專利名稱：Dme燃料充填系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在貯存DME燃料的燃料罐中充填DME燃 料的DME燃料充填系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
例如，近幾年，隨著汽車等車輛的廢氣排放的嚴(yán)格控制，以低公 害為目的使用液化氣燃料的車輛有增加的傾向。作為此液化氣燃料， 一般都所知的是液化石油氣(以下，稱為LPG)燃料，但作為替代柴 油發(fā)動機(jī)的柴油也關(guān)注于二曱醚(以下，稱為DME)燃料。此DME 燃料，相對柴油，具有能使PM或NOx的排出量變得極少的優(yōu)點(diǎn)，作 為低公害對策也期望很高。
但是，貯存上述LPG燃料或DME燃料的燃料罐中，都知道規(guī)定 了充填在燃料罐內(nèi)的燃料的最大充填量，并知道是安裝有用于充填不 超過此最大充填量的過充填防止裝置的構(gòu)成。作為此過充填防止裝置， 例如，如專利文獻(xiàn)l所示，建議配備有隨著貯存在燃料罐中的燃料液 面高度而浮動的浮標(biāo)、與浮標(biāo)連結(jié)得凸輪機(jī)構(gòu)和通過凸輪機(jī)構(gòu)開閉向 燃料罐內(nèi)流入燃料的流入口的開閉閥，設(shè)定為如該浮標(biāo)達(dá)到燃料罐的 最大充填量的液面高度位置，開閉閥便關(guān)閉流入口從而強(qiáng)制停止燃料 的充填。
另外，例如，在專利文獻(xiàn)2中，建議一種用于在貯藏設(shè)備中充填 LPG燃料的系統(tǒng)。此構(gòu)成，是在充填LPG燃料時(shí)，測出充填在貯藏 設(shè)備內(nèi)的LPG燃料的充填量，其設(shè)定為如達(dá)到規(guī)定的充填量，便改變 LPG燃料的充填速度，在充填開始階段以低速充填，至第l設(shè)定液量 為止以高速充填，從第l設(shè)定液量至第2設(shè)定液量為止以低速充填， 在第2設(shè)定液量充填停止。像這樣通過改變LPG燃料的充填速度，可防止驟然停止LPG燃料的充填。由此，可減低由于驟然充填停止所發(fā) 生的水擊作用(水錘現(xiàn)象water-hammering),從而可防止對泵，配管， 過充填防止裝置等產(chǎn)生過分的負(fù)荷。
[專利文獻(xiàn)l日本特開2007-155046號^^艮
[專利文獻(xiàn)2日本特開2003-148690號公報(bào)
但是，上述的DME燃料，因其能量密度比柴油低，在應(yīng)用于汽 車時(shí)，為了獲得充分的行駛距離而傾向于增大燃料罐的容量。為了使 在如此大容量的燃料罐中充填DME燃料的所要充填時(shí)間達(dá)到和柴油 時(shí)同樣的充填時(shí)間，要求高速充填該DME燃料。但是，由上述的水 擊作用產(chǎn)生的壓力，理論上，因與充填速度成比例地增強(qiáng)，所以由于 隨著充填速度的高速化而增強(qiáng)的水擊作用，給泵，配管，過充填防止 裝置等帶來強(qiáng)大的負(fù)荷。因此，DME燃料時(shí)，要求充填速度高速化的 同時(shí)，也要求充分減低隨著此高速化產(chǎn)生的強(qiáng)大水擊作用。
并且，通過上述以往專利文獻(xiàn)2的構(gòu)成應(yīng)用于DME燃料的充填， 可抑制水擊作用。但是，在DME燃料時(shí)，如上述那樣因要求使充填 速度高速化，所以隨著使此充填速度高速化，與可充分減低水擊作用 的低速充填速度之間的速度差變大。因此，從高速變換成低速時(shí)，隨 著速度差變大就容易發(fā)生比較大的水擊作用的問題。并且，如上述那 樣DME燃料罐為比較大容量時(shí)，將充填速度從高速變換成低速的時(shí) 點(diǎn)開始，至最大充填量充填為止的液量變多。因此，至此最大充填量 為止的液量，如以低速充填，此充填所要時(shí)間變長，所以通常燃料充 填時(shí)間的減低效果產(chǎn)生界限。其隨著燃料罐的容量變大而變得明顯。 因此，不能充分達(dá)成DME燃料所睪求的充填時(shí)間的縮短化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明，作為用于在燃料罐中充填DME燃料的系統(tǒng)，建議一種 可通過較高的速度充填來縮短充填時(shí)間、同時(shí)可抑制水擊作用的DME 燃料充填系統(tǒng)。
本發(fā)明，其是用于在貯存DME燃料的燃料罐中將DME燃料充填至預(yù)先所設(shè)定的最大充填量為止的DME燃料充填系統(tǒng)，其特征在 于，在燃料罐內(nèi)設(shè)置檢測貯存在燃料罐內(nèi)的DME燃料的液面高度的 檢測機(jī)構(gòu)和加注有關(guān)燃料罐容器形狀的容器信息的容器識別機(jī)構(gòu)，同 時(shí)；具備有燃料充填控制裝置，該燃料充填控制裝置具備在燃料罐 的充填閥所安裝的可裝拆的充填管嘴且用于通過充填管嘴壓送DME 燃料到燃料罐的燃料充填機(jī)，用于從容器識別機(jī)構(gòu)取得容器信息的容 器信息取得機(jī)構(gòu)，取得由液面高度檢測機(jī)構(gòu)所檢測的液面高度信息的 液面高度取得機(jī)構(gòu)，和充填速度控制機(jī)構(gòu)，該充填速度控制機(jī)構(gòu)由基 于按照容器信息取得機(jī)構(gòu)取得的容器信息，設(shè)定限界液面高度和低于 該限界液面高度位置的減速液面高度，再計(jì)算從該減速液面高度至限 界液面高度為止的控制液量，由液面高度取得機(jī)構(gòu)取得液面高度信息， 到達(dá)減速液面高度為止，以預(yù)先所設(shè)定的高速充填速度充填來驅(qū)動控 制燃料充填機(jī)，如達(dá)到減速液面高度，至達(dá)到限界液面高度為止，基 于控制液量，以從高速充填速度減速來驅(qū)動控制燃料充填機(jī)。
在此，DME燃料的燃料罐，例如搭載于汽車時(shí)，從小型汽車至大 型巴士或卡車，其車輛尺寸范圍很廣，因此以配合各車輛尺寸而設(shè)定 尺寸形狀不同的容器形狀。而且，容器形狀如不同，各自所貯存的液 量和其液面高度之間的關(guān)系也各自不同。因此，即使設(shè)定燃料的充填
速度和容器形狀沒有關(guān)系，在所有的容器形狀中，也不能獲得燃料充 填所要的充填時(shí)間的縮短化或水擊作用的減低效果。尤其DME燃料 的燃料罐，如上述那樣，因相比于柴油的燃料罐傾向于大容量化，所 以對于每個(gè)燃料罐的容器形狀更難發(fā)揮充填時(shí)間縮短化或水擊作用的
減低效果。本發(fā)明，即使在像這樣的各種容器形狀的燃料罐中，也能 達(dá)成上述的水擊作用的減低或充填時(shí)間的縮短化。
本發(fā)明的構(gòu)成中，每個(gè)燃料罐中配設(shè)加注表示其容器形狀的容器 信息的容器識別機(jī)構(gòu)，充填燃料時(shí)，從該容器識別機(jī)構(gòu)讀取容器信息， 并根據(jù)此容器信息，對應(yīng)各燃料罐的容器形狀調(diào)整控制燃料的充填速 度。在此，限界液面高度，減速液面高度，控制液量，根據(jù)燃料罐的 容器形狀而求出，從高速充填速度減速的控制，基于控制液量而執(zhí)行。也就是，從減速液面高度至限界液面高度的充填速度，對應(yīng)容器形狀 而控制。
