(57)【要約】      （修正有）【課題】回路側の油圧の著しい低下を防ぐとともに、常時油圧の制御を可能にしながら異物の除去を効率よく行うことを目的とする。【解決手段】調圧ポート６０ｐとドレーンポート６０ｄとの連通状態を制御するプランジャを励磁電流に応じて駆動するコイルとを備えた２方リニアソレノイドバルブのレギュレータバルブ６０と、このコイルへ励磁電流を供給するコントロールユニット１は、予め設定した異物除去制御開始条件が成立したか否かを判定する制御開始判定手段と、異物除去制御開始条件が成立したときには、電流指令値を予め設定した最大値と最小値を所定時間ずつ維持するように矩形波にて設定する電流指令値設定手段と、この設定された電流指令値に基づいてデューティ比を設定して、このデューティ比で前記電流指令値をコイルに供給する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路側と連通する調圧ポートと、タンク側と連通したドレーンポートと、前記調圧ポートとドレーンポートとの連通状態を制御するプランジャと、このプランジャを励磁電流に応じて駆動するコイルとを備えた２方リニアソレノイドバルブと、
前記コイルへ励磁電流を供給する制御手段とを備えたリニアソレノイドバルブ制御装置において、
前記制御手段は、
予め設定した異物除去制御開始条件が成立したか否かを判定する制御開始判定手段と、
予め設定した異物除去制御終了条件が成立したか否かを判定する制御終了判定手段と、
前記異物除去制御開始条件が成立したときには、電流指令値を予め設定した最大値と最小値を所定時間ずつ維持するように矩形波にて設定する電流指令値設定手段と、
前記設定された電流指令値に基づいてデューティ比を設定するデューティ比設定手段と、
このデューティ比で前記電流指令値を前記コイルに供給する異物除去制御手段と、
を備えたことを特徴とするリニアソレノイドバルブ制御装置。
【請求項２】
前記調圧ポートは、ドレーンポートに開口し、この開口部には前記プランジャの端面が接離するシール部材を有し、前記プランジャは軸方向の運動によりこのシール部材とプランジャの端面が接離して調圧ポートとドレーンポートの連通または遮断を制御することを特徴とする請求項１に記載のリニアソレノイドバルブ制御装置。
【請求項３】
前記電流指令値設定手段は、前記最大値は、プランジャの端面がシール部材から異物を除去可能な所定量だけ離れて調圧ポートをドレーンポートに接続する値に設定される一方、前記最小値は、プランジャの端面をシール部材に当接させて調圧ポートを遮断する値に設定されたことを特徴とする請求項２に記載のリニアソレノイドバルブ制御装置。
【請求項４】
前記異物除去制御開始条件が、エンジンの始動であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一つに記載のリニアソレノイドバルブ制御装置。
【請求項５】
前記異物除去制御終了条件が、エンジンの始動時から所定時間経過することであることを特徴とする請求項４に記載のリニアソレノイドバルブ制御装置。
【請求項６】
前記異物除去制御終了条件は、エンジンの始動時から所定時間経過する前であっても、レンジ信号が走行位置となるかまたは実質的な走行状態に移行すれば充足されることを特徴とする請求項５に記載のリニアソレノイドバルブ制御装置。
【請求項７】
前記異物除去制御終了条件が、レンジ信号が走行位置となることであることを特徴とする請求項４に記載のリニアソレノイドバルブ制御装置。
【請求項８】
前記異物除去制御終了条件が、実質的な走行状態に移行することであることを特徴とする請求項４に記載のリニアソレノイドバルブ制御装置。
【請求項９】
