JPH02173305A - バルブセンサ - Google Patents
バルブセンサInfo
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- JPH02173305A JPH02173305A JP63328309A JP32830988A JPH02173305A JP H02173305 A JPH02173305 A JP H02173305A JP 63328309 A JP63328309 A JP 63328309A JP 32830988 A JP32830988 A JP 32830988A JP H02173305 A JPH02173305 A JP H02173305A
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- electrode
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- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
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- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
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。
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。
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６３−２６
４８３ １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。
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６３−２６
４８３ １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（−１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。
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（−１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
ることか可能なバルブセンサを提供することを目的とし
ている。
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
ることか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
の電極の相対的なし動を検知する検知手段とを具備した
ことを特徴とするバルブセンサを提供てきる。
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
の電極の相対的なし動を検知する検知手段とを具備した
ことを特徴とするバルブセンサを提供てきる。
（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
ルブカイト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。
に設けた他方電極を、バルブシャフトを支持しているバ
ルブカイト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
。
。
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。
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により上下方向に駆動するもので、
このシャフト１１の上端部には、磁性体１２か取付りら
れている。また吸気バルブ１は、軸方向の動作を案内す
るバルブカイト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５】、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の下方には同しく円形
の下部電磁石１４か配置され、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。
されたシャフト１１により上下方向に駆動するもので、
このシャフト１１の上端部には、磁性体１２か取付りら
れている。また吸気バルブ１は、軸方向の動作を案内す
るバルブカイト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５】、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の下方には同しく円形
の下部電磁石１４か配置され、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人力され、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。
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人力され、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。
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。
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の心動ス
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。
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の心動ス
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ＩＩ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
、この四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に生し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
、この四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に生し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。
第３図は、他の実施例を示す図である。同図（ａ）は、
上記固定電極５１．５２より長い固定電極５３．５４が
使用され、シャフト１１には、移動電極６３が１つだけ
円環状に形成されている。同図（ｂ）に示すように、シ
ャフト１１の移動により固定電極５３．５４に対向する
電極面積が変化するから、同図（Ｃ）のように２つのコ
ンデンサが直列に接続された状態で、それぞれが可変の
容量を有することになり、同図（ｄ）に示すように、シ
ャフト位置に対して容量値が直線的に変化する。
上記固定電極５１．５２より長い固定電極５３．５４が
使用され、シャフト１１には、移動電極６３が１つだけ
円環状に形成されている。同図（ｂ）に示すように、シ
ャフト１１の移動により固定電極５３．５４に対向する
電極面積が変化するから、同図（Ｃ）のように２つのコ
ンデンサが直列に接続された状態で、それぞれが可変の
容量を有することになり、同図（ｄ）に示すように、シ
ャフト位置に対して容量値が直線的に変化する。
したがって、２つの電極の相対的な移動によって固定電
極間に生じる容量値の変化を計数すれば、バルブ摺動量
を検知することが可能である。
極間に生じる容量値の変化を計数すれば、バルブ摺動量
を検知することが可能である。
つまり、コントローラ７からは固定電極５１．５２に高
周波電流を流し、該コントローラ７内では固定型ｆｉ５
１．５２間を流れる高周波電流から、該２つの電極間の
インピーダンスを測定し、さらにこのインピーダンスを
サンプリングした後、これらサンプリング値からシャフ
ト１１の位置及び単位時間当りの位置の変化を知り、こ
れからコントローラ７は、的確なバルブ１の駆動指令を
発生する。
周波電流を流し、該コントローラ７内では固定型ｆｉ５
１．５２間を流れる高周波電流から、該２つの電極間の
インピーダンスを測定し、さらにこのインピーダンスを
サンプリングした後、これらサンプリング値からシャフ
ト１１の位置及び単位時間当りの位置の変化を知り、こ
れからコントローラ７は、的確なバルブ１の駆動指令を
発生する。
いずれの場合であっても、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、その取付は
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１１、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。
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、その取付は
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１１、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。
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。
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、￥Ｓ３図（ａ）乃至（ｄ）は、他の実施例
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。 特許出願人 いすｙ自動車株式会社 代 理 人 弁理士 辻 實 、帥ｔ［＄１’Ｊ
（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、￥Ｓ３図（ａ）乃至（ｄ）は、他の実施例
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。 特許出願人 いすｙ自動車株式会社 代 理 人 弁理士 辻 實 、帥ｔ［＄１’Ｊ
Claims (3)
- （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ことを特徴
とするバルブセンサ。 - （２）前記一方電極として、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容量変動の
回数を計数することによりバルブ摺動量を検知するよう
にしたことを特徴とする前記請求項（１）に記載のバル
ブセンサ。 - （３）前記２つの電極の相対的な移動によって前記一方
電極に生じる容量値の変化を計数して、バルブ摺動量を
検知するようにしたことを特徴とする前記請求項（１）
に記載のバルブセンサ。
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 true JPH02173305A (ja) | 1990-07-04 |
| JP2748473B2 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) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19739840A1 (de) * | 1997-09-11 | 1999-03-18 | Daimler Benz Ag | Elektromagnetisch betätigbare Stellvorrichtung und Verfahren zum Betreiben der Stellvorrichtung |
| KR100411100B1 (ko) * | 2001-07-12 | 2003-12-12 | 현대자동차주식회사 | 엔진의 배기밸브 온도측정장치 |
| JP2007524841A (ja) * | 2003-07-01 | 2007-08-30 | タイアックス エルエルシー | 容量性位置センサー及び感知方法 |
| 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 |
| 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 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59113228A (ja) * | 1982-12-07 | 1984-06-29 | エム・エイ・エヌ−ビ−・アンド・ダブリュ・ディ−ゼル，ア−／エス | 流体作動機構 |
-
1988
- 1988-12-26 JP JP63328309A patent/JP2748473B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59113228A (ja) * | 1982-12-07 | 1984-06-29 | エム・エイ・エヌ−ビ−・アンド・ダブリュ・ディ−ゼル，ア−／エス | 流体作動機構 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE19739840A1 (de) * | 1997-09-11 | 1999-03-18 | Daimler Benz Ag | Elektromagnetisch betätigbare Stellvorrichtung und Verfahren zum Betreiben der Stellvorrichtung |
| 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 |
| JP2007524841A (ja) * | 2003-07-01 | 2007-08-30 | タイアックス エルエルシー | 容量性位置センサー及び感知方法 |
| 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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2748473B2 (ja) | 1998-05-06 |
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