(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータで駆動される給油ポンプ及びこの給油ポンプで供給される油の流通路を開閉する電磁バルブを制御し、予め設定された設定量を給油する計量機の定量給油装置において、
前記給油ポンプで供給される油の給油量を計数する計数手段と、流量パルス発信器から出力される流量パルスを測定して給油速度の瞬間流速を測定する瞬間流速測定手段と、設定量を記録する設定量記憶手段と、給油速度の瞬間流速範囲毎に設定されるスローダウン開始量に相当するバルブ制御データを記録するバルブ制御データテーブルと、給油速度毎にオーバーラン量を記録するオーバーラン量データテーブルと、前記計数手段で計測した給油量が設定量から瞬間流速測定手段で測定した給油速度に基づいてバルブ制御データテーブルから読み出したバルブ制御データを差し引いた値に達したかを検出する第１の比較手段と、前記第１の比較手段の検出結果に基づいて電磁バルブを閉じる電磁バルブ駆動手段と、前記計数手段で計測した給油量が設定量から瞬間流速測定手段で測定した給油速度に基づいてオーバーラン量データテーブルから読み出した対応するオーバーラン量データを差し引いた値に達したかを検出する第２の比較手段と、前記第１の比較手段の検出結果に基づいて前記電磁バルブを閉じる電磁バルブ駆動手段と、前記第２の比較手段の検出結果に基づいて前記給油ポンプを駆動するモータを停止するモータ駆動手段と、前記第１の比較手段の検出結果に基づいてタイマースタートし第２の比較手段の検出結果に基づいてタイマーストップするスローダウン時間の計測用のタイマと、前記タイマで計測したスローダウン時間を範囲を持った基準値と比較して、スローダウン時間が長い場合には、前記バルブ制御データから一定の小さい補正値を減算した値として、短い場合には、前記バルブ制御データから補正値を加算した値として、前記バルブ制御データテーブルを更新するバルブ制御データ調整手段とを備えたことを特徴とする計量機の定量給油装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、定量給油の精度を一定に保つ計量機の定量給油方法及び定量給油装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車に計量機を搭載した、いわゆるホームローリーは、ポリタンクあるいは家庭に設けたホームタンクに暖房等の燃料である灯油を配送している。寒冷地においては、２００〜６００リットル程度のホームタンクを設け、このホームタンクから家の中の暖房機や給湯器へ燃料を供給している。このようなホームローリーの計量機は、車を家の前に停止してホームタンクまで届くよう長い給油ホースが設けられている。また、このような計量機において、定量給油を行なうために、図７に示すように、給油量が設定量から所定のバルブ制御データであるスローダウン開始量前にバルブを閉じ、給油速度を所定の定常化した給油速度までスローダウンさせ、この定常化した給油速度で給油ポンプを停止させたときのオーバーラン量を考慮して設定量前にポンプの駆動モータを停止していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のホームローリー等の計量機は、給油する際に道幅が狭くて車を家の前に止めることができない等の理由から、ホームタンクまでの距離が大きくなり、給油ホースが途中で上下することにより流通抵抗が変化し、給油速度が変化することがあった。そのため、プリセット給油を行なった場合に、正確な設定量に給油できないおそれがあった。すなわち、図８に示すように、バルブを閉じてから一定の定常化した給油速度になるまでの時間は、給油速度、バルブの性能等に影響されるため、給油速度が速いほどバルブ制御データを大きくする必要があったが、従来はこのバルブ制御データを固定値としていたため、給油量が設定量を越えてしまうことがあった。
