(57)【要約】【課題】燃料タンクにＤＭＥ燃料を充填する際に、充填速度の変化により発生する水撃作用を抑制できると共に、充填時間を短縮することができるＤＭＥ燃料充填システムを提案する。【解決手段】燃料タンク５に設けられた容器識別手段から容器情報を取得して、閾液面高さＴと減速液面高さＷとが設定され、さらに該減速液面高さＷから閾液面高さＴまでの制御液量を演算し、燃料タンク５に設けられた液面高さ検知手段から液面高さ情報を取得して、減速液面高さＷまでは高速充填速度で充填し、減速液面高さＷとなると、閾液面高さＴまで、制御液量に基づいて、高速充填速度から減速するように、燃料充填機２１を駆動制御するようにしたものである。最大充填量に達するまでに、充填速度を充分に減速でき、充填停止により発生する水撃作用を充分に抑制できる。また、最大充填量までの充填時間を可及的に短くすることもできる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＤＭＥ燃料を貯留する燃料タンクに、予め設定された最大充填量までＤＭＥ燃料を充填するためのＤＭＥ燃料充填システムであって、
燃料タンク内に貯留するＤＭＥ燃料の液面高さを検知する液面高さ検知手段と、燃料タンクの容器形態に関する容器情報が書き込まれた容器識別手段とを燃料タンクに設けると共に、
燃料タンクの充填バルブに着脱可能に装着される充填ノズルを備え、ＤＭＥ燃料を圧送して充填ノズルを介して燃料タンクへ充填するための燃料充填機と、
容器識別手段から容器情報を取得するための容器情報取得手段と、
液面高さ検知手段により検知された液面高さ情報を取得する液面高さ取得手段と、
容器情報取得手段により取得した容器情報に基づいて、閾液面高さと該閾液面高さよりも低位の減速液面高さとを設定して、さらに該減速液面高さから閾液面高さまでの制御液量を演算し、液面高さ取得手段により液面高さ情報を取得して、減速液面高さとなるまでは、予め設定された高速充填速度で充填するように燃料充填機を駆動制御し、減速液面高さとなると、閾液面高さとなるまで、制御液量に基づいて、高速充填速度から減速するように燃料充填機を駆動制御する充填速度制御手段と
により構成される燃料充填制御装置を備えていることを特徴とするＤＭＥ燃料充填システム。
【請求項２】
燃料充填制御装置の充填速度制御手段は、減速液面高さから閾液面高さまでの間で減速する充填速度を減速関数により設定し、減速液面高さとなると、減速関数に従って高速充填速度から減速するように燃料充填機を駆動制御していることを特徴とする請求項１に記載のＤＭＥ燃料充填システム。
【請求項３】
燃料充填制御装置の充填速度制御手段は、減速液面高さとなると、燃料充填機を、閾液面高さで水撃作用を発生しない所定の低速充填速度となるように、高速充填速度から減速する駆動制御を行うようにしていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＤＭＥ燃料充填システム。
【請求項４】
燃料充填制御装置の充填速度制御手段は、減速液面高さとなると、燃料充填機を、閾液面高さで充填停止するように高速充填速度から減速する駆動制御を行うようにしていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＤＭＥ燃料充填システム。
【請求項５】
燃料タンクに設けられた液面高さ検知手段が、燃料タンク内に貯留するＤＭＥ燃料の液面で浮動するフロートと、該燃料タンク内に予め設定された減速液面高さとなると該フロートによりＯＮ作動する減速位置スイッチとを備えてなり、
燃料充填制御装置の液面高さ取得手段が、減速位置スイッチのＯＮ作動により、減速液面高さに達したことを液面高さ情報として取得するようにしたものであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のＤＭＥ燃料充填システム。
【請求項６】
燃料タンクに設けられた液面高さ検知手段が、該燃料タンクに設定された最大充填量となると、フロートによりＯＮ作動する最大位置スイッチを備えてなり、
燃料充填制御装置の充填速度制御手段が、最大位置スイッチのＯＮ作動による液面高さ情報を取得すると、燃料充填機を駆動停止する制御を行うようにしていることを特徴とする請求項５に記載のＤＭＥ燃料充填システム。
【請求項７】
充填速度制御手段により設定される閾液面高さは、燃料タンクに設定された最大充填量となるとＤＭＥ燃料の充填を停止するために配設された過充填防止装置が作動する高さ位置であるとしていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のＤＭＥ燃料充填システム。
【請求項８】
燃料タンクに設けられた容器識別手段が、容器情報を書き込まれたバーコードにより構成されていると共に、
燃料充填制御装置の容器情報取得手段が、バーコードから容器情報を読み取るバーコード読取装置により構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載のＤＭＥ燃料充填システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＭＥ燃料を貯留する燃料タンクに、ＤＭＥ燃料を充填するためのＤＭＥ燃料充填システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車などの車両は、近年の排気ガス規制の強化に伴って、低公害を目的として液化ガス燃料を用いる車両が増加する傾向にある。この液化ガス燃料としては、液化石油ガス（以下、ＬＰＧという）燃料が一般的によく知られているが、ディーゼルエンジンの軽油代替としてジメチルエーテル（以下、ＤＭＥという）燃料も着目されている。このＤＭＥ燃料は、軽油に対して、ＰＭやＮＯｘの排出量を極めて少なくできるという優れた利点を有しており、低公害対策としての期待も高い。
【０００３】
ところで、上記したＬＰＧ燃料やＤＭＥ燃料を貯留する燃料タンクにあっては、燃料タンク内に充填する燃料の最大充填量が規定されており、この最大充填量を超えて充填しないようにするための過充填防止装置が取り付けられた構成が良く知られている。この過充填防止装置としては、例えば特許文献１のように、燃料タンクに貯留する燃料の液面高さに従って浮動するフロートと、フロートに連結したカム機構と、タンク内へ燃料を流入する流入口をカム機構により開閉する開閉弁とを備えており、該フロートが燃料タンクの最大充填量となる液面高さ位置に達すると開閉弁が流入口を閉鎖して燃料の充填を強制的に停止するようにしたものが提案されている。
【０００４】
一方、例えば、特許文献２には、ＬＰＧ燃料を貯蔵設備に充填するためのシステムが提案されている。この構成は、ＬＰＧ燃料を充填する際に、貯蔵設備内に充填するＬＰＧ燃料の充填量を検出し、所定の充填量に達すると、ＬＰＧ燃料の充填速度を変更するようにしたものであり、充填開始段階では低速で充填し、第一設定液量までは高速で充填し、第一設定液量から第二設定液量までは低速で充填し、第二設定液量で充填停止するようにしている。このようにＬＰＧ燃料の充填速度を変更することにより、ＬＰＧ燃料の充填を急激に停止することを防止できる。これにより、急激な充填停止により発生する水撃作用（ウォーターハンマー現象）を低減でき、ポンプ、配管、過充填防止装置などに過大な負荷が生じることを防止できる。