ベルト式無段変速機において、前記異物除去制御開始条件が、該無段変速機のプライマリプーリに作用するプライマリ圧またはセカンダリプーリに作用するセカンダリ圧の少なくとも一方が目標値より低下することであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一つに記載のリニアソレノイドバルブ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変速機（例えばベルト式無段変速機）などの油圧機器などに用いられるリニアソレノイドバルブの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧機器の油圧を調整するバルブとしてリニアソレノイドバルブを採用されたものが知られており、例えば、自動変速機のライン圧を制御する油圧回路に、３方リニアソレノイドバルブを採用したものが知られている（特許文献１）。
【０００３】
これは、図７で示すように、供給ポートと出力ポートまたはドレーンポートを連通可能なスプールを備えた３方リニアソレノイドバルブを採用したときに、ドレーンポート側に堆積した異物（スラッジ等）を除去するため、スプールを駆動するソレノイドの励磁電流を定格最大値まで上げてドレーンポートを大きく開口させ、ドレーンポートに流れる作動油により排除しようとするものである。
【０００４】
同様に、ロックアップクラッチの制御にリニアソレノイドバルブを用い、ロックアップクラッチが解放状態のときにのみ異物除去制御を行うものも知られている（特許文献２）。
【特許文献１】特許第２８３６７８９号
【特許文献２】特許第２６２９５１２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記前者の従来例では、ドレーンポートを開いた状態では供給ポートが閉鎖されてしまうので、異物を排出する流れを作るには、一旦、回路の油圧を上昇させた後でないと異物を除去する制御を行うことができず、さらに、この制御を行った場合には、出力ポート側の油圧（回路圧）が大幅に低下してしまうため、出力圧が低下しても差し支えのない限られた状況でしか行うことができないという問題があった。
【０００６】
特に、油圧によって変速制御を行う無段変速機では、油圧が大きく変化すると変速比の維持が難しくなるので、前記従来例のような異物除去制御を適用可能な運転条件は極めて限られたものであった。
【０００７】
また、前記後者の従来例では、リニアソレノイドバルブの制御が不要なときに異物除去制御を行うため、例えば、常時制御が必要なライン圧回路などには適用できない、という問題があった。
【０００８】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、回路側の油圧の著しい低下を防ぐとともに、常時油圧の制御を可能にしながら異物の除去を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、回路側と連通する調圧ポートと、タンク側と連通したドレーンポートと、前記調圧ポートとドレーンポートとの連通状態を制御するプランジャと、このプランジャを励磁電流に応じて駆動するコイルとを備えた２方リニアソレノイドバルブと、前記コイルへ励磁電流を供給する制御手段とを備えたリニアソレノイドバルブ制御装置において、
前記制御手段は、予め設定した異物除去制御開始条件が成立したか否かを判定する制御開始判定手段と、予め設定した異物除去制御終了条件が成立したか否かを判定する制御終了判定手段と、前記異物除去制御開始条件が成立したときには、電流指令値を予め設定した最大値と最小値を所定時間ずつ維持するように矩形波にて設定する電流指令値設定手段と、前記設定された電流指令値に基づいてデューティ比を設定するデューティ比設定手段と、このデューティ比で前記電流指令値を前記コイルに供給する異物除去制御手段と、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
