JP2011220258A - Fuel supply device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、蒸発燃料を内燃機関に供給する燃料供給装置に関する。 The present invention relates to a fuel supply device that supplies evaporated fuel to an internal combustion engine.
従来、燃焼の開始を火花点火で制御する内燃機関では、一般に、インジェクタから燃焼室に噴射供給された液体燃料を気体に相変化させて火花点火する。しかし、特に冷間時の内燃機関始動時には、インジェクタによる噴射燃料が低温の気筒内壁面に付着しやすく、燃料の相変化に遅れが生じていた。その結果、排気ポートから排出される未燃HC(炭化水素)が増大する傾向があり、また、内燃機関停止時に壁面に残るウェット成分が粒子状物質やデポジット(堆積物)の発生を引き起こしていた。 Conventionally, in an internal combustion engine in which the start of combustion is controlled by spark ignition, generally, the liquid fuel injected and supplied from the injector to the combustion chamber is phase-changed to gas and spark ignition is performed. However, particularly when the internal combustion engine is started in the cold state, the fuel injected by the injector tends to adhere to the inner wall surface of the cylinder at a low temperature, causing a delay in the phase change of the fuel. As a result, unburned HC (hydrocarbon) discharged from the exhaust port tends to increase, and wet components remaining on the wall surface when the internal combustion engine is stopped cause generation of particulate matter and deposits (sediment). .
これに対し、特許文献1に記載の燃料供給装置は、液体燃料を噴射供給する系統とは別に燃料タンク内の蒸発燃料を燃焼室に供給する系統を設け、内燃機関始動時に液体燃料と蒸発燃料とを共に燃焼室に供給することで、未燃HCの排出、及び、粒子状物質やデポジットの発生を低減している。 On the other hand, the fuel supply device described in Patent Document 1 is provided with a system for supplying evaporated fuel in the fuel tank to the combustion chamber separately from the system for injecting and supplying liquid fuel. Are supplied to the combustion chamber to reduce the emission of unburned HC and the generation of particulate matter and deposits.
特許文献1に記載の従来技術では、燃料タンクから吸気通路への蒸発燃料の供給通路の途中に、キャニスタからの通路(エバポライン)が合流している。ここで、燃料タンク内では常時HCが蒸発しており、蒸発燃料中のHC濃度がほぼ飽和蒸気圧の濃度で安定しているのに対し、キャニスタから離脱してパージされる蒸発燃料については、離脱に時間がかかるため、HC濃度が薄くなる傾向がある。したがって、燃料タンクからの蒸発燃料とキャニスタからの蒸発燃料が混合して吸気ポートへ供給されると、HC濃度が不安定になるという問題がある。 In the prior art described in Patent Document 1, a passage (evaporation line) from the canister joins in the middle of a supply passage of evaporated fuel from the fuel tank to the intake passage. Here, HC is constantly evaporating in the fuel tank, and the HC concentration in the evaporated fuel is stable at a substantially saturated vapor pressure concentration, whereas the evaporated fuel purged away from the canister is Since detachment takes time, the HC concentration tends to decrease. Therefore, there is a problem that the HC concentration becomes unstable when the evaporated fuel from the fuel tank and the evaporated fuel from the canister are mixed and supplied to the intake port.
また、キャニスタからのパージ時、燃料タンク内の蒸発燃料が吸気負圧により吸引されると燃料タンク内が減圧され、HC濃度が薄くなる。そのため、次の内燃機関の始動時、燃料タンクから燃焼室へ供給される蒸発燃料のHC濃度が不安定になり、混合気濃度の調整が遅れるという問題がある。
さらに、切換弁などの多数の部品と配管が必要であるという問題がある。
Further, when evaporating fuel in the fuel tank is sucked by the negative intake pressure during the purge from the canister, the fuel tank is depressurized and the HC concentration is reduced. Therefore, at the time of starting the next internal combustion engine, there is a problem that the HC concentration of the evaporated fuel supplied from the fuel tank to the combustion chamber becomes unstable and the adjustment of the mixture concentration is delayed.
Furthermore, there is a problem that a large number of parts such as switching valves and piping are required.
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、HC濃度が安定した蒸発燃料を燃焼室に供給する燃料供給装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a fuel supply apparatus that supplies evaporated fuel having a stable HC concentration to a combustion chamber.
請求項1に記載の燃料供給装置は、吸気通路部材、スロットル弁、燃料タンク、インジェクタ、キャニスタ、蒸発燃料管、キャニスタ管、パージ管、及び、制御弁を備える。
吸気通路部材は、内燃機関の気筒が有する燃焼室へ連通する吸気通路を形成する。スロットル弁は、吸気通路部材に設けられ、吸入される空気量を調整可能である。
燃料タンクは、液体燃料を貯留する。インジェクタは、液体燃料を燃焼室または吸気通路へ噴射する。
キャニスタは、燃料タンク内で蒸発した蒸発燃料を吸着する。蒸発燃料管は、燃料タンク内の蒸発燃料を吸気通路へ導入するための蒸発燃料通路を形成する。キャニスタ管は、燃料タンク内の蒸発燃料をキャニスタに吸着させるためのキャニスタ通路を形成する。パージ管は、蒸発燃料管と分離して設けられ、キャニスタに吸着した蒸発燃料を吸気通路へパージするためのパージ通路を形成する。
制御弁は、蒸発燃料通路と吸気通路とが連通する状態と、パージ通路と吸気通路とが連通する状態と、を択一的に切換可能である。
A fuel supply device according to a first aspect includes an intake passage member, a throttle valve, a fuel tank, an injector, a canister, an evaporated fuel pipe, a canister pipe, a purge pipe, and a control valve.
