていたオイルであり、圧力が加えられた状態である。

切替部６１によって、第１０油路Ｒ１０の油圧が、大容量オイルポンプＰｂからの油圧（すなわち、第１油路Ｒ１の油圧）よりも高い場合には、大容量オイルポンプＰｂから供給される油圧よりも高い油圧が、小容量オイルポンプＰｓに供給される。この場合には、小容量オイルポンプＰｓが大容量オイルポンプＰｂから供給されるオイルを加圧する場合に比べて、少ない圧力をオイルに加えるだけでよい。このため、小容量オイルポンプＰｓを駆動するときのエネルギ消費量を低減できる。

ここで、図１に示される第１流路Ｌ１は、図３に示される第１油路Ｒ１、第２油路Ｒ２、及び第３油路Ｒ３に相当する。また、図１に示される第２流路Ｌ２は、図３に示される第５油路Ｒ５及び第７油路Ｒ７に相当する。また、図１に示される第３流路Ｌ３は、図３に示される第１油路Ｒ１、第２油路Ｒ２、第４油路Ｒ４、及び第７油路Ｒ７に相当する。また、図３に示される第１０油路Ｒ１０が、本発明の「第４流路」に相当する。

また、加圧されたオイルを貯蔵するアキュムレータＡ（本発明の「オイル貯蔵部」に相当する）が、第７油路Ｒ７に、該加圧されたオイルを供給可能に設けられている。アキュムレータＡは、図３に示される油圧回路を流れるオイルが、該油圧回路の外部に漏出する流量であるリーク流量Q_leakに応じた流量のオイルを、該油圧回路内に補填する。これにより、リーク流量Q_leak分のオイルとして、アキュムレータＡから圧力が加えられたオイルを補填できるので、リーク流量Q_leak分のオイルを、圧力が加えられていない状態のオイル（例えば、オイルタンク内のオイル）を加圧して補填する場合に比べて、小容量オイルポンプを駆動するときのエネルギ消費量を低減できる。

ここで、リーク流量Q_leakは、各弁１１〜１８，２１と、クラッチＣ、入力側プーリＤｖ及び出力側プーリＤｒとから該油圧回路の外部に漏出するオイルの総流量である。アキュムレータＡは、少なくともリーク流量Q_leakを供給可能に構成されている。

（３．油圧制御装置の作動）
次に、油圧制御装置１の作動を、該油圧制御装置１が搭載された車両の状態（「クルーズ時」、「通常変速時」、「急変速時」、「アイドリングストップ時」、及び「電気系統異常時」）毎に説明する。

ここで、クルーズ時とは、油圧制御装置１が搭載された車両の走行速度が比較的一定に維持されており、無段変速機Ｔの変速比の変更が殆ど無いときである。通常変速時とは、例えば、無段変速機Ｔの変速比を通常の速度で変更するときである。このとき、変速比の変更速度は、急変速時に比べて遅い。

また、アイドリングストップ時とは、内燃機関ＥＮＧの作動が停止しているときである。電気系統異常時とは、油圧制御装置１が搭載された車両の電気系統に異常が生じているときである。このとき、例えば、リニアソレノイドにより駆動される第３〜第５の圧力制御弁１３〜１５による油圧の調整等ができない。

（３−１．クルーズ時）
図４を参照して、クルーズ時における油圧制御装置１の作動について説明する。

クルーズ時においては、無段変速機Ｔの変速比が殆ど変化しないので、入力側プーリＤｖ及び出力側プーリＤｒからオイルが排出されること（ひいては、第１０油路Ｒ１０をオイルが流れること）が殆どない。従って、第１油路Ｒ１の方が第１０油路Ｒ１０よりも油圧が高くなり、切替部６１は、第１油路Ｒ１と第２油路Ｒ２とを連通する。また、クルーズ時においては、高圧流量Ｌが所定流量αより少ないので、小容量オイルポンプＰｓを作動させることで、油圧制御装置１のエネルギ効率を向上できる。

