JP5954774B2 - Fuel filling system - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、車両などに設けられた燃料タンクに液体の燃料を充填する燃料充填システムに関するものである。 The present invention relates to a fuel filling system that fills liquid fuel into a fuel tank provided in a vehicle, for example.
近年の排ガス規制の強化などに伴い、燃料としてガソリンや軽油に代えて液化石油ガス(LPG)やジメチルエーテル(DME)を用いる車両が増加傾向にある。このような、LPG燃料やDME燃料を貯留する燃料タンクにあっては、安全性確保のために燃料タンク内に充填される燃料の最大充填量、即ち、燃料タンク内の液量の上限値が規定されている。例えば、燃料がLPGの場合、最大充填量は燃料タンク容積の85%となる。そのため、この最大充填量を超えた過充填を防止するための過充填防止機構を備えた燃料充填システムが、例えば、特許文献1に提案されている。
With the recent tightening of exhaust gas regulations, the number of vehicles using liquefied petroleum gas (LPG) or dimethyl ether (DME) instead of gasoline or light oil as a fuel is increasing. In such a fuel tank that stores LPG fuel or DME fuel, the maximum filling amount of fuel filled in the fuel tank for ensuring safety, that is, the upper limit value of the liquid amount in the fuel tank is set. It is prescribed. For example, when the fuel is LPG, the maximum filling amount is 85% of the fuel tank volume. Therefore, for example,
図5に示される特許文献1の燃料充填システム801は、車両に設けられた燃料タンク805に燃料を充填するための燃料充填制御装置802を有している。また、燃料タンク805には、その内外を連通するガス充填管849が設けられており、燃料タンク805の外部に配置されたガス充填管849の一端には、後述する燃料充填機821の充填ノズル825を着脱可能なクイックカップリング848が設けられており、燃料タンク805の内部に配置されたガス充填管849の他端には、過充填防止装置830が設けられている。過充填防止装置830は、燃料タンク805内の燃料が最大充填量となったときにガス充填管849の他端を塞いで燃料タンク805内への燃料の流入を遮断する。また、燃料タンク805には、所定の減速液面高さを検知する液面高さ検知装置806が設けられており、液面高さ検知装置806は、減速液面高さの検知に応じた液面高さ情報を含む信号を出力する。燃料タンク805の外壁面にはバーコード807が貼り付けられており、このバーコード807には容器形態を表す容器情報が書き込まれている。
A
燃料充填制御装置802は、充填ノズル825が先端に設けられたホース824が接続された燃料供給手段としての燃料充填機821と、この燃料充填機821を駆動制御する充填制御装置822と、を備えている。充填制御装置822には、ケーブル826、827が接続されており、一方のケーブル826の先端には上述した液面高さ検知装置806のプラグ815に装着されるコネクタ828が設けられ、他方のケーブル827の先端には上述したバーコード807を読み取るバーコード読取装置829が設けられている。そして、充填制御装置822は、これらケーブル826、827を介して上記液面高さ情報及び容器情報を取得するとともに、これら情報に基づいて燃料タンク805に充填された燃料の充填量を検知して、この充填量に基づいて燃料充填機821から燃料タンク805に供給される燃料の供給速度を制御していた。これにより、燃料の供給速度変化時の水撃作用を軽減できるとともに充填時間を短縮することができた。
The fuel
図6(a)に模式的に示すように、上述した燃料充填システム801の充填制御装置822は、その内部に充填検知回路852が設けられており、この充填検知回路852はアースGに接続(接地)されている。一方、車両の燃料タンク805に設けられた液面高さ検知装置806は、その内部に液面高さ検知回路851が設けられており、この液面高さ検知回路851は車両の車体などのグランドFGに接続されている。そして、図6(b)に示すように、上記プラグ815に上記コネクタ828を装着して嵌合させると、互いの端子部としての端子金具が接触して上記充填検知回路852と上記液面高さ検知回路851とが電気的に接続される。
As schematically shown in FIG. 6A, the above-described
しかしながら、一般的に、車両は、主にゴム等で構成されたタイヤを介して乾燥した路面と接地されているときなどには、車両に設けられた液面高さ検知回路851は、図6(c)に示すように、仮想的なコンデンサCvを介してアースGに接続されたいわゆる浮いた状態となっており、アース電位に対する液面高さ検知回路851の配線等の電位は不定となる。そのため、アース電位を基準としたときの液面高さ検知回路851の配線P1の電位E1と、充填検知回路852の配線P2の電位E2と、の間に電位差が生じてしまい、上記プラグ815に上記コネクタ828を装着する際に、この電位差によって配線P1、配線P2、コンデンサCv及びアースGで構成される閉路に電流が流れようとして、上記プラグ815の端子金具815aと上記コネクタ828の端子金具828aとの間で放電が生じてしまうおそれがあるという問題があった。
However, in general, when the vehicle is in contact with a dry road surface through a tire mainly composed of rubber or the like, the liquid
本発明は、かかる問題を解決することを目的としている。即ち、本発明は、燃料タンク側に設けられた装置と燃料供給手段側に設けられた装置とを互いに通信可能に接続したときに生じる放電を抑制できる燃料充填システムを提供することを目的としている。 The present invention aims to solve this problem. That is, an object of the present invention is to provide a fuel filling system capable of suppressing a discharge that occurs when a device provided on the fuel tank side and a device provided on the fuel supply means side are connected so as to communicate with each other. .
