車両の駆動装置用油圧ポンプ制御システムおよび車両の駆動装置用油圧ポンプ装置の制御方法
【課題】車両のエンジンの回転速度にかかわらず、油圧ポンプからの十分な油圧の吐出量を確保できる車両の駆動装置用油圧ポンプ制御システムおよび車両の駆動装置用油圧ポンプ装置の制御方法の提供。
【解決手段】エンジン３の駆動力が入力されるトロコイドポンプ１１はポンプボディ内に収容されるインナロータを有し、エンジン３の回転速度に応じて変速装置本体２に油圧を供給する。電動モータ１４により作動されるベーンポンプ１３は、ポンプボディ内に収容されるベーンポンプロータを有し、トロコイドポンプ１１と共用する吸入口１１２を介して作動油を吸入した後、変速装置本体２に油圧を供給する。エンジン３の回転速度が切換点よりも低い場合、トロコイドポンプ１１とともにベーンポンプ１３が駆動され、エンジン３の回転速度が切換点を超えた場合、ベーンポンプ１３を停止してトロコイドポンプ１１のみが駆動される。
【解決手段】エンジン３の駆動力が入力されるトロコイドポンプ１１はポンプボディ内に収容されるインナロータを有し、エンジン３の回転速度に応じて変速装置本体２に油圧を供給する。電動モータ１４により作動されるベーンポンプ１３は、ポンプボディ内に収容されるベーンポンプロータを有し、トロコイドポンプ１１と共用する吸入口１１２を介して作動油を吸入した後、変速装置本体２に油圧を供給する。エンジン３の回転速度が切換点よりも低い場合、トロコイドポンプ１１とともにベーンポンプ１３が駆動され、エンジン３の回転速度が切換点を超えた場合、ベーンポンプ１３を停止してトロコイドポンプ１１のみが駆動される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の駆動装置に油圧を供給する車両の駆動装置用油圧ポンプ制御システムおよび車両の駆動装置用油圧ポンプ装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のエンジンの駆動力を車輪に伝達する駆動装置において、変速機構のクラッチあるいはブレーキ等を作動させるために、必要な油圧を供給する油圧ポンプ制御システムには従来より様々なものがあった。このシステムに使用される油圧ポンプは通常の場合、車両のエンジンにより駆動されており、エンジンの回転速度に応じて作動している。このため、図６において二点鎖線にて示すように、車両の走行中のようなエンジンの回転速度が比較的高い場合には、油圧ポンプは十分な油圧の吐出量を確保することができるが、例えば、車両の停止時のようなエンジンの回転速度が低い場合には、油圧ポンプからの吐出量が駆動装置が必要とする量に対して不足気味となる。したがって、車両が停止状態から発進する場合等に、駆動装置の作動応答性が悪化するという問題があった。
【０００３】
これに対して、油圧ポンプをエンジンが低回転速度で駆動している場合にも、駆動装置が必要とする十分な吐出量を確保できる仕様のものにすることが行われていたが、このようにした場合、図６において破線にて示すように、エンジンが高回転速度にある場合においては、油圧ポンプからの大量の吐出油が過剰なものとして排出されることになり、車両の走行経済上好ましくなかった。また、この場合は油圧ポンプ自体も容量の大きなものを使用する必要があり、油圧ポンプの高コスト化を招くとともに車両への搭載性を困難にしていた。
【０００４】
こういった課題に対して、エンジンが低回転速度にある場合に、油圧ポンプを電動モータにより駆動する油圧ポンプ制御システムに関する従来技術があった（例えば、特許文献１参照）。これは、単一の油圧ポンプをエンジンの回転速度に応じてエンジンと電動モータとに選択的に接続するもので、エンジンが高回転速度にある場合には油圧ポンプをエンジンにより駆動し、エンジンが低回転速度にある場合には、油圧ポンプとエンジンとの接続を切り離し電動モータにより油圧ポンプを駆動する。こうすることにより、エンジンの回転速度にかかわらず駆動装置の必要とする油圧の吐出量を確保可能なものであった。
【特許文献１】特開２００２―２２７９７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来技術においては、エンジンの回転速度に応じて、油圧ポンプとエンジンおよび電動モータとの間の接続を切換えるためのクラッチ機構等を必要とし、装置の構造が複雑化するとともに装置全体が大型化し、油圧ポンプ制御システムのコストおよび車両への搭載性において課題を残していた。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両のエンジンの回転速度にかかわらず、油圧ポンプからの十分な油圧の吐出量を確保できる車両の駆動装置用油圧ポンプ制御システムおよび車両の駆動装置用油圧ポンプ装置の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による車両の駆動装置用油圧ポンプ制御システムは、エンジンの駆動力により作動するメカ油圧ポンプと、電動モータにより駆動される電動油圧ポンプとを備え、エンジンが回転速度の所定の切換点よりも低速度で回転している場合には、エンジンにより駆動されるメカ油圧ポンプとともに電動油圧ポンプを作動させ、エンジンの回転速度が上昇し切換点を越えた場合には、電動油圧ポンプを停止させる。
【０００８】
これにより、エンジンが切換点よりも低回転速度にある場合にも、メカ油圧ポンプと電動油圧ポンプとの双方の作動により、駆動装置に対して十分な油圧の吐出量を確保することができ、油圧ポンプを大型のものにしたり、電動モータを高回転可能なものにする必要もないため、低コストかつ車両への搭載の容易な油圧ポンプ制御システムにすることができる。また、エンジンが切換点よりも高回転速度にある場合には、メカ油圧ポンプのみが作動して駆動装置に適性な油圧を供給できるため、過剰な油圧を排出する必要がなく経済的な油圧ポンプ制御システムにすることができる。また、油圧ポンプをエンジンおよび電動モータに対して選択的に接続するためのクラッチ機構等を必要とせず、簡素な構造にすることが可能となり、さらにコストメリットが大きく車両への搭載性のよい油圧ポンプ制御システムにすることができる。
【０００９】
また、本発明による車両の駆動装置用油圧ポンプ制御システムは、エンジンが停止された場合にも、電動油圧ポンプを作動させる。これにより、交差点において車両の停車時にエンジンを停止させる（アイドリングストップ）場合でも、油圧ポンプが継続して油圧を発生しているため、車両の再発進時における駆動装置に発生する作動遅れを低減することができる。
【００１０】
また、本発明による車両の駆動装置用油圧ポンプ制御システムは、メカ油圧ポンプと電動油圧ポンプが、車両に取り付けられる以前の工程において互いに一体に組み立てられているため、車両への搭載性を向上させることができる。
【００１１】
また、本発明による車両の駆動装置用油圧ポンプ制御システムは、メカ油圧ポンプはエンジンの駆動力が入力されるスプロケットに取り付けられた入力軸と、入力軸に連結された第１ロータを有し、第１ロータは入力軸が貫通したハウジング内に収容され、ハウジングと第１ロータの外周面との間には複数の第１ポンプ容室が形成され、ハウジングには、第１ポンプ容室のうちのいずれかをオイル源と接続するための吸入口が第１ロータの半径方向外方に位置するように形成され、第１ロータが回転することにより、吸入口を介してオイル源から第１ポンプ容室内に作動油を吸入するとともに、他の第１ポンプ容室から駆動装置へ油圧を吐出している。
【００１２】
一方、電動モータはハウジングに取り付けられるとともに、ハウジングを貫通してメカ油圧ポンプの入力軸と平行な方向に延びた出力軸を有し、電動油圧ポンプは出力軸に固着されるとともにハウジング内に収容された第２ロータを有し、第２ロータの外周面とハウジングとの間には複数の第２ポンプ容室が形成され、ハウジングの吸入口は第２ポンプ容室のいずれかに連通しており、第２ロータが回転することにより、吸入口を介してオイル源から第２ポンプ容室内に作動油を吸入するとともに、他の第２ポンプ容室から駆動装置へ油圧を吐出する。
【００１３】
これにより、メカ油圧ポンプと電動油圧ポンプとを一体化でき、油圧ポンプ全体のコンパクト化が可能で、車両への取付部品数を低減できるとともに搭載作業が容易となる。また、メカ油圧ポンプと電動油圧ポンプとで吸入口を共用しているため、いっそうコンパクトで油圧経路の構成が簡単な油圧ポンプにすることができる。
【００１４】
また、本発明による車両の駆動装置用油圧ポンプ制御システムは、第２ポンプ容室と駆動装置との間の油路中には、電動油圧ポンプの停止時に、駆動装置側から第２ポンプ容室への油圧の流れを防ぐ逆止弁が形成されている。
【００１５】
これにより、エンジンが切換点よりも高回転速度にある場合に電動油圧ポンプの作動を停止しても、メカ油圧ポンプにより発生された油圧が第２ポンプ容室へ流入することがなく、第２ロータを介して電動モータが回転されることによる耐久性の低下を防ぐことができる。
【００１６】
