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JPH06159164A - 電磁作動式の弁 - Google Patents

電磁作動式の弁

Info

Publication number
JPH06159164A
JPH06159164A JP5215799A JP21579993A JPH06159164A JP H06159164 A JPH06159164 A JP H06159164A JP 5215799 A JP5215799 A JP 5215799A JP 21579993 A JP21579993 A JP 21579993A JP H06159164 A JPH06159164 A JP H06159164A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve
closing member
auxiliary
main
force
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5215799A
Other languages
English (en)
Inventor
Sebastian Zabeck
ツァベック ゼバスティアン
Andreas Sausner
ザウスナー アンドレアス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carl Freudenberg KG
Original Assignee
Carl Freudenberg KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carl Freudenberg KG filed Critical Carl Freudenberg KG
Publication of JPH06159164A publication Critical patent/JPH06159164A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/08Engine-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
    • F02M25/0836Arrangement 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Supplying Secondary Fuel Or The Like To Fuel, Air Or Fuel-Air Mixtures (AREA)
  • Means For Warming Up And Starting Carburetors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 良好な使用特性が得ると共に、容易で比較的
経済的な製造可能性が生じるようにし、使用するための
構成部分が互いに有利に影響しあい、互いに最適に調和
しあうようにする。 【構成】 主閉鎖部材が、可動の質量mIを有してい
て、補助閉鎖部材が可動の質量mIIを有しており、前記
主閉鎖部材および前記補助閉鎖部材が、無電圧の状態で
は、少なくとも各1つの弁ばねの力によって、対応する
弁座に密に接触しており、作動時には、前記主閉鎖部材
は合成力FresIによって、前記補助閉鎖部材は合成力F
resIIによってそれぞれ開放位置にシフト可能である形
式の電磁作動式の弁において、FresI/mIの比が、F
resII/mIIの比より小さい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、燃料容器の自由空間か
ら内燃機関の吸気マニホルドに、揮発性燃料成分をタイ
ミング制御式に供給するための電磁作動式の弁であっ
て、少なくとも1つの流入開口と少なくとも1つの流出
開口とが設けられていて、前記流入開口と前記流出開口
との間に、主弁座と、該主弁座に対して並列接続された
補助弁座とが設けられていて、前記主弁座と前記補助弁
座とが、対応する主閉鎖部材と補助閉鎖部材とを有して
おり、前記主閉鎖部材が、可動の質量mIを有してい
て、前記補助閉鎖部材が可動の質量mIIを有しており、
前記主閉鎖部材および前記補助閉鎖部材が、無電圧の状
態では、少なくとも各1つの弁ばねの力によって、対応
する弁座に密に接触しており、作動時には、前記主閉鎖
部材は合成力FresIによって、前記補助閉鎖部材は合成
力FresIIによってそれぞれ開放位置にシフト可能であ
る形式のものに関する。
【0002】
【従来の技術】このような形式の弁は、ドイツ連邦共和