上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明は、燃料タンクに燃料を充填する燃料充填システムであって、前記燃料タンクに前記燃料を供給する燃料供給装置と、前記燃料タンクの内容量を計測する内容量計測部、及び、前記内容量計測部で計測された前記内容量を示す内容量信号を送信する内容量信号送信部、を備えた、前記燃料タンク側に設けられた内容量計測装置と、前記内容量信号を受信する内容量信号受信部、及び、前記内容量信号受信部で受信された前記内容量信号に基づいて前記燃料供給装置による前記燃料の供給速度を制御する供給速度制御部、を備えた、前記内容量計測装置と別体の燃料供給制御装置と、を有し、前記内容量信号送信部が、光信号からなる前記内容量信号を送信する発光手段を有し、前記内容量信号受信部が、前記内容量信号を受信する受光手段を有しており、前記内容量信号送信部が、前記燃料タンクの満量時には前記内容量信号として前記発光手段を連続して消灯する信号を送信するように構成されていることを特徴とする燃料充填システムである。
In order to achieve the above object, an invention described in
請求項2に記載された発明は、請求項1に記載された発明において、前記内容量信号送信部が、前記内容量信号として前記燃料タンク内の内容量に応じたデューティ比のパルス信号を送信するように構成され、前記供給速度制御部が、前記燃料供給装置を前記内容量信号受信部で受信された前記内容量信号のデューティ比に応じた前記供給速度に制御するように構成されていることを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the internal capacity signal transmission unit transmits a pulse signal having a duty ratio corresponding to the internal capacity in the fuel tank as the internal capacity signal. And the supply speed control unit is configured to control the fuel supply device to the supply speed according to a duty ratio of the internal capacity signal received by the internal capacity signal receiving unit. It is characterized by this.
請求項1に記載された発明によれば、内容量計測装置が備える内容量信号送信部が、光信号からなる内容量信号を送信する発光手段を有し、燃料供給制御装置が備える内容量信号受信部が、上記内容量信号を受信する受光手段を有しているので、これら発光手段と受光手段とを対向配置することで、内容量計測装置と燃料供給制御装置との間を電気的に接続することなく内容量信号の通信が可能となり、そのため、装置間通信時におけるコネクタの端子金具などの接触を不要として、装置同士を互いに通信可能に接続したときに生じる放電を抑制できる。また、内容量信号送信部が、前記燃料タンクの満量時には前記内容量信号として前記発光手段を連続して消灯する信号を送信するように構成されているので、例えば、内容量計測装置の電源が投入されていないときや発光手段の劣化など、内容量測定が正確に行える状態ではないときには発光手段が消灯されて、これにより、燃料供給制御装置において燃料タンクが満量とみなされて燃料供給を行わないようにすることができ、そのため、内容量測定が正確に行える状態ではないときの燃料供給を回避することができ、安全性を高めることができる。 According to the first aspect of the present invention, the internal capacity signal transmitting unit provided in the internal capacity measuring device has the light emitting means for transmitting the internal capacity signal composed of the optical signal, and the internal capacity signal provided in the fuel supply control device. Since the receiving unit has a light receiving means for receiving the content signal, the light emitting means and the light receiving means are arranged so as to face each other between the content measuring device and the fuel supply control device. The internal capacity signal can be communicated without being connected, and therefore, it is possible to suppress the discharge that occurs when the devices are communicably connected to each other without the need to contact the terminal fittings of the connector during communication between the devices. Further, since the internal volume signal transmission unit is configured to transmit a signal for continuously turning off the light emitting means as the internal volume signal when the fuel tank is full, for example, a power source of the internal volume measuring device The light emitting means is turned off when the internal capacity measurement is not accurately performed, such as when the light source is not turned on, or when the light emitting means is deteriorated. Therefore, it is possible to avoid the fuel supply when the internal volume measurement is not accurately performed, and the safety can be improved.
請求項2に記載された発明によれば、内容量信号送信部が、内容量信号として燃料タンク内の内容量に応じたデューティ比のパルス信号を送信するように構成され、供給速度制御部が、燃料供給装置を内容量信号受信部で受信された内容量信号のデューティ比に応じた供給速度に制御するように構成されているので、例えば、内容量信号を消灯・点灯の2値とした構成においては、内容量計測装置と燃料供給制御装置との間で、消灯に対応した状態(満量)、点灯に対応した状態(満量以外)しか伝達することができないが、内容量信号をパルス信号として内容量に応じてデューティ比を変化させることで、複数の状態を伝達することができ、そのため、内容量に応じて燃料の供給速度をきめ細かく制御できる。 According to the second aspect of the present invention, the internal volume signal transmission unit is configured to transmit a pulse signal having a duty ratio corresponding to the internal volume in the fuel tank as the internal volume signal, and the supply speed control unit The fuel supply device is configured to control the supply speed in accordance with the duty ratio of the internal volume signal received by the internal volume signal receiving unit. In the configuration, only the state corresponding to turning off (full amount) and the state corresponding to lighting (other than full) can be transmitted between the internal volume measuring device and the fuel supply control device. By changing the duty ratio according to the internal capacity as a pulse signal, a plurality of states can be transmitted. Therefore, the fuel supply speed can be finely controlled according to the internal capacity.
