JP2013221608A - 油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シールリングの近傍に堆積する異物を排出することのできる油圧制御装置を提供する。
【解決手段】回転軸に形成された第１油路を介して回転軸と相対回転可能に設けられた油圧室に油圧を供給し、かつ、回転軸と油圧室との間の隙間を、回転軸に形成された凹部に嵌め込まれたシール部材に油圧を供給して凹部における内壁面のうち回転軸の軸線方向で第１油路とは反対側の内壁面にシール部材を押し付けることによりシールするように構成されている油圧制御装置において、回転軸における凹部を挟んで第１油路とは反対側に設けられた第２油路と、第２油路における油圧を油圧室における油圧よりも高くし（ステップＳ２）、その後に第２油路における油圧を油圧室における油圧よりも低くする手段（ステップＳ３）とを備えることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

この発明は、油圧供給部に対して供給する油圧を制御する装置に関するものである。

機械装置類を作動させるための油圧の一部を相互に荷重を与えあって接触する部分や摺動する部分などに供給して潤滑や冷却を行うことは広く知られている。例えば特許文献１には、変速機のケーシングと、ケーシングに対して相対回転するクラッチドラムとの間の隙間をシールリングによってシールし、かつ、そのシールリングをクラッチの油圧室に供給する油圧によって潤滑するように構成された変速機の回転体支持構造が記載されている。より具体的に説明すると、上述したシールリングはケーシングに一体のスリーブの外周面に形成された溝部に嵌め込まれている。そして、その溝部に上記の隙間を介してクラッチの油圧室に供給する油圧が浸入して溝部における内壁面のうち、クラッチの油圧室に連通されている側とは反対側の壁面に、シールリングが押し付けられることにより上記の隙間がシールされるように構成されている。この溝部における内壁面のうち、クラッチの油圧室に連通されている側を、以下、内側と称する。一方、シールリングが押し付けられる側には、ケーシングとスリーブとの間に形成された油路を介してクラッチの油圧室に供給する油圧の一部が供給されるように構成されている。このシールリングが押し付けられる側を、以下、外側と称する。なお、上記のシールリングの外側はケーシングの内部の解放されている。このように特許文献１に記載された構成では、上述した油圧室に油圧を供給する場合、その油圧の一部を上述したシールリングに絶えず供給することになる。そのため、特許文献１に記載された発明によれば、シールリングの近傍に滞留する劣化したオイルや堆積する摩耗粉などの不純物、すなわち異物を洗い流すことができるので、シールリングが異物によって損傷することを防止もしくは抑制することができる、とされている。

なお、特許文献２には、変速機のケーシングの一部であって非回転部材である第１部材と、第１部材の外周側に変速機の回転軸と同軸上に設けられた回転部材である第２部材との間に、シールリングを設けた装置が記載されている。シールリングは第１部材に形成された凹溝に嵌め込まれるとともに、第２部材と一体的に回転するようになっている。そして、第１部材に形成された油路から第２部材に形成された油路に油圧を供給する場合、その油圧の一部が上記の凹溝に浸入してシールリングを潤滑するように構成されている。

特開平９−６０７１４号公報 特開２００３−１７２４５６号公報

上述した特許文献１に記載された構成では、シールリングの外側に堆積する異物をオイルによって洗い流すことができるものの、溝部におけるオイルは上記の外側のオイルのように入れ替わらないために、シールリングの内側に堆積する異物を洗い流すことができない虞がある。また、特許文献１に記載された構成では、シールリングの外側はケーシング内に解放されているため、上述したようにシールリングの外側に油圧を供給する場合、その油圧がケーシング内に漏れ出てしまい、油圧室の油圧に不足を生じる虞がある。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、シールリングにおける油路側に堆積する異物を排出することのできる油圧制御装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、回転軸に形成された第１油路を介して前記回転軸と相対回転可能に設けられた油圧室に油圧を供給し、かつ、前記回転軸と前記油圧室との間の隙間を、前記回転軸に形成された凹部に嵌め込まれたシール部材に前記油圧を供給して前記凹部における内壁面のうち前記回転軸の軸線方向で前記第１油路とは反対側の内壁面に前記シール部材を押し付けることによりシールするように構成されている油圧制御装置において、前記回転軸における前記凹部を挟んで前記第１油路とは反対側に設けられた第２油路と、前記第２油路における油圧を前記油圧室における油圧よりも高くし、その後に前記第２油路における油圧を前記油圧室における油圧よりも低くする手段とを備えることを特徴とするものである。

また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記手段は、前記シール部材の近傍に滞留する異物が予め定めた量を超えたことが判断される場合に前記第２油路における油圧を前記油圧室における油圧よりも高くするように構成されていることを特徴とする油圧制御装置である。

請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記第２油路における油圧を前記油圧室における油圧よりも高くし、その後に前記第２油路における油圧を前記油圧室における油圧よりも低くしている場合に、前記油圧室における油圧を増大するように構成されていることを特徴とする油圧制御装置である。

請求項４の発明は、請求項１または２の発明において、前記回転軸における前記第２油路を挟んで前記凹部とは反対側にシール部が設けられていることを特徴とする油圧制御装置である。

請求項１の発明によれば、第２油路の油圧を増大させた場合、第２油路側から第１油路側に作用する油圧によって、シール部材は回転軸の軸線方向で凹部における第１油路側に移動させられ、かつ、凹部における内壁面のうち回転軸の軸線方向で第１油路側の内壁面に押し付けられて回転軸と油圧室との間の隙間をシールする。そしてその後に、第２油路の油圧を低下させた場合、第１油路側から第２油路側に作用する油圧によって、シール部材は回転軸の軸線方向で凹部における第２油路側に移動させられ、かつ、凹部における内壁面のうち回転軸の軸線方向で第２油路側の内壁面に押し付けられて回転軸と油圧室との間の隙間をシールする。このようにしてシール部材が凹部における第１油路側から第２油路側に移動する過渡状態において、回転軸と油圧室との間に隙間が形成された場合、その隙間を通じて凹部に滞留した劣化したオイルや堆積した摩耗粉などの異物を第１油路側のオイルとともに第２油路側に排出することができる。その結果、上述したような異物がシール部や回転軸および油圧室を摩耗させる要因となったり、これらの部材の耐久性を損なう要因となるなどのことを防止もしくは抑制することができる。

