JP2000170948A - ソレノイドバルブおよび燃料蒸発ガス排出抑止装置 - Google Patents

ソレノイドバルブおよび燃料蒸発ガス排出抑止装置

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JP2000170948A
JP2000170948A JP10344516A JP34451698A JP2000170948A JP 2000170948 A JP2000170948 A JP 2000170948A JP 10344516 A JP10344516 A JP 10344516A JP 34451698 A JP34451698 A JP 34451698A JP 2000170948 A JP2000170948 A JP 2000170948A
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    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/08—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
    • F02M25/0836—Arrangement of valves controlling the admission of fuel vapour to an engine, e.g. valve being disposed between fuel tank or absorption canister and intake manifold

Abstract

(57)【要約】 【課題】 入力ポートと外部装置とを接続する配管の途
中にチャンバを設けているが、その設ける位置が入力ポ
ートから外部装置へ伝わる波動分布の腹部でなければ脈
動低減効果がなく、しかもその腹部の位置に設けること
が困難であった。また、配管の途中にチャンバを設ける
ことは、レイアウト、コスト的にも不利であるという課
題があった。 【解決手段】 圧力が供給される入力ポート２と、外部
装置に接続される出力ポート３と、コイル５への通電と
非通電に応じて前記入力ポート２と前記出力ポート３と
を連通する流路を開閉するプランジャ１４とを有するソ
レノイドバルブにおいて、前記入力ポート２から前記プ
ランジャ１４による開閉部に至る前記流路にチャンバ２
１を設けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、各種装置に供給
する流量を調節するソレノイドバルブおよび該ソレノイ
ドバルブを適用して燃料タンクから発生する燃料蒸発ガ
スの吸気管への供給を制御する燃料蒸発ガス排出抑止装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図６は従来のソレノイドバルブを示す縦
断面図であり、図において、１０１は負圧の印加される
入力ポート１０２、出力ポート１０３が設けられた樹脂
製のハウジング、１０４はコイル１０５を内在させる樹
脂製のカバー、１０６はハウジング１０１とカバー１０
４との間に設けられ、コア１０７とともに磁路を形成す
る磁性体（鉄製）のプレート、１０８はプレート１０６
とともに磁路を形成するコの字状で磁性体（鉄製）のヨ
ークである。
【０００３】１０９はコイル１０５に電源を供給するた
めのコネクタ１１０に設けられ、外部ソケット（図示し
ない）が差し込まれるコネクタ穴、１１１はハウジング
１０１内に形成された入力ポート（負圧印加ポート）１
０２と連通する流路、１１２はハウジング１０１内に形
成された出力ポート１０３と連通する流路、１１３はコ
ア１０７の一端軸心に一部を突出させて取り付けたピ
ン、１１４はピン１１３の外側に嵌めたプランジャ、１
１５はプランジャ１１４の一端に設けた弁体、１１６は
コア１０７とプランジャ１１４の間に縮設され、常時弁
体１１５をハウジング１０１の端面に当接させて流路１
１１を閉じているスプリング、１１７はプランジャ１１
４に設けた板バネであり、その板バネ周縁部にはシール
部材１１８が一体に設けられている。１１９はソレノイ
ドバルブを図示しない固定部に取り付ける取り付け座、
１２０はその取り付け座１１９を外部装置に取り付ける
取り付けボルトである。
【０００４】次に動作について説明する。まず、図示し
