(57)【要約】【課題】高圧側多段変速機４、低圧側油圧装置３を含む自動変速機の油圧制御装置１０の走行中のエネルギーロスを減じ、フェールセーフを確保する。【解決手段】マニュアルシフトバルブ等１７、１９で選択された摩擦係合装置８への圧油の供給時期に第一の油圧ポンプ１１が摩擦係合装置が必要とする圧油を供給し、所定圧力に保持後、第二の油圧ポンプ３０からの圧油により摩擦係合装置を保持し、かつ第一の油圧ポンプの圧力を摩擦係合装置に必要な圧力より低く、調圧弁２０の圧力を維持できる圧力以上に制御する。摩擦係合装置をドライブポジションとし、それ以外は第二の油圧ポンプを停止させる。第二の油圧ポンプはマニュアルシフトバルブの供給ポートに第一の逆止弁１６を設け、供給ポートへ向けて直列配置された２個の逆止弁３１，３２間の空間３６を出入りするピストン３３を電磁力により往復作動させた電磁ポンプとし、高圧油を供給する。【選択図】        図２
2008180301.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の摩擦係合装置を選択的に結合・開放することにより変速が行われる多段変速機と、
前記摩擦係合装置への油圧の供給・排出の選択切換をするマニュアルシフトバルブと、
前記摩擦係合装置及び他の油圧装置に圧油を供給するようにされた第一の油圧ポンプと、
前記第一の油圧ポンプの圧力を制御する圧力制御弁と、
前記他の油圧装置へ供給する油圧の圧力を前記圧力制御弁の圧力以下の所定の圧力で制御する調圧弁と、
前記圧力制御弁で制御された圧油を前記マニュアルシフトバルブの供給ポートに供給するようにされた接続路と、
圧油を前記マニュアルシフトバルブの供給ポートに供給するように前記接続路に接続された第一の油圧ポンプより小容量の第二の油圧ポンプと、
を備えた車両用自動変速機の油圧制御装置であって、
前記マニュアルシフトバルブを通った圧油が前記摩擦係合装置のいずれかに供給されるように選択された場合において、
前記選択された摩擦係合装置への圧油の供給時期においては、前記圧力制御弁は前記選択された摩擦係合装置が必要とする圧油を供給するように設定され、
少なくとも前記選択された摩擦係合装置への圧力が所定圧力に達し保持した後は、前記第二の油圧ポンプからの圧油により前記選択された摩擦係合装置を保持し、
かつ、前記圧力制御弁は、前記第一の油圧ポンプ運転中の圧力を前記選択された摩擦係合装置に必要な圧力より低く、前記調圧弁の圧力を維持できる圧力以上の圧力に制御可能にされていることを特徴とする車両用自動変速機の油圧制御装置。
【請求項２】
さらに、前記マニュアルシフトバルブの下流側に設けられ、前記摩擦係合装置への油圧の供給・排出を選択切換できるようにされたシフトバルブ及び／又はソレノイドバルブを有し、前記マニュアルシフトバルブ又は前記シフトバルブ又は前記ソレノイドバルブが前記摩擦係合装置のいずれかに圧油を供給するように選択された場合において、前記選択された摩擦係合装置への圧油の供給時期においては、前記圧力制御弁は前記選択された摩擦係合装置が必要とする圧油を供給するように設定され、少なくとも前記選択された摩擦係合装置への圧力が所定圧力に達し保持した後は、前記第二の油圧ポンプからの圧油により前記選択された摩擦係合装置を保持し、かつ、前記圧力制御弁は、前記第一の油圧ポンプ運転中の圧力を前記選択された摩擦係合装置に必要な圧力より低く、前記調圧弁の圧力を維持できる圧力以上の圧力に制御可能にされていることを特徴とする請求項１記載の車両用自動変速機の油圧制御装置。
【請求項３】
前記選択された摩擦係合装置は、ドライブポジションであることを特徴とする請求項１又は２記載の車両用自動変速機の油圧制御装置。
【請求項４】
前記第二の油圧ポンプは前記選択された摩擦係合装置の圧力保持時に作動し、それ以外は停止するようにされていることを特徴とする請求項１又は２又は３に記載の車両用自動変速機の油圧制御装置。
【請求項５】
前記第二の油圧ポンプの圧油は前記選択された摩擦係合装置の保持に必要な圧力の最大圧力又は必要な圧力に制御されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載の車両用自動変速機の油圧制御装置。
【請求項６】
前記圧力制御弁と前記マニュアルシフトバルブの供給ポートとの接続路に、供給ポートへの供給を遮断し、供給ポートからの逆流を防止するように第一の弁を設け、前記第一の弁と前記供給ポートとの接続路に、前記第二の油圧ポンプの吐出口が第二の逆止弁を介して圧油を供給可能に接続されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一に記載の車両用自動変速機の油圧制御装置。
