特許 6562854 ＬＰＧ燃料の残量警告装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6562854

(24)【登録日】2019年8月2日

(45)【発行日】2019年8月21日

(54)【発明の名称】ＬＰＧ燃料の残量警告装置

(51)【国際特許分類】

   F02M 21/02 20060101AFI20190808BHJP

   F02B 43/00 20060101ALI20190808BHJP

【ＦＩ】

   F02M21/02 Z

   F02B43/00 A

   F02M21/02 L

【請求項の数】3

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2016-32561(P2016-32561)

(22)【出願日】2016年2月24日

(65)【公開番号】特開2017-150368(P2017-150368A)

(43)【公開日】2017年8月31日

【審査請求日】2018年10月16日

(73)【特許権者】

【識別番号】000232807

【氏名又は名称】三菱ロジスネクスト株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001298

【氏名又は名称】特許業務法人森本国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山本 英知

(72)【発明者】

【氏名】寺田 圭一

(72)【発明者】

【氏名】野口 拓大

【審査官】 齊藤 彬

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０７−０６９０８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１０１６０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１６２８４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３５３６５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１８９７３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３２９１１５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｍ ２１／０２

Ｆ０２Ｂ ４３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＬＰＧボンベの交換を要するまで当該ＬＰＧボンベに充填されたＬＰＧ燃料の残量が減少した際を、ＬＰＧボンベの交換時期として警告を発するＬＰＧ燃料の残量警告装置であって、
上記ＬＰＧボンベからＬＰＧ燃料を導き出す導出部と、
上記導出部のＬＰＧ燃料における温度および圧力をそれぞれ測定する測定器と、
上記測定器で測定されたＬＰＧ燃料の温度および圧力である測定温度および測定圧力に基づいて上記交換時期であるか否かを判断する判断部と、
上記判断部で上記交換時期であると判断された場合に警告する警告器とを備え、
上記判断部が、
上記測定圧力およびこの測定圧力の時間変動に基づいてＬＰＧボンベが空であるか否かを判定する空判定部と、
予め記憶された蒸気圧曲線から上記測定温度および測定圧力に基づいてＬＰＧ燃料の組成を判別する組成判別部と、
上記組成判別部で判別されたＬＰＧ燃料の組成に相当する蒸気圧曲線から基準圧力を設定する基準圧設定部と、
上記測定圧力および基準圧力に基づいて上記ＬＰＧボンベにおけるＬＰＧ燃料の実際の温度と上記測定温度との誤差が有るかを検出し、誤差を検出すると上記空判定部に再び判定させるとともに上記組成判別部に再び判別させる誤差対応部と、
上記測定圧力と基準圧力との差圧に基づいて上記交換時期であるか否かを判断する圧力監視部とを具備することを特徴とするＬＰＧ燃料の残量警告装置。

【請求項2】

判断部が、警告器により警告した後において測定圧力に基づいてＬＰＧボンベの交換が完了したかを検出する交換検出部を具備することを特徴とする請求項１に記載のＬＰＧ燃料の残量警告装置。

【請求項3】

誤差対応部が、測定温度の時間変化に基づき判定する温度変化判定部と、測定圧力の時間変化に基づき判定する圧力変化判定部と、これら温度変化判定部および圧力変化判定部による判定の結果に基づき基準圧力を補正する基準圧補正部とを有することを特徴とする請求項１または２に記載のＬＰＧ燃料の残量警告装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＬＰＧ燃料の残量警告装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

ＬＰＧ燃料で走行するフォークリフトからの排ガスは、ガソリンなど他の化石燃料で走行するフォークリフトに比べて、ＣＯおよびＮＯｘなど有害成分のより少ないクリーンなものである。加えて、ＬＰＧ燃料は、ガソリンに比べて非常に安価である。このため、ＬＰＧ燃料で走行するフォークリフトの需要は、世界的に上昇しつつある。

【0003】

ＬＰＧ燃料で走行するフォークリフトでは、ＬＰＧ燃料が充填されたボンベ、つまりＬＰＧボンベが搭載され、このＬＰＧボンベにおけるＬＰＧ燃料の残量が僅かになると、他のＬＰＧボンベに交換する必要がある。このようなフォークリフトでは、ＬＰＧボンベの交換時期を適切に見極めることが重要である。なぜなら、ＬＰＧボンベの交換時期が早ければ、ＬＰＧボンベに十分なＬＰＧ燃料を残したままの交換となり、ＬＰＧボンベの交換時期が遅ければ、交換の前にＬＰＧ燃料が欠乏してエンストなどを起こすことになるからである。

