JP3937792B2

JP3937792B2 - エンジンの蒸発燃料供給装置

Info

Publication number: JP3937792B2
Application number: JP2001319943A
Authority: JP
Inventors: 伸次藤平; 健志横尾; 一也綿貫
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2001-10-17
Filing date: 2001-10-17
Publication date: 2007-06-27
Anticipated expiration: 2021-10-17
Also published as: JP2003120433A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの蒸発燃料供給装置に関し、より詳しくは、スロットルボディ連結部及び吸気マニホールド上流部を一体に形成した吸気系モジュールを備えた吸気装置に対して設けられる蒸発燃料供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、燃料タンク等で発生する蒸発燃料が外部に放出されることを避けるため、例えば特開平６−２８０６８８号公報に示されるように、燃料タンクとキャニスタとを蒸発燃料収集通路を介して接続して、燃料タンクで発生した蒸発燃料をキャニスタで捕集するとともに、キャニスタと吸気通路との間にパージ通路を配設し、このパージ通路に蒸発燃料の流通をコントロールするパージバルブを介設することにより、蒸発燃料をキャニスタからパージバルブを介して吸気通路に導入し、エンジンの燃焼室に送るようにした蒸発燃料供給装置は知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この種の蒸発燃料供給装置において、単にパージ通路から吸気通路に蒸発燃料を導入し得るようにしておくだけでは、エンジン停止時にパージ通路内に蒸発燃料が残り、エンジンが冷えるにつれてこの蒸発燃料が液化してパージ通路壁等に付着し、この液化した燃料がエンジン再始動時に吸気通路に流れ込むことにより燃料制御の精度を悪化させる懸念がある。
【０００４】
その対策として、パージ通路の途中にある程度の容量をもった蒸発燃料貯留室を設けることは提案されている。このようにすれば、エンジン停止中に蒸発燃料はこの蒸発燃料貯留室に貯留され、液化した燃料はこの室の底部に溜り、この燃料がエンジン再始動後も気化するまではこの室に留まることにより、燃料制御精度の悪化が避けられる。
【０００５】
ところで、パージ通路の途中に蒸発燃料貯留室及びパージバルブを設ける場合に、従来ではこれら蒸発燃料貯留室及びパージバルブを吸気通路とは別個に形成し、蒸発燃料貯留室とパージバルブと吸気通路とをそれぞれ外部配管で接続していたが、このようにすると配管接続構造が複雑になるとともに、吸気通路の外部での配管接続部分が多くなることにより、接続部分のシール不良などにより蒸発燃料が外部に漏れる可能性が高くなるといった問題がある。
【０００６】
本発明は上記の事情に鑑み、蒸発燃料貯留室及びパージバルブを吸気系に一体的に組み込むことにより吸気系の外部での配管接続構造を簡略化するとともに、燃料の漏れを防止することができ、その上、吸気系の剛性向上にも有利なエンジンの蒸発燃料供給装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、スロットルボディ連結部及び吸気マニホールド上流部を一体に形成した吸気系モジュールを備えた吸気装置に対して蒸発燃料を供給するエンジンの蒸発燃料供給装置であって、２つの気筒で構成されたエンジン本体と、各気筒の燃焼室にそれぞれ３つずつ設けられた吸気ポートとを有し、上記吸気系モジュールに、キャニスタに連通する蒸発燃料供給通路が接続される蒸発燃料貯留室と、この蒸発燃料貯留室から吸気系モジュール内の吸気通路に蒸発燃料を導く蒸発燃料導入通路とが一体に形成されるとともに、この蒸発燃料導入通路に介在して蒸発燃料の流通を制御するパージバルブが上記吸気系モジュールに組付けられ、かつ、上記吸気系モジュールが、各気筒の１つずつの吸気ポートに吸気を供給する２本の吸気通路を備えた第１モジュール構成部分と、各気筒の２つずつの吸気ポートに吸気を供給する４本の吸気通路を備えた第２モジュール構成部分とで構成され、上記第１モジュール構成部分が第２モジュール構成部分の上方に配置されているものである。
