JP4170974B2 - 燃料タンク構造 - Google Patents
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Description
図11は従来の基本構成を説明する図である。
燃料タンク構造200は、燃料タンク201に第1、第2のタンク部分202,203を備え、第1、第2のタンク部分202,203を、実質的に等しい蒸気圧を持つように互いに連通し、第1、第2のタンク部分202,203にそれぞれ第1、第2のリザーバ204,205を備え、第1リザーバ204内に第1燃料ポンプ206を設けるとともに、第2リザーバ205内に第2燃料ポンプ207を備え、第1、第2のタンク部分202,203に亘ってクロスオーバー燃料ライン208を備える。
これにより、燃料タンク201内の、全ての燃料211が空になるまで、第1、第2の燃料ポンプ206,207からエンジン212に燃料211を供給することが可能になり、エンジン212を良好に駆動させることができる。
なお、図12に示す燃料タンク構造において、図11に示す燃料タンク構造と同一類似部材については同一符合を付して説明を省略する。
燃料タンク構造220は、車体の前後方向に長く延ばした燃料タンク221を備え、この燃料タンク221内の前部222および後部223にそれぞれ第1、第2のリザーバ204,205を備え、第1リザーバ204内に第1燃料ポンプ206を設けるとともに、第2リザーバ205内に第2燃料ポンプ207を備え、第1、第2のリザーバ204,205に亘ってクロスオーバー燃料ライン208を備える。
よって、第1、第2の燃料ポンプ206,207からエンジン212に燃料211を良好に供給することが難しく、エンジン212を好適に駆動させることができない虞がある。
燃料が燃料タンク内の端部に偏った際には、燃料が偏った側の燃料ポンプで燃料をエンジンに供給することは可能であるが、反対側の燃料ポンプで燃料をエンジンに供給することは難しい。
加えて、第1、第2のチャンバー内の燃料残量を調整可能な燃料調整手段を備えた。
第1チャンバー内の燃料を、第1燃料ポンプでエンジンに供給するとともに、燃料調整手段で第1、第2のチャンバー内の燃料残量を調整する。
よって、一方の端部側に燃料が偏った場合でも、第1、第2の燃料ポンプで燃料をエンジンに供給することができる。
第2チャンバー内の燃料を、第2燃料ポンプでエンジンに供給するとともに、燃料調整手段で第1、第2のチャンバー内の燃料残量を調整する。
よって、他方の端部側に燃料が偏った場合でも、第1、第2の燃料ポンプで燃料をエンジンに供給することができる。
第1、第2の吸込口が液面の上方に位置すると、第1、第2の吸込口から燃料を吸い込むことはできない。このため、第1、第2のチャンバー内の燃料残量を調整することができない場合がある。
これにより、燃料タンク内の燃料が偏った側のチャンバー内で、吸込口を液面の下方に位置させることが可能になる。
吸込口から吸い込んだ燃料を、反対側のチャンバーに供給して、第1、第2のチャンバー内の燃料残量を調整することができる。
第1吸込口を燃料に浸けることで、第2チャンバー内の燃料を第1チャンバー内に供給することができ、第2吸込口を燃料に浸けることで、第1チャンバー内の燃料を第2チャンバー内に供給することができる。
急加速走行、あるいは登坂走行においては、エンジンの燃料要求流量が多いので、第1、第2の燃料ポンプからエンジンに燃料を供給する必要がある。
減速走行、あるいは長い降坂走行においては、エンジンの燃料要求流量が少ないので、車両後方側の第2燃料ポンプを停止して、車両前方側の第1燃料ポンプのみでエンジンに燃料を供給することが可能である。
これにより、車両が急加速走行、あるいは登坂走行状態になって、燃料タンク内の燃料が後端部側に偏った場合には、車体後方側の第2チャンバー内の燃料を車体前方側の第1チャンバー内に供給することで、第1、第2の燃料ポンプでエンジンに燃料を供給することができる。