したがって、本発明によれば、異物除去制御開始条件が成立すると、電流指令値は最大値と最小値が交互に繰り返される矩形波で与えられ、この電流指令値を所定のデューティ比によって２方リニアソレノイドバルブの駆動を異物除去制御終了条件が成立するまで行い、プランジャを往復運動させてプランジャの端面とシール部材の間に噛み込んでいた異物を脱落させ、さらに、調圧ポートからドレーンポートに向かう油の流れによってタンク側に流すことができる。この間、電流指令値を所定のデューティ比で変調することにより、調圧ポートがドレーンポートと連通したままとなって回路側の油圧が大幅に低下するのを防止しながら、矩形波の電流指令値によりプランジャの往復運動を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１は本発明を適用する無段変速機の概略構成図を示す。
【００１３】
図１において、無段変速機一対の可変プーリとして入力軸側のプライマリプーリ１０、出力軸側となるセカンダリプーリ１１を備え、これら一対の可変プーリ１０、１１はＶベルト１２によって連結されている。
【００１４】
無段変速機の変速比やＶベルトの接触摩擦力は、ＣＶＴコントロールユニット１からの指令に応動する油圧制御回路によって制御される。ＣＶＴコントロールユニット１には、エンジンを制御するエンジンコントロールユニット（図示せず）から入力トルク情報２１や後述するセンサ等からの出力に基づいて変速比や接触摩擦力を決定し、油圧を制御する。
【００１５】
プライマリプーリ１０は、プライマリプーリシリンダ室１０ｃへ作用する油圧（プライマリ圧）によってＶベルト１２を挟持する溝幅を可変制御する。また、セカンダリプーリ１１は、セカンダリプーリシリンダ室１１ｃへ作用する油圧（セカンダリ圧）に応じてＶベルトを挟持する溝幅を可変制御する。
【００１６】
無段変速機の変速比及びＶベルト１２の接触摩擦力を制御する油圧制御回路は、ライン圧を制御するレギュレータバルブ６０と、プライマリプーリシリンダ室１０ｃの油圧（以下、プライマリ圧）を制御する変速制御弁３０と、セカンダリプーリシリンダ室１１ｃへの供給圧（以下、セカンダリ圧）を制御する減圧弁１６０を主体に構成される。
【００１７】
変速制御弁３０はメカニカルフィードバック機構を構成するサーボリンク５０に連結され、サーボリンク５０の一端に連結されたステップモータ４０によって駆動されるとともに、サーボリンク５０の他端に連結したプライマリプーリ１０の可動円錐盤（図示省略）から溝幅、つまり実変速比のフィードバックを受ける。
【００１８】
ライン圧制御系は、油圧ポンプ８０からの圧油を調圧する２方リニアソレノイドバルブで構成されたレギュレータバルブ６０を有し、ＣＶＴコントロールユニット１からの指令（例えば、デューティ信号など）に応じて運転状態に応じた所定のライン圧ＰＬに調圧する。
【００１９】
ライン圧ＰＬは、プライマリ圧を制御する変速制御弁３０と、セカンダリ圧を制御するソレノイドを備えた減圧弁１６０にそれぞれ供給される。
【００２０】
プライマリプーリ１０とセカンダリプーリ１１の変速比は、ＣＶＴコントロールユニット１からの変速指令信号に応じて駆動されるステップモータ４０によって制御され、ステップモータ４０に応動するサーボリンク５０の変位に応じて変速制御弁３０のスプール３１が駆動され、変速制御弁３０に供給されたライン圧ＰＬが調整されてプライマリ圧をプライマリプーリ１０へ供給し、溝幅が可変制御されて所定の変速比に設定される。
【００２１】
なお、変速制御弁３０は、スプール３１の変位によってプライマリプーリシリンダ室１０ｃへの油圧の吸排を行って、ステップモータ４０の駆動位置で指令された目標変速比となるようにプライマリ圧を調整し、実際に変速が終了するとサーボリンク５０からの変位を受けてスプール３１を閉弁する。
【００２２】
ここで、ＣＶＴコントロールユニット１は、プライマリプーリ１０の回転速度を検出するプライマリプーリ速度センサ２６、セカンダリプーリ１１の回転速度（または車速）を検出するセカンダリプーリ速度センサ２７、セカンダリプーリのシリンダ室１１ｃにかかるセカンダリ圧を検出する油圧センサ２８からの信号、プライマリプーリのシリンダ室１０ｃにかかるプライマリ圧を検出する油圧センサ２９からの信号と、セレクトレバーに応動するインヒビタースイッチ２３からのレンジ信号と、運転者が操作するアクセルペダルの操作量に応じた操作量センサ２４からのストローク（または、アクセルペダルの開度）、アクセルペダルが解放状態であることを検出するアイドルスイッチ２０、油温センサ２５から無段変速機５の油温を読み込んで変速比やＶベルト１２の接触摩擦力を可変制御する。
