JPH08282795A - 給油装置 - Google Patents

給油装置

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JPH08282795A
JPH08282795A JP11124295A JP11124295A JPH08282795A JP H08282795 A JPH08282795 A JP H08282795A JP 11124295 A JP11124295 A JP 11124295A JP 11124295 A JP11124295 A JP 11124295A JP H08282795 A JPH08282795 A JP H08282795A
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sensor
sensitivity
oil
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oil type
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JP11124295A
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Hitoshi Takagi
均 高木
Hiroshi Kanai
洋 金井
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Tatsuno Corp
Original Assignee
Tatsuno Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高い精度で自動車燃料タンクの油種を判定す
ること。 【構成】 芳香族系炭化水素に対する感度Sa1がパラ
フィン系炭化水素に対する感度Sb1よりも大きいセン
サーAと、パラフィン系炭化水素に対する感度Sb2が
芳香族系炭化水素に対する感度Sa2よりも小さいが、
センサーAのパラフィン系炭化水素に対する感度Sb1
よりも大きく感度Sa1より小さいセンサーBとのセッ
トからなる油種検出センサー11、センサーA,Bから
の信号、及びこれらの差分信号を出力する演算手段51
とを備え、時間の経過毎に信号の種類と判定基準値C
1、C2、C3を変えることにより、各センサーA,B
の芳香族系とパラフィン系炭化水素とに対する特性の相
違を積極的に利用して判定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車燃料タンク内に
滞留するベーパ濃度に基づいて燃料油の油種を判別する
機能を備えた給油装置に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車の燃料油には軽油とガソリンとが
あり、油種を誤って給油を行うとエンジンに不都合が生
じる。このため、給油装置本体に設けた吸引ポンプによ
って給油ノズルの先端部から給油装置本体のガスセンサ
室にベーパを吸引して自動車燃料タンクの油種を判別す
るようにした給油装置が提案されている。
【0003】ところが、このようなガスセンサを給油装
置本体側に設けたものでは、ベーパを引込む管路が長く
なってしまうため、ベーパがガスセンサに到達するまで
に時間がかかり、油種判定までに時間を要するといった
問題に加えて、給油ノズルと本体間の吸引、送気手段を
接続するチューブが必要となり管路構成が複雑になると
いう問題がある。
【0004】このような問題を解消するために本出願人
は、ノズル筒先部のベーパ吸排気口に一端が、モータに
より駆動される吸排気ポンプに他端が接続し、炭化水素
系ガスにより膨潤して膜厚が変化する高分子膜を基板の
表面に設けた感応板と、感応板から一定の距離を隔てて
配設された反射光量検出手段とからなるガスセンサー
と、ガスの種別を判定するためのデータを格納した記憶
手段と、ガスセンサーの検出信号と前記データとにより
油種を判別して油種情報を出力する油種判断手段とを備
えた給油装置を特願平6-184107号として提案した。しか
しながら、特にガソリンを燃料とする自動車において気
温が低い場合や、残留量が少ない場合には、給油口近傍
のベーパ濃度が低くなり、軽油と判定してしまったり、
また判定不能領域が大きい等の不都合がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問
