(57)【要約】【課題】圧力制御装置を小型化しつつ、負荷圧力の制御を実施する【解決手段】変速機を動作させる複数のアクチュエータに供給される圧力媒体の圧力を制御する圧力制御装置が前記複数のアクチュエータごとに複数設けられる変速機システムであって、前記各圧力制御装置は、磁気回路によって駆動される可動部と、前記可動部の動作によって生成される出力圧力を出力する圧力出力部とを備え、さらに、前記アクチュエータに供給される圧力媒体の圧力を測定する圧力センサを有する圧力測定部が組み込まれることを特徴とする変速機システム【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速機を動作させる複数のアクチュエータに供給される圧力媒体の圧力を制御する圧力制御装置が前記複数のアクチュエータごとに複数設けられる変速機システムであって、
前記各圧力制御装置は、磁気回路によって駆動される可動部と、前記可動部の動作によって生成される出力圧力を出力する圧力出力部とを備え、さらに、前記アクチュエータに供給される圧力媒体の圧力を測定する圧力センサを有する圧力測定部が組み込まれることを特徴とする変速機システム
【請求項２】
圧力媒体の圧力を制御する圧力制御装置であって、
前記圧力制御装置は、磁気回路によって駆動される可動部と、
前記可動部の動作によって生成される出力圧力を出力する圧力出力部と、
前記出力圧力以外の圧力媒体の圧力を測定する圧力センサを有する圧力測定部と、 
を備え、
前記圧力測定部内の圧力媒体は、前記可動部とは非接触であることを特徴とする圧力制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の圧力制御装置において、
前記圧力制御装置は、内部に前記磁気回路を駆動するための駆動信号を生成する制御回路を有することを特徴とする圧力制御装置。
【請求項４】
負荷に供給される圧力媒体の圧力を制御する圧力制御弁を制御するパイロット圧を生成するパイロット弁であって、
前記パイロット弁は、磁気回路によって駆動される可動部と、
前記可動部の動作によって生成されるパイロット圧を出力する圧力出力部と、
前記圧力制御装置と前記負荷との間の圧力媒体が導入され、該圧力媒体の圧力を測定する圧力センサを有する圧力測定部と、を備え、
前記圧力測定部内の圧力媒体は、前記可動部とは非接触であることを特徴とするパイロット弁。
【請求項５】
請求項４に記載のパイロット弁において、 
前記パイロット弁は、内部に前記磁気回路を駆動するための駆動信号を生成する制御回路を有することを特徴とするパイロット弁。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧力媒体の圧力を制御するための圧力制御装置とそれを用いた変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の変速機装置には、負荷に供給する油圧を制御するためのシステムが搭載されている。これらの装置では、負荷への供給油圧を圧力センサによって測定し、この圧力センサ値と目標圧力値を用いて、制御回路が圧力制御装置を駆動させ、負荷に供給する油圧を制御している。
【０００３】
近年、燃費や乗り心地向上のために、変速機装置内に搭載される負荷の数が増えている。また、車両全体のコンパクト化などに伴い、エンジンルームの容積を削減する動きがあり、変速機装置の小型化も要求されている。そのため、変速機装置は小型化を行いつつ、制御負荷の増加に対応していかなければならない状況となっている。
【０００４】
この技術分野の背景技術として、特開２００６−３０７９２７（特許文献１）がある。特許文献１には、「セカンダリプーリ２１に供給される作動油は、ライン圧制御弁４２を介してライン圧ＰＬに調圧され、セカンダリ圧制御弁４３を介してセカンダリ圧Ｐｓに調圧される。セカンダリ圧制御弁４３は、スプール弁軸９２を付勢するプッシュプラグ９３を備え、パイロット圧室４３ｄにはライン圧ＰＬが導入され、パイロット圧室４３ｅにはセカンダリ圧Ｐｓが導入される。ライン圧ＰＬが低くプッシュプラグ９３とスプール弁軸９２とが接するときには、ライン圧ＰＬがスプール弁軸９２に作用しないため、減圧されたライン圧ＰＬがセカンダリ圧Ｐｓとして出力される。ライン圧ＰＬが高くプッシュプラグ９３とスプール弁軸９２とが離れるときには、ライン圧ＰＬがスプール弁軸９２に作用するため、ライン圧ＰＬがそのままセカンダリ圧Ｐｓとして出力される」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３０７９２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１では、制御弁内にバネ力によってスプール弁軸を連通位置に向けて付勢する付勢駒を設け、スプール弁軸と付勢駒との間に区画される一次側制御圧室に入力圧を導入する構成にすることで、入力圧によって制御弁の出力圧の特性を変化させることを可能にしている。また、この制御弁を圧力制御装置に用いることで、プーリー側の受圧面積を小さくでき、圧力制御装置の小型化を実現している。
