(57)【要約】【課題】容器内にある液体又は固体の内容量を正確に推定できる小型の内容量推定装置、及び、それを有する内容量推定システムを提供する。【解決手段】車両燃料システム１の液量推定装置６において、ピストン３０には、マグネット３５が固定して設けられており、気密シリンダ２０には、マグネット３５に磁力を及ぼす電磁コイル４１が設けられている。そして、コイル電源部４２が、気密シリンダ２０内でピストン３０を往復移動させる磁力を発生させる交流電流を電磁コイル４１に供給し、制御部６０が、ピストン３０の往復移動と交流電流との共振周波数を検出する。そして、制御部６０が、ピストン３０の往復移動と交流電流との共振周波数に基づいて、燃料タンク１０の液量を推定する。【選択図】図１
2014020823.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器内にある液体又は固体の内容量を推定する内容量推定装置であって、
気密シリンダと、
前記気密シリンダ内に往復移動可能に設けられたピストンと、
前記気密シリンダ内における前記ピストンで区画された２つの部分空間のうち一方の部分空間を前記容器の気相部又は他方の部分空間に連通して接続する第１連通部と、
前記他方の部分空間を前記気相部に連通して接続する第２連通部と、
前記第１連通部を流れる気体の流量を規制する流量規制部と、
前記気密シリンダ及び前記ピストンのうちの一方に固定して設けられた磁性部材と、
前記磁性部材に磁力を及ぼすように前記気密シリンダ及び前記ピストンのうちの他方に固定して設けられた磁力発生コイルと、
前記気密シリンダ内で前記ピストンを往復移動させる磁力を発生させる交流電流を前記磁力発生コイルに供給する電流供給手段と、
前記ピストンの往復移動と前記交流電流との共振周波数を検出する共振周波数検出手段と、
前記共振周波数検出手段によって検出された前記共振周波数に基づいて、前記内容量を推定する内容量推定手段と、を有している
ことを特徴とする内容量推定装置。
【請求項２】
前記気相部の温度を測定する気相部温度測定手段を更に有し、
前記内容量推定手段が、前記共振周波数、及び前記気相部の温度に基づいて、前記内容量を推定するように構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の内容量推定装置。
【請求項３】
容器と、前記容器内にある液体又は固体の内容量を推定する内容量推定装置と、を有する内容量推定システムにおいて、
前記内容量推定装置が、請求項１又は２に記載の内容量推定装置で構成されている
ことを特徴とする内容量推定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ガソリン、液化ガス、各種薬液などの液体、又は、樹脂ペレット、木質ペレット、粉砕ガラスなどの固体を収容する容器内にある前記液体又は前記固体の内容量を推定する内容量推定装置及びその内容量推定装置を有する内容量推定システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に搭載される内容量推定装置としての燃料残量検出装置は、容器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は、燃料液面上に浮かぶフロートの位置に応じて抵抗体上を摺動する接点を有し、抵抗体の両端に印加した電圧を分圧した電圧を当該接点に出力するような構成のものなどが一般に採用されている。そして、燃料残量検出装置は、液位検出手段の電気的特性、すなわち前記接点から出力される電圧に基づいて内容量としての燃料の残量を検出していた。
【０００３】
しかしながら、このような燃料残量検出装置は、車両が傾斜したり、振動したりすることによって、車両の燃料タンク内の液面が変動するので、燃料タンク内の液面変動にフロートが追随してフロートの高さが変動し、そのため、燃料計の表示に誤差が生じてしまうという問題があった。また、車室空間の拡大化の要請などを背景に、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は、車両内の隙間を利用して燃料タンクが搭載されることがあり、そのため、燃料タンクの形状が複雑になって、液面高さに基づいて燃料残量を正確に検出することが難し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技術が特許文献１に開示されている。
【０００４】
特許文献１に提案されている燃料残量計測装置９０１は、図８に示すように、箱状のタンク本体９０３を有している。このタンク本体９０３の内側空間は、柔らかな袋状体９０５によって、燃料Ｆを収容する燃料貯留室９０７と、大気に連通する圧力調整室９０９と、に区画されている。さらに、燃料残量計測装置９０１は、圧力調整室９０９内へ空気を送出することで圧力調整室９０９内の圧力を上昇させる機能を果たす加圧器アッセンブリ９１３と、圧力調整室９０９内における空気の圧力に応じた圧力信号を出力する圧力計９１５と、制御装置と、を有している。加圧器アッセンブリ９１３は、流通路９３７を介して圧力調整室９０９と接続されたシリンダ９２７と、シリンダ９２７内を往復移動されるピストン９２５と、を有している。
【０００５】
燃料残量計測装置９０１の制御装置は、加圧器アクチュエータによりピストンロッド９２３を介して、ピストン９２５をシリンダ９２７内で上方から下方に移動させて、圧力調整室９０９へ所定量の大気を押し込むとともに、この所定量の大気の押し込み前後での圧力調整室９０９の圧力を圧力計９１５によって測定する。このとき、圧力調整室９０９の容積が小さいと押し込み後の圧力変化は大きくなり、圧力調整室の容積が大きいと押し込み後の圧力変化は小さくなる。そして、制御装置は、圧力調整室９０９に押し込んだ大気の量と、圧力計９１５によって測定した押し込み前後での圧力調整室９０９の圧力と、に基づいて、ボイルの法則から圧力調整室９０９の容積を算出して、この圧力調整室９０９の容積をタンク本体９０３の容積から差し引いて、燃料貯留室９０７の容積、即ち、燃料Ｆの残量を検出していた。これにより、液面の変動や燃料タンクの形状の影響を受けることなく、燃料タンク内の燃料の残量を正確に検出することができた。
【０００６】
