JP4610493B2

JP4610493B2 - 油圧制御弁

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Publication number: JP4610493B2
Application number: JP2006023544A
Authority: JP
Inventors: 隆夫佐藤
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2006-01-31
Filing date: 2006-01-31
Publication date: 2011-01-12
Anticipated expiration: 2026-01-31
Also published as: JP2007206881A

Description

本発明は、バルブボディと、バルブボディに摺動可能に内挿されたバルブスプールと、バルブスプールを軸方向に付勢するスプリングとを備え、導入通路に供給される作動油の油圧に応じて導入通路と排出通路の連絡状態を制御する油圧制御弁に関する。

上記のように導入通路に供給される作動油の油圧に応じて導入通路と排出通路の連絡状態を制御する油圧制御弁には種々の形態のものが知られおり、その代表例として、カット弁と減圧弁がある。カット弁は、導入通路に供給される作動油の油圧（入力油圧）が所定圧力未満であるときに導入通路と排出通路との連絡を遮断し、入力油圧が所定圧力以上であるときに導入通路と排出通路との連絡を連通させる機能を備えた油圧制御弁である。一方、減圧弁は、導入通路に供給される入力油圧が高圧であるときに、入力油圧に応じてバルブ開度を調整し、排出通路の油圧（出力油圧）が所定圧力になるように導入通路と排出通路との連絡を抑制する機能を備えた油圧制御弁である（例えば特許文献１を参照）。

そこで、上流側の油圧回路から供給される作動油の油圧が所定圧力に到達するまでは下流側の油圧回路に作動油供給を行いたくない回路構成の場合にはカット弁を用い、上流側の油圧回路から供給される油圧が高圧になったときに下流側の油圧回路に供給する油圧を所定圧力まで減圧して作動油供給を行いたい回路構成の場合には、減圧弁を用いて油圧回路を構成していた。

特開２００４−２９３７０４号公報

しかしながら、上流側の油圧回路から供給される作動油の油圧が所定圧力（第１設定圧）に到達するまでは下流側の油圧回路に作動油供給を行いたくなく、かつ上流側の油圧回路から供給される油圧が高圧になったときに下流側の油圧回路に供給する油圧を所定圧力（第２設定圧）まで減圧して作動油供給を行いたい場合には、従来技術では、カット弁と減圧弁の二つの油圧制御弁を用い、これらを油路で接続して油圧回路を構成していた。

例えば、車両の自動変速機において前後進を切り替える噛み合い式クラッチの油圧サーボ機構や、ハイブリッド車両における駆動モータの動力伝達経路に設けられてこの経路を断接する噛み合い式クラッチの油圧サーボ機構では、油圧回路に供給される油圧が第１設定圧未満の状態では噛み合い式クラッチを確実に切り換え作動させることが難しいためカット弁の機能が必要とされ、また油圧サーボ機構におけるサーボ推力を過大にしないため減圧弁の機能が必要とされる。このような場合に、従来では、バルブハウジングにカット弁と減圧弁の二つの油圧制御弁を形成し、これらを油路で接続して油圧サーボ機構の油圧回路を構成していた。

すなわち、従来技術では、上記したような油圧制御を行おうとしたときにバルブ２本分の設置スペースが必要であるとともに、カット弁及び減圧弁を構成するためのスプール、スプール穴加工、油路形成が必要とされ、これに伴う生産コスト及び重量増加が生じていた。

本発明は、このような事情のもと、発明者の鋭意研究によりなされたものであり、単一のバルブ構造で、カット弁と減圧弁の二つの機能を併せ持った油圧制御弁を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、バルブボディと、このバルブボディに軸方向に摺動可能に内挿されたスプールと、スプールを軸方向に付勢するスプリングと、スプールをスプリングの付勢方向と逆方向に付勢する制御力を作用させる反力油室と、バルブボディに入力油圧を導入する導入通路と、バルブボディから出力油圧を排出する排出通路と、反力油室に反力油圧を導入する反力通路とを有し、スプリングの付勢力と反力油室に供給される油圧に基づいて発生される制御力とがバランスする作動位置にスプールを摺動させて導入通路と排出通路との連絡状態を制御する油圧制御弁である。

そのうえで、この油圧制御弁では、導入通路に供給された入力油圧が、所定の第１設定圧（例えば、実施形態におけるカット作動圧Ｐ_C）よりも低いときに、スプールは導入通路と反力油室との連絡を連通させるとともに導入通路と排出通路との連絡を遮断する作動位置に位置し、第１設定圧よりも高く所定の第２設定圧（例えば、実施形態における調圧値Ｐ_M）よりも低いときには、スプールは導入通路と反力油室の連絡を連通させるとともに導入通路と排出通路との連絡を連通させる作動位置に位置し、第２設定圧よりも高いときには、スプールは排出通路と反力油室の連絡を連通させるとともに導入通路と排出通路との連絡を制限して、排出通路から出力される作動油の出力油圧を第２設定圧に調圧する作動位置に位置するように構成される。

ここで、上記所定の「第１設定圧」は、発明が解決しようとする課題の項において説明
した第１設定圧と同義であり、従来技術におけるカット弁が開弁する設定圧力である。ま
た所定の「第２設定圧」は、発明が解決しようとする課題の項において説明した第２設定
圧と同義であり、従来技術における減圧弁が調圧する設定圧力である。
また、本発明に係る油圧制御弁は、前記排出通路から排出される前記出力油圧が、前記排出通路と接続されて前記出力油圧が導入されるとともに、油圧により駆動される油圧サーボ機構にサーボ機構側出力油路を切り換えて前記出力油圧を出力する出力油路切換弁に対して出力されるように構成され、前記出力油路切換弁は、前記導入通路から分岐した切換弁側反力通路と接続されて、前記切換弁側反力通路から導入される前記入力油圧に応じて前記サーボ機構側出力油路を切り換えるように構成されており、上記所定の「第１設定圧」は、前記出力油路切換弁において前記サーボ機構側出力油路を切り換え可能な圧力でもある。
なお、前記出力油路切換弁は、切換弁側バルブボディ内に軸方向に摺動可能に切換弁側スプールが内挿されるとともに、切換弁側スプリングにより前記切換弁側スプールが軸方向に付勢されて構成され、前記切換弁側反力通路は、前記切換弁側スプールを前記切換弁側スプリングの付勢方向と逆方向に付勢する力を作用させる切換弁側反力油室と接続されており、前記切換弁側反力油室に供給される前記入力油圧に基づいて発生される力により、前記切換弁側スプリングの付勢力に抗して前記切換弁側スプールが摺動されて前記サーボ機構側出力油路が切り換えられることが好ましい。
さらに、前記切換弁側反力通路に、前記切換弁側反力通路を開閉する通路開閉弁が設けられたことが好ましい。

このような構成の油圧制御弁では、まず、導入通路に供給される入力油圧が上記第１設定圧よりも低いときに、スプールは、導入通路と反力油室との連通により反力油室に導入された反力油圧に応じて移動されるが、導入通路と排出通路との連絡は遮断する作動位置に配置される。このため上流側の油圧回路から導入通路に供給される作動油の圧力が第１設定圧に到達するまでは、導入通路から排出通路側に作動油が流れず、排出通路よりも下流側の油圧回路に作動油が供給されない。次に、入力油圧が第１設定圧よりも高く所定の第２設定圧よりも低いときには、スプールが反力油室に導入された反力油圧の上昇に応じて移動され、導入通路と排出通路との連絡を連通させる作動位置に配置される。このため、導入通路に供給された作動油は減圧されることなく排出通路から下流側の油圧回路に供給される。そして、入力油圧が第２設定圧よりも高くなったときには、スプールは導入通路と排出通路との連絡を制限し、反力油室には排出通路の油圧が反力油圧として作用して、排出通路から出力される作動油の出力油圧を第２設定圧に調圧する作動位置に配置される。このときこのため、導入通路に供給された作動油は第２設定圧まで減圧されて排出通路から下流側の油圧回路に供給される。

