JPH1181940A - Solenoid valve driving device - Google Patents
Solenoid valve driving deviceInfo
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- JPH1181940A JPH1181940A JP9252892A JP25289297A JPH1181940A JP H1181940 A JPH1181940 A JP H1181940A JP 9252892 A JP9252892 A JP 9252892A JP 25289297 A JP25289297 A JP 25289297A JP H1181940 A JPH1181940 A JP H1181940A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば車両用エン
ジンの吸排気弁を作動させるために用いられる電磁式弁
駆動装置に関し、特に、バルブが開閉する際の駆動騒音
を低減するための構造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electromagnetic valve driving device used for operating intake and exhaust valves of a vehicle engine, for example, and more particularly to a structure for reducing driving noise when a valve opens and closes. .
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、内燃機関の弁を開閉するための電
磁式弁駆動装置としては、特開平７−３３２０４号公報
に開示されるような構成が知られている。この装置は、
バルブのステム上部に一体に設けたアーマチャを有し、
バルブの閉弁方向にアーマチャを付勢する閉弁側スプリ
ングと、バルブの開弁方向にアーマチャを付勢する開弁
側スプリングとにより、バルブ弁を中立位置に保持でき
るように構成されている。バルブの開閉は、上記アーマ
チャを閉弁方向に吸引する閉弁用ソレノイド、および開
弁方向に吸引する開弁用ソレノイドにより制御される。2. Description of the Related Art Conventionally, as an electromagnetic valve driving device for opening and closing a valve of an internal combustion engine, a configuration as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-33204 is known. This device is
It has an armature integrally provided on the upper part of the stem of the valve,
A valve-closing spring that urges the armature in the valve closing direction and a valve-opening spring that urges the armature in the valve opening direction can hold the valve valve at the neutral position. Opening and closing of the valve is controlled by a valve-closing solenoid that suctions the armature in the valve-closing direction and a valve-opening solenoid that suctions the armature in the valve-opening direction.
【０００３】上記構成において、バルブが開弁している
状態から、バルブを閉弁作動させる場合には、開弁用ソ
レノイドの通電を停止し、次いで、閉弁用ソレノイドに
通電する。この時、アーマチャは、押し縮められていた
閉弁用スプリングのばね力により閉弁方向に移動し、開
弁用ソレノイドに吸引されて、バルブが着座し、閉弁す
る。In the above configuration, when the valve is to be closed from a state in which the valve is open, the energization of the valve opening solenoid is stopped, and then the valve closing solenoid is energized. At this time, the armature moves in the valve closing direction due to the spring force of the valve closing spring that has been pressed and contracted, is sucked by the valve opening solenoid, the valve is seated, and the valve is closed.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記構成に
おいて、バルブの閉弁時、閉弁用ソレノイドに通電を開
始し、アーマチャが吸引されるにつれて、閉弁用ソレノ
イドとアーマチャとの隙間が小さくなる。この隙間が小
さくなるに従い、発生する吸引力は大きくなることか
ら、バルブスピードが速くなる。この時のバルブ位置と
バルブスピードの変化を図１１に示す。図に示されるよ
うに、バルブが閉弁位置に近づいて閉弁用ソレノイドが
作用し始めると、バルブスピードが再び上昇しており、
バルブが高速でシート部に着座していることがわかる。
その結果、バルブの閉弁時に大きな振動や騒音が発生
し、あるいは、バルブが着座する際の衝撃により、バル
ブの耐久性が低下するおそれがあった。However, in the above configuration, when the valve is closed, energization of the valve closing solenoid is started, and as the armature is sucked, the gap between the valve closing solenoid and the armature becomes smaller. . As the gap becomes smaller, the generated suction force increases, and the valve speed increases. FIG. 11 shows changes in valve position and valve speed at this time. As shown in the figure, when the valve approaches the valve closing position and the valve closing solenoid starts to operate, the valve speed increases again,
It can be seen that the valve is sitting on the seat at a high speed.
As a result, large vibrations and noise may be generated when the valve is closed, or the durability of the valve may be reduced due to an impact when the valve is seated.
【０００５】しかして、本発明の目的は、ソレノイドを
用いた弁駆動装置において、バルブの着座速度を低減す
ることにあり、これにより着座時の振動や騒音の発生を
防止するとともに、弁の耐久性を向上して、信頼性の高
い電磁式弁駆動装置を実現しようとするものである。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to reduce the seating speed of a valve in a valve drive device using a solenoid, thereby preventing the occurrence of vibration and noise at the time of seating and improving the durability of the valve. It is intended to realize a highly reliable solenoid valve drive device with improved reliability.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明請求項１の構成に
おいて、電磁式弁駆動装置は、バルブと、該バルブを閉
弁方向に付勢する閉弁用スプリングおよび開弁方向に付
勢する開弁用スプリングと、上記バルブと一体に閉弁方
向または開弁方向に移動するロッドと、該ロッド周りに
一体に設けられるアーマチャと、このアーマチャの一方
の端面側に所定間隔をおいて設けられ上記アーマチャを
吸引して上記バルブを閉弁作動させる閉弁用ソレノイド
と、上記アーマチャの他方の端面側に所定間隔をおいて
設けられ上記アーマチャを吸引して上記バルブを開弁作
動させる開弁用ソレノイドと、上記閉弁用ソレノイドお
よび開弁用ソレノイドを駆動するソレノイド駆動手段と
を備えている。そして、少なくとも上記開弁用ソレノイ
ドへの通電を開始した時点より上記バルブが着座するま
でのバルブ位置を検出可能なバルブ位置検出手段と、該
バルブ位置検出手段からの信号に基づいて、上記バルブ
が着座位置直前において着座位置から隔たった位置の速
度よりも十分遅い速度となるように、上記閉弁用ソレノ
イドへの通電時期あるいは電流値を決定して、上記ソレ
ノイド駆動手段に信号を出力するソレノイド駆動時期決
定手段とを設けたことを特徴とするものである。According to the first aspect of the present invention, there is provided an electromagnetic valve driving device, a valve, a valve closing spring for urging the valve in a valve closing direction, and a valve closing spring. A valve opening spring, a rod that moves integrally with the valve in a valve closing direction or a valve opening direction, an armature that is integrally provided around the rod, and is provided at a predetermined interval on one end face side of the armature. A valve-closing solenoid that sucks the armature and closes the valve, and a valve-closing solenoid that is provided at a predetermined interval on the other end surface side of the armature and suctions the armature to open the valve A solenoid driving means for driving the solenoid for closing the valve and the solenoid for opening the valve. Then, based on a signal from the valve position detecting means capable of detecting a valve position from when the energization of at least the valve-opening solenoid is started until the valve is seated, the valve is controlled based on a signal from the valve position detecting means. Solenoid drive that determines the energization timing or current value to the valve closing solenoid and outputs a signal to the solenoid drive means so that the speed is sufficiently lower than the speed of the position separated from the seating position immediately before the seating position. A timing determining means is provided.