【０００７】
しかし、本特許文献の効果はプーリー側受圧面積の低減のみであり、制御に必要な回路構成素子、例えば圧力センサや制御弁を除外した場合と比べて小型化の効果が小さい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
【０００９】
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、「変速機を動作させる複数のアクチュエータに供給される圧力媒体の圧力を制御する圧力制御装置が前記複数のアクチュエータごとに複数設けられる変速機システムであって、前記各圧力制御装置は、磁気回路によって駆動される可動部と、前記可動部の動作によって生成される出力圧力を出力する圧力出力部とを備え、さらに、前記アクチュエータに供給される圧力媒体の圧力を測定する圧力センサを有する圧力測定部が組み込まれること」を特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、圧力制御弁内に圧力測定部を設けてそこに圧力センサを一体化することで、圧力センサの筐体を圧力制御弁の筐体と共通化し、小型化を行うことができる。また、負荷圧力を圧力測定部に導入し、負荷圧力に基づいた制御を行うことで従来と同様の負荷圧力制御が可能となる。上記以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】自動車の駆動装置の構成例を表した図である。
【図２】実施例１における圧力制御装置の構成例を表した図である。
【図３】実施例１におけるパイロット弁の内部構造例とパイロット圧を低下させている状態を表した図である。
【図４】実施例１におけるパイロット弁において、パイロット圧を上昇させている状態を表した図である。
【図５】従来の圧力センサ構造例を表した図である。
【図６】実施例２における圧力制御装置の構成例を表した図である。
【図７】実施例２におけるパイロット弁の構造例を表した図である。
【図８】実施例３における圧力制御装置の構成例を表した図である。
【図９】実施例３におけるパイロット弁の構造例を表した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を用いて実施例を説明する。
【実施例１】
【００１３】
本実施例では、圧力制御装置を小型化しつつ、負荷圧力の制御が可能な圧力制御装置の例を示す。
【００１４】
図１は、自動車の駆動装置の構成例を表した図である。エンジン１から供給される動力は、変速機２を介して車軸１１へと伝達され、車輪１２ａおよび１２ｂを回転させる。変速機２は、内部にトルクコンバータ３、前進／後退切替機構４、プーリー５ａおよび５ｂ、ベルト６、圧力制御装置７、減速歯車９、差動歯車１０を有している。
【００１５】
トルクコンバータ３は、エンジン１から供給される動力を増幅させて、前進／後退切替機構４に伝達する装置である。
【００１６】
前進／後退切替機構４は、外部からのシフト信号１３を受けて、トルクコンバータ３から出力された動力の回転方向を前進方向や後退方向に切り替えたり、あるいはプーリー５ａに供給する動力を遮断したりする。
【００１７】
プーリー５ａおよび５ｂは、稼働中は回転しており、前進／後退切替機構３から供給された動力を減速歯車９へ伝達する。プーリー５ａおよび５ｂの溝幅は、圧力制御装置７から出力される負荷圧力８ａおよび８ｂを受けて変化する。この溝幅の変化により、ベルト６の長さが変わり、変速比（前進／後退切替機構から供給される動力と減速歯車へ供給する動力の比率）が変化する。
【００１８】
なお、本実施例では、変速機２として無段変速機（ＣＶＴ：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）を例に挙げているが、他の変速機、例えば手動変速機（ＭＴ：Ｍａｎｕａｌ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｏｎ）や自動変速機（ＡＴ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）でも良い。手動変速機や自動変速機の場合には、変速比を変える手段として、プーリー５ａおよび５ｂの代わりに歯車が用いられる。
