JPH11148328A - 電磁駆動バルブの開閉時期検出装置 - Google Patents
電磁駆動バルブの開閉時期検出装置Info
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- JPH11148328A JPH11148328A JP9310805A JP31080597A JPH11148328A JP H11148328 A JPH11148328 A JP H11148328A JP 9310805 A JP9310805 A JP 9310805A JP 31080597 A JP31080597 A JP 31080597A JP H11148328 A JPH11148328 A JP H11148328A
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- 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
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/46—Component parts, details, or accessories, not provided for in preceding subgroups
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- 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
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- F01L9/20—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Indication Of The Valve Opening Or Closing Status (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 エンジンの吸排気バルブを電磁コイルによっ
て開閉駆動する電磁駆動バルブのバルブ全開時期あるい
はバルブ全閉時期を正確に検出する。 【解決手段】 トリガ信号発生回路３１で振動センサ２
０から出力される振動波形の振幅のピーク値をホールド
し、そのピーク値の１／Ｘ倍の信号をトリガ信号として
比較器３２に出力する。比較器３２では、振動センサ２
０からの出力を直接の比較データとして、この比較デー
タとトリガ信号とを比較し、振動センサ２０の出力レベ
ルがトリガ信号のトリガレベルを越えたとき、バルブ全
開時期あるいはバルブ全閉時期を示すバルブ開閉時期信
号を出力する。トリガ信号発生回路３１からのトリガ信
号は、クランク角センサ２１からの信号によって所定回
転毎にリセットされ、更新される。
て開閉駆動する電磁駆動バルブのバルブ全開時期あるい
はバルブ全閉時期を正確に検出する。 【解決手段】 トリガ信号発生回路３１で振動センサ２
０から出力される振動波形の振幅のピーク値をホールド
し、そのピーク値の１／Ｘ倍の信号をトリガ信号として
比較器３２に出力する。比較器３２では、振動センサ２
０からの出力を直接の比較データとして、この比較デー
タとトリガ信号とを比較し、振動センサ２０の出力レベ
ルがトリガ信号のトリガレベルを越えたとき、バルブ全
開時期あるいはバルブ全閉時期を示すバルブ開閉時期信
号を出力する。トリガ信号発生回路３１からのトリガ信
号は、クランク角センサ２１からの信号によって所定回
転毎にリセットされ、更新される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの吸排気
バルブを電磁コイルによって開閉駆動する電磁駆動バル
ブにおけるバルブ全開時期あるいはバルブ全閉時期を検
出する電磁駆動バルブの開閉時期検出装置に関する。
バルブを電磁コイルによって開閉駆動する電磁駆動バル
ブにおけるバルブ全開時期あるいはバルブ全閉時期を検
出する電磁駆動バルブの開閉時期検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、エンジンの吸排気バルブの開閉動
作をカムシャフト等によって機械的に行う従来の動弁シ
ステムに対し、吸排気バルブを電磁的に駆動し、吸排気
バルブの開閉タイミングを電子制御する動弁システムが
開発されている。
作をカムシャフト等によって機械的に行う従来の動弁シ
ステムに対し、吸排気バルブを電磁的に駆動し、吸排気
バルブの開閉タイミングを電子制御する動弁システムが
開発されている。
【０００３】この電磁駆動による動弁システムでは、バ
ルブ開閉タイミングの自由度が大きく、運転状態に応じ
た適切なバルブ開閉制御を行うことができるものの、作
動中、電磁コイルの磁力やスプリングの付勢力によって
バルブが加速されてバルブ着座時やバルブ全開時の衝撃
が大きくなる。
ルブ開閉タイミングの自由度が大きく、運転状態に応じ
た適切なバルブ開閉制御を行うことができるものの、作
動中、電磁コイルの磁力やスプリングの付勢力によって
バルブが加速されてバルブ着座時やバルブ全開時の衝撃
が大きくなる。
【０００４】このため、バルブの作動位置をセンサで検
出し、バルブ全開直前あるいはバルブ全閉直前にバルブ
速度を減速する等の速度制御を行うものが多く、例え
ば、特開平７−３３２０４４号公報には、アーマチュア
またはアーマチュアと一体に作動する連動部材から圧力
を受ける位置に圧電素子を固定配置し、この圧電素子の
特性変化に基づいてバルブの作動位置を検出する技術が
開示されている。
出し、バルブ全開直前あるいはバルブ全閉直前にバルブ
速度を減速する等の速度制御を行うものが多く、例え
ば、特開平７−３３２０４４号公報には、アーマチュア
またはアーマチュアと一体に作動する連動部材から圧力
