(57)【要約】【課題】ポンプ駆動モータを停止させるに当たり、残圧でオイルがポンプに逆流してもポンプの逆転を生じないようにしたり、油圧ロスを生ずる逆止弁を用いることなくポンプの回転制御によりソフト的に逆流そのものを生じないようにする。【解決手段】変速機構１およびコントロールバルブ２の油圧源として用いるオイルポンプ（例えば、ベーンポンプ）３と、オイルポンプ３の駆動源として用いる電動モータ４とを具え、そのオイルポンプ３の作動を停止させるオイルポンプの停止装置が、オイルポンプ３の逆転を阻止するワンウェイクラッチ５を具える。モータ４のOFFでポンプ３を駆動停止させた時、変速機構１およびコントロールバルブ２内の残圧でオイルがポンプ３に逆流してポンプ３を逆転させようとするが、この逆転をワンウェイクラッチ５が阻止し、ポンプ３の逆転により異音が発生したり、ポンプ３内の部品が破損するのを防止することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ駆動されるオイルポンプからの油圧を元圧として作動する油圧作動機器に用いられ、該油圧作動機器の作動停止時における前記オイルポンプの作動停止を司るオイルポンプの停止装置において、
前記油圧作動機器の作動停止後における該油圧作動機器内の残圧に抗して前記オイルポンプの逆転を阻止するオイルポンプ逆転阻止手段を具えることを特徴とするオイルポンプの停止装置。
【請求項２】
前記オイルポンプ逆転阻止手段が、前記オイルポンプの逆転を機械的に阻止するワンウェイクラッチであることを特徴とする請求項１に記載のオイルポンプの停止装置。
【請求項３】
前記オイルポンプ逆転阻止手段は、
前記油圧作動機器の作動停止時から所定時間をかけて前記モータの回転を０に向け低下させるモータ回転漸減手段と、
該手段によるモータ回転の漸減中に前記油圧作動機器内の残圧を排除する残圧排除手段とを有することを特徴とする請求項１に記載のオイルポンプの停止装置。
【請求項４】
前記オイルポンプ逆転阻止手段は、
前記油圧作動機器の作動停止時から第１の所定時間をかけて前記モータの回転を設定回転数まで低下させた後、この設定回転数を第２の所定時間だけ維持し、該第２の所定時間の経過時にモータ回転を０となすモータ回転漸減手段と、
該手段がモータ回転を前記設定回転数まで低下させている間に前記油圧作動機器内の残圧を排除する残圧排除手段とを有することを特徴とする請求項１に記載のオイルポンプの停止装置。
【請求項５】
前記残圧排除手段は、前記油圧作動機器による自然漏洩により前記残圧の排除を行うものであることを特徴とする請求項３または４に記載のオイルポンプの停止装置。
【請求項６】
前記残圧排除手段は、前記残圧の排除を行う残圧排除弁を具え、この弁を開いて強制的に残圧を排除するよう構成したことを特徴とする請求項３または４に記載のオイルポンプの停止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ駆動されるオイルポンプからの油圧を元圧として作動する油圧作動機器の作動停止でモータも駆動を停止された時に、油圧作動機器内の残圧によりオイルポンプが逆転されて異音を発生するのを防止可能にしたオイルポンプの停止装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
モータ駆動されるオイルポンプからの油圧を元圧として作動する油圧作動機器としては、例えば自動変速機の変速制御油圧回路がある。
自動変速機における変速機構の油圧源として使用されるオイルポンプでは、これをエンジンに代えてモータにより駆動することが考えられており、この場合、イグニッションスイッチOFF時における変速制御油圧回路（油圧作動機器）の作動停止でモータも駆動を停止したとき、変速制御油圧回路を成すコントロールバルブや変速機構内に加圧された状態で残存する油圧（以下、残圧と言う）がオイルポンプに向け逆流する。
【０００３】
これによるオイルの逆流は、モータが駆動を停止されていてどの方向にも回転可能であることからオイルポンプを逆回転させてしまい、異音が発生すると共に、オイルポンプ内部の部品が破損する虞があった。
この傾向は、オイルポンプが自動変速機に多用されるベーンポンプである場合、特に顕著となる。
【０００４】
この問題解決のため、従来、例えば、図７にその概略構成を示すような対策を施すことが提案されている（非特許文献１参照）。
図７において、１は、自動変速機の変速機構、２は、その変速制御を司るコントロールバルブ、３は、コントロールバルブ２に油圧を供給するオイルポンプ、４は、オイルポンプ３を駆動するモータである。
