(57)【要約】【課題】本発明は、既存の設備をそのまま利用して燃料に気泡が混入したか否かを判定することを課題とする。【解決手段】燃料供給装置１０の制御装置３６は、流量計２８から出力された流量パルスの周期または周波数を計測する流量パルス計測手段と、計測された周期または周波数が正常な数値から外れているか否かを判定する流量パルス判定手段と、周期または周波数が正常な数値から外れた発生回数を積算する積算手段と、積算された発生数が予め設定された閾値以上になった場合、前記燃料供給経路に気泡が混入しているものと判定する気泡発生判定手段と、を有する。従って、流量パルスの周期を監視することにより気泡混入の有無を判定することが可能になるので、気泡を検出するためのセンサなどを別個に設ける必要がなく、計量機１１の構成を変更することなく気泡混入の有無を判定することが可能になる。【選択図】    図１
2005016971.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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た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を有する燃料供給装置において、
前記流量計から出力された流量パルスの周期または周波数を計測する流量パルス計測手段と、
前記流量パルス計測手段により計測された周期または周波数が所定の周期または周波数から外れているか否かを判定し、その判定結果を出力する流量パルス判定手段と、
を備えたことを特徴とする燃料供給装置。
【請求項２】
前記流量パルス判定手段は、
前記流量パルス計測手段により計測された周期または周波数の発生回数を周期または当該周波数ごとに記憶する記憶手段を有し、
前記記憶手段に記憶された周期または周波数のうち、所定の周期または周波数の発生回数が所定の回数を超えたか否かを判定し、その判定結果を出力することを特徴とする請求項１に記載の燃料供給装置。
【請求項３】
前記流量パルス判定手段は、
前記流量パルス計測手段により計測された周期または周波数の平均値を求める平均値算出手段を有し、
該平均値算出手段により算出された平均値が予め設定された値から外れているか否かを判定し、当該判定結果を出力することを特徴とする請求項１記載の燃料供給装置。
【請求項４】
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た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を有する燃料供給装置において、
前記流量計から出力される流量パルスの周波数スペクトラムを計測する周波数スペクトラム計測手段と、
該周波数スペクトラム計測手段により計測された周波数スペクトラムが予め設定された基準周波数スペクトラム範囲から外れていか否かを判定し、その判定結果を出力する周波数スペクトラム判定手段と、
を備えたことを特徴とする燃料供給装置。
【請求項５】
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た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を有する燃料供給装置において、
前記流量計が出力する流量パルスの波形をアナログ信号として計測する流量パルス波形計測手段と、
該流量パルス波形計測手段により計測されたアナログ信号の自己相関関数を演算する自己相関関数演算手段と、
該自己相関関数演算手段により演算された自己相関関数と、予め設定された基準自己相関関数と比較し、特定時間での自己相関値との差分が所定の範囲から外れているか否かを判定し、その判定結果を出力する自己相関関数判定手段と、
を備えたことを特徴とする燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は燃料供給装置に係り、特に燃料供給経路で気泡が発生したことを判定できるよう構成された燃料供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車の燃料タンクに燃料を供給する給油装置などの燃料供給装置においては、燃料を送出する燃料送出手段としてのポンプ、ポンプから送出された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が設けられている。
【０００３】
そして、給液所の地下タンクに貯留された燃料は、ポンプによって汲み上げられて給液ノズルから燃料タンクに供給される。また、地下タンクには、燃料タンクを汲み上げるための挿入管路が上方から挿入されており、挿入管路の上端部と給油装置との間は地中に埋設された燃料供給管路によって連通される。
【０００４】
