JPH09217859A - Operation state detecting device for valve device - Google Patents
Operation state detecting device for valve deviceInfo
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- JPH09217859A JPH09217859A JP8024459A JP2445996A JPH09217859A JP H09217859 A JPH09217859 A JP H09217859A JP 8024459 A JP8024459 A JP 8024459A JP 2445996 A JP2445996 A JP 2445996A JP H09217859 A JPH09217859 A JP H09217859A
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- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Indication Of The Valve Opening Or Closing Status (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、バルブ装置の作動
状態検出装置に係り、特に、バルブを付勢するバネ部材
を備えるバルブ装置の作動状態を検出する作動状態検出
装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an operating state detecting device for a valve device, and more particularly to an operating state detecting device for detecting an operating state of a valve device having a spring member for urging a valve.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、例えば特開平2−17330
5号に開示される如く、バルブ装置の作動状態を検出す
る作動状態検出装置が知られている。上記従来の装置
は、弁軸と弁体とが一体に形成されたバルブを備えてい
る。バルブの弁軸には、複数の環状電極が、軸方向に所
定距離離間して形成されている。また、バルブの弁軸を
摺動可能に保持するバルブガイドには、弁軸の側面に対
向する固定電極が形成されている。バルブの弁軸に形成
されている複数の環状電極は、バルブが開閉動作する際
に、順次固定電極に近接し離間する。上記従来の装置
は、かかる固定電極と環状電極との相対位置関係の変化
を電気信号に変換し、その電気信号に基づいてバルブの
作動状態を検出している。2. Description of the Related Art Conventionally, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2-17330.
As disclosed in No. 5, an operating state detecting device for detecting the operating state of a valve device is known. The conventional device described above includes a valve in which a valve shaft and a valve body are integrally formed. A plurality of annular electrodes are formed on the valve shaft of the valve so as to be separated from each other by a predetermined distance in the axial direction. Further, a fixed electrode facing a side surface of the valve shaft is formed on a valve guide that slidably holds the valve shaft of the valve. The plurality of annular electrodes formed on the valve shaft of the valve sequentially approach and separate from the fixed electrode when the valve opens and closes. The conventional device described above converts a change in the relative positional relationship between the fixed electrode and the annular electrode into an electric signal, and detects the operating state of the valve based on the electric signal.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の装
置は、バルブの弁軸に形成した環状電極と、バルブガイ
ドに固定される固定電極とを摺動させることによりバル
ブ装置の作動状態を検出する構成である。かかる構成に
よれば、環状電極および固定電極に摩耗が生ずるため、
耐久性上の問題や、摩耗粉に起因する誤検出の問題等が
生ずる。また、バルブの弁軸に電極を形成する構成は、
安価に実現することが困難である。かかる観点によれ
ば、上記従来の装置は、バルブ装置の作動状態を検出す
る装置として、未だ改良の余地を残すものであった。However, the above-mentioned conventional device detects the operating state of the valve device by sliding the annular electrode formed on the valve shaft of the valve and the fixed electrode fixed to the valve guide. This is the configuration. According to such a configuration, since wear occurs on the annular electrode and the fixed electrode,
This causes problems such as durability and erroneous detection due to abrasion powder. Further, the structure for forming an electrode on the valve shaft of the valve is
It is difficult to realize at low cost. From this point of view, the above-mentioned conventional device still leaves room for improvement as a device for detecting the operating state of the valve device.
【0004】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、バルブの作動状態を非接触で検出することがで
き、かつ、安価に実現し得るバルブ装置の作動状態検出
装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and provides an operating state detecting device for a valve device which can detect the operating state of the valve in a non-contact manner and can be realized at low cost. The purpose is to
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記の目的は、請求項1
に記載する如く、バルブを付勢するバネ部材と、前記バ
ネ部材の付勢力とは別に前記バルブに作用する駆動力を
発生する駆動手段と、を備えるバルブ装置の開閉特性を
検出する装置であって、前記バネ部材が磁化されている
と共に、前記バネ部材が磁化されていることにより所定
部位に生ずる磁界の強度を検出する磁界検出手段と、前
記磁界検出手段の検出結果に基づいて前記バルブの作動
状態を検出する作動状態検出手段と、を備えるバルブ装
置の作動状態検出装置により達成される。The above object is achieved by the present invention.
