(57)【要約】      （修正有）【課題】接触部の接触抵抗に起因する燃料ゲージの誤表示を防ぎ、ドライバに燃料残量情報をより正確に報せることができる、自動車用燃料レベルシステムを提供する。【解決手段】自動車の燃料タンク内に設けられたレベル送信ユニット１００と、燃料ゲージ３００と、レベル送信ユニット１００の接触部を流れる電流を増加させるために、燃料レベルシステムのレベル送信ユニット１００の内部又は外部に設けられた抵抗器１２０を有する。本発明によれば、レベル送信ユニットの接触部の腐食により発生する硫化銀、酸化銀、又は他の異物によって生じる接触抵抗が除去され、かくして、接触部の接触抵抗に起因する燃料ゲージの誤表示を防ぎ、ドライバに燃料残量情報をより正確に報せることができる。【選択図】図７
2005077407.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の燃料タンク内に設けられたレベル送信ユニットと、燃料ゲージとを含み、
前記レベル送信ユニットの接触部を流れる電流を増加させるために、燃料レベルシステムの前記レベル送信ユニットの内部又は外部に設けられた抵抗器を有する、
自動車用燃料レベルシステム。
【請求項２】
燃料タンク内に設けられ、フロートに連結された状態で作動する可動ピースによって抵抗値が変動するレベル抵抗器と、前記レベル抵抗器の一端に直列に接続された付加抵抗器と、該付加抵抗器に直列に接続されたイグニッション電源又は定電圧電源を含むレベル送信ユニットと、
該レベル送信ユニットの前記レベル抵抗器及びその電源に直列に接続されたプルアップ抵抗器と、該プルアップ抵抗器に接続されたモニタ抵抗器及びＡＤ変換器を含むＥＣＵを有し、かくして、前記レベル抵抗器及び前記プルアップ抵抗器による電圧降下値を測定し、前記測定値を前記ＡＤ変換器を通して燃料ゲージに送信するようにした、
自動車用燃料レベルシステム。
【請求項３】
燃料タンク内に設けられ、フロートに連結された状態で作動する可動ピースによって抵抗値が変動するレベル抵抗器と、一端が前記レベル抵抗器に直列に接続され、他端が接地された付加抵抗器を含むレベル送信ユニットと、
一端が接地され、他端が前記レベル送信ユニットの前記レベル抵抗器に直列に接続されたプルダウン抵抗器と、前記可動ピースに直列に接続された電源と、前記プルダウン抵抗器に接続されたモニタ抵抗器及びＡＤ変換器を含むＥＣＵを有し、かくして、前記レベル抵抗器及び前記プルダウン抵抗器による電圧降下値を測定し、前記測定値を前記ＡＤ変換器を通して燃料ゲージに送信するようにした、
自動車用燃料レベルシステム。
【請求項４】
燃料タンク内に設けられ、フロートに連結された状態で作動する可動ピースによって抵抗値が変動するレベル抵抗器と、前記レベル抵抗器の一端に直列に接続された付加抵抗器と、該付加抵抗器に直列に接続されたイグニッション電源又は定電圧電源を含むレベル送信ユニットと、
該レベル送信ユニットの前記レベル抵抗器及びその電源に直列に接続されたプルアップ抵抗器と、該プルアップ抵抗器に接続されたモニタ抵抗器及びマイクロコンピュータを含む燃料ゲージを有し、かくして、前記マイクロコンピュータが前記レベル抵抗器及び前記プルアップ抵抗器による電圧降下値を測定し、前記測定値を使用者に報せるようにした、
自動車用燃料レベルシステム。
【請求項５】
逆電流を防ぐためのダイオードが、さらに前記レベル抵抗器と前記プルアップ抵抗器の間に配置されている、請求項２又は４のシステム。
【請求項６】
さらなる抵抗器が、前記レベル抵抗器の下端と前記付加抵抗器との接続部分と、前記可動ピースに接続された接地の間に配置されており、かくして、逆電流を防ぐようにした、請求項２又は４のシステム。
【請求項７】
燃料タンク内に設けられ、フロートに連結された状態で作動する可動ピースによって抵抗値が変動するレベル抵抗器と、一端が前記レベル抵抗器に直列に接続され他端が接地された付加抵抗器を含むレベル送信ユニットと、
該レベル送信ユニットの前記レベル抵抗器及びその電源に直列に接続されたプルダウン抵抗器と、該プルダウン抵抗器に接続されたモニタ抵抗器及びマイクロコンピュータを含む燃料ゲージを有し、かくして、前記マイクロコンピュータが前記レベル抵抗器及び前記プルダウン抵抗器による電圧降下値を測定し、前記測定値を使用者に報せるようにした、
自動車用燃料レベルシステム。
【請求項８】
燃料タンク内に設けられ、フロートに連結された状態で作動する可動ピースによって抵抗値が変動するレベル抵抗器と、前記レベル抵抗器の一端に直列に接続された付加抵抗器と、該付加抵抗器に直列に接続されたイグニッション電源又は定電圧電源を含むレベル送信ユニットと、
電源を具え、前記レベル送信ユニットの前記レベル抵抗器及び前記電源に直列に接続されたクロスコイルゲージ又はバイメタルゲージを有する、
自動車用燃料レベルシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用燃料レベルシステムに関し、特に、ガソリン、軽油、ガス等を使用している自動車の燃料タンク内の燃料の残量をドライバに知らせるために利用されるものであって、レベル送信ユニットの接触部の腐食により発生する硫化銀、酸化銀又は他の異物によって生じる接触抵抗を除くために、レベル送信ユニットの接触部を流れる電流を増加させ、かくして、接触部の接触抵抗に起因する燃料ゲージの誤表示を防ぎ、ドライバに燃料残量情報をより正確に報せることができる燃料レベルシステムに関する。
【従来技術の説明】
【０００２】
通常、自動車は、ドライバに自動車の燃料タンク内の燃料の残量を報せる燃料レベルシステムを具えている。燃料レベルシステムは燃料の残量を検知し、次いで、運転席側の計器盤に配置されている燃料ゲージを作動させる。
【０００３】
図１は、従来の自動車用燃料レベルシステムを概略的に示す断面図であり、図２は従来の燃料レベルシステムの一例を示す回路図である。図に示すように、従来の燃料レベルシステムは、燃料タンク１０内に設けられ、レベル抵抗器２１を具えたレベル送信ユニット２０と、レベル抵抗器２１の抵抗を変えるために、接触部を介してレベル送信ユニット２０のレベル抵抗器２１に接続された可動ピースを具えた回動可能なバー２２と、バー２２に連結された状態でバー２２を作動させることができるフロート２３を有する。
【０００４】
ＥＣＵ３０は、燃料タンク１０内の燃料残量に対応する電圧降下信号を、レベル送信ユニット２０から受信し、蒸発した気体が漏れているかどうかを調べるための作動要素として前記信号を利用する。ＥＣＵ３０は、チェック結果に関する情報をパルス幅制御信号に変換する機能を果たし、パルス幅制御信号を燃料ゲージ４０に送信する。
【０００５】
次いで、燃料ゲージ４０は、ＥＣＵ３０からパルス幅制御信号を受信するか、又は、レベル送信ユニット２０から直接電圧降下信号を受信し、燃料タンク１０内の燃料残量を、グラフィックで又はポインタを用いて表示する。