このように、地下タンクと給油装置との間を連通する燃料供給経路では、温度上昇やポンプの送液動作により気泡が燃料に混入してしまうことがある。そのため、例えば、燃料供給経路に気泡混入を検出するための気泡検出センサユニットを設けた構成のものが開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−１８８４００号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の燃料供給装置では、燃料供給経路に気泡検出センサユニットを設けて気泡混入を検出するように構成したため、その分構成が複雑化しており、例えば、既存設備に適用することが難しかった。
そこで、本発明は、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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は以下のような特徴を有する。
上記請求項１記載の発明は、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た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を有する燃料供給装置において、
前記流量計から出力された流量パルスの周期または周波数を計測する流量パルス計測手段と、
前記流量パルス計測手段により計測された周期または周波数が所定の周期または周波数から外れているか否かを判定し、その判定結果を出力する流量パルス判定手段と、
を備えたものであり、気泡を検出するためのセンサ等を設けずに気泡混入を判定することが可能であるので、既存の設備をそのまま利用することができ、構成が複雑化することを防止できる。
【０００８】
請求項２記載の発明の前記流量パルス判定手段は、
前記流量パルス計測手段により計測された周期または周波数の発生回数を周期または当該周波数ごとに記憶する記憶手段を有し、
前記記憶手段に記憶された周期または周波数のうち、所定の周期または周波数の発生回数が所定の回数を超えたか否かを判定し、その判定結果を出力するものであり、気泡を検出するためのセンサ等を設けずに気泡混入を判定することが可能であり、気泡を検出するためのセンサ等を設けずに気泡混入を判定することが可能であるので、既存の設備をそのまま利用することができ、構成が複雑化することを防止できる。
【０００９】
請求項３に記載の発明の前記流量パルス判定手段は、
前記流量パルス計測手段により計測された周期または周波数の平均値を求める平均値算出手段を有し、
該平均値算出手段により算出された平均値が予め設定された値から外れているか否かを判定し、当該判定結果を出力するものであり、気泡を検出するためのセンサ等を設けずに気泡混入を判定することが可能であるので、既存の設備をそのまま利用することができ、構成が複雑化することを防止できる。
【００１０】
請求項４記載の発明は、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た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を有する燃料供給装置において、
前記流量計から出力される流量パルスの周波数スペクトラムを計測する周波数スペクトラム計測手段と、
該周波数スペクトラム計測手段により計測された周波数スペクトラムが予め設定された基準周波数スペクトラム範囲から外れていか否かを判定し、その判定結果を出力する周波数スペクトラム判定手段と、
を備えたものであり、気泡を検出するためのセンサ等を設けずに気泡混入を判定する気泡発生判定手段と、を備えたものであり、気泡を検出するためのセンサ等を設けずに気泡混入を判定することが可能であるので、既存の設備をそのまま利用することができ、構成が複雑化することを防止できる。
【００１１】
請求項５記載の発明は、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た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を有する燃料供給装置において、
前記流量計が出力する流量パルスの波形をアナログ信号として計測する流量パルス波形計測手段と、
該流量パルス波形計測手段により計測されたアナログ信号の自己相関関数を演算する自己相関関数演算手段と、
該自己相関関数演算手段により演算された自己相関関数と、予め設定された基準自己相関関数と比較し、特定時間での自己相関値との差分が所定の範囲から外れているか否かを判定し、その判定結果を出力する自己相関関数判定手段と、
を備えたものであり、気泡を検出するためのセンサ等を設けずに気泡混入を判定することが可能であるので、既存の設備をそのまま利用することができ、構成が複雑化することを防止できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１３】
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２は燃料供給装置の外観形状を示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【００１４】
