自動変速機用油圧制御装置
【課題】 電気式ポンプの駆動モータを小型化可能であり、消費電力を低減可能な自動変速機用油圧制御装置を提供する。
【解決手段】 自動変速機用油圧制御装置１０の供給油路６０は、第１吐出油路２３と電気式ポンプ３０の吐出口３５とを接続する。油路切替弁６５は、第２作動位置に作動すると供給油路６０のオイルを第２吸入油路３２に供給する。したがって、機械式ポンプ２１の駆動時に電気式ポンプ３０の始動に先立ち油路切替弁６５が第２作動位置に作動すると第２吸入油路３２のオイルが予熱されるので、電気式ポンプ３０始動時の吸入抵抗を低減可能である。よって、第２吸入油路３２のサイズを拡大することなく電気式ポンプ３０に小型の駆動モータ３１を使用することができ、それゆえ消費電力を低減しつつ、確実に始動直後の電気式ポンプ３０にオイルを吸入および吐出させることができる。
【解決手段】 自動変速機用油圧制御装置１０の供給油路６０は、第１吐出油路２３と電気式ポンプ３０の吐出口３５とを接続する。油路切替弁６５は、第２作動位置に作動すると供給油路６０のオイルを第２吸入油路３２に供給する。したがって、機械式ポンプ２１の駆動時に電気式ポンプ３０の始動に先立ち油路切替弁６５が第２作動位置に作動すると第２吸入油路３２のオイルが予熱されるので、電気式ポンプ３０始動時の吸入抵抗を低減可能である。よって、第２吸入油路３２のサイズを拡大することなく電気式ポンプ３０に小型の駆動モータ３１を使用することができ、それゆえ消費電力を低減しつつ、確実に始動直後の電気式ポンプ３０にオイルを吸入および吐出させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動変速機用油圧制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の自動変速機は、エンジンの出力回転を加減速し駆動輪に出力する。この自動変速機には、例えば、遊星歯車式有段変速機、平行歯車式有段変速機、摩擦式無段変速機、油圧機械式無段変速機および歯車式無段変速機などがある。これらの自動変速機は、油圧アクチュエータの操作力で作動する変速機構を備える。油圧アクチュエータは、油圧制御装置が供給する作動油の流体力で作動する。油圧制御装置は、オイルポンプが吐出するオイルの圧力を調整し、そのオイルを油圧アクチュエータに供給する。
【０００３】
従来、機械式ポンプおよび電気式ポンプを両方備える自動変速機用油圧制御装置が公知である。このような油圧制御装置は、エンジンが停止しているとき、電気式ポンプが油圧アクチュエータに作動油を圧送することができる。そのため、例えばアイドリングストップ制御等でエンジンが停止したとき、電気式ポンプが油圧アクチュエータに作動油を供給することで油圧アクチュエータの作動を維持することができる。これにより、エンジンの再始動直後に変速機構を作動させることができる。
【０００４】
特許文献１、２には、電気式ポンプの始動に先立って電気式ポンプの吸入油路または吐出油路のオイルを予熱するための技術が開示されている。特許文献１に開示された油圧制御装置は、電気式ポンプの吸入油路の一部および吐出油路のオイルを、機械式ポンプがオイルパンから汲み上げたオイルと入れ替える。特許文献２に開示された油圧制御装置は、電気式ポンプを逆回転駆動させることで電気式ポンプの吸入油路のオイルをオイルパンのオイルと入れ替える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−５２６３８号公報
【特許文献２】特開２０１１−０００９７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に開示された油圧制御装置では、吸入油路のオイルの一部しかオイルパンのオイルに入れ替わらない。吸入油路に停滞するオイルが冷えると、オイルの粘度が高くなり、電気式ポンプの始動時の吸入抵抗が大きくなる。このときに電気式ポンプがオイルを吐出できるかどうかは、吐出油路のオイルが高粘度であることに起因して吐出抵抗が高くなる場合に比べると、吸入抵抗が大きいことで電機式ポンプがオイルを吸入できないことの影響の方が相対的に大きい。吸入油路のオイルが高粘度であるときオイルを吸入可能とするには、吸入口のサイズを大きくしたり、高出力の駆動モータを選定したりする必要がある。したがって、電気式ポンプの体格が大きくなったり、電気式ポンプの駆動モータの消費電力が多くなるという問題がある。また特許文献１に開示された油圧制御装置では、油路の切替に専用の電磁切替弁を用いており、コストが上昇するという問題がある。
【０００７】
また、特許文献２に開示された油圧制御装置では、本来の電気式ポンプの使用に先立って電気式ポンプを逆回転駆動させるため、その際に駆動モータが電力を消費する。したがって、駆動モータの消費電力が多くなるという問題がある。また、逆回転駆動するための制御回路を追加する必要があり、制御回路が複雑になると同時にコストが上昇する。
本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであり、その目的は、電気式ポンプの吸入口のサイズを拡大すること無く駆動モータを小型化し、専用の電磁切替弁や駆動モータの逆転駆動回路が不要で無駄な電力を消費することなく、電気式ポンプが始動直後にオイルを吐出することができる自動変速機用油圧制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、エンジンの出力回転を加減速する自動変速機の油圧アクチュエータに作動油を供給可能な自動変速機用油圧制御装置であって、機械式ポンプと、電気式ポンプと、第１吐出油路と、第２吐出油路と、第１供給油路と、油路切替手段とを備える。
機械式ポンプはエンジンによって駆動可能であり、電気式ポンプはエンジンの作動状況に拘らず電気的に駆動可能である。第１吐出油路は機械式ポンプの吐出口に接続し、第２吐出油路は電気式ポンプの吐出口に接続する。第１供給油路は、第１吐出油路と電気式ポンプの吐出口とを接続する。
【０００９】
油路切替手段は、第２吐出油路を連通させ且つ第１供給油路を遮断する第１作動位置、および、第１供給油路を連通させ且つ第２吐出油路を遮断する第２作動位置に作動する。油路切替手段は、第１作動位置に作動すると電気式ポンプが吐出するオイルを油圧アクチュエータに供給可能である。また、油路切替手段は、第２作動位置に作動すると第１供給油路のオイルを電気式ポンプの吸入油路に供給する。
【００１０】
このような油圧制御装置によれば、機械式ポンプの駆動時に油路切替手段が第２作動位置に作動すると、機械式ポンプがオイルパン等のオイル貯留部から吸入し第１吐出油路に吐出するオイルの一部は、第１供給油路を経由して電気式ポンプおよびその吸入油路に供給される。オイル貯留部のオイルは、例えば油圧アクチュエータやトルクコンバータ等との間を行き来し、各所で熱を吸収し温まっている。そのため、電気式ポンプおよびその吸入油路のすべてのオイルは、第１供給油路から供給される温かいオイルと入れ替わる。したがって、電気式ポンプの始動に先立って電気式ポンプおよびその吸入油路のオイルが予熱されるので、電気式ポンプの始動時の吸入抵抗を低減することができる。よって、吸入口のサイズを拡大することなく電気式ポンプに小型の駆動モータを使用することでき、それゆえ消費電力を低減しつつ、電気式ポンプが始動直後にオイルを吸入および吐出することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、油路切替手段は、機械式ポンプが吐出するオイルによって作動する。この構成では、油路切替手段を作動させるとき電力を消費しない。そのため、消費電力を少なくすることができる。
また、油路切替手段の作動に関して例えば電磁弁、電気回路、及び、それらを駆動するための制御等が不要である。そのため、油圧制御装置の構成を簡素にすることができる。
請求項３に記載の発明では、油路切替手段は、機械式ポンプの吐出圧が所定圧未満のとき第１作動位置に作動し、機械式ポンプの吐出圧が前記所定圧を超えるとき第２作動位置に作動する。請求項４に記載の発明では、前記所定圧は、油圧アクチュエータを作動させるために必要な最小値に設定される。この構成では、機械式ポンプが吐出するオイルを電気式ポンプおよびその吸入油路に供給することに起因して変速制御が不能になる事態を回避することができる。
【００１２】
請求項５に記載の発明では、油路切替手段の作動位置が第２作動位置であるとき、電気式ポンプは、機械式ポンプが吐出するオイルによって、ポンプ作用を行う回転方向とは反対方向に回転させられる。これにより、電気式ポンプ内およびその吸入油路内のオイルを入れ替え可能である。
請求項６に記載の発明では、第２吐出油路は、第１吐出油路に接続する。第２吐出油路には、電気式ポンプから第１吐出油路へのオイルの流れのみを許容する逆止弁が設けられる。これによれば、油路切替手段の作動位置が第１作動位置であるとき、第１吐出油路のオイルが電気式ポンプおよびその吸入油路を経由してオイル貯留部に流出することを回避することができる。そのため、油圧制御装置のライン圧の低下を防ぐことができる。
【００１３】
請求項７に記載の発明では、第１供給油路に流量制限手段が設けられる。そのため、機械式ポンプが吐出するオイルを電気式ポンプおよびその吸入油路に供給することに起因して油圧制御装置のライン圧が急激に低下する事態を回避することができる。
請求項８に記載の発明では、電気式ポンプ内を流れるオイルの少なくとも一部は、電気式ポンプの駆動モータ内を通過する。これによれば、駆動モータのコイルがオイルにより温められるので、駆動モータの始動時に必要な電流が低下し、消費電力を抑えることができる。
【００１４】
請求項９に記載の発明は、エンジンの出力回転を加減速する自動変速機の油圧アクチュエータに作動油を供給可能な自動変速機用油圧制御装置であって、機械式ポンプと、電気式ポンプと、第１吐出油路と、第２吐出油路と、圧力調整手段と、第２供給油路と、油路切替手段とを備える。
機械式ポンプはエンジンによって駆動可能であり、電気式ポンプはエンジンの作動状況に拘らず電気的に駆動可能である。第１吐出油路は機械式ポンプの吐出口に接続し、第２吐出油路は電気式ポンプの吐出口に接続する。圧力調整手段は、第１吐出油路のオイルを排出することで第１吐出油路の油圧を調整する。第２供給油路は、圧力調整手段の排出口と電気式ポンプの吐出口とを接続する。
【００１５】
油路切替手段は、第２吐出油路を連通させ且つ第２供給油路を遮断する第１作動位置、および、第２供給油路を連通させ且つ第２吐出油路を遮断する第２作動位置に作動する。油路切替手段は、第１作動位置に作動すると電気式ポンプが吐出するオイルを油圧アクチュエータに供給可能である。また、油路切替手段は、第２作動位置に作動すると第２供給油路のオイルを電気式ポンプの吸入油路に供給する。
【００１６】
このような油圧制御装置によれば、機械式ポンプの駆動時に油路切替手段が第２作動位置に作動すると、機械式ポンプがオイルパン等のオイル貯留部から吸入し第１吐出油路に吐出するオイルの一部は、圧力調整手段が圧力の調整のために排出し、第２供給油路を経由して電気式ポンプおよびその吸入油路に供給される。そのため、電気式ポンプおよびその吸入油路のすべてのオイルは、第２供給油路から供給される温かいオイルと入れ替わる。したがって、電気式ポンプの始動に先立って電気式ポンプおよびその吸入油路のオイルが予熱されるので、電気式ポンプの始動時の吸入抵抗を低減することができる。よって、吸入口のサイズを拡大することなく電気式ポンプに小型の駆動モータを使用することができ、それゆえ消費電力を低減しつつ、電気式ポンプが始動直後にオイルを吸入および吐出することができる。