【０００６】
以下、前記構成要素の作用関係を、図２を参照して説明する。
まず、ＥＣＵ３０はプルアップ抵抗器３１を有し、プルアップ抵抗器３１及びレベル送信ユニット２０のレベル抵抗器２１は、バー２２に接続された可動ピースの接触部を介して、直列に接続されている。ＥＣＵ３０内の５Ｖ定電圧電源３２が直列回路に印加され、電圧が印加されると、燃料タンク１０内の燃料残量に対応する値の電圧降下がレベル抵抗器２１で起こる。
【０００７】
次いで、ＥＣＵ３０内のＡＤ変換器３３が、モニタ抵抗器３４を介して電圧降下値を測定し、電圧降下値に対応するパルス幅制御信号を燃料ゲージ４０に送信し、その結果、ドライバに燃料残量を表示することが可能になる。
【０００８】
一方、図３に示すように、プルアップ抵抗器３１の替わりに、レベル抵抗器２１に直接に接続されたプルダウン抵抗器３５を使用し、ＡＤ変換器３３をプルダウン抵抗器３５に接続することも可能である。但し、この場合においても、作用関係は同じである。
【０００９】
図４及び図５は、従来の自動車用燃料レベルシステムの他の例を示す回路図である。これらの例においては、従来の燃料レベルシステムは、ＥＣＵ３０を有さず、レベル送信ユニット２０及びマイクロコンピュータタイプの燃料ゲージ４０のみからなる。図４のマイクロコンピュータタイプの燃料ゲージ４０は、マイクロコンピュータ４１及びプルアップ抵抗器４２を含んでいるのに対し、図５のマイクロコンピュータタイプ燃料ゲージ４０は、マイクロコンピュータ４１及びプルダウン抵抗器４３を含んでいるという点で相違している。
【００１０】
さらに、図６に示すような、クロスコイルタイプ又はバイメタルタイプのゲージを利用した燃料レベルシステムが使用されていた。この場合、自動車バッテリの１２Ｖの電圧を、ゲージ５０に印加するか、又は、５〜１２Ｖの定電圧電源５１をゲージ５０に独立に接続することができる。替わりに、蒸発した気体の漏れを制御する上での燃料残量の測定情報を利用するために、ＥＣＵ３０を並列に接続することも可能である。
【００１１】
上記のような様々なタイプの燃料レベルシステムが使用されてきたが、全ての燃料レベルシステムは、共通して、可動ピースの接触部及びレベル送信ユニット２０のレベル抵抗器２１を利用している。
【００１２】
銀（Ａｇ）を含んだＡｇＣｕ、ＡｇＰｄ、又はＡｇＮｉ等の金属が、主にレベル抵抗器２１の導電部及び可動ピースの接触部に使用される。このとき、銀（Ａｇ）と燃料に含まれる硫黄（Ｓ）は互いに化学反応を起こし、硫化銀を生成するとともに、大気中で酸化することにより酸化銀を生成する。このような硫化銀及び酸化銀は、接触部において接触抵抗を生ぜしめる。従って、燃料レベルシステムの燃料ゲージが正しい値を表示できないという問題が起こることがある。
【００１３】
このような接触抵抗を最小限に抑える方法として、以下の方法がある。
第一に、可動ピースの接触部及びレベル抵抗器の導電部を、酸化させることも腐食させることもできない材料で構成するという方法が考えられる。しかし、材料技術に限界がありコストが高いので、実現可能性がない。
【００１４】
第二に、作動中の可動ピースの接触部における接触圧力を増大させることにより、酸化した部分を摩耗させるという方法が考えられる。しかし、接触部の耐久性にも限界がある。
【００１５】
最後に、接触部を流れる電流を増加させ、増加した電流により、接触抵抗を除去する方法が考えられる。
【００１６】
このために、電子制御モジュール及び燃料ゲージのプルアップ抵抗又はプルダウン抵抗の値は減少させられ、レベル送信ユニットのレベル抵抗器の抵抗値も減少させられる。しかし、燃料ゲージがより正確に燃料の残量を表示するようにするためには、レベル抵抗器の抵抗値の最大値と最小値の間に充分な差がなければならない。故に、抵抗値の減少にも限界がある。
【発明の概要】
【００１７】
本発明は、従来技術の上記欠点又は問題を解決することを意図する。本発明の目的は、レベル送信ユニットの接触部の腐食により発生する硫化銀、酸化銀、又は他の異物によって生じる接触抵抗が除去され、かくして、接触部の接触抵抗に起因する燃料ゲージの誤表示を防ぎ、ドライバに燃料残量情報をより正確に報せることができる、自動車用燃料レベルシステムを提供することである。
【００１８】
上記目的を達成するための本発明の或る側面によれば、自動車の燃料タンク内に設けられたレベル送信ユニットと、燃料ゲージとを含み、レベル送信ユニットの接触部を流れる電流を増加させるために、燃料レベルシステムのレベル送信ユニットの内部又は外部に設けられた抵抗器を有する自動車用燃料レベルシステムが提供される。
【好適な実施形態の詳細な説明】
【００１９】
本発明の上記及び他の目的、及び特徴は、添付の図面とともになされる以下の好適な実施形態の説明から明らかになるであろう。
以下、本発明の自動車用燃料レベルシステムの好適な実施形態を、添付の図面を参照して詳細に説明する。
図７は、本発明の自動車用燃料レベルシステムの第１実施形態を示す回路図である。本発明の燃料レベルシステムは、自動車の燃料タンク内に設けられたレベル送信ユニット１００と、燃料ゲージ３００と、レベル送信ユニット１００の接触部を流れる電流を増加させるために、燃料レベルシステムのレベル送信ユニット１００の内部又は外部に設けられた抵抗器１２０を有する。
【００２０】
図７に示した第１実施形態においては、燃料レベルシステムは、燃料タンク内に設けられ、フロートに連結された状態で作動する可動ピース１１１によって抵抗値が変動するレベル抵抗器１１０と、レベル抵抗器１１０の一端に直列に接続された抵抗器１２０と、抵抗器１２０に直列に接続されたイグニッション電源又は定電圧電源（印加電圧源）１３０を含むレベル送信ユニット１００と、レベル送信ユニット１００のレベル抵抗器１１０及び電源２１０に直列に接続されたプルアップ抵抗器２２０と、プルアップ抵抗器２２０に接続されたモニタ抵抗器２３０及びＡＤ変換器２４０を含むＥＣＵ２００を有し、かくして、レベル抵抗器１１０及びプルアップ抵抗器２２０による電圧降下値を測定し、この測定値をＡＤ変換器２４０を通して燃料ゲージ３００に送信する。
【００２１】
定電圧電源は、通常５〜１２Ｖの範囲の定電圧を出力する。
レベル抵抗器１１０と、レベル抵抗器１１０と接触する可動ピース１１１の接触部との間に、時々接触不良が起こることがある。このような場合、印加電圧源１３０によって、逆電流がＥＣＵ２００に向かって流れることがある。従って、逆電流を防ぐために、必要に応じて、ダイオード１４０をレベル抵抗器１１０とプルアップ抵抗器２２０の間に配置することができる。
【００２２】
さらに、図８に示すように、レベル抵抗器１１０の下端と抵抗器１２０との接続部分と、可動ピース１１１に接続された接地との間に、抵抗器Ｒr１５０を配置することにより、逆電流を防ぐことができる。
【００２３】
図９は、本発明の自動車用燃料レベルシステムの第２実施形態を示す回路図である。本実施形態においては、燃料レベルシステムにプルダウン抵抗器が使用されている。