As described in (3), a device for detecting the opening / closing characteristics of a valve device including a spring member for urging the valve, and a drive means for generating a driving force acting on the valve in addition to the urging force of the spring member. The magnetic field detecting means for detecting the strength of the magnetic field generated in a predetermined part by magnetizing the spring member and the magnetic field detecting means of the magnetic field detecting means And an operating state detecting means for detecting an operating state.
【0006】本発明において、バルブはバネ部材が発す
る付勢力と、駆動手段の発する駆動力とのバランスによ
り開閉動作を行う。バルブに開閉動作が生ずると、バネ
部材には伸縮動作が生ずる。バネ部材が磁化されている
ことに起因して所定部位に生ずる磁界の強度、すなわ
ち、磁界検出手段により検出される磁界の強度は、バネ
部材が伸長されている場合と、バネ部材が縮小されてい
る場合とで変化する。作動状態検出手段は、磁界検出手
段により検出される磁界の強度に基づいてバルブの作動
状態を検出する。In the present invention, the valve opens and closes by the balance between the urging force generated by the spring member and the driving force generated by the driving means. When the valve opens and closes, the spring member expands and contracts. The strength of the magnetic field generated in a predetermined portion due to the magnetizing of the spring member, that is, the strength of the magnetic field detected by the magnetic field detecting means, is the same when the spring member is extended and when the spring member is contracted. It changes depending on whether you are there. The operating state detecting means detects the operating state of the valve based on the strength of the magnetic field detected by the magnetic field detecting means.
【0007】[0007]
【発明の実施の形態】図1は、本発明の一実施例である
バルブ装置の作動状態検出装置の要部であるバルブ装置
10の全体構成図を示す。バルブ装置10は、弁体12
を備えている。弁体12は、図中下端部を内燃機関の燃
焼室内に露出させた状態でシリンダヘッド内に配設され
る部材であり、内燃機関の吸気弁、又は排気弁を構成す
る。内燃機関のシリンダヘッドには、弁体12に対する
弁座を備えるポートが設けられている。弁体12が弁座
から離座すること、又は弁座に着座することによりポー
トの導通状態が制御される。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows an overall configuration diagram of a valve device 10 which is a main part of an operating state detecting device for a valve device according to an embodiment of the present invention. The valve device 10 includes a valve body 12
It has. The valve body 12 is a member disposed in the cylinder head with its lower end exposed in the combustion chamber of the internal combustion engine, and constitutes an intake valve or an exhaust valve of the internal combustion engine. The cylinder head of the internal combustion engine is provided with a port having a valve seat for the valve body 12. When the valve body 12 is separated from the valve seat or seated on the valve seat, the conduction state of the port is controlled.
【0008】弁体12には、弁軸14が固定されてい
る。弁軸14は、バルブガイド16により軸方向に摺動
可能に保持されている。バルブガイド16は、弁駆動装
置10のロアキャップ17に支持されている。弁軸14
の上部には、プランジャホルダ18が固定されている。
プランジャホルダ18は、例えばステンレス鋼やチタン
合金等の如く、硬度の高い非磁性或いは磁気特定の低い
材料で構成されている。プランジャホルダ18は、弁軸
14の軸方向に延在する円筒部18aと、円筒部18a
のほぼ軸方向中央部に形成されたリング部18bとを備
えている。A valve shaft 14 is fixed to the valve body 12. The valve shaft 14 is held by a valve guide 16 so as to be slidable in the axial direction. The valve guide 16 is supported by the lower cap 17 of the valve drive device 10. Valve shaft 14
A plunger holder 18 is fixed to the upper part of the.
The plunger holder 18 is made of a material having high hardness such as non-magnetic property or low magnetic property such as stainless steel or titanium alloy. The plunger holder 18 includes a cylindrical portion 18a extending in the axial direction of the valve shaft 14 and a cylindrical portion 18a.
And a ring portion 18b formed substantially at the center in the axial direction.
