JP4187251B2 - 車両用ブレーキ液圧制御装置及び常閉型の電磁弁 - Google Patents

Description

本発明は、作動液の流路を開閉する電磁弁を有する車両用ブレーキ液圧制御装置及び作動液制御用の常閉型の電磁弁に関するものである。

従来、例えば車両用ブレーキ液圧制御装置は、作動液の流路を開閉する電磁弁（ソレノイド・バルブ）や、作動液の液圧を検出する手段としての圧力センサなどが組み込まれている（例えば、特許文献１参照）。

このような圧力センサとしては、歪ゲージが一般に用いられており、車両用ブレーキ液圧制御装置における電子制御部と電気的に接続された精密電気部品である。

しかしながら、このような圧力センサは、車両用ブレーキ液圧制御装置に用いる場合、流路上に圧力センサを配置せざるを得ない点と、液密性を考慮することによる組付性の低下や、電子制御部との接続を考慮することによるレイアウトの自由度が低かった。
特開２００３−３４１４９９号公報

本発明は、液圧検出手段の組み付け性及びレイアウト性を向上させた車両用ブレーキ液圧制御装置を提供することを目的とする。また、本発明は、作動液の流路における液圧を効率よく検出できる機能を備える常閉型の電磁弁を提供することを目的とする。

（１）上記課題を解決するため、本発明は、
流路におけるブレーキ用の作動液の液圧を検出する液圧検出手段と、検出された液圧に基づいて流路に設けられた電磁弁を制御する電子制御部と、を有する車両用ブレーキ液圧制御装置において、
前記電磁弁は、常閉型の電磁弁を含み、
前記常閉型の電磁弁は、固定コアと、可動コアと、可動コア駆動用のコイルと、を有し、
前記液圧検出手段は、前記作動液が直接または間接的に作用するように前記固定コアに設けられた磁歪素子を備え、
可動コア駆動用のコイルは、前記磁歪素子の周囲に前記作動液と非接触状態に配置され、前記磁歪素子の歪をインダクタンスの変化として検出する検出コイルとして兼用し、
前記可動コア駆動用のコイルに、前記可動コアを駆動するための駆動電流を供給するとともに、前記駆動電流に重畳して前記可動コア駆動用のコイルを前記検出コイルとして機能させるためのインダクタンス変化検出用の交流電流を供給する電流供給手段と、
前記可動コア駆動用のコイルの出力信号から交流信号を分離検出する手段と、
検出された交流信号から前記インダクタンスの変化として前記液圧を計測する処理を行なう手段と、を有し、
前記常閉型の電磁弁の非動作時には、前記電流供給手段から前記可動コア駆動用のコイルへ入力される交流電流の最大電流値が前記可動コアを駆動させない電流値以下に設定され、
前記常閉型の電磁弁の動作時には、前記電流供給手段から前記可動コア駆動用のコイルへ入力される交流電流の最小電流値が可動コアの動作を維持する電流値以上に設定され、
前記電子制御部は、計測された前記液圧に基づいて電磁弁を制御することを特徴とする。

本発明によれば、磁歪素子を用いることで、制御側との電気的な接続は検出コイルだけとなり、構造が簡単で、組み付け性及びレイアウト性が向上する。また、磁歪素子と検出コイルとは、電気的及び機械的に非接触であるため、電気的及び機械的なノイズが双方に伝達しにくい。
本発明によれば、液圧検出手段を電磁弁と共に車両用ブレーキ液圧制御装置に組み付けることができ、液圧検出手段のための配置スペースが省けるため、車両用ブレーキ液圧制御装置におけるレイアウトの自由度が向上する。また、電磁弁の固定コアにおける液圧を計測することができるので、各車輪ブレーキの液圧状態を確認することができる。したがって、車両用ブレーキ液圧制御装置を精度よく制御することができる。さらに、固定コア内の磁歪素子の変形を液圧の計測に用いることで、作動液回路上に別途圧力センサを配置する必要がなく、コンパクトな車両用ブレーキ液圧制御装置とすることができる。
本発明によれば、既存の電磁弁のコイルを用いることで、別途検出コイルを配置する必要がなく、組付工数や部品点数を削減することができ、レイアウト性が向上すると共に、コンパクトな車両用ブレーキ液圧制御装置とすることができる。

（２）本発明において、
前記磁歪素子は、前記作動液の液圧が直接的に作用する位置に配置され、かつその表面に前記作動液が直接接触しないためのコーティングが施される構成を採用しても良い。

本発明によれば、磁歪素子が液圧の変化に対して敏感に歪みを発生し、それをインダクタンス変化として電気的に検出することができ、精度の高い液圧の変化を計測することができる。また、磁歪素子がコーティングされていることで、磁歪素子が作動液と接触することによって劣化することを防止できる。

（３）本発明において、
前記液圧検出手段は、
前記作動液の液圧を前記磁歪素子に対して間接的に伝達する圧力伝達部材を有する構成を採用しても良い。

本発明によれば、磁歪素子が作動液と直接接触することによる劣化を防止できる。

（４）本発明において、
前記磁歪素子は、前記流路に連通する有底受圧孔を有する筒状部の一部または全部として形成され、
前記検出コイルは、前記筒状部の周囲に配置される構成を採用しても良い。

