JPH09504357A - 流体圧力供給システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 流体圧力供給ポンプ（10）が、乗物の異なる機能をそれぞれ動作させる複数の別個の流体圧力動作回路(A,B,C)にソレノイド駆動式流量制御バルブ（15）を介して接続された、乗物用流体圧力供給システムである。各回路の現在の動作状態及び流体圧力供給状態を検出するために検出器(25,26,27,30,35)が配設されており、その検出器からの信号を受信する電気的制御ユニット（28）が、利用可能なポンプ流量を適当な回路へ送るように前記流量制御バルブを動作させて、各回路に関する機能を動作させるのに必要な少なくとも最小圧力レベルにそれらの各回路を維持する。

Description

【発明の詳細な説明】 流体圧力供給システム 本発明は、流体圧力供給システムに関し、特に、ステアリング、ブレーキング 、アクティブサスペンション、及びクラッチアクチュエーション等の乗物の様々 な機能を動作させるための流体圧力を供給するシステムに関する。 本発明の目的は、複雑なプライオリティ(priority)流量制御バルブ及び可変分 配ポンプを不要にする改善された形態の乗物用の流体圧力供給システムを提供す ることにある。 従って、本発明によれば、乗物の異なる機能をそれぞれ動作させる複数の別個 の流体圧力動作回路にソレノイド駆動式流量制御バルブ手段を介して接続された 流体圧力供給ポンプと、各回路の現在の動作状態及び流体圧力供給状態を検出す る手段と、その検出手段からの信号を受信し、利用可能なポンプ流量を適当な回 路へ送るように前記流量制御バルブ手段を動作させて、各回路に関する機能を動 作させるのに必要な少なくとも最小圧力レベルにそれらの各回路を維持する、電 気的制御手段とを備えた乗物用流体圧力供給システムが提供される。 それらの回路がクラッチのテークアップ、係合解除、及び再係合等の機能を制 御する場合（例えば、本出願人の欧州特許第0038113号、第0043660号、第005903 5号、第0101220号、及び欧州特許出願第0566595号に記載されているセミオート マチックタイプの変速機の場合）には、前記電気的制御手段は、エンジン速度、 路面速度、選択されている変速ギア、及びクラッチ係合 位置等の乗物の動作パラメータを表す更に別の入力を受信する必要がある。 本発明の流体圧力供給システムは、好適には、各回路における流体圧力レベル を、前記最小圧力レベルと完全充填状態を表す所定の最大圧力レベルとの間に維 持するように構成される。 本発明の好適な構成では、前記ポンプは電気モータによって駆動され、回路が 完全に充填されている場合には電流及び電力を節約するためにオフにされる。 以下、添付図面を参照して単なる例示として本発明の実施例を説明する。同図 面において、 図１は、本発明による乗物用流体圧力供給システムの概要を示すブロック図で あり、 図２ないし図５は、図１に示すシステムの様々な回路の供給状態についてバル ブスプール位置を示す概略図である。 図１を参照する。この乗物用流体圧力供給システムは、乗物のバッテリー12へ と接続された電気モータ11により駆動される流体ポンプ10を備えている。前記モ ータ11の動作は、そのモータ11と前記バッテリー12との間に接続されたリレー13 によって制御される。 流体ポンプ10は、リザーバ14から作動液を吸い込み、その作動油をソレノイド 駆動式の流量制御バルブ15を介して多数の油圧回路へと分配する。本実施例では 、３つの油圧回路A,B,Cが、バルブ15を介してポンプ10からの作動油を受容し、 また、所望でない作動油をリザーバ14へ戻す戻りラインRが設けられている。 各油圧回路A,B,Cは、アキュムレータ16,17,18及び油圧負荷をそれぞれ備えて おり、それらの油圧負荷は、前記回路Aの場合には（ボックス19で示す）パワー ステアリングモータ、前記回路Bの場合には（ボックス20で示す）ブレーキシス テム、前記回路Cの場合には（ボックス21で示す）クラッチ制御システムである 。