KR101168505B1 - 전자기 밸브 장치 - Google Patents

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KR101168505B1
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아끼또모 스즈끼
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아이신에이더블류 가부시키가이샤
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Abstract

슬리브(22)와 스풀(24)에 의해 클러치(C2)의 클러치압을 압력 조절하기 위한 리니어 솔레노이드 밸브로서 기능하는 압력 조절 밸브부(40)를 형성하는 동시에 클러치(C1)에 작동유를 압송하는 전자기 펌프로서 기능하는 펌프부(60)를 형성하고, 압력 조절 밸브부(40)와 펌프부(60)를 하나의 솔레노이드부(30)로 구동한다. 펌프부(60)는, 솔레노이드부(30)를 온으로부터 오프하여 스프링(28)의 가압력에 의해 스풀(24)을 솔레노이드부(30)측으로 이동시킴으로써 펌프실(70) 내를 부압으로 하여 작동유를 흡입하고, 솔레노이드부(30)를 오프로부터 온하여 솔레노이드부(30)의 추력에 의해 스풀(24)을 엔드 플레이트(26)측으로 이동시킴으로써 펌프실(70) 내를 정압으로 하여 흡입한 작동유를 토출한다.

Description

전자기 밸브 장치{SOLENOID VALVE DEVICE}
본 발명은, 전자기 밸브 장치에 관한 것이다.
종래, 이러한 종류의 전자기 밸브 장치로서는, 작동유가 유출 유입되는 각종 포트로서 입력 포트와 출력 포트와 드레인 포트와 피드백 포트가 형성된 원기둥 형상의 밸브실을 갖는 슬리브와, 밸브실에 삽입되는 축 형상 부재이며 밸브실의 내경과 대략 동일한 외경의 원기둥 형상의 복수의 랜드와 랜드의 외경보다도 작은 외경의 원기둥 형상이며 각 포트 사이를 연통시키는 연통부를 갖는 스풀과, 스풀을 축방향으로 이동시키는 솔레노이드를 구비하는 것이 제안되어 있다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조).
또한, 전자기 코일의 여자(勵磁)와 비여자의 반복에 의해 액체를 압송하는 전자기 펌프도 제안되어 있다(예를 들어, 특허 문헌 2 참조). 이 전자기 펌프에서는, 펌프실을 형성하는 피스톤을 탄발력에 의해 압박하는 스프링 부재가 장착되는 동시에 스프링 부재의 탄발력과 역방향으로 흡인력을 발생시키는 전자기 코일이 배치되어 있고, 전자기 코일을 비여자(OFF)로 함으로써 스프링 부재의 탄발력으로 피스톤을 이동시킴으로써 액체를 흡인하고, 전자기 코일을 여자(ON)함으로써 전자기 코일의 흡인력으로 피스톤을 이동시킴으로써 흡인한 액체를 토출시키고 있다.
특허 문헌 1 : 일본 특허 출원 공개 제2004-176895호 공보 특허 문헌 2 : 일본 특허 출원 공개 제2007-126974호 공보
그런데, 전자기 밸브 외에 펌프도 내장된 장치, 예를 들어 차량 탑재용 자동 변속기의 클러치(브레이크)를 온 오프하기 위한 유압 회로에 클러치압을 압력 조절하기 위한 전자기 밸브(리니어 솔레노이드)나 유체압을 발생시키기 위한 펌프가 내장된 것에 있어서는, 그 탑재 공간에 제약이 있는 경우가 있어, 가능한 한 소형화하는 것이 요구되고 있다.
본 발명의 전자기 밸브 장치는, 펌프로서의 기능을 일체화하여 전체의 소형화를 도모하는 것을 주 목적으로 한다.
본 발명의 전자기 밸브 장치는, 상술한 주 목적을 달성하기 위해 이하의 수단을 채용하였다.
본 발명의 전자기 밸브 장치는,
유체압원으로부터 공급되는 유체압을 압력 조절하는 압력 조절부와,
저류부의 작동 유체의 흡입과 토출을 행하는 펌프부와,
상기 압력 조절부와 상기 펌프부를 구동하는 1개의 전자기부를 구비하고,
상기 압력 조절부는, 입력 포트와 출력 포트가 형성된 중공의 슬리브와, 상기 슬리브 내를 미끄럼 이동함으로써 상기 입력 포트로부터 입력된 유체압을 압력 조절을 수반하여 상기 출력 포트에 출력되도록 상기 슬리브와의 사이에서 압력 조절실을 형성하는 스풀을 구비하고,
상기 펌프부가 갖는 펌프실은 적어도 상기 슬리브와 상기 스풀에 의해 형성되며,
상기 압력 조절실과 상기 펌프실은, 상기 슬리브 및 상기 스풀에 의해 차단된 공간으로서 형성되어 이루어지는 것을 요지로 한다.
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이 본 발명의 전자기 밸브 장치에서는, 유체압원으로부터 공급되는 유체압을 압력 조절하는 압력 조절부와, 저류부의 작동 유체의 흡입과 토출을 행하는 펌프부를 1개의 전자기부에 의해 구동한다. 따라서, 압력 조절 밸브와 전자기 펌프를 따로따로 설치하는 것에 비해 장치 전체를 보다 소형화할 수 있다.
이러한 본 발명의 전자기 밸브 장치에 있어서, 상기 압력 조절부는, 상기 전자기부의 전자기력에 의해 작동하고, 상기 펌프부의 펌프실을 압축ㆍ팽창시키는 동작과, 유체압원으로부터 공급되는 유체압을 압력 조절하는 동작을 선택적으로 행하는 밸브체를 구비하는 것으로 할 수도 있다.
밸브체를 구비하는 형태의 본 발명의 전자기 밸브 장치에 있어서, 상기 압력 조절부는, 상기 전자기부로부터의 추력에 의해 구동되었을 때의 상기 밸브체의 미끄럼 이동 방향에 대향하는 방향으로 추력을 발생시키는 탄성 부재와, 상기 탄성 부재를 수납하는 탄성 부재실을 구비하고, 상기 탄성 부재실을 상기 펌프실의 적어도 일부로서 공용하는 것으로 할 수도 있다. 여기서,「탄성 부재」에는 스프링이 포함된다. 이 형태의 본 발명의 전자기 밸브 장치에 있어서, 상기 전자기부로부터의 추력을 해제하였을 때에 상기 탄성 부재의 탄성력에 의해 상기 밸브체가 미끄럼 이동함으로써 작동 유체를 흡입하고, 상기 전자기부로부터 발생시킨 추력에 의해 상기 밸브체가 미끄럼 이동함으로써 상기 흡입한 작동 유체를 토출하는 것으로 할 수도 있다. 이들 형태의 본 발명의 전자기 밸브 장치에 있어서, 상기 압력 조절부는, 피드백 포트를 갖고, 상기 전자기부에의 통전을 차단하고 있을 때에 폐쇄되는 노멀 클로즈형 전자기 밸브로서 구성되어 이루어지는 것으로 할 수도 있다. 이와 같이 하면, 전자기부에 통전하고 있을 때에 개방되는 노멀 오픈형 전자기 밸브에 비해 탄성 부재(스프링)의 과중을 작게 할 수 있으므로, 펌프로서 기능시킬 때에 전자기부에 요구되는 추력도 작게 할 수 있어, 전자기부의 소형화를 도모할 수 있다. 이것은, 노멀 클로즈형 전자기 밸브에서는 피드백압이 전자기부로부터의 추력과 동일 방향으로 작용하는 것에 대해, 노멀 오픈형 전자기 밸브에서는 피드백압이 전자기부로부터의 추력과 역방향으로 작용하는 것에 기초한다.
또한, 본 발명의 전자기 밸브 장치에 있어서, 상기 펌프부는 상기 저류부로부터 작동 유체를 흡입하는 동시에 상기 흡입한 작동 유체를 작동 대상으로 토출하는 흡입ㆍ토출 기구를 구비하는 것으로 할 수도 있다.
흡입ㆍ토출 기구를 구비하는 형태의 본 발명의 전자기 밸브 장치에 있어서, 상기 흡입ㆍ토출 기구는, 상기 저류부로부터 상기 펌프부가 갖는 펌프실로의 작동 유체의 흐름을 허용하는 흡입용 역지 밸브와, 상기 펌프실로부터 상기 작동 대상으로의 작동 유체의 흐름을 허용하는 토출용 역지 밸브로 구성되어 이루어지는 것으로 할 수도 있다. 이 형태의 본 발명의 전자기 밸브 장치에 있어서, 상기 흡입용 역지 밸브는, 상기 펌프실 내부가 정압(正壓)일 때에 폐쇄되고 부압(負壓)일 때에 개방되고, 상기 토출용 역지 밸브는 상기 펌프실 내부가 부압일 때에 폐쇄되고 정압일 때에 개방되는 것으로 할 수도 있다.
압력 조절부가 밸브체와 탄성 부재와 탄성 부재실을 구비하는 형태의 전자기 밸브 장치에 있어서, 상기 저류부로부터 상기 펌프부가 갖는 펌프실로의 작동 유체의 흐름을 허용하는 흡입용 역지 밸브와, 상기 펌프실로부터 상기 작동 대상으로의 작동 유체의 흐름을 허용하는 토출용 역지 밸브를 구비하고, 상기 흡입용 역지 밸브와 상기 토출용 역지 밸브는, 상기 압력 조절부의 외부에 배치되어 이루어지는 것으로 할 수도 있고, 상기 흡입용 역지 밸브는, 상기 압력 조절부에 내장되어 이루어지는 것으로 할 수도 있다. 후자의 경우에서는, 용적 효율에 크게 기여한다고 생각되는 흡입용 역지 밸브를 비교적 고정밀도로 구성할 수 있으므로, 용적 효율의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 후자의 경우, 상기 토출용 역지 밸브는, 상기 압력 조절부에 내장되어 이루어지는 것으로 할 수도 있다. 이렇게 하면, 용적 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 전자기 밸브 장치에 있어서, 상기 펌프부가 갖는 펌프실 내의 작동 유체를 드레인하는 제1 상태와, 상기 펌프실 내의 작동 유체의 드레인을 금지하는 제2 상태를 절환하는 절환 장치를 구비하는 것으로 할 수도 있다. 이 형태의 본 발명의 전자기 밸브 장치에 있어서, 상기 절환 장치는, 상기 펌프실에 유로를 통해 접속된 중공부 내를 미끄럼 이동 가능한 스풀을 갖고, 상기 스풀이 제1 포지션에 있을 때에는 상기 제1 상태를 형성하고, 상기 스풀이 제2 포지션에 있을 때에는 상기 제2 상태를 형성하는 절환 밸브인 것으로 할 수도 있다. 이 형태의 본 발명의 전자기 밸브 장치에 있어서, 상기 압력 조절부는, 상기 펌프부를 내장하고, 흡입 포트와 토출 포트와 상기 절환 밸브의 중공부에 유로를 통해 접속된 드레인 포트를 갖고, 상기 흡입 포트를 통해 작동 유체를 흡입하는 동시에 상기 흡입한 작동 유체를 상기 토출 포트를 통해 토출시키는 것으로 할 수도 있다.
