JP4816579B2 - 電磁弁の異常検出装置および電磁弁の異常検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、電磁弁の異常検出装置および電磁弁の異常検出方法に関し、詳しくは、コイルと、該コイルへの通電に伴って形成される磁気回路の一部を構成する固定部および可動部と、を有し、前記磁気回路を流れる磁束により前記可動部が前記固定部に吸引されて作動する電磁弁の異常を検出する電磁弁の異常検出装置および電磁弁の異常検出方法に関する。

従来、この種の電磁弁としては、樹脂などの非金属材料により形成された円筒状の環状部材と、環状部材の内壁面に貼り付けられ磁束を発生させる位置検出コイルと、バルブに一体的に固定され位置検出コイルと対向するよう環状部材の内側に設けられ磁束を遮蔽する円筒状の遮蔽体とを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この電磁弁では、位置検出コイルに通電した状態でバルブの移動に伴って遮蔽体が移動すると、遮蔽体の表層に渦電流が発生し、これに伴って位置検出コイルのインピーダンスが変化することから、このインピーダンス変化を電圧信号として検出することにより、バルブの位置を検出することができるとしている。また、この電磁弁では、環状部材と位置検出コイルと遮蔽体とを用いてバルブの位置を検出することにより、バルブの固着や噛み込み、ソレノイドコイルの断線などのバルブの動作異常も検出することができるとしている。
特開２００６−２７５２３５号公報

しかしながら、上述した電磁弁では、バルブの位置検出のために位置検出用のコイルの他に、遮蔽体や環状部材を配置する必要から、部品点数が多くなって装置が複雑化すると共に電磁弁の大型化を招いてしまう。

本発明の電磁弁の異常検出装置および電磁弁の異常検出方法は、簡易な構成により電磁弁の異常をより確実に検出できるようにすることを主目的とする。

本発明の電磁弁の異常検出装置および電磁弁の異常検出方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の電磁弁の異常検出装置は、
コイルと、該コイルへの通電に伴って形成される磁気回路の一部を構成する固定部および可動部と、を有し、前記磁気回路を流れる磁束により前記可動部が前記固定部に吸引されて作動する電磁弁の異常を検出する電磁弁の異常検出装置であって、
前記磁気回路上に配置され、該磁気回路を流れる磁束の磁束密度または磁束密度変化を検出する磁束密度検出手段と、
前記コイルへの通電状態と前記磁束密度検出手段により検出された磁束密度または磁束密度変化とに基づいて前記電磁弁の異常を判定する異常判定手段と
を備えることを要旨とする。

この本発明の電磁弁の異常検出装置では、コイルへの通電に伴って形成される磁気回路上に磁気回路を流れる磁束の磁束密度または磁束密度変化を検出する磁束密度検出手段を配置し、コイルへの通電状態と磁束密度検出手段により検出された磁束密度または磁束密度変化とに基づいて電磁弁の異常を判定する。したがって、簡易な構成により電磁弁の異常、例えば可動部の固着などの異常を検出することができる。

こうした本発明の電磁弁の異常検出装置において、前記磁束密度検出手段は、前記磁気回路上で前記可動部の移動に伴う磁束密度変化が最も大きく現われる部位に配置されてなるものとすることもできる。こうすれば、磁束密度検出手段による検出をより正確に行なうことができるから、電磁弁の異常をより正確に検出することができる。

また、本発明の電磁弁の異常検出装置において、前記固定部は、前記可動部が可動方向に嵌挿される溝部が形成されると共に前記可動部が近づくほど狭くなって該可動部の可動方向の磁束を増加させる空隙が形成され、前記磁束密度検出手段は、前記空隙の近傍に配置されてなるものとすることもできる。こうした空隙の近傍は、可動部の移動に伴う磁束密度変化が大きく現われる部位と考えることができるから、この部位に磁束密度検出手段を配置することにより、磁束密度検出手段による検出をより正確に行なうことができる。

さらに、本発明の電磁弁の異常検出装置において、前記磁束密度検出手段は、磁束密度変化を検出する手段であり、前記異常判定手段は、前記コイルの通電電流の変化量と前記検出された磁束密度変化の変化量とに基づいて前記電磁弁の異常を判定する手段であるものとすることもできる。この場合、前記磁束密度検出手段は、さぐりコイルまたはホール素子を用いて磁束密度変化を検出する手段であるものとすることもできる。

