JP2009057844A - 気化燃料ガス導入装置 - Google Patents

Abstract

【課題】気化燃料ガスを各気筒へ均一に分配できる気化燃料ガス導入装置を提供する。
【解決手段】パージガス導入装置１７は、気筒２毎に分岐した分岐通路５を備えた吸気通路４と、分岐通路５のそれぞれを相互に結ぶバランス通路１３とを備えた内燃機関１に適用され、パージガスをパージ通路１９を介して分岐通路５のそれぞれに導入する。パージ通路１９は、分岐通路５毎に設けられて気化燃料ガスを分岐通路５に導入する導入通路２１と、導入通路２１のそれぞれが接続されるパージガスタンク２０とを有し、パージガスタンク２０の容積が導入通路２１のそれぞれの容積よりも大きくなっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関の燃料タンク内で発生した蒸発燃料やクランクケース内のブローバイガス等の気化燃料を含む気化燃料ガスを吸気通路に導入する気化燃料ガス導入装置に関する。

内燃機関の燃料タンク内で発生した蒸発燃料やクランクケース内のブローバイガス等の気化燃料を含む気化燃料ガスを、大気に放出させずに吸気通路に導入し、その気化燃料ガスを内燃機関で燃焼させて処理することが周知である。複数気筒を有した多気筒内燃機関の場合、気化燃料ガスの導入量が気筒間でばらつくと気筒間で空燃比にばらつきが生じてアイドリングの不安定等をもたらす。そこで、気筒間で空燃比のばらつきを抑えるため、気筒毎に分岐した分岐通路を相互に結ぶ連通管に気化燃料ガスを導入する装置が提案されている（特許文献１）。

実公平３−５３００９号公報

特許文献１の装置は、連通路を通じて空気量が多い気筒側から少ない気筒側へ空気を移動させることによって気筒間の空気量（吸気圧力）をバランスさせている。そのため、連通路に気化燃料ガスを導入した場合には、このような連通路内の空気の移動によって、空気量が少ない気筒側へ気化燃料ガスが多く配分される結果を招き、気筒間の空燃比の均一性が阻害されるおそれがある。

そこで、本発明は、気化燃料ガスを各気筒へ均一に分配できる気化燃料ガス導入装置を提供することを目的とする。

本発明の気化燃料ガス導入装置は、気筒毎に分岐した分岐通路を備えた吸気通路と、前記分岐通路のそれぞれを相互に結ぶバランス通路とを備えた多気筒内燃機関に適用され、気化燃料を含んだ気化燃料ガスを供給通路を介して前記分岐通路のそれぞれに導入する気化燃料ガス導入装置において、前記供給通路は、前記分岐通路毎に設けられて気化燃料ガスを前記分岐通路に導入する導入部と、前記導入部のそれぞれが接続される連通部とを有し、前記連通部の容積が前記導入部のそれぞれの容積よりも大きいことにより、上述した課題を解決する（請求項１）。

この気化燃料ガス導入装置によれば、供給通路とバランス通路とが別体であるので、供給通路を利用して気化燃料ガスを各分岐通路に分配する際に、バランス通路内の空気の移動による影響を受けない。そのため、各気筒に気化燃料ガスをばらつきなく導入でき気筒間の空燃比の均一性が担保される。しかも、供給通路が持っている連通部の容積が導入部のそれぞれの容積よりも大きいため、分岐通路内の脈動の影響を受けずに気化燃料ガスを各分岐通路に分配できる。これにより、各気筒への気化燃料ガスの配分の均一性が向上する。

本発明の気化燃料ガス導入装置の一態様において、前記多気筒内燃機関は、前記分岐通路毎に設けられて吸入空気流量を調整可能なスロットル弁を更に備え、かつ前記バランス通路が前記スロットル弁よりも下流側の位置で前記分岐通路のそれぞれを相互に結ぶように構成されており、前記供給通路の前記導入部は、前記バランス通路が前記分岐通路のそれぞれを相互に結ぶバランス位置よりも上流側で、かつ前記スロットル弁よりも下流側の導入位置に気化燃料ガスを導入できるように構成されていてもよい（請求項２）。バランス位置の上流側でかつスロットル弁の下流側の範囲は、他の範囲よりも各分岐通路の吸気圧力が揃っている。そのため、バランス位置の上流側でかつスロットル弁の下流側の範囲に気化燃料ガスを導入することにより、各気筒への気化燃料ガスの配分の均一性が一層向上する。