すなわち、本構成の油圧制御弁では、上流側の油圧回路から導入通路に供給される入力油圧が第１設定圧に到達するまでは排出通路から下流側の油圧回路に作動油供給を行わず、かつ上流側の油圧回路から導入通路に供給される油圧が第２設定圧よりも高圧になったときには排出通路から下流側の油圧回路に供給する油圧を第２設定圧まで減圧して作動油供給を行うように作動する。これは、入力油圧が所定圧力（第１設定圧）になるまで導入通路と排出通路との連絡を遮断するカット弁の機能と、入力油圧が高圧のときに所定圧力（第２設定圧）まで減圧して下流側の油圧回路に供給する減圧弁の機能とを併せ持った作動形態である。

従って、本発明によれば、ひとつのバルブボディに一本のスプールを内挿した単一のバルブ構造で、カット弁と減圧弁の二つの機能を併せ持った油圧制御弁を提供することができる。

以下、本発明を実施するための好ましい形態について図面を参照して説明する。本発明に係る油圧制御弁は広範な適用形態を有するものでがあるのが、ここでは一つの適用事例として車両の動力伝達装置に適用した場合について、まず動力伝達装置１を模式的に示す図７を参照して概要構成から説明する。動力伝達装置１は、エンジンＥＮＧと、このエンジンの出力軸ＥＳにトルクコンバータＴＣを介して連結された自動変速機（以下トランスミッションという）２と、トランスミッション２の車軸側に配設された第１駆動モータＭ１と、トランスミッション２とエンジンＥＮＧとの間に配設された第２駆動モータＭ２とから構成され、エンジンＥＮＧの回転駆動力を左右の駆動輪ＷＬ，ＷＲに伝達して車両を走行させる。

第１駆動モータＭ１及び第２駆動モータＭ２は、電気モータ・ジェネレータであり、車載の図示省略するバッテリにより駆動されてエンジンＥＮＧの駆動力をアシストし、あるいはエンジンの停止時（休筒時）にモータの駆動力で走行することが可能であるとともに、エンジン走行時や減速走行時等に発電を行ってバッテリの充電を行うことができるようになっている。すなわち、動力伝達装置の駆動源は、エンジンＥＮＧとこれらの駆動モータＭ１，Ｍ２とからなり、ハイブリッド型になっている。

トランスミッション２は、多板クラッチ等の油圧アクチュエータに供給する油圧を制御することで変速制御がなされる前進５速及び後進１速の平行軸式の変速機構であり、エンジンＥＮＧのクランクシャフトＥＳにロックアップ機構ＬＣを有するトルクコンバータＴＣを介して接続されたメインシャフト１０と、このメインシャフト１０と平行に延びて配設されるとともに、複数のギヤ列を介してメインシャフト１０に接続されたセカンダリシャフト２０、サードシャフト３０、カウンタシャフト４０を備え、図示省略するトランスミッションケースの内部に配設される。

メインシャフト１０には、メイン３速ギヤ１３が結合配設されるとともに、メイン４速ギヤ１４、メイン５速ギヤ１５、及びメイン５速ギヤ１５と一体に連結されたメインリバースギヤ１６が相対回転自在に配設されている。またメインシャフト１０には、それぞれ相対回転自在に配設されたメイン４速ギヤ１４をメインシャフト１０に結合させる４速クラッチＣ４、メイン５速ギヤ１５及びこれと一体のメインリバースギヤ１６をメインシャフト１０に結合させる５速クラッチＣ５が設けられている。

セカンダリシャフト２０には、セカンダリ１速ギヤ２１及びセカンダリ２速ギヤ２２が相対回転自在に配設され、セカンダリアイドルギヤ２３が結合配設されている。またセカンダリシャフト２０には、相対回転自在に配設されたセカンダリ１速ギヤ２１をワンウェイクラッチ２７を介してセカンダリシャフト２０に結合させる１速クラッチＣ１、セカンダリ１速ギヤ２１をワンウェイクラッチ２７を介することなく直接セカンダリシャフト２０に結合させる１速ホールドクラッチＣＬ、及び相対回転自在に配設されたセカンダリ２速ギヤ２２をセカンダリシャフト２０に結合させる２速クラッチＣ２が設けられている。

サードシャフト３０には、メイン３速ギヤ１３と噛合するサード３速ギヤ３３が相対回転自在に配設され、メイン４速ギヤと噛合するサード４速ギヤ３４が結合配設されるとともに、相対回転自在に配設されたサード３速ギヤ３３をサードシャフトに結合させる３速クラッチＣ３が設けられている。

カウンターシャフト４０には、セカンダリ１速ギヤ２１と噛合するカウンタ１速ギヤ４１、セカンダリ２速ギヤ２２と噛合するカウンタ２速ギヤ４２、及びメイン４速ギヤ１４と噛合するカウンタ４速ギヤ４４が結合配設される。またカウンターシャフト４０には、メイン３速ギヤ１３及びセカンダリアイドルギヤ２３と噛合するカウンタアイドルギヤ４３、メイン５速ギヤ１５と噛合するカウンタ５速ギヤ４５、及びリバースアイドルギヤ３６を介してメインリバースギヤ１６と噛合するカウンタリバースギヤ４６がそれぞれ相対回転自在に配設されている。

カウンターシャフト４０上におけるカウンター５速ギヤ４５とカウンターリバースギヤ４６との間にドグ歯機構を利用したリバースセレクタ４７が設けられており、そのセレクタスリーブ４７ｓを図示省略する油圧サーボ機構で軸方向に移動させて、カウンタ５速ギヤ４５をカウンタシャフト４０に結合させ、あるいはカウンタリバースギヤ４６をカウンタシャフト４０に結合させることができるようになっている。

このように構成されたトランスミッション２において、１速クラッチＣ１を係合させてセカンダリ１速ギヤ２１をセカンダリシャフト２０に結合させると、メインシャフト１０の回転がメイン３速ギヤ１３、カウンタアイドルギヤ４３、セカンダリアイドルギヤ２３、セカンダリ１速ギヤ２１、カウンタ１速ギヤ４１からなる１速ギヤ列を介してカウンタシャフト４０に伝達される１速段が設定される。１速クラッチＣ１を係合させた１速段では、セカンダリ１速ギヤ２１がワンウェイクラッチ２７を介してセカンダリシャフト２０に結合されるため、アクセルをオフにしたときにワンウェイクラッチ２７が滑り急減速しないようになっている。一方、１速ホールドクラッチＣＬを係合させた１速ホールド段ではギヤ列は同一であるが、セカンダリ１速ギヤ２１がワンウェイクラッチ２７を介することなく直接セカンダリシャフト２０に結合されるため、強力なエンジンブレーキを作動させることができる。

２速クラッチＣ２を係合させてセカンダリ２速ギヤ２２をセカンダリシャフト２０に結合させると、メインシャフト１０の回転がメイン３速ギヤ１３、カウンタアイドルギヤ４３、セカンダリアイドルギヤ２３、セカンダリ２速ギヤ２２、及びカウンタ２速ギヤ４２からなる２速ギヤ列を介してカウンタシャフト４０に伝達される２速段が設定される。同様に、３速クラッチＣ３を係合させてサード３速ギヤ３３をサードシャフト３０に結合させると、メインシャフト１０の回転がメイン３速ギヤ１３、サード３速ギヤ３３、サード４速ギヤ３４、メイン４速ギヤ１４、及びカウンタ４速ギヤ４４からなる３速ギヤ列を介してカウンタシャフト４０に伝達される３速段が設定される。また４速クラッチＣ４を係合させると、メインシャフト１０の回転が、メイン４速ギヤ１４とカウンタ４速ギヤ４４とからなる４速ギヤ列を介してカウンタシャフト４０に伝達される４速段が設定される。

