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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-11-08
(45)【発行日】2024-11-18
(54)【発明の名称】電磁弁
(51)【国際特許分類】
F16K 37/00 20060101AFI20241111BHJP
F16K 31/06 20060101ALI20241111BHJP
H01F 7/16 20060101ALI20241111BHJP
F16K 31/40 20060101ALN20241111BHJP
【ＦＩ】
F16K37/00 F
F16K31/06 305Z
H01F7/16 R
H01F7/16 Z
H01F7/16 D
F16K31/40 A
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2022036648
(22)【出願日】2022-03-09
(65)【公開番号】P2023131738
(43)【公開日】2023-09-22
【審査請求日】2023-10-17
(73)【特許権者】
【識別番号】391002166
【氏名又は名称】株式会社不二工機
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】成川 文太
(72)【発明者】
【氏名】安本 祐太
【審査官】尾家 英樹
(56)【参考文献】
【文献】特開２００２－２２８５０３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－２５０４６８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－００７５７２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ１６Ｋ ３７／００
Ｆ１６Ｋ ３１／０６
Ｈ０１Ｆ ７／１６
Ｆ１６Ｋ ３１／４０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
流体の流入口及び流出口が形成され、その間に弁座及び弁室が形成された弁本体と、前記弁本体内に設けられ、内部が前記弁室側と連通されるとともに外気と遮断されたパイプと、
前記弁室内に配置され前記弁座と接離可能とされる弁体と、
前記パイプ内を上下に摺動するように配置され、前記弁体を前記弁座と接離する方向に移動させるプランジャと、
前記プランジャを駆動するためのコイルが巻回されたソレノイドと、
前記プランジャに取り付けられた磁石と、
前記弁本体内における前記パイプの外側、かつ前記プランジャの軸方向の上方に位置し、前記磁石の磁束密度を検出する磁気センサと、
を備えた電磁弁。
【請求項2】
前記プランジャは円筒形状であり、 前記磁石は、前記プランジャの孔の上端部分に挿入されて固定されている、
請求項１に記載の電磁弁。
【請求項3】
前記パイプと前記弁本体を連結する磁性ステンレス製の吸引子を有し、 前記吸引子と前記プランジャとの間に圧縮コイルばねが配置されている、
請求項２に記載の電磁弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、電磁弁に関する。
【背景技術】
【0002】
電磁弁の異常や故障を検知可能な電磁弁が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開平８－２９１８８７号公報
【文献】特公昭５２－３６２８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１の電磁弁では、プランジャ駆動用のコイルの電流波形を見ることで異常を検知しているが、プランジャ自体の位置は検知していない。
【0005】
特許文献２の電磁弁では、別途設けたコイルで異常を検知しているが、プランジャ自体の位置は検知していない。
【0006】
本開示は上記事実を考慮し、プランジャの位置を検知して故障検知を実現できる電磁弁の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