【0004】

したがって、ＬＰＧボンベの交換時期を適切に見極めるために、その交換時期になると警告を発する装置、すなわち、ＬＰＧ燃料の残量警告装置が、従来から提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載されたＬＰＧ燃料の残量警告装置は、ＬＰＧ燃料の組成に基づき、交換時期を警告により知らせるものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許３５３８８５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記特許文献１に記載されたＬＰＧ燃料の残量警告装置は、ＬＰＧ燃料の温度および圧力を測定する温度計および圧力計のセンサが、いずれもＬＰＧボンベではなく、ＬＰＧボンベからの燃料供給管に設けられる構成である。このため、ＬＰＧボンベと燃料供給管に温度差が生じた場合、ＬＰＧボンベに充填されたＬＰＧ燃料の温度を適切に測定できず、これにより、警告の時期が不適切になってしまう。特に、年間を通じて気温の変化が大きい地域などでは、この問題が顕著になる。

【0007】

そこで、本発明は、ＬＰＧボンベの交換時期を適切に警告し得るＬＰＧ燃料の残量警告装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するため、第１の発明に係るＬＰＧ燃料の残量警告装置は、ＬＰＧボンベの交換を要するまで当該ＬＰＧボンベに充填されたＬＰＧ燃料の残量が減少した際を、ＬＰＧボンベの交換時期として警告を発するＬＰＧ燃料の残量警告装置であって、
上記ＬＰＧボンベからＬＰＧ燃料を導き出す導出部と、
上記導出部のＬＰＧ燃料における温度および圧力をそれぞれ測定する測定器と、
上記測定器で測定されたＬＰＧ燃料の温度および圧力である測定温度および測定圧力に基づいて上記交換時期であるか否かを判断する判断部と、
上記判断部で上記交換時期であると判断された場合に警告する警告器とを備え、
上記判断部が、
上記測定圧力およびこの測定圧力の時間変動に基づいてＬＰＧボンベが空であるか否かを判定する空判定部と、
予め記憶された蒸気圧曲線から上記測定温度および測定圧力に基づいてＬＰＧ燃料の組成を判別する組成判別部と、
上記組成判別部で判別されたＬＰＧ燃料の組成に相当する蒸気圧曲線から基準圧力を設定する基準圧設定部と、
上記測定圧力および基準圧力に基づいて上記ＬＰＧボンベにおけるＬＰＧ燃料の実際の温度と上記測定温度との誤差が有るかを検出し、誤差を検出すると上記空判定部に再び判定させるとともに上記組成判別部に再び判別させる誤差対応部と、
上記測定圧力と基準圧力との差圧に基づいて上記交換時期であるか否かを判断する圧力監視部とを具備するものである。

【0009】

また、第２の発明に係るＬＰＧ燃料の残量警告装置は、第１の発明に係るＬＰＧ燃料の残量警告装置における判断部が、警告器により警告した後において測定圧力に基づいてＬＰＧボンベの交換が完了したかを検出する交換検出部を具備するものである。

【0010】

さらに、第３の発明に係るＬＰＧ燃料の残量警告装置は、第１または第２の発明に係るＬＰＧ燃料の残量警告装置における誤差対応部が、測定温度の時間変化に基づき判定する温度変化判定部と、測定圧力の時間変化に基づき判定する圧力変化判定部と、これら温度変化判定部および圧力変化判定部による判定の結果に基づき基準圧力を補正する基準圧補正部とを有するものである。

【発明の効果】

【0011】

上記ＬＰＧ燃料の残量警告装置によると、誤差対応部によりＬＰＧボンベにおけるＬＰＧ燃料の実際の温度と測定温度との誤差に対応するので、ＬＰＧボンベの交換時期を適切に警告することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施の形態に係るＬＰＧ燃料の残量警告装置におけるブロック図である。