以下、本発明の燃料充填システムの一実施形態である車両用の燃料充填システムを、図1〜図4を参照して説明する。 Hereinafter, a vehicle fuel filling system according to an embodiment of the fuel filling system of the present invention will be described with reference to FIGS.
この燃料充填システムは、車両に搭載された燃料タンクに液化石油ガス(LPG)燃料を充填するシステムであり、利用者が自動充填操作を行うと燃料の充填を開始し、燃料タンク内の燃料の液量(即ち、内容量)が、予め定められた供給速度減速量Lsに到達すると当該燃料タンクへの燃料の供給速度を徐々に遅くして、燃料タンクの最大充填量Lmに到達した時点で供給速度を0にする、即ち、燃料の供給を停止する。最大充填量Lmと供給速度減速量Lsは、燃料の種類、燃料タンクの構成、システムの構成等に応じて適宜設定される。本実施形態において、最大充填量Lmは、燃料タンク容積の85%に設定されている。また、供給速度減速量Lsは、最大充填量Lmの70%に設定されている。 This fuel filling system is a system that fills a fuel tank mounted on a vehicle with liquefied petroleum gas (LPG) fuel. When a user performs an automatic filling operation, fuel filling starts and fuel in the fuel tank is filled. When the amount of liquid (that is, the internal volume) reaches a predetermined supply speed deceleration amount Ls, when the fuel supply speed to the fuel tank is gradually decreased and reaches the maximum filling amount Lm of the fuel tank. The supply speed is set to 0, that is, the fuel supply is stopped. The maximum filling amount Lm and the supply speed deceleration amount Ls are appropriately set according to the type of fuel, the configuration of the fuel tank, the configuration of the system, and the like. In the present embodiment, the maximum filling amount Lm is set to 85% of the fuel tank volume. The supply speed deceleration amount Ls is set to 70% of the maximum filling amount Lm.
燃料充填システム1は、図1に示すように、車両に搭載された燃料タンク10に配設された内容量計測装置としての液量計測装置20と、燃料供給装置50と、燃料供給制御装置60と、を有している。
As shown in FIG. 1, the
燃料供給装置50と燃料供給制御装置60とは、共に充填ホース71が設けられた筐体70に収容されている。充填ホース71は、その内側に燃料供給管72が収容されており、その先端に充填ノズル73が設けられている。
Both the
燃料タンク10は、略箱形に形成されており、その側壁部10aには燃料を内部に充填するための充填口11が設けられている。この充填口11には、クイックカップリング12が設けられており、上記筐体70からのびる充填ホース71の先端に設けられた充填ノズル73を容易に取り付けたり取り外したりすることができる。燃料タンク10は略箱形に形成されているので、燃料タンク10内の液量は液面高さに比例する。勿論、燃料タンク10の形状は任意であり、その場合でも燃料タンク10内の液量と液面高さとは関係を有している。
The
また、燃料タンク10には、燃料充填管13が設けられている。燃料充填管13は、その一端が充填口11内に配置され、その他端が燃料タンク10内に配置されている。また、燃料充填管13の他端には、上述した従来の燃料充填システムと同様の図示しない過充填防止装置が設けられており、この装置によって最大充填量Lmを超える燃料の充填を防止している。燃料充填管13の一端は、充填口11に充填ノズル73が取り付けられると、燃料供給管72と接続されて互いに連通される。
The
液量計測装置20は、燃料タンク10内の液面高さ、即ち、液量(内容量)を計測する液量計測部21と、液量計測部21によって計測された液量に応じた液量信号(内容量信号)を出力する液量信号送信部41と、を有している。
The liquid
液量計測部21は、図2に示すように、燃料の液面に浮かぶフロート22と、フロート22の位置に応じて回動する第1回動軸23と、この第1回動軸23の上端に中心が固定して取り付けられた円板状の駆動マグネット24と、駆動マグネット24との間に燃料タンク10の上壁部10bを挟んで互いに磁気結合するように対向して配置され、駆動マグネット24の回動に伴い回動される円板状の受動マグネット25と、受動マグネット25の中心が一端に固定して取り付けられた第2回動軸26と、受動マグネット25と平行に配置されるように中央部分が第2回動軸26の他端に固定して取り付けられた帯板状の支持部材27と、支持部材27の両端に固定して取り付けられた検知用マグネット28と、第2回動軸26と検知用マグネット28の周回軌道との間に配置された、当該検知用マグネット28の磁力を検知するホール素子からなる第1液量計測センサ31、第2液量計測センサ32と、を有している。
As shown in FIG. 2, the liquid
