JP4926577B2 - Vehicle fuel cooling system - Google Patents
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本発明は、燃料タンク後方の空きスペースにリターン燃料を冷却する燃料冷却器を配設した車両の燃料冷却装置に関する。 The present invention relates to a fuel cooling device for a vehicle in which a fuel cooler for cooling return fuel is provided in an empty space behind a fuel tank.
従来、ディーゼルエンジン、特に、コモンレールを使用した蓄圧式燃料噴射装置を採用するディーゼルエンジンでは、燃料噴射圧力の高圧化に伴いリターン燃料が高温化し易く、高温化したリターン燃料が、そのまま燃料タンクへ戻されると、燃料タンクに貯留されている燃料が高温化してしまう。 Conventionally, in a diesel engine, particularly a diesel engine that employs an accumulator fuel injection device that uses a common rail, the return fuel is likely to become hot as the fuel injection pressure is increased, and the return fuel that has been heated returns to the fuel tank as it is. As a result, the temperature of the fuel stored in the fuel tank increases.
ディーゼルエンジンに使用される燃料の着火温度は低いため、燃料噴射装置からは着火温度よりもかなり低い温度の燃料を噴射させる必要がある。燃料タンク内の燃料温度の高温化を防止するためには、リターン燃料を一旦冷却した後、燃料タンクへ戻す必要がある。 Since the ignition temperature of the fuel used in the diesel engine is low, it is necessary to inject fuel having a temperature considerably lower than the ignition temperature from the fuel injection device. In order to prevent the fuel temperature in the fuel tank from increasing, it is necessary to cool the return fuel once and then return it to the fuel tank.
リターン燃料を冷却する技術としては、例えば特許文献1(特開平10−89166号公報)や特許文献2(特開2004−19516号公報)に開示されているものがある。 Examples of the technology for cooling the return fuel include those disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 10-89166) and Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2004-19516).
特許文献1には、燃料冷却器を燃料タンク内に配設し、リターン燃料が燃料冷却器を通過する際に、このリターン燃料の熱を燃料タンクの壁面を介して外部に放出する技術が開示されている。 Patent Document 1 discloses a technology in which a fuel cooler is disposed in a fuel tank, and when the return fuel passes through the fuel cooler, the heat of the return fuel is released to the outside through the wall surface of the fuel tank. Has been.
又、特許文献2には、燃料リターン配管の中途に蛇行チューブを介装し、この蛇行チューブ内をリターン燃料が流れる際に、車両の走行により発生する空気流により燃料を冷却させる技術が開示されている。
しかし、燃料冷却器を燃料タンクに配設する特許文献1に開示されている技術では、燃料冷却器の容量を燃料タンク内で充分に確保することができず、冷却能力が制約を受ける問題がある。又、通常の仕様では、ディーゼル車とガソリン車とで採用する燃料タンクは共用化が可能であるが、燃料冷却器を燃料タンク内に配設した場合、共用化を実現することが困難となる。 However, in the technique disclosed in Patent Document 1 in which the fuel cooler is arranged in the fuel tank, the capacity of the fuel cooler cannot be sufficiently secured in the fuel tank, and the cooling capacity is limited. is there. In the normal specification, the fuel tanks used in diesel vehicles and gasoline vehicles can be shared. However, if the fuel cooler is installed in the fuel tank, it becomes difficult to realize sharing. .
又、最近の乗用車等は車室内空間を広く確保するために低床化の傾向にあり、このような低床式車両では、車体のフロアパネルに沿って配設されるリターン配管の中途に蛇行チューブを配設するスペースを充分に確保することが困難である。 In addition, recent passenger cars and the like have a tendency to lower the floor in order to secure a wide interior space, and in such a low floor type vehicle, meandering in the middle of the return pipe arranged along the floor panel of the vehicle body It is difficult to ensure a sufficient space for arranging the tubes.
本発明は、上記事情に鑑み、燃料タンクは何ら改良せず、燃料冷却器の容量を充分に確保することが可能で、低床式車両に対しても適用可能な車両の燃料冷却装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention provides a fuel cooling device for a vehicle that does not improve the fuel tank, can sufficiently secure the capacity of the fuel cooler, and can be applied to a low floor type vehicle. The purpose is to do.
