JP2009250392A - 油圧制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】摩擦係合装置でのショックを抑えると共に早期にフィルを完了させることができる油圧制御システムを提供する。
【解決手段】油圧制御システム１００では、フィル完了が検出されるまでは一次制御が行われ、フィル完了が検出されると二次制御が行われる。一次制御では、圧力制御弁１５が所定の第１開度に開かれて油圧室１２０への油の供給を開始し、且つ、フィル検知部１４によってフィル完了が検出されるまで圧力制御弁１５の開度が第１開度に維持される。二次制御では、クラッチ圧がフィル完了時の初期圧Ｐｓから徐々に増大するように圧力制御弁１５が制御される。また、一次制御中には開閉弁１７が接続状態とされ、二次制御中には開閉弁１７が遮断状態とされる。
【選択図】図４

Description

本発明は、油圧制御システム、特に、油圧によって駆動される摩擦係合装置を制御するための油圧制御システムに関する。

クラッチやブレーキなどの摩擦係合装置を制御する油圧制御システムでは、摩擦係合装置へ油を供給する際に所定の油圧制御が行われる。例えば、特許文献１に開示されている油圧制御システムでは、油の供給開始から所定の時間、まず大流量の油を摩擦係合装置に送る。これにより、油が摩擦係合装置に急速充填される。その後、摩擦係合装置への油の充填の完了（以下、「フィル完了」と呼ぶ）前に、摩擦係合装置に供給される油圧を低圧の待機圧に保持する。そして、フィル完了が検出されると、油圧を初期圧から徐々に増大させる。
特開２００３−８３４２８号公報

上記の油圧制御システムでは、短時間でフィル完了させるために、フィル完了前に所定時間、摩擦係合装置に大流量で油を送る。しかし、一般に、摩擦係合装置に供給される油圧が急激に増大すると、摩擦係合装置にショックが発生する。このため、大流量の油を送った後は、ショックを防止するために、低圧の待機圧に保持する。ここで、大流量の油を送る時間は、摩擦係合装置が備えられる動力伝達系の設定や、油の種類、温度等を考慮して予め設定されている。しかし、最適な時間を求めることは容易ではない。また、ショック発生をより確実に防止するために、摩擦係合装置に大流量で油を送る時間を短くした場合、フィル完了までの時間が長くなってしまう。

本発明は、摩擦係合装置でのショックを抑えると共に早期にフィルを完了させることができる油圧制御システムを提供することにある。

第１発明に係る油圧制御システムは、油圧によって駆動される摩擦係合装置を制御するための油圧制御システムであって、出力回路と、圧力制御弁と、リリーフ回路と、開閉弁と、フィル検知部と、第１制御部と、第２制御部と、を備える。出力回路は、摩擦係合装置へ送られる油が通る油圧回路である。圧力制御弁は、出力回路の油圧を制御するための弁である。リリーフ回路は、出力回路と接続された状態において、出力回路の油圧が所定のリリーフ圧以上である場合に出力回路から油を排出させる。開閉弁は、出力回路とリリーフ回路との間が接続される接続状態と、出力回路とリリーフ回路との間が遮断される遮断状態とに切り換え可能である。フィル検知部は、摩擦係合装置への油のフィル完了を検出する。第１制御部は、フィル完了が検出されるまでは一次制御を行い、フィル完了が検出されると二次制御を行う。第１制御部は、一次制御では、圧力制御弁を所定の第１開度に開いて摩擦係合装置への油の供給を開始させ、且つ、フィル検知部によってフィル完了が検出されるまで圧力制御弁の開度を第１開度に維持する。第１制御部は、二次制御では、出力回路の油圧がフィル完了時の初期圧から徐々に増大するように圧力制御弁を制御する。また、第２制御部は、一次制御中には開閉弁を接続状態とし、二次制御中には開閉弁を遮断状態とする。

この油圧制御システムでは、フィル完了が検出されるまで、一次制御が行われる。この一次制御では、圧力制御弁が、比較的大きな第１開度で開かれる。これにより、早期にフィルを完了させることができる。また、一次制御が実行されている間は、開閉弁が接続状態とされ、出力回路とリリーフ回路との間が接続される。このため、一次制御が実行されている間に摩擦係合装置に供給される油圧が急激に増大することが抑えられる。これにより、摩擦係合装置でのショックを抑えることができる。また、フィル完了が検知されると、二次制御が行われる。この二次制御では、出力回路の圧力が初期圧から徐々に増大する。このため、摩擦係合装置でのショックの発生を抑えながら、摩擦係合装置を駆動することができる。また、二次制御が実行されている間は、開閉弁が遮断状態とされ、出力回路とリリーフ回路との間が遮断される。このため、出力回路の圧力を適切に増大させることができる。