The intake passage member forms an intake passage that communicates with a combustion chamber of a cylinder of the internal combustion engine. The throttle valve is provided in the intake passage member and is capable of adjusting the amount of air taken in.
The fuel tank stores liquid fuel. The injector injects liquid fuel into the combustion chamber or intake passage.
The canister adsorbs the evaporated fuel evaporated in the fuel tank. The evaporated fuel pipe forms an evaporated fuel passage for introducing the evaporated fuel in the fuel tank into the intake passage. The canister pipe forms a canister passage for adsorbing the evaporated fuel in the fuel tank to the canister. The purge pipe is provided separately from the evaporated fuel pipe, and forms a purge passage for purging the evaporated fuel adsorbed on the canister to the intake passage.
The control valve can alternatively switch between a state in which the evaporated fuel passage and the intake passage communicate with each other and a state in which the purge passage and the intake passage communicate with each other.
これにより、燃料タンクからの蒸発燃料通路とキャニスタからのパージ通路のうちの一方の通路のみの連通を許容するため、HC濃度の異なる蒸発燃料を明確に分離して吸気通路に導入することができる。したがって、燃料タンクからのHC濃度が安定した蒸発燃料を、吸気通路を経由して燃焼室へ供給することができる。 Accordingly, since only one of the evaporative fuel passage from the fuel tank and the purge passage from the canister is allowed to communicate, evaporative fuel having different HC concentrations can be clearly separated and introduced into the intake passage. . Therefore, the evaporated fuel having a stable HC concentration from the fuel tank can be supplied to the combustion chamber via the intake passage.
請求項2に記載の発明は、蒸発燃料管と吸気通路部材との間かつパージ管と吸気通路部材との間に設けられる制御弁を備える。
制御弁は、蒸発燃料通路と吸気通路とが連通する「供給モード」、パージ通路と吸気通路とが連通する「パージモード」、または、蒸発燃料通路およびパージ通路が遮断される「停止モード」、を択一的に切換可能である。
これにより、「燃料タンクからの蒸発燃料通路とキャニスタからのパージ通路とを明確に分離する」構成が具現化される。
The invention according to claim 2 includes a control valve provided between the evaporated fuel pipe and the intake passage member and between the purge pipe and the intake passage member.
The control valve is a “supply mode” in which the evaporated fuel passage and the intake passage communicate, a “purge mode” in which the purge passage and the intake passage communicate, or a “stop mode” in which the evaporated fuel passage and the purge passage are shut off, Can be switched alternatively.
As a result, a configuration in which “the vaporized fuel passage from the fuel tank and the purge passage from the canister are clearly separated” is realized.
請求項3に記載の発明では、制御弁は、単一の弁装置として構成される。これにより、複数個の制御弁を用いる必要がなく、部品を減らし配管を簡略にすることができる。 In the invention according to claim 3, the control valve is configured as a single valve device. Thereby, it is not necessary to use a plurality of control valves, and parts can be reduced and piping can be simplified.
請求項4に記載の発明は、多気筒の内燃機関に用いられる燃料供給装置である。そして、吸気通路部材は、吸気管、サージタンク、及び、吸気マニホールドから構成される。
吸気管は、吸気通路の上流部を形成する。サージタンクは、吸気管の下流側に設けられ、空気を貯留するとともに、吸気通路を気筒数に応じて分岐する。吸気マニホールドは、サージタンクの下流側に設けられ、分岐された吸気通路毎に蒸発燃料通路が合流する蒸発燃料供給口を有し、分岐された吸気通路と複数の燃焼室とを連通する。
また、スロットル弁は、吸気管スロットル弁と気筒前多連スロットル弁とから構成される。
吸気管スロットル弁は、吸気管に設けられる。気筒前多連スロットル弁は、吸気マニホールドにおいて分岐された吸気通路に跨って蒸発燃料供給口の上流側に設けられ、複数の燃焼室に吸入される空気量を一括して調節可能である。
The invention according to claim 4 is a fuel supply device used in a multi-cylinder internal combustion engine. The intake passage member includes an intake pipe, a surge tank, and an intake manifold.
The intake pipe forms an upstream portion of the intake passage. The surge tank is provided on the downstream side of the intake pipe, stores air, and branches the intake passage according to the number of cylinders. The intake manifold is provided on the downstream side of the surge tank, has an evaporated fuel supply port through which the evaporated fuel passage joins for each branched intake passage, and communicates the branched intake passage with the plurality of combustion chambers.
The throttle valve includes an intake pipe throttle valve and a multiple cylinder front throttle valve.
The intake pipe throttle valve is provided in the intake pipe. The multiple cylinder front throttle valve is provided on the upstream side of the evaporated fuel supply port across the intake passage branched in the intake manifold, and can collectively adjust the amount of air sucked into the plurality of combustion chambers.
