JPH0155801B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は圧力応動型アクチユエータの制御装置
に関し、特にアクチユエータのダイアフラムに作
用する作動圧力を微細に調整し得るようにしてア
クチユエータの作動量の正確且つ迅速な制御を可
能にしたアクチユエータの制御装置に関する。

従来の技術 従来、ハウジングとダイアフラムとで画成され
る圧力室を有し、圧力室のダイアフラム面に作用
する作動圧力の大きさに応じて、ダイアフラムに
連結された被駆動装置を駆動させる圧力応動型ア
クチユエータが広く知られている。そして、前記
圧力室のダイアフラム面に作用する作動圧力の大
きさを調整する制御装置として、一端が圧力室に
連通し、他端が第１の圧力源に連通する第１の通
路に第１の電磁弁を設け、前記圧力室と第１の電
磁弁間の第１の通路から分岐し、第２の圧力源に
連通する第２の通路に第２の電磁弁を設けたもの
（特公昭51−25554号）、前記第２の通路に配設さ
れた第２の電磁弁に替えてオリフイスを設けたも
の（特開昭58−217748号）等が知られている。
又、前記圧力応動型アクチユエータが駆動する被
駆動装置には種々の制御装置があり、例えば、内
燃エンジンの吸入空気量、燃料量、排気還流量、
点火時期等を制御する装置が知られている。

斯かる被駆動装置に適用される圧力応動型アク
チユエータはその作動量、即ちダイアフラムの偏
倚量が微細に制御出来、被駆動装置を所要量だけ
正確に駆動し得ることが要請されるが、従来この
要請は以下の理由で達成し得なかつた。即ち、ア
クチユエータの前記圧力室容積に対してこの圧力
室に導入される作動圧力流体の容量の割合を小さ
くすれば前述の要請は達成し得る。しかし、アク
チユエータが取付けられる空間的制限等によりア
クチユエータの小型化の要請があり圧力室容積を
大きくすることが出来ない。

又、前記圧力室に連通し、作動圧力を導びく通
路途中に小径のオリフイスを設けて圧力室に流入
する作動圧力流体の流量割合を小さくする方法に
よつても前述の要請は達成し得る。しかし、ゴ
ミ、カーボン等の目詰りを考慮すればオリフイス
径をむやみに小さくすることが出来ない。

更に、従来のアクチユエータの制御装置の前記
第１の電磁弁又は第１及び第２電磁弁による作動
圧力の調整において、これらの電磁弁のオン−オ
フ動作により作動圧力流体が前記圧力室に直接流
入するためにダイアフラム面に作用する作動圧力
が大きく変動し、このためダイアフラムの偏倚量
を正確に制御することが出来なかつた。

発明が解決しようとする問題点 本発明は上述の問題点を解決せんがためになさ
れたもので、圧力応動型アクチユエータの圧力室
に導入され、ダイアフラム面に作用する作動圧力
を微細に調整し得るようにしてアクチユエータの
作動量、即ちダイアフラムの偏倚量を正確且つ迅
速に制御し得るようにした圧力応動型アクチユエ
ータの制御装置を提供することを目的とする。

本発明に依れば、ハウジングとダイアフラムと
で画成される圧力室を有し、該圧力室のダイアフ
ラム面に作用する作動圧力の大きさに応じて、前
記ダイアフラムに連結された被駆動装置を駆動さ
せるアクチユエータの制御装置において、一端が
前記圧力室に連通し、他端が第１の圧力源に連通
する第１の通路と、この第１の通路途中で分岐
し、第２の圧力源に連通する第２の通路とを設
け、前記第１の通路の、前記圧力室と前記第２の
通路が分岐する分岐点間に第１の電磁弁及び前記
分岐点と前記第１の圧力源間に第２の電磁弁を、
前記第２の通路途中に第３の電磁弁を夫々配設す
ると共に、前記被駆動装置が制御する制御量の実
際値を検出するセンサを設け、該制御量の目標値
を設定し且つ該設定した目標値に基づき前記第１
乃至第３の電磁弁の開閉を制御する電子回路によ
り、前記目標値と前記センサが検出した実際値と
の偏差が正の第１の所定値と負の第２の所定値と
の間にあり且つ前記ダイアフラムを一の方向に偏
倚させるべき状態にあるとき、前記第１及び第３
の電磁弁を閉成状態に保持したまま前記第２の電
磁弁を第１の所定時間tl₂₂に亘つて開成させた後、
前記第１乃至第３のすべての電磁弁を第２の所定
時間t_D′₂に亘つて閉成状態に保持し、その後前記
第１の電磁弁のみを第３の所定時間tl₁₂に亘つて
開成させ、前記偏差が前記正の第１の所定値と前
記負の第２の所定値との間にあり且つ前記ダイア
フラムを他の方向に偏倚させるべき状態にあると
き、前記第１及び第２の電磁弁を閉成状態に保持
したまま第３の電磁弁を第４の所定時間tl₃₃に亘
つて開成させた後、前記第１乃至第３のすべての
電磁弁を第５の所定時間t_D′₃に亘つて閉成状態に
保持し、その後前記第１の電磁弁のみを第６の所
定時間tl₁₃に亘つて開成させるようにし、前記偏
差が前記正の第１の所定値より大きく、且つ前記
ダイアフラムが前記一の方向に偏倚させるべき状
態にあるとき、前記第１及び第２の電磁弁を同時
に第７の所定時間に亘つて開弁させ、前記偏差が
前記負の第２の所定値より小さく、且つ前記ダイ
アフラムが前記他の方向に偏倚させるべき状態に
あるとき、前記第１及び第３の電磁弁を同時に第
８の所定時間に亘つて開弁させるようにされて成
ることを特徴とする圧力応動型アクチユエータの
制御装置が提供される。

