JPH0381555A - 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］ 本発明は乗物等の燃料タンク内に装備される燃料供給装
置に関し、特に高温時に燃料タンク内の燃料の気化を抑
制する対策を備える燃料供給装置に関する。

［従来の技術］ 乗物等の燃料タンク内に取り付けられる燃料供給装置は
、特に高温時に燃料ダンク内の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。

この内容が実開昭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有してい
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、エンジンからリターンパイプによって
戻される高温の燃料はザ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
くくなっている。このためメインタンク内の低温燃料が
高温燃料によって暖められることが少なく、ベーパの発
生がある程度防止される。つまりエンジンから戻される
高温の燃料がメインタンク内の低温燃料に接触してそれ
・を加熱すると、メインタンク内の燃料の一部が気化し
てベーパを発生させやすいのである。

［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を通ってメインタンク内に
流れ込むことになり、メインタンク内の低湿の燃料が暖
められてベーパが発生する。

さらにエンジンが停止してポンプの吸引が停止づると、
サブタンク内ではメインタンクから汲み上げられた低温
の低沸点成分を含んだ燃料と、エンジンからの戻りの高
温の燃料とが混合して比較的長時間停滞することにより
、低温燃料が高温燃料に加熱されてベーパが多量に発生
ずる。この状態でエンジンを再始動すると、ポンプは多
量のベパを吸引するために、燃料の圧送効率が大きく低
下する。

本発明は上記知見に基づいて、エンジンからの戻りの高
温の燃料をメインタンク内に流れ込みに＜＜シて、メイ
ンタンク内でのベーパの発生を抑制すると共に、サブタ
ンク内の圧力を比較的高く保つことにより、サブタンク
内でのベーパの発生を抑え、ポンプの燃料圧送効率を向
上させることを解決すべき課題どするものである。

［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。

燃料供給装置は乗物等の加速度を受ける物体に搭載され
て燃料を蓄えるメインタンクと、該メインタンク内に設
むプらたザブタンクと、エンジンに供給されて消費され
なかった燃料を該サブタンクに戻すリターン通路とを備
え、該１ノブタンクＩＡＩの燃料を優先的にエンジンに
圧送する。

さらに該サブタンクは密閉構造であると共に該サブタン
クの上部にサブタンクからメインタンクへの燃料の流出
を許容する燃料流出通路が設けられ、かつその燃料流出
通路に、サブタンクからメインタンクへの燃料の流出を
規制してサブタンク内を加圧状態とする流出規制手段が
設（プられている。

し作　用］ 上記手段を有する燃料供給装置においては、サブタンク
からメインタンクに流れ込む燃料が流出規制手段によっ
て制限されるため、メインタンク内の燃料の温度上昇が
抑えられ、ベーパの発生が抑制される。

さらにサブタンク内の圧力が流出規制手段によって、比
較的高く保たれるため、ポンプ停止時に低温燃料と高温
燃料とが混合状態で放置されても燃料中からの気化が抑
制され、サブタンク内でのベーパの発生量が低減する。

［実施例コ 以下図面を参照して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がザブタンクである。ザブタンク６はメインタン
ク２内に形成された、密閉状態の部屋で、有底円筒形の
ザブタンク容器６ａとフランジ鉄板４の円筒形突部４ａ
から構成される。サブタンク容器６ａと７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がフランジ鉄板４の円筒形突部４ａ
の内周に設けられた凸部４ｂに嵌合して固定されている
。

ここでサブタンク容器６ａとフランジ鉄板４の円筒形突
部４ａの接続部分のシール用としてオイルリング７が使
用される。またザブタンク容器６ａの材質はポリアミド
、ポリアセタール等の樹脂が使用される。

サブタンク６の下にはメインタンク２とフィルタ８ａを
介して連通しているフィルタ室８が位置している。

フランジ鉄板４はメインタンク２の上部開口部２ａを塞
ぐ蓋の役割を果たし、フランジ鉄板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は内部に２台の燃料ポンプ（第１ポンプ１
２、及び第２ポンプ２２〉を装備している。ここで第１
ポンプ１２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、第２ポ
ンプ２２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１２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。

そして第１ポンプ１２の底面とサブタンク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１２の燃料吸引口１
４から吸引されて昇圧の後、ポンプ吐出口１５からモー
タハウジング内を通り逆止弁１６を経て、燃料吐出口１
８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第２ポンプ２２の吸引口２４か
ら吸引されて昇圧の後、ポンプ吐出口２５からモータハ
ウジング内を通り逆止弁２６を経て、燃料吐出口２８か
ら燃料供給パイプ２つに放出されてエンジンに送られる
。ここで第２ポンプ２２の燃料供給量はエンジンの最大
消費量以上になるように設計されており、第１ポンプ１
２の燃料供給量は第２燃刺ポンプ２２が空汲みしない様
な余裕を持った燃料供給量に設定される。さらに第２ポ
ンプ２２によってエンジンに圧送されて、なお消費され
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。

