(57)【要約】本発明は、自動車タンク内の燃料の量を推定する方法であって、レベルセンサを用いてタンク内の燃料レベルを測定し、このレベルセンサは、信号が燃料レベル以外の物理量、特に温度に依存する目盛係数シフトによってかき乱される第１のデータ源を構成し、前記方法が、燃料レベル以外のｎ個の種々の物理量に関するｎ個の他のデータ源を用いて目盛係数シフトを観察可能にし、（ｎ＋１）個のデータ源により得られた結果を処理して目盛係数シフトを推定し、ｎが１以上の整数であり、自動車によって消費される燃料の流量に関する情報を提供できる第２の情報源を用いることを特徴とする方法に関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車のタンク内の燃料の量を推定する方法であって、タンク内の燃料レベルを表す信号を出力できるレベルセンサを用いてタンク内の燃料レベルの測定を行い、前記レベルセンサは、信号が燃料レベル以外の少なくとも１つの値、特に温度に従属する目盛係数によって乱される第１の情報源を構成し、ｎ個の他の情報源は、燃料レベル以外のｎ個の種々の値と関連して用いられて目盛係数を観察可能にし、（ｎ＋１）個の情報源により得られた結果が目盛係数を推定するために処理され、ｎが１以上の整数であるような方法において、自動車によって消費される燃料の流量と関連した情報を提供できる第２の情報源を用いることを特徴とする方法。
【請求項２】
消費される燃料の流量は、自動車のエンジンと関連したコンピュータによって与えられることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
目盛係数は、仮説として、測定した燃料レベルが次のタイプの方程式、即ち、
ｚ＝（１＋ｆｅ１＋ｆｅ２（Ｔ−Ｔ０  ））．ｘ＋ｂ
により真のレベルに関連があると仮定することによって推定され、ｚは、レベルセンサにより与えられるレベルの指示値、ｘは、燃料の真のレベル、ｆｅ１は、温度とは独立の目盛係数の成分、ｆｅ２は、温度に従属した目盛係数の成分、Ｔは、センサの付近におけるタンク内の温度、Ｔ０  は、基準温度、ｂは、測定ノイズであることを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
燃料レベルの成分としてｎ個の他の情報源と関連した値及び目盛係数を含む状態ベクトルを、最大確率の推定量、最小分散の推定量、事後最大確率の推定量、又はベイズ法の推定量を利用するアルゴリズムによって推定することを特徴とする請求項１乃至３のうち何れか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記状態ベクトルの推定のためにカルマンフィルタを用いることを特徴とする請求項４記載の方法。
【請求項６】
自動車の燃料タンク内の燃料の量を推定する装置であって、タンク内の燃料レベルを表す信号を出力できるレベルセンサを有し、前記レベルセンサは、第１の情報源を構成し、前記信号は、燃料レベル以外の少なくとも１つの値に依存する目盛係数によって乱され、
前記装置は、各々が燃料レベル以外の値を出力できるｎ個の情報源、特に、自動車によって消費される燃料の流量を表す信号を出力できる情報源と、
目盛係数を推定し、レベルセンサにより出力された信号を補正し、かくして真に近い燃料の量の指示値を得るような仕方で（ｎ＋１）個の情報源によって出力された信号を組み合わせるよう設計された処理ユニットと、を更に有することを特徴とする装置。
【請求項７】
情報源のうちの１つは、エンジンにより消費される燃料の流量に関する情報を提供することを特徴とする請求項６記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、自動車のタンク内の燃料の量を推定する方法に関する。
【０００２】
自動車のタンク内の燃料のレベルを測定する多くの装置が提案されている。
これら公知の装置は一般に、タンク内の燃料のレベルを表す信号を出力する液面計又はレベルセンサを用いている。
【０００３】
仏国特許出願公開第２，７４６，５００号明細書には、タンクの底部に設けられた超音波変換器から成る液面計が記載されている。この変換器は、液体と空気との間の界面で反射されるパルスを伝送する。パルスの伝送と受取りとの間の経過時間を測定すると共に燃料の音速を知ることにより、タンク内の燃料の高さを計算することができる。しかしながら、音速は、燃料の密度の関数として変化し、この燃料の密度は特に、温度に左右され、結果に誤差をもたらす。この誤差を補正するため、タンクは、燃料中に浸漬され、パルスを反射できるリフレクタ（反射器）を有している。燃料の表面で反射されたパルスとリフレクタによって反射されたパルスとを比較することにより、タンク内の燃料の高さを計算することができる。
