JP2008100700A

JP2008100700A - 燃料供給装置

Info

Publication number: JP2008100700A
Application number: JP2006282773A
Authority: JP
Inventors: Eizo Yazawa; 栄三矢澤; Tatsuo Sugata; 達夫菅田
Original assignee: Tokico Technology Ltd
Current assignee: Tokico System Solutions Co Ltd
Priority date: 2006-10-17
Filing date: 2006-10-17
Publication date: 2008-05-01

Abstract

【課題】本発明は燃料供給を行わない状態での燃料供給経路の異常の有無を監視することを課題とする。
【解決手段】燃料供給装置１０は、装置本体１２内にガソリン等の燃料を自動車の燃料タンクに供給する燃料供給経路１１と、給液量を積算して給液量に相当する給液金額を演算する制御装置３０とを有する。制御装置３０は、燃料供給停止時に行う機器異常検出処理を行う異常検出制御手段３０Ａと、燃料供給時に行う燃料供給処理を実行する供給制御手段３０Ｂとを有する。給液ノズル１４がノズル掛け１８に掛止されている非燃料供給状態の場合は、機器異常検出処理が実行されるため、燃料供給開始する前の段階で燃料供給経路の液漏れの有無を監視することができ、燃料供給開始の時点で異常が検出されると、燃料供給開始を阻止することが可能になる。
【選択図】図１

Description

本発明は燃料供給装置に係り、特に燃料を車両の燃料タンクに供給する燃料供給経路で異常が発生したか否かを監視するよう構成された燃料供給装置に関する。

例えば、ガソリン等の燃料を車両の燃料タンク（被燃料供給体）に供給する燃料供給装置では、流量計より発信される流量パルスの周波数を監視することにより、燃料内に気泡が存在するか否かを判断する異常検出機能が設けられている（例えば、特許文献１参照）。

また、別の異常検知方法としては、例えば、ポンプより下流の送液配管を内径の異なる内管と外管とを２重に挿通した２重配管構造とし、内管と外管との間に漏洩検知空間を形成し、この漏洩検知空間の圧力をセンサで検知して漏洩検知空間の圧力上昇の有無を監視することで、２重配管の漏洩検知を行う方法がある（例えば、特許文献２参照）。
特開２００５−１６９７１号公報特開平９−３０６００号公報

しかしながら、上記特許文献１の場合、流量計より発信される流量パルスの周波数を監視する方式であるので、燃料供給装置が燃料の供給を行っている状態のときに異常を検知することができるが、燃料供給を停止している状態では、燃料の漏洩があっても検知することができないという問題があった。

また、上記特許文献２に場合、上記特許文献１の場合と同様に、燃料供給装置が燃料の供給を行っている状態のときに異常を検知することができるが、燃料供給を停止している状態では、燃料の漏洩があっても検知することができないばかりか、異常検知のために２重配管構造の内部に圧力センサを設ける構成であるので、構成が大掛かりになり、製造コストも高価になるという問題があった。

そこで、本発明は上記事情に鑑み、上記課題を解決した燃料供給装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。

本発明は、燃料を送出する燃料送出手段と、該燃料送出手段により送出される燃料を被燃料供給体に供給する燃料供給経路と、該燃料供給経路を流れる燃料の流量を計測する流量計と、該流量計から出力された流量計測信号を積算して積算流量を演算する制御手段と、を有する燃料供給装置において、前記制御手段は、前記燃料送出手段により送出された燃料が前記被燃料供給体へ供給される状態にあるか否かを判定する供給状態判定手段と、該供給状態判定手段により供給される状態にないと判定されているときに、前記流量計により計測される流量から積算流量を計測する停止中積算流量計測手段と、該停止中積算流量計測手段により計測された積算流量が予め定められた所定積算流量よりも大きいか否かを判定する異常判定手段と、前記異常判定手段により停止中の積算流量が所定積算流量よりも大きいと判定された場合には、異常であることを検出する異常検出手段と、を備えることにより、上記課題を解決するものである。