【０００７】上記構成において、開弁用ソレノイドへの
通電を停止すると、圧縮されていた閉弁用スプリングが
伸長し、バルブが閉弁方向へ移動する。次いで、閉弁用
ソレノイドに通電すると、ロッドと一体のアーマチャが
この閉弁用ソレノイドの方向へ移動するが、この時、両
者が接近するにつれて吸引力が増加するため、そのまま
では、バルブスピードが速くなりすぎる。そこで、本発
明では、バルブ位置検出手段により、閉弁時のバルブ位
置を把握し、上記閉弁用ソレノイドへの通電をソレノイ
ド駆動時期決定手段によって制御することで、上記バル
ブが十分遅い速度で着座するようにする。よって、着座
する際の振動や騒音の発生を大幅に低減することがで
き、さらにバルブの耐久性を向上させることができる。In the above configuration, when the energization of the valve opening solenoid is stopped, the compressed valve closing spring expands, and the valve moves in the valve closing direction. Next, when the solenoid for valve closing is energized, the armature integrated with the rod moves in the direction of the solenoid for valve closing. At this time, the suction force increases as the two approach, so that the valve speed is increased as it is. Too much. Therefore, in the present invention, the valve position is grasped by the valve position detecting means, and the energization to the solenoid for valve closing is controlled by the solenoid drive timing determining means, whereby the valve is seated at a sufficiently low speed. To do it. Therefore, the generation of vibration and noise when seated can be significantly reduced, and the durability of the valve can be further improved.
【０００８】具体的には、上記ソレノイド駆動時期決定
手段は、上記バルブ位置検出手段によって検出されるバ
ルブ位置が、上記バルブの着座位置近傍の所定位置とな
った時に上記閉弁用ソレノイドへの通電を一旦停止ない
し電流値を低くし、上記バルブが着座する直前に上記閉
弁用ソレノイドへ再通電ないし電流値を高くするよう
に、上記ソレノイド駆動手段に信号を出力するのがよい
（請求項２）。More specifically, the solenoid drive timing determining means energizes the valve closing solenoid when the valve position detected by the valve position detecting means reaches a predetermined position near the seating position of the valve. It is preferable to output a signal to the solenoid driving means so as to temporarily stop or reduce the current value and re-energize or increase the current value to the valve closing solenoid immediately before the valve is seated. ).
【０００９】上記閉弁用ソレノイドの吸引力は、上記ア
ーマチャの接近とともに大きくなるが、バルブの着座位
置近傍で、上記閉弁用ソレノイドへの通電を一旦停止な
いし電流値を低くすると、上記バルブが減速しながら着
座位置に近づくようにすることができる。そして、着座
位置の直前において、上記閉弁用ソレノイドへ再通電な
いし電流値を高くすることで、上記アーマチャを吸引
し、上記バルブを十分遅い速度で確実に閉弁させること
ができる。The attraction force of the valve-closing solenoid increases with the approach of the armature. However, when the power to the valve-closing solenoid is stopped or the current value is lowered near the seating position of the valve, the valve is activated. It is possible to approach the seating position while decelerating. Immediately before the seating position, by re-energizing or increasing the current value to the valve-closing solenoid, the armature is sucked, and the valve can be reliably closed at a sufficiently low speed.
【００１０】上記バルブ位置検出手段としては、例えば
一次コイルおよび二次コイルと、上記バルブと一体に移
動する導電性のターゲットを有し、上記一次コイルに通
電した時に上記ターゲットに生じる渦電流から上記バル
ブ位置を知る渦電流式変位センサを用いることができる
（請求項３）。The valve position detecting means includes, for example, a primary coil and a secondary coil, and a conductive target that moves integrally with the valve, and detects an eddy current generated in the target when the primary coil is energized. An eddy current displacement sensor that knows the valve position can be used (claim 3).
【００１１】この時、上記一次コイルとして上記閉弁用
ソレノイドのコイルを、上記ターゲットとして上記アー
マチャを用い、上記アーマチャまたは上記閉弁用ソレノ
イドに上記二次コイルとなる第３のコイルを設けて、渦
電流式変位センサを構成すれば、装置全体をコンパクト
にすることができる（請求項４）。At this time, a coil of the solenoid for valve closing is used as the primary coil, the armature is used as the target, and a third coil serving as the secondary coil is provided on the armature or the solenoid for valve closing. If the eddy current type displacement sensor is configured, the whole device can be made compact (claim 4).
【００１２】また、上記一次コイルとして上記閉弁用ソ
レノイドのコイルを、上記二次コイルとして上記開弁用
ソレノイドのコイルを、上記ターゲットとして上記アー
マチャを用いて渦電流式変位センサを構成することもで
きる。この時、上記閉弁用ソレノイドに通電した時に発
生する渦電流を検出することによりバルブ位置を検出す
ることができ、部品を追加する必要がないので構成をよ
り簡素化することができる（請求項５）。Further, an eddy current displacement sensor may be constituted by using the coil of the valve closing solenoid as the primary coil, the coil of the valve opening solenoid as the secondary coil, and the armature as the target. it can. At this time, the valve position can be detected by detecting an eddy current generated when the solenoid for valve closing is energized, and the configuration can be further simplified since there is no need to add components. 5).
【００１３】上記バルブ位置検出手段に、例えばコイル
への通電時あるいは停止時に生じるノイズを取り除くよ
うなノイズ消去手段を設ければ（請求項６）、検出され
る渦電流のピーク値がより明確となり、バルブ位置の検
出をより精度よく行うことができる。If the valve position detecting means is provided with a noise eliminating means for removing noise generated when the coil is energized or stopped, for example, the peak value of the detected eddy current becomes clearer. In addition, the detection of the valve position can be performed with higher accuracy.
【００１４】上記バルブ位置検出手段を、上記アーマチ
ャと、これを収容するハウジングが固定されるバルブボ
ディとの間の抵抗値を測定することによりバルブ位置を
検出するように構成することもできる（請求項７）。あ
るいは、上記開弁用スプリングのバネ荷重を測定するこ
とによりバルブ位置を検出するような構成としてもよく
（請求項８）、いずれの場合も、同様の効果が得られ
る。その他、レーザまたは光を用いたセンサによりバル
ブ位置を検出する構成としてもよく、同様な効果が得ら
れることは言うまでもない。[0014] The valve position detecting means may be configured to detect a valve position by measuring a resistance value between the armature and a valve body to which a housing accommodating the armature is fixed. Item 7). Alternatively, the valve position may be detected by measuring the spring load of the valve-opening spring (claim 8), and the same effect is obtained in any case. In addition, a configuration in which the valve position is detected by a sensor using laser or light may be adopted, and it goes without saying that the same effect can be obtained.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の一
実施の形態を説明する。図１は本発明の電磁式弁駆動装
置の概略構成を示すもので、Ｈ１はバルブボディたるエ
ンジンヘッドＨに設けた吸気口であり、この吸気口Ｈ１
を開閉する吸気弁としてのバルブ１が配設されている。
バルブ１は、吸気口Ｈ１端に形成されるバルブシートＨ
２に着座して吸気口Ｈ１を閉鎖する弁体１１とその上方
に延びるステム１２からなり、該ステム１２は、エンジ
ンヘッドＨに圧入固定された筒状ガイド部材Ｈ３内に上
下方向に摺動自在に挿通保持されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of an electromagnetic valve driving device according to the present invention. H1 denotes an intake port provided in an engine head H serving as a valve body.