【００２４】
第２実施形態においては、燃料レベルシステムは、燃料タンク内に設けられ、フロートに連結された状態で作動する可動ピース１１１により抵抗値が変動するレベル抵抗器１１０と、一端はレベル抵抗器１１０に直列に接続され、他端は接地されている抵抗器１２０を含むレベル送信ユニット１００と、一端は接地され他端はレベル送信ユニット１００のレベル抵抗器１１０に直列に接続されたプルダウン抵抗器２５０と、可動ピース１１１に直列に接続された電源２１０と、プルダウン抵抗器２５０に接続されたモニタ抵抗器２３０及びＡＤ変換器２４０を含むＥＣＵ２００を有し、かくして、レベル抵抗器１１０及びプルダウン抵抗器２５０による電圧降下値を測定し、その測定値をＡＤ変換器２４０を通して燃料ゲージ３００に送信する。
【００２５】
一方、図１０及び図１１に示した本発明の第３及び第４実施形態においては、本発明の技術的意図が、マイクロコンピュータを使用した燃料ゲージに適用される。
【００２６】
すなわち、第３実施形態のレベル送信ユニット１００は、第１実施形態と同じであるが、本実施形態の燃料レベルシステムは、ＥＣＵの替わりに、レベル送信ユニット１００のレベル抵抗器１１０及びその電源３１０に直列に接続されたプルアップ抵抗器３２０と、プルアップ抵抗器３２０に接続されたモニタ抵抗器３３０及びマイクロコンピュータ３４０を含む燃料ゲージ３００を有し、かくして、マイクロコンピュータ３４０がレベル抵抗器１１０及びプルアップ抵抗器３２０による電圧降下値を測定し、その測定値を使用者に報せるという点において第１実施形態と異なる。
【００２７】
第３実施形態においても、レベル抵抗器１１０と、レベル抵抗器１１０と接触する可動ピース１１１の接触部との間において時々起こる接触不良から生じる逆電流を防ぐために、第１実施形態の方法と同様に、ダイオード１４０をレベル抵抗器１１０とプルアップ抵抗器２２０の間に配置することもでき、又、抵抗器Ｒr１５０を、レベル抵抗器１１０の下端と抵抗器１２０との接続部分と、可動ピース１１１に接続された接地との間に配置することもできる（図１０に、ダイオード１４０を配置した状態を示す。）。
【００２８】
さらに、第４実施形態のレベル送信ユニット１００は、第２実施形態と同じであるが、本実施形態の燃料レベルシステムは、レベル送信ユニット１１０に加えて、一端は接地されており他端はレベル送信ユニット１００のレベル抵抗器１１０に直列に接続されたプルダウン抵抗器３５０と、可動ピース１１１に直列に接続された電源３１０と、プルダウン抵抗器３５０に接続されたモニタ抵抗器３３０及びマイクロコンピュータ３４０を含む燃料ゲージ３００を有し、かくして、レベル抵抗器１１０及びプルダウン抵抗器３５０による電圧降下値を測定し、その測定値を使用者に報せる。
【００２９】
図１２は、本発明の自動車用燃料レベルシステムの第５実施形態を示す回路図である。本実施形態のレベル送信ユニット１００は、第１及び第３実施形態と同様に、レベル抵抗器１１０による電圧降下値を測定するが、１２Ｖ電源３６０を具えたクロスコイルゲージ又はバイメタルゲージ３７０に接続されている。必要に応じて、ＥＣＵ４００を、蒸発気体をコントロールするために、レベル送信ユニット１００に並列に接続することもできる。
【００３０】
第３乃至第５実施形態においては、電源として５Ｖ定電圧電源が使用され、１２Ｖイグニッション電源又は５〜１２Ｖ定電圧電源が、抵抗器１２０に印加される電源（印加電圧源）として使用される。
【００３１】
以下、本発明の作用及び効果を、図７乃至図１２を参照して説明する。
説明は、図７に示した第１実施形態の作用に重点を置いて行う。ＥＣＵ２００の電源２１０は、プルアップ抵抗器２２０がレベル送信ユニット１００のレベル抵抗器１１０に直列に接続されている回路に、最初に印加される。次いで、燃料の残量に対応する電圧降下が、レベル抵抗器１１０で起こる。これは、従来技術と同様である。
【００３２】
回路を通って可動ピース１１１の接触部を流れる電流ＩL1は、５／（ＲE＋ＲL1）から算出される。ここで、ＲEはＥＣＵ２００のプルアップ抵抗器２２０の抵抗値であり、ＲL1は燃料タンク内の燃料残量に対応するレベル抵抗器１１０の抵抗値である。
【００３３】
このとき、本発明の抵抗器１２０により増加された通電電流ＩAは、（印加電圧）／（ＲA＋ＲL2）から算出される。ここで、ＲAは抵抗器１２０の抵抗値であり、ＲL2はレベル抵抗器１１０の全抵抗値からＲL1を引いた値である。
【００３４】
上記の通り、本発明によれば、可動ピース１１１の接触部及びレベル抵抗器１１０の接触部を流れる接触電流はＩA分増加され、故にＩA＋ＩLの合計電流が流れることが理解されるであろう。通電電流の増加された振幅は、ＲAの値の設定により、非常に広い範囲で調節することができる。従って、通電電流が、接触部における接触抵抗の発生を防ぐのに十分な振幅を有するようにすることが可能である。
【００３５】
すなわち、従来の燃料レベル・システムの回路においては、（燃料の残量が最低である）空の位置、及び（燃料の残量が最高である）満タンの位置のうちの一方の位置における通電電流が、必ず、他方の位置における通電電流よりも低くなる。しかし、本発明によれば、従来の燃料レベルシステムにおいて通電電流が比較的低かった位置における低通電電流を、従来の燃料レベルシステムの比較的高い電流よりも高くすることができる。
【００３６】
さらに、上記の通り、レベル抵抗器１１０と、レベル抵抗器１１０と接触する可動ピース１１１の接触部との間に、時々接触不良が起こることがある。このような場合、印加電圧源１３０により、逆電流がＥＣＵ２００に向かって流れることがある。従って、印加電圧源１３０から抵抗器１２０及びレベル抵抗器１１０を通って、ＥＣＵ２００に流れる逆電流を防ぐことができるように、レベル抵抗器１１０とプルアップ抵抗器２２０の間にダイオード１４０を配置する。
【００３７】
一方、抵抗器Ｒr１５０が、レベル抵抗器１１０の下端と抵抗器１２０との接続部分と、可動ピース１１１に接続された接地の間に配置されている場合、分散された電圧が抵抗器１２０及び抵抗器１５０に印加される。故に、接触不良が起きても、より高い電圧がＥＣＵ２００に印加される。従って、逆電流を防ぐことができる。
通常、抵抗器Ｒrの抵抗値が抵抗器１２０の抵抗値よるも低い場合、抵抗器Ｒrはこのような機能を果たすことができる。
【００３８】
第２実施形態は、プルダウン抵抗器がＥＣＵ内にあり、抵抗器１２０が設けられている実施形態である。本実施形態においては、通電電流ＩAの振幅は、（印加電圧）／（ＲA＋ＲL2）から算出される。
【００３９】
第３実施形態は、プルアップ抵抗器及びマイクロコンピュータを含む燃料ゲージを有する燃料レベルシステムに、抵抗器１２０が加えられた実施形態である。この場合、第１実施形態と同様に、通電電流ＩAの振幅は、（印加電圧）／（ＲA＋ＲL2）から算出されることが理解できるであろう。
