JP2009236310A - 電磁弁装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ソレノイドを駆動する際の消費電力を小さくする。
【解決手段】クラッチ圧を制御するコントロールバルブに信号圧を供給する調圧バルブ部５０を駆動するためのソレノイドとして、リニアソレノイドとして機能するソレノイド部３０とオンオフソレノイドとして機能するソレノイド部４０とを設ける。クラッチをオフからオンする際には、ソレノイド部３０だけを駆動してクラッチ圧を徐々に大きくし、クラッチが係合すると、ソレノイド部３０の駆動を継続しつつソレノイド部４０の駆動を開始し、ソレノイド部４０の駆動によりクラッチの係合を維持すると共にソレノイド部３０を停止させる。これにより、クラッチの係合を維持する際の消費電力を小さくすることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、作動機器を流体圧により作動させるための電磁弁装置に関する。

従来、この種の電磁弁装置としては、自動変速機の係合装置に用いられるリニアソレノイドバルブを備えるもの提案されている（例えば、特許文献１参照）。このリニアソレノイドバルブは、出力圧をリニアに調節することができるから、係合装置を係合する際のショックを抑制することが可能となる。
特開２００６−４６６２７号公報

ところで、上述したリニアソレノイドバルブを用いて係合装置を係合する場合には、リニアソレノイドに印加する電流を徐々に大きくしながら係合装置を徐々に係合し、係合装置の係合が完了すると、その係合を維持するためにソレノイドに印加する電流を最大としている。リニアソレノイドは、その構造上、オンオフソレノイドに比して電力消費が大きくなる傾向があり、装置全体のエネルギ効率の向上を図るためには、電磁弁の機能は確保しつつソレノイドで消費する電力をできる限り小さくすることが望ましい。

本発明の電磁弁装置は、消費電力を小さくすることを主目的とする。

本発明の電磁弁装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の電磁弁装置は、
作動機器を流体圧により作動させるための電磁弁装置であって、
作動流体を入力すると共に該入力した作動流体の圧力を調節して出力可能な弁部と、
電力の供給を受けて所定の調圧範囲内で前記作動流体の圧力が調節されて出力されるよう前記弁部を駆動可能な第１の電磁部と、
前記第１の電磁部よりも低い消費電力で、出力される作動流体の圧力が前記所定の調圧範囲よりも高い所定圧力で維持されるよう前記弁部を駆動可能な第２の電磁部と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の電磁弁装置では、電力の供給を受けて所定の調圧範囲内で作動流体の圧力が調節されて出力されるよう弁部を駆動可能な第１の電磁部と、第１の電磁部よりも低い消費電力で出力される作動流体の圧力が所定の調圧範囲よりも高い所定圧力で維持されるよう弁部を駆動可能な第２の電磁部とを備えるから、二つの電磁弁を使い分けることにより、電磁弁装置としての機能を確保しつつその消費電力を小さくすることができる。ここで、「作動機器」には、オートマチックトランスミッションに組み込まれたクラッチなどを挙げることができる。なお、この「クラッチ」には、二つの回転系を接続する通常のクラッチの他に、一つの回転系をケースなどの固定系に接続するもの（ブレーキ）も含まれる。また、「第１の電磁部」は、リニアソレノイドにより形成され、「第２の電磁部」は、オンオフソレノイドにより形成されてなるものとすることもできる。

