JP3628763B2 - 給油装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は給油装置に係り、特に車両の燃料タンクに誤った油種の油液を給油することを防止する油種判別機能が付加された給油装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
給油所等においては、ガソリン供給用，軽油供給用といったように、供給油種毎に給油装置が設置されている。
そこで、この種の給油装置では、顧客の自動車の燃料タンク等に給油する際、例えばガソリンを供給すべきところを誤って軽油供給用の給油装置を使って給油してしまうといった異油種給油事故を防止するために、油種判別機能が備えられる傾向にある。そして、この油種判別機能を備えた給油装置では、ガソリンと軽油とでは飽和蒸気圧（蒸気濃度）が異なることに着目し、給油前に燃料タンク内の残存油液の油蒸気（ベーパ）を油種判別装置の油蒸気検出センサに当てて油蒸気濃度を検出するようになっている。そして、この検出結果に基づき燃料タンク内の残存油液の油種を判別し、この燃料タンク内の残存油液の油種と予め記憶された給油装置からの供給油液の油種とが一致したときのみ、給油が可能となり、給油ポンプが起動される。
【０００３】
上記油蒸気検出センサとしては、例えば油蒸気濃度を検出する半導体式ガスセンサが使用されている。この半導体式ガスセンサよりなる油蒸気検出センサは、ガソリン，軽油等の油蒸気濃度を検出し当該油蒸気濃度の違いに応じた抵抗値の変化を出力電圧の変化として出力するものである。
【０００４】
そのため、給油装置には、給油ノズル先端に開口し、途中に油蒸気検出センサが設けられた油蒸気吸引管路を介して燃料タンク内の油蒸気を吸引する吸気ポンプと、油蒸気検出センサに付着した油蒸気及び油蒸気吸引管路内に残留する油蒸気を排気する排気ポンプと、油蒸気吸引管路を吸気ポンプ又は排気ポンプに連通させる三方弁とが設けられている。そして、給油装置の制御回路は、燃料タンク内の油蒸気を吸引する際は吸気ポンプを作動させるとともに油蒸気吸引管路と吸気ポンプとを連通させ、油種判別後は排気ポンプを作動させるとともに油蒸気吸引管路と排気ポンプとを連通させるように三方弁を切り換える。
【０００５】
また、給油装置では、複数の車両へ夫々同時に給油が行えるように複数の給油ノズル（給油系統）が設けられており、各給油系統毎に油種判定が行えるようになっている。ところが、給油装置の筐体内部には、各給油系統毎の給油配管，給油ポンプ，流量計等の各種機器が設置されているので、さらに各給油系統毎に油蒸気検出センサ，吸気ポンプ，排気ポンプを設ける構成とした場合、限られたスペース内に多数の機器を設けることになるため、各機器が密集した状態に設置されてしまいメンテナンス作業がやりにくくなるばかりか、製造コストも高価になってしまうことになる。
【０００６】
そのため、油蒸気の誤検出を防止するため、油蒸気検出センサは各給油系統毎に設けるようにする一方、吸気ポンプ及び排気ポンプについては複数の給油系統で共通に使用する構成として、ポンプ数を削減することが考えられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように複数の給油系統を有する給油装置においては、吸気ポンプ及び排気ポンプを複数の給油系統で共用する場合、複数の給油系統で並行して給油することが多いため、各給油系統で連続的に油種判定を行うことが頻繁に生ずることになり、例えば一の給油系統で油種判定を行った後、他の給油系統で油種判定をすることになると、排気ポンプの排気動作により一の給油系統の油蒸気検出センサに付着した油蒸気を除去（クリーニング処理）した後、他の給油系統の油蒸気検出センサに付着した油蒸気を除去（クリーニング処理）していた。
【０００８】
ところが、油蒸気検出センサにおいては、吸気ポンプの油蒸気吸引動作により燃料タンク内の油蒸気が油蒸気検出センサの検出面に付着したまま３０秒以上経過すると、油蒸気が油蒸気検出センサの検出面に定着してしまい、その後で排気ポンプを作動させてクリーニング処理を行うようにしても油蒸気検出センサに定着した油蒸気を除去し難くなる。
【０００９】
しかしながら、複数の給油系統で並行して給油する場合、後に給油作業を開始した給油系統の油蒸気検出センサに対するクリーニング処理は、先に給油作業を開始した給油系統の油蒸気検出センサのクリーニング処理が終了するのを待って行われるため、後から給油作業を開始した給油系統の油蒸気検出センサに油蒸気が定着してしまうといった問題が生ずる。
【００１０】
そこで、本発明は上記問題を解決した給油装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は以下のような特徴を有する。
【００１３】
上記請求項１の発明は、給油ノズル、給油ホース及び送液手段よりなる複数の給油系統と、
各給油系統毎に設けられた油蒸気検出センサと、
該給油ノズルの吐出パイプ先端と該油蒸気検出センサとを連通し、給油される燃料タンク内の油蒸気を前記油蒸気検出センサに導入する油蒸気吸引管路と、
各給油系統共通に設けられ前記燃料タンク内の油蒸気を吸引する吸気手段と、
各給油系統共通に設けられ前記油蒸気検出センサ及び前記油蒸気吸引管路内の油蒸気を外部に排出させて前記油蒸気検出センサをクリーニングする排気手段と、
各給油系統毎に設けられ該排気手段又は前記吸気手段のいずれかと当該給油系統との連通を切り換える切換弁と、
前記油蒸気検出センサの出力値に基づいて当該燃料タンクの油種を判定して給油許可・禁止を行う油種判定手段と、を有する給油装置において、
前記油種判定手段により油種を判定した後、前記吸気手段と当該給油系統の油蒸気検出センサ及び油蒸気吸引管路とを遮断させると共に、前記排気手段と当該給油系統の油蒸気検出センサ及び油蒸気吸引管路とを連通させるように前記切換弁を切り換えるまでのクリーニング開始時間を設定するクリーニング開始時間設定手段と、
前記複数の給油系統による給油作業が並行して行われ、各油蒸気検出センサによる油種検出が連続的に行われた場合、前記クリーニング開始時間設定手段により設定されたクリーニング開始時間以内に前記切換弁を切り換えさせて各油蒸気検出センサを交互にクリーニングするクリーニング切換手段と、
を備えてなることを特徴とするものである。
【００１４】
従って、請求項１の発明によれば、複数の給油系統による給油作業が並行して行われ、各油蒸気検出センサによる油種検出が連続的に行われた場合、クリーニング開始時間設定手段により設定されたクリーニング開始時間以内に切換弁を切り換えさせて各油蒸気検出センサを交互にクリーニングするため、各油蒸気検出センサに油蒸気が定着することを防止することができ、複数の油蒸気検出センサに対する油種判定後のクリーニング処理を効率良く行うことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明になる給油装置の一実施例について説明する。尚、図１は給油装置の内部構成を示す構成図である。
給油所敷地内に設けられた固定式の計量機１は、複数の油種が同時に給油できるように複数の給油ノズル８，８’を有する複数の給油系統が配設されている（本実施例では、２つの給油ノズルを図示しているが、実際には４つ又は６つの給油ノズルが配設されている）。
【００１６】
また、本実施例では、一方の給油ノズル８はガソリン供給用のものであり、他方の給油ノズル８’は軽油供給用のものである。尚、給油ノズル８の給油系統と給油ノズル８’の給油系統とは、同じ構成であるので、ここでは給油ノズル８の給油系統について説明する。
【００１７】
２は計量機１内に配設された配管を示し、この配管２の途中には給油ポンプモータ３によって駆動される給油ポンプ４、給油量を計測する流量計５が設けられている。また、流量計５には、流量に比例した流量パルスを発信する流量パルス発信器６が装着されている。
【００１８】
７は基端側が上記配管２に接続された給油ホース、８は給油ホース７の先端に設けられた給油ノズルを示し、この給油ノズル８はノズルレバーを開弁操作することにより吐出パイプ８Ａから燃料タンクに油液を吐出する。