吸気管の下流側にサージタンクが設けられるため、吸気管スロットル弁から燃焼室までの容積が大きくなり、吸気管スロットル弁の調整による追従性が低下する。そこで、吸気管スロットル弁と別に気筒前多連スロットル弁を設け、気筒の直前で空気量を調節することにより、追従性が向上し、燃焼室へ供給する空気量を正確に制御することができる。 Since the surge tank is provided on the downstream side of the intake pipe, the volume from the intake pipe throttle valve to the combustion chamber increases, and the follow-up performance by adjusting the intake pipe throttle valve is reduced. Therefore, by providing a multiple cylinder front throttle valve separately from the intake pipe throttle valve and adjusting the air amount immediately before the cylinder, the followability is improved and the amount of air supplied to the combustion chamber can be accurately controlled. .
請求項5に記載の発明は、単気筒の内燃機関に用いられる燃料供給装置である。そして、吸気通路部材は、吸気管、サージタンク、及び、気筒前管から構成される。
吸気管は、吸気通路の上流部を形成する。サージタンクは、吸気管の下流側に設けられ、空気を貯留する。気筒前管は、サージタンクの下流側に設けられ、吸気通路に蒸発燃料通路が合流する蒸発燃料供給口を有し、吸気通路と燃焼室とを連通する。
また、スロットル弁は、吸気管スロットル弁と気筒前スロットル弁とから構成される。
吸気管スロットル弁は、吸気管に設けられる。気筒前スロットル弁は、気筒前管において蒸発燃料供給口の上流側に設けられ、燃焼室に吸入される空気量を調節可能である。
The invention according to claim 5 is a fuel supply device used for a single cylinder internal combustion engine. The intake passage member includes an intake pipe, a surge tank, and a cylinder front pipe.
The intake pipe forms an upstream portion of the intake passage. The surge tank is provided downstream of the intake pipe and stores air. The cylinder front pipe is provided on the downstream side of the surge tank, has an evaporated fuel supply port where the evaporated fuel passage joins the intake passage, and communicates the intake passage and the combustion chamber.
The throttle valve is composed of an intake pipe throttle valve and a pre-cylinder throttle valve.
The intake pipe throttle valve is provided in the intake pipe. The cylinder front throttle valve is provided on the upstream side of the fuel vapor supply port in the cylinder front pipe, and can adjust the amount of air taken into the combustion chamber.
吸気管の下流側にサージタンクが設けられるため、吸気管スロットル弁から燃焼室までの容積が大きくなり、吸気管スロットル弁の調整による追従性が低下する。そこで、吸気管スロットル弁と別に気筒前スロットル弁を設け、気筒の直前で空気量を調節することにより、追従性が向上し、燃焼室へ供給する空気量を正確に制御することができる。 Since the surge tank is provided on the downstream side of the intake pipe, the volume from the intake pipe throttle valve to the combustion chamber increases, and the follow-up performance by adjusting the intake pipe throttle valve is reduced. Therefore, by providing a pre-cylinder throttle valve separately from the intake pipe throttle valve and adjusting the amount of air immediately before the cylinder, the followability is improved and the amount of air supplied to the combustion chamber can be accurately controlled.
請求項6に記載の燃料供給装置は、蒸発燃料管の燃料タンクと制御弁との間に、所定量の蒸発燃料を蓄えるチャンバーを備える。
これにより、吸気通路へ導入される蒸発燃料を蓄えるため、燃焼室への蒸発燃料の供給量が不足する事態を回避することができる。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a fuel supply device including a chamber for storing a predetermined amount of evaporated fuel between the fuel tank of the evaporated fuel pipe and the control valve.
Thereby, since the evaporated fuel introduced into the intake passage is stored, a situation where the supply amount of the evaporated fuel to the combustion chamber is insufficient can be avoided.
この場合、請求項7に記載の発明では、チャンバーは、内燃機関の適正混合気濃度における1サイクルの爆発に必要な量以上の蒸発燃料を蓄えることができる。
これにより、内燃機関の始動時または停止時に、点火プラグの点火から少なくとも1サイクルの間、適正混合気濃度における爆発に必要な量の蒸発燃料の供給が確保される。
In this case, according to the seventh aspect of the present invention, the chamber can store more fuel vapor than is necessary for one cycle explosion at an appropriate mixture concentration of the internal combustion engine.
As a result, at the time of starting or stopping the internal combustion engine, supply of an amount of evaporated fuel necessary for an explosion at an appropriate mixture concentration is ensured for at least one cycle after ignition of the spark plug.
請求項8に記載の燃料供給装置は、キャニスタ管の途中に、燃料タンクからキャニスタへ流れる蒸発燃料の流量を制限する絞り部を有する。
制御弁のパージモードでキャニスタから蒸発燃料がパージされるとき、吸気負圧が燃料タンクまで伝わり、燃料タンク内の蒸発燃料が吸引される。しかし、請求項8に記載の構成では、燃料タンクからキャニスタへの蒸発燃料の流量が制限されるため、燃料タンク内の蒸発燃料中のHC濃度が維持され、次の内燃機関の始動時に、燃料タンクから吸気通路へ供給される蒸発燃料のHC濃度が安定する。
The fuel supply device according to an eighth aspect of the present invention has a throttle portion that restricts the flow rate of the evaporated fuel flowing from the fuel tank to the canister in the middle of the canister pipe.