【0009】プランジャホルダ18の下端部には、ロア
リテーナ20が固定されている。ロアリテーナ20とロ
アキャップ17との間には、両者を離間させる方向の付
勢力を発生するロアスプリング22が配設されている。
ロアスプリング22は、ロアリテーナ20を、すなわち
プランジャホルダ18を、図1における上方へ向けて付
勢する付勢力を発生する。A lower retainer 20 is fixed to the lower end of the plunger holder 18. A lower spring 22 is disposed between the lower retainer 20 and the lower cap 17 to generate an urging force in a direction to separate the lower retainer 20 and the lower cap 17.
The lower spring 22 generates a biasing force that biases the lower retainer 20, that is, the plunger holder 18 upward in FIG. 1.
【0010】一方、プランジャホルダ18の上端部に
は、アッパーリテーナ24が固定されている。アッパー
リテーナの上部には、アッパースプリング26の下端部
が当接している。アッパースプリング26の周囲には、
その外周を取り巻くように円筒状のアッパーキャップ2
7が配設されている。更に、アッパースプリング26の
上端部は、アッパーキャップ27に螺着されるアジャス
トボルト28に当接している。アッパースプリング26
は、アッパーリテーナ24を、すなわち、プランジャホ
ルダ18を、図1における下方へ向けて付勢する付勢力
を発生する。On the other hand, an upper retainer 24 is fixed to the upper end of the plunger holder 18. The lower end of the upper spring 26 is in contact with the upper portion of the upper retainer. Around the upper spring 26,
A cylindrical upper cap 2 that surrounds the outer circumference
7 are provided. Further, the upper end of the upper spring 26 is in contact with an adjustment bolt 28 screwed to the upper cap 27. Upper spring 26
Generates an urging force that urges the upper retainer 24, that is, the plunger holder 18 downward in FIG.
【0011】アッパスプリング26は、例えば、クロム
バナジウム鋼オイルテンパー線、又は炭素鋼オイルテン
パー線で構成されており、その中央部近傍に所定方向に
向かう磁界Hが発生するように磁化されている。アッパ
スプリング26の中央部には、アジャストボルト28に
把持される磁界検出センサ29が挿入されている。磁界
検出センサ29は、その周囲に発生する磁界Hの強度に
応じた電気信号を発生するセンサであり、例えば磁気抵
抗素子、またはホール素子等により実現される。The upper spring 26 is composed of, for example, a chrome vanadium steel oil temper wire or a carbon steel oil temper wire, and is magnetized so that a magnetic field H directed in a predetermined direction is generated in the vicinity of the central portion thereof. A magnetic field detection sensor 29 gripped by an adjusting bolt 28 is inserted in the center of the upper spring 26. The magnetic field detection sensor 29 is a sensor that generates an electric signal according to the strength of the magnetic field H generated around the magnetic field detection sensor 29, and is realized by, for example, a magnetoresistive element or a Hall element.
【0012】図1に示す如く、磁界検出センサ29が、
所定長だけアッパスプリング26の中央部に挿入されて
いる場合、磁界検出センサ29からは、アッパスプリン
グ26の内部に発生している磁界Hの強度、および、磁
界検出センサ29のアッパスプリング28内への挿入深
さに応じた信号が出力される。磁界検出センサ29の挿
入深さは、初期状態における磁気検出センサ29の出力
信号が所定値となるように調整されている。As shown in FIG. 1, the magnetic field detection sensor 29 is
When it is inserted into the central portion of the upper spring 26 by a predetermined length, from the magnetic field detection sensor 29, the strength of the magnetic field H generated inside the upper spring 26 and into the upper spring 28 of the magnetic field detection sensor 29. A signal corresponding to the insertion depth of is output. The insertion depth of the magnetic field detection sensor 29 is adjusted so that the output signal of the magnetic detection sensor 29 in the initial state has a predetermined value.
