JP2009264473A

JP2009264473A - バルブ

Info

Publication number: JP2009264473A
Application number: JP2008113773A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Kawai; 康弘河合
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-04-24
Filing date: 2008-04-24
Publication date: 2009-11-12
Also published as: US20090288255A1

Abstract

【課題】バルブ内に異物が入り込んだとしても、バルブから異物を排出することができ、バルブの駆動不良を低減することができるバルブを提供する。
【解決手段】ソレノイドバルブ４３００は、収容空間９０７１が内部に規定された筐体９０７０と、収容空間９０７１内に設けられ、収容空間９０７１内を移動可能に設けられたプランジャ９００４とを備え、入力部および出力部に接続されるバルブであって、プランジャ９００４は、連通空間９０２２が入力ポート９０１０と出力ポート９０１２とを接続すると共に、ランド部９０４０がドレンポート９０２０と入力ポート９０１０との接続状態を切断する第１状態と、連通空間９０２２が入力ポート９０１０とドレンポート９０２０とを連通させると共に、ランド部９０３０が出力ポート９０１２と入力ポート９０１０との接続状態を切断する第２状態とに切替可能とされる。
【選択図】図５

Description

本発明は、バルブに関し、例えば自動車の自動変速機に用いる油圧制御用のバルブに関する。

従来から自動車の自動変速機に用いる油圧制御用のバルブについて各種提案されている。

たとえば、特開２００４−３３２９３７号公報に記載されたリニアソレノイドバルブ、、特開２００２−３１０３２６号公報に記載されたソレノイドバルブ、特開平９−２６９０７９号公報に記載された電磁弁、特開平８−１４４３２号公報に記載された電磁スプール弁および特開７−５４９９２号公報に記載されたリニアソレノイドバルブ等がある。

このようなソレノイドバルブは、供給ポート、出力ポートおよびリターンポートが形成された筒状ハウジングと、この筒状ハウジング内に挿入されたプランジャと、プランジャを駆動するソレノイド部とを備えている。
特開２００４−３３２９３７号公報特開２００２−３１０３２６号公報特開平９−２６９０７９号公報特開平８−１４４３２号公報特開平７−５４９９２号公報

従来から上記のようなソレノイドバルブは、たとえば、自動変速機の油圧制御回路に設けられている。そして、ソレノイドバルブは、供給ポートの開き量を微妙に調整することで、油圧の調整を行っている。

ここで、経時的劣化等により油圧制御回路内に異物が入り込んだり、または、組立時から回路内に異物が入り込んでいる場合がある。

そして、異物がソレノイドバルブ内に入り込むと、プランジャと、筒状ハウジングとの間に異物が挟まりこみ、プランジャの駆動が阻害されることがある。これにより、自動変速機の制御が良好に行えなくなるという問題が生じる。

本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、バルブ内に異物が入り込んだとしても、バルブから異物を排出することができ、バルブの駆動不良を低減することができるバルブを提供することである。

本発明に係るバルブは、収容室が内部に規定された筐体と、収容室内に設けられ、収容室内を移動可能に設けられた弁体と、弁体を移動させる駆動部とを備え、入力部および出力部に接続されるバルブである。そして、上記筐体の周面には、収容室に達し、入力部に接続されると共に、オイルが供給される入力孔と、入力孔に対して筐体の一端側に間隔を隔てて形成され、収容室に達すると共に、出力部に接続される出力孔と、入力孔に対して出力孔と反対側に形成され、外部にオイルを排出可能なインポート用排出孔とが形成される。さらに、上記弁体は、収容室を規定する筐体の内周面に摺接可能に設けられた第１摺動部と、第１摺動部に対して筐体の一端側に間隔を隔てて設けられた第２摺動部と、第１摺動部および第２摺動部を接続し、第１摺動部と第２摺動部との間に接続空間を規定する接続部とを含む。また、上記弁体は、接続空間が入力孔と出力孔とを接続すると共に、第１摺動部がインポート用排出孔と入力孔との接続状態を切断する第１状態と、接続空間が入力孔とインポート用排出孔とを連通させると共に、第２摺動部が出力孔と入力孔との接続状態を切断する第２状態とに切替可能とされる。

好ましくは、上記筐体の周面には、出力孔に対して筐体の一端側に間隔をあけてアウトポート用排出孔が形成され、第２摺動部には、第２状態において、出力孔とアウトポート用排出孔とを連通する連通部が形成される。