上記目的を達成するため、本発明による車両の燃料冷却装置は、燃料タンクと該燃料タンクの後部に対向するリヤクロスメンバと該リヤクロスメンバを介して連設されている左右のリヤサイドフレーム部との間に空きスペースを設け、前記空きスペースに燃料冷却器を配設すると共に、前記燃料冷却器の下方にデファレンシャル装置を配設し、エンジン側から延出する燃料リターンラインを前記燃料冷却器の流入側に接続し、該燃料冷却器の流出側を前記燃料タンクに接続することを特徴とする。
To achieve the above object, a fuel cooling device for a vehicle according to the present invention, rear side frame portions of the left and right via the rear cross member and said rear cross member that faces the rear of the fuel tank and the fuel tank is continuously provided the free space between the provided, along with arranging the fuel cooler in the free space, the fuel cooler the differential apparatus is disposed below the fuel return line the fuel cooler extending from the engine side And the outflow side of the fuel cooler is connected to the fuel tank.
本発明によれば、燃料タンクとこれに対向する車体フレーム部との間に形成されている空きスペースに燃料冷却器を配設したので、燃料タンクは何ら改良することなく、燃料冷却器の容量を充分に確保することが可能となる。又、空きスペースに燃料冷却器を配設したので、低床式車両に対してもキャビンの容積を狭めることなく適用することができ、高い汎用性を得ることができる。 According to the present invention, since the fuel cooler is disposed in the empty space formed between the fuel tank and the vehicle body frame portion facing the fuel tank, the capacity of the fuel cooler is improved without any improvement in the fuel tank. Can be sufficiently secured. Further, since the fuel cooler is provided in the empty space, it can be applied to a low floor type vehicle without reducing the volume of the cabin, and high versatility can be obtained.
以下、図面に基づいて本発明の一形態を説明する。図1、図2は車両の概略平面図、及び同概略側面図である。尚、以下においては、左右対称な部品については同一の符号を付して説明を簡略化する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 are a schematic plan view and a schematic side view of the vehicle. In the following description, symmetrical parts are denoted by the same reference numerals to simplify the description.
同図の符号1は、後述するディーゼルエンジン6を搭載する車両(ディーゼル車)の車体であり、この車体1のフレーム(以下、「車体フレーム」と称する)2が、前部のフロントサイドフレーム3と、このフロントサイドフレーム3の後端に連設されているサイドシル4と、このサイドシル4の後端に連設して後方へ延出するリヤサイドフレーム5とを備えている。尚、フロントサイドフレーム3の後部からサイドシル4の前部にかけてトーボード2aがトーボードリンフォース(図示せず)を介して固設されており、このトーボード2aにてエンジンルーム1aとキャビン1bとが区画されている。又、エンジンルーム1aにディーゼルエンジン6が配設されている。
Reference numeral 1 in FIG. 1 denotes a vehicle body of a vehicle (diesel vehicle) on which a diesel engine 6 described later is mounted. A frame (hereinafter referred to as “body frame”) 2 of the vehicle body 1 is a
リヤサイドフレーム5は、後方へ向けて上方傾斜されていると共に狭窄されているフロント側リヤサイドフレーム部5aと、このフロント側リヤサイドフレーム部5aの後端から後方へほぼ平行に延出するリヤ側リヤサイドフレーム部5bとを有している。更に、左右に配設されているリヤ側リヤサイドフレーム部5bの後端部間がリヤスカート7を介して連結されている。更に、リヤ側リヤサイドフレーム部5bの前端部間が車体フレーム部としてのリヤクロスメンバ8を介して連結されている。
