JP2748473B2 - バルブセンサ - Google Patents
バルブセンサInfo
- Publication number
- JP2748473B2 JP2748473B2 JP63328309A JP32830988A JP2748473B2 JP 2748473 B2 JP2748473 B2 JP 2748473B2 JP 63328309 A JP63328309 A JP 63328309A JP 32830988 A JP32830988 A JP 32830988A JP 2748473 B2 JP2748473 B2 JP 2748473B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- valve
- shaft
- electrodes
- sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、シリンダの吸排気を制御するバルブ位置を
検出するバルブセンサに関する。
検出するバルブセンサに関する。
（従来の技術） 通常のエンジンのシリンダの吸排気は、バルブを開閉
制御して行なわれている。
制御して行なわれている。
出願人は、先にエンジンの低回転時における出力を増
加させ、かつ燃費を向上させるべく電磁力駆動のバルブ
制御装置に関する出願を行なっている（特願昭63−2648
31号）。こうした電磁力によりバルブを制御するとき、
その速度、シリンダとの間でのジャンプ量、開閉のタイ
ミング等を正確に検知することは、エンジンを効率良く
安全に駆動するために不可欠である。
加させ、かつ燃費を向上させるべく電磁力駆動のバルブ
制御装置に関する出願を行なっている（特願昭63−2648
31号）。こうした電磁力によりバルブを制御するとき、
その速度、シリンダとの間でのジャンプ量、開閉のタイ
ミング等を正確に検知することは、エンジンを効率良く
安全に駆動するために不可欠である。
（発明が解決しようとする課題） このようなエンジンの主要部分を特にセラミックスに
より形成した場合、吸排気用バルブは高温下に晒され、
バルブ制御装置には耐熱性のあるバルブ位置センサが必
要になる。しかし、高速で駆動され、かつその取付け位
置に制約の多いエンジン用のバルブに、安定して動作す
るように位置センサを取付けることは、非常に困難であ
った。
より形成した場合、吸排気用バルブは高温下に晒され、
バルブ制御装置には耐熱性のあるバルブ位置センサが必
要になる。しかし、高速で駆動され、かつその取付け位
置に制約の多いエンジン用のバルブに、安定して動作す
るように位置センサを取付けることは、非常に困難であ
った。
本発明は、上記課題を解決するためになされたもの
で、特に電磁駆動されるバルブの開閉状態等を確実に検
知することが可能なバルブセンサを提供することを目的
としている。
で、特に電磁駆動されるバルブの開閉状態等を確実に検
知することが可能なバルブセンサを提供することを目的
としている。
（課題を解決するための手段） 本発明によれば、摺動するバルブシャフトを軸承する
ガイドに設けた一方電極と、前記シャフトの該一方電極
と距離を隔てた対向位置に設けた他方電極と、これら２
つの電極の相対的な移動を検知する検知手段とを具備し
たバルブセンサにおいて、前記一方の電極として、半円
形状で相対向する一対の電極を設け、前記他方電極とし
て、シャフトの摺動ストロークに対応する幅をその方向
で複数に区分して前記一方電極と対向する複数の円環状
の移動電極を設け、前記一方電極を通過する他方電極に
より生じる静電容量変動の回数を計数してバルブ移動速
度を検知することを特徴とするバルブセンサを提供でき
る。
ガイドに設けた一方電極と、前記シャフトの該一方電極
と距離を隔てた対向位置に設けた他方電極と、これら２
つの電極の相対的な移動を検知する検知手段とを具備し
たバルブセンサにおいて、前記一方の電極として、半円
形状で相対向する一対の電極を設け、前記他方電極とし
て、シャフトの摺動ストロークに対応する幅をその方向
で複数に区分して前記一方電極と対向する複数の円環状
の移動電極を設け、前記一方電極を通過する他方電極に
より生じる静電容量変動の回数を計数してバルブ移動速
度を検知することを特徴とするバルブセンサを提供でき
る。
（作用） 本発明のバルブセンサでは、バルブシャフトの所定位
置に設けた他方電極を、バルブシャフトを支持している
バルブガイド側の一方電極で検知し、このバルブシャフ
トの移動量や速度を検知し、バルブの位置を検出するよ
うにしている。
置に設けた他方電極を、バルブシャフトを支持している
バルブガイド側の一方電極で検知し、このバルブシャフ
トの移動量や速度を検知し、バルブの位置を検出するよ
うにしている。
