(57)【要約】      （修正有）【課題】ソレノイドの吸引力により、比例制御弁を電気的に制御できる液圧制御装置を提供する。【解決手段】マスタシリンダから後輪ブレーキに供給される制動液圧を制御することによって車両の前輪制動力と後輪制動力との比率を車両重量信号に基ずくソレノイドの吸引力によって調整する後輪ブレーキの液圧制御装置であって、ソレノイドの吸引力特性をアーマチャとマグネットコア間のストローク（エアーギャップ）に対してフラット及び又は比例的に増加する領域を使用することによって、液圧制御弁を電気的に制御可能とする。【選択図】図２
2013060167.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスタシリンダから後輪ブレーキに供給される制動液圧を制御することによって車両の前輪制動力と後輪制動力との比率を車両重量信号に基づくソレノイドの吸引力によって調整する後輪ブレーキの液圧制御装置であって、
前記ソレノイドの吸引力がアーマチャとマグネットコアとの間のエアーギャップ増加に対して一定及び／又は比例的に増加することを特徴とする液圧制御装置。
【請求項２】
前記ソレノイドのアーマチャとマグネットコアのいずれか一方の端面はリング状の淵部を有する形状とし、他方は平面形状とし、アーマチャとマグネットコアの端面が嵌合する様に構成したことを特徴とする請求項１に記載の液圧制御装置。
【請求項３】
前記ソレノイドのアーマチャ及びマグネットコアの両者の端面はリング状の淵部を有し、それらの端面が嵌合する様に構成したことを特徴とする請求項１に記載の液圧制御装置。
【請求項４】
ブレーキのマスタシリンダに取り付け又は、マスタシリンダハウジングと一体的に構成したことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の液圧制御装置。
【請求項５】
ソレノイドを電気的に制御する制御回路をソレノイドに内蔵又は、ソレノイドのヨーク外壁に一体的に構成したことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の液圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の荷重の変化に対応して後輪ブレーキの液圧を制御する液圧制御装置に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の後輪ブレーキの液圧を制御する液圧制御装置として、後輪の先ロックを防止し車両の走行安定性を確保する為に、後輪のブレーキ液圧を前輪のブレーキ液圧より下げる為の比例制御弁（プロポーショニングバルブ）と呼ばれる液圧制御弁が使用されている。
【０００３】
この比例制御弁を使用すると、後輪のブレーキ液圧は所定の圧力（折点圧力、以下折点と略称する）までは、印加したブレーキ液圧（入力圧）が加わるが、入力圧が折点以上になると、入力圧に対して所定の割合の勾配を持った出力圧が得られる。また、車両の荷重変化に対して折点を制御して適切なブレーキ力を出力することができるＬＳＰＶ（ロードセンシングプロポーショナルバルブ）も使用されている。
【０００４】
前記圧力比例制御弁としては、例えば特許文献１に示すように一点の折点で所定の勾配を発生させるものや、特許文献２に示す様に車両の荷重変化をセンサースプリングで受けて折点を機械的に制御するもの、そして特許文献３に示すように、ソレノイドにより自動車の荷重の変化に対応して後輪ブレーキの液圧を電気的に制御されるものが知られている。
【０００５】
特許文献３の電気的に制御する比例制御弁は、ソレノイドを小型化する為に、付勢手段（例えばバネ）により付勢された弁体とソレノイドの作動により移動する可動子を分離して、必要なソレノイドの移動量（エアーギャップ）を減らしソレノイドを小型化するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許０８１１７１４号公報
【特許文献２】実開昭６３−１１２６６号公報
【特許文献３】特開平１０−１４８２７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の比例制御弁の構造を図１３に示す。このソレノイドのアーマチャ（可動子）１２とマグネットコア（固定子）４は、平面対向タイプであり、ソレノイドの吸引力特性は図１０に示した様にストローク（エアーギャップ）に対して、２乗に反比例する特性である。大きな吸引力が得られ小型化可能であるが、図１０に示した様に、液圧により弁体（ピストン１４）が押されてピストン１４に作用した液圧と慣性力によりソレノイドの力を上回り押されると吸引力は２乗に反比例して急激に低下して弁体を押し戻すことができず、図１１に示した様にストローク上限まで押されて折点以降の液圧勾配は弁体が閉じたままとなり液圧勾配が発生しないという問題があり、ソレノイドではこの種の比例制御弁を制御することが困難であった。