また、本発明による車両の駆動装置用油圧ポンプ装置の制御方法は、エンジンが回転速度の所定の切換点よりも低速度で回転している場合には、メカ油圧ポンプをエンジンにより駆動することに加えて電動油圧ポンプを作動させる低回転時制御工程と、エンジンの回転速度が上昇し切換点を越えた場合には、電動油圧ポンプを停止させる高回転時制御工程とを備えている。
【００１７】
これにより、エンジンが切換点よりも低回転速度にある場合にも、メカ油圧ポンプと電動油圧ポンプとの双方の作動により、駆動装置に対して十分な油圧の吐出量を確保することができ、油圧ポンプを大型のものにしたり、電動モータを高回転可能なものにする必要もないため、低コストかつ車両への搭載の容易な油圧ポンプ装置にすることができる。また、油圧ポンプをエンジンおよび電動モータに対して選択的に接続するためのクラッチ等を必要とせず、簡素な構造にすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１乃至図５に基づき、本発明の一実施形態による車両の駆動装置用油圧ポンプ制御システムについて説明する。油圧ポンプ装置１はトロコイドポンプ１１（本発明のメカ油圧ポンプに該当する）とベーンポンプ１３（本発明の電動油圧ポンプに該当する）とを備えており、これらにより発生させた油圧を、変速装置本体２（本発明の駆動装置に該当する）の図示しないクラッチあるいはブレーキ等を作動させるために供給している。
【００１９】
図１に示すように、トロコイドポンプ１１のスプロケット１１１（本発明のスプロケットに該当する）は、車両のエンジン３（本発明のエンジンに該当する）の図示しないクランクシャフトとドライブチェーン４により連結されている。これにより、トロコイドポンプ１１はエンジン３の駆動力が入力されてエンジン３の回転速度に応じて作動し油圧を発生させる。トロコイドポンプ１１の吸入口１１２（本発明の吸入口に該当する）は油圧ポンプ装置１のオイル源としてのオイルパン５に接続され、また、トロコイドポンプ吐出口１１３は変速装置本体２のバルブボディ（図示せず）へと接続されている。トロコイドポンプ１１はオイルパン５から作動油を吸入するとともに、油圧を変速装置本体２へと吐出する。
【００２０】
一方、ベーンポンプ１３はベーンポンプ本体１５が電動モータ１４により駆動され油圧を発生させる。ベーンポンプ本体１５も吸入口１１２をトロコイドポンプ１１と共用してオイルパン５に接続され、また、ベーンポンプ吐出口１５１は変速装置本体２のバルブボディへと接続されている。ベーンポンプ１３もトロコイドポンプ１１と同様に、オイルパン５の作動油を吸入するとともに、油圧を変速装置本体２へ向けて吐出する。また、ベーンポンプ吐出口１５１と変速装置本体２とを接続する油路中には、ベーンポンプ吐出口１５１から変速装置本体２側への作動油の流れを許容し、変速装置本体２側からベーンポンプ吐出口１５１への作動油の流れを防止する逆止弁６が設けられている。
【００２１】
車両のエンジン３には、その回転速度（単位時間あたりの回転数）を検出する回転速度センサ７（本発明のエンジン回転速度検出手段に該当する）が取り付けられている。回転速度センサ７からの検出信号はコントローラ８（本発明の油圧ポンプ制御手段に該当する）に入力されており、コントローラ８は回転速度センサ７により検出されたエンジン３の回転速度に基づき、ベーンポンプ１３の作動を制御する駆動信号を電動モータ１４のドライバ（図示せず）に送信している。
【００２２】
次に、図２乃至図４に基づき、油圧ポンプ装置１の構成を詳述する。尚、図２は、トロコイドポンプ１１の断面については、その円周上の吸入口１１２とトロコイドポンプ吐出口１１３の位置において切断し、ベーンポンプ本体１５の断面については、その円周上の吸入口１１２とベーンポンプ吐出口１５１の位置において切断した断面図である。図２に示したように、油圧ポンプ装置１の第１ポンプカバー１１４には、スプロケット１１１がベアリング１１５を介して回転可能に取り付けられている。上述したように、スプロケット１１１にはドライブチェーン４が噛合しており、ドライブチェーン４にはエンジン３のクランクシャフトの駆動力が入力される。
【００２３】
スプロケット１１１の内周側にはトロコイドポンプ１１の入力軸１１６（本発明の入力軸に該当する）の右端部が固定されており、入力軸１１６は第１ポンプカバー１１４を回転可能に貫通している。図２において、第１ポンプカバー１１４の左方にはポンプボディ１１７が接続されている。ポンプボディ１１７は、その右端面を第１ポンプカバー１１４の左端面に当接させた状態で、第１ポンプカバー１１４に貫通させた複数本の取付ボルト１１８を締め付けることにより第１ポンプカバー１１４に接合されている。第１ポンプカバー１１４を貫通した入力軸１１６の左端部は、ポンプボディ１１７に回転可能に支持されている。
【００２４】
ポンプボディ１１７は第１ポンプカバー１１４と接合されることにより、その内部にロータ凹部１１９が形成されている。ロータ凹部１１９内には、アウタロータ１２０が軸方向（図２において左右方向）に移動不能で、かつ入力軸１１６に対して図２において上方へ偏心した位置を中心に回転可能に設けられている。
【００２５】
アウタロータ１２０の内周側には、入力軸１１６に固着されたインナロータ１２１（本発明の第１ロータに該当する）が回転可能に配置されている。アウタロータ１２０の内周面には複数の内歯１２０ａが形成されている。一方、インナロータ１２１の外周面にはアウタロータ１２０の内歯よりも１歯少ない外歯１２１ａが形成されている。アウタロータ１２０とインナロータ１２１のそれぞれの回転中心は互いに偏心しているため、アウタロータ１２０の内歯１２０ａのうちのいくつかはインナロータ１２１の外歯１２１ａと噛合しており、残りの内歯１２０ａと外歯１２１ａとの間には複数のトロコイドポンプ室１２２（本発明の第１ポンプ容室に該当する）が形成されている（図３示）。
【００２６】
図３に示すように、第１ポンプカバー１１４にはトロコイドポンプ室１２２のいくつかと連通するトロコイドポンプ吸入路１２３が形成され、これはポンプボディ１１７内部を通って、インナロータ１２１に対して半径方向外方に位置するように形成された吸入口１１２（上述）と連通している。また、第１ポンプカバー１１４にはその他のトロコイドポンプ室１２２と連通するトロコイドポンプ吐出路１２４が形成され、これもポンプボディ１１７内部を通って、インナロータ１２１に対して半径方向外方に位置するように形成されたトロコイドポンプ吐出口１１３（上述）と連通している。
【００２７】
エンジン３の駆動力がドライブチェーン４を介してスプロケット１１１に入力されることにより入力軸１１６が駆動されると、インナロータ１２１が入力軸１１６とともに回転する。インナロータ１２１が回転することによりこれと噛合したアウタロータ１２０も回転し、内歯１２０ａと外歯１２１ａとの間においてトロコイドポンプ室１２２の容積が拡大と縮小を繰り返す。容積が増大するトロコイドポンプ室１２２は、吸入口１１２を介してオイルパン５から作動油をトロコイドポンプ室１２２内へ吸入した後、トロコイドポンプ室１２２の容積が縮小へと転じることにより作動油を昇圧させ、トロコイドポンプ吐出口１１３を介して圧油を変速装置本体２のバルブボディへと吐出する。
【００２８】
一方、図２において、ポンプボディ１１５の左方には、第２ポンプカバー１５２および電動モータ１４が接続されている。ポンプボディ１１５の左端面に第２ポンプカバー１５２の右端面を当接させ、さらに第２ポンプカバー１５２の左端面に電動モータ１４のフランジ１４１を当接させた状態で、電動モータ１４および第２ポンプカバー１５２に貫通させた複数本の取付ボルト１４２をポンプボディ１１７に締め付けることにより、電動モータ１４および第２ポンプカバー１５２はポンプボディ１１７に接合されている。電動モータ１４のアウトプットシャフト１４３（本発明の電動モータの出力軸に該当する）は第２ポンプカバー１５２を回転可能に貫通するとともに、その右端部がポンプボディ１１７に回転可能に支持されている。アウトプットシャフト１４３は、ポンプボディ１１７内において上述した入力軸１１６と平行な方向に延びている。
【００２９】
電動モータ１４のアウトプットシャフト１４３にはベーンポンプロータ１５３（本発明の第２ロータに該当する）が固着され、ベーンポンプロータ１５３はポンプボディ１１７内に回転可能に収容されている。ベーンポンプロータ１５３の外周面には、放射状に延びる複数の溝部１５３ａが均等間隔に形成されており、各々の溝部１５３ａ内には平板状のベーン１５４が移動可能に設けられている（図４示）。
【００３０】
また、ポンプボディ１１７は第２ポンプカバー１５２と接合されることにより、その内部にリング収容部１５５が形成されており、リング収容部１５５内には、支持プレート１５６およびカムリング１５７が軸方向（図２において左右方向）に並べられて収容されている。したがって、支持プレート１５６およびカムリング１５７は、ポンプボディ１１７と第２ポンプカバー１５２の押え部１５２ａとの間で移動不能なように挟持されている。カムリング１５７はベーンポンプロータ１５３に対して半径方向外方に位置しており、その内周面は、図４において左右径が上下径よりも大きい楕円形状を呈するカム面１５７ａに形成されている。
【００３１】
