JP2009001300A

JP2009001300A - 給油装置

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Publication number: JP2009001300A
Application number: JP2007162853A
Authority: JP
Inventors: Hiyoshi Tatsuno; 野日吉龍
Original assignee: Tatsuno Corp
Current assignee: Tatsuno Corp
Priority date: 2007-06-20
Filing date: 2007-06-20
Publication date: 2009-01-08
Anticipated expiration: 2027-06-20
Also published as: JP4826811B2

Abstract

【課題】燃料タンクの給油口が曲がっている自動車へも効率的な給油をすることができ、ほぼ満タンになった燃料タンクに油を溢れさせることなく継ぎ足し給油をすることができる給油装置を提供する。
【解決手段】給油制御装置（１７）はノズルスイッチ（１２）のオン信号を受けて、ポンプ（５）を駆動するモータ（４）を起動し、流量制御弁（６）を全開にして大流量の給油を実行し、給油ノズル（１０）に設けられた液面センサが液を検知して給油が停止すると流量制御弁（６）の弁開度を制御して各種の給油態様を実行し、ノズルスイッチ（１２）のオフ信号を受けてポンプ（５）を駆動するモータ（４）を停止する様に構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車へ燃料油を給油する給油装置で、特に顧客自身が給油をするセルフサービスの給油所で有効に機能する給油装置に関する。

給油所の作業員ではなく、顧客自身が給油をするセルフサービスの給油所が普及している。
セルフサービスの給油所では給油に不慣れな顧客自身が給油をするため、給油ノズルの弁の開度の微調整が難しい。そのために、自動車の燃料タンクの給油口が曲がっている場合に、吐出量が多いと、跳ね返る油を液面センサが検知して何度も給油が停止し、給油効率が悪かった。
また燃料タンクがほぼ満タンになった後に継ぎ足し給油をする場合に、吐出量が多いと油を溢れさせることがある。

特許文献１に示す給油装置は、給油ノズルに設けた液面センサが液を検知すると流量を絞って給油をしている。
このものは有効であるが、給油初期に液面センサが液を検知した場合の対処がない。そのため、燃料タンクの給油口が曲がっている自動車への効率的な給油をすることができない。
特公平１−３０７１８号公報

本発明は上記した従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、燃料タンクの給油口が曲がっている自動車へも効率的な給油をすることができ、ほぼ満タンになった燃料タンクに対しても、油を溢れさせることなく、継ぎ足し給油をすることができる給油装置を提供することを目的としている。

本発明の給油装置は、給油管（３）にポンプ（５）、流量制御弁（６）、及び流量計（８）を介装し、給油管（３）に給油ホース（９）を接続し、給油ホース（９）の先端に液面センサを有する給油ノズル（１０）を設け、給油ノズル（１０）のノズル掛け（１１）にノズルスイッチ（１２）を設け、流量計（８）の流量信号から演算された給油量を給油量表示器（１３）へ表示する給油制御装置（１７）を設けた給油装置（１）において、給油制御装置（１７）はノズルスイッチ（１２）のオン信号を受けて、ポンプ（５）を駆動するモータ（４）を起動し、流量制御弁（６）を全開にして大流量の給油を実行し、給油ノズル（１０）に設けられた液面センサが液を検知して給油が停止すると流量制御弁（６）の弁開度を制御して各種の給油態様を実行し、ノズルスイッチ（１２）のオフ信号を受けてポンプ（５）を駆動するモータ（４）を停止する。

本発明において、前記給油制御装置（１７）は、大流量の給油を実行中に一定給油量以内で給油停止が２回生じると流量制御弁（６）を中開にして中流量の給油を実行し、中流量の給油を実行中に給油停止となると流量制御弁（６）を小開にして小流量の給油を実行し、小流量の給油を実行中に給油停止となると流量制御弁（６）を微開にして微流量の給油を実行する様に構成されているのが好ましい（図５のタイムチャート図）。

また、本発明において、前記給油制御装置（１７）は、大流量の給油を実行中に一定給油量まで給油されると流量制御弁（６）を中開にして中流量の給油を実行し、中流量の給油を実行中に給油停止となると流量制御弁（６）を小開にして小流量の給油を実行し、小流量の給油を実行中に給油停止となると流量制御弁（６）を微開にして微流量の給油を実行する様に構成されているのが好ましい（図６、図７のタイムチャート図）。