【０００８】
また、現在の液圧制御装置は、特許文献２に開示されている様に後輪の車軸の車高の変化をセンサースプリングでセンシングして、比例制御弁の付勢力を調整して折点を制御するシステムであり、搭載位置が後輪の車軸の外部に露出した形で設置される。その為、飛び石の噛み込みにより、センサースプリングの付勢力が変化して折点が狂うとか、振動によりセンサースプリングが共振して、性能が変化する等の問題点もあった。
【０００９】
また、この種の比例制御弁は、フロントブレーキの失陥時のフェールセーフの為、図１４に示す様にフロントからフェールセーフの為のブレーキの配管２４を接続している。フロントブレーキ失陥時はフロントブレーキ液圧が加わる室の液圧が０になり、比例制御弁のピストン１４が右側に移動してリア液圧入口ポート７とリア液圧出力ポート８が連通状態（図１３の状態）となり液圧勾配が発生せず、リアのブレーキ力が最大活用可能なシステムになっている。この為、フロントからフェールセーフの為のブレーキ配管２４を液圧制御装置２が設置されている後輪の車軸まで接続する必要があり、その分の重量増及びコスト増となっている。
【００１０】
従って、本発明は上記の事情に鑑みて考えられたもので、制御する液圧が高圧になってもソレノイドにより比例制御弁を電気的に制御することが可能な構成を備えた液圧制御装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するための第１発明の液圧制御装置は、マスタシリンダから後輪ブレーキに供給される制動液圧を制御することによって車両の前輪制動力と後輪制動力との比率を車両重量信号に基づくソレノイドの吸引力によって調整する後輪ブレーキの液圧制御装置であって、前記ソレノイドの吸引力がアーマチャとマグネットコアとの間のエアーギャップ増加に対して一定及び／又は比例的に増加することを特徴とする。
【００１２】
第１発明によれば、制御する液圧が高圧になってもピストンの力に押し負かされ、アーマチャとマグネットコアとの間のエアーギャップが広がっても押し戻す吸引力が一定又は増加する為、ピストンを所定の位置に押し戻して折点以降の所定の勾配を発生させることが可能となる。
【００１３】
第２発明の液圧制御装置は、第１発明において、前記ソレノイドのアーマチャとマグネットコアの端面のいずれか一方はリング状の淵部を有する形状とし、他方は平面形状とし、アーマチャとマグネットコアの端面が嵌合する様に構成したことを特徴とする。
【００１４】
第２発明は、図５の様にマグネットコアの端面をリング状の淵部を有する形状とし、端面が平面な形状のアーマチャと対向させることにより、水平面部が対向する領域ではエアーギャップに対してフラットな吸引力特性が得られる効果があり、所定の折点と液圧勾配を発生可能である。
【００１５】
第３発明の液圧制御装置は、第１発明において、前記ソレノイドのアーマチャ及びマグネットコアの両者の端面はリング状の淵部を有する形状とし、それらの端面が嵌合する様に構成したことを特徴とする。
【００１６】
第３発明によれば、図６の様に端面がリング状の淵部を有するアーマチャ（可動子）とマグネットコア（固定子）をそれぞれ互いに対向する様にセットされる。これにより水平面部が対向する領域ではエアーギャップに対してフラットな吸引力特性が得られる効果がある。そしてそれぞれのエッジ部が対向する領域では、磁界のエッジ効果によりエアーギャップに対して比例的に増加する吸引力特性が得られる効果がある。このため制御する液圧が高くなることによりピストンが押されてもこの増加する吸引力でピストンを押し戻すことができ、所定の折点と液圧勾配を発生可能である。
【００１７】
第４発明の液圧制御装置は、第１発明から第３発明にいずれかにおいて、ブレーキのマスタシリンダの側面へ液圧制御装置を取り付けることや、マスタシリンダと一体的に構成したことを特徴とする。
【００１８】
第４発明は、この液圧制御装置をブレーキのマスタシリンダに一体的に組み込みこんでいる。この種の比例制御弁は、従来フロントブレーキの失陥時のフェールセーフの為に図１３及び１４に示す様にフロントからフェールセーフの為のブレーキの配管を接続する。第４発明ではフロントブレーキ失陥時はフロントブレーキ液圧が加わる室の液圧が０になり、比例制御弁のピストン１４が右側に移動してリア液圧入口ポートとリア液圧出力ポートが連通状態となり液圧勾配が発生せずリア液圧入出力は同じ液圧がリアホイールシリンダに加わるシステムになっている。従って、比例制御弁がブレーキのマスタシリンダと一体化されれば、フェールセーフの為のブレーキ配管が削減でき重量及びコストを低減できる効果がある。
