JP2014202336A - 変速機の油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バランスピストン式バルブを用いた油圧制御装置の油温に応じた制御性を向上させる。【解決手段】変速機の油圧室に、油圧を選択的に供給する供給弁と油圧を選択的に排出する排出弁とが連通され、その少なくともいずれか一方がバランスピストン式バルブによって構成されている変速機の油圧制御装置において、制御ソレノイドバルブ３８は、その弁体４０が第２油室２５に連通しているポート４３の開口端部に押し付けられて閉弁し、弁体４０がポート４３の開口端部から離れて圧油が流れる隙間が生じることにより開弁するよう構成され、連通路３２の一部に、連通路３２における圧油の流量と温度との関係が、制御ソレノイドバルブ３８が開弁して弁体４０とポート４３の開口端部との間を流れる圧油の流量とその圧油の温度との関係に近づける特性調整部３６が設けられている。【選択図】図１

Description

この発明は、変速比や伝達トルク容量などが油圧によって制御される変速機を対象とした油圧制御装置に関し、特にバランスピストン式のソレノイドバルブによって油圧の供給および排出を制御するように構成された油圧制御装置に関するものである。

変速機による変速比はトルクの伝達経路やトルクの伝達点を変更することにより切り替えられ、またトルクの伝達経路に摩擦係合要素が配置されている変速機においては、その係合力によって変速機の全体としての伝達トルク容量が決まる。従来、このような変速比の切り替えや伝達トルク容量の設定を油圧によって行うように構成された変速機が知られており、その一例が特許文献１に記載されている。

特許文献１に記載された変速機はベルト式無段変速機であって、ベルトが巻き掛けられている駆動プーリ（プライマリプーリ）と従動プーリ（セカンダリプーリ）とのそれぞれが、固定シーブとその固定シーブに対して接近あるいは離隔してベルト巻き掛け溝の幅を変更する可動シーブとによって構成されている。その可動シーブに推力を付与するそれぞれの油圧室には、油圧源の油圧を供給するための供給弁と、油圧をドレイン箇所に排出する排出弁とが接続されている。そして、一方のプーリ（例えばプライマリプーリ）に連通されている供給弁を開いて油圧を供給することにより、プライマリプーリの溝幅が狭くなってベルトの巻き掛け半径が増大することによりアップシフトが生じ、また反対に排出弁を開いてプライマリプーリから油圧を排出することにより、溝幅が広くなってベルトの巻き掛け半径が減少し、ダウンシフトが生じるように構成されている。これに対して他方のプーリ（例えばセカンダリプーリ）に連通されている供給弁を開いてセカンダリプーリに油圧を供給すると、ベルトを挟み付ける挟圧力が増大して伝達トルク容量が増大し、また反対に排出弁を開いてセカンダリプーリから油圧を排出することにより、ベルトを挟み付ける挟圧力が低下して伝達トルク容量が減少するように構成されている。

さらに、特許文献１には上記の供給弁もしくは排出弁として使用することのできるバランスピストン式のソレノイドバルブが記載されている。このソレノイドバルブは、ニードル状もしくはシャフト状の弁体が一体化されているピストンがシリンダ部の内部に軸線方向に前後動できるように収容されており、その弁体が収容されている油室に、高圧部に連通された流入ポートと、低圧部に連通された流出ポートとが形成され、前記弁体が流出ポートの前記油室側の開口端である弁座に突き当てられることにより閉弁状態となるように構成されている。また、上記の油室と、この油室に対してピストンを挟んで反対側の油室（以下、仮に制御油室と記す）とが連通路を介して連通されている。この連通路は、油圧の流通を制限した状態で各油室を連通するためのものであって、特許文献１の記載では小径油路（オリフィスもしくはチョーク）とされている。さらに、その制御油室が前記低圧部に連通されており、その制御油室を低圧部に対して開閉する制御ソレノイドが設けられている。

このバランスピストン式のソレノイドバルブでは、制御ソレノイドに対する通電を止めて閉弁状態に制御すると、上記の制御油室がこれとは反対側の油室に上記の小径油路を介して連通されていることにより、これらの油室の油圧が均衡する。そして、各油室におけるピストンの受圧面積に差異があることにより、ピストンおよびこれと一体の弁体が上記の流出ポート側に押されて閉弁状態となる。一方、制御ソレノイドを開制御することにより制御油室の油圧が低下し、その場合、制御油室に対する油圧の流入が上記の小径油路によって制限されるから、制御油室の低圧状態が維持され、その結果、ピストンが制御油室側に後退して弁体が弁座から離隔して開弁する。

