(57)【要約】【課題】この発明は、内燃機関の燃料貯留装置に関し、複数種類の燃料を用いる内燃機関において、一部の種類の燃料しか給油できなかった場合でも、十分な航続距離を確保することを目的とする。【解決手段】燃料貯留装置１０は、箱状の燃料タンク本体１２と、燃料タンク本体１２の内部に設置された袋状容器１４を備える。燃料タンク本体１２の内面および袋状容器１４の外面で囲まれる空間が第１貯留室１６とされ、袋状容器１４の内部空間が、第２貯留室１８とされている。第１貯留室１６と第２貯留室１８とに別々の燃料を貯留することができる。袋状容器１４が拡張・収縮することにより、第１貯留室１６と第２貯留室１８との容積比が変化する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
箱状の燃料タンク本体と、
前記燃料タンク本体の内部に形成され、性状の異なる複数の燃料を個別に貯留する複数の貯留室と、
前記複数の貯留室間の容積比を可変とする容積比可変手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の燃料貯留装置。
【請求項２】
前記燃料タンク本体の内部に設置された袋状容器を備え、
前記燃料タンク本体の内面および前記袋状容器の外面で囲まれる空間と、前記袋状容器の内部空間とが、それぞれ、前記貯留室とされていることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の燃料貯留装置。
【請求項３】
前記燃料タンク本体の内部に設置された複数の袋状容器を備え、
前記各袋状容器の内部空間がそれぞれ前記貯留室とされていることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の燃料貯留装置。
【請求項４】
前記袋状容器は、前記燃料タンク本体の内部空間の大部分を占める大きさまで拡張可能であることを特徴とする請求項２または３記載の内燃機関の燃料貯留装置。
【請求項５】
前記袋状容器の張力または内圧を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基いて、前記袋状容器内の燃料残量を算出する燃料残量算出手段と、
を備えることを特徴とする請求項２乃至４の何れか１項記載の内燃機関の燃料貯留装置。
【請求項６】
前記燃料タンク本体の内部を区画し、前記燃料タンク本体の内部で移動可能に設置された仕切り部材を備え、
前記仕切り部材によって区画された各空間がそれぞれ前記貯留室とされていることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の燃料貯留装置。
【請求項７】
前記仕切り部材は、その両側に位置する前記貯留室内の液面高さが等しくなるように、自由に移動可能になっていることを特徴とする請求項６記載の内燃機関の燃料貯留装置。
【請求項８】
前記仕切り部材の位置を検出する位置検出手段と、
前記貯留室内の液面高さを検出する液面高さ検出手段と、
前記仕切り部材の位置と、前記液面高さとに基いて、前記貯留室内の燃料残量を算出する燃料残量算出手段と、
を備えることを特徴とする請求項６または７記載の内燃機関の燃料貯留装置。
【請求項９】
メイン給油通路と、
前記メイン給油通路から分岐して前記各貯留室に通じる複数の分岐給油通路と、
前記メイン給油通路を、前記複数の分岐給油通路のうちの一つに選択的に連通させる切替弁と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項記載の内燃機関の燃料貯留装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃料貯留装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００６−１０５０４３号公報には、ガソリン１００％の燃料と、ガソリンおよびアルコールの混合燃料との双方を使い分けて内燃機関を運転可能な装置が開示されている。この装置においては、ガソリンを貯留するガソリンタンクと、混合燃料を貯留する混合燃料タンクとが、それぞれ個別に設けられており、両タンクの容量は固定となっている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１０５０４３号公報
【特許文献２】特開２００６−２４２０８４号公報
