KR100865234B1

KR100865234B1 - 바이 퓨얼 차량의 연료 분사량 제어 방법 및 장치

Info

Publication number: KR100865234B1
Application number: KR1020070061195A
Authority: KR
Inventors: 이재영
Original assignee: 콘티넨탈 오토모티브 시스템 주식회사
Priority date: 2007-06-21
Filing date: 2007-06-21
Publication date: 2008-10-23

Abstract

가솔린 연료 및 가스 연료를 겸용으로 사용하여 엔진을 구동하는 바이 퓨얼 차량으로서, 사용 연료 전환시 발생하는 엔진 출력 변화를 최소로 줄일 수 있도록 한 바이 퓨얼 차량의 연료 분사량 제어 방법 및 장치가 개시되어 있다. 본 발명에 의하면, 가솔린 연료에서 가스 연료로 전환될 때 제1 연료 전환 지연 시간을 설정하고 상기 제1 연료 전환 지연 시간 경과 후 이론 공연비에 따른 가스 연료 분사량을 기 설정된 소정치 만큼 감소한 후 감소된 가스 연료 분사량으로 엔진을 구동하고 이어 상사점 신호가 수신될 때마다 설정치 만큼 증가하여 엔진을 구동함으로써 사용 연료 전환시 증가하는 엔진 출력을 줄이고, 역으로 가스 연료에서 가솔린 연료로 전환될 때 제2 연료 전환 지연 시간을 설정하고 상기 제2 연료 전환 지연 시간 경과 후 이론 공연비에 따른 가솔린 연료 분사량을 기 설정된 소정치 만큼 증가하여 엔진을 구동하고 증가된 가솔린 연료 분사량을 상사점 신호가 수신될 때마다 설정치 만큼씩 감소하여 감소된 가솔린 연료 분사량으로 엔진을 구동함으로써 사용 연료 전환 시 감소된 엔진 출력을 증가함으로써, 사용 연료 전환 시 발생하는 엔진 출력 변화를 최소로 줄여 승차감을 향상시킬 수 있고 급격한 엔진 출력 변화로 인해 발생하는 교통 사고를 미연에 방지할 수 있게 된다.

가스 연료, 가솔린 연료, 씨엔지, 엘피지, 바이 퓨얼, 연료 전환

Description

바이 퓨얼 차량의 연료 분사량 제어 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING FUEL OF BI FUEL CAR}

도 1은 본 발명에 따른 바이 퓨얼 차량의 구성을 나타낸 개략도이다.

도 2는 본 발명에 따른 연료 분사량 제어 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 연료 탱크 3 : 엔진

30 : 압력 조정기 40 : 연료 분배기

50 : 가스 인젝터 60 : 인터페이스 박스

70 : 가솔린 엔진 제어 유닛

본 발명은 바이 퓨얼 차량의 연료 분사량 제어 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용 연료 전환 시 발생하는 엔진 출력 변화를 줄이기 위해 연료 분사량을 제어할 수 있도록 한 방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 바이 퓨얼(Bi-Fuel) 차량에 사용되는 연료는 상호 장단점을 보완하기 위해 가솔린 또는/및 가스를 겸용으로 사용하며, 여기서, 상기 가스 연료로 는 압축 천연 가스인 씨엔지(CNG: Compressed Natural Gas) 또는 액화 석유 가스인 엘피지(LPG : Liquid Platum Gas) 중 하나를 사용하고 있다.

이러한 바이 퓨얼 차량은 가솔린 엔진 제어유닛으로부터 공급되는 가솔린 인젝션 신호를 제공받아 인터페이스 박스에서 가스 인젝션 신호를 발생하고, 이러한 가스 인젝션 신호에 따라 연료 탱크 내에서 토출된 가스 연료(LPG 또는 CNG)를 가스 인젝터에 공급하도록 구비된다.

이러한 가솔린과 씨엔지 연료를 사용 가능한 바이 퓨얼(bi-fuel) 차량에 있어서, 하나의 연료만을 반복적으로 사용하는 경우 특히 가스 연료 중 씨엔지의 경우 가솔린 연료에 비해 윤할 작용이 없으므로 씨엔지에 대한 내연 기관의 마모가 발생하게 되는 것을 방지하기 위해 사용 연료 전환이 이루어지게 된다.

