JP4996250B2 - 自動車用の燃料タンク - Google Patents

Description

本発明は、燃料を収集するための複数の室と、搬送能力を調整することができる燃料フィード装置と、燃料タンクの少なくとも２つから３つの室内に配置された、燃料をフィード装置に送るための吸込み噴流ポンプ（Ｓａｕｇｓｔｒａｈｌｐｕｍｐｅ）と、燃料フィード装置の吐出側から前記吸込み噴流ポンプに通じる駆動媒体管路と、燃料の充填レベルを検出するための充填レベルセンサと、該充填レベルセンサの信号を評価し、かつ前記フィード装置を制御するための制御装置とを有する自動車のための燃料タンクに関する。

このような燃料タンクは例えばキャリパー形タンク（Ｓａｔｔｅｌｔａｎｋ）として構成されていて、実際に使用されている。この場合、吸込み噴流ポンプは、燃料を相応の室からフィード装置に圧送するか、又はフィード装置を収容する室に圧送する。このようなフィード装置はしばしば、別の吸込み噴流ポンプによって充填可能な、燃料を収集するための補助タンク若しくはサージタンク（Ｓｃｈｗａｌｌｔｏｐｆ；ｓｕｒｇｅ ｃｈａｍｂｅｒ）を有している。フィード装置の搬送能力を、送り管路内に配置された圧力調整器の信号に関連して、及びひいては燃料消費に関連して調整し、それによって燃料容器内での燃料の不必要なポンピングを避けることは公知である。しかしながらこのようなフィード装置は、特に少量の燃料消費においても、吸込み噴流ポンプへの燃料のフィードを維持し、ひいては最小の搬送能力を保証することができる。これは、一般的に最小のポンプ回転数で得られる。室の数が増えると、最小の搬送能力は上昇する。何故ならば吸込み噴流ポンプの数も同様に増えるからである。

この公知の燃料タンクにおいては、吸込み噴流ポンプの数によって規定された、フィード装置の搬送能力によって、大量の燃料が燃料タンクに向かって移動せしめられる、という欠点がある。しかも、各室に燃料が存在していない場合でも、ほぼ空の燃料タンクにおいてすべての吸込み噴流ポンプに、駆動媒体管路を介して燃料が供給される。このような運動によって泡が発生し、燃料の蒸発が促進され、ひいては燃料タンクの周囲に燃料が浸透することになる。

本発明の課題は、冒頭に述べた形式の燃料タンクを改良して、燃料の運動ができるだけ小さく維持されるようにすることである。

この課題を解決した本発明によれば、各室内の燃料の充填レベルを検出するためのそれぞれ１つの充填レベルセンサが、各室内に配置されていて、ほぼ空の室内に存在する吸込み噴流ポンプへの燃料搬送量を減少させるための手段が設けられており、圧力開放弁として構成された弁が設けられていて、該弁が駆動媒体管路内における所定の圧力を下回る基本状態で閉鎖されている。

このような構成によって、燃料タンクの単数又は複数の室が空である場合に、吸込み噴流ポンプに少量の燃料しか供給されないか又は燃料がまったく供給されないように、搬送能力を低下させることができる。吸込み噴流ポンプへの燃料の搬送量を減少させることによって、燃料タンク内における燃料の運動は減少される。各室に、充填レベルセンサを備えたそれぞれ１つの吸込み噴流ポンプを配置する必要はない。複数の室のうちの幾つか（２つ又は３つ）に吸込み噴流ポンプ及び充填レベルセンサが配置されていれば、十分である。

燃料の搬送量を減少させるための手段は、本発明の有利な実施態様に従って、フィード装置の搬送能力を低下させるための制御装置が、ほぼ空の室において形成されるようになっていることによって、構造的に特に簡単に得られる。これによって、搬送装置の搬送能力は、本発明による燃料タンクの各室内における燃料の充填レベルに関連して適合させることができる。

本発明の有利な実施態様に従って、複数の室内にそれぞれ１つの充填レベルセンサが配置されていて、充填レベルセンサが個別に制御装置に接続されている場合には、制御装置は、各室の充填レベルを個別に検出し、検出された充填レベルに応じて搬送装置の搬送能力を調整することができる。このような構成によれば、第１の室が空になった時に、第１の室内に設けられた、フィード装置のサージタンクを充填するための吸込み噴流ポンプも少量の燃料を得るだけか、又は燃料をまったく得ることがない、という利点を有している。

