JP2015093546A - 車両用燃料タンク - Google Patents
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Abstract
【課題】、燃料の残量が少なくなっても吸引可能な燃料タンクを提供する。【解決手段】燃料タンク10では、サブタンク26の外側で燃料タンク本体11に残存している外部燃料50Aの液位L2がサブタンク26の側壁30の高さよりも低下した場合でも、サクションカップ42からジェットポンプを介してモジュールカップ32に外部燃料50Aを供給可能である。したがって、燃料タンク10で使用不能となる燃料の量を低減することができる。【選択図】図3
Description
本発明は、車両用燃料タンクに関する。
車両の燃料タンクの内部には、少量の燃料でも燃料ポンプで吸引可能なように、底壁を側壁で囲んだサブタンクが配置されている。しかし、燃料タンクにおいてサブタンクの内外を側壁で完全に隔離してしまうと、燃料タンク内の液位が側壁の高さよりも低下した場合に、サブタンクの外部の燃料を燃料ポンプで吸引することが不可能となる。そこで、サブタンクには、サブタンクの内外を連通するための連通孔が設けられている。
近年、車両における車室容積を増大させるために、車高を低くすることが行われている。これに伴って、車室の下部に取り付けられる燃料タンクの扁平化が行われている。燃料タンクの扁平化が進むと、燃料タンクの残存燃料の量が従来と等しくても、燃料タンク内における液位の低下が進む。この結果、サブタンクの外部と連通孔が設けられたサブタンク内における燃料の液位の低下も早くなり、吸引不能な残存燃料の量が増加するという不都合があった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、燃料の残量が少なくなっても吸引可能な燃料タンクを提供することを目的とする。
前記課題を解決するために、請求項1に記載の車両用燃料タンクは、車両用の燃料を内部の閉空間に貯留する燃料タンク本体と、前記燃料タンク本体の内部に配設され、底壁と前記底壁の周囲を囲む側壁とを備え、前記燃料を貯留可能なサブタンクと、前記燃料タンク本体の内部において、前記サブタンクの外部から前記サブタンクの内部に燃料を供給可能な供給機構と、前記燃料タンク本体の外部から前記燃料タンク本体の内部に前記燃料を供給するものであって、前記サブタンクの上方に下端部が開口しているインレットパイプと、前記サブタンクから前記燃料タンク本体の外部に燃料を送出する燃料ポンプと、を備える。
この車両用燃料タンクによれば、燃料タンク本体内の燃料の液位が低下してサブタンクの側壁の高さを下回った場合でも、サブタンクの外部からサブタンクの内部に供給機構によって燃料を供給可能である。したがって、燃料タンクにおける使用不能な残存燃料の量を低減することができる。
また、使用可能な燃料がなくなって走行不可能となった場合に、外部から供給される燃料は、サブタンクの上方に開口しているインレットパイプの下端部からサブタンクに直接供給される。したがって、サブタンク内の燃料の液位が素早く上昇し、燃料ポンプで早期に燃料を吸引可能となる。すなわち、僅かな燃料補給で車両を走行可能とすることができる。
請求項2記載の車両用燃料タンクは、請求項1記載の車両用燃料タンクにおいて、前記燃料タンク本体の一方の側壁側に前記サブタンクが配置されている。
この車両用燃料タンクによれば、車両の一端側が低くなるように傾斜している場合等に、燃料タンクの一方の側壁側に集まった燃料がサブタンクの側壁を越えてサブタンクの内部に進入しやすくなる。したがって、残量が少なくなっても燃料タンク本体の角部に集まった燃料を使用可能となり、燃料タンクにおける使用不能な燃料の量を低減することができる。
請求項3記載の車両用燃料タンクは、請求項1または2記載の車両用燃料タンクにおいて、前記供給機構は、前記サブタンクの外部で前記燃料タンク本体の底壁近傍に配置された吸引口から前記サブタンクの内部まで連通する管路と、前記管路を介して前記吸引口側に負圧を作用させる負圧発生源と、を備える。
この車両用燃料タンクによれば、サブタンクの外部であって燃料タンク本体の底壁側に配置された吸引口に負圧発生源から負圧を作用させることによって、サブタンクの外部からサブタンクの内部に管路を介して燃料を供給することができる。したがって、燃料タンクにおける使用不能な燃料の量を低減することができる
請求項4記載の車両用燃料タンクは、請求項3記載の車両用燃料タンクにおいて、前記燃料タンク本体内において、前記サブタンクの配置側と反対側の側壁側に前記吸引口が配置されている。