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みなされたもので、給油速度の変化あるいはバルブ性能に応じて定量給油を一定の精度に保つことができる計量機の定量給油方法及び定量計量機を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明にあっては、モータで駆動される給油ポンプ及びこの給油ポンプで供給される油の流通路を開閉する電磁バルブを制御し、予め設定された設定量を給油する計量機の定量給油装置において、前記給油ポンプで供給される油の給油量を計数する計数手段と、流量パルス発信器から出力される流量パルスを測定して給油速度の瞬間流速を測定する瞬間流速測定手段と、設定量を記録する設定量記憶手段と、給油速度の瞬間流速範囲毎に設定されるスローダウン開始量に相当するバルブ制御データを記録するバルブ制御データテーブルと、給油速度毎にオーバーラン量を記録するオーバーラン量データテーブルと、前記計数手段で計測した給油量が設定量から瞬間流速測定手段で測定した給油速度に基づいてバルブ制御データテーブルから読み出したバルブ制御データを差し引いた値に達したかを検出する第１の比較手段と、前記第１の比較手段の検出結果に基づいて電磁バルブを閉じる電磁バルブ駆動手段と、前記計数手段で計測した給油量が設定量から瞬間流速測定手段で測定した給油速度に基づいてオーバーラン量データテーブルから読み出した対応するオーバーラン量データを差し引いた値に達したかを検出する第２の比較手段と、前記第１の比較手段の検出結果に基づいて前記電磁バルブを閉じる電磁バルブ駆動手段と、前記第２の比較手段の検出結果に基づいて前記給油ポンプを駆動するモータを停止するモータ駆動手段と、前記第１の比較手段の検出結果に基づいてタイマースタートし第２の比較手段の検出結果に基づいてタイマーストップするスローダウン時間の計測用のタイマと、前記タイマで計測したスローダウン時間を範囲を持った基準値と比較して、スローダウン時間が長い場合には、前記バルブ制御データから一定の小さい補正値を減算した値として、短い場合には、前記バルブ制御データから補正値を加算した値として、前記バルブ制御データテーブルを更新するバルブ制御データ調整手段とを備えたことを特徴とするものである。給油速度の変化に応じて定量給油を一定の精度に保つことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の一実施形態により具体的に説明する。図１〜図５は本発明実施形態の計量機の定量給油方法及び定量給油装置を説明する図であり、図１は計量機の制御を説明するブロック図、図２は計量機の構成を説明する図、図３は電磁バルブの断面図、図４は給油量と給油速度の関係を説明する図、図５は瞬間流速に対するバルブ制御データを示すテーブル例を示す図である。
【００１０】
これらの図において、本実施形態の計量機１０は、例えば、車等に搭載されるホームローリーであり、その計量機本体１１には、燃料油である灯油を貯溜したタンク１２が配置され、給油機構を構成するモータ１３で駆動される給油ポンプ１４、流量パルス発信器１５を有する流量計１６、電磁バルブ３０が順次タンク１２に連通する給油管１７に接続され、さらに、電磁バルブ３０の流出口側は計量機本体１１の側面側に導出され、その部分に先端に給油ノズル１８を有する給油ホース１９が接続されている。給油ノズル１８は、計量機本体１１の側面に設けられたノズル掛け２０に掛けられるようになっている。給油ホース１９は、例えば、ホームタンクまで届くように長く形成されている。また、計量機本体１１には、給油開始と給油終了を操作するための給油スイッチ２１、設定量等を入力するためのキーパッド２２、給油量を表示する表示計２３が設けられ、さらに、給油スイッチ２１からの操作信号、キーパッド２２で設定された設定量等に基づいてモータ１３や電磁バルブ３０を制御し、流量パルス発信器１５から出力される流量パルスを計数して給油量等を算出し表示計２３に給油量を表示させたりする制御を行なう制御装置４０が設けられている。
【００１１】
電磁バルブ３０は、図３に示すように、バルブ本体の上流側の給液口３１と下流側の排液口３２との間の流通路中に、その流通路を開閉する弁体３３が配置されている。この弁体３３は、一方側を閉塞し他方側を開口させた筒状に形成され、その内部とバルブ本体に設けられた蓋３５との間にスプリング３４が配置されて弁座側に押圧力が与えられている。弁体３３のスプリング３４が配置された側は、液圧室３６になており、この液圧室３６は給液口３１側との間を導液通孔３７ａで連通されるとともに、排液口３２側との間を排液通孔３７ｂで連通され、かつこの排液通孔３７ｂがソレノイド３８で開閉するように構成されている。また、弁体３３近傍のバルブ本体の流通路には、給液口３１と排液口３２との間を連通する小孔３９が形成されている。この電磁バルブ３０では、ソレノイド３８により排液通孔３７ｂを開くと、液圧室３６と排液口３２側との間が連通されて圧力が開放され、液圧により弁体３３がスプリング３４の押圧力に抗して開き、また、ソレノイド３８により排液通孔３７ｂを閉じると、液圧室３６と排液口３２側との間の連通が断たれ、スプリング３４の押圧力により弁体３３が閉じる。弁体３３が閉じた後には、小孔３９から油が流出して給油速度がスローダウンする。
