(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状を呈するスリーブ（５）を有するとともに、このスリーブの内側において軸方向へ摺動自在に支持されるスプール（６）を有し、このスプールの軸方向の位置に応じた出力油圧を発生するスプール弁（３）と、
このスプール弁に設けられ、前記スプールを軸方向の一方へ向けて付勢する付勢部材（７）と、
この付勢部材による付勢力に抗して前記スプールを駆動するリニアソレノイド（４）と、
このリニアソレノイドに与える電流をデューティ比により制御する制御回路（２）と、
を備える油圧制御装置において、
デューティ比の全制御範囲のうち、デューティ比の小さい範囲を小デューティ比範囲（Ｘ１）、デューティ比の大きい範囲を大デューティ比範囲（Ｘ３）、前記小デューティ比範囲と前記大デューティ比範囲の間でデューティ比５０％を含む範囲を中デューティ比範囲（Ｘ２）とした場合、
前記スプールに作用する前記付勢部材のばね定数は、前記小デューティ比範囲と前記大デューティ比範囲に比較して、前記中デューティ比範囲で大きく設けられることを特徴とする油圧制御装置。
【請求項２】
筒状を呈するスリーブを有するとともに、このスリーブの内側において軸方向へ摺動自在に支持されるスプールを有し、このスプールの軸方向の位置に応じた出力油圧を発生するスプール弁と、
このスプール弁に設けられ、前記スプールを軸方向の一方へ向けて付勢する付勢部材と、
この付勢部材の付勢力に抗して前記スプールを駆動するリニアソレノイドと、
このリニアソレノイドの供給電流をデューティ比により制御する制御回路とを備え、
出力油圧の上昇に応じた軸力を前記スプールに生じさせるフィードバック室（Ｖ２）が前記スプール弁に設けられる油圧制御装置において、
デューティ比の全制御範囲のうち、デューティ比の小さい範囲を小デューティ比範囲、デューティ比の大きい範囲を大デューティ比範囲、前記小デューティ比範囲と前記大デューティ比範囲の間でデューティ比５０％を含む範囲を中デューティ比範囲とするとともに、
前記フィードバック室の油圧によって前記スプールに作用する軸力をフィードバック軸力とした場合、
前記スプールに作用するフィードバック軸力は、前記小デューティ比範囲と前記大デューティ比範囲に比較して、前記中デューティ比範囲で大きく設けられることを特徴とする油圧制御装置。
【請求項３】
筒状を呈するスリーブを有するとともに、このスリーブの内側において軸方向へ摺動自在に支持されるスプールを有し、このスプールの軸方向の位置に応じた出力油圧を発生するスプール弁と、
このスプール弁に設けられ、前記スプールを軸方向の一方へ向けて付勢する付勢部材と、
この付勢部材による付勢力に抗して前記スプールを駆動するリニアソレノイドと、
このリニアソレノイドに与える電流をデューティ比により制御する制御回路と、
を備える油圧制御装置において、
前記スリーブは、加圧された油圧の供給を受ける入力ポート（Ｐ１）と、前記スプールの軸方向位置に応じた出力油圧を発生する出力ポート（Ｐ２）とを備えるものであり、
デューティ比の全制御範囲のうち、デューティ比の小さい範囲を小デューティ比範囲、デューティ比の大きい範囲を大デューティ比範囲、前記小デューティ比範囲と前記大デューティ比範囲の間でデューティ比５０％を含む範囲を中デューティ比範囲とした場合、
前記スプールの外周面には、前記小デューティ比範囲と前記大デューティ比範囲に比較して、前記中デューティ比範囲で前記入力ポートと前記出力ポートの連通度合を小さくする凹部（５１）が設けられることを特徴とする油圧制御装置。
【請求項４】
筒状を呈するスリーブを有するとともに、このスリーブの内側において軸方向へ摺動自在に支持されるスプールを有し、このスプールの軸方向の位置に応じた出力油圧を発生するスプール弁と、
このスプール弁に設けられ、前記スプールを軸方向の一方へ向けて付勢する付勢部材と、
この付勢部材による付勢力に抗して前記スプールを駆動するものであり、自身に与えられる電流が前記スプール弁において発生する出力油圧とリニアな関係を有するように制御されるリニアソレノイドと、
このリニアソレノイドに与える電流をデューティ比により制御する制御回路とを備える油圧制御装置において、
デューティ比の全制御範囲のうち、デューティ比の小さい範囲を小デューティ比範囲、デューティ比の大きい範囲を大デューティ比範囲、前記小デューティ比範囲と前記大デューティ比範囲の間でデューティ比５０％を含む範囲を中デューティ比範囲とした場合、
前記制御回路は、前記小デューティ比範囲と前記大デューティ比範囲に比較して、前記中デューティ比範囲で、前記スプールにディザを発生させるパルス信号の波高を小さくすることを特徴とする油圧制御装置。
【請求項５】
筒状を呈するスリーブを有するとともに、このスリーブの内側において軸方向へ摺動自在に支持されるスプールを有し、このスプールの軸方向の位置に応じた出力油圧を発生するスプール弁と、