この車両用燃料タンクによれば、燃料タンク本体におけるサブタンク配置側と反対側の側壁側に供給機構の吸引口を配置した。したがって、車両が傾斜した場合等に燃料タンク本体においてサブタンクと反対側に燃料が集まった場合でも、サブタンクと反対側に配置された吸引口からサブタンクに燃料を供給することができる。したがって、燃料タンクにおける使用不能な燃料の量を低減することができる
以上詳述したように、本発明によれば、燃料タンクにおける使用不能な残存燃料の量を低減することができる。
本発明の一実施形態に係る車両用燃料タンクについて説明する。なお、図面において矢印FRは車両前後方向前側を示し、矢印UPは車両上下方向上側を示す。また、図面において、本発明に関連しない内蔵部品等は、図示を省略している。
図1に示すように、燃料タンク10は、金属製の上型12と下型14が接合されることにより、全体として略矩形状に形成された燃料タンク本体11を備える。すなわち、燃料タンク本体11は、前壁16、後壁18、底壁20、上壁22で内部に閉空間24が形成されている。また、燃料タンク本体11は、車両の車高低下に伴って車両前後方向に伸びた扁平に形成されたものである。
燃料タンク10は、燃料タンク本体11の車両前後方向後端(後壁18)側の底壁20上にサブタンク26を備える。サブタンク26は、燃料タンク本体11の底壁20に倣って形成された底壁28と、底壁28の縁を周回する立設された側壁30を備え、内部に燃料を貯めるものである。このサブタンク26の側壁30は、車両前後方向前側の側壁30Aが車両前後方向後側の側壁30Bよりも高く形成されている。
図1に示すように、サブタンク26の内側には、上端部が開口された、いわゆるカップ形状のモジュールカップ32が配置されている。モジュールカップ32内には、後述する燃料ポンプ38を含むポンプモジュール34が配設されており、その下端部に設けられた燃料の吸引口にはストレーナ36が配設されている。
また、モジュールカップ32は、下端部でサブタンク26と連通しており、サブタンク26から燃料を供給可能とされている。なお、モジュールカップ32も本発明のサブタンクの一部に相当する。
図2の模式図に示すように、ポンプモジュール34は、ストレーナ36から吸引された燃料を管路37を介して図示しない燃料噴射装置に供給する燃料ポンプ38と、燃料ポンプ38から供給される燃料の一部を管路37から分岐した管路39を介して導入した流れによって負圧を発生させ、後述するサクションカップ42から燃料を吸引するジェットポンプ40とが設けられている。
サクションカップ42は、燃料タンク10の車両前後方向前端(前壁16)側の底壁20の近傍に設けられ、ポンプモジュール34のジェットポンプ40と管路44で接続されている。したがって、燃料ポンプ38の駆動によってジェットポンプ40からサクションカップ42に負圧を作用させ、サクションカップ42から管路44、ジェットポンプ40を介してモジュールカップ32内に燃料が直接供給される構成である。
さらに、外部から燃料タンク本体11内に燃料を供給するインレットパイプ46は、燃料タンク本体11の上壁22から挿入され、サブタンク26の上方で下端部が開口している。すなわち、サブタンク26内に燃料を直接供給可能な構成とされている。
このように構成される燃料タンク10の作用について説明する。
先ず、燃料タンク本体11内に燃料がない状態で、燃料タンク本体11に燃料が供給される場合について説明する。
図1に示すように、インレットパイプ46を介して供給された燃料は、サブタンク26の上方で開口しているインレットパイプ46の下端部からサブタンク26の内部に直接供給される。サブタンク26内に供給された燃料50は、図示しない連通孔からモジュールカップ32に供給される。したがって、サブタンク26(モジュールカップ32)内の燃料50の液位L1が所定高さを超えれば、燃料ポンプ38の駆動によってストレーナ36から吸引された燃料が燃料噴射装置に確実に供給される。すなわち、少量の燃料を補給するだけで、サブタンク26内の燃料50の液位L1が素早く上昇して燃料ポンプ38で吸引可能となり、車両が走行可能になる。
次に、燃料タンク本体11内の燃料が減少し、燃料タンク本体11内においてサブタンク26の外側の燃料(以下、「外部燃料」という場合がある)50Aの液位L2が、サブタンク26の側壁30Bの高さよりも低下した場合であって、車両が平坦路を走行している場合について説明する。
