JPH04231663A - 蒸発ガスパージ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車の蒸発ガス回収
及びパージ装置に関し、より詳細には、比例ソレノイド
バルブで制御する蒸発ガスパージ装置に関する。比例ソ
レノイドバルブは、パージキャニスタからの正確な流体
流れを広範囲の差圧に亙り電流入力に対して略直線的関
係に発生させるのに利用され、且つ、最低電流レベルで
大流量を発生するように調整されることが可能である。

【０００２】

【従来の技術】自動車の蒸発ガス制御装置は、自動車内
でのガソリンの貯蔵に関係する炭化水素蒸気を捕捉、含
有及び排除するのに広く使用されている。炭化水素蒸気
は、炭化水素分子の軽い炭素鎖が周囲圧力と温度で自然
蒸発して発生する。係る蒸気は、捕捉しないと大気中へ
放出されて日光のもとで空気と複雑な化学反応を起こし
て著しく空気を汚染して人体へ危険を及ぼすこととなる
。更に、特にベンゼン等の炭化水素の軽い炭素鎖は、発
ガン性を有することが判明しており、従って、健康とっ
て危険なものとな。

【０００３】自動車に設けた蒸発ガス制御装置は、車両
中（主に燃料タンクと装着されている場合には、気化器
のフローボール）中に貯蔵したガソリンから生じる炭化
水素蒸気を捕捉含有するようにされている。更に、環境
及び規則面での圧力で「車両搭載」蒸気回収装置により
燃料補給時に放出される炭化水素を捕捉することが奨励
されている。

【０００４】炭化水素は、一般にキャニスター貯蔵容器
に入れた活性炭を利用して一旦捕捉されると、次に発生
する蒸気を含有するために車外へ放出しなければならな
い。一般に、この工程は、「パージング」として知られ
ており、貯蔵容器へ空気が導入される。活性炭に付着し
たガス状の炭化水素は、放出され、エンジン吸気マニホ
ルドへ導入されて燃焼が制御される。このように、蒸発
ガスは、大気中へ放出されることなく排除される。

【０００５】本技術分野で公知且つ使用されているパー
ジ装置は、エンジン吸気マニホルド真空等の信号や車両
搭載排出ガス制御コンピュータからの信号に応答するオ
ンオフソレノイドバルブを使用するのが典型的である。 オンオフソレノイドは、キャニスタ貯蔵容器のダイアフ
ラムバルブ組立体を起動するのに使用する。エンジン真
空は、蒸気を容器から一連の制御オリフィスを介して吸
気マニホルド内へ吸引するのに使用される。

【０００６】オンオフソレノイドまたはプランジャー型
バルブは、ハウジング内のプランジャーを並進して通路
を交互に開閉して流体の流れ（この場合には、真空信号
）を開始もしくは終結させる電気−機械装置である。 弁座に作用してその機能を果たすプランジャーは、電気
制御信号の周波数と一致する周波数で２つの極端位置で
振動する。これまでの前記周波数は、約８０ヘルツであ
った。

【０００７】

【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、現在
の趨性ではプランジャー型バルブでは満足いく結果が得
られなくなって来ている。第１に、最近「搭載」蒸気回
収能力への関心が高まり、この結果、蒸発ガス制御装置
が作動するパージレートが劇的に上昇した。追加の装置
を搭載するには比較的高パージ流量（毎分７０リットル
に対向して毎分１４０リットル）が必要となる。これに
伴い、装置オリフィスと連絡溝を拡径して流れ抵抗を低
減することが必要となる。また、装置全体のオリフィス
のサイズを拡大することでプランジャー型バルブの電気
子を大型化して大型化したソレノイドバルブを効果的に
着座させることが必要となる。電気子のサイズを大型化
すれば、プランジャー質量の大型化、発生慣性力の増大
及び高信号強さの必要性のために大流量を必要とするプ
ランジャー型ソレノイドの応用範囲が限定される。

【０００８】搭載排出制御コンピュータの使用する増加
信号周波数がプランジャー型バルブの使用を複雑なもの
にしている。当業界では、８０ヘルツが標準と考えられ
ているが、多くのメーカーが１４０ヘルツの信号周波数
互換性を必要としている。プランジャー型バルブ、特に
、大型化して大流量を可能としたものは、大慣性力及び
高信号強さの必要性のため、高周波数に適合するのが困
難である。

【０００９】上記の双方の制限に関連した問題は、周波
数８０ヘルツから１４０ヘルツでプランジャー型バルブ
が弁座に接触することで生じる反対を引起しがちな騒音
である。

【００１０】従って、本発明では、比例ソレノイドバル
ブ組立体を組み合わせる装置を提供することで上記の欠
点を取り除く。係る装置によれば、問題となる騒音がな
く且つパージ装置構造の簡素化をすることなく高周波数
での入力電流に直線状に関係した大流量が可能となる。

【００１１】

【問題を解決するための手段】本発明の１実施例によれ
ば、燃料タンクもしくは気化器ボール等の蒸気源からの
蒸気を蒸気燃焼室へ伝送する蒸気回収装置は、蒸気貯蔵
用キャニスタを含む。キャニスタは、流体管路により燃
料タンクに接続され、適切な条件の下で蒸気が燃料タン
クから出てキャニスタに貯蔵される。キャニスタは、高
圧力源もしくは大気圧に接続した流体入口と比較的低圧
力もしくはエンジンマニホルド真空等の真空源に接続し
た流体出口とを含む。導管を設けて高圧力源からの流体
をキャニスタを介して低圧力源へと通過させる。このよ
うに、蒸気をキャニスタからパージしてエンジンマニホ
ルドへ送り燃焼する。

【００１２】制御手段を設けて導管の開閉を制御してキ
ャニスタから燃焼室への流体の移動を制御する。制御手
段は、自動車の電子制御モジュールからの電流入力及び
大気圧及び真空源からの流体入力とを有する比例ソレノ
イドバルブを流体圧力レギュレータと組み合わせて含む
。ソレノイド捲線への電流を変更してソレノイドを付勢
すると出力差圧が生じ、この出力差圧は、大気圧及び真
空源の入力結果により制御される。出力差圧は、キャニ
スタと連絡したダイヤフラムの動作を制御するのに使用
される。ダイヤフラムの動作によりキャニスタ流体導管
の開閉が可能となる。

