JP4396619B2 - 燃料漏れ防止システム - Google Patents

Description

本発明は、エンジンへの燃料通路からの燃料漏れを防止する燃料漏れ防止システムに関する。

特許文献１には、複数の燃料噴射弁と、燃料を導入してその燃料噴射弁に分配する燃料通路を形成する管本体とエンジンに固定する固定部とを有する燃料分配管とを備える燃料分配装置であって、管本体と固定部との間に管本体より脆弱な脆弱部を設けた燃料分配装置が開示されている。これは、燃料分配管に不測の力が加わった場合には、その脆弱部が破損することにより燃料分配管の管本体の破損を免れるようにして、燃料通路の破損による燃料漏れの防止を図るようにしているものである。

特開平９−２９１８６７号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のものでは、燃料分配管そのものなど燃料通路を区画形成する部材そのものに破損が生じたときに、燃料漏れを防止するのは不可能である。

そこで、本発明は、そのような場合に、燃料漏れを防止する燃料漏れ防止システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る燃料漏れ防止システムは、エンジンへの燃料通路の少なくとも一部を、二つの隔たる第一領域と第二領域とに仕切る仕切部材と、燃料が通る前記第一領域とは異なる前記第二領域に設けられる燃料吸収剤と、車両衝突に伴って、前記第一領域と前記第二領域とを連通させる連通手段と、を備えることを特徴とする。

上記構成により、第一領域と第二領域とに仕切られた、燃料通路の少なくとも一部を区画形成する部材あるいはその一部が車両衝突に伴って破損しても、そこの第一領域と第二領域が連通するので、そこにある燃料は燃料吸収剤に吸収されることになる。したがって、燃料漏れを防止することが可能になる。

特に、前記燃料通路の少なくとも一部は、デリバリパイプにより区画形成されている燃料通路であり、前記連通手段は、該デリバリパイプの変形に伴って前記仕切部材を破る突起部材であると好ましい。これにより、第一領域と第二領域とに仕切られた燃料通路を区画形成するデリバリパイプが破損しても、そこにある仕切部材が破れて、その第一領域と第二領域が連通するので、そのデリバリパイプにある燃料は燃料吸収剤に吸収されることになる。したがって、デリバリパイプが破損しても、デリバリパイプからの燃料漏れを防止することが可能になる。

さらに、前記燃料吸収剤が設けられた前記第二領域は、前記第一領域の周囲の少なくとも半分を囲んでいるとなお望ましい。これにより、燃料通路の少なくとも一部を区画形成する部材あるいはその一部が破損しても、そこの第一領域内の燃料は、第二領域の燃料吸収剤により、より確実に吸収されることになる。

以下、添付図面を用いて本発明の実施形態について説明する。

まず、本発明の第一実施形態について説明する。図１は本第一実施形態を説明するための概略的なシステム構成図であり、図２は図１のエンジン１０の一気筒に関する吸気側の部分的な概略構造を示す略示図である。なお、エンジン１０は、図示しないが、車両前方に横置きに配置されていると共に、その前方外部側に吸気系部品を配置する前方吸気レイアウトが採用されている。

エンジン１０の筒内の一部をなす燃焼室１２にそれぞれ臨む吸気ポート１４および排気ポート１６が形成されたシリンダヘッド１８には、吸気バルブ２０および排気バルブ２２を駆動する動弁機構（不図示）と、吸気ポート１４内に燃料を噴射する燃料噴射弁２４と、燃焼室１２内の混合気を着火させる点火プラグ２６とが組み込まれ、さらにこの点火プラグ２６に火花を発生させるイグナイタ（不図示）が搭載されている。

燃料噴射弁２４は、デリバリパイプ２８に連通され、このデリバリパイプ２８には、燃料タンク（不図示）内に貯蔵されている燃料が、フューエルポンプ（不図示）により供給される。燃料噴射弁２４は、デリバリパイプ２８内における所定圧力の燃料を吸気ポート１４に噴射する。

