JPWO2012060117A1 - 蓄圧器を備えた油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

蓄圧時における潤滑不足や冷却不足を防止できる油圧制御装置を提供する。油圧ポンプと、その油圧ポンプが吐出した油圧を蓄える蓄圧器と、前記油圧ポンプに対して前記蓄圧器とは並列に接続されかつ前記油圧ポンプが動作しているときに油圧を常時必要とする油圧常用部とを備え、その油圧常用部には前記油圧ポンプから吐出された油圧を前記蓄圧器側に供給する圧力に調圧することに伴って生じた圧油が供給され、前記蓄圧器には前記油圧常用部で必要とする圧力より高い油圧が蓄えられるように構成された油圧制御装置であって、前記油圧ポンプが吐出した油圧が前記蓄圧器に供給される場合に、前記調圧に伴って生じた圧油以外の圧油を前記油圧常用部に供給する圧油追加手段を備えている。

Description

この発明は、油圧ポンプで発生させた油圧を各種アクチュエータや潤滑部などに供給するとともに、蓄圧器に蓄えることができるように構成された油圧制御装置に関するものである。

油圧によって各種の作動機を制御し、またその油圧の一部を使用して潤滑や冷却を行っていることは広く知られている。その油圧は、エンジンやモータによって駆動される油圧ポンプによって発生させるのが通常であり、したがってエンジンやモータが停止すると、油圧を得られなくなってしまう。そこで、油圧ポンプが停止した場合であっても、油圧を確保して制御を可能にし、あるいは従前の動作状態を維持するために、アキュムレータ（蓄圧器）を設けることが行われている。その例が特開２００４−８４９２８号公報や国際公開第２０１０／０２１２１８号に記載されている。

これらの特許文献に記載された装置は、車両に搭載されている変速機を制御するためのものであり、特開２００４−８４９２８号公報に記載された装置は、モータによって駆動される油圧ポンプの吐出口に選択弁を接続し、その選択弁からアキュムレータと潤滑回路とに選択的に油圧を供給するように構成されている。また、国際公開第２０１０／０２１２１８号に記載された装置は、無段変速機を対象とするように構成されており、無段変速機や発進クラッチなどが高圧部とされ、これに対してトルクコンバータや各種の潤滑部が低圧部とされ、油圧ポンプで発生させた油圧をこれら高圧部と低圧部とに並列的に供給するように構成されている。そして、その高圧部には無段変速機や前進クラッチで必要とする油圧を蓄えるアキュムレータが設けられており、油圧ポンプが油圧を発生しない状態では、そのアキュムレータの油圧によって、無段変速機や発進クラッチなどの伝動機構が所定の伝達トルク容量を維持するように構成されている。

上記の各特許文献に記載されているように、アクチュエータや潤滑部もしくは冷却部に対する圧油の供給とアキュムレータに対する蓄圧とは単一の油圧ポンプによって行っているのが通常であり、したがって例えば特開２００４−８４９２８号公報に記載されているように選択弁によって、潤滑回路への油圧の供給と蓄圧とを切り替えるように構成した場合には、蓄圧を行っている間は潤滑部や冷却部への圧油の供給が途絶え、その結果、潤滑不足や冷却不足が生じる可能性がある。

また、国際公開第２０１０／０２１２１８号に記載された油圧制御装置においても油圧ポンプに対して、アキュムレータを含む高圧部と潤滑箇所などの低圧部とが並列に接続されており、また潤滑箇所に対して調圧バルブを経た圧油を供給するように構成されているから、高い圧力でアキュムレータに蓄圧する際には、調圧バルブから潤滑箇所などに供給される油量が少なくなる。特に車両に搭載されている油圧制御装置の油圧ポンプは、エンジンによって駆動されるいわゆる機械式ポンプ（メカポンプ）が多く、このようなメカポンプでは吐出量が大きくは変化しないので、蓄圧時に潤滑不足や冷却不足が生じる可能性がある。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、蓄圧時であっても潤滑不足や冷却不足などを防止もしくは抑制することのできる油圧制御装置を提供することを目的とするものである。

上記の課題を解決するために、この発明は、油圧ポンプと、その油圧ポンプが吐出した油圧を蓄える蓄圧器と、前記油圧ポンプに対して前記蓄圧器とは並列に接続されかつ前記油圧ポンプが動作しているときに油圧を常時必要とする油圧常用部とを備え、その油圧常用部には前記油圧ポンプから吐出された油圧を前記蓄圧器側に供給する圧力に調圧することに伴って生じた圧油が供給され、前記蓄圧器には前記油圧常用部で必要とする圧力より高い油圧が蓄えられるように構成された、蓄圧器を備えた油圧制御装置において、前記油圧ポンプが吐出した油圧が前記蓄圧器に供給される場合に、前記調圧に伴って生じた圧油以外の圧油を前記油圧常用部に供給する圧油追加手段を備えていることを特徴とするものである。

その圧油追加手段は、前記油圧ポンプが吐出した油圧を前記蓄圧器に導く高圧側油路と、その高圧側油路の油圧によって駆動されることにより前記油圧常用部に供給される油量を増大させる油量増幅部によって構成することができる。

この発明の制御装置は、更に、調圧されて生じる圧油を前記油圧常用部に導く常用油路と、前記高圧側油路と常用油路とを連通させるバイパス油路とを備えることができ、その場合、前記油量増幅部は、前記バイパス油路の途中に設けられ、前記バイパス油路を流れる圧油を噴射させることに伴って生じる負圧でオイルを貯留部から汲み上げるジェットポンプによって構成することができる。

また、この発明の油圧制御装置は、前記油圧ポンプから前記高圧側油路を介して前記蓄圧器に油圧を送給しない場合に前記油量増幅部への圧油の流れを遮断する遮断機構を更に備えることができる。

その遮断機構は、前記高圧側油路のうち前記バイパス油路が分岐している箇所よりも油圧ポンプ側の箇所に設けられかつ前記蓄圧器に向けて圧油を送給する場合に開弁される第一開閉弁と、前記バイパス油路のうち前記油量増幅部の吐出部と前記常用油路との間に設けられかつ前記常用油路に向けた圧油を流す場合に開弁する第二開閉弁とを含む構成であってよい。

