JP2596597B2 - 給油装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は給油装置に係り、特に給油効率を向上させる
と共に少量給油を行う場合に用いて好適な給油装置に関
する。

［従来の技術］ 従来、自動満タン給油機能を有する給油ノズルを備え
た給油装置があるが、この種の給油ノズルは内部に、該
給油ノズルから燃料タンクへの油液吐出時に該燃料タン
ク内で生ずる泡を検知する泡検知センサと、該燃料タン
ク内の液面を検知する液検知センサとを備えている。

自動満タン給油時には、給油作業の進展に伴い液面よ
りも泡のほうが先に上昇してくるため泡検知センサが最
初にこの泡を検知すると、給油が自動的に一時中断され
て泡消失待機状態となり、泡消失後に給油が再開され
る。給油の再開により再度泡が発生し、この泡が液面の
上昇に伴って再度上昇するため泡検知センサが泡を再度
検知すると、再度給油が中断され、泡消失後にまた給油
が再開される。そして、上記のような給油中断動作を数
回繰返すうちに液面が上昇するため、液検知センサによ
る液面の検知に基づき給油が停止され、これにより満タ
ン給油が自動的に終了するようになっている。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上記従来の給油装置においては次のような
問題があった。

例えば高速給油時には、給油ノズルから燃料タンク内
へ吐出される油液の吐出量や吐出速度が大であるため、
該燃料タンク内の液面から油液の飛沫が跳ね返り、この
結果、泡検知センサが泡を検知する前に液検知センサが
跳返ってきた油液の飛沫を検知すると、燃料タンクが満
タンに達しない場合でも満タンと判断されるため、給油
が停止される不具合が生ずる。

従って給油マンは、上記の不具合が生ずる度に一旦
停止された給油を再開させなければならないため、給油
作業効率が極めて低下するという問題が生ずる。

液検知センサのみを備えた自動満タン給油機能を有す
る給油ノズルにおいても、上記のような問題が生ず
るため、同様に給油作業能率が低下する不具合がある。

上記〜の理由から、給油ノズルの吐出パイプ先端
部を燃料タンクの液面に浸した状態で自動満タン給油を
行うことができず、この結果、例えば燃料タンクが浅い
自動２輪車や原動機付自転車等へ自動満タン給油を行う
場合には、給油マンは吐出パイプ先端部が液面に接触し
ないように注意を払いながら給油作業を行う必要があ
り、給油作業が非常に面倒となる。

本発明は前記課題を解決するもので、燃料タンク内部
の泡を検知する前は被検知センサの作動を禁止すること
により自動満タン給油を的確に行い、給油作業能率の向
上を達成した給油装置の提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明は、車両の燃料タン
クの給油口に対して油液を吐出する給油ノズルと、該給
油ノズルへ油液を供給する給油ポンプを駆動するポンプ
モータと、前記給油ノズルに設けられ前記燃料タンク内
で発生する泡が前記給油口近傍まで達したか否かを検知
する泡検知手段と、前記給油ノズルに設けられ前記燃料
タンク内の油液の液面が前記給油口近傍まで達したか否
かを検知する液検知手段とを具備し、前記給油ノズルか
ら燃料タンク内への油液吐出時に生ずる泡を前記泡検知
手段が検知する都度、ポンプモータを一時停止しつつ前
記液検知手段が燃料タンク内の液面を検知したときにポ
ンプモータの駆動を終了する満タン給油を行うように構
成した給油装置において、前記給油装置本体または給油
ノズルに設けられた報知手段と、満タン給油時に前記泡
検知手段が燃料タンク内の泡を検知する前に、先に前記
液検知手段が燃料タンク内の液面を検知した場合は、駆
動中の前記ポンプモータを引き続き駆動し満タン給油を
継続すると共に、前記報知手段を作動させ満タン給油が
終了していないことを報知する制御手段とを具備するこ
とを特徴とする。