一方、５速クラッチＣ５を係合させて一体に形成されたメイン５速ギヤ１５及びメインリバースギヤ１６をメインシャフト１０に結合させると、メインシャフト１０の回転がこれらのギヤと噛合するカウンタ５速ギヤ４５及びカウンタリバースギヤ４６に伝達される。但し、カウンタ５速ギヤ４５及びカウンタリバースギヤ４６はそれぞれカウンタシャフト４０に相対回転自在に配設されており、リバースセレクタ４７の作動に応じてカウンタシャフト４０と選択的に係脱される。

すなわち、図示省略する油圧サーボ機構によりセレクタスリーブ４７ｓを図７における右方に移動させてカウンタ５速ギヤ４５をカウンタシャフト４０に結合させると、メインシャフト１０の回転がメイン５速ギヤ１５及びカウンタ５速ギヤ４５からなる５速ギヤ列を介してカウンタシャフト４０に伝達される５速段が設定される。一方、セレクタスリーブ４７ｓを図７における左方に移動させてカウンタリバースギヤ４６をカウンタシャフト４０に結合させると、メインシャフト１０の回転がメインリバースギヤ１６、リバースアイドルギヤ３６、及びカウンタリバースギヤ４６からなるリバースギヤ列を介してカウンタシャフト４０に伝達されるリバース段が設定される。

以上のように、１速、２速、３速、４速、５速クラッチＣ１〜Ｃ５及び１速ホールドクラッチＣＬの係合制御と、油圧サーボ機構によるリバースセレクタ４７のセレクタスリーブ４７ｓの移動制御とにより１速〜５速、１速ホールド、及びリバース段の設定がなされる。これら１速〜５速クラッチＣ１〜Ｃ５及び１速ホールドクラッチＣＬの係合制御と、油圧サーボ機構の作動制御、及びトランスミッション各部の潤滑が油圧制御装置７から供給される作動油により行われる。油圧制御装置７の作動制御はコントロールユニットＥＣＵからの制御信号に基づいて行われる。

そして、１速段〜５速段、１速ホールド段、及びリバース段が設定され、各ギヤ列を介してメインシャフト１０の回転がカウンタシャフト４０に伝達される。カウンタシャフト４０の回転は、このカウンタシャフト４０に結合配設されたファイナルドライブギヤ４８、及びファイナルドライブギヤ４８と噛合するファイナルドリブンギヤ５８を介してディファレンシャル機構ＤＦに伝達され、左右のアクスルシャフト５９，５９を介して左右の駆動輪ＷＬ，ＷＲに伝達される。

一方、トランスミッション２の車軸側には、第１駆動モータＭ１の回転駆動力を駆動輪に伝達するモータ動力伝達機構５が配設されている。モータ動力伝達機構５は、第１駆動モータＭ１のスピンドルに結合配設されたモータ駆動ギヤ５１、モータ駆動ギヤ５１と噛合するモータアイドラギヤ５２、モータカウンタシャフト５０に回転自在に配設されたモータ従動ギヤ５３、モータカウンタシャフト５０に結合配設されたモータファイナルドライブギヤ５４、及びシンクロクラッチ５７から構成される。

シンクロクラッチ５７は、後に詳述する油圧サーボ機構によりシンクロスリーブ５７ｓを軸方向に移動させてモータ従動ギヤ５３をモータカウンタシャフト５０に結合させ、あるいはモータ従動ギヤ５３とモータカウンタシャフト５０との結合を切り離す。このため、シンクロクラッチ５７が係合されると、第１駆動モータＭ１の回転がモータ駆動ギヤ５１、モータアイドラギヤ５２、モータ従動ギヤ５３、モータファイナルドライブギヤ５４からなるモータギヤ列を介して、モータファイナルドライブギヤ５４と噛合するファイナルドリブンギヤ５８を介してディファレンシャル機構ＤＦに伝達され、左右のアクスルシャフト５９，５９を介して左右の駆動輪ＷＬ，ＷＲに伝達される。

従って、このハイブリッド車両では、第２駆動モータＭ２をエンジンＥＮＧのスタータとして使用しアイドル停止状態（休筒状態）のエンジンを始動させることができ、エンジンＥＮＧの駆動時にはエンジン駆動力をアシストさせてトランスミッション２において設定された速度段で車両を走行させることができる。またエンジンＥＮＧを停止させ、１速〜５速クラッチＣ１〜Ｃ５及び１速ホールドクラッチＣＬの係合を解除した状態で、モータ動力伝達装置５のシンクロクラッチ５７を係合させ、第１駆動モータＭ１により走行が可能になっている。シンクロクラッチ５７の油圧サーボ機構の作動制御、およびモータ動力伝達装置５の各部の潤滑も、トランスミッション２と同様に油圧制御装置７から供給される作動油により行われる。

油圧制御装置７は、トルクコンバータＴＣの入力軸側に設けられエンジンＥＮＧにより回転駆動されるオイルポンプＰ１、エンジン停止時にバッテリの電力により回転駆動される電動オイルポンプ、これらのオイルポンプから吐出された作動油を各油圧アクチュエータ（Ｃ１〜Ｃ５、ＣＬ、リバースセレクタ４７及びシンクロクラッチ５７の油圧サーボ機構等）やベアリング等の潤滑部位に導くための複数の油圧制御バルブ、及びこれらの間を繋ぐ油路などからなり、各油圧制御バルブの作動が、運転席のシフトレバー装置において選択された走行レンジに応じて油路を切り換えるマニュアルバルブ、コントロールユニットＥＣＵからの制御信号により油路を切り換えるソレノイドバルブ等により制御される。

コントロールユニットＥＣＵには、運転者がシフトレバーにおいて選択した走行レンジ（Ｄ，Ｎ，Ｒ，Ｐレンジ）の選択信号やスロットル開度の信号、車両の走行速度や傾斜角度等の走行状態を検出する検出信号が入力されており、コントロールユニットＥＣＵは、これらの信号に基づいた制御信号を油圧制御装置７に出力して１速〜５速クラッチＣ１〜Ｃ５、シンクロクラッチ５７等の作動を制御し、第１駆動モータＭ１、第２駆動モータＭ２に制御信号を出力して各駆動モータの作動を制御する。これによりトランスミッション２がシフトレバーにおいて選択された走行レンジに応じた動力伝達経路に設定されるとともに、第１，第２駆動モータＭ１，Ｍ２を利用した駆動力アシストやモータ走行、バッテリの充電が行われる。なお本実施形態においては前進方向の走行レンジに複数の前進レンジがある場合を含めてＤレンジと記載する

以上のように概要構成される動力伝達装置１において、モータ動力伝達機構５に設けられたシンクロクラッチ５７を断接させる油圧サーボ機構の油圧回路に、本発明に係る油圧制御弁であるレデューシングカットバルブが適用されている。第１実施形態のレデューシングカットバルブ１００を図１に、このレデューシングカットバルブ１００を用いた油圧サーボ機構に関する油圧回路の要部構成を図２に示しており、以下これらの図面を参照して油圧サーボ機構に関する油圧回路の回路構成及びレデューシングカットバルブ１００について説明する。なお以降説明する各図において、端部が開放された油路はドレンに繋がっている。また特記無き限り図１及び図２に示す左右方向をもって左方または右方と称して説明する。

