JP6146629B2 - Oil pump control device for automatic transmission - Google Patents
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Description
本発明は、自動変速機用オイルポンプの制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for an oil pump for an automatic transmission.
近年、アクチュエータを用いてクラッチ操作およびギアシフト操作を夫々制御することで、走行状態に応じて自動変速する自動変速機が実用化されている。油圧アクチュエータや湿式クラッチを具えた自動変速機は、内部に油圧システムが配置されるとともに、この油圧システムにオートマチックトランスミッションオイル(以下、ATオイルと言う)を供給するオイルポンプを備えている。 2. Description of the Related Art In recent years, an automatic transmission that automatically shifts according to a running state by controlling an operation of a clutch and a gear shift using an actuator has been put into practical use. An automatic transmission including a hydraulic actuator and a wet clutch includes a hydraulic system disposed therein and an oil pump that supplies automatic transmission oil (hereinafter referred to as AT oil) to the hydraulic system.
自動変速機用のオイルポンプとしては、エンジンによって駆動する機械式オイルポンプが多く採用されている。かかる機械式オイルポンプは、エンジンのクランクシャフトとチェーン等を介して連結されており、エンジン回転数に応じた回転数で駆動して、エンジンの回転数に応じた流量のATオイルを吐出するように構成されている。 As an oil pump for an automatic transmission, a mechanical oil pump driven by an engine is often used. Such a mechanical oil pump is connected to a crankshaft of an engine via a chain or the like, and is driven at a rotational speed corresponding to the engine rotational speed so as to discharge AT oil having a flow rate corresponding to the engine rotational speed. It is configured.
図6は、機械式オイルポンプを備えた従来の自動変速機用オイルポンプの制御装置を示した図である。
図6に示したように、従来の自動変速機用オイルポンプの制御装置100は、機械式オイルポンプ112、油圧回路150、リリーフ弁114、クラッチ制御弁126、オイルクーラー弁128等の各種バルブ類が配置されているバルブボディ102と、ギアシフト制御弁116およびギアシフトアクチュエータ118からなるギアシフトユニット104と、クラッチアクチュエータ122および湿式多板クラッチ124(被潤滑部)からなるクラッチユニット106、および上記各種バルブ類を制御する制御部108等から構成されている。
FIG. 6 is a diagram showing a conventional control device for an oil pump for an automatic transmission equipped with a mechanical oil pump.
As shown in FIG. 6, a
また油圧回路150には、回路内のATオイルの温度を検出する温度センサ134が取り付けられている。この温度センサ134で検出された検出値は、制御部108に送信される。また、エンジン110にもエンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ110aが取り付けられており、検出されたエンジン回転数が制御部108に送信されるようになっている。なお、図中の符号aは、圧力点検用の接続口の位置を示している。
The
また、機械式オイルポンプ112はエンジン110によって駆動され、エンジン回転数に応じた流量のATオイルをオイルパン132から吸引して油圧回路150に吐出する。そして、上記各種センサ類から送信された検出値を基にして、油圧回路150に接続されている各種バルブ類を制御部108で制御することで、所望のギアシフト操作およびクラッチ操作が自動的に行われるように構成されている。
The
なお、図中の符号130はオイルクーラー、符号138a,138b,138cはアキュームレータ、符号140a,140b,140cはオイルフィルタを示している。
In the figure,
ところで、上述した従来の自動変速機用オイルポンプの制御装置100は、アイドル運転時(無負荷運転時)に油圧システムの必要流量が確保されるように設計されている。このため、図7に示したように、アイドル運転時以外では、必要流量(Qreq)を大幅に上回る流量が吐出されることとなり、無駄仕事が多く、燃費悪化の要因となっている。
By the way, the above-described
一方、機械式オイルポンプに替えて、電動機によって駆動される電動式オイルポンプを採用することも考えられる。しかしながらこの場合は、電動式オイルポンプが大型化し、重量やコストが問題となるほか、電動式オイルポンプに供給する電力を発電するオルターネータも大型化し、結果として燃費悪化の要因となってしまう。 On the other hand, instead of the mechanical oil pump, an electric oil pump driven by an electric motor may be adopted. However, in this case, the electric oil pump becomes large and the weight and cost become a problem, and the alternator for generating electric power supplied to the electric oil pump becomes large, resulting in deterioration of fuel consumption.
