WO2010087081A1 - 動力伝達装置およびこれを搭載する車両 - Google Patents
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/0021—Generation or control of line pressure
- F16H61/0025—Supply of control fluid; Pumps therefore
- F16H61/0031—Supply of control fluid; Pumps therefore using auxiliary pumps, e.g. pump driven by a different power source than the engine
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- F16H3/62—Gearings having three or more central gears
- F16H3/66—Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another
- F16H3/663—Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another with conveying rotary motion between axially spaced orbital gears, e.g. RAVIGNEAUX
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Definitions
- the present invention relates to a power transmission device that is mounted on a vehicle and includes a clutch that transmits power from a prime mover to an axle, and a vehicle on which the power transmission device is mounted.
- a first hydraulic pump (mechanical oil pump) driven by power from an engine
- a pressure control valve for controlling the pressure of hydraulic pressure discharged from the first hydraulic pump
- the manual shift valve interlocked with the shift operation
- the solenoid valve having the input port connected to the first hydraulic pump via the manual shift valve, and the output port of the solenoid valve and the friction engagement device (clutch) are connected.
- a selection valve configured as a two-position solenoid valve that selects a first position that is interposed in the oil passage and communicates with the oil passage and a second position that shuts off the oil passage (including a built-in check valve);
- a second hydraulic pump electromagnettic pump
- pressure oil is supplied from the first hydraulic pump via the selection valve when the friction engagement device that requires high pressure and large capacity is operated, and pressure oil is supplied from the second hydraulic pump to hold this. By doing so, energy loss can be reduced and energy can be saved.
- the main purpose of the power transmission device of the present invention and the vehicle equipped with the power transmission device is to reduce the size of the device while demonstrating the performance of the device.
- the power transmission device of the present invention and a vehicle equipped with the power transmission device have adopted the following means in order to achieve the above-described main object.
- the power transmission device of the present invention is A power transmission device including a clutch mounted on a vehicle and transmitting power from a prime mover to an axle, A first pump that is driven by power from the prime mover to generate and output a fluid pressure; A second pump that is driven by power supply to generate and output a fluid pressure; A line pressure generating valve that operates by a working fluid input to the operating input port, adjusts the fluid pressure output from the first pump, and generates a line pressure for engaging the clutch; When the first pump is driven, the working fluid output from the second pump is supplied to the operation input port of the line pressure generating valve, and the second pump operates to the clutch.
- the line pressure generating valve that is operated by the working fluid input to the operating input port regulates the fluid pressure output from the first pump that is driven by the power from the prime mover.
- the line pressure for engaging the clutch is generated, and when the first pump is driven by the switching valve, the working fluid output from the second pump is supplied to the operation input port of the line pressure generating valve.
- the first connection state in which the supply of the working fluid from the second pump to the clutch is interrupted and the working fluid output from the second pump is supplied to the clutch when the first pump is not driven.
- the second connection state in which the supply of the working fluid from the second pump to the operation input port of the line pressure generation valve is shut off is switched.
- the hydraulic pressure can be supplied to the clutch while the prime mover is stopped using the second pump, and the working fluid can be supplied to the operation input port of the line pressure generating valve while the prime mover is driven. Therefore, the apparatus can be reduced in size as compared with those each including a pressure regulating valve for operating the line pressure generating valve and a pump for applying fluid pressure to the clutch while the prime mover is stopped. Further, if the second pump is driven while the first pump is stopped along with the stoppage of the prime mover, fluid pressure can be applied to the clutch from the second pump. The clutch can be quickly engaged when the prime mover is started.
- the “prime mover” includes an internal combustion engine capable of automatic stop and automatic start, and also includes an electric motor capable of outputting driving power.
- the “clutch” includes a normal clutch that connects two rotating systems, and also includes a brake that connects one rotating system to a stationary system such as a case.
- the “second pump” includes a normal electric pump that generates fluid pressure by being driven by power from an electric motor, and fluid pressure that is generated by reciprocating a movable portion by electromagnetic force and spring biasing force. Includes electromagnetic pumps to be generated.
- Such a power transmission device of the present invention includes a linear solenoid capable of adjusting the line pressure generated by the line pressure generating valve by directly driving the valve with electromagnetic force and supplying the pressure to the clutch. You can also.
- linear solenoid valves of the type that directly drive the pressure regulating valve with electromagnetic force are compared with the case where the hydraulic pressure after pressure regulation by the control valve and the line pressure are selectively switched by the relay valve to supply hydraulic pressure to the clutch. Since a valve having a relatively high pressure regulation accuracy is used, the line pressure generating valve does not require a high degree of pressure regulation accuracy, and it is sufficient that a plurality of stages of constant pressure control can be performed. As a result, the second pump can be designed with emphasis on the function of supplying fluid pressure to the clutch.
- the switching valve is a signal pressure input port for inputting a working fluid generated in the line pressure by the line pressure generating valve, and an operation regulated by the linear solenoid valve.
- a first input port that inputs fluid; a second input port that inputs working fluid output from the second pump; a first output port that outputs working fluid to the clutch; and the line pressure
- a second output port that outputs a working fluid to an operation input port of the generating valve, and when the working fluid is input to the signal pressure input port, the second input is set as the first connection state.
- a port and the second output port, and a communication between the second input port and the first output port is cut off, and the first input port and the first output port are disconnected.
- the second input port communicates with the first output port as the second connection state when the working fluid is not input to the signal pressure input port, and the second input port communicates with the second output port.
- the communication between the input port and the second output port may be blocked, and the communication between the first input port and the first output port may be blocked.
- the vehicle of the present invention Prime mover
- the power transmission device according to any one of the above aspects of the present invention, that is, a power transmission device that is mounted on a vehicle and includes a clutch that transmits power from the prime mover to the axle, and is driven by the power from the prime mover.
- the first pump that generates and outputs the fluid pressure
- the second pump that generates and outputs the fluid pressure driven by the supply of electric power
- the working fluid that is input to the operation input port operate. Adjusting the fluid pressure output from the first pump to generate a line pressure for engaging the clutch; and a line pressure generating valve for driving the second pump when the first pump is driven.
- a first connection state in which the working fluid output from the second pump is supplied to the operating input port of the line pressure generating valve and the supply of the working fluid from the second pump to the clutch is shut off;
- the working fluid output from the second pump is supplied to the clutch and is operated from the second pump to the operation input port of the line pressure generating valve.
- a switching valve that switches between a second connection state in which the supply of fluid is shut off, and a power transmission device comprising: It is a summary to provide.
- the effect of the power transmission device of the present invention for example, the effect that the device can be reduced in size or the prime mover
- the effect of being able to quickly start the transmission of power by quickly engaging the clutch at the time of restart after the stop can be obtained.
- FIG. 2 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hydraulic circuit 40. It is a block diagram which shows the outline of a structure of the transmission 300 with which the power transmission device of a modification is provided.
- FIG. 2 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hydraulic circuit 400.
- FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of an automobile 10 incorporating a power transmission device 20 as an embodiment of the present invention
- FIG. 2 shows an outline of the configuration of an automatic transmission 30 provided in the power transmission device 20
- FIG. 3 is an explanatory diagram showing an operation table of the automatic transmission 30
- FIG. 4 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a hydraulic circuit 40 that drives the automatic transmission 30.
- an automobile 10 includes an engine 12 as an internal combustion engine that outputs power by explosion combustion of a hydrocarbon-based fuel such as gasoline or light oil, and an electronic control for the engine that controls the operation of the engine 12.
- an engine 12 Connected to a drive shaft 92 connected to a unit (engine ECU) 16 and a crankshaft 14 of the engine 12 and to the left and right wheels 96a and 96b via a differential gear 94 to drive power from the engine 12
- the power transmission device 20 of the embodiment for transmitting to 92.
- the power transmission device 20 of the embodiment is configured as a transaxle device that transmits power from the engine 12 to a drive shaft 92, and a pump impeller 22 a connected to the crankshaft 14 of the engine 12. And a torque converter 22 with a lock-up clutch that is connected to an input shaft 36 of the automatic transmission 30 and is arranged opposite to the pump impeller 22a, and a torque converter 22 that is disposed downstream of the torque converter 22 and is operated by power from the engine 12.
- Stepped auto of hydraulic drive that outputs to output shaft 38 TIC transmission 30, hydraulic circuit 40 as an actuator for driving automatic transmission 30, automatic transmission electronic control unit (ATECU) 26 for controlling automatic transmission 30 (hydraulic circuit 40), and main electronics for controlling the entire vehicle And a control unit (main ECU) 80.