したがって、ベーンポンプロータ１５３の外周面１５３ｂとカムリング１５７のカム面１５７ａとの間には、互いに、ベーン１５４により仕切られた複数のベーンポンプ室１５８（本発明の第２ポンプ容室に該当する）が形成されており、図４に示すように、ベーンポンプロータ１５３の外周面１５３ｂの３時および９時位置（図４における左右位置）に形成されたベーンポンプ室１５８の容積が最大となり、６時および１２時位置（図４における上下位置）に近づくにつれて、ベーンポンプ室１５８の容積は徐々に容積は減少していく。尚、上述したポンプボディ１１７、第１ポンプカバー１１４、第２ポンプカバー１５２、アウタロータ１２０およびカムリング１５７を包括したものが、本発明のハウジングに該当する。
【００３２】
図２に示すように、ポンプボディ１１７には、ベーンポンプロータ１５３の半径方向外方に位置するように上述のベーンポンプ吐出口１５１が形成されている。ベーンポンプ吐出口１５１は支持プレート１５６に形成された図示しない吐出ポートを介して、ベーンポンプ室１５８のいずれかに連通している。また、ポンプボディ１１７に形成された吸入口１１２（上述）は、第２ポンプカバー１５２の押え部１５２ａに形成された図示しない吸入ポートを介して、その他のベーンポンプ室１５８に連通している。
【００３３】
電動モータ１４によりアウトプットシャフト１４３が駆動されるとベーンポンプロータ１５３がカムリング１５７に対して回転し、その遠心力によりすべてのベーン１５４が溝部１５３ａ内を半径方向外方に移動する。したがって、ベーン１５４により互いに仕切られたベーンポンプ室１５８は、ベーンポンプロータ１５３の回転によりその容積が拡大と縮小を繰り返す。容積が増大するベーンポンプ室１５８は、吸入口１１２を介してオイルパン５から作動油をベーンポンプ室１５８内へ吸入した後、ベーンポンプ室１５８の容積が縮小へと転じることにより作動油を昇圧させ、ベーンポンプ吐出口１５１を介して圧油を変速装置本体２のバルブボディへと吐出する。
【００３４】
上述したトロコイドポンプ１１とベーンポンプ１３とは、車両に取り付けられる以前の工程において、既に互いに一体に組み立てられ、図２に示したような状態にされている。
【００３５】
次に、図５に基づき、本実施形態による車両の駆動装置用油圧ポンプ制御システムの制御方法について説明する。車両のエンジン３が始動されると、エンジン３の駆動力が入力されたトロコイドポンプ１１が作動し、吸入口１１２を介してオイルパン５から作動油を吸入する。吸入された作動油はトロコイドポンプ室１２２内において昇圧され、トロコイドポンプ吐出口１１３を介して変速装置本体２のバルブボディへと供給される。トロコイドポンプ１１はエンジン３の回転速度に応じた速度で駆動され、その回転速度に対応した量の油圧を吐出する（図５において、エンジン３の低回転速度時のトロコイドポンプ１１の油圧の吐出量は二点鎖線にて示し、高回転速度時のトロコイドポンプ１１の油圧の吐出量は実線にて示す）。
【００３６】
一方、コントローラ８は、回転速度センサ７によって検出されたエンジン３の回転速度に基づき、エンジン３の回転速度が所定の切換点ＣＰ（図５示）よりも低い場合には、電動モータ１４のドライバに駆動信号を送信してベーンポンプ１３を作動させ、吸入口１１２を介してオイルパン５から作動油を吸入する。吸入された作動油はベーンポンプ室１５８内において昇圧され、ベーンポンプ吐出口１５１を介して変速装置本体２のバルブボディへと供給される（図５において実線にて示す）。この時、逆止弁６は開弁され、変速装置本体２への油圧の供給が許容されている。したがって、エンジン３が切換点ＣＰよりも低回転速度で作動している時には、エンジン３により駆動されるトロコイドポンプ１１とともにベーンポンプ１３が作動し（低回転時制御工程）、トロコイドポンプ１１が単独で作動している場合（図５において、二点鎖線にて示す）に比べて、その吐出量を一定量だけ増大させることができる（図５において、ＥＸにて示す）。
【００３７】
また、車両が信号等により停止した時、回転速度センサ７によりエンジン３の停止が検出され、かつ図示しない車両ドアスイッチあるいはシート着座スイッチ等により運転者が車両から降車していないことが検出された場合（アイドリングストップ）にも、コントローラ８は電動モータ１４を駆動してベーンポンプ１３を作動させる。このように、トロコイドポンプ１１が非作動の時にベーンポンプ１３のみを作動させた場合、ベーンポンプ１３からの油圧がトロコイドポンプ室１２２内に流入するが、スプロケット１１１およびドライブチェーン４により、インナロータ１２１と接続されたエンジン３の抵抗が大きいため、トロコイドポンプ吐出口１１３と変速装置本体２とを接続する油路中に逆止弁６がなくてもインナロータ１２１が回転されることはない。
【００３８】
エンジン３の回転速度が上昇して、回転速度センサ７が切換点ＣＰを越えたことを検出した場合には、コントローラ８が電動モータ１４のドライバへの駆動信号の送信を取りやめてベーンポンプ１３を停止させる（図５において、ＳＰにて示す）。これ以降、エンジン３の回転速度がさらに増大した場合、ベーンポンプ１３は作動せずにトロコイドポンプ１１のみが作動して、変速装置本体２へ油圧を供給する（高回転時制御工程）。ここで、ベーンポンプ１３の停止時には、ベーンポンプ吐出口１５１と変速装置本体２との間の油路中に設けられた逆止弁６により、トロコイドポンプ１１が発生した油圧がベーンポンプ室１５８へ流入することが妨げられるため、トロコイドポンプ１１からの逆圧を受けて電動モータ１４が回転されることがない。
【００３９】
本実施形態によれば、エンジン３の駆動力により作動するトロコイドポンプ１１と、電動モータ１４により駆動されるベーンポンプ１３とを備え、エンジン３が回転速度の切換点ＣＰよりも低速度で回転している場合には、エンジン３により駆動されるトロコイドポンプポンプ１１とともにベーンポンプ１３を作動させ、エンジン３の回転速度が上昇し切換点ＣＰを越えた場合には、ベーンポンプ１３を停止させる。
【００４０】
これにより、図５において実線にて示すように、エンジン３が切換点ＣＰよりも低回転速度にある場合にも、トロコイドポンプ１１とベーンポンプ１３との双方の作動により、変速装置本体２に対して十分な油圧の吐出量を確保することができ、油圧ポンプ装置１を大型のものにしたり、電動モータ１４を高回転可能なものにする必要もないため、低コストかつ車両への搭載の容易な油圧ポンプ装置１にすることができる。
【００４１】
また、エンジン３が切換点ＣＰよりも高回転速度にある場合には、トロコイドポンプ１１のみが作動して変速装置本体２に適性な油圧を供給できるため、図５において破線にて示す従来技術のように油圧が過剰となることがなく、余分な油圧を排出する必要もなく経済的な油圧ポンプ装置１にすることができる。
また、油圧ポンプ装置１をエンジン３および電動モータ１４に対して選択的に接続するためのクラッチ機構等を必要とせず、簡素な構造にすることが可能となり、さらにコストメリットが大きく車両への搭載性のよい油圧ポンプ装置１にすることができる。
【００４２】
また、エンジン３が切換点ＣＰよりも低回転速度にある場合には、エンジン３により駆動されるトロコイドポンプ１１の作動に加えて、電動モータ１４により駆動されるベーンポンプ１３を作動させるため、電動モータ１４を駆動する電流を変化させる等することにより、ベーンポンプ１３の油圧の吐出量（図５において、ＥＸにて示す）を変更させて、エンジン３の低回転速度時における油圧ポンプ装置１の吐出量の特性を容易に変化させることができる。
【００４３】
また、本実施形態によれば、車両停止時にエンジン３が停止された場合にも、ベーンポンプ１３を作動させる。これにより、交差点等においてアイドリングストップする場合でも、油圧ポンプ装置１が継続して油圧を発生しているため、車両の再発進時に変速装置本体２に発生する作動遅れを低減することができる。
【００４４】
すなわち、上述したような変速装置本体２においては、従来から油圧を使った駆動力の伝達であったために、常に若干の作動遅れが存在していた。ところが、通常（電動油圧ポンプがない車両において）、アイドリングストップの場合、エンジンにより駆動される油圧ポンプが停止して変速装置本体２へ供給される油圧が全くなくなり、運転者がアクセルを踏み込んで発進しようとした時になって、エンジンが再始動して油圧ポンプの駆動を再び開始する。このため、油圧ポンプの始動による油圧の立ち上がり時間をさらに必要とし、作動遅れの時間が一層増大する。これは、運転者の意識と車両の動きとが連動しないために、その置かれた運転環境によっては運転者に多大なストレスを与えていた。
本実施形態によれば、エンジン３の停止時においても電動モータ１４によりベーンポンプ本体１５が駆動されているため、上述したような油圧の立ち上がり時間に起因した作動遅れを大幅に低減できるわけである。
また、本実施形態によれば、トロコイドポンプ１１とベーンポンプ１３が、車両に取り付けられる以前の工程において互いに一体に組み立てられているため、車両への搭載性を向上させることができる。
【００４５】
