(57)【要約】【課題】オイルポンプのエア吸いを抑制する。【解決手段】オイルパン５０に収容されるストレーナ５４を備え、オイルパン５０からオイルポンプ５２にオイルを案内する吸入油路６２を有する。オイルポンプ５２から吐出されたオイルが案内される導入ポート６６と、オイルをライン圧に調整する際にオイルが排出される減圧ポート６７と、を備えるライン圧制御弁６５を有する。ライン圧制御弁６５と吸入油路６２との間に設けられ、減圧ポート６７から排出されるオイルを吸入油路６２に案内する減圧油路６８およびサクション油路７１を有する。減圧油路６８と潤滑部９８との間に設けられ、減圧油路６８から分岐して潤滑部９８に供給されるオイル量を調整するスイッチ弁８２を有する。車両挙動が基準値を上回る場合に、スイッチ弁８２を制御して潤滑部９８に供給されるオイル量を減少させる制御ユニット５５を有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オイルポンプから吐出されたオイルを潤滑部に供給する車両用潤滑装置であって、
前記潤滑部に供給されたオイルが貯留されるオイルパンと、
前記オイルパンに収容される吸入口部を備え、前記オイルパンから前記オイルポンプにオイルを案内する吸入油路と、
前記オイルポンプから吐出されたオイルが案内される入力ポートと、オイルをライン圧に調整する際にオイルが排出される排出ポートと、を備えるライン圧制御弁と、
前記ライン圧制御弁と前記吸入油路との間に設けられ、前記排出ポートから排出されるオイルを前記吸入油路に案内する戻し油路と、
前記戻し油路と前記潤滑部との間に設けられ、前記戻し油路から分岐して前記潤滑部に供給されるオイル量を調整する油量調整弁と、
車両挙動が基準値を上回る場合に、前記油量調整弁を制御して前記潤滑部に供給されるオイル量を減少させる弁制御部と、
を有する、車両用潤滑装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両用潤滑装置において、
前記車両挙動は車両に作用する加速度に基づいて判定される、車両用潤滑装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の車両用潤滑装置において、
前記戻し油路は前記吸入油路に接続される、車両用潤滑装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用潤滑装置において、
前記油量調整弁には、前記潤滑部にオイルを案内する大径油路と、前記潤滑部にオイルを案内する小径油路と、が接続され、
前記油量調整弁は、前記潤滑部に供給されるオイル量を減少させる際に、前記戻し油路の分岐先を前記大径油路から前記小径油路に切り替える、車両用潤滑装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オイルポンプから吐出されたオイルを潤滑部に供給する車両用潤滑装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載されるパワートレインには、自動変速機等の油圧制御装置が組み込まれている。また、自動変速機を構成するクラッチやブレーキ等に対して制御用にオイルを供給したり、クラッチやギヤ等に対して潤滑用にオイルを供給したりするため、パワートレインにはオイルポンプが設けられている。オイルパンに貯留されるオイルは、オイルポンプによって吸い上げられてクラッチ等に供給された後に、クラッチ等から流れ落ちて再びオイルパンに貯留される。このように、オイルパンに貯留されるオイルは、パワートレイン内を循環しながら制御用や潤滑用として使用される（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２９４１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、パワートレインに組み込まれるギヤや回転軸等の撹拌抵抗を抑制するためには、オイルの注入量を削減してオイルパンの油面レベルを低下させることが望ましい。しかしながら、オイルパンの油面レベルを低下させることは、オイルポンプのエア吸いを招くことから、パワートレインの正常動作を阻害する要因となる。また、常温時に十分な油面レベルが確保されていても、著しく油温が低下した場合等には、オイル粘度が上昇してオイルパンへの戻りが遅くなることから、一時的に油面レベルが低下してエア吸いを招くおそれがある。そこで、特許文献１の潤滑装置は、油温低下時にオイル消費量を削減することにより、オイルパンの油面レベル低下を防止している。しかしながら、一時的に油面レベルが低下する要因としては、温度要因だけではないことから、様々な状況下でオイルポンプのエア吸いを抑制することが望まれている。
