JP2017155925A - Pump drive power adjustment mechanism of hydraulic circuit - Google Patents
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Abstract
【課題】2つのポンプを併用して高圧回路にオイルを供給する場合に、ポンプ駆動動力を小さくすると共に高圧回路の流量の急減からポンプを保護することが可能な油圧回路のポンプ駆動動力調整機構を提供する。【解決手段】PHレギュレータバルブ30に対し、第1ポンプ10に連結する低圧ライン2から分岐した低圧分岐ライン4と、第2ポンプ20に連結する高圧ライン1から分岐した高圧分岐ライン3とを並列に接続する。パイロット圧に抗するフィードバック圧として高圧ライン1のライン圧PHを導入する。そして、ライン圧PHがPAに等しくなる時に、先ず低圧分岐ライン4が開となりオイルがドレインされ始め、遅れてライン圧PHがPBに等しくなる時に、高圧分岐ライン3が開となりオイルがドレインされ始めるようにする。そして、第2ポンプ20を高圧分岐ライン3が開き始めるところで動作させるようにモータMの出力を調整する。【選択図】図1A hydraulic circuit pump drive power adjustment mechanism capable of reducing pump drive power and protecting the pump from a sudden decrease in the flow rate of the high pressure circuit when oil is supplied to the high pressure circuit using two pumps in combination. I will provide a. A low pressure branch line branched from a low pressure line connected to a first pump and a high pressure branch line branched from a high pressure line connected to a second pump are parallel to a PH regulator valve. Connect to. The line pressure PH of the high pressure line 1 is introduced as a feedback pressure against the pilot pressure. When the line pressure PH becomes equal to PA, the low pressure branch line 4 is first opened and oil begins to be drained. When the line pressure PH becomes equal to PB after a delay, the high pressure branch line 3 is opened and oil begins to be drained. Like that. Then, the output of the motor M is adjusted so that the second pump 20 is operated where the high-pressure branch line 3 starts to open. [Selection] Figure 1
Description
本発明は油圧回路のポンプ駆動動力調整機構に関し、より詳細にはエンジンによって駆動されるエンジン駆動ポンプと、モータによって駆動される電動ポンプとを併用して高圧回路にオイルを供給する場合に、ポンプ駆動動力を小さくすると共に、ポンプが正常に動作しなくなることを防止することが可能な油圧回路のポンプ駆動動力調整機構に関するものである。 The present invention relates to a pump drive power adjustment mechanism for a hydraulic circuit, and more specifically, when an oil is supplied to a high-pressure circuit using an engine-driven pump driven by an engine and an electric pump driven by a motor. The present invention relates to a pump drive power adjustment mechanism for a hydraulic circuit that can reduce drive power and prevent the pump from operating normally.
従来、CVT(ベルト式無段変速機)のプーリー機構、CVTの前後進切換機構(前進用クラッチ、後進用ブレーキ)あるいはトルクコンバータのロックアップクラッチ機構等の油圧作動機構に油圧(オイル)を供給する油圧供給装置として、エンジンによって常時駆動されるエンジン駆動ポンプと、モーターによって駆動される電動ポンプとを備え、エンジン駆動ポンプ及び電動ポンプで発生させた油圧を、切替弁機構(電磁弁)によって流路を切り替えながら高圧回路に供給するように構成された油圧制御装置が知られている(例えば、特許文献1を参照。)。 Conventionally, hydraulic pressure (oil) is supplied to a hydraulic operating mechanism such as a CVT (belt continuously variable transmission) pulley mechanism, a CVT forward / reverse switching mechanism (forward clutch, reverse brake) or a lock-up clutch mechanism of a torque converter. The hydraulic pressure supply device includes an engine drive pump that is always driven by an engine and an electric pump that is driven by a motor. The hydraulic pressure generated by the engine drive pump and the electric pump is supplied by a switching valve mechanism (electromagnetic valve). 2. Description of the Related Art A hydraulic control device configured to supply a high voltage circuit while switching a path is known (see, for example, Patent Document 1).
上記油圧制御装置では、トルクコンバータ等の低圧回路にオイルを供給する低圧ラインと、プーリー機構等の高圧回路にオイルを供給する高圧ラインとは、高圧ラインからのオイルの流入を阻止する逆止弁を介して連結されている。また、エンジン駆動ポンプは低圧ラインに直結状態で設けられ、電動ポンプは高圧ラインに直結状態で設けられている。従って、エンジン駆動ポンプから吐出されるオイルは、低圧ラインのライン圧が高圧ラインのライン圧より高い場合は、逆止弁が開いて低圧回路と高圧回路の双方に供給される。逆に、高圧ラインのライン圧が低圧ラインのライン圧より高い場合は、逆止弁が閉じて低圧回路のみに供給される。これに対し急加速時等のエンジン駆動力が高くなる場合においては、エンジン駆動ポンプの吐出圧が高くなり、これにより低圧ラインのライン圧が高圧ラインのライン圧より高くなり、逆止弁が開き、エンジン駆動ポンプから吐出されるオイルは電動ポンプから吐出されるオイルと合流し高圧回路にも供給されるようになる。 In the hydraulic control device, a low pressure line that supplies oil to a low pressure circuit such as a torque converter and a high pressure line that supplies oil to a high pressure circuit such as a pulley mechanism include a check valve that blocks inflow of oil from the high pressure line It is connected through. The engine drive pump is directly connected to the low pressure line, and the electric pump is directly connected to the high pressure line. Therefore, when the line pressure in the low pressure line is higher than the line pressure in the high pressure line, the oil discharged from the engine drive pump is supplied to both the low pressure circuit and the high pressure circuit with the check valve opened. On the contrary, when the line pressure of the high pressure line is higher than the line pressure of the low pressure line, the check valve is closed and only the low pressure circuit is supplied. On the other hand, when the engine driving force is high, such as during sudden acceleration, the discharge pressure of the engine-driven pump increases, which causes the line pressure in the low pressure line to be higher than the line pressure in the high pressure line, and the check valve opens. The oil discharged from the engine drive pump merges with the oil discharged from the electric pump and is also supplied to the high pressure circuit.
他方、電動ポンプから吐出されるオイルは、通常走行時においては切替弁機構によって高圧回路及びアキュームレータ(蓄圧器)の双方にそれぞれ供給される。そして、急加速時等のエンジン駆動力が高くなる場合においては切替弁機構の出力ポートが、高圧回路側へ切り替わることにより、電動ポンプから吐出されるオイルは高圧回路のみに供給されるようになる。つまり、エンジン駆動力が高くなる場合、高圧回路へはエンジン駆動ポンプに加え、電動ポンプ及び蓄圧器からもオイルがそれぞれ供給されることになる。 On the other hand, the oil discharged from the electric pump is supplied to both the high-pressure circuit and the accumulator (accumulator) by the switching valve mechanism during normal travel. When the engine driving force becomes high during sudden acceleration or the like, the output port of the switching valve mechanism is switched to the high pressure circuit side, so that the oil discharged from the electric pump is supplied only to the high pressure circuit. . That is, when the engine driving force increases, oil is supplied to the high-pressure circuit from the electric pump and the accumulator in addition to the engine driving pump.
