JPH0532299A - 給油装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 油種の判定を自動的に行なって満タン給油を
行なうこと。 【構成】 ガス検知機能と自動満タン給油機能を備えた
給油装置において、ガスセンサーＧＳからの検知信号を
受ける油種判定手段７０により、当該給油装置に登録さ
れている油種との相違を判断し、油種が異なる場合には
誤油種報知手段７１を作動させ、油種が一致する場合に
給油手段７３を作動させる油種判定手段７０と、満タン
まで複数回の給油を実行する給油手段７３と、流量パル
ス発信器４からの流量パルス信号の停止回数が所定の回
数に到達したことにより給油手段により完全に給油を停
止させたうえで、給油終了報知手段７４を作動させる満
タン判定手段７２とを備える。自動車燃料タンクに挿入
してレバーを引くだけで油種が判定され、油種が一致し
ている場合には満タンになるまで複数回の給油動作を実
行して泡やしぶきに関わりなく確実に満タンまで給油を
行い、また満タン給油が終了した時点でこれを報知して
ノズルの放置を防止する。

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の
ベーパを吸引して、燃料油の種類を自動的に判断し、油
種が一致した場合には自動的に満タンまで給油する給油
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車には、その燃料としてガソリンを
使用するものと、軽油を使用するものの２種類のものが
あり、適合しない燃料を使用した場合には、エンジンに
重大な支障を来す。このため、給油に先立って自動車燃
料タンク内のベーパをガスセンサに吸引して燃料タンク
の油種を判別し、自動車に使用すべき油種とこれから給
油しようとする燃料油の油種とが一致した場合だけ燃料
の吐出を可能ならしめるようにした給油装置が提案され
ている（特開平1-199900号公報）。

【０００３】一方、ノズルの筒先部に液面検出手段を設
け、液面検出手段が液を検出して給油を自動的に停止さ
せる、いわゆるオートノズルを使用した給油装置も実用
化されている。これら２つの機能を組合せて油種の判定
と満タンまで給油を自動的に行わせる装置を実現使用と
すると、給油が進んでタンク内の液面が上昇して燃料油
の泡がノズル開口部に到達したり、燃料油のしぶきがノ
ズル開口まで飛翔してくると、オートノズルの自動給油
機構が作動して給油が停止し、完全な満タンまで給油で
きないという問題がある他、自動車燃料タンクにノズル
を挿入して放置しておいても満タン近くになれば給油が
自動的に停止するため、給油現場を離れて別の作業に取
掛かることが可能な反面、給油停止に気付かず無用にポ
ンプモータを作動し続けたり、給油装置を遊ばせて稼働
率を下げると言った問題がある。

【０００４】

【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、その目的とするとこ
ろは自動車燃料タンクの油種を正確に判定するととも
に、燃料油の泡やしぶき等に関わりなく確実に満タン状
態まで自動的に給油でき、さらには満タン給油が終了し
た時点で給油終了の報知を行ってノズルの放置を防止す
ることができる新規な給油装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような問題を解決す
るために本発明においては、ガス検知機能と自動満タン
給油機能を備えた給油装置において、ガス検知手段から
の検知信号を受けて当該給油装置に登録されている油種
との相違を判断し、前記油種が異なる場合には誤油種報
知手段を作動させ、油種が一致する場合に給油手段を作
動させる油種判定手段と、満タン検知機能により満タン
給油が行われるまで間欠的に複数回給油を継続させ、満
タン給油が終了した段階で給油終了報知手段を作動させ
る満タン判定手段とを備えるようにした。

【０００６】

【作用】給油ノズルが自動車燃料タンクに挿入されてノ
ズルレバーが引かれた時点でガス検知手段が燃料タンク
のベーパを吸引して当該給油装置に登録されている油種
と一致するか否かを判定し、一致した場合には給油装置
を作動させる。そして満タンまで給油がされたと、満タ
ン判定手段が判定すると給油装置を停止し、この旨を給
油終了報知手段により報知させて速やかな事後処理を促
す。