題に鑑みてなされたものであって、炭化水素系のベーパ
により膜厚が変化するセンサーを使用したものにおい
て、より高い精度での油種判定を行うことができる給油
装置を提供することである。
【0006】
【課題を解消するための手段】このような問題を解消す
るために本発明においては、芳香族系炭化水素に対する
感度Sa1がパラフィン系炭化水素に対する感度Sb1よ
りも大きい第1のセンサーと、パラフィン系炭化水素に
対する感度Sb2が芳香族系炭化水素に対する感度Sa2
よりも小さいが、前記感度Sb1よりも大きく、感度さ
1より小さい第2のセンサーとからなるガス検出手段
と、自動車燃料タンクのベーパを前記ガス検出手段に吸
引するベーパ吸引手段と、前記第1、第2センサーから
の信号により油種を判定する油種判定手段とを備えるよ
うにした。
【0007】
【作用】芳香族系とパラフィン系の炭化水素に対してそ
れぞれ感度が異なる2つのセンサーにより、気温や燃料
油の残留量に相応した油種による差分信号を得ることが
可能なため、判定精度が向上する。
【0008】
【実施例】そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例
に基づいて説明する。図1は、本発明の給油装置に使用
する給油ノズルの一実施例を示すものであって、給油ノ
ズル1は、胴部2と、ノズル筒先部3とに大きく分けら
れていて、胴部2内には給油ポンプ25に接続する給油
ホース4からの燃料油の吐出を制御するための、給油レ
バー5により開閉される主弁6を収容するとともに、そ
の上面にはセンサーユニット10を設け、またノズル筒
先部3には自動車の燃料タンクのベーパを吸引するガス
吸引口7を設けて構成されている。
【0009】センサーユニット10は、後述する油種検
出センサー11、排吸気口12にエアフィルター13を
介して接続する吸排気ポンプ14と、吸排気ポンプ14
を駆動するマイクロモータ15と、油種判定手段20
と、判定基準データ記憶手段21をなす半導体デバイス
23とが実装された回路基板16とから構成されてい
て、油種検出センサー11は、チューブ8によりガス吸
引口7に接続され、また油種判定手段20は、ケーブル
17により給油装置本体に接続されている。
【0010】そして、胴部2には、給油レバー5に連動
するスイッチ18が設けられていて、油種判定のタイミ
ング信号を油種判定手段20に出力するように構成され
ている。
【0011】符号20は、油種判定手段で、予め判定基
準データ記憶手段21に格納されている判定したいガス
に対応する受光量の基準値C1、C2、C3とセンサー
11からの信号とを比較して、燃料油がガソリンか、軽
油か、さらには判定不能かを判断するものである。
【0012】図3は、上述した給油ノズルを使用した給
油装置の一実施例を示すもので、図中符号25は、貯油
タンクの燃料油を上述の給油ノズル1に給送する給油ポ
ンプで、ポンプモータ26により駆動され、流量パルス
発信器27を備えた流量計28を介して管路29により
燃料油を給油ノズル1に送液するものである。
【0013】30は、制御装置で、計量機制御手段31
と給油ノズル1からの判定結果により自動車燃料タンク
に給油しようとする燃料油と自動車燃料タンクの燃料油
との油種の一致を判断する油種一致判断手段32、当該
給油装置の油種を登録する登録油種記憶手段33とから
構成されている。
【0014】計量機制御手段31は、ノズルスイッチ3
4がオンとなった段階で、給油ノズル1からの油種情報
と登録油種記憶手段33の登録油種とを比較し、一致し
た場合にはポンプモータ26を作動させ、流量パルス発
信器27からの流量パルスに基づいて算出した給油量を
表示器36に出力し、また油種が一致しない場合にはポ
ンプモータ26を作動させることなく報知器35から警
報を発するように構成されている。
【0015】なお、図中符号39は、給油ノズル1のセ
ンサーユニット10に駆動電力を供給する電源回路で、
バリア等の本質安全回路38を介してケーブル17によ
りセンサーユニット10に接続されている。
【0016】図4は、上述した油種検出センサー11の
一実施例を示すものであって、図中符号40は、第1の
ガス感応板で、シリコン等の反射基板41の表面に、ガ
ソリンのような芳香族系炭化水素のガスに晒された場合
に膨潤して膜厚が変化する厚さ1μm程度の高分子膜4
2を設けて構成されている。
【0017】43は、第2のガス感応板で、軽油ようの