ここで、第６油路Ｒ６及び第７油路Ｒ７に供給される油圧、すなわちライン圧をＰ_lineで表し、大容量オイルポンプＰｂから第１油路Ｒ１及び第２油路Ｒ２を介して、小容量オイルポンプＰｓに供給される油圧をＰ_pbで表す。このとき、小容量オイルポンプＰｓが加圧する分の圧力ΔＰは、「Ｐ_line−Ｐ_pb」であり、式（１）より、小容量オイルポンプＰｓを駆動するトルクτは、「（Ｐ_line−Ｐ_pb）・Ｖ／２π」となる。従って、加圧されていない状態のオイルを小容量オイルポンプＰｓで加圧する場合に比べて、小容量オイルポンプＰｓを駆動するトルクτを低減できる。

このように、各オイルポンプを効率よく駆動することで、油圧制御装置１のエネルギ効率を向上できる。

クルーズ時においては、油圧が、「オイルタンク→大容量オイルポンプＰｂ（油圧の無い状態からＰ_pbまで加圧）→第１油路Ｒ１→第２油路Ｒ２→第３油路Ｒ３→小容量オイルポンプＰｓ（Ｐ_pbからＰ_lineまで加圧）→第５油路Ｒ５→第７油路Ｒ７」を介して、入力側プーリＤｖ及び出力側プーリＤｒに供給される。

（３−２．通常変速時）
図５を参照して、通常変速時における油圧制御装置１の作動について説明する。

通常変速時においては、無段変速機Ｔの変速比が変化することで、入力側プーリＤｖ及び出力側プーリＤｒのいずれかから排出されるオイルの流量がクルーズ時と比較して大きい。

そのため、第１０油路Ｒ１０には入力側プーリＤｖ及び出力側プーリＤｒのうち幅が広くなる方のプーリから排出されたオイルが流れ、当該油路の油圧は、入力側プーリＤｖ及び出力側プーリＤｒの油圧のうち低い方の油圧となる。

通常変速時においては、高圧流量Ｌが所定流量αより少ないので、小容量オイルポンプＰｓを作動させることで、油圧制御装置１のエネルギ効率を向上できる。

このとき、本実施形態において、第１０油路Ｒ１０に供給される油圧は、大容量オイルポンプＰｂから出力された油圧よりも高くなり、切替部６１は、第１０油路Ｒ１０と第２油路Ｒ２とを連通させた状態となる。従って、入力側プーリＤｖ及び出力側プーリＤｒのいずれかから排出されたオイルが、第１０油路Ｒ１０と第２油路Ｒ２とを介して、小容量オイルポンプＰｓに供給される。

ここで、大容量オイルポンプＰｂで加圧された油圧Ｐ_pbに対し、入力側プーリＤｖ及び出力側プーリＤｒの油圧のうち低い方の油圧をＰＬで表す。このとき、ＰＬ＞Ｐ_pbであるから、小容量オイルポンプＰｓが加圧する分の圧力ΔＰは、「Ｐ_line−ＰＬ」となる。また、式（１）より、小容量オイルポンプＰｓを駆動するトルクτは、「（Ｐ_line−ＰＬ）・Ｖ／２π」となる。すなわち、クルーズ時と比較して更に小容量オイルポンプＰｓが加圧する分の圧力ΔＰを、「ＰＬ−Ｐ_pb」だけ減少させることができる。従って、クルーズ時と比較して更に小容量オイルポンプＰｓを駆動するトルクτを、「（ＰＬ−Ｐ_pb）・Ｖ／２π」だけ減少させることができる。

このように、各オイルポンプを効率よく駆動することで、油圧制御装置１のエネルギ効率を向上できる。

通常変速時においては、オイルが、「入力側プーリＤｖ(又は出力側プーリＤｒ）→第１０油路Ｒ１０→第２油路Ｒ２→第３油路Ｒ３→小容量オイルポンプＰｓ（ＰＬからＰ_lineまで加圧）→第５油路Ｒ５→第７油路Ｒ７→出力側プーリＤｒ（又は入力側プーリＤｖ）」という閉回路を循環するように流れる。これにより、入力側プーリＤｖ又は出力側プーリＤｒに油圧が供給される。