その第一開閉弁は、開弁に要する開弁力を弾性力によって所定値に設定されるとともに前記アキュムレータに向けた圧油の圧力がその開弁力以上になることにより開弁されかつアキュムレータに向けた方向とは反対の方向への圧油の流れに対しては閉弁してその流れを阻止する逆止弁によって構成することができる。

また、第二開閉弁は、前記常用油路に向けた圧油によって開弁する逆止弁によって構成することができる。

一方、この発明の油圧制御装置は、前記油圧ポンプを駆動するエンジンと、モータによって駆動されて圧油を吐出する電動油圧ポンプとを更に備えることができ、その場合、前記圧油追加手段は、前記油圧ポンプから前記蓄圧器に油圧が供給されている際に前記電動油圧ポンプが吐出した圧油を前記油圧常用部に供給するように切り替わる切替バルブによって構成されていてよい。

その切替バルブは、前記油圧ポンプが吐出した油圧が前記蓄圧器側に供給する圧力に調圧されていることにより前記電動油圧ポンプを前記油圧常用部に連通させ、前記油圧ポンプが吐出した油圧が前記蓄圧器側に供給する圧力より低い圧力に調圧されていることにより前記電動油圧ポンプを前記蓄圧器側に連通させるように切り替わるバルブであってよい。

この発明は、上記の電動油圧ポンプを備えている場合、前記油圧ポンプが吐出した圧油を前記蓄圧器側に供給する際に前記油圧ポンプから前記油圧常用部に供給される圧油の不足量を算出する不足量算出手段と、この不足量算出手段で算出された前記圧油の不足量に基づいて前記電動油圧ポンプを制御する電動油圧ポンプ制御手段とを更に備えることができる。

また、前記電動油圧ポンプは、回転数に応じて圧油を吐出するオイルポンプを含み、前記電動油圧ポンプ制御手段は、前記不足量算出手段で算出された前記圧油の不足量を吐出するように前記電動油圧ポンプもしくは前記モータの回転数を制御する手段を含んでいてよい。

さらに、この発明の油圧制御装置は、更に、油圧によって係合および解放させられるロックアップクラッチを有する流体継手と、そのロックアップクラッチを制御する油圧を発生させるロックアップ制御バルブとを備えることができ、その場合、前記圧油追加手段は、前記ロックアップクラッチに供給される圧油によって駆動されることにより前記油圧常用部に供給される油量を増大させる油量増幅部を備えることができる。

その油量増幅部は、前記ロックアップクラッチに油圧を供給する油路と前記油圧常用部に圧油を供給する油路との間に配置され、前記ロックアップクラッチに向けて供給された圧油の一部を噴射させることに伴って生じる負圧でオイルを貯留部から汲み上げるジェットポンプによって構成することができる。

さらに、前記ジェットポンプの流入口側に設けられ、前記蓄圧器側に供給する油圧が高い場合に開かれる前記ジェットポンプに対する圧油の供給を許容し、かつ前記蓄圧器側に供給する油圧が低い場合に閉じられて前記ジェットポンプに対する圧油の供給を遮断する切替バルブを更に備えることができる。

またさらに、前記油圧ポンプで発生した油圧を調圧する調圧バルブを更に備えることができ、その場合には、その調圧バルブにおける調圧に伴って生じたドレイン油圧が前記油圧常用部に供給されるように構成されていてよい。

上記の各構成における油圧常用部は、潤滑箇所とオイルによって冷却を行う冷却箇所との少なくともいずれか一方を含んでいてよい。

またも前記油圧ポンプで発生した油圧を調圧し、かつ調圧レベルに応じて信号圧を出力する調圧バルブを更に備え、その調圧バルブにおける調圧に伴って生じたドレイン油圧が前記油圧常用部に供給されるように構成されていてよく、その場合、前記切替バルブは、前記信号圧によって切り替え動作するバルブによって構成することができる。

この発明によれば、蓄圧器に供給する油圧が、潤滑部などの油圧常用部に供給する油圧より高圧であり、しかもこれら蓄圧器および油圧常用部に供給する油圧を油圧ポンプによって発生させる。そのため、蓄圧するために調圧レベルを高くすると、ドレイン油圧などの調圧に伴って生じる油圧の量が少なくなる。このような蓄圧の際に、この発明では、油圧追加手段が動作して、油圧常用部に対して供給する圧油に、前記油圧ポンプが吐出した圧油以外の圧油を追加する。そのため、この発明によれば、蓄圧の際に油圧常用部で圧油の量が不足することを回避もしくは抑制することができる。

この発明における油圧追加手段は、蓄圧器側に供給される相対的に高圧な油圧、あるいはロックアップクラッチに対して供給される油圧によって動作することにより貯留部からオイルを汲み上げるジェットポンプなどによって構成された油量増腹部によって構成されている。したがって、油量の増大のために、新たな油圧発生源を設ける必要がない。

この発明は、蓄圧する際に油圧常用部で圧油が不足することを回避するように構成された油圧制御装置であり、したがって蓄圧を行わない場合には、油圧常用部に対する圧油の増量を行わないようするために遮断機構を設けることができる。このように構成した場合には、油圧常用部に対して過剰に圧油を供給することが回避もしくは抑制されるので、動力の損失を低減することができる。

また、この発明は、蓄圧器側に供給する油圧を発生する電動油圧ポンプを設けることができ、その場合、その電動油圧ポンプを動作させて、油圧常用部に供給する圧油の量を増量することができる。特に、その電動油圧ポンプの回転数などに応じた吐出量を、油圧常用部で不足する油量に基づいて制御するように構成することができ、このように構成した場合には、油圧常用部に対して過不足なく圧油を供給できるとともに、不必要に電動油圧ポンプを駆動することを回避もしくは抑制することができる。

さらに、この発明によれば、蓄圧時における潤滑不足や冷却不足を未然に回避でき、あるいは抑制することができる。

また、油圧常用部に対する圧油を増量するためにジェットポンプを用いた場合には、回転や直線運動などを行う機械部品がないので、全体としての構成を簡素化できると同時に、メインテナンスが容易になる。

この発明に係る油圧制御装置の一例を模式的に示すブロック図である。 この発明に係る油圧制御装置の他の例を模式的に示すブロック図である。 この発明に係る更に他の例を模式的に示すブロック図である。 この発明に係る又更に他の例を模式的に示すブロック図である。 図４に示す電動油圧ポンプの制御ルーチンの一例を説明するためのフローチャートである。