ようなパラフィン系炭化水素のガスに晒された場合に膨
潤して膜厚が変化する厚さ1μm程度の高分子膜45を
やはりシリコン等の基板44の表面に設けて構成されて
いる。
【0018】46、47は、それぞれ反射光量検出手段
で、発光手段Lと受光手段Rとを入反射関係を形成する
光路上に配置して構成され、一端がガス吸引口7に、他
端がポンプ14に連通するチャンバ48内で、第1、第
2のガス感応板40、43との間でガス流路を形成する
ように一定の間隙をもたせて配置され、ガス感応板4
0、43とともにそれぞれ第1センサーA、第2センサ
ーBを構成している。
【0019】このように構成された油種検出センサー1
1は、チャンバ48内に炭化水素系ガスが流入すると、
第1、第2のガス感応板40、43の高分子膜42、4
5が、炭化水素系ガスの濃度や、構成成分に対応して膨
潤し、高分子膜42、45の膜厚が変化する。
【0020】これにより、図5に示したように炭化水素
系ガスに接触する前の反射光線の照射位置がP1のと
き、高分子膜42に炭化水素系ガスが接触してこれが膨
潤して厚みがΔd変化すると、照射位置がP2に変位す
る。
【0021】この変位の大きさは、図6に示したように
受光手段Rから見た相対反射光量を変化させることにな
るから、図8に示したように炭化水素系ガスの濃度に対
応した出力を得ることができる。
【0022】そして、センサーAには、芳香族系炭化水
素に対する感度Sa1がパラフィン系炭化水素に対する
感度Sb1よりも大きくなるように、またセンサーBに
はパラフィン系炭化水素に対する感度Sb2が芳香族系
炭化水素に対する感度Sa2よりも小さいものの、この
感度Sb2がセンサーAのパラフィン系炭化水素に対す
る感度Sb1よりも大きくなるように構成されている。
【0023】図7は、油種判定手段20の一実施例を示
すものであって、図中符号50は、補正手段で、第1、
第2センサーA、Bからの信号を受け、エア吸引時にお
ける各センサーA、Bのベースライン分の出力Aa、B
aを差し引いて、図9に示したようにベーパの濃度によ
る変化分だけの補正信号Ac、Bcを出力するものであ
る。
【0024】具体的には、被検ガス検出以前における各
センサーA、Bの出力Aa、Baを記憶し、ベーパ検出
時のみかけの信号Ab、Bbとの差分(Ab−Aa)=
Ac、(Bb−Ba)=Bcを求めるものである。
【0025】また、他の方法としては被検ガス検出以前
の各センサーA、Bからの出力Aa、Baの比(Ba/
Aa)を、ガス検出時の出力Abに乗じた値Ab×(B
a/Aa)を求め、前者の値Ab×(Ba/Aa)から
センサーBの値Baを減算したもの、及びセンサーBの
出力Bbからこれのガス到達前の値Baを減算して求め
るものである。
【0026】上記補正方法はセンサーBを基準に補正を
行う方法であるが、同様の手法によりセンサーAの出力
を補正できることは明らかである。
【0027】なお、第1の補正方法、及び第2の補正方
法(一方のセンサーを基準とする後者の方法)は、セン
サーの特性や、受光素子の感度のバラつき、ガス感応膜
と発光素子、受光素子との距離や角度等の組立精度)を
考慮して、何れか一方が選択される。
【0028】これにより、ガス感応板40、43と反射
光量検出手段46、47との取り付け誤差等に起因する
ドリフトを無くし、かつ濃度に起因する信号だけを得る
ことができる。
【0029】51は、演算手段で、補正後の各センサー
A、Bからの出力Ac、Bcの差分信号(AcーBc)
を演算するものである。
【0030】52、53、54は、それぞれ第1、第
2、及び第3基準値設定手段で、図11に示したように
第1基準値C1、第2基準値C2、第3基準値C3の信
号を出力するように構成されている。第1基準値C1
は、自動車燃料タンクにガソリンのベーパが高い濃度で
存在している状態で、吸引開始後、極めて短時間、この
実施例では0.5秒後における補正手段50からのセン
サーAの補正信号Ac程度よりも若干低い値に設定され
ている。
【0031】第2基準値C2は、自動車燃料タンクにガ
ソリンのベーパが比較的低い濃度で存在している状態
で、吸引開始後、短時間、この実施例では0.8秒後に
おける演算手段51からの差分信号(AcーBc)の値
に設定されている。
【0032】第3基準値C3は、自動車燃料タンクに軽
油のベーパが存在している状態で、比較的長時間、この
実施例では1秒後における演算手段51からの差分信号
