JP3444332B2 - 油種判断機能を備えた給油ノズル - 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
別する機能を備えた給油ノズルに関する。 【０００２】 【従来の技術】自動車の燃料油には軽油とガソリンとが
あり、油種の異なる燃料油を誤って給油するとエンジン
に不都合が生じる。このため、給油装置本体に設けた吸
引ポンプによって給油ノズルの筒先部から給油装置本体
のガスセンサ室に自動車燃料タンクのベーパを吸引して
自動車燃料タンクの油種を判別するようにした給油装置
が提案されている。 【０００３】このようなガスセンサを給油装置本体側に
設けたものでは、ベーパをガスセンサーに導くためには
ノズルと計量機本体とをチューブで接続する必要があ
り、必然的にベーパがガスセンサに到達までの時間が長
くなり、油種判断までに時間を要するといった問題に加
えて、給油ノズルと給油装置本体とを接続するチューブ
の引き回しが必要となって管路構成が複雑になるという
問題がある。 【０００４】このような問題を解消するために本出願人
は、筒先部に自動車燃料タンクに挿入されたことを検知
する挿入検知手段を、また筒胴部に筒先部のベーパ吸排
気口に連通するエアポンプと、エアポンプにより吸排さ
れるガスセンサーと、挿入検知手段からの信号により一
定時間エアポンプを吸気動作させてガスセンサーにベー
パを供給させるエアポンプ制御手段とを備えた給油ノズ
ルを提案した。 【０００５】これによれば給油ノズルから給油装置本体
にベーパを送気するチューブが不要となって、ノズルを
自動車燃料タンクに挿入した時点で、給油レバーの操作
を待つこと無く自動的に油種の判定を実行さることが可
能となり、油種判断までの時間の短縮と、管路構成の簡
素化を図ることができる。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、自動車
燃料タンクに挿入されたことを検知する挿入検知手段を
必要としてノズル筒先部の構造が複雑化するばかりでな
く、ノズル筒先部が自動車燃料タンクに挿入された時点
で初めて吸気動作が開始されるため、油種判断までに若
干の遊び時間が生まれ、油種判断までに若干の時間がか
かるという不都合を抱えている。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、ノズル筒先部の挿入
を検出する手段を不要として構造の簡素化と、油種判断
までの時間を短縮することができる給油ノズルを提供す
ることである。 【０００７】 【課題を解消するための手段】このような問題を解消す
るために本発明においては、筒先部にはベーパ吸排気口
を、また筒胴部には前記筒先部のベーパ吸排気口に連通
するエアポンプと、該エアポンプに接続するガスセンサ
ーと、ノズルが本体から外されたことに起因して発生す
る信号により一定時間、前記エアポンプに掃気動作を実
行させ、ついで吸気動作をさせ、さらに前記ノズルが前
記本体に戻されたことに起因して発生する信号により掃
気動作を行わせるエアポンプ制御手段と、前記ガスセン
サーの出力により油種を判定する油種判断手段と、給油
レバーの引上げを検出するレバー引き検出手段と、前記
エアポンプに接続されたエア流量測定手段と、を備え、
前記油種判定手段は、前記ノズルが本体から外されたこ
とによる前記吸気動作の間に前記ガスセンサーの出力に
より油種がガソリンであるか、否かを判定し、ガソリン
と判定できない場合には、前記レバー引き検出手段から
の信号が入力した時点で前記ガスセンサーの出力により
油種がガソリンであるか、否かを判定し、ガソリンと判
定できない場合には、前記エア流量測定手段によりエア
量を検査して正常である場合には前記ガスセンサーの出
力により油種が軽油であるか否かを判定し、前記判定の
工程でガソリン、または軽油のいずれとも油種が特定で
きない場合には油種が判定不能である旨の報知を行うよ
うにした。 【０００８】 【作用】自動車燃料タンク挿入前から吸気動作が行われ
ているため、特にベーパの濃度が高いガソリン車にあっ
ては、ノズルの挿入とほぼ同時に高い濃度でベーパを含
む空気がガスセンサーに流入し、ガソリン車であること
が判定される。また、ガソリンであるとの判定ができな
い場合には、エア流量測定手段によりエア量を検査して
から再度判定動作を行うため、エアポンプによる吸気量
の不足による軽油との判定ミスを防止して信頼性を高め
ることができる。 【０００９】 【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
ノズルを使用した油種判別機能を備えた給油装置の一実
