JP3251992B2 - 容積測定方法及び容積測定装置 - Google Patents
容積測定方法及び容積測定装置Info
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- JP3251992B2 JP3251992B2 JP35093492A JP35093492A JP3251992B2 JP 3251992 B2 JP3251992 B2 JP 3251992B2 JP 35093492 A JP35093492 A JP 35093492A JP 35093492 A JP35093492 A JP 35093492A JP 3251992 B2 JP3251992 B2 JP 3251992B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は容積測定方法及び容積測
定装置に関し、特に所定形状のメインタンクに対し小容
積の基準タンクを連通して設け、両タンク内の空間の容
積を変化させ、両タンク内の圧力変動値に基づきメイン
タンク内の空間の容積を測定する容積測定方法及び容積
測定装置に係る。
定装置に関し、特に所定形状のメインタンクに対し小容
積の基準タンクを連通して設け、両タンク内の空間の容
積を変化させ、両タンク内の圧力変動値に基づきメイン
タンク内の空間の容積を測定する容積測定方法及び容積
測定装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】従来、タンク内に収容された液体、粉体
等の体積を測定する体積測定方法及びその装置として、
特開平２−１９７１７号公報に記載のように種々の方法
及び装置が提案されている。例えば同公報第１０図に記
載の実施例においては、メインタンク３０と補正タンク
３１に対し、体積変化機構３３により各タンク内の容積
を変化させて圧力変動を生じさせ、第２の振幅検出器３
９ａからの出力γ・Ｐ0・ｖ0 を第１の振幅検出器３９
ｂからの出力γ・Ｐ0 ・ｖ0 ／Ｖ2 で除算することによ
って、メインタンク３０の空洞部分の体積Ｖ2 を算出す
ることとしている。更に、この体積Ｖ2 をメインタンク
３０の全体積（容積）から引算することによってメイン
タンク３０に収容された液体等の体積ＶL を算出するこ
ととしている。測定原理は同公報に説明されているので
説明は省略するが、メインタンク３０内の空間の容積
（即ち、メインタンク内に収容物が存在しなければメイ
ンタンクの全容積であり、収容物が存在する場合にはメ
インタンク内の収容物以外の容積）はメインタンク３０
及び補正タンク３１内の圧力変動の検出出力に応じて算
出し得ることが開示されている。
等の体積を測定する体積測定方法及びその装置として、
特開平２−１９７１７号公報に記載のように種々の方法
及び装置が提案されている。例えば同公報第１０図に記
載の実施例においては、メインタンク３０と補正タンク
３１に対し、体積変化機構３３により各タンク内の容積
を変化させて圧力変動を生じさせ、第２の振幅検出器３
９ａからの出力γ・Ｐ0・ｖ0 を第１の振幅検出器３９
ｂからの出力γ・Ｐ0 ・ｖ0 ／Ｖ2 で除算することによ
って、メインタンク３０の空洞部分の体積Ｖ2 を算出す
ることとしている。更に、この体積Ｖ2 をメインタンク
３０の全体積（容積）から引算することによってメイン
タンク３０に収容された液体等の体積ＶL を算出するこ
ととしている。測定原理は同公報に説明されているので
説明は省略するが、メインタンク３０内の空間の容積
（即ち、メインタンク内に収容物が存在しなければメイ
ンタンクの全容積であり、収容物が存在する場合にはメ
インタンク内の収容物以外の容積）はメインタンク３０
及び補正タンク３１内の圧力変動の検出出力に応じて算
出し得ることが開示されている。
【０００３】上記のような体積測定方法及び装置に関
し、体積変化機構以外による圧力変動がノイズとして重
畳されることに鑑み、その対応策が検討されている。例
えば特開平３−９２７２５号公報においては、異なる周
波数の二つの発振器を設けることとし、特開平４−４７
２３１号公報においてはハイパスフィルタを設け、ノイ
ズ成分である低周波数域の信号を遮断すると共に、体積
変化以外の要因により発生するノイズを取り除く旨記載
されている。更に、特開平４−６５６３４号公報におい
ても同様に、体積変化以外の要因により発生するノイズ
を取り除く旨記載されている。もっとも、同公報には具
体的手段は記載されていない。
し、体積変化機構以外による圧力変動がノイズとして重
畳されることに鑑み、その対応策が検討されている。例
えば特開平３−９２７２５号公報においては、異なる周
波数の二つの発振器を設けることとし、特開平４−４７
２３１号公報においてはハイパスフィルタを設け、ノイ
ズ成分である低周波数域の信号を遮断すると共に、体積
変化以外の要因により発生するノイズを取り除く旨記載
されている。更に、特開平４−６５６３４号公報におい
ても同様に、体積変化以外の要因により発生するノイズ
を取り除く旨記載されている。もっとも、同公報には具
体的手段は記載されていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、特開平３−
９２７２５号公報に記載のものは二つの発振器を必要と
し回路構成が複雑になり、特開平４−４７２３１号公報
及び特開平４−６５６３４号公報においては、マイクロ
ホン１９ａの出力信号と発振器６の出力信号との積和相
関をとることにより、体積変化ΔＶ以外の要因によって
発生するノイズＮ0 を取り除く旨説明されているが、発
振器６の出力信号に対し体積変化ΔＶによる変動成分と
ノイズが重畳されている以上、これらの変動成分とノイ
ズを峻別することはできるものではなく、これに対する
