JP2007285457A - ソレノイドバルブ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ソレノイドバルブの通電制御方法を変えるという複雑な手法によらずに、油圧上昇応答性を高めることができるソレノイドバルブ装置を提供する。
【解決手段】チェックバルブ３０を設け、チェックバルブ３０により出力ポート１１ｂと外部との連通・遮断を切り替える構成とした。これにより、ソレノイドバルブ１０への通電開始から、クラッチピストン室Ｓが作動油で充填され、クラッチ２００の作動が終了するまでの所要時間を、従来のソレノイドバルブ装置における所要時間よりも大幅に短縮することができる。したがって、油圧制御回路１の油圧応答性を高めることが可能なソレノイドバルブ装置を提供することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ソレノイドバルブ装置に関するものであり、たとえば車両の自動変速機における油圧制御に用いられて好適である。

従来のソレノイドバルブとして、たとえば、スプール型油圧制御弁がある。このスプール弁型油圧制御弁は、スリーブ（円筒型の弁ハウジング）内にスプール（弁体）を軸方向に摺動可能に収納している。スリーブは、作動油が供給される入力ポート、作動油が送出される出力ポート、出力ポートから流出した作動油の一部が導入されるフィードバックポートを備えている。入力ポートからスプール弁型油圧制御弁内に供給された作動油は、スリーブおよびスプール間の隙間を経て出力ポートから送出される。スプールは、ソレノイドが発生する電磁力により動かされてスプールとの相対位置を制御される。これにより、スリーブおよびスプールの重なり長さ、つまりスリーブおよびスプール間の隙間長さを変えて出力ポートから送出される作動油の流量、圧力が制御される（特許文献１参照）。

従来のソレノイドバルブにおいて、スプールは、リターンスプリングの弾性力によってソレノイドの可動鉄心に押し付けられている。さらに、出力ポートから送出された作動油の一部がフィードバックポートに導入され、その油圧は、スプールに対してソレノイドの可動鉄心に向かう方向に作用する。言い換えると、リターンスプリングの弾性力の作用方向と同一方向に作用する。ソレノイドは通電されると電磁力を発生して可動鉄心をリターンスプリングの弾性力に抗する方向に移動させる。それに応じて、スプールが可動鉄心と一体的に移動する。このとき、スプールは、リターンスプリングの弾性力およびフィードバックポートにおいてスプールに作用する力と、ソレノイドの電磁力とが釣り合う位置で停止する。

従来のソレノイドバルブでは、ソレノイドに通電されていないときにおいて、入力ポートから出力ポートに到る経路方向のスプールおよびスリーブ間の隙間長さは最大であり、出力ポートから送出される作動油圧力は最低である。ソレノイドが通電されてスプールがリターンスプリングの弾性力に抗しつつ移動すると、上述の隙間長さは短くなるとともに出力ポートから送出される作動油圧力が上昇する。ソレノイドが発生する電磁力の大きさはソレノイドに印加される電流値で決まるので、ソレノイドへの通電電流を制御することにより、出力ポートから送出される作動油の圧力が加減される。

従来のソレノイドバルブでは、出力ポートは、作動油の圧力を受けて駆動される被駆動装置、たとえば自動変速機のクラッチに連通するとともにフィードバックポートに連通している。また、入力ポートは作動油供給源（ポンプ等）に連通している。
特開平１１−２１０９１９号公報

上述した従来のソレノイドバルブ装置が作動油圧力により駆動される被駆動装置、たとえば自動車の自動変速機に適用された場合、ソレノイドバルブの出力ポートは、出力通路を介して自動変速機のクラッチに連通している。そして、作動油圧を制御することにより、クラッチの作動、つまりクラッチの接続・開放を行っている。

クラッチとしては一般に多板クラッチが用いられている。多板クラッチでは、開放状態において摩擦板間に隙間がある。さらに、クラッチピストンは、リターンスプリングの弾性力により摩擦板から離れる方向に付勢されており、クラッチピストンと摩擦板の間にも隙間が形成されている。

