KR20120051023A

KR20120051023A - 유체 레벨 검출 시스템

Info

Publication number: KR20120051023A
Application number: KR1020127004390A
Authority: KR
Inventors: 로버트 딘 켈러; 게리트 브이 베네커; 윌리엄 지 스프리어; 제프리 비 스미스; 마크 엘 델에바
Original assignee: 이턴 코포레이션
Priority date: 2009-07-21
Filing date: 2010-07-21
Publication date: 2012-05-21
Also published as: US8199021B2; CN101963523A; US20110018723A1; AU2010274719A1; JP2012533747A; WO2011010208A1; MX2012000995A; EP2457068A1; CN201837430U

Abstract

유체 레벨 검출 시스템(10; 110; 210; 310; 410)은 내부에 유체를 보유하기 위한 공동(60; 160)을 규정하는 유체 저장조(15; 15A, 15B, 15C; 15D; 15E, 15F, 15G, 15H; 115)를 구비한다. 상기 유체 저장조에는 유체 레벨 센서(12; 12A, 12B, 12C; 12D, 12E, 12F; 12G, 12H, 12I, 12J; 112)가 장착된다. 솔레노이드 보디(20; 120)는 전기자 챔버(42; 142)와 저장조에 의해 규정된 공동 사이에 유체 연통을 확립하는 제 1 개구(62; 162)를 규정한다. 전기자 챔버 내의 전기자(44; 144)의 이동 시간은 따라서 저장조 내의 유체 레벨에 의해 영향을 받는다. 컨트롤러(16; 16A; 16B; 116; 416)는 상기 센서에 작동적으로 연결되고, 센서로부터 이동 시간을 나타내는 센서 신호(17; 17A, 17B, 17C; 17D, 17E, 17F; 17G, 17H, 17I, 17J)를 수신하여 그에 상응하는 제어 신호(21; 21A; 21B; 421)를 형성하도록 작동 가능하다. 상기 코일과 컨트롤러를 여기시키기 위해 컨트롤러에는 전원(38; 38A; 38B; 138; 438)이 작동적으로 연결된다. 일부 실시예에서, 다수의 유체 함유 부품(15A, 15B, 15C; 15E, 15F, 15G, 15H)은 하나 이상의 컨트롤러(16A; 416; 423)와 연결된다. 차량의 엔진(15E), 변속기(15F), 및 후차축 차동기어(15G, 15H)에는 유체 레벨, 온도 및 점도 정보를 제공하기 위해 센서(12G, 12H, 12I, 12J)가 구비될 수 있다.

Description

유체 레벨 검출 시스템{FLUID LEVEL DETECTION SYSTEM}

본 발명은 저장조 내의 유체 레벨을 검출하기 위한 시스템에 관한 것이며, 유체 레벨 센서 및 컨트롤러를 구비한다.

압력, 윤활 등을 위해 유체를 함유 및 활용하는 다양한 시스템에서, 시스템 부품의 적절한 기능을 보장하기 위해 유체를 적절한 레벨로 유지하는 것은 중요한 일이다. 예를 들어, 엔진, 변속기 및 차동기어와 같은 차량의 유체-함유 부품은 냉각 또는 토크-전달 목적을 위해 윤활 유지되어야 한다. 작동 유체 레벨이 모니터링되는 것은 중요하다.

내부에 유체를 보유하기 위한 공동을 규정하는 유체 저장조를 구비하는 유체 레벨 검출 시스템이 제공된다. 유체 저장조에는 솔레노이드 보디를 갖는 유체 레벨 센서가 장착되며, 이 센서는 공동의 내부로 연장되는 제 1 부분 및 저장조 외부로 연장되는 제 2 부분을 갖는다. 저장조 외부로 연장되는 부분은 단지 전기적 커넥터일 수 있거나, 또는 보다 많은 솔레노이드 보디일 수 있다. 센서는 또한 코일, 전기자, 자극편(pole piece), 및 전기자를 자극편으로부터 멀리 바이어스시키는 바이어싱 장치를 갖는다. 바이어싱 장치와 코일은 코일이 주기적으로(cyclically) 여자(energize)됨에 따라 전기자 챔버 내에서 전기자를 순환(cycle)시키도록 구성된다. 솔레노이드 보디는, 코일의 여자에 반응하여 전기자가 그 내부에서 이동하는 전기자 챔버를 규정한다. 솔레노이드 보디는 저장조에 의해 규정된 공동과 전기자 챔버 사이에 유체 연통을 확립하는 제 1 개구를 규정한다. 전기자 챔버 내의 전기자의 이동 시간은 따라서 저장조 내의 유체 레벨에 의해 영향받는다.

상기 센서는 이동 시간을 나타내는 센서 신호를 제공하도록 작동할 수 있다. 센서에는 컨트롤러가 작동적으로 연결되며, 이 컨트롤러는 센서로부터 센서 신호를 수신하고 그에 대응하는 제어 신호를 형성하도록 작동할 수 있다. 컨트롤러에는 전원이 작동적으로 연결되어 코일과 컨트롤러를 여자시킨다.

일부 실시예에서는, 부품 내의 유체 레벨, 온도 및/또는 점도를 나타내는 제어 신호를 출력 장치에 제공하기 위해 다수의 유체 함유 부품이 하나 이상의 컨트롤러와 연결된다. 예를 들어, 차량의 엔진, 변속기 및 후차축 차동기어에는 유체 레벨, 온도 및 점도 정보를 차량 조작자에게 제공하기 위한 센서가 구비될 수 있다.

본 발명의 상기 특징과 장점 및 기타 특징과 장점은 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 대한 하기 상세한 설명과 첨부 도면을 참조할 때 쉽게 자명해질 것이다.

도 1은 유체-요구 부품과 유체 연통하는 유체 저장조를 갖는 유체 레벨 검출 시스템의 제 1 실시예의 개략도이다.
도 2는 다수의 유체 저장조를 갖는 유체 레벨 검출 시스템의 제 2 실시예의 개략도이다.
도 3은 유체 저장조 상의 상이한 위치에 다수의 유체 레벨 센서를 갖는 유체 레벨 검출 시스템의 제 3 실시예의 개략도이다.
도 4a는 유체 레벨 검출 시스템을 갖는 차량의 개략도이다.
도 4b는 도 4a의 유체 레벨 검출 시스템을 위한 대체 전원의 개략도이다.
도 5는 도 1 내지 도 4b의 유체 레벨 검출 시스템에 사용하기 위한 유체 레벨 센서의 제 1 실시예의 단면도이다.
도 6은 도 1 내지 도 4b의 유체 레벨 검출 시스템에 사용하기 위한 유체 레벨 센서의 제 2 실시예의 단면도이다.

