JP2013221754A - 液流体の流量計測方法及び液流体の流量計測装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来技術の欠点を改良し、簡易な構成でありながら、従来の流量計測方法或いはその装置よりもより正確に所望の液流体の消費量或いは供給流量を測定でき、然も従来の流量計測方法或いはその装置よりも低価格で、あらゆる産業分野で、容易に使用出来る液流体の流量計測方法及び液流体の流量計測装置を提供する。
【解決手段】液流体貯留部１、液流体消費構造部２及び液流体供給経路３とを含む液流体供給システム５に於いて、当該液流体供給経路３の一部に、当該液流体貯留部１から当該液流体消費構造部２に向けて流れる当該液流体６の流れを発生させる、インジェクション機構部材７を含む液流体供給制御手段８を設けると共に、当該インジェクション機構部材７に当該液流体供給システム５固有の液流体噴射係数を設定し、当該液流体噴射係数を使用して、当該液流体６の供給量を計測する液流体の流量計測装置１００。
【選択図】図１

Description

本発明は、液流体の流量計測方法及び液流体の流量計測装置に関するものであり、更に詳しくは、簡易な構成でありながら、従来の流量計測方法或いはその装置よりもより正確に所望の液流体の消費量或いは流量を測定でき、然も従来の流量計測方法或いはその装置よりも低価格である液流体の流量計測方法及び液流体の流量計測装置に関するものである。

従来より、所望の液流体、例えば、各種の自動車或いは自動二輪車等で使用されるガソリン或いは重油等、或いは、適宜の産業分野に於いて使用される各種の処理装置、加工装置等に供給される各種の処理液体、加工処理液体の液流体の消費量を確認する為に各種の形式の流量計或いは燃料計が使用されている。
処で、この種の流量計の基本的な液流体の消費量、使用量、或いは液流体貯留部つまり燃料或いは処理液体のタンク等の残存量の計測方法として、フロートシステムが使用されている。
然しながら、係るフロートを利用した液流体の使用量、消費量或いは当該タンク等の液流体貯留部内の残存量の計測或いはそれらの表示方法では、各種の環境条件の変化或いは使用される液流体の特性、更には、使用される処理・駆動装置、つまり液流体消費構造部の構造や各部品・部材の特性のばらつき等が、原因で微細で正確な量を測定し、且つそれらの具体的な量を表示する事が困難であった。

たとえば、上記した様な従来の方法では、当該所定の液流体を当該液流体貯留部に満タンにした状態で、例えば、ガソリンエンジン等液流体消費構造部の作動を開始した場合、当該駆動開始後、かなり長い間は、燃料計のメモリは、低下せず、有る時期から急速に低下すると言う様に、当該液流体消費構造部の使用者に、当該燃料計等の表示の正確さに疑問を持つ傾向がみられ、特に、ガソリン容量が小さい自動二輪車のドライパーにとっては、ガソリンタンクに残っているガソリンの量に関する正確な情報が得られないと言う不安から、当該ガソリンの残存表示量と現時点から到達目標地点までの距離に対する、給油可能地点等の情報を勘案して、当該目標地点までのドライブをあきらめてしまうと言う問題も見られている。

同様な問題は、車両の走行に限られず、各種産業分野での、所定の部品・部材、製品等に関する加工処理工程（液流体消費構造部）に於いて液流体の適正な使用料或いはそれらの消費量を正確に測定し、把握しておく必要性は同じ様に高いものである事は言うまでも無い。
係る、従来の問題点を解消する為に、これまで、フロート技術を使用しない、各種の改良技術が提案されているが、何れも制御機構が複雑化されており、それなりの正確性の改善はみられるものの、製造コストが高騰するので、汎用性に欠ける欠点があるもの或いは製造コストが安価であるが、正確性に劣るト得るのが実情である。

中でも、内燃機関に使用されているインジェクション機構を使用して、ガソリンの供給量を正確にコントロールする技術が多くみられ、例えば、実用新案登録第３１４８４５０号公報（特許文献１）に、インジェクション機構を使用して、当該インジェクション機構から噴射される液流体を直接流量表示指針の一部に衝突させて流量を測定する技術が示されているが、当該流量計の製造コストは安価であるとしても、当該測定された流量の正確性は十分ではない。

又、特開２００９−２７５５５６号公報（特許文献２）を初め多くの公開特許公報には、インジェクション機構を使用してエンジンに供給されるガソリンの供給量を制御する技術が開示されているが、当該液流体の供給制御技術においては、当該エンジンに搭載されている個々のインジェクションノズルに於ける一回の噴射時に於けるガソリンの噴射量を一定に制御する為に、当該インジェクションノズルに個別に制御機構を付加するものであり、ガソリン等の液流体の供給量を正確に測定する目的は達成するが、その製造コストはかなり高くならざるを得ず、かかる流体供給制御装置を、製造コストの低減化を要求されている様な産業分野に汎用的に使用出来るものではない。

一方、特開２００６−１９５６５６号公報（特許文献３）には、インジェクション機構を使用した液流体の流量計測方法が開示されているが、係る流量計測方法では、当該インジェクションノズルから噴射された液流体を密閉室内に貯留させ、当該密閉室内の当該液流体の液面の変化を、当該密閉室に併設されたサブタンクに於いてその液面変化量を気圧の変化量として検出し、その結果を適宜の基準値と比較して、当該ンジェクションノズルを開弁する様に構成されたものである。