を受ける位置に圧電素子を固定配置し、この圧電素子の
特性変化に基づいてバルブの作動位置を検出する技術が
開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
先行技術では、圧電素子に直接圧力をかけてバルブの作
動位置を検出するため、圧電素子の耐久性が問題とな
る。このため、バルブのリフト位置（作動位置）を、例
えば渦電流式の無接触式変位センサ等で検出する等の対
策が考えられるが、このようなセンサでは相対的な変位
を検出することはできるものの、バルブ全閉時（バルブ
着座時期）やバルブ全開時を検出しようとする場合、セ
ンサ出力に含まれるノイズ成分等の影響によりバルブが
全開あるいは全閉に達した瞬間を正確に検出することは
困難である。
先行技術では、圧電素子に直接圧力をかけてバルブの作
動位置を検出するため、圧電素子の耐久性が問題とな
る。このため、バルブのリフト位置（作動位置）を、例
えば渦電流式の無接触式変位センサ等で検出する等の対
策が考えられるが、このようなセンサでは相対的な変位
を検出することはできるものの、バルブ全閉時（バルブ
着座時期）やバルブ全開時を検出しようとする場合、セ
ンサ出力に含まれるノイズ成分等の影響によりバルブが
全開あるいは全閉に達した瞬間を正確に検出することは
困難である。
【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、エンジンの吸排気バルブを電磁コイルによって開閉
駆動する電磁駆動バルブのバルブ全開時期あるいはバル
ブ全閉時期を正確に検出することのできる電磁駆動バル
ブの開閉時期検出装置を提供することを目的としてい
る。
で、エンジンの吸排気バルブを電磁コイルによって開閉
駆動する電磁駆動バルブのバルブ全開時期あるいはバル
ブ全閉時期を正確に検出することのできる電磁駆動バル
ブの開閉時期検出装置を提供することを目的としてい
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
エンジンの吸気ポートあるいは排気ポートに介装された
バルブを電磁コイルによって開閉駆動する電磁駆動バル
ブにおいて、上記バルブが最大開弁位置に達したときに
発生する振動あるいは上記バルブがバルブシートに着座
したときに発生する振動を計測する手段と、上記振動の
計測値に基づく比較データと所定の判定レベルとを比較
し、上記比較データが上記判定レベルを越えたとき、バ
ルブ全開あるいはバルブ全閉と判定する手段とを備えた
ことを特徴とする。
エンジンの吸気ポートあるいは排気ポートに介装された
バルブを電磁コイルによって開閉駆動する電磁駆動バル
ブにおいて、上記バルブが最大開弁位置に達したときに
発生する振動あるいは上記バルブがバルブシートに着座
したときに発生する振動を計測する手段と、上記振動の
計測値に基づく比較データと所定の判定レベルとを比較
し、上記比較データが上記判定レベルを越えたとき、バ
ルブ全開あるいはバルブ全閉と判定する手段とを備えた
ことを特徴とする。
【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、上記判定レベルを、上記振動の振幅レベル
に応じて変化させることを特徴とする。
明において、上記判定レベルを、上記振動の振幅レベル
に応じて変化させることを特徴とする。
【０００９】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、上記判定レベルを、エンジンの所定回転毎
に更新することを特徴とする。
明において、上記判定レベルを、エンジンの所定回転毎
に更新することを特徴とする。
【００１０】すなわち、本発明では、電磁駆動バルブで
バルブが最大開弁位置に達したときに発生する振動ある
いはバルブがバルブシートに着座したときに発生する振
動を計測し、この振動の計測値に基づく比較データと所
定の判定レベルとを比較する、そして、比較データが判
定レベルを越えたとき、バルブ全開あるいはバルブ全閉
と判定する。上記判定レベルは、振動の振幅レベルに応
じて変化させることが望ましく、また、エンジンの所定
回転毎に更新することが望ましい。
バルブが最大開弁位置に達したときに発生する振動ある
いはバルブがバルブシートに着座したときに発生する振
動を計測し、この振動の計測値に基づく比較データと所
定の判定レベルとを比較する、そして、比較データが判
定レベルを越えたとき、バルブ全開あるいはバルブ全閉
と判定する。上記判定レベルは、振動の振幅レベルに応
じて変化させることが望ましく、また、エンジンの所定
回転毎に更新することが望ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１〜図３は本発明の実施の第１
形態に係わり、図１はバルブ開閉時期判別回路の構成
図、図２は電磁駆動バルブの構成図、図３はリフトセン
サ出力と振動センサ出力との関係を示す説明図である。
施の形態を説明する。図１〜図３は本発明の実施の第１
形態に係わり、図１はバルブ開閉時期判別回路の構成
図、図２は電磁駆動バルブの構成図、図３はリフトセン
サ出力と振動センサ出力との関係を示す説明図である。
【００１２】図２において、符号１は、エンジンの各気
筒の吸気ポート及び排気ポートに介装される電磁駆動バ
ルブであり、シリンダヘッド２のバルブステムガイド３
に摺動自在に挿通されるバルブ４（吸気バルブあるいは
排気バルブ）を開閉動作させるため、開弁用電磁コイル
５と閉弁用電磁コイル６とが対向して配置されるツイン
コイル方式の電磁駆動バルブである。
筒の吸気ポート及び排気ポートに介装される電磁駆動バ
ルブであり、シリンダヘッド２のバルブステムガイド３
に摺動自在に挿通されるバルブ４（吸気バルブあるいは
排気バルブ）を開閉動作させるため、開弁用電磁コイル
５と閉弁用電磁コイル６とが対向して配置されるツイン
コイル方式の電磁駆動バルブである。