各油圧回路は、逆止バルブ22,23,24を介してそれぞれポンプと接続され、また 流体圧力センサ25,26,27をそれぞれ備えている。 ポンプ10から回路A,B,Cへの流体の分配は、ソレノイド15aとそれに関連するラ イン29とを介してバルブ15を動作させる電気的なマイクロプロセッサ制御手段28 により制御される。この制御手段28に、リレー13及び圧力センサ25,26,27が接続 される。回路A,B,Cが乗物に関して制御を行うことになる機能に応じて、制御手 段28は、図１に矢印30,31,32,33,34,35で示す更に別の乗物動作入力信号を受信 する。本実施例の場合、回路Cは、例えば上述の本出願人の欧州特許及び欧州特 許出願に記載されているタイプのセミオートマチック変速機を提供するために、 休止状態からのクラッチのテークアップと、休止状態に入ろうとする場合及びギ アチェンジの際のクラッチの係合解除及び再係合とを制御する。 しかしながら、乗物は、クラッチのテークアップやクラッチの係合解除及び再 係合だけでなく、ギア比の実際の変更もまた制御するフルオートマチック変速機 構成を採用することもある、ということが理解されよう。代替的には、本発明は 、クラッチが完全にマニュアルで操作され、及び、回路Cがアクティブ懸架 装置又はセルフレベリング懸架装置に適合する乗物用懸架装置等の他の機能の制 御を行う乗物にも用いることが可能である。 ３つの回路を図示したが、本発明の原理は一層多くの回路にも同様に適用する ことが可能である。 本発明を上述のセミオートマチックタイプの変速機に利用する場合には、矢印 30,31,32,33を用いてエンジン速度、路面速度、現在選択中の変速ギア、及びク ラッチ係合位置が検知される。矢印34,35は、操舵角及びブレーキ圧又はブレー キの利用の検知を示すものである。従って、電気的制御手段28は、各回路A,B,C の動作状態、及び圧力センサ25〜27からの各回路の流体圧力供給状態を示す信号 を受信する。 図２ないし図５は、回路A,B,Cへポンプ流量を分配するためのバルブ15のスプ ール位置を示す説明図である。このスプール位置は、既知のパルス幅変調技術を 用いて制御され、この制御下では、制御ユニット28からライン29を介してソレノ イド15へとパルスが加えられる。図２ないし図５から分かるように、バルブ15の スプール36がソレノイド15aによって戻りバネ37の作用に抗して変移されて、所 望のスプール変移及びその結果としての流量の分配が生成される。一層大きなバ ルブスプール変移を生成するために一層大きな平均ソレノイド電流が必要であり 、これは、固定周波数パルス幅変調を用い、その変調のデューティサイクルを増 大させることによって達成される、ということが理解されよう。 ここで図２を参照する。同図は、ソレノイドが「オフ」状態 の場合のスプール36を示すものであり、この状態では、ポンプ10が環状スプール チャンバ38を介して戻りラインRに接続され、回路A,B,Cがそれらの個々の逆止バ ルブ22,23,24を介してポンプ10から隔離される。これはいわゆる「無負荷(off l oad)」位置であり、この場合には比較的小さな負荷がポンプ10に存在する。制御 システム28は、本システムの始動時にこの状態を自動的に採用するように構成さ れており、これにより、高い電力損失、特に、低温状態における高い電力損失が 防止される。低温状態では、冷たい粘性流体を回路A,B,Cへポンプ作用で送るた めの要件によって大きなポンプ始動負荷が生じることになる。図２の位置はまた 、再始動時のポンプ負荷を最小限にするように全ての回路が完全に充填されてい る場合を仮定したものである。 図３では、スプール36が、図２の位置から右方へ変移されており、スプールの 中央ランド39が回路B,Cへの流れを遮断し、端部ランド40が戻りラインRへの流れ を遮断するようになっている。