(57)【要約】【課題】燃料充填時の燃料供給配管の圧力低下を抑制できる車両用燃料供給装置を得る。【解決手段】燃料充填口２６から燃料タンク１４に至る燃料充填配管１８からは、分岐配管３４によって、燃料タンク１４からエンジン４０に至る燃料供給配管２０にも燃料が流れる。分岐点３２よりも燃料タンク１４側の第一逆止弁２２の開弁圧は、分岐点３２よりも燃料充填口２６側の第二逆止弁３８よりも開弁圧が低く設定される。燃料充填時には、第二逆止弁３８が開弁した後、直ちに第一逆止弁２２も開弁する。燃料供給配管２０内の内圧が高まった段階で第一逆止弁２２が開弁して燃料が燃料タンク１４に流入しないので、燃料充填時の燃料供給配管２０の圧力低下を抑制できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料が収容される燃料タンクと、
前記燃料タンクとエンジンとを連通する燃料供給配管と、
燃料充填口と前記燃料タンクとを連通する燃料充填配管と、
前記燃料充填配管に設定された分岐点で燃料充填配管から分岐して前記供給配管に接続される分岐配管と、
前記分起点と前記燃料タンクとの間の前記燃料充填配管に設けられ、充填燃料から作用した所定の充填圧で開弁する第一逆止弁と、
前記燃料充填口から前記分岐配管及び前記燃料供給配管を経て前記エンジンに至る配管経路に設けられ、充填燃料から作用した所定の充填圧で開弁する第二逆止弁と、
を有し、
前記第一逆止弁の開弁圧が前記第二逆止弁の開弁圧よりも低く設定されていることを特徴とする車両用燃料供給装置。
【請求項２】
前記第二逆止弁が、前記分岐点よりも前記エンジン側に設けられてい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】
前記燃料供給配管に設けられて燃料の圧力を検出する圧力センサと、
前記圧力センサで所定幅以上の圧力低下を検出すると報知する報知手段と、
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】
燃料が収容される燃料タンクと、
前記燃料タンクとエンジンとを連通する燃料供給配管と、
燃料充填口と前記燃料タンクとを連通する燃料充填配管と、
前記燃料供給配管に設けられて燃料の圧力を検出する圧力センサと、
前記圧力センサで所定幅以上の圧力低下を検出すると報知する報知手段と、
前記燃料充填口から燃料が充填されている状態では前記圧力センサと前記報知手段の少なくとも一方の作動を停止させるように制御する制御手段と、
を有することを特徴とする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）を燃料としてエンジン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等に記載されるように、ＣＮＧタンクの給排口に主供給弁及び補助供給弁を設けると共に補助供給弁に並列して逆止弁を設け、ガスの供給ラインと充填ラインとを１つのガス管路に共用させるようにしたものがある。
【０００３】
ところで、燃料タンクへの燃料充填時にもエンジンの駆動を可能にするためには、充填される燃料の一部をエンジンに供給するための配管構造とする必要がある。しかし、このような配管構造では、燃料充填時に燃料供給配管の燃料が燃料タンクに流入し、燃料供給配管内の圧力が一時的に低下してしまうおそれがある。
【０００４】
また、このような配管構造を採用しない車両用燃料供給装置であっても、燃料供給配管に設けた圧力センサで圧力低下を検出し、この圧力低下を報知手段で乗員等に報知するようにした構成においては、たとえば燃料充填時の燃料供給配管の圧力低下等、本来ならば報知すべきでない圧力低下を報知してしまうことがある。