【００１３】上記電磁駆動バルブ１では、上記開弁用電
磁コイル５がヨーク７に収納されて上記シリンダヘッド
２側に配設され、各部材の個体間の寸法バラツキを吸収
して上記バルブ４のリフト量を調整するためのリフトア
ジャスタ８を介して上記閉弁用電磁コイル６を収納する
ヨーク９と結合されている。さらに、上記閉弁用電磁コ
イル６を収納するヨーク９の上部には、後述するアーマ
チュア１７を軸方向に移動させるためのガイド部を形成
するとともに上記バルブ４のリフト量を検出するための
渦電流式リフトセンサ１０を装着するケース１１が接合
されている。
磁コイル５がヨーク７に収納されて上記シリンダヘッド
２側に配設され、各部材の個体間の寸法バラツキを吸収
して上記バルブ４のリフト量を調整するためのリフトア
ジャスタ８を介して上記閉弁用電磁コイル６を収納する
ヨーク９と結合されている。さらに、上記閉弁用電磁コ
イル６を収納するヨーク９の上部には、後述するアーマ
チュア１７を軸方向に移動させるためのガイド部を形成
するとともに上記バルブ４のリフト量を検出するための
渦電流式リフトセンサ１０を装着するケース１１が接合
されている。
【００１４】上記開弁用電磁コイル５の内部には、上記
バルブ４のバルブヘッド４ａをバルブシート１２に押圧
する方向に付勢する閉弁用スプリング１３が収納されて
いる。この閉弁用スプリング１３は、上記バルブ４のバ
ルブステム４ｂ端部にコッタピン１４を介して固着され
るリテーナ１５と、上記シリンダヘッド２側の上記バル
ブステムガイド３周囲に形成された受け座部分との間に
介装されている。尚、上記バルブステム４ｂ先端には、
後述するクリアランス調整用のシム１６が装着されてい
る。
バルブ４のバルブヘッド４ａをバルブシート１２に押圧
する方向に付勢する閉弁用スプリング１３が収納されて
いる。この閉弁用スプリング１３は、上記バルブ４のバ
ルブステム４ｂ端部にコッタピン１４を介して固着され
るリテーナ１５と、上記シリンダヘッド２側の上記バル
ブステムガイド３周囲に形成された受け座部分との間に
介装されている。尚、上記バルブステム４ｂ先端には、
後述するクリアランス調整用のシム１６が装着されてい
る。
【００１５】また、上記電磁駆動バルブ１の上記リフト
アジャスタ８によって形成される空間内には、上記開弁
用電磁コイル５あるいは上記閉弁用電磁コイル６が励磁
されたとき、これらからの磁場を受けて上記バルブ４を
開閉動作させるための平板状のアーマチュア１７が配設
されている。
アジャスタ８によって形成される空間内には、上記開弁
用電磁コイル５あるいは上記閉弁用電磁コイル６が励磁
されたとき、これらからの磁場を受けて上記バルブ４を
開閉動作させるための平板状のアーマチュア１７が配設
されている。
【００１６】上記アーマチュア１７の上記開弁用電磁コ
イル５側の中心部には、アーマチュアステム１７ａが一
体的あるいは別体で立設されており、このアーマチュア
ステム１７ａが上記閉弁用電磁コイル６内部に突出する
上記ケース１１の円筒部分に設けられたアーマチュアス
テムガイド１８に摺動自在に挿通されている。また、上
記アーマチュア１７と上記ケース１１の円筒部分基部に
形成された受け部との間には、上記バルブヘッド４ａを
上記バルブシート１２から離間する方向に付勢する開弁
用スプリング１９が介装されている。
イル５側の中心部には、アーマチュアステム１７ａが一
体的あるいは別体で立設されており、このアーマチュア
ステム１７ａが上記閉弁用電磁コイル６内部に突出する
上記ケース１１の円筒部分に設けられたアーマチュアス
テムガイド１８に摺動自在に挿通されている。また、上
記アーマチュア１７と上記ケース１１の円筒部分基部に
形成された受け部との間には、上記バルブヘッド４ａを
上記バルブシート１２から離間する方向に付勢する開弁
用スプリング１９が介装されている。
【００１７】尚、上記開弁用電磁コイル５及び閉弁用電
磁コイル６が共に非通電の状態では、上記アーマチュア
１７は、上記バルブステム４ｂ先端のシム１６に当接し
て上記閉弁用スプリング１３の付勢力と上記開弁用スプ
リング１９の付勢力とが釣り合う位置に止まっている。
磁コイル６が共に非通電の状態では、上記アーマチュア
１７は、上記バルブステム４ｂ先端のシム１６に当接し
て上記閉弁用スプリング１３の付勢力と上記開弁用スプ
リング１９の付勢力とが釣り合う位置に止まっている。
【００１８】さらに、上記アーマチュアステム１７ａの
先端側は、細径のニードル状に形成されて上記リフトセ
ンサ１０の被検出体であるリフトセンサ用ターゲット１
７ｃとなっており、このリフトセンサ用ターゲット１７
ｃの軸方向の動きが上記バルブ４のリフトとして上記リ
フトセンサ１０によって検出される。
先端側は、細径のニードル状に形成されて上記リフトセ
ンサ１０の被検出体であるリフトセンサ用ターゲット１
７ｃとなっており、このリフトセンサ用ターゲット１７
ｃの軸方向の動きが上記バルブ４のリフトとして上記リ
フトセンサ１０によって検出される。
【００１９】上記構成による電磁駆動バルブ１は、図示
しない制御装置によって駆動制御される。この制御装置
では、エンジン回転数、アクセル開度、クランク角パル
ス、冷却水温等の各種データに基づいて、各気筒の吸気
バルブ及び排気バルブの開閉タイミングを演算し、該当
する気筒の吸気側あるいは排気側の電磁駆動バルブ１に
駆動信号を出力する。
しない制御装置によって駆動制御される。この制御装置
では、エンジン回転数、アクセル開度、クランク角パル
ス、冷却水温等の各種データに基づいて、各気筒の吸気
バルブ及び排気バルブの開閉タイミングを演算し、該当
する気筒の吸気側あるいは排気側の電磁駆動バルブ１に
駆動信号を出力する。
【００２０】例えば、バルブ４を閉弁状態から開弁させ
るには、閉弁用電磁コイル６を非通電として所定のタイ
ミングで開弁用電磁コイル５に通電する。これにより開
