JPH0255318B2

JPH0255318B2 -

Info

Publication number: JPH0255318B2
Application number: JP8465582A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Myamoto
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1982-05-19
Filing date: 1982-05-19
Publication date: 1990-11-27
Also published as: JPS58203897A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、ポンプの起動、停止によつて定量給
液制御を行なうようにした定量給液制御方式に関
する。

従来、ポンプの始動、停止によつて定量給液制
御するように構成した給液装置として、例えば特
開昭56−142198号公報に示す如く、給液すべき流
量または金額をプリセツトし、給液中は単位時間
当りの流量、即ち流速を測定し、プリセツト値に
対して前記流速に応じて予想される所定の行き過
ぎ量だけ少ない値に達したとき前記ポンプ駆動用
のモータを消勢し、該モータの消勢後もポンプお
よび液流の慣性によつて前記行き過ぎ量の給液を
行ない、最終的にプリセツト値に対応する定量給
液を可能とした定量給液装置が知られている。

しかし、上記した従来技術によるものにおいて
は、第１に被測流体の定常流量または定常流速が
変化すると行き過ぎ量が変動してしまうため、常
時流速を監視しつつ行き過ぎ量の演算を行なわな
くてはならず構成が複雑となつてしまう欠点があ
つた。第２に、流速の測定中に流速が変化した
り、または流速測定後に流速変化があると、プリ
セツト値に達する前に給液が終了したり、逆にプ
リセツト値に達しても給液が継続されてオーバー
フローしてしまう等、流速の変動に影響されやす
く、正確な定量給液を行なうことができない欠点
があつた。第３に、ポンプの慣性と流速とをフア
クタとして行き過ぎ量を機械的に演算するように
演算式を予め記憶させておくものであるから、ポ
ンプの製作誤差、組立誤差等によつて慣性流量が
異なり、流速を正確に測定しても正確な行き過ぎ
量制御が困難であるという欠点があつた。

本発明の目的は、上記従来技術による欠点を改
良し、流速の変動を考慮することなく、かつ正確
に定量給液を行ないうるようにした定量給液制御
方式を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は第２図に
示す如き作動原理に着目したものである。即ち、
第２図において、 T₀：第１回目のモータ付勢（ポンプ起動）時点 T₁：定常流量または流速に達した時点 T₂：第１回目のモータ消勢時点 T₃：ポンプの停止時点 T₄：第２回目のモータ付勢（ポンプ起動）時点 T₅：第２回目のモータ消勢時点 T₆：ポンプの停止時点 Q₀：その都度異なるプリセツト量 Q₁：₀ ₂間の流量で、プリセツト量毎に異なる ΔQ₁：₂ ₃間においてモータ消勢後にポンプの
慣性、液流のために生じる行き過ぎ量で、この
値は可変量ではあるが、被測流体の種類、ポン
プ容量等によつてほぼ一定の値となる Q₂：₄ ₅間の追加給液量で、ΔQ₁の変動を吸収
する程度の値とする ΔQ₂：₅ ₆間においてモータ消勢後に生じる追
加給液量Q₂の行き過ぎ量で、誤差分となるとすると、Q₀＝Q₁＋ΔQ₁＋Q₂で表わされる。こ
こで、ポンプが定常流量または流速に達するまで
の時間₀ ₁＝ｔ（例えばｔ≦２秒程度の時間）と
すると、この間の流速はｖ＝αtのようにほぼ直線
状に増大する。また、₄ ₅＜ｔとなるようにT₅
の時間を設定してモータを消勢すれば、定常流量
または流速の変動による影響が全くなく、かつポ
ンプが増速回転中であつて該ポンプの慣性、液流
を無視しうるから、ΔQ₂が可及的に小さくなつて
正確な定量制御を行なうことができる。以上の点
から、第１回目のモータ消勢時点T₂における流
量をQ₁＝Q₀−（ΔQ₁＋Q₂）に設定し、しかもプリ
セツト量Q₀における第２回のモータ消勢時点T₅
を、Q₂＝∫^t ₀αtdt（ただし、ｔ＝t₀t₁≦２秒）の範囲
内に定めることにより、上記目的を達成すること
ができる。

然るに、本発明はこの目的達成のために、一端
がタンクに連なり他端が給液手段に連なる配管
と、該配管の途中に設けられモータにより駆動さ
れるポンプおよび該ポンプにより給送された被測
流体の流量を計測する計測手段と、給液に際して
給液量または給液金額を予め設定するプリセツト
手段と、該プリセツト手段によるプリセツト値と
前記計測手段からの被測流量とを演算し、前記ポ
ンプを消勢して定量給液制御する給液制御手段と
を有し、前記プリセツト手段による所定のプリセ
ツト値Q₀に対して前記ポンプが定常流量または
流速で給液を行なつているとき前記モータを消勢
することにより該ポンプの慣性と液流とによつて
生じる行き過ぎ量分ΔQ₁と、前記モータの再付勢
後に前記ポンプが定常流量または流速に達するま
でに該ポンプで給送可能な追加給液量分Q₂とを
減算した所定量Q₁＝Q₀−（ΔQ₁＋Q₂）の給液が終
了したとき前記給液制御手段によつてモータを一
旦消勢し、前記ポンプが停止した後前記モータを
再び付勢し、前記プリセツト値Q₀に対応する量
の給液が完了したとき前記給液制御手段によつて
該モータを再び消勢するように構成したことにあ
る。

このように構成することによつて、流速の変動
で影響され可変量となる行き過ぎ量ΔQ₁を追加給
液量Q₂によつて補償しつつ最終プリセツト量Q₀
で定量停止させることができ、また追加給液量
Q₂を定常流量または流速の変動を受けない範囲
内の時間で給送可能な給液量分とすることによつ
て、追加給液量Q₂の行き過ぎ量ΔQ₂を無視でき、
もつて正確な制御を行なうことができる。

以下、本発明を定置式給油装置に適用した場合
につき、図面に示す実施例と共に説明する。

第１図において、固定式給油装置１は下部ケー
ス２と、上部ケース３とから大略構成され、下部
ケース２内には一端がタンク（図示せず）に接続
される配管４が設けられ、該配管４の途中にはポ
ンプ駆動用モータ５によつて駆動されるポンプ
６、給油量を計量する流量計７が設けられ、該流
量計７には被測流量に比例した流量信号を発信す
る流量発信器８が付設されている。また、前記配
管４の他端にはホース９が接続され、該ホース９
の先端には給油ノズル１０が取付けられ、給油作
業時以外は該給油ノズル１０はノズル収納部１１
に収納される。そして、ノズル収納部１１には給
油ノズル１０を外すことによつて閉成し、該ノズ
ル収納部１１に掛けることによつて開成するスイ
ツチ１２が設けられ、後述する如く該スイツチ１
２が閉成することにより電磁開閉器１３を介して
モータ５が駆動し、開成することによりモータ５
が停止するように構成されている。

一方、上部ケース３の正面には表示部１４が形
成され、該表示部１４には金額表示器１４Ａ、給
油量表示器１４Ｂ、単価表示器１４Ｃが設けられ
ている。また、上部ケース３の側面にはプリセツ
ト装置１５が設けられ、該プリセツト装置１５は
例えば10、15、20、30、40をプリセツ
トするために５個の設定釦から構成されている。
さらに、上部ケース３内には第３図に詳述する制
御回路１６と単価設定部（図示せず）が内蔵され
ている。なお、前記プリセツト装置１５は給液量
をプリセツトするものとして述べるが、給油金額
をプリセツトするものであつてもよく、この場合
には制御回路１６内で給油金額／単価＝総給液量
の演算を行なつた後、実給液量と比較すればよ
い。また、プリセツト装置１５は設定釦に代えて
無段階の設定が可能なダイヤル式、カード式等の
設定手段としてもよい。

次に、第３図は本発明に用いる制御回路図で、
前記制御回路１６は減算回路１７、計数回路１
８、比較回路１９，２０、レジスタ２１、遅延回
路２２、オア回路２３、モータ制御回路２４から
大略構成される。そして、プリセツト装置１５は
減算回路１７、比較回路２０と接続され、プリセ
ツト量Q₀を設定すると、減算回路１７ではQ₁＝
Q₀−（ΔQ₁＋Q₂）の減算が行なわれ、この値Q₁は
レジスタ２１に記憶され、一方比較回路２０には
プリセツト量Q₀が入力される。ここで、ΔQ₁は
モータ消勢後にポンプの慣性、液流による行き過
ぎ量、Q₂は前記行き過ぎ量ΔQ₁を吸収する程度
の追加給液量で、これらの値は可変量であつても
被測流体の種類、ポンプ６の容量、配管４の長
さ、口径等で概略定められるから、これらの量
ΔQ₁，Q₂は減算回路１７には予め固定的に記憶
され、プリセツト量Q₀から減算されるように構
成されている。

また、スイツチ１２は計数回路１８、レジスタ
２１、モータ制御回路２４と接続され、該スイツ
チ１２は給油ノズル１０をノズル収納部１１から
外すことによつて閉成し、計数回路１８、レジス
タ２１に入力されている前回給油作業時の値をリ
セツトすると共に該レジスタ２１に新しい値Q₁
をセツトし、またモータ制御回路２４を介して電
磁開閉器１３を励磁し、電源Ｅによつてモータ６
を付勢する機能を有する。一方、スイツチ１２は
給油ノズル１０をノズル収納部１１に掛けること
によつて開成し、モータ制御回路２４によつて電
磁開閉器１３を消磁し、モータ５を消勢する。

次に、計数回路１８は流量発信器８からの流量
信号を計数し、この計数信号を表示部１４に出力
して給油量表示すると共に、比較回路１９，２０
に計数信号を出力する機能を有する。前記比較回
路１９はレジスタ２１が記憶している所定量Q₁
と計数回路１８から入力される刻々の流量とを比
較し、第２図中の時刻T₂の時点で両者が一致し
たときに第１回目のモータ消勢信号を遅延回路２
２、オア回路２３に出力する機能を有する。この
結果、第１回目のモータ消勢信号はオア回路２３
を介してモータ制御回路２４に入力され、電磁開
閉器１３を消磁してモータ５を消勢する。ポンプ
６はモータ５の消勢後も慣性で回転を継続し時刻
T₃でその回転を停止するが、その間行き過ぎ量
ΔQ₁を生じ、この値は計数回路１８でQ₁に加算
して計数される。一方、遅延回路２２は前述した
第１回目のモータ消勢信号が入力されることによ
つて限時動作を開始し、時刻T₄でモータ再付勢
信号をモータ制御回路２４に出力し、モータ５を
再起動せしめる機能を有する。ここで、遅延回路
２２の遅延時間₂ ₄は第１回目のモータ消勢信
号が出力されてからポンプ６が慣性回転を停止す
るまでの予想時間₂ ₃よりも長く設定されてい
る。

さらに、前述の如く遅延回路２２からモータ再
付勢信号が出力されると時刻T₄の時点でポンプ
６が回転し、流量計７も計測を開始して流量発信
器８からの流量信号は計数回路１８で計数され、
比較回路２０に出力される。該比較回路２０はプ
リセツト量Q₀が入力されているから、この値と
刻々入力される流量とを比較し、両者が一致した
とき時刻T₅で第２回目のモータ消勢信号をオア
回路２３に出力し、モータ５を消勢する機能を有
する。

本発明の定量給液制御方式はこのように構成さ
れるが、次にこの動作について述べる。

まず、行き過ぎ量ΔQ₁＝0.3、追加給液量Q₂
＝0.1が減算回路１７に固定的に設定されてい
るものとして説明するに、給液を受ける顧客の所
望の給液量を例えば40とすると、プリセツト装
置１５によつて40をプリセツトする。これによ
つて、プリセツト量Q₀＝40が減算回路１７、
比較回路２０に入力され、該減算回路１７でQ₁
＝Q₀−（ΔQ₁＋Q₂）＝39.6が演算される。

次に、給油ノズル１０をノズル収納部１１から
外すとスイツチ１２が閉成し、計数回路１８、レ
ジスタ２１の記憶内容がリセツトされ、該レジス
タ２１には減算回路１７の演算値Q₁＝39.6が入
力されて記憶され、またモータ制御回路２４によ
つて電磁開閉器１３が励磁され、モータ５が付勢
されてポンプ６が起動する。

次に、給油ノズル１０を車両の燃料タンクに挿
入して開弁することにより、タンク内の油液は配
管４、ポンプ５、流量計７、ホース９を介して給
油ノズル１０から給油され、このときの流量信号
は流量発信器８から計数回路１８に出力される。
計数回路１８からの計数信号は表示部１４に入力
されて給油量表示されると共に、比較回路１９，
２０に入力される。給油が進行して、時刻T₂の
時点において給液量が39.6となると比較回路１
９から第１回目のモータ消勢信号が遅延回路２２
に出力されて限時動作を開始すると共に、オア回
路２３を介してモータ制御回路２４に出力され、
電磁開閉器１３を消磁してモータ５を消勢する。
この結果、ポンプ５は慣性回転だけとなり時刻
T₃で回転を停止する。この₂ ₃の間に行き過ぎ
量が例えばΔQ₁＝0.28だけ発生するが、この値
は流量計７で計測され、計数回路１８により計数
され、表示部１４には39.88が表示される。

さらに、時刻T₄に達すると、遅延回路２２か
らモータ制御回路２４にモータ再付勢信号が出力
され、電磁開閉器１３を励磁してモータ５を再び
付勢する。この結果、ポンプ６を起動して追加給
液量Q₂＝0.12の給液が再開され、給液量が最終
的に40となると時刻T₅で比較回路２０から第
２回目のモータ消勢信号が出力され、オア回路２
３を介してモータ制御回路２４に入力され、電磁
開閉器１３を消磁してモータ５を消勢する。給油
所作業者は表示部１４の動きを監視してポンプ６
が回転していないことを確認した後、給油ノズル
１０を燃料タンクから抜き、これを閉弁した後ノ
ズル収納部１１に収納すれば一の給油作業が終了
する。

このように、本発明によれば、予想される行き
過ぎ量ΔQ₁＝0.3と設定したにも拘わらず、実
際の給液作業においては定常流量または流速の変
動によつてΔQ₁＝0.28しか発生しない場合であ
つても、追加給液量Q₂でこの差分を補償するこ
とができるから、正確な定量給液を行なうことが
できる。しかも、追加給液量Q₂をモータ５の再
付勢後にポンプ５が定常流量または流速に達する
までの時間₀ ₁の間に該ポンプ６が給送可能な
流量の範囲内となるように予想される行き過ぎ量
ΔQ₁を設定しておくことにより、流速の変動によ
る影響が全くない。さらに、ポンプ６がまだ増速
回転中であつて該ポンプ６の慣性回転を無視しう
るから、誤差分ΔQ₂を可及的に小さくすることが
できる。

一方、前述の説明は定量給液動作について述べ
たが、プリセツト装置１５を使用しない通常の給
液動作では、給油ノズル１０のノズル収納部１１
への掛け外しによつてモータ５が付勢、消勢し、
また給油ノズル１０の開弁、閉弁によつて給液し
うることは勿論である。

なお、本発明の実施例においては定量式給油装
置に適用した場合につき述べたが、給油ノズルを
給油所高所から昇降可能に吊下してなる懸垂式給
油装置に適用してもよく、またローデイングアー
ムをタンク車、タンクローリ車のハツチに挿入し
た後定量給液するタンク車出荷装置、タンクロー
リ車出荷装置に適用してもよい。また、プリセツ
ト装置は定量設定するものに限ることなく、定額
設定するものでもよい。

本発明に係る定量給液制御方式は以上詳細に述
べた如くであつて、定常流量または定常流速に変
動があつても、この影響を全く受けることがなく
定量給液制御を行なうことができるから、計測結
果に正確を期すことができ、またポンプの慣性回
転、液流を無視しうるから最終誤差分を可及的に
小さな値とすることができ、さらに制御回路内に
流速測定手段を設ける必要がないから構成が簡単
である等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の定量給液制御方式を定置給油
装置に適用した場合の全体構成図、第２図は流速
−時間特性線図、第３図は制御回路図を示す。１……固定式給油装置、４……配管、５……ポ
ンプ駆動用モータ、６……ポンプ、７……流量
計、８……流量発信器、１０……給油ノズル、１
２……スイツチ、１４……表示部、１５……プリ
セツト装置、１６……制御回路、１７……減算回
路、１８……計数回路、１９，２０……比較回
路、２１……レジスタ、２２……遅延回路、２３
……オア回路、２４……モータ制御回路。

Claims

【特許請求の範囲】

１一端がタンクに連なり他端が給液手段に連な
る配管と、該配管の途中に設けられモータにより
駆動されるポンプおよび該ポンプにより給送され
た被測流体の流量を計測する計測手段と、給液に
際して給液量または給液金額を予め設定するプリ
セツト手段と、該プリセツト手段によるプリセツ
ト値と前記計測手段からの被測流量とを演算し、
前記ポンプを消勢して定量給液制御する給液制御
手段とを有し、前記プリセツト手段による所定の
プリセツト値に対して前記ポンプが定常流量また
は流速で給液を行なつているとき前記モータを消
勢することにより該ポンプの慣性と液流とによつ
て生じる行き過ぎ量分と、前記モータの再付勢後
に前記ポンプが定常流量または流速に達するまで
に該ポンプで給送可能な追加給液量分とを減算し
た所定量の給液が終了したとき前記給液制御手段
によつてモータを一旦消勢し、前記ポンプが停止
した後前記モータを再び付勢し、前記プリセツト
値に対応する量の給液が完了したとき前記給液制
御手段によつて該モータを再び消勢するように構
成したことを特徴とする定量給液制御方式。