実施例 以下本発明の実施例を図面を参照して詳細に説
明する。

第１図において、符号１は圧力応動型アクチユ
エータを示し、このアクチユエータ１の上部ハウ
ジング２と下部ハウジング３とによりダイアフラ
ム４が挾装されている。ダイアフラム４と前記上
部ハウジング２の内壁とにより圧力室５が画成さ
れる一方、ダイアフラム４と前記下部ハウジング
３の内壁とにより大気室６が画成され、この大気
室６は大気と連通している。圧力室５にはこの圧
力室５を拡張する方向にダイアフラム４を押圧す
るばね７が装着されている。ダイアフラム４には
ロツド８を介して後述する被駆動装置１００が連
結されており、ダイアフラム４は圧力室５に導入
される、後述する作動圧力と大気室６の大気圧と
の差圧に応じて偏倚し、この偏倚量に応じて被駆
動装置１００を駆動する。

アクチユエータ１の圧力室５には第１の圧力源
（第１図には第１の圧力源の圧力P_Bのみを図示
し、圧力源そのものは省略されている）に連通す
る第１の管路１０が接続されており、第１の管路
１０の途中には第１電磁弁１１及び第２電磁弁１
２が前記圧力室５側からこの順序で配設されてい
る。第１電磁弁１１と第２電磁弁１２間の第１の
管路１０の分岐点１０ａから第２の管路１３が分
岐し、この第２の管路１３は第２の圧力源（第１
図には第２の圧力源の圧力P_Aのみを図示し、圧
力源そのものは省略されている）に連通してい
る。そして、第２の管路１３途中には第３の電磁
弁１４が配設されている。前記第１の電磁弁１１
とアクチユエータ１間の第１の管路１０にはリザ
ーバ１５が設けられており圧力室５に作用する作
動圧力の急激な変化を緩和している。更に、第１
の管路１０のリザーバ１５と第１電磁弁１１間及
び第２電磁弁１２と第１の圧力源間、並びに第２
の管路１３の第３電磁弁１４と第２の圧力源間に
夫々適宜な内径を有するオリフイス１６，１７及
び１８が配設されている。

第１乃至第３電磁弁１１，１２，１４はいずれ
も常閉型オン−オフ弁であり、各電磁弁は管路を
開閉する弁体１１ａ，１２ａ，１４ａと、これら
の弁体１１ａ，１２ａ，１４ａを各弁座１１ｂ，
１２ｂ，１４ｂに押圧して各管路を遮断するばね
１１ｃ，１２ｃ，１４ｃと、付勢時に各々のばね
１１ｃ，１２ｃ，１４ｃに抗して各弁体１１ａ，
１２ａ，１４ａを開弁させるソレノイド１１ｄ，
１２ｄ，１４ｄとから夫々構成される。各電磁弁
のソレノイド１１ｄ，１２ｄ，１４ｄは後述する
第２図の駆動回路２６に夫々電気的に接続されて
いる。

