WO2019093118A1 - 車両のパワートレイン装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a powertrain device of a vehicle.
- a drive source for driving a vehicle, a transmission to which power from the drive source is transmitted, and a mechanical oil pump mechanically driven by the drive source;
- a powertrain device of a vehicle provided with an electric oil pump driven by an electric motor different from a drive source (see, for example, Patent Document 1).
- the electric oil pump operates during the stop of the drive source (that is, during the stop of the mechanical oil pump) to secure the necessary oil pressure in the transmission.
- a hydraulic pressure supply oil path for supplying hydraulic fluid discharged from the electric oil pump to a hydraulic system for a transmission mechanism, and a transmission mechanism for supplying the hydraulic oil discharged from the electric oil pump to the discharge oil path of the electric oil pump.
- a switching valve (solenoid valve) connected to one of the cooling / oiling systems for supplying to the cooling / lubrication system, and operating the electric oil pump while the mechanical oil pump is stopped, and The switching valve is controlled in accordance with the hydraulic pressure supplied to the hydraulic system.
- the slip of the frictional engagement element for starting the vehicle is particularly slipped.
- a large amount of lubricating oil is required for cooling and lubrication, and the supply of the oil (lubricating oil) from the mechanical oil pump alone may cause a shortage of lubricating oil to the frictional engagement element for starting the vehicle.
- the mechanical oil pump is increased in size, a large amount of lubricating oil is supplied to the frictional engagement element for vehicle start even when a large amount of lubricating oil is not required (for example, when the frictional engagement element for vehicle start is completely engaged). In this case, the stirring loss of the lubricating oil by the rotating member of the frictional engagement element for starting the vehicle may be increased to cause deterioration of the fuel efficiency.
- a switching valve for example, a solenoid valve
- the control of the switching valve causes the vehicle from the electric oil pump to start the vehicle while the mechanical oil pump is stopped.
- the hydraulic pressure chamber of the friction fastening element for hydraulic pressure is supplied as hydraulic fluid (however, the pressure of the hydraulic fluid is a low pressure just before slip), and the slip of the friction fastening element for vehicle starting is especially slipped when the mechanical oil pump is activated.
- the oil from the electric oil pump is switched to be supplied as lubricating oil to the frictional engagement element for starting the vehicle.
- the present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide a vehicle having oil (hydraulic oil) from an electric oil pump during stoppage of a mechanical oil pump with a simple circuit configuration. Supply of the frictional engagement element for start to the engagement hydraulic chamber, and friction of the oil (lubricating oil) from the electric oil pump at the time of actuation of the mechanical oil pump and particularly at the slip of the frictional engagement element for vehicle start It is an object of the present invention to provide a powertrain device of a vehicle capable of supplying a fastening element.
- a drive source for driving the vehicle and a transmission to which power from the drive source is transmitted.
- a mechanical oil pump mechanically driven by the drive source, an electric oil pump driven by an electric motor different from the drive source, and the transmission provided with the coupling hydraulic pressure at the start of the vehicle
- the friction start element for vehicle start is the oil discharged from the electric oil pump according to the friction start element for vehicle start and the size of the discharge pressure of the mechanical oil pump.
- the switching valve is switched between the first state and the second state depending on the magnitude of the discharge pressure of the mechanical oil pump. That is, while the mechanical oil pump is stopped, the discharge pressure of the mechanical oil pump is 0, and the line pressure of a predetermined magnitude is obtained when the mechanical oil pump is actuated.
- the switching valve is in the first state, while when the mechanical oil pump is operating, the switching valve is in the second state. It is possible to switch the valve. As a result, for the switching, an expensive switching valve such as a solenoid valve is not necessary, and control of the switching valve is also unnecessary.
- the switching valve is brought into the first state while the mechanical oil pump is stopped, and the second state when the mechanical oil pump is operated. And, when in the second state, the oil discharged from the mechanical oil pump can be supplied as hydraulic oil to the engagement hydraulic chamber of the friction start element for starting the vehicle, the switching valve A pressure control device for adjusting the pressure of the oil supplied as hydraulic fluid to the engagement hydraulic chamber of the friction start element for starting the vehicle when the second state is set, and at the time of operation of the mechanical oil pump, It is disposed in a second lubricating oil supply circuit for supplying oil from the mechanical oil pump as lubricating oil to the friction start element for starting the vehicle without passing through the switching valve.
- the lubricant control valve operates according to the differential pressure between the line pressure and the adjustment pressure adjusted by the pressure regulator, and when the differential pressure is larger than a predetermined threshold value, The flow rate of the oil supplied to the frictional engagement element for starting the vehicle by the second lubricating oil supply circuit is operated to be larger than that when the differential pressure is equal to or less than the predetermined threshold value.
- the friction control valve causes the second lubricating oil supply circuit to perform the friction for starting the vehicle.
- the flow rate of oil supplied to the fastening element can be reduced. Therefore, the amount of lubricating oil supplied from the mechanical oil pump to the frictional engagement element for starting the vehicle can be adjusted with a simple configuration. Therefore, when a sufficient amount of lubricating oil is supplied to the frictional engagement element for starting the vehicle, especially when the frictional engagement element for starting the vehicle is slipped, when a large amount of lubricating oil is not required as in the fully engaged state. The amount of lubricating oil supplied to the frictional engagement element for starting the vehicle can be reduced.
- the stirring loss of the lubricating oil by the rotating member of the friction start element for starting the vehicle can be reduced to prevent the deterioration of the fuel efficiency. it can.
- the first lubricating oil supply circuit is connected near the downstream end of the second lubricating oil supply circuit.
- the first lubricating oil supply circuit is connected to the portion where the oil pressure is relatively low in the second lubricating oil supply circuit, and the lubricating oil is supplied from the electric oil pump from the first lubricating oil supply circuit.
- the supply pressure can be reduced.
- the switching valve can be switched between the first state and the second state depending on the magnitude of the discharge pressure of the mechanical oil pump, thereby simplifying the operation.
- supply of the oil (hydraulic oil) from the electric oil pump to the engaging hydraulic chamber for starting the vehicle while the mechanical oil pump is stopped, and at the time of operation of the mechanical oil pump and starting the vehicle It is possible to supply oil (lubricating oil) from a motorized oil pump to a friction starting element for vehicle start, particularly at the time of slippage of the friction type fastening element.
- FIG. 1 is a skeleton view of a powertrain device of a vehicle according to an exemplary embodiment. It is a fastening table which shows the fastening state of the friction fastening element at the time of each gear stage of the transmission of the said power-train apparatus. It is a circuit diagram which is a part of hydraulic control circuit of the said transmission, Comprising: The periphery of a 1st and 2nd switching valve is shown.
- FIG. 6 is a circuit diagram showing a hydraulic oil supply circuit for supplying hydraulic oil to a second brake and first and second lubricating oil supply circuits for supplying lubricating oil to a second brake in the hydraulic control circuit. It is the FIG.
- FIG. 3 equivalent view which shows the state which the switching valve is in a 1st state, and the oil (hydraulic fluid) discharged from the electrically driven oil pump is supplied to the hydraulic fluid supply circuit.
- oil (hydraulic oil) discharged from the mechanical oil pump is supplied to the hydraulic oil supply circuit
- oil (lubricating oil) discharged from the electric oil pump is the first
- FIG. 3 equivalent view which shows the state currently supplied to the lubricating oil supply circuit.
- the hydraulic fluid of line pressure is supplied to the first control port of the lubrication control valve, and the hydraulic oil of regulated pressure (pressure lower than the second predetermined pressure) by the pressure control solenoid valve is supplied to the second control port of the lubrication control valve.
- FIG. 4 Is a view corresponding to FIG. 4 showing a state in which is supplied.
- the hydraulic oil of line pressure is supplied to the first control port of the lubrication control valve, and the hydraulic oil of regulated pressure (pressure above the second predetermined pressure) by the pressure control solenoid valve is supplied to the second control port of the lubrication control valve.
- FIG. 4 equivalent view which shows the state supplied.
- the state corresponding to FIG. 4 showing a state in which the hydraulic pressure of line pressure is supplied to the release hydraulic pressure chamber of the second brake and the hydraulic oil is not supplied to the first and second control ports of the lubrication control valve. is there.
- FIG. 1 shows a powertrain device 1 of a vehicle according to an exemplary embodiment.
- the power train apparatus 1 includes an engine 2 as a drive source for driving a vehicle, and a transmission 3 to which power from the engine 2 is transmitted.
- the drive source is not limited to the engine, and may be a motor or the like.
- the vehicle includes an idle stop system.
- this idle stop system when the predetermined stop condition is satisfied when the vehicle stops, the engine 2 is automatically stopped, and when the predetermined restart condition is satisfied in the automatic stop state of the engine 2, the engine 2 is automatically stopped.
- the idle stop control to restart at is executed. It is also possible to prohibit the execution of the idle stop control by the operation of the driver of the vehicle.
- the transmission 3 is an automatic transmission that achieves eight forward gears and one reverse gear.
- the transmission 3 includes a cylindrical transmission case 11 and a transmission mechanism 10 disposed in the transmission case 11 and to which power from the engine 2 is input.
- the transmission mechanism 10 has an input shaft 12 corresponding to an input portion of the transmission 3 and an output gear 13 corresponding to an output portion of the transmission 3.
- the input shaft 12 is directly connected to the output shaft of the engine 2. That is, in the present embodiment, no torque converter is provided between the output shaft of the engine 2 and the input shaft 12 of the transmission 3. Further, in the present embodiment, the engine 2 and the transmission 3 are mounted on the vehicle in a state where the output shaft and the input shaft 12 of the engine 2 are coupled to each other so as to extend in the vehicle width direction of the vehicle.
- the output gear 13 is disposed in a portion of the transmission case 11 opposite to the engine 2 (right side in FIG. 1).
- the power transmitted to the output gear 13 is input to the differential gear via a countershaft input gear and a countershaft output gear disposed on a countershaft extending parallel to the input shaft 12. Transmitted to Then, the motive power is transmitted to the drive wheels (front wheels) of the vehicle via the differential mechanism.
- the transmission mechanism 10 includes a first planetary gear set PG1 (hereinafter referred to as a first gear set PG1) and a second planetary gear set PG2 (hereinafter referred to as a first planetary gear set PG1), which are aligned in the axial direction of the input shaft 12 (which is also the axial direction of the transmission 3). It has a two-gear set PG2), a third planetary gear set PG3 (hereinafter referred to as a third gear set PG3), and a fourth planetary gear set PG4 (hereinafter referred to as a fourth gear set PG4).
- the first gear set PG1, the second gear set PG2, the third gear set PG3 and the fourth gear set PG4 are arranged in this order from the engine 2 side between the input shaft 12 and the output gear 13, and the output gear from the input shaft 12 A plurality of power transmission paths to 13 are formed.
- the input shaft 12, the output gear 13, and the first to fourth gear sets PG1 to PG4 are arranged on the same axis.
- the transmission mechanism 10 selects five friction engagement elements for switching the power transmission path by selecting one of the plurality of power transmission paths formed by the first to fourth gear sets PG1 to PG4.
- the clutch CL1, the second clutch CL2, the third clutch CL3, the first brake BR1 and the second brake BR2) are provided.
- the first gear set PG1 has a first sun gear S1, a first ring gear R1 and a first carrier C1 as rotating elements.
- the first gear set PG1 is a single pinion type, and a plurality of pinions P1 supported by the first carrier C1 and spaced from each other in the circumferential direction of the first gear set PG1 are the first sun gear S1 and the first ring gear. It is engaged with both of R1.
- the second gear set PG2 has a second sun gear S2, a second ring gear R2 and a second carrier C2 as rotating elements.
- the second gear set PG2 is also a single pinion type, and a plurality of pinions P2 supported by the second carrier C2 and spaced from each other in the circumferential direction of the second gear set PG2 is a second sun gear S2 and a second ring gear. It is engaged with both of R2.
- the third gear set PG3 has a third sun gear S3, a third ring gear R3 and a third carrier C3 as rotating elements.
- the third gear set PG3 is also a single pinion type, and a plurality of pinions P3 supported by the third carrier C3 and spaced from each other in the circumferential direction of the third gear set PG3 are the third sun gear S3 and the third ring gear. It is engaged with both of R3.
- the fourth gear set PG4 has a fourth sun gear S4, a fourth ring gear R4 and a fourth carrier C4 as rotating elements.
