JPH023780A - 可変容量ポンプのライン圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は低回転から高回転までの吐出流量を必要最小限
に制御することができる可変容量ポンプのライン圧制御
装置に関するものである。

（従来の技術） この種従来の可変容量ポンプのライン圧制御装置として
は、例えば昭和６２年３月日産自動車（株）発行「ニッ
サンＲＥｄＲＯＩＡ型フルレンジ電子制御オートマチッ
クトランスミッションＥ−ＡＴ整備要領書」に記載され
た第２５図に示す如きものがある。図中１０は可変容量
ポンプで、カムリング１１と、カムリングの内部で回転
運動するロータ１２と、カムリング１１に内接し、ロー
タ１２に径方向進退可能に設けられて油圧室を画成する
ベーン１３と、ベーンをカムリング１１に押付けるベー
ンリング１４（背圧によりベーンを支持する場合には不
要）とを具える。

又可変容量ポンプ１０の吸入ポートに吸入路１５を、又
出力ボートにライン圧回路１６を夫々接続する。

１７はプレッシャレギュレータ弁であり、そのボー）１
７ａ、１７ｂにはポンプ出力であるライン圧ＰＬを導く
ようライン圧回路１６が、又ボーＨ７ｃにはライン圧制
御因子に応じたモディファイア圧Ｐ。

を導くようモディファイア圧回路１８が、更にボ−ト１
７ｄにはこれからフィードバック圧ＰＦを導出するよう
フィードバック圧回路１９の一端が夫々接続されている
。プレッシャレギュレータ弁１７にはさらに、ボート１
７ａからのライン圧ＰＬによる図中下向きの力に対抗す
るスプリング２０を作用させる。

フィードバック圧回路１９の他端は途中をブリードオリ
フィス２１を介して大気に連通させ、コントロールピス
トン２３を具えたコントロールシリング２４のフィード
バック油圧室２２に接続する。コントロールピストン２
３のピストンロッド２５は、ピボットピン２６により枢
支されたカムリング１１に当接させ、カムリング１１に
はコントロールピストン２３カらのフィードバック圧Ｐ
Ｆによる力に対抗する方向にスプリング２７を作用させ
る。

次に作用を説明する。まず可変容量ポンプ１０が図示し
ないエンジンによりロータ１２を駆動されると、ライン
圧ＰＬが回路１６に発生してプレッシャレギュレータ弁
１７のボート１７ａ、１７ｂに導かれる。

ここでこのライン圧Ｐ、による力が、ボート１７Ｃに導
かれたモディファイア圧Ｐ。による力とスプリング２０
のバネ力との和より大きい場合には、弁１７が図中下方
へストロークしてボート１７ｄをドレンボー目７ｅから
遮断してボート１７ｂに連通し、ライン圧ＰＬの所定値
ＰＬｍを超えた分がフィードバック圧ＰＦとしてフィー
ドバック圧回路１９によりフィードバック油圧室２２に
導かれる。このフィードバック圧ＰＦによりコントロー
ルピストン２３が図中下降してカムリング１１の偏心量
を減少させる。したがって可変容量ポンプ１０の吐出容
量を減少させ、ライン圧ＰＬを下げて所定値Ｐいに保持
するようなフィードバック制御が行われる。

一方、前述したボート１７ａへのライン圧ＰＬによる弁
１７ａへの力が、モディファイア圧ＰＭによる力とスプ
リング２０のバネ力との和以上の場合には、ボート１７
ｄと１７ｅとが連通し、フィードバック油圧室２２のフ
ィードバック圧ＰＦがドレンされ、スプリング２７のバ
ネ力がコントロールピストン２３の押圧力に打ち勝って
カムリング１１の偏心量を増大させる。したがって可変
容量ポンプ１０の吐出容量が増加してライン圧ＰＬを所
定値Ｐいに上昇させる通常のライン圧制御が行われる。