こうした本発明の電磁弁装置において、前記作動機器に要求される流体圧に応じて前記第１の電磁部による前記弁部の駆動と前記第２の電磁部による前記弁部の駆動とが切り替えられるよう該第１の電磁部と該第２の電磁部とを制御する制御手段を備えるものとすることもできる。この態様の本発明の電磁弁装置において、前記制御手段は、前記第１の電磁部による前記弁部の駆動と前記第２の電磁部による前記弁部の駆動とを切り替える駆動切替を行なう際には、前記第１の電磁部と前記第２の電磁部の双方を駆動している状態を経由して前記駆動切替が行なわれるよう該第１の電磁部と該第２の電磁部とを制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、第１の電磁部による弁部の駆動と第２の電磁部による弁部の駆動とをスムーズに切り替えることができる。さらにこの態様の本発明の電磁弁装置において、前記作動機器は、流体圧に基づいて作動状態と非作動状態とが切り替えられる機器であり、前記制御手段は、前記作動機器を非作動状態から作動状態に切り替える際には、前記第２の電磁部が停止すると共に前記第１の電磁部による前記弁部の駆動により前記作動機器に作用する流体圧が徐々に大きくなるよう該第１の電磁部と該第２の電磁部とを制御し、前記作動機器が前記作動状態に至った際には前記第１の電磁部の駆動状態を維持すると共に前記第２の電磁部による前記弁部の駆動により前記作動機器に流体圧が作用するよう該第１の電磁部と該第２の電磁部とを制御し、該制御した後に前記第１の電磁部が停止するよう該第１の電磁部を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、作動機器を適切に非作動状態から作動状態に切り替えることができると共にその際の消費電力を小さくすることができる。これらの態様の本発明の電磁弁装置において、前記作動機器は、流体圧に基づいて作動状態と非作動状態とが切り替えられる機器であり、前記制御手段は、前記作動機器を作動状態から非作動状態に切り替える際には、前記第２の電磁部の駆動状態を維持しながら前記第１の電磁部による前記弁部の駆動により前記作動機器に流体圧が作用するよう該第１の電磁部と該第２の電磁部とを制御し、該制御した後に前記第２の電磁部が停止するよう該第２の電磁部を制御し、該制御した後に前記第１の電磁部による前記弁部の駆動により前記作動機器に作用している流体圧が徐々に小さくなるよう該第１の電磁部を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、作動機器を適切に作動状態から非作動状態に切り替えることができると共にその際の消費電力を小さくすることができる。

さらに、本発明の電磁弁装置において、前記第１電磁部と前記第２の電磁部は、隣接して配置されており、該第１の電磁部により形成される磁気回路の一部をなすと共に該第２の電磁部により形成される磁気回路の一部をなす共通の磁性体を備えるものとすることもできる。こうすれば、部品点数を減らすことができる。この場合、前記共通の磁性体は、前記第１の電磁部により形成される磁気回路を流れる磁束と前記第２の電磁部により形成される磁気回路を流れる磁束とが干渉しないよう肉厚に形成されてなるものとすることもできる。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施形態としての電磁弁装置の構成の概略を示す構成図であり、図２は、実施例の電磁弁装置を備える油圧回路１２の一例を示す回路図である。油圧回路１２は、図示するように、オートマチックトランスミッション１０に組み込まれたクラッチＣＬの油圧制御に用いられるものとして構成されており、図示するように、ライン圧を調圧してクラッチＣＬに出力するコントロールバルブ１４と、ライン圧を降圧して出力するモジュレータバルブ１６と、モジュレータバルブ１６からの油圧を調圧してコントロールバルブ１４に信号圧として出力することによりコントロールバルブ１４の開閉を制御する電磁弁２０とを備える。

実施例の電磁弁装置は、電磁弁２０と、パルス幅変調（ＰＷＭ）制御を用いて電磁弁２０を駆動する駆動回路８２と、駆動回路８２を制御するコントローラ８０とから構成されている。電磁弁２０は、二つのソレノイド部３０，４０と、二つのソレノイド部３０，４０の一方または双方により駆動されてモジュレータバルブ１６からの油圧を調圧してコントロールバルブ１４の入力ポートに出力する調圧バルブ部５０とを備える。コントローラ８０は、図示しないが、ＣＰＵを中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，駆動回路８２などに接続される入出力ポートなどを備える。

ソレノイド部３０は、調圧バルブ部５０の出力圧をリニアに調節可能なリニアソレノイドとして構成されており、図１に示すように、円筒部材としてのケース３１と、ケース３１の内周側に配置され絶縁性のボビンに絶縁導線が巻回されてなるコイル（ソレノイドコイル）３２と、ケース３１の開口端部にフランジ外周部が固定されたフランジ部３４ａとフランジ部３４ａからコイル３２の内周面に沿って軸方向に延伸された円筒部３４ｂとからなる第１のコア３４と、中央部に貫通孔３３ａが形成されると共にソレノイド部３０とソレノイド部４０との壁部をなす隔壁３３と、隔壁３３の凹部の内周面に当接すると共にコイル３２の内周面に沿って第１のコア３４の円筒部３４ｂと所定間隔隔てた位置まで軸方向に延伸された円筒状の第２のコア３５と、第２のコア３５に挿入され第１のコア３４の内周面および第２のコア３５の内周面を軸方向に摺動可能なプランジャ３６と、第１のコア３４の円筒部３４ｂに挿入されプランジャ３６の先端に当接すると共に円筒部３４ｂの内周面を軸方向に摺動可能なシャフト３８と、コイル３２に電気的に接続され駆動回路８２からの通電を受けるコネクタ部３９とを備える。