【００１３】このように、比例ソレノイドバルブはキャ
ニスタの開閉制御し、適切な時にキャニスタのパージン
グが可能とする。比例ソレノイドバルブを含む装置は、
キャニスタへの真空信号が比例ソレノイドバルブへの真
空信号と接続されるように構成される。このように、装
置全体が簡素化されるともに本装置によりパージ工程の
制御が増大する。

【００１４】本発明の第２実施例にもまたキャニスタと
キャニスタからの流体を通過させる導管と制御手段とを
含む。しかしながら、この第２実施例では、比例ソレノ
イドバルブと流体圧力レギュレータを含む制御手段がキ
ャニスタに連絡したダイヤフラムと共に内蔵されている
。このように、本発明の第２実施例の制御手段は、圧力
流体の通過を制御する単一集積多機能ユニットであり、
高周波数で供給される入力電流に略直線状に関係した大
流量を可能とする遠隔の比較的安価な制御手段を介して
蒸気回収装置の制御が可能となる。

【００１５】

【実施例】図面は、必ずしも実寸ではなく且つ実施例の
ある態様は、書記記号、略図及び部分図で示されている
ことを理解されたい。また、「上部」、「下部」、「上
方」、「垂直方向」、「水平方向」、「左」、「右」等
の言葉により部品の物的関係を参照する場合には、係る
言葉は、図面中に示した方向に就いてのみ言及している
であって、実際の実施例もしくはその例示は、図示した
ものとは異なる場合があることを理解されたい。更に、
「通路」なる言葉は、必ずしも管路に限定されるもので
はなく、連絡空間や室等を含むことを理解されたい。特
定実施例描写の平面及び断面図を含めた機械的詳細が省
略されてはいるが、係る詳細は、それ自体本発明の一部
ではなく、本発明の開示を鑑みれば、ソレノイド技術の
当業者には充分に理解出来る範疇のものである。この結
果としての簡素化された表現は、当業者には、より判読
し易く、情報を提供出来且つ容易に理解出来るものと考
えられる。勿論、本発明は、例示した特定の実施例に限
定されるものでないことを理解されたい。類似または同
様の符号が図全体に渡り類似または同様の符号を表す図
面を参照して本発明を説明する。本発明の制御された蒸
発ガスパージ装置１の略図を第１図に示す。蒸発ガスパ
ージ装置１は、燃料タンク１０もしくは蒸気源からの蒸
発ガスもしくは蒸気を制御するように考案されている。 燃料タンク１０は、圧力リリーフ弁１２を含み、導管も
しくは管１６を介してキャニスタ１４に接続される。キ
ャニスタ１４は、蒸気の貯蔵容器であり、第３図にその
詳細を示す。蒸気は、燃料タンク１０から放出されて適
切な流れ条件下でキャニスタ１４に貯蔵される。

【００１６】キャニスタ１４は、また、比例ソレノイド
バルブ２０に接続される。比例ソレノイドバルブ２０は
、キャニスタのパージを制御する。比例ソレノイドバル
ブ２０は、電子制御モジュール２３からの電気入力２２
と絞り弁体２４として略示したエンジンマニホールドか
らの導管２６を介しての真空信号入力とを含む。如何に
詳細を記載するように、比例ソレノイドバルブ２０への
電気入力の制御で導管２８を介してキャニスタ１４に差
圧出力が生じ、これによりキャニスタ１４の開閉を制御
して燃料タンク１０からエンジンマニホールド２４への
蒸気が流れる。導管により作動接続、即ち、流体の通過
を容認する接続が確立する。

【００１７】パージ装置１は、上記の如く２つの主要部
品、即ち、比例ソレノイドバルブ２０とキャニスタ１４
とを含む。これらの部品によりキャニスタ１４に蒸気が
貯蔵でき、且つ、キャニスタ１４からエンジンへのパー
ジを制御して燃焼が可能となる。比例ソレノイドバルブ
２０とキャニスタ１４の詳細を如何に記す。

【００１８】パージ装置１の１実施例を詳細に図２に示
す。比例ソレノイドバルブ２０は、３つの入力をを有す
る。　　第１の入力は、第３図に示すように、ポート３
０を介しての大気圧である。第２の入力は、ターミナル
３２を介しての電気信号である。第３の入力は、導管２
６からポート３４への真空源信号である。比例ソレノイ
ドバルブの出力はポート３６を介して行われ、該ポート
３６により比例ソレノイドバルブ２０内で生じた圧力差
に到達するもしくは利用する手段が提供される。出力ポ
ート３６は、導管介してキャニスタダイヤフラム組立体
９０に接続される。

【００１９】比例ソレノイドバルブ２０は、より明確に
第３図に示すが、磁束通路を有する磁束回路を画定する
ように機能する複数の隣接する磁気部分を含む。このタ
イプの比例ソレノイドバルブは、クラレンス　　Ｄ．フ
ォックス（ＣｌａｒｅｎｃｅＤ．　　Ｆｏｘ）の米国特
許第４，５３４，３７５号と４，７１５，３９６号及び
１９８９年４月５日にタイバー　　バロン（Ｔｉｂｏｒ
　　Ｂａｒｏｎ）の出願した特許出願第３３３，９９５
号の内容であり、いずれも参照のために本書に収めてい
る。磁気部分は、鉄外側部材もしくは取付けブラケット
（図示なし）を含み、この取付けブラケットは、比例ソ
レノイドバルブ２０の頂部３８と底部３９間で該バルブ
の全長に亙って伸長する。また、略円筒状の中心部材４
０が磁束回路内に設けてある。この中心部材は、入口ポ
ート４４と出口ポート４５とを有する流体通路４２を画
定する中空通路を有する。流体通路４２は、ポート３０
を介して大気に通気するのが好適である。中心部材４０
は、鉄すなわち強磁性材料で形成する。

