JPH11132321A - エンジン自動停止車両の油圧制御装置 - Google Patents

エンジン自動停止車両の油圧制御装置

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JPH11132321A
JPH11132321A JP29709997A JP29709997A JPH11132321A JP H11132321 A JPH11132321 A JP H11132321A JP 29709997 A JP29709997 A JP 29709997A JP 29709997 A JP29709997 A JP 29709997A JP H11132321 A JPH11132321 A JP H11132321A
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Yoshiaki Kato
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54—Transmission for changing ratio
    • B60K6/543—Transmission for changing ratio the transmission being a continuously variable transmission

Abstract

(57)【要約】 【課題】第１の油圧源の油圧を信号圧力として油路を開
閉することにより、簡素で安価な油圧制御装置を提供す
る。 【解決手段】所定の運転条件が成立したときにエンジン
を一時的に停止させ、また自動停止したエンジンを所定
の運転条件が成立したときに再始動するエンジン自動停
止車両において、エンジン１により駆動されて前記無段
変速機４に油圧を供給する第１の油圧源５と、エンジン
１の自動停止中に無段変速機４に油圧を供給する第２の
油圧源６と、第１の油圧源５と無段変速機４の間の油路
に介装され第１の油圧源１の油圧が上昇したときに開く
油圧切換弁１６とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は運転条件に応じて
エンジンの自動停止と自動始動を行い、燃料を節約し、
排気エミッションを向上させるエンジン自動停止車両に
用いられる油圧制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両の排気エミッションを改良するため
の一つの方法として、その動力源として内燃機関と電動
モータを組み合わせたハイブリッドシステムが知られて
いる（例えば「自動車工学」１９９７年６月号など参
照）。
【０００３】これはエンジンとモータを並列に配置する
と共に、エンジンで駆動される発電機を備え、所定の運
転条件ではエンジンの駆動力にモータの駆動力を付加
し、コーストまたは減速時にモータを発電機として機能
させ、エネルギの回生を行う。車両の一時的な停車時に
は、エンジン及びモータを自動的に停止させる一方、ア
クセルペダルの踏み込みを検出すると、発電機をモータ
としてエンジンの始動を行いつつ、車両をモータによっ
て発進させるものである。
【０００４】ところでこのような車両の変速機として、
無段変速機を適用した場合に、無段変速機に供給する油
圧を確保するため、エンジンにより駆動される第１の油
圧源（ポンプ）とは別に、電動モータにより駆動される
第２の油圧源を備えておき、エンジン停止時には第２の
油圧源からの油圧を無段変速機や前後進切換機構の摩擦
締結要素に供給するようになっている。
【０００５】例えばベルト式無段変速機にあっては、エ
ンジンの自動停止時に第１の油圧源からの油圧が低下し
たときに、出力プーリ側のシリンダ室に油圧を導入して
おかないと、次の発進時に油圧がかかるまで、ベルトに
滑りを生じやすく、迅速なトルク伝達が行えない。そこ
で、エンジン停止時には第２の油圧源からの油圧を導入
し、再始動時の応答性を確保している。
【０００６】この油圧制御システムでは、エンジンの自
動停止中には第２の油圧源から第１の油圧源側に作動油
