JP2009264424A - 油圧制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 摩擦係合装置CLの駆動油圧の切替えを行なう油圧制御弁1の調圧軸穴11の内部に、油圧スイッチSWを挿入配置する。このシンプルな構造により、油圧スイッチSWは、調圧軸穴11内においてF/B油圧を検出でき、検出油圧を油圧スイッチSWへ導くための専用油路をサーキットボディ10に設ける必要がない。また、油圧スイッチSWをサーキットボディ10に固定するための専用のネジ穴を設ける必要がない。さらに、油圧スイッチSWがサーキットボディ10の上部に膨出配置されないため、油圧スイッチSWを搭載したサーキットボディ10の上下寸法を抑えることができる。
【選択図】 図1
Description
自動変速機は、クラッチやブレーキ等の複数の摩擦係合装置を備え、車両走行状態(乗員の運転状態を含む)に応じて適宜任意の摩擦係合装置を作動させて、車両走行状態に応じた変速段を達成する。
自動変速機には、複数の摩擦係合装置が同時に係合すると不具合が生じるものがある。このような場合、同時に係合すると不具合が生じる摩擦係合装置の係合状態を検出して、同時係合を禁止するフェールセーフを行なうものが知られている。なお、「摩擦係合装置の係合状態」とは、クラッチであればトルク伝達がなされている状態であり、ブレーキであればトルク制動がなされている状態である。
あるいは、上記フェールセーフとは異なり、自動変速機の変速制御精度の向上、変速時間の短縮を図るために、摩擦係合装置の駆動油圧の充填終了タイミングを電気的に検出する要求がある。
以下の説明では、同時に係合すると不具合が生じる複数の摩擦係合装置を、第1摩擦係合装置CL1と第2摩擦係合装置CL2と称し、第1、第2摩擦係合装置CL1、CL2のそれぞれに駆動油圧を発生させる油圧制御弁を、第1油圧制御弁CTR1と第2油圧制御弁CTR2と称する。
また、第1、第2油圧制御弁CTR1、CTR2の作動を制御するパイロット弁を、第1パイロット弁P1と第2パイロット弁(図示しない)と称する。そして、この第1パイロット弁P1と第2パイロット弁は、TCU(トランスミッション・コントロール・ユニットの略:制御装置)100によって作動が制御される。
なお、図7中に示す符号51は、第1パイロット弁P1から第1油圧制御弁CTR1に与えられるパイロット油圧の変動(所謂、ジャダ)を吸収するダンパ弁である。
従来の技術では、第1摩擦係合装置CL1の係合時に上昇する油圧を第1油圧スイッチSW1へ導き、第1油圧スイッチSW1のON−OFF状態に基づいて第1摩擦係合装置CL1の係合状態を検出していた。
同様に、第2摩擦係合装置CL2の係合時に上昇する油圧を第2油圧スイッチSW2へ導き、第2油圧スイッチSW2のON−OFF状態に基づいて第2摩擦係合装置CL2の係合状態を検出していた(例えば、特許文献1〜3参照)。
しかし、従来の技術では、内部に油圧サーキットを形成するサーキットボディ10(バルブボディの一例)に、検出油圧を第1、第2油圧スイッチSW1、SW2まで導く専用の油路J1をレイアウトして設ける必要があり、コストアップの要因になっていた。
このように、サーキットボディ10に、第1、第2油圧スイッチSW1、SW2を取り付けるための専用のネジ穴J2を加工する必要があり、コストアップの要因になっていた。
しかし、モジュール化された油圧スイッチをバルブボディに固定する際に取付ネジを用いるため、バルブボディにモジュール化された油圧スイッチを取り付けるための専用のネジ穴を加工する必要があり、コストアップの要因になっていた。
請求項1に記載の油圧制御装置の油圧スイッチは、スプール弁の軸穴の内部に挿入配置されて、スプール弁の油圧を検出する。
このように、油圧スイッチは、スプール弁の油圧を検出するため、検出油圧を油圧スイッチへ導くための専用油路をバルブボディにレイアウトして設ける必要がなく、バルブボディの加工コストを抑えることができる。
また、油圧スイッチがスプール弁の軸穴を利用して、軸穴の内部に配置されるため、油圧スイッチを固定するための専用のネジ穴をバルブボディに設ける必要がなく、バルブボディの加工コストを抑えることができる。