図１及び図２に示されるように、燃料供給装置１０は、自動車の燃料タンク（図示せず）にガソリン等の燃料を供給する計量機１１と、計量機１１に燃料を供給するための地下タンク２２とを有する。燃料供給装置１０の筐体１２の側面からは、給液ノズル１４に接続された給液ホース１６が引き出されている。
【００１５】
給液ノズル１４は、通常、筐体１２の側面に設けられたノズル掛け１８に掛止されている。そして、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）に挿入する。給液ノズル１４は、レバー１４ａが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燃料を供給することが可能になる。
【００１６】
また、筐体１２の内部には、給液ホース１６が連通接続された給液管路２０が配設されており、給液管路（燃料供給経路）２０の下端が地下タンク２２に挿入された挿入管路（燃料供給経路）２４に接続されている。挿入管路２４は、地下タンク２２の上方から垂直に挿入されており、その先端２４ａが地下タンク２２の底部近傍まで延在している。
【００１７】
尚、本実施例では、計量機１１の底部から引き出された配管がそのまま下方に延在して地下タンク２２に挿入される構成を一例として挙げたが、これに限らず、実際の施工例では、地下タンク２２の位置が計量機１１から離れた位置にあるので、挿入管路２４の上端から水平方向に延在形成された水平管路を介して計量機１１内部の給液管路２０に連通接続される。
【００１８】
筐体１２の内部に設けられた給液管路２０には、油液を地下タンク２２から吸引するための給液ポンプ（燃料送出手段）２６と、燃料の供給量を計測するための流量計２８と、給液ポンプ２６の吸込側に設けられたフィルタ３０と、給液ポンプ２６の吐出側に設けられたストレーナ３２とが配設されている。
【００１９】
流量計２８は、例えば、容積式流量計であり、吸い込まれた燃料の体積を流量に変換して流量パルスを出力するように構成されている。そのため、流量計２８は、気泡の体積分も計測してしまう構造であり、燃料に気泡が含まれている場合には、計測誤差が生じてしまう。
【００２０】
フィルタ３０は、地下タンク２２内の異物が挿入管路２４に吸い込まれた場合に異物が給液ポンプ２６に吸い込まれることを防止する。また、ストレーナ３２は、フィルタ３０によって侵入を防止しきれなかった微細な異物や給液ポンプ２６内で発生する金属粉等の異物を燃料から除去するものである。
【００２１】
また、筐体１２の前面には、給油量を表示するための給油量表示器３４が配設されている。そして、筐体１２の内部には、各機器を制御する制御装置３６が設けられている。
【００２２】
制御装置３６は、上記ノズル掛け１８に設けられたノズルスイッチ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、給油量表示器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。
【００２３】
そして、制御装置３６は、後述するように給液ノズル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油量を算出して給油量表示器３４に表示する。
【００２４】
図３は各機器の構成を示すブロック図である。
図３に示されるように、制御装置３６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、表示確認スイッチ３８ｃ、基準吐出量設定スイッチ３８ｄ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。
【００２５】
また、制御装置３６は、Ｉ／Ｏポート３６ａで受信した入力信号に基づいて、後述するような監視処理、判定処理、報知処理、給油作業制御処理、給油作業時計測処理、計測結果表示処理、基準吐出量設定処理等のデータ処理を行なう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。
【００２６】
ここで、図４（Ａ）（Ｂ）を参照して、流量パルス発信器２８ａから出力される流量パルスについて説明する。図４（Ａ）は給液開始時の流速変化の一例を示すグラフ、図４（Ｂ）は流量パルスの周期変化の一例を示す図である。
【００２７】
流量パルス発信器２８ａは、例えばロータリエンコーダによって構成されており、容積式流量計の回転軸（図示せず）と機械的に結合されており、流量計２８の回転軸の回転数に同期したパルスを出力する。その出力パルス数は、流量パルス発信器２８ａの仕様により異なるが、例えば５０パルス／回転を出力するように調整されている。尚、流量パルスの周期は、パルス間の時間間隔により求まり、あるいは単位時間当たりに出力されたパルス周波数の逆数から求まめることも可能である。
【００２８】
図４（Ａ）（Ｂ）に示されるように、給液される燃料の流速に比例して流量パルスのパルス周期も変化する（ｔ１＞ｔ２＞ｔ３）ことから、この流量パルスの周波数は流速に比例していることが分かる。
【００２９】