（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面に従って詳細に説明す
る。
る。
第１図は、電磁力駆動のバルブ制御装置に適用したバ
ルブセンサの一例を示すブロック図である。バルブ１
は、セラミック特に窒化珪素材で形成された吸気バルブ
であり、シリンダの燃焼室２に燃料を供給する吸気口を
所定のタイミングで開閉制御する。
ルブセンサの一例を示すブロック図である。バルブ１
は、セラミック特に窒化珪素材で形成された吸気バルブ
であり、シリンダの燃焼室２に燃料を供給する吸気口を
所定のタイミングで開閉制御する。
上記バルブ１は、シリンダブロック３の外側に延長形
成されたシャフト11により上下方向に移動するもので、
このシャフト11の上端部には、磁性体12が取付けられて
いる。また吸気バルブ１は、軸方向の動作を案内するバ
ルブガイド４によりシリンダブロック３に対して摺動自
在に保持されている。このバルブガイド４には、以下に
詳述する２つの固定電極51、52が設けられている。また
シャフト11には、上下方向に複数段に渡って上記固定電
極51、52と対向する複数の円環状の移動電極61、62…が
設けられている。更に、磁性体12の上方には、該磁性体
12と対向して円形の上部電磁石13が設けられ、磁性体12
の下方には同じく円形の下部電磁石14が配置され、また
バルブガイド４と磁性体12との間のシャフト11外周に
は、吸気バルブ１に電磁力が作用しないときも上方へ、
つまり燃焼室２を閉鎖しておくためにスプリング15が設
置されている。
成されたシャフト11により上下方向に移動するもので、
このシャフト11の上端部には、磁性体12が取付けられて
いる。また吸気バルブ１は、軸方向の動作を案内するバ
ルブガイド４によりシリンダブロック３に対して摺動自
在に保持されている。このバルブガイド４には、以下に
詳述する２つの固定電極51、52が設けられている。また
シャフト11には、上下方向に複数段に渡って上記固定電
極51、52と対向する複数の円環状の移動電極61、62…が
設けられている。更に、磁性体12の上方には、該磁性体
12と対向して円形の上部電磁石13が設けられ、磁性体12
の下方には同じく円形の下部電磁石14が配置され、また
バルブガイド４と磁性体12との間のシャフト11外周に
は、吸気バルブ１に電磁力が作用しないときも上方へ、
つまり燃焼室２を閉鎖しておくためにスプリング15が設
置されている。
７はマイクロコンピュータ構成のコントローラであ
り、上記２つの固定電極51、52と接続され、バルブ１の
開閉状態についての信号が入力され、またエンジン回転
数を検出する回転検出器81、負荷センサ82とも接続され
ている。さらに該コントローラ７には、後述するコンデ
ンサ容量の変化を検出してバルブ１の位置を検知する検
知手段及びバルブ１の移動位置の単位時間での変化量か
らバルブ１の移動スピードを検出する検出手段が設けら
れている。上部電磁石13及び下部電磁石14のコイルは、
このコントローラ７を介してバッテリ９に接続され、上
記センサ52、エンジン回転数に応じて決定される開閉の
タイミングで通電制御される。
り、上記２つの固定電極51、52と接続され、バルブ１の
開閉状態についての信号が入力され、またエンジン回転
数を検出する回転検出器81、負荷センサ82とも接続され
ている。さらに該コントローラ７には、後述するコンデ
ンサ容量の変化を検出してバルブ１の位置を検知する検
知手段及びバルブ１の移動位置の単位時間での変化量か
らバルブ１の移動スピードを検出する検出手段が設けら
れている。上部電磁石13及び下部電磁石14のコイルは、
このコントローラ７を介してバッテリ９に接続され、上
記センサ52、エンジン回転数に応じて決定される開閉の
タイミングで通電制御される。
第２図（ａ）は、上記固定電極51、52と、シャフト11
に設けた円環状の移動電極６との関係を拡大して示す図
である。
に設けた円環状の移動電極６との関係を拡大して示す図
である。
これら固定電極51、52は、上記シャフト11に設けた複
数の移動電極61,62…を検出するためのもので、移動電
極61,62…は、バルブ１の移動ストロークの範囲内にお
いて、それに対応する幅をその方向で複数に区分して上
記固定電極51、52と対向するように円環状に形成されて
いる。同図（ｂ）には、上記固定電極51、52と移動電極
61,62…とを、シャフト11の断面に沿って示している。
同図（ｃ）には、固定電極の両端での容量値の変化の様
子を、横軸にシャフト位置を採って示している。
数の移動電極61,62…を検出するためのもので、移動電
極61,62…は、バルブ１の移動ストロークの範囲内にお
いて、それに対応する幅をその方向で複数に区分して上
記固定電極51、52と対向するように円環状に形成されて
いる。同図（ｂ）には、上記固定電極51、52と移動電極
