JP2014145665A - 燃料タンク構造 - Google Patents

Abstract

【課題】静電容量特性の異なる燃料が給油されても、液位検知の誤差を少なくすることができる燃料タンク構造を提供する。
【解決手段】燃料タンク１４の内部で燃料の接触範囲に応じて静電容量が変化する液位検知センサ２６Ｌの側方を取り囲む筒体３８を備え、サブカップ２４内の燃料の一部を、燃料ポンプ４０により燃料導入配管５０の分岐した筒体導入配管５０Ａを介して流出口５０Ｃから筒体３８内に導入する。液位検知センサ２６Ｌと対向する面は斜め上方に傾斜する傾斜面３８Ｓとされ、流下途中の燃料が液位検知センサ２６Ｌに接触することが抑制される。筒体３８の内壁３８Ｂの内側で底壁部２４Ｂ側には性状検知センサ２６Ｒが設けられ、異種燃料を検知する。燃料ポンプ４０は、フィルタ４６、吸引管３６を介してサブカップ２４内に貯留された燃料を吸引し、燃料送出配管４４を通じてエンジンに送出する。
【選択図】図３

Description

本発明は、燃料タンク構造に関する。

自動車の燃料タンクでは、収容された燃料の液位を正確に検知することが望まれる。たとえば特許文献１には、サブタンクの上下を貫通する第１〜第３の筒体を設け、これらの筒体によって測定電極部及び基準電極部を構成した液面測定装置が記載されている。この液面測定装置では、基準電極部がサブタンク内の燃料で満たされており、メインタンクと連通された測定電極部により、液面レベルを検出する。

ところで、燃料タンク内には、静電容量特性の異なる燃料（たとえば、ガソリンとエタノールの混合比率が異なる燃料）が給油されることがある。静電容量センサの静電容量から液位を検出する構造において、このように静電容量特性の異なる燃料が静電容量センサに接触すると、正確に液位を検知することが難しい場合がある。

特開平２−０８７０２２号公報

本発明は上記事実を考慮し、静電容量特性の異なる燃料が給油されても、液位検知の誤差を少なくすることが可能な燃料タンク構造を得ることを課題とする。

請求項１に記載の発明では、内部に燃料を収容可能な燃料タンクと、前記燃料タンクの内部で上下方向に沿って配置され燃料の接触範囲に応じて静電容量が変化する液位検知センサと、前記液位検知センサの側方を取り囲んで上下方向に延在されると共に、下部が開放された筒体と、前記燃料タンク内に備えられ、燃料タンク内の燃料が収容されるサブカップと、前記サブカップ内の燃料を前記筒体内に上方から導入する導入部材と、前記筒体内で前記液位検知センサと対向すると共に斜め上方を向くよう傾斜する傾斜面と、を有する。

この燃料タンク構造では、液位検知センサの静電容量から、燃料タンク内の燃料の液位を検知することができる。

液位検知センサの側方は、上下方向にわたって筒体により取り囲まれているが、筒体の下部は開放されている。したがって、筒体の下部から内部への燃料の出入りが可能である。

また、この燃料タンク構造では、サブカップ内の燃料が導入部材によって、筒体内に上方から導入に導入される。導入された燃料は、筒体の下部から筒体外（燃料タンクの内部）へ排出され、筒体内の液位は、筒体外（燃料タンク内）の液位と等しくなる。

したがって、燃料タンク内に残存する燃料と異なる特性の燃料（以下、「異種燃料」という）が給油された場合であっても、筒体内には、給油前にサブカップ内に残存していた燃料が導入される。筒体内に、給油された異種燃料が流入することが抑制されるため、液位検知センサによる検知液位の誤差を少なくすることが可能である。

しかも、筒体内には液位検知センサと対向する傾斜面が設けられている。この傾斜面は斜め上方を向くように傾斜している。したがって、筒体内に導入された導入燃料は、傾斜面に沿って滑らかに流下する。このため、筒体内において燃料液面よりも上方で、導入燃料が液位検知センサに接触することが抑制される。これにより、液位検知センサによる検知液位の誤差をさらに少なくすることが可能である。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記筒体の内面の一部が前記傾斜面とされている。

筒体の内面の一部を傾斜面とことで、傾斜面を構成するためにあらたな部材を設ける必要がなく、部品点数の増加を抑制できる。

請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の発明において、前記筒体の全体が傾斜されて前記傾斜面が構成されている。

筒体の全体を傾斜させる簡単な構造で、傾斜面を構成できる。

請求項４に記載の発明では、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明において、前記筒体内に設けられ前記導入燃料を前記液位検知センサから離間した位置に誘導して流下させる。

誘導部材により、導入燃料は筒体内で液位検知センサから離間した位置に誘導されて流下する。導入燃料が直接的に液位検知センサに接触することを抑制できるので、より正確な液位検知が可能となる。

請求項５に記載の発明では、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の発明において、前記導入部材が前記傾斜面の上方で前記筒体内に開口している。

傾斜面の上方から、導入部材により筒体内に燃料が導入されるので、導入された燃料を傾斜面に沿って流下させやすい構造となる。

請求項６に記載の発明では、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の発明において、前記燃料タンクの内部に配置され燃料の性状に応じて静電容量が変化する燃料性状センサ、を有する。