【０００４】
欧州特許出願公開第９２７，８７７号明細書には、測定用に用いられる電気キャパシタ及び基準として用いられる電気キャパシタを有する液面計又はレベルセンサが記載されている。測定用に用いられるキャパシタは、２枚のプレートからなり、燃料は、これら２枚のプレートの間で下降したり上昇することができ、かくして、プレート相互間の誘電率を変化させる。基準として用いられるキャパシタは、燃料中に永続的に浸漬されており、燃料の誘電率の基準値をもたらす。適合した電子回路は、タンク内の燃料のレベルを求める。
【０００５】
燃料の量の推定の僅かな誤差を僅かにしながら燃料レベル測定装置を簡単にすることが必要である。
本発明は、特にこの要件を満たすことを目的としている。
【０００６】
本発明は、自動車のタンク内の燃料の量を推定する方法であって、タンク内の燃料レベルを表す信号を出力できるレベルセンサを用いてタンク内の燃料レベルの測定を行い、前記レベルセンサは、信号が燃料レベル以外の少なくとも１つの値、特に温度に従属する目盛係数によって乱される第１の情報源を構成し、ｎ個の他の情報源は、燃料レベル以外のｎ個の種々の値と関連して用いられて目盛係数を観察可能にし、（ｎ＋１）個の情報源により得られた結果が目盛係数を推定するために処理され、ｎが１以上の整数であるような方法において、自動車によって消費される燃料の流量と関連した情報を提供できる第２の情報源を用いることを特徴とする方法を提供することによってこの目的を達成する。
【０００７】
上記ｎ個の他の情報源によって提供される情報を用いて、レベルセンサによって出力された信号中に存在する誤差をある程度補正することができ、それにより目標精度を達成することができる。
本発明により、基準として役立つセンサ又は浸漬リフレクタの使用を回避することができ、それによりタンクの製造が簡単になる。
本発明は、容量性、超音波、圧力測定又は他のレベルセンサを区別なく利用できるという利点を更に有している。
【０００８】
本発明によれば、自動車によって消費される燃料の流量と関連した情報を提供できる第２の情報源を用いる。
この消費された燃料流量は例えば自動車のエンジンと関連したコンピュータによって与えることができる。
かくして、著しい追加のコストをかけることなく、自動車について既に役に立つ又は容易に役に立つ情報が利用される。
【０００９】
本発明の特に有利な実施形態では、目盛係数は、仮説として、測定した燃料レベルが次のタイプの方程式によって真のレベルに関連付けられると仮定することによって推定される。
ｚ＝（１＋ｆｅ１＋ｆｅ２（Ｔ−Ｔ０  ））．ｘ＋ｂ
ｚは、レベルセンサにより与えられるレベルの指示値、ｘは、燃料の真のレベル、ｆｅ１は、温度とは独立の目盛係数の成分、ｆｅ２は、温度に従属した目盛係数の成分、Ｔは、センサの付近におけるタンク内の温度、Ｔ０  は、基準温度、ｂは、測定ノイズである。
【００１０】
次に、燃料レベルの成分としてｎ個の他の情報源と関連した値及び目盛係数を含む状態ベクトルを、例えば、最大確率の推定量、最小分散の推定量、事後最大確率の推定量、又はベイズ法の推定量を利用するアルゴリズムによって推定する手段により目盛係数を求める。
本発明の特定の実施形態では、上記状態ベクトルの推定のためにカルマンフィルタを用いる。
【００１１】
本発明は又、自動車の燃料タンク内の燃料の量を推定する装置であって、タンク内の燃料レベルを表す信号を出力できるレベルセンサを有し、上記レベルセンサは、第１の情報源を構成し、上記信号は、燃料レベル以外の少なくとも１つの値に従属する目盛係数によって乱され、上記装置は、各々が燃料レベル以外の値を出力できるｎ個の情報源、特に、自動車によって消費される燃料の流量を表す信号を出力できる情報源と、目盛係数を推定し、レベルセンサにより出力された信号を補正し、かくして真に近い燃料の量の指示値を得るような仕方で（ｎ＋１）個の情報源によって出力された信号を組み合わせるよう設計された処理ユニットとを更に有することを特徴とする装置に関する。
【００１２】
情報源のうちの１つを例えば自動車のエンジンの近傍に配置することができ、例えば、エンジンと関連していて、エンジンにより消費される燃料の流量に関する情報を提供するコンピュータによって構成することができる。
【００１３】
本発明は、添付の図面を参照して本発明の非限定的な例示の実施形態についての以下の詳細な説明を読むと一層よく理解されよう。
