JP3022636B2

JP3022636B2 - 給油装置

Info

Publication number: JP3022636B2
Application number: JP3183203A
Authority: JP
Inventors: 和宏石橋; 康之根岸; 良行佐藤
Original assignee: Tatsuno Corp
Current assignee: Tatsuno Corp
Priority date: 1991-06-27
Filing date: 1991-06-27
Publication date: 2000-03-21
Anticipated expiration: 2015-03-21
Also published as: JPH054700A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、オクタン価が異なる２
種の燃料油を、目的のオクタン価となるように流量を制
御しながら給油する給油装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】２種の液を一定比率で混合しながら給油
する装置は、例えば特開昭６１−２１４００号公報に示
されたように各液を供給する送液機構にパルスモータに
より弁開度が制御される流量制御弁を備え、送液機構の
流量計測手段により検出された流量の比が設定値となっ
ているか否かを監視し、設定値に対して誤差が存在する
場合には流量制御弁を駆動するパルスモータに１パルス
ずつ出力して弁開度を調整するように構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように各送液機構
からの吐出量の比を設定値と常時比較しながら、誤差が
発生した時点で弁開度を１パルス分ずつ逐次調整してい
るため、流量制御弁や管路の応答遅れにより操作量と実
流量との間にタイムラグが生じて制御系にハンチングが
生じるという問題があった。さらには、各送液機構の合
計吐出量の比を制御パラメータとしているので、混合比
を設定値に一致させるまでに時間を要し、制御途中で給
油が中止された場合には混合比に誤差を含むという問題
があった。本発明はこのような問題に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、制御系にハンテングを
引き起こさせることなく混合比を高い精度で制御するこ
とができる新規な給油装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このような問題を解消す
るために本発明においては、２つの送液手段に設けられ
た流量制御弁からの流体の瞬間流量と設定混合比に対応
する理想の瞬間流量との差分を演算する瞬間流量誤差演
算手段と、前記各制御弁から吐出された流体の積算流量
と設定混合比に対する理想の積算流量との差分を演算す
る流量誤差演算手段と、瞬間流量の差分と積算流量の差
分とに対応させて前記流量制御弁を修正するための弁開
度修正パルス数を格納した記憶手段と、該記憶手段から
読み出した弁開度修正パルス数を各流量制御弁に複数回
に分けて交互に出力して弁開度を修正する弁駆動手段を
備えるようにした。

【０００５】

【作用】各流量制御弁を積算流量の誤差ばかりでなく瞬
間流量をも加味して制御するため、混合比を短時間で設
定値に修正することができて途中で給油が中止された場
合にも設定値に高い精度で一致する混合比の給液を行な
うとともに、２つの流量制御弁を相対的に交互に可及的
に小さな操作量で調整して弁開度調整に伴なう応答遅れ
を小さく抑えてハンチングを防止する。

【０００６】

【実施例】そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例
について説明する。図２は、本発明の一実施例を示すも
のであって、図中符号１は、第１の液体、例えばレギュ
ラーガソリンを計量送出するための送液機構であって、
ポンプモータＰＭ₁に接続されたポンプＰ₁の吸引口に
は、第１の液、例えばレギュラーガソリンを貯蔵する図
示しないタンクに連通し、また吐出口には流量計Ｍ₁を
介して後述する流量制御弁Ｖ₁が接続されている。流量
計Ｍ₁には、流量パルス発信器ＰＬ₁が設けられていて、
瞬間流量例えば０．０１リットルにつき１パルスを制御
装置３に出力するようになっている。流量制御弁Ｖ
₁は、制御装置３からのパルス信号により駆動されるパ
ルスモータＶaに接続されておりパルス数に一致する弁
開度を実現するよう構成されている。