本発明によれば、磁歪素子が筒状部を有することで、検出コイルを磁歪素子に対して容易に配置させることができ、効率的にインダクタンスの変化を検出することができる。

（５）本発明において、
前記磁歪素子は、前記流路に連通する有底受圧孔を有する筒状部の一部または全部として形成され、
前記検出コイルは、前記筒状部の周囲に配置され、
前記圧力伝達部材は、前記有底受圧孔の底部に接触する押圧部と、前記液圧を受ける受圧部と、が形成され、
前記受圧部で受けた前記液圧を前記押圧部を介して前記磁歪素子に伝達する構成を採用しても良い。

本発明によれば、磁歪素子が筒状部を有することで、検出コイルを磁歪素子に対して容易に配置させることができ、効率的にインダクタンスの変化を検出することができる。また、本発明によれば、磁歪素子が作動液と直接接触することによる劣化を防止できる。

（６）本発明において、
前記液圧検出手段は、
前記検出コイルによって発生される磁界方向に向けてバイアス磁界を前記磁歪素子に対して発生する手段をさらに有する構成を採用しても良い。

本発明によれば、バイアス磁界を発生することで、磁歪素子の歪み変化を大きくすることができ、検出コイルによって効率的にインダクタンスの変化を検出することができる。

（７）また、上記課題を解決するため、本発明に係る作動液制御用の常閉型の電磁弁は、
固定コアと、可動コアと、前記可動コア駆動用のコイルと、前記作動液の液圧が直接又は間接的に作用するように前記固定コアに配置された磁歪素子を備え、
前記固定コアの周囲に配置された前記可動コア駆動用のコイルを、前記磁歪素子の歪をインダクタンスの変化として検出するための検出コイルとして兼用し、
前記可動コア駆動用のコイルは、電流供給手段から可動コアを駆動するための駆動電流が供給されるとともに、前記駆動電流に重畳して前記可動コア駆動用のコイルを前記検出コイルとして機能させるためのインダクタンス変化検出用の交流電流が供給され、
前記可動コア駆動用のコイルの出力信号からは、交流信号を分離検出する手段を用いて前記交流信号が分離検出され、
検出された前記交流信号から前記インダクタンスの変化として前記液圧を計測する処理が行なわれ、
前記常閉型の電磁弁の非動作時には、前記電流供給手段から前記可動コア駆動用のコイルへ入力される交流電流の最大電流値が前記可動コアを駆動させない電流値以下に設定され、
前記常閉型の電磁弁の動作時には、前記電流供給手段から前記可動コア駆動用のコイルへ入力される交流電流の最小電流値が可動コアの動作を維持する電流値以上に設定されることを特徴とする。

本発明によれば、液圧検出手段を電磁弁と共に車両用ブレーキ液圧制御装置に組み付けることができ、液圧検出手段のための配置スペースが省けるため、車両用ブレーキ液圧制御装置におけるレイアウトの自由度が向上する。

さらに、このように磁歪素子を用いることで、制御側との電気的な接続は検出コイルだけとなり、電磁弁の組み付け性を低下させることなく電磁弁における液圧を検出することができる。また、磁歪素子は、制御側と電気的及び機械的に非接触で構成することができるため、電磁弁の構造をあまり複雑にすることなく固定コアに配置させることができる。

本発明によれば、既存の電磁弁のコイルを用いることで、別途検出コイルを配置する必要がなく、組付工数や部品点数を削減することができる。

本発明によれば、電磁弁の作動中であっても、コイルの出力信号から液圧を計測することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、車両用ブレーキ液圧制御装置の正面図である。図２〜６は、参考例１〜５に係る車両用ブレーキ制御装置の液圧検出手段の縦断面図である。図７、図８、図１０及び図１１は、液圧の検出を説明する各種波形図である。図９は、本発明の実施の形態に係る車両用ブレーキ液圧制御装置の常閉型の電磁弁の縦断面図である。図１２は、電子制御部を説明するブロック図である。

図１に示す車両用ブレーキ液圧制御装置１は、自動車等の各車輪のブレーキ本体（図示せず）に作用するブレーキ用の作動液の液圧（ブレーキ液圧）を制御するものである。

車両用ブレーキ液圧制御装置１は、作動液の流出入を制御する複数の電磁弁１０や流路５における作動液の液圧を検出する液圧検出手段（圧力センサ）７０などを有する液圧制御部Ａと、検出された液圧に基づいて流路に設けられた電磁弁１０を制御する電気制御する電子制御部Ｂと、を有する。

液圧制御部Ａは、作動液の流路５が形成された金属製のハウジング４に配置された複数の電磁弁１０と、作動液の流路５の途中に配置された液圧検出手段７０と、図示せぬプランジャポンプ駆動装置やプランジャポンプなどの油圧部品と、ハウジング４に固定されプランジャポンプを駆動するための電動モータ２と、を有する。

電子制御部Ｂは、カバー３内に配置された基板８と、基板８に形成された複数の電子部品を含む回路と、を含み、液圧制御部Ａの電動モータ２、電磁弁１０、液圧検出手段７０などと電気的に接続されている。

液圧検出手段７０は、図１〜６及び図９に示すように、作動液の液圧が直接または間接的に作用するように設けられた磁歪素子７２と、磁歪素子７２の周囲に作動液と非接触状態に配置され、磁歪素子７２の歪をインダクタンスの変化として検出する検出コイル７３（２４）と、を備え、インダクタンスの変化として液圧を計測する。

