(57)【要約】【課題】コイルに供給する駆動周波数に起因する弁体の微小振動を抑制することで圧力制御性の向上を可能とする圧力制御装置を提供する。【解決手段】ロッド１３２を介してアーマチャ１３１から伝達される吸引力Ｆｍｇと、連通孔１１４ａからの作動流体の流体力Ｆｆｗとのバランスによって、弁体１６０の連通孔１１４ａに対する開度を調整して、作動流体の圧力を制御する圧力制御装置において、作動流体は、連通孔１１４ａを介して第２空間１１１ｄから第１空間１１２ａに至り、アーマチャ１３１の周りに満たされており、ハウジング１１０の径方向におけるアーマチャ１３１とハウジング１１０との隙間部２００には、作動流体によるアーマチャ１３１へのダンパ効果が得られるように、軸方向において部分的に狭くなる小隙間部２１０が形成されるようにする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底筒状を成して、第１内径寸法を有する第１空間（１１２ａ）、および前記第１内径寸法よりも小さい第２内径寸法を有する第２空間（１１１ｄ）が形成されたハウジング（１１０）と、
前記第１空間（１１２ａ）に収容される平板状のアーマチャ（１３１）と、
前記ハウジング（１１０）の前記アーマチャ（１３１）の周面に対向する部位で、前記ハウジング（１１０）を、前記ハウジング（１１０）の軸方向に分割するように介在された非磁性部（１１３）と、
通電されることで磁界を形成して、前記アーマチャ（１３１）を磁化させて、前記アーマチャ（１３１）が、前記第１空間（１１２ａ）と前記第２空間（１１１ｄ）との境界となる前記ハウジング（１１０）の段差部（１１１ｃ）に対して前記軸方向に吸引されるように吸引力（Ｆｍｇ）を発生させるコイル（１４０）と、
前記ハウジング（１１０）の前記第２空間（１１１ｄ）側の端部（１１４）に形成されて、圧力制御の対象となる作動流体を前記第２空間（１１１ｄ）へ流入させる連通孔（１１４ａ）と、
前記ハウジング（１１０）に形成されて、前記第２空間（１１１ｄ）から前記ハウジング（１１０）外部へ前記作動流体を流出させる流出孔（１１１ｅ）と、
前記第２空間（１１１ｄ）に配置されて、前記連通孔（１１４ａ）を開閉する弁体（１６０）と、
前記アーマチャ（１３１）から前記第２空間（１１１ｄ）を通り、前記弁体（１６０）側に延設されるロッド（１３２）と、を備え、
前記ロッド（１３２）を介して前記アーマチャ（１３１）から伝達される前記吸引力（Ｆｍｇ）と、前記連通孔（１１４ａ）からの前記作動流体の流体力（Ｆｆｗ）とのバランスによって、前記弁体（１６０）の前記連通孔（１１４ａ）に対する開度を調整して、前記作動流体の圧力を制御する圧力制御装置において、
前記作動流体は、前記連通孔（１１４ａ）を介して前記第２空間（１１１ｄ）から前記第１空間（１１２ａ）に至り、前記アーマチャ（１３１）の周りに満たされており、
前記ハウジング（１１０）の径方向における前記アーマチャ（１３１）と前記ハウジング（１１０）との隙間部（２００）には、前記作動流体による前記アーマチャ（１３１）へのダンパ効果が得られるように、前記軸方向において部分的に狭くなる小隙間部（２１０）が形成されたことを特徴とする圧力制御装置。
【請求項２】
前記小隙間部（２１０）の寸法は、前記吸引力（Ｆｍｇ）の変動幅よりも、前記ダンパ効果による前記アーマチャ（１３１）への減衰力の方が大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の圧力制御装置。
【請求項３】
前記小隙間部（２１０）は、前記非磁性部（１１３）が前記径方向の内側へ張り出すよう設けられることで形成されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の圧力制御装置。
【請求項４】
前記小隙間部（２１０）は、前記アーマチャ（１３１）の周面の一部が前記径方向の外側に張り出すように設けられることで形成されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の圧力制御装置。
【請求項５】
前記弁体（１６０）側に延設された前記ロッド（１３２）の先端側は、前記ハウジング（１１０）、または前記第２空間（１１１ｄ）の内周面に設けられた円筒状のスリーブ（１２０）によって前記径方向のズレが抑制されるように支持されると共に、
