JPH09151824A - 車両用内燃機関の蒸発燃料処理装置 - Google Patents

車両用内燃機関の蒸発燃料処理装置

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JPH09151824A
JPH09151824A JP31103595A JP31103595A JPH09151824A JP H09151824 A JPH09151824 A JP H09151824A JP 31103595 A JP31103595 A JP 31103595A JP 31103595 A JP31103595 A JP 31103595A JP H09151824 A JPH09151824 A JP H09151824A
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JP
Japan
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fuel
gas
internal combustion
combustion engine
evaporative
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Pending
Application number
JP31103595A
Other languages
English (en)
Inventor
Hajime Hosoya
肇 細谷
Satoru Watanabe
渡邊  悟
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Hitachi Unisia Automotive Ltd
Original Assignee
Unisia Jecs Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料タンク内で発生する蒸発ガスを液化して
回収する。 【解決手段】 本発明の蒸発燃料処理装置は、圧縮装置
21と気液分離装置29とから構成される。圧縮装置21は、
ピストン26の上下動によりベローズ24を伸縮させ、圧縮
空間25に導入された蒸発ガスを圧縮・液化する。気液分
離装置29は、チェック弁28を介して圧縮装置21から導入
された液化した燃料と残りの気体である空気とを、気体
のみが通過する気液分離膜31により分離する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用内燃機関の
蒸発燃料を処理する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、車両用内燃機関においては、大気
汚染防止の観点から、燃料タンクにて発生した燃料蒸発
ガスを導いて活性炭を内蔵したキャニスタに吸着させ、
所定の機関運転条件でキャニスタに新気を導入しつつ吸
着されている蒸発ガスを離脱(パージ)させて、蒸発ガ
スを含んだ空気(パージエア)を吸気マニホールド内に
吸入させ、機関の燃焼室内で燃焼処理する蒸発燃料処理
装置が既に採用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の蒸発燃料処理装置をスロットルバルブがない
筒内直接噴射式火花点火内燃機関に用いる場合、機関吸
気系に大きな負圧が発生しないので、キャニスタに吸着
されている燃料の蒸発ガスを吸い出して燃焼室に導くこ
とが困難であるという問題点があった。この点、スロッ
トルバルブがある内燃機関でも、これを全開にして空燃
比をコントロールするような場合には同様の問題が生じ
ていた。
【0004】また、従来の蒸発燃料処理装置では、例え
ば、エアポンプ等を用いて強制的に蒸発ガスを吸気マニ
ホールドに供給したとしても、筒内直接噴射式火花点火
内燃機関においては、その利点である成層燃焼を達成で
きなくなるという問題点があった。本発明はこのような
従来の問題点に鑑み、機関吸気系の構造に依存せず、燃
料蒸発ガスを確実に処理することのできる蒸発燃料処理
装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】このため、請求項1に係
る発明では、燃料タンクにて発生した燃料の蒸発ガスと
空気との混合気体を導いて前記燃料の蒸発ガスを圧縮・
液化する圧縮装置と、該圧縮装置によって液化した燃料
と残部気体である空気とを分離する気液分離装置とを含
んで構成されることを特徴とする。
【0006】これにより、蒸発ガスを液化して、回収す
る。また、請求項2に係る発明では、前記圧縮装置は、
その周囲に前記蒸発ガスの液化を促進する冷却器を有す
るものであることを特徴とする。これにより、液化の効
率を高める。また、請求項3に係る発明では、前記気液
分離装置は、気体のみを通過させる気液分離膜により構
