KR20180064896A

KR20180064896A - 차량용 연료탱크

Info

Publication number: KR20180064896A
Application number: KR1020160165320A
Authority: KR
Inventors: 김인곤; 김세진; 윤종혁
Original assignee: 주식회사 코아비스
Priority date: 2016-12-06
Filing date: 2016-12-06
Publication date: 2018-06-15
Also published as: US20180156653A1; US10605645B2; KR101932095B1

Abstract

본 발명은 차량용 연료탱크에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 엔진에서의 연소를 위한 연료가 저장되는 연료저장몸체 내 상하방향으로 구비되되, 초음파를 이용하여 연료량을 측정할 수 있는 연료측정바에 있어서, 상기 연료측정바를 상기 연료저장몸체 바닥면에 고정되는 제1연료측정바와, 상기 제1연료측정바와 용이하게 결합 가능한 제2연료측정바로 형성함으로써, 연료저장몸체 내 연료측정바의 인입 및 인출이 용이한 차량용 연료탱크에 관한 것이다.

Description

차량용 연료탱크{Vehicle Fuel Tank}

차량용 연료탱크는 엔진에서 연소되는 연료를 저장하는 장치로서, 연료가 저장되는 연료저장몸체, 연료주입구, 연료저장몸체 내부에 구비되어 연료저장몸체에 저장된 연료를 엔진으로 공급하기 위한 연료펌프 및 연료저장몸체 내 저장된 연료량을 측정할 수 있는 연료측정바 등의 연료측정부를 포함할 수 있다.

또한, 연료저장몸체는 연료펌프 및 연료측정바 등의 장치를 조립 및 교체하기 위한 홀인 플랜지홀을 포함할 수 있으며, 플랜지홀은 플랜지뚜껑에 의해 밀폐 가능하게 형성된다.

이때, 플랜지뚜껑은 연료펌프의 동작에 의해 엔진으로 연료를 공급하기 위한 연료유로 및 연료저장몸체 내부의 압력을 측정하는 압력센서 등이 플랜지뚜껑에 조립되어 형성됨으로써, 연료저장몸체를 밀폐시키면서 연료 공급 동작을 수행할 수 있다.

상술된 연료측정부 중 하나인 연료측정바는 내부에 연료가 채워지는 중공을 포함하여 연료저장몸체 내부에 상하방향으로 형성된다.

상기 연료측정바는 연료가 채워지는 중공에 차압방법 및 초음파방법 등 다양한 방법을 이용하여 연료저장몸체 내 저장된 연료량을 측정할 수 있다.

이와 관련된 선행문헌으로는 대한민국 등록특허공보 제10-1413247호("차압센서를 구비하는 연료레벨 측정장치", 2014.06.23.)에 차량용 연료탱크 내부에 구비되어, 연료의 양 또는 레벨을 측정하기 위한 차압센서 유닛이 개시되었으며, 이는 도 1에 간략하게 도시하였다.

그러나 도 1에 도시된 바와 같이, 플랜지홀이 연료저장몸체 상부에 형성된 차량용 연료탱크의 경우에는 상부에 형성된 플랜지홀을 통해 연료펌프 및 연료측정바의 조립 및 교체가 용이한 반면, 도 2에 도시된 바와 같이, 플랜지홀(11)이 연료저장몸체(10) 측면 상부에 형성된 차량용 연료탱크의 경우에는 플랜지홀(11)보다 연료측정바(22)의 높이가 크므로, 연료측정바(22)의 조립 및 교체가 불편한 문제점이 있을 뿐만 아니라, 비약적으로 교체가 불가할 수 있다.

또한, 연료측정바(22)를 연료저장몸체(10) 내부로 수직하게 형성하기 위해서는 플랜지홀(11)을 통해 일정 각도를 가지도록 비스듬하게 인입되므로, 플랜지홀(11)의 위치보다 길이가 긴 연료측정바(22)를 연료저장몸체(10) 바닥면에 정확하게 고정시키거나 교체하기 어려운 문제점이 있다. (12 : 플랜지 뚜껑, 21 : 연료펌프)

대한민국 등록특허공보 제10-1413247호("차압센서를 구비하는 연료레벨 측정장치", 2014.06.23.)

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 엔진에서의 연소를 위한 연료가 저장되는 연료저장몸체 내 상하방향으로 구비되되, 초음파를 이용하여 연료량을 측정할 수 있는 연료측정바에 있어서, 상기 연료측정바를 상기 연료저장몸체 바닥면에 고정되는 제1연료측정바와, 상기 제1연료측정바와 용이하게 결합 가능한 제2연료측정바로 형성함으로써, 연료저장몸체 내 연료측정바의 인입 및 인출이 용이한 차량용 연료탱크를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 차량용 연료탱크는 연료가 저장되는 연료저장몸체(100); 및 상기 연료저장몸체(100) 내부에 구비되며, 엔진과 연결되는 연결유로(211)를 통해 엔진으로 연료를 공급하는 연료펌프(210)와, 상기 연료펌프(210) 일측에 상하방향으로 형성되되, 초음파를 이용하여 상기 연료저장몸체(100) 내부의 연료량을 측정하는 연료측정바(220)를 포함하는 연료공급유닛(200);을 포함하되, 상기 연료측정바(220)는 중공되어 형성되는 제1연료측정로(221-2)를 포함하는 제1연료측정바몸체(221-1)와, 상기 제1연료측정바몸체(221-1) 하단에 초음파센서가 구비되는 초음파센서부(221-3)가 상기 연료저장몸체(100) 바닥면과 고정 가능하게 형성되는 제1연료측정바(221)와, 하단이 상기 제1연료측정바몸체(221-1)의 상단과 결합 가능하게 형성되되, 상기 제1연료측정로(221-2)와 연통되도록 중공되어 결합에 의해 연료측정로(220-2)를 형성하는 제2연료측정로(222-2)를 포함하는 제2연료측정바몸체(222-1)를 포함하는 제2연료측정바(222)를 포함한다.

또한, 상기 제1연료측정바(221)는 상기 제1연료측정바몸체(221-1) 상단에 형성되되, 상기 제1연료측정로(221-2)의 외주면에 형성되는 끼움홈(221-4a)을 포함하는 끼움부(221-4)를 포함하고, 상기 제2연료측정바(222)는 상기 제2연료측정바몸체(222-1) 하단에 형성되되, 상기 제2연료측정로(222-2) 외주면에 상기 끼움홈(221-4a)에 끼움 가능하게 형성되는 슬라이딩돌기(222-4a)를 포함하는 슬라이딩부(222-4)를 포함한다.

또한, 상기 슬라이딩부(222-4)는 상기 슬라이딩돌기(222-4a)가 수평방향 양측면에 적어도 2개 이상 하부방향으로 돌출되도록 형성되며, 상기 끼움부(221-4)는 상기 끼움홈(221-4a)이 상기 슬라이딩돌기(222-4a)의 형상과 대응되도록 형성된다.

또한, 상기 연료공급유닛(200)은 상기 연료측정바(220)와 대면하는 상기 연료펌프(210) 일측에 형성되는 연료펌프고정부(231)와, 상기 연료펌프고정부(231)와 대면하는 상기 제2연료측정바(222) 일측에 상기 연료펌프고정부(231)에 고정 가능하게 형성되는 연료측정바고정부(232)를 포함하는 고정부(230)를 더 포함한다.

