JP2012225787A - Differential pressure measuring unit and liquid quantity estimation system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a differential pressure measuring unit in which the quantity of liquids in a liquid tank divided into a plurality of accommodation chambers can be estimated by a single unit, and a liquid quantity estimation system including the differential pressure measuring unit.SOLUTION: A liquid quantity estimation apparatus 7 of a vehicle fuel system 1 includes a vapor-phase diaphragm section 40 which outputs a pressure Pa of a vapor-phase part TA and a first pressure P1 in proportion to an area S(0) of a diaphragm 42, a plurality of liquid-phase diaphragm sections 50 each outputting a total pressure Pc applied to a bottom wall 10b of a plurality of accommodation chambers 11 inside a fuel tank 10 and a second pressure P2 in proportion to an area S of a diaphragm 52, and a differential pressure sensor 30 to which the vapor-phase diaphragm section 40 and the plurality of liquid-phase diaphragm sections 50(1)-50(3) are connected.

Description

本発明は、例えば、車両の燃料タンクなどの液体タンクに収容されたガソリンや液化ガスなどの液体の液量推定に用いられる差圧測定ユニット、及び、この差圧測定ユニットを備える液量推定システムに関するものである。   The present invention relates to, for example, a differential pressure measuring unit used for estimating a liquid amount of a liquid such as gasoline or liquefied gas contained in a liquid tank such as a fuel tank of a vehicle, and a liquid amount estimating system including the differential pressure measuring unit. It is about.

従来、車両に搭載される液量推定装置としての燃料残量検出装置は、液体タンクとしての燃料タンク内の燃料の液位(即ち、液面高さ)を検出する液位検出手段を有する。この液位検出手段として、例えば、特許文献1に開示されている圧力式液位計測装置が用いられていた。   2. Description of the Related Art Conventionally, a fuel remaining amount detection device as a liquid amount estimation device mounted on a vehicle has a liquid level detection unit that detects a liquid level (that is, a liquid level) of fuel in a fuel tank as a liquid tank. As this liquid level detecting means, for example, a pressure type liquid level measuring device disclosed in Patent Document 1 has been used.

図3に示すように、特許文献1に示された圧力式液位計測装置801は、可動隔壁812で仕切られた可動容積室X、Yを内部に有する背圧箱810と、タンク底の液相部に設けられた差圧センサAと、タンク内上部空間の気相部に設けられた差圧センサBと、を有している。   As shown in FIG. 3, a pressure type liquid level measuring device 801 disclosed in Patent Document 1 includes a back pressure box 810 having movable volume chambers X and Y partitioned by a movable partition wall 812, and a liquid at the bottom of the tank. It has a differential pressure sensor A provided in the phase part and a differential pressure sensor B provided in the gas phase part of the upper space in the tank.

差圧センサAは、一方の受圧部にタンク底の液相圧力P1が導かれ、他方の受圧部である背圧部に導圧管823が接続されている。差圧センサBは、一方の受圧部にタンク内の気相圧力P2が導かれ、他方の受圧部である背圧部に導圧管824が接続されている。導圧管823と導圧管824とは連通されて、背圧箱810の可動容積室Xに接続されている。また、タンクの気相部は導圧管825により可動容積室Yに接続されている。   In the differential pressure sensor A, a liquid phase pressure P1 at the tank bottom is guided to one pressure receiving portion, and a pressure guiding tube 823 is connected to a back pressure portion which is the other pressure receiving portion. In the differential pressure sensor B, the gas phase pressure P2 in the tank is guided to one pressure receiving portion, and a pressure guiding tube 824 is connected to the back pressure portion which is the other pressure receiving portion. The pressure guiding pipe 823 and the pressure guiding pipe 824 are connected to each other and connected to the movable volume chamber X of the back pressure box 810. Further, the gas phase portion of the tank is connected to the movable volume chamber Y by a pressure guiding tube 825.

液相部の液量に応じた液圧Pは、液相圧力P1から気相圧力P2を差し引くことにより得られる。そして、差圧センサAは、液相圧力P1と可動容積室Xの圧力P3との差圧を測定し、差圧センサBは、気相圧力P2と可動容積室Xの圧力P3との差圧を測定して、差圧センサAにより測定された差圧から差圧センサBにより測定された差圧を差し引くことにより上記圧力P3が相殺されて、液圧Pを得ることができた。そして、図示しない制御部がこの液圧Pに基づいてタンク内の液位を検出していた。   The liquid pressure P corresponding to the amount of liquid in the liquid phase part is obtained by subtracting the gas phase pressure P2 from the liquid phase pressure P1. The differential pressure sensor A measures the differential pressure between the liquid phase pressure P1 and the pressure P3 in the movable volume chamber X, and the differential pressure sensor B measures the differential pressure between the gas phase pressure P2 and the pressure P3 in the movable volume chamber X. The pressure P3 was canceled by subtracting the differential pressure measured by the differential pressure sensor B from the differential pressure measured by the differential pressure sensor A, and the hydraulic pressure P could be obtained. A control unit (not shown) detects the liquid level in the tank based on the fluid pressure P.

しかしながら、上述した圧力式液位計測装置801は、可動隔壁812で内部が仕切られた背圧箱810や複数の差圧センサA、Bを備えるなど構造が複雑で製造コストが高いという問題があった。そして、このような問題を解決するものとして、次に示す液量推定装置がある。   However, the above-described pressure type liquid level measuring device 801 has a problem that the structure is complicated and the manufacturing cost is high, such as a back pressure box 810 and a plurality of differential pressure sensors A and B partitioned by a movable partition wall 812. It was. In order to solve such a problem, there is a liquid amount estimation device described below.

図4に示すように、液量推定装置920は、差圧センサ930、気相ダイヤフラム部940及び液相ダイヤフラム部950で構成された差圧測定ユニット925と、図示しない制御部と、を有している。   As shown in FIG. 4, the liquid amount estimation device 920 includes a differential pressure measurement unit 925 including a differential pressure sensor 930, a gas phase diaphragm unit 940, and a liquid phase diaphragm unit 950, and a control unit (not shown). ing.

差圧センサ930は、箱形のセンサケース931と、センサケース931の内部を第1受圧室931aと第2受圧室931bとに仕切る差圧検知ダイヤフラム932と、差圧検知ダイヤフラム932の第1受圧室931a側の面932aが受けた圧力と第2受圧室931b側の面932bが受けた圧力との差に応じた差圧信号を制御部に出力する図示しない差圧信号出力部と、を有している。   The differential pressure sensor 930 includes a box-shaped sensor case 931, a differential pressure detection diaphragm 932 that partitions the inside of the sensor case 931 into a first pressure receiving chamber 931a and a second pressure receiving chamber 931b, and a first pressure receiving pressure of the differential pressure detecting diaphragm 932. A differential pressure signal output unit (not shown) that outputs a differential pressure signal corresponding to the difference between the pressure received by the surface 932a on the chamber 931a side and the pressure received on the surface 932b on the second pressure receiving chamber 931b side to the control unit. is doing.

気相ダイヤフラム部940は、開口941aが設けられたケース941と、開口941aを塞ぐように設けられた薄膜状のダイヤフラム942と、を有している。ケース941は、導圧管945を介して上記第1受圧室931aと接続されている。ケース941、導圧管945及び第1受圧室931aには、シリコンオイルなどの圧力伝達溶液が封入されている。気相ダイヤフラム部940は、液体タンク910の上壁910a内面にダイヤフラム942を底壁910b側に向けて配設されている。ダイヤフラム942が圧力を受けると、当該圧力に応じた第1圧力P1が圧力伝達溶液を介して第1受圧室931aに伝達される。   The gas phase diaphragm portion 940 includes a case 941 provided with an opening 941a and a thin film diaphragm 942 provided so as to close the opening 941a. The case 941 is connected to the first pressure receiving chamber 931a via the pressure guiding tube 945. The case 941, the pressure guiding tube 945, and the first pressure receiving chamber 931a are filled with a pressure transmission solution such as silicone oil. The gas phase diaphragm 940 is disposed on the inner surface of the upper wall 910a of the liquid tank 910 with the diaphragm 942 facing the bottom wall 910b. When the diaphragm 942 receives pressure, the first pressure P1 corresponding to the pressure is transmitted to the first pressure receiving chamber 931a via the pressure transmission solution.

液相ダイヤフラム部950は、上記気相ダイヤフラム部940と同一に構成されており、ケース951とダイヤフラム952とを有している。ダイヤフラム952の面積は、上記ダイヤフラム942と同一面積に形成されている。ケース951は、導圧管955を介して上記第2受圧室931bと接続されている。ケース951、導圧管955、及び、第2受圧室931bには、シリコンオイルなどの圧力伝達溶液が封入されている。液相ダイヤフラム部950は、液体タンク910の底壁910b内面にダイヤフラム952を上壁910a側に向けて配設されている。ダイヤフラム952が圧力を受けると、当該圧力に応じた第2圧力P2が圧力伝達溶液を介して第2受圧室931bに伝達される。   The liquid phase diaphragm unit 950 is configured in the same manner as the gas phase diaphragm unit 940 and includes a case 951 and a diaphragm 952. The area of the diaphragm 952 is formed to be the same area as the diaphragm 942. The case 951 is connected to the second pressure receiving chamber 931b through the pressure guiding tube 955. The case 951, the pressure guiding tube 955, and the second pressure receiving chamber 931b are filled with a pressure transmission solution such as silicone oil. The liquid phase diaphragm portion 950 is disposed on the inner surface of the bottom wall 910b of the liquid tank 910 with the diaphragm 952 facing the upper wall 910a. When the diaphragm 952 receives pressure, the second pressure P2 corresponding to the pressure is transmitted to the second pressure receiving chamber 931b through the pressure transmission solution.

気相ダイヤフラム部940は、液体タンク910の上壁910aに配設されているので、ダイヤフラム942が気相部TAの圧力Paを受けて、この圧力Pa及びダイヤフラム942の面積に応じた第1圧力P1が第1受圧室931aに伝達される。液相ダイヤフラム部950は、液体タンク910の底壁910bに配設されているので、ダイヤフラム952が気相部TAの圧力Paと液体タンク910に収容された液体の液圧Pbとの合計圧力Pcを受けて、この合計圧力Pc及びダイヤフラム952の面積に応じた第2圧力P2が第2受圧室931bに伝達される。   Since the gas phase diaphragm 940 is disposed on the upper wall 910a of the liquid tank 910, the diaphragm 942 receives the pressure Pa of the gas phase TA, and the first pressure corresponding to the pressure Pa and the area of the diaphragm 942 is obtained. P1 is transmitted to the first pressure receiving chamber 931a. Since the liquid phase diaphragm portion 950 is disposed on the bottom wall 910b of the liquid tank 910, the diaphragm 952 has a total pressure Pc of the pressure Pa of the gas phase portion TA and the liquid pressure Pb of the liquid stored in the liquid tank 910. In response, the second pressure P2 corresponding to the total pressure Pc and the area of the diaphragm 952 is transmitted to the second pressure receiving chamber 931b.

液体タンク910内に収容された液体の高さ(深さ)が高いほど、つまり、液量が多いほど上記液圧Pbは高くなり、つまり、液圧Pbは液量に応じた圧力となる。そして、第2圧力P2には、気相部TAの圧力Pa及びダイヤフラム952の面積に応じた気相圧力成分P2aと、液圧Pb及びダイヤフラム952の面積に応じた液圧成分P2bと、が含まれているので、第1圧力P1と第2圧力P2との差を求めると、第1圧力P1と第2圧力P2に含まれる上記気相圧力成分P2aとが相殺されて、液圧成分P2bが差圧信号として出力される。そして、図示しない制御部によって、この差圧信号に基づいて液体タンク910内の液量を推定していた。   The higher the height (depth) of the liquid stored in the liquid tank 910, that is, the larger the liquid amount, the higher the fluid pressure Pb, that is, the fluid pressure Pb becomes a pressure corresponding to the fluid amount. The second pressure P2 includes a gas phase pressure component P2a corresponding to the pressure Pa of the gas phase portion TA and the area of the diaphragm 952, and a fluid pressure component P2b corresponding to the fluid pressure Pb and the area of the diaphragm 952. Therefore, when the difference between the first pressure P1 and the second pressure P2 is obtained, the gas phase pressure component P2a included in the first pressure P1 and the second pressure P2 is offset, and the hydraulic pressure component P2b is Output as a differential pressure signal. A control unit (not shown) estimates the amount of liquid in the liquid tank 910 based on this differential pressure signal.

特開7−243893号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-243893

しかしながら、例えば、液体タンクに収容される液体が液化石油ガス(LPG)などの高圧の液化ガスの場合に当該液体タンクの耐圧を向上させるために、または、車両内スペースの効率化が求められる車両などにおいて隙間を利用して液体タンク(燃料タンク)を搭載するために、図5に示すように液体タンク910内を複数の収容室911(1)〜(3)に区画する場合があるところ、このような場合には、収容室毎に上記差圧測定ユニット925(1)〜(3)を設けて収容室毎に液位(液量)を推定する必要があるので、液量推定装置920には、収容室の数だけ複数の差圧測定ユニット925が必要となり、製造コストが増加してしまうという問題があった。   However, for example, in a case where the liquid stored in the liquid tank is a high-pressure liquefied gas such as liquefied petroleum gas (LPG), a vehicle that is required to improve the pressure resistance of the liquid tank or to make the space in the vehicle more efficient. In order to mount the liquid tank (fuel tank) using a gap in the case, the liquid tank 910 may be partitioned into a plurality of storage chambers 911 (1) to (3) as shown in FIG. In such a case, since it is necessary to estimate the liquid level (liquid amount) for each storage chamber by providing the differential pressure measurement units 925 (1) to (3) for each storage chamber, the liquid amount estimation device 920 is provided. In this case, a plurality of differential pressure measurement units 925 corresponding to the number of the storage chambers are required, resulting in an increase in manufacturing cost.