ない外部の電源からコイル１０５に通電されていない場
合は、プランジャ１１４の弁体１１５はスプリング１１
６の付勢力によってハウジング１０１の端面に押し付け
られ、流路１１１、１１２の連通部を閉じ、入力ポート
１０２と出力ポート１０３との連通路を閉じている。
【０００５】この状態において、コイル１０５に通電し
て磁界を発生させ、この磁力でプランジャ１１４をスプ
リング１１６に抗して移動させ、弁体１１５をハウジン
グ１０１の端面から離して流路１１１、１１２を連通さ
せると、入力ポート１０２に負圧が印加されているの
で、出力ポート１０３から供給された流体は流路１１
１、１１２を通り、入力ポート１０２から放出される。
【０００６】この場合、コイル１０５には断続的に通電
が行われ、弁体１１５は流路１１１，１１２の連通部を
断続的に開閉するため、その開閉の度に、ソレノイドバ
ルブ本体の作動音及び通路開閉で生じる気流音が出力ポ
ート１０３の接続された装置に伝わり、その装置の固有
振動周波数と同一周波数成分が装置内で共鳴し、不具合
な共鳴昔が発生する。
【０００７】更に、出力ポート１０３と図示しない外部
装置とを接続する配管長が、上記固有振動周波数成分の
１／４波長の偶数倍になった場合、この周波数成分が配
管内で共鳴して増幅されて外部装置に放出されるため、
外部装置の共鳴音が更に大きくなる。
【０００８】又、弁体１１５による流路１１１，１１２
の連通部の断続的な開閉により、流路１１２より放出さ
れる流体に脈動が生じる。この脈動のエネルギーによ
り、出力ポート１０３に接統された配管及びその一端に
接続された外部装置が振動し、配管及び外部装置との接
触部位から外部へ振動が伝播し、不具合が生じる。
【０００９】そこで、この従来のソレノイドバルブを用
いる場合、配管の途中にチャンバを設けている。図７は
従来のソレノイドバルブを用いた燃料蒸発ガス排出抑止
装置の構成図を示すもので、１３０は燃料蒸発ガス排出
抑止装置におけるキャニスタ、１４０はソレノイドバル
ブ１００とキャニスタ１３０を接続する配管１５０の途
中に設けたチャンバである。
【００１０】次に動作について説明する。エンジンを動
作させると、インテークマニホルドが負圧となるから、
ソレノイドバルブ１００を開くと、キャニスタ１３０か
ら蒸発ガスがチャンバ１４０、ソレノイドバルブ１００
を通ってインテークマニホルドに供給される。しかし、
この供給量が適切でないと、エンジン動作に悪影響を与
えることになるから、ソレノドバルブ１００は図示しな
い制御装置からの制御信号によって、断続的（デューテ
ィ）に開閉制御される。この断続的開閉によって生じ、
配管内を伝播するソレノイドバルブ１００本体の作動音
及び気流音を、チャンバ１４０によって減衰させキャニ
スタ１３０に伝わらないようにして、該キャニスタ１３
０内における共鳴音発生を低減している。又、同時に、
配管内を流れる流体の脈動を、チャンバ１４０により減
衰させることにより、脈動により生じていた配管及びキ
ャニスタの振動を低減している。
【００１１】図８は、チャンバ設置位置に対する放出音
の特性であり、（ａ）は配管内を伝播する放出音のう
ち、キャニスタの固有振動数と同一の周波数成分が配管
内で共鳴していない場合、（ｂ）は共鳴している場合で
ある。図９はチャンバ設置位置に対するキャニスタの共
鳴振動の特性図であり、（ａ）は配管内を伝播する放出
音のうち、キャニスタの固有振動数と同一の周波数成分
が配管内で共鳴していない場合、（ｂ）は共鳴している
場合である。評価で使用したキャニスタの固有振動周波
数は８５０Ｈｚであり、その波長は４０ｃｍである。よ
って、放出音の内、同一周波数成分（この場合８５０Ｈ
ｚ）が、配管長が前記波長の１／４波長の偶数倍すなわ
ち１０ｃｍの偶数倍になった場合に配管内で共鳴する。
【００１２】これらの図から明らかなように、このチャ
ンバ１４０を図８（ａ）、（ｂ）に対応させて描いた配
管内の波動分布の節部に設けると脈動低減効果がなく、
波動分布の腹部に設ければ脈動低減効果がある。また、
出力ポート１０３に接続された配管１５０の両開放端で
の波動分布は、共鳴の有無に関わらず全周波数成分とも
腹となる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】上記のように従来のソ