ここで、図５（Ａ）（Ｂ）に示す流量パルスの周期のヒストグラム（正規分布）を参照して、通常給液の場合と供給される燃料に気泡が混入した場合の、流量パルス周期の違いについて説明する。尚、図５（Ａ）（Ｂ）は横軸にパルス周期、縦軸にパルス数を示し、１回の給液で発生するパルス周期をヒストグラム化した一例のグラフである。
【００３０】
図５（Ａ）に示されるように、燃料に気泡混入されない通常給液の場合、給液開始時と給液終了時に長い周期のパルスが発生し、その後最大流量での給油となることから、本実施例においては、例えば、流量パルスの周期が約２０ｍｓｅｃ以下と約６０ｍｓｅｃ付近の流量パルスが多く発生していることが分かる。
【００３１】
これに対して、図５（Ｂ）に示されるように、燃料に気泡が混入した場合には、給液ポンプ２６や流量計２８の動作が不安定になるために、燃料に気泡が混入しない場合に比べて、通常は発生していない周期領域α（破線で囲んだ部分）に流量パルスが発生していることが分かる。このような、気泡発生の周期領域αに流量パルスが発生する原因としては、例えば、燃料に気泡が混入することにより、流量計２８の内部に設けられたロータに対する負荷が変化して流量パルスの周期が変化することが考えられる。
【００３２】
このことから、図５（Ｂ）に示す周期領域αでの流量パルスの発生の有無を監視することで、気泡混入の有無を判定することが可能となる。
【００３３】
次に、図６に示すフローチャートを用いて計量機１１に搭載された制御装置３６のＣＰＵ３６ｂが実行する気泡混入の診断処理の第１実施例について説明する。
【００３４】
気泡混入診断処理は、制御装置３６のＲＯＭ３６ｃに記億される制御プログラムをＣＰＵ３６ｂが処理することによって実行される。なお、本制御プログラムには、給油を制御するための処理も含まれているが、以下の説明では本発明に関連する処理のみを抜粋して説明する。
【００３５】
給液ノズル１４が開弁操作されて燃料の供給が開始されると、流量パルス発信器２８ａから流量パルスが出力される。この流量パルスは、Ｉ／Ｏポート３６ａを介して、ＣＰＵ３６ｂの割り込み入カポートに入力される。
【００３６】
また、この流量パルスの立ち上がりエッジに同期して、図６に示す流量パルス割り込みサブルーチンが起動する。ＣＰＵ３６ｂは、まず、現在のプログラムの状態が待機状態か否かを確認し（Ｓ１１）、待機状態である場合には周期計測タイマカウンタをスタートし（Ｓ１２）、次の流量パルスの入力までの周期計測を開始する。
【００３７】
続いて、待機状態移行タイマカウンタをスタートし（Ｓ１３）、給油完了時に待機状態に戻す準備をする。そして、制御プログラムの状態を計測状態に変更する（Ｓ１４）。
【００３８】
また、上記Ｓ１１において、既に計測状態だった場合には、現在の周期計測タイマカウンタの値を読み出し、この値を流量パルス周期として記憶する（Ｓ１５：流量パルス計測手段）。そして、次の周期計測を行うために、タイマカウンタの値をリセットし（Ｓ１６）、計測を継続する。
【００３９】
次に、今回の周期が周期領域α（約２０ｍｓｅｃ〜６０ｍｓｅｃ）に入っているか否かを確認し（Ｓ１７：流量パルス判定手段）、今回の流量パルスの周期が気泡混入時に発生する前述した周期領域α（図５（Ｂ）に参照）でない場合には、割り込みサブルーチンを終了する。
【００４０】
また、Ｓ１７において、今回検出された流量パルスの周期が前述した周期領域αに入っていた場合には、異常パルス発生カウンタＣを＋１する（Ｓ１８：積算手段）。尚、本実施例では図５（Ｂ）に示す一例に従い、約２０ｍｓｅｃ〜６０ｍｓｅｃを周期領域αとしているが、複数の周期領域に分けて監視することも可能である。
【００４１】
続いて、気泡が混入したかどうかを判定する（Ｓ１９：気泡発生判定手段）。Ｓ１９においては、カウンタＣと予め設定された判定値（閾値）Ｃｅとを比較し、Ｃ≧Ｃｅの場合には気泡が混入したものと判断する（Ｓ２０）。尚、判定値（閾値）Ｃｅは、任意に設定される数値であるが、Ｃｅ＝１の場合だと偶然に流量パルスの周期が変動した場合でも気泡混入と判定してしまうおそれがあるので、例えば、Ｃｅ＞２であることが望ましい。
【００４２】
そして、Ｓ２０で気泡が混入と判断された場合には、ポンプモータ２６ａへの通電を停止し（Ｓ２１）、異常検出信号を出力して作業員に報知する（Ｓ２２）。これにより、作業員は、燃料の給液経路で何らかの異常が発生しているものと判断してメンテナンス会社へ点検を要請することが可能になる。これで、今回の処理を終了する。
【００４３】
なお、上記Ｓ１９では、Ｃ≧Ｃｅを条件として気泡発生を判定したが、Ｃ＜Ｃｅを条件として気泡発生を判定しても良い。
【００４４】
このように、流量パルスの周期を監視することにより気泡混入の有無を判定することが可能になるので、気泡を検出するためのセンサなどを別個に設ける必要がなく、計量機１１の構成を変更することなく気泡混入の有無を判定することが可能になる。
【００４５】
図７は給液終了した場合に実行されるサブルーチンを説明するためのフローチャートである。
図７に示されるように、ＣＰＵ３６ｂは、流量パルスの立ち上がりエッジを検出してから一定時間が経過すると、待機状態移行タイマカンタオーバフロー割り込みが発生し、サブルーチンが起動する。このサブルーチンでは、待機状態以降タイマカウンタを停止し（Ｓ３１）、状態を待機状態にする（Ｓ３２）。