【００４０】
さらに、図１１に示した第４実施形態は、プルダウン抵抗器及びマイクロコンピュータを含む燃料ゲージを有する燃料レベルシステムに、抵抗器１２０が加えられた実施形態である。この場合、第２実施形態と同様に、通電電流ＩAの振幅 は、（印加電圧）／（ＲA＋ＲL2）である。
【００４１】
最後に、図１２に示した第５実施形態は、クロスコイル・ゲージが使用されている実施形態である。クロスコイル・ゲージの替わりに、バイメタルタイプ・ゲージを使用することもできる。この場合、通電電流の振幅は、（印加電圧）／（ＲA＋ＲL2）から算出される。
【００４２】
本発明の自動車用燃料レベルシステムによれば、レベル送信ユニットの接触部の腐食により発生する硫化銀、酸化銀、又は他の異物によって生じる接触抵抗が除かれ、かくして、接触部の接触抵抗に起因する燃料ゲージの誤表示を防ぎ、燃料残量情報を、ドライバに、より正確に報せることができる。
【００４３】
上記の本発明の実施形態は、本発明の技術的意図を詳細に説明するための例示にすぎない。従って、本発明の範囲は、添付の図面に図示されている実施形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】従来の自動車用燃料レベルシステムを概略的に示す断面図。
【図２】従来の燃料レベルシステムの第１例を示す回路図。
【図３】従来の燃料レベルシステムの第２例を示す回路図。
【図４】従来の燃料レベルシステムの第３例を示す回路図。
【図５】従来の燃料レベルシステムの第４例を示す回路図。
【図６】従来の燃料レベルシステムの第５例を示す回路図。
【図７】本発明の自動車用燃料レベルシステムの第１実施形態を示す回路図。
【図８】図７の燃料レベルシステムにおける、逆電流を防ぐための構成を示す回路図。
【図９】本発明の自動車用燃料レベルシステムの第２実施形態を示す回路図。
【図１０】本発明の自動車用燃料レベルシステムの第３実施形態を示す回路図。
【図１１】本発明の自動車用燃料レベルシステムの第４実施形態を示す回路図。
【図１２】本発明の自動車用燃料レベルシステムの第５実施形態を示す回路図。
【図１】
2005077407.tif 000003
【図２】
2005077407.tif 000004
【図３】
2005077407.tif 000005
【図４】
2005077407.tif 000006
【図５】
2005077407.tif 000007
【図６】
2005077407.tif 000008
【図７】
2005077407.tif 000009
【図８】
2005077407.tif 000010
【図９】
2005077407.tif 000011
【図１０】
2005077407.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【外国語明細書】
FUEL LEVEL SYSTEM FOR AUTOMOBILE
BACKGROUND OF THE INVENTION
1. Field of Invention
The present invention relates to a fuel level system for an automobile, and more particularly, to a fuel level system for use in informing a driver of the amount of remaining fuel in a fuel tank of an automobile using gasoline, light oil, gas or the like, wherein an electric current flowing through a contact of a level sender unit is increased so as to eliminate contact resistance resulting from silver sulfide, silver oxide or other foreign materials generated due to corrosion in the contact of the level sender unit, thereby preventing wrong indication of a fuel gauge due to the contact resistance in the contact and more accurately providing the driver with information on the amount of remaining fuel.
2. Description of the Prior Art
Generally, an automobile is equipped with a fuel level system for informing a driver of the amount of remaining fuel in a fuel tank of the automobile.  The fuel level system detects the amount of remaining fuel and then operates a fuel gauge disposed on an instrument panel on the side of a driver's seat.
FIG. 1 is a sectional view schematically showing of a conventional fuel level system for an automobile, and FIG. 2 is a circuit diagram showing one example of the conventional the fuel level system.  As shown in the figures, the conventional fuel level system comprises a level sender unit 20 that is installed in a fuel tank 10 and provided with a level resistor 21; a pivotable bar 22 with a movable piece connected to the level resistor 21 of the level sender unit 20 via a contact to change the resistance of the level resistor 21; and a float 23 capable of operating the bar 22 in an interlocked manner.
