JPH0565902A - 流体圧アクチユエータ装置 - Google Patents
流体圧アクチユエータ装置Info
- Publication number
- JPH0565902A JPH0565902A JP3226989A JP22698991A JPH0565902A JP H0565902 A JPH0565902 A JP H0565902A JP 3226989 A JP3226989 A JP 3226989A JP 22698991 A JP22698991 A JP 22698991A JP H0565902 A JPH0565902 A JP H0565902A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- opening
- valve
- pressure chamber
- negative pressure
- electromagnetic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
- F02D41/0077—Control of the EGR valve or actuator, e.g. duty cycle, closed loop control of position
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Servomotors (AREA)
- Fluid-Driven Valves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 流体圧アクチュエータ装置の応答性を向上さ
せる。 【構成】 車両のEGR装置の弁体5の開度を変化させ
るアクチュエータ本体12と、負圧タンク13と、これ
らを連通する連通路19と、連通路19から分岐する通
路23と、第1及び第2の電磁開閉弁14,15と、開
度センサ21と、各電磁開閉弁14,15の一方を選択
してデューティ比制御で開閉操作するコントローラ16
等を備えた負圧アクチュエータ装置10である。コント
ローラ16は、CU4から供給された目標開度Lt と、
開度センサ21から供給された実測開度Lm との大小関
係より、いずれの電磁開閉弁を操作するかを決定すると
共に、操作する際のデューティ係数を、実測開度Lm と
目標開度Lt との差、及び圧力室18の容積Vの大小に
応じて決定する。従って、デューティ係数をできるだけ
大きく設定することが可能となり、弁体5の開度を迅速
に変化させることができる。
せる。 【構成】 車両のEGR装置の弁体5の開度を変化させ
るアクチュエータ本体12と、負圧タンク13と、これ
らを連通する連通路19と、連通路19から分岐する通
路23と、第1及び第2の電磁開閉弁14,15と、開
度センサ21と、各電磁開閉弁14,15の一方を選択
してデューティ比制御で開閉操作するコントローラ16
等を備えた負圧アクチュエータ装置10である。コント
ローラ16は、CU4から供給された目標開度Lt と、
開度センサ21から供給された実測開度Lm との大小関
係より、いずれの電磁開閉弁を操作するかを決定すると
共に、操作する際のデューティ係数を、実測開度Lm と
目標開度Lt との差、及び圧力室18の容積Vの大小に
応じて決定する。従って、デューティ係数をできるだけ
大きく設定することが可能となり、弁体5の開度を迅速
に変化させることができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、開閉弁等を、流体の圧
力を利用して開閉操作する流体圧アクチュエータ装置に
関する。
力を利用して開閉操作する流体圧アクチュエータ装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】車両に装備された排気ガス再循環装置
(以下、EGR装置と称す)のコントロールバルブは、
エンジン吸気系の負圧を利用した流体圧アクチュエータ
装置で開閉操作されている。従来の流体圧アクチュエー
タ装置は、例えばベロフラムで区画された負圧室を有す
るアクチュエータ本体と、この負圧室にインテークマニ
ホールドの負圧を供給する連通路と、この連通路の途中
から分岐する大気開放路と、大気開放路を開閉する第1
の電磁開閉弁と、連通路を、大気開放路とインテークマ
ニホールドとの間の位置で開閉する第2の電磁開閉弁
と、各電磁開閉弁を選択的に操作するコントローラ等を
備えて構成されている。
(以下、EGR装置と称す)のコントロールバルブは、
エンジン吸気系の負圧を利用した流体圧アクチュエータ
装置で開閉操作されている。従来の流体圧アクチュエー
タ装置は、例えばベロフラムで区画された負圧室を有す
るアクチュエータ本体と、この負圧室にインテークマニ
ホールドの負圧を供給する連通路と、この連通路の途中
から分岐する大気開放路と、大気開放路を開閉する第1
の電磁開閉弁と、連通路を、大気開放路とインテークマ
ニホールドとの間の位置で開閉する第2の電磁開閉弁
と、各電磁開閉弁を選択的に操作するコントローラ等を
備えて構成されている。
【0003】アクチュエータ本体は、EGR装置のコン
トロールバルブと一体に形成されており、コントロール
バルブの弁体はベロフラムに取り付けられている。従っ
て、コントローラが各電磁開閉弁を選択的に操作して前
記負圧室内の圧力を変化させると、ベロフラムが変位し
て前記コントロールバルブの開度が変化する。負圧室は
小型に設定されており、僅かな圧力変化でベロフラムが
迅速に変位する。
トロールバルブと一体に形成されており、コントロール
バルブの弁体はベロフラムに取り付けられている。従っ
て、コントローラが各電磁開閉弁を選択的に操作して前
記負圧室内の圧力を変化させると、ベロフラムが変位し
て前記コントロールバルブの開度が変化する。負圧室は
小型に設定されており、僅かな圧力変化でベロフラムが
迅速に変位する。
【0004】コントローラは、コントロールバルブに取
り付けられた開度センサからの信号に基づいてバルブの
現在の開度を監視している。そして、この現在の開度L
m と、EGR装置で算出された目標開度Lt との偏差Δ
Lを求め、各電磁開閉弁をフィードバック制御してい
る。つまり、コントローラは、目標開度Lt が現在開度
