JP2511266B2

JP2511266B2 - 給油装置

Info

Publication number: JP2511266B2
Application number: JP9697487A
Authority: JP
Inventors: 新三鈴木
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 1987-04-20
Filing date: 1987-04-20
Publication date: 1996-06-26
Anticipated expiration: 2011-06-26
Also published as: JPS63272700A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は車輌の燃料タンクにガソリン等を給油する給
油装置に関し、特に自動満タン給油やセルフサービス給
油を行うのに好適な給油装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、給油ノズルを燃料タンクの給油口に挿入して給
油を行う場合、該給油ノズルの吐出パイプが給油口に確
実に挿入されたことを確認した後に、ポンプモータが起
動するように、該吐出パイプの先端に挿入センサを設け
るように構成したものが知られている。

このように、挿入センサを設けてなる給油装置にあっ
ては、該挿入センサから挿入検出信号が出力されたとき
のみ、ポンプモータを起動するから、給油ノズルの挿入
が不完全なままで油液が吐出してしまう事態を防止する
ことができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

然るに、従来技術による挿入センサとしては、吐出パ
イプ先端に光学センサを設け、燃料タンク内の暗さと、
外界の明るさとの差から挿入状態を検知する方式、また
は吐出パイプ先端にリミットスイッチ機構を設ける方式
等が提案されているが、いずれの方式にあっても給油ノ
ズルが燃料タンクに挿入されたか否かの挿入判定手段に
しかすぎなかった。

このため、燃料タンクに給油ノズルを挿入したことを
判定しても、実際にはどの深さまで挿入したのか確認す
ることができず、挿入深さは人手で確認することを期待
したものにしかすぎなかった。

また、光学センサを用いた挿入センサにあっては、該
挿入センサを作業者の衣服や障害物が覆ってしまった場
合にも、挿入検出信号を出力してしまうという問題点が
あった。

さらに、給油口への挿入は判定できても、吐出パイプ
の相手方である当該給油口の口径については全く検知す
ることができなかった。そのため、例えば給油口の口径
が小さいにも拘らず大流量で給油を行ってしまった場合
など、油液が給油口内から燃料タンクへ円滑に流れず、
給油口より油を溢れさせてしまう虞れもあった。

本発明はこのような従来技術の問題点に鑑みなされた
もので、給油口への吐出パイプの挿入深さと、当該給油
口の口径とを同時に検出することによって、最適な給油
流速を設定しうるようにした給油装置を提供することを
目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために、本発明は、一端がタン
クに連なる配管と、該配管の途中に設けられ、送液の開
始、停止及び流量調節が可能な送液手段と、前記配管の
他端側にホースを介して設けられ、該送液手段から送液
された油液を吐出パイプから燃料タンクに給油する給油
手段とからなる給油装置において、前記給油手段の吐出
パイプに設けられ、該吐出パイプを燃料タンクの給油口
に挿入するときの挿入深さと給油口の口径とを検出する
検出手段と、該検出手段からの検出信号に基づいて前記
送液手段を制御し、給油時の流量を調製する流量制御手
段とから構成したことを特徴とする。

〔作用〕

流量制御手段は検出手段から出力される挿入深さと給
油口口径に関する検出信号に基づいて、送液手段を制御
することができるから、挿入深さと口径に見合った流速
で給油することが可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明の給油装置を固定式給油装置に適用した
場合につき、図面に示す実施例に基づいて詳細に述べ
る。

第１図は本実施例に用いる給油装置の全体構成図を示
し、同図において、１は給油所の敷地内に設けられた計
量機、２は該計量機１内に配設された配管で、該配管２
の途中にはポンプモータ３によって駆動されるポンプ
４、流量計５が設けられ、該流量計５には流量に比例し
た流量パルスを発信する流量パルス発信器６が装着され
ている。また、計量機１の正面には給油量を積算表示す
る給油量表示器７が設けられている。

８は基端側が前記配管２に接続されたホース、９は該
ホース８の先端側に設けられた給油ノズルで、該給油ノ
ズル９を開弁することにより燃料タンクに油液を吐出し
うるようになっている。10は計量機１の側面に設けられ
たノズル収納部で、給油ノズル９は該ノズル収納部10に
掛け外しするもので、該ノズル収納部10には給油ノズル
９の掛け外しと連動して開閉成するノズルスイッチ11が
設けられ、閉成中は給油作業中であることを示すノズル
スイッチ信号を出力する。

