JP2009168117A - 電磁弁 - Google Patents

Abstract

【課題】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を提供する。
【解決手段】スプール２０を収容した弁スリーブ１９に、作動油が供給される供給ポート５５と、作動油が排出される排出ポート５４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５３をそれぞれ設け、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４５、４７を設け、ソレノイドコイル１７の吸引力によって、スプールが付勢部材５９の付勢力に抗して所定量摺動された際、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５６に連通するようにした。
【選択図】図１

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。

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。

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。

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。

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。
特開２０００−３９０８３号公報

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。

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。

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、前記スプールを介して前記プランジャを、前記プランジャに作用する吸引力に抗し、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するように構成したことである。

請求項２に係る発明の特徴は、請求項１において、前記第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、前記スプールが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、前記ドレンポートに連通するように構成したことである。

請求項３に係る発明の特徴は、請求項２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。

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。

請求項５に係る発明の特徴は、請求項１ないし請求項４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。

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。

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。

請求項２に係る発明によれば、スプールが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、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。

請求項３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。

請求項４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。

請求項５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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（数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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（数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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

圧力低下量ΔＰは下記式で表される。

（数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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

また、上記した実施の形態においては、電磁弁１０を自動変速機のクラッチ６０のクラッチ圧制御用に用いた例について述べたが、本発明は必ずしも自動変速機のクラッチ圧制御用に限定されるものではない。

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。

本発明の第１の実施の形態を示す電磁弁の断面図である。 図１の要部を拡大した図である。 自動変速機のクラッチを示す図である。 電磁弁を制御する駆動電流制御パターンを示す図である。 クラッチの油圧特性を示す図である。 クラッチの油圧特性の変形例を示す図である。 クラッチの油圧特性のさらに別の変形例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態を示す電磁弁の断面図である。 従来の電磁弁を制御する駆動電流制御パターンを示す図である。

符号の説明

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。

Claims (5)

1. 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、
   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。
2. 請求項１において、前記第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、前記スプールが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、前記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。
3. 請求項２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を特徴とする自動変速機クラッチ圧制御用電磁弁装置。
4. 請求項１ないし請求項３の何れか１項において、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し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を特徴とする自動変速機クラッチ圧制御用電磁弁装置。
5. 請求項１ないし請求項４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を特徴とする自動変速機クラッチ圧制御用電磁弁装置。
   

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