JP6277216B2 - 車両用動力伝達装置の油圧システム - Google Patents

Description

本発明は、車両用動力伝達装置の油圧システムに関し、特に、高回転（高速）領域におけるＡＴＦ油の冷却性能の向上に関する。
に関する。

下記特許文献１には、車両用動力伝達装置において、ロックアップクラッチ解放／締結状態におけるトルクコンバータ（以下「トルコン」という）の排出油を第１油路を介してクーラーに導き冷却した後に潤滑経路に供給する構成が示されており、また、オイルポンプから吐出された油圧を調圧する調圧弁からの過剰油を第２油路を介して前記クーラーに導き冷却した後に潤滑経路に供給することが示されている。第１油路及び第２油路にはそれぞれオリフィスを設け、各油路からクーラーに導かれる流量をそれぞれ制限している。また、調圧弁からの過剰油はオイルポンプの上流に戻されるようにもなっており、第２油路から前記クーラーに導かれる流量をオリフィスによって制限することにより、オイルポンプの上流に戻される過剰油の流量を確保している。

特許第４１７９３６４号公報

ところで、エンジン回転が所定回転（例えば３０００ｒｐｍ）以上になると、トルコンに供給される作動油の流量が一定になるため、それ以上の高回転・高車速領域では、トルコンの排出油路からクーラーに供給する流量を増すことができず、冷却が不十分となるという問題がある。前記特許文献１においては、過剰油をクーラーに導く第２油路にオリフィスを設けているため、そのような高回転・高車速領域においては却ってクーラーに導く流量を制限することになり、高回転・高車速領域において作動油あるいは潤滑油の冷却が不十分となるという問題を解決することができない。

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、高回転・高車速領域において作動油あるいは潤滑油の冷却を効率的に行うことができるようにすることを目的とする。

本発明は、車両用動力伝達装置の回転軸に連動して駆動されるオイルポンプと、前記オイルポンプから吐出される油圧を調圧して油圧回路に供給するレギュレータバルブと、前記油圧回路の所定箇所に設けられ、該箇所を流れる油を冷却する熱交換器とを備える車両用動力伝達装置の油圧システムにおいて、前記レギュレータバルブから流出する過剰油を前記オイルポンプの入力側に戻すための再循環油路から分岐して前記熱交換器の入力側に接続されたバイパス油路と、前記熱交換器側の油圧が前記再循環油路側の油圧よりも下がったとき前記再循環油路側の油が前記熱交換器の入力側に導かれるように前記バイパス油路を開放する制御機構とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、高回転・高車速領域において、熱交換器の上流側の油圧が上限に達したとき、レギュレータバルブから流出される過剰油が増すことに伴い、前記熱交換器側の油圧が前記再循環油路側の油圧よりも相対的に下がることにより、前記制御機構を介して前記バイパス油路が開放され、前記再循環油路側の油が前記熱交換器に導かれる。これにより、高回転・高車速領域において、熱交換器で冷却される油量を増すことができ、もって作動油あるいは潤滑油の冷却性能を向上させることができる。

本発明の一実施例に係る車両用動力伝達装置の油圧システムの油圧回路図。 本発明と従来技術との冷却性能の相違を例示的に示すグラフ。

図１は、本発明の一実施例に係る車両用動力伝達装置の油圧システムの油圧回路を示す図であり、一例としてエンジンの回転を変速機に伝達するためのトルクコンバータ（トルコン）１０に関連する油圧回路を示している。オイルポンプ１１はオイルストレーナー１２からオイルを吸い上げ、油路２０に吐出する。オイルポンプ１１の吐出口側にレギュレータバルブ１３が設けられており、公知のように、オイルポンプ１１の吐出口から排出される油の圧力をレギュレータバルブ１３によって調整することにより、一定圧に調整されたライン圧が油路２０に供給される。レギュレータバルブ１３における調圧はリニアソレノイドＬＳ１によって制御される。該レギュレータバルブ１３から流出する過剰油は油路２１を通って潤滑系油圧回路３０に供給され、潤滑油として利用される。この潤滑系油圧回路３０は、例えば、変速機における前進走行用ギヤ及びクラッチシステムのための潤滑油を供給するものであり（前進走行用潤滑経路）、前進走行用ギヤ及びクラッチシステムは稼動率が高いため、十分な潤滑油を必要としており、よって、この油路２１に十分な過剰油が供給されるように設定されている。