【０００８】
この構成によると、エンジン停止中に蒸発燃料やこれが液化したものが蒸発燃料貯留室に蓄えられ、再始動時の燃料制御精度の悪化が避けられる。
【０００９】
また、吸気系モジュールを合成樹脂等で成形し得るとともに、この吸気系モジュールに蒸発燃料貯留室、蒸発燃料導入通路及びパージバルブが一体的に組み込まれるため、蒸発燃料貯留室とパージバルブと吸気通路との各間を外部配管で接続する必要がなく、配管接続構造が簡略化される。その上、外部配管接続箇所が少なくなることにより、接続箇所でのシール不良などで蒸発燃料が外部に漏れる可能性が少なくなる。更に、２つの気筒に吸気ポートが３つずつ設けられたエンジン本体に対して吸気系がコンパクトに構成され、かつ、安定性が高められる。
【００１０】
さらに、蒸発燃料貯留室が吸気系モジュールに一体に形成されることで吸気系モジュールを補強する作用も得られる。
【００１１】
とくに、上記蒸発燃料貯留室が上記スロットルボディ連結部の近傍に設けられていると、重量の大きいスロットルボディが連結される部分の剛性が高められ、吸気系モジュールの補強が効果的に行われる。
【００１３】
このようにすると、２つの気筒に吸気ポートが３つずつ設けられたエンジン本体に対して吸気系がコンパクトに構成され、かつ、安定性が高められる。
【００１４】
また、本発明の吸気装置において、上記第１モジュール構成部分と吸気マニホールド下流部とを連結する第１のフランジ接合部分の接合面が略水平に構成されている一方、上記第２モジュール構成部分と吸気マニホールド下流部とを連結する第２のフランジ接合部分が上記第１のフランジ接合部分に対してエンジン本体側に位置し、かつ、この第２のフランジ接合部分の接合面はエンジン本体から離れる側が上方となるように傾斜していることが好ましい。
【００１５】
このようにすると、上記第１のフランジ接合部分と上記第２のフランジ接合部分との干渉が避けられつつ、レイアウト性が向上される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示した第一の実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
【００１７】
図１〜図３は、本発明の一実施形態に係る吸気装置全体の構造を示しており、これらの図に示す実施形態では本発明を２気筒ロータリーエンジンに適用している。これらの図において、１はロータリーエンジンのエンジン本体、２はエンジン本体から延設された吸気マニホールド下流部、３はスロットルボディ連結部及び吸気マニホールド上流部を一体に形成した吸気系モジュールである。
【００１８】
上記エンジン本体１は、図４にも示すように、インタミディエイトハウジング１０と、その前後（図２、図３で左右）両側に位置する中空状のロータハウジング１１と、各ロータハウジング１１の前方側及び後方側に位置するサイドハウジング１２とで構成された２気筒分のハウジングを備えている。ロータハウジング１１の内周面はトロコイド状に形成され、各ロータハウジング１１の内部には略三角形状のロータ１３が配置されている。各ロータ１３は偏心軸（図示せず）に支承されて遊星回転運動し、このロータ１３とロータハウジング内周面との間に３つの作動室１４が形成されている。
【００１９】
また、吸気ポート１５，１６，１７及び排気ポート１８が、ロータ１３の回転に伴いそれぞれ所定のタイミングで作動室１４に対して開閉されるように、インタミディエイトハウジング１０及びサイドハウジング１２に配設されてロータハウジング１１内の空間に開口している。吸気ポートとして当実施形態では一次吸気ポート１５、二次吸気ポート１６及び補助二次吸気ポート１７を有し、一次吸気ポート１５はインタミディエイトハウジング１０に、二次吸気ポート１６及び補助二次吸気ポート１７はサイドハウジング１２にそれぞれ設けられている。なお、ロータハウジング１１の所定位置には点火プラグ（図示せず）が取り付けられている。
【００２０】
吸気マニホールド下流部２は、アルミ鋳造により成形され、各一次吸気ポート１５に通じる２本の下流側一次吸気通路２１と、各二次吸気ポート１６に通じる２本の下流側二次吸気通路２２と、各補助二次吸気ポート１７に通じる２本の下流側補助二次吸気通路２３とを一体に備えている。吸気マニホールド下流部２の下流端にはエンジン本体１への連結用のフランジ２４が形成され、このフランジ２４がエンジン本体１の外側面にボルトによって固定されている。