因通過其構(gòu)成，至達(dá)到燃料罐所規(guī)定的最大充填量為止，可以充 分減速充填速度來控制，所以達(dá)到此最大充填量時(shí)即使驟然停止燃料 充填，也可抑制此停止時(shí)發(fā)生的水擊作用。而且，因基于控制液量(容 器形狀)進(jìn)行從高速充填速度減速的控制，此減速時(shí)的速度差充分變 小，所以也可抑制充填速度減速肘發(fā)生的水擊作用。由此，因即使將 至減速液面高度為止的高速充填速度設(shè)定為比較高的速度，也可充分 減低充填速度的減速時(shí)或充填停止時(shí)發(fā)生的水擊作用，所以可抑制由 于該水擊作用給泵，配管，過充填防止裝置等帶來的負(fù)荷，從而可發(fā) 揮所需的耐久性。
并且，至減速液面高度為止，通過高速充填速度充填，其后，因
以對應(yīng)容器形狀的控制液量減速，所以即使在貯存DME燃料的比較 大容量的燃料罐中，也可盡可能地縮短燃料充填所要的時(shí)間。并且， 作為高速充填速度，為了成為和柴油的充填時(shí)間同水準(zhǔn)，而以充分縮 短DME燃料的充填時(shí)間為目的，將其設(shè)定在柴油的充填速度以上。
果，因在達(dá)到減速液面高度后對應(yīng)容器形狀進(jìn)行減速控制，所以即使 在各種容器形狀的燃料罐中，也可起到同樣效果。而且，如DME燃 料的燃料罐那樣，在比以往的柴油燃料罐大容量化的燃料罐中，顯著 發(fā)揮本發(fā)明的作用效果。
并且，本構(gòu)成中，作為通過充填速度控制機(jī)構(gòu)所設(shè)定的限界液面 高度，也可設(shè)定為和每個(gè)燃料罐所規(guī)定的最大充填量的液面高度同樣 的高度位置，也可設(shè)定為低于或高于最大充填量的液面高度位置。并 且，在減速液面高度，要設(shè)定為低于達(dá)到最大充填量的液面高度位置。
并且，作為容器識別機(jī)構(gòu)所加注的容器信息，可釆用能認(rèn)定容器 種類或形狀的品號，或用于認(rèn)定容器形狀的必須的主要尺寸等。再有， 也可將表示按容器形狀所定的貯存量和液面之間關(guān)系的函數(shù)，或表示 充填燃料的流量和液面高度之間關(guān)系的函數(shù)等的其常數(shù)值加注為容器
7信息。
上述的DME燃料充填系統(tǒng)中，燃料充填控制裝置的充填速度控 制機(jī)構(gòu)，建議一種將從減速液面高速至限界液面高度之間減速的充填 速度按照減速函數(shù)設(shè)定，如達(dá)到減速液面高度，按照減速函數(shù)以從高 速充填速度減速來驅(qū)動控制燃料充填機(jī)的構(gòu)成。
其構(gòu)成中，按照基于容器形狀設(shè)定的減速函數(shù)進(jìn)行從高速充填速 度的減速控制。在此，減速函數(shù)，例如，可設(shè)定為按照充填速度和液 面高度(貯存量)的關(guān)系所表示的函數(shù)。也就是，按照隨充填而增加 的液面高度，進(jìn)行減速充填速度的控制。通過以能充分減低達(dá)到燃料 罐的最大充填量時(shí)的水擊作用的充填速度，且可盡量縮短達(dá)到最大充 填量所要時(shí)間來設(shè)定此減速函數(shù)，可穩(wěn)定發(fā)揮抑制上述水擊作用的作 用效果和縮短燃料充填時(shí)間的作用效果。
上述的DME燃料充填系統(tǒng)中，燃料充填控制裝置的充填速度控 制機(jī)構(gòu)，建議一種如達(dá)到減速液面高度，以達(dá)到在限界液面高度不發(fā) 生水擊作用的規(guī)定的低速充填速度，從高速充填速度減速來進(jìn)行驅(qū)動 控制燃料充填機(jī)的構(gòu)成。
在此，本構(gòu)成中所謂的不發(fā)生水擊作用，是指在停止燃料的流動 時(shí)，不僅僅是水擊作用不發(fā)生，也包含非常小的水擊作用不發(fā)生。也 就是，即使發(fā)生微小的水擊作用時(shí)，如在不影響有關(guān)本發(fā)明的系統(tǒng)的 范圍內(nèi)，也包含在不發(fā)生本構(gòu)成的水擊作用的情況內(nèi)。
像這樣以達(dá)到在限界液面高度不發(fā)生水擊作用的低速充填速度， 通過從高速充填速度減少，可適當(dāng)發(fā)揮上述本發(fā)明的減低水擊作用的 作用效果。并且，將限界液面高度設(shè)定為與燃料罐最大充填量的液面 高度相同時(shí)，或設(shè)定為低于最大充填量的液面高度位置時(shí)，即使在達(dá) 到最大充填量時(shí)驟然強(qiáng)制停止燃料充填，也不發(fā)生水擊作用。并且， 即使將限界液面高度設(shè)定為高于最大充填量的位置時(shí)，在最大充填量 的液面高度，因可減速至可充分抑止水擊作用的充填速度，所以可減 低充填停止時(shí)發(fā)生的水擊作用。
并且，上述的DME燃料充填系統(tǒng)中，所建議的構(gòu)成為燃料充填控制裝置的充填速度控制機(jī)構(gòu)，如達(dá)到減速液面高度，以使燃料充 填機(jī)在限界液面高度充填停止進(jìn)行從高速充填速度減速的驅(qū)動控制。
其構(gòu)成中，因設(shè)定為如達(dá)到限界液面高度便充填停止，所以必須 將此限界液面高度設(shè)定為最大充填量的液面高度以上。例如，將限界 液面高度設(shè)定為最大充填量的液面高度，如燃料充填至最大充填量， 通過充填速度控制機(jī)構(gòu)，可進(jìn)行此充填停止的控制，此時(shí)，通過驅(qū)動 控制燃料充填機(jī)可執(zhí)行充填不超過最大充填量。
并且，本構(gòu)成中，可在限界液面高度，以充填速度達(dá)到零進(jìn)行減 速控制，也可以減速至規(guī)定的充填速度為止的狀態(tài)對燃料充填機(jī)進(jìn)行 驅(qū)動停止的控制。
上述的DME燃料充填系統(tǒng)中，所建議的構(gòu)成為燃料罐中所設(shè) 置的液面高度檢測機(jī)構(gòu)具備貯存在燃料罐內(nèi)的DME燃料的液面浮動 的浮標(biāo)，和當(dāng)達(dá)到該燃料罐內(nèi)所預(yù)先設(shè)定的減速液面高度時(shí)根據(jù)浮標(biāo) 而進(jìn)行ON動作(接通動作)的減速位置開關(guān)，燃料充填控制裝置的 液面高度取得機(jī)構(gòu)，根據(jù)減速位置開關(guān)的ON動作，以達(dá)到減速液面 高度的情況作為液面高度信息取得。
其構(gòu)成中，為直接檢測每個(gè)燃料罐的減速液面高度，如達(dá)到減速 液面高度則根據(jù)浮標(biāo)使減速位置開關(guān)ON動作，此ON動作作為液面 高度信息通過燃料充填控制裝置所取得。由此，DME燃料的充填時(shí)， 可迅速正確地檢測實(shí)際達(dá)到了減速液面高度的情況，基于此液面高度 信息，即使為各種各樣的容器形狀也可穩(wěn)定進(jìn)行從高速充填速度減速 的控制。
并且，作為燃料充填控制裝置的液面高度取得機(jī)構(gòu)，可為取得根 據(jù)減速位置開關(guān)的ON動作的電信號的構(gòu)成。例如，可為和燃料罐中 所設(shè)置的液面高度檢測機(jī)構(gòu)可裝拆安裝的有線式的構(gòu)成，或可為通過 無線可收發(fā)前述電信號的無線式的構(gòu)成等。
上述的構(gòu)成中，所建議的構(gòu)成為燃料罐中所設(shè)置的液面高度檢 測機(jī)構(gòu)具備當(dāng)達(dá)到該燃料罐中所設(shè)定的最大充填量時(shí)根據(jù)浮標(biāo)而ON 動作的最大位置開關(guān)，燃料充填控制裝置的充填速度控制機(jī)構(gòu),當(dāng)取得最大位置開關(guān)的ON動作的液面高度信息時(shí)，對燃料充填進(jìn)行驅(qū)動 停止的控制。