【００１９】
圧力制御装置７は、外部からのアクセルペダル開度１４、エンジン回転数１５、車速１６をもとに負荷圧力８ａおよび８ｂを計算し、プーリー５ａおよび５ｂに与えられる負荷圧力８ａおよび８ｂを制御する。圧力制御装置７の内部構造は、図２において後述する。
【００２０】
減速歯車９は、プーリー５ｂから供給された動力を小さくし、差動歯車１０へ伝達する。差動歯車１０は、減速歯車９から供給された動力を車軸１１を通して左右の車輪１２ａおよび１２ｂへ分配する。
【００２１】
図２は、実施例１における圧力制御装置の構成例を示した図である。圧力制御装置７は、内部にタンク７０、ポンプ７１、目標圧力生成回路７３、圧力制御回路７５ａおよび７５ｂを有している。
【００２２】
タンク７０は、圧力制御装置７内部に供給する油を蓄積するための容器である。
【００２３】
ポンプ７１は、タンク７０から油をくみ上げ、くみ上げた油を加圧してライン圧７２を生成する。
【００２４】
目標圧力生成回路７３は、外部から入力されたアクセルペダル開度１４、エンジン回転数１５、車速１６をもとに、目標圧力７４ａおよび７４ｂを計算し、圧力制御回路７５ａおよび７５ｂにそれぞれ出力する。
【００２５】
圧力制御回路７５ａおよび７５ｂは、目標圧力生成回路７３から入力された目標圧力７４ａおよび７４ｂに従って、負荷圧力８ａおよび８ｂの制御をそれぞれ行う。
【００２６】
圧力制御回路７５ａは、内部にパイロット弁８０、二次弁８１、制御回路８２を有している。圧力制御回路７５ｂの内部回路構成は圧力制御回路７５ａと同様であるため、圧力制御回路７５ｂの内部回路は省略している。
【００２７】
パイロット弁８０は、制御回路８２から入力される駆動信号８３をもとに、ライン圧７２からパイロット圧８４への油の流入量とパイロット圧８４からタンク７０への油の排出量を制御し、パイロット圧８４の圧力を制御する。また、パイロット弁８０は内部に圧力センサを有しており、負荷圧力８ａを測定している。この測定した圧力値８５は、制御回路８２に伝達される。
【００２８】
二次弁８１は、パイロット弁８０から供給されるパイロット圧８４に基づいて、ライン圧７２から負荷圧力８ａへの油の流入量と負荷圧力８ａ部分からタンク２への油の排出量を制御し、それによって負荷圧力８ａを制御している。
【００２９】
なお、二次弁８１を利用せず、パイロット弁８０から出力されるパイロット圧８４を負荷圧力８ａおよび８ｂとしてプーリー５ａおよび５ｂに供給することも可能である。ただし、プーリー５ａおよび５ｂの駆動に多量の油が必要である場合に二次弁８１を取り除くと、大流量に対応するためにパイロット弁８０の径を大きくしなければならない。パイロット弁８０の径を大きくすると、可動部９２の径も大きくなり、可動部を動作させるために磁気回路９１に流す電流量を多くする必要がある。そうなると、大電流を流せるように制御回路８２を設計する必要がある他、電流量の増加に伴う発熱も問題となる。このように、負荷に供給する油の流量が多い場合には、二次弁８１を用いて負荷圧力８ａおよび８ｂを供給することが望ましい。
【００３０】
制御回路８２は、目標圧力生成回路７３から出力された目標圧力７４ａとパイロット弁８０から出力される圧力値８５に基づいて駆動信号８３を生成し、この駆動信号８３をパイロット弁８０に出力する。
【００３１】
図３は、実施例１におけるパイロット弁８０の内部構造例を示した図である。図３のパイロット弁８０は筐体９０で覆われ、内部に磁気回路９１、可動部９２、圧力出力部９３、ばね９４、圧力センサ９５、圧力測定部９６、入力ポート９７、排出ポート９８、出力ポート９９、フィードバックポート１００、測定用ポート１０１、配線１０２を有する。
【００３２】
磁気回路９１は、制御回路８２からの駆動信号８３を受けて、周囲に磁界を発生させる。可動部９２は、磁気回路９１が発生する磁界による力と、ばね９４による力を受けて、図３の構造例の場合には左右に駆動する。
【００３３】
圧力出力部９３には、入力ポート９７を通してライン圧７２から油が流入し、排出ポート９８を通してタンク７０に油が排出される。この油の流入量及び排出量は可動部９２の位置に応じて変化する。そのため、出力ポート９９から出力されるパイロット圧８４も可動部９２の位置に応じて変化する。また、フィードバックポート１００を通して、ばね９４がある部分にはパイロット圧８４を入力している。
【００３４】