【０００５】
本発明の目的は、オイルポンプのエア吸いを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の車両用潤滑装置は、オイルポンプから吐出されたオイルを潤滑部に供給する車両用潤滑装置であって、前記潤滑部に供給されたオイルが貯留されるオイルパンと、前記オイルパンに収容される吸入口部を備え、前記オイルパンから前記オイルポンプにオイルを案内する吸入油路と、前記オイルポンプから吐出されたオイルが案内される入力ポートと、オイルをライン圧に調整する際にオイルが排出される排出ポートと、を備えるライン圧制御弁と、前記ライン圧制御弁と前記吸入油路との間に設けられ、前記排出ポートから排出されるオイルを前記吸入油路に案内する戻し油路と、前記戻し油路と前記潤滑部との間に設けられ、前記戻し油路から分岐して前記潤滑部に供給されるオイル量を調整する油量調整弁と、車両挙動が基準値を上回る場合に、前記油量調整弁を制御して前記潤滑部に供給されるオイル量を減少させる弁制御部と、を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、車両挙動が基準値を上回る場合に、油量調整弁を制御して潤滑部に供給されるオイル量を減少させる。これにより、車両挙動に伴ってオイルパンのオイルが片寄る状況においては、オイルパンを通過させずに戻し油路からオイルポンプに供給されるオイル量を増加させることができ、オイルポンプがオイルパンから吸入するオイル量を減少させることができるため、オイルポンプのエア吸いを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】車両に搭載されるパワートレインを示す概略図である。
【図２】本発明の一実施の形態である車両用潤滑装置を示す概略図である。
【図３】スイッチ弁の制御手順を示すフローチャートである。
【図４】作動油の供給状況を示す説明図である。
【図５】作動油の供給状況を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は車両に搭載されるパワートレイン１０を示す概略図である。図１に示すように、パワートレイン１０は、動力源としてのエンジン１１と、エンジン動力を駆動輪に伝達する変速機１２とを備えている。変速機１２はミッションケース１３を有しており、ミッションケース１３内には、トルクコンバータ１４、前後進切換機構１５、無段変速機構１６等が組み込まれている。
【００１０】
無段変速機構１６は、エンジン１１に駆動されるプライマリ軸２０と、これに平行となるセカンダリ軸２１とを有している。プライマリ軸２０にはプライマリプーリ２２が設けられており、プライマリプーリ２２の背面側にはプライマリ室２３が区画されている。また、セカンダリ軸２１にはセカンダリプーリ２４が設けられており、セカンダリプーリ２４の背面側にはセカンダリ室２５が区画されている。さらに、プライマリプーリ２２およびセカンダリプーリ２４には駆動チェーン２６が巻き掛けられている。プライマリ室２３とセカンダリ室２５とに供給される油圧を調整することにより、プーリ溝幅を変化させて駆動チェーン２６の巻き掛け径を変化させることが可能となる。
【００１１】
