(57)【要約】【課題】複数の燃料タンクに圧力差がある状態で連通弁を開弁させても過流時動作手段の動作を抑制可能な車両用燃料供給装置を得る。【解決手段】２つの燃料タンク１４Ａ、１４Ｂからエンジン４２に燃料をそれぞれ供給する燃料配管１８Ａ、１８Ｂは、バイパス管３０によって接続されており、バイパス弁３２を開弁することで、燃料配管１８Ａ、１８Ｂを連通させることができる。燃料タンク１４Ａが燃料タンク１４Ｂよりも高圧の状態において、自動車のイグニッションキーが「Ｏｎ」にされると、バイパス弁３２が開弁されて、高圧側の燃料配管１８Ａから低圧側の燃料配管１８Ｂに燃料が流れ、これらの圧力が等しくなる。その後、主弁２０Ａ、２０Ｂを開弁するので、過流防止弁２４Ａの作動が抑制される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料が収容される複数の燃料タンクと、
複数の前記燃料タンクから機関に対しそれぞれ燃料を供給する複数の燃料供給系統と、
前記燃料供給系統に対して前記燃料タンクを開閉するタンク開閉弁と、
前記燃料タンクから対応する前記燃料供給系統への燃料の過流に対して所定動作を行う過流時動作手段と、
複数の前記燃料供給系統を連通する連通弁と、
前記タンク開閉弁及び前記連通弁が共に閉弁状態から開弁状態に移行するときに前記過流時動作手段の前記所定動作を抑制する抑制手段と、
を有することを特徴とする車両用燃料供給装置。
【請求項２】
前記過流時動作手段が、前記過流に対し閉弁して過流を防止する過流防止弁であることを特徴とする請求項１に記載の車両用燃料供給装置。
【請求項３】
前記抑制手段が、
前記燃料タンクと、この燃料タンクに対応する前記燃料供給系統との圧力差が設定値以上のときに燃料タンクから燃料供給系統への燃料流量を制限する流量制限手段と、
複数の前記燃料供給系統の圧力差が低下された後に前記タンク開閉弁及び前記連通弁を開弁状態とする圧力差制御手段と、
を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用燃料供給装置。
【請求項４】
前記圧力差制御手段が、前記タンク開閉弁の開弁前に前記連通弁を開弁させることを特徴とする請求項３に記載の車両用燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用燃料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧縮天然ガス（ＣＮＧ）を燃料として機関に供給する車両用燃料供給装置では、たとえば特許文献１に記載されるように、高圧配管路内に燃料の過流検出弁を設け、この過流検出弁が急激な圧力変化を検知したときに容器元弁を閉弁する燃料過流防止装置を備えたものがある。
【０００３】
ところで、この特許文献１にも記載されているように、機関に対し複数の燃料タンクから燃料を供給する構成では、一般に複数の燃料タンクに対応する複数の燃料供給系統が連通弁等によって連通されることが多い。ところが、複数の燃料タンク間に圧力差が生じている場合には、連通弁の開弁のタイミング等によって、相対的に高圧の燃料タンクから低圧の燃料タンクへと燃料が一時的に流れることがある。このとき、過流時動作手段（燃料タンクに設けられた過流防止弁等）が作動してしまうことになる。
【特許文献１】特開平１０−２５２５６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記事実を考慮し、複数の燃料タンクに圧力差がある状態で連通弁を開弁させても過流時動作手段の動作を抑制可能な車両用燃料供給装置を得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明では、燃料が収容される複数の燃料タンクと、複数の前記燃料タンクから機関に対しそれぞれ燃料を供給する複数の燃料供給系統と、前記燃料供給系統に対して前記燃料タンクを開閉するタンク開閉弁と、前記燃料タンクから対応する前記燃料供給系統への燃料の過流に対して所定動作を行う過流時動作手段と、複数の前記燃料供給系統を連通する連通弁と、前記タンク開閉弁及び前記連通弁が共に閉弁状態から開弁状態に移行するときに前記過流時動作手段の前記所定動作を抑制する抑制手段と、を有することを特徴とする。
【０００６】
この車両用燃料供給装置では、タンク開閉弁が開弁されると、燃料タンクから燃料供給系統を通じて機関に燃料が供給される。また、連通弁が開弁された状態では、複数の燃料供給系統での圧力差が解消される。このとき、燃料タンクから燃料供給系統へと燃料の過流が生じると、過流時動作手段が所定の動作を行う。これにより、過流が抑制あるいは停止される。