施例を、また図２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、ノズル筒先部２
と、胴部３とに大きく分けられ、筒先部２には、自動車
の燃料タンクのベーパを吸引するベーパ吸排気口４が設
けられている。 【００１０】一方、胴部３は、給油ホース５を介して給
油ポンプ６に接続され、給油レバー７により開閉される
主弁８と、給油レバー７の引上げを検出するレバー引き
検出手段９を設けるとともに、後述するセンサーユニッ
ト１０を収容して構成されている。 【００１１】センサーユニット１０は、チューブ１１に
よりベーパ吸排気口４に接続するガスセンサー１２と、
センサー１２に接続するエア流量計１３と、エア流量計
１３に接続し、後部の吸排気口１４にエアフィルター１
５を介して接続する吸排気用のエアポンプ１６と、エア
ポンプ１６を駆動するモータ１７、及び給油ノズル制御
装置１８から構成されていてコネクタＣ１、Ｃ２を介し
てケーブル２６により給油装置本体側の制御装置３０に
接続されている。 【００１２】給油ノズル制御装置１８は、エアポンプ制
御手段１９と油種判断手段２０とから構成されている。
エアポンプ制御手段１９は、給油装置本体側の制御装置
３０からの油種判断開始信号を受けてエアポンプ１６を
所定時間Ｔ1、例えば１秒間、正転させてガスセンサー
１２を掃気し、ついでエアポンプ１６を逆転させてガス
センサー１２にベーパ吸排気口４から大気を所定時間Ｔ
２、例えば３秒間、吸引させ、油種判断後、及び本体側
の制御装置３０からの給油終了信号を受けてエアポンプ
１６を一定時間Ｔ３、Ｔ４例えば３秒正転させてガスセ
ンサー１２を掃気させるものである。 【００１３】油種判断手段２０は、エアポンプ１６が吸
気動作を開始した時点で、ガスセンサー１２からの信号
のレベル変化を検出し、ガソリンのベーパが存在する場
合と同等のレベル変化が生じた時点で、ガソリンである
旨の油種信号を出力して判定動作を中止し、またレーバ
引き検出手段９からの信号が入力した時点で、所定時間
Ｔ５、例えば１秒間、ガソリンベーパに基づく信号レベ
ルの変化が生じるか否かを検出して、ガソリンでること
が判定できた場合にはガソリンである旨の信号を出力す
る。 【００１４】さらにガソリンと判定できなかった場合に
は、ガスセンサー１２に流れ込むエア量をエア流量計１
３によりチェックした後、エア量が正常であり、かつガ
スセンサー１２からの信号のレベルがガソリンのベーパ
よりも低く、かつ不定領域レベルよりも低く、軽油のベ
ーパの最低レベルより高い場合には軽油である旨の信号
を出力し、いずれの油種とも判定できなかった場合は油
種を特定できない旨の不定信号を出力し、さらに所定時
間Ｔ６、例えば３０秒の時間内にレバー引き信号が検出
できなかった場合には、判定動作を終了するように構成
されている。なお、図中符号Ｃ３、Ｃ４は、ホース５を
接続するカップラを示す。 【００１５】つぎに給油装置本体の構成について説明す
る。図中符号６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２１によ
り駆動され、流量パルス発信器２２を備えた流量計２３
を介して管路２４により燃料油を給油ノズル１に送液す
るものである。 【００１６】２５は油種一致判断手段で、給油ノズル１
の油種判断手段２０からケーブル２６により伝送されて
きた油種判断信号と油種登録記憶手段２７に登録されて
いる油種とを比較して油種の異同を判断するものであ
る。 【００１７】３０は、前述の給油装置側の制御装置で、
給油ノズル１の掛け外しによるノズルスイッチ３１のオ
ン、オフ信号をそれぞれ油種判断開始信号、給油終了信
号としてノズル側の制御装置１８に出力し、制御装置１
８からの油種判断信号と、登録されている油種とが一致
した場合にはポンプモータ２１を作動させ、流量パルス
発信器２２からの流量パルスに基づいて算出した給油量
を表示器３２に出力し、また油種が一致しない場合には
ポンプモータ２１を作動させることなく報知器３３から
警報を発するように構成されている。 【００１８】３４は電源回路で、バリア等の本質安全回
路３５を介してケーブル２６により給油ノズル１のセン
サーユニット１０に駆動電力を供給するものである。な
お、図中符号３６は、油種判断動作を中止させてマニア
ルでの給油を可能ならしめるキャンセルスイッチを示
す。 【００１９】次のこのように構成したノズルの動作を図
３、図４のフローチャート、及び図６のタイミングチャ
ートに基づいて、給油油種としてガソリンが登録されて
いる給油装置に使用した場合を例を採って説明する。ノ
ズル掛けからノズル１が外されてノズルスイッチ３１が
オンとなり（図６（イ））のノズル外れ信号が本体側の
