-
TECHNISCHER BEREICH
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein System zum Verarbeiten
eines verdampften Kraftstoffgases und auf eine elektromagnetische Ventilvorrichtung,
welche die Durchflussrate von verdampftem Gas von einem Kraftstofftank
steuert, die einem Einlasssystem eines Motors zugeführt werden soll.
-
STAND DER TECHNIK
-
Allgemein
ist ein Einlasssystem eines Motors derart ausgelegt, dass diesem
ein verdampftes Gas zugeführt
wird, das innerhalb eines Kraftstofftanks verdampft wird. Ein Zuführweg desselben
wird als ein Entlüftungsdurchgang
(„purge
passage") bezeichnet und
umfasst den Kraftstofftank; einen Kanister, der das verdampfte Gas,
das in einem Kraftstofftank verdampft wird, aufnimmt und temporär adsorbiert;
und eine Reihe von Leitungen, welche die Hauptelemente, wie beispielsweise
das Einlasssystem des Motors, etc., verbinden und das verdampfte
Gas (Entlüftungsgas)
aufnehmen, das aus dem Kanister ausgelassen wird. Ferner ist zwischen
dem Kanister des Entlüftungsdurchgangs
und dem Einlasssystem des Motors ein elektromagnetisches Ventil
vorgesehen, das zur Steuerung der Durchflussrate des Entlüftungsgases
verwendet wird.
-
Unter
der Annahme, dass das Einlasssystem der Maschine und der Kanister
mit Hilfe einer einzelnen Leitung verbunden sind, ist zwischen diesen
ein einzelnes elektromagnetisches Ventil vorgesehen; und das elektromagnetische
Ventil wird derart angesteuert, dass es abwechselnd öffnet und
schließt (Steuerung
der Einschaltdauer), um auf diese Weise die Durchflussrate des Entlüftungsgases
zu steuern, das durch den Entlüftungsdurchgang
strömt,
wobei das abwechselnde Öffnen
und Schließen
des elektromagnetischen Ventils Druckpulsationen in dem Entlüftungsdurchgang
erzeugt, aufgrund derer die Zuführrate
des Entlüftungsgases
relativ zur Ansaugluft und den Kraftstoffgemischen zur Maschine
ungleichmäßig werden,
wodurch die Steuerung eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
negativ beeinträchtigt wird.
Ferner sind der Entlüftungsdurchgang,
der von dem Kraftstofftank zu dem Einlasssystem der Maschine durch
den Kanister und das elektromagnetische Ventil führt, und das elektromagnetische
Ventil an dem Fahrzeug befestigt. Daher werden Vibrationen, die
durch die Druckpulsationen in dem Entlüftungsdurchgang erzeugt werden,
ins Fahrzeuginnere übertragen
und erzeugen dort Geräusche.
-
Zudem
bestand in den vergangenen Jahren ein Bedarf daran, die Durchflussrate
des Entlüftungsdurchgangs
zu erhöhen.
Die vergrößerte Durchflussrate
führt jedoch
zu einer Erhöhung
der Druckpulsationen in dem Entlüftungsdurchgang,
wodurch die zuvor genannten Probleme schwerwiegender wurden.
-
Aus
diesem Grund ist eine Erhöhung
einer Steuerfrequenz für
die Steuerung der Einschaltdauer des elektromagnetischen Ventils
als ein Verfahren zum Verringern der Druckpulsationen in dem Entlüftungsdurchgang
unter Verwendung eines einzelnen elektromagnetischen Ventils denkbar,
um die Steuerfrequenz beispielsweise von 10 Hz auf 20 Hz zu erhöhen.
-
Obwohl
ein solches Verfahren die Druckpulsationen verringern kann, nimmt
jedoch die Lebensdauer des elektromagnetischen Ventils aufgrund
der erhöhten
Anzahl von Operationen pro Zeiteinheit ab. Ferner führt eine
Erhöhung
der Steuerfrequenz zu einer Erhöhung
der relativen Einschaltdauer, die es dem elektromagnetischen Ventil
gestattet, sich aus einem geschlossenen Zustand in einen geöffneten Zustand
zu bewegen, wodurch der Steuerbereich verengt und die Steuerungsauflösung entsprechend verringert
wird.
-
Unter
Berücksichtigung
dieser Umstände wurden
verschiedene Systeme zum Verarbeiten von verdampftem Kraftstoffgas
vorgeschlagen, die eine Struktur aufweisen, bei welcher sich der
Entlüftungsdurchgang
auf halbem Wege wie bei herkömmlichen Systemen
zum Verarbeiten von verdampftem Kraftstoffgas in wenigstens zwei
Richtungen aufgabelt. Bei all diesen Systemen ist ein elektromagnetisches Ventil
in jeder der Leitungen der verzweigten Entlüftungsdurchgänge vorgesehen,
und das elektromagnetische Ventil wird mit Hilfe eines Steuerverfahrens in
jedem der verzweigten Entlüftungsdurchgänge geöffnet und
geschlossen. Dies verringert die Entlüftungsgaszufuhr der Durchflussrate
zu einem Einlasssystem einer Maschine durch die verzweigten Entlüftungsdurchgänge und
die wenigstens zwei elektromagnetischen Ventile verglichen mit der
Durchflussrate in demjenigen Fall, in dem ein einzelnes elektromagnetisches
Ventil verwendet wird, so dass die Druckpulsationen in dem Entlüftungsdurchgang
mit den verzweigten Entlüftungsdurchgängen unterdrückt werden
(siehe hierzu beispielsweise Patentdokumente 1 bis 6).
Patentdokument
1:
JP-B6-46017 (Seite
3 und
2)
Patentdokument 2:
JP-A4-140711 ([0012] und
2)
Patentdokument
3:
JP-A6-272582 ([0018]
und
2)
Patentdokument 4:
JP-A6-272628 ([0017] bis [0024] und
1)
Patentdokument
5:
JP-A7-83129 ([0012]
bis [0015] und
1)
Patentdokument 6:
JU-A5-10767 , ein
Mikrofilm ([0006] bis [0009] und
1)
-
12 ist
ein Diagramm, das den Fall zeigt, in dem ein elektromagnetisches
Ventil A und ein elektromagnetisches Ventil B in den entsprechenden
verzweigten Entlüftungsdurchgängen eines
gegabelten Entlüftungsdurchgangs
vorgesehen sind, wobei der Steuertakt des elektromagnetischen Ventils
B mit einer Phasendifferenz von einem halben Zyklus (T/2) relativ
zu demjenigen des elektromagnetischen Ventils A gesteuert wird.
-
Obwohl
die Steuerfrequenzen des elektromagnetischen Ventils A und des elektromagnetischen
Ventils B bei diesem System unverändert sind, beispielsweise
10 Hz, entsprechen sie, den Entlüftungsdurchgang
insgesamt betrachtend, demjenigen Fall, in dem der Entlüftungsdurchgang
mit einer gedoppelten Steuerfrequenz gesteuert wird, d. h. 20 Hz. Daher
können
die Druckpulsationen in dem Entlüftungsdurchgang
gesenkt werden, ohne die Lebensdauer des elektromagnetischen Ventils
zu verringern oder die Steuerungsauflösung aufgrund der erhöhten Steuerfrequenz
zu erhöhen.
-
Jedoch
erzeugt das in 12 dargestellte System Druckpulsationen
mit beispielsweise 20 Hz. Da es Maschinen mit verschiedenen Spezifikationen gibt,
passt das in 12 dargestellte System zudem nicht
immer zu solchen Maschinen. Diesbezüglich besteht ein Bedarf an
einem Verfahren zum Verringern der Druckpulsationen durch verschiedene
Techniken.
-
Ferner
sind die Komponenten des in 12 dargestellten
Systems aufgrund der erhöhten
Anzahl von Bauteilen nicht kompakt, da das elektromagnetische Ventil
A oder das elektromagnetische Ventil B separat in den entsprechenden
verzweigten Entlüftungsdurchgängen vorgesehen
sind und diese elektromagnetischen Ventile individuell gesteuert
werden.