レノイドバルブは、流路を開閉する度に作動音及び気流
音が発生し、これらが外部装置内に放出されると放出音
成分のうち、該外部装置の固有振動周波数と同一周波数
成分が共鳴し、不具合な共鳴昔が発生する。更に、ソレ
ノイドバルブと外部装置を接続する配管長に依存し、放
出音自体も配管内で共鳴が生じる。共鳴が生じた場合、
放出音が増幅され外部装置に放出される為、外部装置の
共鳴音がさらに大きくなる。又、流路を開閉する度に流
体に脈動が生じ、その脈動のエネルギーにより、該ソレ
ノイドバルブに接続された配管及び外部装置が振動し、
不具合が生じる。そこで、このソレノイドバルブを使用
する場合、出力ポートと外部装置とを接続する配管の途
中にチャンバを設けているが、外部装置の共鳴昔に関し
ては、チャンバ設ける位置がホース内の放出音の波動の
腹部でなければ低減効果が少なく、しかも共鳴の腹部の
位置に合致して設けることが困難であった。また、配管
の途中にチャンバを設けることは、レイアウト、コスト
的にも不利であるという問題があった。
【００１４】この発明は上記のような課題を解消するた
めになされたもので、配管の途中にチャンバを設けるこ
となく、ソレノイドバルブ本体からの放出音を低減さ
せ、キャニスタの共鳴を低減することができるソレノイ
ドバルブを得ることを目的とする。また、ソレノイドバ
ルブの開閉にて生じる流体の脈動を低減させ、配管及び
キャニスタの振動を低減することができるソレノイドバ
ルブを得ることを目的とする。また、このソレノイドバ
ルブを適応して、キャニスタの共鳴音及び振動を低減さ
せた燃料蒸発ガス排出装置を得ることを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】この発明に係るソレノイ
ドバルブは、圧力が供給される入力ポートと外部装置に
接続される出力ポートとを連通する流路を開閉するプラ
ンジャを有し、その入力ポートから前記出力ポートに至
る流路にチャンバを設けたものである。
【００１６】この発明に係る燃料蒸発ガス排出抑止装置
は、燃料タンクからの蒸発ガスを一時吸着するキャニス
タから吸気管への蒸発ガスのパージ量を調整するソレノ
イドバルブと、圧力が供給される入力ポートと外部装置
に接続される出力ポートとを連通する流路を開閉するプ
ランジャを有し、その入力ポートから前記プランジャに
よる開閉部に至る流路にチャンバを設けたものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
図面について説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１によるソ
レノイドバルブを示す縦断面図であり、図において、１
は入力ポート(負圧印加ポート)２、出力ポート３が設け
られた樹脂製のハウジング、４はコイル５を内在させる
樹脂製のカバー、５ａはハウジング１とカバー４との間
に設けられ、ヨーク６やコア７とともに磁路を形成する
磁性体（鉄製）のプレート、８はプレート５ａとともに
磁路を形成するコの字状の磁性体（鉄製）のヨークであ
る。ここで、従来例では、閉時に、負圧によって弁が閉
する方向に力が加わるように、入力／出力ポートを配置
していたが、この実施の形態では、閉時に、負圧によっ
て弁が開する方向に力が加わるようにすることによっ
て、弁開初期時のスムーズな動作を得ている。また、チ
ャンバー室の配置を容易なものにしている。
【００１８】９はコイル５に電源を供給するためのコネ
クタ１０に設けられ、外部ソケット（図示しない）が差
し込まれるコネクタ穴、１１はハウジング１内に形成さ
れた出力ポート３と連通する流路、１２はハウジング１
内に形成された入力ポート２と連通する流路、１３はコ
ア７の一端軸心に一部を突出させて取り付けたピン、１
４はピン１３の外側に嵌めたプランジャ、１５はプラン
ジャ１４の一端に設けた弁体、１６はコア７とプランジ
ャ１４の間に縮設され、常時弁体１５をハウジング１の
端面に当接させて流路１１、１２の連通部を閉じている
スプリング、１７はプランジャ１４に設けた板バネであ
り、その周縁部にはシール部材１８が一体に設けられて
いる。１９はソレノイドバルブを外部装置（図示しな
い）に取りつける取り付け座、２０はその取り付け座１
９を外部装置に取りつける取り付けボルト、２１は出力
ポート３と弁体１５による開閉部との間に位置してハウ