ところで、低圧ラインにはライン圧(すなわち、エンジン駆動ポンプの吐出圧)を所定圧に調圧するレギュレータバルブ(圧力調整機構)が設けられている。そのレギュレータバルブはリザーブタンクに連結している。従って、エンジン駆動ポンプの吐出圧が所定圧(リリーフ圧)を超える場合は、リリーフ圧を超える余剰圧力に係るオイルがレギュレータバルブを通ってリザーブタンクにドレインされ始める。オイルがドレインされ始めることにより、エンジン駆動ポンプの吐出圧及び低圧ラインのライン圧がリリーフ圧に等しくなるように調圧される。そして、エンジン駆動ポンプの吐出圧がさらに上昇し、レギュレータバルブが全開になるとき、エンジン駆動ポンプから吐出されるオイルの全てがリザーブタンクにドレインされることになる。 By the way, the low pressure line is provided with a regulator valve (pressure adjusting mechanism) for adjusting the line pressure (that is, the discharge pressure of the engine drive pump) to a predetermined pressure. The regulator valve is connected to the reserve tank. Therefore, when the discharge pressure of the engine drive pump exceeds a predetermined pressure (relief pressure), the oil related to the excess pressure exceeding the relief pressure starts to be drained to the reserve tank through the regulator valve. As the oil begins to drain, the discharge pressure of the engine drive pump and the line pressure of the low pressure line are regulated to be equal to the relief pressure. When the discharge pressure of the engine drive pump further increases and the regulator valve is fully opened, all of the oil discharged from the engine drive pump is drained to the reserve tank.
なお、電動ポンプの吐出圧は、モータの出力を調整することによって制御することが可能である。そのため、高圧ラインに対し、電動ポンプの吐出圧の余剰圧力に係るオイルをリザーブタンクにドレインする圧力調整機構は設けられていない。 The discharge pressure of the electric pump can be controlled by adjusting the output of the motor. For this reason, a pressure adjusting mechanism for draining oil related to the excess pressure of the discharge pressure of the electric pump to the reserve tank is not provided for the high-pressure line.
上記油圧制御装置のように、エンジンによって駆動されるエンジン駆動ポンプと、モータによって駆動される電動ポンプとを備え、エンジン駆動ポンプと低圧回路を連結する低圧ラインと、電動ポンプと高圧回路を連結する高圧ラインとが逆止弁を介して連結され、さらに低圧ラインにレギュレータバルブが設けられている場合、モータの印加電圧に対するポンプの単位時間当たりの出力エネルギー(ポンプ駆動動力)の変化は、一般に3つの状態(1)から(3)によって特徴付けられる。すなわち、エンジン駆動ポンプから吐出されるオイルによって、ポンプ駆動動力が一定に保持されている状態(1)と、電動ポンプから吐出されるオイルが更に加わり、ポンプ駆動動力が増加する状態(2)と、レギュレータバルブが開となり、ポンプ駆動動力が最大点から最小点へ急激に低下し最小点から再び増加する状態(3)とによって特徴付けられる。 As in the hydraulic control device, an engine drive pump driven by an engine and an electric pump driven by a motor are provided, and a low pressure line connecting the engine drive pump and the low pressure circuit, and connecting the electric pump and the high pressure circuit. When a high pressure line is connected via a check valve and a regulator valve is provided in the low pressure line, the change in output energy (pump driving power) per unit time of the pump with respect to the applied voltage of the motor is generally 3 Characterized by two states (1) to (3). That is, a state (1) in which the pump driving power is kept constant by the oil discharged from the engine drive pump, and a state (2) in which the oil discharged from the electric pump is further added and the pump driving power is increased. The state (3) characterized by the regulator valve being opened and the pump driving power rapidly decreasing from the maximum point to the minimum point and increasing again from the minimum point.
ポンプ駆動動力を小さくするためには、状態(3)の内で状態(2)に近いところで電動ポンプを動作させる必要がある。なお、状態(3)の内で状態(2)に近いところとは、レギュレータバルブが少し開いている状態である。この状態を維持するためには、電動ポンプの吐出圧がレギュレータ圧(リリーフ圧)より少し高くなるようにモータ出力を見当で調整する必要がある。 In order to reduce the pump drive power, it is necessary to operate the electric pump in the state (3) close to the state (2). In the state (3), the place close to the state (2) is a state where the regulator valve is slightly opened. In order to maintain this state, it is necessary to adjust the motor output so that the discharge pressure of the electric pump is slightly higher than the regulator pressure (relief pressure).
しかし、その見当には、モータ、モータドライバ、ポンプ単体、オイル等のバラツキを考慮する必要があることから、状態(3)の内で状態(2)に近いところで電動ポンプを動作させることは容易ではなかった。結果的に、ポンプ駆動動力が大きくなってしまう問題があった。 However, since it is necessary to take into account variations in the motor, motor driver, pump unit, oil, etc., it is easy to operate the electric pump near the state (2) in the state (3). It wasn't. As a result, there is a problem that the pump driving power is increased.
また、高圧回路の消費流量が急減する場合に、ポンプ単体とモータの慣性モーメントにより電動ポンプの吐出圧が急激に上昇する場合がある。このような場合に、電動ポンプの吐出圧の余剰圧力を逃がす圧力調整機構がないため、電動ポンプが正常に動作しなくなるという問題があった In addition, when the flow rate of the high-pressure circuit decreases rapidly, the discharge pressure of the electric pump may increase rapidly due to the moment of inertia of the pump alone and the motor. In such a case, there is no pressure adjustment mechanism that releases the excess pressure of the discharge pressure of the electric pump, and thus there is a problem that the electric pump does not operate normally.
そこで、本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであり、その目的は、エンジンによって駆動されるエンジン駆動ポンプと、モータによって駆動される電動ポンプとを併用して高圧回路にオイルを供給する場合に、ポンプ駆動動力を小さくすると共に、ポンプが正常に動作しなくなることを防止することが可能な油圧回路のポンプ駆動動力調整機構を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and the object thereof is to provide a high-pressure circuit using an engine-driven pump driven by an engine and an electric pump driven by a motor. An object of the present invention is to provide a hydraulic drive pump drive power adjustment mechanism capable of reducing pump drive power and preventing the pump from operating normally when oil is supplied.
上記目的を達成するための本発明に係る油圧回路のポンプ駆動動力調整機構は、常時駆動される第1ポンプ(10)と、モータ(M)によって駆動される第2ポンプ(20)と、油圧作動機構に油圧を供給する高圧回路(200)と、前記高圧回路(200)と前記第2ポンプ(20)とを連結する高圧ライン(1)と、前記高圧ライン(1)と前記第1ポンプ(10)とを連結する低圧ライン(2)と、フィードバック圧とパイロット圧との力の釣り合いによって前記高圧ラインのライン圧をパイロット圧に等しくなるように調圧する圧力調整弁(30)と、前記高圧ライン(1)から前記低圧ライン(2)へのオイルの流入を阻止する第1逆止弁(5)と、前記低圧ライン(2)からオイルをドレインする第1リリーフライン(4)と、前記高圧ライン(1)から前記第2ポンプ(20)へのオイルの流入を阻止する第2逆止弁(6)と、前記高圧ライン(1)からオイルをドレインする第2リリーフライン(3)と、前記モータ(M)を制御する制御装置(40)とを備えた油圧回路のポンプ駆動動力調整機構であって、前記第1リリーフライン(4)と前記第2リリーフライン(3)は、前記圧力調整弁(30)に対し並列に接続され、前記圧力調整弁(30)は、前記高圧ライン(1)からフィードバック圧を受けると共に、前記フィードバック圧の上昇に伴い、先ず前記第1リリーフライン(4)を開とし、遅れて前記第2リリーフライン(3)を開くように構成されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a pump drive power adjustment mechanism for a hydraulic circuit according to the present invention includes a first pump (10) that is always driven, a second pump (20) that is driven by a motor (M), and a hydraulic pressure. A high pressure circuit (200) for supplying hydraulic pressure to the operating mechanism, a high pressure line (1) connecting the high pressure circuit (200) and the second pump (20), the high pressure line (1), and the first pump. (10), a pressure regulating valve (30) for regulating the line pressure of the high pressure line to be equal to the pilot pressure by balancing the force of the feedback pressure and the pilot pressure, A first check valve (5) for blocking the inflow of oil from the high pressure line (1) to the low pressure line (2); a first relief line (4) for draining oil from the low pressure line (2); A second check valve (6) for blocking the inflow of oil from the high pressure line (1) to the second pump (20), and a second relief line (3) for draining oil from the high pressure line (1) And a hydraulic circuit pump drive power adjustment mechanism comprising a control device (40) for controlling the motor (M), wherein the first relief line (4) and the second relief line (3) are: The pressure regulating valve (30) is connected in parallel to the pressure regulating valve (30). The pressure regulating valve (30) receives a feedback pressure from the high pressure line (1), and first, as the feedback pressure increases, first the first relief line. (4) is opened, and the second relief line (3) is opened with a delay.