第２発明に係る油圧制御システムは、第１発明の油圧制御システムであって、第１制御部は、圧力制御弁にパイロット圧を供給する第１パイロット回路を有する。第２制御部は、第２パイロット回路を有する。第２パイロット回路は、第１パイロット回路に接続され、開閉弁にパイロット圧を供給する回路である。そして、第１パイロット回路に所定の第１パイロット圧が供給されると、圧力制御弁の開度が第１開度となり、且つ、開閉弁は接続状態となる。また、第１パイロット回路に所定の第２パイロット圧が供給されると、出力回路の圧力が初期圧となり、且つ、開閉弁は遮断状態となる。

この油圧生業装置では、圧力制御弁を制御するために第１パイロット回路にパイロット圧が供給されると、第１パイロット回路に接続された第２パイロット回路を介して開閉弁にパイロット圧が供給される。これにより、圧力制御弁の動作に連動して開閉弁を動作させることができる。

第３発明に係る油圧制御システムは、第２発明の油圧制御システムであって、第１制御部は、電磁制御弁と、電子制御部とをさらに有する。電磁制御弁は、入力される指令電流に応じて第１パイロット回路のパイロット圧を制御する。電子制御部は、電磁制御弁に指令電流を入力する。そして、電子制御部は、一次制御中には、第１開度に対応する第１電流値の指令電流を電磁制御弁に入力する。また、電子制御部は、二次制御中には、指令電流を初期圧に対応する第２電流値から徐々に変化させる。

この油圧生業装置では、一次制御中には、電磁制御弁に入力される指令電流が第１電流値に維持される。これにより、圧力制御弁の開度が比較的大きな第１開度に維持され、且つ、開閉弁が接続状態になるように、圧力制御弁と開閉弁とにパイロット圧が供給される。また、二次制御中には、指令電流が第２電流値から徐々に変化する。これにより、出力回路の油圧が増大すると共に、開閉弁が遮断状態になるように、圧力制御弁と開閉弁とにパイロット圧が供給される。

本発明に係る油圧制御システムでは、摩擦係合装置でのショックを抑えると共に早期にフィルを完了させることができる。

＜第１実施形態＞
以下、本発明の一実施形態に係る油圧制御システム１００について説明する。なお、以下の説明では、摩擦係合装置としてクラッチ１１０を例に挙げて説明する。このクラッチ１１０は、油圧室１２０を備えており、油圧室１２０への油の供給・排出が行われることにより、クラッチ１１０が駆動される。なお、以下の説明において、上下左右は、各図における上下左右をそれぞれ表すものとする。

１．構成
１−１．油圧制御システム１００の油圧回路の構成
図１に示すように、この油圧制御システム１００は、油圧ポンプ１３０から吐出された油を所望の圧力に制御してクラッチ１１０に供給することができる。また、油圧制御システム１００は、クラッチ１１０から油を回収してタンク１４０に排出することができる。この油圧制御システム１００は、入力回路１１と、出力回路１２と、流量検出弁１３と、フィル検知部１４と、圧力制御弁１５と、リリーフ回路１６と、開閉弁１７と、電磁制御弁１８と、第１パイロット回路１９と、第２パイロット回路２０ａと、電子制御部２１とを備える。なお、図１は、油圧制御システム１００の油圧回路図である。

入力回路１１は、油圧ポンプ１３０から吐出された油が通る流路であり、圧力制御弁１５、電磁制御弁１８、第１パイロット回路１９、流路２０ｂ（後述）と接続されている。

出力回路１２は、油圧室１２０に送られる油が通る流路であり、油圧室１２０に接続されている。出力回路１２は、絞り２２を介してタンク１４０に接続されている。

流量検出弁１３は、出力回路１２に接続されており、出力回路１２に送られる油の流量を検出するための弁である。流量検出弁１３は、通過する油の流量に応じて移動するように設けられた第２スプール２３を有している。この第２スプール２３は、油圧室１２０への油のフィル完了前は左側に位置しており、フィルが完了すると右側に移動する。

フィル検知部１４は、フィル完了を検知する。フィル検知部１４は、上述した流量検出弁１３の第２スプール２３の動きを検知し、検知結果を検知信号として電子制御部２１に送る。

圧力制御弁１５は、出力回路１２の油圧、すなわち、油圧室１２０に供給される油圧（以下「クラッチ圧」と呼ぶ）を制御するための弁である。圧力制御弁１５は、流量検出弁１３、タンク１４０、及び入力回路１１に接続されている。圧力制御弁１５は、所定のパイロット圧が入力されると、入力回路１１と流量検出弁１３とを連通させる。また、圧力制御弁１５は、入力されるパイロット圧に応じて圧力制御弁１５から出力される油の圧力（以下、「バルブ出力圧」と呼ぶ）を変化させる。圧力制御弁１５から出力された油は、流量検出弁１３および出力回路１２を通って油圧室１２０に送られる。なお、圧力制御弁１５にパイロット圧が供給されていない状態では、圧力制御弁１５は、タンク１４０と流量検出弁１３とを連通させる。これにより、油圧室１２０から油が排出されタンク１４０に回収される。