【請求項７】
前記第一の弁は逆止弁であることを特徴とする請求項６記載の車両用自動変速機の油圧制御装置。
【請求項８】
前記第二の油圧ポンプの吐出口と第二の逆止弁との間の圧力値により、前記圧力制御弁の圧力を制御するようにされ、前記圧力値が所定圧より低い場合には、前記圧力制御圧は、少なくとも、前記選択された摩擦係合装置が必要とする圧力を供給するように設定されていることを特徴とする請求項６又は７に記載の車両用自動変速機の油圧制御装置。
【請求項９】
前記第二の油圧ポンプは吸入及び排出側にそれぞれ配置された２個の逆止弁間の空間を出入りするピストンを電磁力により往復作動させて油を吸入排出する電磁ポンプであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一に記載の車両用自動変速機の油圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トルクコンバータ等を含む潤滑装置や冷却装置等の油圧装置と、変速機を有する自動車等を含む車両用自動変速機の油圧制御装置の省エネに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の自動車用自動変速機には、エンジンからの出力を油圧を介して伝達するトルクコンバータや潤滑装置、冷却装置等と、歯車比や噛み合いを変更することにより中立、１速、２速、ドライブ、逆転等のシフト動作を行う多段変速機から構成されている。また、トルクコンバータ、潤滑装置、冷却装置等への油圧の供給、多段変速機の油圧制御、油圧の供給等を行うための油圧制御装置が設けられている。多段変速機は、マニュアルシフトバルブによって、さらには、マニュアルシフトバルブの下流側に設けられたシフトバルブやソレノイドバルブを介して、複数の摩擦係合装置に選択的に油圧を供給又は排出させて種々の組み合わせにより所望のシフト状態、変速段を選択できるようにされている。例えば、マニュアルシフトバルブでは、中立、１速、２速、ドライブ、逆転を選択する。さらに、選択されたシフト状態に加え、後段のシフトバルブ、ソレノイドバルブを油圧制御あるいは電気制御しながら、アクセルや車速にあわせて、さらに、摩擦係合装置を選択し、１段、２段、３段、４段、さらに細かい段数を選択して、スムースな自動変速を可能にしている。
【０００３】
油圧制御装置には、トルクコンバータ、潤滑部、摩擦係合装置等に油圧を供給するための油圧ポンプが設けられている。油圧ポンプの圧油は圧力調整弁（プライマリーバルブ等と呼ばれる）により調整され、マニュアルシフトバルブ、シフトバルブ、ソレノイドバルブ等を介して、摩擦係合装置に供給され、あるいは排出される。一方、調圧弁（セカンダリーバルブ等と呼ばれる）を介して、油圧ポンプの圧力より低い圧力の圧油がトルクコンバータ、オイルクーラー等の他の油圧装置に供給される。なお、ソレノイドバルブは、電磁コイルをＯＮ−ＯＦＦさせてスプールやポペットを移動させる電磁切替弁、電磁コイルを微少時間単位でＯＮ−ＯＦＦさせて制御するデュティー弁、流量や圧力を電気指令信号に応じて制御できる電磁比例弁等の種々のものが知られている。
【０００４】
しかし、油圧ポンプ１台で油圧を供給する場合においては、潤滑・冷却装置・トルクコンバータ側の圧力は低圧でよく、また、速度が増すと流量を増す必要があるのに対し、摩擦係合装置側は高圧が必要であり、さらに速度の増加により摩擦係合装置の保持力を増す必要があり、圧力を高くする必要があるため、油圧ポンプには高圧・大容量の負荷がかかり、エンジンの駆動ロスが大きいという問題があった。
【０００５】
そこで、特許文献１においては、トルクコンバータ側専用に、エンジン駆動の低圧の油圧ポンプ、摩擦係合装置側専用に高圧の電動油圧ポンプをそれぞれ設け、使用目的に応じて系統分けし、エンジンの駆動ロスを低減し、燃費を向上させている。また、電動油圧ポンプは、きめ細かい制御が可能にでき、摩擦係合装置の側に必要な油圧や流量を容易に確保できる。特許文献１に開示はないが、例えば、シフト時は高圧大流量とし、保持時は高圧低流量とすることができる。また、特許文献１のものでは、さらに、低圧側油圧ポンプの供給路を、電動油圧ポンプの供給路に逆止弁を介してバイパス供給させるようにして、電動油圧ポンプの故障時にエンジン駆動の油圧ポンプから摩擦係合装置へ油圧を供給するようにしている。
【０００６】
