JPH04171288A

JPH04171288A - 可変容量ベーンポンプ

Info

Publication number: JPH04171288A
Application number: JP2300656A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Goto; 後藤　信夫
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1990-11-05
Filing date: 1990-11-05
Publication date: 1992-06-18

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、可変容量ベーンポンプに係り、特に、車両の
オートマチックトランスミッション等の油圧回路に油圧
を供給する可変容量ベーンポンプに関する。

（従来の技術）従来の可変容量ベーンポンプとしては、例えば、本出願
人が先に出願した実願平１−６７６９９号があり、第４
図のように示される。

第４図において、自在に偏心可能なカムリングｌ内に収
装されたロータ２には放射方向に出没可能な複数のベー
ン３が設けられ、ベーン３がカムリング１の内周面に摺
接して、カムリング１およびロータ２により画成された
作動室４を複数の室に分割している。ロータ２の回転に
応じて作動室４に吸入孔１ａから作動油が吸入され、吐
出孔１ｂから所定の吐出油圧を有する作動油が吐出され
るようになっている。カムリング１は一方でスプリング
５により軸直角方向に付勢され、他方でコントロールピ
ストン６によりスプリング５の付勢方向と反対方向に付
勢されており、コントロールピストン６の作動によりカ
ムリング１およびロータ２の偏心量が変化させられ、ス
プリング５により偏心量が所定値に保持されるようにな
っている。

コントロールピストン６は制御油圧ｐｃに応じて作動し
てカムリング１を変位させるものであり、制御油圧ｐｃ
は電磁弁からなる制御油圧供給手段７から供給されよう
になっている。制御油圧供給手段７は電気制御手段８か
らの制御信号に応じて供給圧Ｐｓを調圧して制御油圧Ｐ
ｃを生成する。

電気制御手段８は、作動室４から吐出される作動油の吐
出油圧を検出する圧力センサ９、スロットル開度検出セ
ンサ１０、車速検出センサ１１および油温検出センサ１
２に接続されており、圧力センサ９により検出される吐
出油圧が他の各センサ１０．１１．１２からの検出結果
より算出した目標作動油圧値に近づくように、制御油圧
供給手段７に制御信号を出力する。なお、供給油圧Ｐｓ
は制御油圧Ｐｃをばらつくことな（安定させるために常
に一定圧に保持されるようになっている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、このような従来の可変容量ベーンポンプ
にあっては、コントロールピストン６の作動を制御する
制御油圧Ｐｃを電磁弁からなる制御油圧供給手段７によ
り生成していたため、制御油圧供給手段７のソレノイド
端子が外れたり、各センサ９〜１２の検出に誤りが生じ
たりして、電気制御手段８等の電子回路が故障したとき
、コントロールピストン６に作用する油圧がゼロになり
、ベーンポンプは最大偏心状態で駆動される。この結果
、作動油の吐出圧力が過大になり、例えばこの吐出油圧
をライン圧として供給するクラッチパックやブレーキあ
るいはトルクコンバータ部品に過大な応力が働くことに
なり、これら部品の破損を防止するといった観点から見
ると不十分であった。なお、上述のような本出願人が先
に出願したもの以外の従来のオートマチックトランスミ
ッションユニット（以下、Ａ／Ｔユニットとする）の可
変容量ベーンポンプにおいては、一般的にレギュレータ
弁により作動油の圧力を制御していたため、電子回路の
故障を考慮する必要がなく、作動油圧制御バルブに対し
てポンプ本体部の作動油圧値が異常に高くなるのを防止
する簡単な小流量ボールタイプのリリーフバルブを設け
ていただけであった。

そこで、本発明は、吐出油圧が電磁弁に供給される所定
の供給油圧に応じて設定されるリリーフ圧より大きくな
ったとき、吐出油圧をリリーフバルブによりドレーンさ
せるｑとにより、例えば電磁弁を制御する電子回路が故
障した場合でも、吐出油圧が過大になるのを防止して、
この吐出油圧をライン圧として供給するクラッチパック
やブレーキあるいはトルクコンバータ部品の破損を防止
することを課題としている。

