JPH06255472A - スプール式電磁液圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 遅れなく制御圧を発生させることができ、液
圧制御開始前に不都合な圧力を発生させることが少ない
スプール式電磁液圧制御装置を提供する。 【構成】 ブレーキペダル２０が踏み込まれたことを踏
込み検出スイッチ１３０で検出し、ディザ電流指令回路
１２４からディザ電流指令信号を出して、励磁コイルに
ディザ電流を供給する。ブレーキペダル２０の踏力が設
定値に達したことを踏力センサ１２８で検出し、ディザ
電流の供給を停止すると同時に、基本電流指令回路１２
２から踏力に応じた車体減速度が得られる制御圧の発生
に必要な励磁電流指令信号の出力を開始する。ディザ電
流の供給により、ブレーキペダル２０の踏力に対応する
励磁電流の供給開始と同時にスプールが遅れなく前進を
開始し、制御圧を遅れなく発生させる。また、ディザ電
流の平均値は小さくて済むため、液圧制御開始前に発生
する不都合な圧力が小さくて済む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はスプール式電磁液圧制御
装置に関するものであり、特に、制御圧の応答遅れの解
消に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】スプール式電磁液圧制御装置は、スプー
ルの移動により液の流れを切り換えて液圧を制御するも
のであり、実開昭６３−４０２７０号公報等により知ら
れている。スプール式電磁液圧制御装置は、一般に、
（ａ）高圧ポートと低圧ポートと制御圧ポートとを備え
たハウジングと、（ｂ）そのハウジング内の弁孔に摺動
可能かつ実質的に液密に嵌合され、制御圧ポートを高圧
ポートと低圧ポートとに択一的に連通させるスプール
と、（ｃ）スプールに制御圧ポートの液圧に基づく力を
作用させることにより、制御圧ポートを高圧ポートから
遮断する向きにスプールを作動させる作動力を発生させ
る作動力発生手段と、（ｄ）励磁コイルを備え、その励
磁コイルへの供給電流の制御によりその作動力発生手段
の作動力とは逆向きの制御力をスプールに加える制御力
付与手段と、（ｅ）励磁コイルへの電流供給を制御する
電流供給制御手段とを含むように構成される。スプール
は、常には制御圧ポートを高圧ポートから遮断する原位
置に保たれているが、励磁コイルに励磁電流が供給され
て制御力付与手段により制御力がスプールに加えられれ
ば、スプールが移動して制御圧ポートを高圧ポートに連
通させ、励磁コイルへの励磁電流に応じた高さの制御圧
を制御圧ポートに発生させる。

【０００３】このようなスプール式電磁液圧制御装置に
おいてはスプールとハウジングとの間に摩擦抵抗がある
ため、制御圧を発生させる場合、励磁コイルに電流が供
給されても、スプールは制御力付与手段により付与され
る制御力が摩擦抵抗に打ち勝たなければ移動を開始せ
ず、制御圧の発生に遅れが生ずる。そのため、本出願人
は、励磁電流の大きさに応じた制御圧を制御圧ポートに
発生させる液圧制御の開始に先立って励磁コイルに一定
の大きさの電流を供給しておくことにより、スプールが
遅れなく移動を開始し、制御圧が遅れなく得られる装置
を開発した。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにすれば制御圧が遅れなく得られるが、液圧制御の実
行開始前に制御圧ポートに圧力が生じ、作動装置に供給
されてしまう不都合が生ずることが判明した。本発明
は、このような事情に鑑み、液圧制御開始前に制御圧ポ
ートに不要な圧力を生じさせることがないか、あっても
小さく、液圧制御開始時には制御圧を遅れなく発生させ
ることができるスプール式電磁液圧制御装置を提供する
ことを課題として為されたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そして、本発明の要旨
は、前記（ａ）ハウジング，（ｂ）スプール，（ｃ）作
動力発生手段，（ｄ）制御力付与手段および（ｅ）電流
供給制御手段を有するスプール式電磁液圧制御装置の電
流供給制御手段に、少なくとも液圧制御開始直前に、大
きさが周期的に変動し、平均値が一定のディザ電流を励
磁コイルに供給するディザ電流供給手段を設けたことに
ある。