【００１２】
制御装置４０は、計数手段４１と、瞬間流速測定手段４２と、バルブ制御データテーブル４３と、オーバーラン量データテーブル４４と、設定量記憶手段４５と、バルブ制御データ算出手段４６と、ポンプ制御データ算出手段４７と、第１の比較手段４８と、第２の比較手段４９と、表示計駆動手段５０と、電磁バルブ駆動手段５１と、モータ駆動手段５２と、タイマ５３と、バルブ制御データ調整手段５４等とから構成されている。
【００１３】
計数手段４１は、流量パルス発信器１５から出力される流量パルスを計数し給油量を算出する手段である。瞬間流量測定手段４２は、流量パルス発信器１５から出力される単位時間当たりの流量パルスを測定して瞬間における給油速度を測定する手段である。バルブ制御データテーブル４３は、給油速度の瞬間流速範囲毎に設定されるスローダウン開始量に相当するバルブ制御データ（リットル）であり、例えば、図５に示すように、瞬間流速範囲が３０以下のときには、バルブ制御データが０．８０、瞬間流速範囲が３０〜３５までのときには、バルブ制御データが０．８２等のように、瞬間流速が大きくなるほどバルブ制御データが大きい値になるように設定されている。このバルブ制御データは、初期には実験的に求められるが、後に説明するようにバルブ制御データ調整手段５４により更新される。オーバラン量データテーブル４４は、電磁バルブ３０を閉じた後に給油速度がスローダウンして定常速度になった場合において給油ポンプ１６の駆動を停止したときに流出する給油速度毎に設定されたオーバーラン量である。このオーバーラン量は、実験的に決められる。設定量記憶手段４５は、キーパッド２２で入力された設定量を記憶するメモリである。バルブ制御データ算出手段４６は、瞬間流速測定手段４２で測定した給油速度（Ｑｘ）から、バルブ制御データテーブル４３を参照して、対応するバルブ制御データ（Ｎｘ）を検索し、設定量記憶手段４５に記憶した設定量からバルブ制御データ（Ｎｘ）を差し引いて電磁バルブ３０を閉じるスローダウン点（ＶＰ）を算出する手段である。ポンプ制御データ算出手段４７は、瞬間流速測定手段４２で測定したスローダウンして安定した給油速度（Ｑｘ’）から、オーバーラン量データテーブル４４を参照して、対応するオーバーラン量（Ｏｘ）を検索し、設定量記憶手段４５に記憶した設定量からオーバーラン量（Ｏｘ）を差し引いて給油ポンプ１４を駆動するモータ１３を停止するポンプ停止点（ＰＰ）を算出する部分である。
【００１４】
第１の比較手段４８は、計数手段４１で算出した給油量がバルブ制御データ算出手段４６で算出したスローダウン点（ＶＰ）に達したかを判断する手段である。第２の比較手段４９は、計数手段４１で算出した給油量がポンプ制御データ算出手段４７で算出したポンプ停止点（ＰＰ）に達したかを判断する手段である。表示計駆動手段５０は、計数手段４１で算出した給油量を表示計２３を駆動して表示させる手段である。電磁バルブ駆動手段５１は、電磁バルブ３０を給油スイッチ２１のオン信号により開いたり、第１の比較手段４８によりスローダウン点（ＶＰ）に達したと判断したとき閉じる手段である。モータ駆動手段５２は、モータ１３を給油スイッチ２１のオン信号により起動したり、第２の比較手段４９によりポンプ停止点（ＰＰ）に達したと判断したとき停止する手段である。タイマ５３は、第１の比較手段４８によりスローダウン点（ＶＰ）に達したと判断したときにスタートし、第２の比較手段４９によりポンプ停止点（ＰＰ）に達したと判断したときにストップしてスローダウン時間（Ｔｘ）を測定する部分である。バルブ制御データ調整手段５４は、タイマ５３により測定したスローダウン時間（Ｔｘ）を範囲を持った基準値（Ｔｒ）と比較し、スローダウン時間（Ｔｘ）が長い場合には、バルブ制御データ（Ｎｘ）から一定の小さい補正値（α）を減算した値として、短い場合には、バルブ制御データ（Ｎｘ）から補正値（α）を加算した値として、バルブ制御データテーブル４３を更新する。例えば、基準値（Ｔｒ）を５．０〜５．５秒の範囲を持った値、補正値（α）を０．０５リットルとし、スローダウン時間（Ｔｘ）が５．０秒未満のときには、バルブ制御データ（Ｎｘ）に０．０５を加算し、５．０〜５．５秒の範囲内にあればバルブ制御データ（Ｎｘ）をそのままとし、５．５秒以上であれば、バルブ制御データ（Ｎｘ）から０．０５を減算してバルブ制御データテーブル４３を更新する。
