(57)【要約】【課題】給油により燃料タンク内のバイオディーゼル燃料の燃料温度が析出物の生成温度まで低下することを効果的に抑制する。【解決手段】タンク本体１２と、燃料導入部１３と、タンク本体１２内の燃料残量を検出する燃料残量センサ２０と、タンク本体１２内のバイオ燃料のタンク内燃料温度を検出する第１温度センサ２１と、給油ノズル１００から給油されるバイオ燃料の給油燃料温度を検出する第２温度センサ２２と、給油ノズル１００からの給油開始を検出する給油検出スイッチ２３と、燃料残量、タンク内燃料温度及び、給油燃料温度に基づいて、タンク本体１２内の混合燃料の燃料温度を析出物が生成される所定の閾値温度まで低下させる上限給油量を演算する演算部４１と、上限給油量に基づいて警告を実施する警告処理部４３とを備えた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイオディーゼル燃料を貯留するタンク本体と、
前記タンク本体から突出する筒状に形成されると共に、その筒内に挿入される給油ノズルから前記タンク本体にバイオディーゼル燃料を導入する燃料導入部と、
前記タンク本体に設けられて、該タンク本体内の燃料残量を検出する燃料残量センサと、
前記タンク本体に設けられて、該タンク本体内のバイオディーゼル燃料のタンク内燃料温度を検出する第１温度センサと、
前記燃料導入部に設けられて、前記給油ノズルから給油されるバイオディーゼル燃料の給油燃料温度を検出する第２温度センサと、
前記燃料導入部に設けられて、前記給油ノズルから前記タンク本体への燃料の給油開始を検出する給油検出スイッチと、
前記給油検出スイッチが給油開始を検出すると、前記燃料残量、前記タンク内燃料温度及び、前記給油燃料温度に基づいて、前記タンク本体内の混合燃料の燃料温度を析出物が生成される所定の閾値温度まで低下させる上限給油量を演算する演算手段と、
前記上限給油量に基づいて警告を実施する警告手段と、を備える
ことを特徴とする警告装置。
【請求項２】
前記演算手段は、前記上限給油量を前記給油ノズルの最大給油速度で除算することで上限給油時間を演算し、
前記警告手段は、前記上限給油時間に基づいて警告を実施する
請求項１に記載の警告装置。
【請求項３】
前記警告手段は、前記給油検出スイッチにより給油開始が検出された時から計時した累積給油時間が前記上限給油時間よりも短い所定の閾値時間に達すると警告を実施する
請求項２に記載の警告装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、警告装置に関し、特に、バイオディーゼル燃料を貯留する燃料タンクへの給油警告に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、エンジンの燃料には、主としてガソリンや軽油等の化石燃料が広く使用されている。しかしながら、これら化石燃料には、燃焼により発生するＣＯ２が地球温暖化等に影響を与える課題がある。近年、このような化石燃料の課題に鑑み、燃焼により発生したＣＯ２排出量をカウントしない所謂バイオディーゼル燃料が用いられるようになっている。バイオディーセル燃料としては、例えば、植物を原料とするエタノールやメタノール、脂肪酸メチルエステル等が広く実用化されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１５６２７５号公報
【特許文献２】特開２００６−１４４７３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、脂肪酸メチルエステル等のバイオディーゼル燃料は、燃料温度が約２０℃以下に低下すると、燃料成分から析出物（例えば、モノグリセライド等）が生成される。このため、例えば、ガソリンスタンド等で給油を行う際に、燃料タンク側の燃料温度が２０℃よりも高くても、ガソリンスタンド側の燃料温度が低い状態にあると、これらの燃料が混ざり合うことで燃料タンク内のバイオディーゼル燃料の温度低下を招き、燃料タンク内に析出物を生成させる場合がある。
【０００５】
