JP3032854B2 - 軽油系燃料油の給油装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、燃料タンクのベーパを
検出して自動的に油種を判断する機能を備えた給油装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】給油装置は、地下に埋設された貯油タン
クから燃料油を給油ポンプで組み上げ、これを計量しな
がら自動車燃料タンクに吐出するように構成されてい
る。自動車エンジンには軽油を燃料とするものと、ガソ
リンを燃料とするものとの２種類があって、異なる燃料
を使用するとエンジンに障害が生じるため、給油に先立
って自動車燃料タンクからベーパを吸引して、燃料油を
判断し、一致した場合にだけ給油を可能とするようにし
た油種判定機能を備えた給油装置が提案されている。と
ころで、このような機能を利用して当該自動車に適した
燃料油の油種を判断して給油可能とするようにしたとし
ても、給油装置に接続する貯油タンクに異なる油種の燃
料油がローリにより補給されてしまうと、結果として異
なる油種の燃料油を当該自動車に給油してしまうことに
なる。このような問題を解消するために、ローリによる
地下タンクへの燃料油の補給時にはその油種の一致性が
厳重に管理されているが、それでもミスにより異なる油
種の燃料油が地下タンクに混入してしまうことがある。
そしていったん地下タンクに異なる油種の燃料油が注入
されてしまうと、これに気付くまでに時間が掛かるとい
う問題がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】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、特に軽油や灯油の貯油タンクにガソリン等の揮発油
が混入した場合、これを確実に検出することができる軽
油系燃料油の給油装置を提供することである。

【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、貯油タンクの燃料油を気液
分離手段を介して給油ノズルに送液するポンプと、前記
ポンプからの燃料油の吐出を制御する主弁及び燃料タン
ク内のベーパを吸引するベーパ吸排気口を備えた給油ノ
ズルと、前記ベーパに基づいて前記燃料タンクの油種を
判定する油種判定手段とを備えた給油装置において、給
油開始直前には前記ベーパ吸排気口からの、また給油中
は前記気液分離手段からの気体を前記油種判定手段に供
給する手段を備えるようにした。

【０００５】

【作用】給油開始前には燃料タンクのベーパを、また給
油開始後には気液分離手段からのベーパを油種判定手段
に送気して、ベーパ濃度を監視する。軽油や灯油の貯油
タンクに微量なガソリンが混入していても、気液分離手
段では灯油や軽油だけの場合に比較して高い濃度のベー
パが発生するから、灯油や軽油の貯油タンクにガソリン
が混入していることを検出できる。

【０００６】

【実施例】そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例
に基づいて説明する。図１は本発明の一実施例を流路構
成により示すものであって、図中符号１は、ポンプモー
タ２により駆動される給油ポンプで、気液分離手段３を
介して流量計４に接続されている。流量計４は、その吐
出口を流路６により給油ノズルに接続されている。流量
計４には流量パルス発信器８が設けられていて、給油量
を流量パルスに変換して後述する制御装置９に流量信号
を出力できるようになっている。９は前述の制御装置
で、流量パルス発信器８，ノズルスイッチ１０、及び後
述するガスセンサ３０からの信号を受け、またポンプモ
ータ２、表示器１２、報知器１３、後述するエアポンプ
１５、止弁１６に制御信号を出力するように構成されて
いる。

【０００７】１５は前述のエアポンプで、その吸入口が
切換弁１６を介して気液分離手段３のフロート室３ａ
と、大気開放口７に接続され、また吐出口が後述する給
油ノズル２０のエジェクタ４０のエア流入口４７に接続
されている。２０は、ベーパ吸引機構、及びガス検知手
段で、図２，３に示したように給油ノズル２１は、給油
レバー２５により開閉される主弁２６を胴部２７を備
え、管路６に接続されたホース２８からの燃料油をノズ
ル筒先部２９から吐出するように構成された給油ノズル
２１の胴部２７に設けられている。

