KR100233738B1

KR100233738B1 - 연료량 계측 장치

Info

Publication number: KR100233738B1
Application number: KR1019970040046A
Authority: KR
Inventors: 강화익
Original assignee: 정몽규; 현대자동차주식회사
Priority date: 1997-08-22
Filing date: 1997-08-22
Publication date: 1999-12-01
Also published as: KR19990017207A

Abstract

본 발명은 종래의 연료량 계측 장치가 차량 주행시나 언덕길에 주차할 경우 연료 탱크의 유면이 경사지게 되므로 뜨게의 위치가 변화되어 연료량을 확인하게 계측하지 못하는 문제점이 있기 때문에, 연료 탱크(50)의 유면상에 위치되고 유면의 유동에 따라 상하 이동되는 뜨게(51)와, 상기 뜨게(51)의 수직 위치를 감지하는 리니어 포텐셜미터(52)와, 상기 뜨게(51)의 경사 각도를 감지하는 로터리 포텐셜미터(53)와, 상기 연료 탱크(50)에 수직으로 설치되고 뜨게의 직선 이동을 안내하는 가이드(54)와, 상기 리니어 포텐셜미터(52)와 로터리 포텐셜미터(53)에서 입력된 신호에 따라 연료량을 계산하는 ECU(55)와, 운전석의 계기판에 설치되고 ECU(55)에서 계산된 연료량을 표시하는 연료량 표시기(56)로 구성됨으로써, 자동차의 위치나 흔들림에 관계없이 정확한 연료량을 표시하게 되므로 연료량에 대한 오해로 연료보충 시기를 놓치지 않도록 하여 사용자의 편의성을 증대시킬 수 있는 연료량 계측장치에 관한 것이다.

Description

연료량 계측 장치

본 발명은 연료 탱크에 저장되어 있는 연료량을 계측하여 표시하는 연료량 계측 장치에 관한 것으로서, 특히 연료 탱크에 설치된 뜨게의 위치와 경사 각도를 감지하여 연료량을 연산함으로써 유면이 유동되더라도 정확한 연료량이 표시되어 연료 보충 시기에 맞게 연료를 보충할 수 있도록 하는 연료량 계측 장치에 관한 것이다.

연료 탱크에 저장되어 있는 연료의 양을 계측하여 사용하는 것은 매우 중요한 문제이다. 따라서, 많은 방법을 통해 연료량을 감지하여 연료량 표시기에 표시하게 되는데, 주로 전기 저항을 이용하여 연료량을 감지하게 된다.

또한, 연료량을 표시하는 형식에 따라 두 개의 전자석을 이용한 밸런싱 코일식과, 서머스탯과 바이메탈을 이용하여 연료량을 표시하는 서머스탯-바이메탈식 및 바이메탈의 열변형을 이용하여 연료량을 표시하는 바이메탈 저항식으로 구분되기도 한다. 이하의 종래 기술은 밸런싱 코일식 연료량 표시기를 채용한 연료 계측 장치에 관한 설명이다.

종래의 연료량 계측 장치는 제1도에 도시된 바와 같이 연료 탱크(10)의 유연상에 위치되고 유면의 유동에 따라 상하 이동되는 뜨게(11)와, 상기 뜨게(11)의 상하 이동에 따라 움직이는 접촉 아암(13)에 의해 저항이 다르게 나타나는 가변 저항(12)과, 연료 계기판(14)의 좌측 부분에 설치된 전자석(15)과, 상기 연료 계기판(14)의 우측 부분에 설치되고 상기 가변 저항(12)에 연결된 가변형 전자석(16)과, 연료 계기판(14)의 지시침(17)과 일체로 형성되어 힌지 고정되고 상기 전자석(15)과 가변형 전자석(16)의 자력 차이를 이용하여 지시침(17)을 회동시키는 가동 철편(18)으로 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 종래의 연료량 계측 장치는 상기 뜨게(11)의 위치에 따라 가변형 전자석(16)의 자력 크기가 변화되어 지시침(17)을 회동시킴으로써 연료량을 표시하도록 되어 있다.