【００２１】
吸気マニホールド下流部２の上流側はエンジン本体１の外方から上方へ向かうように湾曲し、その上流端に吸気系モジュール３への連結用のフランジ２５，２６が形成されている。詳しく説明すると、各下流側一次吸気通路２１は比較的緩やかに湾曲し、その上流端に後記第１モジュール構成部分３０との連結のための第１のフランジ２５が一体に連設され、一方、下流側二次吸気通路２２及び下流側補助二次吸気通路２３の上流側は下流側一次吸気通路２１より内側（エンジン本体に近い側）に位置するように湾曲し、その上流端に後記第２モジュール構成部分４０との連結のための第２のフランジ２６が一体に連設されている。そして、第１のフランジ２５の上面（第１のフランジ接合部分の接合面）が略水平に構成されている一方、第２のフランジ２６の上面（第２のフランジ接合部分の接合面）は、その外側（エンジン本体から遠い側）が上方となるように傾斜しており、このようにすることにより、第２のフランジ２６の外側部分と第１のフランジ２１の内側部分とが互いに干渉しないように上下にずれている。
【００２２】
なお、上記下流側一次吸気通路２１及び下流側二次吸気通路２２には燃料噴射弁取付部２７が一体に連設され、この取付部２７に図外の燃料噴射弁が取付けられて燃料噴射弁から吸気通路２１，２２内に燃料が噴射供給されるようになっている。また、下流側補助二次吸気通路２３には、モータ等のアクチュエータにより作動されて補助二次吸気ポート１７を開閉するロータリバルブ（図示せず）が設けられ、高負荷時にのみ補助二次吸気ポート１７が開かれるようになっている。
【００２３】
吸気系モジュール３は、下流側一次吸気通路２１を介して各気筒の一次吸気ポート１５に吸気を供給する第１モジュール構成部分３０と、下流側二次吸気通路２２及び下流側補助二次吸気通路２３を介して各気筒の二次吸気ポート１６及び補助二次吸気ポート１７に吸気を供給する第２モジュール構成部分４０とを備えている。これら第１，第２モジュール構成部分３０，４０は予め別体であって、それぞれ合成樹脂によりに成形されている。
【００２４】
第１モジュール構成部分３０は、一次側スロットルボディ連結部３１を上流端側に一体に設けた一次側集合通路部３２と、この一次側集合通路部３２に連なる２本の一次吸気通路３３を一体に備え、一次吸気通路３３の下流端にフランジ３４が設けられ、このフランジ３４が吸気マニホールド下流部２の第１のフランジ２５に接合されてボルトで締結されることにより、各一次吸気通路３３と各下流側一次吸気通路２１とが連通する状態で第１モジュール構成部分３０が吸気マニホールド下流部２に連結されている。上記一次側スロットルボディ連結部３１には、一次側スロットル弁を内蔵する一次側スロットルボディ（図示せず）がボルト締結により連結されるようになっている。
【００２５】
一方、第２モジュール構成部分４０は、二次側スロットルボディ連結部４１を上流端側に一体に設けた二次側集合通路部４２と、この二次側集合通路部４２に連なる２本ずつの二次吸気通路４３及び補助二次吸気通路４４を一体に備え、これらの通路４３，４４の下流端にフランジ４５が設けられ、このフランジ４５が吸気マニホールド下流部２の第２のフランジ２６に接合されてボルトで締結されることにより、各二次吸気通路４３と各下流側二次吸気通路２２とが連通し、かつ各補助二次吸気通路４４と各下流側補助二次吸気通路２３とが連通する状態で第２モジュール構成部分４０が吸気マニホールド下流部２に連結されている。上記二次側スロットルボディ連結部４１には、二次側スロットル弁を内蔵する二次側スロットルボディ（図示せず）がボルト締結により連結されるようになっている。
【００２６】
これらのモジュール構成部分３０，４０は、それぞれの吸気通路３３，４３，４４が屈曲ないし湾曲することにより、吸気マニホールド下流部２に連結された状態でそれぞれの上流部がエンジン本体１の上方に位置して略水平に延び、かつ、第１モジュール構成部分３０の上流部が第２モジュール構成部分４０の上流部の上方に位置するように構成されている。また、第２モジュール構成部分４０の上流部所定箇所は、第１モジュール構成部分３０に設けられた連結片３５（図６参照）にボルトで連結されている。
【００２７】