【０００８】ガスセンサ３０は、この実施例では超音波
の伝搬速度に基づいてベーパ濃度を測定する関係上、一
定の伝幡路長を有する筒状体からなるガスセンサ室３５
に超音波トランスデユーサ３７を収容して構成されてい
る。ガスセンサ室３５の一端にはエジェクタ４０の陰圧
口４１にチューブ４２で接続された第１の開口４３が、
また他端にチューブ４４でノズル筒先部２９のベーパ吸
掃気口４５に接続された第２の開口４６が形成されてい
る。切換え弁３１は、給油レバー２５の先端にバネ５０
により付勢されたレバー５１と、流路５２により主弁室
５３の液圧を受けるダイヤフラム５４のいずれかに押圧
されて移動するとともに、常時はバネ５５により一方に
付勢される作動杆５６を備えている。この作動竿５６に
は弁体５７が設けらていて、図中右方側に位置した状態
ではエジェクタ４０の排気口６０と大気開放口６２との
連通を断ってエアチューブ６３からのエアをガスセンサ
室３５に供給し、また図中左方に位置する状態では、エ
ジェクタ４０の排気口６０と大気開放口６２とを連通さ
せてエジェクタ４０で生じた陰圧をガスセンサ室３５に
作用させるよう構成されている。

【０００９】３２は、給油レバー２５が引上げられた時
点でガスセンサ３０を作動させるレバースイッチで、こ
の実施例ではマイクロスイッチにより構成されていて、
給油レバー２５が引上げられてレバー５１先端の磁性体
５３が対向したときに制御装置９からのセンサ駆動パル
スをガスセンサ３０に供給し、またこの駆動パルスに起
因するエコー信号を制御装置９に出力するものである。
これらの信号の送出は、エアチューブ６３内を挿通させ
たケーブル６４により行われる。このエアーチューブ６
３は、給油ノズル２１と給油装置本体を接続するホース
２８に添設して延長されている。なお、図中符号６５
は、ベーパ吸掃気口４５とガスセンサ室３５とを接続す
る導管を示す。

【００１０】次の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。給油すべ
く給油ノズル２１が取上げられてノズルスイッチ１０が
ＯＮになると（図４ ステップ イ）、表示器１２が帰
零し、エアポンプ１５が作動を開始する（図４ ステッ
プ ロ）。この状態でノズル筒先部２９を燃料タンクに
挿入して給油レバー２５を引上げると、レバー２５先端
の磁性体５３がノズルレバースイッチ３２に対向し、同
時に作動杆５６が図中左方に押込まれる。この結果レバ
ースイッチ３２がＯＮとなり（図４ ステップ ハ）、
また切換え弁３１がａ位置からｂ位置に移動してエジェ
クタ４０の排気口６０が大気に開放される。これにより
エジェクタ４０から陰圧が発生し、ノズル筒先部２９の
ベーパ吸排気口４５から燃料タンクのベーパがガスセン
サ３０のセンサ室３５に流れ込む。

【００１１】前述のノズルレバースイッチ３２のＯＮに
より制御装置９からセンサ３０のトランスデユーサ３７
に駆動パルスが供給され、伝幡時間に基づいてベーパの
濃度が測定される。なお、この実施例ではガスセンサを
超音波トランスデユーサにより構成しているが、炭化水
素の濃度を測定する手段、例えば半導体ガスセンサを用
いても同様に測定できることは明らかである。

【００１２】このようにして所定時間Ｔ1、例えば０．
５秒が経過して（図４ ステップニ）燃料タンクのベー
パが十分にセンサ室３５に流入した時点でもセンサ３０
からの出力がガソリンのベーパ濃度に達しない場合には
（図４ ステップ ヌ）、燃料タンクの油種が軽油であ
るから油種が一致すると判断して、ポンプモータ２をオ
ンにするとともに、切換弁１６を大気開放口７からフロ
ート室３ａに切り替える（図４ ステップ ホ）。これ
により給油ポンプ１からの軽油が燃料タンクに流れ込ん
で軽油の給油が行われる。