【０００７】

【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、本発明の一実施例を示
すものであって、図中符号１は、ポンプモータＭにより
駆動される給油ポンプで、吐出口には流量計２を介して
ノズルホース３が接続されていて、地下タンクの燃料油
を後述する給油ノズル２０に送液するようになってい
る。流量計２には、流量パルス発信器４が設けられてい
て、これからの信号を制御装置５により給油量として表
示器６に表示するようになっている。

【０００８】図中符号１０はエア供給源で、ここから延
びるエア導管には、図２に示したようにミストセパレー
タ１２、レギュレータ１３を介して常閉型の第１の弁Ｖ
₁、第２の弁Ｖ₂、及び３ポート２位置切換弁からなる第
３の弁Ｖ₃が並列に接続されており、第１の弁Ｖ₁は、さ
らに真空エジェクタ１４を介してノズル掛け８の筒先部
挿入用凹部９内に臨ませたエアノズル１５に連通し、ま
た第２の弁Ｖ₂は、固定オリフィス１６を介してエア導
管１１に、さらに第３の弁Ｖ₃は固定オリフィス１７を
介してエア供給源１０に接続し、ａ位置においては後述
するエア導管１１と真空エジェクタ１４との接続を、ｂ
位置においてはエア供給源１０とエア導管１１との接続
を行なうように接続されている。

【０００９】エア導管１１には図３に示したように給油
ノズル２０の筒先部２２の先端近傍に開口したベーパ吸
引口６１からレバー４８の運動によって開閉操作される
止弁６２を経て給油装置内に至り、ここでガスセンサー
ＧＳと第３の弁Ｖ₃及び圧力スイッチＰＳを介して真空
エジェクタ１４が接続されるようになっている。これら
第１、第２、及び第３の弁Ｖ₁、Ｖ₂、Ｖ₃は、制御装置
５からの出力信号により駆動される電磁弁で構成されて
おり、第１の弁Ｖ₁は、付勢されることによりエア供給
源１０から真空エジェクタ１４に至る流路を開放し、真
空エジェクタ１４に接続するエア導管１１内を負圧にし
てエアチューブ６４を介して吸引口６１からベーパの吸
引を行なう。

【００１０】第２の弁Ｖ₂は、付勢されることによりエ
ア供給源１０とエア導管１１とを接続し、第３の弁Ｖ₃
は消勢状態におかれた通常時にはエア導管１１と真空エ
ジェクタ１４を連通させるａ位置を取り、また油種判定
後、給油ノズル２０をノズル掛けに掛けた後に、制御装
置５からの信号により付勢されてｂ位置に切換わり、エ
ア導管１１とエア供給源１０を連通させてエア供給源１
０からのエアをエアチューブ６４を介してベーパ導管６
０に送り込んで内部を掃気するように構成されている。
エア導管１１に連通させて設けられた圧力スイッチＰＳ
は、導管１１内が負圧になった際に変形するダイヤフラ
ムによってスイッチをＯＮにする応動スイッチとして構
成されている。

【００１１】図３、４は、給油ノズルの一実施例を示す
ものであって、この給油ノズル２０には一端が筒先部２
２の先端付近に開口２３ａした空気流路管２３が挿入さ
れていて、その他端は筒胴部３３に設けたチェック弁２
５の負圧発生部２６と、自動閉弁機構４０の負圧室２８
内に連通している。このチェック弁２５は、筒胴部３３
に設けられた支持部材６５に軸方向に移動可能にバネ６
６により常時主弁３６の方向に付勢して設けられてい
る。

【００１２】一方、筒胴部３３には、その側面に給油ポ
ンプ１と連通するホース３の端部が結合し、ここから筒
先部２２へ達する流路には、弁杆３４を介してスプリン
グ３５により常時流路を閉塞するよう付勢された主弁３
６が配設されており、またこの筒胴部３３の側面には、
図４に示したように負圧室２８内に生じた負圧によりダ
イヤフラム３７を変形させて主弁３６を閉止する自動閉
弁機構４０が設けられている。この自動閉弁機構４０
は、空気流路管２３の筒先部２２先端に位置する開口２
３ａが給油を受けるタンク内の液や、泡により塞がれた
際主弁３６を閉鎖するよう作動するもので、空気流路管
２３と連通する負圧室２８には、常時バネ４１により外
方へ付勢されたダイヤフラム３７が張設され、このダイ
ヤフラム３７には、コ字状をなす駒４２が固設されてい
て、この駒４２の長孔内で摺動する２本のピン４３を弁
杆３４の一部に設けた切欠き４４内に位置させた上、こ
れらを弁杆３４内に挿通したプッシュロッド４５の凹部
４６に係脱させることにより、弁杆３４とプッシュロッ
ド４５を接離させるように構成されている。