一方、逆止弁を介して、２つの油圧ポンプからの圧油を摩擦係合装置へ供給するようにしたものに、特許文献２のものがある。このものは、エンジンで駆動される第一の油圧ポンプの圧油が圧力制御弁にて制御され、圧力制御弁と一体にされた調圧弁により低圧制御されたクラッチ圧回路がマニュアルシフトバルブの供給ポートを接続されている。さらに、供給ポートからの逆流を防止するようにクラッチ回路に第一の逆止弁を設けられている。さらに、第一の逆止弁と供給ポートとの接続路に、電動油圧ポンプとアキュムレータ及びアキュムレータ制御回路からなる第二の油圧（ポンプ）源から第二の逆止弁を介して圧油が供給可能に接続されている。これにより、停車時にはアイドリングストップによりエンジンを停止させ省エネを図る一方、第二の油圧源からクラッチ等摩擦係合装置へ圧油を供給して、走行中の締結状態を確保し、エンジン再始動時のショックを防止している。
【特許文献１】特開２００１−７４１３０号公報
【特許文献２】特開平１１−１５９３６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１のものは、摩擦係合装置への供給及び保持を電動（第二の）油圧ポンプでのみ行うので、大容量から小容量の制御が必要であり、低回転から高速回転間の効率のよいポンプが必要である。また、回転数が一定の場合は可変ポンプを使用するが構造が複雑である。また、回転数を変化させる場合は、モータの制御回路が複雑になる。また、開放又は圧力保持状態から他の状態に圧油を加えて移動させるときには大流量を必要とするが、可変ポンプや電動モータでは応答性が悪い等の問題があった。
【０００８】
また、電動（第二の）油圧ポンプの故障時に第一の油圧ポンプから摩擦係合装置へ圧油を供給するようにされている。しかし、この場合、トルクコンバータ供給圧力は摩擦係合装置の圧力より低いので、保持圧力が低く、高速運転等ができなくなり、通常運転が不可能になるという問題があった。これに備え、故障時に第一の油圧ポンプの圧力を上げるようにするには、ポンプ性能、バルブ性能を本来使用される通常の仕様より高度なものとし、故障時に圧力を高圧設定にする機能を追加しなければならない等の問題があった。
【０００９】
一方、特許文献２のものは、車両停車中、あるいはエネルギー回収中はエンジンを停止させ、第一の油圧ポンプをも停止させ、摩擦係合装置の圧油の保持を電動油圧ポンプ等で行い省エネを図っている。しかし、通常走行中は、常に第一の油圧ポンプが運転されており、プーリー変速機に圧油を供給しつづけており、アイドリング時でも第二の油圧源の圧力より高い値に設定され、その余剰油を摩擦係合装置へ分配しているにすぎず、駆動エネルギーは従来のものとかわらないという問題があった。また、トルクコンバータや潤滑油への低圧側への圧油の供給に関しては開示されていない。
【００１０】
本発明の課題は、前述した問題点に鑑みて、低圧制御側のトルクコンバータ等の油圧装置と高圧制御側である多段変速機からなる車両用自動変速機の油圧制御装置において、簡単で制御が容易な補助ポンプ（第二の油圧ポンプ）を用いて、通常走行中のエネルギーロスを減じることである。また、第二の油圧ポンプ故障時に、特別な操作を最小にして、フェールセーフを確保しながら、通常運転ができるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明においては、複数の摩擦係合装置を選択的に結合・開放することにより変速が行われる多段変速機と、前記摩擦係合装置への油圧の供給・排出の選択切換をするマニュアルシフトバルブと、前記摩擦係合装置及び他の油圧装置に圧油を供給するようにされた第一の油圧ポンプと、前記第一の油圧ポンプの圧力を制御する圧力制御弁と、前記他の油圧装置へ供給する油圧の圧力を前記圧力制御弁の圧力以下の所定の圧力で制御する調圧弁と、前記圧力制御弁で制御された圧油を前記マニュアルシフトバルブの供給ポートに供給するようにされた接続路と、圧油を前記マニュアルシフトバルブの供給ポートに供給するように前記接続路に接続された第一の油圧ポンプより小容量の第二の油圧ポンプと、を備えた車両用自動変速機の油圧制御装置であって、前記マニュアルシフトバルブを通った圧油が前記摩擦係合装置のいずれかに供給されるように選択された場合において、前記選択された摩擦係合装置への圧油の供給時期においては、前記圧力制御弁は前記選択された摩擦係合装置が必要とする圧油を供給するように設定され、少なくとも前記選択された摩擦係合装置への圧力が所定圧力に達し保持した後は、前記第二の油圧ポンプからの圧油により前記選択された摩擦係合装置を保持し、かつ、前記圧力制御弁は、前記第一の油圧ポンプ運転中の圧力を前記選択された摩擦係合装置に必要な圧力より低く、前記調圧弁の圧力を維持できる圧力以上の圧力に制御可能にされている車両用自動変速機の油圧制御装置を提供することにより前述した課題を解決した。