特開２０１１−１６３５０８号公報

上述したバランスピストン式のソレノイドバルブでは、開閉制御のための信号圧を制御ソレノイドバルブによって発生させ、プーリにおける油圧室に対する油圧の供給あるいはその油圧室からの油圧の排出をピストンと一体の弁体がポートを開閉することにより行う。したがって、制御ソレノイドバルブは僅かな油圧を流通させる構成であればよいので、制御ソレノイドバルブを小型化することができる。したがって、制御ソレノイドバルブが開制御された場合、その開口したポートの開口径あるいは開口することに伴う流路断面積が小さいものとなり、ここにおいても油圧の流動に対する絞り作用が生じる。したがって、バランスいピストン式のソレノイドバルブでは、上記の小径油路や制御ソレノイドバルブにおける開口したポートのいずれにおいても圧油の流れに対して流動抵抗が生じる。それらの流動抵抗は、変速機の運転時における定常的な油温であれば、設計上想定した範囲内のものになり、また小径油路と上記の開口したポートとにおける流動抵抗あるいは油圧の流れ難さに特に差異は生じない。

しかしながら、油温が低いことにより圧油の粘度が増大した場合には、流路の長さに応じて流動抵抗が増大するから、上述した特許文献１に記載された構成では、小径油路と制御ソレノイドバルブにおける開口したポートとで圧油の流れ方の変化に差異が生じてしまう。すなわち、上述した特許文献１に記載されているようにピストンを貫通させて形成した小径油路は、その流路長がピストンの長さと同じになって、制御ソレノイドバルブにおける開口したポートで絞り作用が生じる部分の流路より格段に長くなる。そのため、特許文献１に記載された構成では、油温が低くて圧油の粘度が増大した場合には、小径油路と制御ソレノイドバルブにおける開口したポートとでの油圧の流れ難さの差異が大きくなり、制御ソレノイドバルブを開制御した場合に第２油室から油圧が排圧されるものの、第１油室側から第２油室側への油圧の流動が生じにくくなり、第１油室と第２油室との圧力差が想定されている以上の圧力差になって、バランスピストン式バルブの開度が過度に増大するなど、制御性が悪化する可能性がある。

なお、従来の一般的なバランスピストン式バルブ、特に車両の油圧制御装置に使用されているバランスピストン式バルブでは、バルブボディに組み込まれているガスケットなどの薄板材に微小孔を形成し、これを第１油室と第２油室との間の制御オリフィスとしている。このような構成では、制御オリフィスが圧油の流動に対して絞り作用を行うものの、その流路長が極めて短いので、油温が低くなってその粘度が増大しても制御オリフィスを通過する油圧の流量に特には影響が生じない。そのため、その制御オリフィスと制御ソレノイドバルブにおける開口したポートの油温特性（流量と油温との関係）に大きな差異が生じ、油温が低い場合には、前述した特許文献１に記載された例とは反対に、圧油が第２油室から排出され難くなって、制御ソレノイドバルブを開制御しても第１油室と第２油室との圧力差が生じ難く、バランスピストン式バルブの開度が過度に小さくなるなど、制御性が悪化する可能性がある。

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って、バランスピストン式ソレノイドバルブによって油圧の供給あるいは排出を制御するように構成された変速機の制御性を安定させ、あるいは向上させ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、油圧が供給もしくは排出されることにより変速比あるいは伝達トルク容量が変化する油圧室に、油圧源の油圧を選択的に供給する供給弁と前記油圧室から油圧を選択的に排出する排出弁とが連通され、その供給弁と排出弁との少なくともいずれか一方が、ピストンを前後動可能に収容したシリンダ部の内部がそのピストンによって第１油室と第２油室とに区画されるとともにこれら第１油室と第２油室とが連通路を介して連通され、高圧部に連通された流入ポートと低圧部に連通された流出ポートとが前記第１油室に形成され、これら流入ポートと流出ポートとのいずれか一方を開閉する弁体が前記ピストンに一体化され、前記第２油室を低圧部に選択的に連通させる制御ソレノイドバルブが設けられているバランスピストン式バルブによって構成されている変速機の油圧制御装置において、前記制御ソレノイドバルブは、電磁力によって軸線方向に移動させられる弁体が前記第２油室に連通しているポートの開口端部に押し付けられて閉弁し、前記弁体が前記ポートの開口端部から離れて圧油が流れる隙間が生じることにより開弁するように構成され、前記連通路の一部に、前記連通路における圧油の流量と温度との関係が、前記制御ソレノイドバルブが開弁して前記弁体と前記ポートの開口端部との間を流れる圧油の流量とその圧油の温度との関係に近づける特性調整部が設けられていることを特徴とするものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記特性調整部は、前記連通路の流路断面積より小さい開口面積で、かつ開口径よりも長さが長い油孔を含むことを特徴とする変速機の油圧制御装置である。