【００４６】
ここで、制御装置３６のＣＰＵ３６ｂで実行される制御処理の変形例１について説明する。
上記実施例のＳ１９では、判定値Ｃｅを全機器に対して同一値としたが、機器組み立て完了直後の検査で基準となるデータＣｉを取得し、そのデータＣｉとの差分｜△Ｃ｜で比較することも可能である。
【００４７】
また、図８は横軸に周波数、縦軸にスペクトルを示しており、（Ａ）は気泡が混入しない場合の流量パルスのパワースペクトルであり、（Ｂ）は気泡が混入した場合の流量パルスのパワースペクトルである。
【００４８】
図８（Ａ）に示す流量パルスのパワースペクトルＩと図８（Ｂ）に示す流量パルスのパワースペクトルＩＩとを比較すると、例えば、８０Ｈｚ付近でパワースペクトルＩが最大値に上昇しているのに対して、パワースペクトルＩＩでは最小値に低下していることが分かる。従って、パワースペクトルＩとＩＩは、８０Ｈｚ付近の周波数領域での差異が大きく見られる。
【００４９】
このようにパワースペクトルの現れ方にも違いが出ており、本変形例では、流量パルスの周波数を監視し、図８（Ｂ）に示す流量パルスより検出された周波数が破線で示す異常領域βで発生するようであれば、気泡混入を検出することが可能となる。
【００５０】
図９は計量機１１に搭載された制御装置３６のＣＰＵ３６ｂが実行する気泡混入の診断処理の変形例２のフローチャートである。尚、図９において、Ｓ５１〜Ｓ５４の処理は、前述した図６のＳ１１〜Ｓ１４の処理と同一処理であるので、その説明を省略する。
【００５１】
ＣＰＵ３６ｂは、図９に示すＳ５１で既に計測状態だった場合には、現在の周期計測タイマカウンタの値を読み出し、この値を逆数とすることで流量パルスの周波数を算出し、記憶する（Ｓ５５：周波数スペクトラム計測手段）。そして、次の周期計測を行うために、タイマカウンタの値をリセットし、計測を継続する（Ｓ５６）。次に、今回の周波数が７０Ｈｚ〜９０Ｈｚに入るか否かを確認し（Ｓ５７：気泡発生判定手段）、今回の周波数が７０Ｈｚ〜９０Ｈｚに入らず気泡混入時に発生する周波数でない場合には、割り込みサブルーチンを終了する。
【００５２】
また、上記Ｓ５７において、今回の周波数が７０Ｈｚ〜９０Ｈｚに入り気泡混入時に発生する周波数である場合には、Ｓ５８〜Ｓ６２の処理を実行する。尚、Ｓ５８〜Ｓ６２の処理は、前述した図６のＳ１８〜Ｓ２２の処理と同じため、ここではその説明を省略する。これで、今回の処理を終了する。
【００５３】
このように、流量パルスの周波数を監視することにより気泡混入の有無を判定することが可能になるので、気泡を検出するためのセンサなどを別個に設ける必要がなく、計量機１１の構成を変更することなく気泡混入の有無を判定することが可能になる。
【００５４】
ここで、変形例３について図１０乃至図１２を参照して説明する。
図１０は給液回数に対する気泡混入と思われる給液が発生した累積の回数の変化を示すグラフである。
【００５５】
図１０に示すグラフＩＩＩから、累積の発生回数に対して異常判定値を閾値として設定することにより、燃料供給経路の漏れなどにより徐々に気泡混入量が増加する場合に、その気泡増加量の変化を捉えて給液不能になる前に対策を取ることが可能となる。
【００５６】
図１１は計量機１１に搭載された制御装置３６のＣＰＵ３６ｂが実行する気泡混入の診断処理の変形例３のフローチャートである。尚、図１１において、Ｓ７１〜Ｓ７４の処理は、前述した図６のＳ１１〜Ｓ１４の処理と同一処理であるので、その説明を省略する。
【００５７】
ＣＰＵ３６ｂは、図１１に示すＳ７１で既に計測状態だった場合には、現在の周期計測タイマカウンタのカウント値を読み出し、この値を流量パルス周期として記憶する（Ｓ７５）。そして、次の周期計測を行うために、タイマカウンタのカウント値をリセットし、計測を継続する（Ｓ７６）。
【００５８】
次に、今回の周期が周期領域α（約２０ｍｓｅｃ〜６０ｍｓｅｃ）に入っているか否かを確認し（Ｓ７７）、今回の流量パルスの周期が気泡混入時に発生する前述した周期領域α（図５（Ｂ）に参照）でない場合には、割り込みサブルーチンを終了する。
【００５９】
また、Ｓ７７において、今回検出された流量パルスの周期が前述した周期領域αに入っていた場合には、異常パルス発生カウンタのカウント値Ｃに１を加算する（Ｓ７８）。これで、今回の処理を終了する。
【００６０】
図１２は変形例３の気泡混入を判定するサブルーチンを説明するためのフローチャートである。
図１２に示されるように、ＣＰＵ３６ｂは、給液が終了した場合には、計測した異常パルス発生カウンタのカウント値Ｃと基準値Ｃｉとの差分を△Ｃ＝｜Ｃ−Ｃｉ｜で求める（Ｓ８１）。そして、この△Ｃと判定値Ｃｅとを比較し（Ｓ８２）、△Ｃ≧Ｃｅの場合には気泡混入と判断する（Ｓ８３）。
【００６１】
そして、Ｓ８３で気泡混入と判断された場合には、ポンプモータ２６ａへの通電を停止し（Ｓ８４）、異常検出信号を出力して作業員に報知する（Ｓ８５）。これにより、作業員は、燃料の給液経路で何らかの異常が発生しているものと判断してメンテナンス会社へ点検を要請することが可能になる。これで、今回の処理を終了する。