An ECU 30 receives a voltage drop signal corresponding to the amount of remaining fuel in the fuel tank 10 from the level sender unit 20 and utilizes the signal as an operation factor for checking whether evaporated gas leaks out.  The ECU 30 performs the function of converting information on the check results into a pulse width control signal and sends the pulse width control signal to a fuel gauge 40.
Then, the fuel gauge 40 receives the pulse width control signal from the ECU 30 or the voltage drop signal directly from the level sender unit 20, and indicates the amount of remaining fuel in the fuel tank 10 in a graphical manner or using a pointer.
The operational relationship among the above components will be described hereinafter with reference to FIG. 2.
First, the ECU 30 comprises a pull-up resistor 31, and the pull-up resistor 31 and the level resistor 21 of the level sender unit 20 are connected in series via the contact of the movable piece connected to the bar 22.  When a 5V constant-voltage power source 32 within the ECU 30 is applied to and energizes the serial circuit, the value of voltage drop (VL) corresponding to the amount of remaining fuel in the fuel tank 10 occurs in the level resistor 21.
Then, an AD converter 33 in the ECU 30 measures the value of the voltage drop through a monitoring resistor 34 and sends a pulse width control signal corresponding to the value of the voltage drop to the fuel gauge 40 so that the amount of remaining fuel can be indicated to a driver.
Meanwhile, as shown in FIG. 3, it is possible to employ a pull-down resistor 35 connected directly to the level resistor 21 instead of the pull-up resistor 31 and to connect the AD converter 33 to the pull-down resistor 35.  However, even in this case, the operational relationship is the same.
FIGS. 4 and 5 are circuit diagrams showing other examples of the conventional fuel level system for an automobile.  In these examples, the conventional fuel level system only comprises the level sender unit 20 and a microcomputer-type fuel gauge 40 without such an ECU 30.  There is a difference in that the microcomputer-type fuel gauge 40 in FIG. 4 contains a microcomputer 41 and a pull-up resistor 42 in FIG. 4, whereas the microcomputer-type fuel gauge 40 in FIG. 5 contains the microcomputer 41 and a pull-down resistor 43.
Additionally, there has been used a fuel level system employing a cross coil-type or bimetal-type gauge as shown in FIG. 6.  In this case, the voltage of 12V of a battery in the automobile may be applied to the gauge 50, or a 5 ~ 12V constant-voltage power source 51 may be independently connected to the gauge 50.  Alternatively, the ECU 30 may be connected in parallel to use information on determination of the amount of remaining fuel upon control of leak of evaporated gas.
Although various types of fuel level systems have been used as described above, all the fuel level systems utilize in common the contact of the movable piece and the level resistor 21 of the level sender unit 20.