無段変速機構１６にエンジン動力を伝達するため、クランク軸３０とプライマリ軸２０との間には、トルクコンバータ１４および前後進切換機構１５が設けられている。トルクコンバータ１４は、クランク軸３０にフロントカバー３１を介して連結されるポンプインペラ３２と、ポンプインペラ３２に対向するとともにタービン軸３３に連結されるタービンランナ３４とを備えている。また、前後進切換機構１５は、遊星歯車列３５、前進クラッチ３６および後退ブレーキ３７によって構成されている。前進クラッチ３６や後退ブレーキ３７を締結することにより、プライマリ軸２０の回転方向を制御することが可能となる。
【００１２】
また、ミッションケース１３には、セカンダリ軸２１に平行となる前輪出力軸４０が収容されている。セカンダリ軸２１と前輪出力軸４０とは歯車列４１を介して連結されており、前輪出力軸４０はフロントデファレンシャル機構４２を介して図示しない前輪に連結される。さらに、ミッションケース１３には、前輪出力軸４０に平行となる後輪出力軸４３が収容されている。前輪出力軸４０と後輪出力軸４３とは歯車列４４およびトランスファクラッチ４５を介して連結されており、後輪出力軸４３は図示しないプロペラシャフトやリアデファレンシャル機構を介して後輪に連結される。
【００１３】
前述したトルクコンバータ１４、前後進切換機構１５および無段変速機構１６等に、制御用や潤滑用の作動油（オイル）を供給するため、ミッションケース１３の下部に設けられるオイルパン５０には作動油が貯留されている。また、トルクコンバータ１４のポンプインペラ３２には、チェーン機構５１を介してオイルポンプ５２が連結されている。さらに、ミッションケース１３内には複数の電磁バルブや油路によって構成されるバルブユニット５３が収容されている。エンジン１１が始動されてオイルポンプ５２が駆動されると、オイルパン５０に挿入されるストレーナ５４から作動油が吸い上げられ、吸い上げられた作動油はオイルポンプ５２を経てバルブユニット５３に供給される。そして、バルブユニット５３に供給された作動油は、バルブユニット５３から前後進切換機構１５や無段変速機構１６等に対して供給される。なお、バルブユニット５３を制御する制御ユニット５５は、制御信号等を演算するＣＰＵ、制御プログラム、演算式およびマップデータ等を格納するＲＯＭ、一時的にデータを格納するＲＡＭ等によって構成される。
【００１４】
図２は本発明の一実施の形態である車両用潤滑装置６０を示す概略図である。図２において、図１に示した部材と同一の部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。図２に示すように、オイルポンプ５２の吸入ポート６１には吸入油路６２が接続されており、吸入油路６２の端部に設けられるストレーナ（吸入口部）５４はオイルパン５０に収容される。また、オイルポンプ５２の吐出ポート６３にはライン圧路６４が接続されており、ライン圧路６４にはライン圧制御弁６５の導入ポート（入力ポート）６６が接続されている。また、ライン圧制御弁６５は減圧ポート（排出ポート）６７を備えており、減圧ポート６７には減圧油路（戻し油路）６８が接続されている。オイルポンプ５２から吐出された作動油を目標ライン圧に減圧するため、ライン圧制御弁６５は導入ポート６６と減圧ポート６７との連通状態を制御する。すなわち、ライン圧路６４内の圧力を低下させる際には、導入ポート６６と減圧ポート６７との連通面積を拡大することにより、ライン圧路６４から減圧油路６８に排出される作動油量を増加させる。一方、ライン圧路６４内の圧力を上昇させる際には、導入ポート６６と減圧ポート６７との連通面積を縮小することにより、ライン圧路６４から減圧油路６８に排出される作動油量を減少させる。なお、ライン圧路６４には、トルクコンバータ１４や無段変速機構１６等に向けて制御用の作動油を供給する分岐油路６９が接続される。
【００１５】
また、減圧油路６８には潤滑圧調整弁７０を介してサクション油路（戻し油路）７１が接続されており、サクション油路７１は吸入油路６２に接続されている。潤滑圧調整弁７０は、ハウジング７２とこれに移動自在に収容されるスプール弁軸７３とを有している。ハウジング７２には、減圧油路６８から分岐する分岐油路（戻し油路）７４が接続される入力ポート７５が形成されるとともに、サクション油路７１が接続される出力ポート７６が形成されている。また、ハウジング７２には、減圧油路６８から分岐する分岐油路７７が接続されるパイロットポート７８が形成されている。さらに、スプール弁軸７３を軸方向に移動させるため、ハウジング７２には、パイロットポート７８に連通するパイロット室７９が区画されるとともに、スプリング８０が収容されるスプリング室８１が区画されている。