前記制御手段は、前記異常判定手段により異常であることが判定された状態で、燃料の供給作業が開始されたときには、異常を報知する報知手段を有することが望ましい。

前記制御手段は、前記異常判定手段により異常であることが検出された場合に、前記燃料供給経路から前記被燃料供給体への燃料供給開始を阻止する供給阻止手段を有することが望ましい。

本発明によれば、燃料送出手段により送出された燃料が被燃料供給体へ供給される状態にあるか否かを判定し、供給される状態にないと判定されているときに、流量計により計測される流量があると、停止中における積算流量を計測した積算流量が予め定められた所定積算流量よりも大きいと判定された場合には、異常であることを検出するため、燃料供給を行う前に異常の有無が分かっていることになり、異常が検知された場合には、燃料供給の開始を阻止することができるので、従来のように燃料供給している状態で異常を検知する方式のものよりも燃料を安全に供給することができる。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。

図１は本発明になる燃料供給装置の一実施例を示す概略構成図である。図１に示されるように、燃料供給装置１０は、装置本体１２内にガソリン等の燃料を自動車の燃料タンク（被燃料供給体）に供給する燃料供給経路１１と、給液量を積算して給液量に相当する給液金額を演算する制御装置（制御手段）３０とを有する。

燃料供給経路１１は、給液管路２０と、給液管路２０を介して燃料を送出する給液ポンプ（燃料送出手段）２６と、給液管路２０を介して供給される燃料の流量を計測する流量計２８とを有する。給液ポンプ２６は、制御装置３０からの制御信号によりポンプモータ２６ａにより駆動される。また、流量計２８は、給液管路２０を流れる燃料の流量に比例した周波数（周期）の流量パルスを出力する流量パルス発信器２８ａを有する。

また、給液管路２０は、上流端部が地下タンク４０に挿入されており、下流端部が給液ホース１６に連通されている。給液ホース１６の先端に接続された給液ノズル１４は、非給液時にはノズル掛け１８に掛止されており、ノズル掛けスイッチ１８ａがオフ（Ｌレベル）になる。そして、給液ノズル１４がノズル掛け１８から外されると、ノズル掛けスイッチ１８ａにオン（Ｈレベル）に切り替わる。

ノズル掛けスイッチ１８ａのオン・オフ信号は、制御装置３０に送信されており、制御装置３０は、ノズル掛けスイッチ１８ａのオフ信号が燃料供給を停止するための停止信号として認知するように設定されており、ノズル掛けスイッチ１８ａのオン信号が燃料供給を開始するための開始信号として認知するように設定されている。すなわち、本実施例において、ノズル掛けスイッチ１８ａは燃料供給開始と燃料供給停止とを指示する指示手段として機能するものである。従って、制御装置３０は、ノズル掛けスイッチ１８ａのオン信号（燃料供給状態であることを指示する指示信号）を受信したとき、ポンプモータ２６ａを起動させてポンプ２６により地下タンク４０に貯留された燃料を汲み上げて給液ノズル１４への送液を開始させる。

また、制御装置３０は、ノズル掛けスイッチ１８ａのオフ信号（燃料供給停止状態であることを指示する指示信号）を受信したとき、ポンプモータ２６ａを停止させて給液ポンプ２６による送液を停止させる。

従って、顧客の自動車が給液所に到着すると、給液所の作業員は、給液ノズル１４をノズル掛け１８から外して自動車の燃料タンクに設けられた給液口（図示せず）に挿入し、給液ノズル１４のレバー１４ａを引き上げられる方向に操作されると、内部の弁部が開弁してポンプ２６によって送液された燃料を供給することが可能になる。

制御装置３０は、上記ノズル掛け１８に設けられたノズル掛けスイッチ１８ａと、給液ポンプ２６を駆動するポンプモータ２６ａと、流量計２８によって計測された流量に比例する流量パルスを出力する流量パルス発信器２８ａと、給液量表示器３４と、油種や給液量を設定するための設定器３８とが電気的に接続されている。

そして、制御装置３０は、給液ノズル１４がノズル掛け１８より外されてノズルスイッチ１８ａからのオフ信号が入力されると、流量パルス発信器２８ａから出力される流量パルス信号を積算して給液量を算出して給液量表示器３４に表示する。

制御装置３０は、後述するように、燃料供給停止時に行う機器異常検出処理を行う異常検出制御手段３０Ａと、燃料供給時に行う燃料供給処理を実行する供給制御手段３０Ｂとを有する。

図２は各機器の構成を示すブロック図である。図２に示されるように、制御装置３０は、給液ポンプモー夕２６ａ、給液量表示器３４、油種ランプ３８ａ、設定器表示器３８ｂに対して制御信号を送信すると共に、流量パルス発信器２８ａ、ノズルスイッチ１８ａ、リセットスイッチ３８ｃからの入力信号を受信するＩ／Ｏ(入力/出力)ポート３６ａを有する。

また、制御装置３０は、Ｉ／Ｏポート３６ａで受信した入力信号に基づいて、後述するような機器異常検出処理、燃料供給処理を行なうＣＰＵ(中央処理装置)３６ｂ、ＣＰＵ３６ｂでの処理プログラムが格納されたＲＯＭ３６ｃ、ＣＰＵ３６ｂでのデータ処理時にワーク領域として用いられるＲＡＭ３６ｄ、計時を行なうタイマ３６eを有する。

ここで、制御装置３０が実行する機器異常検出処理について図３Ａに示すフローチャートを参照して説明する。

図３Ａに示されるように、制御装置３０は、ＳＡ１１でノズル掛けスイッチ１８ａがオフか否かをチェックする。すなわち、給液ノズル１４がノズル掛け１８に掛止されている場合は、ノズル掛けスイッチ１８ａがオフであるので、機器異常検出処理が実行される。また、給液中あるいは給液を行うための操作中であるときは、給液ノズル１４がノズル掛け１８から外されてノズル掛けスイッチ１８ａがオンであるので、機器異常検出処理は実行されない。

そして、ＳＡ１１において、ノズル掛けスイッチ１８ａがオフのときは、非給液状態（燃料供給停止状態）であるので、ＳＡ１２に進み、流量計２８から流量パルスが入力されたか否かをチェックする。このＳＡ１２において、流量パルスが入力された場合は、ＳＡ１３で流量パルスの入力数を積算する。そして、ＳＡ１４において、積算流量（流量Ｘ）が予め設定された所定流量（Ａ）以上か否かをチェックする。

ＳＡ１４において、積算流量（流量Ｘ）が予め設定された所定流量（Ａ）以上のときは、ＳＡ１５に進み、燃料を供給していないにも拘わらず、所定流量（Ａ）以上の流量が計測されたため、燃料供給経路で何らかの異常が発生したことを検出し、その検出信号として異常フラグをオンにセットし、前述の上記ＳＡ１２の処理に移行する。

また、ＳＡ１２において流量パルスが入力されていない場合には、ＳＡ１６に移行してノズル掛けスイッチ１８ａがオフか否かをチェックする。ＳＡ１６において、ノズル掛けスイッチ１８ａがオフのときは非給液状態であるので、上記ＳＡ１２に戻り、流量パルスの入力を確認する。ここで、上記ＳＡ１６において給液状態であると検出されるまでは非給液状態が維持されていることになり、この状態においては、ＳＡ１２〜ＳＡ１６の処理が繰り返されることになる。

また、ＳＡ１６において、ノズル掛けスイッチ１８ａがオンのときは、給液状態（燃料供給状態）であるので、ＳＡ１７に進み、異常フラグがセットされているか否かをチェックする。そして、ＳＡ１７において、異常フラグがセットされていることが検出された場合にはＳＡ１８において、リセットスイッチ３８ｃからのリセット信号が入力されたか否かをチェックする。ここで、このリセットスイッチ３８ｃはメンテナンス作業員が点検作業を行って液漏れの有無を確認し、点検及び修理を終了した際にオンに操作されるものであり、ＳＡ１８において、リセットスイッチ３８ｃからのリセット信号が入力されたときは、ＳＡ１９に進み、異常フラグをリセットするとともにＳＡ２０において流量積算値をゼロリセットする。なお、前述のＳＡ１７において異常フラグがセットされていないことが検出された場合には前述のＳＡ２０の処理に移行する。

