JPH0723185B2 - 満タン給油装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、給油所において自動車の燃料タンクに燃料油
を満タンになるまで給油する満タン給油装置に関する。

従来の技術 典型的な先行技術は、本件出願人による特開平１−3087
97に開示されている。この先行技術では、自動車の燃料
タンクの給油口にノズルを挿入して燃料油を給油してい
る状態において、その燃料油の供給によって負圧を発生
し、この発生した負圧を、ノズルの先端部に形成された
検出口を介する空気によって補償させ、この検出口に連
通して負圧検知センサを設け、燃料油が供給された満タ
ン近くになって油または泡が前記検出口を閉塞すること
によって負圧検知ケンサによって負圧の絶対値の上昇を
検出し、これによって予め定める時間、たとえば３秒
間、燃料油を供給するポンプを駆動するモータを一旦、
停止し、その後、（ａ）モータによって予め定める一定
の低速度で回転駆動し、小流量で燃料油をノズルから供
給し、（ｂ）その小流量で供給した燃料油の総量が予め
定める値、たとえば0.3lに達しても、検出口が油または
泡によって閉塞されていないことが負圧検知センサによ
って検出されたときには、モータによってポンプを予め
定める一定の高速度で回転駆動して燃料油を大流量で供
給し、（ｃ）これによって検出口が油または泡によって
閉塞されたことが負圧検知センサによって検出される
と、前述の動作（ａ）および（ｂ）が繰返され、（ｄ）
前述のように小流量で燃料油を0.3l未満、供給している
状態において、検出口が油または泡によって閉塞された
ことが負圧検出センサによって検出されると、モータを
停止して燃料タンクが満タンになったものと判断して給
油を終了する。

発明が解決しようとする課題 このような先行技術では、給油初期において一旦、油ま
たは泡によって検出口が閉塞されたことが負圧検知セン
サによって検出された後には、ポンプを駆動するモータ
は、前述のように予め定める一定時間、停止したままと
され、これによって燃料タンクの給油口内の油面の泡立
ちがおさまり、その後に、前述の小流量動作（ａ）が行
われる。この一定時間は、各種の燃料タンクにおいて油
面の泡立ちが確実におさまるまでの比較的長い時間に選
ばれ、前述のように３秒間である。油面の泡立ちは、こ
の一定時間未満でおさまって前記検出口が油または泡に
よって閉塞されなくなる。したがって検出口が油または
泡によって閉塞されていないにも拘わらず、ポンプを停
止したままに保たれる時間が存在することになる。した
がってもっと速やかに燃料油を供給することが望まれ
る。

また上述の小流量での燃料供給動作（ａ）時に油面の泡
立ちが治まるようにするために、その流量を比較的小さ
な値に設定しなければならず、したがってこのことによ
ってもまた給油の満タンとするために時間がかかる。

本発明の目的は、燃料油を速やかに満タンに給油するこ
とができるようにした満タン給油装置を提供することで
ある。

課題を解決するための手段 本発明は、燃料油を汲み出すポンプからの前記燃料油を
ノズルから給油する満タン給油装置において、 ノズルの近傍に油または泡があるかどうかを検出する検
出手段と、 検出手段の出力に応答し、ノズルから燃料油を供給して
いる状態で、（ａ）油または泡が検出されたとき、ノズ
ルからの流量を時間経過に伴って減少してゆき、（ｂ）
油または泡が検出されなくなったとき、ノズルからの流
量を時間経過に伴って増大してゆく流量制御手段とを含
むことを特徴とする満タン給油装置である。

作用 本発明に従えば、検出手段によって、ノズルの近傍に燃
料油またはその燃料油の泡が存在するかどうかを検出
し、燃料油の供給中において、油または泡が検出手段に
よって検出されると、ノズルからの流量を時間経過に伴
って減少してゆき、この流量の時間経過に伴う減少途中
で、油面の泡立ちが小さくなって検出手段によって油ま
たは泡が検出されなくなり、こうして油または泡が検出
手段によって検出されなくなったとき、今度は逆に、燃
料油の流量を時間経過に伴って増大してゆく。このよう
にしてノズルからの燃料油の流量の時間変化率を負およ
び正に交互に切換え、こうしてノズルから常時、燃料油
を供給し続けることができ、しかも油または泡が上昇し
すぎることを防ぐことができる。こうして燃料タンク
に、満タンになるまで燃料油を速やかに給油することが
可能になる。

ノズルからの燃料油の流量を時間経過に伴って減少また
は増大するには、ポンプを駆動するモータの回転速度を
変化してもよく、あるいはまた、そのモータの回転速度
を一定のままとしてノズルへの燃料油の流路の途中に介
在された流量制御弁によってその流量を変化するように
してもよい。

