JP3386097B2 - 油種判別機能を有する給油装置の自動満タン給油ノズル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術の分野】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
別する給油装置に適した、満タンを検出して自動的に給
油を停止する給油ノズルに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の燃料油を自動的に判定して、不
適合な油種の給油を防止し、また自動車燃料タンクに燃
料油が満タン状態まで給油された時点で給油を自動的に
停止するように構成された給油装置が提案されている。
このような給油装置に使用される給油ノズルは、例えば
特開平6-115598号公報に見れるようにノズル筒先部に自
動車燃料タンクのベーパを吸引してガス検出手段に送気
するための流路となる管路と、満タン時の圧力変化を自
動閉弁機構に伝達する管路との２本の管路を収容して構
成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このため、ノズル筒先
部の有効断面積が２本の管路を構成するパイプやチュー
ブ等により減少し、最大吐出流量が減少するという問題
を抱えている。本発明はこのような問題に鑑みてなされ
たものであって、その目的とするところはベーパ送気用
の管路と満タン検出用の管路とを共通化してノズル筒先
部の有効断面積を拡大することができる給油ノズルを提
供することである。

【０００４】

【課題を解消するための手段】このような問題を解消す
るために本発明の自動満タン給油ノズルは、給油装置か
ら送液される燃料を給油ホースを介して受け、ノズル筒
先部に設けられた被給油タンクが満タン時に閉塞される
開口の通気度に基づいて作動する自動閉弁機構を内蔵し
た給油ノズルにおいて、前記開口を前記ガスセンサーと
前記自動閉弁機構とのいずれか一方に接続する流路を備
えた弁体と、前記給油ホースからチューブを介して液圧
を受ける液圧室と前記開口に接続される接続室とに前記
弁体により分割されたシリンダと、前記液圧を受けない
状態では前記弁体を液圧室側の死点に付勢するバネとで
構成された切換弁を備え、前記弁体が、前記給油ホース
の液圧を受けない状態ではバネの付勢力により前記開口
をガスセンサーに接続し、また前記給油ホースの液圧を
受けた状態では前記開口を前記自動閉弁機構に接続する
と共に、前記ガスセンサーを大気に連通させる流路を備
えている。

【０００５】

【作用】給油開始前では切換弁に燃料ポンプからの液圧
が作用しないからノズル筒先部の開口からガスセンサー
にベーパを吸引することが可能となり、また給油が開始
された状態では切換弁に液圧が作用して前記開口が自動
閉弁機構に接続されて満タン検出が可能となる。開口を
自動閉弁機構に接続した状態では、ガスセンサーを大気
に連通させる流路を備え、ガスセンサーをエアにより送
気することが可能となる。

【０００６】

【発明の実施の態様】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、胴部２と、ノズル筒先部３とに大きく分けられ、胴
部２には給油ホース４を介して給油装置本体の給油ポン
プに接続され、給油レバー５により開閉される主弁と、
例えば特開平4-6092号公報に示されたような自動閉弁機
構Ａ(図３)を作動させるための陰圧発生手段Ｂ(図３)と
が設けられている。またノズル筒先部３には自動車の燃
料タンクに連通する開口７が設けれられている。

【０００７】この開口７は、図２に示したようにノズル
筒先部３を貫通するチューブ８を介して後述する切換弁
２０に接続され、接続先がエアポンプ１４か、自動閉弁
機構Ａかに切替え接続される。

【０００８】図２は上述した切換弁の一実施例を示すも
のであって、図中符号２１はシリンダで、後述する弁体
２２の移動方向の一端にチューブ１０を介して給油ホー
ス４からの液圧を受ける液圧室２３と、また他端にノズ
ル筒先部３の開口７に接続されたチューブ８に連通する
接続室２４を形成するように弁体２２を収容している。

【０００９】また、周方向には弁体２２が液圧室２３側
の死点まで移動したとき（図２（イ）に示す状態）、弁
体２２の第１の流路２８を介して接続室２４に接続する
第１の接続口２５と、弁体２２が接続室２４側の死点ま
で移動したとき（図２（ロ）に示す状態）、接続室２４
と連通する第２の接続口２６、及び第１の接続口２５と
接続する大気開放口２７とを形成して構成されている。

【００１０】第１の接続口２５は、チューブ３１を介し
て後述するガスセンサー１１に、また第２の接続口２６
は、チューブ３２を介して自動閉弁機構Ａに接続されて
いる。

【００１１】一方、弁体２２は、これら第１、第２の接
続口２５、２６と大気開放口２７とを接続する流路２
８、２９を形成して構成され、バネ３０により常時、液
圧室２３側の死点に位置するように付勢されている。こ
のバネ３０は、その弾性力を給油中のホース４の液圧を
受ける弁体２２の力に打ち負けて弁体２２を接続室２４
側に位置させる程度に設定されている。