本発明は、上記課題に係る問題を解決することを目的としている。即ち、本発明は、複数の収容室に区画された液体タンク内の液量の推定が当該収容室数より少数のユニットで可能となる差圧測定ユニット、及び、この差圧測定ユニットを有する液量推定システムを提供することを目的としている。   The present invention aims to solve the above problems. That is, the present invention provides a differential pressure measurement unit that enables estimation of the amount of liquid in a liquid tank partitioned into a plurality of storage chambers with a smaller number of units than the number of storage chambers, and a liquid having the differential pressure measurement unit. It aims to provide a quantity estimation system.

請求項1に記載された発明は、上記目的を達成するために、互いに気相部が連通された複数の収容室に区画された液体タンク内の液量の推定に用いられる差圧測定ユニットであって、第1受圧部、第2受圧部、及び、前記第1受圧部が受けた圧力と前記第2受圧部が受けた圧力との差に応じた差圧信号を出力する差圧信号出力部、を有する差圧センサと、前記気相部に設けられ、前記気相部の圧力に応じた第1圧力を出力するとともに前記第1圧力が伝達されるように前記第1受圧部に接続された気相ダイヤフラム部と、前記複数の収容室のそれぞれの底壁又はその近傍に設けられ、前記底壁に加わる圧力に応じた第2圧力をそれぞれ出力するとともに複数の前記第2圧力の合成圧力が伝達されるように前記第2受圧部にそれぞれ接続された複数の液相ダイヤフラム部と、を有していることを特徴とする差圧測定ユニットである。   In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention provides a differential pressure measurement unit used for estimating the amount of liquid in a liquid tank partitioned into a plurality of storage chambers whose gas phase portions communicate with each other. And a differential pressure signal output that outputs a differential pressure signal corresponding to a difference between the pressure received by the first pressure receiving portion, the second pressure receiving portion, and the pressure received by the second pressure receiving portion. And a differential pressure sensor provided in the gas phase portion, connected to the first pressure receiving portion so as to output a first pressure corresponding to the pressure of the gas phase portion and to transmit the first pressure The gas phase diaphragm portion and the bottom walls of each of the plurality of storage chambers are provided at or near the bottom walls, respectively, and a second pressure corresponding to the pressure applied to the bottom walls is output and a plurality of the second pressures are combined. Connected to the second pressure receiving part so that pressure is transmitted. A differential pressure measuring unit, characterized in that it has a number of liquid phase diaphragm portion.

請求項2に記載された発明は、請求項1に記載された発明において、前記複数の収容室のうち任意の一の収容室内の液量が所定量変化したときの前記合成圧力の変化量と、任意の他の収容室内の液量が前記所定量変化したときの前記合成圧力の変化量と、が等しくなるように、前記複数の液相ダイヤフラム部のそれぞれが形成されていることを特徴とするものである。   The invention described in claim 2 is the invention described in claim 1, wherein the amount of change in the combined pressure when the amount of liquid in any one of the plurality of storage chambers changes by a predetermined amount, and Each of the plurality of liquid phase diaphragm portions is formed so that the amount of change in the combined pressure when the amount of liquid in any other storage chamber changes by the predetermined amount is equal. To do.

請求項3に記載された発明は、請求項2に記載された発明において、前記液体タンクの複数の収容室のそれぞれが、縦筒状に形成され、前記複数の液相ダイヤフラム部のそれぞれのダイヤフラムの厚みが同一で且つ面積比がそれらが設けられた前記収容室の底壁の面積比と等しくなるように形成されていることを特徴とするものである。   The invention described in claim 3 is the invention described in claim 2, wherein each of the plurality of storage chambers of the liquid tank is formed in a vertical cylindrical shape, and each of the diaphragms of the plurality of liquid phase diaphragm portions. And the area ratio is equal to the area ratio of the bottom wall of the storage chamber in which they are provided.

請求項4に記載された発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載された発明において、前記気相部の圧力が所定量変化したときの前記第1圧力の変化量と、前記気相部の圧力が前記所定量変化したときの前記合成圧力の変化量と、が等しくなるように、前記気相ダイヤフラム部及び前記複数の液相ダイヤフラム部のそれぞれが形成されていることを特徴とするものである。   The invention described in claim 4 is the invention described in any one of claims 1 to 3, wherein the amount of change in the first pressure when the pressure in the gas phase changes by a predetermined amount; Each of the gas phase diaphragm portion and the plurality of liquid phase diaphragm portions is formed so that the amount of change in the combined pressure when the pressure in the gas phase portion changes by the predetermined amount is equal. It is what.

請求項5に記載された発明は、請求項4に記載された発明において、前記気相ダイヤフラム部のダイヤフラムの厚みと前記複数の液相ダイヤフラム部のそれぞれのダイヤフラムの厚みとが同一で、且つ、前記気相ダイヤフラム部のダイヤフラムの面積と、前記複数の液相ダイヤフラム部のそれぞれのダイヤフラムの合計面積とが、等しくなるように、前記気相ダイヤフラム部及び前記複数の液相ダイヤフラム部が形成されていることを特徴とするものである。   The invention described in claim 5 is the invention described in claim 4, wherein the thickness of the diaphragm of the gas phase diaphragm portion and the thickness of each of the plurality of liquid phase diaphragm portions are the same, and The gas phase diaphragm portion and the plurality of liquid phase diaphragm portions are formed so that the diaphragm area of the gas phase diaphragm portion and the total area of the diaphragms of the plurality of liquid phase diaphragm portions are equal to each other. It is characterized by being.

請求項6に記載された発明は、上記目的を達成するために、請求項1〜5のいずれか一項に記載の差圧測定ユニットと、前記差圧測定ユニットの出力する差圧信号に基づいて液体タンク内の液量を推定する液量推定手段と、を有する液量推定装置と、前記液量推定装置が設けられ、互いに気相部が連通された複数の収容室に区画された液体タンクと、を有することを特徴とする液量推定システムである。   In order to achieve the above object, the invention described in claim 6 is based on the differential pressure measurement unit according to any one of claims 1 to 5 and the differential pressure signal output by the differential pressure measurement unit. A liquid amount estimating device for estimating the amount of liquid in the liquid tank, and a liquid partitioned into a plurality of storage chambers provided with the liquid amount estimating device and having a gas phase portion communicating with each other. A liquid amount estimation system including a tank.

請求項1、6に記載された発明によれば、気相部の圧力に応じた第1圧力を出力する気相ダイヤフラム部と、液体タンク内の複数の収容室のそれぞれの底壁に加わる圧力に応じた第2圧力をそれぞれ出力する複数の液相ダイヤフラム部と、これら気相ダイヤフラム部及び液相ダイヤフラム部が接続された差圧センサと、を有している。気相ダイヤフラム部が出力した第1圧力は、差圧センサの第1受圧部に伝達され、複数の液相ダイヤフラム部のそれぞれが出力した複数の第2圧力は、互いに合成されて合成圧力となり差圧センサの第2受圧部に伝達される。この合成圧力には、気相部の圧力に応じた気相圧力成分と、各収容室に収容された液体の液量の合計値(即ち、液体タンク内の液体全体)の液圧に応じた液圧成分と、が含まれている。そのため、差圧センサによって出力される第1圧力と合成圧力との差に応じた差圧信号から、液体タンク内の液体全体の液圧を得ることができる。そして、この液圧は、液体タンク内の液体全体の液量と関係を有し、この液圧に基づいて液体タンク内の液量を推定することができる。   According to the first and sixth aspects of the present invention, the pressure applied to the bottom walls of the gas phase diaphragm portion that outputs the first pressure corresponding to the pressure of the gas phase portion and the plurality of storage chambers in the liquid tank. And a plurality of liquid phase diaphragm portions that respectively output a second pressure corresponding to the pressure, and a differential pressure sensor to which the gas phase diaphragm portion and the liquid phase diaphragm portion are connected. The first pressure output from the gas phase diaphragm unit is transmitted to the first pressure receiving unit of the differential pressure sensor, and the plurality of second pressures output from the plurality of liquid phase diaphragm units are combined with each other to become a combined pressure. It is transmitted to the second pressure receiving part of the pressure sensor. The combined pressure corresponds to the total pressure of the gas phase pressure component corresponding to the pressure in the gas phase portion and the amount of liquid stored in each storage chamber (that is, the total liquid in the liquid tank). And a hydraulic component. Therefore, the liquid pressure of the entire liquid in the liquid tank can be obtained from the differential pressure signal corresponding to the difference between the first pressure and the combined pressure output by the differential pressure sensor. The liquid pressure has a relationship with the liquid amount of the entire liquid in the liquid tank, and the liquid amount in the liquid tank can be estimated based on the liquid pressure.

請求項2に記載された発明によれば、複数の収容室のうち任意の一の収容室内の液量が所定量変化したときの合成圧力の変化量と、任意の他の収容室内の液量が前記所定量変化したときの合成圧力の変化量と、が等しくなるように、複数の液相ダイヤフラム部のそれぞれが形成されているので、いずれの収容室内の液量が変化しようとも液量の変化量が同じであれば合成圧力(即ち、上記液圧成分)の変化量も同一となり、そのため、液体タンク内の液量の変化に応じて合成圧力が変化する。   According to the second aspect of the present invention, the amount of change in the combined pressure when the amount of liquid in any one of the plurality of storage chambers changes by a predetermined amount, and the amount of liquid in any other storage chamber Since each of the plurality of liquid phase diaphragm portions is formed so that the amount of change in the combined pressure when the predetermined amount changes is equal to the amount of liquid, the amount of liquid does not change regardless of the amount of liquid in any storage chamber. If the amount of change is the same, the amount of change in the combined pressure (i.e., the fluid pressure component) will be the same. Therefore, the combined pressure changes according to the change in the amount of liquid in the liquid tank.

請求項3に記載された発明によれば、液体タンクの複数の収容室のそれぞれが、縦筒状に形成され、複数の液相ダイヤフラム部のそれぞれのダイヤフラムの厚みが同一で且つ面積比が、それらが設けられた収容室の底壁の面積比と等しくなるように形成されているので、複数の収容室のうち任意の一の収容室内の液量が所定量変化したときの合成圧力の変化量と、任意の他の収容室内の液量が前記所定量変化したときの合成圧力の変化量と、が等しくなる複数の液相ダイヤフラム部を、ダイヤフラムの面積を調整することにより容易に形成できる。   According to the invention described in claim 3, each of the plurality of storage chambers of the liquid tank is formed in a vertical cylindrical shape, the thickness of each of the plurality of liquid phase diaphragm portions is the same, and the area ratio is Since it is formed so as to be equal to the area ratio of the bottom wall of the storage chamber in which they are provided, the change in the combined pressure when the liquid amount in any one of the storage chambers changes by a predetermined amount A plurality of liquid phase diaphragm portions in which the amount and the amount of change in the combined pressure when the amount of liquid in any other storage chamber changes by the predetermined amount can be easily formed by adjusting the area of the diaphragm .

請求項4に記載された発明によれば、気相部の圧力が所定量変化したときの第1圧力の変化量と、気相部の圧力が前記所定量変化したときの合成圧力の変化量と、が等しくなるように、気相ダイヤフラム部及び複数の液相ダイヤフラム部のそれぞれが形成されているので、気相部の圧力変化に応じて、第1圧力と合成圧力(即ち、上記気相圧力成分)とが等しく変化する。   According to the fourth aspect of the present invention, the amount of change in the first pressure when the pressure in the gas phase changes by a predetermined amount, and the amount of change in the combined pressure when the pressure in the gas phase changes by the predetermined amount. Since the gas phase diaphragm portion and the plurality of liquid phase diaphragm portions are formed so as to be equal to each other, the first pressure and the combined pressure (that is, the gas phase diaphragm portion) are changed according to the pressure change of the gas phase portion. Pressure component) changes equally.

請求項5に記載された発明によれば、気相ダイヤフラム部のダイヤフラムの厚みと複数の液相ダイヤフラム部のそれぞれのダイヤフラムの厚みとが同一で、且つ、気相ダイヤフラム部のダイヤフラムの面積と、複数の液相ダイヤフラム部のそれぞれのダイヤフラムの合計面積とが、等しくなるように、気相ダイヤフラム部及び複数の液相ダイヤフラム部が形成されているので、気相部の圧力が所定量変化したときの第1圧力の変化量と、気相部の圧力が前記所定量変化したときの合成圧力の変化量と、が等しくなる気相ダイヤフラム部及び複数の液相ダイヤフラム部のそれぞれを、ダイヤフラムの面積を調整することにより容易に形成できる。   According to the invention described in claim 5, the diaphragm thickness of the gas phase diaphragm part and the thickness of each diaphragm of the plurality of liquid phase diaphragm parts are the same, and the area of the diaphragm of the gas phase diaphragm part, Since the gas phase diaphragm part and the plurality of liquid phase diaphragm parts are formed so that the total area of each diaphragm of the plurality of liquid phase diaphragm parts is equal, when the pressure of the gas phase part changes by a predetermined amount Each of the gas phase diaphragm portion and the plurality of liquid phase diaphragm portions having the same amount of change in the first pressure and the amount of change in the combined pressure when the pressure in the gas phase portion changes by the predetermined amount is defined as the area of the diaphragm. It can be easily formed by adjusting.