この状態では全てのポンプ流が油圧回路Aへ送ら れる。本実施例の場合、この油圧回路Aは、最も高い優先順位を有するステアリ ング回路となっている。 図４の状態では、端部ランド40が戻りラインRを遮断し続ける一方、中央ラン ドが回路Bを遮断するが、スプールチャンバ41を介した回路Cへの連通は許容され る。従って、図４の状態では、回路A,Cにポンプ10から流体が供給される。 図５の状態では、端部ランド40が戻りラインRを遮断し、及び中央ランド39が 回路Cを遮断して、回路A,Bにポンプ10から流体 が供給される。 制御ユニット28は、各回路A,B,Cに関連する機能の動作に必要な最小圧力レベ ル、及び各回路が完全に充填されているものとみなされる最大圧力レベルの記録 を内部メモリに格納したものである。この流体圧力供給システムは、各回路が少 なくともその最小圧力レベルに確実に維持されるように構成され、これにより、 各回路に関連する機能を完全に動作させ続けることが確実に可能となる。制御シ ステム28はまた、そのメモリに、３つの回路A,B,Cに割り当てられた優先順位を 格納しており、これは、各回路の現在の使用状態に応じて変化可能なものである 。 上述のように、制御システム28は、各油圧回路A,B,Cによって制御される機能 の動作状態を示す入力30〜35を受信する。従って、例えば、入力30〜33がクラッ チ制御システム21の動作状態を示す一方、入力34がステアリングシステムの動作 状態（即ち、ステアリングシステムがフルロック状態で高負荷状態にあるか又は 直進状態で低負荷状態にあるか）を示し、及びセンサ35がブレーキ圧を示すか又 は近接スイッチを用いてブレーキペダルの動きを示すことによりブレーキが用い られているか否かを示す。 従って、本システムは、入力30〜35を用いて、ポンプ10から各回路A,B,Cへの 利用可能な流れをその現在の需要に従って割り当てる。例えば、３つの回路A,B, Cの全てが潜在的に動作状態にある際に乗物が道を曲がっている場合には、制御 ユニット28は、各回路が実際に流体を必要とする際にそれら回路に流体を供給 し、それら回路に関連する機能の動作に必要な最小圧力を維持するのに十分な流 体を各回路に供給することになる。 全ての回路からの総システム需要が、ポンプが各回路の最小圧力を維持するこ とができない危険な状態となる所定の緊急レベルに達した場合、本システムは、 ブザー又は警告ランプ等の警告装置を起動させるように構成することが可能であ る。この状態では、回路の流体供給に関する所定の緊急時の優先順位が本システ ムによって割り当てられ、この緊急時優先順位は、回路の現在の実際の動作状態 によって決定することができる。 従って、ポンプ出力の分配に関してかかる制御を用いることにより、３つの回 路A,B,Cの全ての充填を同時に行ってそれらの所定の最大圧力レベルにするには 不十分な供給能力を有するポンプ10を用いて、それら３つの回路A,B,Cの全てを 確実に連続的に動作させることが可能となる。これにより、一層小さなポンプを 使用することが可能となり、従って、一層経済的なポンプを使用することが可能 となる。 本システムは、乗物の現在の動作状態に適するように各回路A,B,Cに順を追っ て流体を徐々に供給してそれらの各回路の圧力レベルを所定の最大値まで徐々に 形成していくことにより、各回路A,B,Cをそれぞれの最大圧力レベルへと上昇さ せるように設計される。全ての回路で最大圧力状態が達成されると、バルブスプ ールが図２の位置に設定されてポンプによる供給が戻りラインRを介してリザー バ14へと戻され、及びリレー13により電気モータ11がオフにされて電流ひいては 電力消費が節約される。 上述のように、図３，４，５は、他の回路供給状態を示しており、これらの状態 は、回路の最小圧力を維持し、及び各回路の圧力レベルを徐々に形成するのに適 するように制御システム28により命令される。 