また、本実施形態によれば、トロコイドポンプ１３がエンジン３の駆動力が入力されるスプロケット１１１に取り付けられた入力軸１１６と、これに連結されるとともにポンプボデイ１１７内に収容されたインナロータ１２１を有し、アウタロータ１２０とインナロータ１２１の外周面との間には複数のトロコイドポンプ室１２２が形成され、第１ポンプカバー１１４には、トロコイドポンプ室１２２のうちのいずれかをオイルパン５と接続するための吸入口１１２と、他のトロコイドポンプ室１２２を変速装置本体２に接続するためのトロコイドポンプ吐出口１１３とがインナロータ１２１の半径方向外方に位置するように形成され、インナロータ１２１が回転することにより、吸入口１１２を介してオイルパン５からトロコイドポンプ室１２２内に作動油を吸入するとともに、トロコイドポンプ吐出口１１３を介して変速装置本体２へ油圧を吐出している。
【００４６】
一方、ベーンポンプ１３の電動モータ１４は第２ポンプカバー１５２に取り付けられるとともに、第２ポンプカバー１５２を貫通してトロコイドポンプ１１の入力軸１１６と平行な方向に延びたアウトプットシャフト１４３を有し、ベーンポンプ１３はアウトプットシャフト１４３に固着されるとともにカムリング１５７内に収容されたベーンポンプロータ１５３を有し、ベーンポンプロータ１５３の外周面１５３ｂとカムリング１５７との間には複数のベーンポンプ室１５８が形成され、ポンプボディ１１７および第２ポンプカバー１５２にはベーンポンプ室１５８のいずれかを変速装置本体２に接続するためのベーンポンプ吐出口１５１がベーンポンプロータ１２１の半径方向外方に位置するように形成されるとともに、ポンプボディ１１７の吸入口１１２は他のベーンポンプ室１５８にも連通しており、ベーンポンプロータ１５３が回転することにより、吸入口１１２を介してオイルパン５からベーンポンプ室１５８内に作動油を吸入するとともに、ベーンポンプ吐出口１５１を介して変速装置本体２へ油圧を吐出する。
【００４７】
これにより、トロコイドポンプ１１とベーンポンプ１３とを一体化でき、油圧ポンプ装置１全体のコンパクト化が可能で、車両への取付部品数を低減できるとともに搭載作業が容易となる。また、トロコイドポンプ１１とベーンポンプ１３とで吸入口１１２を共用しているため、いっそうコンパクトで油圧経路の構成が簡単な油圧ポンプ装置１にすることができる。
【００４８】
また、本実施形態によれば、ベーンポンプ吐出口１５１と変速装置本体２との間の油路中に、ベーンポンプ１３の停止時に変速装置本体２側からベーンポンプ室１５８への油圧の流れを防ぐ逆止弁６が形成されている。
これにより、エンジン３が切換点ＣＰよりも高回転速度にある場合にベーンポンプ１３の作動を停止しても、トロコイドポンプ１１により発生された油圧がベーンポンプ吐出口１５１を介してベーンポンプ室１５８へ流入することがなく、ベーンポンプロータ１５３を介して電動モータ１４が回転されることによる破損等を防ぐことができる。
【００４９】
＜他の実施形態＞
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。
エンジン３により作動される油圧ポンプは、トロコイドポンプ１１に限られるものではなく、ベーンポンプあるいはその他のタイプの油圧ポンプであってもよい。
また、電動モータ１４により作動される油圧ポンプは、ベーンポンプ１３に限られるものではなく、トロコイドポンプあるいはその他のタイプの油圧ポンプであってもよい。
本発明による車両の駆動装置用油圧ポンプ制御システムは、多段式自動変速装置のみでなく無段式自動変速装置にも適用可能である。
【００５０】
トロコイドポンプ吐出口１１３とベーンポンプ吐出口１５１を共用化してポンプボディ１１７中に単一のものを設け、これをトロコイドポンプ室１２２およびベーンポンプ室１５８と各々連通させてもよい。この場合、トロコイドポンプ室１２２と吐出口との間の油路と、ベーンポンプ室１５８と吐出口との間の油路とがポンプボディ１１７中において合流し、逆止弁６は油路中の当該合流点とベーンポンプ室１５８との間に形成する。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施形態による車両の駆動装置用油圧ポンプ制御システムの全体図
【図２】図１に示した油圧ポンプ装置の軸方向断面図
【図３】図１に示した油圧ポンプ装置のトロコイドポンプを軸方向に垂直に切断した場合の断面図
【図４】図１に示した油圧ポンプ装置のベーンポンプを軸方向に垂直に切断した場合の断面図
【図５】図１の車両の駆動装置用油圧ポンプ制御システムの油圧吐出量の特性を、従来技術による油圧ポンプの油圧吐出量の特性とともに表したグラフを示した図
【図６】従来技術による油圧ポンプの油圧吐出量の特性を、油圧ポンプが通常の仕様の場合は二点鎖線にて、油圧ポンプが大型の仕様の場合には破線にて表したグラフを示した図
【符号の説明】
【００５２】
図面中、１は油圧ポンプ装置、２は変速装置本体（駆動装置）、３はエンジン、５はオイルパン（オイル源）、６は逆止弁、７は回転速度センサ（エンジン回転速度検出手段）、８はコントローラ（油圧ポンプ制御手段）、１１はトロコイドポンプ（メカ油圧ポンプ）、１３はベーンポンプ（電動油圧ポンプ）、１４は電動モータ、１１１はスプロケット、１１２は吸入口、１１４は第１ポンプカバー（ハウジング）、１１６は入力軸、１１７はポンプボディ（ハウジング）、１２０はアウタロータ（ハウジング）、１２１はインナロータ（第１ロータ）、１２２はトロコイドポンプ室（第１ポンプ容室）、１４３はアウトプットシャフト（出力軸）、１５２は第２ポンプカバー（ハウジング）、１５３はベーンポンプロータ（第２ロータ）、１５３ｂはベーンポンプロータの外周面、１５７はカムリング（ハウジング）、１５８はベーンポンプ室（第２ポンプ容室）を示している。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の駆動装置に油圧を供給する車両の駆動装置用油圧ポンプ制御システムおよび車両の駆動装置用油圧ポンプ装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のエンジンの駆動力を車輪に伝達する駆動装置において、変速機構のクラッチあるいはブレーキ等を作動させるために、必要な油圧を供給する油圧ポンプ制御システムには従来より様々なものがあった。このシステムに使用される油圧ポンプは通常の場合、車両のエンジンにより駆動されており、エンジンの回転速度に応じて作動している。このため、図６において二点鎖線にて示すように、車両の走行中のようなエンジンの回転速度が比較的高い場合には、油圧ポンプは十分な油圧の吐出量を確保することができるが、例えば、車両の停止時のようなエンジンの回転速度が低い場合には、油圧ポンプからの吐出量が駆動装置が必要とする量に対して不足気味となる。したがって、車両が停止状態から発進する場合等に、駆動装置の作動応答性が悪化するという問題があった。
【０００３】
これに対して、油圧ポンプをエンジンが低回転速度で駆動している場合にも、駆動装置が必要とする十分な吐出量を確保できる仕様のものにすることが行われていたが、このようにした場合、図６において破線にて示すように、エンジンが高回転速度にある場合においては、油圧ポンプからの大量の吐出油が過剰なものとして排出されることになり、車両の走行経済上好ましくなかった。また、この場合は油圧ポンプ自体も容量の大きなものを使用する必要があり、油圧ポンプの高コスト化を招くとともに車両への搭載性を困難にしていた。
【０００４】
こういった課題に対して、エンジンが低回転速度にある場合に、油圧ポンプを電動モータにより駆動する油圧ポンプ制御システムに関する従来技術があった（例えば、特許文献１参照）。これは、単一の油圧ポンプをエンジンの回転速度に応じてエンジンと電動モータとに選択的に接続するもので、エンジンが高回転速度にある場合には油圧ポンプをエンジンにより駆動し、エンジンが低回転速度にある場合には、油圧ポンプとエンジンとの接続を切り離し電動モータにより油圧ポンプを駆動する。こうすることにより、エンジンの回転速度にかかわらず駆動装置の必要とする油圧の吐出量を確保可能なものであった。
【特許文献１】特開２００２―２２７９７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来技術においては、エンジンの回転速度に応じて、油圧ポンプとエンジンおよび電動モータとの間の接続を切換えるためのクラッチ機構等を必要とし、装置の構造が複雑化するとともに装置全体が大型化し、油圧ポンプ制御システムのコストおよび車両への搭載性において課題を残していた。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両のエンジンの回転速度にかかわらず、油圧ポンプからの十分な油圧の吐出量を確保できる車両の駆動装置用油圧ポンプ制御システムおよび車両の駆動装置用油圧ポンプ装置の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による車両の駆動装置用油圧ポンプ制御システムは、エンジンの駆動力により作動するメカ油圧ポンプと、電動モータにより駆動される電動油圧ポンプとを備え、エンジンが回転速度の所定の切換点よりも低速度で回転している場合には、エンジンにより駆動されるメカ油圧ポンプとともに電動油圧ポンプを作動させ、エンジンの回転速度が上昇し切換点を越えた場合には、電動油圧ポンプを停止させる。