- the main electronic control unit 80 includes a shift position SP from the shift position sensor 82 that detects the operation position of the shift lever 81 and an accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 84 that detects the amount of depression of the accelerator pedal 83.
- a brake switch signal BSW from the brake switch 86 that detects depression of the brake pedal 85, a vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, and the like are input.
- the main electronic control unit 80 is connected to the engine ECU 16 and the ATECU 26 via a communication port, and exchanges various control signals and data with the engine ECU 16 and the ATECU 26.
- the automatic transmission 30 includes a double-pinion planetary gear mechanism 30a, two single-pinion planetary gear mechanisms 30b and 30c, three clutches C1, C2, and C3, and four brakes B1, B2, and so on. B3, B4 and three one-way clutches F1, F2, F3 are provided.
- the double pinion planetary gear mechanism 30a includes a sun gear 31a as an external gear, a ring gear 32a as an internal gear arranged concentrically with the sun gear 31a, and a plurality of first pinion gears 33a meshing with the sun gear 31a.
- a carrier 35a that engages with the first pinion gear 33a and meshes with the ring gear 32a and connects the plurality of first pinion gears 33a and the plurality of second pinion gears 34a so as to rotate and revolve freely.
- the sun gear 31a is connected to the input shaft 36 via the clutch C3, and the rotation of the brake B3 connected via the one-way clutch F2 can be restricted freely or in one direction.
- the ring gear 32a is turned on and off by the brake B2. It has become the rotation to freely or fixed, the carrier 35a is adapted to the rotation by release of the brake B1 while being restricted its rotation in one direction by the one-way clutch F1 freely or fixed.
- the single-pinion type planetary gear mechanism 30b includes a sun gear 31b as an external gear, a ring gear 32b as an internal gear disposed concentrically with the sun gear 31b, and a plurality of pinion gears that mesh with the sun gear 31b and mesh with the ring gear 32b. 33b and a carrier 35b that holds the plurality of pinion gears 33b so as to rotate and revolve freely.
- the sun gear 31b is connected to the input shaft 36 via the clutch C1
- the ring gear 32b is a double-pinion planetary gear mechanism 30a.
- the carrier 35b is connected to the input shaft 36 via the clutch C2 and can be rotated by the one-way clutch F3. Can be regulated in the direction .
- the single-pinion planetary gear mechanism 30c includes a sun gear 31c as an external gear, a ring gear 32c as an internal gear disposed concentrically with the sun gear 31c, and a plurality of gears meshed with the sun gear 31c and meshed with the ring gear 32c.
- the pinion gear 33c and a carrier 35c that holds the plurality of pinion gears 33c so as to rotate and revolve freely.
- the sun gear 31c is connected to the sun gear 31b of the single pinion planetary gear mechanism 30b, and the ring gear 32c is a single pinion type. It is connected to the carrier 35b of the planetary gear mechanism 30b, and its rotation can be freely or fixed by turning on and off the brake B4.
- the carrier 35c is connected to the output shaft 38.
- the automatic transmission 30 can be switched between forward 1st to 5th, reverse and neutral by turning on and off the clutches C1 to C3 and turning on and off the brakes B1 to B4.
- the state of the first forward speed that is, the state in which the rotation of the input shaft 36 is decelerated at the largest reduction ratio and transmitted to the output shaft 38, the clutch C1 is turned on and the clutches C2 and C3 and the brakes B1 to B4 are turned off. Can be formed.
- the brake B4 is turned on during engine braking.
- the second forward speed state can be formed by turning on the clutch C1 and the brake B3 and turning off the clutches C2, C3 and the brakes B1, B2, B4.
- the brake B2 In the second forward speed state, the brake B2 is turned on during engine braking.
- the state of the third forward speed can be formed by turning on the clutches C1, C3 and the brake B3 and turning off the clutch C2 and the brakes B1, B2, B4.
- the brake B1 In the third forward speed state, the brake B1 is turned on during engine braking.
- the state of the fourth forward speed can be formed by turning on the clutches C1 to C3 and the brake B3 and turning off the brakes B1, B2, and B4.
- the state of the fifth forward speed that is, the state where the rotation of the input shaft 36 is decelerated (accelerated) with the smallest reduction ratio and transmitted to the output shaft 38, the clutches C2 and C3 and the brakes B1 and B3 are turned on and the clutch It can be formed by turning off C1 and brakes B2 and B4.
- the neutral state that is, the separation of the input shaft 36 and the output shaft 38 can be performed by turning off all the clutches C1 to C3 and the brakes B1 to B4.
- the reverse state can be formed by turning on the clutch C3 and the brake B4 and turning off the clutches C1 and C2 and the brakes B1 to B3.
- the hydraulic circuit 40 includes a regulator valve 60 that adjusts the pressure of hydraulic oil (line pressure PL) fed from a mechanical oil pump 42 driven by power from the engine 12 through a strainer 41.
- An input port 45a for inputting the line pressure PL, an output port 45b for D (drive) position, an output port 45c for R (reverse) position, and the like are formed, and each port is connected and disconnected in conjunction with the operation of the shift lever 81.
- the hydraulic oil from the manual valve 45 for performing the operation and the D-position output port 45b of the manual valve 45 is input through the input port 112, and the pressure is adjusted with the discharge from the drain port 116, and is output through the output port 114.
- Oil between linear solenoid SLC1, strainer 41 and mechanical oil pump 42 46, the hydraulic pump 100 sucks the hydraulic oil through the suction port 102 and discharges it from the discharge port 104, and supplies the hydraulic oil output from the linear solenoid SLC1 to the oil passage 48 of the clutch C1 and discharges the electromagnetic pump 100.
- the state in which the hydraulic oil from the port 104 is supplied to the oil passage 44 that is input as a signal pressure for operating the regulator valve 60, the supply of the hydraulic oil from the linear solenoid SLC1 to the oil passage 48 of the clutch C1, and the discharge port are shut off.
- a switching valve 50 that switches between a state in which hydraulic oil from 104 is supplied to the oil passage 48 of the clutch C1, an accumulator 49 that is coupled to the oil passage 48 connected to the clutch C1 and accumulates the hydraulic pressure acting on the clutch C1.
- the linear solenoid SLC1 is a linear solenoid valve for direct control capable of directly controlling the clutch C1 by adjusting the line pressure PL input via the manual valve 45 to the optimum clutch pressure for engagement of the clutch C1. It is used as.
- the regulator valve 60 is connected to a signal pressure input port 62a for inputting a signal pressure and an oil passage 43 for output of the mechanical oil pump 42, and connected to a feedback input port 62b for inputting the line pressure PL as a feedback pressure and the oil passage 43.
- the input port 62c, the output port 62d connected to the oil passage connected to the secondary regulator valve (not shown), and the sleeve 62 in which various ports of the drain port 62e are formed, and the spool that slides in the sleeve 62 in the axial direction 64 and a spring 66 that urges the spool 64 in the axial direction.
- the amount of oil output from the input port 62c via the output port 62d increases as the spool 64 moves downward in the figure, and when the spool 64 moves further downward, the drain port 62e is moved from the input port 62c.
- the hydraulic pressure from the mechanical oil pump 42 is reduced to adjust the line pressure.
- the spool 64 is biased upward in the figure by the spring force of the spring 66 and the hydraulic pressure acting on the signal pressure input port 62a, and is biased downward in the figure by the line pressure PL acting on the feedback input port 62b.
- the switching valve 50 includes a signal pressure input port 52a for inputting the line pressure PL as a signal pressure, an input port 52b connected to the output port 114 of the linear solenoid SLC1, and an input port 52c connected to the discharge port 104 of the electromagnetic pump 100.
- a sleeve 52 formed with various ports of an output port 52d connected to the oil passage 48 of the clutch C1 and an output port 52e connected to the oil passage 44 connected to the signal pressure input port 62a of the regulator valve 60;
- the spool 54 slides in the axial direction, and a spring 56 biases the spool 54 in the axial direction.
- the switching valve 50 overcomes the urging force of the spring 56, and the spool 54 moves to the position shown in the left half region in the drawing to move the input port 52c and the output port.
- the communication between the output port 114 of the linear solenoid SLC1 and the oil passage 48 of the clutch C1 is communicated by disconnecting the communication with the 52d and connecting the input port 52b and the output port 52d and also connecting the input port 52c and the output port 52e.
