JP6232898B2

JP6232898B2 - 車両用動力伝達装置の油圧回路

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Publication number: JP6232898B2
Application number: JP2013209659A
Authority: JP
Inventors: 泰之渡邊; 信也桑原; 嘉博水野
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-10-04
Filing date: 2013-10-04
Publication date: 2017-11-22
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Description

本発明は車両用動力伝達装置の油圧回路に係り、特に、オイルポンプの吐出油路にエア抜き用オリフィスが設けられている油圧回路の改良に関するものである。

(a) 車両用動力伝達装置の油圧アクチュエータを作動させる作動油の油圧源として用いられるオイルポンプと、(b) そのオイルポンプの吐出油路に連通するように設けられてその吐出油路内のエアを排出するエア抜き用オリフィスと、を有する車両用動力伝達装置の油圧回路が知られている。動力伝達装置の作動油は一般に潤滑油としても用いられるため、その潤滑時の攪拌でエアが混入するとともに、その作動油をオイルタンクへ戻して繰り返し使用する場合、ポンプ停止中に吸入油路や吐出油路にエア溜まりが発生し、ポンプ起動初期の吐出圧（吐出油路内の油圧）の立ち上がりを阻害することがあるため、エア抜き用オリフィスを設けて、エア溜まりの発生自体を抑制するとともにポンプの起動初期にエアが速やかに排出されるようにするのである。特許文献１は、オイルポンプとして機械式オイルポンプおよび電動式オイルポンプを備えている場合で、それ等のオイルポンプの起動時に油路内のエアに起因して吐出圧の立ち上がりが遅くなり、変速機等の動力伝達装置の油圧アクチュエータの作動遅れでショック等を生じる恐れがあるため、その機械式オイルポンプの吐出油路や電動式オイルポンプの吐出油路にエア抜き用オリフィスを設けることが提案されている。

特開２００７−１１３６４０号公報

しかしながら、このようにオイルポンプの吐出油路にエア抜き用オリフィスを設けると、通常のポンプ作動中もそのエア抜き用オリフィスから作動油が流出して圧力損失が生じるため、その分だけオイルポンプの吐出性能を高める必要があり、大型になって搭載性や燃費が悪くなるとともにコストアップになる。

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、オイルポンプの吐出油路にエア抜き用オリフィスを設ける場合に通常のポンプ作動中の圧力損失を抑制し、従来と同程度の吐出性能のポンプを使用できるようにすることにある。

かかる目的を達成するために、第１発明は、(a) 車両用動力伝達装置の油圧アクチュエータを作動させる作動油の油圧源として用いられるオイルポンプと、(b) そのオイルポンプの吐出油路に連通するように設けられてその吐出油路内のエアを排出するエア抜き用オリフィスと、を有する車両用動力伝達装置の油圧回路において、(c) 前記吐出油路内の吐出圧が上昇して予め定められた設定圧に達すると、前記エア抜き用オリフィスの排出機能を制限するオリフィス切換装置を有することを特徴とする。

第２発明は、第１発明の車両用動力伝達装置の油圧回路において、(a) 前記吐出油路には、前記吐出圧が予め定められたリリーフ圧に達するとその吐出油路内の作動油をリリーフするリリーフバルブが設けられており、(b) 前記オリフィス切換装置の設定圧は、前記リリーフ圧と同じかそれよりも低圧であることを特徴とする。

第３発明は、第２発明の車両用動力伝達装置の油圧回路において、(a) 前記リリーフバルブは、(a-1) 円筒穴を有するとともに、その円筒穴と前記吐出油路とを連通させるようにその円筒穴の軸方向の一端部に設けられた流入口と、その円筒穴に連通するようにその円筒穴の軸方向の中間部に設けられた排出口と、を備えているバルブボデーと、(a-2) そのバルブボデーの前記円筒穴内に軸方向の移動可能に嵌合され、付勢手段の付勢力に従って前記一端部に押圧されることにより前記流入口と前記排出口との連通を遮断する閉じ状態にする一方、前記吐出油路内の油圧が前記リリーフ圧に達するとその付勢手段の付勢力に抗して前記排出口まで後退させられ、前記円筒穴を介して前記流入口と前記排出口とを連通させて前記リリーフ状態にするスプールと、を有するもので、(b) 前記エア抜き用オリフィスは、前記閉じ状態において前記流入口から前記排出口へエアを排出できるように前記スプールに設けられており、(c) 前記閉じ状態では前記エア抜き用オリフィスが機能し、且つ、前記リリーフ状態では、前記スプールが前記排出口まで後退させられることによりそのエア抜き用オリフィスの排出機能が制限され、そのスプールおよび前記付勢手段が前記オリフィス切換装置として機能することを特徴とする。

第４発明は、第３発明の車両用動力伝達装置の油圧回路において、(a) 前記エア抜き用オリフィスは、前記円筒穴の内周面と前記スプールの外周面との間に設けられた円環状の嵌合隙間であり、(b) 前記閉じ状態において前記嵌合隙間と前記流入口とを連通させるように、その流入口が設けられた前記バルブボデーと前記スプールの一端部との間にエア抜き用連通路が設けられていることを特徴とする。

第５発明は、第４発明の車両用動力伝達装置の油圧回路において、前記エア抜き用連通路は、前記スプールの一端部が小径とされることにより前記嵌合隙間に連続して前記円筒穴との間に形成される環状溝と、前記閉じ状態においてその環状溝と前記流入口とを連通させるようにそのスプールの一端部側の端面に設けられた凹凸部と、を有することを特徴とする。

第６発明は、第１発明〜第５発明の何れかの車両用動力伝達装置の油圧回路において、前記エア抜き用オリフィスからエアと共に排出された作動油は直接または潤滑部位を経由してオイルタンクへ戻されることを特徴とする。

第７発明は、第１発明〜第６発明の何れかの車両用動力伝達装置の油圧回路において、前記エア抜き用オリフィスは、前記吐出油路の上方に配置されてその吐出油路の上部に連通させられていることを特徴とする。
上方或いは上部とは、車両が水平な姿勢に保持されている場合に、鉛直方向の上方或いは上部であることを意味し、必ずしも真上である必要はなく、斜め上方であっても良い。要するに、作動油に混入しているエアが浮力によって上昇する場合に、上昇できる方向であれば良い。

第８発明は、第１発明〜第７発明の何れかの車両用動力伝達装置の油圧回路において、(a) 前記オイルポンプは電動式オイルポンプであり、(b) その電動式オイルポンプとは別に、走行用駆動力源として用いられる内燃機関によって駆動される機械式オイルポンプを備えており、(c) 前記電動式オイルポンプの吐出油路は前記機械式オイルポンプの吐出油路に連結されているとともに、その連結点とその電動式オイルポンプとの間にはその連結点側への作動油の流通を許容するが逆方向への流通を阻止する逆止弁が設けられており、(d) 前記エア抜き用オリフィスは、前記電動式オイルポンプと前記逆止弁との間に連通するように設けられていることを特徴とする。

このような車両用動力伝達装置の油圧回路においては、吐出油路内の吐出圧が所定の設定圧に達するとエア抜き用オリフィスの排出機能を制限するオリフィス切換装置を備えているため、エア抜き用オリフィスによりエア溜まりの発生が抑制されるとともにポンプ起動初期には吐出油路内のエアが速やかに排出されて吐出圧の立ち上がりが改善される。また、吐出圧が設定圧以上の通常のポンプ作動中は、エア抜き用オリフィスの排出機能が制限されて作動油の流出による圧力損失が抑制され、従来と同程度の吐出性能のオイルポンプを使用することができる。すなわち、オイルポンプの大型化による車両への搭載性や燃費の悪化、コストアップを回避しつつ、エア抜き用オリフィスによって吐出圧の立ち上がり性能を向上させることができる。

第２発明は吐出油路にリリーフバルブが設けられている場合で、オリフィス切換装置の設定圧がリリーフ圧と同じかそれよりも低圧であるため、リリーフ圧に達する前のオイルポンプの起動初期にはエア抜き用オリフィスによって速やかにエア抜きされ、吐出圧がリリーフ圧まで速やかに立ち上げられる。一方、吐出圧がリリーフ圧に達してリリーフバルブがリリーフ状態になる通常のポンプ作動時には、オリフィス切換装置によってエア抜き用オリフィスの排出機能が制限されるため、そのエア抜き用オリフィスからの作動油の流出による圧力損失が抑制され、従来と同程度の吐出性能のオイルポンプを採用できる。

第３発明は、上記リリーフバルブがスプールを有するスプール弁で、そのスプールにエア抜き用オリフィスが設けられているなど、エア抜き用オリフィスおよびオリフィス切換装置がリリーフバルブと一体的に構成されているため、油圧回路を簡単且つ安価でコンパクトに構成できる。

第４発明では、リリーフバルブの円筒穴の内周面とスプールの外周面との間の嵌合隙間がエア抜き用オリフィスとして機能するため、リリーフバルブの大幅な設計変更が不要であるとともに、それ等の径寸法を変更するだけで作動油のシール性能を確保しつつ所定のエア抜き性能が得られるように容易に隙間調整することができる。

第５発明は、上記嵌合隙間と流入口とを連通させるエア抜き用連通路が、スプールの一端部に設けられる環状溝と、スプールの端面に設けられる凹凸部とによって構成されているため、リリーフバルブの閉じ状態において吐出油路内のエアを含む作動油が凹凸部から環状溝を経て円環状の嵌合隙間へ円滑に流れ込み、その嵌合隙間がエア抜き用オリフィスとして適切に機能する。

第６発明では、オイルポンプの起動初期にエア抜き用オリフィスから排出されたエアを多量に含んだ作動油がオイルタンクへ戻されるため、吐出圧の立ち上がり性能が一層向上する。例えば第３発明〜第５発明のようにエア抜き用オリフィスをリリーフバルブに組み込んだ場合、オイルポンプの負荷軽減のために、リリーフバルブの排出口から排出された作動油をオイルポンプの吸入油路へ戻す場合があるが、ポンプの起動初期にエア抜き用オリフィスから排出されたエアを多量に含んだ作動油が吸入油路へ戻されると、再びエアを吸い込んで吐出油路へ吐出されるため、吐出圧の立ち上がり性能が阻害されるのである。

第７発明では、エア抜き用オリフィスが吐出油路の上方に配置されてその吐出油路の上部に連通させられているため、吐出油路内のエアが一層速やかにエア抜き用オリフィスから排出される。すなわち、エアは上方に溜まり易く、エア抜き用オリフィスが連通させられた部分にエア溜まりが生じ易くなるため、ポンプの起動に伴ってそのエア溜まりが速やかにエア抜き用オリフィスから排出されるのである。また、ポンプ停止中においても、車両の振動等によりエアが上昇してエア抜き用オリフィスから適切に排出される。

第８発明は、エア抜き用オリフィスが設けられる電動式オイルポンプとは別に機械式オイルポンプを並列に備えている場合で、両者の吐出油路の連結点と電動式オイルポンプとの間に逆止弁が設けられ、その逆止弁と電動式オイルポンプとの間にエア抜き用オリフィスが連通させられているため、逆止弁の手前でエア抜き用オリフィスからエアが排出されて逆止弁の開弁特性が安定する。

本発明の一実施例である油圧回路を備えている車両の概略構成を説明する図である。図１の油圧回路に設けられているリリーフバルブの断面図を油圧源部分の油圧回路と共に示した図である。図２のリリーフバルブのスプールを単独で示す斜視図である。図２のリリーフバルブのリリーフ状態を示す断面図である。図２のリリーフバルブが閉じ状態で、エア抜き用オリフィスとして機能する場合の油圧回路図である。図１の車両のエンジン停止に伴って電動式オイルポンプが起動された時のエンジン回転速度および吐出圧の変化を示すタイムチャートの一例である。図１の油圧回路に用いられるリリーフバルブの別の例を示す断面図である。図７のリリーフバルブのスプールを単独で示す斜視図である。図１の油圧回路に用いられるリリーフバルブの更に別の例を示す断面図である。図９のリリーフバルブのリリーフ状態を示す断面図である。本発明の更に別の実施例を説明する図で、エア抜き用オリフィスを含む油圧源部分の油圧回路図である。本発明の更に別の実施例を説明する図で、エア抜き用オリフィスが機械式オイルポンプの吐出油路に接続されている場合の油圧回路図である。