制御ユニット28の制御原理は、「ポンプの完全な出力が所与の回路に送られる 場合にはその回路を４秒で完全に充填することが可能である」という仮定に基づ く「ポンプ接続時間概念(pump connect time concept)」を含むことが可能であ り、これにより、ポンプが３つの回路全ての需要を満たそうとする場合に、バル ブ15により行われる断続的な回路の完全充填処理(top-ups)を、個々の回路にポ ンプを１秒だけ接続するものに制限することが可能となる。 また、線形ソレノイド駆動式制御バルブ15について上述してきたが、本システ ムは、回転ソレノイド駆動式バルブであってそのバルブの周りに半径方向にポー トが配設されたものも同様に使用可能である、ということが理解されよう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ Ｂ６２Ｄ 123:00 125:00 127:00

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．乗物の異なる機能をそれぞれ動作させる複数の別個の流体圧力動作回路にソ レノイド駆動式流量制御バルブ手段を介して接続された流体圧力供給ポンプと、 各回路の現在の回路動作状態及び流体圧力供給状態を検出する手段と、その検出 手段からの信号を受信し、利用可能なポンプ流量を適当な回路へ送るように前記 流量制御バルブ手段を動作させて、各回路に関する機能を動作させるのに必要な 少なくとも最小圧力レベルにそれらの各回路を維持する、電気的制御手段とを備 えていることを特徴とする、乗物用流体圧力供給システム。 ２．前記電気的制御手段が、乗物の動作パラメータを示す入力も受信することを 特徴とする、請求項１に記載の乗物用流体圧力供給システム。 ３．各回路における流体圧力レベルが、前記最小圧力レベルと完全充填状態を示 す所定の最大圧力レベルとの間に維持されることを特徴とする、請求項１又は請 求項２に記載の乗物用流体圧力供給システム。 ４．前記ポンプが、電気モータにより駆動され、回路が完全に充填されている際 にオフにされて電流及び電力を節約することを特徴とする、請求項３に記載の乗 物用流体圧力供給システム。 ５．前記電気的制御手段が、各回路の現在の動作状態に応じて変化可能な予め記 憶された回路の優先順位に従って各回路への流体の分配を行うことを特徴とする 、請求項１ないし請求項４の何れかに記載の乗物用流体圧力供給システム。 ６．ポンプが各回路の最小圧力を維持することができない危険な状態となる所定 の緊急レベルに総システム需要が達した場合に警告装置が起動されることを特徴 とする、請求項１ないし請求項５の何れかに記載の乗物用流体圧力供給システム 。 ７．所定の緊急需要レベルに達した際に各回路への流体圧力供給の緊急時の優先 順位の割り当てが行われ、この割り当てが各回路の現在の動作状態に依存して決 定されることを特徴とする、請求項６に記載の乗物用流体圧力供給システム。 ８．高需要の期間中に流体の補充を必要とする所与の各回路がその所与の回路の 完全な充填のためにポンプにより必要とされる所定の割合の時間にわたりポンプ に接続される「ポンプ接続時間」概念で各回路への流量の割り当てが行われるこ とを特徴とする、請求項１ないし請求項７の何れかに記載の乗物用流体圧力供給 システム。 ９．前記流量制御バルブ手段が線形ソレノイド駆動式制御バルブからなることを 特徴とする、請求項１ないし請求項８の何れかに記載の乗物用流体圧力供給シス テム。 10．前記流量制御バルブ手段が、回転ソレノイド駆動式制御バルブであってその バルブの周りに半径方向にポートが配設されたものからなることを特徴とする、 請求項１ないし請求項８の何れかに記載の乗物用流体圧力供給システム。 11．図面を参照してこれまで説明してきたように及びそれらの図面に示したよう に実質的に構成されていることを特徴とする、乗物用流体圧力供給システム。