また、上記燃料残量計測装置９０１においては、タンク本体９０３の内側空間を、袋状体９０５によって燃料貯留室９０７と圧力調整室９０９とに区画する構成であったが、例えば、液化石油ガス（ＬＰＧ）などの液化ガスを燃料Ｆとする場合、袋状体９０５内で燃料Ｆが気化してしまう場合があるなど、燃料Ｆの残量を正確に検出することができないことがある。そのため、液化ガスを燃料Ｆとする場合等には、図９に示すように、袋状体９０５を備えずにタンク本体９０３に直接燃料Ｆを収容して、液相部を燃料貯留室９０７とし、気相部を圧力調整室９０９とした構成の燃料残量計測装置９０１Ａを用いていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−２８０９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述した燃料残量計測装置９０１Ａでは、例えば、液化ガスを燃料Ｆとした場合など、圧力調整室９０９内で燃料Ｆが気化して圧力が非常に高くなる（液化石油ガスの場合、最大３ＭＰａ程度）ので、圧力調整室９０９内の圧力と大気の圧力との圧力差が非常に大きくなり、そのため、圧力調整室９０９に大気を押し込むようにピストン９２５を移動させるためには非常に大きな力が必要になって、装置が大型化してしまうという問題があった。また、高圧下におけるピストン９２５とシリンダ９２７と間の気密を確保するなどの高圧対策が必要となって、製造コストが増加してしまうという問題があった。
【０００９】
また、圧力調整室９０９内において液化ガスが取りうる圧力は広範囲にわたるところ、このような広範囲の圧力を測定可能な圧力計は、一般的に分解能が低い（即ち、計測できる最小単位が大きい）ので圧力の測定精度、即ち、燃料残量の測定精度が低くなってしまうという問題があった。
【００１０】
本発明は、かかる問題を解決することを目的としている。即ち、本発明は、容器内にある液体又は固体の内容量を正確に推定できる小型の内容量推定装置、及び、それを有する内容量推定システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、容器内にある液体又は固体の内容量を推定する内容量推定装置であって、気密シリンダと、前記気密シリンダ内に往復移動可能に設けられたピストンと、前記気密シリンダ内における前記ピストンで区画された２つの部分空間のうち一方の部分空間を前記容器の気相部又は他方の部分空間に連通して接続する第１連通部と、前記他方の部分空間を前記気相部に連通して接続する第２連通部と、前記第１連通部を流れる気体の流量を規制する流量規制部と、前記気密シリンダ及び前記ピストンのうちの一方に固定して設けられた磁性部材と、前記磁性部材に磁力を及ぼすように前記気密シリンダ及び前記ピストンのうちの他方に固定して設けられた磁力発生コイルと、前記気密シリンダ内で前記ピストンを往復移動させる磁力を発生させる交流電流を前記磁力発生コイルに供給する電流供給手段と、前記ピストンの往復移動と前記交流電流との共振周波数を検出する共振周波数検出手段と、前記共振周波数検出手段によって検出された前記共振周波数に基づいて、前記内容量を推定する内容量推定手段と、を有していることを特徴とする内容量推定装置である。
【００１２】
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、前記気相部の温度を測定する気相部温度測定手段を更に有し、前記内容量推定手段が、前記共振周波数、及び前記気相部の温度に基づいて、前記内容量を推定するように構成されていることを特徴とするものである。
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項３に記載された発明は、請求項１又は２に記載された発明において、容器と、前記容器内にある液体又は固体の内容量を推定する内容量推定装置と、を有する内容量推定システムにおいて、前記内容量推定装置が、請求項１又は２に記載の内容量推定装置で構成されていることを特徴とする内容量推定システムである。
【００１４】
請求項１に記載された発明によれば、外部から内部空間が断絶（密閉）された気密シリンダ内の空間がピストンによって２つの部分空間に区画されており、一方の部分空間が第１連通部によって気相部又は他方の部分空間に連通して接続され、他方の部分空間が第２連通部によって気相部に連通して接続されているので、これら２つの部分空間の圧力差を小さいものとすることができる。これにより、小さな力で、気密シリンダ内においてピストンを移動させることができる。
【００１５】
また、第１連通部を流れる気体の流量を規制する流量規制部が設けられており、気密シリンダ及びピストンのうちの一方には、磁性部材が固定して設けられており、他方には、磁性部材に磁力を及ぼす磁力発生コイルが設けられている。そして、電流供給手段が、気密シリンダ内でピストンを往復移動させる磁力を発生させる交流電流を磁力発生コイルに供給し、共振周波数検出手段が、ピストンの往復移動と交流電流との共振周波数を検出する。そして、内容量推定手段が、ピストンの往復移動と交流電流との共振周波数に基づいて、容器内の固体又は液体の内容量を推定する。
【００１６】
即ち、磁力発生コイルに交流電流を供給することにより生じた磁力によって気密シリンダ内でピストンが往復移動されるところ、磁力発生コイルに供給された交流電流により磁力が生じてピストンが一方向に移動されると連通部を通じて２つの部分空間の間を気体が移動しようとするが、その流量が規制されているため一方の部分空間の圧力が変化して他方の部分空間より高くなり、そして、交流電流の向きが変わると、当該一方の部分空間の圧力及び磁力発生コイルの磁力によりピストンが他方向に移動されて、他方の部分空間の圧力が変化して前記一方の部分空間より高くなる。以降、この状態を繰り返して、ピストンは往復移動（即ち、振動）される。この状態において、ピストンは磁力発生コイルの磁力及び各部分空間の圧力を受けることになるが、当該磁力の変動状態と当該圧力の変動状態とが一致したとき、ピストンの振動周波数と交流電流の周波数とが一致して共振状態となる。
【００１７】
また、ピストンの移動によって気密シリンダ内の気体が容器の気相部（即ち、当該気相部に連通された２つの部分空間）に押し込まれたとき、気相部容積が小さいほど、気体押し込み後の気相部の圧力が高くなり、気相部の圧力が高いほど、ピストンの移動に対する反発力が大きくなり、ピストンの移動に対する反発力が大きいほど、ピストンの振幅が小さくなって当該ピストンの振動する周波数が高くなる。つまり、ピストンは、気相部容積が小さいほど、高い周波数で共振状態となる。
【００１８】
このことから、共振状態となる交流電流の周波数は、ピストンの移動に伴う容器の気相部の圧力変化に応じた値となる。つまり、気相部容積に応じて共振状態が生じる周波数が変化するので、この共振周波数を用いて容器内の固体又は液体の内容量を推定する。
【００１９】
請求項２に記載された発明によれば、容器内の気相部の温度を測定する気相部温度測定手段を更に有し、内容量推定手段が、ピストンの往復移動と交流電流との共振周波数、及び、気相部の温度に基づいて、容器内の固体又は液体の内容量を推定する。
【００２０】