- the fourth gear set PG4 is also a single pinion type, and a plurality of pinions P4 supported by the fourth carrier C4 and spaced from each other in the circumferential direction of the fourth gear set PG4 are the fourth sun gear S4 and the fourth ring gear. It is engaged with both of R4.
- the first sun gear S1 and the fourth sun gear S4 are always connected, the first ring gear R1 and the second sun gear S2 are always connected, and the second carrier C2 and the fourth carrier C4 are always connected, and the third carrier C3 and the third carrier C3
- the fourth ring gear R4 is always connected.
- the input shaft 12 is always connected with the first carrier C1
- the output gear 13 is always connected with the second carrier C2 and the fourth carrier C4.
- the first clutch CL1 is configured to connect and disconnect between the input shaft 12, the first carrier C1 and the third sun gear S3.
- the first clutch CL1 is disposed at an end portion of the transmission case 11 on the side of the engine 2 and in the vicinity of a peripheral wall 11a of the transmission case 11.
- the second clutch CL2 is configured to connect and disconnect between the first ring gear R1, the second sun gear S2 and the third sun gear S3.
- the second clutch CL2 is disposed radially outward of the first ring gear R1 and in the vicinity of the peripheral wall 11a of the transmission case 11.
- the third clutch CL3 is configured to connect and disconnect between the second ring gear R2 and the third sun gear S3.
- the third clutch CL3 is disposed radially outside the second ring gear R2 and in the vicinity of the peripheral wall 11a of the transmission case 11.
- the first brake BR1 is configured to connect and disconnect between the first sun gear S1 and the fourth sun gear S4 and the transmission case 11.
- the first brake BR ⁇ b> 1 is disposed at an end on the side opposite to the engine 2 in the transmission case 11 and in the vicinity of a peripheral wall 11 a of the transmission case 11.
- the second brake BR2 is configured to connect and disconnect between the third ring gear R3 and the transmission case 11.
- the second brake BR2 is disposed radially outside the third ring gear R3 and in the vicinity of the peripheral wall 11a of the transmission case 11.
- the friction fastening elements are fastened by the supply of hydraulic oil to the fastening hydraulic chamber of the friction fastening elements. As shown in the fastening table of FIG. 2, by selectively fastening three friction fastening elements from five friction fastening elements, forward first to eighth speeds and reverse speeds are formed. In the fastening table in FIG. 2, a circle indicates that the friction fastening element is fastened, and a blank indicates that the friction fastening element releases (releases) the fastening.
- a first speed is formed.
- the engagement of the second clutch CL2, the first brake BR1 and the second brake BR2 forms a second gear.
- a third speed is formed by the engagement of the first clutch CL1, the second clutch CL2 and the second brake BR2.
- the fourth speed is formed by the engagement of the second clutch CL2, the third clutch CL3 and the second brake BR2.
- a fifth speed is formed.
- the engagement of the first clutch CL1, the second clutch CL2 and the third clutch CL3 forms a sixth speed.
- a seventh speed is formed by the engagement of the first clutch CL1, the third clutch CL3 and the first brake BR1.
- the eighth speed is formed by the engagement of the second clutch CL2, the third clutch CL3 and the first brake BR1.
- a reverse speed is established by the engagement of the third clutch CL3, the first brake BR1 and the second brake BR2.
- the rotational speed of the input shaft 12 and the rotational speed of the output gear 13 are the same.
- the power train device 1 is driven by an electric motor 5 a separate from a mechanical oil pump 4 mechanically driven by the engine 2 and a drive source (engine 2) for driving the vehicle. And an electrically driven oil pump 5.
- the oil discharged from the electric oil pump 5 passes through the orifice 8.
- the first clutch CL1 and the first brake BR1 are completely engaged, and the second brake BR2 is in an engagement ready state.
- the second brake BR2 corresponds to a frictional engagement element for vehicle start. That is, at the time of start of the vehicle, with the first clutch CL1 and the first brake BR1 engaged, supply of hydraulic oil from the mechanical oil pump 4 to the engaged hydraulic chamber 21 (see FIG. 4) of the second brake BR2 is performed. , And the second brake BR2 is completely engaged from the engagement preparation state via the slip state.
- the oil discharged from the mechanical oil pump 4 is a hydraulic pressure chamber engaged with the first clutch CL1, the first brake BR1 and the second brake BR2.
- the first clutch CL1 and the first brake BR1 are completely engaged, and the second brake BR2 is brought into an engagement ready state.
- supply of hydraulic oil from the mechanical oil pump 4 to the engaged hydraulic chamber 21 (see FIG. 4) of the second brake BR2 is performed.
- the second brake BR2 is completely engaged from the engagement preparation state via the slip state.
- the oil discharged from the mechanical oil pump 4 is used as hydraulic fluid in the engagement hydraulic pressure chamber of the first clutch CL1, the first brake BR1 and the second brake BR2. Supplied. Then, at the time of start of the vehicle, the supply of hydraulic fluid from the mechanical oil pump 4 causes the second brake BR2 to be in a completely engaged state via the slip state.
- the second brake BR2 is The second brake is operated by a first lubricating oil supply circuit 32, which will be described later, which is operated during a specific period including a period from when the completely engaged state is reached to when a predetermined period elapses.
- the lubricant is supplied to BR 2 (especially friction plate 23) as lubricating oil.
- the electric oil pump 5 operates in the specific period even when the vehicle is started from the stop state when the idle stop control is not performed.
- the second brake BR2 is provided on both sides of the plurality of friction plates 23 arranged in the axial direction of the transmission 3, the piston 24, and the piston 24. And a release hydraulic pressure chamber 22.
- the friction plates 23a arranged every other one of the plurality of friction plates 23 are connected to the transmission case 11, and the remaining friction plates 23b are connected to the third ring gear R3.
- the friction plate 23a and the friction plate 23b slide on each other.
- the piston 24 presses the friction plate 23a and the friction plate 23b in the axial direction of the transmission 3 so as to engage with each other by the supply of hydraulic fluid to the engagement hydraulic chamber 21.
- the second brake BR2 further includes a spring 25 that biases the friction plate 23a and the friction plate 23b with a biasing force that brings the friction plate 23a and the friction plate 23b into contact with each other.
- a spring 25 that biases the friction plate 23a and the friction plate 23b with a biasing force that brings the friction plate 23a and the friction plate 23b into contact with each other.
- the second brake BR2 is released.
- the above line pressure is a pressure at which the discharge pressure of the mechanical oil pump 4 is adjusted to a predetermined value by the regulator valve 7 (see FIG. 3), and all the hydraulic oil and lubrication required for the transmission 3 It is a pressure that is the source pressure of oil.
- the hydraulic control circuit 30 of the transmission 3 includes a hydraulic oil supply circuit 31 for supplying hydraulic oil to the second brake BR2 (the engagement hydraulic chamber 21 and the release hydraulic chamber 22); It has the 1st lubricating oil supply circuit 32 and the 2nd lubricating oil supply circuit 33 which supply lubricating oil to brake BR2.
- the hydraulic oil supply circuits 31 of FIGS. 3 and 4 are connected to each other at a point “A” of FIGS. 3 and 4.
- the 1st lubricating oil supply circuit 32 of FIG.3 and FIG.4 is mutually connected in the part of "C" of FIG.3 and FIG.4.
- the 2nd lubricating oil supply circuit 33 of FIG.3 and FIG.4 is mutually connected in the location of "B" of FIG.3 and FIG.4.
- the description of the hydraulic oil supply circuit and the lubricating oil supply circuit to the frictional engagement elements other than the second brake BR2 will be omitted.
- the hydraulic oil supply circuit to the engagement hydraulic chamber of the first clutch CL1 and the first brake BR1 is branched from the vicinity of the point “A” in FIG. 3 and FIG. Through the ON / OFF solenoid valve for switching between the first clutch CL1 and the first hydraulic pressure chamber of the first brake BR1.
- the hydraulic control circuit 30 can supply the oil discharged from the electric oil pump 5 as the hydraulic oil to the engaging hydraulic chamber 21 of the second brake BR2 according to the magnitude of the discharge pressure of the mechanical oil pump 4.
- a switching valve 70 is provided for switching between the first state and a second state in which the oil discharged from the electric oil pump 5 can be supplied as lubricating oil to the second brake BR2 by the first lubricating oil supply circuit 32.
- the switching valve 70 is configured by the pair of shift valves (first and second shift valves 71 and 81).
- the oil discharged from the mechanical oil pump 4 (the oil that has been brought to the line pressure by the regulator valve 7) is supplied to the switching valve 70 (first and second shift valves 71 and 81), and via the switching valve 70. Instead, it is supplied to the second lubricating oil supply circuit 33.
- the oil discharged from the electric oil pump 5 (the oil which has passed through the orifice 8) is supplied to the first and second shift valves 71 and 81.
- the pressure of the oil discharged from the electric oil pump 5 (the oil passing through the orifice 8) is lower than the line pressure, and the first clutch CL1 and the first brake BR1 are completely removed while the engine 2 is automatically stopped. It is set to a pressure that can be brought into the engaged state.
- the first shift valve 71 has a spool 73 accommodated in the sleeve 72.
- the spool 73 is in a first position where it abuts against the end wall 72a on one side of the sleeve 72 (the end wall on the left side in FIG. 3), and the end wall 72b on the other side of the sleeve 72 (on the right side in FIG. 3) It is movable in the axial direction of the spool 73 between the second position where it abuts on the wall portion).
- a first control port 74 to which oil (oil at line pressure) discharged from the mechanical oil pump 4 is supplied is provided.
- a second control port 75 is provided to which the oil (oil having a pressure lower than the line pressure) discharged from the electric oil pump 5 is supplied.
- a port 76 to which the oil discharged from the mechanical oil pump 4 is supplied, a port 77 to which the oil discharged from the electric oil pump 5 is supplied, and the hydraulic oil supply circuit 31.
- a port 78 is provided.
- the port 77 and the port 78 are in communication, and the port 76 and the port 78 are in communication.
- the port 76 and the port 78 are in communication with each other, and the port 77 and the port 78 are in communication with each other.
- the second shift valve 81 has a spool 83 housed in a sleeve 82.
- the spool 83 has a first position in contact with the end wall 82a on one side of the sleeve 82 (the end wall on the left in FIG. 3) and an end wall 82b on the other side of the sleeve 82 (the right end on FIG. 3). It is movable in the axial direction of the spool 83 between the second position where it abuts on the wall portion).
- a compression coil spring 84 is provided which biases the spool 83 toward the second position.
- a control port 85 to which the oil (oil at line pressure) discharged from the mechanical oil pump 4 is supplied is provided.
- the spool 83 is positioned at the second position by the compression coil spring 84.
- the port 86 to which the oil discharged from the electric oil pump 5 is supplied and the port 87 connected to the first lubricating oil supply circuit 32 do not communicate with each other.
- the oil of line pressure to the control port 85 supplies the spool 83 to the first position, and at this time, the port 86 and the port 87 are in communication.
- the switching valve 70 the first state in which the oil discharged from the electric oil pump 5 can be supplied as the operating oil to the operating oil supply circuit 31 (and the engaging hydraulic chamber 21 of the second brake BR2). It has become.
- the electric oil pump 5 is operated, the oil discharged from the electric oil pump 5 is supplied to the hydraulic oil supply circuit 31. Further, even if the electric oil pump 5 is operated, the oil discharged from the electric oil pump 5 is not supplied to the first lubricating oil supply circuit 32.
- the switching valve 70 is in a second state in which the oil discharged from the electric oil pump 5 can be supplied as lubricating oil to the second brake BR2 by the first lubricating oil supply circuit 32.
- the electric oil pump 5 is operated, the oil discharged from the electric oil pump 5 is supplied to the first lubricating oil supply circuit 32. Further, even if the electric oil pump 5 is operated, the oil discharged from the electric oil pump 5 is not supplied to the hydraulic oil supply circuit 31.
- the oil discharged from the mechanical oil pump 4 is operated by the hydraulic oil supply circuit 31 to the engagement hydraulic chamber 21 of the second brake BR2. It can be supplied as oil.