【0013】プランジャホルダ18の、リング部18b
の外周には、プランジャ30が接合されている。プラン
ジャ30は、Fe,Ni,Co等をベース材料とする軟
磁性材料で構成されたドーナツ状の部材である。プラン
ジャ30と、プランジャホルダ18とは、電子ビーム溶
接、レーザ溶接、ろう付け、カシメ、接着等の手法で接
合されている。The ring portion 18b of the plunger holder 18
A plunger 30 is joined to the outer periphery of the. The plunger 30 is a doughnut-shaped member made of a soft magnetic material having Fe, Ni, Co or the like as a base material. The plunger 30 and the plunger holder 18 are joined by a method such as electron beam welding, laser welding, brazing, caulking, or bonding.
【0014】プランジャ30は、図1に示す如く、プラ
ンジャホルダ18に接合される内周側端部30aの板
厚、および外周側端部30bの板厚が、内周側端部30
aと外周側端部30bとの中間部30cの板厚に比して
薄くなるように成形されている。このため、プランジャ
30は、その中間部30cにおいて、内周側端部30a
および外周側端部30bに比して高い磁束流通能力を有
している。In the plunger 30, as shown in FIG. 1, the inner peripheral side end 30a and the outer peripheral side end 30b joined to the plunger holder 18 have the same plate thickness.
It is formed to be thinner than the plate thickness of the intermediate portion 30c between the a and the outer peripheral side end portion 30b. Therefore, the plunger 30 has an inner peripheral end 30a at the intermediate portion 30c.
Also, it has a higher magnetic flux circulation capacity than the outer peripheral side end 30b.
【0015】プランジャ30の上方には、第1電磁コイ
ル32及び第1コア34が配設されている。また、プラ
ンジャ30の下方には、第2電磁コイル36及び第2コ
ア38が配設されている。第1コア34および第2コア
38は、共に磁性材料で構成された部材であり、それぞ
れ第1電磁コイル32または第2電磁コイル36を収納
するための環状溝34a,38a、および、プランジャ
ホルダ18の円筒部18aを摺動可能に保持するための
貫通孔34b,38bを備えている。A first electromagnetic coil 32 and a first core 34 are arranged above the plunger 30. A second electromagnetic coil 36 and a second core 38 are arranged below the plunger 30. The first core 34 and the second core 38 are both members made of a magnetic material, and have annular grooves 34a and 38a for accommodating the first electromagnetic coil 32 or the second electromagnetic coil 36, respectively, and the plunger holder 18. Through holes 34b and 38b for slidably holding the cylindrical portion 18a.
【0016】第1コア34および第2コア38の外周に
は、外筒40が配設されている。第1コア34および第
2コア38は、環状溝34a,38a内に第1電磁コイ
ル32および第2電磁コイル36を把持し、かつ、貫通
孔34b,38bの内部にプランジャホルダ18を把持
した状態で、外筒40により、所定の位置関係に保持さ
れている。An outer cylinder 40 is arranged around the outer peripheries of the first core 34 and the second core 38. A state in which the first core 34 and the second core 38 hold the first electromagnetic coil 32 and the second electromagnetic coil 36 in the annular grooves 34a, 38a, and hold the plunger holder 18 in the through holes 34b, 38b. Thus, the outer cylinder 40 maintains the predetermined positional relationship.
【0017】本実施例において、第1コア34、第2コ
ア38、およびプランジャ30は、プランジャ30の内
周側端部30aが、第1コア34および第2コア38の
環状溝34a,38aの内周側に対向するように、ま
た、プランジャ30の外周側端部30bが、第1コア3
4および第2コア34の環状溝34a,38aの外周側
に対向するように設計されている。更に、第1コア34
および第2コア38の外周側端部、および内周側端部に
は、それぞれテーパー面34c,34d;38c,38
dが形成されている。In the present embodiment, in the first core 34, the second core 38, and the plunger 30, the inner peripheral side end portion 30a of the plunger 30 has the annular grooves 34a, 38a of the first core 34 and the second core 38. The outer peripheral side end 30b of the plunger 30 faces the inner peripheral side, and
4 and the annular grooves 34a and 38a of the second core 34 are designed to face the outer peripheral side. Furthermore, the first core 34
The taper surfaces 34c, 34d; 38c, 38 are provided on the outer peripheral side end and the inner peripheral side end of the second core 38, respectively.
d is formed.