ジング１内に設けたチャンバ、２２はチャンバ２１の一
面をなすカバーであり、このカバー２２はハウジング１
に超音波溶着する。
【００１９】次に動作について説明する。まず、図示し
ない外部の電源からコイル５に通電されていない場合
は、プランジャ１４の弁体１５はスプリング１６の付勢
力によってハウジング１の端面に押し付けられ、流路１
１、１２の連通部を閉じ、入力ポート２と出力ポート３
との連通を閉じている。
【００２０】次に、外部の電源からコネクタピン１０ａ
を介して、コイル５に通電される場合には、コイル５に
磁界が発生し、プレート５ａ、コア７、ヨーク８、プラ
ンジャ１４を通る磁路が形成され、コア７とプランジャ
１４とが引き付け合う力が発生し、プランジャ１４はス
プリング１６の付勢力に抗して図２から図３のように移
動する。このため、弁体１５はハウジング１の端面から
離れ、流路１１、１２との連通部を開き、入力ポート２
と出力ポート３とが連通する。これによって、出力ポー
ト３から入った流体は負圧に引かれて流路１１、１２を
通って入力ポート２に移行する。
【００２１】この実施の形態１によれば、ソレノイドバ
ルブのハウジング１内の出力ポート３の近傍にチャンバ
２１を設けたことにより、出力ポート３から放出する放
出音の腹部にチャンバ２１が設けられたことになり、配
管長に関係なく、放出音低減効果が得られる。また、チ
ャンバはソレノイドバルブ内に一体に設けたので、従来
のように、別個独立したチャンバを配管の途中に設けた
場合のような作業上の面倒がなく、レイアウト、コスト
的にも有利であり、部品点数の削減と作業性の向上を図
ることができる。
【００２２】実施の形態２．図４は実施の形態１に示し
たソレノイドバルブを適用した燃料蒸発ガス排出抑止装
置を示す構成図である。図４において、３１は燃料タン
ク、３２は通路３１ａに設けたセパレータ、３３は故障
診断用の圧力センサであり、車両走行中に燃料漏れによ
る圧力変化を検出して故障診断を行う。３４は通路３１
ａの一端を接続したキャニスタ、３５はキャニスタ３４
の大気導入口３４ａにエアーホース３６を介して接続し
たエアーカットバルブ、３７はキャニスタ３４の流出口
と吸気管３８とを接続した通路、３９は通路３７の途中
に設けたキャニスタパージバルブであり、このキャニス
タパージバルブ３９として前記実施の形態１に示したソ
レノイドバルブを用いる。
【００２３】次に動作について説明する。燃料タンク３
１から蒸発した燃料蒸発ガスは通路３１ａを通り、セパ
レータ３２において液相と気相に分離され、液相は通路
３１ａを通り燃料タンク３１に戻り、気相は圧力差によ
ってキャニスタ３４に送気される。
【００２４】キャニスタ３４に送気された蒸発ガスは、
キャニスタ３４内の活性炭に一時吸着し、運転条件が成
立したときにキャニスタパージバルブ３９を介してエン
ジンの吸気管３８に供給される。このキャニスタパージ
バルブ３９は図示しない制御装置からの制御信号を受信
して、通路３７の開閉動作を行い、キャニスタ３４から
吸気管３８への蒸発ガスのパージ量を調整する。
【００２５】この場合、キャニスタパージバルブ３９の
開閉動作により、キャニスタ３４からキャニスタパージ
バルブ３９に供給される蒸発ガスが脈動し、この脈動が
キャニスタ３４に伝わり、この脈動に起因してキャニス
タ３４に共鳴音が生じることになる。しかし、この実施
の形態２によれば、上記キャニスタパージバルブ３９と
して実施の形態１に示したソレノドバルブを適用したの
で、キャニスタパージバルブ３９の開閉動作により生じ
る脈動は、その腹部に位置して設けられたチャンバ２１
によって低減されるため、キャニスタ３４に伝わる脈動
は小さくなり、この脈動に起因して発生する共鳴音も小
さなものになる。
【００２６】図５はチャンバ容積に対する伝達振動の特
性図であり、白丸は配管の途中にチャンバを設けた図７
の従来装置の特性、黒丸はハウジング内にチャンバを設
けたこの発明のソレノイドバルブを用いた場合の特性で
ある。この特性図から明らかなように、この発明のソレ
ノイドバルブをキャニスタパージバルブ３９として用い
た方が、伝達振動を小さくすることができる。この結
果、この伝達振動に起因してキャニスタ３４内で生じる
共鳴音も当然小さなものになる。
【００２７】この実施の形態２によれば、ハウジング１