また、第２図は本実施例に用いる給油ノズル９の外観
図を示し、該給油ノズル９は内部に流路開閉用の弁体
（図示せず）が設けられたノズル本体9Aと、該ノズル本
体9Aの一側に設けられ、ホース８と接続される継手9B
と、前記ノズル本体9Aの他側に設けられ、燃料タンクの
給油口に挿入する吐出パイプ9Cと、前記弁体を開閉操作
するレバー9Dとから大略構成されている。

12は給油ノズル９の吐出パイプ9C下面側外周に軸方向
に４個の超音波センサ12A,12B,12C,12Dを所定間隔で配
設することにより構成された下側センサ、13は同じく吐
出パイプ9C上面側外周に軸方向に４個の超音波センサ13
A,13B,13C,13Dを所定間隔で配設することにより構成さ
れた上側センサを示し、これら各超音波センサ12A〜12
D,13A〜13Dはそれぞれ超音波発信子12A₁〜12D₁,13A₁〜1
3D₁と、超音波受信子12A₂〜12D₂,13A₂〜13D₂とから構成
され、これらは例えば圧電振動子、電磁超音波振動子等
が用いられる。そして、超音波センサ12A〜12D,13A〜13
Dは超音波発信子12A₁〜12D₁,13A₁〜13D₁から吐出パイプ
9Cの軸線と直交方向に超音波を発信したとき、給油口の
内壁から反射してくる反射波を超音波受信子12A₂〜12
D₂,13A₂〜13D₂でそれぞれ受信することによって検出信
号を出力するようになっている。

14は挿入検出回路を示し、該挿入検出回路14は下側セ
ンサ12、上側センサ13の各超音波発信子12A₁〜12D₁,13A
₁〜13D₁に所定の順序で超音波発信信号を出力すると共
に、各超音波受信子12A₂〜12D₂,13A₂〜13D₂による検出
信号を受信し、この検出信号を後述するモータ制御装置
32に出力するものである。

このため、前記挿入検出回路14は第４図に示す如く、
デューティ90％をもった所定発振パルス数（この発振パ
ルス数は、例えば100Hz）のクロックパルスを出力する
発振回路15と、該発振回路15からのクロックパルスを３
桁の２進数として計数し、後述の超音波選択発信回路1
8、超音波選択受信回路19、及び記憶回路29にアドレス
信号を出力する３ビットのカウンタ16と、前記発振回路
15からのクロックパルスの立上りで極めて短時間だけ
「Ｈ」レベルとなるインパルスを発生するインパルス発
生回路17と、前記３ビットカウンタ16からのアドレス信
号に基づいて超音波発信子12A₁〜12D₁,13A₁〜13D₁を順
次選択し、インパルス発生回路17からのインパルスの入
力によってこれらに超音波発信信号を出力する超音波選
択発信回路18と、前記３ビットカウンタ16からのアドレ
ス信号に基づいて超音波受信子12A₂〜12D₂,13A₂〜13D₂
を順次選択し、これからの検出信号を受信する超音波選
択受信回路19と、該受信回路19からの受信信号を増幅す
る増幅回路20と、該増幅回路20の次段に設けられた波形
整形回路21と、発振回路15からのクロックパルスの立下
りでパルスを反転出力する単安定発振回路22（以下、
「MM回路22」という）と、前記発振回路15からのクロッ
クパルスの立上りでパルスを出力する単安定発振回路23
（以下、「MM回路23」という）と、MM回路23からの出力
でセットされ、波形整形回路21からの出力でリセットさ
れ、この間「Ｈ」レベルの信号を出力する双安定発振回
路24（以下、「FF回路24」という）と、所定の高周波発
振パルス数（例えば、100KHz）のクロックパルスを発振
するクロックパルス発振回路25と、FF回路24からの出力
でゲートを開き、この間クロックパルス発振回路25から
のクロックパルスを出力するアンド回路26と、該アンド
回路26から出力されたクロックパルスを計数する16ビッ
トカウンタ27と、MM回路22の立上りによって該カウンタ
27をリセットするためのインパルスを出力する単安定発
振回路28（以下、「MM回路28」という）と、及びMM回路
22からの出力パルスの立下りのタイミングで16ビットカ
ウンタ27の計数値を読込み、記憶する記憶回路29とから
構成されている（第６図参照）。そして、前記記憶回路
29の記憶内容は後述するモータ制御装置32からの読出命
令によって、該モータ制御装置32側に読出される。