本発明は、走行用駆動力源として内燃機関のみを有するエンジン駆動車両、内燃機関および電動機を有するハイブリッド車両、或いは電動機のみを有する電気自動車など、種々の車両用の動力伝達装置の油圧回路に適用され得る。車両用動力伝達装置は、例えば油圧アクチュエータによってベルト挟圧力や変速比が制御されるベルト式無段変速機や、変速比が異なる複数のギヤ段を切り換えるためにそれぞれ油圧アクチュエータによって係合させられる複数の摩擦係合装置（クラッチやブレーキ）を備えている有段の自動変速機、或いは油圧アクチュエータによって係合させられる摩擦係合装置（クラッチやブレーキ）によって前後進を切り換える前後進切換装置などである。オイルポンプから出力された作動油は、それ等の油圧アクチュエータの作動に用いられるが、軸受部分や歯車の噛合部分等を潤滑する潤滑油としても用いられ、潤滑の際の攪拌によってエアが混入するとともにオイルタンクへ戻され、オイルポンプにより汲み上げられて繰り返し使用される。

電動式オイルポンプを有するとともに、走行用駆動力源として用いられる内燃機関によって駆動される機械式オイルポンプを備えており、車両停止時にその内燃機関を停止させるアイドリングストップ制御手段を有する車両において、そのアイドリングストップ制御時に、機械式オイルポンプの停止に伴う油抜けによりアイドリングストップ制御の解除時に油圧アクチュエータの油圧不足で前記動力伝達装置の動力伝達が損なわれることを防止するため、電動式オイルポンプにより油圧（待機圧など）を出力する油圧回路に本発明は好適に適用される。アイドリングストップ制御の期間中、電動式オイルポンプで油圧を供給するようになっていても良いが、電動式オイルポンプは応答性が優れているため、アイドリングストップ制御の解除時に電動式オイルポンプを作動させて油圧を速やかに供給するようにしても良いなど、種々の態様が可能である。アイドリングストップ制御の他、アクセルＯＦＦの惰性走行や減速走行時に内燃機関を停止させるエコラン制御手段を有する車両にも同様に適用できる。なお、本発明は機械式オイルポンプを備えていない車両用動力伝達装置の油圧回路にも適用され得る。また、機械式オイルポンプの吐出油路にエア抜き用オリフィスが設けられる油圧回路にも本発明は適用され得る。

オリフィス切換装置によってエア抜き用オリフィスの排出機能を制限する設定圧は、例えばリリーフバルブがリリーフ状態とされた時など、オイルポンプの通常の作動時にはエア抜き用オリフィスの排出機能を制限するように、オイルポンプの使用態様等に応じて適宜定められる。設定圧は、一定圧であっても良いが、油圧センサ等により吐出圧を検出して開閉弁等で油路を開閉する場合など、設定圧を可変とすることもできる。排出機能の制限は、開閉弁等によりエア抜き用オリフィスを通る作動油の流れを遮断して排出機能を不能にすることもできるが、エア抜き用オリフィスを長くしたり流通断面積を小さくしたりして流通抵抗を大きくすることにより作動油の流通を制限するだけでも良い。

第４発明では、円筒穴の内周面とスプールの外周面との間の円環状の嵌合隙間がエア抜き用オリフィスとして機能するが、従来品に比較して円筒穴の内周面はそのままでスプールの径寸法のみを小さくしてエア抜き可能にすれば、リリーフ状態での油圧特性を従来と同じに維持して従来のオイルポンプをそのまま使用できるとともに、閉じ状態ではエア抜き用オリフィスとして機能させることができる。第３発明の実施に際しては、閉じ状態において流入口と排出口とをエア抜き可能なように連通させるエア抜き用の連通穴をスプールに設けるようにしても良い。第２発明の実施に際しては、例えばリリーフバルブと並列にエア抜き用オリフィスを設けるとともに、そのエア抜き用オリフィスと直列に開閉弁を接続し、設定圧以上になったら開閉弁を閉じてエア抜き用オリフィスの排出機能を不能にするようにしても良い。

リリーフバルブは、付勢手段の付勢力によってリリーフ圧が定まり、例えば予め定められた一定のリリーフ圧で作動油をリリーフするように、コイルスプリング等によって付勢手段が構成される。ソレノイドによってスプールを付勢したり、調圧弁によって調圧された信号油圧でスプールを付勢したりすることにより、リリーフ圧を電気的に制御できるリリーフバルブを採用することも可能である。

第７発明では吐出油路の上方にエア抜き用オリフィスが配置されるが、そのエア抜き用オリフィスがリリーフバルブのスプールに設けられる場合には、上下方向の下方に流入口が位置するようにリリーフバルブの中心線が上下方向となる姿勢で配置することが望ましい。完全に上下方向である必要はなく、傾斜していても差し支えない。第８発明では逆止弁が用いられているが、逆止弁の代わりに電磁開閉弁を設け、電気的に所定のタイミングで油路を開閉するようにしても良い。

以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例である油圧回路１０を備えている車両の概略構成を説明する図で、走行用駆動力源である内燃機関のエンジン１２の出力は、動力伝達装置１４から差動歯車装置１６を経て左右の駆動輪１８に伝達される。動力伝達装置１４は、本実施例では油圧アクチュエータ（油圧シリンダ）によってベルト挟圧力や変速比が制御されるベルト式無段変速機、および油圧アクチュエータ（クラッチやブレーキ）によって前後進を切り換える前後進切換装置を備えており、それ等の油圧アクチュエータや油圧制御弁、電磁切換弁等を有する油圧作動制御部２０を含んで上記油圧回路１０が構成されている。油圧作動制御部２０へ供給された作動油４０の一部は潤滑油として用いられ、動力伝達装置１４の各部を潤滑するとともに、図示しない循環油路を経てオイルパン４８へ戻されるようになっている。オイルパン４８はオイルタンクに相当する。

