JPH0155801B2 - - Google Patents

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JPH0155801B2
JPH0155801B2 JP8556784A JP8556784A JPH0155801B2 JP H0155801 B2 JPH0155801 B2 JP H0155801B2 JP 8556784 A JP8556784 A JP 8556784A JP 8556784 A JP8556784 A JP 8556784A JP H0155801 B2 JPH0155801 B2 JP H0155801B2
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JP
Japan
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pressure
control device
passage
solenoid valve
valve
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JP8556784A
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Tsugumichi Mori
Masayuki Nishiguchi
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS60231004A publication Critical patent/JPS60231004A/ja
Publication of JPH0155801B2 publication Critical patent/JPH0155801B2/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

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  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Supply Devices, Intensifiers, Converters, And Telemotors (AREA)

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tD2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tD3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PB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PA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PB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PA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PCは第2電磁弁12の開成期間に導
入される圧力PBと第3電磁弁14の開成期間に
導入される圧力PA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
PC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PC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PC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PC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NTG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NTG
設定し、該目標値NTG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NTG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NTG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NTG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NTGよりΔNL1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、NTG値及びΔNL1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(NTG
ΔNL1)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tDをtD1(例えば1sec)に設定し、この遅
延時間tD1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NTG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NTGよりΔNL2値(前述のアイドル回転数制
御装置に適用される場合、ΔNL2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tD2(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tDを値tD2(例えば100ms)に設定し、この
遅延時間tD2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
tD2′が設けてあるために第1圧力源の圧力PB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PB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PC
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NTGよりΔNH2値(前述のアイドル回転数制
御装置に適用される場合、ΔNH2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NTG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tDを値tD5(例えば200ms)に設定し、この遅延
時間tD5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NTGよりΔNH1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ΔNH1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(NTG
+ΔNH1)より大きい場合(第4図のt5時点とt6
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PA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NTGに向つて急速に変化する(第4図のt5
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tDは所定値tD4(例えば1sec)に設定
され(ステツプ11)、制御量の実際値Nが値
(NTG+ΔNH1)より大きい限り、時間間隔tD4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tD3′(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PA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PC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tDは所定値tD3(例えば100ms)に設定され(ス
テツプ13)、制御量の実際値Nが値(NTG
ΔNH1)より小さく且つ値(NTG+ΔNH2)より大
きい限り、時間間隔tD3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tD2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tD3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tD2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tD3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。
JP8556784A 1984-04-27 1984-04-27 圧力応動型アクチユエ−タの制御装置 Granted JPS60231004A (ja)

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