上記構成では、フィードバック圧、すなわち高圧ライン(1)のライン圧の上昇に伴い、第1リリーフライン(4)及び第2リリーフライン(3)が順に開くように構成されている。つまり、圧力調整弁は、低圧側の第1リリーフ圧(PA)と高圧側の第2リリーフ圧(PB)という異なる2つのリリーフポイント(レギュレータポイント)を持つようになる。また、第1ポンプ(10)及び第2ポンプ(20)の各吐出圧(P1、P2)の余剰圧力に係るオイルは、第1リリーフライン(4)及び第2リリーフライン(3)を介して順にドレインされるように構成されている。これにより、モータ印加電圧に対するポンプの単位時間当たりの出力エネルギー(ポンプ駆動動力)の変化について、従来の3つの状態(1)から(3)に加えて、第2ポンプ(20)の吐出圧(P2)が圧力調整弁(30)によって第2リリーフ圧(P2)に調圧されながら吐出流量(Q2)が増大するという新たな状態(4)が加わることになる。特に、状態(3)と状態(4)との境目(B)は、第2リリーフ圧(PB)に対応するところであり、電圧変動に対しポンプ駆動動力の変動が小さい。従って、第2ポンプ(20)を状態(3)と状態(4)との境目(B)、すなわち第2リリーフライン(3)が開き始める近傍で動作するようにモータ(M)の出力(印加電圧)を調整することにより、ポンプ駆動動力を小さくすることが可能となる。 In the above-described configuration, the first relief line (4) and the second relief line (3) are sequentially opened in accordance with an increase in the feedback pressure, that is, the line pressure of the high-pressure line (1). That is, the pressure regulating valve has two different relief points (regulator points), ie, the first relief pressure (PA) on the low pressure side and the second relief pressure (PB) on the high pressure side. The oil related to the excess pressure of the discharge pressures (P1, P2) of the first pump (10) and the second pump (20) passes through the first relief line (4) and the second relief line (3). It is configured to be drained in order. As a result, in addition to the conventional three states (1) to (3), the discharge pressure of the second pump (20) (pump driving power) per unit time of the pump with respect to the motor applied voltage is changed. A new state (4) in which the discharge flow rate (Q2) increases while P2) is adjusted to the second relief pressure (P2) by the pressure regulating valve (30) is added. In particular, the boundary (B) between the state (3) and the state (4) corresponds to the second relief pressure (PB), and the fluctuation of the pump driving power is small with respect to the voltage fluctuation. Therefore, the output (application) of the motor (M) is operated so that the second pump (20) operates at the boundary (B) between the state (3) and the state (4), that is, in the vicinity of the second relief line (3) starting to open. By adjusting the (voltage), it becomes possible to reduce the pump drive power.
また、上記ポンプ駆動動力調整機構では、高圧ライン(1)のライン圧、すなわち、第2ポンプ(20)の吐出圧(P2)の余剰圧力を逃がす第2リリーフライン(3)が設けられている。そのため、高圧回路(200)の消費流量が急減し、第2ポンプ(20)の吐出圧(P2)が急激に上昇する場合は、圧力調整弁(30)が第2リリーフライン(3)を開とする。これにより、吐出圧(P2)の余剰圧力に係るオイルが第2リリーフライン(3)を通ってドレインされるため、第2ポンプ(20)が正常に動作しなくなることが防止される。 The pump drive power adjustment mechanism is provided with a second relief line (3) for releasing the line pressure of the high pressure line (1), that is, the excess pressure of the discharge pressure (P2) of the second pump (20). . Therefore, when the consumption flow rate of the high pressure circuit (200) decreases rapidly and the discharge pressure (P2) of the second pump (20) increases rapidly, the pressure regulating valve (30) opens the second relief line (3). And As a result, the oil related to the excess pressure of the discharge pressure (P2) is drained through the second relief line (3), so that the second pump (20) is prevented from malfunctioning.
本発明に係る油圧回路のポンプ駆動動力調整機構の第2の特徴は、前記制御装置(40)は前記第2リリーフライン(3)が開き始める状態で前記第2ポンプ(20)が動作するように前記モータ(M)の出力を制御するように構成されていることである。 A second feature of the pump drive power adjustment mechanism of the hydraulic circuit according to the present invention is that the control device (40) operates the second pump (20) in a state where the second relief line (3) starts to open. It is configured to control the output of the motor (M).
上記構成では、第2リリーフライン(3)が開き始める状態で第2ポンプ(20)が動作するように構成されている。第2リリーフライン(3)が開き始める状態では、第1ポンプ(10)は既に無負荷状態(ポンプ駆動動力がゼロの状態)にあるため、ポンプ全体の駆動動力を小さくすることが可能となる。また、第2リリーフライン(3)が開き始める状態では、第2ポンプのモータ(M)の電圧変動に対する第2ポンプ(20)のポンプ駆動動力の変動が小さい領域であるため、モータ(M)の出力制御が容易となる。 In the above configuration, the second pump (20) is configured to operate in a state where the second relief line (3) starts to open. In the state where the second relief line (3) starts to open, the first pump (10) is already in the no-load state (the pump drive power is zero), so that the drive power of the entire pump can be reduced. . In the state where the second relief line (3) starts to open, the fluctuation of the pump driving power of the second pump (20) with respect to the fluctuation of the voltage of the motor (M) of the second pump is a small region. It becomes easy to control the output.
本発明に係る油圧回路のポンプ駆動動力調整機構の第3の特徴は、前記制御装置(40)は、前記第2ポンプ(20)の吐出圧の時間変化量(P2’)と、吐出流量の時間変化量(Q2’)と、に基づいて前記モータ(M)の印可電圧(V)を時間に沿って増加あるいは減少させることにより、前記第2リリーフライン(3)が開き始める状態で前記第2ポンプが動作するように前記モータ(M)の出力を制御するように構成されていることである。 A third feature of the pump drive power adjustment mechanism of the hydraulic circuit according to the present invention is that the control device (40) is configured such that the amount of change (P2 ′) in the discharge pressure of the second pump (20) with time and the discharge flow rate. By increasing or decreasing the applied voltage (V) of the motor (M) with time based on the amount of time change (Q2 ′), the second relief line (3) starts to open and the second relief line (3) begins to open. It is configured to control the output of the motor (M) so that two pumps operate.