ここで、クラッチを開放状態から接続状態にする場合を考える。

クラッチを接続させるためにソレノイドバルブが通電されると、スプールが動いてソレノイドバルブの出力ポートから送出される作動油流量が増大する。これにより、作動油がクラッチピストン背後の空間であるクラッチピストン室に至り、このクラッチピストン室に作動油が充填される。すると、出力ポートから送出される作動油の圧力が上昇し、その圧力を受けてクラッチピストンがリターンスプリングの付勢力に抗して摩擦板に向かって動き始める。クラッチピストンは作動油圧力上昇に連れて移動して摩擦板に当接する。この時点がクラッチの作動開始時点であり、このときの作動油圧力が、クラッチの作動開始圧力である。この後も出力ポートから作動油が供給され続けるので作動油圧力さらには上昇し、クラッチピストンは摩擦板を押しつつさらに移動する。やがて、摩擦板間の隙間が０になる。この時点がクラッチの作動終了点であり、クラッチにおいてトルク伝達が開始される。

自動変速機の制御において、ソレノイドバルブへ通電を開始してからクラッチが作動終了点に到るまでに要する時間をできるだけ短縮したいという要求がある。

この要求を満足させるための手段の一つとして、クラッチピストン室に作動油を充填するのに要する時間を短縮することが考えられる。そのためには、ソレノイドバルブへの通電開始後所定時間だけ出力ポートから送出される作動油流量を増大させることが考えられる。
これを実現する手法として、たとえば、ソレノイドバルブの通電制御方法を工夫することが考えられる。すなわち、ソレノイドバルブへの通電電流を一定に維持するのではなく、通電当初は電流値を高めスプールとスリーブの重なり長さを短く、あるいは０として出力ポートから送出される作動油流量を増大クラッチピストン室を素早く作動油で充填し、その後、電流値を通常値まで引き下げることが考えられる。

しかしながら、この方法によると、ソレノイドバルブを駆動するＥＣＵ（Ｅｒｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）内におけるプログラムが複雑化してＥＣＵのコストが上昇する。

本発明は、上記の問題点に鑑みなされたもので、ソレノイドバルブの通電制御方法を変えるという複雑な手法によらずに、油圧上昇応答性を高めることができるソレノイドバルブ装置を提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成する為、以下の技術的手段を採用する。

本発明の請求項１に記載のソレノイドバルブ装置は、ソレノイドバルブと、ソレノイドバルブの出力ポートに接続された弁装置とを備えるソレノイドバルブ装置であって、ソレノイドバルブは、その内部に作動油が供給される入力ポート、作動油が送出される出力ポート、および作動油が供給されるフィードバックポートを備え、
前記出力ポートは作動油圧力により駆動される被駆動装置に連通し、
前記弁装置は、前記出力ポート内における作動油圧力が所定値以下の場合は前記出力ポートと外部とを連通させ且つ前記出力ポート内における作動油圧力が所定値を超えた場合は前記出力ポートと外部とを遮断することを特徴としている。

従来のソレノイドバルブ装置においては、ソレノイドバルブ装置が作動しているとき、つまり、ソレノイドバルブに通電されているとき、詳しくは、ソレノイドへの通電電流値が一定のとき、スプールは、リターンスプリングの弾性力およびフィードバックポートにおいてスプールに作用する力と、ソレノイドの電磁力とが釣り合う位置で停止している。何らかの理由でスプール位置が変動すると、フィードバックポートにおいてスプールに作用する力は、スプールを正規の位置に戻すような方向に作用する。これにより、スプール位置、つまり出力ポートにおける作動油圧力を高精度で維持することができる。

言い換えると、従来のソレノイドバルブ装置においては、ソレノイドバルブへの通電開始後所定時間だけスプール位置を出力ポートから送出される作動油流量を増大させる方向に動かすことは、通電電流値を増大させる等しなくてはならない。

一方、本発明の請求項１に記載のソレノイドバルブ装置では、弁装置を設けて、ソレノイドバルブへの通電開始後出力通路内における作動油圧力が所定値以下である間は、出力通路と外部、すなわち圧力がほぼ大気圧である部位と連通させている。このため、出力通路内の作動圧力が従来のソレノイドバルブ装置における出力通路内の作動圧力よりも低下し、スプールに作用する３つの力、すなわち、リターンスプリングの弾性力、フィードバックポートにおいてスプールに作用する力、ソレノイドの電磁力のうちで、フィードバックのポートにおいてスプールに作用する力のみが低下する。これにより、スプールはスリーブとの重なり長さが短くなる方向に移動して出力ポートから流出する作動油流量が増大する。したがって、出力通路を経て作動油圧力により駆動される装置に供給される作動油流量が従来のソレノイドバルブ装置の場合よりも増大する。クラッチピストン背後の空間が作動油で充填されるのに要する時間は、従来のソレノイドバルブ装置の場合よりも短くなる。