【０００７】２は、第２の液体、例えばハイオクタンガ
ソリンを計量送出する送液機構で、第１の送液機構と同
様に、ポンプモータＰＭ₂に接続されたポンプＰ₂の吸引
口には、第２の液、例えばハイオクタンガソリンを貯蔵
する図示しないタンクに連通し、また吐出口には流量計
Ｍ₂を介して後述する流量制御弁Ｖ₂が接続されている。
流量計Ｍ₂には、流量パルス発信器ＰＬ₂が設けられてい
て、瞬間流量例えば０．０１リットルにつき１パルスを
制御装置３に出力するようになっている。流量制御弁Ｖ
₂は、制御装置３からのパルス信号により駆動されるパ
ルスモータＶbに接続されておりパルス数に一致する弁
開度を実現するよう構成されている。

【０００８】これら送液機構１、２の吐出口は１つの流
路に合流させられてホース５を介してノズル６に接続さ
れている。後述する制御装置３には、レギュラーガソリ
ンとハイオクタンガソリンとの混合比を指令する混合比
設定釦７、ノズルスイッチＳＷ、及びプリセット給油量
を設定するテンキー８と、給液量等の情報を表示する表
示器９が接続されている。

【０００９】図３は、前述の制御装置の一実施例を示す
ものであって、図中符号３は、制御装置を構成している
マイクロコンピュータで、ＣＰＵ１０、ＲＯＭ１１、Ｒ
ＡＭ１２、クロック信号発生器１３、及びインターフェ
ース１４から構成され、インターフェース１４を介して
テンキー８、混合比設定釦７、混合比表示ランプ７a、
流量制御弁駆動用パルスモータＶa、Ｖb、ノズルスイッ
チＳＷ、ポンプモータＰＭ₁、ＰＭ₂流量パルス発信器Ｐ
Ｌ₁、ＰＬ₂、及び表示器９が接続されている。

【００１０】図１は、前述の制御装置の構成を、マイク
ロコンピュータが奏すべき機能でもって示したもので、
図中符号２０、２１は、それぞれ流量パルス発信器ＰＬ
₁、ＰＬ₂からの流量パルスを計数して、各送液機構１、
２から吐出された燃料油の積算流量を算出する計数手段
である。これら各計数手段２０、２１により求められた
積算流量は、加算手段２２により加算されて実給液量と
して表示器９に出力される。

【００１１】２３は、混合比設定手段で、混合比設定釦
７により指令された混合比を信号として出力するもので
ある。２４は、流量誤差演算手段で、各送液機構１、２
に付属する計数手段２０、２１の積算流量と、混合比設
定手段２４の混合比データを受け、両者の差分、つまり
実際に給油されている２種類の燃料油の各積算流量
Ｂ₁、Ｂ₂と、これら２種類の燃料油の合計（Ｂ₁＋Ｂ₂）
と設定された混合比ＲR：ＲHから割出された各燃料油の
目標値、つまり今の給油量で設定された混合比を実現す
るのに必要な各燃料油の積算流量の理想値（Ｂ₁＋Ｂ₂）
・ＲR／（ＲR＋ＲH）、（Ｂ₁＋Ｂ₂）・ＲH／（ＲR＋Ｒ
H）との差ΔＬ＝Ｂ₁−（Ｂ₁＋Ｂ₂）・ＲR／（ＲR＋Ｒ
H）、もしくはＢ₂−（Ｂ₁＋Ｂ₂）・ＲH／（ＲR＋ＲH）
を算出し、これを流量誤差データとして弁駆動手段２５
に出力するように構成されている。

【００１２】２５は前述の弁駆動手段で、給液開始当初
には混合比設定手段２３からの混合比データＲR：ＲHの
入力を受け、この混合比に対応する弁開度に相当する数
のパルス信号を後述する記憶手段２６の第１の領域から
読み出して各流量制御弁Ｖ₁、Ｖ₂に出力し、給油開始後
は所定のインターバルをもって瞬間流量誤差と積算流量
誤差との２種類のデータづいて記憶手段２６の第２領域
にアクセスして、弁開度を修正するために各流量制御弁
Ｖ₁、Ｖ₂に対して交互に可及的に少ないパルス数ずつ、
この実施例では１パルスずつ開弁方向、もしくは閉弁方
向に駆動するように構成されている。