Metals such as AgCu, AgPd or AgNi containing silver (Ag) are mainly used for a conductive portion of the level resistor 21 and the contact of the movable piece.  At this time, the silver (Ag) and sulfur (S) contained in fuel react with each other and thus produce silver sulfide as well as silver oxide due to oxidation in the air.  Such silver sulfide and silver oxide generate contact resistance in the contact.  Thus, there may be a problem in that the fuel gauge of the fuel level system may not indicate a correct value.
As for methods of minimizing such contact resistance, there are the following methods.
First, it is possible to conceive a method by which the contact of the movable piece and the conductive portion of the level resistor are made of a material that cannot be oxidized or corroded.  However, there is no feasibility because of a limitation on material technology and high costs.
Second, it is possible to conceive a method by which an oxidized portion can be worn out by increasing contact pressure in the contact of the movable piece during its operation.  However, there is a limitation on the durability of the contact.
Finally, it is possible to conceive a method by which an electric current flowing through the contact is increased so that produced contact resistance can be eliminated due to the increased electric current.
To this end, the value of pull-up or down resistance in an electronic control module and the fuel gauge is caused to be decreased and the value of level resistance of the level sender unit is also caused to be decreased.  However, in order to cause the fuel gauge to more accurately indicate the amount of remaining fuel, a sufficient gap should be given between the maximum and minimum values of the level resistance.  Thus, there is a limitation on the decrease in the value of the resistance.
SUMMARY OF THE INVENTION
The present invention is contemplated to solve the aforementioned drawbacks or problems in the prior art.  An object of the present invention is to provide a fuel level system for an automobile, wherein contact resistance resulting from silver sulfide, silver oxide or other foreign materials generated due to corrosion in a contact of a level sender unit is eliminated, thereby preventing wrong indication of a fuel gauge due to the contact resistance in the contact and more accurately providing a driver with information on the amount of remaining fuel.
According to an aspect of the present invention for achieving the object, there is provided a fuel level system for an automobile including a level sender unit installed in a fuel tank of the automobile and a fuel gauge, comprising a resistor installed inside or outside the level sender unit within the fuel level system to increase an electric current flowing through a contact of the level sender unit.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
The above and other objects and features of the present invention will become apparent from the following description of preferred embodiments given in conjunction with the accompanying drawings, in which:
FIG. 1 is a sectional view schematically showing a conventional fuel level system for an automobile;
FIG. 2 is a circuit diagram showing a first example of the conventional fuel level system;
FIG. 3 is a circuit diagram showing a second example of the conventional fuel level system;
FIG. 4 is a circuit diagram showing a third example of the conventional fuel level system;
FIG. 5 is a circuit diagram showing a fourth example of the conventional fuel level system;
FIG. 6 is a circuit diagram showing a sixth example of the conventional fuel level system;
FIG. 7 is a circuit diagram showing a first embodiment of a fuel level system for an automobile according to the present invention;
FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration for preventing an inverse electric current in the fuel level system of FIG. 7;
FIG. 9 is a circuit diagram showing a second embodiment of the fuel level system for the automobile according to the present invention;
FIG. 10 is a circuit diagram showing a third embodiment of the fuel level system for the automobile according to the present invention;
FIG. 11 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the fuel level system for the automobile according to the present invention; and
FIG. 12 is a circuit diagram showing a fifth embodiment of the fuel level system for the automobile according to the present invention.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS
Hereinafter, preferred embodiments of a fuel level system for an automobile according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 7 is a circuit diagram showing a first embodiment of the fuel level system for the automobile according to the present invention.  The fuel level system of the present invention comprises a level sender unit 100 installed in a fuel tank of the automobile, a fuel gauge 300, and a resistor 120 installed inside or outside the level sender unit 100 within the fuel level system to increase an electric current flowing through a contact of the level sender unit 100.
In the first embodiment shown in FIG. 7, the fuel level system comprises the level sender unit 100 that is installed within the fuel tank and includes a level resistor 110 of which a resistance value varies by means of a movable piece 111 operated in a state where it is interlocked with a float, and the resistor 120 connected in series to a side of the level resistor 110 and an ignition power source or constant-voltage power source (energizing voltage source) 130 connected in series to the resistor 120; and an ECU 200 that includes a pull-up resistor 220 connected in series to the level resistor 110 of the level sender unit 100 and to a power source 210, and a monitoring resistor 230 and an AD converter 240 connected to the pull-up resistor 220, thereby measuring the value of voltage drop due to the level resistor 110 and the pull-up resistor 220 and sending the measured value to the fuel gauge 300 through the AD converter 240.
The constant-voltage power source generally outputs a constant voltage in a range of 5 to 12V.
Contact failure may sometimes occur between the level resistor 110 and the contact of the movable piece 111 that comes into contact with the level resistor 110.  In such a case, an inverse electric current may be produced toward the ECU 200 by the energizing voltage source 130.  Therefore, in order to prevent the inverse electric current, a diode 140 may be disposed between the level resistor 110 and the pull-up resistor 220, if necessary. 
Further, the inverse electric current may be prevented by disposing a resistor Rr 150 between a connection of a lower end of the level resistor 110 and the resistor 120 and a ground connected to the movable piece 111, as shown in FIG. 8.
FIG. 9 is a circuit diagram showing a second embodiment of the fuel level system for the automobile according to the present invention.  In this embodiment, a pull-down resistor is employed in the fuel level system.
In the second embodiment, the fuel level system comprises the level sender unit 100 that is installed within the fuel tank and includes the level resistor 110 of which the resistance value varies by means of the movable piece 111 operated in a state where it is interlocked with the float, and the resistor 120 of which one side is connected in series to the level resistor 110 and the other side is grounded; and the ECU 200 that includes a pull-down resistor 250 of which one side is grounded and the other side is connected in series to the level resistor 110 of the level sender unit 100, the power source 210 connected in series to the movable piece 111, and the monitoring resistor 230 and the AD converter 240 connected to the pull-down resistor 250, thereby measuring the value of voltage drop due to the level resistor 110 and the pull-down resistor 250 and sending the measured value to the fuel gauge 300 through the AD converter 240.