-
Während bei
der in 12 dargestellten Technik zwei
elektromagnetische Ventile verwendet und mit einer Phasendifferenz
von einem halben Zyklus angesteuert werden, um eine sichtbare Steuerfrequenz
zu verdoppeln, wurde jedoch eine Druckantwortverzögerung von
demjenigen Zeitpunkt, zu dem eine Öffnungs- oder eine Schließoperation des
elektromagnetischen Ventils ausgeführt wird, zu demjenigen Zeitpunkt,
zu dem die Operation auf die Antwort als eine Druckfluktuation des
Entlüftungsdurchgangs
reflektiert wurde, überhaupt
nicht berücksichtigt.
-
Die
vorliegende Erfindung soll die zuvor beschriebenen Probleme lösen, und
es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System zum Verarbeiten
eines verdampften Kraftstoffgases oder eine elektromagnetische Ventilvorrichtung
zu schaffen, das/die Druckpulsationen in dem Entlüftungsgas,
die zum Zeitpunkt des Öffnens
und Schließens
des elektromagnetischen Ventils erzeugt werden, unterdrücken kann,
die aus den Druckpulsationen resultierende Verschlechterung der
Steuerung eines Luft-Brennstoff-Verhältnisses
hemmen kann oder die Vibrationen der Leitungen und das Taktgeräusch des Entlüftungsdurchgangs
effektiv verringern kann.
-
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
-
Das
System zum Verarbeiten eines verdampften Kraftstoffgases gemäß der vorliegenden Erfindung
nimmt verdampftes Gas auf, das in einem Kraftstofftank verdampft
wurde, adsorbiert das Gas temporär
in einem Kanister, leitet das verdampfte Gas in dem Kanister zu
einem Einlasssystem einer Maschine, und umfasst ferner eine Einlassöffnung, die
das verdampfte Gas von dem Kraftstofftank aufnimmt; Auslassöffnungen,
die das verdampfte Gas, das durch die Einlassöffnung aufgenommen wurde, dem
Einlasssystem der Maschine zuführen;
eine Kammer, die zwischen der Einlassöffnung und den Auslassöffnungen angeordnet
ist; eine elektromagnetische Ventilvorrichtung mit wenigstens ersten
und zweiten elektromagnetischen Ventilen, die in der Verbindung
zwischen der Einlassöffnung
oder den Auslassöffnungen
und der Kammer angeordnet sind, wobei sich entweder die Einlassöffnung oder
die Auslassöffnungen
in eine Vielzahl von Abschnitten verzweigt/verzweigen, und welche
die Öffnungs-
und Schließoperationen
als Antwort auf ein Steuersignal durchführen; und ein Ventilsteuermittel
zum Ansteuern der ersten und zweiten elektromagnetischen Ventile
der elektromagnetischen Ventilvorrichtung.
-
Die
elektromagnetische Ventilvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
umfasst eine Einlassöffnung,
die ein verdampftes Gas aus einem Kraftstofftank aufnimmt; Auslassöffnungen,
die das verdampfte Gas, das durch die Einlassöffnung aufgenommen wurde, einem
Einlasssystem einer Maschine zuführen;
eine Kammer, die zwischen der Einlassöffnung und den Auslassöffnungen
angeordnet ist; und wenigstens erste und zweite elektromagnetische Ventile,
die in der Verbindung zwischen der Einlassöffnung oder den Auslassöffnungen
und der Kammer angeordnet sind, wobei sich entweder die Einlassöffnung oder
die Auslassöffnungen
in eine Vielzahl von Abschnitten verzweigt/verzweigen, und welche
die Öffnungs-
und Schließoperationen
als Antwort auf ein Steuersignal ausführen.
-
Da
bei dem System zum Verarbeiten eines verdampften Kraftstoffgases
gemäß der vorliegenden
Erfindung die ersten und zweiten elektromagnetischen Ventile gesteuert
werden, und die Druckpulsationen, die durch die Öffnungsoperation oder die Schließoperation
dieser elektromagnetischen Ventile erzeugt werden, innerhalb der
Kammer gemischt werden, werden die Druckpulsationen effektiv unterdrückt, und
die Verschlechterung der Steuerung eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
oder die Leitungsvibration und die Taktgeräusche des Entlüftungsdurchgangs,
die durch diese Druckpulsationen verursacht werden, wird/werden
gehemmt.
-
Bei
der elektromagnetischen Ventilvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
sind die ersten und zweiten elektromagnetischen Ventile und die Kammer
integral kombiniert, so dass die Druckpulsationen, die durch die Öffnungsoperation
oder die Schließoperation
der ersten und zweiten elektromagnetischen Ventile in der Kammer
hervorgerufen werden, effizient verschmolzen werden können und
ein Bauraum in einem verkleinerten Maschinenraum in einfacher Weise
realisierbar ist.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist
eine konzeptionelle Ansicht, die ein System zum Verarbeiten eines
verdampften Kraftstoffgases gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
2 ist
eine vergrößerte Schnittansicht,
die eine in 1 dargestellte Ventileinheit
zeigt;
-
3 ist
eine vergrößerte Schnittansicht,
die wichtige Punkte eines der elektromagnetischen Ventilsysteme
der in 2 dargestellten Ventileinheiten zeigt;
-
4 ist
ein Diagramm, das den Arbeitstakt der beiden elektromagnetischen
Ventile in Verbindung mit Druckpulsationen zeigt;
-
5 ist
ein Diagramm, das den Arbeitstakt der beiden elektromagnetischen
Ventile in Verbindung mit Druckpulsationen zeigt;
-
6 ist
ein Diagramm, das den Arbeitstakt der beiden elektromagnetischen
Ventile in Verbindung mit Druckpulsationen zeigt;
-
7 ist
eine konzeptionelle Ansicht, die eine Modifikation des Systems zum
Verarbeiten von verdampftem Kraftstoffgas zeigt;
-
8 ist
eine Ansicht einer Durchflussratenkennlinie des elektromagnetischen
Ventils der Vorwärtsansaugart
zum Zeitpunkt einer Öffnungsoperation;
-
9 ist
eine Ansicht einer Durchflussratenkennlinie des elektromagnetischen
Ventils der Rückwärtsansaugart
zum Zeitpunkt einer Öffnungsoperation;
-
10 ist
eine vergrößerte Schnittansicht, die
eine Ventileinheit gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
11 ist
eine vergrößerte Schnittansicht, die
wichtige Punkte eines elektromagnetischen Rückwärts-Ansaug-Ventilsystems der Ventileinheit zeigt;
und
-
12 ist
eine Ansicht, die einen Arbeitstakt der beiden elektromagnetischen
Ventile eines herkömmlichen
Systems in Verbindung mit Druckpulsationen zeigt.
-
BESTER MODUS ZUM AUSFÜHREN DER
ERFINDUNG
-
Nachfolgend
werden Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen
beschrieben, um die vorliegende Erfindung genauer zu erläutern.
-
Erste Ausführungsform
-
1 ist
eine schematische Ansicht, die ein System zum Verarbeiten von verdampftem
Kraftstoffgas gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, und 2 ist eine
vergrößerte Schnittansicht,
die eine Ventileinheit als die in 1 dargestellte
elektromagnetische Ventilvorrichtung zeigt, und 3 ist
eine vergrößerte Schnittansicht,
die wichtige Punkte eines der elektromagnetischen Ventilsysteme
der in 2 dargestellten Ventileinheit zeigt.
-
Wie
es in 1 gezeigt ist, ist ein Entlüftungsdurchgang 5 zur
Aufnahme und zum Verarbeiten von verdampftem Gas, das innerhalb
eines Kraftstofftanks 3 verdampft wurde, mit einem Einlassrohr verbunden,
das einen Teil eines Einlasssystems einer Maschine 1 bildet.
