JP2773172B2 - バルブの安全装置 - Google Patents
バルブの安全装置Info
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- JP2773172B2 JP2773172B2 JP63334968A JP33496888A JP2773172B2 JP 2773172 B2 JP2773172 B2 JP 2773172B2 JP 63334968 A JP63334968 A JP 63334968A JP 33496888 A JP33496888 A JP 33496888A JP 2773172 B2 JP2773172 B2 JP 2773172B2
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- Valve Device For Special Equipments (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、電磁駆動方式のエンジン吸排気制御用バル
ブの安全装置に関する。
ブの安全装置に関する。
（従来の技術） 通常のエンジンの吸排気制御をするバルブは、カムシ
ャフトによる機械駆動方式の弁駆動装置により制御され
ていた。こうした駆動装置により自動車エンジンを制御
する場合などでは、従来から衝撃等によるバルブ損壊が
自動車の安全に致命的な打撃を与えるため、種々のバル
ブの安全装置が開発されていた。しかし、機械駆動であ
るが故にこうした安全装置は必然的に複雑な構成とな
り、コスト的な問題も生じる。
ャフトによる機械駆動方式の弁駆動装置により制御され
ていた。こうした駆動装置により自動車エンジンを制御
する場合などでは、従来から衝撃等によるバルブ損壊が
自動車の安全に致命的な打撃を与えるため、種々のバル
ブの安全装置が開発されていた。しかし、機械駆動であ
るが故にこうした安全装置は必然的に複雑な構成とな
り、コスト的な問題も生じる。
また、最近になってカムシャフトによらない電磁駆動
方式のバルブが開発され、エンジン回転速度に正確に対
応する制御を行なうことが可能になってきている。
方式のバルブが開発され、エンジン回転速度に正確に対
応する制御を行なうことが可能になってきている。
（発明が解決しようとする課題） このような電磁駆動方式のバルブでは、エンジンの高
熱作用からセラミックス材料が使用されてきているが、
機械駆動方式の弁駆動装置と同様にその安全対策を不要
とするものではなく、万一、バルブ自体が損傷し、正常
な吸排気制御ができなくなった場合や、また電磁駆動機
構自体が制御不能になった場合も想定して、バルブ機能
が作動しなくなったとき迅速にエンジンを停止する等の
安全対策が立てられなくてはならない。
熱作用からセラミックス材料が使用されてきているが、
機械駆動方式の弁駆動装置と同様にその安全対策を不要
とするものではなく、万一、バルブ自体が損傷し、正常
な吸排気制御ができなくなった場合や、また電磁駆動機
構自体が制御不能になった場合も想定して、バルブ機能
が作動しなくなったとき迅速にエンジンを停止する等の
安全対策が立てられなくてはならない。
本発明は、上記課題を解決するためになされたもの
で、特にバルブステムが駆動時の衝撃により切断、ある
いは破損した場合に的確にその情況を把握して損傷の拡
大の防止ができるバルブの安全装置を提供することを目
的としている。
で、特にバルブステムが駆動時の衝撃により切断、ある
いは破損した場合に的確にその情況を把握して損傷の拡
大の防止ができるバルブの安全装置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、エンジンの吸排気を制御するバルブ
の安全装置において、電磁力により駆動されるバルブ
と、該バルブのステムの長手方向に間隔を開けて設けら
れた誘電体から成る複数の移動体と、前記ステムの移動
に従って移動する複数の移動体と対峙しこれら移動体を
挟むようにして固定された２つの固定電極と、これら固
定電極と接続し移動体の通過による静電容量の変化から
弁速度を検出する検出手段と、該速度の変化から制御弁
の損傷を検知する検知手段と、を具備することを特徴と
するバルブの安全装置および、上記において、検知手段
により制御弁の損傷を検知しあるいは電磁力駆動系が故
障した場合に、対応するエンジン気筒の制御弁への電磁
力と燃料供給とを停止制御する制御手段を具備すること
を特徴とするバルブの安全装置が提供できる。
の安全装置において、電磁力により駆動されるバルブ
と、該バルブのステムの長手方向に間隔を開けて設けら
れた誘電体から成る複数の移動体と、前記ステムの移動
に従って移動する複数の移動体と対峙しこれら移動体を
挟むようにして固定された２つの固定電極と、これら固
定電極と接続し移動体の通過による静電容量の変化から
弁速度を検出する検出手段と、該速度の変化から制御弁
の損傷を検知する検知手段と、を具備することを特徴と