請求項２の発明によれば、請求項１の発明による効果と同様の効果に加えて、異物の堆積量が予め定めた量を超えたと判断される場合には上述したようにして第２油路に排出することができる。

請求項３の発明によれば、請求項１または２の発明による効果と同様の効果に加えて、第２油路の油圧を低下させた場合、第１油路を介して油圧室に供給する油圧を増大させるため、上述した油圧の漏洩によって油圧室の油圧が低下することを防止もしくは抑制することができる。すなわち、油圧に不足が生じることによる動作不良を防止もしくは抑制することができる。

請求項４の発明によれば、請求項１または２の発明による効果と同様の効果に加えて、他のシール部が設けられているので、第２油路の油密状態を保つことができる。

この発明における制御の一例を示すフローチャートである。 この発明における制御の他の例を示すフローチャートである。 図２に示す制御を実行した場合におけるクラッチＣ１の油圧室の油圧の変化を示すタイムチャートである クラッチＣ１とポンプカバーとの間の隙間をシールするシールリングの近傍に堆積した異物を排出するための一例を模式的に示す図である。 クラッチＣ１とポンプカバーとの間の隙間をシールするシールリングの近傍に堆積した異物を排出するための他の例を模式的に示す図である。 クラッチＣ１とポンプカバーとの間の隙間をシールするシールリングの近傍に堆積した異物を排出するための更に他の例を模式的に示す図である。 プライマリプーリとスリーブとの間の隙間をシールするシールリングの近傍に堆積した異物を排出するための一例を模式的に示してある。 この発明に係る油圧制御装置を適用することができる車両の一例を模式的に示す図である。 図８に示すクラッチＣ１の一例を模式的に示す図である。

つぎにこの発明を具体的に説明する。図８に、この発明に係る油圧制御装置を適用することができる車両の一例を模式的に示してある。駆動力源１は、ガソリンエンジンなどの内燃機関や電動機もしくはこれら内燃機関と電動機とを組み合わせたいわゆるハイブリッド式のものであってよい。以下の説明では駆動力源１をエンジン１と記す。

エンジン１の出力側にトルクコンバータ２が連結されている。このトルクコンバータ２は、従来知られているものと同様の構成のものであって、入力側の要素と出力側の要素とを直接的に連結する直結クラッチ３を備えている。このトルクコンバータ２に続けて前後進切替機構４が配置されている。この前後進切替機構４は、要は、入力されたトルクをそのまま出力し、またトルクの作用方向を反転して出力できる任意の構成のものであればよい。前後進切替機構４は、図８に示す例では、ダブルピニオン型遊星歯車機構を主体として構成されている。すなわち、トルクコンバータ２の出力要素に連結されたサンギヤ５と同心円上に、内歯歯車であるリングギヤ６が配置されており、これらサンギヤ５とリングギヤ６との間に、サンギヤ５に噛み合っているピニオンギヤ７と、そのピニオンギヤ７およびリングギヤ６に噛み合っている他のピニオンギヤ８とが配置されており、これらのピニオンギヤ７，８がキャリヤ９によって自転および公転できるように保持されている。

サンギヤ５に入力されたトルクの作用方向を反転せずにそのまま出力する前進状態を設定するためのクラッチＣ１が設けられている。このクラッチＣ１は、要は、上記のダブルピニオン型遊星歯車機構におけるいずれか二つの要素を連結して遊星歯車機構の全体を一体化して回転させるように構成されたクラッチであり、図８に示す例では、サンギヤ５とキャリヤ９とを選択的に連結するように構成されている。このクラッチＣ１は、具体的には、湿式の多板クラッチによって構成することができ、したがって複数の摩擦板およびプレートとそれらを密着させるための油圧室とを備えている。クラッチＣ１およびその油圧室に油圧を給排する構成については後述する。

また、サンギヤ５に入力されたトルクの方向を反転して出力する後進状態を設定するためのブレーキＢ１が設けられている。このブレーキＢ１は、図８に示す例では、リングギヤ６を後述する無段変速機のケーシングなどの固定部１０に選択的に連結してリングギヤ６に反力を与えてその回転を止めるように構成されている。また、このブレーキＢ１は、具体的には、湿式の多板クラッチによって構成することができ、詳細は図示しないが、複数の摩擦板およびプレートとそれらを密着させるための油圧アクチュエータとを備えている。したがって、図８に示す例では、サンギヤ５が入力要素、リングギヤ６が反力要素、キャリヤ９が出力要素となっている。クラッチＣ１が係合してサンギヤ５とキャリヤ９とが連結されることにより、遊星歯車機構の全体が一体となって回転し、サンギヤ５およびキャリヤ９に入力されたトルクがそのまま出力されて前進状態が設定される。またクラッチＣ１に替えてブレーキＢ１が係合することによりリングギヤ６が固定されると、サンギヤ５に対してキャリヤ９が反対方向に回転する。そのため、入力されたトルクとは反対方向に作用するトルクが出力され、後進状態が設定される。

上記の前後進切替機構４の出力側にベルト式無段変速機１１が連結されている。このベルト式無段変速機１１は、従来知られているものと同様の構成のものであって、一対のプーリ１２，１３を備え、各プーリ１２，１３は、それぞれ固定シーブと、これに対向して配置された可動シーブとを備えている。そして、それらの固定シーブと可動シーブとによって形成されるＶ溝にベルト１４が巻き掛けられている。一方のプーリ１２が駆動側のプーリであって、このプライマリプーリ１２が上述した前後進切替機構４におけるキャリヤ９に連結されている。以下、これをプライマリプーリと称する。またプライマリプーリ１２における可動シーブの背面側に油圧室１５が設けられている。油圧室１５は、可動シーブの背面と、後述するベルト式無段変速機１１のケーシングと一体のスリーブの外周側に設けられたドラムの内側の面とによって形成されており、その油圧室１５に供給する油圧を高くし、あるいはオイルの量を増大させることによりＶ溝の幅が狭くなってベルト１４の巻き掛け半径が増大するように構成されている。すなわち、図８に示す例では、プライマリプーリ１２の油圧あるいは圧油の量を制御することにより、変速比を変化させるように構成されている。