Lm よりも大きく偏差ΔLが正の場合には、第2の電磁
開閉弁を開弁させて負圧室に負圧を導入し、目標開度L
t が現在開度Lm よりも小さく偏差ΔLが負の場合に
は、第1の電磁開閉弁を開弁させて負圧室に大気圧を導
入する。
り付けられた開度センサからの信号に基づいてバルブの
現在の開度を監視している。そして、この現在の開度L
m と、EGR装置で算出された目標開度Lt との偏差Δ
Lを求め、各電磁開閉弁をフィードバック制御してい
る。つまり、コントローラは、目標開度Lt が現在開度
Lm よりも大きく偏差ΔLが正の場合には、第2の電磁
開閉弁を開弁させて負圧室に負圧を導入し、目標開度L
t が現在開度Lm よりも小さく偏差ΔLが負の場合に
は、第1の電磁開閉弁を開弁させて負圧室に大気圧を導
入する。
【0005】そして、コントローラは、偏差ΔLの絶対
値が所定値ε1 よりも大きい場合には、一方の電磁開閉
弁を全開させてアクチュエータ本体を急激に駆動し、コ
ントロールバルブの開度を一気に変化させ、偏差ΔLの
絶対値が所定値ε1 以下になると一方の電磁開閉弁を所
定のデューティ係数でデューティ比制御し、アクチュエ
ータ本体を緩やかに駆動してコントロールバルブの開度
の微調整を行う。
値が所定値ε1 よりも大きい場合には、一方の電磁開閉
弁を全開させてアクチュエータ本体を急激に駆動し、コ
ントロールバルブの開度を一気に変化させ、偏差ΔLの
絶対値が所定値ε1 以下になると一方の電磁開閉弁を所
定のデューティ係数でデューティ比制御し、アクチュエ
ータ本体を緩やかに駆動してコントロールバルブの開度
の微調整を行う。
【0006】このデューティ係数は、ベロフラムの変位
特性を考慮して設定されている。つまり、圧力室内の圧
力変化量とベロフラムの変位量との変化特性は線形とは
ならず、例えば、圧力室の容積Vがβだけ増加した場合
に、容積Vaから容積(Va +β)に変化したときと、
容積Vb から容積(Vb +β)に変化したときとでは、
コントロールバルブの開度の変化量が異なる。負圧室が
小型に設定されているので、この傾向はより顕著にな
る。
特性を考慮して設定されている。つまり、圧力室内の圧
力変化量とベロフラムの変位量との変化特性は線形とは
ならず、例えば、圧力室の容積Vがβだけ増加した場合
に、容積Vaから容積(Va +β)に変化したときと、
容積Vb から容積(Vb +β)に変化したときとでは、
コントロールバルブの開度の変化量が異なる。負圧室が
小型に設定されているので、この傾向はより顕著にな
る。
【0007】このため、デューティ係数を小さな値に設
定し、前記容積Vの変化速度を緩やかにし、コントロー
ルバルブの開度の変化を緩やかにしている。これによ
り、コントロールバルブの全閉位置から全開位置までの
全域にわたり、コントロールバルブの開度を微調整する
ことが可能となって、コントロールバルブの開度操作の
確実性を向上させている。
定し、前記容積Vの変化速度を緩やかにし、コントロー
ルバルブの開度の変化を緩やかにしている。これによ
り、コントロールバルブの全閉位置から全開位置までの
全域にわたり、コントロールバルブの開度を微調整する
ことが可能となって、コントロールバルブの開度操作の
確実性を向上させている。
【0008】さらに、コントローラは、偏差ΔLの絶対
値が所定値ε2 よりも小さくなると、現在開度Lm と目
標開度Lt とが一致したものとみなし、電磁開閉弁を全
閉させてアクチュエータ本体を停止させる。
値が所定値ε2 よりも小さくなると、現在開度Lm と目
標開度Lt とが一致したものとみなし、電磁開閉弁を全
閉させてアクチュエータ本体を停止させる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の流体圧アクチュエータ装置においては、前記デュー
ティ係数を小さな値に設定しているので、偏差ΔLの絶
対値が所定値ε2 よりも小さくなった場合に、コントロ
ールバルブの開度の変化速度が著しく遅く、流体圧アク
チュエータ装置が応答性に劣るとの問題がある。
来の流体圧アクチュエータ装置においては、前記デュー
ティ係数を小さな値に設定しているので、偏差ΔLの絶
対値が所定値ε2 よりも小さくなった場合に、コントロ
ールバルブの開度の変化速度が著しく遅く、流体圧アク
チュエータ装置が応答性に劣るとの問題がある。
【0010】本発明は、上述の問題点を解決するために
なされたもので、操作の確実性を保持しつつ、応答性に
優れた流体圧アクチュエータ装置を提供することを目的
とする。
なされたもので、操作の確実性を保持しつつ、応答性に
優れた流体圧アクチュエータ装置を提供することを目的
とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明によれば、被駆動部材の現在位置を検出する手
段を有し、この被駆動部材を目標位置にまでフィードバ
ック制御しながら移動させる流体圧アクチュエータ装置
において、可動膜で区画された圧力室を有するととも
に、被駆動部材と可動膜とを連結する出力伝達部材を有
するアクチュエータ本体と、圧力源と、圧力室と圧力源
とを連通する流体通路と、この流体通路の途中に設けら
れた大気開放通路と、大気開放通路を開閉する第1の電
磁開閉弁と、流体通路の途中に、圧力源と大気開放通路
との間に位置して設けられた第2の電磁開閉弁と、圧力
室の容積を検出する容積検出手段と、第1及び第2の電
磁開閉弁のうちの一方を選択してデューティ比制御で開
閉操作し、圧力室の容積を変化させるコントローラとを
備え、このコントローラは、被駆動部材の現在位置と目
標位置との大小関係より第1及び第2の電磁開閉弁のう
ちのいずれの電磁開閉弁を操作するかを選択すると共
に、この選択された電磁開閉弁を操作する際のデューテ
ィ係数を、前記現在位置と目標位置との差、及び圧力室
の容積の大小に応じて決定する構成としたものである。
に本発明によれば、被駆動部材の現在位置を検出する手
段を有し、この被駆動部材を目標位置にまでフィードバ
ック制御しながら移動させる流体圧アクチュエータ装置
において、可動膜で区画された圧力室を有するととも
に、被駆動部材と可動膜とを連結する出力伝達部材を有
するアクチュエータ本体と、圧力源と、圧力室と圧力源