このスプール弁に設けられ、前記スプールを軸方向の一方へ向けて付勢する付勢部材と、
この付勢部材による付勢力に抗して前記スプールを駆動するものであり、自身に与えられる電流が前記スプール弁において発生する出力油圧とリニアな関係を有するように制御されるリニアソレノイドと、
このリニアソレノイドに与える電流をデューティ比により制御する制御回路とを備える油圧制御装置において、
デューティ比の全制御範囲のうち、デューティ比の小さい範囲を小デューティ比範囲、デューティ比の大きい範囲を大デューティ比範囲、前記小デューティ比範囲と前記大デューティ比範囲の間でデューティ比５０％を含む範囲を中デューティ比範囲とした場合、
前記制御回路は、前記小デューティ比範囲と前記大デューティ比範囲に比較して、前記中デューティ比範囲で、前記スプールにディザを発生させるパルス信号の周波数を高くすることを特徴とする油圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁スプール弁を用いた油圧制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁スプール弁のスプールに小さい振れ幅のディザを発生させ、スプールを動摩擦の状態にする油圧制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１には、スプール弁の出力油圧を油圧センサによって検出し、検出した出力油圧に基づいてディザ量を制御する技術が開示されている。この技術により、油温変化等によってディザ量が変化することにより生じる出力油圧の変動を回避できる。なお、ディザ量は、ディザにおけるスプールの振れ幅である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１９８４３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の技術は、１個の電磁スプール弁に対して１個の油圧センサが必要になる。このように、油圧センサを必要とすることで、搭載性が悪化する。また、油圧センサを必要とすることで、組付性の悪化を招くとともに、部品点数の増加によって大幅なコストアップを招いてしまう。
【０００５】
本発明の目的は、油圧センサを用いることなくディザ量の変化による油圧変動を抑えることのできる油圧制御装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（発明１）
請求項１の発明は、スプール（６）に作用するばね定数を、デューティ比５０％を含む中デューティ比範囲（Ｘ２）で大きくする。
これにより、中デューティ比範囲（Ｘ２）におけるディザ量の増加を抑えることができる。このため、デューティ比制御によるディザ量が、中デューティ比範囲（Ｘ２）で大きくなる不具合を回避できる。その結果、中デューティ比範囲（Ｘ２）におけるディザ量の増大による油圧変動を防ぐことができる。
このように、請求項１の発明を採用することにより、圧力センサを用いることなくディザ量の変化による圧力変動を抑えることができる。
【０００７】
（発明２）
請求項２の発明は、スプール（６）に作用するフィードバック軸力を、デューティ比５０％を含む中デューティ比範囲（Ｘ２）で大きくする。
これにより、中デューティ比範囲（Ｘ２）におけるディザ量の増加を抑えることができ、上記発明１と同様の効果を得ることができる。
【０００８】
（発明３）
請求項３の発明は、入力ポート（Ｐ１）と出力ポート（Ｐ２）の連通度合を、デューティ比５０％を含む中デューティ比範囲（Ｘ２）で小さくする。
これにより、中デューティ比範囲（Ｘ２）では、スプール（６）のスライド変化に対する出力油圧の変化を抑えることができるため、上記発明１と同様の効果を得ることができる。
【０００９】
（発明４）
請求項４の発明は、スプール（６）にディザを発生させるパルス信号の波高を、デューティ比５０％を含む中デューティ比範囲（Ｘ２）で小さくする。
これにより、中デューティ比範囲（Ｘ２）におけるディザ量の増加を抑えることができ、上記発明１と同様の効果を得ることができる。
【００１０】
（発明５）
請求項５の発明は、スプール（６）にディザを発生させる周波数を、デューティ比５０％を含む中デューティ比範囲（Ｘ２）で高くする。
これにより、中デューティ比範囲（Ｘ２）におけるディザ量の増加を抑えることができ、上記発明１と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】制御回路のブロック図および電磁スプール弁の断面図である。
【図２】（ａ）小ストローク時におけるデューティ比の説明図、（ｂ）中ストローク時におけるデューティ比の説明図、（ｃ）大ストローク時におけるデューティ比の説明図、（ｄ）小ストローク時におけるソレノイド電流の説明図、（ｅ）中ストローク時におけるソレノイド電流の説明図、（ｆ）大ストローク時におけるソレノイド電流の説明図である。