また、他方のプーリ１３が従動側のプーリであってその可動シーブの背面側に油圧室１６が設けられており、その油圧室１６に供給する油圧によって、ベルト１４を挟み付けて所定の伝達トルク容量を設定する挟圧力を生じさせるように構成されている。以下、これをセカンダリプーリと称する。そして、このセカンダリプーリ１３のプーリ軸１７が、カウンタギヤユニット１８を介してデファレンシャル１９に連結され、そのデファレンシャル１９から図示しない左右の駆動輪に動力を分配して伝達するように構成されている。

上記の直結クラッチ３やクラッチＣ１およびブレーキＢ１ならびに無段変速機１１などは油圧によって作動されるように構成されており、その制御のための油圧制御装置２０が設けられている。この油圧制御装置２０について簡単に説明すると、油圧制御装置２０は例えば電気的に制御される複数の電磁弁を備え、それらの電磁弁のオン・オフの状態に応じて出力される油圧によって上記の直結クラッチ３やクラッチＣ１あるいはブレーキＢ１を係合もしくは解放させ、また無段変速機１１で設定する変速比を変化させ、あるいはベルト挟圧力を高低に変化させるように構成されている。

さらに、油圧制御装置２０に対して指令信号を出力することにより、すなわち例えば変速比やベルト挟圧力を制御し、またクラッチＣ１やブレーキＢ１に対する油圧の給排を制御する電子制御装置（ＥＣＵ）２１が設けられている。このＥＣＵ２１はマイクロコンピュータを主体として構成され、入力されたデータや予め記憶しているデータに基づいて演算を行って制御指令信号を出力するように構成されている。また、このＥＣＵ２１はエンジン１の出力をも制御するように構成されており、したがってＥＣＵ２１からエンジン１に対して制御指令信号が出力されるように構成されている。

図９に、上述したクラッチＣ１の一例を模式的に示してあり、無段変速機１１の入力軸２２に環状のクラッチドラム２３が一体的に取り付けられている。クラッチドラム２３は、図９に示す例では、円盤状の底部２３ａと、その両端部に環状に形成された環状部２３ｂと、その環状部２３ｂにおける外周側の部分よりも変速機入力軸２２の半径方向で外側に形成された円筒状の円筒部２３ｃとを有している。環状部２３ｂにおける内周側の部分には後述する油圧室に油圧を供給するための油孔２４が形成されており、その油孔２４は後述するオイルポンプのポンプカバー２５と一体の固定軸に形成された油路２６に連通されている。

環状部２３ｂの内側に環状の油圧ピストン２７が変速機入力軸２２の軸線方向に移動可能に設けられている。油圧ピストン２７の底部２７ａにおけるクラッチドラム２３側の面と、クラッチドラム２３の円盤状の部分２３ａにおける油圧ピストン２７側の面とが対向している。また、油圧ピストン２７の外周面と環状部２３ｂの内周面とが対向している。さらに、油圧ピストン２７の外周面にはその全周に亘って大径の溝部２７ｂと小径の溝部２７ｃとが形成されており、それらの溝部２７ｂ，２７ｃにシールリング２８，２９がそれぞれ嵌め込まれている。これらのシールリング２８，２９によって環状部２３ｂと油圧ピストン２７との間の隙間がシールされるようになっている。

このようにしてクラッチドラム２３と油圧ピストン２７との間に形成される空間が油圧室３０となっており、この油圧室３０に伝達トルク容量に応じた油圧を上述した油路２６および油孔２４を介して供給するように構成されている。そして油圧室３０の油圧を増大させることにより発生させた推力によって油圧ピストン２７を軸線方向、すなわち図９での左側に移動させてクラッチＣ１を係合するように構成されている。なお、油圧室３０に対して油圧を供給するための構成については後述する。

油圧ピストン２７の内側には、上述した推力に抗して油圧ピストン２７を変速機入力軸２２の軸線方向に移動させるリターンスプリング３１が設けられている。すなわち、リターンスプリング３１の弾性力はクラッチＣ１を解放させるように作用する。リターンスプリング３１の一方の端部は底部２７ａに取り付けられ、他方の端部は円環状のリテーナ３２に取り付けられている。このリテーナ３２の内周縁はクラッチドラム２３の環状部２３ｂに嵌め込まれ、またスナップリング３３によって抜け止めされている。一方、リテーナ３２の外周縁は油圧ピストン２７の内周面に接触している。その外周縁には溝３２ａが形成され、その溝３２ａに嵌め込まれたシールリング３４によってリテーナ３２と油圧ピストン２７との間の隙間がシールされている。

上述した円筒部２３ｃの内側に複数のプレート３５が変速機入力軸２２の軸線方向に移動可能にスプライン嵌合されるとともに、円筒部２３ｃの端部に取り付けられたスナップリング３６によって抜け止めされている。各プレート３５に押し付けられる複数の摩擦板３７が上述したキャリヤ９に一体のハブ３８にスプライン嵌合されている。またハブ３８にはオイルガイド３９が取り付けられており、変速機入力軸２２の半径方向でクラッチドラム２３の内側に形成された貫孔４０から供給されたオイルをキャリヤ９に案内するように構成されている。また、各プレート３５および摩擦板３７は、図９に示すように、軸線方向に交互に配置され、またスナップリング３６とは反対側に取り付けられた皿バネ４１によって予め定めた圧力によって相互に押し付けられている。

このようにして構成されるクラッチＣ１の動作について簡単に説明する。上述した油圧室３０における油圧を増大して推力を発生させ、その推力がリターンスプリング３１の弾性力よりも大きくなると、油圧ピストン２７はリターンスプリング３１を圧縮しつつ、図９での左側に移動する。そして、油圧ピストン２７がプレート３５と摩擦板３７とを相互に押し付けることによりクラッチＣ１が係合する。これとは反対に、例えば油圧室３０をドレーン箇所に連通させることによりその油圧を低下させて推力を減少させ、リターンスプリング３１の弾性力が上記の推力よりも大きくなると、油圧ピストン２７は弾性力によって図９での右側に移動する。このようにして油圧ピストン２７の推力がプレート３５と摩擦板３７とに作用しなくなると、クラッチＣ１が解放される。

また、図９に示すように、油路２６を挟んで両側に形成された凹部４２，４３にシールリング４４，４５がそれぞれ嵌め込まれ、クラッチドラム２３とポンプカバー２５との間の隙間を各シールリング４４，４５によってシールすることにより上記の隙間から油路２６に供給した油圧が漏洩しないようになっている。

