JP5240219B2 - 車両用油圧制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、車両の動力伝達装置のトルク容量を制御する油圧室に、高圧油圧源または低圧油圧源から吐出されたオイルを選択的に供給することができる車両用油圧制御装置に関するものである。

車両の動力伝達装置のトルク容量を制御する油圧室にオイルを供給するために、高圧油圧源および低圧油圧源が設けられており、高圧油圧源または低圧油圧源から吐出されたオイルを選択的に供給することができるように構成されて油圧制御装置の一例が、特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載された車両は、エンジントルクが自動変速機に伝達されるように構成されており、その自動変速機は、トルクコンバータおよびクラッチおよび変速機を動力伝達可能に直列に配置して構成されている。さらに、クラッチを係合させる油圧を発生する油圧源として、エンジンにより駆動される機械式ポンプの他に、電力が供給されて駆動される電動オイルポンプが設けられている。この電動オイルポンプを駆動するバッテリは、エンジンを始動させるスタータにも電力を供給するように構成されている。そして、特許文献１に記載された車両用油圧制御装置においては、機械式ポンプまたは電動オイルポンプから吐出された圧油を選択的に切り替えて、クラッチに供給して係合させることができる。

一方、特許文献１に記載された車両においては、自動変速機のドライブポジションを選択した状態では、イグニッションキーの操作によらずエンジンを停止することができ、その後、イグニッションキーの操作によらずエンジンを再始動させる際に、予め電動オイルポンプを駆動させてクラッチを締結させる制御がおこなわれる。その後、エンジンを再始動させるとき、電動オイルポンプを駆動するバッテリの電圧または油圧値の変化を参酌して、クラッチを係合させる制御がおこなわれる。具体的には、クラッチが締結状態にあるときにエンジンの始動制御がおこなわれた場合は、エンジンの始動後にクラッチの再締結制御がおこなわれる。

なお、圧油必要部にオイルを供給するために、エンジンにより駆動されるオイルポンプと、電動オイルポンプとを備えており、エンジンが停止されているときに、電動オイルポンプから吐出されたオイルを圧油必要部に供給する制御をおこなうことのできる車両用油圧制御装置は、前記特許文献１の他に特許文献２、３にも記載されている。

特開２００６−１３８４２６号公報 特開２００３−３９９８８号公報 特開２０００−０４６１６６号公報

前記特許文献１ないし３に記載されている２種類の油圧源、つまり、エンジンにより駆動されるオイルポンプと電動オイルポンプとでは吐出圧が異なる。このため、エンジンが停止しているときに、予め電動オイルポンプから吐出されたオイルを圧油必要部に供給しておき、ついで、エンジンを始動させる際に、そのエンジンにより駆動されるオイルポンプから吐出されたオイルを圧油必要部に供給する制御をおこなうと、圧油必要部の油圧が急激に変化する可能性があるが、この点については特許文献１ないし３のいずれにおいても考慮がなされておらず、改善の余地があった。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、圧油必要部に供給するオイルを、低圧油圧源から吐出されたオイルから、高圧油圧源から吐出されたオイルに変更するときに、圧油必要部の油圧が急激に上昇することを抑制できる車両用油圧制御装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、エンジンから駆動輪に至る動力伝達経路に設けられ、かつ、第１油圧室の油圧によりトルク容量が制御される摩擦係合装置と、前記動力伝達経路に前記摩擦係合装置と直列に配置され、かつ、第２油圧室の油圧によりトルク容量が制御される摩擦式無段変速機と、前記動力源により駆動されて前記第１油圧室および第２油圧室に供給されるオイルを吐出する高圧油圧源と、電動モータにより駆動されて前記第１油圧室および第２油圧室に供給されるオイルを吐出する低圧油圧源とを備え、前記エンジンが停止されているときに前記低圧油圧源から吐出されたオイルを前記第１油圧室および第２油圧室に供給するように構成されている車両用油圧制御装置において、前記高圧油圧源から前記第１油圧室に至る経路に設けられ、かつ、前記高圧油圧源の吐出油圧を調圧して前記第１油圧室に供給する第１経路と、この第１経路と並列に設けられ、かつ、前記高圧油圧源の吐出油圧を調圧せずに前記第１油圧室に供給する第２経路と、前記第１経路と前記第１油圧室とを接続する動作状態と、前記第２経路と前記第１油圧室とを接続する動作状態とを切り替えることのできる切替弁と、前記エンジンが停止されて前記高圧油圧源が停止されている時点から、前記エンジンが回転して前記高圧油圧源からオイルが吐出されて前記摩擦係合装置のトルク容量が予め定められた所定値となるまでの間、前記低圧油圧源の吐出圧により前記切替弁を制御して、前記第１経路と前記第１油圧室とを接続した動作状態に維持する切替油路とを有することを特徴とするものある。

請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記摩擦式無段変速機は、プライマリプーリおよびセカンダリプーリにベルトを巻き掛けて構成されたベルト型無段変速機であり、前記第２油圧室の油圧により、前記セカンダリプーリからベルトに加えられる挟圧力が制御されてトルク容量が調整されるように構成されていることを特徴とする車両用油圧制御装置である。

請求項１の発明によれば、エンジンが停止して高圧油圧源が停止している状態から、エンジンが回転して高圧油圧源が相対的に高い油圧を吐出するにあたり、高圧油圧源の吐出圧を調圧して第１油圧室に供給することができる。したがって、高圧油圧源が油圧を吐出し始める段階で、摩擦係合装置のトルク容量が急激に増加することを抑止でき、この摩擦係合装置と直列に配置されている摩擦式無段変速機の滑りを抑制できる。

請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果を得られる他に、エンジンを回転させて高圧油圧源から圧油を吐出し始める段階で、無段変速機でベルトが滑ることを抑制できる。

この発明における油圧制御装置の具体例を示す模式図である。 この発明の油圧制御装置を有する車両の構成を示す模式図である。 図１に示された油圧制御装置の作用の一例を示すタイムチャートである。 図１に示された油圧制御装置の特性の一例を示す線図である。 図１に示された油圧制御装置の比較例の作用を示すタイムチャートである。 この発明における油圧制御装置の他の具体例を示す模式図である。 図６の油圧制御装置に用いられる電磁ポンプの構成を示す断面図である。 図６に示された油圧制御装置の作用の一例を示すタイムチャートである。 図６に示された油圧制御装置の特性の一例を示す線図である。

