KR20050038461A

KR20050038461A - 자동차용 연료탱크의 연료잔량 측정장치

Info

Publication number: KR20050038461A
Application number: KR1020030073814A
Authority: KR
Inventors: 김성민
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2003-10-22
Filing date: 2003-10-22
Publication date: 2005-04-27

Abstract

본 발명은 자동차용 연료탱크의 연료잔량 측정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연료탱크의 상단부에 설치된 다수개의 레이져센서 또는 초음파센서를 이용하여 연료표면까지의 거리를 평균값으로 검출한 후 이를 통해 연료의 잔량과 주행가능거리 및 평균연비 등을 정밀하게 측정할 수 있도록 한 자동차용 연료탱크의 연료잔량 측정장치에 관한 것이다.

본 발명은, 연료가 저장되는 것으로, 소정부피의 공간을 갖는 연료탱크; 상기 연료탱크에 남아있는 연료의 잔량을 정밀하게 검출하기 위하여 연료탱크의 천장에 다수개 설치되는 것으로, 연료표면까지의 거리를 측정하는 센서부; 상기 센서부에서 검출된 신호를 입력받아 평균값을 계산하고, 그 평균값을 다시 내부에 내장된 연료탱크의 부피와 비교 연산하여 연료탱크에 남아있는 연료의 양을 기본적으로 산출하며, 이렇게 산출된 연료량으로 주행가능거리 및 연비 등을 추정하도록 프로그램된 제어부; 상기 제어부의 출력신호를 전달받아 연료의 잔량, 주행가능거리 및 평균연비 등을 표시하는 연료표시부;를 포함하는 자동차용 연료탱크의 연료잔량 측정장치이다.

Description

자동차용 연료탱크의 연료잔량 측정장치{A Measuring Apparatus of Residual Fuel of Automobile Fuel Tank}

일반적으로, 자동차에는 연료탱크에 남아있는 현재의 연료량을 운전자가 인식할 수 있도록 하여 주행상황에 따라 연료를 보충할 수 있도록 하는 연료잔량 표시기가 설치되어 있다.

연료잔량 표시기는 연료탱크 내에 있는 연료의 유면 변화에 따라 상, 하로 움직이도록 설치된 뜨개와 연동하여 현재 연료탱크에 남아있는 연료의 잔량을 표시하여 주는 장치로서, 현재 대부분의 차량은 이러한 방식으로 연료의 잔량을 측정하여 표시하고 있다.

이와 같이, 연료의 유면에 따라 움직이는 뜨개를 이용하여 연료의 양을 측정하도록 연료탱크에 설치된 장치를 휴엘센더(fuel sender)라고 하는데, 그 휴엘센더는 도1에 나타낸 바와 같은 구성에 의하여 연료의 잔량을 측정한다.

도1은 종래 연료잔량 측정장치의 구성을 개략적으로 보인 구성도이다.

도1에서 보면, 연료탱크(1) 내부에 남아있는 연료의 잔량을 측정하기 위하여 연료탱크(1) 내부에는 휴엘센더(10)가 설치된다.

상기 휴엘센더(10)는 상기 연료탱크(1)의 내부에 연료의 액면 변화에 의해 상, 하방향으로 움직이도록 설치된 뜨개(11)와, 상기 뜨개(11)에 연결되어 연료탱크(1)의 상부에 회동 가능하게 설치된 회동로드(12)와, 상기 회동로드(12)와 연동하여 회동되는 콘택트암(13) 및 상기 콘택트암(13)의 접동에 따라 저항이 변화되는 가변저항기(14)로 구성된다.

한편, 상기 가변저항기(14)는 제어부(15)와 연결되고, 상기 제어부(15)는 연료잔량표시부(16)와 연결되어 현재 연료탱크(1)에 남은 연료의 양을 운전자에게 알리게 된다.

즉, 상기 뜨개(11)가 연료의 유면과 함께 움직이면, 상기 회동로드(12)와 콘택트암(13)이 뜨개(11)와 일체로 움직이게 되어, 상기 가변저항기(14)의 저항값이 달라지게 되고, 상기 가변저항기(14)의 저항값은 상기 제어부(15)로 입력된다.

상기 제어부(15)는 상기 가변저항기(14)의 저항값에 의거하여 현재 연료탱크(1)에 남아 있는 연료의 양을 산출하여 이 출력값을 다시 연료잔량표시부(16)로 보내 운전자가 인식할 수 있도록 알린다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래의 연료잔량 측정장치는 도1에도 나타낸 바와 같이 자동차의 움직임에 따른 연료의 급격한 유면 변화(출렁임)에 의하여 연료의 잔량을 정확하게 측정할 수 없는 문제점이 있다.

즉, 자동차가 주행을 하게되면 가속과 감속이 반복적으로 일어나며, 다양한 형태의 경사로를 주행하게 되는데, 그러한 각각의 주행상황이나 도로상황에 의하여 연료탱크(1) 내의 연료는 출렁이게 되어 유면이 변하게 되므로, 종래와 같은 휴엘센더에 의해서는 현재 남아 있는 연료의 양을 정확하게 측정할 수 없어 운전자는 연료잔량 측정장치를 신뢰하지 않게 된다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 그 목적은 연료탱크 내에 남아 있는 연료의 양을 차량의 운행조건에 상관없이 보다 정확하게 측정하여 연료잔량 측정장치에 대한 신뢰도를 높이도록 하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 연료가 저장되는 것으로, 소정부피의 공간을 갖는 연료탱크; 상기 연료탱크에 남아있는 연료의 잔량을 정밀하게 검출하기 위하여 연료탱크의 천장에 다수개 설치되는 것으로, 연료표면까지의 거리를 측정하는 센서부; 상기 센서부에서 검출된 신호를 입력받아 평균값을 계산하고, 그 평균값을 다시 내부에 내장된 연료탱크의 부피와 비교 연산하여 연료탱크에 남아있는 연료의 양을 기본적으로 산출하며, 이렇게 산출된 연료량으로 주행가능거리 및 연비 등을 추정하도록 프로그램된 제어부; 상기 제어부의 출력신호를 전달받아 연료의 잔량, 주행가능거리 및 평균연비 등을 표시하는 연료표시부;를 포함하는 자동차용 연료탱크의 연료잔량 측정장치이다.

이하, 본 발명의 기술구성을 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

도2는 연료탱크의 상부에 본 발명의 센서부가 배치된 상태를 나타낸 사시도이고, 도3은 도2에 대한 본 발명의 측면 개략도이며, 도4는 본 발명의 신호전달 과정을 보이기 위한 블록도이고, 도5는 본 발명의 순서도이다.

이상의 도면에 나타낸 바와 같이, 연료가 저장되는 연료탱크(1)는 일반적으로 그 부피가 일정하게 특정되어 있다.

즉, 연료탱크(1)는 내부에 최대로 저장될 수 있는 연료의 양이 이미 정해져 있기 때문에 그에 대한 정보를 활용하여 연료탱크(1) 상부에서 연료표면까지의 거리만을 측정할 수 있으면 연료탱크(1)에 남아 있는 연료의 잔량을 알아낼 수 있는 것이다.

이와 같이, 상기 연료탱크(1)에 남아 있는 연료의 잔량을 검출하기 위하여, 상기 연료탱크(1)의 상단부에는 도2 및 도3에 나타낸 바와 같이 다수개의 센서부(20)가 설치된다.

상기 센서부(20)는 하부에 있는 연료의 표면(유면)까지의 거리를 측정하기 위한 것으로, 레이져센서 또는 초음파센서 중 어느 하나의 종류를 사용하면 된다.

참고적으로 상기 레이져센서는 연료표면에 반사되는 빛을 방출하여서 그 연료표면까지의 거리를 측정하는 센서이고, 상기 초음파센서는 상기 레이져센서와 비슷하지만 연료표면에 반사되는 음파를 방출하여 연료표면까지의 거리를 측정하는 센서이다.

따라서, 본 발명에서는 상기 센서부(20)가 레이져센서 또는 초음파센서 중 어느 하나로 구성되면 족하다.

여기서, 상기 센서부(20)는 도시된 바와 같이 연료탱크(1)의 상단부에 균일한 간격으로 9개가 설치되어 연료탱크(1) 내의 연료가 차량의 움직임에 따라 상대적인 유면변화를 일으키더라도 그 평균값을 취득할 수 있도록 함으로써 하나의 센서가 잘못 감지하는 오차를 크게 줄이게 된다.

이때, 상기 연료탱크(1)는 반드시 바닥이 평평한 상태를 이루도록 하여 연료탱크(1) 내에 연료가 얼마 남지 않았을 때도 상기 센서부(20)가 정확하게 연료표면까지의 거리를 측정할 수 있도록 하여야 한다.

만약, 연료탱크(1)의 바닥이 평평하지 않고 높고 낮은 곳이 존재한다면, 연료가 얼마 남지 않았을 때, 잔여 연료는 연료탱크(1)의 낮은 곳에 모이게 될 것이고, 그렇게 되면 상기 센서부(20)가 연료탱크(1)의 높은 곳을 연료의 표면으로 잘못 인식하게 되는 상황이 벌어질 것이므로, 이러한 오차를 줄이고자 상기 연료탱크(1)는 육면체 형상과 같이 바닥이 평평하게 이루어지는 것이 바람직하다.

한편, 상기 다수개의 센서부(20)에서 검출된 신호는 제어부(30)로 입력이 되는데, 상기 제어부(30)는 상기 센서부(20)에서 검출된 신호를 모두 평균하여 평균값을 구한다.

이와 같이 상기 제어부(30)는 상기 다수개의 센서부(20)에서 측정된 신호를 평균하여 받아들이게 되므로 차량의 움직임에 따라 연료가 출렁거려도 연료의 잔량을 오인하게 되지는 않는다.

상기 제어부(30)는 이렇게 산출된 상기 센서부(20)의 평균값을 다시 내부에 저장되어 있는 연료탱크(1)의 부피와 비교 연산하여 연료탱크(1)에 남아 있는 연료의 양(잔량)을 산출하게 된다.

또한, 상기 제어부(30)는 산출된 연료의 잔량을 통해 앞으로 주행가능한 거리 및 평균연비 등을 맵핑(mapping)된 프로그램에 의하여 추정하게 된다.

한편, 상기 제어부(30)의 출력신호를 전달받아 운전자가 인식할 수 있도록 하는 디스플레이부(40)가 차량의 대쉬패널 또는 클러스터의 어느 일측에 마련되는데, 상기 디스플레이부(40)는 상기 제어부(30)에서 제공된 신호에 의하여 연료의 잔량, 주행가능거리 및 평균연비 등을 표시하게 된다.

이와 같은 구성에 의하면, 자동차가 주행중에 급가속 또는 급감속을 하거나 경사로를 주행하는 상황에서 연료탱크(1) 내의 연료가 출렁거려도 다수개의 센서부(20)가 연료의 유면 높이를 평균하여 산출하게 되므로 연료의 잔량을 정확하게 측정할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 자동차용 연료탱크의 연료잔량 측정장치에 의하면, 차량의 주행조건에 의하여 연료탱크 내의 연료가 출렁거려 유면 변화가 극심하여도 그 유면의 높이를 다수개의 센서부가 평균하여 검출하게 되므로 연료의 잔량을 매우 정확하게 측정할 수 있는 특유의 효과가 있다.

도1은 종래 연료잔량 측정장치의 구성을 개략적으로 보인 구성도,

도2는 연료탱크의 상부에 본 발명의 센서부가 배치된 상태를 나타낸 사시도,

도3은 도2에 대한 본 발명의 측면 개략도,

도4는 본 발명의 신호전달 과정을 보이기 위한 블록도,

도5는 본 발명의 순서도.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

1 : 연료탱크 10 : 휴엘센더

11 : 뜨개 12 : 회동로드

13 : 콘택트암 14 : 가변저항기

20 : 센서부 30 : 제어부

40 : 디스플레이부

Claims

연료가 저장되는 것으로, 소정부피의 공간을 갖는 연료탱크(1);

상기 연료탱크(1)에 남아있는 연료의 잔량을 정밀하게 검출하기 위하여 연료탱크(1)의 천장에 다수개 설치되는 것으로, 연료표면까지의 거리를 측정하는 센서부(20);

상기 센서부(20)에서 검출된 신호를 입력받아 평균값을 계산하고, 그 평균값을 다시 내부에 내장된 연료탱크(1)의 부피와 비교 연산하여 연료탱크(1)에 남아있는 연료의 양을 기본적으로 산출하며, 이렇게 산출된 연료량으로 주행가능거리 및 연비 등을 추정하도록 프로그램된 제어부(30);

상기 제어부(30)의 출력신호를 전달받아 연료의 잔량, 주행가능거리 및 평균연비 등을 표시하는 디스플레이부(40);를 포함하는 자동차용 연료탱크의 연료잔량 측정장치.
제1항에 있어서, 상기 센서부(20)는, 상기 연료표면에 반사되는 빛을 방출하여 연료표면까지의 거리를 측정하는 레이져센서 또는 상기 연료표면에 반사되는 음파를 방출하여 연료표면까지의 거리를 측정하는 초음파센서 중 어느 하나로 된 것을 특징으로 하는 자동차용 연료탱크의 연료잔량 측정장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 센서부(20)는 상기 연료탱크(1)의 천장에 균일한 간격으로 9개가 설치된 것을 특징으로 하는 자동차용 연료탱크의 연료잔량 측정장치.
제1항에 있어서, 상기 연료탱크(1)는 바닥면이 평평한 육면체 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 연료탱크의 연료잔량 측정장치.