（発明が解決しようとする課題） 上述した従来例においては、ライン圧制御を閉ループの
フィードバック制御で行っていたから、プレッシャレギ
ュレータ弁１７の流量ゲインが高く、ライン圧ＰＬの急
上昇時等の過渡状態で第３図中点線により示す振動現象
（オーバーシュート）が生じやすくライン圧ＰＬが不安
定になる。そこでその対策として従来フィードバック圧
回路１９にブリードオリフィス２１を設け、フィードバ
ック圧Ｐ、の一部をドレンさせることによりプレッシャ
レギュレータ弁１７の流量ゲインを下げ、前記振動現象
を防止していた。

しかしこのようにすると、フィードバック調圧状態でブ
リードオリフィス２１から常時油がリークしていること
となり、ポンプ効率が低下し、必要流量を確保するには
ポンプが大型化してしまうという問題があった。

一方、プレッシャレギュレータ弁１７の流量ゲインを下
げるために、プレッシャレギュレータ弁１７のポー目７
ｄの両端部に切欠きを設ける方法も考えられるが、辺の
場合フィードバック制御におけるライン圧ＰＬの安定性
は確保できるが、ライン圧振動に対する制御の応答性が
大幅に悪化してしまう。

本発明は、ライン圧が所定値を超える時、ライン圧のオ
ーバーシュートをカットしてライン圧振動を減衰させる
ようフィードバック制御からフィードフォワード制御に
切換えることにより上述の問題を解決しようとするもの
である。

（課題を解決するための手段） この目的のため本発明は、可変容量ポンプと、この可変
容量ポンプの出力ライン圧を調圧するプレッシャレギュ
レータ弁と、このプレッシャレギュレータ弁を介し導か
れた圧力にフィードバック油圧室のピストンを応動させ
て前記可変容量ポンプを容量変更することにより前記出
力ライン圧をフィードバック制御するフィードバック制
御機構とを具えた可変容量ポンプのライン圧制御装置に
おいて、 前記ライン圧が所定値を超えると前記フィードバック制
御からフィードフォワード制御に切換わるようにする圧
力逃し部を設けたものである。

（作　用） 可変容量ポンプからのライン圧を導かれたプレッシャレ
ギュレータ弁は、このライン圧が所定値以上の場合には
、所定値を超えた分をフィードバック圧としてフィード
バック制御機構に供給し、それによりライン圧のフィー
ドバック制御が行われる。

ここでライン圧がフィードバック制御の上限値を超えた
場合には、圧力逃し部が圧力の排除によりフィードフォ
ワード制御に切換えるため、上限値を超えるライン圧の
オーバーシュートをカットしてライン圧振動を減衰させ
ることができる。これがため、従来のブリードオリフィ
スなしでもライン圧振動を抑制しつつ、安定性のあるラ
イン圧制御を行うことができ、ブリードオリフィスのな
い分ポンプ効率が高まり、ポンプの小型化が可能である
。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。

第１図は本発明の第１実施例の全体構成を示す線図であ
り、第２５図の従来例と同様の部分には同一符号を付し
て示す。

この第１実施例の従来例との相違点は、ブリードオリフ
ィス２１を廃止したことと、プレッシャレギュレータ弁
１７が所定値以上のライン圧で過大ストロークする時ボ
ート１７ｂに通ずるライン圧ドレンボート１７ｆを追設
したことであり、このドレンボー）１７ｆを本発明にお
ける圧力逃し部として機能させる。

次に作用を説明するに、ライン圧ＰＬが前記所定値ＰＬ
ｉ未溝０間、弁１７は第２図（ａ）の位置より上方にあ
ってフィードバック圧ＰＦを同図中点線矢印で示す如く
ドレンボート１７ｅより排除しつつ低下させる。これに
よりスプリング２７はカムリング１１をロータ１２との
偏心量が増大するよう押戻し、ポンプ１０の吐出容量を
増大させてライン圧ＰＬを上昇させる。ライン圧の上昇
につれ弁１７は第２図（ａ）の位置に向は下降し、その
ストロークは第３図の如くに大きくなる。昇下降ストロ
ークがＳｓとなって弁１７が第２図（ａ）の位置に達し
た処で、ボート１７ｄをドレンボー）１７ｅから遮断す
るため、フィードバック圧Ｐ、はこの時の値に保たれ、
カムリング１１の停止によりライン圧ＰＬはこの時の所
定値ＰＬａに保持される。