- the electric motor 5a of the electric oil pump 5 is controlled by a control unit 100 described later, and operates during automatic stop of the engine 2 by idle stop control. Since the mechanical oil pump 4 is stopped during the automatic stop of the engine 2, as shown in FIG. 5, the switching valve 70 is in the first state (the spool 73 of the first shift valve 71 is in the first position). And the spool 83 of the second shift valve 81 is positioned at the above second position), and the oil discharged from the electric oil pump 5 is supplied to the hydraulic oil supply circuit 31.
- the electric motor 5a is also operated (the electric oil pump 5 is operated) also during the specific period when the mechanical oil pump 4 is operating.
- the switching valve 70 is in the second state (the spool 73 of the first shift valve 71 is at the second position and the spool 83 of the second shift valve 81 is at the first position).
- the oil discharged from the mechanical oil pump 4 is supplied to the hydraulic oil supply circuit 31 and the oil discharged from the electric oil pump 5 to the first lubricating oil supply circuit 32. Supplied.
- the electric oil pump 5 is stopped.
- the hydraulic fluid supply circuit 31 has a pressure regulating solenoid valve 41 as a pressure regulating device that regulates the pressure of the hydraulic fluid supplied to the engagement hydraulic pressure chamber 21 of the second brake BR2.
- the pressure control solenoid valve 41 is configured by a linear solenoid valve.
- the oil (hydraulic oil) discharged from the electric oil pump 5 or the mechanical oil pump 4 is input to the input port 41 a of the pressure control solenoid valve 41.
- the pressure adjustment solenoid valve 41 outputs the hydraulic oil input from the input port 41a from the output port 41b with a reduced pressure or the same pressure.
- the surplus hydraulic oil at the time of the above-mentioned pressure reduction in pressure regulation solenoid valve 41 is drained from drain port 41c.
- the hydraulic oil output from the output port 41 b of the pressure control solenoid valve 41 is supplied to the engagement hydraulic chamber 21.
- the pressure of the hydraulic oil (the hydraulic oil passing through the orifice 8) discharged from the electric oil pump 5 is reduced by the pressure control solenoid valve 41 to be the pressure in the above-mentioned fastening preparation state.
- the hydraulic oil at this pressure is output from the output port 41b.
- the pressure (line pressure) of the hydraulic fluid discharged from the mechanical oil pump 4 is reduced by the pressure control solenoid valve 41 or is made the pressure as it is.
- the hydraulic oil is output from the output port 41b.
- the pressure of the hydraulic oil output from the output port 41b (the adjusted pressure adjusted by the pressure adjusting solenoid valve 41) changes in the range from 0 to the line pressure.
- the hydraulic oil output from the output port 41 b is also supplied to a second control port 63 of a lubrication control valve 61 described later.
- the pressure adjustment solenoid valve 41 switches the supply and non-supply of hydraulic oil to the engagement hydraulic chamber 21 of the second brake BR2, and when the second brake BR2 is engaged when the vehicle starts moving, the adjustment hydraulic chamber 21 is used. After the pressure of the hydraulic oil (the adjustment pressure) is gradually raised from the pressure in the fastening preparation state to the first predetermined pressure, and then raised to a line pressure higher than the first predetermined pressure; There is. The pressure adjustment solenoid valve 41 sets the adjustment pressure to zero when the hydraulic fluid is not supplied to the engagement hydraulic chamber 21. At this time, the hydraulic oil of the engagement hydraulic chamber 21 is drained. Further, the pressure adjustment solenoid valve 41 changes the adjustment pressure from zero to the line pressure at a stroke when engaging the second brake BR2 except at the time of the start.
- the hydraulic oil supply circuit 31 further includes a release switching valve 43 that switches supply and non-supply of hydraulic oil to the release hydraulic chamber 22 of the second brake BR2.
- the release switching valve 43 operates in response to the operation of the ON / OFF solenoid valve 55 to switch supply and non-supply of hydraulic oil to the release hydraulic chamber 22.
- the release switching valve 43 has a spool 45 housed in a sleeve 44.
- the spool 45 is in a first position where it abuts against the end wall 44a on one side of the sleeve 44 (the end wall on the left side in FIG. 4) and the end wall 44b on the other side of the sleeve 44 (on the right side in FIG. It is movable in the axial direction of the spool 45 between the second position where it abuts on the wall portion).
- a compression coil spring 46 is provided which biases the spool 45 toward the first position.
- a control port 47 connected to an output port 55 b of the ON / OFF solenoid valve 55 is provided at an end of the sleeve 44 on the first position side.
- the ON / OFF solenoid valve 55 When the ON / OFF solenoid valve 55 is off, the hydraulic fluid of the line pressure is not supplied to the control port 47, whereby the spool 45 is positioned at the first position by the biasing force of the compression coil spring 46. .
- the ON / OFF solenoid valve 55 is turned on, the hydraulic fluid of the line pressure is supplied to the control port 47 so that the spool 45 resists the biasing force of the compression coil spring 46 and Located in position.
- the port 48 connected to the release hydraulic chamber 22 of the second brake BR2 is the hydraulic fluid of the line pressure Is communicated with the port 49 to be supplied, whereby the hydraulic pressure of the line pressure is supplied to the release hydraulic chamber 22 (see FIG. 9).
- the port 48 connected to the release hydraulic pressure chamber 22 communicates with the drain port 50. As a result, the hydraulic oil in the release hydraulic chamber 22 is drained (see FIGS. 7 and 8).
- the operation of the electric motor 5 a of the electric oil pump 5, the pressure control solenoid valve 41 and the ON / OFF solenoid valve 55 is controlled by the control unit 100.
- the control unit 100 is a well-known microcomputer-based controller and executes a computer program (including a basic control program such as an OS and an application program activated on the OS to realize a specific function).
- a central processing unit (CPU) a memory configured with, for example, a RAM or ROM to store the computer program and data, and an input / output (I / O) bus for inputting / outputting electrical signals are provided.
- control unit 100 various information for automatically switching the shift position of the transmission 3 according to the traveling state of the vehicle (for example, information of the range position of the shift lever of the vehicle, accelerator opening of the vehicle Information, information on the vehicle speed of the vehicle, etc., and various information for executing the idle stop control are input. Then, the control unit 100 controls the operation of the electric motor 5a, the pressure adjustment solenoid valve 41, and the ON / OFF solenoid valve 55 based on the input information and executes the idle stop control. Further, based on the above information, the control unit 100 controls the operation of valves respectively provided in the hydraulic oil supply circuit and the lubricating oil supply circuit to the friction engagement element other than the second brake BR2.
- the port 49 to which hydraulic fluid of line pressure is supplied is the second It communicates with the port 51 connected to the first control port 62 of the lubrication control valve 61 disposed in the lubricating oil supply circuit 33 (specifically, the large diameter orifice arrangement oil passage 33a described later), whereby the lubrication control is performed.
- Line pressure hydraulic fluid is supplied to the first control port 62 of the valve 61.
- the port 51 connected to the first control port 62 of the lubrication control valve 61 is It communicates with the drain port 52, whereby the hydraulic oil of the first control port 62 is drained.
- the second lubricating oil supply circuit 33 has a large diameter orifice arrangement oil passage 33a and a small diameter orifice arrangement oil passage 33b connected in parallel to each other.
- Large-diameter orifices 34 and small-diameter orifices 35 having different orifice diameters are respectively disposed in the large-diameter orifice arrangement oil passage 33a and the small-diameter orifice arrangement oil passage 33b.
- the flow rate of the lubricating oil flowing through the large diameter orifice arrangement oil passage 33a is larger than the flow rate of the lubricating oil flowing through the small diameter orifice arrangement oil passage 33b.
- the oil discharged from the mechanical oil pump 4 is not supplied to the large-diameter orifice arrangement oil passage 33a and the small-diameter orifice arrangement oil passage 33b, and is lubricated in a state where the pressure is reduced by the pressure reducing valve 38 without passing through the switching valve 70. Supplied as oil.
- the pressure reducing valve 38 reduces the pressure of the oil discharged from the mechanical oil pump 4 from the line pressure to a preset pressure (pressure suitable for lubrication).
- the large diameter orifice arrangement oil passage 33a and the small diameter orifice arrangement oil passage 33b are gathered together at their downstream end to form a collection oil passage 33c, and this collection oil passage 33c makes it possible to use the second brake BR2 (in particular, lubricating oil). It is supplied to the friction plate 23).
- the collecting oil passage 33 c passes through the peripheral wall 11 a of the transmission case 11 and reaches an oil passage opening located in the vicinity of the second brake BR 2.
- An orifice 36 is also provided in the collecting oil passage 33c.
- the orifice diameter of the orifice 36 is larger than the orifice diameter of the large diameter orifice 34 disposed in the large diameter orifice arrangement oil passage 33a, and the flow rate of lubricating oil flowing through the large diameter orifice arrangement oil passage 33a and the small diameter orifice
- the lubricating oil having a flow rate substantially the same as the flow rate of the sum of the flow rate of the lubricating oil flowing through the disposition oil path 33b and the lubricating oil flowing through the collecting oil path 33c.
- the first lubricating oil supply circuit 32 is connected in the vicinity of the downstream end of the second lubricating oil supply circuit 33, that is, in the vicinity of the oil passage opening of the collecting oil passage 33c.
- the first lubricating oil supply circuit 32 is connected to the portion where the oil pressure is relatively low in the second lubricating oil supply circuit 33, so that the lubricating oil from the electric oil pump 5 can be used.
- the supply pressure can be reduced.
- the first lubricating oil supply circuit 32 may be connected anywhere as far as the collecting oil passage 33 c of the second lubricating oil supply circuit 33.
- a lubrication control valve 61 is disposed in the large diameter orifice arrangement oil passage 33a.
- the upstream side portion and the downstream side portion of the large diameter orifice arrangement oil passage 33 a are respectively connected to the two ports 64 and 65 of the lubrication control valve 61, and by the operation of the lubrication control valve 61, these upstream side portions
- the downstream part is in communication or shut off.
- the lubrication control valve 61 has a spool 68 housed in a sleeve 67.
- the spool 68 has a first position in contact with an end wall 67a on one side of the sleeve 67 (the end wall on the left side in FIG. 3) and an end wall 67b on the other side of the sleeve 67 (the end on the right in FIG. 3). It is movable in the axial direction of the spool 68 between the second position where it abuts on the wall portion).
- a compression coil spring 69 for biasing the spool 68 toward the first position is provided.
- the two ports 64 and 65 communicate with each other, whereby the upstream portion and the downstream portion of the large diameter orifice arrangement oil passage 33a communicate with each other. (The large diameter orifice arrangement oil passage 33a is in communication).
- the two ports 64 and 65 are not in communication with each other, thereby blocking the upstream portion and the downstream portion of the large diameter orifice arrangement oil passage 33a. (The large diameter orifice arrangement oil passage 33a is shut off).
- the first control port 62 is provided at an end of the sleeve 67 on the first position side.
- a second control port 63 connected to the output port 41b of the pressure adjustment solenoid valve 41 is provided.
- the lubrication control valve 61 (spool 68) operates in accordance with a differential pressure between the pressure of the hydraulic fluid at the first control port 62 and the pressure of the hydraulic fluid at the second control port 63.
- the lubrication control valve 61 converts the pressure of the hydraulic fluid at the second control port 63 into the pressing force of the spool 68 from the value obtained by converting the pressure of the hydraulic fluid at the first control port 62 into the pressing force of the spool 68 It operates in accordance with the magnitude relationship between the value obtained by subtracting the value and the biasing force of the compression coil spring 69.
- the second brake BR2 When the second brake BR2 is engaged when the vehicle is started, the second brake BR2 slips from the released state by gradually increasing the adjustment pressure from the pressure in the engagement prepared state to the first predetermined pressure. It will be in a completely engaged state via the state. As a result, even if a torque converter is not provided between the output shaft of the drive source and the input shaft 12 of the transmission 3, smooth start can be achieved.
- the differential pressure is a predetermined threshold (in the present embodiment, the line pressure-the above
- the spool 68 is located at the second position, so that the large diameter orifice arrangement oil passage 33a is in communication.
- the lubricating oil from the pressure reducing valve 38 is supplied to the second brake BR2 through both the large diameter orifice arrangement oil passage 33a and the small diameter orifice arrangement oil passage 33b.
- the spool 68 is in the second position when the adjustment pressure is equal to or higher than the second predetermined pressure, that is, when the differential pressure is equal to or lower than the predetermined threshold. It will be located in 1 position, and the large diameter orifice arrangement oil path 33a will be in the interruption
- the lubrication control valve 61 is supplied to the second brake BR2 by the second lubricating oil supply circuit 33 when the differential pressure is larger than the predetermined threshold.