然しながら、係る構成に於いては、当該液流体の貯留液面の変化を気圧で検出しているので、精密な液流体の供給量を測定する事は困難であると同時に、使用されるインジェクションノズルの特性の変化やノズル間の特性の相違等の要因から、コストが掛らず且つ流量測定の正確性を確保出来る流量測定装置を得る事は困難であった、
上記した様な、インジェクションノズルを使用してガソリンの供給量を測定する装置が例えば、ホンダＣＢＲ１０００ＲＲに搭載されてはいるが、係る燃料計も上記特許文献２に示す様な技術思想を使用するものであって、以下に示す様な本願発明の目的を達成しえるものではない。

実用新案登録第３１４８４５０号公報 特開２００９−２７５５５６号公報 特開２００６−１９５６５６号公報

従って、本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を改良し、簡易な構成でありながら、従来の流量計測方法或いはその装置よりもより正確に所望の液流体の消費量或いは供給流量を測定でき、然も従来の流量計測方法或いはその装置よりも低価格で、あらゆる産業分野で、容易に使用出来る液流体の流量計測方法及び液流体の流量計測装置を提供するものである。

本発明は、上記のような課題を解決するため、基本的には、以下に示す様な技術構成を採用するものである。
即ち、本発明に係る第１の具体的の態様としては、液流体貯留部、液流体消費構造部及び当該液流体貯留部と当該液流体消費構造部とを連結する当該液流体供給経路とを含む液流体供給システムに於いて、当該液流体供給経路の一部に、当該液流体貯留部から当該液流体消費構造部に向けて流れる当該液流体の流れを発生させる、インジェクション機構部材を含む液流体供給制御手段を設けると共に、当該インジェクション機構部材に当該液流体供給システム固有の液流体噴射係数を設定し、当該液流体噴射係数を使用して、当該液流体の供給量を計測する特徴とする液流体の流量計測方法であり、又、本発明に係る第２の具体的の態様としては、液流体貯留部、液流体消費構造部及び当該液流体貯留部と当該液流体消費構造部とを連結する当該液流体供給経路とを含む液流体供給システムに於いて、当該液流体供給経路の一部に設けられる、当該液流体貯留部から当該液流体消費構造部に向けて流れる当該液流体の流れを発生させるインジェクション機構部材を含む液流体供給制御手段と、当該インジェクション機構部材に当該液流体供給システム固有の液流体噴射係数を設定する手段と、当該液流体噴射係数を使用して、当該液流体の供給量を計測する液流体供給量計測手段と、を有する事を特徴とする液流体の流量計測装置である。

本発明に係る当該液流体の流量計測方法及び当該液流体の流量計測装置は、上記した従来技術の欠点を改良し、簡易な構成でありながら、従来の流量計測方法或いはその装置よりもより正確に所望の液流体の消費量或いは供給流量を測定でき、然も従来の流量計測方法或いはその装置よりも低価格で、あらゆる産業分野で、容易に使用出来る液流体の流量計測方法及び液流体の流量計測装置を提供する事を可能にするものである。
更に、本発明に於いては、既に当該インジェクションノズル等を主体とするインジェクション機構部材を使用している従来の液流体の流量計測装置、或いは液流体の供給量制御装置、若しくは液流体の消費量計測装置等に対しては、上記した液流体噴射係数を設定する演算手段や、当該液流体噴射係数と所定の期間の当該インジェクション機構部材のオン時間の積算値とに基づく当該液流体消費量演算手段と、適宜の表示手段並びに上記各手段から得られる各情報を記憶する記憶手段と上記各手段の駆動を制御する演算手段等が含まれる小型の液流体流量演算・表示装置を後付けすることにより、従来の流量計等を本発明の技術に簡単に改良する事が可能である。

一方、当該インジェクション機構部材を使用していない従来の液流体の流量計測装置、或いは液流体の供給量制御装置、若しくは液流体の消費量計測装置等に対しては、当該インジェクション機構部材と当該小型の液流体流量演算・表示装置をセットにしたものを当該従来の液流体の流量計測装置、或いは液流体の供給量制御装置、若しくは液流体の消費量計測装置等に取り付けることにより、従来の流量計等を本発明の技術に簡単に改良する事が可能である。
従って、本発明に於ける当該液流体の流量計測装置である当該液流体流量演算・表示装置は、それ単独で、ユーザーに販売し、ユーザーが各自で、自己が使用している当該液流体消費構造部に後付け操作で取り付けることが可能となる。

図１は、本発明に係る液流体の流量計測装置の一具体例の構成の概要を示すブロック図である。 図２は、本発明に使用されるインジェクション機構部材のオン・オフ動作を制御するオン・オフ駆動信号の一例を示す波形図である。 図３は、本発明に於いて使用される演算計測・表示回路部２００の外観形状を示す図である。 図４は、本発液流体の液面検出回路流量計測装置１００を明に係る液流体の流量計測装置１００をキャブレーター使用車両に適用する場合のシステムの概要を示すブロックダイアグラムである。 図５は、本発明に係る液流体の流量計測装置１００をキャブレーター使用車両に適用する場合の液流体液面検出回路２００の構成例を示す回路図である。

