(57)【要約】【課題】原動機が微量の燃料を消費する状態でも燃料消費量が高精度で測定される燃料消費量測定装置を提供する。【解決手段】燃料が燃料供給ラインから電磁弁１１を経て燃料タンク１４に供給され、貯蔵される。燃料タンク１４に燃料が供給されない状態（電磁弁１１が燃料伝送管１２側に切り替えられている）、かつ、燃料タンク１４から燃料が原動機に供給されている状態（電磁弁１３が燃料タンク１４側に切り替えられている）で、電磁平衡式重量検出器１５により、燃料タンク１４の重量が計測される。温度検出器１６により、燃料タンク１４から原動機に供給されている燃料の温度が検出される。燃料消費指示計１７では、燃料タンク１４の重量値ｍ、燃料の温度値ｔ、及び燃料の温度値ｔに対応した比重に基づいて、燃料タンク１４から原動機に供給される燃料の単位時間当たりの流量が演算される。【選択図】図１
0003175177.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
燃料供給手段と原動機との間に設置されて前記原動機による燃料の消費量を測定する燃料消費量測定装置であって、
前記燃料供給手段から供給される前記燃料を貯蔵するための燃料タンクと、
該燃料タンクに前記燃料が供給されない状態、かつ、該燃料タンクから前記燃料が前記原動機に供給されている状態で前記燃料タンクの重量を計測する重量計測手段と、
前記燃料タンクから前記原動機に供給されている前記燃料の温度を検出する燃料温度計測手段と、
前記重量計測手段により計測される前記燃料タンクの重量値、前記燃料温度計測手段により計測される前記燃料の温度値、及び前記燃料の前記温度値に対応した比重に基づいて、前記燃料タンクから前記原動機に供給される前記燃料の流量を演算する燃料消費量演算手段とを有し、
前記重量計測手段は、
磁石とコイルとを組み合わせることにより発生した電磁力と前記燃料タンクの重量との平衡をとり、該平衡がとれた状態で前記コイルに流れる電流値を測定して該電流値を前記燃料タンクの前記重量値に変換する電磁平衡式重量検出器から構成されていることを特徴とする燃料消費量測定装置。
【請求項２】
燃料伝送管と、
前記燃料供給手段から供給される前記燃料を前記燃料タンク又は前記燃料伝送管に送出する第１の燃料供給切替え手段と、
前記燃料タンクから前記燃料を前記原動機へ送出するか、又は前記第１の燃料供給切替え手段から前記燃料伝送管を経て送出される前記燃料を前記原動機に送出する第２の燃料供給切替え手段とを有することを特徴とする請求項１記載の燃料消費量測定装置。
【請求項３】
燃料供給手段と原動機との間に設置されて前記原動機による燃料の消費量を測定する燃料消費量測定装置に用いられ、燃料消費量測定プログラムがコンピュータに前記燃料の消費量を測定させる燃料消費量測定方法であって、
前記燃料消費量測定装置に、
前記燃料供給手段から供給される前記燃料を貯蔵するための燃料タンクと、
該燃料タンクに前記燃料が供給されない状態、かつ、該燃料タンクから前記燃料が前記原動機に供給されている状態で前記燃料タンクの重量を計測する重量計測手段と、
前記燃料タンクから前記原動機に供給されている前記燃料の温度を検出する燃料温度計測手段とを設け、
前記重量計測手段を、磁石とコイルとを組み合わせることにより発生した電磁力と前記燃料タンクの重量との平衡をとり、該平衡がとれた状態で前記コイルに流れる電流値を測定して該電流値を前記燃料タンクの重量値に変換する電磁平衡式重量検出器から構成しておき、
前記コンピュータに、
前記重量計測手段により計測される前記燃料タンクの前記重量値、前記燃料温度計測手段により計測される前記燃料の温度値、及び前記燃料の前記温度値に対応した比重に基づいて、前記燃料タンクから前記原動機に供給される前記燃料の流量を演算する燃料消費量演算処理を行わせることを特徴とする燃料消費量測定方法。
【請求項４】
コンピュータを、請求項１又は２記載の燃料消費量演算手段として機能させることを特徴とする燃料消費量測定プログラム。