또한, 상기 연료펌프고정부(231)는 상하방향으로 형성되는 안내로(231-1)와, 상기 안내로(231-1) 하측에 상기 연료측정바(220) 방향으로 돌출되어 형성되는 고정턱(231-2)을 포함하며, 상기 연료측정바고정부(232)는 상기 안내로(231-1)와 대응되는 형상을 가져 상기 안내로(231-1)에 끼움 가능하게 형성되는 집게몸체(232-1)와, 상기 집게몸체(232-1) 끝단에 형성되어 상기 고정턱(231-2)에 고정 가능하게 형성되는 고정돌기(232-2)를 포함하는 집게 형상으로 형성된다.

또한, 상기 끼움부(221-4)는 상기 끼움홈(221-4a) 하부면에 형성되는 탄성재질의 탄성부(221-4b)를 더 포함한다.

또한. 상기 연료측정로(220-2)는 상부방향으로의 수평방향 직경이 넓어지도록 일정 각도를 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 연료공급유닛(200)은 상기 연료저장몸체(100) 바닥면에 형성되어 상기 연료펌프(210) 하단이 고정 가능하게 형성되는 제1브라켓(241-1)이 형성된 제1브라켓부(241)와, 상기 연료저장몸체(100) 바닥면에 형성되어 상기 초음파센서부(221-3) 하단이 고정 가능하게 형성되는 제2브라켓(242-1)이 형성된 제2브라켓부(242)를 포함하는 브라켓부(240)를 더 포함한다.

또한, 상기 제1브라켓부(241)는 상기 연료펌프(210)를 감싸도록 상부방향으로 연장되어 형성되는 제1브라켓보조부(241-2)를 포함하고, 상기 제2브라켓부(242)는 상기 초음파센서부(221-3)를 감싸도록 상부방향으로 연장되어 형성되는 제2브라켓보조부(242-2)를 포함한다.

본 발명에 따른 차량용 연료탱크는 엔진에서의 연소를 위한 연료가 저장되는 연료저장몸체 내 상하방향으로 구비되되, 초음파를 이용하여 연료량을 측정할 수 있는 연료측정바에 있어서, 상기 연료측정바를 상기 연료저장몸체 바닥면에 고정되는 제1연료측정바와, 상기 제1연료측정바와 용이하게 결합 가능한 제2연료측정바로 형성함으로써, 연료저장몸체 내 연료측정바의 인입 및 인출이 용이한 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 차량용 연료탱크는 연료측정바를 구성하는 제1연료측정바와 제2연료측정바를 간단한 구성에 의해 고정 및 분리할 수 있으므로, 연료저장몸체 내에서의 결합 및 교체에 따른 분리가 용이한 장점이 있다.

도 1은 종래 차량용 연료탱크를 나타낸 도면.
도 2는 종래 차량용 연료탱크를 나타낸 도 다른 도면.
도 3은 본 발명에 따른 차량용 연료탱크를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 차량용 연료탱크를 나타낸 또 다른 도면.
도 5는 본 발명에 따른 차량용 연료탱크의 연료공급유닛을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명에 따른 차량용 연료탱크의 연료공급유닛을 구성하는 제1연료측정바를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명에 따른 차량용 연료탱크의 연료공급유닛을 구성하는 제2연료측정바를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명에 따른 차량용 연료탱크의 연료공급유닛을 구성하는 연료측정바의 고정을 나타낸 도면.
도 9는 본 발명에 따른 차량용 연료탱크의 고정부를 나타낸 도면.
도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 연료탱크의 연료공급유닛을 구성하는 연료측정바를 나타낸 도면.
도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 연료탱크의 연료공급유닛을 구성하는 연료측정바를 나타낸 도면.
도 12는 본 발명에 따른 차량용 연료탱크의 연료공급유닛을 구성하는 브라켓부를 나타낸 도면.

이하, 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 차량용 연료탱크를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 발명으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 3은 본 발명에 따른 차량용 연료탱크를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 차량용 연료탱크를 나타낸 또 다른 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 차량용 연료탱크의 연료공급유닛을 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 차량용 연료탱크의 연료공급유닛을 구성하는 제1연료측정바를 나타낸 도면이며, 도 7은 본 발명에 따른 차량용 연료탱크의 연료공급유닛을 구성하는 제2연료측정바를 나타낸 도면이고, 도 8은 본 발명에 따른 차량용 연료탱크의 연료공급유닛을 구성하는 연료측정바의 고정을 나타낸 도면이며, 도 9는 본 발명에 따른 차량용 연료탱크의 고정부를 나타낸 도면이다.

도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 연료탱크(1000)는 크게 엔진의 연소를 위한 연료가 저장되는 연료저장몸체(100)와, 상기 연료저장몸체(100) 내부에 저장된 연료를 엔진으로 공급하기 위한 연료공급유닛(200)을 포함하여 형성된다.

상기 연료저장몸체(100)는 연료공급부(미도시)를 포함하며, 상기 연료공급부로부터 연료가 공급되어 저장되며, 연료저장몸체(100)의 형상은 구비되는 차량의 크기 및 목적 등에 따라 다양한 형상으로 형성될 수 있으므로, 도면에 도시된 형상에 한정하지 않는다.

또한, 상기 연료저장몸체(100)는 상기 연료공급유닛(200) 등이 인입 및 인출 가능하도록 형성되는 플랜지홀(110)을 포함할 수 있으며, 본 발명에 따른 차량용 연료탱크(1000)의 플랜지홀(110)은 연료저장몸체(100) 측면 상부에 형성된 연료저장몸체(100)를 목적으로 하나, 한정하지 않고 다양한 위치의 실시예가 가능함은 물론이다.

상기 연료공급유닛(200)은 크게 연료펌프(210)와 연료측정바(220)로 이루어지며, 상기 연료펌프(210)는 연료저장몸체(100) 내부에 구비되어 엔진과 연결되는 연결유로(211)를 통해 엔진으로 연료를 공급할 수 있다.

상기 연료측정바(220)는 상기 연료펌프(210)로 하여금 선택되는 유량의 연료를 엔진으로 공급하도록 연료저장몸체(100) 내부에 저장된 연료량을 측정 가능하게 형성된다.

상기 연료펌프(210)의 연료유로(211)는 플랜지뚜껑(120) 등에 고정될 수 있으며, 상기 플랜지뚜껑(120)은 연료유로(211) 뿐만 아니라, 압력센서(미도시) 등이 구비되어 플랜지홀(110)에 고정됨으로서, 연료저장몸체(100)를 밀폐시켜 외부로 연료가 유출되는 것을 방지할 수 있다.

다만, 상기 연료펌프와 연료유로 및 플랜지뚜껑 등은 공지된 기술로서 상세한 설명은 생략한다.

도 3 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 연료측정바(220)는 상기 연료저장몸체(100) 내 상기 연료펌프(210) 일측에 상하방향으로 형성되되, 하단에 형성된 초음파센서를 이용하여 상기 연료저장몸체(100) 내 연료량을 측정할 수 있다.

이때, 본 발명에 따른 차량용 연료탱크(1000)는 연료저장몸체(100) 측면 상부에 형성되는 플랜지홀(110)을 통하여 조립 및 교체를 위한 분리가 용이한 연료측정바(220)를 제공함을 목적으로 하며, 이의 용이성을 위해 상기 연료측정바(220)는 제1연료측정바(221)와 제2연료측정바(222)로 형성되고, 상기 제1연료측정바(221)와 제2연료측정바(222)의 결합에 의해 연료측정바(220)를 형성할 수 있다.