【特許文献３】実開昭６１−３３９６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の装置のように、内燃機関で用いる複数の燃料のそれぞれに、容量固定の個別の燃料タンクを備えた車両では、立ち寄った給油所に、そのうちの１種の燃料しか用意されていなかった場合には、その燃料のタンクにしか給油できないので、他の燃料タンクについては残量が少ないままで再出発しなければならなくなる。このため、車両の航続距離が制限されてしまうという不都合が生ずる。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、複数種類の燃料を用いる内燃機関において、一部の種類の燃料しか給油できなかった場合でも、十分な航続距離を確保することのできる内燃機関の燃料貯留装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の燃料貯留装置であって、
箱状の燃料タンク本体と、
前記燃料タンク本体の内部に形成され、性状の異なる複数の燃料を個別に貯留する複数の貯留室と、
前記複数の貯留室間の容積比を可変とする容積比可変手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、第２の発明は、第１の発明において、
前記燃料タンク本体の内部に設置された袋状容器を備え、
前記燃料タンク本体の内面および前記袋状容器の外面で囲まれる空間と、前記袋状容器の内部空間とが、それぞれ、前記貯留室とされていることを特徴とする。
【０００８】
また、第３の発明は、第１の発明において、
前記燃料タンク本体の内部に設置された複数の袋状容器を備え、
前記各袋状容器の内部空間がそれぞれ前記貯留室とされていることを特徴とする。
【０００９】
また、第４の発明は、第２または第３の発明において、
前記袋状容器は、前記燃料タンク本体の内部空間の大部分を占める大きさまで拡張可能であることを特徴とする。
【００１０】
また、第５の発明は、第２乃至第４の発明の何れかにおいて、
前記袋状容器の張力または内圧を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基いて、前記袋状容器内の燃料残量を算出する燃料残量算出手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、第６の発明は、第１の発明において、
前記燃料タンク本体の内部を区画し、前記燃料タンク本体の内部で移動可能に設置された仕切り部材を備え、
前記仕切り部材によって区画された各空間がそれぞれ前記貯留室とされていることを特徴とする。
【００１２】
また、第７の発明は、第６の発明において、
前記仕切り部材は、その両側に位置する前記貯留室内の液面高さが等しくなるように、自由に移動可能になっていることを特徴とする。
【００１３】
また、第８の発明は、第６または第７の発明において、
前記仕切り部材の位置を検出する位置検出手段と、
前記貯留室内の液面高さを検出する液面高さ検出手段と、
前記仕切り部材の位置と、前記液面高さとに基いて、前記貯留室内の燃料残量を算出する燃料残量算出手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１４】
また、第９の発明は、第１乃至第８の発明の何れかにおいて、
メイン給油通路と、
前記メイン給油通路から分岐して前記各貯留室に通じる複数の分岐給油通路と、
前記メイン給油通路を、前記複数の分岐給油通路のうちの一つに選択的に連通させる切替弁と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
第１の発明によれば、燃料タンク本体の大きさを変えることなしに、その内部に形成された複数の貯留室間の容積比を可変とすることができる。このため、給油の際、内燃機関で用いる複数の燃料のうちの一部の種類の燃料しか給油できない場合には、給油できる燃料の貯留室の容積を広げることができる。よって、複数の燃料のうちの一部の種類の燃料しか給油できない場合であっても、給油量が制限されることを回避することができるので、航続距離が短くなるのを防止することができる。また、航続距離が短くなることがないので、１種の燃料のみを貯留する通常の燃料タンクと比べ、大型化する必要はない。よって、車両に搭載する上でも、通常の燃料タンクと同等の設置スペースで設置することができる。
【００１６】
第２の発明によれば、燃料タンク本体の内部に設置された袋状容器が拡張・収縮することにより、袋状容器の内部の貯留室と、袋状容器の外部の貯留室との容積比を自由に変化させることができる。
【００１７】
第３の発明によれば、燃料タンク本体の内部に設置された複数の袋状容器の各々が拡張・収縮することにより、各袋状容器の内部空間で構成される貯留室間の容積比を自由に変化させることができる。
【００１８】
第４の発明によれば、袋状容器は、燃料タンク本体の内部空間の大部分を占める大きさまで拡張可能である。このため、１種の燃料しか給油できない場合であっても、燃料貯留装置の総容積をほぼ満杯にすることができる。
【００１９】
