JP2844989B2 - 鞍型燃料タンクの液面高さ均等化装置 - Google Patents

鞍型燃料タンクの液面高さ均等化装置

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    • F02M37/0088Multiple separate fuel tanks or tanks being at least partially partitioned
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    • B60K15/00Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03Fuel tanks
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車に搭載される燃
料タンクが鞍型燃料タンクである場合の、2つの底部の
燃料液面高さを均等化する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車用燃料タンクは、従来は略平状の
底部を有していたが、近年、トランクスペースの拡大等
のために燃料タンクの位置をさげ、他の部材との干渉を
避けるために底部の中央部を上げるようにした、したが
って2つの底部と中央の上げ底部を有する燃料タンク
(以下、鞍型燃料タンク)が、一部使用されている。
【0003】鞍型燃料タンクでは2つの底部のうち一方
に燃料ポンプまたは燃料噴射ポンプの吸込口に連なる配
管を設けて燃料を吸引しているが、他方の底部にたまる
燃料も含めて全燃料を吸引できるように、2つの底部の
液位を均等化する装置が設けられる。
【0004】実開昭62−124271号公報は、鞍型
燃料タンクの2つの底部の内部空間を連通する連通管を
設け、サイホン作用によって2つの空間の液位を均等化
する装置を開示している。そこでは、連通管にサイホン
作用を発揮させるために連通管内を燃料で満すのに、燃
料リターン通路に設けたエジェクタによって連通管内の
エアを吸出している。この吸出されたエアは、燃料リタ
ーン通路の燃料と共に燃料タンクの底部内空間に戻され
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、エジェクタで
吸出されて燃料リターン通路を通る燃料に混入されるエ
アは、エジェクタで微粒化されており、微粒化された気
泡は燃料中に長時間残るため、エンジンへの燃料供給通
路に吸込まれ、キャビテーション等によるポンプの劣化
や燃焼の悪化を招くという問題があった。
【0006】本発明は、鞍型燃料タンクの2つの底部を
連通する、サイホン効果を果すための連通路内のエア
を、微粒化された気泡を多量に生成することなく連通路
から除去する、鞍型燃料タンクの液面高さ均等化装置を
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】上記目的は、本発明によ
れば、次の手段によって達成される。すなわち、少なく
とも2つの底部と中央の上げ底部を有する鞍型燃料タン
ク、前記鞍型燃料タンクの少なくとも2つの底部の内部
空間を前記中央の上げ底部をまたいで連通する連通路、
前記連通路に接続される第1の通路と直接前記鞍型燃料
タンクの底部の内部空間に向かう第2の通路とに分岐さ
れた燃料リターン通路、および前記第1の通路に設けら
れ開と閉を繰り返される弁、を備え 前記第1の通路
は、該第1の通路を通る燃料を前記鞍型燃料タンクの少
なくと も2つの底部の内部空間に分流するように前記連
通路と接続されている、ことを特徴とする鞍型燃料タン
クの液面高さ均等化装置。
【0008】
【作用】上記の本発明装置では、弁が閉の時は、連通路
が燃料で満されている限り、連通路はサイホン作用を呈
し、2つの底部の内部空間にある燃料の液位が均等に保
たれる。液面変動によって連通路内にエアが侵入する
と、連通路のサイホン効果は喪失するが、開閉を繰返す
弁が開となった時に、燃料リターン通路を流れる燃料の
一部が第1の通路を通って連通路に流れ、連通路内にた
まっているエアを押し出す。押し出しは、エジェクタに
よる吸出しと異なり、エアを微粒化せず、燃料タンク底
部内に大きなエアのかたまりとして押し出す。このエア
のかたまりは、そのまま浮上して燃料タンクの上部エア
空間に逃げるので、微小気泡となって燃料中に長くとど
まることはない。つぎに弁が閉じると、連通路内にはエ
アはもはや存在しないので、連通路は再びサイホン作用
を呈し、2つの底部の内部空間の燃料液位を均等化する
ように働く。
【0009】