즉, 상기 연료측정바(220)는 상기 제1연료측정바(221)와 제2연료측정바(222)로 분리되어 형성되어 각각 연료저장몸체(100) 내부로 인입되며, 인입된 상기 제1연료측정바(221)와 제2연료측정바(222)는 연료저장몸체(100) 내부에서 결합되도록 형성된다.

상기 연료측정바(220)를 구성하는 제1연료측정바(221) 및 제2연료측정바(222)에 대해 좀 더 상세하게 설명하자면, 상기 제1연료측정바(221)는 중공되어 형성되는 제1연료측정로(221-2)를 포함하는 제1연료측정바몸체(221-1)와, 상기 제1연료측정바몸체(221-1) 하단에 초음파센서(미도시)가 구비되는 초음파센서부(221-3)를 포함한다.

이때, 상기 초음파센서부(221-3)는 상기 연료저장몸체(100) 바닥면과 고정 가능하게 형성됨으로써, 상기 제1연료측정바(221)를 연료저장몸체(100) 바닥면에 고정시킬 수 있다.

상기 제2연료측정바(222)는 하단이 상기 제1연료측정바몸체(221-1)의 상단과 결합 가능하게 형성되며, 상기 제1연료측정로(221-2)와 연통되도록 중공되어 결합에 의해 연료측정로(220-2)를 형성하는 제2연료측정로(222-2)를 포함하는 제2연료측정바몸체(222-1)를 포함한다.

즉, 상기 연료측정바(220)는 제1연료측정바(221)가 연료저장몸체(100)의 바닥면에 고정되고, 상기 제1연료측정바(221) 상단에 결합되는 제2연료측정바(222)에 의해 연료측정로(220-2)를 형성함으로서, 상기 연료측정로(220-2) 내부에 위치된 연료를 상기 초음파센서부(221-3)의 초음파센서를 이용하여 연료량을 측정할 수 있다.

상술된 바와 같이, 상기 연료측정바(220)는 제1연료측정바(221)와 제2연료측정바(222)의 결합에 의해 형성되며, 이에 대한 결합 구성을 도면을 참조로 좀 더 상세하게 설명한다.

상기 제1연료측정바(221)는 상기 제1연료측정바몸체(221-1) 상단에 형성되되, 상기 제1연료측정로(221-2)의 외주면에 형성되는 끼움홈(221-4a)을 포함하는 끼움부(221-4)를 포함한다.

상기 제2연료측정바(222)는 상기 제2연료측정바몸체(222-1) 하단에 형성되되, 상기 제2연료측정로(222-2)의 외주면에 상기 끼움홈(221-4a)에 끼움 가능하게 형성되는 슬라이딩돌기(222-4a)를 포함하는 슬라이딩부(222-4)를 포함한다.

즉, 상기 제2연료측정바(222)의 슬라이딩부(222-4)는 슬라이딩돌기(222-4a)가 제2연료측정바몸체(222-1)로부터 하부방향으로 돌출되어 형성됨으로써, 상기 끼움부(221-4)의 끼움홈(221-4a)에 끼움 가능하게 형성된다.

이때, 상기 끼움부(221-4)의 끼움홈(221-4a)과 상기 끼움홈(221-4a)에 끼워지는 슬라이딩돌기(222-4a)의 단면 형상은 원 형상으로 형성되어 상기 슬라이딩돌기(222-4a)가 끼움홈(221-4a)에 끼워질 수 있다.

다만, 제조의 용이성 및 제조단가를 고려하여 도면에 도시된 바와 같이, 수평방향 양측에 적어도 2개 이상 하부방향으로 돌출되도록 슬라이딩돌기(222-4a)를 형성하고, 상기 끼움홈(221-4a) 또한 상기 슬라이딩돌기(222-4a)의 형상에 대응하는 형상을 가지는 것이 바람직하다.

이는 제조의 용이성뿐만 아니라, 슬라이딩돌기(222-4a)가 끼움홈(221-4a)에서 회전되어 견고한 끼움이 이루어지지 않는 것 또한 방지할 수 있다.

상술된 바와 같이, 상기 제1연료측정바(221)와 제2연료측정바(222)는 서로 간 결합에 의해 연료측정바(220)를 형성하며, 상기 제1연료측정바(221)와 제2연료측정바(222)는 서로 간 결합되어 조립 후, 교체를 위한 분리작업 또한 용이해야 한다.

그러므로 상술된 바와 같이, 상기 연료측정바(220)는 제1연료측정바(221)의 끼움홈(221-4a)에 제2연료측정바(222)의 슬라이딩돌기(222-4a)가 끼워지는 수준에서만 결합 가능하도록 형성하는 것이 바람직하다.

다만, 상기 제1연료측정바(221)와 제2연료측정바(222)는 서로 간 결합 및 분리가 용이한 반면, 연료저장몸체(100) 내부의 연료에 의해 상하방향 수직으로 유지되기 어려워 정확한 연료량의 측정이 어려울 뿐만 아니라, 외부의 충격 등에 의해 서로 분리되어 연료량 측정 등의 제 역할을 수행하기 어려울 수 있다.

특히, 제1연료측정바(221)는 연료저장몸체(100)에 고정된다고 하나, 제2연료측정바(222)의 경우 제1연료측정바(221)에 끼워지는 수준에서 결합되므로, 제2연료측정바(222)의 분리 또는 이탈의 우려가 있다.

상술된 점을 고려하여 본 발명에 따른 차량용 연료탱크(1000)의 연료공급유닛(200)은 연료펌프(210)에 연료측정바(220)를 고정시키기 위한 별도의 고정부(230)를 더 포함할 수 있다.

상기 고정부(230)는 상기 연료측정바(220)와 대면하는 상기 연료펌프(210)의 일측에 형성되는 연료펌프고정부(231)와, 상기 연료펌프고정부(231)와 대면하는 상기 제2연료측정바(222) 일측에 상기 연료펌프고정부(231)에 고정 가능하게 형성되는 연료측정바고정부(232)를 포함한다.

즉, 상기 연료공급유닛(200)은 상기 연료펌프(210)에 형성되는 연료펌프고정부(231)와, 상기 제2연료측정바(222)에 형성되는 연료측정바고정부(232)를 포함하는 고정부(230)를 통해 제2연료측정바(222)를 연료펌프(210)에 고정시킬 수 있으며, 이는 제2연료측정바(222)의 이동 및 이탈을 방지할 수 있다.

다시 말해, 상기 제1연료측정바(221)는 하단에 형성되는 초음파센서부(221-3)가 연료저장몸체(100) 바닥면에 고정되고, 제2연료측정바(222)는 제1연료측정바(221)에 끼워져 결합됨과 동시에, 상하방향으로의 수직을 유지하기 위함과 더불어 이동 및 이탈을 방지하고자 연료펌프(210) 및 제2연료측정바(222)에 형성되는 고정부(230)를 통해 연료펌프(210)에 고정된다.

상술된 고정부(230)에 대해 좀 더 상세하게 설명하자면, 상기 고정부(230)의 연료펌프고정부(231)는 상하방향으로 형성되는 안내로(231-1)와, 상기 안내로(231-1) 하측에 상기 연료측정바(220) 방향으로 돌출되어 형성되는 고정턱(231-2)을 포함한다.