또한, 본 발명의 전자기 밸브 장치에 있어서, 상기 압력 조절부는, 입력 포트와 출력 포트가 형성된 중공의 슬리브와, 상기 슬리브 내를 미끄럼 이동함으로써 상기 입력 포트로부터 입력된 유체압을 압력 조절을 수반하여 상기 출력 포트에 출력되도록 상기 슬리브와의 사이에서 압력 조절실을 형성하는 스풀을 구비하고, 상기 펌프부가 갖는 펌프실은, 상기 압력 조절실과는 차단된 공간으로서 형성되어 이루어지는 것으로 할 수도 있다. 이렇게 하면, 하나의 슬리브와 스풀에 의해 압력 조절 밸브로서의 기능과 펌프로서의 기능을 갖게 할 수 있어, 장치를 더욱 소형화할 수 있다.
또한, 복수의 마찰 결합 요소의 유체압 서보를 구비하는 자동 변속기를 구동하는 구동 장치에 내장된 본 발명의 전자기 밸브 장치에 있어서, 상기 복수의 마찰 결합 요소의 유체압 서보 중 하나의 마찰 결합 요소의 유체압 서보에 작용시키는 유체압을 압력 조절하기 위한 압력 조절 밸브로서 기능하는 동시에 다른 마찰 결합 요소의 유체압 서보에 작용시키는 유체압을 발생시키기 위한 전자기 펌프로서 기능하도록 형성되어 이루어지는 것으로 할 수도 있고, 상기 복수의 마찰 결합 요소의 유체압 서보 중 하나의 마찰 결합 요소의 유체압 서보에 작용시키는 유체압을 압력 조절하기 위한 압력 조절 밸브로서 기능하는 동시에 상기 하나의 마찰 결합 요소의 유체압 서보에 작용시키는 유체압을 발생시키기 위한 전자기 펌프로서 기능하도록 형성되어 이루어지는 것으로 할 수도 있다. 여기서,「마찰 결합 요소」에는, 2개의 회전계를 접속하는 클러치가 포함되는 것 외에, 하나의 회전계를 케이스 등의 고정계에 접속하는 브레이크도 포함된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예로서의 전자기 밸브(20)의 구성의 개략을 도시하는 구성도이다.
도 2는 배출용 밸브(100)의 구성의 개략을 도시하는 구성도이다.
도 3은 자동 변속기의 구동 장치를 탑재하는 자동차(120)의 구성의 개략을 도시하는 구성도이다.
도 4는 오토매틱 트랜스미션(130)의 구성의 개략을 도시하는 구성도이다.
도 5는 오토매틱 트랜스미션(130)의 작동표이다.
도 6은 유압 회로(140)의 구성의 개략을 도시하는 구성도이다.
도 7은 절환 밸브(148)의 동작을 설명하는 설명도이다.
도 8은 자동 정지시 제어 루틴의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 9는 차속(V)과 엔진 회전수(Ne)와 액셀러레이터 개방도(Acc)와 브레이크 스위치 신호(BSW)와 시프트 포지션(SP)과 라인압(PL)과 클러치(C1)의 유압과 리니어 솔레노이드(SLC1)의 전류 지령과 전자기 펌프의 전류 지령의 시간 변화의 모습을 나타내는 설명도이다.
도 10은 변형예의 전자기 밸브(20B)의 구성의 개략을 도시하는 구성도이다.
도 11은 변형예의 전자기 밸브(20C)의 구성의 개략을 도시하는 구성도이다.
도 12는 변형예의 전자기 밸브(20D)의 구성의 개략을 도시하는 구성도이다.
도 13은 변형예의 유압 회로(240)의 구성의 개략을 도시하는 구성도이다.
도 14는 절환 밸브(250)의 동작을 설명하는 설명도이다.
도 15는 변형예의 전자기 밸브(20E)의 구성의 개략을 도시하는 구성도이다.
도 16은 유압 회로(340)의 구성의 개략을 도시하는 구성도이다.
도 17은 절환 밸브(350)의 동작을 설명하는 설명도이다.
다음에, 본 발명을 실시하기 위한 최량의 형태를 실시예를 이용하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예로서의 전자기 밸브(20)의 구성의 개략을 도시하는 구성도이다. 실시예의 전자기 밸브(20)는, 예를 들어 자동 변속기에 내장된 클러치의 유압 제어에 이용되고, 라인압으로부터 최적의 클러치압을 생성하여 클러치를 직접 제어 가능한 다이렉트 제어용 리니어 솔레노이드 밸브로서 기능하는 동시에 유압을 발생시키는 전자기 펌프로서도 기능하도록 구성되어 있고, 솔레노이드부(30)와, 이 솔레노이드부(30)에 의해 구동되어 라인압을 입력하는 동시에 입력한 라인압을 압력 조절하여 출력하는 압력 조절 밸브부(40)와, 동일하게 솔레노이드부(30)에 의해 구동되어 작동유를 압송하는 펌프부(60)를 구비한다.
솔레노이드부(30)는, 바닥이 있는 원통 부재로서의 케이스(31)와, 케이스(31)의 내주측에 배치되고 절연성의 보빈에 절연 도선이 권회되어 이루어지는 코일(솔레노이드 코일)(32)과, 케이스(31)의 개구 단부에 플랜지 외주부가 고정된 플랜지부(34a)와 플랜지부(34a)로부터 코일(32)의 내주면을 따라 축방향으로 연신된 원통부(34b)로 이루어지는 제1 코어(34)와, 케이스(31)의 저부에 형성된 오목부의 내주면과 접촉하는 동시에 코일(32)의 내주면을 따라 제1 코어(34)의 원통부(34b)와 소정 간격을 이격시킨 위치까지 축방향으로 연신된 원통 형상의 제2 코어(35)와, 제2 코어(35)에 삽입되고 제1 코어(34)의 내주면 및 제2 코어(35)의 내주면을 축방향으로 미끄럼 이동 가능한 플런저(36)와, 제1 코어(34)의 원통부(34b)에 삽입되고 플런저(36)의 선단부에 접촉하는 동시에 원통부(34b)의 내주면을 축방향으로 미끄럼 이동 가능한 샤프트(38)를 구비한다. 또한, 솔레노이드부(30)는, 코일(32)로부터의 단자가 케이스(31)의 외주부에 형성된 커넥터부(39)에 배치되어 있고, 이 단자를 통해 코일(32)에의 통전이 행해진다. 케이스(31)와 제1 코어(34)와 제2 코어(35)와 플런저(36)는, 모두 순도가 높은 철 등의 강자성 재료에 의해 형성되어 있고, 제1 코어(34)의 원통부(34b)의 단부면과 제2 코어(35)의 단부면 사이의 공간은, 비자성체로서 기능하도록 형성되어 있다. 또한, 이 공간은, 비자성체로서 기능시키면 되므로, 스테인리스 스틸이나 황동 등의 비자성 금속을 설치하는 것으로 해도 상관없다.
솔레노이드부(30)에서는, 코일(32)에 통전하면, 케이스(31), 제2 코어(35), 플런저(36), 제1 코어(34), 케이스(31)의 순으로 코일(32)의 주위를 주회하도록 자속이 흐르는 자기 회로가 형성되고, 이에 의해 제1 코어(34)와 플런저(36) 사이에 흡인력이 작용하여 플런저(36)가 흡인된다. 전술한 바와 같이, 플런저(36)의 선단부에는 제1 코어(34)의 내주면을 축방향으로 미끄럼 이동 가능한 샤프트(38)가 접촉되어 있으므로, 플런저(36)의 흡인에 수반하여 샤프트(38)는 전방(도면 중 좌측 방향)으로 밀려난다.
압력 조절 밸브부(40)와 펌프부(60)는, 그 공용의 부재로서, 밸브 보디(10)에 내장되고 일단부가 솔레노이드부(30)의 케이스(31)에 의해 제1 코어(34)에 장착된 대략 원통 형상의 슬리브(22)와, 슬리브(22)의 내부 공간에 삽입되고 일단부가 솔레노이드부(30)의 샤프트(38)의 선단부에 접촉된 스풀(24)과, 슬리브(22)의 타단부에 나사 고정된 엔드 플레이트(26)와, 엔드 플레이트(26)와 스풀(24)의 타단부 사이에 설치되어 스풀(24)을 솔레노이드부(30)측의 방향으로 가압하는 스프링(28)을 구비한다.
슬리브(22)는 압력 조절 밸브부(40)를 형성하는 영역의 개구부로서는, 작동유를 입력하는 입력 포트(42)와, 클러치(C2)측에 입력된 작동유를 토출하는 출력 포트(44)와, 입력된 작동유를 드레인하는 드레인 포트(46)와, 출력 포트(44)로부터 출력되는 작동유를 밸브 보디(10)의 내면과 슬리브(22)의 외면에 의해 형성된 유로(48a)를 통해 입력하여 스풀(24)에 피드백력을 작용시키는 피드백 포트(48)가 형성되어 있다. 또한, 슬리브(22)의 솔레노이드부(30)측의 단부에는, 스풀(24)의 미끄럼 이동에 수반하여 슬리브(22)의 내주면과 스풀(24)의 외주면 사이에서 누출된 작동유를 배출하기 위한 배출 구멍(49)도 형성되어 있다.
또한, 슬리브(22)는 펌프부(60)를 형성하는 영역의 개구부로서는, 작동유를 흡입하는 흡입 포트(62)와, 흡입한 작동유를 토출하는 토출 포트(64)와, 펌프부(60)의 기능을 정지하였을 때에 잔존하고 있는 작동유를 배출하는 드레인 포트(66)가 형성되어 있다. 이 드레인 포트(66)로부터는, 배출용 밸브(100)를 통해 작동유가 배출되도록 되어 있다. 도 2는, 배출용 밸브(100)의 구성의 개략을 도시하는 구성도이다. 배출용 밸브(100)는, 도시하는 바와 같이, 상부에 외경이 값 L1인 상부 랜드(102a)와 하부에 외경이 값 L1보다도 큰 값 L2인 하부 랜드(102b)가 배치된 스풀(102)이 삽입되어 있고, 하부에는 스풀(102)을 도면 중 상방으로 가압하는 스프링(104)이 장착되고, 도면 중 상방으로부터 하방을 향해 차례로 라인압(PL)을 신호압으로서 입력하는 신호압용 포트(106a)와 펌프부(60)의 드레인 포트(66)와 연통되는 입력 포트(106b)와 배출용 출력 포트(106c)가 형성되어 있다. 이 배출용 밸브(100)에서는, 라인압(PL)이 빠져 있을 때에는 스프링(104)의 가압력에 의해 스풀(102)을 도면 중 상방으로 이동시킴으로써 외경이 값 L2인 랜드(102b)에 의해 입력 포트(106b)와 출력 포트(106c)의 연통을 차단하고[도 2의 (a) 참조], 라인압(PL)이 작용하고 있을 때에는 신호압이 스프링(104)의 가압력을 극복하여 스풀(102)이 도면 중 하방으로 이동함으로써 값 L2보다도 외경이 작은 값 L1의 랜드(102a)의 간극을 통해 입력 포트(106b)와 출력 포트(106c)를 연통하여 잔존하고 있는 작동유를 배출한다[도 2의 (b) 참조].