つぎにこの発明を具体的に説明する。車両に搭載されている無段変速機を対象とした油圧制御装置に、この発明を適用した例を、図１に模式的に示してある。その無段変速機１は、従来知られているベルト式のものであり、駆動プーリ２と従動プーリ３とにベルト４を巻き掛けてこれらのプーリ２，３の間でトルクを伝達し、かつ各プーリ２，３に対するベルトの巻き掛け半径を変化させることにより、変速比を変化させるように構成されている。各プーリ２，３は、固定シーブとその固定シーブに対して接近・離隔するように配置された可動シーブとを備え、それらの固定シーブと可動シーブとの間にＶ溝状のベルト巻き掛け溝が形成されるように構成されている。そして、各プーリ２，３にはそれぞれの可動シーブをその軸線の方向に前後動させるための油圧アクチュエータ５，６が設けられている。それらの油圧アクチュエータ５，６のうちのいずれか一方、例えば従動プーリ３における油圧アクチュエータ６には、プーリ２，３がベルト４を挟み付ける挟圧力を発生させる油圧が供給され、また油圧アクチュエータ５，６のうちの他方、例えば駆動プーリ２における油圧アクチュエータ５には、ベルトの巻き掛け半径を変化させて変速をおこなうための油圧が供給されている。

無段変速機１の入力側もしくは出力側に、駆動トルクの伝達・遮断を行うためのＣ１クラッチ７が設けられている。このＣ１クラッチ７は、供給される油圧に応じて伝達トルク容量が設定されるクラッチであり、例えば湿式の多板クラッチによって構成されている。無段変速機１およびＣ１クラッチ７は、車両の走行のためのトルクを伝達するものであり、かつ油圧に応じた伝達トルク容量に設定されるものであるから、各油圧アクチュエータ５，６およびＣ１クラッチ７には、伝達するトルクに応じた高い油圧が供給されるようになっている。すなわち、無段変速機１あるいはその油圧アクチュエータ５，６およびＣ１クラッチ７もしくはその油圧室（図示せず）が、いわゆる高油圧供給部となっている。

無段変速機１に対して直列に、ロックアップクラッチ（図示せず）を備えたトルクコンバータ（トルコン）８が配置されている。トルクコンバータ８は、従来知られているものと同様であり、ポンプインペラとタービンランナとの回転数差が大きい場合、すなわちこれらの速度比が所定値より小さいコンバータレンジではトルクの増幅作用が生じ、またその回転数差が小さい場合、すなわちこれらの速度比が所定値より大きいカップリングレンジでは、トルクの増幅作用のない流体継手として機能するように構成されている。そして、ロックアップクラッチはその入力側部材であるポンプインペラに一体のフロントカバーとタービンランナに一体のハブとを摩擦板を介して直接連結するように構成されている。

その摩擦板をフロントカバーに接触させ、また離隔させるためのロックアップ油圧を制御するためのロックアップ制御バルブ９が設けられている。このロックアップ制御バルブ９はロックアップクラッチに対する油圧の供給方向やその圧力を制御するためのものであり、したがってロックアップ制御バルブ９は相対的に低い油圧で動作するようになっている。

さらに、前述した無段変速機１やトルクコンバータ８などを含む動力伝達装置には、相互に摩擦接触する箇所や軸受などのいわゆる摺動部分あるいは発熱部分が多数存在し、それらの箇所に潤滑油を供給するようになっている。それらの潤滑部１０は、低圧であっても必要量の潤滑油が供給されればよいので、その潤滑部１０やロックアップ制御バルブ９あるいはトルクコンバータ８が、いわゆる低油圧供給部となっている。

図１に示す例では、車両に搭載されているエンジン１１によって駆動される機械式油圧ポンプ１２が設けられている。この機械式油圧ポンプ１２は、上述した高油圧供給部と低油圧供給部とに油圧を供給できるように構成されており、低油圧供給部に対して油圧を供給するための構成について先ず説明すると、機械式油圧ポンプ１２から吐出した油圧を所定の圧力に調圧する調圧バルブ１３が設けられている。この調圧バルブ１３は、機械式油圧ポンプ１２が吐出した油圧を相対的に低い圧力に調圧するためのものであり、例えば前述したロックアップクラッチ用のロックアップ制御バルブ９の供給ポートで要求される油圧に調圧するように構成されている。したがって、この調圧バルブ１３は供給される圧油の一部を排出して目的とする圧力に設定するように構成されているので、調圧を行うことに伴って圧油が排出される。その排出油圧（ドレイン油圧）を油路１４を介して前記潤滑部１０に供給するように構成されている。なお、この潤滑部１０がこの発明における油圧常用部に相当し、またその油路１４がこの発明における常用油路に相当している。

また、図１に示す例では、エンジン１１によって駆動されて発電するオルタネータ１５が設けられている。このオルタネータ１５は、内燃機関を動力源とする車両に搭載されているものと同様のものであって、発電した電力を図示しないバッテリに充電し、また各種の電装機器に給電するように構成され、さらに図１に示す例では、電動油圧ポンプ１６のモータ１７に給電してこれを駆動するように構成されている。この電動油圧ポンプ１６は、主として高油圧供給部に対して油圧を供給するためのものであり、その吐出口に接続された油路１８には逆止弁１９を介してアキュムレータ（蓄圧器）２０が接続されている。なお、逆止弁１９は、アキュムレータ２０の油圧に対して電動油圧ポンプ１６の吐出圧が低い場合にアキュムレータ２０から電動油圧ポンプ１６に向けて圧油が逆流しないように閉弁するように構成されている。

