JP6666766B2 - Pump system - Google Patents
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Description
本発明は、車両に搭載されるポンプシステムに関する。 The present invention relates to a pump system mounted on a vehicle.
従来、車両に搭載される機械式のオイルポンプは、エンジンにより駆動され、変速機等にオイルを供給している。しかしながら、一つのオイルポンプのみが設けられている場合、高油圧負荷時に必要な吐出量を満足するようにオイルポンプ容量を設定すると、低油圧負荷時には必要以上のオイルを吐出することになり、オイルポンプによる損失が大きくなってしまうといった問題があった。 Conventionally, a mechanical oil pump mounted on a vehicle is driven by an engine and supplies oil to a transmission and the like. However, when only one oil pump is provided, if the oil pump capacity is set so as to satisfy a required discharge amount at a high hydraulic load, an excessive amount of oil is discharged at a low hydraulic load. There is a problem that the loss due to the pump increases.
そこで、エンジンにより駆動されるメインポンプ、および、電動モータにより駆動されるアシストポンプが設けられ、アシストポンプの吐出流路上にチェックバルブが配置されるとともに、チェックバルブの下流側で、メインポンプおよびアシストポンプの吐出流路が合流するポンプシステムが提案されている(例えば、特許文献1)。 Therefore, a main pump driven by an engine and an assist pump driven by an electric motor are provided, and a check valve is arranged on a discharge flow path of the assist pump. A pump system in which discharge passages of a pump join has been proposed (for example, Patent Document 1).
このポンプシステムでは、メインポンプを駆動してオイルの供給を行い、メインポンプでのオイル吐出量(流量)が不足した場合に、アシストポンプを駆動させてメインポンプの不足分を補うことで、メインポンプの容量を低減することができる。 In this pump system, the main pump is driven to supply oil, and when the oil discharge amount (flow rate) of the main pump is insufficient, the assist pump is driven to compensate for the shortage of the main pump. The capacity of the pump can be reduced.
しかしながら、上記のポンプシステムでは、メインポンプおよびアシストポンプに圧力脈動が発生している場合、これら2つのポンプによって発生する圧力脈動の関係によっては、アシストポンプからチェックバルブを介して合流位置にオイルを十分に供給することができず、全体としてオイル供給量を増加させることができなくなってしまうといった問題があった。 However, in the above pump system, when pressure pulsation occurs in the main pump and the assist pump, depending on the relationship between the pressure pulsations generated by the two pumps, the oil is supplied from the assist pump to the junction position via the check valve. There was a problem that the oil could not be supplied sufficiently and the oil supply could not be increased as a whole.
本発明は、上記の課題に鑑み、オイル供給量を増加することが可能なポンプシステムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a pump system capable of increasing an oil supply amount.
上記課題を解決するために、本発明のポンプシステムは、エンジンにより駆動され、変速機にオイルを供給するメインポンプと、電動モータにより駆動され、前記メインポンプよりも吐出量が少ないアシストポンプと、前記アシストポンプの吐出流路に接続され、該アシストポンプから吐出されたオイルを蓄積および開放するアキュムレータと、前記メインポンプの吐出流路に接続されるとともに、前記アシストポンプの吐出流路に前記アキュムレータを介して接続され、該メインポンプの吐出流路の油圧、および、該アシストポンプの吐出流路の油圧のうち、圧力が高い吐出流路からオイルを前記変速機に供給する高圧開放バルブと、を備え、前記高圧開放バルブは、前記メインポンプの吐出流路の油圧が、油圧脈動により低下して前記アシストポンプの吐出流路の油圧より低くなった場合に、該アシストポンプの吐出流路からオイルを前記変速機に供給する。 In order to solve the above problems, a pump system of the present invention is driven by an engine, a main pump that supplies oil to a transmission, and an assist pump that is driven by an electric motor and has a smaller discharge amount than the main pump. An accumulator connected to a discharge flow path of the assist pump, for accumulating and releasing oil discharged from the assist pump; and an accumulator connected to a discharge flow path of the main pump and provided in the discharge flow path of the assist pump. A high-pressure release valve that supplies oil to the transmission from the high-pressure discharge passage of the hydraulic pressure of the discharge passage of the main pump, and the hydraulic pressure of the discharge passage of the assist pump, wherein the high-pressure relief valve is the hydraulic pressure of the discharge flow path of the main pump, the a lowered by hydraulic pressure pulsation If it becomes lower than the hydraulic pressure of the discharge flow path of Sutoponpu, supplying oil to the transmission from a discharge flow path of said assist pump.