この発明の油圧制御装置によれば、制御ソレノイドバルブの制御量（すなわち開度）が「０」程度に小さい場合には、第２油室が低圧部に対して遮断され、これに対して連通路を介して第１油室もしくは高圧部に連通するため、第１油室と第２油室との油圧が等しくなる。第１油室側では、弁体がピストンに一体化されていることにより第１油室におけるピストンの受圧面積が第２油室での受圧面積より小さく、その結果、ピストンが第１油室側に押されて弁体が流入ポートもしくは流出ポートを閉じ、バランスピストン式バルブは閉弁状態となる。これに対して制御ソレノイドバルブの制御量を増大してこれを開弁させると、第２油室が低圧部に連通するので、第２油室の油圧が低下する。その場合、第１油室から第２油室への油圧の流動は連通路に設けられている特性調整部によって制限されているので、第２油室の油圧は制御ソレノイドバルブの開度に応じた圧力に低下する。このようにして生じる第１油室と第２油室との圧力差によってピストンが第２油室側に移動し、開弁する。すなわち、油圧室に流入ポートおよび流出ポートを通って油圧が供給され、あるいは油圧室から流入ポートおよび流出ポートを通って排出される。このような開弁状態は第１油室と第２油室との圧力差によってピストンが移動することにより生じるが、その圧力差は、制御ソレノイドバルブが開弁して生じる弁体と前記ポートとの間の隙間（すなわち絞り部）と前記連通路に設けられている特性調整部とでの圧油の流量の差によって生じる。そして、制御ソレノイドバルブが開弁して生じる絞り部における流動抵抗は圧油の温度が低下してその粘度が増大した場合に大きくなり、その流量と温度の関係と、前記連通路における流量と温度との関係とは、連通路に前記特性調整部が設けられていることにより近似し、もしくは等しくなっている。そのため、制御ソレノイドバルブが開弁して第２油室から流出する油圧の量と、連通路を通って第２油室に流入する圧油の量との関係が、油温の変化に伴う圧油の粘度の変化が生じても同じになり、もしくは近似したものとなる。すなわち、この発明に係る油圧制御装置によれば、油温の低下やそれに伴う粘度の増大の影響が生じず、もしくは抑制されるので、制御性が悪化することを防止もしくは抑制でき、あるいは変速機の制御性を向上させることができる。

この発明に係る油圧制御装置で使用されるバランスピストン式バルブの一例を示す断面図である。 そのバランスピストン式バルブの構成を原理的に示す模式図である。 その制御オリフィスと高圧部ならびに低圧部との関係を説明する説明図である。 この発明に係る油圧制御装置で使用されるバランスピストン式バルブの他の例を示す断面図である。 この発明に係る油圧制御装置で使用されるバランスピストン式バルブの更に他の例を示す断面図である。 この発明で対象とするベルト式無段変速機およびその油圧制御回路ならびに制御系統を模式的に示す図である。

この発明で対象とする変速機は、変速比や伝達トルク容量が油圧によって制御される変速機であり、したがってこの発明における変速機は従来知られている車両用の有段変速機や無段変速機であってよい。それらのうち、油圧のばらつきが変速比に直ちに影響する変速機はベルト式もしくはトロイダル型の無段変速機であり、したがってこの発明は、これらの無段変速機を対象とする油圧制御装置に好適に適用することができる。