【００２０】平らな円板電気子である磁気閉鎖部材４６
が磁束回路を完結している。磁束回路は、従って、中心
部材４０、電気子４６及びブラッケトを介して比例ソレ
ノイドバルブの底部から頂部に亙っている。電気子４６
もまた鉄すなわち強磁性材料で形成する。

【００２１】中心部材４０の底には中心部材４０の周り
に伸長する非磁性のシート部材４８が設けられており、
電気子４６の最上部位置がこのシート部材４８に載置さ
れて電気子４６と中心部材４０間に空気間隙が設けられ
る。中心部材４０は、その中心軸に沿って並進自在であ
り、以て、空気間隙距離の調節が可能となることが好ま
しい。

【００２２】中心部材４０の周りに電気捲線５０が取り
付けられる。この捲線５０は、その上部、下部及び内径
面において中心部材４０を含むのに使用されるボビン５
２内に収容される。電気捲線５０は、端子３２に接続し
、端子３２は、電気捲線５０に電流を供給出来る適当な
電子制御モジュール２３に接続する。電子制御モジュー
ル２３は、直流電流源、方形波発生器、可変抵抗、パル
ス幅変調回路もしくは好適には信号源として機能する車
載コンピュータでも良い。

【００２３】端子３２とボビン５２は、上部ハウジング
５４により作動関係に維持される。上部ハウジング５４
は下部ハウジング５６に接続し、下部ハウジング５６は
空気ポート３４、３６を収容する。下部ハウジング５６
内で電気子４６の下にはバネ５８が設けられ、電気子４
６をシート部材４８に対向する位置に維持する。

【００２４】第１の流体導管６０により流体通路４２が
下部ハウジング５６の内部に連絡される。この導管によ
り大気圧の流体がポート３０と通路４２を介して流れ、
電気子４６を通って第１のもしくは上部流体室６２に流
れる。室６２へのアクセスがポート３４で終結する第３
の導管により好適には真空源に接続される第２の流体導
管６４により得られる。これらの接続により、上部室６
２は、ポート３０を介して通気された大気圧流体とポー
ト３４を介して通気された大気圧未満の圧力もしくは真
空の流体間での流体差圧（例えば、好適には大気圧と約
７．６２ｃｍ（３インチ）Ｈｇとの間真空）を受ける。 第２の導管６４は、バルブ組立体内の流体の流れを制限
するように機能する制流部もしくはオリフィス６６を含
む。この制流部６６の断面積は、中心部材を貫通する流
体通路４２の断面積より実質小さくされている。このよ
うに、直径６２真空が約７．６２ｃｍ（３インチ）Ｈｇ
に制限される。

【００２５】ダイヤフラム７０は、室６２の底部を横断
して伸長し、室６２の１面を形成する第１面７１と第２
室７４の１面を形成する第２面７３とを有する。可撓性
ダイヤフラム７０は、ステム７２に作動するように接続
される。上記の如く第１ダイヤフラム７０の下に形成し
た第２室７４は、導管７６を介して大気圧に通気される
。ダイヤフラム７０は、部分的にはバネ７８により第２
室側へ付勢される。ダイヤフラム７０はダイヤフラム７
０の面７３と７１にそれぞれ作用する室７４内の大気圧
流体と室６２の大気圧未満の圧力の流体間の差圧のため
上部室６２側へ移動する傾向がある。

【００２６】ステム７２は、シート８０に載置して導管
６８と第３室８２間の流れを防止する。ダイヤフラム７
０の動作は、ステム７２をシート８０から離脱させて導
管６８と第３室８２間の流れを可能とするのに有効であ
る。第３室８２は、導管８４によりポート３６に接続す
る。以上の如く、室６２内の差圧変動に応答したダイヤ
フラム７０の動作は、ステム７２を移動して真空信号を
ポート３６に到達させるのに効果的である。

【００２７】第２図に示す如く、ポート３６からの真空
信号は、導管２８によりキャニスタ１４に連絡される。 導管２８の接続はキャニスタ頂部のポート８８で成され
る。ポート８８への真空信号変動はキャニスタダイヤフ
ラム９１を動作させるのに効果的である。キャニスタダ
イヤフラム９１は、キャニスタキャップ９２を下部室９
４と上部室９５とに二分すし、下部室９４は、ポート９
６を介して大気圧へ通気され、一方上部室９５は、ポー
ト８８を配して真空信号ヘ接続される。従って、比例ソ
レノイドバルブ２０からの真空信号変動は、キャニスタ
ダイヤフラム９１を動作させるのに効果的である。

【００２８】キャニスタダイヤフラム９１は、作動する
ように弁ステム９８に接続し、弁ステム９８は、シート
１００に載置される。ステム９８は、導管１０２から導
管１０４への流れを調整する機構を提供する。ステム９
８がシート１００から持ち上げられると、流体がキャニ
スタ１４から導管１０２、１０４内及び真空レギュレー
タ１０６へ流入する。ポート１０８におけるキャニスタ
から大気への通気によりエンジンの真空源に対する高圧
力源が提供される。上記の如く、ポート１０８における
高圧力源からキャニスタ１４と導管１０２、１０４及び
真空レギュレータ１０６を介してエンジンマニホールド
２４へ流れが生じる。エンジンマニホールドを絞り弁体
２４として第１図に略示する。

【００２９】真空レギュレータ１０６は、２つのポート
１１０、１１２を含む。真空レギュレータ１０６は、市
販の物から選択され、特定調整値、好適には約１１．４
３ｃｍ（４．５インチ）Ｈｇの調整値を超える可変真空
入力から一定の真空出力を生じるように考案される。上
記の如く、レギュレータ１０６は、ポート１１０におい
てエンジンマニホールド２４からの可変真空源入力受け
、ポート１１２で比較的一定の真空出力を供給して比例
ソレノイドバルブ２０内及びキャニスタ１４と共に使用
される。導管１０４は、導管２６と導管１０４とを接続
して比例ソレノイドバルブ２０とキャニスタ１４及びレ
ギュレータ１０６とを接続する３方コネクター１１４を
含む。