第１の態様に係る電磁弁は、流体の流入口及び流出口が形成され、その間に弁座及び弁室が形成された弁本体と、前記弁室内に配置され前記弁座と接離可能とされる弁体と、前記弁本体内に配置され、前記弁体を前記弁座と接離する方向に移動させるプランジャと、前記プランジャを駆動するためのコイルが巻回されたソレノイドと、前記プランジャに取り付けられた磁石と、前記弁本体に設けられ、前記磁石の磁束密度を検出する磁気センサと、を備えている。
【0008】
この電磁弁では、ソレノイドのコイルに通電を行うことで、一例として、弁体を弁座から離間する方向に弁体を移動させることができ、これにより、流体を流入口から流出口へ流すことが可能となる。
【0009】
プランジャには磁石が取り付けられているので、プランジャが移動すると、磁石と弁本体に設けられた磁気センサとの距離が変化し、磁気センサで検出される磁石の磁束密度が変化する。
【0010】
例えば、弁体を移動させるプランジャが、弁座から弁体が離間する方向に移動することで磁石が磁気センサに接近するように構成した場合、磁気センサで検出した磁束密度が大きい場合にはプランジャが弁座から弁体が離間する方向に移動した状態であることが検知できる。また、磁気センサで検出した磁束密度が小さい場合には、プランジャが弁座へ弁体を移動した状態であることが検知できる。
したがって、この電磁弁では、コイルへの通電とプランジャの位置との関係から、電磁弁の故障の検知を実現できる。
この電磁弁では、コイルへの通電に関係なくプランジャの位置の検知を行うことができる。
したがって、この電磁弁では、コイルへの通電とプランジャの位置との関係から、電磁弁の故障の検知を実現できる。
この電磁弁では、コイルへの通電に関係なくプランジャの位置の検知を行うことができる。
【0011】
第２の態様に係る電磁弁は、流体の流入口及び流出口が形成され、その間に弁座及び弁室が形成された弁本体と、前記弁室内に配置され前記弁座と接離可能とされる弁体と、前記弁本体内に配置され、前記弁体を前記弁座と接離する方向に移動させるプランジャと、前記プランジャを駆動するためのコイルが巻回されたソレノイドと、前記弁本体に設けられ、前記プランジャを通過した前記コイルの磁束密度を検出する磁気センサと、を備えている。
【0012】
この電磁弁では、ソレノイドのコイルに通電を行うことで、一例として、弁体を弁座から離間する方向に弁体を移動させることができ、これにより、流体を流入口から流出口へ流すことが可能となる。
【0013】
プランジャが移動すると、弁本体に設けられた磁気センサとプランジャとの距離が変化するので、磁気センサが設置された部位において、プランジャを通過したコイルの磁束密度が変化する。
【0014】
例えば、弁体を移動させるプランジャが、ソレノイドのコイルに通電を行うことで、弁体が弁座に接触する方向に移動し、プランジャが磁気センサから離間するように構成された電磁弁の場合、磁気センサで検出した磁束密度が予め設定した値以下である場合には、弁体が弁座へ接触する方向にプランジャが移動していることが検知できる。また、コイルへの通電時に磁気センサで検出した磁束密度が予め設定した値を超えている場合には、弁体が弁座から離間する方向にプランジャが位置している、即ち、プランジャが正規の位置にないことが検知できる。
【0015】
第３の態様は、第１の態様に係る電磁弁において、前記プランジャは円筒形状であり、前記磁石は、前記プランジャの孔の上端部分に挿入されて固定されている。
【0016】
この電磁弁では、プランジャを円筒形状とし、磁石をプランジャの孔の上端部分に挿入して固定しているので、円柱形状としたプランジャに比較して軽量化することができる。
【0017】
第４の態様は、第１～第３の態様のいずれか１態様に係る電磁弁において、内部が前記弁室側と連通されるとともに外気と遮断されたパイプを有し、前記プランジャは、前記パイプ内を上下に摺動するように配置され、前記磁気センサは、前記パイプの外側に配置されている。
【0018】
プランジャを、弁室側と連通され、外気とは遮断されたパイプ内に配置したので、弁室の流体が外気へ漏れることが無い。
磁気センサをパイプの内部に配置すると、磁気センサの信号を出力する配線を通す孔をパイプに形成し、パイプ内の流体が外気に漏れないように孔と配線との間をシール材等で塞ぐ必要があるが、磁気センサをパイプの外側に配置することで、該シールを必要とせず、構成が簡単になる。