연료 탱크(10)에 연료가 조금 있을 경우에는 상기 뜨게(11)가 하강되어 가변저항(12)의 저항 크기가 커지게 된다. 가변 저항(12)의 저항이 커지게 되면 상기 가변형 전자석(16)의 자력이 약화되므로 상기 가동 철편(18)이 전자석(15) 방향으로 회동되어 지시침(17)이 연료 부족(E) 방향을 향하게 된다.

연료 탱크(10)에 연료가 많이 있을 경우에는 상기 뜨게(11)가 상승되어 가변저항(12)의 저항 크기가 작아진다. 가변저항(12)의 저항이 작아지면 상기 가변형 전자석(16)의 자력이 강해지므로 상기 가동 철편(18)이 가변형 전자석(16) 방향으로 회동되어 지시침(17)이 연료 충만(F) 방향을 향하게 된다.

즉, 상기 전자석(15)의 자력 크기는 항상 일정하므로 가변형 전자석(16)의 자력 변화에 따라 상기 가동 철편(180이 회동되어 지시침(17)의 방향을 결정하게 된다.

그러나, 상기와 같이 구성된 종래의 연료량 계측 장치는 차량 주행시나 언덕길에 주차할 경우 연료 탱크(10)의 유면이 경사지게 되므로 뜨게(11)의 위치가 변화되어 연료량을 정확하게 계측하지 못하는 문제점이 있다.

즉, 연료 탱크(10)의 유면이 경사지게 되면 뜨게(11)는 유면을 따라 이동되므로 그 위치가 변화되고, 뜨게(11)의 위치 변화에 따라 가변 저항(12)의 저항 크기가 변화되므로 가변형 전자석(16)의 자력 크기도 변화되어 상기 지시침(17)을 회동시키게 된다. 따라서, 연료 계기판(14)에 표시된 연료량은 실제의 연료량과 일치하지 않게 된다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 유면의 경사도를 이용하여 연료량을 계산하고 표시함으로써 차량의 상태에 관계없이 정확한 연료량을 계측하여 표시할 수 있는 연료량 계측 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

제1도는 종래의 연료량 계측 장치가 도시된 구성도이고,

제2도는 본 발명에 의한 연료량 계측 장치가 개략적으로 도시된 구성도이고,

제3도는 본 발명의 연료량 계산을 위한 참고용 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

50 : 연료 탱크 51 : 뜨게

52 : 리니어 포텐셜미터 53 : 로터리 포텐셜미터

54 : 가이드 55 : ECU

56 : 연료량 표시기 57 : 경고등

58 : 부저 h : 높이(연료 탱크의)

w : 폭(연료탱크의) l : 길이(연료 탱크의)

a : 가이드까지의 거리 x : 뜨게의 수직 위치(연료 탱크의 상부로부터)

본 발명은 연료 탱크의 유면상에 위치되고 유면의 유동에 따라 상하 이동되는 뜨게와, 상기 뜨게의 수직 위치를 감지하는 리니어 포텐셜미터와, 상기 뜨게의 경사 각도를 감지하는 로터리 포텐셜미터와, 상기 연료 탱크에 수직으로 설치되고 뜨게의 직선 이동을 안내하는 가이드와, 상기 리니어 포텐셜미터와 로터리 포텐셜미터에서 입력된 신호에 따라 연료량을 계산하는 ECU 와, 운전석의 계기판에 설치되고 ECU에서 계산된 연료량을 표시하는 연료량 표시기로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 연료량 계측 장치는 제2도에 도시된 바와 같이 연료 탱크(50)의 유면상에 위치되고 유면의 유동에 따라 상하 이동되는 뜨게(51)와, 상기 뜨게(51)의 수직 위치를 감지하는 리니어 포텐셜미터(52)와, 상기 뜨게(51)의 경사 각도를 감지하는 로터리 포텐셜미터(53)와, 상기 연료 탱크(50)에 수직으로 설치되고 뜨게의 직선 이동을 안내하는 가이드(54)와, 상기 리니어 포텐셜미터(52)와 로터리 포텐셜미터(53)에서 입력된 신호에 따라 연료량을 계산하는 ECU(55)와, 운전석의 계기판에 설치되고 ECU(55)에서 계산된 연료량을 표시하는 연료량 표시기(56)로 구성된다.