油路２０に供給された圧油（ライン圧）は油路２２を通ってロックアップクラッチシフトバルブ１４のポートＰ１，ロックアップクラッチ制御バルブ１５のポートＰ２、トルコンリリーフバルブ１６のポートＰ３に与えられる。ロックアップクラッチ制御バルブ１５のポートＰ４から出た圧油は油路２３を通ってロックアップクラッチシフトバルブ１４のポートＰ５に与えられる。ロックアップクラッチシフトバルブ１４は、リニアソレノイドＬＳ２，ＬＳ３によって制御され、トルコン１０のロックアップクラッチをオン（締結）又はオフ（解放）に設定するための作動油をトルコン１０のポートＰ６，Ｐ７に与える。ロックアップクラッチ制御バルブ１５は、リニアソレノイドＬＳ４によって制御され、油路２３を通ってロックアップクラッチシフトバルブ１４に与えられる油圧を制御する。トルコンリリーフバルブ１６は、油路２２の油圧が所定値以上のとき、開いて、油路２１に余剰油を流す。

なお、潤滑油の供給元となる油路２１に潤滑油リリーフバルブ１７が接続されており、該油路２１の油圧が設定値以上のとき該リリーフバルブ１７が開いて過剰油を再循環油路２４に導く。再循環油路２４はオイルポンプ１１の吸入口側に接続されており、レギュレータバルブ１３から流出した過剰油のうち、潤滑系油圧回路３０に潤滑油として供給する分の残余をオイルポンプ１１の吸入口側に再循環させる。

一方、トルコン１０のポートＰ８から排出された作動油は、下流に設けられた熱交換器４０で冷却される。すなわち、トルコン１０のポートＰ８から排出される作動油はトルコンチェックバルブ１８を介して油路２５を通り、ロックアップクラッチ制御バルブ１５を経て油路２６に排出される。トルコンチェックバルブ１８は、トルコン１０のポートＰ８から排出された作動油が所定値以上のとき過剰油を油路２７に流す。油路２６及び２７に排出された過剰油は熱交換器４０に通されることで冷却され、その他の潤滑系油圧回路３１に潤滑油として供給される。この潤滑系油圧回路３１は、例えば、変速機における後進走行用ギヤ及びクラッチシステム並びにディファレンシャルギヤ及びクラッチシステムのための潤滑油を供給するものである。例えば、熱交換器４０は、水冷エンジンの冷却水との熱交換によって前記過剰油を冷却する。なお、潤滑系油圧回路３０、３１を通った使用済の潤滑油は、最終的にオイルパンに落ち、ストレーナー１２を介してオイルポンプ１１によって吸い上げられる。

更に、熱交換器４０の入力側には再循環油路２４から分岐したバイパス油路２８が接続されており、該バイパス油路２８の途中に一方向弁１９が設けられている。また、再循環油路２４にはオイルポンプ１１に戻される再循環油の流量を制限するオリフィス３２が設けられており、バイパス油路２８はオリフィス３２の上流側で再循環油路２４から分岐している。一方向弁（逆止弁）１９は、再循環油路２４側の油圧の圧力が熱交換器４０入力側の圧力よりも大きくなったとき開放して、再循環油路２４側の油が熱交換器４０の入力側に導かれるようにする。再循環油路２４に設けたオリフィス３２によって、一方向弁１９が開放する動作領域を、エンジンの所定高回転域（例えば３０００ｒｐｍ以上）に設定する。従って、一方向弁１９とオリフィス３２は、所定高回転域において熱交換器４０側の油圧が再循環油路２４側の油圧よりも下がったときに該再循環油路２４側の油が該熱交換器４０の入力側に導かれるようにバイパス油路２８を開放する制御機構として機能する。

エンジン回転が所定回転（例えば３０００ｒｐｍ）以上になると、トルコン１０に供給される作動油の流量が一定になるため、それ以上の高回転・高車速領域では、トルコン１０の排出ポートＰ８から熱交換器４０に供給する流量を増すことができず、上記バイパス油路２８及び上記制御機構が設けられていない従来装置にあっては、冷却が不十分となるという不都合があった。これに対して、本発明では、上記バイパス油路２８及び上記制御機構（一方向弁１９とオリフィス３２）を設けたことにより、そのような不都合を解決している。すなわち、トルコン１０の排出ポートＰ８から熱交換器４０に供給される油の流量が頭打ちとなる所定閾値（例えば３０００ｒｐｍ）よりもエンジン回転が上昇したとき、オリフィス３２の上流側における再循環油路２４の過剰油の圧力がトルコン１０の排出ポートＰ８から熱交換器４０に供給される油の圧力よりも大きくなるように、オリフィス３２の絞り量を設定する。これにより、エンジン回転が所定閾値（例えば３０００ｒｐｍ）以下の低回転域においては、一方向弁１９が閉鎖していて、バイパス油路２８から熱交換器４０への油の補充はなされない。しかし、エンジン回転が所定閾値（例えば３０００ｒｐｍ）よりも高くなる高回転域においては、一方向弁１９が開放され、バイパス油路２８から熱交換器４０への過剰油の補充が行われる。すなわち、高回転域になるほどオイルポンプ１１の回転が増すことにより再循環油路２４に流出される過剰油の油量が増すことになるが、そのように増加した過剰油が熱交換器４０に補充されることにより、高回転域になるほど高温になる作動油及び潤滑油の冷却を極めて効率的に行うことができるようになる。また、多くの潤滑油が供給されるように構成された前進走行用の潤滑系油圧回路３０（前進走行用潤滑経路）に対する余剰油が前記再循環油路２４に供給され、該再循環油路２４から前記バイパス油路２８に供給されるように構成されているので、熱交換器４０に対する過剰油の補充を効率的に行うことができる。

