KR20170109655A - 차량용 유압 제어 장치 및 차량용 유압 제어 방법 - Google Patents

차량용 유압 제어 장치 및 차량용 유압 제어 방법 Download PDF

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슈사쿠 가타쿠라
유스케 오타
요오코 요시오카
유키요시 이누타
도모유키 고이케
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쟈트코 가부시키가이샤
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Abstract

모터/제네레이터(MG)에 의해 구동되는 기계식 오일 펌프(O/P)에 의한 유압 공급으로부터, 서브 모터(S/M)에 의해 구동되는 전동 오일 펌프(M/O/P)에 의한 유압 공급으로 전환될 때, 제1 유압(P1)과 제2 유압(P2)의 유압차에 기초하여, 기계식 오일 펌프(O/P)로부터의 오일 공급 비율과 전동 오일 펌프(M/O/P)로부터의 오일 공급 비율을, 제1, 제2 플래퍼 밸브(101a, 102a)에 의해 조정함과 아울러, 제1 유압(P1)이 펌프 구동 역치(PO/P) 이하로 되었을 때, 제2 유압(P2)의 상승을 개시하고, 제1 유압(P1)과 제2 유압(P2)을, 필요 라인압(PLne)보다 큰 소정의 평형 유압(Pba)으로 일치시키는 구성으로 하였다.

Description

차량용 유압 제어 장치 및 차량용 유압 제어 방법
본 발명은, 주행 구동원에 의해 구동되는 제1 오일 펌프와, 전동 모터에 의해 구동되는 제2 오일 펌프를 구비한 차량용 유압 제어 장치 및 차량용 유압 제어 방법에 관한 것이다.
종래, 주행 구동원에 의해 구동되는 제1 오일 펌프와, 전동 모터에 의해 구동되는 제2 오일 펌프와, 제1 오일 펌프측으로의 작동유의 역류를 방지하는 제1 플래퍼 밸브와, 제2 오일 펌프측으로의 작동유의 역류를 방지하는 제2 플래퍼 밸브를 구비한 차량용 유압 제어 장치가 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
그런데, 종래의 차량용 유압 제어 장치에서는, 주행 구동원의 회전수 저하에 수반하여 제1 오일 펌프로부터의 토출유량이 저하됨으로써, 유압원을 제1 오일 펌프로부터 제2 오일 펌프로 전환할 때, 제1 오일 펌프 토출압의 공급 비율과, 제2 오일 펌프 토출압의 공급 비율을, 제1, 제2 플래퍼 밸브에 의해 조정한다. 그러나, 제1, 제2 플래퍼 밸브의 개폐 상태에 따라, 유압원의 전환 중에, 이 유압원으로부터 공급되는 유압이 일시적으로 저하되어 버려, 필요 라인압을 하회할 우려가 있었다.
본 발명은, 상기 문제에 착안하여 이루어진 것으로, 제1 오일 펌프에 의한 유압 공급으로부터 제2 오일 펌프에 의한 유압 공급으로 전환될 때, 유압원으로부터의 유압이 필요 라인압을 하회하는 것을 방지할 수 있는 차량용 유압 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
일본 특허 공개 제2012-097813호 공보
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 차량용 유압 제어 장치는, 제1 오일 펌프와, 제2 오일 펌프와, 비율 조정 밸브와, 제2 오일 펌프 컨트롤러를 구비하고 있다. 상기 제1 오일 펌프는, 주행 구동원에 의해 구동되어 유압 공급을 행한다. 상기 제2 오일 펌프는, 주행 구동원과는 다른 전동 모터에 의해 구동되어 유압 공급을 행한다. 상기 비율 조정 밸브는, 제1 오일 펌프 토출압과 제2 오일 펌프 토출압의 유압차에 기초하여, 제1 오일 펌프로부터의 오일 공급 비율과 제2 오일 펌프로부터의 오일 공급 비율을 조정한다. 상기 제2 오일 펌프 컨트롤러는, 제1 오일 펌프 토출압의 저하에 따라서 제1 오일 펌프에 의한 유압 공급으로부터 제2 오일 펌프에 의한 유압 공급으로 전환될 때, 필요 라인압보다 큰 소정의 유압값을 평형 유압으로 하고, 평형 유압보다도 큰 소정의 유압값을 펌프 구동 역치로 한다. 그리고, 제1 오일 펌프 토출압이 펌프 구동 역치 이하로 되었을 때, 제2 오일 펌프를 구동하여 제2 오일 펌프 토출압의 상승을 개시하고, 제1 오일 펌프 토출압과 제2 오일 펌프 토출압을 평형 유압으로 일치시킨다.
여기서, 제1 오일 펌프 토출압과 제2 오일 펌프 토출압이 일치되면, 제1 오일 펌프 토출압과 제2 오일 펌프 토출압의 유압차가 제로가 된다. 그 때문에, 비율 조정 밸브는, 제1 오일 펌프로부터의 오일 공급 비율과 제2 오일 펌프로부터의 오일 공급 비율을 동등해지도록 조정한다. 그 후, 제1 오일 펌프 토출압이 저하되면, 제1 오일 펌프로부터의 오일 공급 비율을 저하시켜, 그만큼 제2 오일 펌프 토출압으로부터의 오일 공급 비율을 증가시킨다. 이 때, 비율 조정 밸브의 상태에 따라서 유압원으로부터의 공급 유압이 일시적으로 저하되는 경우가 있다. 이에 비해, 본원 발명의 차량용 유압 제어 장치에서는, 제1 오일 펌프에 의한 유압 공급으로부터 제2 오일 펌프에 의한 유압 공급으로 전환될 때, 제1 오일 펌프 토출압이 펌프 구동 역치 이하로 되었을 때, 제2 오일 펌프 토출압의 상승이 개시된다. 그리고, 저하되어가는 제1 오일 펌프 토출압과, 상승해가는 제2 오일 펌프 토출압을, 필요 라인압보다도 큰 소정의 평형 유압으로 일치시킨다. 이 때문에, 유압원으로부터의 공급 유압이 일시적으로 저하되어도, 필요 라인압을 담보할 수 있다. 또한, 제2 오일 펌프 토출압은, 제1 오일 펌프 토출압이 펌프 구동 역치 이하로 된 타이밍에 상승을 개시하므로, 제1 오일 펌프 토출압이 평형 유압까지 저하되기 전에, 제2 오일 펌프 토출압을 평형 유압까지 높여둘 수 있다. 이 결과, 제1 오일 펌프에 의한 유압 공급으로부터 제2 오일 펌프에 의한 유압 공급으로 전환될 때, 유압원으로부터 공급되어 라인압의 원압이 되는 유압이, 필요 라인압을 하회하는 것을 방지할 수 있다.
도 1은, 실시예 1의 제어 장치가 적용된 하이브리드 차량을 나타내는 전체 시스템도이다.
도 2는, 실시예 1의 하이브리드 차량에 구비된 유압 제어 회로를 나타내는 유압 회로도이다.
도 3은, 실시예 1의 통합 컨트롤러에서 실행되는 펌프 전환 제어 처리의 흐름을 나타내는 흐름도이다.
도 4는, 비교예의 제어 장치에 있어서, 유압원을 기계식 오일 펌프로부터 전동 오일 펌프로 전환할 때의 제1 유압ㆍ제2 유압의 각 특성을 나타내는 타임 차트이다.
도 5는, 실시예 1의 제어 장치에 있어서, 유압원을 기계식 오일 펌프로부터 전동 오일 펌프로 전환할 때의 액셀러레이터 개방도ㆍ차속ㆍ기계식 오일 펌프 회전수ㆍ전동 오일 펌프 회전수ㆍ제1 유압ㆍ제2 유압ㆍ제3 유압의 각 특성을 나타내는 타임 차트이다.
도 6은, 실시예 2의 통합 컨트롤러에서 실행되는 펌프 전환 제어 처리의 흐름을 나타내는 흐름도이다.
도 7은, 실시예 2의 제어 장치에 있어서, 유압원을 기계식 오일 펌프로부터 전동 오일 펌프로 전환할 때의 액셀러레이터 개방도ㆍ차속ㆍ기계식 오일 펌프 회전수ㆍ전동 오일 펌프 회전수ㆍ제1 유압ㆍ제2 유압ㆍ제3 유압의 각 특성을 나타내는 타임 차트이다.
도 8은, 실시예 3의 통합 컨트롤러에서 실행되는 펌프 전환 제어 처리의 흐름을 나타내는 흐름도이다.
도 9는, 실시예 3의 제어 장치에 있어서, 유압원을 기계식 오일 펌프로부터 전동 오일 펌프로 전환할 때의 액셀러레이터 개방도ㆍ차속ㆍ기계식 오일 펌프 회전수ㆍ전동 오일 펌프 회전수ㆍ제1 유압ㆍ제2 유압ㆍ제3 유압의 각 특성을 나타내는 타임 차트이다.
이하, 본 발명의 차량용 유압 제어 장치를 실시하기 위한 형태를, 도면에 나타내는 실시예 1로부터 실시예 3에 기초하여 설명한다.
(실시예 1)
먼저, 실시예 1의 차량용 유압 제어 장치의 구성을, 「하이브리드 차량의 전체 시스템 구성」, 「유압 제어 회로의 상세 구성」, 「펌프 전환 제어 처리 구성」으로 나누어서 설명한다.
[하이브리드 차량의 전체 시스템 구성]
도 1은, 실시예 1의 제어 장치가 적용된 하이브리드 차량(차량의 일례)을 나타내는 전체 시스템도이다. 이하, 도 1에 기초하여, 실시예 1의 하이브리드 차량 전체 시스템 구성을 설명한다.
실시예 1의 차량용 유압 제어 장치는, 도 1에 나타낸 하이브리드 차량에 적용되고 있다. 이 하이브리드 차량의 구동계는, 엔진(Eng)과, 제1 클러치(CL1)와, 모터/제네레이터(MG)와, 제2 클러치(CL2)와, 무단 변속기(CVT)와, 파이널 기어(FG)와, 좌구동륜(LT)과, 우구동륜(RT)을 구비하고 있다.
상기 엔진(Eng)은, 희박 연소 가능하고, 스로틀 액추에이터에 의한 흡입 공기량과 인젝터에 의한 연료 분사량과, 점화 플러그에 의한 점화 시기의 제어에 의해, 엔진 토크가 명령값과 일치하도록 제어된다.
상기 제1 클러치(CL1)는, 엔진(Eng)과 모터/제네레이터(MG) 사이의 위치에 개재 장착된다. 이 제1 클러치(CL1)로서는, 예를 들어 다이어프램 스프링에 의한 압박력으로 상시 해방(노말 오픈)의 건식 클러치가 사용되고, 엔진(Eng)으로부터 모터/제네레이터(MG)간의 완전 체결/반체결/해방을 행한다. 이 제1 클러치(CL1)가 완전 체결 상태라면 모터 토크와 엔진 토크가 제2 클러치(CL2)에 전달되고, 해방 상태라면 모터 토크만이 제2 클러치(CL2)에 전달된다. 또한, 완전 체결/반체결/해방의 제어는, 유압 액추에이터에 대한 스트로크 제어로 행해진다.
상기 모터/제네레이터(MG)는, 주행 구동원이 되는 교류 동기 모터 구조이며, 발진 시나 주행 시에 구동 토크 제어나 회전수 제어를 행함과 아울러, 제동 시나 감속 시에 회생 브레이크 제어에 의한 차량 운동 에너지의 배터리(BAT)로의 회수를 행하는 것이다.
상기 제2 클러치(CL2)는, 모터/제네레이터(MG)와 좌우 구동륜(LT), (RT) 사이에 개재 장착된 마찰 체결 요소이다. 이 제2 클러치(CL2)는, 여기에서는 유압 작동에 의한 습식의 다판 마찰 클러치로 구성되고, 제2 클러치 유압에 의해 완전 체결/슬립 체결/해방이 제어된다. 실시예 1의 제2 클러치(CL2)는, 유성 기어에 의한 무단 변속기(CVT)의 전후진 전환 기구에 설치된 전진 클러치(FC)와 후퇴 브레이크(RB)를 유용하고 있다. 즉, 전진 주행 시에는, 전진 클러치(FC)가 제2 클러치(CL2)로 여겨지고, 후퇴 주행 시에는, 후퇴 브레이크(RB)가 제2 클러치(CL2)로 여겨진다.