［作用］ 本発明によれば、満タン給油作業時において泡検知手
段が燃料タンク内の泡を検知する前に被検知手段が燃料
タンク内の液面を検知した場合には、制御手段はポンプ
モータの駆動を終了せずに引き続き駆動して満タン給油
を継続すると共に、満タン給油が未だ終了していないこ
とを報知手段により給油マンへ報知する。これにより、
従来のように泡検知前に液面検知が成される都度給油が
停止する不具合を解消できるため、給油作業能率の向上
を達成することができる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本実施例の給油装置を示す概略図であり、給
油所地下には貯留タンク１が埋設されており、該給油装
置内部に配設された給油ポンプ２はポンプモータ３によ
って駆動され、前記貯留タンク１から油液を汲上げるよ
うになっている。前記給油ポンプ２により汲上げられた
油液は管路４を介して移送されると共に、該管路４の途
中には流量を計測する流量計５が配設されている。該流
量計５には流量パルス発信器６が付設されており、該流
量パルス発信器６は管路４を移送される油液の流量に対
応した流量パルスＰを後述するコントローラへ供給する
ようになっている。

前記給油装置の外壁部には給油ホース７が配設されて
おり、該給油ホース７は前記管路４と共に油液の流路を
構成し、前記給油ポンプ２により汲上げられた油液を移
送するようになっている。前記給油ホース７の先端部に
は自動満タン給油機能を備えた給油ノズル８が配設され
ており、給油装置外壁部に配設されたノズル掛け９に対
し着脱（掛戻し／取外し）可能とされている。

前記ノズル掛け７の裏側の給油装置内部にはノズルス
イッチ10が配設されており、給油ノズル８をノズル掛け
９から取外した場合は“1"信号（取外し信号）を、給油
ノズル８をノズル掛け９へ掛戻した場合は“0"信号（掛
戻し信号）を、給油装置内部に配設されたコントローラ
11へ供給するようになっている。該コントローラ11は前
記流量パルス発信器６から供給される流量パルスＰに基
づき、車両／自動２輪車等への給油量を表示装置12へ表
示制御するようになっている。また、給油装置には警報
器13が配設されており、満タン給油時において後述の泡
検知センサが燃料タンク内の泡を検知する前に、後述の
液検知センサが燃料タンク内の液面を検知した場合に鳴
動するようになっている。前記コントローラ11は第３図
で詳述するように、給油ノズル８に配設された後述の各
種センサからの信号に基づき、ポンプモータ３の駆動制
御及び警報器13の鳴動制御を行うようになっている。

前記給油ノズル８の内部には第２図に示す如く、主弁
14及び副弁15から成る弁体16が配設されており、該弁体
16はバネ17により弁座18に着座するように付勢されてい
る。前記弁体16は、給油マンによる操作レバー19の引上
げ動作に伴い、バネ17の付勢力に抗して図中上方へ変位
し、給油ノズル８の先端へ向けて流路を開くようになっ
ている。前記操作レバー19はフック（図示略）に掛けら
れて弁体16を開状態に保持できるようになっている。

前記給油ノズル８の内部には室20が配設され、該室20
はダイヤフラム21により作動圧室Ａと定圧室Ｂとに画成
されており、前記ダイヤフラム21の定圧室Ｂ側の面には
シャッタ棒22が突設されている。前記室20内壁のシャッ
タ棒22と対向する箇所には、例えばフォトインタラプタ
から構成された泡検知センサ23が配設されており、その
光学路が遮断されると該泡検知センサ23がOFFとなり
“0"信号（泡非検知信号）を出力するようになってい
る。前記シャッタ棒22はダイヤフラム21が変位しない場
合は前記光学路を遮断する一方、ダイヤフラム21が変位
した場合は該変位に伴い移動し前記光学路から離間する
ようになっている。

前記給油ノズル８の吐出パイプ24の内部には負圧通路
25が配設されており、該負圧通路25の一端25aは外部に
開口すると共に、他端25bは作動圧室Ａと連通してい
る。また、公知の負圧発生手段（図示略）が負圧通路25
と連通しており、吐出パイプ24からの油液の吐出時に
は、前記負圧発生手段のベンチュリ効果により負圧通路
25内部の気圧が下がろうとするようになっている。

