JP7183557B2 - 車両用駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、動力源によって駆動されるオイルポンプを備えた車両用駆動装置に関する。

一般に、エンジンと自動変速機を備えた車両には、エンジンの回転によって駆動される機械式のオイルポンプが設けられる。エンジンの駆動中において、オイルポンプで生成された油圧は、変速制御回路を経由して、変速機構を構成する複数の摩擦締結要素の油圧室に選択的に供給される。これにより、自動変速機では、複数の摩擦締結要素が選択的に締結されることで、車両の運転状態に応じた変速段が形成される。

また、オイルポンプから吐出されたオイルは、潤滑系回路を経由して、ギヤの噛み合い部などの被潤滑部、及び、摩擦締結要素の摩擦板などの被冷却部にも供給され、これにより、変速機ケース内の各部の潤滑および冷却が果たされる。

この種のオイルポンプを備えた車両用駆動装置は、特許文献１を含む種々の文献に開示されている。なお、特許文献１の構成では、アップシフト時に、オイルポンプから吐出されるオイルによってアキュムレータが蓄圧され、ダウンシフト時に、アキュムレータからオイルポンプの吸込部にオイルが供給されることで、オイルポンプが、エンジンにトルクを付加するオイルモータとして機能する。

特開２０１７－１５４６９０号公報

図１６に示すように、上述のオイルポンプが変速制御回路で果たす仕事率Ｗ１は、摩擦締結要素の締結に必要な油圧Ｐ１に変速制御回路へのオイル供給流量Ｑ１を乗じた値（Ｐ１×Ｑ１）である。通例、変速制御回路に供給される油圧Ｐ１は、潤滑系回路に供給される油圧Ｐ２よりも著しく高くなる。

一方、オイルポンプが潤滑系回路で果たす仕事率Ｗ２は、被潤滑部および被冷却部にオイルを到達させるのに必要な油圧Ｐ２に潤滑系回路へのオイル供給流量Ｑ２を乗じた値（Ｐ２×Ｑ２）である。通例、潤滑系回路に供給されるオイル流量Ｑ２は、変速制御回路に供給されるオイル流量Ｑ１よりも著しく多くなる。

上記のように変速制御と潤滑に兼用されるオイルポンプは、変速制御回路で必要な油圧Ｐ１以上の高圧で、潤滑系回路および変速制御回路で必要な流量（Ｑ１＋Ｑ２）以上の大流量のオイルを吐出する必要がある。つまり、オイルポンプは、少なくとも、上記の吐出圧Ｐ１に上記の吐出流量（Ｑ１＋Ｑ２）を乗じた仕事率Ｗ０（＝Ｐ１×（Ｑ１＋Ｑ２））で作動する必要がある。

しかしながら、上記のようにオイルポンプが変速制御回路で果たす仕事率Ｗ１と、潤滑系回路で果たす仕事率Ｗ２とは、全体の仕事率Ｗ０のうちのほんの一部に過ぎないことになる。本願発明者はこの点に着目し、現状のオイルポンプの仕事には無駄が多く、その分だけ大きな負荷がエンジンにかかることから、燃費性能に悪影響を及ぼすという課題を見出した。

また、潤滑専用のオイルポンプと、変速制御専用のオイルポンプとを搭載することで、それぞれのオイルポンプの仕事率を低減することも考えられるが、この場合は、部品点数の増加、重量の増大、構造の複雑化、及び、レイアウト自由度の低下などを招く。特に、一方のオイルポンプが電動式とされる場合には、これを駆動するための高価な電動モータが必要になる。

そこで、本発明は、車両の動力源によって駆動されるオイルポンプが変速制御と潤滑に兼用される車両用駆動装置において、オイルポンプの仕事率を低減することで、動力源の負荷を軽減できる車両用駆動装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明に係る車両用駆動装置は、次のように構成したことを特徴とする。

本願の請求項１に記載の発明は、
車両を走行させるための動力を発生させる動力源と、
前記動力源によって駆動されるオイルポンプと、
前記動力源の出力を変速して車輪側に伝達する自動変速機と、
前記自動変速機の被潤滑部または被冷却部の少なくとも一方にオイルを供給する潤滑手段と、
前記オイルポンプから吐出されたオイルによって蓄圧される蓄圧器と、
前記蓄圧器に蓄えられた油圧を維持させる閉状態と、前記蓄圧器への蓄圧および前記蓄圧器からのオイルの放出の両方を許容する開状態との間で切り換え可能であるチェック弁と、
前記オイルポンプの吐出部を前記潤滑手段または前記蓄圧器に選択的に接続する切換手段と、
変速が行われていないときに前記チェック弁を前記閉状態にするとともに前記吐出部を前記潤滑手段に接続させ、変速が行われているときに前記チェック弁を前記開状態にし、アップシフトが行われているときに前記吐出部を前記蓄圧器に接続させるように、前記切換手段を制御する切換制御手段と、
前記蓄圧器に蓄えられた油圧を利用して、前記自動変速機の変速を制御する変速制御手段と、を備えたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、
前記変速制御手段は、前記自動変速機の摩擦締結要素を締結させるための油圧が供給される油圧室と、前記摩擦締結要素の締結状態において前記油圧室を密閉する密閉手段とを備えていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、前記請求項２に記載の発明において、
前記摩擦締結要素は、押圧によって締結される複数の摩擦板と、該複数の摩擦板を押圧する押圧部材と、該押圧部材との間に前記油圧室を形成する油圧室形成部材とを備え、
前記押圧部材と前記油圧室形成部材とは、変速機ケースに対する回転が規制された非回転部材であることを特徴とする。