Eine Position, an welcher der Entlüftungsdurchgang mit dem Einlassrohr
verbunden ist, ist in einem Bereich angeordnet, der stromabwärts von
einem Drosselventil 19 positioniert ist, das später beschrieben
wird und bei dem ein negativer Druck erzeugt werden kann. Ein Zwischenbehälter 2 ist
an einer Position vorgesehen, die weiter stromabwärts angeordnet
ist. Der Entlüftungsdurchgang 5 ist aus
einer Reihe von Durchgängen
gebildet, wie beispielsweise ein Durchgang, durch den das verdampfte
Gas, das innerhalb des Kraftstofftanks 3 erzeugt wurde,
einem Kanister 4 zugeführt
wird, ein Durchgang, durch den das verdampfte Gas, das aus dem Kanister 4 ausgelassen
wird, der das Gas hauptsächlich
mit aktiviertem Kohlenstoff adsorbiert, einer Ventileinheit 9 zuführt, und
ein Durchgang, der das verdampfte Gas von der Ventileinheit 9 dem
Einlassrohr zuführt.
-
Die
Ventileinheit 9 steuert die Durchflussrate des Entlüftungsgases,
das durch den Entlüftungsdurchgang 5 strömt, und
umfasst eine Kammer 6, ein elektromagnetisches Ventil 7 als
ein erstes elektromagnetisches Ventil, und ein elektromagnetisches Ventil 8 als
ein zweites elektromagnetisches Ventil. Die Ventileinheit 9 umfasst
eine Zuführöffnung 9d, die
später
beschrieben wird, und Auslassöffnungen 9e, 9f,
die in zwei Richtungen abzweigen. Zudem ist die Einlassöffnung 9d mit
dem Entlüftungsdurchgang 5 verbunden,
der den Kanister 4 und die Ventileinheit 9 verbindet.
Zudem sind die Auslassöffnungen 9e, 9f jeweils
mit einem Entlüftungsdurchgang 5a, 5b verbunden,
bei denen es sich um zwei verzweigte Entlüftungsdurchgänge handelt.
Die beiden getrennten Entlüftungsdurchgänge 5a, 5b münden stromabwärts in einen
Entlüftungsdurchgang,
und der resultierende Entlüftungsdurchgang
ist mit dem Einlassrohr verbunden.
-
In 2 bezeichnet
die Bezugsziffer 9a ein Gehäuse zur Aufnahme der elektromagnetischen Ventile 7, 8,
die Bezugsziffer 9b bezeichnet ein Gehäuse, das die Auslassöffnungen
bildet, die in zwei Richtungen abzweigen, die Bezugsziffer 9c bezeichnet
ein Deckelelement als einen Deckelabschnitt, der an das Gehäuse 9b geschweißt ist,
und das Deckelelement 9c umfasst die Kammer 6 zusammen
mit dem Gehäuse 9a oder
dem Gehäuse 9b.
Vorliegend können
das Gehäuse 9a und
das Gehäuse 9b integral
oder separat ausgebildet sein. Die Bezugsziffer 9d bezeichnet
die Einlassöffnung,
die in dem Deckelelement 9c ausgebildet ist. Magnetspulen 10, 11 sind Magnetspulen
des elektromagnetischen Ventils 7 und des elektromagnetischen
Ventils 8, die in dem Gehäuse 9a enthalten sind,
und diese Magnetspulen 10, 11 umgeben jeweils
Kerne 12, 13, so dass Magnetfelder in dem Kern 12, 13 erzeugt
werden.
-
Die
jeweiligen einen Enden dieser Kerne 12, 13 sind
mit Kolben (Ventilelemente) 16, 17 versehen, die
koaxial in einer axialen Richtung bewegbar durch Federn 14, 15 angeordnet
sind und die verzweigten Entlüftungsdurchgänge 5a, 5b in
Bezug auf die Kammer 6 individuell öffnen und schließen. Im Übrigen sind
die jeweiligen Magnetspulen 10, 11 mit einem Verbindungselement 18,
dem ein Spannungssignal (Einschaltdauersteuersignal) zugeführt wird,
und mit einem Ventilsteuermittel 20 versehen, welches das Spannungssignal
erzeugt. Vorliegend kann das Ventilsteuermittel 20 aus
einer Maschinensteuereinheit (ECU) ausgebildet sein, welche die
Zündsystemsteuerung
oder die Kraftstoffsystemsteuerung, wie beispielsweise die Steuerung
eines Luft-Brennstoff-Verhältnisses
etc., der Maschine durchführt,
oder es kann aus einer bestimmten Ventilsteuereinheit ausgebildet
sein.
-
3 zeigt
den Zustand, in dem das elektromagnetische Ventil 7 geschlossen
ist. Bei der ersten Ausführungsform
ist der Entlüftungsdurchgang
mit der stromabwärtigen
Seite des Drosselventils 19 verbunden. Aus diesem Grund
wird an der stromabwärtigen
Seite des Drosselventils 19 ein negativer Druck erzeugt,
wenn die Maschine 1 in Betrieb ist. Der negative Druck
wird der Auslassöffnung 9e oder 9f durch
den Entlüftungsdurchgang 5 zugeführt.
-
Ansonsten
ist ein Ende der Auslassöffnung 9e oder 9f gegenüber dem
Kolben 16 oder 17 zur Kammer 6 offen,
und ihre Öffnung
wird durch den Kolben 16 oder 17 geöffnet und
geschlossen, der als Antwort auf das Einschaltdauersteuersignal
von dem Ventilsteuermittel 20 angesteuert wird.
-
Bei
der ersten Ausführungsform
sind die beiden elektromagnetischen Ventile 7, 8,
wie es in 3 durch den Pfeil gezeigt ist,
derart angeordnet, dass auf sie die Ansaugkraft, die erzeugt wird,
wenn die Maschine 1 betrieben wird, in einer Schließrichtung des
Ventils wirkt, und diese Anordnung wird als Anordnung der Vorwärtsansaugart
bezeichnet. Zudem wirkt auf die Kolben 16, 17 die
Zwangskraft, die durch die Federn 14, 15 ausgeübt wird,
die an den Enden der Kerne 12, 13 angeordnet sind,
wodurch eine Dichtwirkung des geschlossenen Ventils erzeugt wird,
während
das Spannungssignal durch die Zwangskraft abgeschnitten ist.
-
Nachfolgend
wird der Betrieb der Anordnung beschrieben.
-
In
dem Zustand, in dem die Maschine 1 angetrieben wird, wird
das Entlüftungsgas,
das in dem Kanister 4 adsorbiert wurde, dem Einlassrohr
der Maschine zugeführt,
und das Gas wird in der Maschine 1 verbrannt. Das Einschaltdauersteuersignal
wird dem Verbindungselement 18 der Ventileinheit 9 von dem
Ventilsteuermittel 20 zugeführt, so dass die elektromagnetischen
Ventile 7, 8 angesteuert werden.
-
Wenn
das elektromagnetische Ventil daraufhin eine Schließoperation
durchführt,
so dass sich das Ventil aus dem offenen Zustand in den geschlossenen
Zustand bewegt, oder eine Öffnungsoperation durchführt, so
dass sich das Ventil aus dem geschlossenen Zustand in den offenen
Zustand bewegt, werden Druckfluktuationen erzeugt. Die Druckfluktuationen
treten nicht sofort nach einer Ausgabe eines Befehls zum Öffnen oder
Schließen
des Ventils auf, sondern sie treten mit einer vorbestimmten Antwortverzögerung auf.
Bei dem zuvor unter Bezugnahme auf 12 beschriebenen
herkömmlichen Beispiel
werden zwei elektromagnetische Ventile lediglich mit einer Phasendifferenz
von einem halben Zyklus angetrieben, wodurch eine Steuerfrequenz augenscheinlich
verdoppelt wird, beispielsweise von 10 Hz auf 20 Hz. Zu diesem Zeitpunkt
wird die Antwortverzögerung,
die in den Druckfluktuationen auftritt, nicht berücksichtigt.