また図９に示すシールリング４４，４５の近傍に堆積する異物を排出する例について説明する。図４に示すように、各シールリング４４，４５における油路２６側とは反対側に、具体的には、クラッチドラム２３とポンプカバー２５との間の隙間における大気に解放されている変速機のケーシングの内部に連通する側に、異物排出油路４６，４７がそれぞれ形成されている。各異物排出油路４６，４７には後述する電気的に制御することのできる電磁弁が設けられており、その電磁弁を電気的に制御することにより、各異物排出油路４６，４７における油圧を増大もしくは減少するように構成されている。以下の説明では、上述した隙間のうち、油路２６とシールリング４４との間の隙間を隙間４８と記し、油路２６とシールリング４５との間の隙間を隙間４９と記す。また、上述した隙間のうち、異物排出油路４６とシールリング４４との間の隙間を隙間５０と記し、異物排出油路４７とシールリング４５との間の隙間を隙間５１と記す。なお、油路２６がこの発明における第１油路に相当し、凹部が４２，４３がこの発明における凹部に相当し、各シールリング４４，４５がこの発明におけるシール部材に相当し、異物排出油路４６，４７がこの発明における第２油路に相当している。また、上記の異物排出油路４６，４７に油圧を給排する電磁弁がこの発明における「第２油路における油圧を前記油圧室における油圧よりも相対的に高くし、その後に、第２油路における油圧を油圧室における油圧よりも相対的に低くする手段」に相当している。

また図４に示すように、各異物排出油路４６，４７における油路２６側とは反対側にシール部５２，５３がそれぞれ構成されている。これらのシール部５２，５３は、図４に示す例では、相対回転するクラッチドラム２３とポンプカバー２５との間に形成される隙間の距離あるいは幅を、例えばこれらの部材同士が互いに干渉しない程度の距離あるいは幅のうち可能な限り短い距離あるいは幅に形成されている。

また、油圧制御装置２０は、例えば電動機により駆動されてオイルパンからオイルを汲み上げて吐出するオイルポンプ５４を有している。オイルポンプ５４が発生させる油圧は、無段変速機１１で必要とする最大油圧あるいはそれよりも高い油圧であり、その油圧が調圧弁であるプライマリレギュレータバルブ５５によって無段変速機１１やクラッチＣ１あるいはブレーキＢ１などを制御するのための元圧であるライン圧に調圧されるように構成されている。そしてこのプライマリレギュレータバルブ５５によって減圧した油圧が、上述した直結クラッチ３に対する油圧の供給を制御するためのロックアップコントロールバルブ（図示せず）や、無段変速機１１における、相互に摩擦接触する箇所や軸受などのいわゆる摺動部分あるいは発熱する部分に供給されるようになっている。

一方、図４に示す例では、オイルポンプ５４とクラッチＣ１の油圧室３０とを連通する油路２６に、供給側電磁開閉弁５６が設けられ、この供給側電磁開閉弁５６を電気的に制御して油路２６を開閉することにより、クラッチＣ１に対して伝達トルク容量に応じて設定した油圧を供給し、また油圧の供給を遮断するように構成されている。また詳細は図示しないが、クラッチＣ１から油圧をドレイン箇所に排出する排出油路が設けられており、その排出油路には、排出側電磁開閉弁が設けられている。そしてこの排出側電磁開閉弁を電気的に制御して排出油路を開閉することにより、クラッチＣ１の油圧をドレイン箇所に排出し、また油圧の排出を遮断するように構成されている。

他方、オイルポンプ５４と各異物排出油路４６，４７とを連通する油路５７に、電気的に制御される切替弁５８が設けられ、この切替弁５８を電気的に制御して各異物排出油路４６，４７をオイルポンプ５４あるいはドレイン箇所に選択的に連通するようになっている。図４に示す切替弁５８は、いわゆる常閉型の電磁弁であって、従来知られている電磁三方弁によって構成されている。具体的には、この切替弁５８は、オイルポンプ５４が連通されるポート５８ａと、ポート５８ａに選択的に連通されるポート５８ｂと、ポート５８ｂに選択的に連通されるポート５８ｃとを備えている。ポート５８ｂは油路５７に連通されており、ポート５８ｃはドレイン箇所に連通されている。また、ポート５８ａとポート５８ｂとの間、および、ポート５８ｂとポート５８ｃとの間を連通もしくは遮断するスプール（図示せず）と、そのスプールが予め定めた方向に移動するように弾性力を付与するスプリング５８ｄと、通電されることによりスプールに対してスプリングの弾性力に抗する力を付与する電磁コイル部５８ｅとを有している。

この切替弁５８の作用について簡単に説明すると、図４に示す例では、切替弁５８は、電磁コイル部５８ｅに通電しないＯＦＦ状態では、スプールはスプリング５８ｄからの弾性力によって、ポート５８ａとポート５８ｂとの間を遮断しかつポート５８ｂとポート５８ｃとの間を連通する状態を設定する位置に移動する。すなわち、図４に符号Ａで示す状態となって、各異物排出油路４６，４７とドレイン箇所とが連通されるようになっている。これとは反対に、電磁コイル部５８ｅに通電するＯＮ状態では、スプールはスプリング５８ｄからの弾性力に抗してそれを上回る電磁力による吸引力を受けて、ポート５８ａとポート５８ｂとの間を連通しかつポート５８ｂとポート５８ｃとの間を遮断する状態を設定する位置に移動する。すなわち、図４に符号Ｂで示す状態となって、オイルポンプ５４と各異物排出油路４６，４７とが連通され、元圧であるライン圧が各異物排出油路４６，４７に供給されるようになっている。