When the evaporated fuel is purged from the canister in the purge mode of the control valve, the intake negative pressure is transmitted to the fuel tank, and the evaporated fuel in the fuel tank is sucked. However, in the configuration according to claim 8, since the flow rate of the evaporated fuel from the fuel tank to the canister is limited, the HC concentration in the evaporated fuel in the fuel tank is maintained. The HC concentration of the evaporated fuel supplied from the tank to the intake passage is stabilized.
また、請求項9に記載の発明では、キャニスタ管の途中に、絞り部と並列に、キャニスタから燃料タンクへ流れを許容し燃料タンクからキャニスタへの流れを禁止する逆止弁を備える。これにより、キャニスタから燃料タンクへは、蒸発燃料の流量は制限されずに流入することができる。 According to the ninth aspect of the present invention, a check valve is provided in the middle of the canister pipe, in parallel with the throttle portion, to allow flow from the canister to the fuel tank and prohibit flow from the fuel tank to the canister. As a result, the flow rate of the evaporated fuel can flow from the canister to the fuel tank without restriction.
以下、本発明の実施形態による燃料供給装置を図面に基づいて説明する。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態による燃焼供給装置を図1、図2に示す。燃料供給装置1は、図2に示すように、4気筒の内燃機関10に燃料を供給する装置である。図1は、図2のA−A断面図であり、4気筒のうちの1つの気筒の断面を示している。
Hereinafter, a fuel supply device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
1 and 2 show a combustion supply apparatus according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the fuel supply device 1 is a device that supplies fuel to a four-cylinder
内燃機関10は、シリンダブロック11、シリンダヘッド12、ピストン13、点火プラグ14等を備えている。
シリンダブロック11は、4つの気筒18を有し、各気筒18の内部にピストン13を往復移動可能に収容する。ピストン13は、コンロッド16を介してクランクシャフト17と連結されている。
点火プラグ14は、図示しないECU(エンジン制御ユニット)からの指令により火花放電用の高電圧が印加され、燃焼室19内に導入された燃料混合気に火花着火する。
The
The
The
シリンダヘッド12には、吸気ポート22と燃焼室19との間を開閉する吸気弁21、及び、排気ポート27と燃焼室19との間を開閉する排気弁26が配設されている。燃焼室19は、気筒18の内壁面、シリンダヘッド12、吸気弁21、排気弁26、及び、ピストン13の頂面によって囲まれる空間である。燃焼室19は、吸気弁21が開弁することにより吸気ポート22と連通し、排気弁26が開弁することにより排気ポート27と連通する。吸気ポート22は吸気通路29と連通し、排気ポート27は図示しない排気通路と連通する。
The
吸気通路29は、吸気通路部材としての吸気管28、サージタンク31、及び、吸気マニホールド32によって形成される。
吸気管28には、エアクリーナ23および吸気管スロットル弁24が配設されている。エアクリーナ23は、空気中の異物を除去する。吸気管スロットル弁24は、バタフライバルブであり、図示しないアクセルペダルの操作に応じて、吸入される空気量を調整する。
The
The
サージタンク31は、吸気管28の吸気管スロットル弁24の下流側に設けられ、空気を貯留することで吸気圧力の急激な変化を緩和する。サージタンク31は、また、気筒数に応じて吸気通路29を分岐する。4気筒の本実施形態では、吸気通路29を4つに分岐する。
吸気マニホールド32は、サージタンク31の下流側に設けられ、分岐された吸気通路29毎に、蒸発燃料通路42が合流する蒸発燃料供給口43を有する。吸気マニホールド32は、分岐された吸気通路29と4つの燃焼室19とをそれぞれ連通する。
The
The
吸気マニホールド32の蒸発燃料供給口43の上流側に、各気筒18に対応する気筒前多連スロットル弁33が各吸気通路29に跨って設けられている。気筒前多連スロットル弁33は、多連のバタフライバルブであり、図示しないアクセルペダルの操作に応じて、4つの燃焼室19に吸入される空気量を一括して調整する。
A cylinder front
燃料タンク39には液体燃料が貯留されている。本実施形態では、液体燃料としてガソリンが使用される。液体燃料は、低圧ポンプ34によって汲み上げられ、さらに高圧ポンプ35によって加圧されて液体燃料管360が形成する液体燃料通路36を通りインジェクタ37に供給される。インジェクタ37は、高圧の液体燃料を燃焼室19に噴射する。
Liquid fuel is stored in the
燃料タンク39内の液面の上の空間40には、HCを含む蒸発燃料が充満している。
平衡状態での燃料タンク39内のHC濃度は、図3に示すように、燃料タンク39の温度に依存する飽和蒸気圧によって決まる。すなわち、燃料タンク39の温度が低いときは飽和蒸気圧が低く、HC濃度がリーン状態となり、燃料タンク39の温度が高いときは飽和蒸気圧が高く、HC濃度がリッチ状態となる。
The
The HC concentration in the
蒸発燃料管410、420が形成する蒸発燃料通路41、42は、燃料タンク39内の空間40と吸気通路29とを連通する。
蒸発燃料管410の途中に、詳しくは燃料タンク39と後述する制御弁60との間に、チャンバー44が設けられている。チャンバー44は、所定量の蒸発燃料を蓄える。この所定量として具体的には、内燃機関10の適正混合気濃度における1サイクルの爆発に必要な量以上の蒸発燃料を蓄える。