【０００７】
ここで、本発明では、タンク開閉弁及び連通弁が閉弁状態から開弁状態に移行するときに、抑制手段が過流時動作手段の所定動作を抑制する。すなわち、複数の燃料タンクに圧力差が生じている場合に、タンク開閉弁及び連通弁が開弁されても、過流時動作手段の所定動作が抑制手段によって抑制される。
【０００８】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記過流時動作手段が、前記過流に対し閉弁して過流を防止する過流防止弁であることを特徴とする。
【０００９】
すなわち、燃料タンクから燃料供給系統への燃料の過流が生じると、過流時動作手段である過流防止弁が閉弁する。これにより、燃料タンクから燃料供給系統への過流が停止される。
【００１０】
そして、燃料タンクに圧力差がある状態でタンク開閉弁及び連通弁が開弁された場合には、過流防止弁の閉弁が抑制手段によって抑制される。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記抑制手段が、前記燃料タンクと、この燃料タンクに対応する前記燃料供給系統との圧力差が設定値以上のときに燃料タンクから燃料供給系統への燃料流量を制限する流量制限手段と、複数の前記燃料供給系統の圧力差が低下された後に前記タンク開閉弁及び前記連通弁を開弁状態とする圧力差制御手段と、を有することを特徴とする。
【００１２】
すなわち、複数の燃料供給系統間での圧力差を低下させると、圧力差低下前に相対的に高圧であった燃料供給系統では圧力が低下し、この燃料供給系統と、対応する燃料タンクとに圧力差が生じる（あるいは、圧力差が大きくなる）ことになる。圧力差が設定値以上の場合には、流量制限手段によって、燃料タンクから燃料供給系統への燃料供給が抑制されつつ行われる。これにより、燃料が燃料タンクから燃料供給系統に流れるので、燃料タンクと燃料供給系統との圧力差は少なくなる。また、複数の燃料供給系統間の圧力差が低下された後の状態においては、タンク開閉弁及び連通弁が開弁状態となっているが、燃料タンクから、対応する燃料供給系統への過流の発生は抑制されるので、過流時動作手段の所定動作も抑制される。
【００１３】
請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の発明において、前記圧力差制御手段が、前記タンク開閉弁の開弁前に前記連通弁を開弁させることを特徴とする。
【００１４】
このように、タンク開閉弁の開弁前に連通弁を開弁するだけの簡単な構成で、過流時動作手段の所定動作を抑制することができる。
【００１５】
なお、請求項１〜請求項４の発明に係る過流時動作手段の「所定動作」には、上記から分かるように、燃料タンクから燃料供給系統への燃料の流出を止めることのほか、この流量を少なくすることも含まれる。換言すれば、燃料タンクから燃料供給系統への燃料の過流を抑制する動作が含まれる。これに対し、請求項３に記載の「流量制限手段」は、燃料タンクから燃料供給系統への燃料流量を制限するが、過流自体を抑制するものではない。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は上記構成としたので、複数の燃料タンクに圧力差がある状態で連通弁を開弁させても過流時動作手段の動作を抑制可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１には、本発明の第１実施形態の燃料供給装置１２の概略構成が示されている。この燃料供給装置１２は、燃料として圧縮天然ガス（ＣＮＧ）を使用する自動車に適用される。
【００１８】
燃料供給装置１２は、圧縮天然ガス（ＣＮＧ）が収容される複数（本実施形態では２つ）の燃料タンク１４Ａ、１４Ｂを有している。燃料タンク１４Ａ、１４Ｂのそれぞれには、タンク元弁１６Ａ、１６Ｂを介して燃料配管１８Ａ、１８Ｂが接続されている。本実施形態では、燃料配管１８Ａ、１８Ｂが、たとえばＶ型エンジン４２の２つのバンク４４Ａ、４４Ｂのインジェクターに一対一でそれぞれ接続されて、燃料供給するようになっている。これに代えて、たとえば、複数の燃料配管１８Ａ、１８Ｂが１つのインジェクターに接続される構成でもよく、燃料配管とインジェクターとの対応は、特に限定されるものではない。
【００１９】