リリーフ回路１６は、開閉弁１７を介して出力回路１２に接続されている。また、リリーフ回路１６は、タンク１４０と接続されている。リリーフ回路１６には、リリーフ弁２８が設けられている。リリーフ弁２８は、リリーフ回路１６と出力回路１２とが連通した状態において出力回路１２の油圧が所定のリリーフ圧以上である場合に開かれる。これにより、出力回路１２から油が排出され、クラッチ圧がリリーフ圧以上に上昇することが抑えられる。

開閉弁１７は、出力回路１２とリリーフ回路１６とが連通する連通状態と、出力回路１２とリリーフ回路１６との間が遮断される遮断状態とに切り換え可能である。開閉弁１７は、第２パイロット回路２０ａを介して所定のパイロット圧が供給されている状態では、連通状態となる。また、開閉弁１７は、第２パイロット回路２０ａを介して所定のパイロット圧が供給されていない状態では、遮断状態となる。

電磁制御弁１８は、圧力制御弁１５および開閉弁１７を制御するための弁である。電磁制御弁１８は、入力回路１１とタンク１４０と圧力制御弁１５とに接続されている。電磁制御弁１８は、入力回路１１および圧力制御弁１５と、タンク１４０とを連通させる連通状態と、入力回路１１および圧力制御弁１５と、タンク１４０とを遮断する遮断状態との間で切り換え可能であり、入力される指令電流の大きさに応じて連通状態と遮断状態との間で切り換えられる。これにより、電磁制御弁１８は、入力される指令電流に応じて、第１パイロット回路１９に供給されるパイロット圧を制御することができる。

第１パイロット回路１９は、圧力制御弁１５にパイロット圧を供給するための油が通る流路である。第１パイロット回路１９は、電磁制御弁１８および電子制御部２１と共に、圧力制御弁１５からのバルブ出力圧を制御する第１制御部として機能する。

第２パイロット回路２０ａは、開閉弁１７にパイロット圧を供給するための油が通る流路である。第２パイロット回路２０ａは、第１パイロット回路１９と開閉弁１７とに接続されている。また、入力回路１１と開閉弁１７とは、流路２０ｂによって接続されている。開閉弁１７には、流路２０ｂを介して入力回路１１からの油が常時、供給される。このため、第２パイロット回路２０ａを介してパイロット圧が供給されていない状態では、開閉弁１７は、流路２０ｂからの油の圧力により遮断状態に維持される。なお、第２パイロット回路２０ａおよび流路２０ｂは、圧力制御弁１５の動作に連動して開閉弁１７を制御する第２制御部として機能する。

電子制御部２１は、ＣＰＵなどの演算装置やＲＡＭやＲＯＭなどの記憶装置によって構成されており、電磁制御弁１８に指令電流を送る。電子制御部２１は、電磁制御弁１８を制御することにより、第１パイロット回路１９に供給されるパイロット圧を制御することができ、その結果、圧力制御弁１５に供給されるパイロット圧と開閉弁１７に供給されるパイロット圧とを制御することができる。これにより、電子制御部２１は、圧力制御弁１５と開閉弁１７とを連動させて制御することができる。電子制御部２１による制御内容については後に詳細に説明する。

１−２．油圧制御装置の構成
上述した油圧制御システム１００の一部は、図２および図３に示すような油圧制御装置によって実現される。図２および図３は、油圧制御装置の断面図である。この油圧制御装置は、図２に示す第１制御弁装置２００と、図３に示す第２制御弁装置３００とを備えている。

第１制御弁装置２００は、第１ハウジング２５、圧力制御弁１５、電磁制御弁１８、流量検出弁１３、フィル検知部１４を有する。

第１ハウジング２５には、入力ポート２６、出力ポート２７、第１ドレンポート３１、第２ドレンポート３２、パイロットポート３３が形成されている。入力ポート２６には上述した入力回路１１（図１参照）が接続される。出力ポート２７には出力回路１２が接続される。第１ドレンポート３１および第２ドレンポート３２には、タンク１４０がそれぞれ接続される。そして、パイロットポート３３は、後述する第２制御弁装置３００の第１パイロットポート８５に接続される。

圧力制御弁１５は、第１ハウジング２５内に左右方向に移動可能に設けられた第１スプール３４を有している。第１ハウジング２５内にはバルブ室３５が形成されており、第１スプール３４の略中央部は、バルブ室３５内に位置している。また、第１スプール３４の左端部内にはフィードバック室３６が形成されている。バルブ室３５とフィードバック室３６とは、第１スプール３４内に形成された流路３７を介して連通している。また、フィードバック室３６と第１ハウジング２５内面との間には、バネ３８が設けられており、バネ３８により第１スプール３４は右方向に付勢されている。また、第１スプール３４の右端部内にはパイロット室３９が形成されており、第１スプール３４の右端面には受圧面４０が形成されている。