前記第１の圧力源は例えば大気圧より低い圧力
を発生させるものであり、該第１の圧力源が発生
させる圧力P_Bは、先ず、開成された第２の電磁
弁１２を介して第１の電磁弁１１と第２の電磁弁
１２間の第１管路１０内、及び分岐点１０ａと第
３の電磁弁１４間の第２管路１３内に形成される
空間（以下この空間を「予圧空間」と称す）Ａに
導びかれる。一方、前記第２の圧力源は例えば大
気であり、大気圧P_Aは開成された第３電磁弁１
４を介して予圧空間Ａに導びかれる。この予圧空
間Ａの圧力P_Cは第２電磁弁１２の開成期間に導
入される圧力P_Bと第３電磁弁１４の開成期間に
導入される圧力P_Aとの合成圧力である。次いで、
第１電磁弁１１の開成により予圧空間Ａの圧力
P_Cが第１電磁弁１１下流の空間、即ちアクチユ
エータ１の圧力室５、リザーバ１５及びアクチユ
エータ１と第１電磁弁１１間の管路１０内に形成
される空間（以下この空間を「作動圧空間」と称
す）Ｂに導びかれる。この作動圧空間Ｂの圧力
Pdは電１電磁弁１１の開成前圧力と第１電磁弁
１１の開成期間に導入される圧力P_Cとの合成圧
力である。而して、第３電磁弁１４の開弁時間に
対する第２電磁弁１２の開弁時間の割合が大きく
なればなる程圧力P_Cはより小さい値（より大き
な負圧値）となり、第１電磁弁１１の開弁時間が
長い程、圧力Pdは圧力P_Cにより近い値となる。
そして、アクチユエータ１のダイアフラム４は圧
力室５のダイアフラム面に作用する作動圧力Pd
とばね７の押圧力との和と、大気室６のダイアフ
ラム面に作用する大気圧とがバランスする位置に
偏倚する。即ち、大気圧を一定と考えれば、作動
圧力Pdが小さくなればなる程ダイアフラム４の
図示上方への偏倚量は大きくなる。

第２図は第１図の第１乃至第３電磁弁１１，１
２，１４の駆動制御を行なう電子回路の構成を示
すブロツク図である。第１図の被駆動装置１００
が制御する制御量の実際値を検出する制御量セン
サ２１は入力回路２２を介して比較回路２３の入
力側に接続されている。制御量センサ２１は被駆
動装置１００が例えば後述する内燃エンジンのア
イドル回転数制御装置であれば、制御量センサ２
１としてエンジン回転数センサが選択される。こ
の場合、入力回路２２にはエンジン回転数センサ
からのパルス信号を波形整形する波形整形回路、
回転数センサからの信号パルスの発生時間間隔を
計数し、エンジン回転数を表わすデジタル信号を
発生させるカウンタ回路等が含まれる。前記比較
回路２３の入力側には被駆動装置１００が制御す
る制御量の目標値N_TGを設定する目標値設定回路
２４が接続されている。この目標値設定回路２４
の入力側には圧力Ｐ、温度Ｔ、流量Qa等の制御
パラメータ値が入力され、目標値設定回路２４は
これらの制御パラメータ値に基いて目標値N_TGを
設定し、該目標値N_TGを比較回路２３に供給す
る。被駆動装置１００が前述のアイドル回転数制
御装置であれば、目標値N_TGは目標アイドル回転
数値である。

比較回路２３は目標値設定回路２４から供給さ
れる制御量の目標値N_TGと入力回路２２から供給
される制御量の実際値Ｎとを比較し、詳細は後述
するように両者の偏差の大きさに応じた比較結果
信号を比較回路２３の出力側に接続された制御信
号発生回路２５及び遅延回路２７に夫々供給す
る。制御信号発生回路２５の出力側には駆動回路
２６が接続されており、制御信号発生回路２５
は、詳細は後述するように、比較回路２３の前記
比較結果に応じて第１乃至第３電磁弁を所定のモ
ードに従つて開弁させる制御信号を発生させ、該
制御信号を駆動回路２６に供給する。駆動回路２
６の出力側には第１乃至第３電磁弁１１，１２，
１４の各ソレノイド１１ｄ，１２ｄ，１４ｄが
夫々接続されており、駆動回路２６は前記制御信
号発生回路２５からの制御信号に基いて当該電磁
弁を所定期間に亘つて開弁させる駆動信号を各ソ
レノイド１１ｄ，１２ｄ，１４ｄに夫々供給す
る。

前記遅延回路２７の出力側は比較回路２３の入
力側に接続され、該遅延回路２７は比較回路２３
から出力される比較結果信号に応じて、詳細は後
述するようにこの比較結果信号の発生から所定期
間の経過後にリセツトパルスを発生させる。比較
回路２３は遅延回路２７からのリセツトパルスを
受けて前述と同じ作動を繰返し、新たな比較結果
信号を制御信号発生回路２５に供給する。以下前
述したと同じ作動が各回路で繰返し実行されて各
電磁弁１１，１２，１４の制御が継続して行なわ
れる。

