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JP2002364396A - Fuel mixing and filling system - Google Patents

Fuel mixing and filling system

Info

Publication number
JP2002364396A
JP2002364396A JP2001170114A JP2001170114A JP2002364396A JP 2002364396 A JP2002364396 A JP 2002364396A JP 2001170114 A JP2001170114 A JP 2001170114A JP 2001170114 A JP2001170114 A JP 2001170114A JP 2002364396 A JP2002364396 A JP 2002364396A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
pump
pressure
air
liquid fuel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001170114A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobutaka Honma
信孝 本間
Toshitake Sasaki
俊武 佐々木
Yuji Ito
裕二 井藤
Yukio Terajima
由紀夫 寺島
Takahisa Hirasawa
貴久 平澤
Makoto Oogiku
誠 大菊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokico Ltd
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Tokico Ltd
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokico Ltd, Toyota Motor Corp filed Critical Tokico Ltd
Priority to JP2001170114A priority Critical patent/JP2002364396A/en
Publication of JP2002364396A publication Critical patent/JP2002364396A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Landscapes

  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To mix a liquid fuel of high inflammability with a gaseous fuel through safe pressurization. SOLUTION: In this fuel mixing and filling system 10, a gaseous fuel past a first fuel supply path 12 and a liquid fuel past a second fuel supply path 14 converge in a manifold 56 and then pass through a third fuel supply path 16 to fill a fuel tank 15 of a vehicle. The liquid fuel is supplied under pressurization by an air-driven booster pump 34. A drive part of the air-driven booster pump 34 is fed with compressed air generated by an air compressor 48. The air-driven booster pump 34 used to pressurize an inflammable liquid fuel can eliminate a risk of firing by an electric spark and pressurize the liquid fuel safely because of no electric system, and can be structurally compact because of no need for an explosion-proof structure.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は燃料混合充填システ
ムに係り、特に被充填タンクにCNG(圧縮天然ガス)
からなる気体燃料、及びLPG(Liquefied Petroleum
Gases)からなる液体燃料を充填させるよう構成された
燃料混合充填システムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel mixing and filling system, and more particularly to a CNG (compressed natural gas) in a filling tank.
Gas fuel consisting of LPG (Liquefied Petroleum)
The present invention relates to a fuel mixing and filling system configured to be charged with a liquid fuel composed of gases.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、自動車のエンジンから排出される
排気ガスのクリーン化及び資源有効利用の観点から石油
(ガソリンや軽油)に代わる燃料の研究が進められてお
り、埋蔵量が豊富でガソリンや軽油を燃焼させるよりも
排気ガスがクリーンな代替燃料の一つとして気体燃料を
自動車の燃料とする方法が検討されている。
2. Description of the Related Art In recent years, studies have been made on fuels that can replace petroleum (gasoline and light oil) from the viewpoint of cleaning exhaust gas emitted from automobile engines and effectively utilizing resources. A method of using gaseous fuel as a fuel for vehicles as one of alternative fuels whose exhaust gas is cleaner than burning light oil is being studied.

【0003】気体燃料としての圧縮天然ガスは、主成分
がメタン(CH)からなり、ガソリン等よりも二酸化
炭素(CO)の発生量が20〜30%少なく、且つS
PM(浮遊粒子状物質:Suspended Particle Matter)
やSOx(硫黄酸化物)の発生量も少ないといった利点
があり、しかも都市ガスとして各家庭にも供給されてい
るので、充分な供給量が確保されている。
[0003] Compressed natural gas as a gaseous fuel is mainly composed of methane (CH 4 ), emits 20 to 30% less carbon dioxide (CO 2 ) than gasoline and the like, and has a low sulfur content.
PM (Suspended Particle Matter)
There is an advantage that the generation amount of SOx (sulfur oxide) and SOx (sulfur oxide) is small, and since it is supplied to each household as city gas, a sufficient supply amount is secured.

【0004】ところが、圧縮天然ガスは、エネルギー密
度が低く、ガソリンと比較すれば1/4程度である。す
なわち、圧縮天然ガスを燃料とする天然ガス自動車にお
いては、ガソリン自動車に比べて走行距離が短く、1回
のガス充填による走行距離を延ばすためには燃料タンク
の容量を増大する必要があるという問題があった。
[0004] However, compressed natural gas has a low energy density, which is about 1/4 that of gasoline. That is, in a natural gas vehicle using compressed natural gas as a fuel, the running distance is shorter than that of a gasoline-powered vehicle, and it is necessary to increase the capacity of a fuel tank in order to extend the running distance by one gas filling. was there.

【0005】そのため、自動車の燃料タンクに圧縮天然
ガスとエネルギー密度の高い液体燃料を溶解混合した燃
料を充填することにより、自動車の走行距離を伸ばすこ
とが考えられている。
[0005] Therefore, it has been considered to increase the mileage of an automobile by filling a fuel tank of the automobile with a fuel obtained by dissolving and mixing compressed natural gas and a liquid fuel having a high energy density.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記のように自動車の
燃料タンクに圧縮天然ガスと液体燃料を充填する燃料混
合充填システムでは、気体燃料としての圧縮天然ガスが
例えば200kg/cm2の高圧で充填されるため、液体燃料
である液化石油ガスを加圧して充填する必要がある。
As described above, in a fuel mixing and filling system for filling a fuel tank of an automobile with compressed natural gas and liquid fuel, compressed natural gas as a gaseous fuel is charged at a high pressure of, for example, 200 kg / cm 2. Therefore, it is necessary to pressurize and fill liquefied petroleum gas as a liquid fuel.

【0007】このように、液化石油ガスを加圧する手段
としては、例えば電動モータで駆動されるポンプを液化
石油ガスの供給ラインに配置して圧縮天然ガスの圧力以
上に昇圧させることが考えられている。
As described above, as means for pressurizing liquefied petroleum gas, for example, it is considered that a pump driven by an electric motor is disposed in a liquefied petroleum gas supply line to increase the pressure to a level higher than the pressure of compressed natural gas. I have.

【0008】しかしながら、燃料混合充填システムにお
いては、可燃性の液化石油ガスを加圧する手段に防爆性
能の高いものが要求されるため、ポンプ自体を防爆構造
としなければならず、ポンプの構成部品が増えると共
に、ポンプが大型化してしまいおそれがあり、実用化が
難しいという問題がある。
However, in the fuel mixing and filling system, a means for pressurizing the flammable liquefied petroleum gas is required to have high explosion-proof performance. Therefore, the pump itself must have an explosion-proof structure. As the number of pumps increases, the size of the pump may increase, and there is a problem that practical use is difficult.

【0009】そこで、本発明は上記課題に鑑み、安全性
の向上と部品点数の削減、制御の効率化を可能とした燃
料混合充填システムを提供することを目的とする。
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a fuel mixing and filling system capable of improving safety, reducing the number of parts, and increasing control efficiency.

【0010】[0010]

【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。
In order to solve the above problems, the present invention has the following features.

【0011】請求項1記載の発明は、液体燃料及び前記
気体燃料を所定の比率で被充填容器に充填する燃料混合
充填システムであって、液体燃料を気体燃料の供給圧力
よりも高圧に加圧するエア駆動式昇圧ポンプを備えてお
り、電動モータで駆動する方式のように防爆ケースで覆
う必要がないので、ポンプの部品点数が減少して構造が
簡素化できると共に、ポンプの小型化が図れる。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a fuel mixing and filling system for filling a liquid fuel and the gaseous fuel into a container at a predetermined ratio, wherein the liquid fuel is pressurized to a pressure higher than a supply pressure of the gaseous fuel. Since the air-driven boost pump is provided and it is not necessary to cover with an explosion-proof case unlike the method driven by an electric motor, the number of parts of the pump can be reduced, the structure can be simplified, and the pump can be downsized.

【0012】請求項2記載の発明は、第1の燃料供給経
路に配設された制御弁により気体燃料の供給圧力を調整
することで第2の燃料供給経路から供給される液体燃料
の比率を任意の値に調整するものであり、気体燃料の供
給圧力に応じた圧力で液体燃料を被充填容器に充填する
ことが可能になり、例えば液体燃料を加圧するエア駆動
式昇圧ポンプに供給される空気圧が一定とすれば、気体
燃料の供給圧力を制御することにより、気体燃料と液体
燃料との圧力差に応じた比率で混合することができる。
According to a second aspect of the present invention, the ratio of the liquid fuel supplied from the second fuel supply path is adjusted by adjusting the supply pressure of the gaseous fuel by a control valve disposed in the first fuel supply path. The liquid fuel is adjusted to an arbitrary value, and the liquid fuel can be filled into the container to be filled with a pressure corresponding to the supply pressure of the gaseous fuel. For example, the liquid fuel is supplied to an air-driven pressurizing pump that pressurizes the liquid fuel. If the air pressure is constant, by controlling the supply pressure of the gaseous fuel, the gaseous fuel and the liquid fuel can be mixed at a ratio corresponding to the pressure difference.

【0013】請求項3記載の発明は、駆動側ピストンま
たはポンプ側ピストンのストロークを検出し、検出され
たピストンストロークに基づいてエア駆動式昇圧ポンプ
の動作状況を判定するものであり、駆動側ピストンまた
はポンプ側ピストンのストロークから液体燃料の漏れ、
エアの混入、容積流量を求めることができる。
According to a third aspect of the present invention, a stroke of a drive-side piston or a pump-side piston is detected, and an operation state of an air-driven pressure-boosting pump is determined based on the detected piston stroke. Or leakage of liquid fuel from the stroke of the pump side piston,
Air mixing and volume flow rate can be determined.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明の実施の
形態について説明する。図1は本発明になる燃料混合充
填システムの一実施例を示すブロック図である。図1に
示されるように、燃料混合充填システム10は、圧縮天
然ガス(以下、「気体燃料」という)を供給するための
第1の燃料供給経路12と、液化石油ガス(以下「液体
燃料」という) を供給するための第2の燃料供給経路1
4と、上流側端部に第1の燃料供給経路12と第2の燃
料供給経路14とが合流し下流側端部が車両の燃料タン
ク(被充填容器)15に接続される第3の燃料供給経路
16とを有する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of a fuel mixing and filling system according to the present invention. As shown in FIG. 1, the fuel mixing and filling system 10 includes a first fuel supply path 12 for supplying compressed natural gas (hereinafter, referred to as “gas fuel”) and a liquefied petroleum gas (hereinafter, “liquid fuel”). Second fuel supply path 1 for supplying
4, a third fuel supply path 12 and a second fuel supply path 14 merge at an upstream end and a third fuel whose downstream end is connected to a fuel tank (filled container) 15 of the vehicle. And a supply path 16.