とを連通する流体通路と、この流体通路の途中に設けら
れた大気開放通路と、大気開放通路を開閉する第1の電
磁開閉弁と、流体通路の途中に、圧力源と大気開放通路
との間に位置して設けられた第2の電磁開閉弁と、圧力
室の容積を検出する容積検出手段と、第1及び第2の電
磁開閉弁のうちの一方を選択してデューティ比制御で開
閉操作し、圧力室の容積を変化させるコントローラとを
備え、このコントローラは、被駆動部材の現在位置と目
標位置との大小関係より第1及び第2の電磁開閉弁のう
ちのいずれの電磁開閉弁を操作するかを選択すると共
に、この選択された電磁開閉弁を操作する際のデューテ
ィ係数を、前記現在位置と目標位置との差、及び圧力室
の容積の大小に応じて決定する構成としたものである。
【0012】
【作用】第1及び第2の電磁開閉弁を選択的にデューテ
ィ比制御することで、アクチュエータ本体の圧力室内に
は大気圧あるいは圧力源の圧が導入され、可動膜が変位
する。可動膜が変位すると、出力伝達部材が被駆動部材
を移動させる。コントローラは、被駆動部材の現在位置
と目標位置との大小関係より第1の電磁開閉弁を操作す
るか第2の電磁開閉弁を操作するかを選択する。これに
より、被駆動部材を目標位置に向けて駆動させることが
できる。そして、前記現在位置と目標位置との差、及び
圧力室の容積の大小に応じて、電磁開閉弁をデューティ
比制御する際のデューティ係数を決定する。従って、前
記現在位置と目標位置との差、及び圧力室の容積の大小
に応じて、デューティ係数を大きく設定することがで
き、圧力室の容積の変化速度が大きくなって、可動膜、
即ち被駆動部材の変位速度が増加する。
ィ比制御することで、アクチュエータ本体の圧力室内に
は大気圧あるいは圧力源の圧が導入され、可動膜が変位
する。可動膜が変位すると、出力伝達部材が被駆動部材
を移動させる。コントローラは、被駆動部材の現在位置
と目標位置との大小関係より第1の電磁開閉弁を操作す
るか第2の電磁開閉弁を操作するかを選択する。これに
より、被駆動部材を目標位置に向けて駆動させることが
できる。そして、前記現在位置と目標位置との差、及び
圧力室の容積の大小に応じて、電磁開閉弁をデューティ
比制御する際のデューティ係数を決定する。従って、前
記現在位置と目標位置との差、及び圧力室の容積の大小
に応じて、デューティ係数を大きく設定することがで
き、圧力室の容積の変化速度が大きくなって、可動膜、
即ち被駆動部材の変位速度が増加する。
【0013】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て詳述する。図1は、本発明を適用した流体圧アクチュ
エータ装置の一実施例を示し、この流体圧アクチュエー
タ装置10は、負圧アクチュエータ装置であり、例え
ば、EGR装置に取り付けられている。
て詳述する。図1は、本発明を適用した流体圧アクチュ
エータ装置の一実施例を示し、この流体圧アクチュエー
タ装置10は、負圧アクチュエータ装置であり、例え
ば、EGR装置に取り付けられている。
【0014】EGR装置は、排気管と吸入管(共に図示
せず)を連通させる排気ガス再循環路2と、この排気ガ
ス再循環路2に介在されたコントロールバルブユニット
(以下、単にバルブユニットと記す)3と、各種センサ
からの信号に基づきバルブユニット3の目標開度(目標
位置)Lt を算出するEGRコントロールユニット4等
より構成されている。バルブユニット3は、排気ガス再
循環路2内の排気ガス流量を調整する弁体5と、後述す
るように流体圧アクチュエータ装置10の構成要素であ
るアクチュエータ本体12等を備えている。また、EG
Rコントロールユニット(以下、CUと記す)4は、算
出した目標開度Lt の更新毎に、この目標開度Lt を流
体圧アクチュエータ装置10のコントローラ16に供給
する。
せず)を連通させる排気ガス再循環路2と、この排気ガ
ス再循環路2に介在されたコントロールバルブユニット
(以下、単にバルブユニットと記す)3と、各種センサ
からの信号に基づきバルブユニット3の目標開度(目標
位置)Lt を算出するEGRコントロールユニット4等
より構成されている。バルブユニット3は、排気ガス再
循環路2内の排気ガス流量を調整する弁体5と、後述す
るように流体圧アクチュエータ装置10の構成要素であ
るアクチュエータ本体12等を備えている。また、EG
Rコントロールユニット(以下、CUと記す)4は、算
出した目標開度Lt の更新毎に、この目標開度Lt を流
体圧アクチュエータ装置10のコントローラ16に供給
する。
【0015】流体圧アクチュエータ装置(以下、負圧ア
クチュエータ装置と記す)10は、アクチュエータ本体
12、負圧タンク13、第1及び第2の電磁開閉弁1
4,15、及びコントローラ16等より構成されてい
る。この負圧アクチュエータ装置10は、フィードバッ
ク比制御することにより、バルブユニット3、詳しくは
弁体5の実測開度Lm をCU4から供給された目標開度
Lt に向けて変化させる。
クチュエータ装置と記す)10は、アクチュエータ本体
12、負圧タンク13、第1及び第2の電磁開閉弁1
4,15、及びコントローラ16等より構成されてい
る。この負圧アクチュエータ装置10は、フィードバッ
ク比制御することにより、バルブユニット3、詳しくは
弁体5の実測開度Lm をCU4から供給された目標開度
Lt に向けて変化させる。
【0016】アクチュエータ本体12は、所謂べロフラ
ム式のアクチュエータで、ケーシング12a内に配置さ
れたベロフラム12bで負圧室18を区画している。ケ
ーシング12aは、前記排気ガス再循環路2の所定位置
に介在されている。このケーシング12aの所定位置に
は、負圧室18に臨むポート12cが形成されており、
このポート12cには、連通路19の一端19aが接続
されている。
ム式のアクチュエータで、ケーシング12a内に配置さ
れたベロフラム12bで負圧室18を区画している。ケ
ーシング12aは、前記排気ガス再循環路2の所定位置
に介在されている。このケーシング12aの所定位置に
は、負圧室18に臨むポート12cが形成されており、
このポート12cには、連通路19の一端19aが接続
されている。
【0017】ベロフラム12bには、弁軸12eが接続
されている。この弁軸12eは、前記弁体5と一体に成