【０００８】
これにより、エンジンが切換点よりも低回転速度にある場合にも、メカ油圧ポンプと電動油圧ポンプとの双方の作動により、駆動装置に対して十分な油圧の吐出量を確保することができ、油圧ポンプを大型のものにしたり、電動モータを高回転可能なものにする必要もないため、低コストかつ車両への搭載の容易な油圧ポンプ制御システムにすることができる。また、エンジンが切換点よりも高回転速度にある場合には、メカ油圧ポンプのみが作動して駆動装置に適性な油圧を供給できるため、過剰な油圧を排出する必要がなく経済的な油圧ポンプ制御システムにすることができる。また、油圧ポンプをエンジンおよび電動モータに対して選択的に接続するためのクラッチ機構等を必要とせず、簡素な構造にすることが可能となり、さらにコストメリットが大きく車両への搭載性のよい油圧ポンプ制御システムにすることができる。
【０００９】
また、本発明による車両の駆動装置用油圧ポンプ制御システムは、エンジンが停止された場合にも、電動油圧ポンプを作動させる。これにより、交差点において車両の停車時にエンジンを停止させる（アイドリングストップ）場合でも、油圧ポンプが継続して油圧を発生しているため、車両の再発進時における駆動装置に発生する作動遅れを低減することができる。
【００１０】
また、本発明による車両の駆動装置用油圧ポンプ制御システムは、メカ油圧ポンプと電動油圧ポンプが、車両に取り付けられる以前の工程において互いに一体に組み立てられているため、車両への搭載性を向上させることができる。
【００１１】
また、本発明による車両の駆動装置用油圧ポンプ制御システムは、メカ油圧ポンプはエンジンの駆動力が入力されるスプロケットに取り付けられた入力軸と、入力軸に連結された第１ロータを有し、第１ロータは入力軸が貫通したハウジング内に収容され、ハウジングと第１ロータの外周面との間には複数の第１ポンプ容室が形成され、ハウジングには、第１ポンプ容室のうちのいずれかをオイル源と接続するための吸入口が第１ロータの半径方向外方に位置するように形成され、第１ロータが回転することにより、吸入口を介してオイル源から第１ポンプ容室内に作動油を吸入するとともに、他の第１ポンプ容室から駆動装置へ油圧を吐出している。
【００１２】
一方、電動モータはハウジングに取り付けられるとともに、ハウジングを貫通してメカ油圧ポンプの入力軸と平行な方向に延びた出力軸を有し、電動油圧ポンプは出力軸に固着されるとともにハウジング内に収容された第２ロータを有し、第２ロータの外周面とハウジングとの間には複数の第２ポンプ容室が形成され、ハウジングの吸入口は第２ポンプ容室のいずれかに連通しており、第２ロータが回転することにより、吸入口を介してオイル源から第２ポンプ容室内に作動油を吸入するとともに、他の第２ポンプ容室から駆動装置へ油圧を吐出する。
【００１３】
これにより、メカ油圧ポンプと電動油圧ポンプとを一体化でき、油圧ポンプ全体のコンパクト化が可能で、車両への取付部品数を低減できるとともに搭載作業が容易となる。また、メカ油圧ポンプと電動油圧ポンプとで吸入口を共用しているため、いっそうコンパクトで油圧経路の構成が簡単な油圧ポンプにすることができる。
【００１４】
また、本発明による車両の駆動装置用油圧ポンプ制御システムは、第２ポンプ容室と駆動装置との間の油路中には、電動油圧ポンプの停止時に、駆動装置側から第２ポンプ容室への油圧の流れを防ぐ逆止弁が形成されている。
【００１５】
これにより、エンジンが切換点よりも高回転速度にある場合に電動油圧ポンプの作動を停止しても、メカ油圧ポンプにより発生された油圧が第２ポンプ容室へ流入することがなく、第２ロータを介して電動モータが回転されることによる耐久性の低下を防ぐことができる。
【００１６】
また、本発明による車両の駆動装置用油圧ポンプ装置の制御方法は、エンジンが回転速度の所定の切換点よりも低速度で回転している場合には、メカ油圧ポンプをエンジンにより駆動することに加えて電動油圧ポンプを作動させる低回転時制御工程と、エンジンの回転速度が上昇し切換点を越えた場合には、電動油圧ポンプを停止させる高回転時制御工程とを備えている。
【００１７】
これにより、エンジンが切換点よりも低回転速度にある場合にも、メカ油圧ポンプと電動油圧ポンプとの双方の作動により、駆動装置に対して十分な油圧の吐出量を確保することができ、油圧ポンプを大型のものにしたり、電動モータを高回転可能なものにする必要もないため、低コストかつ車両への搭載の容易な油圧ポンプ装置にすることができる。また、油圧ポンプをエンジンおよび電動モータに対して選択的に接続するためのクラッチ等を必要とせず、簡素な構造にすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１乃至図５に基づき、本発明の一実施形態による車両の駆動装置用油圧ポンプ制御システムについて説明する。油圧ポンプ装置１はトロコイドポンプ１１（本発明のメカ油圧ポンプに該当する）とベーンポンプ１３（本発明の電動油圧ポンプに該当する）とを備えており、これらにより発生させた油圧を、変速装置本体２（本発明の駆動装置に該当する）の図示しないクラッチあるいはブレーキ等を作動させるために供給している。
【００１９】
図１に示すように、トロコイドポンプ１１のスプロケット１１１（本発明のスプロケットに該当する）は、車両のエンジン３（本発明のエンジンに該当する）の図示しないクランクシャフトとドライブチェーン４により連結されている。これにより、トロコイドポンプ１１はエンジン３の駆動力が入力されてエンジン３の回転速度に応じて作動し油圧を発生させる。トロコイドポンプ１１の吸入口１１２（本発明の吸入口に該当する）は油圧ポンプ装置１のオイル源としてのオイルパン５に接続され、また、トロコイドポンプ吐出口１１３は変速装置本体２のバルブボディ（図示せず）へと接続されている。トロコイドポンプ１１はオイルパン５から作動油を吸入するとともに、油圧を変速装置本体２へと吐出する。
【００２０】
一方、ベーンポンプ１３はベーンポンプ本体１５が電動モータ１４により駆動され油圧を発生させる。ベーンポンプ本体１５も吸入口１１２をトロコイドポンプ１１と共用してオイルパン５に接続され、また、ベーンポンプ吐出口１５１は変速装置本体２のバルブボディへと接続されている。ベーンポンプ１３もトロコイドポンプ１１と同様に、オイルパン５の作動油を吸入するとともに、油圧を変速装置本体２へ向けて吐出する。また、ベーンポンプ吐出口１５１と変速装置本体２とを接続する油路中には、ベーンポンプ吐出口１５１から変速装置本体２側への作動油の流れを許容し、変速装置本体２側からベーンポンプ吐出口１５１への作動油の流れを防止する逆止弁６が設けられている。
【００２１】
車両のエンジン３には、その回転速度（単位時間あたりの回転数）を検出する回転速度センサ７（本発明のエンジン回転速度検出手段に該当する）が取り付けられている。回転速度センサ７からの検出信号はコントローラ８（本発明の油圧ポンプ制御手段に該当する）に入力されており、コントローラ８は回転速度センサ７により検出されたエンジン３の回転速度に基づき、ベーンポンプ１３の作動を制御する駆動信号を電動モータ１４のドライバ（図示せず）に送信している。
【００２２】
次に、図２乃至図４に基づき、油圧ポンプ装置１の構成を詳述する。尚、図２は、トロコイドポンプ１１の断面については、その円周上の吸入口１１２とトロコイドポンプ吐出口１１３の位置において切断し、ベーンポンプ本体１５の断面については、その円周上の吸入口１１２とベーンポンプ吐出口１５１の位置において切断した断面図である。図２に示したように、油圧ポンプ装置１の第１ポンプカバー１１４には、スプロケット１１１がベアリング１１５を介して回転可能に取り付けられている。上述したように、スプロケット１１１にはドライブチェーン４が噛合しており、ドライブチェーン４にはエンジン３のクランクシャフトの駆動力が入力される。
【００２３】
スプロケット１１１の内周側にはトロコイドポンプ１１の入力軸１１６（本発明の入力軸に該当する）の右端部が固定されており、入力軸１１６は第１ポンプカバー１１４を回転可能に貫通している。図２において、第１ポンプカバー１１４の左方にはポンプボディ１１７が接続されている。ポンプボディ１１７は、その右端面を第１ポンプカバー１１４の左端面に当接させた状態で、第１ポンプカバー１１４に貫通させた複数本の取付ボルト１１８を締め付けることにより第１ポンプカバー１１４に接合されている。第１ポンプカバー１１４を貫通した入力軸１１６の左端部は、ポンプボディ１１７に回転可能に支持されている。
【００２４】
ポンプボディ１１７は第１ポンプカバー１１４と接合されることにより、その内部にロータ凹部１１９が形成されている。ロータ凹部１１９内には、アウタロータ１２０が軸方向（図２において左右方向）に移動不能で、かつ入力軸１１６に対して図２において上方へ偏心した位置を中心に回転可能に設けられている。
【００２５】