さらに、前記給油制御装置（１７）は、大流量の給油を実行中に一定給油量範囲内で給油停止となると流量制御弁（６）を小開にして小流量の給油を実行し、小流量の給油を実行中に給油停止となると流量制御弁（６）を微開にして微流量の給油を実行する様に構成されているのが好ましい（図８、図９のタイムチャート図）。

上述した構成を具備する本発明によれば、次に列挙するような優れた作用効果を奏する。
（１）始めに大流量の給油が実行され、次に中流量の給油が実行され、更に小流量の給油が実行され、最後に微流量の給油が実行されるので、給油が効率的に行われ、溢れさせることなく満タンまで給油することができる。
（２）大流量の給油を実行中に一定給油量以内で給油停止が２回生じると、自動車の燃料タンクの給油口の形状が大流量の給油に向いていないと判断して中流量の給油を実行するので、各種の形状の給油口にも効率的に給油をすることができる。
（３）大流量の給油を実行中に一定給油量まで給油されると中流量の給油を実行するので、液面センサが液を検知して給油停止となるまでに多くの給油が行え、給油時間を短縮することができる。
（４）大流量の給油を実行中に一定給油量範囲内で給油停止となると小流量の給油を実行するので、自動車の燃料タンクがほぼ満タンになった後の給油による溢れを防止することができる。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、本発明の給油装置の模式図である。図１において、給油装置１のハウジング２内には、図示しない貯油タンクに接続された給油管３が配設され、給油管３にはモータ４で駆動されるポンプ５、流量制御弁６、及び流量パルス発信器７を有する流量計８が介装されている。

給油管３に接続された給油ホース９の先端には給油ノズル１０が設けられ、給油ノズル１０はノズル掛け１１に掛けられ、ノズル掛け１１にはノズルスイッチ１２が設けられている。
なお給油ノズル１０は、吐出管に設けられた液面センサが液を検知すると自動的に閉じるもので、所謂オートノズルである。
さらにハウジング２には、給油量表示器１３、バイク給油表示器１４、発声器１５、データ入力器１６、及び給油制御装置１７が設けられている。

図２のブロック図に示すように、ノズルスイッチ１２からオン・オフ信号が給油制御装置１７へ入力し、流量パルス発信器７から流量信号が給油制御装置１７へ入力し、データ入力器１６から設定信号が給油制御装置１７へ入力する。
そして、給油制御装置１７から、モータ４へ起動・停止信号が出力され、流量制御弁６へ弁開度信号が出力され、給油量表示器１３へ給油量表示信号が出力され、発声器１５へ給油案内信号が出力され、バイク給油表示器１４へ点灯・消灯信号が出力する。

図３は、流量制御弁６の一例の模式図である。
図３において、主流路２１は給油管３に接続され、主流路２１に介装された主弁２２はバネ２３により閉付勢されている。
主弁２２の上流側の主流路２１と、主弁２２の弁室２４は、細管２５で接続されている。この細管２５には、絞り２６及び電磁弁２７が介装されている。
また、主弁２２の弁室２４と主弁２２の下流側の主流路２１は、細管２８で接続されている。そして細管２８には、絞り２９及び電磁弁３０が介装されている。

電磁弁２７、３０を開いたときの細管２５の流量は、細管２８の流量より多くなるように、絞り２６、２９が設定されている。
細管２８に側路した細管３１は、停電時等に主弁２２を開くもので、細管３１に介装された開閉弁３２を手動で開けば、主弁２２を液圧で開くことができる。

このように構成された流量制御弁６で、電磁弁２７を閉じて電磁弁３０を開くと、弁室２４内の液は細管２８を介して主流路２１へ流出し、バネ２３の力に抗して主弁２２が主流路２１の液圧で開く。
そして電磁弁３０を閉じて電磁弁２７を開くと、弁室２４には細管２５を介して主流路２１の液が流入し、バネ２３の力と相俟って主弁２２が閉じる。
また電磁弁２７、３０を同時に開くと、細管２５を介して弁室２４に流入する液は、細管２８を介して弁室２４から流出する液より多いので、主弁２２がゆっくり閉じる。
さらに、電磁弁２７、３０を同時に閉じると、弁室２４内の液は閉じ込められ、主弁２２を所望の弁開度に保持することができる。

次に図４、図５に基づいて、給油装置の動作を説明する。
給油装置１の給油エリアに自動車を停止し、ノズル掛け１１から給油ノズル１０を外してノズルスイッチ１２からオン信号が入力すると（ＳＴ１）、ステップＳＴ２において、給油制御装置１７は給油量表示器１３に表示されていた前回の給油量を帰零し、モータ４へ起動信号を出力する。モータ４によりポンプ５は駆動され（図５のａ）、そして電磁弁２７、３０が開き（図５のａ）、流量制御弁６の主弁２２（図３）を一旦閉じて、基本状態となる。