蒸発燃料通路42は、図2に示すように、気筒数に応じて4つに分岐し、蒸発燃料供給口43にて吸気マニホールド32の吸気通路29に合流する。
The evaporated
In the middle of the evaporated
As shown in FIG. 2, the evaporated
キャニスタ51は、キャニスタ管520が形成するキャニスタ通路52を経由して、燃料タンク39内の空間40に連通している。キャニスタ51内には活性炭等の吸着剤が収容されており、蒸発燃料等の流体を吸着する。
パージ管530は、蒸発燃料管410と分離して設けられる。パージ管530が形成するパージ通路53は、後述する制御弁60、及び、蒸発燃料通路42を介してキャニスタ51と吸気通路29とを連通する。大気導入管540が形成する大気導入通路54は、キャニスタ51に空気を導入する。
The
The
キャニスタ管520の途中には逆止弁55が設置されている。逆止弁55は、キャニスタ51から燃料タンク39への流れを許容し、燃料タンク39からキャニスタ51への流れを禁止する。また、燃料タンク39とキャニスタ51とを連通する小径のオリフィス56が逆止弁55と並列に接続されている。
A check valve 55 is installed in the middle of the
燃料タンク39内の空間40にある蒸発燃料は、オリフィス56を通過可能な流量範囲でキャニスタ51へ流れることができる。しかし、それを超える流量の蒸発燃料は、キャニスタ51へ流れることができない。逆に、キャニスタ51から燃料タンク39内へは、逆止弁55を通り充分な流量の蒸発燃料が流入可能である。オリフィス56は、特許請求の範囲に記載の「絞り部」に相当する。また、逆止弁55とオリフィス56との構成は、燃料タンク39からキャニスタ51への所定量以上の流れを禁止することから、「流量感知式逆止弁」という。
The evaporated fuel in the
制御弁60は、単一の弁装置として構成される「統合弁」であり、蒸発燃料管410、パージ管530、及び、蒸発燃料管420に接続して設置される。制御弁60は、供給入口ポート61、供給出口ポート62、及び、パージポート63を有し、「供給モード」、「停止モード」、「パージモード」の3モードを切換可能である。
The
図1(a)に示す「供給モード」では、制御弁60の供給入口ポート61に接続される蒸発燃料通路41と、供給出口ポート62に接続される蒸発燃料通路42とが連通する。
図1(b)に示す「停止モード」では、蒸発燃料通路41またはパージ通路53と、蒸発燃料通路42とは遮断される。
図1(c)に示す「パージモード」では、制御弁60のパージポート63に接続されるパージ通路53と、供給出口ポート62に接続される蒸発燃料通路42とが連通する。
In the “supply mode” shown in FIG. 1A, the evaporated
In the “stop mode” shown in FIG. 1B, the evaporated
In the “purge mode” shown in FIG. 1C, the
(作用)
以上の構成による燃料供給装置1の作用をモード毎に説明する。
<供給モード>
内燃機関10の始動時、制御弁60の「供給モード」を選択すると、蒸発燃料通路41を開放して燃料タンク39から吸気通路29へ蒸発燃料を導入する。このとき、チャンバー44に、「内燃機関10の適正混合気濃度における1サイクルの爆発に必要な量以上」の蒸発燃料が蓄えられているため、点火プラグ14の点火から1サイクル分以上の蒸発燃料が、吸気通路29から燃焼室19へ供給される。
(Function)
The operation of the fuel supply device 1 having the above configuration will be described for each mode.
<Supply mode>
When the “supply mode” of the
内燃機関10の始動時に、気筒18の内壁面に未燃HCがウェット成分として残っていたとしても、ドライな蒸発燃料が燃焼室19へ供給されることでウェット成分を気化させ乾燥状態とすることができる。
また、燃料タンク39からの蒸発燃料通路41は、キャニスタ51からのパージ通路53と明確に分離されているため、燃料タンク39からのHC濃度が安定した蒸発燃料を吸気通路29へ導入することができ、燃焼室19にて混合気濃度を遅れなく調整することができる。
Even when unburned HC remains as a wet component on the inner wall surface of the
Further, since the evaporated
さらに、内燃機関10の停止時、具体的には運転者がイグニションキーをオフしてから数サイクルの間、「供給モード」を選択してドライな蒸発燃料を燃焼室19に供給することで、混合気濃度を遅れなく調整することができ、未燃HCの排出や、粒子状物質やデポジットの発生を低減できる。
Further, when the
<停止モード>
供給モードで運転中、図示しない濃度センサによる混合気濃度の検出値が適正値よりも高くなったとき、制御弁60の「停止モード」を選択すると、蒸発燃料通路41を遮断して蒸発燃料の供給を停止する。
ECUは、混合気濃度の検出値をフィードバックされ、デューティ制御により、供給モードとなるオン時間と停止モードとなるオフ時間とを高速で繰り返すことで適正な混合気濃度を維持する。また、ECUは、インジェクタ37による液体燃料の噴射量を制御することによって、適正な混合気濃度を維持する。
<Stop mode>
During operation in the supply mode, when the detected value of the mixture concentration by a concentration sensor (not shown) becomes higher than the appropriate value, if the “stop mode” of the
The ECU is fed back with the detected value of the air-fuel mixture concentration, and maintains an appropriate air-fuel mixture concentration by repeating the on-time in the supply mode and the off-time in the stop mode at high speed by duty control. In addition, the ECU maintains an appropriate air-fuel mixture concentration by controlling the amount of liquid fuel injected by the
<パージモード>
