JPH11505583A - 改良型パージ・バルブを有するキャニスタ・パージ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 アーマチュア（１８）に作用する線形の力対電流特性を有するソレノイド（Ｓ）を実施したパージ・バルブ。ヒステリシスの影響は一定の構造上の特徴および弁の運用方法により最小化する。実施例数例を開示する。

Description

【発明の詳細な説明】 改良型パージ・バルブを有するキャニスタ・パージ装置発明の分野 本発明は、内燃機関を動力とする自動車用の搭載燃料蒸発ガス発散制御装置に 関する。この装置には、エンジン用の揮発性液体燃料を収めるタンクからの燃料 蒸気を集める蒸気捕集キャニスタと、捕集した蒸気をエンジンの吸気マニホルド に定期的にパージするパージ・バルブとを含む。発明の背景および概要 現今の装置にはマイクロプロセッサに基づくエンジン管理システムにより生成 されるパージ制御信号の制御によるソレノイド・パージ・バルブを含むのが一般 的である。代表的なパージ制御信号は、たとえば５Ｈｚないし５０Ｈｚ範囲の、 比較的低い周波数のデューティ・サイクル変調パルス波形である。変調範囲は０ ％ないし１００％にわたる。従来のソレノイド・パージ・バルブの中には反応が 十分に早い、印加されるパルス波形に弁がある程度従うものがあり、そのために パージ・フローにも同様の脈動が生じる。吸気マニフォルドへの蒸気フローが脈 動するとエンジン排気中に好ましからぬ炭化水素スパイク（hydrocarbon spike ）を生成することがあり、この脈動は排気管発散制御のためには有害な場合があ る。車両の通常運転中に起こる吸気マニフォルド真空もまた直接弁に作用して制 御手法を狂わせることがあり、それを防ぐには、その影響を考慮した、真空度調 節器弁を含める等の備えがなければならない。さらに、低周波数の脈動によって 可聴ノイズを生じ不快感を与えることもある。 本発明の一般的概念は、制御の確度を損なう影響にもかかわらずより正確な制 御を与えることができるキャニスタ・パージ・バルブを提供することにある。こ の一般的目的をさらに進め、より具体的概念として、線形ソレノイド・アクチュ エータを備えたキャニスタ・パージ・バルブを提供する。そのほか、さらに具体 的には弁および弁座部材の詳細等、構造上の特徴に関する。 前述の特徴ならびに追加の特徴、および本発明の他の長所は、以下の説明と請 求の範囲と添付の図面により理解されよう。図面は本発明を実施する現時点のベ スト・モードによる本発明の好適な実施例を開示する。図面の簡単な説明 第１図は、本発明の原理を実施したキャニスタ・パージ電磁弁の第一の実施例 を燃料蒸発ガス発散制御装置と関連して示す縦断面図である。 第２図は、第１図の円２内を変形した形式を示す一部切欠拡大図である。 第３図は、本発明の原理を実施したキャニスタ・パージ電磁弁の第二の実施例 を示す縦断面図である。 第４図は圧力調整弁と関連して第１図の弁を示す。 第５図は概略的に図示された追加の特徴に関連した第１図の弁を示す。 第６図は概略的に図示された追加の特徴に関連した第１図の弁を示す。 第７図、第８図、および第９図は各々本発明の確かな概念の説明に有役なグラ フ図である。 第１０図はキャニスタ・パージ電磁弁の操作制御装置の概略ブロック線図であ る。好適な実施例の説明 第１図は自動車の燃料蒸発ガス発散制御装置１００を示し、同装置は蒸発ガス 捕集キャニスタ１２０およびキャニスタ・パージ電磁弁１４０を従来形式の内燃 機関２００の燃料タンク１６０および吸気マニホルド１８０間に直列につないで 構成する。エンジン管理コンピュータ２２０は弁１４０を操作するパージ制御信 号を供給する。 弁１４０は、管路２８０を介してキャニスタ１２０のパージ・ポートに連結す る入口２３および管路３２０を介して吸気マニホルド１８０に連結する出口２２ を有する二部品弁箱Ｂ１、Ｂ２を包含する。管路３２１はキャニスタ・タンク・ ポートを燃料タンク１６０のヘッド・スペースに連通する。キャニスタ・パージ 電磁弁１４０は縦軸３４０を有し、弁箱部品Ｂ１は軸３４０と同軸かつ軸方向上 端で開口する円筒形の側壁３６０を包含し、その軸方向上端で部品Ｂ１は弁箱部 品Ｂ２と合体する。弁箱部品Ｂ１の軸方向下端には軸３４０と同軸かつ半径方向 に出口２２により遮断される側壁１１を包含する。肩部３５０により、側壁１１ が側壁３６０と接続する。側壁１１には、側壁１１の下部および上部１１Ａ、１ １Ｂをつなぐ肩部が含まれ、側壁の下部は完全な円筒形であり、上部はその一部 が円筒形である。出口２３は側壁１１の軸方向下端から延伸するエルボ状を成す 。弁箱部品Ｂ１自体は、その軸方向上端開口部と２つの口２２および２３以外は 囲繞されている。 ソレノイドＳは、弁の組立中に弁箱部品Ｂ１の上端開口部から部品Ｂ１内に取 り付ける。ソレノイドは、ボビン８と、これに巻回しボビン取付電磁コイルを形 成する磁石ワイヤ９と、このボビンコイルに係合した固定子構造とにより構成す る。この固定子構造は、ボビンコイルの上端部に配した固定子上端部片７と、ボ ビンコイルの外周部に配した円筒状の固定子側部片１９と、ボビンコイルの下端 部に配した固定子下端部片１０とにより構成する。 固定子上端部片７には平坦な円盤部分を含み、同部分の外周辺を側部片１９の 上端に嵌合し、かつ円盤部分にはブシュ４を軸３４０と同軸に圧入する穴を含む 。同円盤部分には、もう１つ別の穴を含み、そこから一対のボビン取付端子１７ を上方に通し、同端子の端部に磁石ワイヤ９を接続する。部片７にはさらに、円 筒状のネック７Ａを含み、同ネックは円盤部分から下方に一定距離を延伸し、軸 ３４０に同軸のボビン８内の中央通り穴内に至る。ネック７Ａの内面は円筒状と し、一方その外面はネックがボビン通り穴内に入るにつれてテーパが漸減する半 径方向の厚みを有する円錐形とする。 固定子下端部片１０には平坦な円盤部分を含み、同部分の外周辺を側部片１９ の下端に嵌合し、かつ円盤部分にはブシュ２０を軸３４０と同軸に圧入する穴を 含む。部片１０にはさらに、円筒状上部ネック１０Ａを含み、同ネックは円盤部 分から上方に一定距離を延伸してボビン８内の中央通り穴内に至り、かつ同ネッ クは軸３４０に同軸とする。ネック１０Ａの厚みは均一とする。部片１０にはさ らにまた円筒状の下部ネック１０Ｂを含み、同ネックは円盤部分から下方に一定 距離を延伸し、その最下端部を側壁１１の下部１１Ａ内に密嵌する。弁座部材２ １にはくびれがあり、これをネック１０Ｂの下端部に圧着嵌入し、Ｏリング２４ により壁部分１１Ａの内側に封着する。ネック１０Ｂの側壁１１に嵌合する最下 端部の上部に通り穴１０Ｃがいくつかあり、出口２２と、弁座部材２１の上方の ネック１０Ｂにより制限された空間との間を連通する。側壁１１の上部１１Ｂは 先に記載のように、通り穴１０Ｃによる連通を制限しない形状となっている。 ブシュ４および２０の案内により、弁棒１２は軸３４０に沿って直線運動を行 う。弁棒１２は中央部がわずかに大きくなっており、これに管状アーマチュア１ ８を圧接嵌合する。弁棒１２の下端部は、弁座部材２１と協働する弁部材に合う ように形成する。第１図の弁部材は一般的な、テーパ付きピントル（pintle）形 式のものであり、端部を丸めた円錐形先端１２Ａを含む。先端１２Ａのすぐ上部 に、弁座部材２１に密接するＯリング形式のシール１３を弁棒周囲に配する。弁 座部材の詳細については第２図に関して後述する。第１図はこのシールが部材２ １に密着し、口２２および２３間の流路を閉じた状態を示す。この状態では、ア ーマチュア１８の上部はネック１０Ａの上端部とネック７Ａの下端部との間にあ るエア・ギャップに軸方向に重なるが、半径方向のわずかなクリアランスがある ので、アーマチュア１８は実際にはこれらのネックに接触せず、それによって磁 気短絡（magnetic shorting）は避けられる。 弁棒１２の上端部はブシュ４の上方にある距離の間突出し、且つばね受け３を 取り付ける形状とする。弁箱部品Ｂ２を弁箱部品Ｂ１に、対面しかみ合うフラン ジを掴持してシール６を両部品間に挾持するクリンチ・リング（clinch ring） ５により取り付け、ばね受け３と、部品Ｂ２の適当な形状のポケット内に受ける 別のばね受け１との間に螺旋コイルばね２’を捕らえる。軸３４０に同軸のこの ポケット内の穴に較正ねじ（calibration screw）１４を入れてあり、適当な工 具（図示せず）により外部からアクセスできるので、それによってばね受け１を ポケットに対して軸方向に位置決めする。ねじ１４の穴内へのねじ込みを増すこ とにより、ばね受け１のばね受け３に向かう移動が増し、その過程でばね２’の 圧縮が増す。端子１７は部品Ｂ２に取り付けた端子１６にも接続して電気的コネ クタ１５を形成し、エンジン管理コンピュータ２２０に連結する別のコネクタ（ 図示せず）と結合する。 ソレノイドＳが電流により次第に付勢されると、アーマチュア１８がばね２’ の対抗力に抗して上方に引かれ、弁が弁座からはずれ、弁が開くことによって口 ２２および２３間に流れが生じる。概して、弁が開く程度はコイルを流れる電流 の大きさに依存するので、電流を制御することによって弁を通るパージ・フロー が制御される。この制御の詳細および弁の反応については、本発明の新規な概念 についてさらに述べる際に関連してさらに詳しく説明する。 第２図は、弁棒１２の下端部の、形式を変えた弁部材の詳細と弁座部材２１の 詳細を示す。この弁部材には、丸めた先端１２Ｂと、先端１２Ｂから延伸する円 錐形のテーパ部分１２Ｃと、同部分１２Ｃから延伸するまっすぐな円筒状部分１ ２Ｄと、部分１２Ｃのすぐ上の、弁棒に配した、Ｏリング形式のラバー・シール １３と、同シール上端の、一体バックアップ・フランジ１２Ｆとを包含する。弁 座部材２１内の通り穴には、まっすぐな円筒状部分２１Ｂを有する、内側向きの ショルダ２１Ａと、部分２１Ｂから延伸し、ネック１０Ｂにより制限される内部 空間に開いた円錐形の弁座面２１Ｃとを包含する。図示の閉じた状態においては 、シール１３の円形面部分が部分２１Ｂにもっとも近い弁座面２１Ｃと周囲継続 密接状態にあり、かつ部分１２Ｄは部分２１Ｂとともに軸方向に延伸する状態に ある。 弁棒をまず上方に変位させて弁部材を弁座部材から離し始めると、Ｏリング・ シール１３の弁座面２１Ｃとの接触が断たれるが、真直部分１２Ｄは上向き行程 の一定量にわたり引き続き部分２１Ｂに軸方向に重なりあっている。したがって 、流れのための有効オープン・エリアはその重なり合いが終わってテーパ部分１ ２Ｃが部分２１Ｂとともに延伸する状態となるときまでほぼ一定である。引き続 き弁棒１２が上方に移動すると、有効エリアは先端１２Ｂが通過するまで漸増す る。先端が部分２１Ｂを通過して離れた後は、通り穴は弁部材による制限を受け なくなる。 第３図は、キャニスタ・パージ電磁弁の別の実施例を示し、多少の相違はあっ ても第１図および第２図の同様部品に相当する部品は同じ参照符号で識別してあ る。第３図と、第１図および第２図との重要な相違点のみを説明するが、その他 の各部品、各々の弁との関係、および各々の機能は本質的に同じであることはい うまでもない。第３図では、口２３はエルボ形ではなくまっすぐであり、弁座部 材２１は別個の挿入品ではなく弁箱部品Ｂ１と一体に形成されている。弁棒１２ は上部弁棒部分１２’および下部弁棒部分１２”により構成するツーピース構造 とする。上部弁棒部分１２’はブシュ４により案内し、これより上に貫通して第 １図と同様にばね受け３に取り付けるが、アーマチュア１８には止まり穴があっ て弁棒部分１２’の下端部に圧接する。円筒状のスリーブ２７の上端部はネック ７Ａの内側に嵌合し、同スリーブの下端部はネック１０Ａの内側に嵌合し、同ネ ックの全長にわたり延伸するのみならず、部分的にネック１０Ｂ内のショルダ１ ０Ｄにまで至る。スリーブ２７はアーマチュア１８の直線運動を案内し、アーマ チュアと上部弁棒部分１２’により構成するアセンブリを２つの軸方向に離れた 位置で案内する。 スリーブ２７は、アーマチュアの固定子端部片への有害な磁気短絡を避けるた め、磁気抵抗の高度な材料製とする。このスリーブの材料としては真鍮が適して おり、摺動に対する摩擦抵抗もかなり低い。ブシュ４および２０は磁気短絡を回 避できかつ摺動に対する摩擦抵抗の低い材料製とするのが好ましく、グラファイ ト含浸青銅が材料として適当である。