この発明に係る油圧制御装置では、油路２６における各シールリング４４，４５の近傍に堆積した異物を、上記の異物排出油路４６，４７に排出することができるように、以下の制御を実行するように構成されている。その制御の一例を、図１のフローチャートに示してある。このフローチャートで示されるルーチンは、予め定めた短時間毎に繰り返し実行される。図１において、先ず、異物が堆積しているか否かが判断される（ステップＳ１）。例えばオイルを使用している時間が長くなれば、その分オイルが劣化しまた摩耗粉も増えるため、このステップＳ１では、一例として車両の総走行距離が予め定めた距離を超えた場合や、車両が走行を開始してから連続して走行している時間が予め定めた時間を超えた場合などに、予め定めた量以上の異物が各シールリング４４，４５の近傍に堆積していると判断するように構成されている。またこのように車両の総走行距離によって異物の堆積の有無を判断することに替えて、クラッチドラム２３やプライマリプーリにおける累積の回転数が予め定めた回転数以上になった場合や、油圧制御や潤滑などのために使用するオイルを無段変速機１１に供給あるいは充填してからその後にオイルを入れ替えるまでの期間、すなわち無段変速機１１においてオイルを連続して使用している期間が予め定めた時間や期間に達した場合などに、予め定めた量以上の異物が堆積していると判断するように構成してもよい。さらに、上述した各種のパラメータを複数を組み合わせることによって予め定めた量以上の異物が堆積しているか否かを判断するように構成してもよい。

上記のステップＳ１で否定的に判断された場合は、以降の制御を実行することなく、リターンする。これに対して、ステップＳ１で肯定的に判断された場合には、切替弁５８の電磁コイル部５８ｅに通電することにより、ポート５８ａとポート５８ｂとの間を連通しかつポート５８ｂとポート５８ｃとの間を遮断する状態を設定するとともに、この状態を予め定めた時間Ｔｃｏｎ、維持する（ステップＳ２）。このステップＳ２では、具体的には、各異物排出油路４６，４７にライン圧を供給することにより、各異物排出油路４６，４７における油圧をクラッチＣ１を係合させるための油圧室３０の油圧、すなわちクラッチＣ１の制御油圧よりも高くする。また、電磁コイル部５８ｅに通電したとしても、各異物排出油路４６，４７における油圧がクラッチＣ１の制御油圧よりも十分に高くなるためには、ある程度の時間を要する。そのため、電磁コイル部５８ｅに通電する時間は不可避的な油圧の応答遅れを考慮する必要がある。また、各異物排出油路４６，４７における油圧がクラッチＣ１の制御油圧よりも高い状態を、後述するようにある程度維持する必要がある。したがって、予め定めた時間Ｔｃｏｎは、少なくとも不可避的な油圧の応答遅れを考慮に入れた時間であって、実験やシミュレーションなどにより予め設定することができる。

ここで、各シールリング４４，４５の作用について説明する。先ず、上記のステップＳ２の制御を実行する以前においては、常閉型の電磁弁である切替弁５８の電磁コイル部５８ｅに通電していないために切替弁５８は閉となっており、各異物排出油路４６，４７とドレイン箇所とが連通されている。そのため、油路２６の油圧が各異物排出油路４６，４７の油圧に比較して高くなっている。詳細は図示しないが、このような場合においては、油路２６の油圧は隙間４８，４９を介して各凹部４２，４３に供給され、各凹部４２，４３における油圧が増大している。また、図４に示すように、シールリング４４における異物排出油路４６側の側面が、凹部４２における異物排出油路４６側の壁面に押し付けられており、シールリング４５における異物排出油路４７側の側面が、凹部４３における異物排出油路４７側の壁面に押し付けられている。すなわち、各シールリング４４，４５は各異物排出油路４６，４７側に寄っており、隙間４８と隙間５０との間をシールリング４４が遮断し、隙間４９と隙間５１との間をシールリング４５が遮断している。

次いで、上記のステップＳ２の制御を実行することにより電磁コイル部５８ｅに通電した場合、上述したように、各異物排出油路４６，４７にライン圧が供給される。詳細は図示しないが、異物排出油路４６に供給されたライン圧は隙間５０を介して凹部４２に供給される。このライン圧が、クラッチＣ１の制御油圧に比較して高い圧力の油圧であることにより、シールリング４４は凹部４２における異物排出油路４６側の壁面から離れて凹部４２における油路２６側の壁面に向かって移動する。そして、シールリング４４における油路２６側の側面が、凹部４２における油路２６側の壁面に押し付けられる。これと同様に、異物排出油路４７に供給されたライン圧は隙間５１を介して凹部４３に供給され、シールリング４５は異物排出油路４７側の壁面から離れて凹部４３における油路２６側の壁面に向かって移動する。そして、シールリング４５における油路２６側の側面が、凹部４３における油路２６側の壁面に押し付けられる。このステップＳ２の処理における上述した通電時間が上述した予め定めた時間Ｔｃｏｎであって、その通電時間は異物排出油路４６，４７の油圧をクラッチＣ１の制御油圧よりも高くしかつ異物排出油路４６，４７の油圧によって各シールリング４４，４５を各凹部４２，４３における油路２６側の壁面に押し付けることができる時間であればよい。

なお、このように各シールリング４４，４５が異物排出油路４６，４７側から油路２６側へ向けて移動する過渡状態において、隙間４８と隙間５０との間が凹部４２を介して、また、隙間４９と隙間５１との間が凹部４３を介して一時的に連通され、各異物排出油路４６，４７から各凹部４２，４３を介して油路２６にオイルが漏洩する場合がある。

上述したステップＳ２での制御に続けて、切替弁５８の電磁コイル部５８ｅに対する電力の供給を断つことにより、ポート５８ａとポート５８ｂとの間を遮断しかつポート５８ｂとポート５８ｃとの間を連通する状態を設定する（ステップＳ３）。すなわち、各異物排出油路４６，４７がドレイン箇所に連通されて各異物排出油路４６，４７における油圧が上述した制御油圧よりも低くされる。その結果、各シールリング４４，４５が各凹部４２，４３における油路２６側から各異物排出油路４６，４７へ向けて移動し、各凹部４２，４３における異物排出油路４６，４７側の壁面に押し付けられる。このように、各シールリング４４，４５が各凹部４２，４３における各異物排出油路４６，４７側の壁面に押し付けられるまでの間において、隙間４８と隙間５０との間が凹部４２を介して一時的に連通され、また、隙間４９と隙間５１との間が凹部４３を介して一時的に連通される。このような過渡状態においては、油路２６から各異物排出油路４６，４７に向けて漏洩するオイルとともに、各シールリング４４，４５の近傍に堆積した異物が各異物排出油路４６，４７に排出される。その後、このルーチンが一旦終了される。