この場合、油液吐出中でも負圧通路25の一端25aの開
口状態が保持されていれば該一端25aから大気が流入す
るため、負圧通路25内部の気圧が低下することはなく、
従ってこのような状態ではダイヤフラム21は変位せずシ
ャッタ棒22により前記光学路が遮断され、泡検知センサ
23がOFFとなり“0"信号（泡非検知信号）を出力するよ
うになっている。他方、泡が負圧通路25の一端25aを閉
塞すると該一端25aからの大気の流入が遮断され負圧通
路25内の気圧が低下し、作動圧室Ａ内の気圧が低圧室Ｂ
の室圧より低下してダイヤフラム21が作動圧室Ａ側に変
位し、これに伴ってシャッタ棒22が移動し泡検知センサ
23がONとなり“1"信号（泡検知信号）を出力するように
なっている。

前記吐出パイプ24の先端部には、例えば超音波発信器
と超音波受信器とから構成された液検知センサ26が取付
けられており、燃料タンク内の油液が発信器と受信器と
の間に侵入し介在した場合は該受信器の超音波受信電圧
が変化するため、該液検知センサ26がONとなり“1"信号
（液検知信号）を出力するようになっている。他方、発
信器と受信器との間に油液が侵入しない場合は該受信器
の超音波受信電圧が変化しないため、OFFとなり“0"信
号（液非検知信号）を出力するようになっている。

また、前記吐出パイプ24の先端部で前記液検知センサ
26の配設箇所近傍には、例えばフォトセンサから構成さ
れた挿入検知センサ27が取付けられており、該挿入検知
センサ27による光の非検知／光の検知に基づき、燃料タ
ンク内への吐出パイプ24の挿入／非挿入を検知するよう
になっている。即ち、該挿入検知センサ27は吐出パイプ
24の挿入を検知した場合は“1"信号（挿入検知信号）
を、吐出パイプ24の挿入を検知しない場合は“0"信号
（非挿入検知信号）を出力するようになっている。

次に、前記コントローラ11およびポンプモータ３・ノ
ズルスイッチ10・警報器13・泡検知センサ23・液検知セ
ンサ26・挿入検知センサ27から構成される本実施例の制
御系を第３図により説明すると、前記ノズルスイッチ10
の出力端はアンドゲート30の第１入力端と、インバータ
31の入力端とへ供給される。前記挿入検知センサ27の出
力端はアンドゲート30の第２入力端へ供給される。前記
泡検知センサ23の出力端はモノマルチバイブレータ（以
下MMと略称）32の入力端と、RSフリップフロップ（以下
RSFFと略称）33のセット入力端Ｓと、アンドゲート34の
第１入力端とへ供給される。前記液検知センサ26の出力
端はアンドゲート34の第２入力端と、満タン判定回路35
の入力端と、アンドゲート38の第２入力端とへ供給され
る。

前記インバータ31の出力端はRSFF33のリセット入力端
Ｒと、満タン判定回路35の入力端とへ供給される。前記
MM32の出力端はインバータ36の入力端へ供給され、イン
バータ36の出力端はアンドゲート30の第３入力端へ供給
される。前記RSFF33の出力端Ｑはインバータ37の入力端
へ供給され、該インバータ37の出力端はアンドゲート38
の第１入力端へ供給される。前記アンドゲート34の出力
端はインバータ39の入力端へ供給され、該インバータ39
の出力端はアンドゲート30の第４入力端へ供給される。
前記満タン判定回路35の出力端はアンドゲート30の第５
入力端へ供給される。

ここで、前記MM32,RSFF33,満タン判定回路35の作動を
説明する。

前記MM32は、泡検知センサ23による燃料タンク内の泡
検知により“1"信号が供給された場合は、例えば１秒間
“1"信号を出力する一方、泡検知センサ23による燃料タ
ンク内部の泡非検知により“0"信号が供給された場合
は、“0"信号を出力するようになっている。

