(57)【要約】      （修正有）【課題】オートマチックトランスミッションにて使用される液圧アキュムレータの高速充填システムを提供する。【解決手段】液圧アキュムレータ１２と、液圧アキュムレータ１２と連通し、オートマチックトランスミッション１４の液圧システムと連通するよう適応する能動的高速充填メカニズム２４と、能動的高速充填メカニズム２４と並行にあり、オートマチックトランスミッション１４の液圧システムと連通し、また液圧アキュムレータ１２と連通する受動的緩慢充填メカニズム１８と、液圧アキュムレータ１２を高速充填するための能動的高速充填メカニズムを駆動する電子制御装置３０、とを含むシステム１０とした。【選択図】図１
2017089886.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両エンジンの停止／始動時に、オートマチックトランスミッション（１４）にて使用される、液圧アキュムレータ（１２）の高速充填システム（１０）であって、
オートマチックトランスミッション（１４）の液圧システムと流体連通するよう適応される液圧アキュムレータ（１２）；
液圧システムから液圧アキュムレータ（１２）へ作動液を流すために、液圧アキュムレータ（１２）と流体連通し、かつ、オートマチックトランスミッション（１４）の液圧システムと流体連通するよう適応する、能動的高速充填メカニズム（２４）；
能動的高速充填メカニズム（２４）と並行にあり、かつ、オートマチックトランスミッション（１４）の液圧システムと流体連通をし、また、液圧アキュムレータ（１２）と流体連通する受動的緩慢充填メカニズム（１８）；及び
液圧アキュムレータ（１２）を高速充填するための能動的高速充填メカニズムを駆動する能動的高速充填メカニズム（２４）と接続する電子制御装置（３０）、
とを含むシステム（１０）。
【請求項２】
能動的高速充填メカニズム（２４）がソレノイドバルブである、請求項１に記載のシステム（１０）。
【請求項３】
前記ソレノイドバルブが二方ソレノイドバルブである、請求項２に記載のシステム（１０）。
【請求項４】
受動的緩慢充填メカニズム（１８）が逆止弁を有する、請求項１から請求項３のいずれかに記載のシステム（１０）。
【請求項５】
前記逆止弁が絞り（２０）及びボールチェック（２２）を有する、請求項４に記載のシステム（１０）。
【請求項６】
オートマチックトランスミッション（１４）用液圧アキュムレータ（１２）の高速充填方法で、
液圧アキュムレータ（１２）及びオートマチックトランスミッション（１４）の液圧システムと流体連通する能動的高速充填メカニズム（２４）を提供するステップ；
能動的高速充填メカニズム（２４）と接続する電子制御装置（３０）を提供するステップ；
電子制御装置（３０）によって、能動的高速充填メカニズム（２４）を駆動し、液圧アキュムレータ（１２）を該液圧システムからの作動液で充填するステップ；
能動的高速充填メカニズム（２４）によって、液圧アキュムレータ（１２）を作動液で充填するステップ、及び；
電子制御装置（３０）を使用して、液圧システムからの作動液による液圧アキュムレータ（１２）への充填を停止するために、能動的高速充填メカニズム（２４）を停止するステップ、とを車両エンジンの停止/始動時に含む方法。
【請求項７】
能動的高速充填メカニズム（２４）を提供するステップが、バルブ部材（２６）を稼働するための可動バルブ部材（２６）及びソレノイド（２８）を有するソレノイドバルブを提供する事を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
駆動のステップが、電子制御装置（３０）を使用して、液圧アキュムレータ（１２）を前記液圧システムからの流体によって充填させるため、前記ソレノイドバルブのソレノイド（２８）に通電することを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
通電するステップがライン圧力を降下するステップを含み、そのため、ライン圧力はソレノイド（２８）に通電する前に、液圧アキュムレータ（１２）を流れる圧力を超える設定値より大きくならない、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
液圧アキュムレータ（１２）を充填するステップが、ライン圧力を上昇させるステップを含む、請求項６から請求項９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
液圧アキュムレータ（１２）を充填するステップが、液圧アキュムレータ（１２）のストローク端の圧力を超える１〜５ｂａｒのライン圧に、液圧アキュムレータ１２を充填するのに十分な時間で、上昇させるステップを含む請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
