(57)【要約】ポンプ（１２）と低圧管路系（１６）と高圧管路系（３０）とを含んでなる車両用油圧装置（１０）。低圧管路系には、高圧管路系におけるアキュムレーター（５０）を充満させることのできる制限・迂回装置が設けられている。さらにまた、多重板湿式クラッチのクラッチハブ（９６）に、トルクセンサーＤ、Ｅ、Ｆが設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両変速用油圧装置のための油圧流体ポンプであって、二重駆動ポンプ加圧源を備えてなる油圧流体ポンプ。
【請求項２】
前記二重駆動源は、電気式・機械式駆動源である請求項１に記載のポンプ。
【請求項３】
前記機械式駆動源は、車両エンジンからのものであり、かつ、電気式駆動源は、モーターからのものである請求項２に記載のポンプ。
【請求項４】
前記二重駆動源は、共通の出力軸を駆動する請求項１〜３のいずれかに記載のポンプ。
【請求項５】
前記駆動源の少なくとも一方を前記出力軸に連結するためのクラッチ装置を含んでいる請求項４に記載のポンプ。
【請求項６】
前記機械式駆動源は、調整ずみクラッチおよび一方向クラッチのうちの一方によって前記出力軸に連結されている請求項４に記載のポンプ。
【請求項７】
前記二重駆動源は、遊星継手を介して連結された前記共通出力軸を駆動する請求項４に記載のポンプ。
【請求項８】
ポンプと高圧アキュムレーターとを含んでなる車両変速用油圧装置。
【請求項９】
前記ポンプによって共通に駆動される高圧回路および低圧回路を含んでいる請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記アキュムレーターは、前記高圧回路に設けられている請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記低圧回路に迂回バルブをさらに含んでいる請求項８または９に記載の装置。
【請求項１２】
ポンプ制御器とこのポンプ制御器へフィードバックをもたらすトルクセンサーとをさらに備えている請求項８〜１２のいずれかに記載の装置。
【請求項１３】
ポンプと、ポンプ駆動源と、高圧回路と、低圧回路と、この低圧回路に設けられた迂回バルブと、前記高圧回路に設けられたアキュムレーターとを含んでなる車両変速用油圧装置を制御するための方法であって、第１作動モードにおける、前記低圧回路を駆動する過程と、第２作動モードにおける、前記ポンプを過駆動し、前記迂回バルブを閉じて前記低圧回路を塞ぎ、前記アキュムレーターを蓄電する過程と、第３作動モードにおける、前記ポンプを過駆動し、前記迂回バルブを開く過程とを含んでいる方法。
【請求項１４】
前記ポンプ駆動源は、二重駆動装置であり、かつ、前記第１作動モードでは第１駆動源だけが前記ポンプを駆動し、前記第２作動モードおよび前記第３作動モードでは両駆動源が前記ポンプを過駆動する請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
ポンプとポンプ駆動源とを含んでなる車両変速用油圧装置を制御するための方法であって、このポンプ駆動源は、二重駆動装置であり、かつ、通常モードでは第１駆動源だけが前記ポンプを駆動し、過駆動モードでは両駆動源が前記ポンプを過駆動する方法。
【請求項１６】
クラッチハブとこのクラッチハブに設けられたトルクセンサーとを備えてなる変速装置用クラッチ。
【請求項１７】
前記トルクセンサーは、前記クラッチハブの半径方向延長部に設けられている請求項１６に記載のクラッチ。
【請求項１８】
前記トルクセンサーは、前記クラッチハブの軸方向延長部に設けられている請求項１６または１７に記載のクラッチ。
【請求項１９】
請求項１〜７のいずれかに記載されたような油圧ポンプ装置および／または請求項１６〜１８のいずれかに記載されたようなクラッチを備えてなる車両変速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動化された手動変速装置（ＡＭＴ）に適用される、例えば一体型動力伝達機構制御装置のような改良型動力伝達機構制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ヨーロッパでは、主として原価効率とＣＯ2効率との理由で、自動化された手動変速装置（ＡＭＴ）の適用にかなりの進展がある。このような変速装置を利用可能にするにはある範囲が存在し、したがって、このような変速装置は一般に、単一クラッチ装置（ＡＭＴ−１）と一対通路装置（ＡＭＴ−２）とに分類することができる。そして、いっそう洗練された型のものが現在開発中である。しかしながら、手動による変速装置におけるこの「第１波動」の切換特性、すなわち、ギアチェンジの間における車両の性能、特に運転者が気づく性能が、よくないことはかなり問題である。