상기 무단 변속기(CVT)는, 프라이머리 풀리(Pri)와, 세컨더리 풀리(Sec)와, 이 프라이머리 풀리(Pri)와 세컨더리 풀리(Sec) 사이에 걸쳐진 풀리 벨트(V)를 갖는 벨트식 무단 변속기이다. 프라이머리 풀리(Pri)와 세컨더리 풀리(Sec)는, 각각 유압이 공급됨으로써 풀리 벨트(V)를 끼움 지지하면서 풀리 폭을 변경하고, 풀리 벨트(V)를 끼움 지지하는 면의 직경을 변경하여 변속비(풀리비)를 자유롭게 제어한다.
또한, 모터/제네레이터(MG)의 모터 출력축(MGout)에는, 체인(CH)을 통해 기계식 오일 펌프(O/P)(제1 오일 펌프)의 입력 기어가 접속되어 있다. 이 기계식 오일 펌프(O/P)는, 모터/제네레이터(MG)의 회전 구동력에 의해 구동되어 유압 공급을 행하는 오일 펌프이며, 예를 들어 기어 펌프나 베인 펌프 등이 사용된다. 또한, 이 기계식 오일 펌프(O/P)는, 모터/제네레이터(MG)의 회전 방향에 불구하고 작동유의 토출이 가능하게 되어 있다.
또한, 여기에서는, 유압원으로서, 모터/제네레이터(MG)와는 별도로 설치된 서브 모터(S/M)(전동 모터)의 회전 구동력에 의해 구동되어 유압 공급을 행하는 전동 오일 펌프(M/O/P)(제2 오일 펌프)가 설치되어 있다. 이 전동 오일 펌프(M/O/P)는, 삼상 교류 모터 구조이며, 회전수 제어에 의한 작동유의 토출 유량의 제어가 가능하게 되어 있다.
그리고, 이 기계식 오일 펌프(O/P)와 전동 오일 펌프(M/O/P)는, 제1, 제2 클러치(CL1), (CL2) 및 무단 변속기(CVT)에 공급하는 작동 유압(제어압)을 만들어내는 유압 공급원(OIL)이 되고 있다. 이 유압 공급원(OIL)에서는, 기계식 오일 펌프(O/P)로부터의 토출 유량이 충분할 때는 서브 모터(S/M)를 정지하여 전동 오일 펌프(M/O/P)를 정지시킨다. 또한, 기계식 오일 펌프(O/P)로부터의 토출 유량이 저하되면, 서브 모터(S/M)를 구동하여 전동 오일 펌프(M/O/P)를 구동시키고, 이 전동 오일 펌프(M/O/P)로부터도 작동유를 토출시킨다.
그리고, 이 하이브리드 차량은, 제1 클러치(CL1)와 모터/제네레이터(MG)와 제2 클러치(CL2)에 의해 1 모터ㆍ2 클러치의 구동 시스템이 구성되고, 이 구동 시스템에 의한 주된 구동 형태로서 「EV 모드」와 「HEV 모드」를 갖는다. 상기 「EV 모드」는, 제1 클러치(CL1)를 해방하고, 제2 클러치(CL2)를 체결하여 모터/제네레이터(MG)만을 구동원으로 갖는 전기 자동차 모드이다. 상기 「HEV 모드」는, 제1, 제2 클러치(CL1), (CL2)를 체결하여 엔진(Eng)과 모터/제네레이터(MG)를 구동원으로 갖는 하이브리드차 모드이다.
실시예 1의 하이브리드 차량 제어계는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 인버터(INV)와, 배터리(BAT)와, 통합 컨트롤러(10)와, 변속기 컨트롤러(11)와, 클러치 컨트롤러(12)와, 엔진 컨트롤러(13)와, 모터 컨트롤러(14)와, 배터리 컨트롤러(15)를 구비하고 있다.
상기 인버터(INV)는, 직류/교류의 변환을 행하고, 모터/제네레이터(MG)의 구동 전류를 생성한다. 또한 생성되는 구동 전류의 위상을 역전함으로써 모터/제네레이터(MG)의 출력 회전을 반전시킨다.
상기 배터리(BAT)는, 충방전 가능한 이차 전지이며, 모터/제네레이터(MG)로의 전력 공급과, 모터/제네레이터(MG)가 회생시킨 전력의 충전을 행한다.
상기 통합 컨트롤러(10)는, 배터리 상태(여기서는, 배터리 컨트롤러(15)로부터 입력), 액셀러레이터 개방도(여기서는, 액셀러레이터 개방도 센서(21)에 의해 검출), 및 차속(여기서는, 변속기 출력 회전수에 동기한 값, 변속기 출력 회전수 센서(22)에 의해 검출)으로부터 운전자의 요구 구동력에 따른 목표 구동 토크를 연산한다. 그리고, 그 결과에 기초하여 각 액추에이터(모터/제네레이터(MG), 엔진(Eng), 제1 클러치(CL1), 제2 클러치(CL2), 무단 변속기(CVT))에 대한 명령값을 연산하고, 각 컨트롤러(11 내지 15)에 송신한다. 또한, 이 통합 컨트롤러(10)는, 기계식 오일 펌프(O/P)에 의한 유압 공급으로부터 전동 오일 펌프(M/O/P)에 의한 유압 공급으로 전환될 때, 전동 오일 펌프(M/O/P)의 구동 제어를 행하는 제2 오일 펌프 컨트롤러이다.
상기 변속기 컨트롤러(11)는, 통합 컨트롤러(10)로부터의 변속 명령을 달성하도록 변속 제어를 행한다. 이 변속 제어는, 유압 제어 회로(100)를 통해 공급된 라인압(PL)을 원압으로 하여, 무단 변속기(CVT)의 프라이머리 풀리(Pri)와, 세컨더리 풀리(Sec)에 공급하는 유압을 제어함으로써 행해진다. 그리고, 라인압(PL)으로부터 프라이머리 풀리(Pri)에 공급하는 유압과, 세컨더리 풀리(Sec)에 공급하는 유압을 만들어냈을 때에 발생한 잉여압은, 제1 클러치(CL1)나 제2 클러치(CL2)의 냉각이나 윤활에 쓰여진다.
상기 클러치 컨트롤러(12)는, 제2 클러치 입력 회전수(모터 회전수 센서(23)에 의해 검출), 제2 클러치 출력 회전수(제2 클러치 출력 회전수 센서(24)에 의해 검출), 클러치 유온(작동 유온 센서(25)에 의해 검출)을 입력한다. 또한, 이 클러치 컨트롤러(12)는, 통합 컨트롤러(10)로부터의 제1 클러치 제어 명령 및 제2 클러치 제어 명령을 달성하도록, 제1 클러치 제어, 제2 클러치 제어를 각각 행한다. 이 제1 클러치 제어는, 유압 제어 회로(100)를 통해 공급된 라인압(PL)을 원압으로 하여, 제1 클러치(CL1)에 공급되는 유압을 제어함으로써 행해진다. 또한, 제2 클러치 제어는, 유압 제어 회로(100)를 통해 공급된 라인압(PL)을 원압으로 하여, 제2 클러치(CL2)에 공급되는 유압을 제어함으로써 행해진다. 그리고, 라인압(PL)으로부터 제1 클러치(CL1)에 공급되는 유압과, 제2 클러치(CL2)에 공급되는 유압을 만들어냈을 때에 발생한 잉여압은, 제1 클러치(CL1)나 제2 클러치(CL2)의 냉각이나 윤활에 쓰여진다.
또한, 무단 변속기(CVT)의 프라이머리 풀리(Pri), 세컨더리 풀리(Sec), 제2 클러치(CL2)에 대하여, 라인압(PL)을 원압으로 한 제어 유압을 공급하는 회로를, 여기에서는 「변속 기구용 유압계(Sup)」라고 한다. 또한, 제2 클러치(CL2)의 냉각이나 윤활을 행하는 회로를, 여기에서는 「변속 기구의 냉각/윤활계(Lub)」라고 한다(도 2 참조).
상기 엔진 컨트롤러(13)는, 엔진 회전수(엔진 회전수 센서(26)에 의해 검출)를 입력함과 아울러, 통합 컨트롤러(10)로부터의 목표 엔진 토크에 대응한 엔진 토크 명령값을 달성하도록 엔진(Eng)의 토크 제어를 행한다.
상기 모터 컨트롤러(14)는, 모터 회전수(모터 회전수 센서(23)에 의해 검출)를 입력함과 아울러, 통합 컨트롤러(10)로부터의 목표 모터 토크에 대응한 모터 토크 명령값이나 모터 회전수 명령값을 달성하도록 모터/제네레이터(MG)의 제어를 행한다.
상기 배터리 컨트롤러(15)는, 배터리(BAT)의 충전 상태를 관리하고, 그 정보를 통합 컨트롤러(10)에 송신한다. 또한, 배터리(BAT)의 충전 상태는, 배터리 전압 센서(15a)가 검출하는 전원 전압과, 배터리 온도 센서(15b)가 검출하는 배터리 온도에 기초하여 연산된다.
[유압 제어 회로의 상세 구성]
도 2는, 실시예 1의 하이브리드 차량에 구비된 유압 제어 회로(100)를 나타내는 유압 회로도이다. 이하, 도 2에 기초하여, 실시예 1의 유압 제어 회로(100)의 상세 구성을 설명한다.
상기 유압 제어 회로(100)는, 기계식 오일 펌프(O/P)와 전동 오일 펌프(M/O/P)를 포함하는 유압 공급원(OIL)의 토출압을 라인압(PL)으로 압력 조절하고, 변속 기구용 유압계(Sup)에 공급한다. 추가로, 이 유압 제어 회로(100)에서는, 변속 기구용 유압계(Sup)에 유압 공급했을 때에 발생한 잉여압을, 변속 기구의 냉각/윤활계(Lub)에 공급한다. 또한, 이 유압 제어 회로(100)에서는, 전환 밸브(107)를 전환함으로써, 전동 오일 펌프(M/O/P)로부터 토출된 작동유를 변속 기구의 냉각/윤활계(Lub)에 직접 공급한다. 즉, 실시예 1의 유압 제어 회로(100)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 기계식 오일 펌프(O/P)와, 전동 오일 펌프(M/O/P)와, 제1 유로(101)와, 제1 플래퍼 밸브(101a)와, 제2 유로(102)와, 제2 플래퍼 밸브(102a)와, 제3 유로(103)와, 라인압 압력 조절 밸브(104)와, 라인압 유로(105)와, 냉각계 유로(106)와, 전환 밸브(107)를 갖고 있다.
상기 기계식 오일 펌프(O/P)는, 토출 포트(110a)에 제1 유로(101)가 접속되고, 흡입 포트(110b)에 오일 팬(108)에 회수된 작동유를 흡입하는 흡입 회로(109a)가 접속되어 있다. 그리고, 이 기계식 오일 펌프(O/P)는, 모터/제네레이터(MG)가 회전 구동함으로써 구동하고, 흡입 회로(109a)를 통해 오일 팬(108)으로부터 작동유를 흡입하며, 제1 유로(101)에 작동유를 토출한다. 이 때의 토출 유량은, 모터/제네레이터(MG)의 회전수에 의존한다.
상기 전동 오일 펌프(M/O/P)는, 토출 포트(111a)에 제2 유로(102)가 접속되고, 흡입 포트(111b)에 오일 팬(108)에 회수된 작동유를 흡입하는 흡입 회로(109a)가 접속되어 있다. 그리고, 이 전동 오일 펌프(M/O/P)는, 서브 모터(S/M)가 회전 구동함으로써 구동하고, 흡입 회로(109a)를 통해 오일 팬(108)으로부터 작동유를 흡입하여, 제2 유로(102)에 작동유를 토출한다. 여기서, 전동 오일 펌프(M/O/P)의 토출 유량은, 펌프 회전수에 의존한다. 즉, 전동 오일 펌프(M/O/P)가 1 회전함으로써, 이 전동 오일 펌프(M/O/P)로부터 토출하는 유량은 정해져 있고, 펌프 회전수와 펌프 토출 유량은 어느 회전수(유량)까지는 비례 관계로 되어 있다.