（課題を解決するための手段）本発明は、上記課題を解決するため、作動油を吸入する
吸入孔と、作動油を吐出する吐出孔と、自在に偏心量が
変えられるカムリングと、吸入孔および吐出孔に連通可
能な作動室をカムリングと共に画成するロータと、ロー
タの放射方向に出没することができるようにロータに嵌
挿され、カムリングの内周面に摺接して作動室を複数の
室に分割する複数のベーンと、作動室から吐出孔を通し
て吐出する作動油の吐出油圧を検出する圧力センサと、
所定の供給油圧を圧力センサの検出結果に基づき調圧し
て制御油圧を出力する電磁弁と、を備え、電磁弁から出
力された制御油圧に応じてカムリングの偏心量を変化さ
せる可変容量ベーンポンプにおいて、前記所定の供給油
圧および吐出油圧を導入してピストンを介して互いに対
向させ、吐出油圧が所定の供給油圧に応じて設定される
リリーフ圧より大きくなったとき、ピストンの移動によ
り吐出油圧をドレーンするリリーフバルブを設けたこと
を特徴とするものであり、また、前記吐出油圧がリリーフバルブにより吸入孔の吸
入口近傍にドレーンされるようにしたことを特徴するも
のであり、さらに、前記リリーフバルブに接続され、車両の自動変
速機の選択レンジに応じた油圧を前記供給油圧として出
力する可変油圧出力手段を設け、前進レンジ以外のレン
ジ時の出力油圧がリバースレンジ時の出力油圧より小さ
（なるように、可変油圧出力手段が油圧を出力して、リ
バースレンジ時のリリーフ圧が前進レンジ時のリリーフ
圧より高くなるようにしたことを特徴としている。

（作用）本発明では、例えば、電磁弁の作動を制御する電子回路
が故障し、ベーンボンプが最大偏心状態で駆動されたま
まになり、作動油の吐出圧力が過大になったとき、すな
わち、吐出油圧が所定の供給油圧に応じて設定されるリ
リーフ圧より太き（なったとき、リリーフバルブにより
吐出油圧がドレーンされる。したがって、吐出油圧が過
大になるのが防止され、例えばこの吐出油圧をライン圧
として供給する部品、例えばクラッチパンクやブレーキ
あるいはトルクコンバータ部品の破損が防止される。

また、吐出油圧を吸入孔の吸入口近傍にドレーンさせる
ようにした場合、ポンプの高回転、高吐出量時に吸入孔
の吸入口近傍が負圧になるのが防止され、キャビテーシ
ョンが防止される。したがって、ポンプの耐久性が向上
する。

さらに、可変油圧出力手段を設けて、リバースレンジ時
のリリーフ圧が前進レンジ時のリリーフ圧より高くなる
ようにした場合、例えばドライブレンジのみで作用する
クラッチパックの最大圧力が低減され、クラッチパック
の軽量化および小型化が可能になる。

（実施例）以下、本発明を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明に係る可変容量ベーンポンプの第１実施
例を示す図であり、車両の油圧回路に油圧を供給するポ
ンプに適用した例である。

まず、構成を説明する。

第１図において、２１はポンプカバーＣ内に設ケられた
カムリングであり、ポンプハウジングは作動油を吸入す
る吸入孔２１ａおよび吐出する吐出孔２１ｂを有してい
る。また、カムリング２１内にはロータ２２が収装され
ており、ロータ２２は図示しない駆動源に接続されたイ
ンプットシャフト２３に連結されいる。カムリング２１
はロータ２２に対して所定量偏心し、吸入孔２１ａおよ
び吐出孔２１ｂに連通可能な作動室２４をカムリング２
１と共に画成している。

また、ロータ２２にはロータ２２の放射方向に出没する
ことができるように複数のベーン２５が嵌挿されており
、ベーン２５はカムリング２１の内周面に摺接して作動
室２４を複数の室に分割する。ロータ２２の回転により
作動室２４内の各室の容積が順次増減するとき、オイル
パンＴから吸入孔２１ａを通して作動室２４に作動油が
吸入されるとともに、作動室２４から吐出孔２１ｂを通
して吐出油圧Ｐａを有する作動油が吐出される。吐出油
圧Ｐａは油圧通路３０を介してライン油圧として車両の
Ａ／Ｔユニット等の油圧回路に供給されるようになって
おり、作動油の吐出油圧は圧力センサ３２により検出さ
れる。

