JP3424290B2 - 燃料供給装置 - Google Patents

燃料供給装置

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JP3424290B2 JP30912893A JP30912893A JP3424290B2 JP 3424290 B2 JP3424290 B2 JP 3424290B2 JP 30912893 A JP30912893 A JP 30912893A JP 30912893 A JP30912893 A JP 30912893A JP 3424290 B2 JP3424290 B2 JP 3424290B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、燃料タンクで蒸発した
燃料を回収して利用する燃料供給装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、車両の燃料系より大気中へ排出さ
れるエバポエミッションを抑制するためのシステムとし
て燃料蒸発ガス排出抑止装置が採用され、その代表的な
ものとして、活性炭キャニスタを用いたものがある。こ
れは、エンジン停止時にガソリンタンク、キャブレタか
ら発生するガソリン蒸気を主体とするエバポエミッショ
ンを、活性炭を充填したキャニスタに導いて吸着させ、
そして、一方で、エンジン運転時には、活性炭に吸着し
たエバポエミッションをエンジンに吸引してしまうた
め、活性炭は再びエバポエミッションを吸着する能力が
回復することで大気中へ排出されるエバポエミッション
を抑制する機構を採用したものである。
【0003】しかしながら、キャニスタの容量には制限
があるため、吸着できる燃料の量に限界がある。そこ
で、キャニスタの負担を軽減する目的で蒸発燃料を燃料
タンクに戻す機構が付設された蒸発燃料回収装置があ
る。このように、蒸発燃料を燃料タンクに戻す機構が付
設された蒸発燃料回収装置を開示する技術として、実開
平2−14454号公報、特開平4−311661号公
報等がある。
【0004】実開平2−14454号公報に開示される
蒸発燃料回収装置は、キャニスタの負担を軽減するため
に、燃料タンクとキャニスタの間にパ−ジラインを設け
るとともに、パ−ジラインに燃料を液化するための気液
分離器を配置し、該気液分離器で回収した液体燃料を燃
料タンクに戻す構成を採用したものである。ところが、
前記開示技術においては、パ−ジラインが設けられたこ
とから流体抵抗が高くなり、そのために、バックパ−ジ
される燃料が減少し、バックパージによるキャニスタの
吸着能力の回復効果が望めないことがある。このような
背景から、バックパージにより、キャニスタの吸着能力
を有効に回復する手段として特開平4−311661号
公報に開示されるようなものがある。
【0005】特開平4−311661号公報に開示され
る蒸発燃料回収装置は、燃料タンクとキャニスタとの間
に、パージラインをバイパスし、該パージラインよりも
流体抵抗の小さいバイパス通路を設け、また該バイパス
通路に、少なくとも燃料タンクに負圧が生じているとき
には開弁する弁装置を備えた構成にすることを提案した
ものである。
【0006】ところで、上記提案はいずれも気液分離器
にて液化された燃料を、燃料タンクへ戻す構成となって
いる。そして、また、従来、始動時において燃料の気化
が不十分であるために、燃料の霧化方法が検討されてき
ているが十分なものはない。このため、燃料を余分に供
給することによって、始動時に必要な気化量を得てい
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の状況
を鑑み、燃料を余分に供給することなくとも、始動時に
必要な気化量を得ることによって、エバポエミッション
排出量を低減でき、しかも燃費向上を可能とする燃料供
給装置を提供することを課題とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに、燃料タンクと、該タンクに貯溜された燃料を内燃
機関の吸気系に供給する燃料供給手段と、前記タンクか
ら蒸発した燃料を捕集して蓄積する蒸発燃料補集蓄積手
段と、該蒸発燃料捕集蓄積手段によって蓄積され燃料
を前記内燃機関の前記吸気系に供給する捕集燃料供給手
段と、前記タンクから前記吸気系へ供給される燃料と前
記蒸発燃料捕集蓄積手段から前記吸気系へ供給される燃
料との割合を制御する制御手段を有することを特徴とす
る燃料供給装置とした。
【0009】
【作用】かかる構成の燃料供給装置によれば、タンクに
貯溜された燃料と蒸発燃料補修蓄積手段に貯えられた燃
料を制御手段によって自由に切り換えたり配合したりす