また、本発明の電磁弁の異常検出装置において、前記磁束密度検出手段は、磁束密度を検出する手段であり、前記異常判定手段は、前記コイルへの通電電流と前記検出された磁束密度とに基づいて前記電磁弁の異常を判定する手段であるものとすることもできる。この場合、前記磁束密度検出手段は、ホール素子を用いて磁束密度を検出する手段であるものとすることもできる。

また、本発明の電磁弁の異常検出装置において、前記電磁弁は、円筒状の内部空間が形成され入力ポートと出力ポートとドレンポートとを有するスリーブと、該スリーブの内部空間に挿入される軸状部材であって前記可動部との連動による軸方向の移動に伴って各ポートの連通と遮断とを行なうスプールとを有する弁部を備えるものとすることもできる。こうすれば、弁部の固着などの異常を判定することができる。この場合、前記可動部と前記スプールは、一体的に結合されてなるものとすることもできる。こうすれば、可動部の移動に伴ってスプールだけが固着したときでも異常を判定することができる。

また、本発明の電磁弁の異常検出装置において、前記磁束密度検出手段は、出力端子が前記コイルの端子と共通のコネクタ部に配策されてなるものとすることもできる。こうすれば、装置全体をよりコンパクトなものとすることができる。

本発明の電磁弁の異常検出方法は、
コイルと、該コイルへの通電に伴って形成される磁気回路の一部を構成する固定部および可動部と、を有し、前記磁気回路を流れる磁束により前記可動部が前記固定部に吸引されて作動する電磁弁の異常を検出する電磁弁の異常検出方法であって、
（ａ）前記磁気回路上に配置されたセンサを用いて該磁気回路を流れる磁束の磁束密度または磁束密度変化を検出し、
（ｂ）前記コイルへの通電状態と前記検出された磁束密度または磁束密度変化とに基づいて前記電磁弁の異常を判定する
ことを要旨とする。

この本発明の電磁弁の異常検出方法によれば、コイルへの通電に伴って形成される磁気回路上に磁気回路を流れる磁束の磁束密度または磁束密度変化を検出する磁束密度検出手段を配置し、コイルへの通電状態と磁束密度検出手段により検出された磁束密度または磁束密度変化とに基づいて電磁弁の異常を判定する。したがって、簡易な構成により電磁弁の異常、例えば可動部の固着などの異常を検出することができる。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としての電磁弁の異常検出装置に用いられる電磁弁２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の電磁弁２０は、例えばオートマチックトランスミッションに組み込まれたクラッチの油圧制御に用いられるものとして構成されており、図示するように、ソレノイド部３０と、このソレノイド部３０により駆動され入力した油圧を調圧して出力する調圧バルブ部４０とを備える。

ソレノイド部３０は、底付き円筒部材としてのケース３１と、ケース３１の内周側に配置され絶縁性のボビン３２ａに絶縁導線が巻回されてなるコイル（ソレノイドコイル）３２と、ケース３１の開口端部にフランジ外周部が固定されたフランジ部３４ａとフランジ部３４ａからコイル３２の内周面に沿って軸方向に延伸された円筒部３４ｂとが形成された第１のコア３４と、ケース３１の底部に固定されると共にコイル３２の内周面に沿って第１のコア３４の円筒部３４ｂと所定間隔を隔てた位置まで軸方向に延伸された円筒状の第２のコア３５と、第２のコア３５に挿入され第２のコア３５の内周面を軸方向に摺動可能なプランジャ３６と、第１のコア３４の円筒部３４ｂに挿入されプランジャ３６の先端に一体的に固定されると共に円筒部３４ｂの内周面を軸方向に摺動可能なシャフト３８とを備える。また、ソレノイド部３０は、コイル３２からの端子がケース３１の外周部に形成されたコネクタ部３９に配策されており、この端子を介してコイル３２に給電することができるようになっている。

第１のコア３４の円筒部３４ｂの先端部は、外面には先端に向かうほど外径が小さくなるようテーパが形成され、内面にはシャフト３８の外径よりも大きな外径のプランジャ３６の先端部が嵌挿可能に環状の溝３４ｃが形成されている。プランジャ３６の先端面と対向する環状の溝３４ｃの面には、プランジャ３６が第１のコア３４に当接しないよう非磁性材料により形成された環状のリング３４ｄが設けられている。