상기 연료측정바고정부(232)는 상기 안내로(231-1)와 대응되는 형상을 가짐으로써, 안내로(231-1)에 끼움 가능하게 형성되는 집게몸체(232-1)와, 상기 집게몸체(232-1)의 하부 끝단에 형성되되, 상기 고정턱(231-2)에 고정 가능하게 형성되는 고정돌기(232-2)를 포함하는 집게 형상으로 형성될 수 있다.

즉, 상기 연료펌프고정부(231)의 고정턱(231-2)은 연료측정바(220) 방향으로 돌출되어 형성되되, 상기 안내로(231-1)와 이격되어 돌출되도록 형성됨으로써, 상기 집게몸체(232-1)가 통과 가능하게 형성되는 중공을 포함할 수 있다.

이는 상기 연료측정바고정부(232)의 집게몸체(232-1)가 안내로(231-1)를 따라 끼워져 하부방향으로 이동되고, 집게 형상의 집게몸체(232-1)는 하단이 회동 가능하게 형성됨으로써, 회동에 의해 상기 고정돌기(232-2)는 고정턱(231-2)과 맞물려 고정됨으로써, 제2연료측정바(222)를 연료펌프(210)에 고정시킬 수 있다.

상술된 바와 같이, 상기 연료공급유닛(200)은 집게 형상으로 형성되는 고정부(230)를 포함함으로써, 별도의 고정 없이 제2연료측정바(222)를 연료펌프(210)에 용이하게 고정시킬 수 있다.

이는 제2연료측정바(222)의 흔들림이나 이탈을 방지할 수 있으므로, 연료저장몸체(100) 내 연료의 정확한 측정을 가능하게 할 뿐만 아니라, 연료측정바(220)의 조립에 드는 제조시간을 줄일 수 있는 장점이 있다.

또한, 연료측정바(220)의 교체를 위해 제2연료측정바(222)를 연료펌프(210)로부터 분리할 때에도, 집게 형상으로 형성되는 고정부(230)의 간단한 분리 동작에 의해 분리 가능함으로써, 교체 작업 또한 용이한 장점을 가진다.

아울러, 상기 고정부(230)의 연료측정바고정부(232)는 연료펌프고정부(231)에 고정된 후에, 집게 형상의 집게몸체(232-1가 회동(견고한 고정이 안 될 경우)에 의해 연료측정바고정부(232)가 연료펌프고정부(231)로부터 분리 및 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 형성되는 잠금클립(232-3)을 더 포함할 수 있다.

상기 잠금클립(232-3)은 집게 형상으로 형성되어 한 쌍으로 이루어지는 상기 집게몸체(232-1) 사이에 끼워져 고정 가능하게 형성됨으로써, 집게몸체(232-1)의 회동을 방지하여 집게몸체(232-1)에 의한 연료펌프고정부(231)로부터의 이탈을 방지할 수 있다.

아울러, 상기 잠금클립(232-3)은 탄성 재질로 형성되는 것이 바람직하며, 상기 집게몸체(232-1) 사이에 용이하게 끼워지게 할 수 있을 뿐만 아니라, 끼워진 후에도 탄성에 의해 집게몸체(232-1)의 이동을 방지하는 것이 바람직하다.

상술된 바와 같이, 상기 고정부(230)는 제2연료측정바(222)를 연료펌프(210)에 고정시킬 수 있으므로, 제2연료측정바(222)의 분리 및 이탈을 방지할 수 있다.

다만, 상술된 집게 형상으로 형성되는 고정부(230)의 구성 및 형상은 바람직한 일 실시예로서, 제2연료측정바(222)를 용이하게 연료펌프(210)에 고정시킬 수 있거나, 용이하게 분리할 수 있다면, 상술된 바에 한정하지 않고 다양한 구성 및 형상의 실시예가 가능함은 물론이다.

<연료측정바의 제1실시예>

도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 연료탱크의 연료공급유닛을 구성하는 연료측정바를 나타낸 도면이다.

도 10에 도시된 바와 같이, 상기 제1연료측정바(221)의 끼움부(221-4)는 상기 끼움홈(221-4a)의 하부면에 형성되는 탄성재질의 탄성부(221-4b)를 포함할 수 있다.

상기 탄성부(221-4b)는 탄성재질의 스프링 등으로 형성될 수 있으며, 탄성부(221-4b)는 제2연료측정바(222)가 끼움홈(221-4a)에 끼워져 결합되고, 연료펌프(210)에 고정됨과 동시에, 제2연료측정바(222)가 탄성부(221-4b)로 힘을 가하게 되며, 이에 따라 탄성부(221-4b)는 제1연료측정바(221)를 하부방향으로 힘을 가하여 제1연료측정바(221)를 연료저장몸체(100)에 견고하게 고정시키도록 한다.

좀 더 상세하게 설명하자면, 상기 제1연료측정바(221)는 향후 용이한 교체작업을 위해 브라켓 등과 같은 고정장치로 연료저장몸체(100)에 고정될 수 있으며, 이는 연료저장몸체(100) 내부에 저장된 여뇰에 의해 상부방향으로 일정 부양될 수 있다.

이는 상기 초음파센서부(221-3)로 하여금 정확한 연료량 측정을 수행하기 어렵게 할 뿐만 아니라, 제1연료측정바(221)의 상하방향으로의 수직을 유지하기 어렵게 한다.

그러므로 상기 탄성부(221-4b)는 하부방향으로 제1연료측정바(221)에 힘을 가함으로써, 연료에 의한 제1연료측정바(221)의 부양을 방지할 수 있다.

<연료측정바의 제2실시예>

도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 연료탱크의 연료공급유닛을 구성하는 연료측정바를 나타낸 도면이다.

도 11에 도시된 바와 같이, 상기 제1연료측정바(221)의 제1연료측정로(221-2)와 제2연료측정바(222)의 제2연료측정로(222-2)의 결합에 의해 형성되는 연료측정로(220-2)는 상부방향으로의 수평방향 직경이 넓어지도록 일정 각도를 갖도록 형성될 수 있다.

즉, 상기 초음파센서부(221-3)의 초음파센서는 초음파를 이용하여 연료량을 측정하게 되며, 초음파의 특성상 수평방향 직경이 커지도록 확장되어 직진하게 된다.

다시 말해, 초음파센서로부터 발생된 초음파가 이동되는 연료측정로(220-2)의 직경이 동일하게 형성되면, 확장되어 직진하는 초음파가 연료측정로(220-2) 벽면에 반사되고, 이는 정확한 연료량 측정을 수행할 수 없게 한다.

이를 위해, 상기 연료측정로(220-2)의 직경을 초음파의 이동 반경과 동일하거나 더 큰 직경을 가지도록 형성할 수 있으며, 상술된 바와 같이, 연료측정로(220-2)를 상부방향으로 갈수록 직경이 넓어지도록 일정 각도를 갖도록 형성함으로써, 초음파의 반사를 방지할 수 있다.

상술된 바와 같이, 연료측정로(220-2)가 가지는 일정 각도는 초음파의 확산되어 운동하는 방향과 동일하거나 약간 크게 형성하는 것이 바람직함은 물론이다.

도 12는 본 발명에 따른 차량용 연료탱크의 연료공급유닛을 구성하는 브라켓부를 나타낸 도면이다.