以下に本発明に係る液流体の流量計測方法若しくは液流体の流量計測装置の一具体例の構成を、図面を参照しながら詳細に説明する。
即ち、図１は、本発明に係る液流体の流量計測装置１００の一具体例に於ける構成が概要を示すブロック図であって、図中、液流体貯留部１、液流体消費構造部２及び当該液流体貯留部１と当該液流体消費構造部２とを連結する当該液流体供給経路３とを含む液流体供給システム５に於いて、当該液流体供給経路３の一部に、当該液流体貯留部１から当該液流体消費構造部２に向けて流れる当該液流体６の流れを発生させる、インジェクション機構部材７を含む液流体供給制御手段８を設けると共に、当該インジェクション機構部材７に当該液流体供給システム５固有の液流体噴射係数を設定し、当該液流体噴射係数を使用して、当該液流体６の供給量を計測する液流体の流量計測装置１００が示されている。

本発明に於ける当該液流体６は、特にその構成内容が限定されるものではなく、例えば、各種の自動車或いは自動二輪車等で使用されるガソリン或いは重油等の燃料であっても良く、或いは、適宜の産業分野に於いて使用される各種の処理装置、加工装置等に供給される各種の処理液体、加工処理液体、加熱剤、冷却剤、洗浄剤、薬剤、添加剤、安定剤、調整剤等の各種の液流体が含まれる。
又、本発明に於いて使用される当該液流体貯留部２は、上記した各種の液流体を貯留する機能を有するタンク状のものであれば、その材料、容量、形状等は特に限定されるものではなく、好ましくは、最大コンテンツ容量（満タン状態の当該液流体の容量）が正確に決定されている事が望ましく、更には、当該最大コンテンツ容量の当該液流体６が当該液流体貯留部２内に導入された時点での当該液流体６の液面を検出出来る液面検出手段９が設けられている事も好ましい具体例である。

一方、本発明に於ける当該液流体消費構造部も、特にその構成内容或いはその機能が限定されるものではなく、例えば、ガソリン或いは重油等を消費する二輪車、自動二輪車を含む一般の車両に於ける内燃機関であっても良く、上記した様な、各種の産業分野における適宜の生産工程、加工処理工程で使用される、上記した適宜の液流体６を使用する生産装置、加工処理装置が使用出来るものである。
又、本発明に於ける当該液流体供給制御手段８は、少なくとも当該インジェクション機構部材７を含むものであり、当該インジェクション機構部材７は、従来公知となっている、インジェクションノズルを有し、適度の加圧状態に置かれている当該液流体６を当該インジェクション機構部材７に併設されている当該インジェクションノズルを開口して、当該液流体６を当該インジェクションノズルから、当該液流体６を噴霧状に噴射させて、当該液流体消費構造部２内に、当該液流体６を供給するオン状態と当該インジェクションノズルを閉口するオフ状態とを選択的に設定できる、当該インジェクションノズルのオン・オフ選択回路１０を有する事が好ましい。

当該インジェクションノズルのオン・オフ選択回路１０には、例えば、適宜のデュレーションからなるパルス信号が当該システム５の外部から入力される様に構成されているものであっても良く、或いは、当該液流体消費構造部２に於ける当該液流体６の使用状況、使用状態に従って、当該液流体６の供給時期を検出する適宜のセンサー１２或いは、当該液流体消費構造部２のサブタンク１１に設けられた検出センサ１２等により発生されるパルス信号等が入力される様に構成されているものであっても良い。
本発明に於ける当該検出センサ１２は、特にその構成が限定されるものではないが、例えば、当該液流体６の液面を光学的或いは、電気的に検出するか、気圧で検出するかが可能であり、更には、当該サブタンク１１内の当該液流体６内に、例えば、３０×２０ｍｍ程度の２枚の金属板を相互に対向させて電極として使用することにより、当該電極間にコンデンサが形成され、然も当該電極が例えばガソリンに浸漬された場合には、その容量が従来に比べて約２倍となるので、従って当該液流体６の液量の変化により当該キャパシタが変化するので、当該キャパシタの変化を当該インジェクション機構部材７のオン・オフに使用する事により、当該インジェクション機構部材７のオン・オフ制御が可能となる。
然も、本発明では、上記した通り、当該インジェクション機構部材７のオン・オフの精度には関係なく、オン時間の積算値のみで、当該液流体６の流量が正確に計測可能となるのである。
更に、本発明に於いて使用される当該インジェクション機構部材７に於けるインジェクションノズルそのもの構造は基本的には、公知のものが使用され、又市販されているものを使用するものであっても良いが、当該インジェクションノズルそのものは、製造時にそれぞれのインジェクションノズル間で、当該液流体６の噴射量にばらつきが存在するものであり、更には、同じインジェクションノズル内でも、経時変化や当該液流体６の粘度や温度、圧力等が異なると、その時点での当該液流体６の噴射量が変化してしまうと言う欠点が存在している。

従って、従来では、当該個々のインジェクションノズルの当該液流体６の噴射量を出来るだけ一定にして複数個のインジェクションノズル間に於ける、当該液流体６の噴射量のばらつきを出来るだけ小さくしようとして、複雑な制御回路を付加しているので、コストの上昇に繋がっているが、本発明に於いては、当該個々のインジェクションノズルに於ける当該液流体６の噴射量のばらつきを無視し、当該システム５で使用される当該インジェクション機構部材の特性を当該システム５で固有に設定される液流体噴射係数を採用し、それによって、従来問題となって言える各種の当該インジェクションノズル内及び当該インジェクションノズル間のばらつきを相殺するため、当該インジェクション機構部材から噴出される当該液流体６の単位時間当たりの噴出量或いは、特定の単位噴出量当たりのインジェクション機構部材の開口時間等を設定して、これを基本に正確な当該液流体６の消費量を計測する様に構成したものである。

