JPH0388954A - 燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は燃料タンク内に装備される燃料供給装置に関し
、特に高温時に燃料の気化を抑制する対策を備える燃料
供給装置に関する。

［従来の技術］ 燃料タンク内に取り付けられる燃料供給装置は、特に高
温時に燃料が気化することを抑制するための対策を設け
ている。この内容が特開昭６１−５８６７８号公報に示
されている。以下これを基に従来技術を説明する。

この従来技術に係る燃料供給装置は、燃料を蓄えるメイ
ンタンクと、メインタンク内に設置され上部に開口を有
するサブタンクとを備えており、メインタンク内の燃料
をサブタンクを経由してエンジンに圧送している。そし
て、さらにエンジンに圧送した燃料で、消費されないで
戻る燃料をサブタンクに導くリターンパイプを備えてい
る。ここでエンジンからの戻りの燃料は高温で低沸点成
分が除去された燃料である。

この構造により、エンジンからのリターンバイブによっ
て戻される高温の燃料はサブタンク内から再びエンジン
に圧送されることになり、メインタンク内には流れ込み
にくい構造になっている。

このためメインタンク内の燃料がｌｓ温燃料によって暖
められることはなく、ベーパの発生はある程度防止され
る。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながらこの考案によると、サブタンク内が上部の
開口のレベルまで燃料に満されている状態で、さらにエ
ンジンからの戻りの高温の燃料が流れ込むと、この高温
燃料がサブタンクの上部開口からメインタンク内に流れ
込むことになり、これによってメインタンク内の燃料が
暖められてベーパが発生する。

なお、メインタンクとサブタンクとを含む複合的な燃料
タンクではなく、サブタンクを有しない単なる燃料タン
クにおいても、エンジンから戻る高温燃料が燃料タンク
に多量に流れ込むと、低温燃料を加熱してベーパを発生
させ易くなるという事情は同じである。

本発明は上記知見に基づいて、エンジンからの戻りの高
温燃料を小量に制御することにより、燃料タンク内のベ
ーパの発生を抑制することを解決すべき課題とするもの
である。

［課題を解決するための手段］ 上記課題は以下の各部構造を持つ燃料供給装置によって
解決される。

燃料供給装置は燃料タンク内の燃料をエンジンに圧送す
る燃料ポンプと、エンジンで消費されなかった燃料を燃
料タンクに戻すリターン通路とを備えている。

さらに前記リターン通路によって戻される燃料量の増大
に応じて、前記エンジンへの燃料圧送量を減少させる１
ｆｆｉ制御手段を有している。

なお、この流１ｍ　ｉｌｌ　１１１手段としては、たと
えばエンジンからの燃料の戻り量の増大に応じて、エン
ジンの燃料圧送用ポンプの吸入量を絞る構成、あるいは
、その戻り量の増大に応じて、吸引した燃料の一部を燃
料タンクに逃がす構成、更には、その戻り量の増大に応
じて上記ポンプで吸入した燃料の一部を吐出側から吸入
側へ循環させる構成など具体的手段として種々の態様が
ある。

［作　用］ 上記手段を有する燃料供給装置においては、エンジンで
消費されないで戻る燃料量をパラメータとして、エンジ
ンへの燃料圧送量をコントロールする流ｆｆｌ　ＩＩＩ
　１１１手段を有しているため、戻りの燃料が多い状態
ではエンジンへの燃料圧送量を減少し、エンジンからの
戻り燃料を少ない状態に保つことができる。このためエ
ンジンからの高温燃料によって燃料タンク内の燃料の暖
められる割合が低下し、ベーパの発生量が減少する。

［実施例］ 以下図面を参照して本発明の実施例を具体的に説明する
。第１図は本発明の第１実施例を示している。

図中６がサブタンクである。サブタンク６はメインタン
ク２内に形成された容器で、有底円筒形のサブタンク容
！５ｉ６ａと７ランジ鉄板４の円筒形突部４ａから構成
される。サブタンク容器６ａとフランジ鉄板４の円筒形
突部４ａの接続部分は、サブタンク容器６ａの上部外周
の凹部６ｂが７ランジ鉄板４の円筒形突Ｗ４ａの内周に
設けられた凸部４ｂに嵌合している。さらにサブタンク
容器６ａの上部にはメインタンク２と連通する開口６Ｃ
が設けられている。ここでサブタンク容器６ａの材質は
ボリア１ド、ポリアセタール等の樹脂が使用される。