【００１９】
第５発明の液圧制御装置は、第１発明から第３発明にいずれかにおいて、ソレノイドを電気的に制御する制御回路をソレノイドに内臓又は、ソレノイドのヨーク外壁に一体的に構成したことを特徴とする。
【００２０】
第５発明は、ソレノイドの電気的制御回路を比例制御弁と一体化した液圧制御装置である。電気的制御回路を一体化することにより、電気的制御回路と液圧制御装置間を接続する電気的配線を削減でき重量低減とコスト低減できる。更には電気的配線長を削減することにより電圧降下も削減できブレーキ制御システムの信頼性が向上する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施例１の液圧制御装置のＨ配管用ブレーキ液圧制御回路を示す図である。
【図２】実施例１の液圧制御装置に使用されるレノイドの吸引力特性を示す図である。
【図３】実施例１の液圧制御装置の液圧特性を示す図である。
【図４】実施例１の液圧制御装置全体の断面図を示す図である。
【図５】実施例２の液圧制御装置に使用されるソレノイドの断面図を示す図である。
【図６】実施例３の液圧制御装置に使用されるソレノイドの断面図を示す図である。
【図７】実施例４のマスタシリンダと液圧制御装置を一体化した例を示す図である。
【図８】実施例５の液圧制御装置にそれを電気的に制御する為の制御回路を一体化した例を示す図である。
【図９】実施例３の液圧制御装置に使用されるソレノイドの吸引力特性を示す図である。
【図１０】従来技術例のソレノイドの吸引力特性を示す図である。
【図１１】従来技術例のソレノイドにより比例制御弁を制御した時のストロークの変位を示す図である。
【図１２】従来技術例のソレノイドにより比例制御弁を制御した時の液圧特性を示す図である。
【図１３】従来技術例の液圧制御装置を示す図である。
【図１４】従来技術例のマスタシリンダと液圧制御装置のブレーキ配管の  接続形態を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の実施する為の最良の形態を、図を参照しながら説明する。なお実施例の説明に使用される図面中の符号は、従来技術と異なる部分については番号に符号Ａを付与している。
【実施例１】
【００２３】
実施例１の液圧制御装置２Ａは、図１に示す様にブレーキ液圧制御回路の後輪（ＲＬ輪、ＲＲ輪）側に配置されている。ブレーキング時に前輪側に荷重が移動して後輪側が先ロックして車両の走行安定性を損なわないように前輪（ＦＬ輪、ＦＲ輪）側のブレーキ液圧より後輪側ブレーキ液圧を下げる比例制御弁（プロポーショニングバルブ）が使用されている。
【００２４】
図４に示したこの液圧制御装置の比例制御弁１８Ａは、ブロック１９及びソレノイド１０Ａから構成される。ブロック１９は、リア液圧入力ポート７、リア液圧出力ポート８、及びフロント液圧入力ポート９が設けられている。またブロック１９は、その内部に断面積Ｂを有する部屋と断面積Ｃを有する部屋と断面積Ｄを有する部屋を有し、３つの異径を有するピストン１４を左右に移動可能に収容されている。比例制御弁のピストン１４は、スプリング１７とソレノイド１０Ａにより右側へ付勢される。なお断面積Ｂ、断面積Ｃと断面積Ｄの部位は図４の中で楕円形にハッチングを施した部分である。
【００２５】
前記ソレノイド１０Ａは、コイル５、ヨーク６、アーマチャ１２Ａ及びマグネットコア４Ａから構成される。マグネットコア４Ａは、コイル５を収容するヨーク６及びアーマチャ１２Ａに磁気吸引力を発生させ、アーマチャ１２Ａを作動させる。ソレノイド１０Ａは、図２のようなエアーギャップに対して吸引力がフラットな特性、またはエアーギャップに対して吸引力が比例的に増加する領域を有する特性のものが使用される。また図２の特性曲線の中で使用される範囲は、使用範囲と記載された部分である。
【００２６】
次に、この比例制御弁１８Ａの作用及び動作を図４により説明する。折点とは、図３において折点と表示した箇所である。まず、折点の発生は、下記液圧平衡式（数式１）により説明する。フロント液圧入口ポート９及びリア液圧入口ポート７から導入されるマスタシリンダ液圧をＰｍ、ピストン１４の付勢力をＦ、ピストン１４の３か所のシール部の断面積をＢ，Ｃ，Ｄとすると折点発生時は、ピストン１４を左右に作用する付勢力が平衡する為（数式１）の関係式が成立する。このピストン１４への付勢力Ｆを制御することにより折点の液圧を制御できる。
（数式１）Ｐｍ×Ｃ＝Ｐｍ×（Ｃ−Ｄ）＋Ｆ
Ｆ＝Ｐｍ×Ｄ
【００２７】
この付勢力Ｆは、スプリング１７の反発力Ｆｓとソレノイド１０Ａの吸引力のＦｄの合力である。Ｆｄはソレノイド１０Ａを駆動する電流により増減でき折点を制御可能となる。
【００２８】
