(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の燃料収容部と第２の燃料収容部とを有する燃料タンクと、
前記第２の燃料収容部に収容された燃料を、前記第２の燃料収容部内で循環させると共に前記第１の燃料収容部へ移送する循環ポンプと、
前記第２の燃料収容部内で循環される燃料を昇温させる昇温部と、
前記循環ポンプの動作中、前記第２の燃料収容部の燃料の液位が予め定められたしきい値液位以上であるという第１の判定条件と、前記第２の燃料収容部の燃料の温度が予め定められたしきい値温度以下であるという第２の判定条件とが共に満たされたときに前記昇温部を動作させる昇温部作動制御手段と、
前記循環ポンプの動作中、前記第１の判定条件が満たされないときに前記循環ポンプを停止させる循環ポンプ作動制御手段と、を備える燃料タンク装置であって、
前記昇温部作動制御手段は、
前記循環ポンプの動作中、前記第２の判定条件が満たされないときに前記昇温部を停止させることを特徴とする燃料タンク装置。
【請求項２】
前記しきい値液位は、前記循環ポンプが空転せずに動作するに足る液位以上である、
ことを特徴とする請求項１記載の燃料タンク装置。
【請求項３】
前記しきい値温度は、燃料にパラフィンが析出する温度よりも高い温度である、
ことを特徴とする請求項１または２記載の燃料タンク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される燃料タンク装置の温度制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンを駆動源とする車両には、燃料を収容する燃料タンクが搭載されており、燃料タンクに収容された燃料は、燃料フィルタを介してサプライポンプあるいは燃料ポンプ（フィードポンプ）によってエンジンに移送される。
ところで、寒冷時においては、燃料、特に軽油では、パラフィンが析出して燃料フィルタが目詰まりして燃料ポンプによる燃料の移送が困難となる。
そこで、特許文献１には加温装置によって燃料タンクの壁部を介して燃料を加温する技術が提案され、特許文献２にはエンジンによって加温された余剰燃料を燃料タンク内のリザーバカップ内の燃料に供給することで燃料を加温する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実用新案登録第３１４１４６９号
【特許文献２】特開２０１３−１６３９９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、燃料タンク装置として、第１の燃料収容部と第２の燃料収容部とがそれらの下部が仕切られて並べられた燃料タンク、いわゆる鞍型の燃料タンクを備え、第１の燃料収容部の燃料をエンジンに供給するものがある。この場合、第１の燃料収容部の燃料が減少すると、第２の燃料収容部に収容された燃料を移送配管を介して第１の燃料収容部に移送する。
このような燃料タンク装置において、寒冷時に燃料タンクの燃料にパラフィンが析出すると、燃料が移送配管に設けられたサクションフィルタに目詰りして第２の燃料収容部に収容された燃料を第１の燃料収容部に円滑に移送することができなくなるおそれがある。
この場合、特許文献１のように燃料タンクの壁部を温める加温手段を設けると、極めて低温の環境に対応するためには加温手段が複雑で大掛かりなものとなり、信頼性の向上を図る上で不利がある。
また、特許文献２のように余剰燃料を用いて燃料タンク内の燃料を加温すると、余剰燃料の温度や流量が限られているため、燃料を効果的に加温する上で不利がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、信頼性の向上を図りつつ、寒冷時において燃料収容部間における燃料の移送を円滑に行なう上で有利な燃料タンク装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、第１の燃料収容部と第２の燃料収容部とを有する燃料タンクと、前記第２の燃料収容部に収容された燃料を、前記第２の燃料収容部内で循環させると共に前記第１の燃料収容部へ移送する循環ポンプと、前記第２の燃料収容部内で循環される燃料を昇温させる昇温部と、前記循環ポンプの動作中、前記第２の燃料収容部の燃料の液位が予め定められたしきい値液位以上であるという第１の判定条件と、前記第２の燃料収容部の燃料の温度が予め定められたしきい値温度以下であるという第２の判定条件とが共に満たされたときに前記昇温部を動作させる昇温部作動制御手段と、前記循環ポンプの動作中、前記第１の判定条件が満たされないときに前記循環ポンプを停止させる循環ポンプ作動制御手段とを備える燃料タンク装置であって、前記昇温部作動制御手段は、前記循環ポンプの動作中、前記第２の判定条件が満たされないときに前記昇温部を停止させることを特徴とする。
請求項２記載の発明は、前記しきい値液位は、前記循環ポンプが空転せずに動作するに足る液位以上であることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、前記しきい値温度は、燃料にパラフィンが析出する温度よりも高い温度であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１記載の発明によれば、第２の燃料収容部の燃料の液位と第２の燃料収容部の燃料の温度とに基づいて、循環ポンプおよび昇温部を制御するようにした。
そのため、循環ポンプの空転を防止しつつ昇温部によって確実に第２の燃料収容部の燃料を昇温することができる。
したがって、循環ポンプおよび昇温部の耐久性を確保し燃料タンク装置の信頼性を高める上で有利となると共に、燃料にパラフィンが析出することが抑制され、寒冷時において、第２の燃料収容部に収容されている燃料を第１の燃料収容部へ円滑に移送する上で有利となる。
請求項２記載の発明によれば、循環ポンプの空転を確実に防止でき、燃料タンク装置の信頼性を高める上でより有利となる。
請求項３記載の発明によれば、燃料にパラフィンが析出することを確実に抑制でき、第２の燃料収容部に収容されている燃料を第１の燃料収容部へ円滑に移送する上でより有利となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施の形態の燃料タンク装置の構成を示す断面図である。
【図２】実施の形態の燃料タンク装置の動作フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（実施の形態）
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
なお、本実施の形態では、燃料タンク装置から燃料が供給されるエンジンがディーゼルエンジンである場合について説明するが、本発明は、エンジンがガソリンエンジンであっても無論適用可能である。
図１に示すように、燃料タンク装置１０は、燃料タンク１２と、第１の移送部１４と、移送配管１６と、循環配管１８と、循環ポンプ２０と、昇温部２２と、レベルゲージ２４と、温度センサ２６と、ＥＣＵ２８とを含んで構成されている。ＥＣＵ２８は、昇温部２２を作動制御する昇温部作動制御手段２８Ａと、循環ポンプ２０を作動制御する循環ポンプ作動制御手段２８Ｂとを有する。
【０００９】
燃料タンク１２は、燃料（軽油）を貯えるものであり第１の燃料収容部１２Ａと第２の燃料収容部１２Ｂとを有し、それらの下部が仕切られて並べられている。
すなわち、燃料タンク１２は、車幅方向に延在する細長形状の底壁１２０２と、底壁１２０２の周囲から起立する周壁１２０４と、周壁１２０４の上部を接続する上壁１２０６とを備えている。
底壁１２０２の延在方向の中間部に、ドライブシャフトやマフラーなどの車両構成部材を配置するためのスペースを確保するため、上方に突出した突出部１２０８が形成され、底壁１２０２のうち突出部１２０８を除く部分が平坦な壁部となっている。
したがって、第１の燃料収容部１２Ａと第２の燃料収容部１２Ｂは、突出部１２０８により下部が仕切られている。
第１の燃料収容部１２Ａの上壁１２０６の箇所には不図示の燃料供給口が設けられている。