【００１３】同時にエアーポンプ１５の吸入口が気液分
離手段３のフロート室３ａに接続されるから、フロート
室３ａのベーパがエアポンプ１５より吸引されてエジェ
クタ４０に流れ込む。給油状態では（図４ ステップ
ヘ）切換弁３１は、主弁室５３の液圧を受けるダイヤフ
ラム５４により位置ｂから位置ａに切り換わるから、フ
ロート室３ａの空気がエジェクタ４０の陰圧供給口４１
を経由してガスセンサ３０に流れ込み、エアチューブ６
５を介して給油ノズル２１のベーパ吸気口４５から大気
に排出される。これによりガスセンサ３０は、貯油タン
クの油種に一致したベーパの流入を受けることになる。
そしてこの状態でセンサ３０からの出力がガソリンのベ
ーパに一致しない場合には（図４ ステップ オ）ポン
プモータ２を引き続いて駆動させる。

【００１４】所定量の給油が終了して給油レバー２５に
より主弁２６が閉じられ、給油ノズル２１がノズル掛け
に戻されてノズルスイッチ１０がオフになると（図４
ステップ ヘ）、制御装置９は、ポンプモータ２をオフ
とし、また切換弁１６を大気開放口７側に切り換える
（図４ ステップ ト）。これによりエアポンプ１５か
らガスセンサ３０に新鮮な大気が供給されてエアーチュ
ーブ６３やガスセンサ室３５のベーパを掃気することが
できる。この状態で所定時間Ｔ2が経過すると（図４
ステップ チ）、エアポンプ１５を停止させて掃気を終
了させる（図４ステップ リ）。

【００１５】一方、一旦給油が開始されて切換弁１６が
フロート室３ａ側に切り換えられて（図４ ステップ
ホ）フロート室３ａのベーパがガスセンサ３０に流れ込
んだ状態で、ガスセンサ３０からの出力がガソリンのベ
ーパ濃度に一致すると（図４ステップ ル）、貯油タン
クにガソリンが混入しているものと判定してポンプモー
タ２をオフにして給油を強制的に停止するとともに、切
換弁１６を作動させてエアチューブ６３やガスセンサ３
０を掃気し、さらに以後の給油動作を不可能にする給油
不可処理を行う（図４ ステップ オ）。ついで、報知
器１３により貯油タンクにガソリンが混入している旨の
報知を行って注意を促す（図４ ステップ ワ）。この
報知に基づいてノズルがノズル掛けに戻されてノズルス
イッチ１０がオフになると（図４ ステップ カ）、報
知を停止する（図４ ステップヨ）。そして所定時間Ｔ
₂が経過した段階で（図４ ステップ チ）、エアポン
プ１５をオフにする。

【００１６】一方、ノズル筒先部２９を燃料タンクに挿
入して給油レバー２５を引上げてノズル筒先部２９のベ
ーパ吸排気口４５から燃料タンクのベーパがガスセンサ
３０のセンサ室３５に流れ込み、所定時間Ｔ1、例えば
０．５秒が経過する以前に（図４ ステップ ニ）燃料
タンクのベーパがガソリンのベーパ濃度に達した場合に
は（図４ ステップ ヌ）、ポンプモータ２を駆動させ
ることなく、報知器１３により油種が異なる旨の報知を
行う（図４ ステップ ワ）。この報知に基づいてノズ
ルがノズル掛けに戻されてノズルスイッチ１０がオフに
なると（図４ ステップ カ）、報知を停止し（図４
ステップ ヨ）、さらに所定時間Ｔ2が経過した段階で
（図４ ステップ チ）、エアポンプ１５をオフにして
掃気を終了する（図４ ステップ リ）。

【００１７】なお、上述の実施例においては給油ノズル
にガスセンサ、及び陰圧発生手段を設けたものに例を採
って説明したが、給油装置本体側にガスセンサ及び陰圧
発生手段を設けたものに対しても同様に構成することが
できる。すなわち、図５において図中符号３０は、前述
のガスセンサで、一端には第１の切換弁Ｖ₁を介してエ
アポンプ１５の吐出口とエジェクタなどの陰圧発生手段
４０の陰圧供給口が接続され、また他端には第２の切換
弁Ｖ₂を介してベーパ導管７６と気液分離室３に接続す
る導管７７が接続されている。ベーパ導管７６は給油装
置本体より導出されたエアチューブ６３を介して給油ノ
ズルに延長されて、給油レバーで操作される主弁２６に
連動する止弁８０を介してノズル筒先部のベーパ吸排気
口４５に連通している。ベーパ導管７６には圧力センサ
７８が接続されていて、ベーパ導管７６の圧力変化によ
って給油開始時点を検出するようになっている。