なお、ここでいう「押圧部材」には、摩擦板を直接押圧するピストン、及び、ピストンを介して摩擦板を間接的に押圧する部材が含まれるものとする。

請求項４に記載の発明は、前記請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の発明において、
前記切換制御手段は、ダウンシフトが行われているときに前記吐出部を前記潤滑手段に接続させるように前記切換手段を制御することを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、前記請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の発明において、
前記蓄圧器は、前記切換手段を経由して前記オイルポンプの吸込部に接続可能に設けられ、
前記切換制御手段は、ダウンシフトが行われているときに前記蓄圧器を前記吸込部に接続させるように前記切換手段を制御することを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、非変速時には、オイルポンプから吐出されたオイルが専ら潤滑手段に供給され、変速制御手段には供給されないため、オイルポンプの吐出圧力の低減を図ることができる。一方、変速時には、変速制御に必要な高い油圧として、蓄圧器に蓄圧された油圧が利用される。なお、この蓄圧器に蓄圧された油圧はアップシフト時の動力源の回転数を低減させるエネルギーにより供給される。この回転数を低下させるエネルギーは従来、摩擦締結要素の摩擦熱等で放熱廃棄されていたものであるため、そのエネルギーを活用することにより、オイルポンプの仕事率を効果的に低減でき、これにより、動力源の負荷軽減、ひいては、燃費性能の向上を図ることができる。

また、１つのオイルポンプを潤滑と変速制御に兼用できるため、仮に潤滑専用のオイルポンプと変速制御専用のオイルポンプを併用する場合に比べて、部品点数の削減、構造の簡素化、及びレイアウト自由度を図る上で有利である。なお、蓄圧器での蓄圧は、アイドルストップ中の油圧制御にも利用できるため、アイドルストップ用の電動式オイルポンプを削減できる利点もある。

さらに、アップシフト時には、蓄圧器への蓄圧が行われることによりオイルポンプの負荷が上昇し、これにより、動力源の回転数の低下が促進される。そのため、アップシフト後の変速比に対応する値まで動力源の回転数を速やかに低下させることができ、これにより、アップシフトに要する時間の短縮を図ることができる。

請求項２に記載の発明によれば、非変速中において、締結状態の摩擦締結要素に対応する油圧室が密閉されることで、蓄圧器から油圧室への油圧供給を継続しなくても、摩擦締結要素の締結状態を維持できる。また、蓄圧器は、変速時のみに油圧室に供給可能な程度のオイルを貯留できればよいため、蓄圧器の小容量化を図ることができる。

請求項３に記載の発明によれば、摩擦締結要素の油圧室を形成する押圧部材および油圧室形成部材が非回転部材であるため、押圧部材と油圧室形成部材との間に介在されるシール部材を、両部材に対して確実に密着させやすくなる。そのため、密閉手段による油圧室の密閉状態を良好に維持できる。

請求項４に記載の発明によれば、ダウンシフト時において、蓄圧器の蓄圧を利用した変速制御を行いつつ、潤滑手段へのオイルの供給を継続することができる。また、ダウンシフト時において、蓄圧器の蓄圧を利用した変速制御が行われるとともに、オイルポンプから蓄圧器への蓄圧が規制されることで、アップシフト時に比べて、オイルポンプ及び動力源の負荷を効果的に軽減できる。そのため、ダウンシフト中において、動力源の回転数の上昇速度が低下することが抑制され、これにより、ダウンシフトの速やかな完了が図られる。

請求項５に記載の発明によれば、ダウンシフト時において、蓄圧器の蓄圧を、ダウンシフトの変速制御だけでなく、オイルポンプをオイルモータとして動作させることにも利用できる。そのため、ダウンシフトによる動力源の回転数の上昇をオイルモータによってアシストすることができ、これにより、ダウンシフトに要する時間をより効果的に短縮することができる。

本発明の実施形態に係る車両用駆動装置を示す概略構成図。 油圧制御装置の一例を示す油圧回路図。 変速制御回路の一部を示す油圧回路図。 油圧制御装置の制御動作の流れを示すフローチャート。 非変速中のオイルの流れを示す図２と同様の油圧回路図。 アップシフト中のオイルの流れを示す図２と同様の油圧回路図。 ダウンシフト中のオイルの流れを示す図２と同様の油圧回路図。 アップシフトによる各種要素の経時的変化の一例を示すタイムチャート。 ダウンシフトによる各種要素の経時的変化の一例を示すタイムチャート。 油圧制御装置の変形例を示す油圧回路図。 図１０に示す油圧制御装置の制御動作の流れを示すフローチャート。 非変速中のオイルの流れを示す図１０と同様の油圧回路図。 アップシフト中のオイルの流れを示す図１０と同様の油圧回路図。 ダウンシフト中のオイルの流れを示す図１０と同様の油圧回路図。 変形例におけるダウンシフトによる各種要素の経時的変化の一例を示すタイムチャート。 オイルポンプの仕事率を説明するための図。

以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る車両用駆動装置の実施形態を説明する。

［全体構成］
図１に示すように、本実施形態に係る車両用駆動装置１は、車両を走行させるための動力を発生させる動力源としてのエンジン２と、エンジン２の出力を変速して駆動輪側に伝達する自動変速機１０とを備えている。

エンジン２は、例えばガソリンエンジン又はディーゼルエンジンなどの内燃機関である。エンジン２の出力は、クランクシャフト３において出力される。自動変速機１０の入力軸９は、例えばクラッチ６を介して断接可能にクランクシャフト３に連結されている。クラッチ６は、車両走行中において基本的には締結されており、クラッチ６の締結状態において自動変速機１０の変速が行われる。クランクシャフト３には、変速時のショックを低減するためのダンパ４が設けられている。

なお、車両走行中にエンジン２のアイドルストップが行われる場合には、車両走行中であってもクラッチ６が解放されてもよい。また、エンジン２のクランクシャフト３と自動変速機１０の入力軸９との間において、ダンパ４とクラッチ６に代えて、トルクコンバータが設けられてもよい。

自動変速機１０の入力軸９上には、クラッチ６の締結状態においてエンジン２により駆動される機械式のオイルポンプ８が設けられている。オイルポンプ８は、入力軸９の回転によって駆動される。オイルポンプ８は、エンジン２が駆動され且つクラッチ６が締結された状態ではエンジン２の回転によって駆動され、車両走行中にクラッチ６が解放された状態では駆動輪の回転によって駆動される。オイルポンプ８で生成された油圧は、自動変速機１０及びクラッチ６を制御するための油圧制御装置４０で使用される。