【００２３】
ＣＶＴコントロールユニット１の通常の制御では、車速やアクセルペダルのストロークに応じて目標変速を決定し、ステップモータ４０を駆動して実変速比を目標変速比へ向けて制御するとともに、入力トルクや変速比、油温、変速速度などに応じて、プライマリプーリ１０とセカンダリプーリ１１の推力（接触摩擦力）を制御するプーリ圧（油圧）の制御部を行う。
【００２４】
次に、図２を参照しながら、２方リニアソレノイドバルブで構成されたレギュレータバルブ６０について説明する。
【００２５】
レギュレータバルブ６０は、油圧ポンプ８０が接続されたライン圧回路１００と連通する調圧ポート６０ｐと、タンクに連通するドレーンポート６０ｄを備える。ドレーンポート６０ｄに面した調圧ポート６０ｐの開口部にシール６２を設け、このシール６２に軸方向へ変位可能なプランジャ６１が接離し、プランジャ６１の端面６１ａとシール６２が当接した位置がバルブの閉弁状態で、調圧ポート６０ｐとドレーンポート６０ｄが遮断される。一方、プランジャ６１の端面６１ａがシール６２から離れると調圧ポート６０ｐとドレーンポート６０ｄが連通状態となり、プランジャ６１の端面６１ａとシール６２の間隙が開口量となり、この開口量を制御することでライン圧の調圧を行う。
【００２６】
プランジャ６１の他端にはシール６２へ向けて付勢する弾性部材６３（スプリングなど）が介装され、プランジャ６１を取り巻くコイル７０の励磁電流に応じてプランジャ６１は図中右方向へ変位し、励磁電流が無いときにはプランジャ６１のストロークは０となって、端面６１ａをシール６２に当接する閉弁状態となる。
【００２７】
ここで、プランジャ６１は可動鉄心などで形成され、コイル７０の励磁によって吸引されるため、シール６２に面した端面６１ａの周囲などに鉄粉などの異物が付きやすく、この結果、図４で示すように、プランジャ６１の端面６１ａとシール６２の間に異物を噛み込んでしまう場合がある。
【００２８】
このため、ＣＶＴコントロールユニット１では、所定の運転条件になるとレギュレータバルブ６０の異物を除去するための制御を実行する。以下、図３のフローチャートを参照しながら、異物除去（掃除モード）制御の一例について説明する。なお、このフローチャートは、所定の周期（例えば、１０msec）で実行されるものである。
【００２９】
まず、ステップＳ１では、掃除モードフラグＣｆが１であるか否かを判定する。この掃除モードフラグＣｆは１のときに掃除モード（異物除去制御）を実行していることを示し、Ｃｆ＝０のときは通常制御をしめすものである。
【００３０】
掃除モードフラグＣｆ＝０のときにはステップＳ２へ進む一方、Ｃｆ＝１のときにはステップＳ８に進む。
【００３１】
掃除モードフラグＣｆ＝０の場合のステップＳ２では、予め設定した掃除モードの開始条件が成立したか否かを判定する。
【００３２】
掃除モードの開始条件としては、整備工場などでＣＶＴコントロールユニット１に診断装置を接続した状態で、所定のシフト操作を行った場合に掃除モードの開始条件成立を判断するもので、例えば、診断装置を接続した状態でエンジンを始動し、アクセルペダルを解放した状態＝アイドルスイッチ信号がＯＮ状態で、シフトレバーをＰ→Ｒ→Ｎ→Ｒ→Ｐと操作したときに、掃除モードの開始条件が成立したと判定してステップＳ３に進む。掃除モードの開始条件が成立しないときには、ステップＳ７に進んで通常の制御によりレギュレータバルブ６０を駆動する。
【００３３】
掃除モードの開始条件が成立したステップＳ３では、掃除モードフラグＣｆを１にセットし、ステップＳ４では、レギュレータバルブ６０のソレノイド（コイル７０）に供給する電流指令値を演算する。
【００３４】