９は計量機１の前面又は後面側面に設けられたノズル掛けで、給油ノズル８が掛け外しされる部分である。このノズル掛け９には、給油ノズル８の掛け外しと連動してオン，オフするノズルスイッチ１０が設けられている。従って、給油ノズル８がノズル掛け９から外されるとノズルスイッチ１０はオンになり、給油作業が開始されたことを示す給油作業開始信号を、また、給油ノズル８がノズル掛け９に掛け戻されるとノズルスイッチ１０はオフとなり、給油作業が終了したことを示す給油作業終了信号を後述する制御回路２５に出力する。
【００１９】
１２は第１の油蒸気吸引系統で、給油ホース７に沿って設けられた第１の油蒸気吸引ホース１２Ａと、計量機１内に設けられた電磁駆動式の三方電磁弁１３と三方電磁弁１５との間を連通する油蒸気吸引管路１２Ｂと、三方電磁弁１５から分岐する吸気ホース１２Ｃ，排気ホース１２Ｄとからなる。
【００２０】
油蒸気吸引ホース１２Ａは、一端が給油ノズル８の吐出パイプ８Ａ先端まで延在し、吐出パイプ８Ａ先端で開口する油蒸気吸引口１２ａとなっている。また、油蒸気吸引ホース１２Ａの他端は、計量機１内に延在して三方電磁弁１３に接続されている。
【００２１】
三方電磁弁１３には、第２の油蒸気吸引系統１２の第２の油蒸気吸引ホース１２Ａ’の端部も接続されている。そのため、三方電磁弁１３は、後述するように第１の油蒸気吸引ホース１２Ａ又は第２の油蒸気吸引ホース１２Ａ’のいずれかと油蒸気吸引管路１２Ｂとを連通するように切り換え動作する「ノズル切換弁」として機能するものである。
【００２２】
三方電磁弁１５より分岐された吸気ホース１２Ｃ，排気ホース１２Ｄの途中には、吸気ポンプ１６，排気ポンプ１７が配設されており、吸気ホース１２Ｃ，排気ホース１２Ｄの端部は夫々大気開放となっている。従って、三方電磁弁１５は、油蒸気吸引管路１２Ｂと吸気ポンプ１６又は排気ポンプ１７とを連通するように切り換わる「ポンプ切換弁」として機能するものである。
【００２３】
１４は上記油蒸気吸引管路１２Ｂの途中に配設され油蒸気吸引ホース１２Ａから供給された油蒸気（ベーパ）の油種を検出する油蒸気検出センサで、燃料タンク内に貯留された油種の油蒸気濃度に応じた油種検出信号を出力する。また、油蒸気検出センサ１４は、一般可燃性ガス用のガスセンサで、例えば酸化スズに添加剤としてパラジューム等を添加した焼結型半導体センサよりなり、ガソリン，軽油等といったＣｎ Ｈ２ｎ＋２系の飽和炭化水素（ガソリン；ｎ＝４〜１２，軽油；ｎ＝７〜２０）を含む炭化水素の蒸気濃度に応じて抵抗値が変化する。
【００２４】
よって、油蒸気検出センサ１４は、油蒸気吸引ホース１２Ａから供給された油蒸気の油種により出力電圧が変化し、油蒸気濃度に応じた電圧の油種検出信号を制御回路２５に出力する。即ち、油蒸気検出センサ１４の抵抗値はガソリン，軽油，アルコールガス（メチルアルコール；ＣＨ３ ＯＨ，イソプロピルアルコール；ＣＨ３ ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ３ いずれも（ＯＨ）が付く）の種類に関係なく、炭化水素のガス濃度のみに依存しており、ガス選択性がない。
【００２５】
また、上記の油蒸気検出センサ１４においては、その検出面に付着した油蒸気の濃度に応じた出力電圧を出力するため、前回の油種判定時に導入された油蒸気が検出面に残っていると、次回油種判定時に油種を誤検出してしまうおそれがある。そのため、油種判定後は、油蒸気検出センサ１４の検出面に空気を吹き付けて検出面に付着した油蒸気を取り去って外部に除去する必要がある。
【００２６】
その場合、油蒸気が油蒸気検出センサ１４の検出面に付着させて油種判定を行ってから約３０秒以内に油蒸気を除去するクリーニング処理を実行しないと、検出面に付着した油蒸気が定着してしまい、クリーニング処理を実行しても前回の油蒸気を除去し難くなる。従って、油蒸気検出センサ１４においては、油種判定を行ってから約３０秒以内に油蒸気を除去することが重要である。
【００２７】
１６は吸気ポンプで、吸気ホース１２Ｃの途中に配設され、給油前に油蒸気吸引ホース１２Ａ，油蒸気吸引管路１２Ｂの空気を吸気して燃料タンク内の油蒸気を吸引する。
１７は排気ポンプで、排気ホース１２Ｄの途中に設けられ、排気ホース１２Ｄからの空気を油蒸気吸引管路１２Ｂ，油蒸気吸引ホース１２Ａ内に供給して各管路に残留する油蒸気、及び上記油蒸気検出センサ１４に付着した油蒸気を油蒸気吸引口１２ａから排気させる。
【００２８】
１８は計量機１の正面パネルに設けられた表示装置で、給油量を表示する給油量表示部１９と、油種判別結果を表示する油種判別状態表示部２０とを有する。また、２２は計量機１の側面パネルに設けられた外部入力装置で、設定キー２３と、設定キー２３の操作による設定内容を表示する設定表示部２４とを有する。そして、設定キー２３は計量機１について使用油種を制御回路２５に入力する機能と、プリセット給油時のプリセット値，給油単価等を入力する機能とを有する。
【００２９】
上記表示装置１８及び外部入力装置２２は、各給油ノズル８，８’毎に計量機１の前後面に設けられている。
さらに、制御回路２５は、例えばマイクロコンピュータよりなり、その入力側には前述した流量パルス発信器６，ノズルスイッチ１０，油蒸気検出センサ１４，外部入力装置２２等と接続され、出力側は給油ポンプモータ３，吸気ポンプ１６，排気ポンプ１７，表示装置１８，三方電磁弁１３，１５等が接続されている。
【００３０】
そして、制御回路２５の記憶エリア（ＲＡＭ又はＲＯＭ）には、後述する油種判別処理を行う油種判別プログラム２５Ａと、複数の給油系統で並行して給油作業が行われる場合、各給油系統毎に設けられた油蒸気検出センサ１４，１４’に付着した油蒸気を所定時間間隔（本実施例では、１５秒間隔）で交互に除去する油蒸気クリーニングプログラム２５Ｂと、油蒸気検出センサ１４の出力電圧の閾値Ａ及び各油蒸気吸引系統１２，１２’で交互にクリーニング処理を実行する際の排気時間が記憶されている。
【００３１】
本実施例においては、油種判別プログラム２５Ａは、油蒸気検出センサ１４の検出値に対する閾値Ａを設定し、この閾値Ａとの比較により油種（ガソリン又は軽油）を判別する。
図２は油蒸気吸引系統を示す系統図である。
【００３２】
計量機１には、各給油ノズル８，８’を有する油蒸気吸引系統１２，１２’と、各油蒸気吸引系統１２，１２’毎に油蒸気検出センサ１４，１４’が配設されている。また、油蒸気吸引系統１２，１２’の油蒸気吸引ホース１２Ａ，１２Ａ’は、吸気ポンプ１６，排気ポンプ１７に連通されており、各油蒸気吸引系統１２，１２’では、吸気ポンプ１６，排気ポンプ１７を共用している。そのため、個別に各ポンプを設ける構成よりもポンプ数が半数に減少できるので、構成の簡略化及び設置スペースの削減ができると共に、メンテナンスの作業性を改善できる。
【００３３】
尚、吸気ポンプ１６及び排気ポンプ１７は、２系統の油蒸気吸引系統１２，１２’で共用されるため、各油蒸気吸引系統１２，１２’の油蒸気検出センサ１４，１４’と連通されているが、吸排ポンプ容量は１系統分の容量しかないため、２系統を同時に吸気・排気することができず、いずれか一方の油蒸気吸引系統１２，１２’のみ吸気・排気を行うようにする。例えば２系統の油蒸気吸引系統１２，１２’で並行して油種判定を行う場合、先にノズル掛け９から外された給油ノズル８が先に油種判定を行えるように三方電磁弁１３，１５を切り換える。
【００３４】
図３（Ａ）は油蒸気検出センサ１４のガス濃度に対する抵抗値の変化を示し、図３（Ｂ）は吸引された油蒸気の濃度を検出する際の油蒸気検出センサ１４の出力電圧の変化を示すグラフである。
一般に給油所で扱う油種としては、ガソリンと軽油とが多いので、本実施例では、ガソリンと軽油との油種判定を行う場合を説明する。
【００３５】
ガソリン及び軽油は、同じ炭化水素系で、主成分は飽和炭化水素（Ｃｎ Ｈｎ＋２ ）であるが、炭素の数において、ガソリンはＣ５ 〜Ｃ９ 、軽油はＣ１３〜Ｃ１７の範囲の成分で構成されている。即ち、軽油は沸点の高い成分（沸点２５０〜３００°Ｃ）、ガソリンは沸点の低い成分（沸点３０〜１５０°Ｃ）で構成されている。従って、軽油の油蒸気濃度は低く、ガソリンの油蒸気濃度は高い。
【００３６】