以上より、請求項1、6に記載された発明によれば、差圧センサによって出力される、気相ダイヤフラム部からの第1圧力と複数の液相ダイヤフラム部からの合成圧力との差圧に応じた差圧信号から、液体タンク内の液体全体の液圧を得ることができるので、複数の収容室に区画された液体タンクの液量の推定において、収容室と同一数の複数の差圧測定ユニットを設けることなく1ユニットのみ又は収容室数より少数のユニットを用いて液体タンク内の液体全体の液圧を得ることができ、そのため、この液圧に基づいて安価に当該液体タンクの液量の推定ができる。   As described above, according to the first and sixth aspects of the present invention, the differential pressure between the first pressure from the gas phase diaphragm portion and the combined pressure from the plurality of liquid phase diaphragm portions, which is output by the differential pressure sensor. Since the liquid pressure of the entire liquid in the liquid tank can be obtained from the corresponding differential pressure signal, in the estimation of the liquid amount of the liquid tank partitioned into the plurality of storage chambers, the same number of differential pressures as the storage chambers The liquid pressure of the entire liquid in the liquid tank can be obtained by using only one unit or a unit smaller than the number of storage chambers without providing a measurement unit. Therefore, based on this liquid pressure, the liquid tank liquid can be obtained at low cost. The amount can be estimated.

請求項2に記載された発明によれば、液体タンクのいずれの収容室内の液量が変化しようとも液量の変化量が同じであれば合成圧力(即ち、上記液圧成分)の変化量も同一となり、液体タンク内の液量の変化に応じて合成圧力が変化するので、差圧センサが出力する差圧信号から得られる液体タンク内の液体全体の液圧も、液体タンク内の液量に応じて変化し、そのため、この液圧に基づいて容易且つ正確に当該液体タンクの液量の推定ができる。   According to the second aspect of the present invention, if the amount of change in the liquid amount is the same regardless of the amount of liquid in any storage chamber of the liquid tank, the amount of change in the combined pressure (that is, the above-described hydraulic pressure component) is also increased. Since the combined pressure changes according to the change in the liquid volume in the liquid tank, the total liquid pressure in the liquid tank obtained from the differential pressure signal output from the differential pressure sensor is also the liquid volume in the liquid tank. Therefore, the amount of liquid in the liquid tank can be estimated easily and accurately based on the liquid pressure.

請求項3に記載された発明によれば、複数の収容室のうち任意の一の収容室内の液量が所定量変化したときの合成圧力の変化量と、任意の他の収容室内の液量が前記所定量変化したときの合成圧力の変化量と、が等しくなる複数の液相ダイヤフラム部を、ダイヤフラムの面積を調整することにより容易に形成できるので、製造コストを低減できる。   According to the invention described in claim 3, the amount of change in the combined pressure when the amount of liquid in any one of the plurality of storage chambers changes by a predetermined amount, and the amount of liquid in any other storage chamber Since a plurality of liquid phase diaphragm portions that are equal to the amount of change in the combined pressure when the pressure changes by the predetermined amount can be easily formed by adjusting the area of the diaphragm, the manufacturing cost can be reduced.

請求項4に記載された発明によれば、気相部の圧力変化に応じて、第1圧力と合成圧力(即ち、気相圧力成分)とが等しく変化するので、差圧センサによって出力される第1圧力と合成圧力との差圧信号において、気相部の圧力の変化による第1圧力の変化分と合成圧力に含まれる気相圧力成分の変化分とが相殺され、そのため、液体タンクの周囲温度の変化などに起因する気相部の圧力変化が、差圧センサの出力に影響を及ぼすことを防止でき、測定精度を向上させることができる。   According to the fourth aspect of the present invention, the first pressure and the combined pressure (that is, the gas phase pressure component) change equally according to the pressure change in the gas phase portion, so that it is output by the differential pressure sensor. In the differential pressure signal between the first pressure and the combined pressure, the change in the first pressure due to the change in the pressure in the gas phase portion and the change in the gas phase pressure component included in the combined pressure are offset. It is possible to prevent a change in pressure in the gas phase caused by a change in ambient temperature from affecting the output of the differential pressure sensor and improve the measurement accuracy.

請求項5に記載された発明によれば、気相部の圧力が所定量変化したときの第1圧力の変化量と、気相部の圧力が前記所定量変化したときの合成圧力の変化量と、が等しくなる気相ダイヤフラム部及び複数の液相ダイヤフラム部のそれぞれを、容易に形成できるので、製造コストを低減できる。   According to the fifth aspect of the present invention, the amount of change in the first pressure when the pressure in the gas phase changes by a predetermined amount, and the amount of change in the combined pressure when the pressure in the gas phase changes by the predetermined amount. Since each of the gas phase diaphragm portion and the plurality of liquid phase diaphragm portions that are equal to each other can be easily formed, the manufacturing cost can be reduced.

本発明の液量推定システムの一実施形態である車両燃料システムの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the vehicle fuel system which is one Embodiment of the liquid quantity estimation system of this invention. 図1の車両燃料システムの変形例の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the modification of the vehicle fuel system of FIG. 従来の圧力式液位計測装置を示す図である。It is a figure which shows the conventional pressure type liquid level measuring device. 従来の液量推定装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conventional liquid quantity estimation apparatus. 図4の液量推定装置が、複数の収容室に区画された液体タンクに複数個配設された構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration in which a plurality of liquid amount estimation apparatuses in FIG. 4 are arranged in a liquid tank partitioned into a plurality of storage chambers.

以下、本発明の液量推定システムの一実施形態である車両燃料システムを、図1〜図2を参照して説明する。   Hereinafter, a vehicle fuel system, which is an embodiment of the liquid amount estimation system of the present invention, will be described with reference to FIGS.

以下に説明する車両燃料システムは、車両に搭載されて、液化石油ガス(LPG)を当該車両の燃料Fとして収容する、互いに気相部が連通された複数の収容室に区画された燃料タンクを備えるとともに、当該燃料タンク内の燃料Fの液量を推定するシステムである。この車両燃料システムでは、燃料タンクの気相部の圧力と複数の収容室の液相部の圧力とに基づいて、燃料Fの液量を推定する。   A vehicle fuel system described below includes a fuel tank that is mounted on a vehicle and stores liquefied petroleum gas (LPG) as fuel F of the vehicle, and is divided into a plurality of storage chambers that communicate with each other in gas phase portions. And a system for estimating the liquid amount of the fuel F in the fuel tank. In this vehicle fuel system, the amount of fuel F is estimated based on the pressure in the gas phase portion of the fuel tank and the pressures in the liquid phase portions of the plurality of storage chambers.

LPGなどの液化ガスを燃料Fとして収容した燃料タンク内では、燃料タンク内が高圧(0.1MPa〜3MPa程度)になるのでこのような高圧に耐えるために、また、車両の傾きなどによって燃料Fが偏らないようにするために、燃料タンク内を、複数の収容室に区画して構成することがある。そして、上述した従来の液量推定装置では、このような複数の収容室に区画された燃料タンク内の液量の推定のために上述した従来の差圧測定ユニットが複数個必要となる。差圧測定ユニットに用いられる差圧センサは高価であり、差圧測定ユニットの数が増えるとその分コストが高くなり、従来の液量測定装置及び差圧測定ユニットは、上記燃料タンクの液量の推定に用いるには不適当であった。そして、以下に説明する車両燃料システム、液量推定装置及び差圧センサユニットは、複数の収容室に区画された燃料タンク内の液量の推定に適したものである。   In a fuel tank that contains liquefied gas such as LPG as fuel F, the fuel tank is at a high pressure (about 0.1 MPa to 3 MPa). In order to prevent the unevenness of the fuel tank, the fuel tank may be divided into a plurality of storage chambers. The above-described conventional liquid amount estimation apparatus requires a plurality of the above-described conventional differential pressure measurement units in order to estimate the liquid amount in the fuel tank partitioned into the plurality of storage chambers. The differential pressure sensor used for the differential pressure measurement unit is expensive, and the cost increases as the number of differential pressure measurement units increases. The conventional liquid amount measurement device and the differential pressure measurement unit are different from the liquid amount of the fuel tank. It was unsuitable for use in the estimation of. The vehicle fuel system, the liquid amount estimating device, and the differential pressure sensor unit described below are suitable for estimating the liquid amount in the fuel tank partitioned into a plurality of storage chambers.

車両燃料システム1は、図1に示すように、燃料Fを収容する液体タンクとしての燃料タンク10と、燃料タンク10に収容された燃料Fの液量(即ち、LPG残量)を推定する液量推定装置20と、を有している。   As shown in FIG. 1, the vehicle fuel system 1 includes a fuel tank 10 as a liquid tank that contains fuel F, and a liquid that estimates the amount of fuel F (ie, LPG remaining amount) contained in the fuel tank 10. A quantity estimation device 20.

燃料タンク10は、例えば、車両の床下などに配置されて、当該車両の燃料Fを収容する周知の車両部品である。燃料タンク10は、燃料供給スタンドなどから燃料Fが供給される車両の燃料充填口に、図示しない流入管を通じて接続されている。また、燃料タンク10は、車両の内燃機関に燃料Fを供給するためのインジェクション装置等に、図示しない流出管を通じて接続されている。   The fuel tank 10 is a well-known vehicle component that is disposed, for example, under the floor of a vehicle and accommodates the fuel F of the vehicle. The fuel tank 10 is connected to a fuel filling port of a vehicle to which fuel F is supplied from a fuel supply stand or the like through an inflow pipe (not shown). The fuel tank 10 is connected to an injection device for supplying fuel F to an internal combustion engine of the vehicle through an outflow pipe (not shown).

本実施形態では、燃料タンク10は、全体が直方体の箱形状に形成されており、底壁10b内面から燃料タンク10の半分程度の高さまで垂直に立設された複数の区画壁10c、10dが、幅方向(図1の左右方向)に間隔をあけて設けられている。燃料タンク10は、この区画壁10c、10dによって、図1に点線で示すように第1収容室11(1)、第2収容室11(2)、及び、第3収容室11(3)の複数の収容室に区画されている。本実施形態においては、第1収容室11(1)、第2収容室11(2)、第3収容室11(3)の順に容積が小さくなるように、各収容室11(1)〜(3)が設けられており、また、各収容室11(1)〜(3)は、上壁10aから底壁10bにわたって幅方向断面積が同一となる筒状(即ち、軸方向が鉛直方向(図1の上下方向)に平行となる縦筒状)に形成されている。つまり、各収容室11(1)〜(3)の容積比が、各収容室11(1)〜(3)のそれぞれの底壁10b(1)〜(3)の面積比と等しくなるように、各収容室11(1)〜(3)が形成されている。   In the present embodiment, the entire fuel tank 10 is formed in a rectangular parallelepiped box shape, and a plurality of partition walls 10c and 10d that are vertically erected from the inner surface of the bottom wall 10b to about half the height of the fuel tank 10 are provided. , And are provided at intervals in the width direction (left-right direction in FIG. 1). The fuel tank 10 is formed by the partition walls 10c and 10d in the first storage chamber 11 (1), the second storage chamber 11 (2), and the third storage chamber 11 (3) as shown by a dotted line in FIG. It is divided into a plurality of storage rooms. In the present embodiment, each of the storage chambers 11 (1) to 11 (1) to (1) to (1) to (1), the second storage chamber 11 (2), and the third storage chamber 11 (3) are sequentially reduced in volume. 3), and each of the storage chambers 11 (1) to 11 (3) has a cylindrical shape having the same cross-sectional area in the width direction from the top wall 10a to the bottom wall 10b (that is, the axial direction is the vertical direction ( It is formed in a vertical cylinder shape parallel to the vertical direction in FIG. That is, the volume ratio of the storage chambers 11 (1) to (3) is equal to the area ratio of the bottom walls 10b (1) to (3) of the storage chambers 11 (1) to (3). Each of the storage chambers 11 (1) to (3) is formed.

第1収容室11(1)、第2収容室11(2)、及び、第3収容室11(3)のそれぞれには、気化した燃料F等が収容される気相部TAと、液体状の燃料Fが収容される液相部TLと、が存在する。そして、第1収容室11(1)、第2収容室11(2)、及び、第3収容室11(3)は、区画壁10c、10dが燃料タンク10の半分程度の高さとされておりそれぞれの上部が連通されているので、各収容室11(1)〜(3)の気相部TAはそれぞれ連通されている。燃料タンク10内には、燃料Fが空の場合は気相部TAのみ存在し、また、燃料Fが満量の場合でも若干の空間が設けられ、即ち、気相部TAが存在する。   In each of the first storage chamber 11 (1), the second storage chamber 11 (2), and the third storage chamber 11 (3), a gas phase portion TA that stores vaporized fuel F and the like, and a liquid state And a liquid phase portion TL in which the fuel F is accommodated. In the first storage chamber 11 (1), the second storage chamber 11 (2), and the third storage chamber 11 (3), the partition walls 10 c and 10 d are about half the height of the fuel tank 10. Since each upper part is connected, the gaseous-phase part TA of each storage chamber 11 (1)-(3) is each connected. In the fuel tank 10, only the gas phase portion TA exists when the fuel F is empty, and a slight space is provided even when the fuel F is full, that is, the gas phase portion TA exists.