燃料性状センサにおいて、燃料の性状に応じて静電容量が変化するので、これに基づいて、液位検知センサで検知した液位を補正でき、より正確な液位検知が可能となる。

請求項７に記載の発明では、請求項６に記載の発明において、前記燃料性状センサが前記サブカップ内に備えられている。

サブカップ内に燃料が収容されると共に性状検知センサが備えられるので、このようなサブカップがない構成と比較して、燃料液面が傾斜した状態でも、サブカップ内の燃料が性状検知センサに接触した状態を、より確実に維持できる。

本発明は上記構成としたので、静電容量特性の異なる燃料が給油されても、液位検知の誤差を少なくすることができる。

本発明の第１実施形態の燃料タンク構造をエンジン及び燃料供給配管と共に示す正面である。 本発明の第１実施形態の燃料タンク構造を構成する燃料ポンプモジュールを示す概略斜視図である。 本発明の第１実施形態の燃料タンク構造を構成する燃料ポンプモジュールを燃料タンクの一部と共に示す図２の３−３線断面図である。 本発明の第１実施形態の燃料タンク構造を構成する燃料ポンプモジュールを示す図２の４−４線断面図である。 本発明の第１実施形態の燃料タンク構造に用いられる静電容量センサユニットを部分的に示す正面図である。 本発明の第１実施形態の燃料タンク構造における給油前の状態を図３と同様の断面で示す断面図である。 本発明の第１実施形態の燃料タンク構造における満タン液位に達していない給油直後の状態を図３と同様の断面で示す断面図である。 本発明の第１実施形態の燃料タンク構造における満タン液位に達した給油直後の状態を図３と同様の断面で示す断面図である。 本発明の第２実施形態の燃料タンク構造を構成する筒体を一部破断して示す拡大斜視図である。 本発明の第２実施形態の燃料タンク構造を構成する筒体を示す図９Ａの９Ｂ−９Ｂ線断面図である。 本発明の第３実施形態の燃料タンク構造を構成する筒体を一部破断して示す拡大斜視図である。 本発明の第３実施形態の燃料タンク構造を構成する筒体を示す図１０Ａの１０Ｂ−１０Ｂ線断面図である。 本発明の第４実施形態の燃料タンク構造を構成する筒体を図９Ｂと同様の断面で示す断面図である。 本発明の第５実施形態の燃料タンク構造を構成する燃料ポンプモジュールを燃料タンクの一部と共に図３と同様の断面で示す断面図である。

図１には、本発明の第１実施形態の燃料タンク構造１２が、エンジン２０に対し燃料供給するための燃料供給配管５２と共に示されている。また、図２には、燃料タンク構造１２に用いられる燃料ポンプモジュール２２（サブカップ２４及びその近傍）が斜視図にて示されている。

この燃料タンク構造１２は、内部に燃料を収容可能な燃料タンク１４を有している。燃料タンク１４は、全体として略直方体の箱状に形成されている。特に本実施形態の燃料タンク１４は、底壁１４Ｂと上壁１４Ｕとが互いに接近又は離間することで、燃料タンク１４の容積を可変とした構造である。

燃料タンク１４には、満タン液位ＨＬ及び警告液位ＬＬが設定されている。満タン液位ＨＬは、燃料タンク１４内に給油したときに、液面がこの満タン液位ＨＬに達すると、それ以上は給油できないように設定された液位である。したがって、通常では燃料タンク１４内の液位が満タン液位ＨＬを上回ることはない。また、警告液位ＬＬは、燃料タンク１４内の燃料が消費された場合に、液面がこの警告液位ＬＬに達するまでに警告等がなされ、給油を促すように設定された液位である。

燃料タンク１４の上壁１４Ｕには、挿入口１６が形成されている。挿入口１６からは、燃料ポンプモジュール２２を挿入することができる。挿入口１６は、燃料タンク１４の外側から蓋部材１８で閉塞される。

燃料タンク１４内に配置される燃料ポンプモジュール２２は、燃料タンク１４内の燃料をエンジン２０に送出することができる。図２に詳細に示すように、燃料ポンプモジュール２２は、上面が開放された略円筒状のサブカップ２４を有している。

そして、蓋部材１８から下方に延出された１又は複数本（本実施形態では２本）のガイド棒３４がサブカップ２４のガイド筒に挿入されている。これにより、底壁１４Ｂと上壁１４Ｕとが互いに接近又は離間した場合でも、サブカップ２４の位置及び姿勢が安定的に維持されるようになっている。特に、ガイド棒３４には蓋部材１８に対しガイド筒を下方に付勢する圧縮コイルスプリングが装着されている。この付勢力により、サブカップ２４の底壁２４Ｂが、燃料タンク１４の底壁１４Ｂに接触した状態を維持できる。

図３に示すように、サブカップ２４内には、燃料ポンプ４０が備えられている。燃料ポンプ４０の下部には、燃料を吸引するための燃料吸引配管３６が接続されている。燃料吸引配管３６の下端には、燃料を吸引可能な燃料吸引口４２が設けられている。燃料ポンプ４０を駆動することで、サブカップ２４内の燃料を、燃料吸引口４２から吸引する。そして、燃料送出配管４４を通じて、サブカップ２４内の燃料をエンジン２０（図１参照）に向けて送り出すことができる。