このように運転が継続されるとザブタンク６には、第１
ポンプ１２が汲み上げる燃料で第２ポンプ２２がエンジ
ンに圧送しなかった燃料と、さらにエンジンからの戻り
の燃料が徐々に蓄えられる３３しかし、ここでサブタン
ク６は図に示すように密閉構造であるため、ザブタンク
６の内部容量以上に燃料が流入しようとすると、サブタ
ンク６の内部圧力は徐々に上昇する。この圧力上昇を所
定値に押えて、サブタンク６内を加圧状態に保っために
、ザブタンク６の上部内側面に保圧弁１０が設（プられ
ている。

保圧弁１０は、サブタンク６とメインタンク２を連通す
る通路１０Ｃと、通路１０ｃ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に押し付ける働きをするバネ１
０ｂから構成される。

ザブタンク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１０
ｄに押し伺（づている力の方が太きいため、通路１０ｃ
は閉塞されている。

しかしサブタンク６内に燃料が供給されて、徐々に圧力
が高くなり所定圧力に達すると、弁体１Ｑａに加わる圧
力がバネ１０ｂの力に打ち勝って、通路１０Ｃを開放し
、サブタンク６内の燃料あるいはベーパはメインタンク
２内に放出される。このように保圧弁１０はバネ１０ｂ
の強さに応じてサブタンク６内を加圧状態に保つ働きを
する。さうに通路１０ｃが開放した状態でも、絞り部分
１０ｄによって一度に多量の燃料がメインタンク２内に
流れ込まないような配慮がなされている。

次に燃料の全体の流れを説明する。

第１ポンプ１２及び第２ポンプ２２が起動されると、先
ず第１ポンプ１２によってメインタンク２内の燃料がフ
ィルタ室８を経内して吸引され、サブタンク６内に汲み
上げられる。第２ポンプ２２は第１ポンプ１２にＪ：っ
てサブタンク６内に汲み上げられた燃料をエンジンに圧
送する。

ここで、前述のＪ：うに第１ポンプ１２の燃料供給量は
第２ポンプ２２より大きく、また第２ポンプ２２の燃料
供給量はエンジンの最大燃料消費量より大ぎく余剰燃料
がリターンパイプ３０で戻るため、サブタンク６内には
徐々に燃料が蓄えられ、内部圧力は上昇する。しかしサ
ブタンク６内の圧力が所定圧力を超えると、保圧弁１０
が作動して、サブタンク６内の燃料あるいはベーパがメ
インタンク２内に放出され、圧力の過剰な上前は抑えら
れる。

さらにこの状態でエンジンが停止し、ポンプ１０ ２．２２が止った状態でも、各々のポンプ１２．２２に
は逆止弁１６．２６が装備されているため、勺ブタンク
内の燃料がメインタンク２内に逆流ぜずサブタンク６内
での燃料液面の低下は起らない。

ここで保圧弁１０からメインタンク２内に放出される高
温燃料はサブタンク６内の圧力の上昇を抑える最小限の
燃料であるために、従来と比べると大幅に減少している
。このためメインタンク２内の燃料の温度上昇は抑えら
れ、メインタンク２内の低温燃料からのベーパの発生量
は減少する。

またメインタンク２内で発生したベーパはベーパ排出管
４０によって蒸気処理装置（図示されていない〉に送ら
れて処理される。

さらにサブタンク６内が保圧弁１０により加圧状態に保
持されるため、ポンプ停止時にサブタンク６内でメイン
タンク２からの低温燃料とエンジンからの高温燃料とが
比較的長く停滞し、低温燃料が加熱されても、加圧雰囲
気により、その燃料内からベーパが生じに＜＜、従って
ポンプがベーパを吸引することにより生じる空汲み現象
が防止１ でき、燃料圧送効率は向上する。特にエンジンの高温再
始動時等には始動性が格段に向上する。

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。

本実施例においては、第１実施例において使用された第
１ポンプ１２と第２ポンプ２２の２台のポンプを一台の
ポンプに集約化したものである。

メインタンク２内の燃料は、フィルタ室８を通過して燃
料吸引口１４から第１ポンプ部分１１２によって吸引昇
圧され、ポンプ吐出口１５からザブタンク６内に放出さ
れる。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
構造となっている。

次に第１ポンプ部分１１２によって汲み上げられたサブ
タンク６内の燃料は第２ポンプ部分１２２の吸引口２４
から吸引されて昇圧の後、ポンプ吐出口２５からモータ
ハウジング内を通り逆止弁２６を経て、燃料吐出口２８
からエンジンに圧送２ される。