ケース３１と第１のコア３４と第２のコア３５とプランジャ３６は、いずれも純度の高い鉄などの強磁性材料により形成されており、第１のコア３４の円筒部３４ｂの端面と第２のコア３５の端面との間の空間は、非磁性体として機能するよう形成されている。なお、この空間は、非磁性体として機能させればよいから、ステンレススチールや黄銅などの非磁性金属を設けるものとしても構わない。

こうしたソレノイド部３０では、コイル３２に通電すると、ケース３１，第２のコア３５，プランジャ３６，第１のコア３４，ケース３１の順にコイル３２の周囲を周回するよう磁束が流れる磁気回路が形成され、これにより第１のコア３４とプランジャ３６との間に吸引力が作用してプランジャ３６が吸引される。前述したように、プランジャ３６の先端には第１のコア３４の内周面を軸方向に摺動可能なシャフト３８が一体的に固定されているから、プランジャ３６の吸引に伴ってシャフト３８は前方（図中左方向）に押し出される。図２に、ケース３１と第２のコア３５とプランジャ３６と第１のコア３４とにより形成される磁気回路に磁束が流れる様子を示す。

第１のコア３４の円筒部３４ｂの外周には、ケース３１と第１のコア３４と第２のコア３５とプランジャ３６とにより形成される磁気回路を流れる磁束が鎖交するようさぐりコイル８０が配置されている。図３に、第１のコア３４にさぐりコイル８０が配置されている様子を示す。このさぐりコイル８０は、鎖交する磁束が変化したときに起電力を発生し、この発生した起電力を検出することにより鎖交する磁束の磁束密度変化を検出することができる。さぐりコイル８０が配置されている部位の近傍には、前述したように、第１のコア３４とプランジャ３６とにより空隙が形成されており、この空隙はコイル３２への通電に伴ってプランジャ３６が第１のコア３４に近づくにつれて小さくなるため、プランジャ３６の可動方向に流れる磁束が増加し、磁気回路中で磁束密度変化が最も大きく現われる。実施例では、この部位の近傍にさぐりコイル８０を配置したから、磁束密度変化の検出をより正確に行なうことができる。なお、さぐりコイル８０の出力端子は、コイル３２の端子と共に共通のコネクタ部３９に配策されている。

調圧バルブ部４０は、一端がソレノイド部３０のケース３１および第１のコア３４に取り付けられた略円筒状のスリーブ４２と、スリーブ４２の内部空間に挿入され一端がソレノイド部３０のシャフト３８の先端に連結されたスプール４４と、スリーブ４２の他端にネジ止めされたエンドプレート４６と、エンドプレート４６とスプール４４の他端との間に設けられてスプール４４をソレノイド部３０側の方向へ付勢するコイルバネ４８とを備える。なお、エンドプレート４６は、そのネジ位置を調整することにより、コイルバネ４８の付勢力を微調整することができるようになっている。

スリーブ４２は、その内部空間の開口部として、図１中のスリーブ４２における略中央位置に形成され図示しないオイルポンプから圧送された作動油を入力する入力ポート５２と、図１中の左寄りの位置に形成されクラッチＣＬ側に作動油を吐出する出力ポート５４と、図１中の左端の位置に形成され作動油をドレンするドレンポート５６と、図１中の右寄りの位置に形成され出力ポート５４から吐出された作動油を外部に形成された油路５８ａを介して入力してスプール４４をフィードバックするフィードバックポート５８とが形成されている。また、スリーブ４２の両端部には、スプール４４の摺動に伴ってスリーブ４２の内周面とスプール４４の外周面との間の摺動面から漏れ出た作動油を排出するための排出孔５９ａ，５９ｂも形成されている。

スプール４４は、スリーブ４２の内部に挿入される軸状部材として形成されており、図１に示すように、スリーブ４２の内径と略同一の外径の円柱状の三つのランド６２，６４，６６と、図中の中央のランド６２と左側のランド６４との間を連結しランド６２，６４の外径よりも小さな外径で且つ互いのランド６２，６４から中央部に向かうほど小さな外径となるようテーパ状に形成され入力ポート５２と出力ポート５４とドレンポート５６の各ポート間を連通可能な連通部６８と、図中の中央のランド６２と右側のランド６６との間を連結しスプール４４をフィードバックするための連結部６９とを備える。