상기 제1 유로(101)는, 일단부가 기계식 오일 펌프(O/P)의 토출 포트(110a)에 접속되고, 타단부에 제1 플래퍼 밸브(101a)가 설치되어 있다. 이 제1 유로(101)는, 기계식 오일 펌프(O/P)로부터 토출된 작동유가 흐르는 유로이며, 이 제1 유로(101)에 있어서의 유압(이하, 「제1 유압(P1)」이라고 함)이, 소위 기계식 오일 펌프(O/P)로부터 공급되는 유압(제1 오일 펌프 토출압)이 된다. 이 제1 유로(101)는, 제1 플래퍼 밸브(101a)가 개방되면, 제3 유로(103)와 연통된다. 또한, 이 제1 유로(101)에는, 제1 유압(P1)을 검출하는 제1 압력 센서(27)가 설치되어, 제1 유압(P1)을 감시하고 있다.
상기 제2 유로(102)는, 일단부가 전동 오일 펌프(M/O/P)의 토출 포트(111a)에 접속되고, 타단부에 제2 플래퍼 밸브(102a)가 설치되어 있다. 이 제2 유로(102)는, 전동 오일 펌프(M/O/P)로부터 토출된 작동유가 흐르는 유로이며, 이 제2 유로(102)에 있어서의 유압(이하, 「제2 유압(P2)」이라고 함)이, 소위 전동 오일 펌프(M/O/P)로부터 공급되는 유압(제2 오일 펌프 토출압)이 된다. 이 제2 유로(102)는, 제2 플래퍼 밸브(102a)가 개방되면, 제3 유로(103)와 연통된다. 또한, 이 제2 유로(102)는, 도중 위치에 전환 밸브(107)가 개재 장착되어 있다. 즉, 제2 유로(102)는 도중 위치가 분단되며, 한쪽이 전환 밸브(107)의 전환 밸브 입력 포트(107a)에 접속되고, 다른 쪽이 전환 밸브(107)의 전환 밸브 출력 포트(107b)에 접속되어 있다. 또한, 이 제2 유로(102)에는, 제2 유압(P2)을 검출하는 제2 압력 센서(28)와, 압력 누설 밸브(28a)가 설치되어 있다. 그리고, 제2 압력 센서(28)에 의해 감시되고 있는 제2 유압(P2)이 소정의 릴리프압(Pre)에 도달하면, 압력 누설 밸브(28a)가 개방되어, 제2 유로(102) 내의 작동유를 드레인하도록 되어 있다.
상기 제1 플래퍼 밸브(101a)는, 기계식 오일 펌프(O/P)측으로의 작동유의 역류를 방지하는 밸브이며, 제1 유압(P1)이 제3 유로(103)에 있어서의 유압(이하, 「제3 유압(P3)」이라고 함)보다도 커지면 개방되는 특성을 갖는다. 또한, 상기 제2 플래퍼 밸브(102a)는, 전동 오일 펌프(M/O/P)측으로의 작동유의 역류를 방지하는 밸브이며, 제2 유압(P2)이 제3 유압(P3)보다도 커지면 개방되는 특성을 갖는다. 여기서, 제3 유압(P3)의 크기는, 제1 유압(P1)과 제2 유압(P2) 중 높은 쪽의 유압으로 결정된다. 즉, 이 제1, 제2 플래퍼 밸브(101a, 102a)는, 제1 유압(P1)과 제2 유압(P2) 중 높은 쪽의 유압에 대응한 쪽이 개방되고, 다른 쪽이 폐쇄된다. 이에 의해, 제3 유압(P3)은, 플래퍼 밸브가 개방된 쪽의 유압과 동일한 크기가 된다.
또한, 제1, 제2 플래퍼 밸브(101a, 102a)는, 제1 유압(P1)과 제2 유압(P2) 사이에 유압차가 없을 때에는 양쪽 모두 개방된다. 그리고, 유압차가 없는 상태로부터, 제1 유압(P1)과 제2 유압(P2) 중 어느 한쪽 유압이 높아지면, 이 유압차에 기초하여, 높은 쪽의 유압에 대응한 플래퍼 밸브의 개방도가 커져 가고, 다른 쪽 플래퍼 밸브가 점차 닫혀간다. 즉, 이 제1, 제2 플래퍼 밸브(101a, 102a)는, 제1 유압(P1)과 제2 유압(P2)의 유압차에 기초하여, 기계식 오일 펌프(O/P)로부터의 오일 공급 비율과, 전동 오일 펌프(M/O/P)로부터의 오일 공급 비율을 조정하는 비율 조정 밸브에 상당한다.
상기 제3 유로(103)는, 일단부가 두 갈래로 나뉘어져 있고, 두 갈래로 나뉜 것들 중 한쪽이 제1 플래퍼 밸브(101a)에 접속되고, 다른 쪽이 제2 플래퍼 밸브(102a)에 접속되며, 제1 유로(101)와 제2 유로(102)의 양쪽으로부터의 작동유의 유입을 가능하게 하고 있다. 그리고, 이 제3 유로(103)의 타단부는, 라인압 압력 조절 밸브(104)의 입력 포트(104a)에 접속되어 있다. 즉, 이 제3 유로(103)는, 유압 공급원(OIL)(기계식 오일 펌프(O/P) 및/또는 전동 오일 펌프(M/O/P))으로부터 토출된 작동유가 흐르는 유로이며, 이 제3 유로(103)에 있어서의 유압인 제3 유압(P3)은, 라인압 압력 조절 밸브(104)에 의해 압력 조절되는 라인압(PL)의 원압이 된다.
상기 라인압 압력 조절 밸브(104)는, 제3 유압(P3)을 압력 조절하여, 변속 기구용 유압계(Sup)에 공급하는 라인압(PL)을 만들어내는 압력 조정 밸브이다. 즉, 이 라인압 압력 조절 밸브(104)는, 입력 포트(104a)에, 제3 유로(103)가 접속되고, 출력 포트(104b)에, 변속 기구용 유압계(Sup)에 연결되는 라인압 유로(105)가 접속되어 있다. 그리고, 이 라인압 압력 조절 밸브(104)에서는, 통합 컨트롤러(10)로부터의 지시값에 의해 스풀을 이동시켜, 제3 유로(103) 내의 작동유를 도시하지 않은 드레인 회로로 빠져나가게 함으로써, 라인압(PL)을 압력 조절한다. 또한, 라인압 유로(105)에는, 압력 조정 밸브(105a)가 설치되어, 라인압(PL)으로부터 변속 기구용 유압계(Sup)에 필요한 유압을 차감한 잉여압을, 변속 기구의 냉각/윤활계(Lub)로 빠져나가게 하도록 되어 있다.
상기 냉각계 유로(106)는, 일단부가 전환 밸브(107)의 냉각측 포트(107c)에 접속되고, 타단부가 변속 기구의 냉각/윤활계(Lub)에 연결되며, 전환 밸브(107)가 냉각 모드로 전환되었을 때, 전동 오일 펌프(M/O/P)로부터 토출된 작동유를, 변속 기구의 냉각/윤활계(Lub)에 공급한다. 또한, 변속 기구의 냉각/윤활계(Lub)에서 사용된 작동유는, 드레인 회로(109b)를 통해 오일 팬(108)에 회수된다.
상기 전환 밸브(107)는, 제2 유로(102)에 설치되고, 통합 컨트롤러(10)로부터의 전환 명령에 기초하여, 전동 오일 펌프(M/O/P)로부터 토출된 작동유를 제3 유로(103)에 공급시키거나, 전동 오일 펌프(M/O/P)로부터 토출된 작동유를 변속 기구의 냉각/윤활계(Lub)에 공급시키거나 한다. 즉, 이 전환 밸브(107)는, 온ㆍ오프 솔레노이드와 전환 밸브를 갖고 있으며, 전환 밸브 입력 포트(107a)를 전환 밸브 출력 포트(107b)에 연통시켰을 때, 제2 유로(102)가 완전 개통된다. 또한, 전환 밸브 입력 포트(107a)를 냉각측 포트(107c)에 연통시켰을 때, 제2 유로(102)는 냉각계 유로(106)로 전환된다.
또한, 상기 변속 기구용 유압계(Sup)는, 라인압 유로(105)에 설치된 변속기용 압력 조절 밸브(112a)와, 라인압 유로(105)에 설치된 제2 클러치용 압력 조절 밸브(112b)를 갖고 있다. 그리고, 변속기용 압력 조절 밸브(112a)에 의해, 라인압(PL)을 원압으로 하여 프라이머리 풀리(Pri)나 세컨더리 풀리(Sec)에 공급되는 유압이 압력 조절된 후, 프라이머리 풀리(Pri)나 세컨더리 풀리(Sec)에 유압 공급이 행해진다. 또한, 제2 클러치용 압력 조절 밸브(112b)에 의해, 라인압(PL)을 원압으로 하여 전진 클러치(FC)나 후퇴 브레이크(RB)에 공급되는 유압이 압력 조절된 후, 전진 클러치(FC)나 후퇴 브레이크(RB)에 유압 공급이 행해진다.
[펌프 전환 제어 처리 구성]
도 3은, 실시예 1의 통합 컨트롤러(10)에서 실행되는 펌프 전환 제어 처리의 흐름을 나타내는 흐름도이다. 이하, 실시예 1의 펌프 전환 제어 처리 구성을 나타낸 도면(3)의 각 스텝에 대하여 설명한다. 또한, 이 펌프 전환 제어 처리는, 주행 중이며 기계식 오일 펌프(O/P)의 회전수가 충분히 높은 상태일 때, 액셀러레이터 OFF가 되어 모터/제네레이터(MG)의 회전수가 저하되며 차속이 내려가고, 추가로 기계식 오일 펌프(O/P)의 회전수도 저하됨으로써 개시된다. 즉, 여기에서는 주행 중에서의 액셀러레이터 OFF를 트리거로 개시된다.
스텝 S101에서는, 제1 유압(P1)을 검출하고, 스텝 S102로 진행한다. 여기서, 제1 유압(P1)은, 제1 압력 센서(27)에 의해 검출된다.
스텝 S102에서는, 스텝 S101에서의 제1 유압(P1)의 검출에 이어, 검출된 제1 유압(P1)이 미리 설정된 펌프 구동 역치(PO/P) 이하인지 여부를 판단한다. "예"(P1≤펌프 구동 역치(PO/P))인 경우에는, 기계식 오일 펌프(O/P)로부터의 작동유만으로는 필요 라인압(PLne)을 조달할 수 없다고 보아, 스텝 S103으로 진행한다. "아니오"(P1>펌프 구동 역치(PO/P))인 경우에는, 기계식 오일 펌프(O/P)로부터의 작동유만으로도 필요 라인압(PLne)을 조달할 수 있다고 보아 스텝 S101로 복귀된다. 여기서, 「펌프 구동 역치(PO/P)」는, 필요 라인압(PLne) 및 후술하는 평형 유압(Pba)보다도 큰 유압값이다. 이 「펌프 구동 역치(PO/P)」는, 저하되어가는 제1 유압(P1)이 평형 유압(Pba)으로 되는 타이밍으로부터, 전동 오일 펌프(M/O/P)가 구동을 개시하여 제2 유압(P2)이 평형 유압(Pba)으로 될 때까지 소요되는 시간만큼 거슬러 오른 시점에 있어서의 제1 유압(P1)보다도 큰 값으로 설정된다. 또한, 「필요 라인압(PLne)」은, 유압 공급원(OIL)으로부터 유압이 공급되는 변속 기구 유압계(Sup) 및 변속 기구의 냉각/윤활계(Lub)에 있어서 필요 최저한의 유압이다. 또한, 프라이머리 풀리(Pri)나 세컨더리 풀리(Sec)에 있어서 필요 최저한의 유압이란, 프라이머리 풀리(Pri)나 세컨더리 풀리(Sec)가 슬립되지 않는 유압이다. 또한, 제2 클러치(CL2)에 있어서 필요 최저한의 유압이란, 체결되는 전진 클러치(FC)나 후퇴 브레이크(RB)가 슬립되지 않는 유압이다. 또한, 변속 기구의 냉각/윤활계(Lub)에 있어서 필요 최저한의 유압이란, 적절하게 제2 클러치(CL2)의 냉각이나 윤활을 행하기 위해 필요한 유압이다. 그리고, 여기에서는, 이들 유압을 필요로 하는 부분에 있어서의 각 필요 최저한의 유압 중, 가장 높은 유압을 「필요 라인압(PLne)」으로서 설정한다. 또한, 필요 최저한의 값에 변동에 의한 마진을 가산한 값을 「필요 라인압(PLne)」으로서 설정해도 된다.