【特許文献１】特開２００７−１５５０４６号公報
【特許文献２】特開２００３−１４８６９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記したＤＭＥ燃料は、軽油に比してエネルギー密度が低いことから、自動車に適用する場合、充分な走行距離を得るために燃料タンクの容量を大きくする傾向にある。このような大容量の燃料タンクにＤＭＥ燃料を充填するために要する充填時間を、軽油の場合と同レベルの充填時間にするために、該ＤＭＥ燃料を高速充填することが求められている。しかし、上述した水撃作用により生ずる圧力は、理論上、充填速度に比例して強くなることから、充填速度の高速化に伴って強くなる水撃作用により、ポンプ、配管、過充填防止装置などに強大な負荷が作用してしまう。そのため、ＤＭＥ燃料の場合、充填速度の高速化が求められていると共に、この高速化に伴って生ずる強大な水撃作用を充分に低減することが求められている。
【０００６】
また、上述した従来の特許文献２の構成をＤＭＥ燃料の充填に適用することにより、水撃作用を抑制することが期待される。ところが、ＤＭＥ燃料の場合にあっては、上記のように充填速度を高速化することが求められていることから、この充填速度を高速化するに伴って、水撃作用を充分に低減可能である低速の充填速度との速度差が大きくなる。そのため、高速から低速に変換する時に、大きな速度差に伴って比較的大きな水撃作用が発生し易くなるという問題が生ずる。また、上記のようにＤＭＥ燃料の燃料タンクが比較的大きな容量のものである場合、充填速度を高速から低速に変換した時点から、最大充填量までに充填する液量が多くなる。そのため、この最大充填量までの液量を、低速で充填すれば、この充填に要する時間が長くなることから、総じて燃料充填時間の低減効果に限界が生ずる。これは、燃料タンクの容量が大きくなるに従って顕著となる。そのため、ＤＭＥ燃料に求められている充填時間の短縮化を達成することが不充分である。
【０００７】
本発明は、ＤＭＥ燃料を燃料タンクに充填するためのものとして、比較的高速で充填することにより充填時間を短縮できると共に、水撃作用を抑制し得るＤＭＥ燃料充填システムを提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ＤＭＥ燃料を貯留する燃料タンクに、予め設定された最大充填量までＤＭＥ燃料を充填するためのＤＭＥ燃料充填システムであって、燃料タンク内に貯留するＤＭＥ燃料の液面高さを検知する液面高さ検知手段と、燃料タンクの容器形態に関する容器情報が書き込まれた容器識別手段とを燃料タンクに設けると共に、燃料タンクの充填バルブに着脱可能に装着される充填ノズルを備え、ＤＭＥ燃料を圧送して充填ノズルを介して燃料タンクへ充填するための燃料充填機と、容器識別手段から容器情報を取得するための容器情報取得手段と、液面高さ検知手段により検知された液面高さ情報を取得する液面高さ取得手段と、容器情報取得手段により取得した容器情報に基づいて、閾液面高さと該閾液面高さよりも低位の減速液面高さとを設定して、さらに該減速液面高さから閾液面高さまでの制御液量を演算し、液面高さ取得手段により液面高さ情報を取得して、減速液面高さとなるまでは、予め設定された高速充填速度で充填するように燃料充填機を駆動制御し、減速液面高さとなると、閾液面高さとなるまで、制御液量に基づいて、高速充填速度から減速するように燃料充填機を駆動制御する充填速度制御手段とにより構成される燃料充填制御装置を備えていることを特徴とするＤＭＥ燃料充填システムである。
【０００９】
ここで、ＤＭＥ燃料の燃料タンクは、例えば、自動車に搭載されるものである場合、小型の乗用車から大型のバスやトラックまで車両サイズが幅広く存在することから、各車両サイズに適合するように、寸法形状の異なる容器形態が夫々設定されている。そして、容器形態が異なれば、それぞれに貯留されている液量とその液面高さとの関係も夫々に異なる。そのため、燃料の充填速度を容器形態に無関係に設定しても、全ての容器形態で、燃料充填に要する充填時間の短縮化や水撃作用の低減効果を得ることができない。特に、ＤＭＥ燃料の燃料タンクは、上述したように、軽油の燃料タンクに比して大容量化する傾向にあるため、充填時間の短縮化や水撃作用の低減効果を、燃料タンクの容器形態毎に同様に発揮することが一層難しくなっている。本発明は、このように様々な容器形態の燃料タンクにあっても、上述した水撃作用の低減や充填時間の短縮化を達成できるものである。
【００１０】
本発明の構成にあっては、各燃料タンク毎にその容器形態を示す容器情報を書き込んだ容器識別手段を配設し、燃料を充填する際に該容器識別手段から容器情報を読み込み、この容器情報に基づいて、燃料の充填速度を、各燃料タンクの容器形態に応じて調整制御するようにしている。ここで、閾液面高さ、減速液面高さ、制御液量は、燃料タンクの容器形態に基づいて求め、高速充填速度から減速する制御は、制御液量に基づいて実行される。すなわち、減速液面高さから閾液面高さまでの充填速度は、容器形態に応じて制御されるようにしている。
【００１１】
かかる構成により、燃料タンクに規定される最大充填量に達するまでに、充填速度を充分に減速するように制御できることから、この最大充填量に達したときに燃料充填を急激に停止しても、この停止時に生ずる水撃作用を抑制することができ得る。そして、高速充填速度から減速する制御を制御液量（容器形態）に基づいて行うようにしていることから、この減速時の速度差が充分に小さくなるため、充填速度の減速時に水撃作用が発生することも抑制でき得る。このようなことから、減速液面高さまでの高速充填速度を比較的高速とするように設定しても、充填速度の減速時や充填停止時に発生する水撃作用を充分に低減することができるため、該水撃作用によってポンプ、配管、過充填防止装置などに作用する負荷を抑制でき、所望の耐久性を発揮することができ得る。
【００１２】
また、減速液面高さまでは、高速充填速度により充填し、これ以降は、容器形態の制御液量に応じて減速するようにしていることから、ＤＭＥ燃料を貯留する比較的大容量の燃料タンクにあっても、燃料充填に要する時間を可及的に短縮することもでき得る。尚、高速充填速度としては、軽油の充填時間と同レベルとするために、ＤＭＥ燃料の充填時間を充分に短縮することを目的として設定されるものであり、軽油の充填速度以上に設定する。
【００１３】
上記した水撃作用を抑制する作用効果と燃料充填時間を短縮化する作用効果としては、減速液面高さに達した後に容器形態に応じて減速する制御を行うようにしていることから、様々な容器形態の燃料タンクにあっても、同様に奏し得る。そして、ＤＭＥ燃料の燃料タンクのように、従来の軽油の燃料タンクに比して大容量化する傾向にあるものにあって、本発明の作用効果が際立って発揮される。
【００１４】
尚、本構成にあって、充填速度制御手段により設定される閾液面高さとしては、燃料タンク毎に規定される最大充填量となる液面高さと同じ高さ位置として設定しても良いし、最大充填量となる液面高さより低位や高位に設定することもできる。また、減速液面高さにあっては、最大充填量となる液面高さよりも低位に設定することを要する。
【００１５】
尚、容器識別手段に書き込まれる容器情報としては、容器の種類や形態を特定できる品番、容器形態を特定するために必要な主要寸法などを用いることができる。さらには、容器形態に従って定まる貯留量と液面高さとの関係を示す関数や、燃料を充填する流量と液面高さとの関係を示す関数などの、その定数値を容器情報として書き込むようにしても良い。
