JPH11248025A - 流体制御装置 - Google Patents

流体制御装置

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JPH11248025A
JPH11248025A JP5238398A JP5238398A JPH11248025A JP H11248025 A JPH11248025 A JP H11248025A JP 5238398 A JP5238398 A JP 5238398A JP 5238398 A JP5238398 A JP 5238398A JP H11248025 A JPH11248025 A JP H11248025A
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JP
Japan
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valve
linear motor
electric linear
control device
hydraulic control
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Application number
JP5238398A
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English (en)
Inventor
Tetsuya Kajiura
哲也 梶浦
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Publication date
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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
3 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 ・(μ0 πd2 )/4
・1/X22 =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
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
1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
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
2 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WFL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WRLおよ
び右後輪WRRの車軸140a、140b間には、左後輪
RLおよび右後輪WRR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WRRの回転
数が減速されて左後輪WRL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WRLの回転数が減速されて右後輪WRR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WRLおよび右後
輪WRR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WRL、WRR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WFL、WFR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
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WRL、WRR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
6 で検出した左右前輪WFL、WFRの車輪速と前記車両
の旋回量とから、左右後輪WRL、WRR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 (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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。
  2. 【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。
  3. 【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。
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