JP3040422B2 - 油種判別機能を有する給油装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車の燃料タンク内に滞留している燃料
油蒸気を分析して、補給すべき燃料油の種類を自動的に
判別するようにした給油装置に関する。

（従来技術） 自動車の燃料タンク内に滞留している燃料蒸気、いわ
ゆるベ−パを分析して補給すべき燃料油の種類を自動的
に判定するようにした給油装置は特開昭64−58697号公
報に示されている。このものは、タンク内のベ−パを吸
引する管路の途中にガスセンサ−を配置して、ガスセン
サ−からの信号が出力した時点で、燃料油の種類を判定
するように構成したものである。

ところが、この種の装置では、油種判定後の掃気によ
り燃料油の蒸気を爆発限界近くまで薄めて、周囲をきわ
めて危険な状態にしてしまうといった問題を有している
ほかに、つぎの給油操作に迅速に対応し得ないといった
問題をも有している。

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、安全にしかもつぎの給油に迅速
に対応することのできる新規な油種判別機能を備えた給
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） すなわち本発明はこのような問題を解決するための給
油装置として、油種判別センサを有しかつ給油ノズル先
端に開口した導管と、この導管内を負圧にして燃料油の
蒸気を吸引する吸気手段と、この導管内を正圧にして該
導管内を掃気する掃気手段と、給油ノズルのノズル掛け
への掛け外しに連動して作動する手動操作可能位置に配
設された吸気手段作動用の第１のノズルスイッチ及び手
動操作不能位置に配設された掃気手段作動用の第２のノ
ズルスイッチとからなるものである。

（作用） このように構成したことにより、給油を行うためにノ
ズル掛けから給油ノズルを外すと、給油装置は燃料油蒸
気を吸引し排出して、油種判別とセンサ保護のための管
路内掃気を自動的に行う。また、繁忙時等においては、
第１のスイッチを手動で操作することにより、掃気工程
を省いたつぎの油種判別のための吸気操作を行って、短
い時間での油種判別と給油操作により、車さばきをスム
−ズに行うと同時に、掃気のためのエアが燃料タンク内
に流入するのを阻止して、爆発限界値に近い燃料油蒸気
の発生を未然に防ぐ。

（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なす給油装置を示したも
のである。

図において符号１は、地下タンク内の燃料を給油ノズ
ル20に給送する給油ポンプで、ここから流量計２を介し
て給油ホ−ス３の一端に接続しており、また、流量計２
には、流量パルス発信器４が取り付けられていて、これ
からの信号は、制御装置５により給油量に変換されて表
示器６に表示されるように構成されている。

10は、負圧及び正圧の発生と油種の判別を行う部分
で、この部分については後に詳しく説明するが、ここで
は、一端が圧縮空気供給源11に接続したエア導管12が延
びてきていて、このエア導管12には、圧縮空気供給源11
側から順に、常閉型の第１の弁V₁と、常開絞り型の第２
の弁V₂と、常開型の第３の弁V₃が配設され、また、この
エア導管12の第２の弁V₂と第３の弁V₃の間には、圧力検
出器14と、ガスセンサ−室15を介して給油ノズル20に達
するベ−パ導管13が接続している。

SW₁は、ノズル掛け８に設けた第１のノズルスイッチ
で、給油ノズル20を掛けても、あるいは手で押圧操作し
ても作動するように構成されている。これに対してSW₂
は、給油装置本体内部に設けた第２のノズルスイッチ
で、給油ノズル20をノズル掛け８に掛けた際に第１のノ
ズルスイッチSW₁より先に作動するようにノズル掛けの
奥の方に設けられている。

なお、図中符号７は制御装置５からの信号により作動
する警報器、Ｍは給油ポンプ１を駆動するポンプモ−タ
を示している。

第２図は、負圧及び正圧の発生と油種の判別を行う部
分10、つまり第１図において２点鎖線で囲んだ部分の構
造を示したもので、エア導管12に配設された第１、第
２、第３の各弁V₁、V₂、V₃は、いずれも制御装置５から
の信号により動作する電磁弁として構成され、第１の弁
V₁を励磁することによりベ−パ導管13内を負圧にしてこ
れにベ−パの吸引作用を、また、第１の弁V₁および第３
の弁V₃を励磁することによりベ−パ導管13内に圧縮空気
源11からのエアを直接導入してベ−パの排出掃気作用
を、さらに全ての弁V₁、V₂、V₃を励磁することにより、
ベ−パ導管13内を弱い正圧となしてベ−パの流入を断つ
ように構成されている。