第１スプール３４が、バネ３８の付勢力によって右端（後述の電磁制御弁１８の弁シート体４１に当接する位置）に位置しているときには、第１スプール３４は入力ポート２６とバルブ室３５とを遮断し、バルブ室３５と第２ドレンポート３２とを連通させる。また、第１スプール３４が、バネ３８の付勢力に抗して左端に位置しているときには、第１スプール３４は、入力ポート２６とバルブ室３５との間を連通させ、バルブ室３５と第２ドレンポート３２との間を遮断する（図５参照）。

また、第１ハウジング２５内には流路４３が形成されており、流路４３を介して入力ポート２６と受圧面４０が配置されている空間とが連通している。流路４３の入力ポート２６側の部分は受圧面４０側の流路４４よりも拡径した流路４５となっている。この流路４５と流路４４との接続部分には、ねじ栓４６が設けられている。ねじ栓４６のねじ部は、小径の流路４４にねじ込まれており、ねじ栓４６の頭部は、大径の流路４５内に位置している。このため、ねじ栓４６の頭部の外周面と流路４５の内周面との間には環状の隙間４７が形成されている。また、ねじ栓４６の内部には、隙間４７と流路４４とを連通する絞り流路４８が形成されている。

電磁制御弁１８は、弁シート体４１と、弁体５０と、連結部材５１と、比例ソレノイド５２とを有している。

弁シート体４１は、第１スプール３４の右側に設けられており、連結部材５１の一端に固定されている。弁シート体４１の左端部にはパイロット室５３が形成されている。弁シート体４１の左端面と第１スプール３４の右端面とは当接および離反することができ、弁シート体４１のパイロット室５３と第１スプール３４のパイロット室３９とは連通している。弁シート体４１の内部には、弁収納室５４が形成されている。また、弁シート体４１内には、軸方向に延びるドレン流路５５と、径方向に延びるドレン流路５６とがそれぞれ形成されている。ドレン流路５５は、パイロット室５３と弁収納室５４とを連通させる。ドレン流路５６は、弁収納室５４を通り径方向に弁シート体４１を貫通している。ドレン流路５６は、ドレン流路５５と弁シート体４１の外周側とを連通させており、ドレン流路５６の一方の端部は、第１ドレンポート３１に連通している。また、弁収納室５４の右側内壁面には、弁シート面５７が形成されている。

弁体５０は、球状の形状を有しており、弁収納室５４において左右方向に移動可能に収納されている。

連結部材５１は、弁シート体４１と比例ソレノイド５２とを連結している。連結部材５１の内部には、軸方向（左右方向）に進退可能に設けられたプランジャ５８が挿入されている。プランジャ５８の先端部は、軸方向に移動可能に弁収納室５４内に挿入されており、弁体５０に当接している。

比例ソレノイド５２は、電子制御部２１から指令電流を入力されることによりプランジャ５８を軸方向に進退させる。

流量検出弁１３は、第１ハウジング２５内に左右方向に移動可能に挿入された第２スプール２３を有している。第２スプール２３は、第１ハウジング２５内の空間を油室６１及び油室６２に区画しており、第２スプール２３のうち油室６１と油室６２とを区画する部分には、オリフィス６３が形成されている。また、油室６２は流路６４を介して出力ポート２７に連通している。油室６１は流路６５を介してバルブ室３５に連通している。油室６１，６２に面した第２スプール２３の左右方向の受圧面積をそれぞれＡ１，Ａ２，Ａ３とすると、右方向の受圧面積（Ａ１＋Ａ３）と左方向の受圧面積Ａ２とは、「Ａ１＋Ａ３＞Ａ２」の関係となっている。このため、油室６１と油室６２の油圧が等しくなり、油室６１の油圧により第２スプール２３が右方向に押される力が、後述するバネ７５の付勢力より大きくなると、第２スプール２３は右側に移動する。

第２スプール２３の左端部には、油室６２内に突出した突出部６６が設けられている。また、第２スプール２３の右端部には凹状のバネ室６７が形成されており、バネ室６７内にバネ６８が挿入されている。また、第２スプール２３の右端部にはキャップ部材７１が嵌め込まれている。

フィル検知部１４は、流量検出弁１３の右側に設けられている。フィル検知部１４は、検出ピン７２と出力ピン７３と固定部材７４とを有している。検出ピン７２は、上述したバネ６８の付勢力によりキャップ部材７１に押圧されている。検出ピン７２の右側先端部はキャップ部材７１を貫通して右側に突出している。固定部材７４は、キャップ部材７１の右側に位置しており、第１ハウジング２５の外面に取り付けられている。固定部材７４とキャップ部材７１との間には、バネ７５が設けられており、このバネ７５の付勢力によりキャップ部材７１が左側に押し付けられている。出力ピン７３は、固定部材７４に取り付けられており、検出ピン７２の右側において検出ピン７２に対向している。出力ピン７３の右側端部は、図示しないリード線を介して電子制御部２１（図１参照）に接続されている。

