(57)【要約】    【課題】  エンジン始動時に吸気系に十分な量の蒸発燃料を供給する。    【解決手段】  燃料タンク６とは別に、これより小容量のサブタンク７を設ける。エンジン運転中又はエンジン停止時に、サブタンク７の燃料を加熱蒸発装置１５により加熱して蒸発させ、蒸発燃料は、キャニスタ１２に吸着させる。エンジン始動時に、パージバルブ１３を開いてキャニスタ１２内の蒸発燃料を吸気系２に吸入させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸発燃料を吸着するキャニスタを備え、少なくとも機関始動時に前記キャニスタに吸着されている蒸発燃料を機関吸気系に供給する内燃機関の蒸発燃料供給装置において、
燃料タンクとは別に、これより小容量のサブタンクを設け、機関運転中又は機関停止時に前記サブタンクの燃料を蒸発させて前記キャニスタに吸着させる構成としたことを特徴とする内燃機関の蒸発燃料供給装置。
【請求項２】
前記サブタンクの燃料を加熱して蒸発させる加熱蒸発装置を設けたことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の蒸発燃料供給装置。
【請求項３】
前記加熱蒸発装置は、機関冷却水によって加熱するものであることを特徴とする請求項２記載の内燃機関の蒸発燃料供給装置。
【請求項４】
前記加熱蒸発装置は、電気ヒータによって加熱するものであることを特徴とする請求項２記載の内燃機関の蒸発燃料供給装置。
【請求項５】
前記加熱蒸発装置は、前記サブタンクから前記キャニスタへの燃料通路に設けられることを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれか１つに記載の内燃機関の蒸発燃料供給装置。
【請求項６】
前記加熱蒸発装置は、前記サブタンクを直接加熱するように設けられることを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれか１つに記載の内燃機関の蒸発燃料供給装置。
【請求項７】
前記サブタンクは、一定量の燃料が保持されるように、前記燃料タンク内の燃料が燃料ポンプにより供給されることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載の内燃機関の蒸発燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、始動時エミッション向上等のための内燃機関の蒸発燃料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関では、機関停止中に燃料タンクで発生する蒸発燃料をキャニスタに導いて一時的に吸着させ、機関始動時及びその後に該キャニスタに吸着されている蒸発燃料を機関吸気系に供給している。
また、特許文献１に記載の装置では、機関始動時にキャニスタ内に蒸発燃料がほとんどない場合でも蒸発燃料を積極的に利用できるようにするため、燃料タンクの下側に加熱用のタンクヒータを設け、始動時にタンクヒータを作動させて蒸発燃料を積極的に生成することで、蒸発燃料を利用可能としている。
【特許文献１】特開平９−２４２６１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記の装置は、易揮発性燃料成分を意図的かつ能動的に生成する装置であるが、燃料タンクを直接加熱する構成では、蒸発燃料を生成するのに、かなりの電力と時間とを要し、経済的でないばかりか、始動時に加熱することから蒸発燃料の供給が遅れてしまい、始動時エミッション向上効果は望めない。
本発明は、このような実状に鑑み、機関始動時に必要かつ十分な量の蒸発燃料を供給可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
このため、本発明では、燃料タンクとは別に、これより小容量のサブタンクを設け、機関運転中又は機関停止時に該サブタンクの燃料を蒸発させてキャニスタに吸着させる構成とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、専用のサブタンクを設けることで、蒸発燃料の生成が容易かつ迅速となり、機関始動時までに蒸発燃料を生成してキャニスタに吸着させておくことで、機関始動時に十分な量の蒸発燃料を利用でき、所望の始動時エミッション向上効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
