JP4130864B2 - 燃料噴射用の吸気絞り弁制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関のインテークマニホールドに接続される燃料噴射用の吸気絞り弁制御装置に関し、特に、パージコントロールバルブが直結された燃料噴射用の吸気絞り弁制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、エンジンを駆動させるための燃料を貯留する燃料タンク内においては蒸発燃料が発生する。この蒸発燃料が大気中へ放出されると大気汚染の原因となるため、該蒸発燃料をエンジンのシリンダ室と連通する絞り弁制御装置のスロットル本体に形成された吸気通路へパージして(吸入させて)混合気とともに燃焼させている。
【0003】
蒸発燃料の吸気通路へのパージ方法としては、燃料タンク内において発生した蒸発燃料を活性炭からなるキャニスタに一旦吸着させ、その後、キャニスタに吸着された燃料を、パージコントロールバルブの制御下にエンジンの負荷運転中において吸気通路にパージする方法が知られている。この場合、パージコントロールバルブと絞り弁制御装置とは配管によって接続されるとともに、スロットル本体の絞り弁が保持固定されたスロットル軸と平行な面には、該配管と吸気通路とを連通させるために小径のパージ孔が形成されている。すなわち、絞り弁制御装置の絞り弁が開状態となったときに吸気通路を流通する空気の吸引圧によってパージ孔から吸気通路に蒸発燃料がパージされることになる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記の従来技術においては、パージコントロールバルブと絞り弁制御装置とが配管によって接続されているため、該絞り弁制御装置の絞り弁が開いてからパージコントロールバルブの制御下に蒸発燃料が吸気通路にパージされるまでに該蒸発燃料が配管の長さ分だけ流通しなければならず、その分、吸気通路に到達するまでに時間がかかる。換言すれば、蒸発燃料は、絞り弁を開いてから速やかに吸気通路にパージされず、該絞り弁の動作に対して応答性が悪いという不具合がある。
【0005】
しかも、小径なパージ孔はスロットル本体のスロットル軸と平行な面に形成されるため、該絞り弁の開閉動作により該絞り弁と該パージ孔の出口部(吸気通路との連通部)との距離が変動する。それにより、パージ孔の出口部近傍の圧力変動が起こり、ひいては、蒸発燃料のパージ量が変動してしまい、確実に燃料タンク内にて発生した蒸発燃料を吸気通路にパージすることができないという問題点が指摘されている。さらに、パージ孔は小径なため、十分な流量の蒸発燃料をパージすることができないという難点がある。
【0006】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、絞り弁の動作に対応して速やかに蒸発燃料を吸気通路にパージするとともに、該絞り弁の開閉動作に影響されることなく確実に所望の流量の蒸発燃料をパージすることができる燃料噴射用の吸気絞り弁制御装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、燃料タンクからの蒸発燃料を吸着する吸着器の下流側に配置され、スロットル本体の吸気通路とは別のパージ通路に接続されると共に、前記吸気通路に連通されてパージされる前記蒸発燃料の流量を制御するためのパージコントロールバルブを有する燃料噴射用の吸気絞り弁制御装置であって、
前記パージコントロールバルブの吐出ノズルから吐出された蒸発燃料は、前記吸気通路の外周に沿って断面円弧状に延在し、前記スロットル本体における軸方向端面に形成されたパージ通路に流通するとともに、該吸気通路と該パージ通路との連通部が、前記スロットル本体に設けられたスロットル軸の軸方向から前記吸気通路側に向かって延在し、前記スロットル本体の軸方向端面側からの前記スロットル軸の投影位置上に前記吸気通路に対して略垂直に開口するよう形成されることを特徴とする。
【0008】
本発明によれば、燃料タンクからの蒸発燃料を吸着する吸着器の下流側に配置され、スロットル本体の吸気通路とは別のパージ通路に接続されたパージコントロールバルブの吐出ノズルから吐出される蒸発燃料を、断面円弧状に延在するパージ通路を介して吸気通路へと流通させると共に、パージ通路と該吸気通路との連通部を、スロットル軸の軸方向から前記吸気通路側に向かって延在させ、前記スロットル本体の軸方向端面側からの前記スロットル軸の投影位置上に前記吸気通路に対して略垂直に開口するよう形成している。これにより、絞り弁の開閉動作によって該絞り弁と前記連通部との距離が変動することがなく、前記連通部が絞り弁の開閉動作による圧力変動の影響を受けることがないため、所望の流量の蒸発燃料を確実に吸気通路に対してパージすることができる。