(AcーBc)(負の値)に設定されている。
【0033】61、62、63、64、65は、第1、
第2、第3、第4、第5判定手段で、第1判定手段61
は最短の時間、例えば0.5秒が経過した時に補正手段
50からのセンサーAの補正信号Acが第1基準値C1
を連続複数回、例えば3回越えた場合に、当該燃料がガ
ゾリンであると判定するものである。
【0034】第2判定回路62は、第1判定手段61よ
りも若干長めの時間、例えば0.8秒が経過した時点で
演算手段51からの差分信号(AcーBc)が第2基準
値C2を越えた場合にガソリンと判定するものである。
【0035】第3判定手段63は、所定の時間、例えば
1秒が経過した段階で、演算手段51の補正信号(Ac
ーBc)と第2基準値C2とを再度比較し、これを越え
た場合にガソリンと判定するものである。
【0036】第4判定手段64は、所定時間、例えば1
秒が経過した段階で、演算手段51からの補正信号(A
cーBc)を第3基準値C3と比較して、これを下回っ
ている場合に軽油を判定するものである。
【0037】第5判定手段65は、所定時間、例えば1
秒が経過した段階で、演算手段51からの信号(Acー
Bc)が、第2基準値C2より小さく、かつ第3基準値
C3よりも大きい場合に、油種の判定が不能であること
を示す信号を出力するものである。
【0038】次のこのように構成した装置の動作を図1
0に示したフローチャート、及び図11に示した線図に
基づいて説明する。ノズル掛けからノズル1が外されて
ノズルスイッチ34がオンになると、計量機制御装置3
1は、表示器36を帰零する。
【0039】ついで給油ノズル1を自動車燃料タンクに
挿入して給油レバー5を引くと、これに連動するスイッ
チ18がオンとなる(ステップ イ)。センサー制御手
段20は、ケーブル17からの電力をモータ15と、セ
ンサー11に駆動電力を供給し、さらにベーパが到達す
る以前の各センサーA、Bからの信号Aa、Baを記憶
する(ステップ ロ)。これにより、ポンプ14が作動
してノズル筒先部3のガス吸引口7から自動車燃料タン
ク内のベーパがセンサー11に流れ込む。
【0040】所定時間T、つまりガス吸引口7から油種
検出センサー11に流れ込むに要する時間、いわゆるガ
ス導入時間ΔTが経過すると(ステップ ハ)、各セン
サーA、Bから自動車燃料タンクのベーパの濃度に一致
した立ち上がり速度の信号Aa、Baが出力する。これ
ら信号Aa、Baは、補正手段50によりベースライン
の補正を受けて、ベーパの濃度に依存する成分だけの補
正信号Ac、Bcとなる(ステップ ニ)。
【0041】第1判定手段61は、導入後所定時間T1
が経過するまでに、芳香族系炭化水素に選択性を有する
センサーAの補正信号Acと第1基準値C1とを比較
し、補正信号Acが第1基準値C1を越えるか否かを判
定するとともに(ステップ ホ)、これが複数回、例え
ば3回連続するか否かを判定する(ステップ ヘ)。
【0042】補正信号Acが第1基準値C1を複数回連
続して越えた場合には、極めて高い濃度の炭化水素系の
ベーパが存在するから、当該自動車の燃料タンクの燃料
は明らかにガソリンであると判定する(ステップ
タ)。
【0043】油種の判定が終了した段階で、以後の判定
動作を行うことなく、モータ15を逆転駆動して(ステ
ップ ツ)排吸気口12からエアフィルター13を介し
て空気を吸い込み、これをセンサー11に供給して感応
膜43やチャンバ48に付着しているベーパを掃気す
る。
【0044】これによりガソリンのベーパが高い濃度で
存在する通常の燃料タンクに対する判定動作の高速化
と、センサー11の長寿命化とを図ることができる。
【0045】所定時間T1が経過した時点でも(ステッ
プ ト)、ガソリンと判定できない場合には、時間T2
が経過するまで、第2判定手段62により演算手段51
からの差分信号(Ac−Bc)と第2基準値C2とを比
較し(ステップ チ)、差分信号(Ac−Bc)が第2
基準値C2を複数回連続して越えるか、否かを判定する
(ステップ リ)。
【0046】差分信号(Ac−Bc)が第2基準値C2
を複数回連続して越えた場合には、濃度が低いが芳香族
系炭化水素のベーパが存在するから、当該自動車の燃料
はガソリンであると判定する(ステップ タ)。
【0047】油種の判定が終了した段階で、以後の判定
動作を行うことなく、モータ15を逆転駆動して(ステ
ップ ツ)排吸気口12からエアフィルター13を介し