こうして構成された実施例の電磁弁２０の動作について説明する。いま、コイル３２に通電されていない場合を考える。この場合、スプール４４はコイルバネ４８の付勢力によりソレノイド部３０側へ移動しているから（図１の状態）、連通部６８により入力ポート５２と出力ポート５４とが連通する。したがって、入力ポート５２に入力された作動油は出力ポート５４から出力されて、クラッチＣＬに作用する油圧が上昇する。一方、コイル３２に通電されると、コイル３２に印加される電流の大きさに応じた吸引力で第１のコア３４にプランジャ３６が吸引され、これに伴って先端にスプール４４が連結されたシャフト３８が前方（図１中の左方向）に押し出されることによりスプール４４がコイルバネ４８側へ移動する。この際、スプール４４は、プランジャ３６の推力（吸引力）とコイルバネ４８の付勢力と出力ポート５４からフィードバックポート５８へ入力される作動油の圧力によりスプール４４に作用するフィードバック力とが丁度釣り合う位置で停止し、スプール４４がコイルバネ４８側に移動するほど入力ポート５２の開口面積を狭めると共にドレンポート５６の開口面積を広げ、スプール４４が最もコイルバネ４８側に移動したときにランド６２により入力ポート５２が完全に塞がれると共に出力ポート５４とドレンポート５６とが連通する。これにより、クラッチＣＬに作用している油圧は下降する。

図４は、コントローラ７０を中心として信号の入出力関係を示すブロック図である。コントローラ７０は、実施例の電磁弁２０の制御を含めてオートマチックトランスミッションに組み込まれるクラッチの油圧制御の制御装置として機能すると共に実施例の電磁弁２０の異常検出装置の一部としても機能するようになっている。コントローラ７０は、ＣＰＵ７２を中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、入力処理回路７８と、出力処理回路７９とを備え、これらはバス７１を介して電気的に接続されている。このコントローラ７０には、さぐりコイル７０の出力電圧を検出する電圧計８２からの出力電圧Ｖ１やコイル３２への通電電流を検出する電流計８４からの通電電流Ｉなどが入力処理回路７８を介して入力されており、コントローラ７０からは、コイル３２への通電電流を制御する駆動回路３２ａへの駆動信号や警告灯８６への点灯信号などが出力処理回路７９を介して出力されている。

実施例の電磁弁２０の異常検出装置としては、電磁弁２０の異常、特に、スプール４４やプランジャ３６のスティック（固着）を検出するための装置として構成されており、具体的には、さぐりコイル８０と、電圧計８２と、電流計８４と、警告灯８６と、コントローラ７０とにより構成されている。

次に、こうして構成された実施例の電磁弁２０の異常検出装置の動作について説明する。図５は、コントローラ７０により実行される異常判定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば数十〜数百ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

異常判定処理ルーチンが実行されると、コントローラ７０のＣＰＵ７２は、まず、電圧計８２により検出されるさぐりコイル８０の出力電圧Ｖ１や電流計８４により検出されるコイル（ソレノイドコイル）３２への通電電流Ｉなどの処理に必要なデータを入力し（ステップＳ１００）、入力した通電電流Ｉとｎ回前にこのルーチンが実行されたときに入力した通電電流（前回Ｉ）との偏差により電流変化量ΔＩ（＝Ｉ−ｎ回前のＩ）を計算し（ステップＳ１１０）、計算した電流変化量ΔＩに基づいてさぐりコイル８０を鎖交する磁束の磁束密度変化量の推定値としての推定磁束密度変化量ΔＢｅｓｔを導出する（ステップＳ１２０）。ここで、推定磁束密度変化量ΔＢｅｓｔは、実施例では、電流変化量ΔＩと推定磁束密度変化量ΔＢｅｓｔとの関係を予め求めてマップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、電流変化量ΔＩが与えられると、マップから対応する推定磁束密度変化量ΔＢｅｓｔを導出するものとした。

そして、入力したさぐりコイル８０の出力電圧Ｖ１に基づいてさぐりコイル８０を鎖交する磁束の磁束密度変化量の実際値としての実磁束密度変化量ΔＢを導出し（ステップＳ１３０）、導出した実磁束密度変化量ΔＢと導出した推定磁束密度変化量ΔＢｅｓｔとの偏差α（＝ΔＢ−ΔＢｅｓｔ）を計算する（ステップＳ１４０）。ここで、実磁束密度変化量ΔＢは、実施例では、出力電圧Ｖ１と実磁束密度変化量ΔＢとの関係を予め求めてマップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、出力電圧Ｖ１が与えられるとマップから対応する実磁束密度変化量ΔＢを導出するものとした。