【００１２】
即ち、従来と同様の第一の油圧ポンプに加え、摩擦係合装置側のラインへ圧油を供給する小容量の第二の油圧ポンプを設けた。そして、マニュアルシフトバルブを通った圧油が選択された摩擦係合装置へ供給される供給時期、即ち摩擦係合装置のいずれかを作動させるときは、圧力制御弁は摩擦係合装置が必要とする圧油を供給するように設定、即ち第一の油圧ポンプを高圧にし、摩擦係合装置を従来と同様に作動させる。さらに、少なくとも摩擦係合装置への圧力が所定圧力に達し保持した後は、小容量の第二の油圧ポンプからの圧油により摩擦係合装置を保持、即ち高圧で保持するようにした。このとき、圧力制御弁は、第一の油圧ポンプ運転中の圧力を選択された摩擦係合装置に必要な圧力より低く、調圧弁の圧力を維持できる圧力以上の圧力に制御可能、即ち、トルクコンバータ等に必要な圧力で運転される。
【００１３】
これにより、通常運転中に小容量の第二の油圧ポンプで選択された摩擦係合装置が高圧保持され、第一の油圧ポンプは低圧で運転されるので、第一の油圧ポンプを高圧で運転するのに比べて、無駄なエネルギーの発生が少なくなる。また、従来の油圧制御装置の動作とほぼ同様であり、従来の制御系をほぼそのまま適用できる。なお、第二の油圧ポンプの容量は、省エネに対しては、小さいほど効果的であるが、マニュアルシフトバルブや、後段のバルブ、摩擦係合装置等の漏れを補い、選択された摩擦係合装置が必要とされる圧力に保持できる容量であることが必要である。また、第二の油圧ポンプでの保持時の第一の油圧ポンプの圧力はできる限り低い方がよい。また、第二の油圧ポンプをマニュアルシフトバルブの供給ポートに接続するようにしたので、後段のバルブの経路や動作の複雑さに拘わらず効率的に圧油を選択された摩擦係合装置へ配分できる。
【００１４】
前述したように、多段変速機は、メインのマニュアルシフトバルブのみでなく、後段のシフトバルブやソレノイドバルブにより、さらに細かく摩擦係合装置を選択して、より細かい自動変速制御をするものがある。そこで、請求項２に記載の発明においては、さらに、前記マニュアルシフトバルブの下流側に設けられ、前記摩擦係合装置への油圧の供給・排出を選択切換できるようにされたシフトバルブ及び／又はソレノイドバルブを有し、前記マニュアルシフトバルブ又は前記シフトバルブ又は前記ソレノイドバルブが前記摩擦係合装置のいずれかに圧油を供給するように選択された場合において、前記選択された摩擦係合装置への圧油の供給時期においては、前記圧力制御弁は前記選択された摩擦係合装置が必要とする圧油を供給するように設定され、少なくとも前記選択された摩擦係合装置への圧力が所定圧力に達し保持した後は、前記第二の油圧ポンプからの圧油により前記選択された摩擦係合装置を保持し、かつ、前記圧力制御弁は、前記第一の油圧ポンプ運転中の圧力を前記選択された摩擦係合装置に必要な圧力より低く、前記調圧弁の圧力を維持できる圧力以上の圧力に制御可能な車両用自動変速機の油圧制御装置とした。
【００１５】
即ち、摩擦係合装置への選択は、マニュアルシフトバルブの他、マニュアルシフトバルブの後段のシフトバルブやソレノイドバルブでも行われる場合も、前述したと同様に、選択された摩擦係合装置に圧油を供給するときには、第一のポンプから供給し、所定圧力に達した後は、第一の油圧ポンプの圧力を低圧にし、第二の油圧ポンプにより選択された摩擦係合装置の圧油を保持できるようにした。これにより、マニュアルシフトバルブばかりでなく、後段のより細かい変速制御ができるシフトバルブやソレノイドバルブを有する車両用自動変速機の油圧制御装置に適用できる。
【００１６】
また、マニュアルシフトバルブがニュートラルポジション時には摩擦係合装置への圧油の供給は不要なので、従来と同様第一の油圧ポンプは低圧に制御され、第二の油圧ポンプは停止させればよい。また、バックポジションでは、運転時間も短い。また、ローギヤ等の低速ギヤでは時間も短いか、大出力が必要であったり、エンジンブレーキ状態であるので、駆動ロスの影響は少ない。そこで、請求項３に記載の発明においては、前記選択された摩擦係合装置は、ドライブポジションとした。なお、マニュアルシフトバルブがドライブポジション状態であっても、アクセル、車速等により、後段のシフトバルブやソレノイドバルブが作動し、自動的に各変速段（１速、２速、３速、４速、オーバードライブ等）に応じた摩擦係合装置が選択され、圧油の供給・排出が行われる。