弁棒１２は、アーマチュア１８をネック７ Ａおよびネック１０Ａ間の磁気回路エア・ギャップ内で本質的に唯一の磁束伝導 体（flux conductor）とするため、非磁性ステンレス・スチール製とすることが 好適である。 下部弁棒部分１２”はブシュ２０により案内し、丸めた上端部の下一定の距離 を隔てたところにあるフランジ２５を包含する。螺旋コイルばね２４を弁棒部分 １２”の周囲にブシュ２０の上端部とフランジ２５との間に配し、それによって 下部弁棒部分１２”をブシュから上向き方向に反発弾性的にバイアスする。アー マチュア１８の下端部には、直径を弁棒部分１２”の上部先端よりわずかに大き くした止まり穴２９とわずかに凹の底とを含む。弁棒部分１２”の丸めた上部先 端は穴２９のこの凹の底にばね２４の力によって当接する。ばね２４が出す力は ばね２’の出す力よりずっと小さいので、ばね２４によって下部弁棒部分１２” はアーマチュア１８の上方向への変位を追尾するにすぎない。弁が開いたときア ーマチュア１８が下方に変位することにより、弁棒部分１２”はアーマチュアと ともに下向きに動き、その過程でばね２４を益々圧縮する。第３図に示す弁棒の ツーピース構造の重要な長所は、ブシュと弁座の心合わせが第１図のワンピース 弁棒構造の場合ほど枢要でないということである。したがって、第３図の実施例 においては部品は多くなるものの、個々の部品に関する製造上の公差をゆるめる ことができよう。なお、第３図のような２部品による弁棒を適切な状況において は第１図の弁の設計に導入し得ることは理解できよう。 ソレノイドの付勢時にネック７Ａとネック１０Ａ間のアーマチュアを通過する 磁束の線には軸方向成分と半径方向成分とがあるが、軸方向成分のほうが支配的 である。半径方向成分は実際問題として完全に釣り合うことは決してなく、した がって正味半径方向力をアーマチュアに及ぼしてアーマチュアを横に動かそうと する。ツーピース弁棒構造はアーマチュアに作用する磁力の正味半径方向成分が 重要な弁においては好都合である。第３図の弁に対する半径方向磁力の影響はア ーマチュアと上部弁棒部分にのみ及び、かつその直線運動には二点案内があるの みなので、この半径方向力の影響は第１図の三点案内の場合より許容しやすい。 したがって、三点案内は一般に一段と高い心合わせ精度とより厳しい部品公差お よび組立公差が要求される。第３図の弁においては、穴２９の凹の底と弁棒部分 １２”の丸めた先端部との間の接触の性質により、かつまた穴と弁棒部分との間 の半径方向公差により、アーマチュアに及ぼす半径方向力が下部弁棒部分１２” に伝わって重要な意味を持つことはない。弁座部材のブシュ２０への心合わせの 制御およびブシュ４のスリーブ２７への心合わせの制御を別個に行うことができ るために、一般的に三点心合わせに要求されるより高い精度は必要としない。 弁座部材２１および下部弁棒部分１２”の下端部は、弁がある最小限度量開き 、かつエンジン・マニホルド真空度がある最小限度、すなわち音速流（sonic fl ow）より大きいときの吸気マニホルド真空度の変化にかなり鈍感な流れを与える 形状とする。弁座部材２１には、図示のようにノズル状の側部面２１Ｘと側部面 ２１Ｘの下端部の肩部２１Ｙとを含む。肩部２１Ｙは、入口２３より出口２２に 至る弁の通路内部への開口を制限する。側部面２１Ｘに対面する、下部弁棒部分 １２”の下端部の側壁面１２Ｘは図示のように凹面形状をしている。弁棒部分１ ２の下方先端部にはラバー・シール１３を含み、その周囲は、弁の閉鎖時には、 図示のように肩部２１Ｙの上部面により弁座と完全に周囲密接している。 第３図の側壁１１は、出口２２に面するところで開いている以外は、全体にま っすぐであることがわずかに異なる。ネック１０Ｂは、側壁１１の下端部までは 至らず、側部面２１Ｘの上端部の真上に空間を与え、弁を開いたときに肩部２１ Ｙによって制限された開口を通過後の流れが出口２２へと通っていく。 ソレノイドＳが電流により付勢されると、アーマチュア１８がばね２’の反対 する力に抗して上向きに引かれる。ばね２４の力により下部弁棒部分１２”がこ れを追尾し、それによってシール１３が肩部２１Ｙの与える座を離れ、かつ弁が 開いて出口２２と入口２３間に流れが生じる。この場合もまた、一般的に、弁の 開く程度はコイルの電流の大きさに依存するので、電流を制御することによって 弁のパージ・フローが制御される。その制御の詳細については、本発明の新規な 側面についてさらに述べる際に関連してより詳しく説明する。 第４図は、ニューマチック・レギュレータＰＲに連結した第１図の弁１４０を 示す。このニューマチック・レギュレータは、吸気マニホルドの真空度がある最 小限度を超えた場合に、所定量の弁の開きに関して、吸気マニホルド真空度に無 関係に、ほぼ一定の流れを与える働きをする。これは多くの制御戦略において望 ましいことである。弁１４０が開いたとき、その出口２２はニューマチック・レ ギュレータを介して吸気マニホルド真空に連通し、ニューマチック・レギュレー タの入口２５Ａが管路４００を介して出口２２に接続し、かつニューマチック・ レギュレータの出口２８Ａが管路４１０を介してマニホルド１８０に接続してい る。 レギュレータＰＲには筐体３０を含み、同筐体に内部ダイアフラム２６を含み 、このダイアフラムが筐体とダイアフラム間の伸張可能容積（expandable volum e）３１を画定する。ダイアフラムの一体部分であり、かつダイアフラムの中央 域に配した剛性のインサート３３に弁３２が取り付けてある。ダイアフラムの周 囲マージンは筐体３０のリムにキャップ２９により圧縮保持してあり、同キャッ プにはキャップを筐体に取り付ける一体スナップ・ファスナ３４がある。ダイア フラムとキャップの内側により第２の伸張可能容積３５が画定され、通気オリフ ィス３６を介して大気に連通する。ばね３７を筐体内に配し、これによって出口 ２８Ａから延伸する通路の端にありかつ弁と協働する弁座２７から離れる方向に ダイヤフラムと弁をバイアスする。吸気マニホルド真空度が次第に高まると、伸 張可能容積３１内の真空度がばね２７の力に反対の力をダイアフラム２６に及ぼ し、 ダイヤフラムが軸方向に弁座に向かって移動する。真空度が十分なレベルに達す ると、弁３２が弁座２７を封じて入口２３と出口２８Ａとの間の連通を止める。 