油圧回路１０は、機械式オイルポンプ３０および電動式オイルポンプ３２を備えており、機械式オイルポンプ３０は前記エンジン１２に機械的に連結されて機械的に回転駆動される一方、電動式オイルポンプ３２は、ポンプ３４が電動モータ３６によって任意のタイミングで任意の時間だけ回転駆動される。これ等の機械式オイルポンプ３０および電動式オイルポンプ３２は、共通の吸い込み口（ストレーナ）４２を備えているとともに途中の分岐点４３で分岐している吸入油路４４、４６に接続されており、トランスミッションケースの下部に設けられたオイルパン４８に還流した作動油４０を吸い込み口４２から吸い上げて吐出油路５０、５２に吐出する。吐出油路５０、５２は、連結点５４で互いに連結されて油圧作動制御部２０に作動油４０を供給するが、機械式オイルポンプ３０の出力性能は電動式オイルポンプ３２よりも十分に大きく、吐出油路５２には、機械式オイルポンプ３０から吐出された作動油４０が電動式オイルポンプ３２側へ流入することを防止するための逆止弁５６が設けられている。また、その逆止弁５６と電動式オイルポンプ３２との間には、吐出油路５２内の油圧である吐出圧Ｐｅが所定のリリーフ圧Ｐｅｒ以上になった場合に、その吐出油路５２内の作動油４０をドレーン油路６０へリリーフしてオイルパン４８へ還流させるリリーフバルブ５８が設けられている。

図２は、上記リリーフバルブ５８の構成を具体的に説明するために断面図で表した回路図である。このリリーフバルブ５８は、円筒穴８２を有するバルブボデー８０と、その円筒穴８２内に軸方向の移動可能に嵌合されたスプール１００とを有するスプール弁で、中心線が車両の略上下方向となる姿勢で配置される。バルブボデー８０は、円筒穴８２が設けられた第１部材８４と、前記吐出油路５２の一部として機能する貫通穴８８が設けられた第２部材８６とを有し、第２部材８６は貫通穴８８が略水平になる姿勢で第１部材８４の下端に一体的に固設されている。円筒穴８２は第１部材８４の下端に開口しているとともに、第２部材８６には、貫通穴８８の上方側壁部に円筒穴８２よりも小径の流入口９０が円筒穴８２と略同心に設けられており、その流入口９０を介して吐出油路５２と円筒穴８２とが連通させられている。流入口９０に連通させられた円筒穴８２の下端部が、軸方向の一端部に相当する。また、第１部材８４には、円筒穴８２の軸方向の中間部に排出口９２が設けられている。

上記流入口９０および排出口９２は、スプール１００によって連通、遮断される。スプール１００は、付勢手段としての圧縮コイルスプリング１１０により予め定められた一定の付勢力で下方へ付勢されており、図２に示すように下端部が第２部材８６に当接させられることにより、流入口９０と排出口９２との連通を遮断する閉じ状態になる。一方、吐出油路５２内の吐出圧Ｐｅが前記リリーフ圧Ｐｅｒに達すると、圧縮コイルスプリング１１０の付勢力に抗してスプール１００が上方へ後退させられ、図４に示すように円筒穴８２を介して流入口９０と排出口９２とを連通させるリリーフ状態になり、吐出油路５２内の作動油４０がリリーフバルブ５８からドレーン油路６０を介してオイルパン４８へ戻される。これにより、吐出油路５２内の吐出圧Ｐｅ、更にはその吐出油路５２から逆止弁５６を経て油圧作動制御部２０へ供給される油圧が、そのリリーフ圧Ｐｅｒ以上に保持される。なお、上記圧縮コイルスプリング１１０に代えて、或いは圧縮コイルスプリング１１０に加えて、ソレノイドによってスプール１００を付勢したり、調圧弁によって調圧された信号油圧でスプール１００を付勢したりするなど、他の付勢手段を用いることも可能である。

上記スプール１００の外周面と円筒穴８２の内周面との間の円環状の嵌合隙間１０２は、スプール１００の外径が小さくされることにより従来よりも大き目とされ、前記閉じ状態において流入口９０から排出口９２へエアを排出するエア抜き用オリフィスとして機能するようになっている。すなわち、スプール１００の外径と円筒穴８２の内径との寸法差が、作動油４０の流出を抑制しつつその作動油４０に混入しているエアを排出できるように、円筒穴８２の下端から排出口９２までの高さ寸法（嵌合隙間１０２の長さ）等を考慮して、例えば１０〜１５０μｍ程度の範囲内で実験等により適当に定められる。スプール１００を単独で示す図３の斜視図から明らかなように、スプール１００の下端には小径部１０３が設けられており、閉じ状態において円筒穴８２との間に環状溝１０４が形成されるようになっているとともに、その小径部１０３の端面には軸心と直交する方向にスリット（溝）１０６が設けられている。これにより、閉じ状態において上記嵌合隙間１０２と流入口９０とが連通させられ、嵌合隙間１０２がエア抜き用オリフィスとして適切に機能する。スリット１０６は、環状溝１０４と流入口９０とを連通させるようにスプール１００の一端部側の端面に設けられた凹凸部に相当し、それ等の環状溝１０４およびスリット１０６によってエア抜き用連通路１０８が構成されている。図５は、このようにリリーフバルブ５８が閉じ状態でエア抜き用オリフィスとして機能する場合の油圧回路図である。

一方、図４に示すリリーフ状態では、流入口９０が円筒穴８２を介して排出口９２に連通させられるため、吐出油路５２内の作動油４０は流入口９０から円筒穴８２を経て排出口９２へ直接流出するようになり、嵌合隙間１０２はエア抜き用オリフィスとして殆ど機能しなくなる。作動油４０の一部は、嵌合隙間１０２を通って円筒穴８２の上方へ流出する可能性があるが、排出口９２よりも上方の嵌合隙間１０２の長さ寸法は閉じ状態の場合の下端から排出口９２までの長さ寸法よりも長いため、それだけ流通抵抗が大きくなって流出が制限される。すなわち、閉じ状態では嵌合隙間１０２がエア抜き用オリフィスとして機能するが、リリーフ状態では、スプール１００が圧縮コイルスプリング１１０の付勢力に抗して後退させられることによって嵌合隙間１０２からの作動油４０の流出が制限され、従来と同程度の吐出性能の電動式オイルポンプ３２を用いることができる。本実施例では、スプール１００および圧縮コイルスプリング１１０が、吐出圧Ｐｅが予め定められた設定圧に達するとエア抜き用オリフィスの排出機能を制限するオリフィス切換装置として機能し、スプール１００が後退させられるリリーフ圧Ｐｅｒが設定圧である。

