车辆液压装置的制作方法

本发明涉及一种具有作为油压源的叶片泵的车辆液压装置，并且更具体地，涉及一种起动时操作顺畅并且在叶片泵的操作期间很少受排油通道的油压影响的车辆液压装置。

背景技术：

由发动机驱动的叶片泵，在具有大致椭圆形的内周凸轮面的泵壳体内，例如，具有由装配在旋转轴上的转子和沿径向装配到设置在该转子中的叶片容纳槽中的多个叶片所限定的多个排量可变泵室。随着叶片在被压在泵壳体的内周面的同时而旋转，泵室的容积改变且排放力被施加到工作流体。

用于将叶片压在泵壳体的内周面的力从旋转离心力以及将叶片压在转子内的泵壳体的内周面的背压得到。从叶片泵排出的工作流体用于获取该背压。然而，如果转子的旋转速度在叶片泵起动时低，则泵可能无法顺畅地起动。这是因为，即使当旋转叶片的离心力和由从叶片泵排出的工作流体所产生的背压结合时，将叶片压在泵壳体的内周面的力也太小。

为了解决这个问题，日本专利申请公开第2008-286108号公开了一种用于在叶片泵起动时提高叶片泵内的背压的技术。具体地，从电动油泵排出的工作流体的油压通过背压油通道供应到设置在转子内的叶片容纳槽中，从而使沿径向装配到形成在转子中的叶片容纳槽中的多个叶片被压在泵壳体的内周面上。因此，所提出的叶片泵即使在起动时也操作顺畅。

在jp2008-286108a的叶片泵中，如果叶片泵的排出压力超过叶片容纳槽内的背压，则叶片可能被推到容纳槽内，并且可能降低从叶片泵排出的工作流体的压力。

技术实现要素：

在这些情况的背景下已经想出，本发明提供了一种具有叶片泵的车辆液压装置，其中随着叶片在被压在泵壳体的内周面的同时而旋转，所述叶片泵的泵室的容积改变以将排放力施加到工作流体。根据本发明的车辆液压装置即使在起动时也操作顺畅，并且在叶片泵的操作期间很少受排油通道的油压波动的影响。

根据本发明的一个方案，提供了一种包括叶片泵、油压控制回路、电动油泵的车辆液压装置，所述车辆液压装置还包括梭阀。叶片泵由发动机驱动以旋转。叶片泵包括泵壳体、多个叶片、以及转子。所述泵壳体具有呈椭圆截面形状的内周凸轮面。所述多个叶片设置在所述泵壳体内。所述转子提供容纳所述多个叶片的叶片容纳槽以便所述多个叶片在所述转子的径向上可移动；所述油压控制回路包括第一排油通道、第二排油通道、以及背压油通道。所述第一排油通道被构造为将从所述叶片泵排出的工作流体引到除所述车辆液压装置之外的装置。所述背压油通道被构造为向所述叶片容纳槽内的所述多个叶片提供背压。所述电动油泵被构造成通过所述第二排油通道将所述工作流体排出到所述背压油通道。所述梭阀设置在所述第一排油通道、所述第二排油通道以及所述背压油通道的交汇处。所述梭阀被构造为：(ⅰ)当从所述叶片泵排出的所述第一排油通道中的所述工作流体的油压高于从所述电动油泵排出的所述第二排油通道中的所述工作流体的油压时，允许所述工作流体从所述第一排油通道流向所述背压油通道，并且(ii)当从所述叶片泵排出的所述第一排油通道中的所述工作流体的所述油压等于或低于从所述电动油泵排出的所述第二排油通道中的所述工作流体的所述油压时，允许所述工作流体从所述电动油泵流向所述背压油通道。