【００１５】
次に、上記構成の計量機１０の定量給油動作について説明する。図６は本発明実施形態の計量機の定量給油動作を説明するフローチャートである。
【００１６】
まず、定量給油を開始するには、キーパッド２２で予め設定量を入力し設定量記憶手段４５に記憶しておく。次に、給油スイッチ２１を操作することで、モータ１３をオンして給油ポンプ１４を駆動するとともに、電磁バルブ３０を開いて給油を開始する。給油を開始すると、流量パルス発信器１５から出力される流量パルスに基づいて瞬間流速測定手段４２により給油速度（Ｑｘ）が測定される（ＳＴ１）。次に、バルブ制御データ算出手段４６は、バルブ制御データテーブル４３から給油速度（Ｑｘ）に対応するバルブ制御データ（Ｎｘ）を検索し（ＳＴ２）、続いて設定量記憶手段４５に記憶した設定量からバルブ制御データ（Ｎｘ）を減算して（設定量―Ｎｘ）、スローダウン点（ＶＰ）を算出する（ＳＴ３）。次に、第１の比較手段４８は、計数手段４１で算出した給油量とスローダウン点とを比較し（ＳＴ４）、給油量がスローダウン点に達したときに、電磁バルブ駆動手段５１へ電磁バルブ３０を閉じる信号を送信し、電磁バルブ駆動手段５１が電磁バルブ３０を閉じる（ＳＴ７）。また、同時に給油量がスローダウン点に達したときに、タイマ５３の計測をスタートさせる。次に、ポンプ制御データ算出手段４７は、電磁バルブ３０を閉じた後に給油速度がスローダウンして給油速度が安定したかを判断し（ＳＴ７）、安定したときに瞬間流速測定手段４２が測定した給油速度（Ｑｘ’）に対応するオーバーラン量データテーブル４４からオーバーラン量（Ｏｘ）を検索し（ＳＴ７，ＳＴ８）、続いて設定量記憶手段４５に記憶した設定量からオーバーラン量（Ｏｘ）を減算して（設定量―Ｏｘ）、ポンプ停止点（ＰＰ）を算出する（ＳＴ１０）。次に、第２の比較手段４９は、計数手段４１で算出した給油量とポンプ停止点とを比較し（ＳＴ１１）、給油量がポンプ停止点に達したときに、モータ駆動手段５２へモータ１３を停止する信号を送信し、モータ駆動手段５２がモータ１３を停止させる（ＳＴ１２）。また、同時に給油量がポンプ停止点に達したときに、タイマ５３の計測をストップさせ（ＳＴ１３）、スローダウン時間（Ｔｘ）を算出する（ＳＴ１５）。次に、バルブ制御データ調整手段５４は、スローダウン時間（Ｔｘ）が範囲を持った基準値（Ｔｒ）の範囲内かを判断し（ＳＴ１５）、範囲内であれば定量給油を終了し、範囲外であれば、スローダウン時間（Ｔｘ）が基準値（Ｔｒ）より小さいかを判断し（ＳＴ１６）、小さいときにはバルブ制御データ（Ｎｘ）に補正値（α）を加算し（ＳＴ１７）、大きいときにはバルブ制御データ（Ｎｘ）から補正値（α）を減算し（ＳＴ１８）、バルブ制御データテーブル４３を更新して定量給油を終了する。したがって，次に定量給油においては、バルブ制御データテーブル４３が更新されていない場合には、前のバルブ制御データが使用されるが、補正されている場合には、補正された新たなバルブ制御データが使用される。
【００１７】
上記構成によれば、スローダウン時間が長い場合には，スローダウン点を設定量に近くし、スローダウン時間が短い場合には、スローダウン点を設定量から遠くする補正を行なっている。以上の補正を何度か繰り返すことにより、電磁バルブ３０の性能上のバラツキを吸収することができ、スローダウン給油の時間も一定水準に保つことが可能になる。すなわち、給油速度の変化あるいはバルブ性能に応じて定量給油を一定の精度に保つことができる。
【００１８】
なお、本実施形態では、図示のような電磁バルブ３０を使用した例を説明したが、閉じた後に給油量がスローダウンするに任意の構造のバルブを使用することができ、実施例の電磁バルブ３０に限定されない。また、計量機１０をホームローリーを例に説明したが、他の任意の計量機に適用することができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の計量機の定量給油方法では、モータで駆動される給油ポンプ及びこの給油ポンプで供給される油の流通路を開閉する電磁バルブを制御し、予め設定された設定量を給油する計量機の定量給油方法において、前記給油ポンプを駆動して得られる給油量が、前記設定量からスローダウン開始量に相当する給油速度毎に設定したバルブ制御データを差し引いた値に達したときに前記電磁バルブを閉じてスローダウンさせ、このスローダウン給油中に給油量がスローダウンした給油速度毎に設定したオーバーラン量を差し引いた値に達したときに前記給油ポンプを停止させることを特徴とするものである。給油速度の変化に応じて定量給油を一定の精度に保つことができる。