ライン圧ＰＬが所定値ＰＬａ以上になると、弁１７は第
２図（ａ）の位置より更に下降されてボート１７ｄをボ
ート１７ｂに通じ、フィードバック圧Ｐｒを同図中実線
矢印で示す如きライン圧の補充により上昇させる。これ
によりピストン２３はカムリング１１をロータ１２との
偏心量が減少するよう押動し、ポンプ１０の吐出容量を
減少させてライン圧ＰＬを低下させる。ライン圧の低下
につれ弁１７は第２図（ａ）の位置に向は上昇し、その
昇下降ストロークが第３図４こ示す特性に沿って減少す
る。昇下降ストロークが３１になって弁１７が第２図（
ａ）の位置に戻った処でボート１７ｄをボート１７　ｂ
から遮断するため、フィードバック圧ＰＦはこの時の値
に保たれ、カムリング１１の停止によりライン圧ＰＬは
この時の所定値ＰＬｍに保持される。

以上の作用の繰返しにより、ライン圧ＰＬはポンプ１０
の容量変更を介して所定値ＰＬａにフィードバック制御
される。

ところで、モディファイア圧Ｐ、の急変に応答してライ
ン圧ＰＬが急上昇する時等の過渡状態で、ライン圧が第
３図中点線で示す振動現象（オーバーシュート）を生じ
、ＰＬ≧Ｐいになった場合の作用を次に説明する。ＰＬ
≧Ｐいになると、弁１７が第２図（ａ）のフィードバッ
ク制御状態より更に大きく下降して第２図（ｂ）の位置
に下降する。この時の弁ストロークＳｂでボート１７ｂ
がボート１７ｄがら遮断されてドレンボート１７ｆに通
じ、ライン圧ＰＬをＰＬＩ＋以上とならないようボート
１７ｆから矢印の如くにドレンするリリーフ機能が発揮
される。これによりフィードフォワード制御に切換わる
こととなり、上限値Ｐいを越えるライン圧のオーバーシ
ュートがカットされ、ライン圧を第３図中実線で示す如
く速かに振動減衰させることができ、安定性、応答性の
良好な可変容量ポンプのライン圧制御装置を実現するこ
とができる。さらに本例ではブリードオリフィス２１（
第２５図参照）を廃止して部品点数を減少できると共に
ポンプ効率を高め得るという効果や、フィードバック制
御とフィードフォワード制御（ドレン調圧）との切換を
同一弁内で行なうようにしたため、これら制御の切換の
タイミングの設定が簡単にできるという効果も得られる
。

第４図（ａ）は本発明の第２実施例の全体構成を示す線
図であり、第１図と同様の部分には同一符号を付して示
す。

本例では、ポンプ１０の容量を制御するコントスールシ
リンダ２４をポンプ自身に形成し、これにコントロール
ピストン２３をピン３１の周りで揺動可能に嵌合してフ
ィードバック油圧室２２を画成する。

この場合、回路１９から室２２へのフィードバック圧Ｐ
、はピストン２３をピン３１の周りに揺動させ、これに
よりカムリング１１をスプリング２７に抗しピン２６の
周りに回動させてポンプ１０の容量（ライン圧ＰＬ）を
制御することができる。又、プレッシャレギュレータ弁
１７は前記実施例と構造を若干具にするが、基本的には
同様に機能するものであり、相違点のみ補足説明すると
、ポート１７ｇからトルクコンバータへ常時作動油を供
給すると共に、ボー）　１７　ｈから後退レンジ圧Ｐ、
を供給してモディファイア圧ＰＭと同方向の力を弁１７
に作用させるようにする。