好ましくは、上記駆動部は、弁体を出力孔側から入力孔側に向かう方向に向けて付勢する電磁コイルと、弁体を入力孔側から出力孔側に向けて付勢する付勢部材とを含む。

本発明に係るバルブによれば、バルブ内に異物が入り込んだとしても、入り込んだ異物を排出することができ、駆動不良の低減を図ることができる。

本実施の形態に係るソレノイドバルブ４３００およびこのソレノイドバルブ４３００を備えた車両について、図１から図９を用いて説明する。

なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、以下の実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。

図１を参照して、本発明の実施の形態に係る制御装置を搭載した車両について説明する。この車両は、ＦＦ（Front engine Front drive）車両である。なお、ＦＦ以外の車両であってもよい。

車両は、エンジン１０００と、オートマチックトランスミッション２０００と、オートマチックトランスミッション２０００の一部を構成するプラネタリギヤユニット３０００と、オートマチックトランスミッション２０００の一部を構成する油圧回路４０００と、ディファレンシャルギヤ５０００と、ドライブシャフト６０００と、前輪７０００と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）８０００とを含む。

エンジン１０００は、インジェクタ（図示せず）から噴射された燃料と空気との混合気を、シリンダの燃焼室内で燃焼させる内燃機関である。燃焼によりシリンダ内のピストンが押し下げられて、クランクシャフトが回転させられる。

オートマチックトランスミッション２０００は、トルクコンバータ３２００を介してエンジン１０００に連結される。オートマチックトランスミッション２０００は、所望のギヤ段を形成することにより、クランクシャフトの回転数を所望の回転数に変速する。なお、ギヤ段を形成するオートマチックトランスミッションの代わりに、変速比を無段階に変更するＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）を搭載するようにしてもよい。さらに、油圧アクチュエータにより変速される常時噛合式歯車からなる自動変速機を搭載するようにしてもよい。

オートマチックトランスミッション２０００の出力ギヤは、ディファレンシャルギヤ５０００と噛合っている。ディファレンシャルギヤ５０００にはドライブシャフト６０００がスプライン嵌合などによって連結される。ドライブシャフト６０００を介して、左右の前輪７０００に動力が伝達される。

ＥＣＵ８０００には、車速センサ８００２と、シフトレバー８００４のポジションスイッチ８００６と、アクセルペダル８００８のアクセル開度センサ８０１０と、ブレーキペダル８０１２のストロークセンサ８０１４と、電子スロットルバルブ８０１６のスロットル開度センサ８０１８と、エンジン回転数センサ８０２０と、入力軸回転数センサ８０２２と、出力軸回転数センサ８０２４と、油温センサ８０２６とがハーネスなどを介して接続されている。

車速センサ８００２は、ドライブシャフト６０００の回転数から車両の速度を検知し、検知結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。シフトレバー８００４の位置は、ポジションスイッチ８００６により検知され、検知結果を表す信号がＥＣＵ８０００に送信される。シフトレバー８００４の位置に対応して、オートマチックトランスミッション２０００のギヤ段が自動で形成される。また、運転者の操作に応じて、運転者が任意のギヤ段を選択できるマニュアルシフトモードを選択できるように構成してもよい。

アクセル開度センサ８０１０は、アクセルペダル８００８の開度を検知し、検知結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。ストロークセンサ８０１４は、ブレーキペダル８０１２のストローク量を検知し、検知結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。

スロットル開度センサ８０１８は、アクチュエータにより開度が調整される電子スロットルバルブ８０１６の開度を検知し、検知結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。電子スロットルバルブ８０１６により、エンジン１０００に吸入される空気量（エンジン１０００の出力）が調整される。

エンジン回転数センサ８０２０は、エンジン１０００の出力軸（クランクシャフト）の回転数を検知し、検知結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。入力軸回転数センサ８０２２は、オートマチックトランスミッション２０００の入力軸回転数ＮＩを検知し、検知結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。出力軸回転数センサ８０２４は、オートマチックトランスミッション２０００の出力軸回転数ＮＯを検知し、検知結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。

油温センサ８０２６は、オートマチックトランスミッション２０００の作動や潤滑に用いられるオイル（ＡＴＦ：Automatic Transmission Fluid）の温度（油温）を検知し、検知結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。

ＥＣＵ８０００は、車速センサ８００２、ポジションスイッチ８００６、アクセル開度センサ８０１０、ストロークセンサ８０１４、スロットル開度センサ８０１８、エンジン回転数センサ８０２０、入力軸回転数センサ８０２２、出力軸回転数センサ８０２４、油温センサ８０２６などから送られてきた信号、ＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶されたマップおよびプログラムに基づいて、車両が所望の走行状態となるように、機器類を制御する。