【図2】同ＬＰＧ燃料の残量警告装置が備える判断部の構成を詳細に示すブロック図である。

【図3】同判断部の構成を詳細に示すブロック図である。

【図4】同ＬＰＧ燃料の残量警告装置における作用を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施の形態に係るＬＰＧ燃料の残量警告装置について図面に基づき説明する。ＬＰＧ燃料の残量警告装置とは、フォークリフトなどのＬＰＧ燃料により走行する車両などに搭載されて、図１に示すように、ＬＰＧ燃料が充填されたＬＰＧボンベＣ（以下では単にボンベＣと言う）の交換時期を警告により知らせるものである。上記車両は、交換可能なボンベＣを搭載し、このボンベＣからエンジンルームＲ内のエンジンＥにＬＰＧ燃料が供給されることで、エンジンＥから回転運動が出力される結果、走行する。このため、上記車両は、ボンベＣからエンジンＥにＬＰＧ燃料を供給する供給管１１と、エンジンＥに供給されるＬＰＧ燃料を調整および遮断するバルブ群Ｖ（例えば、調圧弁および遮断弁など）とを備える。

【0014】

まず、このＬＰＧ燃料の残量警告装置１の概略を図１に基づき説明する。
図１に示すように、上記ＬＰＧ燃料の残量警告装置１は、上記供給管１１を通過するＬＰＧ燃料の温度および圧力をそれぞれセンサで測定するために、エンジンルームＲ外における供給管１１（導出部の一例である）に温度計８および圧力計５（これらは測定器の一例である）を備える。なお、以下では、上記温度計８および圧力計５でそれぞれ測定された温度および圧力を、簡単のためにそれぞれ測定温度ｔおよび測定圧力ｐと言う。また、上記ＬＰＧ燃料の残量警告装置１は、上記測定温度ｔおよび測定圧力ｐに基づいて上記交換時期であるか否かを判断する判断部２と、この判断部２で上記交換時期であると判断された場合に警告する警告器９とを備える。

【0015】

上記判断部２は、温度計８および圧力計５からの測定温度ｔおよび測定圧力ｐの信号を受信する受信部２２と、この受信部２２からの測定温度ｔおよび／または測定圧力ｐの信号に基づいて処理を行う処理部群２３〜２８とからなる。なお、上記判断部２は、受信部２２を具備せず、温度計８および圧力計５からの測定温度ｔおよび測定圧力ｐの信号を処理部群２３〜２８で直接受信する構成であってもよい。上記処理部群は、ボンベＣが空であるか否かを判定する空判定部２３と、ＬＰＧ燃料の組成を判別する組成判別部２４と、ＬＰＧ燃料の基準圧力（後述する）を設定する基準圧設定部２５と、基準圧力および測定圧力ｐを監視する圧力監視部２６と、測定温度ｔの誤差に対応する誤差対応部２７とを具備する。また、上記処理部群２３〜２８は、警告器９により警告した後において測定圧力ｐに基づいてボンベＣの交換が完了したかを検出する交換検出部２８を具備してもよい。

【0016】

次に、本発明の要旨である上記判断部２の構成を図２および図３に基づき詳細に説明する。なお、図２では、判断部２の構成のうち、空判定部２３、組成判別部２４、基準圧設定部２５および圧力監視部２６の詳細を図示し、説明を簡単にするために、誤差対応部２７および交換検出部２８の図示を省略する。また、図３では、判断部２の構成のうち、図２で図示が省略された誤差対応部２７および交換検出部２８の詳細を図示し、説明を簡単にするために、組成判別部２４および基準圧設定部２５の図示を省略する。

【0017】

図２に示すように、上記空判定部２３は、測定圧力ｐが所定圧力以下であればボンベＣが空であると判定する第一空判定部３１と、測定圧力ｐの時間変化率が所定圧力変化率以下であればボンベＣが空であると判定する第二空判定部３２とを有する。第一空判定部３１および第二空判定部３２は、いずれかにおいてボンベＣが空であると判定すると、警告器９に警告させる。なお、上記所定圧力は例えば大気圧であり、上記所定圧力変化率は例えばマイナス数百メガパスカル／秒である。

