JP2017141926A - 油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電磁弁を用いた油圧制御の精度を向上させる。【解決手段】油圧制御装置２は、クラッチを作動させるための油圧を出力する電磁弁２２と、電磁弁２２の出力ポート２２２とフィードバックポート２２３との間に設けられた切替弁２３と、を有し、切替弁２３は、電磁弁２２が出力する油圧が基準圧力Ｐｃ以下である場合に、電磁弁２２が出力する油圧を電磁弁２２のフィードバックポート２２３に印加し、電磁弁２２が出力する油圧が基準圧力Ｐｃより大きい場合に、電磁弁２２の出力ポート２２２とフィードバックポート２２３との間の経路を遮断する。【選択図】図２

Description

本発明は、車両のクラッチを駆動するための油圧を制御する油圧制御装置に関する。

リニアソレノイドバルブ等の電磁弁を用いて、クラッチを作動させるための油圧を制御する技術が知られている。特許文献１においては、リニアソレノイドバルブを駆動するための電流値をＰＷＭ制御することにより、リニアソレノイドバルブが出力する油圧の調整精度を向上させる技術が開示されている。

特開２０１０−２３０１２４号公報

従来の方法を用いた場合、ソレノイドに流す電流を変化させることにより、リニアソレノイドバルブが出力可能な油圧の最小値から最大値までの範囲で、油圧を変化させることができる。しかしながら、クラッチを駆動するために必要な油圧調整範囲が、リニアソレノイドバルブが出力可能な油圧の範囲に対して小さい場合、クラッチを駆動するために必要な油圧調整範囲内で油圧を調整するために用いることができる電流値の範囲が小さく、油圧制御の精度が不十分であるという問題があった。

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、電磁弁を用いた油圧制御の精度を向上させることができる油圧制御装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様においては、クラッチを作動させるための油圧を出力する電磁弁と、前記電磁弁の出力ポートとフィードバックポートとの間に設けられた切替弁と、を有し、前記切替弁は、前記電磁弁が出力する油圧が基準圧力以下である場合に、前記電磁弁が出力する油圧を前記電磁弁のフィードバックポートに印加し、前記電磁弁が前記出力ポートから出力する油圧が基準圧力より大きい場合に、前記出力ポートと前記フィードバックポートとの間の経路を遮断することを特徴とする油圧制御装置を提供する。

前記切替弁は、例えば、前記電磁弁が出力する油圧が、前記電磁弁が前記クラッチに印加する油圧の制御範囲における最大圧力よりも大きい場合に、前記経路を遮断する。

前記切替弁は、前記電磁弁が出力する油圧と前記基準圧力との大小関係に基づいて、前記経路を遮断するか否かを切り替えてもよい。

前記電磁弁は、前記経路が遮断されていない場合は、入力される電流に応じて変化する油圧を前記出力ポートから出力し、前記経路が遮断されている場合は、前記入力ポートから入力される油圧を前記出力ポートから出力してもよい。

本発明によれば、電磁弁を用いた油圧制御の精度を向上させることができるという効果を奏する。

本実施形態に係る車両の駆動系統の一部の概略構成を示す図である。 油圧制御装置２の構成を示す図である。 電磁弁２２の電流−油圧特性を示す図である。

［駆動系統の概要］
図１は、本実施形態に係る車両の駆動系統の一部の概略構成を示す図である。図１に示す駆動系統においては、油圧制御装置２が、電子制御部５（例えば、ＥＣＵ）の制御に基づいて、エンジン１の出力を油圧に変換する。油圧制御装置２が出力する油圧によってクラッチ３が作動して、変速機４を動作させる。

油圧制御装置２は、電子制御部５から入力される電流の大きさに基づいて、クラッチ３に対して出力する油圧の大きさを変化させる。油圧制御装置２は、クラッチ３が必要とする最大トルクに対応する油圧以下の範囲（以下、「油圧制御範囲」という）において、入力される電流が増加するにつれて、出力する油圧を増加させる。

