JPH02168087A - 内燃機関 - Google Patents
内燃機関Info
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- JPH02168087A JPH02168087A JP63324301A JP32430188A JPH02168087A JP H02168087 A JPH02168087 A JP H02168087A JP 63324301 A JP63324301 A JP 63324301A JP 32430188 A JP32430188 A JP 32430188A JP H02168087 A JPH02168087 A JP H02168087A
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- rotor
- magnetic
- stator
- coil
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- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims description 4
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
- F01L9/20—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
- H01F7/13—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures characterised by pulling-force characteristics
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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）
本発明はエンジンの吸排気口の開閉制御を行う電磁駆動
バルブに関する。
バルブに関する。
（従来の技術）
エンジンにおけるシリンダの吸気バルブ、排気バルブの
開閉作動は、従来からカムシャフトなどの動弁機構が用
いられているが、この種の機械的な機構に代えてソレノ
イドなどの電動手段によりバルブを動作させようとする
提案が特開昭５８−１８３８０５号公報に開示されてい
る。
開閉作動は、従来からカムシャフトなどの動弁機構が用
いられているが、この種の機械的な機構に代えてソレノ
イドなどの電動手段によりバルブを動作させようとする
提案が特開昭５８−１８３８０５号公報に開示されてい
る。
そして、上述のような電動手段によるバルブの開閉では
着座時の衝撃が大ぎく、騒音、耐久性などに問題が生ず
るため、バルブの着座直前に印加パルスを加えて衝撃を
制御しようとするエンジンのバルブ’ＭＪ御装置が特開
昭６１−７６７１３号公報に提案されている。
着座時の衝撃が大ぎく、騒音、耐久性などに問題が生ず
るため、バルブの着座直前に印加パルスを加えて衝撃を
制御しようとするエンジンのバルブ’ＭＪ御装置が特開
昭６１−７６７１３号公報に提案されている。
（発明が解決しようとする課題）
上述のエンジンのバルブ制御装置の提案においては、バ
ルブや、動弁機構の可動部分の質量が重いため、バルブ
着座時の衝撃を軽減する制御手段が必要となるものであ
り、バルブを含めて可動部分が軽量の場合は上述の制御
手段は不用となるものである。
ルブや、動弁機構の可動部分の質量が重いため、バルブ
着座時の衝撃を軽減する制御手段が必要となるものであ
り、バルブを含めて可動部分が軽量の場合は上述の制御
手段は不用となるものである。
本発明は上述に鑑みてなされたものであり、その目的は
吸排気バルブやその動弁機構の可動部を軽量にするとと
もに電動手段による動弁作動を良好にしようとする電磁
駆動バルブを提供することにある。
吸排気バルブやその動弁機構の可動部を軽量にするとと
もに電動手段による動弁作動を良好にしようとする電磁
駆動バルブを提供することにある。
（課題を解決するための手段）
本発明によれば、吸排気バルブのステム上部にコイルを
有する可動子を固着するとともに、可動子の上方に配置
した電磁石と前記コイルとに通電制御して動弁せしめる
電磁駆動バルブにおいて、前記吸排気バルブをセラミッ
クス素材にて形成するとともに、該素材の非磁性による
磁気抵抗の増大を補い磁路断面積を拡大する磁路拡大手
段を前記可動子と電磁石とに形成した電磁動バルブが提
供される。
有する可動子を固着するとともに、可動子の上方に配置