-
Wenn
bei der ersten Ausführungsform
daraufhin die Druckfluktuationen, die durch die Ventilöffnungsoperation
oder die Ventilschließoperation
des elektromagnetischen Ventils 7 verursacht werden, eliminiert
werden, indem das elektromagnetische Ventil 7 zunächst als
das erste elektromagnetische Ventil angesteuert wird und dann das
elektromagnetische Ventil 8 als das zweite elektromagnetische Ventil
angesteuert wird, wird das elektromagnetische Ventil 8 unter
Berücksichtigung
der zuvor genannten vorbestimmten Antwortverzögerung angesteuert.
-
4 ist
ein Diagramm, das den Operationstakt der beiden elektromagnetischen
Ventile gemäß der ersten
Ausführungsform
in Verbindung mit Druckpulsationen zeigt. Es sollte klar sein, dass
das elektromagnetische Ventil 7 und das elektromagnetische Ventil 8 bei
der ersten Ausführungsform
annähernd die
gleiche Durchflussratenkennlinie aufweisen. Die vorliegende Durchflussratenkennlinie
wird in zweidimensionalen Koordinaten dargestellt, bei denen eine Koordinate
die relative Einschaltdauer und die andere die Durchflussrate darstellt,
und sie ähnelt
beispielsweise derjenigen, die in 8 gezeigt
ist und später
beschrieben wird.
-
Zum
Zeitpunkt t1 in 4 gibt das Ventilsteuermittel 20 ein
Befehlssignal an das elektromagnetische Ventil 7 aus, um
eine Ventilschließoperation durchzuführen. Nach
Empfangen des Signals bewegt sich das Ventil 7 aus dem
geöffneten
Zustand des Ventils in den geschlossenen Zustand des Ventils; jedoch
treten die Druckfluktuationen des Entlüftungsdurchgangs 5 hinter
dem Befehlssignal auf und zeigen eine Wellenform mit einem Spitzenwert
zum Zeitpunkt t3. Mit anderen Worten ist eine Antwortverzögerung 1 in
den Druckfluktuationen von dem Zeitpunkt t1 bis zu dem Zeitpunkt
t3 zum Zeitpunkt der Ventilschließoperation des elektromagnetischen Ventils 7 vorhanden.
Aus diesem Grund gibt das Ventilsteuermittel 20 ein Befehlssignal
zum Durchführen der
Ventilöffnungsoperation
an das Ventil 8 angesichts der Schließoperation des elektromagnetischen Ventils 7 aus.
Nach Empfangen des Signals bewegt sich das elektromagnetische Ventil 8 aus
dem geöffneten
Zustand des Ventils in den geschlossenen Zustand des Ventils; jedoch
zeigen die Druckfluktuationen des Entlüftungsdurchgangs 5 eine
Wellenform mit einem Spitzenwert hinter der Operation. Unter Bezugnahme
auf 4 ist bei der Ventilöffnungsoperation des elektromagnetischen
Ventils 8 eine Antwortverzögerung 2 in den Druckfluktuationen
vom Zeitpunkt t2 zum Zeitpunkt t3 vorhanden.
-
Daher
steuert das Ventilsteuermittel 20 das elektromagnetische
Ventil 8 mit einem vorbestimmten Antwortverzögerungskorrekturwert ☐ derart,
dass der Spitzenwert der Druckfluktuationen, die durch die Ventilöffnungsoperation
des elektromagnetischen Ventils 8 hervorgerufen werden,
mit denjenigen übereinstimmt,
die durch die Ventilschließoperation
des elektromagnetischen Ventils 7 zum Zeitpunkt t3 erzeugt
werden, zu dem der Spitzenwert auftritt, der durch die Ventilschließoperation
des elektromagnetischen Ventils 7 hervorgerufen wird.
-
In
diesem Zusammenhang haben die Antwortverzögerung 1 und die Antwortverzögerung 2 nicht
unbedingt den gleichen Wert. Zudem variieren die Antwortverzögerung 1 und
die Antwortverzögerung 2 in
Abhängigkeit
von der verwendeten elektromagnetischen Ventilvorrichtung und der
verwendeten relativen Einschaltdauer. Entsprechend kann vorab die
Antwortverzögerung
entsprechend der relativen Einschaltdauer gemessen werden, und das
Verarbeitungssystem kann unter Verwendung des Wertes in dem Ventilsteuermittel
gesteuert werden.
-
Gemäß der ersten
Ausführungsform,
die in 4 gezeigt ist, entsprechen die Spitzenwerte der Druckfluktuationen,
die durch die Ventilschließoperation
des elektromagnetischen Ventils 7 hervorgerufen werden,
denjenigen, die durch die Ventilöffnungsoperation
des elektromagnetischen Ventils 8 hervorgerufen werden,
einander, wodurch die Druckfluktuationen eliminiert werden. Es sollte
klar sein, dass die Antwortverzögerung
der Druckfluktuationen unter Berücksichtigung
der Verzögerungen
eliminiert wird, die tatsächlich
in dem Entlüftungsdurchgang
auftreten. Dies ermöglicht
eine erfolgreiche Eliminierung der Druckfluktuationen.
-
Im Übrigen werden
bei der ersten Ausführungsform
die Druckfluktuationen, die der Ventilschließoperation des elektromagnetischen
Ventils 7 zuzuschreiben sind, und diejenigen, die durch
die Ventilöffnungsoperation
des elektromagnetischen Ventils 8 hervorgerufen werden,
positiv verwendet, um einander zu eliminieren. Diesbezüglich ist
es wünschenswert,
dass der Ort, an dem diese zwei Druckfluktuationen miteinander gemischt
werden, in der Nähe
des elektromagnetischen Ventils 7 und des elektromagnetischen
Ventils 8 liegt. Aus diesem Grund sind bei der Ventileinheit 9 gemäß der ersten Ausführungsform
das elektromagnetische Ventil 7, das elektromagnetische
Ventil 8 und die Kammer 6 integral kombiniert,
um die Druckfluktuationen in der Kammer 6 zu eliminieren.
-
Nach
der Ausgabe des Befehlssignals für
die Ventilschließoperation
des elektromagnetischen Ventils 7 wird, wie es in 4 gezeigt
ist, das Befehlssignal für
die Ventilöffnungsoperation
des elektromagnetischen Ventils 8 ausgegeben. Wenn jedoch
die Antwortverzögerung 2 der
Ventilöffnungsoperation
des elektromagnetischen Ventils 8 lang ist, sollte das
Befehlssignal für
die Ventilöffnungsoperation
des elektromagnetischen Ventils 8 in manchen Fällen ausgegeben
werden, bevor das Befehlssignal für die Ventilschließoperation
des elektromagnetischen Ventils 7 ausgegeben wird, um den
Spitzenwert der Druckfluktuationen, die durch die Ventilschließoperation
des elektromagnetischen Ventils 7 hervorgerufen werden,
und diejenigen aufgrund der Ventilöffnungsoperation des elektromagnetischen Ventils 8 miteinander
in Einklang zu bringen. 5 ist ein Diagramm, das den
Operationstakt der beiden elektromagnetischen Ventile in Verbindung
mit den Druckpulsationen zeigt.
-
Während die
in 5 dargestellten Operationen grundsätzlich mit
denen übereinstimmen,
die in 4 gezeigt sind, unterscheiden sie sich dahingehend
voneinander, dass das Befehlssignal für die Ventilöffnungsoperation
des elektromagnetischen Ventils 8 zum Zeitpunkt t0 unter
Addition des Antwortverzögerungs-Korrekturwertes ☐ ausgegeben
wird.