【００１６】
潤滑圧調整弁７０のパイロット室７９に供給されるパイロット圧が上昇すると、スプール弁軸７３は、スプリング８０を圧縮しながら入力ポート７５と出力ポート７６とを連通させる連通方向（矢印Ａ１方向）に移動する。一方、パイロット室７９に供給されるパイロット圧が低下すると、スプール弁軸７３は、スプリング８０のバネ力によって入力ポート７５と出力ポート７６とを遮断する遮断方向（矢印Ａ２方向）に移動する。したがって、減圧油路６８内の圧力が上昇した場合には、スプール弁軸７３が連通方向に移動し、減圧油路６８からサクション油路７１に作動油が案内されるため、減圧油路６８内の圧力は低下することになる。一方、減圧油路６８内の圧力が低下した場合には、スプール弁軸７３が遮断方向に移動し、サクション油路７１に対する作動油の供給が遮断されるため、減圧油路６８内の圧力は上昇することになる。このように、潤滑圧調整弁７０を設けることにより、減圧油路６８内の上限圧力を一定に保持することが可能となっている。なお、前述したように、ライン圧制御弁６５の減圧ポート６７と吸入油路６２とは、減圧油路６８、分岐油路７４およびサクション油路７１を介して接続されている。すなわち、減圧油路６８、分岐油路７４およびサクション油路７１によって戻し油路が構成されている。
【００１７】
また、減圧油路６８にはスイッチ弁（油量調整弁）８２が接続されている。スイッチ弁８２は、ハウジング８３とこれに移動自在に収容されるスプール弁軸８４とを有している。ハウジング８３には、減圧油路６８が接続される入力ポート８５が形成されている。ハウジング８３には、小径油路８６が接続される第１出力ポート８７が形成されるとともに、大径油路８８が接続される第２出力ポート８９が形成されている。また、ハウジング８３には、パイロット電磁弁９０のパイロット圧路９１が接続されるパイロットポート９２が形成されている。さらに、スプール弁軸８４を軸方向に移動させるため、ハウジング８３には、パイロットポート９２に連通するパイロット室９３が区画されるとともに、スプリング９４が収容されるスプリング室９５が区画されている。
【００１８】
スイッチ弁８２のパイロット室９３に供給されるパイロット圧が上昇すると、スプール弁軸８４は、スプリング９４を圧縮しながら入力ポート８５と第１出力ポート８７とを連通させる減量方向（矢印Ｂ１方向）に移動する。一方、パイロット室９３に供給されるパイロット圧が低下すると、スプール弁軸８４は、スプリング９４のバネ力によって入力ポート８５と第２出力ポート８９とを連通させる増量方向（矢印Ｂ２方向）に移動する。したがって、パイロット電磁弁９０からパイロット圧を出力することにより、スプール弁軸８４を減量方向に移動させる減量状態にスイッチ弁８２が切り替えられ、減圧油路６８から流路面積の小さな小径油路８６に作動油が案内される。一方、パイロット電磁弁９０によるパイロット圧の出力を停止させることにより、スプール弁軸８４を増量方向に移動させる増量状態にスイッチ弁８２が切り替えられ、減圧油路６８から流路面積の大きな大径油路８８に作動油が案内される。
【００１９】
また、小径油路８６と大径油路８８とは、所定圧力以上で開放されるポペット弁９６を介して潤滑油路９７に接続されている。複数本に分岐する潤滑油路９７は、変速機１２内の潤滑部９８に対して潤滑用の作動油を案内する。潤滑部９８としては、無段変速機構１６の軸受９９、オイルポンプ５２のチェーン機構５１、前進クラッチ３６、後退ブレーキ３７、トランスファクラッチ４５等が挙げられる。前述したスイッチ弁８２が減量状態に切り替えられた場合には、減圧油路６８から小径油路８６を介して潤滑部９８に作動油が供給される。一方、スイッチ弁８２が増量状態に切り替えられた場合には、減圧油路６８から大径油路８８を介して潤滑部９８に作動油が供給される。そして、潤滑油路９７から潤滑部９８に供給された作動油は、潤滑部９８を潤滑してから下方に流れ落ち、再びオイルパン５０に貯留されることになる。このように、潤滑部９８に供給された作動油は、一旦オイルパン５０に戻されてから、再びオイルポンプ５２に吸引されることになる。