停止するステップが、電子制御装置（３０）によって前記ソレノイドバルブのソレノイド（２８）の通電を断つことを含む、請求項７から請求項１１のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の説明
本願は２０１５年１１月６日に出願された米国仮特許出願第６２／２５１，７６６号及び２０１５年１１月１０日に出願された米国仮特許出願第６２／２５３，２４５号の利益を主張し、両出願の全ての開示内容は参照することにより本願に組み込まれるものとする。
【０００２】
本発明はオートマチックトランスミッション、更に詳しくは、トランスミッション用アキュムレータの高速充填システム及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
当該技術分野において既知の従来の乗り物は、通常、オートマチックトランスミッションなどの変速機への回転入力としての回転出力を有するエンジンを含む。エンジンは回転出力を発生させ、その回転出力はトランスミッションへ選択的に伝わり、それによって、その回転トルクが１つ又は複数の車輪へ伝わる。トランスミッションは、エンジンによって発生する回転速度及び回転トルクを、規定の一連のギアセットを介して変換し、これにより、ギアセット間の切り替えで車両がエンジン速度に対応して異なる車両速度で進むことを可能にする。
【０００４】
ギアセット間での切り替えに加え、オートマチックトランスミッションは、エンジンの回転出力との係合を調整するのにも使用されることにより、トランスミッションは、車両操作をサポートするように、選択的にエンジンの回転出力との係合を制御できる。実施例により、エンジンの回転出力及びオートマチックトランスミッションへの回転入力間のトルク変換は、通常、車両が駐車又はアイドリングする場合、若しくは、トランスミッションのギア切り替え時に中断する。従来のオートマチックトランスミッションでは、液体トルクコンバータなどの流体力学装置の使用でこの調整を行う。しかし、最新のオートマチックトランスミッションでは、トルクコンバータは、１つ又は複数の電動又は油圧作動クラッチ（当該技術分野において、「デュアルクラッチ」オートマチックトランスミッションと呼ばれることもある）に取って代わられている。オートマチックトランスミッションは通常、作動液、並びに、ポンプアセンブリ、１つ又は複数のソレノイドバルブを有するバルブボディ、及び電子制御装置を含む液圧システムを用いて制御される。ポンプアセンブリは、バルブボディのソレノイドバルブへ液圧源を提供し、このソレノイドバルブは、制御装置により駆動しており、作動液をオートマチックトランスミッション全体に選択的に送り出し、エンジンの回転出力によって発生する回転トルクの調整を制御する。ソレノイドバルブは、オートマチックトランスミッションのギアセット間の切り替えにも通常使用され、駆動中の様々な変速機部品の冷却及び潤滑用に使用される作動液の制御にもまた使用されてもよい。
【０００５】
液圧アキュムレータは、オートマチックトランスミッションにて使用される液圧システム用作動液を蓄える機能があることが知られている。一般的に、液圧アキュムレータは、オートマチックトランスミッションの液圧システム内のバルブボディと流体連通する。通常、ポンプアセンブリは電源が入ると、例えば、オートマチックトランスミッションのクラッチに必要な作動液を提供するように、オートマチックトランスミッションの要求を充填する十分な作動液及び作動液圧を付与する。しかし、この方法は、より高価になり、かつ、液圧アキュムレータを充填するのにより多くのエネルギー消費をもたらす。
【０００６】
加えて、液圧アキュムレータは、エンジンの再始動と連動しなくてはならない。オートマチックトランスミッションの発進クラッチは、エンジンがトルクを出力する前に充満されなければならない。液圧アキュムレータを補充するこの方法は、エンジンの再始動後、次のエンジン停止のための液圧アキュムレータへの補充に数秒かかる可能性をもつ。これは、のろのろと走行する交通渋滞、又は、ドライブスルー時の運転には望ましくない。
【０００７】
従って、指令を受けたとき、アキュムレータの能動的充填（ａｃｔｉｖｅｌｙ  ｆｉｌｌｉｎｇ）及び排出制御によって停止及び始動という車両用途でのオートマチックトランスミッションの助けとなることが望ましい。特定条件下で、液圧アキュムレータをほぼ瞬間的に補充する制御手順又はその方法を備えることもまた望ましい。従って、当該技術分野において、オートマチックトランスミッション用液圧アキュムレータへの高速充填システム及びその方法を提供する事が必要である。