- the communication between the discharge port 104 of the electromagnetic pump 100 and the oil passage 48 of the clutch C1 is cut off, and the discharge port 104 and the oil passage 44 of the signal pressure input port 62a of the regulator valve 60 are connected, so that the line pressure PL is used for signal pressure.
- the spring 56 biases the spring.
- the vehicle speed V is set to 0, the accelerator is turned off, and the brake switch signal BSW is turned on in advance when the shift lever 81 is running at the “D (drive)” running position.
- the engine 12 is automatically stopped.
- the engine 12 that has been automatically stopped is automatically started when a preset automatic start condition such as the brake switch signal BSW being turned off is satisfied.
- the mechanical oil pump 42 is also stopped accordingly, so the line pressure PL is released and the spool 54 of the switching valve 50 is linear.
- the communication between the output port 114 of the solenoid SLC1 and the oil passage 48 of the clutch C1 is cut off, and the oil passage 48 of the clutch C1 and the discharge port 104 of the electromagnetic pump 100 are connected. Therefore, hydraulic pressure can be applied to the clutch C1 by pumping hydraulic oil from the electromagnetic pump 100.
- the mechanical oil pump 42 is activated accordingly, whereby the line pressure PL is supplied, and the spool 54 of the switching valve 50 is supplied.
- the linear solenoid SLC1 regulates the line pressure PL input via the D-position output port 45b of the manual valve 45 and supplies it to the clutch C1, thereby completely engaging the clutch C1 and starting the vehicle. Can be made.
- the electromagnetic pump 100 sets the pumping amount so that the hydraulic oil can be replenished by an amount leaking from a seal ring or the like provided between the piston of the clutch C1 and the drum.
- the mechanical oil pump 42 when the engine 12 is in operation, the mechanical oil pump 42 is operated by the power from the engine 12, so that the hydraulic oil pumped from the mechanical oil pump 42 is the line pressure PL. Used to engage clutches C1 to C3 and brakes B1 to B4.
- the line pressure PL is input to the signal pressure input port 52 a of the switching valve 50, the spool 54 of the switching valve 50 communicates with the discharge port 104 of the electromagnetic pump 100 and the oil passage 44.
- the hydraulic oil as the signal pressure can be input to the signal pressure input port 62a of the regulator valve 60 to adjust the line pressure PL.
- the electromagnetic pump 100 can be driven and the signal pressure can be input to the signal pressure input port 62a of the regulator valve 60 while the engine 12 is operating as described above, the signal pressure input port 62a of the regulator valve 60 can be input. It is not necessary to provide a dedicated solenoid for inputting signal pressure, and the apparatus can be miniaturized.
- the discharge pressure of the electromagnetic pump 100 is set to such an extent that it can be replenished by the amount leaked from the seal ring or the like, but in the embodiment, the signal pressure is applied to the signal pressure input port 62a of the regulator valve 60. The same discharge pressure is set when inputting as.
- the regulator valve 60 can adjust the line pressure PL in two levels, that is, when the discharge pressure of the electromagnetic pump 100 is input to the signal pressure input port 62a and when it is not input.
- the linear solenoid SLC1 is configured as a linear solenoid valve for direct control with high pressure regulation accuracy, so that it is not necessary to switch the setting of the line pressure PL by the regulator valve 60 steplessly (linear) so high pressure regulation accuracy Is not required.
- the discharge port 104 of the electromagnetic pump 100 is connected to the oil passage 48 of the starting clutch C1 and the oil passage of the signal pressure input port 62a of the regulator valve 60 via the switching valve 50.
- the device can be downsized compared to the case where a pressure regulating valve for driving the regulator valve 60 and an electromagnetic pump for supplying hydraulic pressure to the clutch C1 during the automatic stop of the engine 12 are provided. Can do.
- the hydraulic pressure from the electromagnetic pump 100 is applied to the clutch C1 instead of the linear solenoid SLC1, and then the engine 12 is started.
- the clutch C1 can be quickly engaged by the linear solenoid SLC1, and the start with the automatic start of the engine 12 can be performed smoothly.
- the hydraulic oil is supplied from the electromagnetic pump 100 to the signal pressure input port 62a of the regulator valve 60.
- the hydraulic oil discharged from the primary regulator valve is accompanied by a partial discharge.
- the hydraulic oil may be supplied to a signal pressure input port of a secondary regulator valve (not shown) that regulates pressure to generate secondary pressure.
- hydraulic fluid may be supplied from the electromagnetic pump 100 to both the signal pressure input port of the primary regulator valve and the signal pressure input port of the secondary regulator valve.
- the output pressure supplied from the electromagnetic pump 100 to the signal pressure input port 62a of the regulator valve 60 is constant.
- the pressure may be adjusted and output. Further, the pressure may be steplessly adjusted with coarser accuracy than the linear solenoid for direct control.
- FIG. 5 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a transmission 300 included in a power transmission device of a modification
- FIG. 6 is a configuration diagram showing an overview of the configuration of a hydraulic circuit 400 that drives the transmission 300.
- the transmission 300 includes a Ravigneaux type planetary gear mechanism and two brakes B1 and B2.
- This Ravigneaux type planetary gear mechanism includes two sun gears 310a and 310b as external gears, a ring gear 320 as an internal gear, a plurality of short pinion gears 330a meshing with the sun gear 310a, a sun gear 310b and a plurality of short pinion gears 330a.
- the sun gear 310a includes a plurality of long pinion gears 330b that mesh with the ring gear 320, and a carrier 340 that connects the plurality of short pinion gears 330a and the plurality of long pinion gears 330b and holds them rotatably and revolving, and the sun gear 310a includes the brake B1.
- the sun gear 310b is connected to the input shaft 360, and the ring gear 320 can freely or stop its rotation by turning on and off the brake B2.
- the carrier 340 is connected to the output shaft 380.
- the brake B1 is turned off and the brake B2 is turned on so that the rotation of the input shaft 360 is decelerated at a relatively large reduction ratio and is output to the output shaft 380, and the brake B1 is turned on.
- the brake B2 is turned off, and the rotation of the input shaft 360 is decelerated at a relatively small reduction ratio, and the state is set to the Hi gear state that outputs the output shaft 380. That is, in the transmission 300, the brake B2 is used as a starting clutch (brake).
- the brakes B1 and B2 are turned on and off by the hydraulic pressure from the hydraulic circuit 400 shown in FIG.
- the hydraulic circuit 400 includes a mechanical oil pump 42, a regulator valve 60, and an electromagnetic pump 100 as in FIG. 4, and an electric oil pump 47 that is driven by a built-in electric motor 47a and pumps hydraulic oil through the strainer 41.
- a linear solenoid SLB1 that inputs the line pressure PL via the input port 122, adjusts the pressure with discharge from the drain port 126 and outputs the pressure to the brake B1 from the output port 124, and the line pressure PL via the input port 132.
- Linear solenoid SLB2 that inputs and regulates pressure with discharge from drain port 136 and outputs to brake B2 from output port 134, and supplies hydraulic oil output from linear solenoid SLB2 to oil passage 48a of brake B2 and an electromagnetic pump Regulates hydraulic fluid from 100 discharge ports 104
- the state in which the oil is supplied to the oil passage 44 that is input to the valve 60 as a signal pressure and the supply of the hydraulic oil from the linear solenoid SLB2 to the oil passage 48a of the brake B2 are shut off, and the hydraulic oil from the discharge port 104 is supplied to the oil passage 48a of the brake B2.
- the switching valve 70 for switching the state to be supplied to the vehicle, the accumulator 49a for accumulating the hydraulic pressure acting on the brake B2 connected to the oil passage 48a connected to the brake B2, and the like.
- the switching valve 70 includes a signal pressure input port 72a for inputting the line pressure PL as a signal pressure, an input port 72b connected to the output port 134 of the linear solenoid SLB2, and an input port 72c connected to the discharge port 104 of the electromagnetic pump 100.
- a sleeve 72 formed with various ports of an output port 72d connected to the oil passage 48a of the brake B2 and an output port 72e connected to the oil passage 44 connected to the signal pressure input port 62a of the regulator valve 60;
- the spool 74 is configured to slide in the axial direction and a spring 76 that biases the spool 74 in the axial direction.
- the switching valve 70 overcomes the urging force of the spring 76, and the spool 74 moves to the position shown in the left half region in the drawing to move the input port 72c and the output port.