上記構成では、第2ポンプ(20)が上記状態で動作するための、モータ(M)に対する制御は、第2ポンプ(20)の吐出圧の時間変化量(P2’)と、吐出流量の時間変化量(Q2’)と、に基づいて前記モータ(M)の印可電圧(V)を時間に沿って増加あるいは減少させることにより行われる。モータ(M)の印加電圧の時間変化量(V’)と吐出圧の時間変化量(P2’)は線形関係にある。一方、モータ(M)の印加電圧の時間変化量(V’)と吐出流量の時間変化量(Q2’)は線形関係にある。また、これら2つの線形関係は互いに独立関係にある。従って、モータ(M)の印加電圧の時間変化量(V’)は、第2ポンプ(20)の吐出圧の時間変化量(P2’)と、吐出流量の時間変化量(Q2’)とを足し合わせた和に等しくなる。このことは、第2ポンプ(20)の動作状態が目標動作状態から逸脱している場合に、吐出圧の時間変化量(P2’)と、吐出流量の時間変化量(Q2’)をチェックすることにより、第2ポンプ(20)を目標動作状態に維持させるために必要なモータ(M)の印加電圧の増減が分かることを示している。 In the above configuration, the control for the motor (M) in order for the second pump (20) to operate in the above state is the time variation (P2 ′) of the discharge pressure of the second pump (20) and the time of the discharge flow rate. Based on the amount of change (Q2 ′), the applied voltage (V) of the motor (M) is increased or decreased over time. The time change amount (V ′) of the applied voltage of the motor (M) and the time change amount (P2 ′) of the discharge pressure are in a linear relationship. On the other hand, the time change amount (V ′) of the applied voltage of the motor (M) and the time change amount (Q2 ′) of the discharge flow rate have a linear relationship. These two linear relationships are independent of each other. Accordingly, the time change amount (V ′) of the applied voltage of the motor (M) is obtained by calculating the time change amount (P2 ′) of the discharge pressure of the second pump (20) and the time change amount (Q2 ′) of the discharge flow rate. Equal to the sum of the sums. This means that when the operating state of the second pump (20) deviates from the target operating state, the time variation (P2 ′) of the discharge pressure and the time variation (Q2 ′) of the discharge flow rate are checked. This shows that the increase / decrease in the applied voltage of the motor (M) necessary for maintaining the second pump (20) in the target operating state is known.
本発明に係る油圧回路のポンプ駆動動力調整機構の第4の特徴は、前記モータ(M)は分巻き式直流電動機あるいは永久磁石方式直流電動機である。 A fourth feature of the pump drive power adjustment mechanism of the hydraulic circuit according to the present invention is that the motor (M) is a split-type DC motor or a permanent magnet type DC motor.
上記構成では、モータ(M)は分巻き式直流電動機あるいは永久磁石方式直流電動機である。そのため、モータの出力(=トルク×回転数)とモータ(M)の印加電圧(V)とは比例関係になる。従って、モータ(M)の出力調整を印加電圧(V)の増減によって行うことが可能となる。 In the above configuration, the motor (M) is a split-type DC motor or a permanent magnet type DC motor. For this reason, the motor output (= torque × rotation speed) and the applied voltage (V) of the motor (M) are in a proportional relationship. Therefore, the output adjustment of the motor (M) can be performed by increasing or decreasing the applied voltage (V).
本発明の油圧回路のポンプ駆動動力調整機構によれば、エンジンによって駆動されるエンジン駆動ポンプと、モータによって駆動される電動ポンプとを併用して高圧回路にオイルを供給する場合に、ポンプ駆動動力を最小限に抑えると共に、高圧回路の消費流量の急減によりポンプが正常に動作しなくなることを好適に防止することが可能となる。 According to the pump drive power adjustment mechanism of the hydraulic circuit of the present invention, when oil is supplied to the high-pressure circuit using an engine drive pump driven by the engine and an electric pump driven by the motor in combination, the pump drive power It is possible to suitably prevent the pump from operating normally due to a rapid decrease in the flow rate of the high-pressure circuit.
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、第1の実施形態に係る油圧回路100の構成を簡略化して示した説明図である。
この油圧回路100は、ベルト式無段変速機(CVT)のプーリー機構等に油圧を供給する高圧回路200に対し、第1ポンプ10及び第2ポンプ20を使用して油圧(オイル)を安定に供給する油圧回路である。特に、ポンプ駆動動力を最小限に抑えるためのポンプの出力制御(モータの出力制御)が容易であり、高圧回路200の消費流量の急減に対しポンプが正常に動作しなくなることを防止することが可能である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a simplified configuration of the
The
そのための構成として、エンジンEの回転動力によって常時駆動される第1ポンプ10と、モータMの回転動力によって必要に応じ駆動される第2ポンプ20と、第2ポンプ20の吐出口と高圧回路200とを第2逆止弁6を介して連結する高圧ライン1と、第1ポンプ10の吐出口と高圧ライン1とを第1逆止弁5を介して連結する低圧ライン2と、高圧ライン1から分岐しPHレギュレータバルブ30を介してリザーバ7に接続する高圧分岐ライン3と、低圧ライン2から分岐しPHレギュレータバルブ30を介してリザーバ7に接続する低圧分岐ライン4と、オイルが高圧ライン1から低圧ライン2に流入することを阻止する第1逆止弁5と、オイルが高圧ライン1から第2ポンプ20に流入することを阻止する第2逆止弁6と、オイルを貯留するリザーバ7と、高圧ライン1のライン圧PHをパイロット圧に等しくなるように調圧するPHレギュレータバルブ30と、高圧ライン1のライン圧PHをフィードバック圧としてPHレギュレータバルブ30の弁体(図示せず)に作用させるフィードバックライン1’と、目標ライン圧であるパイロット圧をPHレギュレータバルブ30に作用させるパイロットライン1”と、モータMを制御する制御装置40とを具備して構成されている。なお、P1,P2は、第1ポンプ10及び第2ポンプ20の各吐出圧をそれぞれ示している。また、Q1,Q2は、第1ポンプ10及び第2ポンプ20の各吐出流量をそれぞれ示している。以下、各構成について更に詳細に説明する。