液量推定装置20は、差圧センサ30、気相ダイヤフラム部40及び複数の液相ダイヤフラム部50、で構成された差圧測定ユニット25と、制御部60と、を有している。   The liquid amount estimation apparatus 20 includes a differential pressure measurement unit 25 including a differential pressure sensor 30, a gas phase diaphragm unit 40, and a plurality of liquid phase diaphragm units 50, and a control unit 60.

差圧センサ30は、箱形に形成されたセンサケース31と、センサケース31内を第1受圧室31a及び第2受圧室31bとに仕切る差圧検知ダイヤフラム32と、差圧検知ダイヤフラム32に設けられ、当該差圧検知ダイヤフラム32の変形量に応じた信号(即ち、差圧信号)を出力する図示しない歪みゲージと、を有している。差圧検知ダイヤフラム32は、一方の受圧面32aが第1受圧室31aに面し、他方の受圧面32bが第2受圧室31bに面しており、第1受圧室31a内の圧力及び第2受圧室31bの圧力のバランス(即ち、互いの差)に応じて変形する。そして、この差圧検知ダイヤフラム32の変形量に応じて、歪みゲージが差圧信号を出力する。差圧センサ30は、燃料タンク10の上壁10a外面に設けられており、その歪みゲージが、後述する制御部60に接続されている。なお、一方の受圧面32aが、請求項中の第1受圧部に相当し、他方の受圧面32bが、請求項中の第2受圧部に相当し、歪みゲージが、請求項中の差圧信号出力部に相当する。   The differential pressure sensor 30 is provided in a sensor case 31 formed in a box shape, a differential pressure detection diaphragm 32 that partitions the sensor case 31 into a first pressure receiving chamber 31a and a second pressure receiving chamber 31b, and a differential pressure detection diaphragm 32. And a strain gauge (not shown) that outputs a signal corresponding to the deformation amount of the differential pressure detection diaphragm 32 (that is, a differential pressure signal). In the differential pressure detection diaphragm 32, one pressure receiving surface 32a faces the first pressure receiving chamber 31a, and the other pressure receiving surface 32b faces the second pressure receiving chamber 31b. The pressure in the first pressure receiving chamber 31a The pressure receiving chamber 31b is deformed in accordance with the pressure balance (that is, the difference between them). The strain gauge outputs a differential pressure signal in accordance with the deformation amount of the differential pressure detection diaphragm 32. The differential pressure sensor 30 is provided on the outer surface of the upper wall 10a of the fuel tank 10, and its strain gauge is connected to a control unit 60 described later. One pressure receiving surface 32a corresponds to the first pressure receiving portion in the claims, the other pressure receiving surface 32b corresponds to the second pressure receiving portion in the claims, and the strain gauge is the differential pressure in the claims. It corresponds to the signal output unit.

気相ダイヤフラム部40は、ケース41と、ダイヤフラム42と、を有している。ケース41は、例えば、ステンレスなどの金属材料を用いて、燃料タンク10内の圧力で変形しない剛性を有する平たい箱形に形成されており、一の平面部に開口41aが設けられている。ダイヤフラム42は、例えば、ステンレスなどの金属材料を用いて薄膜状に形成されており、ケース41内が密閉空間となるように、ケース41の開口41aを塞ぐように配設されている。このように設けられたダイヤフラム42は、その外面に圧力が加えられると、当該圧力に応じた第1圧力P1が後述する圧力伝達溶液を介してケース41に接続された導圧管45に出力される。この第1圧力P1は、ダイヤフラム42の外面に加えられる圧力及びダイヤフラム42の面積に比例した大きさとなる。   The gas phase diaphragm unit 40 includes a case 41 and a diaphragm 42. The case 41 is formed in a flat box shape having rigidity that does not deform due to pressure in the fuel tank 10 using a metal material such as stainless steel, for example, and an opening 41a is provided in one plane portion. The diaphragm 42 is formed in a thin film shape using, for example, a metal material such as stainless steel, and is disposed so as to close the opening 41 a of the case 41 so that the inside of the case 41 becomes a sealed space. When a pressure is applied to the outer surface of the diaphragm 42 thus provided, a first pressure P1 corresponding to the pressure is output to a pressure guiding tube 45 connected to the case 41 via a pressure transmission solution described later. . The first pressure P <b> 1 has a magnitude proportional to the pressure applied to the outer surface of the diaphragm 42 and the area of the diaphragm 42.

気相ダイヤフラム部40は、ケース41の開口41a(即ち、ダイヤフラム42)を燃料タンク10の底壁10bに向けるようにして、燃料タンク10の上壁10a内面に重ねて配設されている。気相ダイヤフラム部40のケース41は、導圧管45を介して差圧センサ30の第1受圧室31aに接続されている。つまり、気相ダイヤフラム部40、導圧管45及び第1受圧室31aは互いに連通されている。   The gas phase diaphragm portion 40 is disposed on the inner surface of the upper wall 10a of the fuel tank 10 so that the opening 41a (that is, the diaphragm 42) of the case 41 faces the bottom wall 10b of the fuel tank 10. The case 41 of the gas phase diaphragm section 40 is connected to the first pressure receiving chamber 31 a of the differential pressure sensor 30 via the pressure guiding tube 45. That is, the gas phase diaphragm 40, the pressure guiding tube 45, and the first pressure receiving chamber 31a are in communication with each other.

複数の液相ダイヤフラム部50は、上記気相ダイヤフラム部40と同様に構成されており、ケース51と、ダイヤフラム52と、を有している。ケース51は、例えば、ステンレスなどの金属材料を用いて、燃料タンク10内の圧力で変形しない剛性を有する平たい箱形に形成されており、一の平面部に開口51aが設けられている。ダイヤフラム52は、例えば、ステンレスなどの金属材料を用いて上記気相ダイヤフラム部40のダイヤフラム42と同一の厚みの薄膜状に形成されており、ケース51内が密閉空間となるように、ケース51の開口51aを塞ぐように配設されている。このように設けられたダイヤフラム52は、その外面に圧力が加えられると、当該圧力に応じた第2圧力P2が後述する圧力伝達溶液を介してケース51に接続された導圧管55に出力される。この第2圧力P2は、ダイヤフラム52の外面に加えられる圧力及びダイヤフラム52の面積に比例した大きさとなる。   The plurality of liquid phase diaphragm portions 50 are configured in the same manner as the gas phase diaphragm portion 40, and include a case 51 and a diaphragm 52. The case 51 is formed into a flat box shape having rigidity that does not deform due to the pressure in the fuel tank 10 using, for example, a metal material such as stainless steel, and an opening 51a is provided in one flat portion. The diaphragm 52 is formed into a thin film having the same thickness as the diaphragm 42 of the gas-phase diaphragm section 40 using, for example, a metal material such as stainless steel, so that the inside of the case 51 is a sealed space. It arrange | positions so that the opening 51a may be plugged up. When a pressure is applied to the outer surface of the diaphragm 52 thus provided, a second pressure P2 corresponding to the pressure is output to a pressure guiding tube 55 connected to the case 51 via a pressure transmission solution described later. . The second pressure P <b> 2 has a magnitude proportional to the pressure applied to the outer surface of the diaphragm 52 and the area of the diaphragm 52.

複数の液相ダイヤフラム部50のそれぞれは、開口51a(即ち、ダイヤフラム52)を燃料タンク10の上壁10aに向けるようにして、各収容室11(1)〜(3)の底壁10b(1)〜(3)内面に重ねて配設されている。勿論、これに限定されるものではなく、複数の液相ダイヤフラム部50のそれぞれは、例えば、ダイヤフラム52と底壁10bとの間に若干の隙間をあけて、開口51aを底壁10bに向けるようにして配設されていても良く、底壁10bに加わる圧力(本発明の目的に反しない程度に当該圧力と同等の圧力を含む、即ち、後述する合計圧力Pc)がダイヤフラム52に加わるように、底壁10b又はその近傍に設けられていればよい。特に、ダイヤフラム52を底壁10bに向けることで、液面がダイヤフラム52より下方になったときにダイヤフラム52上に液体が残存することを防止できるとともに液体の振動の影響を防止でき、測定誤差の発生を防止できる。つまり、液相ダイヤフラム部50は、ダイヤフラム52が上下どちら向きに配設されていても良いが、走行時の振動などが生じる自動車用途としては下向きに配設されることが望ましい。   Each of the plurality of liquid phase diaphragm portions 50 has the bottom wall 10b (1) of each of the storage chambers 11 (1) to (3) such that the opening 51a (that is, the diaphragm 52) faces the upper wall 10a of the fuel tank 10. ) To (3) are arranged on the inner surface. Of course, the present invention is not limited to this. For example, each of the plurality of liquid phase diaphragm portions 50 has a slight gap between the diaphragm 52 and the bottom wall 10b so that the opening 51a faces the bottom wall 10b. The pressure applied to the bottom wall 10b (including a pressure equivalent to the pressure to the extent that it does not contradict the purpose of the present invention, that is, the total pressure Pc described later) is applied to the diaphragm 52. The bottom wall 10b or the vicinity thereof may be provided. In particular, by directing the diaphragm 52 toward the bottom wall 10b, it is possible to prevent the liquid from remaining on the diaphragm 52 when the liquid level falls below the diaphragm 52, and to prevent the influence of the vibration of the liquid. Occurrence can be prevented. That is, the liquid phase diaphragm portion 50 may be disposed with the diaphragm 52 in either the upper or lower direction, but is desirably disposed downward for an automobile application in which vibration during driving occurs.

以下、各収容室11(1)〜(3)のそれぞれに設けられた複数の液相ダイヤフラム部50及びその構成部材等を区別するときは、各収容室11(1)〜(3)に対応して、符号末尾に(1)〜(3)を付して示す。各液相ダイヤフラム部50(1)〜(3)のケース51(1)〜(3)のそれぞれは、導圧管55を介して差圧センサ30の第2受圧室31bに接続されている。つまり、複数のダイヤフラム部50(1)〜(3)、導圧管55及び第2受圧室31bは、互いに連通されている。   Hereinafter, when distinguishing the plurality of liquid phase diaphragm portions 50 provided in each of the storage chambers 11 (1) to (3) and their constituent members, it corresponds to each of the storage chambers 11 (1) to (3). In addition, (1) to (3) are attached to the end of the code. Each of the case 51 (1) to (3) of each liquid phase diaphragm portion 50 (1) to (3) is connected to the second pressure receiving chamber 31 b of the differential pressure sensor 30 via the pressure guiding tube 55. That is, the plurality of diaphragm portions 50 (1) to (3), the pressure guiding tube 55, and the second pressure receiving chamber 31b are in communication with each other.

各液相ダイヤフラム部50(1)〜(3)のダイヤフラム52(1)〜(3)は、それぞれの面積比が、各液相ダイヤフラム部50(1)〜(3)が設けられた各収容室11(1)〜(3)の底壁10b(1)〜(3)の面積比と等しくなるように形成されている。即ち、ダイヤフラム52(1)〜(3)のそれぞれの面積を順にS(1)、S(2)、S(3)とし、底壁10b(1)〜(3)のそれぞれの面積を順にT(1)、T(2)、T(3)としたとき、次の(i)式が成立するように、各ダイヤフラム52(1)〜(3)が形成されている。
S(1):S(2):S(3)=T(1):T(2):T(3)・・・(i)
The diaphragms 52 (1) to (3) of the liquid phase diaphragm portions 50 (1) to (3) have respective area ratios, and the respective housings in which the liquid phase diaphragm portions 50 (1) to (3) are provided. It is formed to be equal to the area ratio of the bottom walls 10b (1) to (3) of the chambers 11 (1) to (3). That is, the areas of the diaphragms 52 (1) to (3) are sequentially set to S (1), S (2), and S (3), and the areas of the bottom walls 10b (1) to (3) are sequentially set to T. When (1), T (2), and T (3) are set, the diaphragms 52 (1) to (3) are formed so that the following equation (i) is established.
S (1): S (2): S (3) = T (1): T (2): T (3) (i)

また、気相ダイヤフラム部40と各液相ダイヤフラム部50(1)〜(3)とのそれぞれは、気相ダイヤフラム部40のダイヤフラム42の面積と、各液相ダイヤフラム部50(1)〜(3)のダイヤフラム52(1)〜(3)の合計面積と、が等しくなるように形成されている。即ち、ダイヤフラム42の面積をS(0)とし、ダイヤフラム52(1)〜(3)のそれぞれの面積を順にS(1)、S(2)、S(3)としたとき、次の(ii)式が成立するように、気相ダイヤフラム部40と各液相ダイヤフラム部50(1)〜(3)とのそれぞれが形成されている。
S(0)=S(1)+S(2)+S(3)・・・(ii)
Further, each of the gas phase diaphragm unit 40 and each of the liquid phase diaphragm units 50 (1) to (3) includes an area of the diaphragm 42 of the gas phase diaphragm unit 40 and each of the liquid phase diaphragm units 50 (1) to (3). ) Of the diaphragms 52 (1) to (3) are equal to each other. That is, when the area of the diaphragm 42 is S (0) and the areas of the diaphragms 52 (1) to (3) are sequentially S (1), S (2), and S (3), the following (ii) The vapor phase diaphragm 40 and the liquid phase diaphragms 50 (1) to 50 (3) are formed so that the formula
S (0) = S (1) + S (2) + S (3) (ii)