このように、各異物排出油路４６，４７の油圧を油路２６の油圧よりも一旦、増大させた後にドレイン箇所に連通することにより、油路２６側から各異物排出油路４６，４７側に漏洩するオイルとともに、各シールリング４４，４５の近傍に堆積した異物を積極的に各異物排出油路４６，４７に排出することができる。そのため、異物によって上述した各隙間４８，４９，５０，５１を挟んで対向しているクラッチドラム２３やポンプカバー２５などが摩耗したり、各シールリング４４，４５が損傷するなどのことを防止もしくは抑制することができる。

ところで、図１に示す制御例では、異物を排出している間において油路２６から各異物排出油路４６，４７にオイルが漏洩するため、クラッチＣ１の制御油圧が低下する虞がある。そのため、制御油圧に不足を生じさせないためには、例えば異物を排出している場合において制御油圧を増大させることが好ましい。その制御の一例を、図２のフローチャートに示してある。なお、この図２に示すフローチャートにおいて、図１のフローチャートと同じ処理については、図１と同じステップ番号を付してある。

この図２において、ステップＳ３で切替弁５８の電磁コイル部５８ｅに対する電力の供給が遮断された場合、現時点で設定されているクラッチＣ１の目標油圧Ｐｔｇｔが新たな目標油圧Ｐｔｇｔｎｅｗに変更され、かつその状態が予め定めた時間Ｔａｄｄ、維持される（ステップＳ４）。この新目標油圧Ｐｔｇｔｎｅｗは、上述したようにして異物を排出するのと同時に、オイルが漏洩することによる制御油圧の低下分を補って所期の制御油圧を設定するための油圧であり、これは、例えば、現時点で設定されているクラッチＣ１の目標油圧Ｐｔｇｔに対して上記のオイルの漏洩による油圧の低下分を相殺する分の油圧Ｐａｄｄを加算して算出される。また、この新目標油圧Ｐｔｇｔｎｅｗが設定されかつ維持される時間Ｔａｄｄは、一例として異物を排出するために必要十分な時間であってよい。したがって、上記の油圧Ｐａｄｄや時間Ｔａｄｄは実験やシミュレーションなどにより予め設定することができる。

そして、上述した予め定めた時間Ｔａｄｄが経過した場合、クラッチＣ１の制御油圧が新目標油圧Ｐｔｇｔｎｅｗから目標油圧Ｐｔｇｔに変更される（ステップＳ５）。すなわち、このステップＳ５では、異物を排出するための油圧制御を終了して従前のクラッチＣ１の制御に変更され、その後、このルーチンをリターンする。

上記の制御を実行した場合におけるクラッチＣ１の油圧室３０の油圧の変化を、図３のタイムチャートに示してある。伝達するべきトルク容量に応じてクラッチ１の油圧室３０における油圧が増大され、時刻ｔ_１の時点において、クラッチＣ１が係合される。一方、切替弁５８は、電磁コイル部５８ｅに通電しないＯＦＦ状態になっている。そして、時刻ｔ_２の時点において、例えば車両の総走行距離が予め定めた距離を超えた場合、あるいは、車両が走行を開始してから終了するまでの連続走行時間が予め定めた時間を越えた場合などに、電磁コイル部５８ｅに通電され、切替弁５８がＯＮ状態にされる。すなわち、図１のステップＳ１で肯定的に判断され、ステップＳ２の制御が実行された時点がこの時刻ｔ_２の時点に相当している。より具体的には、各異物排出油路４６，４７とオイルポンプ５４とが連通されることにより各異物排出油路４６，４７にライン圧が供給される。この切替弁５８のＯＮ状態は、少なくとも各シールリング４４，４５が各凹部４２，４３における油路２６側の壁面に押し付けられる時刻ｔ_３の時点まで継続される。この継続時間が、上述した予め定めた時間Ｔｃｏｎに相当している。

時刻ｔ_３の時点において、電磁コイル部５８ｅに対する通電が遮断されて切替弁５８がＯＦＦ状態にされ、かつ、現時点でのクラッチＣ１の目標制御油圧Ｐｔｇｔが新目標制御油圧Ｐｔｇｔｎｅｗに変更される。すなわち、上述した現時点での目標制御油圧Ｐｔｇｔに油圧Ｐａｄｄを加算した新目標制御油圧Ｐｔｇｔｎｅｗを使用してクラッチＣ１の油圧制御が行われる。この制御は、時刻ｔ_４の時点まで継続される。この継続時間が、上述した異物を排出するのに必要十分な時間であって予め定めた時間Ｔａｄｄに相当している。これらの制御が図１のフローチャートにおけるステップＳ３およびステップＳ４での制御に相当している。そして、時刻ｔ_４の時点において、異物を排出するための油圧制御を終了して従前のクラッチＣ１の制御に変更される。その後、伝達するべきトルク容量に応じてクラッチＣ１の油圧室３０の油圧が増大もしくは減少される。図３に示す例では、時刻ｔ_５の時点において、例えば変速比が減少されることにより、伝達するべきトルクが減少されて油圧室３０の油圧が低下された場合を示している。

このように、この発明によれば、異物を排出している場合に、クラッチＣ１の制御油圧を一時的に増大することにより、異物の排出に伴うオイルの漏洩に起因するクラッチＣ１の制御油圧の不足を防止もしくは抑制することができる。そのため、クラッチＣ１において伝達するべきトルク容量に不足が生じることを未然に防止することができる。

図５に、クラッチＣ１とポンプカバーとの間の隙間をシールするシールリングの近傍に堆積した異物を排出するための他の例を模式的に示してあり、ここに示す例は、図４に示す各シール部５２，５３に替えてシールリング６０，６２によって上記の隙間をシールするように構成した例である。具体的に説明すると、異物排出油路４６を挟んで油路２６とは反対側に凹部５９が形成され、その凹部５９にシールリング６０が嵌め込まれている。また、異物排出油路４７を挟んで油路２６とは反対側に凹部６１が形成され、その凹部６１にシールリング６２が嵌め込まれている。