弁用電磁コイル５に吸引力が発生し、アーマチュアが閉
弁用スプリング１３の付勢力と開弁用スプリング１９の
付勢力との釣り合い位置から更に開弁用電磁コイル５側
に移動し、アーマチュア１７が開弁用電磁コイル５側に
吸着されて停止したとき、バルブ４が最大リフト位置
（全開位置）に達して開弁動作が完了する。
るには、閉弁用電磁コイル６を非通電として所定のタイ
ミングで開弁用電磁コイル５に通電する。これにより開
弁用電磁コイル５に吸引力が発生し、アーマチュアが閉
弁用スプリング１３の付勢力と開弁用スプリング１９の
付勢力との釣り合い位置から更に開弁用電磁コイル５側
に移動し、アーマチュア１７が開弁用電磁コイル５側に
吸着されて停止したとき、バルブ４が最大リフト位置
（全開位置）に達して開弁動作が完了する。
【００２１】一方、バルブ４を開弁状態から閉弁させる
には、開弁用電磁コイル５を非通電として所定のタイミ
ングで閉弁用電磁コイル６に通電する。この閉弁動作で
は、開弁用電磁コイル５の非通電による閉弁用スプリン
グ１３の付勢力と開弁用スプリング１９の付勢力との釣
り合い位置への復帰力、閉弁用電磁コイル６の吸引力に
より、アーマチュア１７が閉弁用電磁コイル６側に移動
し、最終的にアーマチュア１７が閉弁用電磁コイル６側
に吸着されて停止したとき、アーマチュア１７がバルブ
ステム４ｂ先端のシム１６から離間して所定のクリアラ
ンスが形成され、閉弁用スプリング１３によってバルブ
ヘッド４ａがバルブシート１２に押圧されて着座する。
には、開弁用電磁コイル５を非通電として所定のタイミ
ングで閉弁用電磁コイル６に通電する。この閉弁動作で
は、開弁用電磁コイル５の非通電による閉弁用スプリン
グ１３の付勢力と開弁用スプリング１９の付勢力との釣
り合い位置への復帰力、閉弁用電磁コイル６の吸引力に
より、アーマチュア１７が閉弁用電磁コイル６側に移動
し、最終的にアーマチュア１７が閉弁用電磁コイル６側
に吸着されて停止したとき、アーマチュア１７がバルブ
ステム４ｂ先端のシム１６から離間して所定のクリアラ
ンスが形成され、閉弁用スプリング１３によってバルブ
ヘッド４ａがバルブシート１２に押圧されて着座する。
【００２２】このバルブ４の全開あるいは全閉時には、
アーマチュア１７のヨーク７への衝突による衝撃やバル
ブ着座による衝撃を緩和するため、最大リフト（全開）
直前あるいはバルブ着座（全閉）直前で開弁用電磁コイ
ル５あるいは閉弁用電磁コイル６の通電電流を制御して
アーマチュア１７の速度を減速するようにしているが、
リフトセンサ１０からの出力のみでは、バルブの個体差
や経時変化、あるいは、ノイズ等の影響によりバルブ全
開時期あるいはバルブ全閉時期を正確に検出することは
困難であり、効果的に減速制御を実施することができな
い。
アーマチュア１７のヨーク７への衝突による衝撃やバル
ブ着座による衝撃を緩和するため、最大リフト（全開）
直前あるいはバルブ着座（全閉）直前で開弁用電磁コイ
ル５あるいは閉弁用電磁コイル６の通電電流を制御して
アーマチュア１７の速度を減速するようにしているが、
リフトセンサ１０からの出力のみでは、バルブの個体差
や経時変化、あるいは、ノイズ等の影響によりバルブ全
開時期あるいはバルブ全閉時期を正確に検出することは
困難であり、効果的に減速制御を実施することができな
い。
【００２３】このため、本発明ではバルブ４近傍に振動
センサ２０を配設し、この振動センサ２０によって開弁
の最大リフト時振動や閉弁の着座時振動を検出し、その
振動出力から開閉時期（バルブ全開時期あるいはバルブ
全閉時期）を判別する。尚、図２においては、バルブ４
近傍のシリンダヘッド２に振動センサ２０を固設した例
を示しているが、電磁駆動バルブ１の適切な部位に振動
センサ２０を固設するようにしても良い。
センサ２０を配設し、この振動センサ２０によって開弁
の最大リフト時振動や閉弁の着座時振動を検出し、その
振動出力から開閉時期（バルブ全開時期あるいはバルブ
全閉時期）を判別する。尚、図２においては、バルブ４
近傍のシリンダヘッド２に振動センサ２０を固設した例
を示しているが、電磁駆動バルブ１の適切な部位に振動
センサ２０を固設するようにしても良い。
【００２４】上記振動センサ２０からの出力信号は、図
１に示すバルブ開閉時期判別回路３０によって処理さ
れ、正確なバルブ全開時期やバルブ全閉時期を示すバル
ブ開閉時期信号として上記制御装置に出力される。上記
制御装置では、このバルブ開閉時期信号に基づいて次の
タイミングでのアーマチュア１７の速度制御を行い、全
開時や全閉時の衝撃を効果的に緩和する。
１に示すバルブ開閉時期判別回路３０によって処理さ
れ、正確なバルブ全開時期やバルブ全閉時期を示すバル
ブ開閉時期信号として上記制御装置に出力される。上記
制御装置では、このバルブ開閉時期信号に基づいて次の
タイミングでのアーマチュア１７の速度制御を行い、全
開時や全閉時の衝撃を効果的に緩和する。
【００２５】上記バルブ開閉時期判別回路３０は、トリ
ガ信号発生回路３１と比較器（コンパレータ）３２とか
らなり、上記振動センサ２０からの出力信号と上記トリ
ガ信号発生回路３１で生成された所定のトリガレベルの
トリガ信号とが上記比較器３２に入力されて比較され、
上記振動センサ２０からの出力が上記トリガレベルを超
えたとき、上記比較器３２からバルブ開閉時期信号が出
力される。
ガ信号発生回路３１と比較器（コンパレータ）３２とか
らなり、上記振動センサ２０からの出力信号と上記トリ
ガ信号発生回路３１で生成された所定のトリガレベルの
トリガ信号とが上記比較器３２に入力されて比較され、
上記振動センサ２０からの出力が上記トリガレベルを超
えたとき、上記比較器３２からバルブ開閉時期信号が出
力される。
【００２６】上記トリガ信号発生回路３１は、上記振動
センサ２０から出力される振動出力に対し、開閉時期を
判定するための判定レベルをトリガ信号として出力する
ものであり、本形態においては、上記振動センサ２０か