次に、第２図の電子回路で実行される、第１乃
至第３電磁弁１１，１２，１４の制御手順を第３
図乃至第５図を参照して説明する。

第３図のステツプ１乃至４は第２図の比較回路
２３で実行される判別ステツプであり、制御量の
実際値Ｎが目標値N_TGに対してどの程度の偏差を
有するか判別する。即ち、ステツプ１では制御量
の実際値Ｎが目標値N_TGよりΔN_L1値だけ小さい
値（前述のアイドル回転数制御装置に適用される
場合には、N_TG値及びΔN_L1値は夫々、例えば
700rpm及び100rpmに設定される）より小さい値
であるか否かを判別する。実際値Ｎが値（N_TG−
ΔN_L1）より小さい場合（第４図のt₁時点とt₂時点
間）、ステツプ５に進む。これは比較回路２３が
制御信号発生回路２５に電磁弁の制御を後述する
急速増加モードによつて行う旨の比較結果信号を
供給することを意味する。そして、制御信号発生
回路２５は急速増加モードとする比較結果信号を
受けて、第５図ａに示すように、第１及び第２の
電磁弁１１，１２を同時に所定期間tl₁₁（例えば
270ms）に亘つて開弁させる制御信号を発生させ
る（ステツプ５）。このとき、第３電磁弁１４は
閉弁状態に保持される。前記比較結果信号は第１
図の遅延回路２７にも供給され遅延回路２７は次
回ループにおける制御信号の発生時期を決定する
遅延時間t_Dをt_D1（例えば1sec）に設定し、この遅
延時間t_D1に対応する時点において前記リセツト
パルスを発生させる（ステツプ６）。そして、前
記ステツプ１の判別結果が肯定（Yes）である限
り、引続き第１及び第２の電磁弁１１，１２を同
時に開弁させる急速増加モード制御が繰返し実行
される（第５図ａ）。この急速増加モード制御に
よりアクチユエータ１の圧力室５に作用する作動
圧力Pdは急速に小さい値となり、これによりダ
イアフラム４も急速に圧力室５の容積を小さくす
る方向に偏倚し、制御量Ｎは目標値N_TGに向つて
急速に変化する（第４図のt₁時点とt₂時点間）。

前記ステツプ１の判別結果が否定（No）の場
合にはステツプ２に進み、制御量の実際値Ｎが目
標値N_TGよりΔN_L2値（前述のアイドル回転数制
御装置に適用される場合、ΔN_L2値は例えば
20rpmに設定される。）だけ小さい値より小さい
値であるか否かを判別する。この判別結果が肯定
（Yes）の場合（第４図のt₂時点とt₃時点間）、比
較回路２３は電磁弁の制御を後述する緩速増加モ
ードによつて行う旨の比較結果信号を制御信号発
生回路２５に供給し、制御信号発生回路２５はこ
の緩速増加モードとする信号を受けて第５図ｂに
示す手順により第１及び第２の電磁弁１１，１２
を開弁させる制御信号を発生させる（ステツプ
７）。即ち、先ず、第１の電磁弁１１及び第３の
電磁弁１４を閉弁状態に保つたまま第２電磁弁１
２を所定時間tl₂₂（例えば10ms）に亘つて開弁さ
せる。次いで、一旦総べての電磁弁１１，１２及
び１４を所定時間t_D′₂（例えば5ms）に亘つて閉弁
状態に保つた後、第１の電磁弁１１のみを所定時
間tl₁₂（例えば10ms）に亘つて開弁させる。この
緩速増加モード制御の場合には、前記遅延回路２
７は比較回路２３からの比較結果信号を受けて遅
延時間t_Dを値t_D2（例えば100ms）に設定し、この
遅延時間t_D2に対応する時点において前記リセツ
トパルスを発生させる（ステツプ８）。そして、
前記ステツプ１の判別結果が否定（No）で且つ
ステツプ２の判別結果が肯定（Yes）である限
り、引続き緩速増加モード制御が繰返し実行され
る（第５図ｂ）。この緩速増加モードによる電磁
弁制御によれば、第２電磁弁１２の開弁期間と第
１電磁弁１１の開弁期間との間に所定時間間隔
t_D2′が設けてあるために第１圧力源の圧力P_Bが直
接アクチユエータ１の圧力室５に導入されること
がなく、この圧力P_Bと比較して第１電磁弁１１
の開成前の圧力室５の圧力Pdにより近い圧力P_C
が圧力室５に導入されるのでダイアフラム４の偏
倚量をより微細に、即ちより正確に制御すること
が出来る（第４図のt₂時点とt₃時点間）。

前記ステツプ２の判別結果が否定（No）の場
合にはステツプ３に進み、制御量の実際値Ｎが目
標値N_TGよりΔN_H2値（前述のアイドル回転数制
御装置に適用される場合、ΔN_H2値は例えば
20rpmに設定される。）だけ大きい値より小さい
値であるか否かを判別する。この判別結果が肯定
（Yes）の場合（第４図のt₄時点以降）、即ち、実
際値Ｎが実質的に目標値N_TGと等しいと見做すこ
との出来る値である場合、比較回路２３から総べ
ての電磁弁１１，１２及び１４を閉成状態に保持
する比較結果信号が制御信号発生回路２５に供給
される。この場合制御信号発生回路２５は制御信
号を何ら発生させず、従つて電磁弁１１，１２及
び１４は閉成状態に保持される。遅延回路２７は
比較回路２３からの比較結果信号を受けて遅延時
間t_Dを値t_D5（例えば200ms）に設定し、この遅延
時間t_D5に対応する時点において前記リセツトパ
ルスを発生させる（ステツプ９）。