前記アーマチャ（１３１）は、前記小隙間部（２１０）によって、前記径方向のズレが抑制されるように支持されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の圧力制御装置。
【請求項６】
前記ロッド（１３２）は、前記アーマチャ（１３１）内を貫通して、前記ハウジング（１１０）の第１空間（１１２ａ）側の端部（１１２）に向けて突出しており、
前記ロッド（１３２）の前記突出した部位（１３２ａ）と対向する前記ハウジング（１１０）の面（１１２ｂ）には、前記ロッド（１３２）の位置を規制するストッパ（１１２ｃ）が設けられており、
前記ロッド（１３２）、および前記ストッパ（１１２ｃ）の少なくとも一方は、非磁性材から形成されたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の圧力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば内燃機関に噴射される燃料の圧力制御に用いて好適な圧力制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の燃料噴射系の高圧アキュムレータボディ（あるいは高圧フィードポンプ）に使用される圧力制御弁として、例えば、特許文献１に示されたものが知られている。特許文献１の圧力制御弁は、ハウジングと、アーマチャ（可動子プレート）およびロッド（動子ピン）を有する可動子アッセンブリとを備えており、可動子プレートとハウジングの端面とによって、高圧アキュムレータボディから流出制御された媒体が充填可能となる容積が形成されており、この容積が充填容量によって減じられている。これにより、流出制御された媒体が容積に流入しても液圧力を減少させることが可能となり、安定した圧力制御を可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１０−５２１６２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、可動子アッセンブリを摺動させるためにコイルに通電する際には、パルス幅変調制御によってパルス発振周波数を変化させて通電する場合があり、このような場合であると可動子プレートは、駆動周波数に応じて微小振動する。従って、可動子アッセンブリと連結される弁エレメントも微小振動することとなり、弁エレメントによる開口面積が変動することによって、圧力変動を伴い圧力制御性が悪化する。
【０００５】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、コイルに供給する駆動周波数に起因する弁体の微小振動を抑制することで圧力制御性の向上を可能とする圧力制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。
【０００７】
本発明では、ロッド（１３２）を介してアーマチャ（１３１）から伝達される吸引力（Ｆｍｇ）と、連通孔（１１４ａ）からの作動流体の流体力（Ｆｆｗ）とのバランスによって、弁体（１６０）の連通孔（１１４ａ）に対する開度を調整して、作動流体の圧力を制御する圧力制御装置において、
作動流体は、連通孔（１１４ａ）を介して第２空間（１１１ｄ）から第１空間（１１２ａ）に至り、アーマチャ（１３１）の周りに満たされており、
ハウジング（１１０）の径方向におけるアーマチャ（１３１）とハウジング（１１０）との隙間部（２００）には、作動流体によるアーマチャ（１３１）へのダンパ効果が得られるように、軸方向において部分的に狭くなる小隙間部（２１０）が形成されたことを特徴としている。
【０００８】
パルス幅変調によってコイル（１４０）への通電が制御される場合に、アーマチャ（１３１）は、電流の駆動周波数に応じてハウジング（１１０）の軸方向に微小振動することになる。本発明によれば、第１空間（１１２ａ）には作動流体が満たされており、また、アーマチャ（１３１）とハウジング（１１０）との隙間部（２００）には、小隙間部（２１０）を設けるようにしているので、アーマチャ（１３１）の微小振動によって、作動流体が隙間部（２００）を移動する際に、小隙間部（２１０）で抵抗を受けるので、この抵抗により作動流体はアーマチャ（１３１）に対してダンパ効果を与える。よって、このダンパ効果によってアーマチャ（１３１）の微小振動が抑制されて、アーマチャ（１３１）からロッド（１３２）を介して伝達される弁体（１６０）の微小振動も抑制される。これにより、連通孔（１１４ａ）の開度の変動を抑えることができ、作動流体の圧力変動を抑制することができる。