本発明によれば、オイル供給量を増加することができる。 According to the present invention, the oil supply amount can be increased.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values and the like shown in the embodiments are merely examples for facilitating the understanding of the present invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the specification and the drawings, elements having substantially the same function and configuration will be denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. Elements not directly related to the present invention will be omitted. I do.
図1は、自動車1の構成を示す図である。図1に示すように、自動車1は、エンジン10、第1モータジェネレータ12、第2モータジェネレータ14を有する所謂ハイブリッド自動車である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of the automobile 1. As shown in FIG. 1, the vehicle 1 is a so-called hybrid vehicle having an
エンジン10は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンが適用され、不図示の燃料タンクから供給される燃料(ガソリン、軽油等)を燃焼させることで動力を得、得られた動力を、クランクシャフト10aに接続されたダンパ16に出力する。
As the
第1モータジェネレータ12は、主に発電機として機能し、発電することにより得られた電力をバッテリに供給することで、バッテリを充電する。また、第1モータジェネレータ12は、モータとしても機能する場合があり、この場合にはバッテリから供給される電力によって駆動する。
The
第2モータジェネレータ14は、主にモータとして機能し、不図示のバッテリから供給される電力により駆動する。また、第2モータジェネレータ14は、発電機としても機能する場合があり、この場合には発電することにより得られた電力をバッテリに供給することで、バッテリを充電する。
The
ダンパ16は、エンジン10から伝達された動力を、振動を抑制しつつ入力軸16aに伝達する。入力軸16aは、動力分割機構18のキャリア18dが接続され、キャリア18dと一体的に回転する。
The
動力分割機構18は、サンギヤ18a、プラネタリギヤ18b、リングギヤ18c、キャリア18dにより構成される遊星歯車である。リングギヤ18cは、サンギヤ18aと同軸上に配置され、かつ、サンギヤ18aの径方向外側に配置される。プラネタリギヤ18bは、サンギヤ18aとリングギヤ18cとの間に複数配置されており、サンギヤ18aおよびリングギヤ18cとそれぞれ噛み合っている。キャリア18dは、サンギヤ18aと同軸上に回転自在に支持されており、プラネタリギヤ18bを回転自在に支持する。したがって、プラネタリギヤ18bは、プラネタリギヤ18bの中心軸周りに自転可能であるとともに、キャリア18dの中心軸線周りに公転可能である。
The
サンギヤ18aは、第1モータジェネレータ12の回転軸12aに接続されており、回転軸12aと一体的に回転する。リングギヤ18cは、第2モータジェネレータ14の回転軸14aに接続されており、回転軸14aと一体的に回転する。
The
また、回転軸14aには、ドライブギヤ20が一体的に回転可能に嵌合されており、ドライブギヤ20は、回転軸14aに対して並行に配置されたドライブシャフト22に対して一体的に回転可能に嵌合されたドリブンギヤ24に噛合されている。ドライブシャフト22は、両端に車輪26が接続され、車輪26と一体的に回転する。
A
自動車1では、エンジン10から出力された動力が、ダンパ16を介して動力分割機構18のキャリア18dに伝達される。そして、第1モータジェネレータ12が発電機として機能し、第2モータジェネレータ14がモータとして機能する場合、動力分割機構18では、キャリア18dが回転することで公転するプラネタリギヤ18bの回転によって、サンギヤ18aおよびリングギヤ18cが動力を伝達しつつ独立した回転数で回転する。これにより、動力分割機構18は、エンジン10から伝達された動力を分割し、サンギヤ18aを介して第1モータジェネレータ12に伝達するとともに、リングギヤ18cを介して第2モータジェネレータ14の回転軸14aに伝達する。そして、回転軸14aは、第2モータジェネレータ14から出力された動力、および、動力分割機構18によって分割されたエンジン10からの動力を、ドライブギヤ20、ドリブンギヤ24、ドライブシャフト22を介して車輪26に伝達する。第1モータジェネレータ12は、サンギヤ18aを介して伝達された動力により発電する。