【請求項５】
燃料供給手段と原動機との間に設置されて前記原動機による燃料の消費量を測定する燃料消費量測定装置に用いられる燃料消費量指示計であって、
前記燃料消費量測定装置は、
前記燃料供給手段から供給される前記燃料を貯蔵するための燃料タンクと、
該燃料タンクに前記燃料が供給されない状態、かつ、該燃料タンクから前記燃料が前記原動機に供給されている状態で前記燃料タンクの重量を計測する重量計測手段と、
前記燃料タンクから前記原動機に供給されている前記燃料の温度を検出する燃料温度計測手段とを有し、
当該燃料消費量指示計は、
前記重量計測手段により計測される前記燃料タンクの重量値、前記燃料温度計測手段により計測される前記燃料の温度値、及び前記燃料の前記温度値に対応した比重に基づいて、前記燃料タンクから前記原動機に供給される前記燃料の流量を演算して指示する構成とされていることを特徴とする燃料消費量指示計。
【請求項６】
前記重量計測手段は、
磁石とコイルとを組み合わせることにより発生した電磁力と前記燃料タンクの重量との平衡をとり、該平衡がとれた状態で前記コイルに流れる電流値を測定して該電流値を前記燃料タンクの前記重量値に変換する電磁平衡式重量検出器から構成されていることを特徴とする請求項５記載の燃料消費量指示計。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この考案は、燃料消費量測定装置、該測定装置に用いられる燃料消費量測定方法及び燃料消費量測定プログラム、並びに燃料消費量指示計に係り、たとえばガソリンや軽油などを燃料とする原動機（エンジン）に対して、特に微量の燃料を消費する状態で燃料消費量を測定する場合に用いて好適な燃料消費量測定装置、該測定装置に用いられる燃料消費量測定方法及び燃料消費量測定プログラム、並びに燃料消費量指示計に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガソリンや軽油などを燃料とする原動機（エンジン）の燃料消費量を測定する場合、流量検出器を有する燃料消費量測定装置が用いられる。
【０００３】
この種の関連技術としては、たとえば、特許文献１に記載された燃料消費量測定装置がある。
この燃料消費量測定装置は、たとえば図３に示すように、燃料供給系１と、ストレーナ２と、流量検出器３と、デジタル表示計４と、キャブレタ５とから構成されている。
この燃料消費量測定装置では、燃料供給系統１は、図示しない燃料タンク及び燃料ポンプなどで構成され、同燃料供給系統１からストレーナ２を経て原動機のキャブレタ５に供給される燃料の流量が流量検出器３により検出され、瞬時流量や一定時間の積算流量がデジタル表示計４で演算及び表示される。
【０００４】
流量検出器３では、図示しない流量検出部に放射状に配置された４個のピストンが、入口から出口へ流れる燃料によって往復運動を繰り返す。これらのピストンの動きは、クランクシャフトにより回転運動となってマグネットカップリングされた回転検出部に伝えられる。回転検出部のロータリエンコーダは、ピストンの移動容量に応じたパルス信号を発生し、デジタル表示計４により、瞬時流量及び積算流量が演算表示される。パルス信号の発生は、９０度の位相差をもつ２組の投・受光素子により行われ、回転方向を判別することにより、逆流及び脈流による影響を受けずに流量測定が行われる。なお、流量検出器３は、たとえば非特許文献１に記載された流量検出器に基づいて構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１０３７９８号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】小野測器ＷＥＢサイト、ホームページ「流量計関連計測器」
【０００７】
【非特許文献２】新光電子ＷＥＢサイト、ホームページ「電磁力平衡方式センサ」