電動油圧ポンプ１６あるいはアキュムレータ２０の油圧を前述した高油圧供給部に供給するために上記の油路１８が、駆動プーリ２におけるアクチュエータ５と、従動プーリ３におけるアクチュエータ６と、Ｃ１クラッチ７とに連通されている。これらのアクチュエータ５，６やＣ１クラッチ７の油圧の制御は、電気的に制御されて油路を開閉する電磁弁によって行うように構成されており、駆動プーリ２におけるアクチュエータ５に至る油路には供給用電磁弁ＤＳＰ１が設けられ、またそのアクチュエータ５には排圧用電磁弁ＤＳＰ２が接続されている。すなわち、供給用電磁弁ＤＳＰ１を開くことにより駆動プーリ２におけるアクチュエータ５に油圧を供給して駆動プーリ２のベルト溝を狭くし（アップシフトし）、また排圧用電磁弁ＤＳＰ２を開くことにより駆動プーリ２におけるアクチュエータ５から圧油をオイルの貯留部などの大気開放部に排出させて駆動プーリ２のベルト溝を拡げる（ダウンシフトする）ように構成されている。なお、これらの電磁弁ＤＳＰ１，ＤＳＰ２による変速比の制御は、目標変速比と実変速比との偏差に基づくフィードバック制御やフィードバック・フィードフォワード制御によって行うことができる。

このような油圧の供給・排出の制御を従動プーリ３におけるアクチュエータ６やＣ１クラッチ７についても同様に行うように構成されている。すなわち、前記油路１８から従動プーリ３におけるアクチュエータ６に油圧を供給する油路に供給用電磁弁ＤＳＳ１が設けられ、またそのアクチュエータ６には排圧用電磁弁ＤＳＳ２が接続されている。すなわち、供給用電磁弁ＤＳＳ１を開くことにより従動プーリ３におけるアクチュエータ６に油圧を供給して従動プーリ３によってベルト４を挟み付ける圧力（挟圧力）を増大させ、また排圧用電磁弁ＤＳＳ２を開くことにより従動プーリ３におけるアクチュエータ６から油圧をオイルの貯留部などの大気開放部に排出させて挟圧力を低下させるように構成されている。なお、挟圧力の制御は、アクセル開度などの駆動要求量に基づくフィードフォワード制御やフィードバック・フィードフォワード制御によって行うことができる。

さらに、前記油路１８からＣ１クラッチ７に油圧を供給する油路に供給用電磁弁ＤＳＣ１が設けられ、またＣ１クラッチ７には排圧用電磁弁ＤＳＣ２が接続されている。すなわち、供給用電磁弁ＤＳＣ１を開くことによりＣ１クラッチ７に油圧を供給してこれを係合させ、また排圧用電磁弁ＤＳＣ２を開くことによりＣ１クラッチ７から油圧を排出させてこれを解放させるように構成されている。

前述したエンジン１１によって駆動される機械式油圧ポンプ１２から吐出される油圧は、調圧バルブ１３によって高低に調整できるので、機械式油圧ポンプ１２で発生させた油圧を高くしてアキュムレータ２０に蓄圧するために、機械式油圧ポンプ１２の吐出口とアキュムレータ２０とが油路２１によって接続されている。この油路２１は、この発明における高圧側油路に相当するものであって、その途中には、アキュムレータ２０から機械式油圧ポンプ１２に向けた圧油の逆流を阻止する逆止弁２２が設けられている。さらに、その油路２１のうち逆止弁２２より上流側の部分や機械式油圧ポンプ１２の吐出口など調圧バルブ１３で調圧した油圧の箇所と、前述した潤滑部１０に圧油を供給する油路１４とを連通させる油路２３が設けられている。この油路２３は、この発明におけるバイパス油路に相当し、以下、バイパス油路２３と記す。

このバイパス油路２３を流れる圧油を利用してオイルを汲み上げ、そのオイルで潤滑部１０に対する圧油の供給量を増大させる油量増幅部２４が、バイパス油路２３の途中に設けられている。また、油量増幅部２４の流入側（圧油の流れ方向で上流側）に減圧用のオリフィス２５が設けられている。油量増幅部２４は、要は、バイパス油路２３を流れる圧油のエネルギによって、オイルをオイルパンなどの貯留部２６から汲み上げて潤滑部１０に供給するポンプ機能を備えたものであればよく、その一例を挙げれば、ジェットポンプ（あるいはエジェクターポンプ）によって油量増幅部２４を構成することができる。

ジェットポンプは、バイパス油路２３を流れる圧油を絞ってその流速を増大させるノズル２７と、吐出側がテーパ状に拡がりかつノズル２７から圧油の噴流が吹き込まれるディフューザ２８とを備えた公知の構造のものであって、ノズル２７から圧油を高速で噴射することによりディフューザ２８の入口部分に負圧が生じる。その負圧によって貯留部２６からオイルを汲み上げ、ノズル２７から噴射される圧油と混合してこれを潤滑部１０に供給するようになっている。したがって、潤滑部１０に供給される圧油は、貯留部２６から汲み上げた分だけ増量される。

図１に示す油圧制御装置では、車両が走行するなどエンジン１１が動作していると、無段変速機１の伝達トルク容量すなわちベルト挟圧力を、エンジン１１から出力されるトルクに応じた容量に設定する必要があり、また車速やアクセル開度などに応じた変速比とする必要があるので、その伝達トルク容量や変速比を設定するのに要する油圧が要求される。その油圧は、主として電動油圧ポンプ１６で発生させられ、あるいはアキュムレータ２０から供給される。その相対的に高圧な油圧は、油路１８を介して無段変速機１やＣ１クラッチ７に供給される。また、それらのアクチュエータ５，６やＣ１クラッチ７での油圧は、前述したように各供給用の電磁弁ＤＳＰ１，ＤＳＳ１，ＤＳＣ１や排圧用の電磁弁ＤＳＰ２，ＤＳＳ２，ＤＳＣ２を電気的に開閉して制御される。また、エンジン１１が駆動していれば、トルクコンバータ８やその他の歯車などの伝動部材が回転しているので、エンジン１１によって駆動される機械式油圧ポンプ１２からこれらトルクコンバータ８や各種の潤滑部１０に圧油が供給される。具体的には、機械式油圧ポンプ１２で発生した油圧は調圧バルブ１３で所定の圧力に調圧され、その油圧が前述したロックアップ制御バルブ９を介してトルクコンバータ８に供給されてロックアップクラッチの係合・解放の制御が実行される。また、調圧に伴って生じたドレイン油圧が油路１４を介して潤滑部１０に供給され、軸受や歯車の歯面などの潤滑の用に供される。

