JP2016121615A - 燃料タンク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】寒冷時において燃料収容部間における燃料の移送を円滑に行なう。
【解決手段】燃料タンク１２は、第１の燃料収容部１２Ａと第２の燃料収容部１２Ｂとを有している。移送配管１６は、吸い込み口１６０２が第１の燃料収容部１２Ａに配置され排出口１６０４が第２の燃料収容部１２Ｂに配置されている。循環配管１８は、吸い込み口１８０２と排出口１８０４とが第２の燃料収容部１２Ｂ内に配置されると共に、吸い込み口１８０２と排出口１８０４との中間部分が移送配管１６の吸い込み口１６０２に接続されている。循環ポンプ２０は、第２の燃料収容部１２Ｂに収容された燃料を循環配管１８に循環させると共に移送配管１６を介して第２の燃料収容部１２Ｂから第１の燃料収容部１２Ａへの燃料の移送を行なう。昇温部２２は、循環配管１８を流れる燃料を昇温させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載される燃料タンク装置に関する。

エンジンを駆動源とする車両には、燃料を収容する燃料タンクが搭載されており、燃料タンクに収容された燃料は、燃料フィルタを介してサプライポンプあるいは燃料ポンプ（フィードポンプ）によってエンジンに移送される。
ところで、寒冷時においては、燃料、特に軽油では、その粘度が高くなり、場合によってはパラフィンが析出するなどして燃料フィルタが目詰まりして燃料ポンプによる燃料の移送が困難となる。
そこで、特許文献１には加温装置によって燃料タンクの壁部を介して燃料を加温する技術が提案され、特許文献２にはエンジンによって加温された余剰燃料を燃料タンク内のリザーバカップ内の燃料に供給することで燃料を加温する技術が提案されている。

実用新案登録第３１４１４６９号 特開２０１３−１６３９９２号公報

ところで、燃料タンク装置として、第１の燃料収容部と第２の燃料収容部とがそれらの下部が仕切られて並べられた燃料タンク、いわゆる鞍型の燃料タンクを備え、第１の燃料収容部の燃料をエンジンに供給するものがある。この場合、第１の燃料収容部の燃料が減少すると、第２の燃料収容部に収容された燃料を移送配管を介して第１の燃料収容部に移送する。
このような燃料タンク装置において、寒冷時に燃料タンクの燃料にパラフィンが析出すると、燃料が移送配管に設けられたサクションフィルタに目詰りして第２の燃料収容部に収容された燃料を第１の燃料収容部に円滑に移送することができなくなるおそれがある。
この場合、特許文献１のように燃料タンクの壁部を温める加温手段を設けると、極めて低温の環境に対応するためには加温手段が大掛かりなものとなり、コストが嵩む不利がある。
また、特許文献２のように余剰燃料を用いて燃料タンク内の燃料を加温すると、余剰燃料の温度や流量が限られているため、燃料を効果的に加温する上で不利がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、寒冷時において燃料収容部間における燃料の移送を円滑に行なう上で有利な燃料タンク装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、第１の燃料収容部と第２の燃料収容部とを有する燃料タンクと、前記第２の燃料収容部に収容された燃料を前記第１の燃料収容部に移送する移送配管とを備える燃料タンク装置であって、吸い込み口と排出口が前記第２の燃料収容部内に配置されると共に前記吸い込み口と前記排出口とを接続する接続部分が前記移送配管に接続された循環配管と、前記第２の燃料収容部に収容された燃料を前記循環配管に循環させると共に前記移送配管を介して前記第２の燃料収容部から前記第１の燃料収容部への燃料の移送を行なう循環ポンプと、前記循環配管を流れる燃料を昇温させる昇温部とが設けられたことを特徴とする。
請求項２記載の発明は、前記第１の燃料収容部に、前記第１の燃料収容部よりも容積が小さい第１のリザーバカップが設けられ、前記第１の燃料収容部に収容された燃料を前記第１のリザーバカップに移送する第１の移送部が設けられ、前記第１の移送部は、前記移送配管を介して前記第２の燃料収容部から前記第１の燃料収容部への燃料の移送を可能に構成されていることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、前記第２の燃料収容部に、前記第２の燃料収容部よりも容積が小さい第２のリザーバカップが設けられ、前記循環配管の前記吸い込み口および前記排出口は、前記第２のリザーバカップの内部に位置していることを特徴とする。
請求項４記載の発明は、前記第２の燃料収容部に、燃料の液位を検出するレベルゲージが設けられ、前記レベルゲージを収納する筐体に前記昇温部が設けられていることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、循環配管を流れる第２の燃料収容部の燃料が昇温部で昇温されるので、寒冷時において第２の燃料収容部の燃料の粘度が高くなったり、あるいは、燃料にパラフィンが析出することが抑制される。
そのため、寒冷時において、燃料を移送配管を介して第２の燃料収容部から第１の燃料収容部へ円滑に移送する上で有利となる。
請求項２記載の発明によれば、循環ポンプの故障が発生したとしても、第１の移送部により第２の燃料収容部の燃料を移送配管を介して第１の燃料収容部に移送できるため、第２の燃料収容部の燃料の第１の燃料収容部への移送を確実に行なう上で有利となる。
請求項３記載の発明によれば、昇温部による燃料の昇温効率の向上を図る上で有利となる。
請求項４記載の発明によれば、昇温部を設けるに際して専用の取り付け部材を設ける必要がなく、燃料タンク装置の簡素化、小型化を図る上で有利となる。

