JP4159177B2 - Lubrication device - Google Patents

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【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定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、油種判定機能が備えられる傾向にある。そして、この油種判定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ベーパ（油蒸気）を油種判定装置の油種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。
【０００３】
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定し、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。
上記油種センサとしては、例えばベーパの油蒸気濃度を検出する半導体式や接触燃焼式の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種センサは、ガソリン、軽油等の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検出するものである。
【０００４】
また、従来の給油装置に用いられている油蒸気センサとしては、上記半導体式や接触燃焼式のガスセンサ以外にも超音波送受信素子を用いて、油蒸気中の音速が当該油種の濃度によって異なることを利用し、音波の伝搬時間差より油種を判定するものがある。
更に、他の従来技術による油蒸気センサとしては超音波送受信素子を用いて、油蒸気中の音速が異なることを利用し、音波の伝搬時間差より油種を判定するものがある。
【０００５】
更に、特開平６−３１２７９６号公報にみられるようにガスクロマトグラフを用いて油蒸気成分分子の沸点の違いより油種を判定するものなどがある。
また、特開平３−２６５７号公報では、放射線源である241 Ａｍや147 Ｐｍを用いて油蒸気をイオン化し、イオン電流の差異によって油種を判別するものがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
また、上記従来技術は、次のような問題点があった。
（１）油蒸気センサに半導体式のガスセンサを用いた場合、高温状態で使用するため応答性が悪く、センサが劣化しやすい。また、油種の正常判定率が９０（％）程度であり、利用者が誤給油をする可能性がある。
（２）他の従来技術による超音波送受信素子を用い、超音波伝搬時間に基づいて油種を判定する場合、伝搬時間変化が微小なことからノイズの混入などにより誤検出が発生するおそれがある。また、超音波送受信素子の取り付け位置や、寸法の精度の高さが要求される。従って、製造が難しく、コスト高になるという問題が生じ、正常判定率も９０（％）程度であり、誤給油をする可能性がある。
（３）また、ガソリンでの長寿命化を図るため、ガソリンでは大気と混合してセンサへ油蒸気を送っているが、このままでは飽和蒸気圧が低く検知信号が小さい軽油では検出できなくなる。そのため、ガソリンと軽油では異なった構成や閾値を設定する必要がある。
（４）赤外線吸収体は、液体と気体状態では波長が異なり、２波長では吸収割合が異なるので、芳香族に関係する１４００ｃｍ-1での感度が低いという傾向があった。
（５）特開平６−３１２７９６号公報にみられるガスクロマトグラフを用いた場合、分離カラムにより分子を分離するため、カラム透過に時間を必要とし、検出に非常に時間がかかる。
（６）特開平３−２６５７号公報にみられる放射線源を用い油蒸気のイオン化電流の差異で油種判別する場合、線源に放射線を用いていることから非常に取り扱いが悪く、安全性に欠ける。また、本原理では、イオン化電流が油蒸気濃度によって変化するため使用環境に大きく作用され、正常判定率も大幅に低いことが予想される。
（７）また、油蒸気濃度を検出した場所が可燃性の燃料が流れる場所であるので、防爆構造をとる必要があり、構造的に高価なものとなっていた。
（８）上記のような各課題を解決するため、例えば油蒸気の性質を利用する方法として、ガソリンと軽油の成分の違いを赤外線の吸収割合で計測する方法もある。この方法では、ガソリンでの芳香族の含有割合が４０％程度であり、軽油での芳香族の含有割合が３〜７％と低いことを利用している。
【０００７】
このような赤外線の吸収割合から油種を判定する方法では、赤外線の１４００ｃｍ-1は芳香族のベンゼン核に反応する波長であり、３４００ｃｍ-1は炭素−水素結合、炭素−炭素結合に反応する波長である。そのため、この２つの波長の吸収割合は芳香族の含有割合に対応する。
しかしながら、赤外線の吸収割合から油種を判定する場合、次のような問題点があった。
▲１▼ 赤外線吸収は液体と気体状態とで異なり、２波長では吸収割合が異なるので、赤外線の吸収割合から油種を判定する方法では、芳香族に関係する１４００ｃｍ-1での感度が低いという傾向があった。
▲２▼ また、赤外線の吸収割合から油種を判定する方法では、赤外線検出センサで赤外線を熱として検出するため、赤外線検出センサ自体を冷却して当該赤外線検出センサ自体の熱を抑えることや、チョッパを用いて赤外線の強度を変化させて赤外線を送信してその信号を同期検波して熱雑音の影響を除去する必要がある。
▲３▼ 自動車の走行状態や停車した車体の温度等で燃料タンクタンク内の圧力が異なり、燃料タンクの栓を開けた場合の入口付近での濃度の変化が大きいため、吸引してセンサに到達する油蒸気濃度のばらつきが大きくなることから、検知不可能となる場合もあった。
▲４▼ 高い濃度の油蒸気をセンサに供給すると、接触燃焼式センサでは油蒸気の燃焼熱によってセンサの耐熱温産を超えるような異常燃焼が起こることや、半導体式センサでは油蒸気の吸着が大きくなることから永久破壊となるおそれがあった。
▲５▼ また、接触燃焼式センサを赤外線の発光源として利用すると、燃焼による蒸気濃度の測定が可能であるが、赤外線の量が変化するので、吸光度の測定に誤差を生じるおそれがあった。そして、吸光度の計算に使用する赤外線の絶対量は、接触燃焼式センサの信号から計算していた。
【０００８】
そこで、本発明は上記課題を解決するために、赤外線発信部として接触燃焼式のガスセンサを用い、油蒸気の濃度によって接触燃焼式センサの燃焼部分の温度が上がることで、赤外線強度を変化させるよう構成された給油装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【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。
上記請求項１記載の発明は、給油ノズルを被給油タンクの給油口に挿入して該被給油タンク内の油蒸気を吸引する油蒸気吸引系路と、該油蒸気吸引系路により吸引される油蒸気の油種を判定する油種判定手段と、該油種判定手段により油種一致と判定されたとき給油を許可する給油許可制御手段とを有する給油装置において、
前記油種判定手段は、
前記油蒸気吸引系路に接触燃焼式ガスセンサと、前記接触燃焼式ガスセンサに対向する位置に前記接触燃焼式ガスセンサから発信された赤外線のうち異なる波長の赤外線を受信する２つの赤外線受信部とを設けてなり、
前記赤外線受信部から出力される夫々の波長の吸光度に基づいて吸引した油蒸気の油種を判定することを特徴とするものである。
【００１０】
従って、請求項１記載の発明によれば、油蒸気の濃度によって接触燃焼式センサの燃焼部分の温度が上がることで、赤外線強度を変化させて油蒸気の油種によって異なる赤外線吸光度を測定して油種を判定するため、油種の成分比の違いを赤外線の吸光度として検出することにより、油種判定を正確に行うことができ、使用環境によらない高い正常判定率を維持することができる。
【００１１】
また、接触燃焼式センサからの赤外線強度が高いので、芳香族に関係する１４００ｃｍ-1での感度を高めることができ、これにより油種判定精度を高めることができると共に、冷却したりチョッパを用いて赤外線の強度を変化させる必要がなく、さらに熱雑音の影響を除去する必要もないので回路構成の簡略化を図ることができる。
【００１２】
また、請求項２記載の発明は、前記請求項１記載の給油装置であって、
前記接触燃焼式ガスセンサを一定温度で駆動する定温度駆動回路を設けたことを特徴とするものである。
従って、請求項２記載の発明によれば、接触燃焼式ガスセンサを一定温度で駆動する定温度駆動回路を設けたため、油蒸気の燃焼による発熱に対して接触燃焼式ガスセンサヘの印加電圧を減少させる機能があるので、油蒸気の濃度変化に比べ、赤外線の量が一定となる時間が長い。これにより、空気混入量制御が遅れても接触燃焼式センサを一定温度としている時間を延ばすことができ、赤外線による吸光度の変化検出精度が向上する。
【００１３】
また、請求項３記載の発明は、前記請求項２記載の給油装置であって、
前記定温度駆動回路は、前記接触燃焼式ガスセンサに印加する信号に応じて前記接触燃焼式ガスセンサに供給する空気量を調整することを特徴とするものである。
従って、請求項３記載の発明によれば、接触燃焼式ガスセンサに印加する信号に応じて接触燃焼式ガスセンサに供給する空気量を調整するため、定温度回路の出力が油蒸気の濃度に対応しているので、その信号を用いて空気混入割合を変えることができ、接触燃焼式ガスセンサヘ到達する油蒸気の濃度を低い状態にコントロールすることができる。そのため、接触燃焼式ガスセンサが到達する温度が低くなり、接触燃焼式ガスセンサのダメージが少なく長寿命化が図れる。さらに、油蒸気の燃焼による発熱に応じて印加電圧が減るので、接触燃焼式ガスセンサの温度変調を容易に行える。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明になる給油装置の一実施例を示す構成図である。
図１に示されるように、給油装置は、一端が地下タンク（図示せず）に挿入され、他端が装置内に延在された給油管路１を有し、この給油管路１には地下タンクに貯蔵された油液を汲み上げる給油ポンプ２と、給油ポンプ２を駆動するポンプモー夕３と、給油ポンプ２により送液された油液の流量を計測する給油用流量計４とが配設されている。尚、給油用流量計４は、給油管路１を流れる油液の流量に比例した流量パルスを出力する流量パルス発振器５を有している。
【００１５】
装置本体６の側面には、給油管路１の他端に接続された給油ホース７が引き出されている。この給油ホース７の先端には、給油ノズル８が取り付けられている。給油ノズル８は、ノズル本体８ａにノズルレバー８ｂの回動操作により開弁する弁機構が内蔵されており、先端側に燃料タンクの給油口（共に図示せず）に挿入される吐出パイプ９を有する。
【００１６】
車両への給油を行う際は、給油ノズル８の吐出パイプ９を燃料タンクの給油口（図示せず）に挿入した状態で後述する油種判定が行われ、燃料タンクの油種と地下タンクの油種とが一致した場合に給油ポンプ２が駆動されて給油ノズル８による給油が可能となる。すなわち、油種一致の場合のみノズルレバー８ｂの回動操作により、給油ポンプ２により汲み上げられた油液が吐出パイプ９から燃料タンクに吐出される。
【００１７】
また、装置本体６の側面には、上記給油ノズル８を着脱自在に支持するノズル掛け１０と、ノズル掛け１０に対する給油ノズル８の着脱により給油作業中か否かを検出するノズルスイッチｌｌとが設けられている。また、装置本体６の正面には、給油量などを表示する表示器ｌ２が設けられている。
ここで、上記給油ホース７には、燃料タンクに残留する油液の油蒸気を吸引する油蒸気吸引チューブ１４が途中まで並設されている。また、油蒸気吸引チューブ１４の一端は、吐出パイプ９の先端近傍まで延在されて、吐出パイプ９と一体に設けられた油蒸気吸引パイプ１５に連通されている。そして、油蒸気吸引パイプ１５の先端には、吐出パイプ９と共に燃料タンクの給油口（共に図示せず）に挿入される油蒸気吸引口１５ａが開口している。
【００１８】
油蒸気吸引チューブ１４の系路途中には、吸気・排気ポンプ１６と、油種判定手段としての油種検出ユニット１７と、流量計１９と、油蒸気の温度を測定する感温素子２２とが設けられている。
給油ノズル８の油蒸気吸引パイプ１５及び油蒸気吸引チューブ１４を介して導入された油蒸気は、感温素子２２で温度を測定され、流量計１９で吸引量を測定される。そして、制御装置２０は、感温素子２２からの温度測定値及び流量計１９からの流量測定値が入力されると共に、流量計１９の流量測定値が設定値となるように吸気・排気ポンプ１６を制御する。
【００１９】
油蒸気吸引チューブ１４の他端は、油種判定手段としての油種検出ユニット１７に接続され、油蒸気吸引チューブ１４の他端が連通された油蒸気吸引管路１８の途中には油蒸気吸引チューブ１４を介して吸引された油蒸気の吸引量を計測する油蒸気用流量計１９が配設され、油蒸気吸引管路１８の端部は、吸気・排気ポンプ１６に接続されている。
【００２０】
油種検出ユニット１７は、後述するように赤外発光源として接触燃焼式ガスセンサを用いた構成であり、油蒸気の濃度によって接触燃焼式センサの燃焼部分の温度が上がることで、赤外線強度を変化させて油蒸気の油種によって異なる赤外線吸光度を測定して油種を判定するように構成されている。