【００１７】
また、第二の油圧ポンプは小容量であり常時運転も可能であるが、摩擦係合装置の圧力保持が不要な場合は停止するのが好ましい。そこで、請求項４に記載の発明においては、前記第二の油圧ポンプは前記選択された摩擦係合装置の圧力保持時に作動し、それ以外は停止するようにした。より好ましくは、マニュアルシフトバルブが中立時以外のポジション又はドライブポジションで作動させ、それ以外の時は停止させる。
【００１８】
さらに、第二の油圧ポンプの圧力は、選択された摩擦係合装置の圧油を保持すればよいが、運転速度等により保持圧力が変化する。そこで、請求項５に記載の発明においては、前記第二の油圧ポンプの圧油は前記摩擦係合装置の保持に必要な圧力の最大圧力又は必要な圧力に制御するようにした。
【００１９】
第二の油圧ポンプの接続は、請求項６に記載の発明においては、前記圧力制御弁と前記マニュアルシフトバルブの供給ポートとの接続路に、供給ポートへの供給を遮断し、供給ポートからの逆流を防止するように第一の弁を設け、前記第一の弁と前記供給ポートとの接続路に、前記第二の油圧ポンプの吐出口が第二の逆止弁を介して圧油を供給可能に接続するようにした。第一の弁はソレノイドで切り替わる遮断弁等を用いてもよいが、前記第一の弁は逆止弁とするのが好ましい(請求項７)。これによりソレノイド操作等が不要である。
【００２０】
選択された摩擦係合装置の圧力保持中は、第一の油圧ポンプを低圧に制御するが、選択された摩擦係合装置の圧力が所定の圧力であることを確認するための信号を取り出す必要がある。しかし、摩擦係合装置が複数ある場合にはセンサや信号が複数となる。また、第一の油圧ポンプで高圧に達したとき、第二の油圧ポンプが働いていない場合は振動の虞がある。また、第二の油圧ポンプの故障時の検出ができない。そこで、請求項８に記載の発明においては、前記第二の油圧ポンプの吐出口と第二の逆止弁との間の圧力値により、前記圧力制御弁の圧力を制御するようにされ、前記圧力値が所定圧より低い場合には、前記圧力制御圧は、選択された摩擦係合装置が必要とする圧力を供給するようにした。
【００２１】
即ち、第二の油圧ポンプと第二の逆止弁との間の圧力は、第二の油圧ポンプが正常に働いており、かつ、摩擦係合装置に圧油が供給（ニュートラル時を除く）されている時に、所定圧力が発生する。従って、この圧力を検出して指令信号として第一の油圧ポンプの圧力を制御すれば、振動の発生もない。また、第二の油圧ポンプが故障等により作動してない場合や圧力が低下した場合は、第一の油圧ポンプはそのまま高圧にて運転されるので、摩擦係合装置を確実に動作、保持させることができる。
【００２２】
第二の油圧ポンプは、各バルブや摩擦係合装置等の漏れを補償する程度の小容量でよく、流量精度もそれほど高くなく圧力制御すればよい。そこで、請求項９に記載の発明においては、前記第二の油圧ポンプは吸入及び排出側にそれぞれ配置された２個の逆止弁間の空間を出入りするピストンを電磁力により往復作動させて油を吸入排出する電磁ポンプとした。この場合に、第二の逆止弁を排出側逆止弁とすることができる。また、電磁ポンプは一体としても、各部品をマニュアルシフトバルブ類が取り付けられるバルブアセンブリーに組み込むようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２３】
以上述べたように、本発明においては、高圧側の多段変速機と、低圧側のトルクコンバータ等の他の油圧装置からなる車両用自動変速機の油圧制御装置において、通常運転中に第二の油圧ポンプで選択された摩擦係合装置を高圧保持し、第一の油圧ポンプでトルクコンバータ、潤滑装置、冷却装置等に低圧油を供給し駆動ロスを減じるので、省エネルギーとなる。また、第一の油圧ポンプは圧力を制御するだけなので、応答性も問題ない。さらに、従来の油圧制御装置とほぼ同様の構成でよいので、従来の車両用自動変速機の油圧制御装置の小改良で効率的に駆動エネルギーロスを減じるものとなった。なお、本発明は通常運転中での駆動エネルギーロスを減じるものであるが、前述した特許文献２の場合のようなアイドリングストップ時にも適用できる。
【００２４】
また、請求項２に記載の発明においては、マニュアルシフトバルブだけでなく、後段のシフトバルブやソレノイドバルブにおいても車速やアクセル等により自動的に摩擦係合装置を選択できるような高度な自動変速機にも適用できるので、複雑な構造の車両用自動変速機の油圧制御装置であっても、前述したと同様な効果を得られるものとなった。