스풀(24)은, 슬리브(22)의 내부에 삽입되는 축 형상 부재로서 형성되어 있고, 슬리브(22)의 내벽을 미끄럼 이동 가능한 원기둥 형상의 3개의 랜드(52, 54, 56)와, 랜드(52)와 랜드(54) 사이를 연결하고 랜드(52, 54)의 외경보다도 작은 외경이며 또한 서로의 랜드(52, 54)로부터 중앙부를 향할수록 외경이 작아지도록 테이퍼 형상으로 형성되고 입력 포트(42)와 출력 포트(44)와 드레인 포트(46)의 각 포트 사이를 연통 가능한 연통부(58)와, 랜드(54)와 이보다도 외경이 작은 랜드(56) 사이를 연결하고 슬리브(22)의 내벽과 함께 스풀(24)에 대해 솔레노이드부(30)측의 방향으로 피드백력을 작용시키기 위한 피드백실을 형성하는 연결부(59)와, 랜드(56)에 접속된 흡입용 역지 밸브(80)를 구비하고, 슬리브(22)와 스풀(24)의 연통부(58)와 랜드(52, 54)에 의해 압력 조절실(50)을 형성하고, 슬리브(22)와 스풀(24)의 흡입용 역지 밸브(80)와 엔드 플레이트(26)에 의해 펌프실(70)을 형성한다.
흡입용 역지 밸브(80)는, 랜드(56)와 연결되고 중앙에 펌프실(70)과 흡입 포트(62)를 연통하는 개구부(82a)가 형성된 원통 형상의 본체(82)와, 볼(84)과, 엔드 플레이트(26)를 스프링 받이로 하여 볼(84)을 본체(82)의 개구부(82a)에 압박하는 스프링(86)을 구비하고, 펌프실(70) 내부가 정압일 때에 스프링(86)의 가압력에 의해 폐쇄되고 펌프실(70) 내부가 부압일 때에 개방된다.
또한, 밸브 보디(10)에는, 흡입용 역지 밸브(80)와 쌍이 되는 토출용 역지 밸브(90)가 내장되어 있고, 이 토출용 역지 밸브(90)는 펌프실(70) 내부가 부압일 때에 폐쇄되고 펌프실(70) 내가 정압일 때에 개방되도록 구성되어 있다.
이와 같이 하여 구성된 실시예의 전자기 밸브(20)의 동작, 특히 리니어 솔레노이드 밸브로서 기능할 때의 동작과 전자기 펌프로서 기능하는 동작에 대해 설명한다. 우선, 리니어 솔레노이드 밸브로서 기능할 때의 동작에 대해 설명한다. 가령, 코일(32)에의 통전이 오프되어 있는 경우를 생각한다. 이 경우, 스풀(24)은 스프링(28)의 가압력에 의해 솔레노이드부(30)측으로 이동하고 있으므로, 랜드(54)에 의해 입력 포트(42)가 차단되는 동시에 연통부(58)를 통해 출력 포트(44)와 드레인 포트(46)가 연통된 상태로 된다. 따라서, 클러치(C2)에는 유압은 작용하지 않는다. 코일(32)에의 통전이 온되면, 코일(32)에 인가되는 전류의 크기에 따른 흡인력에 의해 제1 코어(34)에 플런저(36)가 흡인되고, 이것에 수반하여 샤프트(38)가 밀어내어져 샤프트(38)의 선단부에 접촉된 스풀(24)이 엔드 플레이트(26)측으로 이동한다. 이에 의해, 입력 포트(42)와 출력 포트(44)와 드레인 포트(46)가 서로 연통된 상태로 되어, 입력 포트(42)로부터 입력된 작동유는 일부가 출력 포트(44)에 출력되는 동시에 나머지가 드레인 포트(46)에 출력된다. 또한, 피드백 포트(48)를 통해 피드백실에 작동유가 공급되고, 스풀(24)에는 출력 포트(44)의 출력압에 따른 피드백력이 솔레노이드부(30)측의 방향으로 작용한다. 따라서, 스풀(24)은 플런저(36)의 추력(흡인력)과 스프링(28)의 스프링력과 피드백력이 정확히 균형이 맞는 위치에서 정지하게 된다. 이때, 코일(32)에 인가되는 전류가 커질수록, 즉 플런저(36)의 추력이 커질수록, 스풀(24)이 엔드 플레이트(26)측으로 이동하여, 입력 포트(42)의 개구 면적을 넓히는 동시에 드레인 포트(46)의 개구 면적을 좁힌다. 코일(32)에의 통전이 최대가 되면, 스풀(24)은 플런저(36)의 가동 범위의 가장 엔드 플레이트(26)측으로 이동하여, 연통부(58)에 의해 입력 포트(42)와 출력 포트(44)가 연통되는 동시에 랜드(52)에 의해 드레인 포트(46)가 폐색되어 출력 포트(44)와 드레인 포트(46)가 차단된다. 이에 의해, 클러치(C2)에는 최대 유압이 작용하게 된다. 이와 같이, 실시예의 전자기 밸브(20)에서는, 코일(32)에의 통전이 오프되어 있는 상태에서 입력 포트(42)를 차단하는 동시에 출력 포트(44)와 드레인 포트(46)를 연통하기 때문에, 노멀 클로즈형 전자기 밸브로서 기능하는 것을 알 수 있다.
다음에, 실시예의 전자기 밸브(20)를 전자기 펌프로서 기능시키는 경우의 동작에 대해 설명한다. 가령, 코일(32)에의 통전이 온되어 있는 상태로부터 오프된 경우를 생각한다. 이 경우, 스풀(24)은 엔드 플레이트(26)측으로부터 솔레노이드부(30)측으로 이동하므로, 펌프실(70) 내부는 부압이 되어, 흡입용 역지 밸브(80)가 개방되는 동시에 토출용 역지 밸브(90)가 폐쇄되어 작동유를 흡입용 역지 밸브(80)를 통해 흡입 포트(62)로부터 펌프실(70) 내로 흡입한다. 이 상태로부터 코일(32)로의 통전을 온하면, 스풀(24)은 솔레노이드부(30)측으로부터 엔드 플레이트(26)측으로 이동하므로, 펌프실(70) 내부는 정압이 되어, 흡입용 역지 밸브(80)가 폐쇄되는 동시에 토출용 역지 밸브(90)가 개방되어 펌프실(70) 내에 흡입한 작동유를 토출용 역지 밸브(90)를 통해 토출 포트(64)로부터 토출한다. 이와 같이, 코일(32)로의 통전의 온과 오프를 반복함으로써, 실시예의 전자기 밸브(20)를 작동유를 압송하는 전자기 펌프로서 기능시킬 수 있다.
다음에, 이와 같이 하여 구성된 전자기 밸브(20)를 차량에 탑재된 자동 변속기의 구동 장치에 내장한 경우의 구성에 대해 설명한다. 도 3은 자동 변속기의 구동 장치를 탑재하는 자동차(120)의 구성의 개략을 도시하는 구성도이고, 도 4는 오토매틱 트랜스미션(130)의 구성의 개략을 도시하는 구성도이고, 도 5는 오토매틱 트랜스미션(130)의 작동표이고, 도 6은 유압 회로(140)의 구성의 개략을 도시하는 구성도이다. 자동차(120)는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 내연 기관으로서의 엔진(122)과, 엔진(122)을 크랭킹하여 시동하기 위한 스타터 모터(123)와, 엔진(122)의 크랭크 샤프트(126)에 토크 컨버터(128)를 통해 입력축(136)이 접속되는 동시에 차동 기어(172)를 통해 구동륜(174a, 174b)에 출력축(138)이 접속되고 입력축(136)에 입력된 동력을 출력축(138)에 전달하는 오토매틱 트랜스미션(130)과, 오토매틱 트랜스미션(130)을 구동하는 액추에이터로서의 유압 회로(140)와, 차량 전체를 컨트롤하는 메인 전자 제어 유닛(이하, 메인 ECU라 함)(150)을 구비한다.
엔진(122)은, 엔진용 전자 제어 유닛(이하, 엔진 ECU라 함)(124)에 의해 운전 제어되어 있다. 엔진 ECU(124)는, 상세하게 도시하지 않지만, CPU를 중심으로 한 마이크로프로세서로서 구성되어 있고, CPU 외에 처리 프로그램을 기억하는 ROM과, 데이터를 일시적으로 기억하는 RAM과, 입출력 포트와, 통신 포트를 구비한다. 이 엔진 ECU(124)에는, 크랭크 샤프트(126)에 장착된 회전수 센서(125) 등의 엔진(122)을 운전 제어하는 데 필요한 각종 센서로부터의 신호가 입력 포트를 통해 입력되어 있고, 엔진 ECU(124)로부터는 스로틀 개방도를 조절하는 스로틀 모터에의 구동 신호나 연료 분사 밸브에의 제어 신호, 점화 플러그에의 점화 신호, 스타터 모터(123)에의 구동 신호 등이 출력 포트를 통해 출력되어 있다. 엔진 ECU(124)는, 메인 ECU(150)와 통신하고 있고, 메인 ECU(150)로부터의 제어 신호에 의해 엔진(122)을 제어하거나, 필요에 따라서 엔진(122)의 운전 상태에 관한 데이터를 메인 ECU(150)에 출력한다.
오토매틱 트랜스미션(130)은, 도 4에 도시하는 바와 같이, 더블 피니언식 유성 기어 기구(130a)와 싱글 피니언식의 2개의 유성 기어 기구(130b, 130c)와 3개의 클러치(C1, C2, C3)와 4개의 브레이크(B1, B2, B3, B4)와 3개의 원웨이 클러치(F1, F2, F3)를 구비한다. 더블 피니언식 유성 기어 기구(130a)는, 외기어로서의 선 기어(131a)와, 이 선 기어(131a)와 동심원 상에 배치된 내기어로서의 링 기어(132a)와, 선 기어(131a)에 맞물리는 복수의 제1 피니언 기어(133a)와, 이 제1 피니언 기어(133a)에 맞물리는 동시에 링 기어(132a)에 맞물리는 복수의 제2 피니언 기어(134a)와, 복수의 제1 피니언 기어(133a) 및 복수의 제2 피니언 기어(134a)를 연결하여 자전 또한 공전 가능하게 보유 지지하는 캐리어(135a)를 구비하고, 선 기어(131a)는 클러치(C3)를 통해 입력축(136)에 접속되는 동시에 원웨이 클러치(F2)를 통해 접속된 브레이크(B3)의 온 오프에 의해 그 회전을 자유롭게 또는 일방향으로 규제할 수 있도록 되어 있고, 링 기어(132a)는 브레이크(B2)의 온 오프에 의해 그 회전을 자유롭게 또는 고정할 수 있도록 되어 있고, 캐리어(135a)는 원웨이 클러치(F1)에 의해 그 회전을 일방향으로 규제되는 동시에 브레이크(B1)의 온 오프에 의해 그 회전을 자유롭게 또는 고정할 수 있도록 되어 있다. 싱글 피니언식 유성 기어 기구(130b)는, 외기어인 선 기어(131b)와, 이 선 기어(131b)와 동심원 상에 배치된 내기어인 링 기어(132b)와, 선 기어(131b)에 맞물리는 동시에 링 기어(132b)에 맞물리는 복수의 피니언 기어(133b)와, 복수의 피니언 기어(133b)를 자전 또한 공전 가능하게 보유 지지하는 캐리어(135b)를 구비하고, 선 기어(131b)는 클러치(C1)를 통해 입력축(136)에 접속되어 있고, 링 기어(132b)는 더블 피니언식 유성 기어 기구(130a)의 링 기어(132a)에 접속되는 동시에 브레이크(B2)의 온 오프에 의해 그 회전을 자유롭게 또는 고정할 수 있도록 되어 있고, 캐리어(135b)는 클러치(C2)를 통해 입력축(136)에 접속되는 동시에 원웨이 클러치(F3)에 의해 그 회전을 일방향으로 규제할 수 있도록 되어 있다. 또한, 싱글 피니언식 유성 기어 기구(130c)는, 외기어인 선 기어(131c)와, 이 선 기어(131c)와 동심원 상에 배치된 내기어인 링 기어(132c)와, 선 기어(131c)에 맞물리는 동시에 링 기어(132c)에 맞물리는 복수의 피니언 기어(133c)와, 복수의 피니언 기어(133c)를 자전 또한 공전 가능하게 보유 지지하는 캐리어(135c)를 구비하고, 선 기어(131c)는 싱글 피니언식 유성 기어 기구(130b)의 선 기어(131b)에 접속되어 있고, 링 기어(132c)는 싱글 피니언식 유성 기어 기구(130b)의 캐리어(135b)에 접속되는 동시에 브레이크(B4)의 온 오프에 의해 그 회전을 자유롭게 또는 고정할 수 있도록 되어 있고, 캐리어(135c)는 출력축(138)에 접속되어 있다.