스텝 S103에서는, 스텝 S102에서의 P1≤펌프 구동 역치(PO/P)라는 판단에 이어, 서브 모터(S/M)를 운전하여 전동 오일 펌프(M/O/P)의 구동을 개시하며, 스텝 S104로 진행한다.
스텝 S104에서는, 스텝 S103에서의 전동 오일 펌프(M/O/P)의 구동 개시에 이어, 전동 오일 펌프(M/O/P)를 고속 운전하고, 스텝 S105로 진행한다. 이 때, 제2 플래퍼 밸브(102a)는 폐쇄되어 있기 때문에, 전동 오일 펌프(M/O/P)로부터 토출된 작동유는 제2 유로(102) 내에 저류되고, 제2 유압(P2)은 상승해간다.
스텝 S105에서는, 스텝 S104에서의 전동 오일 펌프(M/O/P)의 고속 운전(제2 유압(P2)의 상승)에 이어, 제2 유압(P2)을 검출하고, 스텝 S106으로 진행한다. 여기서, 제2 유압(P2)은, 제2 압력 센서(28)에 의해 검출된다.
스텝 S106에서는, 스텝 S105에 있어서의 제2 유압(P2)의 검출에 이어, 검출된 제2 유압(P2)이 미리 설정된 평형 유압(Pba) 이상인지 여부를 판단한다. "예"(P2≥평형 유압(Pba))인 경우에는, 제2 유압(P2)이 목표에 도달하였다고 보고 스텝 S107로 진행한다. "아니오"(P2<평형 유압(Pba))인 경우에는, 제2 유압(P2)이 목표에 도달하지 못하였다고 보고 스텝 S104로 복귀된다. 여기서, 「평형 유압(Pba)」은, 필요 라인압(PLne)보다도 큰 유압값이며, 여기에서는 필요 라인압(PLne)에 대하여, 제1 유압(P1)과 제2 유압(P2)을 일치시켰을 때에 발생하는 유압 변동분의 보정값(실험 등에 의해 구함)을 가산한 값이다.
스텝 S107에서는, 스텝 S106에서의 P2≥평형 유압(Pba)이라는 판단에 이어, 서브 모터(S/M)의 출력을 떨어뜨려 전동 오일 펌프(M/O/P)를 미속 운전하고, 스텝 S108로 진행한다. 이 때, 전동 오일 펌프(M/O/P)의 토출량이 제2 유압(P2)과 평형을 이루도록 제어함으로써, 제2 유압(P2)은 평형 유압(Pba)의 상태에서 유지된다.
스텝 S108에서는, 스텝 S107에서의 전동 오일 펌프(M/O/P)의 미속 운전(제2 유압(P2) 유지)에 이어, 제1 유압(P1)을 검출하고, 스텝 S109로 진행한다.
스텝 S109에서는, 스텝 S108에서의 제1 유압(P1)의 검출에 이어, 검출된 제1 유압(P1)이 평형 유압(Pba) 이하인지 여부를 판단한다. "예"(P1≤평형 유압(Pba))인 경우에는, 제1 유압(P1)과 제2 유압(P2)이 일치된 것으로 하여 스텝 S110으로 진행한다. "아니오"(P1>평형 유압(Pba))인 경우에는, 제1 유압(P1)과 제2 유압(P2)이 일치되지 못하였다고 보고 스텝 S107로 복귀된다.
스텝 S110에서는, 스텝 S109에서의 P1≤평형 유압(Pba)이라는 판단에 이어, 제1 유압(P1) 및 제2 유압(P2)을 각각 검출하고, 스텝 S111로 진행한다.
스텝 S111에서는, 스텝 S110에서의 제1, 제2 유압(P1, P2)의 검출에 이어, 서브 모터(S/M)의 출력을 떨어뜨려 전동 오일 펌프(M/O/P)의 회전수를 저하시켜, 제2 유압(P2)을 점감시켜가며 스텝 S112로 진행한다. 이 때, 제1 유압(P1)의 저하에 대하여, 제2 유압(P2)의 변동을 고려한 마진을 갖게 한 상태에서 제2 유압(P2)이 저하되어가도록 전동 오일 펌프(M/O/P)의 회전수를 제어한다. 즉, 제2 유압(P2)이, 제1 유압(P1)보다도 소정의 마진만큼 높아지도록 제어한다.
스텝 S112에서는, 스텝 S111에서의 전동 오일 펌프(M/O/P)의 회전수 저하에 이어, 제2 유압(P2)이 필요 라인압(PLne)에 도달했는지 여부를 판단한다. "예"(P2=필요 라인압(PLne))인 경우에는, 스텝 S113로 진행한다. "아니오"(P2>필요 라인압(PLne))인 경우에는, 스텝 S110으로 복귀된다.
스텝 S113에서는, 스텝 S112에서의 P2=필요 라인압(PLne)이라는 판단에 이어, 서브 모터(S/M)의 출력을 떨어뜨려 전동 오일 펌프(M/O/P)를 미속 운전하고, 종료로 진행한다. 이 때, 전동 오일 펌프(M/O/P)의 토출량이 필요 라인압(PLne)과 평형을 이루도록 제어함으로써, 제2 유압(P2)은 필요 라인압(PLne)의 상태로 유지된다.
이어서, 작용을 설명한다. 먼저, 비교예의 차량용 유압 제어 장치에 있어서의 구성과 과제를 설명하고, 계속해서 실시예 1의 차량용 유압 제어 장치에 있어서의 작용을, 「유압원 전환 시의 필요압 담보 작용」과, 「그 밖의 특징적 작용」으로 나누어 설명한다.
[비교예의 차량용 유압 제어 장치에 있어서의 구성과 과제]
도 4는, 비교예의 제어 장치에 있어서, 유압원을 기계식 오일 펌프로부터 전동 오일 펌프로 전환할 때의 제1 유압ㆍ제2 유압의 각 특성을 나타내는 타임 차트이다. 이하, 도 4에 기초하여, 비교예의 차량용 유압 제어 장치에 있어서의 구성과 과제를 설명한다.
엔진이나 구동 모터와 같은 주행 구동원에 의해 구동되어 유압 공급을 행하는 기계식 오일 펌프와, 주행 구동원과는 다른 전동 모터에 의해 구동되어 유압 공급을 행하는 전동 오일 펌프를 구비한 차량에서는, 차속의 저하 등에 의해 주행 구동원의 회전수가 저하되면, 기계식 오일 펌프의 토출 유량이 저하되어간다. 이에 의해, 기계식 오일 펌프의 토출압(제1 유압(P1))이 저하되기 때문에, 전동 오일 펌프를 구동시켜, 이 전동 오일 펌프의 토출압(제2 유압(P2))에 의해 필요 라인압을 담보할 필요가 있다.
여기서, 비교예의 제어 장치에서는, 도 4에 나타낸 타임 차트에 있어서, 시각 t1 이전에 액셀러레이터 발떼기 등의 조작이 행해져, 주행 구동원의 회전수가 저하되면, 이에 따라서 기계식 오일 펌프의 토출 유량이 저하되고, 제1 유압(P1)이 저하되어간다. 그리고, 시각 t1 시점에 있어서, 제1 유압(P1)이 소정의 펌프 구동 역치 이하로 되면, 전동 오일 펌프의 구동을 개시하여, 제2 유압(P2)을 높인다.
여기서, 기계식 오일 펌프로부터 토출된 작동유가 흐르는 제1 유로에는, 제1 플래퍼 밸브가 설치되고, 전동 오일 펌프로부터 토출된 작동유가 흐르는 제2 유로에는, 제2 플래퍼 밸브가 설치되어 있다. 그리고, 이 제1, 제2 플래퍼 밸브에 의해, 제1 유로에 있어서의 유압(제1 유압(P1))과, 제2 유로에 있어서의 유압(제2 유압(P2))의 유압차에 기초하여, 기계식 오일 펌프로부터의 오일 공급 비율과, 전동 오일 펌프로부터의 오일 공급 비율이 조정된다.
즉, 시각 t1 시점에서는, 제2 유압(P2)이 막 상승되어, 제1 유압(P1)>제2 유압(P2)으로 되고 있다. 이 때문에, 제1 플래퍼 밸브만 개방되어 있고, 제2 플래퍼 밸브는 폐쇄되어 있다. 이 때, 제2 유압(P2)은 공급되지 않고, 라인압 압력 조절 밸브에 공급되는 유압(제3 유압)은, 제1 유압(P1)에 의해 결정된다.
그리고, 시각 t2 시점에 있어서, 제2 유압(P2)이 필요 라인압(PLne)에 도달하면, 전동 오일 펌프를 미속 운전으로 하고, 제2 유압(P2)을 필요 라인압(PLne)으로 유지한다. 즉, 제2 유압(P2)을 필요 라인압(PLne)에서 대기시켜, 제1 유압(P1)이 저하되어오는 것을 기다린다. 또한, 이 때, 제1 플래퍼 밸브는 개방 상태를 계속하는 한편, 제2 플래퍼 밸브는 제2 유압(P2)이 필요 라인압(PLne)을 상회했을 때에 약간 개폐하는 미소 개방(微開) 상태로 된다. 그러나, 제2 유압(P2)이 유지되고 있는 동안에, 제1 유압(P1)>제2 유압(P2)이기 때문에, 라인압 압력 조절 밸브에 공급되는 유압(제3 유압)은, 제1 유압(P1)에 의해 결정된다.
시각 t3 시점에 있어서, 제1 유압(P1)이 필요 라인압(PLne)에 도달하면, 제2 유압(P2)이 필요 라인압(PLne)을 유지하고 있기 때문에, 제1 유압(P1)=제2 유압(P2)으로 되고, 제1, 제2 플래퍼 밸브의 양쪽이 개방된다. 이 때, 미소 개방 상태이던 제2 플래퍼 밸브가 단번에 개방됨으로써, 제2 유압(P2)은 일시적으로 저하되어버린다. 게다가, 이 시각 t3 시점에서 제2 유압(P2)이 일시적으로 저하됨으로써, 제2 플래퍼 밸브가 폐쇄되고, 제1 플래퍼 밸브만 개방된 상태로 된다. 그러나, 제1 유압(P1)은 계속 저하된다. 그 때문에, 라인압 압력 조절 밸브에 공급되는 유압(제3 유압)은, 필요 라인압(PLne)을 하회한 상태가 계속되고, 라인압(PL)이 일시적으로 저하되는 경우가 있다. 그리고, 라인압(PL)이 저하됨으로써, 예를 들어 클러치나 풀리와 같은 동력 전달 부재가 슬립되어버릴 우려가 발생한다.