（３−３．急変速時）
図６を参照して、急変速時における油圧制御装置１の作動について説明する。

急変速時においては、無段変速機Ｔの変速比を急激に変化させる必要があり、入力側プーリＤｖ及び出力側プーリＤｒのいずれかに供給するオイルの流量が非常に多く、高圧流量Ｌが所定流量αより多くなる。従って、小容量オイルポンプＰｓの作動を停止し、大容量オイルポンプＰｂのみを作動させる。これにより、油圧制御装置１のエネルギ効率を向上できる。

急変速時においては、油圧が、「オイルタンク→大容量オイルポンプＰｂ（油圧の無い状態からＰ_lineまで加圧）→第１油路Ｒ１→第２油路Ｒ２→第４油路Ｒ４→第７油路Ｒ７」を介して、入力側プーリＤｖ又は出力側プーリＤｒに供給される。

（３−４．アイドリングストップ時）
図７を参照して、アイドリングストップ時における油圧制御装置１の作動について説明する。

アイドリングストップ時においては、内燃機関ＥＮＧが停止しているので、大容量オイルポンプＰｂの作動も停止する。従って、小容量オイルポンプＰｓが、オイルタンクのオイルを汲み上げて（このとき、第２逆止弁４２が開く）、加圧したオイルを入力側プーリＤｖ及び出力側プーリＤｒに供給する。

詳細には、アイドリングストップ時において、油圧が、「オイルタンク→小容量オイルポンプＰｓ（油圧の無い状態からＰ_lineまで加圧）→第５油路Ｒ５→第７油路Ｒ７」を介して、入力側プーリＤｖ及び出力側プーリＤｒに供給される。

（３−５．電気系統異常時）
電気系統異常時における油圧制御装置１の作動について説明する。

電気系統異常時には、リニアソレノイドにより駆動される第３〜第５の圧力制御弁１３〜１５による油圧の調整等ができない。しかしながら、本実施形態においては、第３〜第５の圧力制御弁１３〜１５が、ノーマルオープンタイプで構成されている。

従って、電気系統異常時において、無段変速機Ｔの変速比を調整することはできないが、入力側プーリＤｖ及び出力側プーリＤｒに、一定の油圧を供給することができるので、車両の走行を継続することができる。

詳細には、電気系統異常時において、油圧が、「オイルタンク→大容量オイルポンプＰｂ（油圧の無い状態からＰ_lineまで加圧）→第１油路Ｒ１→第２油路Ｒ２→第４油路Ｒ４→第７油路Ｒ７」を介して入力側プーリＤｖ及び出力側プーリＤｒに供給される。

（４．変形例）
本実施形態においては、無段変速機Ｔの変速比を変更するときに、入力側プーリＤｖ又は出力側プーリＤｒから排出されるオイルを小容量オイルポンプＰｓに供給する第４流路として第１０油路Ｒ１０が設けられているが、該第１０油路Ｒ１０が省略されていてもよい。この場合には、方向制御弁２１、第８圧力制御弁１８、及び切替部６１も省略される。

また、本実施形態においては、オイル貯蔵部としてアキュムレータＡを設けているが、オイル貯蔵部が省略されていてもよい。

また、本実施形態においては、大容量オイルポンプＰｂの駆動源として内燃機関ＥＮＧが設けられ、小容量オイルポンプＰｓの駆動源として電動機ＭＯＴが設けられているが、これらの各オイルポンプの駆動源は、これに限らない。

また、大容量オイルポンプの駆動源及び小容量オイルポンプの駆動源がいずれも内燃機関であってもよい。この場合、小容量オイルポンプとしては、供給するオイルの供給量及び圧力が可変に構成された可変容量式のオイルポンプであってもよい。

また、本実施形態においては、油圧作動部２が無段変速機Ｔの入力側プーリＤｖ及び出力側プーリＤｒであったが、これに限らず、比較的高圧（例えば、潤滑のためのオイルの圧力やトルクコンバータのロックアップクラッチを作動させるときの圧力に比べて高い圧力）の油圧作動部（例えば、図３に示されるクラッチＣ）であってもよい。