第1液量計測センサ31は、検知用マグネット28の回動位置により示される燃料の液量に比例して電圧が変化する信号を出力するように構成されている。第1液量計測センサ31は、車両に搭載された図示しないコンビネーションメータに設けられた燃料計Mに接続されており、燃料計Mは、第1液量計測センサ31によって出力された信号によって示される燃料の液量を表示する。図3に示すように、この第1液量計測センサ31を含む第1回路C1の電源端子V1には、車両のイグニッションオン状態のときに電力を供給する主電源部PS1の正極が接続され、その車体と共通化されたグランド端子FGには、主電源部PS1の負極が接続されている。
The first liquid
本実施形態において、第1液量計測センサ31は、燃料タンク10内の液量が最大充填量Lmのときに主電源部PS1の正極と同レベルの電圧(例えば、5V)を出力し、そこから液量が少なくなるにしたがって出力する電圧が徐々に低くなり、そして、液量が0になると主電源部PS1の負極と同レベルの電圧(例えば、0V)を出力するように構成されている。
In the present embodiment, the first liquid
第2液量計測センサ32は、第1液量計測センサ31と同様に、検知用マグネット28の回動位置により示される燃料の液量に比例して電圧が変化する信号を出力するように構成されている。図3に示すように、第2液量計測センサ32を含む第2回路C2の電源端子V2には、車両において常時電力を供給する待機電源部PS2の正極が接続され、そのグランド端子SGには、待機電源部PS2の負極が接続されている。これにより、第2回路C2は、車両のイグニッションオフ状態のときも電力が供給されて動作可能となる。待機電源部PS2は、主電源部PS1から電気的に絶縁(隔離)されている。また、第2液量計測センサ32を含む第2回路C2は、第1液量計測センサ31を含む第1回路C1と電気的に絶縁されている。
Similar to the first liquid
本実施形態においては、燃料タンク10の満量に対する燃料タンク内の液量の割合をW1%としたとき、第2液量計測センサ32の出力信号が、[待機電源部PS2の正極電圧]×W1%の電圧となるように構成されている。つまり、第2液量計測センサ32は、燃料タンク10内の液量が最大充填量Lm(即ち、満量)のときに待機電源部PS2の正極と同レベルの電圧(以下、「正極電圧」という、例えば、5V)を出力し、そこから液量が少なくなるにしたがって出力する電圧が徐々に低くなりそして、液量が0になると待機電源部PS2の負極と同レベルの電圧(以下、「負極電圧」という、例えば、0V)を出力するように構成されている。
In the present embodiment, when the ratio of the liquid amount in the fuel tank to the full amount of the
液量計測部21は、勿論、このような構成以外にも、燃料液面上に浮かぶフロートの位置に応じて抵抗体上を摺動する接点を有し、抵抗体の両端に印加した電圧を分圧した電圧を接点に出力するような構成のものなどを用いてもよい。
Of course, the liquid
図3に示すように、液量信号送信部41は、パルス幅変調部42と、トランジスタ43と、電流制限抵抗器44と、発光手段としてのLED45と、を有している。液量信号送信部41は、第2液量計測センサ32を含む第2回路C2に含まれている。
As shown in FIG. 3, the liquid amount
パルス幅変調部42は、入力された電圧に応じたデューティ比の一定周期パルス信号を出力するものであり、例えば、マイクロコンピュータやデジタルシグナルプロセッサなどで構成されている。ここで、パルス信号のデューティ比とは、その1周期とパルス幅(Hレベルの電圧を出力している時間)の比のことを指す。パルス幅変調部42は、電源端子V2とグランド端子SGとの間に接続されており、待機電源部PS2から供給される電力によって動作する。パルス幅変調部42には、上述した第2液量計測センサ32からの信号が入力されるように接続されており、この第2液量計測センサ32からの信号(即ち、電圧)に応じたパルス幅の信号を出力する。なお、本明細書において、パルス信号とは、Hレベルの電圧とLレベルの電圧とを交互に繰り返す信号加えて、連続したHレベルの電圧及び連続したLレベルの電圧からなる信号を含むものとする。また、Hレベルの電圧とは、サブ電源の正極電圧であり、Lレベルの電圧とはサブ電源の負極電圧である。
The pulse
本実施形態において、待機電源部PS2の正極電圧に対する第2液量計測センサ32の出力信号の電圧の割合をW2%としたとき、パルス幅変調部42が出力するパルス信号のデューティ比がW2%となるように構成されている。つまり、パルス幅変調部42は、第2液量計測センサ32の出力信号がサブ電源の正極電圧(5V)だったとき、デューティ比が100%の信号(即ち、連続したHレベルの電圧からなる信号)を出力し、そこから電圧が低くなるにしたがって出力するデューティ比が徐々に低くなり、そして、サブ電源の負極電圧(0V)になるとデューティ比0%の信号(即ち、連続したLレベル信号)を出力するように構成されている。このことから、パルス幅変調部42のパルス信号のデューティ比は、燃料タンク10の満量に対する燃料タンク10の液量の割合を示している。図4に、パルス幅変調部42への入力電圧と出力信号のデューティ比との関係の一例を模式的に示す。
In the present embodiment, when the ratio of the voltage of the output signal of the second liquid
トランジスタ43は、NPN型トランジスタであって、コレクタ端子Cが電流制限抵抗器44を介して電源端子V2に接続され、エミッタ端子Eがグランド端子SGに接続され、ベース端子Bが図示しない電流制限抵抗器を介してパルス幅変調部42の出力端子に接続されている。トランジスタ43は、パルス幅変調部42の出力する信号に応じて、そのコレクタ端子C−エミッタ端子Eの間を遮断(OFF)又は通電(ON)する。具体的には、パルス幅変調部42の出力する信号がLレベルの電圧のときOFFし、Hレベルの電圧のときONする。
The
LED45は、電流が流れることにより発光する周知の電子部品であって、そのアノード端子Aがトランジスタ43のコレクタ端子Cに接続され、カソード端子Kがトランジスタ43のエミッタ端子Eに接続されている。つまり、LED45は、トランジスタ43のコレクタ端子C−エミッタ端子Eに並列に接続されている。
The
