JP4012662B2

JP4012662B2 - 電磁弁およびブレーキ装置

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Publication number: JP4012662B2
Application number: JP2000076429A
Authority: JP
Inventors: 憲宏齋田; 成幸高木
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
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Filing date: 2000-03-17
Publication date: 2007-11-21
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、運転者の操作に応じて機械的に圧力が発生するマスタシリンダ以外の液圧源を有し、この液圧源から供給される液圧をホイルシリンダ側に供給したり、他へ逃がしたりするゲート弁に適用するのに好適な電磁弁、およびこの電磁弁を備えたブレーキ装置に関するもので、特に、電磁弁における吸引力のチューニングに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両の旋回時などにアンダステア状態やオーバステア状態となったときに、旋回外前輪や旋回内後輪のホイルシリンダ液圧を制御することによって車両の挙動を安定させる車両挙動制御を実行する装置が、例えば、特開平８−１３３０３９号などにより知られている。
【０００３】
このような従来装置にあっては、本発明実施の形態を示す図３に示すように、マスタシリンダＭＣとホイルシリンダＷＣとを結ぶブレーキ回路１，２の途中にアウト側ゲート弁３が設けられる。すなわち、このアウト側ゲート弁３は、通常は開弁させておき、運転者が制動操作を行っていないとき、つまりマスタシリンダ圧が発生していないときに制動力を発生させる自動ブレーキ制御を実行するときに閉弁させる電磁弁である。ここで、自動ブレーキ制御を実行する場合の作動を簡単に説明すると、この自動ブレーキ制御時には、イン側ゲート弁９を開弁させるとともに、ポンプ４を作動させる。これにより、マスタシリンダＭＣのブレーキ液がポンプ４に吸入されてブレーキ回路１，２に吐出される。この時、アウト側ゲート弁３が閉弁されているので、ポンプ４から供給されたブレーキ液はホイルシリンダＷＣに供給されるもので、流入弁５を開弁させておけばそのままホイルシリンダＷＣに供給されて制動力を発生させることができるし、また、流入弁５を閉弁させておけば制動力が発生することはない。また、ホイルシリンダ圧の制御は、流入弁５ならびに流出弁６の開弁を適宜行うことにより実行することができるとともに、アウト側ゲート弁３を必要に応じて開弁させてブレーキ回路１，２のブレーキ液をマスタシリンダＭＣ側に供給することでも実行することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のような従来技術にあっては、この自動ブレーキ制御の実行中に、例えば、制御上の暴走が生じるなどの不具合の発生により、ポンプ４がブレーキ液の供給を続けた状態で、アウト側ゲート弁３および流入弁５が閉弁したままになった場合、ブレーキ回路１，２においてアウト側ゲート弁３よりもホイルシリンダ側（これを下流側という）が、非常に高圧になり、装置の耐圧設計値を越えるおそれがあり、このような場合、液漏れや破損などの不具合が生じるおそれがある。そこで、このような異常高圧による液漏れや破損が生じるのを防止するために、アウト側ゲート弁３と並列に高圧リリーフバルブを設けている。
【０００５】
しかしながら、この高圧リリーフバルブは、所定圧以上になると必ず開弁する構成であり、部品点数が多く、高価であるため、装置自体のコストが上がってしまうという問題があった。
【０００６】
そこで、このような高圧リリーフバルブを廃止することができる電磁弁が、提案されている。このような電磁弁としては、例えば、特開平８−９３９５７号公報に記載されているものが知られている。
この従来技術は、コイルに通電して吸引力を発生させて閉弁させる構造の電磁弁において、通電時に磁路を形成するケースの一部に磁力線を絞る溝を形成したことを特徴とする。