このような軽油，ガソリンを判別する場合、上記油蒸気検出センサ１４は図３（Ａ）に示すような特性を有している。即ち、油蒸気検出センサ１４は吸引された油蒸気のガス濃度に対応して抵抗値が変化し、前述した沸点の差によりガソリンと軽油との抵抗値の差が大きいので、その検出値となる出力電圧の大きさにより両者を容易に判別することができる。
【００３７】
そのため、本実施例では、図３（Ｂ）に示すように、軽油又はガソリンを判別するための油蒸気検出センサ１４の出力電圧の閾値Ａを設定する。従って、閾値Ａは、ガソリンの検出値がレベルＡ以上となり、軽油の検出値がレベルＡ以下となるような値に設定される。
【００３８】
ここで、上記構成になる給油装置において、制御回路２５が実行する油種判定処理につき説明する。図４は制御回路２５が実行する油種判定処理のフローチャートであり、図５は各機器の動作タイミングを示すタイミングチャートである。尚、本実施例の計量機１は、２系統の給油系統を有するが、どちらの制御回路２５も同様な給油処理を実行するため、一方の制御回路２５が実行する給油処理について以下説明する。
【００３９】
図４において、制御回路２５は、ステップＳ１（以下「ステップ」を省略する）で、ノズルスイッチ１０がオンに切り換わったかどうかをチェックしている。給油所の作業者はガソリン車が到着した場合、ノズル掛け９からガソリン供給用の給油ノズル８を外して、燃料タンクの給油口（図示せず）に吐出パイプ８Ａを挿入する。このように給油ノズル８がノズル掛け９から外されると、ノズルスイッチ１０がオンになる。
【００４０】
そして、ノズルスイッチ１０がオンになると、Ｓ２に進み、三方電磁弁１３に切換信号を出力して三方電磁弁１３を第１の油蒸気吸引ホース１２Ａと油蒸気吸引管路１２Ｂとを連通させると共に、三方電磁弁１５に吸気信号を出力して三方電磁弁１５を吸気状態に切り換えて油蒸気吸引管路１２Ｂと吸気ホース１２Ｃとを連通させる。
【００４１】
次のＳ３では、吸気ポンプ１６に起動信号を出力して吸気動作を開始させる。そのため、給油ノズル８の先端付近の雰囲気が給油ノズル８の先端で開口する油蒸気吸引ホース１２Ａ及び油蒸気吸引管路１２Ｂを介して油蒸気検出センサ１４に供給され始め、給油ノズル８の先端が燃料タンクに挿入されると、燃料タンク内の油蒸気が油蒸気検出センサ１４に供給されて油蒸気検出センサ１４は燃料タンクの油蒸気濃度を検出する。
【００４２】
次のＳ４では、油蒸気検出センサ１４からの油蒸気濃度に基づく出力電圧を読み込み、燃料タンクから吸引した油蒸気の油種と予め制御回路２５に登録された給油ノズル８の登録油種（この場合、地下タンクの登録油種が「ガソリン」とする）とが一致するかどうかを判定する。例えばＳ４において、油蒸気検出センサ１４の出力値がレベルＡ以上であれば、燃料タンクから吸引した油蒸気の出力値と給油ノズル８が吐出する油液の出力値とが一致する。その場合、油種一致と判定してＳ５に進み、吸気ポンプ１６を停止させる。
【００４３】
次のＳ６では、三方電磁弁１５に排気信号を出力して三方電磁弁１５を排気状態に切り換える。そのため、三方電磁弁１５は油蒸気吸引ホース１２Ａ及び油蒸気吸引管路１２Ｂと排気ホース１２Ｄとを連通するよう切り換わる。
そして、Ｓ７で排気ポンプに起動信号を出力して排気動作を開始させる。これにより、排気ポンプから送出された空気流が油蒸気検出センサ１４及び油蒸気吸引ホース１２Ａ，油蒸気吸引管路１２Ｂに供給され、油蒸気検出センサ１４及び油蒸気吸引ホース１２Ａ，油蒸気吸引管路１２Ｂの残留油蒸気が給油ノズル８の吐出パイプ８Ａの先端から大気中に排出される。
【００４４】
続いて、Ｓ８に進み、給油ポンプモータ３に起動信号を出力して給油ポンプ４を起動させる。これで、地下タンク（図示せず）に貯蔵された油液が給油ポンプ４により汲み上げられ給油ホース７及び給油ノズル８に供給される。
次の、Ｓ９では、燃料タンクの給油口に挿入された給油ノズル８のノズルレバーが開弁操作されて給油が開始されると、給油計測処理を行う。即ち、給油ノズル８を開弁させると、地下タンク（図示せず）から給油ポンプ４に汲み上げられたガソリンが配管２及び給油ホース７、給油ノズル８を介して燃料タンクに給油される。
【００４５】
このように給油されたガソリンの給油量は流量計５で計測され、流量に応じた流量パルスが流量パルス発信器６から制御回路２５に出力される。そして、計測された給油量は給油量表示器１９に表示される。
次のＳ１０では、ノズルスイッチ１０がオフに切り換わったかどうかをチェックしており、給油所の作業者が顧客が所望した給油量（満タン給油又はプリセット給油）の給油が完了して給油ノズル８をノズル掛け９に戻すとノズルスイッチ１０がオフになる。
【００４６】
上記Ｓ１０において、ノズルスイッチ１０がオフになると、次のＳ１１で給油ポンプモータ３を停止させる。このとき強制排気時間である所定時間Ｔ１の間、排気を行うために排気ポンプ１７を継続させ（図５の給油ポンプの動作停止タイミング参照）、Ｓ１２に進み、タイマをリセットしてカウント開始させる。
【００４７】
そして、Ｓ１３でタイマのカウント値が所定時間Ｔ１（図５参照）になると、Ｓ１４に進み、排気ポンプ１７への起動信号を停止して排気ポンプ１７の排気動作を停止させる。このように、所定時間Ｔ１が経過するまで油蒸気検出センサ１４及び油蒸気吸引ホース１２Ａ，油蒸気吸引管路１２Ｂに付着した残留油蒸気が給油ノズル８の吐出パイプ８Ａの先端から大気中に排出される。よって、油蒸気検出センサ１４及び油蒸気吸引ホース１２Ａ，油蒸気吸引管路１２Ｂはクリーニングされて残留油蒸気が除去される。
【００４８】
また、上記Ｓ４において、燃料タンクから吸引した油蒸気の油種と給油ノズル８の登録油種とが一致しない場合、油種不一致と判定してＳ１５に進み、給油ポンプ４の起動を禁止する。
さらに、Ｓ１６に進み、油種判別状態表示部２０に「油種不一致」といったようなメッセージを表示させると共にアラームを発して作業者に報知する。続いて、Ｓ１７で吸気ポンプ１６を停止させる。
【００４９】
次にＳ１８では、三方電磁弁１５に排気信号を出力して三方電磁弁１５を排気状態に切り換える。そのため、三方電磁弁１５は油蒸気吸引ホース１２Ａ，油蒸気吸引管路１２Ｂと排気ホース１２Ｄとを連通するよう切り換わる。
そして、Ｓ１９で排気ポンプ１７に起動信号を出力して排気動作を開始させる。次のＳ２０では、ノズルスイッチ１０がオフに切り換わったかどうかをチェックしており、給油所の作業者が油種不一致のため給油せずに給油ノズル８をノズル掛け９に戻すと、ノズルスイッチ１０がオフになる。
【００５０】
従って、Ｓ２０において、ノズルスイッチ１０がオフになると、油蒸気検出センサ１４及び油蒸気吸引ホース１２Ａのクリーニングを行うべくＳ１２に進み、タイマをリセットしてカウント開始させる。そして、前述したＳ１２以降の処理を実行する。
【００５１】
この場合、燃料タンクの油種と給油ノズル８の登録油種とが不一致であるため、燃料タンクへの給油は行われず、今回の給油処理を終了してＳ１に戻る。
ここで、複数の給油系統で並行して給油作業を行う際、２系統の油蒸気吸引系統１２，１２’で並行して油種判定を行った後に実行されるクリーニング処理、すなわち前述したＳ７，Ｓ１９の排気ポンプ１７の起動制御時に実行される割り込み処理について説明する。
【００５２】
本実施例では、２系統の油蒸気吸引系統１２，１２’で吸気ポンプ１６，排気ポンプ１７を共用しているため、先にノズルスイッチ１０をオンにした給油系統の油蒸気吸引系統１２に対する油種判定を行い、その後油蒸気吸引系統１２’に対する油種判定を行う。従って、ノズルスイッチ１０がオンになると、三方電磁弁１３が給油ノズル８側に切り換わると共に三方電磁弁１５が吸気ポンプ１６側に切り換わる。そして、吸気ポンプ１６の起動により給油ノズル８の先端に開口する油蒸気吸引ホース１２Ａを介して油蒸気検出センサ１４に燃料タンク内に残留する油液の油蒸気が導入される。
【００５３】
このようにして、油蒸気吸引系統１２の油種判定が行われるが、作業者が給油ノズル８をノズル掛け９から外して燃料タンクの給油口に挿入するまでにかかる時間が平均５〜６秒程度である。尚、ノズルスイッチ１０がオンになってから例えば２０秒以内に油蒸気検出センサ１４が油種検出信号を出力しない場合には、エラーとなり、給油作業をやりなおすことになる。
【００５４】