磁気センサをパイプの内部に配置すると、磁気センサの信号を出力する配線を通す孔をパイプに形成し、パイプ内の流体が外気に漏れないように孔と配線との間をシール材等で塞ぐ必要があるが、磁気センサをパイプの外側に配置することで、該シールを必要とせず、構成が簡単になる。
【0019】
第５の態様は、第４の態様に係る電磁弁において、前記パイプと前記弁本体を連結する磁性ステンレス製の吸引子を有し、前記吸引子と前記プランジャとの間に圧縮コイルばねが配置されている。
【0020】
磁性ステンレス製の吸引子を設けると、ソレノイドのコイルに通電を行うことで、吸引子及びプランジャが磁化し、両者間に磁力吸引力が発生し、プランジャが圧縮コイルばねの弾発力に抗して圧縮される。ソレノイドのコイルへの通電が停止されると、電磁吸引力が無くなり、プランジャは圧縮コイルばねの弾発力により吸引前の元の位置に戻される。
【発明の効果】
【0021】
以上説明したように本開示の電磁弁によれば、プランジャの位置を検知して電磁弁の故障の検知を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本開示の第１の実施形態に係る電磁弁の構成を説明する縦断面図であり、パイロット弁及び主弁の両方を開いた全開状態（ソレノイドに通電しない状態）を示すものである。
【図2】本開示の第１の実施形態に係る電磁弁の構成を説明する縦断面図であり、パイロット弁及び主弁の双方を閉じた全閉状態（ソレノイドに通電した状態）を示すものである。
【図3】第１の実施形態に係る電磁弁の故障診断の制御を説明するフローチャートである。
【図4】本開示の第２の実施形態に係る電磁弁の構成を説明する縦断面図であり、パイロット弁及び主弁の両方を開いた全開状態（ソレノイドに通電しない状態）を示すものである。
【図5】本開示の第２の実施形態に係る電磁弁の構成を説明する縦断面図であり、パイロット弁及び主弁の双方を閉じた全閉状態（ソレノイドに通電した状態）を示すものである。
【図6】本開示の第２の実施形態に係る電磁弁の構成を説明する縦断面図であり、パイロット弁及び主弁の両方を開いた全開状態（ソレノイドに通電しない状態）を示すものである。
【図7】本開示の第２の実施形態に係る電磁弁の構成を説明する縦断面図であり、パイロット弁及び主弁の双方を閉じた全閉状態（ソレノイドに通電した状態）を示すものである。
【図8】第３の実施形態に係る電磁弁の故障診断の制御を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0023】
［第１の実施形態］
図１、及び図２を用いて、本開示の第１の実施形態に係る電磁弁１００について説明する。
ここで、図１は、本実施形態に係る電磁弁１００の構成を説明する図で、全開状態を示すものであり、図２は、全閉状態を示すものである。なお、以下の実施形態の説明においては、上下・左右・内外の方向は、図１及び図３の紙面内における方向を示すものであり、これによって本開示の技術的範囲を狭める解釈が為されるものではない。
図１、及び図２を用いて、本開示の第１の実施形態に係る電磁弁１００について説明する。
ここで、図１は、本実施形態に係る電磁弁１００の構成を説明する図で、全開状態を示すものであり、図２は、全閉状態を示すものである。なお、以下の実施形態の説明においては、上下・左右・内外の方向は、図１及び図３の紙面内における方向を示すものであり、これによって本開示の技術的範囲を狭める解釈が為されるものではない。
【0024】
本実施形態の電磁弁１００は、弁本体３０内に主弁部１０及びパイロット弁部２０を備えた自動車用空調機の冷凍サイクル等に用いることのできるパイロット式電磁弁であり、主弁部１０の開閉により、流体の流入口３１と流出口３２間の流体の流れを開閉制御する。流入口３１と流出口３２はバルブボディとしての弁本体３０に形成されており、流入口３１と流出口３２との間には、主弁室３３が設けられている。主弁室３３内には、後述のように、本開示の弁体の一例である主弁体４０が上下に摺動可能に収容されている。当該主弁体４０の摺動方向の一方側（図示の実施例では下方）には主弁部１０が構成され、他方側（図示の実施例では上方）にはパイロット弁部２０が構成されている。弁本体３０には、雌ねじ３０ｂ、３０ｃが形成されている。弁本体３０及び主弁体４０は、アルミニウムあるいはアルミニウム合金等のアルミニウム材料により作成されている。
【0025】