図２は、本発明と従来技術との冷却性能の相違を例示的に示すグラフである。横軸はエンジン回転、縦軸は熱交換器４０の入力側に流入する油量（クーラー流量）であり、実線が本発明に従うエンジン回転対クーラー流量特性を示し、破線が従来のエンジン回転対クーラー流量特性を示す。破線にて示すように、従来は、エンジン回転が所定値（例えば３０００ｒｐｍ）を越えると、熱交換器４０に流入する油量（クーラー流量）は頭打ちとなっていた。それに対して、本発明によると、オリフィス３２の絞り量がエンジン回転の所定閾値（例えば３０００ｒｐｍ）に対応する流量ｘに設定されており、オリフィス３２の上流側における再循環油路２４の過剰油の圧力が設定流量ｘを越えると、一方向弁１９が開くことにより、過剰油がバイパス油路２８を通って熱交換器４０の入力側に補充され、実線にて示すように、熱交換器４０に流入する油量（クーラー流量）がエンジン回転の上昇に伴って上昇することになる。

所定高回転域において熱交換器４０側の油圧が再循環油路２４側の油圧よりも下がったときに該再循環油路２４側の油が該熱交換器４０の入力側に導かれるようにバイパス油路２８を開放する制御機構は、上述の一方向弁１９とオリフィス３２の組み合わせに限らず、適宜に変形可能である。例えば、リリーフバルブを用いてもよい。また、トルコン１０の排出ポート側に設けられた熱交換器４０に限らず、油圧回路のその他の箇所に設けられた熱交換器の入力側にバイパス油路２８の下流を接続するようにしてもよい。

１０ トルクコンバータ（トルコン）
１１ オイルポンプ
１２ オイルストレーナー
１３ レギュレータバルブ
１４ ロックアップクラッチシフトバルブ
１５ ロックアップクラッチ制御バルブ
１６ トルコンリリーフバルブ
１７ 潤滑油リリーフバルブ
１８ トルコンチェックバルブ
１９ 一方向弁（制御機構）
２４ 再循環油路
２８ バイパス油路
３０、３１ 潤滑系油圧回路
３２ オリフィス（制御機構）
４０ 熱交換器

Claims (4)

1. 車両用動力伝達装置の回転軸に連動して駆動されるオイルポンプと、
   前記オイルポンプから吐出される油圧を調圧して油圧回路に供給するレギュレータバルブと、
   前記油圧回路の所定箇所に設けられ、該箇所を流れる油を冷却する熱交換器と
   を備える車両用動力伝達装置の油圧システムにおいて、
   前記レギュレータバルブから流出する過剰油を前記オイルポンプの入力側に戻すための再循環油路から分岐して前記熱交換器の入力側に接続されたバイパス油路と、
   前記熱交換器側の油圧が前記再循環油路側の油圧よりも下がったとき前記再循環油路側の油が前記熱交換器の入力側に導かれるように前記バイパス油路を開放する制御機構と
   を備える車両用動力伝達装置の油圧システム。
2. 前記制御機構は、前記バイパス油路に設けられた一方向弁を備える、請求項１の車両用動力伝達装置の油圧システム。
3. 前記制御機構は、前記再循環油路から前記オイルポンプの入力側に戻される流量を設定するオリフィスを更に備え、前記バイパス油路は該オリフィスの上流側で前記再循環油路から分岐しており、前記オリフィスで設定された流量を超えた油量が前記再循環油路から前記バイパス油路に分流するように構成された、請求項２の車両用動力伝達装置の油圧システム。
4. 前記レギュレータバルブから流出する過剰油を前記車両用動力伝達装置の所定潤滑経路に導くように構成されており、該所定潤滑経路に対する余剰油が前記再循環油路に供給され、該再循環油路から前記バイパス油路に供給されるように構成されている、請求項１乃至３のいずれかの車両用動力伝達装置の油圧システム。

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