この電流指令値は、図４で示すように、プランジャ６１の端面６１ａがシール６２との間に噛み込んだ異物９０を、調圧ポート６０ｐからドレーンポート６０ｄへ向かう油の流れで除去するよう、プランジャ６１を予め設定したストロークＳｔだけ変位させた後、再びプランジャ６１の端面６１ａをシール６２に当接することを繰り返すよう設定される。
【００３５】
プランジャ６１のストロークＳｔと電流指令値の関係は、図５で示す関係があり、想定される異物の大きさに応じてプランジャ６１に必要なストロークＳｔを電流指令値の最大値Ａ１として設定する。ここでは、一例として最大値Ａ１＝８００［ｍＡ］とした場合を示す。また、電流指令値の最小値はストロークＳｔ＝０の閉弁状態となる電流指令値＝０［ｍＡ］の最小値Ａ０とする。
【００３６】
そして、上記電流指令値の最大値Ａ１と最小値Ａ０を所定時間ずつ交互に繰り返すよう、プランジャ６１の駆動パターンを図６に示すように設定する。
【００３７】
最大値Ａ１の保持時間と、最小値Ａ０の保持時間を、例えば０．５秒として、電流指令値が矩形波となるように設定する。なお、最大値Ａ１と最小値Ａ０の繰り返しを１セットとすると、掃除モードの終了条件が成立するまで、Ｎセットが実行される。
【００３８】
次に、ステップＳ５では、コイル７０を励磁するデューティ比を指令デューティ値として設定する。
【００３９】
この指令デューティ値は、図７で示すように、上記電流指令値に応じて設定されるもので、電流指令値が大きくなれば指令デューティ値も大きくなる。ここでは、一例として、指令デューティ値＝５０〜１００［Ｈｚ］とした場合を示し、通常の制御で用いる指令デューティ値（例えば、８００［Ｈｚ］）よりも十分小さい値に設定される。
【００４０】
ステップＳ６では、上記ステップＳ４、Ｓ５で設定した矩形波の電流指令値を、通常の制御時よりも十分小さい指令デューティ値によってコイル７０を励磁してプランジャ６１を往復動させ、掃除モード（異物除去制御）を開始する。
【００４１】
一方、上記ステップＳ１の判定で、掃除モードフラグＣｆ＝１の場合は、ステップＳ８に進んで、掃除モードの終了条件が成立したか否かを判定する。
【００４２】
この終了条件は、例えば、レンジ信号がＰ以外になった場合や、アイドルスイッチがＯＦＦとなった場合などである。
【００４３】
終了条件が成立した場合には、ステップＳ９に進んで掃除モードフラグＣｆを０にリセットした後、ステップＳ７の通常の制御へ移行する。
【００４４】
一方、終了条件が成立していない場合にはステップＳ３に進んで掃除モードを継続する。
【００４５】
以上の制御により、所定の掃除モード開始条件が成立すると、電流指令値は最大値Ａ１と最小値Ａ０が交互に繰り返される矩形波で与えられ、この電流指令値を通常よりも低い指令デューティ値（５０〜１００［Ｈｚ］）によってレギュレータバルブ６０の駆動が行われるので、図４で示すようにプランジャ６１は閉弁位置と、所定の開口量（ストロークＳｔ）の間を軸方向に往復する。
【００４６】
この往復運動により、プランジャ６１の端面６１ａがシール６２に繰り返して衝突し、端面６１ａとシール６２の間に噛み込んでいた異物９０は、プランジャ６１の端面６１ａで叩かれるとともに、調圧ポート６０ｐからドレーンポート６０ｄに向かう油の流れによってシール６２または端面６１ａから脱落してタンク側に流されることになる。このとき、電流指令値を所定の指令デューティ値で変調することにより、レギュレータバルブ６０の調圧ポート６０ｐがドレーンポート６０ｄと連通したままとなってライン圧回路１００側の油圧が低下するのを防止しながら、矩形波の電流指令値によりプランジャ６１の往復運動を行うことができるのである。
【００４７】
こうして、プランジャ６１を所定のストロークＳｔで速い周期で往復運動させて、プランジャ６１の端面６１ａがシール６２を叩くように動くことで噛み込まれていた異物の除去を行い、且つ、プランジャ６１が閉弁位置から開弁位置へ変化することにより調圧ポート６０ｐの圧油をドレーンポート６０ｄに導くので、この油の流れによって異物の除去を推進するとともに、除去した異物９０をタンクへ流すことができるのである。
【００４８】