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は本発明の第１実施形態を示すシステム図である。
エンジン（内燃機関）１の吸気系（吸気管）２には、上流側の集合部にスロットル弁３が設けられ、また、下流側の各気筒への枝管に各気筒毎に燃料噴射弁４が設けられている。５は排気系（排気管）を示している。
【０００７】
燃料噴射弁４は、図示しないエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）からエンジン回転に同期して出力される噴射パルス信号により開弁して、所定圧力に調圧された燃料を噴射供給する。燃料噴射弁４には、燃料タンク６内の燃料が燃料ポンプ（図示せず）により圧送されプレッシャレギュレータ（図示せず）により調圧されて供給されるようになっている。
【０００８】
ここで、燃料タンク６とは別に、これより小容量のサブタンク（気化用燃料タンク）７が設けられている。サブタンク７の容量は、始動時に使用する蒸発燃料を生成するのに必要十分な量の燃料を貯留できる大きさとする。
燃料タンク６とサブタンク７とは燃料通路８によりつながれており、燃料通路８に設けた燃料ポンプ９により燃料タンク６内の燃料の一部がサブタンク７に供給される。燃料ポンプ９はサブタンク７内に一定量の燃料が保持されるように駆動される。
【０００９】
サブタンク７からは、供給バルブ（チェックバルブ）１０を介して、燃料通路１１が導出されている。この燃料通路１１はキャニスタ１２に接続されている。
キャニスタ１２は、内部に活性炭などのＨＣ吸着材を充填したもので、燃料通路１１から導入される蒸発燃料を一時的に吸着することができる。
キャニスタ１２からは、パージバルブ（チェックバルブ）１３を介して、パージ通路１４が導出されている。パージ通路１４は、スロットル弁３下流の吸気管２内に開口している。尚、吸入空気と蒸発燃料との混合が始動可能な比率となるようにパージ通路１４の径を設定する。また必要により、キャニスタ１２に新気導入口（大気開放口）を形成する。
【００１０】
前記サブタンク７と前記キャニスタ１２との間の燃料通路１１には、これを包覆するように、加熱蒸発装置１５が設けられている。
加熱蒸発装置１５は、例えば、燃料通路１１周りにエンジン冷却水を流通させるもの（冷却水との熱交換器）により構成し、エンジン運転中及びエンジン停止時に、エンジン冷却水の熱によって燃料通路１１内の燃料を加熱して、蒸発燃料を生成するようにする。又は、電気ヒータにより構成し、エンジン運転中の適当なタイミング又はエンジン停止時に、通電することで、燃料通路１１内の燃料を加熱して、蒸発燃料を生成するようにする。
【００１１】
次に作用を説明する。
サブタンク７に一定量の燃料が保持されるように燃料ポンプ９を駆動する。
エンジン運転中（暖機後）の適当なタイミング、又は、エンジン停止時に、供給バルブ１０を開き、サブタンク７内の燃料を燃料通路１１へ導出する。
燃料通路１１には加熱蒸発装置１５が配置されており、ここで、エンジン冷却水との熱交換、又は、ヒータによる電気加熱を受けて、蒸発燃料が生成される。
【００１２】
生成された蒸発燃料は、キャニスタ１２に至り、ここに吸着される。
従って、エンジン運転中及び／又はエンジン停止時に、次回のエンジン始動時に備えて、必要十分な量の蒸発燃料をキャニスタ１２に吸着させておくことができる。尚、所望の量の蒸発燃料が生成されてキャニスタ１２に吸着される時点で供給バルブ１０を閉じる。
エンジン始動時には、パージバルブ１３を開く。すると、エンジン１の吸入負圧がキャニスタ１２に作用する結果、キャニスタ１２に吸着されていた蒸発燃料が脱離され、この脱離した蒸発燃料がパージ通路１４を通って吸気管２内に吸入される。よって、蒸発燃料を用いて始動でき、始動性を高めることができると共に、始動時エミッション向上効果を得ることができる。尚、蒸発燃料が少ない場合等、設定によっては、燃料噴射弁４から燃料を噴射する。
【００１３】
本実施形態によれば、燃料タンク６とは別に、これより小容量のサブタンク７を設け、エンジン運転中又はエンジン停止時にサブタンク７の燃料を蒸発させてキャニスタ１２に吸着させる構成としたため、蒸発燃料の生成が容易かつ迅速となり、エンジン始動時までに蒸発燃料を生成してキャニスタ１２に吸着させておくことで、エンジン始動時に十分な量の蒸発燃料を利用でき、所望の始動時エミッション向上効果を得ることができる。