本実施の形態において、ＥＣＵ８０００は、シフトレバー８００４がＤ（ドライブ）ポジションであることにより、オートマチックトランスミッション２０００のシフトレンジにＤ（ドライブ）レンジが選択された場合、１速〜６速ギヤ段のうちのいずれかのギヤ段が形成されるように、オートマチックトランスミッション２０００を制御する。１速〜６速ギヤ段のうちのいずれかのギヤ段が形成されることにより、オートマチックトランスミッション２０００は前輪７０００に駆動力を伝達し得る。なおＤレンジにおいて、６速ギヤ段よりも高速のギヤ段、すなわち７速ギヤ段や８速ギヤ段を形成可能であるようにしてもよい。形成するギヤ段は、車速とアクセル開度とをパラメータとして予め作成された変速線図に基づいて決定される。

図２を参照して、プラネタリギヤユニット３０００について説明する。プラネタリギヤユニット３０００は、クランクシャフトに連結された入力軸３１００を有するトルクコンバータ３２００に接続されている。プラネタリギヤユニット３０００は、遊星歯車機構の第１セット３３００と、遊星歯車機構の第２セット３４００と、出力ギヤ３５００と、ギヤケース３６００に固定されたＢ１ブレーキ３６１０、Ｂ２ブレーキ３６２０およびＢ３ブレーキ３６３０と、Ｃ１クラッチ３６４０およびＣ２クラッチ３６５０と、ワンウェイクラッチＦ３６６０とを含む。

第１セット３３００は、シングルピニオン型の遊星歯車機構である。第１セット３３００は、サンギヤＳ（ＵＤ）３３１０と、ピニオンギヤ３３２０と、リングギヤＲ（ＵＤ）３３３０と、キャリアＣ（ＵＤ）３３４０とを含む。

サンギヤＳ（ＵＤ）３３１０は、トルクコンバータ３２００の出力軸３２１０に連結されている。ピニオンギヤ３３２０は、キャリアＣ（ＵＤ）３３４０に回転自在に支持されている。ピニオンギヤ３３２０は、サンギヤＳ（ＵＤ）３３１０およびリングギヤＲ（ＵＤ）３３３０と噛合している。

リングギヤＲ（ＵＤ）３３３０は、Ｂ３ブレーキ３６３０によりギヤケース３６００に固定される。キャリアＣ（ＵＤ）３３４０は、Ｂ１ブレーキ３６１０によりギヤケース３６００に固定される。

第２セット３４００は、ラビニヨ型の遊星歯車機構である。第２セット３４００は、サンギヤＳ（Ｄ）３４１０と、ショートピニオンギヤ３４２０と、キャリアＣ（１）３４２２と、ロングピニオンギヤ３４３０と、キャリアＣ（２）３４３２と、サンギヤＳ（Ｓ）３４４０と、リングギヤＲ（１）（Ｒ（２））３４５０とを含む。

サンギヤＳ（Ｄ）３４１０は、キャリアＣ（ＵＤ）３３４０に連結されている。ショートピニオンギヤ３４２０は、キャリアＣ（１）３４２２に回転自在に支持されている。ショートピニオンギヤ３４２０は、サンギヤＳ（Ｄ）３４１０およびロングピニオンギヤ３４３０と噛合している。キャリアＣ（１）３４２２は、出力ギヤ３５００に連結されている。

ロングピニオンギヤ３４３０は、キャリアＣ（２）３４３２に回転自在に支持されている。ロングピニオンギヤ３４３０は、ショートピニオンギヤ３４２０、サンギヤＳ（Ｓ）３４４０およびリングギヤＲ（１）（Ｒ（２））３４５０と噛合している。キャリアＣ（２）３４３２は、出力ギヤ３５００に連結されている。

サンギヤＳ（Ｓ）３４４０は、Ｃ１クラッチ３６４０によりトルクコンバータ３２００の出力軸３２１０に連結される。リングギヤＲ（１）（Ｒ（２））３４５０は、Ｂ２ブレーキ３６２０により、ギヤケース３６００に固定され、Ｃ２クラッチ３６５０によりトルクコンバータ３２００の出力軸３２１０に連結される。また、リングギヤＲ（１）（Ｒ（２））３４５０は、ワンウェイクラッチＦ３６６０に連結されており、１速ギヤ段の駆動時に回転不能となる。

図３に、各変速ギヤ段と、各クラッチおよび各ブレーキの作動状態との関係を表した作動表を示す。この作動表に示された組み合わせで各ブレーキおよび各クラッチを作動させることにより、１速〜６速の前進ギヤ段と、後進ギヤ段が形成される。