【００３０】第４図に示す如く、キャニスタ１４は、そ
の中心に略円筒状立て管１１６を有する略円筒体を有し
ている。立て管１１６は、カーボンフィルター１１８に
より周囲を取り囲まれており、立て管１１６は、中央通
路１２０を有する。カーボンフィルター１１８は、透過
性を有しており、空気及びフィルターを通過した蒸気等
の流体の通過が可能である。立て管１１６は、キャニス
タ１４の底部１２２から隔置されて流体の立て管下部か
らの進入を可能にしている。キャニスタの底部近傍には
フォームフィルターを含む。

【００３１】キャニスタ１４は、幾つかの入口及び出口
ポートを含む。出口ポート２５は、所定の条件下でキャ
ニスタからの流体流出を可能とする。キャニスタは、第
２図により詳細に示す外気圧力への開放ポート１０８に
加えて、燃料タンク蒸気の進入用のポート１２６と気化
器ボール通気孔からの蒸気の進入用のポート１２７を含
んでいる。気化器ボール通気孔ポート１２７は、気化器
の搭載されていない車両にて本装置を使用する場合には
、キャップをしておいても良い。

【００３１】ポート１０８、１２６、１２７は、キャニ
スタ頂部近傍に位置している。また、環状そらせ板１２
８も同様にキャニスタ頂部に位置して、キャニスタキャ
ップ内へ蒸気の流れを指向する。一旦キャップ１３０内
に入ると流体は、導管１０２と１０４を介して流出する
。

【００３２】作動すると、装置によりキャニスタのパー
ジ装置の制御が可能となる。燃料タンク１０からの蒸発
ガス蒸気は、リリーフ弁１２により放出されて導管１６
を介してキャニスタ１４内に流入する。パージ中キャニ
スタに作用するエンジンマニホールドの低圧力が燃料タ
ンクからキャニスタへの流体流入を助ける。

【００３３】蒸気は、一旦キャニスタに捕捉されると、
定期的にキャニスタ１４からパージされてエンジン吸気
マニホールド内へ送られて燃焼される。パージ装置の起
動は、比例ソレノイドバルブ２０によりなされる。比例
ソレノイドバルブが差圧信号をキャニスタ１４に送りキ
ャニスタダイヤフラム９１を移動してパージ装置を起動
する。

【００３４】比例ソレノイドバルブ２０を制御するには
、電子制御モジュール２３から比例ソレノイドバルブ２
０の電気捲線５０に電子制御モジュール２３により決定
されるパージするのに適切な時期に電気信号を送る。 電気捲線５０が通電されると比例ソレノイドバルブの流
体室６２内の差圧の調整がなされる。比例ソレノイドバ
ルブの流体室６２は、ポート３０で大気圧からの入力と
ポート３４で真空源からの入力を受ける。捲線の通電は
、流体室６２内の差圧の制御に効果的である。

【００３５】室６２内の差圧の調整によりソレノイドバ
ルブダイヤフラム７０の動作が調整される。バルブダイ
ヤフラム７０が動作するとステム７２が動作してポート
３４の真空信号がポート３６へ連絡される。ポート３４
の真空信号は、真空レギュレータ１０６と導管１１４と
２６と介してポート３４に連絡されるエンジンマニホー
ルド真空である。真空レギュレータ１０６によりエンジ
ン吸気マニホールド２４の可変低圧力もしくは真空源か
ら導管１１４内に比較的一定の真空信号を供給する。

【００３６】ステム７２が動作してポート３４で真空信
号がポート３６に連絡されると、該真空信号がキャニス
タキャップ９２の上部室９５へ連絡される。キャニスタ
キャップ９２の上部室９５へ真空信号が連絡され、大気
圧が入口９６を介して下部室９４へ通気されると、キャ
ニスタダイヤフラム９１が動作する。キャニスタダイヤ
フラム９１の係る動作によりステム９８がシート１００
から移動して導管１０２乃至１０４が開放されて流体の
通過が可能となる。

【００３７】導管１０２と導管１０４とをステム９８を
上昇させて接続すると、装置内で高圧力から低圧力への
流れ状態が創出される。大気圧もしくは比較的高圧力が
ポート１０８を介してキャニスタ１４に連絡される。エ
ンジン吸気マニホールド真空もしくは比較的低圧力がレ
ギュレータ１０６と導管１０４と１０２とを介してキャ
ニスタ１４に連絡される。キャニスタ１４を横断する圧
力差の結果流体は、ポート１０８から立て管通路１２０
及びカーボンフィルター１１８を介して出口ポート１２
５へ流れ、更に、導管１０２と１０４及びレギュレータ
１０６を介して継続して流れ遂にはエンジンマニホール
ド２４内に流入して燃焼される。こように、燃料タンク
からのキャニスタに蓄積された流体蒸気は、キャニスタ
１４から放出もしくはパージされてエンジンマニホール
ド２４へ送られて制御された燃焼が行われる。

【００３８】第６図に本発明の第２実施例のパージ装置
２の線図を示す。比例ソレノイドバルブ組立体２２０に
は３つの入力部が設けられる。第１の入力部は、ポート
２３０を介しての大気圧で第６図と第８図に示す。第２
の入力部は、端子２３２を介しての電気信号入力で第８
図にもっとも良く示す。再度第６図を参照して、比例ソ
レノイドバルブからの出力は、ポート２３３を介して行
われ、これにより比例ソレノイドバルブ内に生じた圧力
差へアクセスするもしくは該圧力差を利用する手段が提
供される。出口ポート２３３は、通路２２８を介して一
帯キャニスタダイヤフラム組立体２９０に接続する。

【００３９】第８図に示す比例ソレノイドバルブ２２０
は、前記の比例ソレノイドバルブ２０と同様なデザイン
及び機能を有する。比例ソレノイドバルブ２２０には、
また、鉄の外側部材（図示なし）と入口ポート２４４と
出口ポート２４５とを有する中空流体通路２４２を画定
する略円筒状の中央部材２４０とを含む磁気部分が設け
られている。流体通路２４２は、同様にポート２３０を
介して大気に通気されるのが好ましい。中央部材２４０
は、鉄もしくはその他の強磁性材料から構成される。