【0015】第1の燃料供給経路12の上流側端部は、
気体燃料が所定圧力に圧縮されて蓄圧された蓄ガス器1
8に接続されている。尚、蓄ガス器18は、都市ガス配
管(図示せず)から気体燃料が供給されており、コンプ
レッサ(図示せず)により例えば200kg/cm2程度の高
圧に圧縮される。
The upstream end of the first fuel supply path 12 is
Gas storage device 1 in which gaseous fuel is compressed to a predetermined pressure and stored.
8 is connected. The gas storage 18 is supplied with gaseous fuel from a city gas pipe (not shown) and is compressed to a high pressure of, for example, about 200 kg / cm 2 by a compressor (not shown).

【0016】第1の燃料供給経路12には、気体燃料の
供給圧力を測定する圧力計20、気体燃料の流量を計測
する質量流量計22、充填時に開弁され気体燃料の供給
を開始する遮断弁24、気体燃料の流量及び圧力を制御
する制御弁(コントロール弁)26、気体燃料の逆流を
防止する逆止弁28が配設されている。
In the first fuel supply path 12, a pressure gauge 20 for measuring the supply pressure of the gaseous fuel, a mass flowmeter 22 for measuring the flow rate of the gaseous fuel, and a shut-off valve which is opened at the time of filling to start supply of the gaseous fuel A valve 24, a control valve (control valve) 26 for controlling the flow rate and pressure of the gaseous fuel, and a check valve 28 for preventing the gaseous fuel from flowing back are provided.

【0017】第2の燃料供給経路14の上流側端部は、
液体燃料が貯留されたLPGタンク30に接続されてい
る。また、第2の燃料供給経路14には、液体燃料の1
次圧力を測定する1次圧力計32、エア駆動式昇圧ポン
プ34、エア駆動式昇圧ポンプ34により加圧された液
体燃料の2次圧力を測定する2次圧力計36、加圧され
た液体燃料の流量を計測する質量流量計38、充填時に
開弁されて液体燃料の供給を開始する遮断弁40、加圧
された液体燃料の流量及び圧力を制御する制御弁(コン
トロール弁)42、液体燃料の逆流を防止する逆止弁4
4が配設されている。
The upstream end of the second fuel supply path 14 is
It is connected to an LPG tank 30 in which liquid fuel is stored. Further, the first fuel supply path 14 is
Primary pressure gauge 32 for measuring the secondary pressure, air-driven pressure pump 34, secondary pressure gauge 36 for measuring the secondary pressure of the liquid fuel pressurized by air-driven pressure pump 34, pressurized liquid fuel A mass flow meter 38 for measuring the flow rate of liquid fuel, a shut-off valve 40 that is opened at the time of filling to start supply of liquid fuel, a control valve (control valve) 42 for controlling the flow rate and pressure of pressurized liquid fuel, Check valve 4 to prevent backflow
4 are provided.

【0018】エア駆動式昇圧ポンプ34は、後述するよ
うに圧縮空気の圧力に駆動されるように構成されてお
り、圧縮空気を供給するためのエア供給管路46が接続
されている。このエア供給管路46には、圧縮空気を生
成するエアコンプレッサ48、充填時に圧縮空気を供給
するように開弁する遮断弁50、圧縮空気の供給圧力を
所定圧力に調整するレギュレータ52、圧縮空気の供給
圧力を測定する圧力計54が配設されている。
The air-driven boost pump 34 is configured to be driven by the pressure of compressed air, as described later, and is connected to an air supply pipe 46 for supplying compressed air. An air compressor 48 that generates compressed air, a shut-off valve 50 that opens to supply compressed air at the time of charging, a regulator 52 that adjusts the supply pressure of compressed air to a predetermined pressure, a compressed air A pressure gauge 54 for measuring the supply pressure of is provided.

【0019】従って、エアコンプレッサ48によって生
成された圧縮空気は、レギュレータ52によって所定の
駆動圧力に調整されてエア駆動式昇圧ポンプ34の駆動
部へ供給される。尚、エア駆動式昇圧ポンプ34は、可
燃性の液体燃料を加圧するものであるが、電気系統が必
要ないので、電気的火花(スパーク)による引火のおそ
れがなく、防爆構造とする必要がない。そのため、エア
駆動式昇圧ポンプ34は、電動モータで駆動する方式の
ように防爆ケース等で覆う必要もないので、その分部品
点数が少なくて済み、コンパクトな構成となっている。
Therefore, the compressed air generated by the air compressor 48 is adjusted to a predetermined driving pressure by the regulator 52 and is supplied to the driving section of the air-driven pressure boost pump 34. Although the air-driven pressure pump 34 pressurizes flammable liquid fuel, it does not require an electrical system, so there is no risk of ignition due to electric sparks (sparks) and there is no need to use an explosion-proof structure. . Therefore, the air-driven boost pump 34 does not need to be covered with an explosion-proof case or the like as in the system driven by an electric motor, so that the number of parts can be reduced accordingly, and the configuration is compact.

【0020】第1の燃料供給経路12及び第2の燃料供
給経路14を通過した気体燃料及び液体燃料は、マニホ
ールド56で合流し、第3の燃料供給経路16を通過し
て車両の燃料タンク15に充填される。また、第3の燃
料供給経路16には、第1の燃料供給経路12及び第2
の燃料供給経路14から供給された燃料の圧力を計測す
る圧力計58が配設され、第3の燃料供給経路16の下
流端部には充填ノズル60が設けられている。
The gaseous fuel and the liquid fuel that have passed through the first fuel supply path 12 and the second fuel supply path 14 join at the manifold 56, pass through the third fuel supply path 16, and pass through the fuel tank 15 of the vehicle. Is filled. Further, the third fuel supply path 16 includes the first fuel supply path 12 and the second fuel supply path 12.
A pressure gauge 58 for measuring the pressure of the fuel supplied from the fuel supply path 14 is provided, and a filling nozzle 60 is provided at a downstream end of the third fuel supply path 16.

【0021】燃料タンク15は、充填ノズル60が結合
される逆止弁付きクイックカプラを有する充填口62が
設けられている。そして、充填ノズル60が充填口62
に結合されると、燃料の充填が開始される。
The fuel tank 15 is provided with a filling port 62 having a quick coupler with a check valve to which a filling nozzle 60 is connected. Then, the filling nozzle 60 is
, Fuel filling is started.

【0022】また、上記第1乃至第3の燃料供給経路1
2,14,16に配置された各機器は、制御回路63に
接続されており、後述するように制御回路63からの制
御信号により動作する。
The first to third fuel supply paths 1
Each device arranged in 2, 14, and 16 is connected to the control circuit 63, and operates according to a control signal from the control circuit 63 as described later.

【0023】ここで、エア駆動式昇圧ポンプ34の構成
について説明する。図2はエア駆動式昇圧ポンプ34の
内部構成を示す縦断面図である。尚、図2では、後述す
る液体燃料を吸い込み、排出するためのチャッキ弁7
8,82が省略して示してある。図2に示されるよう
に、エア駆動式昇圧ポンプ34は、エアコンプレッサ4
8によって生成された圧縮空気が供給される駆動部64
と、駆動部64により駆動されるポンプ部66とからな
る。
Here, the configuration of the air-driven boost pump 34 will be described. FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the internal configuration of the air-driven boost pump 34. In FIG. 2, a check valve 7 for sucking and discharging a liquid fuel described later is used.
8, 82 are omitted. As shown in FIG. 2, the air-driven pressurizing pump 34 includes an air compressor 4
8 to which the compressed air generated by the drive unit 8 is supplied.
And a pump unit 66 driven by the drive unit 64.

【0024】駆動部64は、駆動側シリンダ68と、駆
動側シリンダ68に駆動用エアが供給されることにより
駆動側シリンダ68内を移動する駆動側ピストン70
と、一端が駆動側ピストン70に結合されたピストンロ
ッド72とを有する。駆動側シリンダ68は、駆動側ピ
ストン70により上室68aと、下室68bとに画成さ
れている。
The driving section 64 includes a driving cylinder 68 and a driving piston 70 that moves in the driving cylinder 68 when driving air is supplied to the driving cylinder 68.
And a piston rod 72 having one end coupled to the drive-side piston 70. The drive side cylinder 68 is defined by a drive side piston 70 into an upper chamber 68a and a lower chamber 68b.

【0025】四方電磁弁71は、aポートがエア供給管
路46に連通され、bポートが大気連通とされ、cポー
トが駆動側シリンダ68内の下室68bに連通され、d
ポートが駆動側シリンダ68内の上室68aに連通され
ている。また、四方電磁弁71は、制御回路63からの
制御信号により切り替わり、エアコンプレッサ48で生
成された駆動用エアを上室68aまたは下室68bの一
方に供給すると共に、上室68aまたは下室68bの他
方を大気連通として排気させる。これにより、駆動側ピ
ストン70は、駆動側シリンダ68内を往復動してポン
プ部66へ駆動力を伝達する。
The four-way solenoid valve 71 has a port communicating with the air supply line 46, a port b communicating with the atmosphere, a port c communicating with the lower chamber 68b in the driving cylinder 68, and a d port.
The port communicates with the upper chamber 68 a in the driving cylinder 68. The four-way solenoid valve 71 is switched by a control signal from the control circuit 63 to supply the driving air generated by the air compressor 48 to one of the upper chamber 68a or the lower chamber 68b, and to control the upper chamber 68a or the lower chamber 68b. The other is exhausted as air communication. Thus, the driving-side piston 70 reciprocates in the driving-side cylinder 68 to transmit the driving force to the pump section 66.

【0026】ポンプ部66は、駆動側シリンダ68より
小径に形成されたポンプ側シリンダ74と、ピストンロ
ッド72の他端に結合されたポンプ側ピストン76とを
有する。ポンプ側シリンダ74は、ポンプ側ピストン7
6により上室74aと、下室74bとに画成されてお
り、下室74bの底部に吸い込み口74cが設けられ、
上室74aの側面には吐出口74bが設けられている。
The pump section 66 has a pump-side cylinder 74 formed smaller in diameter than the drive-side cylinder 68, and a pump-side piston 76 connected to the other end of the piston rod 72. The pump-side cylinder 74 includes the pump-side piston 7.
6, an upper chamber 74a and a lower chamber 74b are defined, and a suction port 74c is provided at the bottom of the lower chamber 74b.
A discharge port 74b is provided on a side surface of the upper chamber 74a.