さらに、油圧スイッチがスプール弁の軸穴の内部に配置されるため、従来技術のように油圧スイッチがバルブボディの表面に膨出配置されない。このため、油圧スイッチをバルブボディに搭載しても、油圧スイッチを含むバルブボディの体格の大型化を抑えることができる。
請求項2に記載の油圧制御装置のスプール弁は、摩擦係合装置の駆動油圧の切替えを行なう油圧制御弁であり、油圧スイッチは、油圧制御弁の軸穴に配置される。
請求項3に記載の油圧制御装置のスプール弁は、油圧の変動の吸収を行なうダンパ弁であり、油圧スイッチは、ダンパ弁の軸穴に配置される。
請求項4に記載の油圧制御装置のスプール弁は、油路の開閉切替えを行なうシフト弁であり、油圧スイッチは、シフト弁の軸穴に配置される。
請求項5に記載の油圧制御装置の油圧スイッチは、摩擦係合装置の駆動油圧に応じて作動する。
請求項6に記載の油圧制御装置の油圧スイッチは、摩擦係合装置の駆動油圧の切替えを行なう油圧制御弁を駆動するパイロット油圧に応じて作動する。
この油圧制御装置は、油圧に応じて作動する油圧スイッチを備え、この油圧スイッチは、軸穴の内部に挿入配置されるものである。
〔油圧制御装置の基本構成〕
自動変速機は、車両走行用の出力を発生するエンジンの出力回転比の変更、回転方向の変更、車種に応じて2輪と4輪の切換を行なうものであり、これらを行なうために複数の摩擦係合装置CL(多板式油圧クラッチ、多板式油圧ブレーキ等:図中には1つのみ示す)を搭載するとともに、複数の摩擦係合装置CLの係脱を車両走行状態に応じてコントロールする油圧制御装置(油圧コントローラ)を搭載している。
油圧制御装置は、各摩擦係合装置CLの係脱をコントロールするために各油圧アクチュエータの駆動油圧を制御するものであり、各油圧アクチュエータに対応して設けられた油圧制御系と、各油圧制御系を電気的にコントロールするTCU100とを備える。
以下では、複数存在する摩擦係合装置CLのうちの1つを例に、その摩擦係合装置CLの駆動油圧のコントロールを行なう油圧制御系を説明する。
油圧制御弁1は、パイロット弁2からパイロット油圧を受ける弁駆動油室3を備えており、この実施例では弁駆動油室3が排圧されている時に摩擦係合装置CLの駆動油圧を排圧し、弁駆動油室3の油圧が高められることで摩擦係合装置CLに与える駆動油圧が上昇するN/L(ノーマリ・ロー)タイプを示す。
調圧軸穴11は、油圧サーキットを成すサーキットボディ10(バルブボディの一例)に形成されて調圧弁体12を軸方向へ摺動自在に支持するバルブ挿入穴であり、この調圧軸穴11には、図示しないオイルポンプ(油圧発生手段)から油路や切替弁等を介して入力油圧(オイル)が供給される入力ポート14、摩擦係合装置CLと連通する出力ポート15、低圧側(オイルパン等)に連通する排出ポート16、出力ポート15から出力される駆動油圧の一部を減圧して調圧スプリング13が配置されたF/B室17へ与えるF/B(フィードバック)ポート18、パイロット弁2からパイロット油圧を受ける弁駆動ポート19が設けられている。なお、図中の符号20は、排出ポート16と連通するドレンポートである。
調圧弁体12は、調圧軸穴11内において軸方向へ摺動自在に配置されたスプールであり、各ポートの切替えを行なう複数のランドを備える。
ここで、複数のランドのうち、少なくとも弁駆動油室3側(図示左側)のランドは、弁駆動油室3に与えられるパイロット油圧の上昇により調圧スプリング13の付勢力に抗して調圧弁体12が図示右側へ駆動されるように、大径に設けられている。具体的にこの実施例1では、F/Bランド23が、入力切替ランド21および排出切替ランド22より小径に設けられている。
そして、F/B室17に印加される油圧(オリフィスで減圧された摩擦係合装置CLの駆動油圧)が大きくなるに従って調圧弁体12を図示左側(閉弁方向)に変位させる軸力(F/B力)が発生する。
ここで、調圧軸穴11の図示右側は、後述する油圧スイッチSWによって閉塞されるものであり、F/Bランド23と油圧スイッチSWの間にF/B室17内が形成され、F/Bランド23と油圧スイッチSWの間に調圧スプリング13が圧縮配置される。