するバルブの安全装置および、上記において、検知手段
により制御弁の損傷を検知しあるいは電磁力駆動系が故
障した場合に、対応するエンジン気筒の制御弁への電磁
力と燃料供給とを停止制御する制御手段を具備すること
を特徴とするバルブの安全装置が提供できる。
（作用） 本発明のバルブの安全装置では、バルブの吸排気制御
部分が切断し、あるいは欠損が生じたとき、バルブに
は、同一の駆動力であっても正常時以上の加速作用が生
じることから、バルブステムの位置と速度とを計算し
て、検出される速度上昇分に基づき制御弁の損傷を検知
するようにしている。
部分が切断し、あるいは欠損が生じたとき、バルブに
は、同一の駆動力であっても正常時以上の加速作用が生
じることから、バルブステムの位置と速度とを計算し
て、検出される速度上昇分に基づき制御弁の損傷を検知
するようにしている。
また、制御弁の損傷を検知した場合に、対応するエン
ジン気筒の制御弁への電磁力と燃料供給とを停止制御す
る制御手段を具備し、迅速にエンジンを停止して損傷の
拡大を防止し、更に、電磁力駆動系が故障したときも、
バルブステムの速度が零になることから、同様に対応す
るエンジン気筒の制御系への電磁力と燃料供給とを停止
できる。
ジン気筒の制御弁への電磁力と燃料供給とを停止制御す
る制御手段を具備し、迅速にエンジンを停止して損傷の
拡大を防止し、更に、電磁力駆動系が故障したときも、
バルブステムの速度が零になることから、同様に対応す
るエンジン気筒の制御系への電磁力と燃料供給とを停止
できる。
（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ものであ
るが、同じシリンダの排気口にも同様の排気バルブが設
けられている。
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ものであ
るが、同じシリンダの排気口にも同様の排気バルブが設
けられている。
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、弁速度
を検出する検出手段として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と対向して、シャフト位置に
応じて誘電体を構成する複数の円環状の移動体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が外周
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、弁速度
を検出する検出手段として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と対向して、シャフト位置に
応じて誘電体を構成する複数の円環状の移動体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が外周
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は、バルブステムとの
間で構成される誘電体におけるコンデンサ容量の変化を
検出してバルブ１の位置を演算し、またバルブ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
を測定するようにしている。そして、上記回転検出器8
1、負荷センサ82からの信号に基づいてバルブ速度を決
定し、対応する通電電流を上部電磁石13及び下部電磁石
14のコイルに出力するようにしている。
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は、バルブステムとの
間で構成される誘電体におけるコンデンサ容量の変化を
検出してバルブ１の位置を演算し、またバルブ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
を測定するようにしている。そして、上記回転検出器8
1、負荷センサ82からの信号に基づいてバルブ速度を決
定し、対応する通電電流を上部電磁石13及び下部電磁石
14のコイルに出力するようにしている。
つまり、エンジン回転数等に応じて決定される開閉の
タイミング通電制御されるバルブ１が、例えばシリンダ
ブロック３との間での衝突により、あるいは駆動制御の
タイミングの失調によるピストンブロックとの衝突によ
り、切断され、あるいは損傷したとき、その重量はその
程度に応じて減少する。しかし、通電電流が変化しなけ
れば、その作用する力に対して想定される以上の加速力
がバルブ１に加えられ、その速度の変化を検出すること
により、異常であることが検出できる。なお、10は警告
灯である。
タイミング通電制御されるバルブ１が、例えばシリンダ
ブロック３との間での衝突により、あるいは駆動制御の
タイミングの失調によるピストンブロックとの衝突によ
り、切断され、あるいは損傷したとき、その重量はその
程度に応じて減少する。しかし、通電電流が変化しなけ