第５の発明によれば、袋状容器の張力または内圧を検出し、その検出結果に基いて、袋状容器内の燃料残量を算出することができる。袋状容器では、燃料残量を液面高さから検出することができない。これに対し、第５の発明によれば、袋状容器内の燃料残量を簡単な方法で精度良く検出することができる。
【００２０】
第６の発明によれば、燃料タンク本体の内部を複数の貯留室に区画する仕切り部材が移動することにより、複数の貯留室間の容積比を自由に変化させることができる。
【００２１】
第７の発明によれば、仕切り部材が自由に移動可能になっている。このため、仕切り部材は、その両側に位置する貯留室内の液面高さが等しくなるように、自動的に移動する。よって、各貯留室の燃料残量に応じて、貯留室間の容積比を自動的に変化させることができる。
【００２２】
第８の発明によれば、仕切り部材の位置と、液面高さとに基いて、各貯留室内の燃料残量を精度良く算出することができる。
【００２３】
第９の発明によれば、切替弁を切り替えることにより、メイン給油通路を、各貯留室に通じる複数の分岐給油通路のうちの一つに選択的に連通させることができる。このため、複数の燃料を、一つの給油口から、それぞれの貯留室に給油することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。なお、各図において共通する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
【００２５】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１の燃料貯留装置１０を示す断面図である。図１に示す燃料貯留装置１０は、２種の燃料（例えば、ガソリンとエタノール）を使用可能な内燃機関（図示せず）に供給するための燃料を貯留する装置である。
【００２６】
この燃料貯留装置１０は、箱状の燃料タンク本体（筐体）１２を有している。燃料タンク本体１２は、例えば金属材料や樹脂材料などで構成されており、その内容積が実質的に変化しない程度の剛性を有している。
【００２７】
燃料タンク本体１２の内部には、袋状容器（ブラダータンク）１４が設置されている。袋状容器１４は、可撓性（伸縮性）を有するゴム材料や樹脂材料などで構成されている。袋状容器１４は、その内部に貯留される燃料の量に応じ、自由に拡張・収縮することにより、その内容積が変化可能になっている。図１は、袋状容器１４が中程度まで拡張した状態を示している。袋状容器１４は、この状態から更に拡張して、燃料タンク本体１２の内部空間の大部分を占める大きさにまで膨張可能になっている。
【００２８】
袋状容器１４は、上述したように、その内部に貯留される燃料の量に応じて容積が変化する。このため、袋状容器１４の内部には、空気をほとんど入れないようにすることが可能である。これにより、袋状容器１４の内部では、燃料と空気との接触がほとんどなく、燃料ベーパの発生を防止することができるので、エミッションの低減に寄与することができる。
【００２９】
このような燃料貯留装置１０においては、燃料タンク本体１２の内面と、袋状容器１４の外面とで囲まれる空間が第１貯留室１６になっており、袋状容器１４の内部空間が第２貯留室１８となっている。第１貯留室１６と、第２貯留室１８とに、別々の種類の燃料を貯留することができる。以下、第１貯留室１６に貯留される燃料（例えばガソリン）を「第１の燃料」と称し、第２貯留室１８に貯留される燃料（例えばエタノール）を「第２の燃料」と称する。
【００３０】
燃料タンク本体１２には、分岐給油通路２０，２２が接続されている。分岐給油通路２０は、第１貯留室１６内に連通し、分岐給油通路２２は、第２貯留室１８内に連通している。分岐給油通路２０，２２は、上流側で、メイン給油通路２４に合流している。メイン給油通路２４は、車両の給油口に接続されている。メイン給油通路２４から分岐給油通路２０，２２が分岐する箇所には、切替弁２６が設置されている。切替弁２６は、メイン給油通路２４を分岐給油通路２０，２２の何れか一方に選択的に連通させるように、切り替え可能になっている。
【００３１】
本実施形態では、給油する燃料の種類に応じて、切替弁２６を切り替えることにより、一つの給油口から、第１の燃料および第２の燃料を第１貯留室１６および第２貯留室１８にそれぞれ導入することができる。なお、このような構成とは異なり、第１貯留室１６と第２貯留室１８とにそれぞれ別々の給油口から給油するようにしてもよい。
【００３２】
第１貯留室１６内に貯留されている第１の燃料は、吸出し口２８より吸い出され、燃料供給通路３０を通って、内燃機関へ供給される。吸出し口２８は、袋状容器１４の外壁に固定されている。これにより、吸出し口２８は、袋状容器１４の拡張・収縮に伴って、変位可能になっている。
【００３３】
第２貯留室１８内に貯留されている第２の燃料は、吸出し口３２より吸い出され、燃料供給通路３４を通って、内燃機関へ供給される。吸出し口３４は、袋状容器１４の内壁に固定されている。
【００３４】
このような燃料貯留装置１０では、袋状容器１４が拡張あるいは収縮して第２貯留室１８の容積が増加あるいは減少すると、その分だけ、第１貯留室１６の容積が減少あるいは増大する。つまり、第１貯留室１６と第２貯留室１８とを合わせた総容積を一定として、両者の容積比を連続的に変化させることができる。
【００３５】
そして、第２貯留室１８内の燃料残量が僅かである状態では、袋状容器１４は、潰れて薄くなる。この状態では、総容積の大部分を第１貯留室１６の容積が占めることとなる。よって、この場合には、第１の燃料の貯留量を、総容積の大部分に相当する量まで増大させることができる。
【００３６】
一方、第１貯留室１６内の燃料残量が僅かである状態では、袋状容器１４は、最大限に、つまり燃料タンク本体１２の内部空間の大部分を占める大きさにまで、拡張可能である。袋状容器１４が最大限に拡張した状態では、総容積の大部分を第２貯留室１８の容積が占めることとなる。よって、この場合には、第２の燃料の貯留量を、総容積の大部分に相当する量まで増大させることができる。
【００３７】
以上説明したような燃料貯留装置１０によれば、次のような利点がある。２種の燃料を使用可能な車両においては、給油所に立ち寄ったとき、第１の燃料と第２の燃料との何れか一方しか置いておらず、その一方の燃料しか給油できない場合が考えられる。このような場合に、燃料貯留装置１０では、第１貯留室１６と第２貯留室１８との容積比が可変であるので、一方の燃料のみを給油する場合であっても、燃料貯留装置１０の総容積を満杯にすることができる。すなわち、第１の燃料と第２の燃料との何れか一方しか給油できない場合であっても、総容積の半分程度しか充填できないということがないので、航続距離が短くなるのを回避することができる。また、航続距離が短くなることがないので、１種の燃料のみを貯留する通常の燃料タンクと比べ、大型化する必要はない。よって、車両に搭載する上でも、通常の燃料タンクと同等の設置スペースで設置することができる。
【００３８】
実施の形態２．
次に、図２を参照して、本発明の実施の形態２について説明するが、上述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を簡略化または省略する。
【００３９】
図２は、本発明の実施の形態２の燃料貯留装置１０を示す断面図である。図２に示すように、本実施形態の燃料貯留装置１０では、燃料タンク本体１２の内部に、袋状容器１４に加えて、同様の袋状容器３６が更に設置されている。そして、この袋状容器３６の内部空間が第１貯留室１６となっている。第１貯留室１６内に貯留されている第１の燃料を吸い出すための吸出し口２８は、袋状容器３６の内壁に固定されている。
【００４０】
本実施形態の燃料貯留装置１０によれば、前記実施の形態１と同様の効果が得られることに加えて、更に次のような利点がある。本実施形態では、第２の燃料を貯留する第２貯留室１８だけでなく、第１の燃料を貯留する第１貯留室１６も、燃料の残量に応じて容積が変化するので、第１貯留室１６内に空気をほとんど入れないようにすることができる。このため、第１の燃料および第２の燃料の双方の燃料ベーパの発生を防止することができ、エミッションの更なる低減に寄与することができる。
【００４１】
実施の形態３．
次に、図３を参照して、本発明の実施の形態３について説明するが、上述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を簡略化または省略する。
【００４２】
図３は、本発明の実施の形態３の燃料貯留装置１０を示す断面図である。図３に示すように、本実施形態の燃料貯留装置１０では、燃料タンク本体１２の内部に、仕切り板３８が設置されている。燃料タンク本体１２の内部空間は、仕切り板３８により二つに仕切られており、その一方の空間が第１貯留室１６になり、他方の空間が第２貯留室１８となっている。
【００４３】
仕切り板３８は、図３中で左右に自由に移動可能に設置されている。仕切り板３８の図３中で右側の面には、第１貯留室１６内の液面４０の高さに応じた圧力が作用し、仕切り板３８の図３中で左側の面には、第２貯留室１８内の液面４２の高さに応じた圧力が作用する。その結果、仕切り板３８は、第１貯留室１６内の液面４０の高さと、第２貯留室１８内の液面４２の高さとが等しくなるような位置に、自動的に移動する。
【００４４】
本実施形態の燃料貯留装置１０は、燃料の液面高さを検出するセンダーゲージ４４と、仕切り板３８の位置を検出する位置センサ４６とを備えている。センダーゲージ４４および位置センサ４６の信号は、ＥＣＵ(Electronic Control Unit)５０に入力される。
【００４５】
本実施形態では、仕切り板３８が左右に移動することにより、第１貯留室１６と第２貯留室１８との容積比が自由に変化可能になっている。このため、前述した実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００４６】