【００１３】この記憶手段２６は、表１に示したように
ノズルからの吐出流量を一定、例えば６０リットル／分
に保ちつつ各送液機構１、２からの流量が混合比に一致
するように各流量制御弁Ｖ₁、Ｖ₂の弁開度を指令する弁
開度パルス数を格納した第１の領域と、表２に示したよ
うに後述する瞬間流量誤差検出手段３０及び流量誤差検
出手段２４からの２つのデータにより開弁度を調整する
パルス数を規定したデータを格納した第２の領域とから
構成されている。

【００１４】

【表１】

【００１５】

【表２】

【００１６】３０は前述の瞬間流量誤差演算手段で、送
液機構１、２の流量パルス発信器ＰＬ₁、ＰＬ₂に接続す
る瞬間流量演算手段３１、３２からの単位時間当りの流
量データと、混合比設定手段２３からの混合比データと
により、瞬間流量比と混合比データの差分を弁開度デー
タとして弁駆動手段２５に出力するように構成されてい
る。

【００１７】次にこのように構成した装置の動作を図４
に示したフローチャートに基づいて説明する。ノズル６
がノズル掛から外されてノズルスイッチＳＷがＯＮにな
ると（ステップイ）、制御装置３は、各送液機構１、
２のポンプモータＰＭ₁、ＰＭ₂を作動させるとともに、
表示器９を帰零させる（ステップロ）。この状態で混
合比設定釦７により所定の混合比ＲR：ＲH、例えばレギ
ュラーガソリンとハイオクタンガソリンを２対１で混合
給油することを指令すると、弁駆動手段２５は、混合比
設定手段２３からの混合比データを受けて、記憶手段２
６の第１の領域からこの混合比に一致するパルス数、こ
の実施例では６２パルス、３５パルスを読出し、これら
を各流量制御弁Ｖ₁、Ｖ₂に出力する。これにより各流量
制御弁Ｖ₁、Ｖ₂は、これから吐出する燃料油の流量比が
２対１となる弁開度に調整される（ステップニ）。

【００１８】この段階で給油レバーが引上げられてノズ
ル６の主弁が開放されると、各送液機構１、２からの燃
料油が流量制御弁Ｖ₁、Ｖ₂からその弁開度に一致した瞬
間流量でノズル６に流れ込み、弁開度データに一致した
混合比ＲR：ＲHで自動車タンクに流入する。これら各燃
料油は、送液機構１、２の流量計Ｍ₁、Ｍ₂により測定さ
れ、各燃料油の積算流量が計数手段２０、２１により演
算され、加算手段２２により全給油量が算出されて表示
器９に表示される。

【００１９】しかし、各瞬間流量演算手段３１、３２か
ら例えば６８パルス／秒、及び３１パルス／秒の信号が
出力された場合は、瞬間流量誤差演算手段３０は、混合
比設定手段２３からの混合比データ２：１と各瞬間流量
演算手段３１、３２からの出力６８パルス／秒、および
３１パルス／秒とにより、設定されている混合比を実現
するための理想値との差分６８−（３１×２）＝６を算
出し、弁駆動手段２５に出力する。この値６パルスは、
混合比２：１を実現するための理想瞬間流量に対して第
１の送液機構１の瞬間流量が６パルス、つまり０．０６
リットル／秒過剰であることを示している。

【００２０】流量誤差演算手段２４は計数手段２０、２
１の流量と混合比設定手段２３からの混合比データに基
づいて混合比の誤差を演算する。例えば、送液機構１の
積算流量が１１．１３リットルつまり１１１３パルス、
また送液機構２の積算流量が５．５１リットルつまり５
５１パルスであるとすると、流量誤差演算手段２４は、
混合比設定手段２３からの混合比データ２：１及び計数
手段２０、２１の積算流量１１１３パルス、５５１パル
スにより誤差を演算する。すなわち、１１１３−（５５
１×２）＝１１を算出する。このデータは、第１の送液
機構１からの積算流量が設定された混合比に対して１１
パルス分、つまり０．１１リットル分過剰であることを
意味する。