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記関連技術では、次のような課題があった。
すなわち、図３の燃料消費量測定装置では、流量検出器３に流れる燃料の容積に比例して発生するパルス数が計測されるが、原動機による燃料の消費量が微量のときには、ピストンが燃料の容積に比例して円滑に作動しないことがある。このため、パルス信号が正確に発生せず、燃料消費量の計測精度が低くなるという課題がある。
【０００９】
この考案は、上述の事情に鑑みてなされたもので、原動機が微量の燃料を消費する状態でも、燃料消費量が高精度で測定される燃料消費量測定装置、該測定装置に用いられる燃料消費量測定方法及び燃料消費量測定プログラム、並びに燃料消費量指示計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】
【００１０】
上記課題を解決するために、この考案の第１の構成は、燃料供給手段と原動機との間に設置されて前記原動機による燃料の消費量を測定する燃料消費量測定装置に係り、前記燃料供給手段から供給される前記燃料を貯蔵するための燃料タンクと、該燃料タンクに前記燃料が供給されない状態、かつ、該燃料タンクから前記燃料が前記原動機に供給されている状態で前記燃料タンクの重量を計測する重量計測手段と、前記燃料タンクから前記原動機に供給されている前記燃料の温度を検出する燃料温度計測手段と、前記重量計測手段により計測される前記燃料タンクの重量値、前記燃料温度計測手段により計測される前記燃料の温度値、及び前記燃料の前記温度値に対応した比重に基づいて、前記燃料タンクから前記原動機に供給される前記燃料の流量を演算する燃料消費量演算手段とを有し、前記重量計測手段は、磁石とコイルとを組み合わせることにより発生した電磁力と前記燃料タンクの重量との平衡をとり、該平衡がとれた状態で前記コイルに流れる電流値を測定して該電流値を前記燃料タンクの前記重量値に変換する電磁平衡式重量検出器から構成されていることを特徴としている。
【００１１】
この考案の第２の構成は、燃料供給手段と原動機との間に設置されて前記原動機による燃料の消費量を測定する燃料消費量測定装置に用いられ、燃料消費量測定プログラムがコンピュータに前記燃料の消費量を測定させる燃料消費量測定方法に係り、前記燃料消費量測定装置に、前記燃料供給手段から供給される前記燃料を貯蔵するための燃料タンクと、該燃料タンクに前記燃料が供給されない状態、かつ、該燃料タンクから前記燃料が前記原動機に供給されている状態で前記燃料タンクの重量を計測する重量計測手段と、前記燃料タンクから前記原動機に供給されている前記燃料の温度を検出する燃料温度計測手段とを設け、前記重量計測手段を、磁石とコイルとを組み合わせることにより発生した電磁力と前記燃料タンクの重量との平衡をとり、該平衡がとれた状態で前記コイルに流れる電流値を測定して該電流値を前記燃料タンクの重量値に変換する電磁平衡式重量検出器から構成しておき、前記コンピュータに、前記重量計測手段により計測される前記燃料タンクの前記重量値、前記燃料温度計測手段により計測される前記燃料の温度値、及び前記燃料の前記温度値に対応した比重に基づいて、前記燃料タンクから前記原動機に供給される前記燃料の流量を演算する燃料消費量演算処理を行わせることを特徴としている。
【考案の効果】
【００１２】
この考案の構成によれば、原動機が微量の燃料を消費する状態でも、燃料消費量が高精度で測定される燃料消費量測定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この考案の一実施形態である燃料消費量測定装置の要部の構成を示す模式図である。
【図２】図１中の電磁平衡式重量検出器１５の要部の電気的構成例を示す模式図である。
【図３】関連技術に係る燃料消費量測定装置の構成図である。
【考案を実施するための形態】
【００１４】