この油圧回路は、オイルポンプＰ１から吐出された作動油の接続油路を切り換えるマニュアルバルブ７０、油圧サーボ機構９０への供給油路を切り換えてるシフトバルブ８０、シフトバルブ８０を切換作動させる信号圧をオンオフ制御するソレノイドバルブ７５、及びマニュアルバルブ７０を介してオイルポンプＰ１から供給される作動油の油圧（前進レンジ選択圧）に応じてシフトバルブ８０への作動油供給を制御するレデューシングカットバルブ１００などから構成される。

オイルポンプＰ１には、ストレーナが設けられたオイルパンＴから吸入した作動油を吐出する吐出油路６１が接続され、この吐出油路６１に設けられたレギュレータバルブ６２によりライン圧（ＰＬ）に調圧される。吐出油路６１はマニュアルバルブ７０の入力ポート７１に接続される。

マニュアルバルブ７０は、運転席のシフトレバーと連結されて当該シフトレバーにおいて選択された走行レンジ（Ｄ，Ｎ，Ｒ，Ｐレンジ）に基づいて、入力ポート７１に導入された作動油の供給油路を切り替えるバルブであり、選択された走行レンジがＤレンジ（前進レンジ）のときに入力ポート７１と前進レンジ出力ポート７２が連通される。前進レンジ出力ポート７２には油路６３が接続され、その一方がレデューシングカットバルブ１００の導入通路１１１に繋がり、他方が油路６４を介してソレノイドバルブ７５の入力ポートに繋がっている。

ソレノイドバルブ７５は、ノーマルクローズタイプの電磁開閉弁であり、このソレノイドバルブの入出力ポートに接続された油路６４，６５の接続・遮断がコントロールユニットＥＣＵにより制御される。出力ポートに接続された油路６５はシフトバルブ８０の信号圧油室８１に繋がっている。

レデューシングカットバルブ１００は、このバルブに作動油が供給されていない状態における拡大断面図を図１に示すように、バルブボディ１１０と、このバルブボディの内部に軸方向に摺動可能に内挿されたスプール１２０と、スプール１２０を軸方向（図１及び図２における左方）に付勢するスプリング１３０とを有し、このバルブに供給される入力油圧に応じてスプール１２０を摺動させて導入通路１１１と排出通路１１４との連絡状態を制御する油圧制御弁である。

スプール１２０は、図１における左端に設けられた第１ランド部１２１、スプール中間部に設けられた第２ランド部１２２、右端側に設けられた第３ランド部１２３、第１ランド部１２１と第２ランド部１２２との間を繋ぐロッド部に形成された第１スプール溝１２５、第２ランド部１２２と第３ランド部１２３との間を繋ぐロッド部に形成された第２スプール溝１２６、及びスプール１２０の右端側に穿設されたスプリング穴１２７などからなり、第１，第２，第３ランド部の外径が同一径のバルブスプールである。

バルブボディ１１０には、スプール１２０の第１〜第３ランド部１２１〜１２３の外周面と摺接してスプール１２０を軸方向に摺動可能に嵌挿支持するスプール穴が形成され、このスプール穴の内周に、作動油の通路となる断面視Ｕ字形で円環状の油溝が複数（図１に示すレデューシングカットバルブ１００では７箇所）形成され、各油溝に繋がる油路が形成されている。

各油溝は、左端側から順に、スプール１２０をスプリング１３０の付勢方向と逆方向（図における右方）に付勢する制御力を作用させる反力油室１１３、バルブ内に入力油圧を導入する導入通路１１１、反力油室１１３に入力油圧を導入する反力通路１１２、バルブから出力油圧を排出する排出通路１１４、排出通路１１４の油圧を開放する開放通路１１５、サージ圧力の発生等によりスプール１２０がオーバーストロークしたときに開放通路１１５と連通する第２排出通路１１６、右端部に形成された開放油室１１７からなり、それぞれスプール１２０の各ランド部及びスプール溝等と図１に示す相対位置関係をもって形成されている。

導入通路１１１はバルブボディに形成された入力ポートを介して油路６３と接続され、反力通路１１２は油路１１８により反力油室１１３と接続され、排出通路１１４及び第２排出通路１１６は連結されて油路６６を介してシフトバルブ８０の入力ポート８２に接続されている。開放通路１１５及び開放油室１１７は図示省略するドレン油路を介してドレンされている。

スプリング１３０は、圧縮型のコイルスプリングであり、スプール１２０のスプリング穴１２７とバルブボディ１１０との間に初期撓みを有して係止され、スプール１２０を常時左方に付勢する。このため、導入通路１１１に作動油が供給されていない状態では、スプール１２０に作用する力はスプリング１３０による左向きの付勢力のみであり、スプール１２０は図１に示す左端位置（セット位置）に配設される。

一方、導入通路１１１に作動油が供給されて入力油圧が立った状態では、スプール１２０に作用する力は、上記スプリング１３０による左向きの付勢力と、導入通路１１１から第１スプール溝１２５及び反力通路１１２を介して反力油室１１３に導かれた入力油圧によって発生される右向きの制御力の両方になり、スプール１２０は、スプリング１３０のバネ力と反力油室１１３から作用する制御力とがバランスする作動位置に配設される。そして、このスプール１２０の作動位置に応じて導入通路１１１と排出通路１１４との連絡状態が制御される。すなわちこのレデューシングカットバルブ１００では、導入通路１１１に供給される入力油圧の大きさに応じて、導入通路１１１と排出通路１１４との連絡状態が制御される。なお、このレデューシングカットバルブ１００の作用については、後に詳述する。排出通路１１４は油路６６を介してシフトバルブ８０の入力通路８２に接続されている。

シフトバルブ８０は、バルブボディと、このバルブボディのスプール穴に軸方向に摺動可能に嵌挿支持されたスプールと、スプールを軸方向（図２における左方）に付勢するスプリングとを備えて構成される。スプール穴の内周に形成された断面視Ｕ字形で円環状の油溝は、左右方向の中間部に位置して入力通路８２、その左右に第１出力通路８３及び第２出力通路８４、さらにその左右に開放通路が形成され、左端部には信号圧油室８１、右端部には開放油室が形成されている。そして信号圧油室８１は油路６５、入力通路８２に油路６６、第１出力通路８３に油路６７、第２出力通路８４に油路６８の各油路が接続され、開放通路及び開放油室がドレン油路を介してドレンされている。

スプールは前述したレデューシングカットバルブ１００と同様に３箇所のランド部とこれらの間に形成されたスプール溝とを有し、右端側に配設されたスプリングにより左方に付勢された状態で配設される。このため、信号圧油室８１に信号圧が作用していない状態ではスプールが左端のセット位置に配設され、入力通路８２と第１出力通路８３、第２出力通路８４と開放通路がそれぞれ接続される。

一方、信号圧油室８１に信号圧が作用した状態では、スプールに作用する力はスプリングによる左向きの付勢力と、信号圧油室８１に導かれた信号圧による右向きの付勢力の両方になり、通常作動時の信号圧（後述する第１設定圧以上の信号圧）では、スプールが右端の作動位置まで移動されたシフト位置に配設され、入力通路８２と第２出力通路８４、第１出力通路８３と開放通路とがそれぞれ接続される。

油圧サーボ機構９０は、第１油室９１または第２油室９２に供給される油圧により作動するピストン９３と、このピストン９３と同軸上に連結されて伸縮駆動されるフォークシャフト９４、フォークシャフト９４に固定されたシフトフォーク９５、フォークシャフト９４の作動位置を検出する第１検出器９６ａ及び第２検出器９６ｂなどから構成される。