도 12에 도시된 바와 같이, 상기 연료공급유닛(200)은 상기 연료저장몸체(100) 바닥면에 형성되어 상기 연료펌프(210) 하단이 고정 가능하게 형성되는 제1브라켓(241-1)을 포함하는 제1브라켓부(241)와, 상기 연료저장몸체(100) 바닥면에 형성되어 상기 초음파센서부(221-3) 하단이 고정 가능하게 형성되는 제2브라켓(242-1)을 포함하는 제2브라켓부(242)를 포함하는 브라켓부(240)를 더 포함한다.

상기 브라켓부(240)는 연료저장몸체(100) 바닥면에 고정되어 형성되고, 제1브라켓(241-1)과 제2브라켓(242-1)을 이용하여 연료펌프(210)와 연료측정바(220)를 용이하게 고정시킬 수 있을 뿐만 아니라, 브라켓에 의한 고정에 의해 교체에 따른 분리까지 용이하도록 할 수 있다.

이때, 제1브라켓(241-1)과 제2브라켓(242-1)의 구성 및 형상은 도면에 도시된 바에 한정하지 않고, 연료펌프(210) 및 연료측정바(220)의 용이한 고정 및 분리가 가능하다면 다양한 구성 및 형상의 실시예가 가능함은 물론이다.

아울러, 상기 브라켓부(140)를 구성하는 제1브라켓부(141)와 제2브라켓부(142)는 상부방향으로 형성되는 제1브라켓보조부(241-2)와 제2브라켓보조부(241-2)를 포함할 수 있다.

상기 제1브라켓보조부(241-2)와 제2브라켓보조부(242-2)는 연료펌프(210)와 연료측정바(220)가 브라켓부(240)에 고정되기 위한 안내로 역할을 수행할 수 있으므로, 플랜지홀(110)을 통해 일정각도를 가지고 비스듬하게 인입되는 연료펌프(210) 및 연료측정바(220)를 정확하고 용이하게 브라켓부(240)에 고정시킬 수 있다.

또한, 상기 제1브라켓보조부(241-2)와 제2브라켓보조부(242-2)는 제1브라켓(241-1)과 제2브라켓(242-1)에 고정된 연료펌프(210)와 연료측정바(220)의 수직위치를 고정시킴으로써, 연료펌프(210)의 펌핑 동작 및 상기 연료측정바(220)의 정확한 연료량 측정을 가능하게 한다.

물론, 상기 제2브라켓보조부(242-2)는 연료측정바(220) 내부의 연료측정로(220-2)로 연료가 이동 가능하도록 관통되어 형성되는 것이 바람직하다.

아울러, 상술되 브라켓부(240)는 플라스틱 재질로 형성되는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 않고 다양한 재질의 실시예가 가능함은 물론이다.

상술된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 연료탱크(1000)의 초음파센서부(221-3)는 초음파센서를 이용하여 연료량을 측정하는 것으로서, 상기 초음파센서부(221-3)의 초음파센서를 이용하여 차량용 연료탱크의 연료를 측정함에 있어서, 초음파센서의 구동 상태를 제어하여 블라인드 존을 최소화하여 정확히 측정할 수 있는 초음파센서의 구동 최적화 방법에 대해 추가적으로 설명한다.

<초음파센서의 구동 최적화 방법의 제1실시예>

초음파센서의 구동 최적화 방법은 도 13에 도시된 바와 같이, 측정 단계(S10), 정렬 단계(S20), 보정 단계(S30), 액위 측정 단계(S40) 및 초음파 구동 제어 단계(S50)로 이루어질 수 있다.

이때, 상술된 액위는 차량용 연료탱크의 연료저장몸체 내부(연료측정바의 연료측정로)에 저장된 연료를 말한다.

상기 측정 단계(S10)는 중앙 처리부(미도시)에서 상기 초음파센서부(221-3)로부터 다수 번의 측정 데이터를 전달받을 수 있다.

이 때, 다수 번의 측정 데이터는 상술한 바와 같이, 상기 초음파 센서부(221-3)에서 미리 설정된 시간동안 미리 설정된 횟수만큼 상기 기준 센서로부터 전달받은 기준 측정 데이터와 상기 측정 센서로부터 전달받은 표면 측정 데이터이다.

상기 정렬 단계(S20)는 상기 중앙 처리부에서 상기 측정 단계(S10)에 의해 전달받은 다수 번의 측정 데이터들을 이용하여 다수 개의 초기 액위 정보를 연산하고, 다수 개의 상기 초기 액위 정보를 오름차순 또는 내림차순으로 정렬하게 된다.

상기 초기 액위 정보는 상기 기준 센서로부터 전달받은 기준 측정 데이터(TOF Ref., Time-Of-Flight Reference)와 상기 측정 센서로부터 전달받은 표면 측정 데이터(TOF Lev., Time-Of-Flight surface level)를 하기의 수학식에 대입시켜 연산할 수 있다.

액위 정보 = (reference distance) * (기준 측정 데이터 / 표면 측정 데이터)

여기서, reference distance란, 상기 기준 센서의 발진부에서 미리 형성되어 있는 반사부까지의 거리를 의미하며,

상기 기준 센서를 이용하여 이미 알고 있는 reference distance에 대한 기준 측정 데이터, 즉, 반사부로 인해 초음파 신호가 반사되어 돌아오는 시간을 획득하여, 상기 연료탱크 내의 연료(액체)에 대한 초음파 신호의 속도를 산출하고,

상기 측정 센서를 이용하여 표면 측정 데이터, 즉, 표면(유면)에 의해 초음파 신호가 반사되어 돌아오는 시간을 획득하여, 상기 연료탱크의 액위 정보를 연산할 수 있다.

상기 보정 단계(S30)는 상기 중앙 처리부에서 상기 정렬 단계(S20)에 의해 오름차순 또는 내림차순으로 정렬한 다수 개의 상기 초기 액위 정보 중 미리 설정된 기준값 이하에 해당되는 초기 액위 정보 또는 0인 초기 액위 정보를 제외시킨다.

상기 액위 측정 단계(S40)는 상기 중앙 처리부에서 상기 보정 단계(S30)에 의해 정렬한 다수 개의 상기 초기 액위 정보 중 미리 설정된 기준값 이하에 해당되는 초기 액위 정보 또는 0인 초기 액위 정보를 제외하고 남은 다수 개의 초기 액위 정보를 이용하여, 연료탱크의 최종 액위 정보를 산출하게 된다.

상세하게는, 정렬한 다수 개의 초기 액위 정보 중 미리 설정된 기준값 이하에 해당되는 초기 액위 정보 또는 0인 초기 액위 정보를 제외하고 남은 초기 액위 정보의 개수가 홀수일 경우, 가운데값으로 연료탱크의 최종 액위 정보를 산출하게 되고, 정렬한 다수 개의 초기 액위 정보 중 미리 설정된 기준값 이하에 해당되는 초기 액위 정보 또는 0인 초기 액위 정보를 제외하고 남은 초기 액위 정보의 개수가 짝수일 경우, 가운데 2개의 측정 데이터의 평균값으로 연료탱크의 최종 액위 정보를 산출하게 된다.

일 예를 들자면, 남은 초기 액위 정보의 개수가 5개일 경우, 3번째로 정렬된 초기 액위 정보값을 최종 액위 정보로 산출하게 되고, 남은 초기 액위 정보의 개수가 4개일 경우, 2번째와 3번째로 정렬된 초기 액위 정보값의 평균값으로 최종 액위 정보를 산출하게 된다.