ベ−パ導管13の途中に配設した圧力センサ−室14に
は、ケ−シングの内部を２つの部屋14b、14cに分割する
ダイヤフラム14aが設けられていて、一方の部屋14bは、
枝管14dを介してベ−パ導管13に接続し、またこの部屋1
4bには、ダイヤフラム14aの変形を検出する圧力スイッ
チSW₃が設けられていて、管路13内が負圧となった際に
ダイヤフラム14aをこの圧力スイッチSW₃に当接させて作
動させるように構成されている。これに対してガスセン
サ−室15には、ベ−パを構成している炭化水素系のガス
に感応して信号を出力するガスセンサ−GSが収容されて
いる。

第３図は給油ノズル20を示したものであって、符号21
は内部に主弁22を配設した胴部で、この胴部21一端はホ
−ス３を介して給油ポンプ１に接続し、また他端にはノ
ズル管24が設けられている。25は、主弁22の下端を押上
げて開弁状態にするレバ−で、このレバ−25の先端は、
ベ−パ吸引管26の管路を開閉する止弁操作用の操作部材
28と常時当接している。

上述したベ−パ吸引管26は、一端がベ−パ導管13を介
してガスセンサ−室15に、また他端はノズル管24に沿っ
てその先端部に開口している。また、このベ−パ吸引管
26の一部に設けた止弁27は、後端に作用するバネ27aに
付勢されて給油停止時にベ−パ吸引管26の管路を閉塞
し、また給油時には、レバ−25により押下げられた操作
部材28の案内面28aに押されてベ−パ吸引管26の管路を
開放するように構成されている。29はこの止弁27をバイ
パスする管で、ここには、ベ−パ導管13側の圧力が正圧
となったときに開弁する逆止弁30が設けられている。な
お、図中符号31はレバ−25の後端をラッチするラッチ部
を示している。

次に、このように構成した装置の動作を第４図に示し
たフロ−チャ−トに基づいて説明する。

ノズル掛け８から給油ノズル20を外すと、第１のノズ
ルスイッチSW₁がONになり（ステップ イ）、制御装置
５は、表示器６を帰零させるとともに、第１の弁V₁を励
磁してこれを開放する（ステップ ロ）。これにより、
圧縮空気はエア導管12に流れ込んで、ジェット作用によ
りこの導管12に接続したベ−パ導管13の内部を負圧にす
る。

一方、この時点ではまだレバ−25が下げられたままに
なっているので、ベ−パ吸引管26に設けた止弁27は閉じ
られている。このため、ベ−パ導管13内には強い負圧が
作用し（第５図の領域Ｉ）、圧力センサ−室14のダイヤ
フラム14aは、圧力スイッチSW₃の側に撓んでこれと当接
し、ここから負圧検出信号が出力する（ステップ
ハ）。

この状態のもとで、つぎにノズル管24を自動車の燃料
タンクに挿入してレバ−25を引上げると、主弁22の開放
とともに、レバ−25の先端に当接している操作部材28は
押下げられ、これに伴って止弁27はベ−パ吸引管26の管
路を開放し、ベ−パ導管13内の圧力を上昇させる（第５
図の領域II）。これにより、圧力センサ−室14のダイヤ
フラム14aは元の位置に復帰して、圧力スイッチSW₃から
の信号を消失させる（ステップ ニ）。

この状態では、エア導管12内を流れる圧縮空気により
ベ−パ導管13内は負圧となっているから、燃料タンク内
のベ−パは、ベ−パ吸引管26とベ−パ導管13を通ってガ
スセンサ−室15内に流れ込む。

制御装置５は、圧力スイッチSW₃の信号が消失してか
ら一定時間T₁、例えば３秒が経過した段階で（ステップ
ホ）ガスセンサ−GSからの信号を取込み、燃料タンク
内の燃料油の種類を判定する（ステップ ヘ）。もとよ
りこの時点では、燃料タンク内のベ−パは確実にガスセ
ンサ−GSのもとに達しており、したがって、燃料タンク
に収容されている燃料油の種類は確実に判定される。