タンク元弁１６Ａ、１６Ｂはいずれも、内部に主弁２０Ａ、２０Ｂに加えて、パイロット弁２２Ａ、２２Ｂと、過流防止弁２４Ａ、２４Ｂを有している。パイロット弁２２Ａ、２２Ｂは、主弁２０Ａ、２０Ｂを開く開弁動作を行っても、燃料タンク１４Ａ、１４Ｂの内圧に対し、対応する燃料配管１８Ａ、１８Ｂの内圧があらかじめ設定された所定値よりも低い場合に主弁２０Ａ、２０Ｂより先に開弁し、燃料を燃料タンク１４Ａ、１４Ｂから、対応する燃料配管１８Ａ、１８Ｂに徐々に送る作用を有している。そして、燃料タンク１４Ａ、１４Ｂと、対応する燃料配管１８Ａ、１８Ｂとの圧力差が設定値以下になった段階（好ましくは圧力差がなくなった状態）で、主弁２０Ａ、２０Ｂが開弁される構造である。
【００２０】
過流防止弁２４Ａ、２４Ｂは、通常は開弁状態となっているが、燃料タンク１４Ａ、１４Ｂから対応する燃料配管１８Ａ、１８Ｂに向かって燃料の過流（大量の燃料が短時間で一気に流れてしまうこと）が発生しようとしたときに閉弁し、この過流を防止する作用を有している。
【００２１】
燃料配管１８Ａ、１８Ｂのそれぞれには、エンジン４２よりも手前（燃料タンク１４Ａ、１４Ｂ側）に、減圧弁２６Ａ、２６Ｂが設けられており、燃料配管１８Ａ、１８Ｂ内の燃料を減圧した状態でエンジン４２に供給することができる。
【００２２】
また、減圧弁２６Ａ、２６Ｂよりもさらに燃料タンク１４Ａ、１４Ｂ側には、圧力センサー２８Ａ、２８Ｂが設けられている。これら圧力センサー２８Ａ、２８Ｂによって、対応する燃料配管１８Ａ、１８Ｂ内の圧力を検出することができる。図２に示すように、圧力センサー２８Ａ、２８Ｂによる検出データは、制御回路３４に送られる。
【００２３】
燃料配管１８Ａ、１８Ｂは、バイパス管３０によって接続されている。このバイパス管３０にはバイパス弁３２が配置されており、バイパス弁３２を開弁することで、燃料配管１８Ａ、１８Ｂを連通させることができる。
【００２４】
タンク元弁１６Ａ、１６Ｂの主弁２０Ａ、２０Ｂ、パイロット弁２２Ａ、２２Ｂ及び過流防止弁２４Ａ、２４Ｂと、バイパス弁３２は、本実施形態ではいずれも電磁弁とされており、図２に示すように、制御回路３４によって開閉が制御されるようになっている。さらに制御回路３４は、自動車の図示しないイグニッションキーの状態（オン・オフ）も入力されるようになっている。
【００２５】
次に、本実施形態の燃料供給装置１２の作用を説明する。
【００２６】
図３のタイミングチャートに示すように、エンジン始動前（エンジン始動時をＴ１で示す）では、バイパス弁３２は閉弁状態であり、主弁２０Ａ、２０Ｂも閉弁されている。したがって、不用意に燃料タンク１４Ａ、１４Ｂから燃料配管１８Ａ、１８Ｂに燃料が流出することはない。そして、本実施形態ではこの段階において、燃料タンク１４Ａ、１４Ｂ間（燃料配管１８Ａ、１８Ｂ間）で圧力差が生じている（燃料タンク１４Ａが燃料タンク１４Ｂよりも高圧）場合について、以下で説明する。なお、一般的には、燃料タンク１４Ａ、１４Ｂと、対応する燃料配管１８Ａ、１８Ｂとは同圧となっている。
【００２７】
ここで、図３のＴ１で示すタイミングで自動車のイグニッションキーが「Ｏｎ」にされると、制御回路３４は、まずバイパス弁３２に通電して開弁する。これにより、バイパス管３０を通じて高圧側の燃料配管１８Ａから低圧側の燃料配管１８Ｂに燃料が流れ、これらの圧力が等しくなる（このタイミングをＴ２で示す）。このように燃料配管１８Ａ、１８Ｂが同圧になった後、換言すれば、相対的に高圧の燃料タンク１４Ａに対し、対応する燃料配管１８Ａの内圧が低くなった状態で、制御回路３４は主弁２０Ａ、２０Ｂに通電して開弁する。すなわち、主弁２０Ａ、２０Ｂとバイパス弁３２が共に開弁された状態は、燃料配管１８Ａ、１８Ｂの圧力差が少なくなった状態で実現されている。
【００２８】
ここで、本実施形態のように、バイパス弁３２の開弁後に主弁２０Ａ、２０Ｂを開弁するのではなく、バイパス弁３２と、主弁２０Ａ、２０Ｂの開弁を同時に行った場合を考えると、この場合には、燃料配管１８Ａ、１８Ｂが同圧になっていない状態で主弁２０Ａ、２０Ｂが開弁されることになるので、相対的に高圧の燃料タンク１４Ａから低圧の燃料タンク１４Ｂへと燃料が一気に流れようとし、高圧側の過流防止弁２４Ａが作動してしまうおそれがある。
【００２９】