이러한 바이 퓨얼 차량에 있어서, 가솔린 연료에서 가스 연료로 전환될 때 가솔린 연료 공급 라인의 연료압이 임계 가솔린 연료압에 도달할 때까지의 시간이 걸리고 이 시간 동안 엔진 출력이 증가된다. 즉, 가솔린 연료에서 가스 연료로 전환될 때 흡기 매니폴드에 있던 가솔린 연료의 월 필름(Wall film)이 증발하여 실린더로 유입되는 혼합기의 연료가 원하는 수준 보다 농후해지므로 엔진 출력이 증가하게 되었다.

또한 역으로 가스 연료에서 가솔린 연료로 전환될 때 역시 가스 연료 공급 라인의 연료압이 임계 가스 연료압에 도달할 때까지의 시간이 걸리고 이 시간 동안 엔진 출력이 가변된다. 즉, 가솔린 연료의 월 필름이 형성되기 이전까지 엔진 출력이 감소되었다.

따라서, 이러한 바이 퓨얼 차량의 사용 연료 전환시 엔진 출력 변화로 인해 승차감이 저하되고 급격한 엔진 출력 변화로 인해 교통 사고가 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 사용 연료 전환시 연료 분사량을 제어함으로써, 엔진 출력 변화를 최소로 줄여 승차감을 향상시키고 엔진 출력의 급격한 변화로 인해 발생하는 교통 사고 발생율을 최소로 줄일 수 있는 바이 퓨얼 차량의 연료 분사량 제어 방법 및 장치를 제공하고자 함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 관점에 따른 바이 퓨얼 차량의 연료 분사량 제어 방법은,

가솔린 엔진 제어 유닛과 인터페이스 박스를 통해 가솔린 연료 및 가스 연료를 각각의 인젝터로 공급하여 엔진을 구동하는 바이 퓨얼 차량의 연료 분사량 제어 방법에 있어서,

a) 상기의 가솔린 엔진 제어 유닛에서 외부로부터 공급되는 연료 전환 신호가 수신되면 현재 사용중인 연료가 가솔린인 지를 판단하는 단계;

b) 상기 a) 단계에서 가솔린 연료인 경우 가스 연료 모드로 전환한 후 상기 가스 연료 차단 밸브의 상태 정보 및 가스 연료 공급 라인의 연료압를 통해 미리 정해진 제1 연료 전환 지연 시간을 설정한 후 가솔린 연료를 계속 분사하는 단계;

c) 상기 가스 연료 차단 밸브의 상태 정보 및 가스 연료 공급 라인의 연료압를 수신하여 상기 제1 연료 전환 지연 시간 경과하였는 지를 판단하여 상기의 제1 연료 전환 지연 시간이 경과하지 않은 경우 가솔린 연료를 계속 분사하고, 상기의 제1 연료 전환 지연 시간이 경과된 경우 이론 공연비에 따른 가스 연료 분사량(T0)을 기 설정된 소정치 만큼 감소하고 감소된 가스 연료 분사량(T1)으로 엔진을 구동하는 단계;

d) 외부로부터 공급되는 상사점 신호를 수신하여 상기 c) 단계의 상기 소정치 보다 작은 값을 가지는 설정치 만큼 상기의 가스 연료 분사량을 증가하고 증가된 가스 연료 분사량(T2)으로 엔진을 구동한 후 상기 이론 공연비에 따른 가스 연료 분사량(T0)과 상기 증가된 가스 연료 분사량(T2)이 일치하는 지를 판단하는 단계; 및

e) 상기 d) 단계의 판단 결과 이론 공연비에 따른 가스 연료 분사량과 증가된 가스 연료 분사량이 일치하는 경우 상기 이론 공연비에 따른 가스 연료 분사량으로 엔진을 구동하고 시동 오프되었는 지를 판단하여 시동 오프되지 않은 경우 상기 a) 단계로 진행하여 연료 전환 신호가 수신되었는 지를 판단하는 단계를 포함하고,

여기서, 상기 제1 연료 전환 지연 시간은 가스 연료 차단 밸브 상태 정보 및 가스 연료 공급 라인의 연료압이 미리 저장된 임계 가스 연료압에 도달될 때까지로 설정되는 것을 특징으로 한다.