前記多気筒内燃機関は、前記分岐通路の一部として機能する通路部が形成され、かつ前記通路部内に前記スロットル弁が設けられたスロットルボディを更に備え、前記供給通路の前記導入部は、前記通路部に開口するようにして前記スロットルボディに形成されていてもよい（請求項３）。これにより、スロットルボディと導入部とが一体化するため、部品点数が減少するとともに装置の小型化に貢献できる。この態様においては、前記吸気通路は、前記スロットルボディに接続されるサージタンクを更に備え、前記供給通路の前記連通部は、前記導入部に接続できる状態で前記サージタンク又は前記スロットルボディと一体に設けられていてもよいし（請求項４）、前記バランス通路は、前記通路部に開口するようにして前記スロットルボディに形成されていてもよい（請求項５）。これらの場合は、更なる部品点数の削減と装置の小型化とを図ることが可能になる。

なお、本発明において、気化燃料ガスとは内燃機関から発生するガスであり、例えば内燃機関の燃料タンクで発生した蒸発燃料やクランクケース内のブローバイガスをも含む概念である。

以上説明したように、本発明によれば、供給通路とバランス通路とが別体であるので、供給通路を利用して気化燃料ガスを各分岐通路に分配する際に、バランス通路内の空気の移動による影響を受けない。そのため、各気筒に気化燃料ガスをばらつきなく導入でき気筒間の空燃比の均一性が担保される。しかも、供給通路が持っている連通部の容積が導入部のそれぞれの容積よりも大きいため、分岐通路内の脈動の影響を受けずに気化燃料ガスを各分岐通路に分配できる。これにより、各気筒への気化燃料ガスの配分の均一性が向上する。

図１は本発明の一形態に係る気化燃料ガス導入装置が適用された内燃機関の要部を示した図、図２は図１のII−II線に関する断面図である。内燃機関１は４つ（図１では一つ）の気筒２が一方向に並べられた直列４気筒火花点火内燃機関（多気筒内燃機関）として構成されている。各気筒２はシリンダブロック３に形成されている。各気筒２には吸気通路４が接続されており、その吸気通路４は気筒２毎に分岐された分岐通路５と、各分岐通路５が接続されたサージタンク６とを有している。なお、サージタンク６の上流側にはエアフィルタ（不図示）が設けられており、そのエアフィルタにて濾過された空気が各気筒２に導かれる。

各分岐通路５はシリンダヘッド７に形成されかつ気筒２の上部に開口する吸気ポート８と、スロットルボディ９に形成された通路部１０とが互いに接続されることにより構成されている。即ち、吸気ポート８及び通路部１０のそれぞれは分岐通路５の一部として機能する。各吸気ポート８には燃料噴射弁１１が一つずつ設けられており、その燃料噴射弁１１は所定の空燃比の混合気が気筒２内に導入されるように吸入空気量に応じた燃料を吸気ポート７内に噴射する。なお、気筒２の上部には混合気を着火する点火プラグ（不図示）が設けられている。スロットルボディ９の各通路部１０には、吸入空気量を調整できるように開度調整可能なスロットル弁１２が一つずつ設けられている。各スロットル弁１２は各通路部１０を貫くように延びる弁軸１２ａに取り付けられ、その弁軸１２ａは不図示のアクチュエータにて回転駆動される。これにより、各スロットル弁１２はいわゆる独立スロットル弁として機能する。

各スロットル弁１２の下流側には、各分岐通路５間の圧力差を緩和するバランス通路１３が設けられている。バランス通路１３は各分岐通路５を相互に結んでいる。バランス通路１３は通路部１０に開口するようにしてスロットルボディ９に形成されている。図２に示すように、バランス通路１３は各分岐通路５を横断するように延びる共通路１４と、その共通路１４に接続されて各通路部１０に開口する接続路１５とを有している。これにより各分岐通路５は相互に連通する。

図１に示すように、内燃機関１には、燃料タンク１６内に生じた蒸発燃料を含む気化燃料ガスとしてのパージガスを吸気通路４に導入するパージガス導入装置１７が設けられている。気化燃料ガス導入装置として機能するパージガス導入装置１７は、キャニスタ１８を介して燃料タンク１６に接続される供給通路としてのパージ通路１９を備えている。図１及び図２に示すように、パージ通路１９は導入通路２１に接続できる状態でサージタンク６に一体に設けられた連通部としてのパージガスタンク２０と、そのパージガスタンク２０と各分岐通路５とを結ぶ導入部としての導入通路２１とを有している。各導入通路２１はスロットルボディ９に一体に形成されて通路部１０に開口している。各導入通路２１はバランス通路１３が各分岐通路５を相互に結ぶバランス位置Ｐ１よりも上流側でかつスロットル弁１２よりも下流側の導入位置Ｐ２に接続されている。パージガスタンク２０の容積は各導入通路２１の容積よりも大きくなっている。