ることが可能となる。
【0010】
【発明の効果】上記作用によって、エバポエミッション
排出量が低減でき、しかも燃費向上が可能な燃料供給装
置を提供できる。
【0011】
【実施例】次に、本発明の実施例について図に記した例
を参照しながら説明する。図1は本発明の第1実施例で
ある燃料供給装置を示す概略図である。図において、1
は、内部に燃料が貯溜された燃料タンクである。該燃料
タンク1には、燃料供給ライン16、蒸発燃料パージラ
イン19が接続されている。
【0012】前記蒸発ガスパージライン19は、前記燃
料タンク1と気液分離器2とを連通する配管である。ま
た前記気液分離器2と内部に活性炭を保持したキャニス
タ3とは、蒸発燃料パージライン20によって連通され
ている。前記燃料タンク1で発生する蒸発燃料(所謂ベ
ーパであり、燃料を構成するカーボンの数の小さい、即
ち分子量の小さく沸点の低い組成物である軽質燃料;図
2参照のこと、図2は燃料の組成と蒸発燃料の組成につ
いて、各々カーボン数に対する組成割合を記した図)
は、前記蒸発ガスパージライン19を介して前記気液分
離器2に導入される。
【0013】前記気液分離器2に導入された蒸発燃料
は、その内部にて冷却され液化される。液化された燃料
は前記気液分離器2に設けられた液化燃料供給ライン1
8を介して前記気液分離器2から排出される。前記液化
燃料供給ライン18は、液化燃料タンク6に接続されて
おり、このような構成によって前記燃料タンク1から発
生した蒸発燃料を液体として前記液化燃料タンク6に貯
溜できる。また、蒸発燃料を液体として前記液化燃料タ
ンク6に貯溜できることから、前記キャニスタ3に吸着
される蒸発燃料量が減少するため、前記キャニスタ3の
吸着できる燃料の量に対する負担を軽減することができ
る。
【0014】また、前記液化燃料タンク6からも同様に
蒸発燃料が発生するが、前記液化燃料供給ライン18、
蒸発燃料パージライン20を介して前記キャニスタ3に
吸着される。尚、前記液化燃料タンク6からの燃料の蒸
発を抑制するために前記液化燃料タンク6の温度が上昇
しないように、更に前記液化燃料タンク6の温度が適当
に冷却されるような構成或いは手段を採用してもよい。
【0015】さて、前記キャニスタ3は、上記のように
内部に活性炭などの吸着剤が充填されているが、上記の
ように前記気液分離器2を通過してきた蒸発燃料を吸着
保持するものであり、前記キャニスタ3には、また該キ
ャニスタ3に吸着された燃料をパージする蒸発燃料パー
ジライン21が接続されている。該蒸発燃料パージライ
ン21は吸気管11に接続され、前記蒸発燃料パージラ
イン21に備えられたパージバルブ10によって前記キ
ャニスタ3に吸着された燃料を運転条件に合わせて吸気
系に供給できるように構成されている。また、これより
キャニスタ3のオーバフローは防止される。
【0016】次に、本発明の要部について詳細する。前
記液化燃料タンク6に貯えられた軽質燃料は、例えば水
温センサ23からの信号を受けて作動する電子制御装置
7に制御された燃料ポンプ4によって前記液化燃料供給
ライン17、前記電子制御装置7に制御された電磁切り
換え弁8及び燃料供給ライン15を介してインジェクタ
9から吸気系に供給される(11は、吸気管、12は、
スロットルバルブである)。ここで、前記液化燃料供給
ライン17と燃料供給ライン15は、前記電磁切り換え
弁8で接続されており、また、該電磁切り換え弁8に
は、前記燃料タンク1からの燃料供給装置である燃料ポ
ンプ5に接続された前記燃料供給ライン16が接続され
ている。このような構成を採用したことによって、前記
燃料タンク1に貯溜された燃料と前記液化燃料タンク6
に貯えられた軽質燃料を自由に切り換えたり配合したり
することが出来る。尚、22は、前記液化燃料タンク6
に貯えられた軽質燃料の量を把握して出力する液化燃料
残量計であり、前記出力は、前記電子制御装置7に入力
されて前記燃料ポンプ4と前記電磁切り換え弁8を制御
している。
【0017】内燃機関本体13が、暖機状態にあるとき
は、前記燃料タンク1に貯溜された燃料でも十分な気化
量が得られるが、コールドスタート時などの内燃機関本
体13が十分に温まってない場合、或いは冷えている場
合には、前記燃料タンク1に貯溜された燃料では、重質
成分が気化しないため必要な気化量が得られない。その
ため、現状においては、必要な気化量を得るために、内
燃機関本体13が、暖機するまでの間を通じてかなり多
めの前記燃料タンク1に貯溜された燃料を吸気系に供給
されている。そのため、上記したように、前記燃料タン
ク1に貯溜された燃料中の気化しない重質成分が燃焼せ
ずにそのまま排気系に排出されてしまうことがある。こ
のことは、エバポエミッション排出という点からも、燃