アウタロータ１２０の内周側には、入力軸１１６に固着されたインナロータ１２１（本発明の第１ロータに該当する）が回転可能に配置されている。アウタロータ１２０の内周面には複数の内歯１２０ａが形成されている。一方、インナロータ１２１の外周面にはアウタロータ１２０の内歯よりも１歯少ない外歯１２１ａが形成されている。アウタロータ１２０とインナロータ１２１のそれぞれの回転中心は互いに偏心しているため、アウタロータ１２０の内歯１２０ａのうちのいくつかはインナロータ１２１の外歯１２１ａと噛合しており、残りの内歯１２０ａと外歯１２１ａとの間には複数のトロコイドポンプ室１２２（本発明の第１ポンプ容室に該当する）が形成されている（図３示）。
【００２６】
図３に示すように、第１ポンプカバー１１４にはトロコイドポンプ室１２２のいくつかと連通するトロコイドポンプ吸入路１２３が形成され、これはポンプボディ１１７内部を通って、インナロータ１２１に対して半径方向外方に位置するように形成された吸入口１１２（上述）と連通している。また、第１ポンプカバー１１４にはその他のトロコイドポンプ室１２２と連通するトロコイドポンプ吐出路１２４が形成され、これもポンプボディ１１７内部を通って、インナロータ１２１に対して半径方向外方に位置するように形成されたトロコイドポンプ吐出口１１３（上述）と連通している。
【００２７】
エンジン３の駆動力がドライブチェーン４を介してスプロケット１１１に入力されることにより入力軸１１６が駆動されると、インナロータ１２１が入力軸１１６とともに回転する。インナロータ１２１が回転することによりこれと噛合したアウタロータ１２０も回転し、内歯１２０ａと外歯１２１ａとの間においてトロコイドポンプ室１２２の容積が拡大と縮小を繰り返す。容積が増大するトロコイドポンプ室１２２は、吸入口１１２を介してオイルパン５から作動油をトロコイドポンプ室１２２内へ吸入した後、トロコイドポンプ室１２２の容積が縮小へと転じることにより作動油を昇圧させ、トロコイドポンプ吐出口１１３を介して圧油を変速装置本体２のバルブボディへと吐出する。
【００２８】
一方、図２において、ポンプボディ１１５の左方には、第２ポンプカバー１５２および電動モータ１４が接続されている。ポンプボディ１１５の左端面に第２ポンプカバー１５２の右端面を当接させ、さらに第２ポンプカバー１５２の左端面に電動モータ１４のフランジ１４１を当接させた状態で、電動モータ１４および第２ポンプカバー１５２に貫通させた複数本の取付ボルト１４２をポンプボディ１１７に締め付けることにより、電動モータ１４および第２ポンプカバー１５２はポンプボディ１１７に接合されている。電動モータ１４のアウトプットシャフト１４３（本発明の電動モータの出力軸に該当する）は第２ポンプカバー１５２を回転可能に貫通するとともに、その右端部がポンプボディ１１７に回転可能に支持されている。アウトプットシャフト１４３は、ポンプボディ１１７内において上述した入力軸１１６と平行な方向に延びている。
【００２９】
電動モータ１４のアウトプットシャフト１４３にはベーンポンプロータ１５３（本発明の第２ロータに該当する）が固着され、ベーンポンプロータ１５３はポンプボディ１１７内に回転可能に収容されている。ベーンポンプロータ１５３の外周面には、放射状に延びる複数の溝部１５３ａが均等間隔に形成されており、各々の溝部１５３ａ内には平板状のベーン１５４が移動可能に設けられている（図４示）。
【００３０】
また、ポンプボディ１１７は第２ポンプカバー１５２と接合されることにより、その内部にリング収容部１５５が形成されており、リング収容部１５５内には、支持プレート１５６およびカムリング１５７が軸方向（図２において左右方向）に並べられて収容されている。したがって、支持プレート１５６およびカムリング１５７は、ポンプボディ１１７と第２ポンプカバー１５２の押え部１５２ａとの間で移動不能なように挟持されている。カムリング１５７はベーンポンプロータ１５３に対して半径方向外方に位置しており、その内周面は、図４において左右径が上下径よりも大きい楕円形状を呈するカム面１５７ａに形成されている。
【００３１】
したがって、ベーンポンプロータ１５３の外周面１５３ｂとカムリング１５７のカム面１５７ａとの間には、互いに、ベーン１５４により仕切られた複数のベーンポンプ室１５８（本発明の第２ポンプ容室に該当する）が形成されており、図４に示すように、ベーンポンプロータ１５３の外周面１５３ｂの３時および９時位置（図４における左右位置）に形成されたベーンポンプ室１５８の容積が最大となり、６時および１２時位置（図４における上下位置）に近づくにつれて、ベーンポンプ室１５８の容積は徐々に容積は減少していく。尚、上述したポンプボディ１１７、第１ポンプカバー１１４、第２ポンプカバー１５２、アウタロータ１２０およびカムリング１５７を包括したものが、本発明のハウジングに該当する。
【００３２】
図２に示すように、ポンプボディ１１７には、ベーンポンプロータ１５３の半径方向外方に位置するように上述のベーンポンプ吐出口１５１が形成されている。ベーンポンプ吐出口１５１は支持プレート１５６に形成された図示しない吐出ポートを介して、ベーンポンプ室１５８のいずれかに連通している。また、ポンプボディ１１７に形成された吸入口１１２（上述）は、第２ポンプカバー１５２の押え部１５２ａに形成された図示しない吸入ポートを介して、その他のベーンポンプ室１５８に連通している。
【００３３】
電動モータ１４によりアウトプットシャフト１４３が駆動されるとベーンポンプロータ１５３がカムリング１５７に対して回転し、その遠心力によりすべてのベーン１５４が溝部１５３ａ内を半径方向外方に移動する。したがって、ベーン１５４により互いに仕切られたベーンポンプ室１５８は、ベーンポンプロータ１５３の回転によりその容積が拡大と縮小を繰り返す。容積が増大するベーンポンプ室１５８は、吸入口１１２を介してオイルパン５から作動油をベーンポンプ室１５８内へ吸入した後、ベーンポンプ室１５８の容積が縮小へと転じることにより作動油を昇圧させ、ベーンポンプ吐出口１５１を介して圧油を変速装置本体２のバルブボディへと吐出する。
【００３４】
上述したトロコイドポンプ１１とベーンポンプ１３とは、車両に取り付けられる以前の工程において、既に互いに一体に組み立てられ、図２に示したような状態にされている。
【００３５】
次に、図５に基づき、本実施形態による車両の駆動装置用油圧ポンプ制御システムの制御方法について説明する。車両のエンジン３が始動されると、エンジン３の駆動力が入力されたトロコイドポンプ１１が作動し、吸入口１１２を介してオイルパン５から作動油を吸入する。吸入された作動油はトロコイドポンプ室１２２内において昇圧され、トロコイドポンプ吐出口１１３を介して変速装置本体２のバルブボディへと供給される。トロコイドポンプ１１はエンジン３の回転速度に応じた速度で駆動され、その回転速度に対応した量の油圧を吐出する（図５において、エンジン３の低回転速度時のトロコイドポンプ１１の油圧の吐出量は二点鎖線にて示し、高回転速度時のトロコイドポンプ１１の油圧の吐出量は実線にて示す）。
【００３６】
一方、コントローラ８は、回転速度センサ７によって検出されたエンジン３の回転速度に基づき、エンジン３の回転速度が所定の切換点ＣＰ（図５示）よりも低い場合には、電動モータ１４のドライバに駆動信号を送信してベーンポンプ１３を作動させ、吸入口１１２を介してオイルパン５から作動油を吸入する。吸入された作動油はベーンポンプ室１５８内において昇圧され、ベーンポンプ吐出口１５１を介して変速装置本体２のバルブボディへと供給される（図５において実線にて示す）。この時、逆止弁６は開弁され、変速装置本体２への油圧の供給が許容されている。したがって、エンジン３が切換点ＣＰよりも低回転速度で作動している時には、エンジン３により駆動されるトロコイドポンプ１１とともにベーンポンプ１３が作動し（低回転時制御工程）、トロコイドポンプ１１が単独で作動している場合（図５において、二点鎖線にて示す）に比べて、その吐出量を一定量だけ増大させることができる（図５において、ＥＸにて示す）。
【００３７】
また、車両が信号等により停止した時、回転速度センサ７によりエンジン３の停止が検出され、かつ図示しない車両ドアスイッチあるいはシート着座スイッチ等により運転者が車両から降車していないことが検出された場合（アイドリングストップ）にも、コントローラ８は電動モータ１４を駆動してベーンポンプ１３を作動させる。このように、トロコイドポンプ１１が非作動の時にベーンポンプ１３のみを作動させた場合、ベーンポンプ１３からの油圧がトロコイドポンプ室１２２内に流入するが、スプロケット１１１およびドライブチェーン４により、インナロータ１２１と接続されたエンジン３の抵抗が大きいため、トロコイドポンプ吐出口１１３と変速装置本体２とを接続する油路中に逆止弁６がなくてもインナロータ１２１が回転されることはない。
【００３８】
エンジン３の回転速度が上昇して、回転速度センサ７が切換点ＣＰを越えたことを検出した場合には、コントローラ８が電動モータ１４のドライバへの駆動信号の送信を取りやめてベーンポンプ１３を停止させる（図５において、ＳＰにて示す）。これ以降、エンジン３の回転速度がさらに増大した場合、ベーンポンプ１３は作動せずにトロコイドポンプ１１のみが作動して、変速装置本体２へ油圧を供給する（高回転時制御工程）。ここで、ベーンポンプ１３の停止時には、ベーンポンプ吐出口１５１と変速装置本体２との間の油路中に設けられた逆止弁６により、トロコイドポンプ１１が発生した油圧がベーンポンプ室１５８へ流入することが妨げられるため、トロコイドポンプ１１からの逆圧を受けて電動モータ１４が回転されることがない。