シフトフォーク９５はシンクロクラッチ５７のシンクロスリーブ５７ｓに係合されており、第１油室９１に作動油圧が作用してフォークシャフト９４が伸長した状態（図２においてシフトフォーク９５がＯＮ位置にある状態）の時にシンクロクラッチ５７が接続状態になり、第２油室９２に作動油圧が作用してフォークシャフト９４が縮小した状態（同上シフトフォーク９５がＯＦＦ位置にある状態）の時にシンクロクラッチ５７が切断状態になるように構成されている。そして、シフトバルブ８０の第１出力通路８３が油路６７により第２油室９２に接続され、シフトバルブ８０の第２出力通路８４が油路６８により第１油室９１に接続されている。

次に、以上のように構成された油圧制御回路の作用について、レデューシングカットバルブ１００のより詳細な構成を含めて説明する。まず、運転席のシフトレバーにおいて選択された走行レンジがＮレンジ（ニュートラルレンジ）のときには、マニュアルバルブ７０において入力ポート７１と前進レンジ出力ポート７２との連絡が遮断されるとともに油路６３が開放されており、レデューシングカットバルブ１００の導入通路１１１に作動油が供給されない。このため、レデューシングカットバルブ１００のスプール１２０は、スプリング１３０の付勢力により左端のセット位置に配設され、導入通路１１１と排出通路１１４との連絡が遮断された状態になる。従って、シフトバルブ８０の入力通路８２に作動油が供給されず、サーボ機構９０が切り換え作動することがない。

運転席のシフトレバーにおいてＤレンジが選択されると、マニュアルバルブ７０において入力ポート７１と前進レンジ出力ポート７２とが接続されて連通状態になり、オイルポンプＰ１から吐出された作動油が入力ポート７１から前進レンジ出力ポート７２を通って油路６３に流れ、この油路６３を通ってレデューシングカットバルブ１００の導入通路１１１に供給されるとともに、油路６３から分岐する油路６４を通ってソレノイドバルブ７５の入力ポートに供給される。

レデューシングカットバルブ１００の導入通路１１１に供給された作動油は、セット位置にあるスプール１２０の第１スプール溝１２５に供給される。セット位置では、導入通路１１１と反力通路１１２とがスプール溝１２５により連通状態であるとともに、油路１１８を介して反力油室１１３と繋がっており、導入通路１１１に供給された作動油が、第１スプール溝１２５から反力通路１１２及び油路１１８を介して反力油室１１３に供給される。すると、この反力油室１１３に供給された作動油の油圧、すなわち導入通路１１１に供給された入力油圧Ｐ_INが、スプール１２０における第１ランド部１２１左端の受圧面に作用し、この受圧面の面積と入力油圧Ｐ_INとを掛け合わせた大きさの推力（制御力）がスプール１２０に右向きに作用する。

一方、スプール１２０には、前述したように、スプリング１３０により左向きの付勢力が作用している。このため、スプール１２０は、スプリング１３０による左向きの付勢力と、反力油室１１３に作用する入力油圧による右向きの制御力の両方を受け、これらの力がバランスする作動位置に配設される。

そこで、入力油圧Ｐ_INを変化させたときのスプール１２０の作動位置及び各作動位置における導入通路１１１と排出通路１１４との連絡状態を図３に示し、入力油圧Ｐ_INを変化させたときの入力油圧Ｐ_INと排出通路１１４から排出される作動油圧（出力油圧）Ｐ_OUTとの関係を図４に示しており、これらの図面を参照しながらレデューシングカットバルブ１００の作用について説明する。なお、図３では、入力油圧Ｐ_INを徐々に増加させていった場合のスプール位置、及び導入・排出通路の連絡状態を(ａ)から(ｅ)の順に示し、これと同様の図面(ａ)〜(ｅ)を図４に併記するとともに、特性図の該当位置に符号を付記している。

まず、導入通路１１１に作動油が供給された入力油圧Ｐ_INがＰ_IN≒０のときには、図３(ａ)に示すように、第１スプール溝１２５に流入した作動油が油路１１８を通って反力油室１１３にも供給されるが、Ｐ_IN≒０のため右向きの制御力が発生せず、スプール１２０はセット位置に配設されたままである。セット位置では第１スプール溝１２５と排出通路１１４との間に第２ランド部１２２が位置しており、導入通路１１１と排出通路１１４との連絡が遮断されている。また、排出通路１１４は、第２スプール溝１２６により開放通路１１５と接続されている。このため、油路６６に作動油が供給されず油圧も立たない。

入力油圧Ｐ_INが上昇し、反力油室１１３からスプール１２０に作用する制御力がスプリング１３０のセット長における付勢力を超えると、図３(ｂ)に示すように、スプール１２０が右動し、第２ランド部１２２が排出通路１１４を遮蔽して開放通路１１５との連絡を遮断する。この段階では、導入通路１１１と排出通路１１４との連絡は未だ接続されておらず、油路６６に作動油は供給されない（図４における領域I）。なお、開放通路１１５は、スプール１２０がセット状態のときに、排出通路１１４よりも下流側の圧力、すなわちシフトバルブの入力通路８２の圧力を確実にゼロにするために設けたものであり、このような設定が必要でない場合、例えば下流側の油圧回路の消費流量が比較的大きいような場合には、開放通路１１５を形成せずに構成しても良い。

入力油圧Ｐ_INがさらに上昇し、スプール１２０が右動すると、図３(ｃ)に示すように、排出通路１１４を遮蔽していた第２ランド部１２２が右道して第１スプール溝１２５の右端部と排出通路１１４の左端部とが繋がり、導入通路１１１と排出通路１１４との第１スプール溝１２５を介した接続が開始される。これにより、導入通路１１１に供給された作動油が排出通路１１４から油路６６を介してシフトバルブ８０の入力通路８２に供給されるようになるが、この段階における導入通路１１１は、第１ランド部１２１によりほとんど塞がれておらず、入力油圧Ｐ_INが微量のバルブ損失を除いてそのまま出力油圧Ｐ_OUTとなって排出通路１１４に出力される（図４における領域II）。

このため、導入通路１１１と排出通路１１４との接続が開始される圧力未満の入力油圧では、排出通路１１４から下流側の油圧回路（シフトバルブ８０の入力通路８２）に作動油供給が行われず、接続が開始される圧力を超えると、油路６３から導入通路１１１に供給された作動油が排出通路１１４から下流側の油圧回路に供給されるようになる。すなわちこの接続開始時の油圧がカット弁におけるカット作動圧Ｐ_Cに相当し、特許請求の範囲における第１設定圧に該当する。

本実施形態では、カット作動圧Ｐ_Cを、シフトバルブ８０が接続油路を確実に切り換えて油圧サーボ機構９０を作動可能な圧力、より具体的には、シフトバルブ８０の信号圧油室８１に作動油を供給したときに、シフトバルブ８０のスプールがスプリングの付勢力に抗して右方の作動位置に移動し、入力通路８２と第２出力通路８４との連絡が連通される圧力に設定している。

入力油圧Ｐ_INがさらに上昇してスプール１２０が右動すると、図３(ｄ)に示すように、第１スプール溝１２５と排出通路１１４との連絡が完全に連通状態になる一方で、第１ランド部１２１の右端部（右端スイッチングコーナ）により導入通路１１１と第１スプール溝１２５との連絡が制限され（両者間の流路断面積が縮小され）、排出通路１１４の出力油圧Ｐ_OUTがわずかに低下する状況が発生する（Ａ状態という）。