【発明の概要】
【０００８】
本発明は、オートマチックトランスミッション用液圧アキュムレータの高速充填システムを提供し、このシステムは、
オートマチックトランスミッションの液圧システムと流体連通するよう適応する液圧アキュムレータ、及び
液圧アキュムレータと流体連通し、かつ、液圧システムから液圧アキュムレータへ作動液を仕向け、液圧システムと流体連通するよう適応する能動的高速充填メカニズム（ａｃｔｉｖｅ  ｆａｓｔ  ｆｉｌｌ  ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）を含む。本システムは、受動的緩慢充填メカニズム（ｐａｓｓｉｖｅ  ｓｌｏｗ  ｆｉｌｌ  ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）及び、電子制御装置を有し、この受動的緩慢充填メカニズムは、能動的高速充填メカニズムと並行し、かつ、液圧アキュムレータと流体連通しており、また、オートマチックトランスミッションの液圧システムと流体連通するよう適応し、電子制御装置は、車両エンジンの停止／始動時に高速充填メカニズムを駆動し液圧アキュムレータを高速充填するための能動的高速充填メカニズムと連結する。
【０００９】
加えて、本発明は液圧アキュムレータ、及び、オートマチックトランスミッションの液圧システムと流体連通する能動的高速充填メカニズムを提供するステップ、
能動的高速充填メカニズムと接続する電子制御装置を提供するステップ、
並びに、電子制御装置によって、液圧アキュムレータを液圧システムからの作動液で充填するために能動的高速充填メカニズムを駆動させるステップ、
とを有するオートマチックトランスミッション用液圧アキュムレータの高速充填方法を含む。この方法は、車両エンジンの停止／始動時、能動的高速充填メカニズムを使用して作動液によって液圧アキュムレータを充填するステップ、及び、電子制御装置によって、能動的高速充填メカニズムを停止し、液圧アキュムレータへの液圧システムからの作動液の充填を停止するステップも更に含む。
【００１０】
本発明の１つの利点は、車両エンジンの停止／始動時のオートマチックトランスミッション用液圧アキュムレータ高速充填システム及びその方法の提供である。本発明の別の利点は、このシステム及びその方法が、二方ソレノイドバルブなどの高速充填メカニズムで液圧アキュムレータを制御し、オートマチックトランスミッション用液圧システムの液圧アキュムレータに高速充填を行うことである。本発明の更なる別の利点は、このシステム及び方法が、液圧アキュムレータを高速充填するためにソレノイドバルブを能動的に開放することによって液圧システムの受動的緩慢充填メカニズムを迂回できることである。
また、本発明の別の利点は、このシステム及び方法が、車両エンジンの停止／始動時の液圧アキュムレータの、より速い充填を可能にすることである。
【００１１】
本発明の他の目的、特徴及び利点は、添付図に関連する以下の説明を読むと、より深く、かつ簡単に理解されるであろう。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
参照図では、特に指示がない限り、同様の構造が同一番号で示され、本発明の一実施形態に従って通常、図１内の１４にて示される、車両（図示せず）用オートマチックトランスミッションと接続して使用される高速充填液圧アキュムレータ１２に対応するシステム１０が示される。車両は、オートマチックトランスミッション１４と協働するエンジン（図示せず）を有する。エンジンは、オートマチックトランスミッション１４へ選択的に伝わる回転トルクを発生させ、そして、その回転トルクは、１つ又は複数の車両の車輪（図示せず）へ伝わる。エンジン及びオートマチックトランスミッション１４がエンジンの停止／始動を行う「ハイブリッド」車に使用される種類のものであることは理解されるであろう。エンジン及びオートマチックトランスミッション１４は任意の好適なタイプであり、本発明の範囲から逸脱することなく、車両を駆動する回転トルクを発生させ、かつ、変換するのに任意で十分適切な方法で設定されることもまた理解されるであろう。
【００１３】
オートマチックトランスミッション１４はポンプ（図示せず）を有する液圧システム、及びオートマチックトランスミッション１４にてポンプからの流量及び流体圧力を制御する複数のバルブ（図示せず）をそなえるバルブボディ１６を有する。液圧アキュムレータ１２は、液圧システム内の作動液及び圧力変動を取り除き、かつ、作動液を液圧システムに送り出してオートマチックトランスミッション１４へ十分なトランスミッションラインの圧力を提供するために、バルブボディ１６と流体連通する。一実施形態では、液圧アキュムレータ１２は、貯蔵部を有するハウジング、ハウジング内に配置される稼働ピストン、及びピストンを付勢するバネ、とを含む。液圧アキュムレータ１２及びオートマチックトランスミッション１４は当技術分野において既知であることは理解されるであろう。