らの出力のピーク値をホールディングコンデンサ等によ
って保持する暫時放電型ピークホールド回路に、このピ
ークホールド回路部で保持したピーク値の１／Ｘ倍のレ
ベルの信号を比較器３２へのトリガ信号として出力する
回路を付加した構成となっており、所定回転毎のクラン
ク角センサ２１からの信号によって上記ホールディング
コンデンサを放電させてピーク値のリセットを行い、ト
リガ信号を更新する。
センサ２０から出力される振動出力に対し、開閉時期を
判定するための判定レベルをトリガ信号として出力する
ものであり、本形態においては、上記振動センサ２０か
らの出力のピーク値をホールディングコンデンサ等によ
って保持する暫時放電型ピークホールド回路に、このピ
ークホールド回路部で保持したピーク値の１／Ｘ倍のレ
ベルの信号を比較器３２へのトリガ信号として出力する
回路を付加した構成となっており、所定回転毎のクラン
ク角センサ２１からの信号によって上記ホールディング
コンデンサを放電させてピーク値のリセットを行い、ト
リガ信号を更新する。
【００２７】尚、簡易的には、上記トリガ信号発生回路
３１は、一定の設定電圧、例えば、上記振動センサ２０
の設計上の出力ピーク値の１／Ｘ倍の電圧や、予め実験
によって求めた全開時に発生する振動あるいはバルブ着
座時に発生する振動の振幅の１／Ｘ倍の電圧をトリガ信
号として発生するものでも良い。
３１は、一定の設定電圧、例えば、上記振動センサ２０
の設計上の出力ピーク値の１／Ｘ倍の電圧や、予め実験
によって求めた全開時に発生する振動あるいはバルブ着
座時に発生する振動の振幅の１／Ｘ倍の電圧をトリガ信
号として発生するものでも良い。
【００２８】図３は、閉弁用電磁コイル５が通電され、
アーマチュア１７が吸引されてバルブ４のバルブヘッド
４ａがバルブシート１２に接触したときに発生する振動
の振動波形を示し、この振動がバルブシート１２を伝わ
って振動センサ２０で検出され、バルブ開閉時期判別回
路３０に入力される。
アーマチュア１７が吸引されてバルブ４のバルブヘッド
４ａがバルブシート１２に接触したときに発生する振動
の振動波形を示し、この振動がバルブシート１２を伝わ
って振動センサ２０で検出され、バルブ開閉時期判別回
路３０に入力される。
【００２９】トリガ信号発生回路３１は振動センサ２０
から出力される振動波形の振幅のピーク値をホールド
し、そのピーク値の１／Ｘ倍の信号をトリガ信号として
比較器３２に出力する。比較器３２では、振動センサ２
０からの出力を直接の比較データとして、この比較デー
タとトリガ信号とを比較し、振動センサ２０の出力レベ
ルがトリガ信号のトリガレベルを越えたとき、バルブ開
閉時期信号を出力する。
から出力される振動波形の振幅のピーク値をホールド
し、そのピーク値の１／Ｘ倍の信号をトリガ信号として
比較器３２に出力する。比較器３２では、振動センサ２
０からの出力を直接の比較データとして、この比較デー
タとトリガ信号とを比較し、振動センサ２０の出力レベ
ルがトリガ信号のトリガレベルを越えたとき、バルブ開
閉時期信号を出力する。
【００３０】これにより、バルブ全開時期やバルブ着座
時期を高速且つ正確に検出することができ、電磁駆動バ
ルブの速度制御における制御性を向上して全開時あるい
はバルブ着座時の衝撃を効果的に緩和することができ
る。しかも、開閉時期を判定するためのトリガレベル
を、実際に検出された振動の振幅レベルに応じて変化さ
せ、また、所定回転毎に最新値に更新することで、各部
品の個体差や経時変化にも柔軟に対応することができ
る。
時期を高速且つ正確に検出することができ、電磁駆動バ
ルブの速度制御における制御性を向上して全開時あるい
はバルブ着座時の衝撃を効果的に緩和することができ
る。しかも、開閉時期を判定するためのトリガレベル
を、実際に検出された振動の振幅レベルに応じて変化さ
せ、また、所定回転毎に最新値に更新することで、各部
品の個体差や経時変化にも柔軟に対応することができ
る。
【００３１】図４は本発明の実施の第２形態に係わり、
バルブ開閉時期判別回路の構成図である。
バルブ開閉時期判別回路の構成図である。
【００３２】本形態は、振動センサ２０から出力される
信号をＡ／Ｄ変換してマイクロコンピュータで処理し、
開閉時期を判定するものであり、図４に示すように、振
動センサ２０の出力をデジタル変換するＡ／Ｄコンバー
タ４１と、このＡ／Ｄコンバータ４１からのデータを処
理して開閉時期を判別するマイクロコンピュータ４２と
によってバルブ開閉時期判別回路４０を構成する。
信号をＡ／Ｄ変換してマイクロコンピュータで処理し、
開閉時期を判定するものであり、図４に示すように、振
動センサ２０の出力をデジタル変換するＡ／Ｄコンバー
タ４１と、このＡ／Ｄコンバータ４１からのデータを処
理して開閉時期を判別するマイクロコンピュータ４２と
によってバルブ開閉時期判別回路４０を構成する。
【００３３】上記マイクロコンピュータ４２では、短い
時間周期で上記Ａ／Ｄコンバータ４１にトリガ信号を出
力して振動センサ２０の出力をデジタルサンプリング
し、サンプリングしたデジタルデータを所定の判定レベ
ルと比較して開閉時期を判定する。
時間周期で上記Ａ／Ｄコンバータ４１にトリガ信号を出
力して振動センサ２０の出力をデジタルサンプリング
し、サンプリングしたデジタルデータを所定の判定レベ
ルと比較して開閉時期を判定する。
【００３４】上記判定レベルは、簡易的には、振動セン
サ２０の設計上の出力ピーク値の１／Ｘ倍の値を固定デ
ータとして上記マイクロコンピュータ４２内のメモリに
予め記憶させておいても良いが、振動センサ２０の出力
をサンプリングしたデータを処理した値、すなわち、振
動センサ２０の出力ピーク値の１／Ｘ倍の値、振動セン
サ２０によって計測した振動の振幅平均値のＸ倍の値、
あるいは、全開時やバルブ着座時でないバックグランド
での振動センサ２０の出力の平均値のＸ倍の値等を、判
