JP2868599B2 - 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、自動車燃料タンクの油種を自動的に判別し
て、油種が適合する場合にだけ給油を許可する給油装置
に関する。

（従来の技術） 自動車には、その燃料としてガソリンを使用するもの
と、軽油を使用するものの二種類があり、異なった燃料
を使用した場合には、エンジンが重大な障害を受けるこ
とになる。

このため、給油に先立って自動車の燃料タンク内のベ
ーパをガスセンサに吸引してベーパの濃度を測定し、こ
の結果に基づいて燃料タンク内の油種を判定し、給油ノ
ズルの油種と一致する場合にだけ給油を可能ならしめる
ようにした給油装置が提案されている（特開平１−1999
00号公報）。このような装置にあっては、給油ステーシ
ョンに設備されているエア源から給油装置までを管路に
より接続し、給油装置本体内の真空エジェクタにエアを
供給してベーパ吸引用の負圧や、ベーパ排気用の圧縮空
気を発生させるようになっている。

このため、給油ステーションに設備されているエア源
から給油装置までエアを導くための配管を必要とし、配
管工事に伴うコスト上昇を招くという問題があった。

このような問題を解消するため、第９図に示したよう
な容積式ポンプをエア源、及び負圧源に使用した給油装
置が提案されている。

すなわち、ポンプケースＡをダイヤフラムＢにより２
つのポンプ室Ｃ、Ｄに分割し、各ポンプ室Ｃ、Ｄに吸気
弁Ｅ、Ｆと排気弁Ｇ、Ｈを設け、吸気弁Ｅ、Ｆ同士、ま
た排気弁Ｇ、Ｈ同士を接続して２位置５ポート切換弁Ｊ
を介して、エア取入口Ｋ、サンプリング流路Ｌ、及びノ
ズル収容凹部のエア噴出口Ｍに切換接続するようになっ
ていた。

（発明が解決しようとする課題） このような構成によれば、切換弁Ｊを操作することに
より、ポンプの吸気弁Ｅ、Ｆにサンプリング流路Ｌを接
続して、自動車タンク内のベーパをガスセンサＰに導
き、また燃料油の油種判定が終了した時点で、切換弁Ｊ
を操作してポンプの吸気弁Ｅ、Ｆにエア取入口Ｋを、排
気弁Ｇ、Ｈにサンプリング流路Ｌを接続して、サンプリ
ング流路Ｌ内のベーパを掃気することができ、しかもス
テーション内のエア源からの配管工事を不要とすること
ができるという利点があるものの、流路切替のために機
構が複雑な５ポート弁Ｊが必要になるという問題があ
る。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであっ
て、その目的とするところは、ベーパ吸引用の負圧と、
ベーパ掃気用の正圧との切換えのための流路構造を簡素
化することができる新規な油種判定用のサンプリング機
構を備えた給油装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） このような問題を解決するために本発明においては、
ガスセンサによりベーパ濃度を測定して自動車燃料タン
クに収容されている燃料油の油種を判定する給油装置に
おいて、ベーパのサンプリング手段を、ダイヤフラムに
よりポンプケースを第１、及び第２のポンプ室に分割す
るとともに、第１、第２のポンプ室にそれぞれ吸気弁と
排気弁を設けた容積式ポンプと、第１、第２のポンプ室
の吸気弁を切換弁及びガスセンサを介して給油ノズルの
ベーパ吸排気口に、第２のポンプ室の排気弁を切換弁を
介して給油ノズルのベーパ吸排気口に接続するようにし
た。

（発明の作用） 第１のポンプ室に発生する負圧は切換弁の一方の流路
を介して給油ノズルのベーパ吸排気口に作用して自動車
燃料タンク内のベーパをサンプリング流路に吸引するこ
とになる。また切換弁が切換えられると、第２のポンプ
室から吐出するエアは切換弁の他方の流路を介してベー
パ吸排気口から吐出され、ガスセンサーやサンプリング
流路等を掃気する。さらに、第１のポンプケースから吐
出するエアはノズル収容凹部のエア噴出口から常時吐出
している。

（実施例） そこで、以下に本発明の詳細を図示した実施例に基づ
いて説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すものであって、図中
符号１は、給油ポンプで、吐出口に流量計２が接続さ
れ、ホース３を介して給油ノズル４に連通させられてい
る。流量計２には、流量パルス発信器５が設けられてい
て、これからの流量パルスを制御装置６で給油量に変換
して表示器７に表示するようになっている。

10は、容積式ポンプの一種であるダイヤフラム式ポン
プで、モータ11により駆動されるようになっている。

第２図は、前述のダイヤフラム式ポンプを中心として
ベーパサンプリング機構の一実施例を示すものであっ
て、図中符号10はダイヤフラムを使用した容積式ポンプ
で、ポンプケースを第１と第２のポンプ室21、22に２分
するようにダイヤフラム23が設けられ、各ポンプ室21、
22には吸気弁24、25と排気弁26、27が設けられている。
ダイヤフラム23は、伸縮性シール部材28を介して外部の
作動杆29の一端に連結されており、作動杆29の他端に接
続する往復動モータ11により往復運動されるようになっ
ている。