形されている。従って、このベロフラム12bが変位す
ると、弁体5の開度が変化する。また、ベロフラム12
bは、リターンスプリング12dにより、バルブユニッ
ト3を閉じる方向に常時付勢されている。また、アクチ
ュエータ本体12には、開度センサ21が取り付けられ
ている。開度センサ21は、前記弁体5の開度を電気抵
抗を利用して検出し、実測開度L m としてコントローラ
16に供給する。弁体5は、弁軸12eを介してベロフ
ラム12bに接続されているので、コントローラ16
は、弁体5の実測開度Lm が小さい場合には負圧室18
の容積Vが大であると、また、全体5の実測開度Lm が
大きい場合には負圧室18の容積Vが小であると判断す
る。即ち、開度センサ21は、バルブユニット3の実測
開度Lm を検出する開度検出手段であると共に、負圧室
18の容積Vを検出する容積検出手段でもある。
されている。この弁軸12eは、前記弁体5と一体に成
形されている。従って、このベロフラム12bが変位す
ると、弁体5の開度が変化する。また、ベロフラム12
bは、リターンスプリング12dにより、バルブユニッ
ト3を閉じる方向に常時付勢されている。また、アクチ
ュエータ本体12には、開度センサ21が取り付けられ
ている。開度センサ21は、前記弁体5の開度を電気抵
抗を利用して検出し、実測開度L m としてコントローラ
16に供給する。弁体5は、弁軸12eを介してベロフ
ラム12bに接続されているので、コントローラ16
は、弁体5の実測開度Lm が小さい場合には負圧室18
の容積Vが大であると、また、全体5の実測開度Lm が
大きい場合には負圧室18の容積Vが小であると判断す
る。即ち、開度センサ21は、バルブユニット3の実測
開度Lm を検出する開度検出手段であると共に、負圧室
18の容積Vを検出する容積検出手段でもある。
【0018】負圧タンク13には、連通路19の他端1
9bが接続されている。従って、負圧タンク13と前記
アクチュエータ本体12の負圧室18とは、この連通路
19を介して連通されている。負圧タンク13は所定の
容積を有しており、逆止弁20を介して負圧源、例えば
インテークマニホールド(図示せず)に接続されてお
り、所定の負圧力を蓄えている。従って、この負圧タン
ク13は、所定の負圧力を負圧室18に供給することが
できる。
9bが接続されている。従って、負圧タンク13と前記
アクチュエータ本体12の負圧室18とは、この連通路
19を介して連通されている。負圧タンク13は所定の
容積を有しており、逆止弁20を介して負圧源、例えば
インテークマニホールド(図示せず)に接続されてお
り、所定の負圧力を蓄えている。従って、この負圧タン
ク13は、所定の負圧力を負圧室18に供給することが
できる。
【0019】連通路19の途中からは通路23が分岐し
ており、その先端23aは大気に開放されている。そし
て、この通路23の途中には、第1の電磁開閉弁14が
取り付けられている。第1の電磁開閉弁14は常閉型の
開閉弁で、コントローラ16がソレノイド14aを励磁
すると弁体14bが通路23を開く。通路23が開く
と、連通路19を介して負圧室18内に大気が供給され
る。負圧室18内に供給される大気の量、即ち圧力の大
きさは、電磁開閉弁14の開弁時間で決定される。
ており、その先端23aは大気に開放されている。そし
て、この通路23の途中には、第1の電磁開閉弁14が
取り付けられている。第1の電磁開閉弁14は常閉型の
開閉弁で、コントローラ16がソレノイド14aを励磁
すると弁体14bが通路23を開く。通路23が開く
と、連通路19を介して負圧室18内に大気が供給され
る。負圧室18内に供給される大気の量、即ち圧力の大
きさは、電磁開閉弁14の開弁時間で決定される。
【0020】第2の電磁開閉弁15は、連通路19の途
中に、通路23と負圧タンク13との間に位置して設け
られている。電磁開閉弁15は常閉型の開閉弁で、コン
トローラ16がソレノイド15aを励磁すると弁体15
bが連通路19を開く。連通路19が開くと、負圧タン
ク13から負圧室18内に所定の負圧力が供給される。
負圧室18内に供給される負圧力の量、即ち負圧の大き
さは、電磁開閉弁14の開弁時間により決定される。
中に、通路23と負圧タンク13との間に位置して設け
られている。電磁開閉弁15は常閉型の開閉弁で、コン
トローラ16がソレノイド15aを励磁すると弁体15
bが連通路19を開く。連通路19が開くと、負圧タン
ク13から負圧室18内に所定の負圧力が供給される。
負圧室18内に供給される負圧力の量、即ち負圧の大き
さは、電磁開閉弁14の開弁時間により決定される。
【0021】コントローラ16は、マイクロコンピュー
タを有している。コントローラ16の入力側には開度セ
ンサ21及びCU4が、また、出力側には各電磁開閉弁
14,15がそれぞれ電気的に接続されている。コント
ローラ16は、後述する手順に従い、各電磁開閉弁1
4,15を励磁して負圧室18内の圧力を調整し、弁体
5の実測開度Lm をCU4から供給された目標開度Lt
に一致する方向に変化させる。コントローラ16は、こ
の手順を繰り返すことで、弁体5の開度をフィードバッ
ク制御する。
タを有している。コントローラ16の入力側には開度セ
ンサ21及びCU4が、また、出力側には各電磁開閉弁
14,15がそれぞれ電気的に接続されている。コント
ローラ16は、後述する手順に従い、各電磁開閉弁1
4,15を励磁して負圧室18内の圧力を調整し、弁体
5の実測開度Lm をCU4から供給された目標開度Lt
に一致する方向に変化させる。コントローラ16は、こ
の手順を繰り返すことで、弁体5の開度をフィードバッ
ク制御する。
【0022】また、コントローラ16内のメモリには、
後述する弁開度制御ルーチン、所定値ε0 ,所定率α,
図4のコントロールマップ等が予め記憶されている。次
に、負圧アクチュエータ装置10が、弁体5の弁開度を
変化させる手順を、図2及び図3に基づいて詳述する。
図2及び図3は、コントローラ16のメモリ内に記憶さ
れた弁開度制御ルーチンの流れ図である。このルーチン
は、車両のイグニションスイッチ(図示せず)がオン状
態にあるときには、所定時間TC 周期で繰り返し実行さ
れる。そして、このルーチンの1回の実行は、このルー