A valve 1 is provided as an intake valve for opening and closing the valve.
The valve 1 is provided with a valve seat H formed at the end of the intake port H1.
2, a valve body 11 that closes the intake port H1 and a stem 12 extending above the valve body 11. The stem 12 is slidable vertically in a cylindrical guide member H3 press-fitted and fixed to the engine head H. It is inserted and held.
【００１６】上記ガイド部材Ｈ２上方のエンジンヘッド
Ｈ内には、上記ステム１２の上端部外周に設けたスプリ
ングストッパ１３との間に、上記弁体１１を閉弁方向
（図の上方）に付勢する閉弁用スプリングたるロアスプ
リング２１が配設されている。上記エンジンヘッドＨの
上方には、円筒状の下部ハウジング３１とその上端開口
内に嵌合固定される上端閉鎖の上部ハウジング３２から
なるハウジング３が配設され、下部ハウジング３１下端
縁に設けたフランジ部にて上記エンジンヘッドＨの上面
に固定されている。上記ステム１２の上端部は、下部ハ
ウジング３１内に摺動自在に収容されるロアプッシュロ
ッド４１の下端部に当接している。該ロアプッシュロッ
ド４１の外周には、上記弁体１１を開弁作動しその状態
を保持する開弁用ソレノイドたるロアソレノイド５１が
配設されており、上記ロアプッシュロッド４１の上端部
はロアソレノイド５１を貫通してその上方に延びてい
る。In the engine head H above the guide member H2, the valve body 11 is urged in a valve closing direction (upward in the drawing) between the spring stopper 13 provided on the outer periphery of the upper end of the stem 12 in the engine head H. A lower spring 21 serving as a valve closing spring is provided. Above the engine head H, a housing 3 including a cylindrical lower housing 31 and an upper housing 32 with an upper end closed and fixed in an upper end opening thereof is disposed, and a flange provided on a lower edge of the lower housing 31 is provided. A portion is fixed to the upper surface of the engine head H. The upper end of the stem 12 is in contact with the lower end of a lower push rod 41 slidably housed in the lower housing 31. On the outer periphery of the lower push rod 41, a lower solenoid 51, which is a valve opening solenoid for opening the valve body 11 and holding the valve, is disposed. The upper end of the lower push rod 41 is a lower solenoid. 51 and extends above it.
【００１７】上記ロアプッシュロッド４１の上端部に
は、磁性体よりなる円盤状のアーマチャ６が固定してあ
り、該アーマチャ６の下面は、所定間隔をおいて上記ロ
アソレノイド５１の上面と対向している。上記アーマチ
ャ６の上面には、上記ロアプッシュロッド４１上方のハ
ウジング３内に摺動自在に収容されるアッパプッシュロ
ッド４２の下端部が当接している。このアッパプッシュ
ロッド４２の下半部外周には、上記弁体１１を閉弁作動
しその状態を保持する閉弁用ソレノイドたるアッパソレ
ノイド５２が配設されており、上記アーマチャ６の上面
は、所定間隔をおいてこのアッパソレノイド５２の下面
と対向している。A disk-shaped armature 6 made of a magnetic material is fixed to the upper end of the lower push rod 41. The lower surface of the armature 6 faces the upper surface of the lower solenoid 51 at a predetermined interval. ing. A lower end of an upper push rod 42 slidably housed in the housing 3 above the lower push rod 41 is in contact with the upper surface of the armature 6. On the outer periphery of the lower half portion of the upper push rod 42, an upper solenoid 52, which is a valve closing solenoid that closes the valve body 11 and maintains the valve closing state, is disposed. It faces the lower surface of the upper solenoid 52 at intervals.
【００１８】上記アッパソレノイド５２およびロアソレ
ノイド５１は、ソレノイド駆動手段９１に接続されてお
り、ソレノイド駆動時期決定手段９２からの駆動信号に
基づいて駆動されるようになしてある。上記アーマチャ
６の外周には、上記ロアソレノイド５１とアッパソレノ
イド５２との間に、筒状のスペーサ７が配設され、該ス
ペーサ７により、上記アーマチャ６と両ソレノイド５
１、５２との間隔、すなわちバルブリフト量を調整して
いる。なお、上記ステム１２と上記ロアプッシュロッド
４１、アッパプッシュロッド４２は同一軸線上にある。The upper solenoid 52 and the lower solenoid 51 are connected to a solenoid driving means 91 and are driven based on a driving signal from a solenoid driving timing determining means 92. A cylindrical spacer 7 is disposed on the outer periphery of the armature 6 between the lower solenoid 51 and the upper solenoid 52, and the armature 6 and the two solenoids 5 are arranged by the spacer 7.
The interval between the first and the second, that is, the valve lift amount is adjusted. The stem 12, the lower push rod 41, and the upper push rod 42 are on the same axis.
【００１９】上記アッパプッシュロッド４２は、上記ア
ッパソレノイド５２上方の上部ハウジング３２内に延び
ており、その中間部外周には、スプリングストッパ４３
が設けてある。このスプリングストッパ４３と、上端が
閉鎖する上部ハウジング３２の上面との間には、開弁用
スプリングたるアッパスプリング２２が配設されてお
り、上記弁体１１を開弁方向（図の下方）に付勢してい
る。ここで、上記ロアスプリング２１とアッパスプリン
グ２２のばね力は等しく設定される。このため、上記ロ
アソレノイド５１およびアッパソレノイド５２のいずれ
にも通電しない図示の状態において、上記アーマチャ６
は、これらロアソレノイド５１およびアッパソレノイド
５２の略中間位置で静止している。上記ロアソレノイド
５１またはアッパソレノイド５２のいずれかに通電する
と、上記アーマチャ６が上方または下方に吸引駆動さ
れ、これに伴って上記弁体１１が閉弁または開弁する。The upper push rod 42 extends into the upper housing 32 above the upper solenoid 52, and a spring stopper 43
Is provided. An upper spring 22 serving as a valve-opening spring is disposed between the spring stopper 43 and the upper surface of the upper housing 32 whose upper end is closed, and moves the valve body 11 in the valve-opening direction (downward in the figure). It is energizing. Here, the spring forces of the lower spring 21 and the upper spring 22 are set equal. For this reason, in the state shown in the figure where neither the lower solenoid 51 nor the upper solenoid 52 is energized, the armature 6
Is stationary at a substantially intermediate position between the lower solenoid 51 and the upper solenoid 52. When power is supplied to either the lower solenoid 51 or the upper solenoid 52, the armature 6 is driven to be sucked upward or downward, and the valve body 11 is closed or opened accordingly.
