JP5157465B2 - Solenoid valve device for automatic transmission clutch pressure control - Google Patents
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Description
本発明は、バルブに作用するフィードバック力を変化させることにより、油圧特性を2段階特性とした自動変速機クラッチ圧制御用電磁弁装置に関するものである。 The present invention relates to an electromagnetic valve device for automatic transmission clutch pressure control in which a hydraulic characteristic is changed to a two-stage characteristic by changing a feedback force acting on a valve.
一般に、自動変速機は、油圧回路の油圧サーボを作動させることによって係脱されるクラッチ、ブレーキ等の複数の摩擦係合要素を備え、各摩擦係合要素を所定の組合せで係脱させることによって、複数の変速段を達成するようになっている。 Generally, an automatic transmission includes a plurality of friction engagement elements such as clutches and brakes that are engaged and disengaged by operating a hydraulic servo of a hydraulic circuit, and by engaging and disengaging each friction engagement element in a predetermined combination. A plurality of shift speeds are achieved.
一般に、クラッチのクラッチ圧は、図9の実線で示すような駆動電流制御パターンによって制御されるようになっている。同図において、破線は、駆動電流に対するクラッチ圧の推移を示す。破線の油圧領域ZAは、クラッチ変速時のきめ細かな半クラッチ制御を必要とする領域であり、クラッチ圧を徐々に昇圧するように制御される。油圧領域ZAより大きな油圧領域ZBは、変速後にクラッチを締結保持(直結)する領域であり、クラッチ圧を最大圧力に保持するようになっている。 Generally, the clutch pressure of the clutch is controlled by a drive current control pattern as shown by a solid line in FIG. In the figure, the broken line indicates the transition of the clutch pressure with respect to the drive current. The oil pressure area ZA indicated by a broken line is an area that requires fine half-clutch control at the time of clutch shift, and is controlled so as to gradually increase the clutch pressure. A hydraulic pressure region ZB larger than the hydraulic pressure region ZA is a region where the clutch is fastened and held (directly connected) after shifting, and the clutch pressure is held at the maximum pressure.
この種の自動変速機においては、例えば、特許文献1に記載されたような電磁弁によって、クラッチ圧が駆動電流制御パターンに沿った圧力に制御されるようになっている。 In this type of automatic transmission, for example, a clutch pressure is controlled to a pressure according to a drive current control pattern by an electromagnetic valve as described in Patent Document 1.
特許文献1に記載されたような従来の電磁弁は、スプールを収容した弁スリーブに、作動油が供給される供給ポートと、作動油が排出される排出ポートと、供給ポートと排出ポートの間にスプールの変位によって制御される制御圧を出力する出力ポートをそれぞれ設けるとともに、スプールに、制御圧が作用する面積差を有するフィードバック部を備え、ソレノイドコイルに、図9に示すような駆動電流制御パターンに沿って駆動電流を供給することによって、クラッチ圧を所望の圧力に制御するようになっている。
しかしながら、従来の自動変速機のクラッチ圧の制御に用いる電磁弁においては、電磁弁のソレノイドコイルに最大電流を供給して、クラッチを締結保持(直結)した後の定常走行時においても、クラッチが滑らないように電磁弁のソレノイドコイルに最大電流を供給し続ける必要がある。このために、車両のバッテリ電源の消費量が大きくなり、車両燃費の低下を引き起こす要因となっている。 However, in the conventional solenoid valve used for controlling the clutch pressure of the automatic transmission, the maximum current is supplied to the solenoid coil of the solenoid valve, and the clutch is not engaged even during steady running after the clutch is engaged and held (directly coupled). It is necessary to continue supplying the maximum current to the solenoid coil of the solenoid valve so as not to slip. For this reason, the consumption of the battery power source of the vehicle is increased, which causes a reduction in vehicle fuel consumption.
本発明は、上記した車両燃費の低下の要因を解決するためになされたもので、バルブに作用するフィードバック力を変化させることにより、油圧特性を2段階特性とした電磁弁を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in order to solve the above-described causes of a decrease in vehicle fuel consumption, and an object thereof is to provide an electromagnetic valve having a two-stage hydraulic characteristic by changing a feedback force acting on the valve. It is what.