気相ダイヤフラム部40、導圧管45及び第1受圧室31aには、例えば、シリコンオイルなどの圧力伝達溶液が封入されている。気相ダイヤフラム部40は、ダイヤフラム42が圧力を受けると、当該圧力及びダイヤフラム42の面積S(0)に比例した第1圧力P1を出力する。当該第1圧力P1は、圧力伝達溶液を介して第1受圧室31aに伝達される。また、各液相ダイヤフラム部50(1)〜(3)、導圧管55及び第2受圧室31bには、上記と同一の圧力伝達溶液が封入されている。各液相ダイヤフラム部50(1)〜(3)は、各ダイヤフラム52(1)〜(3)が圧力を受けると、当該圧力及びダイヤフラム52の面積S(1)〜(3)に比例した第2圧力P2(1)〜(3)をそれぞれ出力する。当該第2圧力P2(1)〜(3)は、互いに合成されて合成圧力P2gとなり、この合成圧力P2gは圧力伝達溶液を介して第2受圧室31bに伝達される。   For example, a pressure transmission solution such as silicon oil is sealed in the gas phase diaphragm 40, the pressure guiding tube 45, and the first pressure receiving chamber 31a. When the diaphragm 42 receives pressure, the gas-phase diaphragm unit 40 outputs a first pressure P1 proportional to the pressure and the area S (0) of the diaphragm 42. The first pressure P1 is transmitted to the first pressure receiving chamber 31a via the pressure transmission solution. In addition, the same pressure transmission solution as described above is sealed in each of the liquid phase diaphragm portions 50 (1) to (3), the pressure guiding tube 55, and the second pressure receiving chamber 31b. When each diaphragm 52 (1)-(3) receives pressure, each liquid phase diaphragm 50 (1)-(3) is proportional to the pressure and the area S (1)-(3) of the diaphragm 52. 2 pressures P2 (1) to (3) are output. The second pressures P2 (1) to (3) are combined with each other to become a combined pressure P2g, and the combined pressure P2g is transmitted to the second pressure receiving chamber 31b through the pressure transmission solution.

気相ダイヤフラム部40は、燃料タンク10の上壁10a内面に設けられているので、そのダイヤフラム42には、気相部TAの圧力Paが加わる。そのため、気相ダイヤフラム部40が出力する第1圧力P1は、気相部TAの圧力Pa及びダイヤフラム42の面積S(0)に比例する。この関係を、(iii)式に示す。
P1=Pa×S(0)×α0・・・(iii)
(但し、α0は定数)
Since the gas phase diaphragm portion 40 is provided on the inner surface of the upper wall 10a of the fuel tank 10, the pressure Pa of the gas phase portion TA is applied to the diaphragm 42. Therefore, the first pressure P1 output from the gas phase diaphragm section 40 is proportional to the pressure Pa of the gas phase section TA and the area S (0) of the diaphragm 42. This relationship is shown in equation (iii).
P1 = Pa × S (0) × α0 (iii)
(However, α0 is a constant)

また、液相ダイヤフラム部50(1)は、底壁10b(1)内面に設けられているので、そのダイヤフラム52(1)には、底壁10b(1)に加わる圧力が加わる。この圧力は、気相部TAの圧力Paと収容室11(1)内の燃料Fの自重による液圧Pb(1)との合計圧力Pc(1)となる。そのため、液相ダイヤフラム部50(1)が出力する第2圧力P2(1)は、圧力Paと液圧Pb(1)との合計圧力Pc(1)及びダイヤフラム52の面積S(1)に比例する。この関係を、(iv)式に示す。
P2(1)=(Pa+Pb(1))×S(1)×α1・・・(iv)
(但し、α1は定数)
Moreover, since the liquid phase diaphragm part 50 (1) is provided in the inner surface of the bottom wall 10b (1), the pressure added to the bottom wall 10b (1) is added to the diaphragm 52 (1). This pressure is the total pressure Pc (1) of the pressure Pa of the gas phase portion TA and the hydraulic pressure Pb (1) due to the weight of the fuel F in the storage chamber 11 (1). Therefore, the second pressure P2 (1) output from the liquid phase diaphragm unit 50 (1) is proportional to the total pressure Pc (1) of the pressure Pa and the hydraulic pressure Pb (1) and the area S (1) of the diaphragm 52. To do. This relationship is shown in equation (iv).
P2 (1) = (Pa + Pb (1)) × S (1) × α1 (iv)
(However, α1 is a constant)

また、液相ダイヤフラム部50(2)が出力する第2圧力P2(2)は、上記と同様に、気相部TAの圧力Paと収容室11(2)内の燃料Fの自重による液圧Pb(2)との合計圧力Pc(2)及びダイヤフラム52の面積S(2)に比例し、液相ダイヤフラム部50(3)が出力する第2圧力P2(3)は、上記と同様に、気相部TAの圧力Paと収容室11(3)内の燃料Fの自重による液圧Pb(3)との合計圧力Pc(3)及びダイヤフラム52の面積S(3)に比例する。これら関係を、(v)、(vi)式に示す。
P2(2)=(Pa+Pb(2))×S(2)×α2・・・(v)
P2(3)=(Pa+Pb(3))×S(3)×α3・・・(vi)
(但し、α2、α3は定数)
In addition, the second pressure P2 (2) output from the liquid phase diaphragm 50 (2) is similar to the above in that the pressure Pa of the gas phase TA and the pressure of the fuel F in the storage chamber 11 (2) are self-weighted. The second pressure P2 (3), which is proportional to the total pressure Pc (2) with Pb (2) and the area S (2) of the diaphragm 52 and output from the liquid phase diaphragm 50 (3), is similar to the above. It is proportional to the total pressure Pc (3) of the pressure Pa of the gas phase TA and the hydraulic pressure Pb (3) due to the dead weight of the fuel F in the storage chamber 11 (3) and the area S (3) of the diaphragm 52. These relationships are shown in equations (v) and (vi).
P2 (2) = (Pa + Pb (2)) × S (2) × α2 (v)
P2 (3) = (Pa + Pb (3)) × S (3) × α3 (vi)
(However, α2 and α3 are constants)

上記(iii)〜(vi)式に含まれる定数α0〜α3は、各ダイヤフラムの厚み(剛性)や導圧管の太さなどの構成に応じて決定される。本実施形態においては、これら定数α0〜α3がそれぞれ等しく同一の定数αとなるように各ダイヤフラム部、導圧管及び差圧センサが構成されている。   The constants α0 to α3 included in the expressions (iii) to (vi) are determined according to the configuration such as the thickness (rigidity) of each diaphragm and the thickness of the pressure guiding tube. In the present embodiment, each diaphragm portion, the pressure guiding tube, and the differential pressure sensor are configured so that these constants α0 to α3 are equal and have the same constant α.

そして、第2圧力P2(1)〜(3)を合成した合成圧力P2gは、上記P2(1)〜(3)を合計するとともに上記(ii)式を考慮して導き出された次の(vii)式で示される。
P2g=P2(1)+P2(2)+P2(3)
=(S(1)+S(2)+S(3))×Pa×α
+(Pb(1)×S(1)+Pb(2)×S(2)+Pb(3)×S(3))×α
=S(0)×Pa×α
+(Pb(1)×S(1)+Pb(2)×S(2)+Pb(3)×S(3))×α
・・・(vii)
The combined pressure P2g obtained by combining the second pressures P2 (1) to (3) is the sum of the above P2 (1) to (3) and the following (vii) derived in consideration of the above equation (ii). ).
P2g = P2 (1) + P2 (2) + P2 (3)
= (S (1) + S (2) + S (3)) × Pa × α
+ (Pb (1) × S (1) + Pb (2) × S (2) + Pb (3) × S (3)) × α
= S (0) × Pa × α
+ (Pb (1) × S (1) + Pb (2) × S (2) + Pb (3) × S (3)) × α
... (vii)

ここで、液圧Pb(1)は、燃料F(液体)の深さh(1)と当該燃料Fの比重ρと重力加速度gとを乗じることで求めることができる。
Pb(1)=h(1)×ρ×g ・・・(viii)
また、収容室11(1)は縦筒状に形成されているので、収容室11(1)内の液量V(1)は、液体の深さh(1)と底壁10b(1)の面積S(1)とを乗じることで求めることができる。
V(1)=h(1)×S(1) ・・・(ix)
Here, the hydraulic pressure Pb (1) can be obtained by multiplying the depth h (1) of the fuel F (liquid), the specific gravity ρ of the fuel F, and the gravitational acceleration g.
Pb (1) = h (1) × ρ × g (viii)
In addition, since the storage chamber 11 (1) is formed in a vertical cylinder shape, the liquid amount V (1) in the storage chamber 11 (1) is determined based on the liquid depth h (1) and the bottom wall 10b (1). Can be obtained by multiplying by the area S (1).
V (1) = h (1) × S (1) (ix)

これら(viii)、(ix)式より、収容室11(1)内の液量V(1)は、
Pb(1)=(V(1)/S(1))×ρ×g
V(1)=(Pb(1)×S(1))/(ρ×g)・・・(x)
となり、同様に、収容室11(2)内の液量V(2)、収容室11(3)内の液量V(3)は、
V(2)=(Pb(2)×S(2))/(ρ×g)・・・(xi)
V(3)=(Pb(3)×S(3))/(ρ×g)・・・(xii)
となる。
From these (viii) and (ix) equations, the liquid volume V (1) in the storage chamber 11 (1) is
Pb (1) = (V (1) / S (1)) × ρ × g
V (1) = (Pb (1) × S (1)) / (ρ × g) (x)
Similarly, the liquid amount V (2) in the storage chamber 11 (2) and the liquid amount V (3) in the storage chamber 11 (3) are
V (2) = (Pb (2) × S (2)) / (ρ × g) (xi)
V (3) = (Pb (3) × S (3)) / (ρ × g) (xii)
It becomes.

そして、定数α’=(ρ×g)×αとして、上記(vii)、(x)〜(xii)式から、次の(xiii)式が導かれる。
P2g=(S(0)×Pa×α)+((V(1)+V(2)+V(3))×α’)
・・・(xiii)
上記(xiii)式において、右辺第1項が、気相部TAの圧力Paに応じた気相圧力成分P2aを示し、右辺第2項が、燃料タンク10内の燃料F全体の液圧に応じた液圧成分P2bを示す。液量V(1)〜(3)の合計値は、燃料タンク10に収容された燃料F全体の液量を示す。
Then, the following equation (xiii) is derived from the above equations (vii) and (x) to (xii) as a constant α ′ = (ρ × g) × α.
P2g = (S (0) × Pa × α) + ((V (1) + V (2) + V (3)) × α ′)
... (xiii)
In the above formula (xiii), the first term on the right side represents the gas phase pressure component P2a corresponding to the pressure Pa of the gas phase part TA, and the second term on the right side represents the fluid pressure of the entire fuel F in the fuel tank 10. The hydraulic component P2b is shown. The total value of the liquid amounts V (1) to (3) indicates the liquid amount of the entire fuel F accommodated in the fuel tank 10.

差圧センサ30の差圧検知ダイヤフラム32の一方の受圧面32aには、上記第1圧力P1が加わり、他方の受圧面32bには、上記合成圧力P2gが加わる。そして、差圧検知ダイヤフラム32は、第1圧力P1及び合成圧力P2gに応じて変形し、これら第1圧力P1と合成圧力P2gとの差ΔPに応じた差圧信号を出力する。この第1圧力P1と合成圧力P2gとの差ΔPは、上記(iii)、(xiii)式から、
ΔP=P2g−P1
=(S(0)×Pa×α)+((V(1)+V(2)+V(3))×α’)
−(S(0)×Pa×α)
=(V(1)+V(2)+V(3))×α’・・・(xiv)
となり、この差ΔPは、燃料タンク10内の燃料F全体の液圧に応じた液圧成分P2bであり、即ち、燃料タンク10内に収容された燃料F全体の液量を示す値である。
The first pressure P1 is applied to one pressure receiving surface 32a of the differential pressure detection diaphragm 32 of the differential pressure sensor 30, and the combined pressure P2g is applied to the other pressure receiving surface 32b. The differential pressure detection diaphragm 32 is deformed according to the first pressure P1 and the combined pressure P2g, and outputs a differential pressure signal according to the difference ΔP between the first pressure P1 and the combined pressure P2g. The difference ΔP between the first pressure P1 and the combined pressure P2g is obtained from the above equations (iii) and (xiii).
ΔP = P2g−P1
= (S (0) × Pa × α) + ((V (1) + V (2) + V (3)) × α ′)
− (S (0) × Pa × α)
= (V (1) + V (2) + V (3)) × α ′ (xiv)
The difference ΔP is a hydraulic pressure component P2b corresponding to the hydraulic pressure of the entire fuel F in the fuel tank 10, that is, a value indicating the total amount of the fuel F accommodated in the fuel tank 10.