図６にベルト式無段変速機とその変速比およびベルト挟圧力を設定するための油圧回路とを模式的に示してある。ベルト式無段変速機１は、エンジンなどの駆動力源（図示せず）のトルクが伝達される駆動プーリ（プライマリプーリ）２と、出力軸や出力ギヤなどの出力部材（図示せず）にトルクを出力する従動プーリ（セカンダリプーリ）３とにベルト４を巻き掛け、そのベルト４を介して各プーリ２，３の間でトルクを伝達するように構成されている。各プーリ２，３は、ベルト４が巻き掛けられるベルト溝の幅を変更できるように構成されており、具体的には、プライマリプーリ２は固定シーブ２Ａとその固定シーブ２Ａに対して接近および離隔できるように配置された可動シーブ２Ｂとによって構成されており、その可動シーブ２Ｂの背面側に設けられている油圧室２Ｃに供給あるいは排出する油圧によって可動シーブ２Ｂを固定シーブ２Ａ側に移動させ、あるいは固定シーブ２Ａから離隔させるように構成されている。これと同様に、セカンダリプーリ３は、固定シーブ３Ａとその固定シーブ３Ａに対して接近および離隔できるように配置された可動シーブ３Ｂとによって構成されており、その可動シーブ３Ｂの背面側に設けられている油圧室３Ｃに供給あるいは排出する油圧によって可動シーブ３Ｂを固定シーブ３Ａ側に移動させ、あるいは固定シーブ３Ａから離隔させるように構成されている。そして、いずれか一方のプーリ（例えばセカンダリプーリ３）の油圧室３Ｃに供給した油圧によってベルト４を各シーブ３Ａ，３Ｂによって挟み付け、その挟圧力によってベルト４と各シーブ３Ａ，３Ｂとの間の摩擦力に応じた伝達トルク容量が設定される。また、その状態で、他方のプーリ（例えばプライマリプーリ２）の油圧室２Ｃに油圧を供給し、あるいは排出することにより各シーブ２Ａ，２Ｂの間隔（溝幅）を変化させてベルト４の各プーリ２，３に対する巻き掛け半径を変更し、変速を生じさせるようになっている。

上記の各プーリ２，３における油圧室２Ｃ，３Ｃの油圧は、油圧の供給と排出とを適宜に行って制御するように構成されている。その元圧は、オイルポンプもしくはアキュムレータなどの油圧源５の油圧であり、油圧源５としてオイルポンプを使用する場合、そのオイルポンプは前記駆動力源によって駆動されるいわゆる機械式オイルポンプやモータで駆動される電動オイルポンプであってよい。逆止弁６を介して油圧源５に連通されている供給油路（あるいはライン圧油路）７が上記の各油圧室２Ｃ，３Ｃに連通されており、プライマリプーリ２の油圧室２Ｃに連通されている供給油路７に供給弁８が設けられ、この供給弁８を開閉制御することにより、油圧室２Ｃに油圧を供給し、また油圧の供給を遮断するように構成されている。また同様に、セカンダリプーリ３の油圧室３Ｃに連通されている供給油路７に供給弁９が設けられ、この供給弁９を開閉制御することにより、油圧室３Ｃに油圧を供給し、また油圧の供給を遮断するように構成されている。さらに、プライマリプーリ２の油圧室２Ｃに排出弁１０が連通されており、この排出弁１０を開閉制御することによりその油圧室２Ｃから所定のドレイン箇所に油圧を排出し、また油圧の排出を遮断するように構成されている。そして、これと同様に、セカンダリプーリ３の油圧室３Ｃに排出弁１１が連通されており、この排出弁１１を開閉制御することによりその油圧室３Ｃから所定のドレイン箇所に油圧を排出し、また油圧の排出を遮断するように構成されている。

これらの供給弁８，９および排出弁１０，１１は電気的に制御されるソレノイドバルブであって、開制御されて油圧の供給と排出とを行うものの、それ自体は調圧機能のないバルブである。したがって、目標圧と実油圧との圧力偏差に基づいて各供給弁８，９および排出弁１０，１１をフィードバック制御して、各油圧室２Ｃ，３Ｃの油圧を目標とする油圧に制御するように構成されている。その制御のためのデータを得る各種のセンサが設けられており、その例を挙げると、元圧であるライン圧Ｐl を検出して信号を出力するライン圧センサ１２、プライマリプーリ２の油圧室２Ｃの油圧Ｐpri を検出して信号を出力するプライマリ油圧センサ１３、セカンダリプーリ３の油圧室３Ｃの油圧Ｐsec を検出して信号を出力するセカンダリ油圧センサ１４が設けられている。また、プライマリプーリ２の回転数Ｎpri を検出して信号を出力するプライマリ回転数センサ１５と、セカンダリプーリ３の回転数Ｎsec を検出して信号を出力するセカンダリ回転数センサ１６とが設けられている。

そして、上記の各供給弁８，９および排出弁１０，１１を制御するための電子制御装置（ＥＣＵ）１７が設けられている。この電子制御装置１７は、マイクロコンピュータを主体にして構成され、入力された各種のデータおよび予め記憶しているデータを利用して演算を行い、その演算の結果を制御指令信号として出力するように構成されている。したがって、この電子制御装置１７には、上記の各センサ１２〜１６で検出されたデータ、すなわちライン圧Ｐl 、プライマリプーリ２の油圧室２Ｃの油圧Ｐpri 、セカンダリプーリ３の油圧室３Ｃの油圧Ｐsec 、各プーリ２，３の回転数Ｎpri ，Ｎsec などが入力されている。