図3に示すように、サブタンク26は側壁30で囲まれており、燃料タンク本体11における外部燃料50Aの液位L2が側壁30の最低高さである側壁30Bの高さよりも低下した場合には、燃料タンク本体11の外部燃料50Aが側壁30を越えてサブタンク26に流入することはできない。しかしながら、図2に示すように、燃料ポンプ38を駆動することにより、モジュールカップ32から吸引された燃料の一部が管路37、39を介してジェットポンプ40に供給され、ジェットポンプ40からサクションカップ42に負圧が作用する。これにより、サクションカップ42から管路44、ジェットポンプ40を介してモジュールカップ32内に外部燃料50Aが供給される。すなわち、燃料タンク本体11の外部燃料50Aの液位L2がサブタンク26の側壁30の最低高さ(側壁30Bの高さ)よりも低くなってもサクションカップ42からモジュールカップ32内に外部燃料50Aを供給可能であるため、吸引不能な燃料の量を低減することができる。
続いて、車両が下り坂を走行する場合について説明する
図4に示すように、燃料タンク本体11の燃料の残量が低下した状態で車両(燃料タンク10)が前傾すると、サブタンク26およびモジュールカップ32内に溜まっている燃料を除く燃料タンク本体11の外部燃料50Aは、燃料タンク10の車両前後方向前端部(前壁16と底壁20のなす角部)に集まる。
この場合、モジュールカップ32及びサブタンク26内に燃料があり、燃料ポンプ38から吸引可能である限り、ジェットポンプ40で負圧を発生させることができる。この負圧は、管路44を介してサクションカップ42に作用する。したがって、燃料タンク本体11の車両前後方向前端部の底壁20の近傍に配置されたサクションカップ42から管路44、ジェットポンプ40を介してモジュールカップ32内に外部燃料50Aが供給される。
このように車両が前傾した場合には、燃料タンク本体11の外部燃料50Aが車両前方に集まるため、側壁30を越えてサブタンク26内に直接供給することはできなくなる。しかしながら、サクションカップ42が燃料タンク10の車両前後方向前端部(前壁16側)の底壁20側に配置されているため、少なくなった外部燃料50Aの液位L3よりも低い位置にサクションカップ42を位置させることができる。この結果、サクションカップ42からモジュールカップ32内に外部燃料50Aを供給可能になる。
ここでは、車両が下り坂を走行する場合について説明したが、車両が減速する場合も同様である。
最後に、車両が上り坂を走行する場合について説明する。
図5に示すように、燃料タンク10の燃料の残量が低下した状態で車両(燃料タンク10)が後方に傾斜する(以下、「後傾する」という場合がある)と、サブタンク26およびモジュールカップ32内に溜まっている燃料を除く燃料タンク本体11の外部燃料50Aは、燃料タンク10の車両前後方向後端部(後壁18と底壁20のなす角部)に集まる。
この場合には、車両前後方向前端部に配置されたサクションカップ42からモジュールカップ32に外部燃料50Aを供給することができない。しかしながら、後傾していることにより、燃料タンク本体11の外部燃料50Aの液位L4がサブタンク26の車両前後方向後端側の側壁30Bの高さを越えることなり、燃料タンク本体11においてサブタンク26の外部から内部に外部燃料50Aを直接供給可能である。
このように、車両が後傾した場合には、サブタンク26が燃料タンク本体11の車両前後方向後端(後壁18)側に配置されているため、燃料タンク本体11の車両前後方向後端側に集まった外部燃料50Aがサブタンク26の側壁30Bを越えてサブタンク26内に供給される。特に、サブタンク26の車両前後方向後端側の側壁30Bの高さは、車両前後方向前端側の側壁30Aの高さよりも低く形成されているため、燃料タンク本体11に残留している外部燃料50Aをより多くサブタンク26内に供給でき、吸引不能な燃料の量を一層減少させることができる。
ここでは、車両が上り坂を走行する場合について説明したが、車両が加速する場合も略同様である。
以上のように本実施形態に係る燃料タンク10では、外部から燃料を供給するインレットパイプ46の下端部がサブタンク26の上方で開口しているため、外部からサブタンク26に燃料が直接供給される。サブタンク26は、底壁28を側壁30で囲んでいる(サブタンク26の外部と連通孔を設けていない)ため、素早く燃料50の液位L1が上昇する。したがって、供給開始時の燃料が燃料タンク本体11の底壁20に拡がり、サブタンク26内の液位が中々上昇しないということが防止され、最小限の燃料補給で自動車を走行させることができる。
また、車両の平地走行時に、燃料の残量が低下してサブタンク26の側壁30(最低高さの側壁30B)の高さよりも燃料タンク本体11の外部燃料50Aの液位L2が低下してしまった場合でも、ジェットポンプ40からサクションカップ42に負圧が作用し、サクションカップ42からモジュールカップ32に外部燃料50Aが供給される。これにより、使用不能な燃料の量を低下させることができる。特に、本実施形態の燃料タンク10のように車両前後方向に扁平な燃料タンク本体11の場合において、車両前後方向の後端側にサブタンク26を配置し、前端側にサクションカップ42を配置することによって、サブタンク26から遠い前端側の外部燃料50Aを効率的にモジュールカップ32内に供給することができる。また、車両が下り坂等で前傾している場合に効率的に燃料を使用することができる。