そして判定の結果、予め登録されている当該給油装置
の油種と一致した場合には（ステップ ト）、第２の弁
V₂及び第３の弁V₃を励磁して、弁V₂を半開に、弁V₃をポ
ンプモ−タＭを始動させる（ステップ チ）。これによ
り、エア導管12内を流れる圧縮空気は、第２の弁V₂の絞
り口からベ−パ導管13内に微小量流れ込んで内部を弱い
正圧とし、給油動作中、ベ−パ導管13とベ−パ吸引管26
内のベ−パを燃料タンク内に徐々に排出して、ガスセン
サGSの劣化を防ぎ、ベ−パの新たな流入を防ぐ（第５図
の領域III）。

つぎに給油量が所定値に達してレバ−25が引下げられ
ると、主弁22は管路を閉じて燃料油の吐出を停止し、こ
れとともに操作部材28はバネ28bに付勢されて上昇し、
止弁27の拘止を解いてベ−パ吸引管26の管路を再び閉じ
る。そして、ノズル掛け８に給油ノズル20がセットされ
て第２のノズルスイッチSW₂がOFFになると（ステップ
リ）、制御装置５は、ポンプモ−タＭをOFFにした後
（ステップ ヌ）、第２の弁V₂を消磁して全開にする
（ステップ ル）。これにより、圧縮空気はエア導管12
からベ−パ吸引管13内に大量に流れ込み、逆止弁30を開
いてベ−パ吸引管26内を通って大気に流出する（第５図
の領域IV）。したがって、この過程でガスセンサ−室15
内の残留ベ−パは完全に排出され、ガスセンサ−GSは新
たな空気により清掃される。そして一定の時間T₂、例え
ば５秒が経過した時点で（ステップ ヲ）、第１の弁V₁
および第３の弁V₃を消磁して弁V₁を閉じ弁V₃を開放して
（ステップ ワ）次の給油のための待機に入る。

一方、ステップ（ト）において予め登録されている油
種と相違した場合には、制御装置５は、第３の弁V₃を閉
止するとともに第２の弁V₂を半開にしてベ−パ導管13内
に微量の圧縮空気を流入させ、これと同時に警報器７を
作動させて、オペレ−タに油種の確認を促す（ステップ
ヨ）。そして、このようにして、給油を実行すること
なく給油ノズル20がノズル掛け８にセットされて第２の
ノズルスイッチSW₂がOFFになると（ステップ タ）、警
報器７の動作は停止し（ステップ レ）、ステップ
（ル）が実行され、また第２の弁V₂は全開にされる。こ
れにより、上述したように圧縮空気は、ベ−パ導管13と
ベ−パ吸引管26に流れ込んでガスセンサ−室11に残留し
ていたベ−パを排出しつつ大気に吐出する。そして所定
時間T₂が経過すると、第１の弁V₁を閉じ第３の弁V₃を開
いて待機の状態に入る（ステップ ワ）。

他方、ステップ（ホ）において燃料量が満タンの場合
に誤って給油ノズルを燃料タンク内に挿入すると、ベ−
パ吸引管26の先端は燃料油に浸漬されることになる。こ
の状態でレバ−25を引くと、ベ−パ吸引管26は燃料油を
吸上げることになるが、燃料油はベ−パに比較して吸引
負荷が大きいため、吸引管26内の負圧は直ちに高くな
り、これに伴ってダイヤフラム14aは圧力スイッチSW₃に
接触して、このスイッチSW₃を直ちにONにする（ステッ
プ ソ）。

制御装置５はこの信号が入力すると、第２の弁V₂を半
開にし、第３の弁V₃を閉じてベ−パ吸引管13内に圧縮空
気を流入して吸引した燃料油を排出する一方、警報器７
を作動してオペレ−タに注意を促す（ステップ ツ）。
そして、誤操作に気付いて給油ノズル20がノズル掛け８
にセットされて、第２のノズルスイッチSW₂がOFFになる
と（ステップ ネ）警報器７は停止し（ステップ
ナ）、ステップ（ル）が実行される。