【００２０】上記アッパプッシュロッド４２の上端部
は、上部ハウジング３２の上面を貫通し、バルブ位置検
出手段たるバルブ位置検出センサ８のハウジング８１内
に延びている。上記アッパプッシュロッド４２の上端部
には、ターゲットとなる金属製の円盤４４が固定され
て、上記ハウジング８１内に配置したバルブ位置検出セ
ンサ８に対向している。本実施の形態では、バルブ位置
検出センサ８として、公知の渦電流式変位センサを用い
ており、上記アッパプッシュロッド４２上端の上記円盤
４４をターゲットとしてその位置を検出し、これを基に
バルブ１の位置を検出するように構成されている。この
検出原理を図２を用いて説明する。図２（ａ）、（ｂ）
のように、渦電流式変位センサには、一次コイルＰと二
次コイルＳが配設されており、一次コイルＰには交流電
源が接続されている。一次コイルＰに交流を流した状態
で、ターゲットＴが接近してくると、一次コイルＰによ
る交番磁界（一次磁界）によりターゲットＴ内に渦電流
が生じる。この渦電流によって新たに二次的磁界が発生
し、この二次的磁界は一次磁界に逆らう方向に作用し
て、一次磁界を弱める。すなわち、一次コイルＰ、二次
コイルＳ間の相互インダクタンスが変化し、これを検出
することでターゲットＴとの距離を知ることができる。
なお、一般的には、二次コイルＳに誘起される電圧をそ
のまま測定する方法よりも、図２（ｃ）に示す回路構成
として、２組のコイルをブリッジ形にして不平衡電圧を
取り出せば、より精度よく測定できる。The upper end of the upper push rod 42 penetrates the upper surface of the upper housing 32 and extends into the housing 81 of the valve position detecting sensor 8 serving as valve position detecting means. A metal disk 44 serving as a target is fixed to the upper end of the upper push rod 42, and faces the valve position detection sensor 8 disposed in the housing 81. In the present embodiment, a known eddy current type displacement sensor is used as the valve position detection sensor 8, the position is detected by using the disk 44 at the upper end of the upper push rod 42 as a target, and the valve 1 is detected based on this. Is configured to be detected. This detection principle will be described with reference to FIG. FIG. 2 (a), (b)
As described above, the eddy current type displacement sensor is provided with a primary coil P and a secondary coil S, and the primary coil P is connected to an AC power supply. When the target T approaches while the AC is flowing through the primary coil P, an eddy current is generated in the target T due to the alternating magnetic field (primary magnetic field) generated by the primary coil P. A secondary magnetic field is newly generated by the eddy current, and the secondary magnetic field acts in a direction against the primary magnetic field to weaken the primary magnetic field. That is, the mutual inductance between the primary coil P and the secondary coil S changes, and by detecting this, the distance to the target T can be known.
In general, rather than a method of directly measuring the voltage induced in the secondary coil S, the unbalanced voltage can be extracted by setting the two sets of coils in a bridge shape as shown in FIG. 2C. , More accurate measurement.
【００２１】上記バルブ位置検出センサ８の検出結果
は、ソレノイド駆動時期決定手段９２に入力される。一
方、エンジンには図示されないピストン位置検出センサ
が設けられており、このピストン位置検出センサからの
検出信号等、各種センサからの信号が、ソレノイド駆動
時期決定手段９２に入力される。ソレノイド駆動時期決
定手段９２は、これらの信号を基に演算を行ってソレノ
イド５１、５２の駆動時期を決定し、ソレノイド駆動手
段９１に駆動信号を出力する。The detection result of the valve position detection sensor 8 is input to a solenoid drive timing determining means 92. On the other hand, the engine is provided with a piston position detection sensor (not shown), and signals from various sensors such as a detection signal from the piston position detection sensor are input to the solenoid drive timing determination means 92. The solenoid drive timing determining means 92 performs a calculation based on these signals to determine the drive timing of the solenoids 51 and 52, and outputs a drive signal to the solenoid drive means 91.
【００２２】本発明の特徴は、バルブ１の弁体１１の位
置を、上記バルブ位置検出センサ８で常時検出し、その
検出結果に基づいて両ソレノイド５１、５２の駆動を制
御することにより、バルブ１の着座を滑らかに行うこと
にある。以下、本実施の形態の電磁式弁駆動装置の作動
を図３を用いて説明する。図１に示す非通電状態では、
ロアスプリング２１とアッパスプリング２２の力がほぼ
等しいため、上記アーマチャ６は、ロアソレノイド５１
とアッパソレノイド５２の中間位置にある。エンジン運
転時、バルブ位置検出センサ８、ピストン位置検出セン
サ等の各センサ出力を基にソレノイド駆動時期決定手段
９２がソレノイド駆動手段９１に信号を出力すると、ソ
レノイド駆動手段９１はロアソレノイド５１、アッパソ
レノイド５２へ交互に通電を行って、バルブ１の開閉を
制御する。A feature of the present invention is that the position of the valve body 11 of the valve 1 is constantly detected by the valve position detection sensor 8 and the driving of both solenoids 51 and 52 is controlled based on the detection result. 1 is to perform the seating smoothly. Hereinafter, the operation of the electromagnetic valve driving device according to the present embodiment will be described with reference to FIG. In the non-energized state shown in FIG.
Since the forces of the lower spring 21 and the upper spring 22 are substantially equal, the armature 6 has a lower solenoid 51
And the upper solenoid 52. During the operation of the engine, when the solenoid drive timing determination means 92 outputs a signal to the solenoid drive means 91 based on the outputs of the respective sensors such as the valve position detection sensor 8 and the piston position detection sensor, the solenoid drive means 91 turns to the lower solenoid 51 and the upper solenoid. 52 is energized alternately to control the opening and closing of the valve 1.
【００２３】この開閉制御において、バルブ１が開の状
態（開弁用のロアソレノイド５１に吸引保持されている
状態）からこれを閉弁する場合には、まず、開弁用のロ
アソレノイド５１への通電を停止する（図３（ａ）
点）。すると、押し縮められていた閉弁用のロアスプリ
ング２１のバネ力により、バルブ１が閉弁方向に移動を
開始し、バルブスピードが次第に増加する。同時に、バ
ルブ１のステム１２がロアプッシュロッド４１を上方に
押し上げ、ロアプッシュロッド４１と一体のアーマチャ
６が上方に移動する。In the opening / closing control, when the valve 1 is closed from an open state (a state in which the valve 1 is sucked and held by the valve opening lower solenoid 51), first, the valve 1 is moved to the valve opening lower solenoid 51. Is stopped (FIG. 3 (a)).
point). Then, the valve 1 starts moving in the valve closing direction due to the spring force of the valve closing lower spring 21 that has been compressed, and the valve speed gradually increases. At the same time, the stem 12 of the valve 1 pushes the lower push rod 41 upward, and the armature 6 integrated with the lower push rod 41 moves upward.