燃料ポンプ４０の燃料吸引口４２には、燃料フィルタ４６が装着されている。燃料フィルタ４６は、網目状の部材によって袋状に形成されており、その内部に、燃料吸引口４２が位置している。燃料フィルタ４６は、サブカップ２４内の燃料ＧＳを燃料吸引口４２から吸引するときに、燃料中の異物を除去する作用を有している。

サブカップ２４内には燃料タンク１４内の燃料の一部が貯留される。したがって、燃料タンク１４に対し燃料ＧＳが傾斜し偏在したときでも、サブカップ２４内に貯留された燃料の一部が燃料フィルタ４６から離れる現象（いわゆる燃料切れ）を抑制できる。

図２から分かるように、サブカップ２４の周壁２４Ｓの下部には、周壁２４Ｓを部分的に内側に湾曲させた凹部２４Ｄが形成されている。凹部２４Ｄにはジェットポンプ４８が配置されている。

ジェットポンプ４８には、後述するジェットポンプ導入配管５０Ｂが接続されている。ジェットポンプ導入配管５０Ｂから導入された燃料により、ジェットポンプ４８の内部には負圧が生じる。そしてこの負圧により、サブカップ２４の外部（燃料タンク１４の内部）から燃料ＧＳを、吸引口４８Ｂを通じて吸引し、凹部２４Ｄに形成された貫通孔２４Ｈを通じてサブカップ２４内に燃料を送り込む（圧送する）作用を有している。

図３及び図４に示すように、サブカップ２４内には、底壁２４Ｂから隔壁２４Ｐが立設されている。隔壁２４Ｐは、周壁２４Ｓの一部とで貫通孔２４Ｈを取り囲むと共に、周壁２４Ｓの高さよりも低く形成されている。そして、周壁２４Ｓの一部と隔壁２４Ｐとの間に一時収容部２４Ｔが構成されている。ジェットポンプ４８から貫通孔２４Ｈを経て導入された燃料は、この一時収容部２４Ｔに一時的に収容される。一時収容部２４Ｔから溢れた燃料が、隔壁２４Ｐを超えて、サブカップ２４内（一時収容部２４Ｔ以外の領域）に収容される。以下において、単に「サブカップ２４内」あるいは「サブカップ２４の内部」というときは、サブカップ２４において一時収容部２４Ｔ以外の領域をいう。

なお、図３は図２における３−３線断面図であるが、図４にも３−３線を記入し、断面位置を示している。

図２及び図３に示すように、燃料ポンプモジュール２２は、サブカップ２４の外側に位置する筒体３８を備えている。筒体３８は、燃料タンク１４の満タン液位ＨＬよりも高い位置まで形成されている。

本実施形態では、図３及び図４から分かるように、筒体３８は、サブカップ２４から遠い位置にある外壁３８Ａと、サブカップ２４側の位置にある内壁３８Ｂ、及び外壁３８Ａと内壁３８Ｂとに連続する２つの側壁３８Ｃを有し、水平断面が略長方形の筒状に形成されている。そして、筒体３８は、平面視にて、サブカップ２４の外周の一部分に存在している。筒体３８の一部（内壁３８Ｂの中間から下部の部分）は、サブカップ２４の周壁２４Ｓが兼用する構造とされている。

筒体３８は、上方には開放されている。筒体３８の下部（底壁１４Ｂの近傍）には燃料出入口５６が形成されている。すなわち、筒体３８は上下に開放されている。

燃料タンク１４内の燃料は、燃料出入口５６を経て筒体３８内に出入りする。このため、燃料タンク１４内の液位と、筒体３８内の液位とは略等しくなる。

さらに、燃料ポンプモジュール２２は、静電容量センサユニット２６を備えている。図２に詳細に示すように、静電容量センサユニット２６は、蓋部材１８の上面に搭載されるセンサ回路部２６Ｃと、このセンサ回路部２６Ｃから、サブカップ蓋３２を貫通して下方に延出されたセンサ本体部２６Ｓと、を有している。

図５にも示すように、センサ本体部２６Ｓは、ベース２８を有している。ベース２８は、樹脂フィルム等の折り曲げ可能な絶縁体によって、全体として略長尺状に形成されている。ベース２８の先端は二股状に分岐されており、第１ベース部２８Ａと第２ベース部２８Ｂとが形成されている。

図２及び図３に示すように、第１ベース部２８Ａは、筒体３８内に上方から挿入され、先端が筒体３８の下部近傍に達している。第２ベース部２８Ｂは、サブカップ２４内に挿入され、先端がサブカップ２４の底壁２４Ｂの近傍に達している。

第１ベース部２８Ａの表面には複数の電極３０がベース２８の長手方向にそって一定間隔で配置されており、液位検知センサ２６Ｌが構成されている。液位検知センサ２６Ｌの最高位置は、燃料タンク１４の満タン液位ＨＬよりも高くされている。第１ベース部２８Ａは筒体３８内に挿入されているため、液位検知センサ２６Ｌの周囲を、筒体３８が取り囲んでいる。