内燃機関10の停止時を含めた常時、燃料タンク39の温度上昇により液体燃料が気化して空間40内の蒸気圧が上昇すると、蒸発燃料はオリフィス56を経由してキャニスタ51へ移動し吸着する。あるいは、燃料タンク39の温度低下により蒸発燃料が凝縮して空間40が減圧すると、キャニスタ51に吸着していた蒸発燃料は離脱してオリフィス56を経由して空間40に戻る。このときの流量は微小である。
<Purge mode>
When the liquid fuel is vaporized by the temperature rise of the
内燃機関10の運転中、制御弁60の「パージモード」を選択すると、吸気通路29の負圧によってパージ通路53およびキャニスタ51が減圧される。すると、大気導入通路54からキャニスタ51に空気が導入されるとともに、キャニスタ51の吸着剤に吸着していたHCが離脱し、パージ通路53、制御弁60、蒸発燃料通路42を経由して吸気通路29にパージされ、燃焼室19に導入される。
When the “purge mode” of the
このとき、逆止弁55が無いと仮定すると、キャニスタ51の減圧に伴い、燃料タンク39内の空間40から蒸発燃料が吸引される。その結果、空間40のHC濃度が低下するため、次に供給モードにしたとき、燃焼室19に供給される蒸発燃料のHC濃度が安定しない。
しかし、キャニスタ通路52に逆止弁55を設けているため、キャニスタ51が減圧しても、燃料タンク39からキャニスタ51への方向の流れは禁止される。すなわち、制御弁60のパージモードを選択すると同時に、燃料タンク39からの蒸発燃料の流れを遅れなく遮断できる。したがって、次に供給モードにしたとき、燃焼室19に供給される蒸発燃料のHC濃度が安定する。
At this time, assuming that there is no check valve 55, the evaporated fuel is sucked from the
However, since the check valve 55 is provided in the
(効果)
上記の構成により、第1実施形態の燃料供給装置1は以下の効果を奏する。
(1)燃料タンク39からの蒸発燃料通路41とキャニスタ51からのパージ通路53とが明確に分離されているため、制御弁60の供給モードが選択された時には、燃料タンク39からのHC濃度が安定した蒸発燃料を吸気通路29へ導入することができ、燃焼室19にて混合気濃度を遅れなく調整することができる。さらに、未燃HCの排出や、粒子状物質やデポジットの発生を低減できる。
(2)制御弁60は、単一の弁装置で3モード以上の切換が可能であるため、複数個の制御弁を用いる必要がなく、部品を減らし配管を簡略にすることができる。
(effect)
With the above configuration, the fuel supply device 1 of the first embodiment has the following effects.
(1) Since the evaporated
(2) Since the
(3)サージタンク31が設けられるため、吸気管スロットル弁24から燃焼室19までの容積が大きくなり、吸気管スロットル弁24の調整による追従性が低下する。しかし、吸気管スロットル弁24と別に気筒前多連スロットル弁33が設けられ、気筒18の直前で空気量を調節することにより、追従性が向上し、燃焼室19へ吸入する空気量を正確に制御できる。
(3) Since the
(4)蒸発燃料管410の途中にチャンバー44が設けられることにより、吸気通路29へ導入される蒸発燃料を蓄えることができ、内燃機関10の始動時または停止時に点火プラグ14の点火から少なくとも1サイクルの間、適正混合気濃度における爆発に必要な量の蒸発燃料の供給が確保される。
(4) By providing the
(5)制御弁60のパージモードでキャニスタ51から蒸発燃料がパージされるとき、逆止弁55およびオリフィス56によって、簡易な構成で燃料タンク39からキャニスタ51への所定量以上の流れが禁止されるため、燃料タンク39内の蒸発燃料の吸引が制限される。したがって、燃料タンク39内の蒸発燃料中のHC濃度が維持されるため、次の内燃機関10の始動時に、燃料タンク39から吸気通路29へ供給される蒸発燃料のHC濃度が安定する。
(5) When the evaporated fuel is purged from the
(第2実施形態)
第2実施形態の燃料供給装置は、第1実施形態の燃料供給装置に対して制御弁のみが異なる。図4に示すように、第2実施形態の制御弁65は、2つの停止モードを含む4モードを下記の順で切換可能な統合弁である。
図4(a)に示す「第1の停止モード」では、蒸発燃料通路41またはパージ通路53と、蒸発燃料通路42とは遮断される。
図4(b)に示す「供給モード」では、制御弁65の供給入口ポート61に接続される蒸発燃料通路41と、供給出口ポート62に接続される蒸発燃料通路42とが連通する。
図4(c)に示す「パージモード」では、制御弁65のパージポート63に接続されるパージ通路53と、供給出口ポート62に接続される蒸発燃料通路42とが連通する。
図4(d)に示す「第2の停止モード」では、蒸発燃料通路41またはパージ通路53と、蒸発燃料通路42とは遮断される。
(Second Embodiment)
The fuel supply device of the second embodiment differs from the fuel supply device of the first embodiment only in the control valve. As shown in FIG. 4, the
In the “first stop mode” shown in FIG. 4A, the evaporated
In the “supply mode” shown in FIG. 4B, the evaporated
In the “purge mode” shown in FIG. 4C, the
In the “second stop mode” shown in FIG. 4D, the evaporated
制御弁65を用いると、「供給モード」から通路を遮断するときは、隣接する「第1の停止モード」を選択し、「パージモード」から通路を遮断するときは、隣接する「第2の停止モード」を選択することができる。
これにより、「供給モード」および「パージモード」から通路を遮断する際、いずれも他のモードを一時通過しない。したがって、一時通過時に蒸発燃料が混合しないため、蒸発燃料中のHC濃度を正確に制御することができる。
When the
Thus, when the passage is shut off from the “supply mode” and the “purge mode”, none of the other modes is temporarily passed. Accordingly, since the evaporated fuel is not mixed during the temporary passage, the HC concentration in the evaporated fuel can be accurately controlled.