コントロールバルブ２は、モータ駆動されるオイルポンプ３からの油圧を元圧として作動し、変速機構１内の変速用摩擦要素を選択的に油圧作動（締結）させることにより変速機構１を所定変速段が選択された状態となす。
【０００５】
そして、上記の問題解決のためコントロールバルブ２と、オイルポンプ３とを連通する油路中に逆止弁１１を設け、これにより変速機構１やコントロールバルブ２内の残圧でオイルが変速機構１やコントロールバルブ２からオイルポンプ３に向け逆流するのを阻止する。
これにより、オイルポンプ３が逆回転することがなくなり、この逆転に伴う異音の発生や、オイルポンプの破損を防止することができる。
【０００６】
【非特許文献１】「機械工学基礎講座18  油圧工学（ＳＩ単位版）」、第２版、株式会社  朝倉書店、２００３年４月、ｐ.９７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来技術のオイルポンプの停止装置では、オイルが変速機構１やコントロールバルブ２からオイルポンプ３に向け逆流するのを逆止弁１１で防止する対策のため、コントロールバルブ２およびオイルポンプ３間の油路中に逆止弁１１を挿置する必要があり、この逆止弁１１が通常の変速制御時に油圧ロスを発生させるとともに、スペース的に余裕がないのに逆止弁１１を設けるスペースが必要である等の不都合があった。
【０００８】
そこで本発明は、オイルがオイルポンプに向け逆流するのを許容しつつこの逆流によってもオイルポンプが逆転することのないようにする対策により、または、オイルがオイルポンプに向け逆流するのを逆止弁に頼ることなく防止する対策により、
上記逆止弁による油圧ロスやスペースに関した不都合を生ずることなく、前記オイルポンプの異音に関する問題や、オイルポンプ内部の破損に関する問題を解消し得るようにしたオイルポンプの停止装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的のため本発明によるオイルポンプの停止装置は、請求項１に記載のごとく、
モータ駆動されるオイルポンプからの油圧を元圧として作動する油圧作動機器に用いられ、該油圧作動機器の作動停止時における前記オイルポンプの作動停止を司るオイルポンプの停止装置において、
前記油圧作動機器の作動停止後における該油圧作動機器内の残圧に抗して前記オイルポンプの逆転を阻止するオイルポンプ逆転阻止手段を具えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
上記した本発明によるオイルポンプの停止装置にあっては、
モータ駆動されるオイルポンプからの油圧を元圧として作動する油圧作動機器の作動停止時にオイルポンプを駆動停止させるに際し、
オイルポンプ逆転阻止手段が、油圧作動機器の作動停止後における該機器内の残圧に抗してオイルポンプの逆転を阻止することから、
上記の残圧でオイルがオイルポンプに向け逆流してもオイルポンプが逆転することがなく、この逆転に伴うオイルポンプの異音に関する問題や、オイルポンプ内部の破損に関する問題を解消することができる。
しかも当該作用効果を、逆止弁などの弁に頼ることなく達成し得るため、油路の油圧ロスに関する不都合や、スペース的に余裕のない油路に弁取り付けスペースを確保しなければならないという不都合を生ずることなしに、上記の問題解決を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明の第１実施例になるオイルポンプの停止装置を適用した自動変速機の変速制御油圧回路を示す模式図である。
また図２は、本実施例になるオイルポンプの停止装置に用いるワンウェイクラッチ及びその周辺構成の概略を示す部分拡大断面図である。
【００１２】
図１において、１は、自動変速機の変速機構、２は、その変速制御を司るコントロールバルブ、３は、コントロールバルブ２に油圧を供給するオイルポンプ（例えば、ベーンポンプ）、４は、オイルポンプ３を駆動する電動モータである。
変速機構１とで本発明における油圧作動機器を構成するコントロールバルブ２は、モータ４で駆動されるオイルポンプ３からの油圧を元圧として作動し、変速機構１内の変速用摩擦要素を選択的に油圧作動（締結）させることにより変速機構１を所定変速段が選択された状態となす。
【００１３】
本実施例においては特に、オイルポンプ３およびモータ４間におけるオイルポンプ駆動系の任意の箇所に配して、該オイルポンプ駆動系と固定部との間にワンウェイクラッチ５を介在させる。
このワンウェイクラッチ５は、上記のオイルポンプ駆動系、従ってオイルポンプ３自身を、モータ４による回転（以下、正転と言う）方向とは逆の方向へ回転（逆転）し得ないようにする向きに配置する。