具体的な説明もなされていない。
９２７２５号公報に記載のものは二つの発振器を必要と
し回路構成が複雑になり、特開平４−４７２３１号公報
及び特開平４−６５６３４号公報においては、マイクロ
ホン１９ａの出力信号と発振器６の出力信号との積和相
関をとることにより、体積変化ΔＶ以外の要因によって
発生するノイズＮ0 を取り除く旨説明されているが、発
振器６の出力信号に対し体積変化ΔＶによる変動成分と
ノイズが重畳されている以上、これらの変動成分とノイ
ズを峻別することはできるものではなく、これに対する
具体的な説明もなされていない。
【０００５】また、上記何れの公報に記載の方法及び装
置においても、メインタンク内に液体等の被測定物を収
容し、その体積を測定することが前提とされているの
で、メインタンクの全容積から空間部分の容積を差し引
く引算手段が要件とされる。しかし、メインタンク内の
収容物の有無に拘らず、先ずメインタンク内の空間の容
積を正確に測定することが必要であり、その後の演算処
理は誤差を生ずることなく容易に行なうことができる。
従って、メインタンク内の空間の容積を測定する際に、
重畳されるノイズを確実に除去することが肝要である。
尚、上記公報においては補正タンクという用語が用いら
れているが、本願では、メインタンクの容積の測定に際
して参照されるべき圧力変動を付与する機能に鑑み、基
準タンクとする。
置においても、メインタンク内に液体等の被測定物を収
容し、その体積を測定することが前提とされているの
で、メインタンクの全容積から空間部分の容積を差し引
く引算手段が要件とされる。しかし、メインタンク内の
収容物の有無に拘らず、先ずメインタンク内の空間の容
積を正確に測定することが必要であり、その後の演算処
理は誤差を生ずることなく容易に行なうことができる。
従って、メインタンク内の空間の容積を測定する際に、
重畳されるノイズを確実に除去することが肝要である。
尚、上記公報においては補正タンクという用語が用いら
れているが、本願では、メインタンクの容積の測定に際
して参照されるべき圧力変動を付与する機能に鑑み、基
準タンクとする。
【０００６】そこで、本発明はメインタンク及び基準タ
ンク内の空間の容積を変化させ、両空間内の圧力変動値
に基づきメインタンク内の空間の容積を測定する容積測
定方法及び容積測定装置において、所定の許容領域外の
圧力変動値を排除し、測定精度の向上を図ることを目的
とする。
ンク内の空間の容積を変化させ、両空間内の圧力変動値
に基づきメインタンク内の空間の容積を測定する容積測
定方法及び容積測定装置において、所定の許容領域外の
圧力変動値を排除し、測定精度の向上を図ることを目的
とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の容積測定方法は、所定形状のメインタンク
と、該メインタンクに連通する基準タンクと、該基準タ
ンク及び前記メインタンク内の空間に対し各々の容積を
変化させて圧力変動を付与するアクチュエータとを備
え、該アクチュエータを駆動して前記メインタンク及び
前記基準タンクの各々の作動状態圧力変動値を検出し、
該各々の作動状態圧力変動値の比に基づき前記メインタ
ンク内の空間の容積を演算する容積測定方法において、
前記アクチュエータに対する駆動信号の関数として所定
の領域を設定すると共に、前記第２の圧力変動検出手段
による前記基準タンクの作動状態圧力変動値が前記領域
内か否かを判定し、前記基準タンクの作動状態圧力変動
値が前記領域外にあるときには前記容積の演算を禁止す
ることとしたものである。
め、本発明の容積測定方法は、所定形状のメインタンク
と、該メインタンクに連通する基準タンクと、該基準タ
ンク及び前記メインタンク内の空間に対し各々の容積を
変化させて圧力変動を付与するアクチュエータとを備
え、該アクチュエータを駆動して前記メインタンク及び
前記基準タンクの各々の作動状態圧力変動値を検出し、
該各々の作動状態圧力変動値の比に基づき前記メインタ
ンク内の空間の容積を演算する容積測定方法において、
前記アクチュエータに対する駆動信号の関数として所定
の領域を設定すると共に、前記第２の圧力変動検出手段
による前記基準タンクの作動状態圧力変動値が前記領域
内か否かを判定し、前記基準タンクの作動状態圧力変動
値が前記領域外にあるときには前記容積の演算を禁止す
ることとしたものである。
【０００８】また、本発明の容積測定装置は図１に構成
の概要を示したように、所定形状のメインタンクＭＴ
と、このメインタンクＭＴに連通する基準タンクＳＴ
と、これら基準タンクＳＴ及びメインタンクＭＴ内の空
間に対し各々の容積を変化させて圧力変動を付与するア
クチュエータＡＴと、アクチュエータＡＴを駆動する駆
動手段Ｍ３を備えている。更に、メインタンクＭＴ内の
圧力変動値を検出する第１の圧力変動検出手段Ｍ１と、
基準タンクＳＴ内の圧力変動値を検出する第２の圧力変
動検出手段Ｍ２と、アクチュエータＡＴが作動した状態
で第１及び第２の圧力変動検出手段Ｍ１，Ｍ２が検出し
たメインタンクＭＳ及び基準タンクＳＴの各々の作動状
態圧力変動値の比に基づきメインタンクＭＴ内の空間の
容積を演算する演算手段Ｍ４と、アクチュエータＡＴに
対する駆動手段Ｍ３の駆動信号の関数として所定の領域
を設定すると共に、第２の圧力変動検出手段Ｍ２による
基準タンクＳＴの作動状態圧力変動値が前記領域内か否
かを判定し、基準タンクＳＴの作動状態圧力変動値が前
記領域外にあるときには演算手段Ｍ４による容積の演算
を禁止する判定手段Ｍ５を備えることとしたものであ
る。
の概要を示したように、所定形状のメインタンクＭＴ
と、このメインタンクＭＴに連通する基準タンクＳＴ
と、これら基準タンクＳＴ及びメインタンクＭＴ内の空