さらに第１モジュール構成部分３０には、一次側集合通路部３２の外壁下部から一次吸気通路とは略反対側の略水平方向へ延びる延出部分３６が一体に連設され、その先端部にパイプ嵌合部３７が設けられている。そして、下端部がエンジン本体１に連結された金属製のオイルフィラーパイプ５０の上端部がパイプ嵌合部３７に挿通された状態で、オイルフィラーパイプ５０に設けられた鍔状の支持部５１に第１モジュール構成部分３０の端部が支持されている。こうして、エンジンオイルを給油するためのオイルフィラーパイプ５０を利用して第１モジュール構成部分３０の支持剛性が確保されている。
【００２８】
上記延出部分３６には内部に比較的大きな容積の空洞（図示せず）を有するオイルキャッチ室３８が形成されており、車両の旋回時等にオイルフィラーパイプ５０内の油面が上昇してオイルフィラーパイプ５０の上端からオイルが溢れようとするとき、上記オイルキャッチ室３８にオイルが流れ込むことで外部へのオイルの溢出が防止されるようになっている。
【００２９】
また、第１モジュール構成部分３０にはさらに、蒸発燃料貯留室６０と、この蒸発燃料貯留室６０から吸気系モジュール内の吸気通路に蒸発燃料を導く蒸発燃料導入通路とが一体に形成されるとともに、この蒸発燃料導入通路に介在して蒸発燃料の流通を制御するパージバルブ６１が組付けられ、これらにより蒸発燃料供給装置が構成されている。
【００３０】
図５、図６と、パージバルブ組付け部分の拡大断面図である図７とを参照しつつ、蒸発燃料供給装置の構造を具体的に説明する。これらの図に示すように、蒸発燃料貯留室６０は、スロットルボディ連結部３１の近傍において一次側集合通路部３２の外側部に設けられ、一次側集合通路部３２の外壁から突出した壁により囲繞されて、その内部に蒸発燃料を貯留するための密閉空間６０ｂを有している。蒸発燃料貯留室６０の外側部にはパイプ状の蒸発燃料流入口６０ａが連設され、蒸発燃料流入口６０ａが図外のキャニスタに連通する蒸発燃料供給管に接続され、燃料タンクで蒸発した燃料がキャニスタ及び蒸発燃料供給管を介して蒸発燃料貯留室６０に導かれるようになっている。
【００３１】
この蒸発燃料貯留室６０の上方にパージバルブ６１が配置され、ブラケット６２によりパージバルブ６１が一次側集合通路部３２の外壁に固定されている。また、上記蒸発燃料導入通路として、燃料貯留室６０からパージバルブ６１に蒸発燃料を導く通路６３と、パージバルブ６１から一次側集合通路部３２内に蒸発燃料を導く通路６４とが形成されている。パージバルブ６１は、上記両通路６３，６４を連通遮断可能とし、図外のアクチュエータにより運転状態に応じて開閉作動されるようになっている。
【００３２】
なお、図７中、６６は排気系に二次エアを供給するための二次エア供給通路、６７は二次エア供給通路６６のエア流通量を調整する制御弁である。
【００３３】
以上のような当実施形態の蒸発燃料供給装置によると、エンジン運転中の所定時に、蒸発燃料が図外のキャニスタから蒸発燃料貯留室６０へ送り込まれ、通路６３、パージバルブ６１、通路６４を経て一次側集合通路部３２内に導入される。また、エンジン停止中には蒸発燃料やこれが液化したものが蒸発燃料貯留室６０に蓄えられ、再始動時にも気化するまでは燃料が蒸発燃料貯留室６０に留まるため、再始動時の燃料制御精度の悪化が避けられる。
【００３４】
そして、吸気系モジュール３に蒸発燃料貯留室６０及び通路６３，６４等が一体に設けられるため部品点数が少なくなり、これらを合成樹脂等で成形し得ることによりコストダウンが可能となる。
【００３５】
また、蒸発燃料貯留室６０とパージバルブ６１と吸気通路との各間を外部配管で接続する必要がなく、配管接続構造が簡略化されるとともに、外部配管接続箇所が少なくなることにより、接続箇所でのシール不良などで蒸発燃料が外部に漏れる可能性が少なくなる。蒸発燃料の外部放出が確実に防止される。
【００３６】
さらに、蒸発燃料貯留室６０はスロットルボディ連結部３１の近傍で吸気系モジュールに一体に連設されることにより、スロットルボディから大きな重量が加わるスロットルボディ連結部３１付近が効果的に補強され、スロットルボディに対する支持剛性が高められる。
【００３７】