このように、給液ノズル１４がノズル掛け１８に掛止されている非燃料供給状態の場合は、機器異常検出処理が実行されるため、燃料供給開始する前の段階で燃料供給経路の液漏れの有無を監視することができ、燃料供給開始の時点で異常が検出されると、燃料供給開始を阻止することが可能になり、より燃料供給装置１０の安全性を高めることが可能になる。

次に、制御装置３０が実行する燃料供給制御処理について図３Ｂに示すフローチャートを参照して説明する。

図３Ｂに示されるように、制御装置３０は、ＳＡ２１でノズル掛けスイッチ１８ａがオフか否かをチェックする。すなわち、給液状態あるいは給液を行うための操作中であるときは、給液ノズル１４がノズル掛け１８から外されている場合は、ノズル掛けスイッチ１８ａがオンであるので、機器異常検出処理が実行される。また、給液を行わない場合は、給液ノズル１４がノズル掛け１８に掛止されているので、燃料供給制御処理は実行されない。

次のＳＡ２２では、異常フラグがオンであるか否かをチェックする。このＳＡ２２において、異常フラグがオフであるときは、ＳＡ２３に進み、給液量表示器３４に表示された給液量をゼロリセットする。続いて、ＳＡ２４では、ポンプモータ２６ａを駆動させる。

これで、燃料供給が可能な状態になり、給液ノズル１４のノズルレバー１４ａを開弁操作して自動車の燃料タンク（図示せず）への給液を開始する。そして、ＳＡ２５では、流量計２８の流量パルス発信器２８ａから送信された流量パルスを積算し、給液量を演算する。

続いて、ＳＡ２６では、演算された給液量を給液量表示器３４に表示させる。次のＳＡ２７では、ノズル掛けスイッチ１８ａがオフか否かをチェックする。ＳＡ２７において、ノズル掛けスイッチ１８ａがオンのときは、給液ノズル１４がノズル掛け１８から外されているため、給液中と判断して上記ＳＡ２５〜ＳＡ２７の処理を繰り返す。

また、ＳＡ２７において、ノズル掛けスイッチ１８ａがオフのときは、給液ノズル１４がノズル掛け１８に掛止されているので、給液が終了したものと判断してＳＡ２８に進み、ポンプモータ２６ａを停止させる。

また、上記ＳＡ２２において、異常フラグがオンであるときは、前述した機器異常検出処理（ＳＡ１６）で異常フラグがオンにセットされたため、ＳＡ２９に進み、異常があることを報知（異常メッセージを表示または、警報音を発生）する（報知手段）。そして、ＳＡ３０に進み、ノズル掛けスイッチ１８ａがオフか否かをチェックする。

ＳＡ３０において、ノズル掛けスイッチ１８ａがオンのときは、給液ノズル１４がノズル掛け１８から外されているため、給液操作中(給液状態)と判断して上記ＳＡ２９〜ＳＡ３０の処理を繰り返す。従って、異常フラグがオンであるときは、給液経路２０で液漏れが発生している可能性が高いので、異常を報知すると共に、ポンプモータ２６ａを起動させず、給液を禁止する（供給阻止手段）。

また、上記ＳＡ３０において、ノズル掛けスイッチ１８ａがオフのときは、給液ノズル１４がノズル掛け１８に掛止されたので、給液操作が行われていないものと判断してＳＡ３１に進み、異常報知を停止する。

このように、非給液状態において所定量以上の積算流量が計測されることにより異常が検出され、異常フラグがオンにセットされているときは、給液ノズル１４がノズル掛け１８より外された時点で異常が報知されると共に、ポンプモータ２６ａへの通電を停止させて給液を阻止することができる。

図４は実施例２を示す斜視図である。図５は実施例２の内部構成を部分的に示す一部切載断面図である。図４及び図５に示されるように、燃料供給装置１００はセルフサービス用の給液装置であり、装置本体１２０に３系統の燃料供給経路１１０Ａ〜１１０Ｃが設けられている。装置本体１２０の両側面には、一端が各燃料供給経路１１０Ａ〜１１０Ｃの給液ノズル１３０Ａ〜１３０Ｃに接続された給液ホース１４０Ａ〜１４０Ｃが引き出されている。給液ノズル１３０Ａ〜１３０Ｃは通常、装置本体１２０の側面に設けられたノズル掛け１５０Ａ〜１５０Ｃ（図５中、１５０Ｂ，１５０Ｃは図示せず）に掛止されており、例えば顧客の自動車が給液所に到着すると、運転者は給液ノズル１３０Ａ〜１３０Ｃの中から所望の油種を選択して当該油種の給液ノズル１３０をノズル掛け１５０から外し自動車の燃料タンクの給液口（図示せず）に挿入して給液を行う（あるいは同一油種を供給可能な給液ノズルが複数ある場合には所望の給液ノズル１３０をノズル掛け１５０から外し自動車の燃料タンクの給液口（図示せず）に挿入して給液を行う）。

装置本体１２０内において、給液ホース１４０Ａ〜１４０Ｃは他端が各給液系統の給液管路１６０Ａ〜１６０Ｃ（図５中、１６０Ａは図示せず）に接続されている。この給液管路１６０Ａ〜１６０Ｃは地下タンク（図示せず）まで延在して挿入されており、その途中には給液ポンプ１７０Ａ〜１７０Ｃ，流量計１８０Ａ〜１８０Ｃが配設されている。また、装置本体１２０の前面には、給液量表示器１９０Ａ〜１９０Ｃが配設されている。

燃料供給装置１００の制御装置２００は、各燃料供給経路１１０Ａ〜１１０Ｃ毎に前述した機器異常検出処理、燃料供給処理を行なうように設定されている。従って、制御装置２００では、上記実施例１の場合と同様な機器異常検出処理（ＳＡ１１〜ＳＡ２０、ＳＢ１１〜ＳＢ２０、ＳＣ１１〜ＳＣ２０）、及び燃料供給処理（ＳＡ２１〜ＳＡ３１、ＳＢ２１〜ＳＢ３１、ＳＣ２１〜ＳＣ３１）を各燃料供給経路１１０Ａ〜１１０Ｃ毎に実行する。尚、ＳＢ１１〜ＳＢ２０、ＳＣ１１〜ＳＣ２０及びＳＢ２１〜ＳＢ３１、ＳＣ２１〜ＳＣ３１の説明は、ＳＡ１１〜ＳＡ２０、ＳＡ２１〜ＳＡ３１と同様なので省略する。

従って、燃料供給装置１００において、機器異常検出処理により異常検出が行われた場合は、燃料供給経路１１０Ａ〜１１０Ｃの何れかで異常が発生したかが分かり、異常が発生した当該給液経路のみの燃料供給を禁止することが可能になる。そのため、給液所では、異常が発生した給液経路の燃料供給を行わないようにして他の給液経路は燃料供給が可能な状態として燃料供給装置１００を使用することが可能になる。

燃料供給経路１１０Ａ〜１１０Ｃの何れかで異常が発生した場合は、給液ノズル１３０Ａ〜１３０Ｃをノズル掛け１５０Ａ〜１５０Ｃから外した時点で異常発生が報知されるので、どの油種で異常が発生しているかが分かり、それ以外の油種の供給は可能であることを確認することができる。

例えば、給液ノズル１３０Ａ〜１３０Ｃのうち軽油用の給液ノズルを持ち上げた際に警報が発生した場合は、他のレギュラガソリン、ハイオクガソリンの給液が可能であることが分かり、燃料供給装置１００の全燃料供給経路１１０Ａ〜１１０Ｃの使用を禁止せず、異常の無い油種の燃料供給を行うことができるので、給油所の影響を減らすと共に、顧客の要望に応えることができる。

また、異常が発生した箇所を点検、修理するときは、全燃料供給経路１１０Ａ〜１１０Ｃの使用を禁止することがなるが、燃料供給装置１００全体が使用できなく時間をなるべく短縮することができる。

上記実施例では、自動車の燃料としてガソリンなどの油液を給液する場合を例に挙げて説明したが、これに限らず、例えば、ＣＮＧ(圧縮天然ガス)や水素、あるいはＬＰＧ(液化石油ガス)やＬＮＧ(液化天然ガス)を燃料として供給する燃料供給システムにも本発明を適用することができるのは勿論である。

また、上記実施例では、ノズル掛け１８に設けられたノズル掛けスイッチ１８ａのオンまたはオフによって非給液（非燃料供給状態）なのか、あるいは給液状態（燃料供給状態）なのかを指示する指示手段としたが、ノズル掛けスイッチ１８ａの代わりに他のスイッチを指示手段として用いても良い。例えば、燃料供給開始スイッチ、燃料供給停止スイッチなどを操作する方式を用いることもできる。

また、上記実施例では、機器異常検出処理において、異常を検出した場合に異常フラグをオンにセットすることで燃料供給開始時のポンプ起動を阻止するようにしたが、これに限らず、例えば、機器異常検出処理において、異常を検出した場合に異常検出信号を出力し、異常検出信号が出力されている間はポンプ起動を阻止するようにしても良い。

本発明になる燃料供給装置の一実施例を示す概略構成図である。各機器の構成を示すブロック図である。制御装置３０が実行する機器異常検出処理を説明するためのフローチャートである。制御装置３０が実行する燃料供給制御処理を説明するためのフローチャートである。実施例２を示す斜視図である。実施例２の内部構成を部分的に示す一部切載断面図である。

符号の説明

１０，１００燃料供給装置
１１，１１０Ａ〜１１０Ｃ燃料供給経路
１２，１２０装置本体
１４，１３０Ａ〜１３０Ｃ給液ノズル
１８，１５０Ａ〜１５０Ｃノズル掛け
１８ａノズル掛けスイッチ
２０，１６０Ａ〜１６０Ｃ給液管路
２６，１７０Ａ〜１７０Ｃ給液ポンプ
２６ポンプモータ
２８，１８０Ａ〜１８０Ｃ流量計
２８ａ流量パルス発信器
３０，２００制御装置
３０Ａ検出制御手段
３０Ｂ供給制御手段
３４，１９０Ａ〜１９０Ｃ給液量表示器
４０地下タンク

Claims

燃料を送出する燃料送出手段と、
該燃料送出手段により送出される燃料を被燃料供給体に供給する燃料供給経路と、
該燃料供給経路を流れる燃料の流量を計測する流量計と、
該流量計から出力された流量計測信号を積算して積算流量を演算する制御手段と、
を有する燃料供給装置において、
前記制御手段は、
前記燃料送出手段により送出された燃料が前記被燃料供給体へ供給される状態にあるか否かを判定する供給状態判定手段と、
該供給状態判定手段により供給される状態にないと判定されているときに、前記流量計により計測される流量から積算流量を計測する停止中積算流量計測手段と、
該停止中積算流量計測手段により計測された積算流量が予め定められた所定積算流量よりも大きいか否かを判定する異常判定手段と、
を備えたことを特徴とする燃料供給装置。
前記制御手段は、前記異常判定手段により異常であることが判定された状態で、燃料の供給作業が開始されたときには、異常を報知する報知手段を有することを特徴とする請求項１に記載の燃料供給装置。
前記制御手段は、前記異常判定手段により異常であることが検出された場合に、前記燃料供給経路から前記被燃料供給体への燃料供給開始を阻止する供給阻止手段を有することを特徴とする請求項１または２に記載の燃料供給装置。