【００２４】しかしながら、バルブ１とガイド部材Ｈ
３、または両ソレノイド５１、５２とプッシュロッド４
１、４２との摺動部等には、摺動抵抗が存在する。この
ために、アーマチャ６が中立位置を過ぎるとバルブスピ
ードは低下し始め、アーマチャ６はロアスプリング２１
のバネ力だけでは閉弁側のアッパソレノイド５２の磁極
面まで移動することができない。従って、作動させるた
めには、閉弁用のアッパソレノイド５２に、バルブ１の
移動途中から通電を始め（図３（ｂ）点）、ソレノイド
で吸引することにより閉弁作動させる。However, the valve 1 and the guide member H
3 or both solenoids 51 and 52 and push rod 4
There is a sliding resistance in the sliding portion with the first and the second 42. For this reason, when the armature 6 passes the neutral position, the valve speed starts to decrease, and the armature 6
It is impossible to move to the magnetic pole surface of the upper solenoid 52 on the valve closing side only by the spring force of. Therefore, in order to operate, the valve closing upper solenoid 52 is energized from the middle of the movement of the valve 1 (point (b) in FIG. 3), and the valve closing operation is performed by suction with the solenoid.
【００２５】ところが、この時、アッパソレノイド５２
の通電を開始し、アーマチャ６との隙間が小さくなるに
つれて吸引力が大きくなるために、図１１に示したよう
に、そのままではバルブスピードが再上昇し、着座速度
が高速となってしまう。このため、本発明では、バルブ
位置検出センサ８の信号から、刻々変化するバルブ位置
とバルブスピードを知り、これを基にバルブ１が着座す
る前に、一旦、アッパソレノイド５２の通電を停止して
（図３（ｃ）点）、バルブスピードが上昇しないように
する。すると、バルブ１は、ロアスプリング２１のバネ
力によって、バルブスピードを次第に低下させながら移
動し、アーマチャ６がアッパソレノイド５２のごく近傍
に達する。そこで、アッパソレノイド５２へ再通電し
（図３（ｄ）点）、再びアーマチャ６にアッパソレノイ
ド５２の吸引力を作用させることで、極めて低いバルブ
スピードでバルブ１を閉弁することができる。However, at this time, the upper solenoid 52
As the gap between the armature 6 and the armature 6 is reduced, the suction force increases, and as shown in FIG. 11, the valve speed increases again without any change, and the seating speed increases. For this reason, in the present invention, the valve position and the valve speed that change every moment are known from the signal of the valve position detection sensor 8, and based on the information, the energization of the upper solenoid 52 is temporarily stopped before the valve 1 is seated. (Point (c) in FIG. 3), the valve speed is not increased. Then, the valve 1 moves while gradually reducing the valve speed by the spring force of the lower spring 21, and the armature 6 reaches the vicinity of the upper solenoid 52. Then, the upper solenoid 52 is re-energized (point (d) in FIG. 3), and the suction force of the upper solenoid 52 is applied to the armature 6 again, whereby the valve 1 can be closed at an extremely low valve speed.
【００２６】ここで、図３におけるアッパソレノイド５
２への通電タイミングｔ1 、ｔ2 、ｔ3 について説明す
る。閉弁動作時、ロアソレノイド５１への通電を停止し
てからアッパソレノイド５２へ通電するまでの遅延時間
ｔ1 は、短すぎると、アーマチャ６との隙間がまだ大き
いタイミングで通電を開始することになり、発生する吸
引力が非常に小さいため、有効な吸引力が発生し始める
までは無用な通電となって、消費電力を増大させてしま
う。逆に、遅延時間ｔ1 が長すぎると、アーマチャ６の
速度が低下し始めたタイミングで通電を開始することに
なるために、閉弁するまでに時間がかかりすぎてしま
う。従って、遅延時間ｔ1 の最適タイミングは、閉弁に
要する時間が長くなりすぎない範囲で、できるだけ遅延
させるのがよく、例えば、図３ではバルブスピードが最
大となった時点でアッパソレノイド５２へ通電してい
る。Here, the upper solenoid 5 in FIG.
The energization timings t 1 , t 2 , and t 3 to 2 will be described. When the valve closing operation is performed, if the delay time t 1 from the stop of energization to the lower solenoid 51 to the energization of the upper solenoid 52 is too short, the energization is started at a timing when the gap with the armature 6 is still large. In addition, since the generated suction force is very small, unnecessary power is supplied until an effective suction force starts to be generated, and power consumption is increased. Conversely, if the delay time t 1 is too long, energization is started at a timing when the speed of the armature 6 starts to decrease, so that it takes too much time to close the valve. Therefore, the optimal timing of the delay time t 1 is preferably as long as possible within a range in which the time required for closing the valve does not become too long. For example, in FIG. 3, when the valve speed becomes maximum, the upper solenoid 52 is energized. doing.
【００２７】アッパソレノイド５２への通電から通電を
一旦停止するまでの１回目の通電期間ｔ2 については、
通電期間ｔ2 が経過した後、アーマチャ６はバネ力によ
り速度を減じながらアッパソレノイド５２へ近づいてい
くことになる。ここで、通電期間ｔ2 が短いと、バルブ
１が着座位置に十分接近する前にアーマチャ６の速度が
０となる。逆に、通電期間ｔ2 が長いと、アーマチャ６
の速度が十分低減しないうちにアッパソレノイド５２に
衝突してしまい、効果がない。従って、通電期間ｔ2 の
最適タイミングは、通電期間ｔ2 後、アッパソレノイド
５２への通電を一旦停止した時に、アーマチャ６がアッ
パソレノイド５２の磁極面が接するかまたは近接してい
るように設定するのがよい。具体的には、アーマチャ６
とアッパソレノイド５２の磁極面との距離が０〜５μｍ
程度となるように設定するのが好ましい。For the first energizing period t 2 from energizing the upper solenoid 52 to temporarily stopping energizing,
After the energization period t 2 has elapsed, the armature 6 approaches the upper solenoid 52 while reducing the speed by the spring force. Here, the energization period t 2 is short, the speed of the armature 6 is 0 before the valve 1 is sufficiently close to the seating position. Conversely, if the energization period t 2 is long, the armature 6
Before the speed is not sufficiently reduced, it collides with the upper solenoid 52, so that there is no effect. Therefore, the optimal timing of the energization period t 2 after energizing period t 2, when temporarily stops energizing the upper solenoid 52 is set so that the armature 6 is in or near the magnetic pole surface of the upper solenoid 52 is in contact Is good. Specifically, armature 6
And the distance between the upper solenoid 52 and the magnetic pole surface is 0 to 5 μm.
It is preferable to set so that the degree is as follows.
