JPH06312799A

JPH06312799A - 給油装置

Info

Publication number: JPH06312799A
Application number: JP9338493A
Authority: JP
Inventors: Takehiko Sudo; 武彦須藤; 博史 ▲吉▼倉; Hiroshi Yoshikura
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 1993-04-20
Filing date: 1993-04-20
Publication date: 1994-11-08

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は例えば自動車の燃料タンク等へガソ
リンや軽油等の油液を満タン給油する際、液面の泡発生
を減らすよう構成した給油装置を提供することを目的と
する。【構成】給油ノズル１がノズル掛け８から外されてノ
ズルスイッチ９がオンになると、制御装置１０はポンプ
６のポンプモータ７を起動させるとともに流量制御弁１
３を開弁させる。給油ノズル１の吐出パイプ１ａ先端に
は、液面センサ１２が設けられており、給油により燃料
タンク１１内の液面が上昇して液面センサ１２に接する
と、液面センサ１２は液面の検出信号を出力する。制御
装置１０は満タン給油時、液面センサ１２から１回目の
検出信号が出力されると、流量制御弁１３の弁開度を絞
り泡が発生しない小流量で給液を継続し、徐々に流量制
御弁１３の弁開度を開いて液面センサ１２から２回目の
検出信号が出力されると、流量制御弁１３を閉弁させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は給油所等において使用さ
れ、例えば自動車の燃料タンク等へガソリンや軽油等の
油液を満タン給油する給油装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】給油所等においては、ガソリンあるいは
軽油等の油液を自動車の燃料タンクに給油するための給
油装置が設置されている。

【０００３】従来の給油装置としては、例えば図５に示
すような構成の装置がある。同図中、１は給油ノズル、
２は給油ホース、３は給液管路、４は２段開閉式の開閉
弁、５は流量計、６はポンプ、７はポンプモータ、８は
ノズル掛けである。給油ノズル１がノズル掛け８から外
されると、ノズル掛け８に設けられたノズルスイッチ９
がオンになり、これにより制御装置１０はポンプモータ
７を起動させて地下タンク（図示せず）に貯蔵された油
液を給液管路３を介して汲み上げるとともに開閉弁４を
全開状態に開弁させる。そして、給油ノズル１が自動車
の燃料タンク１１の給油口１１ａに挿入されて、給油ノ
ズル１の操作レバーが操作され、内蔵された弁が開弁さ
れると、給液管路３に接続された給油ホース２、給油ノ
ズル１を介してポンプ６により汲み上げられた油液が燃
料タンク１１に供給される。そして、このように給油が
開始された後は、給油ノズル１の操作レバーは開弁操作
状態にレバーフックに係止されて保持される。

【０００４】給油ノズル１には燃料タンク１１の給油口
１１ａに挿入される吐出パイプ１ａの先端に例えば光セ
ンサ又は超音波センサよりなる液面センサ１２が設けら
れており、給油により燃料タンク１１内の液面又は泡面
が上昇して液面センサ１２に接すると、液面センサ１２
は液面検出信号を出力する。制御装置１０は液面センサ
１２から液面検出信号が出力されると、開閉弁４を閉弁
させる。そして、この間の燃料タンク１１への給油量は
流量計５に計測され、制御装置１０は流量計５の流量発
信器５ａから出力された流量パルスを積算して給油量を
算出し、図示せぬ表示器に表示する。

【０００５】ところで、給油ノズル１からポンプ６によ
り圧送された油液が勢いよく燃料タンク１１内に吐出さ
れると、空気が吐出された油液の流れが液面に衝突する
際に燃料タンク１１内の油液中に巻き込まれて燃料タン
ク１１内の液面に当たり、液面に泡が発生する。そのた
め、満タン給油を行う際は、液面センサ１２が燃料タン
ク１１内の液面に発生した泡を検出することになり、満
タンになる前に液面検出信号が出力されてしまう。