【００１４】
一実施形態では、システム１０は通常１８にて示される能動的高速充填メカニズムを有してもよく、この能動的高速充填メカニズムは液圧アキュムレータ１２を充填するための必要量が原因で、液圧又はトランスミッションラインの圧力が降下しないようにするため、液圧アキュムレータ１２及びバルブボディ１６の間にある流体ラインに設置され、比較的低速でアキュムレータ１２を充填する。一実施形態にて、受動的緩慢充填メカニズム１８は、チェックボール２２を有する受動型の絞り２０を含む。エンジンの再始動後に、受動的緩慢充填メカニズム１８は液圧アキュムレータ１２の低速補充を例えば３〜１０秒で行うことができ、次のエンジン停止を行うことが可能となる。
【００１５】
システム１０は、通常２４にて示され、液圧アキュムレータ１２及びバルブボディ１６との間の流路に受動的緩慢充填メカニズム１８と並行して設置され、比較的高速で液圧アキュムレータ１２を充填する能動的高速充填メカニズムを有する。一実施形態では、能動的高速充填メカニズム２４は、可動バルブ部材２６を含む二方ソレノイドバルブ、及びバルブ部材２６を駆動又は稼働させるソレノイド２８を有する。能動的高速充填メカニズム２４が、エンジンの再始動後、液圧アキュムレータ１２をほぼ瞬間的に、例えば１秒未満で補充することは理解されるであろう。バルブ部材２６が、バルブボディ１６から液圧アキュムレータ１２への流路内の流れを開放及び閉鎖することもまた理解されるであろう。
【００１６】
システム１０は、さらに能動的高速充填メカニズム２４と電気的に接続する電子制御装置３０を有する。一実施形態では、液圧アキュムレータ１２に入出する作動液の流れを能動的に制御するために、電子制御装置３０は、電気的にソレノイド２８と接続し、ソレノイド２８を駆動又は通電させバルブ部材２６を稼働させる、若しくはソレノイド２８を停止又はその通電を断ち、バルブ部材２６の稼動を停止させる。電子制御装置３０は当該技術分野において既知であることは理解されるであろう。
【００１７】
本発明は、特定条件下にて、液圧アキュムレータ１２をほぼ瞬間的に補充するシステム１０の制御手段もまた提供する。例えば、エンジンの停止後に、車両エンジンが再始動し、またすぐにエンジンの停止を行う場合、液圧アキュムレータ１２は充填完了せず、電子制御装置３０によって高速充填メカニズム２４のソレノイド２８が通電され、液圧アキュムレータ１２を１秒未満で充填する。ソレノイド２８はその後、電子制御装置３０によって通電を断たれ、車両エンジンが停止する。これは、例えば、運転手がブレーキを踏みこむことにより車両を停止する場合など、トランスミッションラインの圧力降下が問題でない状況でのみ実行できることが理解されるであろう。この場合、液圧アキュムレータ１２の充填中に、トランスミッションラインの圧力が降下した場合でも、オートマチックトランスミッション１４のクラッチが滑るというリスクがないこともまた理解されるであろう。
【００１８】
図２を参照すると、本発明に従うシステム１０の別の実施形態を示す。図１内システム１０の同様の部品は、同一の参照番号を示す。図２におけるシステム１０では、能動的高速充填メカニズム２４と並行にある受動的緩慢充填メカニズムが除外され、液圧アキュムレータ１２を受動的に充填する手段を有しない。本実施形態では、液圧アキュムレータ１２がどの程度充填されたかを計算するのに使用する制御アルゴリズムを簡略化し、かつ、液圧アキュムレータ１２の充填目的においてのみ、トランスミッションラインの増圧時間を短縮するという適応条件の下で、システム１０は液圧アキュムレータ１２を充填することができる。受動的緩慢充填メカニズムの流路も除外されることは理解されるであろう。
【００１９】
過去において、液圧アキュムレータ１２の充填手段として、受動的補充はゼロ又は最小限の追加エネルギーを必要とすると思われていた。しかし、液圧アキュムレータ１２のフルストロークでの圧力が８〜１４ｂａｒの範囲であるが、オートマチックトランスミッションの典型的なトランスミッションラインの圧力は通常動作にてほんの４〜８ｂａｒであるので、制御アルゴリズムは通常、液圧アキュムレータ１２の充填を完了する「ラインブースト」（ｌｉｎｅ  ｂｏｏｓｔ）の時間を有する。トランスミッションラインがブーストすると、バルブボディ１６の総漏れ量が増加し、液圧アキュムレータ１２を充填するエネルギーがもはや「ゼロ」ではなくなる。
【００２０】
充填完了までのブーストを含む受動的充填基準（アキュムレータ容量の５０％）