請求項３に記載された発明によれば、内容量推定装置が、請求項１又は２に記載の内容量推定装置で構成されている。
【発明の効果】
【００２１】
以上より、請求項１に記載された発明によれば、磁力発生コイルに交流電流を供給することにより生じた磁力によってピストンを往復移動するところ、気密シリンダ内におけるピストンで区画された２つの部分空間の圧力差を小さくすることができるので、小さな力でピストンを移動させることができ、そのため、装置を小型化することができる。また、ピストンの往復移動と交流電流との共振周波数を用いて容器内の固体又は液体の内容量を推定するので、圧力計を用いた構成に比べて、共振周波数を検出するための電流計等を用いた簡易な構成で高い分解能での測定が可能となり、内容量を精度よく推定できる。
【００２２】
請求項２に記載された発明によれば、ピストンの往復移動と交流電流との共振周波数、及び、気相部の温度に基づいて、容器内の固体又は液体の内容量を推定するので、気相部の温度変化により当該気相部の圧力が変化してしまうが、気相部の温度を用いることにより当該気相部の圧力変化を考慮して内容量を推定でき、そのため、内容量をより精度良く推定できる。
【００２３】
請求項３に記載された発明によれば、請求項１又は２に記載された内容量推定装置を有しているので、装置を小型化することによりシステムを小型化することができるとともに、内容量を精度よく推定できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の内容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図である。
【図２】図１の車両燃料システムが有する液量推定装置の制御部の概略構成図である。
【図３】図２の制御部のメモリに格納された気相部容積関係情報の一例を説明する図である。
【図４】図１の車両燃料システムが有する液量推定装置の電磁コイルにおける、供給された交流電流の周波数と電流量との関係を示す図である。
【図５】図２の制御部のＣＰＵが実行する本発明に係る処理（内容量推定処理）の一例を示すフローチャートである。
【図６】図１の車両燃料システムの第１の変形例の構成の一部を示す図である。
【図７】図１の車両燃料システムの第２の変形例の構成を示す図である。
【図８】従来の燃料残量検出装置を示す図である。
【図９】従来の他の燃料残量検出装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の内容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５を参照して説明する。
【００２６】
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（内容量）を推定するシステムである。
【００２７】
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、周囲温度により圧力が０．１ＭＰａ〜３ＭＰａ程度まで変化するので、上述した従来の燃料残量検出装置などにおいてはこのような非常に高い圧力に対抗して気体を押し込むための駆動力確保が困難であり、さらには、気化した燃料ガスが取り得る圧力範囲が広く、圧力計での測定において十分な分解能で測定することができず、そのため、液化ガスを燃料とした車両に用いるには不適当であった。そして、以下に説明する本発明の車両燃料システムは、このような課題を解決して、液化ガスを燃料とした車両に適したものである。
【００２８】
図１に示すように、車両燃料システム（図中、符号１で示す）は、容器としての燃料タンク１０と、燃料タンク１０内の燃料Ｆの液量を推定する内容量推定装置としての液量推定装置６と、を有している。
【００２９】
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り、本実施形態においては、直方体の箱形状で容積１００Ｌとなるように形成されている。
【００３０】
燃料タンク１０の上壁１０ａには、図示しない車両の燃料充填口に接続されて、燃料供給スタンドなどから供給される燃料Ｆを燃料タンク１０内に流入させるための流入管１１と、この流入管１１を開放及び閉塞する、電磁弁で構成された流入弁１２と、が設けられている。燃料タンクの側壁１０ｂの下端には、図示しない内燃機関に燃料Ｆを供給するためのインジェクション装置等に接続されて、燃料タンク１０内の燃料Ｆを当該インジェクション装置等に向けて流出させる流出管１３と、この流出管１３を開放及び閉塞する、電磁弁で構成された流出弁１４と、が設けられている。
【００３１】
燃料タンク１０内には、気化した燃料Ｆ等からなる気相部１７と、液体状の燃料Ｆからなる液相部１８と、が存在する。燃料タンク１０内には、燃料Ｆが空の場合は気相部１７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１７が存在する。
【００３２】
液量推定装置６は、気密シリンダ２０と、第１連通部としての第１配管２８と、第２連通部としての第２配管２９と、流量規制部としてのオリフィス２７と、ピストン３０と、磁性部材としてのマグネット３５と、磁力発生コイルとしての電磁コイル４１と、電流供給手段としてのコイル電源部４２と、電流量測定手段としての電流計４３と、気相部温度測定手段としての温度センサ５１と、制御部６０と、を有している。
【００３３】
気密シリンダ２０は、図１に示すように、燃料タンク１０に近接して配置されており、本実施形態において、気密シリンダ２０は、例えば、ステンレスなどの耐食性が高くかつ燃料Ｆの圧力にも耐えうる金属材料等を用いて、両端部が上壁部２０ａ、下壁部２０ｂで塞がれた円筒形状に形成されている。これにより、気密シリンダ２０は、外部から内側空間が断絶（密閉）される。また、本実施形態において、気密シリンダ２０の容積は２Ｌである。気密シリンダ２０の上壁部２０ａ、下壁部２０ｂの内面には、後述するピストン３０の移動範囲を規制するストッパ２１、２２が設けられている。
【００３４】
また、気密シリンダ２０には、上壁部２０ａから下壁部２０ｂの間に当該気密シリンダ２０と同軸に設けられた円柱状のガイド柱２５が設けられている。このガイド柱２５は、ピストン３０が気密シリンダ２０の軸方向（図中、上下方向）に移動するようにピストン３０の移動方向をガイドする。また、このガイド柱２５の両端には、ピストン３０の移動を補助する一対のスプリング２６が設けられている。この気密シリンダ２０は、第１配管２８、第２配管２９によって燃料タンク１０に接続されている。
【００３５】