【００４０】磁束回路は、磁気閉鎖部材により完結され
、該磁気閉鎖部材もまた平らな円板電気子である。従っ
て、磁束回路は、中央部材２４０、電気子２４６及びブ
ラケットを通して伸長している。電気子２４６もまた鉄
もしくはその他の強磁性材料から構成される。

【００４１】中央部材２４０の外周に伸長する非磁気シ
ート部材２４８が中央部材２４０の底部に設けられ、電
気子２４６がその最上部で該シート部材２４８に載置さ
れる。これに就いては、この場で述べるが、上記の如く
に、電気子２４６と中央部材２４０間に空気間隙が設け
られる。中央部材２４０は、その中心軸に沿って並進自
在であるのが好適であり、これにより、空気間隙距離の
調整が可能となる。

【００４２】中心部材２４０の周りに電気捲線２５０が
取り付けられる。この捲線２５０は、その上部、下部及
び内径面において中心部材２４０を含むのに使用される
ボビン２５２内に収容される。電気捲線２５０は端子２
３２に接続し、端子２３２は電気捲線２５０に電流を供
給する適当な電子制御モジュール（図示なし）に接続す
る。電子制御モジュールは、直流電流源、方形波発生器
、可変抵抗、パルス幅変調回路もしくは好適には信号源
として機能する車載コンピュータでも良い。

【００４３】端子２３２とボビン２５２は、上部ハウジ
ング２５４により作動関係に維持される。上部ハウジン
グ２５４は、下部ハウジング２５６に接続し、下部ハウ
ジング２５６は、第６図及び第７図に示すように、底部
材２５７部分により形成され、ポート２３３と通路２２
８とを収容する。下部ハウジング２５６内電気子２４６
の下にはバネ２５８が設けられ、電気子２４６をシート
部材２４８に対向する位置に維持する。

【００４４】出口ポート２３３と通路２２８とから成る
第１の流体導管２６０により流体通路２４２が底部材２
５７の下部ハウジング２５６の内部に連絡される。この
導管２５６により大気圧の流体がポート２３０と通路２
４２を介して流れ、第７図に最も良くにられるように、
電気子２４６を通って第１の流体室２６２に流れる。室
２６２へのアクセスは、オリフィス２５９、通路２６１
及びオリフィス２６３を含む真空源２８１からの第２流
体回路２６４により提供される。真空源２０１と固定的
に連絡した真空室２８１は、第３の流体回路２６５の一
部を形成し、第３の流体回路２６５は、この後すぐに説
明するレギュレータ組立体２９６の室２９２への連絡を
可能とする入口オリフィス２６７、入口ポート２８４、
導管２０２及び真空源２０１から成る。このように、室
２６２には真空室２８１からの真空圧力入力と比例ソレ
ノイドバルブ２２０からの大気圧入力とを設け、室２６
２が真空圧力と大気圧間の差圧を得るようにされている
。室２６２の圧力範囲は、第２回路２６４の流体流れを
制限する制流部もしくはオリフィス２６６により大気圧
と約約７．６２ｃｍ（３インチ）Ｈｇとの間にあるのが
好適である。この制流部２６６の断面積は、中心部材２
４０を貫通する流体通路２４２の断面積より実質小さく
されている。このように、室２６２内で達成可能な真空
を約７．６２ｃｍ（３インチ）Ｈｇに制限している。 この範囲は、広範な種々の流量を求め且つ真空源２０１
に始まる幅広い真空変化を排除するのに室２６２内で求
められる高分解能の差圧変動を得るのに特に適している
。

【００４５】ダイヤフラム２７０は、室２６２の頂部の
一部を横切って伸長し、室２６２の１面を形成する第１
面２７１と第２室２７４の１面を形成する第２面２７３
とを有する。可撓性ダイヤフラム２７０は、バランスシ
ート部材２７２とバランスシートバルブ２７５とに作動
するように接続される。バランスシートバルブは、選択
的に室２６８と室２８２とを分離する。ダイヤフラム２
７０の上方に形成された第２室は、導管２７６を介して
大気圧に通気される。ダイヤフラム２７０は、バネ２７
８を付勢することにより第２室側に部分的に付勢される
。ダイヤフラム２７０は、ダイヤフラム２７０の面２７
１に作用する室２６２の低圧力に比してダイヤフラム２
７０の面２７３に作用する室２７４の圧力が高いために
室２６２側へ移動する傾向がある。

【００４６】バネ２７８は、バランスシート部材２７２
を介してバランスシートバルブ２７５をバルブシート２
８０上に作動的に載置させて室２８２と２６８間の流れ
を防止する。ダイヤフラム２７０の動作は、バランスシ
ート部材２７２をバルブシート２８０から離間させて室
２８２と２６８間での流れを可能とするのに効果的であ
る。室２８２は、キャニスタ２１４と連絡するポート２
３６に接続する。このように、室２６２内の差圧変動に
応答したダイヤフラム２７０の動作は、バランスシート
バルブ２７５をシート２８０から離間して真空信号がポ
ート２３６に到達するのを可能とするのに効果的である
。第６図に示すように、ポート２３６からの真空信号は
、導管２２９によりキャニスタ２１４に接続する。

【００４７】キャニスタ２１４は、上記の如く、ポート
２３６、導管２９及び管継手２８８を介して第９図によ
り明らかに示す室２６８と選択的に接続する。バランス
シートバルブ２７５がシート２８０から離間すると、室
２６８内に存在する真空がキャニスタ２１４に到達して
、約大気圧のキャニスタからの流体は、圧力差によりキ
ャニスタ２１４から管継手２８８、導管２２９、ポート
２３６、室２８２及びバルブ２７５とを介して室２６８
へ流入する。