【実施例】
【００２１】
［式］
2017089886.tif 000003
【００２２】
充填完了までの低ブーストを含む能動的充填及び時間（アキュムレータ容量の１００％）
【００２３】
［式］
2017089886.tif 000004
【００２４】
上記の実施例にて示す様に、液圧アキュムレータ１２の能動的充填に消費される総エネルギー量は、トランスミッションラインのブースト指示を含む液圧アキュムレータ１２の受動的充填に必要となる量より少ない可能性がある。
【００２５】
図３を参照すると、本発明に従うシステム１０を使用する液圧アキュムレータ１２の高速充填方法の一実施形態は４０にて示される。方法４０は、ブロック４２にて開始し、車両エンジンの再始動のブロック４４へ進む。ブロック４４では、電子制御装置３０が車両エンジンが再始動するという信号を受け取る。方法４０は、ブロック４６に進み、高速充填メカニズム２４を駆動する。ブロック４６では、電子制御装置３０は、ソレノイド２８を通電し、バルブ部材２６ｆを稼動し、かつ、高速充填メカニズム２４から液圧アキュムレータ１２へ流体を流す。方法４０は、その後ブロック４８へ進み、液圧アキュムレータ１２を充填する。ブロック４８では、ソレノイド２８が通電すると、バルブ部材２６がバルブボディ１６から液圧アキュムレータ１２へ流体を開放し、液圧アキュムレータ１２を充填する。方法４０はブロック５０に進み、高速充填メカニズム２４を停止する。ブロック５０では、液圧アキュムレータ１２が充填されると、電子制御装置３０がソレノイド２８の通電を断ち、バルブ部材２６を動かして高速充填メカニズム２４から液圧アキュムレータ１２への流れを止める。本方法はブロック５２に進み終了する。
【００２６】
図４を参照すると、本発明に従う、高速充填メカニズム２４における、ソレノイドバルブのソレノイド２８の通電及び通電を断つ方法の一実施形態を６０にて示す。方法６０は、ブロック６２にて開始し、６４へ進み、液圧システム内のトランスミッションラインの圧力を下げる。ブロック６４にて、電子制御装置３０は、ソレノイド２８に通電し、バルブ部材２６を動かしてトランスミッションラインの圧力を下げ、トランスミッションラインの圧力が液圧アキュムレータ１２を流れる圧力以上である設定値の５ｂａｒ程度より大きくならないようにする。方法６０はブロック６６へ進み、ソレノイド２８に通電する。ブロック６６では、電子制御装置３０がソレノイド２８に通電してバルブ部材２６を動かし、高速充填メカニズム２４から液圧アキュムレータ１２へ流体を流す。方法６０はその後ブロック６８へ進み、トランスミッションラインの圧力を上げる。ブロック６８では、高速充填メカニズム２４が液圧アキュムレータ１２を充填し、液圧アキュムレータ１２のストローク端の圧力を超える１〜５ｂａｒ程度の設定範囲でトランスミッションラインの圧力が、液圧アキュムレータ１２を充填するのに十分な時間で上昇する。方法６０はブロック７０に進み、ソレノイド２８の通電を断つ。ブロック７０では、トランスミッションラインの圧力が上がると、電子制御装置３０がソレノイド２８の通電を断ち、バルブ部材２６を動かし、かつ、液圧アキュムレータ１２への流れを停止する。  電子制御装置３０がラインの圧力降下の指示をし、車両エンジンにおける、エンジン停止作業を開始する。本方法は、ブロック７２に進み終了する。
【００２７】
本発明は、実例方法に記載されている。使用されている用語は、限定ではなくむしろ説明の性質を帯びていることを意図すると理解すべきである。
【００２８】
前述の教示に照らして、本発明の多くの修正及び変形が可能である。従って、添付の特許請求の範囲内において、本発明は特定の記述がある以外、実行し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は、本発明に従う、オートマチックトランスミッション用液圧アキュムレータの高速充填システムの一実施形態の概略図である。
【図２】図２は、本発明に従う、オートマチックトランスミッション用液圧アキュムレータの高速充填システムの別の実施形態の概略図である。
【図３】図３は、本発明に従う、図１又は２のシステムと共に使用するオートマチックトランスミッション用液圧アキュムレータの高速充填方法における、一実施形態のフローチャートである。
【図４】図４は、本発明に従う、図１又は２のシステムと共に使用するオートマチックトランスミッション用液圧アキュムレータの高速充填方法における、別の実施形態のフローチャートである。
【図１】
2017089886.tif 000005
【図２】
2017089886.tif 000006
【図３】
2017089886.tif 000007
【図４】
2017089886.tif 000008