給油ノズル１０を自動車の給油口に挿入し、給油ノズル１０の弁を開くと（図５のｂ）、流量制御弁６へ全開信号が出力され（ＳＴ２）、電磁弁２７が閉じる（図５のｂ）。
これにより、３０リットル/分の給油量で給油が開始される。
給油管３内の燃料油は、ポンプ５、流量制御弁６、流量計８、及び給油ホース９を介して、給油ノズル１０から自動車の燃料タンク内へ給油される。
そして給油制御装置１７は、流量計８の流量パルス発信器７の流量信号を演算し、演算した給油量を給油量表示器１３に表示する。

給油量が一定量（例えば２０リットル）になる前に液面センサが液を検知して給油ノズル１０の弁が閉じると（図５のｃ）、給油制御装置１７は、流量信号の不存在から給油停止を検知し（ＳＴ３のＹ）、流量制御弁６へ閉信号を出力する（ＳＴ４）。流量制御弁６は、閉信号を受けて電磁弁２７を開き（図５のｃ）、主弁２２を閉じる。
この時点の給油量が一定量以内、例えば２リットル以内であり（ＳＴ５がＹ）、給油ノズル１０の弁が開くと（図５のｄ）、流量制御弁６へ全開信号を出力する（ＳＴ６）。
ノズル１０の弁が開いて全開信号を受信した流量制御弁６では、電磁弁２７を閉じ（図５のｄ）、主弁２２が開く。これにより、流量制御弁６は、３０リットル/分の全開状態となる。

そして、３０リットル/分の給油量で給油が再開される。
給油量が２０リットルになる前に給油ノズル１０の弁が再び閉じると（ＳＴ７がＹ：図５のｅ）、給油制御装置１７は流量制御弁６を閉じる（ＳＴ８：図５のｅ）。
この時点の給油量が２リットル以内であり（ＳＴ９がＹ）、その状態で給油ノズル１０の弁が開かれると（図５のｆ）、流量制御弁６へ中開信号を出力する（ＳＴ１０）。
給油ノズル１０の弁が開き（図５のｆ）、中開信号が出力されると、流量制御弁６において（図３参照）電磁弁２７が閉鎖し（図５のｆ）、流量制御弁６の主弁２２が開く（図５のｆ）。その後、所定のタイミングで電磁弁３０を閉じれば（図５のｇ）、流量制御弁６は中開の状態（例えば２０リットル/分の給油が可能な状態）となる。

給油ノズル１０の弁が閉じると（ＳＴ１１がＹ：図５のｈ）、流量制御弁６は閉じ（図５のｈ）、発声器１５を作動して（ＳＴ１２）、「給油が停止しました。溢れに注意して下さい。」という様な音声を出す。

給油ノズル１０の弁が開くと（図５のｉ）、給油制御装置１７は流量制御弁６へ小開信号を出力する（ＳＴ１３）。
小開信号が出力されると、流量制御弁６において（図３参照）、電磁弁２７を閉鎖し（図５のｉ）、主弁２２を開く。その後、所定のタイミングで電磁弁３０を閉じることにより（図５のｊ）、流量制御弁６は、小開の状態（例えば１５リットル/分の給油が可能な状態）となる。
これにより、１５リットル/分の流量で給油が再開される。

給油ノズル１０の弁が閉じると（ＳＴ１４のＹ、図５のｋ）、給油制御装置１７は流量制御弁６へ閉信号を出力して流量制御弁６を閉じ（図５のｋ：ＳＴ１５）、発声器１５を作動して「給油が停止しました。溢れに注意して下さい。」と発声する（ＳＴ１５）。

給油ノズル１０の弁が開くと、流量制御弁６へ微開信号を出力する（ＳＴ１６）。
微開信号を受けた流量制御弁６において、電磁弁２７を閉じる（図５のｌ）。その後、所定のタイミングで電磁弁３０を閉じることにより（図５のｍ）、流量制御弁６は、微開（例えば８リットル/分）の給油状態となる。
これにより、８リットル/分の流量で給油が再開される。