また、２つの気筒に３つずつの吸気ポート１５〜１７が設けられたエンジン本体１に対し、吸気系モジュール３が、各気筒の一次吸気ポート１５に吸気を供給する２本の一次吸気通路３５を備えた第１モジュール構成部分３０と、各気筒の二次吸気ポート１６及び補助二次吸気ポート１７に吸気を供給する４本の吸気通路（２本ずつの二次吸気通路４３及び補助二次吸気通路４４）を備えた第２モジュール構成部分４０とに分けられ、第１モジュール構成部分３０が第２モジュール構成部分４０の上方に位置するように配置されているため、吸気系モジュール３をコンパクトに構成することができるとともに、吸気通路の数が多い第２モジュール構成部分４０が下側に位置するので安定性が高められる。
【００３８】
さらに、第１モジュール構成部分３０と吸気マニホールド下流部２とを連結するフランジ２５，３４の接合面が略水平に構成されている一方、この部分に対し、第２モジュール構成部分４０と吸気マニホールド下流部２とを連結するフランジ２６，４５の接合部分がエンジン本体１側に位置し、かつ、その接合面は外側が上方となるように傾斜しているため、これらのフランジ接合部分の干渉が避けられつつ、吸気系モジュール３及び吸気マニホールド下流部２のレイアウト性が向上される。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明の蒸発燃料供給装置は、スロットルボディ連結部及び吸気マニホールド上流部を一体に形成した吸気系モジュールに、蒸発燃料貯留室と、この蒸発燃料貯留室から吸気系モジュール内の吸気通路に蒸発燃料を導く蒸発燃料導入通路とが一体に形成されるとともに、パージバルブが組付けられているため、使用部品点数を少なくし得るとともに、外部配管の接続構造を簡略化し、かつ、蒸発燃料の外部への放出を確実に防止することができる。また、エンジン停止中に蒸発燃料やこれが液化したものが蒸発燃料貯留室に蓄えられ、再始動時の燃料制御精度の悪化を避けることができる。更に、２つの気筒に吸気ポートが３つずつ設けられたエンジン本体に対して吸気系をコンパクトに構成させ得、かつ、安定性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るエンジンの吸気装置の一実施形態を示す正面図である。
【図２】図１に示す吸気装置を右側から見た側面図である。
【図３】図１に示す吸気装置を左側から見た側面図である。
【図４】エンジン本体の概略斜視図である。
【図５】吸気系モジュールの第１モジュール構成部分の正面図である。
【図６】上記第１モジュール構成部分の平面図である。
【図７】蒸発燃料貯留室、蒸発燃料導入通路パージバルブを吸気系モジュールに組み込んだ部分の部分断面拡大平面図である。
【符号の説明】
１エンジン本体
２吸気マニホールド下流部
３吸気系モジュール
１５〜１７吸気ポート
３０第１モジュール構成部分
４０第２モジュール構成部分
３１，４１スロットルボディ連結部
３３，４３，４４吸気通路
６０蒸発燃料貯留室
６１パージバルブ
６３，６４蒸発燃料導入通路

Claims

スロットルボディ連結部及び吸気マニホールド上流部を一体に形成した吸気系モジュールを備えた吸気装置に対して蒸発燃料を供給するエンジンの蒸発燃料供給装置であって、
２つの気筒で構成されたエンジン本体と、各気筒の燃焼室にそれぞれ３つずつ設けられた吸気ポートとを有し、
上記吸気系モジュールが、各気筒の１つずつの吸気ポートに吸気を供給する２本の吸気通路を備えた第１モジュール構成部分と、各気筒の２つずつの吸気ポートに吸気を供給する４本の吸気通路を備えた第２モジュール構成部分とで構成され、上記第１モジュール構成部分が第２モジュール構成部分の上方に配置され、かつ、上記吸気系モジュールに、キャニスタに連通する蒸発燃料供給通路が接続される蒸発燃料貯留室と、この蒸発燃料貯留室から第１モジュール構成部分の各吸気通路に蒸発燃料を導く蒸発燃料導入通路とが一体に形成されるとともに、この蒸発燃料導入通路に介在して蒸発燃料の流通を制御するパージバルブが上記第１モジュール構成部分に組付けられていることを特徴とするエンジンの蒸発燃料供給装置。
上記蒸発燃料貯留室が上記スロットルボディ連結部の近傍に設けられていることを特徴とする請求項１記載のエンジンの吸気装置。
上記第１モジュール構成部分と吸気マニホールド下流部とを連結する第１のフランジ接合部分の接合面が略水平に構成されている一方、上記第２モジュール構成部分と吸気マニホールド下流部とを連結する第２のフランジ接合部分が上記第１のフランジ接合部分に対してエンジン本体側に位置し、かつ、この第２のフランジ接合部分の接合面はエンジン本体から離れる側が上方となるように傾斜していることを特徴とする請求項１または２記載のエンジンの吸気装置。