自動変速機１０は、入力軸９上に設けられた変速機構（図示せず）と、変速機構を収容する変速機ケース（図示せず）とを備え、変速機ケースの底部にオイルパン３８（図２参照）が設けられている。自動変速機１０は、例えば、動力伝達経路を切り換えるための複数の摩擦締結要素２０（図３参照）を備えた有段式の変速機である。複数の摩擦締結要素２０は、油圧制御装置４０による油圧制御によって選択的に締結され、これにより、各変速段が形成される。

［油圧制御装置］
図２に示すように、油圧制御装置４０は、上述のオイルポンプ８と、該オイルポンプ８から吐出されたオイルが選択的に供給される潤滑系回路４２及び高圧系回路４４とを備えている。

オイルポンプ８は、例えば歯車ポンプである。オイルポンプ８の吐出部には出力ライン５０が接続されている。エンジン２の駆動中において、オイルポンプ８は、オイルパン３８に貯留されたオイルを吸込部から吸い込んで、吐出部から出力ライン５０に吐出する。

オイルポンプ８は、可変容量型であることが好ましい。この場合、オイルポンプ８の吐出圧を安定化させるための油圧のフィードバックが行われてもよい。ただし、オイルポンプ８は、固定容量型であってもよい。

出力ライン５０の下流側端部は、回路切換弁４６を介して、潤滑系回路４２の入力部である潤滑ライン５１と、高圧系回路の入力部である高圧ライン５２とに分岐されている。これにより、オイルポンプ８の吐出部は、回路切換弁４６を介して潤滑系回路４２又は高圧系回路４４の一方に選択的に接続可能となっている。

潤滑系回路４２において、潤滑ライン５１は、変速機構を構成するギヤの噛み合い部（図示せず）などの被潤滑部、及び、摩擦締結要素２０の摩擦板２２，２４などの被冷却部にオイルを導く複数の油路（図示せず）に分岐されている。潤滑系回路４２の複数の油路から被潤滑部および被冷却部に供給されたオイルは、オイルパン３８に戻される。

高圧系回路４４において、高圧ライン５２の下流側端部には、第１パイロットチェック弁５８を介してアキュムレータ４８が接続されている。第１パイロットチェック弁５８は、例えば油圧信号に基づいて、上流側（オイルポンプ８側）から下流側（アキュムレータ４８側）に向かう方向のオイルの流れを許容し、逆方向のオイルの流れを規制する閉状態（図５に示す状態）と、両方向のオイルの流れを許容する開状態（図６及び図７に示す状態）との間で切り換え可能となっている。

第１パイロットチェック弁５８の閉状態において、アキュムレータ４８は、高圧ライン５２を経由して供給されるオイルを取り込んで保持することができ、これにより、アキュムレータ４８への蓄圧が可能となっている。第１パイロットチェック弁５８の開状態では、アキュムレータ４８への蓄圧、及び、アキュムレータ４８からのオイルの放出が可能となっている。

高圧ライン５２には、回路切換弁４６と第１パイロットチェック弁５８との間の部分において、変速制御回路５５の入力部であるメインライン５３が接続されている。変速制御回路５５では、複数の摩擦締結要素２０を選択的に締結するための油圧制御が行われる。

［変速制御回路］
図３に示すように、変速制御回路５５は、摩擦締結要素２０毎に、締結用の油圧が供給される油圧室３０と、油圧室３０に対するオイルの給排を制御する締結制御回路部６０とを備えている。

図３に示す例において、摩擦締結要素２０は、自動変速機１０の変速機構を構成する第１動力伝達部材２１及び第２動力伝達部材２３間を断接可能に連結するクラッチである。第１動力伝達部材２１及び第２動力伝達部材２３は、それぞれ、入力軸９の軸心周りに回転可能に設けられた回転部材である。

クラッチ２０は、第１動力伝達部材２１の筒状部の内周面に係合された少なくとも１つの第１摩擦板２２と、第２動力伝達部材２３の筒状部の外周面に係合された少なくとも１つの第２摩擦板２４と、第１摩擦板２２及び第２摩擦板２４を押圧するピストン２６とを備えている。

第１摩擦板２２と第２摩擦板２４は、軸方向に交互に配置されている。ピストン２６は、入力軸９の軸心周りに回転可能かつ軸方向に摺動可能なように、例えば第１動力伝達部材２１に支持されている。ピストン２６は、軸方向に摺動することで、第１摩擦板２２と第２摩擦板２４を軸方向に押圧して互いに締結させる。ピストン２６の摺動は、油圧室３０に対するオイルの給排によって制御される。

図３に示すクラッチ２０は、ピストン２６を介して摩擦板２２，２４を押圧する押圧部材３１と、押圧部材３１との間に油圧室３０を形成する油圧室形成部材３２とを備えている。押圧部材３１と油圧室形成部材３２は、変速機ケースに対する回転が規制された非回転部材である。押圧部材３１は、変速機ケースとは別の部材である。油圧室形成部材３２は、変速機ケースとは別の部材であってもよいし、変速機ケースと一体であってもよい。

押圧部材３１は、油圧室３０とは軸方向の反対側において、軸受３３を介して回転可能にピストン２６を支持している。押圧部材３１は、油圧室３０に対するオイルの給排に応じて、軸方向に摺動可能に設けられている。押圧部材３１と油圧室形成部材３２との間には、油圧室形成部材３２に対する押圧部材３１の相対移動を許容しつつ油圧室３０を油密状態に保持するシール部材３４が介装されている。シール部材３４は、例えば、ゴムからなるＯリングである。

押圧部材３１と油圧室形成部材３２は非回転部材であるため、シール部材３４は、両部材３１，３２間の軸方向の相対移動のみを許容すればよく、相対回転を許容する必要はない。そのため、シール部材３４は、両部材３１，３２に対して比較的強い押圧力を作用させることができ、これにより、高いシール性の確保が可能になっている。

締結制御回路部６０は、油圧室３０に供給される油圧を制御する油圧制御弁として、リニアソレノイド弁６４を備えている。リニアソレノイド弁６４の入力部には、入力ライン６１を介して上記のメインライン５３（図２参照）に接続されている。リニアソレノイド弁６４の出力部には、出力ライン６２が接続されている。