第２ベース部２８Ｂの表面にも、複数の電極３０がベース２８の長手方向にそって一定間隔で配置されており、性状検知センサ２６Ｒが構成されている。ただし、性状検知センサ２６Ｒは、液位検知センサ２６Ｌよりも短くなっており、第２ベース部２８Ｂの先端部分にのみ形成されている。第２ベース部２８Ｂの先端はサブカップの底壁２４Ｂの近傍に達している。

液位検知センサ２６Ｌ及び性状検知センサ２６Ｒを構成している複数の電極３０は、燃料と接している部分と接していない部分とで、静電容量の値が異なる。また、接触している燃料の性状よっても、静電容量の値が異なる。この静電容量の値の違いを用いて、静電容量センサユニット２６における燃料の接触範囲の広狭に応じた信号を出力できる。

性状検知センサ２６Ｒ及び液位検知センサ２６Ｌからの出力信号は、センサ回路部２６Ｃに送られる。さらに、燃料性状及び液位に関する情報は、エンジン制御装置７０に送られ、エンジン２０における燃料噴射等が制御される。

ここで、通常状態では、サブカップ２４内の燃料液位は、サブカップ２４の上端位置に達する（サブカップ２４内は満タンになる）ように、ジェットポンプ４８によりサブカップ２４内に燃料が送り込まれている。このため、性状検知センサ２６Ｒの全体が燃料に浸漬される。そして、性状検知センサ２６Ｒは、接触している燃料の性状に応じて静電容量が異なることを利用して、燃料タンク１４内の燃料性状を検知することが可能である。

これに対し、液位検知センサ２６Ｌは、燃料タンク１４内において、上下方向に沿って配置されている。このため、燃料タンク１４内の燃料量に応じて、燃料に浸漬される部分の長さが変化し、静電容量も異なった値をとる。これを利用して、燃料タンク１４内の燃料量を検知することが可能である。

特に本実施形態では、液位検知センサ２６Ｌは、筒体３８の外壁３８Ａに沿って配置されており、内壁３８Ｂとは所定の間隔をあけて離間している。

ここで、図３から分かるように、本実施形態では、筒体３８の全体が傾斜されている。具体的には、内壁３８の内面の一部、すなわち液位検知センサ２６Ｌと対向する面が、上側から下型に向かうにしたがって次第に液位検知センサ２６Ｌに接近するように、鉛直線ＶＬに対し所定の傾斜角θで傾斜された傾斜面３８Ｓとされている。換言すれば、傾斜面３８Ｓは、液位検知センタ２６Ｌとの対向し、斜め上を向くように傾斜された面である。また、この外壁３８Ａも、内壁３８Ｂと略平行となるように傾斜されている。このように、内壁３８Ｂ及び外壁３８Ａが共に傾斜されることで、筒体３８は全体として傾斜されている。

また、本実施形態では、１つのベース２８上に、性状検知センサ２６Ｒ及び液位検知センサ２６Ｌが構成されている。換言すれば、性状検知センサ２６Ｒ及び液位検知センサ２６Ｌが一体化されて静電容量センサユニット２６が構成されており、部品点数の増加が抑制されている。

図３に示すように、燃料ポンプ４０には、燃料導入配管５０の一端が接続されている。燃料導入配管５０は、中間部分において、筒体導入配管５０Ａと、ジェットポンプ導入配管５０Ｂとに分岐されている。なお、燃料導入配管５０の一端は、燃料ポンプ４０のベーパ排出穴やプレッシャレギュレータのリターン配管と接続されていてもよい。

燃料ポンプ４０の駆動時には、燃料吸引配管３６を通じて燃料が汲み上げられるが、この汲み上げ燃料の一部が、燃料導入配管５０に流入する。さらに、燃料導入配管５０の中の燃料は、その一部分が、ジェットポンプ導入配管５０Ｂからジェットポンプ４８へ導入される。

筒体３８の内壁３８Ｂには、その上部において、外壁３８Ａから部分的に離間する方向に曲げられた離間部３８Ｄが形成されている。この離間部３８Ｄが形成された部分では、筒体３８の内寸において、外壁３８Ａと内壁３８Ｂとの距離が部分的に拡大されており、拡大部３８Ｗが構成されている。

筒体導入配管５０Ａは、この離間部３８Ｄを貫通しており、先端の流出口５０Ｃが筒体３８の拡大部３８Ｗ内に開口している。燃料ポンプ４０の駆動時には、燃料導入配管５０に流入した燃料のうち、ジェットポンプ導入配管５０Ｂからジェットポンプ４８へ導入されなかった分は、筒体導入配管５０Ａを流れ、流出口５０Ｃから筒体３８内に導入される。

特に本実施形態では、流出口５０Ｃの位置が、満タン液位ＨＬよりも上方になっている。したがって、筒体３８内において、燃料が満タン液位ＨＬに達していても、流出口５０Ｃは液没しないので、流出口５０Ｃから導入（排出）される燃料が、排出時に抵抗を受けない。

しかも、流出口５０Ｃは、傾斜面３８Ｓの上方に位置している。これにより、流出口５０Ｃから流出した燃料（筒体３８内に導入された燃料）が傾斜面３８Ｓに沿って流下しやすい構造となっている。

拡大部３８Ｗには、筒体導入配管５０Ａの流出口５０Ｃと対向する対向壁６０が設けられている。流出口５０Ｃから筒体３８内に導入された燃料は、対向壁６０に当たることで下方に流下し、燃料内部の気泡は、液体部分から分離される。