吸気ポート１４に連通するようにシリンダヘッド１８には、吸気マニホルド３０が接続されると共に、さらにその上流側には吸気管３２が接続されている。すなわち、吸気ポート１４、吸気マニホルド３０、吸気管３２により吸気通路３４が区画形成されている。吸気管３２の上流端側には、大気中に含まれる塵埃などを除去して吸気通路に導くためのエアクリーナ３６が設けられている。このエアクリーナ３６よりも下流側に位置すると共に、サージタンク３８よりも上流側に位置する吸気管３２の部分には、運転者によって操作されるアクセルペダル４０の踏み込み量に基づき、スロットルアクチュエータ４２によって開度が調整される吸気絞り弁、すなわち電子制御式のスロットルバルブ４４が組み込まれている。ただし、アクセルペダル４０の踏み込み動作と、スロットルバルブ４４の開閉動作とを切り離して電子的に制御できるようにしている。

一方、排気ポート１６に連通するようにシリンダヘッド１８には、排気ポート１６と共に排気通路４６を区画形成するべく、排気マニホルド４７が接続されるとともに、さらにその下流側に排気管４８が接続されている。排気管４８の途中には、排気ガスを浄化する触媒５０等が配置されている。

エンジン１０は、各種値を検出してこれを電子制御装置（以下、ＥＣＵと称する。）５２に出力する各種センサ類を備えている。例えば、吸気管３２内の空気の圧力、すなわち吸気圧を検出する吸気圧センサ５４を備えている。また運転者によって操作されるアクセルペダル４０の踏み込み量に対応する位置を検出するアクセルポジションセンサ５６を備えている。また、スロットルバルブ４４の開度を検出するスロットルポジションセンサ５８を備えている。また、ピストン（不図示）が往復動するシリンダブロック６０には、連接棒（不図示）を介してピストンが連結されるクランク軸（不図示）のクランク回転信号を検出するクランクポジションセンサ６２が取り付けられている。ここでは、このクランクポジションセンサ６２をエンジン回転数センサとしても利用している。また、車両衝突時など車両が強い衝撃を受けた場合に、搭乗者の安全を保つためにエアバッグ（不図示）を膨らませるべく、車両衝突や車両への強い衝撃を検出するエアバッグセンサ６４が備えられている。エアバッグセンサ６４は、車両前方部や車両側部に設けられていて、このエアバッグセンサ６４を、本第一実施形態では車両衝突を検出する衝突検出手段として用いている。

ＥＣＵ５２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器、入力インタフェース、出力インタフェース等を含むマイクロコンピュータで構成されている。入力インタフェースには、上記各種センサ類などが電気的に接続されている。これらのセンサ類などからの検出信号に基づき、予め設定されたプログラムにしたがって円滑なエンジン１０の運転がなされるように、ＥＣＵ５２は出力インタフェースから電気的に信号を出力して、燃料噴射弁２４、イグナイタ、スロットルアクチュエータ４２などの作動を制御するようになっている。

エンジン１０では、通常の運転時、吸気圧センサ５４からの出力値に基づく吸気圧、アクセルポジションセンサ５６からの出力値に基づくアクセル開度、あるいはスロットルポジションセンサ５８からの出力値に基づくスロットル開度、クランクポジションセンサ６２からの出力値に基づくエンジン回転数など、すなわちエンジン負荷およびエンジン回転数で表される運転状態に基づいて燃料噴射量、燃料噴射時期、点火時期等が設定されている。その際、冷却水温などに応じてそれらの補正がなされ、これらの補正された燃料噴射量、燃料噴射時期、点火時期に基づいて、燃料噴射弁２４やイグナイタなどが制御されている。

なお、エアバッグセンサ６４からの出力信号などによりエアバッグの作動をＥＣＵ５２が検知すると、燃料タンクからデンリバリパイプ２８へ燃料を供給するフューエルポンプは停止される。