制御装置３０に入力すると（図３ ステップイ）、制御
装置３０は表示器３２を帰零し、また油種判断開始信号
（図６（ロ））をケーブル２６を介して給油ノズル１側
の制御装置１８に出力する（図３ステップ ロ）。 【００２０】給油ノズル１のエアポンプ制御手段１９
は、油種判断開始信号が入力した時点で（図４ ステッ
プ イ）、エアポンプモータ１７を駆動してエアポンプ
１６を時間Ｔ1、正転させてガスセンサー１２に清浄な
空気を供給し、管路やガスセンサー１２に残留している
ベーパを排出させる（図４ ステップ ロ）（図６
（ホ））。時間Ｔ１の排気を行った後、エアポンプ１６
を逆転させてノズル筒先部２のベーパ吸排気口４から吸
気を開始する（図４ ステップ ハ）。 【００２１】このようにノズル１がノズル掛けから外さ
れて自動車燃料タンクにノズル１を挿入するまでの期間
に、掃気が終了して既に吸気が行われているので、給油
ノズル１を自動車燃料タンクに挿入すると、自動車燃料
タンクの給油口周辺のベーパがガスセンサー１２に流れ
込む。 【００２２】この結果、自動車燃料タンクにガソリンが
収容されていてベーパ濃度が高い場合には、ガスセンサ
ー１２の信号のレベルが速やかに上昇する（図６
（ヘ））。これによりノズル１の自動車燃料タンクへの
挿入とほぼ同時に自動車燃料タンクの油種がガソリンで
あると判定して判定動作を終了する（図４ ステップ
ニ）。 【００２３】判定動作が終了すると、エアポンプ制御手
段１９は、エアポンプ１６を時間Ｔ３の間、正転させて
（図４ ステップ ホ）ガスセンサー１２を清浄なエア
で掃気し、給油装置本体からの終了信号の入力を待つ
（図４ ステップ ヘ）。 【００２４】一方、給油装置本体においては、給油ノズ
ル１からの油種判断信号が入力すると（図３ ステップ
ハ）、油種一致判断手段２５は登録油種記憶手段２７
に登録されている油種、今の場合はガソリンを示すデー
タと比較される（図３ ステップ ニ）。 【００２５】比較の結果、油種の一致が確認された場合
には制御装置３０は、ポンプモータ２１をオンにして
（図３ ステップ ホ）給油を開始する。 【００２６】このようにして所定量の給油が終了して、
給油ノズル１が自動車燃料タンクから引き出され、ノズ
ル１がノズル掛けに戻されてノズルスイッチ３１がオフ
になると（図３ ステップ ヘ）、制御装置３０は、ポ
ンプモータ２１をオフとし（図３ ステップ ト）給油
ノズル側の制御装置１８に終了信号（図６（ハ））を出
力して（図３ ステップ チ）給油動作を終了する。 【００２７】給油ノズル１側においては、終了信号が入
力した時点でエアポンプ制御手段１９はエアポンプ１６
を所定時間Ｔ４の期間、正転させて（図４ ステップ
ト）掃気を行う。 【００２８】一方、ガスセンサー１２にベーパが取り込
まれて油種判断動作が行われた結果、油種が一致しない
場合には（図３ ステップ ニ）、自動車燃料タンクの
油種が他の油種、この実施例では軽油であることが確認
された後（図３ ステップリ）、報知器３３を作動させ
る（図３ ステップ ヌ）。 【００２９】報知により自動車燃料タンクを確認した結
果、装置の判定ミスで、自動車燃料タンクの燃料がガソ
リンであることが確認できた段階で、キャンセルスイッ
チ３６を押圧すると（図３ ステップ ル）、制御装置
３０は報知を停止して（図３ステップ オ）油種が一致
する場合と同様に図３のステップ（ホ）乃至（チ）の工
程を経て給油を実行する。 【００３０】また、上記確認の結果、やはり軽油である
場合には、ノズル１をノズル掛けに戻して給油動作を終
了する。これによりノズルスイッチ３１がオフとなるか
ら（図３ ステップ カ）、制御装置３０は報知を停止
させ（図３ ステップ ヨ）、給油ノズル側の制御装置
１８に終了信号を出力する（図３ ステップ チ）。 【００３１】なお、油種が一致するとも、一致しないと
も何れの状態とも判定できない場合には、報知器３１に
より油種の判定が不能である旨を報知する（図３ ステ
ップワ）。報知に基づいて自動車燃料タンクの燃料を検
査してガソリンであることが確認できた場合には、前述
と同様にキャンセルスイッチ３６を操作することにより
図３のステップ（ホ）乃至（チ）の工程により給油が可
能となる。 【００３２】また、自動車燃料タンクの燃料が軽油であ
ることが確認された場合には、ノズル１をノズル掛けに
戻して給油動作を中止すると、ノズルスイッチ３１がオ
フとなり（図３ ステップ カ）報知が停止する（図３
ステップ ヨ）。 【００３３】つぎに上述の油種判断動作を詳細を図５の
フローチャートに基づいてさらに説明する。油種判断開
始信号が入力した時点で（ステップ イ）、ガスセンサ
ー１２からの信号Ｇｘと、予め設定されているガソリン