国特許第4003036号明細書に基づき公知である。
この公知の弁において、補助閉鎖部材は、主閉鎖部材に
比べて小さな大きさと質量とを有しているので、この補
助閉鎖部材は、開放位置に比較的迅速にシフト可能であ
る。したがって、主閉鎖部材はハイドロリック的に負荷
軽減することができるので、この主閉鎖部材も、比較的
大きな開放速度を有している。もっともこの場合、留意
しなければならないのは、補助閉鎖部材の比較的小さな
質量によるだけでは、コスト的に有利な製造は達成でき
ないということである。弁の使用特性と製造手間と組付
けとに関連した弁の最適化のためには、全体として有利
な解決手段をもたらすような、多数のパラメータを考慮
しなければならない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
で述べた形式の電磁作動式の弁を改良して、良好な使用
特性が得られると共に、容易で比較的経済的な製造可能
性が生ぜしめられ、使用するための構成部分が互いに有
利に影響しあい、互いに最適に調和しあうような弁を提
供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の構成では、FresI/mIの比が、FresII/m
IIの比より小さいようにした。
【0005】本発明の有利な構成は請求項2以下に記載
した。
【0006】
【発明の効果】本発明によれば、良好な使用特性が得ら
れ、製造手間があまりかからず、構成部分が互いに有利
に影響し合うことにより、最適な調和が達成される。
【0007】弁の最適化はFresI/mIの比がFresII
IIの比よりも小さいことにより達成される。この設定
値を得るために、補助弁の磁気回路が、主弁に比べて迅
速な、または比較可能な力形成速度を有しており、かつ
/または、補助弁の弁ばねのばねプレロードが、力形成
速度に関連して、主弁の弁ばねのプレロードよりも小さ
く形成されている。さらに主弁の弁横断面積、ひいては
等しい圧力比における通過量は、補助弁の弁横断面積、
ひいては通過量よりも大きくてよい。この補助弁は、主
弁に比べて小さな、または最大でも等しい開口横断面積
を有しているが、しかし、より早めに開く。補助的に、
主弁に比べて小さな可動子質量と、小さな可動子行程
と、小さなインダクタンスおよび小さな磁気抵抗による
磁気回路の動的な設計とが選択されてよい。主弁は、補
助弁に比べて等しいか、または大きい開口横断面積を有
している。補助弁に比べて小さな力形成速度および/ま
たは高いばねプレロード値により、この主弁は、補助弁
よりも遅れて開く。このことは、磁気回路の動的な設計
と、補助弁に比べて大きい開口横断面積と、大きい可動
子質量と、大きい可動子行程とによってアシストされ
る。
【0008】可動子質量を増大しただけでは、上記手段
に比べて、コスト的に有利な製造を達成することはでき
ない。ばねプレロードの設計と、磁気回路の設計と、開
口横断面積とに関する上記手段が、全体として、コスト
的に有利な解決手段をもたらすのである。
【0009】主閉鎖部材もしくは補助閉鎖部材に作用す
る合成力FresI;FresIIは、主閉鎖部材もしくは補助
閉鎖部材の磁力FMI;FMIIと、ばね力FFI;FFIIと、
重力FGI;FGIIとから形成されており、これらの磁力
とばね力と重力とは、量および方向に応じて加算されて
いる。単純で経済的に有利な弁は、有利な構成によれ
ば、主閉鎖部材より小さな慣性質量を備えた補助閉鎖部
材を有していてよく、かつ/または、補助弁座が主弁座
より小さな開口横断面積を有していてよい。これによ
り、弁の操作機構に対する干渉は不要となる。
【0010】主閉鎖部材と補助閉鎖部材とは、並列接続
された電磁コイルによって作動されるようになっていて
よい。類似の、または同じ構成部分の使用によって、モ
ジュール構造により著しいコスト削減を達成できる。
【0011】これとは異なって、主閉鎖部材と補助閉鎖
部材との、電気的に別個の制御も可能である。
【0012】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面につき詳しく説
明する。
【0013】内燃機関6は、スロットルバルブ17を有
する吸気マニホルド5によって、エアフィルタ18に接
続されている。排気マニホルド19は、同様に内燃機関
6にフランジ結合されている。
【0014】吸気マニホルド5には、スロットルバルブ
17の上方に、燃料供給装置20が設けられていて、こ
の燃料供給装置では、エアフィルタ18を通って供給さ
れた空気容積が、必要なだけ燃料に添加される。このた
めに必要な信号が、制御装置21によって、例えば、排
ガス温度と、排ガス組成と、内燃機関6の運転回転数