このように液圧検出手段７０に磁歪素子７２を用いることで、制御側との電気的な接続は検出コイル７３だけとなり、構造が簡単で、組み付け性及びレイアウト性が向上する。また、磁歪素子７２と検出コイル７３とは、電気的及び機械的に非接触であるため、電気的及び機械的なノイズが双方に伝達しにくい。

（参考例１）
参考例１に係る車両用ブレーキ制御装置１の液圧検出手段７０は、図２に示すように、作動液の流路５の途中に配置される。

磁歪素子７２は、作動液の液圧が直接的に作用する位置に配置され、かつその表面に作動液が直接接触しないためのコーティングが施されている。コーティングの種類は、磁歪素子７２が作動液と接触することで劣化しないためのものであれば、適宜採用することができる。

このように磁歪素子７２に対して作動液が直接的に作用することで、液圧の変化に対して敏感に歪みを発生することができ、精度の高い液圧の変化を計測することができる。また、磁歪素子７２がコーティングされていることで、磁歪素子７２が作動液と接触することによって劣化することを防止できる。

磁歪素子７２は、流路５に連通する有底受圧孔７２２を有する筒状部７２０と、ハウジング４に固定するためのフランジ状の取付部７２１と、を有し、磁歪素子７２は、筒状部７２０及び取付部７２１の全部として形成されている。磁歪素子７２は、取付部７２１を装着孔６内に配置させ、取付部７２１から延在する筒上部７２０をハウジング４の端面から突出させて配置している。

検出コイル７３は、リング状であって、ハウジング４から突出した筒状部７２０の周囲に非接触の状態を維持して配置されている。なお、参考例１の磁歪素子７２は、筒状部７２０の全部として形成されたが、液圧による歪みが検出できる範囲で筒状部７２０の一部として形成しても良い。

このように磁歪素子７２が筒状部７２０を有することで、検出コイル７３を磁歪素子７２に対して容易に配置させることができ、効率的に磁歪素子７２の歪みによるインダクタンスの変化を検出することができる。

磁歪素子７２の取付部７２１は、ハウジング４に流路５と連通して形成された複数の装着孔６の一つに配置され、流路５側の一方の端面を例えばＯリングのようなシール部材９によってシールされるとともに、他方の端面を例えばリング状の係止部材７によって抜け止めされている。

検出コイル７３は、電子制御部Ｂの電気回路と接続するための接続端子７４を有する。接続端子７４は、検出コイル７３から電子制御部Ｂ側へ延在し、図示せぬ電気回路と電気的に接続すると共に、検出コイル７３を所定位置に配置させている。

したがって、流路５の液圧が上昇すると、磁歪素子７２の有底受圧孔７２２内の液圧も上昇し、比較的薄肉に形成された筒状部７２０が伸ばされる様に変形する。この変形、すなわち歪みは、外部磁界におけるインダクタンスの変化として表れ、この結果、検出コイル７２の電流値もしくは電圧値が変化することになる。

次に、参考例１における液圧を検出する方法について、図７を用いて説明する。図７のグラフＡは検出コイル７３への入力電流特性を示し、グラフＢは流路５における液圧の変化を示し、グラフＣは検出コイル７３におけるインダクタンスの変化を示し、グラフＤは検出コイル７３から出力される電圧特性を示し、グラフＥはグラフＤの電圧特性を整流化したものであり、グラフＦは液圧検出手段７０によって計測された圧力変化を示す。なお、図７におけるグラフＡ〜Ｆの横軸は時間経過を示す。

図７のグラフＡに示すように、検出コイル７３には一定振幅の交流電流が入力されている。グラフＢに示すように流路５の液圧を変化させたとき、磁歪素子７２は歪み、グラフＣに示すようなインダクタンスの変化が起こる。このようなインダクタンスの変化は、電子制御部Ｂ内の分離検出手段（例えばＢＰＦ：バンドパスフィルタ）によって入力電圧と分離され、グラフＤに示すような検出コイル７３の両端間の電圧の変化となって現れる。電子制御部Ｂは、このグラフＤの電圧波形を整流化してグラフＥを得て、さらに、これを平滑化すると共に圧力に換算することでグラフＦに示すような流路５における液圧の変化を計測することができる。

なお、一般に、磁歪素子の特性として検出コイル７３の入力電流が０（Ａ）付近において磁歪素子７２の変形量（インダクタンス変化）は最小となる。したがって、検出コイル７３に入力される交流電流は、グラフＡに示すように、一方にバイアスした交流電流であって、電圧波形の変化が確実に検出できる程度に最低入力電流値が設定されている。

（参考例２）
参考例２に係る車両用ブレーキ制御装置１の液圧検出手段７０は、参考例１に係る液圧検出手段７０と似ているが、図３に示すように、作動液の液圧を磁歪素子７２に対して間接的に伝達する圧力伝達部材７８を有している点などで異なる。以下、参考例１と重複する部分については、同一符号を付して説明は省略する。

液圧検出手段７０は、磁歪素子７２と作動液との接触を防ぐため、流路に連通する有底受圧孔７２２の内周面を覆うように配置された円筒状のカバー部材７６を有している。カバー部材７６は、圧力伝達部材７８が配置された貫通孔７６２と、磁歪素子７２の取付部７２１と重ねあわされて組みつけられるフランジ部７６１と、を有する。カバー部材７６のフランジ部７６１は、磁歪素子７２と共に装着孔６に液密に配置されている。