【００４８】室２６８に通路２８６、レギュレータ組立
体２９６及び第３の流体回路２６５を介して真空信号が
供給さる。真空レギュレータには、第９図で最も良くわ
かるように、導管２０２及び真空源２０１からポート２
８４、室２８１及びオリフィス２６７介して真空信号が
供給される。調整された真空信号が出口オリフィス２８
７と第１室２９２、オリフィス２８７及び通路２８６を
介して室２８６へ供給される。

【００４９】レギュレータ組立体２９６には、更に、２
つの室、即ち、室２８１からの真空信号にオリフィス２
６７を介して連絡する第１室２９２、オリフィス２９４
を介して大気圧に連絡した第２室２９３とが設けられる
。室２９２の１つの壁を形成する第１面２９６と室２９
３の１つの壁を形成する第２面２９７とを設けたダイヤ
フラム２９５により室２９２と２８１とが分離される。 このように、可撓性ダイヤフラム２９５は、室２９２と
２９３とを分離するように位置決めされ、更に、シール
部材２８５が設けられる。ダイヤフラム２７０上方に設
けた室２９３は、オリフィス２９４を介して大気圧へ通
気される。ダイヤフラム２９５は、四つのフォークの付
いた摩擦バネ２８９（レギュレータ組立体２９６内の騒
音を緩和することが判明している）及びコイルバネ２９
１を付勢することで室２９３側へ付勢される。ダイヤフ
ラム２９５は、ダイヤフラム２９５の面２９８に作用す
る室２９２の低圧力と比較したダイヤフラム２９５の面
２９７に作用する室２９３の圧力が高いため室２９２側
へ移動する傾向がある。しかしながら、バネ２８９と２
９１は、ダイヤフラム２９５を室２９３側に作動的に付
勢する。真空信号が充分大きくダイヤフラム２９５に作
用する差圧力がバネ２８９と２９１が生じる弾性力を超
える場合には、ダイヤフラム２９５が室２９２側へ下方
移動する。ダイヤフラム２９５は、好適には約１１．４
３ｃｍ（４．５インチ）Ｈｇで下方に充分に変位して、
オリフィス２６７の周りに形成したバルブシート２９９
上方に位置したシール部材がバルブシート２９９に当接
シールしてオリフィス２６７を閉鎖して室２９２と２８
１の連絡を終結する。このように、約１１．４３ｃｍ（
４．５インチ）Ｈｇ以上の真空信号は、室２９２へ進入
するのが防止され、更に、オリフィル２８７と通路２８
６とを介して室２６８へ進入するのが防止される。

【００５０】真空信号を約１１．４３ｃｍ（約４．５イ
ンチ）Ｈｇに保持することで本発明のバルブ組立体２は
、キャニスタ２１４から真空源２０１へ真空信号の大き
さが約１１．４３ｃｍ（４．５インチ）Ｈｇを超えるか
否かには無関係であるが電流入力に対して直線的な関係
のみを維持した流量で流体流れを供給する能力を有する
。

【００５１】キャニスタ２１４は、前記のキャニスタ１
４と同様な一般構造を有している。しかしながら、キャ
ニスタ１４の出口ポート１２５、キャップ９２、キャッ
プ１３０、導管１０２及び導管１０４がキャニスタ２１
４の管継手２８８と導管２９９とに置き換えられる。ポ
ート１０８も大気ポート２０８に代替えされる。

【００５２】レギュレータ組立体２９６は、真空レギュ
レータ１０６と同様に機能する。レギュレータ組立体２
９６は、室２８１とオリフィス２６７によりポート２８
４から可変真空源入力を受ける。エンジンマニホールド
２４からの可変真空源入力は、レギュレータ組立体２９
６により室２９２からの比較的一定真空出力に変換され
て比例ソレノイドバルブ２２０とキャニスタ２１４とに
使用される。

【００５３】作動すると、装置によりキャニスタ２１４
のパージ装置の制御が可能となる。前記した如く、蒸発
ガス蒸気は、キャニスタ２１４内へ流入される。比例ソ
レノイドバルブ２２０により制御されるパージ工程は、
差圧信号をダイヤフラム２７１へ送ってバランスバルブ
２７５を変位することで作動する。

【００５４】前記した如く、比例ソレノイドバルブ組立
体２２０を制御するには、第１図に図示した如く、電気
信号を電子制御モジュール２３から第８図に示すソレノ
イド組立体の電気捲線２５０へ電子制御モジュール２３
の決定する適切なパージ時間に送る。電気捲線２５０が
通電されると、下部ハウジング２５７の流体室２６２内
の差圧が調整され、これにより、バランスシート部材２
７２とバランスバルブ２５７の動作調整がなされる。バ
ランスバルブ２７５が動作すると、ポート２３６の真空
信号が室２８２とバルブ２７５と室２６８と通路２８６
とオリフィス２８７とレギュレータ組立体２９６と室２
８１とを介してポート２８４へ連絡される。前記した如
く、レギュレータ組立体２９６によりエンジンマニホー
ルド２４の可変低圧力もしくは真空源から室２９２と通
路２８６と室２６８内に比較的一定の真空信号が供給さ
れる。

【００５５】バランスバルブ２７５が動作して且つ真空
信号がポート２３６でポート２８４へ連絡されると、該
真空信号が更に導管２９９と管継手２８８とキャニスタ
２１４へ連絡される。大気圧もしくは比較的高圧力が大
気圧ポート２０８を介してキャニスタ２１４へ連絡され
る。エンジン吸気マニホールド真空もしくは比較的低圧
力がポート２３６と導管２２９と管継手２８８とを介し
てキャニスタ２１４に連絡される。キャニスタ２１４を
横断した圧力差の結果、流体は、ポート２０８からキャ
ニスタ２１４を介して管継手２８８に流れ、更に、管継
手２８８から導管２２９を介してポート２３６内へ継続
流入して遂にはポート２８４とエンジンマニホールド２
４に連絡する。

【００５６】流体がキャニスタ２１４から管継手２８８
と導管２２９を介して流れるようにされるので、流体は
、ポート２３６内へ進入して室２８２内へ流入する。 バランスバルブ２７５が開放しているので、流体が室２
６８内へ継続して流入して通路２８６とオリフィス２８
７とを介して室２９２内へ流入する。