本実施形態では、対向壁６０は、内壁３８Ｂにおける一般部３８Ｇ（離間部３８Ｄ以外の部分）に近接して配置されている。これにより、対向壁６０に沿って流下した燃料は、対向壁６０の下方では、内壁３８Ｂの傾斜面３８Ｓに誘導される。そして、傾斜面３８Ｓは、液位検知センサ２６Ｌとの対向部分が斜め上を向くように傾斜された面であるので、燃料は、傾斜面３８Ｓに沿って流下し、流下の途中で（筒体３８内での燃料液面に達するまでに）液位検知センサ２６Ｌに接触することが抑制される。

なお、図示の例では、対向壁６０は筒体３８から連続して一体成型されているが、筒体３８とは別体で成形され、ブラケット等の固定具を用いて筒体３８内に固定される構造でもよい。

筒体３８には、図２にも示すように、離間部３８Ｄと対向壁６０との間の上壁３８Ｅに気体排出孔６２が形成されている。燃料から分離された気体は、この気体排出孔６２から、筒体３８の外部（燃料タンク１４内）へ排出される。

図３に示すように、サブカップ２４の上面にはサブカップ蓋３２が配置されており、サブカップ２４内の燃料ＧＳが傾斜した場合の燃料流出が抑制されている。サブカップ蓋３２と筒体３８の間には隙間Ｇ１が構成されており、サブカップ２４内へ燃料が導入されたときにサブカップ２４内の気体を排出する作用を奏する。

サブカップ２４の底壁２４Ｂには、燃料流入孔６６が形成されている。さらに燃料流入孔６６には、燃料タンク１４内からサブカップ２４内への燃料移動は許容し、逆方向の燃料移動は阻止する一方向弁６８が設けられている。したがって、燃料タンク１４内の液位上昇時には、燃料タンク１４内の燃料が燃料流入孔６６からサブカップ２４内に流入するため、燃料タンク１４とサブカップ２４とで燃料液位は等しくなる。これに対し、燃料タンク１４内の液位低下時には、サブカップ２４内の燃料が燃料流入孔６６を通じて燃料タンク１４内に流出することはない。

次に、本実施形態の燃料タンク構造１２の作用を説明する。

この燃料タンク構造１２では、燃料ポンプ４０の駆動により、サブカップ２４内に貯留された燃料を、燃料吸引配管３６で吸引し（汲み上げ）、燃料送出配管４４を通じてエンジン等に送出することができる。

図６に示すように、燃料タンク１４内の燃料量が少なくなった状態でも、サブカップ２４内には燃料ＧＳが存在している。したがって、燃料ＧＳが傾斜し、燃料タンク１４内において偏在した場合であっても、サブカップ２４内の燃料ＧＳは、燃料吸引口４２の近傍に保持される。このため、燃料ＧＳが燃料フィルタ４６から離れて燃料フィルタ４６の油膜が切れる現象（いわゆる燃料切れ）を抑制することができる。また、サブカップ２４内の燃料ＧＳが性状検知センサ２６Ｒに接触した状態を維持しやすくなる。

燃料ポンプ４０が駆動すると、ジェットポンプ導入配管５０Ｂを通じて燃料の一部がジェットポンプ４８に導入される。これにより、ジェットポンプ４８が駆動されるため、燃料ＧＳが一時収容部２４Ｔに送られる。そして、一時収容部２４Ｔから溢れた燃料は、隔壁２４Ｐを超えてサブカップ２４内（一時収容部２４Ｔ以外の領域）に収容される。

ここで、本実施形態の燃料タンク１４に給油する場合を考える。特に、本実施形態において、燃料タンク１４内に残存していた燃料に対し、この燃料とは比重の異なる燃料を給油する場合を想定する。

以下では、相対的に比重の大きい大比重燃料ＨＦと、比重の小さい小比重燃料ＬＦとを区別する。小比重燃料ＬＦの例としてはガソリン（エタノール等が混合されていない燃料）を、大比重燃料ＨＦの例としては、エタノール燃料（ガソリンにエタノールを所定の割合で混合した燃料、あるいは、エタノールのみで構成された燃料等）を挙げることができる。

まず、燃料タンク１４内に大比重燃料ＨＦが存在している状態から燃料タンク１４内に小比重燃料ＬＦを給油する場合について説明する。

燃料タンク１４内に大比重燃料ＨＦのみが存在している状態で、給油前のエンジン２０の駆動により燃料ポンプ４０が駆動されると、ジェットポンプ導入配管５０Ｂからのリターン燃料によってジェットポンプ４８が駆動される。このため、サブカップ２４内に燃料タンク１４内の大比重燃料ＨＦが導入されている。

大比重燃料ＨＦが残存している燃料タンク１４内に小比重燃料ＬＦを給油すると、給油時にはエンジン２０が停止され、ジェットポンプ４８も停止されているため、図７及び図８に示すように、小比重燃料ＬＦが大比重燃料ＨＦよりも上に位置し、一時的に２層となる（経時的には、大比重燃料ＨＦと小比重燃料ＬＦとは混ざり合う）。