【００２８】アッパソレノイド５２への通電を一旦停止
してから再通電するまでの通電ＯＦＦ時間ｔ3 は、通電
停止後、アーマチャ６がバネ力によりアッパソレノイド
５２に接近し、バルブスピードがほぼ０となるまでの時
間とする。その後、アッパソレノイド５２に再通電する
と、バルブ１はゆっくりと吸引され、振動や当接音を伴
わずにバルブシートＨ２に着座してその状態を保持す
る。よって、振動や騒音の発生を防止し、また、着座の
際の衝撃が大幅に緩和されるので弁の耐久性が向上す
る。The energization OFF time t 3 from when the energization to the upper solenoid 52 is once stopped to when the energization is re-energized is such that after the energization is stopped, the armature 6 approaches the upper solenoid 52 by a spring force, and the valve speed becomes substantially zero. It is time until it becomes. Thereafter, when the upper solenoid 52 is re-energized, the valve 1 is slowly sucked, and sits on the valve seat H2 without vibration or contact sound to maintain the state. Therefore, the generation of vibration and noise is prevented, and the impact at the time of sitting is greatly reduced, so that the durability of the valve is improved.
【００２９】次に、図４に基づいて本発明の第２の実施
の形態を説明する。図４において、電磁式弁駆動装置の
基本構成は、上記した図１と同様であり、以下、相違点
について述べる。本実施の形態では、バルブ位置検出手
段として、図１のバルブ位置検出センサ８を設ける代わ
りに、上記アーマチャ６の下面に二次コイルとしての第
３のコイル６１を設けるとともに、該コイル６１に、発
生する渦電流を検出するための渦電流検出手段９３を設
ける。一次コイルとしては、閉弁時に通電されるアッパ
ソレノイド５２のコイルが、ターゲットとしてはアーマ
チャ６が用いられる。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 4, the basic configuration of the electromagnetic valve driving device is the same as that of FIG. 1 described above, and the differences will be described below. In the present embodiment, a third coil 61 as a secondary coil is provided on the lower surface of the armature 6 instead of providing the valve position detection sensor 8 of FIG. An eddy current detecting means 93 for detecting the generated eddy current is provided. The coil of the upper solenoid 52 that is energized when the valve is closed is used as the primary coil, and the armature 6 is used as the target.
【００３０】本発明者等の行った実験によると、コイル
６１は、線径０．１ｍｍ、巻数３巻でバルブ１の閉弁を
検出することができた。その例を図５、６に示す。図５
は、アッパソレノイド５２への通電制御を行わなかった
場合の検出信号であり、バルブ１の着座時に大きなピー
ク値が発生していることがわかる。そこで、この検出信
号を基に上記第１の実施の形態同様の通電制御を行い、
バルブ１の着座位置近傍でアッパソレノイド５２への通
電を一旦停止した後、再通電して、上記ピーク値が小さ
くなるようにした。この時、図６に示すように、着座時
のピーク値が大幅に低減しており、着座スピードが十分
低くなっていることがわかる。According to an experiment conducted by the present inventors, the closing of the valve 1 could be detected with the coil 61 having a wire diameter of 0.1 mm and three turns. Examples are shown in FIGS. FIG.
Is a detection signal when the power supply control to the upper solenoid 52 is not performed, and it can be seen that a large peak value occurs when the valve 1 is seated. Therefore, based on this detection signal, the same energization control as in the first embodiment is performed, and
After the power supply to the upper solenoid 52 was temporarily stopped near the seating position of the valve 1, the power supply was performed again to reduce the peak value. At this time, as shown in FIG. 6, the peak value at the time of sitting is significantly reduced, and it can be seen that the seating speed is sufficiently low.
【００３１】なお、この場合の通電タイミングは、予
め、アッパソレノイド５２への通電時期と渦電流検出手
段９３の信号パターンを調べて、最適パターンを把握し
ておき、検出信号がそのパターンとなるように通電タイ
ミングを制御する。具体的には、図６（ｅ）点および図
６（ｆ）点におけるピーク値から、検出信号がこれらピ
ーク値に近づいた時に、アッパソレノイド５２への通電
を停止しまたは再通電するように制御すればよい。The power supply timing in this case is determined in advance by checking the power supply timing to the upper solenoid 52 and the signal pattern of the eddy current detecting means 93, and grasping the optimum pattern, and the detection signal becomes the pattern. To control the energization timing. Specifically, based on the peak values at points (e) and (f) in FIG. 6, when the detection signal approaches these peak values, control is performed so as to stop or re-energize the upper solenoid 52. do it.
【００３２】上記構成によっても、バルブ位置検出手段
からの信号を基にソレノイドへの通電時期を制御するこ
とで、上記第１の実施の形態同様の効果が得られる。ま
た、本実施の形態では、第３のコイル６１をアーマチャ
６に設けており、上記第１の実施の形態のようにバルブ
位置検出センサ８を設置するスペースが不要であるの
で、装置全体をコンパクトにすることができる。According to the above configuration, the same effect as in the first embodiment can be obtained by controlling the timing of energizing the solenoid based on the signal from the valve position detecting means. Further, in the present embodiment, the third coil 61 is provided on the armature 6, and the space for installing the valve position detection sensor 8 as in the first embodiment is not required. Can be
【００３３】図７は本発明の第３の実施の形態であり、
本実施の形態では、渦電流を検出するための二次コイル
として、閉弁時に通電されないロアソレノイド５１のコ
イルを使用する。この場合も、ロアソレノイド５１のコ
イルに渦電流検出手段９３を接続し、その検出信号に基
づいて駆動手段９１および通電時期決定手段９２により
通電制御を行うことで同様の効果が得られる。しかも新
たな構成部材を設ける必要がないので、構成をより簡素
化することができる。なお、本実施の形態では、アッパ
ソレノイド５１のコイルにも渦電流検出手段９３を接続
し、開弁側におけるバルブ位置も検出できるようにして
いる。FIG. 7 shows a third embodiment of the present invention.
In the present embodiment, a coil of the lower solenoid 51 that is not energized when the valve is closed is used as a secondary coil for detecting an eddy current. Also in this case, the same effect can be obtained by connecting the eddy current detection means 93 to the coil of the lower solenoid 51 and performing the power supply control by the drive means 91 and the power supply timing determination means 92 based on the detection signal. In addition, since it is not necessary to provide a new component, the configuration can be further simplified. In the present embodiment, the eddy current detection means 93 is also connected to the coil of the upper solenoid 51 so that the valve position on the valve opening side can be detected.
【００３４】図８は本発明の第４の実施の形態である。
本実施の形態では、上記第２の実施の形態の構成に加え
てさらにノイズ消去手段たるバンドパスフィルタ９４を
設けており、渦電流検出手段９３の信号からノイズを取
り除いた後、通電時期決定手段９２に入力するようにす
る。具体的には、上記図６に示した渦電流検出手段９３
の信号から、ソレノイド５１、５２への通電時や通電停
止時に発生するノイズを取り除く。これにより、着座時
に発生する渦電流のピーク値をより明確にでき、アッパ
ソレノイド５２への通電時期の判定をより精度よく行う
ことが可能となって、さらに着座時のスピードを遅くで
きる。FIG. 8 shows a fourth embodiment of the present invention.
In the present embodiment, in addition to the configuration of the above-described second embodiment, a band-pass filter 94 serving as a noise elimination means is provided. 92. Specifically, the eddy current detecting means 93 shown in FIG.