従ってワンウェイクラッチ５は、本発明におけるオイルポンプ逆転阻止手段に相当する。
【００１４】
上記のワンウェイクラッチ５は、図２に明示するように、電動モータ４およびオイルポンプ３間の駆動結合部に設ける。
先ず、図２により、モータ４およびオイルポンプ３、並びに両者の駆動結合構造を説明するに、これらモータ４およびオイルポンプ３を共通なケース６に内蔵させて構成する。
【００１５】
オイルポンプ３は、その回転軸3aに結合したインナーロータ3bと、これを取り巻く偏心カムリング3cと、インナーロータ3bの外周面に径方向進退可能に挿置した多数個のベーン3dとで構成する。
オイルポンプ３の作用は以下の通りである。
インナーロータ3bと共に回転する多数個のベーン3dは偏心カムリング3cの内周面に摺接し、この間に、隣接ベーン3d間に画成されたポンプ室が容積変化を惹起され、所定のポンプ作用を行う。
【００１６】
モータ４は、オイルポンプ回転軸3aと同軸に配置したモータ軸4aを具え、このモータ軸4aに結着したロータ4bと、このロータを取り巻くよう配してケース６の内周に固設したステータ4cとで構成する。
モータ軸4aを、一端においてはオイルポンプ回転軸3aにセレーション嵌合してこれに駆動結合し、他端においては軸受７を介しケース６に回転自在に支持する。
モータ４は、ステータ4cの励磁によりロータ4bを一定方向に回転駆動し、この一定方向回転（正転）をモータ軸4aよりオイルポンプ回転軸3aへ出力することによりオイルポンプ３をポンプ作用が行われるよう駆動することができる。
【００１７】
モータ軸4aおよびオイルポンプ回転軸3aの相互結合部と、ケース６との間に前記のワンウェイクラッチ５を介在させ、これにより当該相互結合部をケース６に対して径方向に支持する。
しかしてこのワンウェイクラッチ５は、オイルポンプ回転軸3aをモータ４による正転方向とは逆の方向へ回転（逆転）し得ないようにする向きに配置される。
【００１８】
なおワンウェイクラッチ５は詳細な図示を避けたが、内周面にくさび状溝を持つ円筒状のアウターレースと、円筒状のインナーレースと、アウターレースのくさび状溝とインナーレースの外周面に移動自在に挿入されたローラと、電動モータ４の回転方向と逆方向の力に抗してローラに弾性力を付与するスプリングとより成る周知のものとする。
そして、ワンウェイクラッチ５のアウターレースをケース６に固定する一方、インナーレースをオイルポンプ３の回転軸３ａに結合する。
なお、ワンウェイクラッチ５の構成は上述の構成に限られるものではなく、その構成は適宜変更することができる。
【００１９】
上記の構成になる本実施例のオイルポンプの停止装置にあっては、コントロールバルブ２および変速機構１よりなる油圧作動機器の作動停止（イグニッションスイッチOFF）時に、オイルポンプ３もモータ４の即時OFFにより駆動停止される。
この時、コントロールバルブ２および変速機構１内には未だ残圧が存在しており、この残圧によりコントロールバルブ２および変速機構１からオイルポンプ３にオイルが逆流する。
【００２０】
この逆流は、本来ならモータ４が逆転防止機能を持たないことからオイルポンプ３を逆転させ、異音を発生させたり、ポンプ内部を破損させるという問題を生ずるが、
本実施例においては、ワンウェイクラッチ５が上記の残圧に抗して機械的にオイルポンプ３の逆転を阻止するため、オイルがコントロールバルブ２および変速機構１からオイルポンプに向け逆流してもオイルポンプ３が逆転されることはなく、この逆転に伴うオイルポンプの異音に関する問題や、オイルポンプ内部の破損に関する問題を解消することができる（請求項１，２に対応）。
【００２１】
しかも当該作用効果を、図７につき前述した逆止弁１１などの弁に頼ることなく達成し得るため、油路の油圧ロスに関する不都合や、スペース的に余裕のない油路に弁取り付けスペースを確保しなければならないという不都合を生ずることなしに、上記の問題解決を実現することができる（請求項１，２に対応）。
【００２２】
図３は、上記実施例のようにワンウェイクラッチ５を設ける代わりに、モータ４の駆動制御で上記と同様の作用効果が達成されるようにした本発明の他の実施例を示す。
本実施例においては、先ずステップＳ１において、車両の停止（イグニッションスイッチOFF）状態か否かを判定する。
イグニッションスイッチがONで、車両停止状態でなければ、コントロールバルブ２および変速機構１よりなる油圧作動機器を作動停止させるべきでなく、本発明による制御が不要であるから制御を元に戻して車両がイグニッションスイッチのOFFにより停止状態になるまで待機する。
【００２３】
