KR100482963B1 - 연료 센더의 경고등 온/오프 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량이 저연료 상태에서 주행시 불규칙한 노면에 의해 경고등이 점등되지 않는 문제를 해결하기 위한 연료 센더의 경고등 온/오프 제어 장치를 개시한다.

본 발명에 따르면, 경고등은 일단에 연결된 제1 전원의 도통에 따라 차량의 저연료 상태를 운전자측에 통보하고, 플로팅 스위치는 연료 탱크의 수위 변위를 체크하여 고연료 상태인 경우에는 온되고, 저연료 상태인 경우에는 오프되며, 충방전부는 상기 플로팅 스위치에 반전 동기하는 방전 스위치를 구비하여, 고연료 상태인 경우에는 오프되고, 저연료 상태인 경우에는 온되어 제2 전원을 충전하고, 방전 스위치가 오프에서 온으로 변경됨에 따라 일정 시간 지연후 충전 전원을 플로팅 스위치를 경유하여 방전하며, 경고등 스위칭부는 다알링톤 연결된 복수의 트랜지스터를 구비하여, 충방전부의 제어에 의해 경고등의 온/오프를 제어한다.

그 결과, 경고등의 온 지연 시간뿐만 아니라, 오프 지연 시간을 추가함으로써 저연료상태에서 불규칙한 노면에 의한 경고등의 미점등 문제를 해결할 수 있다.

Description

연료 센더의 경고등 온/오프 제어 장치{APPARATUS FOR ON/OFF CONTROLLING OF AN ALARM LAMP OF A FUEL SENDER}

본 발명은 연료 센더의 경고등 온/오프 제어 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량이 저연료 상태에서 주행시 불규칙한 노면에 의해 경고등이 점등되지 않는 문제를 해결하기 위한 연료 센더의 경고등 온/오프 제어 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 연료 부족을 운전자에게 통지하기 위해서는 써미스터(Thermistor)라는 열저항 소자를 이용하여 차량용 계기판의 경고등을 점등이나 소등 제어하였다.

즉, 연료 탱크내에 연료가 일정 위치 이상 충진되어 있을 경우에는 써미스터 내부의 코일에서 발생하는 열을 쉽게 발산할 수 있어 저항이 거의 무한대에 가까워지므로 경고등은 소등 상태를 유지한다.

반면에, 연료가 소진되어 일정 위치 이하로 내려가면 써미스터가 대기중에 노출되므로 코일의 열이 발산되지 않아서 저항이 줄어들게 되고, 이에 따라 써미스터와 경고등에 연결되어진 전원이 경고등을 점등한다.

그러나 요즘 자동차에는 부품수의 축소 및 원가 절감 측면에서 아래의 그림과 같이 퓨얼 센더의 저항 패턴 아래에 경고등 스위치를 두어서 퓨얼 센더 저항과 모듈화를 이루고 있다.

도 1은 일반적인 퓨얼 펌프와 센더 조립체를 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 상기한 센더 플로트와 센더 유니트를 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 상기한 센더 플로트의 수위 레벨을 감지하기 위한 저항의 인쇄 형상을 설명하기 위한 도면이다.

도 1과 도 3을 참조하면, 센더 유니트(20)와 센더 플로트(10)를 연결하는 플로트 암(Float Arm)에는 연료 레벨 패턴 저항에 접촉되는 하나의 접점과, 경고등 온/오프 패턴에 접촉되는 다른 하나의 접점으로 이루어진다.

동작시, 플로트 암(12)이 연료 레벨 패턴 저항측이나 경고등 온/오프 패널 저항에만 접촉되는 경우(ⅰ)에는 경고등은 소등 상태를 유지하나, 플로트 암(12)이 연료 레벨 패턴 저항과 경고등 온/오프 패턴 저항에 접촉되는 경우(ⅱ)에는 경고등은 점등하게 된다.

하지만, 경고등 점등시 차량의 급격한 선회나 급가속, 급제동시에 의해 연료 가 유동하게 되면 그 즉시 경고등 점등/소등에 영향을 미치게 되어 경고등의 점등과 소등이 반복되는 단점이 있다.

이러한 단점을 보완하기 위해 연료 센더 유니트내에 IC를 집적하여 대략 1분 내지 2분의 경고등 점등 지연 시간을 둠으로써 경고등이 급격히 점등/소등하는 불안감을 해소하고 있다.

그러나 이에 대한 문제점으로 차량의 저연료 상태(즉, 경고등이 점등되는 그 시점부근)에서 불규칙한 노면을 차량이 주행하게 되면 이때 센더 플로트는 지속적으로 유동이 심하게 될 것이다.