て空気を吸い込み、これをセンサー11に供給して感応
膜43やチャンバ48に付着しているベーパを掃気す
る。
【0048】時間T2が経過した時点でも(ステップ
ヌ)、ガソリンと判定が付かない場合には、第3判定手
段63により時間T3が経過するまでに差分信号(Ac
−Bc)が第2基準値C2を複数回連続して越えた場合
には(ステップ ル、オ)、濃度はさらに低いが芳香族
単価水素系のベーパが存在するから、当該自動車の燃料
は、ガソリンであると判定する(ステップ タ)。
【0049】油種の判定が終了した段階で、以後の判定
動作を行うことなく、モータ15を逆転駆動して(ステ
ップ ツ)排吸気口12からエアフィルター13を介し
て空気を吸い込み、これをセンサー11に供給して感応
膜43やチャンバ48に付着しているベーパを掃気す
る。
【0050】また、時間T3が経過するまでに差分信号
(Ac−Bc)が第3基準値C3を下回って(ステップ
ワ)、かつこの状態が複数回連続して生じた場合には
(ステップ カ)、第4判定手段64は、当該燃料タン
クの燃料は軽油であると判定する(ステップ レ)。
【0051】一方、時間T3が経過するまでに差分信号
(Ac−Bc)が第2基準値C2よりも小さく、かつ第
3基準値C3よりも大き場合(ステップ ル、 ワ)、
つまり時間T3が経過しても判定できない場合(ステッ
プ ヨ)には、第5判定手段65は、油種の特定が不能
であると判断する(ステップ ソ)。
【0052】油種の判定が終了した段階で、モータ15
を逆転駆動して(ステップ ツ)排吸気口12からエア
フィルター13を介して空気を吸い込み、これをセンサ
ー11に供給して感応膜43やチャンバ48に付着して
いるベーパを掃気する。
【0053】一方、給油装置本体においては油種一致判
断手段32が、ノズル側からケーブル17を介して伝送
されてきた油種信号により表される油種と、登録油種記
憶手段33に登録されている油種とを比較し、その結果
を計量機制御手段31に出力する。
【0054】計量機制御手段31は、油種が一致した場
合には給油ポンプを作動させて給油動作を実行し、給油
量を表示器36に表示する。
【0055】一方、油種が一致しない場合には油種が異
なっている旨を報知器35から報知して、油種の確認を
促す。
【0056】このようにして給油が行われ、所定量の給
油が終了してノズル1がノズル掛けに戻されてノズルス
イッチ34がオフになると(ステップ ネ)、計量機制
御手段31は、ケーブル17を介して給油ノズル1にノ
ズルスイッチ34がオフになった旨の情報を伝送して同
時にポンプモータ26を停止させ、またモータ15を停
止させてセンサー11の掃気を停止する(ステップ
ナ)。
【0057】
【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
芳香族系炭化水素に対する感度Sa1がパラフィン系炭
化水素に対する感度Sb1よりも大きい第1のセンサー
と、パラフィン系炭化水素に対する感度Sb2が芳香族
系炭化水素に対する感度Sa2よりも小さいが感度Sb
1よりも大きく感度Sa1よりも小さい第2のセンサー
とからなるガス検出手段と、自動車燃料タンクのベーパ
を前記ガス検出手段に吸引するベーパ吸引手段と、第
1、第2センサーからの2つの信号により油種を判定す
る油種判定手段とを備えたので、油種による顕著な差分
信号を得て、油種判定が可能な範囲を拡大して自動車燃
料タンクの油種を確実に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の給油装置に使用する給油ノズルの一実
施例を、その一部を破断して内部構造を示す斜視図であ
る。
【図2】同上装置におけるセンサーユニットを示す斜視
図である。
【図3】本発明の給油装置の一実施例を示す構成図であ
る。
【図4】本発明に使用する油種検出センサーの一実施例
を示す断面図である。
【図5】同上センサーの検出原理を示す説明図である。
【図6】同上センサーの感応膜の反射特性を示す線図で
ある。
【図7】同上装置のおける油種判定手段の一実施例を示
すブロック図である。
【図8】同上センサーの出力の時間特性を示す線図であ
る。
【図9】同上センサーの出力を補正した後の時間特性を
示す線図である。
【図10】本発明の給油装置の動作を示すフローチャー
トである。
【図11】同上油種判定手段の動作を示す線図である。
【符号の説明】