【０００６】ここで、満タン給油を行う際に制御装置１
０による開閉弁４の開閉制御動作について説明する。

【０００７】図６は従来の満タン給油時の給油量、液面
センサ１２の出力、開閉弁４の開閉、ポンプモータ７の
起動・停止を示すタイミングチャートである。

【０００８】同図中、制御装置１０は時間Ｔ１でノズル
スイッチ９がオンになると、図６（Ｃ）に示すように開
閉弁４を開弁するとともに、図６（Ｄ）に示すようにポ
ンプモータ７を起動させる。そして、時間Ｔ２で給油ノ
ズル１の弁が開弁操作されると、給油が開始されて図６
（Ａ）に示すように油液の給液量が最大流量Ｆ_Hまで上
昇する。このように、ポンプ６により圧送された油液が
給油ノズル１から燃料タンク１１内に給油されるにつれ
て燃料タンク１１内の液面が上昇するとともに、この液
面上には泡が生じ泡面を形成するようになる。図６
（Ｂ）に示すように時間Ｔ３で液面センサ１２が液面上
の泡を検出して信号を出力すると、制御装置１０は開閉
弁４を一旦閉弁させる。

【０００９】その後、液面上の泡が消えるまでの泡消失
待ち時間Ｔｅが経過して時間Ｔ４になると、開閉弁４を
例えば半開させて給液を再開し、油液の給液量を小流量
Ｆ_Lに抑える。そして、時間Ｔ５になり、液面センサ１
２から再び液面検出信号が出力されると、開閉弁４を閉
弁させる。

【００１０】その後、満タン判定時間Ｔｄが経過する間
に液面センサ１２の出力がオフになるかどうかをチェッ
クする。即ち、泡が消えて液面センサ１２の出力がオフ
になったときは、まだ満タンでないと判定し、泡が消え
ても液面センサ１２の出力がオンであれば満タンである
と判定する。従って、液面センサ１２の出力がオフにな
ったときは、時間Ｔ６で再び開閉弁４を半開させて給液
を再開し、時間Ｔ７になり、液面センサ１２から液面検
出信号が出力されると、開閉弁４を閉弁させる。そし
て、再度、満タン判定時間Ｔｄが経過する間に液面セン
サ１２の出力がオフになるかどうかをチェックする。

【００１１】このように、満タン判定時間Ｔｄの間、液
面センサ１２の出力がオンのままとなるまで、開閉弁４
の半開、閉弁が繰り返される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の給油装
置では、上記のように給油中に発生した泡により液面検
出信号としての液面センサ１２の出力が最初にオンにな
ると、給油量が多少すなわち給油中発生した泡の多少に
拘わらず、一旦、開閉弁４を閉弁させて液面上の泡が消
えるまで、一義的に泡消失待ち時間Ｔｅが経過するまで
開閉弁４は開弁されない。そのため、この間は給油ノズ
ル１の吐出パイプ１ａからの油液の吐出が中断されるこ
とになり、満タン給油完了まで時間がかかる。また、こ
の油液の吐出が中断される間が長ければ、泡消失は確実
に行われるが、この間は表示器に表示される給油量が歩
進されないため、不慣れな作業者は満タン給油完了と誤
認して燃料タンク１１の給油口１１ａより給油ノズル１
を閉弁操作してしまうおそれがあった。

【００１３】さらに、泡消失待ち時間Ｔｅが経過して液
面上の泡消失とともに液面センサ１２がオフになると、
再度給液を再開し、所定の満タン判定条件を満たすま
で、すなわち上記従来例の場合は、満タン判定時間Ｔｄ
の間液面センサ１２の出力信号が継続的にオンとなるま
で、開閉弁４の半開、閉弁を繰り返すため、満タンにな
るまで何度も開閉弁４を半開にした追加給油を行わなけ
ればならず、その分給油時間が余計にかかり、顧客の待
ち時間が長くなってしまうといった課題があった。