더불어, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 연료탱크의 액위 측정 방법은 상기 액위 측정 단계(S40)를 수행하고 난 후, 표시 단계를 더 수행하는 것이 바람직하다.

상기 표시 단계는 산출한 연료 액위 정보를 출력할 수 있는 표시부로 전달하여 차량 운전자가 현재 연료탱크 내 연료 잔량을 용이하게 확인(인식)하도록 하게 된다.

상기 초음파 구동 제어 단계(S50)는 상기 중앙 처리부에서 상기 액위 측정 단계(S40)에 의해 산출한 최종 액위 정보를 이용하여, 상기 초음파센서부의 동작 전압을 제어할 수 있다.

상세하게는, 상기 중앙 처리부(2000)은 연산한 상기 연료탱크의 액위 정보가 미리 설정된 최소 유량값 이하인 경우, 상기 초음파센서부의 허용 동작 전압의 최소값으로 동작 전압(driving voltage)을 제어하는 것이 바람직하고, 미리 설정된 최소 유량값 초과인 경우, 상기 초음파센서부의 허용 동작 전압의 최대값으로 동작 전압(driving voltage)을 제어하는 것이 바람직하다.

이와 함께, 상기 중앙 처리부는 산한 상기 연료탱크의 액위 정보가 미리 설정된 최소 유량값 초과인 경우, 상기 초음파센서부의 허용 동작 전압의 최대값으로 동작 전압을 제어함과 동시에 상기 초음파센서부의 동작 펄스 폭(pulse width)을 강제 제어할 수 있다.

여기서, 미리 설정된 최소 유량값이란, 일반적인 초음파센서의 자체 높이와 초음파센서의 구동 신호(ringing time)가 전달되는 시간의 높이를 합산한 값이며, 이는 초음파센서의 스펙에 따라 달라지게 되며, 동작 펄스 폭의 강제 제어 정도는 초음파센서의 스펙에 따라 달라지게 된다.

또한, 상기 중앙 처리부는 연산한 상기 연료탱크의 액위 정보가 미리 설정된 최소 유량값 초과하면서 미리 설정된 최대 유량값 이하인 경우, 상기 초음파센서부의 동작 펄스 수(number of pulses)를 1차 강제 제어하고, 연산한 상기 연료탱크의 액위 정보가 미리 설정된 최대 유량값 초과인 경우, 상기 초음파센서부의 동작 펄스 수(number of pulses)를 2차 강제 제어하는 것이 바람직하다.

여기서, 미리 설정된 최대 유량값이란, 연료탱크의 스펙에 따라 상이하게 설정하는 것이 바람직하며, 동작 펄스 수의 강제 제어 횟수 역시 초음파센서의 스펙에 따라 달라지게 된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 센서의 구동 최적화 방법은, 상기 초음파 구동 제어 단계(S50)를 수행하고 난 후, 상기 중앙 처리부에 의해 제어된 상기 초음파센서부의 동작 전압을 적용하여, 상기 측정 단계(S10), 정렬 단계(S20), 보정 단계(S30), 액위 측정 단계(S40) 및 초음파 구동 제어 단계(S50)를 반복하여 수행함으로써, 차량 운전자가 실시간으로 현재 연료탱크 내 연료 잔량을 용이하게 확인하도록 할 수 있다.

이 때, 반복해서 수행하기 앞서서, 상기 중앙 처리부는 상기 측정 단계(S10)로 전달받은 다수 번의 측정 데이터 중 가장 먼저 전달받은 하나의 측정 데이터를 제거한 후, 새로운 하나의 측정 데이터를 포함시켜, 새로운 사이클의 다수 번의 측정 데이터를 꾸린 후, 연료 액위 정보를 산출하게 된다.

좀 더 자세히 알아보자면, 도 14에 도시된 바와 같이, 도 14의 a) 단계는 상기 중앙 처리부에서 상기 초음파센서부로부터 미리 설정된 시간동안 미리 설정된 횟수만큼 상기 기준 센서로부터 전달받은 기준 측정 데이터와 상기 측정 센서로부터 전달받은 표면 측정 데이터를 이용하여 연산한 다수 개의 초기 액위 정보를 나타낸 예시도이다.

도 14의 b) 단계는 상기 중앙 처리부에서 연산한 다수 개의 초기 액위 정보를 정렬한 것을 나타낸 예시도이다. 상술한 바와 같이, 0인 초기 액위 정보 두 개를 제외시키게 된다.

도 14의 c) 단계는 0인 초기 액위 정보 두 개를 제외할 경우 남은 초기 액위 정보의 개수가 6개, 즉, 짝수이기 때문에, 가운데 2개의 초기 액위 정보의 평균값으로 연료탱크의 최종 액위 정보를 산출하는 것을 나타낸 예시도이다.

도 14의 d) 단계는 반복해서 연료탱크의 액위 정보를 산출하기 위해, 새로운 연료 액위 정보를 산출하기 앞서서, 새로운 사이클의 다수 번의 초기 액위 정보를 꾸리는 예시도이다. 즉, 가장 먼저 전달받은 하나의 측정 데이터는 제외시키고, 새로운 하나의 측정 데이터를 포함시켜 반복해서 차량용 연료탱크의 액위 측정 방법을 수행하게 된다.

더불어, 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파센서의 구동 최적화 방법은 초음파센서부의 자가 진단 단계를 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 자가 진단 단계는 상기 중앙 처리부의 제 1 자가 진단부에서, 상기 측정 단계(S10)로 전달되는 동일한 다수 번의 측정 데이터를 전달받아, 상기 초음파센서부로부터 전달받은 측정 데이터의 유효성을 판단할 수 있다.

상세하게는, 상기 중앙 처리부의 제 1 자가 진단부에서, 상기 기준 센서에서 초음파 신호를 송신할 때 발생되는 구동 신호(ringing time)를 획득하여, 이를 이용하여 상기 기준 센서의 기준 측정 데이터의 유효성을 판단할 수 있으며, 상기 측정 센서에서 초음파 신호를 송신할 때 발생되는 구동 신호를 획득하여, 이를 이용하여 상기 측정 센서의 표면 측정 데이터의 유효성을 판단할 수 있다.

구동 신호가 미리 설정된 기준점 이하일 경우, 상기 초음파센서부 자체에 이상이 있는 것으로 자가 진단하여, 이상이 있는 상기 기준 센서로부터 전달받은 기준 측정 데이터 또는, 상기 측정 센서로부터 전달받은 표면 측정 데이터가 정확하지 않다고 판단하게 된다.

그렇지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 센서의 구동 최적화 방법은, 상기 자가 진단 단계의 판단 결과와는 무관하게, 상기 연료탱크의 액위 정보를 연산하여 차량 운전자에게 출력하는 것이 바람직하다.

더불어, 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 센서의 구동 최적화 방법은 초음파센서부의 추가 자가 진단 단계를 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 추가 자가 진단 단계는 상기 중앙 처리부의 제 2 자가 진단부에서, 상기 보정 단계(S30)에 의해 다수 개의 상기 초기 액위 정보 중 제외되는 초기 액위 정보의 개수에 따라, 상기 액위 측정 단계(S40)에서 산출한 최종 액위 정보의 유효성을 판단하게 된다.