したがって、通電時には、使用電流域において吸引力が飽和し、最大吸引力が所定値に制限される。よって、この電磁弁を図３に示したアウト側ゲート弁３として用いた場合、ブレーキ回路１，２においてアウト側ゲート弁３よりも下流が高圧になると、アウト側ゲート弁３が開弁して、圧力を逃がすことができる。よって、高圧リリーフバルブを廃止することが可能となる。
【０００７】
ところが、本願発明者が、上述したケースに溝を設けた電磁弁を、図３に示す構造のブレーキ装置のアウト側ゲート弁として用いるべく、電磁弁の特性について研究したところ、下記のような解決すべき課題があることが解った。
すなわち、アウト側ゲート弁に適用するには、ホイルシリンダＷＣにおける制御圧範囲、すなわち所望の制動力を得るのに必要な圧力範囲では開弁することが無く、この圧力範囲を大きく越えた異常高圧では開弁する特性に設定する必要がある。
【０００８】
図４は、この図３に示すブレーキ装置のアウト側ゲート弁として必要な特性を示す図であって、Ｐｎで示すのがホイルシリンダＷＣの制御領域であり、したがって、電磁弁は、制御領域Ｐｎの圧力では、絶対に開弁しないようにする必要がある。そこで、この絶対に開弁することのない圧力を、同図において目標下限圧ＰＬとして示している。
一方、電磁弁は、耐圧設計値よりも低い所定圧で開弁して、液圧を逃がすようにするようにする必要がある。そこで、この所定圧を、同図において目標上限圧ＰＨで示している。よって、電磁弁は、最大電流Ｉｈを流していても、目標上限圧ＰＨで開弁するように設定する。
そこで、本願では、電磁弁に対してパルス幅変調制御（ＰＷＭ制御）を適用することを想定しており、制御において通電する電流値を考えた場合、目標上限圧ＰＨから最大電流Ｉｈを設定すると、目標下限圧ＰＬ未満の圧力を形成する電流の領域である通常制御領域Ｉｎが決まる。
ここで、制御性を考えた場合、通常制御領域Ｉｎにおいて、制御領域Ｐｎの幅を広く、すなわち目標下限圧ＰＬをできるだけ広く確保して、可変幅を広く確保しながら、目標上限圧ＰＨは、できるだけ低く設定して、耐圧設計値に対するマージンを大きく確保したいものであり、図において丸を結ぶ特性とするのが好ましい。
【０００９】
しかしながら、上記従来技術に示されるように、ケースにおける絞り量でチューニングを実行した場合、絞り量を小さくした場合には、図４において正方形で結ぶ特性に示すように、通常制御領域Ｉｎにおいて目標下限圧ＰＬを確保すると目標上限圧ＰＨも高くなり、耐圧設計値に対するマージンを得ることができず、一方、絞り量を大きくすると、同図において菱形を結ぶ特性や三角を結ぶ特性で示すように、目標上限圧ＰＨは低くできるが、目標下限圧ＰＬも低くなって、通常制御領域Ｉｎにおける液圧の可変幅が狭くなって、制御上好ましいものではなくなる。
このように、従来技術のように、ケースに磁路の絞りを設ける構成にあっては、所望の特性を得ることができなかった。
【００１０】
上記に加え、ケースに絞り溝を形成する場合、これまで切削加工の対象でなかったケースに対して加工を加える必要があり、新たな加工工程が発生するものであり、設備および工程の追加によりコストアップを招くという問題があった。
【００１１】
本願発明は、上述の従来の問題点に着目して成されたもので、絞り溝を、切削加工対象品に形成することにより、設備および工程の追加を無くしてコストアップを招かないようにすることを第１の目的とし、さらに、目標下限圧ＰＬを高く設定して制御性を確保することと、目標上限圧ＰＨを低く設定して、リリーフ性能を確保することの両立を図ることを、電磁弁の軸方向寸法を大きくすることなく達成することを第２の目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、バルブシートに当接した閉弁位置からバルブシートから離反した開弁位置の範囲内でストローク可能にバルブボディに収容されたプランジャと、このプランジャを開弁方向に付勢するスプリングと、前記プランジャに駆動力を伝達可能に設けられて、前記バルブボディの端面と向き合う吸引面を備えたアマチュアと、前記アマチュアの外周に設けられ、通電によりアマチュアを通り前記吸引面からバルブボディの端面へと飛ぶ磁束を形成して閉弁方向の吸引力を発生させるコイルと、を備えた常開の電磁弁において、前記アマチュアであって前記吸引面以外の部位に磁路の絞りを設け、前記磁路の絞りを、前記アマチュアの外周であって前記吸引面の近傍位置に絞り溝を形成し、通電時に磁束の一部が前記吸引面を迂回して飛ぶように構成したことを特徴とする手段とした。