さらに出力ポートから作動油が送出されて、出力通路内における作動油圧力が所定値を越えると、弁装置は、出力通路とバルブボディ外部との連通を遮断する。これにより、出力通路内の油圧を確実に上昇させることができるので、作動油圧力により駆動される装置を確実に作動させることができる。

以上により、本発明の請求項１に記載のソレノイドバルブ装置では、弁装置を追加すると言う容易な手段の採用によりクラッチピストン背後の空間が作動油で充填されるのに要する時間を大幅に短縮することによって、油圧上昇応答性を高めることができるソレノイドバルブ装置を提供することができる。

本発明の請求項２に記載のソレノイドバルブ装置は、弁装置は逆止弁であることを特徴としている。

弁装置として逆止弁を用いれば、単純な構造により、油圧上昇応答性を高めることができるソレノイドバルブ装置を実現することができる。

本発明の請求項３に記載のソレノイドバルブ装置は、作動油圧力の前記所定値とは、前記被駆動装置の作動開始圧力よりも高く且つ作動終了圧力よりも低い圧力であることを特徴としている。

このような構成によれば、装置の作動開始までに必要な量の作動油が供給され、さらに作動油圧力が装置の作動開始圧力に近づいた以降においては、出力通路内における作動油の圧力を確実に上昇させることができるので、装置を確実に作動させることができる。

本発明の請求項４に記載のソレノイドバルブ装置は、前記被駆動装置は車両用自動変速機のクラッチであることを特徴としている。

このような構成によれば、クラッチピストン背後の空間を作動油で充填するのに要する時間を従来のソレノイドバルブ装置の場合よりも短縮することができる。したがって、ソレノイドバルブへ通電を開始してからクラッチの接続作動開始までに要する時間をすることができるので、本発明の構成による効果を最大限に発揮させることができる。

以下、本発明によるソレノイドバルブ装置を、自動車の自動変速機に組み込まれて装置であるクラッチ２００の作動（接続・開放）を制御する油圧制御回路１に適用した場合を例に図面に基づいて説明する。

油圧制御回路１は、作動油の通路である油圧回路を備え、ソレノイドバルブ１０により各油圧回路の作動油圧力の調整を行うものである。

図１は、本発明の一実施形態による油圧制御回路１の構成を説明する模式図である。

図２は、油圧制御回路１における、ソレノイドバルブ１０への通電電流Ｉおよび出力通路２２内の作動油圧力Ｐと時間Ｔとの関係を示すグラフである。

図３および図４は、油圧制御回路１の作動時における、ソレノイドバルブ１０のスプール１２位置を説明する模式図である。

はじめに、油圧制御回路１の構成について説明する。

油圧制御回路１は、図1に示すように、ソレノイドバルブ１０、弁装置としての逆止弁であるチェックバルブ３０、ポンプ４０から構成されている。

ソレノイドバルブ１０としては、いわゆるスプール型油圧制御弁が用いられている。ソレノイドバルブ１０は、図１に示すように、スリーブ１１とスリーブ１１内に摺動自在に嵌合されたスプール１２とからなる弁部と、スリーブ１１に固定されてスプール１２を駆動するための動力を発生するリニアソレノイド１３とから構成される。

弁部は、略円筒状に形成されたスリーブ１１内にスプール１２を軸方向に摺動可能に収納し構成されている。スリーブ１１は、作動油が供給される入力ポート１１ａ、作動油が送出される出力ポート１１ｂ、出力ポートから流出した作動油の一部が導入されるフィードバックポート１１ｃおよび作動油を排出するドレインポート１１ｄを備えている。スプール１２は、図１に示すように、大径部１２ａを備えている。

スリーブ１１のリニアソレノイド１３と反対側の端部には、図１に示すように、リターンスプリング１４がソレノイドバルブ１０の軸方向に配置され、その一端は、スプール１２に当接している。リターンスプリング１４は、圧縮状態で組み込まれているので、スプール１２は、リターンスプリング１４の弾性力によりリニアソレノイド１３側（図１において右側）に付勢されている。このため、スプール１２は、リニアソレノイド１３の可動鉄心１３ｃに常時当接している。