圧力伝達部材７８は、円柱状であって、磁歪素子７２の有底受圧孔７２２の底部７２３に接触する押圧部７８１と、流路５側で作動液の液圧を受ける受圧部７８２と、が円柱の各端面に形成されている。圧力伝達部材７８は、その受圧部７８２と貫通孔７６２の途中の段差部に配置された例えばスプリングからなる弾性部材７７によって押圧部７８１を底部７２３に対し常時付勢されている。また、圧力伝達部材７８の外周面と貫通孔７６２の内壁面とは、シール部材９１によってシールされると共に、貫通孔７６２の内壁面に沿って進退可能に配置されている。

したがって、受圧部７８２で受けた液圧を押圧部７８１を介して磁歪素子７２に伝達することで、磁歪素子７２に歪みを発生させる。この歪みを、参考例１と同様に、筒状部７２０の周囲に配置された検出コイル７３によって得られた電圧波形の変化として検出し、圧力に換算することで、液圧の変化を計測することができる。

このように、磁歪素子７２を作動液と直接接触させることがないので、磁歪素子７２の劣化を防止することができる。

（参考例３）
参考例３に係る車両用ブレーキ制御装置１の液圧検出手段７０の磁歪素子７２は、図４に示すように、収容部材８１内に収容され、液圧の上昇によって磁歪素子７２が圧縮方向に歪む点などが参考例１，２とは異なる。

収容部材８１は、流路５と連通する収容孔８６を有する円筒状の収容筒部材８２と、流路５とは反対側に形成された収容孔８６の開口を閉塞する収容蓋部材８４と、を有する。収容筒部材８２の一端は、ハウジング４の装着孔６に液密に固定されている。収容孔８６は、略円柱状の磁歪素子７２が収容されている部分の内径よりも流路５に連通する側の内径が細く形成され、内径が変化する段差部に弾性部材７７が配置されている。

磁歪素子７２は、円柱状であって、一方の端面が収容蓋部材８４に接触して移動が規制されている。磁歪素子７２の他方の端面は、流路５側にあって、作動液の液圧を受けるとともに、磁歪素子７２の他方の端面と段差部との間に配置された弾性部材７７の付勢力を受ける。したがって、磁歪素子７２は、弾性部材の付勢力によって収容蓋部材８４側に常時押し付けられている。

また、収容孔８６の内周面には、液圧による磁歪素子７２の縦軸方向の圧縮変形による周方向への膨張変形を許容する溝８２１が形成されている。収容孔８６の内周面の溝は磁歪素子７２のほぼ縦軸方向の全長に渡って形成され、収容孔８６の内周面は磁歪素子７２の両端部外周面とのみ接触している。

検出コイル７３はハウジング４の端面から突出した収容筒部材８２の周囲に配置されている。また、検出コイル７３から延在する接続端子７４は、参考例１、２と同様に、電子制御部Ｂの回路と接続されている。

したがって、流路５の液圧が上昇すると、液圧によって磁歪素子７２が収容蓋部材８４側へ押されて圧縮歪みが発生する。この圧縮歪みは、インダクタンスの変化となり、検出コイル７２の両端間における電圧値が変化することになる。電子制御部Ｂは、このようにして得られた出力信号すなわち電圧波形の変化を、圧力に換算することで、液圧の変化を計測することができる。

参考例３の場合、参考例１、２と異なり、液圧の上昇によって磁歪素子に圧縮歪みが生じるため、検出コイル７３におけるインダクタンスの変化も参考例１、２とは逆に現れる。

このように、磁歪素子７２が一方の端部の移動を規制されて収容部材８１内に配置することで、磁歪素子７２を単純形状とすることができ、安定した歪み−インダクタンス特性を得ることができる。

（参考例４）
参考例４に係る車両用ブレーキ制御装置１の液圧検出手段７０は、参考例３に係る液圧検出手段７０と似ているが、図５に示すように、作動液の液圧を磁歪素子７２に対して間接的に伝達する圧力伝達部材７８を有している点で異なる。以下、参考例３と重複する部分については、同一符号を付して説明は省略する。

圧力伝達部材７８は、収容孔８６の内径とほぼ同じ外径を有する薄い円板状であって、弾性部材７７と磁歪素子７２との間に配置される。圧力伝達部材７８には、磁歪素子７２に接触する押圧面と、流路５側で作動液の液圧及び弾性部材７７の付勢力を受ける受圧面と、が形成されている。また、圧力伝達部材７８は、その外周面にシール部材９１が配置され、収容孔８６の内周面に対し液密状態のまま摺動可能である。したがって、圧力伝達部材７８は、作動液と磁歪素子７２が直接接触することを防止することができる。

参考例４に係る液圧検出手段７０は、作動液の液圧を圧力伝達部材７８を介して磁歪素子７２に伝達することで、磁歪素子７２に歪みを発生させる。この歪みを参考例３と同様に収容筒部材８２の周囲に配置された検出コイル７３によって得られた電圧波形の変化として検出し、圧力に換算することで、液圧の変化を計測することができる。

（参考例５）
参考例５に係る車両用ブレーキ制御装置１の液圧検出手段７０の特徴は、前記（参考例１）〜（参考例３）のように検出コイル７３の入力電流として、バイアス電流を用いないことである。以下、参考例４と重複する部分については、同一符号を付して説明は省略する。