特許文献1〜6には、車両の停止中にエンジンを自動的に停止する所謂アイドリングストップシステム(ISS)を搭載した車両や、ハイブリッド車両等に搭載されるものとして、機械式オイルポンプの他に電動式オイルポンプを備えている自動変速機用オイルポンプの制御装置が開示されている。しかしながら、これら特許文献1〜6には、機械式オイルポンプと電動式オイルポンプとを併用することは開示されているが、機械式オイルポンプおよび電動式オイルポンプの規格(最大吐出流量)をどのようにして決定するかについては開示されていない。 Patent Documents 1 to 6 disclose that a vehicle equipped with a so-called idling stop system (ISS) that automatically stops the engine while the vehicle is stopped, a hybrid vehicle, etc. A control device for an oil pump for an automatic transmission having an electric oil pump is disclosed. However, these Patent Documents 1 to 6 disclose that a mechanical oil pump and an electric oil pump are used in combination, but what is the standard (maximum discharge flow rate) of the mechanical oil pump and the electric oil pump? It is not disclosed how to decide.
本発明は上述したような従来技術の課題に鑑みなされた発明であって、機械式オイルポンプおよび電動式オイルポンプの最適な規格の組み合わせから構成され、燃費性能に優れた自動変速機用オイルポンプの制御装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and is an oil pump for an automatic transmission that is composed of a combination of optimum specifications of a mechanical oil pump and an electric oil pump and has excellent fuel efficiency. It aims to provide a control device.
本発明は上述したような目的を達成するためになされた発明であって、
本発明の自動変速機用オイルポンプの制御装置は、
エンジンによって駆動され、前記エンジンの回転数に応じた流量のATオイルを吐出する機械式オイルポンプと、
電動機によって駆動され、そのポンプ回転数が制御可能に構成されている電動式オイルポンプと、
前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
前記自動変速機を作動させるのに必要なATオイルの必要流量として、前記自動変速機が備える全ての油圧機器を同時に作動させるのに必要な固定流量値として予め設定された第1必要流量と、前記自動変速機が備える全ての油圧機器の内、実際に作動している油圧機器の個別必要流量を積算した変動流量値として算出される第2必要流量と、を記憶する必要流量記憶手段と、
前記エンジン回転数検出手段にて検出されたエンジン回転数に基づいて、前記機械式オイルポンプから吐出される吐出流量を算出する第1流量算出手段と、
前記第1必要流量、および前記第2必要流量の内、いずれの流量を必要流量として前記必要流量記憶手段に記憶させるかを択一的に切り換え可能に構成された切り換え手段と、
前記必要流量記憶手段に記憶されている必要流量と、前記第1流量算出手段によって算出された吐出流量との差分から、必要流量に対する不足流量を算出する第2流量算出手段と、
前記電動式オイルポンプから吐出されるATオイルの吐出流量が前記不足流量と等しくなるように、前記電動式オイルポンプの回転数を制御する吐出流量制御手段と、を備え、
前記機械式オイルポンプは、前記エンジンが中速回転数域の時の不足流量が0になるように構成され、
前記電動式オイルポンプは、その最大吐出流量が、前記エンジンがアイドル回転数域の時の不足流量と等しくなるように構成されていることを特徴とする。
The present invention is an invention made to achieve the above-described object,
The control device for the oil pump for an automatic transmission according to the present invention includes:
A mechanical oil pump that is driven by an engine and discharges AT oil at a flow rate corresponding to the rotational speed of the engine;
An electric oil pump driven by an electric motor and configured to be able to control the number of revolutions of the pump;
Engine speed detecting means for detecting the engine speed;
A first required flow rate preset as a fixed flow rate value required to simultaneously operate all the hydraulic equipment included in the automatic transmission, as a required flow rate of AT oil required to operate the automatic transmission; A required flow rate storage means for storing a second required flow rate calculated as a fluctuating flow rate value obtained by integrating the individual required flow rates of the hydraulic devices that are actually operating among all the hydraulic devices included in the automatic transmission;
First flow rate calculation means for calculating a discharge flow rate discharged from the mechanical oil pump based on the engine speed detected by the engine speed detection means;
Switching means configured to be able to selectively switch which of the first required flow rate and the second required flow rate is stored in the required flow rate storage means as the required flow rate;
Second flow rate calculating means for calculating a deficient flow rate relative to the required flow rate from the difference between the required flow rate stored in the required flow rate storage means and the discharge flow rate calculated by the first flow rate calculating means;
A discharge flow rate control means for controlling the rotational speed of the electric oil pump so that the discharge flow rate of AT oil discharged from the electric oil pump becomes equal to the shortage flow rate,
The mechanical oil pump is configured such that the insufficient flow rate when the engine is in a medium speed range is zero.
The electric oil pump is configured such that a maximum discharge flow rate is equal to a shortage flow rate when the engine is in an idling speed range.