した電磁石と前記コイルとに通電制御して動弁せしめる
電磁駆動バルブにおいて、前記吸排気バルブをセラミッ
クス素材にて形成するとともに、該素材の非磁性による
磁気抵抗の増大を補い磁路断面積を拡大する磁路拡大手
段を前記可動子と電磁石とに形成した電磁動バルブが提
供される。
（作用）
本発明ではセラミックスを用いた吸排気バルブのステム
上部に円錐台状の頭部を有する可動子を設け、該可動子
に対応する電６１石の対向部分に円錐台部に係合する凹
部を形成して、非磁性体ステムによる磁気抵抗増加を補
い、動弁駆動する磁束の磁路断面積が減少しないよう確
保したので、吸排気バルブの軽量化とともに、応答性の
よい動弁作動が得られる。
上部に円錐台状の頭部を有する可動子を設け、該可動子
に対応する電６１石の対向部分に円錐台部に係合する凹
部を形成して、非磁性体ステムによる磁気抵抗増加を補
い、動弁駆動する磁束の磁路断面積が減少しないよう確
保したので、吸排気バルブの軽量化とともに、応答性の
よい動弁作動が得られる。
（実施例）
つぎに本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明
する。
する。
第１図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図である
。
。
同図において、１はエンジンであり、燃料の燃焼エネル
ギーによるエンジン出力により車両を駆動するもので、
エンジン１への供給燃料を制御する燃料噴射装置１１に
は燃料流量を計測してエンジン負荷を検出する負荷セン
サ１２が取付けられている。１３はポジションセンサで
、往復運動を行うピストンの位置を検出するものであり
、エンジンの燃焼サイクルにおける吸入および排気弁の
開／閉弁のタイミング設定の基となる信号を発するもの
である。１４は回転センサであり、エンジン１の出力軸
に配置され、エンジンｒの回転数を検出するもので、こ
れらの各種センサからの検出信号は後述するコントロー
ラに送出される。
ギーによるエンジン出力により車両を駆動するもので、
エンジン１への供給燃料を制御する燃料噴射装置１１に
は燃料流量を計測してエンジン負荷を検出する負荷セン
サ１２が取付けられている。１３はポジションセンサで
、往復運動を行うピストンの位置を検出するものであり
、エンジンの燃焼サイクルにおける吸入および排気弁の
開／閉弁のタイミング設定の基となる信号を発するもの
である。１４は回転センサであり、エンジン１の出力軸
に配置され、エンジンｒの回転数を検出するもので、こ
れらの各種センサからの検出信号は後述するコントロー
ラに送出される。
２は吸気バルブで、セラミックス素材により軽量に形成
され、シリンダ３に設けたバルブガイド３１により上下
方向に滑動自在に保持されて、吸気バルブ２の傘部２１
がシリンダに設けたパルプ座３２に接／ｆｉすることに
より、吸気流路３３からシリンダに流入する空気流が閉
／開制御される。
され、シリンダ３に設けたバルブガイド３１により上下
方向に滑動自在に保持されて、吸気バルブ２の傘部２１
がシリンダに設けたパルプ座３２に接／ｆｉすることに
より、吸気流路３３からシリンダに流入する空気流が閉
／開制御される。
なお、本実施例では電磁駆動バルブのうち、吸気バルブ
について説明するが、排気バルブについてはその開閉タ
イミングが異なるのみにて、構成や作動は本実施例にて
説明する吸気バルブに準するため、排気バルブの説明は
省略する。
について説明するが、排気バルブについてはその開閉タ
イミングが異なるのみにて、構成や作動は本実施例にて
説明する吸気バルブに準するため、排気バルブの説明は
省略する。
２２はバルブステムの上方に取付けられた可動子で、ス
テム上方の溝部２３１に係合する凸出部２２５が可動子
２２の内壁に形成されて、十分に吸気バルブ２に固着さ
れている。そして可動子２２の円筒部２２１の上方に円
錐台状の凸部２２２を有し、軟鉄のような強磁性体によ
り形成されて、上方の電磁石４の固定子４１と対応して
電磁作用による離反／吸引力によって、吸気バルブ２の
開／閉作動を行わせるものである。なお、可動子２２は
中心部に非磁性体のバルブステム２３を有するため、動
弁駆動する磁束の磁気抵抗が増大しないよう凸部２２２
が形成されるとともに、円筒部２２１の外形も十分に大
にされて磁路の通過断面積が確保されている。２４は可
動子２２を励磁するコイルで、後述するコントローラか
ら励ｂｎ電力が送電される。なお、２５はスプリングで
あり、可動子２２とバルブガイド３！との間に設けられ