前記RSFF33は、泡検知センサ23による燃料タンク内部
の泡検知によりセット入力端Ｓへ“1"信号が供給される
とともに、ノズル掛け９から給油ノズル８の取り外しに
よりノズルスイッチ10から“1"信号が出力され，これに
伴いインバータ31からリセット入力端Ｒへ“0"信号が供
給された場合には、出力端Ｑから“1"信号を出力するよ
うになっている。他方、前記RSFF33は、泡検知センサ23
による燃料タンク内の泡非検知によりセット入力端Ｓへ
“0"信号が供給されるとともに、ノズル掛け９への給油
ノズル８の掛戻しによりノズルスイッチ10から“0"信号
が出力され，これに伴ってインバータ31からリセット入
力端Ｒへ“1"信号が供給された場合には、出力端Ｑから
“0"信号を出力するようになっている。

前記満タン判定回路35は、前記液検知センサ26による
液面検知信号に基づき、燃料タンクが満タンになったか
否かを判定するようになっている。すなわち、前記満タ
ン判定回路35は、液検知センサ26による燃料タンク内部
の液面検知により、該液検知センサ26から例えば0.5秒
以上“1"信号の供給が継続された場合は、燃料タンクへ
の給油が満タンになったと判定し“0"信号（ポンプモー
タ停止信号）を出力するようになっている。また、満タ
ン判定回路35は、液検知センサ26から供給される“1"信
号が例えば0.5秒以内に停止され“0"信号が供給された
場合はリセットされ、ノズル掛け９から給油ノズル８の
取外しによりノズルスイッチ10から“1"信号が出力さ
れ，これに伴いインバータ31から“0"信号が供給された
場合はリセットされるようになっている。

前記アンドゲート30の出力端はモータドライバ40へ供
給されており、該モータドライバ40はアンドゲート30か
ら“1"信号（駆動信号）が供給された場合にポンプモー
タ３を駆動する一方、アンドゲート30から“0"信号（停
止信号）が供給された場合にポンプモータ３を停止する
ようになっている。前記アンドゲート38の出力端は警報
器ドライバ41へ供給されており、警報器ドライバ41はア
ンドゲート38から“1"信号が供給された場合に警報器13
を鳴動させる一方、アンドゲート38から“0"信号が供給
された場合は警報器13の鳴動を停止させるようになって
いる。

次に、上記構成による本実施例の作用を第４図のタイ
ムチャートに基づき説明する。

給油マンが車両／自動２輪車等への給油作業開始に際
し、給油ノズル８をノズル掛け９から取外すと、ノズル
スイッチ10は“1"信号を出力する（時刻t1）。次に、給
油マンが給油ノズル８の吐出パイプ24を燃料タンク内へ
挿入すると、挿入検知センサ27が該吐出パイプ24の挿入
を検知し“1"信号を出力する（時刻t2）。この時、泡検
知センサ23・液検知センサ26は“0"信号を出力している
ため、インバータ36・39,満タン判定回路35は“1"信号
を出力する。従って、アンドゲート30が“1"信号（駆動
信号）が出力するため、モータドライバ40はポンプモー
タ３を駆動する（時刻t2）。これにより、給油ポンプ２
が貯油タンク１から油液の汲上げを開始するため、給油
が可能となる。

給油に伴い、泡検知センサ23が燃料タンク内の泡を検
知する前に液検知センサ26が液面の上昇を検知して“1"
信号を出力した場合においても（時刻t3）、この時、ア
ンドゲート34が“0"信号を出力するためインバータ39は
“1"信号を出力する。従って、アンドゲート30はその第
１〜第５入力端への供給信号が“1"信号であるため、引
き続き“1"信号（駆動信号）を出力する結果、駆動中の
ポンプモータ３は停止せずモータドライバ40により引き
続き駆動を継続する。またこの時、RSFF33の出力端Ｑか
ら“0"信号が出力されると共に、液検知センサ26から
“1"信号が出力されている。この結果、アンドゲート38
から“1"信号が出力されるため警報器ドライバ41は警報
器13を鳴動させ、満タン給油がまだ終了せず給油途中で
あることを給油マンへ報知する。