次に折点以降の液圧勾配の発生メカニズムを図３により説明する。液圧勾配は、ミクロ的に見ると図３のＸ部に示す様に微小な差圧により階段状に昇圧していく為、その微小な領域での液圧平衡式から説明できる。
フロント液圧の微小差圧をΔＰｆ（マスタシリンダの液圧の微小差圧ΔＰｍ）、リア液圧の微小差圧をΔＰｒとすると、液圧平衡式は（数式２）のように表示される。（数式２）は、整理すると（数式３）のように表示することができる。
また液圧勾配をｔaｎθとすると（数式４）のように表示される。従って、折点以降の液圧勾配は、ピストン１４の断面積によって決めることができる。
（数式２）ΔＰｍ×（Ｂ−Ｄ）＝ΔＰｍ×Ｃ＋ΔＰｒ×（Ｂ−Ｃ）
（数式３）ΔＰｍ×（Ｂ−Ｃ−Ｄ）＝ΔＰｒ×（Ｂ−Ｃ）
（数式４）ｔaｎθ＝ΔＰｒ／ΔＰｍ＝（Ｂ−Ｃ−Ｄ）／（Ｂ−Ｃ）
【実施例２】
【００２９】
実施例２の液圧制御装置は、ソレノイド１０Ａを図５の様にマグネットコア４Ａの端面をリング状の淵部３Ａを有する形状とし、端面が平面な形状のアーマチャ１２Ａと対向させることにより水平面部が対向する領域では図２に示すようにエアーギャップに対して吸引力がフラットになる部分が発現する。ソレノイド１０Ａを駆動する電流により所定の折点と液圧勾配を発生可能である。
【実施例３】
【００３０】
実施例３の液圧制御装置は、図６の様にソレノイド１０Ａのアーマチャ１２Ａ及びマグネットコア４Ａの一端はリング状の淵部３Ａを有している。それらの端面が嵌合させることにより、水平面部が対向する領域ではエアーギャップに対してフラットな吸引力特性が増加する。そして、それぞれのリング状の淵部３が嵌合する領域ではエッジ効果によりエアーギャップに対して比例的に吸引力が増加する。ソレノイド１０Ａは、図９の様な吸引力特性を有する。そのソレノイド１０Ａを駆動する電流により所定の折点と液圧勾配を発生可能である。
【実施例４】
【００３１】
実施例４の液圧制御装置は、図７に示した様にブレーキのマスタシリンダ１の側面に液圧制御装置２Ａを一体的に取り付けることや、一つのハウジングにマスタシリンダ１と比例制御弁１８Ａを収容して一体化することが可能である。
【００３２】
従って、比例制御弁がブレーキのマスタシリンダ１と一体化されれば、フェールセーフの為のブレーキ配管２４が削減でき重量低減とコストを低減できる効果がある。
【実施例５】
【００３３】
図８に示した様に、実施例５の液圧制御装置は、車両重量信号２２とブレーキを踏んだという信号２３を入力しソレノイド１０Ａを電気的に制御する制御回路２１とソレノイド１０Ａ及び比例制御弁１８Ａで構成される。
【００３４】
そこで、ソレノイド１０Ａを電気的に制御する制御回路２１をソレノイド１０Ａに内蔵又は、ヨーク６の外壁に取り付けることにより一体化すれば、電気的制御回路と液圧制御装置間を接続する電気的配線を削減でき重量低減とコスト低減、更には、電気的配線長を削減することにより電圧降下も削減できブレーキ制御システムの信頼性が向上する効果がある。
【符号の説明】
【００３５】
１      マスタシリンダ
２Ａ    本発明の液圧制御装置
２      従来の液圧制御装置
３Ａ      リング状の淵部
４Ａ    本発明のマグネットコア（固定子）
４      従来のマグネットコア（固定子）
５      コイル
６      ヨーク
７      リア液圧入力ポート
８      リア液圧出力ポート
９      フロント液圧入力ポート
１０Ａ  本発明のソレノイド
１０    ソレノイド
１１    プランジャ
１２Ａ  本発明のアーマチャ
１２    従来のアーマチャ
１３    リングバルブ
１４    ピストン
１５    シールリング
１６    シールリング
１７    スプリング
１８Ａ  本発明の比例制御弁
１８    従来の比例制御弁
１９    ブロック
２１    制御回路
２２    車両荷重信号
２３    ブレーキ信号
２４    フェールセーフの為のブレーキ配管
Ｘ      階段的昇圧部
【図１】
2013060167.tif 000003
【図２】
2013060167.tif 000004
【図３】
2013060167.tif 000005
【図４】
2013060167.tif 000006
【図５】
2013060167.tif 000007
【図６】
2013060167.tif 000008
【図７】
2013060167.tif 000009
【図８】
2013060167.tif 000010
【図９】
2013060167.tif 000011
【図１０】
2013060167.tif 000012
【図１１】
2013060167.tif 000013
【図１２】
2013060167.tif 000014
【図１３】
2013060167.tif 000015
【図１４】
2013060167.tif 000016