第１配管２８は、その一端２８ａが、燃料タンク１０の側壁１０ｂの上端に接続され、他端２８ｂが、気密シリンダ２０の上壁部２０ａに接続されている。即ち、第１配管２８は、気密シリンダ２０の上壁部２０ａ側にある後述の第１部分空間を気相部１７に連通して接続している。第１配管２８には、当該第１配管２８を流れる気体の流量を規制するオリフィス２７が設けられている。なお、オリフィス２７を設ける代わりに第１配管２８の一部又は全部を細径にして、第１配管２８自身で流量を規制するように構成しても良い。
【００３６】
第２配管２９は、その一端２９ａが、第１配管２８の一端２８ａに接続され、他端２９ｂが、気密シリンダ２０の下壁部２０ｂに接続されている。即ち、第２配管２９は、気密シリンダ２０の下壁部２０ｂ側にある後述の第２部分空間を、第１配管２８ａの一端２８ａを経由して気相部１７に連通して接続している。
【００３７】
つまり、気密シリンダ２０は、第１配管２８及び第２配管２９を通じて燃料タンク１０の上部、即ち、燃料タンク１０内の気相部１７に連通して接続されている。これにより、気密シリンダ２０には、気相部１７と同じ気体が充填される。
【００３８】
ピストン３０は、例えば、ステンレスなどの耐食性の高い金属からなり、ピストン本体部３１と、それに一体に形成された一対のフランジ部３２ａ、３２ｂと、を有している。
【００３９】
ピストン本体部３１は、気密シリンダ２０より小径の円柱形状に形成されている。このピストン本体部３１の両端には、気密シリンダ２０の内部空間における横断面形状の径より僅かに小さい径となる一対のフランジ部３２ａ、３２ｂが設けられている。ピストン本体部３１は、軸芯に沿ってガイド柱２５と略同一径の貫通孔が設けられており、この貫通孔にガイド柱２５が挿入されている。これにより、ピストン本体部３１は、気密シリンダ２０内に当該気密シリンダ２０と同軸に収容されて、フランジ部３２ａ、３２ｂが、気密シリンダ２０の上壁部２０ａ、下壁部２０ｂに平行に配置されている。フランジ部３２ａ、３２ｂの外縁と気密シリンダ２０の周壁２０ｃの内面との間には、互いの接触を避けるための僅かな隙間が設けられている。ピストン本体部３１は、気密シリンダ２０に、その軸方向（図１の上下方向）に往復移動可能に収容されている。
【００４０】
ピストン３０は、気密シリンダ２０内の内部空間を２つの部分空間に区画している。これら２つの部分空間のうち一方は、気密シリンダ２０の上壁部２０ａ側に配置された第１部分空間２３であり、他方は、気密シリンダ２０の下壁部２０ｂ側に配置された第２部分空間２４である。これら第１部分空間２３と第２部分空間２４とは、上述した第１配管２８、第２配管２９を通じて互いに連通されている。
【００４１】
つまり、第１部分空間２３と第２部分空間２４との間は互いに連通されているので、これら第１部分空間２３と第２部分空間２４との間に圧力差（気圧差）があった場合でも、時間経過により第１部分空間２３と第２部分空間２４との間で気体が移動して、当該圧力差は無くなる、又は、小さくなる。
【００４２】
マグネット３５は、外径が一対のフランジ部３２ａ、３２ｂの径と同一又は小さくかつ内径がピストン本体部３１の外径と略同一の環状（円筒形状）に形成されている。マグネット３５は、その内側にピストン本体部３１が挿通されるとともに一対のフランジ部３２ａ、３２ｂに挟持された状態でピストン３０に固定して取り付けられている。これにより、マグネット３５の移動に伴って、ピストン３０が移動する。
【００４３】
電磁コイル４１は、略円筒状に形成されており、気密シリンダ２０の周壁２０ｃの外面に当該気密シリンダ２０と同軸に固定して設けられている。電磁コイル４１は、後述するコイル電源部４２によって電流が供給されると、ピストン３０に設けられたマグネット３５に磁力を及ぼすように配置されている。
【００４４】
コイル電源部４２は、任意の波形、周波数、電圧等の交流電力（即ち、交流電流）を出力可能な周知の交流電源装置であって、後述する電流計４３を介して、電磁コイル４１に正弦波交流電流を供給可能に接続されている。なお、コイル電源部４２が供給する交流電流は、矩形波交流電流であってもよい。また、コイル電源部４２は、後述する制御部６０に電気的に接続されており、当該制御部６０からの制御信号に応じた周波数の電流を電磁コイル４１に供給する。
【００４５】
コイル電源部４２によって交流電流が供給されると、電磁コイル４１は、マグネット３５（即ち、ピストン３０）を、交流電流の向きに応じて上壁部２０ａに近づく方向、及び、下壁部２０ｂに近づく方向に向けて往復移動させる磁力を発生する。そして、この磁力によってピストン３０が上壁部２０ａに近づく方向に移動されると第１部分空間２３が小さくなって、第１部分空間２３の気体が第１配管２８を通じて気相部１７に移動しようとするもののオリフィス２７によって移動が規制されて、第１部分空間２３の圧力が高まる。また、ピストン３０が下壁部２０ｂに近づく方向に移動されると第２部分空間２４が小さくなって、当該第２部分空間２４（即ち、気密シリンダ２０）の気体が気相部１７に押し込まれて、気相部１７の圧力が高まる。
【００４６】
電流計４３は、周知の交流電流計であって、コイル電源部４２と電磁コイル４１との間に設けられており、これらコイル電源部４２から電磁コイル４１に供給された電流量（例えば、実効値）を測定する。電流計４３は、後述する制御部６０に電気的に接続されており、測定した電流量に応じた電気信号を制御部６０に出力する。
【００４７】
温度センサ５１は、例えば、サーミスタや熱電対などで構成されて、燃料タンク１０の上壁１０ａに設けられており、気相部１７の温度を測定する。温度センサ５１は、後述する制御部６０に電気的に接続されており、測定した気相部１７の温度に応じた電気信号を制御部６０に出力する。
【００４８】
制御部６０は、図２に示すように、周知の組み込み機器用のマイクロコンピュータ６１などで構成されている、このマイクロコンピュータ６１は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）６２と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）６３と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）６４と、メモリ６５と、を備えている。
【００４９】
ＣＰＵ６２は、車両燃料システム１における各種制御を司り、ＲＯＭ６３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。
【００５０】
ＲＯＭ６３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、ＲＯＭ６３は、ＣＰＵ６２を、周波数変化手段、内容量推定手段、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、ＣＰＵ６２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。ＲＡＭ６４は、ＣＰＵ６２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。