図１に戻って、このような油圧回路１０を有する車両は、車両制御用ＥＣＵ（電子制御装置）７０およびポンプ制御用ＥＣＵ７４を備えている。車両制御用ＥＣＵ７０およびポンプ制御用ＥＣＵ７４は、何れもマイクロコンピュータを備えて構成されており、ＲＡＭ等の一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め定められたプログラムに従って所定の信号処理を行う。車両制御用ＥＣＵ７０は、アクセル操作量等に応じてエンジン１２の出力制御を行うとともに、アクセル操作量や車速等に応じて動力伝達装置１４の変速制御を行うもので、図示しないアクセル操作量センサや車速センサなどから必要な信号が供給されるようになっている。

車両制御用ＥＣＵ７０はまた、アイドリングストップ制御やエコラン制御を実行する機能を備えており、それ等の制御を実行する際にエンジン自動停止手段７２によってエンジン１２を自動停止させる。ポンプ制御用ＥＣＵ７４は、機能的にエンジン停止時油圧出力手段７６を備えている。このエンジン停止時油圧出力手段７６は、エンジン１２が自動停止させられる際にモータドライバ３８を介して電動モータ３６を回転駆動することにより電動式オイルポンプ３２から油圧を出力し、油圧作動制御部２０に油圧を供給することにより、アイドリングストップ制御やエコラン制御の解除時に油圧不足で動力伝達装置１４の動力伝達性能が損なわれることを防止する。すなわち、エンジン１２が停止すると、それに伴って機械式オイルポンプ３０も停止するため、油抜けにより油圧作動制御部２０の油圧が低下し、再発進や再加速に伴ってエンジン１２が作動させられると、機械式オイルポンプ３０から油圧が出力されるようになるが、油圧の立ち上がり遅れにより油圧作動制御部２０に十分な油圧が供給されず、動力伝達装置１４の摩擦係合部がスリップしたり係合遅れでショックが発生したりする可能性がある。これに対し、エンジン停止時に電動式オイルポンプ３２から油圧を供給し、油抜けによる油圧不足を補うようにすれば、エンジン１２の作動再開に伴って十分な油圧を速やかに発生させることが可能で、動力伝達装置１４を適切に作動させることができる。

また、本実施例ではリリーフバルブ５８の嵌合隙間１０２がエア抜き用オリフィスとして機能するため、エンジン停止時に電動式オイルポンプ３２を起動して油圧作動制御部２０へ油圧を供給する際に、図６に実線で示すように吐出圧Ｐｅを速やかに立ち上げることができる。本実施例では作動油４０が潤滑油としても用いられるため、潤滑の際の攪拌によって微細なエア（気泡）が作動油４０に混入し、その作動油４０がオイルパン４８へ戻されて繰り返し使用されることから、電動式オイルポンプ３２を起動した際に、エアの存在で図６に破線で示すように吐出圧Ｐｅの立ち上がりが遅くなる可能性があるが、リリーフバルブ５８がエア抜き用オリフィスとして機能するため、エア溜まりの発生が抑制され、且つ、電動式オイルポンプ３２の起動初期にエアが速やかに排出されて吐出圧Ｐｅが速やかに立ち上がるのである。すなわち、電動式オイルポンプ３２の停止中には、作動油４０内のエアが例えば図５に破線で示すように移動し、リリーフバルブ５８の流入口９０等にエア溜まりが生じるが、電動式オイルポンプ３２の起動に伴ってそのエアが嵌合隙間１０２から速やかに排出されるとともに、電動式オイルポンプ３２の停止中においても車両の振動などで一部のエアが嵌合隙間１０２から排出され、エア溜まりの発生が抑制される。これにより、電動式オイルポンプ３２の起動に伴って吐出圧Ｐｅを速やかに立ち上げることができ、エンジン１２を停止した後に短時間でアクセルが踏込み操作されたような場合でも、油圧作動制御部２０における油圧不足が抑制される。これに対し、エア抜きを行わない場合には、吐出圧Ｐｅが立ち上がる際にエア溜まりのエアを圧縮して細かく分散させる必要があり、エアが圧縮する間は油圧変化が小さいため、図６に破線で示すように吐出圧Ｐｅの立ち上がりの傾斜が緩やかになるのである。図６の時間ｔ１は、エンジン回転速度Ｎｅが所定の判定値以下になって電動式オイルポンプ３２の起動指令が出力された時間である。

一方、吐出圧Ｐｅがリリーフ圧Ｐｅｒに達して、吐出油路５２内の作動油４０がリリーフバルブ５８からドレーン油路６０へリリーフされるようになると、リリーフバルブ５８のスプール１００が後退させられることにより、嵌合隙間１０２がエア抜き用オリフィスとして殆ど機能しなくなる。これにより、嵌合隙間１０２からの作動油４０の流出が制限され、従来と同程度の吐出性能の電動式オイルポンプ３２を用いて所定の吐出流量を確保することができる。

このように本実施例の油圧回路１０においては、リリーフバルブ５８の嵌合隙間１０２がエア抜き用オリフィスとして機能するが、吐出油路５２内の吐出圧Ｐｅがリリーフ圧Ｐｅｒになってリリーフバルブ５８がリリーフ状態になると、スプール１００の移動によりエア抜き機能が制限されて嵌合隙間１０２からの作動油４０の流出が抑制される。これにより、閉じ状態のリリーフバルブ５８のエア抜き機能でエア溜まりの発生が抑制されるとともに、電動式オイルポンプ３２の起動初期には吐出油路５２内のエアが速やかに排出され、吐出圧Ｐｅの立ち上がりが改善される。また、吐出油路５２内の吐出圧Ｐｅがリリーフ圧Ｐｅｒに達してリリーフバルブ５８がリリーフ状態に保持される通常のポンプ作動中は、エア抜き用オリフィス（嵌合隙間１０２）からの作動油４０の流出による圧力損失が抑制され、従来と同程度の吐出性能の電動式オイルポンプ３２を使用することができる。すなわち、電動式オイルポンプ３２の大型化による車両への搭載性や燃費の悪化、コストアップを回避しつつ、エア抜き用オリフィスとして機能する嵌合隙間１０２からのエアの排出により、吐出圧Ｐｅの立ち上がり性能を向上させることができる。