このような析出物が燃料タンクの底部に沈殿し、搖動により拡散されると、燃料供給配管や燃料フィルタ等を閉塞させて、インジェクタへの燃料供給が阻害されることで、エンジンの正常な運転を妨げてしまう課題がある。
【０００６】
本開示の技術は、給油により燃料タンク内のバイオディーゼル燃料の燃料温度が析出物の生成温度まで低下することを効果的に抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の技術は、バイオディーゼル燃料を貯留するタンク本体と、前記タンク本体から突出する筒状に形成されると共に、その筒内に挿入される給油ノズルから前記タンク本体にバイオディーゼル燃料を導入する燃料導入部と、前記タンク本体に設けられて、該タンク本体内の燃料残量を検出する燃料残量センサと、前記タンク本体に設けられて、該タンク本体内のバイオディーゼル燃料のタンク内燃料温度を検出する第１温度センサと、前記燃料導入部に設けられて、前記給油ノズルから給油されるバイオディーゼル燃料の給油燃料温度を検出する第２温度センサと、前記燃料導入部に設けられて、前記給油ノズルから前記タンク本体への燃料の給油開始を検出する給油検出スイッチと、前記給油検出スイッチが給油開始を検出すると、前記燃料残量、前記タンク内燃料温度及び、前記給油燃料温度に基づいて、前記タンク本体内の混合燃料の燃料温度を析出物が生成される所定の閾値温度まで低下させる上限給油量を演算する演算手段と、前記上限給油量に基づいて警告を実施する警告手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、前記演算手段は、前記上限給油量を前記給油ノズルの最大給油速度で除算することで上限給油時間を演算し、前記警告手段は、前記上限給油時間に基づいて警告を実施してもよい。
【０００９】
また、前記警告手段は、前記給油検出スイッチにより給油開始が検出された時から計時した累積給油時間が前記上限給油時間よりも短い所定の閾値時間に達すると警告を実施することが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の技術によれば、給油により燃料タンク内のバイオディーゼル燃料の燃料温度が析出物の生成温度まで低下することを効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る警告装置を示す模式的な全体構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る警告装置を示す模式的な機能ブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る警告装置の警告処理を説明するフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態に係る警告装置について説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１３】
図１は、本実施形態に係る警告装置１０を示す模式的な全体構成図である。警告装置１０は、例えば、車両（不図示）に搭載されるもので、燃料タンク１１と、燃料レベルセンサ２０と、第１燃料温度センサ２１と、第２燃料温度センサ２２と、給油検出スイッチ２３と、警告装置３０と、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵ）４０とを備えている。
【００１４】
燃料タンク１１は、バイオディーゼル燃料（以下、単にバイオ燃料という）を貯留する略矩形筐体状のタンク本体１２と、タンク本体１２から突出する略円筒状に形成されると共に、その筒内に挿入される給油ノズル１００からタンク本体１２にバイオディーゼル燃料を導入するフィラーネック（燃料導入部）１３と、フィラーネック１３の開口を塞ぐ図示しない給油口キャップとを備えている。
【００１５】
タンク本体１２内には、燃料レベルセンサ２０と、第１燃料温度センサ２１とが設けられている。
【００１６】
燃料レベルセンサ２０は、例えば、フロート式や静電容量式等の公知のレベルセンサであって、タンク本体１２内に貯留されているバイオ燃料の燃料残量（以下、タンク内燃料残量ＬＴａ）を検出する。第１燃料温度センサ２１は、タンク本体１２内に貯留されているバイオ燃料の温度（以下、タンク内燃料温度ＴＴａ）を検出する。これら各センサ２０，２１のセンサ値は、電気的に接続されたＥＣＵ４０に出力される。