【００５１】
メモリ６５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。このメモリ６５には、後述する内容量推定処理で用いられる数式やパラメータ、（燃料タンク１０の容積ＶＴなど）等の各種情報が記憶されている。
【００５２】
また、制御部６０のマイクロコンピュータ６１が備えるメモリ６５には、図３に一例を示すように、気相部１７の温度（気相部温度Ｔ１）毎に、電磁コイル４１に交流電流を供給することにより気密シリンダ２０内でピストン３０を往復移動（振動）させたときの共振周波数ｆｓと、気相部容積ＶＡと、の関係を示す気相部容積関係情報Ｊ１が格納されている。
【００５３】
ここで、気相部容積関係情報Ｊ１について説明する。
【００５４】
電磁コイル４１に交流電流を供給することにより生じた磁力によって気密シリンダ２０内でピストン３０が往復移動されるところ、電磁コイル４１に供給された交流電流により磁力が生じてピストン３０が一方向に移動されると第１配管２８、第２配管２９を通じて２つの部分空間（第１部分空間２３、第２部分空間２４）の間を気体が移動しようとするが、オリフィス２７によって配管を流れる気体の流量が規制されているため一方の部分空間の圧力が変化して他方の部分空間より高くなり、そして、交流電流の向きが変わると、当該一方の部分空間の圧力及び電磁コイル４１の磁力によりピストン３０が他方向に移動されて、他方の部分空間の圧力が変化して前記一方の部分空間より高くなる。以降、この状態を繰り返して、ピストン３０は往復移動（即ち、振動）される。この状態において、ピストン３０は電磁コイル４１の磁力及び各部分空間の圧力を受けることになるが、当該磁力の変動状態と当該圧力の変動状態とが一致したとき、ピストン３０の振動周波数と交流電流の周波数とが一致して共振状態となる。
【００５５】
換言すると、ピストン３０のフランジ部３２ａ側には、第１部分空間２３（「空間Ａ」とする）が存在し、ピストン３０のフランジ部３２ｂ側には、第２部分空間２４及び気相部１７（「空間Ｂ」とする）が存在し、これら空間Ａ及び空間Ｂは、オリフィス２７で仕切られているため、ピストン３０の移動に伴う気体の移動に関しては互いに独立した空間とみなすことができる。そのため、ピストンの往復移動に伴って、空間Ａ内の気体及び空間Ｂ内の気体が交互に圧縮されてばねのように機能する。そして、交流電流が特定の周波数となったとき、電磁コイル４１の磁力に上記空間Ａ及び空間Ｂによる弾性力が相乗されて、ピストン３０が高効率で往復移動する共振状態が生じる。そして、気相部１７の大きさが変化すると、空間Ｂの大きさが変化して、空間Ｂの弾性力が変化するので、上記共振状態が生じる周波数が変化する。
【００５６】
また、ピストン３０の移動によって気密シリンダ２０内の気体が容器の気相部１７（即ち、当該気相部に連通された２つの部分空間）に押し込まれたとき、気相部容積ＶＡが小さいほど、気体押し込み後の気相部１７の圧力が高くなり、気相部１７の圧力が高いほど、ピストン３０の移動に対する反発力（弾性力）が大きくなり、ピストン３０の移動に対する反発力が大きいほど、ピストン３０の振幅が小さくなって当該ピストン３０の振動する周波数が高くなる。つまり、ピストン３０は、気相部容積ＶＡが小さいほど、高い周波数で共振状態となる。そして、この共振状態においては、図４に示すように、電磁コイル４１におけるピストン移動負荷が小さくなって当該電磁コイル４１に供給される電流量Ｉが最小となる。
【００５７】
このことから、電磁コイル４１に交流電流を供給するとともにその周波数ｆをスイープしながら電流量Ｉを測定することで、電流量Ｉが最小となる周波数を共振周波数ｆｓとして取得できるとともに、この共振周波数ｆｓは、ピストン３０の移動に伴う気相部１７の圧力変化に応じた値となる。つまり、気相部容積ＶＡに応じて共振状態が生じる周波数ｆｓが変化するので、気相部容積ＶＡは、この共振周波数ｆｓと関係を有する。
【００５８】
また、気相部１７の圧力は、気相部１７の温度に応じて変化するので、共振周波数ｆｓについても気相部１７の温度（気相部温度Ｔ１）に応じて変化する。つまり、気相部容積ＶＡは、気相部温度Ｔ１と関係を有する。
【００５９】
この気相部容積関係情報Ｊ１は、予備計測やシミュレーションなどによって求めたデータテーブルや関数などであり、本実施形態では、気相部容積関係情報Ｊ１には、図３に模式的に示すように、気相部温度Ｔ１毎（たとえば、１．０℃毎、図３においては、一例として、Ｔ１＝２０℃、２５℃の場合を示している）に、共振周波数ｆｓと気相部容積ＶＡとの関係を示す情報が含まれている。なお、図３に示す気相部容積関係情報Ｊ１は一例であって、ピストン３０やスプリング２６、シリンダ３０内の気体等における種々の特性などを考慮して、システムに応じて適宜設定される。
【００６０】
また、マイクロコンピュータ６１は、図示しないインタフェース部を備えている。このインタフェース部は、コイル電源部４２、電流計４３、及び、温度センサ５１と、ＣＰＵ６２と、を接続しており、これら間での各種信号の送受を可能としている。
【００６１】
また、図示していないが、インタフェース部は、上述した流入弁１２及び流出弁１４と、ＣＰＵ６２と、をさらに接続しており、ＣＰＵ６２は、例えば、後述する内容量推定処理実行中は、流入管１１及び流出管１３を閉塞するように流入弁１２及び流出弁１４を制御して、燃料タンク１０内の圧力が漏出しないようにするなど、必要に応じて、流入弁１２及び流出弁１４を制御して、流入管１１及び流出管１３を開放及び閉塞する。また、インタフェース部は、車両に設けられた図示しない燃料計と、ＣＰＵ６２と、をさらに接続しており、ＣＰＵ６２は、推定した燃料Ｆの液量を当該燃料計に表示させる。
【００６２】
次に、上述したＣＰＵ６２が実行する本発明に係る処理（内容量推定処理）の一例を、図５に示すフローチャートを参照して説明する。
【００６３】
車両のイグニッションスイッチがオンされると、車両燃料システム１に電源が供給されて制御部６０のＣＰＵ６２が動作を開始し、ＣＰＵ６２は、所定の初期化処理を実行する。そして、ＣＰＵ６２は、初期化処理が終了した後に、例えば、一定周期などの所定のタイミングで、図５のフローチャートに示すステップＳ１１０に進む。
【００６４】
ステップＳ１１０では、温度センサ５１から出力された電気信号に基づいて、温度センサ５１によって測定された気相部１７の温度（気相部温度Ｔ１）を取得する。そして、ステップＳ１２０に進む。
【００６５】