本実施例は機能的には第１実施例と同様であるが、２台
のポンプが１台に集約されているためコンパクトになっ
て、サブタンク６の内部空間が広く使用でき、また配管
類の簡素化が図れるというメリットがある。

第３図は本発明の第３実施例である。

第２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、リターンパイプ３０によってエン
ジンから戻される高温の燃料をサブタンク６内に設けた
容器３２で受け、この燃料をエンジンに再び圧送する構
造にしたもので、さらにサブタンク６からメインタンク
２へ流出する燃料を制限するために保圧絞り部１１０を
設けたものである。

保圧絞り部１１０によってサブタンク６からメインタン
ク２内へ放出される燃料及びベーパ量を制限することに
よって、メインタンク２内の低温燃料の加熱によるベー
パの発生が抑制きる。また３ その保圧絞り部１１０によりサブタンク６内が加圧状態
に保たれるため、サブタンク６内でのベーパの発生も抑
制される。ここで、サブタンク６内の圧力を変更するた
めには、保圧絞り部１１０の絞りのサイズ（径や長さ）
を変更すればよい。

前記容器３２は上部が開放した有底円筒形でああり、第
２ポンプ部分１２２の吸引口２４と通路３４によって連
通している。さらに容器３２には下部側壁の開口３２ａ
によってザブタンク６と連通している。この容器３２に
よってメインタンク２から第１ポンプ部分１１２によっ
て汲み上げられた低温燃料と、リターンパイプ３０によ
ってエンジンから戻される高温燃料とは混合しにくくな
っており、これは特にエンジン停止時などにおけるベー
パ発生防止に有効である。

つまり第１、第２の実施例では温度差のある燃料が混合
しても、加圧雰囲気によりサブタンク６内の燃料中から
のベーパの発生が抑制されるのに対して、この第３実施
例では、その混合じたいが生じにくくなっているのであ
り、従ってサブタン４ り６の燃料中からのベーパの発生は一層効果的に抑制さ
れる。また容器３２内の高温のリターン燃料が第２ポン
プ部分１２２によって直接エンジンに圧送されるため、
エンジンへ再圧送されるリターン燃料に低温燃料が混入
することが少なく、ポンプ内の流路やエンジンへの圧送
の途中でのベーパの発生が防止できる。また保圧絞り部
１１０はサブタンク６内の容器３２から離れた点の、さ
ほど高温でない燃料をメインタンク２に放出するため、
メインタンク２内の燃料の温度上昇がさらに抑制される
。

第４図は本発明の第４実施例である。第２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、第２実施例において使用された保
圧弁１０の開閉動作を電磁弁５０で行なうものである。

電磁弁５０の動作はエンジンが運転中であればＯＮにな
り、エンジンが停止中はＯＦ「となる。このため運転中
は保圧弁１０は開放状態であり、保圧弁の通路１０ｃの
絞り部分１０５ ｄのサイズに応じた燃料がザブタンク６からメインタン
ク２に放出され、ザブタンク６内は絞り部分１０ｄの１
ノーイズによって決まる圧力に保持される。

次にエンジンが停止すると、保圧弁１０は閉塞され、サ
ブタンク６からメインタンク２への燃料及びベーパの流
出は完全にストップされる。

このためサブタンク６はほぼ完全な密閉容器となり、サ
ブタンク６内でベーパが発生すると内部圧力はさらに上
昇する。しかし発生したベーパはサブタンク６の上部に
滞留するため、上部からベーパが燃料を加圧する状態に
なる。ここで第４図から明らかなように、第２ポンプ部
分１２２はザブタンク６の下部に位置する燃料を吸引す
るため、加圧された燃料が第２ポンプ部分１２２に吸引
されてエンジンに送られることになり、その加圧と吸引
の相乗効果により、燃料供給がスムーズに行なわれ、エ
ンジンの高温再始動特性が優れたものになる。

第５図は本発明の第５実施例である。第２実施６ 例と同様な構成要件については、同一番号を付して説明
を省略する。

本実施例おいては、サブタンク６の上部に気液分離器１
４０を設けて、ここを通過したベーパを蒸気処理装置（
キャニスタ−とも言う）に導く構造のものである。気液
分離器１４０の内部にはフロート１４０ａと弁体１４０
ｂが一体に設けられており、燃料が気液分離器１４０の
入口流路１４０ｃから流入した場合には、フロート１４
０ａが浮いて上方に変位することにより弁体１４０ｂが
気液分離器１４０の出口流路１４０ｄを閉塞して、燃料
が外部に出られない構造となっている。またベーパが入
口流路１４０ｃから流入した場合には、フロート１４０
ａは浮かずに出口流路１４０ｄは開放状態のままであり
、ベーパは気液分離器１４０を通過してキャニスタ−に
導かれる。