【００２５】
また、請求項３に記載の発明においては、各ポジション中、最も効果的なドライブポジションの場合に限定したので、簡単な制御で省エネを図れる。また、走行中の自動変速に応じて、第一、第二の油圧ポンプが働き、運転感覚も従来と同様である。また、第二の油圧ポンプは不要時に停止するようにしたので、騒音やエネルギーロスを生じることがない（請求項３）。さらに、圧力制御するようにすれば速度や負荷に応じた適切な保持力を得られる（請求項５）。
【００２６】
また、請求項６に記載の発明においては、マニュアルシフトバルブの供給ポートへ第一の弁及び第二の遮断弁を介して第一の油圧ポンプと第二の油圧ポンプを供給するように簡単な構成としたので、第二の油圧ポンプの故障時でも従来と同様な運転が可能である。また、第一の弁を逆止弁としたので、構造・制御が簡単である（請求項７）。さらに、請求項８に記載の発明においては、第二の油圧ポンプと第二の逆止弁との間の圧力値により、第一の油圧ポンプの圧力を制御し、振動の発生を防ぎ、圧力低下時は第一の油圧ポンプはそのまま高圧にて運転させ選択された摩擦係合装置を確実に動作、保持させるようにしたので、第二の油圧ポンプが故障等により作動してない場合や圧力が低下した場合でも、従来と同様の通常運転ができ、エネルギーロスも従来と同様であり、従来と何らかわらない運転が可能であり、簡単な信号処理でフェールセーフの確保が容易である。
【００２７】
さらに、請求項９に記載の発明においては、第二の油圧ポンプを構造も簡単で、制御もやりやすい２個の逆止弁とピストンからなる電磁ポンプ構造としたので、従来の油圧制御装置の変更も非常に少なく、また、技術的ハードルも小さく設計も容易なものとなった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は本発明の自動車用自動変速機の説明図、図２は自動車用自動変速機の油圧制御装置の系統図である。本実施の形態においは、従来の自動車用自動変速機の油圧制御装置に、第二の油圧ポンプとして電磁ポンプを用い、逆止弁を介してマニュアルシフトバルブの供給ポートに圧油を供給するものである。また、マニュアルシフトバルブの後段により細かい自動変速制御を可能にするためのシフトバルブやソレノイドバルブを有する。図１に示すように、本実施の形態の自動車用自動変速機１はエンジン２の駆動軸にトルクコンバータ３が接続され、トルクコンバータの出力軸に多段変速機４が接続され、さらに、終端減速機等５を経由して車軸、車輪６を駆動させる。
【００２９】
多段変速機は、遊星式等があり、多数の歯車を油圧により作動するブレーキ８１やクラッチ８２、即ち摩擦係合装置８を複数を組み合わせ制御して、歯車を固定したり、歯車同士を結合させる等して、前進、後進の選択、１速、２速、３速、４速、直結、オーバードライブ等の種々の変速域を得られるようにされている。かかる多段変速機は種々のものが多数公知であり、説明を省略する。
【００３０】
トルクコンバータ３、多段変速機の潤滑冷却用７、摩擦係合装置８であるクラッチやブレーキの作動用として油圧が用いられる。かかる油圧制御装置１０は図２に示すように、エンジン２で駆動される第一の油圧ポンプ１１、第一の油圧ポンプの圧力を制御する圧力制御弁１２が設けられ、接続路（メイン回路）１３の圧力を制御する。メイン回路には分岐してリリーフ弁１４が安全弁として設けられている。圧力制御弁１２はコントローラ１５からの電気指令４２により、圧力制御される電磁比例圧力制御弁である。また、接続路（メイン回路）１３は第一の逆止弁１６を経て、マニュアルシフトバルブ１７の供給ポート１８に接続される。マニュアルシフトバルブ１７は所定のポジションを選択し、さらに、後段のシフトバルブ・ソレノイドバルブ等１９を経由して、ブレーキやクラッチの摩擦係合装置８へ選択的に圧油を送るようにされている。摩擦係合装置８への圧力は、車速が低いときは低圧であり、車速が早くなるほど高圧となるように制御される。また、例えばマニュアルシフトバルブでドライブを選択し、さらに車速等に応じて、油圧的、電気的に後段のシフトバルブやソレノイドバルブを動作させ、ドライブポジション状態での、より細かい自動変速制御ができるようにされている。
【００３１】
一方、メイン回路１３にさらに分岐して調圧弁２０を介して低圧ラインが設けられている。調圧弁２０の出力側は摩擦係合装置８への必要圧力より低圧でほぼ一定圧、あるいは速度に合わせて上昇するようにされ、低圧ライン２１に接続されたトルクコンバータ３やその他の潤滑冷却系統７の油圧装置に低圧油が供給される。また、低圧油は速度上昇に伴い流量が増大するようにされている。