費の点からも改善されるべきものである。
【0018】本発明は、上記の構成、即ち気化しやすい
前記液化燃料タンク6に貯えられた軽質燃料と前記燃料
タンク1に貯溜された燃料との切り換えは、内燃機関本
体13の状態を知らせる前記水温センサ23からの出力
信号と前記液化燃料タンク6に貯えられた軽質燃料の量
を把握して出力する液化燃料残量計22とに基づいて前
記前記電子制御装置7に制御された電磁切り換え弁8に
よって行われることで、内燃機関本体13が、暖機状態
にない場合や、コールドスタート時においては気化しや
すい前記液化燃料タンク6に貯えられた軽質燃料を優先
的に前記インジェクタ9より吸気系に供給できるため
に、従来のようにかなり多めの前記燃料タンク1に貯溜
された燃料を供給する必要がなくなる。従って、気化し
やすい前記液化燃料タンク6に貯えられた軽質燃料を優
先的に前記インジェクタ9より吸気系に供給できること
から、エバポエミッション排出量を低減でき、しかも燃
費向上が可能となる。
【0019】さらには、従来において、加速時に、かな
り多めの前記燃料タンク1に貯溜された燃料を供給して
きているが、気化しやすい前記液化燃料タンク6に貯え
られた軽質燃料を優先的に前記インジェクタ9より吸気
系に供給できることから、エバポエミッション排出量の
低減でき、しかも燃費向上させながら加速性を得ること
が可能となる。
【0020】以上に詳述したように本発明では、燃料成
分中の軽質燃料成分をかなりの精度をもって供給制御可
能であることから、運転状態、即ち内燃機関の状態或い
は環境に応じて要求される燃料の揮発性を制御できるも
のとなる。その結果、特に、コールドスタート時、さら
には、加速時などに排出されるエバポエミッション排出
量を大幅に低減できると共に燃費向上をも図ることが出
来るようになる。これよりドライバビリティの改善にも
奏功する。
【0021】
【0022】
【0023】以上実施例において、1、5、8、9、1
5、16は燃料供給手段であり、1、2、6、18、1
9は蒸発燃料捕集蓄積手段であり、4、6、8、9、1
5、17捕集燃料供給手段であり、4、7、8、22、
23は制御手段である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例である燃料供給装置の構成を説
明する図である。
【図2】燃料の組成と蒸発燃料の組成について、各々カ
ーボン数に対する組成割合を記した図である。
【符号の説明】
1 燃料タンク 2 気液分離気器 3 キャニスタ 4 燃料ポンプ 5 燃料ポンプ 6 液化燃料タンク 7 電子制御装置 8 電磁切り換え弁 9 インジェクタ 10 パージバルブ 11 吸気管 12 スロットルバルブ 13 内燃機関本体 14 ピストン 15 燃料供給ライン 16 燃料供給ライン 17 液化燃料供給ライン 18 液化燃料供給ライン 19 蒸発燃料パージライン 20 蒸発燃料パージライン 21 蒸発燃料パージライン 22 液化燃料残量計 23 水温センサ 1、5、8、9、15、16 燃料供給手段 1、2、6、18、19 蒸発燃料捕集蓄積手段 4、6、8、9、15、17 捕集燃料供給手段 4、7、8、22、23 制御手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02M 25/08 F02D 41/02 301 F02M 33/04

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃料タンクと、該タンクに貯溜された燃
    料を内燃機関の吸気系に供給する燃料供給手段と、前記
    タンクから蒸発した燃料を捕集し、液化燃料を分離し
    蓄積する蒸発燃料捕集蓄積手段と、該蒸発燃料捕集蓄積
    手段によって蓄積された液化燃料を前記内燃機関の前記
    吸気系に供給する捕集燃料供給手段と、前記タンクから
    前記吸気系へ供給される燃料と前記蒸発燃料蓄積手段か
    ら前記吸気系へ供給される液化燃料との割合を運転条件
    に応じて制御する制御手段を有することを特徴とする燃
    料供給装置。
  2. 【請求項2】 前記制御手段は電磁弁であることを特徴
    とする請求項1記載の燃料供給装置。
  3. 【請求項3】 前記制御手段は、暖機状態にない場合
    や、コールドスタート時または加速時において前記蒸発
    燃料捕集蓄積手段から前記吸気系への液化燃料の供給を
    前記タンクから前記吸気系への燃料の供給よりも優先す
    ることを特徴とする請求項1記載の燃料供給装置。
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