JP2005280444A - 車両用ブレーキ液圧制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、電磁弁における液圧を検出することのできる車両用ブレーキ液圧制御装置を提供する。
【解決手段】 本発明の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電磁弁１０と、電磁弁を制御する電子制御部と、を有する。
電磁弁１０の固定コア２２には、電磁弁内の液圧により歪みを発生する受圧部６０が形成され、作動液の液圧による受圧部６０の変形量を検出する歪検出手段７０が設けられ、検出された前記受圧部の変形量を前記電磁弁内の液圧として計測する。
【選択図】 図２

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圧力センサなどが組み込まれている。

このような液圧制御部における圧力センサは、一般にマスタシリンダからの液圧を直接検出するものであり、マスタシリンダからの出力側の作動液の流路に配置されている。

しかしながら、この圧力センサは、電磁弁と同様に独立して作動液の流路に配置されていたため、電磁弁とほぼ同じスペースを占有していた。また、圧力センサは、マスタシリンダからの出力側の作動液の流路に配置されていたため、例えば各車輪ブレーキの液圧を検出することはできなかった。

そこで、電磁弁の固定コアに貫通孔を形成し、作動液を圧力センサへ導入する作動液回路を形成した電磁弁が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、このような電磁弁においては、固定コアと連通する作動液回路を新たに設けなければならず、構造が複雑であり、作動液とのシールも考慮しなければならなかった。また、このような電磁弁においては、圧力センサを保持するためのセンサ保持部を有するため、装置全体が大型化するとともに、組み付けや分解が煩雑であった。
特表２００３−５２２６７７号公報

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と共に、小型化を達成し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。

（１）上記課題を解決するため、本発明は、
作動液の流出入を制御する電磁弁と、前記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、
前記電磁弁の固定コアには、前記電磁弁内の液圧により歪みを発生する受圧部が形成され、前記作動液の液圧による前記受圧部の変形量を検出する歪検出手段が設けられ、
検出された前記受圧部の変形量を前記電磁弁内の液圧として計測する。

本発明によれば、固定コアの変形量そのものを検出し、その変形量を液圧の計測に用いることで、電磁弁内の作動液を圧力センサまで導く作動液回路を設ける必要がない。したがって、歪検出手段と作動液とのシールを考慮する必要もなく、構成が簡略化することで、組付工程も簡素化することができる。

特に、固定コアという既存の部品を活用することで、従来よりも部品点数を減らすことができ、比較的構造が簡単な液圧を計測できる電磁弁を得ることができる。

（２）本発明において、
前記受圧部は、薄肉に形成されると共に、前記作動液に接する受圧面と、前記受圧面とは反対側に形成された検出面と、を有し、
前記検出面には、前記歪検出手段が配置されることが好ましい。

このような構成とすることで、作動液に接する受圧面による液圧の変化を受圧面の反対側に設けられた検出面で確実に検出することができる。

また、作動液の接する受圧面と歪検出手段が配置された検出面とを表裏に設けたことで、歪検出手段を作動液から保護（シール）する必要もなく、歪検出手段の取り付け構造も簡略化できる。

（３）本発明において、
前記電磁弁は、常閉型の電磁弁として形成され、
前記固定コアには、可動コア側の一方の端部が開口し前記可動コアに形成された連通部を介して前記作動液の流路と連通する有底受圧孔が形成され、
前記有底受圧孔の底部を前記受圧面とすることが好ましい。

このような構成とすることで、常閉型の電磁弁において、可動コアのない電磁弁の端部側に歪検出手段に接続する回路部分を配置することができ、構造が簡単であると共に、電磁弁を用いた装置におけるコンパクトで効率のよい配置を行うことができる。

（４）本発明において、
前記歪検出手段は、
前記受圧部の前記検出面に配置固定された歪ゲージとして形成することができる。

このような構成とすることで、比較的小型・軽量の歪検出手段とすることができる。

（５）また、本発明において、
前記歪検出手段は、
前記歪ゲージと電気的に接続し、該歪ゲージで検出された変形量を液圧として信号処理することで前記電磁弁内の液圧として計測する信号処理回路を有する基板と、
前記基板の出力を前記電子制御部に提供する接続端子と、
前記基板及び前記接続端子を前記固定コアの端部に保持する保持部と、
を有することができる。

このような構成とすることで、歪検出手段を信号処理回路と共に取り付け取り外しできるため、歪検出手段における精度を、電磁弁を用いる装置全体の制御基板側で調整する必要がない。したがって、電磁弁を用いる装置への電磁弁の取り付け取り外しを容易にすることができる。