【００３９】
本実施形態によれば、エンジン３の駆動力により作動するトロコイドポンプ１１と、電動モータ１４により駆動されるベーンポンプ１３とを備え、エンジン３が回転速度の切換点ＣＰよりも低速度で回転している場合には、エンジン３により駆動されるトロコイドポンプポンプ１１とともにベーンポンプ１３を作動させ、エンジン３の回転速度が上昇し切換点ＣＰを越えた場合には、ベーンポンプ１３を停止させる。
【００４０】
これにより、図５において実線にて示すように、エンジン３が切換点ＣＰよりも低回転速度にある場合にも、トロコイドポンプ１１とベーンポンプ１３との双方の作動により、変速装置本体２に対して十分な油圧の吐出量を確保することができ、油圧ポンプ装置１を大型のものにしたり、電動モータ１４を高回転可能なものにする必要もないため、低コストかつ車両への搭載の容易な油圧ポンプ装置１にすることができる。
【００４１】
また、エンジン３が切換点ＣＰよりも高回転速度にある場合には、トロコイドポンプ１１のみが作動して変速装置本体２に適性な油圧を供給できるため、図５において破線にて示す従来技術のように油圧が過剰となることがなく、余分な油圧を排出する必要もなく経済的な油圧ポンプ装置１にすることができる。
また、油圧ポンプ装置１をエンジン３および電動モータ１４に対して選択的に接続するためのクラッチ機構等を必要とせず、簡素な構造にすることが可能となり、さらにコストメリットが大きく車両への搭載性のよい油圧ポンプ装置１にすることができる。
【００４２】
また、エンジン３が切換点ＣＰよりも低回転速度にある場合には、エンジン３により駆動されるトロコイドポンプ１１の作動に加えて、電動モータ１４により駆動されるベーンポンプ１３を作動させるため、電動モータ１４を駆動する電流を変化させる等することにより、ベーンポンプ１３の油圧の吐出量（図５において、ＥＸにて示す）を変更させて、エンジン３の低回転速度時における油圧ポンプ装置１の吐出量の特性を容易に変化させることができる。
【００４３】
また、本実施形態によれば、車両停止時にエンジン３が停止された場合にも、ベーンポンプ１３を作動させる。これにより、交差点等においてアイドリングストップする場合でも、油圧ポンプ装置１が継続して油圧を発生しているため、車両の再発進時に変速装置本体２に発生する作動遅れを低減することができる。
【００４４】
すなわち、上述したような変速装置本体２においては、従来から油圧を使った駆動力の伝達であったために、常に若干の作動遅れが存在していた。ところが、通常（電動油圧ポンプがない車両において）、アイドリングストップの場合、エンジンにより駆動される油圧ポンプが停止して変速装置本体２へ供給される油圧が全くなくなり、運転者がアクセルを踏み込んで発進しようとした時になって、エンジンが再始動して油圧ポンプの駆動を再び開始する。このため、油圧ポンプの始動による油圧の立ち上がり時間をさらに必要とし、作動遅れの時間が一層増大する。これは、運転者の意識と車両の動きとが連動しないために、その置かれた運転環境によっては運転者に多大なストレスを与えていた。
本実施形態によれば、エンジン３の停止時においても電動モータ１４によりベーンポンプ本体１５が駆動されているため、上述したような油圧の立ち上がり時間に起因した作動遅れを大幅に低減できるわけである。
また、本実施形態によれば、トロコイドポンプ１１とベーンポンプ１３が、車両に取り付けられる以前の工程において互いに一体に組み立てられているため、車両への搭載性を向上させることができる。
【００４５】
また、本実施形態によれば、トロコイドポンプ１３がエンジン３の駆動力が入力されるスプロケット１１１に取り付けられた入力軸１１６と、これに連結されるとともにポンプボデイ１１７内に収容されたインナロータ１２１を有し、アウタロータ１２０とインナロータ１２１の外周面との間には複数のトロコイドポンプ室１２２が形成され、第１ポンプカバー１１４には、トロコイドポンプ室１２２のうちのいずれかをオイルパン５と接続するための吸入口１１２と、他のトロコイドポンプ室１２２を変速装置本体２に接続するためのトロコイドポンプ吐出口１１３とがインナロータ１２１の半径方向外方に位置するように形成され、インナロータ１２１が回転することにより、吸入口１１２を介してオイルパン５からトロコイドポンプ室１２２内に作動油を吸入するとともに、トロコイドポンプ吐出口１１３を介して変速装置本体２へ油圧を吐出している。
【００４６】
一方、ベーンポンプ１３の電動モータ１４は第２ポンプカバー１５２に取り付けられるとともに、第２ポンプカバー１５２を貫通してトロコイドポンプ１１の入力軸１１６と平行な方向に延びたアウトプットシャフト１４３を有し、ベーンポンプ１３はアウトプットシャフト１４３に固着されるとともにカムリング１５７内に収容されたベーンポンプロータ１５３を有し、ベーンポンプロータ１５３の外周面１５３ｂとカムリング１５７との間には複数のベーンポンプ室１５８が形成され、ポンプボディ１１７および第２ポンプカバー１５２にはベーンポンプ室１５８のいずれかを変速装置本体２に接続するためのベーンポンプ吐出口１５１がベーンポンプロータ１２１の半径方向外方に位置するように形成されるとともに、ポンプボディ１１７の吸入口１１２は他のベーンポンプ室１５８にも連通しており、ベーンポンプロータ１５３が回転することにより、吸入口１１２を介してオイルパン５からベーンポンプ室１５８内に作動油を吸入するとともに、ベーンポンプ吐出口１５１を介して変速装置本体２へ油圧を吐出する。
【００４７】
これにより、トロコイドポンプ１１とベーンポンプ１３とを一体化でき、油圧ポンプ装置１全体のコンパクト化が可能で、車両への取付部品数を低減できるとともに搭載作業が容易となる。また、トロコイドポンプ１１とベーンポンプ１３とで吸入口１１２を共用しているため、いっそうコンパクトで油圧経路の構成が簡単な油圧ポンプ装置１にすることができる。
【００４８】
また、本実施形態によれば、ベーンポンプ吐出口１５１と変速装置本体２との間の油路中に、ベーンポンプ１３の停止時に変速装置本体２側からベーンポンプ室１５８への油圧の流れを防ぐ逆止弁６が形成されている。
これにより、エンジン３が切換点ＣＰよりも高回転速度にある場合にベーンポンプ１３の作動を停止しても、トロコイドポンプ１１により発生された油圧がベーンポンプ吐出口１５１を介してベーンポンプ室１５８へ流入することがなく、ベーンポンプロータ１５３を介して電動モータ１４が回転されることによる破損等を防ぐことができる。
【００４９】
＜他の実施形態＞
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。
エンジン３により作動される油圧ポンプは、トロコイドポンプ１１に限られるものではなく、ベーンポンプあるいはその他のタイプの油圧ポンプであってもよい。
また、電動モータ１４により作動される油圧ポンプは、ベーンポンプ１３に限られるものではなく、トロコイドポンプあるいはその他のタイプの油圧ポンプであってもよい。
本発明による車両の駆動装置用油圧ポンプ制御システムは、多段式自動変速装置のみでなく無段式自動変速装置にも適用可能である。
【００５０】
トロコイドポンプ吐出口１１３とベーンポンプ吐出口１５１を共用化してポンプボディ１１７中に単一のものを設け、これをトロコイドポンプ室１２２およびベーンポンプ室１５８と各々連通させてもよい。この場合、トロコイドポンプ室１２２と吐出口との間の油路と、ベーンポンプ室１５８と吐出口との間の油路とがポンプボディ１１７中において合流し、逆止弁６は油路中の当該合流点とベーンポンプ室１５８との間に形成する。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施形態による車両の駆動装置用油圧ポンプ制御システムの全体図
【図２】図１に示した油圧ポンプ装置の軸方向断面図
【図３】図１に示した油圧ポンプ装置のトロコイドポンプを軸方向に垂直に切断した場合の断面図
【図４】図１に示した油圧ポンプ装置のベーンポンプを軸方向に垂直に切断した場合の断面図
【図５】図１の車両の駆動装置用油圧ポンプ制御システムの油圧吐出量の特性を、従来技術による油圧ポンプの油圧吐出量の特性とともに表したグラフを示した図
【図６】従来技術による油圧ポンプの油圧吐出量の特性を、油圧ポンプが通常の仕様の場合は二点鎖線にて、油圧ポンプが大型の仕様の場合には破線にて表したグラフを示した図
【符号の説明】
【００５２】