電磁弁１００の上部中央には、パイロット弁体６０を摺動させる円筒状のプランジャ５０が、下方に開放したパイプ５１内に配置されている。プランジャ５０の孔の上端部分には円柱状の磁石１０２が挿入されて固定されている。磁石１０２は、一例として、径方向の一方側がＳ極、反対側がＮ極に着磁されている。なお、図中の矢印Ｌｍは、磁力線を示している。なお、本実施形態のプランジャ５０は、円筒状に形成されているので、円柱状に形成されている場合に比較して、軽量化になる。
【0026】
パイロット弁体６０は、プランジャ５０に連結されており、プランジャ５０と共に上下にパイプ５１内を摺動可能に構成されている。つまり、プランジャ５０は、ソレノイド７０の作動によりパイプ５１内を上下に摺動する。ソレノイド７０の作動により、プランジャ５０を駆動する手段として、吸引子８０が設けられている。磁性ステンレス製の吸引子８０は、適宜な制御手段（図示せず）によりソレノイド７０に通電されると磁化し、吸引子８０とプランジャ５０との間に配置された圧縮コイルばねであるスプリング５２の弾発力に打ち勝ってプランジャ５０を下方に吸引する。プランジャ５０を収容するパイプ５１は、下方に開放しており、かしめ又は溶接等の適宜手段により吸引子８０に固定されている。ソレノイド７０は、コイル７０ａが巻回されたボビン７０ｂの周囲を磁性材より形成されたヨーク７０ｃで囲繞することにより構成されている。ヨーク７０ｃの下側（弁本体側）には外側に張り出す張出部７０ｄが形成されている。
【0027】
弁本体３０の上部には、ソレノイド７０を覆うカバー１０４が設けられている。
カバー１０４は、上部が開口しており、上部の開口部は蓋１０４Ａで塞がれている。
カバー１０４の内部には、プランジャ５０の上側に間隔を開けて制御装置としての制御基板１０６が設けられている。
カバー１０４は、上部が開口しており、上部の開口部は蓋１０４Ａで塞がれている。
カバー１０４の内部には、プランジャ５０の上側に間隔を開けて制御装置としての制御基板１０６が設けられている。
【0028】
制御基板１０６の下面には、一例として、磁束密度の強弱を検出する磁気センサ１０８が設けられており、制御基板１０６の上面にはマイクロコンピュータ１１０等の電気部品が搭載されている。このように、磁気センサ１０８をパイプ５１の外側に配置することで、磁気センサ１０８の信号を出力する配線を通す孔をパイプ５１に形成し、パイプ５１内の流体が外気に漏れないように孔と配線との間をシール材等で塞ぐ必要はなく、構成が簡単になる。
【0029】
本実施形態の磁気センサ１０８はホール素子であるが、ホール素子以外の磁気センサ、一例として、磁気抵抗素子等を用いることもできる。
【0030】
マイクロコンピュータ１１０は、磁気センサ１０８で検出した磁束密度の強弱から、プランジャ５０の位置を検知することができる。即ち、磁石１０２が磁気センサ１０８に近い位置にある場合には磁束密度が強くなるのでホール出力電圧が高くなり、磁石１０２が磁気センサ１０８から遠い位置にある場合には磁束密度が弱くなるのでホール出力電圧が低くなるので、ホール出力電圧を計測することで、磁石１０２の近い遠い、即ち、プランジャ５０の位置を検知することができる。
【0031】
本実施形態では、磁気センサ１０８がプランジャ５０の軸方向の上方に位置している。
カバー１０４の側部には、制御基板１０６の電気回路と空調システムの外部機器（図示せず）とを電気的に接続するための雌コネクタ１１２が設けられている。外部機器とは、一例として、自動車用空調機のエアコンＥＣＵである。制御基板１０６と外部機器との間では、電気信号の送受信が行われる。制御基板１０６は、外部機器からの指示により、ソレノイド７０への通電の制御（一例としてオン、オフ）を行うことができる。
カバー１０４の側部には、制御基板１０６の電気回路と空調システムの外部機器（図示せず）とを電気的に接続するための雌コネクタ１１２が設けられている。外部機器とは、一例として、自動車用空調機のエアコンＥＣＵである。制御基板１０６と外部機器との間では、電気信号の送受信が行われる。制御基板１０６は、外部機器からの指示により、ソレノイド７０への通電の制御（一例としてオン、オフ）を行うことができる。
【0032】