【００１７】
フィラーネック１３には、第２燃料温度センサ２２と、給油検出スイッチ２３とが設けられている。
【００１８】
第２燃料温度センサ２２は、ガソリンスタンド側の給油ノズル１００から給油されるバイオ燃料の温度（以下、給油燃料温度ＴＧａｓ）を検出する。給油検出スイッチ２３は、例えば、フラップスイッチ等の公知のＯＮ／ＯＦＦセンサであって、給油ノズル１００から給油されるバイオ燃料によってＯＦＦからＯＮに切り替えられることで、給油ノズル１００から燃料タンク１１へのバイオ燃料の給油開始を検出する。これら各センサ２２，２３のセンサ値は、電気的に接続されたＥＣＵ４０に出力される。
【００１９】
ＥＣＵ４０は、何れも図示しない車両やエンジン等の各種制御を行うもので、公知のＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、入力ポート、出力ポート等を備えて構成されている。
【００２０】
また、図２に示すように、ＥＣＵ４０は、上限給油量演算部４１と、上限給油時間演算部４２と、警告処理部４３とを一部の機能要素として有する。これら各機能要素は、本実施形態では一体のハードウェアであるＥＣＵ４０に含まれるものとして説明するが、これらのいずれか一部を別体のハードウェアに設けることもできる。
【００２１】
上限給油量演算部４１は、ガソリンスタンド等で燃料タンク１１内に新たなバイオ燃料が給油される際に、燃料タンク１１内の混合燃料の温度を所定の閾値温度ＴＴｈｖまで低下させる上限給油量ＬＭａｘを演算する。所定の閾値温度ＴＴｈｖは、例えば、析出物の生成を生じさせる燃料温度（約２０℃）を基準に設定すればよい。以下、上限給油量ＬＭａｘの演算手順について説明する。
【００２２】
給油前の燃料タンク１１内のバイオ燃料及び、給油ノズル１００から給油される新たなバイオ燃料の混合前総エネルギ量ＱＢは、以下の数式（１）で表される。
【００２３】
ＱＢ＝ＬＴａ×ＴＴａ＋ＬＭａｘ×ＴＧａｓ                      ・・・（１）
【００２４】
数式（１）において、ＬＴａはタンク内燃料残量、ＴＴａはタンク内燃料温度、ＬＭａｘは上限給油量、ＴＧａｓは給油燃料温度である。
【００２５】
一方、給油後に燃料タンク１１内の混合燃料の燃料温度が閾値温度ＴＴｈｖまで低下したと仮定すると、燃料タンク１１内のバイオ燃料の混合後総エネルギ量ＱＡは、以下の数式（２）で表される。
【００２６】
ＱＡ＝（ＬＴａ＋ＬＭａｘ）×ＴＴｈｖ                        ・・・（２）
【００２７】
熱量保存則より、混合前総エネルギ量ＱＢと混合後総エネルギ量ＱＡとが等しいと仮定すると、数式（１）、（２）から以下の数式（３）を得ることができる。
【００２８】
ＬＭａｘ＝（ＬＴａ×（ＴＴｈｖ−ＴＴａ））／（ＴＧａｓ−ＴＴｈｖ）・・・（３）
【００２９】
上限給油量演算部４１は、給油検出スイッチ２３により給油ノズル１００からバイオ燃料の給油が開始されたことを検出すると、数式（３）に、燃料レベルセンサ２０から入力されるタンク内燃料残量ＬＴａ、第１燃料温度センサ２１から入力されるタンク内燃料温度ＴＴａ及び、第２燃料温度センサ２２から入力される給油燃料温度ＴＧａｓを代入することで、上限給油量ＬＭａｘを演算する。
【００３０】
上限給油時間演算部４２は、給油開始から燃料タンク１１に給油されるバイオ燃料の給油量が上限給油量ＬＭａｘに達する時間（以下、上限給油時間ＴＩＭＥＭａｘ）を演算する。より具体的には、上限給油時間演算部４２は、給油作業者が給油ノズル１００のノズルレバー１１０を最大に操作して給油を行うものと仮定し、上限給油量演算部４１によって演算された上限給油量ＬＭａｘを予め規格等で定められている給油ノズル１００の最大給油速度Ｖ（Ｌ／ｍｉｎ）で除算することで、上限給油時間ＴＩＭＥＭａｘ（＝ＬＭａｘ／Ｖ）を演算する。
【００３１】