【0027】従って、ポンプ側ピストン76は、ピスト
ンロッド72を介して駆動側ピストン70と一体形成さ
れており、駆動側ピストン70が圧縮空気の圧力で駆動
されると、ポンプ側シリンダ74内を往復動して吸い込
み口74cから液体燃料を吸引すると共に、ポンプ側シ
リンダ74内に吸引された液体燃料を加圧して吐出口7
4dから吐出させる。
Therefore, the pump-side piston 76 is formed integrally with the drive-side piston 70 via the piston rod 72. When the drive-side piston 70 is driven by the pressure of the compressed air, it reciprocates in the pump-side cylinder 74. To move the liquid fuel from the suction port 74c and pressurize the liquid fuel sucked into the pump side cylinder 74 to discharge the liquid fuel.
Discharge from 4d.

【0028】このように、エア駆動式昇圧ポンプ34
は、圧縮空気の供給により駆動されるため、スパークを
発生するような電気系統が無く、引火性の高い燃料を加
圧する場合でも燃料を安全に吐出することができ、しか
も電動モータで駆動する方式のように防爆ケースで覆う
必要がないので、ポンプの部品点数が減少して構造が簡
素化できると共に、ポンプの小型化を図ることができ
る。
As described above, the air-driven boost pump 34
Is driven by the supply of compressed air, so there is no electric system that generates sparks, it can safely discharge fuel even when pressurizing highly flammable fuel, and it is driven by an electric motor Since it is not necessary to cover with an explosion-proof case, the number of parts of the pump can be reduced, the structure can be simplified, and the size of the pump can be reduced.

【0029】図3はポンプ部66の内部を拡大して示す
縦断面図である。図3に示されるように、ポンプ部66
は、ポンプ側シリンダ74の底部に吸い込み口74cを
開閉するチャッキ弁78が設けられており、チャッキ弁
78はポンプ側ピストン76が上動することにより開弁
し、ポンプ側ピストン76が下動することにより閉弁す
る。チャッキ弁78は、ボール状に形成されており、吸
い込み口74cの周囲にはチャッキ弁78の脱落を防止
するための格子状部材80が設けられている。尚、チャ
ッキ弁78の形状は、ボール状に限りものではなく、例
えば、板状の弁体が片側のみ固定されて他側が自由に揺
動できるように形成されたものでも良い。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing the inside of the pump section 66 in an enlarged manner. As shown in FIG.
Is provided with a check valve 78 for opening and closing the suction port 74c at the bottom of the pump-side cylinder 74. The check valve 78 opens when the pump-side piston 76 moves upward, and the pump-side piston 76 moves downward. This closes the valve. The check valve 78 is formed in a ball shape, and a lattice member 80 for preventing the check valve 78 from dropping is provided around the suction port 74c. The shape of the check valve 78 is not limited to a ball shape. For example, a plate-shaped valve body may be formed so that only one side is fixed and the other side can freely swing.

【0030】また、ポンプ側ピストン76は、ピストン
ロッド72に結合される軸76dの中心に液体燃料が通
過するための中心孔76aが設けられている。この中心
孔76aには、弁座76bが設けられており、弁座76
bにはボール状に形成されたチャッキ弁82が当接する
ように設けられている。チャッキ弁82は、ポンプ側ピ
ストン76が上動することにより閉弁し、ポンプ側ピス
トン76が下動することにより開弁する。そして、弁座
76bの上方には、中心孔76aと上室74aとを連通
する連通孔76cが設けられている。
The pump-side piston 76 is provided with a center hole 76a through which liquid fuel passes at the center of a shaft 76d connected to the piston rod 72. A valve seat 76b is provided in the center hole 76a.
A check valve 82 formed in a ball shape is provided in contact with b. The check valve 82 closes when the pump-side piston 76 moves upward, and opens when the pump-side piston 76 moves downward. A communication hole 76c that connects the center hole 76a and the upper chamber 74a is provided above the valve seat 76b.

【0031】そのため、ポンプ側ピストン76が下動す
ると、チャッキ弁82が弁座76bから離座して開弁動
作するため、下室74bに吸い込まれた液体燃料は、ポ
ンプ側ピストン76の下動に伴ってポンプ側ピストン7
6の中心孔76a及び連通孔76cを通過して上室74
aに移動し、吐出口74dから吐出される。
Therefore, when the pump-side piston 76 moves downward, the check valve 82 separates from the valve seat 76b to open the valve, so that the liquid fuel sucked into the lower chamber 74b moves downward from the pump-side piston 76. With pump side piston 7
6 through the center hole 76a and the communication hole 76c.
a, and is discharged from the discharge port 74d.

【0032】このときの吐出圧力は、駆動側ピストン7
0の受圧面積Saに圧縮空気の圧力Paを掛けた値Sa
・Paをポンプ側ピストン76の受圧面積Sbで割った
値Sa・Pa/Sbである。そのため、エア駆動式昇圧
ポンプ34は、駆動側ピストン70の受圧面積Saとポ
ンプ側ピストン76の受圧面積Sbとの比が大きい程、
液体燃料を加圧して吐出させることができる。
At this time, the discharge pressure is
The value Sa obtained by multiplying the pressure receiving area Sa of 0 by the pressure Pa of the compressed air.
The value Sa · Pa / Sb obtained by dividing Pa by the pressure receiving area Sb of the pump-side piston 76. Therefore, the air-driven boost pump 34 is configured such that the larger the ratio of the pressure-receiving area Sa of the drive-side piston 70 to the pressure-receiving area Sb of the pump-side piston 76,
The liquid fuel can be discharged under pressure.

【0033】ここで、上記のように構成されたエア駆動
式昇圧ポンプ34の性能について図4、図5を参照して
説明する。
Here, the performance of the air-driven boost pump 34 configured as described above will be described with reference to FIGS.

【0034】図4はエア駆動式昇圧ポンプ34のエア供
給圧力と液体燃料の吐出圧力との関係を示すグラフであ
る。図5はエア駆動式昇圧ポンプ34のエア供給量と液
体燃料の吐出流量との関係を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the air supply pressure of the air-driven boost pump 34 and the discharge pressure of the liquid fuel. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the air supply amount of the air-driven boost pump 34 and the discharge flow rate of the liquid fuel.

【0035】液体燃料の吐出圧力Pは、次式(1)のよ
うにポンプ側シリンダ74に供給される圧縮空気の圧力
Paに比例しており、駆動側ピストン70の受圧面積S
aとポンプ側ピストン76の受圧面積Sbとの比Sa:
Sbで決定される。
The discharge pressure P of the liquid fuel is proportional to the pressure Pa of the compressed air supplied to the pump-side cylinder 74 as shown in the following equation (1).
a to the pressure receiving area Sb of the pump-side piston 76:
Determined by Sb.

【0036】 吐出圧力P=Sa・Pa/Sb …(1) エア駆動式昇圧ポンプ34から吐出された液体燃料の吐
出流量Qは、次式(2)のように駆動側シリンダ68の
容積Vaと、ポンプ側シリンダ74の容積Vbと、駆動
側シリンダ68に供給される供給エア流量Qaによって
決定される。
Discharge pressure P = Sa · Pa / Sb (1) The discharge flow rate Q of the liquid fuel discharged from the air-driven boost pump 34 is expressed by the volume Va of the drive-side cylinder 68 as expressed by the following equation (2). , The volume Vb of the pump side cylinder 74 and the supply air flow rate Qa supplied to the drive side cylinder 68.

【0037】 吐出流量Q=Qa/(Va・Vb) …(2) すなわち、エア駆動式昇圧ポンプ34では、図4、図5
に示されるグラフI,IIから分かるように、駆動側シリ
ンダ68に供給される圧縮空気の圧力Pa及び供給エア
流量Qaを調整することで、液体燃料の吐出圧力P及び
吐出流量Qを制御することができる。
Discharge flow rate Q = Qa / (Va · Vb) (2) That is, in the air-driven type booster pump 34, FIGS.
As can be seen from the graphs I and II shown in FIG. 1, the discharge pressure P and the discharge flow rate Q of the liquid fuel are controlled by adjusting the pressure Pa and the supply air flow rate Qa of the compressed air supplied to the drive side cylinder 68. Can be.

【0038】従って、液体燃料を加圧するエア駆動式昇
圧ポンプ34に供給される空気圧が一定とすれば、気体
燃料の供給圧力を制御することにより、気体燃料と液体
燃料との圧力差に応じた比率で混合することができる。
そのため、燃料混合充填システム10においては、気体
燃料の圧力を制御することにより、圧力バランスにより
必然的に液体燃料の圧力及び流量が調整されるので、液
体燃料の圧力及び流量を制御する必要がなく、システム
制御を簡素化して制御系の負担を軽減できる。
Accordingly, if the air pressure supplied to the air-driven boost pump 34 for pressurizing the liquid fuel is constant, the supply pressure of the gaseous fuel is controlled so as to correspond to the pressure difference between the gaseous fuel and the liquid fuel. They can be mixed in proportions.
Therefore, in the fuel mixing and filling system 10, by controlling the pressure of the gaseous fuel, the pressure and the flow rate of the liquid fuel are necessarily adjusted by the pressure balance, so that it is not necessary to control the pressure and the flow rate of the liquid fuel. In addition, the system control can be simplified and the load on the control system can be reduced.

【0039】ここで、燃料混合充填システム10による
インラインブレンドの制御処理について図6を参照して
説明する。
Here, control processing of the in-line blending by the fuel mixing and filling system 10 will be described with reference to FIG.