一方、車両が上り坂等で後傾している場合には、サブタンク26が燃料タンク本体11の車両前後方向後端側に配置されると共に、サブタンク26の後端側の側壁30Bの高さは前端側の側壁30Aよりも低く形成されているため、燃料タンク10の車両前後方向後端側に集まった外部燃料50Aが、側壁30Bを越えてサブタンク26内部に直接供給可能となる。したがって、燃料タンク本体11で吸引不能となる燃料の量を低減させることができる。
なお、本実施形態では、サクションカップ42からモジュールカップ32に外部燃料50Aが供給されていたが、サブタンク26に供給する構成でも良い。すなわち、燃料ポンプ38によって直接吸引可能な位置に外部燃料50Aが供給される構成であれば良い。
また、本実施形態では、サブタンク26を車両前後方向後端側に配設し、サクションカップ42を車両前後方向前端側に配設したが、反対に配置しても良い。
さらに、本実施形態では、ジェットポンプ40によってサクションカップ42に対して負圧を作用させて外部燃料50Aを吸引可能な構成としたが、外部燃料50Aを吸引可能であれば他のポンプ等を用いても良い。
また、本実施形態では、サブタンク26を車両前後方向後端側に配設し、サクションカップ42を車両前後方向前端側に配設したが、反対に配置しても良い。
さらに、本実施形態では、ジェットポンプ40によってサクションカップ42に対して負圧を作用させて外部燃料50Aを吸引可能な構成としたが、外部燃料50Aを吸引可能であれば他のポンプ等を用いても良い。
10 燃料タンク
11 燃料タンク本体
16 前壁(側壁)
18 後壁(側壁)
20 底壁
24 閉空間
26 サブタンク
28 底壁
30、30A、30B 側壁
32 モジュールカップ(サブタンク)
38 燃料ポンプ(ポンプ手段)
40 ジェットポンプ(供給機構、負圧発生源)
42 サクションカップ(供給機構、吸引口)
44 管路(供給機構)
46 インレットパイプ
50 燃料
50A 外部燃料(燃料)
11 燃料タンク本体
16 前壁(側壁)
18 後壁(側壁)
20 底壁
24 閉空間
26 サブタンク
28 底壁
30、30A、30B 側壁
32 モジュールカップ(サブタンク)
38 燃料ポンプ(ポンプ手段)
40 ジェットポンプ(供給機構、負圧発生源)
42 サクションカップ(供給機構、吸引口)
44 管路(供給機構)
46 インレットパイプ
50 燃料
50A 外部燃料(燃料)
Claims (4)
- 車両用の燃料を内部の閉空間に貯留する燃料タンク本体と、
前記燃料タンク本体の内部に配設され、底壁と前記底壁の周囲を囲む側壁とを備え、前記燃料を貯留可能なサブタンクと、
前記燃料タンク本体の内部において、前記サブタンクの外部から前記サブタンクの内部に燃料を供給可能な供給機構と、
前記燃料タンク本体の外部から前記燃料タンク本体の内部に前記燃料を供給するものであって、前記サブタンクの上方に下端部が開口しているインレットパイプと、
前記サブタンクから前記燃料タンク本体の外部に燃料を送出する燃料ポンプと、
を備える車両用燃料タンク。 - 前記燃料タンク本体の一方の側壁側に前記サブタンクが配置されている請求項1記載の車両用燃料タンク。
- 前記供給機構は、前記サブタンクの外部で前記燃料タンク本体の底壁近傍に配置された吸引口から前記サブタンクの内部まで連通する管路と、
前記管路を介して前記吸引口側に負圧を作用させる負圧発生源と、
を備える請求項1又は2記載の車両用燃料タンク。 - 前記燃料タンク本体内において、前記サブタンクの配置側と反対側の側壁側に前記吸引口が配置されている請求項3記載の車両用燃料タンク。
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JP2013233180A JP2015093546A (ja) | 2013-11-11 | 2013-11-11 | 車両用燃料タンク |
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2013
- 2013-11-11 JP JP2013233180A patent/JP2015093546A/ja active Pending
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