７ランジ鉄板４はメインタンク２の上部開口部２ａを塞
ぐ塁の役割を果たし、７ランジ鉄板４がメインタンク２
にボルト、ナツトで堅固に固定されることにより、サブ
タンク６も同時に位置決めされる。

サブタンク６の内部には電動燃料ポンプ２０が装備され
ている。電動燃料ポンプ２０はウェスコ式２段ポンプで
あり、１段目の第１ポンプ部分１１２はメインタンク２
内のフィルタ８ａを通過した燃料をサブタンク６内に汲
み上げる働きをし、２段目の第２ポンプ部分１２２はサ
ブタンク６内の燃料をエンジン（図示されていない〉に
圧送するものである。

第１ポンプ部分１１２の燃料吸引口１４はサブタンク６
の底面を貫通してフィルタ室８と連通している。ここで
燃料吸引口１４の内側には逆止弁１１６が設けられてお
り、サブタンク６内の燃料が逆流しないような構造にな
っている。さらに電動燃料ポンプ２０の底面とのサブタ
ンク６の底面の間にはシール用のオイルリング２３が介
装しである。

フィルタ室８内の燃料は第１ポンプ部分１１２の燃料吸
引口１４から吸引されて昇圧の後、ポンプ吐出口１５か
らサブタンク６内に放出される。

さらにサブタンク６内に供給された燃料は流量調節弁３
２の燃料人口３２ｅから、通路３４を通り、第２ポンプ
部分１２２の吸引口２４から吸引されて昇任の後、ポン
プ吐出口２５からモータハウジング２Ｏａ内を通り逆止
弁２６を経て、燃料吐出口２８から燃料供給パイプ２９
に放出されて、エンジンに送られる。ここで第１ポンプ
部分１１２の燃料供給量は第２ポンプ部分１２２の最大
圧送量以上になるように設計されており、第２ポンプ部
分１２２によってエンジンに圧送されて、エンジンで消
費されなかった燃料はリターンパイプ３０によってサブ
タンク６に戻される。

リターンパイプ３０によってサブタンク６に戻される燃
料は流量調節弁３２の燃料量は容器３２ａに流入して、
燃料量は容器３２ａを下部に押しながらサブタンク６内
にオーバーフローする。ここで燃料量は容器３２ａの底
面には流量調節弁３２の流路３２ｆの流路面積を変化さ
せる弁体３２ｂと、燃料量は容器３２ａの下方向の動き
を抑制するためのバネ３２Ｃとが取り付けられている。

エンジンからの戻りの燃料が多い場合は、燃料量は容器
３２ａを下部に押す圧力は大きく、燃料量は容器３２ａ
は下方に大きく変位してバネ３２Ｃの力とバランスする
。また逆にエンジンからの戻りの燃料が少ない場合は、
燃料量は容器３２ａに加わる圧力は小さく、燃料量は容
器３２ａは下部にさほど変位せずにバランスする。

前述のように弁体３２ｂは燃料量は容器３２ａの底面に
固定されているため、燃料量は容器３２ａの動きに連動
して動作し、下部方向の変位量に応じて燃料調節弁３２
の流路３２ｆの流路面積を減少させている。したがって
エンジンからの戻りの燃料量が多い場合は第２ポンプ部
分１２２が吸引する燃料量は減少し、エンジンへの燃料
圧送量は低下してエンジンから消費されないで戻る燃料
量は減少する。

一方、エンジンからの戻りの燃料量が少ない場合は、燃
料量は容器３２ａは下方向にほとんど変位せず、第２ポ
ンプ部分１２２がエンジンへ燃料を圧送する量は変化し
ない。このためエンジンからの戻りの燃料量は同じ量に
保持される。