が逆流しないようにする必要があり、このため第１の油
圧源と無段変速機の出力プーリ側シリンダ室との間に
は、第２の油圧源の接続位置よりも上流においてエンジ
ン停止時には油路を閉じ、エンジン作動時には油路を開
く電磁弁を介装している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな電磁弁を設けて油路を連通または遮断する構造で
は、電磁弁をエンジンの運転と同期して駆動するための
コントローラが必要となり、また電気的な配線なども不
可欠で、油圧制御システムがそれだけ複雑かつ高価とな
る問題があった。
【０００８】なお、単に逆止弁を挿入することも考えら
れるが、この場合には出力プーリ側シリンダ室から作動
油の流出ができず、変速比の制御が不能となってしま
う。
【０００９】本発明はこのような問題を解決することを
目的とするもので、第１の油圧源の油圧を信号圧力とし
て油路を開閉する油圧切換弁を備えることにより、簡素
で安価な油圧制御装置を提供する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、エンジン
の出力回転を変速する油圧制御式の無段変速機と、所定
の運転条件が成立したときにエンジンを一時的に停止さ
せる自動停止手段と、自動停止したエンジンを所定の運
転条件が成立したときに再始動する始動手段とを備えた
エンジン自動停止車両において、エンジンにより駆動さ
れて前記無段変速機に油圧を供給する第１の油圧源と、
エンジンの自動停止中に無段変速機に油圧を供給する第
２の油圧源と、第１の油圧源と無段変速機の間の油路に
介装され第１の油圧源の油圧を感知して開閉する油圧切
換弁とを備える。
【００１１】第２の発明は、前記油圧切換弁が、第１油
圧源に油圧が発生しないときにスプリングに付勢されて
前記油路を遮断し、同じく油圧が所定値以上のときに油
路を連通するように構成されている。
【００１２】第３の発明は、前記油圧切換弁が、第１油
圧源の油圧が所定値以下でかつ第２油圧源の油圧が所定
値以上のときに前記油路を遮断し、前記第１油圧源の油
圧が所定値以上のときに前記油路を連通し、さらに第１
油圧源と第２油圧源の油圧が共に発生しないときにスプ
リングに付勢されて前記油路を連通させる位置に保持さ
れるように構成される。
【００１３】
【発明の作用および効果】第１の発明によれば、エンジ
ンの作動中は油圧切換弁を介して第１油圧源からの油圧
が供給され、無段変速機は通常の変速制御が行える。次
にエンジンの自動停止時には、第２の油圧源からの油圧
が無段変速機に供給され、このとき油圧切換弁が油路を
遮断することにより、停止中の第１油圧源側へと作動油
の逆流を防ぎ、無段変速機は動力伝達が可能な状態で待
機することができる。油圧切換弁は第１油圧源の油圧を
感知して切換作動するので、実際に発生する油圧に応じ
て確実に油路の開閉が行われ、作動の安定性、信頼性が
向上する。また、油圧制御システムとしては電気系の制
御部分が減り、それだけ簡素化できる。
【００１４】第２の発明では、スプリングにより第１油
圧源の油圧が発生しないときに確実に油路を遮断し、エ
ンジン自動停止時の油圧を確保できる。
【００１５】第３の発明では、第１油圧源と第２油圧源
との油圧差に応じて切換わるので、いずれか高い方の油
圧を確実に供給することができ、また第１、第２油圧源
の油圧が共に発生しないときには、スプリングにより油
路を連通保持するので、万が一、油圧切換弁が切換異常
を生じても連通が維持され、次のエンジン始動により確
実に油圧が供給できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１は全体構成を示すもので、図
中１はエンジンで、このエンジン１の出力軸にはトルク
コンバータ２が連結され、さらに前後進切換機構３を介
して油圧制御式の無段変速機４が連結される。
【００１７】トルクコンバータ２の入力側には第１の油
圧源としての油圧ポンプ５が取付けられ、エンジン１が
運転されているときには同期的に回転駆動されるが、停
止中は回転が停止する。
【００１８】これとは別に第２の油圧源６として、車両