間に対し各々の容積を変化させて圧力変動を付与するア
クチュエータＡＴと、アクチュエータＡＴを駆動する駆
動手段Ｍ３を備えている。更に、メインタンクＭＴ内の
圧力変動値を検出する第１の圧力変動検出手段Ｍ１と、
基準タンクＳＴ内の圧力変動値を検出する第２の圧力変
動検出手段Ｍ２と、アクチュエータＡＴが作動した状態
で第１及び第２の圧力変動検出手段Ｍ１，Ｍ２が検出し
たメインタンクＭＳ及び基準タンクＳＴの各々の作動状
態圧力変動値の比に基づきメインタンクＭＴ内の空間の
容積を演算する演算手段Ｍ４と、アクチュエータＡＴに
対する駆動手段Ｍ３の駆動信号の関数として所定の領域
を設定すると共に、第２の圧力変動検出手段Ｍ２による
基準タンクＳＴの作動状態圧力変動値が前記領域内か否
かを判定し、基準タンクＳＴの作動状態圧力変動値が前
記領域外にあるときには演算手段Ｍ４による容積の演算
を禁止する判定手段Ｍ５を備えることとしたものであ
る。
【０００９】
【作用】上記の容積測定方法においては、アクチュエー
タが作動した状態でメインタンク及び基準タンクの各々
の作動状態圧力変動値が検出される。そして、各々の作
動状態圧力変動値の比に基づきメインタンク内の空間の
容積が演算される。この場合において、アクチュエータ
に対する駆動信号の関数として設定された所定の領域に
関し、基準タンクの作動状態圧力変動値が領域内か否か
が判定され、領域外にあるときには容積の演算が禁止さ
れる。
タが作動した状態でメインタンク及び基準タンクの各々
の作動状態圧力変動値が検出される。そして、各々の作
動状態圧力変動値の比に基づきメインタンク内の空間の
容積が演算される。この場合において、アクチュエータ
に対する駆動信号の関数として設定された所定の領域に
関し、基準タンクの作動状態圧力変動値が領域内か否か
が判定され、領域外にあるときには容積の演算が禁止さ
れる。
【００１０】また、図１に示すように構成された容積測
定装置においては、駆動手段Ｍ３によってアクチュエー
タＡＴが駆動されると、基準タンクＳＴ及びメインタン
クＭＴ内の空間に対し圧力変動が付与される。而して、
アクチュエータＡＴが作動した状態で、第１及び第２の
圧力変動検出手段Ｍ１，Ｍ２によってメインタンクＭＴ
及び基準タンクＳＴの各々の作動状態圧力変動値が検出
される。そして、演算手段Ｍ４において各々の作動状態
圧力変動値の比に基づきメインタンクＭＴ内の空間の容
積が演算される。このとき、判定手段Ｍ５において、ア
クチュエータに対する駆動信号の関数として設定された
所定の領域に関し、基準タンクの作動状態圧力変動値が
領域内か否かが判定される。而して基準タンクの作動状
態圧力変動値が領域外にあるときには演算手段Ｍ４によ
る容積の演算が禁止される。
定装置においては、駆動手段Ｍ３によってアクチュエー
タＡＴが駆動されると、基準タンクＳＴ及びメインタン
クＭＴ内の空間に対し圧力変動が付与される。而して、
アクチュエータＡＴが作動した状態で、第１及び第２の
圧力変動検出手段Ｍ１，Ｍ２によってメインタンクＭＴ
及び基準タンクＳＴの各々の作動状態圧力変動値が検出
される。そして、演算手段Ｍ４において各々の作動状態
圧力変動値の比に基づきメインタンクＭＴ内の空間の容
積が演算される。このとき、判定手段Ｍ５において、ア
クチュエータに対する駆動信号の関数として設定された
所定の領域に関し、基準タンクの作動状態圧力変動値が
領域内か否かが判定される。而して基準タンクの作動状
態圧力変動値が領域外にあるときには演算手段Ｍ４によ
る容積の演算が禁止される。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図２は本発明の容積測定装置の一実施例に係り、
自動車の燃料タンクの燃料残量を測定する液量測定装置
に適用したものである。燃料タンクは閉空間を郭成する
メインタンク１を有し、燃料が注入されたときに上部に
形成される空間ＭＳが最小の場合、即ち液面ＦＬが最高
となった場合にも空間ＭＳに連通する位置に開口１ａが
穿設されている。この開口１ａには円筒体の基準タンク
２が収容され、その一方の端部に形成されたフランジ部
２ｆがガスケット３ａを介して開口１ａに押接され、更
にフランジ部２ｆにガスケット３ｂを介してカバー４が
押接されている。また、破線で示すケース５がカバー４
に接合され、両者間に閉空間が郭成されている。これら
ケース５、カバー４、フランジ部２ｆ及びガスケット３
ａ，３ｂは、メインタンク１に固着された環状のリテー
ナ１ｂ及びこれに螺合するボルト（図示せず）によって
メインタンク１に固定される。尚、基準タンク２は、メ
インタンク１内に収容することなく、基準タンク２の先
端部のみを開口１ａに接合し残余の部分がメインタンク
１から外方に突出するように配設することとしてもよ
い。
する。図２は本発明の容積測定装置の一実施例に係り、
自動車の燃料タンクの燃料残量を測定する液量測定装置
に適用したものである。燃料タンクは閉空間を郭成する
メインタンク１を有し、燃料が注入されたときに上部に
形成される空間ＭＳが最小の場合、即ち液面ＦＬが最高
となった場合にも空間ＭＳに連通する位置に開口１ａが
穿設されている。この開口１ａには円筒体の基準タンク
２が収容され、その一方の端部に形成されたフランジ部
２ｆがガスケット３ａを介して開口１ａに押接され、更
にフランジ部２ｆにガスケット３ｂを介してカバー４が
押接されている。また、破線で示すケース５がカバー４
に接合され、両者間に閉空間が郭成されている。これら
ケース５、カバー４、フランジ部２ｆ及びガスケット３
ａ，３ｂは、メインタンク１に固着された環状のリテー
ナ１ｂ及びこれに螺合するボルト（図示せず）によって
メインタンク１に固定される。尚、基準タンク２は、メ
インタンク１内に収容することなく、基準タンク２の先