請求項２に記載の発明は、前記磁路の絞りは、前記コイルに流れる通電量が所定量になると前記磁路の絞りを通る磁束を制限することを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、ホイルシリンダに接続されてホイルシリンダにブレーキ液を供給するブレーキ回路と、このブレーキ回路に向けてブレーキ液を供給する液圧源と、前記ブレーキ回路に接続されてホイルシリンダのブレーキ液を相対的に低圧側となる低圧回路に逃がす常開の常開の電磁ゲート弁と、を備え、液圧源からブレーキ回路にブレーキ液を供給したときに、電磁ゲート弁を一時的あるいは連続的に閉弁させて、ブレーキ回路からホイルシリンダにブレーキ液を供給させて制動力を発生可能に構成されたブレーキ装置において、前記電磁ゲート弁として、請求項１または２に記載の電磁弁を適用したことを特徴とする手段とした。請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のブレーキ装置において、前記低圧回路は、運転者の制動操作に対応した液圧を発生するブレーキ操作液圧源と前記ブレーキ回路とを前記電磁ゲート弁を介在させて結ぶ回路であり、運転者が制動操作を行ったときには、その操作に対応してブレーキ液がブレーキ操作液圧源から低圧回路ならびにブレーキ回路を介してホイルシリンダに供給されて制動が成されるよう構成され、また、運転者が制動操作を行っていないときにあっても、液圧源からブレーキ液をブレーキ回路に供給し、かつ電磁ゲート弁を一時的あるいは連続的に閉じてホイルシリンダへブレーキ液を供給して制動力を発生可能に構成されていることを特徴とする。請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のブレーキ制御装置において、前記制動制御手段は、電磁ゲート弁に対してパルス変調制御を実行し、ホイルシリンダに供給されるブレーキ液のブレーキ操作液圧源側への逃がし量を調節することでホイルシリンダへのブレーキ液の供給量を調整して制動力を制御するよう構成されていることを特徴とする。
【００１５】
【発明の作用および効果】
本発明の電磁弁の作動について説明すると、コイルへの非通電時には、プランジャは、スプリングに付勢されてバルブシートから離れ開弁している。一方、コイルに通電すると、アマチュアを通りかつアマチュアの吸引面からバルブボディの端面に飛ぶ磁束が形成され、アマチュアがバルブボディに近づく向きに移動するのに伴って、アマチュアと一体的なプランジャがストロークしてバルブシートに当接し閉弁状態となる。ここで、本発明では、アマチュアに磁路の絞りを設けていることにより、コイルに通電する電流値を高くして磁束密度が高くなるに連れて、磁束の一部が絞り溝を迂回してアマチュアの外部を通る。したがって、アマチュアの吸引面とバルブボディ端面との間を飛ぶ磁束密度が低下し、コイルに通電する電流値を上昇させていったときに、電流値の上昇変化率に比べて、発生吸引力の上昇変化率が小さくなる特性となる。よって、通常の制御領域の通電による液圧の可変幅を大きく確保して高い制御性を得ることと、最大電流を流したときの開弁圧を低く抑えてリリーフ性能を確保することの両立を図ることができる。
【００１６】
また、磁路の絞りとして、アマチュアの外周であって吸引面の近傍位置に絞り溝を形成し、この絞り溝において磁束が飛んだときに、吸引面を迂回するようにした。したがって、アマチュアとバルブボディとの間で作用する吸引力が、弱まり、上述した通常の制御領域の通電による液圧の可変幅を大きく確保して高い制御性を得ることと、最大電流を流したときの開弁圧を低く抑えてリリーフ性能を確保することの両立を、いっそう高いレベルで図ることができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明では、液圧源からブレーキ回路に向けてブレーキ液を供給しているときに、電磁ゲート弁を一時的あるいは連続的に閉弁させて、電磁ゲート弁とホイルシリンダとの間のブレーキ回路の液圧を上昇させ、ホイルシリンダ圧を上昇させて制動力を発生させることができる。