吸引子８０は、全体的には上下に貫通孔が形成された多段の筒形状をしており、パイプ５１が取り付けられる。この状態で、吸引子８０は弁本体３０に形成された上部大径穴部３０ａに挿入あるいは螺着され、その後、パイプ５１の外周に挿入されたソレノイド７０の張出部７０ｄに形成された貫通孔に雄ねじ７１を挿入し、これを弁本体３０に形成された雌ねじに螺合することにより、吸引子８０は弁本体３０に押え付けられ、固定される。吸引子８０の筒形状は概略では上部の小径部８１と下部の大径部８２とから成り、小径部８１にパイプ５１の下側開放端が固定されており、大径部８２は前述のように弁本体３０に固定されている。小径部８１に固定されたパイプ５１にはプランジャ５０が上下に摺動可能に収納される。
【0033】
吸引子８０の大径部８２には、その内側に円筒状の主弁体収容部（空間部）８２ａが形成され、この主弁体収容部８２ａ内に主弁体４０が上下に摺動可能に収容されている。当該空間が主弁体４０により上下に分割されることにより、当該空間の下部が主弁室３３となり上部がパイロット弁室３４とされている。吸引子８０の大径部８２の外側は、適宜Ｏリング８３により弁本体３０との間がシールされ、大径部８２の内側は、大径部８２内を摺動する主弁体４０の外周面（吸引子８０と摺動する部分）との間が適宜主弁体シーリング４３によりシールされ、冷媒の漏出がないように構成されている。
【0034】
なお、上述した様に構成されることで、パイプ５１の内部は、パイロット弁室３４側とは連通されているが、外気とは遮断されている。
【0035】
本開示の図示した実施例においては、吸引子８０の小径部８１と大径部８２とを一つの部材として段差を介して一体構造の円筒形状部材を構成しているが、勿論、実施形態によっては、図示はしないが、小径部８１と大径部８２とを別部材により構成して、適宜手段により両者を固定するものでも良い。要は、ソレノイド７０への通電により、吸引子８０がプランジャ５０を吸引して駆動できれば良い。本開示においては、プランジャ５０を吸引駆動し、主弁体４０を上下摺動可能に収容する部材を吸引子として称している。吸引子８０が一つの部材により構成されているか、又は、複数の部材により構成されているかが問題ではない。
【0036】
主弁部１０は、主弁体４０の下側に取り付けられた主弁パッキン４１と、弁本体３０の流入口３１と流出口３２との間に形成された主弁座３５により構成されており、パイロット弁部２０は、パイロット弁体６０の下方に取り付けられたパイロット弁パッキン６１と、主弁体４０の上側に形成されたパイロット弁座４２によって構成されている。主弁体４０には、パイロット通路４５と均圧孔４４が形成されている。パイロット通路４５の端部に、パイロット弁座４２が設けられている。均圧孔４４は、主弁室３３とパイロット弁室３４とを連通するものであり、該均圧孔４４の断面積はパイロット通路４５の断面積よりも小とされている。
【0037】
この均圧孔４４の形成により、主弁室３３とパイロット弁室３４とを均圧化し、主弁体４０の開閉作動を容易・円滑化する。また、主弁部１０が閉状態において、当該電磁弁１００に接続された図示されない圧縮機からの急激な圧力変化、例えば圧縮機を起動させたときに対しても速やかに主弁室３３の冷媒をパイロット弁室３４に流出させ主弁部１０が開弁しないように、又は、開弁し難くする作用を奏するものである。
【0038】
この電磁弁１００においては、弁本体３０と主弁体４０とはアルミニウム又はアルミニウム合金等のアルミニウム材料で構成し、吸引子８０を磁性ステンレスで構成している。そして、主弁体４０の全体、あるいは主弁体４０の、少なくとも吸引子８０の主弁体収容部８２ａと摺動する面はアルマイト加工処理層で構成している。
【0039】
（作用、効果）
次に、電磁弁１００の動作について、該電磁弁１００が冷凍サイクルに適用されている場合を例にとり、図１乃至図３を用いて説明する。図１は、ソレノイド７０（コイル７０ａ）へ通電されていない状態を示している。この場合、吸引子８０には吸引力は発生しないから、スプリング５２の弾発力により、プランジャ５０はパイプ５１内を上方に持ち上げられ、パイロット弁部２０は開状態とされている。また主弁体４０は、主弁体スプリング４６の弾発力により主弁室３３内で上方に持ち上げられ、主弁部１０は開状態とされている。
次に、電磁弁１００の動作について、該電磁弁１００が冷凍サイクルに適用されている場合を例にとり、図１乃至図３を用いて説明する。図１は、ソレノイド７０（コイル７０ａ）へ通電されていない状態を示している。この場合、吸引子８０には吸引力は発生しないから、スプリング５２の弾発力により、プランジャ５０はパイプ５１内を上方に持ち上げられ、パイロット弁部２０は開状態とされている。また主弁体４０は、主弁体スプリング４６の弾発力により主弁室３３内で上方に持ち上げられ、主弁部１０は開状態とされている。