チンを繰り返す時間周期である時間TC 以内に終了す
る。
後述する弁開度制御ルーチン、所定値ε0 ,所定率α,
図4のコントロールマップ等が予め記憶されている。次
に、負圧アクチュエータ装置10が、弁体5の弁開度を
変化させる手順を、図2及び図3に基づいて詳述する。
図2及び図3は、コントローラ16のメモリ内に記憶さ
れた弁開度制御ルーチンの流れ図である。このルーチン
は、車両のイグニションスイッチ(図示せず)がオン状
態にあるときには、所定時間TC 周期で繰り返し実行さ
れる。そして、このルーチンの1回の実行は、このルー
チンを繰り返す時間周期である時間TC 以内に終了す
る。
【0023】先ず、図2のステップS31においては、
CU4から供給された目標開度Lt と、開度センサ21
から供給された実測開度Lm とを読み込む。そして、ス
テップS32において、目標開度Lt から実測開度Lm
を減じて偏差ΔLを求める。ステップS33では、偏差
ΔLの絶対値が、所定値ε0 に比べて小であるか否かを
判断する。偏差ΔLの絶対値が微小であり所定値ε0 よ
りも小さい場合には、コントローラ3の開度が、目標開
度Lt と一致しているとみなすことができる。従って、
この場合には、ステップS34に進んでフラグFを初期
化した後に、各電磁開閉弁14,15を操作することな
く直ちにこのルーチンから脱出し、所定時間TC 周期で
このルーチンを繰り返し実行する。
CU4から供給された目標開度Lt と、開度センサ21
から供給された実測開度Lm とを読み込む。そして、ス
テップS32において、目標開度Lt から実測開度Lm
を減じて偏差ΔLを求める。ステップS33では、偏差
ΔLの絶対値が、所定値ε0 に比べて小であるか否かを
判断する。偏差ΔLの絶対値が微小であり所定値ε0 よ
りも小さい場合には、コントローラ3の開度が、目標開
度Lt と一致しているとみなすことができる。従って、
この場合には、ステップS34に進んでフラグFを初期
化した後に、各電磁開閉弁14,15を操作することな
く直ちにこのルーチンから脱出し、所定時間TC 周期で
このルーチンを繰り返し実行する。
【0024】なお、車両を始動させるために前記イグニ
ションスイッチをオン操作したときにも、フラグFは初
期化されている。一方、ステップS33において、偏差
ΔLの絶対値が所定値ε0 以上の場合には、ステップS
35に進む。ステップS35では、操作する電磁開閉弁
を決定する。つまり、偏差ΔLが正の場合、即ち目標開
度Lt が実測開度Lm よりも大きい場合にはステップS
36に進み、操作する電磁開閉弁を第2の電磁開閉弁1
5に設定する。これにより、負圧室18に負圧を供給で
き、負圧室18の容積Vを減少させて、弁体5の開度を
増加させることができる。
ションスイッチをオン操作したときにも、フラグFは初
期化されている。一方、ステップS33において、偏差
ΔLの絶対値が所定値ε0 以上の場合には、ステップS
35に進む。ステップS35では、操作する電磁開閉弁
を決定する。つまり、偏差ΔLが正の場合、即ち目標開
度Lt が実測開度Lm よりも大きい場合にはステップS
36に進み、操作する電磁開閉弁を第2の電磁開閉弁1
5に設定する。これにより、負圧室18に負圧を供給で
き、負圧室18の容積Vを減少させて、弁体5の開度を
増加させることができる。
【0025】一方、ステップS35において、偏差ΔL
が負の場合、即ち目標開度Lt が実測開度Lm に比べて
小さい場合にはステップS37に進み、操作する電磁開
閉弁を第1の電磁開閉弁14に設定する。これにより、
負圧室18に大気圧を供給でき、負圧室18の容積Vを
増加させて、弁体5の開度を減少させることができる。
が負の場合、即ち目標開度Lt が実測開度Lm に比べて
小さい場合にはステップS37に進み、操作する電磁開
閉弁を第1の電磁開閉弁14に設定する。これにより、
負圧室18に大気圧を供給でき、負圧室18の容積Vを
増加させて、弁体5の開度を減少させることができる。
【0026】そして、ステップS38では、コントロー
ラ16のメモリに記憶されているコントロールマップを
基に、上述のようにして決定された電磁開閉弁の、所定
時間TC に対する基本開弁率T0 を求める。このコント
ロールマップの概念を図4に示す。偏差ΔLが正の領域
では第2の電磁開閉弁15の基本開弁率T0 を表し、偏
差ΔLが負の領域では第1の電磁開閉弁15の基本開弁
率T0 を表している。基本開弁率T0 は、偏差ΔLの絶
対値の増加に応じて増加するように設定されている。そ
して、負圧室18の容積Vごとに、基本開弁率T0 の設
定線がそれぞれ設けられており、容積Vが、V1 ,V 2
・・・Vn と増加するに従って各設定線の傾きが大きく
なり、偏差ΔLが同一の場合には、容積Vが大きくなる
に従って基本開弁率T0 を大きく設定している。
ラ16のメモリに記憶されているコントロールマップを
基に、上述のようにして決定された電磁開閉弁の、所定
時間TC に対する基本開弁率T0 を求める。このコント
ロールマップの概念を図4に示す。偏差ΔLが正の領域
では第2の電磁開閉弁15の基本開弁率T0 を表し、偏
差ΔLが負の領域では第1の電磁開閉弁15の基本開弁
率T0 を表している。基本開弁率T0 は、偏差ΔLの絶
対値の増加に応じて増加するように設定されている。そ
して、負圧室18の容積Vごとに、基本開弁率T0 の設
定線がそれぞれ設けられており、容積Vが、V1 ,V 2
・・・Vn と増加するに従って各設定線の傾きが大きく
なり、偏差ΔLが同一の場合には、容積Vが大きくなる
に従って基本開弁率T0 を大きく設定している。
【0027】なお、基本開弁率T0 は、100%以下の
値である。負圧室18の容積Vの大小は、弁体5の開度
の変化量等に影響を与える。詳述する。アクチュエータ
本体12のベロフラム12bの変形量(変位量)と、負
圧室18の容積Vの変化量とは、比例しない。つまり、
ベロフラム12bが伸びていない状態から所定量Xだけ
伸びた場合と、ある程度伸びている状態からさらに所定
量Xだけ伸びた場合とでは、負圧室18の容積Vの変化
量が異なる。換言すると、負圧室18内に一定量の大気
圧あるいは負圧が導入された場合、その容積Vが比較的
小さい容積V1 であるときと、容積V1 よりも大きいV