定レベルとして設定することが望ましい。
サ２０の設計上の出力ピーク値の１／Ｘ倍の値を固定デ
ータとして上記マイクロコンピュータ４２内のメモリに
予め記憶させておいても良いが、振動センサ２０の出力
をサンプリングしたデータを処理した値、すなわち、振
動センサ２０の出力ピーク値の１／Ｘ倍の値、振動セン
サ２０によって計測した振動の振幅平均値のＸ倍の値、
あるいは、全開時やバルブ着座時でないバックグランド
での振動センサ２０の出力の平均値のＸ倍の値等を、判
定レベルとして設定することが望ましい。
【００３５】尚、振動センサ２０の出力に基づいて設定
した判定レベルは、前述の第１形態と同様、クランク角
センサ２１からの信号によって所定回転毎に更新する。
した判定レベルは、前述の第１形態と同様、クランク角
センサ２１からの信号によって所定回転毎に更新する。
【００３６】そして、振動センサ２０のサンプリングデ
ータ、あるいは、このサンプリングデータと振幅平均値
との差の絶対値を比較データとして、この比較データと
上記判定レベルとを比較し、上記判定レベルを越えた場
合、開閉時期と判定する。この場合、比較データが連続
して設定回数あるいは設定時間以上、上記判定レベルを
越えない場合や、バルブ全開時期あるいはバルブ着座時
期での振動センサ２０の出力振幅がバックグランドでの
振動センサ２０の出力振幅のＸ倍以下の場合には、ノイ
ズと判断することにより、判定の信頼性を向上すること
が望ましい。
ータ、あるいは、このサンプリングデータと振幅平均値
との差の絶対値を比較データとして、この比較データと
上記判定レベルとを比較し、上記判定レベルを越えた場
合、開閉時期と判定する。この場合、比較データが連続
して設定回数あるいは設定時間以上、上記判定レベルを
越えない場合や、バルブ全開時期あるいはバルブ着座時
期での振動センサ２０の出力振幅がバックグランドでの
振動センサ２０の出力振幅のＸ倍以下の場合には、ノイ
ズと判断することにより、判定の信頼性を向上すること
が望ましい。
【００３７】本形態においても、前述の第１形態と同
様、バルブ全開時期やバルブ着座時期を正確に検出する
ことができ、電磁駆動バルブの速度制御における制御性
を向上することができるが、本形態では、ノイズ除去に
際しての処理の自由度が大きく、より効果的にノイズを
除去することができる。
様、バルブ全開時期やバルブ着座時期を正確に検出する
ことができ、電磁駆動バルブの速度制御における制御性
を向上することができるが、本形態では、ノイズ除去に
際しての処理の自由度が大きく、より効果的にノイズを
除去することができる。
【００３８】以上、本発明の実施の形態について詳述し
たが、バルブ全開時期やバルブ着座時期を判定するため
の判定レベルの設定手法はいかなるものでも良く、例示
された手法に限定されない。
たが、バルブ全開時期やバルブ着座時期を判定するため
の判定レベルの設定手法はいかなるものでも良く、例示
された手法に限定されない。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、電磁駆動バルブでバルブが最大開弁位置に達
したときに発生する振動あるいはバルブがバルブシート
に着座したときに発生する振動を計測し、この振動の計
測値に基づく比較データと所定の判定レベルとを比較し
て比較データが判定レベルを越えたとき、バルブ全開あ
るいはバルブ全閉と判定するため、従来、バルブのリフ
ト位置を検出する変位センサでは、センサ出力に含まれ
るノイズ成分等の影響により困難であったバルブ全開時
期あるいはバルブ全閉時期を正確に検出することがで
き、例えば、バルブ全開時の衝撃やバルブ全閉時の衝撃
を緩和するためにバルブ全開時期直前あるいはバルブ全
閉時期直前でバルブ速度制御を行う際の制御性を大幅に
向上することができる。
によれば、電磁駆動バルブでバルブが最大開弁位置に達
したときに発生する振動あるいはバルブがバルブシート
に着座したときに発生する振動を計測し、この振動の計
測値に基づく比較データと所定の判定レベルとを比較し
て比較データが判定レベルを越えたとき、バルブ全開あ
るいはバルブ全閉と判定するため、従来、バルブのリフ
ト位置を検出する変位センサでは、センサ出力に含まれ
るノイズ成分等の影響により困難であったバルブ全開時
期あるいはバルブ全閉時期を正確に検出することがで
き、例えば、バルブ全開時の衝撃やバルブ全閉時の衝撃
を緩和するためにバルブ全開時期直前あるいはバルブ全
閉時期直前でバルブ速度制御を行う際の制御性を大幅に
向上することができる。
【００４０】この場合、請求項２に記載したように、判
定レベルを実際に計測した振動の振幅レベルに応じて変
化させることで、また、請求項３に記載したように、判
定レベルをエンジンの所定回転毎に更新することで、各
部品の個体差や経時変化にも柔軟に対応することができ
る。
定レベルを実際に計測した振動の振幅レベルに応じて変
化させることで、また、請求項３に記載したように、判
定レベルをエンジンの所定回転毎に更新することで、各
部品の個体差や経時変化にも柔軟に対応することができ
る。
【図１】本発明の実施の第１形態に係わり、バルブ開閉
時期判別回路の構成図
時期判別回路の構成図
【図２】同上、電磁駆動バルブの構成図
【図３】同上、リフトセンサ出力と振動センサ出力との
関係を示す説明図
関係を示す説明図
【図４】本発明の実施の第２形態に係わり、バルブ開閉
時期判別回路の構成図
時期判別回路の構成図
１ …電磁駆動バルブ ２０…振動センサ ３０，４０…バルブ開閉時期判別回路
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ１６Ｋ 37/00 Ｆ１６Ｋ 37/00 Ｄ
Claims (3)
- 【請求項１】 エンジンの吸気ポートあるいは排気ポー
トに介装されたバルブを電磁コイルによって開閉駆動す