上記課題を解決するために、請求項1に係る発明の特徴は、ソレノイドコイルを備えたソレノイドユニット部によって弁スリーブに収容されたスプールを変位させ、自動変速機のクラッチの圧力を制御する自動変速機クラッチ圧制御用電磁弁装置であって、前記スプールを収容した前記弁スリーブに、作動油が供給される供給ポートと、作動油が排出される排出ポートと、前記供給ポートと排出ポートの間に前記スプールの変位によって制御される制御圧を出力する出力ポートをそれぞれ設け、前記スプールに、前記制御圧が作用する面積差を有する第1および第2の2つのフィードバック部を設け、これら第1および第2のフィードバック部に制御圧を導入する第1および第2フィードバックポートを備え、前記ソレノイドコイルの吸引力に抗し、かつ前記フィードバック部に作用するフィードバック力と同方向に付勢する付勢部材を設け、前記スプールが前記付勢部材の付勢力に抗して所定量摺動された際、前記第2のフィードバックポートを閉じた後、前記第2のフィードバック部を、ドレンポートに連通するように構成したことである。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is characterized in that an automatic transmission for controlling a clutch pressure of an automatic transmission by displacing a spool accommodated in a valve sleeve by a solenoid unit portion having a solenoid coil. An electromagnetic valve device for controlling a clutch pressure of a machine, wherein a supply port to which hydraulic oil is supplied to the valve sleeve accommodating the spool, a discharge port from which hydraulic oil is discharged, and between the supply port and the discharge port Are provided with output ports for outputting a control pressure controlled by the displacement of the spool, respectively, and the spool is provided with two first and second feedback portions having an area difference on which the control pressure acts . and comprising first and second feedback port introducing the control pressure in the second feedback portion, the suction force of the solenoid coil Against, and a biasing member for biasing the feedback force in the same direction which acts on the feedback portion is provided, when the spool is a predetermined amount slid against the biasing force of the biasing member, the second After the feedback port is closed, the second feedback unit is configured to communicate with the drain port.
請求項2に係る発明の特徴は、請求項1において、前記第2のフィードバック部は、径の異なる2つのランド部の間に設けられ、一方のランド部によって前記第2のフィードバックポートを閉じるに必要なスプールのストロークよりも、他方のランド部によって前記第2のフィードバック部を前記ドレンポートに開口するに必要なストロークが大きくなるオーバラップバルブとして構成されていることである。 Feature of the invention according to claim 2, in claim 1, wherein the second feedback unit is provided between the two land portions having different diameters, to close the second feedback port by one land portion It is configured as an overlap valve in which the stroke required to open the second feedback portion to the drain port is increased by the other land portion, rather than the required spool stroke.
請求項3に係る発明の特徴は、請求項1または請求項2において、前記ソレノイドユニット部は、前記ソレノイドコイルに供給される電流に応じて移動前記スプールを変位させるプランジャと、前記ソレノイドコイルの励磁に伴い前記プランジャを吸引するコアとを備えていることである。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect , the solenoid unit includes a plunger for displacing the moving spool in response to a current supplied to the solenoid coil, and excitation of the solenoid coil. And a core for sucking the plunger.
請求項4に係る発明の特徴は、請求項1ないし請求項3の何れか1項において、前記第1および第2のフィードバック部の一方を、前記ドレンポートに連通した後に、前記ソレノイドコイルに供給する電流を前記クラッチを締結保持できる値まで低減させるようにしたことである。 According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, one of the first and second feedback sections is supplied to the solenoid coil after communicating with the drain port. The current to be reduced is reduced to a value at which the clutch can be engaged and held.
請求項1に係る発明によれば、スプールに、制御圧が作用する面積差を有する第1および第2の2つのフィードバック部を設け、スプールがソレノイドコイルの吸引力によって、付勢部材の付勢力に抗して所定量摺動された際、第2のフィードバックポートを閉じた後、第2のフィードバック部を、ドレンポートに連通するように構成したので、油圧特性を2段階特性とすることができる。 According to the first aspect of the present invention, the spool includes the first and second feedback portions having a difference in area where the control pressure acts, and the spool is biased by the biasing member by the suction force of the solenoid coil. When the second feedback port is closed when the second feedback port is closed, the second feedback unit is configured to communicate with the drain port. it can.
これにより、例えば、クラッチを所定圧力で締結保持した後に、ソレノイドコイルに供給する電流を低減できる電磁弁装置を得ることが可能となる。あるいはまた、第1および第2のフィードバック部の各フィードバック面積を適切に設定することにより、電磁弁のオーバライド特性を向上したり、電磁弁の最大圧力を増大したりすることが可能となる。 Thereby, for example, it is possible to obtain an electromagnetic valve device capable of reducing the current supplied to the solenoid coil after the clutch is fastened and held at a predetermined pressure. Alternatively, by appropriately setting the feedback areas of the first and second feedback sections, it is possible to improve the override characteristics of the solenoid valve and increase the maximum pressure of the solenoid valve.
しかも、請求項1に係る発明によれば、第2のフィードバックポートを閉じた後、第2のフィードバック部を、ドレンポートに連通するように構成したので、フィードバック圧が洩れて制御圧が低下することを確実に防止することができる。 Moreover, according to the first aspect of the present invention, since the second feedback portion is configured to communicate with the drain port after the second feedback port is closed, the feedback pressure leaks and the control pressure decreases. This can be surely prevented.
請求項2に係る発明によれば、一方のランド部によって第2のフィードバックポートを閉じるに必要なスプールのストロークよりも、他方のランド部によって第2のフィードバック部をドレンポートに開口するに必要なストロークが大きくなるオーバラップバルブとして構成されているので、オーバラップバルブによってフィードバック圧の洩れを容易に実現することができる。 According to the invention of claim 2 , it is necessary to open the second feedback portion to the drain port by the other land portion, rather than the stroke of the spool necessary to close the second feedback port by one land portion. Since it is configured as an overlap valve with a large stroke, feedback valve leakage can be easily realized by the overlap valve.