【００２１】他方、各送液機構１、２から吐出される燃
料油の瞬間流量は、瞬間流量演算手段３１、３２により
検出されて瞬間流量誤差演算手段３０に出力される。す
なわち、流量パルス発信器ＰＬ₁、ＰＬ₂が共に０．０１
リットル当り１パルスを出力し、またノズルからの瞬間
流量が６０リットル／分に設定されていると、各送液装
置１、２に接続されている瞬間流量演算手段３１は、
（６０リットル／分）／｛（６０秒）×（０．０１パル
ス／リットル）｝×｛２／（２＋１）｝個のパルスを、
また瞬間流量演算手段３２は（６０リットル／分）／
｛（６０秒）×（０．０１パルス／リットル）｝×｛１
／（２＋１）｝個のパルスを１秒当りに出力していれ
ば、正確な混合比で給油されている。

【００２２】弁駆動手段２５は、流量誤差演算手段２４
と瞬間流量誤差演算手段３０により算出された誤差デー
タ１１パルス、及び６パルスに基づいて記憶手段２６か
ら修正データを読み出す（ステップホ）。つまり積算
流量の誤差１１パルスに対応する行と、瞬間流量の誤差
データ６パルスに対応する列との交点から一方の送液機
構１の流量制御弁を５パルス分絞るという修正データを
読み出す。続いて制御装置３は、いずれの送液機構から
の流量が過剰であるかを判定し、第１の送液機構１の流
量が多い場合には（ステップヘ）、さらに直近にいず
れの送液機構の流量制御弁Ｖ₁、Ｖ₂が駆動されたかを判
定する（ステップト）。直近に開弁された流量制御弁
が第１の送液機構１の流量制御弁Ｖ₁である場合には、
第２の送液機構２の流量制御弁Ｖ₂を１パルス分開弁
し、続いて第１の送液機構１の流量制御弁Ｖ₁を１パル
ス分閉弁する。すなわち弁駆動手段２５は、過剰に供給
されているレギュラーガソリンの送液機構１の流量を絞
るべく、１パルス分閉弁させる。次いで不足しているハ
イオクタンガソリンを増量すべく送液機構２の流量制御
弁Ｖ₂を１パルス分開弁させる。さらにレギュラーガソ
リンの流量を絞るべく送液機構１の流量制御弁Ｖ₁を１
パルス分閉弁させる（ステップチ）。

【００２３】このように一方の流量制御弁を１パルス開
弁し、続いて他方の流量制御弁を１パルス閉弁するとい
うように流量制御弁を１パルスずつ交互に開弁、閉弁し
て送液機構１の瞬間流量が５パルス分、つまり０．０５
リットル／秒だけ少なくなるように制御する。このよう
に既に給油された２種類の液の合計量の比だけでなく、
瞬間流量の比を加味して流量制御弁Ｖ₁、Ｖ₂の弁開度を
制御しているため、短時間で設定値となるように混合比
を制御することができる。なお、直近に操作された流量
制御弁が他方の送液機構１の流量制御弁Ｖ₁であった場
合には、流量制御弁Ｖ₂を１パルス分開弁させ、次いで
他方の送液機構１の流量制御弁Ｖ₁を１パルス分閉弁さ
せ、さらに流量制御弁Ｖ₂を１パルス分開弁させるとい
うように（ステップリ）、各送液機構１、２の流量制
御弁Ｖ₁、Ｖ₂を１パルスずつ交互に一方を閉弁、他方を
開弁して相対的に所定の流量差が生じるように制御す
る。この結果、ノズル６から吐出する流量に変化を来す
ことなく、設定された混合比を実現するのに必要な瞬間
流量に調整されることになる。