第１の実施の形態における車両用燃料タンクの構成を示す断面図である。 第２の実施の形態における車両用燃料タンクの構成を示す断面図である。

（第１の実施の形態）
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
なお、本実施の形態では、燃料タンク装置から燃料が供給されるエンジンがディーゼルエンジンである場合について説明するが、本発明は、エンジンがガソリンエンジンであっても無論適用可能である。
図１に示すように、燃料タンク装置１０は、燃料タンク１２と、第１の移送部１４と、移送配管１６と、循環配管１８と、循環ポンプ２０と、昇温部２２と、レベルゲージ２４と、温度センサ２６と、ＥＣＵ２８とを含んで構成されている。

燃料タンク１２は、燃料（軽油）を貯えるものであり第１の燃料収容部１２Ａと第２の燃料収容部１２Ｂとを有し、それらの下部が仕切られて並べられている。
すなわち、燃料タンク１２は、車幅方向に延在する細長形状の底壁１２０２と、底壁１２０２の周囲から起立する周壁１２０４と、周壁１２０４の上部を接続する上壁１２０６とを備えている。
底壁１２０２の延在方向の中間部に、ドライブシャフトやマフラーなどの車両構成部材を配置するためのスペースを確保するため、上方に突出した突出部１２０８が形成され、底壁１２０２のうち突出部１２０８を除く部分が平坦な壁部となっている。
したがって、第１の燃料収容部１２Ａと第２の燃料収容部１２Ｂは、突出部１２０８により下部が仕切られている。
第１の燃料収容部１２Ａの上壁１２０６の箇所には不図示の燃料供給口が設けられている。
燃料供給口から燃料が供給されると、第１の燃料収容部１２Ａが燃料で満たされ、次いで、突出部１２０８の高さを上回った燃料が第１の燃料収容部１２Ａから第２の燃料収容部１２Ｂに流れ第２の燃料収容部１２Ｂに燃料が収容される。

第１の燃料収容部１２Ａには、第１の燃料収容部１２Ａよりも容積が小さい第１のリザーバカップ３０が設けられている。
第１のリザーバカップ３０は、底板部３００２と、底板部３００２の周囲から起立する筒状の側板部３００４とを有し、上方が開口されている。
第１のリザーバカップ３０の内部とエンジン３２とは燃料をエンジン３２に供給する送出配管３４で接続されている。
送出配管３４の吸い込み口３４０２は第１のリザーバカップ３０の内部に配置され、送出配管３４の排出口３４０４は不図示のサプライポンプに接続されている。
送出配管３４の吸い込み口３４０２には異物除去用のサクションフィルタ３６が設けられ、送出配管３４の長手方向の中間部分には異物除去用の燃料フィルタ３８が設けられている。
したがって、サプライポンプが動作することにより第１のリザーバカップ３０の燃料がサクションフィルタ３６および燃料フィルタ３８を介してエンジン３２に供給される。

第１の移送部１４は、第１の燃料収容部１２Ａに収容された燃料を第１のリザーバカップ３０に移送するものである。
また、第１の移送部１４は、移送配管１６を介して第２の燃料収容部１２Ｂから第１の燃料収容部１２Ａへの燃料の移送を可能に構成されている。
第１の移送部１４は、圧力調整部４０と、第１のジェットポンプ部４２、第２のジェットポンプ部４４とを備えている。