【００１６】
上述したＤＭＥ燃料充填システムにあって、燃料充填制御装置の充填速度制御手段は、減速液面高さから閾液面高さまでの間で減速する充填速度を減速関数により設定し、減速液面高さとなると、減速関数に従って高速充填速度から減速するように燃料充填機を駆動制御している構成が提案される。
【００１７】
かかる構成にあっては、高速充填速度から減速する制御を、容器形態に基づいて設定した減速関数に従って行うようにしたものである。ここで、減速関数は、例えば、充填速度と液面高さ（貯留量）との関係により表される関数として設定することができる。すなわち、充填に伴って増加する液面高さに従って、充填速度を減速する制御を行っていく。この減速関数を、燃料タンクの最大充填量に達した時に水撃作用を充分に低減可能な充填速度となり、かつ最大充填量に達するまでに要する時間を可及的に短縮可能とするように設定することにより、上述した水撃作用を抑制する作用効果と燃料充填時間を短縮化する作用効果とを安定して発揮することができる。
【００１８】
上述したＤＭＥ燃料充填システムにあって、燃料充填制御装置の充填速度制御手段は、減速液面高さとなると、燃料充填機を、閾液面高さで水撃作用を発生しない所定の低速充填速度となるように、高速充填速度から減速する駆動制御を行うようにしている構成が提案される。
【００１９】
ここで、本構成にかかる水撃作用を発生しないとは、燃料の流動を停止したときに、水撃作用が発生しないことだけでなく、充分に小さい水撃作用が生じてしまうことをも含む。すなわち、微小な水撃作用が生じている場合にあっても、本発明のシステムに関してほとんど影響しない範囲であれば、本構成の水撃作用を発生しないことに含むものとする。
【００２０】
このように閾液面高さで水撃作用を発生しない低速充填速度となるように、高速充填速度から減少することにより、上述した本発明にかかる、水撃作用を低減するという作用効果を適正に発揮することができる。尚、閾液面高さを、燃料タンクの最大充填量となる液面高さと同じに設定した場合や、最大充填量となる液面高さより低位に設定した場合には、最大充填量となった時に急激かつ強制的に燃料充填を停止しても、水撃作用を生じない。また、閾液面高さを、最大充填量よりも高位に設定した場合にあっても、最大充填量となる液面高さでは、水撃作用を充分に抑制可能な充填速度まで減速することが可能であるため、充填停止したときに発生する水撃作用を低減でき得る。
【００２１】
また、上述したＤＭＥ燃料充填システムにあって、燃料充填制御装置の充填速度制御手段は、減速液面高さとなると、燃料充填機を、閾液面高さで充填停止するように高速充填速度から減速する駆動制御を行うようにしている構成が提案される。
【００２２】
かかる構成にあっては、閾液面高さに達すると充填停止するようにしていることから、この閾液面高さを、最大充填量となる液面高さ以上とすることが必要となる。例えば、閾液面高さを、最大充填量となる液面高さに設定すれば、充填速度制御手段により、最大充填量まで燃料充填すると、この充填停止する制御を行う。この場合には、最大充填量を越えて充填しないようにすることを、燃料充填機の駆動制御により実行することができる。
【００２３】
尚、本構成にあって、閾液面高さで、充填速度がゼロとなるように減速する制御を行うようにしても良いし、所定の充填速度まで減速した状態で燃料充填機を駆動停止する制御を行うようにしても良い。
【００２４】
上述したＤＭＥ燃料充填システムにあって、燃料タンクに設けられた液面高さ検知手段が、燃料タンク内に貯留するＤＭＥ燃料の液面で浮動するフロートと、該燃料タンク内に予め設定された減速液面高さとなると該フロートによりＯＮ作動する減速位置スイッチとを備えてなり、燃料充填制御装置の液面高さ取得手段が、減速位置スイッチのＯＮ作動により、減速液面高さに達したことを液面高さ情報として取得するようにした構成が提案される。
【００２５】
かかる構成にあっては、燃料タンク毎に減速液面高さを直接検知するようにしたものであり、減速液面高さとなるとフロートにより減速位置スイッチがＯＮ作動して、このＯＮ作動が液面高さ情報として燃料充填制御装置により取得されるようにしている。これにより、ＤＭＥ燃料の充填の際に、実際に減速液面高さに達したことを、迅速かつ正確に検知することができ、この液面高さ情報に基づいて、高速充填速度から減速する制御を、様々な容器形態にあっても安定して行うことができる。
【００２６】
尚、燃料充填制御装置の液面高さ取得手段としては、減速位置スイッチのＯＮ作動による電気信号を取得する構成とすることができる。例えば、燃料タンクに設けられた液面高さ検知手段と着脱可能に装着する有線式の構成や、前記電気信号を無線により送受信可能な無線式の構成などとすることができる。
【００２７】
上記構成にあって、燃料タンクに設けられた液面高さ検知手段が、該燃料タンクに設定された最大充填量となると、フロートによりＯＮ作動する最大位置スイッチを備えてなり、燃料充填制御装置の充填速度制御手段が、最大位置スイッチのＯＮ作動による液面高さ情報を取得すると、燃料充填機を駆動停止する制御を行うようにしている構成が提案される。
【００２８】
かかる構成にあっては、最大充填量となる液面高さを直接検知するようにしたものであり、ＤＭＥ燃料の充填の際に、実際に最大充填量に達したことを、迅速かつ正確に検知することができる。そして、最大位置スイッチがＯＮ作動すると、充填速度制御手段により燃料充填機の駆動停止制御を行うようにしている。これにより、最大充填量で正確かつ安定して充填停止でき、該最大充填量を越えて充填してしまうことを確実に防ぐことができる。
【００２９】
尚、本構成にあっては、例えば上述した従来構成の過充填防止装置を配設しなくとも、最大充填量を越えて充填されないようにすることができる。
【００３０】
また、上述したＤＭＥ燃料充填システムにあって、充填速度制御手段により設定される閾液面高さは、燃料タンクに設定された最大充填量となるとＤＭＥ燃料の充填を停止するために配設された過充填防止装置が作動する高さ位置であるとしている構成が提案される。
【００３１】
かかる構成にあっては、過充填防止装置を備え、かつ閾液面高さを最大充填量となる液面高さに設定した構成である。上述したように、閾液面高さまで高速充填速度から減速するように制御していることから、該閾液面高さまでに充填速度を充分に減速することができる。そのため、最大充填量に達した時に過充填防止装置により急激かつ強制的に充填停止した場合にも、その際に生ずる水撃作用を抑制することができる。したがって、上述した本発明にかかる、水撃作用を抑制して所望の耐久性を発揮するという作用効果を適正に奏する。
【００３２】
上述したＤＭＥ燃料充填システムにあって、燃料タンクに設けられた容器識別手段が、容器情報を書き込まれたバーコードにより構成されていると共に、燃料充填制御装置の容器情報取得手段が、バーコードから容器情報を読み取るバーコード読取装置により構成されているものが提案される。
【００３３】
かかる構成にあっては、ＤＭＥ燃料の充填開始前に、燃料タンクのタンク表面に配設されたバーコードを、バーコード読み取り装置を用いて読み取ることにより、その容器情報を、燃料充填制御装置の充填速度制御装置が容易かつ正確に取得できる。これにより、燃料タンク毎の容器情報に基づいて行う設定処理、演算処理、駆動制御処理などを安定して正確に実行することができ、上述した本発明にかかる作用効果を適正に奏する。