ところが、第１スプール溝１２５と反力油室１１３とが油路１１８で接続されているため、排出通路１１４の出力油圧Ｐ_OUTが低下すると反力油室１１３の圧力も低下し、これに伴ってスプール１２０を右方に付勢する制御力が低下してスプール１２０が左動する。このため第１ランド部１２１の右端スイッチングコーナにより絞られた流路断面積がスプール１２０の左動により拡大され、今度は排出通路１１４の出力油圧Ｐ_OUTがわずかに上昇する状態が生じる（Ｂ状態という）。この結果、以降上記Ａ状態とＢ状態とが繰り返され排出通路１１４の出力油圧Ｐ_OUTが一定圧に調圧される（図４における領域III）。

このため、導入通路１１１に供給される入力油圧が一定圧力を超えると、この入力油圧に基づく制御力により右動されるスプール１２０が流路断面積を縮小させて導入通路１１１と排出通路１１４との連絡を制限し、これにより排出通路１１４から出力される作動油の出力油圧Ｐ_OUTが一定の調圧値Ｐ_Mになるように減圧制御される。この調圧値Ｐ_Mが減圧弁における設定値であり、特許請求の範囲における第２設定圧に該当する。

本実施形態では、油圧サーボ機構９０の第１油室９１または第２油室９２に作動油を供給してシンクロクラッチ５７を切り換え作動させる際に、油圧サーボ機構が発生するサーボ推力が所定値になるように、調圧値Ｐ_Mをサーボ供給圧に設定している。

なお、本実施形態のレデューシングカットバルブ１００では、導入通路１１１に急峻なサージ圧力が発生し、スプール１２０が慣性力で右端位置までオーバーストロークしてスプールロックが生じたような場合に、図３(ｅ)に示すように、第１ランド部１２１が導入通路１１１を遮蔽するとともに、第２排出通路１１６と開放通路１１５とが第２スプール溝１２６により連通されるように構成している。

このため、レデューシングカットバルブ１００が制御不能の状態のままシフトバルブ８０に作動油圧が供給される事態を防止するとともに、排出通路１１４の出力油圧をドレンすることで出力油圧Ｐ_OUTのとじ込めに起因する問題の発生を防止することができる。なお、このことから明らかなように、第２排出通路１１６はレデューシングカットバルブ１００の機能を実現するために必ずしも必要な構成通路ではなく、例えばサージ圧が発生しない回路構成では第２排出油路を設けない構成とすることができる。

以上のようなレデューシングカットバルブ１００を備えた油圧制御回路において、油路６３に供給される作動油の油圧がカット作動圧Ｐ_C未満のとき（図４における領域I）、例えばエンジン始動時においてオイルポンプＰ１からの供給油圧が立ち上がりきっておらず、カット作動圧Ｐ_Cに到達してないときには、排出油路１１４からシフトバルブ８０の入力通路８２に作動油供給を行わない。従って、ソレノイドバルブ７５がオン作動されてカット作動圧Ｐ_C未満の作動油が信号圧油室８１に供給され、シフトバルブ８０のスプールが不完全にシフトした作動位置に配置されたとしても、シフトバルブ８０の入力通路８２に作動油が供給されないため油圧サーボ機構９０が作動せず、低圧時における誤作動や不完全作動が防止される。

油路６３に供給される作動油の油圧が、カット作動圧Ｐ_C以上で調圧値Ｐ_M未満のときには、導入通路１１１と排出通路１１４とが接続され、入力油圧Ｐ_INとほぼ同圧の出力油圧Ｐ_OUTの作動油が排出通路１１４からシフトバルブ８０の入力通路８２に出力される（図４における領域II）。ここで、カット作動圧Ｐ_Cは、シフトバルブ８０が接続油路を確実に切り換えて油圧サーボ機構９０を作動可能な圧力に設定されている。このため、シフトバルブ８０は、コントロールユニットＥＣＵによるソレノイドバルブ７５のオン・オフ制御に基づく信号圧油室８１への作動油供給及び遮断に応じて確実に切り換え作動され、油圧サーボ機構９０のオン・オフ作動が制御される。

油路６３に供給される作動油の油圧が、調圧値Ｐ_M以上のときには、導入通路１１１と排出通路１１４との連絡が制限され、調圧値まで減圧された作動油が排出通路１１４からシフトバルブ８０の入力通路８２に出力される（図４における領域III）。従ってシフトバルブ８０は、上記同様にソレノイドバルブ７５のオン・オフ制御に基づく信号圧油室８１への作動油供給及び遮断に応じて確実に切り換え作動され、油圧サーボ機構９０のオン・オフ作動が制御される。このとき、油圧サーボ機構９０の第１油室９１または第２油室９２に供給される作動油の圧力が調圧値Ｐ_Mに調圧されるため、サーボ推力が過大になりシンクロクラッチ５７に無理な負荷を生じさせるようなことがない。

このように、以上説明したレデューシングカットバルブ１００では、上流側の油圧回路から導入通路１１１に供給される入力油圧Ｐ_INがカット作動圧Ｐ_Cに到達するまでは排出通路１１４から下流側の油圧回路に作動油供給を行わず、かつ上流側の油圧回路から導入通路１１１に供給される入力油圧が調圧値Ｐ_Mよりも高圧になったときに排出通路１１４から下流側の油圧回路に供給する油圧を調圧値Ｐ_Mまで減圧して作動油供給を行うように作動する。これは、入力油圧が所定圧力（カット作動圧Ｐ_C）になるまで導入通路１１１と排出通路１１４との連絡を遮断するカット弁の機能と、入力油圧が高圧のときに所定圧力（調圧値Ｐ_M）まで減圧して下流側の油圧回路に供給する減圧弁の機能とを併せ持った作動形態である。

従って、レデューシングカットバルブ１００によれば、バルブボディ１１０に一本のスプール１２０を内挿した単一のバルブ構造で、カット弁と減圧弁の二つの機能を併せ持った油圧制御弁を提供することができる。

次に、本発明に係る第２実施形態のレデューシングカットバルブ２００について、このバルブに作動油が供給されていない状態における断面図を図５に示し、図３と同様に入力油圧Ｐ_INを変化させたときのスプール２２０の作動位置及び各作動位置における導入通路２１１と排出通路２１４との連絡状態を(ａ)〜(ｅ)として図６に示しており、以下これらの図面を参照して説明する。なお、レデューシングカットバルブ２００の油圧回路における配置及び作用は、前述したレデューシングカットバルブ１００と同様であり、既に説明した図２及び図４を適宜参照しながら説明する。

レデューシングカットバルブ２００は、バルブボディ２１０と、このバルブボディの内部に軸方向に摺動可能に内挿されたスプール２２０と、スプール２２０を軸方向（図５及び図６における左方）に付勢するスプリング２３０とを有し、このバルブに供給される入力油圧に応じてスプール２２０を摺動させて導入通路２１１と排出通路２１４との連絡状態を制御する油圧制御弁である。

スプール２２０は、左端に設けられた第１ランド部２２１、スプール中間部に設けられた第２ランド部２２２、右端側に設けられた第３ランド部２２３、第１ランド部２２１と第２ランド部２２２との間を繋ぐロッド部に形成された第１スプール溝２２５、第２ランド部２２２と第３ランド部２２３との間を繋ぐロッド部に形成された第２スプール溝２２６、スプール２２０の右端側に穿設されたスプリング穴２２７、及び第１ランド部２２１を左右に貫通して形成された反力通路２２８などからなり、第１，第２，第３ランド部の外径が同一径のバルブスプールである。

バルブボディ２１０には、スプール２２０の第１〜第３ランド部２２１〜２２３の外周面と摺接してスプール２２０を軸方向に摺動可能に嵌挿支持するスプール穴が形成され、このスプール穴の内周に、作動油の通路となる断面視Ｕ字形で円環状の油溝が複数（図５に示すレデューシングカットバルブ２００では５箇所）形成され、各油溝に繋がる油路が形成されている。