また一方、機械式油圧ポンプ１２が吐出した圧油の一部は、高圧側油路２１を介してバイパス油路２３に流れる。そのバイパス油路２３の圧油は、油量増幅部２４におけるノズル２７から噴射されて負圧を生じさせるので、貯留部２６のオイルがここで汲み上げられて、バイパス油路２３の圧油と共に潤滑部１０に供給される。すなわち、潤滑部１０に対する圧油が増量される。この潤滑部１０と並列に、オイルによって冷却する必要のある冷却部を接続することもでき、これら潤滑部１０や冷却部は、機械式油圧ポンプ１２を駆動するエンジン１１が動作している状態では、常時、圧油を必要とする箇所であり、機械式油圧ポンプ１２が油圧を発生している状態では、その圧油量が機械式油圧ポンプ１２から吐出された量に限られず、貯留部２６から汲み上げた量を加えたものとなるので、潤滑油量や冷却油量が不足することが確実に回避もしくは抑制される。

これは、アキュムレータ２０に蓄圧する場合も同様である。すなわち、アキュムレータ２０の油圧が低下した場合や、調圧バルブ１３での調圧レベルを高くした場合には、機械式油圧ポンプ１２の吐出圧が高くなるので、高圧側油路２１に供給された油圧によって逆止弁２２が開き、機械式油圧ポンプ１２からアキュムレータ２０に送給される圧油の量が増大する。言い換えれば、機械式油圧ポンプ１２から潤滑部１０やトルクコンバータ８などのいわゆる油圧常用部に対して送給される油量が相対的に減少する。その場合であって、高圧側油路２１を流れる圧油の一部がバイパス油路２３を介して油量増幅部２４に送られるので、ここで貯留部２６から汲み上げられたオイル加算された量の圧油が潤滑部１０に供給されるので、潤滑部１０で圧油が不足することを回避もしくは抑制することができる。

ところで、上述した図１に示す構成では、アキュムレータ２０に対して蓄圧のための油圧を送給する高圧側油路２１の油圧を利用して、潤滑部１０に対する圧油の増量を行うように構成されているが、アキュムレータ２０に蓄圧を行わない場合であっても高圧側油路２１に油圧が供給されるので、蓄圧の実行・不実行に拘わらず、潤滑部１０に対する圧油の増量を行うことになる。しかしながら、油量増幅部２４は、本来、アキュムレータ２０に対する蓄圧時に、潤滑部１０に対する圧油の増量を行うために設けられているから、蓄圧時に限って油量増幅部２４を動作させるように構成することが好ましい。その例を図２に示してある。

この図２に示す例は、上述した図１に示す構成のうち、機械式油圧ポンプ１２からアキュムレータ２０に油圧を送給しない場合には、油量増幅部２４に対する圧油を遮断する遮断機構を設けた例であり、したがって図１に示す構成と同様の部分には図１と同様の符号を付してその説明を省略する。図２に示す遮断機構は、機械式油圧ポンプ１２から油量増幅部２４への圧油を遮断するバルブと、潤滑部１０から油量増幅部２４に逆流する圧油を遮断するバルブとによって構成されている。これらのバルブは、電気的に制御できる開閉弁あるいは油圧によって制御できる開閉弁であってもよいが、図２に示す例では、逆止弁によって構成されている。すなわち、高圧側油路２１のうちアキュムレータ２０もしくは油路１８からの圧油の逆流を阻止する逆止弁２２よりも機械式油圧ポンプ１２側に、開弁する圧力（開弁圧）を弾性力で設定した蓄圧用逆止弁２９が設けられている。その開弁力は、アキュムレータ２０に蓄える油圧の最低圧に相当する程度の力であり、したがって機械式油圧ポンプ１２で発生させた油圧をアキュムレータ２０に蓄圧しない場合には閉じている。前述したバイパス油路２３は、その蓄圧用逆止弁２９とこれに隣接して設けられている前記逆止弁２２との間で高圧側油路２１から分岐している。したがって、機械式油圧ポンプ１２で発生させた油圧をアキュムレータ２０に蓄圧しない場合には、バイパス油路２３に圧油が供給されないように構成されている。

一方、油量増幅部２４の吐出側に逆止弁３０が設けられている。この逆止弁３０は、油量増幅部２４の吐出圧が、調圧バルブ１３から潤滑部１０に圧油を供給する油路１４の油圧より高い場合に開弁し、圧力の高低がこれとは反対の場合に閉弁するように構成されたバルブであり、したがって油量増幅部２４が動作していずにその吐出圧が相対的に低い場合には、潤滑部１０あるいはこれに圧油を供給する油路１４から油量増幅部２４に圧油が逆流しないように構成されている。

図２に示す構成の油圧制御装置において、機械式油圧ポンプ１２で発生させた油圧をアキュムレータ２０で蓄圧しない場合、調圧バルブ１３での調圧レベルが相対的に低いことにより高圧側油路２１の油圧が、蓄圧用逆止弁２９の開弁圧より低くなるので、機械式油圧ポンプ１２で発生させた圧油は、蓄圧用逆止弁２９によって阻止されてバイパス油路２３には送給されない。したがって、油量増幅部２４は動作しないので、潤滑部１０に対する圧油の増量は行われない。また、機械式油圧ポンプ１２で発生させた圧油は、その全量がトルクコンバータ８や調圧バルブ１３に対して供給されるので、潤滑部１０に対する圧油の量が不足するなどの事態は生じない。特に図２に示す構成では、逆止弁３０を設けてあることにより、停止している油量増幅部２４（ジェットポンプ）に向けて圧油が逆流することがないので、潤滑部１０に対する圧油の量が不足することはない。

上述した各具体例は、油量増幅部２４を構成しているジェットポンプを動作させる元圧として、アキュムレータ２０側に供給する油圧を利用し、その油圧をバイパス油路２３を介してジェットポンプの流入口に供給するように構成したが、この発明では、他の油圧をジェットポンプの駆動油圧として利用することができる。その例を図３に示してある。この図３に示す例は、上述した図２に示す構成の一部を変更した油圧制御装置であり、したがって図２に示す構成と同一の部分には図２と同様の符号を付してその説明を省略し、図２に示す構成と異なる部分の構成について、以下に説明する。