For this purpose, the
PHレギュレータバルブ30は、フィードバック圧とパイロット圧との力の釣り合いによって高圧ライン1のライン圧PHをパイロット圧に等しくなるように調圧する圧力調整弁である。従って、フィードバック圧として高圧ライン1のライン圧PHをフィードバックライン1’を介して取り込むと共に、パイロット圧として、例えばドリブンプーリーコントロール圧(DNC圧)又はドライブプーリーコントロール圧(DRC圧)の何れか大きい方をパイロットライン1”を介して取り込む。また、弁体にはパイロットライン1”側からスプリング33が作用する。なお、スプリング33はフィードバックライン1’側に、或いは両側に設けても良い。
The
また、PHレギュレータバルブ30のボディ外周面には、パイロットライン1”が接続する1番ポートP1と、低圧分岐ライン4の上流側が接続する2番ポートP2と、低圧分岐ライン4の下流側が接続する3番ポートP3と、高圧分岐ライン3の上流側が接続する4番ポートP4と、高圧分岐ライン3の下流側が接続する5番ポートP5と、フィードバックライン1’が接続する6番ポートP6とがそれぞれ設けられている。
The
2番ポートP2と4番ポートP4は、通常は閉じているが、フィードバック圧(高圧ライン1のライン圧PH)の上昇に伴い、高圧ライン1のライン圧PHが低圧リリーフ圧PAを超えるときに、2番ポートP2が先に開き始める。そして高圧ライン1のライン圧PHが高圧リリーフ圧PBを超えるときに4番ポートP4が遅れて開き始める。
The second port P2 and the fourth port P4 are normally closed, but when the line pressure PH of the
PHレギュレータバルブ30は、図中の(1)から(5)に示されるバルブ開閉状態(以下、単に「状態」ともいう。)を有している。すなわち、状態(1)では2番ポートP2及び4番ポートP4がともに閉じている。また、状態(2)では4番ポートP4は閉じて2番ポートP2が開き始める。状態(3)では4番ポートP4は閉じて2番ポートP2は開いている。状態(4)では2番ポートP2は開いて4番ポートP4が開き始める。状態(5)では2番ポートP2及び4番ポートP4がともに開いている。
The
低圧分岐ライン4は、第1ポンプ10の吐出圧P1の余剰圧力を逃がすための、いわゆるリリーフラインである。高圧ライン1のライン圧PH、すなわち第1ポンプ10の吐出圧P1が、予め設定された低圧リリーフ圧PAを超える時に、PHレギュレータバルブ30の2番ポートP2と3番ポートP3が連通し、第1ポンプ10から吐出されるオイルが低圧分岐ライン4を通ってリザーバ7にドレインされ、これにより高圧ライン1のライン圧PHが一定(=PA)に調圧される。
The low-
高圧分岐ライン3は、低圧分岐ライン4が全開した後、高圧ライン1のライン圧PHの余剰圧力を逃がすためのリリーフラインである。高圧ライン1のライン圧PH、すなわち第2ポンプ20の吐出圧P2が、予め設定された高圧リリーフ圧PBを超える時に、PHレギュレータバルブ30の4番ポートP4と5番ポートP5が連通し、第2ポンプ20から吐出されるオイルが高圧分岐ライン3を通ってリザーバ7にドレインされ、これにより高圧ライン1のライン圧PHが一定(=PB)に調圧される。
The high
なお、低圧リリーフ圧PAと高圧リリーフ圧PBは、PHレギュレータバルブ30に作用するパイロット圧の大きさによって変化する。また、低圧リリーフ圧PAと高圧リリーフ圧PBとの圧力差は、(2番ポートP2と4番ポートP4との開弁位置の差)×(スプリング33のばね定数)÷(フィードバック圧が作用するフィードバックピストン面積)によって一定に維持される。
Note that the low pressure relief pressure PA and the high pressure relief pressure PB vary depending on the magnitude of the pilot pressure acting on the
また、高圧分岐ライン3及び低圧分岐ライン4は、PHレギュレータバルブ30に対し並列に接続され、フィードバック圧(高圧ライン1のライン圧PH)の上昇に伴い、低圧分岐ライン4が高圧分岐ライン3よりも先に閉から開に変化し、遅れて高圧分岐ライン3が閉から開に変化する。
The high-
第1ポンプ10及び第2ポンプ20としては、容積型ポンプ、例えば内接ギヤポンプを使用することが出来る。
As the
制御装置40は、詳細については図4を参照しながら後述するが、第2ポンプ20の吐出流量Q2が一定である状態(3)と、オイルが高圧分岐ライン3を通ってドレインされ始める状態(4)との境目Bで第2ポンプ20が動作するようにモータMの出力(印加電圧)を制御する。
As will be described in detail later with reference to FIG. 4, the
モータMとしては、出力が印加電圧に比例する特性を持った電動機、例えば界磁巻き線と電機子巻き線とが並列に接続された分巻き式直流電動機、あるいは界磁巻き線を有さない永久磁石方式直流電動機を使用することが出来る。 The motor M does not have an electric motor whose output is proportional to the applied voltage, for example, a split DC motor in which a field winding and an armature winding are connected in parallel, or a field winding. Permanent magnet DC motors can be used.
高圧回路200は、例えば、CVTのプーリー機構、およびCVTの前後進切換機構(前進用クラッチ、後進用ブレーキ)等の油圧作動機構に油圧を供給する油圧回路である。ドリブンプーリーレギュレータバルブ、ドリブンプーリーリニアソレノイド、ドライブプーリーレギュレータバルブ、ドライブプーリーリニアソレノイド、クラッチリデューシングバルブ等の複数のバルブ、オイルを移送する複数の配管等によって構成されている。
The high-
図2は、上記油圧回路100に係る第1ポンプ10及び第2ポンプ20の各流量線図を示す説明図である。図2(a)は第1ポンプ10の流量線図であり、同(b)は第2ポンプ20の流量線図であり、横軸は吐出圧を、縦軸は吐出流量をそれぞれ示している。なお、以降において、図3の(1)と(2)は、図1に示されるPHレギュレータバルブ30のバルブ開閉状態の(2)に、(3)は図1の(3)に、(4)は図1の(4)に、それぞれ対応している。また、Qhは、高圧回路200の消費流量を示している。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing flow charts of the
図2(a)に示されるように、状態(1)では、第1ポンプ10の吐出圧P1は,PHレギュレータバルブ30により低圧分岐ライン4を絞られて,低圧リリーフ圧PAを維持した状態で第1逆止弁5を介して高圧ライン1にオイルを供給している。なお,第1ポンプ10は常時駆動されるから,吐出流量Q1は駆動回転数によりほぼ一定(流量QA)である。
As shown in FIG. 2A, in the state (1), the discharge pressure P1 of the
一方、第2ポンプ20の吐出圧P2は、低圧リリーフ圧PAより低い状態にあるため、第2逆止弁6は閉じたままである。従って、図2(b)に示されるように、第2ポンプ20は、高圧ライン1にオイルを供給せずに吐出圧P2をゼロから低圧リリーフ圧PAまで昇圧させている。
On the other hand, since the discharge pressure P2 of the
そして、高圧ライン1のライン圧PHが低圧リリーフ圧PAを超えるとき、PHレギュレータバルブ30の2番ポートP2が開き始め、第1ポンプ10から吐出されるオイルの一部が低圧分岐ライン4を通ってドレインされ始める。これと同時に、第2逆止弁6が閉から開に切り替わる。
When the line pressure PH of the
状態(2)では、状態(1)と同様に第1逆止弁5は開いた状態である。従って、図2(a)に示されるように、状態(2)では第1ポンプ10の吐出圧P1は低圧リリーフ圧PAに等しい状態にある。
In the state (2), the
一方、図2(b)に示されるように、状態(2)における第2ポンプ20は、吐出圧P2を一定(=低圧リリーフ圧PA)に維持したまま吐出流量Q2をゼロから高圧回路200の消費流量Qhまで増加させている。
On the other hand, as shown in FIG. 2B, the
そして、第2ポンプ20の吐出流量Q2がQhを超えるとき、高圧ライン1のライン圧PHが低圧リリーフ圧PAを上回る。その結果、フィードバック圧とパイロット圧との力の釣り合いが崩れ、第1逆止弁5が開から閉に切り替わる。これにより、バルブ開閉状態が図1の状態(2)から状態(3)に変化する。
