(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）自動変速機出力軸系に設けられるオイルポンプと、車両の減速状態を検出する手段と、前記車両が減速状態にある時に切換弁を作動させ、逆止弁を介して前記オイルポンプに連結される蓄圧器と、該蓄圧器に接続される自動変速機の油圧制御装置と、前記蓄圧器の圧力状態に応じて前記オイルポンプが作動するように制御する電子制御装置とを具備する回生機能付き自動変速機油圧制御装置と、
（ｂ）自動変速機出力軸系に設けられる発電装置と、車両の減速状態を検出する手段と、前記車両が減速状態にある時に前記発電装置を作動させ、電気エネルギーを蓄える蓄電池と、該蓄電池に接続される電動オイルポンプと、該電動オイルポンプに連結される自動変速機の油圧制御装置と、前記蓄電池の充電状態に応じて前記発電装置が作動するように制御する電子制御装置とを具備する回生機能付き自動変速機油圧制御装置とを併用することを特徴とする回生機能付き自動変速機油圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回生機能付き自動変速機油圧制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動変速機（Ａ／Ｔ）においては、クラッチやブレーキ等の係合状態維持及び内部潤滑のために常時ポンプで圧力を発生させ、オイルを循環させるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
まず、自動変速機の損失について説明する。
【０００４】
車両が、図４に示すように、加速し、一定車速で走行した後に、減速する走行パターンで走行した場合、その時、必要な出力は図５のように示される。
【０００５】
図５において、制動時の仕事Ａのうち、一部はエネルギーを含めた駆動系の回転抵抗により吸収される（熱に変換）ものの、大半はブレーキより摩擦熱として放出される。
【０００６】
自動変速機に限ってみれば、図６に示すように、走行中エネルギーを損失していることになる。
【０００７】
図７はモード走行（ＬＡ＃４）における駆動系のエネルギーフローを示した図である。その中で、自動変速機での損失は消費ガソリンのエネルギーの約３．１％であることを示している。
【０００８】
各種走行パターンにおける、自動変速機構成要素毎の損失の割合では、トルクコンバータの次にオイルポンプの損失が大きい。
【０００９】
したがって、自動変速機におけるエネルギーの効率向上の中で、オイルポンプの損失を減少させることは、重要な課題の一つである。つまり、オイルポンプの損失において、特に注目されるものは、クラッチやブレーキの係合状態維持のためのポンプの作動が、自動変速機構の駆動力伝達という目的機能からみれば全くの損失になっているということである。それは、たまたま機構上の必要性から発生しているものであり、燃費改善策からして、それに起因する損失を低減することは重要な課題である。
【００１０】
本発明は、上記状況に鑑みて、車両の走行において、従来無駄になっているエネルギーを回生させることにより、自動変速機の効率の向上を図り得る回生機能付き自動変速機油圧制御装置を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕回生機能付き自動変速機油圧制御装置において、
（ａ）自動変速機出力軸系に設けられるオイルポンプと、車両の減速状態を検出する手段と、前記車両が減速状態にある時に切換弁を作動させ、逆止弁を介して前記オイルポンプに連結される蓄圧器と、この蓄圧器に接続される自動変速機の油圧制御装置と、前記蓄圧器の圧力状態に応じて前記オイルポンプが作動するように制御する電子制御装置とを具備する回生機能付き自動変速機油圧制御装置と、
（ｂ）自動変速機出力軸系に設けられる発電装置と、車両の減速状態を検出する手段と、前記車両が減速状態にある時に前記発電装置を作動させ、電気エネルギーを蓄える蓄電池と、この蓄電池に接続される電動オイルポンプと、この電動オイルポンプに連結される自動変速機の油圧制御装置と、前記蓄電池の充電状態に応じて前記発電装置が作動するように制御する電子制御装置とを具備する回生機能付き自動変速機油圧制御装置とを併用するようにしたものである。
【００１２】
【作用及び発明の効果】
本発明によれば、自動変速機出力軸系（Ａ／Ｔ出力軸−車輪）にオイルポンプ及び又は発電装置を設け、車両の減速エンジンブレーキやブレーキが必要な時に作動させて、これまで無駄に捨てられていた減速エネルギーを回収して油圧エネルギー・電気エネルギーに変換し、その油圧を蓄圧器及び又は蓄電池に蓄える。そして、車両の停止時、加速時、定常走行時等において係合状態維持等のために、蓄圧器の油圧及び又は蓄電池の電力を活用することができる。
【００１３】
油圧ポンプは減速時のみ作動するものとする。方法としては、電磁クラッチ等による切り換えやオイル吸入口を切り換えて空転させる方法が考えられる。
【００１４】
また、蓄積された油圧だけでは不足する場合も考えられるので、補助的に電動ポンプを設けて対応してもよいし、油圧ポンプを間欠的に作動させてもよい。
【００１５】
以上のようなシステムを構成することにより、従来無駄に捨てられていた車両の減速エネルギーを有効に活用し、オイルポンプを駆動し、通常走行時に浪費していたオイルポンプによるロスをなくし、自動変速機の効率を向上させ、燃費改善を図ることができる。
【００１６】
また、従来無駄に捨てられていた車両の減速エネルギーを回収して電気エネルギーに変換し、その電気エネルギーを蓄電池に蓄える。そして、車両の停止時、加速時、定常走行時等において、その蓄電池のエネルギーにより、電動オイルポンプを作動して、通常走行時に浪費していたオイルポンプによるロスをなくし、自動変速機の効率を向上させ、燃費改善を図ることができる。
【００１７】