油量増幅部２４を構成しているジェットポンプの流入口（すなわちノズル２７の流入口）と、前記ロックアップ制御バルブ９で調圧された油圧をトルクコンバータ８に供給する油路３１とを連通するバイパス油路３２が設けられている。このバイパス油路３２には、信号圧によって開状態と閉状態とに切り替わる切替バルブ３３が設けられている。一方、図３に示す例における調圧バルブ１３は、調圧レベルに応じて（もしくは基づいて）信号圧を出力するように構成されており、より具体的には、蓄圧のためにアキュムレータ２０側に油圧を供給するように調圧レベルを高くした場合に、その調圧レベルに基づいた信号圧を出力するように構成されている。

切替バルブ３３は、例えばスプールタイプのバルブであって、スプールを挟んで信号圧とスプリングによる弾性力とを対抗させて作用させるように構成されている。そのスプリングの弾性力は、信号圧に基づいて生じる推力より小さく設定されており、したがって信号圧が作用した場合にはスプールがスプリングを圧縮して移動し、その結果、開状態になってロックアップクラッチの制御油圧がジェットポンプに供給され、これとは反対に信号圧が作用しない場合には、スプールがスプリングによって押されて閉状態となり、その結果、ジェットポンプに対するロックアップ制御油圧が遮断される。

図３に示す構成の油圧制御装置においては、アキュムレータ２０に十分油圧が蓄えられている状態では、機械式油圧ポンプ１２が吐出した油圧をアキュムレータ２０に蓄圧する必要がないので、調圧バルブ２８の調圧レベルが低くなっており、そのため調圧バルブ２８から生じるドレイン油圧が多く、潤滑部１０に対する潤滑油量が十分に確保される。また、調圧バルブ２８は切替バルブ３３に対する信号圧を出力しないので、切替バルブ３３は閉状態を維持し、したがって油量増幅部２４を構成しているジェットポンプに対してロックアップ制御油圧が供給されない。すなわち、ジェットポンプは停止状態に維持されて、各潤滑部１０に供給する油量が過剰になることがないので、不必要な動力の消費が防止される。

また、アキュムレータ２０の油圧が低下するなど、機械式油圧ポンプ１２で発生させた油圧をアキュムレータ２０側に供給する必要が生じると、調圧バルブ２８の調圧レベルが高くなり、それに伴って調圧バルブ２８で発生するドレイン油圧の量、すなわち潤滑部１０に送られる圧油の量が減少する。これに対して、調圧バルブ２８はその調圧レベルが高くなることに伴って信号圧を出力し、これが切替バルブ３３に供給されるので、切替バルブ３３が開状態に切り替わる。そのため、ロックアップ制御油圧が切替バルブ３３を介してジェットポンプに送られて、そのノズル２７からディフューザ２８に向けて噴射され、それに伴って生じる負圧によってオイルパンなどの貯留部２６からオイルが汲み上げられ、そのオイルが逆止弁３０を押し開いて潤滑部１０に供給される。すなわち、潤滑部１０に供給される圧油が増量される。

このように、この発明に係る油圧制御装置によれば、エンジン１１によって駆動される機械式油圧ポンプ１２によって無段変速機１などで必要とする高圧を発生させ、またその蓄圧を行うことができると同時に、低圧であっても連続的に圧油を供給する必要のある潤滑部１０などの油圧常用部に対して過不足なく圧油を供給することができる。

つぎに、電動油圧ポンプ１６を利用して潤滑部１０に対する圧油の増量を行うように構成した例について説明する。図４はその例を示しており、前述したジェットポンプに替えて電動油圧ポンプ１６によって貯留部２６のオイルを汲み上げて潤滑部１０に供給するように構成されている。具体的に説明すると、電動油圧ポンプ１６の吐出側に、油圧の供給箇所を切り替える切替バルブ３４が連通されている。この切替バルブ３４は、電動油圧ポンプ１６に連通された入力ポートと、前記逆止弁１９を介してアキュムレータ２０や高油圧供給部に連通された出力ポートと、バイパス油路３５を介して潤滑部１０に連通された出力ポートとを有しており、信号圧の有無に応じて、入力ポートに連通する出力ポートを切り替えるように構成されている。例えばこの切替バルブ３４は、スプールタイプのバルブであって、スプールを挟んで信号圧とスプリングによる弾性力とを対抗させて作用させるように構成されている。そのスプリングの弾性力は、信号圧に基づいて生じる推力より小さく設定されており、したがって信号圧が作用した場合にはスプールがスプリングを圧縮して移動し、その結果、電動油圧ポンプ１６をバイパス油路３５に連通させ、これとは反対に信号圧が作用しない場合には、スプールがスプリングによって押されて、電動油圧ポンプ１６をアキュムレータ２０側に連通させるように構成されている。

また、図５に示す構成の油圧制御装置においても、調圧バルブ２８が信号圧を出力するように構成されており、その信号圧が上記の切替バルブ３４に供給されている。具体的には、アキュムレータ２０に蓄圧するべく調圧レベルを高くした場合に調圧バルブ２８から信号圧を出力し、その信号圧によって切替バルブ３４が切り替え動作して電動油圧ポンプ１６をバイパス油路３５を介して潤滑部１０に連通させるように構成されている。なお、他の構成は、図１ないし図３のいずれかに示す構成と同じであるから、これらの図に示す構成と同一の部分には同一の符号を付してその説明を省略する。

また、電動油圧ポンプ１６は、その回転数あるいはモータ１７の回転数に応じて吐出量あるいは吐出圧が高くなるように構成されている。アキュムレータ２０に蓄圧し、あるいは高油圧供給部に対して油圧を供給する場合、必要とする油圧が予め決められているので、電動油圧ポンプ１６あるいはモータ１７の回転数は、アキュムレータ２０あるいは高油圧供給部で必要とする油圧を発生するように設定されている。これに対して、潤滑部１０などの油圧常用部で必要とする油圧は、アキュムレータ２０に蓄える油圧より低圧であり、また潤滑部１０に供給する圧油を増量するために電動油圧ポンプ１６が吐出するべき油量は少なくてよい。したがって、潤滑部１０に対して補助的に圧油を供給する場合には、電動油圧ポンプ１６もしくはモータ１７を、アキュムレータ２０あるいは高油圧供給部に油圧を供給する通常の場合とは異なって制御する。