そして、先の油蒸気吸引系統１２のノズルスイッチ１０がオンになってから５〜６秒経過した時点で油蒸気吸引系統１２’のノズルスイッチ１０’がオンになっているときは、三方電磁弁１３が給油ノズル８’側に切り換わる。吸気ポンプ１６は起動中であるので、給油ノズル８’の先端に開口する油蒸気吸引ホース１２Ａ’を介して油蒸気検出センサ１４’に燃料タンク内に残留する油液の油蒸気が導入される。これで油蒸気吸引系統１２’の油種判定が行われる。
【００５５】
このように、２系統の油蒸気吸引系統１２，１２’で連続的に油種判定を行う場合、当然油種判定後に行われる油蒸気検出センサ１４，１４’のクリーニング処理も重複することになる。油蒸気検出センサ１４，１４’へのクリーニング処理を実行する際には、油蒸気が油蒸気検出センサ１４，１４’の検出面に付着してから約３０秒以上経過してしまうと油蒸気検出センサ１４，１４’に付着した油蒸気が定着してしまうため、油蒸気検出センサ１４，１４’に対するクリーニング処理を速やかに実行する必要がある。
【００５６】
図７は２系統の油蒸気吸引系統１２，１２’でクリーニング処理が重複して実行された場合の割り込み処理のフローチャートであり、図８は割り込み処理に対応するタイミングチャートである。尚、図８に示す各油蒸気吸引系統１２，１２’毎の排気時間は、夫々予め制御回路２５の記憶エリア（ＲＡＭ又はＲＯＭ）に記憶されている。
【００５７】
図７において、Ｓ２１では上記Ｓ７またはＳ１９から開始されるクリーニング処理が２系統の油蒸気吸引系統１２，１２’で重複して実行されているかどうかをチェックしている。例えば、図８（Ａ）（Ｂ）に示されるように、給油ノズル８がノズル掛け９から外されてノズルスイッチ１０がオンになり、続いて給油ノズル８’がノズル掛け９’から外されてノズルスイッチ１０’がオンになった場合には、２系統の油蒸気吸引系統１２，１２’で連続的に油種判定を行うことになる。
【００５８】
この場合、Ｓ２２に進み、先にノズルスイッチ１０がオンになった油蒸気吸引系統１２を排気モードにする。すなわち、三方電磁弁１３を給油ノズル８側に切り換えると共に三方電磁弁１５を排気ポンプ１７側に切り換える。これで、排気ポンプ１７の起動により空気が排気ホース１２Ｄ，油蒸気吸引管路１２Ｂ，油蒸気吸引ホース１２Ａ内に供給され、各管路内に残留する油蒸気、及び上記油蒸気検出センサ１４に付着した油蒸気を排気とともに除去する。油蒸気吸引系統１２の排気モードは、１０秒間継続される（Ｓ２３）。
【００５９】
次に、後からノズルスイッチ１０’がオンになった油蒸気吸引系統１２’を排気モードにする（Ｓ２４）。すなわち、三方電磁弁１３を給油ノズル８’側に切り換える。これで、排気ポンプ１７の起動により空気が排気ホース１２Ｄ，油蒸気吸引管路１２Ｂ，油蒸気吸引ホース１２Ａ’内に供給され、各管路内に残留する油蒸気、及び上記油蒸気検出センサ１４’に付着した油蒸気を排気とともに除去する。油蒸気吸引系統１２’の排気モードは、１５秒間継続される（Ｓ２５）。
【００６０】
次のＳ２６では、再び先にノズルスイッチ１０がオンになった油蒸気吸引系統１２を排気モードにする。今度は、油蒸気吸引系統１２の排気モードを５秒間継続させる（Ｓ２７）。さらに、油蒸気吸引系統１２の排気モードを４５秒間継続させる（Ｓ２８）。これで、油蒸気吸引系統１２に対する排気モードの時間を合計すると、６０秒間となる。尚、Ｓ２８の継続時間は、適宜３０秒〜４５秒に設定するようにしても良い。その場合、排気モードの合計時間が６０秒間となるように、複数回排気モードを繰り返すようにする。
【００６１】
次のＳ２９では、再び後からノズルスイッチ１０’がオンになった油蒸気吸引系統１２’を排気モードにする。今度は、油蒸気吸引系統１２’の排気モードを４５秒間継続させる（Ｓ３０）。これで、油蒸気吸引系統１２’に対する排気モードの時間を合計すると、６０秒間となる。
【００６２】
次のＳ３１では、ノズルスイッチ１０又は１０’の一方がオフになったかどうかをチェックする。例えば給油ノズル８が先にノズル掛け９に戻された場合には、ノズルスイッチ１０’よりもノズルスイッチ１０が先にオフになる。この場合、Ｓ３２ではノズルスイッチ１０に対応する油蒸気吸引系統１２を排気モードにする。そして、油蒸気吸引系統１２の排気モードを３０秒間継続させる（Ｓ３３）。
【００６３】
さらに、次のＳ３４では、他方のノズルスイッチ１０’がオフになったかどうかをチェックする。そして、給油ノズル８’が先にノズル掛け９’に戻されてノズルスイッチ１０’がオフになると、Ｓ３５に進み、ノズルスイッチ１０’に対応する油蒸気吸引系統１２’を排気モードにする。そして、油蒸気吸引系統１２’の排気モードを３０秒間継続させる（Ｓ３６）。
【００６４】
尚、Ｓ３１において、ノズルスイッチ１０’が先にオフになった場合には、Ｓ３２，Ｓ３３で油蒸気吸引系統１２’の排気モードを実行し、Ｓ３４〜Ｓ３６で油蒸気吸引系統１２の排気モードを実行する。
このように、２系統の油蒸気吸引系統１２，１２’で並行して油種判定を行った後に実行されるクリーニング処理では、油蒸気検出センサ１４，１４’に付着した油蒸気が定着しない所定時間内（本実施例では、１０秒以内）に交互に行うことにより油蒸気検出センサ１４，１４’を複数回に分けて段階的に排気して油蒸気検出センサ１４，１４’に油蒸気が定着する前に油蒸気を除去することができ、２系統の油蒸気検出センサ１４，１４’を並行してクリーニングすることができる。
【００６５】
尚、上記実施例では、２系統の給油系統及び油蒸気吸引系統を有する構成を一例として説明したが、例えば３系統以上の給油系統及び油蒸気吸引系統を有する給油装置にも適用することができるのは勿論である。
【００６７】
【発明の効果】
上述の如く、上記請求項１によれば、複数の給油系統による給油作業が並行して行われ、各油蒸気検出センサによる油種検出が連続的に行われた場合、クリーニング開始時間設定手段により設定されたクリーニング開始時間以内に切換弁を切り換えさせて各油蒸気検出センサを交互にクリーニングするため、各油蒸気検出センサに油蒸気が定着する前に各油蒸気検出センサをクリーニングして各油蒸気検出センサの検出面に付着した油蒸気を複数回に分けて除去することができる。そのため、複数の油蒸気検出センサに対し吸気手段及び排気手段を共用化して構成の簡略化やメンテナンスの作業性の改善等を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になる給油装置の一実施例の概略構成図である。
【図２】油蒸気吸引系統を説明するための系統図である。
【図３】油蒸気検出センサの特性を説明するためのグラフである。
【図４】制御回路が実行する油種判定及び給油処理のフローチャートである。
【図５】給油処理及び吸引ポンプのクリーニング処理のタイミングチャートである。
【図６】複数の油蒸気吸引系統でクリーニング処理が重複したときに実行される割り込み処理のフローチャートである。
【図７】図６の割り込み処理に対応するタイミングチャートである。
【符号の説明】
１ 計量機
３ 給油ポンプモータ
４ 給油ポンプ
５ 流量計
７，７’ 給油ホース
８，８’ 給油ノズル
９，９’ ノズル掛け
１０，１０’ ノズルスイッチ
１２，１２’ 油蒸気吸引系統
１２Ａ，１２Ａ’ 油蒸気吸引ホース
１２Ｂ 油蒸気吸引管路
１２Ｃ 吸気ホース
１２Ｄ 排気ホース
１３，１５ 三方電磁弁
１４，１４’ 油蒸気検出センサ
１６ 吸気ポンプ
１７ 排気ポンプ
２５ 制御回路
【発明の属する技術分野】
本発明は給油装置に係り、特に車両の燃料タンクに誤った油種の油液を給油することを防止する油種判別機能が付加された給油装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
給油所等においては、ガソリン供給用，軽油供給用といったように、供給油種毎に給油装置が設置されている。