また、リリーフバルブ５８がスプール１００を有するスプール弁で、そのスプール１００が小径とされることによりエア抜き用オリフィスとして機能する嵌合隙間１０２が設けられているとともに、そのスプール１００および圧縮コイルスプリング１１０がオリフィス切換装置として機能するようになっており、エア抜き用オリフィスおよびオリフィス切換装置がリリーフバルブ１００と一体的に構成されているため、油圧回路１０を簡単且つ安価でコンパクトに構成できる。

また、リリーフバルブ５８の円筒穴８２の内周面とスプール１００の外周面との間の嵌合隙間１０２がエア抜き用オリフィスとして機能するため、リリーフバルブ５８の大幅な設計変更が不要であるとともに、それ等の径寸法を変更するだけで作動油４０のシール性能を確保しつつ所定のエア抜き性能が得られるように容易に隙間調整（チューニング）することができる。

また、嵌合隙間１０２と流入口９０とを連通させるエア抜き用連通路１０８が、スプール１００の下端部に設けられる環状溝１０４と、スプール１００の端面に設けられるスリット１０６とによって構成されているため、リリーフバルブ５８の閉じ状態において吐出油路５２内のエアを含む作動油４０がスリット１０６から環状溝１０４を経て円環状の嵌合隙間１０２へ円滑に流れ込み、その嵌合隙間１０２がエア抜き用オリフィスとして適切に機能する。

また、電動式オイルポンプ３２の起動初期にエア抜き用オリフィス（嵌合隙間１０２）から排出されたエアを多量に含んだ作動油４０は、ドレーン油路６０から直接オイルパン４８へ戻されるため、吐出圧Ｐｅの立ち上がり性能が一層向上する。すなわち、本実施例ではエア抜き用オリフィスとして機能する嵌合隙間１０２がリリーフバルブ５８内に設けられているが、電動式オイルポンプ３２の負荷軽減のために、リリーフバルブ５８の排出口９２から排出された作動油４０を電動式オイルポンプ３２の吸入油路４６へ戻す場合がある。その場合には、起動初期に嵌合隙間１０２から排出されたエアを多量に含んだ作動油４０も吸入油路４６へ戻され、再びエアを吸い込んで吐出油路５２へ吐出されるため、吐出圧Ｐｅの立ち上がり性能が阻害されるのである。

また、エア抜き用オリフィスの機能を有するリリーフバルブ５８が、吐出油路５２として機能する貫通穴８８の上方に配置されてその貫通穴８８の上部に連通させられているため、吐出油路５２や貫通穴８８内のエアが一層速やかに嵌合隙間１０２から排出される。すなわち、エアは上方に溜まり易く、流入口９０にエア溜まりが生じ易いため、電動式オイルポンプ３２の起動に伴ってそのエア溜まりが速やかに嵌合隙間１０２から排出されるのである。また、電動式オイルポンプ３２の停止中においても、車両の振動等により図５に破線で示すようにエアが上昇して、リリーフバルブ５８の嵌合隙間１０２から適切に排出される。

また、電動式オイルポンプ３４とは別に機械式オイルポンプ３０を並列に備えており、両者の吐出油路５０、５２の連結点５４と電動式オイルポンプ３２との間に逆止弁５６が設けられ、その逆止弁５６と電動式オイルポンプ３２との間にエア抜き用オリフィスの機能を有するリリーフバルブ５８が連通させられているため、逆止弁５６の手前でエア抜き用オリフィス（嵌合隙間１０２）からエアが排出されて逆止弁５６の開弁特性が安定する。

次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の実施例において前記実施例と実質的に共通する部分には同一の符号を付して詳しい説明を省略する。

図７のリリーフバルブ１２０は、前記リリーフバルブ５８の代わりに用いられるもので、エア抜き用オリフィスとして嵌合隙間１０２が設けられている点はリリーフバルブ５８と同じであるが、スプール１００を単独で示す図８の斜視図から明らかなように、スプール１００の小径部１０３の端面には、前記スリット１０６の代わりに軸心と直交するように凸条１２２が設けられている。凸条１２２は凹凸部に相当するもので、その幅寸法は流入口９０の径寸法よりも十分に小さく、この凸条１２２が第２部材８６に当接させられることにより、その凸条１２２の両側に流入口９０と環状溝１０４とを連通させる連通路が形成される。この凸条１２２の両側の連通路および環状溝１０４により、流入口９０と嵌合隙間１０２とを連通させるエア抜き用連通路１２４が構成されている。本実施例でも、実質的に前記実施例と同様の作用効果が得られる。

図９のリリーフバルブ１３０は、同じく前記リリーフバルブ５８の代わりに用いられるもので、バルブボデー８０の円筒穴８２内に軸方向の移動可能に嵌合されるスプール１３２が相違している。このスプール１３２は前記スプール１００よりも大径で、円筒穴８２の内周面との間の嵌合隙間は前記実施例の嵌合隙間１０２よりも小さく、エア抜き用オリフィスとして機能するものではなく、その代わりに連通穴１３４がスプール１３２に設けられている。連通穴１３４はエア抜き用オリフィスとして機能するもので、その穴径すなわち流通断面積および長さは作動油４０の流出を抑制しつつエア抜き可能なように適宜定められる。連通穴１３４の一端はスプール１３２の下端面の軸心部分に開口しており、図９に示すようにスプール１３２の下端部が第２部材８６に当接させられる閉じ状態でも流入口９０に連通させられる。連通穴１３４の他端はスプール１３２の側面に開口しているとともに、その開口部には環状溝１３６が設けられており、図９の閉じ状態では環状溝１３６を介して排出口９２に連通させられるが、図１０に示すリリーフ状態では、環状溝１３６が排出口９２よりも上方に位置させられて円筒穴８２により閉塞され、連通穴１３４によるエア抜き機能が不能となって作動油４０の流出が阻止される。