実磁束密度変化量ΔＢと推定磁束密度変化量ΔＢｅｓｔとの偏差αを計算すると、計算した偏差αが値０を中心とした許容範囲内にあるか否かを判定する（ステップＳ１５０）。この許容範囲は、実施例では、電圧計８２や電流計８４の検出誤差や検出タイミングのズレなどを考慮して偏差αが値０とみなせる程度に若干のマージンを設けた範囲として予め定められている。偏差αが許容範囲内にあると判定されたときには、電磁弁２０は正常に機能していると判断し、そのまま本ルーチンを終了し、偏差αが許容範囲内にないと判定すなわち許容範囲外にあると判定されたときには、電磁弁２０に異常が発生していると判定し（ステップＳ１６０）、警告灯８６を点灯して（ステップＳ１７０）、本ルーチンを終了する。

いま、電磁弁２０が正常に機能している正常時の場合を考える。この場合、プランジャ３６（スプール４４）のストローク量は、ヒステリシスを考えなければコイル３２への通電電流Ｉに比例し、ケース３１と第１のコア３４と第２のコア３５とプランジャ３６とにより形成される磁気回路を流れる磁束の磁束密度と対応した量となる。このため、コイル３２への通電電流Ｉの変化量ΔＩに基づいて導出される推定磁束密度変化量ΔＢｅｓｔとさぐりコイル８０からの出力電圧Ｖ１に基づいて導出される実磁束密度変化量ΔＢとは一致する。次に、異物が噛み込んだりしてスプール４４やプランジャ３６，シャフト３８がスティック（固着）している異常時の場合を考える。異常時としては、コイル３２に通電してスプール４４やプランジャ３６，シャフト３８が図１中左側に移動した状態でスティックした場合やコイル３２への通電を行なっておらずスプール４４やプランジャ３６，シャフト３８がバネ４８により図１中右側に押された状態でスティックした場合を考えることができる。何れの場合でも、コイル３２への通電電流Ｉに対するプランジャ３６（スプール４４）のストローク量は、正常時のストローク量とは異なるものとなるから、第１のコア３４とプランジャ３６との間の空隙も正常時とは異なったものとなる。前述したように、第１のコア３４とプランジャ３６との間の空隙の変化は、磁束回路の変化を招くから、プランジャ３６のストローク量が正常時とは異なるものとなると、コイル３２への通電電流Ｉの変化量ΔＩに基づいて導出される推定磁束密度変化量ΔＢｅｓｔとさぐりコイル８０からの出力電圧Ｖ１に基づいて導出される実磁束密度変化量ΔＢとは一致しなくなる。図５の異常判定処理ルーチンでは、こうした現象を利用することにより、電磁弁２０に異常が生じていないかを判定しているのである。

以上説明した実施例の電磁弁２０の異常検出装置によれば、コイル３２への通電を伴って磁気回路を流れる磁束が鎖交するようさぐりコイル８０を配置し、コイル３２への通電電流Ｉの変化量ΔＩとさぐりコイル８０からの出力電圧Ｖ１に基づく磁束密度変化量ΔＢとに基づいて電磁弁２０に異常が生じていないかを判定（例えば、スプール４４やプランジャ３６，シャフト３８がスティック（固着）していないかを判定）するから、より簡易な構成により電磁弁２０の異常をより正確に判定することができる。しかも、さぐりコイル８０を、磁気回路中で磁束密度変化が最も大きく現われる部位に配置したから、磁束密度の微妙な変化もより正確に検出することが可能となる。

実施例の電磁弁２０の異常検出装置では、さぐりコイル８０を第１のコア３４に配置するものとしたが、ケース３１と第１のコア３４と第２のコア３５とプランジャ３６とにより形成される磁気回路を流れる磁束が鎖交するよう配置するものであれば、第１のコア３４に限られず、ケース３１や第２のコア３５に配置するものとしてもよい。