本実施形態の油圧制御装置２は、油圧制御範囲において、入力される電流の大きさに応じた油圧を出力し、油圧制御範囲外においては、電流の変化によらず一定の油圧を出力する。このようにすることで、油圧制御装置２は、油圧制御範囲において、電流の変化量に対する油圧の変化量を小さくすることができるので、従来よりも油圧の制御の精度を向上させることができる。

［油圧制御装置２の構成と動作］
図２は、油圧制御装置２の構成を示す図である。油圧制御装置２は、オイルポンプ２１と、電磁弁２２と、切替弁２３とを有する。
オイルポンプ２１は、エンジン１からの出力に基づいて作動し、供給ラインａを介して、電磁弁２２に作動油を供給する。本明細書において、供給ラインａの油圧をライン圧という。

電磁弁２２は、供給ラインｂ１を介してクラッチ３に油圧を印加することにより、クラッチ３を作動させる。電磁弁２２は、例えばリニアソレノイドバルブであり、入力ポート２２１、出力ポート２２２、フィードバックポート２２３、電流ポート２２４及びスプリング２２５を有している。

入力ポート２２１には、供給ラインａを介して作動油が供給される。入力ポート２２１と出力ポート２２２との間にはバルブが設けられている。電磁弁２２は、電流ポート２２４に入力される電流の大きさに応じてバルブが開閉することにより、出力ポート２２２から出力される作動油の量を調整することで、出力ポート２２２から出力する油圧を変化させる。出力ポート２２２から出力される油圧によりクラッチ３が作動する。

フィードバックポート２２３には、供給路ｃを介して、切替弁２３から作動油が供給される。フィードバックポート２２３に作動油が供給されることにより、スプリング２２５の反発力が作用する向きと同じ向きに圧力が加わり、バルブを閉じるように作用する。電磁弁２２は、フィードバックポート２２３に加わる圧力の大きさによって、電流−油圧特性が変化する。

電流ポート２２４は、電子制御部５の制御により設定された大きさの電流の入力を受ける。電磁弁２２は、電流ポート２２４に入力される電流に応じて、内部のソレノイドを移動させることによりバルブを開閉制御し、出力ポート２２２から出力される油圧の大きさを変化させる。

図３は、電磁弁２２の電流−油圧特性を示す図である。図３における横軸は、入力ポート２２１に入力される電流［Ａ］を示し、縦軸は、出力ポート２２２から出力される油圧［Ｐａ］を示している。図３（ａ）は、電磁弁２２が単体で動作する場合の電流−油圧特性を示している。電磁弁２２は、０［Ａ］からＩ１［Ａ］までの第１電流範囲で入力電流が変化することに応じて、出力ポート２２２から、０［Ｐａ］からＰ_Ｈ［Ｐａ］までの範囲の油圧をクラッチ３に対して出力することができる。

ここで、クラッチ３に対して出力する必要がある最大の油圧がＰ_Ｍ［Ｐａ］であるとすると、電子制御部５は、電磁弁２２に入力する電流を０［Ａ］からＩ２［Ａ］の第２電流範囲で変化させることにより、油圧を制御することになる。電子制御部５が、０［Ａ］からＩ１［Ａ］までの第１電流範囲で、電磁弁２２に入力する電流を変化させることができるにもかかわらず、第１電流範囲よりもはるかに狭い第２電流範囲の電流で油圧を制御する場合、Ｉ２［Ａ］からＩ１［Ａ］までの範囲が実質的には活用されないことになる。

これに対して、本実施形態の油圧制御装置２においては、電磁弁２２の出力ポート２２２とフィードバックポート２２３との間に切替弁２３が設けられていることにより、図３（ｂ）の太い実線で表される電流−油圧特性を示す。以下、油圧制御装置２が切替弁２３を有することにより、図３（ｂ）の電流−油圧特性を示す原理について、図２を参照しながら説明する。