る電磁駆動バルブにおいて、 上記バルブが最大開弁位置に達したときに発生する振動
あるいは上記バルブがバルブシートに着座したときに発
生する振動を計測する手段と、 上記振動の計測値に基づく比較データと所定の判定レベ
ルとを比較し、上記比較データが上記判定レベルを越え
たとき、バルブ全開あるいはバルブ全閉と判定する手段
とを備えたことを特徴とする電磁駆動バルブの開閉時期
検出装置。 - 【請求項２】 上記判定レベルを、上記振動の振幅レベ
ルに応じて変化させることを特徴とする請求項１記載の
電磁駆動バルブの開閉時期検出装置。 - 【請求項３】 上記判定レベルを、エンジンの所定回転
毎に更新することを特徴とする請求項１記載の電磁駆動
バルブの開閉時期検出装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9310805A JPH11148328A (ja) | 1997-11-12 | 1997-11-12 | 電磁駆動バルブの開閉時期検出装置 |
| US09/185,487 US6167852B1 (en) | 1997-11-12 | 1998-11-03 | Vale opening and closing time detecting apparatus and method thereof for electromagnetically operated valve mechanism in internal combustion engine |
| DE69828739T DE69828739T2 (de) | 1997-11-12 | 1998-11-11 | Vorrichtung und Verfahren zur Erfassung der Zeitsteuerung elektromagnetischer Ventile einer Brennkraftmaschine |
| EP98309248A EP0916815B1 (en) | 1997-11-12 | 1998-11-11 | Apparatus and a method for detecting the valve timing of electromagnetic engine valves |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9310805A JPH11148328A (ja) | 1997-11-12 | 1997-11-12 | 電磁駆動バルブの開閉時期検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11148328A true JPH11148328A (ja) | 1999-06-02 |
Family
ID=18009649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9310805A Pending JPH11148328A (ja) | 1997-11-12 | 1997-11-12 | 電磁駆動バルブの開閉時期検出装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6167852B1 (ja) |
| EP (1) | EP0916815B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11148328A (ja) |
| DE (1) | DE69828739T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016511813A (ja) * | 2013-02-15 | 2016-04-21 | ワールプール・エシ・ア | 往復圧縮機弁の動作状態確認システムおよび往復圧縮機弁の動作状態を確認するための方法 |
| JP2020525716A (ja) * | 2017-06-30 | 2020-08-27 | バット ホールディング アーゲー | 慣性センサを備えた真空弁 |
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|---|---|---|---|---|
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| DE19902664A1 (de) * | 1999-01-25 | 2000-08-10 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren zur Regelung der Zufuhr elektrischer Energie zu einer elektromagnetischen Einrichtung und Verwendung eines Sliding-Mode-Reglers |
| EP1041252B1 (de) * | 1999-03-31 | 2005-06-01 | FEV Motorentechnik GmbH | Gaswechselventilanordnung mit elektromagnetischem Aktuator |
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| IT1311376B1 (it) * | 1999-12-23 | 2002-03-12 | Magneti Marelli Spa | Metodo per la stima delle posizioni di fine corsa di organi mobili diattuatori elettromagnetici per l'azionamento di valvole di aspirazione |
| JP3873559B2 (ja) * | 2000-01-21 | 2007-01-24 | 日産自動車株式会社 | エンジンの電磁動弁制御装置 |