本第一実施形態では、燃料タンク（不図示）、フューエルポンプ（不図示）、デリバリパイプ２８、燃料噴射弁２４およびこれらを繋ぐホースなどの管類（不図示）などにより燃料供給系統が構成され、これらにより、エンジン１０への燃料通路ＦＰが区画形成されている。

図２に示すように、デリバリパイプ２８が区画形成する燃料通路ＦＰの部分は、二つの隔たる第一領域（Ｉ）と第二領域（ＩＩ）とに、仕切部材である仕切板６６により隔てられている。仕切板６６は、一定の剛性を有し、燃料に対して不活性であると共に、不透過性を示す材料から作製されている。ただし、仕切板６６は、後述する突起部材により破られるものである。

第一領域（Ｉ）は、通常時においては、フューエルポンプにより圧送されてきた燃料の通り道の一部になっている。しかしながら、第一領域（Ｉ）と隔てられる第二領域（ＩＩ）は、第一領域（Ｉ）とは異なり、そのような通常時においては、燃料の通り道とはなっていない。

デリバリパイプ２８内の第二領域（ＩＩ）には、燃料吸収剤である高分子吸収剤Ａが設けられている。高分子吸収剤Ａは、優れた流動性を示すものであるが、図２に示すように本第一実施形態では仕切板６６に接着された薄膜Ｍ内におさめられて、所定形状にされている。さらに、その第二領域（ＩＩ）には、連通手段の一部を構成する突起部材６８が設けられている。上記仕切板６６にその突起部材６８の鋭利な先端部６８ａが向けられている。したがって、その先端部６８ａが仕切板６６に当接して、さらに突き進むと、仕切板６６が穿孔されて、破られる。

本第一実施形態では、この突起部材６８は、ＥＣＵ５２からの出力信号により、駆動装置であるアクチュエータ６９（図１参照）が作動されることで、仕切板６６に向けて動かされる。その結果、突起部材６８の先端部６８ａが仕切板６６に向けて突き進まされ、仕切板６６が穿孔されるようにされている。突起部材６８を動かすアクチュエータ６９は、デリバリパイプ２８の外表面部に設けられている。本第一実施形態では、ＥＣＵ５２と、エアバッグセンサ６４と、突起部材６８と、アクチュエータ６９とが、連通手段の一部を構成する。なお、アクチュエータ６９は、図１に概略的に示すが、図２においては省略している。

上記エンジン１０を搭載した車両（不図示）が、衝突等して車両に所定値以上の衝撃が生じると、ＥＣＵ５２は、エアバッグセンサ６４からの出力信号により車両が衝突したと判断する。その結果、ＥＣＵ５２は、アクチュエータ６９に作動信号を出力するので、アクチュエータ６９が作動されて、仕切板６６が突起部材６８により穿孔されることになる。すなわち、仕切板６６が破れることになる。したがって、デリバリパイプ２８内の第一領域（Ｉ）と第二領域（ＩＩ）とは連通することになると共に、仕切板６６が破れることで上記薄膜Ｍが破れて、高分子吸収剤Ａが第一領域（Ｉ）内へ流れ込むことになる。そして、デリバリパイプ２８内の燃料は、高分子吸収剤Ａに瞬時に吸収されてゼリー状に固化されることになる。

以上のようにして、本第一実施形態では、車両の衝突等により、燃料通路ＦＰの一部を区画形成するデリバリパイプ２８が破損しても、その破損箇所であるデリバリパイプ２８内の燃料が高分子吸収剤Ａにより瞬時に吸収されるので、その燃料漏れが防止できる。

以上、本発明を上記第一実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、燃料通路ＦＰの少なくとも一部を区画形成し、第一領域（Ｉ）と第二領域（ＩＩ）に隔てられる燃料通路ＦＰを有するのはデリバリパイプ２８に限らず、上記の如く、その他に燃料通路ＦＰを区画形成する燃料タンク、フューエルポンプ、燃料噴射弁２４およびこれらを繋ぐホースなどの管類であっても良い。もちろん、これら全てであっても良い。