【０００９】
尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】コモンレールシステムの全体構成を示す概略図である。
【図２】第１実施形態における制御弁を示す断面図である。
【図３】図２のIII部を示す拡大断面図である。
【図４】弁体の開弁状態を示す断面図である。
【図５】弁体の開度調整状態を示す断面図である。
【図６】弁体の閉弁状態を示す断面図である。
【図７】流体によって発生する減衰力を算出するためのモデル図である。
【図８】小隙間部の寸法に対する減衰力を示すグラフである。
【図９】従来技術におけるコモンレール内の圧力の変化を示すグラフである。
【図１０】本発明におけるコモンレール内の圧力の変化を示すグラフである。
【図１１】従来技術における圧力変動に伴う騒音レベルを示すグラフである。
【図１２】本発明における圧力変動に伴う騒音レベルを示すグラフである。
【図１３】第２実施形態における制御弁を示す断面図である。
【図１４】第３実施形態における制御弁を示す断面図である。
【図１５】第３実施形態における分力の発生状況を示す説明図である。
【図１６】その他の実施形態における制御弁を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
【００１２】
（第１実施形態）
第１実施形態の圧力制御装置１００について、図１〜図１２を用いて説明する。本実施形態の圧力制御装置１００は、図１、図２に示すように、車両の内燃機関であるエンジン１０に燃料を供給するコモンレールシステム２０に適用されたものである。コモンレールシステム２０は、高圧に圧縮した燃料をエンジン１０に供給する装置であり、高圧ポンプ４０、コモンレール５０、およびインジェクタ６０等を備えている。
【００１３】
高圧ポンプ４０は、燃料タンク３０内の燃料を、例えば２００〜３００ＭＰａレベルの高圧に圧縮して、コモンレール５０に圧送するポンプである。高圧ポンプ４０は、例えば、エンジン１０の駆動力によって作動されるエンジン駆動式のポンプが使用されている。
【００１４】
コモンレール５０は、細長い筒状のタンクを形成するものであって、高圧ポンプ４０から圧送される高圧燃料を内部に蓄えると共に、燃料の圧力を図示しないエンジン制御装置によって設定される目標圧力値に保持して、各インジェクタ６０に分配供給するようになっている。コモンレール５０内の燃料圧力は、高圧ポンプ４０の回転数、あるいは回転数に伴う圧送量に応じて、上昇される。
【００１５】
コモンレール５０の長手方向の一端側には、燃料流出通路５１が形成されている。コモンレール５０内の圧力が目標圧力値よりも高い場合、あるいは、設定上限圧力を超える場合であると、後述する制御弁１１０Ａを介して燃料流出通路５１から燃料が燃料タンク３０に流出されることで、コモンレール５０内の圧力が調整されるようになっている。また、コモンレール５０には、燃料圧力値に相当する圧力信号を発生する圧力センサ５２が設けられており、圧力センサによって得られた圧力信号は、制御部１００Ｂに出力されるようになっている。
【００１６】
インジェクタ６０は、コモンレール５０に蓄えられた高圧燃料を、エンジン１０の各気筒内に噴射する燃料噴射装置であり、エンジン１０の各気筒にそれぞれ設けられている。インジェクタ６０は、エンジン制御装置によって、燃料を噴射する噴孔の開閉状態が制御されて、燃料の噴射時期や、噴射時間（噴射量）を調整し、各種走行条件に応じた好適なエンジン１０の作動を可能とするようになっている。
【００１７】
圧力制御装置１００は、上記コモンレール５０内の燃料圧力値を目標圧力値に制御する装置であり、コモンレール５０の長手方向の一端側に設けられる制御弁１００Ａと、この制御弁１００Ａの弁開度を制御する制御部１００Ｂとを備えている。コモンレールシステム２０、および制御弁１００Ａを流通する燃料は、本発明の作動流体に対応する。