In the vehicle 1, the power output from the
また、第1モータジェネレータ12がモータとして機能し、第2モータジェネレータ14が発電機として機能する場合、エンジン10から出力された動力が、ダンパ16を介して動力分割機構18のキャリア18dに入力されるとともに、第1モータジェネレータ12から出力された動力が動力分割機構18のサンギヤ18aに入力される。そうすると、動力分割機構18では、サンギヤ18aおよびプラネタリギヤ18bの回転によってリングギヤ18cが回転する。これにより、動力分割機構18は、エンジン10から入力される動力、および、第1モータジェネレータ12から入力される動力を、リングギヤ18c、回転軸14a、ドライブギヤ20、ドリブンギヤ24、ドライブシャフト22を介して車輪26に伝達する。また、第2モータジェネレータ14は、リングギヤ18cを介して伝達された動力により発電する。
When the
また、自動車1には、第1モータジェネレータ12および第2モータジェネレータ14を冷却するためのオイルを、第1モータジェネレータ12および第2モータジェネレータ14に供給するポンプシステム30が設けられている。
In addition, the automobile 1 is provided with a
図2は、ポンプシステム30の構成を説明する図である。図2に示すように、ポンプシステム30は、メインポンプ32、アシストポンプ34、電動モータ36、アキュムレータ38、高圧開放バルブ40、リリーフバルブ42を含んで構成される。
FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of the
メインポンプ32は、エンジン10により常時駆動される機械式のポンプであり、エンジン10がアイドリング状態で十分な吐出量が確保できるよう設定されている。メインポンプ32の吐出流路には高圧開放バルブ40が接続される。
The
アシストポンプ34は、電動モータ36により常時駆動される機械式のポンプであり、メインポンプ32の吐出量よりも少ない吐出量に設定されている。アシストポンプ34の吐出流路には高圧開放バルブ40が接続されている。
The
アキュムレータ38は、アシストポンプ34の吐出流路上に設けられており、アシストポンプ34から吐出されたオイルの油圧が予め設定された圧力よりも高い場合にはオイルを一時的に蓄積(蓄圧)し、その後、オイルの油圧が予め設定された圧力よりも低くなると蓄積したオイルを高圧開放バルブ40側に開放することで、高圧開放バルブ40に付加される油圧を一定に保つ。
The
高圧開放バルブ40は、2つの流入ポートが設けられるとともに、1つの排出ポートが設けられている。2つの流入ポートのうち1つの流入ポートには、メインポンプ32が接続されているとともに、もう1つの流入ポートには、アキュムレータ38を介してアシストポンプ34が接続されている。そして、高圧開放バルブ40は、2つの流入ポートのうち、圧力が高い流入ポートを排出ポートと連通させ、圧力が低い流入ポートを排出ポートに対して遮断させる。
The high-
リリーフバルブ42は、アシストポンプ34の吐出流路および吸入流路を連通する迂回流路上に設けられ、アシストポンプ34の吐出流路が予め設定された圧力以上となった場合に、アシストポンプ34の吐出流路から吸入流路にオイルを戻す一方向弁である。
The
図3は、メインポンプ32の構成を説明する図である。ここで、図3に示すように、メインポンプ32は、例えば内接歯車ポンプであり、外周面に複数の外歯が設けられたインナーロータ50と、内周面に複数の内歯が設けられたアウターロータ52とを含んで構成される。メインポンプ32は、インナーロータ50とアウターロータ52との複数の隙間がそれぞれポンプ室54となっている。
FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of the
インナーロータ50は、エンジン10の動力で回転する不図示のシャフトが中心に挿通され、シャフトと一体的に回転する。インナーロータ50の外歯は、アウターロータ52の内歯よりも歯の数が1つ少なく、インナーロータ50とアウターロータ52とは、互いに偏心した状態で噛合されている。インナーロータ50が図3中実線の矢印方向に回転すると、アウターロータ52も一体となって回転するが、このとき、複数のポンプ室54が、順次、縮小と拡大を繰り返すこととなる。
The
そして、インナーロータ50およびアウターロータ52を収容するハウジング56には、吸入ポート56aおよび吐出ポート56bが設けられている。吸入ポート56aは、複数のポンプ室54のうち、インナーロータ50およびアウターロータ52の回転に伴ってポンプ室54が容積を拡大する範囲に開口しており、容積拡大による負圧作用でポンプ室54にオイルを導く。一方、吐出ポート56bは、吸入ポート56aよりも回転方向後方であって、インナーロータ50およびアウターロータ52の回転に伴ってポンプ室54が容積を縮小する範囲に開口しており、容積縮小による圧縮作用で圧縮されたポンプ室54内のオイルが吐出される。