また、仕切部材は、上記仕切板６６の如き板状のものに限らず、膜状のものであっても良い。そして、何らかの手段により、車両衝突時にその仕切部材が破かれて、第一領域（Ｉ）と第二領域（ＩＩ）が連通されれば良い。

また、連通手段の一部を構成する突起部材６８は、上記第一実施形態の如く、第二領域（ＩＩ）に設けられることに限定されず、第一領域（Ｉ）に設けられても良い。仕切部材を連通手段により穿孔等をして破ることが可能であれば、突起部材は燃料通路ＦＰ外に設けられても良い。また、連通手段は、車両衝突等に伴って、第一領域（Ｉ）と第二領域（ＩＩ）とを連通させるものであるので、その効果さえ発揮できれば、突起部材を有しなくても良い。例えば、第一領域（Ｉ）と第二領域（ＩＩ）とを隔てる仕切部材を外すアクチュエータを設けておいて、衝突検出手段により車両衝突が検出されたとき、ＥＣＵ５２からの出力信号によりそのアクチュエータが作動されて、仕切部材が動かされて外され、あたかも仕切板が破られたかのようにされるものがある。なお、上記エアバッグセンサ６４とは異なる上記各種センサ類などからの出力信号により、ＥＣＵ５２が車両の衝突等を検知する場合には、それらセンサ類を衝突検出手段として用いて、連通手段におけるアクチュエータ６９を制御しても良い。

また、燃料吸収剤は、上記高分子吸収剤Ａに限定されず、燃料を速く吸収できるものであれば、如何なるものでも良い。また、燃料吸収剤は、液状物や粉状物等の流動性を示すものに限定されず、流動性を示さないものであっても良い。さらに、燃料吸収剤は、上記の如く、薄膜Ｍ内におさめられていても良いし、薄膜Ｍを用いずに直接に第二領域（ＩＩ）に収容されても良い。また、突起部材の動きに連動して、薄膜Ｍが破けるようにしても良い。

ところで、上記第一実施形態では、仕切板６６によりデリバリパイプ２８により区画形成される燃料通路ＦＰの一部が第一領域（Ｉ）と第二領域（ＩＩ）に隔てられたが、第一領域（Ｉ）と第二領域（ＩＩ）の配置関係によっては、第一領域（Ｉ）の燃料が第二領域（ＩＩ）の燃料吸収剤によって吸収され難い場合がある。そこで、このような事態が生じるのを防止すべく、例えば図３に示すように、燃料吸収剤として高分子吸収剤Ａが設けられた第二領域（ＩＩ）は、第一領域（Ｉ）の周囲の少なくとも半分を囲んでいるのが好ましく、さらには可能な限り全ての第一領域（Ｉ）の周囲が第二領域（ＩＩ）により囲まれていると良い。もちろん、この場合には、燃料吸収剤が、第二領域（ＩＩ）全域にわたって収容されていて、あたかも第一領域（Ｉ）が燃料吸収剤によって囲まれているが如き状態であるのがより好ましい。なお、燃料吸収剤を含む第二領域（ＩＩ）が第一領域（Ｉ）の周囲の少なくとも半分を囲むのであれば、第二領域（ＩＩ）は、２つ以上に分割されていて、例えば第一領域（Ｉ）を二つ以上の第二領域（ＩＩ）で挟み込むようにしても良い。

次に、本発明の第二実施形態について説明する。ただし、本第二実施形態のシステム構成等は、上記第一実施形態のそれと概ね同じであるので、これらの相違点のみを述べて、他の説明を省略する。なお、説明に際しては、上記第一実施形態で用いた図１および図２を参照する。