実施例 第１図は、本発明の一実施例の全体の系統図である。ガ
ソリンまたは軽油などの燃料油は地中に埋設されたタン
ク１に貯留されており、この燃料油は歯車ポンプなどの
ポンプ２によって汲み出され、その燃料油は流量計３に
よって計測され可撓性給油ホース４を介してノズル５に
供給される。このノズル５は自動車６の燃料タンク７に
おける注油管８の給油口９に挿入され、こうして燃料タ
ンク７が燃料油によって満タンになるまで、自動的に燃
料油の供給が行われる。流量計３によって計測された燃
料油の流量は、表示手段40によって表示される。

第２図は、ノズル５の詳細を示す断面図である。ノズル
５の本体11には作業者によって操作される操作レバー12
がピン13によって角変位可能に設けられ、この操作レバ
ー12が第２図の矢符14の方向に角変位されることによっ
て弁軸15が第２図の右方に案内部16によって案内されて
変位する。この弁軸15には、主弁体17がその弁軸15の軸
線方向に移動可能に設けられ、主弁体15の肩部19に当接
して主弁体17が第２図の右方にさらに変位されることが
できる。主弁体17は本体11の弁座18に当接して着座して
閉塞することができる。弁軸15には副弁体20が固定され
ており、この副弁体20は主弁体17に固定されている弁座
21にばね22のばね力によって着座する。

操作レバー12を前述のように矢符14の方向に角変位して
弁軸15が第２図の右方に変位されると、まず副弁体20が
弁座21から離間する。したがって給油ホース４から流路
23内に供給される燃料油は、主弁体17内の流路24および
本体11内の流路25,26を経て、吐出管27に供給される。
さらに操作レバー12が矢符14の方向に角変位されると、
主弁体17が弁座18から離間し、流路23内の燃料油は、流
路25,26を経て吐出管27に導かれる。

ノズル５の吐出管27の先端部28には凹所29が形成され、
この凹所29には、燃料タンク７の注油管８における給油
口９の燃料油またはその燃料油の泡を検出する検出素子
30が設けられる。この検出素子30は、たとえばサーミス
タであってもよく、あるいはまた静電容量の変化を検出
する構成を有していてもよく、あるいはまた超音波を用
いて検出する構成を有していてもよく、さらにまた発光
素子と受光素子とを有し発光素子と受光素子との間に油
または泡が存在することによって受光量が減少すること
を検出する光学式の構造を有していてもよく、その他の
構成、たとえば前述の先行技術に関連して述べた負圧を
利用する構成であってもよい。

この検出素子30からの電気信号の出力は、ライン31によ
って導かれ、このライン31は、吐出管27を経て、さらに
本体11の流路23から可撓管４を介して処理回路33に与え
られる。処理回路33は、出力周波数を可変とするインバ
ータ34の周波数を変化し、このインバータ34の出力によ
ってモータ35が電力付勢され、このモータ35によってポ
ンプ２が回転駆動される。モータ35は、たとえば誘導電
動機などによって実現される。

ノズル５は地上に設けられたノズル掛け部材36に取外し
可能に参照符5aで示されるように掛けられており、給油
時には、このノズル掛け部材36から取外される。ノズル
掛け部材36にノズル５が参照符5aで示されるように掛け
られているかどうかは、検出スイッチ37によって検出さ
れる。この検出スイッチ37の出力は、処理回路33に与え
られる。

第３図は処理回路33の動作を説明するためのフローチャ
ートであり、第４図はその動作を説明するための図であ
る。ステップa1からステップa2に移り、給油のためにノ
ズル５がノズル掛け部材36から取外されると、そのこと
が検出スイッチ37によって検出され、ステップa3に移
る。このステップa3では、モータ35が予め定める一定の
高速度となるように、60Hzで駆動される。第４図（１）
は、このモータ35の速度を示す。作業者はノズル５を自
動車６の注油口９に挿入し、操作レバー12を矢符14の方
向に角変位して操作し、これによって給油を行う。こう
してモータ35が駆動される時刻は第４図（１）において
参照符t2で示されている。

ステップa4において検出素子30がノズル近傍に油または
泡を時刻t2において検出すると、次のステップa5におい
て、その検出が、ノズル掛け部材36からノズル５が取外
された後の第１回目の検出であるかどうかが判断され、
第１回目であれば、ステップa6に移り、インバータ34に
よってモータ35を予め定める一定の低速度となるように
たとえば10Hzで駆動する。検出素子30による燃料油また
はその泡の検出状態は第４図（２）で示すとおりであ
る。

このようにしてモータ35が低速度で駆動されることによ
って、給油口９内の油面の泡立ちがおさまって検出素子
30による油または泡が検出されなくなったことがステッ
プa7において判断されると、時刻t3では、モータ35の回
転速度が時間経過に伴って徐々に上昇するようにインバ
ータ34の出力周波数を上昇する。このモータ35を駆動す
る周波数の時間変化率は、たとえば0Hzから60Hzまでを1
0sec.間に変化する値であってもよい。