오토매틱 트랜스미션(130)은, 도 5에 도시하는 바와 같이, 클러치(C1 내지 C3)의 온 오프와 브레이크(B1 내지 B4)의 온 오프에 의해 전진 1속 내지 5속과 후진과 중립을 절환할 수 있도록 되어 있다. 전진 1속의 상태, 즉 입력축(136)의 회전을 가장 큰 감속비로 감속되어 출력축(138)에 전달하는 상태는, 클러치(C1)를 온으로 하는 동시에 클러치(C2, C3)와 브레이크(B1 내지 B4)를 오프로 함으로써 형성할 수 있다. 이 상태에서는, 싱글 피니언식 유성 기어 기구(130c)의 링 기어(132c)는 원웨이 클러치(F3)에 의해 그 일방향의 회전이 고정되므로, 입력축(136)으로부터 클러치(C1)를 통해 선 기어(131c)에 입력되는 동력은 큰 감속비로 감속되어 캐리어(135c), 즉 출력축(138)에 출력된다. 1속의 상태에서는, 엔진 브레이크시에는, 브레이크(B4)를 온으로 함으로써, 원웨이 클러치(F3) 대신에 링 기어(132c)의 회전이 고정된다. 전진 2속의 상태는, 클러치(C1)와 브레이크(B3)를 온으로 하는 동시에 클러치(C2, C3)와 브레이크(B1, B2, B4)를 오프로 함으로써 형성할 수 있다. 이 상태에서는, 원웨이 클러치(F2)에 의해 더블 피니언식 유성 기어 기구(130a)의 선 기어(131a)는 그 일방향의 회전이 고정되는 동시에 원웨이 클러치(F1)에 의해 캐리어(135a)는 그 일방향의 회전이 고정되므로, 링 기어(132a) 및 싱글 피니언식 유성 기어 기구(130b)의 링 기어(132b)도 그 일방향의 회전이 고정되고, 입력축(136)으로부터 클러치(C1)를 통해 선 기어(131b)에 입력되는 동력은 링 기어(132b)의 고정에 의해 감속되어 캐리어(135b) 및 싱글 피니언식 유성 기어 기구(130c)의 링 기어(132c)에 출력되고, 입력축(136)으로부터 클러치(C1)를 통해 선 기어(131c)에 입력되는 동력은 링 기어(132c)의 회전 상태에 따라서 전진 1속보다도 약간 작은 감속비로 감속되어 캐리어(135c), 즉 출력축(138)에 출력된다. 2속의 상태에서는, 엔진 브레이크시에는 브레이크(B2)를 온으로 함으로써, 원웨이 클러치(F1) 및 원웨이 클러치(F2) 대신에 링 기어(132a) 및 링 기어(132b)의 회전이 고정된다. 전진 3속의 상태는, 클러치(C1, C3)와 브레이크(B3)를 온으로 하는 동시에 클러치(C2)와 브레이크(B1, B2, B4)를 오프로 함으로써 형성할 수 있다. 이 상태에서는, 원웨이 클러치(F1)에 의해 더블 피니언식 유성 기어 기구(130a)의 캐리어(135a)는 그 일방향의 회전이 고정되므로, 입력축(136)으로부터 클러치(C3)를 통해 선 기어(131a)에 입력되는 동력은 감속되어 링 기어(132a) 및 싱글 피니언식 유성 기어 기구(130b)의 링 기어(132b)에 출력되고, 입력축(136)으로부터 클러치(C1)를 통해 선 기어(131b)에 입력되는 동력은 링 기어(132b)의 회전 상태에 의해 감속되어 캐리어(135b) 및 싱글 피니언식 유성 기어 기구(130c)의 링 기어(132c)에 출력되고, 입력축(136)으로부터 클러치(C1)를 통해 선 기어(131c)에 입력되는 동력은 링 기어(132c)의 회전 상태에 따라서 전진 2속보다도 약간 작은 감속비로 감속되어 캐리어(135c), 즉 출력축(138)에 출력된다. 3속의 상태에서는, 엔진 브레이크시에는, 브레이크(B1)를 온으로 함으로써, 원웨이 클러치(F1) 대신에 캐리어(135a)의 회전이 고정된다. 전진 4속의 상태는, 클러치(C1 내지 C3)와 브레이크(B3)를 온으로 하는 동시에 브레이크(B1, B2, B4)를 오프로 함으로써 형성할 수 있다. 이 상태에서는, 입력축(136)은 클러치(C1)를 통해 싱글 피니언식 유성 기어 기구(130b)의 선 기어(131b) 및 싱글 피니언식 유성 기어 기구(130c)의 선 기어(131c)에 접속되는 동시에 클러치(C2)를 통해 캐리어(135b) 및 링 기어(132c)에 접속되므로, 싱글 피니언식 유성 기어 기구(130b, 30c)의 모든 회전 요소는 일체 회전하고, 입력축(136)과 출력축(138)이 직결된 상태로 되어, 입력축(136)으로부터 입력되는 동력은 값 1.0의 감속비로 동력이 전달된다. 전진 5속의 상태, 즉 입력축(136)의 회전을 가장 작은 감속비로 감속(증속)하여 출력축(138)에 전달하는 상태는, 클러치(C2, C3)와 브레이크(B1, B3)를 온으로 하는 동시에 클러치(C1)와 브레이크(B2, B4)를 오프로 함으로써 형성할 수 있다. 이 상태에서는, 원웨이 클러치(F1)에 의해 더블 피니언식 유성 기어 기구(130a)의 캐리어(135a)는 그 일방향의 회전이 고정되므로, 입력축(136)으로부터 클러치(C3)를 통해 선 기어(131a)에 입력되는 동력은 감속되어 링 기어(132a) 및 싱글 피니언식 유성 기어 기구(130b)의 링 기어(132b)에 출력되고, 입력축(136)으로부터 클러치(C2)를 통해 캐리어(135b)에 입력되는 동력은 링 기어(132b)의 회전 상태에 의해 증속되어 선 기어(131b) 및 싱글 피니언식 유성 기어 기구(130c)의 선 기어(131c)에 출력되고, 입력축(136)으로부터 클러치(C2)를 통해 링 기어(132c)에 입력되는 동력은 선 기어(131c)의 회전 상태에 따라서 가장 작은 감속비로 증속되어 캐리어(135c), 즉 출력축(138)에 출력된다.
또한, 오토매틱 트랜스미션(130)에서는, 중립 상태, 즉 입력축(136)과 출력축(138)의 분리는, 모든 클러치(C1 내지 C3)와 브레이크(B1 내지 B4)를 오프로 함으로써 행할 수 있다. 또한, 후진 상태는, 클러치(C3)와 브레이크(B4)를 온으로 하는 동시에 클러치(C1, C2)와 브레이크(B1 내지 B3)를 오프로 함으로써 형성할 수 있다. 이 상태에서는, 원웨이 클러치(F1)에 의해 더블 피니언식 유성 기어 기구(130a)의 캐리어(135a)는 그 일방향의 회전이 고정되므로, 입력축(136)으로부터 클러치(C3)를 통해 선 기어(131a)에 입력되는 동력은 감속되어 링 기어(132a) 및 싱글 피니언식 유성 기어 기구(130b)의 링 기어(132b)에 출력되고, 브레이크(B4)에 의해 싱글 피니언식 유성 기어 기구(130b)의 캐리어(135b) 및 싱글 피니언식 유성 기어 기구(130c)의 링 기어(132c)는 그 회전이 고정되므로, 링 기어(132a)에 출력되는 동력은 회전이 반전하여 캐리어(135c), 즉 출력축(138)에 출력된다. 후진 상태에서는, 엔진 브레이크시에는, 브레이크(B1)를 온으로 함으로써, 원웨이 클러치(F1) 대신에 캐리어(135a)의 회전이 고정된다.
유압 회로(140)는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 엔진(122)으로부터의 동력에 의해 오일을 압송하는 기계식 오일 펌프(141)와, 기계식 오일 펌프(141)에 의해 압송된 오일의 압력[라인압(PL)]을 조절하는 레귤레이터 밸브(142)와, 이 레귤레이터 밸브(142)를 구동하는 리니어 솔레노이드(143)와, 라인압(PL)을 매뉴얼 밸브(144)를 통해 입력하는 동시에 압력 조절하여 클러치(C1)측으로 출력하는 리니어 솔레노이드 밸브(이하, 리니어 솔레노이드라 함)(SLC1)와, 리니어 솔레노이드(SLC1)에 공급되는 라인압(PL)을 축압하는 어큐뮬레이터(145)와, 라인압(PL)을 매뉴얼 밸브(144)를 통해 입력하는 동시에 압력 조절하여 클러치(C2)측으로 출력하는 리니어 솔레노이드 밸브로서 기능하는 동시에 리니어 솔레노이드 밸브로서의 기능을 정지하여 전자기 펌프로서도 기능하는 전술한 실시예의 전자기 밸브(20)와, 리니어 솔레노이드(SLC1)와 클러치(C1)의 유로적인 접속과 전자기 밸브(20)의 전자기 펌프와 클러치(C1)의 유로적인 접속을 선택적으로 절환하는 절환 밸브(148)와, 절환 밸브(148)를 구동하는 온 오프 솔레노이드(149), 실시예의 전자기 밸브(20)의 전자기 펌프로서의 기능을 정지할 때에 펌프실(70) 내의 작동유를 배출하기 위한 배출용 밸브 등에 의해 구성되어 있다. 또한, 도 6에서는, 클러치(C1, C2)에 대한 유압계를 도시하였지만, 클러치(C1, C2) 이외의 다른 클러치(C3)나 브레이크(B1 내지 B4)의 유압계도 리니어 솔레노이드 밸브를 이용하여 마찬가지로 구성할 수 있다.