本第二実施形態において、上記突起部材６８は、第二領域（ＩＩ）に設けられて、その先端部６８ａとは反対側の端部はデリバリパイプ２８内の内側面に固定されている（図２参照）。一方、その先端部６８ａは、上記第一実施形態の仕切板６６の代替物である仕切膜１６６に向けられている。突起部材６８は、このようにデリバリパイプ２８内に設けられているのみであって、上記第一実施形態のようにＥＣＵ５２からの作動信号によって動かされるものではない。すなわち、本第二実施形態では、アクチュエータ６９は設けられていない。したがって、突起部材６８は、デリバリパイプ２８の変形に伴ってその位置を変えるべく動く。それ故、本第二実施形態では、突起部材６８が、連通手段の一部を構成する。また、仕切膜１６６は、一定の張力のもとで張られていて、燃料に対して不活性であると共に、不透過性を示している。なお、仕切膜１６６は、突起部材６８が仕切膜１６６に接触して、さらに突き進むことで、穿孔されて、破られる。

このような構成の上で、車両（不図示）が衝突等してエンジン１０に衝撃が生じたり、損傷を受けると、エンジン１０のデリバリパイプ２８が、圧縮力を受けて、歪んで変形する場合がある。その結果、突起部材６８がデリバリパイプ２８中心側へ向けて移動することになって、仕切膜１６６に突起部材６８の先端部６８ａが接し、さらに突き進むことになり、仕切膜１６６が穿孔されて、破れることになる。したがって、デリバリパイプ２８内の第一領域（Ｉ）と第二領域（ＩＩ）とは連通することになり、高分子吸収剤Ａが第一領域（Ｉ）内へ流れ込むことになる。そして、デリバリパイプ２８内の燃料は、高分子吸収剤Ａに瞬時に吸収されてゼリー状に固化されることになる。

以上、本第二実施形態によれば、ＥＣＵ５２や各種センサ類から電気信号を用いずに、燃料通路ＦＰの一部を区画形成する部材であるデリバリパイプ２８が破損しても、そこを流れる燃料の漏れを確実に防止することが可能になる。

以上、本発明を上記第一実施形態とその変形例、および第二実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されない。例えば、本発明は、上記第一実施形態あるいはその変形例と上記第二実施形態との相互の組合せ等を含むものである。

なお、上記の如く、デリバリパイプ２８に燃料吸収剤が設けられることで、燃料噴射音の低減も図ることが可能になる。燃料吸収剤により、デリバリパイプ２８に生じる振動が一部吸収されるからである。

本発明に係る第一実施形態を説明するための概略的なシステム構成図である。 図１のエンジンの吸気側の部分的な概略構造を示す略示図である。 デリバリパイプにおける、第一領域と第二領域とに隔てられた燃料通路の変形例を示す図である。

符号の説明

１０ エンジン
１２ 燃焼室
１４ 吸気ポート
１６ 排気ポート
１８ シリンダヘッド
２０ 吸気バルブ
２２ 排気バルブ
２４ 燃料噴射弁
２６ 点火プラグ
２８ デリバリパイプ
３０ 吸気マニホルド
３２ 吸気管
３４ 吸気通路
３６ エアクリーナ
３８ サージタンク
４０ アクセルペダル
４４ スロットルバルブ
６６ 仕切板
６８ 突起部材
６８ａ 先端部

Claims (3)

1. エンジンへの燃料通路の少なくとも一部を、二つの隔たる第一領域と第二領域とに仕切る仕切部材と、
   燃料が通る前記第一領域とは異なる前記第二領域に設けられる燃料吸収剤と、
   車両衝突に伴って、前記第一領域と前記第二領域とを連通させる連通手段と、
   を備えることを特徴とする燃料漏れ防止システム。
2. 前記燃料通路の少なくとも一部は、デリバリパイプにより区画形成されている燃料通路であり、
   前記連通手段は、該デリバリパイプの変形に伴って前記仕切部材を破る突起部材であることを特徴とする請求項１に記載の燃料漏れ防止システム。
3. 前記燃料吸収剤が設けられた前記第二領域は、前記第一領域の周囲の少なくとも半分を囲んでいることを特徴とする請求項１または２に記載の燃料漏れ防止システム。
   

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