リニアソレノイド弁６４は、その開度に応じた流量のオイルを出力ライン６２に吐出する。入力ライン６１からリニアソレノイド弁６４に供給されたオイルのうち、出力ライン６２へ吐出されたオイル以外の残りのオイルは、ドレンライン６３を経由してオイルパン３８に戻される。

出力ライン６２の下流側端部には、第２パイロットチェック弁６６を介して油圧室３０が接続されている。第２パイロットチェック弁６６は、例えば油圧信号に基づいて、上流側（リニアソレノイド弁６４側）から下流側（油圧室３０側）に向かう方向のオイルの流れを許容し、逆方向のオイルの流れを規制する閉状態と、両方向のオイルの流れを許容する開状態との間で切り換え可能となっている。

油圧室３０は、上記のシール部材３４と、閉状態の第２パイロットチェック弁６６とによって密閉され得る。したがって、第２パイロットチェック弁６６が閉状態とされている間、油圧室３０に供給された油圧を保持可能となっている。油圧室３０への油圧供給は、第２パイロットチェック弁６６の開状態および閉状態のいずれにおいても可能である。油圧室３０からの排油は、第２パイロットチェック弁６６の開状態において可能となっている。

油圧室３０に油圧が供給されると、押圧部材３１は、ピストン２６と共に、摩擦板２２，２４を押圧する方向（締結方向）に摺動する。これにより、摩擦板２２，２４は、ピストン２６によって押圧されて締結され得る。摩擦板２２，２４が一旦締結されると、閉状態の第２パイロットチェック弁６６によって油圧室３０の油圧が維持される限り、摩擦板２２，２４の締結状態が維持される。

第２パイロットチェック弁６６の開状態において油圧室３０の油圧が低下すると、例えばリターンスプリング（図示せず）の付勢力によって、ピストン２６及び押圧部材３１が、摩擦板２２，２４から離反する方向（解放方向）に摺動し、これにより、摩擦板２２，２４が解放される。

なお、図３は、摩擦締結要素２０がクラッチである例を示しているが、回転部材（回転要素）と非回転部材（固定要素）とを連結するブレーキについても、基本的には同様の油圧室３０及び締結制御回路部６０が設けられる。ただし、ブレーキにおいて、摩擦板を直接押圧するピストンは非回転部材であってもよく、上記の押圧部材３１がピストンとして用いられてもよい。

［制御システム］
図１に戻って、油圧制御装置４０は、制御装置８０からの電気信号によって制御される。制御装置８０は、例えばマイクロプロセッサを主要部として構成されている。制御装置８０は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、例えばＲＡＭ及びＲＯＭを含むメモリ、並びに、入出力インターフェース回路を備えている。

制御装置８０には、例えば、車両の速度を検出する車速センサ８１、アクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ８２、ブレーキペダルの踏み込みを検出するブレーキスイッチ８３、自動変速機１０のシフトレンジを検出するレンジセンサ８４、及び、エンジン２の回転数を検出するエンジン回転数センサ８５からの信号が入力される。

なお、これら以外にも、油圧制御装置４０に用いられる作動油の温度を検出する油温センサなど、各種機器からの信号が制御装置８０に入力されるようにしてもよい。

制御装置８０は、各種入力信号に基づき、油圧制御装置４０に制御信号を出力して、自動変速機１０を制御する。変速制御では、例えば、車速センサ８１によって検出される車速、アクセル開度センサ８２によって検出されるアクセル開度、及び、所定の変速マップに基づいて、目標変速段が決定される。

目標変速段への変速が行われるときは、いわゆる掛け替えが行われる解放側の摩擦締結要素２０及び締結側の摩擦締結要素２０のそれぞれに対応する締結制御回路部６０が制御される。

図３を参照して具体的に説明すると、変速開始時点で締結されていた解放側の摩擦締結要素２０では、第２パイロットチェック弁６６が開状態とされ、油圧室３０の油圧が低下するようにリニアソレノイド弁６４が制御されることで、摩擦締結要素２０が解放される。一方、変速開始時点で解放されていた締結側の摩擦締結要素２０では、締結用油圧が上昇するようにリニアソレノイド弁６４が制御されることで、摩擦締結要素２０が締結される。なお、このような締結制御が行われているとき、第２パイロットチェック弁６６は開状態とされていてもよいし、閉状態とされていてもよい。

［制御動作］
主として図４に示すフローチャートを参照するとともに、適宜、図３及び図５～図７に示す油圧回路図を併せて参照しながら、油圧制御装置４０の制御動作の具体例を説明する。

図４に示すように、先ず、ステップＳ１では、自動変速機１０が変速中であるか否かが判定される。

ステップＳ１の判定の結果、変速中でなければ、ステップＳ２において、高圧系回路４４の第１パイロットチェック弁５８が閉状態とされる（図５参照）。これにより、アキュムレータ４８に蓄えられた油圧が維持される。

また、ステップＳ２では、全ての摩擦締結要素２０に対応する締結制御回路部６０において、第２パイロットチェック弁６６（図３参照）が閉状態とされ、これにより、各摩擦締結要素２０の油圧室３０の油圧が維持される。したがって、締結状態の摩擦締結要素２０では、油圧室３０への油圧供給を継続しなくても、締結状態が維持される。

さらに、非変速中には、ステップＳ３において、オイルポンプ８の出力ライン５０が潤滑ライン５１に接続されるように、回路切換弁４６が制御される（図５参照）。これにより、非変速中において、オイルポンプ８から吐出されたオイルは、潤滑系回路４２を経由して自動変速機１０の被潤滑部および被冷却部に供給される。

一方、ステップＳ１の判定の結果、自動変速機１０が変速中である場合、ステップＳ４において、高圧系回路４４の第１パイロットチェック弁５８が開状態とされる（図６及び図７参照）。これにより、アキュムレータ４８から変速制御回路５５への油圧供給が可能になる。