次いで容積３１内の真空度がキャニスタ・パージ・バルブ１４０を介し減衰して 元にもどり、ダイアフラムにかかる力が弁３２と弁座２７間のシールを維持する には不十分なレベルまで減少する。ばね３７の力によって弁が弁座を離れると、 容積３１内の真空度が再び高まり始め、十分になると弁がまた弁座に着く。この 調節サイクルを必要のつど繰り返して容積３１内の平均真空度を維持する。この 平均のレベルは、ばねの力およびダイヤフラムの有効エリアの関数である。この 平均真空度はほぼ一定であるから、弁１４０の開きの度合が与えられている場合 、吸気マニホルド真空度が変化して必要最小限度の真空度レベルを超えても、弁 １４０を通る流れは同様にほぼ一定である。第４図に示すレギュレータＰＲは別 個のアセンブリであるが、必要な場合にはキャニスタ・パージ・バルブに一体と することもできる。なお、レギュレータ内の弁の作用は出口２８Ａと伸張可能容 積３１との間で起こるので、真の真空度調整が行われることに留意されたい。 第５図は、第１図の弁に追加の特徴を導入したものを示す。この特徴は弁箱の 壁３６０を通してソレノイドＳの近傍に大気ブリードを入れることにある。この 特徴を具体的に実施したのがオリフィス５００およびフィルタ５０２であり、こ れによって壁内の空間を大気と連通する。フィルタを使用するのは一定のコンタ ミナントの弁内への侵入を防止するためである。このブリードにより、パージ・ フロー・パスから上方のソレノイドを含む空間内に侵入した真空度の著しい蓄積 を防止し、それによってその真空度がソレノイドの作動に潜在的な悪影響を及ぼ すのを防止する。 第６図は、同じく真空度によるソレノイドの作動への影響を防止する目的を達 する別の手段を示す。この手段には、図示のように、ソレノイド空間から、オリ フィス５０４および一方向逆止め弁５０６を介してキャニスタ・ポートに至る経 路を定めることが含まれる。逆止め弁は、蒸発ガス発散防止装置の法の定めによ る漏れ試験中にブリード・オリフィスをシールするために使用し、その試験中に 漏れのないことが十分に保証される作動ディファレンシャル（operating differ ential）がなくてはならない。キャニスタに接続されているのは入口２３ であって出口２２でないことは、この種の試験に関して好都合である。その理由 は、入口２３に関してシール１３およびシール２４の先に配した、パージ・バル ブ構造のその部分に大気へのフロー・パスがあれば、規定の要件に適合するはず の装置で間違った試験結果が出ることはないのに対し、出口２２をキャニスタ・ ポートとして用いる装置の試験では、大気へのフロー・パスが原因で不合格とな りかねないからである。 前述の実施例のソレノイドＳの構成および配置によれば、ソレノイドはその作 動範囲で終始ほぼ線形の作動特性を示す。このソレノイドの線形作動特性は固定 子構造をアーマチュアの近傍に相対的に形成することによって得られる。その形 成方法は、ばね２’が無く、ソレノイドがアーマチュアにのみ作用するとした場 合でも、アーマチュアに及ぼす軸方向の磁気の力がソレノイド・コイル９を流れ る電流のほぼ線形の関数であるようにすることである。ばね２’の効果を考慮に 入れれば、（説明した実施例では、ばねはほぼ線形の圧縮対力特性を有する）、 電流が一定ならば、アーマチュアは軸３４０に沿って、磁気の力とばねの力が互 いに打ち消し合う位置をとることが理解されよう。電流を増せば、アーマチュア は益々上方に変位し、両方の力が釣り合うまでばねが圧縮され、一方電流を減ら せば、ばねは釣合が再び達成されるまで緩む。所定のパージ・バルブの実際の流 量特性は、ソレノイドの線形作動特性の関数であるのみならず、弁部材および弁 座部材の設計において具体化された流量特性の関数、ならびにばね２’の力対圧 縮特性の関数でもある。したがって、所定のパージ・バルブの流れ対電流特性は 、特定の使用要件によって線形とも非線形ともすることができる。たとえば、非 線形特性のばねを線形特性のばねに代えて使用することもできる。 キャニスタ・パージ・バルブの端子１６前後に印加する好適な電気的入力は、 ほぼ一定の電圧を有し、かつ一定の周期で生じる方形の電圧パルスから成るパル ス幅変調（ＰＷＭ）波形である。パルスの幅によって弁の開く程度が決まるから 、パルス幅を変えることによって、弁は各様の開き具合で作動する。パルス幅が 増せば、ソレノイド・コイルを通る通常電流も増す。コイルに生じ、アーマチュ ア１８に作用する磁場の強さはコイルの巻数と通常電流との積であるから、アー マチュアに印加される力はパルス幅が増すにつれて増大する。 閉じたパージ・バルブを開くために必要な最小限のパルス幅（時間持続で表し た開き始め（ＳＴＯ）の値）（start-to-open，or STO value）は、較正ねじ１ ４によりばね座１を位置決めすることによってばね２’が圧縮される程度により 設定される。しかし、そのパルスが終止すると、ばね２’が弁部材を閉の位置へ と押し込み始める。後続のパルスが一定時間内に印加されない場合には、弁部材 は弁座面との接触を再び確立する。たとえば、第一のパルスが第１図から第３図 のパージ・バルブに印加されると、シール１３は実際に弁座面との接触が途切れ てパージ・バルブにいくばくかの流れが生じるが、次のパルスが十分時間を経て も印加されない場合にはシールがばね２’の作用によって弁座面に押し戻される 。弁座に衝突する総質量（total mass）には一定の慣性があり、ばね２’の力に 関しては、慣性衝撃力（inertial impact force）によって移動質量（moving ma ss）がある程度リバウンドする。第１図から第３図の実施例で開示したように弁 部材にエラストマー・シール１３を含む場合には、その圧縮特性も弁座衝撃（se at impact）によるリバウンドに対して幾分かの効果がある。この現象は、ばね の力を表すベクトルと対抗する電磁力および衝撃力の組合わされた力を表すベク トルとにより概ね第２図に示してある。 第７図は、振幅１４．０ ＶＤＣ、周波数７５ＨｚのＰＷＭ電圧を印加したパ ージ・バルブの流れ対デューティ・サイクル特性（flow vs．duty cycle charac teristic）を示す。弁部材の弁座部材との衝突はデューティ・サイクルおよそ１ ０％（ここで弁が開き始める）からおよそ２４％の範囲で起こる。