参考例５に係る液圧検出手段７０は、円柱形の磁歪素子７２の両端面に第１、第２の磁石８８．８９を配置させている。第１の磁石８８は磁歪素子７２の一方の端面と収容蓋部材８４との間に挟持され、第２の磁石８９は磁歪素子７２の他方の端面と圧力伝達部材７８との間に挟持されている。

これら第１、第２の磁石８８，８９は、一方のＮ極と他方のＳ極とを相対向させて磁束を発生させ、検出コイル７３によって発生される磁界方向に向けてバイアス磁界を磁歪素子７２に対して発生する手段である。

図８には、図７と同様、参考例５における液圧の検出方法が示されている。図８のグラフＧは検出コイル７３への入力電流特性を示し、グラフＨは流路５における液圧の変化を示し、グラフＩは検出コイル７３におけるインダクタンスの変化を示し、グラフＪは検出コイル７３から出力される電圧特性を示し、グラフＫはグラフＬの電圧特性を整流化したものであり、グラフＬは液圧検出手段７０によって検出された圧力変化を示す。なお、図８におけるグラフＧ〜Ｌの横軸は時間経過を示す。

参考例５のように、あらかじめバイアス磁界を発生させることで、図８のグラフＧに示すように、０（Ａ）を中心に振幅する交流電流を入力させても、グラフＨの液圧変化に対して、グラフＩに示すようなインダクタンスの変化を得ることができる。したがって、参考例１〜４と同様に、電子制御部Ｂ内の分離検出手段（例えばＢＰＦ：バンドパスフィルタ）によって入力電圧と分離され、グラフＪに示すような電圧変化が得られ、電子制御部Ｂは、これをグラフＫのように整流化した後、平滑化して圧力換算するとグラフＬに示すような液圧変化を計測することができる。

このようにあらかじめバイアス磁界を発生することで、磁歪素子７２の歪み変化によるインダクタンス変化を効率的に検出することができる。

（本発明の一実施の形態）
本発明の一実施の形態に係る車両用ブレーキ制御装置１は、上記参考例１〜５のいずれかに係る液圧検出手段７０を車両用ブレーキ液圧制御装置１の常閉型の電磁弁１０の固定コア２２に設けることができる。つまり、作動液制御用の電磁弁１０は、作動液の液圧が直接又は間接的に作用するように固定コア２２に配置された磁歪素子７２と、固定コア２２の周囲に、磁歪素子の歪をインダクタンスの変化として検出するために配置された検出コイルと兼用する可動コア３２駆動用のコイル２４と、を備え、インダクタンスの変化として液圧を計測する。

本発明の一実施の形態に係る車両用ブレーキ制御装置１の常閉型の電磁弁１０は、図９に示すように、固定コア２２に液圧検出手段７０が設けられている。以下、この常閉型の電磁弁１０の構造について説明する。

（常閉型の電磁弁の構造）
常閉型の電磁弁１０は、ハウジング４の装着孔６内に挿入され、カシメ部９３でカシメ固定された薄肉円筒状のボディ２０と、ボディ２０の一端に固定された固定コア２２と、通電によって固定コア２２を励磁させるコイル２４と、コイル２４を覆うヨーク２４aと、弁座４２に対し着座可能に対向配置され、作動液の流入口５２と流出口５１を開閉する弁部としての弁体３０と、固定コア２２と弁座との間に配置され、弁座に対し弁体３０と共に進退可能な可動コア３２と、固定コア２２と可動コア３２の間にあって、弁座４２に対し弁体３０が着座し閉弁する閉弁方向に、可動コア３２を付勢する弾性付勢部材としてのばね部材３４と、を有する。コイル２４は、コイル２４へ通電する電流値を制御する電子制御部Ｂの基板８と接続端子２５を介してに電気的に接続されている。コイル２４を覆う磁性材料からなるヨーク２４ａは、固定コア２２と磁気的に結合される。したがって、コイル２４の通電によって、可動コア３２と固定コア２２との間に吸引力を発生させ、可動コア３２を閉弁状態の初期位置からばね部材３４の付勢力としてのばね力に抗し開弁方向に後退させる。

（ボディ）
ボディ２０は、非磁性材料からなる薄肉円筒状のいわゆるスリーブであって、その一端には固定コア２２が固定され、他端内側には弁座体４０が固定され、可動コア３２が固定コア２２と弁座体４０との間で進退可能に配置され、弁座体４０が固定された他端をハウジング４の装着孔６内に挿入されている。ボディ２０の他端側の外周面は、ハウジング４の装着孔６との間でカシメ部９３と複数の環状シール部材９２によって作動液に対し液密にシールされている。ボディ２０は、ハウジング４に形成された作動液の流路５に対して開口する流入口５２と流出口５１とを有し、流出口５１に円筒状の弁座体４０が装着されている。ハウジング４から外部に突出したボディ２０の外側には、樹脂製のボビン２６に巻装されたコイル２４が取り付けられている。

（可動コア）
可動コア３２は、磁性材料からなる略円柱形状であって、固定コア２２に対向配置されている。可動コア３２は、固定コア２２に対向する一方の端部に横断面円形の凹部３２１が開口形成され、弁座体４０に対向する先細り形状の他方の端部に球状の弁体３０が圧入されている。凹部３２１内には、ばね部材３４が凹部３２１に、固定コア２２と可動コア３２との間に縮設されるようにして配置されている。可動コア３２は、作動液の流路５と連通する連通部３２２を有している。連通部３２２は、可動コア３２の縦軸方向に沿って延在する外周面に形成された溝であって、作動液の流路５側から固定コア２２側へと作動液を導いている。