つぎに、この発明における油圧制御装置の図面に基づいて説明する。図２は、この発明の油圧制御装置を有する車両の構成を示す模式図である。図２に示された車両１は、駆動輪に伝達する動力を発生する動力源としてエンジン２を有している。このエンジン２は燃料を燃焼させたときに発生する熱エネルギを運動エネルギに変換する動力装置であり、このエンジン２としては内燃機関、例えばガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ＬＰＧエンジンなどを用いることができる。また、エンジン２に燃料を供給する前に、停止しているエンジン２をクランキングさせるスタータモータ（図示せず）が設けられている。このエンジン２から駆動輪に至る動力伝達経路には無段変速機３が設けられている。この無段変速機３は、入力回転数と出力回転数との比を無段階に変更可能な動力伝達装置であり、この具体例においては、無段変速機３が、プライマリプーリ４およびセカンダリプーリ５にベルト６を巻き掛けたベルト型無段変速機であるものとして説明する。前記プライマリプーリ４におけるベルト６の巻き掛け半径を制御する油圧室７が設けられており、また、セカンダリプーリ５からベルト６に加えられる挟圧力を制御する油圧室８が設けられている。そして、油圧室７のオイル量を制御することにより、無段変速機３の変速比が制御される一方、油圧室８の油圧を制御することにより、無段変速機３のトルク容量が制御される。

一方、前記エンジン２から無段変速機５に至る動力伝達経路にはクラッチＣ１が設けられている。このクラッチＣ１は、エンジン２と無段変速機５との間で伝達されるトルクの容量を制御するものであり、この具体例ではクラッチＣ１として油圧制御式のクラッチが用いられている。また、クラッチＣ１は、多板クラッチ、単板クラッチ、乾式クラッチ、湿式クラッチのいずれでもよい。そして、クラッチＣ１に作用する油圧室８が設けられており、その油圧室８の油圧を制御することにより、クラッチＣ１が係合および解放されるように構成されている。

つぎに、無段変速機３の変速比およびトルク容量、クラッチＣ１の係合および解放を制御する油圧制御装置の具体例を図１に基づいて説明する。図１に示された油圧制御装置１０は、エンジン２により駆動される機械式オイルポンプ１１（以下、オイルポンプ１１と記す）が設けられており、そのオイルポンプ１１はオイルパン１２からオイルを吸入し、かつ、吐出口１３から油路１４へ圧油を吐出するように構成されている。このオイルポンプ１１は、ギヤポンプ、ベーンポンプ、プランジャポンプの何れでもよく、エンジン２のクランクシャフトと動力伝達可能に接続されている。この油路１４には切替弁１５を介在させて油路１６が設けられている。

この切替弁１５は、スプール（図示せず）により接続または遮断される入力ポート１７および出力ポート１８と、入力ポート１７と出力ポート１８とが接続されるようにスプールを押圧する力を生じるバネ１９と、入力ポート１７と出力ポート１８とが接続されるようにスプールを押圧する力を生じる切替ポート２０と、入力ポート１７と出力ポート１８とを遮断するようにスプールを押す力を生じる切替ポート２１とを有している。そして、入力ポート１７は油路１４に接続され、出力ポート１８は油路１６に接続され、切替ポート２０は油路１４に接続され、切替ポート２１は油路２６に接続されている。

一方、前記オイルポンプ１１の他に、電動モータ２３により駆動される電動オイルポンプ２４が設けられている。この電動オイルポンプ２４の吐出容量は、オイルポンプ１１の吐出容量未満であり、オイルポンプ１１の吐出圧は、電動オイルポンプ２４の吐出圧よりも高い。この電動オイルポンプ２４の吐出口２５から吐出された圧油が供給される油路２６と、電動オイルポンプ２４の吐出口２５との間には逆止弁２７が設けられている。この逆止弁２７は電動オイルポンプ２４から吐出されたオイルが油路２６に供給される向きで開かれ、油路２６のオイルが電動オイルポンプ２４に戻る向きでは閉じられるように構成されている。さらに、油路２６は前記切替弁１５の切替ポート２１に接続されている。また、油路２６にはリリーフ弁８０を介在させて前記油路１６が接続されている。このリリーフ弁８０は油路２６のオイルが油路１６に供給される向きに開かれ、油路１６のオイルが油路２６に戻る向きには閉じられるように構成されている。

そして、エンジン２の動力でオイルポンプ１１が駆動されて、圧油が油路１４に吐出されると、切替ポート２０の油圧およびバネ１９の力によりスプールが移動して、入力ポート１７と出力ポート１８とが接続され、オイルポンプ１１から油路１４へ吐出された圧油が、切替弁１５を経由して油路１６へ供給される。これに対して、エンジン２が停止してオイルポンプ１１が停止するとともに、電動オイルポンプ２４が駆動されて油路２６に圧油が吐出され、油路２６の油圧が相対的に高くなると、切替ポート２１の油圧によりスプールがバネ１９の力に抗して移動し、入力ポート１７と出力ポート１８とが遮断される。さらに、電動オイルポンプ２４が駆動されて油路２６の油圧が上昇すると、リリーフ弁８０が開かれて油路２６からオイルが油路１６へ供給される。

このように、切替弁１５の切替により、オイルポンプ１１から吐出された圧油または電動オイルポンプ２４から吐出された圧油のいずれか一方が油路１６へ供給される。この油路１６から油圧室８に至るオイルの供給経路には圧力制御弁（ラインプレッシャーモジュレータバルブ）２８が設けられている。この圧力制御弁２８は、直線方向に往復動自在なスプールと、入力ポート２９および出力ポート３０およびドレーンポート３１およびフィードバックポート３２および信号圧ポート３３と、スプールを押圧するバネ３４とを有している。入力ポート２９は油路１６に接続され、出力ポート３０は油路３５を介して油圧室８に接続されている。この油路３５には、油圧室８への圧油の供給、油圧室８からの圧油の排出、油圧室８への圧油の閉じ込めを選択的に切り替える制御弁（図示せず）が設けられている。また、フィードバックポート３２は出力ポート３０に接続され、ドレーンポート３１はオイルパン１２に接続されている。さらに、信号圧ポート３３にはバネ３４の力と同じ向きの力をスプールに与える信号圧Psltが入力される。