- the communication between the output port 134 of the linear solenoid SLB2 and the oil passage 48a of the brake B2 is communicated by blocking the communication with the 72d, communicating the input port 72b and the output port 72d and communicating the input port 72c and the output port 72e.
- the communication between the discharge port 104 of the electromagnetic pump 100 and the oil passage 48a of the clutch B2 is cut off, and the discharge port 104 and the oil passage 44 of the signal pressure input port 62a of the regulator valve 60 are connected to each other.
- the biasing force of the spring 76 When not input to the input port 72a, the biasing force of the spring 76 The spool 74 moves to the position shown in the right half area in the figure, cuts off the communication between the input port 72b and the output port 72d, connects the input port 72c and the output port 72d, and connects the input port 72c and the output port 72e. By blocking the communication, the communication between the output port 134 of the linear solenoid SLB2 and the oil passage 48a of the brake B2 is cut off, and the discharge port 104 of the electromagnetic pump 100 and the oil passage 48a of the brake B2 are connected. The communication with the road 44 is cut off.
- the hydraulic circuit 400 according to the modified example is similar to the embodiment in which a pressure regulating valve that drives the regulator valve 60 and an electromagnetic pump that supplies hydraulic pressure to the brake B2 during the automatic stop of the engine 12 are provided.
- the apparatus can be reduced in size.
- the brake B2 can be quickly engaged by the linear solenoid SLB2 immediately after the engine 12 is next automatically started. You can start smoothly.
- the hydraulic circuit 400 includes the mechanical oil pump 42 and the electric oil pump 47, but either one may be omitted.
- the engine 12 corresponds to a “motor”
- the mechanical oil pump 42 corresponds to a “first pump”
- the electromagnetic pump 100 corresponds to a “second pump”
- the regulator valve 60 corresponds to a “line”.
- the switching valve 50 corresponds to a “switching valve”.
- the signal pressure input port 62a of the regulator valve 60 corresponds to an “operation input port”.
- the “prime mover” is not limited to an internal combustion engine that outputs power using a hydrocarbon fuel such as gasoline or light oil, and may be any type of internal combustion engine such as a hydrogen engine, Any type of prime mover may be used as long as it can output power, such as an electric motor other than the internal combustion engine.
- the "power transmission device” is not limited to the one that incorporates the automatic transmission 30 of the forward 1st to 5th gear 5 speed shift, but 2 speed shift, 4 speed shift, 6 speed shift, 8 speed shift, etc. Any number of automatic transmissions may be incorporated.
- the “second pump” is not limited to an electromagnetic pump that pumps hydraulic oil by electromagnetic force, but generates fluid pressure by driving with electric power, such as an electric pump that pumps hydraulic oil by power from an electric motor.
- the “second pump” is not limited to a pump that pumps the working fluid to the clutch C1 that forms the first forward speed or the brake B2 that forms the Lo gear state.
- the gear position at the start is set to a gear position other than the first forward speed (second forward speed, etc.) due to the running state, hydraulic oil is pumped to the clutch or brake that forms the gear stage. I do not care.
- the correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the disclosure column of the embodiment is the best mode for carrying out the invention described in the disclosure column of the embodiment. Therefore, the elements of the invention described in the column of the disclosure of the invention are not limited. That is, the interpretation of the invention described in the column of the disclosure of the invention should be made based on the description of that column, and the examples are only specific examples of the invention described in the column of the disclosure of the invention. It is.
- the present invention can be used in the automobile industry and the like.
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Abstract