【００５７】キャニスタ２１４で生じてレギュレータ組
立体２９６に進入する高圧力流体は、室２９２内で圧力
を生じて漸次上昇して約１１．４３ｃｍ（約４．５イン
チ）Ｈｇの制御真空を超えたものとなる。この上昇圧力
は、ダイヤフラム２９５の面２９８に作用して且つバネ
力に追加されてシート２８５がバルブシート２９９から
僅かに持ち上がりオリフィス２６７を開放する。このよ
うに、室２８１とポート２８４とに流体が供給されてエ
ンジン吸気マニホールドからの可変真空信号が室２９２
と連絡される。室２９２内で圧力低下して約１１．４３
ｃｍ（約４．５インチ）Ｈｇの真空になると、シール２
８５が再度バルブシート２９９と機密係合をしてレギュ
レータ組立体２９６の比較的一定の真空信号が維持され
る。この工程は、一旦キャニスタに蓄積された車両から
の燃料蒸気がキャニスタから放出パージされてエンジン
マニホールドに送られて制御された燃焼を行う毎に繰り
返される。

【００５８】本発明の第１実施例のパージ装置の１４０
ヘルツ及び１４ボルトでの衝撃係数パーセントの関数と
して流れ変動（リットル毎分）の経験的説明図を第５図
に示す。グラフは、種々の真空レベルの関係を示してい
る。このデータはパージ装置の１実施例のサンプルプロ
ットを表したに過ぎず、本発明の装置の概ね考えられる
挙動以外の特定の結果を示すために意図されたものでは
ない。

【００５９】

【発明の効果】以上説明した如く、本発明のパージ装置
によれば、比例ソレノイドバルブを利用して流れの制御
が大いに可能となる装置が提供され、該装置によれば、
高レベルの真空信号を必要とせずに、流れの制御が可能
となる。加えて、装置は、同一の真空信号を利用してソ
レノイドを制御し且つ低圧力源でのキャニスタからの流
体流出を可能とする。

【００６０】本発明の実施例を例示したが、本発明は、
上記実施例に限定されるものではなく、特に前記の開示
事項を考慮すれば、当業者なら修正もしくは本発明の原
理を利用した他の実施例を考案することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】蒸気源と絞り弁体もしくはエンジンマニホール
ド間の配管を示す本発明の制御された蒸発ガスパージ装
置の略図である。

【図２】真空信号ポートを示すパージ装置線図である。

【図３】図２に示す比例ソレノイドバルブの断面図であ
る。

【図４】図２に示すキャニスタ貯蔵容器の断面図である
。

【図５】本発明の装置の反応を例示するグラフである。

【図６】比例ソレノイドバルブと流体圧力レギュレータ
とキャニスタダイヤフラム装置とを本発明による単体統
合組立体に組み込む制御手段を示す本発明の第２実施例
に基づくパージ装置の断面図である。

【図７】図６の断面図に示す本発明のキャニスタダイヤ
フラム装置と流体圧力レギュレータの詳細断面図である
。

【図８】本発明の第２実施例による比例ソレノイドバル
ブの図６のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。