前記ステツプ３の判別結果が否定（No）の場
合にはステツプ４に進み、制御量の実際値Ｎが目
標値N_TGよりΔN_H1値（前述のアイドル回転数制
御装置に適用される場合、この値ΔN_H1は例えば
80rpmに設定される。）だけ大きい値より小さい
値であるか否かを判別する。実際値Ｎが値（N_TG
＋ΔN_H1）より大きい場合（第４図のt₅時点とt₆時
点間）、急速減少モードによる電磁弁制御が行な
われる。即ち、第５図ｄに示すように第１及び第
３の電磁弁１１，１４が同時に所定時間tl₁₄（例え
ば300ms）に亘つて開弁される（ステツプ１０）。
この場合、第２圧力源の圧力P_Aが直接アクチユ
エータ１の圧力室５に導入され作動圧力Pdが急
速に大きい値に変化し、これにより制御量Ｎは目
標値N_TGに向つて急速に変化する（第４図のt₅時
点とt₆時点間）。尚、急速減少モード制御におい
ては遅延時間t_Dは所定値t_D4（例えば1sec）に設定
され（ステツプ１１）、制御量の実際値Ｎが値
（N_TG＋ΔN_H1）より大きい限り、時間間隔t_D4で急
速減少モード制御が繰返し実行される（第５図
ｄ）。

前記ステツプ４の判別結果が肯定（Yes）の場
合、ステツプ１２に進み、緩速減少モードによる
電磁弁制御が実行される。即ち、第５図ｃに示す
ように、先ず、第１及び第２の電磁弁１１，１２
を閉弁状態に保つたまま第３の電磁弁１４を所定
時間tl₃₃（例えば20ms）に亘つて開弁させる。次
いで、一旦総べての電磁弁１１，１２及び１４を
所定時間t_D3′（例えば5ms）に亘つて閉弁状態に
保つた後、第１の電磁弁１１のみを所定時間tl₁₃
（例えば20ms）に亘つて開弁させる（ステツプ１
２）。この緩速減少モード制御の場合にも前記緩
速増加モード制御の場合と同様に第２圧力源の圧
力P_Aは直接アクチユエータ１の圧力室５に導入
されずに予圧空間Ａの圧力P_Cが圧力室５に導入
されるのでダイアフラム４の偏倚量をより正確に
制御することが出来る（第４図のt₆時点とt₇時点
間）。尚、緩速減少モード制御においては遅延時
間t_Dは所定値t_D3（例えば100ms）に設定され（ス
テツプ１３）、制御量の実際値Ｎが値（N_TG＋
ΔN_H1）より小さく且つ値（N_TG＋ΔN_H2）より大
きい限り、時間間隔t_D3で緩速減少モード制御が
繰返し実行される（第５図ｃ）。

尚、上述の実施例では第１乃至第３の電磁弁１
１，１２，１４はいずれも常閉型オン−オフ弁で
あつたが、付勢時に通路を閉成する常開型オン−
オフ弁であつてもよく、いずれのオン−オフ弁を
選択するかは電子回路等の故障時に被駆動装置１
００を安全側の作動位置に駆動させるものである
か否かに依存させてもよい。

又、第１図のアクチユエータ１の圧力室５に装
着されたばね７はなくてもよく、又圧力室５に装
着されたばね７に代えて大気室６に、該大気室６
を拡張する方向にダイアフラム４を押圧するばね
を装着するようにしてもよい。後者の場合第１の
圧力源には大気圧より高い圧力を発生させるもの
が選択される。

更に、第１図のリザーバ１５はアクチユエータ
１の応答性を考慮して適宜な容量を有するものが
選択されるが、場合によつてはこのリザーバ１５
はなくてもよい。又、必要に応じて前記分岐点１
０ａ近傍の第１の管路１０又は第２の管路１３に
適宜な容量のリザーバを設けるようにしてもよ
い。

第６図は第１図の被駆動装置１００として内燃
エンジンのスロツトル弁開度を調整して吸入空気
量を制御し、もつてアイドル回転数を制御するア
イドル回転数制御装置１６０に本発明を適用した
第１の使用例を示す。

符号６１は内燃エンジンの吸気管を示し、該吸
気管６１の一端は図示しないエンジンの吸気側に
接続され、他端は図示しないエアクリーナを介し
て大気に連通している。吸気管６１の途中にはス
ロツトル弁６２が配設され、このスロツトル弁６
２はスロツトル弁６２を回動させるレバー１６０
ａと一体に形成され、支軸６３に回動自在に取り
付けられている。支軸６３には別のレバー１６０
ｂが取り付けられておりレバー１６０ｂの腕端１
６０b′には第１図のアクチユエータ１と実質的に
同一であるアクチユエータ１６３のロツド１６４
が取付けられている。レバー１６０ａは軸６３を
中心に両方向に腕を伸ばし、その一端１６０a′に
は図示しないスロツトルペダルに連結されている
ワイヤ６４が接続され、他端１６０a″は詳細は後
述するようにスロツトル弁６２が全閉位置近傍に
あるとき前記レバー１６０ｂの腕端１６０b′近傍
に当接して、レバー１６０ａの回動、したがつて
スロツトル弁６２の閉方向の回動が制限されるよ
うにされている。