このように本発明では、機械式オイルポンプは、エンジンが中速回転数域の時に不足流量が0になるように構成されるとともに、電動式オイルポンプは、その最大吐出流量が、エンジンがアイドル回転数域の時の不足流量と等しくなるように構成されている。したがって、アイドル運転時にも機械式ポンプだけで必要流量を確保するように設計されていた従来の自動変速機用オイルポンプと比べて、機械式オイルポンプを小型化することができるとともに、機械式オイルポンプからの吐出流量を低減し、燃費改善を図ることができる。 As described above, according to the present invention, the mechanical oil pump is configured such that the insufficient flow rate becomes zero when the engine is in the middle speed range, and the electric oil pump has a maximum discharge flow rate when the engine is idle. The flow rate is configured to be equal to the insufficient flow rate in the rotational speed range. Therefore, the mechanical oil pump can be reduced in size compared with the conventional oil pump for automatic transmission, which is designed to ensure the required flow rate only with the mechanical pump during idle operation. It is possible to reduce the discharge flow rate from the pump and improve fuel efficiency.
また、電動式オイルポンプだけで必要流量を確保する場合と比べて、電動式オイルポンプを小型化することができ、およびこれに付随するバッテリーやオルターネータ等の機器の大型化を回避して、コスト低減と搭載重量の軽減を図ることができる。 In addition, the electric oil pump can be reduced in size compared to the case where the required flow rate is secured only by the electric oil pump, and the accompanying increase in the size of equipment such as the battery and alternator is avoided, Cost reduction and weight reduction can be achieved.
また、機械式オイルポンプが、エンジンが中速回転数域の時の不足流量が0になるように構成されているため、最も走行頻度の高い時には機械式オイルポンプの吐出流量だけで必要流量を確保することができ、効率的である。 In addition, since the mechanical oil pump is configured so that the shortage flow rate when the engine is in the middle speed range is zero, the required flow rate can be obtained only by the discharge flow rate of the mechanical oil pump when the driving frequency is the highest. Can be ensured and efficient.
ここで、本発明における中速回転数域とは、有負荷状態で走行している場合におけるエンジンの平均的な回転数域を意味している。本発明者らが調べたところでは、前記中速回転数域は、前記エンジンの中速回転数域、つまり最高出力回転数の30〜60%の範囲とするのが良い。 Here, the medium speed rotation speed range in the present invention means an average rotation speed range of the engine when traveling in a loaded state. According to the examination by the present inventors, the medium speed rotation speed range is preferably set to a medium speed rotation speed range of the engine, that is, a range of 30 to 60% of the maximum output rotation speed.
上記発明において、前記必要流量を、前記自動変速機が備える全ての油圧機器を同時に作動させるのに必要なATオイルの流量とすれば、簡単に必要流量を設定することができる。 In the above invention, if the required flow rate is set to a flow rate of AT oil necessary for simultaneously operating all the hydraulic devices included in the automatic transmission, the required flow rate can be easily set.
また上記発明において、前記必要流量を、前記自動変速機が備える全ての油圧機器の内、実際に作動している油圧機器の個別必要流量を積算した流量とすれば、電動式オイルポンプによりATオイルの流量を調整可能な範囲において、実際の運転状態に応じた最適な必要流量を選択することができるため、更なる燃費改善を図ることができる。 In the above invention, if the required flow rate is a flow rate obtained by integrating the individual required flow rates of the hydraulic devices that are actually operating among all the hydraulic devices included in the automatic transmission, Since it is possible to select an optimum required flow rate in accordance with the actual operating state within a range in which the flow rate of the vehicle can be adjusted, further improvement in fuel consumption can be achieved.
また上記発明において、前記自動変速機が備える全ての油圧機器を同時に作動させるのに必要なATオイルの流量、および前記自動変速機が備える全ての油圧機器の内、実際に作動している油圧機器の個別必要流量を積算した流量の2つの流量の内、いずれの流量を前記必要流量として前記必要流量記憶手段に記憶させるかを択一的に切り替え可能に構成すれば、エンジンの運転状態等に応じて適宜必要流量を切り替えることが可能となる。
また前記ATオイルの温度を測定する温度センサを更に備え、前記切り換え手段は、前記温度センサで測定された温度が所定温度より低い場合に、前記第2必要流量を前記必要流量として前記必要流量記憶手段に記憶させてもよい。
また前記第2必要流量は、前記第1必要流量から前記自動変速機が備える全ての油圧機器の内オイルクーラーで消費される流量を除くことにより算出されてもよい。
In the above invention, the flow rate of AT oil necessary for simultaneously operating all the hydraulic devices included in the automatic transmission, and the hydraulic devices actually operating among all the hydraulic devices included in the automatic transmission. If one of the two flow rates obtained by integrating the individual required flow rates is configured to be able to selectively switch which flow rate is stored in the required flow rate storage means as the required flow rate, the engine operating state or the like can be obtained. Accordingly, the necessary flow rate can be appropriately switched.
