JP3206403B2

JP3206403B2 - 給油装置

Info

Publication number: JP3206403B2
Application number: JP32113595A
Authority: JP
Inventors: 阿部孝行
Original assignee: Tatsuno Corp
Current assignee: Tatsuno Corp
Priority date: 1995-11-15
Filing date: 1995-11-15
Publication date: 2001-09-10
Anticipated expiration: 2015-11-15
Also published as: JPH09142598A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自動車等のタンクへ
燃料を補給中に発生するベーパーを回収する給油装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】かかる給油装置におけるベーパー回収装
置では、例えば特開平４−４４９９９号公報に開示され
るように、ベーパー発生量に応じて変速可能に駆動され
るモーターを有するベーパー吸引手段を配設して回収す
るものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記のような
モーター利用による装置では、モーターの立上がり及び
立下がりにタイムラグが生じ応答性が悪く、流量コント
ロールが難しく回収効率に限界があった。さらに、前記
変速可能に駆動されるモーターはインバーターが組込ま
れているので、構造が複雑となってコストが嵩む問題が
あった。

【０００４】そこで本発明は、前記従来の不都合を解消
し、給油量に対して規定の回収率を得るために、ベーパ
ー回収の制御を弁によって行う給油装置を提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、一端
を貯油タンク（２）に接続し、他端を給油ホース（３）
に接続した給油管（１）に給油ポンプ（６）及び流量計
（７）を介装し、前記給油ホース（３）の先端に給油ノ
ズル（４）を接続した給油機構と、一端を給油ノズル
（４）近傍に開口したベーパーホース（１１）を接続し
たベーパー管（１０）に吸引ポンプ（１３）を介装した
ベーパーリカバリ機構とを有する給油装置（Ａ）におい
て、前記ベーパー管（１０）に設けた吸引ポンプ（１
３）の上流側にベーパー制御弁（１４）を設け、前記ベ
ーパー制御弁（１４）は管径の異なった複数の管路に分
岐されて再びペーパー管に合流する管に設けたそれぞれ
口径の異なる弁（１４ａ・・・）で構成され、前記流量
計（７）の流量パルス発信器（８）からのパルス信号が
入力される制御装置（９）を設け、さらに給油管の瞬間
流量に応じて弁（１４ａ・・・）の開閉を制御するデー
タを記憶する記憶手段（４１）を設け、前記制御装置
（９）は給油ノズル（４）がノズル掛け（１７）より外
されてノズルスイッチ（１６）がオンとなると流量制御
弁（１８）を小流量用に開き、同時に小流量吐出に応じ
た弁開閉信号を弁駆動手段（４９）に出力して弁（１４
ａ・・・）を開閉し、給油モータ（５）及び吸引モータ
（１２）に駆動信号を出力して給油ポンプ（６）および
ベーパー吸引ポンプ（１３）を作動させ、所定時間経過
後に流量制御弁（１８）を開き同時に前記記憶手段（４
８）に記憶された吐出量に応じた弁開閉信号を出力して
弁（１４ａ・・・）を開閉し、所定給油量に達すると流
量制御弁（１８）を絞り、同時に吐出量に達すると流量
制御弁（１８）を絞り、同時に吐出量に応じた弁開閉信
号を出力して弁（１４ａ・・・）を開閉する機能を有し
ている。

【０００６】ベーパー制御弁は、ベーパー管を異なった
管径を有する複数の管路に分岐し、後に再びベーパー管
に合流する管路にそれぞれ口径が異なる弁を設けたの
で、前記弁の開閉の組み合わせでベーパー回収量を変え
ることができる。

【０００７】

【０００８】ベーパー制御弁は、流量パルス発信器から
出力されるパルス信号より演算された瞬間流量に応じて
弁の開閉を制御するデータを記憶手段に設けたので、瞬
間流量に応じたベーパー通路断面積および弁開度を実現
でき、正確なベーパー回収の制御が可能となる。