【発明の効果】
【００３４】
本発明は、上述したように、ＤＭＥ燃料の燃料タンクに、液面高さ検知手段と、容器情報が書き込まれた容器識別手段とを設けてなり、燃料充填制御装置は、その充填速度制御手段によって、容器情報取得手段により取得した容器情報に基づいて、閾液面高さと減速液面高さとが設定され、該減速液面高さから閾液面高さまでの制御液量を演算し、液面高さ取得手段により液面高さ情報を取得して、減速液面高さとなるまでは、高速充填速度で充填し、減速液面高さとなると、閾液面高さとなるまで、制御液量に基づいて、高速充填速度から減速するように、燃料充填機を駆動制御するようにしたものである。かかる構成にあっては、減速液面高さから閾液面高さまで、容器情報から演算した制御液量に基づいて減速する制御を行うようにしていることから、燃料タンク毎に規定される最大充填量となる液面高さに達するまでに、充填速度を充分に減速することができるため、該最大充填量での充填停止により発生する水撃作用を充分に低減することができる。さらに、高速充填速度からの減速時に発生し得る水撃作用も充分に抑制できる。また、高速充填速度から減速する制御は、容器形態に基づいて実行されるため、最大充填量までに要する充填時間を可及的に短縮することができる。したがって、ＤＭＥ燃料の燃料タンクのように、従来の軽油の燃料タンクに比して大容量化するものにあって、様々な容器形態でも同様に、水撃作用を抑制する作用効果と充填時間を短縮する作用効果とを発揮することができ得る。
【００３５】
上述した構成のＤＭＥ燃料充填システムにあって、燃料充填制御装置の充填速度制御手段は、減速液面高さから閾液面高さまでの間で減速する充填速度を減速関数により設定し、減速液面高さとなると、減速関数に従って高速充填速度から減速するようにした構成にあっては、容器形態に基づいて設定した減速関数に従って、高速充填速度から減速する制御を行うことにより、上述した本発明にかかる作用効果を安定して発揮することができる。
【００３６】
上述した構成のＤＭＥ燃料充填システムにあって、燃料充填制御装置の充填速度制御手段は、減速液面高さとなると、燃料充填機を、閾液面高さで水撃作用を発生しない所定の低速充填速度となるように、高速充填速度から減速する駆動制御を行うようにした構成にあっては、上述した本発明にかかる、最大充填量に達した時に急激かつ強制的に充填停止することにより発生する水撃作用を低減するという作用効果が一層向上する。
【００３７】
上述した構成のＤＭＥ燃料充填システムにあって、燃料充填制御装置の充填速度制御手段は、減速液面高さとなると、燃料充填機を、閾液面高さで充填停止するように高速充填速度から減速する駆動制御を行うようにした構成にあっては、閾液面高さを最大充填量となる液面高さに設定することにより、燃料充填機の駆動制御によって燃料タンクの最大充填量を越えて充填しないようにすることができ得る。
【００３８】
上述した構成のＤＭＥ燃料充填システムにあって、液面高さ検知手段が、燃料タンク内に貯留するＤＭＥ燃料の液面で浮動するフロートと、該燃料タンク内に予め設定された減速液面高さとなると該フロートによりＯＮ作動する減速位置スイッチとを備えてなり、液面高さ取得手段が、減速位置スイッチのＯＮ作動により、減速液面高さに達したことを液面高さ情報として取得するようにした構成にあっては、ＤＭＥ燃料の充填の際に、実際に減速液面高さに達したことを迅速かつ正確に検知できるため、この液面高さ情報に基づいて高速充填速度から減速する制御を安定して行い得る。
【００３９】
ここで、液面高さ検知手段が、該燃料タンクに設定された最大充填量となると、フロートによりＯＮ作動する最大位置スイッチを備えてなり、燃料充填制御装置の充填速度制御手段が、最大位置スイッチのＯＮ作動による液面高さ情報を取得すると、燃料充填機を駆動停止する制御を行うようにした構成にあっては、実際に最大充填量に達したことを迅速かつ正確に検知できるため、該最大充填量で安定して充填停止することができる。
【００４０】
上述した構成のＤＭＥ燃料充填システムにあって、充填速度制御手段により設定される閾液面高さは、燃料タンクに設定された最大充填量となるとＤＭＥ燃料の充填を停止するために配設された過充填防止装置が作動する高さ位置であるとした構成にあっては、閾液面高さまでに充填速度を充分に減速できることから、最大充填量に達した時に過充填防止装置により急激かつ強制的に充填停止しても、該充填停止により発生する水撃作用を抑制でき、上述した本発明の作用効果を適正に発揮でき得る。
【００４１】
上述した構成のＤＭＥ燃料充填システムにあって、燃料タンクに設けられた容器識別手段が、容器情報を書き込まれたバーコードにより構成されていると共に、燃料充填制御装置の容器情報取得手段が、バーコードから容器情報を読み取るバーコード読取装置により構成されているものにあっては、バーコードをバーコード読取装置により読み取ることにより、その容器情報を正確に取得できるため、該容器情報に基づいて行う設定処理、演算処理、駆動制御処理などを安定して正確に実行できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
本発明にかかる実施例１〜３を、以下に詳述する。
実施例１，２にあっては、図１，６のように、自動車に横置きに配設される燃料タンク５，５５にＤＭＥ燃料を充填する燃料充填制御装置２，５２を備えたＤＭＥ燃料充填システム１，５１である。この場合、燃料充填制御装置２，５２は、通常、ＤＭＥ燃料の供給スタンドに配設されるものである。また、実施例３にあっても、実施例１，２と同様に、横置きの燃料タンクと燃料充填制御装置とを備えたＤＭＥ燃料充填システムである。
【実施例１】
【００４３】
例えば、トラックに横置きに配設される燃料タンク５としては、図２のように、円筒形状の胴部５ａと、該胴部５ａの両側開口に接合された半球形状の鏡部５ｂ，５ｂとから構成されている。この燃料タンク５は、固定部材（図示省略）により車両に固定されており、その一方の鏡部５ｂに、充填バルブ４６と該充填バルブ４６を開閉する充填バルブ開閉ハンドル４７とを備えたバルブ装置４５が配設されている。そして、この充填バルブ４６には、後述する充填ノズル２５を着脱可能なクイックカップリング４８が設けられており、ＤＭＥ燃料を充填する場合には、充填ノズル２５をクイックカップリング４８に装着して燃料充填する。
【００４４】
また、燃料タンク５内には、上記した充填バルブ４６と連通するガス充填管４９が配設されている。そして、このガス充填管４９は、その先端が燃料タンク１内の上部に配されており、この先端に過充填防止装置３０が接続されている。この過充填防止装置３０として、機械式のものを図３に示す。ここで、図３（Ａ）に、過充填防止装置３０が燃料を流入可能とする充填状態を示し、図３（Ｂ）に、該過充填防止装置３０が燃料を流入不能とする充填完了状態を示している。この機械式の過充填防止装置３０は、ガス充填管４９と燃料タンク５内とを連通する連通路３３を備えると共に、該連通路３３に設けられた流入口３２を開閉する過充填防止弁３１を備えている。この過充填防止弁３１は、流入口３２を閉鎖する方向に付勢されて配設されており、過充填防止弁３１の上方に、該過充填防止弁３１を開放位置（図３（Ａ）参照）と閉鎖位置（図３（Ｂ）参照）とに変換するカム部材３４が回動可能に設けられている。このカム部材３４に、アーム３５を介してフロート３６が接続されており、該フロート３６が、燃料タンク５内に貯留するＤＭＥ燃料の液面高さに従って浮動することにより、カム部材３４が回動して、過充填防止弁３１を開放位置と閉鎖位置とに変換する。