【００１３】プッシュロッド４５は、その後端に作用す
るスプリング４７によって常時レバー４８を前向きに付
勢するようその背面に当接していて、一端をピン４９に
より回動可能に枢支されたレバー４８を一定以上引くこ
とによりプッシュロッド４５をスプリング４７に抗して
図中右方へ移動し、ピン４３を介してこれと結合した弁
杆３４、主弁３６を伴って流路を開放するように構成さ
れている。

【００１４】また上記した筒胴部３３には、チェック弁
２５の上流側に主弁３６と当接して流路を閉塞する弁座
５０が摺動可能に配設されている。この弁座５０は、弁
座としての機能のほかに、液面検知によりプッシュロッ
ド４５から外されてここに当接した主弁３６を、その後
の給油停止に伴って生じた液圧からの開放により図中右
方へ押動させ、ピン４３を介してこれを再びプッシュロ
ッド４５と結合させる機能を有するもので、この弁座５
０の背面には、スプリング３５に抗して主弁３６を図中
右方へ移動させるための圧縮スプリング５１が作用して
いる。

【００１５】ところで、このように構成された給油ノズ
ル２０には、その筒胴部３３の下方にレバー４８を保護
するレバーガード５２が設けられ、ここには、ノッチ５
６を有するレバー係止部材５４がピン５５を支点として
揺動可能に枢支されている。

【００１６】図中符号６０は、ベーパ導管で、一端が筒
先部２２の先端に開孔されたベーパ吸引口６１に、また
他端がチェック弁２５の支持体６５に取り付けられて、
支持体６５に穿設されている通孔６７を介するとともに
パイプ６８を経由してベーパ吸引口６１を後述する止弁
６２に接続している。６２は、前述の止弁で、レバー４
８に連動する作動杆６３を備えていて、レバー４８が引
下げられている状態ではエアチューブ６４とベーパ導管
６０との流路を閉塞するとともに、エアチューブ６４か
らの圧縮空気を逆止弁６２ａを介してベーパ導管６０に
供給し、またレバー４８が引上げられてノッチ５６に係
止された段階で弁杆６３を介してレバー４８に応動して
開弁し、エアチューブ６４とベーパ導管６０とを連通さ
せるように構成されている。

【００１７】図５は、前述した制御装置５を構成してい
るマイクロコンピュータが奏すべき機能を示したもの
で、ガスセンサーＧＳからの出力レベルによりガソリン
か軽油かを判定する油種判定手段７０と、判定の結果こ
の装置に登録されている油種と相違する場合に報知器７
に出力する誤油種報知手段７１と、自動満タン給油の
際、主弁３６の閉弁を流量パルス発信器４からの流量パ
ルスの停止に基づいて給油が中断したことを検出し、こ
の中断回数が所定回数に到達したことをもって満タンま
で給油が行なわれたと判定する満タン判定手段７２と、
油種判定手段７０により油種の一致が確認された場合に
ポンプモータＭを作動させて給油を開始させ、また給油
開始後に主弁３６が閉弁した場合にポンプモータＭを規
定回数オンーオフする給油手段７３と、満タン判定手段
７２により満タン給油終了と判定された場合にこの旨を
報知する給油終了報知手段７４を構成するようにプログ
ラムされている。

【００１８】次にこのように構成した装置をガソリン給
油装置に適用した場合に例を採って、その動作を図６に
示したフローチャートに基づいて説明する。ノズル２０
をノズル掛け８から外すとノズルスイッチＳＷがＯＮと
なり（ステップ イ）、制御装置５は、表示器６を帰零
させるとともに第１の弁Ｖ₁を付勢してこれを開弁させ
る（ステップ ロ）。これによりエア供給源１０からの
エアが真空エジェクタ１４に流れ込んでエア導管１１、
エアチューブ６４の内部を負圧にする。 この状態では
未だレバー４８は下げられたままになっているので、ベ
ーパ導管６０に接続する止弁６２は閉じられた状態にあ
り、このためエア導管１１内に強い負圧が発生し、圧力
スイッチＰＳはこの負圧によりＯＮとなる（ステップ
ハ）。