또한, f) 상기 a) 단계에서 상기 현재 사용 중인 연료가 가솔린 연료가 아닌 가스 연료인 경우 가솔린 연료 모드로 설정한 후 연료 펌프의 구동 상태 정보 및 가솔린 연료 공급 라인의 연료압을 기초하여 제2 연료 전환 지연 시간을 설정한 후 가스 연료를 분사하는 단계;

g) 상기 연료 펌프의 구동 상태 정보 및 가솔린 연료 공급 라인의 연료압을 수신하여 상기 제2 연료 전환 지연 시간 경과되었는 지를 판단하고 상기의 제2 연료 전환 지연 시간이 경과되지 아니한 경우 가스 연료를 계속 분사하고 상기의 제2 연료 전환 지연 시간이 경과된 경우 이론 공연비에 따른 가솔린 연료 분사량(T10)을 기 설정된 소정치만큼 증가하여 증가된 가솔린 연료 분사량(T11)으로 엔진을 구동하는 단계;

h) 외부로부터 공급되는 상사점 신호를 수신하여 상기 g) 단계의 상기 소정치 보다 작은 값을 가지는 설정치 만큼 상기 증가된 가솔린 연료 분사량을 감소하고 상기 설정치 만큼 감소된 가솔린 연료 분사량(T12)으로 엔진을 구동한 후 상기 이론 공연비에 따른 가솔린 연료 분사량(T10)과 설정치만큼 감소된 가솔린 연료 분사량(T12)이 일치하는 지를 판단하는 단계; 및

i) 상기 h) 단계의 판단 결과 이론 공연비에 따른 가솔린 연료 분사량과 상기의 설정치 만큼 감소된 가솔린 연료 분사량이 일치하는 경우 상기의 이론 공연비에 따른 가솔린 연료 분사량으로 엔진을 구동하고, 시동 오프되었는 지를 판단하여 시동 오프되지 않은 경우 상기 a) 단계로 진행하여 연료 전환 신호가 수신되었는 지를 판단하는 단계를 포함하고,

여기서, 상기 제2 연료 전환 지연 시간은 연료 펌프의 구동이 정지되고 상기의 가솔린 연료 공급 라인의 연료압이 미리 설정된 임계 가솔린 연료압으로 유지되는 시간으로 설정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 관점에 따른 기술적 과제는,

상기 가솔린 엔진 제어 유닛은,

현재 사용중인 가솔린 연료에서 가스 연료로 사용 연료 전환 요구 시 가스 연료 차단 밸브의 구동 상태 및 가스 연료 공급 라인의 연료압을 기초로 미리 정해진 제1 연료 전환 지연 시간 경과될 때에는 이론 공연비에 따른 가스 연료 분사량보다 기 설정된 소정치만큼 감소된 가스 연료 분사량으로 엔진을 구동하고, 상기 소정치 만큼 감소된 가스 연료 분사량을 상사점 수신 마다 상기 소정치를 미리 저장된 설정치 만큼 증가하여 엔진을 구동하며, 상기의 설정치 만큼 증가된 가스 연료 분사량과 이론 공연비에 따른 가스 연료 분사량을 일치할 때에는 이론 공연비에 따른 가스 연료 분사량으로 엔진 구동하는 것을 특징으로 하고,

여기서, 상기 제1 연료 전환 지연 시간은, 가스 연료 차단 밸브가 열림 제어되고 가스 연료 공급 라인의 연료압이 미리 저장된 임계 가스 연료압에 도달될 때까지로 설정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가솔린 엔진 제어 유닛은,

현재 사용중인 가스 연료에서 가솔린 연료로 사용 연료 전환 요구 시 연료 펌프 구동 상태 정보 및 가솔린 연료 공급 라인의 연료압을 기초로 미리 정해진 제2 연료 전환 지연 시간 경과 후에는 이론 공연비에 따른 가솔린 연료 분사량보다 기 설정된 소정치만큼 증가된 가솔린 연료 분사량으로 엔진을 구동하고, 상사점 수신 마다 상기 소정치를 미리 저장된 설정치 만큼 감소된 가솔린 연료 분사량으로 엔진을 구동하며, 상기 설정치 만큼 감소된 가솔린 연료 분사량과 이론 공연비에 따른 가솔린 연료 분사량을 일치할 때 이론 공연비에 따른 가솔린 연료 분사량으로 엔진을 구동하는 것을 더 포함하고,