【００６２】
このように、異常パルス発生カウンタにより周期領域αの周期をカウントし、異常パルス発生カウンタのカウント値Ｃが所定値以上になったか否かを監視することにより気泡混入の有無を判定することが可能になるので、気泡を検出するためのセンサなどを別個に設ける必要がなく、計量機１１の構成を変更することなく気泡混入の有無を判定することが可能になる。
【００６３】
ここで、変形例４について図１３及び図１４を参照して説明する。
上記変形例３では、ＣＰＵ３６ｂの演算負荷を軽減するために、流量パルスの周期から求めた周波数の発生回数に基づいて、気泡混入状態か否かを判定したが、ＣＰＵ３６ｂの能力が十分である場合には、自己相関により気泡混入状態を検出することも可能である。
【００６４】
例えば、燃料供給装置１０の機器組み立て完工直後の検査で、例えば３０Ｌ定量給液時の流量パルスの波形データをアナログ情報として記録し、その自己相関関数を求める（図１３（Ａ）参照）。
【００６５】
そして、定期点検等の検査時に同一の試験を行った時の波形データをアナログ情報として記録し、同様に自己相関関数を求める。この時、自己相関関数を時間の関数ｘ（ｔ）で表した場合、自己相関関数は、次式（１）を用いて求めることができる。
【００６６】
2005016971.tif 000003
この（１）式より、出荷前の自己相関関数Ｒｘｘ（τ）と検査時の自己相関関数Ｒｘｘ’（τ）について、気泡が混入している場合（図１３（Ｂ）のグラフＶを参照）には、気泡が混入しない正常給液（図１３（Ａ）のグラフＩＶを参照）の場合とは異なる相関値を示す。
【００６７】
そこで、両自己相関関数について同一時刻での自己相関値を比較し、正常給油に対して、正常と判定できる判定幅△Ｘを設定する。自己相関値がこの判定幅△Ｘから外れる場合には、気泡が混入したものと判定する。尚、図１３（Ａ）（Ｂ）では、判定点をＡ点としたが、複数の判定点を設定し、各判定点をアンド条件として判定するようにしても良い。
【００６８】
ここで、変形例４の制御処理について説明する。
【００６９】
図１３（Ａ）（Ｂ）は前述した実施例で計測した流量パルスの周期、または周波数毎に発生パルス数をカウントし、それを給油毎に平均値を求め、ヒストグラム化した一例であり、横軸にパルス周期（又は周波数）、縦軸に発生パルス数を示している。
【００７０】
供給される燃料に気泡の混入が無く、通常の給油が継続している場合には、１回の給油では図５（Ａ）に示すような分布となることから、これを平均化した場合、図１３（Ａ）に示すグラフのような状態となる。
【００７１】
一方、気泡混入が計測すると、図５（Ｂ）に示すヒストグラムの分布が加算されて平均化されるために、図１３（Ｂ）のグラフＶのようになる。そこで、波形の特徴点である判定点Ａ，Ｂ，Ｃを設定し、各判定値Ｘ，Ｙ，Ｘを設定する。そして、給液毎に各判定点の平均値と判定値を比較することで、気泡混入を検出することが可能になる。
【００７２】
次に図１４及び図１５を参照して変形例４の気泡混入判定の制御処理について説明する。尚、図１４に示すＳ９１〜Ｓ９４の処理は、前述した図６のＳ１１〜Ｓ１４の処理と同一処理であるので、その説明を省略する。
【００７３】
ＣＰＵ３６ｂは、給液中においては、図１４に示すＳ９１で既に計測状態だった場合には、現在の周期計測タイマカウンタの値を読み出し、この値を流量パルス周期として記憶する（Ｓ９５：流量パルス計測手段）。そして、次の周期計測を行うために、タイマカウンタの値をリセットし、計測を継続する（Ｓ９６）。
【００７４】
次に、今回の周期が判定点Ａであるか否かを確認し（Ｓ９７）、該当する場合には判定点Ａのカウンタのカウント値Ｃａに１を加算する（Ｓ９８：積算手段）。上記Ｓ９７において、今回の周期が判定点Ａでない場合にはＳ９９に進み、判定点Ｂであるか否かを確認する。そして、今回の周期が判定点Ｂである場合にはＳ１００で判定点Ｂのカウンタのカウント値Ｃｂに１を加算する（積算手段）。
【００７５】
また、上記Ｓ９９において、今回の周期が判定点Ｂでない場合にはＳ１０１に進み、今回の周期が判定点Ｃであるか否かを確認する。そして、今回の周期が判定点Ｃである場合には、Ｓ１０２で判定点Ｃのカウンタのカウント値Ｃｃに１を加算する（積算手段）。
【００７６】
また、上記Ｓ１０１において、今回の周期が判定点Ｃでないときは、上記Ｓ９５に戻り、Ｓ９５以降の処理を再度実行する。
【００７７】
図１５に示されるように、ＣＰＵ３６ｂは、給液が終了した場合には、判定点Ａにおける発生パルス数の平均値（ＣａＡｖｅ）を求め（Ｓ１１１：平均値算出手段）、次回給液時の判定のために総パルス数を更新する（Ｓ１１２）。
【００７８】
続いて、判定点Ａにおける発生パルス数の平均値ＣａＡｖｅと判定値（閾値）Ｘとを比較し（Ｓ１１３：気泡発生判定手段）、ＣａＡｖｅ≧Ｘならば判定点Ａで平均値ＣａＡｖｅが範囲外であるので、Ｓ１１４に進む。また、上記Ｓ１１３において、ＣａＡｖｅ＜Ｘならば判定点Ａで平均値ＣａＡｖｅが判定値（閾値）Ｘより小さいので、判定点Ａでの気泡混入は検出されず、今回の処理を終了する。
【００７９】