根据上述的油压控制回路，通过由电动油泵施加到多个叶片的背压，即使在叶片泵起动时所述叶片泵也操作顺畅。此外，在叶片泵的操作期间，即使当第一排油通道中的油压波动到较高的压力时，也会由梭阀供应第一排油通道中的油压作为叶片的背压，并且叶片被推入到容纳凹腔中。因此，能够抑制从叶片泵排出的工作流体的压力的下降并且实现稳定的操作。

在所述车辆液压装置中，所述电动油泵可以被配置为仅在所述发动机的起动时并且当所述工作流体的温度等于或低于预定温度时进行致动。

根据如上所述的油压控制回路，所述电动油泵仅在发动机起动时并且当工作流体的温度等于或低于预定的温度时操作。只在必要时使用所述电动油泵，能够降低电力的使用。

此外，在所述车辆液压装置中，从所述电动油泵排出的所述工作流体的所述油压可以随着所述工作流体的温度的上升而下降。

根据如上所述的油压控制回路，从所述电动油泵排出的所述工作流体的所述油压随着所述工作流体的温度上升而下降。因此，能够进一步降低电力的使用。

此外，在车辆液压装置中，当在所述发动机停止之后所述发动机重新起动所用的时间在预定时间之内时，所述电动油泵可以不起动。

根据上述的油压控制回路，当所述发动机停止之后所述发动机重新起动所用的时间为在预定时间之内的短时间时，由于在该情况下背压并非总是减少这么多，并且随后不需要致动电动油泵，所以能够通过防止电动油泵的致动而减少电力的消耗。

附图说明

下面将参照附图对本发明的示范性实施例的特征、优点以及技术和工业意义进行描述，其中相同的标号表示相同的元件，并且其中：

图1是示出本发明的第一实施例的车辆液压装置的主要部分的构造的示意图；

图2是图1中的车辆液压装置的叶片泵的去掉其盖的正视图；

图3是示出本发明的第二实施例的车辆液压装置的主要部分的构造的示意图；

图4是示出图3的电子控制器的电动机控制功能的主要部分的功能框图；

图5是示出控制图3中的车辆液压装置的电动油泵的操作的主要部分，即，示出了用于减少由车辆液压装置使用的电力的控制操作的流程图；以及

图6是用于根据第二实施例的车辆液压装置的工作流体的温度获得所需的电动油泵的转速的关系图的一个例子。

具体实施例

在下文中，将参照附图详细地对本发明的车辆液压装置的第一实施例进行描述。

图1是示出车辆油压装置10的构造的示意图。车辆油压装置10包括叶片泵14、电动油泵48以及梭阀50。叶片泵14供应工作流体到用作油压控制回路的油压控制装置12。例如，油压控制装置12消耗诸如自动变速器(a/t)或无级变速器(cvt)的滑轮的液压缸的工作流体。电动油泵48向叶片泵14供应背压。

叶片泵14由发动机15的旋转驱动。叶片泵14具有第一吸入口22、第二吸入口24、第一排出口26、以及第二排出口28。第一吸入口22和第二吸入口24是存储在油盘18中的工作流体经由滤油器20被吸入所通过的口。第一排出口26和第二排出口28是所吸入的工作流体排出到泵的外部所通过的口。叶片泵14还具有将背压供应到吸入和排出工作流体的多个叶片82的第一背压槽42和第二背压槽44。工作流体通过由叶片82设置的泵室p从吸入口22、24被输送到排出口26、28。

相当于第一排油通道的叶片泵排油通道30连接到第一排出口26和第二排出口28，并且叶片泵排油通道30用作从第一排出口26和第二排出口28排出的工作流体被泵送到油压控制装置12所通过的、通向油压控制装置12的工作流体供应通道。叶片泵排油通道30还连接到梭阀50的第一输入口50a，并且用作从第一排出口26和第二排出口28排出的工作流体被泵送到第一背压槽42和第二背压槽44所通过的、通向叶片泵14的工作流体供应通道。相当于第二排油通道的电动油泵排油通道31连接到梭阀50的另一个输入口，即梭阀50的第二输入口50b，而梭阀50的输出口50c连接到背压油通道36。