大比重燃料ＨＦの一部は、開口部５６Ｈ（図２参照）から筒体３８内に流入する。筒体３８内では、大比重燃料ＨＦの液位Ｌ２が上昇し、燃料タンク１４内の液位Ｌ１と一致する。

また、サブカップ２４内には、大比重燃料ＨＦが貯留された状態が維持されているので、性状検知センサ２６Ｒには、大比重燃料ＨＦが接触している。

ここで、エンジン２０の駆動により燃料ポンプ４０が駆動されると、燃料吸引配管３６による汲み上げ燃料の一部分が、ジェットポンプ導入配管５０Ｂからジェットポンプへ導入される。これにより、ジェットポンプ４８が駆動されるので、矢印Ｆ４で示すように、燃料タンク１４内の大比重燃料ＨＦがジェットポンプ４８により一時収容部２４Ｔ内に送られる。

また、図７に矢印Ｆ１で示すように、燃料吸引配管３６内の汲み上げ燃料のうち、ジェットポンプ導入配管５０Ｂに流れなかった燃料は、燃料導入配管５０（特に筒体導入配管５０Ａ）を経て、筒体３８内に流出口５０Ｃから流出する。

筒体３８内では、この大比重燃料ＨＦが液位検知センサ２６Ｌに接触する。さらにこの大比重燃料ＨＦは、燃料出入口５６及び燃料貯留部材５８を経て、開口部５６Ｈから排出される。

すなわち、本実施形態の燃料タンク構造１２では、燃料ポンプ４０の駆動により、サブカップ２４内から汲み上げた汲み上げ燃料の一部を、筒体３８内に導入燃料として導入できる。サブカップ２４内と筒体３８内とで燃料が循環するので、筒体３８内の燃料が短時間で置換されることが抑制され、筒体３８内の燃料濃度の変化が緩やかになる。

ここで、図７では、燃料タンク１４の液位Ｌ１が満タン液位ＨＬに達していないときに、ジェットポンプ４８の駆動により、汲み上げ燃料の一部が筒体３８内に上方から導入された状態を示している。

対向壁６０は、筒体３８の内壁３８Ｂの一般部３８Ｇに近接して配置されているため、対向壁６０に当たって流下した燃料ＦＦは、対向壁６０の下方では内壁３８Ｂに沿って流下し、液面（液位Ｌ２）に達する。ここで、本実施形態では、液位検知センサ２６Ｌとの対向面が、斜め上方に傾斜する傾斜面３８Ｓとされているので、筒体３８内の導入燃料は、傾斜面３８Ｓに沿って流下する。すなわち、流下途中の燃料が、液位検知センサ２６Ｌに接触することが抑制されるので、液位検知センサ２６Ｌによる液位検知の誤差を少なくすることが可能である。

また、燃料が内壁３８Ｂにそって流下することで、筒体３８内での飛散が抑制される。飛散した燃料が液位検知センサ２６Ｌ（燃料に浸漬されていない部分）に接触することも抑制されるので、この点においても、より正確な液位検知が可能である。

実際に燃料タンク１４内の液位を検出するには、まず、性状検知センサ２６Ｒによって燃料の性状を検知する。すなわち、性状検知センサ２６Ｒは、接触している燃料の種類に応じて静電容量の値が異なるため、この静電容量の値を用いて、接触燃料が、小比重燃料ＬＦであるか、もしくは大比重燃料ＨＦであるかが分かる（上記の例では、大比重燃料ＨＦであると分かる）。

次いで、液位検知センサ２６Ｌの静電容量を測定する。すなわち、液位検知センサ２６Ｌへの燃料の接触範囲に応じて液位検知センサ２６Ｌの静電容量が変化するので、この静電容量の値から、筒体３８内の液位Ｌ２を知り、さらには燃料タンク１４内の液位Ｌ１を知ることが可能である。

そして、本実施形態の燃料タンク構造１２では、大比重燃料ＨＦが残存している燃料タンク１４内に小比重燃料ＬＦを給油しても、小比重燃料ＬＦが急激に筒体３８内に流入することが抑制される。液位検知センサ２６Ｌには、性状検知センサ２６Ｒと同種の燃料が接触しており、しかも、液位検知センサ２６Ｌに接触している燃料の濃度変化が緩やかになる。したがって、性状検知センサ２６Ｒで検知された静電容量値を基準として用い、液位検知センサ２６Ｌで検知された静電容量値から液位を得ることで、より正確な液位検知が可能となる。

さらに、本実施形態の燃料タンク構造１２では、燃料タンク１４の液位Ｌ１及び筒体３８内の液位Ｌ２が満タン液位ＨＬに達していないときに燃料の筒体３８内に上方から導入されて流下する燃料が、液位検知センサ２６Ｌに接触することが抑制される。これによっても、液位検知センサ２６Ｌによる液位検知の誤差を少なくすることが可能である。

上記では、大比重燃料ＨＦが残存している燃料タンク１４内に小比重燃料ＬＦを給油する場合を例示している。これとは逆に、大比重燃料ＨＦが残存している燃料タンク１４において、大比重燃料ＨＦを給油する場合であっても、ジェットポンプ４８の駆動により、小比重燃料ＬＦが燃料循環系（筒体３８とサブカップ２４の間）を循環するので、液位検知センサ２６Ｌに接触している燃料の濃度変化が緩やかになる。さらに、筒体３８内を流下する燃料の液位検知センサ２６Ｌへの接触が抑制されるので、より正確な液位検知が可能である。