また、本実施形態では、ＥＣＵ５０は、センダーゲージ４４により検出される液面高さと、位置センサ４６により検出される仕切り板３８の位置とに基いて、第１の燃料および第２の燃料のそれぞれの残量を算出することができる。すなわち、液面高さから燃料の総残量が算出でき、仕切り板３８の位置から第１の燃料と第２の燃料との残量比が算出できるので、第１の燃料および第２の燃料のそれぞれの残量を求めることができる。算出された第１の燃料および第２の燃料の残量情報は、車両のインストルメントパネルに表示され、運転者に報知される。
【００４７】
なお、本実施形態では、第１貯留室１６および第２貯留室１８の液面高さが等しくなるので、センダーゲージ４４は一つだけ設置すれば済むという利点がある。
【００４８】
なお、上述した実施の形態３においては、仕切り板３８が前記第６の発明における「仕切り部材」に、位置センサ４６が前記第８の発明における「位置検出手段」に、センダーゲージ４４が前記第８の発明における「液面高さ検出手段」に、ＥＣＵ５０が前記第８の発明における「燃料残量算出手段」に、それぞれ相当している。
【００４９】
実施の形態４．
次に、図４を参照して、本発明の実施の形態４について説明するが、上述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を簡略化または省略する。
【００５０】
図４は、本発明の実施の形態４の燃料貯留装置１０を示す断面図である。図４に示すように、本実施形態の燃料貯留装置１０では、袋状容器１４の容器壁に、歪みゲージ４８が取り付けられている。歪みゲージ４８の信号は、ＥＣＵ５０に入力される。
【００５１】
袋状容器１４は、その内部（第２貯留室１８）の燃料残量が多いほど、大きく膨張する。このため、第２貯留室１８内の燃料残量が多いほど、袋状容器１４の容器壁に作用する張力が大きくなる。つまり、第２貯留室１８内の燃料残量と、袋状容器１４の容器壁の張力とは、相関を有している。本実施形態において、ＥＣＵ５０には、その相関関係を示すマップまたは演算式が予め記憶されているものとする。そして、ＥＣＵ５０は、歪みゲージ４８によって検出される袋状容器１４の容器壁の張力に基いて、第２貯留室１８内の第２の燃料の残量を算出することができる。算出された燃料残量情報は、車両のインストルメントパネルに表示され、運転者に報知される。
【００５２】
なお、本実施形態では、袋状容器１４内の燃料残量が多いほど、袋状容器１４の内圧は高くなる。このため、第２貯留室１８内の燃料残量は、袋状容器１４の内圧とも相関を有している。よって、歪みゲージ４８によって検出される張力に基いて袋状容器１４の内圧を算出し、その内圧に基いて第２貯留室１８内の燃料残量を算出するようにしてもよい。また、第２貯留室１８内の圧力を圧力センサによって検出し、その圧力値から第２貯留室１８内の燃料残量を算出するようにしてもよい。
【００５３】
また、実施の形態２のように、複数の袋状容器がある場合には、その各々に歪みゲージを設置することにより、各袋状容器内の燃料残量を検出することができる。
【００５４】
なお、上述した実施の形態４においては、歪みゲージ４８が前記第５の発明における「検出手段」に、ＥＣＵ５０が前記第５の発明における「燃料残量算出手段」に、それぞれ相当している。
【００５５】
以上説明した各実施の形態においては、貯留室が二つの場合について説明したが、本発明の燃料貯留装置は、３つ以上の貯留室を備えるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施の形態１の燃料貯留装置を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態２の燃料貯留装置を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態３の燃料貯留装置を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態４の燃料貯留装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０  燃料供給装置
１２  燃料タンク本体
１４  袋状容器
１６  第１貯留室
１８  第２貯留室
２０，２２  分岐給油通路
２４  メイン給油通路
２６  切替弁
３０，３４  燃料供給通路
３６  袋状容器
３８  仕切り板
４０，４２  液面
４４  センダーゲージ
４６  位置センサ
４８  歪みゲージ
５０  ＥＣＵ
【図１】
2008195201.tif 000003
【図２】
2008195201.tif 000004
【図３】
2008195201.tif 000005
【図４】
2008195201.tif 000006