、吸気バルブ２を弾性力によって閉弁位置に引上げるよ
う作動するものである。
テム上方の溝部２３１に係合する凸出部２２５が可動子
２２の内壁に形成されて、十分に吸気バルブ２に固着さ
れている。そして可動子２２の円筒部２２１の上方に円
錐台状の凸部２２２を有し、軟鉄のような強磁性体によ
り形成されて、上方の電磁石４の固定子４１と対応して
電磁作用による離反／吸引力によって、吸気バルブ２の
開／閉作動を行わせるものである。なお、可動子２２は
中心部に非磁性体のバルブステム２３を有するため、動
弁駆動する磁束の磁気抵抗が増大しないよう凸部２２２
が形成されるとともに、円筒部２２１の外形も十分に大
にされて磁路の通過断面積が確保されている。２４は可
動子２２を励磁するコイルで、後述するコントローラか
ら励ｂｎ電力が送電される。なお、２５はスプリングで
あり、可動子２２とバルブガイド３！との間に設けられ
、吸気バルブ２を弾性力によって閉弁位置に引上げるよ
う作動するものである。
固定子４１は円柱部４１１の下方が、可動子２２の円錐
台状の凸部２２２に係合するような凹状の開口部４１２
を有する形状に強磁性体によって形成され、円柱部４１
１の外周にはコイル４２が巻回され、コントローラ５か
ら励磁電力が供給されると固定子４１が磁化され、その
極性によつて別個に磁化された下方の可動子２２を吸引
または離反させて吸気バルブ２を上下駆動させるもので
ある。
台状の凸部２２２に係合するような凹状の開口部４１２
を有する形状に強磁性体によって形成され、円柱部４１
１の外周にはコイル４２が巻回され、コントローラ５か
ら励磁電力が供給されると固定子４１が磁化され、その
極性によつて別個に磁化された下方の可動子２２を吸引
または離反させて吸気バルブ２を上下駆動させるもので
ある。
第２図は可動子２２および固定子４１とを拡大した断面
図である。同図において可動子２２の凸部２２２の円錐
台状の斜面には複数段の階段部２２３が設けられ、さら
に上方の固定子４１の凹部４１２にも、凸部２２２の階
段部２２３に係合する階段部４１３が形成されている。
図である。同図において可動子２２の凸部２２２の円錐
台状の斜面には複数段の階段部２２３が設けられ、さら
に上方の固定子４１の凹部４１２にも、凸部２２２の階
段部２２３に係合する階段部４１３が形成されている。
そして、可動子２２と固定子４１との吸引時には、両者
の階段部２２３．４１３は互いに密接するよう構成され
ており、したがって、吸気バルブ２の動弁作動時に作用
する磁力線の通過する磁路の断面積は、単に吸気バルブ
の運動方向に直角に対面している第３図のような形状の
磁極に比して広い面積が得られ、このため磁気抵抗が減
じて電磁作用による吸引または離反力が強く働くよう構
成されている。
の階段部２２３．４１３は互いに密接するよう構成され
ており、したがって、吸気バルブ２の動弁作動時に作用
する磁力線の通過する磁路の断面積は、単に吸気バルブ
の運動方向に直角に対面している第３図のような形状の
磁極に比して広い面積が得られ、このため磁気抵抗が減
じて電磁作用による吸引または離反力が強く働くよう構
成されている。
なお、第２図における固定子４１の磁路断面積Ａ、およ
びＢ、可動子２２における磁路断面積Ｃ１およびＤは、
少なくとも磁路断面積Ａに等しいかまたはそれ以上に形
成され、特に可動子２２においては非磁性体のバルブス
テムにより磁路断面積が減少せず、動弁駆動する磁束の
通過する磁路の磁気抵抗が小になるよう形成されている
。
びＢ、可動子２２における磁路断面積Ｃ１およびＤは、
少なくとも磁路断面積Ａに等しいかまたはそれ以上に形
成され、特に可動子２２においては非磁性体のバルブス
テムにより磁路断面積が減少せず、動弁駆動する磁束の
通過する磁路の磁気抵抗が小になるよう形成されている
。
コントローラ５はマイクロコンピュータからなり、演算
処理を行う中央制御装置、演算処理手順や制御手順など
を格納する各種メモリ、人／出力ボートなどを備えてお
り、前述の各種センサからの検出信号が入力されると、
メモリに格納された手順によって処理が行われ、エンジ
ンの燃焼サイクルに対応する動弁作動が行われるように
電磁石４のコイル４２、および可動子２２のコイル２４
に対して通電制御がなされるものである。
処理を行う中央制御装置、演算処理手順や制御手順など
を格納する各種メモリ、人／出力ボートなどを備えてお
り、前述の各種センサからの検出信号が入力されると、
メモリに格納された手順によって処理が行われ、エンジ
ンの燃焼サイクルに対応する動弁作動が行われるように
電磁石４のコイル４２、および可動子２２のコイル２４