電磁ポンプ100の吐出ポート104を切替バルブ50を介して発進用のクラッチC1の油路48とレギュレータバルブ60の信号圧用入力ポート62aの油路44とに接続する。これにより、エンジン12の運転中には電磁ポンプ100を駆動することによりレギュレータバルブ60への信号圧としての作動油を供給することができ、エンジン12の自動停止中には電磁ポンプ100を駆動することによりクラッチC1に油圧を供給することができるから、レギュレータバルブ60を駆動する調圧バルブとエンジン12の自動停止中にクラッチC1に油圧を供給する電磁ポンプとをそれぞれ設けるものに比して、装置を小型化することができる。
Description
本発明は、車両に搭載され、原動機からの動力を車軸に伝達するクラッチを備える動力伝達装置およびこれを搭載する車両に関する。
従来、この種の動力伝達装置としては、エンジンからの動力により駆動する第1の油圧ポンプ(機械式オイルポンプ)と、第1の油圧ポンプから吐出される油圧の圧力を制御する圧力制御弁と、シフト操作に連動するマニュアルシフトバルブと、第1の油圧ポンプにマニュアルシフトバルブを介して入力ポートが接続されたソレノイドバルブと、ソレノイドバルブの出力ポートと摩擦係合装置(クラッチ)とを接続する油路に介在しこの油路を連通する第1のポジションと油路を遮断(逆止弁内蔵を含む)する第2のポジションとを選択する2ポジションの電磁弁として構成された選択バルブと、クラッチに吐出圧を直接に供給する第2の油圧ポンプ(電磁ポンプ)と、を備えるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この装置では、高圧大容量を必要とする摩擦係合装置の作動時には第1の油圧ポンプから選択バルブを介して圧油を供給し、これを保持するときには第2の油圧ポンプから圧油を供給することにより、エネルギーロスを減らし、省エネを図ることができるとしている。
特開2008-180303号公報
このように、補助ポンプとして電磁ポンプを用いることにより、動力伝達装置としての機能を発揮させながら省エネを図ることができるものの、動力伝達装置を車両に搭載することを考えると、その搭載スペースが限られることから、できる限り装置の小型化を図ることが望ましい。
本発明の動力伝達装置およびこれを搭載する車両は、装置の性能を発揮させつつ装置の小型化を図ることを主目的とする。
本発明の動力伝達装置およびこれを搭載する車両は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
本発明の動力伝達装置は、
車両に搭載され、原動機からの動力を車軸に伝達するクラッチを備える動力伝達装置であって、
前記原動機からの動力により駆動して流体圧を発生させて出力する第1のポンプと、
電力の供給を受けて駆動して流体圧を発生させて出力する第2のポンプと、
作動用入力ポートに入力される作動流体により作動し、前記第1のポンプから出力された流体圧を調圧して前記クラッチを係合するためのライン圧を生成するライン圧生成用バルブと、
前記第1のポンプが駆動しているときには前記第2のポンプから出力された作動流体が前記ライン圧生成用バルブの作動用入力ポートに供給されると共に前記第2のポンプから前記クラッチへの作動流体の供給が遮断される第1の接続状態と、前記第1のポンプが駆動していないときには前記第2のポンプから出力された作動流体が前記クラッチに供給されると共に前記第2のポンプから前記ライン圧生成用バルブの作動用入力ポートへの作動流体の供給が遮断される第2の接続状態とを切り替える切替バルブと、
を備えることを要旨とする。
車両に搭載され、原動機からの動力を車軸に伝達するクラッチを備える動力伝達装置であって、
前記原動機からの動力により駆動して流体圧を発生させて出力する第1のポンプと、
電力の供給を受けて駆動して流体圧を発生させて出力する第2のポンプと、
作動用入力ポートに入力される作動流体により作動し、前記第1のポンプから出力された流体圧を調圧して前記クラッチを係合するためのライン圧を生成するライン圧生成用バルブと、
前記第1のポンプが駆動しているときには前記第2のポンプから出力された作動流体が前記ライン圧生成用バルブの作動用入力ポートに供給されると共に前記第2のポンプから前記クラッチへの作動流体の供給が遮断される第1の接続状態と、前記第1のポンプが駆動していないときには前記第2のポンプから出力された作動流体が前記クラッチに供給されると共に前記第2のポンプから前記ライン圧生成用バルブの作動用入力ポートへの作動流体の供給が遮断される第2の接続状態とを切り替える切替バルブと、
を備えることを要旨とする。
この本発明の動力伝達装置では、作動用入力ポートに入力される作動流体により作動するライン圧生成用バルブが、原動機からの動力により駆動する第1のポンプから出力された流体圧を調圧してクラッチを係合するためのライン圧を生成し、切替バルブが、第1のポンプが駆動しているときには第2のポンプから出力された作動流体がライン圧生成用バルブの作動用入力ポートに供給されると共に第2のポンプからクラッチへの作動流体の供給が遮断される第1の接続状態と、第1のポンプが駆動していないときには第2のポンプから出力された作動流体がクラッチに供給されると共に第2のポンプからライン圧生成用バルブの作動用入力ポートへの作動流体の供給が遮断される第2の接続状態とを切り替える。これにより、第2のポンプを用いて原動機の停止中にクラッチに流体圧を供給することができると共に原動機の駆動中にライン圧生成用バルブの作動用入力ポートに作動流体を供給することができるから、ライン圧生成用バルブを作動させるための調圧バルブと原動機の停止中にクラッチに流体圧を作用させるためのポンプとをそれぞれ備えるものに比して、装置を小型化することができる。また、原動機の停止に伴って第1のポンプが停止している最中に第2のポンプを駆動するものとすれば、第2のポンプからクラッチに流体圧を作用させることができるから、次に原動機が始動したときにクラッチを迅速に係合することができる。ここで、「原動機」には、自動停止と自動始動とが可能な内燃機関が含まれる他、走行用の動力を出力可能な電動機も含まれる。また、「クラッチ」には、二つの回転系を接続する通常のクラッチが含まれる他、一つの回転系をケースなどの固定系に接続するブレーキが含まれる。さらに、「第2のポンプ」には、電動機からの動力により駆動して流体圧を発生させる通常の電動ポンプや、電磁力とバネの付勢力とにより可動部を往復動させることにより流体圧を発生させる電磁ポンプなどが含まれる。
こうした本発明の動力伝達装置において、前記ライン圧生成用バルブにより生成されたライン圧を、電磁力でバルブを直接駆動することにより調圧して前記クラッチに供給可能なリニアソレノイドを備えるものとすることもできる。電磁力で調圧バルブを直接駆動するタイプのリニアソレノイドバルブは、コントロールバルブによる調圧後の油圧とライン圧をリレーバルブにより選択的に切り替えてクラッチに油圧を供給する場合に比べて、一般に、その調圧精度の比較的高いものが用いられるから、ライン圧生成用バルブにおいては、高度の調圧精度は要求されず複数段の定圧制御ができる程度で充分である。この結果、クラッチに流体圧を供給する機能を重視して第2のポンプを設計することができる。この態様の本発明の動力伝達装置において、前記切替バルブは、前記ライン圧生成用バルブによりライン圧に生成された作動流体を入力する信号圧用入力ポートと、前記リニアソレノイドバルブにより調圧された作動流体を入力する第1の入力ポートと、前記第2のポンプから出力された作動流体を入力する第2の入力ポートと、前記クラッチに作動流体を出力する第1の出力ポートと、前記ライン圧生成用バルブの作動用入力ポートに作動流体を出力する第2の出力ポートとを有し、前記信号圧用入力ポートに作動流体が入力されているときには前記第1の接続状態として前記第2の入力ポートと前記第2の出力ポートとを連通すると共に前記第2の入力ポートと前記第1の出力ポートとの連通を遮断し前記第1の入力ポートと前記第1の出力ポートとを連通し、前記信号圧用入力ポートに作動流体が入力されていないときには前記第2の接続状態として前記第2の入力ポートと前記第1の出力ポートとを連通すると共に前記第2の入力ポートと前記第2の出力ポートとの連通を遮断し前記第1の入力ポートと前記第1の出力ポートとの連通を遮断するよう形成されてなるものとすることもできる。
本発明の車両は、
原動機と、
上述した各態様のいずれかの本発明の動力伝達装置、即ち、車両に搭載され、原動機からの動力を車軸に伝達するクラッチを備える動力伝達装置であって、前記原動機からの動力により駆動して流体圧を発生させて出力する第1のポンプと、電力の供給を受けて駆動して流体圧を発生させて出力する第2のポンプと、作動用入力ポートに入力される作動流体により作動し、前記第1のポンプから出力された流体圧を調圧して前記クラッチを係合するためのライン圧を生成するライン圧生成用バルブと、前記第1のポンプが駆動しているときには前記第2のポンプから出力された作動流体が前記ライン圧生成用バルブの作動用入力ポートに供給されると共に前記第2のポンプから前記クラッチへの作動流体の供給が遮断される第1の接続状態と、前記第1のポンプが駆動していないときには前記第2のポンプから出力された作動流体が前記クラッチに供給されると共に前記第2のポンプから前記ライン圧生成用バルブの作動用入力ポートへの作動流体の供給が遮断される第2の接続状態とを切り替える切替バルブと、を備える動力伝達装置と、
を備えることを要旨とする。
原動機と、
上述した各態様のいずれかの本発明の動力伝達装置、即ち、車両に搭載され、原動機からの動力を車軸に伝達するクラッチを備える動力伝達装置であって、前記原動機からの動力により駆動して流体圧を発生させて出力する第1のポンプと、電力の供給を受けて駆動して流体圧を発生させて出力する第2のポンプと、作動用入力ポートに入力される作動流体により作動し、前記第1のポンプから出力された流体圧を調圧して前記クラッチを係合するためのライン圧を生成するライン圧生成用バルブと、前記第1のポンプが駆動しているときには前記第2のポンプから出力された作動流体が前記ライン圧生成用バルブの作動用入力ポートに供給されると共に前記第2のポンプから前記クラッチへの作動流体の供給が遮断される第1の接続状態と、前記第1のポンプが駆動していないときには前記第2のポンプから出力された作動流体が前記クラッチに供給されると共に前記第2のポンプから前記ライン圧生成用バルブの作動用入力ポートへの作動流体の供給が遮断される第2の接続状態とを切り替える切替バルブと、を備える動力伝達装置と、