図３に示す第２制御弁装置３００は、上述したリリーフ回路１６の機能を有しており、第２ケーシング８０と、開閉弁１７と、リリーフ弁２８とを有する。

第２ケーシング８０は、リリーフ入力ポート８３と、リリーフ出力ポート８４と、第１パイロットポート８５と、第２パイロットポート８６と、を有する。リリーフ入力ポート８３は、図１に示すように、出力回路１２と、第１制御弁装置２００の出力ポート２７とに連通している。リリーフ出力ポート８４は、タンク１４０に接続される。第１パイロットポート８５は、第１制御弁装置２００のパイロットポート３３に連通している。第２パイロットポート８６は、流路２０ｂに連通している。また、第２ケーシング８０には、第３スプール８１が挿入される内部空間が設けられている。

開閉弁１７は第３スプール８１を有している。第３スプール８１は、第２ケーシング８０の内部空間に左右方向に移動可能に設けられている。第３スプール８１の右端部には第１パイロット室８７が形成されており、第１パイロット室８７は第１パイロットポート８５と連通している。また、第１パイロット室８７と第２ケーシング８０の内面との間には、バネ８８が設けられており、このバネ８８によって第３スプール８１は左側に付勢されている。第３スプール８１の左端部と第２ケーシング８０の内面との間の空間は第２パイロットポート８６に連通している。なお、第３スプール８１の右端部と左端部とは同径である。

第３スプール８１の内部には、小径の第１リリーフ流路８９と、第１リリーフ流路８９に連通し第１リリーフ流路８９より大径の第２リリーフ流路９０とが設けられている。また、第３スプール８１には、第１連通路９１と第２連通路９２とが設けられている。第１連通路９１は、径方向に延び第１リリーフ流路８９と第３スプール８１の外周側とを連通させる。第２連通路９２は、径方向に延び第２リリーフ流路９０と第３スプール８１の外周側とを連通させる。第３スプール８１は、第２ケーシング８０の内部において右側に位置している場合には、リリーフ入力ポート８３と第１リリーフ流路８９とを遮断した状態となる。この場合、リリーフ出力ポート８４と第２リリーフ流路９０も遮断されている。第３スプール８１は、第２ケーシング８０の内部において左側に位置している場合には、リリーフ入力ポート８３と第１リリーフ流路８９とを連通させた状態となる（図６参照）。この場合、リリーフ出力ポート８４と第２リリーフ流路９０も連通した状態となる。

リリーフ弁２８は弁体８２を有している。弁体８２は、第３スプール８１の第２連通路９２内に左右方向に移動可能に設けられている。弁体８２の左側端部と第３スプール８１の内面との間にはバネ９３が設けられており、バネ９３によって弁体８２が右側に付勢されている。弁体８２は、第３スプール８１の内部において右側に位置している場合には、第１リリーフ流路８９と第２リリーフ流路９０とを遮断した状態となる。また、弁体８２は、第３スプール８１の内部において左側に位置している場合には、第１リリーフ流路８９と第２リリーフ流路９０とを連通させた状態となる（図６参照）。

なお、リリーフ弁２８のリリーフ圧は、後述する設定クラッチ圧Ｐｅよりも充分に低く、フィル検知部１４が検知するバルブ出力圧（第２スプール２３が右側に移動するときのバルブ出力圧)よりもやや高い圧力に設定されている。

２．油圧制御の内容
次に、油圧制御システム１００において実行される油圧制御の内容について、図４に示すタイムチャートを参照して説明する。図４において横軸は時間（ｔ）を表している。また、図４（ａ）の縦軸は、比例ソレノイド５２への指令電流（Ｉ）を表している。図４（ｂ）の縦軸は、圧力制御弁１５のパイロット室３９のパイロット圧、すなわち、図１において第１パイロット回路１９および第２パイロット回路２０ａに供給されるパイロット圧（Ｐｐ）を表している。図４（ｃ）の縦軸は、油室６２の圧力すなわちクラッチ圧（Ｐ）を表している。図４（ｄ）の縦軸は、フィル検知部１４からの検知信号Ｖを表している。図４（ｅ）の縦軸は、開閉弁１７が連通状態と遮断状態とのいずれであるのかを表している。

２−１．クラッチドレン時（ｔｏ−ｔ１）の制御
クラッチドレン時には、図４（ａ）に示すように、電子制御部２１から比例ソレノイド５２への指令電流Ｉが零にされる。

このとき、図２に示すように、プランジャ５８は右側に移動して引き込まれた状態となる。このため、弁体５０は、パイロット室３９，５３内の油圧によって押されて弁シート面５７から離れる。これによりドレン流路５５とドレン流路５６が連通する。このため、油圧ポンプ１３０からの油は、入力ポート２６、流路４５の隙間４７、ねじ栓４６の絞り流路４８、流路４３、パイロット室３９，５３、ドレン流路５５、ドレン流路５６、第１ドレンポート３１を順に流れてタンク１４０（図１参照）へ排出される。