ステップＳ１２０では、ピストン３０を気密シリンダ２０内で往復移動させるための制御信号を、コイル電源部４２に送出する。コイル電源部４２は、受信した制御信号に応じて電磁コイル４１に所定の開始周波数（例えば、１０Ｈｚ）の交流電流を供給する。電磁コイル４１は、コイル電源部４２から上記電流を供給されると、ピストン３０を往復移動させる磁力を発生させる。なお、コイル電源部４２は、この内容量推定処理において、一定振幅の交流電圧を電磁コイル４１に印加することにより、当該電磁コイル４１に交流電流を供給する。ピストン３０は、電磁コイル４１の発生した磁力によって気密シリンダ２０内を往復移動する。
【００６６】
ステップＳ１３０では、電磁コイル４１に供給されている交流電流の周波数が所定の終了周波数（例えば、１２００Ｈｚ）に到達したか否かを判定して、終了周波数に到達していれば、周波数スイープが終了したものとして、ステップＳ１６０に進み（Ｓ１３０でＹ）、終了周波数に到達していなければ、周波数スイープの途中であるものとして、ステップＳ１４０に進む（Ｓ１３０でＮ）。
【００６７】
ステップＳ１４０では、電流計４３から出力された電気信号に基づいて、電流計によって測定された電流量Ｉ（実効値）を取得して、現在の交流電流の周波数ｆと関連づけて、順次ＲＡＭ６４に記憶する。そして、ステップＳ１５０に進む。
【００６８】
ステップＳ１５０では、電磁コイル４１に供給されている交流電流の周波数を所定幅で高めるための制御信号を、コイル電源部４２に送出する。コイル電源部４２は、受信した制御信号に応じて電磁コイル４１に現在の周波数に所定倍率（例えば、１．０５倍）を乗じた周波数の交流電流を供給する。これにより、電磁コイル４１に供給される交流電流の周波数ｆは、低い周波数から徐々に高い周波数に変化する。そして、ステップＳ１３０に戻る。
【００６９】
ステップＳ１６０では、ピストン３０の共振周波数ｆｓを検出する。具体的には、ＲＡＭ６４に記憶された電流量Ｉのうち最小値のものをサーチするとともに、この最小値の電流量Ｉに関連づけられた周波数ｆを、共振周波数ｆｓとして検出する。そして、ステップＳ１７０に進む。
【００７０】
ステップＳ１７０では、ステップＳ１６０で検出した共振周波数ｆｓ、及び、ステップＳ１１０で測定した気相部１７の温度に基づいて、燃料タンク１０の容積ＶＴのうち気相部１７に対応する部分の容積（気相部容積ＶＡという）を取得する。具体的には、気相部容積関係情報Ｊ１のうち気相部温度Ｔ１により特定される共振周波数ｆｓと気相部容積ＶＡとの関係を示すグラフに、共振周波数ｆｓを当てはめることによって、気相部容積ＶＡを取得する。
【００７１】
気相部容積ＶＡの取得の一例を示すと、気相部温度Ｔ１が２０．０℃、共振周波数ｆｓが１５０Ｈｚのとき、図３の気相部容積関係情報Ｊ１から、Ｔ１＝２０．０℃のときにおける共振周波数ｆｓと気相部容積ＶＡとの関係を示すグラフを特定して、このグラフに共振周波数ｆｓ＝１５０Ｈｚを当てはめて、気相部容積ＶＡ＝２５Ｌを取得する。そして、ステップＳ１８０に進む。
【００７２】
ステップＳ１８０では、メモリ６５に記憶された燃料タンク１０内の容積ＶＴからステップＳ１７０で取得した算出した気相部容積ＶＡを差し引くことにより、当該燃料タンク１０の容積ＶＴのうち液相部１８に対応する部分の容積ＶＬ（以下、液相部容積ＶＬという）を算出する。この液相部容積ＶＬは、即ち、燃料タンク１０内の燃料Ｆの液量ＶＬである。そして、車両に搭載された図示しない燃料計に、液量ＶＬを表示するための信号を送出する。そして、本フローチャートの処理を終了する。
【００７３】
上述したステップＳ１６０が、請求項中の共振周波数検出手段に相当し、ステップＳ１７０、Ｓ１８０が、請求項中の内容量推定手段に相当する。
【００７４】
次に、上述した車両燃料システム１における本発明に係る動作例について説明する。
【００７５】
車両のイグニッションスイッチがオンされると、車両燃料システム１は動作を開始して、周期的（例えば、１分毎）に燃料タンク１０内の燃料Ｆの液量ＶＬの推定を行う。
【００７６】
この液量ＶＬの推定において、まず、気相部１７の温度（気相部温度Ｔ１）を測定した後、電磁コイル４１に所定の開始周波数の交流電流を供給して、この交流電流の周波数ｆを所定の終了周波数まで徐々に上げていくと同時に、電磁コイル４１に供給された電流量Ｉを測定して、周波数に関連づけてＲＡＭ６４に記憶する（Ｓ１２０、Ｓ１３０でＮ、Ｓ１４０、Ｓ１５０）。
【００７７】
そして、交流電流の周波数ｆが上記終了周波数まで到達したのち（Ｓ１３０でＹ）、ＲＡＭ６４に記憶した電流量Ｉのうち最小値のものを検出すると共に、当該最小値の電流量Ｉに関連づけられた周波数を、共振周波数ｆｓとして検出する（Ｓ１６０）。
【００７８】
そして、メモリ６５に記憶された複数の気相部容積関係情報Ｊ１から気相部温度Ｔ１における共振周波数ｆｓと気相部容積ＶＡとの関係を示すグラフを選択して、このグラフに共振周波数ｆｓを当てはめて気相部容積ＶＡを取得する（Ｓ１７０）。そして、この気相部容積ＶＡを燃料タンク１０の容積ＶＴから差し引くことで液相部容積ＶＬを算出して、この液相部容積ＶＬを、燃料タンク１０内の燃料Ｆの液量ＶＬとして、燃料計に表示する（Ｓ１８０）。
【００７９】
次に、車両燃料システム１における燃料タンク１０内の燃料Ｆの液量ＶＬの推定例を示す。
【００８０】
燃料タンク１０の容積ＶＴが１００Ｌであり、上述した内容量推定処理において、気相部温度Ｔ１が２５．０℃、共振周波数ｆｓ＝３０Ｈｚだったものとする。
【００８１】
このとき、図３に示す気相部容積関係情報Ｊ１からＴ１＝２５．０℃のグラフが選択される。そして、この選択されたグラフに共振周波数ｆｓ＝３０Ｈｚを当てはめると、気相部容積ＶＡが７０Ｌとして取得される。そして、この気相部容積ＶＡを燃料タンク１０の容積ＶＴから差し引くと、液相部容積ＶＬ、即ち、燃料タンク１０内の燃料Ｆの液量ＶＬは、
ＶＬ＝１００−７０＝３０Ｌ
となる。このようにして、燃料タンク１０内の燃料Ｆの液量ＶＬを推定する。
【００８２】
本実施形態の車両燃料システム１は、燃料タンク１０と、燃料タンク１０内にある燃料Ｆの液量ＶＬを推定する液量推定装置６と、を有している。液量推定装置６は、気密シリンダ２０と、気密シリンダ２０内に往復移動可能に設けられたピストン３０と、気密シリンダ２０内におけるピストン３０で区画された２つの部分空間のうち一方の第１部分空間２３を気相部１７に連通して接続する第１配管２８と、他方の第２部分空間を気相部１７に連通して接続する第２配管２９と、第１配管２８を流れる気体の流量を規制するオリフィス２７と、ピストン３０に固定して設けられたマグネット３５と、マグネット３５に磁力を及ぼすように気密シリンダ２０に固定して設けられた電磁コイル４１と、気密シリンダ２０内でピストン３０を往復移動させる磁力を発生させる交流電流を電磁コイル４１に供給するコイル電源部４２と、気相部１７の温度（気相部温度Ｔ１）を測定する温度センサ５１と、ピストン３０の往復移動と交流電流との共振周波数ｆｓを検出する共振周波数検出手段としてのＣＰＵ６２と、ＣＰＵ６２によって検出された共振周波数ｆｓ、及び、温度センサ５１によって測定された気相部温度Ｔ１に基づいて、燃料タンク１０の液量ＶＬを測定する内容量推定手段としてのＣＰＵ６２と、を有している。