給油の進展に伴い、泡検知センサ23が燃料タンク内の
泡を検知し“1"信号を出力すると（時刻t4）、この時、
MM32が１秒間“1"信号を出力するため、インバータ36は
“0"信号を出力する。従ってアンドゲート30が“0"信号
（停止信号）を出力するため、モータドライバ40はポン
プモータ３を停止する（時刻t4）。これにより、給油ポ
ンプ２が貯油タンク１から油液の汲上げを停止するた
め、給油が１秒間中断され泡消失待機状態となる。

給油中断後、泡消失待機のための前記１秒間が経過す
るとMM32が“0"信号を出力するため、インバータ36は
“1"信号を出力する。従ってアンドゲート30が“1"信号
（駆動信号）を出力するため、モータドライバ40はポン
プモータ３を駆動する（時刻t5）。これにより、給油ポ
ンプ２が貯油タンク１から油液を汲上げるため、給油が
再開される。

更に給油の進展に伴い、液検知センサ26が燃料タンク
内の液面を検知し“1"信号を出力すると（時刻t6）、こ
の時、アンドゲート34が“1"信号を出力するためインバ
ータ39は“0"信号を出力する。従ってアンドゲート30が
“0"信号（停止信号）を出力するため、モータドライバ
40はポンプモータ３を停止する（時刻t6）。これによ
り、給油ポンプ２が貯油タンク１から油液の汲上げを停
止するため、給油が再度中断され泡消失待機状態とな
る。

液検知センサ26による燃料タンク内の液面が非検知状
態となり該液検知センサ26が“0"信号を出力すると（時
刻t7）、この時、アンドゲート34が“0"信号を出力する
ためインバータ39は“1"信号を出力する。従ってアンド
ゲート30が“1"信号（駆動信号）を出力するため、モー
タドライバ40はポンプモータ３を駆動する（時刻t7）。
これにより、給油ポンプ２が貯油タンク１から油液を汲
上げるため、給油が再開される。

更に給油の進展に伴い、液検知センサ26が燃料タンク
内の液面を検知し“1"信号を出力すると（時刻t8）、こ
の時、アンドゲート34が“1"信号を出力するためインバ
ータ39は“0"信号を出力する。従ってアンドゲート30が
“0"信号（停止信号）を出力するため、モータドライバ
40はポンプモータ３を停止する（時刻t8）。これによ
り、給油ポンプ２が貯油タンク１から油液の汲上げを停
止するため、給油が停止する。

前記液検知センサ26が満タン判定回路35へ“1"信号を
0.5秒以上継続して供給すると、満タン判定回路35は燃
料タンクへの給油が満タンになったと判定し、“0"信号
（ポンプモータ停止信号）を出力する。これにより、モ
ータドライバ40はポンプモータ３へ“0"信号（停止信
号）の供給を継続するため、ポンプモータ３は停止状態
を継続し再駆動されることは無い。

給油マンが給油終了に伴い給油ノズル８の吐出パイプ
24を燃料タンク内から引抜くと、挿入検知センサ27が吐
出パイプ24の非挿入を検知し“0"信号を出力するため、
泡検知センサ23及び液検知センサ26は各々“0"信号を出
力する（時刻t9）。

次いで、給油マンが給油ノズル８をノズル掛け９へ掛
戻すと、ノズルスイッチ10がOFFとなり“0"信号を出力
する（時刻t10）。

［変形例］ 上記実施例では、液検知センサを超音波発信器及び超
音波受信器から構成し、泡検知センサをフォトインタラ
プタから構成し、挿入検知センサをフォトセンサから構
成したが、これらの構成に限定されるものではない。

上記実施例では、満タン判定回路は液検知センサが何
回液検知をしたかの液検知回数に基づき満タン判定を行
う構成としてもよく、また液検知センサから液検知信号
が持続して出力される時間に基づき満タン判定を行う構
成としてもよく、また泡検知センサからの泡検知信号の
出力による給油の中断間隔に基づき満タン判定を行う構
成としてもよい。