成されるものであることを特徴とする。
【0007】これにより、液化した燃料を容易に回収す
る。また、請求項4に係る発明では、前記気液分離装置
は、分離された燃料が燃料ポンプに吸入されるように、
燃料ポンプの吸入側に接続されることを特徴とする。こ
れにより、液化した燃料を内燃機関の燃焼室に供給す
る。
【0008】また、請求項5に係る発明では、前記圧縮
装置は、前記燃料ポンプの駆動源によって圧縮動作する
ものであることを特徴とする。これにより、部品点数を
削減し、構造を簡素にする。また、請求項6に係る発明
では、前記圧縮装置は、圧縮空間が伸縮自在のベローズ
により密閉して構成されることを特徴とする。
【0009】これにより、蒸発ガス及び液化した燃料の
圧縮装置からの漏れを完全に防止する。
【0010】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1は、本発明の蒸発燃料処理装
置を用いた内燃機関の燃料供給システムを示している。
燃料タンク1の内部には、低圧燃料ポンプ2が、その吸
入側が常に燃料内に存在するように設置され、吐出側は
低圧燃料通路3を介して高圧燃料ポンプ4の吸入側に接
続されている。そして、高圧燃料ポンプ4の吐出側は、
高圧燃料通路5を介して、機関燃焼室6内部に臨ませて
設けられた燃料噴射弁7に接続されている。
【0011】また、燃料タンク1の内部で発生した燃料
蒸発ガスを導入する蒸発ガス通路8が、燃料タンク1の
上部から本発明の蒸発燃料処理装置9の吸入側に接続さ
れている。蒸発燃料処理装置9の排出側には、蒸発ガス
から分離された気体(空気)を大気中に放出する空気排
出通路10と、高圧燃料ポンプ4の吸入側に連通して、液
化した燃料を内燃機関に供給する燃料排出通路11とが設
けられている。
【0012】図2は、蒸発燃料処理装置9の概略構成図
である。蒸発燃料処理装置9は、圧縮装置21と気液分離
装置29とから構成されている。圧縮装置21について説明
すると、シリンダ22の上部には蒸発ガス吸入口としてチ
ェック弁23が設けられており、燃料タンク1からの蒸発
ガスを導入する蒸発ガス通路3が、このチェック弁23を
介してシリンダ22に接続され、シリンダ22内部のベロー
ズ24で形成された圧縮空間25に連通している。
【0013】ベローズ25の上端は、シリンダ22の内周面
に溶接で固着され、下端は、シリンダ22の内周面に摺動
自在に嵌合されたピストン26の上面に固着されている。
したがって、ピストン26の上下動によりベローズ24が伸
縮される。また、シリンダ22の周囲には、圧縮空間25内
の蒸発ガスを冷却する冷却器27が設けられている。冷却
器27としては、例えば、車両用エアコンの冷媒が流通す
る冷却パイプをシリンダ22の周囲に配置した構成とす
る。
【0014】圧縮装置21の吐出側は、圧縮空間25内部の
圧力が所定値に達したときのみ開弁するチェック弁28を
介して、気液分離装置29に接続されている。気液分離装
置29の筐体30の内部は、気体のみを通過させる気液分離
膜31により、燃料排出通路11に連通する前室32と、空気
排出通路10に連通する後室33との2つに画されている。
【0015】図1と図2とを同時に参照し、燃料タンク
1内で発生した蒸発ガスは、蒸発ガス通路3を介して圧
縮装置21の吸入側に設けられたチェック弁23に到達す
る。そして、圧縮装置21のピストン26が下降すると、ベ
ローズ24が伸びて圧縮空間25が拡大して負圧になるた
め、チェック弁23が開き、蒸発ガスが圧縮空間25に導入
される。
【0016】次に、圧縮装置21のピストン26が上昇する
と、ベローズ24が縮み、圧縮空間25内の蒸発ガスが圧縮
される。これと同時に、冷却器27による冷却効果で、蒸
発ガスの液化が促進される。そして、圧縮空間25内の圧
力が所定値に達すると排出側のチェック弁28が開弁し、
圧縮と冷却とにより液化した燃料は、残った気体である
空気とともに気液分離装置29へ送出される。
【0017】気液分離装置29では、空気のみが前室32か
ら気液分離膜31を通過して後室33に入り、さらに空気排
出通路10から機関外部に放出される。一方、液化した燃
料は気液分離膜31により前室32に残り、燃料排出通路11
を経て、高圧燃料ポンプ4の吸入側へと供給され、高圧
燃料通路5を介して燃料噴射弁7から機関燃焼室6内へ
噴射される。
【0018】このようにして、圧縮装置21のポンプ作用
で、吸入された蒸発ガスが液化されるとともに、気液分
離装置29に送出されて空気と分離され、内燃機関の燃料
として使用される。尚、圧縮装置21の駆動源は電動モー
タを使用し、その駆動を適宜制御する構成としてもよい
が、高圧燃料ポンプ4の駆動源を共用するのがより簡便
である。この場合、図1に点線で示すように、高圧燃料
ポンプ4と蒸発燃料処理装置29とを一体構造として1つ