【図３】（ａ）デューティ比と平均的なソレノイド電流の関係を示すグラフ、（ｂ）デューティ比とソレノイド電流の振幅量の関係を示すグラフである。
【図４】（ａ）スプールのリフト量とスプールに作用するばね定数の関係を示すグラフ、（ｂ）デューティ比とスプールリフト量の関係を示すグラフである。
【図５】スプール弁の要部拡大断面図である。
【図６】スプールのリフト量とスプールに作用するばね定数の関係を示すグラフである。
【図７】（ａ）小ストローク時における電磁スプール弁の断面図、（ｂ）中ストローク時における電磁スプール弁の断面図、（ｃ）大ストローク時における電磁スプール弁の断面図である。
【図８】デューティ比とスプールリフト量の関係を示すグラフである。
【図９】（ａ）小ストローク時における電磁スプール弁の断面図、（ｂ）中ストローク時における電磁スプール弁の断面図である。
【図１０】デューティ比とスプールリフト量の関係を示すグラフである。
【図１１】（ａ）デューティ比０％付近におけるスプール弁の要部断面図、（ｂ）デューティ比２０％付近におけるスプール弁の要部断面図、（ｃ）デューティ比５０％付近におけるスプール弁の要部断面図である。
【図１２】（ａ）デューティ比０％付近におけるスプール弁の拡大断面図、（ｂ）デューティ比２０％付近におけるスプール弁の拡大断面図、（ｃ）デューティ比５０％付近におけるスプール弁の拡大断面図である。
【図１３】デューティ比と出力油圧の関係を示すグラフである。
【図１４】制御回路のブロック図および電磁スプール弁の断面図である。
【図１５】デューティ比とディザを発生させるパルス信号の波高の関係を示すグラフである。
【図１６】デューティ比とディザを発生させる周波数の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下では、図面に基づいて発明を実施するための形態を説明する。なお、以下で開示する実施形態は、一例を開示するものであって、本発明が実施形態に限定されないことは言うまでもない。
【００１３】
［実施形態１］
図１〜図４に基づいて実施形態１を説明する。
自動車に搭載される自動変速機は、油圧制御によって変速制御を実施す油圧制御装置を搭載する。
油圧制御装置は、内部に多数の油路が形成されたバルブハウジングに装着される電磁スプール弁１と、この電磁スプール弁１を通電制御する制御回路２とを備える。
【００１４】
電磁スプール弁１は、スプール弁３とリニアソレノイド４とを軸方向に結合した構造を採用する。電磁スプール弁１の具体的な一例として、この実施形態１では通電停止時に出力油圧が最小になるノーマリクローズタイプを示す。
【００１５】
先ず、電磁スプール弁１の具体的な構造を説明する。
スプール弁３は、略円筒形状を呈するスリーブ５と、このスリーブ５の内部で軸方向へ摺動自在に支持されるスプール６と、このスプール６を右側へ付勢する付勢部材７とを備える。
【００１６】
この実施形態では、説明の便宜上、スプール６のスライド方向（即ち、軸方向）を左右方向とする。もちろん、この左右方向は、説明のためのものであって、実際の搭載方向を限定するものではない。また、左右方向のうち、スプール弁３に対するリニアソレノイド４側を右とし、反対側を左として説明する。
【００１７】
スリーブ５には、オイルポンプ８の作動によって所定圧力に加圧された油圧の供給を受ける入力ポートＰ１、自動変速機の摩擦係合装置等に油路を介して連通する出力ポートＰ２、オイルパンに通じたドレン空間に連通するドレンポートＰ３、出力ポートＰ２に連通するフィードバックポートＰ４が設けられる。
これらの各ポートは、スリーブ５の内外を貫通する径方向の貫通孔であり、スリーブ５の内周面には各ポートのそれぞれに通じる環状溝が形成されている。そして、各ポートは、スリーブ５の右側から左側に向かって、ドレンポートＰ３、出力ポートＰ２、入力ポートＰ１、フィードバックポートＰ４の順に配置されている。
【００１８】
スプール６には、入力ポートＰ１の開度調整を行なう入力ランドＲ１、ドレンポートＰ３の開度調整を行なうドレンランドＲ２、入力ランドＲ１より小径のフィードバックランドＲ３が設けられている。
これらの各ランドは、スプール６の右側から左側に向かって、ドレンランドＲ２、入力ランドＲ１、フィードバックランドＲ３の順で配置されている。
【００１９】
入力ランドＲ１とドレンランドＲ２の間には、出力ポートＰ２に通じる分配室Ｖ１が形成される。
また、フィードバックランドＲ３の外周面とスリーブ５の内周面の間には、フィードバックポートＰ４に通じるフィードバック室Ｖ２が形成される。
【００２０】
ここで、入力ポートＰ１と入力ランドＲ１の位置関係、およびドレンポートＰ３とドレンランドＲ２の位置関係は、ノーマリクローズタイプが達成されるように設定される。