一方、調圧軸穴11の図示左側は、プラグ24によって閉塞される。このプラグ24は、調圧軸穴11の内部に挿入された後、リテーナ25によってサーキットボディ10に固定されるものであり、プラグ24と調圧弁体12との間に弁駆動油室3が形成される。
この実施例で開示するパイロット弁2は、リニアソレノイド32がOFFされている時に、油圧制御弁1の弁駆動油室3に連通するパイロット出力ポート33とドレン側のパイロット排出ポート34の連通度合が大きく、弁駆動油室3を排圧するものであり、TCU100からリニアソレノイド32に与えられる電流値(指令電流)が上昇するに従って、入力油圧(ポンプ油圧)が与えられるパイロット入力ポート35とパイロット出力ポート33の連通度合を高めるN/L(ノーマリ・ロー)タイプを示す。
なお、この実施例では、パイロット三方弁31の一例としてスプール弁を用いるが、ボール弁などの他の弁体形状を採用する三方弁であっても良い。
上述したように、自動変速機には、複数の摩擦係合装置CLが搭載されている。複数の摩擦係合装置CLの中には、同時に係合すると不具合が生じるものがある。
そこで、同時に係合すると不具合が生じる摩擦係合装置CLが同時に係合しないようにTCU100がパイロット弁2を制御する必要がある。同時係合を禁止するフェールセーフとして、油圧制御弁1から摩擦係合装置CLに与えられる駆動油圧を電気的に検出して、摩擦係合装置CLの係合状態を検出することが考えられる。
あるいは、上記フェールセーフとは異なり、自動変速機の変速制御精度の向上、変速時間の短縮を図るために、摩擦係合装置CLの充填終了タイミングを電気的に検出する要求がある。
しかし、従来の技術では、次に示す問題点があった。
(1)摩擦係合装置CLの駆動油圧を、サーキットボディ10の表面に後付けした油圧スイッチSWへ導くものであった。このため、摩擦係合装置CLの駆動油圧を油圧スイッチSWへ導く専用の油路(図7の符号J1参照)をサーキットボディ10にレイアウトして設ける必要があり、コストアップの要因となっていた。特に、油圧スイッチSWの真下に「専用の油路」が通る必要があり、バブルボディ10の上面における油圧スイッチSWのレイアウトも制約を受けるものであった。
(2)従来技術の油圧スイッチSWは、サーキットボディ10の表面にネジ止めされるものであった。このため、サーキットボディ10に、油圧スイッチSWを取り付けるための専用のネジ穴(図7の符号J2参照)を加工する必要があり、コストアップの要因になっていた。
(3)従来技術の油圧スイッチSWは、サーキットボディ10の上面または下面に装着されるものであった。このため、油圧スイッチSWを含むサーキットボディ10の上下寸法が大型化し、サーキットボディ10の車両搭載性が悪化する要因になっていた。
この実施例1は、摩擦係合装置CLの駆動油圧の切替えを行なう油圧制御弁1の調圧軸穴11の内部に、油圧スイッチSWを挿入配置するというシンプルな構成を採用して、上記の問題点を解決している。
この実施例1の油圧スイッチSWは、調圧軸穴11の図示右側の内部に挿入された後、リテーナ36によってサーキットボディ10に固定されるものであり、油圧スイッチSWと調圧弁体12との間にF/B室17が形成される。
ここで、油圧スイッチSWは、検出対象の油圧が所定の油圧に上昇するとONし、検出対象の油圧が所定の油圧に低下すると自己OFFするスイッチ部品である。
油圧スイッチSWは、ダイヤフラム41、導電性ボディ42、絶縁性ボディ43、出力端子44を備える。
ダイヤフラム41は、検出油圧と大気圧(例えば、オイルパン内)とを区画する金属製(導電性)板バネであり、無負荷状態において検出油圧側へ膨出する自己復帰タイプの隔膜形状を呈する。
絶縁性ボディ43は、絶縁性の樹脂よりなり、出力端子44を絶縁保持するものである。なお、図1では、絶縁性ボディ43に大気圧導入穴47を設ける例を示すが、図2(b)に示すように、ダイヤフラム41の図示右側の一部まで導電性ボディ42で設ける場合、導電性ボディ42に大気圧導入穴47を設けても良い。
出力端子44の他端は、図3(b)に示すように、コネクタ49aと接続され、リード線49を介してTCU100に接続される。なお、図3(c)に示すように、出力端子44を中心部に設け、リテーナ36に出力端子44との接触を避ける穴36aを設けて、出力端子44と電気的な接続を行なうようにしても良い。