ソレノイドバルブ１０の駆動手段であるリニアソレノイド１３は、図１に示すように、固定鉄心１３ｂ、固定鉄心１３ｂの外周に同軸上に配置されたコイル１３ａ、固定鉄心１３ｂ内にソレノイドバルブ１０の軸方向に移動可能に収容された可動鉄心１３ｃから構成されている。すなわち、図１において左側から、スプール１２、可動鉄心１３ｃが直列に且つ互いに当接して配置されている。

なお、図１は、リニアソレノイド１３が非通電状態にある場合を示している。この場合、可動鉄心１３ｃおよびスプール１２は、リターンスプリング１４の付勢力を受けて、可動範囲の一端側、つまり図１中の右側に位置している。

入力ポート１１ａは、図１に示すように、入力通路２１を介して、ポンプ４０の吐出口に接続されている。出力ポート１１ｂは、図１に示すように、出力通路２２を介して、油圧制御回路１により駆動される被駆動装置であるクラッチ２００に連通接続されると同時に、図１に示すように、フィードバックポート１１ｃ、および弁装置としての逆止弁であるチェックバルブ３０に連通している。

チェックバルブ３０は、図１に示すように、ボディ３１、ボール３２、スプリング３３とから構成されている。チェックバルブ３０は、その一端を出力通路２２に、他端を外部にそれぞれ連通させている。ボール３２は、出力通路２２内の作動油の圧力が所定値以下の場合は、スプリング３３の弾性力により付勢されて、図１に示すように、ボディ３１から離れて連通状態となっている。すなわち、出力通路２２内の作動油の圧力が所定値以下の場合は、出力通路２２は外部に連通している。一方、出力通路２２内の作動油の圧力が所定値を超える場合は、チェックバルブ３０は遮断状態となり、出力通路２２と外部とは遮断されている。

ここで、作動油の圧力の所定値、つまりチェックバルブ３０における連通・遮断が切り替わる作動圧力Ｐｃとは、後述するクラッチ２００の作動開始圧力Ｐｓより高く、且つクラッチ２００の作動終了圧力Ｐｅより低い圧力である。

次に、油圧制御回路１により駆動される被駆動装置であるクラッチ２００の構成および作動について説明する。

クラッチ２００は、図１に示すように、回転軸Ａの周りに回転するクラッチドラム２０１、クラッチドラム２０１内に回転軸Ａ方向に移動可能に配置されたクラッチピストン２０２、回転軸Ａの周りに回転可能に配置されたクラッチハブ２０３、クラッチピストン２０２をクラッチハブ２０３から回転軸Ａ方向に離れる方向に付勢するリターンスプリング２０４、クラッチドラム２０１に固定された摩擦板２０５およびクラッチハブ２０３に固定された摩擦板２０６から構成されている。また、油圧制御回路１の出力通路２２は、図１に示すように、クラッチドラム２０１とクラッチピストン２０２との間に形成される空間であるクラッチピストン室Ｓに作動油を供給可能に、クラッチドラム２０１と接続されている。

油圧制御回路１における出力通路２２の作動油の圧力が低いときは、クラッチピストン２０２の背面に作用する作動油圧力による力よりもリターンスプリング２０４の付勢力のほうが大きい。このため、クラッチピストン２０２は、図１に示すような位置にある。すなわち、クラッチピストン２０２は摩擦板２０５から離れており、且つ摩擦板２０５は摩擦板２０６から離れている。このため、クラッチドラム２０１の回転トルクは、摩擦板２０５および摩擦板２０６を介してクラッチハブ２０３に伝達されず、クラッチハブ２０３は回転しない。

一方、油圧制御回路１における出力通路２２の作動油の圧力が高いときは、クラッチピストン２０２の背面に作用する作動油圧力による力がリターンスプリング２０４の付勢力に打ち勝って、クラッチピストン２０２は、図１において、右方向に移動し摩擦板２０５に当接する。この時点がクラッチ２００の作動開始時点であり、このときの作動油圧力が、クラッチ２００の作動開始圧力Ｐｓである。クラッチピストン２０２がさらに移動すると、摩擦板２０５は、図１において右向きの力を受けつつ摩擦板２０６に接触する。すなわち、各摩擦板２０５および各摩擦板２０６が互いに当接する。このときの作動油圧力が、クラッチ２００の作動終了圧力Ｐｅである。ここからさらに作動油圧力が上昇すると、クラッチドラム２０１の回転トルクが、摩擦板２０５および摩擦板２０６を介してクラッチハブ２０３に伝達され、作動油圧力の上昇に連れて摩擦板２０５および摩擦板２０６を介してクラッチハブ２０３へ伝達されるトルクが増大し、やがて規定のトルクに達する。