図４を参照して、油圧回路４０００の要部について説明する。なお、油圧回路４０００は、以下に説明するものに限られない。

油圧回路４０００は、オイルポンプ４００４と、プライマリレギュレータバルブ４００６と、マニュアルバルブ４１００と、ソレノイドモジュレータバルブ４２００と、ＳＬ１リニアソレノイド（以下、ＳＬ（１）と記載する場合がある。）４２１０と、ＳＬ２リニアソレノイド（以下、ＳＬ（２）と記載する）４２２０と、ＳＬ３リニアソレノイド（以下、ＳＬ（３）と記載する）４２３０と、ＳＬ４リニアソレノイド（以下、ＳＬ（４）と記載する）４２４０と、ＳＬＴリニアソレノイド（以下、ＳＬＴと記載する）４３００と、Ｂ２コントロールバルブ４５００とを含む。

オイルポンプ４００４は、エンジン１０００のクランクシャフトに連結されている。クランクシャフトが回転することにより、オイルポンプ４００４が駆動し、油圧を発生する。オイルポンプ４００４で発生した油圧は、プライマリレギュレータバルブ４００６により調圧され、ライン圧が生成される。

プライマリレギュレータバルブ４００６は、ＳＬＴ４３００により調圧されたスロットル圧をパイロット圧として作動する。ライン圧は、ライン圧油路４０１０を介してマニュアルバルブ４１００に供給される。

マニュアルバルブ４１００は、ドレンポート４１０５を含む。ドレンポート４１０５から、Ｄレンジ圧油路４１０２およびＲレンジ圧油路４１０４の油圧が排出される。マニュアルバルブ４１００のスプールがＤポジションにある場合、ライン圧油路４０１０とＤレンジ圧油路４１０２とが連通させられ、Ｄレンジ圧油路４１０２に油圧が供給される。このとき、Ｒレンジ圧油路４１０４とドレンポート４１０５とが連通させられ、Ｒレンジ圧油路４１０４のＲレンジ圧がドレンポート４１０５から排出される。

マニュアルバルブ４１００のスプールがＲポジションにある場合、ライン圧油路４０１０とＲレンジ圧油路４１０４とが連通させられ、Ｒレンジ圧油路４１０４に油圧が供給される。このとき、Ｄレンジ圧油路４１０２とドレンポート４１０５とが連通させられ、Ｄレンジ圧油路４１０２のＤレンジ圧がドレンポート４１０５から排出される。

マニュアルバルブ４１００のスプールがＮポジションにある場合、Ｄレンジ圧油路４１０２およびＲレンジ圧油路４１０４の両方と、ドレンポート４１０５とが連通させられ、Ｄレンジ圧油路４１０２のＤレンジ圧およびＲレンジ圧油路４１０４のＲレンジ圧がドレンポート４１０５から排出される。

Ｄレンジ圧油路４１０２に供給された油圧は、最終的には、Ｂ１ブレーキ３６１０、Ｂ２ブレーキ３６２０、Ｃ１クラッチ３６４０およびＣ２クラッチ３６５０に供給される。Ｒレンジ圧油路４１０４に供給された油圧は、最終的には、Ｂ２ブレーキ３６２０に供給される。

ソレノイドモジュレータバルブ４２００は、ライン圧を元圧とし、ＳＬＴ４３００に供給する油圧（ソレノイドモジュレータ圧）を一定の圧力に調圧する。

ＳＬ（１）４２１０は、Ｃ１クラッチ３６４０に供給される油圧を調圧する。ＳＬ（２）４２２０は、Ｃ２クラッチ３６５０に供給される油圧を調圧する。ＳＬ（３）４２３０は、Ｂ１ブレーキ３６１０に供給される油圧を調圧する。ＳＬ（４）４２４０は、Ｂ３ブレーキ３６３０に供給される油圧を調圧する。

ＳＬＴ４３００は、アクセル開度センサ８０１０により検知されたアクセル開度に基づいたＥＣＵ８０００からの制御信号に応じて、ソレノイドモジュレータ圧を調圧し、スロットル圧を生成する。スロットル圧は、ＳＬＴ油路４３０２を介して、プライマリレギュレータバルブ４００６に供給される。スロットル圧は、プライマリレギュレータバルブ４００６のパイロット圧として利用される。

ＳＬ（１）４２１０、ＳＬ（２）４２２０、ＳＬ（３）４２３０、ＳＬ（４）４２４０、およびＳＬＴ４３００は、ＥＣＵ８０００から送信される制御信号により制御される。本実施の形態において、ＳＬ（１）４２１０、ＳＬ（２）４２２０、ＳＬ（３）４２３０、ＳＬ（４）４２４０、ＳＬＴ４３００は、非通電時に出力油圧が「０」になるノーマルクローズタイプのリニアソレノイドバルブとして構成される。