このように構成された圧力制御弁２８においては、バネ３４の力でスプールが押圧されて入力ポート２９と出力ポート３０とが接続されて、油路１６の圧油が油路３５を経由して油圧室８に供給されるとともに、ドレーンポート３１が遮断される。前記油路３５の油圧が相対的に低いときは、入力ポート２９と出力ポート３０とが接続された状態が継続される。そして、油路３５の油圧が相対的に高くなると、フィードバックポート３２の油圧によりスプールが移動して、入力ポート２９が閉じられ、かつ、出力ポート３０とドレーンポート３１とが接続される。すると、油路３５のオイルがドレーンポート３１を経由してオイルパン１２に排出され、油路３５の油圧が低下する。そして、油路３５の油圧が低下すると、バネ３４の力および信号圧ポート３３の信号圧Psltの力によりスプールが移動して、入力ポート２９と出力ポート３０とが接続され、かつ、ドレーンポート３１が閉じられる。このようにして、油路１６を経て油圧室８に供給されるオイルの油圧が、圧力制御弁２８により制御される。上記の信号圧Psltはリニアソレノイドバルブ（図示せず）によりリニアに制御することが可能であり、圧力制御弁２８は、信号圧Psltが相対的に高められるほど、油圧室８に供給されるオイルの油圧が相対的に高くなる調圧特性を備えている。

つぎに、オイルポンプ１１から吐出された圧油を油圧室９に供給する経路の構成を説明する。前記油路１４には２方向に分岐された油路７８，７９が接続されている。この油路７８，７９は並列に配置されており、その油路７８，７９は切替弁３６に接続されている。この切替弁３６は、２つの入力ポート３８，３９と、出力ポート４０と、切替ポート４１と、スプールに力を加えるバネ４２とを有している。そして、入力ポート３８が油路７８に接続され、出力ポート４０が油路３７に接続され、切替ポート４１が前記油路２６に接続されている。なお、切替ポート４１の油圧により生じる力は、バネ４２の力とは逆向きにスプールに加えられる。

さらに、油路７９から切替弁３６の入力ポート３９に至る経路には、圧力制御弁（クラッチコントロールバルブ）４３が設けられている。この圧力制御弁４３は、直線方向に往復動自在なスプールと、入力ポート４４および出力ポート４５およびドレーンポート４６およびフィードバックポート４７および信号圧ポート４８と、スプールを押圧するバネ４９とを有している。入力ポート４４は油路７９に接続され、出力ポート４５は油路５０を介して入力ポート３９に接続されている。また、フィードバックポート４７は出力ポート４５に接続され、ドレーンポート４６はオイルパン１２に接続されている。さらに、信号圧ポート４８にはバネ４９の力と同じ向きの力をスプールに与える信号圧Psltが入力される。この信号圧Psltは、前記圧力制御弁２８に作用する信号圧Psltと同一圧である。

このように構成された圧力制御弁４３においては、バネ４９の力でスプールが押圧されて入力ポート４４と出力ポート４５とが接続され、オイルポンプ１１から吐出されたオイルが、油路７９を経て油路５０から出力されるとともに、ドレーンポート４６が閉じられる。そして、油路５０の油圧が相対的に低いときは、入力ポート４４と出力ポート４５とが接続された状態が継続される。そして、油路５０の油圧が相対的に高くなると、フィードバックポート４７の油圧によりスプールが移動して、入力ポート４４が閉じられ、かつ、出力ポート４５とドレーンポート４６とが接続される。すると、油路５０のオイルがドレーンポート４６を経由してオイルパン１２に排出され、油路５０の油圧が低下する。このようにして、油路５０の油圧が低下すると、バネ４９の力および信号圧ポート４８の信号圧Psltの力によりスプールが移動して、入力ポート４４と出力ポート４５とが接続され、かつ、ドレーンポート４６が閉じられる。このようにして、オイルポンプ１１から油路５０に供給されるオイルの油圧が、圧力制御弁４３により制御される。上記の信号圧Psltはリニアソレノイドバルブ（図示せず）によりリニアに制御することが可能であり、信号圧Psltが相対的に高められるほど、油路５０の油圧が相対的に高くなる。

さらに、切替弁３６から油圧室９に至る経路には切替弁５１が設けられている。この切替弁５１は、２つの入力ポート５２，５３と、出力ポート５４と、ドレーンポート５５と、２つの切替ポート５６，５７と、切替ポート５６と同じ向きの力をスプールに加えるバネ５８とを有している。そして、入力ポート５２が油路３７に接続され、入力ポート５３が油路２６に接続され、切替ポート５６が油路３７に接続され、切替ポート５７が油路２６に接続され、ドレーンポート５５がオイルパン１２に接続され、出力ポート５４には油路５９が接続されている。

このように構成された切替弁５１においては、油路３７に供給される油圧が相対的に高圧であるときは、その油路３７の油圧およびバネ５８の力によりスプールが移動して、入力ポート５２と出力ポート５４とが接続され、かつ、入力ポート５３とドレーンポート５５とが接続される。すると、オイルポンプ１１から吐出されたオイルが油路５９に供給される一方、電動オイルポンプ２４から吐出されたオイルは、オイルパン１２へ排出される。これに対して、油路３７の油圧が相対的に低く、かつ、油路２６の油圧が相対的に高いと、スプールが移動して入力ポート５３と出力ポート５４とが接続され、かつ、入力ポート５２が閉じられる。すると、電動オイルポンプ２４から吐出されたオイルが油路５９に供給される。

さらに、油路５９と油圧室９との間には切替弁６０が設けられている。この切替弁６０は油圧室９にオイルを供給する経路を開放または閉じるものであり、入力ポート６１および出力ポート６２を有している。そして、入力ポート６１が油路５９に接続され、出力ポート６２が油路６３を介在させて油圧室９に接続されている。この切替弁６０は、運転者により選択されるシフトポジションにより切り替えられる。具体的には、運転者がドライブポジションまたはリバースポジションを選択すると、切替弁６０により油路５９と油路６３とが接続される。これに対して、運転者がニュートラルポジションまたはパーキングポジションを選択すると、切替弁６０により油路５９と油路６３とが遮断される。