具体的に、リニアソレノイド４の通電が停止されている状態では、入力ランドＲ１が入力ポートＰ１を閉塞し、ドレンランドＲ２がドレンポートＰ３を開き、出力ポートＰ２がドレンポートＰ３のみと連通する。
【００２１】
また、リニアソレノイド４が通電制御されてスプール６が少量左側へスライドした状態では、入力ランドＲ１が入力ポートＰ１を開き、ドレンランドＲ２がドレンポートＰ３を開き、出力ポートＰ２にスプール６の位置に応じた出力油圧が発生する。
さらに、スプール６が大きく左側へスライドした状態では、入力ランドＲ１が入力ポートＰ１を開き、ドレンランドＲ２がドレンポートＰ３を閉塞し、出力ポートＰ２が入力ポートＰ１のみと連通する。これにより、出力ポートＰ２には、入力ポートＰ１へ供給された油圧と同等の油圧が発生する
【００２２】
出力ポートＰ２の発生油圧が大きくなるに従って、フィードバック室Ｖ２に印加されるフィードバック油圧が大きくなる。このため、入力ランドＲ１とフィードバックランドＲ３のランド差による圧差により、スプール６にはリニアソレノイド４の駆動力に抗する右向きのフィードバック軸力が作用する。なお、軸力は、軸方向の力である。
【００２３】
リニアソレノイド４は、スリーブ５の右端に結合され、リニアソレノイド４に付与されるソレノイド電流の増加に応じてスプール６を左側へ変位させる。なお、ソレノイド電流は、リニアソレノイド４に付与される電流である。
リニアソレノイド４は、周知構造のものであり、ソレノイド電流に応じた磁力を発生するコイル１１、磁束ループを形成するステータ１２およびヨーク１３、コイル１１の発生磁力の増加によって左方へ磁気吸引されるプランジャ１４等を備えて構成される。
【００２４】
ステータ１２の中心部には、棒状のプッシュロッド１５が軸方向へ摺動自在に支持されている。このため、コイル１１に付与されるソレノイド電流が増加してプランジャ１４が左側へスライドすると、プッシュロッド１５を介してスプール６が左側へスライドする。逆に、コイル１１に付与されるソレノイド電流が減少し、プランジャ１４に対する磁気吸引力が低下すると、付勢部材７の付勢力によって、スプール６およびプランジャ１４が右側へ押し戻される。なお、図面に示すリニアソレノイド４の断面構造は一例であり、リニアソレノイド４の構造が図面のものに限定されないことは言うまでもない。
【００２５】
制御回路２は、ソレノイド電流を制御することによって、出力ポートＰ２の出力油圧を制御する。制御回路２は、リニアソレノイド４へ与えるソレノイド電流をＰＷＭ制御する。即ち、制御回路２は、ＰＷＭ制御におけるデューティ比を変更することによってソレノイド電流を制御するものである。
制御回路２は、目標油圧を算出する演算部２１の他に、演算部２１が算出した目標油圧に応じたデューティ比を求め、そのデューティ比の駆動信号をリニアソレノイド４に付与するデューティ出力部２２を備える。
【００２６】
なお、デューティ比は、周期的にハイとローを繰り返す信号におけるハイ時間とロー時間の割合である。
デューティ比が小さいとは、１周期におけるロー時間の割合が小さい状態である。
デューティ比が大きいとは、１周期におけるハイ時間の割合が大きい状態である。
デューティ比０％は、ハイ信号の無い状態である。
デューティ比５０％は、１周期におけるハイ時間とロー時間の割合が等しい状態である。
デューティ比１００％は、ロー信号の無い状態である。
【００２７】
デューティ比の制御は、ハイ時間とロー時間の割合の制御である。そして、デューティ比を大きくすることでソレノイド電流を大きくできる。逆に、デューティ比を大きくすることでソレノイド電流を小さくできる。
ハイとローを繰り返す信号の周波数が所謂ＰＷＭ周波数である。具体的には、数百Ｈｚ〜数ｋＨｚ程の範囲内において設定される。
【００２８】
図３（ａ）に示すように、ソレノイド電流の平均値は、デューティ比が大きくなるにつれて大きくなる。なお、図２（ｄ）〜（ｆ）では、ソレノイド電流の変化を実線で示し、平均したソレノイド電流を破線で示す。
【００２９】
一方、図３（ｂ）に示すように、ソレノイド電流の振幅は、デューティ比５０％で最大となる。
ソレノイド電流の振幅は、パルス信号のハイ信号の時間とロー信号の時間の短い方で決まる。
【００３０】
ソレノイド電流の振幅を決めるパルス信号の幅をパルス信号幅Ｗｐとした場合、パルス信号幅Ｗｐは、次式で示される。
【数１】
0006622615.tif 000002
なお、式中ｒｄは、デューティ比である。式中ｆは、ＰＷＭ周波数である。
【００３１】
ソレノイド電流の振幅をソレノイド電流振幅ＡＩとした場合、ソレノイド電流振幅ＡＩは、次式で示される。
【数２】
0006622615.tif 000003