以上のようなシステムを構成することにより、従来無駄に捨てられていた減速エネルギーを有効に活用し、オイルポンプを駆動し、通常走行時に浪費していたオイルポンプによるロスをなくし、自動変速機の効率を向上させ、燃費改善を図ることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図を参照しながら詳細に説明する。
【００１９】
図１は本発明の実施例を示す回生機能付き自動変速機の全体システム構成図、図２はその油圧蓄積方式の回生機能付き自動変速機の要部模式図、図３はその電気蓄積方式の回生機能付き自動変速機の要部模式図である。なお、図１は油圧蓄積方式と電気蓄積方式の併用で示されているが、図２及び図３に示すように、個別で考えてもよい。
【００２０】
図１において、１はエンジン（Ｅ／Ｇ）、２はエンジン（Ｅ／Ｇ）に連結されるトルクコンバータ（Ｔ／Ｃ）、このトルクコンバータ（Ｔ／Ｃ）からの動力は、自動変速機（Ａ／Ｔ）３に伝達される。その自動変速機（Ａ／Ｔ）３には、クラッチやブレーキ４、ギヤセット５、オイルポンプ６、切換弁７が設けられる。また、電気蓄積方式では、自動変速機（Ａ／Ｔ）３の出力側軸に発電装置８が設けられ、更に差動歯車９、車輪１０が設けられる。
【００２１】
一方、１１はオイルパン、１２は逆止弁、１３は蓄圧器（アキュムレータ）、１４はオイルのレベルセンサ、１５は油圧計、１６は油圧制御装置、１７は蓄電池（バッテリー）、１８は電動オイルポンプ、２１は電子制御装置（ＥＣＵ）、２２は走行状態検出装置であり、スロットル、ブレーキ、車速、加速度計などの各種センサーからなる。２３はナビゲーション装置である。
【００２２】
まず、油圧蓄積方式について図２を用いて説明する。
【００２３】
この図に示すように、オイルポンプ（Ｏ／Ｐ）６は、自動変速機（Ａ／Ｔ）３の出力軸に連結されており、車両の動きと一体になって回転する。電子制御装置（ＥＣＵ）２１は走行状態検出装置（スロットル、ブレーキ、車速、加速度計などの各種センサー）２２（図１参照）からの走行状態情報や、ナビゲーション装置２３（図１参照）からのナビゲーション情報を取り込んで、減速が必要な状況、減速中、ドライバの減速の意志（例えばブレーキ信号）等の減速状態を判断し、車両が減速状態にある場合は、切換弁７を作動させ、オイルポンプ６がオイルを吸入するようにし、そのオイルを蓄圧器１３に導き、油圧エネルギーとして蓄積する。
【００２４】
車両が停止後、または加速中、走行中は切換弁７はオープン状態にして、オイルポンプ６に負荷がかからないようにする。その時にはオイルポンプ６と蓄圧器１３との間に逆止弁１２が設けられており、オイルが逆流することはない。
【００２５】
蓄積された油圧エネルギーは、その後のあらゆる走行状態において油圧制御装置１６に放出され、自動変速機を作動させるために使われる。
【００２６】
次に、電気蓄積方式について図３を用いて説明する。
【００２７】
電気蓄積方式と油圧蓄積方式との相違点は、オイルポンプ６を発電装置８、蓄圧器１３を蓄電池１７に置き換えただけであり、基本的には油圧蓄積方式と同様である。ただし、電気エネルギーを油圧エネルギーに変換する必要があるため、電動オイルポンプ１８が必要である。また、この蓄電池１７は車両に本来搭載されている蓄電池と兼用することもできる。
【００２８】
すなわち、電子制御装置２１は走行状態検出装置（スロットル、ブレーキ、車速、加速度計などの各種センサー）２２やナビゲーション装置２３からのナビゲーション情報を取り込んで、減速が必要な状況、減速中、ドライバの減速の意志（例えばブレーキ信号）等を判断し、車両が減速状態にある場合は、発電装置８を作動させ、蓄電池１７に充電する。充電された電気エネルギーは、車両が停止後、または加速中、走行中は充電された蓄電池１７により、電動オイルポンプ１８を作動してオイルパン１１からオイルを油圧制御装置１６へと供給する。つまり、蓄積された電気エネルギーは、その後のあらゆる走行状態において油圧制御装置１６に放出され、自動変速機を作動させるために使われる。
【００２９】
上記した両方式とも原理上成立するが、連続的に長時間低速走行した場合には、蓄積エネルギーは枯渇する。したがって、蓄圧器１３の圧力、蓄電池１７の充電状態を電子制御装置２１で常時検出し、必要に応じて走行中にオイルポンプ６、発電装置８が作動するように制御する。
【００３０】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例を示す回生機能付き自動変速機の全体システム構成図である。
【図２】  本発明の実施例を示す油圧蓄積方式の回生機能付き自動変速機の要部模式図である。
【図３】  本発明の実施例を示す電気蓄積方式の回生機能付き自動変速機の要部模式図である。
【図４】  車両の走行パターンを示す図である。
【図５】  車両の走行時に必要な出力を示す図である。
【図６】  車両の自動変速機での損失を示す図である。
【図７】  モード走行（ＬＡ＃４）におけるエネルギーフロー図である。
【符号の説明】
１    エンジン（Ｅ／Ｇ）
２    トルクコンバータ（Ｔ／Ｃ）
３    自動変速機（Ａ／Ｔ）
４    クラッチやブレーキ
５    ギヤセット
６    オイルポンプ
７    切換弁
８    発電装置
９    差動歯車
１０    車輪
１１    オイルパン
１２    逆止弁
１３    蓄圧器（アキュムレータ）
１４    オイルのレベルセンサ
１５    油圧計
１６    油圧制御装置
１７    蓄電池（バッテリー）
１８    電動オイルポンプ
２１    電子制御装置（ＥＣＵ）
２２    走行状態検出装置
２３    ナビゲーション装置
【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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