【特許文献１】特開平８−１７７６４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、燃料充填時の燃料供給配管の圧力低下を抑制できる車両用燃料供給装置を得ることを第一の課題とする。また、燃料充填時には、燃料供給配管の圧力低下を報知することを防止できる車両用燃料供給装置を得ることを第二の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明では、燃料が収容される燃料タンクと、前記燃料タンクとエンジンとを連通する燃料供給配管と、燃料充填口と前記燃料タンクとを連通する燃料充填配管と、前記燃料充填配管に設定された分岐点で燃料充填配管から分岐して前記供給配管に接続される分岐配管と、前記分起点と前記燃料タンクとの間の前記燃料充填配管に設けられ、充填燃料から作用した所定の充填圧で開弁する第一逆止弁と、前記燃料充填口から前記分岐配管及び前記燃料供給配管を経て前記エンジンに至る配管経路に設けられ、充填燃料から作用した所定の充填圧で開弁する第二逆止弁と、を有し、前記第一逆止弁の開弁圧が前記第二逆止弁の開弁圧よりも低く設定されていることを特徴とする。
【０００７】
この車両用燃料供給装置では、通常状態、すなわち燃料充填口から燃料を充填しないときには、第一逆止弁及び第二逆止弁は閉弁されている。
【０００８】
燃料タンクへの燃料充填は、燃料充填口から燃料充填配管を通じて行われるが、この時、充填燃料から作用した充填圧で第一逆止弁が開弁され、さらに、この充填圧で第二逆止弁も開弁される。本発明では、第一逆止弁の開弁圧が第二逆止弁の開弁圧よりも低く設定されており、第二逆止弁が開弁されるときは、第一逆止弁も開弁されている状態、あるいは開弁され得る状態となっている。このため、燃料供給配管の内圧が燃料充填等によって高くなっている状態で第一逆止弁が開弁されて、燃料供給配管の燃料が燃料タンクに急激に逆流してしまうような現象が抑制され、燃料供給配管の一時的な圧力低下も抑制される。
【０００９】
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、前記第二逆止弁が、前記分岐点よりも前記エンジン側に設けられていることを特徴とする。
【００１０】
したがって、燃料充填時には、まず第一逆止弁が開弁され、その後、充填圧がさらに上昇すると第二逆止弁が開弁される。燃料充填の少なくとも初期においては、燃料供給配管への燃料の流入が阻止されるので、より確実に燃料供給配管内の圧力低下を抑制することができる。
【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、前記燃料供給配管に設けられて燃料の圧力を検出する圧力センサと、前記圧力センサで所定幅以上の圧力低下を検出すると報知する報知手段と、を有することを特徴とする。
【００１２】
したがって、燃料供給配管の圧力を圧力センサで検出し、圧力低下が所定幅以上である場合には報知手段で乗員や燃料充填作業者等に報知できる。
【００１３】
また、たとえば燃料充填中の燃料供給配管の一時的な圧力低下が抑制されているので、燃料充填時に誤って燃料供給配管の圧力低下を報知してしまうこともない。
【００１４】
請求項４に記載の発明では、燃料が収容される燃料タンクと、前記燃料タンクとエンジンとを連通する燃料供給配管と、燃料充填口と前記燃料タンクとを連通する燃料充填配管と、前記燃料供給配管に設けられて燃料の圧力を検出する圧力センサと、前記圧力センサで所定幅以上の圧力低下を検出すると報知する報知手段と、前記燃料充填口から燃料が充填されている状態では前記圧力センサと前記報知手段の少なくとも一方の作動を停止させるように制御する制御手段と、を有することを特徴とする。
【００１５】
この車両用燃料供給装置では、燃料充填配管によって燃料充填口から燃料タンクへ燃料が充填され、燃料供給配管によって燃料タンクからエンジンへ燃料が供給される。燃料供給配管の圧力は圧力センサで検出され、圧力低下が所定幅以上である場合には報知手段で乗員や燃料充填作業者等に報知できる。
【００１６】
ここで、制御手段は、燃料充填口から燃料が充填されている状態では圧力センサと報知手段の少なくとも一方の作動を停止させる。これにより、燃料充填時に、燃料供給配管の圧力低下を報知することが防止できる。燃料充填時の制御手段による作動停止は、圧力手段と報知手段のいずれか一方でもよく、双方でもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は上記構成としたので、第一の発明では、燃料充填時の燃料供給配管の圧力低下を抑制できる。また、第二の発明では、燃料充填時には、燃料供給配管の圧力低下を報知することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１には、本発明の第一実施形態の車両用燃料供給装置１２の概略構成が示されている。この車両用燃料供給装置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。