切替弁２３は、電磁弁２２が出力する油圧が基準圧力Ｐｃより大きい場合に、電磁弁２２の出力ポート２２２とフィードバックポート２２３との間の経路を遮断する。基準圧力Ｐｃは、電磁弁２２がクラッチ３に印加する油圧の制御範囲における最大圧力よりも大きく、かつ電磁弁２２の入力ポート２２１に入力される油圧の最大値よりも小さい値に設定されている。

切替弁２３は、供給ラインｂ１から分岐した供給ラインｂ２に接続された入力ポート２３１と、基準圧力Ｐｃを規定するスプリング２３２とを有している。切替弁２３は、電磁弁２２が出力する油圧（すなわち入力ポート２３１に印加される油圧）と基準圧力Ｐｃとの大小関係に基づいて、供給ラインｂ１から分岐した供給ラインｂ３とフィードバックポート２２３との間に設けられたバルブを開閉することにより、出力ポート２２２とフィードバックポート２２３との間の経路を遮断するか否かを切り替える。

出力ポート２２２から出力される油圧が基準圧力Ｐｃ以下である間は、入力ポート２３１に印加される圧力が基準圧力Ｐｃ以下となるので、出力ポート２２２とフィードバックポート２２３との間は遮断されず、供給ラインｃを介してフィードバックポート２２３に油圧が印加される。フィードバックポート２２３に印加される油圧が、スプリング２２５の反発力が作用する向きと同じ向きに作用することで、電磁弁２２の電流−油圧特性が、図３（ｃ）に示すような特性になったかのように電磁弁２２が作動する。

すなわち、電磁弁２２に入力する電流が０［Ａ］からＩ１［Ａ］までの第１電流範囲で変化する間に、フィードバックポート２２３から出力される油圧が０［Ｐａ］からＰ_Ｌ［Ｐａ］までの範囲で変化する。したがって、出力ポート２２２から出力される油圧が基準圧力Ｐｃ以下である間、図３（ｂ）に示すように、電流が０［Ａ］からＩ３［Ａ］までの範囲で変化する間に、フィードバックポート２２３から出力される油圧が０［Ｐａ］からＰｃ［Ｐａ］までの範囲で変化する。この範囲においては、電流の単位量の変化に伴う油圧の変化量が、図３（ａ）に示す電流−油圧特性よりも小さいので、図３（ａ）に示す場合よりも高い精度で油圧を制御することが可能になる。

出力ポート２２２から出力される油圧が基準圧力Ｐｃを超えると、入力ポート２３１に印加される油圧がスプリング２３２の反発力よりも大きくなり、出力ポート２２２とフィードバックポート２２３との間の経路に設けられたバルブが閉じる。その結果、フィードバックポート２２３には、出力ポート２２２が出力する油圧が印加されない状態になる。

出力ポート２２２が出力する油圧がフィードバックポート２２３に印加されない状態になると、スプリング２２５の反発力よりも電流ポート２２４から入力された電流により電磁弁２２のソレノイドが押す力の方が強いため、入力ポート２２１と出力ポート２２２との間が導通し、供給ラインｂ１の油圧が供給ラインａのライン圧と等しくなる。その結果、図３（ｂ）に示すように、油圧が基準圧力Ｐｃを超えた後に、急激に油圧がＰ_Ｈまで上昇する。

以上の動作をまとめると、電磁弁２２は、出力ポート２２２とフィードバックポート２２３との間の経路（供給ラインｂ３及び供給ラインｃを含む経路）が遮断されていない場合は、入力される電流に応じて電磁弁２２が単体で動作する場合よりも緩やかに変化する油圧を出力ポート２２２から出力する。また、電磁弁２２は、上記の経路が遮断されている場合は、入力ポート２２１から入力される油圧を出力ポート２２２から出力する。

［本実施形態の効果］
このように、本実施形態の油圧制御装置２は、出力ポート２２２とフィードバックポート２２３との間に切替弁２３が設けられており、切替弁２３は、電磁弁２２が出力する油圧が基準圧力Ｐｃ以下である場合に、電磁弁２２が出力する油圧をフィードバックポート２２３に印加する。また、電磁弁２２が出力する油圧が基準圧力Ｐｃより大きい場合に、電磁弁２２の出力ポート２２２とフィードバックポート２２３との間の経路を遮断する。このようにすることで、電磁弁２２が出力する油圧が基準圧力Ｐｃ以下である場合に、電磁弁２２が有するスプリング２２５の反発力に、電磁弁２２が出力する油圧が加わるので、電流の単位量の変化に伴う油圧の変化量が小さくなるように、電磁弁２２の電流−油圧特性を変化させることができる。したがって、電磁弁２２に電流を入力することによる電磁弁２２が出力する油圧の制御の精度を向上させることができる。

また、切替弁２３は、電磁弁２２が出力する油圧が、電磁弁２２がクラッチ３に印加する油圧の範囲における最大圧力よりも大きい場合に、出力ポート２２２とフィードバックポート２２３との間の経路を遮断する。このようにすることで、電磁弁２２は、クラッチ３に印加する油圧の制御範囲内で、油圧の制御の精度を向上させることができる。

また、切替弁２３は、電磁弁２２が出力する油圧と基準圧力Ｐｃとの大小関係に基づいて、出力ポート２２２とフィードバックポート２２３との間の経路を遮断するか否かを切り替える。このようにすることで、油圧制御装置２は、切替弁２３を制御するための電子制御回路を設けることなく、電流−油圧特性を変化させることができる。

また、電磁弁２２は、出力ポート２２２とフィードバックポート２２３との間の経路が遮断されていない場合は、入力される電流に応じて変化する油圧を出力ポート２２２から出力し、出力ポート２２２とフィードバックポート２２３との間の経路が遮断されている場合は、入力ポート２２１から入力される油圧を出力ポート２２２から出力する。このようにすることで、油圧制御装置２は、クラッチ３に印加する圧力を制御する必要がある状態においては、高い精度で電流に応じて油圧を制御することができ、エンジン１からクラッチ３に最大の圧力を加える必要がある場合には、従来よりも小さな電流で、最大の油圧を出力することができる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１ エンジン
２ 油圧制御装置
２１ オイルポンプ
２２ 電磁弁
２２１ 入力ポート
２２２ 出力ポート
２２３ フィードバックポート
２２４ 電流ポート
２２５ スプリング
２３ 切替弁
２３１ 入力ポート
２３２ スプリング
３ クラッチ
４ 変速機
５ 電子制御部

Claims (4)

1. クラッチを作動させるための油圧を出力する電磁弁と、
   前記電磁弁の出力ポートとフィードバックポートとの間に設けられた切替弁と、
   を有し、
   前記切替弁は、前記電磁弁が出力する油圧が基準圧力以下である場合に、前記電磁弁が出力する油圧を前記電磁弁のフィードバックポートに印加し、前記電磁弁が前記出力ポートから出力する油圧が基準圧力より大きい場合に、前記出力ポートと前記フィードバックポートとの間の経路を遮断することを特徴とする油圧制御装置。
2. 前記切替弁は、前記電磁弁が出力する油圧が、前記電磁弁が前記クラッチに印加する油圧の制御範囲における最大圧力よりも大きい場合に、前記経路を遮断することを特徴とする、
   請求項１に記載の油圧制御装置。
3. 前記切替弁は、前記電磁弁が出力する油圧と前記基準圧力との大小関係に基づいて、前記経路を遮断するか否かを切り替えることを特徴とする、
   請求項１又は２に記載の油圧制御装置。
4. 前記電磁弁は、前記経路が遮断されていない場合は、入力される電流に応じて変化する油圧を前記出力ポートから出力し、前記経路が遮断されている場合は、入力ポートから入力される油圧を前記出力ポートから出力することを特徴とする、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の油圧制御装置。
   

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