其構(gòu)成中，為直接檢測達(dá)到最大充填量的液面高度，可迅速且正 確地檢測實(shí)際達(dá)到最大充填量的情況。而且，最大位置開關(guān)如ON動 作，便通過充填速度控制機(jī)構(gòu)對燃料充填機(jī)進(jìn)行驅(qū)動停止控制。由此， 可在最大充填量正確且穩(wěn)定并充填停止，并可確切防止充填不超過該 最大充填量。
并且，本構(gòu)成中，例如，不配設(shè)上述以往構(gòu)成的過充填防止裝置， 也能使充填不超過最大充填量。
并且，上述的DME燃料充填系統(tǒng)中，所建議的構(gòu)成為通過充 填速度控制機(jī)構(gòu)所設(shè)定的限界液面高度，可設(shè)定為如達(dá)到燃料罐中所 設(shè)定的最大充填量為了停止DME燃料的充填所配設(shè)的過充填防止裝 置動作的高度位置。
其構(gòu)成中，為具備過充填防止裝置，且是將限界液面高度設(shè)定為 達(dá)到最大充填量的液面高度的構(gòu)成。如上述那樣，至限界液面高度為 止以從高度充填速度減速而控制，所以至該限界液面高度為止可充分 減速充填速度。為此，達(dá)到最大充填量時(shí)即使通過過充填防止裝置驟 然且強(qiáng)制充填停止時(shí)，也可抑制此時(shí)所發(fā)生的水擊作用。因而，可適 當(dāng)起到上述本發(fā)明的抑制水擊作用并發(fā)揮所需耐久性的作用效果。
上述的DME燃料充填系統(tǒng)中，建議燃料罐中所設(shè)置的容器識別 機(jī)構(gòu)，由加注容器信息的條形碼所構(gòu)成，同時(shí)燃料充填控制裝置的容 器信息取得機(jī)構(gòu)，由從條形碼讀取容器信息的條形碼讀取裝置所構(gòu)成。
其構(gòu)成中，在DME燃料的充填開始前，通過使用條形碼讀取裝 置讀取燃料罐的罐表面所配設(shè)的條形碼，燃料充填控制裝置的充填速 度控制裝置可容易且正確取得其容器信息。由此，可穩(wěn)定且準(zhǔn)確地執(zhí) 行基于每個(gè)燃料罐的容器信息的設(shè)定處理，計(jì)算處理，驅(qū)動控制處理 等，從而適當(dāng)起到上述本發(fā)明的作用效果。
發(fā)明的效果
本發(fā)明，如上述那樣，在DME燃料的燃料罐中，設(shè)置有液面高度檢測機(jī)構(gòu)和加注了容器信息的容器識別機(jī)構(gòu)，燃料充填控制裝置， 通過其充填速度控制機(jī)構(gòu)，基于由容器信息取得機(jī)構(gòu)取得的容器信息， 設(shè)定限界液面高度和減速液面高度，并計(jì)算從該減速液面高度至限界 液面高度為止的控制液量，再通過液面高度取得機(jī)構(gòu)取得液面高度信 息，至達(dá)到減速液面高度為止，以高速充填速度充填，達(dá)到減速液面 高度時(shí)至達(dá)到限界液面高度為止，基于控制液量，以從高速充填速度 減速來驅(qū)動控制燃料充填機(jī)。其構(gòu)成中，因從減速液面高度至限界液 面高度為止，基于從容器信息計(jì)算的控制液量進(jìn)行減速控制，所以至 到達(dá)每個(gè)燃料罐所規(guī)定的最大充填量的液面高度為止，因能充分減速 充填速度，從而能充分減低因在該最大充填量充填停止發(fā)生的水擊作 用。再有，能充分抑制從高速充填速度減速時(shí)發(fā)生的水擊作用。并且， 從高速充填速度減速的控制，因基于容器形狀所執(zhí)行，所以能盡量縮
短至最大充填量為止所要的充填時(shí)間。因而，如DME燃料的燃料罐 那樣，即使和以往的柴油燃料罐相比為大容量，對于各種各樣的容器
果:、5,' 、，…、日，
上述構(gòu)成的DME燃料充填系統(tǒng)中，燃料充填控制裝置的充填速 度控制機(jī)構(gòu)，按照減速函數(shù)設(shè)定從減速液面高度至限界液面高度為止 之間減速的充填速度，如達(dá)到減速液面高度，在以按照減速函數(shù)從高 速充填速度減速的構(gòu)成中，按照基于容器形狀設(shè)定的減速函數(shù)，通過 進(jìn)行從高速充填速度減速的控制，可穩(wěn)定發(fā)揮上述本發(fā)明的作用效果。
上述構(gòu)成的DME燃料充填系統(tǒng)中，燃料充填控制裝置的充填速 度控制機(jī)構(gòu)，如達(dá)到減速液面高度，以達(dá)到在限界液面高度不發(fā)生水 擊作用的規(guī)定的低速充填速度，對燃料充填機(jī)進(jìn)行從高速充填速度減 速的驅(qū)動控制的構(gòu)成中，上述本發(fā)明的減低由于達(dá)到最大充填量時(shí)驟 然且強(qiáng)制停止充填而發(fā)生的水擊作用的作用效果進(jìn)一步提高。
上述構(gòu)成的DME燃料充填系統(tǒng)中，燃料充填控制裝置的充填速 度控制機(jī)構(gòu)，如達(dá)到減速液面高度，以在限界液面高度停止充填，對 燃料充填機(jī)進(jìn)行從高速充填速度減速的驅(qū)動控制的構(gòu)成中，由于將限界液面高度設(shè)定為達(dá)到最大充填量的液面高度，通過驅(qū)動控制燃料充 填機(jī)，能使充填不超過燃料罐的最大充填量。
上述構(gòu)成的DME燃料充填系統(tǒng)中，液面高度檢測機(jī)構(gòu)具備貯存 在燃料罐內(nèi)的DME燃料的液面浮動的浮標(biāo)和達(dá)到該燃料罐內(nèi)所預(yù)先 設(shè)定的減速液面高度時(shí)根據(jù)浮標(biāo)而ON動作的減速位置開關(guān)，液面高 度取得機(jī)構(gòu)，根據(jù)減速位置開關(guān)的ON動作，以達(dá)到減速液面高度的 情況作為取得液面高度信息的構(gòu)成中，在DME燃料的充填時(shí)，因可 迅速且正確檢測實(shí)際達(dá)到減速液面高度的情況，所以基于此液面高度 信息可穩(wěn)定進(jìn)行從高速充填速度減速的控制。
在此，液面高度檢測機(jī)構(gòu)具備如達(dá)到該燃料罐中所設(shè)定的最大充 填量則根據(jù)浮標(biāo)而ON動作的最大位置開關(guān)，燃料充填控制裝置的充 填速度控制機(jī)構(gòu)，在如取得最大位置開關(guān)的ON動作的液面高度信息, 便對燃料充填機(jī)進(jìn)行驅(qū)動停止控制的構(gòu)成中，因可迅速且正確檢測實(shí) 際達(dá)到最大充填量的情況，所以能在該最大充填量穩(wěn)定地充填停止。
上述構(gòu)成的DME燃料充填系統(tǒng)中，通過充填速度控制機(jī)構(gòu)所設(shè) 定的限界液面高度，在定為如達(dá)到燃料罐中所設(shè)定的最大充填量為了 停止DME燃料的充填所配設(shè)的過充填防止裝置動作的高度位置的構(gòu) 成中，因至限界液面高度為止可充分減速充填速度，所以達(dá)到最大充 填量時(shí)即使通過過充填防止裝置驟然且強(qiáng)制充填停止，也能抑制由于 該充填停止所發(fā)生的水擊作用，從而能適當(dāng)發(fā)揮上述本發(fā)明的作用效 果。
上述構(gòu)成的DME燃料充填系統(tǒng)中，燃料罐中所設(shè)置的容器識別 機(jī)構(gòu)，由加注容器信息的條形碼所構(gòu)成，同時(shí)燃料充填控制裝置的容 器信息取得機(jī)構(gòu)，由從條形碼讀取容器信息的條形碼讀取裝置所構(gòu)成， 因可通過條形碼讀取裝置讀取條形碼，正確取得其容器信息，所以基 于該容器信息的設(shè)定處理，計(jì)算處理，驅(qū)動控制處理等能夠穩(wěn)定并正 確執(zhí)行。


圖1是表示有關(guān)實(shí)施例1的DME燃料充填系統(tǒng)1的概念圖。 圖2是燃料罐5的截面圖。
圖3是表示配設(shè)在燃料罐5中的過充填防止裝置30的(A )可充 填狀態(tài)，(B )充填完成狀態(tài)的說明圖。