(停止状態)
TCU100が摩擦係合装置CLを非係合とする状態では、TCU100がパイロット弁2をOFFした状態となっている。この時、弁駆動油室3は排圧状態となり、調圧弁体12は停止位置で停止し、出力ポート15が排圧状態となり、摩擦係合装置CLは非係合の状態に保たれる。
TCU100が摩擦係合装置CLの係合の実行を判断し、TCU100が変速制御を開始すると、先ずTCU100がパイロット弁2をフル通電する。その結果、パイロット弁2から弁駆動油室3にパイロット油圧が急速に供給され、素早く調圧弁体12の変位が開始される。
調圧弁体12が図示右側へ移動を開始し、入力ポート14と出力ポート15の連通度合が大きくなることで、摩擦係合装置CLへ駆動油圧の供給が開始される。この時、摩擦係合装置CLの油圧充填途中であり、出力ポート15に発生する駆動油圧は低く、F/B室17に加わるF/B油圧も低く、F/B油圧により調圧弁体12を図示左側(閉弁方向)へ押し戻す力は小さい。
摩擦係合装置CLへの油圧充填が進み、摩擦係合装置CLに与えられる駆動油圧が高まり、摩擦係合装置CLへの駆動油圧の充填動作が完了すると(まだ係合していない状態)、TCU100は摩擦係合装置CLの係合を滑らかに行なうために、一旦、パイロット弁2の指令電流を下げ、続いて徐々にパイロット弁2の指令電流を上げてパイロット油圧を高める制御を実行する。
パイロット油圧の上昇による調圧弁体12の変位により、摩擦係合装置CLへの油圧充填がさらに進み、それに伴いF/B油圧が上昇する。そして、摩擦係合装置CLに与えられる駆動油圧が係合油圧に達すると、それに伴うF/B油圧の上昇によって油圧スイッチSWがOFFからONへ切り替わり、TCU100において摩擦係合装置CLが係合したことを検出することができる。
これにより、TCU100は、同時に係合すると不具合が生じる摩擦係合装置CLの係合を禁止して、フェールセーフを実施することができる。
この実施例1の油圧スイッチSWは、油圧制御弁1の調圧軸穴11内に挿入配置されて、油圧制御弁1におけるF/B油圧に基づき摩擦係合装置CLの係合状態を検出する。
このように、油圧スイッチSWは、調圧軸穴11内において油圧制御弁1のF/B油圧を検出するため、検出油圧を油圧スイッチSWへ導くための専用油路をサーキットボディ10にレイアウトして設ける必要がない。これによって、サーキットボディ10の加工コストを抑えることができる。
また、油圧スイッチSWが、油圧制御弁1の調圧軸穴11の内部に配置されるため、油圧スイッチSWをサーキットボディ10に固定するための専用のネジ穴をサーキットボディ10に設ける必要がなく、サーキットボディ10の加工コストを抑えることができる。 さらに、油圧スイッチSWが、油圧制御弁1の調圧軸穴11の内部に配置されるため、従来技術のように油圧スイッチSWがサーキットボディ10の上下方向に膨出配置されない。このため、油圧スイッチSWを含むサーキットボディ10の上下寸法を抑えることができ、車両の搭載性を向上させることができる。
上記の実施例1では、油圧制御弁1の調圧軸穴11の内部に油圧スイッチSWを挿入配置する例を示した。
これに対し、この実施例2は、油圧の変動の吸収を行なうダンパ弁(スプール弁の一例)51のダンパ軸穴52の内部に油圧スイッチSWを挿入配置したものである。
また、油圧制御弁1からダンパ弁51に至る油路53の距離Lを短くレイアウトすることができれば、油圧制御弁1の直後で摩擦係合装置CLの駆動油圧を油圧スイッチSWによって検出することができ、油圧の検出遅れを小さくできる。
さらに、ダンパ軸穴52の開口端を閉塞するプラグ部品を油圧スイッチSWが兼ねるため、プラグ部品を削減することができる。
この実施例3は、油路の開閉切替えを行なうシフト弁(スプール弁の一例)61のシフト軸穴62の内部に油圧スイッチSWを挿入配置したものである。
具体的に、この実施例3のシフト弁61は、第2摩擦係合装置CL2(符号、図7参照)に駆動油圧を供給する油路63の開閉を行なうものであり、サーキットボディ10に形成されたシフト軸穴62の内部においてスプールよりなる開閉弁体64が軸方向へ摺動自在に支持され、この開閉弁体64はシフトスプリング65により図示左側(開閉弁体64が第2摩擦係合装置CL2に駆動油圧を供給する油路63を開く側)へ付勢されている。