The
フロント側リヤサイドフレーム部5aは、リヤシート(図示せず)の下方付近に位置しており、又、リヤ側リヤサイドフレーム部5bがトランクルーム1cの下方付近に臨まされている。尚、符号9は、左右1対のリヤ側リヤサイドフレーム部5b間に設けられるスペアタイヤ収納領域である。
The front side rear
又、図2、図3に示すように、左右に配設されているフロント側リヤサイドフレーム部5a間にサブフレーム10a,10bが車体前後方向へ梯子状に配設されている。更に、このフロント側リヤサイドフレーム部5aで挟まれた領域に、燃料タンク11が配設され、この燃料タンク11のフランジ部11aがフロント側リヤサイドフレーム部5aにブッシュ(図示せず)等を介して支持されている。
As shown in FIGS. 2 and 3,
更に、この燃料タンク11の下方にデファレンシャル装置12、及びサスペンションフレーム(図示せず)等が配設されており、このデファレンシャル装置12が、サブフレーム10a,10bに対しマウントブッシュ(図示せず)等を介して支持されている。
Further, a
又、図4に示すように、燃料タンク11の上面一側に外部ブラケット13が、シール材(図示せず)を介して密着固定されており、この外部ブラケット13に燃料デリバリポート14と燃料リターンポート15とが緊密状態で固設されている。尚、燃料デリバリポート14の燃料タンク11内に挿通されている燃料通路にインタンク式の電動燃料ポンプ(図示せず)が介装されている。
Further, as shown in FIG. 4, an
又、燃料タンク11の後部と、この後部に対設するリヤクロスメンバ8との間に空きスペース16が設けられており、この空きスペース16の車幅方向のほぼ中央に燃料冷却器17が配設されている。この燃料冷却器17は、リヤクロスメンバ8等の車体フレーム2に固定具18を用いて固設されている。この燃料冷却器17は、車両の走行時に発生する空気流により冷却する空冷式である。尚、この燃料冷却器17の内部構造は、例えば特開2004−27988号公報に開示されているように、周知であるため説明を省略する。
An
又、図2に示すように、この空きスペース16の車幅方向左右には、一点鎖線で示すような後輪タイヤ19rが配設されており、車幅方向中央の下方にはデファレンシャル装置12が配設されている。更に、このデファレンシャル装置12を跨いで車幅方向左右にサスペンションフレーム(図示せず)が延出されている。従って、この空きスペース16に配設されている燃料冷却器17の前後左右、及び下方が、上述した車両後部に配設されている各部品によって囲まれている。更に、燃料冷却器17の上方にはリヤフロアパネルが配設されている。
Further, as shown in FIG. 2,
一方、燃料タンク11に設けられている燃料デリバリポート14に燃料デリバリライン20の一端が接続されている。この燃料デリバリライン20は、車体1のフロアパネル(図示せず)の室内側又は室外側に沿って、或いはサイドシル4内を通り、車体1の前方へ延出されてエンジンルーム1aに臨まされる。尚、符号19fは前輪タイヤである。
On the other hand, one end of a
このエンジンルーム1aに配設されているディーゼルエンジン6には、蓄圧式燃料噴射装置を構成するコモンレール21が配設されており、このコモンレール21に、各気筒に配設されるインジェクタ(図示せず)が連通されている。このコモンレール21は、高圧燃料を流入するデリバリポート21aと余剰燃料を吐出するリターンポート21bとを有している。このデリバリポート21aに高圧ポンプ22が設けられ、この高圧ポンプ22に燃料デリバリライン20が接続されている。尚、本形態では、高圧ポンプ22として、エンジン連動型の機械駆動式ポンプを採用している。
The diesel engine 6 disposed in the engine room 1a is provided with a
又、コモンレール21に形成されているリターンポート21bに燃料リターンライン23が接続されている。この燃料リターンライン23は金属パイプ等、熱伝導率の高い材料で形成されている。
A
、上述した燃料デリバリライン20に並行して燃料タンク11の方向へ延出されている。
The
図1に示すように、両ライン20,23は、燃料タンク11の前部付近では、この燃料タンク11の前部に沿って配設され、燃料デリバリライン20は燃料デリバリポート14に接続される。一方、燃料リターンライン23は燃料タンク11の外周に沿って燃料タンク11の側部から後部方向へ引き回されて燃料冷却器17の流入側に形成されている流入ポート17aに接続される。更に、この燃料冷却器17の流出側に形成されている流出ポート17bに燃料サブリターンライン24が接続されている。この燃料サブリターンライン24は燃料タンク11の外周に沿って燃料タンク11の前部方向へ引き回されて、燃料タンク11に設けられている燃料リターンポート15に接続されている。尚、この燃料サブリターンライン24は金属パイプ等、熱伝導率の高い材料で形成されている。
As shown in FIG. 1, both
次に、このような構成による本形態の作用について説明する。 Next, the effect | action of this form by such a structure is demonstrated.