端部のみを開口１ａに接合し残余の部分がメインタンク
１から外方に突出するように配設することとしてもよ
い。
【００１２】上記基準タンク２内にはアクチュエータ３
０が収容されている。本実施例のアクチュエータ３０
は、電気信号を振動板３１の機械振動に変換する動電型
の装置である。振動板３１はエッジ３１ａを介して基準
タンク２の開口部に支持されており、振動板３１の中央
部には可動コイル３２が装着されている。更に、基準タ
ンク２内に、コア３３及びこれに接合される永久磁石３
４が嵌合され、コア３３に対し可動コイル３２が基準タ
ンク２の軸方向に移動可能となるように配置されてい
る。コア３３の中央部には連通孔３３ａが形成されてお
り、カバー４と振動板３１によって基準タンク２内に空
間ＲＳが郭成されている。尚、基準タンク２の側壁には
小径の連通孔２ａが穿設されており、基準タンク２内の
空間ＲＳがメインタンク１内の空間ＭＳに連通してい
る。
０が収容されている。本実施例のアクチュエータ３０
は、電気信号を振動板３１の機械振動に変換する動電型
の装置である。振動板３１はエッジ３１ａを介して基準
タンク２の開口部に支持されており、振動板３１の中央
部には可動コイル３２が装着されている。更に、基準タ
ンク２内に、コア３３及びこれに接合される永久磁石３
４が嵌合され、コア３３に対し可動コイル３２が基準タ
ンク２の軸方向に移動可能となるように配置されてい
る。コア３３の中央部には連通孔３３ａが形成されてお
り、カバー４と振動板３１によって基準タンク２内に空
間ＲＳが郭成されている。尚、基準タンク２の側壁には
小径の連通孔２ａが穿設されており、基準タンク２内の
空間ＲＳがメインタンク１内の空間ＭＳに連通してい
る。
【００１３】而して、可動コイル３２に交流電圧の駆動
信号が供給されると振動板３１が振動し、メインタンク
１内の空間ＭＳ及び基準タンク２内の空間ＲＳの両空間
に対し同時に逆位相の粗密圧力波が出力される。尚、ア
クチュエータ３０としては、上記に限ることなく、永久
磁石に接続したコアにコイルを巻回し、このコイルに駆
動信号を供給することによって振動板３１を振動させる
電磁型の装置を構成することとしてもよい。この外、ス
ピーカ分野において利用される静電型、電歪型、磁歪型
等の種々の構成を採用することができ、あるいはピスト
ン等を駆動する装置を採用することもできる。
信号が供給されると振動板３１が振動し、メインタンク
１内の空間ＭＳ及び基準タンク２内の空間ＲＳの両空間
に対し同時に逆位相の粗密圧力波が出力される。尚、ア
クチュエータ３０としては、上記に限ることなく、永久
磁石に接続したコアにコイルを巻回し、このコイルに駆
動信号を供給することによって振動板３１を振動させる
電磁型の装置を構成することとしてもよい。この外、ス
ピーカ分野において利用される静電型、電歪型、磁歪型
等の種々の構成を採用することができ、あるいはピスト
ン等を駆動する装置を採用することもできる。
【００１４】基準タンク２の開口端部には、本発明の第
１の圧力変動検出手段を構成し、メインタンク１内の空
間ＭＳに露呈し空間ＭＳ内の圧力変動を検出する圧力セ
ンサ１０が装着されている。また、本発明の第２の圧力
変動検出手段を構成し、基準タンク２内の空間ＲＳの圧
力変動を検出する圧力センサ２０が基準タンク２内に支
持されている。而して、これらの圧力センサ１０，２０
からメインタンク１及び基準タンク２の各々の空間Ｍ
Ｓ，ＲＳの圧力変動値に応じた検出信号がコントローラ
５０に出力される。尚、圧力センサ１０，２０は圧力信
号を電気信号に変換するものであり、マイクロホン等種
々の態様がある。上記ケース５とカバー４で囲繞される
空間には、コントローラ５０を構成する回路素子等が収
容されており、圧力センサ１０，２０はコントローラ５
０に接続されている。
１の圧力変動検出手段を構成し、メインタンク１内の空
間ＭＳに露呈し空間ＭＳ内の圧力変動を検出する圧力セ
ンサ１０が装着されている。また、本発明の第２の圧力
変動検出手段を構成し、基準タンク２内の空間ＲＳの圧
力変動を検出する圧力センサ２０が基準タンク２内に支
持されている。而して、これらの圧力センサ１０，２０
からメインタンク１及び基準タンク２の各々の空間Ｍ
Ｓ，ＲＳの圧力変動値に応じた検出信号がコントローラ
５０に出力される。尚、圧力センサ１０，２０は圧力信
号を電気信号に変換するものであり、マイクロホン等種
々の態様がある。上記ケース５とカバー４で囲繞される
空間には、コントローラ５０を構成する回路素子等が収
容されており、圧力センサ１０，２０はコントローラ５
０に接続されている。
【００１５】コントローラ５０は図２の上方に示す回路
構成を有し、圧力センサ１０，２０に夫々接続されるバ
ンドパスフィルタ１１，２１、Ａ／Ｄコンバータ１２，
２２を有し、更にＣＰＵ（中央処理装置）５１、ＲＯＭ
５２及びＲＡＭ５３の各メモリ、タイマ５４、入出力イ
ンターフェース５５等を内蔵しており、この入出力イン
ターフェース５５に駆動装置４０が接続され、この駆動
装置４０はアクチュエータ３０の可動コイル３２に接続
されている。更に、入出力インターフェース５５には表
示装置６０が接続されている。表示装置６０としては、
例えばアナログ表示あるいはディジタル表示の燃料計
等、種々の態様がある。
構成を有し、圧力センサ１０，２０に夫々接続されるバ
ンドパスフィルタ１１，２１、Ａ／Ｄコンバータ１２，
２２を有し、更にＣＰＵ（中央処理装置）５１、ＲＯＭ
５２及びＲＡＭ５３の各メモリ、タイマ５４、入出力イ
ンターフェース５５等を内蔵しており、この入出力イン
ターフェース５５に駆動装置４０が接続され、この駆動
装置４０はアクチュエータ３０の可動コイル３２に接続
されている。更に、入出力インターフェース５５には表