【００１７】
請求項１０に記載の発明では、油路切替手段は、機械式ポンプが吐出するオイルによって作動する。この構成では、油路切替手段を作動させるとき電力を消費しない。そのため、消費電力を少なくすることができる。
また、油路切替手段の作動に関して例えば電磁弁、電気回路、及び、それらを駆動するための制御等が不要である。そのため、油圧制御装置の構成を簡素にすることができる。
請求項１１に記載の発明では、油路切替手段は、機械式ポンプの吐出圧が所定圧未満のとき第１作動位置に作動し、機械式ポンプの吐出圧が前記所定圧を超えるとき第２作動位置に作動する。請求項１２に記載の発明では、前記所定圧は、油圧アクチュエータを作動させるために必要な最小値に設定される。この構成では、機械式ポンプが吐出するオイルを電気式ポンプおよびその吸入油路に供給することに起因して変速制御が不能になる事態を回避することができる。
【００１８】
請求項１３に記載の発明では、油路切替手段の作動位置が第２作動位置であるとき、電気式ポンプは、機械式ポンプが吐出するオイルによって、ポンプ作用を行う回転方向とは反対方向に回転させられる。これにより、電気式ポンプ内およびその吸入油路内のオイルを入れ替え可能である。
請求項１４に記載の発明では、第２吐出油路は、第１吐出油路に接続する。第２吐出油路には、電気式ポンプから第１吐出油路へのオイルの流れのみを許容する逆止弁が設けられる。これによれば、油路切替手段の作動位置が第１作動位置であるとき、第１吐出油路のオイルが電気式ポンプおよびその吸入油路を経由してオイル貯留部に流出することを回避することができる。そのため、油圧制御装置のライン圧の低下を防ぐことができる。
【００１９】
請求項１５に記載の発明では、第１供給油路に流量制限手段が設けられる。そのため、圧力調整手段が排出するオイルを電気式ポンプおよびその吸入油路に供給することに起因して、例えばトルクコンバータ等に供給されるオイルが不足する事態を回避することができる。
請求項１６に記載の発明では、電気式ポンプ内を流れるオイルの少なくとも一部は、電気式ポンプの駆動モータ内を通過する。これによれば、駆動モータのコイルがオイルにより温められるので、駆動モータの始動時に必要な電流が低下し、消費電力を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態による油圧制御装置を用いる自動変速機を含む車両用駆動装置を示す模式図である。
【図２】図１の油圧制御装置、および、自動変速機の摩擦係合装置を示す図である。
【図３】図１の機械式ポンプの吐出流量とエンジン回転数との関係を示す図である。
【図４】図１の油圧制御装置のライン圧発生部を示す図であって、エンジン作動時かつライン圧が所定圧より高いときの図である。
【図５】図１の油圧制御装置のライン圧発生部を示す図であって、エンジン作動時かつライン圧が所定圧未満であるときの図である。
【図６】図１の油圧制御装置のライン圧発生部を示す図であって、エンジン停止時かつ電気式ポンプが作動しているときの図である。
【図７】本発明の第１実施形態の変形例による油圧制御装置を示す図である。
【図８】本発明の第２実施形態による油圧制御装置、および、自動変速機の摩擦係合装置を示す図である。
【図９】図７の油圧制御装置のライン圧発生部を示す図であって、エンジン作動時かつライン圧が所定圧より高いときの図である。
【図１０】図７の油圧制御装置のライン圧発生部を示す図であって、エンジン作動時かつライン圧が所定圧未満であるときの図である。
【図１１】図７の油圧制御装置のライン圧発生部を示す図であって、エンジン停止時かつ電気式ポンプが作動しているときの図である。
【図１２】本発明の第２実施形態の変形例による油圧制御装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の複数の実施形態による油圧制御装置を図面に基づいて説明する。実施形態同士で実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による油圧制御装置を用いる自動変速機を図１に示す。自動変速機９０は、停車時および惰性走行時などに自動的にエンジン９１を停止させるエンジンストップ機能を有する駆動システムで用いられる。自動変速機９０は、エンジン９１のクランク軸９２に連結されるトルクコンバータ９３、遊星歯車式の変速機構９４、および、自動変速機用油圧制御装置（以下、「油圧制御装置」という。）１０を備える有段変速機である。変速機構９４は、図示しない複数の遊星歯車装置と、各遊星歯車装置の回転要素（サンギヤ、キャリヤ、リングギヤ）を、他の遊星歯車装置の回転要素やトランスミッションケース等にトルク伝達可能に連結する油圧式の摩擦係合装置９５〜９９と、から構成される。油圧式の摩擦係合装置９５〜９９は、例えば、湿式多板クラッチまたは湿式多板ブレーキからなる。自動変速機９０の出力軸１００は、プロペラシャフト１０１、デファレンシャルギヤ１０２およびドライブシャフト１０３を介して駆動輪１０４に連結される。
【００２２】
自動変速機９０は、摩擦係合装置９５〜９９の係合および開放を個別に自動制御し、トルクコンバータ９３のタービン軸１０５と出力軸１００との間の動力伝達経路を切り替えることによって、複数の変速段のいずれか１つを成立させる。
図２に示すように、油圧制御装置１０は、摩擦係合装置９５〜９９の油圧アクチュエータ１０６〜１１０に選択的に作動油を供給し、その作動油の圧力を制御する。油圧制御装置１０は、機械式ポンプ２１、電気式ポンプ３０、ライン圧制御弁４０、マニュアルバルブ４５、リニアソレノイドバルブ５０〜５４、および、油路切替弁６５等を備える。
【００２３】
機械式ポンプ２１は、エンジン９１（図１参照）に駆動されるオイルポンプである。機械式ポンプ２１は、自動変速機９０のオイルパン１１１に貯留されたオイルを、第１吸入油路２２を通じて吸入する。機械式ポンプ２１に吸入されたオイルは、機械式ポンプ２１内で加圧され、吐出口２５から第１吐出油路２３に吐出される。
第１吐出油路２３は、機械式ポンプ２１の吐出口２５とマニュアルバルブ４５の導入口４９とを接続する。機械式ポンプ２１から第１吐出油路２３に吐出されたオイルは、マニュアルバルブ４５の導入口４９に供給される。
第１吐出油路２３には、機械式ポンプ２１からマニュアルバルブ４５側へ向かうオイルの流通のみを許容する逆止弁２４が設けられる。
図３は、エンジン回転数Ｎｅ［ｒｐｍ］と、機械式ポンプ２１の吐出流量Ｑ［ｌ／ｍｉｎ］との関係を示す図である。図３に示すように、吐出流量Ｑは、所定のエンジン回転数Ｎｅ１を超えると、エンジン回転数Ｎｅが増すにつれて増加する。
【００２４】
図２に戻って、電気式ポンプ３０は、駆動モータ３１により駆動されるオイルポンプである。電動式ポンプ３０は、エンジンの作動状況に拘らず駆動可能である。電気式ポンプ３０は、オイルパン１１１に貯留されたオイルを、第２吸入油路３２を通じて吸入する。電気式ポンプ３０に吸入されたオイルは、電気式ポンプ３０内で加圧され、吐出口３５から第２吐出油路３３に吐出される。第２吸入油路３２は、特許請求の範囲の「吸入油路」に相当する。
第２吐出油路３３は、電気式ポンプ３０の吐出口３５と、第１吐出油路２３のうち逆止弁２４に対しマニュアルバルブ４５側とを接続する。電気式ポンプ３０から第２吐出油路３３に吐出されたオイルは、第１吐出油路２３を経由してマニュアルバルブ４５の導入口４９に供給される。
第２吐出油路３３には、電気式ポンプ３０から第１吐出油路２３への流れのみを許容する逆止弁３４が設けられている。逆止弁３４は、第１吐出油路２３のオイルが第２吐出油路３３を経由して電気式ポンプ３０に流出するのを防ぐ。
【００２５】
「圧力調整手段」としてのライン圧制御弁４０は、第１吐出油路２３のうち逆止弁２４に対しマニュアルバルブ４５側に接続されるパイロット式の圧力調整弁である。ライン圧制御弁４０は、マニュアルバルブ４５に供給されるオイルの圧力、すなわちライン圧を調整する。例えばエンジンの負荷が大きいほどライン圧は大きくなるように調整される。
ライン圧制御弁４０のスプール４４は、スプリング４１の付勢力と、第１吐出油路２３のオイルから受ける力と、図示しない電磁弁の吐出オイルから受ける力との釣り合いにより移動し、第１リリーフ口４２および第２リリーフ口４３を開閉する。上記電磁弁の吐出オイルの圧力は、エンジンの負荷に応じて増減するように制御される。これにより、ライン圧が目標値より高いとき第１リリーフ口４２および第２リリーフ口４３から余剰分のオイルが排出される。
【００２６】
上記ライン圧の目標値は、例えば、油圧アクチュエータ１０６〜１１０を作動させるために必要な最小値に設定される。この目標値は、車両の走行状態に応じて変更される。図３に示すように、ライン圧を目標値に設定するために必要な機械式ポンプ２１の吐出流量Ｑｎを超える余剰分が、ライン圧制御弁４０のリリーフ流量Ｑｒとなる。第１リリーフ口４２のリリーフ流量Ｑ１と第２リリーフ口４３のリリーフ流量Ｑ２との和がリリーフ流量Ｑｒに一致する。
第１リリーフ口４２からリリーフされたオイルはオイルパン１１１に戻される。また、第２リリーフ口４３からリリーフされたオイルは、トルクコンバータ圧制御回路１１２を経由してトルクコンバータ９３に供給される。
以下、第１吐出油路２３のうち逆止弁２４に対し機械式ポンプ２１側のオイルの圧力を吐出圧と記載し、ライン圧と区別する。吐出圧とライン圧とは等しくなりうる。
【００２７】
マニュアルバルブ４５は、セレクトレバー１１３に連動するスプール４４を有する油路切替弁である。セレクトレバー１１３は、車両の運転者により例えば４つの操作位置に操作される。上記４つの操作位置とは、駐車のための操作位置（パーキングポジション）、後進走行のための操作位置（リバースポジション）、動力伝達遮断のための操作位置（ニュートラルポジション）、前進走行のための操作位置（ドライブポジション）である。スプール４４は、セレクトレバー１１３に機械的または電気的に接続されており、セレクトレバー１１３の操作位置に応じて作動する。
セレクトレバー１１３の操作位置がパーキングポジションまたはニュートラルポジションであるとき、スプール４４は、第１吐出油路２３と前進油路４７および後進油路４８とを遮断する位置に切り替わる。
【００２８】
また、セレクトレバー１１３の操作位置がリバースポジションであるとき、スプール４４は、第１吐出油路２３と前進油路４７とを遮断するとともに、第１吐出油路２３と後進油路４８とを連通させる位置に切り替わる。これにより、第１吐出油路２３のオイルが後進油路４８を通じてリニアソレノイドバルブ５０に供給可能となる。
また、セレクトレバー１１３の操作位置がドライブポジションであるとき、スプール４４は、第１吐出油路２３と後進油路４８とを遮断するとともに、第１吐出油路２３と前進油路４７とを連通させる位置に切り替わる。これにより、第１吐出油路２３のオイルが前進油路４７を通じてリニアソレノイドバルブ５１〜５４に供給可能となる。
【００２９】
リニアソレノイドバルブ５０〜５４は、吐出圧を連続的に変更可能な直動形の制御弁である。リニアソレノイドバルブ５０〜５４の吐出圧は、電子制御装置５５が制御する。