【実施例】以下に、本発明の望ましい実施例を、図面を
参照して説明する。図1、図2は本発明の第1実施例を
示しており、図3−図5は本発明の第2実施例を示して
いる。
【0010】まず、第1、第2実施例に共通な構成を、
図1、図2を参照して説明する。自動車に搭載される燃
料タンク2は、鞍型燃料タンクから成り、2つの底部
4、6と、その間にある中央の上げ底部8を有する。燃
料26は2つの底部4、6内に入れられてそこにたま
る。
【0011】2つの底部4、6にたまる燃料26の液位
を均等にするために、上げ底部8をまたいで2つの底部
4、6の内部空間(燃料26のたまる空間)を連通する
連通路10が設けられる。この連通路10は、連通路1
0内に燃料が満たされていてかつ他の通路からの燃料流
入がなければ、サイホン作用を果し、2つの底部4、6
内の燃料26の液位を均等にするように、燃料を流す。
ただし、液面が変動して連通路10内にエアが侵入すれ
ば、サイホン作用は喪失する。
【0012】燃料タンク2の2つの底部4、6の何れか
一方の底部、たとえば底部4の内部空間には、燃料供給
管12の一端が延びて入ってきており、燃料供給管12
の他端は燃料ポンプ20または燃料噴射ポンプの吸入口
に接続されている。したがって、燃料タンク2内の燃料
26は、燃料供給管12を介して燃料ポンプ20または
燃料噴射ポンプに吸引され、一部は燃料噴射弁から噴射
され、残りは燃料ポンプ20または燃料噴射ポンプの燃
料リターン通路14を介し燃料タンク2に戻される。
【0013】燃料リターン通路14は、途中で、連通路
10に接続される第1の通路16と、直接底部4の内部
空間に向かう第2の通路18とに分岐されている。第1
の通路16、第2の通路18は燃料リターン通路14の
一部を構成する。第1の通路16は、連通路10の最も
高い部位に接続されている。第1の通路16は、第1の
通路16を通る燃料を鞍型燃料タンクの少なくとも2つ
の底部の内部空間に分流するように連通路10と接続さ
れている、
【0014】第1の通路16の途中には、弁22が設け
られており、該弁22は開閉を繰り返される。弁22が
開くと、燃料リターン通路14を流れる燃料の一部は第
1の通路16を通して連通路10に流れ、残りは第2の
通路18を通して流れる。弁22が閉じると、燃料リタ
ーン通路14を流れる燃料は全量が第2の通路18を通
して流れる。
【0015】弁22開時に第1の通路16に流れる燃料
の量を適当量に定めるために、第1の通路16または第
2の通路18に、図1の実施例では第2の通路18に、
絞り32が設けられている。
【0016】つぎに、各実施例で互いに異なる構成につ
いて説明する。第1実施例では、図1、図2に示すよう
に、弁22はタイマ24によって開と閉とを繰り返され
る。タイマ24は、図2に示すように、時間t1 だけ弁
22を開にする信号と、時間t2 だけ弁22を閉にする
信号とを、繰返し弁22に対して出す。タイマ24はエ
ンジン始動と同時にまず弁をt1 だけ弁22を開にする
信号を出し、その後はt2 だけ弁22を閉に、その後は
1 ,t2 を繰り返し、エンジン停止後は弁22を閉の
状態にしてタイマカウントを停止する。
【0017】第2実施例では、図3−図5に示すよう
に、タイマ24による弁22の閉時間tを燃料残量の関
数として変化させている。このために、燃料残量を知る
ために、燃料タンク2には、図3に示すように、各底部
4、6の内部空間に液位計から成る残量センサ28、3
0が設けられている。残量センサ28、30の出力はタ
イマ24に送られる。
【0018】タイマ24は、弁22の閉じ時間を、第1
実施例では一定(t2 )であったものを、第2実施例で
は可変(t)とする。弁閉じ時間tは、燃料残量に関す
る関数とし、たとえば、燃料タンク2内の燃料残量がフ
ルの1/2以下になると、たとえば燃料残量の3次関数
(図5の実線)で、あるいは燃料残量の1次関数(図5
の破線)で、変化させるようにする。図5において、燃
料残量が少なくなった時の弁閉じ時間tの最大値t3
よび最小値t4 と、第1実施例のt2 との間には、t3
>t2 >t4 の関係をもたされている。
【0019】これは、燃料残料が十分あれば、液面が振
動等により変動しても、連通路10の下端が液面上に出
る程には液面は振動しないので、エアが連通路10に侵
入せず、一度成立したサイホン作用が保持されて、弁2
2を開く必要がないからである。逆に残量が少なくなる
と、液面変動時にエアが連通路10に入ってサイホン作
用が喪失するおそれがあるので、常にサイホン作用を保
つためには、頻繁に弁22を開く(tを短くする)必要
があるからである。