（試験装置に おいてデューティ・サイクル１０％未満でおよそ１ＳＬＰＭの流れは漏れを表し 、閉じたパージ・バルブでは漏れ無しを表す）。その範囲の上の端、すなわちお よそ２２％からおよそ２４％のデューティ・サイクルでは、デューティ・サイク ルが増すと流れがわずかに減少することがある変わり目がある。２４％を超える デューティ・サイクルでは、さらなる衝突はなく、特性はデューティ・サイクル およそ５０％までほぼ線形であり、５０％で流れはほぼ７２ ＳＬＰＭである。 およそ５０％−６０％のデューティ・サイクルからは、線形性は減少し、およそ ６０％を超えるデューティ・サイクルで流れはほぼ一定となり、流れが最大であ ることを表す。この特性は、ある用途に関しては十分であろうが、他の用 途に関しては、低いデューティ・サイクル範囲の線形性がもっと良いほうが好ま しいということもあろう。その改良はいくつかの方法により得ることができる。 第８図はこの特性の改良を示し、この図では流れを通常電流の関数としてプロ ットしている。ただし、この電流はＰＷＭ電圧をソレノイドに印加した結果であ る。改良の１つの方法は第２図に示す弁部材構造を用いることであり、その構造 においては、弁部材を弁座面に関して位置決めする一定の初期範囲中に円筒状の 部分１２Ｄが弁座部材の円筒状面２１Ｂと重なり合う。そのため、弁部材が開に 動く初期範囲を通じてオープン・エリアは実質的に変わらず、この特質が助けと なって特性曲線の線形性がこの範囲で一段と良くなる。パルス周波数をたとえば １５０Ｈｚに高めてもよいであろう。 第８図はさらに、この特性プロットにわずかなヒステリシスがあることを示す 。そのことは用途によっては問題にせずともよいであろうが、ＰＷＭ信号を印加 する手順により、その影響を除くことができる。詳細については後述する。した がって、パージ・バルブ自体がそのようなヒステリシスを最小限とする構造であ るのみならず、その運用方法によりさらにヒステリシスを少なくすることができ る。 第９図は、流れを通常電流の関数としてプロットした一連の特性プロットを開 示する。（各特性プロットのわずかなヒステリシス効果は、図を分かりやすくす るために示してない。）これらの特性プロットは各々吸気マニホルド真空度の特 定の大きさの関数として表している。この図から、真空度３００ｍｍの特性プロ ットが第８図の真空度２５４ｍｍの特性プロットにきわめてよく似ていることが 分かる。第９図のプロットはニューマチック・レギュレータを使用しない場合の 第１図のテーパード・ピントル・バルブ等のパージ・バルブの特徴を表す。第４ 図の場合のように、ニューマチック・レギュレータを使用することによって、様 様なマニホルド真空度のパージ・バルブに対する影響がかなり取り除かれ、その 調整パージが本質的に単一な特性プロットで表される。 ソレノイドへのＰＷＭ入力に反応し、コイル内の電流は通常の直流成分に周期 がパルス周波数に関連する変動成分を重ねた合成電流と考えることができよう。 アーマチュアと弁棒の総質量（total mass）は、ソレノイドの電磁力特性に関し て、この質量が前記の合成電流に従うように選択される。言い換えれば、この質 量は通常の直流成分に関連する位置に位置決めされ、かつその位置でわずかにデ ィザを行う（dither）。このディザリング（dithering）はバルブ位置の変化を 指令する電流入力の変化に対する応答性（responsiveness）を、ディザのない場 合に起こる静摩擦の影響を最小化し、かつヒステリシスの影響を減らすことによ って改善する上で有益である。弁部材がごくわずかに開いたとき、後続パルスの 前に弁部材が弁座面に衝突するのはディザの結果かもしれず、それのみをとれば 望ましくないことであるが、弁部材をこの低い範囲より上で操作したときに得ら れる著しい長所があり、かつ既に説明したように、その影響は、この低い範囲内 での当初変位のために弁部材と弁座の開きの間の一定のオープン・エリアを与え る第２図の弁部材設計によって改善される。ディザの量はきわめてわずかでよく 、また現に過度のディザはパージ・フローに望ましくない脈動を起こし得るので 避けるべきである。 ヒステリシスの影響はソレノイド・コイル内に電流を生じかつ制御するために 使用する回路によって減らすこともできる。第１０図は典型的な回路を示す。同 回路には三端子ソリッド・ステート・ドライバ６００と、電流感知抵抗器６０２ と、信号調節増幅器６０４と、Ａ／Ｄ（アナログデジタル）変換器６０６と、電 流参照／制御論理回路６０８とを包含する。ソリッド・ステート・ドライバ６０ ０はその主伝導端子６００ａ、６００ｂ間に制御された導電パスを有する。端子 ６００ａは接地され、端子６００ｂは抵抗器６０２の一方の端子に接続している 。抵抗器６０２の他方の端子はソレノイド・コイル９の一方の端子に接続し、ソ レノイド・コイル９の他方の端子は、正の直流ポテンシャルに接続している。こ のポテンシャルはよく調整することが望ましい。ソリッド・ステート・ドライバ ６００はさらに、端子６００ａ、６００ｂ間の主導電パスを介して導電率を制御 する制御入力端子６００ｃを有する。端子６００ｃは抵抗器６１２を介して接続 され、電流参照／制御論理回路６０８からのＰＷＭ出力信号がドライバ６００の 制御入力に印加される。信号調節増幅器６０４の入力は抵抗器６０２の前後に接 続され、その出力はＡ／Ｄ変換器６０６の入力に接続されている。Ａ／Ｄ変換器 ６０６の出力は電流参照／制御論理回路６０８の一方の入力に接続され、その他 方の入力はソレノイド・コイルへの所望のＰＷＭ信号を指令する信号を与えるソ ー スからの入力信号を受ける。この回路構成品の多くは、抵抗器６０２およびおそ らくドライバ６００は別として、マイクロコントローラに基づくエンジン管理コ ンピュータのハードウェア、ソフトウェア、またはその組合せとして実施できよ う。 抵抗器６０２、調節増幅器６０４、Ａ／Ｄ変換器６０６、および電流参照／制 御論理回路６０８が与えるコイル電流フィードバック情報は銅線形成コイル９の 抵抗を変える温度変化を補償するために用いる。このように、コイルの所望電流 を変えるコイルの抵抗器の温度誘導変化の影響は本質的に除去される。