リニアソレノイドバルブ５０は、後進変速段の成立に関与する摩擦係合装置９５に対応して設けられる。リニアソレノイドバルブ５０は、マニュアルバルブ４５から後進油路４８を経由して供給されたオイルの圧力を調整し、摩擦係合装置９５の油圧アクチュエータ１０６に供給可能である。油圧アクチュエータ１０６は、リニアソレノイドバルブ５０から供給される作動油によって作動する。
【００３０】
リニアソレノイドバルブ５１〜５４は、前進変速段の成立に関与する摩擦係合装置９６〜９９に対応して設けられる。リニアソレノイドバルブ５１〜５４は、マニュアルバルブ４５から前進油路４７を経由して供給されたオイルの圧力を調整し、対応する油圧アクチュエータに供給可能である。油圧アクチュエータ１０７〜１１０は、対応するリニアソレノイドバルブから供給されるオイルによって作動する。摩擦係合装置９６〜９９のいずれを係合させるかは、複数の前進用変速段毎に予め決められている。
【００３１】
「第１供給油路」としての供給油路６０は、第２吐出油路３３のうち逆止弁３４に対し第１吐出油路２３側と、後述の油路切替弁６５の第３ポート６９とを接続する。供給油路６０には流量制限手段６１が設けられる。この流量制限手段６１は、例えば絞り弁等から構成される。供給油路６０は、第１吐出油路２３のオイルを油路切替弁６５の第３ポート６９に供給可能である。
【００３２】
「油路切替手段」としての油路切替弁６５は、第２吐出油路３３のうち逆止弁３４と電気式ポンプ３０との間に設けられる。油路切替弁６５は、第２吐出油路３３の電気式ポンプ３０側に接続する第１ポート６７と、第２吐出油路３３の第１吐出油路２３側に接続する第２ポート６８と、供給油路６０に接続する第３ポート６９とを有するスプール式３方向弁である。
油路切替弁６５は、第２吐出油路３３を連通させ、且つ、供給油路６０と電気式ポンプ３０とを遮断する第１作動位置、および、供給油路６０と電気式ポンプ３０とを連通させ、且つ、第２吐出油路３３を遮断する第２作動位置に作動する。油路切替弁６５は、第２作動位置に作動すると、供給油路６０のオイルを電気式ポンプ３０および第２吸入油路３２に供給する。
【００３３】
油路切替弁６５には、機械式ポンプ２１と逆止弁２４との間で第１吐出油路２３から分岐する分岐油路２６が接続する。油路切替弁６５は、分岐油路２６から供給される機械式ポンプ２１の吐出オイルの流体力によって作動する。つまり、油路切替弁６５は、電力を消費することなしに作動する。具体的には、油路切替弁６５は、機械式ポンプ２１の吐出圧が所定圧未満のときスプリング６６の付勢力により第１作動位置に作動する。また、油路切替弁６５は、機械式ポンプ２１の吐出圧が前記所定圧を超えるとき機械式ポンプ２１が吐出するオイルの作用力により第２作動位置に作動する。前記所定圧は、例えば、前記ライン圧の目標値に設定される。
分岐油路２６には流量制限手段２７が設けられる。この流量制限手段２７は、例えば絞り弁等から構成される。
【００３４】
次に、油圧制御装置１０の作動を図１、図４〜図６に基づき説明する。図４〜図６の破線の矢印Ａはオイルの流れを示す。
（エンジン始動前）
図１は、エンジン始動前の状態を示す。この状態では、機械式ポンプ２１が停止しライン圧が所定圧未満であるため、油路切替弁６５の作動位置が第１作動位置となる。
【００３５】
（エンジン作動時かつライン圧が所定圧より高いとき）
図１の状態から、エンジンが始動するとともに機械式ポンプ２１が作動し、ライン圧が所定圧より高くなると、図４に示すように油路切替弁６５が第２作動位置に作動する。このとき、供給油路６０と電気式ポンプ３０の吐出口３５とが連通する。オイルパン１１１のオイルは、油圧アクチュエータやトルクコンバータ等との間を行き来し、各所で熱を吸収し温まっている。供給油路６０は、機械式ポンプ２１がオイルパン１１１から吸入し第１吐出油路２３に吐出するオイルの一部を、油路切替弁６５を通じて電気式ポンプ３０に供給する。電気式ポンプ３０のロータは、供給油路６０が供給するオイルによって、ポンプ作用を行う回転方向とは反対方向に回転する。
【００３６】
これにより、油路切替弁６５が第２作動位置に作動する前に電気式ポンプ３０内および第２吸入油路３２内にあったすべてのオイルは、供給油路６０が供給するオイルに押し出されてオイルパン１１１に排出される。そして、電気式ポンプ３０内および第２吸入油路３２内は比較的高温のオイルで満たされる。
流量制限手段６１は、供給油路６０を通過するオイルの流量を制限することで、第１吐出油路２３のオイルが急激に流出することを防ぐ。
【００３７】
（エンジン作動時かつライン圧が所定圧未満であるとき）
図４の状態から、例えば油圧制御装置１０内のオイルが高温かつ車速が低速となり、ライン圧が所定圧未満になると、図５に示すように油路切替弁６５が第１作動位置に作動する。このとき、供給油路６０と電気式ポンプ３０の吐出口３５とが遮断される。これにより、供給油路６０から電気式ポンプ３０および第２吸入油路３２へのオイルの供給が停止する。
【００３８】
（エンジン停止時かつ電気式ポンプ３０の作動時）
図５の状態から、例えば車両が停車しアイドリングストップ機能によりエンジンが停止する、あるいは、車両が減速しエンジンストップ機能によりエンジンが停止すると、図６に示すように油路切替弁６５が第１作動位置に作動し、電気式ポンプ３０が作動する。このとき、供給油路６０と電気式ポンプ３０とが遮断されるとともに、電気式ポンプ３０と第１吐出油路２３とが第２吐出油路３３を通じて連通する。ライン圧は、エンジン停止直前に係合していた摩擦係合装置がその係合を維持することができる程度の圧力に設定される。電気式ポンプ３０は、上記圧力を送出可能な最小限のものが選定される。
【００３９】
図６の状態から、エンジンが再始動すると、ライン圧の上昇とともに図５の状態を経て図４の状態になる。
ここで、図４の状態から図６の状態に至る場合、および、図６の状態から図４の状態に至る場合等もある。
【００４０】
以上説明したように、第１実施形態による油圧制御装置１０は、供給油路６０および油路切替弁６５を備える。供給油路６０は、第１吐出油路２３と電気式ポンプ３０の吐出口３５とを接続する。油路切替弁６５は、第２吐出油路３３を連通させ、且つ、供給油路６０と電気式ポンプ３０とを遮断する第１作動位置、および、供給油路６０と電気式ポンプ３０とを連通させ、且つ、第２吐出油路３３を遮断する第２作動位置に作動する。油路切替弁６５は、第２作動位置に作動すると、供給油路６０のオイルを電気式ポンプ３０および第２吸入油路３２に供給する。
【００４１】
このような油圧制御装置１０によれば、機械式ポンプ２１の駆動時に油路切替弁６５が第２作動位置に作動すると、機械式ポンプ２１がオイルパン１１１から吸入し第１吐出油路２３に吐出するオイルの一部は、供給油路６０を経由して電気式ポンプ３０および第２吸入油路３２に供給される。電気式ポンプ３０および第２吸入油路３２のすべてのオイルは、供給油路６０から供給される温かいオイルと入れ替わる。したがって、電気式ポンプ３０の始動に先立って電気式ポンプ３０および第２吸入油路３２のオイルが予熱されるので、電気式ポンプ３０の始動時の吸入抵抗を低減することができる。よって、第２吸入油路３２のサイズを拡大することなく電気式ポンプ３０に小型の駆動モータ３１を使用することができ、それゆえ消費電力を低減しつつ、確実に始動直後の電気式ポンプ３０にオイルを吸入および吐出させることができる。
【００４２】
また、第１実施形態による油圧制御装置１０では、油路切替弁６５は、機械式ポンプ２１が吐出するオイルによって作動する。この構成では、油路切替弁６５を作動させるとき電力を消費しない。そのため、消費電力を少なくすることができる。
また、油路切替弁６５の作動に関して例えば電磁弁、電気回路、及び、それらを駆動するための制御等が不要である。そのため、油圧制御装置１０の構成を簡素にすることができる。
【００４３】
また、第１実施形態による油圧制御装置１０では、油路切替弁６５は、機械式ポンプ２１の吐出圧が所定圧未満のとき第１作動位置に作動し、機械式ポンプ２１の吐出圧が前記所定圧を超えるとき第２作動位置に作動する。前記所定圧は、油圧アクチュエータ１０６〜１１０を作動させるために必要な最小値に設定される。この構成では、機械式ポンプ２１が吐出するオイルを電気式ポンプ３０および第２吸入油路３２に供給することに起因して変速制御が不能になる事態を回避することができる。
【００４４】
また、第１実施形態による油圧制御装置１０では、油路切替弁６５の作動位置が第２作動位置であるとき、電気式ポンプ３０は、機械式ポンプ２１が吐出するオイルによって、ポンプ作用を行う回転方向とは反対方向に回転させられる。これにより、電気式ポンプ３０内および第２吸入油路３２内のオイルを入れ替え可能である。
【００４５】
また、第１実施形態による油圧制御装置１０では、第２吐出油路３３は、第１吐出油路２３に接続する。第２吐出油路３３には、電気式ポンプ３０から第１吐出油路２３へのオイルの流れのみを許容する逆止弁３４が設けられる。これによれば、油路切替弁６５の作動位置が第１作動位置であるとき、第１吐出油路２３のオイルが電気式ポンプ３０および第２吸入油路３２を経由してオイルパン１１１に流出することを回避することができる。そのため、ライン圧の低下を防ぐことができる。
また、第１実施形態による油圧制御装置１０では、供給油路６０に流量制限手段６１が設けられる。そのため、機械式ポンプ２１が吐出するオイルを電気式ポンプ３０および第２吸入油路３２に供給することに起因してライン圧が急激に低下する事態を回避することができる。
【００４６】
（第１実施形態の変形例）
図７は、第１実施形態の変形例の油圧制御装置を示す図である。図７に破線の矢印Ａで示すように、油圧制御装置７０では、電気式ポンプ３０内を流れるオイルの少なくとも一部は、電気式ポンプ３０を駆動する駆動モータ３１内を通過する。これによれば、駆動モータ３１のコイルがオイルにより温められるので、駆動モータ３１の始動時の駆動電流が低下し、消費電力を抑えることができる。
【００４７】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による油圧制御装置を説明する。図８〜図１１に示すように、第２実施形態による油圧制御装置７５は、「圧力調整手段」としてのライン圧制御弁４０の第２リリーフ口４３と油路切替弁６５の第３ポート６９とを接続する「第２供給油路」としての供給油路７６を備える。図９〜図１１の破線の矢印Ａはオイルの流れを示す。
（エンジン始動前）
エンジン始動前では、図８に示すように油路切替弁６５の作動位置が第１作動位置となる。
【００４８】
（エンジン作動時かつライン圧が所定圧より高いとき）
図１の状態から、エンジンが始動するとともに機械式ポンプ２１が作動し、ライン圧が所定圧より高くなると、図９に示すように油路切替弁６５が第２作動位置に作動する。このとき、供給油路７６と電気式ポンプ３０の吐出口３５とが連通する。供給油路７６は、オイルパン１１１から機械式ポンプ２１および第１吐出油路２３を経由しライン圧制御弁４０から排出されるオイルの一部を、油路切替弁６５を通じて電気式ポンプ３０に供給する。電気式ポンプ３０のロータは、供給油路７６が供給するオイルによって、ポンプ作用を行う回転方向とは反対方向に回転する。
【００４９】
これにより、油路切替弁６５が第２作動位置に作動する前に電気式ポンプ３０内および第２吸入油路３２内にあったすべてのオイルは、供給油路７６が供給するオイルに押し出されてオイルパン１１１に排出される。そして、電気式ポンプ３０内および第２吸入油路３２内は比較的高温のオイルで満たされる。
【００５０】