【００３２】
特に、本実施の形態においては、マニュアルシフトバルブ１７の供給ポート１８に電磁ポンプ３０が接続されている。電磁ポンプ３０は、吸入及び排出側にそれぞれ配置された２個の逆止弁３１，３２間の空間３６を出入りするピストン３３を電磁力により往復作動させて油を吸入排出する。排出側逆止弁３２はその出口がマニュアルシフトバルブの供給ポート１８に接続され、第二の逆止弁として働く。吸入側逆止弁３１は入り口側はマニュアルシフトバルブ１７のドレーン２２に接続されている。コントローラ１５からのＯＮ−ＯＦＦ電流３５を電磁コイル３４に流しピストン３３を往復動させることにより、吸入側逆止弁３１から油を吸い込み、排出側逆止弁３２から圧油をマニュアルシフトバルブの供給ポート１８に供給する。電磁ポンプ３０の吐出量はＯＮ−ＯＦＦのサイクルで制御され、吐出圧力は印可電圧又は電流で制御される。簡単には、吐出圧力が摩擦係合装置８の必要圧力の最大値に制御され、より好ましくは、車速に応じて圧力制御可能にされる。さらに、第二の逆止弁３２の入り口側（第二の油圧ポンプ）３６の圧力を検知し信号として出力する圧力検出器４０が設けられ、コントローラ１５に入力４１される。
【００３３】
コントローラ１５には、マニュアルシフトバルブ１７、後段のシフトバルブやソレノイドバルブ１９のポジション及びアクセルや車速に応じたメイン回路１３の圧力が設定され、各バルブのポジションにより、電気指令を圧力制御弁１２に与えメイン回路圧力を所定の圧力にする。また、ポジションに応じて電磁ポンプ３０を作動させるようにされている。さらに、電磁ポンプの圧力検出器４０の信号がフィードバックされ、電磁ポンプの圧力があらかじめ設定された圧力より大きくなったときに、メイン回路圧力１３を摩擦係合装置８に必要な圧力より低く、調圧弁２０の出口側低圧ライン２１の圧力を維持できる圧力以上の圧力にするように電気指令４２を圧力制御弁に与えるようにされている。
【００３４】
また、電磁ポンプ３０を作動させる電気指令がありながら、電磁ポンプ圧力が所定圧力より低い場合は、メイン回路圧力１３を電磁ポンプ３０に指令する圧力と同じ圧力にするように電気指令を圧力制御弁１２に与えるようにされている。ここでは、説明の簡単のため、ドライブポジションの場合のみ電磁ポンプを作動させるように設定する。なお、かかるコントローラの実現にはコンピュータや種々の従来公知の電気回路から容易に得られるものであり説明を省略する。
【００３５】
かかる自動車用自動変速機の油圧制御装置１０においては、エンジン２運転中に、マニュアルシフトバルブ１７が中立の場合はメイン回路圧力１３は低圧にされる。また、ロー、セカンド、バックギヤが選択されると、メイン回路圧力が上昇し、ポジションに応じた圧力とし、摩擦係合装置８を作動させ、所望の歯車の組み合わせを行う。この場合は、電磁ポンプ３０は作動していないので、従来の自動車用自動変速機の油圧制御装置と変わるところはない。
【００３６】
次に、ドライブポジションが選択されると、後段のシフトバルブやソレノイドバルブが１速の速度となるように、選択され、１速に応じた摩擦係合装置８が選択される。電磁ポンプ３０も作動するが、選択された摩擦係合装置８は作動していないので、圧力検出器４０の信号も低い。従って、メイン回路１３が上昇し、第一の油圧ポンプにより摩擦係合装置を作動させ、所望の歯車の組み合わせを行う。係合が完了し、圧力が所定圧まで上がることにより、圧力検出器４０から信号がだされ、メイン回路圧力１３は低圧にされる。摩擦係合装置８は電磁ポンプ３０により圧力保持される。
【００３７】
さらに、車速があがると、後段のシフトバルブやソレノイドバルブが２速となるように摩擦係合装置を選択し、同様の動作をする。さらに、速度に応じて３速、４速等の自動変速が行われる。それぞれの変速開始時にメイン回路圧力を上昇させ、変速が完了、即ち選択された摩擦係合装置の圧力が所定圧力に達した後にメイン回路圧力は低圧にされ、電磁ポンプにより選択された摩擦係合装置の圧力がそのまま保持される。これにより、メイン回路１３圧力が低圧になるので、エンジン２の駆動ロスが減ずる。ドライブポジションを解除された場合は、電磁ポンプ３０も停止し、メイン回路１３の圧力は従来の自動車用自動変速機の油圧制御装置と同様になる。
【００３８】