示装置６０が接続されている。表示装置６０としては、
例えばアナログ表示あるいはディジタル表示の燃料計
等、種々の態様がある。
【００１６】駆動装置４０は例えば発振器（図示せず）
を内蔵し、入出力インターフェース５５の出力信号に応
じ所定周波数（例えば、１０Ｈｚ前後）の正弦波出力信
号をアクチュエータ３０の可動コイル３２に供給するよ
うに構成されている。即ち、メインタンク１及び基準タ
ンク２内に、例えば｜ｖ0sinω0t｜の気体体積変化を生
じさせるように、アクチュエータ３０が駆動制御され
る。尚、ｖ0 は振動板３１から出力される粗密圧力波に
よって惹起される気体体積変化の最大値である。
を内蔵し、入出力インターフェース５５の出力信号に応
じ所定周波数（例えば、１０Ｈｚ前後）の正弦波出力信
号をアクチュエータ３０の可動コイル３２に供給するよ
うに構成されている。即ち、メインタンク１及び基準タ
ンク２内に、例えば｜ｖ0sinω0t｜の気体体積変化を生
じさせるように、アクチュエータ３０が駆動制御され
る。尚、ｖ0 は振動板３１から出力される粗密圧力波に
よって惹起される気体体積変化の最大値である。
【００１７】上述の圧力センサ１０，２０の検出信号は
バンドパスフィルタ１１，２１に供給され、ここで角周
波数ω0 の信号成分が取り出され、Ａ／Ｄコンバータ１
２，２２を介してディジタル量に変換されて入出力イン
ターフェース５５に供給される。
バンドパスフィルタ１１，２１に供給され、ここで角周
波数ω0 の信号成分が取り出され、Ａ／Ｄコンバータ１
２，２２を介してディジタル量に変換されて入出力イン
ターフェース５５に供給される。
【００１８】而して、コントローラ５０においては、圧
力センサ１０，２０の検出信号に応じ入出力処理、記
憶、演算が行なわれ、アクチュエータ３０が駆動される
と共に、演算結果が表示装置６０に出力される。即ち、
ＣＰＵ５１で実行されるプログラムに従ってアクチュエ
ータ３０が駆動され、メインタンク１内の空間の容積、
ひいてはメインタンク１内の燃料残量を求める一連の演
算処理が行なわれ、表示装置６０にて容積及び／又は燃
料残量が表示される。このプログラムは例えば図３及び
図４に示すルーチンから成り、イグニッションスイッチ
（図示せず）がオンとなった後に実行され、以下のよう
に処理される。
力センサ１０，２０の検出信号に応じ入出力処理、記
憶、演算が行なわれ、アクチュエータ３０が駆動される
と共に、演算結果が表示装置６０に出力される。即ち、
ＣＰＵ５１で実行されるプログラムに従ってアクチュエ
ータ３０が駆動され、メインタンク１内の空間の容積、
ひいてはメインタンク１内の燃料残量を求める一連の演
算処理が行なわれ、表示装置６０にて容積及び／又は燃
料残量が表示される。このプログラムは例えば図３及び
図４に示すルーチンから成り、イグニッションスイッチ
（図示せず）がオンとなった後に実行され、以下のよう
に処理される。
【００１９】先ず、ステップ１０１においてＣＰＵ５１
等が初期化され、各種演算値がクリアされ、タイマがリ
セットされる。次に、ステップ１０２において、後段の
ステップ１１３で利用する関数Ｆが、例えば所定の一次
関数として設定される。続いて、ステップ１０３におい
て、後段のステップ１０９で利用する関数Ｇ1 ，Ｇ3，
Ｇ4 が設定される。尚、これらの関数Ｆ，Ｇ1 ，Ｇ3 ，
Ｇ4 については後述する。
等が初期化され、各種演算値がクリアされ、タイマがリ
セットされる。次に、ステップ１０２において、後段の
ステップ１１３で利用する関数Ｆが、例えば所定の一次
関数として設定される。続いて、ステップ１０３におい
て、後段のステップ１０９で利用する関数Ｇ1 ，Ｇ3，
Ｇ4 が設定される。尚、これらの関数Ｆ，Ｇ1 ，Ｇ3 ，
Ｇ4 については後述する。
【００２０】そして、ステップ１０４にて駆動装置４０
からの出力に応じてアクチュエータ３０が駆動され、振
動板３１が振動を開始し、粗密圧力波がメインタンク１
内の空間ＭＳ及び基準タンク２内の空間ＲＳに出力され
る。これにより、夫々の空間ＭＳ，ＲＳに略同一の条件
で略同一の体積変動（但し、逆位相）が生ずる。
からの出力に応じてアクチュエータ３０が駆動され、振
動板３１が振動を開始し、粗密圧力波がメインタンク１
内の空間ＭＳ及び基準タンク２内の空間ＲＳに出力され
る。これにより、夫々の空間ＭＳ，ＲＳに略同一の条件
で略同一の体積変動（但し、逆位相）が生ずる。
【００２１】上記空間ＭＳ，ＲＳにおける圧力変動は圧
力センサ１０，２０によって検出され、その変化量がメ
インタンク１及び基準タンク２内の圧力変動値ΔＰM ，
ΔＰR として求められる。後者のΔＰR は下記（１）式
のように表すことができ、前者のΔＰM は（２）式のよ
うに表すことができる。 ΔＰR ＝γ・Ｐ0 ・ｖ0 ・sin(ω0t＋ΦR ) ／ＶR ＋ΔＮR …（１） ΔＰM ＝γ・Ｐ0 ・ｖ0 ・sin(ω0t＋ΦM ) ／（ＶM ＋ΔＶA ) ＋ΔＮM …（２ ） 但し、γはメインタンク１及び基準タンク２内の気体の
比熱比、Ｐ0 は気体の絶対圧力、例えば大気圧を示し、
ＶR は基準タンク２内の空間ＲＳの容積、ＶM はメイン
タンク１内の空間ＭＳの容積、ΔＶA はアクチュエータ
３０の駆動に伴うメインタンク１の変形による空間ＭＳ
の容積変化量を示す。また、ΔＮR ，ΔＮM は上記の圧
力変動値ΔＰR ，ΔＰM に重畳されるノイズである。
力センサ１０，２０によって検出され、その変化量がメ
インタンク１及び基準タンク２内の圧力変動値ΔＰM ，
ΔＰR として求められる。後者のΔＰR は下記（１）式
のように表すことができ、前者のΔＰM は（２）式のよ