即ち、本発明に於ける当該液流体供給システム固有の液流体噴射係数は、当該液流体供給システム５に於ける、当該インジェクション機構部材７の単位時間当たりの当該液流体の供給量若しくは供給される当該液流体の所定の単位供給量当たりの当該インジェクション機構部材の開口時間として設定されるものである。

本発明に於ける当該液流体噴射係数の算出方法を更に詳しく説明する。
即ち、本発明に於いては、汎用燃料計の様な、液流体６の流量を計測する装置を設置するに当たり、車両の排気量、馬力、重量、運転条件等の様々な要素が存在しても、何人でも自動的に諸条件を満足させて正確な燃料計を設置出来る様に構成したものであり、より具体的には、例えば、公知のインジェクションノズルを含むインジェクション機構部材７では、２００ｇ／ＭＩＮ等の一定圧力下での単位時間当たりの流量が規定されているが、本発明に於いては、その数値は不明であっても、当該液流体６の流量を正確に計算する事が出来ると言う特徴を有するものであり、然も、当該インジェクション機構部材７に於ける加圧、ポンプ、レギュレーター等のばらつき及び気温、気圧等の補正にも影響されることなく、全ての変化可能要素をふくみ、それらが相殺された状態で正しい燃料等の液流体６の消費量が計測できると言う特徴を有するものである。

次に、本発明に於ける当該液流体噴射係数の測定方法に付いて説明する。
例えば、上記した構成からなる液流体の流量計測装置１００を適宜の車両に取り付けた場合、当該インジェクション機構部材７のオン・オフ操作を行わせる当該オン・オフ選択回路１０に図２に示す様なパルス信号を入力させ、当該液流体６の流量つまり消費量を求めるために、任意の期間内に於ける当該パルス信号のオン時間ｔ、（ｔ１、ｔ２、ｔ３、・・・・・・ｔｎ）の総合計を積算集計する。
具体的には、例えば、本発明に於ける当該液流体の流量計測装置１００の適宜の演算計測回路部２００に設けた適宜のスタートスイッチを操作して、当該液流体噴射係数登録開始モードを設定し、所定の期間の間、当該車両をひたすら走行させ、当該走行期間内の、当該パルス信号のオン時間ｔ、（ｔ１、ｔ２、ｔ３、・・・・・・ｔｎ）を、例えば周期カウンター等を使用して、オン時間積算演算手段２１０により積算演算し、当該オン時間ｔｎの積算値Ｔを求め、当該演算結果を適宜の記憶手段であるオン時間積算値記憶手段Ｍ３に記憶しておく。

本発明に於いては、当該オン時間ｔｎは、気圧、気温、及び走行条件によって、変化するが、当該インジェクション機構部材７がオンする毎に周期カウンター等で、そのオン時間を計算し、それらを取り込み合成して、その結果である積算値Ｔを求め、その結果を適宜の記憶手段Ｍ３に記憶しておくものである。
その後、本発明に於いては、当該任意の期間の間、適宜の走行状態で走行し、当該ガソリンである当該液流体６を消費させたら、当該走行を一旦中止して、その間に消費された燃料であるガソリン（つまり当該液流体６）を例えば、満タンになるまで給油補充し、その際、補充された当該液流体６の正確な補給量Ｌを確認して、このデータを適宜のデータ入力手段を使用して、適宜の記憶手段、例えば補充液流体量記憶手段Ｍ２に格納しておく。

次いで、当該中央演算手段２２０が、当該オン時間積算値記憶手段Ｍ３に記憶してある今回の適宜期間内に於いて積算された当該インジェクション機構部材７のオン時間の合計値Ｔと、当該補充液流体量記憶手段Ｍ２に格納されている当該充された液流体６の補給量Ｌとを読み出して、適宜の液流体噴射係数演算手段２１１に於いて、例えば、当該システム５に於ける、当該液流体６の単位消費量当たりの、当該インジェクション機構部材７のオン時間ｔｎの集合体ＴとしてＬ／Ｔが自動的に演算され、所定のオン時間当たりの当該液流体６の消費量が求められる。
この値が、本発明に於ける当該液流体噴射係数であり、当該液流体噴射係数は、その後、適宜の記憶手段、例えば、液流体噴射係数記憶手段Ｍ１に格納される。
この際、当該液流体６の単位消費量に対する当該インジェクション機構部材７のオン時間を、例えば０．１リットル／Ｔ_Ｘ１、或いは、０．０１リットル／Ｔ_Ｘ２として求めておき、それぞれを適宜の記憶手段に記憶させておく事も可能である。