これにより、図４（ｂ）に示すように、パイロット室３９内のパイロット圧Ｐｐが立たない。このため、図２に示すように、圧力制御弁１５の第１スプール３４はバネ３８の付勢力によって右側に移動し、電磁制御弁１８の弁シート体４１に当接して位置決めされる。このため、入力ポート２６とバルブ室３５との間は閉じられると共に、バルブ室３５と第２ドレンポート３２との間は連通される。従って、バルブ室３５の圧は立たない。バルブ室３５は、流路６５、油室６１、オリフィス６３、油室６２、流路６４、及び出力ポート２７を介して油圧室１２０に連通しているため、油圧室１２０内に油圧は発生しない。また、キャップ部材７１及び検出ピン７２は、バネ７５の付勢力により左側に押され、検出ピン７２と出力ピン７３の間は非接触状態となる。これにより、フィル検出部から電子制御部２１には、図４（ｄ）に示すように検出信号Ｖｏｆｆが出力される。

また、パイロット室３９内のパイロット圧Ｐｐが立たない状態では、図３に示す第１パイロットポート８５にもパイロット圧Ｐｐが立たない。一方、第２パイロットポート８６には、入力回路１１から油圧が供給される。ここで、バネ８８による付勢力は、第２パイロットポート８６からの油圧による押圧力より小さいため、第３スプール８１は、第２ケーシング８０の内部において右側に位置する。これにより、図４（ｅ）に示すように、開閉弁１７は遮断状態となり、出力回路１２とリリーフ回路との間は遮断される。

２−２．クラッチフィル時（ｔ１−ｔ２）の制御（一次制御）
クラッチ１１０を係合させる場合には、まず図４（ａ）に示すように、電子制御部２１は、時点ｔ１で所定の大流量値に応じた指令電流Ｉ１（第１電流値）を比例ソレノイド５２に出力する。この指令電流Ｉ１は、フィル完了が検知される時点ｔ２までの間（例えば、０．１秒程度）、継続される。

これにより、図５に示すように、比例ソレノイド５２のプランジャ５８は、指令電流Ｉ１の大きさに応じた力で左側に突き出され、先端部で弁体５０を弁シート面５７に押しつける。このため、ドレン流路５５，５６間が絞られてパイロット室３９と第１ドレンポート３１の間が絞られる。

これにより、パイロット室３９のパイロット圧Ｐｐは、図４（ｂ）に示すような指令電流Ｉ１の大きさに応じたパイロット圧Ｐｐ１（第１パイロット圧）となる。すると、第１スプール３４はこのパイロット圧Ｐｐ１とバネ３８の付勢力とバランスする位置まで左側に移動する。その結果、圧力制御弁１５は図５に示すような開状態となる。なお、このときの圧力制御弁１５の開度を第１開度とする。

また、図５に示すように、この開状態では、バルブ室３５と第２ドレンポート３２の間は閉じられ、バルブ室３５と入力ポート２６の間が連通される。このため、油圧ポンプ１３０からの油は、入力ポート２６、バルブ室３５を経由して油室６１に流入し、オリフィス６３を経由して油室６２に流入し、さらに流路６４及び出力ポート２７を経由して油圧室１２０に流れ込む。これにより、油圧室１２０への油の供給が開始され、指令電流Ｉ１の大きさに応じた大流量の油が、短時間の間（時点ｔ１から時点ｔ２の間）に流れ込む。

パイロット室３９にパイロット圧Ｐｐ１が立つと、第１パイロットポート８５にもパイロット圧Ｐｐ１が立つ。このため、図６に示すように、第３スプール８１は、バネの付勢力によって左側に移動する。これにより、図４（ｅ）に示すように、開閉弁１７は連通状態となり、出力回路１２とリリーフ回路１６との間が接続される。リリーフ回路１６のリリーフ圧は、後述する設定クラッチ圧Ｐｅ（図４（ｃ）参照）よりも充分に低く、フィル検知部１４が検知するバルブ出力圧（第２スプール２３が右側に移動するときのバルブ出力圧)よりもやや高い圧力に設定されている。このため、油圧室１２０に供給される油圧が急激に増大することが抑えられ、クラッチ１１０でのショック発生が抑えられる。

また、このとき、油がオリフィス６３を経由して流入することにより、油室６１と油室６２と油圧には差圧ΔＰが生じる。この差圧ΔＰと前述の第２スプール２３の各面積Ａ１，Ａ２，Ａ３の関係とにより、第２スプール２３に左方向の力が作用して、図５に示すように、第２スプール２３の突出部６６が油室６２内の第１ハウジング２５の内面に当接する。このため、検出ピン７２と出力ピン７３は非接触状態となり、フィル検知部１４からの検知信号は、図４（ｄ）に示すように、Ｖｏｆｆに維持される。これにより、電子制御部２１は、フィルが完了していないと判断する。電子制御部２１は、フィル完了が検知されるまで、比例ソレノイド５２への指令電流を指令電流Ｉ１に維持する。