【０００３】
関連した観点において、ＡＭＴ動力伝達機構に関する油圧供給装置の公知の設計が従来の自動変速装置に関する公知のポンプ設計と公知のエンジンオイル潤滑ポンプの簡単な用途とに集中していた。しかしながら、エンジンに関する流動要件と変速装置に関する流動要件とは基本的に異なっており、ＡＭＴには、クラッチおよびシフトレールを制御するために間欠的高圧流動に関する要件があり、エンジンには、低圧要件があり、かつ、その流量が比較的安定している、ということは認識されていない。公知のいくつかの提案によれば、発電、電池装置への蓄電およびモーター駆動の全体効率は必然的に悪い。
【０００４】
別の観点において、従来のパワーパック設計は、次の諸特性、すなわち、ポンプの型（固定排除量型かあるいは可変排除量型か）、ポンプの特性（容積効率、機械効率および流量によって定義される）およびトルク供給源（固定型機械式駆動装置、クラッチ付き機械式駆動装置、モーターなど）によって、大きく規定される。任意の型の自動変速装置では、機械式駆動かあるいは電気式駆動かによって、パワーパックのエネルギー消費によるかなりの割合の装置損失がある。たいていの変流器では、そのアクチュエーターは油圧的に駆動され、ポンプ供給源は機械的に駆動される。その一般的な構成には、固定された機械軸によって駆動される固定型排除ポンプがたいてい備わっている。簡単で費用のかからないものであるが、この設計では、低いエンジン回転速度および高いエンジン回転速度の両方における油圧要件を満たすために、その要件に起因して全体効率が悪い。そのような構成では、ポンプが低速で充分な流動をもたらすような寸法に作られていると、高い車両速度では過剰な流動が生じるであろう。さまざまな排除ポンプ（翼板、ピストン）がこの問題を克服するために適用されており、改善された効率をもたらす可能性を有しているが、それらはかなり費用が高いものである。また、圧力安定性を維持するために迂回流を考慮しなければならないので、高効率に関するいくつかの要求は留意して処理しなければならない。
【０００５】
クラッチパックにおける従来のトルク検出装置にもいくつかの問題がある。トルク検出には、トルク担持通路に置かれる変換器が必要であり、それらの技術の大部分は、鉄系材料が応力を受けるときにその磁気特性の小さい変化を検出することによっている。このため、その変換器は、ある構成要素と関連ピックアップ装置とに適用された取り扱いになる。今日まで、刊行物に記載されたいくつかの装置は、軸におけるトルクの検出に焦点が当てられていた。しかしながら、これは一般に、軸長が３０〜４０ｍｍという不利益、あるいはより複雑な包装用装置を招き、また、その装置では低トルクでの分解能が悪い。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明によれば、車両変速装置用油圧装置のための油圧流体ポンプが提供され、このポンプは二重駆動ポンプ加圧源を備えている。この発明によれば、ポンプと高圧アキュムレーターとを含んでなる車両変速装置用油圧装置がさらに提供される。好ましい実施形態では、ポンプは、二重駆動ポンプ加圧源をさらに備えているが、その二重駆動ポンプ加圧源は、それぞれの駆動装置のために二重クラッチ付きのものであり、ポンプ制御器とこれにフィードバックをもたらすトルクセンサーとを備えてなる。
【０００７】
この発明によれば、クラッチハブとこのクラッチハブに設けられたトルクセンサーとを備えてなる変速装置用クラッチがさらに提供される。好ましい実施形態では、このトルクセンサーは、クラッチハブの半径方向延長部に設けられ、かつ／または、クラッチハブの軸方向延長部に設けられている。
【発明の効果】
【０００８】
その結果、この発明によれば、油圧計画と油圧ポンプのための複合型電気式／機械式ポンプ駆動装置変速装置とによってもたらされたような、油圧要件とポンプ出力の発生との間に改善された適合をもたらして低圧流量要件と高圧流量要件との両方に合致する機械式駆動と電気式駆動との両方を備えてなる設計の全体目的が達成される。変速装置の効率と継続的滑り性能とは、高圧アキュムレーターが備わったクラッチ付き二重駆動電気機械式ポンプ装置の使用を通して改善することができ、また、湿式クラッチ設計における冷却用流体の発電が、２０％の勾配における継続的勾配維持をもたらすことが示され、均等なあるいは改善された切換性能が現在の自動ＡＭＴと二重クラッチＡＭＴとの間で達成された。したがって、この発明は、改良されたパワーパック設計と制御装置とによるＣＯ2効率に、改良されたパワーパック設計による継続的クラッチ滑り性能に、そして、改善されたアルゴリズムとセンサー技術とによる切換性能と特徴付けとに向けられている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、この発明のいくつかの実施形態が、図面を参照しながら例示としてだけ説明される。