圖4是以三次函數(shù)將表示實(shí)施例1容器形狀的充填量Q和液面高 度h之間關(guān)系近似的說明圖。
圖5是從容器信息設(shè)定的減速函數(shù)k ( h )的說明圖。
圖6是表示有關(guān)實(shí)施例2的DME燃料充填系統(tǒng)51的概念圖。
附圖標(biāo)記+兌明
1, 51 DME燃料充填系統(tǒng)
2， 52 燃料充填控制裝置
5, 55 燃料罐
6, 56 液面高度檢測裝置(液面高度檢測機(jī)構(gòu)) 7 條形碼(容器識別機(jī)構(gòu))
13 浮標(biāo)
14 減速位置開關(guān)
21 燃料充填機(jī)
22 充填控制裝置(充填速度控制裝置) 25 充填管嘴
29 條形碼讀取裝置(容器信息取得機(jī)構(gòu))
30 過充填防止裝置 46 充填閥
64 最大位置開關(guān)
P 最大液面高度(達(dá)到最大充填量的液面高度)
T 限界液面高度
W 減速液面高度
具體實(shí)施例方式
以下，詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例1~3。
13實(shí)施例l， 2中，如圖1， 6所示，是具備向橫放配設(shè)在汽車上的 燃料罐5， 55中充填DME燃料的燃料充填裝置2, 52的DME燃料 充填系統(tǒng)l, 51。此時(shí)，燃料充填控制裝置2， 52，通常配設(shè)在DME 燃料的供給站。實(shí)施例3中，也和實(shí)施例l， 2—樣，為具備橫放的燃 料罐和燃料充填控制裝置的DME燃料充填系統(tǒng)。
實(shí)施例1
例如，作為橫放配設(shè)在卡車上的燃料罐5，如圖2所示，由圓筒 形狀的筒部5a,和與在該筒部5a的兩側(cè)開口接合的半球形狀的筒蓋 部5b， 5b所構(gòu)成。此燃料罐5，由固定部件(圖示省略)固定在車輛 上，在其一個(gè)筒蓋部5b上配設(shè)有配備充填閥46和開閉該充填閥46 的充填閥開閉手柄47的閥門裝置45。而且，在此充填閥46上，設(shè)置 有可裝拆后述充填管嘴25的快速偶聯(lián)器48 (quick-coupling),充填 DME燃料時(shí)，在快速偶聯(lián)器48上安裝充填管嘴25并充填燃料。
并且，在燃料罐5內(nèi)，配設(shè)有連通上述充填閥46的氣體充填管 49。而且，此氣體充填管49，其前端設(shè)置在燃料罐5內(nèi)的上部，并在 此前端連接有過充填防止裝置30。作為此過充填防止裝置30，在圖3 中表示其機(jī)械方式。在此，在圖3(A)中，表示過充填防止裝置30 處于能流入燃料的充填狀態(tài)，在圖3 ( B )中，表示過充填防止裝置 30處于不能流入燃料的充填完畢狀態(tài)。此機(jī)械式的過充填防止裝置 30，配備連通氣體充填管49和燃料罐5內(nèi)的連通路33，同時(shí)配備有 開閉設(shè)置在該連通路33上的流入口 32的過充填防止閥31。此過充填 防止閥31，順著關(guān)閉流入口 32的方向被施力地配i殳，在過充填防止 閥31的上方，可轉(zhuǎn)動地設(shè)置有使該過充填防止閥31變換為打開位置 (參照圖3(A))和關(guān)閉位置(參照圖3(B))的凸輪部件34。此 凸輪部件34上，經(jīng)由臂35接續(xù)有浮標(biāo)36，通過該浮標(biāo)36隨著ji&存 在燃料罐5內(nèi)的DME燃料的液面高度而浮動，凸輪部件34轉(zhuǎn)動，從 而使過充填防止閥31在打開位置和關(guān)閉位置變換。
像這樣的過充填防止裝置30，當(dāng)貯存在燃料罐5內(nèi)的DME燃料 少于該燃料罐5中可貯存的最大充填量時(shí)，如圖3 (A)所示，浮標(biāo)
1436在其DME燃料的液面浮動，并通過凸輪部件34使過充填防止閥 31抵著作用力保持在開放位置。過充填防止閥31保持在開放位置時(shí)， DME燃料可從所開放的流入口 32流入到燃料罐5內(nèi)。然而，充填DME 燃料時(shí)，隨著液面高度位置上升，浮標(biāo)36浮起，該DME燃料如達(dá)到 最大充填量，則如圖3(B)所示，浮標(biāo)36到達(dá)表示該最大充填量的 液面高度。隨此，由凸輪部件34將過充填防止閥31順著其作用力變 換到關(guān)閉位置，由于關(guān)閉流入口 32強(qiáng)制停止DME燃料的充填，而使 DME燃料不會超過最大充填量而流入。
并且，如圖2所示，在燃料罐5的筒部5a上還配設(shè)有液面表示裝 置40。此液面表示裝置40，配備有隨著貯存在燃料罐5內(nèi)的DME燃 料液面高度而浮動的浮標(biāo)41,按照此浮標(biāo)41的浮動位置，表示DME 燃料的液面高度。并且，此液面表示裝置40，可采用和貯存LPG燃 料的燃料罐中所使用的同樣構(gòu)成，有關(guān)其詳細(xì)說明省略。
接著，說明本發(fā)明的主要部分。
上述的燃料罐5中，如圖2所示，在低于達(dá)到最大充填量的最大 液面高度P的位置，預(yù)先設(shè)定有減速液面高度W，并配設(shè)有用于檢測 減速液面高度W的液面高度檢測裝置6。此液面高度檢測裝置6中， 在燃料罐5的筒部5a上部配設(shè)固定部11,從該固定部11向該燃料罐 5內(nèi)以向垂直方向垂下的方式支持有導(dǎo)向桿12。在此導(dǎo)向桿12上，沿 著液面高度支持有可滑動的浮標(biāo)13，同時(shí)配設(shè)有當(dāng)浮標(biāo)13到達(dá)前述 減速液面高度而ON動作的減速位置開關(guān)14。此減速位置開關(guān)14，每 次檢測浮標(biāo)13都重復(fù)ON / OFF動作(接通/斷開動作)，并連接于固 定部11內(nèi)所設(shè)置的輸出線路(無圖示)，根據(jù)ON/OFF動作的信號 向輸出線路輸出。并且，在固定部11上配設(shè)有插頭15，輸出線路和 插頭15連接。然后，根據(jù)減速位置開關(guān)14的ON動作從輸出線路輸 出的電信號，設(shè)定表示減速液面高度W的液面高度信息。
在燃料罐5的外表面，粘貼有條形碼7。此條形碼7上加注有表 示該燃料罐5容器形狀的容器信息。作為此容器信息，設(shè)定可認(rèn)定燃 料罐5容器形狀的信息。本實(shí)施例l中，以高次函數(shù)表示貯存在燃料罐5中的充填量和液面高度之間的關(guān)系，并將規(guī)定此高次函數(shù)的信息 設(shè)定為容器信息。
在此，作為表示上述貯存量和液面高度之間關(guān)系的高次函數(shù)，例 如，可從燃料罐5的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)中算出。
作為具體例，本實(shí)施例1的燃料罐5中，貯存在其內(nèi)部的充填量 Q，為圓筒形狀的筒部5a中的充填量Q1和半球形狀的筒蓋部5b、 5b 中的充填量Q2的合計(jì)。而且，筒部5a的充填量Ql中，可按照任意 液面高度h的截面面積f (h)，和其微小液面高度dh,表示為下述的 公式(1)。并且，半球形狀的筒蓋部5b， 5b因左右對稱，所以其充 填量Q2中，可使一個(gè)筒蓋部5b的充填量為2倍進(jìn)行表示，和前述充 填量Q1 —樣，可按照任意液面高度h處的一個(gè)筒蓋部5b的截面面積 g(h)，和其微小液面高度dh，表示為下述的公式(2)。而且，燃料 罐5的充填量Q，為下述的公式(3)。還有，對于筒部5a的截面面積 f (h)，可求出作為筒部5a的長度和任意液面高度h處的寬度之間的 累計(jì)函數(shù)。在此，因筒部5a的長度為一定，所以通過液面高度h中的 寬度作為液面高度h的函數(shù)從圓筒形狀的直徑尺寸中求出，可設(shè)定截 面面積f(h)。同樣，g(h)也可根據(jù)設(shè)計(jì)尺寸求出。有關(guān)這些f(h)， g (h)的算出方法省略。