【0009】
さらに、パージ通路を、スロットル本体における軸方向の端面に形成することにより、例えば、該スロットル本体をダイカストなどにより成形する際、同時にパージ通路も成形できるため、スロットル本体を成形した後にドリル等の機械加工を施してパージ通路を形成する必要がなく、容易にパージ通路を形成することが可能となる。
【0010】
上述した構成を有する絞り弁制御装置において、前記パージコントロールバルブを前記スロットル本体において前記スロットル軸と略平行な面に直結すると好適である。これにより、パージコントロールバルブと絞り弁制御装置とを接続する配管が不要となるため、該パージコントロールバルブの吐出ノズルと該絞り弁制御装置のスロットル本体に形成される吸気通路との距離を可及的に短縮することができる。その結果、絞り弁の動作に対応して速やかに蒸発燃料を吸気通路にパージすることが可能となる。
【0011】
また、前記パージ通路を、略一定幅で形成すると好適である。吸気通路に連通するパージ通路が従来技術のような小径のパージ孔ではなく所定の容積を有するため、蒸発燃料を所望の流量だけ確実にパージすることができるからである。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明に係る燃料噴射用の吸気絞り弁制御装置につき好適な実施の形態を挙げ、添付の図1〜図4を参照しながら以下詳細に説明する。なお、この燃料噴射用の吸気絞り弁制御装置は、その用途が限定されるものではないが、本実施の形態においては、例えば、燃料噴射式の自動車のエンジンのシリンダ室内に空気を送給するためのインテークマニホールドに接続されるものとする。
【0013】
本実施の形態に係る燃料噴射用の吸気絞り弁制御装置10は、図1及び図2に示すように、スロットル本体12を有し、該スロットル本体12は入口面14と該入口面14と略平行な出口面16とを備える。前記入口面14と前記出口面16とに連通するように前記スロットル本体12の略中央部にエンジンのシリンダ室内に空気を供給するための吸気通路18が形成される(図2参照)。この吸気通路18内には、該吸気通路18を開閉すべく絞り弁20が回動自在に配設され、該絞り弁20は、ねじ22によってスロットル軸24に固定保持されている(図2参照)。
【0014】
前記スロットル軸24は、前記吸気通路18の軸方向と直交する方向に該吸気通路18を貫通して、前記スロットル本体12の第1の側面26及び該第1の側面26と略平行な第2の側面28から突出して延在している。前記第1の側面26には前記絞り弁20の回転角度を検出するため開度センサ30が取着され、前記スロットル軸24の一端部は該開度センサ30のロータ(図示せず)に直接嵌合している(図1参照)。また、前記スロットル軸24の他端部にはスロットルレバー32が装着されるとともに、該スロットルレバー32の外れ防止用のナット34が該スロットル軸24に螺着される(図1及び図2参照)。
【0015】
スロットルレバー32は、断面が略U状のワイヤ係合部36を有するガイド部38と、該ガイド部38に固定される円板部40とを有し、該ワイヤ係合部36の一端部にはアクセルワイヤ(図示せず)の一端が固定され、該アクセルワイヤの他端はアクセルペダル(図示せず)に連なっている。
【0016】
円板部40には、前記スロットル軸24の軸方向に相反して指向する第1の爪部42及び第2の爪部44が設けられ、かつ、該スロットル軸24の軸方向内方に指向するばね係止部46が固着される(図2参照)。さらに、第2の側面28と円板部40との間にスロットル軸24を囲繞するように第1のリターンスプリング48が介装される。この第1のリターンスプリング48の一端はばね係止部46に係止されるとともに、該第1のリターンスプリング48の他端はスロットル本体12に係止される。前記第1のリターンスプリング48の半径方向内方に、第2のリターンスプリング50が配設される。すなわち、前記第1のリターンスプリング48と前記第2のリターンスプリング50は、異径であり、かつ前記スロットル軸24に対し同軸に装着されている。前記第1のリターンスプリング48と前記第2のリターンスプリング50は、所定の角度だけ回転した状態にある絞り弁20を原位置に復帰させるためのものである。
【0017】