【０００９】ベーパー制御弁は、予め設定された流量パ
ターンに応じて開閉するので、流量計測の監視の簡素化
となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明の実施例をなす給油
装置Ａを示す構成図であり、図において符号１は貯油タ
ンク２内の燃料油を給油ホース３を経由して給油ノズル
４に導く給油管で、この給油管１の管路には、給油モー
タ５に駆動されて貯油タンク２内の燃料油を給油ノズル
４へ向けて送り出す給油ポンプ６のほかに、給油量を計
量する流量計７が介装されている。前記流量計７の流量
パルス発信器８からのパルス信号が制御装置９に入力す
るように構成されている。図中符号１０は給油ノズル４
の先端からベーパーホース１１を経由して吸引したベー
パーを貯油タンク２へ導くベーパー管で、このベーパー
管１０に吸引モータ１２により駆動される吸引ポンプ１
３及び該吸引ポンプ１３の上流側にベーパー制御弁１４
が介装され、前記制御装置９からの出力信号によって、
ベーパー制御弁１４を制御して給油量に応じたベーパー
を回収できるように構成されている。なお、図中符号１
５は制御装置９からの信号によって給油量を表示する表
示器、図中符号１６はノズル掛け１７に設けたノズルス
イッチ、図中符号１８は満タン給油時に油の流量を段階
的に制御する流量制御弁、図中符号１９は液または泡を
検知すると給油を停止する液面センサー、そして図中符
号２０は後述する通常給油と満タン給油のモード切換ス
イッチをそれぞれ示している。

【００１１】図２は第一実施例を示すベーパー制御弁１
４の詳細図であり、ベーパー管１０は制御装置９からの
出力信号で作動する吸引モータ１２によって駆動する吸
引ポンプ１３の上流側で、例えば４本の異なった管径に
分岐され、分岐された管路にそれぞれ弁１４ａ、１４
ｂ、１４ｃ、１４ｄを配設し、前記弁１４ａ、１４ｂ、
１４ｃ、１４ｄはそれぞれ制御装置９からの出力信号に
よって開閉するように制御される。

【００１２】図３は給油装置の制御を示すブロック図で
あり、給油ノズル４をノズル掛け１７から外したとき
に、ノズルスイッチ１６から出力されるオン信号はモー
タ駆動手段４０に出力されて、給油モータ５及び吸引モ
ータ１２を駆動し、同時に計数手段４１にリセット信号
として出力されて前回の給油量をリセットする。また、
流量計７の流量パルス発信器８からのパルス信号は前記
計数手段４１で積算流量に変換され、表示駆動手段４２
により表示器１５に給油量を表示し、同時に計数手段４
１からの積算流量は演算手段４３に出力して所定時間当
たりの瞬間流量を演算する。

【００１３】さらに、給油ノズル４の先端に設けた液面
センサー１９からの検知信号が駆動手段４４に出力さ
れ、該駆動手段４４では予め設定された流量パターンに
応じた吐出量の制御を記憶したメモリ４５からのデータ
に基づいて制御信号を流量制御弁１８に出力する。前記
演算手段４３及び前記駆動手段４４からの信号はモード
切換スイッチ２０からの信号で通常給油と満タン給油と
を切換える切換手段４６に出力され、該切換手段４６で
は給油モードに応じて演算手段４３、駆動手段４４から
の信号を切換えて判断手段４７に出力する。該判断手段
４７では前記瞬間流量に応じた例えば図４に示すような
弁の開閉の組み合わせを記憶したデータと、図５に示す
ような予め設定された流量のデータとを記憶した記憶手
段４８に基づいて弁開閉信号を弁駆動手段４９に出力し
て、該弁駆動手段４９からの信号で弁１４ａ、１４ｂ、
１４ｃ、１４ｄを開閉する。

【００１４】このように構成された給油装置Ａにおい
て、まず通常給油の場合は、モード切換スイッチ２０を
通常給油に切換えてノズル掛け１７から給油ノズル４を
外し、これを自動車の給油口に挿入してレバーを引く
と、給油モータ５により駆動された給油ポンプ６は、貯
油タンク２からの燃料油を給油ノズル４を介して自動車
の燃料タンク内に送り込み、また流量計７は流量パルス
発信器８からのパルス信号を制御装置９内の計数手段４
１に出力してこれを積算流量に変換して表示器１５に出
力し、また前記計数手段４１からの計数信号は演算手段
４３に出力され、該演算手段４３で演算された瞬間流量
に応じて、図４に示すような弁１４ａ、１４ｂ、１４
ｃ、１４ｄの開閉の組み合わせを記憶した記憶手段４８
から弁開閉信号を弁１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄを
有するベーパー制御弁１４に出力し、連続した流量変化
に対してベーパー管１０の断面積を段階的に制御して、
給油量に応じた規定のベーパー回収率、例えば７５％か
ら１１５％を回収することができる。