２−３．クラッチ１１０フィル完了時（ｔ２）
油圧室１２０内に油が充満すると、油室６１と油室６２の間の差圧ΔＰが無くなる。この場合、第２スプール２３の各受圧面積Ａ１，Ａ２，Ａ３の前記関係により、図７に示すように第２スプール２３が右側に移動する。このとき、第２スプール２３は、油室６１内の圧力Ｐｓによりバネ７５の付勢力に抗してキャップ部材７１を右方へ押し、検出ピン７２を出力ピン７３に接触させる。すると、フィル検知部１４からの検知信号は、図４（ｄ）に示すようにＶｏｎに変化する。これにより、電子制御部２１はフィル完了と判断する。なお、フィル完了までの間はパイロット圧Ｐ_Ｐを高めても油室６２の圧力は高まらないため、クラッチ圧Ｐは図４（ｃ）に示すように変化する。

２−２．クラッチ１１０調圧時（ｔ２−ｔ３）の制御（二次制御）
電子制御部２１は、時点ｔ２でフィル完了と判断すると、図４（ａ）に示すように、指令電流Ｉをクラッチ圧Ｐの初期圧Ｐｓに対応する初期指令電流Ｉ２（第２電流値）に設定して出力する。このとき、図４（ｂ）に示すように、パイロット室３９のパイロット圧Ｐｐは、初期指令電流Ｉ２に対応するパイロット圧Ｐｐ２（第２パイロット圧）となる。また、パイロット室３９のパイロット圧Ｐｐがパイロット圧Ｐｐ２に低下すると、図３に示す第１パイロットポート８５のパイロット圧もパイロット圧Ｐｐ２に低下する。すると、入力回路１１からの油圧による押圧力が、第１パイロットポート８５のパイロット圧による押圧力とバネの付勢力に勝って、第３スプール８１は右側に移動する。これにより、図４（ｅ）に示すように、開閉弁１７は遮断状態となる。

この後、電子制御部２１は、図４（ａ）に示すように、初期指令電流Ｉ２から所定の設定クラッチ圧Ｐｅに対応する設定指令電流Ｉ３まで指令電流Ｉを所定時間内に徐々に増大させ、油圧モジュレーションをかける。これにより、比例ソレノイド５２のプランジャ５８による弁体５０の押し付け力は上記指令電流Ｉの大きさに応じて徐々に増大する。そして、弁体５０の押し付け力の増大に伴って、弁シート面５７と弁体５０との隙間は徐々に減少する。このため、図４（ｂ）に示すように、パイロット室３９，５３のパイロット圧Ｐｐは、上記指令電流Ｉの大きさに応じてＰｐ２からＰｐ３まで徐々に増大する。これにより、圧力制御弁１５の開度が変更される。また、クラッチ圧Ｐが指令電流Ｉの大きさに応じて徐々に増大し、所定時間後の時点ｔ３で設定クラッチ圧Ｐｅに達する。

そして、時点ｔ４でクラッチ１１０の係合が解除されるまで、この設定クラッチ圧Ｐｅを保持するように指令電流Ｉ３の出力を継続する。開閉弁１７は、パイロット圧がＰｐ３である場合は、遮断状態を維持するように設定されている。このため、クラッチ１１０調圧時には、出力回路１２とリリーフ回路１６との間が遮断された状態が維持される。これにより、圧力制御弁１５への指令電流Ｉの増大に応じてクラッチ圧Ｐを適切に増大させることができる。

なお、このとき、図７に示すように、第２スプール２３は、油室６１の圧力によってバネ７５に抗して右側に移動している。このため、検出ピン７２と出力ピン７３とは接触状態を維持しており、フィル検知部１４はフィル完了を示す検知信号Ｖｏｎの出力を継続する。

３．特徴
この油圧制御システム１００では、ショックの発生を抑えながら適切且つ迅速に、クラッチ１１０を係合させることができる。また、従来必要とされていた油圧室１２０に大流量で油を送る時間を設定する必要がなく、簡易な制御で上記の効果を奏することができる。

さらに、この油圧制御システム１００では、開閉弁１７の切換が圧力制御弁１５の動作に連動して行われるような構造が採用されているため、開閉弁１７を制御するための別途のソレノイドが不要である。このため、製造コストの増大を抑えることができる。

＜第２実施形態＞
上記の実施形態の第２制御弁装置３００に代えて図８及び図９に示す第２制御弁装置４００が用いられてもよい。この第２制御弁装置４００は、第１実施形態の第２制御弁装置３００のバネ８８（図３参照）が設けられておらず、その代わりに第３スプール８１の右側部分８１ａの端面の径が左側部分８１ｂの端面の径よりも大きくなっている。このため、第３スプール８１の右側部分８１ａの端面の面積は、左側部分８１ｂの端面の面積より大きくなっている。他の構造については、第１実施形態の第２制御弁装置３００と同様である。

この第２制御弁装置４００では、第１パイロットポート８５のパイロット圧がパイロット圧Ｐｐ３以下である場合には、第３スプール８１の各端面の面積差により、第２パイロットポート８６からの油圧による押圧力が第１パイロットポート８５からの油圧による押圧力より大きくなる。これにより、図８に示すように、第３スプール８１は、第２ケーシング８０の内部において右側に位置し、開閉弁１７は遮断状態となる。