そして、上述した図１におけるステップＳ２に示す制御を行って各異物排出油路４６，４７に供給したライン圧が各凹部５９，６１に供給された場合、シールリング６０は図５での右側に移動してクラッチドラム２３とポンプカバー２５との隙間を遮断し、シールリング６２は図５での左側に移動してクラッチドラム２３とポンプカバー２５との隙間を遮断するようになっている。このように、図５に示す例では、シールリング６０，６２によって、異物排出油路４６，４７に供給した油圧が変速機のケーシングの内部に漏洩しないようになっている。また、上述した図１におけるステップＳ１およびステップＳ３に示す制御を行った場合、各異物排出油路４６，４７はドレイン箇所に連通されるため、各凹部５９，６１における油圧は低下する。そして、上述したシールリング６０，６２による上記の隙間の遮断は解除される。一方で、油路２６の油圧は相対的に増大するので、上述した図４に示す例と同様に、各シールリング４４，４５によって隙間５０，５１が遮断される。また、図２に示す制御を行うことによって異物の排出に伴うクラッチＣ１の制御油圧の不足を防止もしくは抑制することができる。

図６に、クラッチＣ１とポンプカバーとの間の隙間をシールするシールリングの近傍に堆積した異物を排出するための更に他の例を模式的に示してある。ここに示す例は、車両の前進状態を設定する場合にクラッチＣ１を係合させかつブレーキＢ１を解放させ、これに対して、車両の後進状態を設定する場合にクラッチＣ１を解放させかつブレーキＢ１を係合させるように、クラッチＣ１やブレーキＢ１の油圧室のそれぞれに対して選択的に油圧を供給するマニュアルバルブと上記の切替弁５８とを一体化した例である。それらのバルブを一体化した複合弁６３について簡単に説明すると、図６に示す複合弁６３は、クラッチＣ１あるいはブレーキＢ１のいずれか一方の油圧室をオイルポンプ５４に選択的に連通していずれか一方を選択的に係合するマニュアルバルブ６４と、マニュアルバルブ６４の動作に連動してすなわちクラッチＣ１あるいはブレーキＢ１の係合に応じて各異物排出油路４６，４７をオイルポンプ５４あるいはドレイン箇所に選択的に連通する切替弁６５とを備えている。

マニュアルバルブ６４は、供給側電磁開閉弁５６を介してオイルポンプ５４が連通されるポート６４ａと、油路２６に連通されるポート６４ｂと、ブレーキＢ１に連通されるポート６４ｃと、ドレイン箇所に連通される６４ｄとを備えている。また、「ポート６４ａとポート６４ｂとの間を連通しかつポート６４ｃとポート６４ｄとの間を連通する状態、すなわちクラッチＣ１を係合しかつブレーキＢ１を解放する状態（Ｄレンジと称することがある）」と、「ポート６４ａとポート６４ｃとの間を連通しかつポート６４ｂとポート６４ｄとの間を連通する状態、すなわちクラッチＣ１を解放しかつブレーキＢ１を係合する状態（Ｒレンジと称することがある）」と、「ポート６４ａとポート６４ｂならびにポート６４ｃそしてポート６４ｄとの間を連通する状態、すなわちクラッチＣ１およびブレーキＢ１に作用する油圧をいずれもドレイン箇所に排出させる状態（ＮレンジもしくはＰレンジと称することがある）」とのうち、いずれか１つの状態を選択的に設定するスプール（図示せず）を備えている。これらの状態は、例えば、手動によるセレクタレバーの操作に応じた電気的な上述した各レンジの切り替え操作に連動して上述したスプールの位置を切り替えることにより選択的に設定されるように構成されている。

一方、切替弁６５は、オイルポンプ５４が連通されるポート６５ａと、油路５７に連通されるポート６５ｂと、ドレイン箇所に連通される６５ｃとを備えている。また、上述したスプールの位置に応じて、「ポート６５ａとポート６５ｂとの間を遮断しかつポート６５ｂとポート６５ｃとの間を連通する状態、すなわち各異物排出油路４６，４７をドレイン箇所に連通する状態」と、「ポート６５ａとポート６５ｂとの間を連通しかつポート６５ｂとポート６５ｃとの間を遮断する状態、すなわち各異物排出油路４６，４７にライン圧を供給する状態」とのうち、いずれか１つの状態が選択的に設定されるように構成されている。より具体的には、図６に示す例において、ＤレンジもしくはＲレンジが設定された場合、各異物排出油路４６，４７をドレイン箇所に連通する状態が設定されるように構成されている。この状態は、上述した図４に符号Ａで示す状態と同様の状態である。他方、図６に示す例において、ＮレンジもしくはＰレンジが設定された場合、各異物排出油路４６，４７とオイルポンプ５４とが連通する状態が設定されるように構成されている。この状態は、上述した図４に符号Ｂで示す状態と同様の状態である。

このように、図６に示す例では、車両が停止してＮレンジもしくはＰレンジが設定された場合に、上述した図１に示すステップＳ２と同様に、各異物排出油路４６，４７にライン圧が供給されてそれらの油圧がクラッチＣ１の制御油圧よりも増大させられる。そして、各シールリング４４，４５が各凹部４２，４３における油路２６側の壁面に押し付けられる。その後、車両の走行を開始するためにＤレンジもしくはＲレンジが設定された場合、上述した図１に示すステップＳ３と同様に、各異物排出油路４６，４７がドレイン箇所に連通される。そして、これらの油路２６と油路４６，４７との間の差圧により、各シールリング４４，４５が各凹部４２，４３における各異物排出油路４６，４７側の壁面に移動する過程において、隙間４８と隙間５０との間が連通され、かつ隙間４９と隙間５１との間が連通されることにより、異物が各異物排出油路４６，４７に排出される。また、図２に示す制御を行うことによって、異物の排出に伴うクラッチＣ１の制御油圧の不足を防止もしくは抑制することができる。これらに加えて、図６に示す例では、上述した構成の複合弁６３を用いるので、バルブの部品点数を少なくできる。また、複合弁６３は上述したレンジの切り替え操作に連動して動作するため、複雑な制御を特には必要とせず、その分、製造や組立に係る工数を低減することができる。