圧力調整部４０は、燃料回収管４６を介してエンジン３２に接続されており、エンジン３２で使用されなかった余剰燃料が燃料回収管４６を介して圧力調整部４０に供給されることで、余剰燃料の圧力を一定の値に調整し、以下の第１、第２のオリフィス４２０２、４２０４を介して第１のリザーバカップ３０内に余剰燃料を供給するものである。
第１のジェットポンプ部４２は、余剰燃料が流れる第１のオリフィス４２０２と、第１のオリフィス４２０２で発生する負圧により第１のリザーバカップ３０の底板部３００２の孔を介して第１の燃料収容部１２Ａの燃料を吸引する第１の吸引部４２０４とを備えている。第１の吸引部４２０４に吸引された燃料は、第１のジェットポンプ部４２から第１のリザーバカップ３０内に供給される。
第２のジェットポンプ部４４は、余剰燃料が流れる第２のオリフィス４４０２と、第２のオリフィス４４０２で発生する負圧により移送配管１６の排出口１６０４から第２の燃料収容部１２Ｂの燃料を吸引する第２の吸引部４４０４とを備えている。第２の吸引部４４０４に吸引された燃料は、第２のジェットポンプ部４４から第１のリザーバカップ３０内に供給される。

移送配管１６は、第２の燃料収容部１２Ｂに収容された燃料を第１の燃料収容部１２Ａに移送するものであり、移送配管１６は、吸い込み口１６０２が第２の燃料収容部１２Ｂに配置され排出口１６０４が第１の燃料収容部１２Ａに配置されている。
移送配管１６は、第１の燃料収容部１２Ａと第２の燃料収容部１２Ｂとにわたって配設されており、移送配管１６を燃料タンク１２の内部に配置することで、移送される燃料の保温が図られている。

循環配管１８は、吸い込み口１８０２と排出口１８０４とが第２の燃料収容部１２Ｂ内に配置されると共に、吸い込み口１８０２と排出口１８０４とを接続する接続部分が移送配管１６に接続されている。言い換えると、吸い込み口１８０２と排出口１８０４との中間部分が移送配管１６の吸い込み口１６０２に接続されている。
循環ポンプ２０は、電動ポンプで構成され、第２の燃料収容部１２Ｂに収容された燃料を循環配管１８に循環させると共に移送配管１６を介して第２の燃料収容部１２Ｂから第１の燃料収容部１２Ａへの燃料の移送を行なうものである。
循環ポンプ２０は、循環配管１８の吸い込み口１８０２に設けられ、循環ポンプ２０の吸い込み口には異物除去用のサクションフィルタ４８が設けられている。

昇温部２２は、循環配管１８を流れる燃料を昇温させるものである。
本実施の形態では、燃料タンク１２の上壁１２０６の上方箇所に循環配管１８の長手方向の中間部分が配置され、その中間部分に昇温部２２が設けられている。
また、昇温部２２は電力によって動作するＰＴＣヒータによって構成されている。なお、昇温部２２として、ＰＴＣヒータ以外の電熱ヒータ、あるいは、熱交換器を用いるなど任意である。

レベルゲージ２４は、第２の燃料収容部１２Ｂに設けられ、第２の燃料収容部１２Ｂに収容されている燃料の液位を検出するものである。
レベルゲージ２４は、ゲージ本体２４０２と、フロート２４０４と、ゲージ本体２４０２に揺動可能に支持され先端にフロート２４０４が連結されたアーム２４０６とを備えている。
ゲージ本体２４０２は、燃料の液位に応じて昇降するフロート２４０４によって揺動するアーム２４０６の揺動角度に基づいて液位を検出する。
ゲージ本体２４０２は筐体２４０８に収納され、筐体２４０８の上部が上壁１２０６に組付けられており、筐体２４０８の上部は上壁１２０６の外方に露出している。
本実施の形態では、上壁１２０６の外方に露出する筐体２４０８の上部に、循環配管１８の長手方向の中間部分が配置され、この長手方向の中間部分は、筐体２４０８の上部に配置された昇温部２２により昇温される。
なお、レベルゲージ２４は、燃料の液位を検出できるものであればよく、従来公知の様々なレベルゲージ２４が採用可能である。
温度センサ２６は、第２の燃料収容部１２Ｂに収容されている燃料の温度を検出するものである。
ＥＣＵ２８は、レベルゲージ２４および温度センサ２６の検出結果を考慮した判定条件に従って循環ポンプ２０および昇温部２２の動作を制御するものである。