절환 밸브(148)는, 도 7의 동작 설명도에 도시하는 바와 같이, 하부에는 스풀(148a)을 도면 중 상방으로 가압하는 스프링(148b)이 장착되는 동시에 상부에는 온 오프 솔레노이드(149)로부터의 신호압을 입력하는 입력 포트(148c)가 형성되어 있고, 온 오프 솔레노이드(149)로부터 신호압이 입력되어 있을 때에는, 신호압이 스프링(148b)의 가압력을 극복하여 스풀(148a)이 도면 중 하방으로 이동함으로써 전자기 밸브(20)의 펌프부(60)와 클러치(C1)를 유로적으로 차단하는 동시에 리니어 솔레노이드(SLC1)와 클러치(C1)를 유로적으로 접속하고[도 7의 (a) 참조], 온 오프 솔레노이드(149)로부터 신호압이 입력되어 있지 않을 때에는, 스프링(148b)의 가압력에 의해 스풀(148a)이 도면 중 상방으로 이동함으로써 전자기 밸브(20)의 펌프부(60)와 클러치(C1)를 유로적으로 접속하는 동시에 리니어 솔레노이드(SLC1)와 클러치(C1)를 유로적으로 차단한다[도 7의 (b) 참조].
유압 회로(140)는, 오토매틱 트랜스미션용 전자 제어 유닛(이하, ATECU라 함)(139)에 의해 구동 제어되어 있다. ATECU(139)는, 상세하게 도시하지 않지만, CPU를 중심으로 한 마이크로프로세서로서 구성되어 있고, CPU 외에 처리 프로그램을 기억하는 ROM과, 데이터를 일시적으로 기억하는 RAM과, 입출력 포트와, 통신 포트를 구비한다. ATECU(139)로부터는, 리니어 솔레노이드(143)에의 구동 신호나 리니어 솔레노이드(SLC1)에의 구동 신호, 실시예의 전자기 밸브(20)에의 구동 신호, 온 오프 솔레노이드(149)에의 구동 신호 등이 출력 포트를 통해 출력되어 있다. ATECU(139)는, 메인 ECU(150)와 통신하고 있고, 메인 ECU(150)로부터의 제어 신호에 의해 오토매틱 트랜스미션(130)[유압 회로(140)]을 제어하거나, 필요에 따라서 오토매틱 트랜스미션(130)의 상태에 관한 데이터를 메인 ECU(150)에 출력한다.
메인 ECU(150)는, 상세하게는 도시하지 않지만, CPU를 중심으로 하는 마이크로프로세서로서 구성되어 있고, CPU 외에 처리 프로그램을 기억하는 ROM과, 데이터를 일시적으로 기억하는 RAM과, 입출력 포트와, 통신 포트를 구비한다. 메인 ECU(150)에는, 이그니션 스위치(160)로부터의 이그니션 신호, 시프트 레버(161)의 조작 위치를 검출하는 시프트 포지션 센서(162)로부터의 시프트 포지션(SP), 액셀러레이터 페달(163)의 답입량을 검출하는 액셀러레이터 페달 포지션 센서(164)로부터의 액셀러레이터 개방도(Acc), 브레이크 페달(165)의 답입(stepping)을 검출하는 브레이크 스위치(166)로부터의 브레이크 스위치 신호(BSW), 차속 센서(168)로부터의 차속(V) 등이 입력 포트를 통해 입력되어 있다. 메인 ECU(150)는, 엔진 ECU(124)나 ATECU(139)와 통신 포트를 통해 접속되어 있고, 엔진 ECU(124)나 ATECU(139)와 각종 제어 신호나 데이터의 교환을 행하고 있다.
이와 같이 하여 구성된 실시예의 자동차(20)에서는, 엔진(122)이 시동되고, 시프트 레버(161)를「D(드라이브)」의 주행 포지션으로 하여 주행하고 있을 때에, 차속(V)이 값 0, 액셀러레이터 오프, 브레이크 스위치 신호(BSW)가 온 등 미리 설정된 자동 정지 조건 전부가 성립되었을 때에 엔진(122)을 자동 정지한다. 엔진(122)이 자동 정지되면, 그 후, 브레이크 스위치 신호(BSW)가 오프 또한 액셀러레이터 온 등 미리 설정된 자동 시동 조건이 성립되었을 때에 자동 정지한 엔진(122)을 자동 시동한다.
다음에, 이와 같이 하여 구성된 자동차(20)가 탑재하는 자동 변속기의 구동 장치의 동작, 특히 엔진(122)의 자동 정지 중의 동작에 대해 설명한다. 또한, 자동 변속기의 구동 장치로서는, 유압 회로(140)와, ATECU(139)가 해당된다. 도 8은, ATECU(139)에 의해 실행되는 자동 정지시 제어 루틴의 일례를 나타내는 흐름도이다. 이 루틴은, 시프트 레버(161)를 D 포지션으로 하여 주행하고 있을 때에, 엔진(122)의 자동 정지 조건이 성립되었을 때에 실행된다. 또한, 이 주행 상태에서는, 온 오프 솔레노이드(149)로부터는 신호압이 출력되어 있고, 절환 밸브(148)는 전자기 밸브(20)의 펌프부(60)와 클러치(C1)를 유로적으로 차단하는 동시에 리니어 솔레노이드(SLC1)와 클러치(C1)를 유로적으로 접속한 상태로 되어 있다.
자동 정지시 제어 루틴이 실행되면, ATECU(139)의 CPU는, 우선 엔진(122)의 자동 정지 조건이 성립되어 엔진(122)의 연료 컷트가 행해졌을 때에(스텝 S100), 클러치(C1)에 작용하는 유압이 서서히 값 0까지 감소하도록 리니어 솔레노이드(SLC1)를 제어하여(스텝 S110), 엔진(122)의 회전수(Ne)가 값 0 근방, 즉 엔진(122)의 회전이 정지하는 것을 기다린다(스텝 S120, S130). 여기서, 엔진(122)의 회전수(Ne)는, 회전수 센서(125)에 의해 검출된 것을 엔진 ECU(124)로부터 메인 ECU(150)를 통해 입력하는 것으로 하였다.
엔진(122)의 회전이 정지하면, 절환 밸브(148)가 실시예의 전자기 밸브(20)의 펌프부(60)와 클러치(C1)를 유로적으로 접속하는 동시에 리니어 솔레노이드(SLC1)와 클러치(C1)를 유로적으로 차단하도록 온 오프 솔레노이드(149)를 구동 제어하는 동시에(스텝 S140), 전자기 밸브(20)의 펌프부(60)의 구동을 개시하여(스텝 S150), 이후에 엔진(122)의 자동 시동 조건이 성립되는 것을 기다린다(스텝 S150). 전자기 밸브(20)의 펌프부(60)의 압송 능력으로서는, 전기 모터에 의해 구동되는 전동 오일 펌프의 압송 능력에 비해 떨어지지만, 실시예에서는 클러치(C1)가 완전하게는 결합되지 않지만 스타터 모터(123)에 의한 엔진(122)에의 크랭킹 토크보다도 약간 큰 토크 용량을 갖는 저압 상태에서 클러치 피스톤을 스트로크시키는 동시에 그 상태를 유지하기 위해 필요 충분한 압송 능력으로서 설계하는 것으로 하였다.
엔진(122)의 자동 시동 조건이 성립되면, 스타터 모터(123)에 의해 엔진(122)이 크랭킹되므로, 절환 밸브(148)가 전자기 밸브(20)의 펌프부(60)와 클러치(C1)를 유로적으로 차단하는 동시에 리니어 솔레노이드(SLC1)와 클러치(C1)를 유로적으로 접속하도록 온 오프 솔레노이드(149)를 구동 제어하여(스텝 S170), 클러치(C1)에 작용하는 유압이 증압되도록 리니어 솔레노이드(SLC1)를 구동 제어하고(스텝 S180), 엔진(122)이 완폭되었을 때에(스텝 S190), 전자기 밸브(20)의 펌프부(60)를 구동 정지하여(스텝 S200), 본 루틴을 종료한다. 엔진(122)이 완폭되면, 엔진(122)으로부터의 동력에 의해 기계식 오일 펌프(141)가 구동하여 라인압(PL)이 발생하고, 이 라인압(PL)에 의해 전술한 배출용 밸브(100)가 작동하여 실시예의 전자기 밸브(20)의 펌프부(60)에 있어서의 펌프실(70) 내에 잔존하고 있는 작동유는 배출용 밸브(100)를 통해 배출된다. 이에 의해, 실시예의 전자기 밸브(20)를 클러치(C2)의 클러치압을 압력 조절하는 리니어 솔레노이드 밸브로서 기능시킬 때에 지장이 발생하는 일은 없다.
도 9는, 차속(V)과 엔진 회전수(Ne)와 액셀러레이터 개방도(Acc)와 브레이크 스위치 신호(BSW)와 시프트 포지션(SP)과 라인압(PL)과 클러치(C1)의 유압과 리니어 솔레노이드(SLC1)의 전류 지령과 전자기 펌프의 전류 지령의 시간 변화의 모습을 나타내는 설명도이다. 도시하는 바와 같이, 시각 t1에 엔진(122)의 자동 정지 조건이 성립되어 시각 t2에 엔진(122)의 연료 공급이 컷트되면, 전진 1속을 형성하는 클러치(C1)에 작용하는 유압이 서서히 감소하도록 전류 지령을 설정하여 리니어 솔레노이드(SLC1)를 구동하고, 엔진(122)의 회전이 정지한 후에 절환 밸브(148)에 의해 전자기 밸브(20)의 펌프부(60)와 클러치(C1)를 유로적으로 접속하는 동시에 솔레노이드부(30)에 의해 펌프부(60)를 구동하여 클러치(C1)에 작용하는 유압을 클러치(C1)가 크랭킹 토크보다도 약간 큰 토크 용량을 갖는 저압 상태로 한다(시각 t3). 이 경우, 펌프부(60)는 리니어 솔레노이드(SLC1)를 거치지 않고 직접 클러치(C1)에 오일을 압송할 수 있는 동시에 클러치(C1)에 작용시켜야 할 유압은 저압 상태이면 되므로, 전자기 펌프로서 기능하는 펌프부(60)라도 필요한 압송 성능에 부족은 발생하지 않는다. 그리고 시각 t4에 브레이크 오프되고 시각 t5에 액셀러레이터 온되어 엔진(122)의 자동 시동 조건이 성립되면, 스타터 모터(123)에 의해 엔진(122)이 크랭킹된다. 이때, 클러치(C1)의 유압은 크랭킹 토크보다도 약간 큰 토크 용량을 갖는 저압 상태로 유지되어 있으므로, 엔진(122)의 크랭킹 토크는 클러치(C1)를 통해 크리프 토크로서 구동륜(174a, 174b)측으로 전달된다. 엔진(122)의 크랭킹이 개시되면, 절환 밸브(148)에 의해 리니어 솔레노이드(SLC1)와 클러치(C1)를 유로적으로 접속하는 동시에 리니어 솔레노이드(SLC1)를 구동하여 클러치(C1)에 작용하는 유압을 증압하고, 엔진(122)이 완폭되었을 때에 전자기 밸브(20)의 펌프부(60)를 구동 정지한다(시각 t6).