アクチユエータ１６３の圧力室１６５には吸気
管６１内のスロツトル弁６２の下流に連通する管
１６６が接続されており、この管１６６途中には
圧力室１６５側から順に第１図の第１及び第２の
電磁弁１１，１２と実質的に同一の電磁弁１６１
及び１６２が配設されている。電磁弁１６１と電
磁弁１６２間の管１６６には、その分岐点１６６
ａから分岐し、大気と連通する管１６７が接続さ
れ、管１６７の途中には第１図の第３の電磁弁１
４と実質的に同一の電磁弁１６８が配設されてい
る。尚、アクチユエータ１６３、電磁弁１６１，
１６２及び１６８は実質的に第１図のアクチユエ
ータ１等と同一であるので詳細な構成、その作用
については説明を省略する。又、第６図には第１
図のリザーバ１５、オリフイス１６，１７，１８
に対応するものの図示が省略されている。

スロツトル弁６２はスロツトルペダル（図示せ
ず）の踏み込みがないとき（踏み込み量が零のと
き）には図示しないバネによつて閉弁方向（図示
時計廻り方向）に回動してレバー１６０ａの一端
１６０a″をレバー１６０ｂに当接する。今、アイ
ドルのエンジン回転数が目標回転数より低く吸入
空気量を増加させるとき、電磁弁１６１及び１６
２は前述の急速増加モード又は緩速増加モードに
より開弁制御され、これによりアクチユエータ１
６３の圧力室１６５の作動圧力が小さくなり、ロ
ツド１６４は図示右上方に引上げられてレバ１６
０ｂを反時計方向に回動させる。このときレバー
１６０ｂに当接しているレバー１６０ａ及びレバ
ー１６０ａと一体に形成されているスロツトル弁
６２も共に回動してスロツトル弁６２を開弁させ
必要量の吸入空気の増量を行なう。

逆に、エンジン回転数が目標回転数より高く吸
入空気量を減少させるとき、電磁弁１６１及び１
６８は前述の急速減少モード又は緩速減少モード
により開弁制御され、前述とは逆にロツド１６４
が図示左下方に押下げられてレバ１６０ｂは時計
方向に回動する。このときスロツトル弁６２も図
示しないばねによつて閉弁方向に回動し、吸入空
気の減量が行なわれる。

斯くして、スロツトル弁６２をその全閉位置か
ら所要の開度だけ強制的に開弁させることにより
アイドル時の吸入空気量が調整され、もつてアイ
ドル回転数が目標回転数に制御される。

第７図は第１図の被駆動装置１００として、内
燃エンジンのスロツトル弁をバイパスしてエンジ
ンに供給される空気量を調整して全体の吸入空気
量を制御し、もつてアイドル回転数を制御するア
イドル回転数制御装置１７０に本発明を適用した
第２の使用例を示す。

符号７１は内燃エンジンの吸気管を示し、この
吸気管７１の一端は図示しないエンジンの吸気側
に接続され、他端は図示しないエアクリーナを介
して大気に連通している。吸気管７１の途中には
スロツトル弁７２が配設され、このスロツトル弁
７２の下流の吸気管７１に開口し大気に連通する
空気通路１７０ａが配設されている。空気通路１
７０ａの大気側開口部１７０ｂには吸気増量弁１
７０ｃが設けられており、この吸気増量弁１７０
ｃは第１図のアクチユエータ１と実質的に同一の
アクチユエータ１７１のロツド１７２に連結され
ている。

アクチユエータ１７１の圧力室１７３には吸気
管７１内のスロツトル弁７２の下流に連通する管
１７４が接続されており、この管１７４途中には
圧力室１７３側から順に第１図の第１及び第２の
電磁弁１１，１２と実質的に同一の電磁弁１７５
及び１７６が配設されている。電磁弁１７５と電
磁弁１７６間の管１７４には、その分岐点１７４
ａから分岐し、大気と連通する管１７７が接続さ
れ、管１７７の途中には第１図の第３の電磁弁１
４と実質的に同一の電磁弁１７８が配設されてい
る。尚、アクチユエータ１７１、電磁弁１７５，
１７６及び１７８は実質的に第１図のアクチユエ
ータ１等と同一であるので第６図と同様にそれら
の詳細な構成、及び作用については説明を省略す
る。又、第７図には第６図と同様に第１図のリザ
ーバ１５、オリフイス１６，１７，１８に対応す
るものの図示が省略されている。