또한, 라인압 압력 조절 밸브에 공급되는 유압(제3 유압)을 상승시키기 위해서, 전동 오일 펌프의 유량을 증가시키고, 제2 유압(P2)의 회복을 도모한다. 한편, 제1 유압(P1)은 계속 저하된다. 그 때문에, 시각 t4 시점에서 제1 유압(P1)=제2 유압(P2)으로 되고, 제1 플래퍼 밸브와 제2 플래퍼 밸브가 다시 모두 개방된다. 그러나, 이 때 전동 오일 펌프의 유량이 증가되어 있기 때문에, 제2 유압(P2)이 필요 라인압(PLne)을 상회해버린다. 그리고, 제1 플래퍼 밸브가 폐쇄되고, 제2 플래퍼 밸브가 개방되게 된다. 이에 의해, 라인압 압력 조절 밸브에 공급되는 유압(제3 유압)은, 제2 유압(P2)에 의해 결정된다. 또한, 라인압 압력 조절 밸브에 공급되는 유압(제3 유압)이 필요 라인압(PLne)을 상회해도, 라인압 압력 조절 밸브에 의해 적절하게 드레인되기 때문에, 라인압(PL)에 문제는 발생하지 않는다.
그 후, 라인압 압력 조절 밸브에 공급되는 유압(제3 유압)을 결정하는 제2 유압(P2)이 필요 라인압(PLne)을 유지하도록 전동 오일 펌프의 유량이 제어되는 한편, 기계식 오일 펌프는 프릭션에 의해 아직 회전하고 있는 데다가, 제1 유로에는 릴리프 밸브가 설치되어 있지 않다. 이 때문에, 제1 플래퍼 밸브가 닫혀 있으면, 제1 유압(P1)이 증대되고, 제1 플래퍼 밸브가 미소 개방 상태로 된다. 즉, 제1 플래퍼 밸브는, 기계식 오일 펌프의 회전이 정지할 때까지 미소 개방 상태를 유지한다.
이와 같이, 비교예의 제어 장치처럼, 유압원을 기계식 오일 펌프로부터 전동 오일 펌프로 전환할 때, 제2 유압(P2)을 필요 라인압(PLne)에서 대기시킨 경우에는, 제1, 제2 플래퍼 밸브의 상태에 따라, 라인압 압력 조절 밸브에 공급되는 유압(제3 유압)이 필요 라인압(PLne)을 하회하여, 라인압(PL)이 일시적으로 저하되는 경우가 있다. 이에 의해, 동력 전달 부재가 슬립되어버릴 우려가 발생한다.
[유압원 전환 시의 필요압 담보 작용]
도 5는, 실시예 1의 제어 장치에 있어서, 유압원을 기계식 오일 펌프(O/P)로부터 전동 오일 펌프(M/O/P)로 전환할 때의 액셀러레이터 개방도ㆍ차속ㆍ기계식 오일 펌프 회전수ㆍ전동 오일 펌프 회전수ㆍ제1 유압ㆍ제2 유압ㆍ제3 유압의 각 특성을 나타내는 타임 차트이다. 이하, 도 5에 기초하여, 실시예 1의 유압원 전환 시의 필요압 담보 작용을 설명한다.
차량 주행 중, 주행 구동원인 모터/제네레이터(MG)에 의해 회전 구동되고 있는 기계식 오일 펌프(O/P)에 의해 필요 라인압(PLne)이 조달되고 있는 상황에서는, 제1 플래퍼 밸브(101a)가 개방되고, 제2 플래퍼 밸브(102a)는 폐쇄되어 있다. 그 때문에, 제3 유압(P3)은, 제1 유압(P1)에 의해 결정된다. 이러한 상황 하에 있어서, 도 5에 나타낸 시각 t11 시점에서 액셀러레이터 발떼기 조작이 행해지면, 모터/제네레이터(MG)의 회전수가 저하되어 차속은 점차 저하되어간다. 한편, 모터/제네레이터(MG)의 회전수가 저하됨으로써, 기계식 오일 펌프(O/P)의 회전수도 저하되어 토출 유량이 저하되고, 제1 유압(P1)도 저하되어간다. 이 결과, 제3 유압(P3)도 저하된다.
시각 t12 시점에 있어서, 제1 유압(P1)이 미리 설정된 펌프 구동 역치(PO/P)를 하회하면, 도 3에 나타낸 흐름도에 있어서, 스텝 S101→스텝 S102→스텝 S103→스텝 S104로 진행하고, 전동 오일 펌프(M/O/P)의 구동이 개시됨과 함께, 이 전동 오일 펌프(M/O/P)가 고속 운전된다. 이 때, 제2 플래퍼 밸브(102a)는 폐쇄되어 있기 때문에, 제2 유로(102)에 공급된 작동유는 저류되고, 제2 유압(P2)이 상승되어간다.
시각 t13 시점에 있어서, 제2 유압(P2)이 필요 라인압(PLne)보다도 큰 유압값인 평형 유압(Pba)에 도달하면, 스텝 S105→스텝 S106→스텝 S107로 진행하고, 전동 오일 펌프(M/O/P)를 미속 운전으로 전환하며, 제2 유압(P2)을 평형 유압(Pba)의 상태로 유지한다. 또한, 이 때도 제1 유압(P1)>제2 유압(P2)이기 때문에, 제2 플래퍼 밸브(102a)는 폐쇄 상태를 유지하고, 제3 유압(P3)은 제1 유압(P1)에 의해 결정된다.
한편, 기계식 오일 펌프(O/P)의 회전수는, 차속 저하에 따라서 계속 저하되고, 시각 t14 시점에서 평형 유압(Pba)에 도달한다. 이에 의해, 제1 유압(P1)=제2 유압(P2)으로 되고, 제1, 제2 플래퍼 밸브(101a, 102a)는, 모두 개방 상태가 된다. 또한, 그 후 제1 유압(P1)은 계속 저하되기 때문에, 제3 유압(P3)의 크기는, 제2 유압(P2)에 의해 결정되고, 기계식 오일 펌프(O/P)에 의한 유압 공급으로부터 전동 오일 펌프(M/O/P)에 의한 유압 공급으로 전환된다.
그러나, 이 시각 t14 이전에는 미소 개방 상태이던 제2 플래퍼 밸브(102a)가 개방 상태로 됨으로써, 제2 유압(P2)이 일시적으로 저하되고, 제3 유압(P3)이 저하되는 것을 생각할 수 있다. 또한, 제1 유압(P1)은 계속 저하되기 때문에, 이 제1 유압(P1)에서는 제3 유압(P3)을 상승시킬 수는 없다. 그러나, 실시예 1에서는, 제2 유압(P2)은 필요 라인압(PLne)보다도 큰 평형 유압(Pba)이기 때문에, 이 제2 유압(P2)이 일시적으로 저하되어도, 제3 유압(P3)이 필요 라인압(PLne)을 하회하는 것을 방지할 수 있다.
게다가, 전동 오일 펌프(M/O/P)는, 제1 유압(P1)이 펌프 구동 역치(PO/P)를 하회한 타이밍에 구동을 개시하고 있지만, 이 「펌프 구동 역치(PO/P)」는, 저하되어가는 제1 유압(P1)이 평형 유압(Pba)으로 되는 타이밍으로부터, 전동 오일 펌프(M/O/P)가 구동을 개시하여 제2 유압(P2)이 평형 유압(Pba)으로 될 때까지 소요되는 시간만큼 거슬러 오른 시점에 있어서의 제1 유압(P1)보다도 큰 값으로 설정되어 있다. 이 때문에, 제1 유압(P1)이 평형 유압(Pba)으로 되기 전에 제2 유압(P2)을 평형 유압(Pba)까지 상승시켜둘 수 있다. 즉, 저하되어가는 제1 유압(P1)과, 상승해가는 제2 유압(P2)을, 필요 라인압(PLne)보다도 큰 유압값(평형 유압(Pba))에서 확실하게 일치시킬 수 있고, 유압원의 전환의 타이밍에 제3 유압(P3)이 필요 라인압(PLne)을 하회하는 것을 방지할 수 있다. 이에 의해, 예를 들어 제2 클러치(CL2)나 프라이머리 풀리(Pri) 등의 동력 전달 부재가 슬립되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 이 실시예 1에서는, 시각 t14 시점에 있어서, 제1 유압(P1)과 제2 유압(P2)이 평형 유압(Pba)에서 일치되면, 스텝 S108→스텝 S109→스텝 S110→스텝 S111로 진행하고, 전동 오일 펌프(M/O/P)의 회전수를 저하시켜, 제2 유압(P2)을 점감시켜간다. 게다가 이 때, 제1 유압(P1)의 저하에 대하여, 소정의 마진을 갖게 한 상태에서 제2 유압(P2)이 저하되어가도록 전동 오일 펌프(M/O/P)의 회전수를 제어한다. 이에 의해, 시각 t14 이후에는, 제1 유압(P1)과 제2 유압(P2)의 유압차가 억제되어, 제1 플래퍼 밸브(101a)와 제2 플래퍼 밸브(102a)를 모두 개방 상태로 할 수 있다. 이 결과, 시각 t14 시점에서 제2 유압(P2)의 일시적인 저하에 의해 제3 유압(P3)이 저하되어도, 빠르게 회복됨과 함께, 그 후의 제3 유압(P3)의 대폭적인 변동을 억제하면서, 전동 오일 펌프(M/O/P)의 전력 소비량을 억제할 수 있다.
또한, 기계식 오일 펌프(O/P)에 의한 유압 공급으로부터 전동 오일 펌프(M/O/P)에 의한 유압 공급으로 전환됨과 동시에 제2 유압(P2)을 필요 라인압(PLne)까지 급격하게 저하시키면, 소위 언더슈트가 발생하여, 제3 유압(P3)이 필요 라인압(PLne)을 하회할 우려가 있다. 그러나, 제2 유압(P2)을 점감시킴으로써, 제3 유압(P3)의 언더슈트를 방지하여, 라인압(PL)의 저하를 방지할 수 있다.
추가로, 이 실시예 1에서는, 제2 유압(P2)을 점감시킬 때, 제1 유압(P1)보다도 제2 유압(P2)이 소정의 마진만큼 높아지도록 제어한다. 그 때문에, 제2 유압(P2)이 변동 등에 의해 제1 유압(P1)보다 낮아지고, 제2 플래퍼 밸브(102a)가 갑자기 폐쇄되어도, 제3 유압(P3)이 필요 라인압(PLne)을 하회하는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 시각 t15 시점에 있어서, 차속이 제로가 된 타이밍에 제2 유압(P2)을 필요 라인압(PLne)에 일치시키면, 스텝 S112→스텝 S113으로 진행하고, 전동 오일 펌프(M/O/P)를 미속 운전으로 전환하여, 제2 유압(P2)을 유지한다. 또한, 이 시각 t15 시점에 있어서, 소위 아이들링 스톱(엔진의 공회전 방지) 제어에 의해 모터/제네레이터(MG)를 정지시키고, 이에 따라서 기계식 오일 펌프(O/P)의 회전수는 제로가 되어, 제1 유압(P1)은 제로가 된다.
[그 밖의 특징적 작용]
그리고, 이 실시예 1에서는, 제1 유압(P1)과 제2 유압(P2)을 일치시키는 유압값인 평형 유압(Pba)을, 필요 라인압(PLne)에 대하여, 제1 유압(P1)과 제2 유압(P2)을 일치시켰을 때에 발생하는 유압 변동분의 보정값(실험 등에 의해 구함)을 가산한 값으로 하고 있다. 즉, 미소 개방 상태이던 제2 플래퍼 밸브(102a)가 개방 상태로 됨으로써, 제2 유압(P2)이 일시적으로 저하되어 발생하는 제3 유압(P3)의 변동분을, 필요 라인압(PLne)에 더한 값을 평형 유압(Pba)으로서 설정하고 있다. 그 때문에, 제2 유압(P2)이 불필요하게 높아지는 것을 억제하여, 전동 오일 펌프(M/O/P)의 전력 소비량을 억제할 수 있다.
또, 이 실시예 1에서는, 펌프 구동 역치(PO/P)를, 저하되어가는 제1 유압(P1)이 평형 유압(Pba)으로 되는 타이밍으로부터, 전동 오일 펌프(M/O/P)가 구동을 개시하여 제2 유압(P2)이 평형 유압(Pba)으로 될 때까지 소요되는 시간만큼 거슬러 오른 시점에 있어서의 제1 유압(P1)보다도 큰 값으로 설정하고 있다. 즉, 제2 유압(P2)이 평형 유압(Pba)에 도달하고 나서 제1 유압(P1)에 일치될 때까지의 그 사이에, 이 제2 유압(P2)을 평형 유압(Pba)으로 유지하고 있다. 이에 의해, 제2 유압(P2)을 평형 유압(Pba)으로 유지시킨 상태에서 제1 유압(P1)과 일치시킬 수 있어, 평형 유압(Pba) 미만의 유압값으로 제1 유압(P1)과 제2 유압(P2)이 일치되어버리는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 이 결과, 제3 유압(P3)이 필요 라인압(PLne)을 하회하는 것을 방지할 수 있다.