この状態で運転が継続されると、サブタンク６内には第
１ポンプ部分１１２によってメインタンク２から汲み上
げられた燃料で、第２ポンプ部分１２２によってエンジ
ンに圧送されなかった燃料と、リターンパイプ３０によ
ってエンジンから戻される少量の高温燃料が徐々に蓄え
られる。そしてサブタンク６内の燃料がサブタンク６の
上部の開口６Ｃまで達したときに、以後サブタンク６内
に供給される燃料は開口６Ｇからメインタンク２内にオ
ーバーフローする。

ここでメインタンク２内に流入する燃料にはエンジンか
らの高温燃料が若干台まれているが、前述のようにその
絶対量は少ないためメインタンク２内の燃料の温度をさ
ほど上昇させず、ベーパの発生を低く押えることができ
る。またメインタンク２内で発生したベーパはベーパ排
出′Ｒ４０によって蒸気処理袋！！（図示されていない
〉に導かれて処理される。

上記のように本実施例においては、エンジンからの戻り
の高温燃料が少量に保持されるため、サブタンク６及び
メインタンク２内での燃料の温度上昇がさほどなく、ベ
ーパの発生量が減少する。

この結果、大気へのベーパの流出量が低減し、またベー
パの発生量の減少に伴って蒸気処理装置も小型軽量化が
図れる。

さらに流量調節弁３２によって、目的に応じて第２ポン
プ部分１２２の吸引燃料量を絞るために、燃料ポンプの
負荷を低減することができ、ポンプの耐久性の向上に繋
がる。

第２図は本発明の第２実施例である。第１実施例と同様
な構成部分については、同一番号を付して説明を省略す
る。

本実施例は、第１実施例において使用された流量調節弁
３２の構造及び取り付は位置を変更したものである。

サブタンク６内の燃料は第２ポンプ部分１２２によって
吸引口２４（図中点線内部分）から吸引されて昇任の後
、ポンプ吐出口２５からモータハウジング２Ｏａ内を経
由してエンジンに圧送される。ここで本実施例では、モ
ータハウジング２０ａ内の燃料の一部を第２ポンプ部分
１２２の昇圧流路の途中に戻すバイパス通路１３２ｄを
設けている。そしてこのバイパス通路１３２ｄの途中に
流量調節弁１３２が装備されている。

図中１３２０は流量調節弁１３２の弁体１３２ｂの内部
に設けられた弁通路で、その径はバイパス通路１３２ｄ
とほぼ同径である。エンジンからの戻りの燃料が最多の
ときに、つまり燃料受は容器１３２ａに加わる燃料の圧
力が最大で弁体１３２ｂが下限に位置している状態では
、弁通路１３２ｅはバイパス通路１３２ｄとレベル的に
同位置となり、この状態でバイパス通路１３２ｄは全開
となる。バイパス通路１３２ｄが全開になると、第２ポ
ンプ部分１２２のポンプ吐出口２５からモータハウジン
グ２Ｏａ内に放出された燃料の一部が、再び第２ポンプ
部分１２２の昇圧流路の途中に戻されるため、この戻り
量だけエンジンに圧送される燃料量は減少する。

エンジンへの燃料圧送量の減少に伴って、エンジンから
の戻りの燃料が徐々に減少すると、燃料受は容器１３２
ａに加わる圧力は低下して、弁体１３２ｂはバネ１３２
Ｃの復元力によってによって上方に変位し、弁通路１３
２ｅとバイパス通路１３２ｄはレベル的に段差を生じる
。これによってバイパス通路１３２ｄの流路面積は減少
して、モータハウジング２０ａから第２ポンプ部分１２
２に戻される燃料は徐々に減少する。

ここで図中１３２ｆは、弁体１３２ｂの制御範囲以外の
上下の動作を規制するための制限ピンである。

上記のように、本実施例においてもエンジンへの燃料圧
送量を制御して、エンジンからの戻りの高温燃料を少量
に保持しており、前記第１実施例とほぼ同様な効果が得
られる。

第３図は本発明の第３実庸例である。

第１実施例と同様な構成部分については、同一番号を付
して説明を省略する。

本実施例は、第１実施例において使用された流量調節弁
３２を第２ポンプ部分１２２のリリーフ弁として使用し
たものである。

サブタンク６内の燃料は第２ポンプ部分１２２の吸引口
２４（図中点線内部分）から吸引されて昇圧された後、
ポンプ吐出口２５からモータハウジング２Ｏａ内を経由
してエンジンに圧送されているが、本実施例では、第２
ポンプ部分１２２の昇圧経路の途中に、燃料の一部をサ
ブタンク６内に放出する放出通路２３４を設けており、
この放出通路２３４の途中に流量調節弁２３２を設置し
ている。