이상 설명한 실시예의 전자기 밸브(20)에 따르면, 슬리브(22)와 스풀(24)에 의해 클러치(C2)의 클러치압을 압력 조절하기 위한 리니어 솔레노이드 밸브로서 기능하는 압력 조절 밸브부(40)를 형성하는 동시에 클러치(C1)에 작동유를 압송하는 전자기 펌프로서 기능하는 펌프부(60)를 형성하고, 압력 조절 밸브부(40)와 펌프부(60)를 하나의 솔레노이드부(30)로 구동하므로, 리니어 솔레노이드 밸브와 전자기 펌프를 별개로 설치하는 것에 비해 소형화를 도모할 수 있다. 또한, 흡입용 역지 밸브(80)를 슬리브(22) 내에 내장하는 것으로 하였으므로, 흡입용 역지 밸브(80)를 비교적 고정밀도로 형성할 수 있고, 전자기 펌프로서 기능시켰을 때의 용적 효율을 향상시킬 수 있다.
실시예의 전자기 밸브(20)에서는, 리니어 솔레노이드 밸브로서 기능하였을 때에는 라인압(PL)으로부터 최적의 클러치압을 생성하여 클러치(C2)를 직접 제어하는 다이렉트 제어용 리니어 솔레노이드 밸브로서 구성하는 것으로 하였지만, 리니어 솔레노이드 밸브를 파일럿 제어용 리니어 솔레노이드 밸브로서 사용하여 별도 컨트롤 밸브를 구동함으로써 이 컨트롤 밸브에 의해 클러치압을 생성하여 클러치(C2)를 제어하는 것으로 해도 좋다. 또한, 클러치(C1)나 브레이크(B1 내지 B4)에 대해서도 동일한 구성으로 하는 것으로 해도 좋다.
실시예의 전자기 밸브(20)에서는, 흡입용 역지 밸브(80)를 슬리브(22) 내에 내장하는 동시에 토출용 역지 밸브(90)를 슬리브(22) 외부의 밸브 보디(10)에 내장하는 것으로 하였지만, 도 10의 변형예의 전자기 밸브(20B)에 도시하는 바와 같이, 흡입용 역지 밸브(80B)와 토출용 역지 밸브(90B)를 모두 슬리브(22) 외부의 밸브 보디(10)에 내장하는 것으로 해도 좋다. 변형예의 전자기 밸브(20B)에서는, 솔레노이드부(30), 압력 조절 밸브부(40)에 대해서는 실시예의 전자기 밸브(20)와 동일한 구성이다. 전자기 밸브(20B)의 펌프부(60B)는, 도 10에 도시하는 바와 같이, 슬리브(22)와 스풀(24)의 랜드(56)와 엔드 플레이트(26)에 의해 펌프실(70B)이 형성되어 있고, 솔레노이드부(30)의 코일(32)에의 통전을 온으로부터 오프하였을 때에는 스프링(28)의 가압력에 의해 스풀(24)[랜드(56)]을 솔레노이드부(30)측으로 이동시킴으로써 작동유를 밸브 보디(10)에 내장된 흡입용 역지 밸브(80B)를 통해 흡입 포트(62B)로부터 펌프실(70B) 내로 흡입하고, 솔레노이드부(30)의 코일(32)에의 통전을 오프로부터 온하였을 때에는 솔레노이드부(30)로부터의 추력에 의해 스풀(24)을 엔드 플레이트(26)측으로 이동시킴으로써 흡입한 작동유를 밸브 보디(10)에 내장된 토출용 역지 밸브(90B)를 통해 토출 포트(64B)로부터 토출시킨다.
실시예의 전자기 밸브(20)에서는, 흡입용 역지 밸브(80)를 슬리브(22) 내에 내장하는 동시에 토출용 역지 밸브(90)를 슬리브(22) 외부의 밸브 보디(10)에 내장하는 것으로 하였지만, 도 11의 변형예의 전자기 밸브(20C)에 도시하는 바와 같이, 흡입용 역지 밸브와 토출용 역지 밸브를 모두 슬리브(22) 내에 내장하는 것으로 해도 좋다. 변형예의 전자기 밸브(20C)에서는, 솔레노이드부(30), 압력 조절 밸브부(40)에 대해서는 실시예의 전자기 밸브(20)와 동일한 구성이다. 전자기 밸브(20C)의 펌프부(60C)는, 도 11에 도시하는 바와 같이, 슬리브(22) 내에 흡입용 역지 밸브(80C)와 토출용 역지 밸브(90C)가 내장되어 있고, 슬리브(22)와 흡입용 역지 밸브(80C)와 토출용 역지 밸브(90C)에 의해 펌프실(70C)이 형성되어 있다. 흡입용 역지 밸브(80C)는, 실시예의 전자기 밸브(20)의 흡입용 역지 밸브(80)와 동일한 것으로서 구성되어 있다. 한편, 토출용 역지 밸브(90C)는, 스프링(28)과 흡입용 역지 밸브(80C)의 스프링(86)을 받치는 스프링 받이로서 기능하는 동시에 중앙에 펌프실(70C)과 토출 포트(64C)를 연통하는 개구부(92a)가 형성된 원통 형상의 본체(92C)와, 볼(94C)과, 엔드 플레이트(26)를 스프링 받이로 하여 볼(94C)을 본체(92C)의 개구부(92a)로 압박하는 스프링(96C)을 구비하고, 펌프실(70C) 내부가 부압일 때에 스프링(96C)의 가압력에 의해 폐쇄되고 펌프실(70C) 내부가 정압일 때에 개방된다. 따라서, 솔레노이드부(30)의 코일(32)에의 통전을 온으로부터 오프하였을 때에는 스프링(96C) 및 스프링(28)의 가압력에 의해 스풀(24)을 솔레노이드부(30)측으로 이동시킴으로써 작동유를 흡입용 역지 밸브(80C)를 통해 흡입 포트(62C)로부터 펌프실(70C) 내에 흡입하고, 솔레노이드부(30)의 코일(32)에의 통전을 오프로부터 온하였을 때에는 솔레노이드부(30)로부터의 추력에 의해 스풀(24)을 엔드 플레이트(26)측으로 이동시킴으로써 흡입한 작동유를 토출용 역지 밸브(90C)를 통해 토출 포트(64C)로부터 토출시킬 수 있다.
또한, 실시예의 전자기 밸브(20)에서는, 흡입용 역지 밸브(80)를 슬리브(22) 내에 내장하는 동시에 토출용 역지 밸브(90)를 슬리브(22) 외부의 밸브 보디(10)에 내장하는 것으로 하였지만, 흡입용 역지 밸브(80)를 슬리브(22) 외부의 밸브 보디(10)에 내장하는 동시에 토출용 역지 밸브(90)를 슬리브(22) 내에 내장하는 것으로 해도 지장 없다.
실시예의 전자기 밸브(20)에서는, 이른바 노멀 클로즈형 리니어 솔레노이드 밸브에 대해 전자기 펌프로서의 기능을 일체화하는 것으로 하였지만, 도 12의 변형예의 전자기 밸브(20D)에 도시하는 바와 같이, 이른바 노멀 오픈형 리니어 솔레노이드 밸브에 대해 전자기 펌프로서의 기능을 일체화하는 것으로 해도 좋다. 또한, 솔레노이드부(30)는 실시예의 전자기 밸브(20)와 동일한 구성이다. 변형예의 전자기 밸브(20D)의 압력 조절 밸브부(40D)에서는, 코일(32)에의 통전이 오프되어 있는 경우에는, 스프링(28)의 가압력에 의해 솔레노이드부(30)측으로 이동하고 있으므로, 슬리브(22D)에 형성된 입력 포트(42D)와 출력 포트(44D)를 스풀(24D)의 연통부(58D)를 통해 연통하는 동시에 스풀(24D)의 랜드(56D)에 의해 드레인 포트(46D)가 차단된 상태로 된다. 따라서, 클러치(C2)에 최대 유압이 작용한다. 코일(32)에의 통전이 온되면, 코일(32)에 인가되는 전류의 크기에 따른 흡인력에 의해 제1 코어(34)에 플런저(36)가 흡인되고, 이것에 수반하여 샤프트(38)가 밀어내어져 샤프트(38)의 선단부에 접촉된 스풀(24D)이 엔드 플레이트(26)측으로 이동한다. 이에 의해, 입력 포트(42D)와 출력 포트(44D)와 드레인 포트(46D)가 서로 연통된 상태로 되어, 입력 포트(42D)로부터 입력된 작동유는 일부가 출력 포트(44D)로 출력되는 동시에 나머지가 드레인 포트(46D)로 출력된다. 또한, 피드백 포트(48D)를 통해 피드백실에 작동유가 공급되고, 스풀(24D)에는 출력 포트(44D)의 출력압에 따른 피드백력이 엔드 플레이트(26)측의 방향으로 작용한다. 따라서, 스풀(24D)은 플런저(36)의 추력(흡인력)과 스프링(28)의 스프링력과 피드백력이 정확히 균형이 맞는 위치에서 정지하게 된다. 이때, 코일(32)에 인가되는 전류가 커질수록, 즉 플런저(36)의 추력이 커질수록, 스풀(24D)이 엔드 플레이트(26)측으로 이동하여, 입력 포트(42D)의 개구 면적을 좁히는 동시에 드레인 포트(46D)의 개구 면적을 넓힌다. 코일(32)에의 통전이 최대가 되면, 스풀(24D)은 플런저(36)의 가동 범위의 가장 엔드 플레이트(26)측으로 이동하여, 랜드(54D)에 의해 입력 포트(42D)가 차단되는 동시에 연통부(58D)를 통해 출력 포트(44D)와 드레인 포트(46D)가 연통된 상태로 된다. 따라서, 클러치(C2)에는 아무런 유압도 작용하지 않는다. 이와 같이 변형예의 전자기 밸브(20D)에서는, 코일(32)에의 통전이 오프되어 있는 상태에서 입력 포트(42D)와 출력 포트(44D)를 연통하는 동시에 드레인 포트(46D)를 차단하므로, 노멀 오픈형 전자기 밸브로서 기능하는 것을 알 수 있다. 변형예의 전자기 밸브(20D)의 펌프부(60D)에서는, 흡입용 역지 밸브(80D)와 토출용 역지 밸브(90D)를 함께 슬리브(22) 외부의 밸브 보디(10)에 내장하는 것으로 하고, 솔레노이드부(30)를 온으로부터 오프하여 스프링(28)의 가압력에 의해 스풀(24D)을 솔레노이드부(30)측으로 이동시킴으로써 펌프실(70D) 내를 부압으로 하여 작동유를 흡입 포트(62D)로부터 흡입하고, 솔레노이드부(30)를 오프로부터 온하여 솔레노이드부(30)의 추력에 의해 스풀(24D)을 엔드 플레이트(26)측으로 이동시킴으로써 펌프실(70D) 내를 정압으로 하여 흡입한 작동유를 토출 포트(64D)로부터 토출시킬 수 있도록 되어 있다. 물론, 흡입용 역지 밸브(80D)와 토출용 역지 밸브(90D)를 함께 슬리브(22) 외부의 밸브 보디(10)에 내장하는 것에 한정되지 않고, 흡입용 역지 밸브(80D)만을 슬리브(22) 내에 내장하는 것으로 해도 좋고, 토출용 역지 밸브(90D)만을 슬리브(22) 내에 내장하는 것으로 해도 좋고, 흡입용 역지 밸브(80D)와 토출용 역지 밸브(90D)를 함께 슬리브(22) 내에 내장하는 것으로 해도 좋다.