【００４５】
このような過充填防止装置３０は、燃料タンク５に貯留するＤＭＥ燃料が当該燃料タンク５に貯留可能な最大充填量よりも少ない場合、図３（Ａ）のように、そのＤＭＥ燃料の液面でフロート３６が浮動し、カム部材３４により過充填防止弁３１を付勢力に抗して開放位置に保持する。過充填防止弁３１が開放位置に保持されている場合には、開放されている流入口３２からＤＭＥ燃料を燃料タンク５内へ流入可能となっている。そして、ＤＭＥ燃料を充填する際には、液面高さ位置が上昇するに伴ってフロート３６が昇動し、該ＤＭＥ燃料が最大充填量となると、図３（Ｂ）のように、該最大充填量を示す液面高さにフロート３６が達する。これに伴い、カム部材３４により過充填防止弁３１をその付勢力に従って閉鎖位置に変換し、流入口３２を閉鎖してＤＭＥ燃料の充填を強制的に停止することにより、ＤＭＥ燃料が最大充填量を越えて流入しないようにしている。
【００４６】
また、燃料タンク５の胴部５ａには、図２のように、液面表示装置４０も配設されている。この液面表示装置４０は、燃料タンク５内に貯留するＤＭＥ燃料の液面高さに従って浮動するフロート４１を備えてなり、このフロート４１の浮動位置により、ＤＭＥ燃料の液面高さを表示するようになっている。尚、この液面表示装置４０は、ＬＰＧ燃料を貯留する燃料タンクに用いられているものと同じ構成のものを用いることができ、その詳細については省略する。
【００４７】
次に、本発明の要部について説明する。
上記した燃料タンク５には、図２のように、最大充填量となる最大液面高さＰより低位に、減速液面高さＷが予め設定されており、減速液面高さＷを検知するための液面高さ検知装置６が配設されている。この液面高さ検知装置６にあっては、燃料タンク５の胴部５ａ上部に固定部１１が配設され、該固定部１１から該燃料タンク５内に案内杆１２が鉛直方向に垂下するように支持されている。この案内杆１２には、液面高さに沿って浮動するフロート１３が摺動可能に支持されていると共に、前記した減速液面高さにフロート１３が達するとＯＮ作動する減速位置スイッチ１４が配設されている。この減速位置スイッチ１４は、フロート１３を検知する毎にＯＮ／ＯＦＦ作動を繰り返すものであり、固定部１１内に設けられた出力回路（図示省略）に接続されており、ＯＮ／ＯＦＦ作動による信号が出力回路へ出力される。また、固定部１１には、プラグ１５が配設されており、出力回路とプラグ１５とが接続されている。そして、減速位置スイッチ１４のＯＮ作動により出力回路から出力する電気信号により、減速液面高さＷであることを表す液面高さ情報を設定している。
【００４８】
燃料タンク５の外表面には、バーコード７が貼り付けられている。このバーコード７には、当該燃料タンク５の容器形態を表す容器情報が書き込まれている。この容器情報としては、燃料タンク５の容器形態を特定できる情報を設定する。本実施例１にあっては、燃料タンク５に貯留している充填量と液面高さとの関係を高次関数で表し、この高次関数を特定する情報を容器情報として設定している。
【００４９】
ここで、上記した貯留量と液面高さとの関係を表す高次関数としては、例えば、燃料タンク５の設計データから求めることができる。
具体例として、本実施例１の燃料タンク５にあって、その内部に貯留している充填量Ｑは、円筒形状の胴部５ａにおける充填量Ｑ１と半球形状の鏡部５ｂ，５ｂにおける充填量Ｑ２との合計である。そして、胴部５ａの充填量Ｑ１にあっては、任意の液面高さｈにおける横断面積をｆ（ｈ）と、その微小液面高さｄｈとにより、下記の式（１）として表すことができる。また、半球形状の鏡部５ｂ，５ｂは左右対称であることから、その充填量Ｑ２にあっては、一方の鏡部５ｂの充填量を二倍して表すことができ、前記充填量Ｑ１と同様に、任意の液面高さｈにおける一方の鏡部５ｂの横断面積をｇ（ｈ）と、その微小液面高さｄｈとにより、下記の式（２）として表すことができる。そして、燃料タンク５の充填量Ｑは、下記の式（３）となる。尚、胴部５ａの横断面積ｆ（ｈ）は、胴部５ａの長さと任意の液面高さｈにおける幅との積算関数として求めることができる。ここで、胴部５ａの長さは一定であるため、液面高さｈにおける幅を、円筒形状の径寸法から液面高さｈの関数として求めることにより、横断面積ｆ（ｈ）を設定できる。同様に、ｇ（ｈ）についても設計寸法に従って求めることができる。これらｆ（ｈ），ｇ（ｈ）の算出方法については省略する。
Ｑ１＝∫ｆ（ｈ）ｄｈ                              ・・・（１）
Ｑ２＝２∫ｇ（ｈ）ｄｈ                            ・・・（２）
Ｑ＝∫ｆ（ｈ）ｄｈ＋２∫ｇ（ｈ）ｄｈ              ・・・（３）
上記の式（３）から求めた高次関数を、本実施例１にあっては三次関数に近似して表すようにしている（図４参照）。尚、本実施例１にあっては、ＤＭＥ燃料を完全に満杯に充填した状態の充填率１００％に対して、最大充填量を充填率８５％として規定している。そして、上記した減速液面高さＷを、充填率７５％となる高さに設定している。
【００５０】
このように充填量（充填率）Ｑと液面高さｈとの関係を、三次関数として設定していることから、本実施例１にあっては、この三次関数を構成する四つの係数（三次、二次、一次の各係数）を上記した容器情報として設定することにより、容器形態毎に充填量Ｑと液面高さｈとの関係を規定している（図４参照）。尚、容器情報として、容器容量をも設定するようにしている。
【００５１】
一方、ＤＭＥ燃料の供給スタンドに配設される燃料充填制御装置２にあっては、図１のように、燃料充填機２１と該燃料充填機２１を駆動制御する充填制御装置２２とを備えてなる。さらには、充填制御装置２２にケーブル２６，２７が夫々接続されており、一方のケーブル２６の先端に、上記した燃料タンク５の液面高さ検知装置６のプラグ１５に着脱可能なコネクター２８が設けられ、他方のケーブル２７の先端に、燃料タンク５のバーコード７を読み取るためのバーコード読取装置２９が設けられている。すなわち、充填制御装置２２は、コネクター２８を液面高さ検知装置６のプラグ１５に装着することにより、該液面高さ検知装置６から上記した液面高さ情報を取得することができる。また、バーコード読取装置２９によりバーコード７を読み取ることにより、該バーコード７に書き込まれた容器情報を、充填制御装置２２が取得できる。尚、このバーコード読取装置２９は、従来から用いられている構成のものを適用できる。
【００５２】
上記した燃料充填機２１には、ＤＭＥ燃料の供給源２３と供給パイプ（図示省略）を介して、図示しない供給用ポンプによって供給源２３からＤＭＥ燃料が圧送される。この燃料充填機２１は、供給源２３から圧送されてくるＤＭＥ燃料の流量を調整するための調整弁（図示省略）や、ＤＭＥ燃料の流量を計測するための流量計（図示省略）などを備えた構成である。そして、燃料充填機２１には、充填用ホース２４を介して充填ノズル２５を備えており、この充填ノズル２５を燃料タンク５のクイックカップリング４８に装着することによって、調整弁により流量調整されて圧送されてきたＤＭＥ燃料を燃料タンク５に充填できるようになっている。