【００２４】このようにして所定の時間間隔をもって混
合比の誤差を判定して、修正データを読出す（ステップ
ホ）。この結果、第２の液、つまりハイオクタンガソ
リンが過剰となった場合には（ステップヌ）、前述と
同様に直近に操作された流量制御弁とは異なる方の流量
制御弁から１パルスずつ交互に開閉して（ステップル及
至ワ）両送液機構１、２の合計瞬間流量を一定に保ちつ
つ、両者間の流量を調整する。

【００２５】所定量の給油が終了してノズル６がノズル
掛に戻されてノズルスイッチＳＷがＯＦＦになると（ス
テップカ）、流量制御弁Ｖ₁、Ｖ₂を閉弁するととも
に、ポンプモータＰＭ₁、ＰＭ₂を停止させる（ステップ
ヨ）。

【００２６】なお、この実施例においては流量修正時に
１パルスずつ交互に流量制御弁を開閉するようにしてい
るが、修正量に一致する総パルス数を少なくとも複数に
分割し、これを各流量制御弁に交互に与えて、各弁の１
回の制御量を可及的に少なくすることにより同様の作用
効果を奏することは明らかである。つまり、修正量が１
０パルスである場合には、一方の流量制御弁を２パルス
分閉弁し、他方の流量制御弁を２パルス分開弁するとい
う過程を２回、さらに一方の流量制御弁を１パルス分閉
弁し、他方の流量制御弁を１パルス分開弁するという操
作を行なうようにしてもよい。

【００２７】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、２つ
の送液手段に設けられた流量制御弁からの流体の瞬間流
量と設定混合比に対応する理想の瞬間流量との差分を演
算する瞬間流量誤差演算手段と、各流量制御弁から吐出
された流体の積算流量と設定混合比に対する理想の積算
流量との差分を演算する流量誤差演算手段と、瞬間流量
の差分と積算流量の差分とに対応させて流量制御弁を修
正するための弁開度修正パルス数を格納した記憶手段
と、該記憶手段から読み出した弁開度修正パルス数を各
流量制御弁に複数回に分けて交互に出力して弁開度を修
正する弁駆動手段を備えたので、各流量制御弁を積算流
量の誤差ばかりでなく瞬間流量をも加味して制御するた
め、混合比を短時間で設定値に修正することができるば
かりでなく、２つの流量制御弁を相対的に交互に可及的
に小さな操作量で調整して弁開度調整に伴なう応答遅れ
を小さくしてハンチングを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例をマイクロコンピュータが奏
すべき機能でもって示すブロック図である。

【図２】本発明が適用される給油装置の一実施例を示す
構成図である。

【図３】図２に示した装置の信号処理系を示すブロック
図である。

【図４】同上装置の基本動作を示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１、２送液機構３制御装置７混合比設定釦９表示器Ｖ₁、Ｖ₂ 流量制御弁Ｖa、Ｖb 流量制御弁駆動用パルスモータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭61−24400（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−106798（ＪＰ，Ａ) 実開平３−54011（ＪＰ，Ｕ) 特表平２−500664（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B67D 5/00 - 5/56

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】２つの送液手段に設けられた流量制御弁
からの流体の瞬間流量と設定混合比に対応する理想の瞬
間流量との差分を演算する瞬間流量誤差演算手段と、前
記各制御弁から吐出された流体の積算流量と設定混合比
に対する理想の積算流量との差分を演算する流量誤差演
算手段と、瞬間流量の差分と積算流量の差分とに対応さ
せて前記流量制御弁を修正するための弁開度修正パルス
数を格納した記憶手段と、該記憶手段から読み出した弁
開度修正パルス数を各流量制御弁に複数回に分けて交互
に出力して弁開度を修正する弁駆動手段を備えてなる給
油装置。