【０００６】

【作用】上記のように、少なくとも液圧制御開始直前に
励磁コイルにディザ電流を供給しておいてから励磁電流
を増加させれば、制御圧が遅れなく発生する。しかも、
ディザ電流の平均値は、液圧制御開始前に直流電流を供
給しておく場合に比較して小さくて済むため、液圧制御
開始前に制御圧ポートに生じる圧力が小さくて済み、場
合によっては無くすこともできる。また、ディザ電流の
供給によって発生する圧力が小さくて済むため、非液圧
制御状態では常にディザ電流を供給しておくこともでき
る。さらに、ディザ電流は非液圧制御時に限らず、液圧
制御中も供給されるようにしてもよい。この場合には、
励磁コイルに供給すべき励磁電流にディザ電流を重ね合
わせることとなり、液圧制御特性のヒステリシスが減少
する付加的な効果が得られる。ディザ電流は、振幅0.05
〜0.25アンペアおよび周波数100 〜300 ヘルツのサイン
カーブを描く電流とすることが望ましい。

【０００７】

【発明の効果】このように本発明によれば、液圧制御開
始前に不都合な圧力が発生することを回避しつつ応答性
の高いスプール式電磁液圧制御装置を得ることができ
る。

【０００８】

【実施例】以下、本発明を自動車用液圧ブレーキ装置の
スプール式電磁液圧制御装置に適用した場合を例に取
り、図面に基づいて詳細に説明する。

【０００９】図１において１０および１２はそれぞれ、
左右前輪のフロントホイールシリンダであり、１４およ
び１６はそれぞれ左右後輪のリヤホイールシリンダであ
る。これらホイールシリンダ１０，１２，１４，１６に
は、チェンジバルブ１８の切換えにより、ブレーキペダ
ル２０の踏込みに応じてマスタシリンダ２２に発生させ
られる液圧と、ブレーキペダル２０の踏込みに基づいて
電磁液圧制御弁２４により制御された液圧とのうち高い
方が択一的に供給される。アキュムレータ２６にはリザ
ーバ３６からポンプ３８によって汲み上げられたブレー
キ液が常に一定液圧範囲で蓄えられるようになってい
る。４０はポンプ３８を駆動するモータである。

【００１０】本液圧ブレーキ装置においてホイールシリ
ンダ１０，１２，１４，１６には、通常は電磁液圧制御
弁２４により制御された液圧が供給されるが、電磁液圧
制御弁２４側に異常が生じた場合にはマスタシリンダ２
２に発生させられた液圧が供給され、制動力が確保され
るようになっている。マスタシリンダ２２の液圧よりも
電磁液圧制御弁２４の制御圧（制御圧ポート７８の液
圧）がやや高くなるようにされているのである。

【００１１】電磁液圧制御弁２４は、図２に示すよう
に、ハウジング５０を備えている。ハウジング５０は複
数のブロックが固定されて成っており、内部には断面形
状が円形を成す有底の弁孔５２と、弁孔５２の開口端側
に位置する段付きの大形の空間５６とが互に連通し、同
心状に形成されている。弁孔５２にはスプール５８が実
質的に液密かつ摺動可能に嵌合されている。スプール５
８は段付状を成し、第一大径部６０と第二大径部６２と
の間に小径部６４が形成され、第一，第二大径部６０，
６２において弁孔５２に嵌合されるとともに、第一大径
部６０が弁孔５２から空間５６へ突出する大きさとされ
ている。

【００１２】第一，第二大径部６０，６２の外周面と弁
孔５２の内周面とのクリアランスは直径で１０μｍ以下
と極く小さくされており、これら外周面と内周面との間
に金属間シールが形成されている。ハウジング５０内に
はまた、弁孔５２と同心であってその底面に開口し、弁
孔５２より小径かつ有底のピン孔６６が形成されてお
り、反力ピン６８が摺動可能に嵌合されるとともに、ス
プリング７０により弁孔５２内に突出し、スプール５８
に当接する向きに付勢されている。