また、ステップＳ４では、変速のための掛け替えが行われる解放側および締結側の各摩擦締結要素２０に対応する締結制御回路部６０において、第２パイロットチェック弁６６（図３参照）が開状態とされ、これにより、油圧室３０からの排油が可能になる。したがって、解放側の摩擦締結要素２０において解放が促進され、締結側の摩擦締結要素２０では、油圧室３０の油圧が適切に抑制される。

さらに、ステップＳ４において、掛け替えが行われない各摩擦締結要素２０に対応する締結制御回路部６０では、第２パイロットチェック弁６６が閉状態に維持される。なお、ステップＳ４において、締結側の摩擦締結要素２０に対応する締結制御回路部６０においても、第２パイロットチェック弁６６が閉状態に維持されてもよい。

続くステップＳ５では、変速がアップシフト又はダウンシフトのいずれに該当するかが判定される。

ステップＳ５の判定の結果、アップシフトである場合、ステップＳ６において、オイルポンプ８の出力ライン５０が高圧ライン５２に接続されるように、回路切換弁４６が制御される（図６参照）。これにより、アップシフト中において、オイルポンプ８から吐出されたオイルが高圧系回路４４に供給される。

アップシフト中において、高圧系回路４４では、オイルポンプ８からアキュムレータ４８へのオイル供給によって、アキュムレータ４８への蓄圧が可能になる。また、アキュムレータ４８への蓄圧と並行して、アキュムレータ４８及びオイルポンプ８の少なくとも一方から変速制御回路５５へのオイル供給が可能になり、これにより、変速制御回路５５での変速制御が可能になる。

続くステップＳ７では、アップシフトのための掛け替えが行われる解放側及び締結側の各摩擦締結要素２０に対応する締結制御回路部６０（図３参照）において、上述の締結制御および解放制御が行われる。ステップＳ７において、締結制御には、上記のようにアキュムレータ４８及びオイルポンプ８の少なくとも一方から変速制御回路５５に供給されるオイルが利用される。

なお、変速制御回路５５に供給されたオイルのうち、締結制御で使用されない余剰のオイル、及び、解放制御によって解放側の摩擦締結要素２０の油圧室３０から排出されたオイルは、ドレンライン６３を経由してオイルパン３８に戻される。

一方、ステップＳ５の判定の結果、ダウンシフトである場合、ステップＳ８において、オイルポンプ８の出力ライン５０が潤滑ライン５１に接続されるように、回路切換弁４６が制御される（図７参照）。これにより、ダウンシフト中において、潤滑系回路４２を経由した被潤滑部および被冷却部へのオイル供給を継続できる。

また、ダウンシフト中において、高圧系回路４４では、アキュムレータ４８から変速制御回路５５への油圧供給が可能となっている。これにより、アップシフト時にアキュムレータ４８に蓄えられた油圧を利用して、ダウンシフトのための油圧制御が可能となっている。

続くステップＳ９では、ダウンシフトのための掛け替えが行われる解放側及び締結側の各摩擦締結要素２０に対応する締結制御回路部６０（図３参照）において、締結制御または解放制御が上記と同様に行われる。

［アップシフトの動作例］
図８に示すタイムチャートを参照しながら、車両走行中において所定の変速段からこれよりも少なくとも１段高い変速段へアップシフトされる場合における各種動作の経時的変化の具体例を説明する。

図８に示す例において、時刻ｔ１までの非変速状態において、オイルポンプ８から吐出されたオイルは、専ら潤滑系回路４２で使用されるため（図５参照）、高圧系回路４４に油圧を供給する必要がない。これにより、オイルポンプ８の吐出圧の低減が図られる。そのため、図８（ｇ）に示すように、従来のように常に変速制御回路と潤滑系回路の両方にオイルが供給される場合の負荷トルクＧ２に比べて、オイルポンプ８の負荷トルクＧ１を低減できる。

時刻ｔ１から時刻ｔ４までのアップシフト中において、オイルポンプ８の吐出部は高圧系回路４４に接続され（図４のステップＳ６及び図８（ｂ）参照）、高圧系回路４４の第１パイロットチェック弁５８と、掛け替えが行われる摩擦締結要素２０に対応する各締結制御回路部６０の第２パイロットチェック弁６６とは開状態とされる（図４のステップＳ４、図８（ｃ）、及び図８（ｄ）参照）。

時刻ｔ２から時刻ｔ３にかけて摩擦締結要素２０の掛け替えが行われる間、アキュムレータ４８及びオイルポンプ８の少なくとも一方から締結側の摩擦締結要素２０の油圧室３０にオイルが供給される（図８（ｈ）参照）。この間、エンジン回転数Ｅ１は次第に低下する（図８（ｅ）参照）。

アップシフト中には、オイルポンプ８からアキュムレータ４８への蓄圧が行われ（図８（ｉ）参照）、これにより、オイルポンプ８の負荷トルクＧ１が増大する（図８（ｇ）参照）。したがって、図８（ｅ）の符号Ｅ２に示すように仮にアキュムレータ４８への蓄圧が行われない場合に比べて、エンジン回転数Ｅ１を、アップシフト後の変速段に対応する値まで速やかに低下させることができ、これにより、アップシフトに要する時間の短縮を図ることができ、かつ、このアキュムレータ４８に蓄圧された油圧は、アップシフト時の動力源の回転数を低下させるエネルギーにより供給されるものであり、この回転数を低下させるエネルギーは従来、摩擦締結要素の摩擦熱等で放熱廃棄されていたものであるため、そのエネルギーを活用することにより、オイルポンプ８の仕事率を効果的に低減できる。

なお、従来は、アップシフト中にエンジン２の回転数を速やかに低下させるために、エンジン２の点火タイミングを遅らせることなどによって、図８（ｆ）の符号Ｆ２に示すようにエンジン２のトルクを低下させることがある。本実施形態では、そのようなエンジン２のトルクダウンを省略できるため、オイルポンプ８の負荷トルクＧ１の増大による燃費性能の悪化を抑制できる。

［ダウンシフトの動作例］
図９に示すタイムチャートを参照しながら、車両走行中において所定の変速段からこれよりも少なくとも１段低い変速段へダウンシフトされる場合における各種動作の経時的変化の具体例を説明する。