ステップＳ１で、車両がイグニッションスイッチのOFFにより停止状態になったと判定する時（図４の瞬時t1）、ステップＳ２でモータ４の停止制御を開始させ、オイルポンプ３の回転を以下のように漸減させる。
つまりステップＳ３において、図４の瞬時t1以後に示すごとく所定時間（Ｘ秒）をかけてオイルポンプ３の回転数が０に向け漸減するようモータ４をトルク制御により回転低下させる。
従ってステップＳ３は、本発明におけるモータ回転漸減手段に相当する。
【００２４】
同時にステップＳ４においては、所定時間（Ｘ秒）が経過するまでの間にコントロールバルブ２および変速機構１よりなる油圧作動機器内の残圧を排除する。
従ってステップＳ４は、本発明における残圧排除手段に相当する。
なお残圧の排除は、コントロールバルブ２および変速機構１よりなる油圧作動機器からの自然漏洩により行うのがコスト上有利であるが（請求項５に対応）、
要求される残圧排除時間によっては、図示せざる残圧排除弁を設け、この弁を開いて強制的に残圧を排除するよう構成してもよい（請求項６に対応）。
【００２５】
次のステップＳ５では、図４のオイルポンプ停止制御開始瞬時t1から上記の所定時間（Ｘ秒）が経過したか否かをチェックし、経過するまでステップＳ３およびステップＳ４の上記した処理を継続し、モータ４のトルク制御を介した回転低下によりオイルポンプ３の回転数を所定時間（Ｘ秒）の経過時に０となるよう漸減させると共に、この間にコントロールバルブ２および変速機構１よりなる油圧作動機器内の残圧の排除を完了させる。尚、ここにいう所定時間（Ｘ秒）は実験により適宜最適化できる。
【００２６】
ステップＳ５で上記の所定時間（Ｘ秒）が経過したと判定する時、ステップＳ６においてモータ４を停止させ、図４のごとくにオイルポンプ３の回転数を０にする。
次にステップＳ７において、イグニッションスイッチのOFFに呼応し電源をOFFして制御を終了する。
【００２７】
かかる本実施例の構成によれば、コントロールバルブ２および変速機構１よりなる油圧作動機器内の残圧の排除後にモータ４（オイルポンプ３）の回転を完全に停止させるから、
残圧によりオイルがオイルポンプ３へ逆流するのを阻止し得て、オイルポンプ３の逆回転を防ぐことができ、この逆転による異音の問題や、破損に関する問題を解消することができる。
しかも、図７における逆止弁１１や、図１および図２におけるワンウェイクラッチ５等の部品を用いず、モータ４のトルク制御を介した回転低下制御によるソフト的な対策により、オイルポンプ３へのオイルの逆流を防止して上記の問題解決を実現するから、性能、耐久信頼性の向上及びコストの低減を図ることができるとともに、当該部品のためのスペースを設けることを不要とすることができる（請求項１，３に対応）。
【００２８】
図５は、図３の実施例と同様モータ４の駆動制御で、残圧によるオイルのオイルポンプ３への逆流を阻止して同様の作用効果が達成されるようにした本発明の更に他の実施例を示す。
本実施例においては、ステップＳ１１およびステップＳ１２で、図３のステップＳ１およびステップＳ２と同様の処理を行う。
【００２９】
ステップＳ１１で、車両がイグニッションスイッチのOFFにより停止状態になったと判定する時（図６の瞬時t1）、ステップＳ１２でモータ４の停止制御を開始させ、オイルポンプ３の回転を以下のように漸減させる。
つまりステップＳ１３において、図６の瞬時t1以後に示すごとく第１の所定時間（Ｙ秒）をかけてオイルポンプ３の回転数が設定回転数（Ｚrpm）に向け漸減するようモータ４をトルク制御により回転低下させる。
従ってステップＳ１３は、本発明におけるモータ回転漸減手段に相当する。
【００３０】
同時にステップＳ１４においては、所定時間（Ｙ秒）が経過するまでの間にコントロールバルブ２および変速機構１よりなる油圧作動機器内の残圧を排除する。
従ってステップＳ１４は、本発明における残圧排除手段に相当する。
なお残圧の排除は、コントロールバルブ２および変速機構１よりなる油圧作動機器からの自然漏洩により行うのがコスト上有利であるが（請求項５に対応）、
要求される残圧排除時間によっては、図示せざる残圧排除弁を設け、この弁を開いて強制的に残圧を排除するよう構成してもよい（請求項６に対応）。
【００３１】
次のステップＳ１５では、図６のオイルポンプ停止制御開始瞬時t1から上記の所定時間（Ｙ秒）が経過したか否かをチェックし、経過するまでステップＳ１３およびステップＳ１４の上記した処理を継続し、モータ４のトルク制御を介した回転低下によりオイルポンプ３の回転数を所定時間（Ｙ秒）の経過時に設定回転数（Ｚrpm）となるよう漸減させると共に、この間にコントロールバルブ２および変速機構１よりなる油圧作動機器内の残圧の排除を完了させる。
【００３２】