図面中、１は油圧ポンプ装置、２は変速装置本体（駆動装置）、３はエンジン、５はオイルパン（オイル源）、６は逆止弁、７は回転速度センサ（エンジン回転速度検出手段）、８はコントローラ（油圧ポンプ制御手段）、１１はトロコイドポンプ（メカ油圧ポンプ）、１３はベーンポンプ（電動油圧ポンプ）、１４は電動モータ、１１１はスプロケット、１１２は吸入口、１１４は第１ポンプカバー（ハウジング）、１１６は入力軸、１１７はポンプボディ（ハウジング）、１２０はアウタロータ（ハウジング）、１２１はインナロータ（第１ロータ）、１２２はトロコイドポンプ室（第１ポンプ容室）、１４３はアウトプットシャフト（出力軸）、１５２は第２ポンプカバー（ハウジング）、１５３はベーンポンプロータ（第２ロータ）、１５３ｂはベーンポンプロータの外周面、１５７はカムリング（ハウジング）、１５８はベーンポンプ室（第２ポンプ容室）を示している。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの駆動力が入力されて該エンジンの回転速度に応じて作動し、車両の駆動装置に供給する油圧を発生させるメカ油圧ポンプと、
電動モータにより駆動され、前記駆動装置に供給する油圧を発生させる電動油圧ポンプと、
前記エンジンの回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段と、
該エンジン回転速度検出手段により検出された前記エンジンの回転速度に基づき、前記電動油圧ポンプの作動を制御する油圧ポンプ制御手段とを備え、
前記油圧ポンプ制御手段は、前記エンジンが回転速度の所定の切換点よりも低速度で回転している場合には、前記エンジンにより駆動される前記メカ油圧ポンプとともに前記電動油圧ポンプを作動させ、前記エンジンの回転速度が上昇し前記切換点を越えた場合には、前記電動油圧ポンプを停止させることを特徴とする車両の駆動装置用油圧ポンプ制御システム。
【請求項２】
前記油圧ポンプ制御手段は、前記エンジン回転速度検出手段により前記エンジンの停止が検出された場合にも、前記電動油圧ポンプを作動させることを特徴とする請求項１に記載の車両の駆動装置用油圧ポンプ制御システム。
【請求項３】
前記メカ油圧ポンプと前記電動油圧ポンプは、車両に取り付けられる以前の工程において互いに一体に組み立てられていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両の駆動装置用油圧ポンプ制御システム。
【請求項４】
前記メカ油圧ポンプは前記エンジンの駆動力が入力されるスプロケットに取り付けられた入力軸と、該入力軸に連結された第１ロータを有し、該第１ロータは前記入力軸が貫通したハウジング内に収容され、該ハウジングと前記第１ロータの外周面との間には複数の第１ポンプ容室が形成され、前記ハウジングには、前記第１ポンプ容室のうちのいずれかをオイル源と接続するための吸入口が前記第１ロータの半径方向外方に位置するように形成され、前記第１ロータが回転することにより、前記吸入口を介して前記オイル源から前記第１ポンプ容室内に作動油を吸入するとともに、他の前記第１ポンプ容室から前記駆動装置へ油圧を吐出し、
前記電動モータは前記ハウジングに取り付けられるとともに、前記ハウジングを貫通して前記メカ油圧ポンプの前記入力軸と平行な方向に延びた出力軸を有し、前記電動油圧ポンプは前記出力軸に固着されるとともに前記ハウジング内に収容された第２ロータを有し、前記第２ロータの外周面と前記ハウジングとの間には複数の第２ポンプ容室が形成され、前記ハウジングの前記吸入口は前記第２ポンプ容室のいずれかに連通しており、前記第２ロータが回転することにより、前記吸入口を介して前記オイル源から前記第２ポンプ容室内に作動油を吸入するとともに、他の前記第２ポンプ容室から前記駆動装置へ油圧を吐出することを特徴とする請求項３に記載の車両の駆動装置用油圧ポンプ制御システム。
【請求項５】
前記第２ポンプ容室と前記駆動装置との間の油路中には、前記電動油圧ポンプの停止時に、前記駆動装置側から前記第２ポンプ容室への油圧の流れを防ぐ逆止弁が形成されたことを特徴とする請求項４に記載の車両の駆動装置用油圧ポンプ制御システム。
【請求項６】
エンジンの駆動力が入力されて該エンジンの回転速度に応じて作動し、車両の駆動装置に供給する油圧を発生させるメカ油圧ポンプと、電動モータにより駆動され、前記駆動装置に供給する油圧を発生させる電動油圧ポンプとを備えた車両の駆動装置用油圧ポンプ装置の制御方法であって、
前記エンジンが回転速度の所定の切換点よりも低速度で回転している場合には、前記メカ油圧ポンプを前記エンジンにより駆動することに加えて前記電動油圧ポンプを作動させる低回転時制御工程と、前記エンジンの回転速度が上昇し前記切換点を越えた場合には、前記電動油圧ポンプを停止させる高回転時制御工程とを備えたことを特徴とする車両の駆動装置用油圧ポンプ装置の制御方法。
【請求項１】
エンジンの駆動力が入力されて該エンジンの回転速度に応じて作動し、車両の駆動装置に供給する油圧を発生させるメカ油圧ポンプと、
電動モータにより駆動され、前記駆動装置に供給する油圧を発生させる電動油圧ポンプと、
前記エンジンの回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段と、
該エンジン回転速度検出手段により検出された前記エンジンの回転速度に基づき、前記電動油圧ポンプの作動を制御する油圧ポンプ制御手段とを備え、
前記油圧ポンプ制御手段は、前記エンジンが回転速度の所定の切換点よりも低速度で回転している場合には、前記エンジンにより駆動される前記メカ油圧ポンプとともに前記電動油圧ポンプを作動させ、前記エンジンの回転速度が上昇し前記切換点を越えた場合には、前記電動油圧ポンプを停止させることを特徴とする車両の駆動装置用油圧ポンプ制御システム。
【請求項２】
前記油圧ポンプ制御手段は、前記エンジン回転速度検出手段により前記エンジンの停止が検出された場合にも、前記電動油圧ポンプを作動させることを特徴とする請求項１に記載の車両の駆動装置用油圧ポンプ制御システム。
【請求項３】
前記メカ油圧ポンプと前記電動油圧ポンプは、車両に取り付けられる以前の工程において互いに一体に組み立てられていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両の駆動装置用油圧ポンプ制御システム。
【請求項４】
前記メカ油圧ポンプは前記エンジンの駆動力が入力されるスプロケットに取り付けられた入力軸と、該入力軸に連結された第１ロータを有し、該第１ロータは前記入力軸が貫通したハウジング内に収容され、該ハウジングと前記第１ロータの外周面との間には複数の第１ポンプ容室が形成され、前記ハウジングには、前記第１ポンプ容室のうちのいずれかをオイル源と接続するための吸入口が前記第１ロータの半径方向外方に位置するように形成され、前記第１ロータが回転することにより、前記吸入口を介して前記オイル源から前記第１ポンプ容室内に作動油を吸入するとともに、他の前記第１ポンプ容室から前記駆動装置へ油圧を吐出し、
前記電動モータは前記ハウジングに取り付けられるとともに、前記ハウジングを貫通して前記メカ油圧ポンプの前記入力軸と平行な方向に延びた出力軸を有し、前記電動油圧ポンプは前記出力軸に固着されるとともに前記ハウジング内に収容された第２ロータを有し、前記第２ロータの外周面と前記ハウジングとの間には複数の第２ポンプ容室が形成され、前記ハウジングの前記吸入口は前記第２ポンプ容室のいずれかに連通しており、前記第２ロータが回転することにより、前記吸入口を介して前記オイル源から前記第２ポンプ容室内に作動油を吸入するとともに、他の前記第２ポンプ容室から前記駆動装置へ油圧を吐出することを特徴とする請求項３に記載の車両の駆動装置用油圧ポンプ制御システム。
【請求項５】
前記第２ポンプ容室と前記駆動装置との間の油路中には、前記電動油圧ポンプの停止時に、前記駆動装置側から前記第２ポンプ容室への油圧の流れを防ぐ逆止弁が形成されたことを特徴とする請求項４に記載の車両の駆動装置用油圧ポンプ制御システム。
【請求項６】
エンジンの駆動力が入力されて該エンジンの回転速度に応じて作動し、車両の駆動装置に供給する油圧を発生させるメカ油圧ポンプと、電動モータにより駆動され、前記駆動装置に供給する油圧を発生させる電動油圧ポンプとを備えた車両の駆動装置用油圧ポンプ装置の制御方法であって、
前記エンジンが回転速度の所定の切換点よりも低速度で回転している場合には、前記メカ油圧ポンプを前記エンジンにより駆動することに加えて前記電動油圧ポンプを作動させる低回転時制御工程と、前記エンジンの回転速度が上昇し前記切換点を越えた場合には、前記電動油圧ポンプを停止させる高回転時制御工程とを備えたことを特徴とする車両の駆動装置用油圧ポンプ装置の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−２４３４８２（Ｐ２００９−２４３４８２Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８７２９４（Ｐ２００８−８７２９４）
【出願日】平成２０年３月２８日（２００８．３．２８）
【出願人】（０００１００８２７）アイシン機工株式会社 (122)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２８日（２００８．３．２８）
【出願人】（０００１００８２７）アイシン機工株式会社 (122)
【Ｆターム（参考）】
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