一方、カムリング２１はポンプカバーＣに固定された支
持部材２６によってロータ２２との偏心量が変化する軸
直角方向（第１図の上下方向）に揺動自在に支持されて
おり、ポンプカバーＣとカムリング２１の間に介装され
たスプリング２７によって前記偏心量を一定に保つよう
図中上方に付勢されている。２８はポンプカバーＣとの
間にコントロール室２９を画成するコントロールピスト
ンであり、コントロールピストン２８はカムリング２１
に係合している。コントロールピストン２８はコントロ
ール室２９に供給される制御油圧Ｐｃを受けてポンプカ
バー〇に保持された支点２Ｂ’ａを中心に図中下方に揺
動し、カムリング２１をスプリング２７と反対方向に付
勢することができ、該制御油圧Ｐｃに応じてカムリング
２１とロータ２２の偏心量を変化させることにより吐出
油圧Ｐａを制御するものである。制御油圧Ｐｃは電磁弁
３１から導入され、電磁弁３１は、供給油圧Ｐｓを圧力
センサ３２の検出結果に基づき調圧して制御油圧Ｐｃを
出力する。詳しくは、電磁弁３１の作動は圧力センサ３
２の検出結果に基づきコントロールユニット３３によっ
て制御され、コントロールユニット３３はマイクロコン
ピュータ等ヲ含んで構成され、内部に格納された油圧制
御プログラムを実行し、圧力センサ３２の出力信号Ｐ、
図示しないスロットルバルブの開度を検出するスロット
ルセンサ３４からのスロットル開度信号ＴＶＯ１車両の
速度を検出する車速センサ３５からの車速信号Ｖ、作動
油の油温を検出する油温センサ３６からの信号Ｔｏおよ
び変速指令信号等に基づいて所定の微少時間毎の通電時
間の比率すなわちデユーティ比率を演算し、該デユーテ
ィ比率に対応じた電圧パルスを電磁弁３１に出力する。

そして、電磁弁３工はこの電圧パルスによってソレノイ
ドコイル３１ａを励磁され、ボール３１ｂをリターンス
プリング３１ｃの付勢力に抗して通路３１ｄから離隔さ
せ、通路３１ｄに流入した供給油圧Ｐｓを通路３１ｅお
よび通路３１ｆを介してコントロール室２９に連通ずる
フィードバック通路３７に供給する。また、電磁弁３１
はソレノイドコイル３１ａが励磁されていないときには
リターンスプリング３１ｃによりボールバルブ３１ｂを
閉弁方向に付勢して通路３１ｄと通路３１ｅ、３１ｆの
連通を遮断する。一方、フィードバック通路３７上には
オリフィス３８が設けられており、電磁弁３１はこのオ
リフィス３８を通し、デユーティ比率に応じた制御油圧
Ｐｃをコントロール室２９に供給する。なお、３９は変
速時等にフィードバンク通路３７内のフィードバンク油
圧（制御油圧Ｐｃ）に発生する脈動を吸収するフィード
バックアキュムレータピストンである。

ここで、４１はリリーフバルブであり、リリーフバルブ
４１はピストン４２およびスプリング４３を有している
。リリーフバルブ４１は供給油圧Ｐｓを通路４４を介し
て導入するとともに、油圧通路３０の吐出油圧Ｐａを通
路４５を介して導入し、これらの油圧をピストン４２を
介して互いに対向させる。すなわち、吐出油圧Ｐａおよ
び供給油圧Ｐｓが互いに対向圧としてピストン４２に作
用する。リリーフバルブ４１に導入された吐出油圧Ｐａ
のピストン４２に作用する力が供給油圧Ｐｓおよびスプ
リング４３のピストン４２に作用する力より大きくなる
と、ピストン４２が第１図中右方向に移動し、吐出油圧
Ｐａはポー）４１ａおよびポート４１ｂを通して通路４
６からオイルパンＴにドレーンされる。一方、通路４４
はパイロットバルブ４７を介して油圧通路３０およびリ
ーク用のポート４８に連通可能である。パイロットバル
ブ４７はピストン４９およびスプリング５０を有し、ピ
ストン４９は供給油圧Ｐｓにより第１図中右方向に押圧
され、スプリング５０により同図中左方向に押圧される
。ピストン４９が右方向に移動すると、通路４４と油圧
通路３０との連通が遮断されるとともにポート４８が連
通して、通路４４の圧力が低下する。