可動部９２が図３で示した位置である場合、圧力出力部９３内の油は排出ポート９８を通してタンク７０に排出されるため、パイロット圧８４は低下する。可動部９２が図４で示した位置にある場合、入力ポート９７を通してライン圧７２から圧力出力部９３内に油が流入するため、パイロット圧８４は上昇する。可動部９２が図３と図４で示した位置の中間にある場合、入力ポート９７を通して流入する油量と排出ポート９８を通して排出される油量の差に応じて、パイロット圧８４は上昇もしくは低下する。
【００３５】
圧力センサ９５は、圧力測定部９６内の油圧を測定し、測定した圧力値８５を配線１０２を介して制御回路８２に伝達する。
【００３６】
なお、この圧力センサ９５には、例えばひずみゲージを用いた方式のセンサや静電容量を用いた方式のセンサが用いられる。従来の圧力センサは、図５に示すように、筐体２００、入力ポート２０１、センサ素子２０２、内部配線２０３、電子回路２０４、出力配線２０５から構成される。入力ポート２０１から入力された圧力をセンサ素子２０２が電気信号に変換し、その電気信号を電子回路２０４が補正および増幅して、出力配線２０５を介して外部に出力する形となっている。
【００３７】
パイロット弁８０が有している圧力センサ９５は、図５で示した従来の圧力センサのうち、センサ素子２０２、内部配線２０３、電子回路２０４のみを抜き出したものとなっている。圧力センサの筐体２００部分は、パイロット弁８０の筐体９０と統一化することで取り除き、圧力センサ９５のサイズを従来よりも小さくしている。
【００３８】
圧力測定部９６には、測定ポート１０１を通して負荷圧力８ａ部分から油が導入される。なお、圧力測定部９６は、内部の油が可動部９２と接触しない構造となっている。こうすることで、可動部５２の左右の動作に伴って圧力測定部９６内部の油が動くことを抑制でき、圧力測定部９６内の油圧を安定して測定することができる。
【００３９】
以上のように、本実施例によれば、パイロット弁８０は内部に圧力測定部９６および圧力センサ９５を有しており、この圧力測定部９６に負荷圧力８ａを導入することで、負荷圧力８ａの制御を実施している。また、圧力センサ９５は筐体部分をパイロット弁８０と共通化することで、従来よりも小型化が可能である。このように、パイロット弁８０と小型化された圧力センサ９５を一体化することで、圧力制御装置７全体を小型化しつつ、負荷圧力８ａおよび８ｂの制御を行うことができる。
【実施例２】
【００４０】
本実施例では、実施例１とは別の回路構成において、圧力制御装置を小型化しつつ、負荷圧力の制御が可能な圧力制御装置の例を示す。
【００４１】
なお、実施例２で示す図面において、実施例１と同じ構成要素に対しては実施例１と同じ符号を割り当てている。そのため、同じ符号の構成要素に対しては説明を省略する。
【００４２】
図６は、実施例２における圧力制御装置の構成例を示したものである。図６の圧力制御装置は、実施例１におけるパイロット弁８０とは異なるパイロット弁８０ａおよび８０ｂを有している。
【００４３】
パイロット弁８０ａは、制御回路８２から出力される駆動信号８３ａに基づき、ライン圧７２からパイロット圧８４への油の流入量を制御することで、パイロット圧８４の圧力を制御する。また、パイロット弁８０ａは、内部に圧力センサを有しており、負荷圧力８ａを測定している。この測定した圧力値８５ａは、制御回路８２に伝達される。
【００４４】
パイロット弁８０ｂは、制御回路８２から出力される駆動信号８３ｂに基づき、パイロット圧８４からタンク７０への油の排出量を制御することで、パイロット圧８４の圧力を制御する。また、パイロット弁８０ｂは、内部に圧力センサを有しており、負荷圧力８ａを測定している。この測定した圧力値８５ｂは、制御回路８２に伝達される。
【００４５】
制御回路８２は、目標圧力生成回路７３から出力された目標圧力７４ａ、パイロット弁８０ａから伝達される圧力値８５ａ、パイロット弁８０ｂから伝達される圧力値８５ｂに基づいて駆動信号８３ａ、８３ｂを生成し、この駆動信号８３ａ、８３ｂをパイロット弁８０a、８０ｂにそれぞれ出力する。
【００４６】
なお、ここで制御回路８２は、駆動信号８３ａ、８３ｂの決定に必ずしも圧力値８５ａと８５ｂを両方用いなければならないわけではない。制御回路８２は、目標圧力７４ａと、圧力値８５ａと８５ｂのいずれか片方を用いて、駆動信号８３ａ、８３ｂを決定しても良い。
【００４７】
図７は、実施例２におけるパイロット弁８０ａの構造例を示した図である。パイロット弁８０ａは実施例１のパイロット弁８０とは異なり、排出ポート９８を有していない。それ以外の構造は実施例１のパイロット弁８０と同様である。なお、パイロット弁８０ａにおいては、入力ポート９７はライン圧７２に接続されており、出力ポート９９はパイロット圧８４と接続されている。
【００４８】