【0020】つぎに、第1、第2実施例に共通の作用を
説明する。従来は、サイホン管に入るエアを除去するの
に、エジェクタでエアを吸引していた。しかし、本発明
では、エアを吸引するのではなく、弁22を間欠的に開
にして、リターン燃料を連通路10に流し、連通路10
にエアが侵入していたとしてもそれを押し出す。これに
よって、弁22を再び閉じたときには、連通路10は再
び燃料液で充満されており、サイホン効果が得られ、底
部4、6の液位に違いがあると、それを均等化させる方
向に連通路10を介して燃料が流れ、均等化が完了した
点で連通路10内の流れが停止する。車両走行中の振動
などで、少しでも、底部4、6の液位間に差が生じる
と、それと同時に連通路10のサイホン作用が働く。
【0021】弁22の開閉は繰り返され、弁22が開い
ているときは連通路10は単なる燃料のリターン通路と
して作用し、サイホン管の作用はなくなる。
【0022】第1実施例では、弁22の閉じ時間t2
一定であり、このt2 の間にエアが侵入してサイホン作
用が喪失されると、次の弁開時間t1 でエアが連通路1
0から押し出され、続く閉じ時間t2 で再びサイホン効
果が復帰する。
【0023】第2実施例では、残量センサ26、28で
燃料タンク2内の燃料残量を検出し、何れかのセンサ2
6、28が残量が1/2以下になったことを検知する
と、タイマ24は弁閉じ時間tをt3 −t4 間で燃料残
量の関数として変化させ、燃料残量が少ない程弁の開閉
を頻繁にする。これによって、第1実施例に比べて第2
実施例の方がサイホン効果が喪失される割合が少なくな
り、ガス欠限界が高くなる。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、次の効果が得られる。
第1に、第1の通路が、第1の通路を通る燃料を鞍型燃
料タンクの少なくとも2つの底部の内部空間に分流する
ように連通路と接続されているので、連通路10にエア
が進入しても、それを押出によって除去でき、エジェク
タによる吸引によるエア除去に比べて、微細気泡が燃料
中に長時間とどまることがなくなる。したっがって、微
細気泡によるポンプの劣化や燃焼の悪化の問題を抑制ま
たは除去できる。
【0025】第2に、本発明は、エジェクタ等を使用す
る必要がなく、弁のタイマによる開閉だけで済むので、
システムが簡略化され、かつエジェクタのつまり等の心
配もないので、システム自体の信頼性も向上できる。
【0026】第3に、高価なエジェクタ、そのためのシ
ステムを用いる必要がないので、コスト的にも有利であ
る。なお、本発明はデイ ーゼル車のみでなく、ガソリン
車にも使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係る鞍型燃料タンクの液
面高さ均等化装置の系統図である。
【図2】本発明の第1実施例における弁の開閉タイミン
グ図である。
【図3】本発明の第2実施例に係る鞍型燃料タンクの液
面高さ均等化装置の系統図である。
【図4】本発明の第2実施例における弁の開閉タイミン
グ図である。
【図5】本発明の第2実施例における弁の開閉タイミン
グの弁閉じ時間と燃料残量の関係図である。
【符号の説明】
2 燃料タンク 4 底部 6 底部 8 上げ底部 10 連通路 12 燃料供給通路 14 燃料リターン通路 16 第1の通路 18 第2の通路 20 燃料ポンプまたは燃料噴射ポンプ 22 弁 24 タイマ 26 燃料 28 残量センサ 30 残量センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F02M 37/00 301 B60K 15/077 F02M 37/12 F02M 37/18

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも2つの底部と中央の上げ底部
    を有する鞍型燃料タンク、 前記鞍型燃料タンクの少なくとも2つの底部の内部空間
    を前記中央の上げ底部をまたいで連通する連通路、 前記連通路に接続される第1の通路と直接前記鞍型燃料
    タンクの底部の内部空間に向かう第2の通路とに分岐さ
    れた燃料リターン通路、および 前記第1の通路に設けられ開と閉を繰り返される弁、 を備え 前記第1の通路は、該第1の通路を通る燃料を前記鞍型
    燃料タンクの少なくとも2つの底部の内部空間に分流す
    るように前記連通路と接続されている、 ことを特徴とする鞍型燃料タンクの液面高さ均等化装
    置。
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