【００１５】一方、予め決まった流量の給油、停止、そ
して所定時間後に給油再開とし給油再開時の吐出量を段
階的に逐次少なくし、各給油初期は燃料油の飛び散りを
防止して少流量として満タン給油を行う場合には、前記
予め決まった流量に対する弁の開閉を記憶させ、吐出量
の制御をする流量制御弁１８への制御信号とベーパー制
御弁１４への弁開閉信号とを同期させることにより給油
量に応じたベーパーを回収することができる。

【００１６】次に図５、図６、図７、図８及び図９を参
照して動作を説明する。給油ノズル４がノズル掛け１７
より外されるとノズルスイッチ１６がオンとなり（Ｓ
１）、流量制御弁１８を少流量用に開き、同時に少流量
吐出に応じた弁開閉信号を弁駆動手段４９に出力して弁
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄを有するベーパー制御
弁１４を開閉し（Ｓ２）、給油モータ５及び吸引モー
タ１２に駆動信号を出力して（Ｓ３）給油ポンプ６、
ベーパー吸引ポンプ１３を作動させ、所定時間経過後に
（Ｓ４）流量制御弁１８を吐出量例えば４５Ｌ／ｍｉ
ｎに開き、同時に記憶手段４８に記憶された前記吐出量
に応じた弁開閉信号を出力して弁１４ａ、１４ｂ、１４
ｃ、１４ｄを有するベーパー制御弁１４を開閉する（Ｓ
５）。

【００１７】そして、給油ノズル４のバルブを開いて給
油を開始して所定給油量、例えば２０Ｌに達すると（Ｓ
６）、燃料油の跳ね返り等によって給油ノズル４先端
に設けた液面センサ１９が作動しないように計数手段４
１より弁絞り信号を駆動手段４４に出力して、流量制御
弁１８を吐出量例えば３５Ｌ／ｍｉｎに絞り、同時に前
記吐出量に応じた弁開閉信号を出力して弁１４ａ、１４
ｂ、１４ｃ、１４ｄを開閉する（Ｓ７）。給油中に液
面センサー１９からの検知信号が駆動手段４４に出力し
て（Ｓ８）、流量制御弁１８を閉じ、また駆動手段４
４より判断手段４７に弁閉信号を出力して弁１４ａ、１
４ｂ、１４ｃ、１４ｄを閉じる（Ｓ９）。そして、所
定時間経過後に（Ｓ１０）前記動作同様に少流量吐出
後に（Ｓ１１、Ｓ１２）流量制御弁１８を吐出量２０
Ｌ／ｍｉｎに開き、同時に前記吐出量に応じた弁開閉信
号を出力して弁１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄを開閉
し（Ｓ１３）、液面センサー１９からの検知信号で
（Ｓ１４）流量制御弁１８及び弁１４ａ、１４ｂ、１
４ｃ、１４ｄを閉じて（Ｓ１５）、前記給油量で所定
量例えば０．６Ｌ給油されたか否やかを判断する（Ｓ
１６）。

【００１８】前記給油量が所定量以下の場合、所定時間
後に（Ｓ１７）流量制御弁１８を吐出量、例えば３Ｌ
／ｍｉｎに開き、同時に前記吐出量に応じた弁開閉信号
を弁駆動手段４９に出力して弁１４ａ、１４ｂ、１４
ｃ、１４ｄを開閉して（Ｓ１８）液面センサー１９か
らの検知信号で（Ｓ１９）流量制御弁１８及び弁１４
ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄを閉じて（Ｓ２０）給油
ノズル４をノズル掛け１７に戻すとノズルスイッチ１６
がオフとなり（Ｓ２１）、給油モータ５及び吸引モー
タ１２への駆動信号の出力が停止し（ＳＴ２２）給油
が終了する。上記は１回の給油制御で満タンとなり、給
油が終了した制御フローを示しているが、前記ステップ
１６で給油量が所定量以上の場合、ステップ１０に戻っ
て給油を再開する。また、ステップ２３では液面の検知
を行い給油状態を監視するようにしている。