この発明に係る油圧制御装置では、供給弁と排出弁との少なくともいずれか一つがバランスピストン式のバルブによって構成されており、図６に示す油圧回路では、各供給弁８，９および排出弁１０，１１のいずれもがバランスピストン式バルブによって構成されている。図６に示す例では、各バランスピストン式バルブは同一の構成のものであり、その構成を図１を参照して説明する。なお、バランスピストン式バルブについての以下の説明では、供給弁８，９について油圧源５もしくはライン圧Ｐl を高圧部、油圧室２Ｃ，３Ｃを低圧部とし、排出弁１０，１１について油圧室２Ｃ，３Ｃを高圧部、ドレイン箇所を低圧部として説明する。

図１において、バルブボディ２０の内部にシリンダ部２３が形成されており、そのシリンダ部２３の内部に弁体２１と一体のピストン２２が前後動可能に収容されている。したがってシリンダ部２３の内部はピストン２２によって二つの油室２４，２５に区画されており、それらの油室２４，２５のうち弁体２１が収容されている油室２４には、高圧部２６の油圧が供給される流入ポート２７と、低圧部２８に向けて油圧を流出させる流出ポート２９とが形成されている。なお、流出ポート２９は前記弁体２１の先端側のエンドプレートに相当する部分に形成されており、弁体２１が突き当たることにより流出ポート２９を閉じ、弁体２１が後退することにより流出ポート２９を開くように構成されている。さらに、弁体２１が収容されている油室２４に対してピストン２２を挟んで反対側の油室２５には、ピストン２２を前記流出ポート２９側に押圧するスプリング３０が配置されている。なお、ピストン２２および弁体２１は、その中心軸線に沿って油室２５側から中ぐりされ、ピストン２２の内部で大径で、ピストン２２の内部で小径の二段の中空形状になっていて、スプリング３０の先端部分はその大径の中空部２２Ａに挿入されている。

また油室２５には信号圧ポート３１が形成されている。この信号圧ポート３１と前記流入ポート２７とは連通路３２によって連通されている。その連通路３２の構成について具体的に説明すると、バルブボディ２０は複数の部分によって構成されており、図１の下部パーツ２０Ａに前述したシリンダ部２３が形成され、上記の流入ポート２７および流出ポート２９ならびに信号圧ポート３１はその下部パーツ２０Ａの図１での上面すなわち中間パーツ２０Ｂとの接合面に開口するように形成されている。また、中間パーツ２０Ｂにおける前記下部パーツ２０Ａとの接合面側の部分で上記の流入ポート２７と信号圧ポート３１との間に相当する部分に溝部が形成され、その溝部に連通した供給油路３３が形成されている。さらに、中間パーツ２０Ｂの前記下部パーツ２０Ａに対する接合面で上記の流出ポート２９に対応する位置に開口する流出油路３４が中間パーツ２０Ｂに形成されている。これらの下部パーツ２０Ａと中間パーツ２０Ｂとは薄板状のガスケット３５を挟んで液密状態に接合されている。そして、そのガスケット３５には、上記の流入ポート２７と上記の溝部、および信号圧ポート３１と上記の溝部、流出ポート２９と排出油路３４とをそれぞれ連通させるように抜き孔が形成されている。したがって、流入ポート２７もしくは供給油路３３と信号圧ポート３１とは上記の溝部および抜き孔によって連通しており、これら溝部および抜き孔によって上記の連通路３２が構成されている。

そして、信号圧ポート３１と溝部との間の抜き孔に、微小な油孔３６が形成されたチップ３７が嵌め込まれ、その油孔３６が連通路３２の一部となっていて、信号圧ポート３１と前記溝部とがこの油孔３６を介して連通されている。この油孔３６はこの発明における特性調整部に相当するものであって、上記の溝部とこれを閉じているガスケット３５とで形成される流路の断面積より小さい開口面積でかつその開口径よりも長さの長い貫通孔として形成されている。したがって、この油孔３６によって圧油の流れを絞る制御オリフィスが形成され、かつ圧油の温度が低下してその粘度が増大して場合には、その粘度の増大に対応して流動抵抗を増大させるようになっている。