また、本実施形態においては、第１圧力制御弁１１と第３圧力制御弁１３とを備える油圧制御装置１について説明した。しかしながら、本発明の油圧制御装置はこれに限らず、例えば、第１圧力制御弁１１と第３圧力制御弁１３とに代えて、図８に示すように、第９圧力制御弁３０を備える油圧制御装置１であってもよい。

第９圧力制御弁３０は、内部に第１スプール３１と第２スプール３２とを備える。第２スプール３２は、スプリングからなる弾性部材によって第１スプール３１側（図８の左側）に付勢される。また、第１スプール３１は、両スプール３１，３２の間に配置されたスプリングからなる弾性部材によって、第２スプール３２から離隔する側（図８の左側）に付勢される。

また、第９圧力制御弁３０は、第１から第６の６つのポート３０ａ〜３０ｆを備えている。第１ポート３０ａには、大容量オイルポンプＰｂからの油圧が供給される。第２ポート３０ｂは、第１ポート３０ａと軸方向において同じ位置に設けられ、第１油路Ｒ１に接続されている。第３ポート３０ｃは、第２ポート３０ｂよりも第２スプール３２から離隔する側に設けられ、第１２油路Ｒ１２を介して被供給部３に接続される。

第４ポート３０ｄは、第３ポート３０ｃよりも第２スプール３２から離隔する側に設けられ、第６油路Ｒ６及び第７油路Ｒ７に供給される油圧（ライン圧）が供給される。第１スプール３１には、第４ポート３０ｄに対応する部分に環状溝が設けられ、第４ポート３０ｄから供給される油圧によって、第１スプール３１を弾性部材の付勢力に抗して第２スプール３２に近づく方向（図８の右方向）への力を発生させる。

第５ポート３０ｅには、第４圧力制御弁１４から出力される第６圧力制御弁１６用のパイロット圧が供給される。第６ポート３０ｆには、第５圧力制御弁１５から出力される第７圧力制御弁１７用のパイロット圧が供給される。

第９圧力制御弁３０は、第４圧力制御弁１４から出力されるパイロット圧と、第５圧力制御弁１５から出力されるパイロット圧とを比較して、何れか高い方のパイロット圧が第１スプール３１を第２スプール３２から離隔させる方向（図８の左方向）へ移動させる力として作用する。

ここで、無段変速機Ｔの変速比を適切に調整するためには、入力側プーリＤｖ及び出力側プーリＤｒに必要な油圧のうち少なくとも高い方の油圧、すなわちライン圧Ｐ_lineが第６油路Ｒ６及び第７油路Ｒ７に供給されていなければならない。図８の油圧制御装置１によれば、第６油路Ｒ６及び第７油路Ｒ７に供給される油圧が第４ポート３０ｄに供給されることにより、第６油路Ｒ６及び第７油路Ｒ７に供給される油圧の変動に応じて第３ポート３０ｃから吐出されるオイルの流量が変動する。これにより、第６油路Ｒ６及び第７油路Ｒ７に供給される油圧はライン圧Ｐ_lineに保たれる。

詳細には、大容量オイルポンプＰｂがライン圧Ｐ_lineを供給している状態から小容量オイルポンプＰｓを駆動して、大容量オイルポンプＰｂから供給された油圧を更にΔＰだけ加圧したとすると、圧力制御弁３０の機能により、大容量オイルポンプＰｂが供給する油圧Ｐ_pbは「Ｐ_line−ΔＰ」となるように自動的に減少する。また同様に、この状態から小容量オイルポンプＰｓの作動を停止してΔＰ＝０となった場合には、大容量オイルポンプＰｂが供給する油圧Ｐ_pbは再びライン圧P_lineとなるように自動的に上昇する。

これにより、図８の油圧制御装置１によれば、図３に示した油圧制御装置１のように第１圧力制御弁１１、及びリニアソレノイドにより駆動される第３圧力制御弁１３を用いることなく、第２ポート３０ｂから出力される油圧を適切に保つことができる。このように、第１圧力制御弁１１及び第３圧力制御弁１３が不要となることに伴うリーク流量の低減と、リニアソレノイドに供給する電力が不要となることにより、油圧制御装置１のエネルギ効率を更に向上させることができる。