【００２０】
続いて、弁制御部としての制御ユニット５５によって実行されるスイッチ弁８２の切替制御について説明する。ここで、図３はスイッチ弁８２の切替制御の手順を示すフローチャートである。また、図４および図５は作動油の供給状況を示す説明図である。図４および図５には白抜きの矢印を用いて作動油の供給状況が示されている。なお、図４および図５において、図２に示す部材と同一の部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。まず、図３に示すように、ステップＳ１において、制御ユニット５５は、車両に設けられる加速度センサ１００からの検出信号に基づいて、車両に作用する加速度が基準値を上回るか否かを判定する。すなわち、ステップＳ１において、制御ユニット５５は、車両挙動が基準値を上回るか否かを判定している。
【００２１】
ステップＳ１において、加速度が基準値を上回ると判定された場合には、ステップＳ２に進み、パイロット電磁弁９０からスイッチ弁８２に向けてパイロット圧が出力される。これにより、ステップＳ３に示すように、スイッチ弁８２が減量状態に切り替えられ、減圧油路６８が小径油路８６に接続される。そして、ステップＳ４に示すように、潤滑部９８に供給される作動油量（オイル量，潤滑油量）が減少する一方、サクション油路７１に供給される作動油量（戻し油量）が増加することになる。これにより、ストレーナ５４からの吸入量を抑制することができるため、オイルポンプ５２におけるエア吸いの発生を抑制することが可能となる。すなわち、ストレーナ５４から作動油と共に空気が吸引されることを抑制することが可能となる。
【００２２】
すなわち、図４に示すように、加速度が基準値を上回る走行状況とは、急旋回等によって車両挙動が大きくなる走行状況であることから、オイルパン５０に貯留される作動油は大きく片寄った状態となる。このように、オイルパン５０の油面レベルが部分的に大きく低下する状況においては、オイルポンプ５２のエア吸いが発生するおそれがあるため、スイッチ弁８２を減量状態に切り替えることにより、スイッチ弁８２から潤滑部９８に供給される作動油量を減少させている。このように、潤滑部９８に供給される作動油量を減少させることにより、潤滑圧調整弁７０からサクション油路７１を通過して吸入油路６２に供給される作動油量を増加させることが可能となる。これにより、オイルポンプ５２が吸引する作動油の多くをサクション油路７１から供給することができるため、オイルポンプ５２がオイルパン５０から吸引する作動油量を抑制することができ、オイルポンプ５２におけるエア吸いの発生を抑制することが可能となる。
【００２３】
一方、図３に示すように、ステップＳ１において、加速度が基準値以下であると判定された場合には、ステップＳ５に進み、パイロット電磁弁９０によるパイロット圧の出力が停止される。これにより、ステップＳ６に示すように、スイッチ弁８２が増量状態に切り替えられ、減圧油路６８が大径油路８８に接続される。そして、ステップＳ７に示すように、潤滑部９８に供給される作動油量（潤滑油量）が増加する一方、サクション油路７１に供給される作動油量（戻し油量）が減少することになる。このように、潤滑部９８に供給される作動油を増加させることができるため、潤滑部９８を十分に潤滑することが可能となる。
【００２４】
すなわち、図５に示すように、加速度が基準値以下となる走行状況とは、直進走行等の車両挙動が小さな走行状況であることから、オイルパン５０に貯留される作動油は大きく片寄ることがない。このように、オイルパン５０の油面レベルがほぼ均一となる状況においては、オイルポンプ５２によるエア吸いのおそれが軽減されるため、スイッチ弁８２を増量状態に切り替えることにより、スイッチ弁８２から潤滑部９８に供給される作動油量を増加させている。このように、オイルポンプ５２によるエア吸いのおそれが無い状況においては、潤滑部９８に対して多くの作動油を供給している。
【００２５】