여기서 상기 제2 연료 전환 지연 시간은, 상기 연료 펌프의 구동이 정지되고 상기의 가솔린 연료 공급 라인의 연료압이 미리 설정된 임계 가솔린 연료압으로 유지되는 시간으로 설정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 현재 사용중인 가솔린 연료에서 가스 연료로 사용 연료 전환 요구 시 제1 연료 전환 지연 시간 경과될 때에는 이론 공연비에 따른 가스 연료 분사량을 기 설정된 소정치 만큼 감소한 후 감소된 가스 연료 분사량으로 엔진을 구동하고 상기 소정치 만큼 감소된 가스 연료 분사량을 상사점 수신 마다 미리 저장된 설정치 만큼 증가한 후 증가된 가스 연료 분사량으로 엔진을 구동하며 상기의 설정치 만큼 증가된 가스 연료 분사량과 이론 공연비에 따른 가스 연료 분사량을 일치할 때 이론 공연비에 따른 가스 연료 분사량으로 엔진 구동하고, 역으로 현재 사용중인 가스 연료에서 가솔린 연료로 사용 연료 전환 요구 시 가스 연료 차단 밸브의 상태 및 가스 연료 공급 라인의 연료압이 미리 저장된 임계 가스 연료압에 도달될 때까지로 설정된 제2 연료 전환 지연 시간 경과 후 이론 공연비에 따른 가솔린 연료 분사량보다 기 설정된 소정치 만큼 증가된 가솔린 연료 분사량으로 엔진을 구동하고 상사점 수신 마다 상기 소정치를 미리 저장된 설정치 만큼 감소한 후 감소된 가솔린 연료 분사량으로 엔진을 구동하며 상기 설정치 만큼 감소된 가솔린 연료 분사량과 이론 공연비에 따른 가솔린 연료 분사량을 일치할 때 이론 공연비에 따른 가솔린 연료 분사량으로 엔진을 구동함으로써, 사용 연료 전환 시 발생하는 엔진 출력 변화를 최소로 줄여 승차감을 향상시킬 수 있고 급격한 엔진 출력 변화로 인해 발생하는 교통 사고를 미연에 방지할 수 있게 된다.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예에서는 압축 천연 가스 연료인 씨엔지와 가솔린 연료를 겸용으로 사용하는 바이 퓨얼 차량을 일례로 설명한다.

도 1은 본 발명의 씨엔지 또는 가솔린 연료를 겸용으로 사용하는 바이 퓨얼 차량의 구성을 보인 도이고, 도 2는 도 1에 도시된 가솔린 엔진 제어 유닛을 통해 연료 분사량 제어 과정을 상세하게 설명하기 위한 흐름도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바이 퓨얼 차량의 씨엔지 연료 공급 장치는, 씨엔지(CNG: Compressed Natural Gas) 연료를 가압 상태로 저장하는 연료탱크(1)와, 연료탱크(1)에 저장된 씨엔지 연료가 유입되며 유입된 씨엔지 연료의 압력을 기 설정된 임계값 이하로 감압하여 토출하는 압력 조정기(30)와, 압력 조정기(30)에서 토출된 연료가 유입되며 유입된 씨엔지 연료를 엔진(3)의 부하상태에 따라 정량 제어하는 복수개, 예를 들면 5-10개의 솔레노이드에 의해 정량 제어된 각각의 씨엔지 연료를 엔진(3)의 흡기 다기관으로 공급하는 연료 분배기(40)와, 연료 분배기(40)의 복수개의 솔레노이드에 의해 정량 제어되어 분배된 연료를 엔진 흡기 다기관의 연소실 내로 분사하는 가스 인젝터(노즐; Nozzle)(50)와, 가솔린 엔진 제어 유닛(70)으로부터 캔 통신 라인을 통해 제공받은 엔진 회전수(RPM), 스로틀 위치 센서(TPS), 점화 시간 정보, 매니폴드 절대 압력(MAP), 냉각수 온도, 압력 조정기(30) 내의 연료 온도, 산소 신호 및 연료 분배기(40)의 적어도 2곳 이상에서의 압력 신호를 토대로 상기 연료분배기(40)의 복수개의 솔레노이드를 구동 제어하는 인터페이스 박스(60)를 포함하여 구성된다.