流量調節弁２３２の弁体２３２ｂには弁通路２３２ｅが
設けられており、その径は流！ｉ調節弁２３２の燃料放
出口２３２ｄとほぼ同径である。

エンジンからの戻りの燃料が最多のとき、つまり燃料受
は容器２３２ａに加わる燃料の圧力が最大のときで、弁
体２３２ｂが下限に位置している状態では、弁通路２３
２ｅは燃料放出口２３２ｄとレベル的に同位置となり、
この状態で燃料放出口２３２ｄは全開となる。燃料放出
口２３２ｄの全開により、第２ポンプ部分１２２の昇圧
経路の途中から燃料の一部がサブタンク６内に放出され
、この放出された燃料の量だけエンジンへ圧送される燃
料量は減少する。

圧送量の減少に伴いエンジンからの戻りの燃料が徐々に
減少すると、燃料受は容器２３２ａに加わる圧力は低下
して、弁体２３２ｂはバネ２３２Ｃの復元力によってに
よって上方に徐々に変位して弁通路２３２ｅと燃料放出
口２３２ｄはレベル的に段差を生じる。この結果、燃料
放出口２３２ｄの燃料通過面積は減少して、燃料放出口
２３２ｄからサブタンク６内に放出される燃料量は制限
される。

上記のように、本実施例においてもエンジンへの燃料圧
送量を調整して、エンジンからの戻りの高温燃料を少量
に保持しており、前記第１実施例とほぼ同様な効果が得
られる。

第４図は本発明の第４実施例である。

第１実施例と同様な構成部分については、同一番号を付
して説明を省略する。

本実施例においては、エンジンからの燃料量に応じてエ
ンジンへの燃料圧送量を制御する前記流１ｍ節弁３２と
、サブタンク６内の燃料レベルが規定値に達したときに
サブタンク６内に汲み上げる燃料を遮断するフロート式
ストップバルブ１６とを装備しており、さらにサブタン
ク６の内部圧力が所定圧力以上に上昇した場合にサブタ
ンク６内の燃料あるいはベーパをメインタンク２内に放
出するための保圧弁１０を設けている。

フロート式ストップバルブ１６は、サブタンク６内の燃
料レベルが規定レベルに達したときに、第１ポンプ部分
１１２によってメインタンク２からサブタンク６内に汲
み上げられる燃料を速断することにより、サブタンク６
内の燃料レベルを一定レベル以下に規制するもので、こ
れによってサブタンク６からメインタンク２内への燃料
のオーバーフローを防止する。ここで前記燃料の規定レ
ベルはサブタンク６の上部の保圧弁１０より低い位置に
設定されている。

第１ポンプ部分１１２のポンプ吐出口１５には燃料放出
管１５ａの一端が接続されており、その他端がサブタン
ク６内の前記規定レベルで、フロート式ストップバルブ
１６を介して開口している。

フロート式ストップバルブ１６は弁体１６ｂを有して浮
動状態で保持されたフロート部１６ａと、弁座１５ｂを
有して燃料放出管１５ａと一体化された固定部１５ｃと
を備えている。ここで燃料のレベルがフロート式ストッ
プバルブ１６のレベルに達してこれを超えようとすると
、弁体１６ｂはフロート部１６ａによる浮力を受け、弁
座１５ｂ・に接触するまで上方に移動し、この状態でフ
ロート部１６ａの浮力を受けたままで停止する。これに
よってフロート式ストップバルブ１６は閉塞され、第１
ポンプ部分１１２によって燃料放出管１５ａからサブタ
ンク６内に汲み上げられようとする燃料は速断される。

ここで第２ポンプ部分１２２がエンジンへ送る燃料の圧
送量は、リターンパイプから戻される戻り燃料量よりは
多い。従って、サブタンク６内の燃料レベルは所定レベ
ル以上に上昇せず、サブタンク６の上部開口６Ｃからメ
インタンク２へ燃料の流出は起こらない。このためメイ
ンタンク２内の燃料がサブタンク６からの燃料で暖めら
れることがなく、メインタンク２内でのベーパの発生が
押えられる。

保圧弁１０はサブタンク６内の上部内壁面で前記フロー
ト式ストップバルブ１６より高いレベルに設けられてお
り、サブタンク６とメインタンク２を連通する通路１０
Ｃと、通路１０Ｇの絞り部分１０ｄと、絞り部分１０ｄ
を開閉するための弁体１０ａと、さらに弁体１０ａを絞
り部分１０ｄに押し付けることにより通路１０Ｃを閉塞
状態に保つバネ１０ｂとを備える。サブタンク６内の圧
力が小さい状態では、弁体１０ａに加わる圧力よりバネ
１０ｂが弁体１０ａを絞り部分１０ｄに押し付ける力の
方が大きいため、通路１０Ｇは閉塞されている。しかじ
ベーパの発生等により、サブタンク６内の圧力が高くな
ると、その圧力により、弁体１０ａに加わる力がバネ１
０ｂの力に勝って、通路１０Ｃを開放し、サブタンク６
内のベーパがメインタンク２内に放出される。これによ
ってサブタンク６内が異常圧力状態になることから回避
される。

上記のように本実施例においては、エンジンで消費され
ないでサブタンク６に戻される高温の燃料が少量にＩＩ
Ｉ　ｍされ、またサブタンク６内の燃料レベルが所定レ
ベル以上に上昇しないようにＭｉｌｌされるため、サブ
タンク６からメインタンク２への燃料の流出はない。ざ
らに保圧弁１０はサブタンク６内が所定圧力以下であれ
ば閉塞されているため、サブタンク６内で発生したベー
パがメインタンク２へ流出するのも防止される。

上記構造のためメインタンク２内のベーパ徴は減少する
。さらにサブタンク６内は保圧弁１０によって、加圧状
態に保持されるため、サブタンク６内でのベーパの発生
が抑制され、ポンプの燃料圧送効率が向上する。

なお、第５図は本発明の前記第４実施例を変形した関連
技術を示すものである。この変形例は第４図の流量制御
弁３２及び通路３４が省略され、また保圧弁１０も単な
る上部開口６Ｇに置き代えられた構造を有し、かつフロ
ート式ストップバルブ１６は、そのまま残された構造を
有する。

従って、そのストップバルブ１６が閉状態となるならば
、メインタンク２からサブタンク６への燃料の汲み上げ
はストップし、また第２ポンプ部１２２によるエンジン
への燃料圧送量よりリターンパイプから戻される戻り量
の方が少ないため、上部開口６Ｃからメインタンク２へ
の燃料のオーバーフローは防止される。

［発明の効果］ 本発明によると、エンジンからの戻りａ温燃料を少ない
状態でほぼ一定量に保つことができるため高ｉ燃料によ
って燃料タンク内の燃料が暖められる割合が低下し、ベ
ーパの発生量が減少する。

このためベーパの大気流出量も減少し、またベーパ処理
装置も小型軽量化が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係るサブタンクの断面図
、第２図は本発明の第２実施例に係るサブタンクの断面
図、第３図は本発明の第３実施例に係るサブタンクの断
面図、第４図は本発明の第４実施例に係るサブタンクの
断面図、第５図は本発明の第４実施例を変形した関連技
術に係るサブタンクの断面図である。 ２　・・・メインタンク ６　・・・サブタンク ８　・・・フィルタ室 １０・・・保圧弁 ３０・・・リターンバイブ １６・・・フロート式ストップバルブ ３２・・・流量調節弁 ３４・・・通路 １１２・・・第１ポンプ部分 １２２・・・第２ポンプ部分 １３２・・・流量調節弁 ２３２・ｍ１ｌｆｌＯ弁

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 燃料タンク内の燃料をエンジンに圧送する燃料ポンプと
   、エンジンで消費されなかった燃料を燃料タンクに戻す
   リターン通路とを備える燃料供給装置において、 前記リターン通路によって戻される燃料量の増大に応じ
   て、前記エンジンへの燃料圧送量を減少させる流量制御
   手段を設けたことを特徴とする燃料供給装置。