制御装置を別個に独立して配置する以外に、制御装置の機能をエンジン電子制御装置に接続してもよい。

本発明の別の有利な実施態様に従って、駆動媒体管路内に、吸込み噴流ポンプが収容された室内の充填レベルに関連して切換可能な弁が配置されていれば、ほぼ空の室において吸込み噴流ポンプに燃料が供給されることは簡単に避けられる。

弁が圧力開放弁として構成されていて、駆動媒体管路内における所定の圧力を下回る基本状態で閉鎖されていれば、この弁は、燃料フィード装置の減少された搬送能力において自動的に、吸込み噴流ポンプへの燃料供給を避けることができる。

本発明の別の有利な実施態様に従って、弁が電気式に切換可能であって、制御装置に接続されていれば、複数の室及び吸込み噴流ポンプが設けられている場合に、吸込み噴流ポンプは個別に遮断することができる。

本発明の別の有利な実施態様に従って、弁が充填レベルセンサのフロートによって切換可能であれば、吸込み噴流ポンプはそれぞれ簡単に、充填レベルセンサ及び弁と共に、１つの構造ユニットにまとめることができる。最も簡単な場合、弁の閉鎖体をロッドを介してフロートに接続すれば、十分である。これによって、本発明による燃料タンクの組み付け費用を低減させることができる。

本発明の別の有利な実施態様に従って、搬送装置を最大ポンプ能力に切換えるための、かつ／又は充填レベルセンサが故障した時に、駆動媒体管路内に配置された弁を開放するための手段が設けられていれば、充填レベルセンサが故障した時に搬送装置が乾式運転されることを簡単に避けることができる。

本発明によれば複数の実施例が可能である。本発明の基本原理を明にするために、複数の実施例のうちの１つが図面に示されていて、以下に説明されている。 図面のうち：
図１は、本発明による燃料タンクの概略的な断面図、
図２は、図１に示した燃料タンクの駆動媒体管路内に配置された浮動操作式の弁の概略的な断面図、
図３は、図１に示した燃料タンクの駆動媒体管路内に配置された電気式に切換可能な弁の概略的な断面図、
図４は、図１に示した燃料タンクの駆動媒体管路内に配置された圧力制御式の弁の概略的な断面図である。

図１には、第１の室２内に配置された燃料フィード装置３及び第２の室４を備えた、自動車のための燃料タンク１が示されている。燃料フィード装置３は、補助タンク若しくはサージタンク５内に配置された、電気式に駆動される燃料ポンプ６を有しており、この燃料ポンプ６は、送り管路７を介して燃料を自動車の内燃機関８に搬送する。送り管路７内に燃料フィルタ９及び圧力調整弁１０が配置されている。送り管路７内の圧力が所定の値を超えると、圧力調整弁１０を介して燃料がサージタンク５内に戻し案内される。サージタンク５に充填レベルセンサ１１が配置されている。第２の室４は同様に充填レベルセンサ１２を有している。充填レベルセンサ１１，１２は、各室２，４内の燃料の充填レベルに追従するそれぞれ１つのフロート１３，１４を有している。充填レベルセンサ１１，１２と燃料フィード装置３とは、制御装置１５に電気的に接続されている。さらに、燃料タンク１は２つの組み付けフランジ１６，１７を有しており、これらの組み付けフランジ１６，１７によって、種々異なる構成部分が燃料タンク１内に組み付けられる。室２，４内にはそれぞれ１つの吸込み噴流ポンプ１８，１９が配置されている。吸込み噴流ポンプ１８，１９は、駆動媒体管路２０，２１を介して燃料フィード装置３の吐出側に接続されている。吸込み噴流ポンプ１８，１９から、燃料管路２２，２３がサージタンク５内に開口している。駆動媒体管路２０，２１内にはそれぞれ１つの弁２４，２５が配置されている。また、サージタンク５は、逆止弁として構成された底部弁を有していてよい。この底部弁は、第１の室２からサージタンク５内への燃料の流入を可能にするが、燃料の流出は阻止する。

電子式の制御装置１５は、充填レベルセンサ１１，１２の信号から、室２，４内におけるその都度の燃料レベルを検出し、２つの室２，４のうちの一方がほぼ空になった時に、燃料フィード装置３の搬送能力を低下させる。それによって、駆動媒体管路２０，２１を介して吸込み噴流ポンプ１８，１９に供給された燃料の量が減少される。それと同時に、弁２４，２５は、相応の駆動媒体管路２０，２１を閉鎖する。それによって燃料の不必要な溢流及びひいては泡発生が減少される。

図２には、図１に示した燃料タンク１の、駆動媒体管路２１のうちの１つ内に配置された弁２５の第１実施例が示されている。この弁２５は、吸込み噴流ポンプ１９を閉鎖する弁体２７を有している。この弁体２７は、ロッド２８を介して充填レベルセンサ１２のフロート１４に接続されている。吸込み噴流ポンプ１９を受容する室４内の充填レベルが低い場合、弁体２７は、吸込み噴流ポンプ１９を閉鎖する位置に移動する。これによって、ほぼ空の室４において燃料が吸込み噴流ポンプ１９によって搬送されることは阻止される。

図３には、駆動媒体管路２１のうちの１つ内に配置された弁２５の第２実施例の概略的な断面図が示されている。弁２５は、図１に示した制御装置１５に電気式に切換可能に接続されている。図１に示した相応の室４内に配置された充填レベルセンサ１２が、室４がほぼ空であることを検出すると、制御装置１５は弁２５を制御し、それによって駆動媒体管路２１が閉鎖される。これによって、対応する吸込み噴流ポンプ１９に燃料が供給されることはない。

図４には、駆動媒体管路２１のうちの１つ内に配置された弁２５の別の実施例の概略図が示されている。弁２５は、ばねエレメント２９によって弁座３０に向かってプリロード（予備荷重）をかけられた閉鎖体３１を有している。充填レベルセンサ１１，１２を介して、図１に示した燃料タンク１の単数又は複数の室２，４がほぼ空になったことが検出されると、制御装置１５は、燃料ポンプ６の搬送能力を低下させ、これによって駆動媒体管路２０，２１内の圧力が低下する。この圧力低下時に、閉鎖体３１は、ばねエレメント２９のばね力によって弁座３０に押しつけられ、駆動媒体管路２１を閉鎖する。

本発明による燃料タンクの概略的な断面図である。 図１に示した燃料タンクの駆動媒体管路内に配置された浮動操作式の弁の概略的な断面図である。 図１に示した燃料タンクの駆動媒体管路内に配置された電気式に切換可能な弁の概略的な断面図である。 図１に示した燃料タンクの駆動媒体管路内に配置された圧力制御式の弁の概略的な断面図である。

Claims (2)

1. 自動車用の燃料タンクであって、燃料を収集するための複数の室と、搬送能力を調整することができる燃料フィード装置と、燃料タンクの少なくとも２つ又は３つの室内に配置された、燃料を燃料フィード装置に送るための吸込み噴流ポンプと、燃料フィード装置の吐出側から前記吸込み噴流ポンプに通じる駆動媒体管路と、燃料の充填レベルを検出するための充填レベルセンサと、該充填レベルセンサの信号を評価し、かつ前記燃料フィード装置を制御するための制御装置とを有している形式のものにおいて、
   複数の室（２，４）内に、各室（２，４）内の燃料の充填レベルを検出するための充填レベルセンサ（１１，１２）がそれぞれ１つ配置されており、ほぼ空になった室（２，４）内に存在する吸込み噴流ポンプ（１８，１９）への燃料の搬送量を減少させるための手段として、前記駆動媒体管路（２０，２１）内に、前記吸込み噴流ポンプ（１８，１９）が収容された前記室（２，４）内の充填レベルに関連して切換可能な弁（２５）が配置されており、前記弁（２５）が、ばねエレメント（２９）のばね力によって弁座（３０）に押し付けられた閉鎖体（３１）から成っていて、前記駆動媒体管路（２０，２１）内における所定の圧力を下回る基本状態で閉鎖されており、燃料フィード装置（３）を制御するための前記制御装置（１５）が、前記室（２，４）がほぼ空になると前記燃料フィード装置（３）の搬送能力を低下させるように構成されていることを特徴とする、自動車用の燃料タンク。
2. 前記室（２，４）内にそれぞれ１つの充填レベルセンサ（１１，１２）が配置されており、該充填レベルセンサ（１１，１２）が個別に制御装置（１５）に接続されている、請求項１記載の燃料タンク。

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