図９に示す例において、時刻ｔ１１から時刻ｔ１４までのダウンシフト中には、アップシフトと同様、高圧系回路４４の第１パイロットチェック弁５８と、掛け替えが行われる摩擦締結要素２０に対応する各締結制御回路部６０の第２パイロットチェック弁６６とは開状態とされる（図４のステップＳ４、図９（ｃ）、及び図９（ｄ）参照）。

時刻ｔ１２から時刻ｔ１３にかけて摩擦締結要素２０の掛け替えが行われる間、締結側の摩擦締結要素２０の油圧室３０へのオイル供給（図９（ｈ）参照）には、アキュムレータ４８の蓄圧が利用される（図９（ｉ）参照）。この間、エンジン回転数Ｅ１は次第に増大する（図９（ｅ）参照）。

ダウンシフト中には、オイルポンプ８の吐出部が潤滑系回路４２に接続された状態が継続される（図４のステップＳ８及び図９（ｂ）参照）。したがって、変速機ケース内の各部の潤滑および冷却を継続しつつ、アキュムレータ４８の蓄圧を利用したダウンシフトを行うことができる。

また、ダウンシフト中には、アキュムレータ４８を蓄圧したり、変速制御回路５５に油圧を供給したりする必要がないことから、非変速中と同様、オイルポンプ８及びエンジン２の負荷を効果的に軽減できる（図９（ｇ）参照）。そのため、ダウンシフト中において、エンジン２の回転数の上昇速度が低下することが抑制され、これにより、ダウンシフトの速やかな完了が図られる。

以上のように、本実施形態によれば、非変速中およびダウンシフト中において、高圧系回路４４に油圧を供給する必要がない。また、ダウンシフト中およびアップシフト中において、油圧室３０への油圧供給にはアキュムレータ４８の蓄圧が利用される。したがって、締結制御に用いられるような高い油圧（図１６の符号Ｐ１参照）をオイルポンプ８で生成しなくてもよく、かつ、アキュムレータ４８に蓄圧された油圧は、アップシフト時の動力源の回転数を低下させるエネルギーより供給されるものであり、この回転数を低下させるエネルギーは従来、摩擦締結要素の摩擦熱等で放熱廃棄されていたものであるため、そのエネルギーを活用することにより、オイルポンプ８の仕事率を効果的に低減できる。

さらに、締結完了後において、油圧室３０は閉状態の第２パイロットチェック弁６６によって密閉されるため、油圧室３０への油圧供給を停止しても締結状態を維持できる。そのため、オイルポンプ８の吐出圧を、潤滑系回路４２へのオイル供給を可能にする程度の低い油圧（図１６の符号Ｐ２参照）に低減できる。

また、オイルポンプ８から吐出されたオイルは、常に、潤滑系回路４２又は高圧系回路４４のいずれか一方のみに供給されるため、オイルポンプ８の吐出流量を効果的に低減できる。

したがって、吐出圧と吐出流量が低減されることで、オイルポンプ８の仕事率を効果的に低減でき、これにより、エンジン２の負荷軽減、ひいては、燃費性能の向上を図ることができる。

さらに、非変速中には油圧室３０が密閉されるため、変速時にアキュムレータ４８から油圧室３０に供給されるオイルは少量で済む。そのため、アキュムレータ４８におけるオイル貯留量の低減、ひいてはアキュムレータ４８の小容量化を図ることができる。

また、１つのオイルポンプ８を潤滑と変速制御に兼用できるため、仮に潤滑専用のオイルポンプと変速制御専用のオイルポンプを併用する場合に比べて、部品点数の削減、構造の簡素化、及びレイアウト自由度を図る上で有利である。

さらに、アップシフト時にアキュムレータ４８に蓄えられたオイルは、アイドルストップ中の油圧制御にも利用できるため、アイドルストップ用の電動式オイルポンプを削減できる利点もある。

［変形例］
以下、図１０～図１５を参照しながら、変形例に係る油圧制御装置１００の構成を説明する。なお、変形例において、上述の油圧制御装置４０と同様の構成については説明を省略するとともに、図１０及び図１２～図１４において同一の符号を付している。

図１０に示すように、変形例に係る油圧制御装置１００は、オイルポンプ８の機能を、エンジン２又は駆動輪によって駆動されるポンプ機能と、エンジン２（図１参照）の回転を補助するモータ機能との間で切り換える機能切換機構１０１を備えている。

機能切換機構１０１は、オイルポンプ８の吸込部に接続された吸込切換弁１０２と、オイルポンプ８の吐出部に接続された吐出切換弁１０３とを備えている。吸込切換弁１０２と吐出切換弁１０３とは、接続ライン１０４を介して互いに接続されており、接続ライン１０４上にオイルポンプ８が設けられている。

吸込切換弁１０２は、オイルパン３８からオイルポンプ８の吸込部へオイルを導くためのポンプ用入力ライン１０５に、接続ライン１０４の入力側端部（上流側端部）を接続可能に設けられている。吐出切換弁１０３は、オイルポンプ８から吐出されたオイルを潤滑系回路４２又は高圧系回路４４に供給するための供給ライン１０６に、接続ライン１０４の出力側端部（下流側端部）を接続可能に設けられている。

供給ライン１０６の下流側端部は、上述の回路切換弁４６に接続されている。すなわち、供給ライン１０６は、回路切換弁４６を介して潤滑系回路４２又は高圧系回路４４のいずれか一方に選択的に接続される。供給ライン１０６上には、上流側（オイルポンプ８側）から下流側（回路切換弁４６側）に向かう方向のオイルの流れを許容し、逆方向のオイルの流れを規制する逆止弁１１０が設けられている。

供給ライン１０６における逆止弁１１０と回路切換弁４６との間の部分には、アキュムレータ４８からオイルポンプ８の吸込部にオイルを導くためのモータ用入力ライン１０７の一端が接続されている。モータ用入力ライン１０７の他端は、吸込切換弁１０２を介して接続ライン１０４に接続可能となっている。すなわち、吸込切換弁１０２は、オイルポンプ８の吸込部をポンプ用入力ライン１０５又はモータ用入力ライン１０７のいずれか一方に選択的に接続させる。