또한, 상술한 변형예의 전자기 밸브(20D)에서는, 솔레노이드부(30)는 노멀 클로즈형 리니어 솔레노이드 밸브에 적용하는 경우에 비해 대형화되는 경향이 된다. 이것은, 노멀 클로즈형 리니어 솔레노이드 밸브에서는 스풀(24)에 작용하는 피드백력이 솔레노이드부(30)의 추력의 방향과 역방향이 되는 것에 대해, 노멀 오픈형 리니어 솔레노이드 밸브에서는 스풀(24)에 작용하는 피드백력이 솔레노이드부(30)의 추력의 방향과 동일 방향이 되므로, 스프링(28)의 스프링 하중이 커질 수밖에 없어, 그만큼 전자기 펌프로서 기능시킬 때에 솔레노이드부(30)에 요구되는 추력도 커지기 때문이다.
실시예에서는, 리니어 솔레노이드로서의 기능과 전자기 펌프로서의 기능을 선택적으로 사용하여, 전자기 펌프로서 기능시킬 때에는 발진용 클러치(C1)에 유압을 작용시키고, 전자기 펌프로서 기능시킬 때에는 발진용 클러치(C1)와는 다른 클러치(C2)에 유압을 작용시키는 것으로 하였지만, 리니어 솔레노이드 밸브로서의 기능과 전자기 펌프로서의 기능 중 어느 것을 이용할 때라도 동일한 클러치(C1)에 유압을 작용시키는 것으로 해도 좋다. 이 경우의 변형예의 유압 회로(240)를 도 13에 도시한다. 변형예의 유압 회로(240)에서는, 실시예의 유압 회로(140)와 동일한 구성에 대해서는 동일한 번호를 부여하고, 그 설명은 중복되므로 생략한다. 변형예의 유압 회로(240)는, 도시하는 바와 같이 실시예의 유압 회로(140)에 있어서의 전자기 밸브(20)와 배출 밸브(100)와 리니어 솔레노이드(SLC1)와 절환 밸브(148) 대신에, 도 11에 도시하는 변형예의 전자기 밸브(20C)와, 라인압(PL)을 매뉴얼 밸브(144)를 통해 입력하는 동시에 압력 조절하여 클러치(C2)측으로 공급하는 리니어 솔레노이드(SLC2)와, 전자기 밸브(20C)의 압력 조절 밸브부(40)[출력 포트(44)]와 클러치(C1)측의 유로적인 접속과 전자기 밸브(20C)의 펌프부(60C)[토출 포트(64C)]와 클러치(C1)측의 유로적인 접속을 선택적으로 절환하는 동시에 전자기 밸브(20C)의 압력 조절 밸브부(40)측과 클러치(C1)측을 유로적으로 접속하여 펌프부(60C)의 기능을 정지할 때에 펌프실(70C)(도 11 참조) 내의 작동유를 배출하기 위한 절환 밸브(250)를 구비한다. 이 절환 밸브(250)는, 도 14의 동작 설명도에 도시하는 바와 같이, 하부에는 스풀(252)을 도면 중 상방으로 가압하는 스프링(254)이 장착되는 동시에 상부에는 온 오프 솔레노이드(149)로부터의 신호압을 입력하는 입력 포트(256)가 형성되어 있고, 온 오프 솔레노이드(149)로부터 신호압이 입력되어 있을 때에는, 신호압이 스프링(254)의 가압력을 극복하여 스풀(252)이 도면 중 하방으로 이동함으로써 압력 조절 밸브부(40)의 출력 포트(44)와 클러치(C1)를 유로적으로 접속하고 펌프부(60C)의 토출 포트(64C)와 클러치(C1)를 유로적으로 차단하는 동시에 펌프부(60C)의 드레인 포트(66C)와 배출 포트(258)를 유로적으로 접속하고[도 14의 (a) 참조], 온 오프 솔레노이드(149)로부터 신호압이 입력되어 있지 않을 때에는, 스프링(254)의 가압력에 의해 스풀(252)이 도면 중 상방으로 이동함으로써 압력 조절 밸브부(40)의 출력 포트(44)와 클러치(C1)를 유로적으로 차단하고 펌프부(60C)의 토출 포트(64C)와 클러치(C1)를 유로적으로 접속하는 동시에 펌프부(60C)의 드레인 포트(66C)와 배출 포트(258)를 유로적으로 차단한다[도 14의 (b) 참조]. 또한, 이 변형예에서는, 도 11의 전자기 밸브(20C)를 사용하는 것으로 하였지만, 이것에 한정되는 것이 아니라, 전자기 밸브(20C) 대신에, 도 1의 전자기 밸브(20)나 도 10의 전자기 밸브(20B), 도 12의 전자기 밸브(20D)를 사용하는 것으로 해도 좋다.
실시예에서는, 클러치(C1)의 유압을 압력 조절하는 리니어 솔레노이드와 전자기 펌프를 조합하여 전자기 밸브(20)를 구성하는 것으로 하였지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 레귤레이터 밸브(142)를 구동하는 리니어 솔레노이드(143)와 전자기 펌프를 조합하는 것으로 해도 좋고, 리니어 솔레노이드 대신에 온 오프 솔레노이드 밸브와 전자기 펌프를 조합하는 것으로 해도 좋다.
실시예에서는, 슬리브(22)와 스풀(24) 등으로 이루어지는 압력 조절부의 일부를 펌프부(60)로서 형성하는 것으로 하였지만, 이것에 한정되는 것이 아니라, 압력 조절부와 펌프부(60)를 별개의 부재로 하는 것으로 해도 좋다. 즉, 실시예의 전자기 밸브 장치에서는, 압력 조절용으로 스프링(28)이 수납되는 스프링실과는 별도로 펌프실을 형성하는 것으로 해도 좋다. 이 경우의 변형예의 전자기 밸브(20E)의 구성의 개략을 도 15에 도시한다. 변형예의 전자기 밸브(20E)는, 도시하는 바와 같이, 스프링(28)이 수납된 스프링실로부터 차례로 압력 조절실(50E)[입력 포트(42E)나 출력 포트(44E), 드레인 포트(46E)가 접속된 공간], 피드백실(48E)이 형성된 노멀 오픈형 리니어 솔레노이드로서 구성되어 있고, 스프링(28)에 압박되어 있는 스풀(24E)의 랜드(56E)와는 반대의 솔레노이드부(30)측의 랜드(52E)와 슬리브(22E)에 의해 피드백실(48E)에 인접하도록 펌프실(70E)이 형성되어 있다. 이 전자기 밸브(20E)에서는, 전자기 펌프로서 기능시키는 경우에는, 솔레노이드부(30) 코일(32)에의 통전을 오프로부터 온하였을 때에는 솔레노이드부(30)로부터의 추력에 의해 스풀(24E)을 엔드 플레이트(26)측으로 이동시킴으로써 펌프실(70E) 내를 부압으로 하여 작동유를 후술하는 흡입용 역지 밸브(360)를 통해 펌프실(70E) 내에 흡입하고, 솔레노이드부(30)의 코일(32)에의 통전을 온으로부터 오프하였을 때에는 스프링(28)의 가압력에 의해 스풀(24E)을 솔레노이드부(30)측으로 이동시킴으로써 펌프실(70E) 내를 정압으로 하여 흡입한 작동유를 후술하는 토출용 역지 밸브(370)를 통해 토출시킨다.
변형예의 전자기 밸브(20E)에서는, 흡입용 역지 밸브(360)와 토출용 역지 밸브(370)가 절환 밸브(350)에 내장되어 있다. 도 16은 전자기 밸브(20E)와 절환 밸브(350)를 구비하는 유압 회로(340)의 구성의 개략을 도시하는 구성도이고, 도 17은 절환 밸브(350)의 동작을 설명하는 설명도이다. 절환 밸브(350)는, 도시하는 바와 같이 라인압을 신호압으로서 입력하기 위한 신호압용 입력 포트(352a)와 전자기 밸브(20E)의 출력 포트(44E)에 접속된 입력 포트(352b)와 체크 밸브(380)를 통해 클러치(C1)에 접속된 출력 포트(352c)와 체크 밸브(380)를 통하지 않고 클러치(C1)에 접속된 2개의 출력 포트(352d, 352e)와 전자기 밸브(20E)의 펌프실(70E)의 펌프실용 포트(62E)에 접속된 입력 포트(352f) 및 출력 포트(352g)와 기계식 오일 펌프(141)와 스트레이너(141a) 사이의 흡입용 유로(342)에 접속된 입력 포트(352h)와 2개의 드레인 포트(352i, 352j)가 형성된 슬리브(352)와, 슬리브(352) 내를 미끄럼 이동하여 토출용 역지 밸브(370)가 일체화된 스풀(354)과, 스풀(354)을 축방향으로 가압하는 스프링(356)과, 슬리브(352) 내에 내장된 흡입용 역지 밸브(360)에 의해 구성되어 있다.
흡입용 역지 밸브(360)는, 축 중심에 대직경과 소직경의 단차를 갖는 중심 구멍(362a)이 형성된 중공 원통형의 본체(362)와, 중심 구멍(362a)의 단차를 스프링 받이로 하여 대직경측으로부터 삽입된 스프링(366)과, 스프링(366)을 삽입한 후에 중심 구멍(362a)에 대직경측으로부터 삽입된 볼(364)과, 중심 구멍(362a)에 삽입되어 볼(364)을 받치는 중공 원통형의 볼 받이(368)와, 볼 받이(368)를 본체(362)에 고정하기 위한 스냅링(369)에 의해 구성되어 있다. 한편, 토출용 역지 밸브(370)는, 스풀(354)과 일체 성형되어 축 중심에 오목 형상으로 중심 구멍(372a)이 형성되는 동시에 직경 방향으로 중심 구멍(372a)을 관통하는 관통 구멍(372b)이 형성된 본체(372)와, 중심 구멍(372a)의 바닥을 스프링 받이로 하여 중심 구멍(372a)에 삽입된 스프링(376)과, 스프링(376)을 삽입한 후에 중심 구멍(372a)에 삽입된 볼(374)과, 중심 구멍(372a)에 삽입되어 볼(374)을 받치는 중공 원통형의 볼 받이(378)와, 볼 받이(378)를 본체(372)에 고정하기 위한 스냅링(379)에 의해 구성되어 있다. 또한, 토출용 역지 밸브(370)의 본체(372)에는, 외경의 일부가 직경 축소된 직경 축소부(372c)가 형성되어 있다.