この場合、第1チャンバー内には、燃料タンク内の燃料が、第1べーパジェットポンプで導かれ、第1チャンバー内に燃料を確保する。
これにより、減速走行、あるいは長い降坂走行状態になって、燃料タンク内の燃料が前端部側に偏った場合でも、第1燃料ポンプでエンジンに燃料を供給することができる。
第1吸込口を燃料に浸けることで、第2チャンバー内の燃料を第1チャンバー内に供給することができる。
燃料タンク構造10は、燃料タンク11を車体前後方向に細長状に形成し、この燃料タンク11内の前端部(一方の端部)12側に第1チャンバー15を設けるとともに、後端部(他方の端部)13側に第2チャンバー16を設け、第1、第2のチャンバー15,16内にそれぞれ第1、第2の燃料ポンプ18,19を設け、第1、第2の燃料ポンプ18,19を駆動することにより、第1燃料ポンプ18に連通した第1供給流路20を経て第1チャンバー15内の燃料23をエンジン24に供給するとともに、第2燃料ポンプ19に連通した第2供給流路21を経て第2チャンバー16内の燃料23をエンジン24に供給するものである。
この燃料調整手段32は、第1、第2のチャンバー15,16内の燃料23の残量を調整可能に構成したものである。
前後のチェック弁42,44は、燃料タンク11内の蒸発ガス圧が高くなると排出流路を介してキャニスタ(図示せず)に逃がし、燃料タンク11内が負圧になると外気を吸収するものである。
第2チャンバー16は、上端部16aが開口した容器であり、燃料タンク11の後端部13側の底部16bに開口部47を備える。
第2リターン流路27は、第2供給流路21を流れる燃料のうち、余剰燃料を第2チャンバー16内に戻す流路である。
第1圧力調整弁28を用いることで、第1燃料ポンプ18から第1供給流路20に、所定量を超えた燃料が送られたとき、第1圧力調整弁28を開いて余剰燃料を第1リターン流路26に逃がす。
第2圧力調整弁28を用いることで、第2燃料ポンプ19から第2供給流路21に、所定量を超えた燃料が送られたとき、第2圧力調整弁28を開いて余剰燃料を第2リターン流路27に逃がす。
第1供給流路20の先端部20bをエンジン24に連結し、第1供給流路20の途中に第1ストレーナ38を備える。
第1ストレーナ38は、燃料23中に含まれている異物を除去するものである。
第1フィルター51は、一例として略円筒形に形成されたメッシュのフィルターである。
第1供給流路20に送り出した燃料23は、第1ストレーナ38および第1供給流路20を介してエンジン24に供給される。
第2供給流路21の先端部21bをエンジン24に連結し、第2供給流路21の途中に第2ストレーナ39を備える。
第2ストレーナ39は、燃料23中に含まれている異物を除去するものである。
第2フィルター54は、一例として略円筒形に形成されたメッシュのフィルターである。
第2供給流路21に送り出した燃料23は、第2ストレーナ39および第2供給流路21を介してエンジン24に供給される。
第2べーパジェットポンプ36は、第2燃料ポンプ19の下部にべーパを放出するノズル56を設け、このノズル56の出口をケーシング57で覆い、このケーシング57で形成した燃料流入室58にノズル56の噴射口56aを臨ませ、ケーシング57の基端部57aに吸込流路61を備え、ケーシング57の先端部57bにフィード流路62を備える。
よって、燃料タンク11の燃料23が後端部13側に偏った場合、偏った燃料23を、第2べーパジェットポンプ36の吸込口61aから吸い込んで第2チャンバー16内に導くことができる。
よって、第1燃料ポンプ19を停止した際に、第2チャンバー16内の液面23aが高さH1となるように、第2チャンバー16内に燃料23を蓄えておくことができる。
このように、燃料タンク11内の燃料23を、燃料タンク11の後端部13側から第2チャンバー16内に導くことができる。
第2リターンジェットポンプ31は、第2リターン流路27にジェットポンプ本体64を設け、このジェットポンプ本体64の連結部65に第2吸込流路66の基端部66aを連結し、第2吸込流路の先端部66bに第2吸込口34を設け、第2吸込口34を第1チャンバー15内に配置したものである。