これにより、LED45のアノード端子A−カソード端子Kの間に電圧が印加された場合に、トランジスタ43がON状態であると、トランジスタ43のコレクタ端子C−エミッタ端子Eの間に電流が流れて、LED45のアノード端子A−カソード端子Kの間に電流が流れず、そのため、LED45は消灯し、一方、トランジスタ43がOFF状態であると、トランジスタ43のコレクタ端子C−エミッタ端子Eの間には電流が流れず、LED45のアノード端子A−カソード端子Kの間に電流が流れて、そのため、LED45は点灯する。
As a result, when a voltage is applied between the anode terminal A and the cathode terminal K of the
LED45は、燃料タンク10の液量に応じたデューティ比となる光信号である液量信号(即ち、内容量信号)を出力する。ここで、液量信号のデューティ比とは、その1周期とパルス幅(LED45が消灯している時間)の比のことを指す。
The
上述した液量計測部21の第1液量計測センサ31及び第2液量計測センサ32、並びに、液量信号送信部41のパルス幅変調部42、トランジスタ43及び電流制限抵抗器44は、燃料タンク10の上壁部10bの外面に取り付けられたケース20a内に収容されている。そして、液量信号送信部41のLED45は、燃料タンク10の充填口11に設けられたコネクタソケットハウジング46内に収容されており、トランジスタ43などとの間を配線47によって接続されている。
The first liquid
燃料供給装置50は、例えば、液体を吸い上げるポンプなどで構成され、地中に設けられた図示しない燃料貯蔵タンクから燃料を吸い上げるとともに燃料タンク10に供給する装置である。燃料供給装置50は、充填ホース71の燃料供給管72に接続されており、燃料貯蔵タンクから吸い上げた燃料を指定された供給速度で燃料供給管72に流し込む。燃料供給装置50は、後述する燃料供給制御装置60に電気的に接続されており、燃料供給制御装置60からの制御信号によって燃料の供給速度が制御される。
The
燃料供給制御装置60は、液量計測装置20からの液量信号を受信する液量信号受信部61と、液量信号受信部61で受信された液量信号に基づいて燃料供給装置50における燃料の供給速度を制御する供給速度制御部64と、を有している。この燃料供給制御装置60を含む回路C3の電源端子V3には、図示しない制御装置電源部の正極が接続され、そのアース(接地)されたグランド端子Gには、当該制御装置電源部の負極が接続されている。
The fuel
液量信号受信部61は、受光手段としてのフォトトランジスタ62と、プルアップ抵抗器63と、を有している。
The liquid amount
フォトトランジスタ62は、NPN型フォトトランジスタであって、コレクタ端子Cがプルアップ抵抗器63を介して電源端子V3に接続され、エミッタ端子Eがグランド端子Gに接続されている。フォトトランジスタ62は、その受光部62aへの光の照射の有無に応じて、そのコレクタ端子C−エミッタ端子E間を遮断(OFF)又は通電(ON)する。具体的には、受光部62aに光が照射されていないときOFFし、光が照射されているときONする。
The
フォトトランジスタ62の受光部62aには、上述したLED45が対向配置される。そのため、フォトトランジスタ62には、LED45によって出力された燃料タンク10の液量に応じたデューティ比となる光信号である液量信号が入力される。つまり、LED45とフォトトランジスタ62との間では、光信号によって情報の伝達が行われる。
The above-described
供給速度制御部64は、マイクロコンピュータ(MPU)65を有している。
The supply
MPU65は、周知の組込用マイクロコンピュータであって、電源端子V3とグランド端子Gとの間に接続されており、充填装置電源部から供給される電力によって動作する。MPU65は、予め定められたプログラムに従って各種の処理や制御などを行う中央演算処理装置(CPU)、CPUのための処理プログラムや各種情報等を格納した読み出し専用のメモリであるROM、各種のデータを格納するとともにCPUの処理作業に必要なエリアを有する読み出し書き込み自在のメモリであるRAM等を有して構成されている。
The
MPU65の入力ポートPIには、フォトトランジスタ62のコレクタ端子Cが接続されている。入力ポートPIには、フォトトランジスタ62の受光部62aに光が照射されていないとき、フォトトランジスタ62のコレクタ端子C−エミッタ端子E間が遮断されて、Hレベルの電圧(充填装置電源部の正極電圧(例えば、5V))が入力される。また、入力ポートPIには、フォトトランジスタ62の受光部62aに光が照射されているとき、フォトトランジスタ62のコレクタ端子C−エミッタ端子E間が通電されて、Lレベルの電圧(充填装置電源部の負極電圧(例えば、0V))が入力される。
The collector terminal C of the
MPU65のCPUは、入力ポートPIに入力される電圧を一定周期のパルス信号とみなして監視する。そして、MPU65は、出力ポートPOに燃料供給装置50に接続されており、このパルス信号のデューティ比に応じた供給速度で燃料を供給するように燃料供給装置50を制御する。
The CPU of the
本実施形態において、入力ポートPIに入力された信号のデューティ比をD[%]、最大供給速度Sm[L/s]、減速開始デューティ比をDk[%]、燃料タンクの最大充填量をLm[L]、供給速度減速量をLs[L]としたとき、MPU65のCPUは、以下の(1)、(2)式で算出される供給速度Sで燃料の供給を行うように、出力ポートPOに接続された燃料供給装置50に制御信号を送信する。なお、最大供給速度Sm、最大充填量Lm、供給速度減速量Lsは、MPU65のROMに予め記憶されている。
Dk=(Ls/Lm)×100
0%≦D≦Dk%のとき:
S=Sm ・・・ (1)
Dk%<D≦100%のとき:
S=Sm×(100−D)×(100/(100−Dk)) ・・・ (2)
In the present embodiment, the duty ratio of the signal input to the input port PI is D [%], the maximum supply speed Sm [L / s], the deceleration start duty ratio is Dk [%], and the maximum filling amount of the fuel tank is Lm. [L] When the supply speed deceleration amount is Ls [L], the CPU of the