この時、電磁ゲート弁として、請求項１または２に記載の電磁弁を用いることにより、通常の制動力を発生させる液圧では、電磁ゲート弁に対して通電を行っているときには、電磁ゲート弁が開弁しないようにしながらも、ブレーキ回路が通常の制動力を発生させる液圧よりも異常に高圧になったときには、電磁ゲート弁に対して最大電流値の通電を行っていても、ブレーキ回路の液圧がプランジャを押し上げて開弁するように設定することができる。したがって、ブレーキ装置として、電磁ゲート弁と並列に高圧リリーフバルブを設けることが不要となって、コストダウンを図ることができる。しかも、上述のように、電磁ゲート弁としての設定を確実に行うことができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明では、運転者が制動操作を行ったときには、ブレーキ操作液圧源から低圧回路、開弁状態の電磁ゲート弁およびブレーキ回路を経てホイルシリンダにブレーキ液が供給され、制動力が発生する。一方、運転者が制動操作を行っていないときに制動力を発生させる場合、請求項３に記載の発明と同様に、液圧源からブレーキ回路にブレーキ液を供給し、さらに電磁ゲート弁を一時的あるいは連続的に閉弁させることにより、制動力を発生させることができる。この時、請求項５に記載の発明では、電磁ゲート弁に対してＰＷＭ制御を実行して、電磁ゲート弁の開弁量を制御し、これによりブレーキ回路ならびにホイルシリンダの圧力を制御する。ＰＷＭ制御の場合、通常の制御領域をデューティ比が低い領域に設定し、閉弁状態を維持させる場合のデューティ比１００％時の電流値に対して大きな差を付けることにより、通常の制御領域の通電では、ブレーキ回路の液圧によりプランジャが押し戻されて制御が正常に成されない不具合が生じないようにしながら、デューティ比１００％により閉弁状態を維持させているときでも、異常高圧が発生すると、プランジャが押し戻されて開弁するように設定して、リリーフ機能を確実に得るようにすることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
（実施の形態１）
図３は本発明実施の形態の電磁弁を適用した実施の形態１のブレーキ装置を示すブレーキ回路図である。
図において、ＭＣはマスタシリンダでありブレーキペダルＢＰを踏み込むとブレーキ回路１，２を介してブレーキ液をホイルシリンダＷＣに向けて供給する周知のものである。なお、マスタシリンダＭＣにはブレーキ液を貯留するリザーバＲＥＳが設けられている。
【００２１】
前記ブレーキ回路１，２はいわゆるＸ配管と呼ばれる接続構造となっている。すなわち、ブレーキ回路１は、左前輪のホイルシリンダＷＣ（ＦＬ）と右後輪のホイルシリンダＷＣ（ＲＲ）とを結び、ブレーキ回路２は、右前輪のホイルシリンダＷＣ（ＦＲ）と左後輪のホイルシリンダＷＣ（ＲＬ）とを結ぶよう構成されている。
【００２２】
前記ブレーキ回路１，２の途中には、実施の形態の電磁弁としてのアウト側ゲート弁３が設けられている。このアウト側ゲート弁３は、ブレーキ回路１，２の連通・遮断を切り替える常開のソレノイド弁である。
前記アウト側ゲート弁３には、マスタシリンダＭＣ側（以下、これを上流という）からホイルシリンダＷＣ側（以下、これを下流という）へのブレーキ液の流通のみを許容する一方弁３ａが並列に設けられている。
【００２３】
また、前記ブレーキ回路１，２において、アウト側ゲート弁３の下流にはソレノイド駆動の常開のＯＮ・ＯＦＦ弁からなる流入弁５が設けられ、さらに、この流入弁５よりも下流位置とリザーバ７とを結ぶリターン通路１０の途中にはソレノイド駆動の常閉のＯＮ・ＯＦＦ弁からなる流出弁６が設けられている。
【００２４】
さらに、前記ブレーキ回路１，２には、マスタシリンダＭＣ以外の液圧源としてポンプ４が接続されている。すなわち、このポンプ４は、運転者が制動操作を行っていないときのブレーキ液圧源となるとともに、ＡＢＳ制御を実行したときの戻しポンプを兼ねるものである。このポンプ４は、モータ８により作動するプランジャポンプであって、２つのプランジャ４ｐ，４ｐを備えるとともに、それぞれのプランジャ４ｐ，４ｐで吸入・吐出を行うポンプ室４ｒが、枝分かれされた吸入回路４ａ，４ｂを介して前記ブレーキ回路１，２においてアウト側ゲート弁３よりも上流の位置と、前記リザーバ７とに接続されている。一方、吐出回路４ｃが、前記ブレーキ回路１，２において、前記アウト側ゲート弁３と流入弁５との間の位置に接続されている。また、前記吸入回路４ｂには、ブレーキ液がリザーバ７の方向へ流れるのを防止する逆止弁４ｄが設けられている。