【００１９】なお、前記ベーパー制御弁１４をステッピ
ングモータにより弁開度が開閉制御する１個の弁で構成
して、前記弁の開度を演算手段４３から出力される瞬間
流量に応じた弁開度調整信号を出力し、給油量に応じて
弁の開度を可変に制御してベーパー管の断面積を変化さ
せて規定の回収率を得ることもできる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
連続的な流量変化に対して段階的な弁の開閉を組合わせ
ることで給油量に応じた規定量のベーパーを回収するこ
とができる。また、予め決まった流量パターンで給油す
る際には流量制御弁の制御信号とベーパー制御弁の弁開
閉信号を同期させることで任意のベーパー回収率を固定
でき、流量変化を常に計測する必要が無くなり制御が簡
素化される。さらに、弁開度が可変に調整できる１個の
弁でベーパー制御弁を構成する際にはベーパー制御弁の
構造がコンパクトになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の給油装置の実施例をなす給油装置を示
す構成図である。

【図２】同上装置のベーパー制御弁の構造を示す説明図
である。

【図３】同上装置の制御装置の実施例を示すブロック図
である。

【図４】同上装置の弁開閉パターンを示した図である。

【図５】同上装置の実施例を示す給油タイムチャート図
である。

【図６】同上装置の実施例の動作を示すフローチャート
である。

【図７】同上装置の実施例の動作を示すフローチャート
である。

【図８】同上装置の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・・・給油管２・・・貯油タンク３・・・給油ホース４・・・給油ノズル５・・・給油モータ６・・・給油ポンプ７・・・流量計８・・・流量パルス発信器９・・・制御装置１０・・・ベーパー管１１・・・ベーパーホース１２・・・吸引モータ１３・・・吸引ポンプ１４・・・ベーパー制御弁１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ・・・弁１５・・・表示器１６・・・ノズルスイッチ１７・・・ノズル掛け１８・・・流量制御弁１９・・・液面センサー２０・・・モード切換スイッチ４０・・・モータ駆動手段４１・・・計数手段４２・・・表示駆動手段４３・・・演算手段４４・・・駆動手段４５・・・メモリ４６・・・切換手段４７・・・判断手段４８・・・記憶手段４９・・・弁駆動手段

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】一端を貯油タンク（２）に接続し、他端
を給油ホース（３）に接続した給油管（１）に給油ポン
プ（６）及び流量計（７）を介装し、前記給油ホース
（３）の先端に給油ノズル（４）を接続した給油機構
と、一端を給油ノズル（４）近傍に開口したベーパーホ
ース（１１）を接続したベーパー管（１０）に吸引ポン
プ（１３）を介装したベーパーリカバリ機構とを有する
給油装置（Ａ）において、前記ベーパー管（１０）に設
けた吸引ポンプ（１３）の上流側にベーパー制御弁（１
４）を設け、前記ベーパー制御弁（１４）は管径の異な
った複数の管路に分岐されて再びペーパー管に合流する
管に設けたそれぞれ口径の異なる弁（１４ａ・・・）で
構成され、前記流量計（７）の流量パルス発信器（８）
からのパルス信号が入力される制御装置（９）を設け、
さらに給油管の瞬間流量に応じて弁（１４ａ・・・）の
開閉を制御するデータを記憶する記憶手段（４１）を設
け、前記制御装置（９）は給油ノズル（４）がノズル掛
け（１７）より外されてノズルスイッチ（１６）がオン
となると流量制御弁（１８）を小流量用に開き、同時に
小流量吐出に応じた弁開閉信号を弁駆動手段（４９）に
出力して弁（１４ａ・・・）を開閉し、給油モータ
（５）及び吸引モータ（１２）に駆動信号を出力して給
油ポンプ（６）およびベーパー吸引ポンプ（１３）を作
動させ、所定時間経過後に流量制御弁（１８）を開き同
時に前記記憶手段（４８）に記憶された吐出量に応じた
弁開閉信号を出力して弁（１４ａ・・・）を開閉し、所
定給油量に達すると流量制御弁（１８）を絞り、同時に
吐出量に応じた弁開閉信号を出力して弁（１４ａ・・
・）を開閉する機能を有することを特徴とする給油装
置。