なお、本実施形態では、筒体３８内（拡大部３８Ｗ）に設けた対向壁６０に、導入燃料が当たり、燃料の内部の気泡が液体部分から分離されるので、筒体３８内の燃料中において気体の量が少なくなる。燃料中の気泡が、液位検知センサ２６Ｌに接触することが抑制され、液位検知センサ２６Ｌによる液位検知をより正確に行うことが可能である。燃料から分離された気体は、気体排出孔６２から（あるいは、筒体３８の上部の開放部分から）筒体３８の外部に排出される。

また、対向壁６０に導入燃料が当たることで、筒体３８内での導入燃料の流速が小さくなる。これにより、筒体３８内で導入燃料が液面に流下したときの燃料の飛散が抑制される。

次に、本発明の第２〜第４実施形態について説明する。第２〜第４実施形態では、筒体３８の内部の構造が上記第１実施形態と異なっている。

第２実施形態では、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、筒体３８の内壁３８Ｂの傾斜面３８Ｓに、複数のリブ９６が設けられている。これらのリブ９６は、本発明の誘導部材の一例である。リブ９６のそれぞれは上下方向を長手方向として延在されており、リブ９６どうしの間及びリブ９６と側壁３８Ｃとの間には、所定の間隙Ｇ２が構成されている。リブ９６のそれぞれの突出長（傾斜面３８Ｓからの長さ）は、液位検知センサ２６Ｌに達しない程度とされている。

第３実施形態では、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、筒体３８の側壁３８Ｃの内面に、それぞれ１つずつ、合計で２本のリブ９８が対向して設けられている。リブ９８も、本発明の誘導部材の一例である。リブ９８は、上下方向を長手方向として延在されており、傾斜面３８Ｓとの間に間隙Ｇ３が構成されている。リブ９８のそれぞれの突出長は、対向するリブ９８に達しない長さとされている。

第２実施形態及び第３実施形態では、このようなリブ９６、９８を設けたので、筒体３８内で傾斜面３８Ｓに沿って流下する燃料の筒体３８内面への接触面積が増しており、間隙Ｇ２あるいは間隙Ｇ２において燃料ＧＳに表面張力が作用する。この表面張力により、燃料ＦＦは、図９Ｂ及び図１０Ｂに示すように、傾斜面３８Ｓに近い位置へ誘導されて流下する。流下途中の燃料が液位検知センサ２６Ｌに接触することがさらに抑制されるので、より正確な液位検知が可能である。

特に第３実施形態では、リブ９８により、筒体３８内を傾斜面３８Ｓに沿って流下する燃料が、側壁３８Ｃの内面から液位検知センサ２６Ｌへと回り込むことを抑制することも可能である。

第４実施形態では、図１１に示すように、筒体３８の側壁３８Ｃの内面に、燃料の接触角が大きくなるように表面処理が施されて、表面処理部１００が設けられている。表面処理部１００は、本発明の誘導部材の一例である。筒体３８内で傾斜面３８Ｓに沿って流下する燃料ＦＦが、側壁３８Ｃの内面に沿って液位検知センサ２６Ｌ側へ濡れ広がることが抑制される。すなわち、燃料ＧＳは、傾斜面３８Ｓに近い位置に誘導されて流下し、流下途中の燃料が液位検知センサ２６Ｌに接触することがさらに抑制されるので、より正確な液位検知が可能である。

本発明の誘導部材としては、第２実施形態のリブ９６、第３実施形態のリブ９８及び第４実施形態の表面処理部１００に限定されない。これらに代えて、たとえば、対向壁６０の下部を内壁３８Ｂに向かうように傾斜させ、燃料を内壁３８Ｂへ誘導する構造としてもよい。

誘導部材を設けた構成では、上記説明から分かるように、筒体３８内を流下する燃料を、傾斜面３８Ｓに近い位置へと誘導することで、液位検知センサ２６Ｌへの燃料の接触を抑制する効果が高くなる。したがって、第１実施形態よりも、傾斜面３８Ｓの傾斜角を小さくする（鉛直に近づける）ことが可能であり、これにより、燃料ポンプモジュールの小型化を図ることも可能となる。

上記では、筒体３８内に上方から燃料を導入する構造として、燃料導入配管５０を分岐した例を挙げているが、筒体３８内に上方から燃料を導入する構造はこれに限定されない。たとえば、燃料ポンプ４０による汲み上げ燃料をジェットポンプ４８に導入する配管とは別に、燃料吸引配管３６あるいは燃料送出配管４４から筒体３８内に燃料を導入するための配管を設けてもよい。特に、燃料送出配管４４から筒体３８への導入配管を設けた構造では、この導入配管の途中に、燃料ポンプ４０からの送出燃料の燃料圧力を調整するためのプレッシャレギュレータを設けてもよい。

また、筒体３８内へ導入する燃料は、燃料ポンプ４０の汲み上げ燃料に限定されず、以下の第４実施形態の構成とすることも可能である。すなわち、第４実施形態では、筒体３８内に燃料を導入する導入部材の構造が、第１実施形態と異なっている。なお、第２実施形態の燃料タンク構造の全体的構成は第１実施形態と同一であるので、図示を省略する。