なお、前記流入弁５，流出弁６，リザーバ７，リターン回路１０，吸入回路４ｂによりＡＢＳユニットが構成されており、制動時に車輪ロックが生じそうになったときには、必要に応じて、流入弁５を閉じるとともに流出弁６を開弁してホイルシリンダＷＣの減圧を行ったり、流入弁５と流出弁６の両方を閉弁させてホイルシリンダＷＣの液圧保持を行ったり、流入弁５を開くとともに流出弁６を閉じて増圧を行ったりすることができる。
【００２５】
また、前記吸入回路４ａには、この吸入回路４ａの連通・遮断を切り替えるイン側ゲート弁９が設けられている。このイン側ゲート弁９は、常閉のソレノイドバルブにより構成されている。
【００２６】
前記２つのゲート弁３，９、流入弁５、流出弁６およびモータ８の作動は、図示を省略した制動制御手段により制御される。
この制御手段は、図示は省略するが、車輪速センサを含んで車両の走行状態を検出する走行状態検出手段に接続され、この走行状態検出手段からの入力に基づいて後述するＡＢＳ制御、ならびに自動制動制御を実行する。
【００２７】
ＡＢＳ制御は、周知の制御であり、これを簡単に説明すると、本実施の形態では、車輪速センサからの入力に基づいて制動時の車輪ロックを判断し、車輪がロックしそうな状態になったら、ホイルシリンダ圧を減圧させて車輪ロックを回避した後、その対象となる車輪の車輪速が、車体速よりも所定値だけ低い、制動に最も有効な速度となるように適宜、減圧・保持・増圧を行うものである。
【００２８】
このＡＢＳ制御における減圧・保持・増圧は、減圧の場合は、流入弁５を閉弁させるとともに流出弁６を開弁させ、保持の場合は、両弁５，６を閉弁させ、増圧の場合は、流入弁５を開弁させるとともに流出弁６を閉弁させることにより行う。また、減圧の際には、ホイルシリンダＷＣのブレーキ液がリザーバ７に逃がされるが、このリザーバ７に溜まったブレーキ液は、ポンプ４の作動に基づいて随時ブレーキ回路１，２に戻される。
【００２９】
また、本実施の形態では、自動制動制御を実行する。この自動制動制御は、走行状態検出手段からの入力に基づいて走行状態を検出して自動的に制動力を発生させるものであり、例えば、先行車との車間を検出し、この車間が車速に応じた理想車間よりも縮まったときに自動的に制動力を発生させて車間を理想車間に保つ制御を含む。
【００３０】
上述の自動制動制御を実行する際には、イン側ゲート弁９を開弁させるとともにポンプ４を作動させて、ブレーキ液をブレーキ回路１，２に吐出させる。そして、この状態で、流入弁５を開弁するとともに流出弁６を閉弁すると（両弁５，６に通電しない状態に維持する）、ホイルシリンダ圧が増圧され、一方、この状態でアウト側ゲート弁３を開弁すると、ブレーキ回路１，２のブレーキ液がマスタシリンダＭＣ側に逃がされて減圧が成される。なお、本実施の形態では、アウト側ゲート弁３の開弁量をＰＷＭ制御により調整するとともに、モータ８の駆動をＰＷＭ制御することによりホイルシリンダ圧を制御するものである。
【００３１】
また、自動ブレーキ制御としては、上述の自動制動制御の他に、駆動輪がスリップしたのを検出したときに駆動輪に制動力を発生させて駆動輪スリップを防止するトルクスリップ制御や、車両が過オーバステア状態や過アンダステア状態となったときに、所望の輪に制動力を発生させて、車両をニュートラル状態に戻す方向にヨーモーメントを発生させる車両運動制御などを実行してもよい。ちなみに、上記自動制動制御の場合は、全輪のホイルシリンダ圧を同圧に制御あるいは前後輪で所定の液圧差を持たせながら全ホイルシリンダＷＣに対して液圧を供給するのに対し、車両運動制御の場合は、１輪のみに制動力を発生させる場合もある。また、トルクスリップ制御に関しては、駆動輪のホイルシリンダＷＣにのみ液圧を供給するものである。
【００３２】
次に、アウト側ゲート弁３の構成について詳細に説明する。なお、ここで説明するアウト側ゲート弁３は、ブレーキ回路１に設けられているものとするが、ブレーキ回路２に設けられているものも、同一の構成である。