燃料供給口から燃料が供給されると、第１の燃料収容部１２Ａが燃料で満たされ、次いで、突出部１２０８の高さを上回った燃料が第１の燃料収容部１２Ａから第２の燃料収容部１２Ｂに流れ第２の燃料収容部１２Ｂに燃料が収容される。
【００１０】
第１の燃料収容部１２Ａには、第１の燃料収容部１２Ａよりも容積が小さい第１のリザーバカップ３０が設けられている。
第１のリザーバカップ３０は、底板部３００２と、底板部３００２の周囲から起立する筒状の側板部３００４とを有し、上方が開口されている。
第１のリザーバカップ３０の内部とエンジン３２とは燃料をエンジン３２に供給する送出配管３４で接続されている。
送出配管３４の吸い込み口３４０２は第１のリザーバカップ３０の内部に配置され、送出配管３４の排出口３４０４は不図示のサプライポンプに接続されている。
送出配管３４の吸い込み口３４０２には異物除去用のサクションフィルタ３６が設けられ、送出配管３４の長手方向の中間部分には異物除去用の燃料フィルタ３８が設けられている。
したがって、サプライポンプが動作することにより第１のリザーバカップ３０の燃料がサクションフィルタ３６および燃料フィルタ３８を介してエンジン３２に供給される。
【００１１】
第１の移送部１４は、第１の燃料収容部１２Ａに収容された燃料を第１のリザーバカップ３０に移送するものである。
また、第１の移送部１４は、移送配管１６を介して第２の燃料収容部１２Ｂから第１の燃料収容部１２Ａへの燃料の移送を可能に構成されている。
第１の移送部１４は、圧力調整部４０と、第１のジェットポンプ部４２、第２のジェットポンプ部４４とを備えている。
【００１２】
圧力調整部４０は、燃料回収管４６を介してエンジン３２に接続されており、エンジン３２で使用されなかった余剰燃料が燃料回収管４６を介して圧力調整部４０に供給されることで、余剰燃料の圧力を一定の値に調整し、以下の第１、第２のオリフィス４２０２、４２０４を介して第１のリザーバカップ３０内に余剰燃料を供給するものである。
第１のジェットポンプ部４２は、余剰燃料が流れる第１のオリフィス４２０２と、第１のオリフィス４２０２で発生する負圧により第１のリザーバカップ３０の底板部３００２の孔を介して第１の燃料収容部１２Ａの燃料を吸引する第１の吸引部４２０４とを備えている。第１の吸引部４２０４に吸引された燃料は、第１のジェットポンプ部４２から第１のリザーバカップ３０内に供給される。
第２のジェットポンプ部４４は、余剰燃料が流れる第２のオリフィス４４０２と、第２のオリフィス４４０２で発生する負圧により移送配管１６の排出口１６０４から第２の燃料収容部１２Ｂの燃料を吸引する第２の吸引部４４０４とを備えている。第２の吸引部４４０４に吸引された燃料は、第２のジェットポンプ部４４から第１のリザーバカップ３０内に供給される。
【００１３】
移送配管１６は、第２の燃料収容部１２Ｂに収容された燃料を第１の燃料収容部１２Ａに移送するものであり、移送配管１６は、吸い込み口１６０２が第２の燃料収容部１２Ｂに配置され排出口１６０４が第１の燃料収容部１２Ａに配置されている。
移送配管１６は、第１の燃料収容部１２Ａと第２の燃料収容部１２Ｂとにわたって配設されており、移送配管１６を燃料タンク１２の内部に配置することで、移送される燃料の保温が図られている。
【００１４】
循環配管１８は、吸い込み口１８０２と排出口１８０４とが第２の燃料収容部１２Ｂ内に配置されると共に、吸い込み口１８０２と排出口１８０４とを接続する接続部分が移送配管１６に接続されている。言い換えると、吸い込み口１８０２と排出口１８０４との中間部分が移送配管１６の吸い込み口１６０２に接続されている。
循環ポンプ２０は、電動ポンプで構成され、第２の燃料収容部１２Ｂに収容された燃料を循環配管１８に循環させると共に移送配管１６を介して第２の燃料収容部１２Ｂから第１の燃料収容部１２Ａへの燃料の移送を行なうものである。すなわち、循環ポンプ２０は、第２の燃料収容部１２Ｂに収容された燃料を第２の燃料収容部１２Ｂ内で循環させると共に第１の燃料収容部１２Ａへ移送するものである。
循環ポンプ２０は、循環配管１８の吸い込み口１８０２に設けられ、循環ポンプ２０の吸い込み口には異物除去用のサクションフィルタ４８が設けられている。
