JPH0343497Y2

JPH0343497Y2 -

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Publication number: JPH0343497Y2
Application number: JP1986186652U
Authority: JP
Priority date: 1986-12-03
Filing date: 1986-12-03
Publication date: 1991-09-11
Also published as: JPS6391764U

Description

【考案の詳細な説明】産業上の利用分野本考案は、空気流量等を制御するバルブ装置に
関し、特に制御が容易で応答性の速いバルブ装置
に関する。

従来の技術従来より、気体及び液体の流量を制御するのに
バルブ装置が用いられている。例えば、自動車で
はエンジンに供給される空気（又は混合気）流量
を制御するバルブ装置が吸気管に装着されてい
る。そして、このバルブ装置を利用した各種制御
装置、例えば、自動車を定速で走行させる定速走
行装置が提案されている。従来、このバルブ装置
の開度制御は第４図のブロツク図で示すように車
両の状態、即ち各種センサ５の出力信号に応じて
コンピユータ１でバルブ装置４の必要な開度を計
算すると共に、バルブ装置４の開度をスロツトル
バルブ開度検出用センサ６で検出してバルブ装置
４の制御量を決定する。そして、その制御量に応
じてドライブ回路２を介してバルブ装置４を駆動
するステツパモータ３を回動制御し、バルブ装置
４の開度を制御することにより行われていた。即
ち、バルブ装置４の空気吸入管に対する開度を制
御することにより空気通路面積を変化させ空気流
量を制御していた。

考案が解決しようとする問題点しかし、上記従来のバルブ装置では、ステツパ
モータ等でバルブの開度を徐々に変化させていく
ため、急激な流量変化（バルブの大きな開度変
化）を行う場合には、制御の遅れが生じる問題が
ありまたステツパモータのステツパ数は応答性と
の関係上、あまり多くできないので細かい制御が
困難であるという問題点もあつた。また、バルブ
装置の開度を制御するためには車両の状態を検出
する各種センサ５のみならず、スロツトルバルブ
開度検出用センサ６も必要となるためコストが高
くなるといつた問題があつた。

本考案は、このような従来の問題点に鑑みなさ
れたもので、エンジンに供給される空気流量の制
御が簡単でアクセル操作等に対する応答性の速い
バルブ装置の提供を目的とする。

問題点を解決するための手段本考案は、内燃機関の吸入空気管を流通する空
気料を制御するバルブ装置において、前記内燃機関の各状態を検出する各種検出手段
と、前記吸入空気管に設けられ、各々の面積比が
2⁰，2¹，2²，2³…2^N-1の関係を有する複数の流体
通過孔と、該各々の孔を開閉する複数の開閉手段
と、前記各種検出手段の出力信号に基づき前記内
燃機関の状態に応じて前記開閉手段に必要な開度
量を計算し、該開度量に対応した前記開閉手段を
選択して駆動する制御手段からなることを特徴と
するバルブ装置である。

作用上記手段により、複数の面積の異なる空気通過
孔における開閉の組み合わせで流体通過面積を制
御し、流体流量を制御することができる。

考案の実施例以下、図面を用いて本考案の一実施例を説明す
る。

第１図は本考案の一実施例を示す断面図、第２
図は第１図のＡ−A′断面図である。

第１図に及び第２図において、１４は電磁弁で
あつて図示しないコイルに電流を流すことにより
開閉部材２２が開き、空気等が通過孔２４を通過
可能となる構成となつている。該電磁弁１４には
雄ねじ２３が切られており、スロツトルボデイ１
１に設けられた穴１２の雌ねじ１３と螺合して電
磁弁１４がスロツトルボデイ１１に固定される。
電磁弁１５〜２１は通過孔２５〜３１の面積が異
なるだけで他は電磁弁１４と同様の構成であり、
またスロツトルボデイ１１への取付けも電磁弁１
４の場合と同様である。３２は電磁弁１４〜２１
の通過孔２４〜３１の各々に対応す開孔（図面で
は通過孔２４，２５に対応する開孔３３，３４の
み記載）を有する封止板で、電磁弁１４〜２１と
密着するよう取付けることにより各電磁弁１４〜
２１相互及びスロツトルボデイ１１との間の隙間
をふさぎ、電磁弁１４〜２１の通過孔２４〜３１
以外を空気が流れないようにするものである。こ
の封止板３２はねじ等（図示せず）でスロツトル
ボデイ１１に固定してもよく、密閉性が必要であ
ればろう付、溶接等で固定すればよい。また、封
止板は電磁弁のどちら側に設けてもよく、両側に
設けてもかまわない。