Ql=Jf(h)dh (1)
Q2 = 2 J g (h) dh (2)
Q = J f (h) dh + 2 J" g (h) dh (3)
從上述的公式(3)求出的高次函數(shù)，在本實(shí)施例1中以近似三次 函數(shù)表示(參照圖4)。還有，本實(shí)施例1中，相對于完全充滿DME 燃料狀態(tài)的充填率100%，將最大充填量規(guī)定為充填率85%。而且， 將上述減速液面高度W設(shè)定為達(dá)到充填率75%的高度。
像這樣因?qū)⒊涮盍?充填率)Q和液面高度h之間的關(guān)系設(shè)定為 三次函數(shù)關(guān)系，所以本實(shí)施例l中，通過將構(gòu)成該三次函數(shù)的四個(gè)系 數(shù)(三次，二次， 一次的各系數(shù))設(shè)定為上述的容器信息，規(guī)定每種 容器形狀的充填量Q和液面高度h之間的關(guān)系(參照圖4)。再有，也
16將容器容量設(shè)定為容器信息。
另外，在DME燃料的供給站所配設(shè)的燃料充填控制裝置2中， 如圖1所示，具備有燃料充填機(jī)21和驅(qū)動控制該燃料充填機(jī)21的充 填控制裝置22。再有，連接線26， 27各自連接于充填控制裝置22， 其中一根連接線26的前端上，設(shè)有可相對上述燃料罐5的液面高度檢 測裝置6的插頭15裝拆的連接器28，而另一根連接線27的前端，設(shè) 置有用于讀取燃料罐5的條形碼7的條形碼讀取裝置29。也就是，充 填控制裝置22，通過在液面高度檢測裝置6的插頭15上安裝連接器 28，可從該液面高度檢測裝置6讀取上述液面高度信息。并且，通過 條形碼讀取裝置29讀取條形碼7，充填控制裝置22可讀取該條形碼7 上所加注的容器信息。還有，此條形碼讀取裝置29，可使用以往所采 用的構(gòu)成。
對于上述的燃料充填機(jī)21，經(jīng)由DME燃料的供給源23和供給管 (無圖示)，并通過沒有圖示的供給用泵從供給源23壓送DME燃料。 此燃料充填機(jī)21，其構(gòu)成為具備用于調(diào)整從供給源23壓送過來的 DME燃料流量的調(diào)整閥(圖示省略)，或用于計(jì)測DME燃料流量的 流量計(jì)(圖示省略)等。而且，燃料充填機(jī)21中，經(jīng)由充填用軟管 24配備有充填管嘴25，并通過在燃料罐5的快速偶聯(lián)器48上安裝此 充填管嘴25,能將由調(diào)整閥所調(diào)整流量并壓送過來的DME燃料充填 到燃料罐5中。
并且，上述的充填控制裝置22，為統(tǒng)一控制該燃料充填控制裝置 2，并具備沒有圖示的中央控制處理裝置CPU，存儲裝置ROM, RAM, 連接端口等。在此，連接端口連接有上述的連接線26， 27，由此獲得 液面高度信息或容器信息。再有，連接端口上，通過連接線(無圖示) 連接有上述的燃料充填機(jī)21，從而向該燃料充填機(jī)21輸出控制用的 電信號。還有，本實(shí)施例1中，通過由充填控制裝置22動作控制燃料 充填機(jī)21的調(diào)整閥(圖示省略)的開閉動作，控制壓送的DME燃料 流量，從而調(diào)整控制到燃料罐5的充填速度。
在充填控制裝置22的存儲裝置ROM中，存儲保持有用于驅(qū)動控制燃料充填機(jī)21的程序。而且，按照從上述的連接線26， 27獲得的 信息，中央控制處理裝置CPU從存儲裝置ROM讀入程序并隨時(shí)執(zhí)行。
作為驅(qū)動控制燃料充填機(jī)21的程序，設(shè)定用于基于容器信息掌握 容器形狀的形狀設(shè)定處理內(nèi)容，以規(guī)定的高速充填速度壓送DME燃 料至上述減速液面高度W為止的高速充填控制處理內(nèi)容，和在減速液 面高度W以后從高速充填速度減速的減速充填控制處理內(nèi)容。
作為上述形狀設(shè)定處理內(nèi)容，基于從條形碼7讀取的容器信息， 設(shè)定上述減速液面高度W和高于該減速液面高度W位置的限界液面 高度T ，再計(jì)算從減速液面高度W至限界液面高度T為止充填的控制 液量。而且，基于此減速液面高度W，限界液面高度T，和控制液量， 將從減速液面高度W至限界液面高度T為止減速的充填速度S作為 液面高度h的函數(shù)設(shè)定減速函數(shù)k (h)。在此，限界液面高度T和減 速液面高度W，是按照上述公式(3)從容器信息所規(guī)定的三次函數(shù) (充填量Q和液面高度h之間的關(guān)系)而設(shè)定(參照圖4)。本實(shí)施例 1中，將減速液面高度W設(shè)定為達(dá)到上述充填率75%的高度，限界液 面高度T設(shè)定為高于達(dá)到最大充填量(85%)的最大液面高度P的位 置的達(dá)到充填率87%的高度。而且，從作為容器信息取得的容器容量 和限界液面高度T和減速液面高度W計(jì)算控制液量。
再有，本實(shí)施例1中，基于表示充填量Q和液面高度h之間關(guān)系 的三次函數(shù)、控制液量和充填速度所確定的流量，將從減速液面高度 W至限界液面高度T ，從高度充填速度減速變化的充填速度S設(shè)定為 減速函數(shù)k(h)。此減速函數(shù)k(h)，在本實(shí)施例l中，如下述的公 式(4)所示，將充填速度S設(shè)定為由對應(yīng)充填量Q的液面高度h所表 示的高次函數(shù)。具體而言，減速函軟k (h)表示圖5所示的曲線，設(shè) 定為從高速充填速度開始減速時(shí)減速比較緩慢，并長時(shí)間維持比較高 速狀態(tài)，其后以漸漸減速的比例變大地按照規(guī)定的負(fù)加速度減速的函 數(shù)。由此，可減低減速過程中所發(fā)生的水擊作用，同時(shí)能盡量縮短充 填時(shí)間。還有，此減速函數(shù)k(h)，在達(dá)到限界液面高度T的充填率 87%中的充填速度S設(shè)定為達(dá)到不發(fā)生水擊作用的低速充填速度，上述的過充填防止裝置30動作的最大充填量的最大液面高度P中的充 填速度S，以所發(fā)生的水擊作用對泵、配管、過充填防止裝置等不產(chǎn) 生過大負(fù)荷的方式，設(shè)定為能達(dá)到充分抑制該水擊作用的速度， S =k (h) (4)
并且，作為上述高速充填控制,處理內(nèi)容，以能以預(yù)先設(shè)定的高速 充填速度壓送DME燃料，動作控制燃料充填機(jī)21的調(diào)整閥。在此， 作為高速充填速度，以能盡量縮短DME燃料的充填時(shí)間，而設(shè)定為 比一般LPG燃料的充填速度高數(shù)倍的速度。而且，此高速充填控制處 理內(nèi)容，從上述的液面高度檢測裝置6到取得顯示達(dá)到減速液面高度 W的液面高度信息為止而執(zhí)行， 一旦取得該液面高度信息，便完成該 高速充填控制處理內(nèi)容，從而執(zhí)行上述的減速充填控制處理內(nèi)容。作 為此減速充填控制處理內(nèi)容，按照以上述的形狀設(shè)定處理內(nèi)容設(shè)定的 減速函數(shù)k( h )，根據(jù)上述公式(4 )以充填速度S隨著液面高度h (充 填量Q)的增加而減速(參照圖5)的方式來驅(qū)動控制燃料充填機(jī)21。 也就是，通過動作控制燃料充填機(jī)21的調(diào)整閥，調(diào)整該調(diào)整閥的開放 量，按照減速函數(shù)k(h)比較平穩(wěn)減速。
