JPH11248025A

JPH11248025A - 流体制御装置

Info

Publication number: JPH11248025A
Application number: JP5238398A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Kajiura; 哲也梶浦
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1998-03-04
Filing date: 1998-03-04
Publication date: 1999-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】部品点数を削減して小型化するとともに、空間
の有効利用を図り、しかも、製造コストの低減化を達成
することにある。【解決手段】複数のボール部材７２ａ〜７２ｃの変位作
用下に各ポート間の連通状態を切り換える弁切換部４０
と、前記ボール部材７２ａ〜７２ｃを相反する一方と他
方の方向に変位させる電動リニアモータが設けられた弁
駆動部４８と、前記電動リニアモータの滅勢時におい
て、その平衡作用下に前記ボール部材７２ａ〜７２ｃを
前記一方と他方の方向の中間位置に保持する複数のばね
部材５８、６０、８６、９０とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、油圧等の
流体圧、あるいは流量を制御することが可能な流体制御
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、例えば、車両の制動時に各車
輪のホィールシリンダに係る制動油圧を調圧することに
より、操舵性を保持し且つ制動停止距離を最短にするこ
とが可能なＡＢＳ（Antilock brake system ）が知られ
ている。

【０００３】このＡＢＳを構成する従来技術に係る油圧
制御回路を図１５に示す。この油圧制御回路は、車両に
付設された車輪中の１輪のブレーキの油圧を制御するた
めにノーマルオープンタイプとノーマルクローズタイプ
の２個の電磁弁１ａ、１ｂが設けられ、車両１台では、
合計８個の電磁弁１ａ、１ｂが配設されている。

【０００４】また、従来技術に係る左右駆動力配分用の
油圧制御回路は、左駆動クラッチ圧と右駆動クラッチ圧
とをそれぞれ別個に制御する必要があり、図１６に示さ
れるように、圧力値を制御するための１個の調圧用リニ
アソレノイドバルブ２と、左クラッチ３ａおよび右クラ
ッチ３ｂにそれぞれ接続され、前記左クラッチ３ａまた
は右クラッチ３ｂにそれぞれ供給される油圧通路を切り
換えるための２個の切換用三方弁４ａ、４ｂが配設され
ている（例えば、特開平９−７９２０９号公報参照）。

【０００５】ここで、リニアソレノイドの推力特性につ
いて説明する。

【０００６】図１７Ａにおいて、参照数字５は固定コ
ア、参照数字６は可動コアをそれぞれ示す。この場合、
リニアソレノイドの推力−ストローク特性を平均化する
ためには、磁気漏洩部７の磁束密度を飽和させることに
より端面発生推力Ｆ₁と側面発生推力Ｆ₂とを調整し、
前記端面発生推力Ｆ₁と前記側面発生推力Ｆ₂との合力
Ｆ₃によってフラットな吸引力が形成される（図１７Ｂ
参照）。

【０００７】なお、前記リニアソレノイドの吸引力Ｆ
は、図１８に示されるように、可動コア６の直径をｄ、
可動コア６と固定コア５とのクリアランスをδ、固定コ
ア５と可動コア６との離間間隔をＸ（ストローク）とす
ると、Ｆ＝Ｆ₁＋Ｆ₂と表される。Ｆ₁は、可動コア６
の端面に発生する吸引力を、Ｆ₂は、可動コア６の側面
に発生する吸引力をそれぞれ示す。この場合、Ｆ₁＝１／２・（Φ₁／Ｐ₀）²・（μ₀πｄ²）／４
・１／Ｘ² Ｆ₂＝１／２・（Φ₂／Ｐ₀）²・μ₀（ｄ＋２δ）／
δ と表される。なお、Φ₁は、端面に鎖交する磁束、Φ₂
は、側面に鎖交する磁束、Ｐ₀は、ソレノイド全体の透
磁率、μ₀は、空気の透磁率をそれぞれ示す。

【０００８】ところで、リニアソレノイドバルブを図１
５に示すＡＢＳ油圧制御回路に組み込んでブレーキオイ
ルの油圧を制御した場合、インレットポートからアウト
レットポートにブレーキオイルを供給する通常状態と、
アウトレットポートからホィールシリンダに対するブレ
ーキオイルの供給を遮断する保持状態と、アウトレット
ポートとドレンポートとを連通させることによりホィー
ルシリンダ内の油圧を減圧する減圧状態の３つの状態が
必要となる。

【０００９】そこで、リニアソレノイドバルブを用いて
前記通常状態、前記保持状態並びに前記減圧状態の３つ
の状態を切り換える３位置制御弁を構成した場合、一方
向にのみ推力が発生するため、中間位置設定用の中間電
流が必要となる。すなわち、ソレノイドに対して電流を
流さないとき（０Ａ）を保持状態とし、約１Ａの電流を
流したときに減圧状態とした場合、その中間位置として
通常状態を設定するためには、約０．６Ａ程度の電流を
流す必要がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術に係るリニアソレノイドバルブをＡＢＳ油圧制御回路
に組み込んでブレーキオイルの油圧を制御した場合、以
下のような不都合がある。

【００１１】すなわち、第１に、電流制御の精度が要求
されるとともに、通常状態において、常時、電流を流す
必要があり、電流を浪費していること、第２に、図１９
に示されるように、０Ａ（保持状態）から１Ａ（減圧状
態）の状態に変移する場合と、前記とは逆に、１Ａ（減
圧状態）から０Ａ（保持状態）の状態に変移する場合と
では、ヒステリシスの作用下に通常状態の電流値（中間
電流値）に誤差があり一致しないこと、第３に、図２０
の推力−ストローク特性に示されるように、リニアソレ
ノイドのバルブ位置は、該リニアソレノイドの推力とそ
の反力であるＳＰＧ荷重とが釣り合うことによって決定
されるため（図２０中、○印参照）、通常状態を設定す
るための中間電流値（０．６Ａ）が種々のリニアソレノ
イドバルブの大きさに応じてばらつくこと、等の不都合
がある。

【００１２】なお、前記ヒステリシスを低減する方法と
しては、同軸精度を向上させて横力を減少させるととも
に、機械的摺動抵抗を減少させることが考えられるが、
このことによって製造コストが高騰するという他のデメ
リットがあり、中間電流値の誤差を零にすることは不可
能である。前記種々のソレノイドバルブの大きさに対応
するばらつきを小さくするためには、吸引部の形状を高
精度に形成することが考えられるが、製造コストの高騰
を招くという他のデメリットがある。

【００１３】また、前記従来技術に係るリニアソレノイ
ドバルブを左右駆動力配分用の油圧制御弁として用いた
場合、前記第１〜第３のような不都合の他に、線形特性
が劣るため分解能が悪いとともに、電流値の変化に対応
して応答性が悪いという不都合がある。

【００１４】さらに、図１５に示すＡＢＳ油圧制御回路
並びに図１６に示す左右駆動力配分用の油圧制御回路で
は、油路構成部および電気接合部の部品が多くなって油
圧ユニットが大型化することにより、エンジンルーム内
に搭載される他の装置との関係でレイアウトが制約さ
れ、前記エンジンルーム内の空間の有効利用を図ること
ができないという不都合がある。

【００１５】本発明は、前記の不都合を克服するために
なされたものであり、部品点数を削減して小型化すると
ともに、空間の有効利用を図り、しかも、製造コストを
低減することが可能な流体制御装置を提供することを目
的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、圧力流体が出入する複数のポートが形
成され、弁体の変位作用下に前記複数のポート間の連通
状態を切り換える弁切換部と、前記弁体に係合するシャ
フトを介して該弁体を相反する一方と他方の方向に変位
させる電動リニアモータが設けられた弁駆動部と、を備
え、前記電動リニアモータは、電流を流す方向を正逆方
向に切り換えることにより、弁体に連結されたシャフト
を軸線方向に沿った相互に反対方向に変位させる複数の
コイル部を有し、前記弁切換部および弁駆動部には、前
記電動リニアモータの滅勢時において、その平衡作用下
に前記弁体を前記一方と他方の方向の中間位置に保持す
る複数のばね部材が設けられることを特徴とする。

【００１７】本発明によれば、励磁される電流方向を切
り換えることにより出力方向（ストローク方向）を変化
させ、消磁させると、複数のばね部材により中間位置に
復帰するので、通電方向を切り換えることにより弁体が
中間位置から相反する一方と他方に変位し、弁体を３位
置に切り換えることができるとともに消費電力を節約す
ることができる。

【００１８】また、弁体の中間位置は、電磁力およびヒ
ステリシスの影響を受けず一義的に決定されるととも
に、電流値に対するストローク量のリニアリティが良好
なため分解能が一定且つ高精度となり、流路面積を高精
度で制御可能なため、前述の流路切り換え機能に加え高
精度な流量／圧力制御機能をも兼ね備えることができ
る。

【００１９】従って、本発明に係る流体制御装置を、Ａ
ＢＳ油圧制御回路に組み込んだ場合には２つの流路切り
換え用ソレノイドバルブが１つのバルブにまとまり、ま
た、車両の左右車輪に駆動力を配分する左右輪速度差発
生システムを構成する油圧制御回路に組み込んだ場合に
は、調圧用リニアソレノイドバルブと２つの流路切り換
え用ソレノイドバルブとが１つのバルブにまとまる。こ
の結果、部品点数が少なくなるとともに、流路構造が簡
略化されるので油圧回路が小型となる。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明に係る流体制御装置につい
て好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら
以下詳細に説明する。

【００２１】図１は、本発明の実施の形態に係る油圧制
御装置が適用されたＡＢＳ油圧制御回路の概略構成図で
ある。

【００２２】このＡＢＳ油圧制御回路１０は、ピストン
ロッドの一端部にブレーキペダル１２が連結されたマス
タシリンダ１４と、前記マスタシリンダ１４のシリンダ
室にそれぞれ連通する第１通路１６並びに第２通路１８
を介してブレーキオイルを供給する電動ポンプ２０と、
第３通路２２並びに第４通路２４を介して前記電動ポン
プ２０にそれぞれ接続された一組のリザーバタンク２６
ａ、２６ｂとを含む。

【００２３】前記ブレーキペダル１２の踏み込み作用下
にマスタシリンダ１４から導出されたブレーキオイルを
介して制動力を営む第１〜第４ホィールシリンダ２８ａ
〜２８ｄが設けられ、前記第１〜第４ホィールシリンダ
２８ａ〜２８ｄは、車両の４つの車輪である左前輪、右
前輪、左後輪、右後輪に対応してそれぞれ設けられる。
前記第１〜第４ホィールシリンダ２８ａ〜２８ｄとマス
タシリンダ１４との間には、それぞれ同一構成からな
り、該第１〜第４ホィールシリンダ２８ａ〜２８ｄに供
給されるブレーキオイルの油圧を制御する第１〜第４油
圧制御装置３０ａ〜３０ｄが設けられる。前記電動ポン
プ２０には、ブレーキオイルの脈動を防止するダンパ室
３１ａ、３１ｂが接続されている。

【００２４】なお、第１〜第４油圧制御装置３０ａ〜３
０ｄは、それぞれ同一構成からなり、同一の構成要素に
は同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。

【００２５】油圧制御装置３０ａ（３０ｂ〜３０ｄ）
は、図２〜図４に示されるように、一組のインレットポ
ート３２、アウトレットポート３４およびドレンポート
３６が形成されたボデイ３８を有する弁切換部４０と、
取付プレート４２を介して前記ボデイ３８と一体的に連
結されたハウジング４４を有し、前記ハウジング４４の
内部に配設されたシャフト４６を矢印Ｘ₁またはＸ₂方
向に変位させる電動リニアモータが設けられた弁駆動部
４８とから構成される。

【００２６】この場合、各油圧制御装置３０ａ〜３０ｄ
の前記インレットポート３２は、図１に示されるよう
に、第１通路１６および第２通路１８からそれぞれ分岐
する第５通路５０を介してマスタシリンダ１４に接続さ
れ、前記アウトレットポート３４は、第６通路５２を介
してホィールシリンダ２８ａ〜２８ｄにそれぞれ接続さ
れ、前記ドレンポート３６は、第３通路２２並びに第４
通路２４に連通する第７通路５４を介して電動ポンプ２
０およびリザーバタンク２６ａ、２６ｂにそれぞれ接続
するように設けられる。

【００２７】なお、相互に対向する一組のインレットポ
ート３２、アウトレットポート３４およびドレンポート
３６のいずれか一方のポートは、使用目的、使用状況に
応じて盲栓５６等によって閉塞された状態で使用され
る。

【００２８】弁駆動部４８は、ハウジング４４内の軸線
方向に沿って延在し前記軸線方向（矢印Ｘ₁またはＸ₂
方向）に沿って変位自在に設けられたシャフト４６と、
ばね受け部材を介して前記シャフト４６の一端側および
他端側にそれぞれ係着された第１ばね部材５８および第
２ばね部材６０と、前記シャフト４６に外嵌され該シャ
フト４６とともに一体的に変位する一組の磁石６２ａ、
６２ｂと、前記磁石６２ａ、６２ｂの外周面から所定間
隔離間して配設された第１〜第３コイル部６４ａ〜６４
ｃとを有する。

【００２９】なお、図２〜図４において、参照符号６５
ａ〜６５ｃは、それぞれ磁性体を示し、また、前記一組
の磁石６２ａ、６２ｂを、その隣接する極性がそれぞれ
同一となるように配設しておく。

【００３０】弁切換部４０には、前記インレットポート
３２、アウトレットポート３４およびドレンポート３６
にそれぞれ連通する第１〜第３室６６ａ〜６６ｃが形成
され、前記第１〜第３室６６ａ〜６６ｃはそれぞれ後述
する第１貫通孔６８および第２貫通孔７０を介して連通
可能に設けられる。

【００３１】また、前記第１〜第３室６６ａ〜６６ｃ内
には、実質的に弁体として機能する第１〜第３ボール部
材７２ａ〜７２ｃがそれぞれ配設され、前記第１〜第３
ボール部材７２ａ〜７２ｃは、複数のガイド部材７４に
よって変位自在に保持される。なお、シャフト４６は、
一組の軸受部材７６ａ、７６ｂによって軸線方向に沿っ
て変位自在に支持される。

【００３２】互いに隣接する前記第１ボール部材７２ａ
と第２ボール部材７２ｂの間には、軸線方向に沿って延
在する第１貫通孔６８を有する第１壁部７８が形成さ
れ、前記第１貫通孔６８内には、一端部が第１ボール部
材７２ａの球面に固着され他端部が第２ボール部材７２
ｂの球面に固着された第１軸部材８０が挿通自在に設け
られる。

【００３３】一方、互いに隣接する第２ボール部材７２
ｂと第３ボール部材７２ｃとの間には、軸線方向に沿っ
て延在する第２貫通孔７０を有する第２壁部８２が形成
され、前記第２貫通孔７０内には、一端部が第２ボール
部材７２ｂの球面に固着され他端部が第３ボール部材７
２ｃの球面に当接可能な第２軸部材８４が挿通自在に設
けられる。従って、第１ボール部材７２ａ、第１軸部材
８０、第２ボール部材７２ｂおよび第２軸部材８４は、
それぞれ同軸状に一体的に連結され且つ一体的に変位自
在に設けられる。

【００３４】この場合、第１壁部７８の軸線方向に沿っ
た両端部および第２壁部８２の一端部には、第１〜第３
ボール部材７２ａ〜７２ｃの球面に対応する形状を有す
る着座部が形成される。前記第１〜第３ボール部材７２
ａ〜７２ｃがそれぞれ着座部に着座することにより、第
１および第２貫通孔６８、７０がそれぞれ閉塞された状
態となる。

【００３５】また、第２ボール部材７２ｂと第２壁部８
２との間には、その弾発力の作用下に該第２ボール部材
７２ｂを第１ボール部材７２ａ側に向かって押圧する第
３ばね部材８６が介装され、一方、第３ボール部材７２
ｃとエンドキャップ８８との間には、その弾発力の作用
下に該第３ボール部材７２ｃを第２ボール部材７２ｂ側
に向かって押圧する第４ばね部材９０が介装される。

【００３６】この場合、第１ばね部材５８は、第２ばね
部材６０のばね力と第３ばね部材８６のばね力とを加算
したばね力に設定されている。

【００３７】本発明の実施の形態に係る第１〜第４油圧
制御装置３０ａ〜３０ｄが組み込まれたＡＢＳ油圧制御
回路１０は、基本的には以上のように構成されるもので
あり、次にその動作並びに作用効果について説明する。

【００３８】まず、ＡＢＳ油圧制御回路１０においてア
ンチロック制御が作動しない通常の状態について説明す
る。

【００３９】車両の運転者がブレーキペダル１２を踏み
込むことによりマスタシリンダ１４が駆動し、電動ポン
プ２０から供給されたブレーキオイルは、第１〜第４油
圧制御装置３０ａ〜３０ｄのインレットポート３２に導
入される。

【００４０】この場合、第１〜第４油圧制御装置３０ａ
〜３０ｄを構成する第１〜第３コイル部６４ａ〜６４ｃ
が無通電状態にあり、図２に示されるように、インレッ
トポート３２とアウトレットポート３４とが連通した状
態にある。

【００４１】すなわち、シャフト４６を介して第１ボー
ル部材７２ａを矢印Ｘ₂方向に押圧する第１ばね部材５
８のばね力と、シャフト４６を前記とは反対方向（矢印
Ｘ₁方向）に押圧する第２ばね部材６０および第３ばね
部材８６のばね力とが予め平衡するように設定されてい
る。

【００４２】このような中間位置において、第１ボール
部材７２ａが第１着座部から離間するとともに、第２ボ
ール部材７２ｂが第２着座部から離間した状態にあり、
インレットポート３２とアウトレットポート３４とは第
１貫通孔６８を介して連通した状態にある。

【００４３】この結果、インレットポート３２から供給
されたブレーキオイルは、第１貫通孔６８を経由してア
ウトレットポート３４から導出される。なお、第３ボー
ル部材７２ｃは、第３着座部に着座して第２貫通孔７０
が閉塞されているため、ドレンポート３６は閉塞された
状態にある。

【００４４】第１〜第４油圧制御装置３０ａ〜３０ｄの
アウトレットポート３４から導出されたブレーキオイル
はホィールシリンダ２８ａ〜２８ｄに供給され、前記ホ
ィールシリンダ２８ａ〜２８ｄの駆動作用下にブレーキ
パッド（図示せず）を介して制動力が発揮される。

【００４５】次に、アンチロック制御が作動した場合に
ついて説明する。

【００４６】車両の車輪がロックしたという制御信号が
図示しないセンサを介してコントローラ（図示せず）に
送られると、前記コントローラはその制御作用下に、各
油圧制御装置３０ａ〜３０ｄの第１〜第３コイル部６４
ａ〜６４ｃに電流を流す。この場合、図５に示される第
１〜第３コイル部６４ａ〜６４ｃの上部コイル側に対
し、図６のＡ欄に示す方向に電流を流すことにより、フ
レミングの左手の法則によってシャフト４６を矢印Ｘ₁
方向に作動させる力が発生する。なお、図５中、実線で
囲繞された矢羽記号に示されるように、第１コイル部６
４ａ並びに第３コイル部６４ｃの下部コイル側には、紙
面の手前側から向こう側に向かって電流が流れ、一方、
第２コイル部６４ｂの下部コイル側には、紙面の向こう
側から手前側に向かって電流が流れる。

【００４７】従って、第１〜第３コイル部６４ａ〜６４
ｃに発生する磁界と磁石６２ａ、６２ｂの磁界（図５参
照）との関係において、第１ばね部材５８の弾発力に抗
してシャフト４６が矢印Ｘ₁方向に変位して図３に示す
状態に至る。その際、第３ばね部材８６および第４ばね
部材９０の弾発力の作用下に第２ボール部材７２ｂおよ
び第３ボール部材７２ｃが着座部に着座し、第１貫通孔
６８並びに第２貫通孔７０が閉塞される。

【００４８】なお、第２ボール部材７２ｂと第３ボール
部材７２ｃとの間に介装された第２軸部材８４は、その
一端部が第２ボール部材７２ｃに固着されており、第３
ばね部材８６の弾発力の作用下にシャフト４６が矢印Ｘ
₁方向に変位することにより、前記第２軸８４の他端部
が第３ボール部材７２ｃから離間する。

【００４９】この結果、第２室６６ｂおよび第３室６６
ｃが閉塞されることにより、アウトレットポート３４お
よびドレンポート３６が閉塞され、インレットポート３
２のみが開成することにより、保持状態となる。すなわ
ち、ホィールシリンダ２８ａ〜２８ｄに供給されたブレ
ーキオイルの油圧が保持された状態となる。

【００５０】このような状態において、コントローラ
は、さらに、第１〜第３コイル部６４ａ〜６４ｃに対し
前記とは反対方向に電流を流すことにより、シャフト４
６が前記とは反対の矢印Ｘ₂方向に変位して減圧状態と
なる（図４参照）。

【００５１】すなわち、図５に示されるコイル部６４ａ
〜６４ｃの上部コイル側に対し、図６中、Ｂ欄に示す方
向に電流を流すことにより、シャフト４６を矢印Ｘ₂方
向に作動させる力がフレミングの左手の法則により発生
する。なお、図５中、破線で囲繞された矢羽記号に示さ
れるように、第１コイル部６４ａ並びに第３コイル部６
４ｃの下部コイル側には、紙面の向こう側から手前側に
向かって電流が流れ、一方、第２コイル部６４ｂの下部
コイル側には、紙面の手前側から向こう側に向かって電
流が流れる。

【００５２】この結果、第１〜第３コイル部６４ａ〜６
４ｃに発生する磁界と一組の磁石６２ａ、６２ｂの磁界
（図５参照）との関係において、第２〜第４ばね部材６
０、８６、９０の弾発力に抗してシャフト４６が矢印Ｘ
₂方向に変位して図４に示す状態に至る。その際、第３
ばね部材８６および第４ばね部材９０の弾発力に抗して
第２ボール部材７２ｂおよび第３ボール部材７２ｃが着
座部から所定間隔離間することにより、第２貫通孔７０
が開成される。なお、第１貫通孔６８は、第１ボール部
材７２ａが着座部に着座することにより閉塞される。

【００５３】従って、図４に示されるように、第１貫通
孔６８が開成されることにより、アウトレットポート３
４とドレンポート３６とが連通し、ホィールシリンダ２
８ａ〜２８ｄに供給されたブレーキオイルがアウトレッ
トポート３４およびドレンポート３６を経由してリザー
バタンク２６ａ、２６ｂに排出される。この結果、図示
しないブレーキパッドを介して制動力を営むホィールシ
リンダ２８ａ〜２８ｄの油圧が減圧された状態となる。

【００５４】この場合、図示しないコントローラから導
出される制御信号を介して制動力を営むホィールシリン
ダ２８ａ〜２８ｄの油圧の保持状態と減圧状態とを連続
して繰り返すことにより、アンチロック制御が行われ
る。

【００５５】本実施の形態に係る油圧制御装置３０ａ〜
３０ｄでは、電動リニアモータを構成する弁駆動部４８
を設けることにより、弁切換部４０において図２〜図４
にそれぞれ示されるような３位置（３状態）に円滑に切
り換えることができる。

【００５６】従って、図１５に示される従来技術では、
車両に付設された車輪中の１輪のブレーキの油圧を制御
するためにノーマルオープンタイプおよびノーマルクロ
ーズタイプの２個の電磁弁を必要とし、車両１台につい
て合計８個の電磁弁を配設しなければならないのに対
し、本実施の形態では、図１に示されるように、車輪中
の１輪のブレーキ油圧を１個の油圧制御装置３０ａ（３
０ｂ〜３０ｄ）で制御することができ、車両１台につい
て合計４個の油圧制御装置３０ａ〜３０ｄがあればよ
い。この結果、本実施の形態では、従来技術と比較し
て部品点数を削減して小型化され、例えば、エンジンル
ーム等の限定された空間内を有効に利用することができ
るとともに、製造コストを低減化することが可能とな
る。また、消費電力を節約することができる。

【００５７】ここで、弁駆動部４８に設けられた電動リ
ニアモータの推力特性について説明する。

【００５８】電動リニアモータの推力は、図５に示され
るように、磁石６２ａ、６２ｂの軸方向（シャフト４６
の軸線と略平行）に対して第１〜第３コイル部６４ａ〜
６４ｃによって生ずる磁束の垂直成分によって発生す
る。従って、前記電動リニアモータの推力の大きさは、
その磁束密度の大きさによって決定され、第１〜第３コ
イル部６４ａ〜６４ｃに流される電流の値に比例する。
なお、前記第１〜第３コイル部６４ａ〜６４ｃにそれぞ
れ流される電流の方向は、図６に示されるように、シャ
フト４６を左方向（矢印Ｘ₁方向）または右方向（矢印
Ｘ₂方向）に移動させる場合では異なっている。

【００５９】このように、電動リニアモータにおいて発
生する推力は、側面成分のみであり、前記電動リニアモ
ータの推力特性は、図７Ａ並びに図７Ｂに示されるよう
に、良好な線形性を示すことが諒解される。また、図８
に示されるように、電流の方向を切り換える中間位置に
不感帯を設定することにより、中間位置に対するヒステ
リシスの影響を排除することが可能となる。

【００６０】なお、前記電動リニアモータのローレンツ
力Ｆは、永久磁石の磁束密度をＢ、コイルの長さをＬ、
前記コイルに流される電流値をＩとすると、Ｆ＝ＢＬＩ
と表される。

【００６１】次に、本発明の他の実施の形態に係る油圧
制御装置１００を図９〜図１１に示す。

【００６２】この油圧制御装置１００は、インレットポ
ート１０２、一組の第１アウトレットポート１０４ａ、
１０４ｂおよび第２アウトレットポート１０６ａ、１０
６ｂ等が形成されたボデイ１０８を有し、前記ボデイ１
０８の内部にスプール弁１１０が摺動変位自在に設けら
れた弁切換部１１２と、前記弁切換部１１２と一体的に
連結された弁駆動部１１４とから構成される。なお、図
２に示す油圧制御装置３０ａ〜３０ｄと同一または実質
的に同一の構成要素には同一の参照数字を付し、異なる
構成要素についてのみ説明する。

【００６３】弁切換部１１２を構成するボデイ１０８の
内部には、軸線方向に沿って延在するとともにインレッ
トポート１０２、第１アウトレットポート１０４ａ、１
０４ｂおよび第２アウトレットポート１０６ａ、１０６
ｂ等に連通する貫通孔１１６が形成される。前記貫通孔
１１６の一端部はキャップ部材１１８によって閉塞され
るとともに、前記貫通孔１１６に沿ってスプール弁１１
０が摺動自在に設けられる。

【００６４】前記スプール弁１１０は、弁駆動部１１４
から突出するシャフト１２０と同軸且つ一体的に連結さ
れ、前記スプール弁１１０とシャフト１２０との間には
可撓性を有するダイヤフラム１２２が介装される。この
場合、スプール弁１１０は、弁駆動部１１４に配設され
た第１〜第３コイル部６４ａ〜６４ｃに対する励磁作用
下に、前記シャフト１２０と一体的に矢印Ｘ₁またはＸ
₂方向に沿って変位自在に設けられる。なお、前記ダイ
ヤフラム１２２は、それぞれ直径が異なる一組のダイヤ
フラム押さえ部材１２４ａ、１２４ｂによって保持され
ている。

【００６５】前記スプール弁１１０には、その変位作用
下に、インレットポート１０２、第１アウトレットポー
ト１０４ａ、１０４ｂおよび第２アウトレットポート１
０６ａ、１０６ｂ等を開閉する複数の環状膨出部が形成
され、前記スプール弁１１０の一端部には、該スプール
弁１１０を弁駆動部１１４側に向かって押圧する第５ば
ね部材１２６が係着される。

【００６６】弁駆動部１１４を構成するハウジング１２
８の端部にはエンドキャップ１３０が装着され、前記エ
ンドキャップ１３０には、シャフト１２０を弁切換部１
１２側に向かって押圧する第６ばね部材１３２が係着さ
れる。この第５ばね部材１２６および第６ばね部材１３
２のばね力は、スプール弁１１０が図９に示される位置
に停止するように予め設定されている。

【００６７】次に、この油圧制御装置１００が組み込ま
れた左右輪速度差発生システム１３４の概略構成図を図
１２に示す。

【００６８】この左右輪速度差発生システム１３４は、
車両の非主駆動輪を接続する変速機１３５に設けた第１
油圧クラッチ（右側駆動力制御クラッチ）１３６および
第２油圧クラッチ（左側駆動力制御クラッチ）１３８の
係合状態を制御することにより、旋回内輪から旋回外輪
にトルクを伝達して旋回外輪に駆動力を発生させるとと
もに旋回内輪に制動力を発生させて旋回性能を向上さ
せ、また旋回外輪から旋回内輪にトルクを伝達して旋回
外輪に制動力を発生させるとともに旋回内輪に駆動力を
発生させて旋回安定性能を向上させる機能を営む。

【００６９】図１３に示されるように、車体前部に搭載
されたエンジンＥの一端部にトランスミッションＭが接
続され、前記エンジンＥおよびトランスミッションＭを
介して駆動輪として機能する左前輪Ｗ_FLおよび右前輪Ｗ
_FRが駆動される。従動輪として機能する左後輪Ｗ_RLおよ
び右後輪Ｗ_RRの車軸１４０ａ、１４０ｂ間には、左後輪
Ｗ_RLおよび右後輪Ｗ_RRがそれぞれ相互に異なる回転数で
回転するように接続される変速機１３５が設けられる。
前記変速機１３５には、第１油圧クラッチ１３６および
第２油圧クラッチ１３８が設けられ、前記第１油圧クラ
ッチ１３６を係合させることにより、右後輪Ｗ_RRの回転
数が減速されて左後輪Ｗ_RLの回転数が増速され、一方、
第２油圧クラッチ１３８を係合させることにより、左後
輪Ｗ_RLの回転数が減速されて右後輪Ｗ_RRの回転数が増速
される。

【００７０】電子制御ユニットＵには、車両の旋回量を
算出する旋回量算出手段１４２が設けられ、前記旋回量
算出手段１４２には、車体の横加速度を検出する横加速
度センサＳ₁と、ステアリングホィール１４４の操舵角
を検出する操舵角センサＳ₂と、左後輪Ｗ_RLおよび右後
輪Ｗ_RRの車輪速を検出するリア車輪速センサＳ₇、Ｓ ₈
とが接続される。

【００７１】また、電子制御ユニットＵには、左右の後
輪Ｗ_RL、Ｗ_RRに配分される左右配分トルクを算出する左
右配分トルク算出手段１４６が設けられ、前記左右配分
トルク算出手段１４６には、前記旋回量算出手段１４２
と、エンジンＥの吸気管内絶対圧を検出する吸気管内絶
対圧センサＳ₃と、エンジンＥの回転数を検出するエン
ジン回転数センサＳ₄と、左右の前輪Ｗ_FL、Ｗ_FRの車輪
速を検出するフロント車輪速センサＳ₅、Ｓ₆とが接続
される。

【００７２】さらに、油圧回路１４８は、油圧ポンプ１
５０と、前記油圧ポンプ１５０から吐出される作動油を
一定圧に調圧するレギュレータ１５２と、前記レギュレ
ータ１５２を通過した作動油の供給を第１油圧クラッチ
１３６と第２油圧クラッチ１３８とに切り換える油圧制
御装置１００とを備える。

【００７３】旋回量算出手段１４２および左右配分トル
ク算出手段１４６には制御手段１５４が接続され、前記
制御手段１５４には、前記旋回量算出手段１４２および
左右配分トルク算出手段１４６から旋回量および左右配
分トルク量がそれぞれ入力される。従って、前記制御手
段１５４は、前記旋回量算出手段１４２および左右配分
トルク算出手段１４６から入力される旋回量および左右
配分トルク量に基づいて油圧制御装置１００に制御信号
を導出する。

【００７４】次に、本発明の他の実施の形態に係る油圧
制御装置１００が組み込まれた左右輪速度差発生システ
ム１３４の動作並びに作用について概略的に説明する。

【００７５】まず、初期状態において、第５ばね部材１
２６のばね力と第６ばね部材１３２のばね力との平衡作
用下に、油圧制御装置１００に配設されたスプール弁１
１０が図９に示す状態となるように設定する。この場
合、インレットポート１０２、第１アウトレットポート
１０４ａ、１０４ｂおよび第２アウトレットポート１０
６ａ、１０６ｂは、それぞれ閉塞された状態にあり、ま
た、第１〜第３コイル部６４ａ〜６４ｃは、それぞれ非
通電状態にあるものとする。