【0040】図6において、燃料混合充填システム10
の制御回路63は、ステップS11(以下「ステップ」
を省略する)で顧客の車両が充填エリアに到着すると、
S12に進み、顧客または作業員が充填ノズル60を燃
料タンク15の充填口62に結合し、充填比率(液体燃
料と気体燃料との比率)及び充填量を入力すると、到着
車両の燃料タンク15へ充填すべき気体燃料及び充填量
等の充填データを設定する。
In FIG. 6, the fuel mixing and filling system 10
The control circuit 63 of step S11 (hereinafter referred to as “step”)
), The customer's vehicle arrives at the filling area,
Proceeding to S12, when the customer or the worker connects the filling nozzle 60 to the filling port 62 of the fuel tank 15 and inputs the filling ratio (the ratio between the liquid fuel and the gaseous fuel) and the filling amount, the customer or the worker enters the fuel tank 15 of the arriving vehicle. The filling data such as the gas fuel to be filled and the filling amount is set.

【0041】次のS13では、スタートスイッチ釦がオ
ンに操作されたことを確認しており、顧客または作業員
が顧客または作業員が設定された充填データを確認して
スタートスイッチ釦がオンに操作すると、S14に進
み、遮断弁24,40,50に設けられたリミットスイ
ッチ(図示せず)の信号を検出し、遮断弁24,40,
50が閉弁していることを確認する。S14において、
遮断弁24,40,50が閉弁していないときは、S1
5に進み、遮断弁24,40,50を閉弁させる。
In the next step S13, it is confirmed that the start switch button has been turned on, and the customer or the worker confirms the filling data set by the customer or the worker and turns on the start switch button. Then, the process proceeds to S14, where a signal from a limit switch (not shown) provided in the shutoff valves 24, 40, 50 is detected, and the shutoff valves 24, 40, 50 are detected.
Check that 50 is closed. In S14,
If the shut-off valves 24, 40, 50 are not closed, S1
Proceed to 5 to close the shutoff valves 24, 40, 50.

【0042】そして、S14において、遮断弁24,4
0,50が閉弁しているときは、S16に進み、制御弁
26,42,レギュレータ52が閉弁していることを確
認する。S16において、制御弁26,42,レギュレ
ータ52が閉弁していないときは、S17に進み、制御
弁26,42,レギュレータ52を閉弁させる。
Then, in S14, the shutoff valves 24, 4
When 0 and 50 are closed, the process proceeds to S16, and it is confirmed that the control valves 26 and 42 and the regulator 52 are closed. If the control valves 26 and 42 and the regulator 52 are not closed in S16, the process proceeds to S17, and the control valves 26 and 42 and the regulator 52 are closed.

【0043】そして、S16において、制御弁26,4
2,レギュレータ52が閉弁しているときは、S18に
進み、エア供給管路46の遮断弁50を開弁させる。次
のS19では、レギュレータ52による減圧値を調整す
る。これにより、エアコンプレッサ48によって生成さ
れた圧縮空気は、レギュレータ52によって所定の圧力
に調整されてエア駆動式昇圧ポンプ34の駆動部64へ
供給される。
Then, in S16, the control valves 26, 4
2. If the regulator 52 is closed, the process proceeds to S18, where the shut-off valve 50 of the air supply pipe 46 is opened. In the next S19, the pressure reduction value by the regulator 52 is adjusted. As a result, the compressed air generated by the air compressor 48 is adjusted to a predetermined pressure by the regulator 52 and supplied to the drive unit 64 of the air-driven boost pump 34.

【0044】次のS20では、圧力計54により検出さ
れたエア供給圧力が予め設定された設定圧力に調整され
たことを確認する。そして、S19,S20では、圧力
計54により検出されたエア供給圧力が上記S12で予
め設定された設定圧力と等しくなるまで、レギュレータ
52を調整する。
In the next step S20, it is confirmed that the air supply pressure detected by the pressure gauge 54 has been adjusted to a preset pressure. In S19 and S20, the regulator 52 is adjusted until the air supply pressure detected by the pressure gauge 54 becomes equal to the pressure set in advance in S12.

【0045】次のS21では、エア駆動式昇圧ポンプ3
4の起動を開始させる。エア駆動式昇圧ポンプ34は、
前述したように駆動側ピストン70がエアコンプレッサ
48からの圧縮空気の圧力で駆動されると、ポンプ側ピ
ストン76がポンプ側シリンダ74内を往復動して吸い
込み口74cから液体燃料を吸引すると共に、ポンプ側
シリンダ74内に吸引された液体燃料を加圧して吐出口
74dから吐出させる。これにより、LPGタンク30
に貯蔵された液体燃料がエア駆動式昇圧ポンプ34によ
り加圧されて吐出され、第2の燃料供給経路14を介し
てマニホールド56へ送液される。
In the next step S21, the air-driven boost pump 3
4 is started. The air-driven boost pump 34 is
When the drive-side piston 70 is driven by the pressure of the compressed air from the air compressor 48 as described above, the pump-side piston 76 reciprocates in the pump-side cylinder 74 and sucks the liquid fuel from the suction port 74c. The liquid fuel sucked into the pump side cylinder 74 is pressurized and discharged from the discharge port 74d. Thereby, the LPG tank 30
The liquid fuel stored in the pump is pressurized and discharged by the air-driven pressurizing pump 34 and sent to the manifold 56 via the second fuel supply path 14.

【0046】そして、S22に進み、遮断弁24を開弁
させる。これにより、蓄ガス器18に蓄圧された気体燃
料が第1の燃料供給経路12を介してマニホールド56
へ送液される。そのため、マニホールド56において
は、気体燃料と液体燃料とが混合され、第3の燃料供給
経路16を介して燃料タンク15へ充填される。
Then, the program proceeds to S22, where the shut-off valve 24 is opened. As a result, the gaseous fuel stored in the gas storage 18 is supplied to the manifold 56 via the first fuel supply path 12.
Liquid. Therefore, in the manifold 56, the gaseous fuel and the liquid fuel are mixed and charged into the fuel tank 15 via the third fuel supply path 16.

【0047】S23では、制御弁26を調整して蓄ガス
器18から供給された気体燃料の圧力及び流量を制御す
る。次のS24では、圧力計58で検出された燃料タン
ク15の充填圧力を読み込んで充填圧力が上記S12で
予め設定された設定圧力になったかどうかをチェックす
る。
In S23, the control valve 26 is adjusted to control the pressure and flow rate of the gaseous fuel supplied from the gas storage unit 18. In the next S24, the filling pressure of the fuel tank 15 detected by the pressure gauge 58 is read, and it is checked whether or not the filling pressure has reached the preset pressure set in S12.

【0048】そして、S24において、燃料タンク15
の充填圧力が設定圧力になるまでS23,S24の処理
を繰り返すことにより、燃料タンク15への気体燃料と
液体燃料との混合燃料が燃料タンク15に充填される。
このように、加圧された液体燃料と高圧に圧縮された気
体燃料は、密閉された燃料タンク15内において、気体
燃料と液体燃料とが混合された臨界流体となって貯蔵さ
れる。
Then, in S24, the fuel tank 15
By repeating the processes of S23 and S24 until the filling pressure of the fuel tank reaches the set pressure, the fuel tank 15 is filled with the mixed fuel of the gaseous fuel and the liquid fuel.
As described above, the pressurized liquid fuel and the gas fuel compressed to a high pressure are stored in the sealed fuel tank 15 as a critical fluid in which the gas fuel and the liquid fuel are mixed.

【0049】S24において、燃料タンク15の充填圧
力が設定圧力に達すると、S25に進み、遮断弁24,
40,50を閉弁させる。これで、今回のインラインブ
レンドによる充填処理が終了する。
In S24, when the filling pressure of the fuel tank 15 reaches the set pressure, the routine proceeds to S25, where the shut-off valve 24,
40 and 50 are closed. This completes the current filling processing by the inline blending.

【0050】図7は燃料混合充填システムの変形例を示
すブロック図である。尚、図7において、前述した図1
と同一部分には、同一符号を付してその説明を省略す
る。図7に示されるように、変形例の燃料混合充填シス
テム90では、前述したマニホールド56の代わりに三
方電磁弁92を設けると共に、第3の燃料供給経路16
には遮断弁94が配設されている。尚、燃料混合充填シ
ステム90では、三方電磁弁92の切替動作により気体
燃料と液体燃料とが交互に充填される構成であるので、
図1に示す第1の燃料供給経路12の遮断弁24と逆止
弁28及び第2の燃料供給経路14の遮断弁40と逆止
弁44が除去されている。
FIG. 7 is a block diagram showing a modification of the fuel mixing and filling system. It should be noted that in FIG.
The same parts as those described above are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. As shown in FIG. 7, in the fuel mixture filling system 90 of the modified example, a three-way solenoid valve 92 is provided instead of the above-described manifold 56, and the third fuel supply path 16
Is provided with a shut-off valve 94. In the fuel mixing and filling system 90, gas fuel and liquid fuel are charged alternately by the switching operation of the three-way solenoid valve 92.
The cutoff valve 24 and the check valve 28 of the first fuel supply path 12 and the cutoff valve 40 and the check valve 44 of the second fuel supply path 14 shown in FIG. 1 are removed.

【0051】燃料混合充填システム90は、三方電磁弁
92の切替動作により気体燃料と液体燃料とを交互に燃
料タンク15へ充填するシリアルバッチブレンド方式の
システムである。三方電磁弁92は、第1の燃料供給経
路12が接続されたaポートと、第2の燃料供給経路1
4が接続されたbポートと、第3の燃料供給経路16が
接続されたcポートとを有する。そして、三方電磁弁9
2は、制御回路63からの制御信号により、aポートと
cポートとを連通する気体燃料充填モード、またはbポ
ートとcポートとを連通する液体燃料充填モードの何れ
かに切り替わる。
The fuel mixing and filling system 90 is a serial batch blending system in which gas fuel and liquid fuel are alternately charged into the fuel tank 15 by switching operation of the three-way solenoid valve 92. The three-way solenoid valve 92 includes an a port to which the first fuel supply path 12 is connected, and a second fuel supply path 1
4 has a b port connected thereto and a c port connected to the third fuel supply path 16. And the three-way solenoid valve 9
2 is switched to a gas fuel filling mode in which the a port and the c port communicate with each other or a liquid fuel filling mode in which the b port and the c port communicate with each other according to a control signal from the control circuit 63.

【0052】従って、第1の燃料供給経路12及び第2
の燃料供給経路14を通過した気体燃料及び液体燃料
は、三方電磁弁92の切替動作により交互に第3の燃料
供給経路16を通過して車両の燃料タンク15に充填さ
れる。
Therefore, the first fuel supply path 12 and the second fuel supply path 12
The gaseous fuel and the liquid fuel that have passed through the fuel supply path 14 of the first embodiment alternately pass through the third fuel supply path 16 by the switching operation of the three-way solenoid valve 92 and are charged into the fuel tank 15 of the vehicle.