When the discharge flow rate Q2 of the
状態(3)では、PHレギュレータバルブ30(第2ポートP2)が全開となり、第1ポンプ10から吐出されるオイルの全てがPHレギュレータバルブ30に絞られることなく低圧分岐ライン4を通ってリザーバ7へドレインされる。従って、図2(a)に示されるように、第1ポンプ10の吐出圧P1はゼロ(大気圧)に等しい状態になる。
In the state (3), the PH regulator valve 30 (second port P2) is fully opened, and all of the oil discharged from the
一方、図2(b)に示されるように、状態(3)における第2ポンプ20は、吐出流量Q2を一定(=Qh)に維持したまま吐出圧P2を低圧リリーフ圧PAから高圧リリーフ圧PBまで増加させている。
On the other hand, as shown in FIG. 2B, the
そして、第2ポンプ20の吐出圧P2が高圧リリーフ圧PBを超えるとき、PHレギュレータバルブ30の4番ポートP4が開き始め、高圧ライン1からオイルが高圧分岐ライン3を通ってドレインされ始める。これにより、バルブ開閉状態が図1の状態(3)から状態(4)に変化する。
When the discharge pressure P2 of the
状態(4)では、第2ポンプ20から吐出されるオイルは全て第2逆止弁6を通って高圧ライン1に供給されるが、PHレギュレータバルブ30によって高圧ライン1のライン圧PHは高圧リリーフ圧PBに調圧されている。従って、図2(b)に示されるように、状態(4)における第2ポンプ20は、吐出圧P2を一定(=PB)に維持したまま吐出流量Q2をQhから増加させている。なお、第1ポンプ10については、図2(a)に示されるように、状態(3)と同じ、吐出圧P1はゼロ(大気圧)に等しく、吐出流量Q1はQAのままである。
In the state (4), all the oil discharged from the
次に、第1ポンプ10及び第2ポンプ20の単位時間当たりの出力エネルギー(以下、「ポンプ駆動動力」という。)と、モータMの印加電圧Vとの相関について説明する。
Next, the correlation between the output energy per unit time of the
図3は、第1ポンプ10及び第2ポンプ20の各ポンプ駆動動力を示す説明図である。なお、図3(a)は第1ポンプ10のポンプ駆動動力を、図3(b)は第2ポンプ20のポンプ駆動動力を、図3(c)は第1ポンプ10と第2ポンプ20のポンプ駆動動力とを足し合わせたポンプ駆動動力をそれぞれ示している。また、縦軸はポンプ駆動動力を、横軸はモータMの印加電圧Vをそれぞれ示している。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing pump driving power of the
先ず、第1ポンプ10のポンプ駆動動力P1×Q1について、図2(a)から、状態(1)及び状態(2)を通して、第1ポンプ10の吐出圧P1はPA(一定値)で、吐出流量Q1もQA(一定値)である。従って、図3(a)に示されるように、状態(1)及び状態(2)における第1ポンプ10のポンプ駆動動力は、PA×QA(一定値)となる。
First, with respect to the pump drive power P1 × Q1 of the
一方、図2(a)から、状態(3)及び状態(4)を通して、第1ポンプ10の吐出圧P1はゼロである。従って、図3(a)に示されるように、状態(3)及び状態(4)における第1ポンプ10のポンプ駆動動力はゼロとなる。
On the other hand, from FIG. 2A, the discharge pressure P1 of the
続いて、第2ポンプ20のポンプ駆動動力P2×Q2について、図2(b)から、状態(1)における吐出流量Q2はゼロであるから、状態(1)における第2ポンプ20のポンプ駆動動力はゼロである。
Subsequently, for the pump driving power P2 × Q2 of the
また、図2(b)から、状態(2)における第2ポンプ20の吐出圧P2は、低圧リリーフ圧PAに保持されたまま、吐出流量Q2がゼロからQhまで増加している。モータMが分巻き式直流電動機の場合、モータMの単位時間当たりの出力エネルギー(=トルク×回転数)は印加電圧Vに比例する。従って、モータMによって駆動される第2ポンプ20のポンプ駆動動力もモータMの印加電圧Vに比例する。従って、図3(b)に示されるように、状態(2)における第2ポンプ20のポンプ駆動動力は、ゼロからPA×Qhまでリニアに増加する。
Further, from FIG. 2B, the discharge flow rate Q2 of the
また、図2(b)から、状態(3)における第2ポンプ20の吐出流量Q2はQhに保持されたまま、吐出圧P2がPAからPBまで増加している。従って、図3(b)に示されるように、状態(3)における第2ポンプ20のポンプ駆動動力は、PA×QhからPB×Qhまでリニアに増加する。
Also, from FIG. 2B, the discharge pressure P2 increases from PA to PB while the discharge flow rate Q2 of the
また、図2(b)から、状態(4)における第2ポンプ20の吐出圧P2は、高圧リリーフ圧PBに保持されたまま、吐出流量Q2がQhから増加している。従って、図3(b)に示されるように、状態(4)における第2ポンプ20のポンプ駆動動力はPB×Qhからリニアに増加する。
Further, from FIG. 2B, the discharge flow rate Q2 increases from Qh while the discharge pressure P2 of the
次に全体のポンプ駆動動力について、図3(c)に示されるように、全体のポンプ駆動動力は、状態(1)ではPA×QAとなり、状態(2)においてPA×QAからPA×(QA+Qh)までリニアに増加し、状態(3)においてPA×QhからPB×Qhまでリニアに増加し、状態(4)においてPB×Qhからリニアに増加する。 Next, regarding the overall pump drive power, as shown in FIG. 3 (c), the overall pump drive power is PA × QA in the state (1), and PA × QA to PA × (QA + Qh in the state (2). ) Linearly increases from PA × Qh to PB × Qh in the state (3), and increases linearly from PB × Qh in the state (4).
ところで、全体のポンプ駆動動力が最小となるのは、第2ポンプ20が、状態(2)と状態(3)との境目Aで動作する時である。しかし、境目Aは印加電圧Vの僅かな変動によって全体のポンプ駆動動力が急激に増大する。そのため、第2ポンプ20を境目Aで動作させるようにモータMの出力を制御することは容易でない。従って、第2ポンプ20が、状態(3)と状態(4)との境目Bで動作するようにモータMを制御することが好ましい。以下に、第2ポンプ20を境目Bで動作させるためのモータMの出力制御について説明する。
By the way, the entire pump drive power is minimized when the
図4は、第2ポンプ20の吐出圧及び吐出流量の各時間変化量P2’,Q2’とモータMの印加電圧の各時間変化量V1’,V2’との相関を示す説明図である。なお、ここで言う「印加電圧V1,V2」とは、第2ポンプ20の吐出圧P2及び吐出流量Q2が境目B(図3)から逸脱する場合に、各状態量を境目Bの値に戻すのに必要なモータMの印加電圧のことをそれぞれ意味している。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the correlation between the respective time change amounts P2 ', Q2' of the discharge pressure and discharge flow rate of the
上述した通り、モータMが分巻き式直流電動機の場合、モータMの単位時間当たりの出力エネルギー(=トルク×回転数)は印加電圧Vに比例する。従って、モータMの出力制御は印加電圧Vによって行うことが出来る。 As described above, when the motor M is a divided DC motor, the output energy (= torque × rotational speed) per unit time of the motor M is proportional to the applied voltage V. Therefore, the output control of the motor M can be performed by the applied voltage V.