そして、この実施例3の油圧スイッチSWは、シフト軸穴62の図示右端に挿入配置され、第1摩擦係合装置CL1の駆動油圧によってON−OFF作動するものである。このように設けても、実施例1と同様の効果を得ることができる。
また、フェールセーフの一方の摩擦係合装置をシフト弁61で同時係合を禁止し、フェールセーフの他方の摩擦係合装置を油圧スイッチSWの検出によって同時係合を禁止することで、油圧スイッチSWの数を1つにでき、部品点数の低減によりコストを抑えることができる。
さらに、シフト軸穴62の開口端を閉塞するプラグ部品を油圧スイッチSWが兼ねるため、プラグ部品を削減することができる。
また、この実施例3では、第2摩擦係合装置CL2へ駆動油圧を供給する油路63の開閉を行なうシフト弁61に油圧スイッチSWを設ける例を示したが、オイルポンプから入力油圧の供給を受ける油路の開閉を行なうシフト弁61に油圧スイッチSWを設けても良い。
上記の実施例1〜3では、摩擦係合装置CLに与えられる駆動油圧を油圧スイッチSWで検出することで摩擦係合装置CLの係合状態を検出する例を示した。
これに対し、この実施例4は、油圧制御弁1を駆動するパイロット油圧を油圧スイッチSWで検出することで、摩擦係合装置CLの係合状態を検出するものである。
具体的に、この実施例は、実施例1で示したプラグ24に代えて、油圧スイッチSWを調圧軸穴11の内部に挿入配置したものであり、油圧制御弁1の図示左端において油圧制御弁1を駆動するパイロット油圧を検出することができる。このように設けても、実施例1と同様の効果を得ることができる。
上記の実施例では、油圧制御弁1の一例としてN/Lタイプを示したが、N/H(ノーマリ・ハイ)タイプの油圧制御弁1であっても良い。
上記の実施例では、パイロット弁2の一例としてN/Lタイプを示したが、N/Hタイプのパイロット弁2であっても良い。
10 サーキットボディ(バルブボディ)
11 調圧軸穴(油圧制御弁の軸穴)
12 調圧弁体(スプール)
51 ダンパ弁(スプール弁)
52 ダンパ軸穴(ダンパ弁の軸穴)
54 ダンパボディ(バルブボディ)
55 ダンパ弁体(スプール)
61 シフト弁(スプール弁)
62 シフト軸穴(シフト弁の軸穴)
64 開閉弁体(スプール)
CL 摩擦係合装置
CL1 第1摩擦係合装置
CL2 第2摩擦係合装置
SW 油圧スイッチ
Claims (6)
- 軸方向へ延びる軸穴を有するバルブボディ、および前記軸穴内において軸方向へ摺動可能に支持されるスプールを備えたスプール弁を具備し、
自動変速機の摩擦係合装置の係合油圧を制御する油圧制御装置において、
この油圧制御装置は、油圧に応じて作動する油圧スイッチを備え、
この油圧スイッチは、前記軸穴の内部に挿入配置されることを特徴とする油圧制御装置。 - 請求項1に記載の油圧制御装置において、
前記スプール弁は、前記摩擦係合装置の駆動油圧の切替えを行なう油圧制御弁であり、 前記油圧スイッチは、前記油圧制御弁の軸穴に配置されることを特徴とする油圧制御装置。 - 請求項1に記載の油圧制御装置において、
前記スプール弁は、油圧の変動の吸収を行なうダンパ弁であり、
前記油圧スイッチは、前記ダンパ弁の軸穴に配置されることを特徴とする油圧制御装置。 - 請求項1に記載の油圧制御装置において、
前記スプール弁は、油路の開閉切替えを行なうシフト弁であり、
前記油圧スイッチは、前記シフト弁の軸穴に配置されることを特徴とする油圧制御装置。 - 請求項1〜請求項4のいずれかに記載の油圧制御装置において、
前記油圧スイッチは、前記摩擦係合装置の駆動油圧に応じて作動することを特徴とする油圧制御装置。 - 請求項1〜請求項4のいずれかに記載の油圧制御装置において、
前記油圧スイッチは、前記摩擦係合装置の駆動油圧の切替えを行なう油圧制御弁を駆動するパイロット油圧に応じて作動することを特徴とする油圧制御装置。
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