【0053】蓄ガス器18に蓄圧された気体燃料は、第
1の燃料供給経路12に設けられた遮断弁24が開弁さ
れると、制御弁26により調整された流量で第1の燃料
供給経路12を介して三方電磁弁92のaポートへ送液
される。そして、三方電磁弁92は、制御回路63から
出力された制御信号に応じてaポートとcポートとを連
通するように切り替わるため、第1の燃料供給経路12
から供給された気体燃料が第3の燃料供給経路16を介
して燃料タンク15に充填される。
When the shut-off valve 24 provided in the first fuel supply path 12 is opened, the gaseous fuel stored in the gas storage 18 is supplied to the first fuel supply at a flow rate adjusted by the control valve 26. The liquid is sent to the port a of the three-way solenoid valve 92 via the path 12. The three-way solenoid valve 92 switches between the port a and the port c in accordance with the control signal output from the control circuit 63, so that the first fuel supply path 12
Is supplied to the fuel tank 15 via the third fuel supply path 16.

【0054】また、エア駆動式昇圧ポンプ34は、後述
するように、駆動部64の駆動側シリンダ68の底部に
駆動側ピストン70の位置を検出するピストン位置検出
センサ80が設けられており、ピストン位置検出センサ
80は制御回路63にピストン位置検出信号を出力す
る。また、エア駆動式昇圧ポンプ34では、前述したよ
うに、駆動側シリンダ68に供給される圧縮空気の圧力
Pa及び供給エア流量Qaを調整することで、液体燃料
の吐出圧力P及び吐出流量Qを制御する(図4、図5参
照)。
As will be described later, the air-driven pressurizing pump 34 is provided with a piston position detecting sensor 80 for detecting the position of the driving-side piston 70 at the bottom of the driving-side cylinder 68 of the driving section 64. The position detection sensor 80 outputs a piston position detection signal to the control circuit 63. Further, in the air-driven boost pump 34, as described above, the discharge pressure P and the discharge flow rate Q of the liquid fuel are adjusted by adjusting the pressure Pa and the supply air flow rate Qa of the compressed air supplied to the drive side cylinder 68. Control (see FIGS. 4 and 5).

【0055】従って、エア駆動式昇圧ポンプ34は、前
述したように駆動側ピストン70がエアコンプレッサ4
8からの圧縮空気の圧力で駆動されると、ポンプ側ピス
トン76がポンプ側シリンダ74内を往復動して吸い込
み口74cから液体燃料を吸引すると共に、ポンプ側シ
リンダ74内に吸引された液体燃料を加圧して吐出口7
4dから吐出させる。これにより、LPGタンク30に
貯蔵された液体燃料がエア駆動式昇圧ポンプ34により
加圧されて吐出され、第2の燃料供給経路14を介して
三方電磁弁92のbポートへ送液される。
Accordingly, as described above, the air-driven boost pump 34 has the drive-side piston 70 having the air compressor 4
When driven by the pressure of the compressed air from the pump 8, the pump-side piston 76 reciprocates in the pump-side cylinder 74 to suck the liquid fuel from the suction port 74 c and the liquid fuel sucked into the pump-side cylinder 74. Pressurized to discharge port 7
Discharge from 4d. As a result, the liquid fuel stored in the LPG tank 30 is pressurized and discharged by the air-driven pressurizing pump 34 and sent to the port b of the three-way solenoid valve 92 via the second fuel supply path 14.

【0056】そして、三方電磁弁92は、制御回路63
から出力された制御信号に応じてbポートとcポートと
を連通するように切り替わるため、第2の燃料供給経路
14から供給された液体燃料が第3の燃料供給経路16
を介して燃料タンク15に充填される。
The three-way solenoid valve 92 is connected to the control circuit 63
The liquid fuel supplied from the second fuel supply path 14 is switched to the third fuel supply path 16 because the b port and the c port are switched so as to communicate with each other in accordance with the control signal output from the second fuel supply path 16.
Is filled into the fuel tank 15.

【0057】そのため、燃料タンク15においては、三
方電磁弁92、第3の燃料供給経路16を介して充填さ
れた気体燃料と液体燃料とが混合され、気体燃料と液体
燃料との比率は、三方電磁弁92の切替動作時間によっ
て決まる。このように、加圧された液体燃料と高圧に圧
縮された気体燃料は、密閉された燃料タンク15内にお
いて、気体燃料と液体燃料とが混合された臨界流体とな
って貯蔵される。
Therefore, in the fuel tank 15, the gaseous fuel and the liquid fuel filled through the three-way solenoid valve 92 and the third fuel supply path 16 are mixed, and the ratio of the gaseous fuel to the liquid fuel becomes three-way. It is determined by the switching operation time of the solenoid valve 92. As described above, the pressurized liquid fuel and the gas fuel compressed to a high pressure are stored in the sealed fuel tank 15 as a critical fluid in which the gas fuel and the liquid fuel are mixed.

【0058】図8はエア駆動式昇圧ポンプ34の変形例
を示す縦断面図である。尚、図8では、液体燃料を吸い
込み、排出するためのチャッキ弁78,82が省略して
示してある。図8に示されるように、エア駆動式昇圧ポ
ンプ34は、駆動部64の駆動側シリンダ68の底部に
駆動側ピストン70の位置を検出するピストン位置検出
センサ80と、ピストン位置検出センサ80で検出した
信号を出力する信号伝達手段としてのアンプ82とが設
けられている。
FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a modified example of the air-driven pressure boosting pump 34. In FIG. 8, the check valves 78 and 82 for sucking and discharging the liquid fuel are omitted. As shown in FIG. 8, the air-driven pressure-boosting pump 34 detects a position of a driving-side piston 70 at the bottom of a driving-side cylinder 68 of a driving unit 64 and a piston-position detecting sensor 80. And an amplifier 82 as a signal transmission means for outputting the converted signal.

【0059】ピストン位置検出センサ80は、例えば超
音波センサやエンコーダ等からなり、駆動側ピストン7
0の移動位置あるいはストローク量を非接触で検出し、
その検出信号を出力するピストン位置検出手段である。
The piston position detecting sensor 80 comprises, for example, an ultrasonic sensor, an encoder, or the like.
0 movement position or stroke amount is detected without contact,
It is a piston position detecting means for outputting the detection signal.

【0060】エア駆動式昇圧ポンプ34においては、ピ
ストン位置検出センサ80からの検出信号を監視するこ
とにより動作状況が分かる。例えば、エアコンプレッサ
48からの圧縮空気の圧力が充分あるのに駆動側ピスト
ン70の移動量が小さいときは、圧縮空気の漏れ、ある
いは駆動側ピストン70の負荷増大、あるいはポンプ側
ピストン76の抵抗増大などを判定することが可能にな
る。
The operation status of the air-driven boost pump 34 can be determined by monitoring the detection signal from the piston position detection sensor 80. For example, if the amount of movement of the drive-side piston 70 is small even though the pressure of the compressed air from the air compressor 48 is sufficient, leakage of the compressed air, increase in the load on the drive-side piston 70, or increase in the resistance of the pump-side piston 76 Can be determined.

【0061】従って、駆動側ピストンまたはポンプ側ピ
ストンのストロークを検出し、検出されたピストンスト
ロークに基づいてエア駆動式昇圧ポンプの動作状況を判
定するため、駆動側ピストンまたはポンプ側ピストンの
ストロークから液体燃料の漏れ、あるいは液体燃料の気
化に伴うエアの混入や容積流量を検出することができ
る。さらに、モータ駆動式のポンプのように運転時のラ
イン停止に対し、機械的な負荷がかかり難く、ポンプ故
障や発熱の発生が少ない。また、液体燃料に気体が混入
すると、ストローク周期が著しく早くなることから、例
えば、液化石油ガス(LPG)のように圧力低下や温度上
昇によって気化しやすい液体燃料がポンプ内で気化した
ことを検出することができる。
Accordingly, in order to detect the stroke of the drive-side piston or the pump-side piston, and to determine the operating state of the air-driven pressure-boosting pump based on the detected piston stroke, the stroke of the drive-side piston or the pump-side piston is determined based on the stroke. It is possible to detect the leakage of fuel or the entrainment of air and the volumetric flow due to the vaporization of liquid fuel. Further, when a line is stopped during operation as in a motor-driven pump, a mechanical load is less likely to be applied, and pump failure and heat generation are reduced. In addition, if gas is mixed into the liquid fuel, the stroke cycle will be significantly shortened. For example, it is detected that liquid fuel, which is easily vaporized due to pressure drop or temperature rise, such as liquefied petroleum gas (LPG), has vaporized in the pump. can do.

【0062】尚、図8においては、駆動側シリンダ68
の底部にピストン位置検出センサ80を設けた例を示し
たが、これに限らず、ポンプ側シリンダ74にピストン
位置検出センサ80を設けてポンプ側ピストン76の移
動位置あるいはストローク量検出する構成としても良
い。
In FIG. 8, the driving cylinder 68
Although the example in which the piston position detection sensor 80 is provided at the bottom of the piston is shown, the invention is not limited to this, and a configuration in which the piston position detection sensor 80 is provided in the pump side cylinder 74 to detect the moving position or the stroke amount of the pump side piston 76 is also possible. good.

【0063】ここで、変形例の制御回路63が実行する
シリアルバッチブレンドの制御処理について図9及び図
10を参照して説明する。
Here, the control processing of the serial batch blend executed by the control circuit 63 of the modified example will be described with reference to FIGS. 9 and 10.

【0064】図9において、燃料混合充填システム90
の制御回路63は、S31で顧客の車両が充填エリアに
到着すると、S32に進み、顧客または作業員が充填ノ
ズル60を燃料タンク15の充填口62に結合し、充填
比率(液体燃料と気体燃料との比率)及び充填量を入力
すると、到着車両の燃料タンク15へ充填すべき気体燃
料及び充填量等の充填データを設定する。この時、気体
燃料と液体燃料の充填比率は、予め設定されていても良
い。また、燃料タンク15内の残ガス量を補正する形で
計算されるようにしても良い。
In FIG. 9, the fuel mixing and filling system 90
When the customer's vehicle arrives at the filling area in S31, the process proceeds to S32, in which the customer or the worker connects the filling nozzle 60 to the filling port 62 of the fuel tank 15, and the filling ratio (liquid fuel and gaseous fuel) When the fuel tank 15 of the arriving vehicle is filled with the gaseous fuel, the filling data such as the filling amount are set. At this time, the filling ratio between the gaseous fuel and the liquid fuel may be set in advance. Further, the calculation may be performed in such a manner that the residual gas amount in the fuel tank 15 is corrected.

