JP5916108B2 - 車両の燃料供給システム - Google Patents

Description

本発明は車両の燃料供給システムに係り、より詳しくはエタノールを主燃料として使い、低温時にエンジンの始動などのような特殊状況でガソリンを使うＦＦＶ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｆｕｅｌ Ｖｅｈｉｃｌｅ）においてエンジンの低温始動性を向上させる技術に関する。

従来、ガソリンに比べて著しく安いエタノールを主燃料として使用するＦＦＶの燃料供給システムは、図１に示すように、ガソリンを貯蔵している補助タンク５００が必要であり、通常、外気温１８℃以下の低温時には円滑な始動性の確保のために、補助タンク５００のガソリンを使ってエンジンを始動させるようにしている。すなわち、エタノールは同一温度条件でガソリンに比べて蒸気圧がかなり低く、冬季などのように気温が低い場合にはエタノールの気化が充分できずエンジンの始動性に影響を与えるので、比較的温度が高い平常時には１００％のエタノールが貯蔵されている主燃料タンク５０２からエタノールをメインインジェクター５０４に供給してエンジンを作動させるが、低温時には補助タンク５００のガソリンが冷始動インジェクター５０６に供給されるようにソレノイドバルブ５０８で制御してエンジンを始動させるものである。

前述したようなガソリンによる補助燃料供給システムは、その構成が補助タンク５００、ポンプ、ソレノイドバルブ５０８及びキャニスターに連結されるベントラインなどのような多くの部品が必要となって車両の原価上昇の要因となり、通常エンジンルームに設置されるため、ガソリンの注油時に不注意などによる火事のおそれがあり、また、狭いエンジンルーム内に比較的少容量の補助タンク５００が設置されるので、頻繁なガソリンの注油による不便さがあり、単価が高いガソリンを使うことによる使用者の費用負担をもたらす問題点がある。なお、以上の説明事項は、本発明の背景に対する理解増進のためのものであり、この技術分野で通常の知識を有した者に既に知られた従来技術に該当することを認めるものではない。

特開２００９−２４３４２３号公報

本発明は前述したような問題点を解決するためになされたものであって、別途のガソリンを使わなくても円滑な始動性を確保することができるようにすることで、ガソリンを貯蔵するための補助タンク及び各種部品を排除して車両の原価を低減し、エンジンルームにおいての潜在的な火災の危険を防止するようにし、補助燃料注油の不便さ及び費用の負担をなくした車両の燃料供給システムを提供することにその目的がある。

上記目的を達成するための本発明による車両の燃料供給システムは、エタノールを貯蔵している燃料タンクと、この燃料タンクからのエタノールを噴射するようにエンジンに設置されたメインインジェクターと、前記燃料タンクからエンジンに供給されるエタノールを加熱するように備えられたヒーターと、このヒーターによって加熱されたエタノールを噴射するように前記エンジンに設置された冷始動インジェクターと、前記燃料タンクからのエタノールを前記メインインジェクターに供給する状態と前記ヒーターによって加熱されたエタノールを前記冷始動インジェクターに供給する状態を切り替えるように設置されたバルブ手段と、を含んでなることを特徴とする。

本発明の車両の燃料供給システムによれば、別途のガソリンを使わなくても円滑な始動性を確保することができるようにすることで、ガソリンを貯蔵するための補助タンク及び各種部品を排除して車両の原価を低減し、エンジンルームにおいての潜在的な火事の危険を防止し、補助燃料注油の不便さ及び費用の負担をなくすことができる。

従来技術によるＦＦＶの燃料供給システムを示す構成図である。 本発明による車両の燃料供給システムを示す構成図である。 図２の主要部を示す構成図である。 図３の燃料フィルターとヒーターなどの構成を示す分解斜視図である。 図４のスタッドボルトを示す斜視図である。 本発明による車両の燃料供給システムの他の実施形態を示す構成図である。 本発明による車両の燃料供給システムの作動を示すフローチャートである。

以下、本発明による車両の燃料供給システムの好ましい実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

〔第１実施形態〕
本実施形態による車両の燃料供給システムは、図２乃至図５に示したように、エタノールを貯蔵している燃料タンク１と、燃料タンク１からのエタノールを噴射するためにエンジンに設置されたメインインジェクター３と、燃料タンク１からエンジンに供給されるエタノールを加熱するように備えられたヒーター５と、ヒーター５によって加熱されたエタノールを噴射するようにエンジンに設置された冷始動インジェクター７と、燃料タンク１からのエタノールをメインインジェクター３に供給する状態とヒーター５によって加熱されたエタノールを冷始動インジェクター７に供給する状態を切り替えるように設置されたバルブ手段９とを含んでなる。すなわち、燃料タンク１からエンジンに供給されるエタノールをヒーター５で加熱してエタノールの蒸気圧を強制的に上昇させることで、たとえ低温状態のエンジン始動の場合であっても、エタノールだけでエンジンの始動ができるようにすることで、従来、別にガソリンを供給するために必要であった多数の部品が不要になり、エタノールの外にガソリンをさらに使うことによる注油の不便さ、危険及び費用の負担をなくすようにしたものである。

冷始動インジェクター７はメインインジェクター３より吸気系の上流に配置されることが好ましい。すなわち、冷始動インジェクター７から噴射されるエタノールはヒーター５で加熱されて円滑な気化が可能であるが、なるべく燃焼室に流入する前に空気と充分に混合されて良質の混合気を形成することがエンジンの始動に有利であることから、通常、吸気ポートに設置されるメインインジェクター３より吸気系の上流側、例えば、サージタンクなどに設置されることも好ましい。

この実施形態では、ヒーター５は燃料タンク１からのエタノールを濾過するフィルター１１に設置される。すなわち、ヒーター５は他所に設置することもできるが、燃料タンク１からエンジンに供給されるエタノールを濾過するために備えられるフィルター１１にヒーター５が設置され、ヒーター５が装着されたフィルター１１はエンジンルーム内に設置されることで、フィルター１１及びヒーター５の整備作業が容易になされるようにし、なるべくヒーター５から冷始動インジェクター７までの冷始動ライン１３を短く構成するようにしてヒーター５で加熱されたエタノールの冷却が最小化されるようにするものである。より具体的には、フィルター１１は、濾過エレメントが内蔵されたボディ１５と、燃料タンク１からエタノールを受け、濾過されたエタノールを吐き出す管路が備えられたヘッド１７とを含んでなり、ヒーター５はボディ１５とヘッド１７の間に一体的に装着される構成である。ヒーター５をフィルター１１に装着するために、ボディ１５とヘッド１７の間には、一側にヘッド１７の雄ネジ部１９を形成し、他側にボディ１５の雌ネジ部２１を一体的に備えたスタッドボルト２３を介在し、ヒーター５はスタッドボルト２３の外側に嵌合された状態でボディ１５とヘッド１７の間に位置するように装着した。すなわち、従来ヘッド１７とボディ１５だけでなっているフィルター１１の構成をそのまま活用しながらスタッドボルト２３を付け加えることで、容易にヒーター５をフィルター１１に装着することができるようにしたものである。

また、ヒーター５のヘッド１７には、温度によってヒーター５の作動可否を決定するサーモスイッチ２５が一緒に備えられることが好ましい。すなわち、サーモスイッチ２５は、エンジンが冷始動し難くなるエタノールの温度として設定された所定の温度以下の場合には、自動でヒーター５を駆動することで、エンジンの始動時にエタノールが加熱されて冷始動インジェクター７に供給できるようにするものである。ここで、バルブ手段９をソレノイドバルブで構成する場合、サーモスイッチ２５の動作及びヒーター５の駆動はソレノイドバルブと連動するようにし、ヒーター５によって加熱されたエタノールがメインインジェクター３ではなく、冷始動インジェクター７に供給可能な状態に転換されるようにする。

本実施形態による燃料供給システムでは、図７にその動作の流れを示すように、エンジンの始動時にエタノールの温度が、例えば１８℃以下の場合には、サーモスイッチ２５がこれを感知してヒーター５を駆動すると同時にバルブ手段９であるソレノイドバルブがヒーター５によって加熱されたエタノールを冷始動インジェクター７に供給する状態に切り替えるようにすることで、ヒーター５で加熱されたエタノールが十分な蒸気圧を有した状態で噴射されて円滑に気化されることにより、エンジンの始動に十分な良質の混合気状態で燃焼室に供給され、これにより円滑なエンジンの始動が可能になるものである。