なお、図1中、参照符号52は、スロットル本体12の第2の側面28に固定されたスロットルステーを示す。
【0018】
スロットル本体12のスロットル軸24と略平行な第3の側面54には、アイドルスピードコントロールバルブ56が直結される。このアイドルスピードコントロールバルブ56は、アイドリング時にエンジンのシリンダ室内に最適な流量の空気を送給するために、該空気の流量制御を行うためのものである。具体的には、エンジン冷間時には送給する空気の流量を相対的に多くして、該エンジンが暖気されるにつれて次第に流量を少なくし、暖気完了後にはほぼ一定の流量になるように流量制御する。前記アイドルスピードコントロールバルブ56は一般的な電磁弁が用いられるため、その詳細な説明は省略する。
【0019】
図1及び図2に示すように、スロットル本体12の第3の側面54と略平行な第4の側面58には、負圧センサ60とパージコントロールバルブ62とが並列状態で配設される。この負圧センサ60は吸気通路18内の圧力を検出するものであり、該負圧センサ60の支持部64を挿通するボルト66によって前記第4の側面58に支持固定される。また、スロットル本体12の出口面16から前記負圧センサ60に連通する負圧通路68が形成される。この負圧通路68は、前記出口面16に接続されるインテークマニホールド(図示せず)に連通している。つまり、前記吸気通路18と前記負圧通路68とは、連通した状態となる。従って、負圧センサ60によってインテークマニホールドからエンジンに送給される空気が吸引されて吸気通路18内の圧力が検出される。
【0020】
パージコントロールバルブ62は、バルブ本体70と、蒸発燃料を導入するための導入ノズル72と、該バルブ本体70の底面からスロットル本体12の第4の側面58に貫装される吐出ノズル74とを有する。前記バルブ本体70に設けられる一対の支持部76a及び76bを挿通するボルト78によって、パージコントロールバルブ62が前記第4の側面58に直結される状態となる(図1参照)。
【0021】
さらに、前記吐出ノズル74はスロットル本体12内において、吸気通路18の軸方向に対し出口面16に向かうにつれて拡開して形成される連通路80に連通するとともに(図3参照)、該連通路80は該出口面16を切り欠くように該吸気通路18の外周に沿って断面が略一定幅の円弧状に形成されるパージ通路82に連通する(図2及び図3参照)。図3から諒解されるように、このパージ通路82の連通部82aは、スロットル軸24の軸を吸気通路18の軸方向に平行移動した位置(スロットル軸24の近傍)において、該吸気通路18と連通している。すなわち、前記パージコントロールバルブ62の前記吐出ノズル74は、前記連通路80及び前記パージ通路82を介して前記吸気通路18と連通することになる。
【0022】
なお、図2中、参照符号84は、スロットル本体12とインテークマニホールドとを接続するためのボルト孔を示し、図3中、参照符号86は、シール部材を示す。
【0023】
本実施の形態に係る燃料噴射用の吸気絞り弁制御装置10は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にアクセルペダルを操作してから(アクセルペダルを踏み込んでから)該アクセルペダルの操作を解除するまでの動作について説明する。
【0024】
先ず、アクセルペダル(図示せず)を操作する。これにより、前記アクセルペダルに連なるアクセルワイヤ(図示せず)が引張され、該アクセルワイヤの一端が固定されるワイヤ係合部36、すなわち、スロットルレバー32が原位置から回転する。従って、前記スロットルレバー32と一体的にスロットル軸24が回転し、絞り弁20が所定の角度だけ回転して吸気通路18が開成され、該吸気通路18を空気が流通することになる。
【0025】
その際、パージコントロールバルブ62の導入ノズル72には、前記吸気通路18を流通する空気の吸引圧によって、燃料タンク内にて発生した蒸発燃料が活性炭からなるキャニスタを介して導入される。前記導入ノズル72から導入された蒸発燃料は、バルブ本体70を通過して吐出ノズル74から吐出される。このとき、バルブ本体70内に設けられる弁体(図示せず)の開度によって、蒸発燃料の流量が制御される。
【0026】
前記吐出ノズル74から吐出された蒸発燃料は、スロットル本体12に形成された連通路80及び該スロットル本体12の出口面16に形成されたパージ通路82を流通して吸気通路18にパージされる。これにより、蒸発燃料は、エンジンのシリンダ室直前で形成される混合気とともに該シリンダ室に送給されて燃焼処理されることになる。