【００１４】そこで、本発明は上記課題を解決した給油
装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、タンクの給油
口に挿入されて送液手段により供給される油液を吐出す
る給油ノズルと、該給油ノズルの先端に設けられ液面ま
たは泡面が該給油ノズルの先端に達したことを検出する
液面センサと、該送液手段から前記給油ノズルに供給さ
れる油液の油量を調整する流量調整手段と、前記液面セ
ンサからの検出信号の出力に基づき該流量調整手段を駆
動制御し、前記液面センサからの検出信号の出力が所定
の満タン判定条件を満足した場合には、前記送液手段か
ら前記給油ノズルへの油液の供給を停止させるように前
記流量調整手段を駆動制御する制御手段とを有する給油
装置において、前記制御手段は、前記液面センサからの
検出信号が入力されると、前記給油ノズルへの油液の供
給量が液面上に発生した泡の自然減少を妨げない流量と
なるように前記流量調整手段を駆動制御するとともに、
当該泡の自然減少を妨げない流量への調整後、前記液面
センサからの検出信号の非入力状態が予め定められた増
量判定条件を満足する毎に段階的に小流量ずつ流量を増
加させるように前記流量調整手段を駆動制御することを
特徴とする。

【００１６】

【作用】送液手段から供給される油液が給油ノズルより
吐出されているときに液面センサから検出信号が出力さ
れた場合、液面上に発生している泡の自然減少を妨げな
い流量となるように給油ノズルへの油液の供給量が流量
調整手段で調整されるので、それまでに燃料タンクの油
液面上に発生していた泡を給油口から溢出させることな
く給油ノズルから燃料タンクへの油液の吐出を継続させ
られる。さらに、当該泡の自然減少を妨げない流量への
調整後は、予め定められた増量判定条件を満足する毎に
段階的に小流量ずつ流量を調整するので、追加給油の回
数を減少させて満タン給油完了までの給油時間を短縮し
うる。

【００１７】

【実施例】図１乃至図４に本発明になる給油装置の一実
施例を示す。尚、図１中前述した図５の給油装置と同一
部分には同一符号を付してその説明を省略する。

【００１８】図１中、給油装置に設けられた流量調整手
段としての流量制御弁１３は、例えばステッピングモー
タ１４により弁体が駆動される構成であり、ステッピン
グモータ１４は制御装置１５から出力されたパルス数に
応じた回転角だけ駆動されて弁開度を変更する。従っ
て、流量制御弁１３は弁開度がステッピングモータ１４
の回転角により任意の開度が設定されるため、給液時の
流量をパルス数に応じて複数段階に給油ノズル１への油
液の供給量を微調整することができる。

【００１９】ここで、制御装置１５が満タン給油時に実
行する処理につき図２，図３のフローチャート及び図４
のタイミングチャートを併せ参照して説明する。

【００２０】図２中、制御装置１５はステップＳ１（以
下「ステップ」を省略する）において、ノズルスイッチ
９がオンになると、Ｓ２に進み図４（Ｄ）に示すように
送液手段としてのポンプモータ７を起動させるととも
に、Ｓ３に進み図４（Ｃ）に示すように流量制御弁１３
を全開にする。

【００２１】そして、時間Ｔ２で給油ノズル１の弁が開
弁操作されると、給油が開始されて図４（Ａ）に示すよ
うに給油ノズル１からの油液の吐出量が最大流量Ｆ_Hま
で上昇する。このように、送液手段としてのポンプ６に
より圧送された油液が流量制御弁１３を介して給油ノズ
ル１から燃料タンク１１内に給油されるにつれて燃料タ
ンク１１内の液面が上昇するとともに、燃料タンク１１
内の液面上には泡が発生する。

【００２２】次のＳ４では、液面センサ１２が液面又は
泡面を検出してオンになって検出信号を出力したかどう
かをチェックしている。燃料タンク１１内の液面が給油
ノズル１の吐出パイプ１ａ先端近くまで上昇すると、給
油の際液面上に発生した泡が吐出パイプ１ａ先端に設け
られた液面センサ１２に達する。これにより、図４
（Ｂ）に示すように時間Ｔ３で液面センサ１２がこの泡
を検出して検出信号を出力すると、流量制御弁１３の弁
開度を絞る。