〔第２実施形態〕
車両の燃料供給システムの第２実施形態を図６に示した。この実施形態では、第１実施形態におけるヒーター５で加熱されたエタノールを冷始動インジェクター７に供給する管路である冷始動ライン１３に、通過するエタノールを加熱するための第２ヒーター２７がさらに備えられた構成である。すなわち、ヒーター５で加熱されて冷始動インジェクター７に供給されるエタノールをその供給管路である冷始動ライン１３でさらに第２ヒーター２７によって加熱することで、エタノールの温度をより上昇させるようにすることで、より確かなエンジンの始動性を確保するものであり、第２ヒーター２７以外のシステム構成は、第１実施形態と同様であることから、説明を省略する。第２ヒーター２７は、冷始動ライン１３の外側を巻回する発熱体、例えば、通電により発熱する熱線で構成することができる。以上、特定の実施形態例に関し図示して説明したが、特許請求の範囲に記載した本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で、多様に改良及び変更することができる。

本発明は、別途のガソリンを使わなくても円滑な始動性を確保することができるようにすることで、ガソリンを貯蔵するための補助タンク及び各種部品を排除して車両の原価を低減し、エンジンルームにおいての潜在的な火事の危険を防止するようにし、補助燃料注油の不便さ及び費用の負担をなくした車両の燃料供給システムに適用可能である。

１ 燃料タンク
３ メインインジェクター
５ ヒーター
７ 冷始動インジェクター
９ バルブ手段
１１ フィルター
１３ 冷始動ライン
１５ ボディ
１７ ヘッド
１９ 雄ネジ部
２１ 雌ネジ部
２３ スタッドボルト
２５ サーモスイッチ
２７ 第２ヒーター

Claims (3)

1. エタノールを貯蔵している燃料タンクと、
   前記燃料タンクからのエタノールを噴射するようにエンジンに設置されたメインインジェクターと、
   前記燃料タンクからエンジンに供給されるエタノールを加熱するように備えられたヒーターと、
   前記ヒーターによって加熱されたエタノールを噴射するように前記エンジンに設置された冷始動インジェクターと、
   前記燃料タンクからのエタノールを前記メインインジェクターに供給する状態と前記ヒーターによって加熱されたエタノールを前記冷始動インジェクターに供給する状態とを切り替えるように設置されたバルブ手段と、を含んでなる車両の燃料供給システムであって、
   前記冷始動インジェクターは前記メインインジェクターより吸気系の上流に配置され、
   前記ヒーターは前記燃料タンクからのエタノールを濾過するフィルターに設置され、
   前記フィルターは、濾過エレメントが内蔵されたボディと、前記燃料タンクからエタノールを受け、濾過されたエタノールを吐き出す管路が備えられたヘッドとを含んでなり、
   前記ヒーターは前記ボディとヘッドの間に一体的に装着され、
   前記フィルターのヘッドにはエタノールの温度によって前記ヒーターの作動可否を決定するサーモスイッチが備えられ、
   前記ヒーターで加熱されたエタノールを前記冷始動インジェクターに供給する管路である冷始動ラインには、冷始動ラインの外側を巻回するコイル状の発熱体で構成され、通過するエタノールを加熱するための第２ヒーターがさらに備えられ、
   前記バルブ手段は、ソレノイドバルブで構成されており、エタノール流入側が前記ヘッドからの管路に直接連結され、エタノール流出側の一方が前記冷始動ラインを介して冷始動インジェクターに直接連結され、エタノール流出側の他方が前記冷始動ラインとは別のエタノール供給ラインを介して前記メインインジェクターに直接連結され、
   前記サーモスイッチは、エンジンの始動時にエタノールの温度が１８℃以下の場合にこれを感知して前記ヒーターを駆動すると同時に前記ソレノイドバルブがヒーターによって加熱されたエタノールを前記冷始動インジェクターに供給する状態に切り替えるようにすることを特徴とする車両の燃料供給システム。
2. 前記ボディとヘッドの間には、一側に前記ヘッドの雄ネジ部を形成し、他側に前記ボディの雌ネジ部を一体的に備えたスタッドボルトが介在され、
   前記ヒーターは前記スタッドボルトの外側に挿入された状態で前記ボディとヘッドの間に位置するように装着されることを特徴とする請求項１に記載の車両の燃料供給システム。
3. 前記フィルターとヒーターはエンジンルーム内に設置されることを特徴とする請求項１に記載の車両の燃料供給システム。

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