図７に、上述したプライマリプーリとスリーブとの間の隙間をシールするシールリングの近傍に堆積した異物を排出するための一例を模式的に示してある。図７に示すように、無段変速機１１のケーシング６６と一体のスリーブ６７の外周側に、油圧室１５の一部であるドラム６８が設けられている。ケーシング６６およびスリーブ６７には、油圧室１５とオイルポンプ５４とを連通する油路６９が形成されている。この油路６９は、オイルポンプ５４と油圧室１５とを連通する油路７０に連通されている。油路７０には、プライマリプーリ用の供給側電磁開閉弁７１が設けられており、その電磁弁を電気的に制御して油路７０を開閉することにより、油圧室１５に対して供給する油圧を高くし、あるいはオイルの量を増大させて上述したベルト式無段変速機１１のＶ溝の幅を変更するように構成されている。他方、詳細は図示しないが、油圧室１５からドレイン箇所に油圧を排出する排出油路が設けられており、その排出油路には、排出側電磁開閉弁が設けられている。そしてこの排出側電磁開閉弁を電気的に制御して排出油路を開閉することにより、油圧室１５の油圧をドレイン箇所に排出し、また油圧の排出を遮断するように構成されている。

また、スリーブ６７に形成された凹部７２にシールリング７３が嵌め込まれており、そのシールリング７３によってスリーブ６７の外周面と、これに対向するドラム６８側の面との間の隙間７４をシールするようになっている。また、シールリング７３を挟んで油圧室１５とは反対側に異物排出油路７５が設けられている。この異物排出油路７５は、油路７６を介して例えばドレイン箇所に連通されており、その途中に電気的に制御可能な切替弁７７が設けられている。したがって、この切替弁７７を電気的に制御して異物排出油路７５をオイルポンプ５４あるいはドレイン箇所に選択的に連通するようになっている。

図７に示す切替弁７７は、常閉型の電磁弁であって、具体的には、オイルポンプ５４が連通されるポート７７ａと、ポート７７ａに選択的に連通されるポート７７ｂと、ポート７７ｂに選択的に連通されるポート７７ｃとを備えている。ポート７７ｂは油路７６に連通されており、ポート７７ｃはドレイン箇所に連通されている。また、ポート７７ａとポート７７ｂとの間、および、ポート７７ｂとポート７７ｃとの間を連通もしくは遮断するスプール（図示せず）と、そのスプールが予め定めた方向に移動するように弾性力を付与するスプリング７７ｄと、通電されることによりスプールに対してスプリング７７ｄの弾性力に抗する力を付与する電磁コイル部７７ｅとを有している。すなわち、切替弁７７に通電しないＯＦＦ状態では、図７に符号Ａで示す状態となって、異物排出油路７５とドレイン箇所とが連通されるようになっている。これとは反対に、切替弁７７に通電するＯＮ状態では、図７に符号Ｂで示す状態となって、オイルポンプ５４と異物排出油路７５とが連通され、異物排出油路７５に元圧であるライン圧が供給されるようになっている。また、上記の隙間７４における大気に解放されている側に、すなわち無段変速機１１のケーシング６６の内部に連通する側に、シール部７８が形成されている。このシール部７８は、例えば図４に示すシール部５２，５３と同様に形成されている。

そして、上述した図１におけるステップＳ２に示す制御を行って異物排出油路７５に供給したライン圧が凹部７２に供給された場合、シールリング７３は図７での右側に移動するとともに、スリーブ６７とドラム６８との間の隙間７４を遮断する。その後、上述した図１におけるステップＳ３に示す制御を行った場合、異物排出油路７５はドレイン箇所に連通されるため、凹部７２における油圧は低下し、相対的に油路７０の油圧は増大する。そして、シールリング７３は図７での左側に移動する。このようにシールリング７３が図７における右側から左側に移動する過程において、一時的に上記の隙間７４を介して油圧室１５と異物排出油路７５とが連通するので、油圧室１５から異物排出油路７５に向けてオイルが漏洩し、その漏洩するオイルとともに、油圧室１５側におけるシールリング７３の近傍に堆積した異物を積極的に異物排出油路７５に排出することができる。また、図２に示す制御を行うことによって異物の排出に伴う油圧室１５の制御油圧の不足を防止もしくは抑制することができる。

なお、この発明は上記の各例に限定されないのであって、ベルト式無段変速機以外の自動変速機を対象とする油圧制御装置に適用することができ、油圧によって駆動し、また制御する一般の産業機械や装置類の油圧制御装置に広く適用することができる。また上述した各例では、各異物排出油路４６，４７，７５にライン圧を供給するように構成したが、クラッチＣ１の制御油圧やプライマリプーリの油圧室１５に供給する油圧よりも相対的に高い圧力に調整された油圧を供給するように構成してもよい。

ここで、上述した例とこの発明との関係を簡単に説明すると、ステップＳ２およびステップＳ３の制御を実行する機能的手段が、この発明における「回転軸におけるシール部を挟んで第１油路とは反対側に設けられた第２油路に相対的に高い油圧を選択的に供給して第２油路における油圧を油圧室における油圧よりも相対的に高くし、その後に第２油路における油圧を油圧室における油圧よりも相対的に低くする手段」に相当する。

２０…油圧制御装置、 ２２…変速機入力軸、 ２６…油路（第１油路）、 ３０…クラッチＣ１の油圧室、 ４４，４５…シールリング、 ４６，４７…異物排出油路（第２油路）、 ５４…オイルポンプ、 ５８…切替弁。

Claims (4)

1. 回転軸に形成された第１油路を介して前記回転軸と相対回転可能に設けられた油圧室に油圧を供給し、かつ、前記回転軸と前記油圧室との間の隙間を、前記回転軸に形成された凹部に嵌め込まれたシール部材に前記油圧を供給して前記凹部における内壁面のうち前記回転軸の軸線方向で前記第１油路とは反対側の内壁面に前記シール部材を押し付けることによりシールするように構成されている油圧制御装置において、
   前記回転軸における前記凹部を挟んで前記第１油路とは反対側に設けられた第２油路と、
   前記第２油路における油圧を前記油圧室における油圧よりも高くし、その後に前記第２油路における油圧を前記油圧室における油圧よりも低くする手段とを備える
   ことを特徴とする油圧制御装置。
2. 前記手段は、前記シール部材の近傍に滞留する異物が予め定めた量を超えたことが判断される場合に前記第２油路における油圧を前記油圧室における油圧よりも高くするように構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の油圧制御装置。
3. 前記第２油路における油圧を前記油圧室における油圧よりも高くし、その後に前記第２油路における油圧を前記油圧室における油圧よりも低くしている場合に、前記油圧室における油圧を増大するように構成されている
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の油圧制御装置。
4. 前記回転軸における前記第２油路を挟んで前記凹部とは反対側にシール部が設けられている
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の油圧制御装置。

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