【００２３】即ち、制御装置１５はステッピングモータ
１４を閉弁方向に駆動するように制御パルス（図４
（Ｃ）参照）を出力して給液量が流量Ｆ_LO（図４（Ａ）
参照）となるように流量制御弁１３の弁開度を調整す
る。この流量Ｆ_LOは給油ノズル１から燃料タンク１１内
に油液を給油する際、給油ノズル１から吐出された油液
が燃料タンク１１内の液面に衝突するときに空気が燃料
タンク１１内の油液中に巻き込まれて液面に泡が発生し
ない程度に絞られた小流量であり、すなわち、燃料タン
ク１１内の液面上に発生している泡の自然減少を妨げな
い流量であり、その流量Ｆ_oに対応する弁開度が予め制
御装置１５に設定されている。

【００２４】次にＳ６に進み、タイマをリセットしてタ
イマをスタートさせる。この間も給油ノズル１からの給
液は継続されているので、流量Ｆ_LOの油液が燃料タンク
１１内に給液されており、従来のように液面上の泡が消
えるまでの泡消失待ち時間Ｔｅが経過するまで閉弁させ
ないため、その分満タン給油の給油時間が短縮される。
又、この間も表示器に表示される給油量は歩進されるの
で、不慣れな作業者が従来のように泡消失待ちを満タン
給油完了と誤認することもない。

【００２５】そして、Ｓ７では満タン判定条件として予
め設定された満タン判定時間Ｔｄ_O（図４（Ｂ）参照）
が経過したかどうかをチェックする。この満タン判定時
間Ｔｄ_Oが経過までの間、Ｓ８において液面センサ１２
の１回目の検出信号がオフになったかどうかをチェック
する。

【００２６】従って、Ｓ８で液面センサ１２の検出信号
がオンであるときは、Ｓ７に戻り、満タン判定時間Ｔｄ
_Oが経過するまでＳ７とＳ８との処理を繰り返す。も
し、満タン判定時間Ｔｄ_Oが経過する前に液面センサ１
２の検出信号がオフになったときには、図３に示すＳ９
に進み流量制御量ｎの値を１にする。

【００２７】続いて、Ｓ１０でタイマをリセットして再
度タイマをスタートさせるとともに、Ｓ１１で給液量が
流量Ｆ_L1（図４（Ａ）参照）となるように流量制御弁１
３の弁開度を調整する。この流量Ｆ_L1は液面に泡が発生
しない程度に絞られた流量Ｆ _LOよりも多い流量（Ｆ_L1＞
Ｆ_LO）であり、その流量に対応する弁開度が予め制御装
置１５に設定されている。

【００２８】そして、Ｓ１２では流量Ｆ_L1に対応して予
め設定された増量判定条件としての増量判定時間Ｔｄ₁
が経過したかどうかをチェックする。この増量判定時間
Ｔｄ ₁（図４（Ｂ）参照）が経過までの間、Ｓ１３にお
いて液面センサ１２の２回目の検出信号がオンになった
かどうかをチェックする。

【００２９】従って、Ｓ１３で液面センサ１２の検出信
号がオフであるときは、Ｓ１２に戻り、増量判定時間Ｔ
ｄ₁（液面センサ１２が１回目の液面検出をした後、泡
が液面センサ１２のまわりから消えてからの所定時間）
が経過するまでＳ１２とＳ１３との処理を繰り返す。も
し、増量判定時間Ｔｄ₁が経過しても液面センサ１２の
検出信号がオフであるときは、Ｓ１４に進み流量制御量
ｎの値をｎ＋１にする。従って、この場合流量制御量ｎ
の値はｎ＝２となる。

【００３０】そして、再びＳ１０に戻り、タイマをリセ
ットしてタイマをスタートさせるとともに、Ｓ１１で給
液量が流量Ｆ_L2（図４（Ａ）参照）となるように流量制
御弁１３の弁開度を調整する。この流量Ｆ_L2は前回に調
整された流量Ｆ_L1よりも多い流量（Ｆ_L2＞Ｆ_L1）であ
り、その流量に対応する弁開度が予め制御装置１５に設
定されている。

【００３１】次のＳ１２では、流量Ｆ_L2に対応して予め
設定された増量判定時間Ｔｄ₂（図４（Ｂ）参照）が経
過したかどうかをチェックする。この増量判定時間Ｔｄ
₂が経過するまでの間、Ｓ１３において液面センサ１２
の２回目の検出信号がオンになったどうかをチェックす
る。