【0040】
この状態で、圧縮機（図示なし）を運転すれば、流入口３１から、主弁室３３内で開いている主弁部１０を介し、流出口３２を通じて例えば高温高圧の冷媒が流れる。また、主弁室３３から均圧孔４４を経由してパイロット弁室３４に流れる冷媒の量よりも、パイロット弁室３４からパイロット通路４５を経由して主弁室３３に流れる冷媒の量の方が大きいので、パイロット弁室３４の圧力が主弁室３３の圧力よりも小さくなって主弁体４０には上方へ作用する力が発生し、主弁体スプリング４６の弾発力と共に主弁部１０は十分な開状態を保持し、流入口３１から流出口３２への流れが維持される。
【0041】
次に、図１に示す状態でソレノイド７０に通電すると、吸引子８０及びプランジャ５０が磁化し、両者間に電磁吸引力が発生して、プランジャ５０がスプリング５２の弾発力に抗して引き下げられる。プランジャ５０には、下方に、パイロット弁体６０が一体的に固定されているので、パイロット弁体６０はプランジャ５０の移動と同じくパイプ５１内を上下に摺動する。吸引子８０による吸引力により、プランジャ５０が引き下げられ、それと共にパイロット弁体６０も下方に摺動される。これにより、パイロット弁体６０の下方に設けられたパイロット弁パッキン６１が主弁体４０の上方側に形成されたパイロット弁座４２に当接し、図２に示すように、パイロット弁部２０を閉状態とする（すなわちパイロット通路４５を閉塞する）。
【0042】
パイロット通路４５が閉塞されると、パイロット弁室３４と主弁室３３とを連通する通路が均圧孔４４だけとなり、両弁室の圧力差がなくなる。そしてさらに、プランジャ５０が主弁体４０を下方に押し下げられてその最下点まで摺動すると、主弁体４０の下方側に形成した主弁パッキン４１が弁本体３０内に形成された主弁座３５に当接して主弁部１０を閉状態とする。これにより、図２に示すように、主弁部１０も閉状態とされ、冷媒等の流体は、流路が閉じられて流入口３１から流出口３２への流れが阻止される。
【0043】
次に、図２に示す状態で、ソレノイド７０への通電が停止されると、ソレノイド７０による吸引子８０の電磁吸引力が無くなり、プランジャ５０はスプリング５２の弾発力により上方へ押し上げられ、プランジャ５０と共にパイロット弁体６０が上方に移動して、パイロット弁パッキン６１が主弁体４０の上面側に設けたパイロット弁座４２から離れてパイロット弁部２０が開状態となり、図３に示す状態となる。
【0044】
これにより、主弁体４０の中心部に設けたパイロット通路４５を介して、パイロット弁室３４が流出口３２と連通され、パイロット弁室３４内の圧力が高圧から低圧へ移行する。
【0045】
これにより、主弁体４０は上方に移動して、主弁体４０の下面側に固定した主弁パッキン４１が主弁座３５から離れて、開弁状態となり、図１の状態となる。
【0046】
（プランジャの位置検出）
本実施形態の電磁弁１００では、外部機器からのソレノイド７０への通電のＯＮ、ＯＦＦの指示により、プランジャ５０が移動する。しかし、ソレノイド７０への通電、及び通電の停止を行っても、何らかの原因でプランジャ５０が移動しない場合がある。
本実施形態の電磁弁１００では、外部機器からのソレノイド７０への通電のＯＮ、ＯＦＦの指示により、プランジャ５０が移動する。しかし、ソレノイド７０への通電、及び通電の停止を行っても、何らかの原因でプランジャ５０が移動しない場合がある。
【0047】
本実施形態では、以下のようにしてプランジャ５０の位置を検出し、電磁弁１００の故障診断を行うことができる。以下、図３に示すフローチャートにしたがって、電磁弁１００の故障診断について説明する。
【0048】
ステップ１００では、ソレノイド７０（コイル７０ａ）へ通電されていない状態（通電ＯＦＦ）であり、開弁状態（図１参照）となっている。
【0049】
ステップ１０２では、磁気センサ１０８で検出した磁束密度の大小（差異）を判断する。具体的には、磁束密度が予め設定した設定値を超えていると判断した場合には、磁石１０２が磁気センサ１０８に接近している、即ち、プランジャ５０が上方に移動しており、主弁パッキン４１が主弁座３５から離れて主弁部１０が開弁状態となっていると判断する。
【0050】