車のベーパの濃度基準ｇ１とを比較し、ガスセンサー１
２からの信号Ｄｘが基準値ｇ１を越える場合には（ステ
ップロ）、以後の判定動作を実行すること無く（ステッ
プ ハ）、給油レバー７が引かれた時点でガソリンであ
る旨の信号を出力する。 【００３４】一方、ガスセンサー１２からの信号が基準
値ｇ１を下回っている場合には（ステップ ロ）、給油
レバー引き信号が入力し（ステップ ヘ）、所定時間Ｔ
５、例えば１秒が経過する以前に（ステップ チ）ガス
センサー１２からの信号Ｇｘがガソリンと判定する基準
レベルｇ１を越えた場合には（ステップ ト）、ガソリ
ンである旨の信号を出力する（ステップ ホ）。 【００３５】時間Ｔ５が経過しても（ステップ チ）セ
ンサー１２からの信号Ｇｘがガソリンの判定基準値ｇ１
を越えない場合には、油種判断動作を中止して（ステッ
プリ）、エア流量計１３からの信号に基づいてエアポン
プ１６のエア流量を検査して、ガスセンサー１２に正常
にベーパが送られているか否かをチェックする（ステッ
プ ヌ）。 【００３６】エアポンプ１６が正常に動作していてサン
プリング流量が確保されている場合には、ガスセンサー
１２からの信号Ｇｘを軽油と判断するための基準値ｇ２
と比較し、軽油と判断するための基準値ｇ２以下である
場合には（ステップ ル）、軽油であると判定して、判
定結果を給油装置の制御手段３０に出力する（ステップ
オ）。 【００３７】時間Ｔ４が経過してもレバー引き信号が入
力しなかったり（ステップ ワ）、サンプリングのエア
量が異常であったり（ステップ ヌ）、ガスセンサー１
２からの信号Ｇｘが軽油と判定する基準値ｇ２以上の場
合には（ステップ ル）、判断動作を終了して、判定不
能信号を出力する（ステップ カ）。 【００３８】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、自
動車燃料タンク挿入前から吸気動作が行われているた
め、特にベーパの濃度が高いガソリン車にあっては、ノ
ズルの挿入とほぼ同時に高い濃度でベーパを含む空気が
ガスセンサーに流入し、ガソリン車であることが判定で
き、また、エア流量測定手段によりエア量を検査してか
ら再度判定動作を行うため、軽油の判定精度を高めるこ
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示す構成図で
ある。 【図２】同上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３】同上ノズルを使用した計量機の動作を示すフロ
ーチャートである。 【図４】同上ノズルの動作を示すフローチャートであ
る。 【図５】油種判断動作の詳細を示すフローチャートであ
る。 【図６】図（イ）乃至（ト）は、それぞれ同上装置の動
作を示すタイミング図である。 【符号の説明】 １ 給油ノズル ４ ベーパ吸排気口 ５ 給油ホース ７ 給油レバー ８ 主弁 ９ レバー引き検出手段 １０ センサーユニット １２ ガスセンサー １３ エア流量計 １６ エアポンプ １７ エアポンプモータ １８ ノズル側の制御装置

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 筒先部にはベーパ吸排気口を、また筒胴
   部には前記筒先部のベーパ吸排気口に連通するエアポン
   プと、該エアポンプに接続するガスセンサーと、ノズル
   が本体から外されたことに起因して発生する信号により
   一定時間、前記エアポンプに掃気動作を実行させ、つい
   で吸気動作をさせ、さらに前記ノズルが前記本体に戻さ
   れたことに起因して発生する信号により掃気動作を行わ
   せるエアポンプ制御手段と、前記ガスセンサーの出力に
   より油種を判定する油種判断手段と、給油レバーの引上
   げを検出するレバー引き検出手段と、前記エアポンプに
   接続されたエア流量測定手段と、を備え、 前記油種判定手段は、前記ノズルが本体から外されたこ
   とによる前記吸気動作の間に前記ガスセンサーの出力に
   より油種がガソリンであるか、否かを判定し、ガソリン
   と判定できない場合には、前記レバー引き検出手段から
   の信号が入力した時点で前記ガスセンサーの出力により
   油種がガソリンであるか、否かを判定し、ガソリンと判
   定できない場合には、前記エア流量測定手段によりエア
   量を検査して正常である場合には前記ガスセンサーの出
   力により油種が軽油であるか否かを判定し、前記判定の
   工程でガソリン、または軽油のいずれとも油種が特定で
   きない場合には油種が判定不能である旨の報知を行うこ
   とを特徴とする給油ノズル。