の停車中（エンジンキースイッチがオンの間）は一定の
油圧を供給するために、電動モータにより駆動される、
後述する油圧ポンプが設けられる。
【００１９】これら油圧源からの作動油は、上記したト
ルクコンバータ２のロックアップクラッチや、前進後進
切換機構３の前進クラッチ（前進用摩擦締結要素）、後
進クラッチ（後進用摩擦締結要素）に制御回路を介して
供給され、これらの締結や解放を制御する。また、無段
変速機４として、この実施の形態において備えられたベ
ルト式無段変速機の入力プーリ４ａ、出力プーリ４ｂの
油圧シリンダ室にも制御油圧が送り込まれ、これにより
プーリ比を変化させて変速比を制御する。
【００２０】一方、通常は発電機として機能すると共
に、エンジン１の再始動時にクランキング用のモータと
して機能する第１のモータジェネレータ８が設けられ
る。また、エンジン１の出力側と並列に第２のモータジ
ェネレータ９が設けられ、この第２のモータジェネレー
タ９は車両の発進時などはモータとして車両の駆動に寄
与し、車両のコースト時や減速時には発電機として機能
し、車両のもつ走行エネルギを発電により回生する。
【００２１】前記各油圧源についての詳細を図２に示
す。
【００２２】無段変速機４の入力プーリシリンダ室１２
と、出力プーリシリンダ室１３とに供給される油圧を制
御するために、第１の油圧源である油圧ポンプ５からの
吐出油を無段変速機コントローラ（以下、ＣＶＴコント
ローラという）１１からの信号で調圧する入力油圧制御
弁１４と、出力油圧制御弁１５が設けられる。
【００２３】入力油圧制御弁１４により調圧された油圧
に応じて入力プーリ４ａの溝幅が変化し、これによりプ
ーリ有効径が変わり、これにベルトを介して追従する出
力プーリ４ｂのプーリ有効径が変化し、プーリ比が変化
する。なお、出力プーリシリンダ室１３の油圧力（受圧
面積を含めて）は入力側よりも小さく設定され、入力側
に対する追従が可能となっている。
【００２４】そして出力プーリシリンダ室１３と油圧ポ
ンプ５を結ぶ油路の途中には、油圧切換弁１６が介装さ
れる。油圧切換弁１６は出力油圧制御弁１５によって設
定された油圧に応じて切換作動し、油圧が所定値以上の
ときは油路を開き油圧を出力プーリシリンダ室１３に伝
達するが、エンジン１の自動停止時など所定値以下のと
きは回路を遮断し、逆流を阻止する。
【００２５】この油圧切換弁１６の詳細は図３に示す。
油圧切換弁１６はスプリング１７によって付勢されるス
プール１８が設けられ、このスプール１８の位置により
第１ポート１９ａと第２ポート１９ｂとの間の連通が開
閉される。スプール１８の端部の受圧面２０には出力油
圧制御弁１５からの油圧が作用し、油圧が所定値以上の
ときはスプリング１７に打ち勝ってスプール１８を変位
させ、第１ポート１９ａと第２ポート１９ｂとの間を連
通させるが（図３Ｂ）、油圧が所定値以下のときはスプ
リング１７によりスプール１８が押し戻され、連通が遮
断される（図３Ａ）。
【００２６】次に図２に戻り、第２の油圧源６である油
圧ポンプは、電動モータ２２により回転駆動され、その
圧力がハイブリッドコントローラ２５からの信号で作動
する油圧制御弁２３により所定値に制御される。ハイブ
リッドコントローラ２５はエンジン１の自動停止時な
ど、第１の油圧ポンプ５の油圧が発生しないときでも前
記出力スプールシリンダ室１３や、上記した前後進切換
機構３の摩擦締結要素に所定の油圧を供給することので
きるように、電動モータ２２によって油圧ポンプ６を駆
動し、かつ油圧制御弁２３を介して油圧を所定値に制御
する。
【００２７】油圧制御弁２３と出力プーリシリンダ室１
３との間には、第１の油圧源５からの逆流を阻止する逆
止弁２７が介装される。
【００２８】以上のように構成され、次に作用について
説明する。
【００２９】車両の走行中などはエンジン１が駆動さ
れ、その出力回転がトルクコンバータ２から前後進切換
機構３を介して無段変速機４に伝達される。
【００３０】この状態では第１の油圧源５である油圧ポ
ンプ５はエンジン１により回転駆動され、このため油圧
切換弁１６のスプール１８がポンプ吐出圧を受けて、図