또한 본 발명에 따른 바이 퓨얼 차량에 있어 가솔린 연료에 관련 내연 기관은 이미 공지된 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.

또한, 상기의 인터페이스 박스(60)는 엔진 상태 정보에 따라 가솔린 엔진 제어 유닛(70)에서 발생한 가솔린 인젝션 신호를 인젝션 라인을 통해 제공받아 가스 인젝션 신호로 변환하도록 구비된다.

이때 연료 탱크(1) 내의 압축된 씨엔지 연료의 압력은 대략 200 ∼ 250bar 정도이며, 이 압력은 압력 조정기(30)를 통해 기 설정된 임계값(대략 2 ∼ 10bar)이하로 감압되므로, 엔진에 공급되는 씨엔지 연료의 인젝션(injection) 압력은 대략 2 ∼ 10bar 이다.

그리고, 상기 가솔린 엔진 제어 유닛(70)은 사용 연료 전환 시 발생하는 엔진 출력 변화를 최소로 줄이기 위해 가솔린 연료에서 가스 연료로 전환시 연료 분사량을 감소하고 가스 연료에서 가솔린 연료를 전환될 때 연료 분사량을 증가하도록 구비된다.

즉, 상기의 가솔린 엔진 제어 유닛(70)은, 현재 사용중인 가솔린 연료에서 가스 연료로 사용 연료 전환 요구 시 가스 연료 차단 밸브 상태 정보 및 가스 연료 공급 라인의 연료압이 미리 저장된 임계 가스 연료압에 도달될 때까지로 설정된 제1 연료 전환 지연 시간 경과될 때 이론 공연비에 따른 가스 연료 분사량보다 기 설정된 소정치만큼 감소된 가스 연료 분사량으로 엔진을 구동하고, 상기 소정치 만큼 감소된 가스 연료 분사량을 상사점 수신 마다 미리 저장된 설정치 만큼 증가하여 엔진을 구동하며, 상기의 설정치 만큼 증가된 가스 연료 분사량과 이론 공연비에 따른 가스 연료 분사량을 일치할 때에는 이론 공연비에 따른 가스 연료 분사량으로 엔진 구동하도록 구비되고, 여기서, 상기 제1 연료 전환 지연 시간은, 가스 연료 차단 밸브가 열림 제어되고 상기의 가스 연료 공급 라인의 연료압이 미리 저장된 임계 가스 연료압에 도달될 때까지로 설정된다.

또한, 상기의 가솔린 엔진 제어 유닛(70)은, 현재 사용중인 가스 연료에서 가솔린 연료로 사용 연료 전환 요구 시 가스 연료 차단 밸브의 상태 및 가스 연료 공급 라인의 연료압이 미리 저장된 임계 가스 연료압에 도달될 때까지로 설정된 제2 연료 전환 지연 시간 경과 후 이론 공연비에 따른 가솔린 연료 분사량보다 기 설정된 소정치만큼 증가된 가솔린 연료 분사량으로 엔진을 구동하고, 상사점 수신 마다 상기 소정치를 미리 저장된 설정치 만큼 감소하고 감소된 가솔린 연료 분사량으로 엔진을 구동하며, 상기 설정치 만큼 감소된 가솔린 연료 분사량과 이론 공연비에 따른 가솔린 연료 분사량을 일치할 때 이론 공연비에 따른 가솔린 연료 분사량으로 엔진을 구동하도록 구비되고, 여기서, 상기 제2 연료 전환 지연 시간은, 연료 펌프의 구동이 정지되고 상기의 가솔린 연료 공급 라인의 연료압이 미리 설정된 임계 가솔린 연료압으로 유지되는 시간으로 설정된다.

상기의 가솔린 엔진 제어 유닛(70)을 통해 연료 전환 시 연료 분사량을 제어하는 과정을 도 2를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

우선, 상기 가솔린 엔진 제어 유닛(70)을 통해 가솔린 연료에서 가스 연료로 전환되는 과정을 설명한다.