- the flow rate of the lubricating oil acts to be greater than when the differential pressure is below the predetermined threshold. That is, when the second brake BR2 is in a slip state, a sufficient amount of lubricating oil required for cooling and lubrication in the second brake BR2 (particularly, the friction plate 23) is supplied to the second brake BR2.
- the predetermined period is a period from immediately before the adjustment pressure changes from the first predetermined pressure to the second predetermined pressure. That is, when the lubricating oil from the mechanical oil pump 4 is supplied to the second brake BR2 through both the large diameter orifice arrangement oil passage 33a and the small diameter orifice arrangement oil passage 33b of the second lubricating oil supply circuit 33. A larger amount of lubricating oil is supplied to the second brake BR2 through the first lubricating oil supply circuit 32.
- the electric oil pump 5 When the adjustment pressure becomes equal to or higher than the second predetermined pressure (when the differential pressure becomes equal to or lower than the predetermined threshold), the electric oil pump 5 is stopped, and thereafter the electric oil pump 5 is operated until the vehicle is stopped. It will be in the stopped state.
- the lubricating oil supplied to the second brake BR2 In the stopped state of the electric oil pump 5, the lubricating oil supplied to the second brake BR2 is only the lubricating oil passing through the small diameter orifice disposing oil passage 33b of the second lubricating oil supply circuit 33.
- the stirring loss of the lubricating oil by the rotating member (in particular, the friction plate 23b) of the second brake BR2 can be reduced, and the deterioration of the fuel efficiency can be prevented.
- the second predetermined pressure may be the same as the first predetermined pressure.
- the electric oil pump 5 may operate during a period in which the second brake BR2 is in the slip state, and may be in a stopped state after the complete engagement state is obtained.
- the control unit 100 controls the pressure control solenoid valve 41 based on a control signal to the pressure control solenoid valve 41 when the pressure control solenoid valve 41 is adjusting the pressure of the hydraulic fluid to the engagement hydraulic chamber 21 of the second brake BR2.
- the operation of the electric oil pump 5 when the switching valve 70 is in the second state is controlled. That is, since the adjustment pressure is known from the control signal, it can be known whether the second brake BR2 is in the slip state, and also the predetermined period. Therefore, the operation of the electric oil pump 5 can be controlled in synchronization with the control of the pressure control solenoid valve 41 by the control unit 100, and the operation control of the electric oil pump 5 becomes easy.
- the adjustment pressure rapidly changes from 0 to the line pressure, whereby the spool 68 is also immediately positioned at the first position.
- the large diameter orifice arrangement oil passage 33a is basically not in communication, and the lubricating oil from the pressure reducing valve 38 is supplied to the second brake BR2 only through the small diameter orifice arrangement oil passage 33b. (See Figure 8).
- the hydraulic oil is drained without being supplied to the first and second control ports 62, 63 of the lubrication control valve 61 at all (in the first and second control ports 62, 63). Since the pressures of the hydraulic oil are both zero), as shown in FIG. 8, the spool 68 is positioned at the first position by the compression coil spring 69, and the lubricating oil from the pressure reducing valve 38 The second brake BR2 is supplied only through the small-diameter orifice arrangement oil passage 33b. When the second brake BR2 is not engaged, the hydraulic oil is not supplied to the engagement hydraulic chamber 21 of the second brake BR2, and the hydraulic oil is supplied to the release hydraulic chamber 22 (see FIG. 9).
- hydraulic oil discharged from the electric oil pump 5 is supplied to the first control port 62 of the lubrication control valve 61, and a pressure control solenoid valve is supplied to the second control port 63.
- the hydraulic oil is supplied by the pressure 41 to the above-mentioned ready state for fastening. Therefore, the spool 68 of the lubrication control valve 61 is positioned at the second position, and the large diameter orifice arrangement oil passage 33a is in communication.
- the mechanical oil pump 4 is not operating, no lubricating oil is supplied to the second lubricating oil supply circuit 33 (the large diameter orifice arrangement oil passage 33a and the small diameter orifice arrangement oil passage 33b). Further, while the engine 2 is automatically stopped, no lubricating oil is supplied to the first lubricating oil supply circuit 32.
- the oil discharged from the electric oil pump 5 is used as hydraulic oil in the engagement hydraulic chamber 21 of the second brake BR2. Since the switching valve 70 is provided to switch between the first state in which the oil can be supplied and the second state in which the oil can be supplied as the lubricating oil to the second brake BR2 by the first lubricating oil supply circuit 32, the mechanical oil The switching valve 70 can be switched between the first state and the second state according to the operation and stop of the pump 4. As a result, for the switching, an expensive switching valve such as a solenoid valve is not necessary, and control of the switching valve 70 is also unnecessary.
- any frictional engagement element for starting the vehicle may be any frictional engagement element to be engaged at the first speed. It may be a friction fastening element.
- the vehicle starting friction engagement element may be the first clutch CL1 or the first brake BR1.
- the friction starting element for starting the vehicle be constituted by the brake.
- the lubricating oil can be directly supplied from the peripheral wall 11a of the transmission case 11 to the friction start element for starting the vehicle (brake).
- the diameter of the passage can be made relatively large.