【００１８】次にこのように構成した装置の動作を図６
に示したフローチャートに基づいて説明する。給油すべ
く給油ノズルが取上げられてノズルスイッチ１０がＯＮ
になると（図６ ステップ イ）、表示器１２が帰零
し、エアポンプ１５が作動を開始する（図６ ステップ
ロ）。エジェクタ４０はエアポンプ１５からのエアの
供給を受けて強い陰圧を発生する。この陰圧は切換弁Ｖ
1、Ｖ2を介してベーパ導管７６に供給される。今の場合
は給油前であるから給油ノズルに設けられている止弁８
０が閉鎖しており、ベーパ導管７６に強い陰圧が発生す
る。この状態でノズルを燃料タンクに挿入して給油レバ
ーを引上げると、給油レバーに連動して止弁８０が開放
されるから、ベーパ吸排気口から燃料タンク内のベーパ
がエアチューブ６３、ベーパ導管７６に流れ込んで圧力
が上昇する（図６ ステップ ハ）。このベーパはさら
に切換え弁Ｖ2を経由してガスセンサ３０に流れ込む。

【００１９】このようにして圧力センサ７８により圧力
上昇が検知されてから所定時間Ｔ3、例えば０．５秒が
経過して（図６ ステップ ニ）燃料タンクのベーパが
十分にガスセンサ３０に流入した時点でもガスセンサ３
０からの出力がガソリンのベーパ濃度に達しない場合に
は（図６ ステップ ヌ）、燃料タンクの油種が軽油で
あるから油種が一致すると判断して、ポンプモータ２を
オンにするとともに、切換弁Ｖ2を気液分離室３側に切
り替える（図６ ステップ ホ）。これにより給油ポン
プ１からの軽油が燃料タンクに流れ込んで軽油の給油が
行われる（図６ステップ ヘ）。この状態では切換弁Ｖ
2の切換わりによりガスセンサ３０とエア導管７６との
接続が断たれ、代わって管路７７を介して気液分離手段
３に接続されるているから、エジェクタ４０により気液
分離手段３のフロート室のベーパがガスセンサ３０に吸
引される。これによりガスセンサ７０は、貯油タンクの
油種に一致したベーパの流入を受けることになる。この
状態でガスセンサ３０からの出力がガソリンのベーパに
一致しない場合には（図６ ステップ ル）ポンプモー
タ２の駆動を継続する。

【００２０】所定量の給油が終了して給油ノズルがノズ
ル掛けに戻されてノズルスイッチが１０がオフになると
（図６ ステップ ヘ）、ポンプモータ２をオフとして
切換弁Ｖ₁、Ｖ₂を切り換える（図６ ステップ ト）。
これによりエジェクタ４０とガスセンサ３０との接続が
断たれ、代わってエアポンプ１５の吐出口に接続され、
またガスセンサ３０の他端が気液分離手段３との接続を
断たれ、代わってベーパ導管７６に接続される。この結
果、エアポンプ１５からの新鮮なエアがガスセンサ３０
を経由してベーパ導管７６に流れ込み、逆止弁８１を通
って給油ノズルのベーパ吸排気口４５から大気に放出さ
れ、ガスセンサ３０やベーパ導管７６に残留しているベ
ーパを掃気する。

【００２１】掃気開始から所定時間Ｔ4が経過すると
（図６ ステップ リ）、制御装置９は、エアポンプ１
５を停止させて掃気を終了させ、また切換弁Ｖ₁を切り
換えてガスセンサ３０とエジェクタ４０とを接続にして
次の給油に備える（図６ ステップ リ）。