また、第１パイロットポート８５のパイロット圧がパイロット圧Ｐｐ１になると、第２パイロットポート８６からの油圧による押圧力が第１パイロットポート８５からの油圧による押圧力より小さくなる。これにより、図９に示すように、第３スプール８１は、左側に移動し、開閉弁１７は連通状態となる。

＜他の実施形態＞
（ａ）
上記の実施形態では、油圧室１２０としてクラッチ１１０が例示されているが、ブレーキが用いられてもよい。

（ｂ）
油圧制御システム１００において、特許第２７４５１２８号や実用新案登録第２６０６１３８号に開示されるように、開閉弁１７を駆動する比例ソレノイドが設けられて、開閉弁１７が電気的に制御されるものであってもよい。ただし、別途の比例ソレノイドを不要とする点では、第１実施形態のように油圧パイロット式の開閉弁１７が用いられることが望ましい。

（ｃ）
上記の実施形態では、第１制御弁装置２００と第２制御弁装置３００，４００とが別体となっているが、一体とされてもよい。

（ｄ）
上記の実施形態では、フィル検知部１４は第２スプール２３の動作からフィル完了を検知しているが、これと異なるフィル検知方法が用いられてもよい。例えば、特開２００１−３４３０３２に開示されるように、クラッチ圧の変化からフィル完了が検知されてもよい。また、クラッチ１１０の入力側回転数と出力側回転数との差からフィル完了が検知されてもよい。

本発明は、クラッチでのショックを抑えると共に早期にフィルを完了させることができる効果を有し、油圧制御システムとして有用である。

油圧制御システムの油圧回路図。 第１制御弁装置の構造を示す断面図。 第１実施形態に係る第２制御弁装置の構造を示す断面図。 油圧制御システムの制御内容を示すタイムチャート。 第１制御弁装置の動作を示す図。 第１実施形態に係る第２制御弁装置の動作を示す図。 第１制御弁装置の動作を示す図。 第２実施形態に係る第２制御弁装置の構造を示す断面図。 第２実施形態に係る第２制御弁装置の動作を示す図。

符号の説明

１２ 出力回路
１４ フィル検知部
１５ 圧力制御弁
１６ リリーフ回路
１７ 開閉弁
１８ 電磁制御弁
１９ 第１パイロット回路
２０ａ 第２パイロット回路
２１ 電子制御部
１００ 油圧制御システム

Claims (3)

1. 油圧によって駆動される摩擦係合装置を制御するための油圧制御システムであって、
   前記摩擦係合装置へ送られる油が通る出力回路と、
   前記出力回路の油圧を制御するための圧力制御弁と、
   前記出力回路と接続された状態において前記出力回路の油圧が所定のリリーフ圧以上である場合に前記出力回路から油を排出させるリリーフ回路と、
   前記出力回路と前記リリーフ回路との間が接続される接続状態と、前記出力回路と前記リリーフ回路との間が遮断される遮断状態とに切り換え可能な開閉弁と、
   前記摩擦係合装置への油のフィル完了を検出するフィル検知部と、
   前記圧力制御弁を所定の第１開度に開いて前記摩擦係合装置への油の供給を開始させ、且つ、前記フィル検知部によってフィル完了が検出されるまで前記圧力制御弁の開度を前記第１開度に維持する一次制御を行い、前記フィル検知部によってフィル完了が検出されると、前記出力回路の油圧がフィル完了時の初期圧から徐々に増大するように前記圧力制御弁を制御する二次制御を行う第１制御部と、
   前記一次制御中には前記開閉弁を接続状態とし、前記二次制御中には前記開閉弁を遮断状態とする第２制御部と、
   を備える油圧制御システム。
2. 前記第１制御部は、前記圧力制御弁にパイロット圧を供給する第１パイロット回路を有し、
   前記第２制御部は、前記第１パイロット回路に接続され前記開閉弁にパイロット圧を供給する第２パイロット回路を有し、
   前記第１パイロット回路に所定の第１パイロット圧が供給されると、前記圧力制御弁の開度が前記第１開度となり、且つ、前記開閉弁は接続状態となり、前記第１パイロット回路に所定の第２パイロット圧が供給されると、前記出力回路の圧力が前記初期圧となり、且つ、前記開閉弁は遮断状態となる、
   請求項１に記載の油圧制御システム。
3. 前記第１制御部は、入力される指令電流に応じて前記第１パイロット回路のパイロット圧を制御する電磁制御弁と、前記電磁制御弁に指令電流を入力する電子制御部と、をさらに有し、
   前記電子制御部は、前記一次制御中には、前記第１開度に対応する第１電流値の指令電流を前記電磁制御弁に入力し、前記二次制御中には、前記指令電流を前記初期圧に対応する第２電流値から徐々に変化させる、
   請求項２に記載の油圧制御システム。

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