と、周囲温度とに基づいて供給される。これらの適宜の
入力信号は、対応するセンサの使用により検出される。
これらの入力信号は矢印22,23,24,25によっ
て示されている。これらの入力信号は、必要に応じて所
望の分だけ補足されてよい。
【0015】燃料容器4は、部分的にのみ、液状の燃料
を充填しており、燃料面の上方には自由空間3を有して
いる。この自由空間は、揮発性燃料成分2を充填してい
る。燃料容器4の閉鎖部26は、周囲に対してこの燃料
容器を密に閉鎖している。燃料容器4の自由空間3は、
通気導管27によって周囲28に接続されている。この
通気導管27は貯え室29を有しており、この貯え室は
活性炭から成る顆粒を充填している。この場合、貯え室
29の寸法設定は、次のように行なわれている。すなわ
ち、正常な運転条件のもとでは揮発性燃料成分が通気導
管27の開口を通過できないように行なわれているわけ
である。
【0016】前記貯え室29の、通気導管27の開口に
対向して位置する側には、導管30が接続されており、
この導管は、貯え室29を内燃機関6の吸気マニホルド
5に接続している。この導管30には、電磁作動式の弁
1が配置されていて、この弁は、内燃機関6の運転停止
時には閉じられており、制御装置21によって操作可能
である。この制御装置は電気的な接続線路31によっ
て、主閉鎖部材11と補助閉鎖部材12との電磁コイル
15,16に接続されている。この主閉鎖部材11は、
主弁座9に係合するようになっていて、無電圧の状態
で、つまり弁1が作動させられない場合には、弁ばね1
3によってばね力負荷されて、弁座に載置されている。
これに相当することが、補助閉鎖部材12と、補助弁座
10および対応する弁ばね14とに当てはまる。これら
の弁ばね13,14は次のようにそれぞれ設計されてい
る。すなわち、主閉鎖部材11および補助閉鎖部材12
の、対応する弁座9,10への密な圧着が最低限保証さ
れるように設計されているのである。各閉鎖部材に作用
する、各閉鎖部材の質量に関連した合成力が、主閉鎖部
材11におけるよりも、補助閉鎖部材12における方が
大きいという前提のもとでは、両電磁コイル15,16
の共同の制御時に、補助閉鎖部材12の、主閉鎖部材1
1よりも早めの開放が生ぜしめられる。
【0017】通過させられる容積流の各単位時間毎の質
量は、所定のタイミング制御において、主閉鎖部材11
もしくは補助閉鎖部材12が1回の制御につき開放され
る時間を調節することによって、必要に応じて変更する
ことができる。この制御時間は、弁1の運転特性に同じ
く影響を与える。このような制御時間により、周波数が
極めて高いと、次のことが生じる場合もある。すなわ
ち、電気的な制御を生ぜしめる信号が、接続線路におい
て、主閉鎖部材12の応答の前に減衰して、補助閉鎖部
材12のみが、特に短い時間にわたって開放位置に達す
るような場合もあるのである。通過させられる燃料蒸気
の容積が、これに応じて著しく小さくなるので、貯え室
29から内燃機関6への揮発性燃料成分2の脱着が、低
回転時、例えばアイドリング時にも行なわれ、この場
合、燃料空気混合物の濃厚化、ひいては、内燃機関6の
運転支障の恐れはない。
【0018】このような運転状況に対して、主閉鎖部材
11と補助閉鎖部材12とが、特に長時間にわたっても
っぱら並列に開放位置に位置しているような運転状況が
ある。このような場合には、単位時間毎に通過させられ
る揮発性燃料成分2の容積は著しく大きい。このこと
は、内燃機関6が、部分負荷運転または全負荷運転で運
転される場合に当てはまる。
【0019】本発明による弁1の通流量は、弁が電気的
な特別の制御手間を必要とすることなく、無段の状態で
変化することができる。これにより、特に良好な運転特
性の他に、内燃機関6の種々異なる運転状態において、
優れた排ガス値を保証することができる。本発明による
弁1は、良好な使用特性を有しており、経済的および製
造技術的な点で見て特に有利である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による弁を使用するための構成要素を、
部分的に示した概略図である。
【符号の説明】
1 弁、 2 揮発性燃料成分、 3 自由空間、 4
燃料容器、 5 吸気マニホルド、 6 内燃機関、
9 主弁座、 10 補助弁座、 11 主閉鎖部
材、 12 補助閉鎖部材、 13,14 弁ばね、
15,16 電磁コイル、 17 スロットルバルブ、
18 エアフィルタ、 19 排気マニホルド、 2
0 燃料供給装置、 21 制御装置、 22,23,
24,25矢印、 26 閉鎖部分、 27 通気導
管、 28 周囲、 29 貯え室、 30 導管、
31接続導管