これまで説明したように、車両挙動が基準値を上回る場合には、スイッチ弁８２を減量状態に切り替えることにより、オイルパン５０を通過させずにサクション油路７１からオイルポンプ５２に供給される作動油量を増やしている。これにより、オイルパン５０から吸引される作動油量を削減し、オイルポンプ５２におけるエア吸いの発生を抑制している。このように、車両挙動に基づくスイッチ弁８２の制御については、作動油の温度に拘わらず実行しても良いが、作動油の温度が高く粘度が低下する場合には、作動油の戻りが早く油面レベルが低下し難い状況であることから、車両挙動に基づくスイッチ弁８２の制御を停止しても良い。すなわち、作動油温が所定温度（例えば４０℃）を下回る場合には、車両挙動に基づいてスイッチ弁８２を増量状態と減量状態とに切り替え、作動油温が所定温度（例えば４０℃）以上となる場合には、車両挙動に拘わらずスイッチ弁８２を増量状態に保持しても良い。
【００２６】
本発明は前記実施の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変更可能であることはいうまでもない。例えば、前述の説明では、オイルポンプ５２をエンジン１１によって駆動しているが、これに限られることはなく、オイルポンプ５２を電動モータによって駆動しても良い。また、オイルポンプ５２の形式としては、図示する内接ギヤポンプに限られることはなく、外接ギヤポンプであっても良く、他の形式のオイルポンプであっても良い。
【００２７】
前述の説明では、減圧油路６８の分岐先を大径油路８８と小径油路８６とに切り替えるスイッチ弁８２を設けているが、油量調整弁としてはスイッチ弁８２のような油路切換弁に限られることはなく、油量調整弁として潤滑部９８に供給する作動油量を自在に調整可能な流量制御弁を採用しても良い。また、大径油路８８と小径油路８６との２本の油路をスイッチ弁８２に接続しているが、これに限られることはなく、スイッチ弁８２に３本以上の油路を接続しても良い。
【００２８】
前述の説明では、スイッチ弁８２をパイロット電磁弁９０からのパイロット圧によって制御しているが、これに限られることはなく、ソレノイドの力によって直に駆動される直接作動方式のスイッチ弁であっても良い。また、前述の説明では、減圧油路６８内の上限圧力を一定に保持する潤滑圧調整弁７０を設けているが、これに限られることはなく、潤滑圧調整弁７０を省いて減圧油路６８とサクション油路７１とを直に接続しても良い。
【００２９】
前述の説明では、車両に作用する加速度に基づいて車両挙動を判定しているが、これに限られることはなく、他の情報に基づいて車両挙動を判定しても良い。例えば、各車輪の回転速度差や、ステアリングの操舵角等に基づいて、車両挙動の大きさを判定しても良い。なお、車両挙動を判定する際の加速度としては、例えば、車両の左右方向に作用する加速度であっても良く、車両の前後方向に作用する加速度であっても良い。
【００３０】
前述の説明では、動力源としてエンジン１１のみを備える車両に本発明を適用しているが、これに限られることはなく、動力源としてエンジン１１および電動モータを備えるハイブリッド車両に本発明を適用しても良い。また、前述の説明では、パワートレイン１０に無段変速機構１６を組み込んでいるが、これに限られることはなく、パワートレイン１０に遊星歯車式や平行軸式の自動変速機構を組み込んでも良い。
【符号の説明】
【００３１】
５０    オイルパン
５２    オイルポンプ
５４    ストレーナ（吸入口部）
５５    制御ユニット（弁制御部）
６０    車両用潤滑装置
６２    吸入油路
６５    ライン圧制御弁
６６    導入ポート（入力ポート）
６７    減圧ポート（排出ポート）
６８    減圧油路（戻し油路）
７１    サクション油路（戻し油路）
７４    分岐油路（戻し油路）
８２    スイッチ弁（油量調整弁）
８６    小径油路
８８    大径油路
９８    潤滑部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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