第２実施形態では、第１実施形態と同様に、ライン圧が例えばエンジンの負荷に応じて決定される目標値を超える場合、第１吐出油路２３のオイルがライン圧制御弁４０の第１リリーフ口４２および第２リリーフ口４３から排出される。図２に示すように、ライン圧を目標値に設定するために必要な機械式ポンプの吐出流量Ｑｎを超える余剰分が、ライン圧制御弁のリリーフ流量Ｑｒとなる。第１リリーフ口４２のリリーフ流量Ｑ１と第２リリーフ口４３のリリーフ流量Ｑ２との和がリリーフ流量Ｑｒに一致する。
流量制限手段７７は、供給油路７６を通過するオイルの流量を制限することで、トルクコンバータ９３へ供給されるオイルの流量を確保する。
【００５１】
（エンジン作動時かつライン圧が所定圧未満であるとき）
図９の状態から、例えば油圧制御装置１０内のオイルが高温かつ車速が低速となり、ライン圧が所定圧未満になると、図１０に示すように油路切替弁６５が第１作動位置に作動する。このとき、供給油路７６と電気式ポンプ３０の吐出口３５とが遮断される。これにより、供給油路７６から電気式ポンプ３０および第２吸入油路３２へのオイルの供給が停止する。
【００５２】
（エンジン停止時かつ電気式ポンプ３０の作動時）
図１０の状態から、例えば車両が停車しアイドリングストップ機能によりエンジンが停止する、あるいは、車両が減速しエンジンストップ機能によりエンジンが停止すると、図１１に示すように油路切替弁６５が第１作動位置に作動し、電気式ポンプ３０が作動する。このとき、供給油路７６と電気式ポンプ３０とが遮断されるとともに、電気式ポンプ３０と第１吐出油路２３とが第２吐出油路３３を通じて連通する。ライン圧は、エンジン停止直前に係合していた摩擦係合装置がその係合を維持することができる程度の圧力に設定される。
【００５３】
以上説明したように、第２実施形態による油圧制御装置７５は、供給油路７６および油路切替弁６５を備える。供給油路７６は、ライン圧制御弁４０の第２リリーフ口４３と電気式ポンプ３０とを接続する。油路切替弁６５は、第２吐出油路３３を連通させ、且つ、供給油路７６と電気式ポンプ３０とを遮断する第１作動位置、および、供給油路７６と電気式ポンプ３０とを連通させ、且つ、第２吐出油路３３を遮断する第２作動位置に作動する。油路切替弁６５は、第２作動位置に作動すると、第２リリーフ口４３からリリーフされるオイルを電気式ポンプ３０および第２吸入油路３２に供給する。
【００５４】
このような油圧制御装置７５によれば、機械式ポンプ２１の駆動時に油路切替弁６５が第２作動位置に作動すると、機械式ポンプ２１がオイルパン１１１から吸入し第１吐出油路２３に吐出するオイルの一部は、ライン圧制御弁４０の第２リリーフ口４３からリリーフされ、供給油路６０を経由して電気式ポンプ３０および第２吸入油路３２に供給される。電気式ポンプ３０および第２吸入油路３２のすべてのオイルは、供給油路６０から供給される温かいオイルと入れ替わる。したがって、電気式ポンプ３０の始動に先立って電気式ポンプ３０および第２吸入油路３２のオイルが予熱されるので、電気式ポンプ３０の始動時の吸入抵抗を低減することができる。よって、第２吸入油路３２のサイズを拡大することなく電気式ポンプ３０に小型の駆動モータ３１を使用することができ、それゆえ消費電力を低減しつつ、確実に始動直後の電気式ポンプ３０にオイルを吸入および吐出させることができる。
【００５５】
また、第２実施形態では、供給油路７６に流量制限手段７７が設けられるので、第２リリーフ口４３からリリーフされるオイルを電気式ポンプ３０および第２吸入油路３２に供給することに起因してトルクコンバータ圧制御回路１１２に供給されるオイルが不足する事態を回避することができる。
【００５６】
（第２実施形態の変形例）
図１２は、第２実施形態の変形例の油圧制御装置を示す図である。図１２に破線の矢印Ａで示すように、油圧制御装置８０では、電気式ポンプ３０内を流れるオイルの少なくとも一部は、電気式ポンプ３０を駆動する駆動モータ３１内を通過する。これによれば、駆動モータ３１のコイルがオイルにより温められるので、駆動モータ３１の始動時の駆動電流が低下し、消費電力を抑えることができる。
【００５７】
（他の実施形態）
本発明の他の実施形態では、自動変速機は、遊星歯車式有段変速機に限らず、例えば平行歯車式有段変速機、摩擦式無段変速機、油圧機械式無段変速機および歯車式無段変速機などで構成してもよい。
本発明の他の実施形態では、油圧アクチュエータは、摩擦係合装置の油圧シリンダに限らず、例えば、ベルト式無段変速機の溝幅可変プーリを作動させる油圧シリンダ等、他の形式の油圧アクチュエータであってもよい。
本発明の他の実施形態では、油路切替手段は、電気的に駆動する形式の弁から構成されてもよい。この場合、油路切替手段の作動を制御装置が制御するように構成してもよい。
本発明の他の実施形態では、供給油路に流量制限手段が設けられなくてもよい。
【００５８】
本発明の他の実施形態では、圧力調整手段は、パイロット式バルブに限らず、例えば直動式バルブであってもよい。
本発明の他の実施形態では、油圧アクチュエータに供給する作動油を直接的に制御する弁は、リニアソレノイドバルブ等の直動式バルブに限らず、パイロット式バルブであってもよい。また、油圧アクチュエータに供給する作動油を直接的に制御する弁は、電磁式駆動部を有するものに限らず、例えば電動式駆動部を有するものであってもよい。
本発明の他の実施形態では、自動変速機は、図１に示すような縦置型に限らず、横置型のものであってもよい。また、自動変速機は、トルクコンバータが無い形式のものであってもよい。
【００５９】
このように本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態に適用可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１０，７０，７５，８０・・・自動変速機用油圧制御装置
２１・・・機械式ポンプ
２５・・・吐出口
２３・・・第１吐出油路
３０・・・電気式ポンプ
３２・・・第２吸入油路（吸入油路）
３３・・・第２吐出油路
３５・・・吐出口
６０・・・供給油路（第１供給油路）
６５・・・油路切替弁（油路切替手段）
７６・・・供給油路（第２供給油路）
９０・・・自動変速機
９１・・・エンジン
１０６〜１１０・・・油圧アクチュエータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動変速機用油圧制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の自動変速機は、エンジンの出力回転を加減速し駆動輪に出力する。この自動変速機には、例えば、遊星歯車式有段変速機、平行歯車式有段変速機、摩擦式無段変速機、油圧機械式無段変速機および歯車式無段変速機などがある。これらの自動変速機は、油圧アクチュエータの操作力で作動する変速機構を備える。油圧アクチュエータは、油圧制御装置が供給する作動油の流体力で作動する。油圧制御装置は、オイルポンプが吐出するオイルの圧力を調整し、そのオイルを油圧アクチュエータに供給する。
【０００３】
従来、機械式ポンプおよび電気式ポンプを両方備える自動変速機用油圧制御装置が公知である。このような油圧制御装置は、エンジンが停止しているとき、電気式ポンプが油圧アクチュエータに作動油を圧送することができる。そのため、例えばアイドリングストップ制御等でエンジンが停止したとき、電気式ポンプが油圧アクチュエータに作動油を供給することで油圧アクチュエータの作動を維持することができる。これにより、エンジンの再始動直後に変速機構を作動させることができる。
【０００４】
特許文献１、２には、電気式ポンプの始動に先立って電気式ポンプの吸入油路または吐出油路のオイルを予熱するための技術が開示されている。特許文献１に開示された油圧制御装置は、電気式ポンプの吸入油路の一部および吐出油路のオイルを、機械式ポンプがオイルパンから汲み上げたオイルと入れ替える。特許文献２に開示された油圧制御装置は、電気式ポンプを逆回転駆動させることで電気式ポンプの吸入油路のオイルをオイルパンのオイルと入れ替える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−５２６３８号公報
【特許文献２】特開２０１１−０００９７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に開示された油圧制御装置では、吸入油路のオイルの一部しかオイルパンのオイルに入れ替わらない。吸入油路に停滞するオイルが冷えると、オイルの粘度が高くなり、電気式ポンプの始動時の吸入抵抗が大きくなる。このときに電気式ポンプがオイルを吐出できるかどうかは、吐出油路のオイルが高粘度であることに起因して吐出抵抗が高くなる場合に比べると、吸入抵抗が大きいことで電機式ポンプがオイルを吸入できないことの影響の方が相対的に大きい。吸入油路のオイルが高粘度であるときオイルを吸入可能とするには、吸入口のサイズを大きくしたり、高出力の駆動モータを選定したりする必要がある。したがって、電気式ポンプの体格が大きくなったり、電気式ポンプの駆動モータの消費電力が多くなるという問題がある。また特許文献１に開示された油圧制御装置では、油路の切替に専用の電磁切替弁を用いており、コストが上昇するという問題がある。
【０００７】
また、特許文献２に開示された油圧制御装置では、本来の電気式ポンプの使用に先立って電気式ポンプを逆回転駆動させるため、その際に駆動モータが電力を消費する。したがって、駆動モータの消費電力が多くなるという問題がある。また、逆回転駆動するための制御回路を追加する必要があり、制御回路が複雑になると同時にコストが上昇する。
本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであり、その目的は、電気式ポンプの吸入口のサイズを拡大すること無く駆動モータを小型化し、専用の電磁切替弁や駆動モータの逆転駆動回路が不要で無駄な電力を消費することなく、電気式ポンプが始動直後にオイルを吐出することができる自動変速機用油圧制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、エンジンの出力回転を加減速する自動変速機の油圧アクチュエータに作動油を供給可能な自動変速機用油圧制御装置であって、機械式ポンプと、電気式ポンプと、第１吐出油路と、第２吐出油路と、第１供給油路と、油路切替手段とを備える。
機械式ポンプはエンジンによって駆動可能であり、電気式ポンプはエンジンの作動状況に拘らず電気的に駆動可能である。第１吐出油路は機械式ポンプの吐出口に接続し、第２吐出油路は電気式ポンプの吐出口に接続する。第１供給油路は、第１吐出油路と電気式ポンプの吐出口とを接続する。
【０００９】
油路切替手段は、第２吐出油路を連通させ且つ第１供給油路を遮断する第１作動位置、および、第１供給油路を連通させ且つ第２吐出油路を遮断する第２作動位置に作動する。油路切替手段は、第１作動位置に作動すると電気式ポンプが吐出するオイルを油圧アクチュエータに供給可能である。また、油路切替手段は、第２作動位置に作動すると第１供給油路のオイルを電気式ポンプの吸入油路に供給する。
【００１０】