【００１８】
制御弁１００Ａは、ハウジング１１０、スリーブ１２０、可動子１３０、コイル１４０、リテーナ１５０、弁体１６０等を備えており、制御部１００Ｂによってコイル１４０に通電されることで可動子１３０が摺動されて、弁体１６０の弁開度が調整される電磁式の弁となっている。
【００１９】
ハウジング１１０は、本体部１１１、アッパステー１１２、カラー１１３、弁座部１１４等から成り、有底筒状のケース体を形成している。
【００２０】
本体部１１１は、磁性材料から成り、長手方向の両端側が開口した筒状の部材となっており、一端側で外径寸法が大きく形成された大径部１１１ａと、コモンレール５０に向かう他端側で外径寸法が大径部１１１ａよりも小さく形成された小径部１１１ｂとを備えている。本体部１１１の内部において、大径部１１１ａと小径部１１１ｂとの境界となる部位には、アッパステー１１２の端部および、可動子１３０のアーマチャ１３１が対向する段差部１１１ｃが形成されている。また、小径部１１１ｂの内部は、段差部１１１ｃから他端側に連通する挿通孔１１１ｄとなっている。挿通孔１１１ｄは、本発明の第２空間に対応する。更に、小径部１１１ｂの他端側には、挿通孔１１１ｄと直交するように外部と連通する燃料流出孔１１１ｅが設けられている。燃料流出孔１１１ｅは、コモンレール５０の燃料流出通路５１と連通している。燃料流出孔１１１ｅは、本発明の流出孔に対応する。
【００２１】
アッパステー１１２は、有底筒状の磁性材料から成る部材であり、大径部１１１ａ内に設けられている。アッパステー１１２の底部は、大径部１１１ａの開口側を向いており、また、アッパステー１１２の開口側は、段差部１１１ｃに対向している。アッパステー１１２は、本体部１１１における一端側を閉塞する端部を形成している。更に、アッパステー１１２の内側空間は、収容部１１２ａとなっている。収容部１１２ａは、本発明の第１空間に対応する。収容部（第１空間）１１２ａの内径寸法（第１内径寸法）は、挿通孔（第２空間）１１１ｄの内径寸法（第２内径寸法）よりも大きく形成されており、段差部１１１ｃには、アーマチャ１３１が対向する領域が設けられている。また、アッパステー１１２の底部の内側面は、ロッド１３２の突出部１３２ａが対向する対向面１１２ｂとなっている。対向面１１２ｂの中心には、ロッド１３２の突出部１３２ａの位置を規制するストッパ１１２ｃが設けられている。ストッパ１１２ｃは、非磁性材料から形成されている。
【００２２】
カラー１１３は、非磁性材料から成るリング状の非磁性部であり、段差部１１１ｃとアッパステー１１２との間に介在されている。換言すると、ハウジング１１０は、このカラー１１３によって、本体部１１１とアッパステー１１２とに軸方向に分割された形となっている。
【００２３】
弁座部１１４は、扁平円筒状の部材から形成されており、本体部１１１の他端側に設けられている。弁座部１１４の中心部には、本体部１１１の軸方向に延びる連通孔１１４ａが形成されており、また、弁座部１１４において挿通孔１１１ｄと対向する面は、すり鉢状の斜面を成して、弁体１６０が着座する座面１１４ｂとして形成されている。弁体１６０が座面１１４ｂから離れた場合であると、コモンレール５０の内部、連通孔１１４ａ、挿通孔１１１ｄ、燃料流出孔１１１ｅ、更には燃料流出通路５１が順に連通されるようになっている。
【００２４】
スリーブ１２０は、非磁性材料から成る円筒状の部材であり、挿通孔１１１ｄの内周面に設けられている。スリーブ１２０は、挿通孔１１１ｄの軸方向長さの半分程度の軸方向長さを備えており、挿通孔１１１ｄの弁座部１１４側に配置されている。スリーブ１２０の内径は、ロッド１３２の外径よりもわずかに大きく設定されており、ロッド１３２の先端側（ロッド１３２の弁体１６０側）は、スリーブ１２０内に挿通されることによって、径方向のズレが抑制されるように支持されている。
【００２５】
可動子１３０は、コイル１４０によって磁化されて、ハウジング１１０の軸方向に可動する部材であり、アーマチャ１３１と、このアーマチャ１３１に一端側が固定されて、他端側が弁座部１１４に向けて延びるロッド１３２と、本体部１１１およびアーマチャ１３１の間に設けられるスプリング１３３（図４〜図６）とを備えている。