１…油圧制御装置、２…油圧作動部、ＥＮＧ…内燃機関、ＭＯＴ…電動機、Ｐｂ…大容量オイルポンプ、Ｐｓ…小容量オイルポンプ、Ｌ１…第１流路、Ｌ２…第２流路、Ｌ３…第３流路、Ｔ…無段変速機、Ｄｖ…入力側プーリ（油圧作動部、入力側プーリ）、Ｄｒ…出力側プーリ（油圧作動部、出力側プーリ）、６１…切替部、Q_leak…リーク流量、Ａ…アキュムレータ（オイル貯蔵部）。

Claims (7)

1. 変速機の低い油圧である低油圧が供給される被供給部と、該変速機の高い油圧である高油圧が供給される油圧作動部とに対し、油圧を供給する油圧制御装置であって、
   大容量のオイルポンプである大容量オイルポンプと、
   前記油圧作動部に高油圧を供給し、前記大容量オイルポンプよりも小容量のオイルポンプである小容量オイルポンプと、
   前記大容量オイルポンプから供給された油圧を、前記小容量オイルポンプに供給する第１流路と、
   前記小容量オイルポンプから供給された油圧を、前記油圧作動部に供給する第２流路と、
   前記大容量オイルポンプから供給された油圧を、前記小容量オイルポンプを介さずに、前記油圧作動部に供給する第３流路と、を備え、
   前記小容量オイルポンプは、供給された油圧を更に加圧して前記油圧作動部に供給するものであり、
   前記油圧作動部に供給するオイルの流量が所定流量より多いときは前記大容量オイルポンプを用いて前記第３流路を介して前記油圧作動部に油圧を供給し、
   前記油圧作動部に供給するオイルの流量が前記所定流量より少ないときは前記大容量オイルポンプと前記小容量オイルポンプを用いて前記油圧作動部にオイルを供給することを特徴とする油圧制御装置。
2. 請求項１に記載の油圧制御装置において、
   前記油圧作動部は、油圧が供給されることで幅を変更可能な入力側プーリ及び出力側プーリであり、
   前記入力側プーリ及び前記出力側プーリは、その幅が変更されることで変速比を変更可能なベルト式又はチェーン式の無段変速機に用いられ、
   前記無段変速機の変速比を変更するときに前記入力側プーリ又は前記出力側プーリから排出されるオイルを、前記小容量オイルポンプに供給する第４流路を備えることを特徴とする油圧制御装置。
3. 請求項２に記載の油圧制御装置において、前記第４流路から前記小容量オイルポンプに供給されるオイルの圧力は、前記入力側プーリに供給される油圧、及び前記出力側プーリへ供給される油圧のうち低い方の油圧以下になっていることを特徴とする油圧制御装置。
4. 請求項２又は３に記載の油圧制御装置において、前記第４流路の前記小容量オイルポンプ側の端部が、前記第１流路に連結される連結箇所には、前記第１流路の油圧と前記第４流路の油圧とのうち大きい方の油圧が、前記第１流路において前記連結箇所よりも前記小容量オイルポンプ側に供給されるように切り替える切替部が設けられていることを特徴とする油圧制御装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の油圧制御装置において、
   加圧されたオイルを貯蔵するオイル貯蔵部を備え、
   前記オイル貯蔵部は、前記各流路及び前記各オイルポンプによって構成される油圧回路を流れるオイルが該油圧回路の外部に漏出する流量であるリーク流量に応じた流量のオイルを、該油圧回路内に補填することを特徴とする油圧制御装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の油圧制御装置において、前記大容量オイルポンプは、内燃機関によって駆動され、前記小容量オイルポンプは、電動機により駆動されることを特徴とする油圧制御装置。
7. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の油圧制御装置において、
   前記大容量オイルポンプ及び前記小容量オイルポンプは、内燃機関によって駆動され、
   前記小容量オイルポンプは、供給するオイルの流量が可変に構成されていることを特徴とする油圧制御装置。