이어서, 효과를 설명한다. 실시예 1의 차량용 유압 제어 장치에 있어서는, 하기에 열거하는 효과를 얻을 수 있다.
(1) 주행 구동원(모터/제네레이터(MG))에 의해 구동되어 유압 공급을 행하는 제1 오일 펌프(기계식 오일 펌프(O/P))와, 상기 주행 구동원(모터/제네레이터(MG))과는 다른 전동 모터(서브 모터(S/M))에 의해 구동되어 유압 공급을 행하는 제2 오일 펌프(전동 오일 펌프(M/O/P))와, 제1 오일 펌프 토출압(제1 유압(P1))과 제2 오일 펌프 토출압(제2 유압(P2))의 유압차에 기초하여, 상기 제1 오일 펌프(기계식 오일 펌프(O/P))로부터의 오일 공급 비율과 상기 제2 오일 펌프(전동 오일 펌프(M/O/P))로부터의 오일 공급 비율을 조정하는 비율 조정 밸브(제1 플래퍼 밸브(101a), 제2 플래퍼 밸브(102a))와, 상기 제1 오일 펌프 토출압(제1 유압(P1))의 저하에 따라서 상기 제1 오일 펌프(기계식 오일 펌프(O/P))에 의한 유압 공급으로부터 상기 제2 오일 펌프(전동 오일 펌프(M/O/P))에 의한 유압 공급으로 전환될 때, 필요 라인압(PLne)보다 큰 소정의 유압값을 평형 유압(Pba)으로 설정하며, 상기 평형 유압(Pba)보다도 큰 소정의 유압값을 펌프 구동 역치(PO/P)로 설정하고, 상기 제1 오일 펌프 토출압(제1 유압(P1))이 상기 펌프 구동 역치(PO/P) 이하로 되었을 때, 상기 제2 오일 펌프(전동 오일 펌프(M/O/P))를 구동하여 상기 제2 오일 펌프 토출압(제2 유압(P2))의 상승을 개시하고, 상기 제1 오일 펌프 토출압(제1 유압(P1))과 상기 제2 오일 펌프 토출압(제2 유압(P2))을 상기 평형 유압(Pba)에서 일치시키는 제2 오일 펌프 컨트롤러(통합 컨트롤러(10))를 구비하는 구성으로 하였다. 이에 의해, 기계식 오일 펌프(O/P)에 의한 유압 공급으로부터 전동 오일 펌프(M/O/P)에 의한 유압 공급으로 전환될 때, 유압원으로부터의 유압이 필요 라인압(PLne)을 하회하는 것을 방지할 수 있다.
(2) 상기 제2 오일 펌프 컨트롤러(통합 컨트롤러(10))는, 상기 제1 오일 펌프 토출압(제1 유압(P1))과 상기 제2 오일 펌프 토출압(제2 유압(P2))이 일치되었을 때, 상기 필요 라인압(PLne)을 향해 상기 제2 오일 펌프 토출압(제2 유압(P2))의 점감을 개시하는 구성으로 하였다. 이에 의해, (1)의 효과에 더하여, 제3 유압(P3)의 언더슈트를 방지하여, 라인압(PL)의 저하를 방지할 수 있다.
(3) 상기 제2 오일 펌프 컨트롤러(통합 컨트롤러(10))는, 상기 필요 라인압(PLne)에 대하여 상기 제1 오일 펌프 토출압(제1 유압(P1))과 상기 제2 오일 펌프 토출압(제2 유압(P2))이 일치되었을 때에 발생하는 유압 변동분의 보정값을 가산한 값을 상기 평형 유압(Pba)으로 하는 구성으로 하였다. 이에 의해, (1) 또는 (2)의 효과에 더하여, 유압원 전환 시에 제2 유압(P2)이 불필요하게 높아지는 것을 억제하여, 전동 오일 펌프(M/O/P)의 전력 소비량을 억제할 수 있다.
(4) 상기 제2 오일 펌프 컨트롤러(통합 컨트롤러(10))는, 상기 제2 오일 펌프 토출압(제2 유압(P2))이 상기 평형 유압(Pba)에 도달하고 나서 상기 제1 오일 펌프 토출압(제1 유압(P1))이 일치될 때까지의 그 사이에, 상기 제2 오일 펌프 토출압(제2 유압(P2))을 상기 평형 유압(Pba)으로 유지하는 구성으로 하였다. 이에 의해, (3)의 효과에 더하여, 평형 유압(Pba) 미만의 유압값에서 제1 유압(P1)과 제2 유압(P2)이 일치되어버리는 것을 확실하게 방지하여, 제3 유압(P3)이 필요 라인압(PLne)을 하회하는 것을 방지할 수 있다.
(실시예 2)
실시예 2는, 제1 유압(P1)이 저하되어갈 때, 이 제1 유압(P1)에 제2 유압(P2)이 일치될 때까지, 제2 유압(P2)을 계속 상승시키는 예이다.
도 6은, 실시예 2의 통합 컨트롤러(10)에서 실행되는 펌프 전환 제어 처리의 흐름을 나타내는 흐름도이다. 이하, 실시예 2의 펌프 전환 제어 처리 구성을 나타낸 도면(6)의 각 스텝에 대하여 설명한다. 또한, 이 펌프 전환 제어 처리는, 주행 중이며 기계식 오일 펌프(O/P)의 회전수가 충분히 높은 상태일 때, 액셀러레이터 OFF가 되어 모터/제네레이터(MG)의 회전수가 저하되며 차속이 내려가고, 추가로 기계식 오일 펌프(O/P)의 회전수도 저하됨으로써 개시된다. 즉, 여기에서는 주행 중에서의 액셀러레이터 OFF를 트리거로 개시된다.
스텝 S201에서는, 제1 유압(P1)을 검출하고, 스텝 S202로 진행한다.
스텝 S202에서는, 스텝 S201에서의 제1 유압(P1)의 검출에 이어, 검출된 제1 유압(P1)이 미리 설정된 펌프 구동 역치(PO/P) 이하인지 여부를 판단한다. "예"(P1≤펌프 구동 역치(PO/P))인 경우에는, 기계식 오일 펌프(O/P)로부터의 작동유만으로는 필요 라인압(PLne)을 조달할 수 없게 되었다고 보고, 스텝 S203으로 진행한다. "아니오"(P1>펌프 구동 역치(PO/P))인 경우에는, 기계식 오일 펌프(O/P)로부터의 작동유만으로도 필요 라인압(PLne)을 조달할 수 있다고 보고 스텝 S201로 복귀된다. 여기서, 「펌프 구동 역치(PO/P)」는, 필요 라인압(PLne) 및 평형 유압(Pba)보다도 큰 유압값이다. 이 「펌프 구동 역치(PO/P)」는, 저하되어가는 제1 유압(P1)이 필요 라인압(PLne)보다도 큰 소정의 평형 유압(Pba)으로 되는 타이밍으로부터, 전동 오일 펌프(M/O/P)가 구동을 개시하여 제2 유압(P2)이 이 평형 유압(Pba)으로 될 때까지 소요되는 시간만큼 거슬러 오른 시점에 있어서의 제1 유압(P1)에 상당하는 값으로 설정된다. 또한, 「필요 라인압(PLne)」에 대해서는, 실시예 1과 동일하기 때문에, 설명을 생략한다.
스텝 S203에서는, 스텝 S202에서의 P1≤펌프 구동 역치(PO/P)라는 판단에 이어, 서브 모터(S/M)를 운전하여 전동 오일 펌프(M/O/P)의 구동을 개시하며, 스텝 S204로 진행한다.
스텝 S204에서는, 스텝 S203에서의 전동 오일 펌프(M/O/P)의 구동 개시에 이어, 전동 오일 펌프(M/O/P)를 고속 운전하고, 스텝 S205로 진행한다. 이 때, 제2 플래퍼 밸브(102a)는 폐쇄되어 있기 때문에, 전동 오일 펌프(M/O/P)로부터 토출된 작동유는 제2 유로(102) 내에 저류되고, 제2 유압(P2)은 상승해간다.
스텝 S205에서는, 스텝 S204에서의 전동 오일 펌프(M/O/P)의 고속 운전(제2 유압(P2)의 상승)에 이어, 제1 유압(P1) 및 제2 유압(P2)을 각각 검출하고, 스텝 S206으로 진행한다.
스텝 S206에서는, 스텝 S205에서의 제1, 제2 유압(P1, P2)의 검출에 이어, 검출된 제2 유압(P2)이 제1 유압(P1) 이상인지 여부를 판단한다. "예"(P2≥제1 유압(P1))인 경우에는, 제2 유압(P2)와 제1 유압(P1)이 일치되었다고 보고 스텝 S207로 진행한다. "아니오"(P2<제1 유압(P1))인 경우에는, 제2 유압(P2)이 제1 유압(P1)과 일치되지 못하였다고 보고 스텝 S204로 복귀된다.
스텝 S207에서는, 스텝 S206에서의 P2≥제1 유압(P1)이라는 판단에 이어, 제1 유압(P1) 및 제2 유압(P2)을 각각 검출하고, 스텝 S208로 진행한다.
스텝 S208에서는, 스텝 S207에서의 제1, 제2 유압(P1, P2)의 검출에 이어, 서브 모터(S/M)의 출력을 떨어뜨려 전동 오일 펌프(M/O/P)의 회전수를 저하시켜, 제2 유압(P2)을 점감시켜가며 스텝 S209로 진행한다. 이 때, 제1 유압(P1)의 저하에 대하여, 제2 유압(P2)의 변동을 고려한 마진을 갖게 한 상태에서 제2 유압(P2)이 저하되어가도록 전동 오일 펌프(M/O/P)의 회전수를 제어한다. 즉, 제2 유압(P2)이, 제1 유압(P1)보다도 소정의 마진만큼 높아지도록 제어한다.
스텝 S209에서는, 스텝 S208에서의 전동 오일 펌프(M/O/P)의 회전수 저하에 이어, 제2 유압(P2)이 필요 라인압(PLne)에 도달했는지 여부를 판단한다. "예"(P2=필요 라인압(PLne))인 경우에는, 스텝 S210으로 진행한다. "아니오"(P2>필요 라인압(PLne))인 경우에는, 스텝 S207로 복귀된다.
스텝 S210에서는, 스텝 S209에서의 P2=필요 라인압(PLne)이라는 판단에 이어, 서브 모터(S/M)의 출력을 떨어뜨려 전동 오일 펌프(M/O/P)를 미속 운전하고, 종료로 진행한다. 이 때, 전동 오일 펌프(M/O/P)의 토출량이 필요 라인압(PLne)과 평형을 이루도록 제어함으로써, 제2 유압(P2)은 필요 라인압(PLne)의 상태로 유지된다.
이어서, 실시예 2의 차량용 유압 제어 장치에 있어서의 작용을, 도 7에 나타낸 타임 차트에 기초하여 설명한다.
차량 주행 중, 주행 구동원인 모터/제네레이터(MG)에 의해 회전 구동되고 있는 기계식 오일 펌프(O/P)에 의해 필요 라인압(PLne)이 조달되고 있는 상황에 있어서, 도 7에 나타낸 시각 t21 시점에서 액셀러레이터 발떼기 조작이 행해지면, 모터/제네레이터(MG)의 회전수가 저하되어 차속은 점차 저하되는 한편, 기계식 오일 펌프(O/P)의 회전수도 저하되어 제1 유압(P1)도 저하되어간다. 이 결과, 제3 유압(P3)도 저하된다.