【００７６】油圧制御装置１００のこのような初期状態
において、電子制御ユニットＵは、横加速度センサＳ₁
により検出した車体の横加速度と、操舵角センサＳ₂で
検出したステアリングホィール１４４の操舵角と、リア
車輪速センサＳ₇、Ｓ₈で検出した後輪Ｗ_RL、Ｗ_RRの車
輪速とから車両の旋回量を演算する。さらに、電子制御
ユニットＵは、吸気管内絶対圧センサＳ₃およびエンジ
ン回転数センサＳ₄の出力からエンジントルクを演算
し、このエンジントルクとフロント車輪速センサＳ₅、
Ｓ₆で検出した左右前輪Ｗ_FL、Ｗ_FRの車輪速と前記車両
の旋回量とから、左右後輪Ｗ_RL、Ｗ_RRの左右配分トルク
を演算する。そして、左右配分トルクをパラメータとし
て図示しないテーブルから油圧制御装置１００に制御信
号を出力する。

【００７７】制御手段１５４は、旋回量の増減に応じて
第１〜第３コイル部６４ａ〜６４ｃに流す電流の方向を
切り換えることにより、シャフト１２０を矢印Ｘ₁また
はＸ ₂方向に変位させる。すなわち、第１〜第３コイル
部６４ａ〜６４ｃの上部コイル側に対し、図６中、Ａ欄
に示される方向に電流を流すことにより、フレミングの
左手の法則により発生する力の作用下にシャフト１２０
とスプール弁１１０とが一体的に矢印Ｘ₁方向に変位
し、インレットポート１０２と第１アウトレットポート
１０４ａ、１０４ｂとが連通する図１０の状態に至る。
この結果、第１アウトレットポート１０４ａ、１０４ｂ
から導出された作動油が第１油圧クラッチ１３６に供給
され、前記第１油圧クラッチ１３６が付勢される。

【００７８】また、制御手段１５４は、旋回量の増減に
応じて第１〜第３コイル部６４ａ〜６４ｃの上部コイル
側に対して前記とは反対方向（図６中、Ｂ欄に示す方
向）に電流を流すことにより、フレミングの左手の法則
により発生する力の作用下にシャフト１２０とスプール
弁１１０とが一体的に矢印Ｘ₂方向に変位し、インレッ
トポート１０２と第２アウトレットポート１０６ａ、１
０６ｂとが連通する図１１の状態に至る。この結果、第
２アウトレットポート１０６ａ、１０６ｂから導出され
た作動油が第２油圧クラッチ１３８に供給され、前記第
２油圧クラッチ１３８が付勢される。

【００７９】この油圧制御装置１００は、電動リニアモ
ータとして機能する弁駆動部１１４の駆動作用下に、高
精度な流量制御機能と図９〜図１１に示されるような３
位置（３状態）に切り換える方向制御機能とを兼ね備え
る。

【００８０】従って、左右輪速度差発生システムにおい
て、図１６に示される従来技術では、１個の調圧用リニ
アソレノイドバルブおよび左右２個の切換用三方弁とが
必要とされるのに対し、前記油圧制御装置１００では、
図１４に示されるように、１個の調圧用リニアソレノイ
ドバルブと左右２個の切換用三方弁とが１つにまとまっ
て構成される。

【００８１】この結果、前記油圧制御装置１００では、
従来技術と比較して部品点数を削減して小型化し、例え
ば、エンジンルーム等の限定された空間内を有効に利用
することができるとともに、製造コストを低減すること
が可能となる。また、消費電力を節約することができ
る。

【００８２】このように、本発明の実施の形態に係る油
圧制御装置３０ａ〜３０ｄ、１００では、励磁される第
１〜第３コイル部６４ａ〜６４ｃに対する電流方向を切
り換えることにより出力方向（ストローク方向）を変化
させ、前記第１〜第３コイル部６４ａ〜６４ｃを消磁さ
せることにより複数のばね部材５８、６０、８６、９
０、１２６、１３２の弾発力を介して弁体（第１〜第３
ボール部材７２ａ〜７２、スプール弁１１０）が中間位
置に復帰する。

【００８３】従って、前記油圧制御装置３０ａ〜３０
ｄ、１００では、通電方向を切り換えることにより弁体
が中間位置から相反する一方と他方の方向に変位し、前
記弁体を３位置に切り換えることができるとともに、中
間位置では、常時、電流を流す必要がないため消費電力
を節約することができる。

【００８４】また、前記油圧制御装置３０ａ〜３０ｄ、
１００では、弁体の中間位置が電磁力およびヒステリシ
スの影響を受けず一義的に決定されるとともに（図８参
照）、電流値に対するストローク量のリニアリティが良
好なため分解能が一定且つ高精度となり、流路面積を高
精度に制御することができる。このように、前記油圧制
御装置３０ａ〜３０ｄ、１００では、流路切り換え機能
と高精度な流量／圧力制御機能とを併用させることがで
き、しかも、種々のリニアソレノイドバルブの大きさに
応じて中間電流値がばらつくということがない（図１３
Ａ参照）。

【００８５】さらに、本実施の形態に係る油圧制御装置
３０ａ〜３０ｄをＡＢＳ油圧制御回路１０に用いた場合
には、２つの流路切り換え用ソレノイドバルブが１つの
バルブにまとまり、一方、他の実施の形態に係る油圧制
御装置１００を左右輪速度差発生システム１３４に用い
た場合には、１つの調圧用リニアソレノイドバルブと２
つの流路切り換え用ソレノイドバルブとが１つのバルブ
にまとまり、部品点数が少なくなるとともに、流路構造
が簡略化されるため油圧回路を小型化することができ
る。