実施例の電磁弁２０の異常検出装置では、さぐりコイル８０を用いて磁気回路を流れる磁束の磁束密度変化量ΔＢを検出し、検出した磁束密度変化量ΔＢに基づいて電磁弁２０に異常が生じていないかを判定するものとしたが、さぐりコイル８０に代えてホール素子を配置するものとし、このホール素子を用いて磁気回路を流れる磁束の磁束密度を検出し、検出した磁束密度Ｂに基づいて電磁弁２０に異常が生じていないかを判定するものとしてもよい。この場合、図５の異常判定ルーチンに代えて図６に例示する異常判定処理ルーチンを実行するものとすればよい。なお、この変形例では、図１や図４で示した構成のうちさぐりコイル８０をホール素子に置き換えた点以外は実施例と同一であるから、その構成の説明については省略する。図６の異常判定処理ルーチンでは、まず、コイル３２への通電電流Ｉやホール素子からの出力電圧Ｖ２を入力し（ステップＳ２００）、入力した通電電流Ｉに基づいてホール素子を通過する磁束の磁束密度の推定値としての推定磁束密度Ｂｅｓｔを導出する（ステップＳ２１０）。ここで、推定磁束密度Ｂｅｓｔは、実施例では、通電電流Ｉと推定磁束密度Ｂｅｓｔとの関係を予め求めてマップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、通電電流Ｉが与えられるとマップから対応する推定磁束密度Ｂｅｓｔを導出するものとした。続いて、入力したホール素子の出力電圧Ｖ２に基づいてホール素子を通過する磁束の磁束密度の実際値としての実磁束密度Ｂを導出し（ステップＳ２２０）、導出した実磁束密度Ｂと導出した推定磁束密度Ｂｅｓｔとの偏差β（＝Ｂ−Ｂｅｓｔ）を計算する（ステップＳ２３０）。ここで、実磁束密度Ｂは、出力電圧Ｖ２と実磁束密度Ｂとの関係を予め求めてマップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、出力電圧Ｖ２が与えられるとマップから対応する実磁束密度Ｂを導出するものとした。そして、実磁束密度Ｂと推定磁束密度Ｂｅｓｔとの偏差βが値０を中心とした許容範囲内にあるか否かを判定し（ステップＳ２４０）、偏差βが許容範囲内にあると判定されたときには、電磁弁２０は正常に機能していると判断し、そのまま本ルーチンを終了し、偏差βが許容範囲内にないと判定すなわち許容範囲外にあると判定されたときには、電磁弁２０に異常が発生していると判定し（ステップＳ２５０）、警告灯８６を点灯して（ステップＳ２６０）、本ルーチンを終了する。なお、この許容範囲は、実施例では、電圧計８２や電流計８４の検出誤差や検出タイミングのズレなどを考慮して偏差βが値０とみなせる程度に若干のマージンを設けた範囲として予め定められている。したがって、この変形例の電磁弁の異常検出装置によっても実施例と同様の効果を奏することができる。

この変形例の電磁弁の異常検出装置では、コイル３２への通電電流Ｉとホール素子の出力電圧Ｖ２とに基づいて推定磁束密度Ｂｅｓｔと実磁束密度Ｂとを導出して電磁弁２０に異常が生じていないかを判定するものとしたが、コイル３２への通電電流Ｉの変化量ΔＩとホール素子の出力電圧Ｖ２の変化量（Ｖ２−ｎ前回に異常判定処理ルーチンで入力した出力電圧Ｖ２）とに基づいて推定磁束密度変化量ΔＢｅｓｔと実磁束密度変化量ΔＢとを導出して電磁弁２０に異常が生じていないかを判定するものとしてもよい。

実施例では、電磁弁の異常を検出する本発明をプランジャ３６とシャフト３８とが一体的に固定されたソレノイド部３０を有する電磁弁２０に適用して説明したが、図７の変形例の電磁弁１２０に示すように、プランジャ１３６の先端がシャフト１３８と当接しているだけのソレノイド部１３０を有する構成に適用するものとしても構わない。この場合、スプール４４がスティック（固着）したときには、プランジャ３６は、固着したシャフト３８を押し出す方向には動作することができないが、シャフト３８から遠ざかる方向には動作することができる。このことから、図６に例示する異常判定ルーチンにより電磁弁に異常が生じていないかを判定することが望ましい。

実施例では、電磁弁の異常を検出する本発明をシャフト３８とスプール４４とが連結された電磁弁２０に適用して説明したが、シャフト３８とスプール４４とが当接しているだけの構成に適用するものとしても構わない。この場合、コイル３２に通電してスプール４４やプランジャ３６，シャフト３８が図１中左側に移動した状態でスティックした場合の異常については検出することが困難とあるが、コイル３２への通電を行なっておらずスプール４４やプランジャ３６，シャフト３８がバネ４８により図１中右側に押された状態でスティックした場合の異常については検出することができる。