還有，燃料充填控制裝置2上，設(shè)置有操作者可用手輸入的操作 板(圖示省略)，表示操作項(xiàng)目或充填量等的顯示屏(圖示省略)等， 操作板或顯示屏和充填控制裝置22的連接端口 (圖示省略)連接。
本實(shí)施例1中，由充填控制裝置22構(gòu)成本發(fā)明的充填速度控制機(jī) 構(gòu)。并且，由連接線26和連接器28構(gòu)成本發(fā)明的液面高度取得機(jī)構(gòu)， 由連接線27和條形碼讀取裝置29構(gòu)成本發(fā)明的容器信息取得機(jī)構(gòu)。 并且，由液面高度檢測裝置6構(gòu)成本發(fā)明的液面高度檢測機(jī)構(gòu)，由條 形碼7構(gòu)成本發(fā)明的容器識別機(jī)構(gòu)。
接著，說明根據(jù)實(shí)施例1的DME燃料充填系統(tǒng)1充填DME燃 料的過程。
配設(shè)了上述燃料罐5的卡車，在DME燃料的供給站內(nèi)，停止在 規(guī)定位置。并且在此，燃料罐5內(nèi)的DME燃料的剩余量，為少于減 速液面高度(充填率75% )。將燃料充填控制裝置2的連接器28安裝于燃料罐5的液面高度檢測裝置6的插頭15。再由條形碼讀取裝置29 讀取燃料罐5的條形碼7。由此，將寫入在條形碼7中的容器信息輸 入到燃料充填控制裝置2的充填控制裝置22中。
在此，例如，將燃料罐5例如設(shè)定為以規(guī)定尺寸形狀所設(shè)定的135 升容器，基于其容器形狀的充填量(充填率)Q和液面高度h之間的 關(guān)系，近似于下述公式(5)的三次函數(shù)(參照圖4)。此三次函數(shù)定 在燃料罐5的設(shè)計(jì)時(shí)，作為容器信息，加注了三次函數(shù)的三個(gè)系數(shù)和 容器容量的條形碼7粘貼在燃料罐5的外表面。也就是，容器信息為 (一 2.63 x 10.6)， ( 0.0016), (0.136), ( 135)。
Q = ( - 2.63 x 106) h3 + 0.0016h2 + 0.136h ( 5 )
充填控制裝置22，如由條形碼讀取裝置29從條形碼7讀取上述 的容器信息，則基于此容器信息，執(zhí)行上述的形狀設(shè)定處理內(nèi)容。按 照此形狀設(shè)定處理內(nèi)容，從上述的公式(5)計(jì)算限界液面高度T (充 填率87%),減速液面高度W (充填率75%),控制液量，及減速函 數(shù)k(h)，并暫時(shí)保存在存儲裝置RAM。再由充填控制裝置22執(zhí)行 高速充填控制處理內(nèi)容，并驅(qū)動控制燃料充填機(jī)21。由此，以達(dá)到高 速充填速度的方式加壓DME燃料并向充填管嘴25壓送。將此充填管 嘴25安裝在燃料罐5的快速偶聯(lián)器48，通過打開充填閥46, DME 燃料以高速充填速度經(jīng)由過充填防止裝置30開始充填到燃料罐5內(nèi)。
DME燃料一旦充填到燃料罐5內(nèi)，液面高度上升，隨此液面高度 檢測裝置6的浮標(biāo)13也上升。而且，如達(dá)到減速液面高度W (充填 率75% )，根據(jù)在其液面浮動的浮標(biāo)13減速位置開關(guān)14進(jìn)行ON動 作，從而充填控制裝置22經(jīng)由安裝在插頭15上的連接器28取得顯示 此ON動作的電信號。由此，辨別燃料罐5內(nèi)實(shí)際到達(dá)減速液面高度 W的情況，完成上述的高速充填控制處理內(nèi)容，并開始減速充填控制 處理內(nèi)容。
減速充填控制處理內(nèi)容，讀入存儲在存儲裝置RAM中的限界液 面高度T (充填率87%),減速液面高度W (充填率75%);控制液 量，及減速函數(shù)k(h)，基于這些，執(zhí)行從減速液面高度W至限界液面高度T從高速充填速度減速的控制處理。作為此控制處理，通過驅(qū) 動控制燃料充填機(jī)21，按照圖5所示的減速函數(shù)k (h)，隨著液面高 度h (充填量Q )的增加漸漸減速充填速度S。
像這樣按照減速充填控制處理內(nèi)容調(diào)整充填速度并充填DME燃 料，如達(dá)到顯示最大充填量(充填率85%)的最大液面高度P，上述 的過充填防止裝置30便動作，并驟然且強(qiáng)制停止充填。此充填停止時(shí)， 因根據(jù)上述的減速函數(shù)k(h)成為充分低速的充填速度，所以充分抑 制由于過充填防止裝置30的動作所發(fā)生的水擊作用。因此，在充填停 止時(shí)，能防止由于此水擊作用對過充填裝置30或DME燃料流動的配 管等產(chǎn)生過大的負(fù)荷。
并且，從該減速液面高度W至限界液面高度T為止，如圖5所示， 因以按照減速函數(shù)k(h)的充填速度S充填，所以如上所述，可使到 最大充填量所要的充填時(shí)間盡量縮短。而且，從DME燃料的充填開 始至減速液面高度W為止，和通常的LPG燃料時(shí)相比是以設(shè)定為高 速的規(guī)定高速充填速度充填，所以通常能縮短從充填開始到充填停止 的充填時(shí)間，從而能以比較短的時(shí)間充填DME燃料。這樣，即使將 DME燃料用的燃料罐5設(shè)定為比較大的容量時(shí)，也能以充分短的時(shí)間 充填。
當(dāng)然，即使除了燃料罐5的容器容量為135升的規(guī)定形狀以外， 通過從條形碼7讀取顯示各種燃料罐5容器形狀的容器信息，也能同 樣充填DME燃料。例如，即使是上述的91升，也可將確定顯示充填 量和液面高度之間關(guān)系的三次函數(shù)的各系數(shù)和容量設(shè)定為容器信息， 并基于此容器信息，通過實(shí)施和圖5同樣的速度調(diào)整控制，起到和135 升一樣的作用效果。
像這樣，在本實(shí)施例1的構(gòu)成中，至減速液面高度W(充填率75% ) 為止，是以規(guī)定的高速充填速度充填DME燃料，從減速液面高度W 至限界液面高度T (充填率87%)為止，是按照基于容器信息設(shè)定的 減速函數(shù)k ( h ) —邊漸漸減速充填速度S —邊充填。由此，能充分抑 制由于達(dá)到最大充填量的最大液面高度P (充填率85%)時(shí)充填停止所發(fā)生的水擊作用，同時(shí)也能充分減低充填速度s低速時(shí)發(fā)生的水擊
作用。因此，能防止對過充填防止裝置30或DME燃料流動的配管等 產(chǎn)生過大負(fù)荷，并能發(fā)揮所需的耐久性。并且，能使到最大充填量的 充填時(shí)間盡量縮短，即使在比較大容量的燃料罐5中，也能高速充填。
還有，因能如上所述那樣高速充填DME燃料，所以和柴油燃料 罐相比即使為大容量的燃料罐5，也能以和柴油同樣程度的充填時(shí)間 充填DME燃料。并且，因按照減速函數(shù)k (h)進(jìn)行減速，所以即使 將DME燃料的高速充填速度設(shè)定為比上述一般LPG燃料的充填速度 高數(shù)倍的速度，也能充分抑制水擊作用。
實(shí)施例2
實(shí)施例2的構(gòu)成中，如圖6所示，構(gòu)成為燃料罐55沒有設(shè)置實(shí) 施1的過充填防止裝置30，液面高度檢測裝置56，具備減速位置開關(guān) 14，以及如達(dá)到顯示最大充填量的最大液面高度P則根據(jù)浮標(biāo)13而 ON動作的最大位置開關(guān)64。也就是，充填DME燃料，液面高度上 升，如達(dá)到最大液面高度P ，則由浮標(biāo)13使最大位置開關(guān)640N動作， 此ON動作經(jīng)由輸出線路(圖示省略)，通過燃料充填控制裝置52的 充填控制裝置22所取得。