【００１９】
車両用燃料供給装置１２は、圧縮天然ガス（ＣＮＧ）が収容される燃料タンク１４を有している。燃料タンク１４にはタンク元弁１６が備えられており、このタンク元弁１６を介して、燃料充填配管１８及び燃料供給配管２０のそれぞれ一端部が燃料タンク１４に接続されている。また、タンク元弁１６には、第一逆止弁２２及び電磁弁２４が一体的に備えられている。第一逆止弁２２は燃料充填配管１８に配置され、電磁弁２４は燃料供給配管２０に配置されている。
【００２０】
燃料充填配管１８の他端部には燃料充填口２６が設けられている。燃料充填口２６には開閉蓋２８が開閉可能に取り付けられており、開閉蓋２８を開けて充填ノズルを燃料充填口２６に差し込むことで、燃料を充填できるようになる。
【００２１】
さらに燃料充填口２６には、一体的に充填口逆止弁３０が設けられている。充填口逆止弁３０は、燃料充填口２６から燃料タンク１４に燃料を充填する方向（矢印Ｆ１方向）には所定の圧力で開弁するが、その逆方向には開弁しない構成とされている。同様に、第一逆止弁２２も、燃料充填口２６から燃料タンク１４に燃料を充填する方向（矢印Ｆ２方向）には所定の圧力（開弁圧）で開弁するが、その逆方向には開弁しない構成とされている。
【００２２】
燃料充填配管１８には分岐点３２が設定されており、この分岐点３２から分岐する分岐配管３４が、合流点３６において燃料供給配管２０に合流している。分岐配管３４によって、燃料充填時に燃料が燃料供給配管２０にも流れる。
【００２３】
燃料充填配管１８には、充填口逆止弁３０と分岐点３２の間の位置に、第二逆止弁３８が配置されている。第二逆止弁３８も第一逆止弁２２と同様に、燃料充填口２６から燃料タンク１４に燃料を充填する方向（矢印Ｆ１方向）には所定の圧力（開弁圧）で開弁するが、その逆方向には開弁しない構成とされている。
【００２４】
ここで、特に本実施形態では、第一逆止弁２２の開弁圧が、第二逆止弁３８の開弁圧よりも低く設定されている。したがって、燃料充填口２６から充填された燃料の充填圧が、第二逆止弁３８の開弁圧に達すると第二逆止弁３８が開弁される。そして次に、この燃料の充填圧が第一逆止弁２２に作用するが、第一逆止弁２２の開弁圧は第二逆止弁３８の開弁圧より低いので、第一逆止弁２２も直ちに開弁される。
【００２５】
燃料供給配管２０には、合流点３６とエンジン４０の間に減圧弁４２が設けられ、さらに減圧弁４２には圧力センサ４４が設けられている。減圧弁４２は、燃料供給配管２０内の燃料の圧力を所定範囲となるように減圧してエンジンに送る作用を有する。そして、燃料供給配管２０の圧力が圧力センサ４４で検出される。
【００２６】
図２に示すように、圧力センサ４４は制御回路４６と接続されており、検出された圧力データが送られるようになっている。また、制御回路４６には、表示装置４８が接続されており、圧力センサ４４で検出された圧力の低下幅が所定範囲を超えた場合には、その旨を表示装置４８で表示する。特に本実施形態では、エンジン４０を停止した時点での燃料供給配管２０内の圧力変動を検出し、この低下幅が上記所定範囲を超えた場合に表示装置４８で表示する圧力低下検知システムとされている。なお、電磁弁２４も制御回路４６と接続されており、制御回路４６によってその開閉あるいは開度が制御されるようになっている。
【００２７】
なお、表示装置４８としては、電球やＬＥＤの点灯によって表示するものや、液晶パネル等の情報パネルに表示を行うもの等を挙げることができる。また、この表示は、上記した圧力低下を乗員や充填作業者等に報知できればよく、視覚に訴えるもののほか、音声や警告音等の聴覚に訴えるものであってもよく、さらに、これらを組み合わせたものであってもよい。
【００２８】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００２９】