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、本発明の一実施の形態に係る車両用ブレーキ液圧制御装置の正面図である。図２は、本発明の一実施の形態に係る常閉型の電磁弁の縦断面図である。図３は、図２の歪検出手段の拡大図である。図４は、本発明の他の実施の形態に係る常閉型の電磁弁の縦断面図である。

図１に示す本発明の一実施の形態に係る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に作用する作動液の（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を有する液圧制御部Ａと、該液圧制御部Ａの電磁弁などを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、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内に配置された第１の基板８と、第１の基板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や電磁弁１０などと電気的に接続されている。

（常閉型の電磁弁の構造）
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、図１〜図３に示すように、例えば車両用ブレーキ制御装置１の作動液の流入口５２と流出口５１を開閉するための常閉型の電磁弁１０を有する。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７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の第１の基板８と端子２５を介して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７と複数の環状シール部材Ｃ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、流入口５２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、可動コア３２側の一方の端部を非磁性材料のボディ２０の内部に挿入し、ボディ２０と溶接固定されている。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側の一方の端部の中心には、可動コア３２側の一方の端部２２３が開口し他方の端部２２４側に向かって延びる有底受圧孔２２０が形成されている。有底受圧孔２２０の開口端には、ばね部材３４の一端が当接する段部２２１が形成されている。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の段部２２１に当接させている。

固定コア２２には、電磁弁１０内の液圧により歪みを発生する受圧部６０が形成されている。本実施の形態において、この受圧部６０は、薄肉に形成されると共に、電磁弁１０内の作動液に接する受圧面２２５と、受圧面２２５とは反対側に形成された検出面２２６と、を有している。検出面２２６には、歪検出手段７０が配置されている。本実施の形態に即して説明すれば、有底受圧孔２２０の底部が受圧面２２５として形成されている。

従って、前記受圧部６０の受圧面２２５に作動液の液圧が作用すると、この液圧に応じた歪みが受圧部６０に発生する。

本実施の形態では、歪検出手段７０を用いて、受圧部６０の検出面２２６（可動コアと反対側の面）に発生する歪み（受圧部６０の変形）を検出し、電磁弁１０内における作動液の液圧として出力する構成を採用する。

ここにおいて、受圧部６０の肉厚は、歪検出手段７０の検出性能の範囲内で作動液の液圧によって変形する程度の薄肉に形成されている。

（歪検出手段）
前述したように、受圧部６０は、図３に示すように、作動液の流路５に連通する有底受圧孔２２０の底面からなる受圧面２２５と、受圧面２２５とは反対側であって、歪検出手段７０が配置された検出面２２６と、を有している。検出面２２６は、固定コア２２の他方の端部２２４に形成された有底検出孔２２８の底面である。したがって、歪検出手段７０を固定コア２２に設けたとしても、検出面２２６の位置は、ヨーク２４aの軸方向高さよりも突出しているため、ヨーク２４ａと固定コア２２との磁気的な結合を阻害せず、磁気損失もほとんどない。

歪検出手段７０は、固定コア２２の検出面２２８に配置固定された歪ゲージ７２として形成されている。歪ゲージ７２は、抵抗線式の歪ゲージでも良いが、省スペースを実現させるために半導体歪ゲージが好ましい。なお、本実施の形態においては、歪ゲージ７２は検出面２２８に直接成膜した半導体歪ゲージが用いられているが、歪ゲージに限らず、受圧部６０における変形量を検出できるものであれば光などを用いて変位をピックアップするセンサを用いることも可能である。

また、本実施の形態の歪検出手段７０は、歪ゲージ７２以外に、以下に説明する第１の基板８の回路に接続する複数本の接続端子７４が、保持部７６と絶縁部７８を用いて、固定コア２２の後端部側、具体的には可動コア３２と対向する面とは反対側に配置されている。

すなわち、本実施の形態の歪検出手段７０は、固定コア２２から可動コア３２に対向する面とは反対側に突出形成された複数例えば３本の接続端子７４と、３本の接続端子７４を一体化して固定コア２２の端部に絶縁保持する樹脂製の保持部７６と、接続端子７４と歪ゲージ７２とを電気的に接続する例えば３本の配線７３と、各配線７３のそれぞれに接続端子７４を案内して絶縁する樹脂製の絶縁部７８と、を有する。接続端子７４は、内部にスプリングを有する棒状のいわゆるバネ端子であって、第１の基板８と歪検出手段７０の配線７４との間の電気的な接続を確実に維持すると共に、歪ゲージ７２の出力を電子制御部Ｂに提供する。保持部７６は、インサート射出成形によって接続端子７４と一体化されている。絶縁部７８は、例えば３つの案内孔が形成されると共に、固定コア２２の有底検出孔２２８の内部に固定されている。そして、絶縁部７８は、保持部７６に保持された接続端子７４の一端を案内孔で案内しながら配線７３上に支持する。接続端子７４は、バネ端子のような第１の基板８と接合されないものが用いられるため、高価な第１の基板８を交換することなく、電磁弁１０あるいは歪検出手段７０を単体で交換することができる。

（車両用ブレーキ液圧制御装置の動作）
以下、本実施の形態に係る車両用ブレーキ液圧制御装置１の動作について説明する。

（常閉型の電磁弁の消磁状態）
コイル２４が通電しない消磁状態では、固定コア２２は励磁せず、図２に示すように可動コア３２は初期位置にあって、ばね部材３４のばね力によって閉弁方向に付勢されており、弁体３０は弁座４２に当接して着座配置されて閉弁状態を維持する。したがって、この消磁状態で作動液は、流入口５２と流出口５１が連通しておらず、作動液は流れない。

（常閉型の電磁弁の励磁状態）
電子制御部Ｂからコイル２４に通電して固定コア２２が励磁すると、固定コア２２と可動コア３２との間に吸引力が発生し、ばね部材３４のばね力に抗して可動コア３２が固定コア２２側に後退し、弁体３０が弁座４２から離間配置される。したがって、コイル２４が通電した状態で、作動液は、流入口５２から流出口５１へと流れる。

（常閉型の電磁弁の調圧状態）
コイル２４へ通電する通電時間を制御することで、常閉型の電磁弁１０の流入口５２から流出口５１側への作動液の流れを制御する。固定コア２２の受圧部６０は、作動液の流路５と連通状態にある可動コア３２の連通部３２２及び固定コア２２の有底受圧孔２２０内の液圧を受圧面２２５で受けて変形する。

この受圧部６０の変形による作動液の液圧変化を、検出面２２６の変形量として歪検出手段７０によって常時検出する。歪検出手段７０によって検出され出力された変形量は、第１の基板８の電子制御部Ｂへと伝えられ、作動液の流路５の液圧として計測される。

電子制御部Ｂは、このようにして計測された液圧を示す信号に従って、コイル２４へ通電する通電時間を制御する。コイル２４へ通電する通電時間を制御することで、可動コア３２の開弁する時間を制御することができる。

例えば、このような制御のできる常閉型の電磁弁１０を、各車輪に配置されたブレーキ本体に近い作動液の流路５に対応してそれぞれ設けると、各ブレーキ本体ごとに精度の高い液圧の制御を行うことができる。

図４は、本発明にかかる他の実施の形態である。

図２及び図３の実施の形態と基本的な構造は同じであるので、同じ部品については同じ符号を用いて説明を省略する。

この常閉型の電磁弁１０は、図３の実施の形態と同様に、固定コア２２から可動コア３２に対向する面とは反対側に突出形成された複数例えば３本の接続端子７４１と、３本の接続端子７４１を一体化して固定コア２２の端部に絶縁保持する樹脂製の第１の保持部７６と、歪ゲージ７２から検出面２２６上に延在する例えば３本の配線７３と、を有する。

さらに、この電磁弁１０は、一端を各配線７３のそれぞれと例えばワイヤボンディングによって電気的に接続されると共に、他端を接続端子７４１のそれぞれに電気的に接続された第２の基板７３１と、歪ゲージ７２を保護絶縁する樹脂からなる絶縁部７８と、を有する。

第２の基板は、いわゆるフレキシブル基板であって、歪ゲージ７２で検出された変形量を液圧として信号処理することで電磁弁１０内の液圧として計測する信号処理回路８１を有する。固定コア２２の有底検出孔２２８内に形成された絶縁部７８と、有底検出孔２２８の蓋のように配置された保持部７６との間で保持されている。

第２の基板７３１と第１の基板８とは、接続端子７４１によって電気的に接続される。接続端子７４１は、導電性に優れた棒状体であって、一端を第１の基板８にはんだ付けされ、他端を第２の基板７３１にはんだ付けされている。

また、接続端子７４１は、図３に示す実施例同様にバネ端子としてもよく、あるいは第１の基板８側から固定コア２２側へ突出形成されたバネ端子などと接触する比較的短い端子であってもよい。

このように第２の基板７３１に信号処理回路８１を設けることで、歪ゲージ７２の精度上のバラツキを補正する（キャリブレーション）こともできる。したがって、電磁弁１０を交換しても歪検出手段７０で歪ゲージ７２の補正を行なうため、第１の基板８を交換もしくは第１の基板８で電磁弁交換のたびに補正する必要がない。