いま、第2ポンプ20の吐出圧P2が境目B(目標吐出圧PB)から状態(3)側にずれる場合を考える。この場合、図2から吐出圧P2の時間変化量P2’は負(<0)である。従って、吐出圧P2を目標吐出圧PBに戻すためには、印加電圧V1を上げる必要がある。すなわち、図4(a)に示されるように、吐出圧P2の時間変化量P2’が負(<0)となる場合、印加電圧V1の時間変化量V1’は正(>0)とならなければならない。なお、この場合、吐出圧P2の時間変化量P2’と印加電圧V1の時間変化量V1’との関係は線形となる。
Consider a case where the discharge pressure P2 of the
一方、第2ポンプ20の吐出圧P2が境目Bから状態(4)側にずれる場合を考える。状態(4)における吐出圧P2はPHレギュレータバルブ30によって一定(P2=PB)に調圧されるため、モータMの電圧調整は不要となる。従って、印加電圧V1の時間変化量V1’はゼロとなる。
On the other hand, consider a case where the discharge pressure P2 of the
以上をまとめると、第2ポンプ20の吐出圧P2が境目Bから逸脱する場合に、吐出圧P2を目標吐出圧PBに戻すのに必要なモータMの印加電圧V1の時間変化量V1’は、下記の(式1)となる。
(式1)V1’(P2’)=max{k1×(−P2’)、0}=k1×max{−P2’、0}、但しk1は正の定数であり、max{ }は、2つの内で大きい方の値又は等しい値を選択する演算子である。
In summary, when the discharge pressure P2 of the
(Expression 1) V1 ′ (P2 ′) = max {k1 × (−P2 ′), 0} = k1 × max {−P2 ′, 0}, where k1 is a positive constant and max {} is 2 An operator that selects the larger or equal of the two.
次に、第2ポンプ20の吐出流量Q2が境目B(目標吐出流量Qh)から状態(4)側にずれる場合を考える。この場合、図2から吐出流量Q2の時間変化量Q2’は正(>0)である。従って、吐出流量Q2を目標吐出流量Qhに戻すためには、印加電圧V2を下げる必要がある。すなわち、図4(b)に示されるように、吐出流量Q2の時間変化量Q2’が正(>0)となる場合、印加電圧V2の時間変化量V2’は負(>0)とならなければならない。なお、この場合、吐出流量Q2の時間変化量Q2’と印加電圧V2の時間変化量V2’との関係は線形となる。
Next, consider a case where the discharge flow rate Q2 of the
一方、第2ポンプ20の吐出流量Q2が境目Bから状態(3)側にずれる場合を考える。状態(3)における吐出流量Q2は、PHレギュレータバルブ30(の2番ポートP2)が全開となることにより一定(Q2=Qh)となるため、モータMの電圧調整は不要となる。従って、印加電圧V2の時間変化量V2’はゼロとなる。
On the other hand, consider a case where the discharge flow rate Q2 of the
以上をまとめると、第2ポンプ20の吐出流量Q2が目標吐出流量Qhから逸脱する場合に、吐出流量Q2を目標吐出流量Qhに戻すのに必要なモータMの印加電圧V2の時間変化量V2’は、下記の(式2)となる。
(式2)V2’(Q2’)=min{k2×(−Q2’)、0}=k2×min{−Q2’、0}、但しk2は正の定数であり、min{ }は、2つの内で小さい方の値又は等しい値を選択する演算子である。
In summary, when the discharge flow rate Q2 of the
(Expression 2) V2 ′ (Q2 ′) = min {k2 × (−Q2 ′), 0} = k2 × min {−Q2 ′, 0}, where k2 is a positive constant and min {} is 2 An operator that selects the smaller or equal of the two values.
従って、第2ポンプ20の吐出圧P2と吐出流量Q2が同時に境目Bから逸脱する場合に、各状態量を境目Bの値に戻すのに必要なモータMの印加電圧Vの時間変化量V’は、上記式(1)と上記式(2)を加えた下記の式(3)となる。
(式3)V’(P2’,Q2’)=V1’(P2’)+V2’(Q2’)=k1×max{−P2’、0}+k2×min{−Q2’、0}
Accordingly, when the discharge pressure P2 and the discharge flow rate Q2 of the
(Expression 3) V ′ (P2 ′, Q2 ′) = V1 ′ (P2 ′) + V2 ′ (Q2 ′) = k1 × max {−P2 ′, 0} + k2 × min {−Q2 ′, 0}
従って、上記式3を用いることにより、第2ポンプ20のポンプ駆動動力が境目Bから逸脱する場合に、モータMの印加電圧Vを上げるべきか、下げるべきか、或いは不変とするべきかを容易に判定することが出来る。例えば、吐出圧P2の時間変化P2’が負(P2’<0)かつ、吐出流量Q2が時間によって変化しない(Q2’=0)の場合は、式(3)から、V’(P2’,Q2’)=k1×(−P2’)+k2×0>0となり、モータMの印加電圧Vを増加させるべきであることが分かる。一方で,吐出圧P2が時間によって変化しない(P2’=0)かつ,吐出流量Q2の時間変化が正(Q2’>0)となる場合は、式(3)から、V’(P2’,Q2’)=k1×0+k2×(−Q2’)<0となり、モータMの印加電圧Vを減少させればよいことが分かる。なお、その他のケースについては、図4(c)に記載されている。
Therefore, by using the
また、第2ポンプ20の吐出圧P2、吐出流量Q2の各時系列変化については、モータMの電流、回転数の各時系列変化から間接的に観測する。従って、本発明に係るモータMの出力制御において、圧力センサ及び流量センサは不要となる。
Further, each time series change of the discharge pressure P2 and the discharge flow rate Q2 of the
以降では、第1ポンプ10と第2ポンプ20が直列に設けられている第2の実施形態について説明する。
Hereinafter, a second embodiment in which the
図5は、本発明の第2の実施形態に係る油圧回路110の構成を簡略化して示した説明図である。また、図6は、油圧回路110に係る第1ポンプ10及び第2ポンプ20の各流量線図を示す説明図である。
この油圧回路110では、低圧ライン2から分岐した第2低圧分岐ライン8が、第2ポンプ20の吸込口に接続されている。従って、第1ポンプ10の吐出圧P1と第2ポンプ20の入口圧P21とは常に等しくなる。なお以降において,第1の実施形態と同じく,図6および後述する図7の(1)と(2)は,図5に示されるPHレギュレータバルブ30のバルブ開閉状態の(2)に,(3)は図5の(3)に,(4)は図5の(4)に,それぞれ対応している。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a simplified configuration of the
In the
図6おける状態(1)では,図6(a)に示されるように第1ポンプ10の吐出圧P1は,PHレギュレータバルブ30により低圧分岐ライン4を絞られて,低圧リリーフ圧PAに維持されながら, 図6(b)及び(c)に示されるように、第2ポンプ20は、吐出圧P1及び入口圧P21を低圧リリーフ圧PAに維持されて吐出流量Q2をゼロから高圧回路200の消費流量Qhまで増加させている。従って、図6(d)に示されるように、状態(1)における出口圧(吐出圧)P2と入口圧P21との差圧ΔP2はゼロとなる。
In the state (1) in FIG. 6, as shown in FIG. 6 (a), the discharge pressure P1 of the
そして、第2ポンプ20の吐出流量Q2がQhに等しくなるとき、高圧ライン1のライン圧PH(第2ポンプ20の吐出圧P2)が低圧リリーフ圧PAを上回り、第1逆止弁5が開から閉に切り替わる。
When the discharge flow rate Q2 of the
図6(a)に示されるように、状態(2)における第1ポンプ10の吐出圧P1は、PAからゼロに減少している。従って、図6(c)に示されるように、第2ポンプ20の入口圧P21もPAからゼロに減少している。
As shown in FIG. 6A, the discharge pressure P1 of the
一方、図6(b)に示されるように、状態(2)における第2ポンプ20の吐出圧P2は、低圧リリーフ圧PAに等しい状態である。従って、図6(d)に示されるように、吐出圧P2と入口圧P21との差圧ΔP2はゼロからPAに増加している。
On the other hand, as shown in FIG. 6B, the discharge pressure P2 of the
状態(3)及び状態(4)における第1ポンプ10及び第2ポンプ20の各流量線図は、上記図2と同様な特性となるため、ここでは省略する。
The flow charts of the
次に、上記油圧回路110の各状態における各ポンプのポンプ駆動動力(単位時間当たりのポンプ出力エネルギー)について説明する。
Next, pump driving power (pump output energy per unit time) of each pump in each state of the