係る本発明に於ける当該液流体噴射係数は、上記した様に、当該インジェクション機構部材７内に於ける各種の特性に対する変化要因や、当該インジェクション機構部材７間の特性のばらつきを相殺したものであって、それぞれが当該各システム固有のデータとなっている。
つまり、係るデータは、レギュレーター、インジェクタ―、加圧ポンプ等の内燃機関の駆動システムに於ける各種部材のばらつきを全て含んで形成されたものであり、当該内燃機関の調子、気温、気圧等にも影響されない極めて精度の高いものである。
本発明に於いては、上記当該液流体噴射係数の決定する為の演算処理操作を、出来れば複数回、例えば、３乃至４回繰り返し、当該操作により得られた複数個の当該液流体噴射係数値を平均化処理する事により、より正確な最終的な液流体噴射係数を決定し、当該液流体噴射係数記憶手段Ｍ１に格納される。
或いは、当該最初の演算処理操作に於ける、当該インジェクション機構部材７の駆動時間を十分長く取ることによっても、より正確な最終的な液流体噴射係数を決定する事が可能であり、本発明の実験によれば、本発明による当該液流体の流量計測装置を使用することにより、実際の当該液流体６の消費量或いは供給流量と、本発明により得られた当該液流体６の消費量或いは供給流量との誤差は、僅かに１％以下である事が確認出来た。

本発明に於いて、当該液流体噴射係数として、例えば、０．１リットル／Ｔ_Ｘ１と言う固有のデータがあれば、走行時の当該インジェクション機構部材に於けるオン時間の合計値がＴ_Ｘ１に到達した時点で、０．１リットルの液流体、例えば、ガソリンが消費されて事を意味することになり、例えば、当初、本発明に於ける当該液流体の流量計測装置１００に於ける、当該演算計測回路部２００に設けられた適宜のスイッチ手段或いはデータ入力手段を操作して、当該システムに於ける初期状態の、当該液流体貯留部１（例えば、燃料タンク）に於ける当該液流体６、例えば、ガソリンの正確な実容量Ｌ０を入力して、当該記憶手段Ｍ２に格納しておく事によって、例えば、適宜の減算手段２１４等により、当該液流体６の初期容量値Ｌ０から逐次、経過時間Ｔ_Ｘｎが経過するごとに、当該液流体噴射係数値に相当する当該液流体６の消費量を減算法によって減算処理することにより、当該液流体６の当該液流体貯留部１に於ける残存容量を正確に０．１リットル単位で、或いは、０．０１リットル単位で求める事が可能となり、かかる演算結果のデータを、当該演算計測回路部２００に於ける適宜の表示手段２２１に表示する事が可能となる。

当該液流体貯留部１、例えば、燃料タンク１の正確な容量は、全ての車両、バイク、或いは、適宜の産業に於ける適宜の生産装置、或いは適宜の加工処理装置等のカタログに記載されているので、何人でも、それらを参照して、当該データを、当該演算計測回路部２００に於ける当該記憶手段Ｍ２内に記憶させておく事が可能である。
本発明に於いては、その他のスペックが不明でも、何人でも、問題無くセットする事が可能であるので、何人でも精度の良い、当該流量計或いは燃料計等を容易に得る事が出来る。

又、本発明に於いては、上記した通り、当該液流体噴射係数の表示を、当該インジェクション機構部材７の単にオン時間当たりの当該液流体６の消費量或いは供給量として表示する事も可能である。

上記した本発明に於ける第１の態様の構成を更に詳細に説明するならば、図１に示す様に、本発明に於ける液流体の流量計測装置１００は、液流体貯留部１、液流体消費構造部２及び当該液流体貯留部１と当該液流体消費構造部２とを連結する液流体供給経路３とを含む液流体供給システム５に於いて、当該液流体供給経路３の一部に設けられる、当該液流体貯留部１から当該液流体消費構造部２に向けて流れる当該液流体６の流れを発生させるインジェクション機構部材７を含む液流体供給制御手段８と、当該インジェクション機構部材７に当該液流体供給システム固有の液流体噴射係数を設定する手段２１１と、当該液流体噴射係数を使用して、当該液流体６の供給量を計測する液流体供給量計測手段２１５とを有するものである。
尚、図１中、２１２は、適宜の時刻情報を提供するタイマー手段であり、又２３０は、上記した各演算手段を集中的に制御するコンピュータ含む演算処理手段であり、又２２０は、当該各演算手段の演算結果を表示する表示手段である。

更に、本発明に於ける液流体の流量計測装置１００は、当該インジェクション機構部材７に入力されるインジェクション機構部材のオン・オフ駆動信号Ｓ或いはＤから当該インジェクション機構部材７のオン駆動時間ｔ、（ｔ１、ｔ２、ｔ３、・・・・・・ｔｎ）を検出して積算し、その積算値Ｔを演算するオン駆動時間積算手段、２１０、当該液流体貯留部１に於ける当該液流体６の初期貯留量（満タン量）及び適宜の時期に当該液流体貯留部内に補給される当該液流体６の補給量の何れか若しくはその双方とを記憶する液流体貯留量記憶手段Ｍ２、当該液流体消費構造部２が駆動開始した後、任意の一定期間経過後に於ける当該オン駆動時間積算値Ｔと当該任意の一定期間経過後に当該液流体貯留部１に補充された当該液流体６の量Ｌから当該液流体供給システム固有の液流体噴射係数を演算する液流体噴射係数演算手段２１１、当該液流体噴射係数を記憶する液流体噴射係数手段Ｍ１、当該液流体噴射係数が記憶設定された後、当該液流体消費構造部２の駆動が開始された後の任意の経過時間後に、当該経過時間内に於ける当該インジェクション機構部材７のオン駆動時間を積算して得られた当該オン時間積算値Ｔと当該液流体噴射係数から当該任意の経過時間後に於ける当該液流体の消費量の合計をリアルタイムで演算する液流体消費量演算手段２１３、当該リアルタイムで演算された当該液流体消費量若しくは当該液流体貯留部１に残存する当該液流体６の残存量をリアルタイムに表示する表示手段２２０、及び上記各演算手段を制御する中央演算手段２３０とから構成されているものである。

一方、本発明に於ける第２の態様としては、液流体貯留部１、液流体消費構造部２及び当該液流体貯留部１と当該液流体消費構造部２とを連結する液流体供給経路３とを含む液流体供給システム１００に於いて、当該液流体供給経路３の一部に、当該液流体貯留部１から当該液流体消費構造部２に向けて流れる当該液流体６の流れを発生させる、インジェクション機構部材７を含む液流体供給制御手段８を設けると共に、当該インジェクション機構部材７に当該液流体供給システム固有の液流体噴射係数を設定し、当該液流体噴射係数を使用して、当該液流体の供給量を計測する液流体の流量計測方法１００である。

更に、本発明に於ける当該第２の態様に於いては、当該液流体供給システム固有の液流体噴射係数は、当該液流体供給システム１００に於ける、当該インジェクション機構部材７の単位時間当たりの当該液流体６の供給量若しくは供給される当該液流体の所定の単位供給量当たりの当該インジェクション機構部材の開口時間として設定される構成を有するものである。
又、本発明に於ける当該第２の態様に於ける更なる具体例としては、当液流体噴射係数は、当該液流体供給制御手段８に設けられた、当該インジェクション機構部材７のオン・オフ状態を制御する制御装置１０の、任意の一定計測期間に於けるオン時間を積算し、当該オン時間積算値と当該任意の一定期間経過直後に当該液流体貯留部に補給された当該液流体の量との比を演算することにより決定されるものである。

一方、本発明に於ける当該第２の態様に於いては、当液流体噴射係数は、当該オン時間積算値と当該任意の一定期間経過直後に当該液流体貯留部に補給された当該液流体の量との比を演算する演算処理を複数回繰り返して、その平均値を求めて決定するものである事が望ましい。
又、本発明にける当該第２の態様においては、当該液流体供給制御手段８に於ける、当該インジェクション機構部材７のオン・オフ駆動は、予め定められたパターンに基づく駆動信号、或いは当該液流体消費構造部２に於ける当該液流体の液面の変化或いは、当該液流体６の供給量に関連する予め特定された特性値の変化等を検出する検出信号に基づいて制御される事が望ましい。
特に、当該予め定められたパターンは、当該システム１００の外部から入力される場合が考えられる。

更に、本発明に於ける当該第２の態様においては、当該設定された液流体供給システム固有の液流体噴射係数を所定の記憶手段Ｍ１に記憶させておくと共に、当該液流体消費構造部２の駆動開始前の当該液流体貯留部１に於ける当該液流体６の貯留量Ｌ０、及び当該液流体消費構造部２が所定の期間駆動した後に当該液流体貯留部１に補充された当該液流体の量Ｌをそれぞれ所定の記憶手段Ｍ２に記憶させておく事も好ましい具体例である。
又、本発明に於ける当該第２の態様においては、当該液流体噴射係数に基づいて、当該液流体消費構造部２の駆動経過時間に於ける当該インジェクション機構部材７のオン時間の積算値Ｔから、リアルタイムで、当該液流体消費構造部２の駆動開始時間から現在の時間迄の、当該液流体６の消費量或いは、当該液流体貯留部１に於ける残存液流体量を演算し、所定の表示手段２２０に当該演算結果を表示する事も好ましい具体例である。

更に、本発明に於いては、特に、第１の態様に於ける発明にあっては、上記した通り、図１に示す様な、当該インジェクション機構部材７と当該インジェクション機構部材のオンオフ制御回路１０を含む液流体供給制御手段８と当該表示手段２２０、中央演算手段２３０及び、上記した各種の演算手段と記憶手段とを含む当該演算計測回路部２００とをセット化した部材を製作し、当該部材を、従来の各種の燃料計や流量計或いは流量測定装置に後付けで組み込む事が可能であり、且つ何人にでも、容易に取付作業を実行する事ができる。
又、既に当該インジェクション機構部材を組み込んでいる燃料計或いは流量計に対しては、当該液流体供給制御手段８を省き、当該演算計測回路部２００のみを当該燃料計或いは流量計に後付けで取り付けることで、本発明による高性能で、残存液流体の表示が正確で、然もコストが安価である燃料計或いは流量計が実現出来る。
尚、本発明に係る当該液流体の流量計測方法或いは当該液流体の流量計測装置１００を使用する場合、例えば、本発明を適用すべき有る種の燃料計或いは流用計を使用する既存装置に於いて、当該インジェクション機構部材７が複数個並列的に使用されている場合に於いては、全てのインジェクション機構部材７に本発明の液流体の流量計測装置を取り付ける必要は必ずしもなく、そのうちの一つの燃料計或いは流量計に取り付けて、他の燃料計或いは流量計に付いては、その演算データを援用することで対処する事も可能である。