Dk = (Ls / Lm) × 100
When 0% ≦ D ≦ Dk%:
S = Sm (1)
When Dk% <D ≦ 100%:
S = Sm × (100−D) × (100 / (100−Dk)) (2)
上述した液量信号受信部61のプルアップ抵抗器63、及び、供給速度制御部64のMPU65は、筐体70内に収容されている。そして、液量信号受信部61のフォトトランジスタ62は、充填ホース71の充填ノズル73に設けられたコネクタプラグハウジング66内に収容されており、MPU65などとの間を配線67によって接続されている。このコネクタプラグハウジング66は、燃料タンク10の充填口11に充填ホース71の充填ノズル73が取り付けられたときに、充填口11に設けられた上記コネクタソケットハウジング46と嵌合される。そして、コネクタプラグハウジング66とコネクタソケットハウジング46とが嵌合すると、フォトトランジスタ62の受光部62aとLEDとが、間隔をあけて対向配置される。
The above-described pull-up
次に、上述した燃料充填システム1の本発明に係る動作(作用)について説明する。
Next, the operation (action) according to the present invention of the
車両の燃料タンク10に燃料を給油するために、燃料タンク10の充填口11に充填ホース71の充填ノズル73が取り付けられると、LED45を収容したコネクタソケットハウジング46と、フォトトランジスタ62を収容したコネクタプラグハウジング66とが嵌合して、LED45とフォトトランジスタ62とが、互いに間隔をあけて対向配置される。
When the filling
そして、燃料供給装置50によって燃料タンク10への燃料供給が開始されると、燃料タンク10の液面高さに応じて液量計測部21のフロート22が移動されて、それに伴って検知用マグネット28が回動移動されて、第2液量計測センサ32が検知用マグネット28の回動位置、即ち、液量に応じた電圧の信号をパルス幅変調部42に出力する。
When fuel supply to the
パルス幅変調部42では、第2液量計測センサ32が出力した信号に基づいて、液量に応じたデューティ比となるパルス信号を生成してこのパルス信号によってトランジスタ43をON/OFF駆動して、LED45を点灯、消灯する。つまり、LED45は上記パルス信号のデューティ比で点灯、消灯される。そして、LED45の点灯、消灯に応じて、フォトトランジスタ62がON/OFF駆動される。つまり、LED45(液量信号送信部41)とフォトトランジスタ62(液量信号受信部61)との間は光信号によって情報伝達が行われる。
The pulse
そして、フォトトランジスタ62がON/OFF駆動されると、MPU65の入力ポートPIに上記パルス信号と同一の信号が入力される。つまり、入力ポートPIに入力された信号におけるデューティ比は、燃料タンク10の液量の割合を示している。
When the
そして、MPU65は、入力ポートPIに入力された信号のデューティ比に基づいて、上記(1)、(2)式より供給速度を算出して、当該供給速度で燃料の供給を行うための制御信号を出力ポートPOから燃料供給装置50に出力する。燃料供給装置50は、制御信号で示される供給速度で燃料の供給を行う。
Then, the
一例として、最大供給速度Smを1[L/s]、燃料タンク10の最大充填量Lmを100[L]、供給速度減速量Lsを70[L]、待機電源部PS2の正極電圧を5V、待機電源部PS2の負極電圧を0V、とした場合について動作を説明する。この場合、減速開始デューティ比Dkは70[%]となる。
As an example, the maximum supply speed Sm is 1 [L / s], the maximum filling amount Lm of the
燃料タンク10の液量が満量時の0%のとき、第2液量計測センサ32は、待機電源部PS2の正極電圧の0%の電圧である0Vの出力信号を出力し、この出力信号に基づいて、パルス幅変調部42は、デューティ比が0%のパルス信号(即ち、連続して0Vとなる信号)を出力する。このパルス信号は、LED45からフォトトランジスタ62に伝達されてMPU65に入力される。MPU65は、入力された信号のデューティ比が0%であることを検出して、(1)式より、最大供給速度1L/sで燃料の供給を行う。
When the liquid amount in the
また、同様にして、燃料タンク10の液量が満量時の70%のとき、第2液量計測センサ32は、待機電源部PS2の正極電圧の70%の電圧である3.5Vの出力信号を出力し、この出力信号に基づいて、パルス幅変調部42は、デューティ比が70%のパルス信号を出力する。このパルス信号は、LED45(連続消灯)からフォトトランジスタ62に伝達されてMPU65に入力される。MPU65は、入力された信号のデューティ比が70%であることを検出して、(1)式より、最大供給速度1L/sで燃料の供給を行う。つまり、燃料タンク10の液量が満量時の0〜70%のとき、最大供給速度1L/sで燃料の供給を行う。
Similarly, when the liquid amount in the
また、燃料タンク10の液量が満量時の71%のとき、第2液量計測センサ32は、待機電源部PS2の正極電圧の71%の電圧である3.55Vの出力信号を出力し、この出力信号に基づいて、パルス幅変調部42は、デューティ比が71%のパルス信号を出力する。このパルス信号は、LED45からフォトトランジスタ62に伝達されてMPU65に入力される。MPU65は、入力された信号のデューティ比が71%であることを検出して、(2)式より、供給速度0.967L/sで燃料の供給を行う。以降、液量が1%増える毎に供給速度が、0.033L/sずつ遅くなる。
Further, when the liquid amount in the
また、燃料タンク10の液量が満量(100%)のとき、第2液量計測センサ32は、待機電源部PS2の正極電圧の100%の電圧である5Vの出力信号を出力し、この出力信号に基づいて、パルス幅変調部42は、デューティ比が100%のパルス信号(即ち、連続して5Vとなる信号)を出力する。このパルス信号は、LED45からフォトトランジスタ62に伝達されてMPU65に入力される。MPU65は、入力された信号のデューティ比が100%であることを検出して、(2)式より、供給速度が0L/sとなって、燃料の供給を停止する。なお、このとき、LED45は連続して消灯された状態となる。