시각 t22 시점에 있어서, 제1 유압(P1)이 펌프 구동 역치(PO/P)를 하회하면, 도 6에 나타낸 흐름도에 있어서, 스텝 S201→스텝 S202→스텝 S203→스텝 S204로 진행하고, 전동 오일 펌프(M/O/P)가 구동을 개시하여, 제2 유압(P2)이 상승해간다.
시각 t23 시점에 있어서, 상승하고 있는 제2 유압(P2)이, 점차 저하되어 온 제1 유압(P1)에 일치되면, 스텝 S205→스텝 S206→스텝 S207→스텝 S208로 진행하고, 전동 오일 펌프(M/O/P)의 회전수를 저하시켜, 필요 라인압(PLne)을 향해 제2 유압(P2)을 점감시켜간다.
이와 같이, 실시예 2에서는, 전동 오일 펌프(M/O/P)를 구동할 때, 제2 유압(P2)이 제1 유압(P1)에 일치될 때까지, 전동 오일 펌프(M/O/P)의 고속 운전을 계속하여, 제2 유압(P2)을 계속 상승시킨다. 이에 의해, 제2 유압(P2)이 상승하고 있는 상태에서, 제1 유압(P1)을 일치시킬 수 있다. 이 결과, 제1 유압(P1)=제2 유압(P2)으로 됨으로써, 제2 플래퍼 밸브(102a)가 단번에 개방되어 제2 유압(P2)이 일시적으로 저하되어도, 이 제2 유압(P2)의 저하를 억제할 수 있고, 제3 유압(P3)의 저하를 억제할 수 있다.
게다가, 이 실시예 2에서는, 「펌프 구동 역치(PO/P)」를, 저하되어가는 제1 유압(P1)이 필요 라인압(PLne)보다도 큰 소정의 평형 유압(Pba)으로 되는 타이밍으로부터, 전동 오일 펌프(M/O/P)가 구동을 개시하여 제2 유압(P2)이 평형 유압(Pba)으로 될 때까지 소요되는 시간만큼 거슬러 오른 시점에 있어서의 제1 유압(P1)에 상당하는 값으로 설정하고 있다. 이 때문에, 제1 유압(P1)이 필요 라인압(PLne)을 하회하기 전에, 제1 유압(P1)과 제2 유압(P2)을 일치시킬 수 있어, 제3 유압(P3)이 필요 라인압(PLne)보다도 저하되어 버리는 것을 방지할 수 있다.
즉, 이 실시예 2에서는, 이하에 열거된 효과를 발휘할 수 있다.
(5) 상기 제2 오일 펌프 컨트롤러(통합 컨트롤러(10)는, 상기 제2 오일 펌프 토출압(제2 유압(P2))의 상승을 개시하고 나서 상기 제1 오일 펌프 토출압(제1 유압(P1))에 일치될 때까지의 그 사이에, 상기 제2 오일 펌프 토출압(제2 유압(P2))을 상승시키는 구성으로 하였다. 이에 의해, 제2 유압(P2)이 상승한 상태에서, 제1 유압(P1)을 일치시킬 수 있어, 유압원 전환 시의 제2 유압(P2)의 저하를 억제하여, 제3 유압(P3)의 저하를 억제할 수 있다.
(실시예 3)
실시예 3은, 제2 유로(102)에 설치한 압력 누설 밸브(28a)가 개방되는 릴리프압으로, 제1 유압(P1)과 제2 유압(P2)을 일치시키는 예이다.
도 8은, 실시예 3의 통합 컨트롤러(10)에서 실행되는 펌프 전환 제어 처리의 흐름을 나타내는 흐름도이다. 이하, 실시예 3의 펌프 전환 제어 처리 구성을 나타낸 도 8의 각 스텝에 대하여 설명한다. 또한, 이 펌프 전환 제어 처리는, 주행 중이며 기계식 오일 펌프(O/P)의 회전수가 충분히 높은 상태일 때, 액셀러레이터 OFF가 되어 모터/제네레이터(MG)의 회전수가 저하되며 차속이 낮아지고, 추가로 기계식 오일 펌프(O/P)의 회전수도 저하됨으로써 개시된다. 즉, 여기에서는 주행 중에서의 액셀러레이터 OFF를 트리거로 개시된다.
스텝 S301에서는, 제1 유압(P1)을 검출하고, 스텝 S302로 진행한다.
스텝 S302에서는, 스텝 S301에서의 제1 유압(P1)의 검출에 이어, 검출된 제1 유압(P1)이 미리 설정된 펌프 구동 역치(PO/P) 이하인지 여부를 판단한다. "예"(P1≤펌프 구동 역치(PO/P))인 경우에는, 기계식 오일 펌프(O/P)로부터의 작동유만으로는 필요 라인압(PLne)을 조달할 수 없게 되었다고 보고 S303으로 진행한다. "아니오"(P1>펌프 구동 역치(PO/P))인 경우에는, 기계식 오일 펌프(O/P)로부터의 작동유만으로 필요 라인압(PLne)을 조달할 수 있다고 보고 스텝 S301로 복귀된다. 여기서, 「펌프 구동 역치(PO/P)」는, 필요 라인압(PLne) 및 릴리프압(Pre)보다도 큰 유압값이다. 이 「펌프 구동 역치(PO/P)」는, 저하되어가는 제1 유압(P1)이 릴리프압(Pre)으로 되는 타이밍으로부터, 전동 오일 펌프(M/O/P)가 구동을 개시하여 제2 유압(P2)이 릴리프압(Pre)으로 될 때까지 소요되는 시간만큼 거슬러 오른 시점에 있어서의 제1 유압(P1)보다도 큰 값으로 설정된다. 또한, 「필요 라인압(PLne)」에 대해서는, 실시예 1과 동일하기 때문에, 설명을 생략한다.
스텝 S303에서는, 스텝 S302에서의 P1≤펌프 구동 역치(PO/P)라는 판단에 이어, 서브 모터(S/M)를 운전하여 전동 오일 펌프(M/O/P)의 구동을 개시하며, 스텝 S304로 진행한다.
스텝 S304에서는, 스텝 S303에서의 전동 오일 펌프(M/O/P)의 구동 개시에 이어, 전동 오일 펌프(M/O/P)를 고속 운전하고, 스텝 S305로 진행한다. 이 때, 제2 플래퍼 밸브(102a)는 폐쇄되어 있기 때문에, 전동 오일 펌프(M/O/P)로부터 토출된 작동유는 제2 유로(102) 내에 저류되고, 제2 유압(P2)은 상승해간다.
스텝 S305에서는, 스텝 S304에서의 전동 오일 펌프(M/O/P)의 고속 운전(제2 유압(P2)의 상승)에 이어, 제2 유압(P2)을 검출하고, 스텝 S306으로 진행한다.
스텝 S306에서는, 스텝 S305에서의 제2 유압(P2)의 검출에 이어, 검출된 제2 유압(P2)이 릴리프압(Pre) 이상인지 여부를 판단한다. "예"(P2≥릴리프압(Pre))인 경우에는, 제2 유압(P2)이 목표에 도달하였다고 보고 스텝 S307로 진행한다. "아니오"(P2<릴리프압(Pre))인 경우에는, 제2 유압(P2)이 목표에 도달하지 못하였다고 보고 스텝 S304로 복귀된다. 여기서, 「릴리프압(Pre)」은, 필요 라인압(PLne)보다도 큰 유압값이며, 전동 오일 펌프(M/O/P)의 파손을 방지하기 위해 설정된 제2 유압(P2)의 상한값이다.
스텝 S307에서는, 스텝 S306에서의 P2≥릴리프압(Pre)이라는 판단에 이어, 서브 모터(S/M)의 출력을 떨어뜨려 전동 오일 펌프(M/O/P)를 미속 운전하고, 스텝 S308로 진행한다. 이 때, 전동 오일 펌프(M/O/P)의 토출량이 제2 유압(P2)과 평형을 이루도록 제어함으로써, 제2 유압(P2)은 릴리프압(Pre)의 상태로 유지된다.
스텝 S308에서는, 스텝 S307에서의 전동 오일 펌프(M/O/P)의 미속 운전(제2 유압(P2) 유지)에 이어, 제1 유압(P1)을 검출하고, 스텝 S309로 진행한다.
스텝 S309에서는, 스텝 S308에서의 제1 유압(P1)의 검출에 이어, 검출된 제1 유압(P1)이 릴리프압(Pre) 이하인지 여부를 판단한다. "예"(P1≤릴리프압(Pre))인 경우에는, 제1 유압(P1)과 제2 유압(P2)이 일치되었다고 보고 스텝 S310으로 진행한다. "아니오"(P1>릴리프압(Pre))인 경우에는, 제1 유압(P1)과 제2 유압(P2)이 일치되지 못하였다고 보고 스텝 S307로 복귀된다.
스텝 S310에서는, 스텝 S309에서의 P1≤릴리프압(Pre)이라는 판단에 이어, 제1 유압(P1) 및 제2 유압(P2)을 각각 검출하고, 스텝 S311로 진행한다.
스텝 S311에서는, 스텝 S310에서의 제1, 제2 유압(P1, P2)의 검출에 이어, 서브 모터(S/M)의 출력을 떨어뜨려 전동 오일 펌프(M/O/P)의 회전수를 저하시켜, 제2 유압(P2)을 점감시켜가며 스텝 S312로 진행한다. 이 때, 제1 유압(P1)의 저하에 대하여, 제2 유압(P2)의 변동을 고려한 마진을 갖게 한 상태에서 제2 유압(P2)이 저하되어가도록 전동 오일 펌프(M/O/P)의 회전수를 제어한다. 즉, 제2 유압(P2)이, 제1 유압(P1)보다도 소정의 마진만큼 높아지도록 제어한다.
스텝 S312에서는, 스텝 S311에서의 전동 오일 펌프(M/O/P)의 회전수 저하에 이어, 제2 유압(P2)이 필요 라인압(PLne)에 도달했는지 여부를 판단한다. "예"(P2=필요 라인압(PLne))인 경우에는, 스텝 S313으로 진행한다. "아니오"(P2>필요 라인압(PLne))인 경우에는, 스텝 S310으로 복귀된다.
스텝 S313에서는, 스텝 S312에서의 P2=필요 라인압(PLne)이라는 판단에 이어, 서브 모터(S/M)의 출력을 떨어뜨려 전동 오일 펌프(M/O/P)를 미속 운전하고, 종료로 진행한다. 이 때, 전동 오일 펌프(M/O/P)의 토출량이 필요 라인압(PLne)과 평형을 이루도록 제어함으로써, 제2 유압(P2)은 필요 라인압(PLne)의 상태로 유지된다.
이어서, 실시예 3의 차량용 유압 제어 장치에 있어서의 작용을, 도 9에 나타낸 타임 차트에 기초하여 설명한다.
차량 주행 중, 주행 구동원인 모터/제네레이터(MG)에 의해 회전 구동되고 있는 기계식 오일 펌프(O/P)에 의해 필요 라인압(PLne)이 조달되고 있는 상황에 있어서, 도 9에 나타낸 시각 t31 시점에서 액셀러레이터 발떼기 조작이 행해지면, 모터/제네레이터(MG)의 회전수가 저하되어 차속은 점차 저하되는 한편, 기계식 오일 펌프(O/P)의 회전수도 저하되어 제1 유압(P1)도 저하되어간다. 이 결과, 제3 유압(P3)도 저하된다.
시각 t32 시점에 있어서, 제1 유압(P1)이 펌프 구동 역치(PO/P)를 하회하면, 도 8에 나타낸 흐름도에 있어서, 스텝 S301→스텝 S302→스텝 S303→스텝 S304로 진행하고, 전동 오일 펌프(M/O/P)가 구동을 개시하여, 제2 유압(P2)이 상승해간다.
시각 t33 시점에 있어서, 제2 유압(P2)이 릴리프압(Pre)에 도달하면, 스텝 S305→스텝 S306→스텝 S307로 진행하고, 전동 오일 펌프(M/O/P)를 미속 운전으로 전환하여, 제2 유압(P2)을 릴리프압(Pre)의 상태로 유지한다. 한편, 기계식 오일 펌프(O/P)의 회전수는, 차속의 저하와 함께 계속 저하되어, 시각 t34 시점에서 릴리프압(Pre)에 도달한다.