次に作用効果について説明する。
予め、第１、第２の燃料収容部１２Ａ、１２Ｂに燃料が満たされた状態で車両が走行しているものとする。
この際、サプライポンプにより第１のリザーバカップ３０の燃料が送出配管３４を介してエンジン３２に供給される。
また、エンジン３２からの余剰燃料により第１の移送部１４が動作し、第１の吸引部４２０４によって第１の燃料収容部１２Ａの燃料が第１のリザーバカップ３０内に供給される。

ここで、ＥＣＵ２８が前記判定条件に基づいて循環ポンプ２０の動作をオンすると共に昇温部２２をオンしたものとする。
これにより、循環配管１８を流れる第２の燃料収容部１２Ｂの燃料が昇温部２２で昇温される。
したがって、寒冷時において第２の燃料収容部１２Ｂの燃料の粘度が高くなったり、あるいは、燃料にパラフィンが析出することが抑制される。
そのため、寒冷時において、燃料がサクションフィルタ４８に目詰りするといったことがなく、燃料を移送配管１６を介して第２の燃料収容部１２Ｂから第１の燃料収容部１２Ａへ円滑に移送する上で有利となる。
なお、第１の燃料収容部１２Ａの燃料はエンジン３２で昇温された余剰燃料が導入されるため、燃料の粘度が高くなったり、あるいは、燃料にパラフィンが析出することが抑制される。そのため、燃料を送出配管３４を介して第１の燃料収容部１２Ａからエンジン３２に円滑に移送することができる。

また、本実施の形態では、エンジン３２からの余剰燃料により第１の移送部１４が動作すると、第１の吸引部４２０４によって第１の燃料収容部１２Ａの燃料が第１のリザーバカップ３０内に供給されると共に、第２の吸引部４４０４によって第２の燃料収容部１２Ｂの燃料が移送配管１６を介して第１のリザーバカップ３０内に供給される。
したがって、循環ポンプ２０の故障が発生したとしても、第１の移送部１４により第２の燃料収容部１２Ｂの燃料が移送配管１６を介して第１の燃料収容部１２Ａに移送できるため、第２の燃料収容部１２Ｂの燃料の第１の燃料収容部１２Ａへの移送を確実に行なう上で有利となる。

また、本実施の形態では、第２の燃料収容部１２Ｂに設けたレベルゲージ２４の筐体２４０８に昇温部２２を設けた。
したがって、昇温部２２を設けるに際して専用の取り付け部材を設ける必要がなく、燃料タンク装置１０の簡素化、小型化を図る上で有利となる。

（第２の実施の形態）
次に第２の実施の形態について説明する。
図２は、第２の実施の形態における車両用燃料タンク１２の構成を示す断面図である。
なお、以下の実施の形態において、第１の実施の形態と同様の部分、部材については同一の符号を付してその説明を省略する。
第２の実施の形態では、余剰燃料により第１の移送部１４を動作させる代わりに燃料ポンプ５０により第１の移送部１４を動作させる点と、第２の燃料収容部１２Ｂに第２のリザーバカップ５２を設けた点が第１の実施の形態と異なっている。

図２に示すように、第１のリザーバカップ３０内に燃料ポンプ５０が設けられている。
燃料ポンプ５０は、第１のリザーバカップ３０内の燃料を吸引して燃料供給管５１を介して第１の移送部１４の圧力調整部４０に供給するものであり、燃料ポンプ５０の吸引口には異物を除去するサクションフィルタ５４が設けられている。
したがって、第１の移送部１４の圧力調整部４０は、燃料ポンプ５０から供給される燃料の圧力を調整して第１、第２のオリフィス４２０２、４２０４を介して第１のリザーバカップ３０内に供給する。

燃料ポンプ５０から供給される燃料は、第１のジェットポンプ部４２の第１のオリフィス４２０２を流れて第１のリザーバカップ３０に供給される。第１のジェットポンプ部４２の第１の吸引部４２０４は、第１のオリフィス４２０２で発生する負圧により第１のリザーバカップ３０の底板部３００２の下方から第１の燃料収容部１２Ａの燃料を吸引する。第１の吸引部４２０４に吸引された燃料は、第１のジェットポンプ部４２から第１のリザーバカップ３０内に供給される。
また、燃料ポンプ５０から供給される燃料は、第２のジェットポンプ部４４の第２のオリフィス４４０２を流れて第１のリザーバカップ３０に供給される。第２のジェットポンプ部４４の第２の吸引部４４０４は、第２のオリフィス４４０２で発生する負圧により移送配管１６の排出口１６０４から第２の燃料収容部１２Ｂの燃料を吸引する。第２の吸引部４４０４に吸引された燃料は、第２のジェットポンプ部４４から第１のリザーバカップ３０内に供給される。