コイルの 一方の端子に印加される直流供給電圧がよく調節されてない場合は、それをモニ タすることができ、変化は同様にして補償することができる。その補償により、 コイル内の電流はエンジン管理コンピュータが指令する電流であることが保証さ れる。この補償はドライバ６００の作動時に印加される実際のパルスのパルス幅 を調節する形をとり、この補償のことを切替定電流制御ということもある。 ヒステリシスは所望の位置に常に同じ方向からアプローチする制御手法を用い ることによって取り除くことができる。第８図は、下降流量特性と上昇流量特性 をともに示す。この制御手法を用いれば、常にこの２つの特性のうち１つの指令 位置にのみ達する。たとえば、上昇流量特性を用い、弁の開きを増す方向に動く よう指令する場合には、指令入力が所望の目標位置である。他方、弁の開きを減 らす方向に動くよう指令する場合には、指令入力をまず開きを減ずる方向にわず かにオーバーシュートし（弁は実際には下降流量特性に従うので）、その後に、 開きを減ずる目標位置を指令しなければならない（その間弁は上昇流量特性に従 う）。 以上に本発明の好適な実施例を説明したが、原理は請求の範囲に属する他の実 施例にも適用できるものである。たとえば、第１図および第３図は止めねじ較正 （set screw calibration）を示すが、組立に先立って正しい個別のばねを選択 すれば、ねじによる較正は廃することもできるが、その場合は大量生産のコスト が高くなるかもしれない。同様に、異なる回路部品を使用して均等な働きをする 制御回路を構成することができよう。 また、オリフィスをパージ・フロー・パスに配することもできる。第４図はキ ャニスタ・ポート２３の入口に配した固定オリフィスにより構成する環状部材を 示す。このオリフィス部材はパージ・フロー特性の比例減衰を与え、これにはテ ーパ付きピントル・バルブ部材を十分に開いて弁座部材を通る流れを制限しない ときにパージ・バルブの流量特性を定義することが含まれる。また、可変オリフ ィスをパージ・フロー・パスに配することもできる。その可変オリフィスはパー ジ・バルブ部材とマニホルドとの間に配すると好適である。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年７月５日 【補正内容】 明細書 改良型パージ・バルブを有するキャニスタ・パージ装置発明の分野 本発明は、内燃機関を動力とする自動車用の搭載燃料蒸発ガス発散制御装置に 関する。この装置には、エンジン用の揮発性液体燃料を収めるタンクからの燃料 蒸気を集める蒸気捕集キャニスタと、捕集した蒸気をエンジンの吸気マニホルド に定期的にパージするパージ・バルブとを含む。発明の背景および概要 現今の装置にはマイクロプロセッサに基づくエンジン管理システムにより生成 されるパージ制御信号の制御によるソレノイド・パージ・バルブを含むのが一般 的である。代表的なパージ制御信号は、たとえば５Ｈｚないし５０Ｈｚ範囲の、 比較的低い周波数のデューティ・サイクル変調パルス波形である。変調範囲は０ ％ないし１００％にわたる。従来のソレノイド・パージ・バルブの中には反応が 十分に早い、印加されるパルス波形に弁がある程度従うものがあり、そのために パージ・フローにも同様の脈動が生じる。吸気マニフォルドへの蒸気フローが脈 動するとエンジン排気中に好ましからぬ炭化水素スパイク（hydrocarbon spike ）を生成することがあり、この脈動は排気管発散制御のためには有害な場合があ る。車両の通常運転中に起こる吸気マニフォルド真空もまた直接弁に作用して制 御手法を狂わせることがあり、それを防ぐには、その影響を考慮した、真空度調 節器弁を含める等の備えがなければならない。さらに、低周波数の脈動によって 可聴ノイズを生じ不快感を与えることもある。 周知の形式による燃料蒸気回収装置についてアメリカ特許第５，２３７，９８ ０号において論じており、同特許は装置の流量特性をキャニスタ・パージ・バル ブのアーマチュアの動きを減衰する改良に関する。その改良はアーマチュアおよ び固定子の、エア・ギャップのインタフェースにおける相対面内へのステップ導 入、ニューマチック・ダンピング、アーマチュアの移動を案内するわずかなラン ニング・クリアランスを有する真鍮管により達成される。 別の周知の形式によるエンジン・エミッション制御についてアメリカ特許第５ ，２６５，８４２号において論じている。エンジン・エミッション制御計測弁に 、固定磁石およびこれと同心のムービング・コイルを含む電気的に付勢したリニ ア・アクチュエータに接続した計測ボール弁部材を含む。コイルの移動が、その 移動により駆動されるカムのウエッジング・アクションにより計測弁部材の移動 に翻訳される。 さらに別の周知の形式によるエンジン・エミッション制御についてアメリカ特 許第５，４１３，０８２号において論じており、弁がワンピース・ガイド弁座部 材および同ガイド弁座部材のブシュにより案内されるワンピース弁部材を有する 。バルブヘッドおよび弁座の構成により、弁を開きかつ弁前後の圧力ディファレ ンシャルが一定の最小限を超えたときに弁にソニック・フローを生じる。 本発明の一般的概念は、制御の確度を損なう影響にもかかわらずより正確な制 御を与えることができるキャニスタ・パージ・バルブを提供することにある。こ の一般的目的をさらに進め、より具体的概念として、線形ソレノイド・アクチュ エータを備えたキャニスタ・パージ・バルブを提供する。そのほか、さらに具体 的には弁および弁座部材の詳細等、構造上の特徴に関する。 前述の特徴ならびに追加の特徴、および本発明の他の長所は、以下の説明と請 請求の範囲 １．