- the present invention comprises a drive source for driving a vehicle, a transmission to which power from the drive source is transmitted, a mechanical oil pump mechanically driven by the drive source, and the drive source. And a motor-driven oil pump driven by the motor according to claim 1.
- Powertrain device 2 Engine (drive source) Reference Signs List 3 transmission 4 mechanical oil pump 5 electric oil pump 5a electric motor 31 hydraulic oil supply circuit 32 first lubricating oil supply circuit 33 second lubricating oil supply circuit 41 pressure control solenoid valve (pressure control device) 61 lubrication control valve 70 switching valve 71 first shift valve 72 second shift valve BR2 second brake (frictional fastening element for vehicle start)
Landscapes
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Abstract
車両のパワートレイン装置(1)は、機械式オイルポンプ(4)の吐出圧の大きさによって、電動式オイルポンプ(5)より吐出されたオイルを車両発進用摩擦締結要素(第2ブレーキBR2)の締結油圧室(21)に作動油として供給可能な第1状態と、該オイルを第1潤滑油供給回路(32)により車両発進用摩擦締結要素に潤滑油として供給可能な第2状態とに切り換えられる切換バルブ(70)を備える。
Description
本発明は、車両のパワートレイン装置に関する。
従来より、車両を駆動するための駆動源(エンジン、モータ等)と、該駆動源からの動力が伝達される変速機と、該駆動源により機械的に駆動される機械式オイルポンプと、該駆動源とは別の電動モータにより駆動される電動式オイルポンプとを備えた、車両のパワートレイン装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。上記電動式オイルポンプは、上記駆動源の停止中(つまり機械式オイルポンプの停止中)に作動して、上記変速機において必要な油圧を確保している。
上記特許文献1では、電動式オイルポンプの吐出油路に、該吐出油路を、該電動式オイルポンプから吐出された作動油を変速機構用油圧系へ供給する油圧供給油路と、変速機構の冷却/潤滑系へ供給する冷却系油路とのいずれか一方に接続する切換バルブ(ソレノイド弁)を設けておき、機械式オイルポンプの停止中に電動式オイルポンプを作動させるとともに、変速機構用油圧系への供給油圧に応じて切換バルブを制御するようにしている。これによって、機械式オイルポンプ停止後の車両の再発進性能の低下、及び、再発進時のクラッチ焼き付き防止の両立を図るようにしている。
また、車両の発進時に、締結油圧室への作動油の供給により、解放状態からスリップ状態を経由して完全締結状態になる発進クラッチを備えた変速機が知られている(例えば、特許文献2参照)。
上記特許文献2のように、変速機に、発進クラッチのような車両発進用摩擦締結要素が設けられている場合、その車両発進用摩擦締結要素の特にスリップ時には、該車両発進用摩擦締結要素の冷却及び潤滑のために多量の潤滑油を必要とし、機械式オイルポンプからのオイル(潤滑油)の供給だけでは、車両発進用摩擦締結要素への潤滑油が不足する可能性がある。機械式オイルポンプを大型化すると、多くの潤滑油を必要としないとき(例えば車両発進用摩擦締結要素が完全締結状態にあるとき)にも、多量の潤滑油が車両発進用摩擦締結要素に供給される可能性があり、この場合、車両発進用摩擦締結要素の回転部材による潤滑油の攪拌ロスが増大して燃費の悪化を招いてしまう。
そこで、車両の発進時においては、機械式オイルポンプに加えて、電動式オイルポンプを作動させて、電動式オイルポンプからもオイルを車両発進用摩擦締結要素に供給することが考えられる。この場合、上記特許文献1に記載のような切換バルブ(例えばソレノイド弁)を設けて、該切換バルブの制御により、機械式オイルポンプの停止中には、電動式オイルポンプからのオイルを車両発進用摩擦締結要素の締結油圧室に作動油として供給し(但し、作動油の圧力は、スリップ直前の低い圧力にする)、機械式オイルポンプの作動時において、車両発進用摩擦締結要素の特にスリップ時には、電動式オイルポンプからのオイルを車両発進用摩擦締結要素に潤滑油として供給するように切り換える。
しかし、このような構成では、ソレノイド弁のような高価な切換バルブが必要になるとともに、切換バルブの制御も必要になるという問題がある。
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡素な回路構成で、機械式オイルポンプの停止中における電動式オイルポンプからのオイル(作動油)の車両発進用摩擦締結要素の締結油圧室への供給と、機械式オイルポンプの作動時でかつ車両発進用摩擦締結要素の特にスリップ時における電動式オイルポンプからのオイル(潤滑油)の車両発進用摩擦締結要素への供給とを行うことが可能な車両のパワートレイン装置を提供しようにすることにある。
上記の目的を達成するために、本発明では、車両のパワートレイン装置を対象として、上記車両を駆動するための駆動源と、上記駆動源からの動力が伝達される変速機と、
上記駆動源により機械的に駆動される機械式オイルポンプと、上記駆動源とは別の電動モータにより駆動される電動式オイルポンプと、上記変速機に設けられ、上記車両の発進時に、締結油圧室への作動油の供給により締結される車両発進用摩擦締結要素と、上記機械式オイルポンプの吐出圧の大きさによって、上記電動式オイルポンプより吐出されたオイルを上記車両発進用摩擦締結要素の締結油圧室に作動油として供給可能な第1状態と、該電動式オイルポンプより吐出されたオイルを第1潤滑油供給回路により上記車両発進用摩擦締結要素に潤滑油として供給可能な第2状態とに切り換えられる切換バルブとを備えている、という構成とした。
上記駆動源により機械的に駆動される機械式オイルポンプと、上記駆動源とは別の電動モータにより駆動される電動式オイルポンプと、上記変速機に設けられ、上記車両の発進時に、締結油圧室への作動油の供給により締結される車両発進用摩擦締結要素と、上記機械式オイルポンプの吐出圧の大きさによって、上記電動式オイルポンプより吐出されたオイルを上記車両発進用摩擦締結要素の締結油圧室に作動油として供給可能な第1状態と、該電動式オイルポンプより吐出されたオイルを第1潤滑油供給回路により上記車両発進用摩擦締結要素に潤滑油として供給可能な第2状態とに切り換えられる切換バルブとを備えている、という構成とした。
上記の構成により、機械式オイルポンプの吐出圧の大きさによって、切換バルブが第1状態と第2状態とに切り換えられる。すなわち、機械式オイルポンプの停止中においては、機械式オイルポンプの吐出圧が0であり、機械式オイルポンプの作動時には、所定の大きさのライン圧となるので、この大きさの違いにより、機械式オイルポンプの停止中において、少なくとも、電動式オイルポンプの作動時には、切換バルブが第1状態とされる一方、機械式オイルポンプの作動時には切換バルブが第2状態とされるように、切換バルブを切り換えることが可能になる。この結果、その切り換えのために、ソレノイド弁のような高価な切換バルブは不要となり、切換バルブの制御も不要になる。よって、簡素な回路構成で、機械式オイルポンプの停止中における電動式オイルポンプからのオイル(作動油)の車両発進用摩擦締結要素の締結油圧室への供給と、機械式オイルポンプの作動時でかつ車両発進用摩擦締結要素の特にスリップ時における電動式オイルポンプからのオイル(潤滑油)の車両発進用摩擦締結要素への供給との切り換えを行うことが可能になる。
上記自動変速機の油圧制御装置の一実施形態において、上記切換バルブは、上記機械式オイルポンプの停止中には上記第1状態にされる一方、上記機械式オイルポンプの作動時には上記第2状態にされるとともに、該第2状態にされているときには、上記機械式オイルポンプより吐出されたオイルを上記車両発進用摩擦締結要素の締結油圧室に作動油として供給可能に構成され、上記切換バルブが上記第2状態にされているときに上記車両発進用摩擦締結要素の締結油圧室に作動油として供給される上記オイルの圧力を調整する調圧装置と、上記機械式オイルポンプの作動時に、該機械式オイルポンプからのオイルを、上記切換バルブを経由しないで上記車両発進用摩擦締結要素に潤滑油として供給するための第2潤滑油供給回路に配設された潤滑制御弁とを更に備え、上記潤滑制御弁は、ライン圧と上記調圧装置により調整された調整圧力との差圧に応じて作動するとともに、該差圧が所定閾値よりも大きいときには、上記第2潤滑油供給回路により上記車両発進用摩擦締結要素へ供給されるオイルの流量が、該差圧が上記所定閾値以下であるときに比べて多くなるように作動する。
このことにより、車両発進用摩擦締結要素の特にスリップ時に、第1潤滑油供給回路と第2潤滑油供給回路との両方により十分な量の潤滑油を車両発進用摩擦締結要素に供給することができるようになる。このスリップ時に、ライン圧と調圧装置による調整圧力との差圧が所定閾値よりも大きくなるように、該所定閾値を設定しておくことで、潤滑制御弁によって、第2潤滑油供給回路により車両発進用摩擦締結要素へ供給されるオイルの流量を多くすることができる。一方、車両発進用摩擦締結要素が完全締結状態になった以降は、基本的に、上記差圧が上記所定閾値以下になるので、潤滑制御弁によって、第2潤滑油供給回路により車両発進用摩擦締結要素へ供給されるオイルの流量を少なくすることができる。したがって、機械式オイルポンプから車両発進用摩擦締結要素に供給される潤滑油の量を、簡単な構成で調整することができる。よって、車両発進用摩擦締結要素の特にスリップ時には、十分な量の潤滑油を車両発進用摩擦締結要素に供給しながら、完全締結状態にあるときのように多くの潤滑油を必要としないときは、車両発進用摩擦締結要素への潤滑油の供給量を少なくすることができる。このように車両発進用摩擦締結要素への潤滑油の供給量を少なくすることで、車両発進用摩擦締結要素の回転部材による潤滑油の攪拌ロスを低減して、燃費の悪化を防止することができる。
上記一実施形態において、上記第1潤滑油供給回路は、上記第2潤滑油供給回路の下流端の近傍に接続されている、ことが好ましい。
このことで、第1潤滑油供給回路が、第2潤滑油供給回路においてオイルの圧力が比較的低い部分に接続されることになり、電動式オイルポンプから潤滑油を第1潤滑油供給回路から第2潤滑油供給回路を経由して車両発進用摩擦締結要素に供給する際に、その供給圧力を低減することができる。
以上説明したように、本発明の車両のパワートレイン装置によると、機械式オイルポンプの吐出圧の大きさによって、第1状態と第2状態とに切り換えられる切換バルブを設けたことにより、簡素な回路構成で、機械式オイルポンプの停止中における電動式オイルポンプからのオイル(作動油)の車両発進用摩擦締結要素の締結油圧室への供給と、機械式オイルポンプの作動時でかつ車両発進用摩擦締結要素の特にスリップ時における電動式オイルポンプからのオイル(潤滑油)の車両発進用摩擦締結要素への供給とを行うことが可能になる。
以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、例示的な実施形態に係る、車両のパワートレイン装置1を示す。このパワートレイン装置1は、車両を駆動するための駆動源としてのエンジン2と、該エンジン2からの動力が伝達される変速機3とを備えている。尚、上記駆動源としては、エンジンに限らず、モータ等であってもよい。
本実施形態では、上記車両は、アイドルストップシステムを備えている。このアイドルストップシステムにおいては、上記車両の停車時に所定の停止条件が成立したときに、エンジン2を自動停止させかつエンジン2の自動停止状態で所定の再始動条件が成立したときにエンジン2を自動で再始動させるアイドルストップ制御が実行される。尚、上記車両の運転者の操作によりアイドルストップ制御の実行を禁止することも可能である。
変速機3は、自動変速機であって、前進8段及び後退1段を達成するものである。変速機3は、筒状の変速機ケース11と、該変速機ケース11内に配設され、エンジン2からの動力が入力される変速機構10とを有している。
変速機構10は、変速機3の入力部に相当する入力軸12と、変速機3の出力部に相当する出力ギヤ13とを有している。入力軸12は、エンジン2の出力軸に直接接続される。すなわち、本実施形態では、エンジン2の出力軸と変速機3の入力軸12との間にトルクコンバータは設けられていない。また、本実施形態では、エンジン2及び変速機3は、エンジン2の出力軸及び入力軸12が上記車両の車幅方向に延びるように、互いに結合された状態で上記車両に搭載される。出力ギヤ13は、変速機ケース11内における反エンジン2側(図1の右側)の部分に配設されている。図示は省略するが、出力ギヤ13に伝達された上記動力は、入力軸12と平行に延びるカウンタ軸上に配設されたカウンタ軸入力ギヤ及びカウンタ軸出力ギヤを介して、デファレンシャル機構の入力ギヤに伝達される。そして、上記動力は、そのデファレンシャル機構を介して、上記車両の駆動輪(前輪)に伝達される。
また、変速機構10は、入力軸12の軸方向(変速機3の軸方向でもある)に並ぶ、第1プラネタリギヤセットPG1(以下、第1ギヤセットPG1という)、第2プラネタリギヤセットPG2(以下、第2ギヤセットPG2という)、第3プラネタリギヤセットPG3(以下、第3ギヤセットPG3という)、及び、第4プラネタリギヤセットPG4(以下、第4ギヤセットPG4という)を有している。これら第1ギヤセットPG1、第2ギヤセットPG2、第3ギヤセットPG3及び第4ギヤセットPG4は、入力軸12と出力ギヤ13との間において、エンジン2側からこの順に並んでいて、入力軸12から出力ギヤ13への複数の動力伝達経路を形成する。入力軸12、出力ギヤ13及び第1~第4ギヤセットPG1~PG4は、同一軸線上に配置されている。