図１はアウト側ゲート弁３の断面図である。図において１１は、ユニットハウジングであって、このユニットハウジング１１には、図２に示すブレーキ装置の構成が収容されている。
このユニットハウジング１１において前記アウト側ゲート弁３を取り付ける部位には、バルブ組付穴１２が形成され、このバルブ組付穴１２にブレーキ回路１が接続されている。なお、図中１３はブレーキ回路１においてアウト側ゲート弁３よりも上流側を形成する回路であり、１４はブレーキ回路１においてアウト側ゲート弁３よりも下流側を形成する回路である。
【００３３】
前記バルブ組付穴１２には、磁性体製のバルブボディ３１が挿入され、この挿入状態でバルブ組付穴１２の入口部分の内周をかしめることで固定されている。なお、前記バルブボディ３１の外周には、ブレーキ回路１と外部とをシールするシール材３２、ならびにブレーキ回路１の上流側の回路１３と下流側の回路１４とをシールするシール材３３が設けられている。
【００３４】
前記バルブボディ３１には、軸心に貫通穴３１ａが穿設され、この貫通穴３１ａに、シートプラグ３４が嵌合固定されているとともに、このシートプラグ３４に形成されたバルブシート３４ａに先端が当接および離反可能な非磁性体のプランジャ３５が挿入されている。なお、このプランジャ３５はリターンスプリング３０によりバルブシート３４ａから離反する方向に付勢されている。また、バルブボディ３１には、ブレーキ回路１の上流側の回路１３と、貫通穴３１ａにおいてバルブシート３４ａよりもプランジャ側とを連通する連通穴３１ｂが貫通して形成されている。
【００３５】
前記プランジャ３５の基端部には、磁性体製のアマチュア３６が当接されている。また、アマチュア３６の外側には、アマチュア３６を覆い隠すシリンダ３７が設けられている。なお、このシリンダ３７は、基端部が前記バルブボディ３１の基端部に嵌合されて溶接により結合されている。
前記シリンダ３７の外周には、コイル３８が設けられ、このコイル３８は、ケース３９に収容されている。
【００３６】
前記アマチュア３６には、図中下端に前記バルブボディ３１の端面と対向する吸引面３６ａが設けられ、さらに、この吸引面３６ａの近傍位置の外周に、絞り溝３６ｂが全周に亘って形成されている。すなわち、図２は、アマチュア３６の三面図ならびに断面図であって、前記絞り溝３６ｂは、断面が有底の略Ｖ字状に形成されている。さらに、アマチュア３６には、外周の２箇所に軸方向に縦溝３６ｃが形成されている。なお、この縦溝３６ｃは、プランジャ３５がストロークする時に、アマチュア３６の図中上端とシリンダ３７との間に形成される空間が容積変化する時に、ブレーキ液を流通させてこのストロークを可能とするためのものである。
【００３７】
次に、前記絞り溝３６ｂの作用について説明する。
本実施の形態では、自動制動時にあっては、上述したように、ホイルシリンダ圧を制御する際にアウト側ゲート弁３に対してＰＷＭ制御を実行して、ポンプ４からブレーキ回路１，２に供給したブレーキ液の逃がし量を制御することにより増圧量の制御を行う。このＰＷＭ制御を実行するにあたり、図４に示すように、通常制御領域Ｉｎで示す範囲の通電を行う。
一方、デューティ比１００％の通電、すなわち通電し放しの場合には、最大電流ＩＨの通電が成される。
【００３８】
このように、アウト側ゲート弁３のコイル３８に対して、通電を行う場合、図１において一点鎖線で示すように、ケース３９→アマチュア３６→バルブボディ３１→ケース３９というように巡る磁束が形成され、この磁束により生じる電磁力によりアマチュア３６ならびにプランジャ３５が図中下方にストロークし、アマチュア３６の吸引面３６ａがバルブボディ３１の図中上端面に近接するとともに、プランジャ３５の先端面がバルブシート３４ａに当接し、アウト側ゲート弁３は閉弁状態となる。
このように通電時に生じる磁束は、通常制御領域Ｉｎの電流値を流しているときには、上述のような経路で形成されているが、この電流値を高くしていくと、絞り溝３６ｂにおいて磁束が絞られていることから、磁束の一部が、図の一点鎖線で示すように絞り溝３６ｂ、ならびに吸引面３６ａを迂回するように飛ぶ現象が生じる。このように磁束が飛ぶことにより、アマチュア３６の吸引面３６ａとバルブボディ３１の端面との間の磁束密度は、電流値の上昇量に対する上昇量が小さくなることになる。したがって、吸引力特性としては、コイル３８に通電する電流値の上昇度合いに比べ、吸引力の上昇度合いが小さな特性となるもので、図４において、丸を結ぶ線で示す特性となる。