本実施形態の車両用燃料供給装置１２では、燃料充填口２６から燃料タンク１４に燃料を充填しないときは、第一逆止弁２２及び第二逆止弁３８は閉弁されており、制御回路４６が電磁弁２４を制御することで、燃料タンク１４から燃料供給配管２０を通じて、エンジン４０に燃料を供給することができる。
【００３０】
燃料タンク１４に燃料を充填する場合には、開閉蓋２８を開けて、燃料充填口２６に充填ノズルを差し込む。充填される燃料の充填圧で、まず、充填口逆止弁３０が開弁され、次いで、第二逆止弁３８が開弁される。燃料は、燃料充填配管１８から分岐点３２を経て、第一逆止弁２２に流れる。本実施形態では、第一逆止弁２２の開弁圧が、第二逆止弁３８の開弁圧よりも低く設定されている。したがって、第一逆止弁２２も燃料の充填圧で直ちに開弁され、燃料が燃料タンク１４に充填される。また、分岐点３２において、燃料の一部は分岐配管３４に流れ、燃料供給配管２０に達するので、燃料供給配管２０内の圧力が上昇し始める。
【００３１】
ここで、比較のために、本実施形態とは逆に、第二逆止弁３８の開弁圧が第一逆止弁２２の開弁圧よりも低く設定されている構成を比較例として想定する。この比較例では、燃料充填時に、まず、第二逆止弁３８が開弁されて、燃料の一部が分岐配管３４から燃料充填配管１８に達し、その後、充填圧の上昇によって、第一逆止弁２２が開弁される。このような構成では、第二逆止弁３８の開弁によって燃料供給配管２０の内圧が上昇しているので、第一逆止弁２２の開弁と同時に、一旦圧力が上昇した燃料供給配管２０内の燃料が燃料タンク１４に流れ込み、その結果として燃料供給配管２０内の圧力が低下してしまう。
【００３２】
しかし、本実施形態では、第二逆止弁３８の開弁後に、直ちに第一逆止弁２２も開弁されるので、比較例のような、燃料供給配管２０内の燃料が燃料タンク１４に流れ込む現象が発生せず、燃料供給配管２０内の圧力低下も抑制される。
【００３３】
特に、以上のようにして燃料が充填される過程において、前述の圧力低下検知システムが作動した場合を考える。たとえば、極めて特殊且つ稀な例（実際には起こりえない）として、エンジン４０の駆動中に燃料充填を開始し、その後、エンジンの駆動を停止した場合を考える。この場合、エンジン停止した時点で、前述の圧力低下感知システムが作動するため、比較例の構成では、本来的には検出すべきてない燃料供給配管２０内の圧力低下を検出し、これを表示装置４８で表示してしまうおそれがある。
【００３４】
これに対し、本実施形態では、燃料供給配管２０内の圧力低下が抑制されているので、圧力センサ４４が、圧力低下を検出すること自体があり得ず、表示装置４８で圧力低下を表示することもない。すなわち、本実施形態では、エンジン４０の駆動中に燃料充填を開始し、その後エンジンの駆動を停止したような、極めて特殊且つ稀な場合において、燃料供給配管２０内の圧力低下を誤って報知してしまうことが防止されている。
【００３５】
図３には、本発明の第二実施形態の車両用燃料供給装置６２の概略構成が示されている。第二実施形態において、第一実施形態と同一の構成要素、部材等については、同一符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００３６】
第二実施形態の車両用燃料供給装置６２では、第二逆止弁３８が、合流点３６と減圧弁４２の間の燃料供給配管２０に設けられている。また、第一実施形態の車両用燃料供給装置１２と同様に、第一逆止弁２２の開弁圧は、第二逆止弁３８の開弁圧よりも低く設定されている。これ以外は、第一実施形態の車両用燃料供給装置１２と同一の構成とされている。
【００３７】
したがって、第二実施形態の車両用燃料供給装置６２では、燃料の充填によって、まず、第一逆止弁２２が開弁され、次いで、第二逆止弁３８が開弁される。すなわち、第二逆止弁３８が開弁された時点では、必ず第一逆止弁２２も開弁されていることになる。これにより、圧力が上昇した燃料供給配管２０内の燃料が燃料タンク１４に流れ込む現象が発生せず、燃料供給配管２０内の圧力低下も抑制される。
【００３８】
また、燃料が充填される過程で圧力低下検知システムが作動した場合でも、燃料供給配管２０内の圧力低下を誤って報知してしまうことが防止される。
【００３９】
図４には、本発明の第三実施形態の車両用燃料供給装置７２が示されている。第三実施形態において、第一実施形態と同一の構成要素、部材等については、同一符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００４０】