ＳＬ（１）４２１０、ＳＬ（２）４２２０、ＳＬ（３）４２３０、ＳＬ（４）４２４０は、油圧指令値と同じ油圧を出力するように、ＥＣＵ８０００により制御される。具体的には、油圧指令値に応じた電流値で、各リニアソレノイドバルブの電磁コイルが通電される。

Ｂ２コントロールバルブ４５００は、Ｄレンジ圧油路４１０２およびＲレンジ圧油路４１０４のいずれか一方からの油圧を選択的に、Ｂ２ブレーキ３６２０に供給する。Ｂ２コントロールバルブ４５００に、Ｄレンジ圧油路４１０２およびＲレンジ圧油路４１０４が接続されている。Ｂ２コントロールバルブ４５００は、ＳＬソレノイドバルブ（図示せず）およびＳＬＵソレノイドバルブ（図示せず）から供給された油圧とスプリングの付勢力とにより制御される。

ＳＬソレノイドバルブがオフで、ＳＬＵソレノイドバルブがオンの場合、Ｂ２コントロールバルブ４５００は、図４において左側の状態となる。この場合、Ｂ２ブレーキ３６２０には、ＳＬＵソレノイドバルブから供給された油圧をパイロット圧として、Ｄレンジ圧を調圧した油圧が供給される。

ＳＬソレノイドバルブがオンで、ＳＬＵソレノイドバルブがオフの場合、Ｂ２コントロールバルブ４５００は、図４において右側の状態となる。この場合、Ｂ２ブレーキ３６２０には、Ｒレンジ圧が供給される。

図５は、ソレノイドバルブ４３００の断面図である。この図５に示すように、ソレノイドバルブ４３００は、筒状に形成され、内部に収容空間９０７１が形成された筐体９０７０と、この筐体９０７０内に収容され、収容空間９０７１内に収容されたプランジャ９００４と、スプリング９００９とを備えている。

筐体９０７０は、円筒状に形成された筒状本体９０７４と、筒状本体９０７４の一端に設けられたヘッド部９０７２と、筒状本体９０７４の他端に設けられ、他端の開口部を閉塞するキャップ部９０７３とを備えている。

筒状本体９０７４とキャップ部９０７３とは、筐体９０７０の端部に、スプリング９００９を収容する弾性体収容部９０２３を規定している。スプリング９００９は、プランジャ９００４をキャップ部９０７３側からヘッド部９０７２側に向けて付勢している。

ヘッド部９０７２は、有底円筒状に形成されており、収容空間９０７１の一部である凹部９０７５を規定しており、プランジャ９００４の上端部を受け入れ可能とされている。

ヘッド部９０７２の周面には、電磁コイル９００２が設けられている。電磁コイル９００２に電力が供給されることで、スプリング９００９からの付勢力に抗してプランジャ９００４をキャップ部９０７３側に向けて付勢する。

そして、電磁コイル９００２に供給する電流量を調整することで、プランジャ９００４のストローク量を調整することができる。

筒状本体９０７４は、略中空円筒状に形成されており、長尺に形成されている。収容空間９０７１は、筐体９０７０の長手方向（一方向）に向けて延びている。

筒状本体９０７４の周面には、収容空間９０７１に達するように形成された複数の貫通孔が間隔を隔てて形成されている。

具体的には、筒状本体９０７４の周面には、図４に示すソレノイドモジュレータバルブ４２００の出力ポートに接続される入力ポート９０１０と、この入力ポート９０１０に対して、ヘッド部９０７２側に間隔を隔てて形成された出力ポート９０１２と、入力ポート９０１０に対して、出力ポート９０１２と反対側に形成されたドレンポート９０２０とが形成されている。

さらに、筒状本体９０７４の周面には、出力ポート９０１２に対して、ヘッド部９０７２側に間隔をあけて形成され、オイルパンにオイルを排出するドレンポート９０１６と、ドレンポート９０２０に対して入力ポート９０１０と反対側に形成されたフィードバックポート９０１４と、このフィードバックポート９０１４に対してドレンポート９０２０と反対側に形成されたドレインポート９０１７とが形成されている。

このように、筒状本体９０７４には、ヘッド部９０７２側からキャップ部９０７３側に向けて、順次、ドレンポート９０１６と、出力ポート９０１２と、入力ポート９０１０と、ドレンポート９０２０と、フィードバックポート９０１４と、ドレインポート９０１７とが順次形成されている。

プランジャ９００４は、収容空間９０７１の内周面に摺接するランド部９０４０と、このランド部９０４０に対して、筐体９０７０のヘッド部９０７２（一端）側に間隔を隔てて設けられたランド部９０３０とを備えている。プランジャ９００４は、ランド部９０４０とランド部９０３０とを接続すると共に、ランド部９０４０およびランド部９０３０より小径に形成された軸部９００６とを備えている。そして、ランド部９０３０とランド部９０４０と筐体９０７０の内周面とによって、連通空間９０２２が規定されている。なお、軸部９００６は、収容空間９０７１を規定する筐体９０７０の内周面から離れるように配置されており、連通空間９０２２は、リング状の溝部とされている。