燃料伝送管と、上記燃料供給手段から供給される上記燃料を上記燃料タンク又は上記燃料伝送管に送出する第１の燃料供給切替え手段（電磁弁）と、上記燃料タンクから上記燃料を上記原動機へ送出するか、又は上記第１の燃料供給切替え手段から上記燃料伝送管を経て送出される上記燃料を上記原動機に送出する第２の燃料供給切替え手段（電磁弁）とを有する燃料消費量測定装置を実現する。
【実施形態】
【００１５】
図１は、この考案の一実施形態である燃料消費量測定装置の要部の構成を示す模式図である。
この形態の燃料消費量測定装置は、同図に示すように、燃料供給ライン（燃料供給手段）と原動機との間に設置され、電磁弁１１と、燃料伝送管１２と、電磁弁１３と、燃料タンク１４と、電磁平衡式重量検出器１５と、温度検出器１６と、燃料消費指示計１７とから構成されている。電磁弁１１は、たとえば防爆構造の四方弁で構成され、図示しない燃料タンクや燃料ポンプを有する燃料供給ラインから供給される燃料（たとえば、ガソリン）を燃料タンク１４へ送出するか又は燃料伝送管１２に送出する。燃料伝送管１２は、電磁弁１１と電磁弁１３との間に設けられている。燃料タンク１４は、燃料供給ラインから電磁弁１１を経て供給される燃料を貯蔵するためのものである。
【００１６】
電磁弁１３は、たとえば防爆構造の三方弁で構成され、燃料タンク１４から燃料を原動機へ送出するか、又は電磁弁１１から燃料伝送管１２を経て送出される燃料を同原動機に送出する。なお、燃料タンク１４及び電磁弁１３は、燃料タンク１４の内部の燃料が同燃料の重量によって電磁弁１３を経て原動機へ送出されるように、原動機よりも高い位置に配置されている。電磁平衡式重量検出器１５は、図示しない磁石とコイルとを組み合わせることにより発生した電磁力と燃料タンク１４の重量との平衡をとり、平衡がとれた状態で上記コイルに流れる電流値を測定して同電流値を燃料タンク１４の重量値ｍに変換する。特に、この実施形態では、電磁平衡式重量検出器１５は、燃料タンク１４に燃料が供給されない状態、かつ、同燃料タンク１４から燃料が原動機に供給されている状態で燃料を含む燃料タンク１４の重量を計測する。温度検出器１６は、燃料タンク１４から原動機に供給されている燃料の温度を検出する。燃料消費指示計１７は、燃料消費量測定プログラムに基づいて機能するコンピュータで構成され、電磁平衡式重量検出器１５により計測される燃料タンク１４の重量値ｍ、温度検出器１６により計測される燃料の温度値ｔ、及び燃料の温度値ｔに対応した比重に基づいて、燃料タンク１４から原動機に供給される燃料の単位時間当たりの流量を演算して表示する。
【００１７】
図２は、図１中の電磁平衡式重量検出器１５の要部の電気的構成例を示す模式図である。
この電磁平衡式重量検出器１５は、図２に示すように、計量台２１と、零検出器２２と、サーボ増幅器２３と、コイル２４と、磁石２５と、抵抗２６と、信号増幅器２７と、フィルタ２８と、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器２９と、数字表示部３０とから構成されている。
この電磁平衡式重量検出器１５では、計量台２１に図１中の燃料タンク１４が載置された状態でサーボ増幅器２３からコイル２４に電流が供給される。そして、磁石２５とコイル２４との組み合わせにより発生した電磁力と燃料タンク１４の重量との平衡が零検出器２２により検出されたときの同コイル２４に流れる電流が抵抗２６により電圧Ｅに変換される。電圧Ｅは、信号増幅器２７により所定の増幅率で増幅され、フィルタ２８でノイズ成分が除去されて燃料タンク１４の重量値ｍが出力される。また、燃料タンク１４の重量値ｍは、Ａ／Ｄ変換器２９によりアナログからデジタルに変換されると共に同燃料タンク１４の空状態での重量が差し引かれ（風袋引き）、数字表示部３０に表示される。なお、この電磁平衡式重量検出器１５は、非特許文献２に記載された電磁力平衡方式センサに基づいて構成されている。
【００１８】
次に、この形態の燃料消費量測定装置に用いられる燃料消費量測定方法の処理内容について説明する。
この燃料消費量測定装置では、燃料が燃料供給ラインから電磁弁１１を経て燃料タンク１４に供給され、貯蔵される。そして、燃料タンク１４に燃料が供給されない状態（すなわち、電磁弁１１が燃料伝送管１２側に切り替えられている状態）、かつ、同燃料タンク１４から燃料が原動機に供給されている状態（すなわち、電磁弁１３が燃料タンク１４側に切り替えられている状態）で、電磁平衡式重量検出器１５により、燃料を含む燃料タンク１４の重量が計測される。また、温度検出器１６により、燃料タンク１４から原動機に供給されている燃料の温度が検出される。燃料消費指示計１７では、電磁平衡式重量検出器１５により計測される燃料タンク１４の重量値ｍ、温度検出器１６により計測される燃料の温度値ｔ、及び燃料の温度値ｔに対応した比重に基づいて、燃料タンク１４から原動機に供給される燃料の単位時間当たりの流量が演算される（燃料消費量演算処理）。
【００１９】
この場合、燃料消費指示計１７では、燃料（ガソリン）の１５℃での体積Ｖ15に対する温度値ｔでの体積Ｖt の比が次式（１）により計算される。
Ｖt ／Ｖ15＝［１−０．００１２６（ｔ−１５）］      ・・・（１）
但し、
Ｖt ；ｔ℃での体積
Ｖ15；１５℃での体積
ｔ；温度値
また、ガソリンの１５℃での比重を０．７３とすると、ｔ℃での比重ｐt が０．７３／（Ｖt ／Ｖ15）となる。電磁平衡式重量検出器１５により計測される燃料タンク１４の重量値ｍは、燃料消費指示計１７に逐次入力され、たとえば時刻ｎ１での重量値ｍ1 と時刻ｎ２での重量値ｍ2 との差分を比重ｐt で除すことにより、次式（２）で表される流量ｆが算出される。
流量ｆ＝（ｍ2 −ｍ1 ）／ｐt       ・・・（２）
また、この流量ｆを時刻ｎ１から時刻ｎ２に至る時間で除すことにより、単位時間当たりの流量が演算される。
【００２０】
以上のように、この実施形態では、燃料消費指示計１７により、電磁平衡式重量検出器１５で計測される燃料タンク１４の重量値ｍを用いて流量ｆが算出されるので、原動機が微量の燃料を消費する状態でも、燃料消費量が高精度で測定される。
【００２１】
以上、この考案の実施形態を図面により詳述してきたが、具体的な構成は同実施形態に限られるものではなく、この考案の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更などがあっても、この考案に含まれる。
たとえば、上記実施形態では、燃料タンク１４及び電磁弁１３は、燃料タンク１４の内部の燃料が同燃料の重量によって電磁弁１３を経て原動機へ送出されるように、原動機よりも高い位置に配置されているが、燃料タンク１４及び電磁弁１３が原動機よりも低い位置に配置されている場合では、燃料タンク１４と電磁弁１３との間にポンプを付加する構成としても良い。また、原動機の燃料として軽油を用いる場合では、上記式（１）に代えて、次式（３）が用いられる。
Ｖt ／Ｖ15＝［１−０．０００８７３（ｔ−１５）］    ・・・（３）
【産業上の利用可能性】
【００２２】
この考案は、たとえばガソリンや軽油などを燃料とする原動機の燃料消費量を測定する場合全般に適用でき、特に微量の燃料を消費する状態で燃料消費量を測定する場合に用いて有効である。
【符号の説明】
【００２３】
１１      電磁弁（第１の燃料供給切替え手段）
１２      燃料伝送管
１３      電磁弁（第２の燃料供給切替え手段）
１４      燃料タンク
１５      電磁平衡式重量検出器（重量計測手段）
１６      温度検出器（燃料温度計測手段）
１７      燃料消費指示計（燃料消費量演算手段）
【図１】
0003175177.tif 000003
【図２】
0003175177.tif 000004
【図３】
0003175177.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成24年2月22日(2012.2.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
燃料供給手段と原動機との間に設置されて前記原動機による燃料の消費量を測定する燃料消費量測定装置であって、
前記燃料供給手段から供給される前記燃料を貯蔵するための燃料タンクと、
該燃料タンクに前記燃料が供給されない状態、かつ、該燃料タンクから前記燃料が前記原動機に供給されている状態で前記燃料タンクの重量を計測する重量計測手段と、
前記燃料タンクから前記原動機に供給されている前記燃料の温度を検出する燃料温度計測手段と、
前記重量計測手段により計測される前記燃料タンクの重量値、前記燃料温度計測手段により計測される前記燃料の温度値、及び前記燃料の前記温度値に対応した比重に基づいて、前記燃料タンクから前記原動機に供給される前記燃料の流量を演算する燃料消費量演算手段とを有し、
前記重量計測手段は、
磁石とコイルとを組み合わせることにより発生した電磁力と前記燃料タンクの重量との平衡をとり、該平衡がとれた状態で前記コイルに流れる電流値を測定して該電流値を前記燃料タンクの前記重量値に変換する電磁平衡式重量検出器から構成されていることを特徴とする燃料消費量測定装置。
【請求項２】
燃料伝送管と、
前記燃料供給手段から供給される前記燃料を前記燃料タンク又は前記燃料伝送管に送出する第１の燃料供給切替え手段と、
前記燃料タンクから前記燃料を前記原動機へ送出するか、又は前記第１の燃料供給切替え手段から前記燃料伝送管を経て送出される前記燃料を前記原動機に送出する第２の燃料供給切替え手段とを有することを特徴とする請求項１記載の燃料消費量測定装置。
【請求項３】
燃料供給手段と原動機との間に設置されて前記原動機による燃料の消費量を測定する燃料消費量測定装置に用いられる燃料消費量指示計であって、
前記燃料消費量測定装置は、
前記燃料供給手段から供給される前記燃料を貯蔵するための燃料タンクと、
該燃料タンクに前記燃料が供給されない状態、かつ、該燃料タンクから前記燃料が前記原動機に供給されている状態で前記燃料タンクの重量を計測する重量計測手段と、
前記燃料タンクから前記原動機に供給されている前記燃料の温度を検出する燃料温度計測手段とを有し、
当該燃料消費量指示計は、
前記重量計測手段により計測される前記燃料タンクの重量値、前記燃料温度計測手段により計測される前記燃料の温度値、及び前記燃料の前記温度値に対応した比重に基づいて、前記燃料タンクから前記原動機に供給される前記燃料の流量を演算して指示する構成とされていることを特徴とする燃料消費量指示計。
【請求項４】
前記重量計測手段は、
磁石とコイルとを組み合わせることにより発生した電磁力と前記燃料タンクの重量との平衡をとり、該平衡がとれた状態で前記コイルに流れる電流値を測定して該電流値を前記燃料タンクの前記重量値に変換する電磁平衡式重量検出器から構成されていることを特徴とする請求項３記載の燃料消費量指示計。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
この考案は、燃料消費量測定装置及び該測定装置に用いられる燃料消費量指示計に係り、たとえばガソリンや軽油などを燃料とする原動機（エンジン）に対して、特に微量の燃料を消費する状態で燃料消費量を測定する場合に用いて好適な燃料消費量測定装置及び該測定装置に用いられる燃料消費量指示計に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
この考案は、上述の事情に鑑みてなされたもので、原動機が微量の燃料を消費する状態でも、燃料消費量が高精度で測定される燃料消費量測定装置及び該測定装置に用いられる燃料消費量指示計を提供することを目的としている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】