61,62…とを、シャフト11の断面に沿って示している。
同図（ｃ）には、固定電極の両端での容量値の変化の様
子を、横軸にシャフト位置を採って示している。
シャフト11の外周面を囲んで所定の幅に形成された凹
部に、複数の移動電極61,62…を形成するには、この凹
部に電極板を構成する金属薄膜を蒸着し、これら金属薄
膜の表面をガラス層又は、誘電率の高いセラミックス層
により覆い、移動電極61,62…を保護している。上記移
動電極61,62…が通過する毎に、固定電極51、52に生じ
る容量変動の回数をコントローラ７で計数することによ
り、シャフト11の位置及び単位時間当りの位置の変化、
つまり移動速度をコントローラ７において知ることがで
き、これによりコントローラ７では、バルブ１を的確に
駆動するための信号を作成することができる。
部に、複数の移動電極61,62…を形成するには、この凹
部に電極板を構成する金属薄膜を蒸着し、これら金属薄
膜の表面をガラス層又は、誘電率の高いセラミックス層
により覆い、移動電極61,62…を保護している。上記移
動電極61,62…が通過する毎に、固定電極51、52に生じ
る容量変動の回数をコントローラ７で計数することによ
り、シャフト11の位置及び単位時間当りの位置の変化、
つまり移動速度をコントローラ７において知ることがで
き、これによりコントローラ７では、バルブ１を的確に
駆動するための信号を作成することができる。
この場合、シャフト11の駆動を行なう電磁力が、電極
の相対的な移動により生じる位置検出信号に影響を与え
ない。また、バルブの開閉が高速に行なわれた場合であ
っても、安定して動作し、正確にバルブの位置、速度等
の検出が可能である。また、その取付け位置に制約があ
っても、２つの電極のいずれもが、それぞれシャフト1
1、バルブガイド４に埋め込まれるため、設計上の不都
合も解消される。
の相対的な移動により生じる位置検出信号に影響を与え
ない。また、バルブの開閉が高速に行なわれた場合であ
っても、安定して動作し、正確にバルブの位置、速度等
の検出が可能である。また、その取付け位置に制約があ
っても、２つの電極のいずれもが、それぞれシャフト1
1、バルブガイド４に埋め込まれるため、設計上の不都
合も解消される。
以上、この発明をある程度詳細にその最も好ましい実
施態様について説明したが、その好ましい実施態様の説
明は、構成の詳細な部分についての変形、特許請求の範
囲に記載された本発明の精神に反しない限りでの種々な
変形、あるいはそれらを組み合わせたものに変更するこ
とができることは明らかである。
施態様について説明したが、その好ましい実施態様の説
明は、構成の詳細な部分についての変形、特許請求の範
囲に記載された本発明の精神に反しない限りでの種々な
変形、あるいはそれらを組み合わせたものに変更するこ
とができることは明らかである。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、摺動するバル
ブシャフトを軸承するガイドに設けた一方電極と、前記
シャフトの該一方電極と距離を隔てた対向位置に設けた
他方電極と、これら２つの電極の相対的な移動を検知す
る検知手段とを具備したバルブセンサにおいて、前記一
方の電極として、半円形状で相対向する一対の電極を設
け、前記他方電極として、シャフトの摺動ストロークに
対応する幅をその方向で複数に区分して前記一方電極と
対向する複数の円環状の移動電極を設け、前記一方電極
を通過する他方電極により生じる静電容量変動の回数を
計数してバルブ移動速度を検知することにより、バルブ
の開閉状態等を確実に検知することが可能なバルブセン
サを提供できる。
ブシャフトを軸承するガイドに設けた一方電極と、前記
シャフトの該一方電極と距離を隔てた対向位置に設けた
他方電極と、これら２つの電極の相対的な移動を検知す
る検知手段とを具備したバルブセンサにおいて、前記一
方の電極として、半円形状で相対向する一対の電極を設
け、前記他方電極として、シャフトの摺動ストロークに
対応する幅をその方向で複数に区分して前記一方電極と
対向する複数の円環状の移動電極を設け、前記一方電極
を通過する他方電極により生じる静電容量変動の回数を
計数してバルブ移動速度を検知することにより、バルブ
の開閉状態等を確実に検知することが可能なバルブセン
サを提供できる。
第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図、第２図
（ａ）乃至（ｃ）は、同実施例の要部とその動作を説明
する説明図である。 １……バルブ、４……バルブガイド、51、52……固定電
極、61、62……移動電極、11……シャフト。
（ａ）乃至（ｃ）は、同実施例の要部とその動作を説明
する説明図である。 １……バルブ、４……バルブガイド、51、52……固定電