次に、空気流量を制御する方法について第３図
を用いて説明する。本考案の制御手段であるコン
ピユータ４１は第４図で示したコンピユータ１と
同様、図示せぬ各種センサからの出力信号に基づ
き内燃機関の状態に応じて電磁弁１４〜２１を選
択、駆動し、内燃機関に供給される空気流量を自
動的に制御する。そして、バルブ装置の開度を制
御するコンピユータ４１のバルブ装置用出力ポー
ト４２を８ビツトとした場合、最下位ビツト
LSBに最小の電磁弁２１を対応させ、電磁弁が
大きくなるにつれて上位ビツトに対応させる。即
ち、Ｎ番目のビツト信号を“１”にするとＮ番目
の大きさの電磁弁を開として空気を流通可能と
し、“０”信号にすると電磁弁を閉として空気の
流通を遮断するよう構成する。この場合、異なる
電磁弁の通過孔２４〜３１の面積比は１：2¹：
2²：2³…2⁷に設定されており、出力ポート４２へ
出力する信号に比例した管路面積で空気を流通さ
せることができる。例えば、出力ポート４２に
“214”を出力すると出力ポート４２のビツト信号
はとなり、電磁弁１４，１５，１７，１９，２０が
動作して通過孔２４，２５，２７，２９，３０が
開となり、空気流通路面積は最小の孔の面積の
214倍になる。尚、４３〜５０は電磁弁１４〜２
１のドライブ回路で、出力ポート４２の対応する
ビツトが“１”の時電磁弁１４〜２１を動作さ
せ、通過孔２４〜３１を開とする。上記実施例
は、電磁弁の個数を８個とした場合について述べ
たが、Ｎ種の異なる空気量を通す電磁弁を設けれ
ば、これらの開閉の組合せで2^N段階で空気流量を
制御することができる。また、この場合に面積比
を１：２：2²：2³：2⁴……2^N-1とすれば、８ビツ
トの出力ポートを利用した場合と同様、出力ポー
トへ出力した信号に比例した空気流通面積を得る
ことができる。従つて、必要な空気量が得られる
よう出力ポート４２をプログラム（必要なビツト
に１を立てる）する際、最小流量に対する必要空
気量の比を２進表示してその値をそのまま出力ポ
ートに対応させるだけでよいので、プログラム作
業が容易になる。またバルブ装置の開度面積（空
気流通面積）は出力ポートの状態から検知できる
ので特別にスロツトル開度検出用センサを設ける
必要はない。

考案の効果以上、詳細に説明したように、本考案によれば
制御が難しく、応答の遅い開度制御よる空気流量
制御ではなく、複数の面積の異なる通過孔におけ
る開閉の組合わせにより空気流量を制御している
ので空気流量の制御が簡単で応答性の速いバルブ
装置が得られる。更に面積比を2⁰：2¹：2²：2³：
2⁴…2^N-1としているので制御手段へのプログラム
作業が容易であるという利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例の断面図、第２図
は第１図のＡ−A′断面図、第３図は本考案によ
るバルブ装置の制御装置を示す構成図、第４図は
従来のバルブ装置を用いた制御装置のブロツク図
である。図において、１１はスロツトルボデイ、
１２は穴、１３は雌ねじ、１４〜２１は電磁弁、
２２は開閉部材、２３は雄ねじ、２４〜３１は通
過孔、３２は封止板、４１はコンピユータ、４２
は出力ポート、４３〜５０はドライブ回路であ
る。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】内燃機関の吸入空気管を流通する空気量を制御
するバルブ装置において、前記内燃機関の各状態を検出する各種検出手段
と、前記吸入空気管に設けられ、各々の面積比
が、2⁰，2¹，2²，2³…2^N-1の関係を有する複数の
流体通過孔と、該各々の孔を開閉する複数の開閉
手段と、前記各種検出手段の出力信号に基づき前
記内燃機関の状態に応じて前記開閉手段に必要な
開度量を計算し、該開度量に対応した前記開閉手
段を選択して駆動する制御手段からなることを特
徴とするバルブ装置。