そこで、この種の給油装置では、顧客の自動車の燃料タンク等に給油する際、例えばガソリンを供給すべきところを誤って軽油供給用の給油装置を使って給油してしまうといった異油種給油事故を防止するために、油種判別機能が備えられる傾向にある。そして、この油種判別機能を備えた給油装置では、ガソリンと軽油とでは飽和蒸気圧（蒸気濃度）が異なることに着目し、給油前に燃料タンク内の残存油液の油蒸気（ベーパ）を油種判別装置の油蒸気検出センサに当てて油蒸気濃度を検出するようになっている。そして、この検出結果に基づき燃料タンク内の残存油液の油種を判別し、この燃料タンク内の残存油液の油種と予め記憶された給油装置からの供給油液の油種とが一致したときのみ、給油が可能となり、給油ポンプが起動される。
【０００３】
上記油蒸気検出センサとしては、例えば油蒸気濃度を検出する半導体式ガスセンサが使用されている。この半導体式ガスセンサよりなる油蒸気検出センサは、ガソリン，軽油等の油蒸気濃度を検出し当該油蒸気濃度の違いに応じた抵抗値の変化を出力電圧の変化として出力するものである。
【０００４】
そのため、給油装置には、給油ノズル先端に開口し、途中に油蒸気検出センサが設けられた油蒸気吸引管路を介して燃料タンク内の油蒸気を吸引する吸気ポンプと、油蒸気検出センサに付着した油蒸気及び油蒸気吸引管路内に残留する油蒸気を排気する排気ポンプと、油蒸気吸引管路を吸気ポンプ又は排気ポンプに連通させる三方弁とが設けられている。そして、給油装置の制御回路は、燃料タンク内の油蒸気を吸引する際は吸気ポンプを作動させるとともに油蒸気吸引管路と吸気ポンプとを連通させ、油種判別後は排気ポンプを作動させるとともに油蒸気吸引管路と排気ポンプとを連通させるように三方弁を切り換える。
【０００５】
また、給油装置では、複数の車両へ夫々同時に給油が行えるように複数の給油ノズル（給油系統）が設けられており、各給油系統毎に油種判定が行えるようになっている。ところが、給油装置の筐体内部には、各給油系統毎の給油配管，給油ポンプ，流量計等の各種機器が設置されているので、さらに各給油系統毎に油蒸気検出センサ，吸気ポンプ，排気ポンプを設ける構成とした場合、限られたスペース内に多数の機器を設けることになるため、各機器が密集した状態に設置されてしまいメンテナンス作業がやりにくくなるばかりか、製造コストも高価になってしまうことになる。
【０００６】
そのため、油蒸気の誤検出を防止するため、油蒸気検出センサは各給油系統毎に設けるようにする一方、吸気ポンプ及び排気ポンプについては複数の給油系統で共通に使用する構成として、ポンプ数を削減することが考えられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように複数の給油系統を有する給油装置においては、吸気ポンプ及び排気ポンプを複数の給油系統で共用する場合、複数の給油系統で並行して給油することが多いため、各給油系統で連続的に油種判定を行うことが頻繁に生ずることになり、例えば一の給油系統で油種判定を行った後、他の給油系統で油種判定をすることになると、排気ポンプの排気動作により一の給油系統の油蒸気検出センサに付着した油蒸気を除去（クリーニング処理）した後、他の給油系統の油蒸気検出センサに付着した油蒸気を除去（クリーニング処理）していた。
【０００８】
ところが、油蒸気検出センサにおいては、吸気ポンプの油蒸気吸引動作により燃料タンク内の油蒸気が油蒸気検出センサの検出面に付着したまま３０秒以上経過すると、油蒸気が油蒸気検出センサの検出面に定着してしまい、その後で排気ポンプを作動させてクリーニング処理を行うようにしても油蒸気検出センサに定着した油蒸気を除去し難くなる。
【０００９】
しかしながら、複数の給油系統で並行して給油する場合、後に給油作業を開始した給油系統の油蒸気検出センサに対するクリーニング処理は、先に給油作業を開始した給油系統の油蒸気検出センサのクリーニング処理が終了するのを待って行われるため、後から給油作業を開始した給油系統の油蒸気検出センサに油蒸気が定着してしまうといった問題が生ずる。
【００１０】
そこで、本発明は上記問題を解決した給油装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は以下のような特徴を有する。
【００１３】
上記請求項１の発明は、給油ノズル、給油ホース及び送液手段よりなる複数の給油系統と、
各給油系統毎に設けられた油蒸気検出センサと、
該給油ノズルの吐出パイプ先端と該油蒸気検出センサとを連通し、給油される燃料タンク内の油蒸気を前記油蒸気検出センサに導入する油蒸気吸引管路と、
各給油系統共通に設けられ前記燃料タンク内の油蒸気を吸引する吸気手段と、
各給油系統共通に設けられ前記油蒸気検出センサ及び前記油蒸気吸引管路内の油蒸気を外部に排出させて前記油蒸気検出センサをクリーニングする排気手段と、
各給油系統毎に設けられ該排気手段又は前記吸気手段のいずれかと当該給油系統との連通を切り換える切換弁と、
前記油蒸気検出センサの出力値に基づいて当該燃料タンクの油種を判定して給油許可・禁止を行う油種判定手段と、を有する給油装置において、
前記油種判定手段により油種を判定した後、前記吸気手段と当該給油系統の油蒸気検出センサ及び油蒸気吸引管路とを遮断させると共に、前記排気手段と当該給油系統の油蒸気検出センサ及び油蒸気吸引管路とを連通させるように前記切換弁を切り換えるまでのクリーニング開始時間を設定するクリーニング開始時間設定手段と、
前記複数の給油系統による給油作業が並行して行われ、各油蒸気検出センサによる油種検出が連続的に行われた場合、前記クリーニング開始時間設定手段により設定されたクリーニング開始時間以内に前記切換弁を切り換えさせて各油蒸気検出センサを交互にクリーニングするクリーニング切換手段と、
を備えてなることを特徴とするものである。
【００１４】
従って、請求項１の発明によれば、複数の給油系統による給油作業が並行して行われ、各油蒸気検出センサによる油種検出が連続的に行われた場合、クリーニング開始時間設定手段により設定されたクリーニング開始時間以内に切換弁を切り換えさせて各油蒸気検出センサを交互にクリーニングするため、各油蒸気検出センサに油蒸気が定着することを防止することができ、複数の油蒸気検出センサに対する油種判定後のクリーニング処理を効率良く行うことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明になる給油装置の一実施例について説明する。尚、図１は給油装置の内部構成を示す構成図である。
給油所敷地内に設けられた固定式の計量機１は、複数の油種が同時に給油できるように複数の給油ノズル８，８’を有する複数の給油系統が配設されている（本実施例では、２つの給油ノズルを図示しているが、実際には４つ又は６つの給油ノズルが配設されている）。
【００１６】
また、本実施例では、一方の給油ノズル８はガソリン供給用のものであり、他方の給油ノズル８’は軽油供給用のものである。尚、給油ノズル８の給油系統と給油ノズル８’の給油系統とは、同じ構成であるので、ここでは給油ノズル８の給油系統について説明する。
【００１７】
２は計量機１内に配設された配管を示し、この配管２の途中には給油ポンプモータ３によって駆動される給油ポンプ４、給油量を計測する流量計５が設けられている。また、流量計５には、流量に比例した流量パルスを発信する流量パルス発信器６が装着されている。
【００１８】
７は基端側が上記配管２に接続された給油ホース、８は給油ホース７の先端に設けられた給油ノズルを示し、この給油ノズル８はノズルレバーを開弁操作することにより吐出パイプ８Ａから燃料タンクに油液を吐出する。
９は計量機１の前面又は後面側面に設けられたノズル掛けで、給油ノズル８が掛け外しされる部分である。このノズル掛け９には、給油ノズル８の掛け外しと連動してオン，オフするノズルスイッチ１０が設けられている。従って、給油ノズル８がノズル掛け９から外されるとノズルスイッチ１０はオンになり、給油作業が開始されたことを示す給油作業開始信号を、また、給油ノズル８がノズル掛け９に掛け戻されるとノズルスイッチ１０はオフとなり、給油作業が終了したことを示す給油作業終了信号を後述する制御回路２５に出力する。
【００１９】
１２は第１の油蒸気吸引系統で、給油ホース７に沿って設けられた第１の油蒸気吸引ホース１２Ａと、計量機１内に設けられた電磁駆動式の三方電磁弁１３と三方電磁弁１５との間を連通する油蒸気吸引管路１２Ｂと、三方電磁弁１５から分岐する吸気ホース１２Ｃ，排気ホース１２Ｄとからなる。
【００２０】