なお、式中ＩＤＣは、ハイ信号時の電流値であり、言い換えるとパルス高さの直流電圧を加えた時のソレノイド電流である。式中Ｔは、ソレノイド電流の時定数である。式中のｅは自然対数の底値であり、所謂ネイピア数である。
【００３２】
ここで、ソレノイド電流の振幅が、最大電流の３０％を超えると、デューティ比制御によるディザ量が増加する影響により、出力油圧の脈動が大きくなる傾向がある。
具体的には、デューティ比５０％に近づいて、次式となった時に、出力油圧に生じる脈動が過大となる可能性がある。
【数３】
0006622615.tif 000004
【００３３】
この不具合を回避する手段として、この実施形態１では、次の技術を採用する。
先ず、デューティ比の全制御範囲のうち、デューティ比の小さい範囲を小デューティ比範囲Ｘ１とする。
また、デューティ比の全制御範囲のうち、デューティ比の大きい範囲を大デューティ比範囲Ｘ３とする。
さらに、デューティ比の全制御範囲のうち、小デューティ比範囲Ｘ１と大デューティ比範囲Ｘ３の間の範囲を中デューティ比範囲Ｘ２とする。中デューティ比範囲Ｘ２の下限および上限は限定するものではなく、少なくともデューティ比５０％を含むものであれば良い。なお、中デューティ比範囲Ｘ２の下限の一例は、デューティ比３０％〜４０％程である。また、中デューティ比範囲Ｘ２の上限の一例は、デューティ比６０％〜７０％程である。
【００３４】
そして、この実施形態１では、スプール６に作用するばね定数が、中デューティ比範囲Ｘ２で大きくなるように設けられている。即ち、スプール６に作用する付勢部材７のばね定数は、小デューティ比範囲Ｘ１と大デューティ比範囲Ｘ３に比較して、中デューティ比範囲Ｘ２で大きくなるように設けられている。
【００３５】
次に、ばね定数を、中デューティ比範囲Ｘ２で大きくする技術を具体的に説明する。
付勢部材７は、スプール６を右側に付勢するものであり、スリーブ５の左端に螺合された調整スクリュ３１とスプール６の間のばね室Ｖ３において軸方向に加圧された状態で配置されている。なお、ばね室Ｖ３は、スリーブ５に形成された呼吸孔３２を介してドレン空間に連通している。
【００３６】
この実施形態１の付勢部材７は、軸方向に直列に配置した第１スプリング７ａと第２スプリング７ｂを用いて構成される。第１スプリング７ａと第２スプリング７ｂのそれぞれは、筒状に螺旋形成された圧縮コイルばねである。第１スプリング７ａと第２スプリング７ｂの間には、略円板状の仕切板７ｃが配置されている。即ち、第１スプリング７ａと第２スプリング７ｂは、仕切板７ｃを介して軸方向に直列に配置されている。なお、仕切板７ｃの右側が第１スプリング７ａであり、仕切板７ｃの左側が第２スプリング７ｂである。
【００３７】
第１スプリング７ａは、軸方向に対する圧縮量が小さい範囲でばね定数が小さく、圧縮量が大きくなるに従ってばね定数が大きくなる非線形特性のばねである。具体的に、第１スプリング７ａは、巻ピッチが不等間隔に設けられており、スプール６のリフト量が大きくなるに従ってばね定数が大きくなる。
この第１スプリング７ａの非線形の特性により、図４（ａ）に示すように、小デューティ比範囲Ｘ１ではばね定数が小さく、中デューティ比範囲Ｘ２ではばね定数が大きくなる。なお、リフト量とは、通電停止状態におけるスプール６の位置を基準としたスプール６の軸方向のスライド量である。
【００３８】
第２スプリング７ｂは、第１スプリング７ａよりばね定数が大きく設けられている。一方、スリーブ５には、ばね室Ｖ３の内側へ向けて環状に突出するフランジ３３が設けられている。そして、小デューティ比範囲Ｘ１と中デューティ比範囲Ｘ２では、第２スプリング７ｂの付勢力により、仕切板７ｃの外周部がフランジ３３に押し付けられるように設けられる。また、大デューティ比範囲Ｘ３に達すると、仕切板７ｃがフランジ３３から離れるように設けられている。
言い換えると、第２スプリング７ｂの付勢力によって仕切板７ｃがフランジ３３に押し付けられる範囲が小デューティ比範囲Ｘ１と中デューティ比範囲Ｘ２であり、仕切板７ｃがフランジ３３から離れた範囲が大デューティ比範囲Ｘ３である。
【００３９】
仕切板７ｃがフランジ３３から離れると、第１スプリング７ａと第２スプリング７ｂが軸方向において直列に繋がった状態となるため、スプール６に作用するばね定数が小さくなる。
その結果、図４（ａ）に示すように、大デューティ比範囲Ｘ３では、スプール６に作用するばね定数が中デューティ比範囲Ｘ２より小さくなる。
【００４０】
（実施形態１の効果）
この実施形態１の油圧制御装置は、上述したように、スプール６に作用するばね定数を、小デューティ比範囲Ｘ１で小さく、デューティ比５０％を含む中デューティ比範囲Ｘ２で大きく、大デューティ比範囲Ｘ３で小さくしている。
これにより、ソレノイド電流の振幅が大きくなるデューティ比５０％付近では、スプール６のスライドを抑えることができる。即ち、図４（ｂ）に示すように、デューティ比５０％付近では、デューティ比の変化に対するスプール６のリフト変化の傾きを小さくできる。