第１のコア３４の円筒部３４ｂの先端部は、外面には先端に向かうほど外径が小さくなるようテーパが形成され、内面にはシャフト３８の外径よりも大きな外径のプランジャ３６の先端部が嵌挿可能に凹状のプランジャ受け３４ｃが形成されている。このプランジャ受け３４ｃには、プランジャ３６が第１のコア３４のプランジャ受け３４ｃの底面に直接当接しないよう非磁性材料により形成された環状のリング３４ｄが設けられている。

ケース３１と第１のコア３４と第２のコア３５とプランジャ３６と隔壁３３は、いずれも純度の高い鉄などの強磁性材料により形成されており、第１のコア３４の円筒部３４ｂの端面と第２のコア３５の端面との間の空間は、非磁性体として機能するよう形成されている。なお、この空間は、非磁性体として機能させればよいから、ステンレススチールや黄銅などの非磁性金属を設けるものとしても構わない。

こうして構成されたソレノイド部３０では、コイル３２へ通電されると、ケース３１，隔壁３３，第２のコア３５，プランジャ３６，プランジャ３６の側面とプランジャ受け３４ｃの側面との接触面を介して第１のコア３４の順にコイル３２の周囲を周回するよう磁束が流れる磁気回路が形成され、これにより、第１のコア３４とプランジャ３６との間に吸引力が作用してプランジャ３６が吸引される。ソレノイド部３０は、こうした構造上、プランジャ３６に大きな吸引力を発生させるためには、比較的大きな電力を必要とする。なお、前述したように、プランジャ３６の先端には第１のコア３４の内周面を軸方向に摺動可能なシャフト３８が当接されているから、プランジャ３６の吸引に伴ってシャフト３８は前方（図中左方向）に押し出される。

ソレノイド部４０は、調圧バルブ部５０の出力圧のオンオフが可能なオンオフソレノイドとして構成されており、図１に示すように、ソレノイド部３０と共用するケース３１と、同じくソレノイド部３０と共用する隔壁３３と、ケース３１の内周側に配置され絶縁性のボビンに絶縁導線が巻回されてなるコイル（ソレノイドコイル）４２と、ケース３１の底部に取り付けられた底板４３と、底板４３上にフランジ部が配置されると共にフランジ部からコイル４２の内周面に沿って隔壁３３と所定間隔隔てた位置まで軸方向に延伸されたフランジ付き円筒部材としてのコア４５と、コア４５に挿入されコア４５の内周面を軸方向に摺動可能な円柱部材としてのプランジャ４６と、プランジャ４６と底板４３との間に配置されたスプリング４７と、隔壁３３の貫通孔３３ａに挿入されスプリング４７からの付勢力により一端がプランジャ４６の先端に当接すると共に他端がソレノイド部３０のプランジャ３６に当接し貫通孔３３ａの内周面に軸方向に摺動可能なシャフト４８と、コイル４２に電気的に接続され駆動回路８２からの通電を受けるコネクタ部４９とを備える。なお、底板４３とコア４５とプランジャ４６は、前述したケース３１や隔壁３３と同様に、いずれも純度の高い鉄などの強磁性材料により形成されている。また、プランジャ４６の先端の円柱端面は、隔壁３３の貫通孔３３ａの径よりも大きな径に形成されており、プランジャ４６の移動によりプランジャ４６の円柱端面が隔壁３３の壁面に当接して位置決めされるようになっている。

こうして構成されたソレノイド部４０では、コイル４２に通電されると、ケース３１，底板４３，コア４５，プランジャ４６，隔壁３３の順にコイル４２の周囲を周回するよう磁束が流れる磁気回路が形成され、これにより、隔壁３３とプランジャ４６との間に吸引力が作用してプランジャ４６が吸引される。ソレノイド部４０は、こうした構造上、プランジャ４６と隔壁３３とが当接するまでは比較的大きな電力を必要とするが、一旦プランジャ４６と隔壁３３とが当接すると、通電を小さくしても、プランジャ４６と隔壁３３との間の吸引力は比較的高い状態で維持される。なお、前述したように、プランジャ４６の先端にはシャフト４８が同軸上に当接され、このシャフト４８の先端にはソレノイド部３０のプランジャ３６が同軸上に当接され、さらにこのプランジャ３６の先端にはシャフト３８が同軸上に当接されているから、プランジャ４６の吸引に伴ってシャフト３８は前方（図中左方向）に押し出される。