一方、ピストン４７が左方向に移動すると、通路４４と
油圧通路３０とが連通ずるとともにポート４８との連通
が遮断されて、通路４４の圧力が上昇する。したがって
、通路４４を介してリリーフバルブ４１に導入される供
給油圧Ｐｓはスプリング５０のスプリング荷重によって
一義的に決る一定油圧に調圧される。すなわち、上述の
リリーフバルブ４１によるドレーンのタイミングは、リ
リーフバルブ４１に導入される吐出油圧Ｐａが供給油圧
Ｐｓに応じて設定、すなわち供給油圧Ｐｓとスプリング
４３のスプリング荷重により設定されるリリーフ圧より
大きくなったときであり、このリリーフ圧はスプリング
５０のスプリング荷重によって決り、コントロールユニ
ット３３による制御領域での最大油圧より、０〜４ｋｇ
／ｃｍ”程度高めに設定する。このように設定すること
により、常用時（正常時）においては、リリーフバルブ
４１からのドレーンはなく、ポンプ吐出量および駆動ト
ルクを最小に抑えることができる。

なお、本実施例では、制御油圧Ｐｃをコントロールピス
トン２８を介してカムリング２１に作用させるようにし
ているが、カムリング２１とケーシングを直接シールす
ることにより、制御油圧Ｐｃを直接カムリング２１に作
用させるようにしてもよい。

上述のような構成によれば、吐出油圧Ｐａが供給油圧Ｐ
ｓに応じて設定されるリリーフ圧より太き（なったとき
、吐出油圧Ｐａをドレーンするリリーフバルブ４１を設
けているので、例えば、電磁弁３１の作動を制御するコ
ントロールユニット３３の−電子回路が故障してフィー
ドバック通路３７内の油圧がＯＦＦになり、ベーンポン
プが最大偏心状態で駆動されて作動油の吐出油圧Ｐａが
過大になったとき、すなわち、吐出油圧Ｐａが上述のリ
リーフ圧より太き（なったとき、リリーフバルブ４１に
より吐出油圧Ｐａをドレーンすることができる。

したがって、吐出油圧Ｐａが過大になるのを防止するこ
とができ、例えばこの吐出油圧Ｐａをライン圧として供
給する部品、例えばタラソチパソクやブレーキあるいは
トルクコンバータ部品の破損を防止することができる。

また、電磁弁３１に供給される供給油圧Ｐａがパイロッ
トバルブ４７により常時一定に調圧されているので、高
精度な制御油圧Ｐｃをコントロール室２９に供給するこ
とができ、ポンプの偏心量を高精度に制御することがで
きる。

さらに、リリーフバルブ４１に供給されてリリーフ圧を
設定する油圧に、上述のようにパイロットバルブ４７に
より常時一定に調圧された供給油圧ＰＳを利用している
ので、リリーフ圧の設定の精度を向上することができる
。この結果、クラッチ等の耐圧性も低く設定することが
できる。

またさらに、吐出油圧Ｐａの対向圧となる油圧が常時一
定に調圧された供給油圧Ｐｓであるので、スプリング４
３のスペースを小さくすることができ、小型化を図るこ
とができる。

さらにまた、リリーフバルブ４１を設けたことにより、
小さなスペースで大流量のドレーンが可能になる。

第２図は本発明に係る可変容量ベーンポンプの第２実施
例を示す図であり、この第２実施例においては、第１図
のパイロットバルブ４７に代えてパイロットバルブ５１
を設けている。なお、第２図中、第１図に示す第１実施
例の構成部材と同一の部材には同じ符号を付してその説
明を省略する。