ランド部９０３０の外周面には、プランジャ９００４の軸方向に向けて延びる切欠部９０１５が形成されている。この切欠部（連通部）９０１５は、収容空間９０７１を規定する筐体９０７０の内周面と協働して、オイルが流通可能な油路を形成する。

切欠部９０１５は、ランド部９０３０の外周面のうち、プランジャ９００４の軸方向中央部からヘッド部９０７２に向けて延びている。

切欠部９０１５の長さは、ドレンポート９０１６と出力ポート９０１２との間の距離よりも長く形成されており、ドレンポート９０１６と出力ポート９０１２とを連通可能となっている。

さらに、プランジャ９００４は、ランド部９０３０に対して、ランド部９０４０と反対側に間隔をあけて配置された挿入部９０６０と、この挿入部９０６０およびランド部９０３０を接続する軸部９００７とを備えている。

挿入部９０６０は、ヘッド部９０７２内に規定された凹部９０７５内に挿入されており、凹部９０７５内を移動可能に設けられている。そして、電磁コイル９００２からの電磁力によって、摺動可能とされている。

プランジャ９００４は、ランド部９０４０に対してキャップ部９０７３側に間隔を隔てて配置されたランド部９０５０と、このランド部９０５０およびランド部９０４０を接続する軸部９００８とを備えている。ランド部９０４０とランド部９０５０との間には、連通空間９０２１が規定されている。

連通空間９０２１を規定するランド部９０５０の端面の面積Ｓ１は、連通空間９０２１を規定するランド部９０４０の端面の面積Ｓ２よりも小さくなっている。このため、連通空間９０２１内に出力圧が入り込むことで、プランジャ９００４をヘッド部９０７２に向けて付勢する押圧力が生じる。

上記のように構成されたソレノイドバルブ４３００は、スロットル圧を調整可能なスロットル圧調整状態（第１状態）と、ソレノイドバルブ４３００内の異物を排出可能な異物排出状態（第２状態）とに切替可能となっている。

ここで、スロットル圧調整状態においては、連通空間９０２２が出力ポート９０１２と入力ポート９０１０とを接続すると共に、ランド部９０４０，９０３０が、ドレンポート９０２０，９０１６を閉塞している。

さらに、異物排出状態においては、連通空間９０２２がドレンポート９０２０と入力ポート９０１０とを接続すると共に、ランド部９０３０が出力ポート９０１２と入力ポート９０１０との接続状態を切断する。

図５から図９を用いて、ソレノイドバルブ４３００のスロットル圧調整状態、および異物排出状態等について詳細に説明する。なお、図９は、電磁コイル９００２に供給する電流量と、出力圧および入力圧との相関関係を示すグラフである。

図９および図５において、電磁コイル９００２に電力が供給されていない状態においては、プランジャ９００４は、スプリング９００９からの付勢力によって、凹部９０７５の底部に当接している。

この際、ランド部９０４０は、入力ポート９０１０およびドレンポート９０２０の開口部を閉塞している。さらに、ランド部９０３０は、ドレンポート９０１６の一部を開口している。これにより、ドレンポート９０１６と出力ポート９０１２とが連通している。これにより、図７に示すように、パイロット圧（出力圧）は、０[ＫＰａ]となる。

そして、電磁コイル９００２にＡ１[Ａ〕未満の電流を供給すると、プランジャ９００４は、電磁コイル９００２からの電磁力によって、キャップ部９０７３に向けて付勢される。

このように、電磁コイル９００２に電力を供給することで、スロットル圧調整状態となり、プランジャ９００４がキャップ部９０７３に向けて変位する。そして、ランド部９０４０が入力ポート９０１０の開口部の少なくとも一部を開口する。これにより、連通空間９０２２を介して、出力ポート９０１２と入力ポート９０１０とが連通する。

この際、ランド部９０４０は、ドレンポート９０２０を閉塞しており、ドレンポート９０２０と入力ポート９０１０との接続状態は切断されている。フィードバックポート９０１４と連通空間９０２１とは、連通している。このため、出力ポート９０１２から出力された油圧は、フィードバックポート９０１４にも供給される。

そして、電磁コイル９００２に供給される電流量を変化させることで、ランド部９０４０が入力ポート９０１０の流通面積（開口面積）が変化し、入力ポート９０１０から出力ポート９０１２に供給される油量が変化する。そして、油路４３０２内の油圧は、ソレノイドバルブ４３００からの給油量によって調圧される。