즉, 상기 제 2 자가 진단부에서 상기 보정 단계(S30)에 의해 제외된 초기 액위 정보가 최초 연산한 초기 액위 정보와 비교하여 절반 이상일 경우, 상기 중앙 처리부에서 연산한 상기 연료탱크의 액위 정보가 무효한 것으로 판단하는 것이 바람직하다.

상기 자가 진단 단계와 마찬가지로, 상기 추가 자가 진단 단계의 판단 결과와는 무관하게, 상기 연료탱크의 액위 정보를 연산하여 차량 운전자에게 출력하는 것이 바람직하다.

다만, 상기 자가 진단 단계에서 상기 초음파센서부의 측정 데이터가 정확하지 않다고 판단할 경우, 연산한 상기 연료탱크의 액위 정보와 함께, 차량 운전자가 액위 정보의 부정확성을 인지할 수 있도록 알람부의 동작 상태를 제어하는 것이 바람직하며,

또한, 상기 추가 자가 진단 단계에서 상기 액위 측정 단계(S40)에서 연산한 최종 액위 정보가 정확하지 않다고 판단할 경우, 연산한 상기 연료탱크의 액위 정보와 함께, 차량 운전자가 액위 정보의 부정확성을 인지할 수 있도록 상기 알람부의 동작 상태를 제어하는 것이 바람직하다.

<본 발명의 초음파센서의 구동 최적화 방법의 제2실시예>

본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 센서의 구동 최적화 방법은 도 15에 도시된 바와 같이, 측정 단계(S100), 보정 단계(S200), 정렬 단계(S300), 액위 측정 단계(S40) 및 초음파 구동 제어 단계(S50)로 이루어질 수 있다.

각 단계에 대해서 자세히 알아보자면, 상기 측정 단계(S100)는 상기 중앙 처리부에서 상기 초음파센서부로부터 다수 번의 측정 데이터를 전달받을 수 있다.

이 때, 다수 번의 측정 데이터는 상술한 바와 같이, 상기 초음파센서부에서 미리 설정된 시간동안 미리 설정된 횟수만큼 상기 기준 센서로부터 전달받은 기준 측정 데이터와 상기 측정 센서로부터 전달받은 표면 측정 데이터이다.

상기 보정 단계(S200)는 상기 중앙 처리부에서 상기 측정 단계(S200)에 의해 전달받은 다수 번의 측정 데이터들을 이용하여 다수 개의 초기 액위 정보를 연산하고, 다수 개의 초기 액위 정보 중 미리 설정된 기준값 이하에 해당되는 초기 액위 정보 또는 0인 초기 액위 정보를 제외시킨다.

여기서, reference distance란, 상기 기준 센서의 발진부에서 미리 형성되어 있는 반사부까지의 거리를 의미하며, 상기 기준 센서를 이용하여 이미 알고 있는 reference distance에 대한 기준 측정 데이터, 즉, 반사부로 인해 초음파 신호가 반사되어 돌아오는 시간을 획득하여, 상기 연료탱크 내의 연료(액체)에 대한 초음파 신호의 속도를 산출하고, 상기 측정 센서를 이용하여 표면 측정 데이터, 즉, 표면(유면)에 의해 초음파 신호가 반사되어 돌아오는 시간을 획득하여, 상기 연료탱크의 액위 정보를 연산할 수 있다.

상기 정렬 단계(S300)는 상기 중앙 처리부에서 상기 보정 단계(S200)에 의해 다수 개의 초기 액위 정보 중 미리 설정된 기준값 이하에 해당되는 초기 액위 정보 또는 0인 초기 액위 정보를 제외시킨 후 남은 초기 액위 정보를 오름차순 또는 내림차순으로 정렬하게 된다.

상기 액위 측정 단계(S400)는 상기 중앙 처리부에서 상기 정렬 단계(S300)에 의해 정렬한 다수 개의 초기 액위 정보를 이용하여, 연료탱크의 최종 액위 정보를 산출하게 된다.

더불어, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 연료탱크의 액위 측정 방법은 상기 액위 측정 단계(S400)를 수행하고 난 후, 표시 단계를 더 수행하는 것이 바람직하다.

상기 표시 단계는 산출한 연료 액위 정보를 상기 표시부(3000)로 전달하여 차량 운전자가 현재 연료탱크 내 연료 잔량을 용이하게 확인(인식)하도록 하게 된다.

상기 초음파 구동 제어 단계(S500)는 상기 중앙 처리부에서 상기 액위 측정 단계(S400)에 의해 산출한 최종 액위 정보를 이용하여, 상기 초음파센서부의 동작 전압을 제어할 수 있다.

상세하게는, 상기 중앙 처리부는 연산한 상기 연료탱크의 액위 정보가 미리 설정된 최소 유량값 이하인 경우, 상기 초음파센서부의 허용 동작 전압의 최소값으로 동작 전압(driving voltage)을 제어하는 것이 바람직하고, 미리 설정된 최소 유량값 초과인 경우, 상기 초음파센서부의 허용 동작 전압의 최대값으로 동작 전압(driving voltage)을 제어하는 것이 바람직하다.

이와 함께, 상기 중앙 처리부는 연산한 상기 연료탱크의 액위 정보가 미리 설정된 최소 유량값 초과인 경우, 상기 초음파센서부의 허용 동작 전압의 최대값으로 동작 전압을 제어함과 동시에 상기 초음파센서부의 동작 펄스 폭(pulse width)을 강제 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 센서의 구동 최적화 방법은, 상기 초음파 구동 제어 단계(S500)를 수행하고 난 후, 상기 중앙 처리부에 의해 제어된 상기 초음파센서부의 동작 전압을 적용하여, 상기 측정 단계(S100), 보정 단계(S200), 정렬 단계(S300), 액위 측정 단계(S400) 및 초음파 구동 제어 단계(S500)를 반복하여 수행함으로써, 차량 운전자가 실시간으로 현재 연료탱크 내 연료 잔량을 용이하게 확인하도록 할 수 있다.

이 때, 반복해서 수행하기 앞서서, 상기 중앙 처리부는 상기 측정 단계(S100)로 전달받은 다수 번의 측정 데이터 중 가장 먼저 전달받은 하나의 측정 데이터를 제거한 후, 새로운 하나의 측정 데이터를 포함시켜, 새로운 사이클의 다수 번의 측정 데이터를 꾸린 후, 연료 액위 정보를 산출하게 된다.

더불어, 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 센서의 구동 최적화 방법은 초음파센서부의 자가 진단 단계를 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 자가 진단 단계는 상기 중앙 처리부의 제 1 자가 진단부에서, 상기 측정 단계(S100)로 전달되는 동일한 다수 번의 측정 데이터를 전달받아, 상기 초음파 센서부(1000)로부터 전달받은 측정 데이터의 유효성을 판단할 수 있다.

상기 추가 자가 진단 단계는 상기 중앙 처리부의 제 2 자가 진단부에서, 상기 보정 단계(S200)에 의해 다수 개의 상기 초기 액위 정보 중 제외되는 초기 액위 정보의 개수에 따라, 상기 액위 측정 단계(S400)에서 산출한 최종 액위 정보의 유효성을 판단하게 된다.

즉, 상기 제 2 자가 진단부에서 상기 보정 단계(S200)에 의해 제외된 초기 액위 정보가 최초 연산한 초기 액위 정보와 비교하여 절반 이상일 경우, 상기 중앙 처리부에서 연산한 상기 연료탱크의 액위 정보가 무효한 것으로 판단하는 것이 바람직하다.