Meanwhile, in third and fourth embodiments of the present invention shown in FIGS. 10 and 11, the technical spirit of the present invention is applied to a fuel gauge using a microcomputer.
That is, although the level sender unit 100 in the third embodiment is the same as the first embodiment, the fuel level system of this embodiment is different from that of the first embodiment in that it comprises, instead of the ECU, the fuel gauge 300 which includes a pull-up resistor 320 connected in series to the level resistor 110 of the level sender unit 100 and to a power source 310 thereof, and a monitoring resistor 330 and a microcomputer 340 connected to the pull-up resistor 320, whereby the microcomputer 340 measures the value of voltage drop due to the level resistor 110 and the pull-up resistor 320 and informs a user of the value.
Even in the third embodiment, in order to prevent an inverse electric current resulting from contact failure which may sometimes occur between the level resistor 110 and the contact of the movable piece 111 that comes into contact with the level resistor 110, the diode 140 may be disposed between the level resistor 110 and the pull-up resistor 220, or the resistor Rr 150 may be disposed between the connection of the lower end of the level resistor 110 and the resistor 120 and the ground connected to the movable piece 111, in the same manner as the first embodiment (FIG. 10 shows a state where the diode 140 is disposed).
Moreover, although the level sender unit 100 in the fourth embodiment is the same as the second embodiment, the fuel level system of this embodiment comprises, in addition to this level sender unit 110, the fuel gauge 300 which includes a pull-down resistor 350 of which one side is grounded and the other side is connected in series to the level resistor 110 of the level sender unit 100, the power source 310 connected in series to the movable piece 111, and the monitoring resistor 330 and the microcomputer 340 connected to the pull-down resistor 350, whereby measuring the value of voltage drop due to the level resistor 110 and the pull-down resistor 350 and informing the user of the value.
FIG. 12 is a circuit diagram showing a fifth embodiment of the fuel level system for the automobile according to the present invention.  The level sender unit 100 in this embodiment measures the value of voltage drop due to the level resistor 110 in the same manner as in the first and third embodiments, but is connected to a cross coil or bimetal gauge 370 provided with a 12V power source 360.  The ECU 200 may be connected in parallel to the level sender unit 100 to control evaporated gas, if necessary.
In the first to third and fifth embodiments, a 5V constant-voltage power source is used as the power source, and a 12V ignition power source or a 5~12V constant-voltage power source is used as the power source (energizing voltage source) applied to the resistor 120.
Hereinafter, the operation and effects of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 to 12.
The description will be made by focusing on the operation of the first embodiment shown in FIG. 7.  The power source 210 of the ECU 200 is first applied to the circuit in which the pull-up resistor 220 is connected in series to the level resistor 110 of the level sender unit 100.  Then, voltage drop corresponding to the amount of remaining fuel occurs in the level resistor 110.  This is the same as the prior art.
An electric current IL1 flowing through the contact of the movable piece 111 through the circuit is calculated from 5/(RE + RL1), where RE is a resistance value of the pull-up resistor 220 of the ECU 200, and RL1 is a resistance value of the level resistor 110 corresponding to the amount of remaining fuel in the fuel tank.
At this time, a flowing electric current IA increased by means of the resistor 120 in the present invention is calculated from (energizing voltage)/(RA + RL2), where RA is a resistance value of the resistor 120 and RL2 is a value obtained by subtracting RL1 from the total resistance value of the level resistor 110.
As described above, according to the present invention, it will be understood that the contact electric current flowing through the contact of the movable piece 111 and a contact portion of the level resistor 110 is increased by IA and thus the total electric current of IA + IL flows.  The increased amplitude of the flowing electric current can be very widely adjusted depending on the setting of the value of RA.  Therefore, it is possible to ensure a flowing electric current with a sufficient amplitude capable of preventing the generation of contact resistance in the contact.
That is, in the circuit of the conventional fuel level system, a flowing electric current at one of an empty position (where the amount of remaining fuel is minimum) and a full position (where the amount of remaining fuel is maximum) is inevitably lower relatively than that at the other position.  However, according to the present invention, a flowing lower electric current at the position in which the flowing electric current was relatively lower in the conventional fuel level system can become larger than the relatively larger electric current in the conventional fuel level system.
Further, as described above, contact failure may sometimes occur between the level resistor 110 and the contact of the movable piece 111 that comes into contact with the level resistor 110.  In such a case, an inverse electric current may be produced toward the ECU 200 by the energizing voltage source 130.  Therefore, the diode 140 is disposed between the level resistor 110 and the pull-up resistor 220, so that the inverse electric current which may flow from the energizing voltage source 130 to the ECU 200 through the resistor 120 and the level resistor 110 can be prevented.
Meanwhile, in the case where the resistor Rr 150 is disposed between the connection of the lower end of the level resistor 110 and the resistor 120 and the ground connected to the movable piece 111, distributed voltages are applied to the resistor 120 and the resistor 150.  Therefore, even though contact failure occurs, a higher voltage is applied to the ECU 200.  Accordingly, the inverse electric current is prevented.
Generally, when the resistance value of the resistor Rr is lower than that of the resistor 120, the resistor Rr can perform such a function.
The second embodiment is an embodiment in which the pull-down resistor is contained in the ECU and the resistor 120 is provided.  In this embodiment, the amplitude of the flowing electric current IA is calculated from (energizing voltage)/(RA + RL2).
The third embodiment is an embodiment in which the resistor 120 is added to the fuel level system including the fuel gauge that contains the pull-up resistor and the microcomputer.  In this case, it can be understood that the amplitude of the flowing electric current IA is 12/(RA + RL2), which is the same as the first embodiment.