うに表すことができる。 ΔＰR ＝γ・Ｐ0 ・ｖ0 ・sin(ω0t＋ΦR ) ／ＶR ＋ΔＮR …（１） ΔＰM ＝γ・Ｐ0 ・ｖ0 ・sin(ω0t＋ΦM ) ／（ＶM ＋ΔＶA ) ＋ΔＮM …（２ ） 但し、γはメインタンク１及び基準タンク２内の気体の
比熱比、Ｐ0 は気体の絶対圧力、例えば大気圧を示し、
ＶR は基準タンク２内の空間ＲＳの容積、ＶM はメイン
タンク１内の空間ＭＳの容積、ΔＶA はアクチュエータ
３０の駆動に伴うメインタンク１の変形による空間ＭＳ
の容積変化量を示す。また、ΔＮR ，ΔＮM は上記の圧
力変動値ΔＰR ，ΔＰM に重畳されるノイズである。
【００２２】次に、ステップ１０５に進み上記駆動装置
４０からアクチュエータ３０に供給される駆動信号Ｅが
入力されるのであるが、実際には入出力インターフェー
ス５５を介して駆動装置４０を駆動する制御信号の相関
値が取り出される。この駆動信号Ｅの絶対値が、ステッ
プ１０６にて所定時間積分され駆動信号Ｅの値とされ
る。
４０からアクチュエータ３０に供給される駆動信号Ｅが
入力されるのであるが、実際には入出力インターフェー
ス５５を介して駆動装置４０を駆動する制御信号の相関
値が取り出される。この駆動信号Ｅの絶対値が、ステッ
プ１０６にて所定時間積分され駆動信号Ｅの値とされ
る。
【００２３】ステップ１０７に進み、圧力センサ１０，
２０の検出信号がバンドパスフィルタ１１，２１並びに
Ａ／Ｄコンバータ１２，２２を介してディジタル量に変
換され、入出力インターフェース５５を介してＲＡＭ５
３に格納される。そして、ステップ１０８にて上記の圧
力変動値ΔＰR ，ΔＰM の絶対値が所定時間（例えば５
秒）積分され、夫々ΔＰR ，ΔＰM とされてＲＡＭ５３
に格納される。そして、ステップ１０９において、先ず
上記駆動信号Ｅの関数Ｇ1 として基準値Ｇ1(Ｅ) が求め
られ、この基準値Ｇ1(Ｅ) に基づき基準値Ｇ3(Ｅ) 及び
基準値Ｇ4(Ｅ)が求められる。尚、関数Ｇ1 と関数
Ｇ3 ，Ｇ4 との関係については後述する。次に、基準値
Ｇ1(Ｅ) に基準値Ｇ3(Ｅ) が加算されて上限値（Ｇ
1(Ｅ) ＋Ｇ3(Ｅ)）が定められ、基準値Ｇ1(Ｅ) から基
準値Ｇ4(Ｅ) が減算されて下限値（Ｇ1(Ｅ) −Ｇ3(Ｅ)
）が定められる。而して、これら上限値及び下限値に
よって所定の領域が設定され、基準タンク２の圧力変動
値ΔＰR がこの領域内の値であるか否かが判定される。
２０の検出信号がバンドパスフィルタ１１，２１並びに
Ａ／Ｄコンバータ１２，２２を介してディジタル量に変
換され、入出力インターフェース５５を介してＲＡＭ５
３に格納される。そして、ステップ１０８にて上記の圧
力変動値ΔＰR ，ΔＰM の絶対値が所定時間（例えば５
秒）積分され、夫々ΔＰR ，ΔＰM とされてＲＡＭ５３
に格納される。そして、ステップ１０９において、先ず
上記駆動信号Ｅの関数Ｇ1 として基準値Ｇ1(Ｅ) が求め
られ、この基準値Ｇ1(Ｅ) に基づき基準値Ｇ3(Ｅ) 及び
基準値Ｇ4(Ｅ)が求められる。尚、関数Ｇ1 と関数
Ｇ3 ，Ｇ4 との関係については後述する。次に、基準値
Ｇ1(Ｅ) に基準値Ｇ3(Ｅ) が加算されて上限値（Ｇ
1(Ｅ) ＋Ｇ3(Ｅ)）が定められ、基準値Ｇ1(Ｅ) から基
準値Ｇ4(Ｅ) が減算されて下限値（Ｇ1(Ｅ) −Ｇ3(Ｅ)
）が定められる。而して、これら上限値及び下限値に
よって所定の領域が設定され、基準タンク２の圧力変動
値ΔＰR がこの領域内の値であるか否かが判定される。
【００２４】基準タンク２内の圧力変動値ΔＰR が上限
値以上又は下限値以下で、上記の領域外と判定される
と、ステップ１０５に戻り前述の処理が繰り返される。
圧力変動値ΔＰR が上記の領域内の値であると判定され
た場合にはステップ１１０に進み、上記圧力変動値ΔＰ
R が、アクチュエータ３０による基準タンク２内の空間
ＲＳの圧力変動値ΔＰARとされると共に、上記圧力変動
値ΔＰM が、アクチュエータ３０によるメインタンク１
内の空間ＭＳの圧力変動値ΔＰAMとされる。
値以上又は下限値以下で、上記の領域外と判定される
と、ステップ１０５に戻り前述の処理が繰り返される。
圧力変動値ΔＰR が上記の領域内の値であると判定され
た場合にはステップ１１０に進み、上記圧力変動値ΔＰ
R が、アクチュエータ３０による基準タンク２内の空間
ＲＳの圧力変動値ΔＰARとされると共に、上記圧力変動
値ΔＰM が、アクチュエータ３０によるメインタンク１
内の空間ＭＳの圧力変動値ΔＰAMとされる。
【００２５】そして、ステップ１１１に進み、上述のよ
うにして求められた圧力変動値ΔＰ AR，ΔＰAMの比λ
（＝ΔＰAR／ΔＰAM）が演算される。この比λはメイン
タンク１内の空間ＭＳの容積ＶM 及び容積変化量ΔＶA
と基準タンク２内の空間ＲＳの容積ＶR の比（＝（ＶM
＋ΔＶA ）／ＶR ）に近似する。而して、ステップ１１
２に進み、上述のステップ１０２で設定された関数Ｆに
基づきメインタンク１内の燃料の液量ＶL が演算され
る。この関数Ｆとしては例えば下記（３）式に示す一次
関数が用いられる。 ＶL ＝（ＶA ＋ΔＶA ）−λ・ＶR ・Ｋ0 …（３） 但し、ＶA はメインタンク１の容量（全容積）、Ｋ0 は
定数である。尚、定数Ｋ0 、ΔＶA は所定の液量ＶL0に
おける圧力変動値の比λを実測することにより設定され
る。
うにして求められた圧力変動値ΔＰ AR，ΔＰAMの比λ
（＝ΔＰAR／ΔＰAM）が演算される。この比λはメイン
タンク１内の空間ＭＳの容積ＶM 及び容積変化量ΔＶA
と基準タンク２内の空間ＲＳの容積ＶR の比（＝（ＶM
＋ΔＶA ）／ＶR ）に近似する。而して、ステップ１１
２に進み、上述のステップ１０２で設定された関数Ｆに
基づきメインタンク１内の燃料の液量ＶL が演算され
る。この関数Ｆとしては例えば下記（３）式に示す一次