第三実施形態の車両用燃料供給装置７２では、第一実施形態の車両用燃料供給装置１２と略同一の構成とされているが、第一逆止弁２２と第二逆止弁３８のそれぞれの開弁圧の相対的な大小関係については、特に条件が設定されていなくてもよい。
【００４１】
また、第三実施形態の車両用燃料供給装置７２では、燃料充填口２６に、開閉蓋２８の開閉状態を検出する開閉センサ７４が設けられている。図５に示すように、開閉センサ７４で検出された開閉蓋２８の開閉情報は、制御回路４６に送られるようになっている。なお、開閉センサ７４としては、いわゆるスターターインターロックスイッチを用い、この回路が開いている場合、すなわち回路に電流が流れていない場合に、開閉蓋２８が開いていると判断する構成を採用できる。
【００４２】
そして、この車両用燃料供給装置７２では、開閉蓋２８が開けられているときには燃料充填中であると判断し、制御回路４６が、圧力低下検知システム（圧力センサ４４と表示装置４８の双方もしくは一方）を作動させないようになっている。これにより、燃料が充填される過程で、燃料供給配管２０内の圧力低下を報知してしまうことが防止されている。
【００４３】
特に第三実施形態では、第一逆止弁２２と第二逆止弁３８のそれぞれの開弁圧の相対的な大小関係については、特に条件が設定されていない。したがって、第一逆止弁２２の開弁圧を第二逆止弁３８の開弁圧よりも高く設定した構成では、第二逆止弁３８の開弁後に第一逆止弁２２が開弁されることがあり、燃料充填時に燃料供給配管２０に流入した燃料が第一逆止弁２２の開弁によって燃料タンク１４に流れ込み、燃料供給配管２０内の圧力が低下することがある。しかし、このような場合でも、燃料供給配管２０内の圧力低下を報知してしまうことはない。
【００４４】
なお、第三実施形態において、上記では、開閉蓋２８の開閉を検出して、燃料充填状態であるか否かを判断するようにした例を挙げたが、燃料充填状態を判断する構成は、これに限定されない。
【００４５】
たとえば、燃料充填配管１８に圧力センサを設け、燃料充填配管１８内の圧力が所定値を超えた場合には燃料充填状態であると判断するようにしてもよい。
【００４６】
また、燃料供給配管２０の圧力上昇幅を、圧力センサ４４を用いて（あるいは、あらたな圧力センサを設置してもよい）検出し、設定範囲以上の圧力上昇幅を検出した場合には燃料充填状態であると判断するようにしてもよい。
【００４７】
また、第三実施形態では、第一実施形態の車両用燃料供給装置１２と略同一の構成に基づき。これに開閉センサ７４等をあらたに設けた例を挙げたが、第二実施形態の車両用燃料供給装置６２を基に、開閉センサ７４等をあらたに設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第一実施形態の車両用燃料供給装置を示す概略構成図である。
【図２】本発明の第一実施形態の車両用燃料供給装置の制御系統を示すブロック図である。
【図３】本発明の第二実施形態の車両用燃料供給装置を示す概略構成図である。
【図４】本発明の第三実施形態の車両用燃料供給装置を示す概略構成図である。
【図５】本発明の第三実施形態の車両用燃料供給装置の制御系統を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４９】
１２  車両用燃料供給装置
１４  燃料タンク
１６  タンク元弁
１８  燃料充填配管
２０  燃料供給配管
２２  第一逆止弁
２４  電磁弁
２６  燃料充填口
２８  開閉蓋
３０  充填口逆止弁
３２  分岐点
３４  分岐配管
３６  合流点
３８  第二逆止弁
４０  エンジン
４２  減圧弁
４４  圧力センサ
４６  制御回路（制御手段）
４８  表示装置（報知手段）
６２  車両用燃料供給装置
７２  車両用燃料供給装置
７４  開閉センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2008215167.tif 000006
【図５】
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