ここで、ストローク圧調整状態において、入力ポート９０１０の開口面積は、プランジャ９００４のストローク量に比例し、プランジャ９００４のストローク量は、電磁コイル９００２の電磁力に比例する。電磁コイル９００２による電磁力は、電磁コイル９００２に供給される電流値に応じた大きさとなる。このため、図９の実線Ｌ１に示すように、電流値が大きくなると、出力油圧も大きくなるように変化する。このように、ソレノイドバルブ４３００は、出力油圧を調整することができる。

図９において、電磁コイル９００２に供給される電流量が、Ａ１〔Ａ〕となると、入力ポート９０１０と出力ポート９０１２との連通状態は維持されつつも、出力油圧を調圧可能な状態は終了する。そして、電磁コイル９００２に供給される電流量が、Ａ１〔Ａ〕以上Ａ１ａ〔Ａ〕未満においては、入力ポート９０１０と出力ポート９０１２との連通状態は維持されつつも、図９に示す実線Ｌ２のように、油路４３０２内の油圧が一定に維持される。この際、入力ポート９０１０の入力圧と出力ポート９０１２の入力圧とが等しくなる。

そして、電磁コイル９００２に供給される電流量が、Ａ１ａ〔Ａ〕となると、図６に示すよにランド部９０３０が出力ポート９０１２を閉塞する。これにより、出力ポート９０１２と入力ポート９０１０との接続状態が切断される。

さらに、電磁コイル９００２に供給する電流量を増やし、供給電流量がＡ２〔Ａ〕となると、図７に示すように、切欠部９０１５の先端部が、出力ポート９０１２に達する。これにより、切欠部９０１５を介して、出力ポート９０１２とドレンポート９０１６と連通する。これにより、図９に示すように、出力油圧は、０〔ｋＰａ〕となる。この際、ソレノイドバルブ４３００内および油路４３０３内の異物を外部に排出することができる。

電磁コイル９００２に供給される電流量が、Ａ２ａ〔Ａ〕に達すると、図８に示すように、ランド部９０４０が、ドレンポート９０２０の開口部の少なくとも一部を開口する。これにより、入力ポート９０１０とドレンポート９０２０とが連通し、入力ポート９０１０および入力ポート９０１０に接続された油路４３０３内の油が外部に排出される。これにより、ソレノイドバルブ４３００内に入り込んだ異物を外部に排出することができる。そして、筐体９０７０とプランジャ９００４との間に異物が挟まりこみ、プランジャ９００４の駆動が阻害されることを抑制することができる。このように、電磁コイル９００２に供給される電流量が所定値以上となると、異物排出状態となる。

ここで、本実施の形態に係るソレノイドバルブ４３００は、図５において、ランド部９０４０が入力ポート９０１０の開口部を僅かに開けた状態で、入力ポート９０１０の開口面積を僅かに調整することで、パイロット圧の調整が行われている。

このため、微細な異物であったとしても、パイロット圧調整時に、異物が入力ポート９０１０とランド部９０４０との間にはまり込むおそれがある。

そこで、電磁コイル９００２に供給する電流量をＡ３〔Ａ〕（Ａ３＞Ａ２ａ）とすることで、異物排出時におけるドレンポート９０２０の開口面積が、パイロット圧調整時における入力ポート９０１０の開口面積よりも大きくなるように、プランジャ９００４を位置調整する。

これにより、微細な異物のみならず、パイロット圧調整時における入力ポート９０１０の開口部に嵌まり込むような大きさの異物であっても、良好に外部に排出することができる。

ここで、油路４３０３内の油は、プライマリレギュレータバルブ４００６のプランジャがストロークすることで排出された油量しか外部に排出されない。このように、油路４３０３内およびソレノイドバルブ４３００内の油の排出量は少ないため、油路４３０３内に異物が存在する場合には、当該異物は、ソレノイドバルブ４３００に達し、暫くの期間ソレノイドバルブ４３００内に滞留することになる。そして、油路４３０３からソレノイドバルブ４３００内に異物が入り込んだ状態で、ソレノイドバルブ４３００が駆動すると、ソレノイドバルブ４３００が当該異物を噛みこむおそれがある。

これに対し、本実施の形態に係るソレノイドバルブ４３００によれば、電磁コイル９００２に供給する電流量をＡ２ａ〔Ａ〕以上とすることで、入力ポート９０１０とドレンポート９０２０と連通することができ、油路４３０３内の異物をドレンポート９０２０から排出することができ、ソレノイドバルブ４３００が当該異物を噛みこむことを抑制することができる。