When the liquid amount in the
上述のように、本実施形態の燃料充填システム1は、燃料タンク10に燃料を供給する燃料供給装置50と、燃料タンク10の液量を計測する液量計測部21、及び、液量計測部21で計測された液量を示す液量信号を送信する液量信号送信部41、を備えた、燃料タンク10に設けられた液量計測装置20と、液量信号を受信する液量信号受信部61、及び、液量信号受信部61で受信された液量信号に基づいて燃料供給装置50による燃料の供給速度を制御する供給速度制御部64、を備えた、液量計測装置20と別体の燃料供給制御装置60と、を有している。そして、液量信号送信部41が、光信号からなる液量信号を送信するLED45を有し、液量信号受信部61が、液量信号を受信するフォトトランジスタ62を有している。
As described above, the
また、液量信号送信部41が、液量信号として燃料タンク10の液量に応じたデューティ比のパルス信号を送信するように構成され、供給速度制御部64が、燃料供給装置50を液量信号受信部61で受信された液量信号のデューティ比に応じた供給速度に制御するように構成されている。
Further, the liquid amount
また、液量信号送信部41が、燃料タンク10の満量時には液量信号としてLED45を連続して消灯する信号を送信するように構成されている。
Further, the liquid amount
以上より、本実施形態によれば、液量計測装置20が備える液量信号送信部41が、光信号からなる液量信号を送信するLED45を有し、燃料供給制御装置60が備える液量信号受信部61が、上記液量信号を受信するフォトトランジスタ62を有しているので、これらLED45とフォトトランジスタ62とを対向配置することで、液量計測装置20と燃料供給制御装置60との間を電気的に接続することなく液量信号の通信が可能となり、そのため、装置間通信時におけるコネクタの端子金具などの接触を不要として、装置同士を互いに通信可能に接続したときに生じる放電を抑制できる。
As described above, according to the present embodiment, the liquid amount
また、液量信号送信部41が、液量信号として燃料タンク10の液量に応じたデューティ比のパルス信号を送信するように構成され、供給速度制御部64が、燃料供給装置50を液量信号受信部61で受信された液量信号のデューティ比に応じた供給速度に制御するように構成されているので、例えば、液量信号を消灯・点灯の2値とした構成においては、液量計測装置20と燃料供給制御装置60との間で、消灯に対応した状態(満量)、点灯に対応した状態(満量以外)しか伝達することができないが、液量信号をパルス信号として液量に応じてデューティ比を変化させることで、3つ以上の複数の状態を伝達することができ、そのため、液量に応じて燃料の供給速度をきめ細かく制御できる。
Further, the liquid amount
また、液量信号送信部41が、燃料タンク10の満量時には液量信号としてLED45を連続して消灯する信号を送信するように構成されているので、例えば、液量計測装置20の電源が投入されていないときやLED45の劣化など、液量測定が正確に行える状態ではないときにはLED45が消灯されて、これにより、燃料供給制御装置60において燃料タンク10が満量とみなされて燃料供給を行わないようにすることができ、そのため、液量測定が正確に行える状態ではないときの燃料供給を回避することができ、安全性を高めることができる。
Further, since the liquid level
上述した実施形態では、液量信号をパルス信号として液量に応じてデューティ比を変化させることにより、燃料タンク10の液量について3つ以上の状態を伝達するものであったが、これに限定されるものではなく、液量信号を、LEDの点灯、消灯の2値とした簡易な構成として、燃料タンク10の液量について2つの状態(例えば、液量が供給速度減速量Lsを超えた状態、供給速度減速量Ls以下の状態)を伝達するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the liquid quantity signal is used as a pulse signal to change the duty ratio according to the liquid quantity, thereby transmitting three or more states for the liquid quantity in the
この場合、燃料充填システムは、利用者が自動充填操作を行うと燃料の充填を開始し、燃料タンク内の燃料の液量が、予め定められた供給速度減速量Lsに到達すると当該燃料タンクへの燃料の供給速度を徐々に遅くして、燃料タンクの最大充填量Lmに到達する前に供給速度を0にする、即ち、燃料の供給を停止する。その後は、利用者が手動充填操作により燃料を供給して最大充填量Lmまで充填を行う。 In this case, the fuel filling system starts fuel filling when the user performs an automatic filling operation, and when the amount of fuel in the fuel tank reaches a predetermined supply speed deceleration amount Ls, the fuel tank enters the fuel tank. The fuel supply speed is gradually slowed down to zero before reaching the maximum filling amount Lm of the fuel tank, that is, the fuel supply is stopped. Thereafter, the user supplies fuel by manual filling operation and fills up to the maximum filling amount Lm.