-
6 ist
ein Beispiel, bei dem die relative Einschaltdauer in dem in 5 dargestellten
Diagramm um 50% reduziert wurde. Das in 5 gezeigte
Diagramm dient zur Eliminierung der Druckfluktuationen, die durch
die Ventilschließoperation des
elektromagnetischen Ventils 7 erzeugt werden, als Antwort
auf diejenigen, die durch die Ventilöffnungsoperation des elektromagnetischen
Ventils 8 hervorgerufen werden. Aus diesem Grund werden die
Druckfluktuationen, die durch die Ventilöffnungsoperation des elektromagnetischen
Ventils 7 hervorgerufen werden, und diejenigen aufgrund
der Ventilschließoperation
des elektromagnetischen Ventils 8 nicht eliminiert, und
diese auftretenden Fluktuationen erzeugen Druckpulsationen mit einer
Grundeinschaltdauersteuerfrequenz von beispielsweise 10 Hz. Wenn
jedoch die relative Einschaltdauer 50% beträgt, da der Spitzenwert der
Druckfluktuationen, die aus der Ventilöffnungsoperation des elektromagnetischen
Ventils 7 resultieren, und diejenigen, die durch die Ventilschließoperation
des elektromagnetischen Ventils 8 erzeugt werden, relativ
nahe beieinander liegen, werden diese Druckfluktuationen eliminiert, indem
der Steuertakt des elektromagnetischen Ventils 7 oder des
elektromagnetischen Ventils 8 eingestellt wird, wodurch
die Eliminierung der Druckfluktuation ermöglicht wird, die aus sämtlichen
der Ventilöffnungs-
und Ventilschließoperationen
des elektromagnetischen Ventils 7 und durch sämtliche
der Ventilöffnungs-
und Ventilschließoperation
des elektromagnetischen Ventils 8 hervorgerufen werden.
-
Zudem
werden die Druckfluktuationen, die durch die Ventilschließoperation
des elektromagnetischen Ventils 7 hervorgerufen werden,
bei dem in 4 oder 5 dargestellten
Beispiel durch diejenigen eliminiert, die durch die Ventilöffnungsoperation
des elektromagnetischen Ventils 8 hervorgerufen werden.
Dies ist jedoch nicht einschränkend,
so dass alternativ auch die Druckfluktuationen, die durch die Ventilöffnungsoperation
des elektromagnetischen Ventils 7 hervorgerufen werden,
durch diejenigen eliminiert werden können, die durch die Ventilschließoperation
des elektromagnetischen Ventils 8 hervorgerufen werden.
-
Wie
bei dem zuvor beschriebenen Fall können, wenn die relative Einschaltdauer
50% beträgt, die
Druckfluktuationen, die durch die Ventilschließoperation des elektromagnetischen
Ventils 7 hervorgerufen werden, auch durch diejenigen eliminiert werden,
die durch die Ventilöffnungsoperation
des elektromagnetischen Ventils 8 hervorgerufen werden.
-
Wie
es zuvor beschrieben wurde, werden bei der ersten Ausführungsform
die beiden elektromagnetischen Ventile 7, 8 bei
um die Antwortverzögerung versetztem
Steuertakt des elektromagnetischen Ventils 7 angesteuert,
wodurch die Druckfluktuationen eliminiert werden, die beim Steuertakt
auftreten, wodurch eine Stabilisierung der Druckpulsationen des Entlüftungsgases
erzielt wird, das durch den Entlüftungsdurchgang 5 strömt. Dies
ermöglicht
eine effiziente Verringerung der Verschlechterung der Steuerung
des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
oder die effektive Reduzierung der Leitungsvibrationen und des Taktgeräusches des
Entlüftungsdurchgangs 5,
welche durch die abrupten Druckpulsationen hervorgerufen werden.
-
Bei
der ersten Ausführungsform
verzweigen sich die Auslassöffnungen
der Ventileinheit 9 in die Auslassöffnungen 9e, 9f,
wobei diese Auslassöffnungen
mit den Entlüftungsdurchgängen 5a, 5b verbunden
sind, und die Entlüftungsdurchgänge 5a, 5b münden in
einen Durchgang an der Einlassrohrseite, die stromabwärts positioniert
ist.
-
Es
sollte jedoch klar sein, dass das Verarbeitungssystem hierauf nicht
beschränkt
ist, sondern auch anders konfiguriert sein kann, wie es in 7 gezeigt
ist. 7 ist eine konzeptionelle Ansicht, die das System
zum Verarbeiten von verdampftem Kraftstoffgas zeigt. Gemäß 7 verzweigt
sich der Entlüftungsdurchgang 5,
der sich von dem Kanister 4 zur Ventileinheit 9 erstreckt,
in Entlüftungsdurchgänge 5c, 5d,
und diese Entlüftungsdurchgänge sind
mit mehreren Einlassöffnungen
verbunden, die innerhalb der Ventileinheit 9 vorgesehen
sind. Die Mehrzahl von Einlassöffnungen
wird geöffnet
und geschlossen, indem die elektromagnetischen Ventile, die jeweils
in diesen vorgesehen sind, angesteuert werden. Die Druckfluktuationen,
die durch die Öffnungs-
und Schließsteuerung
hervorgerufen werden, werden gemischt, und sie werden innerhalb
der Kammer 6 zwischen der Einlassöffnung und den Auslassöffnungen eliminiert.
Die Kammer 6 kommuniziert mit den Auslassöffnungen,
und die Auslassöffnungen
sind über den
Entlüftungsdurchgang 5 mit
der stromabwärtigen Seite
des Drosselventils 19 des Einlassrohrs verbunden. Gemäß 7 sind
der Entlüftungsdurchgang 5, der
die Auslassöffnungen
verwendet, und das Einlassrohr aus einem einzelnen Rohr ausgebildet.
-
Bei
dem Beispiel gemäß der ersten
Ausführungsform
werden im Übrigen
das einzelne elektromagnetische Ventil 7 als das erste
elektromagnetische Ventil und das einzelne elektromagnetische Ventil 8 als
das zweite elektromagnetische Ventil verwendet.
-
Jedoch
muss weder das erste elektromagnetische Ventil noch das zweite elektromagnetische Ventil
aus einem einzelnen elektromagnetischen Ventil ausgebildet werden,
sondern jedes dieser Ventile kann auch aus einer Mehrzahl von elektromagnetischen
Ventilen ausgebildet werden. Um beispielsweise die maximale Durchlassrate
des Entlüftungsdurchgangs
zu erhöhen,
können
zwei elektromagnetische Ventile 7 als das erste elektromagnetische Ventil
und zwei elektromagnetische Ventile 8 als das zweite elektromagnetische
Ventil vorgesehen werden, und entsprechend dieser Ventile können vier
abzweigende Durchgänge
verwendet werden.
-
Zweite Ausführungsform
-
Unter
Bezugnahme auf die erste Ausführungsform
wurde ein Beispiel beschrieben, bei dem das elektromagnetische Ventil 7 und
das elektromagnetische Ventil 8 verwendet werden, wobei
die beiden Ventile nahezu die gleiche Durchflussratenkennlinie aufweisen.
Jedoch ermöglicht
ein Kombinieren der elektromagnetischen Ventile mit jeweils unterschiedlicher
Kennlinie das Erzielen der erforderlichen Durchflussratenkennlinie.
Im Zusammenhang mit der zweiten Ausführungsform wird ein Beispiel
beschrieben, bei dem elektromagnetische Ventile verwendet werden,
die verschiedene Durchflussratenkennlinien aufweisen.
-
8 zeigt
eine Durchflussratenkennlinie des elektromagnetischen Ventils der
Vorwärtsansaugart,
bei dem ein negativer Druck in eine Ventilschließrichtung wirkt, wobei die
Kennlinie anhand von Koordinaten mit der relativen Einschaltdauer
als eine horizontale Achse und der Durchflussrate als eine vertikale
Achse in Bezug auf jede relative Einschaltdauer dargestellt ist.