(유체 레벨 검출 시스템의 제 1 실시예)

여러 도면에 걸쳐서 유사한 부품이 유사한 도면 부호로 지칭되는 도면을 참조하면, 도 1은 유체 저장조(15) 또는 유체 함유 부품의 벽(14)에 장착되어 그 안의 유체 레벨(L)을 감지하는 유체 레벨 센서(12)를 구비하는 유체 레벨 검출 시스템(10)을 도시한다. 센서(12)는 나중에 도 5를 참조하여 보다 상세히 설명된다. 센서(12) 대신에 사용될 수 있는 대체 실시예의 센서(112)가 도 6에 도시되어 있다. 도 1을 설명하는데 있어서, 유체 저장조(15)를 참조하게 될 것이다. 그러나, 도 4a의 엔진(15E), 변속기(15F), 제 1 차축 차동기어(15G) 또는 제 2 차축 차동기어(15H)와 같은 유체-함유 부품이 유체 저장조(15)를 대신할 수 있다. 또는, 유체 저장조(15)는 식품과 음료를 혼합, 가열 또는 다른 처리를 하기 위해 대형 유체-수용 용기가 종종 사용되는, 음식 처리 산업과 같은 비자동차(nonautomotive) 환경에 있을 수 있다. 유체 저장조(15)는 저장된 유체의 레벨을 추적하는 능력이 중요한 어떤 산업에든 사용될 수 있다. 센서(12)는, 본 명세서에서 추가적으로 설명되는 유체 온도, 유체 점도, 충전(full) 유체 레벨, 및 낮은(low) 유체 레벨을 포함하는 다수의 유체 조건(condition)의 검출이 가능하도록 유체 조건 및 레벨 센서(12)가 저장조(15) 내에 배치되도록 저장조(15)에 고정된다.

도 5를 참조하여 후술하듯이, 센서(12)는 제 1 케이블(11A)을 거쳐서 또는 무선으로 전자 컨트롤러(16)에 센서 신호(17)를 제공하도록 작동할 수 있다. 컨트롤러(16)는 저장조(15)의 내부 또는 외부에 배치될 수 있다. 센서 신호(17)는 저장조(15) 내의 유체 레벨을 나타낸다. 센서(12)로부터의 센서 신호는 유체 온도 및 유체 점도를 나타낼 수도 있다. 점화 스위치(19)가 폐쇄되어 배터리, 발전기 또는 태양 전지와 같은 전원(38)으로부터 트랜스퍼 전도체(13A)를 따라서 컨트롤러(16)에 전류를 제공할 수 있으며, 이는 다시 도 5를 참조하여 후술하듯이 전도체(11B)를 거쳐서 센서(12)를 여자시킨다(energize). 전도체(11B)는 제 1 케이블(11A)과 함께 케이블에 번들 결합될 수 있다. 컨트롤러(16)는 트랜스퍼 전도체(13B)를 거쳐서 전원(38)과 통신한다. 컨트롤러(16)는 저장조(15) 내의 유체의 유체 레벨(및/또는 온도와 점도)을 판정하기 위해 센서 신호(17)를 참조 표에 저장된 값들과 비교하는 알고리즘이 저장된 프로세서를 갖는다. 컨트롤러(16)는 이후 제 2 케이블(13)을 거쳐서 또는 무선으로 트랜스퍼 전도체를 따라서 출력 장치(23)에 제어 신호(21)를 제공한다. 또는, 컨트롤러(16)는 출력 장치(23) 및 센서(12)와 무선으로 통신할 수 있다. 출력 장치(23)는 유체 레벨, 온도 또는 점도의 시각적 표지(indicator) 또는 청각적 표지를 제공할 수 있다. 예를 들어, 시각적 표지는 유체의 저 레벨을 나타내는 라이트일 수 있다. 청각적 표지는 유체의 로우 레벨을 나타내는 알람일 수 있다.

저장조(15)가 엔진, 음식물 처리기 등과 같은 유체-요구 부품(25)과 유체 연통하는 유체 저장조인 실시예에서, 펌프(27)는 부품(25)이 "온(on)" 상태에 있을 때(즉, 작동 중이고 유체를 필요로 할 때)는 필터(31)를 통해서 도관(29)을 거쳐 부품(25)으로 향하는 유체를 제공하며, 부품(25)이 "오프" 상태에 있을 때(즉, 유체를 필요로 하지 않을 때)는 유체를 제공하지 않는다. 유체는 결국 도관(33)을 거쳐서 저장조(15)로 복귀된다. 따라서, 부품(25)이 오프 상태에 있을 때, 저장조 내의 유체는 정적 레벨(L1)에 있을 것이지만, 부품(25)이 온 상태에 있을 때는 동적 레벨(L2)로 내려갈 것이다. 센서(12)는 후술하듯이, 유체 레벨을 나타내도록, 또한 동적 레벨(L2)이 도 5에 도시된, 센서(12) 내의 개구(64)와 일치하는 레벨(C) 아래로 떨어지는 경우와 같이 유체 레벨이 임계치 아래로 내려갈 때를 모니터링하도록 작동 가능하다.

(유체 레벨 센서의 제 1 실시예)

도 5 및 도 6을 참조하면, 두 가지의 대안적인 유체 레벨 센서(12, 112)의 구조 및 작동이 상세히 나타나 있다. 도 5를 참조하면, 유체 조건 및 레벨 센서(12)는, 캔으로 지칭되기도 하는 외측 부분(22), 베이스 부분(24), 코일 지지 부분(26), 연장 부분(28) 및 캡 부분(34)을 구비하는 솔레노이드 보디(20)를 갖는다. 코일 지지 부분(26)[보빈(bobbin)으로 지칭되기도 함]은 코일(30)을 지지한다. 외측 부분(22), 베이스 부분(24), 코일 지지 부분(26), 연장 부분(28), 및 캡 부분(34)은 일체로 제작될 수 있거나, 또는 주조, 몰딩 등의 공정에 의해 상호 일체화될 수 있다.

자극편(32)은 외측 부분(22) 내에 압입되거나 다른 방식으로 고정된다. 캡 부분(34)은 자극편(32)의 원위 단부를 둘러싸며, 전기 커넥터(36)를 갖어 이를 통해서 배터리와 같은 전원(38) 및 컨트롤러(16)에 작동적으로 연결된다. 자극편(32)과 캡 부분(34) 사이에는 플럭스 컬렉터(flux collector)(40)가 배치된다.

솔레노이드 보디(20)의 베이스 부분(24) 및 연장 부분(28)은 자극편(32)과 함께 전기자 챔버(42)를 형성하는 바, 전기자 챔버 내에서 전기자(44)는 베이스 부분(24)의 단부면(46)과 자극편(32)의 단부면(48) 사이를 이동한다. 전기자(44)는 보디 부분(50) 및 그로부터 연장되는 로드(rod) 부분(52)을 구비한다. 자극편(32)과 전기자 보디 부분(50) 사이에는 전기자(44)를 자극편(32)으로부터 멀리, 도시된 비여자 위치[즉, 코일(30)이 여자되지 않을 때의 전기자(44)의 위치]로 바이어스시키기 위해 스프링(53)과 같은 바이어싱 장치가 배치된다.