極、61、62……移動電極、11……シャフト。
Claims (1)
- 【請求項１】摺動するバルブシャフトを軸承するガイド
に設けた一方電極と、前記シャフトの該一方電極と距離
を隔てた対向位置に設けた他方電極と、これら２つの電
極の相対的な移動を検知する検知手段とを具備したバル
ブセンサにおいて、 前記一方の電極として、半円形状で相対向する一対の電
極を設け、前記他方電極として、シャフトの摺動ストロ
ークに対応する幅をその方向で複数に区分して前記一方
電極と対向する複数の円環状の移動電極を設け、前記一
方電極を通過する他方電極により生じる静電容量変動の
回数を計数してバルブ移動速度を検知することを特徴と
するバルブセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63328309A JP2748473B2 (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | バルブセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63328309A JP2748473B2 (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | バルブセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02173305A JPH02173305A (ja) | 1990-07-04 |
| JP2748473B2 true JP2748473B2 (ja) | 1998-05-06 |
Family
ID=18208792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63328309A Expired - Lifetime JP2748473B2 (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | バルブセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2748473B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19739840C2 (de) * | 1997-09-11 | 2002-11-28 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren zur Steuerung einer elektromagnetisch betätigbaren Stellvorrichtung, insbesondere eines Ventils für Brennkraftmaschinen |
| DE19960796C5 (de) * | 1998-12-17 | 2009-09-10 | Nissan Motor Co., Ltd., Yokohama-shi | Elektromagnetisch betätigbare Ventilsteuervorrichtung und Verfahren zum Steuern eines elektromagnetisch betätigbaren Ventils |
| KR100411100B1 (ko) * | 2001-07-12 | 2003-12-12 | 현대자동차주식회사 | 엔진의 배기밸브 온도측정장치 |
| TW200510736A (en) * | 2003-07-01 | 2005-03-16 | Chrysalis Tech Inc | Capacitive position sensor and sensing methodology |
| WO2012090583A1 (ja) * | 2010-12-28 | 2012-07-05 | シーケーディ株式会社 | 静電容量式変位センサ及び静電容量式変位センサを有する比例制御弁 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DK148664C (da) * | 1982-12-07 | 1986-02-03 | B & W Diesel As | Hydraulisk aktiveringsmekanisme for en tallerkenventil |
-
1988
- 1988-12-26 JP JP63328309A patent/JP2748473B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02173305A (ja) | 1990-07-04 |
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