【００１５】
昇温部２２は、循環配管１８を流れる燃料を昇温させるものである。すなわち、昇温部２２は、第２の燃料収容部１２Ｂ内で循環される燃料を昇温させるものである。
本実施の形態では、燃料タンク１２の上壁１２０６の上方箇所に循環配管１８の長手方向の中間部分が配置され、その中間部分に昇温部２２が設けられている。
また、昇温部２２は電力によって動作するＰＴＣヒータによって構成されている。なお、昇温部２２として、ＰＴＣヒータ以外の電熱ヒータ、あるいは、熱交換器を用いるなど任意である。
【００１６】
レベルゲージ２４は、第２の燃料収容部１２Ｂに設けられ、第２の燃料収容部１２Ｂに収容されている燃料の液位を検出するものである。
レベルゲージ２４は、ゲージ本体２４０２と、フロート２４０４と、ゲージ本体２４０２に揺動可能に支持され先端にフロート２４０４が連結されたアーム２４０６とを備えている。
ゲージ本体２４０２は、燃料の液位に応じて昇降するフロート２４０４によって揺動するアーム２４０６の揺動角度に基づいて液位を検出する。
ゲージ本体２４０２は筐体２４０８に収納され、筐体２４０８の上部が上壁１２０６に組付けられており、筐体２４０８の上部は上壁１２０６の外方に露出している。
本実施の形態では、上壁１２０６の外方に露出する筐体２４０８の上部に、循環配管１８の長手方向の中間部分が配置され、この長手方向の中間部分は、筐体２４０８の上部に配置された昇温部２２により昇温される。
なお、レベルゲージ２４は、燃料の液位を検出できるものであればよく、従来公知の様々なレベルゲージ２４が採用可能である。
温度センサ２６は、第２の燃料収容部１２Ｂに収容されている燃料の温度を検出するものである。
【００１７】
ＥＣＵ２８は、ＣＰＵ、制御プログラム等を格納・記憶するＲＯＭ、制御プログラムの作動領域としてのＲＡＭ、周辺回路等とのインターフェースをとるインターフェース部などを含んで構成される。
ＥＣＵ２８は、前記制御プログラムを実行することにより、昇温部作動制御手段２８Ａと、循環ポンプ作動制御手段２８Ｂとを実現する。
昇温部作動制御手段２８Ａは、循環ポンプ２０の動作中、レベルゲージ２４で検出される第２の燃料収容部１２Ｂの燃料の液位Ｐが予め定められたしきい値液位ＰＬ以上であるという第１の判定条件と、温度センサ２６で検出される第２の燃料収容部１２Ｂの燃料の温度Ｔが予め定められたしきい値温度ＴＬ以下であるという第２の判定条件とが共に満たされたときに昇温部２２を動作させるものである。
また、昇温部作動制御手段２８Ａは、循環ポンプ２０の動作中、第２の判定条件が満たされないときに昇温部２２を停止させるものである。
しきい値液位ＰＬは、第２の燃料収容部１２Ｂに収容されている燃料の液位であって、循環ポンプ２０が空転せずに動作するに足る液位以上の液位である。
しきい値温度ＴＬは、第２の燃料収容部１２Ｂに収容されている燃料の温度であって、その燃料にパラフィンが析出する温度よりも高い温度である。
循環ポンプ作動制御手段２８Ｂは、循環ポンプ２０の動作中、第１の判定条件が満たされないときに循環ポンプ２０を停止させるものである。
【００１８】
次に、図２のフローチャートを参照してＥＣＵ２８の制御動作について説明する。
予め、第１、第２の燃料収容部１２Ａ、１２Ｂに燃料が満たされた状態であるものとする。
エンジン３２が始動され、動作を開始すると、サプライポンプにより第１のリザーバカップ３０の燃料が送出配管３４を介してエンジン３２に供給される。
また、エンジン３２からの余剰燃料により第１の移送部１４が動作し、第１の吸引部４２０４によって第１の燃料収容部１２Ａの燃料が第１のリザーバカップ３０内に供給される。
【００１９】
この時点で、循環ポンプ２０は停止しているものとする。
まず、ＥＣＵ２８は、エンジン３２が動作中か否かを判定する（ステップＳ１０）。
エンジン３２が動作中でなければ、ステップＳ１０に戻る。
エンジン３２が動作中であれば、ＥＣＵ２８は、レベルゲージ２４で検出された燃料の液位Ｐがしきい値液位ＰＬ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。