【００５３】
また、上記した充填制御装置２２は、当該燃料充填制御装置２を統括的に制御するものであり、図示しない中央制御処理装置ＣＰＵ、記憶装置ＲＯＭ，ＲＡＭ、接続ポートなどを備えている。ここで、接続ポートには、上記したケーブル２６，２７が接続されており、液面高さ情報や容器情報を得る。さらに、接続ポートには、上記した燃料充填機２１がケーブル（図示省略）を介して接続されており、該燃料充填機２１へ制御用の電気信号を出力する。尚、本実施例１にあっては、燃料充填機２１の調整弁（図示省略）の開閉作動を、充填制御装置２２により作動制御することにより、圧送するＤＭＥ燃料の流量を制御して、燃料タンク５への充填速度を調整制御するようにしている。
【００５４】
充填制御装置２２の記憶装置ＲＯＭには、燃料充填機２１を駆動制御するためのプログラムなどが記憶保持されている。そして、上記したケーブル２６，２７から得た情報に従って、中央制御処理装置ＣＰＵが記憶装置ＲＯＭからプログラムを読み込んで随時実行する。
【００５５】
燃料充填機２１を駆動制御するプログラムとしては、容器情報に基づいて容器形態を把握するための形態設定処理内容と、上記した減速液面高さＷまで所定の高速充填速度でＤＭＥ燃料を圧送する高速充填制御処理内容と、減速液面高さＷ以降で高速充填速度から減速する減速充填制御処理内容とが設定されている。
【００５６】
上記の形態設定処理内容としては、バーコード７から読み取った容器情報に基づいて、上記した減速液面高さＷと該減速液面高さＷより高位の閾液面高さＴとを設定し、さらに、減速液面高さＷから閾液面高さＴまでに充填する制御液量を演算する。そして、この減速液面高さＷ、閾液面高さＴ、制御液量とに基づいて、減速液面高さＷから閾液面高さＴまで減速する充填速度Ｓを、液面高さｈの関数として減速関数ｋ（ｈ）を設定する。ここで、閾液面高さＴと減速液面高さＷとは、上記した式（３）の、容器情報から規定される三次関数（充填量Ｑと液面高さｈとの関係）により設定される（図４参照）。本実施例１にあっては、減速液面高さＷを上記した充填率７５％となる高さに設定され、閾液面高さＴを、最大充填量（８５％）となる最大液面高さＰより高位とする充填率８７％となる高さに設定している。そして、容器情報として取得した容器容量と閾液面高さＴと減速液面高さＷとから制御液量を演算する。
【００５７】
さらに、本実施例１にあっては、充填量Ｑと液面高さｈとの関係を表す三次関数と、制御液量と、充填速度により定まる流量とに基づいて、減速液面高さＷから閾液面高さＴまで、高速充填速度から減速して変化する充填速度Ｓを、減速関数ｋ（ｈ）として設定する。この減速関数ｋ（ｈ）は、本実施例１にあって、下記の式（４）に示すように、充填速度Ｓを、充填量Ｑに対応する液面高さｈにより表される高次関数として設定している。具体的には、減速関数ｋ（ｈ）は、図５のような曲線を示し、高速充填速度から減速開始したときは比較的緩やかに減速して、比較的高速の状態を長めに維持し、その後、徐々に減速する割合が大きくなるように、所定のマイナスの加速度により減速する関数として設定している。これにより、減速していく過程で生ずる水撃作用を充分に低減できると共に、充填時間を可及的に短くできるようにしている。尚、この減速関数ｋ（ｈ）は、閾液面高さＴとなる充填率８７％における充填速度Ｓが、水撃作用を発生しない低速充填速度となるように設定しており、上記した過充填防止装置３０が作動する最大充填量の最大液面高さＰにおける充填速度Ｓが、発生した水撃作用によってポンプ、配管、過充填防止装置などに過大な負荷が作用しないように、当該水撃作用を充分抑制できる速度となるように設定している。
Ｓ＝ｋ（ｈ）                              ・・・（４）
【００５８】
また、上記した高速充填制御処理内容としては、予め設定した高速充填速度によりＤＭＥ燃料を圧送するように、燃料充填機２１の調整弁を作動制御する。ここで、高速充填速度としては、ＤＭＥ燃料の充填時間をできるだけ短くできるように、一般的なＬＰＧ燃料の充填速度に比して数倍の高速としている。そして、この高速充填制御処理内容は、上述した液面高さ検知装置６から、減速液面高さＷに達したことを示す液面高さ情報を取得するまで実行され、当該液面高さ情報を取得すると、当該高速充填制御処理内容を終了して、上記した減速充填制御処理内容を実行する。この減速充填制御処理内容としては、上記した形態設定処理内容で設定した減速関数ｋ（ｈ）に従って、上記の式（４）により、液面高さｈ（充填量Ｑ）の増加に伴い充填速度Ｓが減速するように（図５参照）、燃料充填機２１を駆動制御する。すなわち、燃料充填機２１の調整弁を作動制御することにより、該調整弁の開放量を調整して、減速関数ｋ（ｈ）に沿って比較的滑らかに減速するようにしている。
【００５９】
尚、燃料充填制御装置２には、作業者が手入力可能な操作板（図示省略）、操作項目や充填量などを表示するディスプレイ（図示省略）などが設けられており、操作板やディスプレイは充填制御装置２２の接続ポート（図示省略）と接続している。
【００６０】
本実施例１にあっては、充填制御装置２２により本発明にかかる充填速度制御手段が構成されている。また、ケーブル２６とコネクター２８により本発明にかかる液面高さ取得手段が構成されており、ケーブル２７とバーコード読取装置２９とにより本発明にかかる容器情報取得手段が構成されている。また、液面高さ検知装置６により本発明にかかる液面高さ検知手段が構成されており、バーコード７により本発明にかかる容器識別手段が構成されている。
【００６１】
次に、本実施例１のＤＭＥ燃料充填システム１によりＤＭＥ燃料を充填する過程を説明する。
上記した燃料タンク５を配設したトラックが、ＤＭＥ燃料の供給スタンド内で、所定位置に停止する。尚ここで、燃料タンク５内のＤＭＥ燃料の残量は、減速液面高さ（充填率７５％）より少ないとする。燃料充填制御装置２のコネクター２８を、燃料タンク５の液面高さ検知装置６のプラグ１５に装着する。さらに、バーコード読取装置２９により燃料タンク５のバーコード７を読み取る。これにより、バーコード７に書き込まれている容器情報を、燃料充填制御装置２の充填制御装置２２に入力する。
【００６２】
ここで、燃料タンク５を、例えば、所定の寸法形状に設定された１３５リットル容器とすると、その容器形態に基づく充填量（充填率）Ｑと液面高さｈとの関係は、下記（５）式の三次関数で近似される（図４参照）。この三次関数は燃料タンク５の設計時に定め、容器情報として、三次関数の三つの係数と容器容量とが書き込まれたバーコード７が、燃料タンク５の外表面に貼り付けられている。すなわち、容器情報は、（−２．６３×１０−６）、（０．００１６）、（０．１３６）、（１３５）となる。
Ｑ＝（−２．６３×１０−６）ｈ３＋０．００１６ｈ２＋０．１３６ｈ  ・・・（５）
【００６３】
充填制御装置２２は、バーコード読取装置２９により、バーコード７から上記の容器情報を取得すると、この容器情報に基づいて、上記した形態設定処理内容を実行する。この形態設定処理内容により、上記した式（５）から閾液面高さＴ（充填率８７％）、減速液面高さＷ（充填率７５％）、制御液量、および減速関数ｋ（ｈ）を演算して、記憶装置ＲＡＭに一時保管する。さらに、充填制御装置２２は、高速充填制御処理内容を実行して、燃料充填機２１を駆動制御する。これにより、ＤＭＥ燃料を高速充填速度となるように加圧して充填ノズル２５へ圧送する。この充填ノズル２５を、燃料タンク５のクイックカップリング４８に装着して、充填バルブ４６を開放することにより、ＤＭＥ燃料が高速充填速度で過充填防止装置３０を介して燃料タンク５内に充填されていく。