また、30はポンプモータ３を回転駆動するモータ駆動
回路を示し、該モータ駆動回路30は後述するモータ制御
装置32からの制御信号に基づき、交流電源31からポンプ
モータ３に印加する交流電圧または周波数を変化させ
て、該モータ３の回転数を制御するもので、これにより
ポンプ４の吐出流量を制御するようになっている。

次に、32はモータ制御装置を示し、該モータ制御装置
32は例えば処理回路（CPU又はMPU）と、記憶回路（ROM
及びRAM）とを含むマイクロコンピュータとして構成さ
れ、その入力側はノズルスイッチ11、挿入検出回路14と
接続され、出力側はモータ駆動回路30と接続されてい
る。そして、前記モータ駆動回路30は、ノズルスイッチ
11から閉成信号が入力されることによってモータ起動信
号を出力するモータ起動機能（第１の機能）と、該ノズ
ルスイッチ11から開成信号が入力されることによってモ
ータ停止信号を出力するモータ停止機能（第２の機能）
と、挿入検出回路14から超音波センサ12A〜12D,13A〜13
Dに対応した受信信号が入力されたとき、当該受信信号
の有無から吐出パイプ9Cの挿入深さを判定する挿入深さ
判定機能（第３の機能）と、下側センサ12を構成する各
超音波センサ12A〜12Dについて挿入検出回路14で計数さ
れたクロックパルスの計数値、及び上側センサ13を構成
する各超音波センサ13A〜13Dについて挿入検出回路14で
計数された計数値とから、給油口の口径を演算する口径
演算機能（第４の機能）と、挿入深さと口径とを演算要
素として、後述の流速テーブル33を参照して、流速に対
応したモータ駆動信号を出力する流速制御機能（第５の
機能）とを有している。

さらに、前記モータ制御装置32を構成するROM内には
第５図に示す如き流速テーブル33が格納されている。こ
こで、前記流速テーブル33は横列が給油口の口径に応じ
て４区分された口径欄、縦列が給油ノズルの挿入深さに
応じて４区分された挿入深さ欄となり、これらによって
16の記憶エリアD₁₁,D₂₁,D₂₂,…D₆₁,D₆₂,D₇₁を構成して
おり、これら記憶エリアには流速I,II,III,IVが記憶さ
れている。ただし、流速Ｉ〜IVは、下記の関係にある。

I:……20/min以下 II:……30/min以下 III:……40/min以下 IV:……50/min以下かくして、挿入検出回路14からの信号入力によって、
挿入深さと口径が確定すれば、流速テーブル33の記憶エ
リアが特定できるから、流速を演算することができる。

本実施例はこのように構成されるが、次にその作動に
ついて述べる。

まず、給油作業を開始すべく、給油ノズル９をノズル
収納部10から外すと、ノズルスイッチ11からモータ制御
装置32にノズルスイッチ信号が入力される。これによ
り、モータ制御装置32からモータ駆動回路30にモータ起
動信号が出力され、ポンプモータ３が起動し、ポンプ４
が作動を開始する。なお、ノズルスイッチ信号は挿入検
出回路14にも出力され、発振回路15、クロックパルス発
振回路25等が発振を開始する。

次に、車輌に給油すべく、給油ノズル９を燃料タンク
の給油口に挿入する。この際、挿入検出回路14を構成す
る超音波選択発信回路18から、下側センサ12、上側セン
サ13の超音波発信子12A₁〜12D₁,13A₁〜13D₁に対し、所
定の順序で超音波発信信号が出力されているから、給油
ノズル９の吐出パイプ9Cを給油口に挿入したときには、
超音波受信子12A₂〜12D₂,13A₂〜13D₂はその挿入深さに
対応して該給油口内壁からの反射波を受信し、この反射
波を検出信号として超音波選択受信回路19に所定の順序
で出力する。この結果、16ビットカウンタ27はFF回路24
によってアンド回路26のゲートを開いている間、クロッ
クパルス発振回路25からのクロックパルスを計数し、記
憶回路29はこの計数値を記憶し、モータ制御装置32側か
らの読出命令によって、この計数値を出力する。

一方、モータ制御装置32は挿入検出回路14から読出し
た計数値に基づき、まず超音波センサ12A〜12D,13A〜13
Dからそれぞれ検出信号が出力されているか否か（この
場合、検出信号の有無のみで計数値は問わない）に基づ
き、挿入深さを判定する。次に、この挿入深さを演算し
たら、下側センサ12と上側センサ13について互いに対向
している超音波センサ12Aと13A、12Bと13B、12Cと13C、
12Dと13Dによる計数値を加算処理し、給油口の口径を演
算する。