また、油圧制御装置１００は、オイルポンプ８から吐出されたオイルを潤滑系回路４２及び高圧系回路４４のいずれにも供給することなくオイルパン３８に戻すドレンライン１０８を備えている。吐出切換弁１０３は、オイルポンプ８の吐出部を供給ライン１０６又はドレンライン１０８のいずれか一方に選択的に接続させる。

油圧制御装置１００におけるその他の構成は、上述した油圧制御装置４０と同様であるため、詳細な説明を省略する。油圧制御装置１００の各種動作は、上述の制御装置８０（図１参照）によって制御される。

［変形例の制御動作］
主として図１１に示すフローチャートを参照するとともに、適宜、図１０及び図１２～図１４に示す油圧回路図を併せて参照しながら、変形例に係る油圧制御装置１００の制御動作の具体例を説明する。

図１１に示すように、先ず、ステップＳ１１では、自動変速機１０が変速中であるか否かが判定される。

ステップＳ１１の判定の結果、変速中でなければ、ステップＳ１２において、高圧系回路４４の第１パイロットチェック弁５８が閉状態とされる（図１２参照）。これにより、アキュムレータ４８に蓄えられた油圧が維持される。

また、ステップＳ１２では、全ての摩擦締結要素２０に対応する締結制御回路部６０において、第２パイロットチェック弁６６（図３参照）が閉状態とされ、これにより、各摩擦締結要素２０の油圧室３０の油圧が維持される。したがって、締結状態の摩擦締結要素２０では、油圧室３０への油圧供給を継続しなくても、締結状態が維持される。

さらに、非変速中には、ステップＳ１３において、接続ライン１０４の入力側がポンプ用入力ライン１０５に接続されるように吸込切換弁１０２が制御されるとともに、接続ライン１０４の出力側が供給ライン１０６に接続されるように吐出切換弁１０３が制御される（図１２参照）。

また、ステップＳ１４において、供給ライン１０６が潤滑ライン５１に接続されるように、回路切換弁４６が制御される（図１２参照）。これにより、非変速中において、オイルポンプ８から吐出されたオイルは、潤滑系回路４２を経由して自動変速機１０の被潤滑部および被冷却部に供給される。

一方、ステップＳ１１の判定の結果、自動変速機１０が変速中である場合、ステップＳ１５において、高圧系回路４４の第１パイロットチェック弁５８が開状態とされる（図１３及び図１４参照）。これにより、アキュムレータ４８から変速制御回路５５への油圧供給が可能になる。

また、ステップＳ１５では、変速のための掛け替えが行われる解放側および締結側の各摩擦締結要素２０に対応する締結制御回路部６０において、第２パイロットチェック弁６６（図３参照）が開状態とされ、これにより、油圧室３０からの排油が可能になる。したがって、解放側の摩擦締結要素２０において解放が促進され、締結側の摩擦締結要素２０では、油圧室３０の過剰な油圧上昇が抑制される。

さらに、ステップＳ１５において、掛け替えが行われない各摩擦締結要素２０に対応する締結制御回路部６０では、第２パイロットチェック弁６６が閉状態に維持される。なお、ステップＳ１５において、締結側の摩擦締結要素２０に対応する締結制御回路部６０においても、第２パイロットチェック弁６６が閉状態に維持されてもよい。

続くステップＳ１６では、変速がアップシフト又はダウンシフトのいずれに該当するかが判定される。

ステップＳ１６の判定の結果、アップシフトである場合、ステップＳ１７において、非変速中と同様、接続ライン１０４の入力側がポンプ用入力ライン１０５に接続されるように吸込切換弁１０２が制御されるとともに、接続ライン１０４の出力側が供給ライン１０６に接続されるように吐出切換弁１０３が制御される（図１３参照）。

また、ステップＳ１８において、供給ライン１０６が高圧ライン５２に接続されるように、回路切換弁４６が制御される（図１３参照）。これにより、アップシフト中において、オイルポンプ８から吐出されたオイルが高圧系回路４４に供給される。

アップシフト中において、高圧系回路４４では、オイルポンプ８からアキュムレータ４８へのオイル供給によって、アキュムレータ４８への蓄圧が可能になる。また、アキュムレータ４８への蓄圧と並行して、アキュムレータ４８及びオイルポンプ８の少なくとも一方から変速制御回路５５へのオイル供給が可能になり、これにより、変速制御回路５５での変速制御が可能になる。

続くステップＳ１９では、アップシフトのための掛け替えが行われる解放側及び締結側の各摩擦締結要素２０に対応する締結制御回路部６０（図３参照）において、上述の締結制御および解放制御が行われる。ステップＳ１９において、締結制御には、上記のようにアキュムレータ４８及びオイルポンプ８の少なくとも一方から変速制御回路５５に供給されるオイルが利用される。

なお、変速制御回路５５に供給されたオイルのうち、締結制御で使用されない余剰のオイル、及び、解放制御によって解放側の摩擦締結要素２０の油圧室３０から排出されたオイルは、ドレンライン６３を経由してオイルパン３８に戻される。

一方、ステップＳ１６の判定の結果、ダウンシフトである場合、ステップＳ２０において、高圧ライン５２がモータ用入力ライン１０７に接続されるように回路切換弁４６が制御される（図１４参照）。

また、ステップＳ２１において、接続ライン１０４の入力側がモータ用入力ライン１０７に接続されるように吸込切換弁１０２が制御されるとともに、接続ライン１０４の出力側がドレンライン１０８に接続されるように吐出切換弁１０３が制御される（図１４参照）。

これにより、ダウンシフト中には、アキュムレータ４８に蓄えられた油圧がオイルポンプ８の吸込部に供給されることで、オイルポンプ８は、エンジン２にトルクを付加するオイルモータとして作動することができる。