さらに、変速機構10は、第1~第4ギヤセットPG1~PG4により形成される上記複数の動力伝達経路の中から1つを選択して動力伝達経路を切り換えるための5つの摩擦締結要素(第1クラッチCL1、第2クラッチCL2、第3クラッチCL3、第1ブレーキBR1及び第2ブレーキBR2)を有している。
第1ギヤセットPG1は、回転要素として、第1サンギヤS1、第1リングギヤR1及び第1キャリヤC1を有する。第1ギヤセットPG1は、シングルピニオン型であって、第1キャリヤC1に支持されかつ第1ギヤセットPG1の周方向に互いに間隔をあけて配置された複数のピニオンP1が第1サンギヤS1及び第1リングギヤR1の両方に噛み合わされている。
第2ギヤセットPG2は、回転要素として、第2サンギヤS2、第2リングギヤR2及び第2キャリヤC2を有する。第2ギヤセットPG2も、シングルピニオン型であって、第2キャリヤC2に支持されかつ第2ギヤセットPG2の周方向に互いに間隔をあけて配置された複数のピニオンP2が第2サンギヤS2及び第2リングギヤR2の両方に噛み合わされている。
第3ギヤセットPG3は、回転要素として、第3サンギヤS3、第3リングギヤR3及び第3キャリヤC3を有する。第3ギヤセットPG3も、シングルピニオン型であって、第3キャリヤC3に支持されかつ第3ギヤセットPG3の周方向に互いに間隔をあけて配置された複数のピニオンP3が第3サンギヤS3及び第3リングギヤR3の両方に噛み合わされている。
第4ギヤセットPG4は、回転要素として、第4サンギヤS4、第4リングギヤR4及び第4キャリヤC4を有する。第4ギヤセットPG4も、シングルピニオン型であって、第4キャリヤC4に支持されかつ第4ギヤセットPG4の周方向に互いに間隔をあけて配置された複数のピニオンP4が第4サンギヤS4及び第4リングギヤR4の両方に噛み合わされている。
第1サンギヤS1と第4サンギヤS4とが常時連結され、第1リングギヤR1と第2サンギヤS2とが常時連結され、第2キャリヤC2と第4キャリヤC4とが常時連結され、第3キャリヤC3と第4リングギヤR4とが常時連結されている。入力軸12は、第1キャリヤC1と常時連結され、出力ギヤ13は、第2キャリヤC2及び第4キャリヤC4と常時連結されている。
第1クラッチCL1は、入力軸12及び第1キャリヤC1と第3サンギヤS3との間を断接するよう構成されている。第1クラッチCL1は、変速機ケース11内におけるエンジン2側の端部でかつ変速機ケース11の周壁11aの近傍に配置されている。
第2クラッチCL2は、第1リングギヤR1及び第2サンギヤS2と第3サンギヤS3との間を断接するよう構成されている。第2クラッチCL2は、第1リングギヤR1の径方向外側でかつ変速機ケース11の周壁11aの近傍に配置されている。
第3クラッチCL3は、第2リングギヤR2と第3サンギヤS3との間を断接するよう構成されている。第3クラッチCL3は、第2リングギヤR2の径方向外側でかつ変速機ケース11の周壁11aの近傍に配置されている。
第1ブレーキBR1は、第1サンギヤS1及び第4サンギヤS4と変速機ケース11との間を断接するよう構成されている。第1ブレーキBR1は、変速機ケース11内における反エンジン2側の端部でかつ変速機ケース11の周壁11aの近傍に配置されている。
第2ブレーキBR2は、第3リングギヤR3と変速機ケース11との間を断接するよう構成されている。第2ブレーキBR2は、第3リングギヤR3の径方向外側でかつ変速機ケース11の周壁11aの近傍に配置されている。
上記各摩擦締結要素は、該各摩擦締結要素の締結油圧室への作動油の供給により締結される。図2の締結表に示すように、5つの摩擦締結要素から3つの摩擦締結要素を選択的に締結することにより、前進の1速~8速及び後退速が形成される。尚、図2の締結表では、○印が、摩擦締結要素が締結していることを示し、空欄が、摩擦締結要素が締結を解除(解放)していることを示す。
具体的には、第1クラッチCL1、第1ブレーキBR1及び第2ブレーキBR2の締結により、1速が形成される。第2クラッチCL2、第1ブレーキBR1及び第2ブレーキBR2の締結により、2速が形成される。第1クラッチCL1、第2クラッチCL2及び第2ブレーキBR2の締結により、3速が形成される。第2クラッチCL2、第3クラッチCL3及び第2ブレーキBR2の締結により、4速が形成される。第1クラッチCL1、第3クラッチCL3及び第2ブレーキBR2の締結により、5速が形成される。第1クラッチCL1、第2クラッチCL2及び第3クラッチCL3の締結により、6速が形成される。第1クラッチCL1、第3クラッチCL3及び第1ブレーキBR1の締結により、7速が形成される。第2クラッチCL2、第3クラッチCL3及び第1ブレーキBR1の締結により、8速が形成される。第3クラッチCL3、第1ブレーキBR1及び第2ブレーキBR2の締結により、後退速が形成される。6速では、入力軸12の回転速度と出力ギヤ13の回転速度が同じになる。
図3に示すように、パワートレイン装置1は、エンジン2により機械的に駆動される機械式オイルポンプ4と、車両を駆動するための駆動源(エンジン2)とは別の電動モータ5aにより駆動される電動式オイルポンプ5とを更に備えている。電動式オイルポンプ5より吐出されたオイルは、オリフィス8を通過する。
上記アイドルストップ制御によるエンジン2の自動停止中に、第1速時に締結される摩擦締結要素である第1クラッチCL1、第1ブレーキBR1及び第2ブレーキBR2の締結状態又は締結準備状態が維持されるように、これら摩擦締結要素の締結油圧室に、電動式オイルポンプ5より吐出されたオイルが作動油として供給される。これにより、エンジン2が再始動したときに、上記車両の運転者による発進操作(アクセルペダルの踏み込み操作)に応じて速やかに該車両を発進させることが可能になる。
本実施形態では、上記アイドルストップ制御によるエンジン2の自動停止中に、第1クラッチCL1及び第1ブレーキBR1が完全締結状態とされ、第2ブレーキBR2が締結準備状態とされる。第2ブレーキBR2は、車両発進用摩擦締結要素に相当する。すなわち、車両の発進時には、第1クラッチCL1及び第1ブレーキBR1が締結された状態で、機械式オイルポンプ4から第2ブレーキBR2の締結油圧室21(図4参照)への作動油の供給により、第2ブレーキBR2が、締結準備状態からスリップ状態を経由して完全締結状態にされる。
尚、上記アイドルストップ制御が実行されていない場合の車両の停車時においては、機械式オイルポンプ4より吐出されたオイルが、第1クラッチCL1、第1ブレーキBR1及び第2ブレーキBR2の締結油圧室に作動油として供給されて、第1クラッチCL1及び第1ブレーキBR1が完全締結状態とされ、第2ブレーキBR2が締結準備状態とされる。そして、車両の発進時には、第1クラッチCL1及び第1ブレーキBR1が締結された状態で、機械式オイルポンプ4から第2ブレーキBR2の締結油圧室21(図4参照)への作動油の供給により、第2ブレーキBR2が、締結準備状態からスリップ状態を経由して完全締結状態にされる。
上記締結準備状態とは、ここでは、第2ブレーキBR2の締結油圧室21に、スリップ直前の低い圧力の作動油を供給して、第2ブレーキBR2における複数の摩擦板23(図4参照)同士のクリアランスを小さい状態(好ましくは0)にしておくことを言う。この状態から作動油の圧力の上昇により直ちにスリップ状態にすることができる。尚、本実施形態では、後述のスプリング25(図4参照)によっても、上記クリアランスを小さい状態にするようにしている。
エンジン2の再始動により機械式オイルポンプ4が作動したときには、機械式オイルポンプ4より吐出されたオイルが作動油として、第1クラッチCL1、第1ブレーキBR1及び第2ブレーキBR2の締結油圧室に供給される。そして、車両の発進時には、機械式オイルポンプ4からの作動油の供給により、第2ブレーキBR2がスリップ状態を経由して完全締結状態になる。
本実施形態では、エンジン2の再始動により機械式オイルポンプ4が作動しても、電動式オイルポンプ5は作動し続け、第2ブレーキBR2がスリップ状態にある間とその後に第2ブレーキBR2が完全締結状態になってから所定期間が経過するまでの間とを含む特定期間において作動して、電動式オイルポンプ5より吐出されたオイルを、後述の第1潤滑油供給回路32により第2ブレーキBR2(特に摩擦板23)に潤滑油として供給する。尚、上記アイドルストップ制御が実行されていない場合の車両の停車状態からの発進時においても、電動式オイルポンプ5は、上記特定期間において作動する。
図4に簡略化して示すように、第2ブレーキBR2は、変速機3の軸方向に並んで配設された複数の摩擦板23と、ピストン24と、該ピストン24を挟んで両側にそれぞれ設けられた締結油圧室21及び解放油圧室22とを有している。複数の摩擦板23のうち1つおきに配置された摩擦板23aは、変速機ケース11に連結され、残りの摩擦板23bは第3リングギヤR3に連結されている。第2ブレーキBR2がスリップ状態にあるとき、摩擦板23aと摩擦板23bとが互いに摺動する。ピストン24は、第2ブレーキBR2を締結する際に、締結油圧室21への作動油の供給により、摩擦板23a及び摩擦板23bを互いに係合するように変速機3の軸方向に押圧する。
第2ブレーキBR2は、摩擦板23aと摩擦板23bとを互いに接触する程度の付勢力でもって付勢するスプリング25を更に有している。このスプリング25の付勢力と上記締結準備状態における作動油の供給とによって、早期にスリップ状態に移行させることができるようになる。そして、第2ブレーキBR2の締結油圧室21に供給される作動油の圧力が第1所定圧力以上であれば、第2ブレーキBR2が完全締結状態になる。上記第1所定圧力は、ライン圧よりも低い圧力に設定される。一方、締結油圧室21から作動油がドレンされかつ解放油圧室22に作動油(ライン圧)が供給されると、第2ブレーキBR2が解放状態になる。上記ライン圧は、機械式オイルポンプ4の吐出圧がレギュレータバルブ7(図3参照)により所定の大きさに調整された圧力であって、変速機3で必要とされる全ての作動油及び潤滑油の元圧となる圧力である。
図3及び図4に示すように、変速機3の油圧制御回路30は、第2ブレーキBR2(締結油圧室21及び解放油圧室22)に作動油を供給する作動油供給回路31と、第2ブレーキBR2に潤滑油を供給する第1潤滑油供給回路32及び第2潤滑油供給回路33とを有している。図3及び図4の作動油供給回路31は、図3及び図4の「A」の箇所で互いに接続される。図3及び図4の第1潤滑油供給回路32は、図3及び図4の「C」の箇所で互いに接続される。図3及び図4の第2潤滑油供給回路33は、図3及び図4の「B」の箇所で互いに接続される。尚、第2ブレーキBR2以外の摩擦締結要素への作動油供給回路及び潤滑油供給回路の記載は省略する。第1クラッチCL1及び第1ブレーキBR1の締結油圧室への作動油供給回路は、図3及び図4の「A」の箇所付近からそれぞれ分岐して、該各締結油圧室への供給及び非供給を切り換えるON/OFFソレノイド弁を介して、第1クラッチCL1及び第1ブレーキBR1の締結油圧室にそれぞれ向かう。
また、油圧制御回路30には、機械式オイルポンプ4の吐出圧の大きさによって、電動式オイルポンプ5より吐出されたオイルを第2ブレーキBR2の締結油圧室21に作動油として供給可能な第1状態と、電動式オイルポンプ5より吐出されたオイルを第1潤滑油供給回路32により第2ブレーキBR2に潤滑油として供給可能な第2状態とに切り換えられる切換バルブ70が設けられている。
本実施形態では、一対のシフトバルブ(第1及び第2シフトバルブ71,81)により、切換バルブ70が構成されている。
機械式オイルポンプ4より吐出されたオイル(レギュレータバルブ7によりライン圧とされたオイル)は、切換バルブ70(第1及び第2シフトバルブ71,81)に供給されるとともに、切換バルブ70を経由しないで第2潤滑油供給回路33に供給される。
電動式オイルポンプ5より吐出されたオイル(オリフィス8を通過したオイル)は、第1及び第2シフトバルブ71,81に供給される。電動式オイルポンプ5より吐出されたオイル(オリフィス8を通過したオイル)の圧力は、ライン圧よりも低い圧力であって、エンジン2の自動停止中に第1クラッチCL1及び第1ブレーキBR1を完全締結状態にすることが可能な圧力に設定されている。
第1シフトバルブ71は、スリーブ72内に収容されたスプール73を有している。このスプール73は、スリーブ72の一側の端壁部72a(図3の左側の端壁部)に当接する第1位置と、スリーブ72の他側の端壁部72b(図3の右側の端壁部)に当接する第2位置との間で、スプール73の軸方向に移動可能となっている。
スリーブ72における上記第1位置側の端部には、機械式オイルポンプ4より吐出されたオイル(ライン圧のオイル)が供給される第1制御ポート74が設けられている。一方、スリーブ72における上記第2位置側の端部には、電動式オイルポンプ5より吐出されたオイル(ライン圧よりも低い圧力のオイル)が供給される第2制御ポート75が設けられている。機械式オイルポンプ4及び電動式オイルポンプ5の作動時、並びに、機械式オイルポンプ4のみの作動時には、スプール73が上記第2位置に位置する。一方、電動式オイルポンプ5のみの作動時には、スプール73が上記第1位置に位置する。尚、機械式オイルポンプ4も電動式オイルポンプ5も停止しているときには、スプール73はどちらの位置に位置していてもよい。
スリーブ72には、機械式オイルポンプ4より吐出されたオイルが供給されるポート76と、電動式オイルポンプ5より吐出されたオイルが供給されるポート77と、作動油供給回路31に接続されたポート78とが設けられている。
スプール73が上記第1位置に位置するときには、ポート77とポート78とが連通状態となり、ポート76とポート78とが非連通状態となる。一方、スプール73が上記第2位置に位置するときには、ポート76とポート78とが連通状態となり、ポート77とポート78とが非連通状態となる。