上記した通り、本発明に係る当該液流体の流量計測装置１００を、既に当該インジェクションノズル等を主体とするインジェクション機構部材を使用している従来の液流体の流量計測装置、或いは液流体の供給量制御装置、若しくは液流体の消費量計測装置等に対して使用する場合には、上記した液流体噴射係数を設定する演算手段２１１や、当該液流体噴射係数と所定の期間の当該インジェクション機構部材のオン時間の積算値とに基づく当該液流体消費量演算手段２１３と、適宜の表示手段２２０並びに上記各手段から得られる各情報を記憶する記憶手段Ｍ１、Ｍ２等と、上記各手段の駆動を制御する演算手段２３０等が含まれる小型の液流体流量演算・表示装置２００を後付けすることにより、従来の流量計等を本発明の技術に簡単に改良する事が可能である。
当該流体流量演算・表示装置２００の外観形状の一例を図３に示すが、図中、２５０と２６０は、データ入力手段であって、当該２つのデータ入力手段２５０、２６０を単独或いは組み合わせあるいは、それぞれのデータ入力手段の押圧回数の相違等の手段入力条件を変化させることにより、適宜のコマンドを当該流体流量演算・表示装置２００に所定のコマンドを記憶させる事が可能となる。

即ち、例えば、自動二輪車で、既に内燃機関がインジェクション機構部材７を使用している車両に、本発明の液流体の流量計測装置１００を後付けで取り付ける場合には、図３に示す様な流体流量演算・表示装置２００を当該自動二輪車の適宜の部材に取付け、同時にデータ取り込み配線２７０を当該自動二輪車のエンジンに設けられたインジェクション機構部材のインジェクションノズルのオン・オフ駆動信号の入力部に接続するのみで、設定作業は完了する。
尚、当該インジェクション機構部材７を予め搭載している自動二輪車に於いては、当該インジェクション機構部材７のオン・オフ信号は、当該エンジンの駆動制御を行うＥＣＵから供給される様になっている。

一方、インジェクション機構を採用してない、従来のキャブレ―タ―機構を採用している自動二輪車や４輪車等に本発明の液流体の流量計測装置１００を後付けする場合には、図４に示す様に、既存の燃料タンク４０１とキャブレ―タ―４０６との間に、加圧ポンプ４０２、レギュレーター４０３、インジェクションノズルからなる液流体供給制御手段４０４、液面検出用サブタンク４０５、平行電極からなる液面変化検出用コンデンサ４０９等を配置すると共に、液面変化コンパレータ４０７、インジェクションノズルコントローラ４０８、及び計数表示手段４１０等を追加接続することになる。

尚、上記具体例に於いては、当該液面変化コンパレータ４０７、インジェクションノズルコントローラ４０８とを制御する為の、当該サブタンク４０５の液面検出回路と、それに関連する制御回路の一具体例として、例えば、図５に示す様な構成を有する液面検出・制御回路が使用出来る。
即ち、上記具体例に於いては、適宜の発信回路（Ａ）に接続されている当該液面検出用サブタンク４０５の容量変化を検出する回路（Ｂ）と当該液面検出用サブタンク４０５の容量の変化値を所定の基準値と比較するコンパレータ回路（Ｃ）及び当該コンパレータ回路（Ｃ）の出力に応答して当該インジェクション機構部材４０４を駆動させるパルス信号発生回路（Ｄ）とから構成されている。
より具体的には、上記具体例に於いて、当該キャブレ―タ―式エンジンに供給されるガソリンは、当該サブタンク４０５内に一時的に貯留されており、当該キャブレ―タ―式エンジンが駆動される間、当該ガソリンは、逐次、当該サブタンク４０５内から当該キャブレ―タ―式エンジンに供給されるので、当該サブタンク４０５内のガソリンの液面は徐徐に低下することになる。
かかるガソリンの液面低下の変化を当該コンデンサ４０９で検出し、予め定められた基準値と比較し、当該液面が基準値より低下した場合には、当該インジェクションノズルコントローラ４０８にインジェクションノズルのオン信号を送り、当該サブタンク４０５内にガソリンを補給する。
当該サブタンク４０５内のガソリンの液面が、基準値迄回復した時点で、当該インジェクションノズルコントローラ４０８から、インジェクションノズルのオフ信号が送られ、ガソリンの補給が停止される。

１００…流量計測方法及びその装置
１…液流体貯留部
２…液流体貯留部
３…流体経路部
５…液流体供給システム
６…液流体
７…インジェクション機構部材
８…液流体供給制御手段
９…液面検出手段
１０…オンオフ制御回路
１１…サブタンク
１２…検出センサ
２００…流体流量演算・表示装置
２１０…液流体
２１１…液流体噴射係数演算手段
２１２…タイマー手段
２１３…リアルタイム液流体消費量演算手段
２１４…減算手段
２１５…液流体供給量計測手段
２３０…演算手段（ＣＰＵ）
２２０…表示手段
２５０…データ入力手段
２６０…データ入力手段
２７０…データ取り込み配線
４０１…燃料タンク
４０２…加圧ポンプ
４０３…レギュレーター
４０４…液流体供給制御手段
４０５…液面検出用サブタンク
４０６…キャブレ―タ―
４０７…液面変化コンパレータ
４０８…ンジェクションノズルコントローラ
４０９…液面変化検出用コンデンサ
４１０…計数表示手段
Ｍ１…液流体噴射係数記憶手段
Ｍ２…補充液流体量記憶手
Ｍ３…オン時間積算値記憶手段

Claims (10)