を備えることを要旨とする。
この本発明の車両によれば、上述した各態様のいずれかの本発明の動力伝達装置を備えるから、本発明の動力伝達装置が奏する効果、例えば、装置を小型化することができる効果や原動機の停止後の再始動時にクラッチを迅速に係合させて動力の伝達を素早く開始することができる効果などを奏することができる。
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
図1は本発明の一実施例としての動力伝達装置20が組み込まれた自動車10の構成の概略を示す構成図であり、図2は動力伝達装置20が備えるオートマチックトランスミッション30の構成の概略を示す構成図であり、図3はオートマチックトランスミッション30の作動表を示す説明図であり、図4はオートマチックトランスミッション30を駆動する油圧回路40の構成の概略を示す構成図である。
実施例の自動車10は、図1に示すように、ガソリンや軽油などの炭化水素系の燃料の爆発燃焼により動力を出力する内燃機関としてのエンジン12と、エンジン12を運転制御するエンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)16と、エンジン12のクランクシャフト14に接続されると共に左右の車輪96a,96bにデファレンシャルギヤ94を介して接続された駆動軸92に接続されてエンジン12からの動力を駆動軸92に伝達する実施例の動力伝達装置20と、を備える。
実施例の動力伝達装置20は、図1に示すように、エンジン12からの動力を駆動軸92に伝達するトランスアクスル装置として構成されており、エンジン12のクランクシャフト14に接続されたポンプインペラ22aとオートマチックトランスミッション30の入力軸36に接続されポンプインペラ22aと対向配置されたタービンランナ22bとからなるロックアップクラッチ付きのトルクコンバータ22と、トルクコンバータ22の後段に配置されエンジン12からの動力により作動油を圧送する機械式オイルポンプ42と、トルクコンバータ22のタービンランナ22bに接続された入力軸36と駆動軸92に接続された出力軸38とを有し入力軸36に入力された動力を変速して出力軸38に出力する油圧駆動の有段のオートマチックトランスミッション30と、このオートマチックトランスミッション30を駆動するアクチュエータとしての油圧回路40と、オートマチックトランスミッション30(油圧回路40)を制御するオートマチックトランスミッション用電子制御ユニット(ATECU)26と、車両全体をコントロールするメイン電子制御ユニット(メインECU)80とを備える。なお、メイン電子制御ユニット80には、シフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSPやアクセルペダル83の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Acc,ブレーキペダル85の踏み込みを検出するブレーキスイッチ86からのブレーキスイッチ信号BSW,車速センサ88からの車速Vなどが入力されている。また、メイン電子制御ユニット80は、エンジンECU16やATECU26と通信ポートを介して接続されており、エンジンECU16やATECU26と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
オートマチックトランスミッション30は、図2に示すように、ダブルピニオン式の遊星歯車機構30aとシングルピニオン式の二つの遊星歯車機構30b,30cと三つのクラッチC1,C2,C3と四つのブレーキB1,B2,B3,B4と三つのワンウェイクラッチF1,F2,F3とを備える。ダブルピニオン式の遊星歯車機構30aは、外歯歯車としてのサンギヤ31aと、このサンギヤ31aと同心円上に配置された内歯歯車としてのリングギヤ32aと、サンギヤ31aに噛合する複数の第1ピニオンギヤ33aと、この第1ピニオンギヤ33aに噛合すると共にリングギヤ32aに噛合する複数の第2ピニオンギヤ34aと、複数の第1ピニオンギヤ33aおよび複数の第2ピニオンギヤ34aとを連結して自転かつ公転自在に保持するキャリア35aとを備え、サンギヤ31aはクラッチC3を介して入力軸36に接続されると共にワンウェイクラッチF2を介して接続されたブレーキB3のオンオフによりその回転を自由にまたは一方向に規制できるようになっており、リングギヤ32aはブレーキB2のオンオフによりその回転を自由にまたは固定できるようになっており、キャリア35aはワンウェイクラッチF1によりその回転を一方向に規制されると共にブレーキB1のオンオフによりその回転を自由にまたは固定できるようになっている。シングルピニオン式の遊星歯車機構30bは、外歯歯車のサンギヤ31bと、このサンギヤ31bと同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ32bと、サンギヤ31bに噛合すると共にリングギヤ32bに噛合する複数のピニオンギヤ33bと、複数のピニオンギヤ33bを自転かつ公転自在に保持するキャリア35bとを備え、サンギヤ31bはクラッチC1を介して入力軸36に接続されており、リングギヤ32bはダブルピニオン式の遊星歯車機構30aのリングギヤ32aに接続されると共にブレーキB2のオンオフによりその回転を自由にまたは固定できるようになっており、キャリア35bはクラッチC2を介して入力軸36に接続されると共にワンウェイクラッチF3によりその回転を一方向に規制できるようになっている。また、シングルピニオン式の遊星歯車機構30cは、外歯歯車のサンギヤ31cと、このサンギヤ31cと同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ32cと、サンギヤ31cに噛合すると共にリングギヤ32cに噛合する複数のピニオンギヤ33cと、複数のピニオンギヤ33cを自転かつ公転自在に保持するキャリア35cとを備え、サンギヤ31cはシングルピニオン式の遊星歯車機構30bのサンギヤ31bに接続されており、リングギヤ32cはシングルピニオン式の遊星歯車機構30bのキャリア35bに接続されると共にブレーキB4のオンオフによりその回転を自由にまたは固定できるようになっており、キャリア35cは出力軸38に接続されている。
オートマチックトランスミッション30は、図3に示すように、クラッチC1~C3のオンオフとブレーキB1~B4のオンオフにより前進1速~5速と後進とニュートラルとを切り替えることができるようになっている。前進1速の状態、即ち入力軸36の回転を最も大きな減速比で減速して出力軸38に伝達する状態は、クラッチC1をオンとすると共にクラッチC2,C3とブレーキB1~B4とをオフとすることにより形成することができる。この前進1速の状態では、エンジンブレーキ時には、ブレーキB4がオンとされる。前進2速の状態は、クラッチC1とブレーキB3とをオンとすると共にクラッチC2,C3とブレーキB1,B2,B4とをオフとすることにより形成することができる。この前進2速の状態では、エンジンブレーキ時には、ブレーキB2がオンとされる。前進3速の状態は、クラッチC1,C3とブレーキB3とをオンとすると共にクラッチC2とブレーキB1,B2,B4とをオフとすることにより形成することができる。この前進3速の状態では、エンジンブレーキ時には、ブレーキB1がオンとされる。前進4速の状態は、クラッチC1~C3とブレーキB3とをオンとすると共にブレーキB1,B2,B4をオフとすることにより形成することができる。前進5速の状態、即ち入力軸36の回転を最も小さな減速比で減速(増速)して出力軸38に伝達する状態は、クラッチC2,C3とブレーキB1,B3とをオンとすると共にクラッチC1とブレーキB2,B4とをオフとすることにより形成することができる。また、オートマチックトランスミッション30では、ニュートラルの状態、即ち入力軸36と出力軸38との切り離しは、すべてのクラッチC1~C3とブレーキB1~B4とをオフとすることにより行なうことができる。また、後進の状態は、クラッチC3とブレーキB4とをオンとすると共にクラッチC1,C2とブレーキB1~B3をオフとすることにより形成することができる。
オートマチックトランスミッション30におけるクラッチC1~C3のオンオフとブレーキB1~B4のオンオフは、油圧回路40により行なわれる。油圧回路40は、図4に示すように、エンジン12からの動力により駆動する機械式オイルポンプ42からストレーナ41を介して圧送された作動油の圧力(ライン圧PL)を調節するレギュレータバルブ60と、ライン圧PLを入力する入力ポート45aとD(ドライブ)ポジション用出力ポート45bとR(リバース)ポジション用出力ポート45cなどが形成されシフトレバー81の操作に連動して各ポートの連通と遮断とを行なうマニュアルバルブ45と、マニュアルバルブ45のDポジション用出力ポート45bからの作動油を入力ポート112を介して入力しドレンポート116からの排出を伴って調圧して出力ポート114を介して出力するリニアソレノイドSLC1と、ストレーナ41と機械式オイルポンプ42との間の油路46から吸入ポート102を介して作動油を吸入すると共に吐出ポート104から吐出する電磁ポンプ100と、リニアソレノイドSLC1から出力される作動油をクラッチC1の油路48に供給すると共に電磁ポンプ100の吐出ポート104からの作動油をレギュレータバルブ60を作動させるための信号圧として入力する油路44に供給する状態とリニアソレノイドSLC1からクラッチC1の油路48への作動油の供給を遮断すると共に吐出ポート104からの作動油をクラッチC1の油路48に供給する状態とを切り替える切替バルブ50と、クラッチC1に接続された油路48に連結されクラッチC1に作用する油圧を蓄圧するアキュムレータ49などにより構成されている。ここで、リニアソレノイドSLC1は、マニュアルバルブ45を介して入力されるライン圧PLからクラッチC1の係合に最適なクラッチ圧に調圧してクラッチC1をダイレクトに制御可能なダイレクト制御用のリニアソレノイドバルブとして用いている。なお、図4では、クラッチC1以外の他のクラッチC2,C3やブレーキB1~B4の油圧系については本発明の中核をなさないから省略しているが、これらの油圧系については周知のリニアソレノイドなどを用いて構成することができる。