【００４１】
その結果、デューティ比５０％付近でディザ量の増加によりスプール６が過大に振動して油圧変動が生じる不具合を回避できるとともに、他の範囲でディザ量が過小になる不具合を回避できる。なお、ディザ量が過小になる不具合は、スプール６のディザが失われてヒステリシスが増加する不具合や、スプール６とスリーブ５の間に侵入した異物を排出する効果を失う不具合である。
【００４２】
このように、この実施形態１を採用する油圧制御装置は、圧力センサを用いることなくディザ量の変化による圧力変動を抑えることができる。このため、油圧センサを用いることによる搭載性の悪化を回避できる。また、油圧センサを用いることによる組付性の悪化やコストアップを回避できる。
特に、自動変速機は、複数の電磁スプール弁１を搭載する。このため、複数の油圧センサを自動変速機に搭載する不具合を回避することができ、搭載性の向上を図ることができるとともに、大幅なコストカットを実現できる。
【００４３】
［実施形態２］
図５、図６に基づいて実施形態２を説明する。なお、以下の各実施形態において上記実施形態１と同一符合は同一機能物を示すものである。また、以下では、上述した実施形態に対する変更箇所のみを開示するものであり、以下の各実施形態において説明していない箇所については先行して説明した形態を採用するものである。
【００４４】
上記の実施形態１では、スプール６のリフト変化に対して第１スプリング７ａのばね定数を非線形にする手段として、第１スプリング７ａの巻ピッチを不等間隔に設ける例を示した。
これに対し、この実施形態２は、第１スプリング７ａより軸方向長が短い第３スプリング７ｄを、第１スプリング７ａと並列に配置するものである。
【００４５】
このように設けることで、小デューティ比範囲Ｘ１では、第１スプリング７ａのみがスプール６に付勢力を加える状態となり、図６に示すように、ばね定数が小さくなる。
なお、この実施形態２では、第１スプリング７ａのみがスプール６に付勢力を加える範囲が小デューティ比範囲Ｘ１であり、第１スプリング７ａとともに第３スプリング７ｄがスプール６に付勢力を加える範囲が中デューティ比範囲Ｘ２と大デューティ比範囲Ｘ３である。
【００４６】
具体的に、スプール６が、通電停止位置から軸方向へ距離Ｌだけリフトすることで、小デューティ比範囲Ｘ１から中デューティ比範囲Ｘ２となり、第１スプリング７ａと第２スプリング７ｂの両方がスプール６に付勢力を加える状態となる。その結果、中デューティ比範囲Ｘ２では、図６に示すように、ばね定数が大きくなる。
さらに、スプール６のリフト量が大きくなって大デューティ比範囲Ｘ３となると、上記実施形態１で示したように、仕切板７ｃがフランジ３３から離れて、スプール６に作用するばね定数が中デューティ比範囲Ｘ２より小さくなる。
これにより、上述した実施形態１と同様の効果を得ることができる。
【００４７】
［実施形態３］
図７、図８に基づいて実施形態３を説明する。なお、以下の各形態では、付勢部材７が１つの圧縮コイルばねによって設けられる。
この実施形態３では、スプール６に作用するフィードバック軸力が中デューティ比範囲Ｘ２で大きくなるように設けられている。即ち、スプール６に作用するフィードバック軸力は、小デューティ比範囲Ｘ１と大デューティ比範囲Ｘ３に比較して、中デューティ比範囲Ｘ２で大きくなるように設けられている。
【００４８】
次に、フィードバック軸力を、中デューティ比範囲Ｘ２で大きくする技術を具体的に説明する。
この実施形態３のスプール弁３には、実施形態１で開示したフィードバック室Ｖ２とは別に、補助フィードバック室Ｖ４が設けられている。
具体的に、スプール６の左端には、フィードバックランドＲ３よりさらに小径の補助フィードバックランドＲ４が設けられている。そして、補助フィードバックランドＲ４の外周面とスリーブ５の内周面の間に、補助フィードバック室Ｖ４が設けられている。
【００４９】
一方、スプール６には、小デューティ比範囲Ｘ１の時のみ、補助フィードバック室Ｖ４の油圧をばね室Ｖ３に導く第１連通路４１が設けられている。
また、スプール６には、中デューティ比範囲Ｘ２と大デューティ比範囲Ｘ３の時のみ、フィードバック室Ｖ２の油圧を補助フィードバック室Ｖ４に導く第２連通路４２が設けられている。
さらに、スプール６には、大デューティ比範囲Ｘ３の時のみ、補助フィードバック室Ｖ４の油圧をばね室Ｖ３に導く第３連通路４３が設けられている。
なお、第１連通路４１、第２連通路４２、第３連通路４３は、スプール６の表面に形成される溝であっても良いし、スプール６を貫通する貫通孔であっても良い。
【００５０】
このように設けることで、小デューティ比範囲Ｘ１では、補助フィードバック室Ｖ４が第１連通路４１、ばね室Ｖ３、呼吸孔３２を介してドレン空間に連通し、フィードバック室Ｖ２のみによるフィードバック軸力がスプール６に作用する。