【００２０】
また、本発明の計量機の定量給油装置では、モータで駆動される給油ポンプ及びこの給油ポンプで供給される油の流通路を開閉する電磁バルブを制御し、予め設定された設定量を給油する計量機の定量給油装置において、給油ポンプで供給される油の給油量を計数する計数手段と、油の瞬間流速を測定する瞬間流速測定手段と、設定量を記録する設定量記憶手段と、給油速度毎にスローダウン開始量に相当するバルブ制御データを記録するバルブ制御データテーブルと、給油速度毎にオーバーラン量を記録するオーバーラン量データテーブルと、計数手段で計測した給油量が設定量から瞬間流速測定手段で測定した給油速度に基づいてバルブ制御データテーブルから読み出したバルブ制御データを差し引いた値に達したかを検出する第１の比較手段と、第１の比較手段の検出結果に基づいて電磁バルブを閉じる電磁バルブ駆動手段と、計数手段で計測した給油量が設定量から瞬間流速測定手段で測定した給油速度に基づいてオーバーラン量データテーブルから読み出した対応するオーバーラン量データを差し引いた値に達したかを検出する第２の比較手段と、第１の比較手段の検出結果に基づいて電磁バルブを閉じる電磁バルブ駆動手段と、第２の比較手段の検出結果に基づいて給油ポンプを駆動するモータを停止するモータ駆動手段と、第１の比較手段の検出結果の基づいてタイマースタートし第２の比較手段の検出結果に基づいてタイマーストップするスローダウン時間の計測用のタイマと、タイマで計測したスローダウン時間を基準値と比較してバルブ制御データテーブルを更新するバルブ制御データ調整手段とを備えたことで、給油速度の変化あるいはバルブ性能に応じて定量給油を一定の精度に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施形態の計量機の制御を説明するブロック図である。
【図２】本発明実施形態の計量機の構成を説明する図である。
【図３】本発明実施形態の電磁バルブの断面図である。
【図４】本発明実施形態の給油量と給油速度の関係を説明する図である。
【図５】本発明実施形態の瞬間流速に対するバルブ制御データを示すテーブル例を示す図である。
【図６】本発明実施形態の計量機の定量給油動作を説明するフローチャートである。
【図７】従来の計量機の定量給油動作を説明する図である。
【図８】従来の計量機の異なる給油速度の定量給油動作を説明する図である。
【符号の説明】
１０  計量機
１１  計量機本体
１２  タンク
１３  モータ
１４  給油ポンプ
１５  流量パルス発信器
１６  流量計
１７  給油管
１８  給油ノズル
１９  給油ホース
２０  ノズル掛け
２１  給油スイッチ
２２  キーパッド
２３  表示計
３０  電磁バルブ
３１  給液口
３２  排液口
３３  弁体
３４  スプリング
３５  蓋
３６  液圧室
３７  排液通孔
３７ａ  導液通孔
３７ｂ  排液通孔
３８  ソレノイド
３９  小孔
４０  制御装置
４１  計数手段
４２  瞬間流速測定手段
４３  バルブ制御データテーブル
４４  オーバーラン量データテーブル
４５  設定量記憶手段
４６  バルブ制御データ算出手段
４７  ポンプ制御データ算出手段
４８  第１の比較手段
４９  第２の比較手段
５０  表示計駆動手段
５１  電磁バルブ駆動手段
５２  モータ駆動手段
５３  タイマ
５４  バルブ制御データ調整手段
【図１】
0003867477.tif 000002
【図２】
0003867477.tif 000003
【図３】
0003867477.tif 000004
【図４】
0003867477.tif 000005
【図５】
0003867477.tif 000006
【図６】
0003867477.tif 000007
【図７】
0003867477.tif 000008
【図８】
0003867477.tif 000009