(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
低圧ポート、高圧ポート、出力ポート、切換ポートおよび前記切換ポートに加える指令圧を切り換え可能な切換弁を有し、前記出力ポートの圧力を低圧から高圧の間で制御する三方向電磁弁であって、前記切替弁を閉弁すると前記低圧ポートと前記出力ポートとが連通し、前記切替弁を開弁すると前記高圧ポートと前記出力ポートとが連通することを特徴とする三方向電磁弁。
【請求項２】
前記低圧ポート、前記高圧ポート、前記出力ポートおよび前記切換ポートを有するハウジングと、
前記高圧ポートと連通可能な中高圧ポート、前記出力ポートと連通する中出力ポート、および前記切換ポートと連通する中切換ポートを有し前記ハウジングの内壁に摺動自在に支持される中スプールと、
前記中スプールを一方向に付勢する付勢手段と、
前記中高圧ポートと前記中出力ポートとを連通可能な連通路ならびに前記中出力ポートと前記低圧ポートとを連通可能な内低圧ポートを有し前記中スプールの内壁に摺動自在に支持される内スプールとを備える三方向電磁弁であって、
前記三方向電磁弁の正常時、前記高圧ポートおよび前記中高圧ポートならびに前記出力ポートおよび前記中出力ポートが連通し、前記内スプールの移動位置によって前記出力ポートの圧力が制御され、
前記三方向電磁弁の異常時、前記切換ポートから前記中切換ポートに加わる指令圧により、前記付勢手段の付勢力に抗して前記中スプールを移動させ、前記内スプールの位置に係わらず前記低圧ポートまたは前記高圧ポートのいずれか一方と前記出力ポートとを連通させることを特徴とする請求項１記載の三方向電磁弁。
【請求項３】
自動変速機に設けられる複数の摩擦係合装置に加わる油圧をそれぞれ指令信号に応じて油圧弁で制御し、前記複数の摩擦係合装置の係合または解除を行うことにより複数の変速段を切換制御する自動変速機用油圧制御装置であって、前記油圧弁として請求項１または２記載の三方向電磁弁を用い、前記三方向電磁弁の異常時、前記切換弁を切り換えることにより前記三方向電磁弁の出力圧を高圧または低圧のいずれか一方に固定することを特徴とする自動変速機用油圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、三方向電磁弁とそれを用いた自動変速機用油圧制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の三方向電磁弁は、異物の侵入により電磁弁のスプールがロックするのを防ぐため流体通路にフィルタを設置しており、特開平７−４５５２号公報に開示されているように二重フィルタを設けたものもある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、異物侵入を防止するためにフィルタを設置した従来の三方向電磁弁は、フィルタの目を細かくし過ぎると圧損が大きくなって応答性が悪くなるという問題がある。また、圧損を低下するためにフィルタの目を粗くし過ぎると、異物が侵入してスプールが高圧と低圧の中間圧を生成する位置でロックした場合、摩擦係合装置が滑り摩耗するという問題がある。
【０００４】
本発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、可動部材がロックした異常時、出力圧を高圧または低圧のいずれか一方に固定する三方向電磁弁とそれを用いた自動変速機用油圧制御装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１または２記載の三方向電磁弁によると、低圧ポート、高圧ポート、出力ポート、切換ポートおよび切換ポートに加える指令圧を切り換え可能な切換弁を有し、切替弁を閉弁すると低圧ポートと出力ポートとが連通し、切替弁を開弁すると高圧ポートと出力ポートとが連通する。したがって、三方向電磁弁の可動部材がロックした異常時においても出力ポートの圧力を低圧または高圧のいずれか一方に固定できる。
【０００６】
本発明の請求項３記載の自動変速機用油圧制御装置によると、複数の摩擦係合装置に加わる油圧をそれぞれ指令信号に応じて制御する油圧弁として請求項１または２記載の三方向電磁弁を用い、三方向電磁弁に加える指令圧を切り換え可能な切換弁を有することにより、三方向電磁弁の異常時、切換弁を切り換えることにより三方向電磁弁の出力圧を高圧または低圧のいずれか一方に固定することができる。したがって、三方向電磁弁の異常時にも摩擦係合装置を確実に係合または解除できるので摩擦係合装置を摩耗させることなく油圧制御装置による所定の変速段制御が可能となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