以上のパージガス導入装置１７によれば、バランス通路１３とは別体としてパージ通路１９が設けられているので、パージ通路１９を利用してパージガスを各分岐通路５に分配する際に、バランス通路１３内の空気の移動による影響を受けない。そのため、各気筒２にパージガスをばらつきなく導入でき気筒２間の空燃比の均一性が担保される。しかも、パージ通路１９が持っているパージガスタンク２０の容積が導入通路２１のそれぞれの容積よりも大きいため、分岐通路５内の脈動の影響を受けずにパージガスを各分岐通路５に分配できる。これにより、各気筒２へのパージガスの配分の均一性が向上する。

図１に示すように、バランス通路１３が各分岐通路５を相互に結ぶバランス位置Ｐ１の上流側でかつスロットル弁１２の下流側の範囲は、他の範囲よりも各分岐通路５の吸気圧力が揃っている。そのため、パージガス導入装置１７は、その範囲内の導入位置Ｐ２に接続された導入通路２０を介してパージガスを導入できるため、各気筒２へのパージガスの配分の均一性が一層向上する。

また、バランス通路１３及び導入通路２１のそれぞれはスロットルボディ９に一体に設けられており、またパージガスタンク２０はサージタンク６に一体に設けられている。これにより、部品点数が減少するとともに装置の小型化に貢献できる。パージガスタンク２０は導入通路２１に接続できる状態でスロットルボディ９に一体に設けることも可能である。

本発明は以上の形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の形態にて実施できる。吸気通路に導入する気化燃料ガスとしては、上述した蒸発燃料を含んだパージガスに限らず、内燃機関のクランクケース内のブローバイガスを、上述したパージガス導入装置１７が持つパージ通路１９を利用して吸気通路内に導入することも可能である。ブローバイガスも未燃成分である気化燃料を含んでいるので、パージ通路１９を利用して各分岐通路５にブローバイガスを導入することにより各気筒２間の空燃比の均一性を確保することができる。

図示の形態では、バランス通路１３、導入通路２１及びパージガスタンク２０がスロットルボディ９やサージタンク６と一体に設けられているが、これらを吸気通路の構成部品と別に設けることを妨げるものではない。

本発明の一形態に係る気化燃料ガス導入装置が適用された内燃機関の要部を示した図。 図１のII−II線に関する断面図。

符号の説明

１ 内燃機関
２ 気筒
４ 吸気通路
５ 分岐通路
９ スロットルボディ
６ サージタンク
１０ 通路部
１２ スロットル弁
１３ バランス通路
１７ パージガス導入装置（気化燃料ガス導入装置）
１９ パージ通路（供給通路）
２０ パージガスタンク（連通部）
２１ 導入通路（導入部）
Ｐ１ バランス位置
Ｐ２ 接続位置

Claims (5)

1. 気筒毎に分岐した分岐通路を備えた吸気通路と、前記分岐通路のそれぞれを相互に結ぶバランス通路とを備えた多気筒内燃機関に適用され、気化燃料を含んだ気化燃料ガスを供給通路を介して前記分岐通路のそれぞれに導入する気化燃料ガス導入装置において、
   前記供給通路は、前記分岐通路毎に設けられて気化燃料ガスを前記分岐通路に導入する導入部と、前記導入部のそれぞれが接続される連通部とを有し、前記連通部の容積が前記導入部のそれぞれの容積よりも大きいことを特徴とする気化燃料ガス導入装置。
2. 前記多気筒内燃機関は、前記分岐通路毎に設けられて吸入空気量を調整可能なスロットル弁を更に備え、かつ前記バランス通路が前記スロットル弁よりも下流側の位置で前記分岐通路のそれぞれを相互に結ぶように構成されており、
   前記供給通路の前記導入部は、前記バランス通路が前記分岐通路のそれぞれを相互に結ぶバランス位置よりも上流側で、かつ前記スロットル弁よりも下流側の導入位置に気化燃料ガスを導入できるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の気化燃料ガス導入装置。
3. 前記多気筒内燃機関は、前記分岐通路の一部として機能する通路部が形成され、かつ前記通路部内に前記スロットル弁が設けられたスロットルボディを更に備え、
   前記供給通路の前記導入部は、前記通路部に開口するようにして前記スロットルボディに形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の気化燃料ガス導入装置。
4. 前記吸気通路は、前記スロットルボディに接続されるサージタンクを更に備え、
   前記供給通路の前記連通部は、前記導入部に接続できる状態で前記サージタンク又は前記スロットルボディと一体に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の気化燃料ガス導入装置。
5. 前記バランス通路は、前記通路部に開口するようにして前記スロットルボディに形成されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の気化燃料ガス導入装置。

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