内の出力ポート３の近傍にチャンバ２１を設けたソレノ
イドバルブをキャニスタパージバルブ３９として用いた
ので、流路の開閉により生じる脈動をチャンバ２１で低
減することができる。この結果、配管に放出される脈動
は小さくなり、この脈動がキャニスタ３４に伝わり、こ
のキャニスタ３４の固有振動周波数と共鳴しても大きな
共鳴音を発生することはない。
【００２８】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ハウ
ジング内の入力ポートから出力ポートに至る流路にチャ
ンバを設けてソレノイドバルブを構成したので、プラン
ジャによる流路の開閉により生じる脈動の腹部にチャン
バが位置することになり、脈動の低減効果が自然に確実
に得られる。この結果、この脈動が外部装置に伝わり、
その外部装置の固有振動数と共鳴して生じる共鳴音を低
減することができる。また、チャンバはソレノイドバル
ブと一体構成であるから、従来のように、別個独立した
チャンバを配管の途中に設ける作業の必要がなく、部品
点数の削減と作業性の向上を図ることができるという効
果が得られる。
【００２９】この発明によれば、チャンバと一体構成の
ソレノイドバルブを、燃料タンクから発生する燃料蒸発
ガスの吸気管への供給を処理する燃料蒸発ガス排出抑止
装置に適用することにより、プランジャによる流路の開
閉により生じる脈動がキャニスタに伝わり、このキャニ
スタの固有振動数と共鳴しても、伝わる脈動は小さなも
のであるため、発生する共鳴音も小さなものであり、車
両の静粛化を図ることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１によるソレノイドバ
ルブを示す縦断面図である。
【図２】 この発明の実施の形態１によるソレノイドバ
ルブの弁体部の閉じ状態の拡大図である。
【図３】 この発明の実施の形態１によるソレノイドバ
ルブの弁体部の開き状態の拡大図である。
【図４】 この発明の実施の形態１によるソレノイドバ
ルブを適用したこの発明の実施の形態２による燃料蒸発
ガス排出抑止装置の構成図である。
【図５】 チャンバ容積変化に対する伝達振動変化特性
図である。
【図６】 従来のソレノイドバルブを示す縦断面図であ
る。
【図７】 従来のソレノイドバルブを適用した燃料蒸発
ガス排出抑止装置の構成図である。
【図８】 チャンバ設置位置に対する放出音の特性図で
あり、（ａ）は共鳴していない場合、（ｂ）は共鳴して
いる場合である。
【図９】 チャンバ設置位置に対するキャニスタの共鳴
振動の特性図であり、（ａ）は共鳴していない場合、
（ｂ）は共鳴している場合である。
【符号の説明】
２ 入力ポート、３ 出力ポート、５ コイル、１１、
１２ 流路、１４ プランジャ、３１ 燃料タンク、３
４ キャニスタ、３８ 吸気管、３９ キャニスタパー
ジバルブ（ソレノイドバルブ）。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 圧力が供給される入力ポートと、外部装
    置に接続される出力ポートと、コイルへの通電と非通電
    に応じて前記入力ポートと前記出力ポートとを連通する
    流路を開閉するプランジャとを有するソレノイドバルブ
    において、前記入力ポートから前記出力ポートに至る前
    記流路にチャンバを設けたことを特徴とするソレノイド
    バルブ。
  2. 【請求項２】 燃料タンクからの蒸発ガスを一時吸着す
    るキャニスタと、このキャニスタから吸気管へ供給され
    る蒸発ガスのパージ量を調整するソレノイドバルブとを
    備え、このソレノイドバルブは圧力が供給される入力ポ
    ートと、外部装置に接続される出力ポートと、コイルへ
    の通電と非通電に応じて前記入力ポートと前記出力ポー
    トとを連通する流路を開閉するプランジャと、前記入力
    ポートから前記プランジャによる開閉部に至る前記流路
    に設けたチャンバとを有することを特徴とする燃料蒸発
    ガス排出抑止装置。
JP34451698A 1998-12-03 1998-12-03 燃料蒸発ガス排出抑止装置 Expired - Lifetime JP3946368B2 (ja)

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