よって、通常制御領域Ｉｎの電流値では、制御領域Ｐｎの幅を広く確保し、制御性を確保しながら、何らかの原因で最大電流値ＩＨが流れているときの開弁圧（＝目標上限圧ＰＨ）を低く設定し、何らかの異常が発生してブレーキ回路が高圧になったときには、アウト側ゲート弁３にあっては、ブレーキ回路１，２における下流側の回路１４の液圧によりプランジャ３５が押し上げられて開弁し、この異常圧をマスタシリンダ側に逃がすことができるように設定できる。
すなわち、制御性とリリーフ性能の両立を図ることができる。
【００３９】
このように、本実施の形態では、アウト側ゲート弁３それ自体がリリーフバルブの役目を果たし、高圧リリーフバルブを廃止して、コスト的に優れた構成とすることができる。
しかも、本実施の形態では、絞り溝３６ｂを、アマチュア３６の下端部の吸引面３６ａに近い位置に設けている。これにより、電流値を上昇させたときに磁束の一部が飛んだときに、吸引面３６ａを飛ばすことにより確実に発生吸引力を低減させることができる。これにより、図４に示すような、所望の特性を確実に得ることができる。
【００４０】
さらに、本実施の形態では、絞り溝３６ｂをアマチュア３６の外周に設けるようにしているため、従来のアマチュア３６にそのまま適用することができ、アウト側ゲート弁３の軸方向寸法が従来よりも長くなるという不具合が生じない。すなわち、上述の絞り溝３６ｂと同様の溝を、バルブボディ３１において図中上端部近傍位置に設けた構成にあっても、本実施の形態と同等の特性を得ることは可能であると考えられる。しかしながら、このバルブボディ３１の上端部には、シリンダ３７を嵌合させて溶着する構成であるため、アマチュア３６が正常にストロークさせるようにするためには、シリンダ３７をバルブボディ３１に対して傾くこと無く正確に軸心を一致させて取り付ける必要がある。このためには、シリンダ３７とバルブボディ３１との嵌合代を十分に確保する必要があるもので、したがって、この嵌合部分に絞り溝を設けようとすると、その分だけシリンダ３７とバルブボディ３１との嵌合代を長くする必要が生じ、その分軸心方向寸法が長くなる。本実施の形態は、このような問題が生じることがない。
【００４１】
さらに、本実施の形態は、絞り溝３６ｂをアマチュア３６の外周に形成する構成であるため、その加工上、ケース３９を加工するのに比べ、工程の追加がないとともに、加工設備の追加を最小限に抑えて製造コストの上昇を抑えることができる。
【００４２】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２のブレーキ装置について説明する。実施の形態２のブレーキ装置は、マスタシリンダＭＣを設けずに、通常の制動時もポンプの液圧を液圧源としてホイルシリンダ圧を制御する、いわゆるブレーキバイワイヤ式のブレーキ装置である。なお、アウト側ゲート弁３としては実施の形態１と同じ、構造のものを使用しているもので、また、他の構成についても、実施の形態１と同じ構成については実施の形態１と同じ符号を付けて説明を省略する。
【００４３】
すなわち、図５は実施の形態２のブレーキ装置における１系統部分だけを示すブレーキ回路図であって、主たる構成は実施の形態１と共通している。実施の形態１との相違点は、アウト側ゲート弁３は、低圧回路２０１を介してポンプ４の吸入側に接続されている。したがって、アウト側ゲート弁３を開弁するとブレーキ回路１の液圧が減圧される。
なお、各弁３，５，６ならびにモータ８の作動を制御する図外のコントロールユニットには、ブレーキペダルあるいは手動ブレーキスイッチの操作を検出する制動操作検出手段が接続されている。運転者が制動操作を行ったときには、この制動操作検出手段の検出値に基づいてホイルシリンダ圧の目標値を求め、この目標値に基づいてアウト側ゲート弁３ならびにモータ８をＰＷＭ制御する。また、流入弁５および流出弁６に対しては、実施の形態１と同様にＡＢＳ制御を実行するものである。
【００４４】
以上図面により実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態の構成に限定されるものではない。