第１のポンプ室21は、吸気弁24に吸気管31を介して３
ポート２位置切換弁32と、リリーフ弁33を介して第２の
ポンプ室22の吸気弁25が接続され、また排気弁26に導管
34を介してノズル収容凹部35のエア噴出口36に連通され
ている。第２のポンプ室22は、吸気弁25にフィルタ37を
介してエア取入口38に連通され、また排気弁27は排気管
30を介して３ポート２位置切換弁32に接続され、さらに
両弁25、27間にはリリーフ弁39が接続されている。

この切換弁32は、常時はａ位置に、また付勢された場
合にはｂ位置に移動し、ａ位置においては導管31をガス
センサー40に接続し、またｂ位置においては第２のポン
プ室22の排気弁27をガスセンサー40に接続するようにな
っている。

41は、給油ホースに沿って設けられたエアチューブ
で、一端がガスセンサー40に、また他端が、第３図に示
したようにノズルレバー42に連動する切換弁43に接続さ
れ、ここからベーパ吸引管44を介してノズル筒先部45の
開口近傍のベーパ吸排気口46に接続されている。

次にこのように構成した装置の動作を第４図に示した
ようにフローチャートに基づいて説明する。

ノズル掛けからノズル４が外されてノズルスイッチ47
がONになると（ステップ イ）、制御装置６は、表示器
７を帰零し、容積式ポンプ10のモータ11を作動させる
（ステップ ロ）。これにより第１のポンプ室21で発生
した負圧だけが吸気管31を通ってガスセンサ40、及びエ
アチューブ41に作用する。この時点ではノズルレバー42
が引き下ろされたままなので、切換弁43がａ位置にいて
閉止しており、したがってエアチューブ41に大きな負圧
が作用し、圧力スイッチ49がONとなって信号が出力され
る（ステップ ハ）。

この状態で、ノズル４の筒先部45を自動車の燃料タン
クに挿入してノズルレバー42を引上げると、主弁48が開
き、同時にレバー42に連動して切換弁43がｂ位置に移動
させられてサンプリング流路が開放される。これにより
ベーパ吸排気口46から燃料タンク内のベーパがエアチュ
ーブ41に流れ込んで、エアチューブ41の圧力が上昇し
て、圧力スイッチ49がOFFとなる（ステップ ニ）。制
御装置６は、圧力スイッチ49からの信号によりサンプリ
ングが開始されたことを検知する。

自動車燃料タンク内のベーパは、容積式ポンプ10に吸
引されてガスセンサ40に流れ込み、ガスセンサ40からの
出力が、時間とともに上昇する。所定時間ΔT1が経過し
た時点で（ステップ ホ）、制御装置６は、ガスセンサ
40からの信号を取込んで（ステップ ヘ）、予め定めら
れている燃料油毎の濃度データと比較する。

すなわち、燃料油がガソリンの場合には、燃料タンク
内の有機ガス成分の濃度が高いから、ガスセンサ40から
は高い濃度を示す信号が出力し（第６図Ｉ）、また軽油
はガソリンよりも沸点が高いため、燃料タンク内の有機
ガス成分の濃度が低く、ガスセンサ40からは低い濃度を
示す信号が出力する（同図II）。

この比較の結果、ガソリン、もしくは軽油と明確に判
定され（ステップ ト）、かつこの給油ノズルに登録さ
れている油種と一致した場合には（ステップ チ）、切
換弁32をｂ位置に移動させて第２のポンプ室22の排気弁
27からのエアをエアチューブ41に供給し、給油ポンプ１
を作動させて給油を開始させる（ステップ リ）。容積
式ポンプ20の排気弁27からのエアは、ガスセンサ40を通
ってエアチューブ41、そしてノズル４のベーパ吸排気口
46に流れ込み、サンプリング流路を掃気してガスセンサ
40の劣化を防止するとともに、給油中に燃料油がベーパ
吸排気口46に流れ込むのを防止する。

給油量が所定量に達してノズルレバー42が引下げられ
ると、主弁48が閉止して給油が停止し、レバー42に連動
する切換弁43は、ａ位置に移動して逆止弁に接続され
る。

ノズル４がノズル掛けに戻されてノズルスイッチ47が
OFFになると（ステップ ヌ）、給油ポンプ１が停止
し、容積式ポンプ10を高速運転する（ステップ ル）。
所定時間ΔT2の間さらに容積式ポンプ10が高速運転を続
ける（ステップ ヲ）。これにより、第２のポンプ室22
の排気弁27からノズル筒先部45のベーパ吸排気口46にエ
アが流れ込み、サンプリング流路の掃気とノズル筒先部
45に付着している燃料油の排除を行ない、所定の時間Δ
T2が経過した段階でモータ11が停止し、切換弁32を切替
える（ステップ ワ）。