この式(xiv)より、気相部TAの圧力Paが変化すると第1圧力P1及び合成圧力P2gがともに変化するが、差ΔPを求める時点でこれら第1圧力P1及び合成圧力P2gの気相圧力成分P2aは相殺されることになり、つまり、気相部TAの圧力Paが所定量変化したときの第1圧力Paの変化量と、気相部TAの圧力Paが前記所定量変化したときの合成圧力P2gの変化量と、が等しくなる。   From this equation (xiv), when the pressure Pa of the gas phase portion TA changes, both the first pressure P1 and the combined pressure P2g change. However, when the difference ΔP is obtained, the gas pressure of the first pressure P1 and the combined pressure P2g The component P2a is canceled out, that is, the change amount of the first pressure Pa when the pressure Pa of the gas phase portion TA changes by a predetermined amount and the change amount of the pressure Pa of the gas phase portion TA when the predetermined amount changes. The amount of change in the combined pressure P2g becomes equal.

また、各液相ダイヤフラム部50(1)〜(3)は、それぞれのダイヤフラム52(1)〜(3)の面積に比例した第2圧力P2(1)〜(3)を出力する。そして、上記(i)式より、各ダイヤフラム52(1)〜(3)の面積S(1)〜(3)の面積比は、各収容室11(1)〜(3)の底壁10b(1)〜(3)の面積T(1)〜(3)の面積比と等しく、そして、各収容室11(1)〜(3)が縦筒状に形成されているのでそれぞれの容積比も面積T(1)〜(3)の面積比と等しくなる。そのため、各収容室11(1)〜(3)内の液量V(1)〜(3)が同一であるとき、各液相ダイヤフラム部50(1)〜(3)が出力する第2圧力P2(1)〜(3)は同一となる。つまり、複数の収容室11(1)〜(3)のうち任意の一の収容室11内の液量が所定量変化したときの合成圧力P2gの変化量と、任意の他の収容室11内の液量が前記所定量変化したときの合成圧力P2gの変化量と、が等しくなる。   Moreover, each liquid phase diaphragm part 50 (1)-(3) outputs 2nd pressure P2 (1)-(3) proportional to the area of each diaphragm 52 (1)-(3). And from the said (i) type | formula, the area ratio of the area S (1)-(3) of each diaphragm 52 (1)-(3) is the bottom wall 10b of each storage chamber 11 (1)-(3) ( 1) to (3) are equal to the area ratio of the areas T (1) to (3), and the respective storage chambers 11 (1) to (3) are formed in a vertical cylindrical shape, so that the respective volume ratios are also It becomes equal to the area ratio of the areas T (1) to (3). Therefore, when the liquid volumes V (1) to (3) in the storage chambers 11 (1) to (3) are the same, the second pressure output from each liquid phase diaphragm section 50 (1) to (3). P2 (1) to (3) are the same. That is, the amount of change in the combined pressure P2g when the amount of liquid in any one of the plurality of storage chambers 11 (1) to (3) changes by a predetermined amount, and in any other storage chamber 11 The amount of change in the combined pressure P2g when the amount of liquid changes by the predetermined amount becomes equal.

制御部60は、例えば、周知のマイクロコンピュータなどで構成されており、液量推定装置20全体の制御を司る。制御部60のマイクロコンピュータは、中央演算処理装置(CPU)、ROM、RAM、データメモリ、外部インタフェースなどを備えている。   The control unit 60 is composed of, for example, a known microcomputer and controls the entire liquid amount estimation apparatus 20. The microcomputer of the control unit 60 includes a central processing unit (CPU), a ROM, a RAM, a data memory, an external interface, and the like.

CPUは、車両燃料システム1における各種制御を司り、ROMに記憶されている各種制御プログラムにしたがって本実施形態に係る制御を含む各種の処理を実行する。ROMは、前記制御プログラムやこの制御プログラムに参照されるパラメータなどの各種情報を記憶している。特に、ROMは、CPUを、液量推定手段などの各種手段として機能させるための制御プログラムを記憶している。そして、CPUは、この制御プログラムを実行することで前述した各種手段として機能する。RAMは、CPUが各種の処理を実行する上において必要なデータ、プログラム等が適宜記憶される。データメモリは、例えば、EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)やフラッシュメモリなどの電源断となってもデータを保持できる不揮発性のメモリで構成されている。このデータメモリには、液量推定処理で用いられる数式やパラメータ等の各種情報が記憶されている。特に、このデータメモリには、差圧信号と燃料タンク10内に収容された燃料F全体の液量との関係を示すデータテーブルが記憶されている。外部インタフェースは、上述した差圧センサ30を接続されており、差圧センサ30からの差圧信号が外部インタフェースを通じてCPUに入力される。また、外部インタフェースは、他の電子機器(ECU)と通信可能なように図示しない車両ネットワークに接続されている。   The CPU manages various controls in the vehicle fuel system 1 and executes various processes including controls according to the present embodiment in accordance with various control programs stored in the ROM. The ROM stores various information such as the control program and parameters referred to by the control program. In particular, the ROM stores a control program for causing the CPU to function as various means such as a liquid amount estimating means. And CPU functions as various means mentioned above by running this control program. The RAM appropriately stores data, programs and the like necessary for the CPU to execute various processes. The data memory is composed of a nonvolatile memory that can retain data even when the power is cut off, such as an EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM) or a flash memory. The data memory stores various information such as mathematical formulas and parameters used in the liquid amount estimation process. In particular, this data memory stores a data table indicating the relationship between the differential pressure signal and the amount of liquid in the entire fuel F stored in the fuel tank 10. The above-mentioned differential pressure sensor 30 is connected to the external interface, and a differential pressure signal from the differential pressure sensor 30 is input to the CPU through the external interface. Further, the external interface is connected to a vehicle network (not shown) so as to be able to communicate with other electronic equipment (ECU).

CPUは、差圧センサ30からの差圧信号が入力されると、データメモリに記憶されている上記データテーブルを参照して、差圧信号に対応する液量を取得し、この液量に応じた表示信号を生成して、当該表示信号を図示しないコンビネーションメータ(メータECU)に向けて車両ネットワークを通じて送信する。コンビネーションメータは、この表示信号を受信すると、それが有する燃料計に当該表示信号が示す液量を表示する。なお、差圧測定値への圧力伝達溶液の自重の影響を回避するために、CPUにおいて差圧信号の補正を行うか、又は、予め上記影響を考慮してデータテーブルを作成することが好ましい。CPU(制御部60)は、請求項中の液量推定手段に相当する。   When the differential pressure signal from the differential pressure sensor 30 is input, the CPU refers to the data table stored in the data memory, acquires the liquid amount corresponding to the differential pressure signal, and according to the liquid amount The display signal is generated, and the display signal is transmitted to a combination meter (meter ECU) (not shown) through the vehicle network. When the combination meter receives this display signal, the combination meter displays the amount of liquid indicated by the display signal on the fuel gauge of the combination meter. In order to avoid the influence of the weight of the pressure transmission solution on the differential pressure measurement value, it is preferable to correct the differential pressure signal in the CPU or to create a data table in consideration of the influence in advance. The CPU (control unit 60) corresponds to the liquid amount estimating means in the claims.

本実施形態によれば、車両燃料システム1の液量推定装置7は、気相部TAの圧力Pa及びダイヤフラム42の面積S(0)に比例した第1圧力P1を出力する気相ダイヤフラム部40と、燃料タンク10内の収容室11(1)の底壁10b(1)に加わる圧力(合計圧力Pc(1))及びダイヤフラム52(1)の面積S(1)に比例した第2圧力P2(1)を出力する液相ダイヤフラム部50(1)と、燃料タンク10内の収容室11(2)の底壁10b(2)に加わる圧力(合計圧力Pc(2))及びダイヤフラム52(2)の面積S(2)に比例した第2圧力P2(2)を出力する液相ダイヤフラム部50(2)と、燃料タンク10内の収容室11(3)の底壁10b(3)に加わる圧力(合計圧力Pc(3))及びダイヤフラム52(3)の面積S(3)に比例した第2圧力P2(3)を出力する液相ダイヤフラム部50(3)と、これら気相ダイヤフラム部40及び複数の液相ダイヤフラム部50(1)〜(3)が接続された差圧センサ30と、を有している。   According to the present embodiment, the liquid amount estimation device 7 of the vehicle fuel system 1 outputs the first pressure P1 proportional to the pressure Pa of the gas phase portion TA and the area S (0) of the diaphragm 42. And the second pressure P2 proportional to the pressure (total pressure Pc (1)) applied to the bottom wall 10b (1) of the storage chamber 11 (1) in the fuel tank 10 and the area S (1) of the diaphragm 52 (1). The liquid phase diaphragm 50 (1) for outputting (1), the pressure (total pressure Pc (2)) applied to the bottom wall 10b (2) of the storage chamber 11 (2) in the fuel tank 10 and the diaphragm 52 (2 ) Is applied to the liquid phase diaphragm portion 50 (2) that outputs the second pressure P2 (2) proportional to the area S (2) and the bottom wall 10b (3) of the storage chamber 11 (3) in the fuel tank 10. Pressure (total pressure Pc (3)) and diaphragm 5 The liquid phase diaphragm portion 50 (3) that outputs the second pressure P2 (3) proportional to the area S (3) of (3), the gas phase diaphragm portion 40, and the plurality of liquid phase diaphragm portions 50 (1) to 50 (1). (3) is connected to the differential pressure sensor 30.

気相ダイヤフラム部40が出力した第1圧力P1は、差圧センサ30の一方の受圧面32aに伝達される。複数の液相ダイヤフラム部50(1)〜(3)のそれぞれが出力した複数の第2圧力P2(1)〜(3)は、互いに合成されて合成圧力P2gとなり差圧センサ30の他方の受圧面32bに伝達される。この合成圧力P2gには、気相部TAの圧力Pa及びダイヤフラム52(1)〜(3)の合計面積に比例した気相圧力成分P2aと、燃料タンク10内の燃料F全体の液圧に比例した液圧成分P2bと、が含まれている。そのため、差圧センサ30によって出力される第1圧力P1と合成圧力P2gとの差ΔPに応じた差圧信号から、燃料タンク10内の燃料F全体の液圧(液圧成分P2b)を得ることができる。そして、この液圧は、燃料タンク10内の液量と関係を有し、この液圧に基づいて燃料タンク10内の液量を推定することができる。したがって、複数の収容室11(1)〜(3)に区画された燃料タンク10の液量の推定において、複数の差圧測定ユニット(即ち、差圧センサ)を設けることなく1つの差圧測定ユニット25のみ用いて燃料タンク10内の液体全体の液圧を得ることができ、そのため、この液圧に基づいて安価に当該燃料タンク10の液量の推定ができる。   The first pressure P1 output from the gas phase diaphragm unit 40 is transmitted to one pressure receiving surface 32a of the differential pressure sensor 30. The plurality of second pressures P2 (1) to (3) output from each of the plurality of liquid phase diaphragm portions 50 (1) to (3) are combined with each other to become a combined pressure P2g, and the other pressure received by the differential pressure sensor 30. It is transmitted to the surface 32b. The combined pressure P2g is proportional to the gas pressure P2a proportional to the pressure Pa of the gas phase TA and the total area of the diaphragms 52 (1) to (3), and to the hydraulic pressure of the entire fuel F in the fuel tank 10. Hydraulic component P2b. Therefore, the hydraulic pressure (hydraulic pressure component P2b) of the entire fuel F in the fuel tank 10 is obtained from the differential pressure signal corresponding to the difference ΔP between the first pressure P1 and the combined pressure P2g output by the differential pressure sensor 30. Can do. The liquid pressure has a relationship with the liquid amount in the fuel tank 10, and the liquid amount in the fuel tank 10 can be estimated based on the liquid pressure. Therefore, in the estimation of the liquid amount in the fuel tank 10 partitioned into the plurality of storage chambers 11 (1) to (3), one differential pressure measurement is performed without providing a plurality of differential pressure measurement units (that is, differential pressure sensors). The liquid pressure of the entire liquid in the fuel tank 10 can be obtained by using only the unit 25, and therefore the liquid amount in the fuel tank 10 can be estimated at low cost based on this liquid pressure.

また、複数の収容室11(1)〜(3)のうち任意の一の収容室11内の液量が所定量変化したときの合成圧力P2gの変化量と、任意の他の収容室11内の液量が前記所定量変化したときの合成圧力P2gの変化量と、が等しくなるように、複数の液相ダイヤフラム部50(1)〜(3)のそれぞれが形成されているので、いずれの収容室11(1)〜(3)内の液量が変化しようとも液量の変化量が同じであれば合成圧力P2g(即ち、上記液圧成分P2b)の変化量も同一となり、そのため、燃料タンク10内の液量の変化に比例して合成圧力P2gが変化する。したがって、差圧センサ30が出力する差圧信号から得られる燃料タンク10内の燃料F全体の液圧も、燃料タンク10内の液量に比例して変化し、そのため、この液圧に基づいて容易且つ正確に当該燃料タンク10の液量の推定ができる。   Further, the amount of change in the combined pressure P2g when the amount of liquid in any one of the plurality of storage chambers 11 (1) to (3) changes by a predetermined amount, and in any other storage chamber 11 Since each of the plurality of liquid phase diaphragm portions 50 (1) to (3) is formed so that the amount of change of the combined pressure P2g when the amount of liquid changes by the predetermined amount is equal, Even if the amount of liquid in the storage chambers 11 (1) to (3) changes, if the amount of change in the amount of liquid is the same, the amount of change in the combined pressure P2g (that is, the fluid pressure component P2b) will be the same. The synthetic pressure P2g changes in proportion to the change in the amount of liquid in the tank 10. Therefore, the hydraulic pressure of the entire fuel F in the fuel tank 10 obtained from the differential pressure signal output from the differential pressure sensor 30 also changes in proportion to the amount of liquid in the fuel tank 10, and therefore, based on this hydraulic pressure. The amount of liquid in the fuel tank 10 can be estimated easily and accurately.