油蒸気吸引ホース１２Ａは、一端が給油ノズル８の吐出パイプ８Ａ先端まで延在し、吐出パイプ８Ａ先端で開口する油蒸気吸引口１２ａとなっている。また、油蒸気吸引ホース１２Ａの他端は、計量機１内に延在して三方電磁弁１３に接続されている。
【００２１】
三方電磁弁１３には、第２の油蒸気吸引系統１２の第２の油蒸気吸引ホース１２Ａ’の端部も接続されている。そのため、三方電磁弁１３は、後述するように第１の油蒸気吸引ホース１２Ａ又は第２の油蒸気吸引ホース１２Ａ’のいずれかと油蒸気吸引管路１２Ｂとを連通するように切り換え動作する「ノズル切換弁」として機能するものである。
【００２２】
三方電磁弁１５より分岐された吸気ホース１２Ｃ，排気ホース１２Ｄの途中には、吸気ポンプ１６，排気ポンプ１７が配設されており、吸気ホース１２Ｃ，排気ホース１２Ｄの端部は夫々大気開放となっている。従って、三方電磁弁１５は、油蒸気吸引管路１２Ｂと吸気ポンプ１６又は排気ポンプ１７とを連通するように切り換わる「ポンプ切換弁」として機能するものである。
【００２３】
１４は上記油蒸気吸引管路１２Ｂの途中に配設され油蒸気吸引ホース１２Ａから供給された油蒸気（ベーパ）の油種を検出する油蒸気検出センサで、燃料タンク内に貯留された油種の油蒸気濃度に応じた油種検出信号を出力する。また、油蒸気検出センサ１４は、一般可燃性ガス用のガスセンサで、例えば酸化スズに添加剤としてパラジューム等を添加した焼結型半導体センサよりなり、ガソリン，軽油等といったＣｎ Ｈ２ｎ＋２系の飽和炭化水素（ガソリン；ｎ＝４〜１２，軽油；ｎ＝７〜２０）を含む炭化水素の蒸気濃度に応じて抵抗値が変化する。
【００２４】
よって、油蒸気検出センサ１４は、油蒸気吸引ホース１２Ａから供給された油蒸気の油種により出力電圧が変化し、油蒸気濃度に応じた電圧の油種検出信号を制御回路２５に出力する。即ち、油蒸気検出センサ１４の抵抗値はガソリン，軽油，アルコールガス（メチルアルコール；ＣＨ３ ＯＨ，イソプロピルアルコール；ＣＨ３ ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ３ いずれも（ＯＨ）が付く）の種類に関係なく、炭化水素のガス濃度のみに依存しており、ガス選択性がない。
【００２５】
また、上記の油蒸気検出センサ１４においては、その検出面に付着した油蒸気の濃度に応じた出力電圧を出力するため、前回の油種判定時に導入された油蒸気が検出面に残っていると、次回油種判定時に油種を誤検出してしまうおそれがある。そのため、油種判定後は、油蒸気検出センサ１４の検出面に空気を吹き付けて検出面に付着した油蒸気を取り去って外部に除去する必要がある。
【００２６】
その場合、油蒸気が油蒸気検出センサ１４の検出面に付着させて油種判定を行ってから約３０秒以内に油蒸気を除去するクリーニング処理を実行しないと、検出面に付着した油蒸気が定着してしまい、クリーニング処理を実行しても前回の油蒸気を除去し難くなる。従って、油蒸気検出センサ１４においては、油種判定を行ってから約３０秒以内に油蒸気を除去することが重要である。
【００２７】
１６は吸気ポンプで、吸気ホース１２Ｃの途中に配設され、給油前に油蒸気吸引ホース１２Ａ，油蒸気吸引管路１２Ｂの空気を吸気して燃料タンク内の油蒸気を吸引する。
１７は排気ポンプで、排気ホース１２Ｄの途中に設けられ、排気ホース１２Ｄからの空気を油蒸気吸引管路１２Ｂ，油蒸気吸引ホース１２Ａ内に供給して各管路に残留する油蒸気、及び上記油蒸気検出センサ１４に付着した油蒸気を油蒸気吸引口１２ａから排気させる。
【００２８】
１８は計量機１の正面パネルに設けられた表示装置で、給油量を表示する給油量表示部１９と、油種判別結果を表示する油種判別状態表示部２０とを有する。また、２２は計量機１の側面パネルに設けられた外部入力装置で、設定キー２３と、設定キー２３の操作による設定内容を表示する設定表示部２４とを有する。そして、設定キー２３は計量機１について使用油種を制御回路２５に入力する機能と、プリセット給油時のプリセット値，給油単価等を入力する機能とを有する。
【００２９】
上記表示装置１８及び外部入力装置２２は、各給油ノズル８，８’毎に計量機１の前後面に設けられている。
さらに、制御回路２５は、例えばマイクロコンピュータよりなり、その入力側には前述した流量パルス発信器６，ノズルスイッチ１０，油蒸気検出センサ１４，外部入力装置２２等と接続され、出力側は給油ポンプモータ３，吸気ポンプ１６，排気ポンプ１７，表示装置１８，三方電磁弁１３，１５等が接続されている。
【００３０】
そして、制御回路２５の記憶エリア（ＲＡＭ又はＲＯＭ）には、後述する油種判別処理を行う油種判別プログラム２５Ａと、複数の給油系統で並行して給油作業が行われる場合、各給油系統毎に設けられた油蒸気検出センサ１４，１４’に付着した油蒸気を所定時間間隔（本実施例では、１５秒間隔）で交互に除去する油蒸気クリーニングプログラム２５Ｂと、油蒸気検出センサ１４の出力電圧の閾値Ａ及び各油蒸気吸引系統１２，１２’で交互にクリーニング処理を実行する際の排気時間が記憶されている。
【００３１】
本実施例においては、油種判別プログラム２５Ａは、油蒸気検出センサ１４の検出値に対する閾値Ａを設定し、この閾値Ａとの比較により油種（ガソリン又は軽油）を判別する。
図２は油蒸気吸引系統を示す系統図である。
【００３２】
計量機１には、各給油ノズル８，８’を有する油蒸気吸引系統１２，１２’と、各油蒸気吸引系統１２，１２’毎に油蒸気検出センサ１４，１４’が配設されている。また、油蒸気吸引系統１２，１２’の油蒸気吸引ホース１２Ａ，１２Ａ’は、吸気ポンプ１６，排気ポンプ１７に連通されており、各油蒸気吸引系統１２，１２’では、吸気ポンプ１６，排気ポンプ１７を共用している。そのため、個別に各ポンプを設ける構成よりもポンプ数が半数に減少できるので、構成の簡略化及び設置スペースの削減ができると共に、メンテナンスの作業性を改善できる。
【００３３】
尚、吸気ポンプ１６及び排気ポンプ１７は、２系統の油蒸気吸引系統１２，１２’で共用されるため、各油蒸気吸引系統１２，１２’の油蒸気検出センサ１４，１４’と連通されているが、吸排ポンプ容量は１系統分の容量しかないため、２系統を同時に吸気・排気することができず、いずれか一方の油蒸気吸引系統１２，１２’のみ吸気・排気を行うようにする。例えば２系統の油蒸気吸引系統１２，１２’で並行して油種判定を行う場合、先にノズル掛け９から外された給油ノズル８が先に油種判定を行えるように三方電磁弁１３，１５を切り換える。
【００３４】
図３（Ａ）は油蒸気検出センサ１４のガス濃度に対する抵抗値の変化を示し、図３（Ｂ）は吸引された油蒸気の濃度を検出する際の油蒸気検出センサ１４の出力電圧の変化を示すグラフである。
一般に給油所で扱う油種としては、ガソリンと軽油とが多いので、本実施例では、ガソリンと軽油との油種判定を行う場合を説明する。
【００３５】
ガソリン及び軽油は、同じ炭化水素系で、主成分は飽和炭化水素（Ｃｎ Ｈｎ＋２ ）であるが、炭素の数において、ガソリンはＣ５ 〜Ｃ９ 、軽油はＣ１３〜Ｃ１７の範囲の成分で構成されている。即ち、軽油は沸点の高い成分（沸点２５０〜３００°Ｃ）、ガソリンは沸点の低い成分（沸点３０〜１５０°Ｃ）で構成されている。従って、軽油の油蒸気濃度は低く、ガソリンの油蒸気濃度は高い。
【００３６】
このような軽油，ガソリンを判別する場合、上記油蒸気検出センサ１４は図３（Ａ）に示すような特性を有している。即ち、油蒸気検出センサ１４は吸引された油蒸気のガス濃度に対応して抵抗値が変化し、前述した沸点の差によりガソリンと軽油との抵抗値の差が大きいので、その検出値となる出力電圧の大きさにより両者を容易に判別することができる。
【００３７】
そのため、本実施例では、図３（Ｂ）に示すように、軽油又はガソリンを判別するための油蒸気検出センサ１４の出力電圧の閾値Ａを設定する。従って、閾値Ａは、ガソリンの検出値がレベルＡ以上となり、軽油の検出値がレベルＡ以下となるような値に設定される。
【００３８】
ここで、上記構成になる給油装置において、制御回路２５が実行する油種判定処理につき説明する。図４は制御回路２５が実行する油種判定処理のフローチャートであり、図５は各機器の動作タイミングを示すタイミングチャートである。尚、本実施例の計量機１は、２系統の給油系統を有するが、どちらの制御回路２５も同様な給油処理を実行するため、一方の制御回路２５が実行する給油処理について以下説明する。