并且，充填控制裝置22,具備如從上述的液面高度檢測裝置56 取得顯示最大位置開關(guān)64的ON動作的液面高度信息、便驅(qū)動停止燃 料充填機(jī)21的充填停止控制處理內(nèi)容。也就是，在上述的減速充填控 制處理內(nèi)容的執(zhí)行中，如取得顯示前述最大位置開關(guān)64的ON動作的 液面高度信息，便完成減速充填控制處理內(nèi)容，執(zhí)行充填停止控制處 理內(nèi)容，并停止驅(qū)動燃料充填機(jī)21，從而強(qiáng)制停止向燃料罐5充填燃 料。像這樣，即使構(gòu)成為不具備過充填防止裝置30，也能通過由液面 高度檢測裝置56和充填控制裝置22的控制處理，如達(dá)到最大充填量 便迅速充填停止，從而在燃料罐5內(nèi)充填DME燃料不超過最大充填
上述的燃料罐55，除了不設(shè)置過充填防止裝置30,和具備設(shè)置有 最大位置開關(guān)64的液面高度檢測裝置56以外，其他和上述實(shí)施例1為同樣構(gòu)成，同樣構(gòu)成的要素中記述同樣的附圖標(biāo)記，其說明省略。
并且，燃料充填控制裝置52,除了其充填控制裝置22具備充填停止 控制處理內(nèi)容以外，其他和上述實(shí)施例1為同樣構(gòu)成，同樣構(gòu)成的要 素中記述同樣的附圖標(biāo)記，其說明省略。還有，即使在此燃料充填控 制裝置52中，也因和上述實(shí)施例同樣執(zhí)行形狀設(shè)定處理內(nèi)容，高度充 填控制處理內(nèi)容，減速充填控制處理內(nèi)容，所以和上述實(shí)施例1一樣， 能起到縮短DME燃料的充填時(shí)間，同時(shí)抑制水擊作用發(fā)揮所需耐久 性的本發(fā)明的作用效果。 實(shí)施例3
實(shí)施例3的構(gòu)成中，構(gòu)成為將由充填控制裝置22所設(shè)定的限界 液面高度T設(shè)定為低于最大充填量(充填率85%)的最大充填高度的 位置。在此，限界液面高度T,設(shè)定為達(dá)到充填率83%的位置。而且， 以限界液面高度T (充填率83%)中的充填速度S達(dá)到不發(fā)生水擊作 用的低速充填速度設(shè)定減速函數(shù)k(h)。再有，限界液面高度T之后， 以保持在該限界液面高度T中的充填速度S地加以控制。還有，本實(shí) 施例3中，除了將限界液面高度T設(shè)定為達(dá)到充填率83%的位置以外， 其他是和上述實(shí)施例1同樣的構(gòu)成，同樣構(gòu)成的要素中加以同樣的附 圖標(biāo)記，其說明省略。
本實(shí)施例3中，和上述實(shí)施例l一樣，在高速充填控制處理內(nèi)容 的執(zhí)行中，如減速位置開關(guān)14進(jìn)行ON動作，便完成高速充填控制處 理內(nèi)容并開始減速充填控制處理內(nèi)容。此減速充填控制處理內(nèi)容，如 上述那樣，按照減速函數(shù)k(h),從減速液面高度W (充填率75%) 至限界液面高度T (充填率83%)為止?jié)u漸減速充填速度S ，在該限 界液面高度T (充填率83%)，以達(dá)到不發(fā)生水擊作用的低速充填速 度地進(jìn)行控制。而且，限界液面高度T之后，保持此低速充填速度， 如達(dá)到顯示最大充填量(85%)的最大液面高度P，便和上述實(shí)施例 l一樣，過充填防止裝置30動作并驟然且強(qiáng)制停止充填。此充填停止 時(shí)，因是前述的低速充填速度，所以充分抑制由于過充填防止裝置30 的動作而發(fā)生的水擊作用。像這樣，即使在本實(shí)施例3，也起到和上述實(shí)施例1同樣的作用效果。
上述實(shí)施例l， 2中，構(gòu)成為按照由充填控制裝置22設(shè)定的減 速函數(shù)k(h)，將限界液面高度T (充填率87%)中的充填速度S設(shè) 定為不發(fā)生水擊作用的低速充填速度，但作為其他構(gòu)成，也可在限界 液面高度T (充填率87%)充填速度S設(shè)定為零。即使在此時(shí)，在達(dá) 到最大充填量的最大液面高度P (充填率85%)，其充填速度S，也因 達(dá)到能充分抑制水擊作用的速度，所以能起到上述本發(fā)明的作用效果。
同樣，即使在上述實(shí)施例3中，由充填控制裝置22設(shè)定的限界液 面高度T (充填率83%)中的充填速度S也可設(shè)定為零。此時(shí)，通常 達(dá)到最為充填的充填率83%,過充填防止裝置30動作之前充填完成。 而且，即使由于何種不良狀況導(dǎo)致充填超過燃料罐5內(nèi)的充填率83%, 通過過充填防止裝置30也能在最大充填量(充填率85% )停止充填。
另外，作為上述實(shí)施例1~3的其他構(gòu)成，其可構(gòu)成為液面高度 檢測裝置在稍低于最大液面高度P的位置配置停止位置開關(guān)，此停止 位置開關(guān)如根據(jù)浮標(biāo)13而ON動作，則充填控制裝置22停止DME 燃料的充填。再有，上述的過充填防止裝置30配設(shè)在燃料罐中。在此 構(gòu)成時(shí)，和上述的實(shí)施例2 —樣，充填控制裝置22具備驅(qū)動停止燃料 充填機(jī)21的充填停止控制處理內(nèi)容，在執(zhí)行低速充填控制處理內(nèi)容的 過程中，如確認(rèn)停止位置開關(guān)的ON動作，便停止該低速充填控制處 理內(nèi)容執(zhí)行充填停止控制處理內(nèi)容。例如，將停止位置開關(guān)的高度位 置設(shè)置在充填率83%的位置時(shí)，通常，此充填率83%達(dá)到燃料罐內(nèi)所 充填的DME燃料的最大量。而且，在停止位置開關(guān)等發(fā)生何種不良 狀況時(shí)，即使充填超過充填率83%,通過過充填防止裝置30也能在 最大充填量(充填率85% )停止充填。
并且，上述的實(shí)施例1 3中，構(gòu)成為如達(dá)到減速液面高度W， 便按照減速函數(shù)k (h)平穩(wěn)減速，但作為其他控制，也可以達(dá)到顯示 每個(gè)規(guī)定間隔的減速函數(shù)K ( Q )的充填速度S,階段性減速。并且， 此減速函數(shù)，不限定于上述設(shè)定(參照圖5),可設(shè)定為各種各樣。并 且再有，也可不設(shè)定減速函數(shù)k (h)，基于控制液量，以每個(gè)規(guī)定的
24液面高度(充填量)階段性減速而控制。
并且，上述的實(shí)施例1~3中，將液面高度檢測裝置6， 65構(gòu)成為 具備浮標(biāo)13和減速位置開關(guān)14(最大位置開關(guān)64 )，但作為其他構(gòu)成， 例如也可使用通過超音波檢測液面高度的構(gòu)成。此時(shí)，作為液面高度 檢測裝置，將檢測液面高度的超音波探測器配設(shè)在燃料罐中，燃料充 填時(shí)，通過用于從超音波探測器取得液面高度信息的裝置，使充填控 制裝置22能取得該液面高度信息。并且再有，也可由附加該功能的液 面表示裝置構(gòu)成此液面高度檢測裝置。并且，實(shí)施例1 3中，構(gòu)成為 液面高度檢測裝置6， 65和充填控制裝置22有線連接，從而充填控制 裝置22取得液面高度信息，但作為其他構(gòu)成，也可構(gòu)成為以通過無線 取得液面高度信息，而設(shè)置發(fā)射接收機(jī)。
并且，上述的實(shí)施例1， 2中，構(gòu)成為在燃料罐5上粘貼條形碼7， 并通過條形碼讀取裝置29讀取，但作為其他構(gòu)成，也可構(gòu)成為在燃料 罐上粘貼加注容器信息的二元碼，并設(shè)置讀取該二元碼的讀取裝置。