この説明を通じて、共通の参照符号は共通の要素に係るものである。ここで考察された基本的な変速装置の設計は、２つの配設軸と、２つの入力軸と、油圧軸アクチュエーターによって制御される簡単な単円錐同調器を使って予備選定された歯車とが備わった簡単な対クラッチの設計に従う。両方のクラッチは、静圧ピストンが備わった湿式多重型のものであり、油圧によって制御されるとともに、例えば、軟らかくて平行な混成動力伝達経路の内部での使用のために７キロワット型モーター／発電装置が組み込まれている。その設計は当業者に周知であると思われるので、ここで詳しく説明することはしない。
【００１０】
このＡＭＴ変速装置には、相異なる２種の流れ、すなわち、概算値が表１に示されている高圧流および低圧流が必要である。これらは、理想的な値であって、圧力調整バルブの非能率さとそのバルブブロックの中における一般的流量損失とによって左右されるであろう、ということに留意すべきである。
【００１１】
適切な油圧装置の設計が図１に示されている。この装置は、全体として１０で表されており、ポンプ１２と、以下でいっそう詳しく考察される駆動・クラッチ装置１４とを含んでいる。このポンプは、低圧経路１６と、通常は開放されたバルブ１８と、流量制限バルブ２０とを介して駆動されるが、バルブ１８およびバルブ２０は制限・迂回装置２２を形成している。この低圧経路は、全体として２４で表された潤滑、歯車の噛み合い、支承などの装置と、クラッチ２８ａ，２８ｂのための潤滑・冷却装置２６とを含んでいる。
【００１２】
高圧管路３０は、一方向バルブ３２と、圧力センサー３４と、圧力減少バルブ３６ａ，３６ｂと、全体として３８で表されたクラッチ制御装置とを含んでいる。この高圧管路３０はさらに、第２の一方向バルブ４０と、第２の圧力減少バルブ４２と、全体として４４で表されたシフトレール作動装置とを含んでいる。高圧管路はさらに、圧力調整器４６と、全体として４８で表された、フィルター／タンク／冷却器装置を含んでいる戻し管路とを含んでいる。
【００１３】
【表１】
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【００１４】
前記高圧管路に関しては、アキュムレーター５０もまた設けられている。このアキュムレーターは、間欠的に充満されて高圧要件に合致し、したがって、ポンプ１２からの付加ポンプ性能の活用が行われる。さらに、迂回バルブ２２は、例えば付加的シフトレール要件が生じるときにアキュムレーターを付加的に充満させる別の要件があれば、閉じることができる。この代わりに、迂回バルブ２２によって、例えば、以下でいっそう詳しく説明するように持続性滑りの状態におけるクラッチ冷却について、高い流量の発電ができる。迂回装置２２およびアキュムレーター５０が設けられていることによって、適切な運転とともに、改良されかつ簡略化された装置が可能になる。
【００１５】
現在の傾向である直列型のポンプは、デュオセントリック（Ｄｕｏｃｅｎｔｒｉｃ（登録商標））型かあるいは水循環型かのいずれかからなっているが、そのパワーパックの設計はいずれかの型を適用することができる。ここでの考察では、水循環型ポンプが採用されている。以下でいっそう詳しく考察するように、その油圧回路の設計は、パワーパックおよび駆動装置の設計とともに、最大相乗作用を引き出す。
【００１６】
高圧（ＨＰ）流量および低圧（ＬＰ）流量についての変化する要件の発生と補充とによって、この発明により克服される機械式駆動装置についての本質的に非能率な妥協が引き起こされる。とりわけ、エンジン回転速度から少なくとも部分的に独立している速度調整のできる駆動装置では、ポンプ作用とその油圧要件との釣り合いが改善され、そのパワーパック装置は燃料効率の最もよいやり方で変速装置の油圧要件を満たすことができる。このことを達成するために、次の基本的関係の切り離しが可能である。エンジン回転速度とポンプ作動速度（すなわち、直接機械式駆動装置による計量配分、機械式駆動装置あるいは電気式駆動装置による変動比の提案）、ポンプによる流量とエネルギー使用（すなわち、油圧アキュムレーターの使用）、ポンプへの駆動トルクとエンジンの負荷（すなわち、電池の使用）。