一方、油種判定の結果、ガソリンとも軽油とも明確に
判定できない場合には（ステップ ト）、切換弁32を切
替えて排気管30をエアチューブ41に接続して、容積式ポ
ンプ10のモータ11を低速運転した状態で報知器50を作動
させて（ステップ カ）油種の確認を促す。

すなわち前回の給油でノズル筒先部45内に残留してい
た少量のガソリンが軽油車の燃料タンクに垂れた場合に
は、燃料タンク内のベーパ濃度が軽油判定レベルL₁より
も大きく、またガソリン判定レベルL₂より低い値まで一
時的に上昇するため、ガスセンサ40はガソリン車と軽油
車のガス濃度の中間のレベルの信号（第６図III）を出
力することになる。このため、制御装置６はいずれの油
種とも判定できなくなる。

この油種判定不能の報知によりノズル４がノズル掛け
に戻されてノズルスイッチ47がOFFになると（ステップ
ヨ）、容積式ポンプ10を高速運転させる（ステップ
ヨ）。

なお、この実施例においては、ノズルレバー42の引下
げによるサンプリング開始時点を圧力スイッチ49で検出
するようにしているが、第７図に示したように容積式ポ
ンプ10を駆動するモータ11を電流検出器51を介して電源
に接続し、モータ11の負荷電流の変化から検出しても同
様の作用を奏することは明らかである。

すなわち、第８図に示したように、ノズル掛けからノ
ズルが外された時点では、ノズルレバー42が引き下ろさ
れたままで切換弁43が閉止しているので、容積式ポンプ
10には大きな負荷が掛ることになり、モータ11の負荷電
流が大きくなっている（第８図T₁）。この状態でノズル
筒先部45を自動車燃料タンクに挿入してノズルレバー42
を引上げると、ノズルレバー42に連動して切換弁43が開
いてサンプリング流路が開放される。これによりベーパ
吸排気口46からベーパがサンプリング流路に流れ込み、
容積式ポンプ10の負荷が小さくなり、モータ11の負荷電
流がΔＩだけ減少する（T₂）。この電流減少を電流検出
器51で検出することによりノズルレバーの引上げられた
時点で、つまりサンプリング開始時点を検知することが
できる。

（発明の効果） 以上、説明したように本発明においては、ガスセンサ
によりベーパ濃度を測定して自動車燃料タンクに収容さ
れている燃料油の油種を判定する給油装置において、ベ
ーパのサンプリング手段を、ダイヤフラムによりポンプ
ケースを第１、及び第２のポンプ室に分割するととも
に、第１、第２のポンプ室にそれぞれ吸気弁と排気弁を
設けた容積式ポンプと、第１、第２のポンプ室の吸気弁
を切換弁及びガスセンサを介して給油ノズルのベーパ吸
排気口に、第２のポンプ室の排気弁を切換弁を介して給
油ノズルのベーパ吸排気口に接続したので、第１のポン
プ室に発生する負圧と、第２のポンプ室から吐出するエ
アを、構造が簡単で、かつ安価な３ポート２位置電磁弁
でもってサンプリング流路に切換えて供給することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す装置の構成図、第２図
は同上装置の流路構成の要部を示す管路図、第３図は給
油ノズルの一実施例を示す断面図、第４図は同上装置の
動作を示すフローチャート、第５、６図はそれぞれ同上
装置の動作を示すタイミング図と、ガスセンサ出力の変
化を示す線図、第７図は本発明の他の実施例の要部を示
す要部管路図、第８図は第７図の装置における容積式ポ
ンプを駆動するモータの負荷電流を示す線図、第９図は
容積式ポンプを用いた従来の給油装置のサンプリング流
路を示す流路図である。 １……給油ポンプ、２……流量計 ３……給油ホース、４……給油ノズル ５……流量パルス発信器、６……制御装置 ７……表示器、10……容積式ポンプ 11……モータ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ガスセンサによりベーパ濃度を測定して自
   動車燃料タンクに収容されている燃料油の油種を判定す
   る給油装置において、ベーパのサンプリング手段を、ダ
   イヤフラムによりポンプケースを第１、及び第２のポン
   プ室に分割するとともに、第１、第２のポンプ室にそれ
   ぞれ吸気弁と排気弁を設けた容積式ポンプと、第１、第
   ２のポンプ室の吸気弁を切換弁及びガスセンサを介して
   給油ノズルのベーパ吸排気口に、第２のポンプ室の排気
   弁を切換弁を介して給油ノズルのベーパ吸排気口に接続
   してなる給油装置。