【0018】上述したアッパーキャップ27は、第1コ
ア34の上端面に固定されている。また、上述したロア
キャップ17は、第2コア38の下端面に固定されてい
る。そして、上述したアジャスタボルト28は、プラン
ジャ30の中立位置が、第1コア34と第2コア38と
の中間点となるように調整されている。The upper cap 27 described above is fixed to the upper end surface of the first core 34. The lower cap 17 described above is fixed to the lower end surface of the second core 38. The adjuster bolt 28 described above is adjusted so that the neutral position of the plunger 30 is at the midpoint between the first core 34 and the second core 38.
【0019】上記構成の弁駆動装置10において、第1
電磁コイル32に電流を流通させて、その内周側及び外
周側を還流する磁界を生ぜしめると、第1コア34、プ
ランジャ30、及び第1コア34とプランジャ30との
間のエアギャップを含む磁気回路に磁束が流通する。か
かる磁束は、プランジャ30を第1コア34側へ吸引す
る吸引力、すなわち、弁体12を図1において上方へ変
位させる吸引力を発生させる。In the valve drive device 10 having the above structure, the first
When a current is passed through the electromagnetic coil 32 to generate a magnetic field that circulates on the inner peripheral side and the outer peripheral side thereof, the first core 34, the plunger 30, and the air gap between the first core 34 and the plunger 30 are included. Magnetic flux flows through the magnetic circuit. Such a magnetic flux generates an attractive force that attracts the plunger 30 toward the first core 34, that is, an attractive force that displaces the valve body 12 upward in FIG.
【0020】プランジャ30に対して上記の吸引力が作
用すると、プランジャ30、プランジャホルダ18、ア
ッパリテーナ24、ロアリテーナ20、弁軸14および
弁体12は、アッパスプリング26の付勢力に抗って図
1における上方へ向けて変位する。そして、その変位
は、プランジャ30が、ほぼ第1コア34と当接するま
で継続される。以下、かかる状況下におけるプランジャ
30の位置を閉弁側変位端と称す。When the above-mentioned suction force acts on the plunger 30, the plunger 30, the plunger holder 18, the upper retainer 24, the lower retainer 20, the valve shaft 14 and the valve body 12 resist the urging force of the upper spring 26. It is displaced upward in 1. Then, the displacement is continued until the plunger 30 substantially contacts the first core 34. Hereinafter, the position of the plunger 30 under such a condition will be referred to as a valve closing side displacement end.
【0021】プランジャ30が閉弁側変位端に保持され
ている状態から、第1電磁コイル32に供給されていた
電流が遮断されると、プランジャ30に作用していた電
磁吸引力が消滅し、アッパスプリング26の付勢力に起
因して、プランジャ30が図1における下方へ向けて変
位し始める。プランジャ30の変位量が所定値に達した
時点で、第2電磁コイル36に適当な電流を流通させる
と、今度はプランジャ30を第2コア38側へ吸引する
吸引力、すなわち、弁体12を図1において下方へ変位
させる吸引力が発生する。When the current supplied to the first electromagnetic coil 32 is cut off from the state in which the plunger 30 is held at the valve closing side displacement end, the electromagnetic attraction force acting on the plunger 30 disappears, Due to the biasing force of the upper spring 26, the plunger 30 starts to be displaced downward in FIG. When an appropriate current is passed through the second electromagnetic coil 36 at the time when the displacement amount of the plunger 30 reaches a predetermined value, the attraction force for attracting the plunger 30 to the second core 38 side, that is, the valve body 12 is removed. In FIG. 1, a suction force that displaces downward is generated.