【００８３】
本実施形態では、外部から内部空間が断絶（密閉）された気密シリンダ２０内の空間がピストンによって２つの第１部分空間２３、第２部分空間２４に区画されており、一方の第１部分空間２３が第１配管２８によって気相部１７に連通して接続され、他方の第２部分空間２４が第２配管２９によって気相部１７に連通して接続されているので、これら２つの部分空間の圧力差を小さいものとすることができる。これにより、小さな力で、気密シリンダ内においてピストンを移動させることができる。
【００８４】
また、第１配管２８を流れる気体の流量を規制するオリフィス２７が設けられており、ピストン３０には、マグネット３５が固定して設けられており、気密シリンダ２０には、マグネット３５に磁力を及ぼす電磁コイル４１が設けられている。そして、コイル電源部４２が、気密シリンダ２０内でピストン３０を往復移動させる磁力を発生させる交流電流を電磁コイル４１に供給し、ＣＰＵ６２が、ピストン３０の往復移動と交流電流との共振周波数ｆｓを検出する。そして、ＣＰＵ６２が、ピストン３０の往復移動と交流電流との共振周波数ｆｓに基づいて、燃料タンク１０の液量ＶＬを推定する。
【００８５】
即ち、電磁コイル４１に交流電流を供給することにより生じた磁力によって気密シリンダ２０内でピストン３０が往復移動されるところ、電磁コイル４１に供給された交流電流により磁力が生じてピストン３０が一方向に移動されると第１配管２８、第２配管２９を通じて第１部分空間２３、第２部分空間２４の間を気体が移動しようとするが、その流量が規制されているため一方の部分空間の圧力が変化して他方の部分空間より高くなり、そして、交流電流の向きが変わると、当該一方の部分空間の圧力及び電磁コイル４１の磁力によりピストン３０が他方向に移動されて、他方の部分空間の圧力が変化して前記一方の部分空間より高くなる。以降、この状態を繰り返して、ピストン３０は往復移動（即ち、振動）される。この状態において、ピストン３０は電磁コイル４１の磁力及び各部分空間の圧力を受けることになるが、当該磁力の変動状態と当該圧力の変動状態とが一致したとき、ピストン３０の振動周波数と交流電流の周波数とが一致して共振状態となる。
【００８６】
また、ピストン３０の移動によって気密シリンダ２０内の気体が気相部１７（即ち、当該気相部１７に連通された第１部分空間２３、第２部分空間２４）に押し込まれたとき、気相部容積ＶＡが小さいほど、気体押し込み後の気相部１７の圧力が高くなり、気相部１７の圧力が高いほど、ピストン３０の移動に対する反発力（弾性力）が大きくなり、ピストン３０の移動に対する反発力が大きいほど、ピストン３０の振幅が小さくなって当該ピストン３０の振動する周波数が高くなる。つまり、ピストン３０は、気相部容積ＶＡが小さいほど、高い周波数で共振状態となる。
【００８７】
このことから、共振状態となる交流電流の周波数は、ピストン３０の移動に伴う気相部１７の圧力変化に応じた値となる。つまり、気相部容積ＶＡに応じて共振状態が生じる周波数が変化するので、この共振周波数ｆｓを用いて燃料タンク１０の液量ＶＬを推定する。
【００８８】
また、燃料タンク１０の気相部１７の温度（気相部温度Ｔ１）を測定する温度センサ５１を更に有し、ＣＰＵ６２が、ピストン３０の往復移動と交流電流との共振周波数ｆｓ、及び、気相部温度Ｔ１に基づいて、燃料タンク１０の液量ＶＬを推定する。
【００８９】
以上より、本実施形態によれば、電磁コイル４１に交流電流を供給することにより生じた磁力によってピストン３０を往復移動するところ、気密シリンダ２０内におけるピストン３０で区画された第１部分空間２３、第２部分空間２４の圧力差を小さくすることができるので、小さな力でピストン３０を移動させることができ、そのため、装置を小型化することができる。また、ピストン３０の往復移動と交流電流との共振周波数ｆｓを用いて燃料タンク１０の液量ＶＬを推定するので、圧力計を用いた構成に比べて、電流計等を用いた簡易な構成で高い分解能での測定が可能となり、液量ＶＬを精度よく推定できる。
【００９０】
また、ピストン３０の往復移動と交流電流との共振周波数ｆｓ、及び、気相部温度Ｔ１に基づいて、燃料タンク１０の液量ＶＬを推定するので、気相部１７の温度変化により当該気相部１７の圧力が変化してしまうが、気相部温度Ｔ１を用いることにより当該気相部１７の圧力変化を考慮して液量ＶＬを推定でき、そのため、液量ＶＬをより精度良く推定できる。
【００９１】
また、車両燃料システム１は、上述した液量推定装置６を有しているので、装置を小型化することによりシステムを小型化することができるとともに、液量ＶＬを精度よく推定できる。
【００９２】
上述した実施形態では、共振周波数ｆｓに加えて、さらに気相部温度Ｔ１を用いて、燃料タンク１０の液量ＶＬを推定する構成であったが、これに限定されるものではない。
【００９３】
例えば、気相部温度Ｔ１が変化しない環境であれば、上述した温度センサ５１を設けない構成とする。そして、気相部容積関係情報Ｊ１を気相部温度Ｔ１が一定となるものとして作成する。この場合、気相部容積関係情報Ｊ１は、図３において１本のグラフのみ含むものとなる。そして、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ１１０を省略するとともに、ステップＳ１７０で共振周波数ｆｓのみを用いて気相部容積ＶＡを取得する。このような構成では、より簡易に燃料タンク１０の液量ＶＬを推定できる。
【００９４】
また、上述した実施形態では、電磁コイル４１が、気密シリンダ２０の周壁２０ｃに設けられた構成であったが、これに限定するものではなく、例えば、電磁コイルを気密シリンダ２０の上壁部２０ａの内面及び下壁部２０ｂの内面に、気密シリンダ２０と軸が平行になるように設けた構成など、ピストン３０に設けられたマグネット３５に磁力を及ぼすように設けられていれば、本発明の目的に反しない限り、その配置及び構成は任意である。
【００９５】
また、上述した実施形態では、磁性部材としてのマグネット３５がピストン３０に設けられ、磁力発生コイルとしての電磁コイル４１が気密シリンダ２０に設けられた構成であったが、これに限定されるものではなく、例えば、マグネット３５が、その内周面を気密シリンダ２０の周壁２０ｃの外面に重ねるようにして気密シリンダ２０に同軸に設けられ、電磁コイル４１が、ピストン本体部３１の外周面に当該ピストン本体部３１と同軸に固定して設けられていてもよく、本発明の目的に反しない限り、マグネット３５及び電磁コイル４１の配置は任意である。