다만, 상기 자가 진단 단계에서 상기 초음파센서부의 측정 데이터가 정확하지 않다고 판단할 경우, 연산한 상기 연료탱크의 액위 정보와 함께, 차량 운전자가 액위 정보의 부정확성을 인지할 수 있도록 상기 알람부의 동작 상태를 제어하는 것이 바람직하며, 또한, 상기 추가 자가 진단 단계에서 상기 액위 측정 단계(S400)에서 연산한 최종 액위 정보가 정확하지 않다고 판단할 경우, 연산한 상기 연료탱크의 액위 정보와 함께, 차량 운전자가 액위 정보의 부정확성을 인지할 수 있도록 상기 알람부의 동작 상태를 제어하는 것이 바람직하다.

즉, 다시 말하자면, 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 센서의 구동 최적화 방법은, 초음파센서를 이용하여 차량용 연료탱크의 액위를 측정함에 있어서 초음파 센서에서 불가피하게 발생하는 측정 불가 영역(블라인드 존)을 최소화하여 측정의 정확도를 향상시킬 수 있는 초음파센서의 구동 최적화 시스템 및 그 최적화 방법에 관한 것이다.

미리 설정된 기준값에 따라, 연산한 차량용 연료탱크의 액위 정보를 비교 판단하여, 초음파센서의 구동 상태를 제어함으로써, 블라인드 존을 최소화할 수 있는 장점이 있다.

1000 : 차량용 연료탱크
100 : 연료저장몸체
110 : 플랜지홀 120 : 플랜지뚜껑
200 : 연료공급유닛
210 : 연료펌프 211 : 연료유로
220 : 연료측정바 220-2 : 연료측정로
221 : 제1연료측정바
221-1 : 제1연료측정바몸체 221-2 : 제1연료측정로
221-3 : 초음파센서부 221-4 : 끼움부
221-4a : 끼움홈 221-4b : 탄성부
222 : 제2연료측정바
222-1 : 제2연료측정바몸체 222-2 : 제2연료측정로
222-4 : 슬라이딩부 222-4a : 슬라이딩돌기
230 : 고정부
231 : 연료펌프고정부
231-1 : 안내로 231-2 : 고정턱
232 : 연료측정바고정부
232-1 : 집게몸체 232-2 : 고정돌기
232-3 : 잠금클립
240 : 브라켓부
241 : 제1브라켓부
241-1 : 제1브라켓 241-2 : 제1브라켓보조부
242 : 제2브라켓부
242-1 : 제2브라켓 242-2 : 제2브라켓보조부

Claims

연료가 저장되는 연료저장몸체(100); 및
상기 연료저장몸체(100) 내부에 구비되며, 엔진과 연결되는 연결유로(211)를 통해 엔진으로 연료를 공급하는 연료펌프(210)와,
상기 연료펌프(210) 일측에 상하방향으로 형성되되, 초음파를 이용하여 상기 연료저장몸체(100) 내부의 연료량을 측정하는 연료측정바(220)를 포함하는 연료공급유닛(200);을 포함하되,
상기 연료측정바(220)는
중공되어 형성되는 제1연료측정로(221-2)를 포함하는 제1연료측정바몸체(221-1)와, 상기 제1연료측정바몸체(221-1) 하단에 초음파센서가 구비되는 초음파센서부(221-3)가 상기 연료저장몸체(100) 바닥면과 고정 가능하게 형성되는 제1연료측정바(221)와,
하단이 상기 제1연료측정바몸체(221-1)의 상단과 결합 가능하게 형성되되, 상기 제1연료측정로(221-2)와 연통되도록 중공되어 결합에 의해 연료측정로(220-2)를 형성하는 제2연료측정로(222-2)를 포함하는 제2연료측정바몸체(222-1)를 포함하는 제2연료측정바(222)를 포함하는 차량용 연료탱크.
제 1항에 있어서,
상기 제1연료측정바(221)는
상기 제1연료측정바몸체(221-1) 상단에 형성되되, 상기 제1연료측정로(221-2)의 외주면에 형성되는 끼움홈(221-4a)을 포함하는 끼움부(221-4)를 포함하고,
상기 제2연료측정바(222)는
상기 제2연료측정바몸체(222-1) 하단에 형성되되, 상기 제2연료측정로(222-2) 외주면에 상기 끼움홈(221-4a)에 끼움 가능하게 형성되는 슬라이딩돌기(222-4a)를 포함하는 슬라이딩부(222-4)를 포함하는 차량용 연료탱크.
제 2항에 있어서,
상기 슬라이딩부(222-4)는
상기 슬라이딩돌기(222-4a)가 수평방향 양측면에 적어도 2개 이상 하부방향으로 돌출되도록 형성되며,
상기 끼움부(221-4)는
상기 끼움홈(221-4a)이 상기 슬라이딩돌기(222-4a)의 형상과 대응되도록 형성되는 차량용 연료탱크.
제 1항에 있어서,
상기 연료공급유닛(200)은
상기 연료측정바(220)와 대면하는 상기 연료펌프(210) 일측에 형성되는 연료펌프고정부(231)와,
상기 연료펌프고정부(231)와 대면하는 상기 제2연료측정바(222) 일측에 상기 연료펌프고정부(231)에 고정 가능하게 형성되는 연료측정바고정부(232)를 포함하는 고정부(230)를 더 포함하는 차량용 연료탱크.
제 4항에 있어서,
상기 연료펌프고정부(231)는
상하방향으로 형성되는 안내로(231-1)와, 상기 안내로(231-1) 하측에 상기 연료측정바(220) 방향으로 돌출되어 형성되는 고정턱(231-2)을 포함하며,
상기 연료측정바고정부(232)는
상기 안내로(231-1)와 대응되는 형상을 가져 상기 안내로(231-1)에 끼움 가능하게 형성되는 집게몸체(232-1)와, 상기 집게몸체(232-1) 끝단에 형성되어 상기 고정턱(231-2)에 고정 가능하게 형성되는 고정돌기(232-2)를 포함하는 집게 형상으로 형성되는 차량용 연료탱크.
제 3항에 있어서,
상기 끼움부(221-4)는
상기 끼움홈(221-4a)의 하부면에 형성되는 탄성재질의 탄성부(221-4b)를 더 포함하는 차량용 연료탱크.
제 1항에 있어서,
상기 연료측정로(220-2)는
상부방향으로의 수평방향 직경이 넓어지도록 일정 각도를 갖는 차량용 연료탱크.
제 1항에 있어서,
상기 연료공급유닛(200)은
상기 연료저장몸체(100) 바닥면에 형성되어 상기 연료펌프(210) 하단이 고정 가능하게 형성되는 제1브라켓(241-1)이 형성된 제1브라켓부(241)와,
상기 연료저장몸체(100) 바닥면에 형성되어 상기 초음파센서부(221-3) 하단이 고정 가능하게 형성되는 제2브라켓(242-1)이 형성된 제2브라켓부(242)를 포함하는 브라켓부(240)를 더 포함하는 차량용 연료탱크.
제 8항에 있어서,
상기 제1브라켓부(241)는 상기 연료펌프(210)를 감싸도록 상부방향으로 연장되어 형성되는 제1브라켓보조부(241-2)를 포함하고,
상기 제2브라켓부(242)는 상기 초음파센서부(221-3)를 감싸도록 상부방향으로 연장되어 형성되는 제2브라켓보조부(242-2)를 포함하는 차량용 연료탱크.