警告処理部４３は、給油検出スイッチ２３が給油ノズル１００からのバイオ燃料の給油開始を検出すると、ＥＣＵ４０内蔵の図示しないタイマによって給油時間の計時を開始すると共に、累積給油時間ＴＩＭＥＳＵＭが上限給油時間ＴＩＭＥＭａｘに近い所定の閾値時間ＴＩＭＥＴｈｖ（例えば、上限給油時間ＴＩＭＥＭａｘよりも約１０秒短い時間）に達すると、警告装置３０に給油停止が必要な旨の警告を実行させる指示信号を出力する。なお、警告の手法は表示器３１への表示、或いは、スピーカ３２による音声アナウンスの何れであってもよい。
【００３２】
次に、図３に基づいて、本実施形態に係る警告処理の制御フローを説明する。
【００３３】
ステップＳ１００では、給油検出スイッチ２３のセンサ値に基づいて、給油ノズル１００からのバイオ燃料の給油が開始されたか否かが判定される。肯定の場合、本制御はステップＳ１１０に進み、ＥＣＵ４０内蔵のタイマによる給油時間の計時が開始される。
【００３４】
次いで、ステップＳ１２０では、上記数式（３）に、燃料レベルセンサ２０により検出されるタンク内燃料残量ＬＴａ、第１燃料温度センサ２１により検出されるタンク内燃料温度ＴＴａ及び、第２燃料温度センサ２２により検出される給油燃料温度ＴＧａｓを代入することで、上限給油量ＬＭａｘが演算される。
【００３５】
次いで、ステップＳ１３０では、ステップＳ１２０で求めた上限給油量ＬＭａｘを給油ノズル１００の最大給油速度Ｖで除算することで、上限給油時間ＴＩＭＥＭａｘが演算される。
【００３６】
ステップＳ１４０では、ステップＳ１１０からタイマにより計時した累積給油時間ＴＩＭＥＳＵＭが上限給油時間ＴＩＭＥＭａｘに近い所定の閾値時間ＴＩＭＥＴｈｖに達したか否かが判定される。肯定の場合、本制御はステップＳ１５０に進む。
【００３７】
ステップＳ１５０では、警告装置３０により、給油操作者に対して給油の停止が必要な旨を知らせる警告が実施され、その後、本制御はリターンされる。
【００３８】
以上詳述したように、本実施形態の警告装置１０によれば、燃料タンク１１への給油時に、混合燃料の燃料温度を析出物の生成温度まで低下させる上限給油量ＬＭａｘを演算すると共に、該上限給油量ＬＭａｘを給油ノズル１００の最大給油速度Ｖで除算することで上限給油時間ＴＩＭＥＭａｘを演算し、給油開始から計時した累積給油時間ＴＩＭＥＳＵＭが上限給油時間ＴＩＭＥＭａｘに近づくと、給油操作者に対して給油停止が必要な旨を知らせる警告が実施されるようになっている。
【００３９】
これにより、燃料タンク１１内のバイオ燃料の燃料温度が給油により新たに追加されるバイオ燃料によって析出物の生成温度よりも低下することを効果的に抑止することが可能になり、燃料タンク１１内の析出物の生成を効果的に防止することができる。
【００４０】
また、累積給油時間ＴＩＭＥＳＵＭが上限給油時間ＴＩＭＥＭａｘよりも僅かに短い所定の閾値時間ＴＩＭＥＴｈｖ（例えば、約１０秒短い時間）に達した時に警告を実施することで、給油操作者がノズルレバー１１０を最大に操作して給油を行っていても、給油時間が上限給油時間ＴＩＭＥＭａｘ、或は、給油量が上限給油量ＬＭａｘを超えることを効果的に防止することができる。
【００４１】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。
【００４２】
例えば、給油操作者への警告は、上限給油時間ＴＩＭＥＭａｘに基づいて実施されるものとして説明したが、上限給油量ＬＭａｘと燃料レベルセンサ２０によって検出されるタンク内燃料残量ＬＴａとを比較して警告を行うように構成してもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１０  警告装置
１１  燃料タンク
１２  タンク本体
１３  フィラーネック
２０  燃料レベルセンサ
２１  第１燃料温度センサ
２２  第２燃料温度センサ
２３  給油検出スイッチ
３０  警告装置
４０  ＥＣＵ
４１  上限給油量演算部
４２  上限給油時間演算部
４３  警告処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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