【００１９】この状態のもとでは、レバー４８が引下げ
られているので、図７（ｉ）に示したように、筒胴部３
３内に摺動自在に組付けられた弁座５０は、その背面に
作用するスプリング５１の付勢力によりストッパ３９に
当接する位置まで図中右方へ移動している。このため、
スプリング３５に付勢されて弁座５０に当接している主
弁３６も図中右方へ押戻され、弁杆３４の切欠き４４内
に位置するピン４３は、プッシュロッド４５の凹部４６
に係合して弁杆３４とプッシュロッド４５を結合させて
いる。

【００２０】この状態で、給油ノズル２０を自動車の燃
料タンクに挿入してレバー４８を引いてレバー係止部材
５４のノッチ５６に係止すると、レバー４８により止弁
６２の弁杆６３だけが押されて止弁６２が開放される。
これにより燃料タンク内のベーパを含んだ空気がベーパ
吸引口６１からベーパ導管６０、エアチューブ６４を通
ってエア導管１１に急激に流れ込んで、エア導管１１の
強い負圧が急速に消失して、圧力スイッチＰＳがＯＦＦ
となる（ステップ ニ）。このレバー４８の引上げによ
ってはなお、この状態ではポンプモータＭが停止してい
て弁座５０が図中左方への圧力を受けず、弁座５０が主
弁３６に当接し、給油は行なわれない。

【００２１】この止弁６２の開弁により自動車燃料タン
ク内のベーパがガスセンサーＧＳに到達すると、ガソリ
ンのベーパは軽油に比較して濃度が高いため、ガソリン
判定の基準レベルＬgを越える信号がガスセンサーＧＳ
から出力され（ステップ ホ）、このため制御装置５
は、今給油しようとする自動車の燃料がガソリンである
と判定し、第１の弁Ｖ₁を閉弁するとともに、第２の弁
Ｖ₂を開放し、同時にポンプモータＭを作動させる（ス
テップ ヘ）。

【００２２】このため、スプリング５１に付勢されて図
中右方に位置していた弁座５０は、給油ポンプ１からの
液圧を受けて図中左方へ後退して主弁３６が開き（図７
（ii)) 、給油ポンプ１から送られてきたガソリンをチ
ェック弁２５の負圧発生部２６から筒先部２２へと導い
た上、ここから自動車燃料タンク内に供給する。このよ
うにして給油が開始されると、チェック弁２５の負圧発
生部２６にはベンチュリー効果により負圧が生じ、ここ
に開口した空気流路管２３の内部を負圧にしようとする
が、空気流路管２３の筒先部２２側開口２３ａは大気中
にあって空気を吸引し、この空気が負圧発生部２６へ流
れ込んで空気流路管２３内は大気圧に維持される。な
お、給油中は、エア源１０のエアが第２の弁Ｖ₂からオ
リフィス１６により絞られた後、エア導管１１、エアチ
ューブ６４を介してベーパ導管６０内に少量づつ流れ込
んでエア導管１１、エアチューブ６４、及びベーパ導管
６０内を掃気して給油中にベーパがガスセンサーＧＳに
流れ込むのを阻止し、もってガスセンサーＧＳが濃度の
高いベーパに晒されての劣化を防止する。

【００２３】引続く給油によりタンク内の液面レベルが
上昇し、やがて筒先部２２の開口２３ａが液面上のアワ
やしぶきにより閉塞されると、空気流路管２３と連通し
ている負圧室２８内は負圧発生部２６での負圧作用を受
けて負圧となり、この負圧によりバネ４１に抗してダイ
ヤフラム３７を図中上方に吸引し、これと一体となった
駒４２を引上げてピン４３をプッシュロッド４５の凹部
４６から外す。これにより、ピン４３による拘止を解か
れた弁杆３４はピン４３を伴いつつスプリング３５の付
勢力により図中左方へ移動し、主弁３６を弁座５０に当
接させて管路を閉止し、給油を停止する（図７（ii
i))。