本実施例でも、リリーフバルブ１３０の閉じ状態においては連通穴１３４がエア抜き用オリフィスとして機能し、エア溜まりの発生が抑制されるとともに電動式オイルポンプ３２の起動初期に吐出油路５２内のエアが速やかに排出されて吐出圧Ｐｅの立ち上がりが改善される。また、吐出圧Ｐｅがリリーフ圧Ｐｅｒに達してリリーフバルブ１３０がリリーフ状態に保持される通常のポンプ作動中は、連通穴１３４が閉塞されてエア抜き用オリフィスとしての機能が不能となり、その連通穴１３４からの作動油４０の流出が阻止されるため、従来と同程度の吐出性能の電動式オイルポンプ３２を使用することができる。すなわち、本実施例においても、電動式オイルポンプ３２の大型化による車両への搭載性や燃費の悪化、コストアップを回避しつつ、エア抜き用オリフィスとして機能する連通穴１３４からのエアの排出により、吐出圧Ｐｅの立ち上がり性能を向上させることができるのであり、実質的に前記実施例と同様の作用効果が得られる。

図１１の油圧回路１４０は、前記油圧回路１０に比較して、リリーフバルブ５８の代わりにリリーフバルブ１４２を用いるとともに、そのリリーフバルブ１４２と並列にエア抜き用オリフィス１４４を設け、そのエア抜き用オリフィス１４４と直列に開閉弁１４６を接続したものである。リリーフバルブ１４２は、図９のリリーフバルブ１３０において連通穴１３４および環状溝１３６を省略したもので、エア抜き用オリフィスとしての機能はなく、純粋にリリーフバルブとして用いられるものである。開閉弁１４６は、吐出圧Ｐｅが予め定められた切換圧以下の場合にはばね等の付勢手段の付勢力に従って開弁状態とされ、エア抜き用オリフィス１４４が吐出油路５２に連通させられて、その吐出油路５２内のエアがエア抜き用オリフィス１４４から排出される一方、吐出圧Ｐｅが切換圧を超えると、その吐出圧Ｐｅをパイロット圧として閉弁状態とされ、作動油４０の流通が阻止されてエア抜き用オリフィス１４４によるエア抜き機能が不能となる。開閉弁１４６の切換圧は、エア抜き用オリフィス１４４の機能を制限する設定圧で、この実施例では吐出圧Ｐｅがリリーフ圧Ｐｅｒに達してリリーフバルブ１４２がリリーフ状態に保持される通常のポンプ作動中は開閉弁１４６が閉弁状態になるように、そのリリーフ圧Ｐｅｒよりも少し低い油圧値に設定される。これ等の開閉弁１４６およびエア抜き用オリフィス１４４は、吐出油路５２の上方に配置されているとともに、開閉弁１４６は吐出油路５２の上部に連通させられており、開閉弁１４６の開弁時には、吸入油路４６や吐出油路５２内のエアが車両の振動などで図１１に破線で示すように移動してエア抜き用オリフィス１４４から排出される。開閉弁１４６はオリフィス切換装置に相当する。なお、パイロット切換式の開閉弁１４６の代わりに電気信号によって開閉する電磁開閉弁を用いることができるし、開閉弁１４６と吐出油路５２との間にエア抜き用オリフィス１４４を接続しても良い。

本実施例においても、吐出圧Ｐｅがリリーフ圧Ｐｅｒよりも低い所定の切換圧以下の状態では、開閉弁１４６が開弁状態とされてエア抜き用オリフィス１４４によるエア抜きが可能であるため、エア溜まりの発生が抑制されるとともに電動式オイルポンプ３２の起動初期に吐出油路５２内のエアが速やかに排出されて吐出圧Ｐｅの立ち上がりが改善される。また、吐出圧Ｐｅがリリーフ圧Ｐｅｒに達してリリーフバルブ１４２がリリーフ状に保持される通常のポンプ作動中は、開閉弁１４６が閉弁状態とされてエア抜き用オリフィス１４４からの作動油４０の流出が阻止されるため、従来と同程度の吐出性能の電動式オイルポンプ３２を使用することができる。すなわち、本実施例においても、電動式オイルポンプ３２の大型化による車両への搭載性や燃費の悪化、コストアップを回避しつつ、エア抜き用オリフィス１４４によるエアの排出により、吐出圧Ｐｅの立ち上がり性能を向上させることができるのであり、実質的に前記実施例と同様の作用効果が得られる。

図１２の油圧回路１５０は、上記エア抜き用オリフィス１４４および開閉弁１４６を、機械式オイルポンプ３０の吐出油路５０に接続した場合で、開閉弁１４６は、機械式オイルポンプ３０の吐出圧Ｐｍが予め定められた切換圧以下の場合にはばね等の付勢手段の付勢力に従って開弁状態とされ、エア抜き用オリフィス１４４が吐出油路５０に連通させられて、その吐出油路５０内のエアがエア抜き用オリフィス１４４から排出される一方、吐出圧Ｐｍが切換圧を超えると、その吐出圧Ｐｍをパイロット圧として閉弁状態とされ、作動油４０の流通が阻止されてエア抜き用オリフィス１４４によるエア抜き機能が不能となる。開閉弁１４６の切換圧は、エア抜き用オリフィス１４４の機能を制限する設定圧で、機械式オイルポンプ３０の通常の作動時には開閉弁１４６が閉弁状態になるように適宜定められる。これ等の開閉弁１４６およびエア抜き用オリフィス１４４は、吐出油路５０の上方に配置されているとともに、開閉弁１４６は吐出油路５０の上部に連通させられており、開閉弁１４６の開弁時には、吸入油路４４や吐出油路５０内のエアが車両の振動などで図１２に破線で示すように移動してエア抜き用オリフィス１４４から排出される。開閉弁１４６はオリフィス切換装置に相当する。なお、パイロット切換式の開閉弁１４６の代わりに電気信号によって開閉する電磁開閉弁を用いることができるし、開閉弁１４６と吐出油路５０との間にエア抜き用オリフィス１４４を接続しても良い。