ここで、電磁コイル９００２を異物排出状態とするタイミングとしては、たとえば、自動変速機の組立完成時に行われる検査時等が挙げられる。検査時に行う場合には、当該検査の最初の段階で行う。

また、電磁コイル９００２を異物排出状態とするタイミングとしては、たとえば、エンジン始動時の数秒間や、エンジンが切られた後の数秒間等が挙げられる。

なお、エンジン始動時において、ＥＣＵ８０００は、シフトレバー８００４のポジションスイッチ８００６からの信号によって、シフトレバー８００４がドライブレンジやリバースレンジにシフトされたことを検知すると、当該異物排出モードを終了する。

なお、本実施の形態に係るソレノイドバルブ４３００は、出力ポート９０１２とドレンポート９０１６とが連通する電流量Ａ２と、入力ポート９０１０とドレンポート９０２０とが連通する電流量Ａ２ａとを異ならせているが、これに限られない。

たとえば、出力ポート９０１２とドレンポート９０１６とが連通すると同時に、入力ポート９０１０とドレンポート９０２０とが連通するようにしてもよい。この場合には、たとえば、電磁コイル９００２に供給される電流量がＡ２ａとなったときに、切欠部９０１５の先端部が出力ポート９０１２に達するようにする。

以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。さらに、上記数値などは、例示であり、上記数値および範囲にかぎられない。

本発明は、バルブに適用でき、自動車の自動変速機に用いる油圧制御用のバルブに好適である。

本発明の実施の形態に係る制御装置を搭載した車両の概略構成を示す模式図である。プラネタリギヤユニットの概略構成を示す模式図である。各変速ギヤ段と、各クラッチおよび各ブレーキの作動状態との関係を表した作動表である。油圧回路の要部を示す油圧回路図である。スロットル圧調整状態におけるソレノイドバルブの断面図である。出力ポートを閉塞した状態におけるソレノイドバルブの断面図である。出力ポートとドレンポートとを連通させた状態におけるソレノイドバルブの断面図である。出力ポートとドレンポートとを連通させると共に、入力ポートとドレンポートとを連通させた状態における断面図である。電磁コイルに供給する電流量と、出力圧および入力圧との関係を示すグラフである。

符号の説明

２０００オートマチックトランスミッション、４０００油圧回路、４００４オイルポンプ、４００６プライマリレギュレータバルブ、４０１０ライン圧油路、４１００マニュアルバルブ、４１０５ドレンポート、４２００ソレノイドモジュレータバルブ、４３００ソレノイドバルブ、９００９スプリング、９０１０入力ポート、９０１２出力ポート、９０１４フィードバックポート、９０１５切欠部、９０１６，９０１７，９０２０ドレンポート、９０２１，９０２２連通空間、９０３０，９０４０，９０５０ランド部、９０７０筐体、９０７１収容空間。

Claims

収容室が内部に規定された筐体と、
前記収容室内に設けられ、前記収容室内を移動可能に設けられた弁体と、
前記弁体を移動させる駆動部と、
を備え、入力部および出力部に接続されるバルブであって、
前記筐体の周面には、前記収容室に達し、前記入力部に接続されると共に、オイルが供給される入力孔と、前記入力孔に対して前記筐体の一端側に間隔を隔てて形成され、前記収容室に達すると共に、前記出力部に接続される出力孔と、前記入力孔に対して前記出力孔と反対側に形成され、外部に前記オイルを排出可能なインポート用排出孔とが形成され、
前記弁体は、前記収容室を規定する前記筐体の内周面に摺接可能に設けられた第１摺動部と、前記第１摺動部に対して前記筐体の一端側に間隔を隔てて設けられた第２摺動部と、前記第１摺動部および前記第２摺動部を接続し、前記第１摺動部と前記第２摺動部との間に接続空間を規定する接続部とを含み、
前記弁体は、前記接続空間が前記入力孔と前記出力孔とを接続すると共に、第１摺動部が前記インポート用排出孔と前記入力孔との接続状態を切断する第１状態と、
前記接続空間が前記入力孔と前記インポート用排出孔とを連通させると共に、前記第２摺動部が前記出力孔と前記入力孔との接続状態を切断する第２状態とに切替可能とされた、バルブ。
前記筐体の周面には、前記出力孔に対して前記筐体の一端側に間隔をあけてアウトポート用排出孔が形成され、
前記第２摺動部には、前記第２状態において、前記出力孔と前記アウトポート用排出孔とを連通する連通部が形成された、請求項１に記載のバルブ。
前記駆動部は、前記弁体を前記出力孔側から前記入力孔側に向かう方向に向けて付勢する電磁コイルと、前記弁体を前記入力孔側から前記出力孔側に向けて付勢する付勢部材とを含む、請求項１または請求項２に記載のバルブ。