【００２６】
アーマチャ１３１は、扁平円筒状を成す磁性材料から形成され、アッパステー１１２内の収容部（第１空間）１１２ａに設けられている。ロッド１３２は、棒状を成す非磁性材料から形成されており、一端側がアーマチャ１３１を貫通するようにアーマチャ１３１に固定されている。ロッド１３２の一端側の先端部は、わずかにアーマチャ１３１から突出して、突出部１３２ａを形成している。そして、突出部１３２ａはストッパ１１２ｃに対向している。また、ロッド１３２の他端側は、挿通孔１１１ｄ、更にはスリーブ１２０内を通るように配置されている。ロッド１３２の他端側の先端部は、先細と成る円錐状に形成されており、座面１１４ｂに対向している。スプリング１３３は、例えば、渦巻状のコイルバネであり、そのスプリング反力Ｆｓｐ（図４〜図６）によって、通常は可動子１３０（アーマチャ１３１）をストッパ１１２ｃ側に付勢している。
【００２７】
コイル１４０は、制御部１００Ｂから通電されることで、磁界を形成する螺旋状の巻き線であり、大径部１１１ａの内周面と、アッパステー１１２の外周面との間に設けられている。コイル１４０によって形成される磁界は、コイル１４０から、本体部１１１、アーマチャ１３１、アッパステー１１２を通過するようになっており、この磁界によってアーマチャ１３１は磁化される。この磁化によって、アーマチャ１３１には、段差部１１１ｃ側に向かう吸引力Ｆｍｇ（図５、図６）が発生される。上記スプリング１３３によるスプリング反力Ｆｓｐは、吸引力Ｆｍｇに比べて無視できるほど小さいため、可動子１３０（アーマチャ１３１）に対しては、実質的には吸引力Ｆｍｇが作用するものと見ることができる。吸引力Ｆｍｇは、コイル１４０への通電量が増加されるほど、大きくなる。
【００２８】
リテーナ１５０は、平板状の閉塞部材であり、ハウジング１１０の一端側に配置されて、コイル１４０が収容される大径部１１１ａの開口部を閉塞している。
【００２９】
弁体１６０は、球体状を成しており、ロッド１３２と座面１１４ｂとの間に配置されている。弁体１６０には、コモンレール５０内の燃料によって流体力Ｆｆｗ（図４〜図６）が作用するようになっている。よって、弁体１６０は、流体力Ｆｆｗによって連通孔１１４ａを開く方向（ロッド１３２側）に移動する。また、また、弁体１６０は、吸引力Ｆｍｇ（ロッド１３２）によって連通孔１１４ａを閉じる方向（座面１１４ｂ側）に移動する。そして、流体力Ｆｆｗが吸引力Ｆｍｇを上回れば、弁体１６０は連通孔１１４ａを開き、コモンレール５０内の燃料を連通孔１１４ａから挿通孔１１１ｄを介して燃料流出孔１１１ｅへ逃がし、コモンレール５０内の圧力を下げるように作動する。また、吸引力Ｆｍｇが流体力Ｆｆｗを上回れば、弁体１６０は連通孔１１４ａを閉じコモンレール５０内の圧力を上げるように作動する。
【００３０】
Ｏリング１７０は、シール用部材であり、燃料流出孔１１１ｅの大径部１１１ａ側となる小径部１１１ｂの外周面に設けられている。このＯリング１７０によって、コモンレール５０の内周面と小径部１１１ｂの外周面との間がシールされている。
【００３１】
制御部１００Ｂは、コイル１４０への通電量を制御すると共に、通電量によって弁体１６０の弁開度を制御するようになっている。つまり、制御部１００Ｂは、コイル１４０への通電量を制御することで、コモンレール５０内の燃料圧力値を制御するようになっている。
【００３２】
制御部１００Ｂは、パルス幅変調による電流をコイル１４０へ供給するようになっている。つまり、制御部１００Ｂは、直流電源における電圧をパルス状の矩形波に変換して、矩形波におけるデューティ比を調節することで、コイル１４０への電流を波形電流に変換し、デューティ比に応じて波形電流の平均値Ｉ、および周波数（以下、駆動周波数ｆ）を変化させるようにしている。
【００３３】
本実施形態の制御弁１００Ａでは、弁体１６０が連通孔１１４ａを開いたとき、燃料は、連通孔１１４ａから挿通孔（第２空間）１１１ｄを介して、アーマチャ１３１の収容される収容部（第１空間）１１２ａに至り、アーマチャ１３１の周りは常に燃料によって満たされた状態となっている。
【００３４】