このため、小デューティ比範囲Ｘ１では、スプール６に作用するフィードバック軸力が小さくなる。その結果、図８に示すように、小デューティ比範囲Ｘ１では、スプール６のリフト感度が高くなり、デューティ比の変化に対してスプール６が大きくリフト変化する。
【００５１】
また、中デューティ比範囲Ｘ２では、フィードバック室Ｖ２と補助フィードバック室Ｖ４の両方に出力油圧が発生し、フィードバック室Ｖ２によるフィードバック軸力に、補助フィードバック室Ｖ４によるフィードバック軸力が加算されてスプール６に作用する。
このように、中デューティ比範囲Ｘ２では、スプール６に作用するフィードバック軸力が大きくなる。その結果、図８に示すように、中デューティ比範囲Ｘ２では、スプール６のリフト感度が低くなり、デューティ比の変化に対してスプール６のリフト変化が抑えられる。
【００５２】
さらに、大デューティ比範囲Ｘ３では、補助フィードバック室Ｖ４が第３連通路４３、ばね室Ｖ３、呼吸孔３２を介してドレン空間に連通し、フィードバック室Ｖ２のみによるフィードバック軸力がスプール６に作用する。
このため、大デューティ比範囲Ｘ３では、スプール６に作用するフィードバック軸力が小さくなる。その結果、図８に示すように、大デューティ比範囲Ｘ３では、スプール６のリフト感度が高くなり、デューティ比の変化に対してスプール６が大きくリフト変化する。
これにより、上述した実施形態１と同様の効果を得ることができる。
【００５３】
［実施形態４］
図９、図１０に基づいて実施形態４を説明する。
この実施形態４の電磁スプール弁１は、小デューティ比範囲Ｘ１と中デューティ比範囲Ｘ２のみで作動するタイプであり、中デューティ比範囲Ｘ２においてスプール６が最大リフト量に達するものである。このタイプでは、実施形態３で示した第３連通路４３を廃止することができる。
このように第３連通路４３を廃止しても、上述した実施形態１と同様、デューティ比５０％付近でスプール６が過大に振動して油圧変動が生じる不具合を回避できるとともに、他の範囲でディザ量が過小になる不具合を回避できる。
【００５４】
［実施形態５］
図１１〜図１３に基づいて実施形態５を説明する。
この実施形態５のスプール弁３は、入力ポートＰ１と出力ポートＰ２の連通度合を、デューティ比５０％を含む中デューティ比範囲Ｘ２で小さくするように設けられている。即ち、小デューティ比範囲Ｘ１と大デューティ比範囲Ｘ３では、スプール６のスライド変化に応じて入力ポートＰ１と出力ポートＰ２の連通度合が大きく変化するように設けられる。そして、中デューティ比範囲Ｘ２では、スプール６のスライド変化に対して、入力ポートＰ１と出力ポートＰ２の連通度合が大きく変化しないように設けられている。
【００５５】
次に、入力ポートＰ１と出力ポートＰ２の連通度合を、中デューティ比範囲Ｘ２で小さくする技術を具体的に説明する。
スプール６の外周面には、小デューティ比範囲Ｘ１と大デューティ比範囲Ｘ３に比較して、中デューティ比範囲Ｘ２で入力ポートＰ１と出力ポートＰ２の連通度合を小さくする凹部５１が設けられている。この凹部５１が設けられる箇所は、入力ランドＲ１の右端に近い箇所の外周面である。
【００５６】
凹部５１の形状は、限定するものでないが、一例として略半球状に窪んだ形状を採用している。
凹部５１の数も限定するものではないが、２〜６個ほどが周方向において等間隔に配置されている。
【００５７】
一方、スリーブ５の内周面には、実施形態１で説明したように、入力ポートＰ１に通じる環状溝と、出力ポートＰ２に通じる環状溝とが設けられている。この実施形態５では、入力ポートＰ１に通じる環状溝を入力ポート溝５２と称し、出力ポートＰ２に通じる環状溝を出力ポート溝５３と称して説明する。
スリーブ５の内周面には、入力ポート溝５２と出力ポート溝５３を区画する区画壁５４が設けられる。この区画壁５４の軸方向の中間部には、１つの環状溝が設けられている。この環状溝を中間溝５４ａと称して説明する。
また、区画壁５４のうちで、中間溝５４ａの左側を第１区画壁５４ｂと称して説明する。さらに、入力ランドＲ１の右端には、Ｒ形状等よりなる面取り部５５が設けられている。
【００５８】
第１区画壁５４ｂの軸方向長Ｌ１は、凹部５１の軸方向長Ｌ２より僅かに短く設けられている。
そして、小デューティ比範囲Ｘ１のうちで、デューティ比０％に近い範囲では、図１２（ａ）に示すように、凹部５１の左側の入力ランドＲ１の外周面と第１区画壁５４ｂの内周面とが対向して入力ポートＰ１と出力ポートＰ２の連通を遮断する。
【００５９】
小デューティ比範囲Ｘ１のうちで、デューティ比が０％よりやや大きくなると、図１２（ｂ）に示すように、凹部５１を介して入力ポート溝５２と中間溝５４ａが連通する。中間溝５４ａは分配室Ｖ１に連通しているため、図１３に示すように、小デューティ比範囲Ｘ１では、デューティ比の変化に対して油圧が大きく変化する。
【００６０】