【0022】プランジャ30に対して上記の吸引力が作
用すると、プランジャ30、プランジャホルダ18、ア
ッパリテーナ24、ロアリテーナ20、弁軸14および
弁体12は、ロアスプリング22の付勢力に抗って、ほ
ぼプランジャ30が第2コア38に当接するまで図1に
おける下方へ向けて変位する。以下、プランジャ30が
第2コア38と当接する位置を開弁側変位端と称す。従
って、バルブ装置30によれば、第1電磁コイル32と
第2電磁コイル36とに適当なタイミングで交互に電流
を供給することにより、プランジャ30を閉弁側変位端
と開弁側変位端との間で往復運動させること、すなわ
ち、弁体12を開弁位置と閉弁位置との間で往復運動さ
せることが可能である。When the suction force acts on the plunger 30, the plunger 30, the plunger holder 18, the upper retainer 24, the lower retainer 20, the valve shaft 14 and the valve body 12 resist the urging force of the lower spring 22. The plunger 30 is displaced downward substantially in FIG. 1 until it comes into contact with the second core 38. Hereinafter, the position where the plunger 30 contacts the second core 38 is referred to as the valve-opening side displacement end. Therefore, according to the valve device 30, current is alternately supplied to the first electromagnetic coil 32 and the second electromagnetic coil 36 at appropriate timing, so that the plunger 30 is moved to the valve closing side displacing end and the valve opening side displacing end. It is possible to reciprocate between the two, that is, to reciprocate the valve body 12 between the valve opening position and the valve closing position.
【0023】本実施例において、プランジャ30の中立
位置と閉弁側変位端との距離、およびその中立位置と開
弁側変位端との距離は共にΔLに設定されている。ま
た、アッパスプリング26は、プランジャ30が中立位
置にある場合に、その全長がLとなるようにバルブ装置
10内に配設されている。従って、プランジャ30が閉
弁側変位端と開弁側変位端との間を往復運動する過程で
は、アッパスプリング26の全長が“L+ΔL”と“L
−ΔL”との間で伸縮される。In the present embodiment, the distance between the neutral position of the plunger 30 and the valve closing side displacement end and the distance between the neutral position and the valve opening side displacement end are both set to ΔL. Further, the upper spring 26 is arranged in the valve device 10 so that the entire length thereof becomes L when the plunger 30 is in the neutral position. Therefore, in the process in which the plunger 30 reciprocates between the valve closing side displacement end and the valve opening side displacement end, the total length of the upper spring 26 is “L + ΔL” and “L”.
-Expansion / contraction with ΔL ".
【0024】上述の如く、アッパスプリング26は、そ
の内部に磁界Hが生ずるように磁化されている。この磁
界Hの強度は、アッパスプリング26が縮小されること
により強められ、一方、アッパスプリング26が伸長さ
れることにより弱められる。従って、磁界検出センサ2
9では、プランジャ30が閉弁側変位端に近いほど大き
な磁界Hが検出され、また、プランジャ30が開弁側変
位端に近いほど小さな磁界Hが検出される。As described above, the upper spring 26 is magnetized so that the magnetic field H is generated therein. The strength of the magnetic field H is strengthened when the upper spring 26 is contracted, and is weakened when the upper spring 26 is expanded. Therefore, the magnetic field detection sensor 2
In Fig. 9, a larger magnetic field H is detected as the plunger 30 is closer to the valve closing side displacement end, and a smaller magnetic field H is detected as the plunger 30 is closer to the valve opening side displacement end.
【0025】本実施例の作動状態検出装置は、バルブ装
置10が停止されている場合に磁界検出センサ29から
出力される信号を基準信号とし、バルブ装置10の運転
中に、磁界検出センサ29から基準信号が出力された際
にプランジャ30が中立位置を通過したと判断する。ま
た、磁界検出センサ29の出力信号が最大値である場合
にプランジャ30が閉弁側変位端に位置していると判断
し、更に、その出力信号が最小値である場合にプランジ
ャ30が開弁側変位端に位置していると判断する。In the operation state detecting device of this embodiment, the signal output from the magnetic field detecting sensor 29 when the valve device 10 is stopped is used as a reference signal, and the magnetic field detecting sensor 29 outputs the signal during the operation of the valve device 10. It is determined that the plunger 30 has passed the neutral position when the reference signal is output. When the output signal of the magnetic field detection sensor 29 has the maximum value, it is determined that the plunger 30 is located at the valve closing side displacement end, and when the output signal has the minimum value, the plunger 30 opens the valve. It is judged that it is located at the side displacement end.