그리고, 릴리프압(Pre)으로 유지되고 있는 제2 유압(P2)과, 점차 저하되어온 제1 유압(P1)이 일치되면, 스텝 S308→스텝 S309→스텝 S310→스텝 S311→스텝 S312→스텝 S313으로 진행하고, 전동 오일 펌프(M/O/P)의 회전수를 저하시켜, 필요 라인압(PLne)을 향해 제2 유압(P2)을 점감시켜간다.
이와 같이, 실시예 3에서는, 전동 오일 펌프(M/O/P)로부터 토출된 작동유가 흐르는 제2 유로(102)에 설치된 압력 누설 밸브(28a)가 개방되는 릴리프압(Pre)에 있어서, 제1 유압(P1)과 제2 유압(P2)을 일치시키고 있다. 즉, 이 릴리프압(Pre)을, 제1 유압(P1)과 제2 유압(P2)이 일치되는 「평형 유압(Pba)」으로 하고 있다.
여기서, 제1 유압(P1)의 저하 구배는, 차량의 감속도에 비례한다. 즉, 급감속될수록 제1 유압(P1)의 저하 구배도 커져서 빠르게 저하되어간다. 따라서, 급감속된 경우, 제1 유압(P1)=제2 유압(P2)으로 되었을 때에 발생하는 제3 유압(P3)의 하락이 커지고, 「평형 유압(Pba)」과 「필요 라인압(PLne)」의 차이를 억제하고 있는 경우에는, 제3 유압(P3)이 필요 라인압(PLne)을 하회할 우려가 있다. 이에 비해, 「평형 유압(Pba)」을 「릴리프압(Pre)」으로 하고, 이 릴리프압(Pre)으로 제1 유압(P1)과 제2 유압(P2)을 일치시키도록 하면, 유압원의 전환의 타이밍에의 제2 유압(P2)을, 매우 높은 상태로 해둘 수 있다. 이 결과, 급감속 상태에서, 제1 유압(P1)=제2 유압(P2)으로 되었을 때의 제3 유압(P3)의 하락이 커도, 제3 유압(P3)이 필요 라인압(PLne)을 하회하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 이 실시예 3에서는, 펌프 구동 역치(PO/P)를, 저하되어가는 제1 유압(P1)이 릴리프압(Pre)으로 되는 타이밍으로부터, 전동 오일 펌프(M/O/P)가 구동을 개시하여 제2 유압(P2)이 릴리프압(Pre)으로 될 때까지 소요되는 시간만큼 거슬러 오른 시점에 있어서의 제1 유압(P1)보다도 큰 값으로 설정하고 있다. 즉, 제2 유압(P2)이 릴리프압(Pre)에 도달하고 나서 제1 유압(P1)에 일치될 때까지의 그 사이에, 이 제2 유압(P2)을 릴리프압(Pre)으로 유지하고 있다. 이에 의해, 제2 유압(P2)을 릴리프압(Pre)으로 유지시킨 상태에서 제1 유압(P1)과 일치시킬 수 있어, 릴리프압(Pre) 미만의 유압값에서 제1 유압(P1)과 제2 유압(P2)이 일치되어버리는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 이 결과, 급감속 시에도, 제3 유압(P3)이 필요 라인압(PLne)을 하회하는 것을 방지할 수 있다.
(6) 상기 제2 오일 펌프 컨트롤러(통합 컨트롤러(10))는, 상기 제2 오일 펌프(전동 오일 펌프(M/O/P))의 토출 유로(제2 유로(102))에 설치된 압력 누설 밸브(28a)가 개방되는 릴리프압(Pre)을 상기 평형 유압(Pba)으로 하는 구성으로 하였다. 이에 의해, 급감속 시 등의 제1 유압(P1)으로부터의 유압 공급이 정지되었을 때의 제3 유압(P3)의 하락이 큰 경우에도, 제3 유압(P3)이 필요 라인압(PLne)을 하회하는 것을 방지할 수 있다.
이상, 본 발명의 차량용 유압 제어 장치를 실시예 1 내지 실시예 3에 기초하여 설명했지만, 구체적인 구성에 대해서는, 이들 실시예로 한정되는 것은 아니고, 특허 청구 범위의 각 청구항에 관한 발명의 요지를 일탈하지 않는 한, 설계의 변경이나 추가 등은 허용된다.
실시예 1에서는, 제1 유압(P1)과 제2 유압(P2)의 유압차에 기초하여, 기계식 오일 펌프(O/P)로부터의 오일 공급 비율과, 전동 오일 펌프(M/O/P)로부터의 오일 공급 비율을 조정하는 비율 조정 밸브로서, 제1 플래퍼 밸브(101a)와 제2 플래퍼 밸브(102a)로 하는 예를 나타냈지만, 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 기계식 오일 펌프(O/P)로부터 토출된 작동유가 흐르는 제1 유로(101)와, 전동 오일 펌프(M/O/P)로부터 토출된 작동유가 흐르는 제2 유로(102)가 합류하는 위치에 설치되고, 제1 유압(P1)과 제2 유압(P2)의 비율을 제어하여 라인압 압력 조절 밸브(104)에 유압 공급하는 압력 조절 밸브여도 된다.
또한, 실시예 3에서는, 제1 유압(P1)이 릴리프압(Pre)으로 되기 전에, 제2 유압(P2)을 릴리프압(Pre)까지 상승시키고, 제2 유압(P2)을 이 릴리프압(Pre)에서 유지시켜두는 예를 나타냈지만, 이것으로 한정되지 않는다. 제1 유압(P1)이 릴리프압(Pre)까지 저하되는 타이밍과, 제2 유압(P2)이 릴리프압(Pre)까지 상승하는 타이밍을 맞추어도 된다. 즉, 펌프 구동 역치(PO/P)를, 저하되어가는 제1 유압(P1)이 릴리프압(Pre)으로 되는 타이밍으로부터, 전동 오일 펌프(M/O/P)가 구동을 개시하여 제2 유압(P2)이 릴리프압(Pre)으로 될 때까지 소요되는 시간만큼 거슬러 오른 시점의 제1 유압(P1)으로 설정해도 된다. 이 경우에는, 제2 유압(P2)을 릴리프압(Pre)에서 유지시키는 일이 없기 때문에, 전동 오일 펌프(M/O/P)에 있어서의 전력 소비량을 억제할 수 있다.
그리고, 실시예 1 내지 실시예 3은, 주행 중의 액셀러레이터 발떼기 조작을 트리거로 하여 제어를 개시하는 예를 나타냈지만, 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 정차 직전에 주행 구동원을 자동 정지시키는 정차 전 아이들 스톱 제어나, 고차속에 있어서 타성 주행을 의도하여 액셀러레이터 페달 및 브레이크 페달이 모두 해방되어 있는 경우에 주행 구동원을 자동 정지시키는 타성 주행 제어를 트리거로 하여, 본 제어를 개시해도 된다.
또한, 실시예 1에서는, 본 발명의 차량용 유압 제어 장치를 엔진(Eng)과 모터/제네레이터(MG)를 갖는 하이브리드 차량에 적용하는 예를 나타냈지만, 이것으로 한정되지 않는다. 모터/제네레이터(MG)만을 탑재한 전기 자동차나, 엔진(Eng)만을 탑재한 엔진차, 또한 플러그인 하이브리드차나 연료 전지차 등에도 적용할 수 있다.
또한, 감속도나 차속과 같은 차량의 상태 등에 따라, 「평형 유압(Pba)」을 릴리프압(Pre)으로 설정하거나, 필요 라인압(PLne)에 소정의 보정분을 더한 값으로 설정하거나 하여 적절히 변경해도 된다. 이에 의해, 차량 상태에 따라, 유압원의 전환 시에 라인압(PL)이 저하되는 것을 적절하게 방지할 수 있다.

Claims (7)

  1. 주행 구동원에 의해 구동되어 유압 공급을 행하는 제1 오일 펌프와,
    상기 주행 구동원과는 다른 전동 모터에 의해 구동되어 유압 공급을 행하는 제2 오일 펌프와,
    제1 오일 펌프 토출압과 제2 오일 펌프 토출압의 유압차에 기초하여, 상기 제1 오일 펌프로부터의 오일 공급 비율과 상기 제2 오일 펌프로부터의 오일 공급 비율을 조정하는 비율 조정 밸브와,
    상기 제1 오일 펌프 토출압의 저하에 따라서 상기 제1 오일 펌프에 의한 유압 공급으로부터 상기 제2 오일 펌프에 의한 유압 공급으로 전환될 때, 필요 라인압보다 큰 소정의 유압값을 평형 유압으로 설정하고, 상기 평형 유압보다도 큰 소정의 유압값을 펌프 구동 역치로 설정하고, 상기 제1 오일 펌프 토출압이 상기 펌프 구동 역치 이하로 되었을 때, 상기 제2 오일 펌프를 구동하여 상기 제2 오일 펌프 토출압의 상승을 개시하고, 상기 제1 오일 펌프 토출압과 상기 제2 오일 펌프 토출압을 상기 평형 유압으로 일치시키는 제2 오일 펌프 컨트롤러
    를 구비하는, 차량용 유압 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 오일 펌프 컨트롤러는, 상기 제1 오일 펌프 토출압과 상기 제2 오일 펌프 토출압이 일치되었을 때, 상기 필요 라인압을 향해 상기 제2 오일 펌프 토출압의 점감을 개시하는, 차량용 유압 제어 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제2 오일 펌프 컨트롤러는, 상기 필요 라인압에 대하여 상기 제1 오일 펌프 토출압과 상기 제2 오일 펌프 토출압이 일치되었을 때에 발생하는 유압 변동분의 보정값을 가산한 값을 상기 평형 유압으로 하는, 차량용 유압 제어 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제2 오일 펌프 컨트롤러는, 상기 제2 오일 펌프의 토출 유로에 설치된 압력 누설 밸브가 개방되는 릴리프압을 상기 평형 유압으로 하는, 차량용 유압 제어 장치.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 제2 오일 펌프 컨트롤러는, 상기 제2 오일 펌프 토출압이 상기 평형 유압에 도달하고 나서 상기 제1 오일 펌프 토출압이 일치될 때까지의 동안에, 상기 제2 오일 펌프 토출압을 상기 평형 유압으로 유지하는, 차량용 유압 제어 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제2 오일 펌프 컨트롤러는, 상기 제2 오일 펌프 토출압의 상승을 개시하고 나서 상기 제1 오일 펌프 토출압에 일치될 때까지의 동안에, 상기 제2 오일 펌프 토출압을 상승시키는, 차량용 유압 제어 장치.
  7. 주행 구동원에 의해 구동되어 유압 공급을 행하는 제1 오일 펌프와,
    상기 주행 구동원과는 다른 전동 모터에 의해 구동되어 유압 공급을 행하는 제2 오일 펌프와,
    제1 오일 펌프 토출압과 제2 오일 펌프 토출압의 유압차에 기초하여, 상기 제1 오일 펌프로부터의 오일 공급 비율과 상기 제2 오일 펌프로부터의 오일 공급 비율을 조정하는 비율 조정 밸브를 갖고,
    상기 제1 오일 펌프 토출압의 저하에 따라서 상기 제1 오일 펌프에 의한 유압 공급으로부터 상기 제2 오일 펌프에 의한 유압 공급으로 전환될 때, 필요 라인압보다 큰 소정의 유압값을 평형 유압으로 설정하고, 상기 평형 유압보다도 큰 소정의 유압값을 펌프 구동 역치로 설정하고, 상기 제1 오일 펌프 토출압이 상기 펌프 구동 역치 이하로 되었을 때, 상기 제2 오일 펌프를 구동하여 상기 제2 오일 펌프 토출압의 상승을 개시하고, 상기 제1 오일 펌프 토출압과 상기 제2 오일 펌프 토출압을 상기 평형 유압으로 일치시키는, 차량용 유압 제어 방법.
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