【００１３】ハウジング５０にはさらに、アキュムレー
タ２６に接続される高圧ポート７２，リザーバ３６に接
続される第一および第二の低圧ポート７４，７６，ホイ
ールシリンダ１０〜１６に接続される制御圧ポート７８
が形成されている。制御圧ポート７８は、スプール５８
の小径部６４と弁孔５２の内周面とにより形成された環
状室８０に連通させられており、高圧ポート７２は弁孔
５２の制御圧ポート７８より底部側の部分に形成された
円環溝８２に連通させられている。

【００１４】また、第一低圧ポート７４は弁孔５２の底
部に連通させられ、第二低圧ポート７６は弁孔５２の制
御圧ポート７８より弁孔５２の開口側に形成された円環
溝８４に連通させられている。さらに、前記ピン孔６６
の底面と反力ピン６８との間には、制御圧ポート７８か
ら分岐した液通路８６が接続されており、反力ピン６８
は制御圧ポート７８の液圧を受けてその液圧に基づく作
動力をスプール５８に作用させ、高圧ポート７２と制御
圧ポート７８との連通を遮断する向きの作動力を発生さ
せる。本実施例においては、反力ピン６８および液通路
８６が作動力発生手段を構成しているのである。

【００１５】スプール５８の第一大径部６０の弁孔５２
からの突出部と空間５６の内周面とには、ダイアフラム
９０の端部がそれぞれ係止されており、空間５６が、ド
レンポート９２によりリザーバ３６に連通させられたド
レン室９４と、空気が充満した空気室９６とに仕切られ
ている。空気室９６にはフォースモータ９８が設けられ
ている。ドレン室９４には、第一大径部６０と弁孔６２
との間の金属間シールから漏れ出たブレーキ液が流入
し、このブレーキ液はドレンポート９２を通ってリザー
バ３６に戻る。

【００１６】スプール５８の弁孔５２からの突出端部に
は小径のねじ部９９が突設されている。フォースモータ
９８の励磁コイル１００は、ねじ部９９に固定された非
磁性材製の保持部材１０６に保持され、ヨーク１０８に
形成された環状溝１１０内に嵌入させられている。ヨー
ク１０８は永久磁石１１２を備えており、保持部材１０
６は永久磁石１１２の磁路上にある。励磁コイル１００
の軸方向の長さは、ヨーク１０８の励磁コイル１００の
外周面に対向する部分の軸方向の長さより長くされてお
り、励磁コイル１００は永久磁石１１２によって形成さ
れる磁界の両側へそれぞれ突出している。

【００１７】励磁コイル１００に励磁電流が供給されな
い状態では、スプリング７０の付勢力によりスプール５
８が図２に示すように制御圧ポート７８を第二低圧ポー
ト７６に連通させる原位置に保たれる。そして、励磁コ
イル１００に励磁電流が供給されれば、励磁コイル１０
０が永久磁石１１２の磁界によりヨーク１０８から押し
出される。励磁コイル１００の前進により、スプール５
８が弁孔５２内へ前進させられる。スプール５８に制御
圧ポート７８を高圧ポート７２と連通させる向きの力、
すなわち反力ピン６８による制御圧付与に基づいて発生
させられる前記作動力とは逆向きの制御力が加えられる
のであり、フォースモータ９８が制御力付与手段を構成
している。

【００１８】励磁コイル１００に供給される励磁電流の
大きさは、図１に示すコントローラ１２０により指令さ
れる。コントローラ１２０は基本電流指令回路１２２，
ディザ電流指令回路１２４および加算器１２６を備えて
いる。基本電流指令回路１２２およびディザ電流指令回
路１２４にはそれぞれ、ブレーキペダル２０の踏力を検
出する踏力センサ１２８の検出信号が供給され、ディザ
電流指令回路１２４には更にブレーキペダル２０の踏込
みを検出する踏込み検出スイッチ１３０の検出信号が供
給されるようになっている。