ここで、通常の給油においては、図５のｍ以降において、給油ノズル１０の弁が閉じ（図５のｎ）、給油ノズル１０の弁が開き（図５のｌ）、所定のタイミングで電磁弁３０を閉じて微開（例えば８リットル/分）の給油状態とせしめる（図５のｍ）、という処理が、給油ノズル１０をノズル掛け１１に掛けるまで繰り返される。
いわゆるプリセット給油の場合においては、給油ノズル１０の弁が再び閉じると（ＳＴ１７、図５のｎ）、給油制御装置１７は流量制御弁６へ閉信号を出力し、流量制御弁６を閉じ（図５のｎ〜ｐ）、発声器１５を作動して、「給油が終わりました。精算をして下さい」と発声する（ＳＴ１８）。そして、ステップＳＴ１９に進む。

給油が終わり、給油ノズル１０をノズル掛け１１に掛けて、ノズルスイッチ１２がオフすると（ＳＴ１９がＹ）、給油制御装置１７はモータ４へ停止信号を出力し（ＳＴ２０）、ポンプ５を駆動していたモータ４が停止して（図５のｐ）、給油作業が終わる。

このように、図示の実施形態に係る給油装置は、始めに大流量の給油が実行され、次に中流量の給油が実行され、更に小流量の給油が実行され、最後に微流量の給油が実行されるので、給油が効率的に行われ、溢れさせることなく満タンまで給油することができる。
そして、大流量の給油を実行中に一定給油量以内で給油停止が２回生じると、自動車の燃料タンクにおける給油口の形状が大流量の給油に向いていないと判断して、中流量の給油を実行する。そのため、自動車における各種の形状の給油口に対して、効率的に給油をすることができる。

ステップＳＴ３で給油停止となる前に、給油量が一定量（例えば２０リットル）になると（ＳＴ２１）、給油制御装置６は、自動車の燃料タンクの空き容量が少なくなり、流量を減少した方が良いと判断し、ステップＳＴ１０以下を実行する。
給油制御装置１７は、図６のタイムチャート図に示すように、給油を制御する。すなわち、３０リットル/分の大流量で給油が始まり、給油が停止することなしに２０リットルまで給油されると、２０リットル/分の中流量での給油となり、給油停止で１５リットル/分の小流量での給油となり、再び給油停止すると８リットル/分の微流量で給油される。

８リットル/分の微流量で給油された後、通常の給油においては、給油ノズル１０の弁が閉じ（図５のｎ）、給油ノズル１０の弁が開き（図５のｌ）、所定のタイミングで電磁弁３０を閉じて微開（例えば８リットル/分）の給油状態にする（図５のｍ）、という処理が、給油ノズル１０をノズル掛け１１に掛けるまで繰り返される。
いわゆるプリセット給油の場合においては、給油ノズル１０の弁が再び閉じると（図５のｎ）、給油制御装置１７は流量制御弁６へ閉信号を出力し、流量制御弁６を閉じ（図５のｎ〜ｐ）、発声器１５を作動して、「給油が終わりました。精算をして下さい」と発声する。

このように、大流量の給油を実行中に一定給油量まで給油されると、中流量の給油を実行するので、液面センサが液を検知して給油停止となるまでに、多量の給油を実行することが出来る。そのため、給油時間を短縮することができる。

ステップＳＴ７で給油停止となる前に、給油量が一定量（例えば２０リットル）になると（ＳＴ２２）、給油制御装置６は、自動車の燃料タンクの空き容量が少なくなり、流量を減少した方が良いと判断し、ステップＳＴ１０以下を実行する。
給油制御装置１７は、図７のタイムチャート図に示すように、３０リットル/分の大流量で給油が始まり、一回だけの給油停止で２０リットルまで給油されると、２０リットル/分の中流量での給油となり、次の給油停止で１５リットル/分の小流量での給油となり、再び給油停止すると８リットル/分の微流量で給油される。

この場合においても、大流量の給油を実行中に一定給油量まで給油された場合に中流量の給油を実行するので、液面センサが液を検知して給油停止となるまでに多くの給油を行うことが出来て、給油時間を短縮することができる。

ステップＳＴ５において、給油量が２リットル以上である場合、換言すれば、１回目の給油停止時に既に２リットル以上給油されている場合には、給油制御装置６は、自動車の燃料タンクの空き容量が少なくなり、流量を減少する方が良いと判断し、ステップＳＴ１３以下を実行する。
給油制御装置１７は、図８のタイムチャート図に示すように、３０リットル/分の大流量で給油が始まり、一回目の給油停止時に給油量が２リットル以上であると、１５リットル/分の小流量での給油となり、再び給油停止すると８リットル/分の微流量で給油される。

この場合には、大流量の給油を実行中に、一定給油量範囲内で給油停止となると小流量の給油を実行するので、自動車の燃料タンクがほぼ満タンになった後の給油によって、油が溢れてしまうことを防止できる。