例えば、実施の形態では、絞り溝３６ｂは、アマチュア３６の端部に一条だけ形成した例を示したが、二条の溝を形成しても良いし、あるいはアマチュア３６の全長に亘り螺旋状に形成しても良い。このように、螺旋状に形成した場合は、この絞り溝が縦溝を兼ねることになり、縦溝３６ｃを廃止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態の電磁弁としてのアウト側ゲート弁の断面図である。
【図２】実施の形態におけるアウト側ゲート弁のアマチュアを示す三面図および断面図である。
【図３】実施の形態１のブレーキ装置を示すブレーキ回路図である。
【図４】実施の形態のアウト側ゲート弁および従来技術の電磁弁の特性図である。
【図５】実施の形態２のブレーキ装置を示すブレーキ回路図である。
【符号の説明】
１ブレーキ回路
２ブレーキ回路
３アウト側ゲート弁
３ａ一方弁
４ポンプ
４ａ吸入回路
４ｂ吸入回路
４ｃ吐出回路
４ｄ逆止弁
４ｐ，４ｐプランジャ
４ｒポンプ室
５流入弁
６流出弁
７リザーバ
８モータ
９イン側ゲート弁
１０リターン通路
１１ユニットハウジング
１２バルブ組付穴
１３回路
１４回路
３０リターンスプリング
３１バルブボディ
３１ａ貫通穴
３１ｂ連通穴
３２シール材
３３シール材
３４シートプラグ
３４ａバルブシート
３５プランジャ
３６アマチュア
３６ａ吸引面
３６ｂ絞り溝
３６ｃ縦溝
３７シリンダ
３８コイル
３９ケース
２０１低圧回路
Ｉｈ最大電流
ＩＨ最大電流値
Ｉｎ通常制御領域
ＭＣマスタシリンダ
ＰＨ目標上限圧
ＰＬ目標下限圧
Ｐｎ制御領域
ＲＥＳリザーバ
ＷＣホイルシリンダ

Claims

バルブシートに当接した閉弁位置からバルブシートから離反した開弁位置の範囲内でストローク可能にバルブボディに収容されたプランジャと、
このプランジャを開弁方向に付勢するスプリングと、
前記プランジャに駆動力を伝達可能に設けられて、前記バルブボディの端面と向き合う吸引面を備えたアマチュアと、
前記アマチュアの外周に設けられ、通電によりアマチュアを通り前記吸引面からバルブボディの端面へと飛ぶ磁束を形成して閉弁方向の吸引力を発生させるコイルと、
を備えた常開の電磁弁において、
前記アマチュアであって前記吸引面以外の部位に磁路の絞りを設け、
前記磁路の絞りを、前記アマチュアの外周であって前記吸引面の近傍位置に絞り溝を形成し、通電時に磁束の一部が前記吸引面を迂回して飛ぶように構成したことを特徴とする電磁弁。
前記磁路の絞りは、前記コイルに流れる通電量が所定量になると、前記磁路の絞りを通る磁束を制限することを特徴とする請求項１に記載の電磁弁。
ホイルシリンダに接続されてホイルシリンダにブレーキ液を供給するブレーキ回路と、
このブレーキ回路に向けてブレーキ液を供給する液圧源と、
前記ブレーキ回路に接続されてホイルシリンダのブレーキ液を相対的に低圧側となる低圧回路に逃がす常開の常開の電磁ゲート弁と、
を備え、
液圧源からブレーキ回路にブレーキ液を供給したときに、電磁ゲート弁を一時的あるいは連続的に閉弁させて、ブレーキ回路からホイルシリンダにブレーキ液を供給させて制動力を発生可能に構成されたブレーキ装置において、
前記電磁ゲート弁として、請求項１または２に記載の電磁弁を適用したことを特徴とするブレーキ装置。
前記低圧回路は、運転者の制動操作に対応した液圧を発生するブレーキ操作液圧源と前記ブレーキ回路とを前記電磁ゲート弁を介在させて結ぶ回路であり、
運転者が制動操作を行ったときには、その操作に対応してブレーキ液がブレーキ操作液圧源から低圧回路ならびにブレーキ回路を介してホイルシリンダに供給されて制動が成されるよう構成され、
また、運転者が制動操作を行っていないときにあっても、液圧源からブレーキ液をブレーキ回路に供給し、かつ電磁ゲート弁を一時的あるいは連続的に閉じてホイルシリンダへブレーキ液を供給して制動力を発生可能に構成されていることを特徴とする請求項３に記載のブレーキ装置。
前記電磁ゲート弁に対してパルス変調制御を実行し、ホイルシリンダに供給されるブレーキ液のブレーキ操作液圧源側への逃がし量を調節することでホイルシリンダへのブレーキ液の供給量を調整して制動力を制御するよう構成されていることを特徴とする請求項４に記載のブレーキ制御装置。