, The noise generated when the solenoids 51 and 52 are energized or when the energization is stopped is removed. As a result, the peak value of the eddy current generated at the time of sitting can be made clearer, and the timing of energizing the upper solenoid 52 can be determined more accurately, and the speed at the time of sitting can be further reduced.
【００３５】図９は本発明の第５の実施の形態である。
本実施の形態では、渦電流を検出するための二次コイル
として、閉弁用のアッパソレノイド５２内のコイルの下
方に第３のコイル５３を設ける。そして、この第３のコ
イル５３を渦電流検出手段９３に接続することで、一次
コイルとなるアッパソレノイド５２に通電した際に生じ
る渦電流を検出することが可能であり、上記各実施の形
態と同様の効果が得られる。FIG. 9 shows a fifth embodiment of the present invention.
In the present embodiment, a third coil 53 is provided below the coil in the valve closing upper solenoid 52 as a secondary coil for detecting an eddy current. By connecting the third coil 53 to the eddy current detecting means 93, it is possible to detect the eddy current generated when the upper solenoid 52 serving as the primary coil is energized. Similar effects can be obtained.
【００３６】図１０は本発明の第６の実施の形態であ
る。本実施の形態では、バルブ位置検出手段として、ア
ーマチャ６とエンジンヘッドＨとの間の抵抗値を検出す
る抵抗値検出手段９５を用いる。すなわち、アーマチャ
６とエンジンヘッドＨとの抵抗値は、アーマチャ６、ロ
アプッシュロッド４１、ロアソレノイド５１、エンジン
ヘッドＨ間の和であり、閉弁する時にはアーマチャ６と
アッパソレノイド５２間のロッド長さが長くなるため
に、その分、抵抗値は大きくなる。さらに閉弁した時に
は、アーマチャ６とアッパソレノイド５２が接するため
に、抵抗値はさらに大きくなる。従って、アーマチャ６
とエンジンヘッドＨとの抵抗値によりバルブ位置を検出
することが可能であり、その抵抗値変化を予め把握して
おき、その検出結果を通電時期決定手段９２に入力し
て、上記各実施の形態同様の制御を行うことで、バルブ
１の着座を滑らかに行うことができる。なお、本実施の
形態では、ロアプッシュロッド４１とステム１２、アー
マチャ６とアッパプッシュロッド４２との間には絶縁シ
ート４５を介在させている。FIG. 10 shows a sixth embodiment of the present invention. In the present embodiment, a resistance value detecting means 95 for detecting a resistance value between the armature 6 and the engine head H is used as a valve position detecting means. That is, the resistance value between the armature 6 and the engine head H is the sum between the armature 6, the lower push rod 41, the lower solenoid 51, and the engine head H, and the rod length between the armature 6 and the upper solenoid 52 when the valve is closed. , The resistance value increases accordingly. When the valve is further closed, since the armature 6 and the upper solenoid 52 are in contact with each other, the resistance value is further increased. Therefore, armature 6
It is possible to detect the valve position based on the resistance value between the engine and the engine head H. The change in the resistance value is grasped in advance, and the detection result is input to the energization timing determination means 92, and the above-described embodiments are described. By performing the same control, the seating of the valve 1 can be performed smoothly. In this embodiment, an insulating sheet 45 is interposed between the lower push rod 41 and the stem 12, and between the armature 6 and the upper push rod 42.
【００３７】図１１は本発明の第７の実施の形態であ
る。本実施の形態では、バルブ位置検出手段として、ア
ッパスプリング２２の上方に、バネの荷重を検出するバ
ネ荷重検出手段９６を設ける。バルブ１が開閉する時に
はアッパスプリング２２が伸縮することから、発生する
バネ力をバネ荷重検出手段９６で検出することで、バル
ブ位置を検出することが可能である。この検出結果を通
電時期決定手段９２に入力し、上記各実施の形態同様の
制御を行うことで、バルブ１の着座を滑らかに行う同様
の効果が得られる。FIG. 11 shows a seventh embodiment of the present invention. In the present embodiment, a spring load detecting means 96 for detecting a spring load is provided above the upper spring 22 as a valve position detecting means. Since the upper spring 22 expands and contracts when the valve 1 opens and closes, the valve position can be detected by detecting the generated spring force by the spring load detecting means 96. By inputting this detection result to the power distribution timing determining means 92 and performing the same control as in the above embodiments, the same effect of smoothly seating the valve 1 can be obtained.
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す電磁式弁駆動
装置の全体断面図である。FIG. 1 is an overall sectional view of an electromagnetic valve driving device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】渦電流式変位センサによる検出原理を説明する
ための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining a principle of detection by an eddy current type displacement sensor.
【図３】第１の実施の形態におけるアッパソレノイドへ
の通電時期とバルブ位置、バルブスピードの関係を示す
図である。FIG. 3 is a diagram showing a relationship between an energization timing of an upper solenoid, a valve position, and a valve speed in the first embodiment.
【図４】本発明の第２の実施の形態を示す電磁式弁駆動
装置の全体断面図である。FIG. 4 is an overall sectional view of an electromagnetic valve driving device according to a second embodiment of the present invention.
【図５】アッパソレノイドへの通電制御を行わない場合
の渦電流検出手段の信号パターンを示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a signal pattern of an eddy current detection unit when energization control of the upper solenoid is not performed.
【図６】アッパソレノイドへの通電制御を行った場合の
渦電流検出手段の信号パターンを示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a signal pattern of an eddy current detection unit when energization control of an upper solenoid is performed.
【図７】本発明の第３の実施の形態を示す電磁式弁駆動
装置の全体断面図である。FIG. 7 is an overall sectional view of an electromagnetic valve driving device according to a third embodiment of the present invention.
【図８】本発明の第４の実施の形態を示す電磁式弁駆動
装置の全体断面図である。FIG. 8 is an overall sectional view of an electromagnetic valve driving device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図９】本発明の第５の実施の形態を示す電磁式弁駆動
装置の全体断面図である。FIG. 9 is an overall sectional view of an electromagnetic valve driving device according to a fifth embodiment of the present invention.
【図１０】本発明の第６の実施の形態を示す電磁式弁駆
動装置の全体断面図である。FIG. 10 is an overall sectional view of an electromagnetic valve driving device according to a sixth embodiment of the present invention.
【図１１】本発明の第７の実施の形態を示す電磁式弁駆
動装置の全体断面図である。FIG. 11 is an overall sectional view of an electromagnetic valve driving device according to a seventh embodiment of the present invention.
【図１２】従来の電磁式弁駆動装置におけるアッパソレ
ノイドへの通電時期とバルブ位置、バルブスピードの関
係を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a relationship between an energization timing of an upper solenoid, a valve position, and a valve speed in a conventional electromagnetic valve driving device.