Die elektromagnetischen Ventile 7, 8, die in der
ersten Ausführungsform
verwendet wurden, sind elektromagnetische Ventile der Vorwärtsansaugart
mit einer Durchflussratenkennlinie ähnlich derjenigen, die in 8 dargestellt
ist. 9 zeigt eine Durchflussratenkennlinie des elektromagnetischen
Ventils der Rückwärtsansaugart, bei
dem ein negativer Druck in einer Ventilöffnungsrichtung wirkt, wobei
die Durchflussratenkennlinie anhand von Koordinaten mit der relativen
Einschaltdauer zum Zeitpunkt der Öffnungsoperation als eine horizontale
Achse und der Durchflussrate relativ zu jeder relativen Einschaltdauer
als eine vertikale Achse dargestellt ist.
-
10 ist
eine vergrößerte Schnittansicht, die
eine Ventileinheit 9 gemäß der zweiten Ausführungsform
zeigt, bei der, von zwei elektromagnetischen Ventilen 7, 8,
das elektromagnetische Ventil 7 als das elektromagnetische
Ventil der Vorwärtsansaugart
und das elektromagnetische Ventil 8 als das elektromagnetische
Ventil der Rückwärtsansaugart verwendet
wird. Vorliegend bildet das elektromagnetische Ventil 7 das
erste elektromagnetische Ventil, und das elektromagnetische Ventil 8 bildet
das zweite elektromagnetische Ventil. 11 ist
eine vergrößerte Schnittansicht,
die wichtige Punkte des elektromagnetischen Ventilsystems der Rückwärtsansaugart der
in 10 dargestellten Ventileinheit 9 zeigt.
-
Gemäß 11 ist
das elektromagnetische Ventil 8 der Rückwärtsansaugart derart angeordnet, dass
eine Ansaugkraft in Form von negativem Druck, der erzeugt wird,
wenn die Maschine betrieben wird, auf die Rückseite des Kolbens 17 innerhalb
des elektromagnetischen Ventils 8 wirkt, indem ein Innenzylinderventil-Lochzylinder 9g mit
dem Gehäuse 9a der Ventileinheit 9 als
ein Ansaugweg an einer Position gegenüber dem Kolben 17 des
elektromagnetischen Ventils 8 innerhalb der Kammer 6 ausgebildet
ist; indem ein Ansaugweg 9h um den Umfang des Ventil-Lochzylinders 9g ausgebildet
ist; und indem der Ansaugweg 9h durch einen Zwischenraum
S des Kolbens 17 mit der Innenseite des Kolbens 17 kommuniziert.
-
Die
Anordnung des Systems zum Verarbeiten von verdampftem Kraftstoffgas
gemäß der zweiten
Ausführungsform
kann Kennlinien erzielen, die den Anforderungen genügen, indem
die elektromagnetischen Ventile derart geschaltet werden, dass die Ventile
entsprechend den erforderlichen Kennlinien angesteuert werden oder
simultan angesteuert werden.
-
Beispielsweise
tritt im Fall des elektromagnetischen Ventils der Vorwärtsansaugart,
das bei der ersten Ausführungsform
verwendet wird, wie es anhand der in 8 dargestellten
Durchflussratenkennlinie desselben gezeigt ist, ein Phänomen auf, das
als Springen bezeichnet wird und dazu führt, dass die Durchflussrate
zum Zeitpunkt des Öffnens des
Ventils in einem Bereich geringer Durchflussrate plötzlich ansteigt.
Dieses Phänomen
stellt insbesondere ein Problem zum Leerlaufzeitpunkt oder dergleichen
dar. Zum Leerlaufzeitpunkt sind die Luftmenge, die der Maschine 1 zugeführt wird,
und die Kraftstoffeinspritzmenge gering, und zudem wird eine schwierige
Steuerung durchgeführt.
Zu diesem Zeitpunkt ist ferner die Entlüftungsmenge, die durch den
Entlüftungsdurchgang 5 zugeführt wird,
gering. Wenn jedoch das in 8 dargestellte
Springen aufgetreten ist, nimmt die Entlüftungsgasmenge stark zu, was dazu
führt,
dass der Maschine 1 temporär eine übermäßige Kraftstoffmenge zugeführt wird.
Während
der Leerlaufzeit wird der Maschine 1 nur eine geringe Menge
an Kraftstoff-Luft-Mischungen zugeführt, weshalb ein abrupter Anstieg
des Entlüftungsgases zu
einem Hauptfaktor bezüglich
der Verschlechterung der Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses wird,
welches hierdurch beeinflusst wird, wenn auch in einem geringen
Maß. Ferner
führen
die resultierenden Variationen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
zu Fluktuationen der Drehzahl beim Leerlauf.
-
Bei
der zweiten Ausführungsform
wird entsprechend das elektromagnetische Ventil 8 durch das
Ventil der Rückwärtsansaugart
ersetzt, bei dem, wie es in 9 gezeigt
ist, kein Springen auftritt, und das Ventil der Rückwärtsansaugart
wird in dem Bereich mit geringer Durchflussrate angesteuert.
-
Genauer
gesagt, wenn die Durchflussrate des Entlüftungsgases gering ist, wird
nur das elektromagnetische Ventil 8 der Rückwärtsansaugart
betrieben, wodurch eine sehr genaue Steuerungsleistung ohne ein
Auftreten eines Springens erzielt wird. Da das elektromagnetische
Ventil 7 hierbei nicht angesteuert wird, können jedoch
die Druckfluktuationen zwangsläufig
nicht eliminiert werden. Wenn allerdings die Durchflussrate des
Entlüftungsgases
gering ist, sind die Druckfluktuationen gering, so dass kein großes Problem
entsteht, selbst wenn die Fluktuationen nicht aktiv eliminiert werden.
In diesem Kontext tritt bei dem elektromagnetischen Ventil der Vorwärtsansaugart
ein Springen nur bei einer relativen Einschaltdauer von 0% bis 10%
oder 20% auf.
-
Daher
ist es bevorzugt, dass in dem Bereich mit geringer Durchflussrate,
bei dem die relative Einschaltdauer bis zu etwa 20% oder weniger
beträgt, nur
das elektromagnetische Ventil 8 der Rückwärtsansaugart angesteuert wird,
und in dem Bereich, in dem die relative Einschaltdauer 20% oder
mehr beträgt
und ein Springen kaum noch auftritt, werden sowohl das elektromagnetische
Ventil 7 der Vorwärtsansaugart
als auch das elektromagnetische Ventil 8 der Rückwärtsansaugart
angesteuert, so dass das Verarbeitungssystem derart gesteuert wird,
dass die Druckfluktuationen eliminiert werden, die durch die Ventilöffnungsoperation
oder die Ventilschließoperation
erzeugt werden, wie es anhand der zuvor beschriebenen Ausführungsform
erläutert
wurde.
-
Gemäß der zweiten
Ausführungsform
wird in dem Durchflussratenbereich, in dem ein Springen auftreten
kann, wie es zuvor beschrieben wurde, nur das elektromagnetische
Ventil der Rückwärtsansaugart
angesteuert, und in dem Durchflussratenbereich, in dem die Durchflussrate
größer als
in dem Bereich mit geringer Durchflussrate ist und ein Springen
selten auftritt, werden sowohl das elektromagnetische Ventil der
Vorwärtsansaugart
als auch das elektromagnetische Ventil der Rückwärtsansaugart angesteuert, wodurch
eine sehr genaue Steuerung in dem Bereich mit geringer Durchflussrate
ermöglicht wird
und die Druckfluktuationen in allen Durchflussratenbereichen unterdrückt werden.
-
Unter
Bezugnahme auf die zweite Ausführungsform
wird ein Beispiel beschrieben, bei dem das einzelne elektromagnetische
Ventil 7 als das erste elektromagnetische Ventil und das
einzelne elektromagnetische Ventil 8 als das zweite elektromagnetische
Ventil verwendet werden.
-
Jedoch
muss weder das erste elektromagnetische Ventil noch das zweite elektromagnetische Ventil
aus einem einzelnen Ventil ausgebildet werden, sondern sie können alternativ
auch aus mehreren elektromagnetischen Ventilen ausgebildet werden.