【0027】
その後、アクセルペダルの操作を解除する。これにより、第1のリターンスプリング48及び第2のリターンスプリング50の引張作用下に、スロットルレバー32が原位置に復帰する方向に回転して、該絞り弁20が該吸気通路18を閉塞する状態となる。
【0028】
なお、図4に本実施の形態に係る燃料噴射用の吸気絞り弁制御装置10の変形例を示す。この変形例に係る燃料噴射用の吸気絞り弁制御装置10は、負圧通路68に連通するとともに、スロットル本体12の出口面16を切り欠くように吸気通路18の外周に沿って断面が略一定幅の円弧状に形成される吸引通路100を有する。この吸引通路100の連通部100aは、スロットル軸24の軸を吸気通路18の軸方向に平行移動した位置(スロットル軸24の近傍)において、該吸気通路18と連通している。これにより、負圧センサ60によってスロットル本体12に形成される吸気通路18内からエンジンに送給される空気が吸引されて吸気通路18内の圧力が検出される。
【0029】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、燃料タンクからの蒸発燃料を吸着する吸着器の下流側に配置され、スロットル本体の吸気通路とは別のパージ通路に接続されたパージコントロールバルブの吐出ノズルから吐出される蒸発燃料を、断面円弧状に延在するパージ通路を介して吸気通路と流通させると共に、該パージ通路と該吸気通路との連通部を、スロットル軸の軸方向から前記吸気通路側に向かって延在させ、前記連通部を、前記スロットル本体の軸方向端面側からの前記スロットル軸の投影位置上に前記吸気通路に対して略垂直に開口するよう形成しているため、絞り弁の開閉動作によって該絞り弁と前記連通部との距離が変動することがない。このため、連通部が絞り弁の開閉動作による圧力変動の影響を受けることがなく、確実に所望の流量の蒸発燃料を吸気通路に対してパージすることができる。
【0030】
しかも、パージ通路を、スロットル本体における軸方向端面に形成することにより、例えば、該スロットル本体をダイカストなどにより成形する際、同時にパージ通路も成形できるため、スロットル本体を成形した後にドリルなどの機械加工を施してパージ通路を形成する必要がなく、容易にパージ通路を形成することが可能になるという特有の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本実施の形態に係る燃料噴射用の吸気絞り弁制御装置を示す正面説明図である。
【図2】 図1における燃料噴射用の吸気絞り弁制御装置を示す底面説明図である。
【図3】 図1における燃料噴射用の吸気絞り弁制御装置のIII-III線からみた一部省略要部断面説明図である。
【図4】 図1における燃料噴射用の吸気絞り弁制御装置の変形例を示す底面説明図である。
【符号の説明】
10…吸気絞り弁制御装置 12…スロットル本体
16…出口面 18…吸気通路
24…スロットル軸 58…第4の側面
62…パージコントロールバルブ 74…吐出ノズル
80…連通路 82…パージ通路
82a…連通部
Claims (3)
- 燃料タンクからの蒸発燃料を吸着する吸着器の下流側に配置され、スロットル本体の吸気通路とは別のパージ通路に接続されると共に、前記吸気通路に連通されてパージされる前記蒸発燃料の流量を制御するためのパージコントロールバルブを有する燃料噴射用の吸気絞り弁制御装置であって、
前記パージコントロールバルブの吐出ノズルから吐出された蒸発燃料は、前記吸気通路の外周に沿って断面円弧状に延在し、前記スロットル本体における軸方向端面に形成されたパージ通路に流通するとともに、該吸気通路と該パージ通路との連通部が、前記スロットル本体に設けられたスロットル軸の軸方向から前記吸気通路側に向かって延在し、前記スロットル本体の軸方向端面側からの前記スロットル軸の投影位置上に前記吸気通路に対して略垂直に開口するよう形成されることを特徴とする燃料噴射用の吸気絞り弁制御装置。 - 請求項1記載の絞り弁制御装置において、
前記パージコントロールバルブが、前記スロットル本体において前記スロットル軸と略平行な面に直結されることを特徴とする燃料噴射用の吸気絞り弁制御装置。 - 請求項1又は2記載の絞り弁制御装置において、
前記パージ通路は、略一定幅で形成されることを特徴とする燃料噴射用の吸気絞り弁制御装置。
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