図５はその制御例を説明するためのフローチャートであって、調圧バルブ２８の制御ソレノイド（ＳＯＬ）に対する指示圧Ｐsol が、アキュムレータ２０に蓄圧する際の制御ソレノイドの最低信号圧Ｐacc_min より高圧か否かが判断される（ステップＳ１)。この判断は、エンジン１１によって駆動される機械式油圧ポンプ１２が吐出した油圧を、アキュムレータ２０に蓄圧するべく高圧に調圧しているか否かの判断、あるいはアキュムレータ２０に蓄圧しているか否かの判断であり、このステップＳ１で否定的に判断された場合には、潤滑部１０に対する圧油の増量を行う必要がないので、電動油圧ポンプ１６の通常の制御（ステップＳ２）を行うルーチンに移行する。これに対して、アキュムレータ２０に蓄圧を行うべく調圧バルブ２８に対する指示圧が高くなっていてステップＳ１で肯定的に判断された場合には、不足流量Ｑlub が算出される（ステップＳ３)。

その演算は、エンジン（Ｅｎｇ回転数)および蓄圧圧力に基づいて行うことができる。すなわち、機械式油圧ポンプ１２はエンジン１１によって駆動されるから、機械式油圧ポンプ１２の吐出量はエンジン回転数に基づいて求めることができ、またアキュムレータ２０に供給される圧油の量は蓄圧圧力に基づいて求めることができるので、これらの流量の差が潤滑部１０やトルクコンバータ８に供給される油量であり、さらに潤滑部１０で必要とする油量は予め決められているから、これらの油量に基づいて不足分を求めることができる。

こうして算出された不足潤滑流量Ｑlub に基づいて電動油圧ポンプ１６の回転数が算出される（ステップＳ４）。電動油圧ポンプ１６の１回転当たりの吐出量は、いわゆるポンプ仕様として設計上決められているから、不足潤滑流量Ｑlub に基づいて必要とする回転数が求められる。こうして得られた回転数となるようにモータ１７の駆動指令が出力される（ステップＳ５)。

したがって、図４および図５に示すように構成したこの発明に係る油圧制御装置においては、アキュムレータ２０への蓄圧を行わない場合には、調圧バルブ２８による調圧レベルが相対的に低いので、調圧バルブ２８から生じるドレイン油圧が多く、潤滑部１０に対する潤滑油量が十分に確保される。また、調圧バルブ２８は切替バルブ３４に対する信号圧を出力しないので、切替バルブ３４は電動油圧ポンプ１６をアキュムレータ２０側あるいは高油圧供給部側に連通させている。さらに、調圧バルブ２８に対する指示圧が相対的に低いことにより図５に示すステップＳ１で否定的に判断されるので、電動油圧ポンプ１６は通常の制御に従って制御され、アキュムレータ２０や高油圧供給部で油圧を必要としない限り停止状態に維持される。言い換えれば、電動油圧ポンプ１６あるいはモータ１７が不必要に駆動されたり、それに伴って動力を消費したりすることはない。

また、アキュムレータ２０の油圧が低下するなど、機械式油圧ポンプ１２で発生させた油圧をアキュムレータ２０側に供給する必要が生じると、調圧バルブ２８の調圧レベルが高くなり、それに伴って調圧バルブ２８で発生するドレイン油圧の量、すなわち潤滑部１０に送られる圧油の量が減少する。これに対して、調圧バルブ２８はその調圧レベルが高くなることに伴って信号圧を出力し、これが切替バルブ３４に供給されるので、切替バルブ３４の動作状態が切り替わって、電動油圧ポンプ１６がバイパス油路３５を介して潤滑部１０に連通させられる。また同時に、調圧バルブ２８に対する指示圧が高くなることにより図５に示すステップＳ１で肯定的に判断され、その結果、電動油圧ポンプ１６は、潤滑部１０での不足する量の圧油を吐出するように駆動させられる。こうして吐出された圧油は、バイパス油路３５を介して潤滑部１０に供給される。すなわち、潤滑部１０に供給される圧油が増量され、その不足が回避もしくは抑制される。

ここで、上記の各具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、先述したジェットポンプや電動油圧ポンプ１６あるいはイパス油路２３，３２，３５がこの発明における圧油追加手段に相当し、またジェットポンプや電動油圧ポンプ１６がこの発明における油量増幅部に相当する。さらに、図２に示す蓄圧用逆止弁２９や逆止弁３０がこの発明における遮断機構あるいは第一および第二の開閉弁に相当する。さらに、図５に示すステップＳ３を実行する機能、およびステップＳ４、ステップＳ５を実行する機能を備えた電子制御装置が、この発明における不足量算出手段および電動油圧ポンプ制御手段に相当する。

なお、上述した各具体例では無段変速機１の制御装置を例に採って説明したが、この発明は上述した具体例に限定されないのであって、他の形式の変速機についての油圧制御装置や変速機以外の装置についての油圧制御装置に適用することができ、要は、蓄圧器と油圧常用部とに一台の油圧ポンプから油圧を分岐して供給するように構成された油圧制御装置に適用することができる。また、この発明における油量増幅部は、上述したジェットポンプあるいはエジェクターポンプもしくは電動油圧ポンプ以外のポンプであってもよく、要は、アキュムレータに蓄圧する際に潤滑部などの油圧常用部に対する圧油を増量できるものであればよい。さらに、この発明における油圧常用部は、前述した潤滑部以外に、圧油を連続的に供給することにより冷却を行う適宜の冷却部であってもよい。そして、この発明では、トルクコンバータに替えて、ロックアップクラッチを備えた流体継手が設けられていてもよい。

Claims (17)