しかして、ポート１７ｇからのトルクコンバータ作動油
はライン圧ＰＬに関与せず、又後退レンジ圧ＰＲは通常
ドレンされてライン圧ＰＬに関与しないため、以下では
これらを無視して説明を進める。なお、弁１７にはライ
ン圧フィードバック制御の安定性を確保するために第４
図中）に明示する如き切欠き１７ｊ。

１７ｊを設けるのが良い。

本例においては、フィードバック圧ＰＦの脈動を防止す
るよう回路１９に接続して設けたフィードバックアキュ
ーム３２に本発明の要旨に係わる圧力逃し部を設置し、
第１図の例におけるドレンポート１７ｆの代用とする。

フィードバックアキューム３２はポート３２ａからのフ
ィードバック圧Ｐ、に応動するピストン３２ｂを具え、
フィードバック圧Ｐｒに対抗するようスプリング３２ｃ
をピストン３２ｂに作用させる。かくてピストン３２ｂ
はフィードバック圧Ｐ、の脈動をストロークにより吸収
し、この脈動が油圧室２２に至ってライン圧制御に影響
するのを防止するが、ピストン３２ｂのそれ以上のスト
ロークでポート３２ａに通ずるドレンポート３２ｄをフ
ィードバックアキューム３２に設ける。このドレンポー
ト３２ｄは固定オリフィス３２ｅを有し、本発明におけ
る圧力逃し部として機能し、第１図の例におけるドレン
オリフィス１７ｆの代りに設ける。

次に作用を説明するに、プレッシャレギュレータ弁１７
及びコントロールピストン２３による前述した例と同様
のライン圧フィードバック制御中、モディファイア圧Ｐ
Ｍの急変等にともないライン圧ＰＬが振動して前記上限
値ＰＬｂを越えると、弁１７が第４図の調圧位置を越え
て図中右行し、ポート１７　ｂ　。

１７ｄ間を連通させる。一方、これにともなうフィード
バック圧Ｐ、の上昇でフィードバックアキューム３２の
ピストン３２ｂはスプリング３２ｃのバネ力に抗して大
きくストロークし、ポート３２ａとドレンポート３２ｄ
とを連通させ、ライン圧Ｐ、がポート１７ｂ。

１７ｄ、回路１９、ポート３２ａ、３２ｄを経てドレン
調圧され、リリーフ機能が発揮される。これにより上限
値ｐｔｂを超えるライン圧のオーバーシュートをカット
してライン圧振動を減衰させるフィードフォワード制御
を前述した例と同様に行うことができ、所期の目的を達
成することができる。

なお、この第２実施例において、フィードバックアキュ
ーム３２にドレンポート３２ｄを設ける代りに、上記と
同様のリリーフ機能を有するリリーフ弁をフィードバッ
ク圧回路１９に設ける構成にしても同様の目的を達する
ことができる。

第５図及び第６図は第４図の要部変形例を示す。

第４図の例においてアキュームピストン３２ｂのストロ
ークに対するドレンポート３２（ｉのオリフィス開度特
性は第９図中ａで示す如く、このドレンポートが開く時
振動減衰に必要な量と無関係にいきなり固定オリフィス
３２ｅで決まる開度となる。しかして振動減衰に必要な
ドレン量に対応する開度特性は第９図中すで示す如きも
のであり、特性ａでは無駄なドレンによってポンプ１０
の効率低下を否めない。そこで第５図及び第６図の例に
おいては、固定オリフィス３２ｅの径を小さくしたドレ
ンボート３２ｄを複数個、ビストンストローク方向に配
列して設け、オリフィス開度特性が第９図中Ｃで示す如
く一層要求特性すに近似するようにし、ポンプ効率の低
下を回避する。

なおこの際第６図に明示する如く、同じビストンストロ
ーク位置におけるドレンボート３２ｄも複数個１組とし
、これらをピストン中心点に関し点対称に配置すれば、
ピストン３２ｂの径方向に作用する力を相殺させてピス
トン３２ｂのスティックや偏摩耗を防止することができ
る。