さらに、車両１の制御系統を図１に基づいて説明すると、車速、アクセルペダルの操作状態、ブレーキペダルの操作状態、無段変速機３の入力回転数および出力回転数、油圧室８，９の油圧、エンジン回転数、選択されたシフトポジション、イグニッションキーの操作状態などを検知するセンサやスイッチの信号が入力される電子制御装置６４が設けられており、電子制御装置６４からはエンジン出力を制御する信号、油圧制御装置１０を制御する信号などが出力される。

上記のように構成された車両１の制御例を説明すると、車速およびアクセル開度に基づいて、車両１における要求駆動力（目標駆動力）が求められ、その要求駆動力に基づいて目標エンジン出力が求められる。さらに、実際のエンジン出力を目標エンジン出力に基づいて制御するにあたり、エンジン２の運転状態が最適燃費線に沿ったものとなるように、目標エンジン回転数および目標エンジン出力が求められる。そして、実際のエンジン回転数を目標エンジン回転数に近づけるように、無段変速機３の変速比が制御される。この無段変速機３の変速比を制御するために、油圧室７のオイル量が制御される。また、無段変速機３のトルク容量を制御するために、油圧室８の油圧が制御される。さらにまた、エンジン２から無段変速機３に伝達トルクに基づいて、クラッチＣ１を係合する際のトルク容量が制御される。

ところで、車両１においてはイグニッションキーの操作に基づいてエンジン２を運転または停止させる制御をおこなうことができる他に、エンジン２が運転されているときに、イグニッションキーの操作とは異なる停止条件が成立した場合は、イグニッションキーの操作によらずにエンジン２を停止させるエコラン制御をおこなうことができる。また、エコラン制御によりエンジン２が停止されているときに、停止条件が解除された場合は、イグニッションキーの操作がなくても、エンジン２を始動させることができる。上記の停止条件は、例えば、シフトポジションとしてドライブ（Ｄ）ポジションが選択され、かつ、車両１が停止し、かつ、アクセルペダルが戻され、かつ、ブレーキペダルが踏み込まれた場合に成立する。そして、エコラン制御によりエンジン２が停止されているときには、以下のような制御がおこなわれる。

まず、電動モータ２３により電動オイルポンプ２４が駆動され、油路２６にオイルが吐出される。そして、切替ポート５７の油圧が上昇し、切替弁５１のスプールがバネ５８の力に抗して移動すると、入力ポート５３と出力ポート５４とが接続され、かつ入力ポート５２が閉じられる。このため、電動オイルポンプ２４から吐出されたオイルが、油路２６および切替弁５１を経由して油路５９に供給される。また、ドライブポジションが選択されているときは、切替弁６０の入力ポート６１と出力ポート６２とが接続されているため、電動オイルポンプ２４から油路５９に供給されたオイルが、油路６３を経由して油圧室９に供給される。このようにして、油圧室９の油圧が予め定められた所定値に維持される。この油圧室９の油圧が所定値であるときは、クラッチＣ１を構成するプレートとディスクとが接近された状態に維持されている。

一方、電動オイルポンプ２４から油路２６へオイルが供給されて、油路２６の油圧が相対的に高くなると、切替弁１５のスプールがバネ１９の力に抗して移動して、入力ポート１７と出力ポート１８とが遮断される。また、電動オイルポンプ２４から油路２６へオイルが供給されて油路２６の油圧が相対的に高くなると、リリーフ弁８０が開放され、電動オイルポンプ２４から吐出されたオイルが油路１６へ供給される。ここで、圧力制御弁２８においては、バネ３４の力によりスプールが移動しており、入力ポート２９と出力ポート３０とが接続されている。このため、電動オイルポンプ２４から油路１６に供給されたオイルが、入力ポート２９および出力ポート３０を経由して油路３５に供給され、ついで、油圧室８に供給される。

そして、油路３５の油圧が上昇するが、油路３５の油圧が相対的に低いときは、入力ポート２９と出力ポート３０とが接続された状態が継続される。その後、フィードバックポート３２の油圧でスプールに加わる力が、バネ３４の力および信号圧Psltを加えた力を超えると、スプールが移動して入力ポート２９が閉じられ、かつ、出力ポート３０とドレーンポート３１とが接続される。すると、油路３５のオイルがドレーンポート３１を経由してオイルパン１２に排出され、油路３５の油圧が低下する。このように油路３５の油圧が低下すると、バネ３４の力および信号圧ポート３３の信号圧Psltの力によりスプールが移動して、入力ポート２９と出力ポート３０とが接続され、かつ、ドレーンポート３１が閉じられる。なお、エンジン２が始動されていないときには、無段変速機３のトルク容量が相対的に低く保持されるように、信号圧Psltが相対的に低く制御される。このように、電動オイルポンプ２４から吐出されたオイルが、圧力制御弁２８により調圧（減圧）されて油圧室８に供給される。上記のように、エコラン制御によりエンジン２が停止されているときに、予め油圧室８，９にオイルを供給している理由は、将来、エンジン２を始動させる条件が成立してクラッチＣ１のトルク容量を高め、かつ、無段変速機３のトルク容量を高める制御をおこなうときに、その制御応答性を向上させるためである。

一方、エコラン制御によりエンジン２が停止されているときに、エンジン２を始動させる条件が成立すると、エンジン２がスタータモータによりクランキング（回転）されるとともに、燃料の供給および燃焼がおこなわれてエンジン２が自律回転し、かつ、クラッチＣ１のトルク容量を所定値まで上昇させる制御がおこなわれる。すると、オイルポンプ１１が駆動されて、油路１４へオイルが吐出される。

そして、オイルポンプ１１からオイルが吐出されて油路１４の油圧が上昇し、切替ポート２０の油圧およびバネ１９によりスプールに加わる力が、切替ポート２１の油圧によりスプールに加わる力を超えると、切替弁１５のスプールが移動して入力ポート１７と出力ポート１８とが接続される。このようにして、オイルポンプ１１から吐出されたオイルが油路１６へ供給される。オイルポンプ１１から吐出されたオイルにより油路１６の油圧が相対的に高くなると、リリーフ弁８０が閉じられ、電動オイルポンプ２４から吐出されたオイルは油路１６には供給されなくなる。したがって、オイルポンプ１１から油路１６に供給されたオイルが、油路３５を経由して油圧室８に供給される。