また、燃料タンク10の複数の収容室11(1)〜(3)のそれぞれが、縦筒状に形成され、複数の液相ダイヤフラム部50(1)〜(3)のそれぞれのダイヤフラム52(1)〜(3)の面積比が、それらが設けられた収容室11の底壁10b(1)〜(3)の面積比と等しくなるように形成されているので、複数の収容室11(1)〜(3)のうち任意の一の収容室11内の液量が所定量変化したときの合成圧力P2gの変化量と、任意の他の収容室11内の液量が前記所定量変化したときの合成圧力P2gの変化量と、が等しくなる複数の液相ダイヤフラム部50(1)〜(3)を、ダイヤフラム52(1)〜(3)の面積S(1)〜(3)を調整することにより容易に形成できる。したがって、製造コストを低減できる。   In addition, each of the plurality of storage chambers 11 (1) to (3) of the fuel tank 10 is formed in a vertical cylindrical shape, and each of the diaphragms 52 (1) of the plurality of liquid phase diaphragm portions 50 (1) to (3). ) To (3) are formed so as to be equal to the area ratio of the bottom walls 10b (1) to (3) of the storage chamber 11 in which they are provided. ) To (3), the amount of change in the combined pressure P2g when the amount of liquid in any one storage chamber 11 changes by a predetermined amount, and the amount of liquid in any other storage chamber 11 changes by the predetermined amount. Adjust the areas S (1) to (3) of the diaphragms 52 (1) to (3) and the plurality of liquid phase diaphragms 50 (1) to (3) that have the same amount of change in the combined pressure P2g. By doing so, it can be formed easily. Therefore, the manufacturing cost can be reduced.

また、気相部TAの圧力Paが所定量変化したときの第1圧力P1の変化量と、気相部TAの圧力Paが前記所定量変化したときの合成圧力P2gの変化量と、が等しくなるように、気相ダイヤフラム部40及び複数の液相ダイヤフラム部50(1)〜(3)のそれぞれが形成されているので、気相部TAの圧力変化に応じて、第1圧力P1と合成圧力P2g(即ち、上記気相圧力成分P2a)とが等しく変化する。したがって、差圧センサ30によって出力される第1圧力P1と合成圧力P2gとの差圧信号において、気相部TAの圧力Paの変化による第1圧力P1の変化分と合成圧力P2gに含まれる気相圧力成分P2aの変化分とが相殺され、そのため、燃料タンク10の周囲温度の変化などに起因する気相部TAの圧力Paの変化が、差圧センサ30の出力に影響を及ぼすことを防止でき、測定精度を向上させることができる。   Further, the amount of change in the first pressure P1 when the pressure Pa of the gas phase portion TA changes by a predetermined amount is equal to the amount of change of the combined pressure P2g when the pressure Pa of the gas phase portion TA changes by the predetermined amount. Since each of the gas-phase diaphragm section 40 and the plurality of liquid-phase diaphragm sections 50 (1) to (3) is formed, the first pressure P1 is combined with the pressure change in the gas-phase section TA. The pressure P2g (that is, the gas phase pressure component P2a) changes equally. Therefore, in the differential pressure signal between the first pressure P1 and the synthesized pressure P2g output by the differential pressure sensor 30, the change in the first pressure P1 due to the change in the pressure Pa of the gas phase portion TA and the gas contained in the synthesized pressure P2g. The change in the phase pressure component P <b> 2 a is canceled out, and therefore, the change in the pressure Pa of the gas phase portion TA due to the change in the ambient temperature of the fuel tank 10 is prevented from affecting the output of the differential pressure sensor 30. Measurement accuracy can be improved.

また、気相ダイヤフラム部40のダイヤフラム42の厚みと複数の液相ダイヤフラム部50(1)〜(3)のそれぞれのダイヤフラム52(1)〜(3)の厚みとが同一で、且つ、ダイヤフラム42の面積S(0)と、ダイヤフラム52(1)〜(3)の合計面積S(1)+S(2)+S(3)とが、等しくなるように、気相ダイヤフラム部40及び複数の液相ダイヤフラム部50(1)〜(3)が形成されているので、気相部TAの圧力Paが所定量変化したときの第1圧力P1の変化量と、気相部TAの圧力Paが前記所定量変化したときの合成圧力P2gの変化量と、が等しくなる気相ダイヤフラム部40及び複数の液相ダイヤフラム部50(1)〜(3)のそれぞれを、ダイヤフラム42、52(1)〜(3)の面積S(0)〜(3)を調整することにより容易に形成できる。したがって、製造コストを低減できる。   Further, the thickness of the diaphragm 42 of the gas phase diaphragm section 40 is the same as the thickness of each of the diaphragms 52 (1) to (3) of the plurality of liquid phase diaphragm sections 50 (1) to (3), and the diaphragm 42. Of the gas phase diaphragm section 40 and the plurality of liquid phases so that the area S (0) of the gas and the total area S (1) + S (2) + S (3) of the diaphragms 52 (1) to (3) are equal. Since the diaphragm portions 50 (1) to (3) are formed, the change amount of the first pressure P1 when the pressure Pa of the gas phase portion TA is changed by a predetermined amount and the pressure Pa of the gas phase portion TA are The gas phase diaphragm portion 40 and the plurality of liquid phase diaphragm portions 50 (1) to (3) having the same amount of change in the combined pressure P2g when quantitatively changed are respectively connected to the diaphragms 42, 52 (1) to (3). ) Area S (0) to (3 It can be easily formed by adjusting the. Therefore, the manufacturing cost can be reduced.

また、気相ダイヤフラム部40と複数の液相ダイヤフラム部50(1)〜(3)とのそれぞれが、圧力伝達溶液としてのシリコンオイルを封入して構成されているので、例えば、厚みが同一で面積が異なる複数のダイヤフラムにおいてはダイヤフラム面積が小さいほど剛性が高くなる傾向にあり、そのため、各ダイヤフラム部40、50(1)〜(3)においてダイヤフラム面積が小さいほど、加えられた圧力に対する出力圧力が小さくなることがあるが、圧力伝達溶液を封入すると、圧力伝達媒体として気体が封入されている場合に比べてダイヤフラムが変形しにくくなり、そのため、ダイヤフラム42、52(1)〜(3)の剛性(変形量)の差異が各ダイヤフラム部40、50(1)〜(3)の出力する第1圧力P1、第2圧力P2(1)〜(3)に及ぼす影響が小さくなる。したがって、差ΔPの測定精度を向上させることができるとともに、燃料タンク10内の液量の推定精度を向上させることができる。   Moreover, since each of the gas-phase diaphragm section 40 and the plurality of liquid-phase diaphragm sections 50 (1) to (3) is configured by sealing silicon oil as a pressure transmission solution, for example, the thickness is the same. In a plurality of diaphragms having different areas, the rigidity tends to be higher as the diaphragm area is smaller. Therefore, the smaller the diaphragm area in each of the diaphragm portions 40, 50 (1) to (3), the output pressure corresponding to the applied pressure. However, when the pressure transmission solution is sealed, the diaphragm is less likely to be deformed than when the gas is sealed as the pressure transmission medium. Therefore, the diaphragms 42, 52 (1) to (3) The difference in rigidity (deformation amount) is the first pressure P1 and the second pressure P2 (the second pressure P2 output from each diaphragm section 40, 50 (1) to (3)). ) Impact on to (3) becomes smaller. Therefore, the measurement accuracy of the difference ΔP can be improved, and the estimation accuracy of the liquid amount in the fuel tank 10 can be improved.

本実施形態では、差圧測定ユニット25において、気相ダイヤフラム部40は、ダイヤフラム42が受ける気相部TAの圧力Pa及びダイヤフラム42の面積S(0)に比例した第1圧力P1を出力し、液相ダイヤフラム部50(1)〜(3)は、ダイヤフラム52(1)〜(3)が受ける合計圧力Pc(1)〜(3)及びダイヤフラム52の面積S(1)〜(3)に比例した第2圧力P2(1)〜(3)を出力するものであったが、これに限定されるものではない。   In the present embodiment, in the differential pressure measurement unit 25, the gas phase diaphragm section 40 outputs a first pressure P1 proportional to the pressure Pa of the gas phase section TA received by the diaphragm 42 and the area S (0) of the diaphragm 42, The liquid phase diaphragm portions 50 (1) to (3) are proportional to the total pressures Pc (1) to (3) received by the diaphragms 52 (1) to (3) and the areas S (1) to (3) of the diaphragm 52. The second pressures P2 (1) to (3) are output, but the present invention is not limited to this.

例えば、各ダイヤフラム42、52(1)〜(3)の面積を同一にするとともにそれぞれ厚み(剛性)を面積T(0)〜(3)に応じて調整して、気相ダイヤフラム部40は、ダイヤフラム42が受ける気相部TAの圧力Pa及び上壁10aの面積T(0)に比例した第1圧力P1を出力し、液相ダイヤフラム部50(1)〜(3)は、ダイヤフラム52(1)〜(3)が受ける合計圧力Pc(1)〜(3)及び底壁10bの面積T(1)〜(3)(即ち、各収容室11(1)〜(3)の容積)に比例した第2圧力P2(1)〜(3)を出力するようにしてもよい。なお、燃料タンク10が直方体であるので、上壁10aの面積T(0)は、底壁10bの面積T(1)〜(3)の合計面積に等しい。即ち、各ダイヤフラム42、52(1)〜(3)の厚みを調整することで、複数の収容室11(1)〜(3)のうち任意の一の収容室内の液量が所定量変化したときの合成圧力P2gの変化量と、任意の他の収容室内の液量が前記所定量変化したときの合成圧力P2gの変化量と、が等しくなるように、複数の液相ダイヤフラム部50(1)〜(3)のそれぞれが形成され、さらに、気相部TAの圧力が所定量変化したときの第1圧力P1の変化量と、気相部TAの圧力が前記所定量変化したときの合成圧力P2gの変化量と、が等しくなるように、気相ダイヤフラム部40及び複数の液相ダイヤフラム部50(1)〜(3)のそれぞれが形成されている。   For example, the area of each of the diaphragms 42 and 52 (1) to (3) is made the same and the thickness (rigidity) is adjusted according to the areas T (0) to (3), respectively. The first pressure P1 proportional to the pressure Pa of the gas phase TA received by the diaphragm 42 and the area T (0) of the upper wall 10a is output, and the liquid phase diaphragms 50 (1) to (3) are connected to the diaphragm 52 (1 ) To (3) are proportional to the total pressure Pc (1) to (3) and the area T (1) to (3) of the bottom wall 10b (that is, the volume of each storage chamber 11 (1) to (3)). The second pressures P2 (1) to (3) may be output. Since the fuel tank 10 is a rectangular parallelepiped, the area T (0) of the upper wall 10a is equal to the total area of the areas T (1) to (3) of the bottom wall 10b. That is, by adjusting the thickness of each of the diaphragms 42, 52 (1) to (3), the liquid amount in any one of the plurality of storage chambers 11 (1) to (3) has changed by a predetermined amount. The plurality of liquid phase diaphragm portions 50 (1) so that the amount of change in the combined pressure P2g at the time and the amount of change in the combined pressure P2g when the amount of liquid in any other storage chamber changes by the predetermined amount are equal. ) To (3) are formed, and further, the amount of change in the first pressure P1 when the pressure of the gas phase portion TA changes by a predetermined amount and the composition when the pressure of the gas phase portion TA changes by the predetermined amount. Each of the gas phase diaphragm portion 40 and the plurality of liquid phase diaphragm portions 50 (1) to (3) is formed so that the amount of change in the pressure P2g is equal.

または、各ダイヤフラム42、52(1)〜(3)の面積又は厚みなどを特に考慮しない構成(例えば、面積又は厚みなどを同一になるように調整しない構成など)においても、気相ダイヤフラム部40が出力する第1圧力P1は、少なくとも気相部TAの圧力Paに応じた値となり、また、液相ダイヤフラム部50(1)〜(3)が出力する第2圧力P2(1)〜(3)の合成圧力P2gは、少なくとも気相部TAの圧力Paに応じた値となる気相圧力成分P2aを含んでいるので、例えば、差圧センサ30の初期化処理などにおいて、第1圧力P1と合成圧力P2gの気相圧力成分P2aとが相殺されるようにゼロ点調整などをおこなうことで、燃料タンク10内の液量の推定が可能となる。   Alternatively, in the configuration in which the area or thickness of each of the diaphragms 42 and 52 (1) to (3) is not particularly considered (for example, the configuration in which the area or thickness is not adjusted to be the same), the gas-phase diaphragm unit 40 The first pressure P1 output from the gas phase is a value corresponding to at least the pressure Pa of the gas phase TA, and the second pressures P2 (1) to (3) output from the liquid phase diaphragms 50 (1) to (3). ) Includes a gas phase pressure component P2a having a value corresponding to at least the pressure Pa of the gas phase part TA. For example, in the initialization process of the differential pressure sensor 30, the first pressure P1 and By adjusting the zero point so that the gas phase pressure component P2a of the combined pressure P2g is offset, the amount of liquid in the fuel tank 10 can be estimated.