本発明の実施例による自動変速機用油圧制御装置を車両用の自動変速機（以下、「自動変速機」をＡＴという）に適用したシステム構成を図２に示す。図２においてＥＶは電磁弁を表す。
【０００８】
車両用ＡＴはエンジンで発生したトルクをトルクコンバータなどの流体伝導装置を介して変速駆動装置に伝達し、この変速駆動装置内の複数の遊星歯車装置によって変速して出力する。
ＡＴの動作は、周知のように自動または手動でトランスミッション３００内のギア接続が切り換えられ、トルクコンバータ２００に接続された図示しないエンジンからの回転力が車両の後輪または前輪に伝達される。自動変速手段９０とその周辺装置全体は、トランスミッション３００下部のＡＴ内部の図示しないオイルパン内部にあり、オイルパン内部の油圧制御装置４００の周囲は油圧回路のドレンになっている。
【０００９】
トランスミッション３００内には、エンジンの回転軸に直結して回転駆動される公知の油圧ポンプ５６が設けられており、各油圧装置からオイルパン等に排出された駆動油を吸入ポート５７より吸入し、ライン圧制御弁６４を介し各装置へ圧油を供給している。この油圧ポンプ５６からの圧油は、変動のある高ポンプ油圧であり、電磁制御式圧力制御弁であるライン圧制御弁６４により一定の高圧なライン圧に制御し各油圧機器へ供給される。各摩擦係合装置はトランスミッション３００内にある図示しないプラネタリギア等の各変速比を構成するギアに連結されており、これら摩擦係合装置を係合または解除することにより、変速比を切り換えて車両の変速制御を行っている。電磁弁６５はＬ／Ｕ（ロックアップ装置）に加える油圧を調整するものである。
【００１０】
自動変速手段９０内には、図１に示すような各摩擦係合装置の油圧室圧力を制御するための電磁弁１が備えられている。電磁弁１はデューティ制御可能な三方向電磁弁であり、ハウジング２内に収容された中スプール３および内スプール４の位置により出力圧を制御する。ハウジング２、中スプール３および内スプール４はそれぞれ円筒状に形成されている。二方向電磁弁である切換弁１３は、開弁時に切換通路１４の油圧を高圧にし、閉弁時に切換通路１４の油圧を低圧にする。
【００１１】
ハウジング２は、高圧ポートであるライン圧ポート９と、摩擦係合装置の油圧室に連通する出力ポートである制御圧ポート１０と、切換通路１４に連通する切換ポート１１と、低圧ポートであるドレインポート１２を有している。ライン圧ポート９には大きな異物の侵入防止用としてフィルタ８が設置されているが、目が粗いため圧損が小さいので、電磁弁１の応答性は殆ど低下しない。
【００１２】
中スプール３はハウジング２の内側に移動可能に配置され、スプリング６により図１の上方に付勢されハウジング２に係止される。中スプール３は、中高圧ポートであるライン圧ポート１６、中出力ポートである制御圧ポート１７、中切換ポート１８を有している。ライン圧ポート１６、制御圧ポート１７および中切換ポート１８は、中スプールの位置に係わらずそれぞれライン圧ポート９、制御圧ポート１０、切換ポート１１と連通している。
【００１３】
中スプール３は、切換通路１４の油圧が低圧であればスプリング６の付勢力により図１に示す位置にあり、切換通路１４の油圧が高圧であればスプリング６の付勢力に抗して図１の下方に移動する。
内スプール４は中スプール３の内側に移動可能に配置され、スプリング７により図１の上方に付勢されハウジング２の図示しないストッパに係止される。内スプール４は、連通路１９および内低圧ポートであるドレインポート２０を有している。連通路１９は、ライン圧ポート１６と制御圧ポート１７とを連通可能である。ドレインポート２０は、径方向外側に開口しているとともに図１の上方にも開口しているので、制御圧ポート１７とドレインポート１２とを連通可能である。コイル５への励磁電流の供給遮断時、内スプール４はスプリング７の付勢力により図１に示す位置でハウジング２に係止される。コイル５に励磁電流を供給すると、コイル５に発生する磁力によりスプリング７に抗して内スプール４は図１の下方に吸引され、内スプール４はデューティ比に応じて駆動される。コイル５に供給される励磁電流のデューティ比により内スプール４の動きが制御され、図３に示すように切換弁出力圧が低圧のときには制御圧ポート１０から摩擦係合装置に加わる油圧が調圧される。
【００１４】
次に、電磁弁１の作動について説明する。
(1) 電磁弁１に異物が侵入しておらず、内スプール４がロックしていない状態において、切換弁１３は閉弁しているので切換通路１４から切換ポート１１および中切換ポート１８に加わる油圧は低圧である。したがって、中スプール３はスプリング６の付勢力により図１に示す位置に保持されている。
【００１５】