The temperature sensor further measures a temperature of the AT oil, and the switching means stores the required flow rate as the required flow rate when the temperature measured by the temperature sensor is lower than a predetermined temperature. You may memorize | store in a means.
The second required flow rate may be calculated by removing a flow rate consumed by an oil cooler of all hydraulic devices included in the automatic transmission from the first required flow rate.
本発明によれば、機械式オイルポンプは、エンジンが中速回転数域になった時に不足流量が0になるように構成されるとともに、電動式オイルポンプは、その最大吐出流量が、エンジンがアイドル回転数域の時の不足流量と等しくなるように構成されているため、機械式オイルポンプおよび電動式オイルポンプの最適な規格の組み合わせから構成され、燃費性能に優れた自動変速機用オイルポンプの制御装置を提供することができる。 According to the present invention, the mechanical oil pump is configured such that the insufficient flow rate becomes zero when the engine reaches the medium speed rotation speed range, and the electric oil pump has a maximum discharge flow rate that is Since it is configured to be equal to the insufficient flow rate in the idle speed range, it is composed of the optimal standard combination of mechanical oil pump and electric oil pump, and has excellent fuel efficiency. A control device can be provided.
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
ただし、本発明の範囲は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に記載がない限り、本発明の範囲をそれにのみ限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
However, the scope of the present invention is not limited to the following embodiments. The dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in the following embodiments are merely illustrative examples and are not intended to limit the scope of the present invention only unless otherwise specified.
図1は、本発明の自動変速機用オイルポンプの制御装置を示した概略構成図である。先ず図1を基にして、本発明の自動変速機用オイルポンプの制御装置1の構成について説明する。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a control device for an oil pump for an automatic transmission according to the present invention. First, based on FIG. 1, the structure of the control apparatus 1 of the oil pump for automatic transmissions of this invention is demonstrated.
図1に示したように、本発明の自動変速機用オイルポンプの制御装置1は、機械式オイルポンプ12、油圧回路50、リリーフ弁14、クラッチ制御弁26、オイルクーラー弁28等の各種バルブ類が配置されているバルブボディ2と、ギアシフト制御弁16およびギアシフトアクチュエータ18からなるギアシフトユニット4と、クラッチアクチュエータ22および湿式多板クラッチ(被潤滑部)24からなるクラッチユニット6、および上記各種バルブ類を制御する制御部8等から構成されている。
As shown in FIG. 1, the control device 1 for an oil pump for an automatic transmission according to the present invention includes a
機械式オイルポンプ12はエンジン10のクランクシャフトと機械的に連結され、エンジン10によって駆動される。また、機械式オイルポンプ12の吸入側は、フィルタ40aを介して、ATオイルが貯留されているオイルパン32に接続し、その吐出側は油圧回路50に接続している。そして機械式オイルポンプ12は、エンジン回転数に応じた流量のATオイルをオイルパン32から吸引して油圧回路50に吐出する。
The
油圧回路50には、上述したリリーフ弁14、ギアシフト制御弁16、クラッチ制御弁26、およびオイルクーラー弁28等の各種バルブ類が配置されている。また、油圧回路50には、回路内のATオイルの温度を検出する温度センサ34が取り付けられている。この温度センサ34で検出された検出値は、制御部8に送信されるようになっている。
Various valves such as the
リリーフ弁14は、油圧回路50内の圧力が設定圧力以上になった場合に開弁し、ATオイルの一部を機械式オイルポンプ12の吸入側に戻すことで、油圧回路50内の圧力が所定値以上に上昇するのを防ぐためのものである。
The
ギアシフト制御弁16は、その下流側にギアシフトアクチュエータ18が接続している。ギアシフト制御弁16が開弁すると、ギアシフトアクチュエータ18にATオイルが供給され、ギアシフトアクチュエータ18が作動する。そして、このギアシフトアクチュエータ18が作動することにより、後述するクラッチ操作と併せて、自動変速機のギアシフト操作が自動的に行われる。
The gear