Ｈ エンジンヘッド（バルブボディ） Ｈ１ 吸気口 Ｈ２ バルブシート １ バルブ １１ 弁体 １２ ステム ２１ ロアスプリング（閉弁用スプリング） ２２ アッパスプリング（開弁用スプリング） ３ ハウジング ４１ ロアプッシュロッド ４２ アッパプッシュロッド ４４ 円盤（ターゲット） ５１ ロアソレノイド（開弁用スプリング） ５２ アッパソレノイド（閉弁用スプリング） ５３ 第３のコイル ６ アーマチャ ６１ 第３のコイル ７ スペーサ ８ バルブ位置検出手段 ８１ ハウジウング ９１ ソレノイド駆動手段 ９２ ソレノイド駆動時期決定手段 ９３ 渦電流検出手段 ９４ バンドパスフィルタ（ノイズ消去手段） ９５ 抵抗値検出手段 ９６ バネ荷重検出手段 H Engine head (valve body) H1 intake port H2 valve seat 1 valve 11 valve body 12 stem 21 lower spring (valve closing spring) 22 upper spring (valve opening spring) 3 housing 41 lower push rod 42 upper push rod 44 disk (Target) 51 Lower solenoid (spring for valve opening) 52 Upper solenoid (spring for valve closing) 53 Third coil 6 Armature 61 Third coil 7 Spacer 8 Valve position detecting means 81 Housing wing 91 Solenoid driving means 92 Solenoid driving timing Determination means 93 eddy current detection means 94 bandpass filter (noise elimination means) 95 resistance value detection means 96 spring load detection means
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ１６Ｋ 31/06 ３８５ Ｆ１６Ｋ 31/06 ３８５Ｄ ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI F16K 31/06 385 F16K 31/06 385D
Claims (8)
る閉弁用スプリングおよび開弁方向に付勢する開弁用ス
プリングと、上記バルブと一体に閉弁方向または開弁方
向に移動するロッドと、該ロッド周りに一体に設けられ
るアーマチャと、このアーマチャの一方の端面側に所定
間隔をおいて設けられ上記アーマチャを吸引して上記バ
ルブを閉弁作動させる閉弁用ソレノイドと、上記アーマ
チャの他方の端面側に所定間隔をおいて設けられ上記ア
ーマチャを吸引して上記バルブを開弁作動させる開弁用
ソレノイドと、上記閉弁用ソレノイドおよび開弁用ソレ
ノイドを駆動するソレノイド駆動手段とを備える電磁式
弁駆動装置であって、少なくとも上記開弁用ソレノイド
への通電を開始した時点より上記バルブが着座するまで
のバルブ位置を検出可能なバルブ位置検出手段と、該バ
ルブ位置検出手段からの信号に基づいて、上記バルブが
着座位置直前において着座位置から隔たった位置の速度
よりも十分遅い速度となるように、上記閉弁用ソレノイ
ドへの通電時期あるいは電流値を決定して、上記ソレノ
イド駆動手段に信号を出力するソレノイド駆動時期決定
手段とを設けたことを特徴とする電磁式弁駆動装置。1. A valve, a valve closing spring for urging the valve in the valve closing direction, and a valve opening spring for urging the valve in the valve opening direction, and moving together with the valve in the valve closing or valve opening direction. A rod to be closed, an armature integrally provided around the rod, a valve-closing solenoid that is provided at a predetermined interval on one end face side of the armature, sucks the armature, and operates the valve to close the valve; A valve-opening solenoid that is provided at a predetermined interval on the other end surface side of the armature to suction the armature and open the valve, and a solenoid driving unit that drives the valve-closing solenoid and the valve-opening solenoid. An electromagnetic valve driving device comprising: a valve position detecting unit that detects a valve position from a point in time at which energization of at least the valve-opening solenoid is started until the valve is seated. The valve closing solenoid, based on possible valve position detecting means and a signal from the valve position detecting means, such that the valve has a speed sufficiently lower than a speed at a position separated from the seating position immediately before the seating position. A solenoid drive timing determining means for determining a power supply timing or a current value to the solenoid drive and outputting a signal to the solenoid drive means.
記バルブ位置検出手段によって検出されるバルブ位置
が、上記バルブの着座位置近傍の所定位置となった時に
上記閉弁用ソレノイドへの通電を一旦停止ないし電流値
を低くし、上記バルブが着座する直前に上記閉弁用ソレ
ノイドへ再通電ないし電流値を高くするように、上記ソ
レノイド駆動手段に信号を出力する請求項１記載の電磁
式弁駆動装置。2. The solenoid drive timing determining means temporarily stops energizing the valve closing solenoid when a valve position detected by the valve position detecting means reaches a predetermined position near a seating position of the valve. 2. An electromagnetic valve driving device according to claim 1, wherein a signal is output to said solenoid driving means so as to reduce the current value and re-energize the valve closing solenoid or increase the current value immediately before the valve is seated. .
および二次コイルと、上記バルブと一体に移動する導電
性のターゲットを有し、上記一次コイルに通電した時に
上記ターゲットに生じる渦電流から上記バルブ位置を知
る渦電流式変位センサである請求項１または２記載の電
磁式弁駆動装置。3. The valve position detecting means has a primary coil and a secondary coil, and a conductive target that moves integrally with the valve, and detects an eddy current generated in the target when the primary coil is energized. 3. The electromagnetic valve driving device according to claim 1, wherein the electromagnetic valve driving device is an eddy current type displacement sensor that detects a valve position.
イドのコイルを、上記ターゲットとして上記アーマチャ
を用い、上記アーマチャまたは上記閉弁用ソレノイドに
上記二次コイルとなる第３のコイルを設けた請求項３記
載の電磁式弁駆動装置。4. A valve according to claim 1, wherein a coil of the valve closing solenoid is used as the primary coil, the armature is used as the target, and a third coil serving as the secondary coil is provided on the armature or the valve closing solenoid. 3. The electromagnetic valve driving device according to 3.
イドのコイルを、上記二次コイルとして上記開弁用ソレ
ノイドのコイルを、上記ターゲットとして上記アーマチ
ャを用い、上記閉弁用ソレノイドへ通電した時に発生す
る渦電流を検出することによりバルブ位置を検出する請
求項３記載の電磁式弁駆動装置。5. When the solenoid of the valve-closing solenoid is used as the primary coil, the coil of the valve-opening solenoid is used as the secondary coil, the armature is used as the target, and the solenoid is energized to the valve-closing solenoid. 4. The electromagnetic valve driving device according to claim 3, wherein the valve position is detected by detecting an eddy current generated.
段を設けた請求項３ないし５のいずれか記載の電磁式弁
駆動装置。6. The electromagnetic valve driving device according to claim 3, wherein noise elimination means is provided in said valve position detection means.
チャと、これを収容するハウジングが固定されるバルブ
ボディとの間の抵抗値を測定することによりバルブ位置
を検出するように構成されている請求項１記載の電磁式
弁駆動装置。7. The valve position detecting means is configured to detect a valve position by measuring a resistance value between the armature and a valve body to which a housing accommodating the armature is fixed. Item 2. An electromagnetic valve driving device according to Item 1.
スプリングのバネ荷重を測定することによりバルブ位置
を検出するように構成されている請求項１記載の電磁式
弁駆動装置。8. The electromagnetic valve driving device according to claim 1, wherein said valve position detecting means is configured to detect a valve position by measuring a spring load of said valve opening spring.
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