第７図のアイドル回転数制御装置１７０の吸気
増量弁１７０ｃはスロツトル弁７２の全閉アイド
ル時にそのリフト量がアクチユエータ１７１によ
つて制御され、もつてスロツトル弁７２をバイパ
スしてエンジンに供給される空気量が調整され
る。そしてアクチユエータ１７１による吸気増量
弁７０ｃのリフト量制御は第６図の説明を参照す
れば容易に推考されるのでその説明を省略する。

本発明の使用例として上述の内燃エンジンのア
イドル回転数制御装置に本発明が適用される場合
に限定されず種々の使用例が考えられ、被駆動装
置１００として内燃エンジンの気化器に取付けら
れ、ブリードエア制御弁によりブリードエア量を
調整して燃料供給量を制御する燃料調量装置、内
燃エンジンの排気ガスを吸気系に還流させる排気
還流路途中に配設される排気還流制御弁により排
気ガスの還流量を制御する排気還流制御装置等で
あつてもよい。更に、被駆動装置１００は内燃エ
ンジンの制御装置に限定されず、流体の流量、物
体の変位量等を制御する種々の制御装置であつて
もよい。

発明の効果 以上詳述したように本発明の圧力応動型アクチ
ユエータの制御装置によれば、以上詳述したよう
に本発明の圧力応動型アクチユエータの制御装置
によれば、ダイアフラムに連結された被駆動装置
が制御すべき制御量の目標値とセンサが検出した
制御量の実際値との偏差が正の第１の所定値と負
の第２の所定値との間にあり且つ前記ダイアフラ
ムを一の方向に偏倚させるべき状態にあるとき、
第１及び第３の電磁弁を閉成状態に保持したまま
第２の電磁弁を第１の所定時間tl₂₂に亘つて開成
させた後、前記第１乃至第３のすべての電磁弁を
第２の所定時間t_D′₂に亘つて閉成状態に保持し、
その後前記第１の電磁弁のみを第３の所定時間
tl₁₂に亘つて開成させ、前記偏差が前記正の第１
の所定値と前記負の第２の所定値との間にあり且
つ前記ダイアフラムを他の方向に偏倚させるべき
状態にあるとき、前記第１及び第２の電磁弁を閉
成状態に保持したまま第３の電磁弁を第４の所定
時間tl₃₃に亘つて開成させた後、前記第１乃至第
３のすべての電磁弁を第５の所定時間t_D′₃に亘つ
て閉成状態に保持し、その後前記第１の電磁弁の
みを第６の所定時間tl₁₃に亘つて開成させるよう
にし、前記偏差が前記正の第１の所定値より大き
く、且つ前記ダイアフラムが前記一の方向に偏倚
させるべき状態にあるとき、前記第１及び第２の
電磁弁を同時に第７の所定時間に亘つて開弁さ
せ、前記偏差が前記負の第２の所定値より小さ
く、且つ前記ダイアフラムが前記他の方向に偏倚
させるべき状態にあるとき、前記第１及び第３の
電磁弁を同時に第８の所定時間に亘つて開弁させ
るようにしたので、上述のダイアフラム面に作用
する作動圧力を微細に調整することが出来、アク
チユエータの作動量を正確に制御することが出来
る一方、アクチユエータを迅速に作動し、制御量
の実際値を目標値に逸早く近づけることが出来
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る圧力応動型アクチユエー
タの制御装置の主要部の構成を示すブロツク図、
第２図は第１図の３個の電磁弁を制御する電子回
路の構成を説明するブロツク図、第３図は第２図
の電子回路による電磁弁の制御手順を説明するフ
ローチヤート、第４図は第１図の被駆動装置が制
御する制御量の実際値Ｎの時間変化を示すタイム
チヤート、第５図は第１図の３個の電磁弁のオン
−オフ状態を示すタイムチヤート、第６図は本発
明の第１の使用例としてスロツトル弁の弁開度を
調整してアイドル時の内燃エンジンに供給される
吸入空気量を制御し、もつてアイドル回転数を制
御するアイドル回転数制御装置の主要部の構成を
示すブロツク図、第７図は本発明の第２の使用例
として、スロツトル弁をバイパスする空気量を調
整してアイドル時の内燃エンジンに供給される吸
入空気量を制御し、もつてアイドル回転数を制御
するアイドル回転数制御装置の主要部の構成を示
すブロツク図である。 １……圧力応動型アクチユエータ、２……上部
ハウジング、４……ダイアフラム、５……圧力
室、１０……第１の通路、１１……第１の電磁
弁、１２……第２の電磁弁、１３……第２の通
路、１４……第３の電磁弁、１５……蓄圧室、２
１……制御量センサ、２３……比較回路、２５…
…制御信号発生回路、１００……被駆動装置、１
６０，１７０……内燃エンジンのアイドル回転数
制御装置（吸入空気量制御装置）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ハウジングとダイアフラムとで画成される圧
   力室を有し、該圧力室のダイアフラム面に作用す
   る作動圧力の大きさに応じて、前記ダイアフラム
   に連結された被駆動装置を駆動させるアクチユエ
   ータの制御装置において、一端が前記圧力室に連