クラッチ制御弁26は、その下流側にクラッチアクチュエータ32が接続している。クラッチ制御弁26を開弁すると、その弁開度に応じた油圧がクラッチアクチュエータ32に供給され、その油圧に応じた分だけクラッチアクチュエータ32が作動してトルクが伝達される。なお、本実施形態のクラッチユニット6は、所謂デュアルクラッチユニットとなっており、上述したクラッチ制御弁26、およびクラッチアクチュエータ22は、夫々2つ設けられている。
The
オイルクーラー弁28には、オイルクーラー30が接続されるとともに、オイルクーラー弁28およびオイルクーラー30の下流側は被潤滑部である湿式多板クラッチ24が接続している。オイルクーラー弁28は、通常時はオイルクーラー30を介さずに、湿式多板クラッチ24へとATオイルを供給するが、油圧回路50内のATオイルが所定温度以上になった場合は、流れを切り替えてATオイルをオイルクーラー30へと流し、オイルクーラー30で冷却されたATオイルを湿式多板クラッチ24へと供給する。
An
上述したリリーフ弁14、ギアシフト制御弁16およびギアシフトアクチュエータ18、クラッチ制御弁26およびクラッチアクチュエータ22、オイルクーラー弁28、および被潤滑部である湿式多板クラッチ24は、本発明における油圧機器に相当する。なお、本発明において油圧機器とは、それが作動することによってATオイルを消費する機器のことを指す。
The
上述したリリーフ弁14、ギアシフト制御弁16、クラッチ制御弁26、およびオイルクーラー弁28等の各種バルブ類は、電磁力によって作動する電磁弁からなる。そして、これら各種バルブ類は、制御部8と電気的に接続されている。制御部8は、上述した温度センサ34から送信された検出値を基にして、これら各種バルブ類の開閉およびその開度等を制御する。
The various valves such as the
また本発明の自動変速機用オイルポンプの制御装置1は、図1に示したように、モータ44(電動機)およびこれと連結された電動式オイルポンプ42を備えている。
The automatic transmission oil pump control device 1 according to the present invention includes a motor 44 (electric motor) and an
モータ44は、不図示のバッテリーに蓄電された電力によって駆動する。バッテリーに蓄電される電力は、エンジン10の駆動力によって駆動する不図示のオルターネータによって発電される。
The
電動式オイルポンプ42は、その吸入側はフィルタ40dを介してオイルパン32に接続し、その吐出側は油圧回路50に接続している。なお、フィルタ40dを設置する替りに、機械式オイルポンプ12のフィルタ40aを電動式オイルポンプ42のフィルタとして兼用してもよい。そして、ポンプ回転数に応じた流量のATオイルをオイルパン32から吸引して油圧回路50に吐出する。また、電動式オイルポンプ42は不図示のインバータを備えており、後述する制御部8の吐出流量制御手段8dによって、そのポンプ回転数が制御されるように構成されている。
The
また、電動式オイルポンプ42は、油路50aを介して、a部において油圧回路50と接続している。このa部は、前述した従来の自動変速機用オイルポンプの制御装置100において、圧力点検用の接続口が設けられていた位置である。すなわち本発明では、このa部に油路50aを接続し、この油路50aを介して電動式オイルポンプ42を接続する構成としたことで、従来の自動変速機用オイルポンプの制御装置100に電動式オイルポンプ42を付加するだけで、簡単に本発明の自動変速機用オイルポンプの制御装置1を構築することができるようになっている。
In addition, the
なお図中の符号38a,38b,38cはアキュームレータを示している。これらアキュームレータ38a,38b,38cは、圧力回路50内に発生する圧力波を吸収するために設けられている。また、クラッチ制御弁26の上流側にも、フィルタ40bが配置されている。
次に、本発明の制御部8の構成について、図2〜図4を基に説明する。
図2に示したように、上述した制御部8によって、本発明の必要流量記憶手段8a、第1流量算出手段8b、第2流量算出手段8c、吐出流量算出手段8d、および必要流量算出手段8eが構成されている。
Next, the structure of the
As shown in FIG. 2, the required flow rate storage means 8a, the first flow rate calculation means 8b, the second flow rate calculation means 8c, the discharge flow rate calculation means 8d, and the required flow rate calculation means 8e of the present invention are performed by the
必要流量記憶手段8aでは、自動変速機を作動させるのに必要なATオイルの必要流量(Qreq)を記憶する。この必要流量(Qreq)は、例えば、自動変速機が備える全ての油圧機器を同時に作動させるのに必要なATオイルの流量(Qreq1)として定義される。上述した実施形態を例に説明すれば、上述したリリーフ弁14、ギアシフト制御弁16およびギアシフトアクチュエータ18、クラッチ制御弁26およびクラッチアクチュエータ22、オイルクーラー弁28およびオイルクーラー30、および被潤滑部である湿式多板クラッチ24が、同時に作用した場合に消費するATオイルの流量の合計となる。このように必要流量(Qreq)を定義すれば、その必要流量を簡単に算出し、設定することができる。
The required flow rate storage means 8a stores the required flow rate (Qreq) of AT oil necessary for operating the automatic transmission. This required flow rate (Qreq) is defined as, for example, the flow rate (Qreq1) of AT oil necessary for simultaneously operating all the hydraulic devices included in the automatic transmission. To describe the above-described embodiment as an example, the
また例えば、必要流量(Qreq)を、自動変速機が備える全ての油圧機器の内、実際に作動している油圧機器の個別必要流量を積算した流量(Qreq2)として定義しても良い。上述した実施形態を例に説明すれば、ATオイルの温度が所定温度よりも低い場合には、オイルクーラー30は作動していないため、オイルクーラー弁28で消費されるATオイルの流量は必要流量にカウントしない。このように必要流量(Qreq)を定義すれば、実際の運転状態に応じた最適な必要流量を選択することができる。これにより、後述するようにポンプの無駄仕事が減少し、更なる燃費改善を図ることができる。