2 であるときとでは、ベロフラム12bの変形量が異な
る。
値である。負圧室18の容積Vの大小は、弁体5の開度
の変化量等に影響を与える。詳述する。アクチュエータ
本体12のベロフラム12bの変形量(変位量)と、負
圧室18の容積Vの変化量とは、比例しない。つまり、
ベロフラム12bが伸びていない状態から所定量Xだけ
伸びた場合と、ある程度伸びている状態からさらに所定
量Xだけ伸びた場合とでは、負圧室18の容積Vの変化
量が異なる。換言すると、負圧室18内に一定量の大気
圧あるいは負圧が導入された場合、その容積Vが比較的
小さい容積V1 であるときと、容積V1 よりも大きいV
2 であるときとでは、ベロフラム12bの変形量が異な
る。
【0028】弁体5は、ベロフラム12bが変形するこ
とで開閉されるので、ベロフラム12bの変形量が異な
ると、弁体5の変位距離、即ち開弁量も異なる。このた
め、負圧室18の容積Vの大小に応じてその容積の変化
量を調整すれば、容積VがV 1 の場合とV2 の場合とで
弁体5の開弁量を同一に設定することができる。負圧室
18内の容積Vは、負圧室18内の圧力の変化に伴って
変化する。負圧室18内に供給される圧力の大きさは、
前述したように、各電磁開閉弁14,15の開弁時間で
決定される。従って、負圧室18の容積VがV1 ,V2
・・・V n と増加するに従って電磁開閉弁14,15の
開弁時間、即ち基本開弁率T0を大きく設定すれば、負
圧室18内の圧力の大小に影響されることなく、弁体5
の開度の変化量が一定になる。
とで開閉されるので、ベロフラム12bの変形量が異な
ると、弁体5の変位距離、即ち開弁量も異なる。このた
め、負圧室18の容積Vの大小に応じてその容積の変化
量を調整すれば、容積VがV 1 の場合とV2 の場合とで
弁体5の開弁量を同一に設定することができる。負圧室
18内の容積Vは、負圧室18内の圧力の変化に伴って
変化する。負圧室18内に供給される圧力の大きさは、
前述したように、各電磁開閉弁14,15の開弁時間で
決定される。従って、負圧室18の容積VがV1 ,V2
・・・V n と増加するに従って電磁開閉弁14,15の
開弁時間、即ち基本開弁率T0を大きく設定すれば、負
圧室18内の圧力の大小に影響されることなく、弁体5
の開度の変化量が一定になる。
【0029】そして、ステップS38において、基本開
弁率T0 を求めた後、図3に示すステップS40に進
む。ステップS40では、フラグFが0であるか否かを
識別し、前回のこのルーチンの実行中に、電磁開閉弁1
4あるいは15を励磁操作したか否かを判断する。前回
のルーチンの実行で、電磁開閉弁14あるいは15を操
作した場合には、連通路19内に大気圧あるいは負圧の
流れが既に形成されており、電磁開閉弁14あるいは1
5が励磁されてから実際に弁体5の開度が変化し始める
までの応答遅れ等の時間を考慮する必要がない。一方、
前回のルーチンの実行で、電磁開閉弁14あるいは15
が操作されずに弁体5の開度が保持されている場合に
は、前記応答遅れ等の時間を考慮する必要がある。
弁率T0 を求めた後、図3に示すステップS40に進
む。ステップS40では、フラグFが0であるか否かを
識別し、前回のこのルーチンの実行中に、電磁開閉弁1
4あるいは15を励磁操作したか否かを判断する。前回
のルーチンの実行で、電磁開閉弁14あるいは15を操
作した場合には、連通路19内に大気圧あるいは負圧の
流れが既に形成されており、電磁開閉弁14あるいは1
5が励磁されてから実際に弁体5の開度が変化し始める
までの応答遅れ等の時間を考慮する必要がない。一方、
前回のルーチンの実行で、電磁開閉弁14あるいは15
が操作されずに弁体5の開度が保持されている場合に
は、前記応答遅れ等の時間を考慮する必要がある。
【0030】ステップS40において、フラグFが0で
あり、前回のルーチンの実行で電磁開閉弁14あるいは
15を操作していないと判断した場合には、ステップS
41に進む。そして、ステップS41において、補正率
TD に前記応答遅れ等の時間を考慮した所定率αを代入
する。その後、ステップS43に進む。一方、ステップ
S40において、フラグFが0でなく、前回のルーチン
の実行で電磁開閉弁14あるいは15を操作したと判断
した場合には、ステップS42に進み、補正率TD に0
を代入する。そして、ステップS43に進む。
あり、前回のルーチンの実行で電磁開閉弁14あるいは
15を操作していないと判断した場合には、ステップS
41に進む。そして、ステップS41において、補正率
TD に前記応答遅れ等の時間を考慮した所定率αを代入
する。その後、ステップS43に進む。一方、ステップ
S40において、フラグFが0でなく、前回のルーチン
の実行で電磁開閉弁14あるいは15を操作したと判断
した場合には、ステップS42に進み、補正率TD に0
を代入する。そして、ステップS43に進む。
【0031】ステップS43では、開弁率Tを設定す
る。即ち、開弁率Tは、ステップS38で求めた基本開
弁率T0 に、ステップS41,S42で求めた補正率T
D を加えて算出される。そして、ステップS44に進
み、励磁タイマTS を演算する。励磁タイマTS は、こ
のルーチンの繰り返し周期を決定する所定時間TC に前
記開弁率Tを掛けて時間TS を求める。従って、励磁タ
イマTS は、所定時間TC に比べて同じかあるいは短い
時間となる。
る。即ち、開弁率Tは、ステップS38で求めた基本開
弁率T0 に、ステップS41,S42で求めた補正率T
D を加えて算出される。そして、ステップS44に進
み、励磁タイマTS を演算する。励磁タイマTS は、こ
のルーチンの繰り返し周期を決定する所定時間TC に前
記開弁率Tを掛けて時間TS を求める。従って、励磁タ
イマTS は、所定時間TC に比べて同じかあるいは短い
時間となる。
【0032】ステップS45では、ステップS36ある
いはS37で設定された電磁開閉弁14あるいは15の
励磁を開始し、弁体5の開度を目標開度Ltに向けて変
化さる。そして、ステップS46では、励磁タイマTS
の経過を判断し、この時間T S が経過するまでこのステ
ップをループする。従って、電磁開閉弁14あるいは1
5は、時間TS だけ励磁され開弁する。