并且再作為其他構(gòu)成，也可構(gòu)成為將能認(rèn)容器形狀的制品號碼等 作為容器信息，在燃料充填時(shí)，通過操作者直接將此容器信息輸入到 燃料充填控制裝置，取得容器信息。例如，在燃料罐上，粘貼記載制 品號碼的標(biāo)簽，或刻印有該制品號碼的同時(shí)，在燃料充填控制裝置上， 設(shè)置用于用手輸入制品號碼的鍵盤或觸摸屏等的輸入裝置。然后，燃 料充填裝置，先存儲對應(yīng)制品號碼的容器形狀的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行從輸入 的制品號碼認(rèn)定容器形狀的控制處理。這樣的構(gòu)成中，也起到和上述 的實(shí)施例同樣的作用效果。在此，通過記載制品號碼的標(biāo)簽或制品號 碼的刻印，構(gòu)成本發(fā)明的容器識別機(jī)構(gòu)，并且，通過鍵盤或觸摸屏等 的輸入裝置，構(gòu)成容器信息取得機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明，并不只限定于上述的實(shí)施例，也能在本發(fā)明的要點(diǎn)范圍 內(nèi)適當(dāng)使用。
權(quán)利要求
1. 一種DME燃料充填系統(tǒng)，是用于在貯存DME燃料的燃料罐中將DME燃料充填至預(yù)先所設(shè)定的最大充填量為止的DME燃料充填系統(tǒng)，其特征在于，在燃料罐內(nèi)設(shè)置檢測貯存在燃料罐內(nèi)的DME燃料的液面高度的液面高度檢測機(jī)構(gòu)，和加注有關(guān)燃料罐容器形狀的容器信息的容器識別機(jī)構(gòu)；而且，具備燃料充填控制裝置，該燃料充填控制裝置由以下部分構(gòu)成具備可裝拆地安裝在燃料罐的充填閥上的充填管嘴、用于壓送DME燃料經(jīng)由充填管嘴而充填到燃料罐的燃料充填機(jī)，用于從容器識別機(jī)構(gòu)取得容器信息的容器信息取得機(jī)構(gòu)，取得由液面高度檢測機(jī)構(gòu)所檢測的液面高度信息的液面高度取得機(jī)構(gòu)，和充填速度控制機(jī)構(gòu)，該充填速度控制機(jī)構(gòu)基于由容器信息取得機(jī)構(gòu)取得的容器信息，設(shè)定限界液面高度和位置低于該限界液面高度的減速液面高度，再計(jì)算從該減速液面高度至限界液面高度為止的控制液量，由液面高度取得機(jī)構(gòu)取得液面高度信息，直到到達(dá)減速液面高度為止，驅(qū)動控制燃料充填機(jī)以便以預(yù)先設(shè)定的高速充填速度進(jìn)行充填，當(dāng)達(dá)到減速液面高度時(shí)，直到達(dá)到限界液面高度為止，基于控制液量驅(qū)動控制燃料充填機(jī)以便從高速充填速度減速。
2. 如權(quán)利要求1所述的DME燃料充填系統(tǒng)，其特征在于，燃料 充填控制裝置的充填速度控制機(jī)構(gòu)，按照減速函數(shù)設(shè)定在減速液面高 度至限界液面高度之間減速的充填速度，當(dāng)達(dá)到減速液面高度時(shí)，按 照減速函數(shù)以從高速充填速度減速的方式驅(qū)動控制燃料充填機(jī)。
3. 如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的DME燃料充填系統(tǒng)，其特 征在于，燃料充填控制裝置的充填速度控制機(jī)構(gòu)，當(dāng)達(dá)到減速液面高 度時(shí)，以達(dá)到在限界液面高度不發(fā)生水擊作用的規(guī)定的低速充填速度 的方式，對燃料充填機(jī)進(jìn)行從高速充填速度減速的驅(qū)動控制。
4. 如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的DME燃料充填系統(tǒng)，其特 征在于，燃料充填控制裝置的充填速度控制機(jī)構(gòu)，當(dāng)達(dá)到減速液面高 度時(shí)，以在限界液面高度充填停止的方式，對燃料充填機(jī)進(jìn)行從高速充填速度減速的驅(qū)動控制。
5. 如權(quán)利要求1至權(quán)利要求4中任一項(xiàng)所述的DME燃料充填系 統(tǒng)，其特征在于，燃料罐中所設(shè)置的液面高度檢測機(jī)構(gòu)具備在燃料 罐內(nèi)貯存的DME燃料的液面浮動的浮標(biāo)，和當(dāng)達(dá)到該燃料罐內(nèi)所預(yù) 先設(shè)定的減速液面高度時(shí)依照該浮標(biāo)進(jìn)行接通動作的減速位置開關(guān)；燃料充填控制裝置的液面高度取得機(jī)構(gòu)，依照減速位置開關(guān)的接 通動作，以到達(dá)減速液面高度作為液面高度信息進(jìn)行取得。
6. 如權(quán)利要求5所述的DME燃料充填系統(tǒng)，其特征在于，燃料 罐中所設(shè)置的液面高度檢測機(jī)構(gòu)，具備當(dāng)達(dá)到該燃料罐中所設(shè)定的最 大充填量時(shí)依照浮標(biāo)進(jìn)行接通動作的最大位置開關(guān)；燃料充填控制裝置的充填速度控制機(jī)構(gòu)，當(dāng)取得根據(jù)最大位置開 關(guān)的接通動作的液面高度信息時(shí)，進(jìn)行將燃料充填驅(qū)動停止的控制。
7. 如權(quán)利要求1至權(quán)利要求5中任一項(xiàng)所述的DME燃料充填系 統(tǒng)，其特征在于，由充填速度控制機(jī)構(gòu)設(shè)定的限界液面高度，設(shè)定為 當(dāng)達(dá)到燃料罐中所設(shè)定的最大充填量時(shí)用于停止DME燃料的充填所 配設(shè)的過充填防止裝置動作的高度位置。
8. 如權(quán)利要求1至權(quán)利要求7中任一項(xiàng)所述的DME燃料充填系 統(tǒng)，其特征在于，燃料罐中所設(shè)置的容器識別機(jī)構(gòu)，由加注了容器信 息的條形碼構(gòu)成；而且，燃料充填控制裝置的容器信息取得機(jī)構(gòu)，由從條形碼讀取容器信 息的條形碼讀取裝置構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明建議在燃料罐充填DME燃料時(shí)能抑制由于充填速度變化而發(fā)生的水擊作用、同時(shí)能縮短充填時(shí)間的DME燃料充填系統(tǒng)。從燃料罐(5)中設(shè)置的容器識別機(jī)構(gòu)取得容器信息，設(shè)定限界液面高度(T)和減速液面高度(W)，再計(jì)算從減速液面高度(W)至限界液面高度(T)的控制液量，從燃料罐(5)中設(shè)置的液面高度檢測機(jī)構(gòu)取得液面高度信息，至減速液面高度(W)為止以高速充填速度充填，如達(dá)到減速液面高度(W)，則至限界液面高度(T)為止基于控制液量從高速充填速度減速，驅(qū)動控制燃料充填機(jī)(21)。至達(dá)到最大充填量為止，可充分減速充填速度，并能充分抑制由于充填停止而發(fā)生的水擊作用。并且，能使至最大充填量的充填時(shí)間盡量縮短。
文檔編號B67D7/02GK101450779SQ20081018332
公開日2009年6月10日 申請日期2008年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月3日
發(fā)明者巖月惠司, 稻垣秀幸 申請人:中央精機(jī)株式會社