に対して通電制御がなされるものである。
なお、５１はバッテリで、コントローラ５やコイル４２
．２４などの電源になるものである。
．２４などの電源になるものである。
つぎに、このように構成された本実施例の作動を説明す
る。
る。
エンジン１に配置された負荷センサ１２、ポジションセ
ンサ１３および回転センサ１４からのそれぞれの検出信
号がコントローラ５に人力されると、コントローラ５は
メモリに格納された該当する記憶が検索されて、入力さ
れた検出信号に対応する吸気バルブの動弁動作の開閉タ
イミングが読出される。そして、該開閉タイミングに基
づいて設定されたタイミングの電流が、固定子４１のコ
イル４２と、可動子２２のコイル２４とにそれぞれ供給
されることになる。この通電によりこれらの供給電流の
電磁作用によって励磁された固定子４１の凹部４１２と
、可動子２２の凸部２２２とが異極性になれば、前述の
ように磁路の断面積の広いそれぞれの階段部４１３，２
２３を介した磁力線の磁気力により、可動子２２は強力
に上方に吸引されて吸気バルブ２は閉弁作動することに
なる。
ンサ１３および回転センサ１４からのそれぞれの検出信
号がコントローラ５に人力されると、コントローラ５は
メモリに格納された該当する記憶が検索されて、入力さ
れた検出信号に対応する吸気バルブの動弁動作の開閉タ
イミングが読出される。そして、該開閉タイミングに基
づいて設定されたタイミングの電流が、固定子４１のコ
イル４２と、可動子２２のコイル２４とにそれぞれ供給
されることになる。この通電によりこれらの供給電流の
電磁作用によって励磁された固定子４１の凹部４１２と
、可動子２２の凸部２２２とが異極性になれば、前述の
ように磁路の断面積の広いそれぞれの階段部４１３，２
２３を介した磁力線の磁気力により、可動子２２は強力
に上方に吸引されて吸気バルブ２は閉弁作動することに
なる。
また一方、上記とは供給電流の片方の極性の異なる電力
が供給されて凹部４１２と凸部２２２とが同極性に励磁
されると、磁路の断面積の広い両階段部を通る磁力線に
よって強力に下方に可動子２２が離反することになり、
吸気バルブ２は開弁作動を行って、エンジンの燃焼サイ
クルに対応した開／閉作動を繰返すことになる。
が供給されて凹部４１２と凸部２２２とが同極性に励磁
されると、磁路の断面積の広い両階段部を通る磁力線に
よって強力に下方に可動子２２が離反することになり、
吸気バルブ２は開弁作動を行って、エンジンの燃焼サイ
クルに対応した開／閉作動を繰返すことになる。
以上、本発明を上述の実施例によって説明したが、本発
明の主旨の範囲で種々の変形が可能であり、これらの変
形を本発明の範囲から排除するものではない。
明の主旨の範囲で種々の変形が可能であり、これらの変
形を本発明の範囲から排除するものではない。
（発明の効果）
本発明によれば、吸排気バルブのステムの上部にコイル
を備えて円錐台状の頭部を持つ可動子と、その上方に配
置された電磁石との相対する磁性面に、互いに係合する
複数段の階段部を形成させるとともに可動子の円筒部の
磁路断面積も非磁性体のステムにより減少しないよう構
成したので、可動子のコイルと電磁石とに電力を供給し
て励磁する時、それぞれの磁束の通過に非磁性体があっ
ても磁気抵抗が増大することなく十分に通過でき、互い
の磁気作用により強力な吸引力／１！ｉ反力が得られる
効果がある。
を備えて円錐台状の頭部を持つ可動子と、その上方に配
置された電磁石との相対する磁性面に、互いに係合する
複数段の階段部を形成させるとともに可動子の円筒部の
磁路断面積も非磁性体のステムにより減少しないよう構
成したので、可動子のコイルと電磁石とに電力を供給し
て励磁する時、それぞれの磁束の通過に非磁性体があっ
ても磁気抵抗が増大することなく十分に通過でき、互い
の磁気作用により強力な吸引力／１！ｉ反力が得られる
効果がある。
また、本発明によれば吸排気バルブに軽量なセラミック
ス素材を用いるとともに、上部の可動子を円錐台状とし
てバルブ全体の軽量化°を計ったので、着座時の衝撃な
どが減少され、さらに軽質量のバルブを強力な電磁的動
弁力により駆動するため、良好なバルブレスポンスが得
られる効果が生ずる。
ス素材を用いるとともに、上部の可動子を円錐台状とし
てバルブ全体の軽量化°を計ったので、着座時の衝撃な
どが減少され、さらに軽質量のバルブを強力な電磁的動
弁力により駆動するため、良好なバルブレスポンスが得
られる効果が生ずる。
第１図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図、第２