【００１２】再び図１に戻って胴部２には、切換弁２０
を介して開口７に接続する油種判定用のガスセンサー１
１と、センサー１１及び後部の吸排気口１２にエアフィ
ルター１３を介して接続する吸排気用のエアポンプ１
４、エアポンプ１４を駆動するマイクロモータ１５、及
び油種判定手段１６、判定基準データ記憶手段１７とを
構成する半導体デバイスＤと、給油レバー５に連動して
油種判定のタイミング信号を油種判定手段１６に出力す
るスイッチ１８とが収容されていて、ケーブル１９によ
り給油装置本体に接続されている。

【００１３】ガスセンサー１１には、ガソリンや重油の
炭化水素蒸気に感応して電気信号を出力する検出器、例
えば特開平8-26400号公報に見られるような炭化水素系
ガスに炭化水素系ガスの濃度や、成分により膨潤して膜
厚が変化する高分子膜と、高分子膜の膜厚の変化を検出
する光電検出器とをチャンバに収容したものや、半導体
ガス検出素子をチャンバに収容したもの等が用いられて
いる。

【００１４】図３は、上述した給油ノズルの流路構成
と、これを使用した給油装置の一実施例を示すもので、
図中符号３５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３６により
駆動され、流量パルス発信器３７を備えた流量計３８を
介して給液管路３９により燃料油を給油ノズル１に送液
するものである。

【００１５】４０は、制御装置で、計量機制御手段４１
と給油ノズル１からの油種情報により油種の一致性を判
断する油種一致判断手段４２、当該給油装置の油種を予
め登録しておく登録油種記憶手段４３とから構成されて
いる。

【００１６】計量機制御手段４１は、ノズルスイッチ４
４がオンとなった段階で、給油ノズル１から送られてき
た油種情報と登録油種記憶手段４３の登録油種とが一致
した場合にポンプモータ３６を作動させ、流量パルス発
信器３７からの流量パルスに基づいて算出した給油量を
表示器４５に出力し、また油種が一致しない場合にはポ
ンプモータ３６を作動させることなく報知器４６から警
報を発するように構成されている。

【００１７】なお、図中符号４９は、給油ノズル１に駆
動電力を供給する電源回路で、本質安全回路等のバリア
４８を介してケーブル１９によりノズル１に接続されて
いる。

【００１８】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。ノズル掛
けからノズル１が外されてノズルスイッチ４４がオンに
なると（ステップ イ）、計量機制御装置４１は、表示
器４５を帰零し、また油種判断指令信号を給油ノズル１
に出力する。

【００１９】油種判断手段１６はケーブル１９からの電
力をエアモータ１５に供給してモータ１５を逆転させて
（ステップ ロ）吸排気口１２から取り込んだ清浄なエ
アをセンサー１１に送気する。

【００２０】ところで今の場合は、給油ポンプ３５によ
る燃料油の送液が行われていないから、切換弁２０の弁
体２２は、バネ３０により押されて図２（イ）に示した
ようにセンサー１１をチューブ８に連通させる流路を構
成している。このため、エアポンプ１４からセンサー１
１に排出されたエアはノズル筒先部３の開口７から大気
に放出され、センサー１１を掃気することになる。

【００２１】ついで給油ノズル１を自動車燃料タンクに
挿入して給油レバー５を引くと、これに連動するスイッ
チ１８がオンとなる（ステップ ハ）。油種判定手段１
６は、モータ１５を正転させ、またセンサー１１に作動
電力を供給する（ステップニ）。エアポンプ１４の正転
によりノズル筒先部３の開放口７から自動車燃料タンク
内のベーパが切換弁２０を経由してセンサー１１に吸い
込まれる。

【００２２】所定時間Ｔ、つまりガスセンサー１１がベ
ーパの濃度に応答した信号を出力できる時間、例えば１
秒が経過した時点で（ステップ ホ）、センサー制御手
段１６は、モータ１５をオフにして、センサー１１から
の信号を取り込み、油種を判断する（ステップ ヘ）。

【００２３】油種判定手段１６は、判定基準データ記憶
手段１７に格納されているデータと比較し、ガソリンか
（ステップ ト）、軽油か（ステップ チ）、または空
気か（ステップ リ）を判断し、油種の判断が終了した
時点でその判定結果を油種信号として出力する（ステッ
プ ヌ、ル、オ）。

【００２４】油種の判定が終了した段階で、油種判定手
段１６は、モータ１５を逆転駆動して（ステップ ワ）
吸排気口１２からの空気をセンサー１１に供給してセン
サー１１内のベーパを掃気する。掃気が終了した時点で
（ステップ カ）モータ１５への給電を断ってエアポン
プ１４を停止させる（ステップ ヨ）。

【００２５】一方、給油装置本体においては油種一致判
断手段４２が、ケーブル１９を介して伝送されてきたノ
ズル１からの油種信号と登録油種記憶手段４３に登録さ
れている油種とを比較し、その判定結果を計量機制御手
段４１に出力する。