電動キャニスタ・パージ・バルブ（１４０）がエンジン（２００）の吸気 マニホルド（１８０）と燃料タンク（１６０）の揮発性燃料により生ずる蒸気を 捕集する燃料蒸気捕集キャニスタ（１２０）との間に配したパージ流路を包含し 、前記電動キャニスタ・パージ・バルブにより前記キャニスタ（１２０）の前記 吸気マニホルド（１８０）へのパージングを、前記キャニスタ・パージ・バルブ （１４０）による前記パージ流路を通るパージ・フローの許容範囲を設定するパ ージ制御信号により制御する、内燃機関燃料装置の蒸気捕集装置において、前記 キャニスタ・パージ・バルブは、中心縦軸（３４０）周囲に配した電磁コイル（ ９）を有するソレノイド（Ｓ）と、前記コイルに結合し、前記コイル内の電流に より生じる磁束を伝導する固定子構造（７，１９）であって、前記コイルに前記 軸に沿って延伸する貫通穴内に配したエア・ギャップを包含する固定子構造（７ ，１９）と、前記エア・ギャップの近傍に配されて捧（１２）に取り付けられ、 前記コイル（９）内の電流による電磁力の関数として前記軸（３４０）に沿って 位置決めするアーマチュア（１８）と、前記アーマチュア（１８）により該アー マチュアとともに弁座（２１）に関して軸に沿って位置決めされ、キャニスタ・ パージ・バルブによる前記キャニスタ（１２０）から前記マニホルド（１８０） への流れの制限範囲を設定する弁部材（１２Ａ）とを包含し、前記アーマチュア （１８）は、前記固定子構造に結合し、前記パージ流路を通る流れを次第に開く 方向に前記アーマチュアに作用する電磁力の軸方向成分が平均電流の操作範囲に わたりほぼ線形に前記コイル（９）内の平均電流に関連され、そして前記アーマ チュア（１８）および弁部材（１２Ａ）を前記弁座（２１）に向かわせるばね力 を出すバイアス・スプリング（２１）を含み、それにより前記アーマチュア（１ ８）がアーマチュアおよび棒質量により前記中心軸（３４０）に沿って位置を想 定しかつこの位置でデイザすることを生じられ、そして前記弁部材（１２Ａ）が キャニスタ・パージ・バルブ（１４０）に作用されるパルス幅モジュールの電圧 のデューテイ・サイクルの下方作動範囲において線形的に向上する形状にされて いることを特徴とする改良された装置。 ２．前記バイアス・スプリング（２１）がほぼ線形の力対圧縮特性を有する請 求の範囲第１項に記載の改良された装置。 ３．前記弁部材（１２Ａ）が、前記アーマチュアに動作可能に結合するように 延伸する弁棒（１２）の一端近傍にある請求の範囲第１項または第２項に記載の 改良された装置。 ４．前記アーマチュア（１８）が前記弁棒（１２）に圧接嵌合する管である請 求の範囲第３項に記載の改良された装置。 ５．前記アーマチュア（１８）に強磁性管を包含しかつ前記弁棒（１２）が非 強磁性である請求の範囲第４項に記載の改良。 ６．前記弁棒（１２）は前記アーマチュア（１８）を貫通して延伸する請求の 範囲第５項に記載の改良。 ７．前記アーマチュア（１８）の軸方向に反対側に配した上部ベアリングおよ び下部ベアリング（４，２０）により前記弁棒（１２）を案内する請求の範囲第 １項から第６項までのいずれかの１項に記載の改良された装置。 ８．前記弁棒（１２）が上部弁棒部材および下部弁棒部材（１２’，１２”） を包含し、前記上部弁棒部材を前記上部ベアリング（４）により案内しかつ前記 下部弁棒部材を前記下部ベアリング（２０）により案内し、かつ一方の弁棒部材 （１２”）に作用する力の一定の半径方向成分の伝達が他方の弁棒部材に伝わる ことを回避する手段（２９）を含む請求の範囲第７項に記載の改良された装置。 ９．前記アーマチュア（１８）を前記上部弁棒部材（１２’）に配し、かつ一 方の弁棒部材（１２”）に作用する力の一定の半径方向成分の伝達が他方の弁棒 部材（１２’）に伝わることを回避する前記手段（２９）を前記アーマチュア（ １８）と前記下部弁棒部材との（１２”）間のインタフェースに配した請求の範 囲第８項に記載の改良された装置。 １０．前記アーマチュア（１８）が止まり穴（２９）を包含し、該止まり穴内 に前記弁棒（１２”）の一端を前記弁部材に対向に配し、前記止まり穴が底を有 し該底に前記弁棒（１２”）の前記一端が前記弁部材に対向して当接し、前記底 に当接する前記弁捧（１２”）の前記一端が前記底に当接する円形面を有し、か つさらに前記円形面を前記底に対しバイアスするばね（２４）を含み、それによ って前記弁棒が前記アーマチュア（１８）の位置決めに従う請求の範囲第３項に 記載の改良された装置。 １１．前記弁部材および前記弁座（２１）の形状を、前記弁部材が前記弁座か ら一定最小限離れた上部および一定最小限を超えるマニホルド真空度について音 速流を与える形状とした請求の範囲第１０項に記載の改良された装置。 １２．前記弁座（２１）が肩部（２１Ｙ）を包含しかつ前記弁部材の先端部が 前記肩部（２１Ｙ）に着座して弁を閉じるシール部材（１３）を包含する請求の 範囲第１１項に記載の改良された装置。 １３．前記弁座（２１）が真直の円筒状の穴部分から延伸する円錐形の弁座面 （２１Ｃ）を包含し、かつ前記弁部材（１２Ａ）が、前記弁棒（１８）に配した 、弁の閉鎖時に前記円錐形の弁座面（２１Ａ）を封止するＯリング・シール（１ ３）と、弁の閉鎖時および閉鎖から弁の一定範囲の位置にわたり、前記真直の円 筒状の穴部分内に配した前記真直の円筒状部分に配した真直の円筒状部分（１２ Ｄ）とを包含する請求の範囲第１項に記載の改良された装置。 １４．前記固定子構造（７，１９）に係合して前記エア・ギャップに架設しか つ前記アーマチュア（１８）周囲に配して前記アーマチュア（１８）の軸方向移 動を案内する非強磁性スリーブ（２７）を含む請求の範囲第１項に記載の改良さ れた装置。 １５．前記弁部材（１２Ａ）をテーパ付きピントル・バルブとする請求の範囲 第１項に記載の改良された装置。 １６．前記出口（２２）と前記マニホルド（１８０）との間に配したニューマ チック・レギュレータ（ＰＲ）を含む請求の範囲第１４項に記載の改良された装 置。 １７．パージ・フロー・パスに配して前記テーパ付きピントル・バルブ部材（ １２Ａ）が十分に開き弁座部材を通る流れを制限しなくなったときにパージ・バ ルブの流量特性を定義するオリフィスを含む請求の範囲第１５項に記載の改良さ れた装置。 １８．ソレノイド（Ｓ）が大気へのフリードオリフィス（５００）を有する包 囲胴体の内部空間内に入れられ、パージ・フロー・パスから前記内部空間内に押 し入れうるどんな顕著な真空蓄積も阻止する請求の範囲第１項に記載の改良され た装置。 １９．前記キュニスタ・パージ・バルブが前記キャニスタ（１２０）に連通す るキャニスタ・パージ・バルブ（１４０）を通る流路を設置するための入口ポー トを包含し、前記ソレノイド（Ｓ）が前記胴体の内部から前記入口ポート（２３ ）へ直列にブリード・オリフィス（５０４）および、逆止弁（５０６）を有する 内部空間包囲胴体に入れられ、前記逆止弁が前記オリフィスを流り前記胴体から 前記入口ポートへの方向のみへの流れを許すべく配置されていることを特徴とす る請求の範囲請求項１に記載の改良された装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ペリー，ポール ディー. カナダ国 エヌ７エル ２シー３ オンタ リオ，チャサム，グラドストーン アベニ ュー 82 (72)発明者 ブサト，マーレイ フランシス カナダ国 エヌ７エル ２ブイ４ オンタ リオ，チャサム，ベッドフォード ストリ ート 304−97