吸油通道34经由滤油器20将叶片泵14的第一吸入口22和第二吸入口24连接到油盘18，使得存储在油盘18中的工作流体被吸入到第一吸入口22和第二吸入口24。吸油通道34还经由滤油器20将电动油泵48连接到油盘18，使得存储在油盘18中的工作流体被吸入到电动油泵48。回油通道32使油压控制装置12的工作流体返回到叶片泵14的吸油通道34。

图2是车辆液压装置10的叶片泵14的去掉其盖的正视图。叶片泵14由主体68、凸轮环70、侧板66、转子74、泵轴76以及泵盖(未示出)组成。主体68具有大致圆柱形的凹腔16。凸轮环70大致圆筒形的形状，并且被装配在凹腔16内，以便不能相对于主体68旋转。凸轮环70相当于泵壳体，并且因此也被称为泵壳体。侧板66具有圆盘形状，并且被安装成以便以侧板66的一个平坦表面和另一平坦表面分别与凹腔16的底壁表面和凸轮环70的大致圆形的一个端面相接触的方式而介于主体68的凹腔16的底壁表面和凸轮环70之间。转子74具有圆柱形状，并且被容纳使得外周面以与凸轮环70的内周凸轮面78之间具有小间隔的方式面对凸轮环70的内周凸轮面78，并且沿旋转轴方向上的一个端面能够与侧板66的另一平坦表面滑动接触。泵轴76与转子74的旋转轴同轴地被固定至转子74，可旋转地被支撑在主体68上，并且根据如发动机15的驱动源的驱动，沿图2中箭头所指示的方向(即，沿顺时针方向)旋转转子74。泵盖被紧固到主体68，以便在与大致圆形的凸轮环70的另一端面相接触并且能够在轴向上与转子74的另一端面滑动接触的同时覆盖凹腔16的开口。

凸轮环70具有作为具有大致椭圆形截面形状的内周面的内周凸轮面78。转子74包括相当于多个叶片容纳槽的狭缝80以及装配到狭缝80中的多个矩形板状的叶片82，所述多个叶片容纳槽在外周面的整个轴向长度上从径向的中央部沿径向朝向外周面以在圆周方向上均匀的间隔形成，并且多个矩形板状的叶片82被装配到狭缝80。由于狭缝80容纳叶片，所以狭缝80也被称为叶片容纳槽。叶片82被插入缝隙80中，使得叶片82的沿转子74的圆周方向的侧面能够沿转子74的径向在缝隙80面向叶片82的内壁上滑动；使得叶片82的沿轴向方向的侧面分别与侧板66的另一端面和泵盖的内壁表面滑动接触；并且使得叶片82的径向外端面能够在凸轮环70的内周凸轮面78上滑动。

当转子74被驱动旋转时，叶片82在来自第一背压槽42和第二背压槽压44的背压的作用下从狭缝80的内壁被朝向转子74的径向外侧推出，以使叶片82的径向外端面被压到凸轮环70的内周凸轮面78上，并且在该状态下，沿转子74的旋转方向在内周凸轮面78上滑动。因此，多个泵室p由在圆周方向上彼此相对的相邻叶片82的侧表面、内周凸轮面78、转子74的外周面，侧板66的另一端面以及泵盖的内壁表面限定。由于内周凸轮面78具有大致椭圆形的形状，随着转子74旋转一周，叶片82在狭缝80内沿转子74的径向往复运动两次，从而使该泵室p的容积增加和减少两次。

在侧板66和主体68中，与根据转子74的旋转而增加容积的泵室p连通的一对第一吸入口22和第二吸入口24横越泵轴76而形成，以便横跨侧板66和主体68二者。在侧板66和主体68中，与根据转子74的旋转而减小容积的泵室p连通的一对第一排出口26和第二排出口28横越泵轴76而形成，以便横跨侧板66和主体68二者。第一排出口26相对于第一吸入口22位于沿转子74的旋转方向的前侧。第二排出口28相对于第二吸入口24位于沿转子74的旋转方向的前侧。取代形成这些口以横跨侧板66和主体68，只在侧板66中形成端口22、24、26、28也是可行的。

在第一吸入口22和第一排出口26之间，侧板66与狭缝80的内周端部相连通，限定泵室p的叶片82被装配到狭槽80中。供应用于将叶片82按压到内周凸轮面78的背压的第一背压槽42和第二背压槽44沿转子74的圆周方向形成半圆环形状。第一背压槽42和第二背压槽44与背压油通道36连通。

当叶片泵14根据发动机15的驱动而起动并且转子74沿图2中的顺时针方向旋转时，油盘18内的工作流体通过吸油通道34被吸入到第一吸入口22与第二吸入口24，并被运送到叶片泵14的各泵室p，其中各泵室p的容积随着转子74旋转而逐渐增大。随着转子74旋转并因此泵室p的容积减小，被吸入到泵室p中的工作流体通过第一排出口26和第二排出口28被排出到叶片泵排油通道30。当专用于电动油泵48的电动机52随着发动机15的起动而被驱动并且电动油泵48相应地起动时，油盘18内的工作流体通过吸油通道34被吸入到电动油泵48中，并被排出到与梭阀50的第二输入口50b连通的电动油泵排油通道31。

叶片泵排油通道30和电动油泵排油通道31分别与梭阀50的第一输入口50a和第二输入口50b连通。背压油通道36与梭阀50的输出口50c连通。当从叶片泵14排出的叶片泵排油通道30中的工作流体的油压高于从电动油泵48排出的电动油泵排油通道31中的工作流体的油压时，梭阀50允许工作流体从叶片泵排油通道30流到背压油通道36。当从叶片泵14排出的叶片泵排油通道30中的工作流体的油压等于或低于从电动油泵48排出的电动油泵排油通道31中的工作流体的油压时，梭阀50允许工作流体从电动油泵排油通道31流到背压油通道36。因此，保持了用于将限定叶片泵14的泵室p的叶片82按压到凸轮环70的内周凸轮表面78的背压。

因此，本实施例的车辆液压装置10设置有电动油泵48和梭阀50，从而使车辆液压装置即使在起动时也随着背压从电动油泵48被施加到叶片82而顺畅地操作。此外，在叶片泵14的操作期间，即使当从叶片泵排出的工作流体的油压超过狭缝80内的背压时，工作流体也会从叶片泵排油通道30流向背压油通道36，以使叶片82被推入到狭缝80中，并且从叶片泵14排出的工作流体的压力不降低。因此，即使在叶片泵14的操作期间叶片泵排油通道30中的油压波动到较高的压力时，也能够抑制叶片泵14的排出量的减少。

[实施例2]

接着，将对本发明的第二实施例进行描述。在以下第二实施例中，将用相同的附图标记来表示那些具有与第一实施例基本相同的功能的部分，并且将省略对其的详细描述。第二实施例的车辆液压装置100与第一实施例的车辆液压装置10的不同之处在于，仅在发动机15起动时以及当工作流体的温度等于或小于预定的温度时操作电动油泵48，并且在于随着工作流体的温度上升减小从电动油泵48排出的工作流体的油压。下面将使用图3至图6只对这些区别进行详细描述。