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| EP1446560B1 (de) | 2001-11-21 | 2005-07-06 | FEV Motorentechnik GmbH | Sensoranordnung zur erfassung der bewegung eines ankers mit unterdrückung von störspannungen |
| FR2842862B1 (fr) * | 2002-07-25 | 2006-03-03 | Procede de determination d'un jeu de distribution a partir d'un couple position/caracteristique electrique | |
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| ITBO20030390A1 (it) * | 2003-06-23 | 2004-12-24 | Magneti Marelli Powertrain Spa | Metodo e dispositivo di controllo della velocita' delle valvole |
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| US7673616B2 (en) * | 2008-07-21 | 2010-03-09 | Ford Global Technologies, Llc | Engine control including knock compensation |
| DE102008059712A1 (de) * | 2008-11-29 | 2010-06-02 | Robert Bosch Gmbh | Ventilanordnung mit Ventil und einem Sensor |
| FR3007136B1 (fr) * | 2013-06-14 | 2015-07-17 | Continental Automotive France | Procede pour realiser un test moteur arrete, de fonctionnement d'un actuateur monte sur un vehicule dont le moteur comporte un capteur de cliquetis |
| WO2015195035A1 (en) * | 2014-06-17 | 2015-12-23 | Scania Cv Ab | Method and device for control of operation of valves of an internal combustion engine |
| JP6327166B2 (ja) | 2015-02-04 | 2018-05-23 | 株式会社デンソー | 燃料供給ポンプ制御装置 |
| KR102663102B1 (ko) * | 2019-01-16 | 2024-05-02 | 만 에너지 솔루션즈 에스이 | 내연기관의 작동 방법 및 내연기관의 작동을 위한 제어 디바이스 |
| CN112268135B (zh) * | 2020-11-06 | 2022-11-15 | 中国兵器装备集团自动化研究所 | 一种应用于三位五通电磁阀的控制方法及装置 |
| CN113599263A (zh) * | 2021-04-21 | 2021-11-05 | 北京荷塘生华医疗科技有限公司 | 制药生产***和方法 |
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| DE3307683C1 (de) * | 1983-03-04 | 1984-07-26 | Klöckner, Wolfgang, Dr., 8033 Krailling | Verfahren zum Aktivieren einer elektromagnetisch arbeitenden Stelleinrichtung sowie Vorrichtung zum Durchfuehren des Verfahrens |
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-
1997
- 1997-11-12 JP JP9310805A patent/JPH11148328A/ja active Pending
-
1998
- 1998-11-03 US US09/185,487 patent/US6167852B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-11-11 EP EP98309248A patent/EP0916815B1/en not_active Revoked
- 1998-11-11 DE DE69828739T patent/DE69828739T2/de not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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| EP0916815A3 (en) | 1999-08-11 |
| DE69828739T2 (de) | 2005-12-29 |
| EP0916815B1 (en) | 2005-01-26 |
| US6167852B1 (en) | 2001-01-02 |
| DE69828739D1 (de) | 2005-03-03 |
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