만일 설계상 10ℓ에서 경고등이 점등되어지도록 설정되어있고, 현재 연료는 9.5ℓ가 있다고 가정했을 경우, 현재 상태는 경고등이 점등되어 있어야 하나 불규칙한 노면으로 인해 플로트의 유동이 발생하여 약 13ℓ 액면고 위치까지 올라가면 경고등 점등되었던 것이 꺼지고, 약 13ℓ 액면고에서 8ℓ 액면고까지 떨어지면 경고등 점등이 1분간 지연후 점등된다.

하지만, 이러한 현상이 1분내에 지속적으로 반복이 된다면 결국 경고등은 켜지지 않게 된다. 왜냐하면 경고등 점등 지연 시간으로 1분 내지 2분을 설정하였기 때문에 플로트가 액면고 위로 올라갔다가 다시 내려오는 순간 지연 시간이 점등되는데, 이를 반복하게 된다면 지속적으로 경고등이 켜지지 않을 수가 있다.

결국 설계적으로 10ℓ에 점등되어야 하는데 이보다 낮은 레벨의 3 내지 4ℓ에서 경고등이 점등될 수도 있어 미처 차량의 저연료 상태를 운전자에게 통지하는 시기를 놓치게 되는 문제점이 있다.

이에 본 발명의 기술과 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 차량이 저연료 상태에서 주행시 불규칙한 노면에 의해 경고등이 점등되지 않는 문제를 해결하기 위한 연료 센더의 경고등 온/오프 제어 장치를 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 연료 센더의 경고등 온/오프 제어 장치는,

일단에 연결된 제1 전원의 도통에 따라 차량의 저연료 상태를 운전자측에 통보하는 경고등;

연료 탱크의 수위 변위를 체크하여 고연료 상태인 경우에는 온되고, 저연료 상태인 경우에는 오프되는 플로팅 스위치;

상기 플로팅 스위치에 반전 동기하는 방전 스위치를 구비하여, 고연료 상태인 경우에는 오프되고, 저연료 상태인 경우에는 온되어 제2 전원을 충전하고, 상기 방전 스위치가 오프에서 온으로 변경됨에 따라 일정 시간 지연후 상기 충전 전원을 상기 플로팅 스위치를 경유하여 방전하는 충방전부; 및

다알링톤 연결된 복수의 트랜지스터를 구비하여, 상기 충방전부의 제어에 의해 상기 경고등의 온/오프를 제어하는 경고등 스위칭부를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기한 상기 경고등 스위칭부는,

콜렉터 단자가 상기 경고등의 타단에 연결되고, 베이스 단자가 상기 충방전부의 출력단에 연결된 제1 트랜지스터; 콜렉터 단자가 상기 제1 트랜지스터의 콜렉터 단자와 공통되고, 베이스 단자가 상기 제1 트랜지스터의 에미터 단자에 연결된 제2 트랜지스터; 및 콜렉터 단자가 상기 제2 트랜지스터의 콜렉터 단자와 공통되고, 베이스 단자가 상기 제2 트랜지스터의 에미터 단자에 연결되며, 콜렉터 단자가 접지된 제3 트랜지스터를 포함하는 것이 바람직하다.

이러한 연료 센더의 경고등 온/오프 제어 장치에 의하면, 경고등의 온 지연 시간뿐만 아니라, 오프 지연 시간을 추가함으로써 저연료상태에서 불규칙한 노면에 의한 경고등의 미점등 문제를 해결할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 4는 본 발명에 따른 연료 센더의 경고등 온/오프 제어 장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 연료 센더의 경고등 온/오프 제어 장치는 경고등(100), 플로팅 스위치(200), 충방전부(300) 및 경고등 스위칭부(400)를 포함한다.

경고등(100)은 일단에 연결된 제1 전원(13.5V)의 도통에 따라 점등되어 차량의 저연료 상태를 운전자측에 통보한다.

플로팅 스위치(200)는 상기한 도 3에서 도시한 바와 같이, 연료 탱크의 수위에 따라 그 위치가 변동하는 센더 플로트를 지지하는 플로트 암(12)에 의해 온/오프 제어된다. 즉, 플로트 암(12)이 연료 레벨 패턴 저항측이나 경고등 온/오프 패널 저항에만 접촉되는 경우(ⅰ)에는 경고등은 소등 상태를 유지하나, 플로트 암(12)이 연료 레벨 패턴 저항과 경고등 온/오프 패턴 저항에 접촉되는 경우(ⅱ)에는 경고등은 점등하게 된다.