ステップＳＴ９で給油量が２リットル以上である場合、換言すれば、２回目の給油停止時に既に２リットル以上給油されている場合には、給油制御装置６は、自動車の燃料タンクの空き容量が少なくなり、流量を減少した方が良いと判断して、ステップＳＴ１３以下を実行する。
給油制御装置１７は、図９のタイムチャート図に示すように、３０リットル/分の大流量で給油が始まり、一回目の給油停止時に給油量が２リットル以下であると３０リットル/分の大流量で給油が再開し、２回目の給油停止時の給油量が２リットル以上でであると、１５リットル/分の小流量での給油となり、再び給油停止すると８リットル/分の微流量で給油される。

この様に、大流量の給油を実行中に、一定給油量範囲内で給油停止となると小流量の給油を実行する様にすれば、自動車の燃料タンクがほぼ満タンになった後において、給油による溢れを防止することができる。

なおバイクへの給油については、データ入力器１６からバイク給油を設定すると、給油制御装置１７は、バイク給油表示器１４を点灯し、流量制御弁６を小開（例えば１０リットル/分）の給油可能状態に保持する。バイクへは小流量で給油されるので、バイクの小さい燃料タンクに対しても、油を溢れさせることを未然に防止できる。

図示の実施形態にかかる給油装置によれば、給油効率及び安全性が高い給油装置となり、特にセルフサービス用の給油装置として好適に実施できる。

図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではない旨を付記する。

本発明の給油装置の模式図。給油装置の制御関係のブロック図。流量制御弁の一例を示す模式図。給油装置の制御の態様を示すフロー図。給油装置の制御の態様を示すタイムチャート図。給油装置の制御の態様を示すタイムチャート図。給油装置の制御の態様を示すタイムチャート図。給油装置の制御の態様を示すタイムチャート図。給油装置の制御の態様を示すタイムチャート図。

符号の説明

１・・・給油装置
２・・・ハウジング
３・・・給油管
４・・・モータ
５・・・ポンプ
６・・・流量制御弁
７・・・流量パルス発信器
８・・・流量計
９・・・給油ホース
１０・・・給油ノズル
１１・・・ノズル掛け
１２・・・ノズルスイッチ
１３・・・給油量表示器
１４・・・バイク給油表示器
１５・・・発声器
１６・・・データ入力器
１７・・・給油制御装置
２１・・・主流路
２２・・・主弁
２３・・・バネ
２４・・・弁室
２５、２８、３１・・・細管
２６、２９・・・絞り
２７、３０・・・電磁弁
３２・・・開閉弁

Claims

給油管にポンプ、流量制御弁、及び流量計を介装し、給油管に給油ホースを接続し、給油ホースの先端に液面センサを有する給油ノズルを設け、給油ノズルのノズル掛けにノズルスイッチを設け、流量計の流量信号から演算された給油量を給油量表示器へ表示する給油制御装置を設けた給油装置において、給油制御装置は、ノズルスイッチのオン信号を受けてポンプを駆動するモータを起動し、流量制御弁を全開にして大流量の給油を実行し、給油ノズルに設けられた液面センサが液を検知して給油が停止すると流量制御弁の弁開度を制御して各種の給油態様を実行し、ノズルスイッチのオフ信号を受けてポンプを駆動するモータを停止する様に構成されていることを特徴とする給油装置。
前記給油制御装置は、大流量の給油を実行中に一定給油量以内で給油停止が２回生じると流量制御弁を中開にして中流量の給油を実行し、中流量の給油を実行中に給油停止となると流量制御弁を小開にして小流量の給油を実行し、小流量の給油を実行中に給油停止となると流量制御弁を微開にして微流量の給油を実行する様に構成されている請求項１に記載の給油装置。
前記給油制御装置は、大流量の給油を実行中に一定給油量まで給油されると流量制御弁を中開にして中流量の給油を実行し、中流量の給油を実行中に給油停止となると流量制御弁を小開にして小流量の給油を実行し、小流量の給油を実行中に給油停止となると流量制御弁を微開にして微流量の給油を実行する様に構成されている請求項１又は２の何れかに記載の給油装置。
前記給油制御装置は、大流量の給油を実行中に一定給油量範囲内で給油停止となると流量制御弁を小開にして小流量の給油を実行し、小流量の給油を実行中に給油停止となると流量制御弁を微開にして微流量の給油を実行する様に構成されている請求項１〜３の何れか１項に記載の給油装置。