さらに、上記のスプリング３０が配置されている油室２５を低圧部２８に選択的に連通させる制御ソレノイドバルブ３８が設けられている。具体的に説明すると、この油室２５に制御ソレノイドバルブ３８が接続されている。この制御ソレノイドバルブ３８は、軸状の弁体４０をスプリング４１によって軸線方向に押圧するとともに、そのスプリング４１に抗して弁体４０を軸線方向に引き戻す電磁力を発生する電磁コイル４２を備えている。なお、この発明はいわゆるノーマルオープンタイプのバルブを使用した油圧制御装置にも適用することができるのであり、したがって弁体４０をスプリング４１の弾性力で開弁方向に引き戻し、電磁力をその弾性力に対抗するように弁体４０に作用させるように構成されていてもよい。

また、弁体４０の先端側には油室２５に連通している流入ポート４３が形成され、この流入ポート４３の開口端が弁座になっていて、その開口端に前記弁体４０の先端部が突き当たって密着することによりその流入ポート４３を密閉し、また弁体４０が離隔することにより流入ポート４３を開くとともに、電磁コイル４２に対する通電電流量に応じた開度となるように構成されている。さらに、弁体４０が収容されている箇所を低圧部２８に連通させる流出ポート４４が形成されている。前述した中間パーツ２０Ｂには、この流出ポート４４に対応して他の流出油路４５が形成され、この流出油路４５と流出ポート４４とがガスケット３５に形成されている抜き孔を介して連通している。なお、流出油路４５は前述した低圧部２８に連通している。

制御ソレノイドバルブ３８は、上記のように弁体４０を流入ポート４３の開口端である弁座に突き当てて閉弁するバルブであるから、その密閉状態を確実にし、また維持するために、弁体４０の先端部は例えば凸円弧面状に形成され、これに対応して弁座となる部分は、凹円弧面状に形成されている。すなわち、両者の接触箇所が面となるように構成されている。したがって、制御ソレノイドバルブ３８に通電して弁体４０が弁座から僅かに離れて開弁した状態では、弁体４０と弁座との間の僅かな隙間を圧油が流れることになるので、この部分で圧油の流れを制限する絞り作用が生じ、絞り部となる。この絞り部は、圧油の流れ方向にある程度の長さを有した形状になっており、圧油の粘度が大きい場合にはその開口径もしくは流路断面積ならびに流路長さに応じた流動抵抗を生じる。このような圧油の粘度が大きくなる低油温時において制御ソレノイドバルブ３８を流れる圧油の流量と油温との関係（すなわち流量の温度特性）と、低油温時における上記の連通路３２での流量と油温との関係（すなわち流量の温度特性）が等しくなるように、あるいは近づくように、上記のチップ３７の油孔３６が形成されている。このような温度特性となる油孔３６の開口径と長さとは、制御ソレノイドバルブ３８の平均的な開度における所定の温度での流量を計測し、これと同一の条件の下で前記油孔３６を流れる流量が制御ソレノイドバルブ３８での流量と同一もしくは近似するように実験的に定めればよい。

上記のバランスピストン式バルブの動作について説明すると、先ず、ピストン２２およびこれと一体の弁体２１に作用する軸線方向の力は以下のようになる。図２は上述したバランスピストン式バルブの原理図であって、この図２で右方向に作用する力は、前述した信号圧ポート３１が形成されている油室（以下、第２油室と記すことがある）２５の油圧Ｐs によって生じ、ピストン２２におけるその受圧面積をＡs とすると、右方向に向けた軸線方向力は「Ｐs ×Ａs 」である。また、図２で左方向に作用する力は、高圧部２６の油圧Ｐl と低圧部２８の油圧Ｐr であるから、それぞれの受圧面積をＡm およびＡr とすると、左方向に向けた軸線方向力は「Ｐl ×Ａm ＋Ｐr ×Ａr 」である。なお、高圧部２６の油圧Ｐl が作用する受圧面積Ａm は、ピストン２２の断面積から弁体２１の断面積を減算した面積であり、また低圧部２８の油圧Ｐr が作用する受圧面積Ａr はほぼ流出ポート２９の断面積である。図２での右方向を負の方向とし、スプリング３０の弾性力を無視すれば、ピストン２２およびこれと一体の弁体２１に作用する軸線方向力は、
−Ｐs ×Ａs ＋Ｐl ×Ａm ＋Ｐr ×Ａr
となる。したがって、前記制御ソレノイドバルブ３８に通電してこれを開制御することにより第２油室２５の油圧Ｐs が低下してピストン２２が第２油室２５側に動く。それに伴って弁体２１が流出ポート２９の開口端（すなわち弁座）から離れて開弁する。すなわち、高圧部２６から低圧部２８に油圧が流れる。