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．エンジンの吸気マニホルドと燃料タンクの揮発性燃料により生ずる蒸気を 捕集する燃料蒸気捕集キャニスタとの間に配した電動キャニスタ・パージ・バル ブにより前記キャニスタの前記吸気マニホルドへのパージングを、前記キャニス タ・パージ・バルブによるパージ・フローの許容範囲を設定するパージ制御信号 により制御する、内燃機関燃料装置の蒸気捕集装置において、前記キャニスタ・ パージ・バルブは、中心縦軸周囲に配した電磁コイルを有するソレノイドと、前 記コイルに結合し、前記コイル内の電流により生じる磁束を伝導する固定子構造 であって、前記コイルに前記軸に沿って延伸する貫通穴内に配したエア・ギャッ プを包含する固定子構造と、前記エア・ギャップの近傍に配し、前記コイル内の 電流による電磁力の関数として前記軸に沿って位置決めするアーマチュアと、前 記アーマチュアにより同アーマチュアとともに弁座に関して軸方向に位置決めさ れ、キャニスタ・パージ・バルブによる前記キャニスタから前記マニホルドへの 流れの制限範囲を設定する弁部材と、を包含して、前記アーマチュアは、前記固 定子構造に結合し、前記弁を次第に開く方向に前記アーマチュアに作用する電磁 力の軸方向成分が平均電流の操作範囲にわたりほぼ線形に前記コイル内の平均電 流に関連され、そして前記アーマチュアおよび弁部材を前記弁座に向かわせるば ね力を出すバイアス・スプリングと、を包含する改良された装置。 ２．前記バイアス・スプリングがほぼ線形の力対圧縮特性を有する請求の範囲 第１項に記載の改良された装置。 ３．前記アーマチュアに強磁性管を包含しかつ前記弁部材を非強磁性弁棒の一 端近傍に配し、同弁棒に前記管を圧接嵌合した請求の範囲第１項に記載の改良さ れた装置。 ４．前記アーマチュアの軸方向に反対側に配した上部ベアリングおよび下部ベ アリングにより前記弁棒を案内する請求の範囲第１項に記載の改良された装置。 ５．前記弁棒が上部弁棒部材および下部弁棒部材を包含し、前記上部弁棒部材 を前記上部ベアリングにより案内しかつ前記下部弁棒部材を前記下部ベアリング により案内し、かつ一方の弁棒部材に作用する力の一定の半径方向成分の伝達が 他方の弁棒部材に伝わることを回避する手段を含む請求の範囲第４項に記載の改 良された装置。 ６．前記アーマチュアを前記上部弁棒部材に配し、かつ一方の弁棒部材に作用 する力の一定の半径方向成分の伝達が他方の弁棒部材に伝わることを回避する前 記手段を前記アーマチュアと前記下部弁棒部材との間のインタフェースに配した 請求の範囲第５項に記載の改良された装置。 ７．前記弁部材が、前記アーマチュアに動作可能に結合するように延伸する弁 棒の一端近傍にある請求の範囲第１項に記載の改良された装置。 ８．前記アーマチュアが前記弁棒に圧接嵌合する管である請求の範囲第７項に 記載の改良された装置。 ９．前記アーマチュアが止まり穴を包含し、該止まり穴内に前記弁棒の一端を 前記弁部材に対向に配し、前記止まり穴が底を有し同底に前記弁棒の前記一端が 前記弁部材に対向して当接し、前記底に当接する前記弁棒の前記一端が前記底に 当接する円形面を有し、かつさらに前記円形面を前記底に対しバイアスするばね を含み、それによって前記弁棒が前記アーマチュアの位置決めに従う請求の範囲 第７項に記載の改良された装置。 １０．前記弁部材および前記弁座の形状を、前記弁部材が前記弁座から一定最 小限離れた上部および一定最小限を超えるマニホルド真空度について音速流を与 える形状とした請求の範囲第９項に記載の改良された装置。 １１．前記弁座が肩部を包含しかつ前記弁部材の先端部が前記肩部に着座して 弁を閉じるシール部材を包含する請求の範囲第１０項に記載の改良された装置。 １２．前記弁座が真直の円筒状の穴部分から延伸する円錐形の弁座面を包含し 、かつ前記弁部材が、前記弁棒に配した、弁の閉鎖時に前記円錐形の弁座面を封 止するＯリング・シールと、弁の閉鎖時および閉鎖から弁の一定範囲の位置にわ たり、前記真直の円筒状の穴部分内に配した前記真直の円筒状部分に配した真直 の円筒状部分とを包含する請求の範囲第１項に記載の改良された装置。 １３．前記固定子構造に係合して前記エア・ギャップに架設しかつ前記アーマ チュア周囲に配して前記アーマチュアの軸方向移動を案内する非強磁性スリーブ を含む請求の範囲第１項に記載の改良された装置。 １４．前記弁部材をテーパード・ピントル・バルブとする請求の範囲第１項に 記載の改良された装置。 １５．前記出口と前記マニホルドとの間に配したニューマチック・レギュレー タを含む請求の範囲第１４項に記載の改良された装置。 １６．パージ・フロー・パスに配して前記テーパ付きピントル・バルブ部材が 十分に開き弁座部材を通る流れを制限しなくなったときにパージ・バルブの流量 特性を定義するオリフィスを含む請求の範囲第１５項に記載の改良された装置。 １７．前記アーマチュアが強磁性管を包含しかつ前記弁部材を非強磁性弁棒の 一端の近傍に配し、同弁棒の中央部分に前記管を圧接嵌合することにより前記弁 棒が前記アーマチュアを貫通し延伸する請求の範囲第１項に記載の改良された装 置。 １８．大気へのブリード・オリフィスを有する画設体内に前記ソレノイドを含 む請求の範囲第１項に記載の改良された装置。 １９．前記ソレノイドを画設体内に含み該画設体内にブリード・オリフィスと 逆止め弁を前記画設体内部から前記入口までに直列に有し、逆止め弁を配するこ とによって流れを前記画設体から前記入口への方向に限り前記オリフィスに通す 請求の範囲第１項に記載の改良された装置。