第2吸込口34には、一例として金属製のメッシュで形成したフィルターを備える。
この余剰燃料のリターン流れによって、第2吸込口34から第1チャンバー15内の燃料23を吸い込む。
先端部27aに導いた燃料23を第2チャンバー16内に矢印の如く供給する。
ここで、第2吸込口34の配置高さH2について説明する。
車両が走行する路面や、車両を駐車する駐車場の傾斜角は、17度を目安として考慮することが多い。そこで、燃料タンク11が傾斜する所定の傾斜角を17度とした。なお、傾斜角17度は一例であり、これに限定するものではない。
燃料タンク11内の燃料23が比較的少量の状態において、燃料タンク11内の燃料23が前方に偏って、第2べーパジェットポンプ36の吸込口61aまで燃料23の液面23aが到達しない場合がある。
第2吸込口34を第1チャンバー15内の燃料23に浸け、第1チャンバー15内の燃料23を第2チャンバー16内に供給する。
これにより、第1、第2の燃料ポンプ18,19で、第1、第2のチャンバー15,16内の燃料23をエンジン24に供給することができる。
しかし、第2吸込口34を第1チャンバー15の底部15bに近づけ過ぎると、第1チャンバー15内の燃料23が減少して空に近づいても、第2吸込口34から燃料23を吸い込んでしまう。
このため、第1燃料ポンプ18は、第1フィルター51から燃料23を吸い込むことができなくなってしまう。
このため、第2吸込口34の高さをH2に確保して、第1チャンバー15内の燃料23がH2まで減った際には、第2吸込口34から燃料23を吸い込まないようにする必要がある。
第1リターンジェットポンプ30は、第2リターンジェットポンプ31と同様に、第1吸込口33を、第2チャンバー16内で、かつ燃料タンク11の後端部13側に配置し、高さH2の位置に配置したものである。
第1吸込口33を高さH2とした理由は、第2吸込口34の高さをH2とした理由と同じである。
先ず、車両が平坦の路面を走行している状態の例について説明する。
図4(a),(b)は第1実施の形態に係る燃料タンク構造において第1、第2のチャンバー内に燃料を蓄える例を説明する図である。
(a)において、第1燃料ポンプ18を駆動することにより、第1べーパジェットポンプ35で、燃料タンク11内の燃料23を、燃料タンク11の前端部12側から第1チャンバー15内に矢印eの如く導く。
同時に、第2燃料ポンプ19を駆動することにより、第2べーパジェットポンプ36で、燃料タンク11内の燃料23を、燃料タンク11の後端部13側から第2チャンバー16内に矢印eの如く導く。
第1供給流路20に送り出した燃料23を、第1ストレーナ38および第1供給流路20を介して矢印fの如くエンジン24に供給する。
第2供給流路21に送り出した燃料23を、第2ストレーナ39および第2供給流路21を介してエンジン24に矢印fの如く供給する。
同様に、第2べーパジェットポンプ36で第2チャンバー16内に導く燃料23の汲み上げ量が、第2燃料ポンプ19でエンジン24に供給する燃料供給量より大きい。
よって、第1、第2のチャンバー15,16内の燃料23の液面23aが上昇して、高さH2、すなわち、第1、第2の吸込口33,34を超える。
(a)において、第2燃料ポンプ19を駆動することにより、第2リターン流路27に流れた余剰燃料が、第2のリターンジェットポンプ31のジェットポンプ本体64内の空間64aを矢印gの如く高速で流れ、第2チャンバー16内に矢印hの如く戻る。
吸い込んだ燃料23を、第2吸込流路66およびジェットポンプ本体64内の空間64aを経て矢印dの如く第2リターン流路27の先端部27aに導き、第2チャンバー16内に矢印iの如く供給する。
余剰燃料のリターン流れによって、第1吸込口33から第2チャンバー16内の燃料23を吸い込み、第1吸込流路63、第1のリターンジェットポンプ30内を経て、第1リターン流路26の先端部26aから、第1チャンバー15内に矢印iの如く供給する。
上端部15a,16aまで上昇した燃料23は、上端部15a,16aの開口から溢れ出て、燃料タンク11内に矢印の如く戻る。
これにより、車両が平坦の路面を走行している状態において、第1、第2の燃料ポンプ18,19で、エンジン24に燃料23を好適に供給することができる。
図6(a),(b)は第1実施の形態に係る燃料タンク構造において第1、第2のチャンバー内に燃料を蓄える例を説明する図である。(a)は燃料タンク11内に比較的多量の燃料を蓄えた状態、(b)は燃料タンク11内に比較的少量の燃料を蓄えた状態を示す。
第2吸込口34は、第1チャンバー15内の液面23aの上方に位置し、第1チャンバー15内の燃料23から露出した状態になる。
よって、第2吸込口34から燃料が23を吸い込まないので、第1チャンバー15内の燃料23が残る。
よって、第1燃料ポンプ18で、第1チャンバー15内の燃料23を、第1フィルター51を介して第1燃料吸込路50に吸い込み、吸い込んだ燃料23を第1供給流路20に送り出すことができる。
加えて、第1リターンジェットポンプ30の第1吸込口33を、高さH2の位置に配置した。
よって、第2チャンバー16内の液面23aが後方に偏って、前方に向けて下り勾配になった場合に、液面23aを第1吸込口33に到達、あるいは上方まで上昇させることができる。
これにより、第1吸込口33を第2チャンバー16内の燃料23に浸けることができる。
よって、燃料タンク11内の液面23aが後方に偏って、前方に向けて下り勾配になった場合に、液面23aを吸込口61aの上方まで上昇させて、燃料タンク11内の燃料23に吸込口61aを浸けることができる。
しかし、第2吸込口34は、第1チャンバー15内の液面23aの上方に位置し、第1チャンバー15内の燃料23から露出する。
加えて、第1べーパジェットポンプ35の吸込口61aは、燃料タンク11の液面23aの上方に位置し、燃料タンク11内の燃料23から露出する。
よって、第2べーパジェットポンプ36で、燃料タンク11内の燃料23を、燃料タンク11の後端部13側から第2チャンバー16内に矢印eの如く導く。
第2リターン流路27に流れた余剰燃料が、第2のリターンジェットポンプ31のジェットポンプ本体64内の空間64a(図5(a)参照)を高速で流れ、第2チャンバー16内に矢印hの如く戻る。
よって、第1チャンバー15内の燃料23を第2吸込流路66などを介して第2チャンバー16内に供給することはできない。
第1リターン流路26に流れた余剰燃料が、第1のリターンジェットポンプ30のジェットポンプ本体64内の空間64a(図5(a)参照)を高速で流れ、第1チャンバー15内に矢印hの如く戻る。
吸い込んだ燃料23を、第1吸込流路63およびジェットポンプ本体64内の空間64a(図5(a)参照)を経て第1リターン流路26の先端部26aに導き、第1チャンバー15内に矢印iの如く供給する。
よって、第1燃料ポンプ18で、第1チャンバー15内の燃料23を、第1フィルター51を介して第1燃料吸込路50に吸い込み、吸い込んだ燃料23を第1供給流路20に送り出すことができる。
よって、燃料タンク11内の前端部12側、あるいは後端部13側に燃料23が偏った場合でも、第1、第2の燃料ポンプ18,19で燃料23をエンジン24に供給することができる。
図7は本発明に係る第2実施の形態の燃料タンク構造を示す概略図である。
第2実施の形態の燃料タンク構造70は、第1実施の形態の燃料タンク構造10から第2リターンジェットポンプ31(図1参照)を除いたもので、その他の構成は第1実施の形態の燃料タンク構造10と同じである。
この燃料調整手段としての第1リターンジェットポンプ30は、第1、第2のチャンバー15,16内の燃料23の残量を調整可能に構成したものである。
図8(a),(b)は第2実施の形態に係る燃料タンク構造において第1燃料ポンプで燃料を供給する例を説明する図であり、燃料タンク11内に比較的少量の燃料を蓄えた状態において、車両が減速走行、あるいは長い降坂走行状態の例について説明する。
(a)において、車両が減速走行、あるいは長い降坂走行状態になると、燃料タンク11内の後端部13側の燃料23が前方に移動する。液面23aが、前方に向けて上り勾配になり、燃料タンク11内の燃料23が前端部12側に偏る。
同時に、第1、第2のチャンバー15,16内の燃料23も前方に移動する。
さらに、第1、第2のフィルター51,54は、第1、第2チャンバー15,16内の液面23a,23aの下方に位置する。
よって、第2燃料ポンプ19を停止し、第1燃料ポンプ18のみの駆動を継続する。
これにより、第1燃料ポンプ18で、エンジン24に燃料23を好適に供給する。
なお、第2燃料ポンプ19を停止することで、第2チャンバー16内に燃料23を残した状態に保つ。
また、第1チャンバー15内の燃料23が後方に矢印kの如く移動するとともに、第2チャンバー16内の燃料23が後方に矢印l(アルファベットのエル(小文字))の如く移動する。
ここで、(a)で説明したように、車両が減速走行、あるいは長い降坂走行状態の際には、第2燃料ポンプ19を停止させたて、第2チャンバー16内に燃料23に残しておくことができる。
これにより、第1、第2の燃料ポンプ18,19で、エンジン24の燃料要求流量を好適に供給することができる。
図9は本発明に係る第3実施の形態の燃料タンク構造を示す概略図である。
第3実施の形態の燃料タンク構造80は、第1実施の形態の第1供給流路20および第2供給流路21を燃料タンク11内で合流するように構成したもので、その他の構成は第1実施の形態の燃料タンク構造10と同じである。
よって、第1、第2のチャンバー15,16の両方を、後リッド43を外した開口11aから脱着することが可能になる。
図1に示す燃料タンク11の開口11bは、通常、前リッド41で塞がれている。
一方、第3実施の形態の燃料タンク構造80は、第1、第2のチャンバー15,16の両方を、後リッド43を外した開口11aから脱着することができるので、燃料タンク11に開口11bを形成する必要はない。
さらに、ボディ(車体)側にも第1、第2のチャンバー15,16を脱着するための開口部を1つ形成するだけでよいので、ボディ設計の自由度を高めることができる。
加えて、燃料タンク11に1つの開口11aを形成するだけなので、燃料蒸気の透過量をより効率よく抑えることができる。
図10は本発明に係る第5実施の形態の燃料タンク構造を示す概略図である。
第4実施の形態の燃料タンク構造100は、第1実施の形態の第1、第2のリターンジェットポンプ30,31に代えてトランスファーチューブ101を備えたものであり、その他の構成は第1実施の形態の燃料タンク構造10と同じである。
この燃料調整手段としてのトランスファーチューブ101は、第1、第2のチャンバー15,16内の燃料23の残量を調整可能に構成したものである。
第1脱気孔105は、第1チャンバー15内の蒸発ガス圧が高くなると燃料タンク11内に逃がし、第1チャンバー15内が負圧になると燃料タンク11内からガスを吸収するものである。
第2脱気孔106は、第2チャンバー16内の蒸発ガス圧が高くなると燃料タンク11内に逃がし、第2チャンバー16内が負圧になると燃料タンク11内からガスを吸収するものである。
一方、第2燃料ポンプ19を駆動することにより、第2べーパジェットポンプ36で、燃料タンク11内の燃料23を、燃料タンク11の後端部13側から第2チャンバー16内に矢印eの如く導く。
同様に、第2べーパジェットポンプ36で第2チャンバー16内に導く燃料23の汲み上げ量が、第2燃料ポンプ19でエンジン24に供給する燃料供給量より大きい。
よって、第1、第2のチャンバー15,16内に燃料23が蓄えられ液面23aが上昇する。
この走行の際に、第1チャンバー15内の液面23aが上昇して、第1リッド102に到達する場合がある。第1チャンバー15内の燃料23がトランスファーチューブ101を経て矢印mの如く第2チャンバー16内に流入する。
この走行の際に、第2チャンバー16内の液面23aが上昇して、第2リッド103に到達する場合がある。第2チャンバー16内の燃料23がトランスファーチューブ101を経て矢印nの如く第1チャンバー15内に流入する。
この場合には、第1チャンバー15内の燃料23が第1脱気孔105から燃料タンク11内に流出し、第2チャンバー16内の燃料23が第2脱気孔106から燃料タンク11内に流出する。
さらに、第4実施の形態の燃料タンク構造100によれば、第1実施の形態の燃料タンク構造10と同様の効果を得ることができる。
Claims (5)
- 燃料タンクを細長状に形成し、この燃料タンク内の一方の端部側に第1チャンバーを設けるとともに、他方の端部側に第2チャンバーを設け、第1、第2のチャンバー内にそれぞれ第1、第2の燃料ポンプを設け、第1燃料ポンプを駆動することにより、第1燃料ポンプに連通した第1供給流路を経て第1チャンバー内の燃料をエンジンに供給するとともに、第1供給流路からの余剰燃料を第1リターン流路を介して第1チャンバー内に戻し、第2燃料ポンプを駆動することにより、第2燃料ポンプに連通した第2供給流路を経て第2チャンバー内の燃料をエンジンに供給するとともに、第2供給流路からの余剰燃料を第2リターン流路を介して第2チャンバー内に戻す燃料タンク構造において、
前記第1燃料ポンプの駆動の際に、第1燃料ポンプから放出するべーパ噴射流を利用して、前記燃料タンク内の燃料を前記一方の端部側から前記第1チャンバー内に導く第1べーパジェットポンプを備え、
前記第2燃料ポンプの駆動の際に、第2燃料ポンプから放出するべーパ噴射流を利用して、前記燃料タンク内の燃料を前記他方の端部側から前記第2チャンバー内に導く第2べーパジェットポンプを備え、
前記第1、第2のチャンバー内の燃料残量を調整可能な燃料調整手段を備えたことを特徴とする燃料タンク構造。 - 前記燃料調整手段を、
前記第1リターン流路を流れる余剰燃料のリターン流を利用して、第2チャンバー内の燃料を第1吸込口から第1チャンバー内に導く第1リターンジェットポンプと、
前記第2リターン流路を流れる余剰燃料のリターン流を利用して、第1チャンバー内の燃料を第2吸込口から第2チャンバー内に導く第2リターンジェットポンプとで構成し、
前記第1吸込口を、第2チャンバー内で、かつ前記燃料タンクの他方の端部側に配置し、
前記第2吸込口を、第1チャンバー内で、かつ前記燃料タンクの一方の端部側に配置したことを特徴とする請求項1記載の燃料タンク構造。 - 前記燃料タンクが所定の傾斜角になるように、燃料タンクの他方の端部に対して一方の端部が上方に位置した際に、前記第1べーパジェットポンプの吸込口の下方に前記燃料の液面が下降した場合でも、前記第1吸込口に液面が到達するように第1吸込口の高さを決め、
前記燃料タンクが所定の傾斜角になるように、燃料タンクの一方の端部に対して他方の端部が上方に位置した際に、前記第2べーパジェットポンプの吸込口の下方に前記燃料の液面が下降した場合でも、前記第2吸込口に液面が到達するように第2吸込口の高さを決めたことを特徴とする請求項2記載の燃料タンク構造。 - 前記細長状の燃料タンクを車体前後方向に向けて配置することにより、前記一方の端部を車体前方側に配置するとともに、前記他方の端部を車体後方側に配置し、
前記燃料調整手段を、
前記第1リターン流路を流れる余剰燃料のリターン流を利用して、第2チャンバー内の燃料を第1吸込口から第1チャンバー内に導く第1リターンジェットポンプで構成し、
この第1吸込口を、第2チャンバー内で、かつ前記燃料タンクの他方の端部側に配置したことを特徴とする請求項1記載の燃料タンク構造。 - 前記燃料タンクが所定の傾斜角になるように、前記燃料タンクの車体後方側の端部に対して車体前方側の端部が上方に位置した際に、前記第1べーパジェットポンプの吸込口の下方に前記燃料の液面が下降した場合でも、前記第1吸込口に液面が到達するように第1吸込口の高さを決めたことを特徴とする請求項4記載の燃料タンク構造。
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