【００３９】
図４において、制御回路２５は、ステップＳ１（以下「ステップ」を省略する）で、ノズルスイッチ１０がオンに切り換わったかどうかをチェックしている。給油所の作業者はガソリン車が到着した場合、ノズル掛け９からガソリン供給用の給油ノズル８を外して、燃料タンクの給油口（図示せず）に吐出パイプ８Ａを挿入する。このように給油ノズル８がノズル掛け９から外されると、ノズルスイッチ１０がオンになる。
【００４０】
そして、ノズルスイッチ１０がオンになると、Ｓ２に進み、三方電磁弁１３に切換信号を出力して三方電磁弁１３を第１の油蒸気吸引ホース１２Ａと油蒸気吸引管路１２Ｂとを連通させると共に、三方電磁弁１５に吸気信号を出力して三方電磁弁１５を吸気状態に切り換えて油蒸気吸引管路１２Ｂと吸気ホース１２Ｃとを連通させる。
【００４１】
次のＳ３では、吸気ポンプ１６に起動信号を出力して吸気動作を開始させる。そのため、給油ノズル８の先端付近の雰囲気が給油ノズル８の先端で開口する油蒸気吸引ホース１２Ａ及び油蒸気吸引管路１２Ｂを介して油蒸気検出センサ１４に供給され始め、給油ノズル８の先端が燃料タンクに挿入されると、燃料タンク内の油蒸気が油蒸気検出センサ１４に供給されて油蒸気検出センサ１４は燃料タンクの油蒸気濃度を検出する。
【００４２】
次のＳ４では、油蒸気検出センサ１４からの油蒸気濃度に基づく出力電圧を読み込み、燃料タンクから吸引した油蒸気の油種と予め制御回路２５に登録された給油ノズル８の登録油種（この場合、地下タンクの登録油種が「ガソリン」とする）とが一致するかどうかを判定する。例えばＳ４において、油蒸気検出センサ１４の出力値がレベルＡ以上であれば、燃料タンクから吸引した油蒸気の出力値と給油ノズル８が吐出する油液の出力値とが一致する。その場合、油種一致と判定してＳ５に進み、吸気ポンプ１６を停止させる。
【００４３】
次のＳ６では、三方電磁弁１５に排気信号を出力して三方電磁弁１５を排気状態に切り換える。そのため、三方電磁弁１５は油蒸気吸引ホース１２Ａ及び油蒸気吸引管路１２Ｂと排気ホース１２Ｄとを連通するよう切り換わる。
そして、Ｓ７で排気ポンプに起動信号を出力して排気動作を開始させる。これにより、排気ポンプから送出された空気流が油蒸気検出センサ１４及び油蒸気吸引ホース１２Ａ，油蒸気吸引管路１２Ｂに供給され、油蒸気検出センサ１４及び油蒸気吸引ホース１２Ａ，油蒸気吸引管路１２Ｂの残留油蒸気が給油ノズル８の吐出パイプ８Ａの先端から大気中に排出される。
【００４４】
続いて、Ｓ８に進み、給油ポンプモータ３に起動信号を出力して給油ポンプ４を起動させる。これで、地下タンク（図示せず）に貯蔵された油液が給油ポンプ４により汲み上げられ給油ホース７及び給油ノズル８に供給される。
次の、Ｓ９では、燃料タンクの給油口に挿入された給油ノズル８のノズルレバーが開弁操作されて給油が開始されると、給油計測処理を行う。即ち、給油ノズル８を開弁させると、地下タンク（図示せず）から給油ポンプ４に汲み上げられたガソリンが配管２及び給油ホース７、給油ノズル８を介して燃料タンクに給油される。
【００４５】
このように給油されたガソリンの給油量は流量計５で計測され、流量に応じた流量パルスが流量パルス発信器６から制御回路２５に出力される。そして、計測された給油量は給油量表示器１９に表示される。
次のＳ１０では、ノズルスイッチ１０がオフに切り換わったかどうかをチェックしており、給油所の作業者が顧客が所望した給油量（満タン給油又はプリセット給油）の給油が完了して給油ノズル８をノズル掛け９に戻すとノズルスイッチ１０がオフになる。
【００４６】
上記Ｓ１０において、ノズルスイッチ１０がオフになると、次のＳ１１で給油ポンプモータ３を停止させる。このとき強制排気時間である所定時間Ｔ１の間、排気を行うために排気ポンプ１７を継続させ（図５の給油ポンプの動作停止タイミング参照）、Ｓ１２に進み、タイマをリセットしてカウント開始させる。
【００４７】
そして、Ｓ１３でタイマのカウント値が所定時間Ｔ１（図５参照）になると、Ｓ１４に進み、排気ポンプ１７への起動信号を停止して排気ポンプ１７の排気動作を停止させる。このように、所定時間Ｔ１が経過するまで油蒸気検出センサ１４及び油蒸気吸引ホース１２Ａ，油蒸気吸引管路１２Ｂに付着した残留油蒸気が給油ノズル８の吐出パイプ８Ａの先端から大気中に排出される。よって、油蒸気検出センサ１４及び油蒸気吸引ホース１２Ａ，油蒸気吸引管路１２Ｂはクリーニングされて残留油蒸気が除去される。
【００４８】
また、上記Ｓ４において、燃料タンクから吸引した油蒸気の油種と給油ノズル８の登録油種とが一致しない場合、油種不一致と判定してＳ１５に進み、給油ポンプ４の起動を禁止する。
さらに、Ｓ１６に進み、油種判別状態表示部２０に「油種不一致」といったようなメッセージを表示させると共にアラームを発して作業者に報知する。続いて、Ｓ１７で吸気ポンプ１６を停止させる。
【００４９】
次にＳ１８では、三方電磁弁１５に排気信号を出力して三方電磁弁１５を排気状態に切り換える。そのため、三方電磁弁１５は油蒸気吸引ホース１２Ａ，油蒸気吸引管路１２Ｂと排気ホース１２Ｄとを連通するよう切り換わる。
そして、Ｓ１９で排気ポンプ１７に起動信号を出力して排気動作を開始させる。次のＳ２０では、ノズルスイッチ１０がオフに切り換わったかどうかをチェックしており、給油所の作業者が油種不一致のため給油せずに給油ノズル８をノズル掛け９に戻すと、ノズルスイッチ１０がオフになる。
【００５０】
従って、Ｓ２０において、ノズルスイッチ１０がオフになると、油蒸気検出センサ１４及び油蒸気吸引ホース１２Ａのクリーニングを行うべくＳ１２に進み、タイマをリセットしてカウント開始させる。そして、前述したＳ１２以降の処理を実行する。
【００５１】
この場合、燃料タンクの油種と給油ノズル８の登録油種とが不一致であるため、燃料タンクへの給油は行われず、今回の給油処理を終了してＳ１に戻る。
ここで、複数の給油系統で並行して給油作業を行う際、２系統の油蒸気吸引系統１２，１２’で並行して油種判定を行った後に実行されるクリーニング処理、すなわち前述したＳ７，Ｓ１９の排気ポンプ１７の起動制御時に実行される割り込み処理について説明する。
【００５２】
本実施例では、２系統の油蒸気吸引系統１２，１２’で吸気ポンプ１６，排気ポンプ１７を共用しているため、先にノズルスイッチ１０をオンにした給油系統の油蒸気吸引系統１２に対する油種判定を行い、その後油蒸気吸引系統１２’に対する油種判定を行う。従って、ノズルスイッチ１０がオンになると、三方電磁弁１３が給油ノズル８側に切り換わると共に三方電磁弁１５が吸気ポンプ１６側に切り換わる。そして、吸気ポンプ１６の起動により給油ノズル８の先端に開口する油蒸気吸引ホース１２Ａを介して油蒸気検出センサ１４に燃料タンク内に残留する油液の油蒸気が導入される。
【００５３】
このようにして、油蒸気吸引系統１２の油種判定が行われるが、作業者が給油ノズル８をノズル掛け９から外して燃料タンクの給油口に挿入するまでにかかる時間が平均５〜６秒程度である。尚、ノズルスイッチ１０がオンになってから例えば２０秒以内に油蒸気検出センサ１４が油種検出信号を出力しない場合には、エラーとなり、給油作業をやりなおすことになる。
【００５４】
そして、先の油蒸気吸引系統１２のノズルスイッチ１０がオンになってから５〜６秒経過した時点で油蒸気吸引系統１２’のノズルスイッチ１０’がオンになっているときは、三方電磁弁１３が給油ノズル８’側に切り換わる。吸気ポンプ１６は起動中であるので、給油ノズル８’の先端に開口する油蒸気吸引ホース１２Ａ’を介して油蒸気検出センサ１４’に燃料タンク内に残留する油液の油蒸気が導入される。これで油蒸気吸引系統１２’の油種判定が行われる。
【００５５】
このように、２系統の油蒸気吸引系統１２，１２’で連続的に油種判定を行う場合、当然油種判定後に行われる油蒸気検出センサ１４，１４’のクリーニング処理も重複することになる。油蒸気検出センサ１４，１４’へのクリーニング処理を実行する際には、油蒸気が油蒸気検出センサ１４，１４’の検出面に付着してから約３０秒以上経過してしまうと油蒸気検出センサ１４，１４’に付着した油蒸気が定着してしまうため、油蒸気検出センサ１４，１４’に対するクリーニング処理を速やかに実行する必要がある。