レギュレータバルブ60は、信号圧を入力する信号圧用入力ポート62aと機械式オイルポンプ42の出力の油路43に接続されライン圧PLをフィードバック圧として入力するフィードバック用入力ポート62bと油路43に接続された入力ポート62cと図示しないセカンダリレギュレータバルブと連結される油路に接続された出力ポート62dとドレンポート62eの各種ポートが形成されたスリーブ62と、スリーブ62内を軸方向に摺動するスプール64と、スプール64を軸方向に付勢するスプリング66とにより構成されている。このレギュレータバルブ60では、スプール64が図中下方に移動するほど入力ポート62cから出力ポート62dを介して出力される油量を増やし、スプール64がさらに下方に移動すると入力ポート62cからドレンポート62eを介して作動油をドレンすることにより、機械式オイルポンプ42からの油圧を降圧して、ライン圧を調整する。スプール64はスプリング66のバネ力と信号圧用入力ポート62aに作用する油圧により図中上方に付勢されると共にフィードバック用入力ポート62bに作用するライン圧PLにより図中下方に付勢されるから、信号圧用入力ポート62aに作用する油圧を高くするほどライン圧PLを高くすることができる。
切替バルブ50は、ライン圧PLを信号圧として入力する信号圧用入力ポート52aとリニアソレノイドSLC1の出力ポート114に接続された入力ポート52bと電磁ポンプ100の吐出ポート104に接続された入力ポート52cとクラッチC1の油路48に接続された出力ポート52dとレギュレータバルブ60の信号圧用入力ポート62aに連結された油路44に接続された出力ポート52eの各種ポートが形成されたスリーブ52と、スリーブ52内を軸方向に摺動するスプール54と、スプール54を軸方向に付勢するスプリング56とにより構成されている。この切替バルブ50は、ライン圧PLが信号圧用入力ポート52aに入力されているときにはスプリング56の付勢力に打ち勝ってスプール54が図中左半分の領域に示す位置に移動し入力ポート52cと出力ポート52dとの連通を遮断して入力ポート52bと出力ポート52dとを連通すると共に入力ポート52cと出力ポート52eとを連通することによりリニアソレノイドSLC1の出力ポート114とクラッチC1の油路48とを連通し電磁ポンプ100の吐出ポート104とクラッチC1の油路48との連通を遮断すると共に吐出ポート104とレギュレータバルブ60の信号圧用入力ポート62aの油路44とを連通し、ライン圧PLが信号圧用入力ポート52aに入力されていないときにはスプリング56の付勢力によりスプール54が図中右半分の領域に示す位置に移動し入力ポート52bと出力ポート52dとの連通を遮断して入力ポート52cと出力ポート52dとを連通すると共に入力ポート52cと出力ポート52eとの連通を遮断することによりリニアソレノイドSLC1の出力ポート114とクラッチC1の油路48との連通を遮断し電磁ポンプ100の吐出ポート104とクラッチC1の油路48とを連通すると共に吐出ポート104と油路44との連通を遮断する。
こうして構成された実施例の自動車10では、シフトレバー81を「D(ドライブ)」の走行ポジションとして走行しているときに、車速Vが値0,アクセルオフ,ブレーキスイッチ信号BSWがオンなど予め設定された自動停止条件の全てが成立したときにエンジン12を自動停止する。エンジン12が自動停止されると、その後、ブレーキスイッチ信号BSWがオフなど予め設定された自動始動条件が成立したときに自動停止したエンジン12を自動始動する。
実施例の自動車10では、自動停止条件が成立してエンジン12が自動停止したときには、これに伴って機械式オイルポンプ42も停止するから、ライン圧PLが抜け、切替バルブ50のスプール54はリニアソレノイドSLC1の出力ポート114とクラッチC1の油路48との連通を遮断すると共にこのクラッチC1の油路48と電磁ポンプ100の吐出ポート104とを連通する。したがって、電磁ポンプ100から作動油を圧送することにより、クラッチC1に油圧を作用させることができる。次に、自動始動条件が成立して停止しているエンジン12が自動始動されると、これに伴って機械式オイルポンプ42が作動することによりライン圧PLが供給され、切替バルブ50のスプール54はリニアソレノイドSLC1の出力ポート114とクラッチC1の油路48とを連通すると共にこのクラッチC1の油路48と電磁ポンプ100の吐出ポート104との連通を遮断する。このとき、リニアソレノイドSLC1によりマニュアルバルブ45のDポジション用出力ポート45bを介して入力されたライン圧PLを調圧してクラッチC1に供給することにより、クラッチC1を完全に係合して車両を発進させることができる。このようにエンジン12が自動停止している最中に電磁ポンプ100を駆動してクラッチC1に油圧を作用させておくことにより、エンジン12が自動始動した直後にリニアソレノイドSLC1によりクラッチC1を迅速に係合させることができるから、エンジン12の自動始動を伴う発進をスムーズに行なうことができる。なお、電磁ポンプ100は、実施例では、クラッチC1のピストンとドラムとの間に設けられたシールリングなどから漏れ出る量だけ作動油が補充できる程度に圧送量を設定するものとした。
また、実施例の自動車10では、エンジン12が運転中のときには、エンジン12からの動力により機械式オイルポンプ42が作動するから、機械式オイルポンプ42から圧送された作動油は、ライン圧PLとしてクラッチC1~C3やブレーキB1~B4の係合に用いられる。一方、ライン圧PLが切替バルブ50の信号圧用入力ポート52aに入力されると、切替バルブ50のスプール54は電磁ポンプ100の吐出ポート104と油路44とを連通するから、電磁ポンプ100を駆動することによりレギュレータバルブ60の信号圧用入力ポート62aに信号圧としての作動油を入力して、ライン圧PLの調圧を行なうことができる。このようにエンジン12が運転している最中に電磁ポンプ100を駆動してレギュレータバルブ60の信号圧用入力ポート62aに信号圧を入力することができるから、レギュレータバルブ60の信号圧用入力ポート62aに信号圧を入力するための専用のソレノイドを設ける必要がなく装置を小型化することができる。ここで、電磁ポンプ100の吐出圧は、上述したように、シールリングなどから漏れ出る量だけ補充できる程度に設定されているが、実施例では、レギュレータバルブ60の信号圧用入力ポート62aに信号圧として入力する際にも同じ吐出圧を設定するものとした。このため、レギュレータバルブ60は、信号圧用入力ポート62aに電磁ポンプ100の吐出圧が入力される場合と入力されない場合との高低2段階にライン圧PLを調圧することができる。これは、リニアソレノイドSLC1を調圧精度の高いダイレクト制御用のリニアソレノイドバルブとして構成することにより、レギュレータバルブ60によるライン圧PLの設定を無段階(リニア)に切り替える必要がなくそれほど高い調圧精度が要求されないことによる。
以上説明した実施例の動力伝達装置20によれば、電磁ポンプ100の吐出ポート104を切替バルブ50を介して発進用のクラッチC1の油路48とレギュレータバルブ60の信号圧用入力ポート62aの油路44とに接続することにより、レギュレータバルブ60を駆動する調圧バルブとエンジン12の自動停止中にクラッチC1に油圧を供給する電磁ポンプとをそれぞれ設けるものに比して、装置を小型化することができる。また、エンジン12が停止している最中に電磁ポンプ100を駆動することによりリニアソレノイドSLC1に代えて電磁ポンプ100からの油圧をクラッチC1に作用させておくことにより、次にエンジン12が始動した直後にリニアソレノイドSLC1によりクラッチC1を迅速に係合させることができ、エンジン12の自動始動を伴う発進をスムーズに行なうことができる。
実施例の動力伝達装置20では、電磁ポンプ100からレギュレータバルブ60の信号圧入力ポート62aに作動油を供給するものとしたが、プライマリレギュレータバルブから排出される作動油を一部の排出を伴って調圧してセカンダリ圧を生成する図示しないセカンダリレギュレータバルブの信号圧入力ポートに作動油を供給するものとしてもよい。この場合、電磁ポンプ100からプライマリレギュレータバルブの信号圧入力ポートとセカンダリレギュレータバルブの信号圧入力ポートの両方に作動油を供給するものとしてもよい。
実施例の動力伝達装置20では、電磁ポンプ100からレギュレータバルブ60の信号圧入力ポート62aに供給される出力圧を一定としたが、これに限られず、出力圧を3段階や5段階など何段階かに調圧して出力するものとしてもよい。また、ダイレクト制御用のリニアソレノイドに比べて粗い精度をもって無段階に調圧するものとしても構わない。