Further, for example, the required flow rate (Qreq) may be defined as a flow rate (Qreq2) obtained by integrating the individual required flow rates of the hydraulic devices that are actually operating among all the hydraulic devices included in the automatic transmission. If the embodiment described above is described as an example, when the temperature of the AT oil is lower than a predetermined temperature, the
また例えば、図3に示した必要流量算出手段8eにより、上述したQreq1またはQreq2の2つの流量の内、いずれの流量を上述した必要流量(Qreq)として必要流量記憶手段8aに記憶させるかを、切り替え手段52によって択一的に切り替え可能に構成してもよい。このように構成すれば、エンジンの運転状態等に応じて適宜必要流量を切り替えることが可能となる。
Further, for example, the required flow rate calculation means 8e shown in FIG. 3 determines which of the two flow rates Qreq1 or Qreq2 is stored in the required flow rate storage means 8a as the required flow rate (Qreq). Alternatively, the switching
第1流量算出手段8bでは、エンジン回転数に基づいて、機械式オイルポンプ12から吐出される吐出流量(Qdis・m)を算出する。エンジン回転数は、例えば上述したエンジン回転数センサ10aで検出されたエンジン回転数を採用する。
The first flow rate calculation means 8b calculates the discharge flow rate (Qdis · m) discharged from the
第2流量算出手段8cでは、上述した必要流量記憶手段8aに記憶されている必要流量(Qreq)と、第1流量算出手段8bによって算出された吐出流量(Qdis・m)との差分から、必要流量に対する不足流量(Qsho)を算出する。すなわち不足流量(Qsho)は、次式のとおり定義される。
不足流量(Qsho)=必要流量(Qreq)−吐出流量(Qdis・m)
In the second flow rate calculation means 8c, the necessary flow rate (Qreq) stored in the required flow rate storage means 8a described above is calculated from the difference between the discharge flow rate (Qdis · m) calculated by the first flow rate calculation means 8b. The insufficient flow rate (Qsho) with respect to the flow rate is calculated. That is, the insufficient flow rate (Qsho) is defined as follows.
Insufficient flow rate (Qsho) = Required flow rate (Qreq)-Discharge flow rate (Qdis · m)
吐出流量制御手段8dでは、上述した電動式オイルポンプ42から吐出されるATオイルの吐出流量(Qdis・e)が不足流量(Qsho)と等しくなるように、電動式オイルポンプ42の回転数を制御する。吐出流量制御手段8dには、電動式オイルポンプ42の回転数および吐出流量(Qdis・e)の関係が予めマップとして記憶されており、このマップにより、吐出流量(Qdis・e)と不足流量(Qsho)とが等しくなる電動式オイルポンプ42の要求回転数が決定される。そして、決定された要求回転数に関する信号が制御部8から電動式オイルポンプ42に送信され、ポンプ回転数が要求回転数となるように上述したインバータによって制御される。
In the discharge flow rate control means 8d, the rotational speed of the
また本発明の機械式オイルポンプ12は、エンジン10が中速回転数の時の不足流量(Qsho)が0になるように構成されている。ここで、本発明における中速回転数とは、有負荷状態で走行している場合におけるエンジンの平均的な回転数を意味している。このような中速回転数にはある程度の幅が存在し、本発明ではこれを中速回転数域と称している。本発明者らが調べたところでは、前記中速回転数域は、前記エンジンの中速回転数域、つまり最高出力回転数の30〜60%の範囲とするのが良い。
Further, the
また本発明の電動式オイルポンプ42は、その最大吐出流量が、エンジン10がアイドル回転数域の時の不足流量と等しくなるように構成されている。
The
次に、図4の電動式オイルポンプの制御フロー図に基づいて、電動式オイルポンプ42の制御フローについて説明する。
Next, the control flow of the
先ず、必要流量(Qreq)を算出し(S1)、該算出した必要流量(Qreq)を必要流量記憶手段8aに記憶させる(S2)。この際、上述したQreq1を必要流量(Qreq)とする場合は、必要流量の算出ステップは省略し、予め必要流量(Qreq)=Qreq1として、必要流量記憶手段8aに記憶させる。
First, the required flow rate (Qreq) is calculated (S1), and the calculated required flow rate (Qreq) is stored in the required flow rate storage means 8a (S2). At this time, when the above-described Qreq1 is set as the required flow rate (Qreq), the required flow rate calculation step is omitted, and the required flow
次に、上述した第1流量算出手段8bによって、機械式オイルポンプ12から吐出されている吐出流量(Qdis・m)を算出し(S3)、その後、上述した第2流量算出手段8cによって、不足流量(Qsho)を算出する(S4)。