請求項3に係る発明によれば、ソレノイドユニット部は、ソレノイドコイルに供給される電流に応じて移動前記スプールを変位させるプランジャと、ソレノイドコイルの励磁に伴いプランジャを吸引するコアとを備えているので、ソレノイドコイルの吸引力に応じてプランジャとともにスプールを的確に変位させることができる。 According to the third aspect of the present invention, the solenoid unit includes a plunger that displaces the moving spool in response to a current supplied to the solenoid coil, and a core that attracts the plunger as the solenoid coil is excited. Therefore, the spool can be accurately displaced together with the plunger according to the suction force of the solenoid coil.
請求項4に係る発明によれば、第1および第2のフィードバック部の一方を、ドレンポートに連通した後に、ソレノイドコイルに供給する電流をクラッチを締結保持できる値まで低減させるようにしたので、電流値を低減させても、クラッチ圧を所定圧力に保持することができ、電磁弁装置の消費電力を低減することができる。 According to the invention according to claim 4 , since one of the first and second feedback portions is communicated with the drain port, the current supplied to the solenoid coil is reduced to a value that can hold the clutch. Even if the current value is reduced, the clutch pressure can be maintained at a predetermined pressure, and the power consumption of the solenoid valve device can be reduced.
以下、本発明の第1の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、本実施の形態の電磁弁10の全体を示すもので、当該電磁弁10は、主として、ソレノイドユニット部11と、そのソレノイドユニット部11の一端に設けられたスプール弁部12とによって構成されている。ソレノイドユニット部11は、カバー14、コア15、ヨーク16、ソレノイドコイル17、およびプランジャ18等を備えており、スプール弁部12は弁スリーブ19とスプール20等を備えている。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment of the invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an entire
カバー14は、磁性体からなり、有底円筒状をなしている。カバー14の底部側には、全体として筒状をなす磁性体からなるヨーク16が収納されている。また、カバー14の開口部側には、貫通穴を形成した磁性体からなるコア15が収納されている。コア15には、カバー14の開口端側にフランジ部21が形成されているとともに、このフランジ部21よりカバー14の底部側に向けて突設する円筒部22が形成されている。ヨーク16には、カバー14の底部側にフランジ部23が形成されているとともに、このフランジ部23よりカバー14の開口端側に向けて突設する円筒部24が形成されている。
The
コア15の円筒部22とヨーク16の円筒部24は軸方向に所定量離間して対向配置され、これら円筒部22、24の外周に非磁性体からなるステンレスリング25の両端が嵌合されている。これによってコア15とヨーク16は、磁気的に分離された状態で互いに同心に保持されている。ヨーク16の内周には磁性体からなるプランジャ18が摺動可能に嵌合されている。
The
ヨーク16のフランジ部23はカバー14の底部側に嵌合され、コア15のフランジ部21はカバー14の開口端側に嵌合され、これら両フランジ部21、23の間に環状空間部26が両円筒部22、24の周りに形成されている。環状空間部26にはソレノイドコイル17を巻回したボビン27が装着されている。
The
ヨーク16に対向するコア15の一端には、前記プランジャ18の外径より僅かに大きな内径の収容凹部30が所定の深さに亘って開口され、その結果、コア15の一端にテーパ状をなす環状の突出部31を形成している。収容凹部30にはプランジャ18の端部が収容可能となっている。突出部31は、ソレノイドコイル17と、コア15、ヨーク16、プランジャ18、およびカバー14とで構成される磁気回路におけるコア15とプランジャ18間の磁気受渡し部を構成している。
An accommodation recess 30 having an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the
カバー14の開口端側に位置するコア15の端面には、スプール20を摺動可能に嵌装する弁スリーブ19が配設されている。そして、カバー14の開口側筒状端部14aを、弁スリーブ19の基端部に形成されたフランジ部34とコア15のフランジ部21の各端面とを接合させた状態でかしめることにより、弁スリーブ19に対してソレノイドユニット部11を一体結合している。これにより、カバー14内に収納されたコア15とヨーク16は、カバー14の底部と弁スリーブ19のフランジ部34との間で軸方向に固定されるようになっている。
A
前記弁スリーブ19には、径の異なる第1の弁孔35と第2の弁孔36と第3の弁孔37が形成されるとともに、第3の弁孔37に接続するばね収容孔38が形成されている。これら各弁孔35、36、37は、第1の弁孔35が最も径が大きく、第3の弁孔37が最も径が小さく形成され、第2の弁孔36は、第1の弁孔35と第3の弁孔37の中間径に形成されている。各弁孔35、36、37およびばね収容孔38は、前記コア15およびプランジャ18と同軸上に延びるように形成されている。
The
前記スプール20には、前記第1の弁孔35にそれぞれ摺動可能に嵌合する第1および第2のランド部41、42と、前記第2の弁孔36に摺動可能に嵌合する第3のランド部43と、第3の弁孔37に摺動可能に嵌合する第4のランド部44が設けられており、第4のランド部44は、小さな軸方向幅に設定されている。
The
前記第1および第2のランド部41、42は軸方向に所定量離間して設けられ、小径部51によって互いに連結されている。小径部51に対応して環状溝52が弁スリーブ19に形成され、この環状溝52に制御圧を出力する出力ポート53が連通されている。また、弁スリーブ19には、第1および第2のランド部41、42の互いに対向する端面にそれぞれ対応して開口する排出ポート54および供給ポート55が形成されている。
The first and
第2のランド部42と第3のランド部43は互いに隣接して設けられ、その境界部に面積差を有する第1の段差部からなる第1のフィードバック部45が配設されている。第1のフィードバック部45には、弁スリーブ19に形成された第1のフィードバックポート46が連通されている。第1のフィードバックポート46は、弁スリーブ19の外周に切り欠かれた図略の導入路を介して出力ポート53に連通され、第1のフィードバックポート46に制御圧が導入されるようになっている。第1のフィードバックポート46に導入された制御圧は、第1のフィードバック部45の第1の段差部に作用され、図2に示すように、スプール20に第1のフィードバック力f1を矢印方向に作用させるようになっている。
The
また、第3のランド部43と第4のランド部44は互いに隣接して設けられ、その境界部に面積差を有する第2の段差部からなる第2のフィードバック部47が配設されている。第2のフィードバック部47には、弁スリーブ19に形成された第2のフィードバックポート48が連通されている。第2のフィードバックポート48は、弁スリーブ19の外周に切り欠かれた前記導入路を介して出力ポート53に連通され、第2のフィードバックポート48に制御圧が導入されるようになっている。第2のフィードバックポート48に導入された制御圧は、第2のフィードバック部47の第2の段差部に作用され、図2に示すように、スプール20に第1のフィードバック力f1と同方向の第2のフィードバック力f2を作用させるようになっている。
The
第1のフィードバック力f1は、第1のフィードバック部45の第1の段差部の面積差(フィードバック面積)と、第1のフィードバック部45に導入される制御圧とによって決定される。同様に、第2のフィードバック力f2は、第2のフィードバック部47の第2の段差部の面積差(フィードバック面積)と、第2のフィードバック部47に導入される制御圧とによって決定される。
The first feedback force f <b> 1 is determined by the area difference (feedback area) of the first step portion of the
さらに、弁スリーブ19には、ばね収容孔38に開口するドレンポート56が形成されており、通常は、このドレンポート56と第2のフィードバック部47との連通が、軸方向幅の小さな第4のランド部44によって遮断されている。しかるに、ソレノイドコイル17の吸引力によって、スプール20とともに第4のランド部44が、所定量摺動されると、第3のランド部43によって第2のフィードバックポート48が閉じられ、しかる後、ドレンポート56が第2のフィードバック部47に開口される。これにより、第2のフィードバック部47とドレンポート56とが互いに連通され、第2のフィードバック部47にはドレン圧が作用されるようになる。このように、第3のランド部43によって第2のフィードバックポート48を閉止できるように、第3のランド部43を嵌合する第2の弁孔36は、第2のフィードバックポート48を跨いで形成されている。
Further, the
すなわち、スプール20の第2のフィードバック部47は、第2のフィードバックポート48がドレンポート56に開口して、フィードバック圧が洩れて制御圧が低下することがないように、オーバラップバルブとして構成されている。言い換えれば、図2に示すように、第3のランド部43によって第2のフィードバックポート48を閉じるに必要なスプール20のストロークS1よりも、第4のランド部44によって第2のフィードバック部47をドレンポート56に開口するに必要なストロークS2が大きくなるように構成されている。
That is, the
なお、スプール20の一端には、コア15の貫通穴を貫通してプランジャ18に当接するシャフト部57が突設されている。
A
ばね収容孔38の開口端は、その内周面に形成されたねじ孔に螺合するプラグ58によって閉塞され、このプラグ58とスプール20の間に付勢部材としてのばね59が設けられている。スプール20は、ばね59の付勢力によってプランジャ18に向けて押圧され、これにより、スプール20のシャフト部57を介してプランジャ18が、通常カバー14の底面に当接する初期位置に保持されている。かかるプランジャ18の初期位置において、図1に示すように、コア15の突出部31の端縁とプランジャ18の端縁とが軸方向に一致されている。
The open end of the
ソレノイドコイル17には、電流制御装置80より電流が供給されるようになっており、ソレノイドコイル17に供給される電流値に応じて、スプール20は、図2に示すように、コア15がプランジャ18を吸引する吸引力Fと、第1および第2のフィードバック力f1、f2ならびにばね59の付勢力kの合力とがバランスする下記式が成り立つ位置に保持されることになる。
A current is supplied to the
(数1)
F=f1+f2+k
(Equation 1)
F = f1 + f2 + k
上記した構成の電磁弁10は、その弁スリーブ19がハウジング70に嵌装固定される。供給ポート55は、ハウジング70に形成された供給通路を介して圧油供給源に接続され、圧油供給源より図略のレギュレータバルブによって定圧に制御された作動油が供給されるようになっている。一方、出力ポート53は、ハウジング70に形成された制御圧給送通路61を介して、図3に示す自動変速機のクラッチ60の油室62に接続されている。クラッチ60は、油室62に供給される作動油によって摺動するピストン63と、このピストン63の摺動によって摩擦係合する多板のクラッチプレート64とによって構成されている。ピストン63はばね65によってクラッチプレート64から離間する方向に付勢されている。クラッチ60の油室62に供給される作動油の圧力がばね65の付勢力に打ち勝つと、ピストン63がばねの付勢力に抗して摺動され、クラッチプレート64を油室62に供給された油圧力に応じて摩擦係合させ、クラッチ60を締結するようになっている。
The
次に、上記した構成の本実施の形態における作用について説明する。ソレノイドコイル17が非励磁状態の場合には、スプール20は、ばね59の付勢力によりプランジャ18を図1の左方向に押圧し、プランジャ18をカバー14の底面に当接する初期位置(図1の上半部の状態)に保持している。この状態においては、スプール20は図1の上半部に示す状態に保持され、出力ポート53は、供給ポート55との連通が遮断されているとともに、排出ポート54に連通され、これによって出力ポート53は低圧に保持されている。
Next, the operation of the above-described configuration in the present embodiment will be described. When the
ソレノイドコイル17を電流制御装置80によって、図4に示す駆動電流制御パターンで励磁すると、プランジャ18が駆動電流に応じてコア15側へ引き寄せられることにより、ばね59の付勢力に抗してスプール20が図1の右方向に変位する。その結果、第2のランド部42が供給ポート55を開口し始めるとともに、第1のランド部41が排出ポート54の開口面積を制限し始めるので、出力ポート53より出力される制御圧は上昇され、この制御圧は制御圧給送通路61を介してクラッチ60の油室62に供給される。これにより、クラッチ圧が駆動電流に応じて上昇される。
When the
すなわち、図4に示すように、クラッチ60の遊びストロークを急速に終了させるために、最初にプリチャージ電流Apがソレノイドコイル17に供給され、次いで、油圧領域ZAにおいて、クラッチ60のクラッチ圧をリニアリティをもって徐々に昇圧させるように、ソレノイドコイル17に供給する駆動電流を徐々に大きくし、最後に、油圧領域ZBにおいて、クラッチ60を締結保持するに必要なクラッチ圧が得られるように、ソレノイドコイル17に供給する駆動電流を最大電流A3まで上昇させる。
That is, as shown in FIG. 4, in order to end the idle stroke of the clutch 60 rapidly, the precharge current Ap is first supplied to the
クラッチ60は、ソレノイドコイル17に供給されるプリチャージ電流Apにより、速やかに遊びストロークが吸収されて、図4の破線で示すように徐々に昇圧される。そして、クラッチ60のクラッチプレート64が密に接合すると、クラッチ圧は急激に上昇して、最大圧力に達し、クラッチプレート64は締結状態(直結)に保持される。
The clutch 60 quickly absorbs the idle stroke by the precharge current Ap supplied to the
一方、スプール弁部12においては、ソレノイドコイル17への電流の供給によって、コア15によってプランジャ18が、ソレノイドコイル17に供給された電流値に応じた吸引力Fで吸引され、プランジャ18がばね59の付勢力kに抗する方向に変位される。
On the other hand, in the
このとき、出力ポート53より制御圧が、第1および第2のフィードバックポート46、48を介して第1および第2のフィードバック部45、47に導入され、第1および第2の段差部の各面積差にそれぞれ作用する。このため、スプール20には、第1の段差部の面積差(フィードバック面積)と制御圧との積によって求められる第1のフィードバック力f1と、第2の段差部の面積差(フィードバック面積)と制御圧との積によって求められる第2のフィードバック力f2とが、ばね59の付勢力kと同方向に作用する。
At this time, the control pressure is introduced from the
これにより、ソレノイドコイル17に供給される電流値に応じてコア15がプランジャ18を吸引する吸引力Fと、ばね59の付勢力kおよび第1および第2のフィードバック力f1、f2の合力とがバランス(F=f1+f2+k)するように、スプール20が保持される。
As a result, the attraction force F by which the
ところで、本実施の形態においては、スプール20が所定量移動されると、第3のランド部43によって第2のフィードバックポート48が閉じられた後、第2のフィードバック部47にドレンポート56が開口され、第2のフィードバック部47にはドレン圧が作用される(図1および図2の下半部の状態)。この結果、第2のフィードバック力f2が消失し、スプール20は、下記式でバランスするようになる。
By the way, in the present embodiment, when the
(数2)
F=f1+k
(Equation 2)
F = f1 + k
図5は、ソレノイドコイル17に供給される電流と、クラッチ60のクラッチ圧との関係を示す油圧特性図であり、線図Xは、スプール20が、「F=f1+k」でバランスされているときの油圧特性を示し、線図Yは、スプール20が、「F=f1+f2+k」でバランスされているときの油圧特性を示す。
FIG. 5 is a hydraulic characteristic diagram showing the relationship between the current supplied to the
線図Xでは、電磁弁10のフィードバック面積が小さいために、クラッチ圧は電流A1で立ち上がり、電流A2で最大圧力P1となる。これに対し、線図Yでは、電磁弁10のフィードバック面積が大きいために、クラッチ圧は電流A1で同じように立ち上がるが、電流A2では最大圧力P1とならず、電流A2よりさらに大きな電流A3で最大圧力となる。すなわち、線図Yは線図Xに対して、小さな勾配でクラッチ圧が上昇し、電流値A2よりも大きな電流値A3で、クラッチ60を締結保持するに必要な最大圧力P1まで上昇するようになる。
In the diagram X, since the feedback area of the
従って、本実施の形態の電磁弁10において、例えば、ソレノイドコイル17に供給される電流A2で、第2のフィードバック部47がドレンポート56に連通されるように設定しておけば、図5の太線で示すように、電流がA1からA2までの間は、クラッチ圧は線図Yに沿って推移する。そして、電流がA2を超えると、第2のフィードバック部47がドレンポート56に連通されて、フィードバック面積が第1のフィードバック部45のフィードバック面積だけに減少されるので、クラッチ圧は線図Xの特性に一致するように急速に上昇する2段階特性の油圧特性となる。
Therefore, in the
このように、本実施の形態の電磁弁10によれば、ソレノイドコイル17の吸引力Fが、第2のフィードバック力f2に相当する吸引力ΔFだけ小さくても、電磁弁10のバランス状態が維持されることになるので、ソレノイドコイル17に供給する電流を、吸引力ΔFに相当する電流分だけ低減することができる。換言すれば、吸引力Fから吸引力ΔFを差し引いた吸引力(F−ΔF)を得るに必要な電流をソレノイドコイル17に供給すれば、クラッチ60の締結保持が可能となる。
Thus, according to the
従って、本実施の形態においては、図4の駆動電流制御パターンに示すように、ソレノイドコイル17に最大電流(A3)を供給して、クラッチ60を締結保持(直結)した後、クラッチ60を締結保持するに必要なソレノイドコイル駆動電流(A2)よりも僅かに大きな電流値まで低減させても、クラッチ圧を最大圧力P1に保持できるようになる。
Therefore, in the present embodiment, as shown in the drive current control pattern of FIG. 4, the maximum current (A3) is supplied to the
この結果、クラッチ60を締結保持するに必要なソレノイドコイル駆動電流を図4のΔA1だけ低減することができ、省電力の電磁弁10を得ることができるようになる。従って、クラッチ60を半クラッチ制御する油圧領域での油圧特性の感度(傾き)を大きくすることなく、従来よりも小さな電流で最大圧力を得ることができるので、電磁弁10の消費電力を低減することができ、車両燃費を向上することができる。
As a result, the solenoid coil drive current required to engage and hold the clutch 60 can be reduced by ΔA1 in FIG. 4, and the power-saving
上記した実施の形態においては、油圧特性を2段階特性とすることにより、クラッチ60を締結保持するに必要なソレノイドコイル駆動電流を低減して、省電力の電磁弁10を得られるようにした例について述べたが、上記した構成の電磁弁10は、ソレノイドコイル駆動電流の低減を図る他に、以下に述べる別の目的で使用することもできる。
In the embodiment described above, an example in which the solenoid coil driving current required for fastening and holding the clutch 60 is reduced by using the two-stage hydraulic characteristic to obtain the power-saving
図6に示す例は、上記した油圧特性の2段階特性を利用して、電磁弁のオーバライド特性を向上させたものである。オーバライド特性とは、クラッチ60にオイルを供給したときのクラッチ圧の圧力低下量ΔPを示すものである。言い換えれば、オーバライド特性は、クラッチ60にオイルを供給できる能力であり、クラッチ60にオイルを供給したときの圧力低下量ΔPが少なければ少ないほど、クラッチ60を早く締結でき、クラッチ60の応答性を高めることができる。 In the example shown in FIG. 6, the override characteristic of the solenoid valve is improved by utilizing the above-described two-stage characteristic of the hydraulic characteristic. The override characteristic indicates a pressure drop amount ΔP of the clutch pressure when oil is supplied to the clutch 60. In other words, the override characteristic is the ability to supply oil to the clutch 60. The smaller the pressure drop amount ΔP when the oil is supplied to the clutch 60, the faster the clutch 60 can be engaged, and the response of the clutch 60 is improved. Can be increased.
圧力低下量ΔPは下記式で表される。 The pressure drop amount ΔP is expressed by the following formula.
(数3)
ΔP=−kΔx/A
(Equation 3)
ΔP = −kΔx / A
ここで、kはばね59のばね定数、Δxはばね59のストローク変化量、Aはフィードバック面積である。上記式より、フィードバック面積Aを大きくすることにより、圧力低下量ΔPを低くできることが分かる。
Here, k is a spring constant of the
従って、第1のフィードバック部45のフィードバック面積を、フィードバック部が1つである従来の電磁弁におけるフィードバック面積と等しくすることによって、第1のフィードバック部45のフィードバック面積と第2のフィードバック部47のフィードバック面積との和を、フィードバック部が1つである従来の電磁弁におけるフィードバック面積より大きくすることができ、オーバライド特性をよくすることができる。
Therefore, the feedback area of the
これによれば、図6の太線で示すように、従来の油圧特性X1(ソレノイドコイル17への電流A3の供給によって、クラッチ圧が最大圧力P1となる)に比べて、クラッチ60を半クラッチ制御する油圧領域Z1での油圧特性の感度(傾き)を小さくできる油圧特性Y1で電磁弁10を制御できるので、半クラッチ制御時の油圧の調圧精度を向上することができる。さらに、油圧特性の感度(傾き)を小さくすることで、従来と同じ吸引力でフィードバック面積を従来より大きくすることができるので、電磁弁10のオーバライド特性が向上し、クラッチ60を高応答に作動させることができる。
According to this, as shown by a thick line in FIG. 6, the clutch 60 is controlled half-clutch compared to the conventional hydraulic characteristic X1 (the clutch pressure becomes the maximum pressure P1 by supplying the current A3 to the solenoid coil 17). Since the
そして、ソレノイドコイル17に供給される電流値が、例えば、A3になったとき、第2のフィードバック部47をドレンポート56に連通させることにより、クラッチ圧をクラッチ60を締結保持するに必要なクラッチ圧P1まで急速に上昇させることができる。
Then, when the current value supplied to the
なお、この場合、第1のフィードバック部45のフィードバック面積と、第2のフィードバック部47のフィードバック面積との和を、フィードバック部が1つである従来の電磁弁におけるフィードバック面積とほぼ同程度にして、電磁弁10のオーバライド特性を従来特性と同程度にすれば、ソレノイドコイル17の大きさを小さくしても、図6に示した油圧特性と同様に、ソレノイドコイル17に供給される電流が、例えば、A3になったとき、第2のフィードバック部47をドレンポート56に連通させることにより、クラッチ圧をクラッチ60を締結保持するに必要なクラッチ圧P1まで上昇させることができ、電磁弁10の小型化を可能にできる。
In this case, the sum of the feedback area of the
また、図7に示す例は、上記した2段階特性を利用して、クラッチ60の最大圧力を増大できるようにした例を示すもので、この場合には、第1のフィードバック面積と第2のフィードバック面積との和を、フィードバック部が1つの従来の電磁弁におけるフィードバック面積とほぼ同程度とすることによって、クラッチ60を半クラッチ制御する油圧領域Z1での傾きを従来の電磁弁の油圧特性X1とほぼ同じにすることができる。その結果、スプール20が所定量移動されて、第2のフィードバックポート48がドレンポート56に連通されることにより、クラッチ圧を上昇させることができるので、クラッチ60の最大圧力を、図5および図6に示した最大圧力P1からさらに大きな圧力P2まで増大することができる。
The example shown in FIG. 7 shows an example in which the maximum pressure of the clutch 60 can be increased using the above-described two-stage characteristics. In this case, the first feedback area and the second feedback By making the sum of the feedback area approximately the same as the feedback area in the conventional solenoid valve having one feedback unit, the inclination in the hydraulic region Z1 in which the clutch 60 is half-clutch controlled is changed to the hydraulic characteristic X1 of the conventional solenoid valve. Can be almost the same. As a result, the
これによれば、半クラッチ制御時の油圧の調圧精度と、電磁弁10のオーバライド特性(フィードバック面積)と、クラッチ60の作動応答性は、従来と同程度に保ちながら、クラッチ圧を高くすることが可能となり、クラッチ60の小型化が可能となる。
According to this, the pressure adjustment accuracy of the hydraulic pressure at the time of half-clutch control, the override characteristic (feedback area) of the
図8は、本発明の第2の実施の形態を示すもので、ソレノイドコイル117のマグネットワイヤとしてアルミ材を用いたものである。すなわち、従来においては、ソレノイドコイル17のマグネットワイヤとして銅材を用いていたが、銅材のマグネットワイヤは、材料価格が高く、密度も大きいため、ソレノイドコイルのコストアップと、重量増加を招く。従って、マグネットワイヤを銅材からアルミ材に変更して、ソレノイドコイル117の低コスト化および軽量化を可能にしたものである。なお、他の構成は、第1の実施の形態と同じであるので、主要な構成に同一符号を付し、説明は省略する。
FIG. 8 shows a second embodiment of the present invention, in which an aluminum material is used as the magnet wire of the
ただし、マグネットワイヤをアルミ材にすると、アルミ材が銅材に比べて抵抗値が大きいため、コイル抵抗が増大する。従って、クラッチ60を締結保持するために、ソレノイドコイル117に最大電流を供給し続けると、ソレノイドコイル117の発熱量が大きくなる。逆に、コイル抵抗を銅材の場合と同じにしようとすると、アルミ材の線径を太くしなければならず、ソレノイドコイル117の容積が大きくなり、電磁弁10が大型化する。
However, when the magnet wire is made of an aluminum material, the resistance value of the aluminum material is larger than that of the copper material, so that the coil resistance increases. Therefore, if the maximum current is continuously supplied to the
そこで、第2の実施の形態においては、上記した第1の実施の形態で述べたように、スプール20に第1および第2のフィードバック部45、47を設け、スプール20が所定量摺動された際、第2のフィードバック部47をドレンポート56に連通させるようにした。このように、スプール20に作用するフィードバック力を変化させ、油圧特性を2段階特性として、図8に示すソレノイドコイル駆動電流制御パターンで制御することにより、クラッチ60を締結保持するに必要な電流を低減させれば、ソレノイドコイル117の発熱を抑制できる。
Therefore, in the second embodiment, as described in the first embodiment, the
従って、図8に示す第2の実施の形態によれば、安価なマグネットワイヤの使用が可能になり、ソレノイドコイル117のコストを低減することができる。また、軽量なマグネットワイヤ使用によって、ソレノイドコイル117の重量を低減でき、延いては電磁弁10を小型にできるので、車両の燃費を向上することが可能となる。
Therefore, according to the second embodiment shown in FIG. 8, an inexpensive magnet wire can be used, and the cost of the
上記した実施の形態においては、バルブに作用するフィードバック力を変化させることにより、油圧特性を2段階特性とした電磁弁10を利用して、電磁弁10の消費電力を低減できるようにしたり、電磁弁10のオーバライド特性を向上したり、あるいはまた、電磁弁10の最大圧力を増大できるようにした例について述べたが、本発明は、2つのフィードバック部45、47を備え、フィードバック力を変化させて油圧特性を2段階特性とできるものであれば、特に使用目的を限定されるものではない。
In the above-described embodiment, by changing the feedback force acting on the valve, it is possible to reduce the power consumption of the
上記した実施の形態においては、第1および第2のフィードバック部45、47を、スプール20上に隣接して設けた例について述べたが、第1および第2のフィードバック部45、47を、スプール20の両端部に離間して設けることもできる。また、スプール20の摺動によって第1のフィードバック部45をドレンポートに連通させるようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the example in which the first and
斯様に、本発明は、実施の形態に記載した構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の形態を採り得ることは勿論である。 Thus, the present invention is not limited to the configurations described in the embodiments, and various forms can be adopted without departing from the gist of the present invention described in the claims. is there.
10… 電磁弁、11…ソレノイドユニット部、12…スプール弁部、15…コア、17…ソレノイドコイル、18…プランジャ、19…弁スリーブ、20…スプール、35、36、37…弁孔、41、42、43、44…ランド部、45…第1のフィードバック部、46…第1のフィードバックポート、47…第2のフィードバック部、…第2のフィードバックポート、53…出力ポート、54…排出ポート、55…供給ポート、56…ドレンポート、59…付勢部材(ばね)、60…クラッチ、80…電流制御装置。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記スプールを収容した前記弁スリーブに、作動油が供給される供給ポートと、作動油が排出される排出ポートと、前記供給ポートと排出ポートの間に前記スプールの変位によって制御される制御圧を出力する出力ポートをそれぞれ設け、
前記スプールに、前記制御圧が作用する面積差を有する第1および第2の2つのフィードバック部を設け、
これら第1および第2のフィードバック部に制御圧を導入する第1および第2フィードバックポートを備え、
前記ソレノイドコイルの吸引力に抗し、かつ前記フィードバック部に作用するフィードバック力と同方向に付勢する付勢部材を設け、
前記スプールが前記付勢部材の付勢力に抗して所定量摺動された際、前記第2のフィードバックポートを閉じた後、前記第2のフィードバック部を、ドレンポートに連通するように構成したことを特徴とする自動変速機クラッチ圧制御用電磁弁装置。 An electromagnetic valve device for controlling an automatic transmission clutch pressure for displacing a spool housed in a valve sleeve by a solenoid unit having a solenoid coil and controlling a pressure of a clutch of the automatic transmission,
A supply port for supplying hydraulic oil, a discharge port for discharging hydraulic oil, and a control pressure controlled by displacement of the spool between the supply port and the discharge port to the valve sleeve that houses the spool. Each output port is provided,
The spool is provided with first and second feedback portions having an area difference on which the control pressure acts,
The first and second feedback ports for introducing control pressure into the first and second feedback units,
Providing a biasing member that resists the suction force of the solenoid coil and biases in the same direction as the feedback force acting on the feedback unit;
When the spool is slid by a predetermined amount against the urging force of the urging member, the second feedback port is closed and then the second feedback portion is communicated with the drain port. An electromagnetic valve device for controlling the clutch pressure of an automatic transmission.
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