장착 플랜지(51)는 저장조 측벽(14)에 있는 개구(54)를 통해서 센서(12)를 고정시킨다. 볼트 등의 체결 기구(도시되지 않음)가 플랜지(51) 및 측벽(14)의 교합 개구(56, 58)을 통해서 연장된다. 저장조(15)에 고정될 때, 베이스 부분(24)은 저장조(15)에 의해 규정된 공동(60) 내로 연장된다. 센서(12)의 잔여부는 저장조(15)의 외부에 있다. 베이스 부분(24)은 상부 개구(62) 및 하부 개구(64)를 갖는다. 본 명세서에서 사용될 때, 상부 개구(62)는 제 1 개구로서 지칭된다.

전기자(44)는 저장조(15) 내에서 유체 레벨 변화 방향에 대해 대체로 횡방향으로 이동한다. 즉, 전기자(44)는 전기자 챔버(42) 내에서 (레벨 A로부터, 레벨 B로, 레벨 C로, 레벨 D로의) 유체 레벨 감소 방향 또는 (레벨 D로부터, 레벨 C로, 레벨 B로, 레벨 A로의) 유체 레벨 증가 방향에 대해 대체로 횡방향으로(수직하게) 전후로 이동한다. 또는, 센서(12)는 전기자가 저장조(15) 내의 유체에 대해 상이한 각도로 이동하도록 장착될 수 있다.

자극편(32), 외측 부분(22), 코일(30), 플럭스 컬렉터(40), 플랜지(51) 및 전기자(44)는 전자석을 형성한다. 전원(38)에 의해 코일(30)이 여자되면, 자극편(32)과 전기자(44) 사이의 갭(66)에는 플럭스의 라인이 생성된다. 코일(30)이 여자되면, 자속은 전기자(44)를 자극편(32) 쪽으로 밀어붙이고, 단부면(48)과 전기자(44) 사이에 있는 전기자 챔버(42)의 부분을 감소시킨다. 코일(30)에 대한 에너지 공급이 중단되면, 스프링(53)은 전기자(44)를 도시된 비여자 위치로 되돌리고, 단부면(48)과 전기자(44) 사이에 있는 전기자 챔버(42)의 부분을 증가시킨다. 전기자(44)가 이동함에 따라 공기 또는 액체인 유체가 개구(62, 64)를 통해서 푸시된다. 전기자 챔버(42)의 갭(66) 내의 유체는 또한, 전기자(44)가 순환(cycle)됨에 따라 전기자(44)의 외경과 연장 부분(28)의 내경 사이의 간극(67)을 통해서 밀고나간다. 유체는 마찬가지로 전기자(44) 내의 채널(69)을 통해서 밀고나간다. 간극(67)과 채널(69)은 개구(62, 64)보다 유체 유동에 대해 더 저항력을 갖도록 구성된다. 따라서, 전기자 이동 시간은 간극(67) 및 채널(69)을 통한 유체 유동에 대한 저항의 함수이며, 이 함수는 다시 챔버(42) 내에 공기가 존재하는지 액체가 존재하는지와 간극(67) 및 채널(69)을 통해서 공기가 또는 액체가 밀고나가는지에 종속된다.

솔레노이드 밸브(20)는 특유한 유도성 킥(distinctive inductive kick)을 가지며, 이 킥은 알려진 유체 온도 및 유체 충전 레벨 하에서 전기자(44)가 이동의 종점에 도달하는 것을 나타내는 전류 인입의 증가가 이어지는 전류 인입(current draw)의 명백한 하락(dip)이다. 솔레노이드 밸브(20)가 여자된 후 유도성 킥까지의 기간은 따라서, 전기자(44)가 마주치는 이동 저항에 의해 영향을 받는다. 솔레노이드 밸브의 유도성 킥 현상은 당업자에게 주지되어 있으며, 2008년 10월 16일자로 공개되고 그 전체가 본원에 원용되는 공동 소유의 미국 특허 공개 제20080250851 A1호에 도시 및 개시되어 있다.

전술한 챔버(42), 간극(67), 채널(69), 및 개구(62, 64)는 유체 점도 및 유체 변화 발생과 같은 다양한 유체 조건뿐 아니라 후술하는 저장조(15) 내의 다양한 유체 레벨을 나타내는 전기자 이동 시간을 확립한다. 유도성 킥 까지의 시간을 추적하고 이 시간을 컨트롤러(16)에 저장된 참조 표에서의 소정 시간과 비교함으로써, 컨트롤러(16)는 액체 레벨 및 점도를 결정할 수 있다. 센서(12)는 또한 전류에 기초하여 오일 온도를 결정하도록 작동할 수 있다.

(유체 점도)

코일(30)이 여자 및 소자(deenergize)되면, 전기자(44)는 챔버(42) 내에서 이동한다. 전기자(44)가 자극편(32)으로부터 멀어지면, 유체 역시 간극(67) 및 채널(69)을 통해서 챔버(42)로부터 밀려난다. 간극(67) 및 채널(69)을 통한 유체 유동에 대한 전체 저항과 이동하는 부품의 마찰이 합계됨으로써, 이는 전기자 이동 시간을 측정하고 이후 컨트롤러(16)에 저장된 알고리즘을 적용함으로써 반응 시간이 유체의 점도를 나타내는 값과 일치하도록 전기자 이동을 늦춘다. 보다 높은 유체 점도는 전기자(44)가 순환될 때 더 느리게 이동하도록 만들며, 전기자 반응 시간을 증가시킨다. 사이클 내의 전기자 이동의 종료시에 발생하는 유도성 킥은 코일(30)에 연결되어 있는 컨트롤러(16)에 의해 검출된다. 유체가 두꺼울수록, 유도성 킥이 발생하는데 걸리는 시간은 길어질 것이다. 이 전체 전기자 반응 시간을 컨트롤러(16)에 저장된 참조 표에서 체크하여 유체의 상대 점도를 취득한다. 따라서 유체 점도는 액상 유체 레벨이 최저 레벨[즉, 레벨 D와 같은, 개구(64) 아래의 레벨]에 있을 때를 제외하고 센서(12)를 사용하여 측정될 수 있다.

센서(12)의 저항도 측정될 수 있으며, 엔진 컨트롤러 전압은 센서(12)에 대한 일정한 작동 전류 및 전기자(44)의 일정한 힘을 유지하도록 제어될 수 있다. 이는 전기자 반응 시간에 대한 전류 가변성의 일체의 효과를 감소시킨다. 전압을 12볼트 아래로 제한하는 것은 반응 시간 대 점도 관계를 수정하여 센서 감도를 증가시키기 위해 전기자(44)를 더 늦출 수 있다.