【００６４】
燃料タンク５内にＤＭＥ燃料が充填していくと、液面高さが上昇し、それに伴って液面高さ検知装置６のフロート１３も上昇する。そして、減速液面高さＷ（充填率７５％）に達すると、その液面で浮動するフロート１３により減速位置スイッチ１４がＯＮ作動し、このＯＮ作動を示す電気信号を、プラグ１５に装着したコネクター２８を介して充填制御装置２２が取得する。これにより、燃料タンク５内で実際に減速液面高さＷに達したことを認識し、上記した高速充填制御処理内容を終了して、減速充填制御処理内容を開始する。
【００６５】
減速充填制御処理内容は、記憶装置ＲＡＭに記憶した閾液面高さＴ（充填率８７％）、減速液面高さＷ（充填率７５％）、制御液量、および減速関数ｋ（ｈ）を読み込み、これらに基づいて、減速液面高さＷから閾液面高さＴまで高速充填速度から減速する制御処理を実行する。この制御処理としては、燃料充填機２１を駆動制御することにより、図５に示す減速関数ｋ（ｈ）に沿うように、液面高さｈ（充填量Ｑ）の増加に伴って充填速度Ｓを徐々に減速する。
【００６６】
このように減速充填制御処理内容に従って充填速度を速度調整してＤＭＥ燃料を充填していき、最大充填量（充填率８５％）を示す最大液面高さＰとなると、上記した過充填防止装置３０が作動して急激かつ強制的に充填停止する。この充填停止時には、上記した減速関数ｋ（ｈ）により充分に低速の充填速度となっていることから、過充填防止装置３０の作動により発生する水撃作用は充分に抑制される。そのため、充填停止時に、この水撃作用によって過充填防止装置３０やＤＭＥ燃料が流動する配管などに過大な負荷が生じることを防止できる。
【００６７】
また、該減速液面高さＷから閾液面高さＴまでは、図５のように、減速関数ｋ（ｈ）に従う充填速度Ｓにより充填していることから、上述したように、最大充填量までに要する充填時間を可及的に短くすることができる。そして、ＤＭＥ燃料の充填開始から減速液面高さＷまでは、通常のＬＰＧ燃料の場合に比して高速とした所定の高速充填速度により充填していることから、総じて充填開始から充填停止までの充填時間を短くすることができ、比較的短時間でＤＭＥ燃料を充填でき得る。これは、ＤＭＥ燃料用の燃料タンク５を、比較的大きな容量のものとした場合にあっても、充分短い時間で充填できることである。
【００６８】
尚、当然ながら、燃料タンク５の容器容量を１３５リットルの所定形状のもの以外でも、夫々の燃料タンク５の容器形態を示す容器情報をバーコード７から取得することにより、同様にＤＭＥ燃料を充填することができる。例えば、上記した９１リットルのものであっても、充填量と液面高さとの関係を示す三次関数を特定する各係数と容量とを容器情報として設定し、この容器情報に基づいて、図５と同様な速度調整制御を実施することにより、１３５リットルのものと同様の作用効果を奏する。
【００６９】
このように本実施例１の構成にあっては、減速液面高さＷ（充填率７５％）までは、所定の高速充填速度によりＤＭＥ燃料を充填し、減速液面高さＷから閾液面高さＴ（充填率８７％）までは、容器情報に基づいて設定した減速関数ｋ（ｈ）に従って充填速度Ｓを徐々に減速しつつ充填するようにしたものである。これにより、最大充填量となる最大液面高さＰ（充填率８５％）に達した時に充填停止することにより発生する水撃作用を充分に抑制できると共に、充填速度Ｓの低速時に生ずる水撃作用も充分に低減することができる。そのため、過充填防止装置３０やＤＭＥ燃料の流動するパイプなどに過大な負荷が作用することを防ぎ、所望の耐久性を発揮することができ得る。また、最大充填量までの充填時間を可及的に短縮化することができ、比較的大容量の燃料タンク５にあっても、高速充填することができ得る。
【００７０】
尚、上記のようにＤＭＥ燃料を高速充填できることから、軽油の燃料タンクに比して大容量の燃料タンク５であっても、軽油と同レベルの充填時間でＤＭＥ燃料を充填でき得る。また、減速関数ｋ（ｈ）による減速を行うようにしていることから、ＤＭＥ燃料の高速充填速度を、上述したように一般的なＬＰＧ燃料の充填速度に比して数倍の高速としても、水撃作用を充分に抑制できる。
【実施例２】
【００７１】
実施例２の構成にあっては、図６のように、燃料タンク５５が、実施例１の過充填防止装置３０を設けておらず、液面高さ検知装置５６が、減速位置スイッチ１４に加え、最大充填量を示す最大液面高さＰとなると、フロート１３によりＯＮ作動する最大位置スイッチ６４を備えた構成としている。すなわち、ＤＭＥ燃料を充填して液面高さが上昇し、最大液面高さＰとなると、フロート１３により最大位置スイッチ６４がＯＮ作動し、このＯＮ作動が出力回路（図示省略）を介して、燃料充填制御装置５２の充填制御装置２２によって取得されるようになっている。
【００７２】
また、充填制御装置２２は、上記した液面高さ検知装置５６から、最大位置スイッチ６４のＯＮ作動を示す液面高さ情報を取得すると、燃料充填機２１を駆動停止する充填停止制御処理内容を備えている。すなわち、上記した減速充填制御処理内容の実行中に、前記した最大位置スイッチ６４のＯＮ作動を示す液面高さ情報を取得すると、減速充填制御処理内容を終了して、充填停止制御処理内容を実行して、燃料充填機２１を駆動停止して、燃料タンク５への燃料充填を強制的に停止する。このように、過充填防止装置３０を備えない構成としても、液面高さ検知装置５６と充填制御装置２２による制御処理とによって、最大充填量となると迅速に充填停止し、燃料タンク５内に最大充填量を越えてＤＭＥ燃料を充填しないようすることができる。
【００７３】
上記した燃料タンク５５は、過充填防止装置３０を設けず、最大位置スイッチ６４を設けた液面高さ検知装置５６を備えた以外は、上記の実施例１と同じ構成であり、同じ構成要素には同じ符号を記し、その説明を省略する。また、燃料充填制御装置５２は、充填制御装置２２が充填停止制御処理内容を備えるものとした以外は、上記の実施例１と同じ構成であり、同じ構成要素には同じ符号を記し、その説明を省略する。尚、この燃料充填制御装置５２にあっても、上記した実施例と同様に形態設定処理内容、高速充填制御処理内容、減速充填制御処理内容を実行するようにしていることから、上述した実施例１と同様に、ＤＭＥ燃料の充填時間を短縮できると共に、水撃作用を充分に抑制して所望の耐久性を発揮するという、本発明の作用効果を奏する。
【実施例３】
【００７４】
実施例３の構成にあっては、充填制御装置２２により設定される閾液面高さＴを、最大充填量（充填率８５％）の最大充填高さより低位とするように設定した構成である。ここで、閾液面高さＴは、充填率８３％となる位置に設定している。そして、減速関数ｋ（ｈ）を、閾液面高さＴ（充填率８３％）における充填速度Ｓが水撃作用を発生しない低速充填速度となるように設定している。さらに、閾液面高さＴ以降は、該閾液面高さＴにおける充填速度Ｓが維持されるように制御する。尚、本実施例３にあっては、閾液面高さＴを充填率８３％となる位置に設定した以外は、上述した実施例１と同様の構成であり、同じ構成要素には同じ記号を付してその説明を省略する。
【００７５】
本実施例３にあっては、上述した実施例１と同様に、高速充填制御処理内容の実行中に、減速位置スイッチ１４がＯＮ作動すると、高速充填制御処理内容を終了して減速充填制御処理内容を開始する。この減速充填制御処理内容は、上述したように、減速関数ｋ（ｈ）に従って、減速液面高さＷ（充填率７５％）から閾液面高さＴ（充填率８３％）まで充填速度Ｓを徐々に減速し、該閾液面高さＴ（充填率８３％）で、水撃作用を発生しない低速充填速度となるように制御する。そして、閾液面高さＴ以降はこの低速充填速度が維持され、最大充填量（充填率８５％）を示す最大液面高さＰとなると、上述した実施例１と同様に、過充填防止装置３０が作動して急激かつ強制的に充填停止する。この充填停止時には、前記した低速充填速度であることから、過充填防止装置３０の作動により発生する水撃作用は充分に抑制される。このように、本実施例３にあっても、上述した実施例１と同様の作用効果を奏する。
【００７６】
上述した実施例１，２にあっては、充填制御装置２２により設定した減速関数ｋ（ｈ）により、閾液面高さＴ（充填率８７％）における充填速度Ｓを、水撃作用を発生しない低速充填速度とするようにした構成であるが、その他の構成として、閾液面高さＴ（充填率８７％）で充填速度Ｓがゼロとなるように設定するようにしても良い。この場合にあっても、最大充填量となる最大液面高さＰ（充填率８５％）では、その充填速度Ｓが、水撃作用を充分に抑制できる速度となるため、上記した本発明の作用効果を奏し得る。
【００７７】
同様に、上述した実施例３にあっても、充填制御装置２２により設定する閾液面高さＴ（充填率８３％）における充填速度Ｓをゼロとするように設定することも可能である。この場合には、通常、最も充填される充填率が８３％となり、過充填防止装置３０が作動する前に充填終了することとなる。そして、何らかの不具合により、燃料タンク５内の充填率８３％を越えて充填されることとなっても、過充填防止装置３０により最大充填量（充填率８５％）で充填停止することができる。
【００７８】
一方、上述した実施例１〜３の他の構成として、液面高さ検知装置が最大液面高さＰより僅かに低位の位置に停止位置スイッチを備え、この停止位置スイッチがフロート１３によりＯＮ作動すると、充填制御装置２２がＤＭＥ燃料の充填を停止するようにした構成とすることもできる。さらに、上述した過充填防止装置３０が燃料タンクに配設されている。この構成の場合には、上述した実施例２と同様に、充填制御装置２２が燃料充填機２１を駆動停止する充填停止制御処理内容を備えており、低速充填制御処理内容を実行中に、停止位置スイッチのＯＮ作動を確認すると、該低速充填制御処理内容を停止して充填停止制御処理内容を実行する。例えば、停止位置スイッチの高さ位置を、充填率８３％の位置に配設した場合、通常は、この充填率８３％が燃料タンク内に充填されるＤＭＥ燃料の最大量となる。そして、停止位置スイッチなどに何らかの不具合が発生した場合に、充填率８３％を越えて充填されても、過充填防止装置３０により最大充填量（充填率８５％）で充填停止できる。
【００７９】
また、上述した実施例１〜３にあっては、減速液面高さＷとなると、減速関数ｋ（ｈ）に沿って滑らかに減速するようにした構成であるが、その他の制御として、所定間隔毎に減速関数Ｋ（Ｑ）の示す充填速度Ｓとなるように、段階的に減速するようにしても良い。また、この減速関数は、上記設定（図５参照）に限定されず、様々に設定可能である。さらにまた、減速関数ｋ（ｈ）を設定せずに、制御液量に基づいて、所定の液面高さ（充填量）毎に段階的に減速するように制御することも可能である。
【００８０】
また、上述した実施例１〜３にあっては、液面高さ検知装置６，５６を、フロート１３と減速位置スイッチ１４（最大位置スイッチ６４）とを備えた構成としたが、その他の構成として、例えば、超音波により液面高さを検知する構成を用いることも可能である。この場合には、液面高さ検知装置として、液面高さを検知する超音波センサを燃料タンクに配設し、燃料充填の際には、超音波センサから液面高さ情報を取得するための装置により、該液面高さ情報を充填制御装置２２が取得できるようにする。さらにまた、この液面高さ検知装置を、その機能を付加した液面表示装置により構成することも可能である。また、実施例１〜３では、液面高さ検知装置６，５６と充填制御装置２２とを有線で接続して、充填制御装置２２が液面高さ情報を取得する構成であるが、その他の構成として、液面高さ情報を無線により取得するように、送受信機を設けた構成とすることもできる。
【００８１】
また、上述した実施例１，２にあっては、燃料タンク５にバーコード７を貼付し、バーコード読取装置２９により読み取るようにした構成であるが、その他の構成として、容器情報を書き込んだ二次元コードを燃料タンクに貼付し、該二次元コードを読み取る読取装置を設ける構成とすることもできる。
【００８２】
さらにまた他の構成として、容器形態を特定できる製品番号などを容器情報とし、燃料充填の際には、この容器情報を燃料充填制御装置に作業者が直接入力することにより、容器情報を取得するようにした構成とすることもできる。例えば、燃料タンクに、製品番号を記載したシールを貼付したり、該製品番号を刻印する等すると共に、燃料充填制御装置に、製品番号を手入力するためのキーボードやタッチパネルなどの入力装置を設ける。そして、燃料充填制御装置は、予め製品番号に対応する容器形態のデータを記憶し、入力した製品番号から容器形態を特定する制御処理を行うようにする。このような構成にあっても、上述した実施例と同様の作用効果を奏する。尚ここで、製品番号を記載したシールや製品番号の刻印により、本発明にかかる容器識別手段が構成されており、また、キーボードやタッチパネルなどの入力装置により、容器情報取得手段が構成されている。
【００８３】
本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で適宜用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】実施例１にかかるＤＭＥ燃料充填システム１を表す概念図である。
【図２】燃料タンク５の断面図である。
【図３】燃料タンク５に配設した過充填防止装置３０の、（Ａ）充填可能状態と、（Ｂ）充填完了状態とを表す説明図である。
【図４】実施例１の容器形態を表す充填量Ｑと液面高さｈとの関係を、三次関数で近似した説明図である。
【図５】容器情報から設定した減速関数ｋ（ｈ）の説明図である。
【図６】実施例２にかかるＤＭＥ燃料充填システム５１を表す概念図である。
【符号の説明】
【００８５】
１，５１  ＤＭＥ燃料充填システム
２，５２  燃料充填制御装置
５，５５  燃料タンク
６，５６  液面高さ検知装置（液面高さ検知手段）
７  バーコード（容器識別手段）
１３  フロート
１４  減速位置スイッチ
２１  燃料充填機
２２  充填制御装置（充填速度制御装置）
２５  充填ノズル
２９  バーコード読取装置（容器情報取得手段）
３０  過充填防止装置
４６  充填バルブ
６４  最大位置スイッチ
Ｐ  最大液面高さ（最大充填量となる液面高さ）
Ｔ  閾液面高さ
Ｗ  減速液面高さ
【図１】
2009138755.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2009138755.tif 000008