(その他の実施形態)
(ア)上記実施形態では、内燃機関の気筒数が4気筒の場合について説明した。しかし、気筒数はこれに限らない。
単気筒の内燃機関の場合、吸気通路部材としてのサージタンクは、吸気通路を分岐する機能を有さず、空気を貯留する機能のみを有する。この場合、サージタンクの下流側に、第1実施形態の吸気マニホールドに対応して、気筒前管が設けられる。気筒前管は、吸気通路を1つの燃焼室に連通させる。また、気筒前管において蒸発燃料供給口の上流側に、第1実施形態の気筒前多連スロットル弁に対応して、単独の気筒前スロットル弁が設けられる。気筒前スロットル弁が気筒の直前で空気量を調節することにより、追従性が向上し、燃焼室19へ吸入する空気量を正確に制御できる。
(Other embodiments)
(A) In the above embodiment, the case where the number of cylinders of the internal combustion engine is four has been described. However, the number of cylinders is not limited to this.
In the case of a single-cylinder internal combustion engine, a surge tank as an intake passage member does not have a function of branching the intake passage and has only a function of storing air. In this case, a cylinder front pipe is provided on the downstream side of the surge tank corresponding to the intake manifold of the first embodiment. The cylinder front pipe communicates the intake passage with one combustion chamber. In addition, a single cylinder front throttle valve is provided upstream of the fuel vapor supply port in the cylinder front pipe corresponding to the cylinder front multiple throttle valve of the first embodiment. By adjusting the amount of air immediately before the cylinder by the cylinder front throttle valve, the followability is improved and the amount of air sucked into the
(イ)上記実施形態では、制御弁として、単一の弁装置で3モードまたは4モードの切換が可能な統合弁が用いられた。しかし、複数個の制御弁を組み合わせて使用してもかまわない。
(ウ)上記実施形態では、蒸発燃料管410の途中にチャンバー44が設けられた。しかし、例えば、蒸発燃料管410自体が所定量の蒸発燃料を蓄えることができる容積を有する場合等は、チャンバー44が設けられなくてもよい。
(A) In the above embodiment, an integrated valve capable of switching between the three mode and the four mode with a single valve device is used as the control valve. However, a combination of a plurality of control valves may be used.
(C) In the above embodiment, the
(エ)上記実施形態の燃料供給装置は、インジェクタ37が液体燃料を燃焼室19に噴射する筒内直噴式の内燃機関に適用されたが、吸気通路噴射式の内燃機関に適用されてもよい。
以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。
(D) The fuel supply device of the above embodiment is applied to an in-cylinder direct injection internal combustion engine in which the
As mentioned above, this invention is not limited to such embodiment, In the range which does not deviate from the meaning of invention, it can implement with a various form.
1 ・・・燃料供給装置
10 ・・・内燃機関
18 ・・・気筒
19 ・・・燃焼室
24 ・・・吸気管スロットル弁(スロットル弁)
28 ・・・吸気管(吸気通路部材)
29 ・・・吸気通路
31 ・・・サージタンク(吸気通路部材)
32 ・・・吸気マニホールド(吸気通路部材)
33 ・・・気筒前多連スロットル弁(スロットル弁)
37 ・・・インジェクタ
39 ・・・燃料タンク
410、420・・・蒸発燃料管
41、42 ・・・蒸発燃料通路
43 ・・・蒸発燃料供給口
44 ・・・チャンバー
51 ・・・キャニスタ
520 ・・・キャニスタ管
52 ・・・キャニスタ通路
530 ・・・パージ管
53 ・・・パージ通路
55 ・・・逆止弁
56 ・・・オリフィス(絞り部)
60、65 ・・・制御弁
61 ・・・供給入口ポート
62 ・・・供給出口ポート
63 ・・・パージポート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
28 ... Intake pipe (intake passage member)
29 ・ ・ ・
32 ... Intake manifold (intake passage member)
33 ・ ・ ・ Multi-cylinder front throttle valve (throttle valve)
37 ...
60, 65 ...