れば、その作用する力に対して想定される以上の加速力
がバルブ１に加えられ、その速度の変化を検出すること
により、異常であることが検出できる。なお、10は警告
灯である。
第２図は、上記構成のバルブの安全装置の動作を説明
するフロー図である。
するフロー図である。
エンジン始動とともに、エンジン負荷とその回転数
が、それぞれのセンサにより検知され（ステップa,
b）、バルブ開度とバルブ速度Vcとが演算される（ステ
ップｃ）。また、それぞれのバルブの実際の移動速度Ve
が検出されると、コントローラ７で計測され（ステップ
ｄ）、バルブ速度Vcと移動速度Veとが比較される（ステ
ップｅ）、その結果、Vc＜Veであるときには、何らかの
損傷によりバルブ重量が減少したと判断され、警告灯10
に異常信号が点滅する（ステップｆ）とともに、エンジ
ンへの燃料供給が制御され（ステップｇ）、必要であれ
ばそのシリンダへの燃料供給は停止される。
が、それぞれのセンサにより検知され（ステップa,
b）、バルブ開度とバルブ速度Vcとが演算される（ステ
ップｃ）。また、それぞれのバルブの実際の移動速度Ve
が検出されると、コントローラ７で計測され（ステップ
ｄ）、バルブ速度Vcと移動速度Veとが比較される（ステ
ップｅ）、その結果、Vc＜Veであるときには、何らかの
損傷によりバルブ重量が減少したと判断され、警告灯10
に異常信号が点滅する（ステップｆ）とともに、エンジ
ンへの燃料供給が制御され（ステップｇ）、必要であれ
ばそのシリンダへの燃料供給は停止される。
そして吸気バルブが損傷しているときには、対応する
排気バルブへの通電も停止され（ステップｈ）、残りの
気筒でのモード設定により、運転が続行されることにな
る（ステップｉ）。
排気バルブへの通電も停止され（ステップｈ）、残りの
気筒でのモード設定により、運転が続行されることにな
る（ステップｉ）。
上記ステップｅでVc＜Veではなかったとしても、バル
ブシャフト11は、その上部の例えば磁性体12が破損する
等の原因で、その駆動が不能になっている場合も考えら
れる。そこで、実際のバルブ移動速度がVe＝０であるか
どうかを判断し（ステップｊ）、バルブが停止している
場合にも異常信号を出力して、警告灯10を点滅するよう
にしている（ステップｋ）。その場合にも、上記ステッ
プｇ〜ｉと同様に迅速にエンジンを停止することとして
いる（ステップｌ〜ｎ）。
ブシャフト11は、その上部の例えば磁性体12が破損する
等の原因で、その駆動が不能になっている場合も考えら
れる。そこで、実際のバルブ移動速度がVe＝０であるか
どうかを判断し（ステップｊ）、バルブが停止している
場合にも異常信号を出力して、警告灯10を点滅するよう
にしている（ステップｋ）。その場合にも、上記ステッ
プｇ〜ｉと同様に迅速にエンジンを停止することとして
いる（ステップｌ〜ｎ）。
なお、バルブ移動速度がVe＝０でなければ、一応正常
に動作しているものとしてモード設定がなされる。
に動作しているものとしてモード設定がなされる。
以上、本発明の主旨をその特定された実施例について
説明したが、既に述べたところに基ずく本発明について
の変形あるいは修正は、種々に可能であることが明らか
である。
説明したが、既に述べたところに基ずく本発明について
の変形あるいは修正は、種々に可能であることが明らか
である。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明は、バルブのステムの長
手方向に間隔を開けて設けられた誘電体から成る複数の
移動体と、前記ステムの移動に従って移動する複数の移
動体と対峙しこれら移動体を挟むようにして固定された
２つの固定電極と、これら固定電極と接続し移動体の通
過による静電容量の変化から弁速度を検出する検出手段
と、該速度の変化から制御弁の損傷を検知する検知手段
とを具備しているから、バルブの１サイクル動作中の刻
々と変化するバルブ移動速度を検知することが出来るの
で、請求項１に係る発明では、バルブステムが駆動時の
衝撃により切断、あるいは破損した場合に的確にその情
況を把握して損傷の拡大の防止ができるバルブの安全装
置を提供できる。又、請求項２に係る発明では、上記の
効果に加えて、電磁力駆動系が故障した場合に、対応す
るエンジン気筒の制御弁への電磁力と燃料供給とを出力
制御することが出来、故障の拡大を防止することができ
る。
手方向に間隔を開けて設けられた誘電体から成る複数の
移動体と、前記ステムの移動に従って移動する複数の移
動体と対峙しこれら移動体を挟むようにして固定された
２つの固定電極と、これら固定電極と接続し移動体の通
過による静電容量の変化から弁速度を検出する検出手段
と、該速度の変化から制御弁の損傷を検知する検知手段
とを具備しているから、バルブの１サイクル動作中の刻
々と変化するバルブ移動速度を検知することが出来るの
で、請求項１に係る発明では、バルブステムが駆動時の
衝撃により切断、あるいは破損した場合に的確にその情