３の（Ｂ）のように切換わり、第１油圧源側と出力プー
リ室側の油路を連通させる。したがってＣＶＴコントロ
ーラ１１を介して入力油圧制御弁１４と、出力油圧制御
弁１５によってそれぞれ制御された油圧が、入力プーリ
シリンダ室１２と、出力プーリシリンダ室１３に供給さ
れ、運転状態に応じてプーリ比が制御される。
【００３１】このようにして、無段変速機４の変速比に
応じてエンジン回転が車輪側に伝達される。
【００３２】なおこのとき、第２の油圧源６である油圧
ポンプ側は、ハイブリッドコントローラ２５により、電
動モータ２２と油圧制御弁２３が制御され、第２の油圧
源６としての油圧が不要のときにはモータ回転が停止さ
れる。
【００３３】一方、車両が一時的に停車するときにはエ
ンジン１の回転が停止されるが、このエンジン１の自動
停止により、第１の油圧源である油圧ポンプ５の回転も
停止し、作動油の吐出を止める。この油圧の低下を感知
して、油圧切換弁１６のスプール１８がスプリング１７
により押し戻され、第１油圧源側と出力プーリ室側の油
路の連通を遮断する。
【００３４】この状態では第２の油圧源側において、電
動モータ２２がハイブリッドコントローラ２５を介して
駆動され、油圧制御弁２３によって調圧された油圧ポン
プ６からの油圧が、逆止弁２７を介して出力プーリシリ
ンダ室１３に供給され、無段変速機が動力伝達が可能な
状態で待機する。このとき入力プーリシリンダ室１２の
油圧は低圧のためプーリ比（変速比）は最大となって、
次の発進に備えることができる。
【００３５】なお、油圧切換弁１６が第１油圧源側の油
路を遮断しているので、第２油圧源６からの油圧がドレ
ーン側に逃げることはなく、出力プーリシリンダ室１３
の油圧は所定値に維持される。
【００３６】車両の発進時にはアクセルペダルの踏み込
みにより、第２のモータジェネレータ９がモータとして
機能し、車両を発進させ、また同時に第１のモータジェ
ネレータ８によりエンジン１が再始動されるので、これ
に伴って遅滞なくエンジン１の出力が発生する。
【００３７】この発進時には入力プーリシリンダ室１２
の圧力が低く、変速比は最大となっており、しかも出力
プーリシリンダ室１３には、所定の圧力が満たされてい
るため、ベルトの滑りを起こすことなく、エンジン駆動
力が迅速に伝達され、大きなトルクによりスムーズな加
速特性が得られる。
【００３８】エンジン１が再び作動すると、第１の油圧
源５からの油圧が発生し、油圧切換弁１６が切換作動し
て第１油圧源側のと連通するので、第２の油圧源６の油
圧は不要となり、ハイブリッドコントローラ２５がこれ
を感知して電動モータ２２の回転を必要に応じて停止さ
せる。
【００３９】次に図４、図５に示す他の実施形態につい
て説明する。
【００４０】この実施の形態においては、油圧切換弁２
６は、第１油圧源５と第２油圧源６との差圧に応じて切
換作動するようになっている。
【００４１】油圧切換弁２６のスプール１８はスプリン
グ１７により第１ポート１９ａと第２ポート１９ｂとの
間を連通させるように付勢される。そしてスプール１８
の一方の端部の受圧面２０ａには、第１油圧源５からの
油圧が導かれるが、他方の端部の受圧面２０ｂにも、第
２油圧源６からの油圧が導かれる。そして、これら受圧
面の面積とスプリングの作用力は、両方の受圧面に油圧
が作用するときでも、スプール１８が第１ポート１９ａ
と第２ポート１９ｂ間を連通するように設定されてい
る。また、第２油圧源６からのみ油圧が作用するとき
に、スプール１８が第１ポート１９ａと第２ポート１９
ｂ間の連通を遮断し、油圧が共に作用しないときには、
スプリング１７により第１ポート１９ａと第２ポート１
９ｂが連通するように設定される。
【００４２】したがって、エンジン１の作動が一時的に
停止するときには、第１油圧源５の圧力が低下し、第２
油圧源６の油圧が所定値以上になると油圧切換弁２６が
切換わり、第１油圧源側の油路を遮断する（図５Ｂ）。
エンジン１が作動して第１の油圧源５の油圧が所定値以
上になると、油圧切換弁２６により第１油圧源側の油路
が開かれる（図５Ａ）。このようにして、エンジン停止
時にも出力プーリシリンダ室１３の油圧を確保する。
【００４３】一方、車両の駐車時など、エンジン１のイ
グニッションキースイッチをオフにするときなど、第１
油圧源５と第２油圧源６の油圧が共に発生しないとき
は、油圧切換弁２６は第１油圧源側と出力プーリ室側油
路を連通している。つまり、油圧切換弁２６はノーマル
オープンの構造になっているため、万が一スプール１８
にスティックなどの問題が生じても、油路が開かれた状
態に維持されるので、次にエンジン１を作動させたとき
には必ず出力プーリシリンダ室１３に油圧が供給され、
フェールセーフとして最低限、変速制御は可能となる。
【００４４】なお、逆止弁２７をセット荷重付きのタイ
プにすると、油圧切換弁２６が油路を遮断するときに、
第２油圧源６の油圧が油圧切換弁２６を切換える値に上
昇するまでの間は逆止弁２７が閉じ、したがって油圧切
換弁２６が完全に閉じてから作動油が流れ、このため第
２油圧源６からの作動油の一部が、第１油圧源側に逃げ
るといったようなことを確実に防止することができる。
【００４５】上記実施の形態において、無段変速機とし
てベルト式の無段変速機を例示したが、これに限られる
ものではなく、エンジン自動停止時の待機中にも油圧を
必要するトロイダル式の無段変速機であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す全体構成図である。
【図２】同じく要部の油圧回路図である。
【図３】同じく油圧切換弁の断面図であり、（Ａ）は油
路を閉じている状態、（Ｂ）は油路を開いている状態で
ある。
【図４】他の実施の形態の要部を示す油圧回路図であ
る。
【図５】同じく油圧切換弁の断面図であり、（Ａ）は油
路を閉じている状態、（Ｂ）は油路を開いている状態で
ある。
【符号の説明】
１ エンジン ４ 無段変速機 ５ 第１の油圧源 ６ 第２の油圧源 １６ 油圧切換弁 １７ スプリング １８ スプール ２０ 受圧面
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 29/02 ３２１ Ｆ０２Ｄ 29/02 ３２１Ａ 29/04 29/04 Ｇ Ｆ０２Ｎ 15/00 Ｆ０２Ｎ 15/00 Ｅ Ｆ１６Ｈ 9/00 Ｆ１６Ｈ 9/00 Ａ Ｆ１６Ｋ 17/02 Ｆ１６Ｋ 17/02 Ｚ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】エンジンの出力回転を変速する油圧制御式
    の無段変速機と、 所定の運転条件が成立したときにエンジンを一時的に停
    止させる自動停止手段と、 自動停止したエンジンを所定の運転条件が成立したとき
    に再始動する始動手段とを備えたエンジン自動停止車両
    において、 エンジンにより駆動されて前記無段変速機に油圧を供給
    する第１の油圧源と、 エンジンの自動停止中に無段変速機に油圧を供給する第
    ２の油圧源と、 第１の油圧源と無段変速機の間の油路に介装され第１の
    油圧源の油圧を感知して開閉する油圧切換弁とを備えた
    ことを特徴とするエンジン自動停止車両の油圧制御制御
    装置。
  2. 【請求項２】前記油圧切換弁が、第１油圧源に油圧が発
    生しないときにスプリングに付勢されて前記油路を遮断
    し、同じく油圧が所定値以上のときに油路を連通するよ
    うに構成されている請求項１に記載のエンジン自動停止
    車両の油圧制御装置。
  3. 【請求項３】前記油圧切換弁が、第１油圧源の油圧が所
    定値以下でかつ第２油圧源の油圧が所定値以上のときに
    前記油路を遮断し、前記第１油圧源の油圧が所定値以上
    のときに前記油路を連通し、さらに第１油圧源と第２油
    圧源の油圧が共に発生しないときにスプリングに付勢さ
    れて前記油路を連通させる位置に保持されるように構成
    される請求項１に記載のエンジン自動停止車両の油圧制
    御装置。
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