また、上記のような２方リニアソレノイドバルブでは、前記従来例のような３方リニアソレノイドバルブのように供給ポートからの油圧が遮断されることはないので、上記異物除去制御を行っても著しい油圧の低下を防ぐことができるので、通常の運転中に上記異物除去制御を行うことが可能となる。
【００４９】
すなわち、上記実施形態においては、掃除モードの開始条件を診断装置を接続して所定のシフト操作を行った場合としたが、例えば、エンジン始動時に行っても良く、この場合では、異物除去制御により若干ライン圧は低下するものの、走行に支障を与えるようなことはなく、エンジン始動の度にレギュレータバルブ６０の異物除去制御が行われるので、異物の噛み込みによる油圧の低下などを未然に防ぐことが可能となって油圧回路の信頼性を向上させることができる。
【００５０】
なお、掃除モードの終了条件（異物除去制御終了条件）としては、エンジン始動から所定時間（例えば、１秒）経過したときとし、また、この所定時間経過以前であっても、レンジ信号が走行位置（ＤやＲ）となったり、車速が所定値（例えば、５Km/h）を超える実質的な走行状態となった時点に掃除モード終了とすればよい。また、所定時間（例えば、１秒）の経過、レンジ信号が走行位置（ＤやＲ）になること、車速が所定値（例えば、５Km/h）を超える実質的な走行状態となること、これらのうちいずれか一つが成立した時点を掃除モードの終了条件としてもよい。
【００５１】
あるいは、油圧センサ２８、２９のセカンダリ圧、プライマリ圧を監視して、プライマリ圧やセカンダリ圧が目標値よりも低下したときに上記異物除去制御を開始するようにしても良く、この場合も、ライン圧の低下はプランジャ６１の端面６１ａがシール６２から離れている開弁期間に応じた小さなものであるため、変速機の運転に支障を与えることなく、異物の除去を行って、変速制御の信頼性を向上させることができる。なお、この場合の掃除モード終了条件としては、プライマリ圧やセカンダリ圧が所定の範囲に復帰した時点などとすればよい。なお、プライマリ圧やセカンダリ圧が目標値は、運転状態に応じて設定されるものである。
【００５２】
また、上記実施形態においては、ライン圧を調圧するレギュレータバルブ６０を２方リニアソレノイドバルブで構成し、異物除去制御を行う一例を示したが、セカンダリ圧を調圧する減圧弁６１を２方リニアソレノイドバルブで構成して、異物除去制御を行うようにしても良い。
【００５３】
また、上記実施形態においては、電流指令値を変化させて一定のデューティ比（指令デューティ値）で２方リニアソレノイドバルブを駆動したが、電流指令値を一定としてデューティ比を変化させるようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
以上のように、本発明に係る２方リニアソレノイドバルブでは、回路側の油圧の低下を小さく抑制しながら異物の除去を行うことができるので、車両の自動変速機など正確な油圧制御が要求される機器に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施形態を示す無段変速機の概略構成図。
【図２】２方リニアソレノイドバルブの断面概略図。
【図３】コントロールユニットで行われる制御の一例を示すフローチャート。
【図４】異物を噛み込んだ状態の２方リニアソレノイドバルブの断面概略図。
【図５】プランジャのストロークとコイルの電流指令値の関係を示すマップ。
【図６】電流指令値の大きさと時間の関係を示すグラフ。
【図７】電流指令値と指令デューティ値の関係を示すマップ。
【図８】従来例を示し、３方リニアソレノイドバルブの断面概略図。
【符号の説明】
【００５６】
１  ＣＶＴコントロールユニット
６０  レギュレータバルブ
６１  プランジャ
６２  シール
７０  コイル
【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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