The housing 56 that houses the
このような構成でなるメインポンプ32では、インナーロータ50およびアウターロータ52の回転に伴って、吐出ポート56bの一部または全部をインナーロータ50およびアウターロータ52が塞ぐため、吐出ポート56bの開口面積が変化する。これに伴い、吐出ポート56bの開口面積が拡大していくに連れてメインポンプ32から吐出されるオイル量が増加するとともに油圧も上昇し、吐出ポート56bの開口面積が縮小していくに連れてメインポンプ32から吐出されるオイル量が減少するとともに油圧も低下する。したがって、メインポンプ32は、吐出流路に油圧脈動を発生させることになる。
In the
一方、アシストポンプ34は、メインポンプ32と同様に、例えば内接歯車ポンプであり、吐出流路に油圧脈動を発生させることになるが、アシストポンプ34の吐出流路にはアキュムレータ38が設けられているため、高圧開放バルブ40に付加される油圧は略一定に保たれる。
On the other hand, the
したがって、高圧開放バルブ40は、メインポンプ32の吐出流路の油圧がアシストポンプ34の吐出流路の油圧よりも高い場合には、メインポンプ32側の流入ポートと排出ポートとを連通させ、メインポンプ32から吐出されたオイルを第1モータジェネレータ12および第2モータジェネレータ14に供給する。
Therefore, when the hydraulic pressure of the discharge flow path of the
また、高圧開放バルブ40は、メインポンプ32の吐出流路の油圧がアシストポンプ34の吐出流路の油圧よりも低い場合には、アシストポンプ34の吐出流路側の流入ポートと排出ポートとを連通させ、アシストポンプ34から吐出されたオイルを第1モータジェネレータ12および第2モータジェネレータ14に供給する。
When the hydraulic pressure in the discharge flow path of the
図4は、メインポンプ32の吐出流路の油圧P1およびアシストポンプ34の吐出流路の油圧P2を説明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating the hydraulic pressure P1 of the discharge flow path of the
図4に示すように、メインポンプ32の吐出流路の油圧P1は時間とともに脈動する。一方、アシストポンプ34の吐出流路の油圧P2は略一定となる。そして、高圧開放バルブ40は、メインポンプ32から吐出されるオイル、および、アシストポンプ34から吐出されるオイルのうち、油圧が高い方のオイルを第1モータジェネレータ12および第2モータジェネレータ14に供給する。
As shown in FIG. 4, the hydraulic pressure P1 in the discharge passage of the
したがって、メインポンプ32の吐出流路の油圧P1がアシストポンプ34の吐出流路の油圧P2よりも低い場合、図4中ハッチングで示す領域に相当するオイルが、アシストポンプ34から第1モータジェネレータ12および第2モータジェネレータ14に供給されることになる。
Therefore, when the hydraulic pressure P1 of the discharge flow path of the
このように、ポンプシステム30は、メインポンプ32が直接的に高圧開放バルブ40に接続されているとともに、アシストポンプ34がアキュムレータ38を介して高圧開放バルブ40に接続されている。これにより、ポンプシステム30は、メインポンプ32で発生する圧力脈動によって油圧が低下した場合に、一定油圧に保たれたアシストポンプ34から第1モータジェネレータ12および第2モータジェネレータ14にオイルを供給する。一方、ポンプシステム30は、メインポンプ32で発生する圧力脈動によって油圧が上昇した場合にはメインポンプ32から第1モータジェネレータ12および第2モータジェネレータ14にオイルを供給する。
Thus, in the
したがって、ポンプシステム30は、圧力脈動が発生するメインポンプ32を用いた場合に、メインポンプ32単体でオイルを供給する場合と比して、オイル供給量を増加させることができる。
Therefore, the
また、ポンプシステム30は、オイル供給量を増加させることで、第1モータジェネレータ12および第2モータジェネレータ14の冷却性能を高めることができる。
In addition,
以上、添付図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されないことは勿論であり、特許請求の範囲に記載された範疇における各種の変更例又は修正例についても、本発明の技術的範囲に属することは言うまでもない。 As described above, the preferred embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings. However, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications within the scope described in the claims. Needless to say, modified examples also belong to the technical scope of the present invention.