況を把握して損傷の拡大の防止ができるバルブの安全装
置を提供できる。又、請求項２に係る発明では、上記の
効果に加えて、電磁力駆動系が故障した場合に、対応す
るエンジン気筒の制御弁への電磁力と燃料供給とを出力
制御することが出来、故障の拡大を防止することができ
る。
第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図、第２図
は、同実施例装置の動作を説明するフロー図である。 １……バルブ、51,52……固定電極、61,62……移動体、
７……コントローラ、10……警告灯。
は、同実施例装置の動作を説明するフロー図である。 １……バルブ、51,52……固定電極、61,62……移動体、
７……コントローラ、10……警告灯。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F01L 3/24 F01L 9/04 F16K 31/06 F02D 45/00 362 G01P 3/52
Claims (2)
- 【請求項１】エンジンの吸排気を制御するバルブの安全
装置において、 電磁力により駆動されるバルブと、 該バルブのステムの長手方向に間隔を開けて設けられた
誘電体から成る複数の移動体と、 前記ステムの移動に従って移動する複数の移動体と対峙
しこれら移動体を挟むようにして固定された２つの固定
電極と、 これら固定電極と接続し移動体の通過による静電容量の
変化から弁速度を検出する検出手段と、 該速度の変化から制御弁の損傷を検知する検知手段と、 を具備することを特徴とするバルブの安全装置。 - 【請求項２】前記検知手段により制御弁の損傷を検知し
あるいは電磁力駆動系が故障した場合に、対応するエン
ジン気筒の制御弁への電磁力と燃料供給とを停止制御す
る制御手段を具備することを特徴とする請求項（１）に
記載のバルブの安全装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63334968A JP2773172B2 (ja) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | バルブの安全装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63334968A JP2773172B2 (ja) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | バルブの安全装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02181010A JPH02181010A (ja) | 1990-07-13 |
| JP2773172B2 true JP2773172B2 (ja) | 1998-07-09 |
Family
ID=18283241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63334968A Expired - Fee Related JP2773172B2 (ja) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | バルブの安全装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2773172B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007052254B4 (de) * | 2007-11-02 | 2021-02-04 | Daimler Ag | Ventiltriebvorrichtung |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4287068A (en) * | 1978-06-14 | 1981-09-01 | Metallurgical International, Inc. | Powdered metal filter composition and processes for producing the same |
| JPS5943790A (ja) * | 1982-09-03 | 1984-03-10 | 鹿島建設株式会社 | 建設用リフト及びその使用方法 |
| JPS6089780A (ja) * | 1983-10-24 | 1985-05-20 | West Electric Co Ltd | 超音波送受信装置 |
-
1988
- 1988-12-28 JP JP63334968A patent/JP2773172B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02181010A (ja) | 1990-07-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |