JP2008155890A - 燃料タンク構造 - Google Patents

Abstract

【課題】サブカップを備えた燃料タンク構造において、燃料と共に水をエンジンに圧送せずかつサブカップ内に水を滞留させない燃料タンク構造を提供すること。
【解決手段】燃料ポンプ６とフィルタ５とをサブカップ１４内に配置し、該サブカップ１４の底部周辺に設けたジェットポンプ３により燃料をサブカップ１４内に強制的に供給する燃料タンク構造において、ジェットポンプ３の吸い込み口３ｂに撥水フィルタ２を備えた、ことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、サブカップ内に燃料ポンプを備える車両用の燃料タンク構造に関し、特に、サブカップ内に強制的に燃料を供給する燃料タンク構造に関する。

燃料タンク内に設けたサブカップ内の燃料の液面を上昇させることで自動車の旋回走行等により遠心作用等を受けて燃料が偏ってもサブカップ内の燃料ポンプの吸込みに支障を来さないように所要量の燃料を常時貯溜する燃料タンク構造が知られている（例えば、特許文献１参照。）。図３（ａ）は、従来の燃料タンク構造の一例を示す。燃料タンク１０３は旋回槽１１７（サブカップに相当）を備え、旋回槽１１７は上部としてのアッパキャップ１１９と下部としてのチャンバボディ１２１との分割構造に形成されている。ジェットポンプ１２３はチャンバボディ１２１に設けられた導入口１２５に先端を向け、先端からの噴流によってその周囲の燃料を引き込み旋回槽１１７に貯留させる。そして、旋回槽本体１１７内の燃料は燃料ポンプ１０５によってインジェクタに圧送される。

ところで、燃料タンク１０３には結露水や注入口等から水が侵入するものであり、燃料タンク１０３内に混入する水は燃料とともに燃料ポンプ１０５により汲上げられ、エンジン及びその吸気系に入り燃料と共に燃焼されるが、燃焼効率の低下や場合によっては不点火を生じるなど好ましいものではない。

そこで、燃料ポンプ１０５の吸入口に撥水性のサクションフィルタを設けた燃料タンク構造が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。図３（ｂ）は従来の燃料タンク構造の一例を示す。図３（ｂ）の燃料タンクは、燃料ポンプ１０５の吸入口にサクションフィルタ２００が取付られている。このサクションフィルタ２００は、撥水性の材料により構成されているため、燃料に混入する水、異物等を取除くことができる。
特開平９−２０１５１号公報 特開平９−１０５０３号公報

しかしながら、サブカップを備える燃料タンク構造において燃料ポンプ１０５の吸入口に撥水性のサクションフィルタ２００を設けるとサブカップ内に大量の水が滞留するという問題が起こる。すなわち、燃料タンク内に発生する水分は燃料と共にジェットポンプ１２３によりサブカップ内に強制的に供給されるが、撥水性のサクションフィルタ２００が水分を除去して燃料を吸入するため、サブカップ内には燃料タンク内に発生する全ての水が集中してしまう。

本発明は、上記課題に鑑み、サブカップを備えた燃料タンク構造において、燃料と共に水をエンジンに圧送せずかつサブカップ内に水を滞留させない燃料タンク構造を提供することを目的とする。

上記課題に鑑み、本発明は、燃料ポンプとフィルタとをサブカップ内に配置し、該サブカップの底部周辺に設けたジェットポンプにより燃料をサブカップ内に強制的に供給する燃料タンク構造において、ジェットポンプの吸い込み口に撥水フィルタを備えた、ことを特徴とする。

本発明によれば、撥水フィルタにより燃料タンクの底部に滞留する水を除去するのでサブカップを燃料のみで満たすことができ、エンジンに水が混入した燃料を圧送することを防止できる。

サブカップを備えた燃料タンク構造において、燃料と共に水をエンジンに圧送せずかつサブカップ内に水を滞留させない燃料タンク構造を提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、燃料タンク１からエンジン１３に燃料を供給する燃料供給システム１０の概略構成図を示す。燃料タンク１は、サブカップ１４に燃料を供給するジェットポンプ３の吸い込み口３ｂに撥水フィルタ２を備えることで、サブカップ１４に水が混入することを防止する。

燃料タンク１は天部が開口したサブカップ１４を、底部を共有又は一体に固着するように有する。サブカップ１４は平面視、筒状の形状を有しポンプモジュール１５を周囲から遮蔽している。

ポンプモジュール１５は、燃料の吸入側から順にサクションフィルタ５、燃料ポンプ６、燃料フィルタ７及びプレッシャレギュレータ８を有し、ポンプモジュール１５の吐出側になるプレッシャレギュレータ８にはエンジン１３へ延設されたデリバリパイプ９が接続されている。

サクションフィルタ５によりサブカップ１４内の埃やゴミなどの異物が排除された燃料は燃料ポンプ６に吸入され、さらに、燃料フィルタ７により水分と異物が除去され、プレッシャレギュレータ８により調圧され、デリバリパイプ９を介し気筒毎に配設されたインジェクタ１２に圧送される。

エンジンＥＣＵ１１は、燃料ポンプ６の作動及びインジェクタ１２の開閉を制御するマイコンであり、例えば、エンジン回転数に応じて基本燃料噴射量を算出し基本噴射量に基づきインジェクタ１２の開弁時間を決定し、また、センダゲージにより燃料残量を検出してコンビネーションメータに燃料残量を表示させる。

プレッシャレギュレータ８にはインジェクタ１２に圧送されなかった燃料を燃料タンク１内に戻すパイプ４が介設されていて、パイプ４の吐出口はジェットポンプ３の流入口３ａに接続されている。

ジェットポンプ３は、サブカップ１４の底部近くに設けられた連通孔に、流出口３ｃをサブカップ１４の内側に向けて取り付けられ、ジェットポンプ３の吸い込み口３ｂは撥水フィルタ２と後述するような形態で連結されている。

プレッシャレギュレータ８からパイプ４を介して流入口３ａに燃料が流入するとジェットポンプ３の内部で生じる燃料の高速な流れによって吸い込み口３ｂに負圧が生じ、撥水フィルタ２により水が除去された燃料が吸い込み口３ｂから吸引され、流出口３ｃからサブカップ１４内に燃料が流出される。

燃料ポンプ６はエンジン１３が作動している間は常に作動しているため、パイプ４から流出される燃料によりジェットポンプ３も常に駆動され、ジェットポンプ３の吸い込み口３ｂから常に燃料が吸引されサブカップ１４の内側に燃料が押し込まれる。

したがって、燃料残量がサブカップ１４の高さ以上であれば、サブカップ１４の開口部から燃料がサブカップ１４内に燃料が流入すると共に、ジェットポンプ３の流出口３ｃから燃料が流入する。燃料残量が少なくなってサブカップ１４の高さよりも液面が低くなると、ジェットポンプ３の流出口３ｃのみからサブカップ１４内へ流入するようになるが、燃料タンク１の燃料残量が少なくなった状態で旋回走行しても、サブカップ１４内には十分な燃料が確保され、燃料ポンプ６の吸込みに支障を来さないようになっている。

続いて、撥水フィルタ２の構造と撥水フィルタ２とジェットポンプ３の取り付けについて詳細に説明する。図２は、撥水フィルタ２とジェットポンプ３の断面図の一例を示す。撥水フィルタ２はフィルタ部２０と接合部４０とが一体に接続されて構成される。

フィルタ部２０は、ポリプロピレン等の撥水性を有する繊維からなる濾布により構成されており、燃料タンク１の上側に位置する上側濾布２１と、燃料タンク１の底側に位置する下側濾布２２とから構成される。上側濾布２１と下側濾布２２は、それぞれ１枚の短冊状の濾布からなりその中央部の骨材２３を上下から包込むようにして骨材２３の外縁に沿って湾曲され、骨材２３の周囲を覆っている。

なお、濾布はポリプロピレンなくてもよく、テフロン（登録商標）（フッ素）やテフロン（登録商標）コーティングした素材等、水との接触角が９０度以上のいわゆるぬれ性の悪い材料による濾布であればよい。

骨材２３は、フィルタ部２０の長手方向に平行に配設された２本のベース部２３ａとベース部２３ａから垂直に形成された複数の逆Ｕ字形状の支え部２３ｂとから構成されている。骨材２３が上側濾布２１と下側濾布２２との間に収容されることでフィルタ部２０内に空間部が形成され、上側濾布２１と下側濾布２２によって濾過された燃料が満たされる。

上側濾布２１と下側濾布２２とは、フィルタ部２０の端部２４に示すように上側濾布２１と下側濾布２２との重畳部において所定の幅で溶着され一体となる。ここで、上側濾布２１及び下側濾布２２を畳織りまたは綾織りによって構成することで、上側濾布２１及び下側濾布２２に毛細管現象を生じさせることができ、フィルタ部２０に燃料が浸透し易くなる。

なお、図２の撥水フィルタ２の形状は一例であって、燃料タンク１の形状や大きさに応じて自由に設計できるものである。例えば、上側濾布２１と下側濾布２２を一体に角形の筒状に構成してもよいし、燃料タンク１の底面により広く配置してもよい。

接合部４０は樹脂により形成されていて、骨材２３の支え部２３ｂと一体に形成されている。骨材２３の端部は開口した吸入部４２を形成し、ジェットポンプ３との嵌合部４１と吸入部４２を嵌め合わせることで一体に構成される。そして、吸入部４２と嵌合部４１とを嵌め合わせる際に、上側濾布２１と下側濾布２２を、吸入部４２と嵌合部４１の間に差し込むことで、フィルタ部２０と接合部４０とが固定される。

嵌合部４１はジェットポンプ３の吸い込み口３ｂよりも若干開口した開口部４１ａを有し、接合部４０は、円筒状のジェットポンプ３の吸い込み口３ｂに開口部４１ａを嵌合させるか、スナップフィット又は圧入により連結されている。

ジェットポンプ３は、パイプ４が接続された流入口３ａから長手方向に流線を変えるように延設された、下流方向に向けて流通路が狭くなるテーパ状の内筒３１を有する。内筒３１の周囲は、徐々に先端部３ｅと同程度に狭くなるテーパ状の形状を有し、先端部３ｅと同軸の流通路３ｄを有すると共に、流通路３ｄの下流側は流通路が徐々に広くなる逆テーパ状の形状となっていてその端部に流出口３ｃを有する。なお、流出口３ｃはサブカップ１４の内側になる。

ここで、撥水フィルタ２の高さＨ２とジェットポンプ３の高さＨ３は、
Ｈ２＞Ｈ３
であることが好適となる。撥水フィルタ２の高さをジェットポンプ３の吸い込み３ｂの高さよりも高くすることで、燃料タンク１の底部に水が滞留して凍結した場合でも、上側濾布２１から燃料を取り込みサブカップ１４に流出させることができる。

燃料ポンプ６の作動によりサブカップ１４内の燃料がジェットポンプ３の流入口３ａに流入されることで、先端部３ｅから高速な燃料が噴出してその高速な燃料の流れによって生じる負圧により、吸い込み口３ｂから燃料が吸引され、流出口３ｃからサブカップ１４に押し込まれる。

以上の構造により、本実施形態の燃料タンク１は、水を除去して燃料のみをサブカップ１４に流入させることができる。撥水フィルタ２は、撥水性を有する濾布により構成されていたため、上側濾布２１又は下側濾布２２の外部から浸入した水は大きな接触角を持って濾布と接するため内部に侵入することが困難になる。このため、撥水フィルタ２は燃料を優先的に内部の空間に侵入させることができる。ジェットポンプ３は撥水フィルタ２内の燃料をサブカップ１４内に押し込むので、水分が除去された燃料のみをサブカップ１４に流入させることができる。したがって、エンジン１３に燃料と共に水を圧送することがなく、かつ、サブカップ１４内に水を滞留させることもない。

なお、選択的に除去された水は徐々に燃料タンク１の底面に滞留するが、燃料タンク１の底面積は十分な広さがあるため、水が徐々に滞留しても例えば撥水フィルタ２の全高を覆うことは考えにくく、気温によっては燃料に溶解するのでいずれは燃料と共にエンジン１３により燃焼され、燃料タンク１の底部の水は解消される。

燃料タンクからエンジンに燃料を供給する燃料供給システムの概略構成図である。 撥水フィルタとジェットポンプの断面図の一例を示す図である。 従来の燃料タンク構造の一例を示す図である。

符号の説明

１ 燃料タンク
２ 撥水フィルタ
３ ジェットポンプ
４ パイプ
５ サクションフィルタ
６ 燃料ポンプ
７ 燃料フィルタ
８ プレッシャレギュレータ
９ デリバリパイプ
１０ 燃料供給システム
１１ エンジンＥＣＵ
１２ インジェクタ
１３ エンジン
１４ サブカップ
１５ ポンプモジュール

Claims (1)

1. 燃料ポンプとフィルタとをサブカップ内に配置し、該サブカップの底部周辺に設けたジェットポンプにより燃料をサブカップ内に強制的に供給する燃料タンク構造において、
   前記ジェットポンプの吸い込み口に撥水フィルタを備えた、
   ことを特徴とする燃料タンク構造。

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