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、電磁弁の製造産業などに利用可能である。

本発明の一実施例としての電磁弁の異常検出装置に用いられる電磁弁２０の構成の概略を示す構成図である。 ケース３１と第２のコア３５とプランジャ３６と第１のコア３４とにより形成される磁気回路に磁束が流れる様子を示す説明図である。 第１のコア３４にさぐりコイル８０が巻回されている様子を示す説明図である。 コントローラ７０を中心として信号の入出力関係を示すブロック図である。 コントローラ７０により実行される異常判定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 変形例の異常判定ルーチンを示すフローチャートである。 変形例の電磁弁１２０の構成の概略を示す構成図である。

符号の説明

２０，１２０ 電磁弁、３０，１３０ ソレノイド部、３１ ケース、３２ コイル、３２ａ ボビン、３４ 第１のコア、３４ａ フランジ部、３４ｂ 円筒部、３４ｃ 溝、３４ｄ リング、３５ 第２のコア、３６，１３６ プランジャ、３８，１３８ シャフト、３９ コネクタ部、４０ 調圧バルブ部、４２ スリーブ、４４ スプール、４６ エンドプレート、４８ コイルバネ、５２ 入力ポート、５４ 出力ポート、５６ ドレンポート、５８ フィードバックポート、５８ａ 油路、５９ａ，５９ｂ 排出孔、６２，６４，６６ ランド、６８ 連通部、６９ 連結部、７０ コントローラ、７１ バス、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、７８ 入力処理回路、７９ 出力処理回路、８０ さぐりコイル、８２ 電圧計、８４ 電流計、８６ 警告灯。

Claims (6)

1. コイルと、該コイルへの通電に伴って形成される磁気回路の一部を構成する固定部および可動部と、を有し、前記磁気回路を流れる磁束により前記可動部が前記固定部に吸引されて作動する電磁弁の異常を検出する電磁弁の異常検出装置であって、
   前記磁気回路上に配置され、該磁気回路を流れる磁束の磁束密度変化を検出するさぐりコイルと、
   前記コイルへの通電状態と前記さぐりコイルにより検出された磁束密度変化とに基づいて前記電磁弁の異常を判定する異常判定手段と
   を備え、
   前記固定部は、内周面に前記可動部が可動方向に嵌挿可能な溝部が形成されると共に、該可動部が近づくほど狭くなって該可動部の可動方向の磁束を増加させる空隙が形成される円筒部を有し、
   前記さぐりコイルは、前記円筒部の外周面に巻き付けられてなる
   電磁弁の異常検出装置。
2. 請求項１記載の電磁弁の異常検出装置であって、
   前記異常判定手段は、前記コイルの通電電流の変化量と前記検出された磁束密度変化の変化量とに基づいて前記電磁弁の異常を判定する手段である
   電磁弁の異常検出装置。
3. 前記電磁弁は、円筒状の内部空間が形成され入力ポートと出力ポートとドレンポートとを有するスリーブと、該スリーブの内部空間に挿入される軸状部材であって前記可動部との連動による軸方向の移動に伴って各ポートの連通と遮断とを行なうスプールとを有する弁部を備える請求項１または２記載の電磁弁の異常検出装置。
4. 前記可動部と前記スプールは、一体的に結合されてなる請求項３記載の電磁弁の異常検出装置。
5. 前記さぐりコイルは、出力端子が前記コイルの端子と共通のコネクタ部に配策されてなる請求項１ないし４いずれか記載の電磁弁の異常検出装置。
6. コイルと、該コイルへの通電に伴って形成される磁気回路の一部を構成する固定部および可動部と、を有し、前記固定部は、内周面に前記可動部が可動方向に嵌挿可能な溝部が形成されると共に該可動部が近づくほど狭くなって該可動部の可動方向の磁束を増加させる空隙が形成される円筒部を有し、前記磁気回路を流れる磁束により前記可動部が前記固定部に吸引されて作動する電磁弁の異常を検出する電磁弁の異常検出方法であって、
   （ａ）さぐりコイルを前記円筒部の外周面に巻き付け、
   （ｂ）前記さぐりコイルを用いて該磁気回路を流れる磁束の磁束密度変化を検出し、
   （ｃ）前記コイルへの通電状態と前記検出された磁束密度変化とに基づいて前記電磁弁の異常を判定する
   電磁弁の異常検出方法。
   

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