   通し、他端が第１の圧力源に連通する第１の通路
   と、この第１の通路途中で分岐し、第２の圧力源
   に連通する第２の通路とを設け、前記第１の通路
   の、前記圧力室と前記第２の通路が分岐する分岐
   点間に第１の電磁弁及び前記分岐点と前記第１の
   圧力源間に第２の電磁弁を、前記第２の通路途中
   に第３の電磁弁を夫々配設すると共に、前記被駆
   動装置が制御する制御量の実際値を検出するセン
   サを設け、該制御量の目標値を設定し且つ該設定
   した目標値に基づき前記第１乃至第３の電磁弁の
   開閉を制御する電子回路により、前記目標値と前
   記センサが検出した実際値との偏差が正の第１の
   所定値と負の第２の所定値との間にあり且つ前記
   ダイアフラムを一の方向に偏倚させるべき状態に
   あるとき、前記第１及び第３の電磁弁を閉成状態
   に保持したまま前記第２の電磁弁を第１の所定時
   間tl₂₂に亘つて開成させた後、前記第１乃至第３
   のすべての電磁弁を第２の所定時間t_D′₂に亘つて
   閉成状態に保持し、その後前記第１の電磁弁のみ
   を第３の所定時間tl₁₂に亘つて開成させ、前記偏
   差が前記正の第１の所定値と前記負の第２の所定
   値との間にあり且つ前記ダイアフラムを他の方向
   に偏倚させるべき状態にあるとき、前記第１及び
   第２の電磁弁を閉成状態に保持したまま第３の電
   磁弁を第４の所定時間tl₃₃に亘つて開成させた後、
   前記第１乃至第３のすべての電磁弁を第５の所定
   時間t_D′₃に亘つて閉成状態に保持し、その後前記
   第１の電磁弁のみを第６の所定時間tl₁₃に亘つて
   開成させるようにし、前記偏差が前記正の第１の
   所定値より大きく、且つ前記ダイアフラムが前記
   一の方向に偏倚させるべき状態にあるとき、前記
   第１及び第２の電磁弁を同時に第７の所定時間に
   亘つて開弁させ、前記偏差が前記負の第２の所定
   値より小さく、且つ前記ダイアフラムが前記他の
   方向に偏倚させるべき状態にあるとき、前記第１
   及び第３の電磁弁を同時に第８の所定時間に亘つ
   て開弁させるようにされて成ることを特徴とする
   圧力応動型アクチユエータの制御装置。 ２ 前記圧力室と前記第１の電磁弁間の前記第１
   の通路に蓄圧室を設けたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の圧力応動型アクチユエータ
   の制御装置。 ３ 前記分岐点近傍の前記第１の通路又は第２の
   通路に蓄圧室を設けたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の圧力応動型アクチユエータの
   制御装置。 ４ 前記被駆動装置は内燃エンジンの吸入空気量
   制御装置であることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項乃至第３項のいずれか１項に記載の圧力応
   動型アクチユエータの制御装置。 ５ 前記吸入空気量制御装置は吸気通路途中に配
   設されたスロツトル弁を、その全閉位置から前記
   ダイアフラムの偏倚量に応じた開度だけ強制的に
   開弁させるスロツトル弁開弁手段を含んで成るこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の圧力
   応動型アクチユエータの制御装置。 ６ 前記吸入空気量制御装置は一端が吸気通路の
   スロツトル弁下流に開口し、他端が大気に連通す
   る空気通路と、該空気通路途中に配置された制御
   弁とから成ることを特徴とする特許請求の範囲第
   ４項記載の圧力応動型アクチユエータの制御装
   置。 ７ 前記被駆動装置は内燃エンジンの燃料供給量
   制御装置であることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項乃至第３項のいずれか１項に記載の圧力応
   動型アクチユエータの制御装置。 ８ 前記被駆動装置は内燃エンジンの排気ガス還
   流量制御装置であることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項乃至第３項のいずれか１項に記載の圧
   力応動型アクチユエータの制御装置。 ９ 前記第１の圧力源及び第２の圧力源のいずれ
   か一方の圧力は吸気通路内のスロツトル弁下流側
   に発生する圧力であることを特徴とする特許請求
   の範囲第４項乃至第８項のいずれか１項に記載の
   圧力応動型アクチユエータの制御装置。 １０ 前記第１の圧力源及び第２の圧力源のいず
   れか一方の圧力は大気圧であることを特徴とする
   特許請求の範囲第４項乃至第８項のいずれか１項
   に記載の圧力応動型アクチユエータの制御装置。