関数が用いられる。 ＶL ＝（ＶA ＋ΔＶA ）−λ・ＶR ・Ｋ0 …（３） 但し、ＶA はメインタンク１の容量（全容積）、Ｋ0 は
定数である。尚、定数Ｋ0 、ΔＶA は所定の液量ＶL0に
おける圧力変動値の比λを実測することにより設定され
る。
【００２６】而して、ステップ１１３にて上記液量ＶL
に対応した信号が表示装置６０に供給され，所定の表示
が行なわれた後ステップ１０５に戻り上述の作動が繰り
返され、所定の周期で表示が更新される。尚、メインタ
ンク１内の空間ＭＳの容積ＶM を表示するように構成し
てもよく、あるいは表示装置６０を設けることなく入出
力インターフェース５５の出力信号を直接他の制御装置
等に供することとしてもよい。
に対応した信号が表示装置６０に供給され，所定の表示
が行なわれた後ステップ１０５に戻り上述の作動が繰り
返され、所定の周期で表示が更新される。尚、メインタ
ンク１内の空間ＭＳの容積ＶM を表示するように構成し
てもよく、あるいは表示装置６０を設けることなく入出
力インターフェース５５の出力信号を直接他の制御装置
等に供することとしてもよい。
【００２７】前述の関数Ｇ1 ，Ｇ3 ，Ｇ4 は図４のフロ
ーチャートに従って設定され、予めプログラムに格納さ
れる。具体的には、上記基準タンク２を有する燃料タン
クが車両に搭載される前に、防音室等に配置され、ノイ
ズが混入しない環境の下で、以下のように処理される。
先ずステップ２０１においてアクチュエータ３０が駆動
され、ステップ２０２及び２０３にて前述のステップ１
０５乃至１０８と同様に処理される。即ち、ステップ２
０２において、駆動信号Ｅ及び圧力変動値ΔＰARが所定
の周期でサンプリングされ、ステップ２０３にて、駆動
信号Ｅの絶対値が積分されてＥとされると共に、圧力変
動値ΔＰARの絶対値が積分されてΔＰARとされる。そし
て、ステップ２０４にて１次近似の残差平方和Ｓｅ1 、
２次近似の残差平方和Ｓｅ2 というように、順にｎ次近
似の残差平方和Ｓｅn まで算出される。そして、ステッ
プ２０５にて、１次乃至ｎ次の近似式の内、残差平方和
が最小となる近似式が関数Ｇ1 として設定される。
ーチャートに従って設定され、予めプログラムに格納さ
れる。具体的には、上記基準タンク２を有する燃料タン
クが車両に搭載される前に、防音室等に配置され、ノイ
ズが混入しない環境の下で、以下のように処理される。
先ずステップ２０１においてアクチュエータ３０が駆動
され、ステップ２０２及び２０３にて前述のステップ１
０５乃至１０８と同様に処理される。即ち、ステップ２
０２において、駆動信号Ｅ及び圧力変動値ΔＰARが所定
の周期でサンプリングされ、ステップ２０３にて、駆動
信号Ｅの絶対値が積分されてＥとされると共に、圧力変
動値ΔＰARの絶対値が積分されてΔＰARとされる。そし
て、ステップ２０４にて１次近似の残差平方和Ｓｅ1 、
２次近似の残差平方和Ｓｅ2 というように、順にｎ次近
似の残差平方和Ｓｅn まで算出される。そして、ステッ
プ２０５にて、１次乃至ｎ次の近似式の内、残差平方和
が最小となる近似式が関数Ｇ1 として設定される。
【００２８】次に、上記関数Ｇ1 に基づき、ステップ２
０６にてＫ3 ・Ｇ1 として関数Ｇ3が設定され、ステッ
プ２０７にてＫ4 ・Ｇ1 として関数Ｇ4 が設定される。
尚、Ｋ3 ，Ｋ4 は定数であり、例えばＫ3 ＝１、Ｋ4 ＝
０．１としてプログラムに予め設定される。而して、前
述の基準値Ｇ3(Ｅ) はＫ3 ・Ｇ1(Ｅ) として求められ、
基準値Ｇ4(Ｅ) はＫ4 ・Ｇ1(Ｅ) として求められる。
０６にてＫ3 ・Ｇ1 として関数Ｇ3が設定され、ステッ
プ２０７にてＫ4 ・Ｇ1 として関数Ｇ4 が設定される。
尚、Ｋ3 ，Ｋ4 は定数であり、例えばＫ3 ＝１、Ｋ4 ＝
０．１としてプログラムに予め設定される。而して、前
述の基準値Ｇ3(Ｅ) はＫ3 ・Ｇ1(Ｅ) として求められ、
基準値Ｇ4(Ｅ) はＫ4 ・Ｇ1(Ｅ) として求められる。
【００２９】尚、本実施例においてはディジタル処理に
よる制御を中心としたが、もちろん全てをアナログ処理
とすることもできる。また、本実施例では燃料残量を測
定する液量測定装置としたが、燃料に限ることなく粉
体、粒体、異形物体等の収容量を測定する装置としても
よく、あるいはメインタンクの容量を測定する装置とす
ることもできる。
よる制御を中心としたが、もちろん全てをアナログ処理
とすることもできる。また、本実施例では燃料残量を測
定する液量測定装置としたが、燃料に限ることなく粉
体、粒体、異形物体等の収容量を測定する装置としても
よく、あるいはメインタンクの容量を測定する装置とす
ることもできる。
【００３０】
【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で以下の効果を奏する。即ち、本発明の容積測定方法に
おいては、アクチュエータに対する駆動信号の関数とし
て所定の領域を設定すると共に、基準タンクの作動状態
圧力変動値が領域内か否かを判定し、領域外にあるとき
には容積の演算を禁止することとしているので、良好な
測定精度を確保することができる。
で以下の効果を奏する。即ち、本発明の容積測定方法に
おいては、アクチュエータに対する駆動信号の関数とし
て所定の領域を設定すると共に、基準タンクの作動状態
圧力変動値が領域内か否かを判定し、領域外にあるとき
には容積の演算を禁止することとしているので、良好な
測定精度を確保することができる。
【００３１】また、本発明の容積測定装置においては、
判定手段を設け、アクチュエータに対する駆動信号の関
数として所定の領域を設定すると共に、基準タンクの作
動状態圧力変動値が領域内か否かを判定し、領域外にあ
るときには演算手段による容積の演算を禁止するように
構成されているので、簡単な構成で良好な測定精度を確