イグニッションスイッチ(図示せず)をONすると、燃料タンク11に内装されている電動燃料ポンプ(図示せず)が稼働して、燃料タンク11に貯留されている燃料が吸い上げられる。この燃料ポンプにより吸い上げられた燃料は、燃料タンク11の上部に固着されている外部ブラケット13の燃料デリバリポート14から、この燃料デリバリポート14に接続されている燃料デリバリライン20を経て、エンジンルーム1aに配設されているディーゼルエンジン6に設けたコモンレール21側へ送られる。
When an ignition switch (not shown) is turned on, an electric fuel pump (not shown) built in the
コモンレール21のデリバリポート21aには機械駆動式の高圧ポンプ22が介装されており、燃料タンク11から送られた燃料は、高圧ポンプ22にて昇圧されてコモンレール21へ圧送される。コモンレール21は高圧ポンプ22にて圧送された燃料を蓄圧し、蓄圧された高圧燃料は、ディーゼルエンジン6の各気筒に設けられているインジェクタ(図示せず)から各気筒へ所定タイミングで噴射される。
A
一方、コモンレール21内の余剰の燃料(リターン燃料)は、リターンポート21bに接続されている燃料リターンライン23を通り、燃料タンク11側へ送られる。図1に示すように、燃料リターンライン23は燃料タンク11の前部及び側部を迂回して燃料タンク11の後方へ導かれており、燃料タンク11の後方に配設されている燃料冷却器17の流入ポート17aに接続されている。
On the other hand, surplus fuel (return fuel) in the
従って、リターン燃料は、燃料リターンライン23内を通り燃料冷却器17に導かれる。燃料冷却器17は、車両の走行時に発生する空気流により冷却する空冷式であり、燃料冷却器17内を流れる燃料は空気流によって所定に冷却される。そして、この燃料冷却器17で冷却された燃料が流出ポート17bに接続されている燃料サブリターンライン24を介して、燃料タンク11に固着された外部ブラケット13の燃料リターンポート15から燃料タンク11内へ環流される。
Accordingly, the return fuel passes through the
このように、燃料リターンライン23が、燃料タンク11を迂回して燃料タンク11の後方に配設されている燃料冷却器17に接続されており、更に、この燃料冷却器17が燃料サブリターンライン24を介して燃料タンク11に接続されているので、リターン燃料が燃料タンク11に到達するまでの流路が長くなり、その分、燃料をより効率よく冷却することができる。又、リターン燃料が、流路中で冷却される分、燃料冷却器17の容量を相対的に小さくすることができる。
In this way, the
又、本形態では、燃料冷却器17を燃料タンク11の後部とリヤクロスメンバ8との間の空きスペース16に配設し、その前後、左右、及び下方を、燃料タンク11、リヤクロスメンバ8、後輪タイヤ19r、及びデファレンシャル装置12やサスペンションフレームによって囲む構造としたので、走行中の前輪タイヤ19fや後輪タイヤ19rにて石跳ねが生じた場合であっても、その飛び石は、燃料タンク11の底部に設けたプロテクタやデファレンシャル装置、或いはサスペンションフレーム等に衝突する確率が高く、デファレンシャル装置12の上方に配設されている燃料冷却器17には到達し難くい。
Further, in this embodiment, the
その結果、燃料冷却器17は損傷を受け難く、この燃料冷却器17の周囲にプロテクタを特別に設ける必要が無くなり、構造の簡素化が実現できる。更に、プロテクタ等の空気流れを阻害する部品を配設する必要が無いため、燃料をより効率よく冷却することができる。
As a result, the
又、燃料冷却器17をデファレンシャル装置12の上方の空きスペース16に配設したことで、低床式車両に対してもキャビン1bの容積を狭めることなく、簡単に適用することができ、高い汎用性を得ることができる。更に、後突時或いは側突時の衝撃は、リヤクロスメンバ8やリヤサイドフレーム5で吸収されるため、燃料冷却器17は保護されて損傷を有効に防止することができる。
Further, since the
ところで、ガソリンエンジンを搭載するガソリン車に搭載されている燃料タンクからは、キャニスタに接続するエバポラインが延出されている。上述した外部ブラケット13にエバポラインに接続するエバポポートを予め設けておけば、ガソリン車とディーゼル車との燃料タンク11を共用化することができる。尚、この場合、エバポポートに燃料サブリターンライン24を接続し、外部ブラケット13に設けた燃料リターンポート15を閉塞するようにしても良い。
By the way, an evaporation line connected to the canister is extended from a fuel tank mounted on a gasoline vehicle equipped with a gasoline engine. If an evaporation port connected to the evaporation line is provided in advance in the
又、ガソリン車で採用している燃料タンクによっては、燃料リターンポート15とエバポポートとが同じ外部ブラケットに設けられ、燃料デリバリポート14は異なる外部ブラケットに設けられている場合がある。この場合は、燃料デリバリポート14を閉塞し、エバポポートに燃料サブリターンライン24を接続することで共用化を図ることができる。
Further, depending on the fuel tank used in the gasoline vehicle, the