【0065】次のS33では、スタートスイッチ釦がオ
ンに操作されたことを確認しており、顧客または作業員
が顧客または作業員が設定された充填データを確認して
スタートスイッチ釦がオンに操作すると、S34に進
み、遮断弁50,94に設けられたリミットスイッチ
(図示せず)の信号を検出し、遮断弁50,94が閉弁
していることを確認する。S34において、遮断弁5
0,94が閉弁していないときは、S35に進み、遮断
弁50,94を閉弁させる。
In the next step S33, it is confirmed that the start switch button has been turned on, and the customer or the worker confirms the filling data set by the customer or the worker and turns on the start switch button. Then, the process proceeds to S34, where a signal from a limit switch (not shown) provided in the shutoff valves 50, 94 is detected, and it is confirmed that the shutoff valves 50, 94 are closed. In S34, the shutoff valve 5
When 0 and 94 are not closed, the process proceeds to S35, and the shutoff valves 50 and 94 are closed.

【0066】そして、S34において、遮断弁50,9
4が閉弁しているときは、S36に進み、制御弁26,
42,レギュレータ52が閉弁していることを確認す
る。S36において、制御弁26,42,レギュレータ
52が閉弁していないときは、S37に進み、制御弁2
6,42,レギュレータ52を閉弁させる。
Then, in S34, the shutoff valves 50, 9
If the valve 4 is closed, the process proceeds to S36, where the control valves 26,
42, confirm that the regulator 52 is closed. If the control valves 26 and 42 and the regulator 52 are not closed in S36, the process proceeds to S37 and the control valve 2
6, 42, the regulator 52 is closed.

【0067】そして、S36において、制御弁26,4
2,レギュレータ52が閉弁しているときは、S38に
進み、エア供給管路46の遮断弁50を開弁させる。次
のS39では、レギュレータ52による減圧値を調整す
る。これにより、エアコンプレッサ48によって生成さ
れた圧縮空気は、レギュレータ52によって所定の圧力
に調整されてエア駆動式昇圧ポンプ34の駆動部64へ
供給される。
Then, in S36, the control valves 26, 4
2. If the regulator 52 is closed, the process proceeds to S38, where the shutoff valve 50 of the air supply pipe 46 is opened. In the next S39, the pressure reduction value by the regulator 52 is adjusted. As a result, the compressed air generated by the air compressor 48 is adjusted to a predetermined pressure by the regulator 52 and supplied to the drive unit 64 of the air-driven boost pump 34.

【0068】次のS40では、圧力計54により検出さ
れたエア供給圧力が予め設定された設定圧力に調整され
たことを確認する。そして、S39,S40では、圧力
計54により検出されたエア供給圧力が予め設定された
設定圧力と等しくなるまで、レギュレータ52を調整す
る。
In the next S40, it is confirmed that the air supply pressure detected by the pressure gauge 54 has been adjusted to a preset set pressure. In steps S39 and S40, the regulator 52 is adjusted until the air supply pressure detected by the pressure gauge 54 becomes equal to a preset pressure.

【0069】次のS41では、エア駆動式昇圧ポンプ3
4の起動を開始させる。エア駆動式昇圧ポンプ34は、
前述したように駆動側ピストン70がエアコンプレッサ
48からの圧縮空気の圧力で駆動されると、ポンプ側ピ
ストン76がポンプ側シリンダ74内を往復動して吸い
込み口74cから液体燃料を吸引すると共に、ポンプ側
シリンダ74内に吸引された液体燃料を加圧して吐出口
74dから吐出させる。これにより、LPGタンク30
に貯蔵された液体燃料がエア駆動式昇圧ポンプ34によ
り加圧されて吐出され、第2の燃料供給経路14を介し
て三方電磁弁92へ送液される。
In the next step S41, the air-driven boost pump 3
4 is started. The air-driven boost pump 34 is
When the drive-side piston 70 is driven by the pressure of the compressed air from the air compressor 48 as described above, the pump-side piston 76 reciprocates in the pump-side cylinder 74 and sucks the liquid fuel from the suction port 74c. The liquid fuel sucked into the pump side cylinder 74 is pressurized and discharged from the discharge port 74d. Thereby, the LPG tank 30
Is pressurized and discharged by the air-driven pressurizing pump 34 and sent to the three-way solenoid valve 92 via the second fuel supply path 14.

【0070】そして、S42に進み、エア駆動式昇圧ポ
ンプ34の駆動部64に設けられたピストン位置検出セ
ンサ80(図7参照)からの検出信号を読み込んで駆動
側ピストン70のストローク(往復動距離)を検出し、
この検出された駆動側ピストン70のストロークが異常
値かどうかをチェックする。S42において、駆動側ピ
ストン70のストロークが所定値以上に大きいときは、
エア駆動式昇圧ポンプ34から遮断弁94までの経路の
途中で漏れが生じているものと判断し、S43でエア駆
動式昇圧ポンプ34への圧縮空気の供給を停止させる。
そして、上記のような異常が発生したときは、アラーム
(警報)を出力して顧客または作業者に報知すると共
に、遮断弁50を閉弁させて今回の充填処理を終了す
る。
Then, the program proceeds to S42, in which the detection signal from the piston position detection sensor 80 (see FIG. 7) provided in the drive section 64 of the air-driven pressure-up pump 34 is read, and the stroke (reciprocating distance) of the drive-side piston 70 is read. )
It is checked whether the detected stroke of the drive-side piston 70 is an abnormal value. In S42, when the stroke of the drive-side piston 70 is larger than a predetermined value,
It is determined that a leak has occurred in the middle of the path from the air-driven boost pump 34 to the shut-off valve 94, and the supply of compressed air to the air-driven boost pump 34 is stopped in S43.
Then, when the above-described abnormality occurs, an alarm (alarm) is output to notify the customer or the operator, and the shutoff valve 50 is closed to finish the current filling process.

【0071】また、S42において、駆動側ピストン7
0のストロークが正常(所定値以下)であるときは、S
44に進み、遮断弁94を開弁させる。これにより、エ
ア駆動式昇圧ポンプ34に加圧された液体燃料が第2の
燃料供給経路14を介して三方電磁弁92に供給され
る。
In S42, the driving piston 7
If the stroke of 0 is normal (below a predetermined value), S
Proceeding to 44, the shut-off valve 94 is opened. As a result, the liquid fuel pressurized by the air-driven boost pump 34 is supplied to the three-way solenoid valve 92 via the second fuel supply path 14.

【0072】このとき、三方電磁弁92は、bポートと
cポートとを連通する液体燃料充填モードに切り替わっ
ており、エア駆動式昇圧ポンプ34により加圧された液
体燃料は、第3の燃料供給経路16を通過して燃料タン
ク15に充填される。
At this time, the three-way solenoid valve 92 has been switched to the liquid fuel charging mode in which the b port and the c port are communicated, and the liquid fuel pressurized by the air-driven boost pump 34 is supplied to the third fuel supply mode. The fuel tank 15 is filled through the passage 16.

【0073】S45では、第2の燃料供給経路14に設
けられた制御弁42を調整して液体燃料の供給圧力を予
め設定された設定圧力及び流量に制御する。次のS46
では、第3の燃料供給経路16に設けられた圧力計58
により検出された圧力値を読み込み、燃料タンク15に
充填された液体燃料の圧力が上記S12で設定された設
定圧力に達したかどうかをチェックする。
In step S45, the control valve 42 provided in the second fuel supply path 14 is adjusted to control the supply pressure of the liquid fuel to a preset pressure and flow rate. Next S46
Now, the pressure gauge 58 provided in the third fuel supply path 16 will be described.
Is read, and it is checked whether the pressure of the liquid fuel filled in the fuel tank 15 has reached the set pressure set in S12.

【0074】S46において、圧力計58により検出さ
れた圧力値(燃料タンク15の充填圧力)が設定圧力に
達していないときは、S47に進む。S47では、エア
駆動式昇圧ポンプ34の駆動部64に設けられたピスト
ン位置検出センサ80(図8参照)からの検出信号を読
み込んで駆動側ピストン70のストローク(往復動距
離)を検出し、駆動側ピストン70のストロークが異常
かどうかをチェックする。
In S46, if the pressure value (the filling pressure of the fuel tank 15) detected by the pressure gauge 58 has not reached the set pressure, the flow proceeds to S47. In step S47, a stroke (reciprocating distance) of the drive-side piston 70 is detected by reading a detection signal from a piston position detection sensor 80 (see FIG. 8) provided in the drive unit 64 of the air-driven boost pump 34, and the drive is performed. It is checked whether the stroke of the side piston 70 is abnormal.

【0075】S47において、ピストン位置検出センサ
80の検出値が流量から計算されるストローク数を上回
る数値を検出した場合、エア駆動式昇圧ポンプ34の内
部で液体燃料が気化していることによるポンプの空打
ち、もしくはエアが液体燃料に混入したことによるキャ
ビテーションが発生しているおそれがあるものと判定
し、S48でエア駆動式昇圧ポンプ34への圧縮空気の
供給を停止させる。そして、アラーム(警報)を出力し
て顧客または作業者に報知すると共に、遮断弁50を閉
弁させて今回の充填処理を終了する。
In step S47, if the value detected by the piston position detection sensor 80 exceeds the number of strokes calculated from the flow rate, the pump operation is stopped due to the vaporization of the liquid fuel inside the air-driven boost pump 34. It is determined that there is a possibility that cavitation may occur due to idling or mixing of the air with the liquid fuel, and the supply of the compressed air to the air-driven boost pump 34 is stopped in S48. Then, an alarm (alarm) is output to notify the customer or the worker, and the shutoff valve 50 is closed to finish the current filling process.