第2シフトバルブ81は、スリーブ82内に収容されたスプール83を有している。このスプール83は、スリーブ82の一側の端壁部82a(図3の左側の端壁部)に当接する第1位置と、スリーブ82の他側の端壁部82b(図3の右側の端壁部)に当接する第2位置との間で、スプール83の軸方向に移動可能となっている。スリーブ82内における上記第1位置側の端部には、スプール83を上記第2位置側へと付勢する圧縮コイルスプリング84が設けられている。
スリーブ82における上記第2位置側の端部には、機械式オイルポンプ4より吐出されたオイル(ライン圧のオイル)が供給される制御ポート85が設けられている。機械式オイルポンプ4の停止時に、スプール83は圧縮コイルスプリング84により上記第2位置に位置する。このとき、電動式オイルポンプ5より吐出されたオイルが供給されるポート86と、第1潤滑油供給回路32に接続されたポート87とが非連通状態となる。一方、機械式オイルポンプ4の作動時には、制御ポート85へのライン圧のオイルの供給により、スプール83は上記第1位置に位置し、このとき、ポート86とポート87とが連通状態となる。
したがって、機械式オイルポンプ4の停止時、つまり機械式オイルポンプ4の吐出圧が0であるときには、第1シフトバルブ71のスプール73が上記第1位置に位置しかつ第2シフトバルブ81のスプール83が上記第2位置に位置することになる。このとき、切換バルブ70としては、電動式オイルポンプ5より吐出されたオイルを作動油供給回路31(延いては、第2ブレーキBR2の締結油圧室21)に作動油として供給可能な第1状態となっている。これにより、電動式オイルポンプ5が作動すれば、電動式オイルポンプ5より吐出されたオイルが、作動油供給回路31に供給されることになる。また、第1潤滑油供給回路32に対しては、電動式オイルポンプ5が作動しても、電動式オイルポンプ5より吐出されたオイルが供給されることはない。
一方、機械式オイルポンプ4の作動時(エンジン2の作動時)、つまり機械式オイルポンプ4の吐出圧がライン圧であるときには、第1シフトバルブ71のスプール73が上記第2位置に位置しかつ第2シフトバルブ81のスプール83が上記第1位置に位置することになる。このとき、切換バルブ70としては、電動式オイルポンプ5より吐出されたオイルを第1潤滑油供給回路32により第2ブレーキBR2に潤滑油として供給可能な第2状態となっている。これにより、電動式オイルポンプ5が作動すれば、電動式オイルポンプ5より吐出されたオイルが、第1潤滑油供給回路32に供給されることになる。また、作動油供給回路31に対しては、電動式オイルポンプ5が作動しても、電動式オイルポンプ5より吐出されたオイルが供給されることはない。
また、切換バルブ70は、エンジン2の作動により上記第2状態にされているとき、機械式オイルポンプ4より吐出されたオイルを作動油供給回路31により第2ブレーキBR2の締結油圧室21に作動油として供給可能に構成されている。
電動式オイルポンプ5の電動モータ5aは、後述のコントロールユニット100により制御されて、アイドルストップ制御によるエンジン2の自動停止中に作動する。このエンジン2の自動停止中は、機械式オイルポンプ4が停止した状態にあるので、図5に示すように、切換バルブ70が第1状態(第1シフトバルブ71のスプール73が上記第1位置に位置しかつ第2シフトバルブ81のスプール83が上記第2位置に位置する状態)となり、電動式オイルポンプ5より吐出されたオイルが、作動油供給回路31に供給される。
機械式オイルポンプ4の作動時における上記特定期間の間も、電動モータ5aが作動する(電動式オイルポンプ5が作動する)。このとき、図6に示すように、切換バルブ70が上記第2状態(第1シフトバルブ71のスプール73が上記第2位置に位置しかつ第2シフトバルブ81のスプール83が上記第1位置に位置する状態)とされ、機械式オイルポンプ4より吐出されたオイルが、作動油供給回路31に供給されるとともに、電動式オイルポンプ5より吐出されたオイルが、第1潤滑油供給回路32に供給される。第2ブレーキBR2が完全締結状態になってから上記所定期間が経過したときには、電動式オイルポンプ5が停止する。電動式オイルポンプ5が停止しても、切換バルブ70の第2状態が維持され、機械式オイルポンプ4より吐出されたオイルが作動油供給回路31に供給される。電動式オイルポンプ5の停止後は、第1潤滑油供給回路32にオイルが供給されることはない。尚、図5及び図6では、作動油及び潤滑油が流れる部分を太線で示す(図7~図9においても同様)。
図4に示すように、作動油供給回路31は、第2ブレーキBR2の締結油圧室21に供給される作動油の圧力を調整する調圧装置としての調圧ソレノイド弁41を有している。この調圧ソレノイド弁41は、リニアソレノイド弁で構成されている。
調圧ソレノイド弁41の入力ポート41aには、電動式オイルポンプ5又は機械式オイルポンプ4より吐出されたオイル(作動油)が入力される。調圧ソレノイド弁41は、入力ポート41aから入力された作動油を、減圧された圧力又はそのままの圧力でもって出力ポート41bから出力する。調圧ソレノイド弁41での上記減圧時における余剰分の作動油は、ドレンポート41cからドレンされる。調圧ソレノイド弁41の出力ポート41bから出力された作動油が、締結油圧室21に供給されることになる。
エンジン2の自動停止中は、調圧ソレノイド弁41によって、電動式オイルポンプ5より吐出された作動油(オリフィス8を通過した作動油)の圧力が減圧されて上記締結準備状態の圧力とされ、この圧力の作動油が出力ポート41bから出力される。こうして、エンジン2の自動停止中において、第2ブレーキBR2が締結準備状態とされる。
機械式オイルポンプ4の作動時においては、調圧ソレノイド弁41によって、機械式オイルポンプ4より吐出された作動油の圧力(ライン圧)が減圧されるか又はそのままの圧力とされ、この圧力の作動油が出力ポート41bから出力される。この出力ポート41bから出力される作動油の圧力(調圧ソレノイド弁41により調整された調整圧力)は、0からライン圧までの範囲内で変化する。出力ポート41bから出力された作動油は、後述の潤滑制御弁61の第2制御ポート63にも供給される。
調圧ソレノイド弁41は、第2ブレーキBR2の締結油圧室21への作動油の供給及び非供給を切り換えるとともに、上記車両の発進時に第2ブレーキBR2を締結させる際には、締結油圧室21への作動油の圧力(上記調整圧力)を、上記締結準備状態の圧力から上記第1所定圧力にまで徐々に上昇させた後に、該第1所定圧力よりも高いライン圧に上昇させるよう構成されている。調圧ソレノイド弁41は、締結油圧室21に作動油を供給しないときには、上記調整圧力を0にする。このとき、締結油圧室21の作動油はドレンされる。また、調圧ソレノイド弁41は、上記発進時以外で第2ブレーキBR2を締結させる際には、上記調整圧力を0から一気にライン圧にする。
作動油供給回路31には、第2ブレーキBR2の解放油圧室22への作動油の供給及び非供給を切り換える解放切換弁43を更に有している。この解放切換弁43は、ON/OFFソレノイド弁55の作動に応じて作動して、解放油圧室22への作動油の供給及び非供給を切り換える。
具体的に、ON/OFFソレノイド弁55の入力ポート55aには、機械式オイルポンプ4の作動時には、ライン圧の作動油が入力され、ON/OFFソレノイド弁55がONされると、ライン圧の作動油がそのまま出力ポート55bから出力される。一方、ON/OFFソレノイド弁55がOFFされると、作動油の流通が遮断されて、出力ポート55bから作動油が出力されない。第2ブレーキBR2を締結する変速段(1速乃至5速及び後退速)では、ON/OFFソレノイド弁55がOFFされ、第2ブレーキBR2を解放する変速段(6速乃至8速)では、ON/OFFソレノイド弁55がONされる。また、エンジン2の自動停止中は、ON/OFFソレノイド弁55がOFFされる。
解放切換弁43は、スリーブ44内に収容されたスプール45を有している。このスプール45は、スリーブ44の一側の端壁部44a(図4の左側の端壁部)に当接する第1位置と、スリーブ44の他側の端壁部44b(図4の右側の端壁部)に当接する第2位置との間で、スプール45の軸方向に移動可能となっている。スリーブ44内における上記第2位置側の端部には、スプール45を上記第1位置側へと付勢する圧縮コイルスプリング46が設けられている。
スリーブ44における上記第1位置側の端部には、ON/OFFソレノイド弁55の出力ポート55bと接続された制御ポート47が設けられている。ON/OFFソレノイド弁55がOFFされているときには、制御ポート47にライン圧の作動油が供給されず、これにより、スプール45は、圧縮コイルスプリング46の付勢力により、上記第1位置に位置する。一方、ON/OFFソレノイド弁55がONされているときには、制御ポート47にライン圧の作動油が供給されることで、スプール45は、圧縮コイルスプリング46の付勢力に抗して、上記第2位置に位置する。
スプール45が上記第2位置に位置するとき(ON/OFFソレノイド弁55がONされているとき)には、第2ブレーキBR2の解放油圧室22と接続されたポート48が、ライン圧の作動油が供給されるポート49と連通することになり、これにより、解放油圧室22にライン圧の作動油が供給される(図9参照)。一方、スプール45が上記第1位置に位置するとき(ON/OFFソレノイド弁55がOFFされているとき)には、解放油圧室22と接続されたポート48が、ドレンポート50と連通することになり、これにより、解放油圧室22の作動油がドレンされる(図7及び図8参照)。
電動式オイルポンプ5の電動モータ5a、調圧ソレノイド弁41及びON/OFFソレノイド弁55の作動は、コントロールユニット100により制御される。このコントロールユニット100は、周知のマイクロコンピュータをベースとするコントローラであって、コンピュータプログラム(OS等の基本制御プログラム、及び、OS上で起動されて特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む)を実行する中央演算処理装置(CPU)と、例えばRAMやROMにより構成されて上記コンピュータプログラム及びデータを格納するメモリと、電気信号の入出力をする入出力(I/O)バスと、を備えている。
コントロールユニット100には、上記車両の走行状態に応じて変速機3の変速段を自動的に切り換えるための各種情報(例えば、上記車両のシフトレバーのレンジ位置の情報、上記車両のアクセル開度の情報、上記車両の車速の情報等)や、上記アイドルストップ制御を実行するための各種情報が入力される。そして、コントロールユニット100は、入力した上記情報に基づいて、電動モータ5a、調圧ソレノイド弁41及びON/OFFソレノイド弁55の作動を制御するとともに、上記アイドルストップ制御を実行する。また、コントロールユニット100は、上記情報に基づいて、第2ブレーキBR2以外の摩擦締結要素への作動油供給回路及び潤滑油供給回路にそれぞれ設けられた弁の作動を制御する。
本実施形態では、解放切換弁43のスプール45が上記第1位置に位置するとき、つまり、第2ブレーキBR2を締結する変速段では、ライン圧の作動油が供給されるポート49が、第2潤滑油供給回路33(詳しくは、後述の大径オリフィス配設油路33a)に配設された潤滑制御弁61の第1制御ポート62と接続されたポート51と連通し、これにより、潤滑制御弁61の第1制御ポート62にライン圧の作動油が供給されることになる。一方、解放切換弁43のスプール45が上記第2位置に位置するとき、つまり、第2ブレーキBR2を解放する変速段では、潤滑制御弁61の第1制御ポート62に接続されたポート51が、ドレンポート52と連通し、これにより、第1制御ポート62の作動油がドレンされる。
第2潤滑油供給回路33は、互いに並列に接続された大径オリフィス配設油路33a及び小径オリフィス配設油路33bを有している。大径オリフィス配設油路33a及び小径オリフィス配設油路33bには、オリフィス径が互いに異なる大径オリフィス34及び小径オリフィス35がそれぞれ配設されている。これにより、大径オリフィス配設油路33aを流れる潤滑油の流量の方が、小径オリフィス配設油路33bを流れる潤滑油の流量よりも多くなる。
大径オリフィス配設油路33a及び小径オリフィス配設油路33bには、機械式オイルポンプ4より吐出されたオイルが、切換バルブ70を経由しないで、減圧弁38により減圧された状態で、潤滑油として供給される。減圧弁38は、機械式オイルポンプ4より吐出されたオイルの圧力を、ライン圧から、予め設定された設定圧力(潤滑に適した圧力)にまで減圧する。
大径オリフィス配設油路33a及び小径オリフィス配設油路33bは、これらの下流端で互いに集合して集合油路33cとされ、この集合油路33cにより、潤滑油が第2ブレーキBR2(特に摩擦板23)に供給される。集合油路33cは、変速機ケース11の周壁11aを通って第2ブレーキBR2近傍に位置する油路開口に達する。尚、集合油路33cにもオリフィス36が配設されている。このオリフィス36のオリフィス径は、大径オリフィス配設油路33aに配設された大径オリフィス34のオリフィス径よりも大きく、大径オリフィス配設油路33aを流れる潤滑油の流量と、小径オリフィス配設油路33bを流れる潤滑油の流量とを足し合わせた流量と略同じ流量の潤滑油が集合油路33cを流れるようになっている。
ここで、第1潤滑油供給回路32は、第2潤滑油供給回路33の下流端の近傍、つまり、集合油路33cの上記油路開口の近傍に接続されている。このようにすることで、第1潤滑油供給回路32が、第2潤滑油供給回路33においてオイルの圧力が比較的低い部分に接続されることになり、電動式オイルポンプ5からの潤滑油を第1潤滑油供給回路32から第2潤滑油供給回路33を経由して第2ブレーキBR2に供給する際に、その供給圧力を低減することができる。尚、第1潤滑油供給回路32は、第2潤滑油供給回路33の集合油路33cであれば、どこに接続してもよい。
大径オリフィス配設油路33aに、潤滑制御弁61が配設されている。この潤滑制御弁61の2つのポート64,65に大径オリフィス配設油路33aの上流側部分と下流側部分とがそれぞれ接続されており、潤滑制御弁61の作動により、これら上流側部分と下流側部分とが連通されるか、又は、遮断される。