このように、本発明の他の実施の形態に係る車両用ブレーキ液圧制御装置１においては、電磁弁１０の少なくとも一つの固定コア２２は、作動液の流路５と連通する受圧部６０を有すると共に、受圧部６０の変形量を検出する歪検出手段７０が一体に形成され、歪検出手段７０は、信号処理回路８１を含む第２の基板７３１と、電子制御部Ｂの第１の基板８と電気的に接続する接続端子７４１と、第２の基板７３１と接続端子７４１を保持する保持部７６と、を有している。

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。

なお、受圧部６０の肉厚は、歪検出手段７０の歪を検出する能力や受圧部６０の材質などに従って適宜設定することができる。

また、本実施の形態では、常閉型の電磁弁における固定コア２２に受圧部６０を設けたが、これに限らず、常開型の電磁弁の固定コア２２の一部に薄肉の受圧部６０を形成することもできる。

さらに、本実施の形態では、歪検出手段７０を固定コア２２の端部に一体化して設けたが、これに限らず、固定コアを貫通孔を有する可動コア側の第１の固定コアと、その貫通孔の一端を塞ぐ有底の有底受圧孔を有する第２の固定コアと、を分割形成し、第２の固定コアに歪検出手段７０をあらかじめ一体化して形成した後、第１及び第２の固定コアを溶接固定して、固定コアを形成しても良い。このようにすることで、成膜時に扱い易い形状に形成された第２の固定コアに、容易に半導体歪ゲージを成膜することができる。

また、本実施の形態では、歪検出手段７０によって計測された液圧に従って、コイル２４へ通電する通電時間を制御することで、常閉型の電磁弁１０の開弁時間を制御していたが、これに限らず、この計測された液圧に従って車両用ブレーキ液圧制御装置における他の電磁弁などを制御しても良い。

本実施の形態では、接続端子７４を３本としたが、これに限らず、信号処理回路を含む第２の基板７３１に歪検出手段７０の自己診断機能を有する場合には、４本の接続端子７４を有しても良い。

また、本実施の形態では、歪検出手段として歪ゲージを用いる場合を例に取り説明したが、本発明はこれに限らず、例えば受圧部の歪みをレーザ光等を用いて光学的に検出する手段や、その他各種の手段を用いることも可能である。

本発明の一実施の形態に係る車両用ブレーキ液圧制御装置の側面図である。 本発明の一実施の形態に係る常閉型の電磁弁の縦断面図である。 図２の歪検出手段の拡大図である。 本発明の他の実施の形態に係る常閉型の電磁弁の歪検出手段の拡大図である。

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
８ 第１の基板
１０ 常閉型の電磁弁
２０ ボディ
２４ コイル
２２ 固定コア
３０ 弁体
３２ 可動コア
３４ ばね部材
４０ 弁座体
４２ 弁座
６０ 受圧部
７０ 歪検出手段
７２ 歪ゲージ
７４、７４１ 接続端子
２２０ 有底受圧孔
２２８ 有底検出孔
２３０ 可動コアの対向面
Ａ 液圧制御部
Ｂ 電子制御部

Claims (5)

1. 作動液の流出入を制御する電磁弁と、前記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、
   前記電磁弁の固定コアには、前記電磁弁内の液圧により歪みを発生する受圧部が形成され、前記作動液の液圧による前記受圧部の変形量を検出する歪検出手段が設けられ、
   検出された前記受圧部の変形量を前記電磁弁内の液圧として計測する車両用ブレーキ液圧制御装置。
2. 請求項１において、
   前記受圧部は、薄肉に形成されると共に、前記作動液に接する受圧面と、前記受圧面とは反対側に形成された検出面と、を有し、
   前記検出面には、前記歪検出手段が配置された車両用ブレーキ液圧制御装置。
3. 請求項２において、
   前記電磁弁は、常閉型の電磁弁として形成され、
   前記固定コアには、可動コア側の一方の端部が開口し前記可動コアに形成された連通部を介して前記作動液の流路と連通する有底受圧孔が形成され、
   前記有底受圧孔の底部を前記受圧面とする車両用ブレーキ液圧制御装置。
4. 請求項２または３において、
   前記歪検出手段は、
   前記受圧部の前記検出面に配置固定された歪ゲージとして形成された車両用ブレーキ液圧制御装置。
5. 請求項４において、
   前記歪検出手段は、
   前記歪ゲージと電気的に接続し、該歪ゲージで検出された変形量を液圧として信号処理することで前記電磁弁内の液圧として計測する信号処理回路を有する基板と、
   前記基板の出力を前記電子制御部に提供する接続端子と、
   前記基板及び前記接続端子を前記固定コアの端部に保持する保持部と、
   を有する車両用ブレーキ液圧制御装置。

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