吸気・排気ポンプ１６は、装置本体６の内部に設けられた油種判定時には燃料タンク内の油蒸気を吸引し、油種判定終了後には油蒸気吸引チューブ１４に残留する油蒸気を排気させる。
【００２１】
２０は制御装置で、給油用流量計４、ノズルスイッチｌｌ、油種検出ユニット１７、油蒸気用流量計１９から出力された各種信号に基づいて給油ポンプ２、吸気・排気ポンプ１６、表示器ｌ２を駆動制御する。
また、制御装置２０のメモリ２１には、制御装置２０が実行する各種の制御プログラムが格納されており、例えばノズルスイッチｌｌがオンになると吸気・排気ポンプ１６を吸気動作させて油蒸気吸引口１５ａから燃料タンク内の油蒸気を吸引させる油蒸気吸引プログラムと、油種検出ユニット１７により検出された油種検出信号に基づいて油種判定を行う油種判定プログラムと、油種判定結果が油種一致であるとき給油許可を出力して給油ポンプ２を起動させる給油許可プログラムとが格納されている。
【００２２】
ここで、油蒸気吸引チューブ１４を介して吸引された油蒸気の油種検出を行う油種検出ユニット１７の内部構成について説明する。
図２は油種検出ユニット１７の内部構成を示す構成図である。
図２に示されるように、油種検出ユニット１７は、赤外線発光源として接触燃焼式センサ２５と、接触燃焼式センサ２５からの赤外線を受光するガスセンサ３４，３５とからなる。また、ガスセンサ３４，３５は、接触燃焼式センサ２５からの赤外線を受光するための集光レンズ２６，２７と、集光レンズ２６，２７を介して光量を測定する受光素子と波長を分別するためのフィルタ（ＢＰＦ）２８，２９と、フィルタ（ＢＰＦ）２８，２９を介して油蒸気通路４２の露光量を測定する赤外線受光素子（赤外線受信部）３０，３１とからなる。
【００２３】
ここで、接触燃焼式センサ２５の特性について説明する。
接触燃焼式センサ２５は、白金等からなる金属線コイルを酸化触媒中に埋め込んだものであり、金属線コイルに一定電流を流して所定温度（２００°Ｃ程度）に加熱しておき、油蒸気がこの酸化膜に接触すると触媒表面で接触燃焼が起こり素子温度が上昇する。温度上昇に伴って金属線コイルの電気抵抗が増加するので抵抗変化に応じた電気信号が出力される。
【００２４】
すなわち、発振器３２により設定された周波数でドライバ３３を動作させると接触燃焼式センサ２５に電力が供給され白金のコイルに電流が流れジュール熱で２００°Ｃ程度温度上昇する。このことにより常温では５００Ｋ程度の黒体輻射に相当する赤外線を発生する。
この赤外線は、接触燃焼式センサ２５から集光レンズ２６，２７に向けて発光され、フィルタ（ＢＰＦ）２８，２９を介して受光素子３０，３１で受光される。
【００２５】
また、集光レンズ４５，４６で受光された赤外線は、フィルタ（ＢＰＦ：１４００ｃｍ-1）４７，４８を介して受光素子３０，３１に至り、電気信号に変換される。そして、受光素子３０，３１から出力された信号は、夫々プリアンプ３６，３７で増幅された後、強度変換回路４０からの指示に応じた数値で除算器３８，３９で除算されて判断回路４１へ入力される。
【００２６】
また、接触燃焼式センサ２５を赤外線の光源とすることにより、油蒸気の濃度によって接触燃焼式センサ２５の燃焼部分の温度が上がるため、赤外線強度が変化する。このように油蒸気の油種によって異なる赤外線吸光度を測定して油種を判定するため、油種の成分比の違いを赤外線の吸光度として検出することにより、油種判定を正確に行うことができ、使用環境によらない高い正常判定率を維持することができる。
【００２７】
また、接触燃焼式センサ２５で発生する熱による温度上昇は高いため、赤外線強度が高くなり、芳香族に関係する１４００ｃｍ-1での感度を高めることができ、これにより油種判定精度を高めることができると共に、冷却したりチョッパを用いて赤外線の強度を変化させなくても接触温度センサにより自動的に赤外線強度が変わる。そのため、回路構成の簡略化を図ることができる。
【００２８】
さらに、芳香族が多く含まれたガソリンと少ない軽油を、赤外線の２つの波長の吸光度で測定する場合に、可燃性のガスの濃度（直鎖系の蒸気濃度）が接触燃焼式センサ２５での温度を上昇させるので、赤外線の強度を上昇させることができる。そのため、吸光度を測定するためのセンサ信号が２つの波長で同様に大きくなり、センサヘの雑音温度（熱雑音など）を除去するために、従来は赤外線強度を変化させるチョッパと同期検波回路を用いるが、これらの回路を不要にして回路構成を簡略化することができる。
【００２９】
また、接触燃焼式センサ２５から油蒸気濃度に対応した信号が得られるので、受光側の２つのセンサ信号と比較することにより油蒸気の成分割合を測定でき、確実にガソリンと軽油を、高い正常判定率で区別できる。
ここで、給油装置により給油される各油種の特性について説明する。
図３はガソリンと軽油との成分の違いを示すグラフである。
【００３０】
図３に示されるように、車両に給油される油種としては、ガソリンと軽油とがあり、それぞれの蒸気成分は図３の欄外に示す炭化水素Ｃ６〜Ｃ２０が混ざったものである。ガソリンは、成分中には主として飽和炭化水素（Ｃn Ｈ2n+2）のｎ＝４〜９が含まれており、その他に特徴的な成分として、ベンゼンのような炭素環式芳香族が含まれている。
【００３１】
これに対し、軽油は、成分中に主として飽和炭化水素（Ｃn Ｈ2n+2）のｎ＝７〜２１が含まれている。尚、図３において、欄外の中で下線を引いたものが芳香族である。
飽和炭化水素（Ｃn Ｈ2n+2）に外部からある波長の赤外線を照射すると、炭素や水素の結合部分に共振するので、赤外線は吸収される。この吸収される量を用いて物質の特定と行うものが「赤外吸光分析」と呼ばれる検出方法である。
【００３２】
ここで、炭素と水素の結合に共振する周波数が、波数３０００ｃｍ-1で波長がλ＝約３．４μｍの近赤外線である。また、炭素環式芳香族は、その結合中にπ結合を有しており、そのπ結合に共振する周波数が波数１４００ｃｍ-1で波長がλ＝約７．２μｍの赤外線である。尚、炭化水素に含まれるＣ−Ｈ結合の数と芳香族のベンゼン核の数の比を考えると、ベンゼン核１つに対してＣ−Ｈ結合の数は６個程度である。
【００３３】
さらに、芳香族の数よりも飽和炭化水素（鎖状に炭素がつながっているもの）の数が多いことを考えると、ベンゼン核の数の１０倍以上Ｃ−Ｈ結合の数が存在することになる。従って、赤外線吸収の割合（吸光度）は、λ＝３．４μｍ（波数３０００ｃｍ-1）の方がλ＝７．２μｍ（波数１４００ｃｍ-1）よりも大きいことが考えられる。
【００３４】
図４はガソリンと軽油の蒸気濃度を変えた場合の吸光度の測定結果を示すグラフである。
図４において、横軸は、常温での飽和蒸気濃度をフルスケール（１００％）としてスケーリングしている。グラフＩに示すガソリンでは、波数３０００ｃｍ-1では、飽和蒸気濃度の２％で、吸光度が７０％（すベて吸収される）状態になる。また、グラフIIに示すガソリンの波数１４００ｃｍ-1の方は、飽和蒸気濃度の５０％の濃度で、吸光度が７０％（すべて吸収される状態）となる。
【００３５】
ガソリンでは、吸光度の感度という点で考えると、波数３０００ｃｍ-1と波数１４００ｃｍ-1で２５倍異なると言える。また、ガソリンに芳香族が４０％程度しか含まれていないことから、同じ濃度の感度を考えると１０倍となる。
グラフIII に示す軽油の場合は、飽和蒸気濃度１００％でも波数３０００ｃｍ-1の吸光度は３０％程度である。また、グラフIVに示す軽油の場合は、波数１４００ｃｍ-1の吸光度は２％程度で測定限界に近い。
【００３６】
ここでは、芳香族に関係する波長として波数１４００ｃｍ-1で説明したが、波長の吸収プロセスを考えると、整数倍の波数（波長でいうと整数分の１）でも吸収される。また、波数１４００ｃｍ-1の２倍の波数２８００ｃｍ-1（λ＝３．６μｍ）、３倍の４２００ｃｍ-1（λ＝２．４μｍ）などがある。そのため、芳香族の濃度を検出するための波長として波数１４００ｃｍ-1のｎ倍であっても良い。
【００３７】
図５（Ａ）は上記構成の赤外線吸光方式のガスセンサ３４，３５によりガソリンの油蒸気を検出した場合の信号波形を示すグラフであり、図５（Ｂ）は上記構成の赤外線吸光式ガスセンサ３４，３５により軽油の油蒸気を検出した場合の信号波形を示すグラフである。
上記構成とされた給油装置において、ガソリンや軽油の蒸気が給油ノズル８の油蒸気吸引パイプ１５及び油蒸気吸引チューブ１４を介して吸引されると、赤外線吸光式ガスセンサ３４，３５には、徐々に炭化水素の蒸気が吸い込まれる。このことは、給油ノズル８が車両の給油口（図示せず）に挿入された時点を測定開始時点とすれば、時刻０で蒸気濃度は０であり、時間が進むにつれて蒸気濃度は上昇することになる。
【００３８】
さらに、油蒸気を吸入していくと、ガソリンタンク内の油蒸気がすべて吸い出されるので、徐々に蒸気濃度が減少することになる。従って、時間の経過に対する吸光度の変化は、図５（Ａ）（Ｂ）に示されるグラフのようになる。
ここで、吸光度の変化を説明する。
図５（Ａ）（Ｂ）に示されるように、油蒸気の濃度に相当するＣ−Ｈ結合の波数３０００ｃｍ-1（λ＝３．４μｍの波長）では、蒸気濃度を上げていくと吸光度も上昇するが、飽和蒸気濃度に達するまでにすべて吸収され、７０％の吸光度となる。すなわち、図５（Ａ）中グラフＩで示す波数３０００ｃｍ-1のような波形となる。
【００３９】
これに反して、ベンゼン核の吸収周波数である波数１４００ｃｍ-1（λ＝７．２μｍの波長）は、図５（Ａ）中グラフIIで示すように飽和蒸気濃度の５０％までの濃度が上がった状態でやっと７０％吸収される。従って、ガソリン蒸気の波数３０００ｃｍ-1の吸光度が台形であるのに対し、波数１４００ｃｍ-1の吸光度の波形は山形となる。
【００４０】
また、軽油の場合、波形はガソリンとは異なり、図５（Ｂ）中グラフIII で示す波数３０００ｃｍ-1と、図５（Ｂ）中グラフIVで示す波数１４００ｃｍ-1の両者とも吸光度が７０％（限界値）となるのはありえないので、両者とも山形の波形となる。
図６はガソリンと軽油の吸光度をｘｙグラフで示した実験結果である。
【００４１】
図６において、Ｘ軸が波数１４００ｃｍ-1の吸光度であり、Ｙ軸が波数３０００ｃｍ-1の吸光度である。ガソリンの場合の軌跡と軽油の場合の軌跡は、Ｙ＝αＸの一次関敦のラインを境に区別されることが分かる。このグラフのカーブは、芳香族の含有率に相当することになる。図６中、グラフＣで示すように、一次関数のαの値（以下、αを「判定係数」という）を芳香族の含有率の割合で２０％程度にすると、図６中グラフＤ，Ｅで示すガソリンと図６中グラフＡ，Ｂで示す軽油は完全に区別できる。
【００４２】
ここで、吸光度での軌跡を説明したが、実際には接触燃焼式センサに蒸気が到達すると、ガソリンや軽油の蒸気の濃度に応じて（ほぼ比例して）、接触燃焼式センサはその周りでガソリンや軽油の蒸気が燃えるために温度が上昇する。
この場合の温度は７００°Ｃ程度であり、赤外線の強度としては１０００Ｋ程度の黒体輻射に相当する。
【００４３】
ここで、接触燃焼式センサ２５の出力を考えてみると、燃焼することによる温度上昇を白金の抵抗値変化で捕らえていることになり、可燃性蒸気が反応するセンサと燃焼しないセンサの２つから構成されているので、センサ信号はそのまま、温度もしくはその温度に応じた赤外線の強度に相当する。
そのため、接触燃焼式センサの出力信号と赤外線の強度の関係を測定しておいて、出力信号から赤外線強度を求める回路を設けておけば、これがそのまま、赤外線を変調したこととなる。これによって従来必要としていたチョッパ回路を使用しなくても、熱雑音の影響を除去できる。
【００４４】
吸光度は到達した光（赤外線）の強さを発光した光（赤外線）の強さで割ったものを１（１００％）から引いたものであるので、赤外線強度変換回路４０からの信号はそのまま、吸光度を計算する場合の分母として入れることができる。（実際には分子に赤外線センサ出力をいれ１００％からこの割った値を引くと吸光度になる）
また、給油ノズル８からの油蒸気の濃度を高めてガソリンの波数３０００ｃｍ-1の吸光度が７０％となるようにすると、図６から分かるように、判定係数α一定のＹ＝αＸの直線から遠ざかるように働く。これにより、ガソリンでの吸引する濃度を上げても、判定率が上がることになる。
【００４５】
また、ガソリンや軽油の濃度が高い状態で赤外線吸光式ガスセンサ３４，３５に油蒸気が到達するように大気開放口や配管系を構成すると判定率が上がる方向になるので、従来設けられていた大気開放口を無くしても良い。
また、軽油では１４００ｃｍ-1の吸光度はほとんど０であり、この吸光度がある一定以下であれば軽油であると判定しても良い。
【００４６】
次に、ガソリンや軽油に水抜剤を入れた場合の波形について説明する。
水抜剤は、主成分がアルコールである。この水抜剤により燃料タンクの底部に溜まった水を除去する原理は、燃料タンク内に存在する水をアルコールに溶かして同時にエンジンに送り込むことで燃料タンク内の水を除去する方法である。
アルコールは同じ分子量の炭化水素に比べ、蒸発しやすい傾向があるので、軽油に水抜剤を混入すると、蒸気濃度は上がる傾向にある。そして、吸光度の波形では、波数３０００ｃｍ-1の方が増加し、アルコールにはベンゼン核が存在しないので、波数１４００ｃｍ-1の吸光度は変化しない。従って、図６のグラフで濃度が高い軽油の波形（破線で示した）となる。
【００４７】
これは、判定係数が同じでもそのカーブから遠ざかる傾向になるので、油種判定には有利となる。
ガソリンに水抜剤を混入した場合、蒸気濃度が増大するが水抜剤の混入割合は、最大でも５％程度であるので、波数３０００ｃｍ-1の吸光度は最大でも５％アップするだけである。また、波数１４００ｃｍ-1の吸光度は、変わらないので、図５でのグラフは水抜剤を混入しない実線のグラフとほとんど重なる。
【００４８】
また、温度が低い場合や、ガソリンの使用量が大きく燃料タンク内の気体体積が増加する割合に比べ蒸発量が少ない場合には、蒸気濃度が低くなる。この場合のグラフは、蒸気濃度の減少に伴い、波数３０００ｃｍ-1と波数１４００ｃｍ-1との吸光度は、両者とも減沙するので、図５の破線で示すグラフのようになる。この場合でも、波数１４００ｃｍ-1の吸光度と波数３０００ｃｍ-1の吸光度ととの関係は同じとなるので、判完係数が同じでも同様に判定できる。
【００４９】
次に、制御装置２０が実行する制御処理について図７のフローチャートを参照しつつ説明する。
図７において、車両の燃料タンクヘ給油を行うべく、給油ノズル８がノズル掛け１０から外されると、Ｓ１において、ノズルスイッチ１１がオンになったことを検出し、Ｓ２に進む。Ｓ２では、吸気・排気ポンプ１６を吸気動作させ、吸気チューブ１４を介して油蒸気吸引パイプ１５の開口付近の気体（外気）を吸気し始める。
【００５０】
そして、Ｓ３では、油蒸気吸引チューブ１４内の気体は、流量計１９により流量が計測されると共に、感温素子２２により温度が計測される。この場合は感温素子２２によって温度袖正などが必要な場合と、不必要な場合があるが、得られた温度で補正するものとして説明している。
温度袖正すべき対象としては、赤外線吸光式ガスセンサ３４，３５の感度である。これは、温度が高くなると赤外線吸光式ガスセンサ３４，３５の表面の反射率が変化したり、光強度から電圧信号に直す部分で電気回路に含まれる抵抗値が変わるなどの要因でセンサ感度に温度係数を持つことがあるためである。
【００５１】
検出された流量は信号として、制御装置２０に出力される。その信号がＳ４において、制御装置２０内のメモリに予め記憶された所定流量と異なる場合は、Ｓ５に進む。Ｓ５では、油蒸気吸引チューブ１４内の気体の量が異常値であることを認識した後、Ｓ６で吸気・排気ポンプ１６の吸気量を調整し、再びＳ３に戻る。
【００５２】
一方、Ｓ４において、流量計１９により検出された流量計測値が、制御装置２０内のメモリに予め記憶された所定の流量値と一致した場合は、制御装置２０に赤外吸光式ガスセンサ３４，３５の吸光度をゼロ点（２点）として記憶する。この赤外吸光式ガスセンサ３４，３５は、波数１４００ｃｍ-1と波数３０００ｃｍ-1の波長における吸光度を測定するためのものである。その後、Ｓ７に進む。
【００５３】
ノズル掛け１０から外された給油ノズル８は、燃料タンクの給油口に挿入される。給油ノズル８の油蒸気吸引パイプ１５の開口から燃料タンク内の油蒸気が吸気される。吸気された油蒸気は、赤外吸光式ガスセンサ３４，３５に達し、その油種に応じた吸光度が得られる。
Ｓ７では、赤外吸光式ガスセンサ３４，３５の受光素子３０，３１に生じる出力信号（ここで第２図には除算器３８，３９があり、接触燃焼式センサ２５の信号値から赤外線強度変換回路４０の信号が除算器３８，３９に入力されているので、判断回路４１に入力される信号はそのまま１００％から吸光度を引いた値となる）の変化量を検出する。
【００５４】
そして、Ｓ８においては、検出した変化量（吸光度に相当する）とＳ４において制御装置２０のメモリに記憶させたゼロ点からの変化量を演算し、検出した変化量を波数１４００ｃｍ-1と波数３０００ｃｍ-1の２つに分けて測定する。また、接触燃焼式センサ２５の信号も同様に蒸気濃度に対応するので、この接触燃焼式センサ２５に信号から吸光度を求め、平均値を取ってもよい。
【００５５】
ここで、波数１４００ｃｍ-1と波数３０００ｃｍ-1の吸光度の比を求める。この比がある値以上の場合をガソリン、また、所定量より小さい場合を軽油として検出し、その検出した油液の油種と給油ノズル８から給油される油液の油種とが一致するか否かを判定する。
上記Ｓ８において、検出した油液に油種と給油ノズル８から給油される油液の油種とが一致しない場合は、Ｓ９に進む。このＳ９では、油蒸気吸引チューブ１４内の油蒸気を排出すべく、吸気・排気ポンプ１６の吸気動作を排気動作に切り換える。そして、次のＳ１０で給油ポンプ２の駆動を禁止した後、Ｓ１１で給油ノズル８から給油しようとする油種と燃料タンク内に存在する油液の油種とが異なることを表示器１２に表示する。
【００５６】
次のＳ１２において、給油ノズル８がノズル掛け１０に戻ったか否かをノズルスイッチ１１がオフになったか否かにより検出する。ここで、ノズルスイッチ１１がオフになった時は、後述するＳ１８に進む。
一方、Ｓ８で、検出した油液の油種と給油ノズル８が給油する油液の油種とが一致した場合には、Ｓ１３に進む。Ｓ１３では、油蒸気吸引チューブ１４内の油蒸気を排出するべく、吸気・排気ポンプ１６の吸気動作を排気動作に切り換え、Ｓ１４で給油ポンプ２を駆動する。
【００５７】
次のＳ１５では、給油処理で利用者が所望する量の油液を給油する。そして、Ｓ１６では、給油を行う燃料タンクに対して給油作業が終了したか否か、すなわちノズルスイッチ１１がオフになったか否かにより給油ノズル８がノズル掛け１０に戻ったか否かを判断する。
Ｓ１６において、ノズルスイッチ１１がオフになったときは、Ｓ１７に進む。次のＳ１７では、給油ポンプ２を停止させた後、Ｓ１８に進み、吸気・排気ポンプ１６の排気動作を停止させる。Ｓ１８では、次回の給油に際して赤外吸光式ガスセンサ３４，３５の電流変化量を正確に検出するための処理が行われる。これは、今回の給油の油種検出の際の油蒸気を完全に油蒸気吸引チューブ１４や赤外吸光式ガスセンサ３４，３５から排出するためのものである。
【００５８】
その排出時間は、制御装置２０のメモリに記憶された赤外吸光式ガスセンサ３４，３５の初期電圧値（ゼロ点）に再び赤外吸光式ガスセンサ３４，３５の電圧値が復帰するまでの時間で環境に応じて変化する。
次に赤外吸光式ガスセンサ３４，３５での吸光度を高めるための手段として、変形例１について説明する。
【００５９】
燃料タンクから吸引することで燃料タンク内の蒸気濃度が下がってしまうので、吸気・排気ポンプ１６を吸気駆動開始してから赤外吸光式ガスセンサ３４，３５が油蒸気が検出されてことを感知すると、制御装置２０が吸気・排気ポンプ１６の電源を停止し、赤外吸光式ガスセンサ３４，３５の前面の濃度を一定とするように保持する方法もある。
【００６０】
この方式では、赤外吸光式ガスセンサ３４，３５を装置本体６の内部に組込むのではなく、給油ノズル８に組み込んだ場合に非常に効果がある方法である。
このように赤外吸光度を２つの波長で測定することで、芳香族の割合が測定できるので、確実にガソリンと軽油を、高い正常判定率で区別できる。また、ガソリンや軽油に水抜き剤を混入した場合でも、２つのセンサ信号から判定する場合に、安全サイドに働くので、正確に弁別できる。
【００６１】
また、現在、油種センサに高濃度のガソリン蒸気を与えると、溶剤として働くので、半導体式や接触燃焼式のセンサを劣化させていくが、この場合、赤外吸光式センサでは、赤外吸収の量が増えるので、センサ感度が増加するだけであり、性能劣化するおそれはない。そのため、軽油の感度を上げるために、蒸気濃度を上げても問題は生じない。
【００６２】
実際には、ガソリン用給油ノズルと軽油用給油ノズルで、適性濃度とするために、空気と蒸気を混合しているが、その機構を区別する必要がなくなる。
また、本変形例１においては、燃料タンク内に油蒸気が全く存在せず、大気が存在している場合、ベンゼン核の割合で判別しているので、大気と軽油蒸気との識別も可能である。
【００６３】
次に本発明の変形例２について説明する。
図８は本発明の変形例２の構成図である。尚、図８において、上記実施の形態と同一部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
図８において、感温素子２２と流量計１９との間を連通する管路から分岐された吸気管路４５が配設され、吸気管路４５には空気混合用の電磁弁４６が設けられている。吸気管路４５の先端は、装置本体６の外部に開口しているため、後述するように吸気・排気ポンプ１６が吸気動作しているときに電磁弁４６が開弁することにより外気が導入されて油蒸気吸引チューブ１４から吸引された油蒸気の濃度を薄くできる。
【００６４】
図９は接触燃焼式センサの定温度駆動回路６０の構成を示す回路図である。
図９に示されるように、接触燃焼式ガスセンサ２５には、抵抗からなるデテクタ６１およびコンペンセータ６２（これは両方ともガスが接触することで燃焼する部分）、抵抗６３、抵抗６４がブリッジ回路を構成するように組み込まれている。また、オペアンプ７１，７２には抵抗６５〜７０が接続されている。デテクタ６１と抵抗６５は、オペアンプ７１のマイナス入力に接続される。
【００６５】
コンペンセータ６２と抵抗６８は、オペアンプ７２のマイナス入力端子に接続される。オペアンプ７２のプラス入力端子には、それぞれ抵抗６６，６７、および抵抗６９，７０に接続されている。そして、オペアンプ７１の出力端子は、抵抗６５，６６に接続されており、オペアンプ７２の出力端子は、抵抗６７，６８に接続される。
【００６６】
接触燃焼式ガスセンサ２５を構成するデテクタ６１は、油蒸気を燃焼させる触媒が塗布されているので、ガソリンや軽油蒸気を燃焼させる。また、コンペンセータ６２は、油蒸気を燃焼させないもしくはアルコールなどの石油系以外の成分を燃焼させる触媒が組み込まれている。
デテクタ６１とコンペンセータ６２を構成する抵抗は、白金（ｐｔ）のコイルから構成されている。また、白金コイルの温度抵抗変化は、約４０００ｐｐｍ／°Ｃの温度係数を有する。
【００６７】
そのため、油蒸気が接触燃焼式ガスセンサ２５に到達すると、デテクタ６１側の触媒によりデテクタ６１近傍で油蒸気が燃えることで抵抗値が上がる。
ここで、接触燃焼式ガスセンサ２５のデテクタ６１の抵抗値が変化した場合を考える。
デテクタ６１の抵抗値が低い（デテクタ６１の温度が低い）場合、デテクタ６１の一端は、オペアンプ７１のマイナス入力端子に接続されているので、抵抗分圧からオペアンプ７１のマイナス入力はプラス入力に比べて低くなるので、オペアンプ７１の出力は上昇することになる。
【００６８】
オペアンプ７１の出力が上昇すると、デテクタ６１で消費されるエネルギー（電力）が増えるので、デテクタ６１は温度が上昇する。デテクタ６１の温度が上がると白金の温度係数に応じて抵抗値が上昇し、抵抗６６と抵抗６７の比と、抵抗６５とデテクタ６１の抵抗の比が一致する方向に動く。
逆に、デテクタ６１の抵抗値が高い（デテクタ６１の温度が高い）場合、オペアンプ７１のマイナス入力はプラス入力に比べて高くなるので、オペアンプ７１の出力は減少する。
【００６９】
オペアンプ７１の出力が減少すると、デテクタ６１に供給されるエネルギー（電力）が減るので、デテクタ６１は温度が低下する。これと同様に抵抗６６と抵抗６７の比と、抵抗６５とデテクタ６１の抵抗の比が一致する方向に動く。従って、このオペアンプ回路は、デテクタ６１の抵抗値が一定となるように動作する。
【００７０】
ここで、給油ノズル８の吐出パイプ９を車両の給油口（図示せず）に挿入した状態で吸気・排気ポンプ１６が吸気動作すると、燃料タンク内の油蒸気が油蒸気吸引チューブ１４を通過して油種検出ユニット１７に設けられた接触燃焼式センサ２５に供給される。
このように吸引された油蒸気の濃度は、図５に示す波形のように変化するので、接触燃焼式センサ２５には徐々に炭化水素の蒸気が供給される。
【００７１】
赤外線を発生する接触燃焼式ガスセンサ２５では、吸引された炭化水素の蒸気が供給されると発熱する。そして、ブリッジ回路を構成するデテクタ６１で油蒸気が燃焼するので、デテクタ６１の温度は上昇する。
このことは給油ノズル８を車両の給油口に挿入した時点を測定開始時点とすれば、測定開始時点（時刻０）で蒸気濃度は０であるが、時間が進むにつれて蒸気濃度は上昇することになる。また、給油ノズル８及び油蒸気吸引チューブ１４を介して燃料タンク内の油蒸気を吸引すると、燃料タンク内の油蒸気がすべて吸い出されるので、接触燃焼式ガスセンサ２５に供給される蒸気濃度が徐々に減少することになる。その結果、接触燃焼式ガスセンサ２５は、油蒸気の吸引開始から蒸気濃度の上昇と共に温度が上昇し、蒸気濃度の減少と共に温度が低下する。
【００７２】
ここで、吸引した油蒸気の濃度に対して、赤外線発光源としての接触燃焼式ガスセンサ２５から得られる信号波形について説明する。
図１０（Ａ）は油蒸気が低濃度の場合の波形を示すグラフである。また、図１０（Ｂ）は油蒸気が高濃度の場合の波形を示すグラフである。
図１０（Ａ）において、低濃度の蒸気濃度としては２％〜５％程度の場合を想定している。上記のような油蒸気の吸引により接触燃焼式ガスセンサ２５に油蒸気が到達すると、センサ近傍で油蒸気が燃焼する。ガソリンや軽油の成分である芳香族や直鎖系の炭化水素は、特にデテクタ６１側（検出側）で燃焼する。そのため、デテクタ６１側の周囲で発熱し、接触燃焼式ガスセンサ２５を加熱することになる。
【００７３】
しかし、図９に示すように抵抗６６、抵抗６７の比が、抵抗６５とデテクタ６１の比と等しくなるようにオペアンプ７１の出力が低下するので、デテクタ６１への電力供給が減少する。その結果、接触燃焼式ガスセンサ２５での温度上昇は起こらないで、接触燃焼式センサ２５の温度は約４００°Ｃで一定となる。従って、接触燃焼式センサ２５から発生される赤外線の量は変わらない。
【００７４】
オペアンプ７１の出力は下がっているので、オペアンプ７１の出力が濃度に相当する信号になる。
図１０（Ａ）中、破線部分が定温度駆動回路６０を動作させない場合の温度を示す。図１０（Ａ）に示されるように、実際には、接触燃焼式ガスセンサ２５の温度が４００°Ｃ程度で、油蒸気が供給されることにより発熱量が２倍程度になるので、温度は８００°Ｃ近辺となる。接触燃焼式ガスセンサ２５ヘの電力は０．３Ｗから０．１Ｗ程度まで下がることになる。これにより、ガソリンなどの油蒸気の発熱量としては、０．２Ｗに相当する。
【００７５】
次に、図１０（Ｂ）に示されるように、油蒸気の濃度が高い場合、油蒸気の濃度としては１０％程度を考える。油蒸気の濃度１０％は、図１０（Ａ）に示す低濃度の場合に比べ２倍〜３倍の濃度である。
ここで、吸引された油蒸気の濃度が低濃度の場合に比べ２倍の濃度であれば発熱量は２倍となり、接触燃焼式ガスセンサ２５ヘの電力は０．４Ｗとなる。そして、オペアンプ７１による定温度駆動回路６０の出力は０となり、接触燃焼式ガスセンサ２５の温度を４００°Ｃに保持するには更に接触燃焼式ガスセンサ２５ヘの電力に０．１Ｗの余裕があるので、温度が上昇する。
【００７６】
それまでの期間、接触燃焼式ガスセンサ２５の温度は４００°Ｃに保たれるので、油蒸気が濃度５％までの領域で、赤外線吸光度により油種検知が行われる。また、４倍の濃度の場合は０．６Ｗとなるので、温度上昇は従来の４００°Ｃの２倍である８００°Ｃとなる。
通常の場合のブリッジ回路では、０．３Ｗの供給に加え、油蒸気の発熱の０．６Ｗが加わるので、０．９Ｗとなり、温度は約１２００°Ｃに上昇する。この場合は、接触燃焼式ガスセンサ２５の温度許容範囲を超えることになり、接触燃焼式ガスセンサ２５の寿命が短くなる。
【００７７】
図１１（Ａ）は低濃度の油蒸気に空気を混入させる場合の波形を示すグラフである。また、図１１（Ｂ）は高濃度の油蒸気に混入される空気混入量を変更する場合の波形を示すグラフである。
図１１（Ａ）において、低濃度の油蒸気が吸引された場合は、図１０（Ａ）の場合と同一の動作をすることになる。
【００７８】
高濃度の油蒸気が吸引された場合、図１１（Ｂ）に示されるように定温度駆動回路６０の出力が０．１Ｗ相当を下回ると、油蒸気の濃度が高いものと判断して吸気管路４５に設けられた電磁弁４６を開弁させる。これにより、吸気管路４５からの空気が油蒸気吸引チューブ１４を介して吸引された油蒸気に混入され、接触燃焼式ガスセンサ２５へ供給される油蒸気と空気との混合比は、０．５から０．３に変更される。
【００７９】
また、図９に示すオペアンプ７３および抵抗７４〜７６の働きで電磁弁４６が開弁する。そして、定温度駆動回路６０のオペアンプ７１の出力が所定電圧（抵抗７４と抵抗７５の値と電源電圧から決まる値）を下回ったら、オペアンプ７３の出力は立ち上がることになる。
そして、オペアンプ７３がＨレベルで、電磁弁４６は開弁する。従って、油蒸気の濃度が高濃度（５％以上）の場合、電磁弁４６が開弁すると、吸気管路４５を介して吸引された空気が油蒸気吸引チューブ１４を介して供給される油蒸気に混入されて油種検出ユニット１７へ供給される蒸気濃度は１０％から５％に下がることになる。
【００８０】
従って、接触燃焼式ガスセンサ２５へ供給される油蒸気の最大濃度は５％に低下するので、接触燃焼式ガスセンサ２５の発熱は押さえられ、温度は約４００°Ｃで一定となる。これで、接触燃焼式ガスセンサ２５からの赤外線の発生量は、油蒸気が低濃度でも高濃度でも一定となるので、赤外吸光度を測定するには除算回路などの複雑な回路が不要となる。
【００８１】
また、接触燃焼式ガスセンサ２５の温度が一定となるので、接触燃焼式ガスセンサ２５ヘの熱によるダメージが減少し、接触燃焼式ガスセンサ２５の寿命を延長することができる。
上記説明では、芳香族に関係する波長として１４００ｃｍ-1で説明したが、波長の吸収プロセスを考えると、整数倍の波数（波長でいうと整数分の１）でも吸収される。例えば、１４００ｃｍ-1の２倍の２８００ｃｍ-1（３．６μｍ）、３倍の４２００ｃｍ-1（２．４μｍ）などがある。
【００８２】
そのため、芳香族の濃度を検出するための波長としては、１４００ｃｍ-1のｎ倍であってもよい。
【００８３】
【発明の効果】
上述の如く、請求項１記載の発明によれば、油蒸気の濃度によって接触燃焼式センサの燃焼部分の温度が上がることで、赤外線強度を変化させて油蒸気の油種によって異なる赤外線吸光度を測定して油種を判定するため、油種の成分比の違いを赤外線の吸光度として検出することにより、油種判定を正確に行うことができ、使用環境によらない高い正常判定率を維持することができる。
【００８４】
また、芳香族が多く含まれたガソリンと少ない軽油を、赤外線の２つの波長の吸光度で測定する場合に、可燃性のガスの濃度（直鎖系の蒸気濃度）が接触燃焼式センサでの温度を上昇させるので、赤外線の強度を上昇させることができる。そのため、吸光度を測定するためのセンサ信号が２つの波長で同様に大きくなり、センサヘの雑音温度（熱雑音など）を除去するために、従来は赤外線強度を変化させるチョッパと同期検波回路を用いるが、これらの回路を不要にして回路構成を簡略化することができる。
【００８５】
また、接触燃焼式センサから油蒸気濃度に対応した信号が得られるので、受光側の２つのセンサ信号と比較することにより油蒸気の成分割合を測定でき、確実にガソリンと軽油を、高い正常判定率で区別できる。
また、接触燃焼式センサを赤外線の光源とすることにより、油蒸気の濃度によって接触燃焼式センサの燃焼部分の温度が上がるため、赤外線強度が変化する。このように油蒸気の油種によって異なる赤外線吸光度を測定して油種を判定するため、油種の成分比の違いを赤外線の吸光度として検出することにより、油種判定を正確に行うことができ、使用環境によらない高い正常判定率を維持することができる。
【００８６】
また、接触燃焼式センサで発生する熱による温度上昇は高いため、赤外線強度が高くなり、芳香族に関係する１４００ｃｍ-1での感度を高めることができ、これにより油種判定精度を高めることができると共に、冷却したりチョッパを用いて赤外線の強度を変化させなくても接触温度センサにより自動的に赤外線強度が変わる。そのため、回路構成の簡略化を図ることができる。
【００８７】
さらに、芳香族が多く含まれたガソリンと少ない軽油を、赤外線の２つの波長の吸光度で測定する場合に、可燃性のガスの濃度（直鎖系の蒸気濃度）が接触燃焼式センサでの温度を上昇させるので、赤外線の強度を上昇させることができる。そのため、吸光度を測定するためのセンサ信号が２つの波長で同様に大きくなり、センサヘの雑音温度（熱雑音など）を除去するために、従来は赤外線強度を変化させるチョッパと同期検波回路を用いるが、これらの回路を不要にして回路構成を簡略化することができる。
【００８８】
また、接触燃焼式センサから油蒸気濃度に対応した信号が得られるので、受光側の２つのセンサ信号と比較することにより油蒸気の成分割合を測定でき、確実にガソリンと軽油を、高い正常判定率で区別できる。また、高濃度のガソリン蒸気を与えた場合でも、赤外吸光式の受光素子では、赤外吸光量が増えるだけで、センサ感度が増加することになり、性能劣化の恐れがない。
【００８９】
また、請求項２記載の発明によれば、接触燃焼式ガスセンサを一定温度で駆動する定温度駆動回路を設けたため、油蒸気の燃焼による発熱に対して接触燃焼式ガスセンサヘの印加電圧を減少させる機能があるので、油蒸気の濃度変化に比べ、赤外線の量が一定となる時間が長い。これにより、空気混入量制御が遅れても接触燃焼式センサを一定温度としている時間を延ばすことができ、赤外線による吸光度の変化検出精度を向上させることができる。
【００９０】
また、請求項３記載の発明によれば、接触燃焼式ガスセンサに印加する信号に応じて接触燃焼式ガスセンサに供給する空気量を調整するため、定温度駆動回路の出力が油蒸気の濃度に対応しているので、その信号を用いて空気混入割合を変えることができ、接触燃焼式ガスセンサヘ到達する油蒸気の濃度を低い状態にコントロールすることができる。そのため、接触燃焼式ガスセンサが到達する温度が低くなり、接触燃焼式ガスセンサのダメージが少なく長寿命化が図れる。さらに、油蒸気の燃焼による発熱に応じて印加電圧が減るので、接触燃焼式ガスセンサの温度変調を容易に行うことができる。
【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】油種検出ユニットの内部構成を示す縦断面図である。
【図３】ガソリンと軽油との成分の違いを示すグラフである。
【図４】ガソリンと軽油の蒸気濃度を変えた場合の吸光度の測定結果を示すグラフである。
【図５】赤外線吸光方式のガスセンサ３４，３５によりガソリン、軽油の油蒸気を検出した場合の信号波形を示すグラフである。
【図６】ガソリンと軽油の吸光度をｘｙグラフで示した実験結果である。
【図７】制御装置２０が実行する制御処理のフローチャートである。
【図８】本発明の変形例２の構成図である。
【図９】接触燃焼式センサの定温度駆動回路６０の構成を示す回路図である。
【図１０】油蒸気が低濃度及び高濃度の場合の波形を示すグラフである。
【図１１】低濃度及び高濃度の油蒸気に空気を混入させる場合の波形を示すグラフである。
【符号の説明】
１ 給油管路
２ 給油ポンプ
４ 給油用流量計
７ 給油ホース
８ 給油ノズル
１１ ノズルスイッチ
１４ 油蒸気吸引チューブ
１５ 油蒸気吸引パイプ
１６ 吸気・排気ポンプ
１７ 油種検出ユニット
１８ 油蒸気吸引管路
１９ 油蒸気用流量計
２０ 制御装置
２１ メモリ
２２ 感温素子
２５ 接触燃焼式センサ
２６，２７ 集光レンズ
２８，２９ フィルタ（ＢＰＦ）
３０，３１ 赤外線受光素子
３４，３５ 赤外吸光式ガスセンサ
４０ 強度変換回路
４１ 判断回路
４２ 油蒸気通路
４５ 吸気管路
４６ 電磁弁
６０ 定温度駆動回路
６１ デテクタ
６２ コンペンセータ
６３〜７０，７４，７５ 抵抗
７１，７２ オペアンプ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an oil supply device, and more particularly to an oil supply device to which an oil type determination function for preventing an oil liquid of an incorrect oil type from being supplied to a fuel tank of a vehicle is added.
[0002]
[Prior art]
In gas stations, etc., oil supply devices are installed for each type of oil supplied, such as for gasoline supply and light oil supply.
Therefore, in this type of refueling device, when oil is supplied to the fuel tank of a customer's automobile, for example, a different oil type refueling accident in which gasoline is accidentally refueled using a light oil supply device. Therefore, an oil type determination function tends to be provided. In the fueling device having this oil type determination function, attention is paid to the fact that the saturated vapor pressure (steam concentration) differs between gasoline and light oil, and the vapor (oil vapor) of the residual oil in the fuel tank is supplied before refueling. The oil vapor concentration is detected by being applied to the oil type sensor of the oil type determination device.
[0003]
Then, based on the detection result, the oil type of the remaining oil liquid in the fuel tank is determined, and the oil type of the remaining oil liquid in the fuel tank matches the oil type of the supply oil liquid stored in advance from the oil supply device. Only when this is done, refueling is possible and the refueling pump is activated.
As the oil type sensor, for example, a semiconductor type or catalytic combustion type gas sensor for detecting the oil vapor concentration of vapor is used. The oil type sensor composed of this semiconductor gas sensor detects a change in resistance value according to a difference in oil vapor concentration of gasoline, light oil or the like as a change in output voltage.
[0004]
Moreover, as an oil vapor sensor used in a conventional oil supply device, in addition to the semiconductor type or catalytic combustion type gas sensor, an ultrasonic transmission / reception element is used, and the speed of sound in the oil vapor varies depending on the concentration of the oil type. In some cases, the oil type is determined from the difference in propagation time of sound waves.
Further, as another oil vapor sensor according to the prior art, there is an oil vapor sensor that uses an ultrasonic transmission / reception element to determine the oil type from the difference in propagation time of sound waves by utilizing the difference in sound speed in oil vapor.
[0005]
Further, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-312796, there is one that uses a gas chromatograph to determine an oil type based on a difference in boiling points of oil vapor component molecules.
In JP-A-3-2657, it is a radiation source. 241 Am and 147 There is one that ionizes oil vapor using Pm and discriminates the oil type by the difference in ion current.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Further, the above prior art has the following problems.
(1) When a semiconductor gas sensor is used as the oil vapor sensor, the responsiveness is poor because it is used at a high temperature, and the sensor is likely to deteriorate. Moreover, the oil type normal determination rate is about 90 (%), and there is a possibility that the user may misfuel.
(2) When using other ultrasonic transmitting / receiving elements according to the prior art and determining the oil type based on the ultrasonic propagation time, there is a possibility that erroneous detection may occur due to noise mixing or the like because the propagation time change is minute. . Moreover, the attachment position of an ultrasonic transmission / reception element and the high precision of a dimension are requested | required. Accordingly, there is a problem that the manufacturing is difficult and the cost is high, the normal judgment rate is about 90 (%), and there is a possibility of misfueling.
(3) Further, in order to extend the life of gasoline, oil vapor is mixed with the atmosphere and oil vapor is sent to the sensor. However, if it remains as it is, it cannot be detected with light oil with a low saturated vapor pressure and a small detection signal. Therefore, it is necessary to set different configurations and threshold values for gasoline and light oil.
(4) The infrared absorber has a different wavelength in a liquid state and a gas state, and an absorption ratio is different at two wavelengths. -1 There was a tendency for sensitivity to be low.
(5) When the gas chromatograph described in JP-A-6-312796 is used, since the molecules are separated by the separation column, time is required for column permeation and detection takes a very long time.
(6) When using the radiation source found in JP-A-3-2657 to discriminate the oil type by the difference in the ionization current of the oil vapor, the radiation is used for the radiation source, which is very poor in handling and safety. Lack. In this principle, since the ionization current varies depending on the oil vapor concentration, it is greatly affected by the usage environment, and the normal judgment rate is expected to be significantly low.
(7) Further, since the place where the oil vapor concentration is detected is a place where the flammable fuel flows, it is necessary to take an explosion-proof structure, which is structurally expensive.
(8) In order to solve the above-described problems, for example, as a method of using the property of oil vapor, there is a method of measuring the difference between the components of gasoline and light oil by the infrared absorption ratio. This method utilizes the fact that the aromatic content ratio in gasoline is about 40% and the aromatic content ratio in light oil is as low as 3 to 7%.
[0007]
In such a method of determining the oil type from the infrared absorption ratio, the infrared ray is 1400 cm. -1 Is the wavelength that reacts with the aromatic benzene nucleus, 3400 cm -1 Is the wavelength that reacts with carbon-hydrogen bonds and carbon-carbon bonds. Therefore, the absorption ratio of these two wavelengths corresponds to the aromatic content ratio.
However, when the oil type is determined from the infrared absorption ratio, there are the following problems.
(1) Infrared absorption is different between liquid and gas states, and the absorption ratio is different at two wavelengths. Therefore, in the method of judging the oil type from the infrared absorption ratio, 1400 cm related to aromatics. -1 There was a tendency for sensitivity to be low.
(2) In the method of determining the oil type from the infrared absorption ratio, the infrared detection sensor detects infrared as heat, so the infrared detection sensor itself is cooled to suppress the heat of the infrared detection sensor itself, It is necessary to remove the influence of thermal noise by changing the intensity of infrared rays using a chopper and transmitting infrared rays to detect the signals synchronously.
(3) The pressure inside the fuel tank tank differs depending on the driving state of the car and the temperature of the stopped vehicle body, etc., and the concentration changes near the inlet when the fuel tank is opened. In some cases, the variation in the concentration of oil vapor to be detected becomes large, and detection is impossible.
(4) When high-concentration oil vapor is supplied to the sensor, abnormal combustion occurs in the contact combustion type sensor due to the heat of combustion of the oil vapor exceeding the heat-resistant and warm production of the sensor. There was a risk of permanent destruction due to the increase in size.
{Circle around (5)} When a contact combustion type sensor is used as an infrared light emission source, it is possible to measure the vapor concentration by combustion. However, since the amount of infrared rays changes, there is a possibility of causing an error in the measurement of absorbance. And the absolute amount of infrared rays used for calculating the absorbance was calculated from the signal of the contact combustion type sensor.
[0008]
Therefore, in order to solve the above-mentioned problems, the present invention uses a contact combustion type gas sensor as an infrared transmission part, and changes the infrared intensity by increasing the temperature of the combustion part of the contact combustion type sensor depending on the concentration of oil vapor. An object of the present invention is to provide a configured fueling device.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention has the following features.
According to the first aspect of the present invention, an oil vapor suction path for sucking the oil vapor in the oil supply tank by inserting the oil supply nozzle into the oil supply port of the oil supply tank and the oil vapor suction system path for suction. In an oil supply apparatus having oil type determination means for determining an oil type of oil vapor, and an oil supply permission control means for permitting oil supply when the oil type determination means determines that the oil type matches,
The oil type determination means includes
A contact combustion type gas sensor is provided in the oil vapor suction path, and two infrared reception units that receive infrared rays of different wavelengths among infrared rays transmitted from the contact combustion type gas sensor are provided at positions facing the contact combustion type gas sensor. And
The oil type of the sucked oil vapor is determined based on the absorbance of each wavelength output from the infrared receiver.
[0010]
Therefore, according to the first aspect of the invention, the temperature of the combustion portion of the contact combustion type sensor rises depending on the concentration of the oil vapor, and the infrared light intensity is varied to measure different infrared absorbances depending on the oil type of the oil vapor. In order to determine the oil type, it is possible to accurately determine the oil type by detecting the difference in the component ratio of the oil type as the absorbance of infrared rays, and to maintain a high normal determination rate independent of the use environment. .
[0011]
Moreover, since the infrared intensity from the contact combustion type sensor is high, 1400 cm related to aromatics -1 In addition to improving the oil type determination accuracy, there is no need to cool or change the intensity of infrared rays using a chopper, and there is no need to eliminate the influence of thermal noise. Therefore, the circuit configuration can be simplified.
[0012]
Moreover, invention of Claim 2 is the oil supply apparatus of the said Claim 1, Comprising:
A constant temperature driving circuit for driving the catalytic combustion gas sensor at a constant temperature is provided.
Therefore, according to the second aspect of the present invention, since the constant temperature driving circuit for driving the catalytic combustion type gas sensor at a constant temperature is provided, the function of reducing the applied voltage to the catalytic combustion type gas sensor against the heat generated by the combustion of oil vapor. Therefore, the amount of time for which the amount of infrared rays is constant is longer than the change in the concentration of oil vapor. Thereby, even if the air mixing amount control is delayed, the time during which the contact combustion type sensor is kept at a constant temperature can be extended, and the change detection accuracy of absorbance by infrared rays is improved.
[0013]
Moreover, invention of Claim 3 is the oil supply apparatus of the said Claim 2, Comprising:
The constant temperature drive circuit adjusts the amount of air supplied to the catalytic combustion gas sensor in accordance with a signal applied to the catalytic combustion gas sensor.
Therefore, according to the third aspect of the invention, since the amount of air supplied to the catalytic combustion type gas sensor is adjusted according to the signal applied to the catalytic combustion type gas sensor, the output of the constant temperature circuit corresponds to the oil vapor concentration. Therefore, the air mixing ratio can be changed using the signal, and the concentration of the oil vapor reaching the catalytic combustion type gas sensor can be controlled to a low state. For this reason, the temperature reached by the catalytic combustion type gas sensor is lowered, the damage of the catalytic combustion type gas sensor is small, and the life can be extended. Furthermore, since the applied voltage is reduced according to the heat generated by the combustion of the oil vapor, the temperature modulation of the contact combustion type gas sensor can be easily performed.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a fueling device according to the present invention.
As shown in FIG. 1, the oil supply apparatus has an oil supply pipe 1 having one end inserted into an underground tank (not shown) and the other end extended into the apparatus. An oil supply pump 2 that pumps up the oil stored in the underground tank, a pump motor 3 that drives the oil pump 2, and a flow meter 4 for oil supply that measures the flow rate of the oil sent by the oil pump 2 are provided. Has been. The refueling flow meter 4 includes a flow rate pulse oscillator 5 that outputs a flow rate pulse proportional to the flow rate of the oil flowing through the refueling pipeline 1.
[0015]
An oil supply hose 7 connected to the other end of the oil supply pipe 1 is drawn out on the side surface of the apparatus main body 6. An oil supply nozzle 8 is attached to the tip of the oil supply hose 7. The fuel supply nozzle 8 has a built-in valve mechanism in the nozzle body 8a that is opened by turning the nozzle lever 8b. A discharge pipe 9 that is inserted into the fuel supply port (both not shown) of the fuel tank is provided on the tip side. Have.
[0016]
When refueling the vehicle, the oil type determination described later is performed in a state where the discharge pipe 9 of the fuel nozzle 8 is inserted into the fuel port (not shown) of the fuel tank. When the oil type matches, the oil supply pump 2 is driven and oil supply by the oil supply nozzle 8 becomes possible. That is, the oil liquid pumped up by the oil supply pump 2 is discharged from the discharge pipe 9 to the fuel tank by the turning operation of the nozzle lever 8b only when the oil types match.
[0017]
The side surface of the apparatus body 6 is provided with a nozzle hook 10 that detachably supports the fuel nozzle 8 and a nozzle switch 11 that detects whether or not the fuel supply operation is being performed by attaching or detaching the fuel nozzle 8 to the nozzle hook 10. It has been. In addition, a display unit 12 that displays the amount of oil supply or the like is provided on the front surface of the apparatus body 6.
Here, an oil vapor suction tube 14 for sucking the oil vapor of the oil remaining in the fuel tank is provided in the oil supply hose 7 in parallel. One end of the oil vapor suction tube 14 extends to the vicinity of the tip of the discharge pipe 9 and communicates with an oil vapor suction pipe 15 provided integrally with the discharge pipe 9. At the tip of the oil vapor suction pipe 15, an oil vapor suction port 15 a inserted into the fuel supply port (both not shown) of the fuel tank is opened together with the discharge pipe 9.
[0018]
An intake / exhaust pump 16, an oil type detection unit 17 as an oil type determination unit, a flow meter 19, and a temperature sensing element 22 for measuring the temperature of the oil vapor are provided in the middle of the oil vapor suction tube 14. Is provided.
The temperature of the oil vapor introduced through the oil vapor suction pipe 15 and the oil vapor suction tube 14 of the oil supply nozzle 8 is measured by the temperature sensing element 22, and the amount of suction is measured by the flow meter 19. The control device 20 receives the temperature measurement value from the temperature sensing element 22 and the flow rate measurement value from the flow meter 19, and the intake / exhaust pump 16 so that the flow rate measurement value of the flow meter 19 becomes a set value. To control.
[0019]
The other end of the oil vapor suction tube 14 is connected to an oil type detection unit 17 serving as an oil type determination means, and an oil vapor suction line is provided in the middle of an oil vapor suction line 18 connected to the other end of the oil vapor suction tube 14. An oil vapor flow meter 19 for measuring the amount of oil vapor sucked through the tube 14 is disposed, and an end of the oil vapor suction line 18 is connected to the intake / exhaust pump 16.
[0020]
As will be described later, the oil type detection unit 17 has a configuration using a catalytic combustion type gas sensor as an infrared emission source, and the temperature of the combustion part of the catalytic combustion type sensor rises depending on the concentration of oil vapor, thereby changing the infrared intensity. The oil type is determined by measuring the infrared absorbance that varies depending on the type of oil vapor.
The intake / exhaust pump 16 sucks the oil vapor in the fuel tank at the time of oil type determination provided in the apparatus body 6 and exhausts the oil vapor remaining in the oil vapor suction tube 14 after the oil type determination is completed.
[0021]
Reference numeral 20 denotes a control device, which is based on various signals output from the oil supply flow meter 4, nozzle switch 11, oil type detection unit 17, oil vapor flow meter 19, oil supply pump 2, intake / exhaust pump 16, and indicator 12. Is controlled.
The memory 21 of the control device 20 stores various control programs to be executed by the control device 20. For example, when the nozzle switch ll is turned on, the intake / exhaust pump 16 is operated to perform the intake operation and the oil vapor suction port 15a. An oil vapor suction program for sucking oil vapor in the fuel tank from the oil tank, an oil type determination program for determining the oil type based on the oil type detection signal detected by the oil type detection unit 17, and the oil type determination result is the oil type An oil supply permission program that outputs an oil supply permission and activates the oil supply pump 2 when they coincide with each other is stored.
[0022]
Here, the internal configuration of the oil type detection unit 17 that detects the oil type of the oil vapor sucked through the oil vapor suction tube 14 will be described.
FIG. 2 is a configuration diagram showing the internal configuration of the oil type detection unit 17.
As shown in FIG. 2, the oil type detection unit 17 includes a contact combustion type sensor 25 as an infrared light emission source and gas sensors 34 and 35 that receive infrared rays from the contact combustion type sensor 25. Further, the gas sensors 34 and 35 separate the wavelengths from the condensing lenses 26 and 27 for receiving the infrared rays from the contact combustion type sensor 25 and the light receiving elements for measuring the amount of light through the condensing lenses 26 and 27. Filters (BPF) 28 and 29, and infrared light receiving elements (infrared receiving units) 30 and 31 for measuring the exposure amount of the oil vapor passage 42 through the filters (BPF) 28 and 29.
[0023]
Here, the characteristics of the contact combustion type sensor 25 will be described.
The catalytic combustion type sensor 25 has a metal wire coil made of platinum or the like embedded in an oxidation catalyst. A constant current is passed through the metal wire coil to heat it to a predetermined temperature (about 200 ° C.). However, when it comes into contact with this oxide film, catalytic combustion occurs on the surface of the catalyst and the element temperature rises. Since the electrical resistance of the metal wire coil increases as the temperature rises, an electrical signal corresponding to the resistance change is output.
[0024]
That is, when the driver 33 is operated at a frequency set by the oscillator 32, electric power is supplied to the catalytic combustion sensor 25, current flows through the platinum coil, and the temperature rises by about 200 ° C. due to Joule heat. As a result, infrared rays corresponding to black body radiation of about 500K are generated at room temperature.
The infrared light is emitted from the contact combustion sensor 25 toward the condenser lenses 26 and 27 and is received by the light receiving elements 30 and 31 through the filters (BPF) 28 and 29.
[0025]
Infrared rays received by the condenser lenses 45 and 46 are filtered (BPF: 1400 cm). -1 ) It reaches the light receiving elements 30 and 31 via 47 and 48 and is converted into an electric signal. The signals output from the light receiving elements 30 and 31 are amplified by the preamplifiers 36 and 37, respectively, and then divided by the dividers 38 and 39 by the numerical values according to the instructions from the intensity conversion circuit 40 to the determination circuit 41. Entered.
[0026]
Further, by using the contact combustion type sensor 25 as an infrared light source, the temperature of the combustion part of the contact combustion type sensor 25 is increased by the concentration of oil vapor, so that the infrared intensity changes. In this way, the oil type is determined by measuring the infrared absorbance that varies depending on the oil type of the oil vapor, so that the oil type can be accurately determined by detecting the difference in the component ratio of the oil type as the infrared absorbance. It is possible to maintain a high normal judgment rate regardless of the use environment.
[0027]
Further, since the temperature rise due to the heat generated by the catalytic combustion type sensor 25 is high, the infrared intensity is increased and 1400 cm related to aromatics. -1 In this case, the oil type determination accuracy can be increased, and the infrared intensity is automatically changed by the contact temperature sensor without cooling or changing the intensity of the infrared using a chopper. Therefore, the circuit configuration can be simplified.
[0028]
Furthermore, when measuring gasoline with a large amount of aromatics and light diesel oil with absorbance at two wavelengths of infrared rays, the concentration of the combustible gas (straight-line vapor concentration) is Since the temperature is raised, the intensity of infrared rays can be raised. Therefore, the sensor signal for measuring the absorbance is similarly increased at two wavelengths, and conventionally a chopper and a synchronous detection circuit that change the infrared intensity are used to remove noise temperature (thermal noise, etc.) to the sensor. These circuits are unnecessary, and the circuit configuration can be simplified.
[0029]
In addition, since the signal corresponding to the oil vapor concentration is obtained from the contact combustion type sensor 25, the component ratio of the oil vapor can be measured by comparing with the two sensor signals on the light receiving side, and the gasoline and light oil are surely high in normality. Can be distinguished by judgment rate.
Here, the characteristics of each oil type supplied by the oil supply device will be described.
FIG. 3 is a graph showing the difference in components between gasoline and light oil.
[0030]
As shown in FIG. 3, there are gasoline and light oil as oil types to be supplied to the vehicle, and each steam component is a mixture of hydrocarbons C6 to C20 shown outside the column of FIG. 3. Gasoline is mainly composed of saturated hydrocarbons (C n H 2n + 2 N = 4-9, and carbocyclic aromatics such as benzene are included as other characteristic components.
[0031]
On the other hand, light oil mainly contains saturated hydrocarbons (C n H 2n + 2 N = 7 to 21). In FIG. 3, the underlined portion in the margin is aromatic.
Saturated hydrocarbon (C n H 2n + 2 ) Is irradiated with infrared light having a certain wavelength from the outside, it resonates with the bonding portion of carbon and hydrogen, so that the infrared light is absorbed. A detection method called “infrared absorption analysis” is performed by specifying a substance using this absorbed amount.
[0032]
Here, the frequency that resonates with the bond between carbon and hydrogen is a wave number of 3000 cm. -1 The wavelength is near infrared with λ = about 3.4 μm. Further, the carbocyclic aromatic has a π bond in the bond, and the frequency at which the carbocyclic aromatic resonates is 1400 cm. -1 The wavelength is λ = about 7.2 μm. Considering the ratio of the number of C—H bonds contained in the hydrocarbon and the number of aromatic benzene nuclei, the number of C—H bonds is about 6 for one benzene nucleus.
[0033]
Furthermore, considering that there are more saturated hydrocarbons (chain-connected carbons) than aromatics, the number of C—H bonds is more than 10 times the number of benzene nuclei. Become. Therefore, the ratio of infrared absorption (absorbance) is λ = 3.4 μm (wave number 3000 cm). -1 ) Is λ = 7.2 μm (wave number 1400 cm) -1 ).
[0034]
FIG. 4 is a graph showing the measurement results of absorbance when the vapor concentrations of gasoline and light oil are changed.
In FIG. 4, the horizontal axis is scaled with the saturated vapor concentration at room temperature as full scale (100%). In the gasoline shown in graph I, wave number 3000cm -1 Then, at 2% of the saturated vapor concentration, the absorbance becomes 70% (all absorbed). In addition, the wave number 1400cm of gasoline shown in Graph II -1 In the case of 50% of the saturated vapor concentration, the absorbance is 70% (all absorbed).
[0035]
In gasoline, considering the sensitivity of absorbance, the wave number is 3000cm. -1 And wave number 1400cm -1 It can be said that the difference is 25 times. Moreover, since only about 40% of aromatics are contained in gasoline, the sensitivity becomes 10 times when considering the sensitivity of the same concentration.
In the case of light oil shown in graph III, the wave number is 3000 cm even at a saturated vapor concentration of 100%. -1 Is about 30%. In the case of light oil shown in Graph IV, the wave number is 1400 cm. -1 Is about 2%, which is close to the measurement limit.
[0036]
Here, the wave number 1400 cm as the wavelength related to the aromatic -1 However, considering the wavelength absorption process, even an integer multiple wave number (1 / integer in terms of wavelength) is absorbed. In addition, wave number 1400cm -1 Twice the wave number 2800cm -1 (Λ = 3.6μm) 3 times 4200cm -1 (Λ = 2.4 μm). Therefore, the wave number is 1400 cm as a wavelength for detecting the concentration of aromatics. -1 It may be n times.
[0037]
FIG. 5A is a graph showing a signal waveform when the oil vapor of gasoline is detected by the infrared absorption type gas sensors 34 and 35 having the above configuration, and FIG. 5B is a graph showing the signal waveform of the infrared absorption type gas sensor 34 having the above configuration. 3 is a graph showing a signal waveform when oil vapor of light oil is detected by 35.
In the fuel supply apparatus having the above-described configuration, when the vapor of gasoline or light oil is sucked through the oil vapor suction pipe 15 and the oil vapor suction tube 14 of the fuel supply nozzle 8, the infrared absorption gas sensors 34 and 35 gradually Hydrocarbon vapor is inhaled. This means that if the time when the fueling nozzle 8 is inserted into the fueling port (not shown) of the vehicle is set as the measurement start time, the steam concentration is 0 at time 0, and the steam concentration increases with time. become.
[0038]
Further, when the oil vapor is sucked, all the oil vapor in the gasoline tank is sucked out, so that the vapor concentration gradually decreases. Therefore, the change in absorbance over time is as shown in the graphs of FIGS.
Here, the change in absorbance will be described.
As shown in FIGS. 5A and 5B, the wave number of the C—H bond corresponding to the oil vapor concentration is 3000 cm. -1 At (λ = 3.4 μm wavelength), the absorbance increases as the vapor concentration is increased, but all are absorbed until the saturated vapor concentration is reached, resulting in an absorbance of 70%. That is, the wave number of 3000 cm indicated by the graph I in FIG. -1 It becomes a waveform like this.
[0039]
On the other hand, the wave number 1400 cm, which is the absorption frequency of the benzene nucleus. -1 (Wavelength of λ = 7.2 μm) is finally absorbed by 70% in a state where the concentration up to 50% of the saturated vapor concentration is increased as shown by graph II in FIG. Therefore, the wave number of gasoline vapor is 3000cm. -1 Absorbance is trapezoidal, whereas wave number is 1400cm -1 The absorbance waveform of is a mountain shape.
[0040]
In the case of light oil, the waveform is different from that of gasoline, and the wave number is 3000 cm as shown by graph III in FIG. 5 (B). -1 And a wave number of 1400 cm indicated by graph IV in FIG. -1 Since both cannot have an absorbance of 70% (limit value), both have a mountain-shaped waveform.
FIG. 6 is an experimental result showing the absorbance of gasoline and light oil in an xy graph.
[0041]
In FIG. 6, the X axis has a wave number of 1400 cm. -1 The Y axis is wave number 3000 cm. -1 Absorbance. It can be seen that the trajectory in the case of gasoline and the trajectory in the case of light oil are distinguished on the boundary of the primary relation line of Y = αX. The curve in this graph corresponds to the aromatic content. 6, when the value of α of the linear function (hereinafter, α is referred to as “determination coefficient”) is about 20% in terms of the percentage of aromatic content, graphs D and E in FIG. Can be completely distinguished from the gas oil indicated by graphs A and B in FIG.
[0042]
Here, the locus of absorbance has been described. Actually, when the steam reaches the catalytic combustion type sensor, the catalytic combustion type sensor surrounds it according to the vapor concentration of gasoline or light oil (substantially in proportion). The temperature rises as the steam of gasoline and light oil burns.
The temperature in this case is about 700 ° C., and the intensity of infrared rays corresponds to black body radiation of about 1000K.
[0043]
Here, considering the output of the contact combustion type sensor 25, the temperature rise due to combustion is captured by the change in the resistance value of platinum, and there are two sensors, a sensor that reacts with combustible steam and a sensor that does not combust. Therefore, the sensor signal corresponds to the temperature or the intensity of infrared rays corresponding to the temperature as it is.
Therefore, if the relationship between the output signal of the contact combustion type sensor and the intensity of the infrared light is measured and a circuit for obtaining the infrared light intensity from the output signal is provided, the infrared light is modulated as it is. As a result, the influence of thermal noise can be eliminated without using a chopper circuit that is conventionally required.
[0044]
Absorbance is obtained by dividing the intensity of the light (infrared rays) reached by the intensity of the emitted light (infrared rays) and subtracting it from 1 (100%). It can be entered as a denominator when calculating absorbance. (In fact, if you put the infrared sensor output in the molecule and subtract this value from 100%, the absorbance is obtained.)
The oil vapor concentration from the oiling nozzle 8 is increased to increase the gasoline wave number of 3000 cm. -1 As shown in FIG. 6, when the absorbance of γ is 70%, it works to move away from a straight line Y = αX with a constant determination coefficient α. Thereby, even if the concentration with which gasoline is sucked is increased, the determination rate is increased.
[0045]
Further, if the atmosphere opening port and the piping system are configured so that the oil vapor reaches the infrared absorption gas sensors 34 and 35 in a state where the concentration of gasoline or light oil is high, the determination rate increases. The opening may be eliminated.
For light oil, 1400cm -1 The absorbance of the oil is almost 0, and if the absorbance is below a certain level, it may be determined that the oil is light oil.
[0046]
Next, the waveform when water draining agent is added to gasoline or light oil will be described.
The main component of the drainage agent is alcohol. The principle of removing the water accumulated at the bottom of the fuel tank by this draining agent is a method of removing the water in the fuel tank by dissolving the water existing in the fuel tank in alcohol and simultaneously sending it to the engine.
Since alcohol tends to evaporate more easily than hydrocarbons of the same molecular weight, the concentration of steam tends to increase when a water draining agent is mixed in light oil. In the absorbance waveform, the wave number is 3000 cm. -1 Since the benzene nucleus does not exist in alcohol, the wave number is 1400 cm. -1 There is no change in the absorbance. Accordingly, the waveform of light oil having a high concentration in the graph of FIG. 6 (shown by a broken line) is obtained.
[0047]
Since this tends to move away from the curve even if the determination coefficient is the same, it is advantageous for oil type determination.
When dewatering agent is mixed into gasoline, the vapor concentration increases, but the dewatering agent mixing rate is about 5% at the maximum, so the wave number is 3000 cm. -1 The absorbance of only increases up to 5%. In addition, wave number 1400cm -1 5 does not change, the graph in FIG. 5 almost overlaps with the solid line graph that does not contain the dewatering agent.