【００２２】一方、ポンプモータ２が駆動され、また切
換弁Ｖ₂が気液分離手段３側に切り換えられて（図６
ステップ ホ）、気液分離手段３のベーパがガスセンサ
３０に流れ込んだ状態で、ガスセンサ３０からの出力が
ガソリンのベーパ濃度に一致すると（図６ ステップ
ル）、貯油タンクにガソリンが混入しているものと判定
してポンプモータ２をオフにして給油を強制的に停止す
るとともに、切換弁Ｖ₂を切り換えてガスセンサ３０と
ベーパ導管７６を接続し、さらに以後の給油動作を不可
能にする給油不可処理を行う（図６ ステップ オ）。
ついで、切換弁Ｖ₁を切り換えてガスセンサ３０とエア
ポンプ１５を接続させてガスセンサ３０とベーパ導管７
６の掃気を行い、報知器１３により貯油タンクにガソリ
ンが混入している旨の報知を行う（図６ ステップ
ワ）。

【００２３】この報知に基づいてノズルがノズル掛けに
戻されてノズルスイッチ１０がオフになると（図６ ス
テップ カ）、報知を停止する（図６ ステップ
ヨ）。そして所定時間Ｔ4が経過した段階で（図６ ス
テップ チ）、エアポンプ１５をオフにして掃気を終了
するとともに、切換弁Ｖ₁を切り換えてガスセンサ３０
をエジェクタ４０に接続する（図６ ステップ リ）。

【００２４】一方、ノズル筒先部２９を燃料タンクに挿
入して給油レバー２５を引上げてノズル筒先部２９のベ
ーパ吸排気口４５から燃料タンクのベーパがガスセンサ
３０に流れ込み、所定時間Ｔ3、例えば０．５秒が経過
するまでに（図６ ステップニ）燃料タンクのベーパが
ガソリンのベーパ濃度に達した場合には（図６ ステッ
プ ヌ）、ポンプモータ２を駆動させることなく、切換
弁Ｖ1を切り換えてエアポンプ１５からの新鮮なエアを
ガスセンサ３０に供給して掃気を行い、また報知器１３
により油種が異なる旨の報知を行って注意を行う（図６
ステップワ）。この報知に基づいてノズルがノズル掛
けに戻されてノズルスイッチ１０がオフになると（図６
ステップ カ）、報知を停止し（図６ ステップ
ヨ）、さらに所定時間Ｔ4が経過した段階で（図６ ス
テップ チ）、エアポンプ１５をオフにして掃気を終了
する（図６ ステップ リ）。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
貯油タンクの燃料油を気液分離手段を介して給油ノズル
に送液するポンプと、ポンプからの燃料油の吐出を制御
する主弁及び燃料タンク内のベーパを吸引するベーパ吸
排気口を備えた給油ノズルと、ベーパに基づいて燃料タ
ンクの油種を判定する油種判定手段とを備えた給油装置
において、給油開始直前にはベーパ吸排気口からの、ま
た給油中は気液分離手段からの気体を油種判定手段に供
給する手段を備えたので、特別な設備を必要とすること
なく、かつ給油作業中において軽油や灯油の貯油タンク
への微量なガソリン等の揮発油の混入を確実に検出する
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示す装置の構成図である。

【図２】同上装置に使用する給油ノズルの一実施例を示
す断面図である。

【図３】図２に示した給油ノズルの上面構造を示す断面
図である。

【図４】同上装置の動作を示すフローチャートである。

【図５】本発明の第２実施例を示す装置の構成図であ
る。

【図６】第２実施例の動作を示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１ 給油ポンプ ２ ポンプモータ ３ 気液分離手段 １０ ノズルスイッチ １５ エアポンプ ２６ 主弁 ３０ ガスセンサ ３５ センサ室 ４０ エジェクタ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 貯油タンクの燃料油を気液分離手段を介
   して給油ノズルに送液するポンプと、前記ポンプからの
   燃料油の吐出を制御する主弁及び燃料タンク内のベーパ
   を吸引するベーパ吸排気口を備えた給油ノズルと、前記
   ベーパに基づいて前記燃料タンクの油種を判定する油種
   判定手段とを備えた給油装置において、 給油開始直前には前記ベーパ吸排気口からの、また給油
   中は前記気液分離手段からの気体を前記油種判定手段に
   供給する手段を備えた軽油系燃料油の給油装置。