また、図３に示すように、アッパステー１１２の内周面と、アーマチャ１３１の外周面との間は、隙間部２００として形成されている。更に、カラー１１３の径方向の肉厚は、アッパステー１１２における周壁の径方向の肉厚よりも厚くなるように設定されており、且つ、カラー１１３の内周面がアッパステー１１２の内周面よりも径方向の内側に張り出すように配置されている。よって、隙間部２００には、軸方向において部分的に、狭くなる小隙間部２１０が形成されている。アーマチャ１３１は、小隙間部２１０によって、径方向のズレが抑制されるように支持されている。
【００３５】
次に、上記構成に基づく圧力制御装置１００の作動について、図４〜図１２を加えて説明する。
【００３６】
まず、制御部１００Ｂからコイル１４０への通電がされていない場合では、コモンレール５０内の燃料によって、弁体１６０は、図４に示すように、流体力Ｆｆｗを受け、ロッド１３２側（図４中の右側）に移動されて、連通孔１１４ａが開かれる。ロッド１３２（可動子１３０）は、弁体１６０と共にストッパ１１２ｃ側に移動されて、突出部１３２ａは、ストッパ１１２ｃに当接して位置規制される。
【００３７】
エンジン制御装置は、次々刻々と変化する車両の走行条件下におけるコモンレール５０内の燃料圧力をいくらにするかという目標圧力を設定する。目標圧力は、例えば、車速、エンジン１０の回転数、アクセルペダルの踏み込み量等から、予め定めたマップや、演算式等から算出される。制御部１００Ｂは、エンジン制御装置によって算出された目標圧力のデータを受け取る。
【００３８】
そして、制御部１００Ｂは、圧力センサ５２によって得られる実際の燃料圧力値が上記目標圧力となるように、コイル１４０に供給する電流値を調整する。即ち、実際の燃料圧力値が目標圧力よりも高い場合では、コイル１４０に供給される電流値が小さくなる側に変更されて、アーマチャ１３１（可動子１３０）に作用する吸引力Ｆｍｇが低下される。そして、図５に示すように、流体力Ｆｆｗが吸引力Ｆｍｇを上回ると、弁体１６０が連通孔１１４ａを開くように移動し、コモンレール５０内の燃料が連通孔１１４ａから挿通孔１１１ｄ、燃料流出孔１１１ｅ、更には、燃料流出通路５１を介して流出され、燃料圧力は低下される。
【００３９】
逆に、実際の燃料圧力値が目標圧力よりも低い場合では、コイル１４０に供給される電流値が大きくなる側に変更されて、アーマチャ１３１（可動子１３０）に作用する吸引力Ｆｍｇが増加される。そして、図６に示すように、吸引力Ｆｍｇが流体力Ｆｆｗを上回ると、弁体１６０が連通孔１１４ａを閉じるように移動し、コモンレール５０内の燃料圧力が上昇される。
【００４０】
ここで、制御部１００Ｂは、コイル１４０に対しては、パルス幅変調による電流を供給するため、供給される電流の駆動周波数ｆに応じて、アーマチャ１３１はハウジング１１０の軸方向に微小振動することになる。本実施形態では、収容部（第１空間）１１２ａには燃料が満たされており、また、アーマチャ１３１とアッパステー１１２（ハウジング１１０）との隙間部２００には、小隙間部２１０が設けられるようにしている。よって、アーマチャ１３１の微小振動によって、燃料が隙間部２００を移動する際に、小隙間部２１０で抵抗を受けることになるので、この抵抗により燃料はアーマチャ１３１に対してダンパ効果を与えることになる。よって、このダンパ効果によってアーマチャ１３１の微小振動が抑制されて、アーマチャ１３１からロッド１３２を介して伝達される弁体１６０の微小振動も抑制される。これにより、連通孔１１４ａの開度の変動を抑えることができ、燃料の圧力変動を抑制することができる。
【００４１】
ダンパ効果による減衰力Ｆを算出する式として、一般的に図７に基づくモデルにおいて、下記の数式１が知られている。
【００４２】
（数１）
減衰力Ｆ＝３／４πμＬ（Ｄ３／ε３）Ｖ
ε＝Ｄ０−Ｄ
但し、μは燃料の粘性係数、Ｌはアーマチャの軸方向長さ、Ｄはアーマチャの外径、εは隙間（＝Ｄ０−Ｄ）、Ｄ０は空間の内径、Ｖはアーマチャの移動速度である。減衰力Ｆは、図８中の曲線で示すように、隙間が小さい程、大きくなり、隙間が大きい程、小さくなる。このモデルにおける隙間は、本実施形態の小隙間部２１０に対応する。
【００４３】