調圧バルブ部５０は、バルブボディ９０に組み込まれるものとして構成されており、一端がケース３１と第１のコア３４とに取り付けられた略円筒状のスリーブ６０と、スリーブ６０の内部空間に挿入され一端がシャフト３８の先端に当接されたスプール７０と、スリーブ６０の他端にネジ止めされたエンドプレート５２と、エンドプレート５２とスプール７０の他端との間に設けられてスプール７０をソレノイド部３０，４０側の方向へ付勢するスプリング５４とを備える。なお、エンドプレート５２は、そのネジ位置を調整することにより、スプリング５４の付勢力を微調整することができるようになっている。

スリーブ６０は、その内部空間の開口部として、図１中のスリーブ６０における略中央位置に形成され作動油を入力する入力ポート６２と、図１中の右寄りの位置に形成され作動油を吐出する出力ポート６４と、図１中の右端の位置に形成され作動油をドレンするドレンポート６６と、図１中の左寄りの位置に形成され出力ポート６４からの作動油をバルブボディ９０の内壁とスリーブ６０の外壁とにより形成された油路６８ａを介して入力してスプール７０にフィードバックするフィードバックポート６８とが形成されている。また、スリーブ６０の両端部には、スプール７０の摺動に伴ってスリーブ６０の内周面とスプール７０の外周面との間から漏れ出た作動油を排出するための排出孔６９ａ，６９ｂも形成されている。

スプール７０は、スリーブ６０の内部に挿入される軸状部材として形成されており、図１に示すように、スリーブ６０の内径と略同一の外径の円柱状の三つのランド７２，７４，７６と、図中の右側のランド７２と中央のランド７４との間を連結しランド７２，７４の外径よりも小さな外径で且つ互いのランド７２，７４から中央部に向かうほど小さな外径となるようテーパ状に形成され入力ポート６２と出力ポート６４とドレンポート６６の各ポート間を連通可能な連通部６８と、図中の中央のランド７４と左側のランド７６との間を連結しスリーブ６０の内壁と共にスプール７０にフィードバック力を作用させるためのフィードバック室５６を形成する連結部７９とを備える。

こうして構成された電磁弁２０では、ソレノイド部３０，４０のコイル３２，４２への通電がオフされていると、スプール７０はスプリング５４の付勢力によりソレノイド部３０，４０側へ移動しているから、ランド７４により入力ポート６２が閉塞されて入力ポート６２と出力ポート６４とが遮断されると共に連通部７８を介して出力ポート６４とドレンポート６６とが連通された状態となる（図１の状態）。この場合、コントロールバルブ１４がオフされ、クラッチＣＬには油圧は作用しない。ソレノイド部３０のコイル３２への通電がオンされると、コイル３２に印加される電流の大きさに応じた吸引力で第１のコア３４にプランジャ３６が吸引され、これに伴ってシャフト３８が押し出されてシャフト３８の先端に当接されたスプール７０がエンドプレート４２側に移動する。これにより、入力ポート６２と出力ポート６４とドレンポート６６とが互いに連通した状態となり、入力ポート６２から入力された作動油は一部が出力ポート６４に出力されると共に残余がドレンポート６６に出力される。また、フィードバックポート６８からフィードバック室５６に作動油が導入され、スプール７０には出力ポート６４の出力圧に応じたフィードバック力が作用する。したがって、スプール７０は、プランジャ３６の推力（吸引力）とスプリング４４のバネ力とフィードバック室８０のフィードバック力とが丁度釣り合う位置で停止することになる。この際、コイル３２に印加される電流が大きくなるほど、即ちプランジャ３６の推力が大きくなるほど、スプール７０がエンドプレート５２側に移動し、入力ポート６２の開口面積を広げると共にドレンポート６６の開口面積を狭める。ソレノイド部３０のコイル３２へ通電がオンしている状態でソレノイド部４０のコイル４２への通電をオンすると、プランジャ３６の吸引力にプランジャ４６の吸引力が加わり、スプール７０はプランジャ３６，４６の可動範囲の最もエンドプレート５２寄りに移動し、連通部７８により入力ポート６２と出力ポート６４とが連通されると共にランド７２によりドレンポート６６が閉塞されて出力ポート６４とドレンポート６６とが遮断される。これにより、コントロールバルブ１４は完全に開弁し、クラッチＣＬには最大油圧が作用することになる。このように、電磁弁２０では、コイル３２，４２への通電がオフされている状態で入力ポート６２と出力ポート６４とを遮断すると共に出力ポート６４とドレンポート６６とを連通するから、ノーマルクローズ型の電磁弁として機能することがわかる。