1. 液流体貯留部、液流体消費構造部及び当該液流体貯留部と当該液流体消費構造部とを連結する当該液流体供給経路とを含む液流体供給システムに於いて、当該液流体供給経路の一部に、当該液流体貯留部から当該液流体消費構造部に向けて流れる当該液流体の流れを発生させる、インジェクション機構部材を含む液流体供給制御手段を設けると共に、当該インジェクション機構部材に当該液流体供給システム固有の液流体噴射係数を設定し、当該液流体噴射係数を使用して、当該液流体の供給量を計測する特徴とする液流体の流量計測方法。
2. 当該液流体供給システム固有の液流体噴射係数は、当該液流体供給システムに於ける、当該インジェクション機構部材の単位時間当たりの当該液流体の供給量若しくは供給される当該液流体の所定の単位供給量当たりの当該インジェクション機構部材の開口時間として設定される事を特徴とする請求項1に記載の液流体の流量計測方法。
3. 当液流体噴射係数は、当該液流体供給制御手段に設けられた、当該インジェクション機構部材のオン・オフ状態を制御する制御装置の、任意の一定計測期間に於けるオン時間を積算し、当該オン時間積算値と当該任意の一定期間経過直後に当該液流体貯留部に補給された当該液流体の量との比を演算することにより決定されるものである特徴とする請求項２に記載の液流体の流量計測方法。
4. 当液流体噴射係数は、当該オン時間積算値と当該任意の一定期間経過直後に当該液流体貯留部に補給された当該液流体の量との比を演算する演算処理を複数回繰り返して、その平均値を求めて決定する特徴とする請求項３に記載の液流体の流量計測方法。
5. 当該液流体供給制御手段に於ける、当該インジェクション機構部材のオン・オフ駆動は、予め定められたパターンに基づく駆動信号、或いは当該液流体消費構造部２に於ける当該液流体の液面の変化を検出する検出信号に基づいて制御される事を特徴とする請求項1乃至４の何れかに記載の液流体の流量計測方法。
6. 当該設定された液流体供給システム固有の液流体噴射係数を所定の記憶手段に記憶させておくと共に、当該液流体消費構造部の駆動開始前の当該液流体貯留部に於ける当該液流体の貯留量、及び当該液流体消費構造部が所定の期間駆動した後に当該液流体貯留部に補充された当該液流体の量をそれぞれ所定の記憶手段に記憶させておく事を特徴とする請求項1乃至５の何れかに記載の液流体の流量計測方法。
7. 当該液流体噴射係数に基づいて、当該液流体消費構造部の駆動経過時間に於ける当該インジェクション機構部材のオン時間の積算値から、リアルタイムで、当該液流体消費構造部の駆動開始時間から現在の時間迄の、当該液流体の消費量或いは、当該液流体貯留部に於ける残存液流体量を演算し、所定の表示手段に当該演算結果を表示する事を特徴とする請求項1乃至６の何れかに記載の流体の流量計測表示方法
8. 液流体貯留部、液流体消費構造部及び当該液流体貯留部と当該液流体消費構造部とを連結する当該液流体供給経路とを含む液流体供給システムに於いて、当該液流体供給経路の一部に設けられる、当該液流体貯留部から当該液流体消費構造部に向けて流れる当該液流体の流れを発生させるインジェクション機構部材を含む液流体供給制御手段と、当該インジェクション機構部材に当該液流体供給システム固有の液流体噴射係数を設定する手段と、当該液流体噴射係数を使用して、当該液流体の供給量を計測する液流体供給量計測手段と、を有する事を特徴とする液流体の流量計測装置。
9. 当該液流体供給システム固有の液流体噴射係数は、当該液流体供給システムに於ける、当該インジェクション機構部材の単位時間当たりの当該液流体の供給量若しくは供給される当該液流体の所定の単位供給量当たりの当該インジェクション機構部材の開口時間として設定される特徴とする請求項８に記載の液流体の流量計測装置。
10. 当該インジェクション機構部材に入力されるインジェクション機構部材のオン・オフ駆動信号から当該インジェクション機構部材のオン駆動時間を検出して積算するオン駆動時間積算手段、
    当該液流体貯留部に於ける当該液流体の初期貯留量（満タン量）及び適宜の時期に当該液流体貯留部内に補給される当該液流体の補給量の何れか若しくはその双方と、を記憶する液流体貯留量記憶手段、
    当該液流体消費構造部が駆動開始した後、任意の一定期間経過後に於ける当該オン駆動時間積算値と当該任意の一定期間経過後に当該液流体貯留部に補充された当該液流体の量から当該液流体供給システム固有の液流体噴射係数を演算する手段、
    当該液流体噴射係数を記憶する液流体噴射係数手段、
    当該液流体噴射係数が記憶設定された後、当該液流体消費構造部の駆動が開始された後の任意の経過時間後に、当該経過時間内に於ける当該インジェクション機構部材のオン駆動時間を積算して得られた当該オン時間積算値と当該液流体噴射係数から当該任意の経過時間後に於ける当該液流体の消費量の合計をリアルタイムで演算する液流体消費量演算手段、
    当該リアルタイムで演算された当該液流体消費量若しくは当該液流体貯留部に残存する当該液流体の残存量をリアルタイムに表示する表示手段、
    上記各演算手段を制御する中央演算手段、
    とから構成されている事を特徴とする請求項８又は９に記載の液流体の流量計測装置。

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