以上により、油圧制御回路１の出力通路２２の作動油を制御することによって、クラッチ２００の作動（接続・開放）が制御される。

次に、本発明の一実施形態による油圧制御回路１の作動、すなわち出力回路２２内の作動油圧力制御作動について、油圧制御回路１の駆動対象であるクラッチ２００の作動と関連付けて説明する。

先ず、ソレノイドバルブ１０の基本的な作動について説明する。

ソレノイドバルブ１０は、コイル１３ａが通電されるとその電磁力により可動鉄心１３ｃに図１において左方向へ向かう力が発生し、スプール１２を図１において左方向へ向かって押す。コイル１３ａが発生する電磁力の大きさは、電流値に比例する。

一方、スプール１２は、リターンスプリング１４の弾性力により、図１において右方向へ向かって付勢されている。また、ソレノイドバルブ１０のフィードバックポート１１ｃにおけるスプール１２の受圧面積は、図１に示すように、リニアソレノイド１３側（図１中の右側）が反対側よりも大きい。このため、フィードバックポート１１ｃ部に導入された作動油の圧力により、スプール１２は、図１において右方向へ向かって付勢されている。

すなわち、コイル１３ａに通電された状態において、ソレノイドバルブ１０のスプール１２には、コイル１３ａの電磁力による図１の左側に向かう力と、リターンスプリング１４の弾性力およびフィードバックポート１１ｃにおける作動油圧力による図１の右側に向かう力とが作用している。スプール１２は、これら３つの力が釣り合った位置で停止する。ここで、供給圧力が上昇すると、フィードバックポート１１ｃに導入される作動油圧力も上昇しスプール１２に図１において右向きに作用作用する力も増大する。このため、スプール１２は右へ移動し、入力ポート１１ａを閉じ、ドレインポート１１ｄを開くことにより、出力ポート１１ａから送出される油圧を所定の圧力まで低下させる。すなわち、出力ポート１１ａから送出される油圧は、コイル１３ａに通電される電流値によって決まる。

作動油は、スリーブ１１とスプール１２の大径部１２ａとの隙間、つまり環状の隙間を通って出力ポート１１ｂへ流れ、出力ポート１１ｂから出力通路２２へ流出する。入力ポート１１ａから出力ポート１１ｂへ流れる作動油の流量は、スリーブ１１とスプール１２の大径部１２ａとにより形成される環状の隙間の軸方向長さによって変わり、環状の隙間の長さが短かくなるに連れて増大する。さらにスプール１２が移動して大径部１２ａの端面が入力ポート１１ａにさしかかると、入力ポート１１ａから出力ポート１１ｂへ流れる作動油の流量は、さらに増大する。

ソレノイドバルブ１０が非通電状態にあるとき、つまり図１に示すような状態においては、スプール１２の大径部１２ａは、スリーブ１１の入力ポート１１ａから出力ポート１１ｂに到る部分と重なり、上述の環状の隙間長さは最大であり、入力ポート１１ａから出力ポート１１ｂへ流れる作動油の流量は最小である。

ソレノイドバルブ１０に通電されると、コイル１３ａの電磁力を受けてスプール１２が図１において左方向へ移動する。すると、スリーブ１１とスプール１２の大径部１２ａとにより形成される環状の隙間の軸方向長さが減少し、入力ポート１１ａから出力ポート１１ｂへ流れる作動油の流量が増加して、出力通路２２内の作動油圧力が上昇する。これを受けて、フィードバックポート１１ｃに導入される作動油圧力も上昇し、フィードバックポート１１ｃにおいてスプール１２に対して図１の右側に向かって作用する力の大きさも増大する。そして、スプール１２は、コイル１３ａの電磁力による図１の左側に向かう力と、リターンスプリング１４の弾性力およびフィードバックポート１１ｃにおける作動油圧力による図１の右側に向かう力とが釣り合った位置で停止し、入力ポート１１ａから出力ポート１１ｂへ所定流量の作動油が送出され続ける。