次に、判定点Ｂにおける発生パルス数の平均値（ＣｂＡｖｅ）を求め（Ｓ１１４：平均値算出手段）、次回給液時の判定のために総パルス数を更新する（Ｓ１１５）。
【００８０】
続いて、判定点Ｂにおける発生パルス数の平均値ＣｂＡｖｅと判定値（閾値）Ｙとを比較し（Ｓ１１６：気泡発生判定手段）、ＣｂＡｖｅ≧Ｙならば判定点Ｂで平均値ＣｂＡｖｅが範囲外であるので、Ｓ１１７に進む。また、上記Ｓ１１６において、ＣｂＡｖｅ＜Ｙならば判定点Ｂで平均値ＣｂＡｖｅが判定値（閾値）Ｙより小さいので、判定点Ｂでの気泡混入は検出されず、今回の処理を終了する。
【００８１】
次に、判定点Ｃにおける発生パルス数の平均値（ＣｃＡｖｅ）を求め（Ｓ１１７：平均値算出手段）、次回給液時の判定のために総パルス数を更新する（Ｓ１１８）。
【００８２】
続いて、判定点Ｃにおける発生パルス数の平均値ＣｃＡｖｅと判定値（閾値）Ｚとを比較し（Ｓ１１９：気泡発生判定手段）、ＣｃＡｖｅ≧Ｚならば判定点Ｃで平均値ＣｃＡｖｅが範囲外であるので、Ｓ１２０に進む。また、上記Ｓ１１９において、ＣｃＡｖｅ＜Ｚならば判定点Ｃで平均値ＣｃＡｖｅが判定値（閾値）Ｚより小さいので、判定点Ｃでの気泡混入は検出されず、今回の処理を終了する。
【００８３】
次のＳ１２０では、上記のように判定点Ａ，Ｂ，Ｃでの判定結果が全て判定値（閾値）Ｘ，Ｙ，Ｚ以上であるときは、供給されている燃料に気泡が混入したものと判断する。
【００８４】
そして、上記Ｓ１２０で気泡混入と判断された場合には、ポンプモータ２６ａへの通電を停止し（Ｓ１２１）、異常検出信号を出力して作業員に報知する（Ｓ１２２）。これにより、作業員は、燃料の給液経路で何らかの異常が発生しているものと判断してメンテナンス会社へ点検を要請することが可能になる。これで、今回の処理を終了する。
【００８５】
このように、時間的な経過に伴う判定点Ａ，Ｂ，Ｃにおける発生パルス数の平均値を監視することにより、気泡混入の有無を判定することが可能になるので、気泡を検出するためのセンサなどを別個に設ける必要がなく、計量機１１の構成を変更することなく気泡混入の有無を判定することが可能になる。
【００８６】
本変形例４では、全ての判定点Ａ，Ｂ，Ｃの発生パルス数の平均値が判定値以上であることを条件に気泡混入を判断する場合を例に挙げて説明したが、これに限らず、複数の判定点の何れか１点あるいは２点で判定値以上であるときに、燃料に気泡が混入したものと判断するようにしても良いのは勿論である。
【００８７】
尚、上記実施の形態では、自動車の燃料タンクにガソリン等の燃料を供給する場合を一例としてあげたが、これに限らず、ガソリン以外の液体燃料を供給する装置であれば、他の液体燃料を供給する装置にも本発明を適用できるのは勿論である。
【００８８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、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た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を有する燃料供給装置において、流量計から出力された流量パルスの周期または周波数を計測する流量パルス計測手段と、流量パルス計測手段により計測された周期または周波数が所定の周期または周波数から外れているか否かを判定し、その判定結果を出力する流量パルス判定手段と、を備えたため、気泡を検出するためのセンサ等を設けずに気泡混入を判定することが可能であるので、既存の設備をそのまま利用することができ、構成が複雑化することを防止できる。また、既存の流量計を用いて、流量パルス周期、または周波数を監視することができるので、新たなセンサを付加することなく、気泡の混入を検知することが可能となり、給液所などで給液不能になることを防止して不足の事態を予防できる。
【００８９】
請求項２記載の発明によれば、流量パルス判定手段は、流量パルス計測手段により計測された周期または周波数の発生回数を周期または当該周波数ごとに記憶する記憶手段を有し、記憶手段に記憶された周期または周波数のうち、所定の周期または周波数の発生回数が所定の回数を超えたか否かを判定し、その判定結果を出力するため、気泡を検出するためのセンサ等を設けずに気泡混入を判定することが可能であり、気泡を検出するためのセンサ等を設けずに気泡混入を判定することが可能であるので、既存の設備をそのまま利用することができ、構成が複雑化することを防止できる。また、経時的な変化から判定することができるので、気泡混入以外で突発的に発生し、すぐに正常に戻るような場合を除外することが可能である。そのため、頻繁に異常報知することが無くなるので、ユーザの使い勝手が悪化することを防止できる。
【００９０】
請求項３記載の発明によれば、流量パルス計測手段により計測された周期または周波数の平均値を求める平均値算出手段を有し、平均値算出手段により算出された平均値が予め設定された値から外れているか否かを判定し、当該判定結果を出力するため、気泡を検出するためのセンサ等を設けずに気泡混入を判定することが可能であるので、既存の設備をそのまま利用することができ、構成が複雑化することを防止できる。
【００９１】