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃料容器の自由空間から内燃機関の吸気
    マニホルドに、揮発性燃料成分をタイミング制御式に供
    給するための電磁作動式の弁であって、少なくとも1つ
    の流入開口と少なくとも1つの流出開口とが設けられて
    いて、前記流入開口と前記流出開口との間に、主弁座
    と、該主弁座に対して並列接続された補助弁座とが設け
    られていて、前記主弁座と前記補助弁座とが、対応する
    主閉鎖部材と補助閉鎖部材とを有しており、前記主閉鎖
    部材が、可動の質量mIを有していて、前記補助閉鎖部
    材が可動の質量mIIを有しており、前記主閉鎖部材およ
    び前記補助閉鎖部材が、無電圧の状態では、少なくとも
    各1つの弁ばねの力によって、対応する弁座に密に接触
    しており、作動時には、前記主閉鎖部材は合成力FresI
    によって、前記補助閉鎖部材は合成力FresIIによって
    それぞれ開放位置にシフト可能である形式のものにおい
    て、FresI/mIの比が、FresII/mIIの比より小さい
    ことを特徴とする、電磁作動式の弁。
  2. 【請求項2】 前記主閉鎖部材(11)もしくは前記補
    助閉鎖部材(12)に作用する前記合成力FresI;F
    resIIが、前記主閉鎖部材(11)もしくは前記補助閉
    鎖部材(12)の磁力FM1;FMIIとばね力FF1;FFII
    と重力FGI;FGIIとから形成されており、前記磁力と
    ばね力と重力とが、量および方向に応じて加算されてい
    る、請求項1記載の弁。
  3. 【請求項3】 前記補助閉鎖部材(12)が前記主閉鎖部
    材(11)より小さな慣性質量を有しており、かつ/ま
    たは、前記補助弁座(10)が、主弁座(9)より、小
    さな開口横断面積を有している、請求項1または2記載
    の弁。
  4. 【請求項4】 前記主閉鎖部材(11)と前記補助閉鎖
    部材(12)とが、互いに並列接続された電磁コイル
    (15,16)によって作動可能である、請求項1から
    3までのいずれか1項記載の弁。
  5. 【請求項5】 前記補助閉鎖部材(12)の電磁コイル
    (16)が、前記主閉鎖部材(11)の電磁コイル(1
    5)の力形成速度dFMI/dtより大きな力形成速度d
    MII/dtを有している、請求項1から4までのいず
    れか1項記載の弁。
  6. 【請求項6】 前記補助閉鎖部材(12)のばね力と力
    形成速度との比が、前記主閉鎖部材(11)のばね力と
    力形成速度との比よりも小さい、請求項2から5記載の
    弁。
JP5215799A 1992-09-01 1993-08-31 電磁作動式の弁 Pending JPH06159164A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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DE4229105A DE4229105C1 (ja) 1992-09-01 1992-09-01
DE4229105.4 1992-09-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06159164A true JPH06159164A (ja) 1994-06-07

Family

ID=6466939

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US (1) US5341787A (ja)
EP (1) EP0585526B1 (ja)
JP (1) JPH06159164A (ja)
BR (1) BR9303048A (ja)
CA (1) CA2105244C (ja)
DE (2) DE4229105C1 (ja)

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