(유체 레벨)

저장조(15) 내의 액상 유체가 사전결정된 충전 레벨 B 이상, 예를 들면 레벨 A에 있을 때, 전기자 이동 시간은 간극(67) 및 채널(69)을 통한 유체 이동에 대한 저항과, 또한 작은 효과를 갖는 전기자(44)에 대한 점성 항력(viscous drag)이 합계된 함수이다. 개구(62, 64)는 이를 통한 유체 유동이 비교적 자유로울 수 있도록 충분히 큰 크기를 가지며, 따라서 간극(67) 및 채널(69)을 통한 유동이 전기자 이동 시간을 결정짓는다. 이들 저항은 액상 유체 레벨이 변함에 따라 변하게 될 것이므로, 유체 조건 시스템(10)은 저장조(15) 내의 액상 유체 레벨을 모니터링 및 기록할 수 있으며, 현재 액체 레벨이 두 범위 중 하나에 있는 것으로, 즉 제 1 레벨(충전 레벨 B) 이상 또는 제 2 레벨(낮은 레벨 C) 이하에 있는 것으로 인식할 수 있다. 이 정보는, 계기판 화면 상의 디스플레이 모니터와 같은 출력 장치(23)(도 1 참조)를 컨트롤러(16)에 연결하고 컨트롤러(16)를 모니터링되는 유체 레벨에 대응하는 제어 신호(21)를 모니터에 보내도록 프로그래밍함으로써, 필요할 경우 차량 운전자와 같은 시스템 조작자에게 제공될 수 있다.

팬(pan)(15) 내의 액체 레벨이 도 1에서 "지나치게 낮은" 유체 레벨 D로 표시되는, 개구(64) 아래의(즉, 레벨 C 아래의) 임의의 레벨에 있으면, 챔버(42) 내의 임의의 유체는 제 1 전기자 순환 시에 개구(62, 64)로부터 압출된다. 전기자(44)가 순환할 때는, 개구(62, 64)가 액체 레벨 위에 있기 때문에, 액체 대신에 공기가 챔버(42)에 유입된다. 후속 사이클 시에는, 공기만 개구(62, 64), 간극(67), 및 채널(69)을 통해서 이동하기 때문에, 전기자 이동 시간이 상대적으로 빠르다. 따라서, 컨트롤러(16)는 이러한 전기자 이동 시간이 "지나치게 낮은" 액상 유체 레벨을 나타내는 것으로 인식하고, 이 정보를 저장할 것이며, 유체 추가 필요성을 차량 조작자에게 알리기 위해 디스플레이에 통지를 보내도록 프로그래밍될 수 있다.

액상 유체가 개구(62) 위의 임의의 레벨(즉, 레벨 B 이상)에 있을 때, 챔버(42)는 전기자(44) 이동 시에 항상 액체로 충전될 것이며, 액체는 간극(67) 및 채널(69)을 통해서 압출될 것이다. 이는 컨트롤러(16)에 의해 충전 액상 유체 레벨을 나타내는 것으로 인식되는 전기자 이동 시간을 생성할 것이며, 이 전기자 이동 시간은 간극(67) 및 채널(69)을 통한 유체 유동에 대한 저항의 합계의 함수이다. 센서(12)는 레벨 B가 최소 소망 정적 액체 레벨(minimum desired static liquid level)을 나타내고 레벨 C가 최소 소망 동적 액체 레벨을 나타내도록 저장조(15)에 장착될 수 있다.

(유체 온도)

코일(30)의 온도는 유체에 의해 영향을 받을 것이다. 유체 온도를 측정하기 위해, 코일 저항을 측정한 후 이를 컨트롤러 내에 저장된 온도 참조 표에 대해 체크하여 유체의 온도를 결정한다. 또는, 센서(12)는 소정 전압으로 순환(cycle)될 수 있다. 전류를 측정함으로써, 코일 저항이 계산될 수 있고 이는 이후 온도와 상관될 수 있다.

(유체 레벨 센서의 제 2 실시예)

도 6을 참조하면, 다른 실시예의 유체 조건 및 레벨 감지 시스템(110)은 저장조(115)의 측벽(114)을 통해서 연장되는 유체 조건 및 레벨 센서(112)를 구비한다. 센서(112)는 저장조(115)에 고정되는 바, 예를 들면 차량의 엔진 오일 팬에 고정되며, 따라서 유체 조건 및 레벨 센서(112)는 본 명세서에서 추가로 설명되는 유체 온도, 유체 점도, 및 다수의 유체 레벨을 포함하는 다수의 유체 조건의 검출이 가능하도록 저장조(115)에 의해 규정되는 공동(160) 안에 배치된다. 유체 조건 및 레벨 센서(112)는, 저장조(115)의 내부 또는 외부에 예를 들면 차량 엔진 상에 또는 차량 내의 어느 곳에 수용될 수 있는 전자 컨트롤러(116)에 작동적으로 연결된다.

도 6을 참조하면, 유체 조건 및 레벨 센서(112)는, 캔으로 지칭되기도 하는 외측 부분(122), 베이스 부분(124), 코일 지지 부분(126), 및 캡 부분(134)을 구비하는 솔레노이드 보디(120)를 갖는다. 코일 지지 부분(126)[보빈으로 지칭되기도 함]은 코일(130)을 지지한다. 외측 부분(122), 베이스 부분(124), 코일 지지 부분(126), 및 캡 부분(134)은 일체로 제작될 수 있거나, 또는 주조, 몰딩 등의 공정에 의해 상호 일체화될 수 있다.

자극편(132)은 외측 부분(122) 내에 압입되거나 다른 방식으로 고정된다. 캡 부분(134)은 자극편(132)의 원위 단부를 둘러싸며, 전기 커넥터(136)를 가지며 이를 통해서 배터리와 같은 전원(138) 및 컨트롤러(116)에 작동적으로 연결된다. 자극편(132)과 캡 부분(134) 사이에는 플럭스 컬렉터(140)가 배치된다. 코일 지지 부분(126)과 베이스 부분(124) 사이에는 와셔(141)가 배치된다.

솔레노이드 보디(120)의 베이스 부분(124)은 자극편(132)과 함께 전기자 챔버(142)를 형성하는 바, 전기자 챔버 내에서 전기자(144)는 도시된 비여자 위치[베이스 부분(124)의 단부면(146) 근처의 위치]와 여자 위치[자극편(132)의 단부면(148)에 보다 가까운 위치] 사이를 이동한다. 자극편(132)과 전기자(144) 사이에는 전기자(144)를 자극편(132)으로부터 멀리, 도시된 비여자 위치[즉, 코일(130)이 여자되지 않을 때의 전기자(144)의 위치]로 바이어스시키기 위해 스프링(153)과 같은 바이어싱 장치가 배치된다.

장착 플랜지(도시되지 않음)는 저장조 측벽(114)에 있는 개구(154)를 통해서 센서(112)를 고정시킨다. 볼트 등의 체결 기구(도시되지 않음)가 플랜지 및 측벽(114)의 교합 개구를 통해서 연장된다. 저장조(115)에 고정될 때, 베이스 부분(124)은 저장조(115)에 의해 규정된 공동(160) 내로 연장된다. 센서(112)의 잔여부는 저장조(115)의 외부에 있다.

베이스 부분(124)은 상부 개구(162) 및 하부 개구(164)를 갖는 연장부(161)를 갖는다. 본 명세서에서 사용될 때, 상부 개구(162)는 제 1 개구로서 지칭된다. 도 6에 가장 잘 도시되어 있듯이, 하부 개구(164)는 축방향으로 연장되며, 반경방향 슬롯(165)과 연통한다.

이 실시예에서, 전기자(144)는 저장조(115) 내에서 유체 레벨 변화 방향에 대해 대체로 횡방향으로 이동한다. 즉, 전기자(144)는 전기자 챔버(42) 내에서 레벨 AA로부터, 레벨 BB로, 레벨 CC로, 레벨 DD로의 액상 유체 레벨 감소 방향 또는 레벨 DD로부터, 레벨 CC로, 레벨 BB로, 레벨 AA로의 액상 유체 레벨 증가 방향에 대해 대체로 횡방향으로(수직하게) 전후로 이동한다. 또는 센서는 전기자가 유체 레벨에 대해 다른 각도로 이동하도록 배치될 수 있다.

자극편(132), 외측 부분(122), 코일(130), 플럭스 컬렉터(140), 와셔(141) 및 전기자(144)는 전자석을 형성한다. 전원(138)에 의해 코일(130)이 여자되면 자속이 생성된다. 자속은 전기자(144)를 자극편(132) 쪽으로 밀어붙이고, 단부면(146)과 전기자(144)의 측부(145) 사이에 있는 전기자 챔버(142)의 부분을 증가시킨다. 코일(130)에 대한 에너지 공급이 중단되면, 스프링(153)은 전기자(144)를 도시된 비여자 위치로 되돌리고, 단부면(146)과 전기자(144) 사이에 있는 전기자 챔버(142)의 부분을 감소시킨다. 전기자(144)가 이동함에 따라 공기 또는 오일과 같은 액체인 유체가 개구(162, 164)를 통해서 푸시된다. 전기자(144)의 제 1 측부(145)에 있는 챔버(142)에서 개구(162)는 공기 또는 액체와 연통한다. 개구(164)는 전기자(144)의 제 2 측부(147)와 레벨 DD 아래에 있는 저장조(115) 내의 공기 또는 액체와 연통한다. 공기는 챔버(142)를 형성하는 공동의 내경과 전기자(144)의 외경 사이의 간극(166)을 통해서 전기자(144)의 두 측부(145, 147)에서의 챔버(142)의 부분들 사이에서 연통될 수 있다. 간극(166)은 이를 통한 액체의 일체의 연통을 저지하도록 설계된다. 따라서, 전기자 이동 시간은 개구(162, 164)를 통한 유체 유동에 대한 저항의 함수이며, 이 함수는 다시 개구를 통해서 공기 또는 액체가 유동하는지에 종속된다. 솔레노이드 밸브(120)가 여자된 후 유도성 킥 까지의 기간은 따라서, 개구(162, 164)를 통한 유체 유동에 대한 저항에 의해 영향을 받는다. 전술한 챔버(142)와 개구(162, 164)는 유체 점도 및 유체 변화 발생과 같은 다양한 유체 조건뿐 아니라 후술하는 저장조(115) 내의 다양한 유체 레벨을 나타내는 전기자 이동 시간을 확립한다. 유도성 킥 까지의 시간을 추적하고 이 시간을 컨트롤러(116)에 저장된 참조 표에서의 소정 시간과 비교함으로써, 컨트롤러(116)는 액상 유체 레벨 및 점도를 결정할 수 있다. 센서(112)는 또한 전류에 기초하여 유체 온도를 결정하도록 작동할 수 있다.

(유체 점도)

코일(130)이 순환(cycle; 여자 및 소자)되면, 전기자(144)는 챔버(142) 내에서 전후로 이동한다. 코일(130)이 여자 및 소자되면, 전기자(144)는 자극편(132)에 대해 각각 근접 및 이격 이동하며, 유체는 개구(162, 164)를 통해서 챔버(142)로부터 밀려난다. 개구(162, 164)를 통한 유체 유동에 대한 전체 저항과 이동하는 부품의 마찰은, 전기자 이동 시간을 측정하고 이후 컨트롤러(16)에 저장된 알고리즘을 적용함으로써 반응 시간이 유체의 점도를 나타내는 값에 대응하도록 전기자 이동을 늦춘다. 보다 높은 유체 점도는 전기자(144)가 순환될 때 더 느리게 이동하도록 만들며, 전기자 반응 시간을 증가시킨다. 자극편(132)을 향한 전기자 이동의 종료 시에 발생하는 유도성 킥은 코일(130)에 연결되어 있는 컨트롤러(116)에 의해 검출된다. 유체가 두꺼울수록, 유도성 킥이 발생하는데 걸리는 시간은 길어질 것이다. 이후 전체 전기자 반응 시간을 컨트롤러(116)에 저장된 참조 표에서 체크하여 유체의 상대 점도를 취득한다. 따라서 유체 점도는 [액체 레벨이 최저 레벨(즉, 레벨 D와 같은, 개구(164) 아래의 레벨)에 있을 때를 제외하고] 센서(112)를 사용하여 측정될 수 있다.

센서(112)의 저항도 측정될 수 있으며, 엔진 컨트롤러 전압은 센서(112)에 대한 일정한 작동 전류 및 전기자(144)의 일정한 힘을 유지하도록 제어될 수 있다. 이는 전기자 반응 시간에 대한 전류 가변성의 일체의 효과를 감소시킨다. 전압을 12볼트 아래로 제한하는 것은 반응 시간 대 점도 관계를 수정하여 센서 감도를 증가시키기 위해 전기자(144)를 더 늦출 수 있다.

(유체 레벨)

저장조(115) 내의 액체가 사전결정된 충전 레벨 AA 이상에 있을 때, 전기자 이동 시간은 개구(162, 164) 각각을 통한 유체 이동에 대한 저항과, 또한 작은 효과를 갖는 전기자(144)에 대한 점성 항력이 합계된 함수이다. 이들 저항은 액체 레벨이 변함에 따라 변하게 될 것이므로, 유체 조건 시스템(110)은 저장조(115) 내의 유체 레벨을 모니터링 및 기록할 수 있으며, 현재 액상 유체 레벨이 세 개의 범위 중 하나에 있는 것으로, 즉 레벨 AA(예를 들면, 과충전 레벨) 이상, 레벨 DD(예를 들면, 낮은 레벨) 이하, 또는 레벨 AA와 레벨 DD 사이(예를 들면, 충전 레벨)에 있는 것으로 인식할 수 있다. 이 정보는, 예를 들어 계기판 화면 상에 있는 디스플레이 모니터와 같은 출력 장치(23)(도 1 참조)를 컨트롤러(116)에 연결하고 컨트롤러(116)를 모니터링되는 액상 유체 레벨에 대응하는 제어 신호를 모니터에 보내도록 프로그래밍함으로써, 필요할 경우 차량 조작자에게 제공될 수 있다.

저장조(115) 내의 유체 레벨이 개구(164) 아래의 임의의 레벨(즉, 도 1에서의 레벨 DD 아래의 임의의 레벨)에 있으면, 챔버(142) 내의 임의의 액상 유체는 제 1 전기자 순환 시에 압출된다. 전기자(144)가 순환할 때는, 개구(162, 164)가 액상 유체 레벨 위에 있기 때문에, 액체 대신에 공기가 챔버(142)에 유입된다. 후속 사이클 시에는, 공기만 개구(162, 164)를 통해서 이동하기 때문에, 전기자 이동 시간이 상대적으로 빠르다. 따라서, 컨트롤러(116)는 이러한 전기자 이동 시간이 "지나치게 낮은" 액상 유체 레벨을 나타내는 것으로 인식하고, 이 정보를 저장할 것이며, 유체 추가 필요성을 시스템 조작자에게 알리기 위해 디스플레이에 통지를 보내도록 프로그래밍될 수 있다.

팬(115) 내의 액상 유체 레벨이 개구(162) 아래지만 개구(164) 위에 있는 임의의 레벨(즉, 레벨 AA와 레벨 DD 사이의 레벨, 예를 들면 레벨 BB와 레벨 CC)에 있으면, 전기자(144)는 제 1 전기자 순환 시에 챔버(142)로부터 적어도 일부 액상 유체를 배출시킬 것이다. 스프링(153)이 전기자(144)를 바이어스시키면, 개구(164)는 유체를 인입할 것이다. 개구(162)가 액상 유체 레벨 위에 있고 챔버(142)의 적어도 일부가 액상 유체 레벨 위에 있기 때문에, 센서(112)가 여기될 때 일부 공기가 챔버(142) 내로 흡인될 것이다. 따라서, 전기자 이동 시간은 액상 유체가 최저 레벨 DD에 있을 때보다 더 느려질 것이지만, 유체 레벨이 개구(162) 위에 있을 때만큼 느리지는 않을 것이다. 컨트롤러(116)는 전기자 이동 시간을 저장된 값과 비교할 것이며, 이러한 전기자 이동 시간이 레벨 AA와 레벨 DD 사이의 레벨을 나타내는 것으로 인식할 것이다.

액상 유체가 레벨 AA 이상과 같은, 개구(162) 위의 임의의 레벨에 있을 때, 챔버(142)는 전기자(144) 이동 시에 항상 액상 유체로 충전될 것이며, 액체는 개구(162, 164)를 통해서 압출될 것이다. 이는 저장조(115) 내의 센서(112)의 장착된 위치에 따라, 컨트롤러(116)에 의해 과충전 레벨을 나타내는 것으로 인식되는 고유 전기자 이동 시간을 생성할 것이며, 이 전기자 이동 시간은 개구(162, 164)를 통한 유체 유동에 대한 저항의 합계의 함수이다.

(유체 온도)

코일(130)의 온도는 유체에 의해 영향을 받을 것이다. 유체 온도를 측정하기 위해, 코일 저항을 측정한 후 이를 컨트롤러 내에 저장된 온도 참조 표에 대해 체크하여 유체의 온도를 결정한다. 또는, 센서(112)는 소정 전압으로 사이클링될 수 있다. 전류를 측정함으로써, 코일 저항이 계산될 수 있고 이는 이후 온도와 상관될 수 있다.

(유체 레벨 검출 시스템의 제 2 실시예)

도 2를 참조하면, 유체 레벨 검출 시스템(210)은 단수 또는 복수의 유체를 활용하는 처리 시스템에 사용될 수 있는 것과 같은 다수의 유체-함유 저장조(15A, 15B, 15C)를 갖는다. 각각의 저장조(15A, 15B, 15C)는 이것에 장착되어 전술하듯이 작동가능한 유체 조건 및 레벨 센서(12A, 12B, 12C)를 각각 갖는다. 각각의 센서(12A, 12B, 12C)는 개별 센서 신호(17A, 17B, 17C)를 트랜스퍼 전도체를 따라서 유선 또는 무선으로 시스템 컨트롤러(16A)에 통신하며, 시스템 컨트롤러(16A)는 센서 신호의 각각을 처리하고 각각의 저장조(15A, 15B, 15C)에 대한 레벨, 온도 또는/및 점도 정보를 제공하는 제어 신호(21A)를 출력 장치(23A)에 제공하여 저장조(15A, 15B, 15C)의 모니터링이 가능하도록 구성된다. 세 개의 저장조(15A, 15B, 15C)가 도시되어 있지만, 시스템(210)은 하나 내지 수백 개 또는 그 이상의 저장조를 가질 수 있다. 컨트롤러(16A)에 전력을 제공하고 컨트롤러(16A)를 통해서 센서(12A, 12B, 12C)에 전력을 제공하여 센서(12A, 12B, 12C)를 여기시키기 위해 배터리, 발전기, 태양 전지 또는 다른 형태의 파워일 수 있는 전원(38A)이 컨트롤러(16A)에 작동적으로 연결된다. 센서 신호(17A, 17B, 17C)를 제공하고 컨트롤러(16A)로부터 센서(12)로 전력을 제공하는 도시된 트랜스퍼 전도체는, 저장조(15A, 15B, 15C)의 상대 위치가 허용한다면, 단일 버스로 또는 다른 방식으로 번들화(bundle)될 수 있다.

(유체 레벨 검출 시스템의 제 3 실시예)

도 3을 참조하면, 유체 레벨 검출 시스템(310)은 단일 저장조(15D)를 가지며, 상기 저장조(15D) 상의 상이한 위치에는 상호 동일하고 전술한 센서(12)와 또는 센서(112)와 동일한 세 개의 유체 조건 및 레벨 센서(12D, 12E, 12F)가 장착된다. 센서(12D)는 제 1 위치에 장착되고, 센서(12E)는 제 1 위치보다 낮은 제 2 위치에 장착되며, 센서(12F)는 다른 위치들 중 어느 하나보다 낮은 제 3 위치에 장착된다. 따라서, 각각의 센서(12D, 12E, 12F)는 버스(29A)를 따라서 또는 무선 등의 다른 방식으로 다른 센서 신호(17D, 17E, 17F)를 컨트롤러(16B)에 제공하도록 작동 가능하다. 컨트롤러(16B)는, 신호(17D, 17E, 17F)를 처리하고 각각의 센서(12D, 12E, 12F) 근처에서의 저장조(15)내 유체의 레벨, 온도 및/또는 점도 정보를 제공하는 제어 신호(21B)를 출력 장치(23B)에 제공하여 저장조(15D)의 모니터링을 가능하게 하는 알고리즘이 저장된 프로세서로 구성된다. 컨트롤러(16B)에 전력을 제공하고 컨트롤러(16B)를 통해서 센서(12D, 12E, 12F)에 전력을 제공하여 센서(12D, 12E, 12F)를 여기시키기 위해 배터리, 발전기, 태양 전지 또는 다른 형태의 파워일 수 있는 전원(38B)이 컨트롤러(16B)에 작동적으로 연결된다. 센서 신호(17D, 17E, 17F)를 제공하고 컨트롤러(16B)로부터 센서(12D, 12E, 12F)로 전력을 제공하는 도시된 트랜스퍼 전도체는 단일 버스로 또는 다른 방식으로 번들화될 수 있다.

(유체 레벨 검출 시스템의 제 4 실시예)

도 4a를 참조하면, 차량(431)용 연료 레벨 검출 시스템(410)은 엔진(15E), 변속기(15F), 제 1 후차축(437)의 차바퀴(435)를 작동적으로 연결하는 제 1 차축 차동기어(15G), 및 제 2 후차축(439)의 차바퀴(435)를 작동적으로 연결하는 제 2 차축 차동기어(15H)와 같은 다중 유체-함유 부품을 구비하며, 이들은 모두 다중-부품 차량 프레임(433)에 의해 작동적으로 지지된다. 엔진(15E)과 변속기(15F)는 온 및 오프 상태(on and off state)를 가지며, 전술했듯이 작동 중에 정적 및 동적 유체 레벨을 생성하는 순환 유체에 노출된다. 차동기어(15G, 15H)는 차량 운행 중 차바퀴(435)가 움직일 때는 동적 레벨을 겪을 수 있고, 차량(431)이 정지 상태일 때는 정적 레벨을 겪을 수 있다. 센서(12G, 12H, 12I, 12J)는 엔진(15E), 변속기(15F), 및 차동기어(15G, 15H)에 각각 장착된다. 센서(12G, 12H, 12I, 12J)는 도 5 및 도 6의 센서(12 또는 112)에 관해 기술된 바와 같이 구성 및 작동된다. 구체적으로, 센서(12G, 12H, 12I, 12J)는 센서 신호(17G, 17H, 17I, 17J)를 트랜스퍼 전도체를 따라서 컨트롤러(416)에 제공한다. 또는, 센서(12G, 12H, 12I, 12J)는 컨트롤러(416)와 무선으로 통신할 수 있다. 컨트롤러(416)는 알고리즘이 저장되는 프로세서로 구성된다. 알고리즘은 센서 신호를 처리하고, 제어 신호(421)를 트랜스퍼 전도체를 따라서 또는 무선으로 출력 장치(423)에 제공한다. 제어 신호(421)는 엔진(15E), 변속기(15F) 및 차동기어(15G, 15H) 내의 다양한 유체 레벨을 나타낸다. 출력 장치(423)는 차량 계기판 상의 디스플레이, 음성 신호, 또는 임의의 다른 표지일 수 있다. 차량 배터리 또는 발전기와 같은 전원(438)은 센서(12G, 12H, 12I, 12J)를 여기시키기 위해 컨트롤러(416)를 통해서 센서(12G, 12H, 12I, 12J)에 전력을 제공한다. 또는, 전원은 도 4b에 도시하듯이 차량(431)의 지붕(441)에 장착되는 솔라 패널(solar panel)(438)일 수 있다.

일 실시예에서, 출력 장치(423)는 엔진(15E), 변속기(15F), 차동기어(15G, 15H) 및/또는 차량 제동 시스템(451) 중 하나 또는 그 이상의 작동을 제어하는 제 2 컨트롤러일 수 있다. 출력 장치(423)는 차바퀴(435)를 늦추기 위해 제동 시스템(451)에 제공되는 출력 신호(449)를 제공한다. 이는 센서 신호(17G, 17H, 17I, 17J)가 엔진(15E), 변속기(15F), 또는 차동기어(15G, 15H) 중 하나 또는 그 이상에서의 유체 레벨이 차량(431)이 고속으로 작동되지 않아야 하는 낮은 동적 레벨에 도달했음을 나타낼 때 발생할 수 있다.

본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태를 상세히 설명했지만, 당업자는 본 발명을 청구범위 내에서 실시하기 위한 다양한 대체 설계 및 실시예를 인식할 것이다.

Claims

유체 레벨 검출 시스템(10; 110; 210; 310; 410)에 있어서,
내부에 유체를 보유하기 위한 공동(60; 160)을 규정하는 유체 저장조(15; 15A, 15B, 15C; 15D; 15E, 15F, 15G, 15H; 115);
상기 유체 저장조에 장착되는 솔레노이드 보디(20; 120)와, 코일(30; 130), 및 전기자(44; 144)를 갖는 유체 레벨 센서(12; 12A, 12B, 12C; 12D, 12E, 12F; 12G, 12H, 12I, 12J; 112)로서, 상기 솔레노이드 보디는 상기 공동의 내부로 연장되는 제 1 부분(24; 124) 및 상기 저장조 외부로 연장되는 제 2 부분(22; 122)을 가지며, 전기자 챔버(42; 142)를 규정하고, 상기 전기자 챔버 안에서 전기자가 코일의 여자(energizing)에 반응하여 이동하는, 상기 유체 레벨 센서;
자극편(32; 132);
전기자를 자극편으로부터 멀리 바이어스시키는 바이어싱 장치(53; 153)로서, 상기 바이어싱 장치와 코일은 코일이 주기적으로(cyclically) 여자됨에 따라 전기자 챔버 내에서 전기자를 순환(cycle)시키도록 구성되는 바이어싱 장치를 포함하고,
상기 솔레노이드 보디는 저장조에 의해 규정된 공동과 전기자 챔버 사이에 유체 연통을 확립하는 제 1 개구(62; 162)를 규정하며, 따라서 전기자 챔버 내의 전기자의 이동 시간은 저장조 내의 유체 레벨에 의해 영향받고, 상기 센서는 이동 시간을 나타내는 센서 신호(17; 17A, 17B, 17C; 17D, 17E, 17F; 17G, 17H, 17I, 17J)를 제공하도록 작동 가능하며;
상기 시스템은,
상기 센서에 작동적으로 연결되고, 상기 센서로부터의 센서 신호를 수신하여 그에 상응하는 제어 신호(21; 21A; 21B; 421)를 형성하도록 작동 가능한 컨트롤러(16; 16A; 16B; 116; 416); 및
상기 코일과 컨트롤러를 여기시키기 위해 컨트롤러에 작동적으로 연결된 전원(38; 38A; 38B; 138; 438)을 포함하는 것을 특징으로 하는
유체 레벨 검출 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 컨트롤러에 작동적으로 연결되며 제어 신호를 수신하도록 작동 가능한 출력 장치(23; 23A; 23B; 423)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는
유체 레벨 검출 시스템.
제 2 항에 있어서,
센서를 컨트롤러와 연결시키고, 센서로부터의 센서 신호를 컨트롤러에 전송하도록 구성되는 제 1 케이블(11A); 및
컨트롤러를 출력 장치와 연결시키고, 컨트롤러로부터의 제어 신호를 출력 장치에 전송하도록 구성되는 제 2 케이블(11B)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는
유체 레벨 검출 시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 출력 장치는 저장조 내의 유체 레벨의 시각적 표지(indicator)와 음성 표지 중 하나를 제공하도록 구성되며, 상기 표지는 제어 신호에 기초하는 것을 특징으로 하는
유체 레벨 검출 시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 센서는 제 1 위치에서 유체 저장조(15D)에 장착되는 제 1 센서(12D)이고, 상기 센서 신호는 제 1 센서 신호(17D)이며;
상기 시스템은,
상기 제 1 센서와 실질적으로 동일하고 저장조 내의 다른 유체 레벨과 대응하는 제 2 위치에서 유체 저장조에 장착되는 제 2 센서(12E)를 추가로 포함하며,
상기 컨트롤러(16B)는 제 2 센서로부터 제 2 센서 신호(17E)를 수신하기 위해 제 2 센서에 작동적으로 연결되는 것을 특징으로 하는
유체 레벨 검출 시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 센서는 제 1 센서(12A; 12G)이고, 상기 유체 저장조는 제 1 유체 저장조(15A; 15E)이며, 상기 센서 신호는 제 1 센서 신호(17A; 17G)이고;
상기 시스템은,
제 2 유체 저장조(15B; 15F);
상기 제 1 센서와 실질적으로 동일하고 상기 제 2 유체 저장조에 장착되는 제 2 센서(12B; 12H)를 추가로 포함하며,
컨트롤러(16A; 416)는 제 2 센서로부터 제 2 센서 신호(17B; 17H)를 수신하고 그에 대응하는 다른 제어 신호(21A; 421)를 형성하기 위해 제 2 센서에 작동적으로 연결되는 것을 특징으로 하는
유체 레벨 검출 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 전원(38; 38A; 38B; 138; 438; 438A)은 배터리, 발전기(generator) 및 태양 전지 중 하나인 것을 특징으로 하는
유체 레벨 검출 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 개구는 제 1 개구(162)이며, 전기자 챔버(142)의 제 1 부분과 공동(160) 사이에 유체 연통을 확립하고;
상기 솔레노이드 보디(120)는 공동과 전기자 챔버의 제 2 부분 사이에 유체 연통을 허용하는 제 2 개구(164)를 규정하며, 상기 전기자 챔버의 제 1 및 제 2 부분은 전기자의 양측(145, 147)에 있고, 따라서 전기자의 양측은 유체 저장조와 유체 연통하며;
상기 제 1 개구는 제 2 개구보다 높은 유체 레벨(AA)에서 유체 저장조와 연통하는 것을 특징으로 하는
유체 레벨 검출 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 컨트롤러는 코일의 전기 저항에 기초하여 유체 온도를 결정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는
유체 레벨 검출 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 컨트롤러는 전기자 이동 시간과, 사전결정된 점도 값과 관련하여 사전결정된 전기자 이동 시간의 비교에 기초하여 유체 점도를 결정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는
유체 레벨 검출 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 전기자는 저장조 내의 유체 레벨에 대해 실질적으로 횡방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는
유체 레벨 검출 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 저장조(15)와 유체 연통하고, 저장조로부터 유체-요구 부품으로 유체가 제공될 때 유체 유동이 동적인 온-상태 및 저장조와 유체-요구 부품 내의 유체가 정적인 오프-상태를 갖는 유체-요구 부품(25)과 조합되며,
사전결정된 정적 유체 레벨(B)이 제 1 개구 위에 있고 사전결정된 동적 유체 레벨(C)이 제 1 개구 아래에 있는 것을 특징으로 하는
유체 레벨 검출 시스템.
프레임(433) 및 유체-함유 부품(15E, 15F, 15G, 15H)을 갖는 차량(431)용 유체 레벨 검출 시스템(410)에 있어서,
상기 유체-함유 부품에 장착되는 솔레노이드 보디(20; 120)와, 코일(30; 130), 및 전기자(44; 144)를 갖는 유체 레벨 센서(12G, 12H, 12I, 12J)로서, 유체 저장조의 내부로 연장되는 제 1 부분(24; 124) 및 상기 유체-함유 부품의 외부로 연장되는 제 2 부분(22; 122)을 가지며, 전기자 챔버(42; 142)를 규정하고, 상기 전기자 챔버 안에서 전기자가 코일의 여자(energizing)에 반응하여 이동하는, 상기 유체 레벨 센서;
자극편(32; 132);
전기자를 자극편으로부터 멀리 바이어스시키는 바이어싱 장치(53; 153)로서, 상기 바이어싱 장치와 코일은 코일이 주기적으로(cyclically) 여자됨에 따라 전기자 챔버 내에서 전기자를 순환(cycle)시키도록 구성되는 바이어싱 장치를 포함하고,
상기 솔레노이드 보디는 유체-함유 부품에 의해 규정된 공동(60; 160)과 전기자 챔버 사이에 유체 연통을 확립하는 제 1 개구(62; 162)를 규정하며, 따라서 전기자 챔버 내의 전기자의 이동 시간은 유체-함유 부품 내의 유체 레벨에 의해 영향받고, 상기 센서는 이동 시간을 나타내는 센서 신호(17G, 17H, 17I, 17J)를 제공하도록 작동 가능하며;
상기 시스템은,
프레임 및 센서에 작동적으로 연결되고, 상기 센서로부터 센서 신호를 수신하여 그에 상응하는 제어 신호(421)를 형성하도록 작동 가능한 컨트롤러(416); 및
상기 코일과 컨트롤러를 여기시키기 위해 컨트롤러에 작동적으로 연결된 전원(438)을 포함하는 것을 특징으로 하는
유체 레벨 검출 시스템.
제 13 항에 있어서,
상기 컨트롤러(416)는 제 1 컨트롤러이고; 상기 차량은 제 2 컨트롤러(423)를 구비하며; 상기 제 1 컨트롤러는 제어 신호(421)를 제 2 컨트롤러에 전송하기 위해 제 2 컨트롤러에 작동적으로 연결되는 것을 특징으로 하는
유체 레벨 검출 시스템.
제 14 항에 있어서,
상기 차량은 바퀴(435)를 가지며; 상기 제 2 컨트롤러는 바퀴와 작동적으로 연결되고, 제어 신호에 반응하여 출력 신호(449)를 제공하도록 작동 가능하며; 상기 출력 신호는 바퀴를 감속시키도록 작동 가능한 것을 특징으로 하는
유체 레벨 검출 시스템.