Claims (9)
前記吸気通路部材に設けられ、吸入される空気量を調整可能なスロットル弁と、
液体燃料を貯留する燃料タンクと、
液体燃料を燃焼室または吸気通路へ噴射するインジェクタと、
前記燃料タンク内で蒸発した蒸発燃料を吸着するキャニスタと、
前記燃料タンク内の蒸発燃料を吸気通路へ導入するための蒸発燃料通路を形成する蒸発燃料管と、
前記燃料タンク内の蒸発燃料を前記キャニスタに吸着させるためのキャニスタ通路を形成するキャニスタ管と、
前記蒸発燃料管と分離して設けられ、前記キャニスタに吸着した蒸発燃料を吸気通路へパージするためのパージ通路を形成するパージ管と、
蒸発燃料通路と吸気通路とが連通する状態と、パージ通路と吸気通路とが連通する状態と、を択一的に切換可能である制御弁と、
を備えることを特徴とする燃料供給装置。 An intake passage member forming an intake passage communicating with a combustion chamber of a cylinder of the internal combustion engine;
A throttle valve provided in the intake passage member and capable of adjusting the amount of air taken in;
A fuel tank for storing liquid fuel;
An injector for injecting liquid fuel into the combustion chamber or intake passage;
A canister that adsorbs the evaporated fuel evaporated in the fuel tank;
An evaporated fuel pipe forming an evaporated fuel passage for introducing the evaporated fuel in the fuel tank into the intake passage;
A canister pipe forming a canister passage for adsorbing the evaporated fuel in the fuel tank to the canister;
A purge pipe that is provided separately from the evaporated fuel pipe and forms a purge passage for purging the evaporated fuel adsorbed on the canister to the intake passage;
A control valve that can selectively switch between a state in which the evaporated fuel passage and the intake passage communicate with each other, and a state in which the purge passage and the intake passage communicate with each other;
A fuel supply device comprising:
前記吸気通路部材は、
吸気通路の上流部を形成する吸気管と、
前記吸気管の下流側に設けられ空気を貯留するとともに吸気通路を気筒数に応じて分岐するサージタンクと、
前記サージタンクの下流側に設けられ、分岐された吸気通路毎に蒸発燃料通路が合流する蒸発燃料供給口を有し、分岐された吸気通路と複数の燃焼室とを連通する吸気マニホールドと、
から構成され、
前記スロットル弁は、
前記吸気管に設けられる吸気管スロットル弁と、
前記吸気マニホールドにおいて分岐された吸気通路に跨って前記蒸発燃料供給口の上流側に設けられ、複数の燃焼室に吸入される空気量を一括して調節可能な気筒前多連スロットル弁と、
から構成されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の燃料供給装置。 A fuel supply device used in a multi-cylinder internal combustion engine,
The intake passage member is
An intake pipe forming an upstream portion of the intake passage;
A surge tank that is provided downstream of the intake pipe and stores air and branches the intake passage according to the number of cylinders;
An intake manifold that is provided on the downstream side of the surge tank, has an evaporated fuel supply port where the evaporated fuel passage joins for each branched intake passage, and communicates the branched intake passage and the plurality of combustion chambers;
Consisting of
The throttle valve is
An intake pipe throttle valve provided in the intake pipe;
A pre-cylinder multiple throttle valve provided upstream of the evaporated fuel supply port across an intake passage branched in the intake manifold and capable of collectively adjusting the amount of air sucked into a plurality of combustion chambers;
The fuel supply device according to any one of claims 1 to 3, wherein
前記吸気通路部材は、
吸気通路の上流部を形成する吸気管と、
前記吸気管の下流側に設けられ空気を貯留するサージタンクと、
前記サージタンクの下流側に設けられ、吸気通路に蒸発燃料通路が合流する蒸発燃料供給口を有し、吸気通路と燃焼室とを連通する気筒前管と、
から構成され、
前記スロットル弁は、
前記吸気管に設けられる吸気管スロットル弁と、
前記気筒前管において前記蒸発燃料供給口の上流側に設けられ、燃焼室に吸入される空気量を調節可能な気筒前スロットル弁と、
から構成されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の燃料供給装置。 A fuel supply device used for a single cylinder internal combustion engine,
The intake passage member is
An intake pipe forming an upstream portion of the intake passage;
A surge tank that is provided downstream of the intake pipe and stores air;
A cylinder front pipe provided on the downstream side of the surge tank, having an evaporated fuel supply port where the evaporated fuel passage joins the intake passage, and communicating the intake passage and the combustion chamber;
Consisting of
The throttle valve is
An intake pipe throttle valve provided in the intake pipe;
A cylinder front throttle valve provided upstream of the fuel vapor supply port in the cylinder front pipe and capable of adjusting the amount of air taken into the combustion chamber;
The fuel supply device according to any one of claims 1 to 3, wherein
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000282967A (en) * | 1999-03-31 | 2000-10-10 | Suzuki Motor Corp | Evaporated fuel control device |
JP2004270501A (en) * | 2003-03-06 | 2004-09-30 | Nissan Motor Co Ltd | Evaporated fuel treating device for internal combustion engine |
JP2009002178A (en) * | 2007-06-19 | 2009-01-08 | Toyota Motor Corp | Intake-air control device |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000282967A (en) * | 1999-03-31 | 2000-10-10 | Suzuki Motor Corp | Evaporated fuel control device |
JP2004270501A (en) * | 2003-03-06 | 2004-09-30 | Nissan Motor Co Ltd | Evaporated fuel treating device for internal combustion engine |
JP2009002178A (en) * | 2007-06-19 | 2009-01-08 | Toyota Motor Corp | Intake-air control device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3633178A1 (en) * | 2014-08-08 | 2020-04-08 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Engine unit and saddled vehicle |
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