潤滑制御弁61は、スリーブ67内に収容されたスプール68を有している。このスプール68は、スリーブ67の一側の端壁部67a(図3の左側の端壁部)に当接する第1位置と、スリーブ67の他側の端壁部67b(図3の右側の端壁部)に当接する第2位置との間で、スプール68の軸方向に移動可能となっている。スリーブ67内における上記第2位置側の端部には、スプール68を上記第1位置側へと付勢する圧縮コイルスプリング69が設けられている。
潤滑制御弁61のスプール68が上記第2位置に位置するときには、2つのポート64,65が互いに連通し、これにより、大径オリフィス配設油路33aの上流側部分と下流側部分とが連通される(大径オリフィス配設油路33aが連通状態となる)。一方、スプール68が上記第1位置に位置するときには、2つのポート64,65が互いに非連通となり、これにより、大径オリフィス配設油路33aの上流側部分と下流側部分とが遮断される(大径オリフィス配設油路33aが遮断状態となる)。
スリーブ67における上記第1位置側の端部に、上記第1制御ポート62が設けられている。一方、スリーブ67における上記第2位置側の端部には、調圧ソレノイド弁41の出力ポート41bと接続された第2制御ポート63が設けられている。潤滑制御弁61(スプール68)は、第1制御ポート62における作動油の圧力と第2制御ポート63における作動油の圧力との差圧に応じて作動する。詳細には、潤滑制御弁61は、第1制御ポート62における作動油の圧力をスプール68の押圧力に換算した値から、第2制御ポート63における作動油の圧力をスプール68の押圧力に換算した値を引いた値と、圧縮コイルスプリング69の付勢力との大小関係に応じて作動する。
上記のように、第2ブレーキBR2を締結する変速段では、潤滑制御弁61の第1制御ポート62に、解放切換弁43よりライン圧の作動油が供給される。一方、第2制御ポート63には、調圧ソレノイド弁41より上記調整圧力の作動油が供給される。上記車両の発進時に第2ブレーキBR2を締結させる際においては、上記調整圧力が、上記締結準備状態の圧力から上記第1所定圧力にまで徐々に上昇した後に、ライン圧に一気に上昇する。このとき、潤滑制御弁61は、上記調整圧力が、上記第1所定圧力以上に設定されかつ上記ライン圧未満の値に設定された第2所定圧力よりも低いときには、図7に示すように、スプール68が上記第2位置に位置する一方、上記調整圧力が上記第2所定圧力以上であるときには、図8に示すように、スプール68が上記第1位置に位置するよう構成されている。このように潤滑制御弁61は、上記車両の発進時に第2ブレーキBR2を締結させる際において、ライン圧と上記調整圧力との差圧に応じて作動することになる。
上記車両の発進時に第2ブレーキBR2を締結させる際において、上記調整圧力が上記締結準備状態の圧力から上記第1所定圧力にまで徐々に上昇することにより、第2ブレーキBR2が、解放状態からスリップ状態を経由して完全締結状態になる。この結果、上記駆動源の出力軸と変速機3の入力軸12との間にトルクコンバータが設けられていなくても、スムーズな発進が可能になる。
このように上記車両の発進時に第2ブレーキBR2を締結させる際において、上記調整圧力が上記第2所定圧力よりも低いとき、つまり、上記差圧が所定閾値(本実施形態では、ライン圧-上記第2所定圧力)よりも大きいときには、スプール68が上記第2位置に位置するので、大径オリフィス配設油路33aが連通状態となる。これにより、図7に示すように、減圧弁38からの潤滑油は、大径オリフィス配設油路33a及び小径オリフィス配設油路33bの両方を通って第2ブレーキBR2に供給される。
一方、上記車両の発進時に第2ブレーキBR2を締結させる際において、上記調整圧力が上記第2所定圧力以上であるとき、つまり、上記差圧が上記所定閾値以下であるときには、スプール68が上記第1位置に位置することになり、大径オリフィス配設油路33aが遮断状態になる。これにより、図8に示すように、減圧弁38からの潤滑油は、小径オリフィス配設油路33bのみを通って第2ブレーキBR2に供給される。
したがって、潤滑制御弁61は、上記車両の発進時に第2ブレーキBR2を締結させる際において、上記差圧が上記所定閾値よりも大きいときには、第2潤滑油供給回路33により第2ブレーキBR2へ供給される潤滑油の流量が、上記差圧が上記所定閾値以下であるときに比べて多くなるように作動することになる。すなわち、第2ブレーキBR2がスリップ状態にあるときに、第2ブレーキBR2(特に摩擦板23)において冷却及び潤滑に必要とされる十分な量の潤滑油を該第2ブレーキBR2に供給する。一方、第2ブレーキBR2が完全締結状態になった以降(詳細には、完全締結状態になってから上記所定期間が経過した以降)は、多くの潤滑油を必要としなくなるので、第2潤滑油供給回路33により第2ブレーキBR2に供給される潤滑油の流量を少なくする。
上記のように、切換バルブ70が上記第2状態にされているときにおいて、電動式オイルポンプ5は、上記特定期間(第2ブレーキBR2がスリップ状態にある間とその後に完全締結状態になってから上記所定期間が経過するまでの間とを含む期間)において作動する。上記所定期間は、本実施形態では、上記調整圧力が上記第1所定圧力から上記第2所定圧力になる直前までの期間である。すなわち、機械式オイルポンプ4からの潤滑油を第2潤滑油供給回路33の大径オリフィス配設油路33a及び小径オリフィス配設油路33bの両方を介して第2ブレーキBR2に供給するときに、第1潤滑油供給回路32を介して更に多量の潤滑油を第2ブレーキBR2に供給するようにしている。上記調整圧力が上記第2所定圧力以上になると(上記差圧が上記所定閾値以下になると)、電動式オイルポンプ5が停止し、それ以降は、車両が停止するまで、電動式オイルポンプ5は停止された状態となる。電動式オイルポンプ5の停止状態では、第2ブレーキBR2へ供給される潤滑油は、第2潤滑油供給回路33の小径オリフィス配設油路33bを通る潤滑油のみとなる。これにより、第2ブレーキBR2の回転部材(特に摩擦板23b)による潤滑油の攪拌ロスを低減して、燃費の悪化を防止することができる。
尚、上記第2所定圧力は、上記第1所定圧力と同じであってもよい。この場合、電動式オイルポンプ5は、第2ブレーキBR2がスリップ状態にある期間に作動し、完全締結状態になった以降は、停止された状態であってもよい。
ここで、コントロールユニット100は、調圧ソレノイド弁41が第2ブレーキBR2の締結油圧室21への作動油の圧力を調整しているときの該調圧ソレノイド弁41への制御信号に基づいて、切換バルブ70が上記第2状態にされているときの電動式オイルポンプ5の作動を制御する。すなわち、上記制御信号により、上記調整圧力が分かるので、第2ブレーキBR2がスリップ状態にあるか否かが分かるとともに、上記所定期間も分かる。したがって、コントロールユニット100による調圧ソレノイド弁41の制御に同期して、電動式オイルポンプ5の作動を制御することができ、電動式オイルポンプ5の作動制御が容易になる。
上記車両の発進時以外で第2ブレーキBR2を締結させる際には、上記調整圧力が0から一気にライン圧になり、これにより、スプール68も一気に上記第1位置に位置することになる。この結果、大径オリフィス配設油路33aが連通状態になることは基本的になく、減圧弁38からの潤滑油は、小径オリフィス配設油路33bのみを通って第2ブレーキBR2に供給される(図8参照)。
また、第2ブレーキBR2の非締結時には、潤滑制御弁61の第1及び第2制御ポート62,63に作動油が全く供給されずにドレンされる(第1及び第2制御ポート62,63における作動油の圧力が共に0である)ので、図8に示すように、スプール68は圧縮コイルスプリング69により上記第1位置に位置することになり、このときも、減圧弁38からの潤滑油は、小径オリフィス配設油路33bのみを通って第2ブレーキBR2に供給される。第2ブレーキBR2の非締結時には、第2ブレーキBR2の締結油圧室21に作動油が供給されず、解放油圧室22に作動油が供給される(図9参照)。
尚、エンジン2の自動停止中は、潤滑制御弁61の第1制御ポート62には、電動式オイルポンプ5より吐出された作動油が供給され、第2制御ポート63には、調圧ソレノイド弁41によって上記締結準備状態の圧力とされた作動油が供給される。このため、潤滑制御弁61のスプール68が上記第2位置に位置して、大径オリフィス配設油路33aが連通状態となる。しかし、機械式オイルポンプ4が作動していないので、第2潤滑油供給回路33(大径オリフィス配設油路33a及び小径オリフィス配設油路33b)に潤滑油が供給されることはない。また、エンジン2の自動停止中は、第1潤滑油供給回路32にも潤滑油が供給されない。
したがって、本実施形態では、油圧制御回路30において、機械式オイルポンプ4の吐出圧の大きさによって、電動式オイルポンプ5より吐出されたオイルを第2ブレーキBR2の締結油圧室21に作動油として供給可能な第1状態と、該オイルを第1潤滑油供給回路32により第2ブレーキBR2に潤滑油として供給可能な第2状態とに切り換えられる切換バルブ70が設けられているので、機械式オイルポンプ4の作動及び停止に応じて、切換バルブ70を第1状態と第2状態とに切り換えることができる。この結果、その切り換えのために、ソレノイド弁のような高価な切換バルブは不要となり、切換バルブ70の制御も不要になる。よって、簡素な回路構成で、機械式オイルポンプ4の停止中における電動式オイルポンプ5からのオイル(作動油)の、第2ブレーキBR2の締結油圧室21への供給と、機械式オイルポンプ4の作動時でかつ第2ブレーキBR2の特にスリップ時における電動式オイルポンプ5からのオイル(潤滑油)の第2ブレーキBR2への供給を行うことが可能になる。
本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。
例えば、上記実施形態では、車両発進用摩擦締結要素を第2ブレーキBR2で構成した例を示したが、車両発進用摩擦締結要素は、1速で締結される摩擦締結要素であれば、いずれの摩擦締結要素であってもよい。上記実施形態の変速機3の構成では、車両発進用摩擦締結要素は、第1クラッチCL1又は第1ブレーキBR1であってもよい。但し、車両発進用摩擦締結要素は、クラッチ及びブレーキのうちでは、ブレーキで構成することが好ましい。このように車両発進用摩擦締結要素がブレーキで構成されている場合には、変速機ケース11の周壁11aから車両発進用摩擦締結要素(ブレーキ)に潤滑油を直接供給することができるので、油路の径を比較的大きくすることができる。この結果、車両発進用摩擦締結要素がスリップ状態にあるときに、十分な量の潤滑油を車両発進用摩擦締結要素に供給し易くなる。
上述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本発明の範囲を限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
本発明は、車両を駆動するための駆動源と、該駆動源からの動力が伝達される変速機と、該駆動源により機械的に駆動される機械式オイルポンプと、該駆動源とは別の電動モータにより駆動される電動式オイルポンプとを備えた、車両のパワートレイン装置に有用である。
1 パワートレイン装置
2 エンジン(駆動源)
3 変速機
4 機械式オイルポンプ
5 電動式オイルポンプ
5a 電動モータ
31 作動油供給回路
32 第1潤滑油供給回路
33 第2潤滑油供給回路
41 調圧ソレノイド弁(調圧装置)
61 潤滑制御弁
70 切換バルブ
71 第1シフトバルブ
72 第2シフトバルブ
BR2 第2ブレーキ(車両発進用摩擦締結要素)
2 エンジン(駆動源)
3 変速機
4 機械式オイルポンプ
5 電動式オイルポンプ
5a 電動モータ
31 作動油供給回路
32 第1潤滑油供給回路
33 第2潤滑油供給回路
41 調圧ソレノイド弁(調圧装置)
61 潤滑制御弁
70 切換バルブ
71 第1シフトバルブ
72 第2シフトバルブ
BR2 第2ブレーキ(車両発進用摩擦締結要素)
Claims (3)
- 車両のパワートレイン装置であって、
上記車両を駆動するための駆動源と、
上記駆動源からの動力が伝達される変速機と、
上記駆動源により機械的に駆動される機械式オイルポンプと、
上記駆動源とは別の電動モータにより駆動される電動式オイルポンプと、
上記変速機に設けられ、上記車両の発進時に、締結油圧室への作動油の供給により締結される車両発進用摩擦締結要素と、
上記機械式オイルポンプの吐出圧の大きさによって、上記電動式オイルポンプより吐出されたオイルを上記車両発進用摩擦締結要素の締結油圧室に作動油として供給可能な第1状態と、該電動式オイルポンプより吐出されたオイルを第1潤滑油供給回路により上記車両発進用摩擦締結要素に潤滑油として供給可能な第2状態とに切り換えられる切換バルブとを備えている、車両のパワートレイン装置。 - 請求項1記載の車両のパワートレイン装置において、
上記切換バルブは、上記機械式オイルポンプの停止中には上記第1状態にされる一方、上記機械式オイルポンプの作動時には上記第2状態にされるとともに、該第2状態にされているときには、上記機械式オイルポンプより吐出されたオイルを上記車両発進用摩擦締結要素の締結油圧室に作動油として供給可能に構成され、
上記切換バルブが上記第2状態にされているときに上記車両発進用摩擦締結要素の締結油圧室に作動油として供給される上記オイルの圧力を調整する調圧装置と、
上記機械式オイルポンプの作動時に、該機械式オイルポンプからのオイルを、上記切換バルブを経由しないで上記車両発進用摩擦締結要素に潤滑油として供給するための第2潤滑油供給回路に配設された潤滑制御弁とを更に備え、
上記潤滑制御弁は、ライン圧と上記調圧装置により調整された調整圧力との差圧に応じて作動するとともに、該差圧が所定閾値よりも大きいときには、上記第2潤滑油供給回路により上記車両発進用摩擦締結要素へ供給されるオイルの流量が、該差圧が上記所定閾値以下であるときに比べて多くなるように作動する、車両のパワートレイン装置。 - 請求項2記載の車両のパワートレイン装置において、
上記第1潤滑油供給回路は、上記第2潤滑油供給回路の下流端の近傍に接続されている、車両のパワートレイン装置。
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