【0018】

上記組成判別部２４は、空判定部２３の作動と略同時に作動する。この組成判別部２４は、ＬＰＧ燃料の組成（プロパン／ブタンの比）ごとの蒸気圧曲線が格納された蒸気圧曲線格納部４１と、この蒸気圧曲線格納部４１に格納された蒸気圧曲線から測定温度ｔおよび測定圧力ｐに基づいてＬＰＧ燃料の組成に相当する蒸気圧曲線を選定する蒸気圧曲線選定部４２とを有する。この蒸気圧曲線選定部４２は、上記選定し終えると、基準圧設定部２５を作動させる。

【0019】

上記基準圧設定部２５で設定される基準圧力とは、ＬＰＧ燃料の測定温度ｔでの蒸気圧に基づき設定されて、上記交換時期を判断するための基準となる圧力である。このため、この基準圧設定部２５は、上記蒸気圧曲線選定部４２で選定された蒸気圧曲線と測定温度ｔとから蒸気圧を算出し、この蒸気圧に基づいて基準圧力を設定する。また、上記基準圧設定部２５は、基準圧力を設定し終えると、圧力監視部２６を作動させる。

【0020】

上記圧力監視部２６は、基準圧設定部２５で設定された基準圧力を高圧または低圧のいずれかに類別する基準圧類別部６１と、この類別された結果から測定圧力ｐと基準圧力との差圧に基づいて警告器９に警告させるか否かを判断する差圧部６２とを有する。

【0021】

図３に示すように、上記誤差対応部２７は、温度計８および圧力計５の故障を検知する故障検知部７３と、測定圧力ｐと基準圧力とを比較する第一圧力比較部７１と、測定温度ｔの時間変化に基づき判定する温度変化判定部７４と、測定圧力ｐの時間変化に基づき判定する圧力変化判定部７５と、基準圧力を補正する基準圧補正部７６と、測定圧力ｐと補正された基準圧力とを比較する第二圧力比較部７２とを有する。

【0022】

上記故障検知部７３は、温度計８および圧力計５からの測定温度ｔまたは測定圧力ｐの信号が無ければ、故障と検知した上で、警告器９に警告させる。上記第一圧力比較部７１は、故障検知部７３で温度計８および圧力計５の故障が検知されない場合に、測定圧力ｐが基準圧力超過であれば空判定部２３を作動させ、測定圧力ｐが基準圧力以下であれば温度変化判定部７４を作動させる。上記温度変化判定部７４は、測定温度ｔの所定時間における変化が正の所定温度（＋Ｍ℃）超過であれば圧力変化判定部７５を作動させ、測定温度ｔの所定時間における変化が正の所定温度から負の所定温度の範囲（＋Ｍ〜−Ｍ℃）内であれば圧力監視部２６を作動させ、測定温度ｔの所定時間における変化が負の所定温度（−Ｍ℃）未満であれば基準圧補正部７６を作動させる。上記圧力変化判定部７５は、測定圧力ｐの所定時間における変化率が所定範囲（０〜−Ｎ％）内であれば空判定部２３を作動させ、測定圧力ｐの所定時間における変化率が所定範囲の下限（−Ｎ％）未満であれば基準圧補正部７６を作動させる。上記基準圧補正部７６は、蒸気圧曲線選定部４２で選定された蒸気圧曲線から、測定温度ｔに対応する蒸気圧を算出し、算出された蒸気圧から新たな基準圧力を設定（つまり基準圧力を補正）した上で、第二圧力比較部７２を作動させる。上記第二圧力比較部７２は、測定圧力ｐが基準圧力超過であれば空判定部２３を作動させ、測定圧力ｐが基準圧力以下であれば圧力監視部２６を作動させる。なお、上記第二圧力比較部７２で比較される基準圧力は、基準圧補正部７６により補正されたものに、誤差範囲が考慮された圧力である。

【0023】

上記交換検出部２８は、上記警告器９が警告した後において、すなわち上記交換時期において、エンジンＥを切らないまま測定圧力ｐが所定圧力超過であれば警告器９による警告を維持させる。ここで、上記警告器９が警告した後において、すなわち上記交換時期において、エンジンＥを切らないまま測定圧力ｐが所定圧力以下になればエンストする。上記交換検出部２８は、このようにエンストした場合、エンジンＥを切ろうとしない状態で測定圧力ｐが所定圧力＋α以上になれば、ボンベＣが交換されたと判断して警告器９による警告を停止させるとともに、空判定部２３を作動させる。また、上記交換検出部２８は、上述したようにエンストした場合、エンジンＥを切ろうとしない状態で測定圧力ｐが所定圧力＋α未満であれば、まだボンベＣが交換されていないと判断して警告器９による警告を維持させる。