1 給油ノズル 4 給油ホース 5 給油レバー 6 主弁 10 センサーユニット 11 油種検出センサー 14 排吸気エアポンプ 15 モータ 40、43 ガス感応板 46、47 反射光量検出手段 A、B ガスセンサー

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 芳香族系炭化水素に対する感度Sa1が
    パラフィン系炭化水素に対する感度Sb1よりも大きい
    第1のセンサーと、パラフィン系炭化水素に対する感度
    Sb2が芳香族系炭化水素に対する感度Sa2よりも小さ
    いが前記感度Sb1よりも大きく、感度Sa1より小さ
    い第2のセンサーとからなるガス検出手段と、 自動車燃料タンクのベーパを前記ガス検出手段に吸引す
    るベーパ吸引手段と、 前記第1、第2のセンサーからの信号により油種を判定
    する油種判定手段と、 からなる給油装置。
  2. 【請求項2】 前記油種判定手段は、ベーパが到達する
    前の第1、第2のセンサーの出力によりベースラインを
    補正した信号Ac、Bcを出力する補正手段と、 前記各センサーの補正後の信号Acと信号Bcとの差分
    信号(Ac−Bc)を演算する演算手段と、 第1、第2、及び第3基準値C1、C2、C3(ただ
    し、C1>C2>C3)を設定する基準設定手段と、 ベーパが前記ガス検出手段に到達した時点を基点とし、
    第1の時間T1が経過するまでに前記補正手段からの第
    1のセンサーの信号Acが第1基準値C1を越えた場合
    にガソリンと判定する第1の判定手段と、 前記判定によりガソリンと判定されなかった場合に、第
    2の時間T2が経過するまでに前記演算手段からの差分
    信号(Ac−Bc)が第2基準値C2を越えた場合にガ
    ソリンと判定する第2の判定手段と、 前記第2の判定手段によりガソリンと判定されなかった
    場合に、第3の時間T3が経過するまでに前記演算手段
    からの差分信号(Ac−Bc)が前記第2基準値C2を
    越えた場合にガソリンと判定する第3判定手段と、 第3の時間T3が経過するまでに前記演算手段からの差
    分信号が第3基準値C3よりも小さい場合に軽油と判定
    する第4の判定手段と、 前記第3の時間T3が経過するまでに前記演算手段から
    の補正信号が第2基準値C2よりも小さく、かつ第3基
    準値C3よりも大きい場合には油種の判定が不能である
    と判断する第5の判定手段とからなる請求項1の給油装
    置。
  3. 【請求項3】 前記各判定手段での判定動作が複数回実
    行される請求項1の給油装置。
  4. 【請求項4】 前記補正手段は、ベーパが到達する以前
    の各センサーの出力とベーパ検出時の出力との差分を出
    力する請求項2の給油装置。
  5. 【請求項5】前記ガスセンサー、ベーパ吸引手段、及び
    油種判定手段が給油ノズルに設けられている請求項1の
    給油装置。
JP11124295A 1995-04-12 1995-04-12 給油装置 Withdrawn JPH08282795A (ja)

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JP11124295A JPH08282795A (ja) 1995-04-12 1995-04-12 給油装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2017098862A1 (ja) * 2015-12-08 2017-06-15 国立研究開発法人物質・材料研究機構 炭化水素基修飾微粒子を受容体層とする燃料油識別センサおよび燃料油識別方法

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WO2017098862A1 (ja) * 2015-12-08 2017-06-15 国立研究開発法人物質・材料研究機構 炭化水素基修飾微粒子を受容体層とする燃料油識別センサおよび燃料油識別方法
JPWO2017098862A1 (ja) * 2015-12-08 2018-09-27 国立研究開発法人物質・材料研究機構 炭化水素基修飾微粒子を受容体層とする燃料油識別センサおよび燃料油識別方法

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