【００１４】
また、本実施形態によれば、前記サブタンク７の燃料を加熱して蒸発させる加熱蒸発装置１５を設けたことにより、より積極的に蒸発燃料を生成でき、運転時間が短い場合でも始動用の蒸発燃料を確実に得ることができる。
前記加熱蒸発装置１５として、エンジン冷却水によって加熱するものを用いる場合は、電力消費等を伴うことなく、経済的に実施できる。
【００１５】
前記加熱蒸発装置１５として、電気ヒータによって加熱するものを用いる場合は、加熱時期の設定が自由で、管理も容易となる。
また、本実施形態によれば、サブタンク７からキャニスタ１２への燃料通路１１に加熱蒸発装置１５を設けることで、サブタンク７全体を加熱する場合に比べ、効率良く加熱でき、蒸発させた燃料をキャニスタ１２に直ちに吸着させることができる。
【００１６】
また、本実施形態によれば、サブタンク７は、一定量の燃料が保持されるように、燃料タンク６内の燃料が燃料ポンプ９により供給される構成とすることで、サブタンク７内に常に蒸発用の燃料を確保することができる。
図２は本発明の第２実施形態を示しており、これについて説明する。
第２実施形態では、サブタンク７を直接加熱するように、加熱蒸発装置１６を設けている。
【００１７】
加熱蒸発装置１６は、例えば、サブタンク７周りにエンジン冷却水を流通させるもの（冷却水との熱交換器）により構成し、エンジン運転中及びエンジン停止時に、エンジン冷却水の熱によってサブタンク７内の燃料を加熱して、蒸発燃料を生成するようにする。又は、電気ヒータにより構成し、エンジン運転中の適当なタイミング又はエンジン停止時に、通電することで、サブタンク７内の燃料を加熱して、蒸発燃料を生成するようにする。
【００１８】
従って、第２実施形態の場合は、エンジン運転中（暖機後）及び／又はエンジン停止時に、加熱蒸発装置１６により、エンジン冷却水との熱交換、又は、ヒータによる電気加熱を受けて、サブタンク７内で蒸発燃料が生成される。生成された蒸発燃料は、適当なタイミングで供給バルブ１０を開くことで、燃料通路１１によりキャニスタ１２に導入され、ここに吸着される。
【００１９】
特に第２実施形態によれば、加熱蒸発装置１６がサブタンク７を直接加熱するように設けられているので、蒸発燃料の生成が確実となり、生成後にキャニスタ１２側に送ることができる。
図３は本発明の第３実施形態を示しており、これについて説明する。
第３実施形態では、吸気管２へのパージ通路１４の開口部をベンチュリ構造にしてある。すなわち、吸気系２のスロットル弁３上流にベンチュリ部１７を形成し、ここにパージ通路１４を開口させてある。
【００２０】
特に第３実施形態によれば、吸入空気と蒸発燃料との混合割合を一定に保つことができる。また、第３実施形態では、パージバルブ（１３）を省略したが、取付けるようにしてもよい。
尚、以上の第１〜第３実施形態では、サブタンク７に対し、加熱蒸発装置１５、１６を設けたが、サブタンク７は、小容量であり、エンジンの熱を受けて温度上昇しやすく、エンジン運転中に内部で蒸発燃料が生成される場合は、加熱蒸発装置１５、１６を省略することもできる。
【００２１】
また、キャニスタ１２に圧力センサや温度センサなどを取付けて、燃料濃度を管理し、吸気系への供給量を制御するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態を示すシステム図
【図２】本発明の第２実施形態を示すシステム図
【図３】本発明の第３実施形態を示すシステム図
【符号の説明】
【００２３】
１  エンジン
２  吸気系（吸気管）
３  スロットル弁
４  燃料噴射弁
５  排気系（排気管）
６  燃料タンク
７  サブタンク（気化用燃料タンク）
８  燃料通路
９  燃料ポンプ
１０  供給バルブ
１１  燃料通路
１２  キャニスタ
１３  パージバルブ
１４  パージ通路
１５  加熱蒸発装置（冷却水との熱交換器、又は、電気ヒータ）
１６  加熱蒸発装置（冷却水との熱交換器、又は、電気ヒータ）
１７  ベンチュリ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
2007239523.tif 000005