図３に、ソレノイド部３０，４０に印加する電流Ｉとクラッチ油圧Ｐｏとの関係を示す。図示するように、リニアソレノイドとしてのソレノイド部３０は、０Ａから所定値Ｉ１（例えば、０．５Ａや１．０Ａ，１．５Ａなど）の範囲内でコイル３２に印加する電流Ｉを変化させて０ｋＰａから所定圧Ｐ１までの範囲内でクラッチ油圧Ｐｏを自由に調圧できるスイープ制御領域が設定されている。また、オンオフソレノイドとしてのソレノイド部４０は、ソレノイド部３０のコイル３２に所定値Ｉ１の電流Ｉを印加している状態で所定値Ｉ１の電流をコイル４２に印加して所定圧Ｐ１よりも高い所定圧Ｐ２のクラッチ油圧Ｐｏを出力するステップ制御領域が設定されており、一旦所定圧Ｐ２のクラッチ油圧Ｐｏを出力すると、コイル３２への通電を停止すると共にコイル４２に印加する電流Ｉを所定値Ｉ１よりも低い所定値Ｉ２（例えば、０．２Ａや０．３Ａ，０．５Ａなど）に下げてもプランジャ４６と隔壁３３とが強い吸引力で吸着されたまま所定圧Ｐ２のクラッチ油圧Ｐｏが維持される。ここで、所定圧Ｐ１は、クラッチＣＬが最小限の係合力をもって係合可能となるよう設計されており、例えば、５００ｋＰａや１０００Ｐａ，１５００Ｐａなどのように設定されている。また、所定圧Ｐ２は、クラッチＣＬが十分な係合力をもって係合が維持されるよう設計されており、例えば、１５００ｋＰａや２０００ｋＰａ，２５００ｋＰａなどのように設定されている。したがって、リニアソレノイドとしてのソレノイド部３０は、単独で所定圧Ｐ２まで調圧できるソレノイドに比してプランジャ３６の吸引力は小さなもので足りるから、小型化することができ、二つのソレノイド部３０，４０を搭載するものとしても全体のサイズはそれ程大きくはならない。

次に、こうして構成された実施例の電磁弁装置の動作、特に、クラッチＣＬをオフからオンとする際の動作とクラッチＣＬをオンからオフとする際の動作について説明する。まず、クラッチＣＬをオフからオンとする際の動作について説明する。図４は、実施例のコントローラ８０により実行されるクラッチオン制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、クラッチＣＬがオフされているときにクラッチオンの指令がなされたときに実行される。

クラッチオン制御ルーチンが実行されると、コントローラ８０は、まず、ソレノイド部３０のデューティ比ＤＳ１をクラッチオンの指令がなされてからの経過時間Ｔに基づいて設定すると共にソレノイド部４０のデューティ比ＤＳ２を値０に設定する（ステップＳ１００）。図５に、クラッチＣＬをオフからオンする際のクラッチＣＬの油圧指令とソレノイド部３０のデューティ比ＤＳ１とソレノイド部４０のデューティ比ＤＳ２の時間変化の様子を示す。図示するように、ソレノイド部３０のデューティ比ＤＳ１は、クラッチオンの指令がなされて時間Ｔ１が経過すると、クラッチＣＬのパッククリアランスを詰めるために作動油を急速充填するファストフィルが実行されるよう値Ｄ１のデューティ比が設定され、その後、値Ｄ１よりも低い値Ｄ２のデューティ比で定圧待機して値Ｄ２から１００％のデューティ比までスイープアップする。実施例では、デューティ比ＤＳ１を１００％として駆動回路８２を駆動すると、ソレノイド部３０のコイル３２には１Ａの電流が印加されるものとした。こうした処理は、クラッチＣＬが係合したと判定されるまで行われる（ステップＳ１１０）。