【0026】図2は、バルブ装置10に施される制御の
内容を表すブロック図を示す。本実施例において、バル
ブ装置10が備える磁界検出センサ29には、図2に示
すコントローラ42が接続されている。また、コントロ
ーラ42には、駆動回路を介してバルブ装置10の第1
電磁コイル32および第2電磁コイル36が接続されて
いる。FIG. 2 is a block diagram showing the contents of control performed on the valve device 10. In the present embodiment, the controller 42 shown in FIG. 2 is connected to the magnetic field detection sensor 29 included in the valve device 10. In addition, the controller 42 is connected to the first device of the valve device 10 via a drive circuit.
The electromagnetic coil 32 and the second electromagnetic coil 36 are connected.
【0027】コントローラ42は、磁界検出センサ29
の出力信号に基づいて、プランジャ30の作動状態、す
なわち、プランジャ30の変位および変位速度を検出す
る。更に、コントローラ42は、検出されたプランジャ
30の作動状態に基づいて、弁体12の実作動状態を目
標作動状態と一致させるべくフィード・フォワード制御
(F/F制御)およびフィードバック制御(F/B制
御)を実行し、その結果得られた電気信号を第1電磁コ
イル32および第2電磁コイル36の駆動回路に供給す
る。The controller 42 uses the magnetic field detection sensor 29.
The operating state of the plunger 30, that is, the displacement and displacement speed of the plunger 30 is detected based on the output signal of Further, the controller 42, based on the detected operating state of the plunger 30, feed-forward control (F / F control) and feedback control (F / B) to match the actual operating state of the valve body 12 with the target operating state. Control) is performed, and the electric signal obtained as a result is supplied to the drive circuits of the first electromagnetic coil 32 and the second electromagnetic coil 36.
【0028】駆動回路に供給された電気信号は、第1電
磁コイル32および第2電磁コイル36において磁気エ
ネルギに変換され、プランジャ30に作用する吸引力を
発生させる。その結果、磁気エネルギが機械的動作に変
換されてバルブ装置10の作動状態が目標作動状態に近
づくように制御される。The electric signal supplied to the drive circuit is converted into magnetic energy in the first electromagnetic coil 32 and the second electromagnetic coil 36, and an attractive force acting on the plunger 30 is generated. As a result, the magnetic energy is converted into mechanical motion, and the operating state of the valve device 10 is controlled so as to approach the target operating state.
【0029】上述の如く、バルブ装置10においては、
プランジャ30の作動状態に応じた信号を出力する機構
を、アッパスプリング26を磁化すると共に、アッパス
プリング26の内部に磁界検出センサ29を挿入するだ
けで実現することができる。従って、本実施例の構成に
よれば、プランジャ30の作動状態、すなわち弁体12
の作動状態を精度良く検出する機構を、安価に実現する
ことができる。As described above, in the valve device 10,
A mechanism for outputting a signal according to the operating state of the plunger 30 can be realized only by magnetizing the upper spring 26 and inserting the magnetic field detection sensor 29 inside the upper spring 26. Therefore, according to the configuration of this embodiment, the operating state of the plunger 30, that is, the valve body 12
A mechanism for accurately detecting the operating state of can be realized at low cost.
【0030】また、本実施例においては、磁界検出セン
サ29を用いることにより、プランジャ30の作動状態
を非接触で検出することが可能とされている。このた
め、本実施例の構成によれば、摩耗粉等に起因する誤検
出が生ずる可能性がなく、長期間に渡って優れた検出精
度を維持することができる。このように、本実施例の構
成によれば、耐久性に優れたバルブ装置の作動状態検出
装置を、安価に実現することができる。Further, in this embodiment, by using the magnetic field detecting sensor 29, it is possible to detect the operating state of the plunger 30 in a non-contact manner. Therefore, according to the configuration of the present embodiment, there is no possibility of erroneous detection due to abrasion powder or the like, and excellent detection accuracy can be maintained for a long period of time. As described above, according to the configuration of the present embodiment, it is possible to inexpensively realize the operating state detection device of the valve device, which is excellent in durability.