【００９６】
また、磁性部材としてピストン３０にマグネット３５が設けられた構成であったが、これに限定されるものではなく、例えば、マグネットに代えて鉄等の強磁性体を取り付けるなど、電磁コイル４１の磁力が及ぶ磁性部材であれば、本発明の目的に反しない限り、その構成は任意である。
【００９７】
また、上述した実施形態では、ピストン３０の移動をガイドするガイド柱２５が気密シリンダ２０内に設けられていたが、例えば、ピストン３０の外径とシリンダ２０の内径とが略同一で、ピストン３０がその半径方向に移動することなく軸方向に移動可能なように構成されているのであれば、ガイド柱２５を省略してもよい。勿論この場合には、ピストン３０本体部のガイド柱２５の挿通される貫通孔を塞ぐ必要がある。
【００９８】
また、上述した実施形態においては、第１連通部として第１配管２８を備えた構成であったが、これに限定されるものではない。例えば、図６に示すように、上記燃料システム１の構成において第１配管２８及びオリフィス２７を取り除くと共に、気密シリンダ２０の周壁２０ｃの内面とピストン３０（即ち、フランジ部３２ａ、３２ｂ）との間に隙間２０ｄを設けて、この隙間２０ｄの大きさを、ピストン３０の往復移動に伴って上記第１配管２８及びオリフィス２７の構成と同様の気体の移動が生じるように設定した構成の車両燃料システム１Ａとしてもよい。この場合、気密シリンダ２０の周壁２０ｃの内面とピストン３０とが、第１連通部及び流量規制部に相当する。
【００９９】
また、上述した実施形態においては、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７に示す車両燃料システム１Ｂのように、上述した燃料タンク１０に代えて、第１タンク部分１０１、第２タンク部分１０２からなる燃料タンク１０Ａを用いてもよい。第１タンク部分１０１と第２タンク部分１０２とには、それぞれ気相部１７と液相部１８があり、管路１０３によって気相部１７同士が接続され、管路１０４によって液相部１８同士が接続されている。本発明によれば、このような複雑な形状の燃料タンク１０Ａを用いた場合においても、燃料タンク１０Ａ内の燃料Ｆの液量ＶＬを正確に推定することができる。
【０１００】
また、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、灯油やガソリン、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、液体窒素、液体酸素、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。
【０１０１】
また、容器としてのタンク内の液量（内容量）の推定に限らず、例えば、ホッパーなどの容器内にある樹脂ペレット、木質ペレット、又は、粉砕ガラスなど粒状物や粉体等（以下、粒状物等という）の固体の内容量を測定するようにしても良い。この場合も、上述した本実施形態と同様に、容器内の気相部容積を算出して、容器の容積から気相部容積を差し引くことにより内容量を推定する。但し、粒状物等の固体はそれら間に空間が存在するため、当該空間が気相部容積に含まれることを考慮するとともに当該空間が粒状物等と共に占める体積を考慮して上述した各実施形態で示した内容量推定処理を適用することで、液量と同様に容器内の内容量を推定することができる。
【０１０２】
具体的には、所定空間内に粒状物等を満量充填したときに粒状物等のみが上記所定空間内で占める体積割合がＸ％で且つ粒状物等を除く空間が上記所定空間内で占める体積割合が（１００−Ｘ）％となる場合に、この粒状物等が収容される容器の容積をＶ、気相部容積をＶＡとすると、粒状物等及びそれら間の空間が上記容器内で占める内容量ＶＳは、次式により求めることができる。
ＶＳ＝（Ｖ−ＶＡ）／（Ｘ／１００）
【０１０３】
例えば、１．０ｍ3の単位収容空間内に粒状物を満量充填したときに、当該粒状物が占める体積が０．８ｍ3（８０％）で且つ粒状物間の空間が占める体積が０．２ｍ3（２０％）となる場合に、この粒状物が収容される容器の容積を１０．０ｍ3とすると、上述した内容量推定処理を適用して気相部容積ＶＡを求めたときに、気相部容積ＶＡが９．２ｍ3であれば、粒状物の内容量ＶＳが容器の１０分の１（（１０．０−９．２）／（８０／１００）＝１．０ｍ3）となり、気相部容積ＶＡが６．０ｍ3であれば、粒状物の内容量ＶＳが容器の半量（（１０．０−６．０）／（８０／１００）＝５．０ｍ3）となり、気相部容積ＶＡが２．０ｍ3であれば、粒状物の内容量ＶＳが容器の満量（（１０．０−２．０）／（８０／１００）＝１０．０ｍ3）となる。また、このような粒状物や粉体に限らず、例えば、容器としての倉庫内の貨物量（内容量）を推定するなど、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り、また、容器内の内容量の推定対象となる固体の種類、形状等は任意である。
【０１０４】
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。
【符号の説明】
【０１０５】
１、１Ａ、１Ｂ  車両燃料システム（内容量推定システム）
６        液量推定装置（内容量推定装置）
１０        燃料タンク（容器）
１７        気相部
１８        液相部
２０        気密シリンダ
２３        第１部分空間（一方の部分空間）
２４        第２部分空間（他方の部分空間）
２７        オリフィス（流量規制部）
２８        第１配管（第１連通部）
２９        第２配管（第２連通部）
３０        ピストン
３５        マグネット（磁性部材）
４１        電磁コイル（磁力発生コイル）
４２        コイル電源部（電流供給手段）
４３        電流計
５１        温度センサ（気相部温度測定手段）
６０        制御部
６１        マイクロコンピュータ
６２        ＣＰＵ（共振周波数検出手段）
６５        メモリ
Ｆ          燃料Ｆ
Ｊ１        気相部容積関係情報
ＶＴ        燃料タンクの容積
ＶＡ        気相部の容積
ＶＬ        燃料タンクの液量
ｆｓ        共振周波数
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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