一方、磁束密度が予め設定した設定値以下であると判断した場合には、磁石１０２が磁気センサ１０８から離れているため、プランジャ５０が、ソレノイド７０への通電を停止した際の正規の位置にないと判断する。
ここで言う正規の位置にないとは、例えば、プランジャ５０が図２に示すように下方に移動している状態（主弁パッキン４１が弁本体３０内に形成された主弁座３５に当接して主弁部１０が閉状態）である。
ここで言う正規の位置にないとは、例えば、プランジャ５０が図２に示すように下方に移動している状態（主弁パッキン４１が弁本体３０内に形成された主弁座３５に当接して主弁部１０が閉状態）である。
【0051】
ステップ１０２で主弁部１０が開弁状態となっていると判断するとステップ１０４へ進み、主弁部１０が閉弁状態となっていると判断するとステップ１１６へ進む。ステップ１１６では、一例として、図示しない表示装置等を用い、外部機器等は電磁弁１００が故障していることをユーザーに通知することができる。
【0052】
ステップ１０４では、主弁部１０を開弁状態から閉弁状態とするためにソレノイド７０へ通電が行われる。
【0053】
次のステップ１０６では、磁気センサ１０８で検出した磁束密度の大小を判断する。ここで、磁束密度が予め設定した設定値以下であると判断した場合には、プランジャ５０が下方に動いたことになるのでステップ１０８へ進む。一方、磁束密度が予め設定した設定値を超えていると判断した場合には、ソレノイド７０へ通電されてもプランジャ５０が下方に動いていないことになるのでステップ１１６に進み、外部機器に故障を通知する。
【0054】
次のステップ１０８では、主弁部１０を閉弁状態から開弁状態とするためにソレノイド７０への通電が停止される。
【0055】
次のステップ１１０では、磁気センサ１０８で検出した磁束密度の大小を判断する。ここで、磁束密度が予め設定した設定値を超えていると判断した場合には、磁石１０２が磁気センサ１０８に接近しており、プランジャ５０が上方に動いたことになり、主弁部１０が開弁状態となっていることになるので、ステップ１１２へ進む。
【0056】
一方、磁束密度が予め設定した設定値以下であると判断した場合には、磁石１０２が磁気センサ１０８から離間しており、ソレノイド７０への通電が停止されてもプランジャ５０が上方に動いていないことになり、主弁部１０が閉弁状態となっていることになるので、ステップ１１６に進み、外部機器に故障を通知する。
【0057】
次のステップ１１２では、外部機器から故障診断の停止指示を受け、ステップ１１４では故障診断の停止指示を受けたか否かが判断される。ステップ１１４で故障診断の停止指示を受けたと判断した場合には処理を終了し、故障診断の停止指示を受けていないと判断した場合にはステップ１００へ戻り、故障診断を続ける。
【0058】
本実施形態の電磁弁１００では、以上説明した故障診断を行うことで、プランジャ５０の位置を検知して、電磁弁１００の故障を検知、ここでは、主弁部１０の開閉状態を検知することができる。また、本実施形態の構成とした電磁弁１００は、磁気センサ１０８で磁束密度を検出することで、ソレノイド７０への通電、非通電に関係なく、プランジャ５０の位置を常時検知することが可能である。
【0059】
また、本実施形態の電磁弁１００では、磁石１０２の磁束密度の大小を磁気センサ１０８で検出するという簡単な構成で、電磁弁１００の故障を検知することができる。
【0060】
なお、ソレノイド７０の磁力線が、磁気センサ１０８の磁石１０２の磁束密度の検出に影響する場合、一例として、図１に示すように、ソレノイド７０の上方に、電磁鋼板などからなる磁気シールド１１６を設けてもよい。
【0061】
【0062】
本実施形態の電磁弁１００では、第１の実施形態とは、制御基板１０６、及び磁気センサ１０８の位置が異なっている。
本実施形態では、第１の実施形態よりも制御基板１０６の位置が下方に位置しており、制御基板１０６の中央部分をパイプ５１の上端部分が貫通している。
本実施形態では、第１の実施形態よりも制御基板１０６の位置が下方に位置しており、制御基板１０６の中央部分をパイプ５１の上端部分が貫通している。
【0063】
第２の実施形態で用いる磁石１０２は、上下方向の一方側がＳ極、他方側がＮ極となるように着磁されており、磁気センサ１０８は、磁力線がＬｍが磁気センサ１０８を通過するようにパイプ５１の側部に接近した位置に設けられている。