[0048]
In addition, when the temperature is low, or when the amount of evaporation is small compared to the rate at which the amount of gasoline used is large and the gas volume in the fuel tank increases, the vapor concentration is low. The graph in this case shows a wave number of 3000 cm as the vapor concentration decreases. -1 And wave number 1400cm -1 Since both decrease in absorbance, the graph shown by the broken line in FIG. 5 is obtained. Even in this case, wave number 1400cm -1 Absorbance and wave number 3000cm -1 Since the relationship with the absorbance is the same, determination can be made in the same manner even if the completion factor is the same.
[0049]
Next, control processing executed by the control device 20 will be described with reference to the flowchart of FIG.
In FIG. 7, when the fueling nozzle 8 is removed from the nozzle hook 10 for refueling the fuel tank of the vehicle, it is detected in S1 that the nozzle switch 11 is turned on, and the process proceeds to S2. In S <b> 2, the intake / exhaust pump 16 is operated to perform intake operation, and gas (outside air) in the vicinity of the opening of the oil vapor suction pipe 15 is started to be sucked through the intake tube 14.
[0050]
In S <b> 3, the flow rate of the gas in the oil vapor suction tube 14 is measured by the flow meter 19 and the temperature is measured by the temperature sensing element 22. In this case, the temperature sleeve 22 may be necessary or unnecessary depending on the temperature sensing element 22, but it is described as correcting at the obtained temperature.
An object to be corrected is the sensitivity of the infrared absorption gas sensors 34 and 35. This is due to factors such as changes in the reflectivity of the surfaces of the infrared absorption gas sensors 34 and 35 as the temperature rises, and changes in the resistance value included in the electric circuit at the portion where the light intensity is converted into a voltage signal. This is because it may have a coefficient.
[0051]
The detected flow rate is output to the control device 20 as a signal. When the signal is different from the predetermined flow rate stored in advance in the memory in the control device 20 in S4, the process proceeds to S5. In S5, after recognizing that the amount of gas in the oil vapor suction tube 14 is an abnormal value, the intake air amount of the intake / exhaust pump 16 is adjusted in S6, and the process returns to S3 again.
[0052]
On the other hand, when the flow rate measurement value detected by the flow meter 19 matches the predetermined flow rate value stored in advance in the memory in the control device 20 in S4, the infrared absorption gas sensors 34, 35 are sent to the control device 20. Is stored as a zero point (2 points). The infrared absorption gas sensors 34 and 35 have a wave number of 1400 cm. -1 And wave number 3000cm -1 It is for measuring the light absorbency in wavelength. Then, it progresses to S7.
[0053]
The fueling nozzle 8 removed from the nozzle hook 10 is inserted into the fueling port of the fuel tank. Oil vapor in the fuel tank is sucked from the opening of the oil vapor suction pipe 15 of the fuel supply nozzle 8. The sucked oil vapor reaches the infrared absorption gas sensors 34 and 35, and the absorbance corresponding to the oil type is obtained.
In S7, output signals generated in the light receiving elements 30, 31 of the infrared absorption type gas sensors 34, 35 (here, there are dividers 38, 39 in FIG. 2, from the signal value of the contact combustion type sensor 25 to the infrared intensity conversion circuit). Since the 40 signals are input to the dividers 38 and 39, the signal input to the determination circuit 41 is detected as it is as a value obtained by subtracting the absorbance from 100%.
[0054]
In S8, the detected change amount (corresponding to the absorbance) and the change amount from the zero point stored in the memory of the control device 20 in S4 are calculated, and the detected change amount is the wave number 1400 cm. -1 And wave number 3000cm -1 The measurement is divided into two. Further, since the signal of the catalytic combustion sensor 25 also corresponds to the vapor concentration, the absorbance may be obtained from the signal to the catalytic combustion sensor 25 and the average value may be taken.
[0055]
Here, wave number 1400cm -1 And wave number 3000cm -1 Obtain the ratio of the absorbance of. When this ratio is greater than a certain value, it is detected as gasoline, and when it is smaller than a predetermined amount, it is detected as light oil. Whether the detected oil type matches the oil type supplied from the oil supply nozzle 8 or not. Determine whether or not.
If the oil type and the oil type of the oil supplied from the oil supply nozzle 8 do not match the detected oil in S8, the process proceeds to S9. In S9, the intake / exhaust pump 16 is switched to the exhaust operation in order to discharge the oil vapor in the oil vapor suction tube 14. Then, after prohibiting the drive of the oil pump 2 at the next S10, the display 12 displays that the oil type to be supplied from the oil nozzle 8 and the oil type of the oil liquid present in the fuel tank are different at S11. To do.
[0056]
In the next S12, it is detected whether or not the fuel supply nozzle 8 has returned to the nozzle hook 10 depending on whether or not the nozzle switch 11 has been turned off. When the nozzle switch 11 is turned off, the process proceeds to S18 described later.
On the other hand, if the detected oil type of the oil liquid matches the oil type of the oil liquid supplied by the oil supply nozzle 8, the process proceeds to S13. In S13, in order to discharge the oil vapor in the oil vapor suction tube 14, the intake operation of the intake / exhaust pump 16 is switched to the exhaust operation, and the oil supply pump 2 is driven in S14.
[0057]
In the next S15, the amount of oil liquid desired by the user is supplied in the refueling process. In S16, it is determined whether or not the fuel supply nozzle 8 has returned to the nozzle hook 10 based on whether or not the fuel supply operation has been completed for the fuel tank that supplies fuel, that is, whether or not the nozzle switch 11 has been turned off.
When the nozzle switch 11 is turned off in S16, the process proceeds to S17. In the next S17, after the oil supply pump 2 is stopped, the process proceeds to S18, and the exhaust operation of the intake / exhaust pump 16 is stopped. In S18, a process for accurately detecting the current change amount of the infrared absorption gas sensors 34 and 35 is performed at the next refueling. This is for exhausting the oil vapor from the oil vapor suction tube 14 and the infrared absorption gas sensors 34 and 35 completely at the time of detecting the oil type of the current oil supply.
[0058]
The discharge time is the time until the voltage value of the infrared absorption gas sensors 34 and 35 returns to the initial voltage value (zero point) of the infrared absorption gas sensors 34 and 35 stored in the memory of the control device 20. It changes according to the environment.
Next, Modification 1 will be described as means for increasing the absorbance of the infrared absorption gas sensors 34 and 35.
[0059]
Since the vapor concentration in the fuel tank is lowered by suction from the fuel tank, the infrared absorption gas sensors 34 and 35 detect that the oil vapor is detected after the intake / exhaust pump 16 is started to perform intake air driving. There is also a method in which the control device 20 stops the power supply of the intake / exhaust pump 16 and keeps the concentrations of the front surfaces of the infrared absorption gas sensors 34 and 35 constant.
[0060]
This method is very effective when the infrared absorption gas sensors 34 and 35 are not incorporated into the apparatus main body 6 but are incorporated into the oil supply nozzle 8.
Thus, since the ratio of aromatics can be measured by measuring the infrared absorbance at two wavelengths, gasoline and light oil can be reliably distinguished at a high normal judgment rate. Further, even when a draining agent is mixed in gasoline or light oil, it can be accurately discriminated because it works on the safe side when judging from two sensor signals.
[0061]
Currently, when high-concentration gasoline vapor is applied to the oil type sensor, it works as a solvent, which degrades semiconductor and catalytic combustion sensors. In this case, infrared absorption sensors use infrared absorption sensors. Therefore, the sensor sensitivity only increases and there is no possibility of performance degradation. Therefore, no problem occurs even if the vapor concentration is increased in order to increase the sensitivity of light oil.
[0062]
In practice, air and steam are mixed in order to obtain an appropriate concentration in the gasoline oil nozzle and the light oil oil nozzle, but it is not necessary to distinguish between the mechanisms.
Further, in the first modification, when there is no oil vapor in the fuel tank and the atmosphere is present, since the determination is based on the ratio of benzene nuclei, it is possible to distinguish the atmosphere from the light oil vapor. is there.
[0063]
Next, a second modification of the present invention will be described.
FIG. 8 is a configuration diagram of Modification 2 of the present invention. In FIG. 8, the same parts as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
In FIG. 8, an intake pipe 45 branched from a pipe communicating between the temperature sensing element 22 and the flow meter 19 is provided, and an air mixing electromagnetic valve 46 is provided in the intake pipe 45. Yes. Since the leading end of the intake pipe 45 opens to the outside of the apparatus main body 6, outside air is introduced by opening the electromagnetic valve 46 when the intake / exhaust pump 16 is in the intake operation, as will be described later. Thus, the concentration of the oil vapor sucked from the oil vapor suction tube 14 can be reduced.
[0064]
FIG. 9 is a circuit diagram showing the configuration of the constant temperature drive circuit 60 of the catalytic combustion type sensor.
As shown in FIG. 9, in the contact combustion type gas sensor 25, the detector 61 and the compensator 62 (both of which are combusted by gas contact), the resistor 63, and the resistor 64 constitute a bridge circuit. Built to be. Resistors 65 to 70 are connected to the operational amplifiers 71 and 72. The detector 61 and the resistor 65 are connected to the negative input of the operational amplifier 71.
[0065]
The compensator 62 and the resistor 68 are connected to the negative input terminal of the operational amplifier 72. The positive input terminal of the operational amplifier 72 is connected to resistors 66 and 67 and resistors 69 and 70, respectively. The output terminal of the operational amplifier 71 is connected to the resistors 65 and 66, and the output terminal of the operational amplifier 72 is connected to the resistors 67 and 68.
[0066]
The detector 61 composing the contact combustion type gas sensor 25 is coated with a catalyst for burning oil vapor, and therefore burns gasoline or light oil vapor. The compensator 62 incorporates a catalyst that does not burn oil vapor or burns non-petroleum components such as alcohol.
The resistors constituting the detector 61 and the compensator 62 are composed of a platinum (pt) coil. The temperature resistance change of the platinum coil has a temperature coefficient of about 4000 ppm / ° C.
[0067]
Therefore, when the oil vapor reaches the catalytic combustion gas sensor 25, the resistance value increases by burning the oil vapor in the vicinity of the detector 61 by the catalyst on the detector 61 side.
Here, consider a case where the resistance value of the detector 61 of the catalytic combustion type gas sensor 25 changes.
When the resistance value of the detector 61 is low (the temperature of the detector 61 is low), since one end of the detector 61 is connected to the negative input terminal of the operational amplifier 71, the negative input of the operational amplifier 71 is compared with the positive input from the resistance voltage division. As a result, the output of the operational amplifier 71 rises.
[0068]
When the output of the operational amplifier 71 increases, the energy (electric power) consumed by the detector 61 increases, so that the temperature of the detector 61 increases. When the temperature of the detector 61 rises, the resistance value increases in accordance with the temperature coefficient of platinum, and moves in a direction in which the ratio of the resistance 66 to the resistance 67 and the ratio of the resistance of the resistance 65 to the detector 61 coincide.
On the other hand, when the resistance value of the detector 61 is high (the temperature of the detector 61 is high), the negative input of the operational amplifier 71 is higher than the positive input, so the output of the operational amplifier 71 decreases.
[0069]
When the output of the operational amplifier 71 decreases, the energy (electric power) supplied to the detector 61 decreases, so that the temperature of the detector 61 decreases. Similarly, the ratio of the resistance 66 and the resistance 67 and the ratio of the resistance 65 and the resistance of the detector 61 are moved in the same direction. Therefore, this operational amplifier circuit operates so that the resistance value of the detector 61 becomes constant.
[0070]
Here, when the intake / exhaust pump 16 performs an intake operation with the discharge pipe 9 of the fuel supply nozzle 8 inserted into a vehicle fuel supply port (not shown), the oil vapor in the fuel tank passes through the oil vapor suction tube 14. To the contact combustion type sensor 25 provided in the oil type detection unit 17.
Since the concentration of the oil vapor sucked in this way changes as shown by the waveform shown in FIG. 5, hydrocarbon vapor is gradually supplied to the catalytic combustion sensor 25.
[0071]
The catalytic combustion type gas sensor 25 that generates infrared rays generates heat when the sucked hydrocarbon vapor is supplied. And since an oil vapor burns with the detector 61 which comprises a bridge circuit, the temperature of the detector 61 rises.
This means that if the time when the fueling nozzle 8 is inserted into the fueling port of the vehicle is set as the measurement start time, the vapor concentration is 0 at the measurement start time (time 0), but the steam concentration increases with time. Become. Further, when the oil vapor in the fuel tank is sucked through the oil supply nozzle 8 and the oil vapor suction tube 14, all the oil vapor in the fuel tank is sucked out, so that the concentration of the steam supplied to the contact combustion gas sensor 25 gradually increases. Will be reduced. As a result, the temperature of the catalytic combustion type gas sensor 25 increases as the vapor concentration increases from the start of the suction of the oil vapor, and decreases as the vapor concentration decreases.
[0072]
Here, the signal waveform obtained from the contact combustion type gas sensor 25 as an infrared light emission source with respect to the concentration of the sucked oil vapor will be described.
FIG. 10A is a graph showing a waveform when the oil vapor has a low concentration. FIG. 10B is a graph showing a waveform when the oil vapor has a high concentration.
In FIG. 10A, it is assumed that the low-concentration vapor concentration is about 2% to 5%. When the oil vapor reaches the contact combustion type gas sensor 25 by the suction of the oil vapor as described above, the oil vapor burns in the vicinity of the sensor. Aromatic and straight-chain hydrocarbons, which are components of gasoline and light oil, burn particularly on the detector 61 side (detection side). Therefore, heat is generated around the detector 61 and the catalytic combustion type gas sensor 25 is heated.