サブタンク６内には前述のようにエンジンで消費されな
いで戻る高温燃料がリターンバイブ３０によって戻され
るため、ここで発生するベーパは温度の高い高沸点ベー
パが多く含まれている。

７ 一般的にキャニスタ−は容器内に収納された活性炭に燃
料タンク内で発生したベーパを吸着させ、さらにこの吸
着したベーパをエアパージして気化器に導く構造になっ
ている。ここで低温の低沸点ベーパは活性炭に吸着され
やすく、またエアパージによって簡単に脱離しやづい。

一方、高温の高沸点ベーパは吸着しにくく、また−度吸
着すると脱離しにくいため、活性炭の劣化を早めるとい
う問題がある。

第２実施例においてはメインタンク２内のベーパをキャ
ニスタ−に導く構造となっていたが、メインタンク２内
のベーパには多量の低沸点ベーパと少量の高沸点ベーパ
とが混在している。これは前述のようにサブタンク６内
から高温の燃料及び高沸点ベーパの一部がメインタンク
２内に流れ込むからである。このため一部の少量の高沸
点ベーパによって活性炭が劣化してベーパ処理効率が低
下することが考えられる。

本実施例においては、この点を改善するためにメインタ
ンク２内の低沸点ベーパとサブタンク６８ 内の高沸点ベーパとを別のキャニスタ−で処理すること
とし、メインタンク２の上部には主に低沸点ベーパ用の
ベーパ排出管４０が、またサブタンク６の上部には主に
高沸点ベーパ用の気液分離器１４０がそれぞれ設けられ
ている。これによりメインタンク２内の多邑の低沸点ベ
ーパは低沸点ベーパ専用のキャニスタ−に導かれること
により、長期にわたって安定してベーパの処理が行なわ
れる。一方少量の高沸点ベーパも専用のキャニスタ−に
導かれて処理される。

上記のように抵出沸点ベーパと高沸点ベーパとを別々に
処理することにより、全体としてのベーパ処理効率は向
上する。

第６図は本発明の第６実施例である。第２、第３実施例
と同様な構成要件については、同一番号を付して説明を
省略する。

本実施例においては、サブタンク容器６ａの側壁を二重
にして空間を設け、この空間を気相室６２にして、ザブ
タンク６の上部と連絡路６２ｂで連通させたものである
。

９ これにより、サブタンク６の上部に溜るベーパが気相室
６２に導かれ、そこにとじ込められる形になる。ザブタ
ンク６の側壁が二重であることによってサブタンク６内
に溜る燃料の熱がメインタンク２内の燃料に伝達しにく
くなり、メインタンク２内のベーパの発生が防止される
。さらに１ノブタンク６内の燃料ポンプの駆動音等の伝
達も抑制される。

［発明の効果］ 本発明によると、サブタンクからメインタンクへの燃料
の流出が流出規制手段により抑制されることで、メイン
タンク内の低温の燃料の温度上品が抑えられ、ベーパの
発生が抑制される。このため大気へのベーパの流出が減
少し、またベーパ処理装置の小形軽量化が図れる。

さらに上記流出規制手段によりサブタンク内が加圧状態
に保たれることにＪ：す、ザブタンク内でのベーパ発生
量が低減し、このためエンジンの高温再始動時に、燃料
ポンプがベーパを吸引して空汲み状態となることが防止
でき、始動性が向上す２０’ る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係るナブタンクの断面図
、第２図は本発明の第２実施例に係るザブタンクの断面
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５実施例に係るサブタンク
の断面図、第６図は本発明の第６実施例に係るサブタン
クの断面図である。 ・・・メインタンク ・・・サブタンク ・・・フィルタ室 Ｏ・・・保圧弁（流出規制手段） ２・・・第１ポンプ ２・・・第２ポンプ １０・・・保圧絞り部（流出規制手段）１２・・・第１
ポンプ部分 １ ２２・・・第２ポンプ部分 ３０・・・リターンバイブ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 乗物等の加速度を受ける物体に搭載されて燃料を蓄える
   メインタンクと、該メインタンク内に設けられたサブタ
   ンクと、エンジンに供給されて消費されなかつた燃料を
   該サブタンクに戻すリターン通路とを備え、該サブタン
   ク内の燃料を優先的にエンジンに圧送する燃料供給装置
   において、該サブタンクは密閉構造にすると共に該サブ
   タンクの上部にサブタンクからメインタンクへの燃料の
   流出を許容する燃料流出通路を設け、かつその燃料流出
   通路に、サブタンクからメインタンクへの燃料の流出を
   規制してサブタンク内を加圧状態とする流出規制手段を
   設けたことを特徴とする燃料供給装置。