-
Dritte Ausführungsform
-
Bei
der zweiten Ausführungsform
wird in dem Bereich mit geringer Durchflussrate, in dem ein Springen
auftreten kann, erfindungsgemäß nur das elektromagnetische
Ventil 8 der Rückwärtsansaugart angesteuert,
und in dem Durchflussratenbereich, in dem die Durchflussrate größer als
diejenige in dem Bereich mit geringer Durchflussrate ist und ein
Springen kaum noch auftritt, werden sowohl das elektromagnetische
Ventil 7 der Vorwärtsansaugart
als auch das elektromagnetische Ventil 8 der Rückwärtsansaugart
angesteuert. Bei der zweiten Ausführungsform werden in dem elektromagnetischen
Ventil 7 und in dem elektromagnetischen Ventil 8 die
gleichen maximalen Durchflussraten verwendet.
-
Im
Gegensatz hierzu weist das elektromagnetische Ventil 8 der
Rückwärtsansaugart
gemäß der dritten
Ausführungsform
eine geringere maximale Durchflussrate als diejenige des elektromagnetischen
Ventils 7 der Vorwärtsansaugart
auf.
-
Unter
der Annahme, dass die Durchflussrate, die erzielt wird, wenn sowohl
das elektromagnetische Ventil 7 als auch das elektromagnetische
Ventil 8 bei einer relativen Einschaltdauer von 100% angesteuert
werden, die maximale Durchflussrate des Entlüftungsdurchgangs ist, wird
beispielsweise das elektromagnetische Ventil 8 derart ausgewählt, dass seine
maximale Durchflussrate geringer als 50% der maximalen Durchflussrate
des Entlüftungsdurchgangs
ist, und das elektromagnetische Ventil 7 wird derart ausgewählt, dass
eine maximale Durchflussrate gleich oder größer als 50% der maximalen Durchflussrate
des Entlüftungsdurchgangs
ist.
-
Da
die maximale Durchflussrate des elektromagnetischen Ventils 8 der
Rückwärtsansaugart
gemäß der dritten
Ausführungsform
klein eingestellt ist, kann in diesem Fall die Steuerauflösung des
elektromagnetischen Ventils verbessert werden. Ferner wird beim
Ansteuern sowohl des elektromagnetischen Ventils 7 als
auch des elektromagnetischen Ventils 8 ein Eliminieren
dieser Fluktuationen realisiert, indem die Druckfluktuationen genutzt
werden, die in diesen Ventilen auftreten.
-
Es
sollte klar sein, dass die maximalen Durchflussraten, die für das elektromagnetische
Ventil 7 als das erste elektromagnetische Ventil und für das elektromagnetische
Ventil 8 als das zweite elektromagnetische Ventil ausgewählt werden
sollten, ausschließlich
von der Ausgewogenheit der Verbesserung der Steuerungsauflösung in
dem Bereich mit geringer Durchflussrate durch das elektromagnetische
Ventil 8 und eines Effektes der Eliminierung der Druckfluktuationen
durch die elektromagnetischen Ventile 7, 8 abhängig ist.
-
Bei
der dritten Ausführungsform
wird ein Beispiel beschrieben, bei dem das einzelne elektromagnetische
Ventil 7 als das erste elektromagnetische Ventil und das
einzelne elektromagnetische Ventil 8 als das zweite elektromagnetische
Ventil verwendet werden.
-
Jedoch
muss weder das erste elektromagnetische Ventil noch das zweite elektromagnetische Ventil
aus einem einzelnen elektromagnetischen Ventil ausgebildet werden,
sondern sie können
alternativ auch aus einer Mehrzahl von elektromagnetischen Ventilen
ausgebildet werden.
-
Beispielsweise
kann ein einzelnes elektromagnetisches Ventil mit eine maximalen
Durchflussrate von etwa 20% der maximalen Durchflussrate des Entlüftungsdurchgangs
als das elektromagnetische Ventil der Rückwärtsansaugart gewählt werden,
und die verbleibenden 80% können
entsprechend durch die elektromagnetischen Ventile der Vorwärtsansaugart
mit jeweils 40% abgedeckt werden.
-
Als
ein Steuerverfahren zu diesem Zeitpunkt wird beispielsweise in dem
Bereich mit geringer Durchflussrate, in dem die Durchflussrate weniger als
20% beträgt
und ein Springen auftritt, nur das elektromagnetische Ventil der
Rückwärtsansaugart angesteuert.
Dann wird in dem Durchflussratenbereich von 20% oder mehr das elektromagnetische Ventil
der Rückwärtsansaugart
angehalten, um die gegenseitigen Druckfluktuationen mit den beiden elektromagnetischen
Ventilen der Vorwärtsansaugart zu
eliminieren. Wenn die Strömungsrate
weiter auf eine Durchflussrate von 80% oder mehr ansteigt, kann
das elektromagnetische Ventil der Rückwärtsansaugart angesteuert werden,
und die Durchflussrate, die durch das elektromagnetische Ventil
der Rückwärtsansaugart
nicht erreicht werden kann, kann jeweils zu 50% von den verbleibenden
elektromagnetischen Ventilen der Vorwärtsansaugart übernommen
werden.
-
Hierbei
kann der Antriebstakt des elektromagnetischen Ventils der Rückwärtsansaugart
synchron mit einem der elektromagnetischen Ventile der Vorwärtsansaugart
erfolgen, oder das elektromagnetische Ventil kann mit einem Antriebstakt
angesteuert werden, der sich von demjenigen beider elektromagnetischen
Ventile unterscheidet. Alternativ kann das elektromagnetische Ventil
entsprechend der Durchflussrate zu einem Zeitpunkt synchron mit
einem der elektromagnetischen Ventile der Vorwärtsansaugart angesteuert werden,
und zu einem anderen Zeitpunkt kann das Ventil synchron mit dem
anderen elektromagnetischen Ventil der Vorwärtsansaugart angesteuert werden.
-
Wie
es zuvor beschrieben wurde, sind bei dem Verarbeitungssystem, das
eine Mehrzahl von elektromagnetischen Ventilen aufweist, verschiedene
Steuerverfahren möglich,
so dass es möglich
ist, eine stark variable Steuerung zu schaffen.
-
Es
sollte klar sein, dass die Beispiele der zuvor genannten Steuerverfahren
und die Beschreibung hinsichtlich der maximalen Durchflussrate,
welche die elektromagnetischen Ventile verwenden sollten, lediglich
als Beispiel dienen, und dass verschiedene Modifikationen möglich sind.
-
Bei
der zuvor beschriebenen Steuerung kann entsprechend bei der Durchflussrate
von bis zu 20% eine sehr genaue Steuerung mit Hilfe des elektromagnetischen
Ventils der Rückwärtsansaugart
erzielt werden, und in dem Durchflussratenbereich von 20% oder mehr
kann eine gewünschte
Durchflussrate erzielt werden, und die Druckfluktuationen können eliminiert
werden, indem die beiden verbleibenden elektromagnetischen Ventile
der Vorwärtsansaugart angesteuert
werden.
-
Vierte Ausführungsform
-
Während anhand
der zweiten und dritten Ausführungsformen
das Beispiel beschrieben wurde, bei dem verschiedene Arten elektromagnetischer Ventile
verwendet werden, um das Auftreten eines Springens zu verhindern,
müssen
nicht immer verschiedene Ventile verwendet werden.
-
Unter
der Annahme, dass diejenige Durchflussrate, die erzielt wird, wenn
sowohl das elektromagnetische Ventil 7 als auch das elektromagnetische
Ventil 8 bei einer relativen Einschaltdauer von 100% angesteuert
werden, die maximale Durchflussrate des Entlüftungsdurchgangs ist, wird
beispielsweise das elektromagnetische Ventil 8 mit der
maximalen Durchflussrate von weniger als 50% der maximalen Durchflussrate
des Entlüftungsdurchgangs ausgewählt, und
das elektromagnetische Ventil 7 wird mit der maximalen Durchflussrate
von mehr als 50% der maximalen Durchflussrate des Entlüftungsdurchgangs
ausgewählt.