各油溝は、左端側から順に、スプール２２０をスプリング２３０の付勢方向と逆方向（図における右方）に付勢する制御力を作用させる反力油室２１３、バルブ内に入力油圧を導入する導入通路２１１、バルブから出力油圧を排出する排出通路２１４、排出通路２１４の油圧を開放する開放通路２１５、右端部に形成された開放油室２１７からなり、それぞれスプール２２０の各ランド部及びスプール溝等と図５に示す相対位置関係をもって形成されている。導入通路２１１はバルブボディに形成された入力ポートを介して油路６３と接続され（図２を参照）、排出通路２１４はバルブボディに形成された出力ポートを介して油路６６に接続されている。開放通路２１５及び開放油室２１７は図示省略するドレン油路を介してドレンされている。

スプリング２３０は、圧縮型のコイルスプリングであり、スプール２２０のスプリング穴２２７とバルブボディ２１０との間に初期撓みを有して係止され、スプール２２０を常時左方に付勢する。このため、導入通路２１１に作動油が供給されていない状態では、スプール２２０に作用する力はスプリング２３０による左向きの付勢力のみであり、スプール２２０は図５に示す左端位置（セット位置）に配設される。

一方、導入通路２１１に作動油が供給されて入力油圧が立った状態では、スプール２２０に作用する力は、スプリング２３０による左向きの付勢力と、導入通路２１１から第１スプール溝２２５及び反力通路２２８を介して反力油室２１３に導かれた入力油圧によって発生される右向きの制御力の両方になり、スプール２２０は、スプリング２３０のバネ力と反力油室２１３から作用する制御力とがバランスする作動位置に配設される。すなわちレデューシングカットバルブ２００では、導入通路２１１に供給される入力油圧の大きさに応じて、以下に示すように導入通路２１１と排出通路２１４との連絡状態が制御される。

まず、導入通路２１１に作動油が供給された入力油圧Ｐ_INがＰ_IN≒０のときには、図６(ａ)に示すように、第１スプール溝２２５に流入した作動油が反力通路２２８を通って反力油室２１３にも供給されるが、Ｐ_IN≒０のため右向きの制御力が発生せず、スプール２２０はセット位置に配設されたままである。セット位置では第１スプール溝２２５と排出通路２１４との間に第２ランド部２２２が位置し、導入通路２１１と排出通路２１４の連絡が遮断されている。また、排出通路２１４は、第２スプール溝２２６により開放通路２１５と接続されている。このため、油路６６に作動油が供給されず油圧も立たない。

入力油圧Ｐ_INが上昇し、反力油室２１３からスプール２２０に作用する制御力がスプリング２３０のセット長における付勢力を超えると、図６(ｂ)に示すように、スプール２２０が右動し、第２ランド部２２２が排出通路２１４を遮蔽して開放通路２１５との連絡を遮断する。この段階では、導入通路２１１と排出通路２１４との連絡は未だ接続されておらず、油路６６に作動油は供給されない（図４における領域I）。

入力油圧Ｐ_INがさらに上昇し、スプール２２０が右動すると、図６(ｃ)に示すように、排出通路２１４を遮蔽していた第２ランド部２２２が右道して第１スプール溝２２５の右端部と排出通路２１４の左端部とが繋がり、導入通路２１１と排出通路２１４との第１スプール溝２２５を介した接続が開始される。これにより、導入通路２１１に供給された作動油が排出通路２１４から油路６６を介してシフトバルブ８０の入力通路８２に供給されるようになるが、この段階における導入通路２１１は、第１ランド部２２１によりほとんど塞がれておらず、入力油圧Ｐ_INが微量のバルブ損失を除いてそのまま出力油圧Ｐ_OUTとなって排出通路２１４に出力される（図４における領域II）。

このため、導入通路２１１と排出通路２１４との接続が開始される圧力に到達するまでは、排出通路２１４から下流側の油圧回路（シフトバルブ８０の入力通路８２）に作動油供給が行われず、接続が開始される圧力を超えると、油路６３から導入通路２１１に供給された作動油が排出通路２１４から下流側の油圧回路に供給されるようになる。この接続開始圧力が前述したカット作動圧Ｐ_Cであり、本実施形態では、シフトバルブ８０が接続油路を確実に切り換えて油圧サーボ機構９０を作動可能な圧力に設定している。

入力油圧Ｐ_INがさらに上昇してスプール２２０が右動すると、図６(ｄ)に示すように、第１スプール溝２２５と排出通路２１４との連絡が完全に連通状態になる一方で、第１ランド部２２１の右端スイッチングコーナにより導入通路２１１と第１スプール溝２２５との連絡が制限され（両者間の流路断面積が縮小され）、排出通路２１４の出力油圧Ｐ_OUTがわずかに低下する状況が発生する（Ａ状態）。ところが、排出通路２１４の出力油圧Ｐ_OUTが低下すると、第１スプール溝２２５と反力通路２２８で接続された反力油室２１３の圧力も低下し、これに伴ってスプール２２０を右方に付勢する制御力が低下してスプール２２０が左動する。このため第１ランド部２２１の右端スイッチングコーナにより絞られた流路断面積がスプール２２０の左動により拡大され、今度は排出通路２１４の出力油圧Ｐ_OUTがわずかに上昇する状態が生じる（Ｂ状態）。そして、上記Ａ状態とＢ状態とが繰り返され排出通路２１４の出力油圧Ｐ_OUTが一定圧に調圧される（図４における領域III）。

このため、導入通路２１１に供給される入力油圧が一定圧力を超えると、この入力油圧に基づく制御力により右動されるスプール２２０が流路断面積を縮小させて導入通路２１１と排出通路２１４との連絡を制限し、これにより排出通路２１４から出力される作動油の出力油圧Ｐ_OUTが一定の調圧値Ｐ_Mになるように減圧制御される。調圧値Ｐ_Mは、前述した実施形態と同様に、シンクロクラッチ５７を切り換え作動させる際に油圧サーボ機構が発生するサーボ推力が所定値になるサーボ供給圧を設定している。

図６(ｅ)は、導入通路２１１に急峻なサージ圧力が発生し、スプール２２０が慣性力で右端位置までオーバーストロークしてスプールロックが生じたような場合を示しており、第１ランド部２２１が導入通路２１１を遮蔽するとともに、排出通路２１４と開放通路２１５とが第１スプール溝２２５により連通されるように構成している。これによりレデューシングカットバルブ２００が制御不能の状態のままシフトバルブ８０に作動油圧が供給される事態を防止するとともに、排出通路２１４の出力油圧をドレンすることで出力油圧Ｐ_OUTのとじ込めに起因する問題の発生が防止される。

なお、これらの説明から明らかなように、開放通路２１５はスプール２２０がセット状態のとき、及びスプール２２０が右端位置までオーバーストロークしてスプールロックが生じた状態のときに、排出通路２１４よりも下流側の圧力を確実にゼロにするために設けたものであり、このような設定が必要でない場合には、開放通路２１５を形成せずに構成しても良い。

以上のようなレデューシングカットバルブ２００を備えた油圧制御回路の作用は、前述したレデューシングカットバルブ１００を備えた油圧制御回路の作用と同様である。すなわち、上流側の油路６３から供給される作動油の油圧がカット作動圧Ｐ_C未満のとき（図４における領域I）には、排出油路２１４からシフトバルブ８０の入力通路８２に作動油供給が行われない。従って、ソレノイドバルブ７５がオン作動されてシフトバルブ８０のスプールが不完全にシフトした作動位置に配置されたとしても、シフトバルブ８０の入力通路８２に作動油が供給されないため油圧サーボ機構９０が作動せず、低圧時における誤作動や不完全作動が防止される。