このような油圧制御装置によれば、機械式ポンプの駆動時に油路切替手段が第２作動位置に作動すると、機械式ポンプがオイルパン等のオイル貯留部から吸入し第１吐出油路に吐出するオイルの一部は、第１供給油路を経由して電気式ポンプおよびその吸入油路に供給される。オイル貯留部のオイルは、例えば油圧アクチュエータやトルクコンバータ等との間を行き来し、各所で熱を吸収し温まっている。そのため、電気式ポンプおよびその吸入油路のすべてのオイルは、第１供給油路から供給される温かいオイルと入れ替わる。したがって、電気式ポンプの始動に先立って電気式ポンプおよびその吸入油路のオイルが予熱されるので、電気式ポンプの始動時の吸入抵抗を低減することができる。よって、吸入口のサイズを拡大することなく電気式ポンプに小型の駆動モータを使用することでき、それゆえ消費電力を低減しつつ、電気式ポンプが始動直後にオイルを吸入および吐出することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、油路切替手段は、機械式ポンプが吐出するオイルによって作動する。この構成では、油路切替手段を作動させるとき電力を消費しない。そのため、消費電力を少なくすることができる。
また、油路切替手段の作動に関して例えば電磁弁、電気回路、及び、それらを駆動するための制御等が不要である。そのため、油圧制御装置の構成を簡素にすることができる。
請求項３に記載の発明では、油路切替手段は、機械式ポンプの吐出圧が所定圧未満のとき第１作動位置に作動し、機械式ポンプの吐出圧が前記所定圧を超えるとき第２作動位置に作動する。請求項４に記載の発明では、前記所定圧は、油圧アクチュエータを作動させるために必要な最小値に設定される。この構成では、機械式ポンプが吐出するオイルを電気式ポンプおよびその吸入油路に供給することに起因して変速制御が不能になる事態を回避することができる。
【００１２】
請求項５に記載の発明では、油路切替手段の作動位置が第２作動位置であるとき、電気式ポンプは、機械式ポンプが吐出するオイルによって、ポンプ作用を行う回転方向とは反対方向に回転させられる。これにより、電気式ポンプ内およびその吸入油路内のオイルを入れ替え可能である。
請求項６に記載の発明では、第２吐出油路は、第１吐出油路に接続する。第２吐出油路には、電気式ポンプから第１吐出油路へのオイルの流れのみを許容する逆止弁が設けられる。これによれば、油路切替手段の作動位置が第１作動位置であるとき、第１吐出油路のオイルが電気式ポンプおよびその吸入油路を経由してオイル貯留部に流出することを回避することができる。そのため、油圧制御装置のライン圧の低下を防ぐことができる。
【００１３】
請求項７に記載の発明では、第１供給油路に流量制限手段が設けられる。そのため、機械式ポンプが吐出するオイルを電気式ポンプおよびその吸入油路に供給することに起因して油圧制御装置のライン圧が急激に低下する事態を回避することができる。
請求項８に記載の発明では、電気式ポンプ内を流れるオイルの少なくとも一部は、電気式ポンプの駆動モータ内を通過する。これによれば、駆動モータのコイルがオイルにより温められるので、駆動モータの始動時に必要な電流が低下し、消費電力を抑えることができる。
【００１４】
請求項９に記載の発明は、エンジンの出力回転を加減速する自動変速機の油圧アクチュエータに作動油を供給可能な自動変速機用油圧制御装置であって、機械式ポンプと、電気式ポンプと、第１吐出油路と、第２吐出油路と、圧力調整手段と、第２供給油路と、油路切替手段とを備える。
機械式ポンプはエンジンによって駆動可能であり、電気式ポンプはエンジンの作動状況に拘らず電気的に駆動可能である。第１吐出油路は機械式ポンプの吐出口に接続し、第２吐出油路は電気式ポンプの吐出口に接続する。圧力調整手段は、第１吐出油路のオイルを排出することで第１吐出油路の油圧を調整する。第２供給油路は、圧力調整手段の排出口と電気式ポンプの吐出口とを接続する。
【００１５】
油路切替手段は、第２吐出油路を連通させ且つ第２供給油路を遮断する第１作動位置、および、第２供給油路を連通させ且つ第２吐出油路を遮断する第２作動位置に作動する。油路切替手段は、第１作動位置に作動すると電気式ポンプが吐出するオイルを油圧アクチュエータに供給可能である。また、油路切替手段は、第２作動位置に作動すると第２供給油路のオイルを電気式ポンプの吸入油路に供給する。
【００１６】
このような油圧制御装置によれば、機械式ポンプの駆動時に油路切替手段が第２作動位置に作動すると、機械式ポンプがオイルパン等のオイル貯留部から吸入し第１吐出油路に吐出するオイルの一部は、圧力調整手段が圧力の調整のために排出し、第２供給油路を経由して電気式ポンプおよびその吸入油路に供給される。そのため、電気式ポンプおよびその吸入油路のすべてのオイルは、第２供給油路から供給される温かいオイルと入れ替わる。したがって、電気式ポンプの始動に先立って電気式ポンプおよびその吸入油路のオイルが予熱されるので、電気式ポンプの始動時の吸入抵抗を低減することができる。よって、吸入口のサイズを拡大することなく電気式ポンプに小型の駆動モータを使用することができ、それゆえ消費電力を低減しつつ、電気式ポンプが始動直後にオイルを吸入および吐出することができる。
【００１７】
請求項１０に記載の発明では、油路切替手段は、機械式ポンプが吐出するオイルによって作動する。この構成では、油路切替手段を作動させるとき電力を消費しない。そのため、消費電力を少なくすることができる。
また、油路切替手段の作動に関して例えば電磁弁、電気回路、及び、それらを駆動するための制御等が不要である。そのため、油圧制御装置の構成を簡素にすることができる。
請求項１１に記載の発明では、油路切替手段は、機械式ポンプの吐出圧が所定圧未満のとき第１作動位置に作動し、機械式ポンプの吐出圧が前記所定圧を超えるとき第２作動位置に作動する。請求項１２に記載の発明では、前記所定圧は、油圧アクチュエータを作動させるために必要な最小値に設定される。この構成では、機械式ポンプが吐出するオイルを電気式ポンプおよびその吸入油路に供給することに起因して変速制御が不能になる事態を回避することができる。
【００１８】
請求項１３に記載の発明では、油路切替手段の作動位置が第２作動位置であるとき、電気式ポンプは、機械式ポンプが吐出するオイルによって、ポンプ作用を行う回転方向とは反対方向に回転させられる。これにより、電気式ポンプ内およびその吸入油路内のオイルを入れ替え可能である。
請求項１４に記載の発明では、第２吐出油路は、第１吐出油路に接続する。第２吐出油路には、電気式ポンプから第１吐出油路へのオイルの流れのみを許容する逆止弁が設けられる。これによれば、油路切替手段の作動位置が第１作動位置であるとき、第１吐出油路のオイルが電気式ポンプおよびその吸入油路を経由してオイル貯留部に流出することを回避することができる。そのため、油圧制御装置のライン圧の低下を防ぐことができる。
【００１９】
請求項１５に記載の発明では、第１供給油路に流量制限手段が設けられる。そのため、圧力調整手段が排出するオイルを電気式ポンプおよびその吸入油路に供給することに起因して、例えばトルクコンバータ等に供給されるオイルが不足する事態を回避することができる。
請求項１６に記載の発明では、電気式ポンプ内を流れるオイルの少なくとも一部は、電気式ポンプの駆動モータ内を通過する。これによれば、駆動モータのコイルがオイルにより温められるので、駆動モータの始動時に必要な電流が低下し、消費電力を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態による油圧制御装置を用いる自動変速機を含む車両用駆動装置を示す模式図である。
【図２】図１の油圧制御装置、および、自動変速機の摩擦係合装置を示す図である。
【図３】図１の機械式ポンプの吐出流量とエンジン回転数との関係を示す図である。
【図４】図１の油圧制御装置のライン圧発生部を示す図であって、エンジン作動時かつライン圧が所定圧より高いときの図である。
【図５】図１の油圧制御装置のライン圧発生部を示す図であって、エンジン作動時かつライン圧が所定圧未満であるときの図である。
【図６】図１の油圧制御装置のライン圧発生部を示す図であって、エンジン停止時かつ電気式ポンプが作動しているときの図である。
【図７】本発明の第１実施形態の変形例による油圧制御装置を示す図である。
【図８】本発明の第２実施形態による油圧制御装置、および、自動変速機の摩擦係合装置を示す図である。
【図９】図７の油圧制御装置のライン圧発生部を示す図であって、エンジン作動時かつライン圧が所定圧より高いときの図である。
【図１０】図７の油圧制御装置のライン圧発生部を示す図であって、エンジン作動時かつライン圧が所定圧未満であるときの図である。
【図１１】図７の油圧制御装置のライン圧発生部を示す図であって、エンジン停止時かつ電気式ポンプが作動しているときの図である。
【図１２】本発明の第２実施形態の変形例による油圧制御装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の複数の実施形態による油圧制御装置を図面に基づいて説明する。実施形態同士で実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による油圧制御装置を用いる自動変速機を図１に示す。自動変速機９０は、停車時および惰性走行時などに自動的にエンジン９１を停止させるエンジンストップ機能を有する駆動システムで用いられる。自動変速機９０は、エンジン９１のクランク軸９２に連結されるトルクコンバータ９３、遊星歯車式の変速機構９４、および、自動変速機用油圧制御装置（以下、「油圧制御装置」という。）１０を備える有段変速機である。変速機構９４は、図示しない複数の遊星歯車装置と、各遊星歯車装置の回転要素（サンギヤ、キャリヤ、リングギヤ）を、他の遊星歯車装置の回転要素やトランスミッションケース等にトルク伝達可能に連結する油圧式の摩擦係合装置９５〜９９と、から構成される。油圧式の摩擦係合装置９５〜９９は、例えば、湿式多板クラッチまたは湿式多板ブレーキからなる。自動変速機９０の出力軸１００は、プロペラシャフト１０１、デファレンシャルギヤ１０２およびドライブシャフト１０３を介して駆動輪１０４に連結される。
【００２２】
自動変速機９０は、摩擦係合装置９５〜９９の係合および開放を個別に自動制御し、トルクコンバータ９３のタービン軸１０５と出力軸１００との間の動力伝達経路を切り替えることによって、複数の変速段のいずれか１つを成立させる。
図２に示すように、油圧制御装置１０は、摩擦係合装置９５〜９９の油圧アクチュエータ１０６〜１１０に選択的に作動油を供給し、その作動油の圧力を制御する。油圧制御装置１０は、機械式ポンプ２１、電気式ポンプ３０、ライン圧制御弁４０、マニュアルバルブ４５、リニアソレノイドバルブ５０〜５４、および、油路切替弁６５等を備える。
【００２３】
機械式ポンプ２１は、エンジン９１（図１参照）に駆動されるオイルポンプである。機械式ポンプ２１は、自動変速機９０のオイルパン１１１に貯留されたオイルを、第１吸入油路２２を通じて吸入する。機械式ポンプ２１に吸入されたオイルは、機械式ポンプ２１内で加圧され、吐出口２５から第１吐出油路２３に吐出される。
第１吐出油路２３は、機械式ポンプ２１の吐出口２５とマニュアルバルブ４５の導入口４９とを接続する。機械式ポンプ２１から第１吐出油路２３に吐出されたオイルは、マニュアルバルブ４５の導入口４９に供給される。
第１吐出油路２３には、機械式ポンプ２１からマニュアルバルブ４５側へ向かうオイルの流通のみを許容する逆止弁２４が設けられる。
図３は、エンジン回転数Ｎｅ［ｒｐｍ］と、機械式ポンプ２１の吐出流量Ｑ［ｌ／ｍｉｎ］との関係を示す図である。図３に示すように、吐出流量Ｑは、所定のエンジン回転数Ｎｅ１を超えると、エンジン回転数Ｎｅが増すにつれて増加する。