-
Die
Kombination des elektromagnetischen Ventils 7 und des elektromagnetischen
Ventils 8 ist dahingehend ungebunden, dass beide elektromagnetische
Ventile solche der Rückwärtsansaugart
oder der Vorwärtsansaugart
sein können.
Es sollte klar sein, dass, wenn für beide elektromagnetische
Ventile solche der Rückwärtsansaugart
gewählt
werden, die verbesserte Steuergenauigkeit in dem Bereich mit geringer
Durchflussrate und die unterdrückten Druckfluktuationen
in dem Durchflussratenbereich oberhalb der zuvor genannten Durchflussrate
simultan realisiert werden können,
da in dem Bereich mit geringer Durchflussrate kein Springen auftritt.
-
Nachfolgend
wird der alternative Fall beschrieben, bei dem für beide elektromagnetische Ventile
solche der Vorwärtsansaugart
verwendet werden.
-
In
diesem Fall kann ein Springen in dem Bereich mit geringer Durchflussrate
aufgrund des Einsatzes der elektromagnetischen Ventile der Vorwärtsansaugart
auftreten. Obwohl diese elektromagnetischen Ventile solche der Vorwärtsart sind,
ist jedoch die Durchflussrate des Gases, das durch diese hindurchströmt, gering,
wenn ein elektromagnetisches Ventil derart ausgewählt wird,
dass es eine relativ geringe maximale Durchflussrate aufweist, so dass,
selbst wenn das Springen auftritt, das Ausmaß des Springens, das als Druckfluktuationen
reflektiert wird, ebenfalls gering ist.
-
Selbst
wenn also nur elektromagnetische Ventile der Vorwärtsansaugart
gewählt
werden, wird die maximale Durchflussrate derselben angemessen ausgewählt, wodurch
eine verbesserte Steuerungsgenauigkeit in dem Bereich mit geringer
Durchflussrate ermöglicht
und unterdrückte
Druckfluktuationen in dem Durchflussratenbereich oberhalb der zuvor genannten
Durchflussrate realisiert werden.
-
In
Bezug auf die vierte Ausführungsform
wurde ein Beispiel beschrieben, bei dem das einzelne elektromagnetische
Ventil 7 als das erste elektromagnetische Ventil und das
einzelne elektromagnetische Ventil 8 als das zweite elektromagnetische
Ventil verwendet werden.
-
Jedoch
muss weder das erste elektromagnetische Ventil noch das zweite elektromagnetische Ventil
als einzelnes Ventil ausgebildet sein, sondern sie können anstelle
dessen auch jeweils aus einer Mehrzahl von Ventilen ausgebildet
werden.
-
Wenn
das Verarbeitungssystem beispielsweise aus drei elektromagnetischen
Ventilen ausgebildet wird, kann es ein elektromagnetisches Ventil aufweisen,
das den Bereich geringer Durchflussrate abdeckt, und zwei elektromagnetische
Ventile umfassen, die den restlichen Bereich abdecken.
-
Wenn
das Verarbeitungssystem aus vier elektromagnetischen Ventilen ausgebildet
ist, kann es ferner zwei elektromagnetische Ventile jeweils mit der
maximalen Durchflussrate von 10% als die elektromagnetischen Ventile
aufweisen, die den Bereich mit geringer Durchflussrate abdecken,
und zwei elektromagnetische Ventile der Vorwärtsansaugart jeweils mit der
maximalen Durchflussrate von 40% als die elektromagnetischen Ventile
umfassen, die den restlichen Bereich abdecken. In diesem Fall werden die
beiden elektromagnetischen Ventile der Vorwärtsansaugart, die jeweils die
maximale Durchflussrate von 10% aufweisen, angesteuert, bis die
Durchflussrate des Entlüftungsdurchgangs
20% erreicht, wobei der Antriebstakt derart gewählt wird, dass die Ventile
die gegenseitigen Druckfluktuationen eliminieren. In einem Bereich,
in dem die Durchflussrate des Entlüftungsdurchgangs 20% oder mehr
beträgt, sollten
die beiden elektromagnetischen Ventile der Vorwärtsansaugart, die jeweils die
maximale Durchflussrate von 40% aufweisen, in ähnlicher Weise derart angesteuert
werden, zusätzlich
zu diesen elektromagnetischen Ventilen.
-
Dies
ermöglicht
eine Verringerung des Einflusses des Springens und eine Unterdrückung der Druckfluktuationen
in sämtlichen
Durchflussratenbereichen.
-
Es
sollte klar sein, dass, obwohl zuvor ein Beispiel beschrieben wurde,
bei dem die elektromagnetischen Ventile der Vorwärtsansaugart für sämtliche
der vier elektromagnetischen Ventile verwendet wurden, eine ähnliche
Anordnung möglich
ist, selbst wenn für
sämtliche
elektromagnetische Ventile solche der Rückwärtsansaugart verwendet werden.
-
Bei
den zuvor beschriebenen Ausführungsformen
wurden verschiedene Beispiele erläutert, welche Art von elektromagnetischen
Ventilen als das erste oder das zweite elektromagnetische Ventil
verwendet werden sollte, welche maximale Durchflussrate für die elektromagnetischen
Ventile ausgewählt werden
sollten, wie viele elektromagnetische Ventile jeweils vorgesehen
werden sollten, und wie die Steuerung unter Verwendung dieser elektromagnetischen Ventile
erfolgen sollte.
-
Jedoch
sollte klar sein, dass die Art der elektromagnetischen Ventile,
die als das erste und das zweite elektromagnetische Ventil verwendet
werden sollte, und die Art der Steuerung nicht hierauf begrenzt
sind, und dass verschiedene Modifikationen oder Kombinationen möglich sind,
ohne den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
-
Es
sollte klar sein, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Auswahl
des ersten und des zweiten elektromagnetischen Ventils und auf die
Art der Steuerung dieser Ventile beschränkt ist, und dass verschiedene
Modifikationen oder Kombinationen in Bezug auf die verschiedenen
Anordnungen möglich sind,
die in den zuvor beschriebenen Ausführungsformen erläutert wurden,
ohne den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
-
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
-
Das
System zum Verarbeiten von verdampftem Kraftstoffgas und die elektromagnetische
Ventilvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung werden für
Motoren verwendet, haben ausgezeichnete Eigenschaften in Bezug auf
eine effiziente Unterdrückung
der Druckpulsation, sind dazu geeignet, die Verschlechterung der
Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung
und Vibrationen und Taktgeräusche
ihrer Leitungen zu unterdrücken,
und können
ferner zur Montage kompakter Maschinen eingesetzt werden.
-
ZUSAMMENFASSUNG
-
Ein
System zum Verarbeiten eines verdampften Kraftstoffgases umfasst
eine Einlassöffnung,
die verdampftes Gas aufnimmt, das in einem Kraftstofftank verdampft
wurde; Auslassöffnungen, die
das verdampfte Gas, das durch die Einlassöffnung aufgenommen wurde, einem
Einlasssystem einer Maschine zuführen;
eine Kammer, die zwischen der Einlassöffnung und den Auslassöffnungen
angeordnet ist; und eine elektromagnetische Ventilvorrichtung mit
wenigstens ersten und zweiten elektromagnetischen Ventilen, die
an der Verbindung zwischen der Einlassöffnung oder den Auslassöffnungen
und der Kammer angeordnet sind, wobei sich entweder die Einlassöffnung oder
die Auslassöffnungen
in eine Mehrzahl von Abschnitten verzweigt/verzweigen, und die Öffnungs-
und Schließoperationen
als Antwort auf ein Steuersignal durchführen; und ein Ventilsteuermittel,
das die ersten und zweiten elektromagnetischen Ventile der elektromagnetischen
Ventilvorrichtung angesteuert.