KR20090109902A

KR20090109902A - 차량용 연료 탱크의 연료량 측정장치

Info

Publication number: KR20090109902A
Application number: KR1020080035356A
Authority: KR
Inventors: 이문환
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2008-04-16
Filing date: 2008-04-16
Publication date: 2009-10-21

Abstract

본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 연료 탱크의 연료량 측정장치는, 양단부 측에 힌지 연결부 및 볼트 연결부를 각각 형성하는 한 쌍의 스트랩을 통하여 차체의 플로어 패널 하부면에 장착되는 차량용 연료 탱크에 있어 그 연료 탱크에 저장된 연료량을 측정하기 위한 것으로서, ⅰ)어느 하나의 상기 볼트 연결부에 구성되어 상기 연료 탱크의 하중을 측정하는 로드 셀과, ⅱ)상기 로드 셀에 의해 측정된 측정값을 기설정된 연산식을 통하여 연료량으로 환산하고, 그 연료량을 표시기로 출력하는 제어기를 포함하여 이루어진다.

연료 탱크, 하중, 연료, 레벨, 연료량, 로드 셀, 측정

Description

차량용 연료 탱크의 연료량 측정장치 {FUEL MEASURING APPARATUS OF FUEL TANK}

본 발명의 예시적인 실시예는 차량용 연료 탱크의 연료량 측정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 로드 셀을 통한 연료 탱크의 측정 하중을 통하여 연료 탱크의 연료량을 정확하게 측정할 수 있도록 하는 차량용 연료 탱크의 연료량 측정장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량에 탑재되는 연료 탱크는 차량의 동력원이 되는 연료를 저장하기 위한 것이다.

이러한 연료 탱크(T)는 차량에 장착됨에 있어, 도 2에서와 같이 한 쌍의 스트랩(110)을 통하여 차체용 플로어 패널(120)의 하부면에 장착된다.

여기서, 각 스트랩(110)의 일측 단부는 힌지 연결부(111)를 통하여 플로어 패널(120)의 하부면에 힌지 결합되고, 다른 일측 단부는 볼트 연결부(113)를 통하여 플로어 패널(120)의 하부면에 볼트 체결된다.

상기 볼트 연결부(113)에 있어, 스트랩(110)의 다른 일측 단부가 플로어 패널(120)의 하부면에 장착된 크로스 맴버(130)에 마운트 브라켓(140)을 통하여 연결 되는 바, 스트랩(110)을 보강하는 보강 브라켓(150), 스트랩(110), 크로스 맴버(130) 및 마운트 브라켓(140)을 관통하는 체결 볼트(160)가 그 마운트 브라켓(140)에 형성된 웰드 너트(170)로 체결됨으로 스트랩(110)의 볼트 체결이 이루어진다.

한편, 연료 탱크(T)의 내부에는 연료의 레벨 변화에 따른 플로우트의 상하 이동으로서 연료량을 측정할 수 있는 연료 게이지 장치가 장착된다.

이러한 연료 게이지 장치는 플로우트의 상하 이동에 따라 변화되는 회전체의 회전 각도를 가변 저항을 통해 저항값으로 변환하고, 그 저항값으로서 연료의 양을 측정하며, 그 측정값을 운전석의 표시기를 통해 디스플레이시킬 수 있는 구조로 이루어진다.

그런데, 종래 기술에 따른 연료 게이지 장치는 차량의 주행에 따른 연료의 유동 및 연료 탱크(T)의 상하 진동으로서 연료의 레벨이 가변되므로, 플로우트를 통한 연료량의 측정치가 정확하지 않다는 문제점을 내포하고 있다.

특히, 종래 기술에서는 연료 탱크(T) 내의 플로우트와 가변 저항의 초기 장착 위치에 따라 연료량의 측정치가 가변적이며, 연료 탱크(T)의 전체 형상이 비정형으로서 이루어지므로 플로우트를 통한 연료량의 측정치가 부정확하다는 문제점도 내포하고 있다.

본 발명의 예시적인 실시예는 상기에서와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 연료 탱크의 외관 형상, 차량의 주행에 따른 연료의 유동, 및 연료 탱크의 상하 진동에 관계 없이 로드 셀을 통한 연료 탱크의 측정 하중을 통하여 연료의 양을 정확하게 측정할 수 있도록 하는 차량용 연료 탱크의 연료량 측정장치를 제공한다.

상기 차량용 연료 탱크의 연료량 측정장치에 있어서, 상기 로드 셀은 체결 볼트를 통하여 상기 플로어 패널에 실질적으로 연결되고, 상기 스트랩의 단부와 체결될 수 있는 연결 볼트가 일체로 형성될 수 있다.

상기 차량용 연료 탱크의 연료량 측정장치에 있어서, 상기 로드 셀은 상기 체결 볼트의 체결을 위한 한 쌍의 체결홀을 형성할 수 있다.

상기 차량용 연료 탱크의 연료량 측정장치에 있어서, 상기 로드 셀은 상기 플로어 패널의 하부면에 장착된 크로스 맴버에 마운트 브라켓을 통하여 연결되며, 상기 체결홀, 상기 크로스 맴버 및 상기 마운트 브라켓을 관통하고 그 마운트 브라켓에 형성된 웰드 너트로 체결되는 상기 체결 볼트를 통하여 상기 마운트 브라켓으로 연결될 수 있다.

상기 차량용 연료 탱크의 연료량 측정장치에 있어서, 상기 연결 볼트는 상기 로드 셀의 하부면에 용접식으로 연결되게 설치되며, 상기 스트랩을 보강하는 보강 브라켓을 중심에 두고 체결 너트를 통하여 상기 스트랩의 단부에 체결될 수 있다.

상기 차량용 연료 탱크의 연료량 측정장치는, 상기 로드 셀의 측정값을 N, 상기 연료의 중량을 K1, 상기 연료 탱크의 중량을 K2, 부속 요소의 중량을 K3 라고 할 때, 상기 연산식이 N＝3.01×{0.75×(K1+K2+K3)}을 만족할 수 있다.

상기 차량용 연료 탱크의 연료량 측정장치에 있어서, 상기 제어기는 상기 연료의 유동에 따른 상기 연료량의 데이터 필터링을 통하여 상기 연료량을 상기 표시기로 출력하도록 구성될 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 연료 탱크의 연료량 측정장치에 의하면, 종래 기술과 달리 연료 탱크의 외관 형상, 차량의 주행에 따른 연료의 유동, 및 연료 탱크의 상하 진동에 관계 없이 로드 셀을 통한 연료 탱크의 측정 하중을 통하여 연료의 양을 정확하게 측정할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 연료 탱크의 연료량 측정장치의 구성을 개략적으로 도시한 단면 구성도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 연료량 측정장치(100)는 차량의 연료 탱크(10)에 저장된 연료 예컨대, 가솔린 또는 경유의 연료량을 측정하고, 그 측정값을 운전자에게 디스플레이시키기 위한 것이다.

여기서, 상기 연료 탱크(10)는 한 쌍의 스트랩(11: 당 업계에서는 통상적으로 "밴드"라고도 한다)을 통해 차체의 플로어 패널(13), 바람직하게는 리어 플로어 패널의 하부면에 장착된다.

이 경우 각 스트랩(11)의 일측 단부는 힌지 연결부(111: 도 2 참조)를 통하여 플로어 패널(13)의 하부면에 힌지 결합되고, 다른 일측 단부는 볼트 연결부(17)를 통하여 플로어 패널(13)의 하부면에 볼트 체결된다.

상기에서와 같은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 연료 탱크의 연료량 측정장치(100)는 기본적으로, 어느 하나의 볼트 연결부(17)에 구성되는 로드 셀(30)과, 로드 셀(30)에 대하여 신호 체계로서 연결되는 제어기(50)를 포함하여 이루어진다.

본 실시예에서, 상기 로드 셀(30)은 연료 탱크(10)의 전체 하중, 실질적으로 는 연료 탱크(10), 그 연료 탱크(10)의 부속 요소들, 및 연료의 자중을 포함하는 전체 하중을 측정하기 위한 것이다.

상기 로드 셀(30)은 체결 볼트(31)를 통하여 플로어 패널(13)에 실질적으로 연결되고, 스트랩(11)의 단부와 체결될 수 있는 연결 볼트(33)가 일체로 형성된다.

여기서, 상기 연결 볼트(33)는 로드 셀(30)의 하부면에 용접식으로 연결되게 설치되는 웰드 볼트(weld bolt)로서 이루어진다.

이 경우 상기 로드 셀(30)은 스트랩(11)을 보강하는 보강 브라켓(12)을 중심에 두고 체결 너트(35)를 통하여 스트랩(11)의 단부에 체결된다.

그리고 로드 셀(30)의 양측에는 체결 볼트(31)의 체결을 위한 한 쌍의 체결홀(37)을 형성하고 있다.

또한, 상기 로드 셀(30)은 플로어 패널(13)의 하부면에 장착된 크로스 맴버(21)에 마운트 브라켓(23)을 통하여 연결된다.

즉, 로드 셀(30)은 상기한 체결홀(37), 크로스 맴버(21) 및 마운트 브라켓(23)을 관통하고 그 마운트 브라켓(23)에 형성된 웰드 너트(25)로 체결되는 체결 볼트(31)를 통하여 마운트 브라켓(23)에 연결된다.

여기서, 마운트 브라켓(23)은 크로스 맴버(21)의 채널 내에 용접식으로 고정되게 설치된다.

이러한 로드 셀(30)은 당 업계에서 널리 사용되고 있는 공지 기술의 로드 셀로서 이루어지며, 측정값에 대하여 1/1000~1/100의 해상도를 갖는다. 즉, 로드 셀(30)의 측정값이 500N이고 이에 대한 해상도가 1/500인 경우, 1N의 단위는 0.13 리터의 연료량 측정 단위를 나타낸다.

본 실시예에서, 상기 제어기(50)는 로드 셀(30)에 의해 측정된 측정값 즉, 연료 탱크(10), 그 연료 탱크(10)의 부속 요소들(스트랩, 보강 브라켓, 체결 볼트 등), 및 연료의 자중을 포함하는 전체 하중을 기설정된 연산식을 통하여 연료량으로 환산하고, 그 연료량을 표시기(70)를 통하여 표시하는 기능을 하게 된다.

여기서, 상기 로드 셀(30)의 측정값을 N, 연료(가솔린)의 중량을 K1, 연료 탱크의 중량을 K2, 부속 요소의 중량을 K3 라고 할 때, 상기한 연산식은 N＝3.01×{0.75×(K1+K2+K3)}을 만족한다.

이 경우 상기 연산식에서 0.75는 가솔린을 기준으로 하는 연료의 비중을 나타내고, K1, K2, K3의 단위는 kg이다.

그리고 상기 제어기(50)는 차량의 주행에 따른 연료의 지속적인 유동 및 연료 탱크(10)의 상하 진동을 감안하여 로드 셀(30)에 의한 연료값의 측정 오차를 최소화하기 위해, 연료의 유동 및 연료 탱크(10)의 상하 진동에 따른 연료량의 데이터 필터링 과정을 수행한다.

이러한 연료량의 데이터 필터링 과정은 기입력된 프로그래밍을 통하여 연료 및 연료 탱크(10)의 이동에 따른 상기 연료량의 평균을 계산하는 방식으로서 정확한 연료의 잔량을 산출해 내기 위함이다.

따라서 상기와 같이 구성되는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 연료 탱크의 연료량 측정장치(100)에 의하면, 로드 셀(30)을 통해 연료 탱크(10), 그 연료 탱크(10)의 부속 요소들, 및 연료의 자중을 합한 전체 하중을 측정하고, 제어 기(50)를 통해 상기 측정값을 연료량으로 환산하고, 그 연료량을 표시기(70)로 출력할 수 있으므로, 연료 탱크(10)에 저장된 연료량을 정확하게 측정할 수 있게 된다.

특히, 본 실시예에서는 연료의 유동 및 연료 탱크(10)의 상하 진동에 따른 연료량의 데이터 필터링 과정을 거치므로, 더욱 정확한 연료의 잔량을 표시기(70)를 통해 출력할 수 있게 된다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.

도 2는 종래 기술에 따른 차량용 연료 탱크의 장착 구조를 개략적으로 도시한 단면 구성도이다.

Claims

양단부 측에 힌지 연결부 및 볼트 연결부를 각각 형성하는 한 쌍의 스트랩을 통하여 차체의 플로어 패널 하부면에 장착되는 차량용 연료 탱크에 있어, 그 연료 탱크에 저장된 연료량을 측정하기 위한 차량용 연료 탱크의 연료량 측정장치에 있어서,

어느 하나의 상기 볼트 연결부에 구성되어 상기 연료 탱크의 하중을 측정하는 로드 셀; 및

상기 로드 셀에 의해 측정된 측정값을 기설정된 연산식을 통하여 연료량으로 환산하고, 그 연료량을 표시기로 출력하는 제어기

를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 연료 탱크의 연료량 측정장치.
제1 항에 있어서,

상기 로드 셀은,

체결 볼트를 통하여 상기 플로어 패널에 실질적으로 연결되고, 상기 스트랩의 단부와 체결될 수 있는 연결 볼트가 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 연료 탱크의 연료량 측정장치.
제2 항에 있어서,

상기 로드 셀은,

상기 체결 볼트의 체결을 위한 한 쌍의 체결홀을 형성하며,

상기 플로어 패널의 하부면에 장착된 크로스 맴버에 마운트 브라켓을 통하여 연결되고,

상기 체결홀, 상기 크로스 맴버 및 상기 마운트 브라켓을 관통하고 그 마운트 브라켓에 형성된 웰드 너트로 체결되는 상기 체결 볼트를 통하여 상기 마운트 브라켓으로 연결되는 것을 특징으로 하는 차량용 연료 탱크의 연료량 측정장치.
제1 항에 있어서,

상기 제어기는 상기 연료의 유동에 따른 상기 연료량의 데이터 필터링을 통하여 상기 연료량을 상기 표시기로 출력하는 것을 특징으로 하는 차량용 연료 탱크의 연료량 측정장치.