の筐体に組み付けることにより、コストの削減、製造工
程・組付工程の簡素化等を図ることができ、より望まし
い。
【0019】また、燃料排出通路11の排出側を燃料タン
ク1に接続し、液化して空気と分離された燃料を燃料タ
ンク1に戻すようにしてもよい。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に係る発
明によれば、機関の運転状態に依存せず、燃料タンク内
に発生した燃料の蒸発ガスを常時処理することができる
という効果がある。また、スロットルバルブのない直噴
型の内燃機関であっても、蒸発ガスを処理することがで
き、液化して回収した燃料を機関燃焼室で成層燃焼する
ことができるという効果もある。
【0021】また、請求項2に係る発明によれば、圧縮
装置内の蒸発ガスを冷却することにより、効率的に液化
することができるという効果がある。また、請求項3に
係る発明によれば、簡単な構造で容易かつ確実に空気と
液化した燃料とを分離することができるという効果があ
る。また、請求項4に係る発明によれば、蒸発ガスを再
び液化して、内燃機関の燃料として供給することが容易
になるという効果がある。
【0022】また、請求項5に係る発明によれば、燃料
ポンプの駆動源を圧縮装置の駆動源として共用すること
により、駆動源を特別に設ける必要がなくなり、構造を
簡素にして部品点数およびコストを削減することができ
るとともに、実施が容易になるという効果がある。ま
た、請求項6に係る発明によれば、圧縮室の密閉度が高
まるため、蒸発ガスを効率的に圧縮・液化でき、また、
蒸発ガスや液化した燃料の漏れを完全に防止できるとい
う効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の蒸発燃料処理装置を用いた車両用内
燃機関の燃料供給システムを示す図
【図2】 本発明の蒸発燃料処理装置の概略構成図
【符号の説明】
1 燃料タンク 4 高圧燃料ポンプ 7 燃料噴射弁 8 蒸発ガス通路 9 蒸発燃料処理装置 10 空気排出通路 11 燃料排出通路 21 圧縮装置 22 シリンダ 23 チェック弁 24 ベローズ 25 圧縮空間 26 ピストン 27 冷却器 28 チェック弁 29 気液分離装置 31 気液分離膜

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】燃料タンクにて発生した燃料の蒸発ガスと
    空気との混合気体を導いて前記燃料の蒸発ガスを圧縮・
    液化する圧縮装置と、該圧縮装置によって液化した燃料
    と残部気体である空気とを分離する気液分離装置とを含
    んで構成される車両用内燃機関の蒸発燃料処理装置。
  2. 【請求項2】前記圧縮装置は、その周囲に前記蒸発ガス
    の液化を促進する冷却器を有するものであることを特徴
    とする請求項1記載の車両用内燃機関の蒸発燃料処理装
    置。
  3. 【請求項3】前記気液分離装置は、気体のみを通過させ
    る気液分離膜により構成されるものであることを特徴と
    する請求項1または請求項2記載の車両用内燃機関の蒸
    発燃料処理装置。
  4. 【請求項4】前記気液分離装置は、分離された燃料が燃
    料ポンプに吸入されるように、燃料ポンプの吸入側に接
    続されることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれ
    か1つに記載の車両用内燃機関の蒸発燃料処理装置。
  5. 【請求項5】前記圧縮装置は、前記燃料ポンプの駆動源
    によって圧縮動作するものであることを特徴とする請求
    項4記載の車両用内燃機関の蒸発燃料処理装置。
  6. 【請求項6】前記圧縮装置は、圧縮空間が伸縮自在のベ
    ローズにより密閉して構成されることを特徴とする請求
    項1〜請求項5のいずれか1つに記載の車両用内燃機関
    の蒸発燃料処理装置。
JP31103595A 1995-11-29 1995-11-29 車両用内燃機関の蒸発燃料処理装置 Pending JPH09151824A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009025505A1 (en) * 2007-08-21 2009-02-26 Korea Institute Of Machinery & Materials Non-contact positive displacement fuel pump for lpg vehicle
CN110090514A (zh) * 2018-01-29 2019-08-06 株式会社田村制作所 气体净化装置、气体净化方法以及输送加热装置

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