コイル５への励磁電流の供給遮断時、つまりコイル５に供給する励磁電流のデューティ比が０％の場合、内スプール４はスプリング７の付勢力により図１に示す位置にある。このとき、ライン圧ポート１６と制御圧ポート１７とは連通路１９を介して連通している。ドレインポート２０はハウジング２の内壁により、ドレインポート１２以外のポートとの連通を遮断されている。したがって、ライン圧ポート１６、連通路１９、制御圧ポート１７を介してライン圧ポート９は制御圧ポート１０と連通するので、制御圧ポート１０から摩擦係合装置に加わる出力圧は高圧のライン圧になる。
【００１６】
コイル５に供給する励磁電流のデューティ比を上昇させていくと、デューティ比に応じて内スプール４が駆動され、ライン圧ポート１６と制御圧ポート１７とが連通路１９を介して連通するときと、制御圧ポート１７がドレインポート２０と連通するときができるようになる。デューティ比を大きくするほど制御圧ポート１７とドレインポート２０との連通時間が長くなり、制御圧ポート１７および１０の油圧が低下する。このように、コイル５に供給する励磁電流のデューティ比を調節することにより、内スプール４がロックしていない電磁弁１の正常時、電磁弁１の出力圧を高圧から低圧の間で変化する制御圧として高精度に調圧できる。そしてこの制御圧により摩擦係合装置の油圧室圧力を制御し、摩擦係合装置の係合または解除を滑らかに行うこができる。
【００１７】
(2) 電磁弁１に異物等が侵入し、内スプール４のドレインポート２０が中スプール３の制御圧ポート１７と連通した位置でロックしたような異常時、この状態では、制御圧ポート１０および１７の油圧がライン圧よりも低い制御圧または低圧に保持されてしまう。そこで切換弁１３を開弁して切換通路１４の油圧を高圧にすると、切換ポート１１から中切換ポート１８に高圧が加わるので、中スプール３はスプリング６の付勢力に抗して図１の下方に移動する。中スプール３が下方に移動すると、制御圧ポート１７はドレインポート２０との連通を遮断されるが制御圧ポート１０との連通を維持している。さらに、ライン圧ポート１６と制御圧ポート１７とは連通路１９を介して連通しているので、ライン圧ポート９と制御圧ポート１０は、ライン圧ポート１６、連通路１９、制御圧ポート１７を介して連通する。したがって、制御圧ポート１７の油圧が高圧のライン圧に固定されることにより、電磁弁１に対応する摩擦係合装置が滑ることなく確実に係合するので摩擦係合装置の摩耗を防止できる。そして、油圧制御装置により所定の変速段を設定することができる。
【００１８】
以上説明した本発明の実施例の電磁弁１は、コイル５への励磁電流の供給遮断時にライン圧ポート９と制御圧ポート１０とが連通するいわゆるノーマルアプライ型であり、内スプール４がロックしても切換ポート１１に高圧を加えることにより、制御圧ポート１０の油圧を高圧に固定できる。本発明はノーマルアプライ型の電磁弁に限らずノーマルドレイン型の電磁弁にももちろん適用可能である。ノーマルドレイン型電磁弁の場合、切換ポートを高圧にしたときにハウジングの制御圧ポートとドレインポートとが連通し電磁弁の出力圧は低圧になるが、電磁弁に対応する摩擦係合装置が滑ることなく確実に解除されるので摩擦係合装置の摩耗を防止できる。そして、油圧制御装置により所定の変速段を設定することができる。
【００１９】
また、本実施例では自動変速機用油圧制御装置に本発明の三方向電磁弁を用いたが、本発明の三方向電磁弁はどのような装置やシステムに用いることも可能であり、特に異物等が侵入し易い環境下での使用に適している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の三方向電磁弁の一実施例を示す断面図である。
【図２】本実施例による自動変速機のシステム構成を示すブロック図である。
【図３】本実施例の切換弁の油圧と三方向電磁弁のデューティ比とにより設定される電磁弁の出力圧を示す特性図である。
【符号の説明】
１    電磁弁（三方向電磁弁）
２    ハウジング
３    中スプール
４    内スプール
５    コイル
６    スプリング（付勢手段）
７    スプリング
８    フィルタ
９    ライン圧ポート（高圧ポート）
１０    制御圧ポート（出力ポート）
１１    切換ポート
１２    ドレインポート（低圧ポート）
１３    切換弁
１６    ライン圧ポート（中高圧ポート）
１７    制御圧ポート（中出力ポート）
１８    中切換ポート
１９    連通路
２０    ドレインポート（内低圧ポート）
２００    トルクコンバータ
３００    トランスミッション
４００    油圧制御装置
【図１】
0003651623.tif 000002
【図２】
0003651623.tif 000003
【図３】
0003651623.tif 000004