尚、本発明は上述した形態に限るものではなく、例えば車両は4輪駆動車及び後輪駆動車にに限らず、前輪駆動車であっても良い。その場合、図2に示されているデファレンシャル装置12は省略される。
The present invention is not limited to the embodiment described above. For example, the vehicle is not limited to a four-wheel drive vehicle and a rear wheel drive vehicle, and may be a front wheel drive vehicle. In that case, the
又、ディーゼルエンジン6が車体後部に搭載され、燃料タンク11が車体前部に搭載されているリヤエンジン車では、燃料冷却器17は燃料タンク11の後部とトーボード2aとの間に設けられている空きスペースに配設することになる。この場合、トーボード2aを支持するトーボードリンフォース(図示せず)が車体フレーム部となる。更に、適用する車両も乗用車に限らず、トラック、バスであっても良い。
In a rear engine vehicle in which the diesel engine 6 is mounted on the rear part of the vehicle body and the
1…車体、
1a…エンジンルーム、
2…車体フレーム、
5…リヤサイドフレーム、
6…ディーゼルエンジン、
8…リヤクロスメンバ、
11…燃料タンク、
12…デファレンシャル装置、
14…燃料デリバリポート、
15…燃料リターンポート、
16…空きスペース、
17…燃料冷却器、
19r…後輪タイヤ、
20…燃料デリバリライン、
21…コモンレール、
22…高圧ポンプ、
23…燃料リターンライン、
24…燃料サブリターンライン
1 ... the car body,
1a ... engine room,
2 ... Body frame,
5 ... Rear side frame,
6 ... Diesel engine,
8 ... Rear cross member,
11 ... Fuel tank,
12 ... Differential device,
14 ... Fuel delivery port,
15 ... Fuel return port,
16 ... empty space,
17 ... Fuel cooler,
19r ... rear wheel tire,
20 ... Fuel delivery line,
21 ... Common rail,
22 ... High pressure pump,
23 ... Fuel return line,
24 ... Fuel sub-return line
Claims (4)
前記空きスペースに燃料冷却器を配設すると共に、
前記燃料冷却器の下方にデファレンシャル装置を配設し、
エンジン側から延出する燃料リターンラインを前記燃料冷却器の流入側に接続し、該燃料冷却器の流出側を前記燃料タンクに接続することを特徴とする車両の燃料冷却装置。 It provided the free space between the rear side frame portions of the left and right that are continuously provided via the rear cross member and said rear cross member that faces the rear of the fuel tank and the fuel tank,
With arranging the fuel cooler in the free space,
A differential device is disposed below the fuel cooler;
A fuel cooling device for a vehicle, wherein a fuel return line extending from an engine side is connected to an inflow side of the fuel cooler, and an outflow side of the fuel cooler is connected to the fuel tank.
前記燃料冷却器の下方にデファレンシャル装置を配設し、
エンジン側から前記燃料タンクを迂回して後方に延出する燃料リターンラインを前記燃料冷却器の流入側に接続し、該燃料冷却器の流出側を前記燃料タンクに接続することを特徴とする車両の燃料冷却装置。 The fuel cooler is arranged between the rear side frame portion of the left and right that are continuously provided via the rear cross member and said rear cross member that faces the rear of the fuel tank and the fuel tank,
A differential device is disposed below the fuel cooler;
A fuel return line that bypasses the fuel tank from the engine side and extends backward is connected to the inflow side of the fuel cooler, and the outflow side of the fuel cooler is connected to the fuel tank. Fuel cooling system.
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