【００２４】給油の中断は流量計２に接続された流量パ
ルス発信器４からの流量パルスを停止させるから、制御
装置５が給油停止を検知し（ステップ ト）、ポンプモ
ータＭを停止させ、給油開始時からのポンプモータＭの
停止回数を１だけインクリメントする（ステップ
チ）。一方、液圧を解かれた弁座５０は、スプリング５
１の付勢力により主弁３６を押しやりながら図中右方へ
移動し、その終端において再びピン４３を介して弁杆３
４とプッシュロッド４５とを結合させる（図７（i
ｖ))。

【００２５】給油が停止してから予め設定された時間、
すなわちアワが消えるまでの１及至２秒の時間が経過す
ると（ステップ タ）、制御回路５はポンプモータＭを
再び作動させる（ステップ レ）。ポンプ１の作動によ
り送液されてきたガソリンは、前述と同様にスプリング
５１に抗して弁座５０を図中左方へ移動させ、主弁３６
と弁座５０とを離間させて追加給油動作に入らせる（図
７（ii)) 。そして、この追加給油により再び空気流路
管２３の筒先部２２側開口２３ａ端がアワにより閉ざさ
れると、上述したように自動閉弁機構４０が作動して主
弁３６を閉じて給液を停止する。制御装置５は給油停止
を検知して（ステップ ト）、ポンプモータＭを停止さ
せ、さらに開始時からのポンプモータＭの停止回数をイ
ンクリメントする（ステップ チ）。

【００２６】以後は上述したステップ（リ）及至（チ）
の動作を繰返して断続的な追加給油を行ない、これが規
定回数、例えば３回に到達すると（ステップ リ）、制
御装置５はタンク内が満タンになったものと判断してポ
ンプモータＭを停止させて全ての給油動作を終了させ、
同時に給油が終了したことを報知器７により報知して、
事後処理を促す。これにより、給油が終了しているにも
関わらず、同一車両にノズルが放置されて稼働率の低下
を招くといった不都合を解消することができる。

【００２７】レバー４８がノッチ５６から外されて引下
げられると、レバー４８の先端が弁杆６３から離れて止
弁６２が閉弁する。ノズル２０がノズル掛け８に戻され
てノズルスイッチＳＷがオフになると（ステップ
ル）、報知器７の作動が停止する（ステップ オ）。

【００２８】制御装置５は、第２の弁Ｖ₂を閉弁し、さ
らに第３の弁Ｖ₃をａ位置から再びｂ位置に切換える
（ステップ ワ）。これによりエア供給源１０からのエ
アがエアチューブ６４に大量に流れ込み、止弁６２に設
けた逆止弁６２ａを開いてこれら管路に残留するベーパ
をエアとともに大気中に放出し、同時にガスセンサーＧ
Ｓを新たな空気により清掃する。そして一定時間Ｔ1、
例えば５秒が経過した段階で（ステップ カ）、第３の
弁Ｖ₃をａ位置に復帰させ（ステップ ヨ）、次の給油
に備える。

【００２９】なお、満タンになる以前にレバー４８を戻
して給油が停止されてノズル２０がノズル掛に戻され、
ノズルスイッチＳＷがオフになると（ステップ ラ）、
制御装置５は、ポンプモータＭを停止させ（ステップ
ム）、以後上述したステップ（ワ）及至（ヨ）の工程に
よりエアチューブ６４等を掃気して次の給油に備える。

【００３０】他方、レバー４８が引上げられて圧力スイ
ッチＰＳがＯＮからＯＦＦに切替わった時点から（ステ
ップ ニ）ガスセンサーＧＳの出力がガソリンの判定レ
ベルＬgを下回っていて（ステップ ホ）、このレベル
を一定時間経過ΔＴ2、例えば２．５秒維持している場
合には（ステップ ソ）、制御装置５は、自動車燃料タ
ンクの燃料油が軽油で、当該給油装置の油種と一致しな
いと判定し、第１の弁Ｖ₁を閉弁し、また第２の弁Ｖ₂を
開弁して、さらに報知器７により油種が異なっている旨
の報知を行なう（ステップ ツ）。これによりエア供給
源１０のエアが第２の弁Ｖ₂からエア導管１１、エアチ
ューブ６４、及びベーパ導管６０内に流れ込んでこれら
を掃気する。