これに対し、本実施形態では、上記したように、まず先にバイパス弁３２を開弁して燃料配管１８Ａ、１８Ｂを同圧にしているので、高圧側の燃料タンク１４Ａに対し、対応する燃料配管１８Ａがバイパス弁３２の開弁前よりも低圧になる。すなわち、燃料タンク１４Ａと燃料配管１８Ａの間に圧力差が生じる（すでに圧力差があった場合には、圧力差が大きくなる）。したがって、その後の主弁２０Ａ、２０Ｂの開弁時に、主弁２０Ａより先にパイロット弁２２Ａが開いて燃料が燃料タンク１４Ａから燃料配管１８Ａに徐々に流れ、燃料タンク１４Ａと燃料配管１８Ａとの圧力差が低下（好ましくは解消）される。これにより、過流防止弁２４Ａの作動が抑制された状態で、燃料タンク１４Ａから燃料配管１８Ａに燃料が流れることとなる。このようにして、過流防止弁２４Ａの動作を抑制する（過流防止弁２４Ａを閉弁しないようにする）ことで、エンジン４２への燃料の供給が停止されてしまう事態を防止し、確実にエンジン４２へ燃料を供給することが可能になる。
【００３０】
しかも、主弁２０Ａ、２０Ｂの開弁前にバイパス弁３２を開弁するだけなので、複雑な構造や制御を必要としない。
【００３１】
なお、上記では、燃料タンク１４Ａが燃料タンク１４Ｂに対し相対的に高圧である場合を例として採り上げたが、燃料タンク１４Ｂが燃料タンク１４Ａに対し相対的に高圧の場合は、燃料タンク１４Ａ，１４Ｂや燃料配管１８、１８Ｂ等に関し、上記と対称の動作となる。
【００３２】
このように、本実施形態の燃料供給装置１２では、燃料タンク１４Ａ、１４Ｂの主弁２０Ａ、２０Ｂを開弁する前に、バイパス弁３２を開弁するので、燃料タンク１４Ａ、１４Ｂに圧力差がある場合でも、過流防止弁２４Ａ、２４Ｂの動作を抑制することができる。
【００３３】
なお、上記実施形態では、主弁２０Ａ、２０Ｂを開弁状態にするタイミングの判断指標として、圧力センサー２８Ａ、２８Ｂで検出された燃料配管１８Ａ、１８Ｂの内圧が均等になる場合を用いているが、判断指標はこれに限定されない。たとえば、燃料配管１８Ａ、１８Ｂの内圧が等しくなっていなくても、あらかじめ設定した一定値以内の圧力差になった状態をもって、主弁２０Ａ、２０Ｂを開弁状態としてもよい。いずれの構成においても、圧力センサー２８Ａ、２８Ｂによる検出結果を基に、主弁２０Ａ、２０Ｂの開弁制御を確実に行うことができる。
【００３４】
さらに、燃料配管１８Ａ、１８Ｂの圧力差によらずに、これら燃料配管１８Ａ、１８Ｂそれぞれの圧力変化を検出し、圧力変化が無くなったとき、あるいは圧力変化が緩やかになったときに、燃料配管１８Ａ、１８Ｂの圧力差も小さくなったとみなして、主弁２０Ａ、２０Ｂを開弁状態としてもよい。
【００３５】
加えて、バイパス弁３２の状態から主弁２０Ａ、２０Ｂを開弁状態にするタイミングを得るようにしてもよい。たとえば、バイパス弁３２を構成する電磁弁コイルへの電流値を基にしてもよい。あるいは、バイパス弁３２の開弁から所定時間が経過した後は燃料配管１８Ａ、１８Ｂの圧力差も小さくなったとみなして、主弁２０Ａ、２０Ｂを開弁状態としてもよい。これらの構成では、圧力センサー２８Ａが不要となる。
【００３６】
また、上記では、タンク元弁１６Ａ、１６Ｂの主弁２０Ａ、２０Ｂ、パイロット弁２２Ａ、２２Ｂ及び過流防止弁２４Ａ、２４Ｂのいずれもが制御回路３４によって制御可能とされた構成を挙げたが、少なくとも主弁２０Ａ、２０Ｂが制御されるようになっていればよい。
【００３７】
また、上記では、２つの燃料タンクや燃料配管を有する構成の燃料供給装置を挙げたが、さらに多くの燃料タンクや燃料配管を有する構成にも、本発明を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施形態の燃料供給装置を示す概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態の燃料供給装置のブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態の燃料供給装置の開弁タイミングを示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００３９】
１２  燃料供給装置
１４Ａ、１４Ｂ    燃料タンク
１６Ａ、１６Ｂ    タンク元弁
１８Ａ、１８Ｂ    燃料配管（燃料供給系統）
２０Ａ、２０Ｂ    主弁（タンク開閉弁、圧力差制御手段）
２２Ａ、２２Ｂ    パイロット弁（流量制限手段、抑制手段）
２４Ａ、２４Ｂ    過流防止弁（過流時動作手段）
２６Ａ、２６Ｂ    減圧弁
２８Ａ、２８Ｂ    圧力センサー
３０  バイパス管
３２  バイパス弁（連通弁、圧力差制御手段）
３４  制御回路（圧力差制御手段、抑制手段）
４２  エンジン（機関）
４４Ａ、４４Ｂ    バンク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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