また、微小振動を抑制するには、減衰力Ｆを吸引力Ｆｍｇの変動幅よりも大きくすれば良いことになる。本出願人らは、アーマチャ１３１の微小振動発生時の吸引力Ｆｍｇの変動幅は、３〜４Ｎ程度であり、微小振動幅は１〜２μｍであることを実験により確認した。よって、図８に示すように、本実施形態の制御弁１００Ａにおいて、数式１によって得られた減衰力Ｆと、実験によって得られた吸引力Ｆｍｇの変動幅とを用いて、小隙間部２１０の寸法を２３．４μｍ以下とすることで、吸引力Ｆｍｇの変動幅よりも減衰力Ｆを大きくすることが可能であることを突き止めた。好ましくは、小隙間部２１０の寸法を２０μｍ以下にすることで、適正な減衰力Ｆが得られ、微小振動の抑制が可能となる。
【００４４】
電流値に対するコモンレール５０内の燃料圧力について、従来技術では、図９に示すように、圧力変動が大きく発生していたが、本発明では、図１０に示すように、電流値と燃料圧力との間において、リニアリティが確保され、圧力変動を抑制できていることを確認した。
【００４５】
更に、従来技術では、図１１に示すように、圧力変動に伴う異音（例えば、４ｋＨｚ、６．５ｋＨｚでの異音）が発生していたが、本発明では、上記の圧力変動抑制に伴って、図１２に示すように、この異音を低減できていることを確認した。
【００４６】
また、本実施形態では、カラー（非磁性部）１１３の径方向の肉厚は、アッパステー１１２における周壁の径方向の肉厚よりも厚くなるように設定されて、且つ、カラー１１３の内周面がアッパステー１１２の内周面よりも径方向の内側に張出すように配置されることで、小隙間部２１０が形成されるようにしている。これにより、カラー１１３の形状設定によって小隙間部２１０を形成することができ、アーマチャ１３１、およびハウジング１１０（アッパステー１１２）をシンプルな形状にすることができ、加工工数が増加することがない。
【００４７】
また、ロッド１３２の先端側は、スリーブ１２０によって径方向のズレが抑制され、更に、アーマチャ１３１は、小隙間部２１０によって径方向のズレが抑制されるようになっている。よって、可動子１３０としては、径方向にズレることが抑えられて、軸方向に安定した可動が可能となる。特に、本実施形態では、アーマチャ１３１側では、小隙間部２１０をズレ抑制のための手段としても活用することが可能となり、アーマチャ１３１側における専用のズレ抑制部材を設ける必要がない。
【００４８】
また、吸引力Ｆｍｇが発生されてないときは、流体力Ｆｆｗによってアーマチャ１３１はストッパ１１２ｃ側に付勢されて、ロッド１３２の突出部１３２ａは、ストッパ１１２ｃに当接することになる。ここで、本実施形態では、ロッド１３２、およびストッパ１１２ｃは、非磁性材料から形成されるようにしているので、コイル１４０に通電されてコイル１４０によって磁界が形成される際に、ロッド１３２とストッパ１１２ｃとを介して磁束が漏れることがなく、アーマチャ１３１に効果的な吸引力Ｆｍｇ与えることができる。
【００４９】
（第２実施形態）
第２実施形態における制御弁１００Ａ１を図１３に示す。第２実施形態の制御弁１００Ａ１は、上記第１実施形態における制御弁１００Ａのカラー１１３、およびアーマチャ１３１の形状を変更し、カラー１１３Ａ、アーマチャ１３１Ａとすることで、小隙間部２１０を形成するようにしている。
【００５０】
カラー１１３Ａの径方向の肉厚は、アッパステー１１２における周壁の径方向の肉厚と同等に設定されており、且つ、カラー１１３Ａの内周面がアッパステー１１２の内周面と面一となるように配置されている。また、アーマチャ１３１Ａの周面において、カラー１１３Ａと対向する部位には、カラー１１３Ａ側に張出す張出し部１３１ａが形成されている。
【００５１】
よって、隙間部２００においては、カラー１１３Ａと、張出し部１３１ａとによって、小隙間部２１０が形成されるようになっている。
【００５２】
これにより、上記第１実施形態と同様の小隙間部２１０を形成することができ、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５３】
（第３実施形態）
第３実施形態における制御弁１００Ａ２を図１４、図１５に示す。本実施形態の制御弁１００Ａ２は、上記第１、第２実施形態に対して、アーマチャ１３１Ｂの内部に連通孔１３１ｂを設けたものとしている。
【００５４】
カラー１１３Ａは、上記第２実施形態と同様に形成されており、また、アーマチャ１３１Ｂの周面は、上記第１実施形態と同様に形成されており、アーマチャ１３１Ｂと、カラー１１３Ａおよびアッパステー１１２との間には、一定の寸法となる隙間部２００が形成されている。