中デューティ比範囲Ｘ２では、図１２（ｃ）に示すように、凹部５１の右側の入力ランドＲ１の外周面と第１区画壁５４ｂの内周面とが対向して入力ポートＰ１と出力ポートＰ２の連通度合が小さく抑えられる。このため、図１３に示すように、中デューティ比範囲Ｘ２では、デューティ比の変化に対して油圧の変化が抑えられる。
【００６１】
大デューティ比範囲Ｘ３では、面取り部５５と入力ポート溝５２が軸方向においてオーバーラップする。このため、図１３に示すように、大デューティ比範囲Ｘ３では、デューティ比の変化に対して油圧が大きく変化する。
【００６２】
この実施形態５では、上述したように、入力ポートＰ１と出力ポートＰ２の連通度合を、デューティ比５０％付近で小さくすることで、スプール６のスライドに対する出力油圧の変化を抑えることができる。このため、上述した実施形態１と同様の効果を得ることができる。
【００６３】
［実施形態６］
図１４、図１５に基づいて実施形態６を説明する。
この実施形態６の制御回路２は、図１４に示すように、スプール６にディザを発生させるためのパルス信号をリニアソレノイド４に付与するディザ出力部６１を備える。
このディザ出力部６１の出力するパルス信号は、所定のディザ周波数においてハイ信号とロー信号を繰り返すものであり、デューティ出力部２２が出力した駆動電流に加算されてリニアソレノイド４に付与される。なお、ディザ周波数は、ディザの振動周期を決定する周波数であり、一例としてＰＷＭ周波数を分周したものである。
【００６４】
制御回路２は、小デューティ比範囲Ｘ１と大デューティ比範囲Ｘ３に比較して、中デューティ比範囲Ｘ２で、ディザを発生させるパルス信号の波高を高くするように設けられている。具体的に、この実施形態６では、ディザ出力部６１が出力するパルス信号の波高を、デューティ比５０％付近において小さくするように設けられている。
【００６５】
具体的な一例として、この実施形態６では、図１５に示すように、デューティ比が５０％に近づくに従ってディザ出力部６１が出力するパルス信号の波高を小さくする。逆に、デューティ比が５０％から遠のくに従ってディザ出力部６１が出力するパルス信号の波高を大きくする。なお、図１５中では、パルス信号の波高を振幅と記載する。
この実施形態６を採用することにより、デューティ比５０％付近におけるディザ量を抑えることができるため、上述した実施形態１と同様の効果を得ることができる。
【００６６】
［実施形態７］
図１６に基づいて実施形態７を説明する。
この実施形態７は、小デューティ比範囲Ｘ１と大デューティ比範囲Ｘ３に比較して、中デューティ比範囲Ｘ２で、ディザを発生させるパルス信号の周波数を高くするように設けられている。即ち、この実施形態７では、ディザ出力部６１の出力するパルス信号の周波数をデューティ比５０％付近において高くするように設けられている。
【００６７】
具体的な一例として、この実施形態７では、図１６に示すように、デューティ比が５０％に近づくに従ってディザ出力部６１の出力するパルス信号の周波数を高くする。逆に、デューティ比が５０％から遠のくに従ってディザ出力部６１の出力するパルス信号の周波数を低くする。
この実施形態７を採用することにより、デューティ比５０％付近におけるディザ量を抑えることができるため、上述した実施形態１と同様の効果を得ることができる。
【００６８】
なお、この実施形態７では、ディザ出力部６１の出力するパルス信号の周波数を変更する例を示したが、実施形態１で示したようにディザ出力部６１を用いない場合には、中デューティ比範囲Ｘ２においてＰＷＭ周波数を高めるようにしても良い。
【００６９】
［他の実施形態］
上記の実施形態では、ノーマリクローズタイプの電磁スプール弁１を用いる例を示したが、通電停止時に出力油圧が最大になるノーマリオープンタイプの電磁スプール弁１を用いても良い。
【００７０】
上記の実施形態では、自動変速機の油圧制御装置に本発明を適用する例を示したが、他の用途に用いられる油圧制御装置に本発明を用いても良い。一例として、エンジンのカムシャフトの進角量を調整する油圧制御装置に本発明を用いても良い。
【符号の説明】
【００７１】
２・・・制御回路                      ３・・・スプール弁
４・・・リニアソレノイド              ５・・・スリーブ
６・・・スプール                      ７・・・付勢部材
５１・・・凹部
Ｐ１・・・入力ポート                  Ｐ２・・・出力ポート
Ｖ２・・・フィードバック室            Ｘ１・・・小デューティ比範囲
Ｘ２・・・中デューティ比範囲          Ｘ３・・・大デューティ比範囲
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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