【００１４】
本装置１は、第１の情報源を構成し、タンク内の燃料のレベルを表す信号を出力できる任意の公知の形式のレベルセンサ２と、エンジンによって消費される燃料の流量に関する情報を提供できる第２の情報源３と、処理ユニット４とから成っている。
レベルセンサ２は例えば、公知のように、キャパシタ、電位差計又は超音波変換器から成るのがよい。
第２の情報源３は例えば、エンジンの近傍にあるのがよく、燃料消費量に関する情報をエンジンと関連したコンピュータによって提供できる。
レベルセンサ２は、燃料の特性のばらつき及び燃料の環境パラメータ、特に温度のばらつきにある程度関連した特定の誤差により損なわれる信号を出力する。
温度は、特に、燃料の電気的性質、タンク内におけるその密度及び圧力が温度で左右されるので、重要な役割を果たす。
【００１５】
図示の例では、レベルセンサ２によって出力される信号は、次の形式の方程式によって真のレベルと関連付けられると仮定される。
ｚ＝（１＋ｆｅ１＋ｆｅ２（Ｔ−Ｔ０））．ｘ＋ｂ
ｚは、レベルセンサ２により与えられるレベルの指示値、ｘは、燃料の真のレベル、ｆｅ１は、温度とは独立の目盛係数の成分、ｆｅ２は、温度に従属した目盛係数の成分、Ｔは、センサの付近におけるタンク内の温度、Ｔ０  は、基準温度、ｂは、測定ノイズである。
目盛係数及び測定ノイズは、レベルセンサ２によって出力されるレベル指示値の誤差を特徴付ける。
レベルセンサ２によって出力される信号及び流量に関する情報は、処理ユニット４に送られ、この処理ユニットは、測定値のハイブリダイゼーション（ｈｙｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎ）に基づいて目盛係数及び燃料の量を推定する。
【００１６】
系（システム）は２つの方程式によって支配されると仮定される。
第１の方程式は、系の変化の状態を経時的に説明し、かかる第１の方程式により、任意の時点における系の状態を理論的に知ることができる。
この変化の方程式は次の形態をしている。
ｄｘ／ｄｔ＝Ｆ．ｘ＋ｖ
ｘは、状態ベクトルであり、系の状態は、系の過去を完全に説明する変数の全てであり、これら変数は、ベクトルで互いに一緒にされる。Ｆは、系の変化のマトリックスであり、ｖは、ホワイトノイズ、ガウスノイズ及び中心ノイズとみなされる測定ノイズである。
【００１７】
第２の方程式は、状態ベクトルを測定ベクトルに関連付ける観察方程式である。
この方程式は、次の形態をしている。
ｚ＝Ｇ．ｘ＋ｗ
ｚは、測定ベクトル、Ｇは、観察マトリックス、ｗは、ホワイトノイズ、ガウスノイズ及び中心ノイズとみなされる測定ノイズである。
今説明した例では、測定ベクトルｚは、２次元ベクトルであり、その成分は、レベルセンサ２によって出力される信号及び流量に関する情報である。
状態ベクトルｘの成分は、燃料の量、消費される燃料の流量及び目盛係数である。
処理ユニット４は、適合アルゴリズムによって燃料の真の量を推定する。
当業者であれば、流量に関する情報を用いることにより、目盛係数を観察可能にすることができ、従って、燃料の真の量を推定することができることは理解されよう。
【００１８】
燃料の量、流量及び目盛係数の推定は、今説明している例ではカルマンフィルタによって行われる。
後者は、最小分散の推定量であり、以下の２次偏差基準を最小限に抑えて１組の循環方程式を解くことによって常時状態ベクトルｘの推定量を提供する。
Ｅ〔（ｘ−ｘ′）（ｘ−ｘ′）Ｔ〕
ｘは、状態ベクトル、ｘ′は、推定状態ベクトルである。
用いたアルゴリズムにより、エンジンにより消費される燃料の流量及びレベルセンサ２によって測定されたレベルの情報に基づいて燃料の量の補正値を得ることができる。
【００１９】
本発明は、当然のことながら、今説明した例示の実施形態には限定されない。
特に、カルマンフィルタに代えて他の推定法、例えば、任意のベイズ法を用いることができる。
また、情報源３として役立つ値に関し、エンジンにより消費される燃料の流量の値とは異なる値を選択することもできる。
また、ｎ２ 個の互いに異なる測定値のハイブリダイゼーションを行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】
自動車のタンク内の燃料の量を推定する装置１を示す略図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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