【0076】また、S47において、駆動側ピストン7
0のストロークが正常であるときは、S45に戻り、再
度、第2の燃料供給経路14に設けられた制御弁42を
調整して液体燃料の供給圧力を予め設定された設定圧力
及び流量に制御する。
In S47, the driving piston 7
If the stroke of 0 is normal, the process returns to S45, and the control valve 42 provided in the second fuel supply path 14 is adjusted again to control the supply pressure of the liquid fuel to the preset set pressure and flow rate. I do.

【0077】また、上記S46において、圧力計58に
より検出された圧力値(燃料タンク15の充填圧力)が
設定圧力に達しているときは、液体燃料の充填が完了し
たため、S49に進み、遮断弁94を閉弁させると共
に、制御弁42を閉弁させる。
In S46, when the pressure value (the filling pressure of the fuel tank 15) detected by the pressure gauge 58 has reached the set pressure, the filling of the liquid fuel has been completed, so the flow proceeds to S49 and the shut-off valve The control valve 42 is closed while the valve 94 is closed.

【0078】次のS50では、三方電磁弁92をaポー
トとcポートとが連通する気体燃料充填モードに切り替
えて、気体燃料を供給するための第1の燃料供給経路1
2と第3の燃料供給経路16とを連通させる。
In the next step S50, the three-way solenoid valve 92 is switched to the gaseous fuel filling mode in which the ports a and c communicate with each other, and the first fuel supply path 1 for supplying gaseous fuel is set.
The second and third fuel supply paths 16 are communicated with each other.

【0079】続いて、図10に示す、S51では、エア
駆動式昇圧ポンプ34の駆動部64に設けられたピスト
ン位置検出センサ80(図7参照)からの検出信号を読
み込んで駆動側ピストン70のストローク(往復動距
離)を検出し、この検出された駆動側ピストン70のス
トロークが異常値かどうかをチェックする。S51にお
いて、ストローク信号が出力された場合、エア駆動式昇
圧ポンプ34から制御弁42までの間で液体燃料の漏れ
があるおそれがあるものと判断し、S52でエア駆動式
昇圧ポンプ34への圧縮空気の供給を停止させる。そし
て、アラーム(警報)を出力して顧客または作業者に報
知すると共に、遮断弁50を閉弁させて今回の充填処理
を終了する。
Subsequently, in S51 shown in FIG. 10, a detection signal from the piston position detection sensor 80 (see FIG. 7) provided in the drive section 64 of the air-driven pressure boosting pump 34 is read, and the driving piston 70 is read. The stroke (reciprocating distance) is detected, and it is checked whether the detected stroke of the driving piston 70 is an abnormal value. If a stroke signal is output in S51, it is determined that there is a possibility of leakage of liquid fuel between the air-driven boost pump 34 and the control valve 42, and compression in the air-driven boost pump 34 is performed in S52. Turn off the air supply. Then, an alarm (alarm) is output to notify the customer or the worker, and the shutoff valve 50 is closed to finish the current filling process.

【0080】また、S51において、駆動側ピストン7
0のストロークが正常であるときは、S53に進み、遮
断弁94を開弁させる。これにより、S54では、蓄ガ
ス器18に貯蔵された高圧の気体燃料が三方電磁弁92
を介して第1の燃料供給経路12から第3の燃料供給経
路16へ供給され、燃料タンク15に充填される。この
とき、燃料タンク15の内部には、液体燃料が充填され
ているが、気体燃料の方が高圧であるので、短時間で気
体燃料を燃料タンク15に充填することができる。
In S51, the driving piston 7
If the zero stroke is normal, the process proceeds to S53, where the shut-off valve 94 is opened. As a result, in S54, the high-pressure gas fuel stored in the gas storage 18 is supplied to the three-way solenoid valve 92.
The fuel is supplied from the first fuel supply path 12 to the third fuel supply path 16 via the first fuel supply path 12, and is filled in the fuel tank 15. At this time, the inside of the fuel tank 15 is filled with the liquid fuel. However, since the gaseous fuel has a higher pressure, the gaseous fuel can be filled in a short time.

【0081】次のS55では、制御弁26を調整して蓄
ガス器18から供給された気体燃料の圧力及び流量を制
御する。次のS56では、第3の燃料供給経路16に設
けられた圧力計58で検出された燃料タンク15の充填
圧力を読み込んで充填圧力が予め設定された設定圧力に
なったかどうかをチェックする。
In the next step S55, the control valve 26 is adjusted to control the pressure and the flow rate of the gaseous fuel supplied from the gas storage unit 18. In the next step S56, the filling pressure of the fuel tank 15 detected by the pressure gauge 58 provided in the third fuel supply path 16 is read, and it is checked whether the filling pressure has reached a preset set pressure.

【0082】そして、S56において、燃料タンク15
の充填圧力が上記S32で設定された設定圧力になるま
でS55,S56の処理を繰り返すことにより、気体燃
料が燃料タンク15に充填される。そのため、燃料タン
ク15においては、気体燃料と液体燃料とが混合され
る。このように、加圧された液体燃料と高圧に圧縮され
た気体燃料は、密閉された燃料タンク15内において、
気体燃料と液体燃料とが混合された臨界流体となって貯
蔵される。
Then, in S56, the fuel tank 15
The fuel tank 15 is filled with the gaseous fuel by repeating the processing of S55 and S56 until the filling pressure of the above becomes the set pressure set in S32. Therefore, in the fuel tank 15, the gaseous fuel and the liquid fuel are mixed. As described above, the pressurized liquid fuel and the gas fuel compressed to a high pressure are mixed in the sealed fuel tank 15.
It is stored as a critical fluid in which gaseous fuel and liquid fuel are mixed.

【0083】S56において、燃料タンク15の充填圧
力が設定圧力に達すると、S57に進み、遮断弁94及
び制御弁26,40を閉弁させる。これで、今回のシリ
アルバッチブレンドによる充填処理が終了する。
In S56, when the filling pressure of the fuel tank 15 reaches the set pressure, the process proceeds to S57, where the shut-off valve 94 and the control valves 26, 40 are closed. This completes the filling process by the current serial batch blending.

【0084】また、上記実施の形態では、気体燃料とし
ての圧縮天然ガス(CNG)と、液体燃料としての液化
石油ガス(LPG)を混合させる場合を一例として挙げた
が、これに限らず、他の成分からなる気体燃料と液体燃
料とを混合する燃料混合充填システムにも適用できるの
は言うまでもない。
Further, in the above embodiment, the case where compressed natural gas (CNG) as a gaseous fuel and liquefied petroleum gas (LPG) as a liquid fuel are mixed is described as an example. However, the present invention is not limited to this. It goes without saying that the present invention can also be applied to a fuel mixing and filling system for mixing a gaseous fuel and a liquid fuel composed of the above components.

【0085】尚、上記実施の形態では、圧縮天然ガス
(CNG)と液化石油ガス(LPG)とを自動車等の車両
に搭載された燃料タンク15に充填する構成を一例とし
て挙げたが、これに限らず、車両以外の燃料タンク(例
えば、小型発電機の燃料タンク等)に圧縮天然ガス(C
NG)と液化石油ガス(LPG)とを充填する充填システ
ムにも適用することができるのは勿論である。
In the above-described embodiment, the configuration in which the compressed natural gas (CNG) and the liquefied petroleum gas (LPG) are filled into the fuel tank 15 mounted on a vehicle such as an automobile has been described as an example. However, the compressed natural gas (C
Of course, the present invention can also be applied to a filling system for filling NG) and liquefied petroleum gas (LPG).

【0086】また、上記実施の形態では、液体燃料の充
填量の計測に質量流量計38を用いたが、これに限ら
ず、ピストン位置検出センサ80により検出された駆動
側ピストン70のストローク量及びストローク周期に基
づいて容積流量を算出し、温度、圧力補正を行うことに
よって充填される液体燃料の質量流量を求めるようにし
ても良い。
Further, in the above-described embodiment, the mass flow meter 38 is used for measuring the filling amount of the liquid fuel. However, the present invention is not limited to this, and the stroke amount of the driving-side piston 70 detected by the piston position detection sensor 80 and The volume flow rate may be calculated based on the stroke cycle, and the mass flow rate of the liquid fuel to be charged may be obtained by performing temperature and pressure correction.

【0087】[0087]

【発明の効果】上述の如く、請求項1記載の発明によれ
ば、液体燃料及び前記気体燃料を所定の比率で被充填容
器に充填する燃料混合充填システムであって、液体燃料
を気体燃料の供給圧力よりも高圧に加圧するエア駆動式
昇圧ポンプを備えているため、引火性の高い燃料を加圧
する場合でも燃料を安全に吐出することができ、しかも
電動モータで駆動する方式のように防爆ケースで覆う必
要がないので、ポンプの部品点数が減少して構造が簡素
化できると共に、ポンプの小型化が図れる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, there is provided a fuel mixing and filling system for filling a liquid fuel and the gaseous fuel into a container at a predetermined ratio, wherein the liquid fuel is a gaseous fuel. Equipped with an air-driven pressurizing pump that pressurizes to a pressure higher than the supply pressure, so that even when pressurizing highly flammable fuel, fuel can be safely discharged, and explosion-proof like a system driven by an electric motor Since it is not necessary to cover the case, the number of parts of the pump is reduced, the structure can be simplified, and the size of the pump can be reduced.

【0088】請求項2記載の発明によれば、第1の燃料
供給経路に配設された制御弁により気体燃料の供給圧力
を調整することで第2の燃料供給経路から供給される液
体燃料の比率を任意の値に調整するため、気体燃料の供
給圧力に応じた圧力で液体燃料を被充填容器に充填する
ことが可能になり、例えば液体燃料を加圧するエア駆動
式昇圧ポンプに供給される空気圧が一定とすれば、気体
燃料の供給圧力を制御することにより、気体燃料と液体
燃料との圧力差に応じた比率で混合することができる。
According to the second aspect of the present invention, the control valve provided in the first fuel supply path adjusts the supply pressure of the gaseous fuel to thereby control the liquid fuel supplied from the second fuel supply path. In order to adjust the ratio to an arbitrary value, it becomes possible to fill the container with the liquid fuel at a pressure corresponding to the supply pressure of the gaseous fuel, and for example, the liquid fuel is supplied to an air-driven pressurizing pump that pressurizes the liquid fuel If the air pressure is constant, by controlling the supply pressure of the gaseous fuel, the gaseous fuel and the liquid fuel can be mixed at a ratio corresponding to the pressure difference.