【００２４】
図２に戻って、電気式ポンプ３０は、駆動モータ３１により駆動されるオイルポンプである。電動式ポンプ３０は、エンジンの作動状況に拘らず駆動可能である。電気式ポンプ３０は、オイルパン１１１に貯留されたオイルを、第２吸入油路３２を通じて吸入する。電気式ポンプ３０に吸入されたオイルは、電気式ポンプ３０内で加圧され、吐出口３５から第２吐出油路３３に吐出される。第２吸入油路３２は、特許請求の範囲の「吸入油路」に相当する。
第２吐出油路３３は、電気式ポンプ３０の吐出口３５と、第１吐出油路２３のうち逆止弁２４に対しマニュアルバルブ４５側とを接続する。電気式ポンプ３０から第２吐出油路３３に吐出されたオイルは、第１吐出油路２３を経由してマニュアルバルブ４５の導入口４９に供給される。
第２吐出油路３３には、電気式ポンプ３０から第１吐出油路２３への流れのみを許容する逆止弁３４が設けられている。逆止弁３４は、第１吐出油路２３のオイルが第２吐出油路３３を経由して電気式ポンプ３０に流出するのを防ぐ。
【００２５】
「圧力調整手段」としてのライン圧制御弁４０は、第１吐出油路２３のうち逆止弁２４に対しマニュアルバルブ４５側に接続されるパイロット式の圧力調整弁である。ライン圧制御弁４０は、マニュアルバルブ４５に供給されるオイルの圧力、すなわちライン圧を調整する。例えばエンジンの負荷が大きいほどライン圧は大きくなるように調整される。
ライン圧制御弁４０のスプール４４は、スプリング４１の付勢力と、第１吐出油路２３のオイルから受ける力と、図示しない電磁弁の吐出オイルから受ける力との釣り合いにより移動し、第１リリーフ口４２および第２リリーフ口４３を開閉する。上記電磁弁の吐出オイルの圧力は、エンジンの負荷に応じて増減するように制御される。これにより、ライン圧が目標値より高いとき第１リリーフ口４２および第２リリーフ口４３から余剰分のオイルが排出される。
【００２６】
上記ライン圧の目標値は、例えば、油圧アクチュエータ１０６〜１１０を作動させるために必要な最小値に設定される。この目標値は、車両の走行状態に応じて変更される。図３に示すように、ライン圧を目標値に設定するために必要な機械式ポンプ２１の吐出流量Ｑｎを超える余剰分が、ライン圧制御弁４０のリリーフ流量Ｑｒとなる。第１リリーフ口４２のリリーフ流量Ｑ１と第２リリーフ口４３のリリーフ流量Ｑ２との和がリリーフ流量Ｑｒに一致する。
第１リリーフ口４２からリリーフされたオイルはオイルパン１１１に戻される。また、第２リリーフ口４３からリリーフされたオイルは、トルクコンバータ圧制御回路１１２を経由してトルクコンバータ９３に供給される。
以下、第１吐出油路２３のうち逆止弁２４に対し機械式ポンプ２１側のオイルの圧力を吐出圧と記載し、ライン圧と区別する。吐出圧とライン圧とは等しくなりうる。
【００２７】
マニュアルバルブ４５は、セレクトレバー１１３に連動するスプール４４を有する油路切替弁である。セレクトレバー１１３は、車両の運転者により例えば４つの操作位置に操作される。上記４つの操作位置とは、駐車のための操作位置（パーキングポジション）、後進走行のための操作位置（リバースポジション）、動力伝達遮断のための操作位置（ニュートラルポジション）、前進走行のための操作位置（ドライブポジション）である。スプール４４は、セレクトレバー１１３に機械的または電気的に接続されており、セレクトレバー１１３の操作位置に応じて作動する。
セレクトレバー１１３の操作位置がパーキングポジションまたはニュートラルポジションであるとき、スプール４４は、第１吐出油路２３と前進油路４７および後進油路４８とを遮断する位置に切り替わる。
【００２８】
また、セレクトレバー１１３の操作位置がリバースポジションであるとき、スプール４４は、第１吐出油路２３と前進油路４７とを遮断するとともに、第１吐出油路２３と後進油路４８とを連通させる位置に切り替わる。これにより、第１吐出油路２３のオイルが後進油路４８を通じてリニアソレノイドバルブ５０に供給可能となる。
また、セレクトレバー１１３の操作位置がドライブポジションであるとき、スプール４４は、第１吐出油路２３と後進油路４８とを遮断するとともに、第１吐出油路２３と前進油路４７とを連通させる位置に切り替わる。これにより、第１吐出油路２３のオイルが前進油路４７を通じてリニアソレノイドバルブ５１〜５４に供給可能となる。
【００２９】
リニアソレノイドバルブ５０〜５４は、吐出圧を連続的に変更可能な直動形の制御弁である。リニアソレノイドバルブ５０〜５４の吐出圧は、電子制御装置５５が制御する。
リニアソレノイドバルブ５０は、後進変速段の成立に関与する摩擦係合装置９５に対応して設けられる。リニアソレノイドバルブ５０は、マニュアルバルブ４５から後進油路４８を経由して供給されたオイルの圧力を調整し、摩擦係合装置９５の油圧アクチュエータ１０６に供給可能である。油圧アクチュエータ１０６は、リニアソレノイドバルブ５０から供給される作動油によって作動する。
【００３０】
リニアソレノイドバルブ５１〜５４は、前進変速段の成立に関与する摩擦係合装置９６〜９９に対応して設けられる。リニアソレノイドバルブ５１〜５４は、マニュアルバルブ４５から前進油路４７を経由して供給されたオイルの圧力を調整し、対応する油圧アクチュエータに供給可能である。油圧アクチュエータ１０７〜１１０は、対応するリニアソレノイドバルブから供給されるオイルによって作動する。摩擦係合装置９６〜９９のいずれを係合させるかは、複数の前進用変速段毎に予め決められている。
【００３１】
「第１供給油路」としての供給油路６０は、第２吐出油路３３のうち逆止弁３４に対し第１吐出油路２３側と、後述の油路切替弁６５の第３ポート６９とを接続する。供給油路６０には流量制限手段６１が設けられる。この流量制限手段６１は、例えば絞り弁等から構成される。供給油路６０は、第１吐出油路２３のオイルを油路切替弁６５の第３ポート６９に供給可能である。
【００３２】
「油路切替手段」としての油路切替弁６５は、第２吐出油路３３のうち逆止弁３４と電気式ポンプ３０との間に設けられる。油路切替弁６５は、第２吐出油路３３の電気式ポンプ３０側に接続する第１ポート６７と、第２吐出油路３３の第１吐出油路２３側に接続する第２ポート６８と、供給油路６０に接続する第３ポート６９とを有するスプール式３方向弁である。
油路切替弁６５は、第２吐出油路３３を連通させ、且つ、供給油路６０と電気式ポンプ３０とを遮断する第１作動位置、および、供給油路６０と電気式ポンプ３０とを連通させ、且つ、第２吐出油路３３を遮断する第２作動位置に作動する。油路切替弁６５は、第２作動位置に作動すると、供給油路６０のオイルを電気式ポンプ３０および第２吸入油路３２に供給する。
【００３３】
油路切替弁６５には、機械式ポンプ２１と逆止弁２４との間で第１吐出油路２３から分岐する分岐油路２６が接続する。油路切替弁６５は、分岐油路２６から供給される機械式ポンプ２１の吐出オイルの流体力によって作動する。つまり、油路切替弁６５は、電力を消費することなしに作動する。具体的には、油路切替弁６５は、機械式ポンプ２１の吐出圧が所定圧未満のときスプリング６６の付勢力により第１作動位置に作動する。また、油路切替弁６５は、機械式ポンプ２１の吐出圧が前記所定圧を超えるとき機械式ポンプ２１が吐出するオイルの作用力により第２作動位置に作動する。前記所定圧は、例えば、前記ライン圧の目標値に設定される。
分岐油路２６には流量制限手段２７が設けられる。この流量制限手段２７は、例えば絞り弁等から構成される。
【００３４】
次に、油圧制御装置１０の作動を図１、図４〜図６に基づき説明する。図４〜図６の破線の矢印Ａはオイルの流れを示す。
（エンジン始動前）
図１は、エンジン始動前の状態を示す。この状態では、機械式ポンプ２１が停止しライン圧が所定圧未満であるため、油路切替弁６５の作動位置が第１作動位置となる。
【００３５】
（エンジン作動時かつライン圧が所定圧より高いとき）
図１の状態から、エンジンが始動するとともに機械式ポンプ２１が作動し、ライン圧が所定圧より高くなると、図４に示すように油路切替弁６５が第２作動位置に作動する。このとき、供給油路６０と電気式ポンプ３０の吐出口３５とが連通する。オイルパン１１１のオイルは、油圧アクチュエータやトルクコンバータ等との間を行き来し、各所で熱を吸収し温まっている。供給油路６０は、機械式ポンプ２１がオイルパン１１１から吸入し第１吐出油路２３に吐出するオイルの一部を、油路切替弁６５を通じて電気式ポンプ３０に供給する。電気式ポンプ３０のロータは、供給油路６０が供給するオイルによって、ポンプ作用を行う回転方向とは反対方向に回転する。
【００３６】
これにより、油路切替弁６５が第２作動位置に作動する前に電気式ポンプ３０内および第２吸入油路３２内にあったすべてのオイルは、供給油路６０が供給するオイルに押し出されてオイルパン１１１に排出される。そして、電気式ポンプ３０内および第２吸入油路３２内は比較的高温のオイルで満たされる。
流量制限手段６１は、供給油路６０を通過するオイルの流量を制限することで、第１吐出油路２３のオイルが急激に流出することを防ぐ。
【００３７】
（エンジン作動時かつライン圧が所定圧未満であるとき）
図４の状態から、例えば油圧制御装置１０内のオイルが高温かつ車速が低速となり、ライン圧が所定圧未満になると、図５に示すように油路切替弁６５が第１作動位置に作動する。このとき、供給油路６０と電気式ポンプ３０の吐出口３５とが遮断される。これにより、供給油路６０から電気式ポンプ３０および第２吸入油路３２へのオイルの供給が停止する。
【００３８】
（エンジン停止時かつ電気式ポンプ３０の作動時）
図５の状態から、例えば車両が停車しアイドリングストップ機能によりエンジンが停止する、あるいは、車両が減速しエンジンストップ機能によりエンジンが停止すると、図６に示すように油路切替弁６５が第１作動位置に作動し、電気式ポンプ３０が作動する。このとき、供給油路６０と電気式ポンプ３０とが遮断されるとともに、電気式ポンプ３０と第１吐出油路２３とが第２吐出油路３３を通じて連通する。ライン圧は、エンジン停止直前に係合していた摩擦係合装置がその係合を維持することができる程度の圧力に設定される。電気式ポンプ３０は、上記圧力を送出可能な最小限のものが選定される。
【００３９】
図６の状態から、エンジンが再始動すると、ライン圧の上昇とともに図５の状態を経て図４の状態になる。
ここで、図４の状態から図６の状態に至る場合、および、図６の状態から図４の状態に至る場合等もある。
【００４０】
以上説明したように、第１実施形態による油圧制御装置１０は、供給油路６０および油路切替弁６５を備える。供給油路６０は、第１吐出油路２３と電気式ポンプ３０の吐出口３５とを接続する。油路切替弁６５は、第２吐出油路３３を連通させ、且つ、供給油路６０と電気式ポンプ３０とを遮断する第１作動位置、および、供給油路６０と電気式ポンプ３０とを連通させ、且つ、第２吐出油路３３を遮断する第２作動位置に作動する。油路切替弁６５は、第２作動位置に作動すると、供給油路６０のオイルを電気式ポンプ３０および第２吸入油路３２に供給する。
【００４１】