油路６３に供給される作動油の油圧が、カット作動圧Ｐ_C以上で調圧値Ｐ_M未満のときには、導入通路２１１と排出通路２１４とが接続され、入力油圧Ｐ_INとほぼ同圧の出力油圧Ｐ_OUTの作動油が排出通路２１４からシフトバルブ８０の入力通路８２に出力され（図４における領域II）、シフトバルブ８０は、コントロールユニットＥＣＵによるソレノイドバルブ７５のオン・オフ制御に基づく信号圧油室８１への作動油供給及び遮断に応じて確実に切り換え作動され、油圧サーボ機構９０のオン・オフ作動が制御される。

油路６３に供給される作動油の油圧が、調圧値Ｐ_M以上のときには、導入通路２１１と排出通路２１４との連絡が制限され、調圧値まで減圧された作動油が排出通路２１４からシフトバルブ８０の入力通路８２に出力される（図４における領域III）。従ってシフトバルブ８０は、上記同様にソレノイドバルブ７５のオン・オフ制御に基づく信号圧油室８１への作動油供給及び遮断に応じて確実に切り換え作動され、油圧サーボ機構９０のオン・オフ作動が制御される。このとき、油圧サーボ機構９０の第１油室９１または第２油室９２に供給される作動油の圧力が調圧値Ｐ_Mに調圧されるため、サーボ推力が過大になりシンクロクラッチ５７に無理な負荷を生じさせるようなことがない。

このように、以上説明したレデューシングカットバルブ２００では、上流側の油圧回路から導入通路２１１に供給される入力油圧Ｐ_INがカット作動圧Ｐ_Cに到達するまでは排出通路２１４から下流側の油圧回路に作動油供給を行わず、かつ上流側の油圧回路から導入通路２１１に供給される入力油圧が調圧値Ｐ_Mよりも高圧になったときに排出通路２１４から下流側の油圧回路に供給する油圧を調圧値Ｐ_Mまで減圧して作動油供給を行うように作動する。これは、入力油圧が所定圧力（カット作動圧Ｐ_C）になるまで導入通路２１１と排出通路２１４との連絡を遮断するカット弁の機能と、入力油圧が高圧のときに所定圧力（調圧値Ｐ_M）まで減圧して下流側の油圧回路に供給する減圧弁の機能とを併せ持った作動形態である。

従って、レデューシングカットバルブ２００においても、バルブボディ２１０に一本のスプール２２０を内挿した単一のバルブ構造で、カット弁と減圧弁の二つの機能を併せ持った油圧制御弁を提供することができる。また、このレデューシングカットバルブ２００では、反力通路２２８をスプール２２０に形成したため、バルブボディ２１０に反力通路や油路を形成する必要が無く、第１実施形態のレデューシングカットバルブ１００よりもさらに簡明な構成で複合機能を有した油圧制御弁を提供することができる。

なお、以上では、説明簡略化のため、油圧源としてエンジン駆動のオイルポンプＰ１を例示したが、吐出油路６１に電動オイルポンプを連結させて、エンジン停止時に電動オイルポンプで作動するように構成しても良い。また、本発明に係る油圧制御弁１００，２００の適用例として、シンクロクラッチ５７の切り換えを行う油圧サーボ機構９０の作動制御に適用した場合を例示したが、以上の説明からも明らかなように適用可能な油圧アクチュエータは上記のようなサーボ機構に限定されるものではなく、リバースセレクタやロックアップ機構等であっても良い。

本発明に係る第１実施形態の油圧制御弁の断面図である。上記油圧制御弁を適用した油圧回路の回路構成を例示する要部回路図である。上記油圧制御弁の導入通路に供給する入力油圧を変化させたときの、スプールの作動位置及び各作動位置における導入通路と排出通路との連絡状態を示す説明図である。上記油圧制御弁の導入通路に供給する入力油圧を変化させたときの、入力油圧と排出通路から出される出力油圧との関係を示すグラフである。本発明に係る第２実施形態の油圧制御弁の断面図である。上記油圧制御弁の導入通路に供給する入力油圧を変化させたときの、スプールの作動位置及び各作動位置における導入通路と排出通路との連絡状態を示す説明図である。本発明に係る駆動力断接装置が設けられた車両用動力伝達装置の全体構成を模式的に示す模式図（スケルトン図）である。

符号の説明

１００レデューシングカットバルブ（第１実施形態の油圧制御弁）
１１０バルブボディ
１１１導入通路
１１２反力通路
１１３反力油室
１１４排出通路
１２０スプール
１３０スプリング
２００レデューシングカットバルブ（第２実施形態の油圧制御弁）
２１０バルブボディ
２１１導入通路
２２８反力通路
２１３反力油室
２１４排出通路
２２０スプール
２３０スプリング
Ｐ_C カット作動圧（第１設定圧）
Ｐ_M 調圧値（第２設定圧）

Claims

バルブボディと、
前記バルブボディに軸方向に摺動可能に内挿されたスプールと、
前記スプールを軸方向に付勢するスプリングと、
前記スプールを前記スプリングの付勢方向と逆方向に付勢する制御力を作用させる反力油室と、
前記バルブボディに入力油圧を導入する導入通路と、
前記バルブボディから出力油圧を排出する排出通路と、
前記反力油室に反力油圧を導入する反力通路とを有し、
前記スプリングの付勢力と前記反力油室に供給される油圧に基づいて発生される前記制御力とがバランスする作動位置に前記スプールを摺動させて前記導入通路と前記排出通路との連絡状態を制御する油圧制御弁であって、
前記排出通路から排出される前記出力油圧が、
前記排出通路と接続されて前記出力油圧が導入されるとともに、油圧により駆動される油圧サーボ機構にサーボ機構側出力油路を切り換えて前記出力油圧を出力する出力油路切換弁に対して出力されるように構成され、
前記出力油路切換弁は、前記導入通路から分岐した切換弁側反力通路と接続されて、前記切換弁側反力通路から導入される前記入力油圧に応じて前記サーボ機構側出力油路を切り換えるように構成されており、
前記導入通路に供給された前記入力油圧が、
前記出力油路切換弁において前記サーボ機構側出力油路を切り換え可能な所定の第１設定圧よりも低いときに、前記スプールは前記導入通路と前記反力油室との連絡を連通させるとともに前記導入通路と前記排出通路との連絡を遮断する作動位置に位置し、
前記第１設定圧よりも高く所定の第２設定圧よりも低いときには、前記スプールは前記導入通路と前記反力油室の連絡を連通させるとともに前記導入通路と前記排出通路との連絡を連通させる作動位置に位置し、
前記第２設定圧よりも高いときには、前記スプールは前記排出通路と前記反力油室の連絡を連通させるとともに前記導入通路と前記排出通路との連絡を制限して、前記排出通路から出力される作動油の前記出力油圧を前記第２設定圧に調圧する作動位置に位置するように構成した
ことを特徴とする油圧制御弁。
前記出力油路切換弁は、切換弁側バルブボディ内に軸方向に摺動可能に切換弁側スプールが内挿されるとともに、切換弁側スプリングにより前記切換弁側スプールが軸方向に付勢されて構成され、
前記切換弁側反力通路は、前記切換弁側スプールを前記切換弁側スプリングの付勢方向と逆方向に付勢する力を作用させる切換弁側反力油室と接続されており、
前記切換弁側反力油室に供給される前記入力油圧に基づいて発生される力により、前記切換弁側スプリングの付勢力に抗して前記切換弁側スプールが摺動されて前記サーボ機構側出力油路が切り換えられる
ことを特徴とする請求項１に記載の油圧制御弁。
前記切換弁側反力通路に、前記切換弁側反力通路を開閉する通路開閉弁が設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の油圧制御弁。