上記実施例では、警報器13を給油装置に設ける構成と
したが、給油ノズル８に設ける構成としてもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、車両の燃料タン
クの給油口に対して油液を吐出する給油ノズルと、該給
油ノズルへ油液を供給する給油ポンプを駆動するポンプ
モータと、前記給油ノズルに設けられ前記燃料タンク内
で発生する泡が前記給油口近傍まで達したか否かを検知
する泡検知手段と、前記給油ノズルに設けられ前記燃料
タンク内の油液の液面が前記給油口近傍まで達したか否
かを検知する液検知手段とを具備し、前記給油ノズルか
ら燃料タンク内への油液吐出時に生ずる泡を前記泡検知
手段が検知する都度、ポンプモータを一時停止しつつ前
記液検知手段が燃料タンク内の液面を検知したときにポ
ンプモータの駆動を終了する満タン給油を行うように構
成した給油装置において、前記給油装置本体または給油
ノズルに設けられた報知手段と、満タン給油時に前記泡
検知手段が燃料タンク内の泡を検知する前に、先に前記
液検知手段が燃料タンク内の液面を検知した場合は、駆
動中の前記ポンプモータを引き続き駆動し満タン給油を
継続すると共に、前記報知手段を作動させ満タン給油が
終了していないことを報知する制御手段とを具備する構
成としたので、以下の効果を奏することができる。

燃料タンク内における泡の発生を検知する前は、給油
ノズルの吐出パイプ先端の液検知手段に油液が付着した
場合においても、ポンプモータは引き続き駆動し給油が
継続されるため、従来のように泡検知前に液検知の都度
給油が停止される不具合を防止することができる。これ
により、迅速な満タン給油が可能となり給油作業効率を
向上させることができる。

燃料タンクの液面へ給油ノズルの吐出パイプ先端を入
れた状態での少量給油が可能となるため、燃料タンクが
浅い自動２輪車や原動機付自転車等へ給油する場合に好
適である。

上記の場合のように、自動２輪車や原動機付自転車
等の容量が小さい燃料タンク内へ誤まって大量の給油を
行った場合には、直ちに泡検知手段が作動し給油を停止
させる。これにより、従来のような燃料タンクからの油
類漏出事故を防止でき、安全性の向上を達成することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による給油装置の構成を示す
概略図、第２図は本実施例による給油ノズルの構成を示
す部分断面図、第３図は本実施例の制御系の構成を示す
ブロック図、第４図は本実施例の作用を説明するための
タイムチャートである。 ２……給油ポンプ、３……ポンプモータ、８………給油
ノズル、11……コントローラ（制御手段）、13……警報
器（報知手段）、23……泡検知センサ（泡検知手段）、
26……液検知センサ（液検知手段）、35……満タン判定
回路（制御手段）。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両の燃料タンクの給油口に対して油液を
   吐出する給油ノズルと、該給油ノズルへ油液を供給する
   給油ポンプを駆動するポンプモータと、前記給油ノズル
   に設けられ前記燃料タンク内で発生する泡が前記給油口
   近傍まで達したか否かを検知する泡検知手段と、前記給
   油ノズルに設けられ前記燃料タンク内の油液の液面が前
   記給油口近傍まで達したか否かを検知する液検知手段と
   を具備し、前記給油ノズルから燃料タンク内への油液吐
   出時に生ずる泡を前記泡検知手段が検知する都度、ポン
   プモータを一時停止しつつ前記液検知手段が燃料タンク
   内の液面を検知したときにポンプモータの駆動を終了す
   る満タン給油を行うように構成した給油装置において、 前記給油装置本体または給油ノズルに設けられた報知手
   段と、満タン給油時に前記泡検知手段が燃料タンク内の
   泡を検知する前に、先に前記液検知手段が燃料タンク内
   の液面を検知した場合は、駆動中の前記ポンプモータを
   引き続き駆動し満タン給油を継続すると共に、前記報知
   手段を作動させ満タン給油が終了していないことを報知
   する制御手段とを具備することを特徴とする給油装置。