また、給油待ちの自動車がいて連続給油を行う必要が
ある場合には、さきの自動車への給油を終えた段階で、
ステップ（リ）において給油ノズル20をノズル掛け８に
セットすることなしに、給油ノズル20をつぎの自動車の
燃料タンクに挿入して、第１のノズルスイッチSW₁を手
で押して、これをONにする（ステップ ラ）。

これにより、制御装置５は第２の弁V₂を全開して（ス
テップ ム）、第１の弁V₁を閉止するとともに第３の弁
V₃を開放して（ステップ ウ）、自然状態に戻した後に
ステップ（ロ）を実行する。

ところでこの操作には、ステップ（ル）に見られるよ
うなエアブロ−工程（第５図の領域IV）はないが、油種
判別後のステップ（チ）で、第３の弁V₃を閉止し第２の
弁V₂を半開となしてベ−パ導管13とベ−パ吸引管26に微
量の圧縮空気を送り込み、これらの管13、26内に残留す
るベ−パの大部分をすでに排出しているので、引続く油
種の判別には支障をきたさない。

またステップ（ヲ）において、掃気時間T₂以内に次の
給油操作のために給油ノズル20が外されて第１のスイッ
チSW₁がONすると（ステップ ヰ）、第１の弁V₁を閉止
するとともに第３の弁V₃を開放して（ステップ ウ）、
ステップ（ロ）を実行する。

なお、この実施例においては、ベ−パ導管13への負圧
付与手段としてジェット流による負圧発生構造を採って
いるが、吸気ポンプを設けて切り替え弁を介して吸気ポ
ンプを直接ベ−パ導管13に接続するような構造を採って
も同様の作用をもたらすことができる。

（発明の効果） 以上述べたように本発明によれば、給油ノズルのノズ
ル掛けへの掛け外しに連動して動作する手動操作可能な
第１のノズルスイッチと手動操作不能な第２のノズルス
イッチを設け、油種判別センサを備えた導管に対して、
第１のノズルスイッチにより吸気操作を、第２のノズル
スイッチにより掃気操作を行わせるように構成したの
で、給油を行うためにノズル掛けから給油ノズルを外す
動作を行うと、燃料油蒸気を吸引し排出して、油種判別
とセンサ保護のための管路内掃気を自動的に行わせるこ
とができる。しかも、繁忙時等においては第１のノズル
スイッチを手動で操作することにより、掃気工程を省い
たつぎの油種判別のための吸気操作を行わすことがで
き、短い時間での油種判別と給油を可能となして車さば
きをスム−ズに行うことができると同時に、掃気のため
のエアが燃料タンク内に流入するのを阻止して、爆発限
界値に近い燃料油蒸気の発生を未然に防ぐことができ
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
は負圧及び正圧発生手段からガスセンサ−室に至るまで
の管路構成を示した図、第３図は給油ノズルの一実施例
を示す要部の断面図、及び第４図は同上装置の動作を示
すフロ−チャ−ト、第５図はバ−パ導管内に生じる圧力
変化を示した図である。 １……給油ポンプ、２……流量計 ３……給油ホ−ス、４……流量パルス発信器 ５……制御装置、６……表示器 ８……ノズル掛け、12……エア導管 13……ベ−パ導管、15……ガスセンサ−室 20……給油ノズル、22……主弁 26……ベ−パ吸引管、27……止弁 30……逆止弁、V₁……第１の弁 V₂……第２の弁、V₃……第３の弁 SW₁……第１のノズルスイッチ SW₂……第２のノズルスイッチ SW₁……圧力スイッチ GS……ガスセンサ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】油種判別センサを有しかつ給油ノズルの先
   端に開口した導管と、 該導管内を負圧にして燃料油の蒸気を吸引する吸気手段
   と、 上記導管内を正圧にして該導管内を掃気する掃気手段
   と、 上記給油ノズルのノズル掛けへの掛け外しに連動して作
   動する手動操作可能位置に配設された吸気手段作動用の
   第１のノズルスイッチ及び手動操作不能位置に配設され
   た掃気手段作動用の第２のノズルスイッチと、 を備えた油種判別機能を有する給油装置。