クラッチＣＬが係合すると、ソレノイド部３０のデューティ比ＤＳ１を１００％に設定すると共にソレノイド部４０のデューティ比ＤＳ２を１００％に設定し（ステップＳ１２０）、所定時間Ｔｒｅｆ１が経過するのを待つ（ステップＳ１３０）。ここで、所定時間Ｔｒｅｆ１は、ソレノイド部４０の作動に要する時間として設定されるものであり、例えば、５０ｍｓｅｃや１００ｍｓｅｃ，１５０ｍｓｅｃなどのようにソレノイド部４０の仕様に応じて予め定められている。これにより、ソレノイド部３０，４０の両方により調圧バルブ部５０が駆動されている状態となる。所定時間Ｔｒｅｆ１が経過すると、ソレノイド部３０のデューティ比ＤＳ１を０％に設定すると共にソレノイド部４０のデューティ比ＤＳ２を１００％よりも低い所定値Ｄｓｅｔに設定して（ステップＳ１４０）、本ルーチンを終了する。これにより、ソレノイド部３０は停止し、ソレノイド部４０は所定値Ｄｓｅｔのデューティ比ＤＳ２をもって駆動が継続されることになる。ここで、所定値Ｄｓｅｔは、前述したクラッチＣＬの係合が維持されるのに必要最小限の電流Ｉ２がソレノイド部４０のコイル４２に印加されるよう設定されるものであり、実施例では、０．３Ａの電流がコイル４２に印加されるよう定めるものとした。このように、クラッチＣＬが係合するまではその係合をスムーズに行なうためにリニアソレノイドとしてのソレノイド部３０を駆動するが、クラッチＣＬが一旦係合すると、オンオフソレノイドとしてのソレノイド部４０だけを用いてその係合を維持することにより全体の消費電力を小さくしているのである。

次に、クラッチＣＬをオンからオフとする際の動作について説明する。図６は、実施例のコントローラ８０により実行されるクラッチオフ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、クラッチＣＬがオンされているときにクラッチオフの指令がなされたときに実行される。

クラッチオフ制御ルーチンが実行されると、コントローラ８０は、まず、ソレノイド部３０のデューティ比ＤＳ１を１００％に設定すると共にソレノイド部４０のデューティ比ＤＳ２を所定値Ｄｓｅｔに設定し（ステップＳ２００）、所定時間Ｔｒｅｆ２が経過するのを待つ（ステップＳ２１０）。ここで、所定時間Ｔｒｅｆ２は、ソレノイド部３０の作動に要する時間として設定されるものであり、例えば、５０ｍｓｅｃや１００ｍｓｅｃ，１５０ｍｓｅｃなどのようにソレノイド部３０の仕様に応じて予め定められている。これにより、ソレノイド部３０，４０の両方により調圧バルブ部５０が駆動されている状態となる。所定時間Ｔｒｅｆ２が経過すると、ソレノイド部３０のデューティ比ＤＳ１をクラッチオフの指令がなされてからの経過時間Ｔに基づいて設定すると共にソレノイド部４０のデューティ比ＤＳ２を０％に設定する（ステップＳ２２０）。図７に、クラッチＣＬをオンからオフする際のクラッチＣＬの油圧指令とソレノイド部３０のデューティ比ＤＳ１とソレノイド部４０のデューティ比ＤＳ２の時間変化の様子を示す。図示するように、クラッチオフの指令がなされると、ソレノイド部３０のデューティ比ＤＳ１は１００％のデューティ比ＤＳ１でソレノイド部３０を駆動し、その後にソレノイド部４０のデューティ比ＤＳ２を所定値Ｄｓｅｔから０％とすることにより、ソレノイド部３０の駆動とソレノイド部４０の駆動とを入れ替える。そして、時間経過と共にソレノイド部３０のデューティ比ＤＳ１を１００％から０％に向けて徐々に小さくすることにより、リニアソレノイドとしてのソレノイド部３０を用いてクラッチＣＬをオンからオフにスムーズに切り替えることができる。こうした処理は、クラッチＣＬが完全にオフしたと判定されるまで行なわれる（ステップＳ２３０）。クラッチＣＬが完全にオフされたと判定されると、これで本ルーチンを終了する。