上記実施形態では、オイルを供給する対象部材として第1モータジェネレータ12および第2モータジェネレータ14を例に挙げて説明したが、これに限らず、変速機やエンジンを対象部材とし、ポンプシステム30を対象部材の冷却、潤滑等に用いるようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the
また、上記実施形態では、メインポンプ32がエンジン10によって駆動され、アシストポンプ34が電動モータ36によって駆動されるようにしたが、メインポンプ32およびアシストポンプ34を駆動する駆動源はこれに限らず、他の駆動源であってもよい。
In the above-described embodiment, the
また、上記実施形態では、メインポンプ32およびアシストポンプ34に内接歯車ポンプを適用する場合を例に挙げて説明したが、メインポンプ32およびアシストポンプ34は、他の機械式ポンプであってもよい。
Further, in the above embodiment, the case where the internal gear pump is applied to the
本発明は、車両に搭載されるポンプシステムに利用できる。 INDUSTRIAL APPLICATION This invention can be utilized for the pump system mounted in a vehicle.
30 ポンプシステム
32 メインポンプ
34 アシストポンプ
40 高圧開放バルブ
30
Claims (1)
電動モータにより駆動され、前記メインポンプよりも吐出量が少ないアシストポンプと、
前記アシストポンプの吐出流路に接続され、該アシストポンプから吐出されたオイルを蓄積および開放するアキュムレータと、
前記メインポンプの吐出流路に接続されるとともに、前記アシストポンプの吐出流路に前記アキュムレータを介して接続され、該メインポンプの吐出流路の油圧、および、該アシストポンプの吐出流路の油圧のうち、圧力が高い吐出流路からオイルを前記変速機に供給する高圧開放バルブと、
を備え、
前記高圧開放バルブは、前記メインポンプの吐出流路の油圧が、油圧脈動により低下して前記アシストポンプの吐出流路の油圧より低くなった場合に、該アシストポンプの吐出流路からオイルを前記変速機に供給することを特徴とするポンプシステム。 A main pump driven by the engine and supplying oil to the transmission;
An assist pump driven by an electric motor and having a smaller discharge amount than the main pump;
An accumulator connected to a discharge flow path of the assist pump, for accumulating and releasing oil discharged from the assist pump;
The hydraulic pressure of the discharge flow path of the main pump and the hydraulic pressure of the discharge flow path of the assist pump are connected to the discharge flow path of the main pump and connected to the discharge flow path of the assist pump via the accumulator. A high-pressure release valve that supplies oil to the transmission from a discharge passage having a high pressure;
With
The high-pressure release valve removes oil from the discharge flow path of the assist pump when the hydraulic pressure of the discharge flow path of the main pump decreases due to hydraulic pulsation and becomes lower than the hydraulic pressure of the discharge flow path of the assist pump. A pump system for supplying to a transmission.
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