1. 油圧ポンプと、その油圧ポンプが吐出した油圧を蓄える蓄圧器と、前記油圧ポンプに対して前記蓄圧器とは並列に接続されかつ前記油圧ポンプが動作しているときに油圧を常時必要とする油圧常用部とを備え、その油圧常用部には前記油圧ポンプから吐出された油圧を前記蓄圧器側に供給する圧力に調圧することに伴って生じた圧油が供給され、前記蓄圧器には前記油圧常用部で必要とする圧力より高い油圧が蓄えられるように構成された、蓄圧器を備えた油圧制御装置において、
   前記油圧ポンプが吐出した油圧が前記蓄圧器に供給される場合に、前記調圧に伴って生じた圧油以外の圧油を前記油圧常用部に供給する圧油追加手段を備えていることを特徴とする、蓄圧器を備えた油圧制御装置。
2. 前記圧油追加手段は、前記油圧ポンプが吐出した油圧を前記蓄圧器に導く高圧側油路と、その高圧側油路の油圧によって駆動されることにより前記油圧常用部に供給される油量を増大させる油量増幅部とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の蓄圧器を備えた油圧制御装置。
3. 調圧されて生じる圧油を前記油圧常用部に導く常用油路と、前記高圧側油路と常用油路とを連通させるバイパス油路とを更に備え、
   前記油量増幅部は、前記バイパス油路の途中に設けられ、前記バイパス油路を流れる圧油を噴射させることに伴って生じる負圧でオイルを貯留部から汲み上げるジェットポンプを含むことを特徴とする請求項２に記載の蓄圧器を備えた油圧制御装置。
4. 前記油圧ポンプから前記高圧側油路を介して前記蓄圧器に油圧を送給しない場合に前記油量増幅部への圧油の流れを遮断する遮断機構が更に設けられていることを特徴とする請求項２または３に記載の蓄圧器を備えた油圧制御装置。
5. 前記遮断機構は、前記高圧側油路のうち前記バイパス油路が分岐している箇所よりも油圧ポンプ側の箇所に設けられかつ前記蓄圧器に向けて圧油を送給する場合に開弁される第一開閉弁と、前記バイパス油路のうち前記油量増幅部の吐出部と前記常用油路との間に設けられかつ前記常用油路に向けた圧油を流す場合に開弁する第二開閉弁とを含むことを特徴とする請求項４に記載の蓄圧器を備えた油圧制御装置。
6. 前記第一開閉弁は、開弁に要する開弁力を弾性力によって所定値に設定されるとともに前記アキュムレータに向けた圧油の圧力がその開弁力以上になることにより開弁されかつアキュムレータに向けた方向とは反対の方向への圧油の流れに対しては閉弁してその流れを阻止する逆止弁を含むことを特徴とする請求項５に記載の蓄圧器を備えた油圧制御装置。
7. 前記第二開閉弁は、前記常用油路に向けた圧油によって開弁する逆止弁を含むことを特徴とする請求項５または６に記載の蓄圧器を備えた油圧制御装置。
8. 前記油圧ポンプを駆動するエンジンと、
   モータによって駆動されて圧油を吐出する電動油圧ポンプと
   を更に備え、
   前記圧油追加手段は、前記油圧ポンプから前記蓄圧器に油圧が供給されている際に前記電動油圧ポンプが吐出した圧油を前記油圧常用部に供給するように切り替わる切替バルブを含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の蓄圧器を備えた油圧制御装置。
9. 前記切替バルブは、前記油圧ポンプが吐出した油圧が前記蓄圧器側に供給する圧力に調圧されていることにより前記電動油圧ポンプを前記油圧常用部に連通させ、前記油圧ポンプが吐出した油圧が前記蓄圧器側に供給する圧力より低い圧力に調圧されていることにより前記電動油圧ポンプを前記蓄圧器側に連通させるように切り替わるバルブを含むことを特徴とする請求項８に記載の蓄圧器を備えた油圧制御装置。
10. 前記油圧ポンプが吐出した圧油を前記蓄圧器側に供給する際に前記油圧ポンプから前記油圧常用部に供給される圧油の不足量を算出する不足量算出手段と、
    この不足量算出手段で算出された前記圧油の不足量に基づいて前記電動油圧ポンプを制御する電動油圧ポンプ制御手段と
    を備えていることを特徴とする請求項８または９に記載の蓄圧器を備えた油圧制御装置。
11. 前記電動油圧ポンプは、回転数に応じて圧油を吐出するオイルポンプを含み、
    前記電動油圧ポンプ制御手段は、前記不足量算出手段で算出された前記圧油の不足量を吐出するように前記電動油圧ポンプもしくは前記モータの回転数を制御する手段を含む
    ことを特徴とする請求項１０に記載の蓄圧器を備えた油圧制御装置。
12. 油圧によって係合および解放させられるロックアップクラッチを有する流体継手と、
    そのロックアップクラッチを制御する油圧を発生させるロックアップ制御バルブと
    を更に備え、
    前記圧油追加手段は、前記ロックアップクラッチに供給される圧油によって駆動されることにより前記油圧常用部に供給される油量を増大させる油量増幅部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の蓄圧器を備えた油圧制御装置。
13. 前記油量増幅部は、前記ロックアップクラッチに油圧を供給する油路と前記油圧常用部に圧油を供給する油路との間に配置され、前記ロックアップクラッチに向けて供給された圧油の一部を噴射させることに伴って生じる負圧でオイルを貯留部から汲み上げるジェットポンプを含むことを特徴とする請求項１２に記載の蓄圧器を備えた油圧制御装置。
14. 前記ジェットポンプの流入口側に設けられ、前記蓄圧器側に供給する油圧が高い場合に開かれる前記ジェットポンプに対する圧油の供給を許容し、かつ前記蓄圧器側に供給する油圧が低い場合に閉じられて前記ジェットポンプに対する圧油の供給を遮断する切替バルブを更に備えていることを特徴とする請求項１３に記載の蓄圧器を備えた油圧制御装置。
15. 前記油圧ポンプで発生した油圧を調圧する調圧バルブを更に備え、
    その調圧バルブにおける調圧に伴って生じたドレイン油圧が前記油圧常用部に供給されるように構成されていることを特徴とする請求項１ないし１４のいずれかに記載の蓄圧器を備えた油圧制御装置。
16. 前記油圧常用部は、潤滑箇所とオイルによって冷却を行う冷却箇所との少なくともいずれか一方を含むことを特徴とする請求項１ないし１５のいずれかに記載の蓄圧器を備えた油圧制御装置。
17. 前記油圧ポンプで発生した油圧を調圧し、かつ調圧レベルに応じて信号圧を出力する調圧バルブを更に備え、
    その調圧バルブにおける調圧に伴って生じたドレイン油圧が前記油圧常用部に供給されるように構成され、
    前記切替バルブは、前記信号圧によって切り替え動作するバルブを含む
    ことを特徴とする請求項７ないし１１、１４のいずれかに記載の蓄圧器を備えた油圧制御装置。

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