本実施例においても、吐出圧Ｐｍが低い所定の切換圧以下の状態では、開閉弁１４６が開弁状態とされてエア抜き用オリフィス１４４によるエア抜きが可能であるため、エア溜まりの発生が抑制されるとともに機械式オイルポンプ３０の起動初期に吐出油路５０内のエアが速やかに排出されて吐出圧Ｐｍの立ち上がりが改善される。また、吐出圧Ｐｍが所定の切換圧以上になる通常のポンプ作動中は、開閉弁１４６が閉弁状態とされてエア抜き用オリフィス１４４からの作動油４０の流出が阻止されるため、従来と同程度の吐出性能の機械式オイルポンプ３０を使用することができる。すなわち、機械式オイルポンプ３０の大型化による車両への搭載性や燃費の悪化、コストアップを回避しつつ、エア抜き用オリフィス１４４によるエアの排出により、吐出圧Ｐｍの立ち上がり性能を向上させることができる。

なお、上記図１２の実施例においても、前記各実施例と同様に電動式オイルポンプ３２の吐出油路５２にエア抜き用オリフィスやオリフィス切換装置を設けることができる。すなわち、リリーフバルブ１４２の代わりに前記リリーフバルブ５８、１２０、１３０を用いたり、リリーフバルブ１４２と並列にエア抜き用オリフィス１４４および開閉弁１４６を接続したりしても良い。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これ等はあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０、１４０、１５０：油圧回路１２：エンジン（内燃機関）１４：動力伝達装置３０：機械式オイルポンプ３２：電動式オイルポンプ３６：電動モータ４０：作動油４８：オイルパン（オイルタンク）５０、５２：吐出油路５４：連結点５６：逆止弁５８、１２０、１３０、１４２：リリーフバルブ８０：バルブボデー８２：円筒穴８８：貫通穴（吐出油路）９０：流入口９２：排出口１００、１３２：スプール（オリフィス切換装置）１０２：嵌合隙間（エア抜き用オリフィス）１０４：環状溝１０６：スリット（凹凸部）１０８、１２４：エア抜き用連通路１１０：圧縮コイルスプリング（付勢手段、オリフィス切換装置）１２０：凸条（凹凸部）１３４：連通穴（エア抜き用オリフィス）１４４：エア抜き用オリフィス１４６：開閉弁（オリフィス切換装置）Ｐｅ、Ｐｍ：吐出圧Ｐｅｒ：リリーフ圧（設定圧）

Claims

車両用動力伝達装置の油圧アクチュエータを作動させる作動油の油圧源として用いられるオイルポンプと、
該オイルポンプの吐出油路に連通するように設けられて該吐出油路内のエアを排出するエア抜き用オリフィスと、
を有する車両用動力伝達装置の油圧回路において、
前記吐出油路内の吐出圧が上昇して予め定められた設定圧に達すると、前記エア抜き用オリフィスの排出機能を制限するオリフィス切換装置を有する
ことを特徴とする車両用動力伝達装置の油圧回路。
前記吐出油路には、前記吐出圧が予め定められたリリーフ圧に達すると該吐出油路内の作動油をリリーフするリリーフバルブが設けられており、
前記オリフィス切換装置の設定圧は、前記リリーフ圧と同じかそれよりも低圧である
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用動力伝達装置の油圧回路。
前記リリーフバルブは、
円筒穴を有するとともに、該円筒穴と前記吐出油路とを連通させるように該円筒穴の軸方向の一端部に設けられた流入口と、該円筒穴に連通するように該円筒穴の軸方向の中間部に設けられた排出口と、を備えているバルブボデーと、
該バルブボデーの前記円筒穴内に軸方向の移動可能に嵌合され、付勢手段の付勢力に従って前記一端部に押圧されることにより前記流入口と前記排出口との連通を遮断する閉じ状態にする一方、前記吐出油路内の油圧が前記リリーフ圧に達すると該付勢手段の付勢力に抗して前記排出口まで後退させられ、前記円筒穴を介して前記流入口と前記排出口とを連通させて前記リリーフ状態にするスプールと、
を有するもので、
前記エア抜き用オリフィスは、前記閉じ状態において前記流入口から前記排出口へエアを排出できるように前記スプールに設けられており、
前記閉じ状態では前記エア抜き用オリフィスが機能し、且つ、前記リリーフ状態では、前記スプールが前記排出口まで後退させられることにより該エア抜き用オリフィスの排出機能が制限され、該スプールおよび前記付勢手段が前記オリフィス切換装置として機能する
ことを特徴とする請求項２に記載の車両用動力伝達装置の油圧回路。
前記エア抜き用オリフィスは、前記円筒穴の内周面と前記スプールの外周面との間に設けられた円環状の嵌合隙間であり、
前記閉じ状態において前記嵌合隙間と前記流入口とを連通させるように、該流入口が設けられた前記バルブボデーと前記スプールの一端部との間にエア抜き用連通路が設けられている
ことを特徴とする請求項３に記載の車両用動力伝達装置の油圧回路。
前記エア抜き用連通路は、前記スプールの一端部が小径とされることにより前記嵌合隙間に連続して前記円筒穴との間に形成される環状溝と、前記閉じ状態において該環状溝と前記流入口とを連通させるように該スプールの一端部側の端面に設けられた凹凸部と、を有する
ことを特徴とする請求項４に記載の車両用動力伝達装置の油圧回路。
前記エア抜き用オリフィスからエアと共に排出された作動油は直接または潤滑部位を経由してオイルタンクへ戻される
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の車両用動力伝達装置の油圧回路。
前記エア抜き用オリフィスは、前記吐出油路の上方に配置されて該吐出油路の上部に連通させられている
ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の車両用動力伝達装置の油圧回路。
前記オイルポンプは電動式オイルポンプであり、
該電動式オイルポンプとは別に、走行用駆動力源として用いられる内燃機関によって駆動される機械式オイルポンプを備えており、
前記電動式オイルポンプの吐出油路は前記機械式オイルポンプの吐出油路に連結されているとともに、その連結点と該電動式オイルポンプとの間には該連結点側への作動油の流通を許容するが逆方向への流通を阻止する逆止弁が設けられており、
前記エア抜き用オリフィスは、前記電動式オイルポンプと前記逆止弁との間に連通するように設けられている
ことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の車両用動力伝達装置の油圧回路。