なお、第５図及び第６図に代え第７図又は第８図の構成
を採用することもできる。

第７図の例では、ピストン３２ｂに弁体３２ｆを同軸に
突設し、これをプラグ３２ｇに穿った大気連通孔３２ｈ
に摺動自在に嵌合する。そして、ピストン３２ｂのスト
ロークにつれ、弁体３２ｆの先端により順次開かれてポ
ート３２ａを大気連通孔３２ｈに通ずるよう複数のドレ
ンボート３２ｉをプラグ３２ｇに形成する。本例ではド
レンボート３２ｉの内径を第５図及び第６図の例におけ
るオリフィス３２ｅの直径に対応させ、ドレンボート３
２ｉを第５図及び第６図におけるドレンボート３２ｄと
同様に機能させる。

第８図の例では、ピストン３２ｂを嵌合したハウジング
内にフィードバック圧回路１９を通じた環状窪み３２ｊ
を形成し、ピストン３２にそのストロークにつれ環状窪
み３２ｊに開口する複数個のドレンボー）３２ｋをビス
トンストローク方向に配列して形成する。

なお第５図乃至第８図の例では、オリフィス開度特性が
第９図中Ｃで示す如く階段状となるため、同図中の要求
特性すに一致させることができない。

そこで、第１０図乃至第２３図に示す如き構成によりオ
リフィス開度特性を連続的に変化するような可変オリフ
ィス３３で圧力逃し部を成すのが良い。

第１０図及び第１１図の例では可変オリフィス３３をハ
ウジングに切欠いて形成したドレンボート３２１と、ピ
ストン３２ｂのストロークにつれこのドレンボートに対
する重なり量を増すようピストン３２ｂに形成したチャ
ンファ面３２ｍとで構成する。この場合、オリフィス開
度が連続的に変化することとなり、第９図中すの要求特
性に一層近付けることができる。

なお本例ではピストン３２ｂの外周面とチャンファ面３
２ｍとの遷移部に第１２図の如く段差部３２ｍを設けた
り、第１３図の如く条溝３２０を設けることで、ハウジ
ング内周面のゴミ等をかき落とす機能を持たせ、ピスト
ン３２ｂのスティック防止の一層となすのが良い。

第１４図乃至第１６図の例では上記チャンファ面の代り
に傾斜切欠溝３２ｐ、３２ｑをピストン３２ｂに設ける
。しかして、切欠溝３２ｐ、３２ｑは夫々ピストン３２
ｂに対する傾斜角を適宜異ならせて要求特性に対応させ
ることができる。

この場合第１７図に示す如く、各切欠溝を傾斜角の異な
るもの３２Ｐ、３２（ｌの組合せとすることもできる。

第１８図の例では可変オリフィス３３を、ピストン３２
ｂに突設した弁体３２ｆのテーパ面３２ｒと、プラグ３
２ｇの大気連通孔３２ｈとで構成し、第１９図の例では
可変オリフィス３３を、プラグ３２ｇに一体の弁体３２
ｓに形成したテーパ面３２ｔと、ピストン３２ｂの大気
連通孔３２ｕとで構成し、第２０図及び第２１図の例で
は可変オリフィス３３を、ハウジングに形成した大気連
通スリヅト３２ｖと、ピストン３２ｂの端縁とで構成す
る。

なお、上記のようにスリット３２ｖをハウジングに形成
するのでは加工代が厚くて加工反力が大きくなる場合、
第２２図及び第２３図の如くプラグ３２ｇを中空形状に
延長してその内部にピストン３２ｂを摺動自在に嵌合し
、プラグ３２ｇの中空延長部の外周に平坦切欠き３２ｗ
を形成してここにスリット３２ｖを形成するのが良い。