いはS37で設定された電磁開閉弁14あるいは15の
励磁を開始し、弁体5の開度を目標開度Ltに向けて変
化さる。そして、ステップS46では、励磁タイマTS
の経過を判断し、この時間T S が経過するまでこのステ
ップをループする。従って、電磁開閉弁14あるいは1
5は、時間TS だけ励磁され開弁する。
【0033】ステップS46において、時間TS が経過
するとステップS47に進み、励磁中の電磁開閉弁14
あるいは15の励磁を停止しこれを閉弁させる。従っ
て、各電磁開閉弁14及び15は閉弁状態となり、負圧
室18内の圧力及び容積Vは保持される。このルーチン
は、所定時間TC 周期で繰り返し実行されるので、その
実行毎に励磁タイマTs1,TS2・・・が算出される。従
って、図5に示すように、電磁開閉弁14あるいは15
は、時間TC 毎に時間Ts1,TS2・・・と励磁されて開
弁することになる。即ち、電磁開閉弁14あるいは15
は、デューティ係数がTS /TC でデューティ比制御さ
れる。
するとステップS47に進み、励磁中の電磁開閉弁14
あるいは15の励磁を停止しこれを閉弁させる。従っ
て、各電磁開閉弁14及び15は閉弁状態となり、負圧
室18内の圧力及び容積Vは保持される。このルーチン
は、所定時間TC 周期で繰り返し実行されるので、その
実行毎に励磁タイマTs1,TS2・・・が算出される。従
って、図5に示すように、電磁開閉弁14あるいは15
は、時間TC 毎に時間Ts1,TS2・・・と励磁されて開
弁することになる。即ち、電磁開閉弁14あるいは15
は、デューティ係数がTS /TC でデューティ比制御さ
れる。
【0034】次にステップS48に進んでフラグFに1
を代入し、このルーチンの次回の実行にあたり、ステッ
プS40からステップS42に進むように設定する。そ
して、このルーチンから脱出し、所定時間TC の経過毎
繰り返しこのルーチンを実行し、弁体5の開度をフィー
ドバック制御する。なお、本実施例の負圧アクチュエー
タ装置10においては、車両に装備されたEGR装置の
バルブユニット3の弁体5を開閉操作する構成とした
が、これに限るものではなく、例えば、車両に装備され
るトラクションコントロールシステムのスロットルバル
ブ等を、負圧アクチュエータ装置10で開閉操作しても
良い。
を代入し、このルーチンの次回の実行にあたり、ステッ
プS40からステップS42に進むように設定する。そ
して、このルーチンから脱出し、所定時間TC の経過毎
繰り返しこのルーチンを実行し、弁体5の開度をフィー
ドバック制御する。なお、本実施例の負圧アクチュエー
タ装置10においては、車両に装備されたEGR装置の
バルブユニット3の弁体5を開閉操作する構成とした
が、これに限るものではなく、例えば、車両に装備され
るトラクションコントロールシステムのスロットルバル
ブ等を、負圧アクチュエータ装置10で開閉操作しても
良い。
【0035】また、本実施例においては、負圧室18を
有する負圧アクチュエータ装置10に適用した場合につ
いて説明したが、これに限るものではなく、正圧室を有
する正圧アクチュエータ装置に適用しても良い。さら
に、本実施例においては、ベロフラム12bに代えて、
単なるダイヤフラムやベーロズ等でも良い。
有する負圧アクチュエータ装置10に適用した場合につ
いて説明したが、これに限るものではなく、正圧室を有
する正圧アクチュエータ装置に適用しても良い。さら
に、本実施例においては、ベロフラム12bに代えて、
単なるダイヤフラムやベーロズ等でも良い。
【0036】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、コ
ントローラは、被駆動部材の現在位置と目標位置との関
係と、これに加えて圧力室の容積の大小に応じて、第1
あるいは第2の電磁開閉弁を操作する際のデューティ係
数を決定する。従って、デューティ係数をできるだけ大
きく設定することが可能となり、流体圧アクチュエータ
装置の応答性が向上する。また、デューティ係数には圧
力室の容積が反映されているので、被駆動部材の変位精
度を良好にすることができる等の優れた効果がある。
ントローラは、被駆動部材の現在位置と目標位置との関
係と、これに加えて圧力室の容積の大小に応じて、第1
あるいは第2の電磁開閉弁を操作する際のデューティ係
数を決定する。従って、デューティ係数をできるだけ大
きく設定することが可能となり、流体圧アクチュエータ
装置の応答性が向上する。また、デューティ係数には圧
力室の容積が反映されているので、被駆動部材の変位精
度を良好にすることができる等の優れた効果がある。
【図1】本発明を適用した流体圧アクチュエータ装置の
一実施例を示す概略構成図である。
一実施例を示す概略構成図である。
【図2】図1の流体圧アクチュエータ装置の作動を示
し、その処理の前側部分の流れ図である。
し、その処理の前側部分の流れ図である。
【図3】図2の続きの処理の流れ図である。
【図4】基本開弁率T0 を求めるコントロールマップの
概念図である。
概念図である。
【図5】図1の電磁開閉弁の開閉タイミングを示す図で
ある。
ある。
3 コントロールバルブユニット 10 負圧アクチュエータ装置 12 アクチュエータ本体 13 負圧タンク 14 第1の電磁開閉弁 15 第2の電磁開閉弁 16 コントローラ 18 負圧室 19 連通路 21 開度センサ
Claims (1)
- 【請求項1】 被駆動部材の現在位置を検出する手段を
有し、この被駆動部材を目標位置にまでフィードバック
制御しながら移動させる流体圧アクチュエータ装置にお
いて、 可動膜で区画された圧力室を有するとともに、被駆動部
材と可動膜とを連結する出力伝達部材を有するアクチュ
エータ本体と、圧力源と、圧力室と圧力源とを連通する
流体通路と、この流体通路の途中に設けられた大気開放
通路と、大気開放通路を開閉する第1の電磁開閉弁と、
流体通路の途中に、圧力源と大気開放通路との間に位置
して設けられた第2の電磁開閉弁と、圧力室の容積を検
出する容積検出手段と、第1及び第2の電磁開閉弁のう
ちの一方を選択してデューティ比制御で開閉操作し、圧
力室の容積を変化させるコントローラとを備え、 このコントローラは、被駆動部材の現在位置と目標位置
との大小関係より第1及び第2の電磁開閉弁のうちのい