【0031】尚、上記の実施例においては、アッパスプ
リング26が前記請求項1記載のバネ部材に、プランジ
ャ30、第1電磁コイル32、および第1コア34が前
記請求項1記載の駆動手段に、磁界検出センサ29が前
記請求項1記載の磁界検出手段に、また、コントローラ
42が前記請求項1記載の作動状態検出手段に、それぞ
れ相当している。In the above embodiment, the upper spring 26 is the spring member according to claim 1, and the plunger 30, the first electromagnetic coil 32, and the first core 34 are the driving means according to claim 1. The magnetic field detection sensor 29 corresponds to the magnetic field detection means described in claim 1, and the controller 42 corresponds to the operating state detection means described in claim 1.
【0032】ところで、上記の実施例においては、弁体
12に作用する駆動力を、第1電磁コイル32および第
2電磁コイル36により発生させることとしているが、
本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、内燃
機関のクランクシャフトと連動して作動するカム機構に
より上記の駆動力を発生させることとしてもよい。ま
た、上記の実施例においては、バルブ装置10を内燃機
関の吸気バルブまたは排気バルブとして用いることとし
ているが、バルブ装置10の用途はこれに限定されるも
のではない。In the above embodiment, the driving force acting on the valve body 12 is generated by the first electromagnetic coil 32 and the second electromagnetic coil 36.
The present invention is not limited to this, and for example, the driving force may be generated by a cam mechanism that operates in conjunction with the crankshaft of the internal combustion engine. Further, in the above embodiment, the valve device 10 is used as the intake valve or the exhaust valve of the internal combustion engine, but the use of the valve device 10 is not limited to this.
【0033】[0033]
【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、所定部位
の磁界強度に基づいて、非接触でバルブの作動状態を検
出することができる。また、本発明の構成は、バルブ装
置が元来備えるバネ部材を磁化すると共に、磁界検出手
段を加設することのみにより実現することができる。こ
のため、本発明によれば、高い検出精度を長期間維持し
得る耐久性に優れたバルブ装置の作動状態検出装置を、
安価に実現することができる。As described above, according to the present invention, the operating state of the valve can be detected in a non-contact manner on the basis of the magnetic field strength of a predetermined portion. Further, the configuration of the present invention can be realized only by magnetizing the spring member originally included in the valve device and additionally adding the magnetic field detecting means. Therefore, according to the present invention, an operating state detection device of a valve device excellent in durability capable of maintaining high detection accuracy for a long time,
It can be realized at low cost.
【図1】本発明の一実施例である作動状態検出装置の要
部であるバルブ装置の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a valve device that is a main part of an operating state detection device that is an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一実施例である作動状態検出装置にお
いて実行される制御の内容を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the contents of control executed in the operating state detecting device according to the embodiment of the present invention.
10 バルブ装置 12 弁体 26 アッパスプリング 28 アジャストボルト 29 磁界検出センサ 30 プランジャ 32 第1電磁コイル 34 第1コア 36 第2電磁コイル 38 第2コア 42 コントローラ 10 Valve device 12 Valve body 26 Upper spring 28 Adjust bolt 29 Magnetic field detection sensor 30 Plunger 32 First electromagnetic coil 34 First core 36 Second electromagnetic coil 38 Second core 42 Controller
Claims (1)
部材の付勢力とは別に前記バルブに作用する駆動力を発
生する駆動手段と、を備えるバルブ装置の開閉特性を検
出する装置であって、 前記バネ部材が磁化されていると共に、 前記バネ部材が磁化されていることにより所定部位に生
ずる磁界の強度を検出する磁界検出手段と、 前記磁界検出手段の検出結果に基づいて前記バルブの作
動状態を検出する作動状態検出手段と、 を備えることを特徴とするバルブ装置の作動状態検出装
置。1. A device for detecting an opening / closing characteristic of a valve device, comprising: a spring member for urging a valve; and a drive means for generating a driving force acting on the valve in addition to the urging force of the spring member. A magnetic field detecting means for detecting the strength of a magnetic field generated in a predetermined part by magnetizing the spring member, and the spring member being magnetized; An operating state detecting device for detecting an operating state, and an operating state detecting device for a valve device, comprising:
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Publication Number | Publication Date |
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- 1996-02-09 JP JP8024459A patent/JPH09217859A/en active Pending
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