이때, 상기 가이드(54)는 연료 탱크(50)의 정중앙에 설치되고, 상기 연료 탱크(50)의 연료량이 일정 이하일 경우 ECU(55)의 신호에 의해 점등되는 경고등(57)이나 ECU(55)의 신호에 의해 경고음을 발산하는 부저(58)가 설치되기도 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 연료량 계측 장치는 상기 ECU(55)가 뜨게(51)의 수직 위치와 경사도를 감지하여 연료량을 계산한 후 연료량 표시기(56)에 표시하게 된다.

제3도를 참조하여 설명하면 연료량 V는 유면의 높이와 연료 탱크(50)의 폭 및 연료 탱크(50)의 길이를 모두 곱하여 계산하여 된다. 즉, 상기 리니어 포텐셜미터(52)가 뜨게(51)의 수직 위치를 감지하고 상기 로터리 포텐셜미터(53)가 뜨게(51)의 경사 각도를 감지하면 ECU(55)가 연료량을 계산하여 된다.

이하의 수학식 1은 유면이 경사지게 형성된 경우의 연료량 V를 구하는 공식이다.

[수학식 1]

상기 수학식 1에는 h는 연료 탱크의 높이, a는 일측 벽면으로부터 가이드까지의 거리, b는 다른 벽면으로부터 가이드까지의 거리, l은 연료 탱크의 길이, w는 연료 탱크의 폭, x는 연료 탱크의 상면으로부터 뜨게의 저면 중심까지의 거리, θ는 뜨게의 경사 각도를 나타낸다.

또한, 상기 가이드(54)가 연료 탱크(50)의 정중앙에 설치될 경우에는 양측벽으로부터 가이드(54)까지의 거리가 동일하므로 상기한 수학식 1은 다음의 수학식 2로 대체하여 사용할 수 있다.

[수학식 2]

즉, 가이드(54)가 연료탱크(50)의 정중앙에 설치되는 경우에는 양측 벽으로 부터 가이드까지의 거리 a,b가 서로 동일하므로 뜨게(51)의 경사 각도와는 관계없이 연료량은 단순히 뜨게(51)의 수직 위치에 따라서만 결정된다.

ECU(55)는 상기한 수학식 2를 이용하여 연료량을 계산한 후 연료가 일정량 이하일 경우 경보 회로를 작동시켜 운전자에게 경고하게 된다. 즉, ECU(55)가 연료량이 일정 이하일 경우 경고등(57)을 점등시키거나 부저(58)를 울림으로써 운전자에게 연료 고감을 알리게 된다.

이와 같이, 본 발명의 연료량 계측 장치는 자동차의 위치나 흔들림에 관계없이 정확한 연료량을 표시하게 되므로 연료량에 대한 오해로 연료 보퉁 시기를 놓치지 않도록 하여 사용자의 편의성을 증대시키는 이점이 있다.

Claims

연료 탱크의 유면상에 위치되고 유면의 유동에 따라 상하 이동되는 뜨게와, 상기 뜨게의 수직 위치를 감지하는 리니어 포텐셜미터(Linear Potential Meter)와, 상기 뜨게의 경사 각도를 감지하는 로터리 포텐셜미터(Rotary Potential Meter)와, 상기 연료 탱크에 수직으로 설치되고 뜨게의 직선 이동을 안내하는 가이드와, 상기 리니어 포텐셜미터와 로터리 포텐셜미터에서 입력된 신호에 따라 연료량을 계산하는 ECU와, 운전석의 계기판에 설치되고 ECU에서 계산된 연료량을 표시하는 연료량 표시기로 구성된 것을 특징으로 하는 연료량 계측 장치.
제1항에 있어서, 상기 가이드는 연료 탱크의 정중앙에 설치되는 것을 특징으로 하는 연료량 계측 장치.
제1항에 있어서, 상기 연료 탱크의 연료량이 일정 이하일 경우 ECU의 신호에 의해 점등되는 경고등이 포함되어 구성된 것을 특징으로 하는 연료량 계측 장치.
제1항에 있어서, 상기 연료 탱크의 연료량이 일정 이하일 경우 ECU의 신호에 의해 경고음을 발산하는 부저가 포함되어 구성된 것을 특징으로 하는 연료량 계측 장치.