さらに、電磁ポンプ３０が故障した場合は、圧力検出器４０からの信号も低くなるので、自動的にメイン回路圧力１３が上昇し、摩擦係合装置８は第一の油圧ポンプ１１の圧力で保持される。従来と同様の構成となり、故障に対しても確実な作動ができ、フェールセーフを実現できる。また、アイドリングストップの場合にも有効に働かせることができ、省エネに貢献できる。
【００３９】
なお、圧力検出器４０はマニュアルシフトバルブの供給ポート１８に接続してもよいが、この場合は、第二の油圧ポンプの故障時に第一の油圧ポンプが干渉（高圧になったり低圧になったりする）が生じるおそれがある。そこで、本実施の形態に示すように、圧力検出器４０は、第二の逆止弁３２と吸入側逆止弁３１との間、即ち、第二の油圧ポンプ室（空間）３６に接続するのが好ましい。
【００４０】
図３は本発明の他の実施の形態を示す自動車用自動変速機の油圧制御装置１０′の系統図である。このものは、電磁ポンプ６０の位置をメイン回路１３上に配置したものである。前述した実施の形態と同様な部分は同符号を付し説明を省略する。本実施の形態では、マニュアルシフトバルブ１７の供給ポート１８とメイン回路１３の間に電磁ポンプ６０が接続されている。吸入側逆止弁６１（１６）の入り口がメイン回路に接続され、排出側逆止弁６２はその出口がマニュアルシフトバルブの供給ポート１８側に接続される。
【００４１】
これによれば、電磁ポンプ用の吸入ラインを設ける必要がない。また、ポンプの吸い込みも良好である。なお、前述したように、第二のポンプ（電磁弁）６０の故障等により、圧力検出器４０からの信号が下がった場合は、第一の油圧ポンプの圧力が導入されるので、一度圧力が下がり、第一のポンプが再起動した場合は、第一、第二のポンプ間で互いに干渉しないように電気的なインターロックを取るようにする。また、回路バイパス逆止弁７０を設ければ、メイン回路の大容量を通過させることができる。なお、アイドリングストップ等のエンジン停止時にも適用する場合は、第二の油圧ポンプの吸入側に油不足が生じる虞がある。このような場合はタンク又はドレーンに接続される逆止弁７１（点線で示す）を介して電磁弁が油を吸入できるようにすればよい。
【００４２】
なお、実施の形態では、逆止弁を用いたが、方向切換弁や遮断弁等を用いても同様である。また、電気的制御について説明したが、油圧による制御も可能である。例えば、マニュアルシフトバルブの供給ポート１８、より好ましくは、図２で示す第二の逆止弁３２と吸入側逆止弁３１との間、または、図３で示す第一の逆止弁６１と排出側逆止弁６２との間より圧油を取り出し、圧力制御弁１２のスプール位置を低圧側に移動させるパイロット室に導くようにして、第二の油圧ポンプの出口側圧力に応じてメイン回路圧力１３を低圧に設定できるようにすればよい。
【００４３】
また、電磁ポンプはポジション選択時に作動するようにしたが、タイマーで遅延作動させる等してもよい。また、後段のシフトバルブやソレノイドバルブがない簡単な構造の変速機の場合にも同様である。このように、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の自動車用自動変速機の油圧制御装置に適用できることはいうまでもない。さらに、実施の形態においては、自動車用について説明したが、ディーゼルカー等の鉄道車両を含む車両用についても適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】従来及び本発明の実施の形態を示す自動車用自動変速機の説明図である。
【図２】本発明の実施の形態を示す自動車用自動変速機の油圧制御装置の系統図である。
【図３】本発明の他の実施の形態を示す自動車用自動変速機の油圧制御装置の系統図で
【符号の説明】
【００４５】
３    油圧装置（トルクコンバータ、冷却装置、潤滑装置）
４    多段変速機
８    摩擦係合装置
１０、１０′車両用自動変速機の油圧制御装置
１１  第一の油圧ポンプ
１２  圧力制御弁
１３  接続路（メイン回路）
１６（６１）  第一の（逆止）弁、電磁ポンプ用逆止弁
１７  マニュアルシフトバルブ
１８  マニュアルシフトバルブの供給ポート
１９  シフトバルブ及び／又はソレノイドバルブ
２０  調圧弁
３０  第二の油圧ポンプ（電磁ポンプ）
３１  吸入側逆止弁、電磁ポンプ用逆止弁
３２  第二の逆止弁、電磁ポンプ用逆止弁
３３  ピストン
３６  電磁ポンプの空間
４０  圧力検出器
【図１】
2008180301.tif 000003
【図２】
2008180301.tif 000004
【図３】
2008180301.tif 000005