【００３１】油種の誤認に気付いてノズル２０がノズル
掛け８に戻されてノズルスイッチＳＷがＯＦＦになると
（ステップ ネ）、制御装置５は報知器７の作動を停止
させ（ステップ ナ）、以下前述したステップ（ワ）及
至（ヨ）の工程により大量のエアによりエア導管１１、
エアチューブ６４、ベーパ導管６０、及びガスセンサー
ＧＳを掃気して次の給油に備える。

【００３２】なお、この実施例においてはガソリン給油
装置に例を採って説明したが、軽油の給油装置に適用す
る場合には図６に示したフローチャートにおけるステッ
プ（ホ）が偽（ＮＯ）となったときに、ステップ（へ）
及至（ヨ）の工程を実行させるようにすればよいことは
明らかである。

【００３３】なお、この実施例においてはポンプからの
液圧を主弁の弁座に作用させて主弁を開放させる形式の
ノズルに例を取って説明したが、空気圧により主弁を開
閉動作させるものにも適用することができる。また、こ
の実施例においては燃料油のノズル筒先部への到達を真
空圧の上昇により検出するようにしているが、ノズル筒
先部に発光手段と受光手段とを設け、液面の上昇を受光
手段に到達する光量の変化により検出する液面検出手段
を用いたものに適用しても同様の作用を奏することは明
らかである。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
ガス検知機能と自動満タン給油機能を備えた給油装置に
おいて、ガス検知手段からの検知信号を受けて当該給油
装置に登録されている油種との相違を判断し、油種が異
なる場合には誤油種報知手段を作動させ、油種が一致す
る場合に給油手段を作動させる油種判定手段と、満タン
検知機能により満タン給油が行われるまで間欠的に複数
回給油を継続させ、満タン給油が終了した段階で給油終
了報知手段を作動させる満タン判定手段を備えたので、
自動車燃料タンクに挿入してレバーを引くだけで、自動
的に油種を判定し、油種が一致している場合には満タン
になるまで複数回の給油動作を実行して泡やしぶきに関
わりなく確実に満タンまで給油を行うとともに、満タン
給油が終了した時点でこれを報知してノズルの放置を防
止、もって給油装置の稼働率を引上げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の給油装置の一実施例を示す構成図であ
る。

【図２】同上装置のサンプリング機構の一実施例を示す
管路構成図である。

【図３】本発明に使用される給油ノズルの一実施例を示
す側面図である。

【図４】図３に示した給油ノズルの上面図である。

【図５】制御装置を構成しているマイクロコンピュータ
が奏すべき機能を示すブロック図である。

【図６】同上装置の動作を示すフローチャートである。

【図７】同図（i）及至（iv）はそれぞれ図３、４に示
したノズルの動作を示す説明図である。

【符号の説明】

１ ポンプ ２ 流量計 ３ 給油ホース ４ 流量パルス発信器 ５ 制御装置 ６ 表示器 ７ 報知器 １４ 真空エジェクタ ２０ ノズル ２１ エア導管 ２３ ベーパ導管 ２３ａ ベーパ吸引口 ２５ チェック弁 ３６ 主弁 ４０ 自動閉弁機構 ４８ レバー ５０ 弁座 ６２ 止弁 ６４ エアチューブ ＰＳ 圧力スイッチ ＧＳ ガスセンサー ＳＷ ノズルスイッチ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 ガス検知機能と自動満タン給油機能を備
   えた給油装置において、ガス検知手段からの検知信号を
   受けて当該給油装置に登録されている油種との相違を判
   断し、前記油種が異なる場合には誤油種報知手段を作動
   させ、油種が一致する場合に給油手段を作動させる油種
   判定手段と、満タン給油が行われるまで間欠的に複数回
   給油を継続させ、満タン給油が終了した段階で給油終了
   報知手段を作動させる満タン判定手段とを備えたことを
   特徴とする給油装置。