本例では、両平坦切欠き３２Ｗと連通ずる第１１図に明
示する如きドレンボート３２１をハウジングに形成する
。

第２４図は本発明の他の例を示し、本例ではライン圧Ｐ
Ｌが振動で上限値Ｐいを越える時オーバーシュート分を
カットするに当り、これに応動するプレッシャレギュレ
ータ弁１７がボート１７ａを圧力逃し部として追設した
ドレンボート１７ｋに通じさせることによりこれを行う
よう構成し、同様の目的を達成するようになす。なお本
例では、ボート１７ａのダンピングオリフィス１７１を
経由してライン圧のオーバーシュート分をドレンするた
め、ドレン量を当該ダンピングオリフィスにより制限で
きると共に、このドレン時パイロット室１７ｍの圧力が
低下して弁１７がドレンボート１７ｋを自動的に閉じる
ことから急激な洩れ損失を生ぜず、安定的且つ効率的に
ライン圧の振動を防止することができる。

（発明の効果） かくして本発明の可変容量ポンプのライン圧制御装置は
上述の如く、ライン圧の振動侍所定値を超えるライン圧
のオーバーシュートをカットしてライン圧振動を減衰さ
せるようフィードバック制御からフィードフォワード制
御へ切換える構成としたから、ライン圧振動に対する制
御の応答性を確保しつつ、安定性のあるライン圧制御を
行うことができ、又従来必要だったブリードオリフィス
２１が不要となってポンプ効率を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明ライン圧制御装置の第１実施例を示す全
体システム図、 第２図（ａ）および（ｂ）は夫々プレッシャレギュレー
タ弁の作動説明用断面図、 第３図は第１実施例のライン圧制御特性を示す線図、 第４図（ａ）は本発明の第２実施例の全体構成を示すシ
ステム図、同図（ｂ）はそのＩＶ−ＩＶ線断面図、第５
図は本発明の他の例を示すフィードバックアキュームの
断面図、 第６図は同じくそのＶｌ−Ｖｌ断面図、第７図及び第８
図は夫々本発明の更に他の例を示す第５図と同様の断面
図、 第９図は第４図乃至第８図の例によるドレンボートのオ
リフィス開度特性を要求特性と比較して示す線図、 第１０図は本発明の更に別の例を示す第５図と同様の断
面図、 第１１図は同じくそのＸＩ−ＸＩ断面図、第１２図及び
第１３図は夫々間じくその２変形例を示す要部断面図、 第１４図は本発明の更に他の例を示す第５図と同様の断
面図、 第１５図は同じくそのｘｖ−ｘｖ断面図、第１６図は同
例におけるピストンの端面図、第１７図乃至第２０図は
夫々本発明の更に他の例を示す第５図と同様の断面図、 第２１図は第２０図におけるスリットの平面図、第２２
図は本発明の更に他の例を示す第５図と同様な断面図、 第２３図は同例におけるプラグの斜視図、第２４図は本
発明の他の例を示す全体システム図、第２５図は従来の
ライン圧制御装置を示すシステム図である。 １０・・・可変容量ポンプ　　１６・・・ライン圧回路
１７・・・プレッシャレギュレータ弁 １７ｆ、１７ｋ・・・ドレンボート（圧力逃し部）１８
・・・モディファイア圧回路 １９・・・フィードバック圧回路 ２２・・・フィードバック油圧室 ２３・・・コントロールピストン ２４・・・コントロールシリンダ ３２・・・フィードバックアキューム

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、可変容量ポンプと、この可変容量ポンプの出力ライ
   ン圧を調圧するプレッシャレギュレータ弁と、このプレ
   ッシャレギュレータ弁を介し導かれた圧力にフィードバ
   ック油圧室のピストンを応動させて前記可変容量ポンプ
   を容量変更することにより前記出力ライン圧をフィード
   バック制御するフィードバック制御機構とを具えた可変
   容量ポンプのライン圧制御装置において、 前記ライン圧が所定値を超えると前記フィードバック制
   御からフィードフォワード制御に切換わるようにする圧
   力逃し部を設けたことを特徴とする可変容量ポンプのラ
   イン圧制御装置。