충방전부(300)는 일단이 제2 전원(5V)에 연결된 제1 저항(R1), 일단이 제1 저항(R1)에 직렬 연결된 제2 저항(R2), 제2 저항의 타단에 연결된 방전 스위치(310), 상기 방전 스위치(310)의 타단에 병렬 연결된 제3 저항(R)과 제4 저항(R), 제3 저항(R3)의 타단에 연결된 캐패시터(C1)로 이루어져, 상기 방전 스위치(310)가 온됨에 따라 전원 입력단(310)을 통해 입력되는 레벨 다운된 제2 전원(V2)을 충전하고, 상기 방전 스위치(310)가 오프됨에 따라 이에 동기하여 반전하는 플로팅 스위치(200)는 온되어 저항(R4)을 통해 일정 시간 지연 후 충전 전원을 방전한다.

경고등 스위칭부(400)는 다알링톤 연결된 제1 내지 제3 트랜지스터(Q1, Q2, Q3)로 이루어져, 충방전부(300)의 제어에 의해 경고등(100)의 온/오프를 제어한다.

즉, 제1 트랜지스터(Q1)는 콜렉터 단자가 일단이 제1 전원(V1)에 연결된 경고등(100)의 타단에 연결되고, 베이스 단자가 충방전부(300)의 출력단에 연결되며, 에미터 단자가 제2 트랜지스터(Q2)의 베이스 단자에 연결된다.

제2 트랜지스터(Q2)는 콜렉터 단자가 제1 트랜지스터(Q1)의 콜렉터 단자와 공통되고, 베이스 단자가 제1 트랜지스터(Q1)의 에미터 단자에 연결되며, 에미터 단자가 제3 트랜지스터(Q3)의 베이스 단자에 연결된다.

제3 트랜지스터(Q3)는 콜렉터 단자가 제2 트랜지스터(Q2)의 콜렉터 단자와 공통되고, 베이스 단자가 제2 트랜지스터(Q2)의 에미터 단자에 연결되며, 콜렉터 단자가 접지된다.

이러한 구성을 갖는 경고등 온/오프 제어 장치의 동작시, 연료가 충만한 상태에서는 플로팅 스위치(200)는 온 상태를 유지하고, 방전 스위치(310)는 오프 상태를 유지하여 경고등은 소등 상태를 유지한다.

그러다가 연료가 소진되어 센더 플로트(10)가 경고등 점등 시점, 예를 들어 12ℓ 아래에 위치하게 되어 플로팅 스위치(200)가 오프되고, 방전 스위치(310)가 온되면, 캐패시터(C1)에는 레벨 다운된 제2 전원(V2)이 충전이 시작된다.

시간이 경과함에 따라 캐패시터(C1)에 충전되는 충전 전압은 점점 상승하는데, 일정 시간, 예를 들어 경고등 점등 지연 시간으로 설정한 60초가 지나게 되면, 다알링톤 접속된 제1 내지 제3 트랜지스터(Q1, Q2, Q3)를 턴-온시키기에 적합한 전압이 되므로 제1 내지 제3 트랜지스터(Q1, Q2, Q3)가 온되어, 일단이 플로팅 상태에서 접지 레벨로 변경되므로 경고등(100)이 점등한다. 여기서, 제1 내지 제3 트랜지스터(Q1, Q2, Q3)를 턴-온시키기에 적합한 전압은 하나의 트랜지스터의 턴-온 전압이 0.65V라 가정하면 1.95V이다.

만일, 불규칙한 노면의 주행으로 인해 플로팅 스위치(200)가 온되고, 방전 스위치(310)가 오프되면, 방전 회로로 구성한 제4 저항(R4)으로 캐패시터에 충전된 전하가 방전되면서 일정 시간 동안 점등이 유지된 후 점점 소등하게 된다.

보다 상세히는, 오프 지연 시간을 10초 이내로 두어서 불규칙한 노면 상태에서도 센더 플로트(10)가 경고등 점등 밖의 위치에 놓이더라도 10초간의 오프 지연 시간으로 인하여 경고등이 꺼지지 않도록 할 수 있다.

이상에서 설명한 경고등 온/오프 제어 회로를 센더 유니트(20)에 구성함으로써, 차량이 저연료 상태에서 불안정한 노면을 주행하더라도 경고등이 소등되는 문제점을 보완하면서도 기존의 큰 선회시나 급격한 급가속, 제동시에 경고등 "ON" 지연시간을 유지할 수 있다.

도 5는 경고등 점등 시점에서의 플로트 유동에 따른 경고등의 점등 지연을 설명하기 위한 도면이다.

도 5를 참조하면, 일반적으로 차량이 주행함에 따라 연료는 점점 소진되어 설정된 경고등 점등 임계치인 12ℓ에 도달하는 경우에는 경고등을 점등하여 운전자에게 저연료 상태를 통보한다. 이처럼 한번 저연료 상태로 판정이 되면 지속적으로 경고등을 점등시켜 저연료 상태를 통보해야하나 차량이 불규칙한 노면을 주행하는 경우에는 (a)과 같이 연료 센더의 플로트가 유동하게되므로 경고등이 온/오프를 반복하는 단점이 있다.

이러한 단점을 해결하기 위해 종래에는 (b)에 도시한 바와 같이, 경고등의 온 지연 방식을 채택하고 있으나, 플로트의 유동에 의해 점등된 경고등이 소등한 후 설정된 임계치보다 훨씬 낮은 레벨에서 재점등되는 문제점이 있다. 즉, 경고등이 설정된 임계치(12ℓ)에서 점등되어야 하지만 점등 시기를 놓친 후에야 점등되어 운전자에게 불안감을 안겨줄 수 있다.

하지만, 본 발명에 따른 경고등의 온/오프 지연 방식에 의하면 (c)에 도시한 바와 같이, 불규칙한 노면을 차량이 주행하더라도 전구간에 걸쳐서 경고등이 점등함을 확인할 수 있다.

이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 저연료 상태에서 불규칙한 도로 주행시 경고등이 미점등되는 문제점, 실제로는 기설정된 경고등 점등 시점보다 매우 늦게 경고등이 점등하는 문제점을 해결할 수 있기 때문에, 불규칙한 노면을 장시간 주행하더라도 경고등 점등 시점이 지연되어 곤경에 처할 문제점을 해결할 수 있다.

도 1은 일반적인 퓨얼 펌프와 센더 조립체를 설명하기 위한 도면이다.

도 2는 상기한 도 1의 센더 플로트와 센더 유니트를 설명하기 위한 도면이다.

도 3은 상기한 센더 플로트의 수위 레벨을 감지하기 위한 저항의 인쇄 형상을 설명하기 위한 도면이다.

도 4는 본 발명에 따른 연료 센더의 경고등 온/오프 제어 장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 5는 경고등 점등 시점에서의 플로트 유동에 따른 경고등의 점등 지연을 설명하기 위한 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 센더 플로트 12 : 플로트 암

20 : 센더 유니트 100 : 경고등

200 : 플로팅 스위치 300 : 충방전부

310 : 방전 스위치 400 : 경고등 스위칭부

Claims (2)

1. 일단에 연결된 제1 전원의 도통에 따라 차량의 저연료 상태를 운전자측에 통보하는 경고등과, 연료 탱크의 수위 변위를 체크하여 고연료 상태인 경우에는 온되고 저연료 상태인 경우에는 오프되는 플로팅 스위치와, 고연료 상태인 경우에는 오프되고 저연료 상태인 경우에는 온되어 제2 전원을 충전하고 상기 플로팅 스위치가 오프에서 온으로 변경됨에 따라 일정 시간 지연후 상기 충전 전원을 상기 플로팅 스위치를 경유하여 방전하는 충방전부와, 다알링톤 연결된 복수의 트랜지스터를 구비하여, 상기 충방전부의 제어에 의해 상기 경고등의 온/오프를 제어하는 경고등 스위칭부를 구비하는 연료센더의 경고등 온/오프 제어장치에 있어서,

   상기 충반전부는 상기 플로팅 스위치에 반전 동기하는 방전 스위치를 구비하며;

   상기 경고등 스위칭부는 콜렉터 단자가 상기 경고등의 타단에 연결되고 베이스 단자가 상기 충방전부의 출력단에 연결된 제1 트랜지스터와, 콜렉터 단자가 상기 제1 트랜지스터의 콜렉터 단자와 공통되고 베이스 단자가 상기 제1 트랜지스터의 에미터 단자에 연결된 제2 트랜지스터와, 콜렉터 단자가 상기 제2 트랜지스터의 콜렉터 단자와 공통되고 베이스 단자가 상기 제2 트랜지스터의 에미터 단자에 연결되며, 콜렉터 단자가 접지된 제3 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 센더의 경고등 온/오프 제어 장치.
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