【００１９】基本電流指令回路１２２は、ブレーキペダ
ル２０の踏力に基づいて、踏力に応じて車体に発生すべ
き減速度が得られる励磁電流の指令信号を加算器１２６
に出力する。また、ディザ電流指令回路１２４は、踏込
み検出スイッチ１３０の検出信号に応じて、振幅0.15〜
0.2 アンペアおよび周波数150 ヘルツのサインカーブを
描くディザ電流の指令信号を加算器１２６に出力し、踏
力センサ１２８により検出される踏力が設定値を超えた
とき、ディザ電流指令信号の出力を停止する。加算器１
２６は、基本電流指令回路１２２およびディザ電流指令
回路１２４からの指令信号の和を作動アンプ１３２に供
給し、指令された大きさの電流が作動アンプ１３２から
励磁コイル１００に供給される。

【００２０】以上のように構成された液圧ブレーキ装置
において、ブレーキペダル２０が踏込み操作されない通
常時には、作動アンプ１３２から励磁コイル１００に電
流が供給されない。したがって、電磁液圧制御弁２４
は、スプール５８が図２に示す原位置にあり、この状態
では第二低圧ポート７６と制御圧ポート７８とが環状室
８０を経て連通させられており、ホイールシリンダ１０
〜１６の液圧がリザーバ３６の液圧である大気圧に等し
くなっている。

【００２１】ブレーキペダル２０の踏込み操作が開始さ
れれば、その開始が踏込み検出スイッチ１３０により検
出されるとともに、ブレーキペダル２０の踏力が踏力セ
ンサ１２８によって検出される。踏込み検出スイッチ１
３０の検出信号に応じてディザ電流指令回路１２４から
ディザ電流指令信号が発せられ、励磁コイル１００にデ
ィザ電流が供給される。ブレーキペダル２０の踏力が設
定値に達したとき、ディザ電流指令回路１２４はディザ
電流指令の出力を停止し、一方、基本電流指令回路１２
２はブレーキペダル２０の踏力に対応する高さの減速度
が得られる励磁電流の指令信号を出し始め、以後、ブレ
ーキペダル２０の踏力に応じた励磁電流が励磁コイル１
００に供給される。本実施例においては、ブレーキペダ
ル２０の踏力が設定値に達したときに液圧制御が開始さ
れる。

【００２２】励磁コイル１００に供給される励磁電流の
変化を図３のグラフに示す。このグラフから明らかなよ
うに、ディザ電流はブレーキペダル２０の踏込み開始
後、ブレーキペダル２０の踏力が設定値に到達するまで
励磁コイル１００に供給され、以後はブレーキペダル２
０の踏力に対応する励磁電流が励磁コイル１００に供給
される。

【００２３】ブレーキペダル２０の踏力に対応する励磁
電流が励磁コイル１００に供給されることにより、スプ
ール５８が前進させられて第二低圧ポート７６と制御圧
ポート７８との連通が断たれ、スプール５８が更に前進
すれば高圧ポート７２と制御圧ポート７８とが環状室８
０を経て連通するに至り、制御圧ポート７８の液圧が上
昇し、ホイールシリンダ１０〜１６の液圧制御が行われ
る。スプール５８は、互に反対向きに加えられる作動力
と制御力とが釣り合う位置において停止し、制御圧は踏
力に応じた減速度が得られる高さに制御される。

【００２４】ブレーキペダル２０の踏込みが開始された
とき、励磁コイル１００へのディザ電流の供給が開始さ
れ、ブレーキペダル２０の踏力に基づいた励磁電流の励
磁コイル１００への供給が開始されるまで供給され続け
るため、ブレーキペダル２０の踏力に基づいた励磁電流
の供給開始と同時にスプール５８が前進を開始し、ブレ
ーキペダル２０の踏込みに対応する制御圧が遅れなく得
られる。

【００２５】また、ディザ電流の平均値が、スプール５
８および反力ピン６８とハウジング５０との摩擦力（こ
れはディザ電流によって減少させられる）と、スプリン
グ７０のセット荷重との和とちょうど釣り合う力をフォ
ースモータ９８に発生させる大きさに定められているた
め、制御圧ポート７８に制御圧が生ずることはなく、ブ
レーキペダル２０の踏力が設定値に達していないにもか
かわらず、液圧制御開始前にホイールシリンダ１０〜１
６にブレーキ圧が供給されることがない。