請求項４記載の発明によれば、燃料を送出する燃料送出手段と、燃料送出手段により送出された燃料を被燃料供給体に供給する燃料供給経路と、燃料供給経路を流れる燃料の流量を計測する流量計とを有する燃料供給装置において、流量計から出力される流量パルスの周波数スペクトラムを計測する周波数スペクトラム計測手段と、周波数スペクトラム計測手段により計測された周波数スペクトラムが予め設定された基準周波数スペクトラム範囲から外れていか否かを判定し、その判定結果を出力する周波数スペクトラム判定手段と、を備えたため、気泡を検出するためのセンサ等を設けずに気泡混入を判定する気泡発生判定手段と、を備えたものであり、気泡を検出するためのセンサ等を設けずに気泡混入を判定することが可能であるので、既存の設備をそのまま利用することができ、構成が複雑化することを防止できる。
【００９２】
請求項５記載の発明によれば、燃料を送出する燃料送出手段と、燃料送出手段により送出された燃料を被燃料供給体に供給する燃料供給経路と、燃料供給経路を流れる燃料の流量を計測する流量計とを有する燃料供給装置において、流量計が出力する流量パルスの波形をアナログ信号として計測する流量パルス波形計測手段と、流量パルス波形計測手段により計測されたアナログ信号の自己相関関数を演算する自己相関関数演算手段と、自己相関関数演算手段により演算された自己相関関数と、予め設定された基準自己相関関数と比較し、特定時間での自己相関値との差分が所定の範囲から外れているか否かを判定し、その判定結果を出力する自己相関関数判定手段と、を備えたものであり、気泡を検出するためのセンサ等を設けずに気泡混入を判定することが可能であるので、既存の設備をそのまま利用することができ、構成が複雑化することを防止できる。また、出荷時と点検時の流量パルスの相関性の高さで判定することにより、より高い確度で気泡混入の状態を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】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２】燃料供給装置の外観形状を示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図３】各機器の構成を示すブロック図である。
【図４】給液開始時の流速変化の一例及び流量パルスの周期を変化の一例を示す図である。
【図５】燃料に気泡混入されない通常給液の場合と気泡が混入された場合のヒストグラムを示す図である。
【図６】制御装置３６のＣＰＵ３６ｂが実行する気泡混入の診断処理の第１実施例を説明するためのフローチャートである。
【図７】給液終了した場合に実行されるサブルーチンを説明するためのフローチャートである。
【図８】気泡が混入しない場合の流量パルスのパワースペクトルと、気泡が混入した場合の流量パルスのパワースペクトルの一例を示す図である。
【図９】計量機１１に搭載された制御装置３６のＣＰＵ３６ｂが実行する気泡混入の診断処理の変形例２のフローチャートである。
【図１０】給液回数に対する気泡混入と思われる給液が発生した累積の回数の変化を示すグラフである。
【図１１】計量機１１に搭載された制御装置３６のＣＰＵ３６ｂが実行する気泡混入の診断処理の変形例３のフローチャートである。
【図１２】変形例３の気泡混入を判定するサブルーチンを説明するためのフローチャートである。
【図１３】流量パルスの周期、または周波数毎に発生パルス数をカウントし、気泡が混入しない場合の平均値と、気泡が混入した場合の平均値とをヒストグラム化した自己相関値の変化の一例を示す図である。
【図１４】変形例４の流量パルス割り込み処理を説明するためのフローチャートである。
【図１５】変形例４の気泡混入判定の制御処理を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１０  燃料供給装置
１１  計量機
１４  給液ノズル
１８  ノズル掛け
１８ａ  ノズルスイッチ
２０  給液管路
２４  挿入管路
２６  給液ポンプ
２６ａ  ポンプモータ
２８  流量計
２８ａ  流量パルス発信器
３６  制御装置
３６ｂ  ＣＰＵ
３８  設定器
【図１】
2005016971.tif 000004
【図２】
2005016971.tif 000005
【図３】
2005016971.tif 000006
【図４】
2005016971.tif 000007
【図５】
2005016971.tif 000008
【図６】
2005016971.tif 000009
【図７】
2005016971.tif 000010
【図８】
2005016971.tif 000011
【図９】
2005016971.tif 000012
【図１０】
2005016971.tif 000013
【図１１】
2005016971.tif 000014
【図１２】
2005016971.tif 000015
【図１３】
2005016971.tif 000016
【図１４】
2005016971.tif 000017
【図１５】
2005016971.tif 000018