Furthermore, the fourth embodiment shown in FIG. 11 is an embodiment in which the resistor 120 is added to the fuel level system including the fuel gauge that contains the pull-down resistor and the microcomputer.  In this case, the amplitude of the flowing electric current IA is (energizing voltage)/(RA + RL2) which is the same as the second embodiment.
Finally, the fifth embodiment shown in FIG. 12 is an embodiment in which the cross coil gauge is employed.  The bimetal type gauge may be employed instead of the cross coil gauge.  In this case, the amplitude of the flowing electric current is calculated from (energizing voltage)/(RA + RL2).
According to the fuel level system for the automobile, contact resistance resulting from silver sulfide, silver oxide or other foreign materials generated due to corrosion in the contact of the level sender unit is eliminated, thereby preventing wrong indication of the fuel gauge due to the contact resistance in the contact and more accurately providing a driver with information on the amount of remaining fuel.
The embodiments of the present invention described above are merely examples for specifically explaining the technical spirit of the invention.  Therefore, the scope of the invention is not limited to the embodiments illustrated in the accompanying drawings. 
What is claimed is:
1.      A fuel level system for an automobile including a level sender unit installed in a fuel tank of the automobile and a fuel gauge, comprising:
a resistor installed inside or outside the level sender unit within the fuel level system to increase an electric current flowing through a contact of the level sender unit.
2.      A fuel level system for an automobile, comprising:
a level sender unit which is installed within a fuel tank, and includes a level resistor of which a resistance value varies by means of a movable piece operated in a state where it is interlocked with a float, and an additional resistor connected in series to a side of the level resistor and an ignition power source or constant-voltage power source connected in series to the additional resistor; and
an ECU which includes a pull-up resistor connected in series to the level resistor of the level sender unit and to a power source thereof, and a monitoring resistor and an AD converter connected to the pull-up resistor, thereby measuring the value of voltage drop due to the level resistor and the pull-up resistor and sending the measured value to a fuel gauge through the AD converter.
3.      A fuel level system for an automobile, comprising:
a level sender unit which is installed within a fuel tank, and includes a level resistor of which a resistance value varies by means of a movable piece operated in a state where it is interlocked with a float, and an additional resistor of which one side is connected in series to the level resistor and the other side is grounded; and
an ECU which includes a pull-down resistor of which one side is grounded and the other side is connected in series to the level resistor of the level sender unit, a power source connected in series to the movable piece, and a monitoring resistor and an AD converter connected to the pull-down resistor, thereby measuring the value of voltage drop due to the level resistor and the pull-down resistor and sending the measured value to a fuel gauge through the AD converter.
4.      A fuel level system for an automobile, comprising:
a level sender unit which is installed within a fuel tank, and includes a level resistor of which a resistance value varies by means of a movable piece operated in a state where it is interlocked with a float, and an additional resistor connected in series to a side of the level resistor and an ignition power source or constant-voltage power source connected in series to the additional resistor; and
a fuel gauge which includes a pull-up resistor connected in series to the level resistor of the level sender unit and to a power source thereof, and a monitoring resistor and a microcomputer connected to the pull-up resistor, whereby the microcomputer measures the value of voltage drop due to the level resistor and the pull-up resistor and informs a user of the value.
5.      The system as claimed in claim 2 or 4, wherein a diode for preventing an inverse electric current is further disposed between the level resistor and the pull-up resistor.
6.      The system as claimed in claim 2 or 4, wherein a further resistor is disposed between a connection of a lower end of the level resistor and the additional resistor and a ground connected to the movable piece, thereby preventing an inverse electric current.
7.      A fuel level system for an automobile, comprising:
a level sender unit which is installed within a fuel tank, and includes a level resistor of which a resistance value varies by means of a movable piece operated in a state where it is interlocked with a float, and an additional resistor of which one side is connected in series to the level resistor and the other side is grounded; and
a fuel gauge which includes a pull-down resistor connected in series to the level resistor of the level sender unit and to a power source thereof, and a monitoring resistor and a microcomputer connected to the pull-down resistor, whereby the microcomputer measures the value of voltage drop due to the level resistor and the pull-down resistor and informs a user of the value.
8.      A fuel level system for an automobile, comprising:
a level sender unit which is installed within a fuel tank, and includes a level resistor of which a resistance value varies by means of a movable piece operated in a state where it is interlocked with a float, and an additional resistor connected in series to a side of the level resistor and an ignition power source or constant-voltage power source connected in series to the additional resistor; and
a cross coil or bimetal gauge provided with a power source and connected in series to the level resistor of the level sender unit and the power source.
Abstract of the Disclosure
The present invention relates to a fuel level system for an automobile, and more particularly, to a fuel level system for use in informing a driver of the amount of remaining fuel in a fuel tank of an automobile using gasoline, light oil, gas or the like, wherein a flowing electric current is increased in a contact of a level sender unit.  The fuel level system of the present invention comprises a level sender unit 100 installed in a fuel tank of the automobile, a fuel gauge 300, and a resistor 120 installed inside or outside the level sender unit 100 within the fuel level system to increase an electric current flowing through a contact of the level sender unit 100.  According to the present invention, contact resistance resulting from silver sulfide, silver oxide or other foreign materials generated due to corrosion in the contact of the level sender unit is eliminated, thereby preventing wrong indication of the fuel gauge due to the contact resistance in the contact and more accurately providing the driver with information on the amount of remaining fuel.
FIG. 1
PRIOR ART
2005077407.tif 000015
FIG. 2
PRIOR ART
2005077407.tif 000016
FIG. 3
PRIOR ART
2005077407.tif 000017
FIG. 4
PRIOR ART
2005077407.tif 000018
FIG. 5
PRIOR ART
2005077407.tif 000019
FIG. 6
PRIOR ART
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FIG. 7
2005077407.tif 000021
FIG. 8
2005077407.tif 000022
FIG. 9
2005077407.tif 000023
FIG. 10
2005077407.tif 000024
FIG. 11
2005077407.tif 000025
FIG. 12
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