【００５６】
図７は２系統の油蒸気吸引系統１２，１２’でクリーニング処理が重複して実行された場合の割り込み処理のフローチャートであり、図８は割り込み処理に対応するタイミングチャートである。尚、図８に示す各油蒸気吸引系統１２，１２’毎の排気時間は、夫々予め制御回路２５の記憶エリア（ＲＡＭ又はＲＯＭ）に記憶されている。
【００５７】
図７において、Ｓ２１では上記Ｓ７またはＳ１９から開始されるクリーニング処理が２系統の油蒸気吸引系統１２，１２’で重複して実行されているかどうかをチェックしている。例えば、図８（Ａ）（Ｂ）に示されるように、給油ノズル８がノズル掛け９から外されてノズルスイッチ１０がオンになり、続いて給油ノズル８’がノズル掛け９’から外されてノズルスイッチ１０’がオンになった場合には、２系統の油蒸気吸引系統１２，１２’で連続的に油種判定を行うことになる。
【００５８】
この場合、Ｓ２２に進み、先にノズルスイッチ１０がオンになった油蒸気吸引系統１２を排気モードにする。すなわち、三方電磁弁１３を給油ノズル８側に切り換えると共に三方電磁弁１５を排気ポンプ１７側に切り換える。これで、排気ポンプ１７の起動により空気が排気ホース１２Ｄ，油蒸気吸引管路１２Ｂ，油蒸気吸引ホース１２Ａ内に供給され、各管路内に残留する油蒸気、及び上記油蒸気検出センサ１４に付着した油蒸気を排気とともに除去する。油蒸気吸引系統１２の排気モードは、１０秒間継続される（Ｓ２３）。
【００５９】
次に、後からノズルスイッチ１０’がオンになった油蒸気吸引系統１２’を排気モードにする（Ｓ２４）。すなわち、三方電磁弁１３を給油ノズル８’側に切り換える。これで、排気ポンプ１７の起動により空気が排気ホース１２Ｄ，油蒸気吸引管路１２Ｂ，油蒸気吸引ホース１２Ａ’内に供給され、各管路内に残留する油蒸気、及び上記油蒸気検出センサ１４’に付着した油蒸気を排気とともに除去する。油蒸気吸引系統１２’の排気モードは、１５秒間継続される（Ｓ２５）。
【００６０】
次のＳ２６では、再び先にノズルスイッチ１０がオンになった油蒸気吸引系統１２を排気モードにする。今度は、油蒸気吸引系統１２の排気モードを５秒間継続させる（Ｓ２７）。さらに、油蒸気吸引系統１２の排気モードを４５秒間継続させる（Ｓ２８）。これで、油蒸気吸引系統１２に対する排気モードの時間を合計すると、６０秒間となる。尚、Ｓ２８の継続時間は、適宜３０秒〜４５秒に設定するようにしても良い。その場合、排気モードの合計時間が６０秒間となるように、複数回排気モードを繰り返すようにする。
【００６１】
次のＳ２９では、再び後からノズルスイッチ１０’がオンになった油蒸気吸引系統１２’を排気モードにする。今度は、油蒸気吸引系統１２’の排気モードを４５秒間継続させる（Ｓ３０）。これで、油蒸気吸引系統１２’に対する排気モードの時間を合計すると、６０秒間となる。
【００６２】
次のＳ３１では、ノズルスイッチ１０又は１０’の一方がオフになったかどうかをチェックする。例えば給油ノズル８が先にノズル掛け９に戻された場合には、ノズルスイッチ１０’よりもノズルスイッチ１０が先にオフになる。この場合、Ｓ３２ではノズルスイッチ１０に対応する油蒸気吸引系統１２を排気モードにする。そして、油蒸気吸引系統１２の排気モードを３０秒間継続させる（Ｓ３３）。
【００６３】
さらに、次のＳ３４では、他方のノズルスイッチ１０’がオフになったかどうかをチェックする。そして、給油ノズル８’が先にノズル掛け９’に戻されてノズルスイッチ１０’がオフになると、Ｓ３５に進み、ノズルスイッチ１０’に対応する油蒸気吸引系統１２’を排気モードにする。そして、油蒸気吸引系統１２’の排気モードを３０秒間継続させる（Ｓ３６）。
【００６４】
尚、Ｓ３１において、ノズルスイッチ１０’が先にオフになった場合には、Ｓ３２，Ｓ３３で油蒸気吸引系統１２’の排気モードを実行し、Ｓ３４〜Ｓ３６で油蒸気吸引系統１２の排気モードを実行する。
このように、２系統の油蒸気吸引系統１２，１２’で並行して油種判定を行った後に実行されるクリーニング処理では、油蒸気検出センサ１４，１４’に付着した油蒸気が定着しない所定時間内（本実施例では、１０秒以内）に交互に行うことにより油蒸気検出センサ１４，１４’を複数回に分けて段階的に排気して油蒸気検出センサ１４，１４’に油蒸気が定着する前に油蒸気を除去することができ、２系統の油蒸気検出センサ１４，１４’を並行してクリーニングすることができる。
【００６５】
尚、上記実施例では、２系統の給油系統及び油蒸気吸引系統を有する構成を一例として説明したが、例えば３系統以上の給油系統及び油蒸気吸引系統を有する給油装置にも適用することができるのは勿論である。
【００６７】
【発明の効果】
上述の如く、上記請求項１によれば、複数の給油系統による給油作業が並行して行われ、各油蒸気検出センサによる油種検出が連続的に行われた場合、クリーニング開始時間設定手段により設定されたクリーニング開始時間以内に切換弁を切り換えさせて各油蒸気検出センサを交互にクリーニングするため、各油蒸気検出センサに油蒸気が定着する前に各油蒸気検出センサをクリーニングして各油蒸気検出センサの検出面に付着した油蒸気を複数回に分けて除去することができる。そのため、複数の油蒸気検出センサに対し吸気手段及び排気手段を共用化して構成の簡略化やメンテナンスの作業性の改善等を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になる給油装置の一実施例の概略構成図である。
【図２】油蒸気吸引系統を説明するための系統図である。
【図３】油蒸気検出センサの特性を説明するためのグラフである。
【図４】制御回路が実行する油種判定及び給油処理のフローチャートである。
【図５】給油処理及び吸引ポンプのクリーニング処理のタイミングチャートである。
【図６】複数の油蒸気吸引系統でクリーニング処理が重複したときに実行される割り込み処理のフローチャートである。
【図７】図６の割り込み処理に対応するタイミングチャートである。
【符号の説明】
１ 計量機
３ 給油ポンプモータ
４ 給油ポンプ
５ 流量計
７，７’ 給油ホース
８，８’ 給油ノズル
９，９’ ノズル掛け
１０，１０’ ノズルスイッチ
１２，１２’ 油蒸気吸引系統
１２Ａ，１２Ａ’ 油蒸気吸引ホース
１２Ｂ 油蒸気吸引管路
１２Ｃ 吸気ホース
１２Ｄ 排気ホース
１３，１５ 三方電磁弁
１４，１４’ 油蒸気検出センサ
１６ 吸気ポンプ
１７ 排気ポンプ
２５ 制御回路
Claims (1)
- 給油ノズル、給油ホース及び送液手段よりなる複数の給油系統と、
各給油系統毎に設けられた油蒸気検出センサと、
該給油ノズルの吐出パイプ先端と該油蒸気検出センサとを連通し、給油される燃料タンク内の油蒸気を前記油蒸気検出センサに導入する油蒸気吸引管路と、
各給油系統共通に設けられ前記燃料タンク内の油蒸気を吸引する吸気手段と、
各給油系統共通に設けられ前記油蒸気検出センサ及び前記油蒸気吸引管路内の油蒸気を外部に排出させて前記油蒸気検出センサをクリーニングする排気手段と、
各給油系統毎に設けられ該排気手段又は前記吸気手段のいずれかと当該給油系統との連通を切り換える切換弁と、
前記油蒸気検出センサの出力値に基づいて当該燃料タンクの油種を判定して給油許可・禁止を行う油種判定手段と、を有する給油装置において、
前記油種判定手段により油種を判定した後、前記吸気手段と当該給油系統の油蒸気検出センサ及び油蒸気吸引管路とを遮断させると共に、前記排気手段と当該給油系統の油蒸気検出センサ及び油蒸気吸引管路とを連通させるように前記切換弁を切り換えるまでのクリーニング開始時間を設定するクリーニング開始時間設定手段と、
前記複数の給油系統による給油作業が並行して行われ、各油蒸気検出センサによる油種検出が連続的に行われた場合、前記クリーニング開始時間設定手段により設定されたクリーニング開始時間以内に前記切換弁を切り換えさせて各油蒸気検出センサを交互にクリーニングするクリーニング切換手段と、
を備えてなることを特徴とする給油装置。
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