図は本実施例の主要部を示す拡大した断面図、第３図は
従来の磁極部分の説明図である。 １・・・エンジン、２・・・吸気バルブ、４・・・電磁
石、５・・・コントローラ、２２・・・可動子、２３・
・・バルブステム、２４・・・コイル、４２・・・コイ
ル、２２２・・・凸部、２２３・・・階段部、４１２・
・・凹部、４１３・・・階段部。 特許出願人 いすＸ自動車株式会社
図は本実施例の主要部を示す拡大した断面図、第３図は
従来の磁極部分の説明図である。 １・・・エンジン、２・・・吸気バルブ、４・・・電磁
石、５・・・コントローラ、２２・・・可動子、２３・
・・バルブステム、２４・・・コイル、４２・・・コイ
ル、２２２・・・凸部、２２３・・・階段部、４１２・
・・凹部、４１３・・・階段部。 特許出願人 いすＸ自動車株式会社
Claims (2)
- （１）吸排気バルブのステム上部にコイルを有する可動
子を固着するとともに、可動子の上方に配置した電磁石
と前記コイルとに通電制御して動弁せしめる電磁駆動バ
ルブにおいて、前記吸排気バルブをセラミックス素材に
て形成するとともに、該素材の非磁性による磁気抵抗の
増大を補い磁路断面積を拡大する磁路拡大手段を前記可
動子と電磁石とに形成したことを特徴とする電磁駆動バ
ルブ。 - （２）前記磁路拡大手段は前記可動子の頭部に円錐台部
、前記電磁石の下部に円錐台部に係合する凹部を設けた
ことを特徴とする請求項（１）記載の電磁駆動バルブ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63324301A JP2526651B2 (ja) | 1988-12-22 | 1988-12-22 | 内燃機関 |
| US07/452,041 US5009202A (en) | 1988-12-22 | 1989-12-18 | Electromagnetically operated valve assembly for use in internal combustion engine |
| EP89313558A EP0375464B1 (en) | 1988-12-22 | 1989-12-22 | Electromagnetically operated valve assembly for use in internal combustion engine |
| DE89313558T DE68908130T2 (de) | 1988-12-22 | 1989-12-22 | Elektromagnetisches Ventil für Verbrennungsmotoren. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63324301A JP2526651B2 (ja) | 1988-12-22 | 1988-12-22 | 内燃機関 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02168087A true JPH02168087A (ja) | 1990-06-28 |
| JP2526651B2 JP2526651B2 (ja) | 1996-08-21 |
Family
ID=18164275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63324301A Expired - Lifetime JP2526651B2 (ja) | 1988-12-22 | 1988-12-22 | 内燃機関 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5009202A (ja) |
| EP (1) | EP0375464B1 (ja) |
| JP (1) | JP2526651B2 (ja) |
| DE (1) | DE68908130T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100331429B1 (ko) * | 1999-12-30 | 2002-04-09 | 이계안 | 차량 엔진의 전자석 흡배기밸브 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04175408A (ja) * | 1990-11-08 | 1992-06-23 | Isuzu Ceramics Kenkyusho:Kk | 電磁力バルブ駆動装置 |
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