次に、従来のソレノイドバルブ装置およびクラッチの作動について、図２に基づいて説明する。

（１）ソレノイドバルブが非通電時。

この場合、従来のソレノイドバルブにおけるスプールは、図１に示す位置にあり、入力ポートから出力ポートへ流れる作動油流量は極わずかである。

（２）ソレノイドバルブへの通電時。

図２に示すように、時刻Ｔ０においてソレノイドバルブに電流が印加されると、スプールはソレノイドの電磁力を受けて移動し、図４に示す位置で停止する。これにより、スプールとスリーブとの間の環状隙間の長さが減少し、入力通路から出力通路に送出される作動油流量が増加する。この作動油は、出力通路を経てクラッチへ導かれ、クラッチのクラッチピストン室Ｓ内へ流入する。そして、このクラッチピストン室Ｓが作動油で満たされると、直ちに出力通路内の作動油圧力が上昇して、クラッチピストンがクラッチ接続方向に動き出す。やがてクラッチピストンが摩擦板に当接する（図２において時刻Ｔｓ２）。この時点がクラッチの作動開始時点であり、このときの作動油圧力が、クラッチの作動開始圧力Ｐｓである。作動油圧力によりさらにクラッチピストンが移動して摩擦板間の隙間がなくなり全ての摩擦板が当接状態となる（図２において時刻Ｔｅ２）。この時点がクラッチの作動終了点であり、このときの作動油圧力が、クラッチの作動終了圧力がＰｅである。自動変速機の性能向上のためには、ソレノイドバルブに通電してからクラッチが作動終了するまでの所要時間ｔｅ２を短縮することへの要求がある。

次に、本発明の一実施形態による油圧制御回路１およびクラッチ２００の作動について、説明する。

（１）ソレノイドバルブ１０が非通電時。

この場合、スプール１２は、図１に示す位置にあり、入力ポート１１ａから出力ポート１１ｂへ流れる作動油流量は極わずかである。

また、出力通路２２内の作動油圧力はチェックバルブ３０の作動圧力Ｐｃよりも低い。そのため、チェックバルブ３０は、図１に示すように、ボール３２がボディ３１から離れて開弁状態にある。したがって、出力通路２２は、外部と連通しており、出力通路２２内の作動油圧力は、ほぼ大気圧となっている。出力ポート１１ｂから送出される作動油はほとんどがチェックバルブ３０を通って外部へ流出する。

（２）ソレノイドバルブ１０への通電時（出力通路２２内の作動油圧力Ｐ≦チェックバルブ３０の作動圧力Ｐｃのとき）。

図２に示すように、時刻Ｔ０においてソレノイドバルブ１０に電流値Ｉ１が印加されると、スプール１２はコイル１３ａの電磁力の作用で図１の左側に移動する。これにより、入力ポート１１ａから出力ポート１１ｂへの作動油流量が増加する。しかし、出力通路２２内の作動油圧力は依然としてチェックバルブ３０の作動圧力Ｐｃよりも低く、チェックバルブ３０は開弁状態である。このため、フィードバックポート１１ｃに導入される作動油圧力もほぼ大気圧で、従来のソレノイドバルブ装置におけるソレノイドバルブ通電状態における出力通路内作動油圧力よりも低い。したがって、フィードバックポート１１ｃにおいてスプール１２に図１の右向きに作用する力は、従来のソレノイドバルブ装置におけるソレノイドバルブ通電時に比べて小さい。このため、スプール１２の大径部１２ａは、図３に示すように、従来のソレノイドバルブ装置におけるソレノイドバルブ通電時の位置（図３中において二点鎖線で示す位置）よりも左側へ、言い換えると、入力ポート１１ａから出力ポート１１ｂへの作動油流量がより増加する側へ移動して停止する。すなわち、本発明の一実施形態による油圧制御回路１では、ソレノイドバルブ１への通電直後にソレノイドバルブ１からクラッチ２００へ供給される作動油流量は、従来のソレノイドバルブ装置の場合に比べて大幅に増加する。詳しくは、チェックバルブ３０が連通状態であるので、出力ポート１１ｂから送出される作動油の一部は、チェックバルブ３０を経て外部へ流出するが、それを差し引いても、クラッチ２００へ供給される作動油流量は、従来のソレノイドバルブ装置の場合に比べて大幅に増加している。

これにより、本発明の一実施形態による油圧制御回路１では、クラッチ２００のクラッチピストン２０２が摩擦板２０５に当接する時刻Ｔｓ１は、図２に示すように、従来のソレノイドバルブ装置における時刻Ｔｓ２よりも早くなる。

クラッチピストン室Ｓにさらに作動油が供給され作動油圧力が上昇するに連れて、クラッチピストン２０２は移動を続け、出力通路２２内の作動油圧力は、図２に示すように上昇してクラッチの作動終了圧力Ｐｅに近づいて行く。やがて、出力通路２２内の作動油圧力は、図２に示すように、クラッチの作動終了圧力ｅよりもわずかに低い圧力であるチェックバルブ３０の作動圧力Ｐｃに到る。

（３）ソレノイドバルブ１０への通電時（出力通路２２内の作動油圧力Ｐ＞チェックバルブ３０の作動圧力Ｐｃのとき）。

出力通路２２内の作動油圧力Ｐが、チェックバルブ３０の作動圧力Ｐｃを超えると、図４に示すように、ボール３２はスプリング３３の付勢力に打ち勝って移動しボディ３１に着座してチェックバルブ３０が閉弁する。これにより、チェックバルブ３０を経てオイルパン５０へ流出する作動油流量は０となる。すると、出力通路２２内の作動油圧力が上昇してフィードバックポート１１ｃにおいてスプール１２に対して図１の右側に向かって作用する力の大きさも増大する。このため、スプール１２は、図３に示す位置から右方向に移動して、言い換えると、入力ポート１１ａから出力ポート１１ｂへ送出される作動油流量を減少させる方向へ移動して、図４に示す位置で停止する。すなわち、従来のソレノイドバルブ装置における、ソレノイドバルブ通電時のスプール位置と等しい位置で停止する。この後直ぐに、出力通路２２内の作動油圧力はクラッチ２００の作動終了圧力Ｐｅに達して、各摩擦板２０５および各摩擦板２０６が互いに当接し、クラッチ２００の作動が終了する（図２において時刻Ｔｅ１）。ソレノイドバルブ１０に通電開始後、ここまでの経過時間は、図２に示すように、時間ｔｅ１である。

本発明の一実施形態による油圧制御回路１では、クラッチ２００の作動終了時刻Ｔｅ１は、図２に示すように、従来のソレノイドバルブ装置におけるクラッチの作動終了時刻Ｔｅ２より大幅に早くなる。

この後は、出力通路２２内の作動油圧力は、図２に示すように、従来のソレノイドバルブ装置の場合と同様に上昇し、クラッチ２００の伝達トルクが増加していく。

以上説明したように、本発明の一実施形態による油圧制御回路１においては、出力通路２２にチェックバルブ３０を設け、チェックバルブ３０が開弁している間は、出力通路２２を低圧部に連通させ、ソレノイドバルブ１０のスプール１２位置を、従来のソレノイドバルブ装置よりも流量増側へ動かすとともに、チェックバルブ３０が閉弁すると出力通路２２と外部との連通が遮断され、ソレノイドバルブ１０のスプール１２位置が、従来のソレノイドバルブ装置と同等位置へ動かす構成としている。

これにより、ソレノイドバルブ１への通電直後にソレノイドバルブ１からクラッチ２００へ供給される作動油流量を従来のソレノイドバルブ装置の場合よりも大幅に増加させることができる。その結果、ソレノイドバルブ１０への通電開始から、クラッチピストン室Ｓが作動油により充填され、クラッチ２００の作動が終了するまで所要時間を、従来のソレノイドバルブ装置におけるｔｅ２からｔｅ１へと大幅に短縮することができる。すなわち、油圧制御回路１の油圧応答性を高めることができる。

また、以上説明した本発明の一実施形態による油圧制御回路１においては、チェックバルブ３０の連通・遮断が切り替わる作動油圧力Ｐｃを、クラッチ２００の作動開始圧力Ｐｓより高く、且つクラッチ２００の作動終了圧力Ｐｅより低い圧力に設定している。

これにより、クラッチ２００の作動終了以降における出力通路２２内の作動油圧力上昇特性、言い換えるとクラッチ２００の接続特性を、従来のソレノイドバルブ装置を用いた場合と同等にすることができる。

なお、以上説明した本発明の一実施形態による油圧制御回路１においては、チェックバルブ３０の弁体をボール３２により構成した、いわゆるボール弁タイプとしているが、ボール弁タイプに限定する必要はなく、他の形式のチェックバルブを用いてもよい。たとえば、弁体を形持ち板ばね状としたリード弁タイプのチェックバルブを用いてもよい。

また、以上説明した本発明の一実施形態による油圧制御回路１においては、チェックバルブ３０をソレノイドバルブ１０とは別部品としているが、チェックバルブ３０をソレノイドバルブ１０と一体化する、つまりソレノイドバルブ１０に内蔵する構成としてもよい。

また、以上説明した本発明の一実施形態による油圧制御回路１においては、弁装置として逆止弁であるチェックバルブ３０を用いているが、弁装置を逆止弁に限る必要はなく、他のタイプの弁を用いてもよい。たとえば、コイルへの通電・非通電の切り替えにより連通・遮断が切り替えられる電磁バルブを用いてもよい。この場合、出力通路２２内の作動油圧力を検出する圧力センサあるいは圧力スイッチを併用し、それらの電気信号レベルに応じて電磁バルブの連通・遮断を切り替えるような構成としてもよい。このような構成によっても、クラッチピストン室Ｓが作動油で充填されクラッチ２００の作動が終了するまでの所要時間を、従来のソレノイドバルブ装置における所要時間より短縮して、油圧制御回路１の油圧応答性を高めることができる。

また、上記の実施例では、本発明によるソレノイドバルブ装置を自動変速機の油圧制御回路１に適用した場合を例に説明したが、他の用途のソレノイドバルブ装置等に本発明を適用しても良い。

本発明の一実施形態による油圧制御回路１の構成を説明する模式図である。 油圧制御回路１における、ソレノイドバルブ１０への通電電流および出力通路内の作動油圧力と時間との関係を示すグラフである。 油圧制御回路１の作動時における、ソレノイドバルブ１０のスプール１２位置を説明する模式図である。 油圧制御回路１の作動時における、ソレノイドバルブ１０のスプール１２位置を説明する模式図である。

符号の説明

１ 油圧制御回路（ソレノイドバルブ装置）
１０ ソレノイドバルブ
１１ スリーブ
１１ａ 入力ポート
１１ｂ 出力ポート
１１ｃ フィードバックポート
１１ｄ ドレインポート
１２ スプール
１２ａ 大径部
１３ リニアソレノイド
１３ａ コイル
１３ｂ 固定鉄心
１３ｃ 可動鉄心
１４ リターンスプリング
２１ 入力通路
２２ 出力通路
２３ ドレイン通路
３０ チェックバルブ（弁装置、逆止弁）
３１ ボディ
３２ ボール
３３ スプリング
４０ ポンプ
２００ クラッチ（装置）
２０１ クラッチドラム
２０２ クラッチピストン
２０３ クラッチハブ
２０４ リターンスプリング
２０５ 摩擦板
２０６ 摩擦板
Ａ 回転軸
Ｉ 電流
Ｐ、Ｐｃ、Ｐｅ、Ｐｓ 圧力
Ｓ クラッチピストン室
Ｔ０、Ｔｅ１、Ｔｅ２、Ｔｓ１、Ｔｓ２ 時刻
ｔｓ１、ｔｓ２ 時間

Claims (4)

1. ソレノイドバルブと、
   前記ソレノイドバルブの出力ポートに接続された弁装置とを備えるソレノイドバルブ装置であって、
   前記ソレノイドバルブは、その内部に作動油が供給される入力ポート、作動油が送出される出力ポート、および作動油が供給されるフィードバックポートを備え、
   前記出力ポートは作動油圧力により駆動される被駆動装置に連通し、
   前記弁装置は、前記出力ポート内における作動油圧力が所定値以下の場合は前記出力ポートと外部とを連通させ且つ前記出力ポート内における作動油圧力が所定値を超えた場合は前記出力ポートと外部とを遮断することを特徴とするソレノイドバルブ装置。
2. 前記弁装置は逆止弁であることを特徴とする請求項１に記載のソレノイドバルブ装置。
3. 作動油圧力の前記所定値とは、前記被駆動装置の作動開始圧力よりも高く且つ作動終了圧力よりも低い圧力であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のソレノイドバルブ装置。
4. 前記被駆動装置は車両用自動変速機のクラッチであることを特徴とする請求項３に記載のソレノイドバルブ装置。

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