【0064】
本実施形態の電磁弁１００も、第１の実施形態と同様に、プランジャ５０の位置によって磁気センサ１０８で検出する磁石１０２の磁束密度が変化するので、第１の実施形態と同様にして電磁弁１００の故障を検知することができる。
【0065】
【0066】
本実施形態の電磁弁１００では、第１の実施形態、及び第２の実施形態とは異なり、プランジャ５０に磁石１０２が設けられていないが、図６の矢印で示すように、磁気センサ１０８がソレノイド７０の磁力線Ｌｍを検知するように構成されている。
【0067】
以下、図８に示すフローチャートにしたがって、電磁弁１００の故障診断の一例について説明する。
【0068】
【0069】
次のステップ２０２では、ソレノイド７０へ通電（ＯＮ）が行われている状態で、磁気センサ１０８で検出した磁束密度の大小を判断する。
【0070】
ここで、磁束密度が予め設定した設定値を超えていると判断した場合には、プランジャ５０が上方に位置している、即ち、プランジャ５０がソレノイド７０へ通電（ＯＮ）時における正規の位置になく、主弁部１０が開弁状態になったままでいることになるのでステップ２０６に進み、外部機器に故障を通知する。
【0071】
一方、磁束密度が予め設定した設定値以下であると判断した場合には、プランジャ５０が下方に移動して主弁部１０が閉弁状態となっていることになるのでステップ２０４に進む。
【0072】
ステップ２０４では、主弁部１０を閉弁状態から開弁状態とするためにソレノイド７０への通電が停止（ＯＦＦ）される。
【0073】
次のステップ２０８では、外部機器から故障診断の停止指示を受けたか否かが判断され、故障診断の停止指示を受けたと判断した場合には処理を終了し、故障診断の停止指示を受けていないと判断した場合にはステップ２００へ戻り、故障診断を続ける。
【0074】
本実施形態の電磁弁１００では、以上説明した故障診断を行うことで、ソレノイド７０へ通電して、プランジャ５０が正規の位置に動いたか否かを検知することができる。
また、本実施形態の電磁弁１００では、プランジャ５０を通過したソレノイド７０の磁束密度の大小を磁気センサ１０８で検出するという簡単な構成で、電磁弁１００の故障を検知することができる。
また、本実施形態の電磁弁１００では、プランジャ５０を通過したソレノイド７０の磁束密度の大小を磁気センサ１０８で検出するという簡単な構成で、電磁弁１００の故障を検知することができる。
【0075】
［その他の実施形態］
以上、本開示の一実施形態について説明したが、本開示は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
以上、本開示の一実施形態について説明したが、本開示は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
【0076】
上記実施形態では、電磁弁１００がパイロット式電磁弁であり、パイロット式電磁弁のプランジャ５０に磁石１０２を取り付けて該プランジャ５０の位置を検知したが、パイロット弁が設けられていない通常の電磁弁のプランジャに磁石１０２を取り付けて、該プランジャの位置を検知してもよいのは勿論である。
【0077】
なお、制御装置としての制御基板１０６は、外部機器への故障の通知、ソレノイド７０に対する通電のオン、オフを制御する他に、電圧異常、温度異常（ソレノイド７０の温度を測定する温度センサを設けた場合）、ソレノイド７０のコイル断線などの異常を検知することも可能であり（On Board Diagnostics（車両の自己診断）対応）、低負荷時には通電する電流値を下げるなど、消費電力の低減も実現できる。
【符号の説明】
【0078】
３０ 弁本体
３１ 流入口
３２ 流出口
３３ 主弁室
３５ 主弁座（弁座）
４０ 主弁体（弁体）
５０ プランジャ
５１ パイプ
５２ スプリング（圧縮コイルばね）
７０ ソレノイド
７０ａ コイル
８０ 吸引子
１００ 電磁弁
１０２ 磁石
１０８ 磁気センサ
３１ 流入口
３２ 流出口
３３ 主弁室
３５ 主弁座（弁座）
４０ 主弁体（弁体）
５０ プランジャ
５１ パイプ
５２ スプリング（圧縮コイルばね）
７０ ソレノイド
７０ａ コイル
８０ 吸引子
１００ 電磁弁
１０２ 磁石
１０８ 磁気センサ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