（弁体）
弁体３０は、球状であって、弁座体４０の小径開口部に形成された漏斗状の弁座４２に当接して閉弁する。コイル２４が励磁しない消磁状態において、固定コア２２と、可動コア３２とをばね部材３４を圧縮させて所定のばね力を発生させた状態で挟んで組付されている。

（固定コア）
固定コア２２は、磁性材料からなる略円柱形状であって、非磁性材料であるボディ２０から突出して配置されている。ボディ２０から突出した固定コア２２の外周面に対して、ヨーク２４ａと磁気的に結合することができるため、磁気損失が少ない。固定コア２２の可動コア３２側の一方の端部には、ばね部材３４の一端が当接している。したがって、ばね部材３４は、その一端を可動コア３２の凹部３２１内に当接させ、その他端を固定コア２２の一方の端部に当接させている。

固定コア２２には、参考例３における収容部材８１が本実施の形態の固定コア２２に対応していると考えた場合、参考例３と同様の構成を有する液圧検出手段７０が設けられている。

固定コア２２は、作動液の流路５と連通部３２２を介して連通する収容孔２８６を有する円筒状の第１の固定コア部材２８２と、可動コア３２とは反対側の収容孔２８６の開口を閉塞する第２の固定コア部材２８４と、を有する。

磁歪素子７２は、円柱状であって、一方の端面が第２の固定コア部材２８４に接触して移動が規制され、可動コア３２側の他方の端面が作動液の液圧及び弾性部材７７の付勢力を受ける。また、収容孔８６の内周面には、液圧による磁歪素子７２の縦軸方向の圧縮変形による周方向への膨張変形を許容する溝が形成されている。収容孔２８６の内周面の溝は磁歪素子７２のほぼ縦軸方向の全長に渡って形成され、収容孔８６の内周面は磁歪素子７２の両端部外周面とのみ接触している。

第１の固定コア部材２８２の一端は、ボディ２０に溶接固定されている。収容孔２８６は、略円柱状の磁歪素子７２の収容されている部分の内径よりも可動コア３２側の内径が細く形成された段付き形状であって、これら内径が変化する段差部に弾性部材７７が配置されている。

コイル２４は、ハウジング４の端面から突出したボディ２０及びボディ２０から突出した第１の固定コア部材２８２の端部の周囲に配置されている。また、コイル２４から延在する接続端子２５は、電子制御部Ｂの回路と電気的に接続されている。

したがって、参考例３に係る液圧検出手段７０同様、流路５の液圧が上昇すると、液圧によって磁歪素子７２が第２の固定コア部材２８４側へ押されて圧縮歪みが発生する。この圧縮歪みは、インダクタンスの変化として表れ、コイル２４の出力電圧値が変化することになる。

このように、液圧検出手段７０を電磁弁１０と共に車両用ブレーキ液圧制御装置１に組み付けることができるので、配置スペースが省けるため、車両用ブレーキ液圧制御装置１におけるレイアウトの自由度が向上する。

このように、電磁弁１０の固定コア２２における液圧を計測することで、各車輪ブレーキの液圧状態を確認することができる。したがって、車両用ブレーキ液圧制御装置１を精度よく制御することができる。

また、固定コアの変形を液圧の計測に用いることで、作動液回路上に別途圧力センサを配置する必要がなく、コンパクトな車両用ブレーキ液圧制御装置とすることができる。

さらに、既存の電磁弁のコイルを用いることで、別途検出コイルを配置する必要がなく、組付工数や部品点数を削減することができる。

このように磁歪素子７２を用いることで、制御側との電気的な接続はコイル２４だけとなり、簡単な構造で、電磁弁１０のレイアウト性を低下させることなく電磁弁１０における液圧を計測することができる。また、磁歪素子７２とコイル２４は、電気的及び機械的に非接触で構成することができるため、電気的及び機械的なノイズが双方に伝達しにくい。

しかしながら、一実施の形態においては、参考例１〜５とは異なり、コイル２４は可動コア３２駆動用のコイルとしても作用する。つまり、図１２に示すように、コイル２４は、電子制御部ＢのコントローラＢ１の指示に基づいて、電流供給回路Ｂ２から可動コア３２を駆動するための駆動電流例えば、直流もしくは周波数ｆ１の交流電流が供給されるとともに、駆動電流に重畳して周波数ｆ２の交流電流が供給される。この交流電流は、可動コア３２駆動用のコイル２４を検出コイルとして機能させるためのインダクタンス変化検出用の交流電流である。そして、可動コア３２駆動用のコイル２４の出力信号からは、交流信号分離検出回路Ｂ３を用いて交流信号が分離検出され、検出された交流信号からインダクタンスの変化として液圧検出回路Ｂ４によって液圧が計測される。駆動電流が周波数ｆ１の交流電流である場合、インダクタンス変化検出用の交流電流の周波数ｆ２は、周波数ｆ１とはかけ離れた周波数が選択され、両者を分離しやすく設定されている。

一実施の形態における液圧を検出する方法について、図１０（常閉型の電磁弁が非作動時）及び図１１（常閉型の電磁弁が作動時）を用いて説明する。図１０及び図１１のグラフＭ、Ｓはコイル２４への入力電流特性を示し、グラフＮ、Ｔは液圧の変化を示し、グラフＯ、Ｕはコイル２４におけるインダクタンスの変化を示し、グラフＰ及びＶはコイル２４から出力される電圧特性を示し、グラフＱ及びＷはグラフＰ及びＶの電圧特性を整流化したものであり、グラフＲ、Ｘは液圧検出手段７０によって計測された圧力変化を示す。なお、図１０におけるグラフＭ〜Ｒ及びＳ〜Ｗの横軸は時間経過を示す。

（常閉型の電磁弁の非作動時）
図１０のグラフＭに示すように、電子制御部Ｂの電流供給回路Ｂ２からコイル２４へインダクタンス変化検出用の一定振幅の交流電流が入力されている。この交流電流の最大電流値Ｉmaxは、電磁弁１０における可動コア３２が動作しない程度に設定されている。グラフＮに示すように流路５の液圧を変化させたとき、連通部３２２を介して収容孔２８６内の液圧も変化し、磁歪素子７２は歪み、グラフＯに示すようなインダクタンスの変化が起こる。このようなインダクタンスの変化は、電子制御部Ｂ内の交流信号分離検出回路Ｂ３（例えばＢＰＦ：バンドパスフィルタ）によって入力電圧と分離され、グラフＰに示すようなコイル２４の両端における電圧の変化となって現れる。電子制御部Ｂの液圧検出回路Ｂ４は、このグラフＰの電圧波形を整流化してグラフＱを得て、さらに、これを平滑化すると共に圧力に換算することでグラフＲに示すような流路５における液圧の変化を計測することができる。そして、計測された液圧に基づいて電子制御部Ｂは、電磁弁１０などを制御する。

（常閉型の電磁弁の作動時）
まず、電子制御部Ｂの電流供給回路Ｂ２から接続端子２５を介してコイル２４へ可動コア３２を駆動するための直流駆動電流を供給するとともに、この直流駆動電流に重畳して可動コア３２駆動用のコイル２４を検出コイルとして機能させるためのインダクタンス変化検出用の交流電流を供給する。

図１１のグラフＳに示すように、コイル２４にはインダクタンス変化検出用の一定振幅の交流電流が入力されている。この交流電流の最小電流値Ｉminは、電磁弁１０における可動コア３２が作動（開弁状態）を維持する程度に設定されている。そして、グラフＴに示すように流路５の液圧を変化させたとき、連通部３２２を介して収容孔２８６内の液圧も変化し、磁歪素子７２は歪み、インダクタンスの変化が起こる。このようなインダクタンスの変化は、コイル２４の両端間における電圧の変化となって現れるが、このままでは圧力に換算できない。

そこで、車両用ブレーキ液圧制御装置１に設けられた可動コア３２駆動用のコイル２４の出力信号（この場合はコイル２４の電圧値）から交流信号分離検出回路Ｂ３（例えばＢＰＦ：バンドパスフィルタ）を用いて、入力電圧と分離したグラフＶの交流信号（電圧波形）のみを得る。検出された交流信号からインダクタンスの変化として液圧検出回路Ｂ４を用いて、このグラフＶの交流信号（電圧波形）を整流化して、グラフＷを得て、これを平滑化すると共に圧力に換算することでグラフＸに示すような流路５における液圧の変化を計測することができる。

このようにして計測された液圧に基づいて電子制御部Ｂは、電磁弁１０を制御して流路５内の流れを制御することができる。なお、交流信号分離検出回路Ｂ３と液圧検回路Ｂ４は、いずれも電子制御部Ｂの基板８の回路に設けられている。

このような構成とすることで、電磁弁の作動中であっても、コイルの出力信号から液圧を検出することができる。

なお、本発明は、本実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の形態に変形可能である。

例えば、本実施の形態では検出コイル７３に振幅一定の交流電流を入力させたが、振幅一定の交流電圧を入力側に用いて、出力された電流値の変化によって圧力換算することで、液圧変化を計測することも可能である。

なお、参考例１〜５に係る液圧検出手段とハウジングとの固定は、係止部材７を用いたが、これに限らず一実施の形態に係る電磁弁のようなカシメ固定を採用することも可能である。

車両用ブレーキ液圧制御装置の側面図である。 参考例１に係る車両用ブレーキ制御装置の液圧検出手段の縦断面図である。 参考例２に係る車両用ブレーキ制御装置の液圧検出手段の縦断面図である。 参考例３に係る車両用ブレーキ制御装置の液圧検出手段の縦断面図である。 参考例４に係る車両用ブレーキ制御装置の液圧検出手段の縦断面図である。 参考例５に係る車両用ブレーキ制御装置の液圧検出手段の縦断面図である。 液圧の検出を説明する各種波形図である。 液圧の検出を説明する各種波形図である。 本発明の一実施の形態に係る車両用ブレーキ制御装置の常閉型の電磁弁の縦断面図である。 液圧の検出を説明する各種波形図である。 液圧の検出を説明する各種波形図である。 電子制御部を説明するブロック図である。

符号の説明

１ 車両用ブレーキ液圧制御装置
２ 電動モータ
３ カバー
５ 作動液の流路
６ 装着孔
７ 係止部材
８ 基板
９ シール部材
１０ 常閉型の電磁弁
２０ ボディ
２２ 固定コア
２４ コイル
２５ 接続端子
２６ ボビン
３０ 弁体
３２ 可動コア
３４ ばね部材
４０ 弁座体
４２ 弁座
５１ 流出口
５２ 流入口
７０ 液圧検出手段
７２ 磁歪素子
７３ 検出コイル
７４ 接続端子
７６ カバー部材
７７ 弾性部材
７８ 圧力伝達部材
８１ 収容部材
８２ 収容筒部材
８４ 収容蓋部材
８６ 収容孔
８８ 第１の磁石
８９ 第２の磁石
９１、９２ シール部材
２８２ 第１の固定コア部材
２８４ 第２の固定コア部材
２８６ 収容孔
３２１ 凹部
３２２ 連通部
７２０ 筒状部
７２１ 取付部
７２２ 有底受圧孔
７２３ 底部
７８１ 押圧部
７８２ 受圧部
Ａ 液圧制御部
Ｂ 電子制御部
Ｂ１ コントローラ
Ｂ２ 電流供給回路
Ｂ３ 交流信号分離検出回路
Ｂ４ 液圧検出回路

Claims (7)

1. 流路におけるブレーキ用の作動液の液圧を検出する液圧検出手段と、検出された液圧に基づいて流路に設けられた電磁弁を制御する電子制御部と、を有する車両用ブレーキ液圧制御装置において、
   前記電磁弁は、常閉型の電磁弁を含み、
   前記常閉型の電磁弁は、固定コアと、可動コアと、可動コア駆動用のコイルと、を有し、
   前記液圧検出手段は、前記作動液が直接または間接的に作用するように前記固定コアに設けられた磁歪素子を備え、
   可動コア駆動用のコイルは、前記磁歪素子の周囲に前記作動液と非接触状態に配置され、前記磁歪素子の歪をインダクタンスの変化として検出する検出コイルとして兼用し、
   前記可動コア駆動用のコイルに、前記可動コアを駆動するための駆動電流を供給するとともに、前記駆動電流に重畳して前記可動コア駆動用のコイルを前記検出コイルとして機能させるためのインダクタンス変化検出用の交流電流を供給する電流供給手段と、
   前記可動コア駆動用のコイルの出力信号から交流信号を分離検出する手段と、
   検出された交流信号から前記インダクタンスの変化として前記液圧を計測する処理を行なう手段と、を有し、
   前記常閉型の電磁弁の非動作時には、前記電流供給手段から前記可動コア駆動用のコイルへ入力される交流電流の最大電流値が前記可動コアを駆動させない電流値以下に設定され、
   前記常閉型の電磁弁の動作時には、前記電流供給手段から前記可動コア駆動用のコイルへ入力される交流電流の最小電流値が可動コアの動作を維持する電流値以上に設定され、
   前記電子制御部は、計測された前記液圧に基づいて電磁弁を制御する車両用ブレーキ液圧制御装置。
2. 請求項１において、
   前記磁歪素子は、前記作動液の液圧が直接的に作用する位置に配置され、かつその表面に前記作動液が直接接触しないためのコーティングが施されている車両用ブレーキ液圧制御装置。
3. 請求項１において、
   前記液圧検出手段は、
   前記作動液の液圧を前記磁歪素子に対して間接的に伝達する圧力伝達部材を有する車両用ブレーキ液圧制御装置。
4. 請求項２において、
   前記磁歪素子は、前記流路に連通する有底受圧孔を有する筒状部の一部または全部として形成され、
   前記検出コイルは、前記筒状部の周囲に配置される車両用ブレーキ液圧制御装置。
5. 請求項３において、
   前記磁歪素子は、前記流路に連通する有底受圧孔を有する筒状部の一部または全部として形成され、
   前記検出コイルは、前記筒状部の周囲に配置され、
   前記圧力伝達部材は、前記有底受圧孔の底部に接触する押圧部と、前記液圧を受ける受圧部と、が形成され、
   前記受圧部で受けた前記液圧を前記押圧部を介して前記磁歪素子に伝達する車両用ブレーキ液圧制御装置。
6. 請求項１〜５のいずれかにおいて、
   前記液圧検出手段は、
   前記検出コイルによって発生される磁界方向に向けてバイアス磁界を前記磁歪素子に対して発生する手段をさらに有する車両用ブレーキ液圧制御装置。
7. 作動液制御用の常閉型の電磁弁において、
   固定コアと、可動コアと、前記可動コア駆動用のコイルと、前記作動液の液圧が直接又は間接的に作用するように前記固定コアに配置された磁歪素子を備え、
   前記固定コアの周囲に配置された前記可動コア駆動用のコイルを、前記磁歪素子の歪をインダクタンスの変化として検出するための検出コイルとして兼用し、
   前記可動コア駆動用のコイルは、電流供給手段から可動コアを駆動するための駆動電流が供給されるとともに、前記駆動電流に重畳して前記可動コア駆動用のコイルを前記検出コイルとして機能させるためのインダクタンス変化検出用の交流電流が供給され、
   前記可動コア駆動用のコイルの出力信号からは、交流信号を分離検出する手段を用いて前記交流信号が分離検出され、
   検出された前記交流信号から前記インダクタンスの変化として前記液圧を計測する処理が行なわれ、
   前記常閉型の電磁弁の非動作時には、前記電流供給手段から前記可動コア駆動用のコイルへ入力される交流電流の最大電流値が前記可動コアを駆動させない電流値以下に設定され、
   前記常閉型の電磁弁の動作時には、前記電流供給手段から前記可動コア駆動用のコイルへ入力される交流電流の最小電流値が可動コアの動作を維持する電流値以上に設定される常閉型の電磁弁。

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