ステップＳ１２が否定ならば、ＥＣＵ２８は循環ポンプ２０を停止させ（ステップＳ２４）、ステップＳ１２に戻る。言い換えると、既に循環ポンプ２０が停止していれば循環ポンプ２０の停止を維持し、循環ポンプ２０が動作していれば循環ポンプ２０を停止させる。
ステップＳ１２が肯定ならば、ＥＣＵ２８は循環ポンプ２０を動作させる（ステップＳ２６）。これにより、第２の燃料収容部１２Ｂ内で燃料が循環される。
【００２０】
次に、ＥＣＵ２８は、循環ポンプ２０の動作中、レベルゲージ２４で検出された燃料の液位Ｐがしきい値液位ＰＬ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１６）。
ステップＳ１６が否定であれば、ＥＣＵ２８は循環ポンプ２０を停止させる（ステップＳ２４）。
これにより、燃料の液位Ｐがしきい値液位ＰＬを下回った状態での循環ポンプ２０の空転が防止され、循環ポンプ２０の耐久性の向上が図られている。
すなわち、ステップＳ１６、Ｓ２４は、循環ポンプ作動制御手段２８Ｂに相当している。
【００２１】
ステップＳ１６が肯定であれば、ＥＣＵ２８は第２の燃料収容部１２Ｂの燃料の温度Ｔがしきい値温度ＴＬ以下であるか否かを判定する（ステップＳ１８）。
ステップＳ１８が肯定であれば、ＥＣＵ２８は昇温部２２を動作させる（ステップＳ２０）。したがって、第２の燃料収容部１２Ｂ内で循環される燃料が昇温される。
これにより、寒冷時、燃料の温度Ｔがしきい値温度ＴＬを下回って燃料にパラフィンが析出することの抑制が図られている。
【００２２】
ステップＳ１８が否定であれば、ＥＣＵ２８は昇温部２２を停止させ（ステップＳ２２）、ステップＳ１４に戻る。言い換えると、既に昇温部２２が停止していれば昇温部２２の停止を維持し、昇温部２２が動作していれば昇温部２２を停止させる。
これにより、昇温部２２の過熱が抑制され、昇温部２２の耐久性の向上が図られている。
すなわち、ステップＳ１６、ステップＳ１８、ステップＳ２０、ステップＳ２２は、昇温部作動制御手段２８Ａに相当している。
【００２３】
以上説明したように、本実施の形態によれば、第２の燃料収容部１２Ｂの燃料の液位Ｐと、第２の燃料収容部１２Ｂの燃料の温度Ｔとに基づいて、循環ポンプ２０と、昇温部２２とを制御するようにした。
そのため、循環ポンプ２０の空転および昇温部２２の過熱を防止しつつ確実に第２の燃料収容部１２Ｂの燃料を昇温することができる。
したがって、循環ポンプ２０および昇温部２２の耐久性を確保でき燃料タンク装置１０の信頼性を高める上で有利となる。
また、燃料にパラフィンが析出することが抑制され、寒冷時において、燃料がサクションフィルタ４８に目詰りするといったことがなく、第２の燃料収容部１２Ｂに収容されている燃料を第１の燃料収容部１２Ａへ円滑に移送する上で有利となる。
【００２４】
また、本実施の形態では、しきい値液位ＰＬは、循環ポンプ２０が空転せずに動作するに足る液位以上であるため、循環ポンプ２０の空転を確実に防止でき、燃料タンク装置１０の信頼性を高める上でより有利となる。
また、本実施の形態では、しきい値温度ＴＬは、燃料にパラフィンが析出する温度よりも高い温度であるため、燃料にパラフィンが析出することを確実に抑制でき、第２の燃料収容部１２Ｂに収容されている燃料を第１の燃料収容部１２Ａへ円滑に移送する上でより有利となる。
【００２５】
なお、第１の燃料収容部１２Ａの燃料はエンジン３２で昇温された余剰燃料が導入されるため、燃料の粘度が高くなったり、あるいは、燃料にパラフィンが析出することが抑制される。そのため、燃料を送出配管３４を介して第１の燃料収容部１２Ａからエンジン３２に円滑に移送することができることは無論である。
【符号の説明】
【００２６】
１０  燃料タンク装置
１２  燃料タンク
１２Ａ  第１の燃料収容部
１２Ｂ  第２の燃料収容部
２０  循環ポンプ
２２  昇温部
２８  ＥＣＵ
２８Ａ  昇温部作動制御手段
２８Ｂ  循環ポンプ作動制御手段
【図１】
0006451313.tif 000002
【図２】
0006451313.tif 000003