Next, the discharge flow rate (Qdis · m) discharged from the
そして、ATオイルの不足量の判定を行って(S5)、ATオイルが不足する場合(S5においてYES)は、上述した吐出流量制御手段8dによって電動式オイルポンプ42の要求回転数を決定し(S5)、電動式オイルポンプ42のポンプ回転数が要求回転数となるように制御する。一方、ATオイルが不足していない場合(S5においてNO)は、電動式オイルポンプ42を停止する(S7)。
Then, the amount of AT oil deficiency is determined (S5), and if the AT oil is deficient (YES in S5), the required rotation speed of the
このように、電動式オイルポンプ42から吐出されるATオイルの吐出流量(Qdis・e)が不足流量(Qsho)と等しくなるように、吐出流量制御手段8dによって電動式オイルポンプ42の回転数を制御し、またQsho≦0の場合は電動式オイルポンプ42を停止することで、電動式オイルポンプ42の駆動を最小限とすることができ、燃費が向上する。
As described above, the discharge flow rate control means 8d controls the rotational speed of the
また、このように構成される本発明の自動変速機用オイルポンプの制御装置1では、そのエンジン回転数とポンプ吐出流量(Qdis・m+Qdis・e)との関係は、図5のように表される。本発明では、従来におけるエンジン回転数とポンプ吐出流量との関係を示した図7との対比から明らかなように、機械式オイルポンプ12の無駄仕事が大幅に低減され、燃費が改善する。
Further, in the control device 1 of the automatic transmission oil pump of the present invention configured as described above, the relationship between the engine speed and the pump discharge flow rate (Qdis · m + Qdis · e) is expressed as shown in FIG. The In the present invention, as apparent from the comparison with FIG. 7 showing the relationship between the engine speed and the pump discharge flow rate in the prior art, the waste work of the
以上のとおり、本発明の自動変速機用オイルポンプの制御装置1では、その機械式オイルポンプ12は、エンジン10が中速回転数域の時に不足流量が0になるように構成されるとともに、その電動式オイルポンプ42は、その最大吐出流量が、エンジン10がアイドル回転数域の時の不足流量と等しくなるように構成されているため、アイドル運転時にも機械式ポンプ12だけで必要流量を確保するように設計されていた従来の自動変速機用オイルポンプ100と比べて、機械式オイルポンプ12を小型化することができるとともに、機械式オイルポンプ12からの吐出流量を低減し、燃費改善を図ることができるようになっている。
As described above, in the control device 1 for an oil pump for an automatic transmission according to the present invention, the
また、電動式オイルポンプだけで必要流量を確保する場合と比べて、電動式オイルポンプ42、およびこれに付随するバッテリーやオルターネータ等の機器を小型化することができ、コスト低減と搭載重量の軽減を図ることができる。
In addition, compared with the case where the required flow rate is ensured only by the electric oil pump, the
また、機械式オイルポンプ12が、エンジン10が中速回転数域の時の不足流量が0になるように構成されているため、最も走行頻度の高い時に機械式オイルポンプ12の吐出流量だけで必要流量を確保することができ、電動式オイルポンプ42の運転を停止させることができるため、効率的である。
Further, since the
以上、本発明の好ましい形態について説明したが、本発明は上記の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない範囲での種々の変更が可能である。
例えば上述した実施形態では、自動変速機の一例として、所謂デュアルクラッチトランスミッションの場合を例に説明した。しかしながら本発明は、機械式オイルポンプを具え、油圧式アクチュエータを用いてクラッチ操作およびギアシフト操作を夫々制御する機械式自動変速機には限定されず、例えばトルクコンバータを備えた自動変速機(AT)や無段変速機(CVT)等、自動変速機一般にも適用可能である。
As mentioned above, although the preferable form of this invention was demonstrated, this invention is not limited to said form, A various change in the range which does not deviate from the objective of this invention is possible.
For example, in the above-described embodiment, a case of a so-called dual clutch transmission has been described as an example of an automatic transmission. However, the present invention is not limited to a mechanical automatic transmission that includes a mechanical oil pump and controls a clutch operation and a gear shift operation using a hydraulic actuator, for example, an automatic transmission (AT) including a torque converter. It can also be applied to general automatic transmissions such as a continuously variable transmission (CVT).