【００２６】ブレーキペダル２０の踏込み力が弱められ
れば、コントローラ１２０の指令に基づいて作動アンプ
１３２から供給される電流値が低下させられて、スプー
ル５８の前進力が反力より小さくなってスプール５８が
後退し、制御圧ポート７８が第二低圧ポート７６と連通
させられて、ホイールシリンダ１０〜１６の液圧が低下
させられる。ブレーキペダル２０の踏込み操作が解除さ
れれば、スプール５８が原位置に復帰し、制御圧ポート
７８の液圧がほぼ大気圧となる。

【００２７】以上の説明から明らかなように、本実施例
においては、コントローラ１２０の基本電流指令回路１
２２が踏力センサ１２８と共に電流供給制御手段を構成
し、コントローラ１２０のディザ電流指令回路１２４が
踏力センサ１２８および踏込み検出スイッチ１３０と共
にディザ電流供給手段を構成しているのである。

【００２８】なお、上記実施例においては、ブレーキペ
ダル２０の踏力に基づく電流の供給開始と同時にディザ
電流の供給が停止されるようになっていたが、踏込み検
出スイッチ１３０がブレーキペダル２０の踏込みを検出
している間はずっとディザ電流が供給されるようにする
ことも可能である。このようにすれば、スプールの摩擦
係数の低下により液圧制御特性のヒステリシスが小さく
なる効果が得られる。

【００２９】また、上記実施例においては、ブレーキペ
ダル２０の踏込み開始に基づいてディザ電流が供給され
るようになっていたが、アクセルペダルの開放を検出し
てディザ電流が供給されるようにしてもよく、このよう
にすれば早期にディザ電流の供給を開始することができ
る。

【００３０】さらに、制御力付与手段はフォースモータ
に限らず、ソレノイドおよびソレノイドへの励磁電流の
供給により磁化されて磁気吸引力を制御力としてスプー
ルに作用させるヨークにより構成されるものとしてもよ
い。

【００３１】その他、当業者の知識に基づいて種々の変
形，改良を施した態様で本発明を実施することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるスプール式電磁液圧制
御装置を有する液圧ブレーキ装置の系統図である。

【図２】上記電磁液圧制御装置の正面断面図である。

【図３】上記電磁液圧制御装置の励磁コイルに供給され
る励磁電流をグラフにして示す図である。

【符号の説明】

２４ 電磁液圧制御弁 ５０ ハウジング ５８ スプール ６８ 反力ピン ７２ 高圧ポート ７４ 第一低圧ポート ７６ 第二低圧ポート ７８ 制御圧ポート ８６ 液通路 ９８ フォースモータ １００ 励磁コイル １２０ コントローラ １２２ 基本電流指令回路 １２４ ディザ電流指令回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高圧ポートと低圧ポートと制御圧ポート
   とを備えたハウジングと、 そのハウジング内の弁孔に摺動可能かつ実質的に液密に
   嵌合され、前記制御圧ポートを前記高圧ポートと前記低
   圧ポートとに択一的に連通させるスプールと、 前記スプールに制御圧ポートの液圧に基づく力を作用さ
   せることにより、制御圧ポートを高圧ポートから遮断す
   る向きにスプールを作動させる作動力を発生させる作動
   力発生手段と、 励磁コイルを備え、その励磁コイルへの供給電流の制御
   により前記作動力発生手段の作動力とは逆向きの制御力
   をスプールに加える制御力付与手段と、 前記励磁コイルへの電流供給を制御する電流供給制御手
   段とを含むスプール式電磁液圧制御装置において、 前記電流供給制御手段に、少なくとも液圧制御開始直前
   に、大きさが周期的に変動し、平均値が一定のディザ電
   流を前記励磁コイルに供給するディザ電流供給手段を設
   けたことを特徴とするスプール式電磁液圧制御装置。