保することができる。
判定手段を設け、アクチュエータに対する駆動信号の関
数として所定の領域を設定すると共に、基準タンクの作
動状態圧力変動値が領域内か否かを判定し、領域外にあ
るときには演算手段による容積の演算を禁止するように
構成されているので、簡単な構成で良好な測定精度を確
保することができる。
【図１】本発明の容積測定装置の概要を示すブロック図
である。
である。
【図２】本発明の一実施例に係る容積測定装置の構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施例におけるコントローラによる
メインルーチンの処理を示すフローチャートである。
メインルーチンの処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施例におけるコントローラによる
サブルーチンの処理を示すフローチャートである。
サブルーチンの処理を示すフローチャートである。
１ メインタンク ２ 基準タンク ２ａ 連通孔 １０，２０ 圧力センサ ３０ アクチュエータ ３１ 振動板 ３２ 可動コイル ４０ 駆動装置 ５０ コントローラ ６０ 出力装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高江洲 昌富 愛知県豊田市鴻ノ巣町２丁目26番地 堀 江金属工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−65634（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−92725（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−19717（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−47231（ＪＰ，Ａ) 特公 平２−33084（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01F 17/00
Claims (2)
- 【請求項１】 所定形状のメインタンクと、該メインタ
ンクに連通する基準タンクと、該基準タンク及び前記メ
インタンク内の空間に対し各々の容積を変化させて圧力
変動を付与するアクチュエータとを備え、該アクチュエ
ータを駆動して前記メインタンク及び前記基準タンクの
各々の作動状態圧力変動値を検出し、該各々の作動状態
圧力変動値の比に基づき前記メインタンク内の空間の容
積を演算する容積測定方法において、前記アクチュエー
タに対する駆動信号の関数として所定の領域を設定する
と共に、前記第２の圧力変動検出手段による前記基準タ
ンクの作動状態圧力変動値が前記領域内か否かを判定
し、前記基準タンクの作動状態圧力変動値が前記領域外
にあるときには前記容積の演算を禁止することを特徴と
する容積測定方法。 - 【請求項２】 所定形状のメインタンクと、該メインタ
ンクに連通する基準タンクと、該基準タンク及び前記メ
インタンク内の空間に対し各々の容積を変化させて圧力
変動を付与するアクチュエータと、該アクチュエータを
駆動する駆動手段と、前記メインタンク内の圧力変動値
を検出する第１の圧力変動検出手段と、前記基準タンク
内の圧力変動値を検出する第２の圧力変動検出手段と、
前記アクチュエータが作動した状態で前記第１及び第２
の圧力変動検出手段が検出した前記メインタンク及び前
記基準タンクの各々の作動状態圧力変動値の比に基づき
前記メインタンク内の空間の容積を演算する演算手段
と、前記アクチュエータに対する前記駆動手段の駆動信
号の関数として所定の領域を設定すると共に、前記第２
の圧力変動検出手段による前記基準タンクの作動状態圧
力変動値が前記領域内か否かを判定し、前記基準タンク
の作動状態圧力変動値が前記領域外にあるときには前記
演算手段による容積の演算を禁止する判定手段とを備え
たことを特徴とする容積測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35093492A JP3251992B2 (ja) | 1992-12-05 | 1992-12-05 | 容積測定方法及び容積測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35093492A JP3251992B2 (ja) | 1992-12-05 | 1992-12-05 | 容積測定方法及び容積測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06174525A JPH06174525A (ja) | 1994-06-24 |
| JP3251992B2 true JP3251992B2 (ja) | 2002-01-28 |
Family
ID=18413909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35093492A Expired - Fee Related JP3251992B2 (ja) | 1992-12-05 | 1992-12-05 | 容積測定方法及び容積測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3251992B2 (ja) |
-
1992
- 1992-12-05 JP JP35093492A patent/JP3251992B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06174525A (ja) | 1994-06-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |