KR100391415B1

KR100391415B1 - 차량용 연료 측정장치

Info

Publication number: KR100391415B1
Application number: KR10-2000-0063894A
Authority: KR
Inventors: 이승
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2000-10-30
Filing date: 2000-10-30
Publication date: 2003-07-16
Also published as: KR20020033268A

Abstract

차량용 연료 측정장치가 개시된다. 개시된 차량용 연료 측정장치는, 차량의 일측에 설치되고, 그 내부에 연료가 저장된 연료탱크와; 상기 연료탱크 내의 일측에 수직하게 설치된 수직 가이드바와; 상기 연료탱크 내의 타측에 곡선 형상을 하며 설치된 곡선 가이드바와; 상기 수직 및 곡선 가이드바에 승강 가능하게 설치된 플로트와; 상기 수직 및 곡선 가이드바와 상기 플로트에 설치되어 상기 플로트의 승강에 따라 연료의 수위를 센싱토록 하는 포지션 센서와; 상기 차량에 설치되고, 상기 수직 및 곡선 가이드바의 일측과 각각 연결되어 상기 플로트의 위치에 따라 상기 연료의 잔량이 측정되도록 제어되는 컨트롤러와; 상기 컨트롤러와 연결되어 상기 연료의 잔량이 수치로서 디스플레이 되도록 하는 연료량 표시기;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 연료량 측정 보정이 가능한 이점이 있다.

Description

차량용 연료 측정장치{DEVICE OF MEASURING A FUEL AMOUNT FOR VEHICLES}

본 발명은 차량용 연료 측정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연료 측정의 보정이 가능하고 설치가 간단하게 이루어질 수 있도록 그 구조가 개선된 차량용 연료 측정장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에서 연료 측정장치는 연료탱크 내의 연료량을 측정하기 위한 것으로, 상기 연료탱크에 설치된 퓨얼 센더 유니트와, 이 퓨얼 센더 유니트와 연결되어 소정의 수치로 연료탱크의 잔량을 디스플레이 하는 연료 게이지로 이루어진다.

상기 퓨얼 센더 유니트의 종류에는 일반적으로 저항식과 바이메탈식이 사용되고 있다. 이중 상기 저항식의 퓨얼 센더 유니트는 연료의 액면 변화에 의해 움직이는 플로트 및 접동 저항(또는 가변저항)으로 구성되어 있으며, 상기 플로트의 상하 작동에 의해 저항 표면을 접동하는 접점의 위치가 달라지기 때문에 저항치가 변화하도록 되어 있다.

도 1에는 이러한 연료 측정장치의 일 실시예가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 연료탱크(11) 내에 설치된 플로트(12)의 부력을 이용해서 연료 수위의 높이를 포지션 센서(13)로 감지하여 연료량을 측정한다. 상기 플로트(12)의 상하 이동에 의해 접촉하는 저항의 길이가 달라지고, 그에 따라 발생하는 전압의 변화에 의해 연료 표시창 지침(14)이 회전하여 연료량을 표시하게 된다.

그런데 종래의 차량용 연료 측정장치에서는 상기 플로트(12)를 하나만 사용하므로 차체가 기울어져 있는 경우 연료량의 측정이 불가능하다. 그리고 포지션 센서(13)의 감지부가 밀집되어 차체의 흔들림 등에 의한 플로트(12)의 변화에 따른지침(14)의 수치 변화가 매우 크게 나타난다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 차체가 기울어져 있는 경우에도 연료량의 측정이 가능하고, 연료탱크의 형상에 따라 연료량의 보정이 가능토록 한 차량용 연료 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 차량용 연료 측정장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.

도 2a 내지 도 2b는 본 발명에 따른 차량용 연료 측정장치의 구성을 정면 및 측면에서 개략적으로 나타낸 도면.

도 3은 도 2에 도시된 플로트 및 가이드바의 구성을 나타내 보인 사시도.

도 4a 및 도 4b는 도 3의 A 및 B측에서 본 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

21. 연료탱크 22. 수직 가이드바

23. 곡선 가이드바 24. 컨트롤러

25. 베어링 30. 플로트

40. 포지션 센서 41. 저항부재

42. 접지부재 43. 탄성부재

50. 연료량 표시기 51. 지침

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량용 연료 측정장치는, 차량의 일측에 설치되고, 그 내부에 연료가 저장된 연료탱크와; 상기 연료탱크 내의 일측에 수직하게 설치된 수직 가이드바와; 상기 연료탱크 내의 타측에 곡선 형상을 하며 설치된 곡선 가이드바와; 상기 수직 및 곡선 가이드바에 승강 가능하게 설치된 플로트와; 상기 수직 및 곡선 가이드바와 상기 플로트에 설치되어 상기 플로트의 승강에 따라 연료의 수위를 센싱토록 하는 포지션 센서와; 상기 차량에 설치되고, 상기 수직 및 곡선 가이드바의 일측과 각각 연결되어 상기 플로트의 위치에 따라 상기 연료의 잔량이 측정되도록 제어되는 컨트롤러와; 상기 컨트롤러와 연결되어 상기 연료의 잔량이 수치로서 디스플레이 되도록 하는 연료량 표시기;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2에는 본 발명에 따른 차량용 연료 측정장치를 개략적으로 나타낸 구성도가 도시되어 있다. 여기에서는 일반적인 차량용 연료 측정장치의 구성 설명은 생략하고, 본 발명의 특징에 따른 구성만을 설명하기로 한다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 차량용 연료 측정장치는, 차량의 일측에 설치되고, 그 내부에 연료가 저장된 연료탱크(21)와, 상기 연료탱크(21) 내의 일측에 수직하게 설치된 수직 가이드바(22)와, 상기 연료탱크(21) 내의 타측에 곡선 형상을 하며 설치된 곡선 가이드바(23)와, 상기 수직 및 곡선 가이드바(22,23)에 승강 가능하게 설치된 플로트(30)와, 상기 수직 및 곡선 가이드바(22,23)와 플로트(30)에 설치되어 상기 플로트(30)의 승강에 따라 연료의 수위를 센싱토록 하는 포지션 센서(40)와, 차량에 설치되고 상기 수직 및 곡선 가이드바(22,23)의 일측과 각각 연결되어 플로트(30)의 위치에 따라 연료탱크(21) 내의 연료의 잔량이 측정되도록 제어되는 컨트롤러(24)와, 상기 컨트롤러(24)와 연결되어 연료의 잔량이 수치로서 디스플레이 또는 인지되도록 하는 연료량 표시기(50)를 포함하여 구성된다.

상기 수직 및 곡선 가이드바(22,23)의 양단부는 연료탱크(21)의 상하면에 고정 설치된다.

상기 플로트(30)는, 도 3내지 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 수직 및 곡선 가이드바(22,23)의 일측에 설치되는 제1바디(31)와, 상기 제1바디(31)와 대향되게 수직 및 곡선 가이드바(22,23)의 타측에 설치되어 제1바디(31)와 결합하는 제2바디(32)를 포함하여 구성된다.

상기 제1바디(31)와 제2바디(32)에는 수직 및 곡선 가이드바(22,23)와 접촉하여 슬라이딩 되도록 베어링(25)이 적어도 하나 설치된다.

상기 베어링(25)이 설치되는 제1,2바디(31,32)의 내측과, 베어링(25)과 접촉되는 수직 및 곡선 가이드바(22,23)에는 그 길이 방향으로 소정 깊이로 결합홈(26,33)이 형성된다. 특히, 상기 수직 및 곡선 가이드바(22,23)의 결합홈은 도시된 바와 같이 수직으로 굴곡부를 형성하고, 상기 굴곡부 중앙에 반구 형태의 홈으로 형성된다.

상기 제1,2바디(31,32)중 하나에는 수직 및 곡선 가이드바(22,23)에는 상기 포지션 센서(40)가 설치되는데, 상기 포지션 센서(40)는 수직 및 곡선 가이드바(22,23)의 일측에 설치된 저항부재(41)와, 상기 저항부재(41)와 접지되게 상기 제1,2바디(31,32)중 하나에 설치된 접지부재(42)를 포함하여 구성된다.

상기 접지부재(42)는, 일단이 상기 제1,2바디(31,32)중 어느 하나에 고정되는 고정부(42a)와, 타단이 저항부재(41)와 탄성적으로 접지되게 자유롭게 설치된 자유부(42b)로 이루어져 'Z'형상을 한 구리판을 포함하여 구성된다.

또한 상기 접지부재(42)에는 탄성부재(43)를 예컨대 코일 스프링을 설치하여 저항부재(41)로부터 떨어지지 않도록 하고, 상기 접지부재(42)가 플로트(30)에 붙지 않도록 플로트(30)의 상부에 오목홈(27)을 형성한다.

그리고 상기 제1,2바디(31,32)의 좌우측 외부면에는 소정 깊이로 인입된 인입홈(33)이 적어도 하나 이상 형성되고, 상기 인입홈(33)에 끼워져 제1,2바디(31,32)가 결합되도록 하는 클램프(34)를 구비한다.

이와 같이 상기 플로트(30)는 2개로 분리 제작하여 클램프(34)로 체결하고 수직 및 곡선 가이드바(22,23)에 각각 설치하며, 이 플로트(30) 내부의 결합홈(33)에 베어링(25)을 삽입하여 플로트(30)의 이동이 원활하도록 한다. 그리고 ＋12V의 전원이 공급되는 포지션 센서(40)의 접지부재(42)를 도면에 도시된 바와 같이, 제1바디(31)에 부착하고, 상기 수직 및 곡선 가이드바(22,23)에 일정 간격으로 저항체를 갖는 저항부재(41)를 부착하여 플로트(30)의 승강 운동에 의해 저항값이 변하여, 포지션 센서(40)를 통과한 후 전압값의 변화에 의해 연료량을 측정토록 한다.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 차량용 연료 측정장치의 작용을 설명하면 다음과 같다. 여기에서는 일반적인 차량용 연료 측정장치의 작용 설명은 생략하고, 본 발명의 특징에 따른 작용만을 설명하기로 한다.

도면을 다시 참조하면, 형상이 일정하지 않은 연료탱크(21)에서 단면적이 큰 부분에서는 상기 곡선 가이드바(22,23)를 경사지게 하여 플로트(30)의 높이 변화에 비해 전압값의 변화가 크고, 단면적이 작은 곳에서는 수직 가이드바(22,23)를 설치하여 동일한 플로트(30) 높이 변화에 대해서 전압값의 변화는 적다.

그리고 연료량의 표시기(50)의 지침(51)은 포지션 센서(40)에서 발생하는 전압의 변화로 지침(51)의 회전 각도를 변화시켜 연료량을 지시하게 된다.

따라서 상기 곡선 가이드바(23)를 설치하면 연료탱크(21)의 단면적이 넓은 곳에서 많은 연료가 유입되어도 플로트(30)의 높이 변화는 적지만 저항값의 차이는 크게 되어 연료량 표시기(50)의 지침(51) 변화는 민감하게 되어 정확한 연료량 측정이 가능하다.

반대로 상기 연료탱크(21)의 단면적이 작은 곳에서는 수직 가이드바(23)가 설치되어 있어서 플로트(30)의 높이 변화에 대해 지침(51)의 변화는 단면적이 큰곳 보다 적게된다.

그리고 상기 플로트(30)를 전후로 두 개를 두어 두 높이의 평균을 사용하여 연료량을 측정하므로 차량이 기울어져 있는 경우에 대해 연료량의 보정이 가능하다. 2개의 플로트(30)에서 발생한 전압을 각각 V1, V2로 하고, 지침(51)에 여기되는 전압 V는,

V1 ＞ 0 ＆ V2 ＞ 0, V ＝ (V1 ＋ V2) / 2

V1 ＞ 0 ＆ V2 ＝ 0, V ＝ (V1 ＋ 0) / 2

V1 ＝ 0 ＆ V2 ＞ 0, V ＝ (0 ＋ V2) / 2

V1 ＝ 0 ＆ V2 ＝ 0, V ＝ 0

가 된다. 상기와 같은 로직(logic)은 컨트롤러(24)에 저장된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량용 연료 측정장치는 다음과 같은 효과를 갖는다.

차체 또는 차량이 경사진 경우에서도 정확한 연료량 측정이 가능하고, 연료탱크의 형태에 따라 가이드바의 경사도를 결정하면 연료탱크의 형상에 대한 보정이 가능하다.

그리고 플로트를 2개로 분리된 형태로 제작하여 클램프로 결합하여 가이드바에 설치하고, 이 플로트 내부에 베어링을 설치하므로서 제작이 간단하고 플로트의 이동이 원활하게 이루어질 수 있다.

또한 포지션 센서를 2개로 분리된 형태의 플로트를 가이드바에 부착하여 제작하므로 연료탱크의 어느 부위에도 장착할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims

차량의 일측에 설치되고, 그 내부에 연료가 저장된 연료탱크와;

상기 연료탱크 내의 일측에 수직하게 설치된 수직 가이드바와;

상기 연료탱크 내의 타측에 곡선 형상을 하며 설치된 곡선 가이드바와;

상기 수직 및 곡선 가이드바에 승강 가능하게 설치된 플로트와;

상기 수직 및 곡선 가이드바와 상기 플로트에 설치되어 상기 플로트의 승강에 따라 연료의 수위를 센싱토록 하는 포지션 센서와;

상기 차량에 설치되고, 상기 수직 및 곡선 가이드바의 일측과 각각 연결되어 상기 플로트의 위치에 따라 상기 연료의 잔량이 측정되도록 제어되는 컨트롤러와;

상기 컨트롤러와 연결되어 상기 연료의 잔량이 수치로서 디스플레이 되도록 하는 연료량 표시기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 연료 측정장치.
제1항에 있어서,

상기 수직 및 곡선 가이드바의 양단부는 상기 연료탱크의 상하면에 고정 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 연료 측정장치.
제1항에 있어서, 상기 플로트는,

상기 수직 및 곡선 가이드바의 일측에 설치되는 제1바디와;

상기 제1바디와 대향되게 상기 수직 및 곡선 가이드바의 타측에 설치되어 상기 제1바디와 결합하는 제2바디;를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 차량용 연료 측정장치.
제3항에 있어서,

상기 제1바디와 상기 제2바디에는 상기 수직 및 곡선 가이드바와 접촉하여 슬라이딩 되도록 베어링이 적어도 하나 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 연료 측정장치.
제4항에 있어서,

상기 베어링과 접촉되는 상기 수직 및 곡선 가이드바에는 그 길이 방향으로 소정 깊이로 결합홈이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 연료 측정장치.
제3항에 있어서,

상기 제1,2바디중 하나와 상기 수직 및 곡선 가이드에는 상기 포지션 센서가 설치되는데, 상기 포지션 센서는,

상기 수직 및 곡선 가이드의 일측에 설치된 저항부재와;

상기 저항부재와 접지되게 상기 제1,2바디중 하나에 설치된 접지부재;를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 차량용 연료 측정장치.
제6항에 있어서,

상기 접지부재는, 일단이 상기 제1,2바디중 어느 하나에 고정되는 고정부와, 타단이 상기 포지션 센서 저항부재와 탄성적으로 접지되게 자유롭게 설치된 자유부가 구비되고, 'Z'형상으로 이루진 구리판을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 차량용 연료 측정장치.
제7항에 있어서,

상기 접지부재의 상기 고정부에는 탄성부재가 설치되어 상기 저항부재로부터 떨어지지 않도록 한 것을 특징으로 하는 차량용 연료 측정장치.
제3항에 있어서,

상기 제1,2바디의 좌우측 외부면에는 소정 깊이로 인입된 인입홈이 적어도 하나 이상 형성되고, 상기 인입홈에 끼워져 상기 제1,2바디가 결합되도록 하는 클램프를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 연료 측정장치.