第２の燃料収容部１２Ｂには、第２の燃料収容部１２Ｂよりも容積が小さい第２のリザーバカップ５２が設けられている。
第２のリザーバカップ５２は、底板部５２０２と、底板部５２０２の周囲から起立する側板部５２０４とを有し、上方が開口され、底板部５２０２あるいは側板部５２０４に形成された不図示の開口を介して第２の燃料収容部１２Ｂの燃料が第２のリザーバカップ５２内に流入可能に構成されている。
循環配管１８の吸い込み口１８０２および排出口１８０４は第２のリザーバカップ５２の内部に位置している。すなわち、循環配管１８の吸い込み口１８０２に設けられる循環ポンプ２０の吸い込み口、サクションフィルタ４８は第２のリザーバカップ５２の内部に位置している。
また、温度センサ２６も第２のリザーバカップ５２の内部に位置している。
したがって、循環配管１８による燃料の循環は、第２のリザーバカップ５２内の燃料を循環させることでなされる。

また、第２の実施の形態では、エンジン３２からの余剰燃料を第１の燃料収容部１２Ａに回収する燃料回収管４６の排出口４６０２が第１のリザーバカップ３０の内部に位置し、排出口４６０２には異物を除去するサクションフィルタ５６が設けられている。

第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果が奏されることは無論のこと、第２のリザーバカップ５２内の限られた量の燃料が循環配管１８によって循環されるため、昇温部２２による燃料の昇温効率の向上を図る上で有利となる。
また、第２の実施の形態では、燃料ポンプ５０によって第１の移送部１４に燃料を供給することで第１の移送部１４を動作させるため、余剰燃料によって第１の移送部１４を動作させる場合に比較して、第１の移送部１４による第２の燃料収容部１２Ｂの燃料の第１の燃料収容部１２Ａへの移送を安定して行なう上で有利となる。

１０ 燃料タンク装置
１２ 燃料タンク
１２Ａ 第１の燃料収容部
１２Ｂ 第２の燃料収容部
１４ 第１の移送部
１６ 移送配管
１６０２ 吸い込み口
１６０４ 排出口
１８ 循環配管
１８０２ 吸い込み口
１８０４ 排出口
２０ 循環ポンプ
２２ 昇温部
２４ レベルゲージ
２４０８ 筐体
３０ 第１のリザーバカップ
５２ 第２のリザーバカップ

Claims (4)

1. 第１の燃料収容部と第２の燃料収容部とを有する燃料タンクと、
   前記第２の燃料収容部に収容された燃料を前記第１の燃料収容部に移送する移送配管と、
   を備える燃料タンク装置であって、
   吸い込み口と排出口が前記第２の燃料収容部内に配置されると共に前記吸い込み口と前記排出口とを接続する接続部分が前記移送配管に接続された循環配管と、
   前記第２の燃料収容部に収容された燃料を前記循環配管に循環させると共に前記移送配管を介して前記第２の燃料収容部から前記第１の燃料収容部への燃料の移送を行なう循環ポンプと、
   前記循環配管を流れる燃料を昇温させる昇温部と、
   が設けられたことを特徴とする燃料タンク装置。
2. 前記第１の燃料収容部に、前記第１の燃料収容部よりも容積が小さい第１のリザーバカップが設けられ、
   前記第１の燃料収容部に収容された燃料を前記第１のリザーバカップに移送する第１の移送部が設けられ、
   前記第１の移送部は、前記移送配管を介して前記第２の燃料収容部から前記第１の燃料収容部への燃料の移送を可能に構成されている、
   ことを特徴とする請求項１記載の燃料タンク装置。
3. 前記第２の燃料収容部に、前記第２の燃料収容部よりも容積が小さい第２のリザーバカップが設けられ、
   前記循環配管の前記吸い込み口および前記排出口は、前記第２のリザーバカップの内部に位置している、
   ことを特徴とする請求項１または２記載の燃料タンク装置。
4. 前記第２の燃料収容部に、燃料の液位を検出するレベルゲージが設けられ、
   前記レベルゲージを収納する筐体に前記昇温部が設けられている、
   ことを特徴とする請求項１から３の何れか１項記載の燃料タンク装置。

Images