【００１７】
エンジンから可変駆動トルクを供給する一方で、ポンプの操作とエンジンのスピードとの必要な切り離しを実施するために、機械式継手の新しい設計が必要になる。さまざまな型とそれらの長所とが以下で論じられる。
【００１８】
好ましい取り組みには、集積型電気式駆動装置とエンジンによって駆動されるポンプのような複数の駆動装置の間におけるクラッチの使用が含まれている。このためには、１０ニュートンメートル（Ｎ．ｍ．）という最大トルクに耐えることができる簡単なクラッチが必要になる。
【００１９】
図４に示された好ましい第１実施形態には１つのポンプ（図示略）が備わっており、このポンプには、全ＬＰ流のためのエンジンからの機械式駆動装置６０と、全ＨＰ流のための４２ボルトモーター６２からの電気式駆動装置とが備わっている。この実施形態は、通常はエンジンからのポンプ軸６６を駆動するために閉じられている、全体として６４で表された簡単な摩擦クラッチが使われている「クラッチ付き」機械式駆動装置を備えていることを特徴とする。直接電気式駆動装置６２によれば、クラッチ６４による駆動装置６０の簡単な噛み合い解除で、その速度を機械式駆動装置の速度に関係なく変化させることができる。
【００２０】
図４における装置の変形例が図５に示されている。この変形例では、電気式駆動装置６２によって、機械式駆動装置６０を過剰送給するか滑らせるかして、ポンプ作動速度を機械式駆動装置６０の速度に対して増大させあるいは減少させるように構成された簡単な機械式一方向クラッチ６８が使われている。この一方向クラッチによれば、１つの軸をもう１つの軸よりも速く回転させることで、効果的な噛み合い解除が可能になる―この装置は高価でなく、また、駆動装置を要しない。
【００２１】
さらに代わりの実施形態が図６に示されている。この駆動装置には１つのポンプ要素１２が示されており、それは、エンジン６０およびモーター６２からの入力部がある、全体として７０で表された遊星歯車のようなトルク加算装置を介して、この駆動装置に設けられている。
【００２２】
その結果、次の設計基準が考慮に入れられる。ポンプのローターの回転速度をエンジンの回転速度と無関係に制御すること、エンジンのクランクとモーターとからトルクを同時に調達すること、そして、持続性滑りの条件下でクラッチを冷却するために流量を間欠的に増大させることが含まれる実際的な適応性。複雑度についての考慮事項―ポンプ装置の数、一時的要件を満たすためのＨＰアキュムレーターについての要件、任意のクラッチ装置の数および複雑度、任意の歯車の数および複雑度、装置の内部において減少したモーターに必要な速度制御の複雑度。
【００２３】
このクラッチ装置に代わる可能性のあるものには、電磁クラッチ―多くの自動空気調和用駆動装置に見られるようなもの、案内起動装置のある調整ずみボールランプ―自動動力伝達経路クラッチ作動装置（パイロットクラッチ（電磁クラッチ）に付加された小さいクランプ荷重によって、ボールランプ装置を起動するドラッグトルクが生じて、メインクラッチのクランプ荷重が発生する）、電気流動式継手―エンジンファン駆動装置に使われている、円錐型同調器が備わった従来のドッグクラッチ―現在の手動変速装置に見られるようなもの、あるいは調整ずみローラークラッチ―ローラークラッチの内部における諸要素の装填を調整することで、ドッグクラッチ装置と均等なトルクパスを確立することが可能になり、この型の装置では噛み合い解除をもたらすために、たいていトルクの反転が必要になるが、実質的な費用便益および包装便益がある―が含まれる。適切な他の任意の型のクラッチも使うことができるということはわかるであろう。
【００２４】
このクラッチ装置に関連した油圧回路の作用をこれから説明する。図５、図６および図７を参照して３つのモードを考察する。それぞれの場合に、この装置は、図２〜図４のうち任意のクラッチ装置を採用することがもちろんできるが、図３に示された型の駆動装置である一方向クラッチ装置とともに使われる。
【００２５】
まず初めに図５によれば、全体として８０で表された駆動装置は、駆動装置６０での回転の入力速度がポンプ軸６６での回転の出力速度に等しくなるように、滑りゼロで作動される。バルブ１８は低圧回路で開かれており、一方向バルブ３２は高圧回路で閉じられている。アキュムレーター５０は一部蓄電されていない。したがって、ポンプ出力は低圧で高流量である。
【００２６】