ステップＳ１５で上記の所定時間（Ｙ秒）が経過したと判定する時、ステップＳ１６において、図６の瞬時t2以後に示すごとくオイルポンプ３の回転数を第２の所定時間（Ｔ秒）だけ設定回転数（Ｚrpm）に保持するようモータ４をトルク制御する。
従ってステップＳ１６は、上記のステップＳ１３とで本発明におけるモータ回転漸減手段を構成する。
【００３３】
次のステップＳ１７では、図６の瞬時t2から上記第２の所定時間（Ｔ秒）が経過したか否かをチェックし、経過するまでステップＳ１６の上記した処理を継続してオイルポンプ３の回転数を第２の所定時間（Ｔ秒）だけ上記の設定回転数（Ｚrpm）に保持する。
ステップＳ１７で上記第２の所定時間（Ｔ秒）が経過したと判定する時、ステップＳ１８においてモータ４を停止させ、図６のごとくにオイルポンプ３の回転数を０にする。
次にステップＳ１９において、イグニッションスイッチのOFFに呼応し電源をOFFして制御を終了する。
【００３４】
かかる本実施例の構成によれば、モータ４（オイルポンプ３）の回転数が設定回転数（Ｚrpm）に低下するまでのうちに、コントロールバルブ２および変速機構１よりなる油圧作動機器内の残圧を排除するから、
残圧によりオイルがオイルポンプ３へ逆流するのを阻止し得て、オイルポンプ３の逆回転を防ぐことができ、この逆転による異音の問題や、破損に関する問題を解消することができる。
【００３５】
しかも、図７における逆止弁１１や、図１および図２におけるワンウェイクラッチ５等の部品を用いず、モータ４のトルク制御を介した回転低下制御によるソフト的な対策により、オイルポンプ３へのオイルの逆流を防止して上記の問題解決を実現するから、性能、耐久信頼性の向上及びコストの低減を図ることができるとともに、当該部品のためのスペースを設けることを不要とすることができる（請求項１，４に対応）。
【００３６】
さらに、モータ４（オイルポンプ３）の回転数が設定回転数（Ｚrpm）に低下するまでのうちに、コントロールバルブ２および変速機構１よりなる油圧作動機器内の残圧を排除し、その後、第２の所定時間（Ｔ秒）の経過時にモータ４（オイルポンプ３）の回転数を０にすることから、
残圧を排除しきるときのタイミングと、モータ４（オイルポンプ３）の回転数が０になるときのタイミングとを合わせなくてすみ、
図３および図４の実施例のごとく所定時間（Ｘ秒）経過後にモータ４（オイルポンプ３）の回転数を０にするという制御よりも、モータの回転数制御をより容易に行うことができる（請求項４に対応）。尚、上記で説明に用いたＺrpm，Ｙ秒，Ｔ秒は実験により適宜最適化することができる。
【００３７】
以上、図示例に基づき説明したが、本発明のオイルポンプの停止装置は、上記実施の形態において説明した構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された構成の範囲内で適宜変更できるのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１実施例になるオイルポンプの停止装置を適用した自動変速機の変速制御油圧回路を示す模式図である。
【図２】上記第１実施例で用いたワンウェイクラッチ及びその周辺構成の概略を説明する部分拡大断面図である。
【図３】本発明の第２実施例になるオイルポンプの停止装置が実行するオイルポンプ停止制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】同第２実施例によるオイルポンプ停止制御の動作タイムチャートである。
【図５】本発明の第３実施例になるオイルポンプの停止装置が実行するオイルポンプ停止制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】同第３実施例によるオイルポンプ停止制御の動作タイムチャートである。
【図７】従来の構成になるオイルポンプの停止装置を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  変速機構（油圧作動機器）
２  コントロールバルブ（油圧作動機器）
３  オイルポンプ
４  電動モータ
５  ワンウェイクラッチ（オイルポンプ逆転阻止手段）
６  ケース
７  軸受
【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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【図６】
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【図７】
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