以上説明した実施例の電磁弁装置によれば、電磁弁２０として調圧バルブ部５０を駆動するソレノイドとしてリニアソレノイドとオンオフソレノイドの二つのソレノイド部３０，４０を備えるから、二つのソレノイド部３０，４０を使い分けることにより、消費電力を小さくすることができる。また、ソレノイド部３０の駆動とソレノイド部４０の駆動とを切り替えは、ソレノイド部３０，４０の双方を駆動している状態を経由して行なうから、こうした切り替えをよりスムーズに行なうことができる。

また、実施例の電磁弁装置によれば、ソレノイド部３０により形成される磁気回路の一部となると共にソレノイド部４０により形成される磁気回路の一部にもなる共通の隔壁３３を備えるから、簡易な構成とすることができると共に部品点数を少なくすることができる。

ここで、実施例の調圧バルブ部５０が「弁部」に相当し、リニアソレノイドとしてのソレノイド部３０が「第１の電磁部」に相当し、オンオフソレノイドとしてのソレノイド部４０が「第２の電磁部」に相当する。また、図４のクラッチオン制御ルーチンや図６のクラッチオフ制御ルーチンを実行するコントローラ８０が「制御手段」に相当する。

実施例の電磁弁装置では、ソレノイド部３０により形成される磁気回路の一部となると共にソレノイド部４０により形成される磁気回路の一部にもなる共通の隔壁３３を備えるものとしたが、ソレノイド部３０とソレノイド部４０とで別々の磁性体を設けるものとしても構わない。

実施例の電磁弁装置では、ライン圧を調圧してクラッチＣＬに出力するコントロールバルブ１４を設け、電磁弁２０でコントロールバルブ１４に信号圧を出力することによりコントロールバルブ１４の開閉を制御するものに適用したが、こうしたコントロールバルブを設けることなく電磁弁でライン圧を調圧して直接にクラッチＣＬに出力するもの（ダイレクト油圧制御）に適用するものとしてもよい。

実施例の電磁弁装置では、電磁弁２０を、コイル３２，４２への通電をオフしているときに入力ポート６２と出力ポート６４とを遮断すると共に出力ポート６４とドレンポート６６とを連通するノーマルクローズ型の電磁弁として説明したが、コイル３２，４２への通電をオフしているときに入力ポートと出力ポートとを連通すると共に出力ポートとドレンポートとを遮断するノーマルオープン型の電磁弁に適用するものとしてもよい。

実施例の電磁弁装置では、調圧バルブ部５０をスプールタイプのバルブとして構成するものとしたが、調圧バルブ部はスプールタイプのものに限定されるものではなく、二つのタイプのソレノイド部３０，４０により駆動されて入力された油圧を調圧できるものであれば、他の如何なるタイプのバルブとして構成するものとしてもよい。

実施例の電磁弁装置では、オートマチックトランスミッション１０に組み込まれたクラッチＣＬの油圧制御に用いるものとしたが、流体圧により作動する他の如何なる作動機構の流体圧制御に用いるものとしてもよい。

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、電磁弁の製造産業や自動車産業などに利用可能である。

電磁弁２０の構成の概略を示す構成図である。 電磁弁２０を備える油圧回路１２の回路図である。 ソレノイド部３０，４０に印加する電流Ｉとクラッチ油圧Ｐｏとの関係を示す説明図である。 コントローラ８０により実行されるクラッチオン制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 クラッチＣＬをオフからオンする際のクラッチＣＬの油圧指令とソレノイド部３０のデューティ比ＤＳ１とソレノイド部４０のデューティ比ＤＳ２の時間変化の様子を示す説明図である。 コントローラ８０により実行されるクラッチオフ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 クラッチＣＬをオンからオフする際のクラッチＣＬの油圧指令とソレノイド部３０のデューティ比ＤＳ１とソレノイド部４０のデューティ比ＤＳ２の時間変化の様子を示す説明図である。

符号の説明

１０ オートマチックトランスミッション、１２ 油圧回路、１４ コントロールバルブ、１６ モジュレータバルブ、２０ 電磁弁、３０，４０ ソレノイド部、３１ ケース、３２，４２ コイル、３３ 隔壁、３３ａ 貫通孔、３４ 第１のコア、３４ａ フランジ部、３４ｂ 円筒部、３４ｃ プランジャ受け、３４ｄ リング、３５ 第２のコア、３６，４６ プランジャ、３８，４８ シャフト、３９，４９ コネクタ部、４３ 底板、４５ コア、４７ スプリング、５０ 調圧バルブ部、５２ エンドプレート、５４ スプリング、５６ フィードバック室、６０ スリーブ、６２ 入力ポート、６４ 出力ポート、６６ ドレンポート、６８ フィードバックポート、６８ａ 油路、６９ａ，６９ｂ 排出孔、７０ スプール、７２，７４，７６ ランド、７８ 連通部、７９ 連結部，８０ コントローラ、８２ 駆動回路、９０ バルブボディ。