このような油圧制御装置１０によれば、機械式ポンプ２１の駆動時に油路切替弁６５が第２作動位置に作動すると、機械式ポンプ２１がオイルパン１１１から吸入し第１吐出油路２３に吐出するオイルの一部は、供給油路６０を経由して電気式ポンプ３０および第２吸入油路３２に供給される。電気式ポンプ３０および第２吸入油路３２のすべてのオイルは、供給油路６０から供給される温かいオイルと入れ替わる。したがって、電気式ポンプ３０の始動に先立って電気式ポンプ３０および第２吸入油路３２のオイルが予熱されるので、電気式ポンプ３０の始動時の吸入抵抗を低減することができる。よって、第２吸入油路３２のサイズを拡大することなく電気式ポンプ３０に小型の駆動モータ３１を使用することができ、それゆえ消費電力を低減しつつ、確実に始動直後の電気式ポンプ３０にオイルを吸入および吐出させることができる。
【００４２】
また、第１実施形態による油圧制御装置１０では、油路切替弁６５は、機械式ポンプ２１が吐出するオイルによって作動する。この構成では、油路切替弁６５を作動させるとき電力を消費しない。そのため、消費電力を少なくすることができる。
また、油路切替弁６５の作動に関して例えば電磁弁、電気回路、及び、それらを駆動するための制御等が不要である。そのため、油圧制御装置１０の構成を簡素にすることができる。
【００４３】
また、第１実施形態による油圧制御装置１０では、油路切替弁６５は、機械式ポンプ２１の吐出圧が所定圧未満のとき第１作動位置に作動し、機械式ポンプ２１の吐出圧が前記所定圧を超えるとき第２作動位置に作動する。前記所定圧は、油圧アクチュエータ１０６〜１１０を作動させるために必要な最小値に設定される。この構成では、機械式ポンプ２１が吐出するオイルを電気式ポンプ３０および第２吸入油路３２に供給することに起因して変速制御が不能になる事態を回避することができる。
【００４４】
また、第１実施形態による油圧制御装置１０では、油路切替弁６５の作動位置が第２作動位置であるとき、電気式ポンプ３０は、機械式ポンプ２１が吐出するオイルによって、ポンプ作用を行う回転方向とは反対方向に回転させられる。これにより、電気式ポンプ３０内および第２吸入油路３２内のオイルを入れ替え可能である。
【００４５】
また、第１実施形態による油圧制御装置１０では、第２吐出油路３３は、第１吐出油路２３に接続する。第２吐出油路３３には、電気式ポンプ３０から第１吐出油路２３へのオイルの流れのみを許容する逆止弁３４が設けられる。これによれば、油路切替弁６５の作動位置が第１作動位置であるとき、第１吐出油路２３のオイルが電気式ポンプ３０および第２吸入油路３２を経由してオイルパン１１１に流出することを回避することができる。そのため、ライン圧の低下を防ぐことができる。
また、第１実施形態による油圧制御装置１０では、供給油路６０に流量制限手段６１が設けられる。そのため、機械式ポンプ２１が吐出するオイルを電気式ポンプ３０および第２吸入油路３２に供給することに起因してライン圧が急激に低下する事態を回避することができる。
【００４６】
（第１実施形態の変形例）
図７は、第１実施形態の変形例の油圧制御装置を示す図である。図７に破線の矢印Ａで示すように、油圧制御装置７０では、電気式ポンプ３０内を流れるオイルの少なくとも一部は、電気式ポンプ３０を駆動する駆動モータ３１内を通過する。これによれば、駆動モータ３１のコイルがオイルにより温められるので、駆動モータ３１の始動時の駆動電流が低下し、消費電力を抑えることができる。
【００４７】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による油圧制御装置を説明する。図８〜図１１に示すように、第２実施形態による油圧制御装置７５は、「圧力調整手段」としてのライン圧制御弁４０の第２リリーフ口４３と油路切替弁６５の第３ポート６９とを接続する「第２供給油路」としての供給油路７６を備える。図９〜図１１の破線の矢印Ａはオイルの流れを示す。
（エンジン始動前）
エンジン始動前では、図８に示すように油路切替弁６５の作動位置が第１作動位置となる。
【００４８】
（エンジン作動時かつライン圧が所定圧より高いとき）
図１の状態から、エンジンが始動するとともに機械式ポンプ２１が作動し、ライン圧が所定圧より高くなると、図９に示すように油路切替弁６５が第２作動位置に作動する。このとき、供給油路７６と電気式ポンプ３０の吐出口３５とが連通する。供給油路７６は、オイルパン１１１から機械式ポンプ２１および第１吐出油路２３を経由しライン圧制御弁４０から排出されるオイルの一部を、油路切替弁６５を通じて電気式ポンプ３０に供給する。電気式ポンプ３０のロータは、供給油路７６が供給するオイルによって、ポンプ作用を行う回転方向とは反対方向に回転する。
【００４９】
これにより、油路切替弁６５が第２作動位置に作動する前に電気式ポンプ３０内および第２吸入油路３２内にあったすべてのオイルは、供給油路７６が供給するオイルに押し出されてオイルパン１１１に排出される。そして、電気式ポンプ３０内および第２吸入油路３２内は比較的高温のオイルで満たされる。
【００５０】
第２実施形態では、第１実施形態と同様に、ライン圧が例えばエンジンの負荷に応じて決定される目標値を超える場合、第１吐出油路２３のオイルがライン圧制御弁４０の第１リリーフ口４２および第２リリーフ口４３から排出される。図２に示すように、ライン圧を目標値に設定するために必要な機械式ポンプの吐出流量Ｑｎを超える余剰分が、ライン圧制御弁のリリーフ流量Ｑｒとなる。第１リリーフ口４２のリリーフ流量Ｑ１と第２リリーフ口４３のリリーフ流量Ｑ２との和がリリーフ流量Ｑｒに一致する。
流量制限手段７７は、供給油路７６を通過するオイルの流量を制限することで、トルクコンバータ９３へ供給されるオイルの流量を確保する。
【００５１】
（エンジン作動時かつライン圧が所定圧未満であるとき）
図９の状態から、例えば油圧制御装置１０内のオイルが高温かつ車速が低速となり、ライン圧が所定圧未満になると、図１０に示すように油路切替弁６５が第１作動位置に作動する。このとき、供給油路７６と電気式ポンプ３０の吐出口３５とが遮断される。これにより、供給油路７６から電気式ポンプ３０および第２吸入油路３２へのオイルの供給が停止する。
【００５２】
（エンジン停止時かつ電気式ポンプ３０の作動時）
図１０の状態から、例えば車両が停車しアイドリングストップ機能によりエンジンが停止する、あるいは、車両が減速しエンジンストップ機能によりエンジンが停止すると、図１１に示すように油路切替弁６５が第１作動位置に作動し、電気式ポンプ３０が作動する。このとき、供給油路７６と電気式ポンプ３０とが遮断されるとともに、電気式ポンプ３０と第１吐出油路２３とが第２吐出油路３３を通じて連通する。ライン圧は、エンジン停止直前に係合していた摩擦係合装置がその係合を維持することができる程度の圧力に設定される。
【００５３】
以上説明したように、第２実施形態による油圧制御装置７５は、供給油路７６および油路切替弁６５を備える。供給油路７６は、ライン圧制御弁４０の第２リリーフ口４３と電気式ポンプ３０とを接続する。油路切替弁６５は、第２吐出油路３３を連通させ、且つ、供給油路７６と電気式ポンプ３０とを遮断する第１作動位置、および、供給油路７６と電気式ポンプ３０とを連通させ、且つ、第２吐出油路３３を遮断する第２作動位置に作動する。油路切替弁６５は、第２作動位置に作動すると、第２リリーフ口４３からリリーフされるオイルを電気式ポンプ３０および第２吸入油路３２に供給する。
【００５４】
このような油圧制御装置７５によれば、機械式ポンプ２１の駆動時に油路切替弁６５が第２作動位置に作動すると、機械式ポンプ２１がオイルパン１１１から吸入し第１吐出油路２３に吐出するオイルの一部は、ライン圧制御弁４０の第２リリーフ口４３からリリーフされ、供給油路６０を経由して電気式ポンプ３０および第２吸入油路３２に供給される。電気式ポンプ３０および第２吸入油路３２のすべてのオイルは、供給油路６０から供給される温かいオイルと入れ替わる。したがって、電気式ポンプ３０の始動に先立って電気式ポンプ３０および第２吸入油路３２のオイルが予熱されるので、電気式ポンプ３０の始動時の吸入抵抗を低減することができる。よって、第２吸入油路３２のサイズを拡大することなく電気式ポンプ３０に小型の駆動モータ３１を使用することができ、それゆえ消費電力を低減しつつ、確実に始動直後の電気式ポンプ３０にオイルを吸入および吐出させることができる。
【００５５】
また、第２実施形態では、供給油路７６に流量制限手段７７が設けられるので、第２リリーフ口４３からリリーフされるオイルを電気式ポンプ３０および第２吸入油路３２に供給することに起因してトルクコンバータ圧制御回路１１２に供給されるオイルが不足する事態を回避することができる。
【００５６】
（第２実施形態の変形例）
図１２は、第２実施形態の変形例の油圧制御装置を示す図である。図１２に破線の矢印Ａで示すように、油圧制御装置８０では、電気式ポンプ３０内を流れるオイルの少なくとも一部は、電気式ポンプ３０を駆動する駆動モータ３１内を通過する。これによれば、駆動モータ３１のコイルがオイルにより温められるので、駆動モータ３１の始動時の駆動電流が低下し、消費電力を抑えることができる。
【００５７】
（他の実施形態）
本発明の他の実施形態では、自動変速機は、遊星歯車式有段変速機に限らず、例えば平行歯車式有段変速機、摩擦式無段変速機、油圧機械式無段変速機および歯車式無段変速機などで構成してもよい。
本発明の他の実施形態では、油圧アクチュエータは、摩擦係合装置の油圧シリンダに限らず、例えば、ベルト式無段変速機の溝幅可変プーリを作動させる油圧シリンダ等、他の形式の油圧アクチュエータであってもよい。
本発明の他の実施形態では、油路切替手段は、電気的に駆動する形式の弁から構成されてもよい。この場合、油路切替手段の作動を制御装置が制御するように構成してもよい。
本発明の他の実施形態では、供給油路に流量制限手段が設けられなくてもよい。
【００５８】
本発明の他の実施形態では、圧力調整手段は、パイロット式バルブに限らず、例えば直動式バルブであってもよい。
本発明の他の実施形態では、油圧アクチュエータに供給する作動油を直接的に制御する弁は、リニアソレノイドバルブ等の直動式バルブに限らず、パイロット式バルブであってもよい。また、油圧アクチュエータに供給する作動油を直接的に制御する弁は、電磁式駆動部を有するものに限らず、例えば電動式駆動部を有するものであってもよい。
本発明の他の実施形態では、自動変速機は、図１に示すような縦置型に限らず、横置型のものであってもよい。また、自動変速機は、トルクコンバータが無い形式のものであってもよい。
【００５９】
このように本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態に適用可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１０，７０，７５，８０・・・自動変速機用油圧制御装置
２１・・・機械式ポンプ
２５・・・吐出口
２３・・・第１吐出油路
３０・・・電気式ポンプ
３２・・・第２吸入油路（吸入油路）
３３・・・第２吐出油路
３５・・・吐出口
６０・・・供給油路（第１供給油路）
６５・・・油路切替弁（油路切替手段）
７６・・・供給油路（第２供給油路）
９０・・・自動変速機
９１・・・エンジン
１０６〜１１０・・・油圧アクチュエータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの出力回転を加減速する自動変速機の油圧アクチュエータに作動油を供給可能な自動変速機用油圧制御装置であって、
前記エンジンによって駆動可能な機械式ポンプと、
前記エンジンの作動状況に拘らず電気的に駆動可能な電気式ポンプと、
前記機械式ポンプの吐出口に接続する第１吐出油路と、
前記電気式ポンプの吐出口に接続する第２吐出油路と、