【００３２】従って、Ｓ１３で液面センサ１２の検出信
号がオフであるときは、Ｓ１２に戻り、増量判定時間Ｔ
ｄ₂が経過するまでＳ１２とＳ１３との処理を繰り返
す。もし、増量判定時間Ｔｄ₂が経過しても液面センサ
１２の検出信号がオフであるときは、Ｓ１４に進み流量
制御量ｎの値をｎ＋１にする。従って、この場合流量制
御量ｎの値はｎ＝３となる。

【００３３】そして、再びＳ１０に戻り、タイマをリセ
ットしてタイマをスタートさせるとともに、Ｓ１１で給
液量が流量Ｆ_L3（図４（Ａ）参照）となるように流量制
御弁１３の弁開度を調整する。この流量Ｆ_L3は前回に調
整された流量Ｆ_L2よりも多い流量（Ｆ_L3＞Ｆ_L2）であ
り、その流量に対応する弁開度が予め制御装置１５に設
定されている。

【００３４】次のＳ１２では、流量Ｆ_L3に対応して予め
設定された増量判定時間Ｔｄ₃（図４（Ｂ）参照）が経
過したかどうかをチェックする。この増量判定時間Ｔｄ
₃が経過するまでの間、Ｓ１３において液面センサ１２
の２回目の検出信号がオンになったどうかをチェックす
る。

【００３５】ここで、満タン判定時間Ｔｄ₃が経過する
前に液面センサ１２の検出信号がオンになったとする。
その場合、Ｓ１３からＳ１５に進み、タイマをリセット
してタイマをスタートさせるとともに、Ｓ１６に進み現
在の満タン判定時間Ｔｄ₀が経過したかどうかをチェッ
クする。この満タン判定時間Ｔｄ₀が経過するまでの
間、Ｓ１７において液面センサ１２の検出信号がオフに
なったかどうかをチェックする。

【００３６】もし、Ｓ１７で満タン判定時間Ｔｄ₀が経
過する前に液面センサ１２の検出信号がオフになったと
きは、まだ液面上に発生した泡のために正確な満タンに
なっていないものと判断してＳ９に戻り上記Ｓ９〜Ｓ１
７の処理を再度実行する。しかし、満タン判定時間Ｔｄ
₀が経過しても液面センサ１２の２回目の検出信号がオ
ンであるときは、Ｓ１６からＳ１８に進み流量制御弁１
３を閉弁させて、満タン給油を終了する。

【００３７】次のＳ１９では、ノズルスイッチ９がオフ
になったかどうかをチェックしており、作業者が給油ノ
ズル１を閉弁してノズル掛け８に戻すと、ノズルスイッ
チ９がオフになり、Ｓ２０に進みポンプモータ７を停止
させる。これで、満タン給油に関する給油作業が完了す
る。

【００３８】尚、Ｓ７において、満タン判定時間Ｔｄ_O
が経過しても液面センサ１２の１回目の検出信号がオン
であるときは、Ｓ２１に進み流量制御弁１３を閉弁させ
る。その後、上記Ｓ１９，Ｓ２０の処理を実行する。

【００３９】又、上記説明では、一例としてＳ１０〜Ｓ
１４の処理を３回繰り返したが、この回数は給油の都度
変動するため、２回繰り返すこともあれば、４回繰り返
すこともある。

【００４０】このように、満タン給油を行う際は、液面
センサ１２により１回目の液面が検出された時点で、流
量制御弁３の弁開度を絞り流量を泡が発生しない、すな
わち燃料タンク１１内の液面上に発生している泡の自然
減少を妨げない小流量Ｆ_LOに減少させて（上記Ｓ５の処
理）給液作業を継続することで、できるだけ泡発生を抑
えて継続的に満タン給油を行うことができる。その後、
Ｓ９〜Ｓ１４で流量を一定時間毎にＦ_L1，Ｆ_L2，Ｆ_L3
（Ｆ_LO＜Ｆ_L1＜Ｆ_L2＜Ｆ_L3）といった具合に液面上に発
生する泡の発生具合を合わせて段階的に給油ノズル１か
らの吐出量を増加させるため、追加給油回数を減らし給
液時間を大幅に短縮しうる。