【0089】そのため、気体燃料の圧力を制御すること
により、圧力バランスにより必然的に液体燃料の圧力及
び流量が調整されるので、液体燃料の圧力及び流量を制
御する必要がなく、システム制御を簡素化して制御系の
負担を軽減できる。
Therefore, by controlling the pressure of the gaseous fuel, the pressure and flow rate of the liquid fuel are necessarily adjusted by the pressure balance, so that it is not necessary to control the pressure and flow rate of the liquid fuel, and the system control is simplified. And the load on the control system can be reduced.

【0090】請求項3記載の発明によれば、駆動側ピス
トンまたはポンプ側ピストンのストロークを検出し、検
出されたピストンストロークに基づいてエア駆動式昇圧
ポンプの動作状況を判定するため、駆動側ピストンまた
はポンプ側ピストンのストロークから液体燃料の漏れ、
あるいは液体燃料の気化に伴うエアの混入や容積流量を
検出することができる。さらに、モータ駆動式のポンプ
のように運転時のライン停止に対し、機械的な負荷がか
かり難く、ポンプ故障や発熱の発生が少ない。また、液
体燃料に気体が混入すると、ストローク周期が著しく早
くなることから、例えば、液化石油ガス(LPG)のよう
に圧力低下や温度上昇によって気化しやすい液体燃料が
ポンプ内で気化したことを検出することができる。
According to the third aspect of the present invention, the stroke of the drive-side piston or the pump-side piston is detected, and the operating state of the air-driven pressure-boosting pump is determined based on the detected piston stroke. Or leakage of liquid fuel from the stroke of the pump side piston,
Alternatively, it is possible to detect the entrainment of air and the volume flow rate accompanying the vaporization of the liquid fuel. Further, a mechanical load is hardly applied to a line stop during operation as in a motor-driven pump, and the occurrence of pump failure and heat generation is small. In addition, if gas is mixed into the liquid fuel, the stroke cycle will be significantly shortened. can do.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明になる燃料混合充填システムの一実施例
を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of a fuel mixing and filling system according to the present invention.

【図2】エア駆動式昇圧ポンプ34の内部構成を示す縦
断面図である。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the internal configuration of the air-driven pressure boost pump 34.

【図3】ポンプ部66の内部を拡大して示す縦断面図で
ある。
FIG. 3 is an enlarged longitudinal sectional view showing the inside of a pump section 66.

【図4】エア駆動式昇圧ポンプ34のエア供給圧力と液
体燃料の吐出圧力との関係を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing a relationship between an air supply pressure of an air-driven boost pump 34 and a discharge pressure of a liquid fuel.

【図5】エア駆動式昇圧ポンプ34のエア供給量と液体
燃料の吐出流量との関係を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing a relationship between an air supply amount of an air-driven boost pump 34 and a discharge flow rate of liquid fuel.

【図6】燃料混合充填システム10の制御回路63が実
行する充填処理を説明するためのフローチャートであ
る。
FIG. 6 is a flowchart for explaining a filling process executed by a control circuit 63 of the fuel mixing and filling system 10.

【図7】燃料混合充填システムの変形例を示すブロック
図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a modification of the fuel mixing and filling system.

【図8】エア駆動式昇圧ポンプ34の変形例を示す縦断
面図である。
FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a modified example of the air-driven boost pump 34.

【図9】変形例の燃料混合充填システム90の制御回路
63が実行する充填処理を説明するためのフローチャー
トである。
FIG. 9 is a flowchart for explaining a filling process executed by a control circuit 63 of a fuel mixing and filling system 90 of a modified example.

【図10】図9の処理に続いて実行される制御処理を説
明するためのフローチャートである。
FIG. 10 is a flowchart illustrating a control process performed after the process of FIG. 9;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,90 燃料混合充填システム 12 第1の燃料供給経路 14 第2の燃料供給経路 15 燃料タンク 16 第3の燃料供給経路 18 蓄ガス器 20,32,36,54,58 圧力計 22,38 質量流量計 24,40,50 遮断弁 26,42 制御弁 30 LPGタンク 34 エア駆動式昇圧ポンプ 46 エア供給管路 48 エアコンプレッサ 52 レギュレータ 56 マニホールド 60 充填ノズル 63 制御回路 64 駆動部 66 ポンプ部 68 駆動側シリンダ 70 駆動側ピストン 71 四方電磁弁 72 ピストンロッド 74 ポンプ側シリンダ 76 ポンプ側ピストン 78,82 チャッキ弁 80 ピストン位置検出センサ 92 三方電磁弁 10, 90 Fuel mixing and filling system 12 First fuel supply path 14 Second fuel supply path 15 Fuel tank 16 Third fuel supply path 18 Gas storage 20, 32, 36, 54, 58 Pressure gauge 22, 38 Mass Flow meter 24, 40, 50 Shut-off valve 26, 42 Control valve 30 LPG tank 34 Air-driven boost pump 46 Air supply line 48 Air compressor 52 Regulator 56 Manifold 60 Filling nozzle 63 Control circuit 64 Drive unit 66 Pump unit 68 Drive side Cylinder 70 Drive-side piston 71 Four-way solenoid valve 72 Piston rod 74 Pump-side cylinder 76 Pump-side piston 78, 82 Check valve 80 Piston position detection sensor 92 Three-way solenoid valve

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02M 21/02 F02M 21/02 301A 37/00 341D 301 F17C 5/00 37/00 341 C10L 3/00 A F17C 5/00 P (72)発明者 佐々木 俊武 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 井藤 裕二 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 寺島 由紀夫 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 平澤 貴久 神奈川県川崎市川崎区富士見1丁目6番3 号 トキコ株式会社内 (72)発明者 大菊 誠 神奈川県川崎市川崎区富士見1丁目6番3 号 トキコ株式会社内 Fターム(参考) 3E072 AA03 DA10 3G092 AB07 AB08 AB11 BB20 DF03 DG06 EA28 FA06 FA50 HB01Z HB03Z ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) F02M 21/02 F02M 21/02 301A 37/00 341D 301 F17C 5/00 37/00 341 C10L 3/00 A F17C 5/00 P (72) Inventor Toshitake Sasaki 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Inside Toyota Motor Corporation (72) Inventor Yuji 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Corporation (72) Inventor Yukio Terashima 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Corporation (72) Inventor Takahisa Hirasawa 1-3-6 Fujimi, Kawasaki-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Tokiko Corporation (72) Inventor Makoto Ohgiku Kanagawa 1-6-3 Fujimi, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Tokiko F-term in Tokiko Corporation (reference) 3E072 AA03 DA10 3G092 AB07 AB08 AB11 BB20 DF03 DG06 EA28 FA06 FA50 HB01Z HB03Z

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定圧力に圧縮された気体燃料が供給さ
れる第1の燃料供給経路と、 液体燃料が供給される第2の燃料供給経路と、 上流側端部に前記第1の燃料供給経路の下流端部と前記
第2の燃料供給経路の下流端部とが合流し、下流側端部
が被充填容器に接続される第3の燃料供給経路と、 前記第2の燃料供給経路に設けられ、前記液体燃料を前
記気体燃料の供給圧力よりも高圧に加圧するエア駆動式
昇圧ポンプと、 を備え、前記液体燃料及び前記気体燃料を所定の比率で
前記被充填容器に充填することを特徴とする燃料混合充
填システム。
1. A first fuel supply path to which gaseous fuel compressed to a predetermined pressure is supplied, a second fuel supply path to supply liquid fuel, and the first fuel supply at an upstream end. A downstream end of the path and a downstream end of the second fuel supply path merge, and a downstream end is connected to a container to be filled; a third fuel supply path; and a second fuel supply path. An air-driven pressure pump for pressurizing the liquid fuel to a pressure higher than the supply pressure of the gaseous fuel, and filling the container with the liquid fuel and the gaseous fuel at a predetermined ratio. Characterized fuel mixing and filling system.
【請求項2】 前記第1の燃料供給経路に配設された制
御弁により前記気体燃料の供給圧力を調整することで前
記第2の燃料供給経路から供給される前記液体燃料の比
率を任意の値に調整する制御手段を備えてなることを特
徴とする請求項1記載の燃料混合充填システム。
2. A control valve disposed in the first fuel supply path adjusts a supply pressure of the gaseous fuel to set an arbitrary ratio of the liquid fuel supplied from the second fuel supply path. 2. The fuel mixing and filling system according to claim 1, further comprising control means for adjusting the value.
【請求項3】 前記エア駆動式昇圧ポンプは、 駆動用エアが供給される給気口と駆動用エアが排気され
る排気口を有する駆動側シリンダと、 前記駆動用エアが前記給気口に供給されることにより該
駆動側シリンダ内を移動する駆動側ピストンと、 一端が前記駆動側ピストンに結合されたピストンロッド
と、 前記駆動側シリンダより小径に形成され、前記液体燃料
が吸引される吸い込み口と前記液体燃料が吐出される吐
出口とを有するポンプ側シリンダと、 前記ピストンロッドの他端に結合され、前記駆動側ピス
トンの移動により前記ポンプ側シリンダ内を移動して前
記吸い込み口から液体燃料を吸引すると共に、前記ポン
プ側シリンダ内に吸引された液体燃料を前記吐出口から
吐出させるポンプ側ピストンと、 前記駆動側ピストンまたは前記ポンプ側ピストンのスト
ロークを検出する検出手段と、 該検出手段により検出されたピストンストロークに基づ
いて前記エア駆動式昇圧ポンプの動作状況を判定する判
定手段と、 を備えてなることを特徴とする請求項1記載の燃料混合
充填システム。
3. The air-driven pressure-boosting pump, wherein: a driving-side cylinder having an air supply port through which driving air is supplied and an exhaust port through which driving air is exhausted; A drive-side piston that moves in the drive-side cylinder by being supplied; a piston rod having one end connected to the drive-side piston; a suction formed to have a smaller diameter than the drive-side cylinder to suck the liquid fuel A pump-side cylinder having a port and a discharge port from which the liquid fuel is discharged; and a pump coupled to the other end of the piston rod. A pump-side piston for sucking fuel and discharging the liquid fuel sucked into the pump-side cylinder from the discharge port; Detecting means for detecting a stroke of the pump-side piston; and determining means for determining an operation state of the air-driven booster pump based on the piston stroke detected by the detecting means. The fuel mixing and filling system according to claim 1.
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