【００８６】さらにまた、他の実施の形態に係る油圧制
御装置１００を左右輪速度差発生システム１３４に用い
た場合には、従来技術に係るリニアソレノイドと比較し
て、指令電流値の変化に対して迅速な応答性を得ること
ができるという利点がある。

【００８７】

【発明の効果】本発明によれば、以下の効果が得られ
る。

【００８８】すなわち、弁体が中間位置にある場合、電
動リニアモータが滅勢状態にあるため、消費電力を節約
することができる。また、前記弁体の中間位置は、電磁
力およびヒステリシスの影響を受けず一義的に決定され
るとともに、電流値に対するストローク量のリニアリテ
ィが良好なため分解能が一定且つ高精度となり、流路面
積を高精度に制御することが可能になる。

【００８９】このように、本発明では、流路切り換え機
能と流量／圧力制御機能とを併用することにより部品点
数が削減され、しかも、流路構造を簡素化することによ
り小型化し、この結果、製造コストを低減することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る油圧制御装置が適用
されたＡＢＳ油圧制御回路の概略構成図である。

【図２】本発明の実施の形態に係る油圧制御装置の軸線
方向に沿った縦断面図である。

【図３】図２において、シャフトが矢印Ｘ₁方向に変位
した状態を示す動作説明図である。

【図４】図２において、シャフトが矢印Ｘ₂方向に変位
した状態を示す動作説明図である。

【図５】弁駆動部に配設された一組の磁石の極性を示す
説明図である。

【図６】弁駆動部に配設された第１〜第３コイル部に対
して流す電流の方向を示す説明図である。

【図７】電動リニアモータの推力特性に関し、図７Ａ
は、電動リニアモータの推力とストロークとの関係を示
す特性図、図７Ｂは、推力と電流との関係を示す特性図
である。

【図８】電動リニアモータの推力特性に関し、ストロー
クと電流との関係を示す特性図である。

【図９】本発明の他の実施の形態に係る油圧制御装置の
軸線方向に沿った縦断面図である。

【図１０】図９において、シャフトが矢印Ｘ₁方向に変
位した状態を示す動作説明図である。

【図１１】図９において、シャフトが矢印Ｘ₂方向に変
位した状態を示す動作説明図である。

【図１２】図９に示す油圧制御装置が組み込まれた左右
輪速度差発生システムの概略ブロック図である。

【図１３】図１２に示す左右輪速度差発生システムが搭
載されたフロントエンジン・フロントドライブ車の全体
構成図である。

【図１４】図９に示す油圧制御装置が組み込まれた左右
輪速度差発生システムの概略構成図である。

【図１５】ＡＢＳを構成する従来技術に係る油圧制御回
路の一部省略構成図である。

【図１６】左右駆動力配分用の従来技術に係る油圧制御
回路の構成図である。

【図１７】リニアソレノイドの推力特性に関し、図１７
Ａは、リニアソレノイドの推力方向を示す概略構造図、
図１７Ｂは、推力とストロークとの関係を示す特性図で
ある。

【図１８】リニアソレノイドにおいて発生するリアクタ
ンス力の説明図である。

【図１９】リニアソレノイドがとりえる３つの状態と電
流との関係を示す特性図である。

【図２０】リニアソレノイドの推力とストロークとの関
係を示し、バルブの釣合位置を示す特性図である。

【符号の説明】

３０ａ〜３０ｄ、１００…油圧制御装置３２、１０
２…インレットポート３４、１０４ａ、１０４ｂ、１０６ａ、１０６ｂ…アウ
トレットポート３６…ドレンポート４０、１１
２…弁切換部４６、１２０…シャフト４８、１１
４…弁駆動部５８、６０、８６、９０、１２６、１３２…ばね部材６２ａ、６２ｂ…磁石６４ａ〜６
４ｃ…コイル部７２ａ〜７２ｃ…ボール部材８０、８４
…軸部材１１０…スプール弁１２２…ダ
イヤフラム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧力流体が出入する複数のポートが形成さ
れ、弁体の変位作用下に前記複数のポート間の連通状態
を切り換える弁切換部と、前記弁体に係合するシャフトを介して該弁体を相反する
一方と他方の方向に変位させる電動リニアモータが設け
られた弁駆動部と、を備え、前記電動リニアモータは、電流を流す方向を正
逆方向に切り換えることにより、弁体に連結されたシャ
フトを軸線方向に沿った相互に反対方向に変位させる複
数のコイル部を有し、前記弁切換部および弁駆動部には、前記電動リニアモー
タの滅勢時において、その平衡作用下に前記弁体を前記
一方と他方の方向の中間位置に保持する複数のばね部材
が設けられることを特徴とする流体制御装置。
【請求項２】請求項１記載の装置において、弁切換部に
は、電動リニアモータの付勢・滅勢作用下に変位するこ
とにより各ポート間を連通させるスプール弁が設けら
れ、前記スプール弁は、各ポート間を連通させる連通路
を開閉する複数のボール部材を有することを特徴とする
流体制御装置。
【請求項３】請求項１または２記載の装置において、流
体制御装置は、車両の制動時に各車輪に対する制動油圧
を調圧するＡＢＳ油圧制御回路、または車両の左右車輪
に駆動力を配分する左右輪速度差発生システムを構成す
る油圧制御回路に組み込まれることを特徴とする流体制
御装置。