第２図において、パイロットバルブ５１は油圧通路３０
および通路４４の他にはマニュアルバルブ５２およびリ
バースバルブ５３に接続されている。ここで、Ａ／Ｔが
リバースレンジ（Ｒ）に切り換えられると、マニュアル
バルブ５２からリバースバルブ５３にリバース油圧Ｐｒ
が供給される。このリバース油圧Ｐｒによりリバースバ
ルブ５３のピストン５４が第２図の右方向に移動し、パ
イロットバルブ５１のポー）５１ａに対する供給油圧Ｐ
ｓによる送油を停止する。前進レンジではリバースバル
ブ５３のピストン５４はスプリング５５の付勢力により
、左方向に移動してパイロットバルブ５１のボート５１
ａに対する送油を確保する。一方、パイロットバルブ５
１のポー）５１ｂには常に供給油圧Ｐｓが導入されてい
る。

したがって、リバースレンジ時はポート５１ｂのみから
供給油圧Ｐｓが導入され、前進レンジ時、ポー）５１ａ
およびポー）５１ｂの両方から供給油圧ＰＳが導入され
る。すなわち、リバースレンジ時にパイロットバルブ５
１のピストン５６に作用する供給油圧Ｐｓによる右方向
の力は、前進レンジ時における力より小さくなる。また
、パイロットバルブ５１は、レンジによりピストン５６
を右方向に押圧する力が変化する以外は前述のパイロッ
トバルブ４７と同様に機能して供給油圧Ｐｓを調圧する
。したがって、前進レンジ時にリリーフバルブ４１に供
給される供給油圧Ｐｓが、リバースレンジ時の油圧より
小さくなるように調圧することができ、前進レンジ時に
おけるリリーフ圧をリバースレンジ時におけるリリーフ
圧より低く設定することができる。すなわち、パイロッ
トバルブ５１、マニュアルバルブ５２およびリバースバ
ルブ５３はリリーフバルブ４１に接続され、車両の自動
変速機の選択レンジに応じた油圧を供給油圧として出力
する可変油圧出力手段を構成し、該可変油圧出力手段が
、前進レンジ時の出力油圧がリバースレンジ時の出力油
圧より小さくなるように、油圧を出力して、リバースレ
ンジ時のリリーフ圧を前進レンジ時のリリーフ圧より高
くするようにしている。

上述のような第２実施例によれば、リバ−スレンジ時に
おけるリリーフ圧を前進レンジ時のリリース圧より高く
設定しているので、前述の第１実施例の効果に加え、ド
ライブレンジ（Ｄ）のみで作用するクラッチパックの最
大圧力を低減することができ、この結果クラッチパック
を軽量化するとともに小型化することができる。

第３図は本発明に係る可変容量ベーンポンプの第３実施
例を示す図であり、この第３実施例においては、第１図
の通路４６に代えて通路６１を設けている。なお、第３
図において、第１図に示した第１実施例の構成部材と同
一の部材には同し符号を付してその説明は省略する。

第３図において、通路６１はオイルパンＴ内にドレーン
された作動油を導かないでカムリング２１の吸入孔２１
ａの、吸入口近傍に直接導くように設けられている。す
なわち、吐出油圧Ｐａはリリーフバルブ４１によりカム
リング２１の吸入孔２１ａの吸入口近傍にドレーンされ
る。

このような第３実施例によれば、リリーフバルブ４１に
より吸入孔２１ａの吸入口近傍に吐出油圧Ｐａをドレー
ンさせているので、ポンプの高回転、高吐出量時に吸入
孔２１ａの吸入口近傍が負圧になるのを防止することが
でき、キャビテーションを防止するとともにキャビテー
ションノイズを低減することができ、また、ポンプ自体
の耐久性を向上することができる。

また、上述のような構成にすることにより、リリーフバ
ルブ４１をポンプ本体に内蔵させることが可能になり、
コントロールバルブを小型化することができる。

なお、第２図に示す前述の第２実施例においても、第３
図に示す第３実施例のように、吐出油圧がリリーフバル
ブ４１により吸入孔２１ａの吸入口近傍にドレーンされ
るようにしてもよい。