【0024】

以下、上記ＬＰＧ燃料の残量警告装置１の作用について図面に基づき説明する。
図１および図４に示すように、エンジンＥを始動させると（図４のＳ０）、空判定部２３によるボンベＣが空かの判定（同Ｓ１）と、組成判別部２４によるＬＰＧ燃料の組成の判別とが開始される。空判定部２３によりボンベＣが空と判定されれば、警告器９に警告させる（同Ｓ１３）。一方で、ボンベＣが空と判定されなければ、その後、組成判別部２４による判別が完了した後に（同Ｓ２）、基準圧設定部２５により基準圧力が設定される（同Ｓ３）。そして、圧力監視部２６により、基準圧力が高圧または低圧のいずれかに類別され（同Ｓ４）、この類別された結果から測定圧力ｐと基準圧力との差圧に基づいて警告器９に警告させるか（同Ｓ１３）否か（同Ｓ６）の判断がされる（同Ｓ５）。

【0025】

次いで、図３および図４に示すように、故障検知部７３により、温度計８および圧力計５（具体的にはこれらのセンサ）からのいずれかの信号が無ければ、温度計８および／または圧力計５の故障と検知されて（同Ｓ６）、警告器９に警告させる（同Ｓ１４）。また、故障と検知されなければ、第一圧力比較部７１により、測定圧力ｐと基準圧力とが比較される（同Ｓ７）。比較の結果、測定圧力ｐが基準圧力超過であれば空判定部２３による判定のフローに戻るのに対し（同Ｓ１）、測定圧力ｐが基準圧力以下であれば測定温度ｔの所定時間における変化に基づく判定をする（同Ｓ８）。測定温度ｔの所定時間における変化が正の所定温度（＋Ｍ℃）超過であれば、測定圧力ｐの所定時間における変化に基づく判定をする（同Ｓ９）。圧力変化判定部７５により、測定圧力ｐの所定時間における変化率が所定範囲（０〜−Ｎ％）内であれば空判定部２３による判定のフローに戻るのに対し（同Ｓ１）、測定圧力ｐの所定時間における変化率が所定範囲の下限（−Ｎ％）未満であれば基準圧力を補正する（同Ｓ１１）。一方で、温度変化判定部７４により、測定温度ｔの所定時間における変化が正の所定温度から負の所定温度の範囲（＋Ｍ〜−Ｍ℃）内であれば基準圧力を類別するフローに戻るのに対し（同Ｓ４）、測定温度ｔの所定時間における変化が負の所定温度（−Ｍ℃）未満であれば基準圧力を補正する（同Ｓ１１）。補正された基準圧力は、誤差範囲が考慮された上で、測定圧力ｐと比較される（同Ｓ１２）。比較の結果、測定圧力ｐが基準圧力超過であれば空判定部２３による判定のフローに戻るのに対し（同Ｓ１）、測定圧力ｐが基準圧力以下であれば基準圧力を類別するフローに戻る（同Ｓ４）。なお、図４には示さないが、警告器９により警告した後において、交換検出部２８が作動する。

【0026】

このように、上記ＬＰＧ燃料の残量警告装置１によると、誤差対応部２７によりボンベＣの実際の温度と測定温度ｔとの誤差に対応するので、ボンベＣの交換時期を適切に警告することができる。

【0027】

また、上記交換検出部２８により、警告器９により警告した後においてボンベＣの交換が完了したかを検出するので、ボンベＣの交換時期を再び適切に警告することができる。
さらに、上記温度変化判定部７４、圧力変化判定部７５および基準圧補正部７６により、所定時間における測定温度ｔおよび測定圧力ｐの変化に基づき適切に基準圧力が補正されるので、ボンベＣの交換時期をより適切に警告することができる。

【符号の説明】

【0028】

Ｃ ボンベ
１ ＬＰＧ燃料の残量警告装置
２ 判断部
５ 温度計
８ 圧力計
９ 警告器
１１ 供給管
２３ 空判定部
２４ 組成判別部
２５ 基準圧設定部
２６ 圧力監視部
２７ 誤差対応部
２８ 交換検出部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】