実施例の動力伝達装置20では、前進1速~5速の5段変速のオートマチックトランスミッション30を組み込むものとしたが、これに限定されるものではなく、2~4段の変速や6段以上の変速など、如何なる段数の自動変速機を組み込むものとしてもよい。ここで変形例として2段変速の場合について説明する。図5は変形例の動力伝達装置が備える変速機300の構成の概略を示す構成図であり、図6は変速機300を駆動する油圧回路400の構成の概略を示す構成図である。この変速機300は、図5に示すように、ラビニヨ式の遊星歯車機構と二つのブレーキB1,B2とにより構成されている。このラビニヨ式の遊星歯車機構は、外歯歯車の二つのサンギヤ310a,310bと、内歯歯車のリングギヤ320と、サンギヤ310aに噛合する複数のショートピニオンギヤ330aと、サンギヤ310bおよび複数のショートピニオンギヤ330aに噛合すると共にリングギヤ320に噛合する複数のロングピニオンギヤ330bと、複数のショートピニオンギヤ330aおよび複数のロングピニオンギヤ330bとを連結して自転かつ公転自在に保持するキャリア340と、を備え、サンギヤ310aはブレーキB1のオンオフによりその回転を自由にまたは停止できるようになっており、サンギヤ310bは入力軸360に接続されており、リングギヤ320はブレーキB2のオンオフによりその回転を自由にまたは停止できるようになっており、キャリア340は出力軸380に接続されている。この変速機300は、ブレーキB1をオフとすると共にブレーキB2をオンとして入力軸360の回転を比較的大きな減速比で減速して出力軸380に出力するLoギヤの状態とし、ブレーキB1をオンとすると共にブレーキB2をオフとして入力軸360の回転を比較的小さな減速比で減速して出力軸380に出力するHiギヤの状態とする。即ち、変速機300では、発進用のクラッチ(ブレーキ)としてブレーキB2が用いられる。ブレーキB1,B2は、図6に示す油圧回路400からの油圧によりオンオフされる。なお、図6では、図4に示す油圧回路40と同じ構成については同じ符号を付した。油圧回路400は、図4と同様に機械式オイルポンプ42とレギュレータバルブ60と電磁ポンプ100とを備える他、内蔵する電気モータ47aにより駆動されストレーナ41を介して作動油を圧送する電動オイルポンプ47と、ライン圧PLを入力ポート122を介して入力しドレンポート126からの排出を伴って調圧して出力ポート124からブレーキB1に出力するリニアソレノイドSLB1と、ライン圧PLを入力ポート132を介して入力しドレンポート136からの排出を伴って調圧して出力ポート134からブレーキB2に出力するリニアソレノイドSLB2と、リニアソレノイドSLB2から出力される作動油をブレーキB2の油路48aに供給すると共に電磁ポンプ100の吐出ポート104からの作動油をレギュレータバルブ60に信号圧として入力する油路44に供給する状態とリニアソレノイドSLB2からブレーキB2の油路48aへの作動油の供給を遮断すると共に吐出ポート104からの作動油をブレーキB2の油路48aに供給する状態とを切り替える切替バルブ70と、ブレーキB2に接続された油路48aに連結されブレーキB2に作用する油圧を蓄圧するアキュムレータ49aなどにより構成されている。
切替バルブ70は、ライン圧PLを信号圧として入力する信号圧用入力ポート72aとリニアソレノイドSLB2の出力ポート134に接続された入力ポート72bと電磁ポンプ100の吐出ポート104に接続された入力ポート72cとブレーキB2の油路48aに接続された出力ポート72dとレギュレータバルブ60の信号圧用入力ポート62aに連結された油路44に接続された出力ポート72eの各種ポートが形成されたスリーブ72と、スリーブ72内を軸方向に摺動するスプール74と、スプール74を軸方向に付勢するスプリング76とにより構成されている。この切替バルブ70は、ライン圧PLが信号圧用入力ポート72aに入力されているときにはスプリング76の付勢力に打ち勝ってスプール74が図中左半分の領域に示す位置に移動し入力ポート72cと出力ポート72dとの連通を遮断して入力ポート72bと出力ポート72dとを連通すると共に入力ポート72cと出力ポート72eとを連通することによりリニアソレノイドSLB2の出力ポート134とブレーキB2の油路48aとを連通し電磁ポンプ100の吐出ポート104とクラッチB2の油路48aとの連通を遮断すると共に吐出ポート104とレギュレータバルブ60の信号圧用入力ポート62aの油路44とを連通し、ライン圧PLが信号圧用入力ポート72aに入力されていないときにはスプリング76の付勢力によりスプール74が図中右半分の領域に示す位置に移動し入力ポート72bと出力ポート72dとの連通を遮断して入力ポート72cと出力ポート72dとを連通すると共に入力ポート72cと出力ポート72eとの連通を遮断することによりリニアソレノイドSLB2の出力ポート134とブレーキB2の油路48aとの連通を遮断し電磁ポンプ100の吐出ポート104とブレーキB2の油路48aとを連通すると共に吐出ポート104と油路44との連通を遮断する。これにより、変形例の油圧回路400は、実施例と同様に、レギュレータバルブ60を駆動する調圧バルブとエンジン12の自動停止中にブレーキB2に油圧を供給する電磁ポンプとをそれぞれ設けるものに比して、装置を小型化することができる。また、エンジン12の自動停止中に電磁ポンプ100からブレーキB2に作動油を圧送することにより、次にエンジン12が自動始動した直後にリニアソレノイドSLB2によりブレーキB2を迅速に係合させることができ、発進をスムーズに行なうことができる。なお、油圧回路400は、機械式オイルポンプ42と電動オイルポンプ47とを備えるものとしたが、どちらか一方を省略するものとしてもよい。
ここで、実施例の主要な要素と発明の開示の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン12が「原動機」に相当し、機械式オイルポンプ42が「第1のポンプ」に相当し、電磁ポンプ100が「第2のポンプ」に相当し、レギュレータバルブ60が「ライン圧生成用バルブ」に相当し、切替バルブ50が「切替バルブ」に相当する。また、レギュレータバルブ60の信号圧用入力ポート62aが「作動用入力ポート」に相当する。ここで、「原動機」としては、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関に限定されるものではなく、水素エンジンなど、如何なるタイプの内燃機関であっても構わないし、内燃機関以外の電動機など、動力を出力可能なものであれば如何なるタイプの原動機であっても構わない。「動力伝達装置」としては、前進1速~5速の5段変速のオートマチックトランスミッション30を組み込むものに限定されるものではなく、2段変速や4段変速,6段変速,8段変速など、如何なる段数の自動変速機を組み込むものであっても構わない。「第2のポンプ」としては、電磁力により作動油を圧送する電磁ポンプに限定されるものではなく、電動機からの動力により作動油を圧送する電動ポンプなど、電力により駆動して流体圧を発生させるものであれば如何なるタイプのポンプであっても構わない。また、「第2のポンプ」としては、前進1速を形成するクラッチC1やLoギヤ状態を形成するブレーキB2に作動流体を圧送するものに限定されるものではなく、例えば、運転者の指示や走行状態などにより発進時の変速段が前進1速以外の変速段(前進2速など)に設定されたときにその変速段を形成するクラッチやブレーキに作動油を圧送するものとするなどとしても構わない。なお、実施例の主要な要素と発明の開示の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が発明の開示の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、発明の開示の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、発明の開示の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は発明の開示の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
本出願は、2009年1月30日に出願された日本国特許出願第2009-020734号を優先権主張の基礎としており、引用によりその内容の全てが本明細書に含まれる。
本発明は、自動車産業などに利用可能である。
Claims (6)
- 車両に搭載され、原動機からの動力を車軸に伝達するクラッチを備える動力伝達装置であって、
前記原動機からの動力により駆動して流体圧を発生させて出力する第1のポンプと、
電力の供給を受けて駆動して流体圧を発生させて出力する第2のポンプと、
作動用入力ポートに入力される作動流体により作動し、前記第1のポンプから出力された流体圧を調圧して前記クラッチを係合するためのライン圧を生成するライン圧生成用バルブと、
前記第1のポンプが駆動しているときには前記第2のポンプから出力された作動流体が前記ライン圧生成用バルブの作動用入力ポートに供給されると共に前記第2のポンプから前記クラッチへの作動流体の供給が遮断される第1の接続状態と、前記第1のポンプが駆動していないときには前記第2のポンプから出力された作動流体が前記クラッチに供給されると共に前記第2のポンプから前記ライン圧生成用バルブの作動用入力ポートへの作動流体の供給が遮断される第2の接続状態とを切り替える切替バルブと、
を備える動力伝達装置。 - 前記ライン圧生成用バルブにより生成されたライン圧を、電磁力でバルブを直接駆動することにより調圧して前記クラッチに供給可能なリニアソレノイドを備える請求項1記載の動力伝達装置。
- 前記切替バルブは、前記ライン圧生成用バルブによりライン圧に生成された作動流体を入力する信号圧用入力ポートと、前記リニアソレノイドバルブにより調圧された作動流体を入力する第1の入力ポートと、前記第2のポンプから出力された作動流体を入力する第2の入力ポートと、前記クラッチに作動流体を出力する第1の出力ポートと、前記ライン圧生成用バルブの作動用入力ポートに作動流体を出力する第2の出力ポートとを有し、前記信号圧用入力ポートに作動流体が入力されているときには前記第1の接続状態として前記第2の入力ポートと前記第2の出力ポートとを連通すると共に前記第2の入力ポートと前記第1の出力ポートとの連通を遮断し前記第1の入力ポートと前記第1の出力ポートとを連通し、前記信号圧用入力ポートに作動流体が入力されていないときには前記第2の接続状態として前記第2の入力ポートと前記第1の出力ポートとを連通すると共に前記第2の入力ポートと前記第2の出力ポートとの連通を遮断し前記第1の入力ポートと前記第1の出力ポートとの連通を遮断するよう形成されてなる請求項2記載の動力伝達装置。
- 前記第2のポンプは、電磁力により流体圧を発生させる電磁ポンプである請求項1ないし3いずれか1項に記載の動力伝達装置。
- 前記原動機は、自動停止と自動始動とが可能な内燃機関である請求項1ないし4いずれか1項に記載の動力伝達装置。
- 原動機と、
請求項1ないし5いずれか1項に記載の動力伝達装置と、
を備える車両。
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