（効果）本発明によれば、吐出油圧が所定の供給油圧に応じて設
定されるリリーフ圧より大きくなったとき、吐出油圧を
リリーフバルブによりドレーンしているので、例えば電
磁弁の作動を制御する電子回路が故障して、ベーンポン
プが最大偏心状態で駆動されて作動油の吐出圧力が過大
にばったとき、すなわち、吐出油圧が上述のリリーフ圧
より大きくなったとき、リリーフバルブにより吐出油圧
をドレーンすることができる。したがって、吐出油圧が
過大になるのを防止することができ、この吐出油圧をラ
イン圧として供給する部品、例えばクラッチパックやブ
レーキあるいはトルクコンバータ部品の破損を防止する
ことができる。

また、リリーフバルブによりカムリングの吸入孔の吸入
口近傍に吐出油圧をドレーンさせるようにした場合、ポ
ンプの高回転”、高吐出量時に吸入孔の吸入口近傍が負
圧になるのを防止することができ、キャビテーションを
防止するとともにキャビテーションノイズを低減するこ
とができ、ポンプ自体の耐久性を向上することができる
。また、リリーフバルブをポンプ本体に内蔵させること
もできる。

サラに、リバースレンジ時におけるリリーフ圧が前進レ
ンジ時のリリーフ圧より高くなるようにした場合、例え
ばドライブレンジ（Ｄ）のみで作用するクラッチパック
の最大圧力を低減することができ、この結果クラッチパ
ックを軽量化するとともに小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る可変容量ベーンポンプの第１実施
例の概略全体図、第２図は本発明に係る可変容量ベーン
ポンプの第２実施例の概略全体図、第３図は本発明に係
る可変容量ベーンポンプの第３実施例の概略全体図、第
４図は従来の可変容量ベーンポンプの全体概略図である
。２１・・・・・・カムリング、２１ａ・・・・・・吸入孔、２１ｂ・・・・・・吐出孔、２２・・−・・・ロータ、２４・・・・・・作動室、２５・・・・・・ベーン、３１・・・・・・電磁弁、３２・・・・・・圧力センサ、４１・・・・・・リリーフバルブ、４２・・・・・・ピストン、

Claims

【特許請求の範囲】

（１）作動油を吸入する吸入孔と、作動油を吐出する吐
出孔と、自在に偏心量が変えられるカムリングと、吸入
孔および吐出孔に連通可能な作動室をカムリングと共に
画成するロータと、ロータの放射方向に出没することが
できるようにロータに嵌挿され、カムリングの内周面に
摺接して作動室を複数の室に分割する複数のベーンと、
作動室から吐出孔を通して吐出する作動油の吐出油圧を
検出する圧力センサと、所定の供給油圧を圧力センサの
検出結果に基づき調圧して制御油圧を出力する電磁弁と
、を備え、電磁弁から出力された制御油圧に応じてカム
リングの偏心量を変化させる可変容量ベーンポンプにお
いて、前記所定の供給油圧および吐出油圧を導入してピ
ストンを介して互いに対向させ、吐出油圧が所定の供給
油圧に応じて設定されるリリーフ圧より大きくなったと
き、ピストンの移動により吐出油圧をドレーンするリリ
ーフバルブを設けたことを特徴とする可変容量ベーンポ
ンプ。
（２）前記吐出油圧がリリーフバルブにより吸入孔の吸
入口近傍にドレーンされることを特徴とする請求項１記
載の可変容量ベーンポンプ。
（３）前記リリーフバルブに接続され、車両の自動変速
機の選択レンジに応じた油圧を前記供給油圧として出力
する可変油圧出力手段を設け、前進レンジ時の出力油圧
がリバースレンジ時の出力油圧より小さくなるように、
可変油圧出力手段が油圧を出力して、リバースレンジ時
のリリーフ圧が前進レンジ時のリリーフ圧より高くなる
ようにしたことを特徴とする請求項１または２記載の可
変容量ベーンポンプ。