パイロット弁８０ｂも内部構造はパイロット弁８０ａと同様であるが、ポートの接続先は異なる。パイロット弁８０ｂにおいては、入力ポート９７はパイロット圧８４に接続されており、出力ポート９９はタンク７０と接続されている。
【００４９】
以上より、本実施例では、実施例１におけるリニアソレノイドタイプであったパイロット弁８０をＯＮ／ＯＦＦ弁タイプであるパイロット弁８０ａおよび８０ｂに置き換えた構成を示している。本構成においても実施例１と同様に、パイロット弁８０ａと圧力センサ９５の一体化により圧力制御装置の小型化を行いつつ、負荷圧力制御を行うことができる。
【実施例３】
【００５０】
本実施例では、圧力制御装置をさらに小型、低コストで実現できる圧力制御装置の例を示す。
【００５１】
なお、実施例３で示す図面において、実施例１と同じ構成要素に対しては実施例１と同じ符号を割り当てている。そのため、同じ符号の構成要素に対しては説明を省略する。
【００５２】
図８は、実施例３における圧力制御装置の構成例を示したものである。図８の圧力制御装置は、実施例１におけるパイロット弁８０とは異なるパイロット弁８０ｃを有している。また、本実施例の圧力制御装置においては、目標圧力生成回路７３から出力された目標圧力７４ａは、直接パイロット弁８０ｃに入力される。
【００５３】
パイロット弁８０ｃは、目標圧力生成回路７３から出力された目標圧力７４ａをもとに、ライン圧７２からパイロット圧８４への油の流入量とパイロット圧８４からタンク７０への油の排出量を制御し、パイロット圧８４の圧力を制御する。また、パイロット弁８０は内部に圧力センサを有しており、負荷圧力８ａを測定している。
【００５４】
図９は、実施例３におけるパイロット弁８０ｃの構造例を示した図である。パイロット弁８０ｃは実施例１におけるパイロット弁８０ｃが有する圧力センサ９５とは異なる圧力センサ９５ａを有する。また、パイロット弁８０ｃは内部に制御回路１０３も有する。
【００５５】
実施例１における圧力センサ９５は、図５におけるセンサ素子２０２、内部配線２０３、電子回路２０４から構成されているが、実施例３における圧力センサ９５ａはこのうちのセンサ素子２０２しか有していない。電子回路２０３が従来行っていたセンサ信号の補正および増幅機能を制御回路１０３内部に移すことで、電子回路２０４および内部配線２０３を廃することができ、実施例１に加えてさらなる小型化および低コスト化を行っている。
【００５６】
パイロット弁８０ｃ内部の制御回路１０３は、実施例１における制御回路８２と同様に、目標圧力生成回路７３から出力される目標圧力７４ａと圧力センサ９５ａが測定した圧力値をもとに駆動信号を生成し、磁気回路５１を駆動させる。なお、制御回路１０３は、上記の機能の他に、実施例１で圧力センサ９５が有していた電子回路２０４のセンサ信号補正および増幅機能も有している。
【００５７】
以上のように、本実施例によれば、パイロット弁８０ｃ内に制御回路１０３を組み込んでいる。また、制御回路１０３は、圧力制御機能のほかに圧力センサ値の補正および信号増幅機能を有している。このように、実施例１においては、圧力センサ９５内の電子回路２０４と制御回路８２で分かれていた機能を１つの圧力制御回路１０３として統合することで、圧力センサ９５ａの構造を簡素化し、従来の圧力センサ９５よりも小型、低コストで実装することが可能となる。それにより、圧力制御装置のさらなる小型化、低コスト化を実現することができる。
【００５８】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記実施例は油圧回路について記載したものであるが、その他の圧力媒体、例えば空気や水を用いた回路に対しても同様に効果を発揮することができる。また、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現しても良い。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現しても良い。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。 
【符号の説明】
【００５９】
２・・・変速機、５ａ、５ｂ・・・プーリー、７・・・圧力制御装置、８ａ、８ｂ・・・負荷圧力、８０、８０ａ、８０ｂ、８０ｃ・・・パイロット弁、８１・・・二次弁、８４・・・パイロット圧、９１・・・磁気回路、９２・・・可動部、９３・・・圧力出力部、９５、９５ａ・・・圧力センサ、９６・・・圧力測定部
【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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