かくして、挿入深さと口径の演算を行ったら、モータ
制御装置32はそのROM内の流速テーブル33をアクセス
し、当該挿入深さと口径とによって定まる記憶エリアか
ら、対応の流速を読出す。例えば、挿入深さが14cm、給
油口の口径が35mmであれば、記憶エリアD₄₂が特定さ
れ、ここに記憶された流速II、即ち「30/min以下」が
選択される。そこで、前記モータ制御装置32は、この読
出した流速からこの流速に対応したモータ駆動信号をモ
ータ駆動回路30に出力し、ポンプモータ３を流速に見合
った回転数で回転せしめる。

このように、ポンプモータ３が給油ノズル９の挿入深
さ、給油口の口径に応じ回転数が選択的に制御される
と、ポンプ４もこれに対応して駆動せしめられる。この
結果、給油ノズル９を開弁して実給油を開始したとき、
前記ポンプ４の回転数で定まる流速で油液が吐出される
ことになる。

従って、挿入深さが浅いときや、給油口の口径が小さ
いときには、小流速で給油されることになるから、例え
ばバイクや軽車輌等に大流速で給油してしまう事態を防
止でき、油液のオーバフローや、急激な泡立ちによる
液，泡センサの誤検出等を防止でき、安全に、かつ確実
に自動満タン給油が可能となる。一方、挿入深さが深い
ときや、給油口の口径が大きいときには、大流速で給油
を行いうるから、短時間で給油作業が可能となり、作業
能率を高めることができる。

なお、実施例では給油ノズル９の吐出パイプ9Cに、下
側センサ12、上側センサ13として、該吐出パイプ9Cの周
方向に２箇所、軸方向に４個の超音波センサ12A〜12D,1
3A〜13Dをそれぞれ配設する構成としたが、周方向に３
箇所以上、軸方向に５個以上の超音波センサを配設し、
分解能を高めるように構成してもよい。

また、実施例では送液手段としてポンプモータ３とポ
ンプ４とで構成するものとして述べたが、配管２の途中
に流速制御用の電磁弁を設け、モータ制御装置32と同様
の電磁弁制御装置により開，閉制御、流速制御を行わせ
てもよい。

さらに、給油装置として固定式計量機１を例示した
が、給油所の高所からホースを介して給油ノズルを昇降
可能に吊下してなる懸垂式計量機としてもよく、一方給
油ノズルはレバー型の給油ノズル９に限らず、ピストル
型給油ノズルとして構成してもよいことは勿論である。

〔発明の効果〕

本発明に係る給油装置は以上詳細に述べた如くであっ
て、検出手段によって給油ノズルの挿入深さと給油口の
口径を検出し、この検出信号に基づいて流量制御手段が
送液手段を制御して、給油時の流量を調節するように構
成したから、挿入深さ、口径に見合った流速で給油を行
うことができ、オーバフロー等に対する安全性を高める
と共に、給油時間の短縮、泡立ちの防止等を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例に用いる固定式給油装置の全体構成
図、第２図は給油ノズルを示す一部破断の外観図、第３
図は全体の回路構成を示すブロック図、第４図は第３図
中の挿入検出回路を示す具体的回路構成図、第５図は流
速テーブルを示す説明図、第６図は挿入検出回路の動作
を示す動作説明図である。１……計量機、２……配管、３……ポンプモータ、４…
…ポンプ、５……流量計、８……ホース、９……給油ノ
ズル、9A……ノズル本体、9C……吐出パイプ、11……ノ
ズルスイッチ、12……下側センサ、13……上側センサ、
12A〜12D,13A〜13D……超音波センサ、12A₁〜12D₁,13A₁
〜13D₁……超音波発信子、12A₂〜12D₂,13A₂〜13D₂……
超音波受信子、14……挿入検出回路、30……モータ駆動
回路、32……モータ制御装置、33……流速テーブル。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】一端がタンクに連なる配管と、該配管の途
中に設けられ、送液の開始、停止及び流量調節が可能な
送液手段と、前記配管の他端側にホースを介して設けら
れ、該送液手段から送液された油液を吐出パイプから燃
料タンクに給油する給油手段とからなる給油装置におい
て、前記給油手段の吐出パイプに設けられ、該吐出パイ
プを燃料タンクの給油口に挿入するときの挿入深さと給
油口の口径とを検出する検出手段と、該検出手段からの
検出信号に基づいて前記送液手段を制御し、給油時の流
量を調製する流量制御手段とから構成したことを特徴と
する給油装置。