[0073]
However, as shown in FIG. 9, the output of the operational amplifier 71 is lowered so that the ratio of the resistor 66 and the resistor 67 becomes equal to the ratio of the resistor 65 and the detector 61, so that the power supply to the detector 61 is reduced. As a result, no temperature rise occurs in the catalytic combustion type gas sensor 25, and the temperature of the catalytic combustion type sensor 25 becomes constant at about 400 ° C. Therefore, the amount of infrared rays generated from the contact combustion type sensor 25 does not change.
[0074]
Since the output of the operational amplifier 71 is lowered, the output of the operational amplifier 71 becomes a signal corresponding to the concentration.
In FIG. 10A, the broken line portion indicates the temperature when the constant temperature driving circuit 60 is not operated. As shown in FIG. 10A, the temperature of the catalytic combustion type gas sensor 25 is actually about 400 ° C., and the amount of heat generated is doubled by supplying oil vapor. Near ° C. The electric power to the contact combustion type gas sensor 25 is lowered from about 0.3 W to about 0.1 W. Thereby, the calorific value of oil vapor such as gasoline corresponds to 0.2 W.
[0075]
Next, as shown in FIG. 10B, when the concentration of oil vapor is high, the concentration of oil vapor is considered to be about 10%. The oil vapor concentration of 10% is 2 to 3 times the concentration of the low concentration shown in FIG.
Here, if the concentration of the sucked oil vapor is twice that of the low concentration, the calorific value is doubled, and the power to the catalytic combustion type gas sensor 25 is 0.4 W. The output of the constant temperature driving circuit 60 by the operational amplifier 71 becomes 0, and there is a margin of 0.1 W in the power to the catalytic combustion type gas sensor 25 in order to maintain the temperature of the catalytic combustion type gas sensor 25 at 400 ° C. , The temperature rises.
[0076]
Until that time, the temperature of the catalytic combustion type gas sensor 25 is maintained at 400 ° C., so that the oil type is detected by infrared absorbance in the region where the oil vapor concentration is up to 5%. Moreover, since it becomes 0.6 W in the case of 4 times density | concentration, a temperature rise will be 800 degreeC which is twice 400 degreeC of the past.
In the bridge circuit in the normal case, in addition to the supply of 0.3 W, 0.6 W of heat generation of oil vapor is added, so that it becomes 0.9 W and the temperature rises to about 1200 ° C. In this case, the allowable temperature range of the catalytic combustion type gas sensor 25 is exceeded, and the life of the catalytic combustion type gas sensor 25 is shortened.
[0077]
FIG. 11A is a graph showing a waveform when air is mixed into low concentration oil vapor. FIG. 11B is a graph showing a waveform when changing the amount of air mixed in high-concentration oil vapor.
In FIG. 11A, when a low-concentration oil vapor is sucked, the same operation as in FIG. 10A is performed.
[0078]
When high-concentration oil vapor is sucked, as shown in FIG. 11 (B), when the output of the constant temperature drive circuit 60 falls below 0.1 W, the intake pipe is judged to have high oil vapor concentration. The electromagnetic valve 46 provided in the path 45 is opened. Thereby, the air from the intake pipe 45 is mixed into the oil vapor sucked through the oil vapor suction tube 14, and the mixing ratio of the oil vapor and the air supplied to the catalytic combustion gas sensor 25 is 0.5. To 0.3.
[0079]
Further, the electromagnetic valve 46 is opened by the operation of the operational amplifier 73 and the resistors 74 to 76 shown in FIG. When the output of the operational amplifier 71 of the constant temperature driving circuit 60 falls below a predetermined voltage (a value determined from the values of the resistors 74 and 75 and the power supply voltage), the output of the operational amplifier 73 rises.
Then, the operational amplifier 73 is at the H level, and the electromagnetic valve 46 is opened. Therefore, when the concentration of the oil vapor is high (5% or more), when the electromagnetic valve 46 is opened, the air that is sucked through the intake pipe 45 is supplied through the oil vapor suction tube 14. The vapor concentration mixed into the oil type detection unit 17 is lowered from 10% to 5%.
[0080]
Accordingly, since the maximum concentration of the oil vapor supplied to the catalytic combustion type gas sensor 25 is reduced to 5%, the heat generation of the catalytic combustion type gas sensor 25 is suppressed, and the temperature becomes constant at about 400 ° C. As a result, the amount of infrared rays generated from the contact combustion type gas sensor 25 is constant regardless of whether the oil vapor has a low concentration or a high concentration, so that a complicated circuit such as a division circuit is not required to measure the infrared absorbance.
[0081]
Moreover, since the temperature of the catalytic combustion type gas sensor 25 becomes constant, damage to the catalytic combustion type gas sensor 25 due to heat is reduced, and the life of the catalytic combustion type gas sensor 25 can be extended.
In the above description, the wavelength related to aromatics is 1400 cm. -1 However, considering the wavelength absorption process, even an integer multiple wave number (1 / integer in terms of wavelength) is absorbed. For example, 1400cm -1 2800cm, twice the size -1 (3.6μm) 3 times 4200cm -1 (2.4 μm).
[0082]
Therefore, the wavelength for detecting the aromatic concentration is 1400 cm. -1 It may be n times.
[0083]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the invention, the temperature of the combustion portion of the contact combustion type sensor rises depending on the concentration of oil vapor, so that the infrared intensity varies to measure the infrared absorbance that varies depending on the oil type of the oil vapor. In order to determine the oil type, it is possible to accurately determine the oil type by detecting the difference in the component ratio of the oil type as the infrared absorbance, and to maintain a high normal determination rate independent of the use environment. Can do.
[0084]
Also, when measuring gasoline with a large amount of aromatics and light diesel oil with absorbance at two wavelengths of infrared light, the concentration of combustible gas (straight-line vapor concentration) is the temperature at the contact combustion sensor. As a result, the intensity of infrared rays can be increased. Therefore, the sensor signal for measuring the absorbance is similarly increased at two wavelengths, and conventionally a chopper and a synchronous detection circuit that change the infrared intensity are used to remove noise temperature (thermal noise, etc.) to the sensor. These circuits are unnecessary, and the circuit configuration can be simplified.
[0085]
In addition, since the signal corresponding to the oil vapor concentration is obtained from the contact combustion type sensor, the component ratio of the oil vapor can be measured by comparing with the two sensor signals on the light receiving side, and gasoline and light oil are reliably judged to be highly normal. Can be distinguished by rate.
Moreover, since the temperature of the combustion part of a contact combustion type sensor rises with the density | concentration of oil vapor by using a contact combustion type sensor as an infrared light source, infrared intensity changes. In this way, the oil type is determined by measuring the infrared absorbance that varies depending on the oil type of the oil vapor, so that the oil type can be accurately determined by detecting the difference in the component ratio of the oil type as the infrared absorbance. It is possible to maintain a high normal judgment rate regardless of the use environment.
[0086]
Further, since the temperature rise due to heat generated by the contact combustion type sensor is high, the infrared intensity becomes high, and 1400 cm related to aromatics. -1 In this case, the oil type determination accuracy can be increased, and the infrared intensity is automatically changed by the contact temperature sensor without cooling or changing the intensity of the infrared using a chopper. Therefore, the circuit configuration can be simplified.
[0087]
Furthermore, when measuring gasoline with a large amount of aromatics and light diesel oil with absorbance at two wavelengths of infrared light, the concentration of combustible gas (straight-line vapor concentration) is the temperature at the contact combustion sensor. As a result, the intensity of infrared rays can be increased. Therefore, the sensor signal for measuring the absorbance is similarly increased at two wavelengths, and conventionally a chopper and a synchronous detection circuit that change the infrared intensity are used to remove noise temperature (thermal noise, etc.) to the sensor. These circuits are unnecessary, and the circuit configuration can be simplified.
[0088]
In addition, since the signal corresponding to the oil vapor concentration is obtained from the contact combustion type sensor, the component ratio of the oil vapor can be measured by comparing with the two sensor signals on the light receiving side, and gasoline and light oil are reliably judged to be highly normal. Can be distinguished by rate. In addition, even when high-concentration gasoline vapor is applied, the infrared absorption type light receiving element only increases the amount of infrared absorption and increases the sensor sensitivity, and there is no risk of performance deterioration.
[0089]
According to the second aspect of the present invention, since the constant temperature driving circuit for driving the catalytic combustion type gas sensor at a constant temperature is provided, the function of reducing the applied voltage to the catalytic combustion type gas sensor against the heat generated by the combustion of oil vapor. Therefore, the amount of time for which the amount of infrared rays is constant is longer than the change in the concentration of oil vapor. Thereby, even if the air mixing amount control is delayed, it is possible to extend the time during which the contact combustion type sensor is kept at a constant temperature, and it is possible to improve the change detection accuracy of absorbance by infrared rays.
[0090]
According to the third aspect of the present invention, the amount of air supplied to the catalytic combustion type gas sensor is adjusted according to the signal applied to the catalytic combustion type gas sensor, so that the output of the constant temperature driving circuit corresponds to the concentration of oil vapor. Therefore, the air mixing ratio can be changed using the signal, and the concentration of the oil vapor reaching the catalytic combustion type gas sensor can be controlled to be low. For this reason, the temperature reached by the catalytic combustion type gas sensor is lowered, the damage of the catalytic combustion type gas sensor is small, and the life can be extended. Furthermore, since the applied voltage is reduced according to the heat generated by the combustion of oil vapor, the temperature modulation of the catalytic combustion type gas sensor can be easily performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of a fueling device according to the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an internal configuration of an oil type detection unit.
FIG. 3 is a graph showing a difference in components between gasoline and light oil.
FIG. 4 is a graph showing measurement results of absorbance when the vapor concentrations of gasoline and light oil are changed.
FIG. 5 is a graph showing signal waveforms when oil vapors of gasoline and light oil are detected by infrared light absorption type gas sensors 34 and 35;
FIG. 6 is an experimental result showing the absorbance of gasoline and light oil in an xy graph.
FIG. 7 is a flowchart of control processing executed by the control device 20;
FIG. 8 is a configuration diagram of a second modification of the present invention.
FIG. 9 is a circuit diagram showing a configuration of a constant temperature drive circuit 60 of a catalytic combustion type sensor.
FIG. 10 is a graph showing waveforms when the oil vapor has a low concentration and a high concentration.
FIG. 11 is a graph showing waveforms when air is mixed into low-concentration and high-concentration oil vapor.
[Explanation of symbols]
1 Refueling pipeline
2 Oil pump
4 Flow meter for lubrication
7 Refueling hose
8 Refueling nozzle
11 Nozzle switch
14 Oil vapor suction tube
15 Oil vapor suction pipe
16 Intake and exhaust pump
17 Oil type detection unit
18 Oil vapor suction line
19 Oil vapor flow meter
20 Control device
21 memory
22 Temperature sensing element
25 Contact combustion sensor
26, 27 condenser lens
28, 29 Filter (BPF)
30, 31 Infrared light receiving element
34,35 Infrared Absorption Gas Sensor
40 Strength conversion circuit
41 Judgment circuit
42 Oil vapor passage
45 Intake line
46 Solenoid valve
60 Constant temperature drive circuit
61 Detector
62 Compensator
63-70, 74, 75 resistance
71,72 operational amplifier

Claims (3)

給油ノズルを被給油タンクの給油口に挿入して該被給油タンク内の油蒸気を吸引する油蒸気吸引系路と、該油蒸気吸引系路により吸引される油蒸気の油種を判定する油種判定手段と、該油種判定手段により油種一致と判定されたとき給油を許可する給油許可制御手段とを有する給油装置において、
前記油種判定手段は、
前記油蒸気吸引系路に接触燃焼式ガスセンサと、前記接触燃焼式ガスセンサに対向する位置に前記接触燃焼式ガスセンサから発信された赤外線のうち異なる波長の赤外線を受信する２つの赤外線受信部とを設けてなり、
前記赤外線受信部から出力される夫々の波長の吸光度に基づいて吸引した油蒸気の油種を判定することを特徴とする給油装置。Oil for inserting an oil supply nozzle into an oil supply port of an oil supply tank and sucking oil vapor in the oil supply tank, and oil for determining an oil type of oil vapor sucked by the oil vapor suction system path In an oil supply apparatus having a seed determination means and an oil supply permission control means for permitting oil supply when the oil type determination means determines that the oil type matches,
The oil type determination means includes
A contact combustion type gas sensor is provided in the oil vapor suction path, and two infrared reception units that receive infrared rays of different wavelengths among infrared rays transmitted from the contact combustion type gas sensor are provided at positions facing the contact combustion type gas sensor. And
An oil supply apparatus, wherein the oil type of the sucked oil vapor is determined based on the absorbance of each wavelength output from the infrared receiver. 前記請求項１記載の給油装置であって、
前記接触燃焼式ガスセンサを一定温度で駆動する定温度駆動回路を設けたことを特徴とする給油装置。The fueling device according to claim 1,
A fueling device comprising a constant temperature driving circuit for driving the catalytic combustion type gas sensor at a constant temperature. 前記請求項２記載の給油装置であって、
前記定温度駆動回路は、前記接触燃焼式ガスセンサに印加する信号に応じて前記接触燃焼式ガスセンサに供給する空気量を調整することを特徴とする給油装置。The fueling device according to claim 2, wherein
The constant temperature drive circuit adjusts the amount of air supplied to the catalytic combustion type gas sensor in accordance with a signal applied to the catalytic combustion type gas sensor.
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