【００２６】計量機制御手段４１は、油種が一致した場
合にはモータ３６を作動させて給油ポンプ３５により燃
料油を送液させる。燃料油の送液によりチューブ１０を
介して切換弁２０の液圧室２３に燃料油が流れ込み、切
換弁２２がバネ３０に抗して接続室２４側に移動させら
れ、図２（ロ）に示したように接続室２４が第２の接続
口２６に連通する。これにより、自動閉弁機構Ａがノズ
ル筒先部３の開口７に連通する。なお、この状態では弁
体２２は第２の流路２９を介してセンサー１１を大気連
通孔２７に接続するから、エアポンプ１５を逆転駆動す
れば、給油中にガスセンサー１１を掃気することもでき
る。

【００２７】ノズル１を自動車燃料タンクに挿入して給
油を開始すると、ノズル筒先部３には開口７と接続する
１本の流路だけが収容されているだけであるから、ノズ
ル筒先部３の有効断面積が大きく、大きな流量で燃料が
吐出する。燃料の吐出により流量パルス発信器３７から
流量パルスが出力して給油量が表示器４５に表示され
る。

【００２８】自動車燃料タンクが満杯近くまで給油が進
んでノズル筒先部３の開口７が燃料油やその泡により封
止されると、いままで切換弁２０を介して大気に連通さ
れていた自動閉弁機構Ａや陰圧発生部Ｂへの大気の供給
を断たれるから、陰圧が大きくなり自動閉弁機構Ａが作
動して主弁が閉弁され、給液が自動的に停止する。

【００２９】このようにして所定量の給油が終了した段
階でノズル１がノズル掛けに戻されてノズルスイッチ４
４がオフになると、計量機制御手段４１はポンプモータ
３６への給電を断って給油ポンプ３５を停止させる。こ
れにより、給油ホース４の液圧が低下するから、切換弁
２０の液室２３の液圧も低下して弁体２２がバネ３０に
押し戻され、図２（イ）に示すように接続室２４がセン
サー１１に連通して次の給油当初にはセンサー１１の掃
気や、また自動車燃料タンクのベーパを取り込むことが
できる状態となる。

【００３０】なお、上述の実施例のおいてはガスセンサ
ーやベーパ吸排気用のポンプをノズルに設けたもの例を
採って説明したが、ガスセンサー及びサンプリング用ポ
ンプを給油装置本体に設置されているものにあっては、
切換弁の第１の接続口にチューブを接続して給油装置本
体に引き込むようにしても同様の作用を奏することは明
らかである。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ノ
ズル筒先部内に開口に連通する１本の流路を設けるだけ
でノズル筒先部の開口をベーパの吸引と満タンの検出に
利用することができ、ノズル筒先部の有効断面積の減少
を防止することができ、また給油状態では、ガスセンサ
ーをエアにより送気することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の給油ノズルの一実施例を、一部を破断
して内部構造を示す斜視図である。

【図２】同図（イ）、（ロ）はそれぞれ同上ノズルの切
換弁の一実施例を、センサーに接続した状態と、自動閉
弁機構に接続した状態とで示す図である。

【図３】本発明の給油ノズルを使用した給油装置の一実
施例を示す構成図である。

【図４】同上装置の油種判定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 給油ホース ５ 給油レバー １１ ガスセンサー １４ エアポンプ １５ モータ １９ ケーブル １８ レバースイッチ ２０ 切換弁 Ａ 自動閉弁機構 Ｂ 陰圧発生部

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 給油装置から送液される燃料を給油ホー
   スを介して受け、ノズル筒先部に設けられた被給油タン
   クが満タン時に閉塞される開口の通気度に基づいて作動
   する自動閉弁機構を内蔵した給油ノズルにおいて、 前記開口をガスセンサーと前記自動閉弁機構とのいずれ
   か一方に接続する流路を備えた弁体と、前記給油ホース
   からチューブを介して液圧を受ける液圧室と前記開口に
   接続される接続室とに前記弁体により分割されたシリン
   ダと、前記液圧を受けない状態では前記弁体を液圧室側
   の死点に付勢するバネとで構成された切換弁を備え、 前記弁体が、前記給油ホースの液圧を受けない状態では
   バネの付勢力により前記開口を前記ガスセンサーに接続
   し、また前記給油ホースの液圧を受けた状態では前記開
   口を前記自動閉弁機構に接続すると共に、前記ガスセン
   サーを大気に連通させる流路を備えている油種判別機能
   を有する給油装置の自動満タン給油ノズル。
2. 【請求項２】 前記被給油タンクのベーパを吸引するた
   めのポンプと前記ガスセンサーとを備えた請求項１に記
   載の油種判別機能を有する給油装置の自動満タン給油ノ
   ズル。
3. 【請求項３】 前記被給油タンクのベーパを吸引するた
   めのポンプが前記給油装置に設けられている請求項１に
   記載の油種判別機能を有する給油装置の自動満タン給油
   ノズル。