また、ダウンシフト中において、高圧系回路４４では、アキュムレータ４８から変速制御回路５５への油圧供給が可能となっている。これにより、アップシフト時にアキュムレータ４８に蓄えられた油圧を利用して、ダウンシフトのための油圧制御が可能となっている。

続くステップＳ２２では、ダウンシフトのための掛け替えが行われる解放側及び締結側の各摩擦締結要素２０に対応する締結制御回路部６０（図３参照）において、締結制御または解放制御が上記と同様に行われる。

［変形例におけるダウンシフトの動作例］
図１５に示すタイムチャートを参照しながら、変形例に係る油圧制御装置１００について、車両走行中において所定の変速段からこれよりも少なくとも１段低い変速段へダウンシフトされる場合における各種動作の経時的変化の具体例を説明する。

図１５に示す例において、時刻ｔ２１から時刻ｔ２４までのダウンシフト中には、高圧系回路４４の第１パイロットチェック弁５８と、掛け替えが行われる摩擦締結要素２０に対応する各締結制御回路部６０の第２パイロットチェック弁６６とは開状態とされる（図１１のステップＳ１５、図１５（ｅ）、及び図１５（ｆ）参照）。

時刻ｔ２２から時刻ｔ２３にかけて摩擦締結要素２０の掛け替えが行われる間、締結側の摩擦締結要素２０の油圧室３０へのオイル供給（図１５（ｊ）参照）には、アキュムレータ４８の蓄圧が利用される（図１５（ｋ）参照）。この間、エンジン回転数Ｇ１１は次第に増大する（図１５（ｇ）参照）。

また、ダウンシフト中には、高圧ライン５２がモータ用入力ライン１０７に接続されるように回路切換弁４６が制御され（図１１のステップＳ２０、図１５（ｂ）参照）、接続ライン１０４の入力側にモータ用入力ライン１０７が接続されるように吸込切換弁１０２が制御され（図１１のステップＳ２１、及び図１５（ｃ）参照）、接続ライン１０４の出力側がドレンライン１０８に接続されるように吐出切換弁１０３が制御される（図１１のステップＳ２１、及び図１５（ｄ）参照）。

これにより、アキュムレータ４８の蓄圧を利用して、オイルポンプ８をオイルモータとして作動させることができる。そのため、仮にオイルポンプ８がオイルモータとして作動させない場合におけるエンジン回転数Ｇ１２に比べて、エンジン回転数Ｇ１１の上昇速度が増大する。したがって、ダウンシフトに要する時間を効果的に短縮することができる。

以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。

例えば、上述の実施形態では、有段式の自動変速機１０を備えた車両用駆動装置１について説明したが、本発明において、自動変速機は、少なくとも１つの摩擦締結要素を備えた無段変速機であってもよい。

以上のように、本発明によれば、車両の動力源によって駆動されるオイルポンプが変速制御と潤滑に兼用される車両用駆動装置において、オイルポンプの仕事率を低減することで、動力源の負荷を軽減できる車両用駆動装置を提供することが可能となるから、この種の駆動装置が搭載された車両の製造産業分野において好適に利用される可能性がある。

１ 車両用駆動装置
２ エンジン（動力源）
８ オイルポンプ
１０ 自動変速機
２０ 摩擦締結要素
２６ ピストン
３０ 油圧室
３１ 押圧部材
３２ 油圧室形成部材
３４ シール部材
３８ オイルパン
４０ 油圧制御装置
４２ 潤滑系回路（潤滑手段）
４４ 高圧系回路
４６ 回路切換弁（切換手段）
４８ アキュムレータ（蓄圧器）
５５ 変速制御回路（変速制御手段）
５８ 第１パイロットチェック弁
６６ 第２パイロットチェック弁（密閉手段）
８０ 制御装置（切換制御手段）
１００ 油圧制御装置
１０１ 機能切換機構
１０２ 吸込切換弁
１０３ 吐出切換弁

Claims (5)

1. 車両を走行させるための動力を発生させる動力源と、
   前記動力源によって駆動されるオイルポンプと、
   前記動力源の出力を変速して車輪側に伝達する自動変速機と、
   前記自動変速機の被潤滑部または被冷却部の少なくとも一方にオイルを供給する潤滑手段と、
   前記オイルポンプから吐出されたオイルによって蓄圧される蓄圧器と、
   前記蓄圧器に蓄えられた油圧を維持させる閉状態と、前記蓄圧器への蓄圧および前記蓄圧器からのオイルの放出の両方を許容する開状態との間で切り換え可能であるチェック弁と、
   前記オイルポンプの吐出部を前記潤滑手段または前記蓄圧器に選択的に接続する切換手段と、
   変速が行われていないときに前記チェック弁を前記閉状態にするとともに前記吐出部を前記潤滑手段に接続させ、変速が行われているときに前記チェック弁を前記開状態にし、アップシフトが行われているときに前記吐出部を前記蓄圧器に接続させるように、前記切換手段を制御する切換制御手段と、
   前記蓄圧器に蓄えられた油圧を利用して、前記自動変速機の変速を制御する変速制御手段と、を備えたことを特徴とする車両用駆動装置。
2. 前記変速制御手段は、前記自動変速機の摩擦締結要素を締結させるための油圧が供給される油圧室と、前記摩擦締結要素の締結状態において前記油圧室を密閉する密閉手段とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の車両用駆動装置。
3. 前記摩擦締結要素は、押圧によって締結される複数の摩擦板と、該複数の摩擦板を押圧する押圧部材と、該押圧部材との間に前記油圧室を形成する油圧室形成部材とを備え、
   前記押圧部材と前記油圧室形成部材とは、変速機ケースに対する回転が規制された非回転部材であることを特徴とする請求項２に記載の車両用駆動装置。
4. 前記切換制御手段は、ダウンシフトが行われているときに前記吐出部を前記潤滑手段に接続させるように前記切換手段を制御することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車両用駆動装置。
5. 前記蓄圧器は、前記切換手段を経由して前記オイルポンプの吸込部に接続可能に設けられ、
   前記切換制御手段は、ダウンシフトが行われているときに前記蓄圧器を前記吸込部に接続させるように前記切換手段を制御することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車両用駆動装置。

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