【００４１】しかも、従来流量ゼロにしていた泡消失待
ち時間Ｔｅ及び満タン判定時間Ｔｄを無くして泡消失待
ち時間Ｔｅ’の間も流量Ｆ_LOで給液を継続することによ
り満タン給油完了までの給液時間を短縮しうる。そのた
め、給油所における満タン給油作業を能率良く行うこと
ができ、顧客の給油待ち時間がより短縮されて給油時の
サービスを向上させることが可能となる。

【００４２】尚、上記実施例では、自動車の燃料タンク
に給油する給油装置を一例として挙げたが、これに限ら
ず、他のタンクに油液を給油する構成の給油装置にも適
用できるのは勿論である。

【００４３】尚、上記実施例では、流量制御弁１３を駆
動制御して流量を調整したが、流量調整手段としては、
流量制御弁１３を設けないでポンプモータ７の回転数を
制御しポンプ６を送液手段と兼用させても良い。

【００４４】又、満タン判定条件は、液面センサ１２の
検出信号を所定時間Ｔｄ₀継続出力せず、液面センサ１
２の検出信号の出力回数等を利用しても良い。

【００４５】又、増量判定条件は、液面センサ１２の検
出信号の非入力状態の継続時間ではなく、その間の給油
量が所定量に達したかで判定するようにしても良いのは
勿論である。

【００４６】

【発明の効果】上述の如く、本発明になる給油装置は、
送液手段により送液された油液が給油ノズルより給液さ
れているとき液面検出センサから検出信号が出力された
場合、泡消失待ち時間の間も流量制御弁の弁開度を液面
に泡が発生しない小流量となる弁開度に調整して給液を
継続するため、給油時間の短縮化が図れるとともにでき
るだけ泡発生を抑えることができる。さらに、液面検出
センサからの検出信号の非入力状態が予め定められた増
量判定条件を満足する毎に流量制御弁を段階的に開いて
徐々に流量を増加させることにより、満タン給油完了ま
での給液時間をより短縮することができ、満タン給油時
の顧客の待ち時間を減少させることができる等の特長を
有する。

【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を
示す構成図である。

【図２】本発明の制御装置が実行する処理を説明するた
めのフローチャートである。

【図３】図２のフローチャートに続いて実行される処理
を説明するためのフローチャートである。

【図４】制御装置が実行する処理のタイミングチャート
である。

【図５】従来の給油装置の概略構成を示す構成図であ
る。

【図６】従来の給油装置の制御装置が実行する処理のタ
イミングチャートである。

【符号の説明】

１給油ノズル５流量計６ポンプ９ノズルスイッチ１１燃料タンク１２液面センサ１３流量制御弁１４ステッピングモータ１５制御装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】タンクの給油口に挿入されて送液手段に
より供給される油液を吐出する給油ノズルと、該給油ノ
ズルの先端に設けられ液面または泡面が該給油ノズルの
先端に達したことを検出する液面センサと、該送液手段
から前記給油ノズルに供給される油液の油量を調整する
流量調整手段と、前記液面センサからの検出信号の出力
に基づき該流量調整手段を駆動制御し、前記液面センサ
からの検出信号の出力が所定の満タン判定条件を満足し
た場合には、前記送液手段から前記給油ノズルへの油液
の供給を停止させるように前記流量調整手段を駆動制御
する制御手段とを有する給油装置において、前記制御手段は、前記液面センサからの検出信号が入力
されると、前記給油ノズルへの油液の供給量が液面上に
発生した泡の自然減少を妨げない流量となるように前記
流量調整手段を駆動制御するとともに、当該泡の自然減
少を妨げない流量への調整後、前記液面センサからの検
出信号の非入力状態が予め定められた増量判定条件を満
足する毎に段階的に小流量ずつ流量を増加させるように
前記流量調整手段を駆動制御することを特徴とする給油
装置。