【００５５】
連通孔１３１ｂは、アーマチャ１３１Ｂにおける段差部１１１ｃと対向する面の径方向中央部から、アーマチャ１３１Ｂの周面の軸方向中央部に向けて連通される孔として形成されている。つまり、連通孔１３１ｂは、アーマチャ１３１Ｂの軸方向に対して、段差部１１１ｃ側からストッパ１１２ｃ側に向けて、径方向外側に傾斜する孔となっている。連通孔１３１ｂは、アーマチャ１３１Ｂの周方向に複数設けられている。
【００５６】
本実施形態においては、図１５に示すように、コイル１４０への通電時に、例えば、吸引力Ｆｍｇによってアーマチャ１３１Ｂが段差部１１１ｃ側に移動しようとする際に、燃料は、連通孔１３１ｂ内を図１５中の矢印の方向に移動する。このとき、連通孔１３１ｂが上記のように軸方向に対して傾斜するように設けられているので、連通孔１３１ｂには、燃料流れによる抗力の分力Ｆ１、および分力Ｆ２が作用する形となる。分力Ｆ１は軸方向の力、分力Ｆ２は径方向の力である。よって、分力Ｆ１が吸引力Ｆｍｇに対する抵抗力となって、アーマチャ１３１Ｂはダンパ効果を受けて、微小振動が抑制されることになる。
【００５７】
逆に、例えば、流体力Ｆｆｗによってアーマチャ１３１Ｂがストッパ１１２ｃ側に移動しようとする際に、燃料は、連通孔１３１ｂ内を図１５中の矢印とは逆方向に移動する。このとき、連通孔１３１ｂには、分力Ｆ１とは逆方向の力が作用し、この逆方向の力によって、アーマチャ１３１Ｂはダンパ効果を受けて、微小振動が抑制されることになる。
【００５８】
（その他の実施形態）
上記各実施形態では、本体部１１１の挿通孔１１１ｄの内周面にスリーブ１２０が設けられて、ロッド１３２の先端側がスリーブ１２０内に挿通されることによって、径方向のズレが抑制されるようにした。しかしながら、図１６に示す制御弁１００Ａ３のように、スリーブ１２０を廃止して、挿通孔（第２空間）１１１ｄの周面に、本体部１１１と一体的に形成されて中心側に突出する突部１１１ｆが設けられたものとしても良い。突部１１１ｆの内径は、ロッド１３２の外径よりもわずかに大きく設定されており、この突部１１１ｆによってロッド１３２の先端側は径方向のズレが抑制される。
【００５９】
また、上記各実施形態では、ロッド１３２およびストッパ１１２ｃは、共に非磁性材料から形成されるものとして説明したが、これに限らず、ロッド１３２およびストッパ１１２ｃの少なくとも一方が非磁性材料から形成されるものとしても良い。これにより、アーマチャ１３１がストッパ１１２ｃ側に付勢されて、位置規制されているとき、コイル１４０に通電されてコイル１４０によって磁界が形成される際に、ロッド１３２とストッパ１１２ｃとを介して磁束が漏れることがなく、アーマチャ１３１に効果的な吸引力Ｆｍｇ与えることができる。
【００６０】
また、上記各実施形態では、圧力制御装置１００は、コモンレール５０内の燃料の圧力を制御するものとして説明したが、これに限らず、高圧ポンプ４０の圧力、あるいはブレーキにおけるブレーキオイルの圧力等を制御するものとして、広く適用することができる。更に、圧力制御の対象となる作動流体としては、燃料、オイル等の液体に限らず、ガス等を対象としても良い。
【符号の説明】
【００６１】
１００  圧力制御装置
１００Ａ、１００Ａ１、１００Ａ２、１００Ａ３  制御弁
１００Ｂ  制御部
１１０  ハウジング
１１１ｃ  段差部
１１１ｄ  挿通孔（第２空間）
１１１ｅ  燃料流出孔（流出孔）
１１２  アッパステー（端部）
１１２ａ  収容部（第１空間）
１１２ｂ  対向面（対向する面）
１１２ｃ  ストッパ
１１３、１１３Ａ  カラー（非磁性部）
１１４  弁座部（端部）
１１４ａ  連通孔
１２０  スリーブ
１３１、１３１Ａ、１３１Ｂ  アーマチャ
１３１ａ  張出し部
１３２  ロッド
１３２ａ  突出部（突出した部位）
１４０  コイル
１６０  弁体
２００  隙間部
２１０  小隙間部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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