つまり、差圧測定ユニット25は、少なくとも、差圧センサ30と、気相部TAに設けられ、気相部TAの圧力Paに応じた第1圧力P1を出力するとともに第1圧力P1が伝達されるように差圧センサ30の一方の受圧面32aに接続された気相ダイヤフラム部40と、複数の収容室11(1)〜(3)のそれぞれの底壁10b(1)〜(3)に設けられ、底壁10b(1)〜(3)に加わる合計圧力Pc(1)〜(3)に応じた第2圧力P2(1)〜(3)をそれぞれ出力するとともに複数の前記第2圧力P2(1)〜(3)の合成圧力P2gが伝達されるように差圧センサ30の他方の受圧面32bにそれぞれ接続された複数の液相ダイヤフラム部50(1)〜(3)と、を有していれば、例えば、上記(i)、(ii)式を満たさなくてもよく、上述した本実施形態の構成に限定されず、本発明の目的に反しない限り、差圧測定ユニット25の構成は任意である。   That is, the differential pressure measurement unit 25 is provided at least in the differential pressure sensor 30 and the gas phase portion TA, and outputs the first pressure P1 corresponding to the pressure Pa of the gas phase portion TA and the first pressure P1 is transmitted. The gas-phase diaphragm 40 connected to one pressure receiving surface 32a of the differential pressure sensor 30 and the bottom walls 10b (1) to (3) of the plurality of storage chambers 11 (1) to (3) as shown in FIG. The second pressures P2 (1) to (3) are output according to the total pressures Pc (1) to (3) applied to the bottom walls 10b (1) to (3), respectively, and a plurality of the second pressures are output. A plurality of liquid phase diaphragm portions 50 (1) to (3) respectively connected to the other pressure receiving surface 32b of the differential pressure sensor 30 so that the combined pressure P2g of P2 (1) to (3) is transmitted. If so, for example, the above formulas (i) and (ii) are not satisfied. At best, it not limited to the configuration of the present embodiment described above, unless contrary to the object of the present invention, the configuration of the differential pressure measuring unit 25 is arbitrary.

また、本実施形態では、気相ダイヤフラム部40、導圧管45及び第1受圧室31aには、シリコンオイルなどの圧力伝達溶液が封入されており、同様に、各液相ダイヤフラム部50(1)〜(3)、導圧管55及び第2受圧室31bには、上記と同一の圧力伝達溶液が封入されているものであったが、これに限定されるものではなく、上記圧力伝達溶液に代えて、圧力伝達媒体として気体が封入されているものであってもよい。このように、圧力伝達媒体として気体を用いることにより、差圧測定値への圧力伝達媒体の自重の影響を小さくでき、差圧測定精度を向上でき、特に、燃料タンクが深く、導圧管が深さ方向に長くなる場合にその効果が顕著となる。   In the present embodiment, the gas phase diaphragm section 40, the pressure guiding tube 45, and the first pressure receiving chamber 31a are filled with a pressure transmission solution such as silicon oil, and similarly, each liquid phase diaphragm section 50 (1). (3) The pressure transmission tube 55 and the second pressure receiving chamber 31b are filled with the same pressure transmission solution as described above. However, the pressure transmission solution is not limited to this and is replaced with the pressure transmission solution. In addition, a gas may be enclosed as a pressure transmission medium. Thus, by using gas as the pressure transmission medium, the influence of the pressure transmission medium's own weight on the differential pressure measurement value can be reduced, and the differential pressure measurement accuracy can be improved. In particular, the fuel tank is deep and the pressure guiding tube is deep. The effect becomes remarkable when it becomes long in the vertical direction.

また、本実施形態では、燃料タンク10が直方体の箱形状に形成されたものであったが、これに限定されるものではなく、例えば、図2に示すように、高さや幅、奥行きが異なる複数の収容室11が組み合わされて構成された燃料タンク10などでもよい。また、収容室についても縦筒状に限定されるものではない。即ち、燃料タンク10の形状は、本発明の目的に反しない限り、任意である。   Further, in the present embodiment, the fuel tank 10 is formed in a rectangular parallelepiped box shape, but is not limited to this, and for example, as shown in FIG. 2, the height, width, and depth are different. A fuel tank 10 configured by combining a plurality of storage chambers 11 may be used. Further, the storage chamber is not limited to a vertical cylindrical shape. That is, the shape of the fuel tank 10 is arbitrary as long as it does not contradict the purpose of the present invention.

上述した実施形態は、車両に搭載され、液化ガスを収容するとともにその液量を推定する車両燃料システムを説明するものであったが、これに限定されるものではない。例えば、工場や家庭などに設置され、各種液体燃料や各種薬液などを収容するとともにその液量を推定する液量推定システムなどであってもよく、本発明の目的に反しない限り、本発明を適用する装置及びシステムは任意である。また、液量の推定対象となる液体についても、液化石油ガスに限らず、例えば、窒素、酸素、アンモニアのなどの工業用途の液化ガス、又は、常温常圧で液状となる燃料(灯油、ガソリン等)、各種薬液等、本発明の目的に反しない限り、その種類は任意である。   Although the above-described embodiment describes a vehicle fuel system that is mounted on a vehicle and accommodates liquefied gas and estimates the amount of liquid, the present invention is not limited to this. For example, it may be a liquid amount estimation system that is installed in a factory or home, and contains various liquid fuels or various chemicals and estimates the amount of the liquid. The apparatus and system to apply are arbitrary. In addition, the liquid whose liquid amount is to be estimated is not limited to liquefied petroleum gas, for example, liquefied gas for industrial use such as nitrogen, oxygen and ammonia, or fuel that is liquid at normal temperature and pressure (kerosene, gasoline) Etc.), various chemicals, etc., as long as they do not contradict the purpose of the present invention.

なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。   In addition, embodiment mentioned above only showed the typical form of this invention, and this invention is not limited to embodiment. That is, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

1 車両燃料システム(液量推定システム)
10 燃料タンク(液体タンク)
10b 燃料タンクの底壁(収容室の底壁)
11 複数の収容室
20 液量推定装置
25 差圧測定ユニット
30 差圧センサ
32 差圧検知ダイヤフラム
32a 一方の受圧面(第1受圧部)
32b 他方の受圧面(第2受圧部)
40 気相ダイヤフラム部
41 ケース
42 ダイヤフラム
50 複数の液相ダイヤフラム部
51 ケース
52 ダイヤフラム
60 制御部(液量推定手段)
TA 気相部
TL 液相部
Pa 気相部の圧力
Pc 合計圧力(収容室の底壁に加わる圧力)
P1 第1圧力
P2 第2圧力
P2g 合成圧力
1 Vehicle fuel system (liquid level estimation system)
10 Fuel tank (liquid tank)
10b Bottom wall of fuel tank (bottom wall of containment chamber)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Several storage chambers 20 Liquid quantity estimation apparatus 25 Differential pressure measurement unit 30 Differential pressure sensor 32 Differential pressure detection diaphragm 32a One pressure receiving surface (1st pressure receiving part)
32b The other pressure receiving surface (second pressure receiving portion)
40 Gas Phase Diaphragm Unit 41 Case 42 Diaphragm 50 Multiple Liquid Phase Diaphragm Units 51 Case 52 Diaphragm 60 Control Unit (Liquid Volume Estimating Unit)
TA gas phase TL liquid phase Pa gas phase pressure Pc total pressure (pressure applied to the bottom wall of the storage chamber)
P1 1st pressure P2 2nd pressure P2g Composite pressure

Claims (6)

互いに気相部が連通された複数の収容室に区画された液体タンク内の液量の推定に用いられる差圧測定ユニットであって、
第1受圧部、第2受圧部、及び、前記第1受圧部が受けた圧力と前記第2受圧部が受けた圧力との差に応じた差圧信号を出力する差圧信号出力部、を有する差圧センサと、
前記気相部に設けられ、前記気相部の圧力に応じた第1圧力を出力するとともに前記第1圧力が伝達されるように前記第1受圧部に接続された気相ダイヤフラム部と、
前記複数の収容室のそれぞれの底壁又はその近傍に設けられ、前記底壁に加わる圧力に応じた第2圧力をそれぞれ出力するとともに複数の前記第2圧力の合成圧力が伝達されるように前記第2受圧部にそれぞれ接続された複数の液相ダイヤフラム部と、を有している
ことを特徴とする差圧測定ユニット。
A differential pressure measurement unit used for estimating the amount of liquid in a liquid tank partitioned into a plurality of storage chambers in which gas phase portions are communicated with each other,
A first pressure receiving unit, a second pressure receiving unit, and a differential pressure signal output unit that outputs a differential pressure signal according to a difference between the pressure received by the first pressure receiving unit and the pressure received by the second pressure receiving unit; Having a differential pressure sensor;
A gas phase diaphragm portion provided in the gas phase portion, connected to the first pressure receiving portion so as to output a first pressure corresponding to the pressure of the gas phase portion and transmit the first pressure;
Each of the plurality of storage chambers is provided at or near the bottom wall, and outputs a second pressure corresponding to the pressure applied to the bottom wall, and transmits the combined pressure of the plurality of second pressures. And a plurality of liquid phase diaphragm portions respectively connected to the second pressure receiving portion.
前記複数の収容室のうち任意の一の収容室内の液量が所定量変化したときの前記合成圧力の変化量と、任意の他の収容室内の液量が前記所定量変化したときの前記合成圧力の変化量と、が等しくなるように、前記複数の液相ダイヤフラム部のそれぞれが形成されていることを特徴とする請求項1に記載の差圧測定ユニット。   The amount of change in the combined pressure when the liquid amount in any one of the plurality of storage chambers changes by a predetermined amount, and the combination when the amount of liquid in any other storage chamber changes by the predetermined amount 2. The differential pressure measurement unit according to claim 1, wherein each of the plurality of liquid phase diaphragm portions is formed so that the amount of change in pressure is equal. 前記液体タンクの複数の収容室のそれぞれが、縦筒状に形成され、
前記複数の液相ダイヤフラム部のそれぞれのダイヤフラムの厚みが同一で且つ面積比がそれらが設けられた前記収容室の底壁の面積比と等しくなるように形成されている
ことを特徴とする請求項2に記載の差圧測定ユニット。
Each of the plurality of storage chambers of the liquid tank is formed in a vertical cylindrical shape,
The diaphragms of the plurality of liquid phase diaphragm portions are formed to have the same thickness and an area ratio equal to an area ratio of a bottom wall of the storage chamber in which the diaphragms are provided. 2. The differential pressure measurement unit according to 2.
前記気相部の圧力が所定量変化したときの前記第1圧力の変化量と、前記気相部の圧力が前記所定量変化したときの前記合成圧力の変化量と、が等しくなるように、前記気相ダイヤフラム部及び前記複数の液相ダイヤフラム部のそれぞれが形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の差圧測定ユニット。   The amount of change in the first pressure when the pressure in the gas phase changes by a predetermined amount is equal to the amount of change in the combined pressure when the pressure in the gas phase changes by the predetermined amount. The differential pressure measuring unit according to any one of claims 1 to 3, wherein each of the gas phase diaphragm portion and the plurality of liquid phase diaphragm portions is formed. 前記気相ダイヤフラム部のダイヤフラムの厚みと前記複数の液相ダイヤフラム部のそれぞれのダイヤフラムの厚みとが同一で、且つ、前記気相ダイヤフラム部のダイヤフラムの面積と、前記複数の液相ダイヤフラム部のそれぞれのダイヤフラムの合計面積とが、等しくなるように、前記気相ダイヤフラム部及び前記複数の液相ダイヤフラム部が形成されていることを特徴とする請求項4に記載の差圧測定ユニット。   The thickness of the diaphragm of the gas phase diaphragm part and the thickness of each of the plurality of liquid phase diaphragm parts are the same, and the area of the diaphragm of the gas phase diaphragm part, and each of the plurality of liquid phase diaphragm parts The differential pressure measuring unit according to claim 4, wherein the gas phase diaphragm portion and the plurality of liquid phase diaphragm portions are formed so that a total area of the diaphragms is equal. 請求項1〜5のいずれか一項に記載の差圧測定ユニットと、前記差圧測定ユニットの出力する差圧信号に基づいて液体タンク内の液量を推定する液量推定手段と、を有する液量推定装置と、
前記液量推定装置が設けられ、互いに気相部が連通された複数の収容室に区画された液体タンクと、を有することを特徴とする液量推定システム。
A differential pressure measuring unit according to any one of claims 1 to 5, and a liquid amount estimating means for estimating a liquid amount in a liquid tank based on a differential pressure signal output from the differential pressure measuring unit. A liquid amount estimation device;
A liquid amount estimation system comprising: a liquid tank provided with the liquid amount estimation device and partitioned into a plurality of storage chambers in which gas phase portions are communicated with each other.
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