図１２に示すように、第５実施形態の燃料タンク構造１１２の燃料タンクモジュール１２２では、サブカップ２４の上面はサブカップ蓋１３２によって閉じられているが、筒体３８の近傍位置は開口されて孔部１３２Ｈが形成されると共に、孔部１３２Ｈを囲むように、筒体３８と対向する燃料導入壁１６２が上方に向かって延出されている。これにより、燃料導入壁６２は筒体３８との間に、燃料導入路１６４が構成されている。そして、燃料導入路１６４により、サブカップ２４内と筒体３８内とが連通されている。ジェットポンプ４８の駆動時に、サブカップ２４内から溢れた燃料（ただし、燃料タンク１４内への流出はサブカップ蓋３２によって抑制される）が、矢印Ｆ１で示すように、燃料導入路１６４を通り、筒体３８内に上方から流入する。実質的に、燃料導入路１６４の開口部（筒体３８内への燃料導入口）が傾斜面３８Ｓの上方に位置している。

このような構成とされた第５実施形態では、燃料導入路１６４とジェットポンプ４８により導入部材が構成されている。第５実施形態においても、筒体３８内に導入された燃料は、傾斜面３８Ｓに沿って流下するので、液位検知センサ２６Ｌへの接触が抑制され、液位検知の誤差を少なくすることが可能である。

なお、第５実施形態において、第２実施形態のリブ９６、第３実施形態のリブ９８及び第４実施形態の表面処理部１００を設けた構成としてもよい。

上記各実施形態において、性状検知センサ２６Ｒの位置は、サブカップ２４内に限定されないが、サブカップ２４内に配置すると、燃料ポンプ４０の駆動によってエンジン２０に送出される燃料の性状を検知できる。これに代えて、筒体３８内の下部に配置することも可能であり、この配置では、液位検知センサ２６Ｌの近傍で燃料性状を検知することが可能である。

さらに、各実施形態において性状検知センサ２６Ｒが無い構造であってもよい。すなわち、燃料タンク１４内の残存燃料と異なる種類の燃料給油時に、サブカップ２４内から汲み上げられた汲み上げ燃料を筒体３８に導入することで、筒体３８内で液位検知センサ２６Ｌに接触する燃料の濃度変化を緩やかにできればよい。

上記では、筒体３８の全体を傾斜させることで傾斜面３８Ｓを有する構造を実現しているが、たとえば、筒体３８の内壁３８Ｂのみを傾斜させることで、傾斜面３８Ｓを有する構造としてもよい。ただし、筒体３８の全体を傾斜させると、筒体３８の構造が簡単になる。

また、筒体３８内に、筒体３８とは別体の壁部材を設け、この壁部材に本発明の傾斜面を設けてもよい。上記したように、筒体３８の内面の一部を傾斜面３８Ｓとすれば、このような壁部材が不要であり、部品点数の増加を抑制できる。

傾斜面３８Ｓの傾斜角θ（図３参照）は特に限定されないが、あまりに傾斜角θを大きくすると、筒体３８が図３における横方向に大型化するため、レイアウト上の制約を受けることがある。かかる観点から、傾斜角θを５度以下とすれば、筒体３８の横方向への大型化を抑制できる。

１２ 燃料タンク構造
１４ 燃料タンク
２４ サブカップ
２６Ｌ 液位検知センサ
２６Ｒ 性状検知センサ
３８ 筒体
３８Ｓ 傾斜面
４０ 燃料ポンプ（導入部材）
５０ 燃料導入配管（導入部材）
５０Ｃ 流出口
６０ 対向壁（誘導部材）
９６ リブ（誘導部材）
９８ リブ（誘導部材）
１００ 表面処理部（誘導部材）
１１２ 燃料タンク構造

Claims (7)

1. 内部に燃料を収容可能な燃料タンクと、
   前記燃料タンクの内部で上下方向に沿って配置され燃料の接触範囲に応じて静電容量が変化する液位検知センサと、
   前記液位検知センサの側方を取り囲んで上下方向に延在されると共に、下部が開放された筒体と、
   前記燃料タンク内に備えられ、燃料タンク内の燃料が収容されるサブカップと、
   前記サブカップ内の燃料を前記筒体内に上方から導入する導入部材と、
   前記筒体内で前記液位検知センサと対向すると共に斜め上方を向くよう傾斜する傾斜面と、
   を有する燃料タンク構造。
2. 前記筒体の内面の一部が前記傾斜面とされている請求項１に記載の燃料タンク構造。
3. 前記筒体の全体が傾斜されて前記傾斜面が構成されている請求項２に記載の燃料タンク構造。
4. 前記筒体内に設けられ前記導入燃料を前記液位検知センサから離間した位置に誘導して流下させる誘導部材を有する請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の燃料タンク構造。
5. 前記導入部材が前記傾斜面の上方で前記筒体内に開口している請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の燃料タンク構造。
6. 前記燃料タンクの内部に配置され燃料の性状に応じて静電容量が変化する燃料性状センサ、を有する請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の燃料タンク構造。
7. 前記燃料性状センサが前記サブカップ内に備えられている請求項６に記載の燃料タンク構造。

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