上述した各実施形態は、車両に搭載された燃料タンクに燃料を充填する車両用の燃料充填システムを説明するものであったが、これに限定されるものではない。例えば、工場や家庭などに設置された燃料タンクに燃料を充填する燃料充填システムなどであってもよく、本発明の目的に反しない限り、本発明を適用するシステムは任意である。また、充填対象となる燃料は液化石油ガス(LPG)に限らず、例えば、ジメチルエーテル(DME)、液体水素、液化メタンなどの液化ガス、常温常圧で液状となる燃料(灯油、ガソリン等)、又は、気体燃料など、本発明の目的に反しない限り、その種類は任意である。 Each of the above-described embodiments has described a fuel filling system for a vehicle that fills a fuel tank mounted on the vehicle with fuel, but is not limited thereto. For example, a fuel filling system that fills a fuel tank installed in a factory or home may be used, and a system to which the present invention is applied is arbitrary as long as the object of the present invention is not violated. In addition, the fuel to be filled is not limited to liquefied petroleum gas (LPG), for example, liquefied gas such as dimethyl ether (DME), liquid hydrogen, and liquefied methane, fuel that becomes liquid at room temperature and normal pressure (kerosene, gasoline, etc.), Or, as long as it is not contrary to the object of the present invention, such as gaseous fuel, the type is arbitrary.
なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。 In addition, embodiment mentioned above only showed the typical form of this invention, and this invention is not limited to embodiment. That is, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
1 燃料充填システム
10 燃料タンク
11 充填口
12 クイックカップリング
20 液量計測装置(内容量計測装置)
21 液量計測部(内容量計測部)
31 第1液量計測センサ
32 第2液量計測センサ
41 液量信号送信部(内容量信号送信部)
42 パルス幅変調部
43 トランジスタ
45 LED(発光手段)
46 コネクタソケットハウジング
50 燃料供給装置
60 燃料供給制御装置
61 液量信号受信部(内容量信号受信部)
62 フォトトランジスタ(受光手段)
62a 受光部
64 供給速度制御部
65 MPU
66 コネクタプラグハウジング
70 筐体
71 充填ホース
72 燃料供給管
73 充填ノズル
PS1 主電源部
PS2 待機電源部
Lm 最大充填量
Ls 供給速度減速量
Dk 減速開始デューティ比
Sm 最大供給速度
DESCRIPTION OF
21 Liquid volume measuring unit (content volume measuring unit)
31 1st liquid
42 Pulse
46
62 Phototransistor (light receiving means)
66 Connector plug
Claims (2)
前記燃料タンクに前記燃料を供給する燃料供給装置と、
前記燃料タンクの内容量を計測する内容量計測部、及び、前記内容量計測部で計測された前記内容量を示す内容量信号を送信する内容量信号送信部、を備えた、前記燃料タンク側に設けられた内容量計測装置と、
前記内容量信号を受信する内容量信号受信部、及び、前記内容量信号受信部で受信された前記内容量信号に基づいて前記燃料供給装置による前記燃料の供給速度を制御する供給速度制御部、を備えた、前記内容量計測装置と別体の燃料供給制御装置と、を有し、
前記内容量信号送信部が、光信号からなる前記内容量信号を送信する発光手段を有し、
前記内容量信号受信部が、前記内容量信号を受信する受光手段を有しており、
前記内容量信号送信部が、前記燃料タンクの満量時には前記内容量信号として前記発光
手段を連続して消灯する信号を送信するように構成されていることを特徴とする燃料充填システム。 A fuel filling system for filling a fuel tank with fuel,
A fuel supply device for supplying the fuel to the fuel tank;
The fuel tank side comprising: an internal volume measuring unit that measures the internal volume of the fuel tank; and an internal volume signal transmitting unit that transmits an internal volume signal indicating the internal volume measured by the internal volume measuring unit An internal volume measuring device provided in
An internal capacity signal receiving unit that receives the internal capacity signal; and a supply speed control unit that controls a supply speed of the fuel by the fuel supply device based on the internal capacity signal received by the internal capacity signal receiving unit; Comprising the internal volume measuring device and a separate fuel supply control device,
The content signal transmitter has a light emitting means for transmitting the content signal consisting of an optical signal,
The content signal receiver has a light receiving means for receiving the content signal ,
When the fuel tank is full, the internal volume signal transmitter transmits the light emission as the internal volume signal.
A fuel filling system configured to transmit a signal for continuously turning off the means .
ューティ比のパルス信号を送信するように構成され、
前記供給速度制御部が、前記燃料供給装置を前記内容量信号受信部で受信された前記内
容量信号のデューティ比に応じた前記供給速度に制御するように構成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の燃料充填システム。 The internal capacity signal transmission unit is configured to transmit a pulse signal having a duty ratio corresponding to the internal capacity in the fuel tank as the internal capacity signal,
The said supply speed control part is comprised so that the said fuel supply apparatus may be controlled to the said supply speed according to the duty ratio of the said internal volume signal received by the said internal volume signal receiver. Item 4. The fuel filling system according to Item 1.
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