图3是示出本发明的第二实施例的车辆液压装置的构造的示意图。车辆液压装置100的构造与图中1所示的车辆液压装置10的构造是相同的，即，除了将工作流体供应到消耗工作流体的油压控制装置12(例如，液压缸，如a/t或cvt的滑轮等)的叶片泵14、将背压供应到叶片泵14的狭缝80的电动油泵48、梭阀50、油盘18、滤油器20和用于工作流体流过的油通道之外，包括驱动电动油泵48的电动机52。然而，车辆液压装置100与车辆液压装置10不同之处在于设置有检测工作流体的温度的温度传感器54，以及基于由温度传感器54检测到的温度控制电动机52的电子控制器56。电动机52通过来自电子控制器56的控制信号而被驱动，并且致动电动油泵48以将工作流体供应到电动油泵排油通道31。电子控制器56被配置有所谓微型计算机，所述微型计算机包括例如cpu、ram、rom和输入-输出接口，并且cpu通过使用ram的临时存储功能根据事先存储在rom中的程序处理信号来执行发动机15的输出控制、自动变速器(未示出)的变速控制等。

在该实施例的车辆液压装置100中，例如，为了减少用于致动所述电动油泵48的电力，只在发动机15起动以及当工作流体的温度等于或低于预定温度时驱动电动机52，以便限制电动油泵48的致动。此外，例如，为了减少用于致动所述电动油泵48的电力，随着工作流体的温度上升，减小从电动油泵48排出的工作流体的油压。

图4是示出电子控制器56的电动机控制功能的主要部分的功能框图，并且其包括发动机起动判定单元62、工作流体温度判定单元60、以及电动机控制单元58。发动机起动判定单元62判定发动机15是否起动。工作流体温度判定单元60判定工作流体温度toil是否等于或低于预设的工作流体标准温度te。电动机控制单元58基于发动机起动判定单元62和工作流体温度判定单元60的判定通过将电动机控制信号sm发送到电动机52来致动电动机52。发动机起动判定单元62可以判定从当上次发动机15被驱动和停止时直到本次发动机15被驱动为止的时间，即，重新起动所用的时间是否是在预定时间内，并且如果重新起动所用的时间是在预定时间之内，则电动机控制单元58可以控制以便不起动电动机52。

图5是由图3的电子控制器56执行的控制电动油泵48的操作的主要部分，即，用于减少车辆液压装置100所使用的电力的控制操作的流程图。这一操作被重复地执行。

在图5中，在对应于发动机起动判定单元62的步骤(下文中将省略“步骤”二字)s1中，判定发动机15是否起动。如果s1中的判定结果是否定的，则当前的例程结束。如果判定结果是肯定的，在对应于工作流体温度判定单元60的s2中，基于来自温度传感器54的信号来判定工作流体温度toil是否等于或低于预设的工作流体标准温度te。如果在s2中的判定结果是否定的，则当前的例程结束。如果判定结果是肯定的，在对应于电动机控制单元58的s3中，基于来自电动机控制单元58的电动机控制信号sm来致动电动机52，并且电动油泵48被驱动。在这样的控制中，限制了电动油泵的致动，并且降低了车辆液压装置100所使用的电力。

图6是由电动机控制单元58用来获取工作流体温度toil(℃)和在特定的工作流体的温度下所要求的电动油泵48的转速(rpm)而预先存储的关系(图)的一个例子。具体地，随着工作流体的温度上升，从电动油泵48排出的工作流体的油压减小，也就是说，电动油泵48的转速降低，并且因此降低车辆液压装置100所使用的电力。

虽然已经参照附图对本发明进行了详细的描述，但本发明也能够以其他实施例实施，并且在本发明的范围内能够进行各种修改。

例如，在第一实施例和第二实施例的叶片泵14中，具有内周凸轮面78的凸轮环70被装配在主体68的凹腔16中。然而，本发明不局限于于此，并且，例如，通过直接在主体68的凹腔16的内周面上形成面对转子74的外周面的内周凸轮面78，可以省略凸轮环。

在第一实施例和第二实施例的叶片泵中，多个排出口26、28与油压控制装置12连通且工作流体被供应至油压控制装置12。然而，工作流体可以从多个排出口26、28供应至不同的油压控制装置。在这种情况下，多个梭阀50可分别用于多个排出口26、28，或只有一个梭阀50可用于控制待供应到叶片82的背压油通道36中的工作流体的油压。