이와 같이 하여 구성된 절환 밸브(350)는, 도 17의 (a)에 도시하는 바와 같이, 라인압(PL)이 신호압용 입력 포트(352a)에 입력되어 있을 때에는 라인압(PL)에 의해 스프링(356)의 수축을 수반하여 스풀(354)이 도면 중 하방으로 이동하고, 입력 포트(352b)와 출력 포트(352d)를 연통하여 직경 축소부(372c)를 통해 입력 포트(352f)와 드레인 포트(352j)를 연통하므로, 전자기 밸브(20E)를 압력 조절 밸브로서 기능시킴으로써, 출력 포트(44E)로부터의 유압을 클러치(C1)에 작용시킬 수 있다. 이때, 펌프실(70E)이나 이것에 접속된 유로 내에 잔존하고 있는 작동유는, 입력 포트(352f), 직경 축소부(372c), 드레인 포트(352j)를 차례로 통해 드레인되므로, 전자기 밸브(20E)의 압력 조절 정밀도에 악영향을 미치는 일은 없다. 또한, 흡입용 역지 밸브(360)의 본체(362)에는, 토출용 역지 밸브(370)의 본체(372)와 접촉하는 부분에 연통 구멍(362b)이 형성되어 있고, 흡입용 역지 밸브(360)와 토출용 역지 밸브(370) 사이의 공간에 잔존하고 있는 작동유도, 출력 포트(352g), 입력 포트(352f), 직경 축소부(372c), 드레인 포트(352j)를 차례로 통해 드레인되도록 되어 있다. 또한, 도 17의 (b)에 도시하는 바와 같이, 라인압(PL)이 신호압용 입력 포트(352a)에 입력되어 있지 않을 때에는 가압력에 의해 스프링(356)의 신장을 수반하여 스풀(354)이 도면 중 상방으로 이동하고, 입력 포트(352b)와 출력 포트(352d)의 연통을 차단하여 입력 포트(352h)와 출력 포트(352g)를 흡입용 역지 밸브(360)[중심 구멍(362a)]를 통해 연통하고 입력 포트(352f)와 출력 포트(352e)를 토출용 역지 밸브(180)[중심 구멍(372a), 관통 구멍(372b)]를 통해 연통하고 입력 포트(352f)와 드레인 포트(352i, 352j)의 연통을 차단하므로, 전자기 밸브(20E)를 전자기 펌프로서 기능시킴으로써, 작동유를 절환 밸브(350)의 입력 포트(352h), 흡입용 역지 밸브(360), 출력 포트(352g)를 차례로 통해 펌프실(70E)에 흡입하는 동시에 흡입한 작동유를 입력 포트(352f), 토출용 역지 밸브(370), 출력 포트(352e)를 차례로 통해 클러치(C1)에 공급한다.
이와 같이, 압력 조절 밸브로서 기능시키고 있을 때에는, 펌프실(70E) 혹은 이것에 접속되는 유로 내의 작동유를 대기 중에 드레인하지만, 다음에 펌프로서 기능시킬 때에 에어가 침입하면, 작동유를 충분히 가압할 수 없게 되어 펌프 성능이 저하되는 경우가 있다. 변형예의 전자기 밸브(20E)에서는, 피드백실(48E)에 인접하여 펌프실(70E)을 형성하고 있으므로, 압력 조절 밸브로서 기능시키고 있을 때에는, 피드백실(48E) 내부가 고압이 되어, 피드백실(48E)로부터 펌프실(70E)로 작동유의 누설이 발생한다. 이 작동유의 누설을 이용함으로써, 펌프실(70E)로부터 드레인을 향하는 작동유의 흐름을 발생시켜, 작동유를 침입한 에어와 함께 드레인할 수 있도록 하고 있다. 따라서, 전자기 밸브(20E)를 압력 조절 밸브로서 기능시키고 있는 상태로부터 전자기 펌프로서 기능시키는 상태로 절환할 때에 신속히 펌프의 성능을 발휘시킬 수 있다.
실시예에서는, 전자기 밸브(20)를 자동 변속기의 구동 장치에 내장하는 것에 적용하여 설명하였지만, 이것에 한정되는 것이 아니라, 솔레노이드 밸브와 전자기 펌프가 내장되는 어떠한 장치에 적용하는 것으로 해도 상관없다.
여기서, 실시예의 주요한 요소와 발명의 개시의 란에 기재된 발명의 주요한 요소의 대응 관계에 대해 설명한다. 실시예에서는, 솔레노이드부(30)가「전자기부」에 상당하고, 압력 조절 밸브부(40)와 펌프부(60)가「압력 조절부」에 상당하고, 펌프부(60)와 흡입용 역지 밸브(80)와 토출용 역지 밸브(90) 등이「펌프부」에 상당한다. 또한, 흡입용 역지 밸브(80)와 토출용 역지 밸브(90)가「흡입ㆍ토출 기구」에 상당한다. 또한, 스풀(24, 24E)이「밸브체」에 상당한다. 또한, 오토매틱 트랜스미션(130)이「자동 변속기」에 상당하고, 유압 회로(140)와 ATECU(139)가「구동 장치」에 상당한다. 또한, 실시예의 주요한 요소와 발명의 개시의 란에 기재된 발명의 주요한 요소의 대응 관계는, 실시예가 발명의 개시의 란에 기재된 발명을 실시하기 위한 최량의 형태를 구체적으로 설명하기 위한 일례이므로, 발명의 개시의 란에 기재된 발명의 요소를 한정하는 것이 아니다. 즉, 발명의 개시의 란에 기재된 발명에 대한 해석은 그 란의 기재에 기초하여 행해져야 하는 것이며, 실시예는 발명의 개시의 란에 기재된 발명의 구체적인 일례에 불과한 것이다.
이상, 본 발명을 실시하기 위한 최량의 형태에 대해 실시예를 이용하여 설명하였지만, 본 발명은 이러한 실시예에 하등 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에 있어서, 다양한 형태로 실시할 수 있는 것은 물론이다.
본 발명은, 자동차 산업에 이용 가능하다.

Claims (17)

  1. 전자기 밸브 장치이며,
    유체압원으로부터 공급되는 유체압을 압력 조절하는 압력 조절부와,
    저류부의 작동 유체의 흡입과 토출을 행하는 펌프부와,
    상기 압력 조절부와 상기 펌프부를 구동하는 1개의 전자기부를 구비하고,
    상기 압력 조절부는, 입력 포트와 출력 포트가 형성된 중공의 슬리브와, 상기 슬리브 내를 미끄럼 이동함으로써 상기 입력 포트로부터 입력된 유체압을 압력 조절을 수반하여 상기 출력 포트에 출력되도록 상기 슬리브와의 사이에서 압력 조절실을 형성하는 스풀을 구비하고,
    상기 펌프부가 갖는 펌프실은 적어도 상기 슬리브와 상기 스풀에 의해 형성되며,
    상기 압력 조절실과 상기 펌프실은, 상기 슬리브 및 상기 스풀에 의해 차단된 공간으로서 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는, 전자기 밸브 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스풀은, 상기 전자기부의 전자기력에 의해 작동하고, 상기 펌프부의 펌프실을 압축ㆍ팽창시키는 동작과, 유체압원으로부터 공급되는 유체압을 압력 조절하는 동작을 선택적으로 행하는 것을 특징으로 하는, 전자기 밸브 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 압력 조절부는, 상기 전자기부로부터의 추력에 의해 구동되었을 때의 상기 스풀의 미끄럼 이동 방향에 대향하는 방향으로 추력을 발생시키는 탄성 부재와, 상기 탄성 부재를 수납하는 탄성 부재실을 구비하고,
    상기 탄성 부재실을 상기 펌프실의 적어도 일부로서 공용하는 것을 특징으로 하는, 전자기 밸브 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 전자기부로부터의 추력을 해제하였을 때에 상기 탄성 부재의 탄성력에 의해 상기 스풀이 미끄럼 이동함으로써 작동 유체를 흡입하고, 상기 전자기부로부터 발생시킨 추력에 의해 상기 스풀이 미끄럼 이동함으로써 상기 흡입한 작동 유체를 토출하는 것을 특징으로 하는, 전자기 밸브 장치.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 압력 조절부는, 피드백 포트를 갖고, 상기 전자기부에의 통전을 차단하고 있을 때에 폐쇄되는 노멀 클로즈형 전자기 밸브로서 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는, 전자기 밸브 장치.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 펌프부는, 상기 저류부로부터 작동 유체를 흡입하는 동시에 상기 흡입한 작동 유체를 작동 대상으로 토출하는 흡입ㆍ토출 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는, 전자기 밸브 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 흡입ㆍ토출 기구는, 상기 저류부로부터 상기 펌프부가 갖는 펌프실로의 작동 유체의 흐름을 허용하는 흡입용 역지 밸브와, 상기 펌프실로부터 상기 작동 대상으로의 작동 유체의 흐름을 허용하는 토출용 역지 밸브로 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는, 전자기 밸브 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 흡입용 역지 밸브는, 상기 펌프실 내부가 정압일 때에 폐쇄되고 부압일 때에 개방되고,
    상기 토출용 역지 밸브는, 상기 펌프실 내부가 부압일 때에 폐쇄되고 정압일 때에 개방되는, 전자기 밸브 장치.
  9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 저류부로부터 상기 펌프부가 갖는 펌프실로의 작동 유체의 흐름을 허용하는 흡입용 역지 밸브와, 상기 펌프실로부터 작동 대상으로의 작동 유체의 흐름을 허용하는 토출용 역지 밸브를 구비하고,
    상기 흡입용 역지 밸브와 상기 토출용 역지 밸브는, 상기 압력 조절부의 외부에 배치되어 이루어지는, 전자기 밸브 장치.
  10. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 저류부로부터 상기 펌프부가 갖는 펌프실에의 작동 유체의 흐름을 허용하는 흡입용 역지 밸브와, 상기 펌프실로부터 작동 대상으로의 작동 유체의 흐름을 허용하는 토출용 역지 밸브를 구비하고,
    상기 흡입용 역지 밸브는, 상기 압력 조절부에 내장되어 이루어지는, 전자기 밸브 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 토출용 역지 밸브는, 상기 압력 조절부에 내장되어 이루어지는, 전자기 밸브 장치.
  12. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 펌프부가 갖는 펌프실 내의 작동 유체를 드레인하는 제1 상태와, 상기 펌프실 내의 작동 유체의 드레인을 금지하는 제2 상태를 절환하는 절환 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는, 전자기 밸브 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 절환 장치는, 상기 펌프실에 유로를 통해 접속된 중공부 내를 미끄럼 이동 가능한 스풀을 갖고, 상기 스풀이 제1 포지션에 있을 때에는 상기 제1 상태를 형성하고, 상기 스풀이 제2 포지션에 있을 때에는 상기 제2 상태를 형성하는 절환 밸브인 것을 특징으로 하는, 전자기 밸브 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 압력 조절부는, 상기 펌프부를 내장하고, 흡입 포트와 토출 포트와 상기 절환 밸브의 중공부에 유로를 통해 접속된 드레인 포트를 갖고, 상기 흡입 포트를 통해 작동 유체를 흡입하는 동시에 상기 흡입한 작동 유체를 상기 토출 포트를 통해 토출시키는 것을 특징으로 하는, 전자기 밸브 장치.
  15. 삭제
  16. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수의 마찰 결합 요소의 유체압 서보를 구비하는 자동 변속기를 구동하는 구동 장치에 내장되고,
    상기 복수의 마찰 결합 요소의 유체압 서보 중 하나의 마찰 결합 요소의 유체압 서보에 작용시키는 유체압을 압력 조절하기 위한 압력 조절 밸브로서 기능하는 동시에 다른 마찰 결합 요소의 유체압 서보에 작용시키는 유체압을 발생시키기 위한 전자기 펌프로서 기능하도록 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는, 전자기 밸브 장치.
  17. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수의 마찰 결합 요소의 유체압 서보를 구비하는 자동 변속기를 구동하는 구동 장치에 내장되고,
    상기 복수의 마찰 결합 요소의 유체압 서보 중 하나의 마찰 결합 요소의 유체압 서보에 작용시키는 유체압을 압력 조절하기 위한 압력 조절 밸브로서 기능하는 동시에 상기 하나의 마찰 결합 요소의 유체압 서보에 작용시키는 유체압을 발생시키기 위한 전자기 펌프로서 기능하도록 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는, 전자기 밸브 장치.
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