このようにしてモータ35の回転速度を時間経過に伴って
上昇し、ノズル５からの燃料油の流量を徐々に増大して
ゆくことによって、時刻t4では、ステップa4において再
び検出素子30によって油または泡が検出されることにな
る。この時刻t4における油または泡の検出は２回目であ
るので、ステップa5からステップa9に移り、モータ35の
周波数を時間経過に伴って減少してその回転速度を徐々
に下降する。再び油面の泡立ちがおさまって時刻t5にお
いて油または泡が検出素子30によって検出されなくなる
と、ステップa10からステップa11に移り、インバータ34
の出力周波数を時間経過に伴って大きくしてモータ35の
回転速度を徐々に上昇する。こうして時刻t5〜時刻t6ま
での動作、すなわちステップa4,a5,a9,a10,a11が予め定
める回数、たとえば合計３回繰り返されたかどうかが判
断され、３回繰り返された時刻t7では、ステップa12か
らステップa13に移ってモータ35を停止して給油を終了
する。こうして自動車６の燃料タンク７において給油口
９の液面が比較的下がりやすい特性を有するとき、第４
図で示される動作が行われる。

燃料タンク７における給油口９における油面の下がりに
くい特性を有するときには、第５図で示される動作が行
われる。第５図（１）は、前述の第４図（１）と同様に
モータ35を駆動する周波数を示し、第５図（２）は検出
素子30による油または泡の検出状態を示す。第４図の各
時刻t1〜t7に対応して、同一の参照符に添え字ａを付し
て示す。モータ35を電力付勢するインバータ34の出力周
波数の最大値は大略的に時間経過に伴ってライン39で示
されるように減少してゆく。

上述の実施例では、ステップa12に示されるように、モ
ータ35の回転速度の下降および上昇の組合せを３回繰り
返した後には給油を停止するように構成されたけれど
も、本発明の他の実施例として、処理回路33の動作を説
明する第６図のフローチャートのようにして、給油の停
止を行うようにしてもよい。この第６図のステップb1〜
b11は、前述の第３図におけるステップa1〜a11に対応し
ている。ステップb10において、モータ35の回転速度を
時間経過に伴って徐々に下降して燃料油を供給している
状態で、油／泡が給油口９において検出されたままであ
って、これによってインバータ34によるモータ35を電力
付勢する出力周波数が予め定める値、たとえば60/7Hz未
満になったことがステップb15において検出されると、
ステップb16においてモータ35を停止して、給油を終了
する。

本発明のさらに他の実施例として、モータ35の回転速度
を変化する代りに、このモータ35の回転速度を一定に保
ち、流量制御弁をタンク１とノズル５との間の燃料油の
流路に介在し、たとえばポンプ２と流量計３との間に介
在し、この流量制御弁の開度を処理回路33によって変化
するようにしてもよい。

発明の効果 以上のように本発明によれば、検出手段によってノズル
の近傍に油または泡があるかどうかを検出し、ノズルか
ら燃料油を供給している状態において検出手段によって
油または泡が検出されたときには、ノズルからの流量を
時間経過に伴って減少してゆき、すなわち徐々にその流
量を小さくしてゆき、これによって油または泡が検出手
段によって検出されなくなったときには、ノズルからの
流量を時間経過に伴って増大してゆき、すなわち流量を
徐々に大きくしてゆき、このようにし燃料タンクに連続
的に燃料油を供給し、しかも油面が上昇しすぎないよう
にすることができ、このようにして燃料油に速やかに燃
料を供給して満タンにすることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の全体の系統図、第２図はノ
ズル５の構造を詳細に示す断面図、第３図は処理回路33
の動作を説明するフローチャート、第４図および第５図
は第１図〜第３図に示される実施例の動作を説明するた
めの図、第６図は本発明の他の実施例の処理回路33にお
ける動作を説明するフローチャートである。 ２…ポンプ、３…流量計、４…給油ホース、５…ノズ
ル、７…燃料タンク、９…給油口、30…検出手段、33…
処理回路、34…インバータ、35…モータ、36…ノズル掛
け部材、37…検出スイッチ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料油を汲み出すポンプからの前記燃料油
   をノズルから給油する満タン給油装置において、 ノズルの近傍に油または泡があるかどうかを検出する検
   出手段と、 検出手段の出力に応答し、ノズルから燃料油を供給して
   いる状態で、（ａ）油または泡が検出されたとき、ノズ
   ルからの流量を時間経過に伴って減少してゆき、（ｂ）
   油または泡が検出されなくなったとき、ノズルからの流
   量を時間経過に伴って増大してゆく流量制御手段とを含
   むことを特徴とする満タン給油装置。