ずれの電磁開閉弁を操作するかを選択すると共に、この
選択された電磁開閉弁を操作する際のデューティ係数
を、前記現在位置と目標位置との差、及び圧力室の容積
の大小に応じて決定することを特徴とする流体圧アクチ
ュエータ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22698991A JP3191336B2 (ja) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | 流体圧アクチュエータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22698991A JP3191336B2 (ja) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | 流体圧アクチュエータ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0565902A true JPH0565902A (ja) | 1993-03-19 |
| JP3191336B2 JP3191336B2 (ja) | 2001-07-23 |
Family
ID=16853767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22698991A Expired - Fee Related JP3191336B2 (ja) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | 流体圧アクチュエータ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3191336B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112146555A (zh) * | 2019-06-26 | 2020-12-29 | 舍弗勒技术股份两合公司 | 一种位移检测方法和流量检测方法 |
-
1991
- 1991-09-06 JP JP22698991A patent/JP3191336B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112146555A (zh) * | 2019-06-26 | 2020-12-29 | 舍弗勒技术股份两合公司 | 一种位移检测方法和流量检测方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3191336B2 (ja) | 2001-07-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6397814B1 (en) | Apparatus and method for controlling intake air quantity for internal combustion engine | |
| JPH1113518A (ja) | スロットルバルブ制御装置 | |
| US4467775A (en) | Method and apparatus for controlling recirculated quantities of exhaust gas in internal combustion engines | |
| KR940002216B1 (ko) | 전자식 드로틀밸브 개방도 제어장치 | |
| JPH1068340A (ja) | 内燃機関制御装置 | |
| JPH0668282B2 (ja) | 圧力応動式アクチュエータの制御装置 | |
| WO1993012947A1 (fr) | Controleur pour la conduite d'un vehicule a vitesse constante | |
| US4083342A (en) | Fuel mixture regulator system | |
| US6549390B1 (en) | Actuator controller | |
| JP3191332B2 (ja) | 流体圧アクチュエータ装置 | |
| US5809966A (en) | Method and arrangement for controlling a positioning device of an internal combustion engine | |
| JPH0565902A (ja) | 流体圧アクチユエータ装置 | |
| US4419976A (en) | Fuel injection control system | |
| US5271221A (en) | Integrated feedback controlled secondary air injection and egr | |
| US4231340A (en) | Exhaust gas recirculation control system for internal combustion engine | |
| US4153018A (en) | Air flow measuring device for internal combustion engines | |
| US4375211A (en) | Air-fuel ratio control system | |
| JPH0255625B2 (ja) | ||
| JPH0475388B2 (ja) | ||
| JPS6319709B2 (ja) | ||
| JPH08261036A (ja) | 内燃機関の出力制御装置および出力制御用調節装置 | |
| JP2569649Y2 (ja) | 燃料噴射装置 | |
| JPH04272460A (ja) | ディーゼル機関の排気還流制御装置 | |
| JP2527727B2 (ja) | 内燃機関の回転数制御装置 | |
| JPH09112324A (ja) | ディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010424 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |