JP2016014359A - 車両の燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】活性炭が不要であり構造が簡便な車両の燃料供給装置を提供すること。
【解決手段】車両の燃料供給装置（１０）は、燃料タンク（１４）が、充填された液体燃料（１２）の量に合わせて膨張・収縮することが可能な可撓性材料によって構成され、気体貯留容器（３２）が、内部に供給された気体（１８）の量に合わせて膨張・収縮することが可能な可撓性材料によって構成されている。気体供給管（３１）には、気体（１８）を燃料タンク（１４）内から吸引する気体吸引装置（３３）が含まれていると共に、気体（１８）をエンジン（７１）にパージ可能なパージ管（３５）が繋がれている。気体吸引装置（３３）のなかの、燃料タンク（１４）と気体吸引装置（３３）との間の部位には、気体貯留容器（３２）への液体燃料（１２）の浸入を防止するための液体燃料浸入防止手段（４０）が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両のエンジンに燃料を供給するための燃料供給装置に関する。

車両には、エンジンに供給される燃料を貯留するための燃料タンクが搭載されている。燃料タンク内には、液体燃料の他に、液体燃料が蒸発した気体燃料等が存在する。液体燃料の他にも、燃料タンク内の気体をエンジンに供給することにより、車両の燃費を高めることができる。このような燃料供給装置に関する従来技術として、特許文献１に開示される技術がある。

特許文献１に示されるような、車両用燃料貯留装置は、給油ガンから供給された液体燃料が、フィラーパイプを介して燃料タンクに貯留される。燃料タンク内に貯留された液体燃料は、液体燃料供給管を介してエンジンに供給される。一方、燃料タンク内の気体は、燃料タンクの上部からブリーザパイプを介してチャコールキャニスタに回収される。チャコールキャニスタ内には、気体を吸着するための活性炭が収納されている。

特開平８−１９７９６８号公報

本発明は、活性炭が不要であり構造が簡便な車両の燃料供給装置の提供を課題とする。

請求項１による発明によれば、液体燃料が充填される燃料タンクと、この燃料タンク内に存する気体が気体供給管を介して供給され貯留される気体貯留容器と、を備えた車両の燃料供給装置において、
前記燃料タンクは、充填された前記液体燃料の量に合わせて膨張・収縮することが可能な可撓性材料によって構成され、
前記気体貯留容器は、内部に供給された前記気体の量に合わせて膨張・収縮することが可能な可撓性材料によって構成され、
前記気体供給管には、前記気体を前記燃料タンク内から吸引する気体吸引装置が含まれていると共に、前記気体をエンジンにパージ可能なパージ管が繋がれており、
前記気体供給管のなかの、前記燃料タンクと前記気体吸引装置との間の部位には、前記気体貯留容器への前記液体燃料の浸入を防止するための液体燃料浸入防止手段が設けられていることを特徴とする車両の燃料供給装置が提供される。

請求項２に記載のごとく、好ましくは、前記パージ管は、前記気体供給管のなかの、前記気体吸引装置と前記気体貯留容器との間から延びる。

請求項３に記載のごとく、好ましくは、前記液体燃料浸入防止手段は、前記液体燃料の液面を検出する液面センサと、この液面センサからの検出信号に基づいて前記気体吸引装置の作動・停止を制御する制御部とからなる。

請求項４に記載のごとく、好ましくは、前記燃料タンク、及び、前記気体貯留容器は、保護容器に収納されている。

請求項１に係る発明では、気体貯留容器は、内部に供給された気体の量に合わせて膨張・収縮することが可能な可撓性材料によって構成されている。即ち、気体貯留容器は、気体が供給されることにより、膨張する。膨張した気体貯留容器内に、気体を留まらせることができる。これにより、活性炭を用いることなく、気体を保持することができる。気体を保持するために、気体貯留容器を可撓性材料によって構成するのみでよい。活性炭が不要であり構造が簡便な車両の燃料供給装置を提供することができる。

請求項２に係る発明では、パージ管は、気体供給管のなかの、気体吸引装置と気体貯留容器との間から延びる。パージ管に発生する負圧によって、気体貯留容器内の気体を吸引することができる。吸引のためのポンプ等が不要であり、構造が簡便である。

請求項３に係る発明では、液体燃料浸入防止手段は、液体燃料の液面を検出する液面センサと、この液面センサからの検出信号に基づいて気体吸引装置の作動・停止を制御する制御部とからなる。液体燃料の液面の高さに応じて、気体吸引装置の作動・停止を制御する。気体貯留容器への液体燃料の浸入を、簡便な手段により確実に防止することができる。

請求項４に係る発明では、燃料タンク、及び、気体貯留容器は、保護容器に収納されている。気体貯留容器は、燃料タンク内の気体によって膨張するものである。即ち、気体貯留容器は、燃料タンクが収縮した後に膨張する。このため、共に可撓性を有していながら、１つの保護容器によって、コンパクトに収納することができる。

本発明の実施例による車両の燃料供給装置の模式図である。 図１に示された液体燃料供給系の作用を説明する図である。 図１に示された気体供給系の作用を説明する図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
＜実施例＞

図１に示されるように、車両の燃料供給装置１０は、給油ガン６１が差し込まれ給油ガン６１から供給された液体燃料１２が通過するフィラーパイプ１３と、このフィラーパイプ１３の先端が臨み液体燃料１２が貯留される燃料タンク１４と、この燃料タンク１４内の液体燃料１２をエンジン７１に供給する液体燃料供給系２０と、燃料タンク１４内に気体が存する場合にこの気体を回収しエンジン７１に供給する気体供給系３０と、からなる。

エンジン７１には、エンジン７１に空気を送るためのエアクリーナ７２が繋がれている。

詳細は後述するが、燃料タンク１４は、充填された液体燃料１２の量に合わせて膨張・収縮することが可能な可撓性材料によって構成されている。図１に示される状態において、燃料タンク１４は、液体燃料１２によって満たされており、最大に膨張した状態にある。

液体燃料供給系２０は、一端が燃料タンク１４の上部に臨み他端がエンジン７１に繋がっている液体燃料供給管２１と、この液体燃料供給管２１の一部に配置され燃料タンク１４内の液体燃料１２を吸引可能な液体燃料用ポンプ２２と、からなる。

気体供給系３０は、一端が燃料タンク１４の上部に臨んでいる気体供給管３１と、この気体供給管３１の他端に繋げられ燃料タンク１４内に存する気体が供給され貯留される気体貯留容器３２と、気体供給管３１の一部に配置され気体を燃料タンク１４内から吸引する気体用ポンプ３３（気体吸引装置３３）と、この気体用ポンプ３３の作動及び停止を制御し気体貯留容器３２への液体燃料１２の浸入を防止する液体燃料浸入防止手段４０と、気体供給管３１から延び気体をエンジン７１にパージ可能なパージ管３５と、からなる。

気体供給管３１の一端、及び、液体燃料供給管２１の一端は、共に、燃料タンク１４の上部に臨んでいる。この中でも、気体供給管３１の一端の方が、液体燃料供給管２１の一端よりも、より上方の部位に臨んでいる。

詳細は後述するが、気体貯留容器３２は、内部に供給された気体の量に合わせて膨張・収縮することが可能な可撓性材料によって構成されている。図１に示される状態において、気体貯留容器３２には、ほとんど気体が存在せず、ほぼ最小に収縮した状態にある。

気体貯留容器３２は、燃料タンク１４と共に、保護容器１６に収納されている。保護容器１６は、気体貯留容器３２及び燃料タンク１４を保護する容器であり、気体貯留容器３２及び燃料タンク１４の膨張・収縮に拘わらず所定の形状及び体積を保っている。

液体燃料浸入防止手段４０は、気体供給管３１内に浸入した液体燃料１２の液面を検出する液面センサ５０と、この液面センサ５０からの検出信号に基づいて気体用ポンプ３３の作動・停止を制御する制御部４２と、からなる。

液面センサ５０は、上部液面センサ５１と、この上部液面センサ５１よりも下方に配置されている下部液面センサ５２と、からなる。これらの上部液面センサ５１及び下部液面センサ５２は、共に気体用ポンプ３３の下方に配置されている。即ち、液体燃料浸入防止手段４０は、気体供給管３１のなかの、燃料タンク１４と気体用ポンプ３３との間の部位に設けられている。

パージ管３５は、気体供給管３１のなかの、気体用ポンプ３３と気体貯留容器３２との間から延びる。

図２（ａ）に示されるように、液体燃料用ポンプ２２が作動することにより、液体燃料１２は、吸引される。吸引された液体燃料１２は、エンジン（図１、符号エンジン７１）に供給され、エンジンが作動する。液体燃料１２を供給し続けると、液体燃料１２は、減少する。

図２（ｂ）に示されるように、液体燃料１２が減少すると、燃料タンク１４が収縮する。このように、燃料タンク１４を可撓性材料によって構成することにより、燃料タンク１４内を液体燃料１２によって満した状態に保つことができる。即ち、燃料タンク１４内に、気体が存在しない又は極めて少ない状態を保つことができる。

図３（ａ）に示されるように、燃料タンク１４内に、気体１８が発生又は浸入することがある。気体１８が発生する場合としては、液体燃料１２が蒸発した場合が挙げられる。気体１８が浸入する場合としては、給油時に、気体１８が液体燃料１２と混ざった状態で燃料タンク１４内まで到達した場合が挙げられる。

燃料タンク１４内に気体１８が存する場合には、下部液面センサ５２は、液体燃料１２の液面を検知しない。この場合には、下部液面センサ５２からの電気信号を受けた制御部４２は、気体用ポンプ３３を作動させる。即ち、液面が下限よりも下方に位置する場合に、気体用ポンプ３３を作動させる。気体用ポンプ３３が作動することにより、燃料タンク１４内の気体１８は、気体供給管３１を介して気体貯留容器３２に供給される。

図３（ｂ）に示されるように、気体貯留容器３２内に気体１８が供給されることにより、気体貯留容器３２は、膨張する。気体１８が燃料タンク１４内から排出されてしばらくすると、気体用ポンプ３３によって液体燃料１２が吸引される。

液体燃料１２が吸引されることにより、気体供給管３１内の液体燃料１２の液面が上がる。液面が上がり続けることにより、上部液面センサ５１は、液体燃料１２の液面を検出する。この検出信号に基づいて、制御部４２は、気体用ポンプ３３を停止させる。即ち、液面が上限よりも上方に位置する場合に、気体用ポンプ３３を停止させる。

以上の説明から明らかなように、液体燃料浸入防止手段４０は、気体供給管３１内における液体燃料１２の液面を上部液面センサ５１と下部液面センサ５２との間に保っている。このことにより、気体１８が燃料タンク１４内に留まることを抑制すると共に、液体燃料１２が気体貯留容器３２へ浸入することを防止している。

気体貯留容器３２内の気体１８がパージされると、図３（ｃ）に示されるように、気体貯留容器３２は、収縮する。図１も合わせてより詳細に説明すると、エンジン７１が作動すると、外気がエアクリーナ７２からエンジン７１に向かって引き込まれる。この際、発生した負圧によって、気体貯留容器３２内の気体は、パージ管３５を介してエンジン７１へ供給される。

本発明によれば、以下の効果を得ることができる。
図３全体を参照して、気体貯留容器３２は、内部に供給された気体１８の量に合わせて膨張・収縮することが可能な可撓性材料によって構成されている。即ち、気体貯留容器３２は、気体１８が供給されることにより、膨張する。膨張した気体貯留容器３２内に、気体１８を留まらせることができる。これにより、活性炭を用いることなく、気体１８を保持することができる。気体１８を保持するために、気体貯留容器３２を可撓性材料によって構成するのみでよい。活性炭が不要であり構造が簡便な車両の燃料供給装置１０を提供することができる。

さらに、パージ管３５は、気体供給管３１のなかの、気体用ポンプ３３と気体貯留容器３２との間から延びる。パージ管３５に発生する負圧によって、気体貯留容器３２内の気体１８を吸引することができる。吸引のためのポンプ等が不要であり、構造が簡便である。

さらに、液体燃料浸入防止手段４０は、液体燃料１２の液面を検出する液面センサ５０と、この液面センサ５０からの検出信号に基づいて気体用ポンプ３３の作動・停止を制御する制御部４２とからなる。液体燃料１２の液面の高さに応じて、気体用ポンプ３３の作動・停止を制御する。気体貯留容器３２への液体燃料１２の浸入を、簡便な手段により確実に防止することができる。

さらに、共に、燃料タンク１４の上部に臨んでいる気体供給管３１の一端、及び、液体燃料供給管２１の一端は、気体供給管３１の一端の方が、液体燃料供給管２１の一端よりも、より上方の部位に臨んでいる。このことにより、液体燃料供給管２１への気体１８の浸入を抑制すると共に、燃料タンク１４内に存するより多くの気体１８を除去することができる。

図１も併せて参照し、燃料タンク１４、及び、気体貯留容器３２は、保護容器１６に収納されている。気体貯留容器３２は、燃料タンク１４内の気体１８によって膨張するものである。即ち、気体貯留容器３２は、燃料タンク１４が収縮した後に膨張する。このため、共に可撓性を有していながら、１つの保護容器１６によって、コンパクトに収納することができる。

尚、本発明による車両の燃料供給装置は、乗用車の他にも、トラックやバスにも適用可能である。また、二輪車や三輪車等にも適用可能である。即ち、本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、あらゆる車両に適用可能である。

さらに、「充填された液体燃料の量に合わせて膨張・収縮することが可能な可撓性材料によって構成された燃料タンク」には、蛇腹状に形成されている燃料タンクも含まれる。この場合には、燃料が充填されることにより蛇腹が延び、燃料タンクが膨張する。一方、燃料が減少すると、蛇腹が折りたたまれ、燃料タンクが収縮する。即ち、膨張・収縮することが可能な可撓性材料には、材料そのものが膨張・収縮可能な材料の他に、構造的に膨張・収縮を可能にしたものも含まれる。

１０…車両の燃料供給装置
１２…液体燃料
１４…燃料タンク
１６…保護容器
１８…気体
３１…気体供給管
３２…気体貯留容器
３３…気体用ポンプ（気体吸引装置）
３５…パージ管
４０…液体燃料浸入防止手段
４２…制御部
５０…液面センサ
７１…エンジン

Claims (4)

1. 液体燃料が充填される燃料タンクと、この燃料タンク内に存する気体が気体供給管を介して供給され貯留される気体貯留容器と、を備えた車両の燃料供給装置において、
   前記燃料タンクは、充填された前記液体燃料の量に合わせて膨張・収縮することが可能な可撓性材料によって構成され、
   前記気体貯留容器は、内部に供給された前記気体の量に合わせて膨張・収縮することが可能な可撓性材料によって構成され、
   前記気体供給管には、前記気体を前記燃料タンク内から吸引する気体吸引装置が含まれていると共に、前記気体をエンジンにパージ可能なパージ管が繋がれており、
   前記気体供給管のなかの、前記燃料タンクと前記気体吸引装置との間の部位には、前記気体貯留容器への前記液体燃料の浸入を防止するための液体燃料浸入防止手段が設けられていることを特徴とする車両の燃料供給装置。
2. 前記パージ管は、前記気体供給管のなかの、前記気体吸引装置と前記気体貯留容器との間から延びることを特徴とする請求項１記載の車両の燃料供給装置。
3. 前記液体燃料浸入防止手段は、前記液体燃料の液面を検出する液面センサと、この液面センサからの検出信号に基づいて前記気体吸引装置の作動・停止を制御する制御部とからなることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両の燃料供給装置。
4. 前記燃料タンク、及び、前記気体貯留容器は、保護容器に収納されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項記載の車両の燃料供給装置。

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