本発明は、車両に搭載される自動変速機用オイルポンプの制御装置、好ましくはトラックやバス等の大型車両に搭載される自動変速機用オイルポンプの制御装置として好適に用いることができる。 The present invention can be suitably used as a control device for an oil pump for an automatic transmission mounted on a vehicle, preferably a control device for an oil pump for an automatic transmission mounted on a large vehicle such as a truck or a bus.
1 自動変速機用オイルポンプの制御装置
2 バルブボディ
4 ギアシフトユニット
6 クラッチユニット
8 制御部
10 エンジン
10a エンジン回転数センサ
12 機械式オイルポンプ
14 リリーフ弁
16 ギアシフト制御弁
18 ギアシフトアクチュエータ
22 クラッチアクチュエータ
24 湿式多板クラッチ
26 クラッチ制御弁
28 オイルクーラー弁
30 オイルクーラー
32 オイルパン
34 温度センサ
38a〜c アキュームレータ
40a〜d フィルタ
42 電動式オイルポンプ
44 モータ(電動機)
50 油圧回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Control apparatus of oil pump for
50 Hydraulic circuit
Claims (6)
エンジンによって駆動され、前記エンジンの回転数に応じた流量のATオイルを吐出する機械式オイルポンプと、
電動機によって駆動され、そのポンプ回転数が制御可能に構成されている電動式オイルポンプと、
前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
前記自動変速機を作動させるのに必要なATオイルの必要流量として、前記自動変速機が備える全ての油圧機器を同時に作動させるのに必要な固定流量値として予め設定された第1必要流量と、前記自動変速機が備える全ての油圧機器の内、実際に作動している油圧機器の個別必要流量を積算した変動流量値として算出される第2必要流量と、を記憶する必要流量記憶手段と、
前記エンジン回転数検出手段にて検出されたエンジン回転数に基づいて、前記機械式オイルポンプから吐出される吐出流量を算出する第1流量算出手段と、
前記第1必要流量、および前記第2必要流量の内、いずれの流量を必要流量として前記必要流量記憶手段に記憶させるかを択一的に切り換え可能に構成された切り換え手段と、
前記必要流量記憶手段に記憶されている必要流量と、前記第1流量算出手段によって算出された吐出流量との差分から、必要流量に対する不足流量を算出する第2流量算出手段と、
前記電動式オイルポンプから吐出されるATオイルの吐出流量が前記不足流量と等しくなるように、前記電動式オイルポンプの回転数を制御する吐出流量制御手段と、を備え、
前記機械式オイルポンプは、前記エンジンが中速回転数域の時の不足流量が0になるように構成され、
前記電動式オイルポンプは、その最大吐出流量が、前記エンジンがアイドル回転数域の時の不足流量と等しくなるように構成されていることを特徴とする自動変速機用オイルポンプの制御装置。 In the control device of the oil pump for automatic transmission,
A mechanical oil pump that is driven by an engine and discharges AT oil at a flow rate corresponding to the rotational speed of the engine;
An electric oil pump driven by an electric motor and configured to be able to control the number of revolutions of the pump;
Engine speed detecting means for detecting the engine speed;
A first required flow rate preset as a fixed flow rate value required to simultaneously operate all the hydraulic equipment included in the automatic transmission, as a required flow rate of AT oil required to operate the automatic transmission; A required flow rate storage means for storing a second required flow rate calculated as a fluctuating flow rate value obtained by integrating the individual required flow rates of the hydraulic devices that are actually operating among all the hydraulic devices included in the automatic transmission;
First flow rate calculation means for calculating a discharge flow rate discharged from the mechanical oil pump based on the engine speed detected by the engine speed detection means;
Switching means configured to be able to selectively switch which of the first required flow rate and the second required flow rate is stored in the required flow rate storage means as the required flow rate;
Second flow rate calculating means for calculating a deficient flow rate relative to the required flow rate from the difference between the required flow rate stored in the required flow rate storage means and the discharge flow rate calculated by the first flow rate calculating means;
A discharge flow rate control means for controlling the rotational speed of the electric oil pump so that the discharge flow rate of AT oil discharged from the electric oil pump becomes equal to the shortage flow rate,
The mechanical oil pump is configured such that the insufficient flow rate when the engine is in a medium speed range is zero.
The electric oil pump control apparatus according to claim 1, wherein the electric oil pump is configured such that a maximum discharge flow rate is equal to a shortage flow rate when the engine is in an idling speed range.
前記切り換え手段は、前記温度センサで測定された温度が所定温度より低い場合に、前記第2必要流量を前記必要流量として前記必要流量記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の自動変速機用オイルポンプの制御装置。 A temperature sensor for measuring the temperature of the AT oil;
5. The switching means stores the second required flow rate as the required flow rate in the required flow rate storage means when the temperature measured by the temperature sensor is lower than a predetermined temperature. 6. The control apparatus of the oil pump for automatic transmissions of any one of Claims 1.
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