このように動作する場合の第２油室２５の油圧Ｐs は、連通路３２の途中に設けられている前述した油孔３６を通って高圧部２６から第２油室２５に供給される圧油の量Ｑc と、制御ソレノイドバルブ３８を通って低圧部２８に排出される圧油の量Ｑs との差（Ｑc −Ｑs ）に比例する。この関係を図３に模式的に示してある。高圧部２６から第２油室２５に流れる圧油の流量Ｑc は油孔３６で制約される。また第２油室２５から低圧部２８に流れる圧油の流量Ｑs は、制御ソレノイドバルブ３８が多量の圧油を流す必要のない小型のものであることによりその流入ポート４３の開弁時の開口面積が小さいので、その部分（絞り部）の絞り作用を受けて制約された流量となる。

そして、油孔３６は、前述したように、また図３に模式的に示すように、前記溝部とガスケット３５とによって形成されている連通路３２の流路断面積より遙かに小さい開口径で、かつその長さが開口径より長い微小孔であり、これは図３に模式的に示すように、開弁した制御ソレノイドバルブ３８における弁体４０とその弁座との間の僅かな隙間（絞り部）と同様の特性（流量と油温との関係）となっている。したがって、油孔３６を流れる圧油の量と、制御ソレノイドバルブ３８を流れる圧油の量との関係は、変速機が定常的に動作していて油温がある程度高い場合と変速機の始動直後のように油温が低い場合とでほぼ等しくなる。すなわち、油温が低いこと伴って圧油の粘度が大きい場合には、制御ソレノイドバルブ３８を開制御してその流入ポート４３を流れる圧油の量が、油温が高い場合に比較して少なくなる。これと同様に、油温が低くて圧油の粘度が大きい場合には、油孔３６での流動抵抗が大きくなって圧油の流量が制限され、その制限の度合いが制御ソレノイドバルブ３８における制限の度合いと等しくなる。そのため、油温が変化した場合に、第２油室２５の油圧の低下が過度に遅れて低圧部２８に向けた圧油の流れに遅れが生じたり、あるいは反対に制御ソレノイドバルブ３８を開制御した場合の第２油室２５の油圧の低下が過剰に生じて低圧部２８に対して過剰に圧油が流れたりする事態を防止もしくは抑制することができるので、上記のバランスピストン式バルブを備えているこの発明に係る油圧制御装置によれば、変速機の制御性を良好な状態に維持することができる。

なお、この発明における特性調整部は、前記第２油室２５に対する圧油の流動に絞りを与え、かつ圧油の粘度が増大した場合に粘度の増大に対応して流動抵抗を増大させ、その場合の流量と温度との関係が、制御ソレノイドバルブ３８における圧油の流量と温度との関係に近づくものであればよい。したがって、その特性調整部は、前述したチップ３７に形成した油孔３６に限られないのであり、例えば図４もしくは図５に示すように構成されていてもよい。図４に示す例は、シリンダ部２３を貫通して形成されている信号圧ポート３１を、連通路３２の流路断面積に対して遙かに小さい開口径で、かつその開口径に対して長さの長い微小孔に形成し、その信号圧ポート３１を特性調整部とした例である。なお、この信号圧ポート３１はガスケット３５に形成されている抜き孔に開口している。この信号圧ポート３１を形成している微小孔の開口径および長さを、前述した油孔３６と同様に設定することにより、連通路３２における圧油の流量と温度との関係（流量の温度特性）を、制御ソレノイドバルブ３８における圧油の流量と温度との関係（流量の温度特性）に等しくし、もしくは近づけることができる。

また、図５に示す例は、ピストン２２および弁体２１をその中心軸線に沿って穿って形成した中空部２２Ａを連通路とし、その中空部２２Ａから弁体２１の外周面に貫通するように形成した微小孔２１Ａを特性調整部とした例である。すなわち、この微小孔２１Ａは、中空部２２Ａの断面積よりも遙かに小さい開口径で、かつその開口径に対して長さが長い貫通孔となっている。そして、その開口径と長さとは、前述した油孔３６と同様に設定されている。その結果、この微小孔２１Ａおよび中空部２２Ａによって形成されている連通路における圧油の流量と温度との関係（流量の温度特性）が、制御ソレノイドバルブ３８における圧油の流量と温度との関係（流量の温度特性）に等しく、もしくは近似したものとなっている。

これら図４および図５に示すいずれの構成であっても、流量の温度特性が制御ソレノイドバルブ３８と信号圧ポート３１あるいは微小孔２１Ａとで等しくなり、あるいは近似するので、油温の低下によって圧油の粘度が高くなったとしても、制御ソレノイドバルブ３８を開制御して第２油室２５から油圧を排出させる量と第２油室２５に流入する油圧の量との関係が油温が高い場合と特には異ならない。そのため、上記のバランスピストン式バルブによって構成されている供給弁８，９あるいは排出弁１０，１１の温度特性が安定するので、変速機の制御性を良好な状態に維持することができる。

なおまた、圧油の粘度が低い場合には、圧油の流れに絞りを与える絞り部の長さが流量に及ぼす影響は小さい。したがって、この発明における特性調整部は、圧油の粘度が増大した場合に、前記連通路の温度特性を制御ソレノイドバルブ３８における温度特性に近づけるものであればよいので、バイメタルなどの油温に応じて変形する部材によって連通路に設けられている絞り作用のある微小孔を開閉するように構成してもよい。さらに、この発明では、供給弁８，９および排出弁１０，１１の全てが上記のバランスピストン式バルブによって構成されている必要はなく、供給弁８，９および排出弁１０，１１の少なくともいずれか一つがバランスピストン式バルブによって構成されていればよい。

さらに、この発明における制御ソレノイドバルブあるいはバランスピストン式バルブは、オフ状態で閉弁するとともに電流の増大に応じて開度が増大するいわゆるノーマルクローズタイプのバルブに限られないのであり、オフ状態で開弁するとともに電流の増大に応じて開度が減少するいわゆるノーマルオープンタイプのバルブであってもよい。したがって、上述した具体例における「制御量の増大」は、開度を増大させることを意味し、ノーマルオープンタイプのバルブであれば、電流を減少させることを意味する。

１…ベルト式無段変速機、 ２…駆動プーリ（プライマリプーリ）、 ３…従動プーリ（セカンダリプーリ）、 ４…ベルト、 ２Ａ…固定シーブ、 ２Ｂ…可動シーブ、 ２Ｃ…油圧室、 ３…セカンダリプーリ、 ３Ａ…固定シーブ、 ３Ｂ…可動シーブ、 ３Ｃ…油圧室、 ５…油圧源、 ７…供給油路（あるいはライン圧油路）、 ８…供給弁、 ９…供給弁、 １０…排出弁、 １１…排出弁、 １７…電子制御装置（ＥＣＵ）、 ２０…バルブボディ、 ２３…シリンダ部、 ２１…弁体、 ２１Ａ…微小孔、 ２２…ピストン、 ２２Ａ…中空部、 ２４，２５…油室、 ２６…高圧部、 ２７…流入ポート、 ２８…低圧部、 ２９…流出ポート、 ３０…スプリング、 ３１…信号圧ポート、 ３２…連通路、 ３３…供給油路、 ３４…流出油路、 ３５…ガスケット、 ３６…油孔、 ３７…チップ、 ３８…制御ソレノイドバルブ、 ４０…弁体、 ４１…スプリング、 ４２…電磁コイル、 ４３…流入ポート、 ４４…流出ポート、 ４５…流出油路。

Claims (2)

1. 油圧が供給もしくは排出されることにより変速比あるいは伝達トルク容量が変化する油圧室に、油圧源の油圧を選択的に供給する供給弁と前記油圧室から油圧を選択的に排出する排出弁とが連通され、その供給弁と排出弁との少なくともいずれか一方が、ピストンを前後動可能に収容したシリンダ部の内部がそのピストンによって第１油室と第２油室とに区画されるとともにこれら第１油室と第２油室とが連通路を介して連通され、高圧部に連通された流入ポートと低圧部に連通された流出ポートとが前記第１油室に形成され、これら流入ポートと流出ポートとのいずれか一方を開閉する弁体が前記ピストンに一体化され、前記第２油室を低圧部に選択的に連通させる制御ソレノイドバルブが設けられているバランスピストン式バルブによって構成されている変速機の油圧制御装置において、
   前記制御ソレノイドバルブは、電磁力によって軸線方向に移動させられる弁体が前記第２油室に連通しているポートの開口端部に押し付けられて閉弁し、前記弁体が前記ポートの開口端部から離れて圧油が流れる隙間が生じることにより開弁するよう構成され、
   前記連通路の一部に、前記連通路における圧油の流量と温度との関係が、前記制御ソレノイドバルブが開弁して前記弁体と前記ポートの開口端部との間を流れる圧油の流量とその圧油の温度との関係に近づける特性調整部が設けられている
   ことを特徴とする変速機の油圧制御装置。
2. 前記特性調整部は、前記連通路の流路断面積より小さい開口面積で、かつ開口径よりも長さが長い油孔を含むことを特徴とする請求項１に記載の変速機の油圧制御装置。

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