図６に示されたモードでは、クラッチ滑りは、ポンプ軸６６での回転速度が駆動装置の入力部６０での回転速度よりも大きくなるように、もたらされる。制限・迂回要素の中におけるバルブ１８は、流れが高圧回路を通過するように、閉じられている。機械式駆動装置と電気式駆動装置とは、この場合において、アキュムレーター５０の初期蓄電のために組み合わされている。したがって、ポンプ出力は高圧で低流量である。
【００２７】
図７に示された第３のモードでは、電気式駆動装置６２によって入力回転速度よりもポンプ軸回転速度が増大するように、もう一度、クラッチ滑りがもたらされる。しかしながら、バルブ１８は、最大流量で中間圧力ポンプ出力がもたらされるように、開かれている。その結果、例えば迂回路が開かれているときのヒルホールドの間にクラッチを冷却するために、電気式駆動装置によってポンプ駆動を支援することになる。
【００２８】
この発明による別の観点はトルク検出に関するものである。図８には簡単な湿式クラッチパックが示されており、これは、入力軸９０、出力軸９２、静圧ピストン９４および、トルク検出のためのいくつかの電位部位を備えてなる。トルクセンサー自体は、例えばスェーデンのエービービー（ＡＢＢ）社から市販されているような適切な型のものであれば、どのようなものでもよい。部位Ａおよび部位Ｂには従来の軸感知装置が使われている。部位Ｃ〜Ｆはクラッチハブ９６に置かれている。部位Ｆおよび部位Ｅには、「薄壁」管状感知装置に適した技術が必要である。部位Ｄおよび部位Ｃには、「円盤」感知装置に適した技術が必要である。
【００２９】
軸方向長さへの増大を最小限にすることについては、部位Ｃおよび部位Ｄにおける感知が好ましい。「円盤」の面における感知については、これら２つの部位で相異なる水準の応力を利用するために２つのセンサーを適用することは妥当であろう。すなわち、センサーＣは、その内面により高い水準の応力を受け、したがって、クリープ制御に関連した低水準のトルクの分析に適しているであろうし、センサーＤは、その外面により低い水準の応力を受け、したがって、全範囲のトルクの分析に適しているであろう。
【００３０】
トルク検出の結果、クラッチ容量の正確な制御によって、ねじり振動のダンパーのためにかなりの利点がもたらされ、また、動力伝達経路の構成要素の過負荷保護がもたらされる。図１の油圧装置には、ポンプ制御器と、図８に示され、ポンプ制御器へフィードバックをもたらすような型のトルクセンサーとがさらに含まれていて、この装置の制御が改善されるようにされていてもよい。
【００３１】
この明細書に記載されたさまざまな観点および構成要素は適切に組み合わせたり並設したりすることができる、ということはわかるであろう。考察は、特にＡＭＴ変速装置に関して行われたが、同じような考慮事項が適用される他の変速装置にも等しく適用される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】この発明による油圧装置を示している。
【図２】この発明による第１駆動装置を示している。
【図３】この発明による第２駆動装置を示している。
【図４】この発明による第３駆動装置を示している。
【図５】この発明による第１モードにおける駆動装置と油圧計画とを示している。
【図６】第２モードにおける図５の駆動装置を示している。
【図７】第３モードにおける図５の駆動装置を示している。
【図８】この発明によるトルクセンサー装置を示している。
【国際公開パンフレット】
2004529299.tif 000004
2004529299.tif 000005
2004529299.tif 000006
2004529299.tif 000007
2004529299.tif 000008
2004529299.tif 000009
2004529299.tif 000010
2004529299.tif 000011
2004529299.tif 000012
2004529299.tif 000013
2004529299.tif 000014
2004529299.tif 000015
2004529299.tif 000016
2004529299.tif 000017
2004529299.tif 000018
2004529299.tif 000019
2004529299.tif 000020
2004529299.tif 000021
2004529299.tif 000022
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004529299.tif 000023
2004529299.tif 000024
【国際調査報告】
2004529299.tif 000025
2004529299.tif 000026
2004529299.tif 000027