JP2998783B2 - 給油装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車燃料タンク内に
滞留するベーパ濃度に基づいて燃料油の種類を判別する
機能を備えた給油装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の燃料油には軽油とガソリンとが
あり、油種を誤って給油を行うとエンジンに不都合が生
じる。このため、特公平7-41957号公報に見られるよう
に、給油装置本体に設けた吸引ポンプによって給油ノズ
ルの先端部から給油装置本体のガスセンサ室にベーパを
吸引して自動車燃料タンクの油種を判別するようにした
給油装置が提案されている。

【０００３】このようなガスセンサを給油装置本体側に
設けたものでは、ベーパを引込む管路が長いため、ベー
パがガスセンサに到達するまでに数秒程度の時間がかか
るため、繁忙時には給油作業の能率が低下する等の問題
がある。このような問題を解消するために給油ノズルの
先端にガスセンサー、及びノズルが自動車燃料タンクに
挿入されたことを検知する挿入センサーとを設け、挿入
センサーによりノズルが自動車燃料タンクに挿入されて
から一定時間が経過した段階で、ガスセンサーの出力信
号を取り込んで、油種を判定するように構成された油種
判別機能を備えた給油装置が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような装置によれ
ばノズルが燃料タンクに挿入されて数分の１秒でベーパ
をガスセンサーに到達させることができるため、油種判
定までの時間を短縮することができるものの、給油装置
側にガスセンサーを設けたもののようにベーパが到達す
るまでの遊び時間を利用してガスセンサーの機能をチェ
ックすることができないという不都合がある。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、油種判
定までの時間を短縮するとともに、ガスセンサーの掃気
中にガスセンサーの機能をチェックすることができる新
規な給油装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解消するための手段】このような問題を解消す
るために本発明においては、一端が筒先部のベーパ吸排
気口に接続され、また他端がエアポンプに接続する管路
の途中にガスセンサーを備えた給油ノズルと、前記給油
ノズルの掛け外しを検出するノズルスイッチと、前記給
油ノズルからの油種判定信号に基づいて給油機構を作動
可能ならしめる計量機制御手段を備えた給油装置におい
て、前記ノズルスイッチからの信号により前記エアポン
プを駆動してガスセンサーを一定時間掃気するととも
に、前記掃気の期間中に前記ガスセンサーからの信号の
レベルに基づいて前記ガスセンサーの機能をチェックす
るセンサーチェック手段を備えるようにした。

【０００６】

【作用】ノズルがノズル掛けから外されて自動車燃料タ
ンクにノズルが挿入されるまでの間、またはノズルがノ
ズル掛けに戻された後に実行されるガスセンサーの掃気
工程で、ガスセンサーの出力に基づいてガスセンサーの
機能を検査する。

【０００７】

【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。図１は、本発明の油種判別機能を
備えた給油装置の一実施例を、また図２は、本発明の給
油装置に使用する給油ノズルの一実施例を示すものであ
って、給油ノズル１は、ノズル筒先部２と、胴部３とに
大きく分けられ、筒先部２には、自動車の燃料タンクの
ベーパを吸排気するベーパ吸排気口４が設けられてい
る。

【０００８】一方、胴部３には、給油ホース８を介して
給油ポンプに接続され、給油レバー９により開閉される
主弁１０を設けるとともに、その上面にはセンサーユニ
ット１１を収容して構成されている。

【０００９】このセンサーユニット１１は、給油レバー
９が引かれて主弁１０が開弁したことを検知するレバー
スイッチ９ａと、チューブ１２によりベーパ吸排気口４
に接続するガスセンサー１３と、ガスセンサー１３及び
後部の排吸気口１４にエアフィルター１５を介して接続
する吸排気用のエアポンプ１６と、エアポンプ１６を駆
動するモータ１７、及び給油ノズル側の部材を制御する
ノズル制御手段１８とから構成され、コネクタＣ１、Ｃ
２を介してケーブル１９により給油装置本体側の計量機
制御手段３０に接続されている。

【００１０】制御手段１８を構成しているエアポンプ制
御手段１８Ａは、本体側の計量機制御手段３０からのノ
ズル外し信号を受けて一定時間エアポンプ１６を正転さ
せてガスセンサー１３を掃気し、ノズル筒先部２が自動
車の燃料タンクに挿入され、給油可能状態が検知された
場合に、一定時間エアポンプ１６を逆転してガスセンサ
ー１３にベーパを吸引させ、油種判定後に一定時間エア
ポンプ１６を正転してガスセンサー１３を掃気させ、さ
らには計量機制御手段３０からのノズル掛け信号を受け
て一定時間エアポンプ１６を正転させるものである。

【００１１】センサーチェック手段Ｂは、ノズルスイッ
チ３４がオンとなった時点でガスセンサー１３からの信
号を取り込んで、ガスセンサー１３とエアポンプの機能
の健全さををチェックするものである。油種一致判定手
段１８Ｃは、レバースイッチ９ａからの弁開信号入力後
にガスセンサー１３の信号を取り込んで油種を判定し、
油種登録記憶手段１８Ｄに予め登録されている油種とを
比較して油種の異同を判断し、判断結果を本体側の計量
機制御手段３０に出力するものである。なお、図中符号
２８は、給油レバー９に連動して開閉する弁を、また符
号Ｃ３は、ホース８を接続するカップラを示す。

【００１２】図３は、上述したガスセンサーの一実施例
を示すものであって、図中符号４０は、壁に４１より区
分されて第１、第２のセンサー室４２、４３が形成され
たチャンバで、第１のセンサー室４２は、流路４４に面
する側に窓４２ａが形成されていて、気体不透過性隔膜
５０を介して流路４４に連通されている。

【００１３】また第２のセンサー室４３は、流路４４に
対向する側に窓４３ａが、またセンサー室４３を挟む反
対側に通孔４３ｂが穿設されていて、フィルタ５１を介
して流路４４に連通されており、また逆止弁７を介して
流路５３が接続され、流路５３はバイパス弁２８を介し
て大気に連通されている。

【００１４】第１のセンサー室４２には後述する加熱型
ガス検知素子の感度−温度特性とほぼ同一の抵抗変化を
示す補償用素子４７、たとえば温度検知素子が収容され
ている。

【００１５】また第２のガスセンサー室４３にはベーパ
の濃度に対応して抵抗が変化する加熱型ガス検知素子４
８、例えば半導体ガス検知素子や熱伝導型ガス検知素子
が収容されている。これら補償素子４７及びガス検知素
子４８はそれぞれがリード線４９を介して外部に引き出
されてベーパの濃度に対応した電気信号を出力するよう
にブリッジ接続されている。

【００１６】次に給油装置本体の構成について説明す
る。図中符号２０は、貯油タンクの燃料油を上述の給油
ノズル１に給送する給油ポンプで、ポンプモータ２１に
より駆動され、流量パルス発信器２２を備えた流量計２
３を介して管路２４により燃料油を給油ノズル１に送液
するものである。

【００１７】３０は、前述の計量機制御手段で、給油ノ
ズル１のノズル掛けからのノズルの掛け外しによるノズ
ルスイッチ３４のオン、オフ信号をノズル側のノズル制
御手段１８に出力し、ノズル制御手段１８から油種一致
信号が入力した場合にはポンプモータ２１を作動させ、
流量パルス発信器２２からの流量パルスに基づいて算出
した給油量を表示器３６に出力する。そして、油種不一
致信号が入力した場合にはポンプモータ２１を作動させ
ることなく報知器３５から警報を発するように構成され
ている。

【００１８】なお、図中符号３９は、給油ノズル１のセ
ンサーユニット１１に駆動電力を供給する電源回路で、
バリア等の本質安全回路３８を介してケーブル１９によ
りセンサーユニット１１に接続されている。

【００１９】このように構成した装置の動作を図４のフ
ローチャート、及び図５の線図に基づいて、ガソリン用
の給油装置に例を採って説明する。ノズル掛けからノズ
ル１が外されてノズルスイッチ３４のオン信号が計量機
制御手段３０に入力すると、計量機制御手段３０はノズ
ル制御手段１８にノズルスイッチオン信号を出力し、ま
た表示器３６を帰零する。

【００２０】ケーブル１９を介してノズルスイッチオン
信号がノズル制御手段１８に入力すると（図４ ステッ
プ イ）、エアポンプ制御手段１８Ａは、モータ１７を
正転駆動してエアポンプ１６から所定時間、例えば数秒
間ガスセンサー１３に清浄な空気を供給し、残留してい
るベーパを排出させる（図４ ステップ ロ）。

【００２１】給油レバー９が引き上げられるまでは、バ
イパス弁２８が開弁しているため、エアポンプ１６から
の空気の一部が通孔４３ｂ、逆止弁７を介して外部に排
出され、第２のセンサー室４３のベーパが確実に排出さ
れる。そして加熱型ガス検出素子４８がこの気流に晒さ
れるため、温度が低下する。

【００２２】これによりガスセンサー１３からの信号
が、エアポンプ１６が作動する以前のレベルＬ0から変
化する。一方、ガス検知素子４８が正常に加熱されてい
ない場合や、またエアポンプ１６が作動しない場合に
は、ガスセンサー１３からの信号のレベルは変化しな
い。

【００２３】センサーチェック手段１８Ｂは、このレベ
ル変化に基づいてガス検知素子４８、及びエアポンプ１
６が正常であるか否かを判定する（図４ ステップ
ハ、ニ）。

【００２４】このチェックによりガスセンサー１３が正
常であることが確認できた場合は、エアポンプ制御手段
１８Ｂは、エアポンプ１６を逆転駆動してガスの検知を
実行する（図４ ステップ ホ、ヘ）。ガスセンサー１
３にベーパ吸排気口４から外気が取り込まれる。この
時、逆止弁７により通孔４３ｂが封鎖されるため、大気
の取り込みはベーパ吸排気口４を介してだけで行なわれ
る。なお、このチェックによりガスセンサー１３やエア
ポンプ１６に異常が見つかった場合には、異常出力が計
量機制御手段３０に出力され（図４ ステップ オ）、
報知器３５により油種判定が不能である旨の報知がなさ
れる。

【００２５】給油ノズル１が自動車燃料タンクに挿入さ
れると、エアポンプ１６の負圧により自動車燃料タンク
のベーパが吸引され、チューブ１２を通ってガスセンサ
ー１３の流路４４に流入する。そしてベーパは流路４４
からセンサー室４３の窓４３ａを介して拡散によりセン
サー室４３に流入することになる。したがって、ガス検
知素子４８は気流による温度変化をほとんど受けること
が無い。

【００２６】ガスセンサー１３は、ガス検知素子４８に
隔壁４１を介して隣接する補償素子４７で温度特性が補
償されたガス検知素子４８により検出されたベーパの濃
度に対応したレベルＬgの信号を出力する。

【００２７】給油レバー９が引き上げられると、レバー
スイッチ４９ａから信号が出力し（図４ ステップ
ト）、かつバイパス弁２８が閉弁される。油種一致判定
手段１８Ｃは、ガスセンサー１３からの信号により自動
車燃料タンクの油種を判定し、また登録油種記憶手段１
８Ｄに登録されている油種、今の場合はガソリンを示す
データと比較する（図４ ステップ チ）。

【００２８】比較の結果、油種の一致が確認された時
は、油種一致判定手段１８Ｃは、計量機制御手段３０に
油種一致信号を出力する（図４ ステップ リ）。また
エアポンプ制御手段１８Ｂはエアポンプ１６を一定時間
正転駆動してガスセンサー１３のベーパを排出させる。
なお、給油中は、バイパス弁２８の閉弁により、掃気は
全てベーパ吸排気口４を介して行われるため、燃料油が
ガスセンサー１３まで上昇するのが防止される。

【００２９】計量機制御手段３０は、ノズル制御手段１
８からの油種一致信号を受けてポンプモータ２０を駆動
して給油を実行する。

【００３０】このようにして所定量の給油が終了して給
油レバー９が元の位置に戻されると、バイパス弁２８が
開弁する。ノズル１がノズル掛けに戻されてノズルスイ
ッチ３４がオフになると、計量機制御手段３０はポンプ
モータ２１をオフとし、ノズルスイッチオフ信号をノズ
ル制御手段１８に出力する。

【００３１】ノズル制御手段１８は、ノズルスイッチオ
フ信号の入力を受けて（ステップヌ）エアポンプ１６を
所定時間正転させて（図 ステップ ル）ガスセンサー
１３内のベーパを掃気し、次の油種判定に備える。

【００３２】一方、油種判定の結果、自動車燃料タンク
の油種が一致しなかった場合には（図４ ステップ
チ）、異油種信号が出力され（図４ ステップ ワ）計
量機制御手段３０は、報知器３５により油種が相違する
旨の報知を行い、油種の確認を促す。

【００３３】油種の相違に気がついてノズル１がノズル
掛けに戻されてノズルスイッチ３４がオフになると（図
４ ステップ カ）、計量機制御手段３０は報知を停止
する。また、ノズル制御手段１８は、ノズルスイッチオ
フ信号の入力によりエアポンプ１６を一定時間正転させ
てガスセンサー１３のベーパを掃気する（図４ ステッ
プ ヨ）。

【００３４】なお、上述の実施例においては、ノズル掛
けからノズル１が外された給油当初にガスセンサー１３
の機能をチェックするようにしているが、給油終了後に
チェックするようにしてもよい。

【００３５】すなわち、ノズルスイッチがオンとなった
時点では（図６ ステップ イ）、エアポンプ１６を正
転させて（図６ ステップ ロ）掃気を実行し、ついで
エアポンプ１６を逆転駆動してガスセンサー１３に外気
を取り込む（図６ ステップニ）。ノズル１が自動車燃
料タンクに挿入されてレバー９が引き上げられてレバー
スイッチ９ａがオンとなった時点で（図６ ステップ
ホ）、油種の判定を実行する（図６ ステップ ヘ、
ト）。油種が一致している場合には給油を実行する。

【００３６】そして給油終了後にノズルスイッチ３４が
オフとなったことを信号として（図６ ステップ
チ）、エアポンプ１６を正転駆動して（図６ ステップ
リ）掃気を行う。この掃気のためにガスセンサー１３
にエアが流れ込んでいる状態でセンサー１３の出力を取
り込み（図６ ステップ ヌ）、前述と同様の手法でセ
ンサー１３の機能を判定し（図６ ステップ ル）、異
常が判明した場合には異常出力（図６ ステップ オ）
を出し、次の給油前に検査を促すようにしてもよい。

【００３７】なお、油種が不一致の場合には異油種信号
を出力し（図６ ステップ ワ）、油種の違いに気が付
いてノズル１ノズル掛けに戻されてノズルスイッチ３４
がオフとなった時点でエアポンプ１６を正転させて掃気
を実行する（図６ ステップワ、カ、ヨ）。

【００３８】

【発明の効果】以上、説明したように本発明において
は、一端が筒先部のベーパ吸排気口に接続され、また他
端がエアポンプに接続する管路の途中にガスセンサーを
備えた給油ノズルと、給油ノズルの掛け外しを検出する
ノズルスイッチと、給油ノズルからの油種判定信号に基
づいて給油機構を作動可能ならしめる計量機制御手段を
備えた給油装置において、ノズルスイッチからの信号に
よりエアポンプを駆動してガスセンサーを一定時間掃気
するとともに、掃気の期間中にガスセンサーからの信号
のレベルに基づいてガスセンサーの機能をチェックする
センサーチェック手段を備えたので、油種判定までの時
間を短縮するとともに、ガスセンサーの機能を確実にチ
ェックすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の給油装置の一実施例を示す構成図であ
る。

【図２】同上装置に使用する給油ノズルの一実施例を示
す図である。

【図３】ガスセンサーの一実施例を示す図である。

【図４】同上装置のノズル制御手段の動作を示すフロー
チャートである。

【図５】同上装置におけるガスセンサーからの信号の変
化を示す線図である。

【図６】本発明の第２の実施例におけるノズル制御手段
の動作を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ 給油ノズル ４ ベーパ吸排気口 ７ 逆止弁 ９ 給油レバー ９ａ レバースイッチ １０ 主弁 １１ センサーユニット １３ ガスセンサー １６ エアポンプ １８ ノズル制御手段 ４０ チャンバ ４１ 隔壁 ４２、４３ センサー室 ４２ａ、４３ａ 窓 ４３ｂ 通 孔 ４４ サンプリング流路 ４７ 補償素子 ４８ 加熱型ガス検知素子 ５０ 隔膜 ５１ フィルタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−102596（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−69399（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−294795（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−286756（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−26400（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−61100（ＪＰ，Ｕ) 特公 平７−41956（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B67D 5/32 B67D 5/378

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端が筒先部のベーパ吸排気口に接続さ
   れ、また他端がエアポンプに接続する管路の途中にガス
   センサーを備えた給油ノズルと、前記給油ノズルの掛け
   外しを検出するノズルスイッチと、前記給油ノズルから
   の油種判定信号に基づいて給油機構を作動可能ならしめ
   る計量機制御手段を備えた給油装置において、 前記ノズルスイッチからの信号により前記エアポンプが
   駆動されて前記ガスセンサーを一定時間掃気するととも
   に、前記掃気の期間中に前記ガスセンサーからの信号の
   レベルに基づいて前記ガスセンサーの機能をチェックす
   るセンサーチェック手段を備えていることを特徴とする
   給油装置。
2. 【請求項２】 前記ノズルスイッチからの信号は、前記
   ノズルがノズル掛けから外されたときに出力される信号
   である請求項１の給油装置。
3. 【請求項３】 前記ノズルスイッチからの信号は、前記
   ノズルがノズル掛けに戻されたとき出力される信号であ
   る請求項１の給油装置。
4. 【請求項４】 前記チェック手段は、前記ガスセンサー
   を構成する加熱型ガス検知素子の前記掃気の期間中にお
   ける温度降下による信号レベルの変化に基づいて判定す
   る請求項１の給油装置。
5. 【請求項５】 前記ガスセンサーは、ベーパ吸引用流路
   に対向する窓を備えた第１、第２のセンサー室を備えた
   チャンバに、前記各センサー室に補償素子と加熱型ガス
   検知素子とを収容し、また前記第１のセンサー室の前記
   窓には気体不透過性隔膜が、第２のセンサー室の前記窓
   には気体透過性を備えたフィルタが設けられ、さらに前
   記第２のセンサー室には逆止弁を介して大気に連通する
   通孔が設けられている請求項１の給油装置。
6. 【請求項６】 前記第１のセンサー室と第２のセンサー
   室が隔壁を介して接している請求項５の給油装置。