【図９】本発明の第２実施例によるキャニスタダイヤフ
ラム装置と流体圧力レギュレータの図６Ｃ−Ｃ線に沿っ
た詳細断面図である。

【符号の説明】

１　　蒸気回収装置 １４　　キャニスタ手段 ２０　　比例ソレノイドバルブ ２２　　電気入力 ２３　　制御手段

Claims (26)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　蒸気源から蒸気燃焼室へ蒸気を伝送す
   る蒸気回収装置において、高圧力源に作動するように接
   続した流体入口、低圧力源に作動するように接続した流
   体出口、及び前記流体入口と前記流体出口との間で流体
   を通過させる導管手段を有する蒸気貯蔵用のキャニスタ
   手段と、前記導管手段を開閉して前記高圧力源から前記
   低圧力源への流れを可能とする制御手段とを備え、該制
   御手段が可変電気入力に制御されて応答して出力差圧を
   供給する比例ソレノイドバルブ手段を含み、該比例ソレ
   ノイド手段が前記高圧力源からの第１の流体入力と前記
   低圧力源からの第２の流体入力とを含み、電気入力を変
   動して前記比例ソレノイドバルブを付勢すると効果的に
   前記出力差圧を調整して且つ前記導管手段を開放して前
   記流体入口から前記流体出口への流れを可能とし、前記
   キャニスタから前記燃焼室へ蒸気を伝送することを特徴
   とする蒸気回収装置。
2. 【請求項２】　　前記流体出口が前記比例ソレノイドバ
   ルブの第２の流体入力に作動するように接続されている
   請求項１記載の蒸気回収装置。
3. 【請求項３】　　前記制御手段が前記導管手段を開閉す
   るダイヤフラム手段を含み、該ダイヤフラム手段の移動
   が前記出力差圧の調整により制御される請求項１記載の
   蒸気回収装置。
4. 【請求項４】　　前記ダイヤフラム手段が複数の流体室
   間に作動するように配置された可撓性ダイヤフラム部材
   を含み、前記流体室の第１流体室が前記出力差圧に作動
   するように接続されている請求項３記載の蒸気回収装置
   。
5. 【請求項５】　　前記流体室の第２の流体室が前記高圧
   力源に作動するように接続されている請求項４記載の蒸
   気回収装置。
6. 【請求項６】　　前記高出力源が大気圧である請求項１
   記載の蒸気回収装置。
7. 【請求項７】　　前記低圧力源が大気圧より低い圧力で
   ある請求項６記載の蒸気回収装置。
8. 【請求項８】　　前記キャニスタ手段が略円筒状の本体
   部材であり、該本体部材が略円筒状の立て管部材と該立
   て管部材の外周に配置されたカーボンフィルター部とを
   有し、且つ、前記導管手段が前記流体入口から前記立て
   管部材と前記カーボンフィルター部とを介して前記流体
   出口までの通路を含む請求項１記載の蒸気回収装置。
9. 【請求項９】　　前記流体出口と前記低圧力源を接続す
   る第２の導管手段を含み、該第２の導管手段が前記流体
   出口と前記低圧力源間に接続された真空レギュレータを
   含む請求項１記載の蒸気回収装置。
10. 【請求項１０】　　前記流体出口が前記比例ソレノイド
    バルブの第２の流体入力に作動するように接続され、前
    記真空レギュレータが前記比例ソレノイドバルブの第２
    の流体入力に作動するように接続されている請求項９記
    載の蒸気回収装置。
11. 【請求項１１】　　蒸気源から蒸気燃焼室へ蒸気を伝送
    する蒸気回収装置において、第１の高圧力源に作動する
    ように接続した第１の流体入口と、蒸気源に作動するよ
    うに接続した第２の流体入口と、低圧力源に作動するよ
    うに接続した流体出口と、前記第１の流体入口と前記流
    体出口との間で流体を通過させる導管手段と、前記導管
    手段を開閉して前記第１の高圧力源から前記低圧力源へ
    の流れを可能とする制御手段とを有する蒸気貯蔵用のキ
    ャニスタ手段を備え、該制御手段が可変電気入力に制御
    されて応答して出力差圧を供給する比例ソレノイドバル
    ブ手段を含み、該比例ソレノイド手段が前記第２の高圧
    力源からの入力と前記低圧力源からの入力とを含み、電
    気入力を変動して前記比例ソレノイドバルブを付勢する
    と効果的に前記出力差圧を調整して且つ前記導管手段を
    開放して前記流体入口から前記流体出口への流れを可能
    とし、前記蒸気源から前記燃焼室へ蒸気を伝送すること
    を特徴とする蒸気回収装置。
12. 【請求項１２】　　前記第１及び第２の高圧力源の各々
    が大気圧である請求項１１記載の蒸気回収装置。
13. 【請求項１３】　　前記制御手段が積分モジュールより
    成り、該モジュールが更に前記比例ソレノイドバルブ手
    段を含む請求項１記載の蒸気回収装置。
14. 【請求項１４】　　前記流体出口が前記制御手段の前記
    積分モジュールに作動するように接続されている請求項
    １３記載の蒸気回収装置。
15. 【請求項１５】　　前記制御手段の前記積分モジュール
    が更にバルブ手段を含み、該バルブ手段により前記流体
    入口から前記流体出口への流体流れが選択的に可能とな
    り、且つ、前記バルブの移動が前記出力差圧調整により
    制御される請求項１３記載の蒸気回収装置。
16. 【請求項１６】　　前記バルブ手段が複数の流体室間に
    作動するように配置された可撓性ダイヤフラム部材を含
    み、前記流体室の第１流体が前記出力差圧に作動するよ
    うに接続された請求項１５記載の蒸気回収装置。
17. 【請求項１７】　　前記流体室の第２流体室が前記高圧
    力源に作動するように接続された請求項１６記載の蒸気
    回収装置。
18. 【請求項１８】　　前記高圧力源が大気圧である請求項
    １３記載の蒸気回収装置。
19. 【請求項１９】　　前記低圧力源が大気圧より低い圧力
    である請求項１８記載の蒸気回収装置。
20. 【請求項２０】　　前記積分モジュールが更に前記導管
    手段内部の圧力を調整する圧力調整手段を含み、該圧力
    調整手段が更に前記導管手段を開閉する調整ダイヤフラ
    ム手段とダイヤフラム偏倚手段とを含み、前記調整ダイ
    ヤフラム手段の移動が前記流体出力圧力と前記ダイヤフ
    ラム付勢手段により制御される請求項１３記載の蒸気回
    収装置。
21. 【請求項２１】　　前記調整ダイヤフラム手段が複数の
    調整室間に配置された調整ダイヤフラム部材を含み、前
    記調整室の第１調整室が前記導管手段の前記内部と作動
    するように接続した請求項２０記載の蒸気回収装置。
22. 【請求項２２】　　前記調整室の第２調整室が前記高圧
    力源に作動するように接続した請求項２１記載の蒸気回
    収装置。
23. 【請求項２３】　　前記圧力調整手段が更に複数の流れ
    室と前記調整ダイヤフラム部材に作動するように接続し
    た調整バルブ手段とを含み、前記流れ室の第１流れ室が
    前記導管手段の前記内部と連絡しており、前記流れ室の
    第２流れ室が前記流体出口と連絡しており、且つ、前記
    バルブ手段が前記付勢手段の付勢及び前記第１調整室と
    前記第２調整室間に存在する圧力差に基づいて前記第１
    と第２流れ室との間で流体流れを可能とする請求項２２
    記載の蒸気回収装置。
24. 【請求項２４】　　蒸気源から蒸気燃焼室へ蒸気を伝送
    する蒸気回収装置において、第１の高圧力源に作動する
    ように接続した流体入口と、低圧力源に作動するように
    接続した流体出口と、前記流体入口と前記流体出口との
    間で流体を通過させる導管手段と、前記導管手段を開閉
    して前記第１の高圧力源から前記低圧力源への流れを可
    能とする制御手段とを有する蒸気貯蔵用のキャニスタ手
    段を備え、該制御手段が、可変電気入力に制御されて応
    答して出力差圧を供給する比例ソレノイドバルブ手段と
    、前記導管手段内部の圧力を調整する調整手段と、前記
    流体入口から前記流体出口へ向けた流れを選択的に可能
    にするバルブ手段とを含む単一集積多機能ユニットであ
    り、電気入力を変動して前記比例ソレノイドバルブを付
    勢すると効果的に前記出力差圧を調整して且つ前記バル
    ブ手段を開放して前記流体入口から前記流体出口への流
    れを可能とし、前記蒸気源から前記燃焼室への蒸気の伝
    送をもたらすことを特徴とする蒸気回収装置。
25. 【請求項２５】　　前記高圧力源が大気圧である請求項
    ２４記載の蒸気回収装置。
26. 【請求項２６】　　前記制御手段が前記キャニスタ手段
    から遠隔して配置される請求項２５記載の蒸気回収装置
    。