つぎに、オイルポンプ１１から吐出されたオイルを油圧室９に供給する作用を説明する。前記のようにエンジン２をクランキングする制御が開始されてから、クラッチＣ１のトルク容量が所定値まで上昇されるまでの間、電動オイルポンプ２４が駆動されている。つまり、電動オイルポンプ２４から吐出されたオイルの油圧が、切替弁３６の切替ポート４１に供給されており、入力ポート３９と出力ポート４０とが接続され、かつ、入力ポート３８は閉じられている。このため、オイルポンプ１１から吐出されたオイルは、圧力制御弁４３および油路５０を経由して油路３７に供給される。ここで、エンジン２のクランキング中は、圧力制御弁４３において信号圧Psltに基づく油圧制御がおこなわれる。具体的に説明すると、圧力制御弁４３を経由して油圧室９に供給される油圧が、信号圧Psltに対応する目標油圧以下であるときは、バネ４９および信号圧Psltの力によりスプールが移動して、入力ポート４４と出力ポート４５とが接続された状態が継続される。

そして、油圧室９の油圧が信号圧Psltに対応する目標油圧を超えると、フィードバックポート４７の油圧によりスプールが移動して、入力ポート４４が閉じられ、かつ、出力ポート４５とドレーンポート４６とが接続される。すると、油路５０のオイルがドレーンポート４６を経由してオイルパン１２に排出され、油圧室９の油圧が低下する。なお、油圧室９の油圧が信号圧Psltに対応する目標油圧以下になると、バネ４９の力および信号圧ポート４８の信号圧Psltの力によりスプールが移動して、入力ポート４４と出力ポート４５とが接続され、かつ、ドレーンポート４６が閉じられる。このようにして、オイルポンプ１１から油圧室９に供給されるオイルの油圧が、圧力制御弁４３により制御される。

さらに、クラッチＣ１のトルク容量が所定値まで上昇する、例えば、クラッチＣ１の係合が完了すると、電動オイルポンプ２４が停止される。クラッチＣ１の係合が完了したか否かは、油圧室９の油圧から判断してもよいし、エンジン２のクランキングが開始されてからの経過時間で判断してもよい。電動オイルポンプ２４が停止されると、切替弁３６の切替ポート４１に作用する油圧が低下し、バネ４２の力によりスプールが移動して、入力ポート３８と出力ポート４０とが接続され、かつ、入力ポート３９が閉じられる。したがって、オイルポンプ１１から吐出されたオイルの油圧は、圧力制御弁４３により減圧されずに油圧室９に供給される。

つぎに、エコラン制御によりエンジン２が停止しているときに、エンジン２を始動させる条件が成立して、エンジン２を始動させるときのタイムチャートの一例を図３に基づいて説明する。まず、時刻ｔ１以前においては、ブレーキペダルが踏み込まれ（ブレーキ状態ＯＮ）、アクセルペダルが戻されており（アクセル状態ＯＦＦ）、エンジン２が停止（エンジン状態ＯＦＦ）されており、車両１が停止している。つまり、時刻ｔ１以前においては、エコラン制御によりエンジン２を停止させておく条件が成立しており、時刻ｔ１以前においては、電動オイルポンプ２４が吐出油圧Peopで駆動されている。

そして、時刻ｔ１でブレーキペダルが戻される（ブレーキ状態ＯＦＦ）と、エンジン２をクランキングさせる制御が開始される。エンジン２のクランキングによりオイルポンプ１１が駆動されて、そのオイルポンプ１１から油路１４に吐出されたオイルの油圧Pdが上昇する。また、オイルポンプ１１から吐出されたオイルは圧力制御弁４３を経由して油圧室９に供給されるとともに、その油圧室９に供給される油圧の目標値Pc1 が破線で示されている。また、時刻ｔ２以降は圧力制御弁４３により制御されて油圧室９に供給されるオイルの実際の油圧Pc1 およびその目標値はほぼ一致しており、その油圧Pc1 が破線で示されている。一方、エンジン回転数Ｎｅは時刻ｔ１以降上昇している。

さらに、時刻ｔ３以降は、油路１４の油圧Pdがほぼ一定となり、また油圧室９に供給されるオイルの油圧の目標値および実際の油圧Pc1 もほぼ一定である。一方、エンジン回転数Ｎｅは時刻ｔ３以降ほぼ一定になっている。そして、時刻ｔ４でエンジン２に燃料が供給されて初爆がおこなわれると、油圧室８の油圧Pdが上昇し、また、油圧室９に供給されるオイルの油圧の目標値および実際の油圧Pc1 が上昇している。さらに、時刻ｔ４以降はエンジン回転数Ｎｅが上昇している。その後、時刻ｔ５を経由して時刻ｔ６でアクセルペダルが踏み込まれると、油圧室８の油圧Pdは圧力制御弁２８によりほぼ一定に制御されており、また、油圧室９の油圧Pc1 は圧力制御弁４３によりほぼ一定に制御されている。このように、時刻ｔ６でクラッチ９の係合が完了し、車両１が発進して車速が上昇している。なお、時刻ｔ５以降はエンジン回転数Ｎｅが一定になっている。

ここで、エンジン２をクランキングさせた以降において、油圧室８に供給される油圧pdと、油圧室９に供給される油圧Pc1 との関係を、図４に基づいて説明する。図４においては、横軸に油圧pdが示され、縦軸に油圧Pc1 が示されている。また、油圧室９で許容される油圧が線分Ａ１で示され、油圧Pdおよび油圧Pc1 の目標値が線分Ｂ１で示され、油圧Pc1 の実際値が線分Ｄ１で示されている。ここで、「油圧室９で許容される油圧」とは、ベルト６の滑りを防止できるクラッチＣ１のトルク容量に対応する油圧である。つまり、油圧室９の油圧Pc1 が線分Ａ１未満であれば、エンジントルクがクラッチＣ１を経由してベルト６に伝達されたとき、ベルト６の滑りを防止することができる。そして、線分Ａ１および線分Ｂ１は共に油圧Pdが高くなるほど油圧Pc1 が高くなる特性を有しており、油圧pdが同じであれば、線分Ａ１よりも線分Ｂ１の方が低圧である。

図１に示された油圧制御装置１０においては、エンジン２をクランキングさせているときに、オイルポンプ１１から吐出されたオイルを圧力制御弁４３により調圧して油圧室９に供給しているため、図４に示すように、エンジン２のクランキングを開始してから、油圧PdがPd1 に上昇するまでの間、油圧Pc1 の実際値を、線分Ａ１未満の値でほぼ一定に制御することができる。そして、油圧Pdが油圧Pd2 まで上昇すると、油圧Pc1 の実際値が線分Ｂ１と一致している。

このように、図１に示された油圧制御装置１０においては、エンジン２が停止し、かつ、オイルポンプ１１が停止されている時点から、エンジン２が回転されてオイルポンプ１１から圧油を吐出し、かつ、クラッチＣ１のトルク容量が予め定めた所定値に至るまでの間、電動オイルポンプ２４から吐出されたオイルを切替弁３６の切替ポート４１に供給して、切替弁３６の入力ポート３９と出力ポート４０とを、接続しておく制御をおこなっている。このため、エンジン２をクランキングさせている途中で、油圧室９に供給するオイルの実際の油圧を目標値Pc1 とほぼ一致させることにより、クラッチＣ１のトルク容量を緩やかに上昇させることができ、無段変速機３においてベルト６の滑りが発生することを抑制できる。また、切替弁３６の動作状態を切り替える切替ポート４１に、電動オイルポンプ２４の吐出圧を作用させるように構成されているため、切替ポート４１に信号圧を入力するソレノイドバルブを専用に設けなくてよいので、部品数を減らすことができる。

ここで、図１に示された油圧制御装置１０の比較例の構成および作用について説明する。この比較例は、切替弁３６を切り替える信号圧を出力する電磁弁（図示せず）が設けられており、その電磁弁の入力側にエンジンにより駆動されるオイルポンプから吐出された圧油が供給されるように構成されているものである。この比較例においては、エンジンが停止している間は、切替弁を切り替える信号圧が電磁弁から出力されていないため、エンジンをクランキングする時に、電磁弁の信号圧が相対的に低く、切替弁を切り替えることができない。したがって、エンジンにより駆動されるオイルポンプの油圧が調圧されずに油圧室に供給され、無段変速機で滑りが生じる。これを、図５のタイムチャートにより説明する。

図５のタイムチャートにおいて、時刻ｔ１以前においてはエコラン制御によりエンジンが停止されており、電動オイルポンプが駆動されている。時刻ｔ２でブレーキペダルが戻されると、エンジンのクランキングが開始されてオイルポンプが駆動され、その吐出圧が実線で示すように上昇する。また、エンジンにより駆動されるオイルポンプの吐出圧が調圧されずに油圧室に供給されるため、その油圧室の実際の油圧Pc1 は目標値よりも高くなる。つまり、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間、油圧Pc1 は、無段変速機の油圧室に供給される油圧Pdと同じである。

そして、時刻ｔ２で電磁弁から信号圧が出力されて切替弁が切り替えられると、エンジンにより駆動されるオイルポンプから吐出された油圧を、圧力制御弁により調圧することができるため、時刻ｔ２以降は実際の油圧Pc1 が低下し、時刻ｔ３以降は、実際の油圧Pc1 が目標値と一致している。そして、時刻ｔ４でエンジンに燃料が供給されて初爆が起き、時刻ｔ５以降はエンジンが自律回転している。また、時刻ｔ６で電動オイルポンプが停止している。このように、図５のタイムチャートでは、時刻ｔ１から時刻ｔ３までの間、実際の油圧Pc1 が目標値を超えており、無段変速機で滑りが生じる可能性がある。

つぎに、図２に示す油圧制御装置１０の他の具体例を図６に基づいて説明する。この図６において、図１と同じ構成部分については、図１と同じ符号を付してある。前記図１に示された油圧制御装置１０と図６に示された油圧制御装置１０とを比べると、低圧油圧源の構成が異なる。この図６の油圧制御装置１０においては、低圧油圧源として電磁ポンプ６５が設けられている。この電磁ポンプ６５の具体的な構成例を図７に基づいて説明する。この電磁ポンプ６５は、ケーシング６６内に設けられ、かつ、電圧が印加されて磁気吸引力を形成する電磁コイル６７と、ケーシング６６内に往復動可能に設けられたプランジャ（ピストン）６８と、プランジャ６８を磁気吸引力とは逆向きに移動させる力を生じるバネ６９と、ケーシング６６内に形成された油室７０と、油室７０を通るオイルの流通方向を一方向に規制する逆止弁７１，７２とを有している。前記プランジャ６８は磁性材料により構成されており、その中心軸線に沿った方向に往復動自在にケーシング６６内に配置されている。このプランジャ６８の中心軸線に沿った方向の端部は油室６８に配置されている。前記電磁コイル６７に印可される電圧は、電子制御装置６４により制御されるように構成されている。

前記逆止弁７１は、油室７０に通じる吸入口７３を開閉する弁体（ボール）７４を有し、吸入口７３は油路７５を経由してオイルパン１２に接続されている。また、前記プランジャ６８がバネ６９の力で弁体７４に押し付けられている。上記の逆止弁７１は、オイルパン１２のオイルが吸入口７３を経由して油室７０内へ吸入されるときに開かれる一方、油室７０のオイルが吸入口７３を経て油路７５へ流出する向きでは閉じられるように構成されている。これに対して、逆止弁７２は、油室７０に通じる吐出口７７を開閉する弁体（ボール）７６を有し、吐出口７７は油路２６に接続されている。上記の逆止弁７２は、油室７０のオイルが吐出口７７を経由して油路２６へ吐出されるときに開かれる一方、油路２６のオイルが油室７０へ戻る向きでは閉じられるように構成されている。なお、前記油路７５の油圧がバネ６９と同じ向きでプランジャ６６に作用するように構成されている。

このように構成された電磁ポンプ６５においては、電磁コイル６７に電圧が印加されると磁気吸引力が発生してプランジャ６８がバネ６９の力に抗して所定方向に移動し、電圧が遮断されるとバネ６９の力でプランジャ６８が逆方向に移動する。したがって、電磁コイル６７への電圧の印加および遮断を交互に繰り返すことにより、プランジャ６８がケーシング６６内で往復動する。このプランジャ６８の往復動により、油室７０の容積が拡大および縮小される。

具体的には、図７においてプランジャ６８が下向きに移動して油室７０の容積が拡大されると、その油室７０が負圧となり（油圧が低下し）、逆止弁７１が開かれてオイルパン１２のオイルが油室７０内に吸入されるとともに、逆止弁７２が閉じられる。これに対して、プランジャ６８が図７で上向きに移動して油室７０の容積が縮小される過程では油室７０の油圧が上昇する。すると、逆止弁７１が閉じられるとともに、逆止弁７２が開かれて油室７０内のオイルが油路２６へ吐出される。このように、電磁ポンプ６５においては、オイルの吸入と吐出とを繰り返しておこなうことができ、電磁ポンプ６５は往復動型の容積ポンプとして機能する。

さらに、前記油路７５には逆止弁８１が設けられている。また、油路７５における電磁ポンプ６５と逆止弁８１との間が、油路８２を介在させて前記油路７８と接続されている。この油路８２はオイルポンプ１１から吐出されたオイルを電磁ポンプ６５の吸入口７３へ供給する経路を構成している。前記逆止弁８１は、従来から知られているものと同様に、ポートを開閉する弁体を有しており、この逆止弁８１は圧力差によりポートが開閉される。逆止弁８１の作用を説明すると、オイルパン１２から電磁ポンプ６５に向けてオイルが流れる向きではポートが開かれる一方、電磁ポンプ６５またはオイルポンプ１１からオイルパン１２へオイルが流れる向きでは閉じられるように構成されている。

この図６に示された油圧制御装置１０においては、エコラン制御によりエンジン２が停止しているときに電磁ポンプ６５を駆動させると、逆止弁８１が開かれてオイルパン１２のオイルが油路７５を経由して電磁ポンプ６５に吸い込まれ、その電磁ポンプ６５から油路２６へ吐出された圧油が、切替弁５１および切替弁６０を経由して油圧室８，９に供給される。また、エコラン制御によりエンジン２が停止しているときに、エンジン２を始動させる条件が成立すると、エンジン２がクランキングされ、ついで、エンジン２において燃料の燃焼がおこなわれてそのエンジン２が自律回転するとともに、クラッチＣ１の係合が完了すると電磁ポンプ６５が停止される。このように、図６の油圧制御装置１０においても、オイルポンプ１１が停止されているときから、エンジン２がクランキングされて自律回転し、クラッチＣ１の係合が完了するまでの間、電磁ポンプ６５から吐出されたオイルを切替弁３６の切替ポート４１に供給して、入力ポート３９と出力ポート４０とを接続し、かつ、入力ポート３８を閉じておくことができる。

このため、エンジン２がクランキングされてオイルポンプ１１から吐出されたオイルを油圧室９に供給する際に、その油圧室９に供給する油圧を圧力制御弁４３により調圧して緩やかに上昇させることができる。したがって、図６に示された油圧制御装置１０においても、電磁ポンプ６５から吐出された圧油を油圧室９に供給している状態から、オイルポンプ１１から吐出される圧油を油圧室９に供給する状態に変更する過程で、無段変速機３でベルト６の滑りが生じることを抑制できる。また、切替弁３６の動作状態を切り替える切替ポート４１に、電磁ポンプ６５の吐出圧を作用させるように構成されているため、切替ポート４１に信号圧を入力するソレノイドバルブを専用に設けなくてよいので、部品数を減らすことができる。

また、図６の油圧制御装置１０においては、電磁ポンプ６５が駆動されているときに、オイルポンプ１１におけるオイルの吐出が開始されると、そのオイルポンプ１１から吐出された圧油が油路８３および油路７５を経由して電磁ポンプ６５に供給される。そして、オイルポンプ１１から吐出された油圧を電磁ポンプ６５により増圧して、油圧室９に供給することができる。したがって、電磁ポンプ６５の吐出圧を相対的に低くしておくことができる。この図６の油圧制御装置１０におけるその他の構成および作用効果は、図１の油圧制御装置１０と同じであるため説明を省略する。

さらに、図６に示された油圧制御装置１０の作用を、図８のタイムチャートに基づいて説明する。この図８のタイムチャートにおいて、アクセルペダルの操作時期、ブレーキペダルの操作時期、エンジン２のクランキングおよび燃料の燃焼時期は、図３の時刻と同じである。また、車速およびエンジン回転数も図３と同じであるため、図８では記載および説明を省略する。そして、図８に示されたタイムチャートにおいて、時刻ｔ１までの間は、電磁ポンプ６５の吐出油圧Peopが油圧室９に作用しているが、時刻ｔ１でオイルポンプ１１が駆動されると、そのオイルポンプ１１から吐出されたオイルの一部が油路１４および油路８２を経由して電磁ポンプ６５に供給され、オイルポンプ１１から吐出された油圧が電磁ポンプ６５で増圧して油圧室９に供給される。このため、時刻ｔ２以降は、オイルポンプ１１から吐出された油圧を電磁ポンプ６５で増圧した分Psm 分、時刻ｔ１以前の油圧Peopよりも高圧となっている。また、時刻ｔ６でクラッチＣ１の係合が完了すると、電磁ポンプ６５が停止されている。その他の油圧の経時変化は図３と同じである。

さらに、図６に示した油圧制御装置１０の特性線図の一例を図９により説明する。線分Ａ１，Ｂ１，Ｄ１の意味は、図４の場合と同じである。この図９においては、油圧Pd1 未満で上昇すると、油圧Pc1 の実際値が上昇する特性となる。その理由は、電磁ポンプ６５が前記のように、オイルポンプ１１の駆動が開始されて、そのオイルポンプ１１から吐出されたオイルの油圧が、電磁ポンプ６５で増圧されて油圧室９に供給されるからである。上記の実施例においては、エコラン制御にあたり、シフトポジションとしてリバース（Ｒ）ポジションが選択され、かつ、車両１が停止し、かつ、アクセルペダルが戻され、かつ、ブレーキペダルが踏み込まれた場合に、停止条件が成立するようにしてもよい。

ここで、各具体例に基づいて説明された構成と、この発明の構成との対応関係を説明すると、油圧室９が、この発明の第１油圧室に相当し、クラッチＣ１が、この発明の摩擦係合装置に相当し、無段変速機３が、この発明の摩擦式無段変速機に相当し、オイルポンプ１１が、この発明の高圧油圧源に相当し、電動オイルポンプ２４が、この発明の低圧油圧源に相当し、油路５０，７９および圧力制御弁４３が、この発明の第１経路に相当し、油路７８が、この発明の第２経路に相当し、切替弁３６が、この発明の切替弁に相当し、油路２６が、この発明の切替油路に相当する。また、クラッチＣ１の係合が完了すると、そのトルク容量が「予め定められた所定値」となる。さらに、予め定められた所定値とは、具体的には、エンジンから伝達されたトルクを、クラッチＣ１が滑ることなく伝達することのできる最低値である。

また、この発明における摩擦係合装置は、エンジンのクランクシャフトの回転方向に対して、プライマリプーリの回転方向を正逆に切り替える機能を有する前後進切換装置に用いられるものであってもよい。この前後進切換装置は、例えば、クランクシャフトに動力伝達可能に接続されたサンギヤと、このサンギヤと同軸上に配置されたリングギヤと、前記サンギヤに噛合された第１ピニオンギヤと、リングギヤに噛合された第２ピニオンギヤと、第１ピニオンギヤおよび第２ピニオンギヤを自転かつ公転可能に支持したキャリヤとを有するダブルピニオン型の遊星歯車機構により構成することができる。また、リングギヤを選択的に固定する後進用ブレーキと、キャリヤとサンギヤとを選択的に接続および解放する前進用クラッチとが設けられる。さらに、前進用クラッチの係合解放を制御する油圧室が設けられ、後進用ブレーキの係合および解放を制御する油圧室が設けられる。

そして、ドライブポジションが選択されると、前進用クラッチを係合させてキャリヤとサンギヤとを接続し、かつ、後進用ブレーキを解放する制御がおこなわれて、クランクシャフトとプライマリプーリとの回転方向が同一となる。これに対して、リバースポジションが選択されると、後進用ブレーキを係合させてリングギヤを固定し、かつ前進用クラッチを解放させる制御がおこなわれて、クランクシャフトに対してプライマリプーリが逆回転する。上記のような前後進切換装置がエンジンと無段変速機との間に設けられている車両においては、クラッチまたはブレーキの係合および解放を制御する油圧室に、図１または図６に示された油圧制御装置の切替弁６０を経由してオイルが供給されるように構成されていてもよい。

また、無段変速機としてベルト型無段変速機が挙げられているが、トロイダル型無段変速機を備えた車両においても、図１または図６の油圧制御装置を用いることができる。このトロイダル型無段変速機においては、パワーローラがトラニオンにより支持されており、油圧室の油圧を制御することにより、パワーローラの傾転角度が制御されて、変速比が制御される。また、トロイダル型無段変速機においては、入力ディスクおよび出力ディスクの回転軸線に沿った方向に挟圧力を与える油圧室が設けられており、その油圧室に供給される油圧を制御することにより、トルク容量が制御される。そして、図１または図６に示された油圧制御装置の圧力制御弁２８により、トロイダル型無段変速機のトルク容量を制御する油圧室の油圧が制御されるように構成することができる。この発明において、高圧油圧源の吐出圧は低圧油圧源の吐出圧よりも高く、高圧油圧源には機械式オイルポンプが含まれ、低圧油圧源には電動オイルポンプおよび電磁ポンプが含まれる。

１…車両、 ２…エンジン、 ３…無段変速機、 ４…プライマリプーリ、 ５…セカンダリプーリ、 ６…ベルト、 ８，９…油圧室、 １１…オイルポンプ、 ２４…電動オイルポンプ、 ２６，５０，７８，７９…油路、 ３６…切替弁、 ４３…圧力制御弁、 Ｃ１…クラッチ。

Claims (2)

1. エンジンから駆動輪に至る動力伝達経路に設けられ、かつ、第１油圧室の油圧によりトルク容量が制御される摩擦係合装置と、前記動力伝達経路に前記摩擦係合装置と直列に配置され、かつ、第２油圧室の油圧によりトルク容量が制御される摩擦式無段変速機と、前記動力源により駆動されて前記第１油圧室および第２油圧室に供給されるオイルを吐出する高圧油圧源と、電動モータにより駆動されて前記第１油圧室および第２油圧室に供給されるオイルを吐出する低圧油圧源とを備え、前記エンジンが停止されているときに前記低圧油圧源から吐出されたオイルを前記第１油圧室および第２油圧室に供給するように構成されている車両用油圧制御装置において、
   前記高圧油圧源から前記第１油圧室に至る経路に設けられ、かつ、前記高圧油圧源の吐出油圧を調圧して前記第１油圧室に供給する第１経路と、この第１経路と並列に設けられ、かつ、前記高圧油圧源の吐出油圧を調圧せずに前記第１油圧室に供給する第２経路と、前記第１経路と前記第１油圧室とを接続する動作状態と、前記第２経路と前記第１油圧室とを接続する動作状態とを切り替えることのできる切替弁と、前記エンジンが停止されて前記高圧油圧源が停止されている時点から、前記エンジンが回転して前記高圧油圧源からオイルが吐出されて前記摩擦係合装置のトルク容量が予め定められた所定値となるまでの間、前記低圧油圧源の吐出圧により前記切替弁を制御して、前記第１経路と前記第１油圧室とを接続した動作状態に維持する切替油路とを有することを特徴とする車両用油圧制御装置。
2. 前記摩擦式無段変速機は、プライマリプーリおよびセカンダリプーリにベルトを巻き掛けて構成されたベルト型無段変速機であり、前記第２油圧室の油圧により、前記セカンダリプーリからベルトに加えられる挟圧力が制御されてトルク容量が調整されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用油圧制御装置。

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