前記第１吐出油路と前記電気式ポンプの前記吐出口とを接続する第１供給油路と、
前記第２吐出油路を連通させ且つ前記第１供給油路を遮断する第１作動位置、および、前記第１供給油路を連通させ且つ前記第２吐出油路を遮断する第２作動位置に作動し、前記第１作動位置に作動すると前記電気式ポンプが吐出するオイルを前記油圧アクチュエータに供給可能であり、前記第２作動位置に作動すると前記第１供給油路のオイルを前記電気式ポンプの吸入油路に供給する油路切替手段と、
を備えることを特徴とする自動変速機用油圧制御装置。
【請求項２】
前記油路切替手段は、前記機械式ポンプが吐出するオイルによって作動することを特徴とする請求項１に記載の自動変速機用油圧制御装置。
【請求項３】
前記油路切替手段は、前記機械式ポンプの吐出圧が所定圧未満のとき前記第１作動位置に作動し、前記機械式ポンプの吐出圧が前記所定圧を超えるとき前記第２作動位置に作動することを特徴とする請求項１または２に記載の自動変速機用油圧制御装置。
【請求項４】
前記所定圧は、前記油圧アクチュエータを作動させるために必要な最小値に設定されることを特徴とする請求項３に記載の自動変速機用油圧制御装置。
【請求項５】
前記油路切替手段の作動位置が前記第２作動位置であるとき、前記電気式ポンプは、前記機械式ポンプが吐出するオイルによって、ポンプ作用を行う回転方向とは反対方向に回転させられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の自動変速機用油圧制御装置。
【請求項６】
前記第２吐出油路は、前記第１吐出油路に接続し、
前記第２吐出油路に設けられ、前記電気式ポンプから前記第１吐出油路へのオイルの流れのみを許容する逆止弁をさらに備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の自動変速機用油圧制御装置。
【請求項７】
前記第１供給油路に設けられ、当該第１供給油路を流通するオイルの流量を制限する流量制限手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の自動変速機用油圧制御装置。
【請求項８】
前記電気式ポンプ内を流れるオイルの少なくとも一部は、前記電気式ポンプの駆動モータ内を通過することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の自動変速機用油圧制御装置。
【請求項９】
エンジンの出力回転を加減速する自動変速機の油圧アクチュエータに作動油を供給可能な自動変速機用油圧制御装置であって、
前記エンジンによって駆動可能な機械式ポンプと、
前記エンジンの作動状況に拘らず電気的に駆動可能な電気式ポンプと、
前記機械式ポンプの吐出口に接続する第１吐出油路と、
前記電気式ポンプの吐出口に接続する第２吐出油路と、
前記第１吐出油路のオイルを排出することで当該第１吐出油路の油圧を調整する圧力調整手段と、
前記圧力調整手段の排出口と前記電気式ポンプの前記吐出口とを接続する第２供給油路と、
前記第２吐出油路を連通させ且つ前記第２供給油路を遮断する第１作動位置、および、前記第２供給油路を連通させ且つ前記第２吐出油路を遮断する第２作動位置に作動し、前記第１作動位置に作動すると前記電気式ポンプが吐出するオイルを前記油圧アクチュエータに供給可能であり、前記第２作動位置に作動すると前記第２供給油路のオイルを前記電気式ポンプの吸入油路に供給する油路切替手段と、
を備えることを特徴とする自動変速機用油圧制御装置。
【請求項１０】
前記油路切替手段は、前記機械式ポンプが吐出するオイルによって作動することを特徴とする請求項９に記載の自動変速機用油圧制御装置。
【請求項１１】
前記油路切替手段は、前記機械式ポンプの吐出圧が所定圧未満のとき前記第１作動位置に作動し、前記機械式ポンプの吐出圧が前記所定圧を超えるとき前記第２作動位置に作動することを特徴とする請求項９または１０に記載の自動変速機用油圧制御装置。
【請求項１２】
前記所定圧は、前記油圧アクチュエータを作動させるために必要な最小値に設定されることを特徴とする請求項１１に記載の自動変速機用油圧制御装置。
【請求項１３】
前記油路切替手段の作動位置が前記第２作動位置であるとき、前記電気式ポンプは、前記機械式ポンプが吐出するオイルによって、ポンプ作用を行う回転方向とは反対方向に回転させられることを特徴とする請求項９〜１２のいずれか一項に記載の自動変速機用油圧制御装置。
【請求項１４】
前記第２吐出油路は、前記第１吐出油路に接続し、
前記第２吐出油路に設けられ、前記電気式ポンプから前記第１吐出油路へのオイルの流れのみを許容する逆止弁をさらに備えることを特徴とする請求項９〜１３のいずれか一項に記載の自動変速機用油圧制御装置。
【請求項１５】
前記第１供給油路に設けられ、当該第１供給油路を流通するオイルの流量を制限する流量制限手段をさらに備えることを特徴とする請求項９〜１４のいずれか一項に記載の自動変速機用油圧制御装置。
【請求項１６】
前記電気式ポンプ内を流れるオイルの少なくとも一部は、前記電気式ポンプの駆動モータ内を通過することを特徴とする請求項９〜１５のいずれか一項に記載の自動変速機用油圧制御装置。
【請求項１】
エンジンの出力回転を加減速する自動変速機の油圧アクチュエータに作動油を供給可能な自動変速機用油圧制御装置であって、
前記エンジンによって駆動可能な機械式ポンプと、
前記エンジンの作動状況に拘らず電気的に駆動可能な電気式ポンプと、
前記機械式ポンプの吐出口に接続する第１吐出油路と、
前記電気式ポンプの吐出口に接続する第２吐出油路と、
前記第１吐出油路と前記電気式ポンプの前記吐出口とを接続する第１供給油路と、
前記第２吐出油路を連通させ且つ前記第１供給油路を遮断する第１作動位置、および、前記第１供給油路を連通させ且つ前記第２吐出油路を遮断する第２作動位置に作動し、前記第１作動位置に作動すると前記電気式ポンプが吐出するオイルを前記油圧アクチュエータに供給可能であり、前記第２作動位置に作動すると前記第１供給油路のオイルを前記電気式ポンプの吸入油路に供給する油路切替手段と、
を備えることを特徴とする自動変速機用油圧制御装置。
【請求項２】
前記油路切替手段は、前記機械式ポンプが吐出するオイルによって作動することを特徴とする請求項１に記載の自動変速機用油圧制御装置。
【請求項３】
前記油路切替手段は、前記機械式ポンプの吐出圧が所定圧未満のとき前記第１作動位置に作動し、前記機械式ポンプの吐出圧が前記所定圧を超えるとき前記第２作動位置に作動することを特徴とする請求項１または２に記載の自動変速機用油圧制御装置。
【請求項４】
前記所定圧は、前記油圧アクチュエータを作動させるために必要な最小値に設定されることを特徴とする請求項３に記載の自動変速機用油圧制御装置。
【請求項５】
前記油路切替手段の作動位置が前記第２作動位置であるとき、前記電気式ポンプは、前記機械式ポンプが吐出するオイルによって、ポンプ作用を行う回転方向とは反対方向に回転させられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の自動変速機用油圧制御装置。
【請求項６】
前記第２吐出油路は、前記第１吐出油路に接続し、
前記第２吐出油路に設けられ、前記電気式ポンプから前記第１吐出油路へのオイルの流れのみを許容する逆止弁をさらに備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の自動変速機用油圧制御装置。
【請求項７】
前記第１供給油路に設けられ、当該第１供給油路を流通するオイルの流量を制限する流量制限手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の自動変速機用油圧制御装置。
【請求項８】
前記電気式ポンプ内を流れるオイルの少なくとも一部は、前記電気式ポンプの駆動モータ内を通過することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の自動変速機用油圧制御装置。
【請求項９】
エンジンの出力回転を加減速する自動変速機の油圧アクチュエータに作動油を供給可能な自動変速機用油圧制御装置であって、
前記エンジンによって駆動可能な機械式ポンプと、
前記エンジンの作動状況に拘らず電気的に駆動可能な電気式ポンプと、
前記機械式ポンプの吐出口に接続する第１吐出油路と、
前記電気式ポンプの吐出口に接続する第２吐出油路と、
前記第１吐出油路のオイルを排出することで当該第１吐出油路の油圧を調整する圧力調整手段と、
前記圧力調整手段の排出口と前記電気式ポンプの前記吐出口とを接続する第２供給油路と、
前記第２吐出油路を連通させ且つ前記第２供給油路を遮断する第１作動位置、および、前記第２供給油路を連通させ且つ前記第２吐出油路を遮断する第２作動位置に作動し、前記第１作動位置に作動すると前記電気式ポンプが吐出するオイルを前記油圧アクチュエータに供給可能であり、前記第２作動位置に作動すると前記第２供給油路のオイルを前記電気式ポンプの吸入油路に供給する油路切替手段と、
を備えることを特徴とする自動変速機用油圧制御装置。
【請求項１０】
前記油路切替手段は、前記機械式ポンプが吐出するオイルによって作動することを特徴とする請求項９に記載の自動変速機用油圧制御装置。
【請求項１１】
前記油路切替手段は、前記機械式ポンプの吐出圧が所定圧未満のとき前記第１作動位置に作動し、前記機械式ポンプの吐出圧が前記所定圧を超えるとき前記第２作動位置に作動することを特徴とする請求項９または１０に記載の自動変速機用油圧制御装置。
【請求項１２】
前記所定圧は、前記油圧アクチュエータを作動させるために必要な最小値に設定されることを特徴とする請求項１１に記載の自動変速機用油圧制御装置。
【請求項１３】
前記油路切替手段の作動位置が前記第２作動位置であるとき、前記電気式ポンプは、前記機械式ポンプが吐出するオイルによって、ポンプ作用を行う回転方向とは反対方向に回転させられることを特徴とする請求項９〜１２のいずれか一項に記載の自動変速機用油圧制御装置。
【請求項１４】
前記第２吐出油路は、前記第１吐出油路に接続し、
前記第２吐出油路に設けられ、前記電気式ポンプから前記第１吐出油路へのオイルの流れのみを許容する逆止弁をさらに備えることを特徴とする請求項９〜１３のいずれか一項に記載の自動変速機用油圧制御装置。
【請求項１５】
前記第１供給油路に設けられ、当該第１供給油路を流通するオイルの流量を制限する流量制限手段をさらに備えることを特徴とする請求項９〜１４のいずれか一項に記載の自動変速機用油圧制御装置。
【請求項１６】
前記電気式ポンプ内を流れるオイルの少なくとも一部は、前記電気式ポンプの駆動モータ内を通過することを特徴とする請求項９〜１５のいずれか一項に記載の自動変速機用油圧制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−５７３４２（Ｐ２０１３−５７３４２Ａ）
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９４９８０（Ｐ２０１１−１９４９８０）
【出願日】平成２３年９月７日（２０１１．９．７）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月７日（２０１１．９．７）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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