図7は、上記油圧回路110に係る第1ポンプ10及び第2ポンプ20の各ポンプ駆動動力を示すグラフである。なお、図7(a)は第1ポンプ10のみのポンプ駆動動力を、図7(b)は第2ポンプ20のみのポンプ駆動動力を、図7(c)は第1ポンプ10と第2ポンプ20とを足し合わせたポンプ駆動動力をそれぞれ示している。また、縦軸はポンプ駆動動力を、横軸はモータMの印加電圧Vをそれぞれ示している。
FIG. 7 is a graph showing pump driving power of the
先ず、第1ポンプ10のポンプ駆動動力P1×Q1について、図6(a)から、状態(1)では、第1ポンプ10の吐出圧P1はPA(一定値)で、吐出流量Q1もQA(一定値)である。従って、状態(1)における第1ポンプ10のポンプ駆動動力は、PA×QA(一定値)となる。
First, with respect to the pump drive power P1 × Q1 of the
一方、図6(a)から、状態(2)では、第1ポンプ10の吐出圧P1はPAからゼロまで減少する。従って、図7(a)に示されるように、第1ポンプ10のポンプ駆動動力は、PA×QAからゼロまで減少する。
On the other hand, from FIG. 6A, in the state (2), the discharge pressure P1 of the
また、状態(3)及び状態(4)では、第1ポンプ10の吐出圧P1はゼロであるから、第1ポンプ10のポンプ駆動動力はゼロである。
In the state (3) and the state (4), since the discharge pressure P1 of the
続いて、第2ポンプ20のポンプ駆動動力P2×Q2について、図6(d)から、状態(1)における第2ポンプ20の差圧ΔP2はゼロであるから、状態(1)における第2ポンプ20のポンプ駆動動力はゼロである。
Subsequently, for the pump driving power P2 × Q2 of the
また、図6(d)から、状態(2)及び状態(3)における第2ポンプ20の差圧ΔP2は、吐出流量Q2が一定(=Qh)の下、ゼロからPBまで増加している。従って、図7(b)に示されるように、状態(2)及び状態(3)における第2ポンプ20のポンプ駆動動力は、ゼロからPB×Qhまでリニアに増加する。
Further, from FIG. 6D, the differential pressure ΔP2 of the
また、図6(d)から、状態(4)における第2ポンプ20の差圧ΔP2は、PBに保持されたまま、吐出流量Q2がQhから増加している。従って、図7(b)に示されるように、状態(4)における第2ポンプ20のポンプ駆動動力はPB×Qhからリニアに増加する。
Further, from FIG. 6D, the discharge flow rate Q2 increases from Qh while the differential pressure ΔP2 of the
次に、第1ポンプ10のポンプ駆動動力P1×Q1と、第2ポンプ20のポンプ駆動動力P2×Q2とを加えた全体のポンプ駆動動力について説明する。図7(c)に示されるように、全体のポンプ駆動動力は、状態(1)においてPA×QAとなり、状態(2)においてPA×QAからPA×Qhまでリニアに減少し、状態(3)においてPA×QhからPB×Qhまでリニアに増加し、状態(4)においてPB×Qhからリニアに増加する。
Next, the overall pump drive power obtained by adding the pump drive power P1 × Q1 of the
また、上記油圧回路100と同様に、全体のポンプ駆動動力を小さくするためには、第2ポンプ20が状態(3)と状態(4)との境目Bで動作するようにモータMの出力を制御することが好ましい。なお、第2ポンプ20が境目Bで運転するためのモータMの出力制御については、上記図5にて説明した通りである。
Similarly to the
以上の通り、本発明の油圧回路100,110によれば、エンジンEによって駆動される第1ポンプ10と、モータMによって駆動される第2ポンプ20とを併用して高圧回路200にオイルを供給する場合に、ポンプ駆動動力を最小限に抑えると共に、高圧回路200の消費流量Qhの急減によりポンプが正常に動作しなくなることを好適に防止することが可能となる。
As described above, according to the
1 高圧ライン
2 低圧ライン
3 高圧分岐ライン
4 低圧分岐ライン
5 第1逆止弁
6 第2逆止弁
7 リザーバ
8 第2低圧分岐ライン
100、110 油圧回路
200 高圧回路
PA 低圧リリーフ圧
PB 高圧リリーフ圧
DESCRIPTION OF
Claims (4)
モータによって駆動される第2ポンプと、
油圧作動機構に油圧を供給する高圧回路と、
前記高圧回路と前記第2ポンプとを連結する高圧ラインと、
前記高圧ラインと前記第1ポンプとを連結する低圧ラインと、
フィードバック圧とパイロット圧との力の釣り合いによって前記高圧ラインのライン圧をパイロット圧に等しくなるように調圧する圧力調整弁と、
前記高圧ラインから前記低圧ラインへのオイルの流入を阻止する第1逆止弁と、
前記低圧ラインからオイルをドレインする第1リリーフラインと、
前記高圧ラインから前記第2ポンプへのオイルの流入を阻止する第2逆止弁と、
前記高圧ラインからオイルをドレインする第2リリーフラインと、
前記モータを制御する制御装置とを備えた油圧回路のポンプ駆動動力調整機構であって、
前記第1リリーフラインと前記第2リリーフラインは、前記圧力調整弁に対し並列に接続され、
前記圧力調整弁は、前記高圧ラインからフィードバック圧を受けると共に、前記フィードバック圧の上昇に伴い、先ず前記第1リリーフラインを開とし、遅れて前記第2リリーフラインを開くように構成されていることを特徴とする油圧回路のポンプ駆動動力調整機構。 A first pump that is always driven;
A second pump driven by a motor;
A high-pressure circuit for supplying hydraulic pressure to the hydraulic operating mechanism;
A high-pressure line connecting the high-pressure circuit and the second pump;
A low pressure line connecting the high pressure line and the first pump;
A pressure regulating valve that regulates the line pressure of the high-pressure line to be equal to the pilot pressure by balancing the force of the feedback pressure and the pilot pressure;
A first check valve that prevents oil from flowing from the high pressure line to the low pressure line;
A first relief line for draining oil from the low pressure line;
A second check valve that prevents oil from flowing into the second pump from the high-pressure line;
A second relief line for draining oil from the high pressure line;
A pump drive power adjustment mechanism of a hydraulic circuit comprising a control device for controlling the motor,
The first relief line and the second relief line are connected in parallel to the pressure regulating valve,
The pressure regulating valve is configured to receive a feedback pressure from the high-pressure line and to open the first relief line and open the second relief line with a delay as the feedback pressure increases. A pump drive power adjustment mechanism for hydraulic circuit.
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CN107939786A (en) * | 2017-12-22 | 2018-04-20 | 重庆青山工业有限责任公司 | Double-clutch automatic gearbox hydraulic oil supply system and motor vehicle |
CN108953258A (en) * | 2018-09-25 | 2018-12-07 | 中国重型机械研究院股份公司 | A kind of energy-efficient four cylinder of flexible pipe membrane pump back and forth drives pump control hydraulic system |
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2016
- 2016-03-04 JP JP2016042879A patent/JP2017155925A/en active Pending
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