Claims (9)

1. 作動機器を流体圧により作動させるための電磁弁装置であって、
   作動流体を入力すると共に該入力した作動流体の圧力を調節して出力可能な弁部と、
   電力の供給を受けて所定の調圧範囲内で前記作動流体の圧力が調節されて出力されるよう前記弁部を駆動可能な第１の電磁部と、
   前記第１の電磁部よりも低い消費電力で、出力される作動流体の圧力が前記所定の調圧範囲よりも高い所定圧力で維持されるよう前記弁部を駆動可能な第２の電磁部と、
   を備える電磁弁装置。
2. 前記作動機器に要求される流体圧に応じて前記第１の電磁部による前記弁部の駆動と前記第２の電磁部による前記弁部の駆動とが切り替えられるよう該第１の電磁部と該第２の電磁部とを制御する制御手段を備える請求項１記載の電磁弁装置。
3. 前記制御手段は、前記第１の電磁部による前記弁部の駆動と前記第２の電磁部による前記弁部の駆動とを切り替える駆動切替を行なう際には、前記第１の電磁部と前記第２の電磁部の双方を駆動している状態を経由して前記駆動切替が行なわれるよう該第１の電磁部と該第２の電磁部とを制御する手段である請求項２記載の電磁弁装置。
4. 請求項３記載の電磁弁装置であって、
   前記作動機器は、流体圧に基づいて作動状態と非作動状態とが切り替えられる機器であり、
   前記制御手段は、前記作動機器を非作動状態から作動状態に切り替える際には、前記第２の電磁部が停止すると共に前記第１の電磁部による前記弁部の駆動により前記作動機器に作用する流体圧が徐々に大きくなるよう該第１の電磁部と該第２の電磁部とを制御し、前記作動機器が前記作動状態に至った際には前記第１の電磁部の駆動状態を維持すると共に前記第２の電磁部による前記弁部の駆動により前記作動機器に流体圧が作用するよう該第１の電磁部と該第２の電磁部とを制御し、該制御した後に前記第１の電磁部が停止するよう該第１の電磁部を制御する手段である
   電磁弁装置。
5. 請求項３または４記載の電磁弁装置であって、
   前記作動機器は、流体圧に基づいて作動状態と非作動状態とが切り替えられる機器であり、
   前記制御手段は、前記作動機器を作動状態から非作動状態に切り替える際には、前記第２の電磁部の駆動状態を維持しながら前記第１の電磁部による前記弁部の駆動により前記作動機器に流体圧が作用するよう該第１の電磁部と該第２の電磁部とを制御し、該制御した後に前記第２の電磁部が停止するよう該第２の電磁部を制御し、該制御した後に前記第１の電磁部による前記弁部の駆動により前記作動機器に作用している流体圧が徐々に小さくなるよう該第１の電磁部を制御する手段である
   電磁弁装置。
6. 請求項１ないし５いずれか１項に記載の電磁弁装置であって、
   前記第１の電磁部は、リニアソレノイドにより形成され、
   前記第２の電磁部は、オンオフソレノイドにより形成されてなる
   電磁弁装置。
7. 請求項１ないし６いずれか１項に記載の電磁弁装置であって、
   前記第１電磁部と前記第２の電磁部は、隣接して配置されており、
   該第１の電磁部により形成される磁気回路の一部をなすと共に該第２の電磁部により形成される磁気回路の一部をなす共通の磁性体を備える
   電磁弁装置。
8. 前記共通の磁性体は、前記第１の電磁部により形成される磁気回路を流れる磁束と前記第２の電磁部により形成される磁気回路を流れる磁束とが干渉しないよう肉厚に形成されてなる請求項７記載の電磁弁装置。
9. 前記作動機器は、オートマチックトランスミッションに組み込まれたクラッチである請求項１ないし８いずれか１項に記載の電磁弁装置。

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