즉, 상기 가솔린 엔진 제어 유닛(70)은 연료 전환 신호가 수신되고(101) 현재 사용 중인 연료를 수신하여(103) 현재 사용중인 연료가 가솔린인 지를 판단한다(105).

상기 단계(105)에서 가솔린 연료인 경우 상기 가솔린 엔진 제어 유닛(70)는 가스 연료 모드로 설정된 후(107) 상기 가스 연료 차단 밸브 상태 정보 및 가스 연료 공급 라인의 연료압을 기초로 제1 연료 전환 지연 시간을 설정하고(108), 가솔린 연료를 계속 가솔린 인젝터로 분사한다(109),

상기 가스 연료 차단 밸브 상태 정보 및 가스 연료 공급 라인의 연료압을 수신하여(111) 상기 제1 연료 전환 지연 시간 경과되었는 지를 판단하여(115) 상기의 제1 연료 전환 지연 시간이 경과되지 않은 경우 상기 단계(109)로 진행하여 가솔린 연료를 계속 분사하고, 상기의 제1 연료 전환 지연 시간이 경과된 경우 이론 공연비에 따라 미리 정해진 가스 연료 분사량(T0)을 기 설정된 소정치만큼 감소하여 실제 가스 연료 분사량(T1)으로 설정한 후(117) 설정된 실제 가스 연료 분사량(T1)으로 엔진을 구동한다(119).

이 후 상기 가솔린 엔진 제어 유닛(70)은 외부로부터 공급되는 상사점 신호(TDC)를 수신하여(121) 상기 단계(119)를 통해 엔진에 분사되는 실제 가스 연료 분사량(T1)을 상기 단계(117)에서 설정된 상기의 소정치 보다 작은 값을 가지는 설정치 만큼 증가한 후 설정치 만큼 증가된 현재 가스 연료 분사량(T2)으로 엔진을 구동한다(123). 상기 가솔린 엔진 제어 유닛(70)은 실제 가스 연료 분사량(T1)을 현재 가스 연료 분사량(T2)으로 저장한다(124).

이어 상기 가솔린 엔진 제어 유닛(70)은, 상기 이론 공연비에 따른 가스 연료 분사량(T0)과 상기 단계(123)를 통해 감소된 현재 가스 연료 분사량(T2)이 일치하는 지를 판단한다(125).

상기 단계(125)의 판단 결과 이론 공연비에 따른 가스 연료 분사량(T0)과 현재 가스 연료 분사량(T2)이 일치하는 경우 상기 이론 공연비에 따른 가스 연료 분사량(T0)로 엔진을 구동한다(127).

이어 상기 가솔린 엔진 제어 유닛(70)은 시동 오프되었는 지를 판단하고(129) 시동 오프되지 않은 경우 상기 단계(101)로 진행한다.

여기서, 상기 제1 연료 전환 지연 시간은 상기 가스 연료 차단 밸브가 열림 제어되고 상기의 가스 연료 공급 라인의 연료압이 미리 설정된 임계 가스 연료압으로 유지되는 시간으로 미리 정해진다.

이어 상기 가솔린 엔진 제어 유닛(70)을 통해 가스 연료에서 가솔린 연료로 전환되는 과정을 설명한다.

상기 단계(105)를 통해 상기 현재 사용 중인 연료가 가솔린 연료가 아닌 가 스 연료인 경우 가솔린 연료 모드로 설정한 후(207) 상기 가스 연료 차단 밸브 상태 및 가스 연료 공급 라인의 연료압을 기초로 미리 정해진 제2 연료 전환 지연 시간을 설정한 후(208), 가스 연료를 계속 분사한다(209)

이때 가솔린 엔진 제어 유닛(70)은 상기 가스 연료 차단 밸브 상태 정보 및 가스 연료 공급 라인의 연료압을 수신하여(211) 상기의 제2 연료 전환 지연 시간 경과되었는 지를 판단하여(215) 상기의 제2 연료 전환 지연 시간이 경과되지 않은 경우 상기 단계(209)로 진행하여 가스 연료를 계속 분사하고, 상기의 제2 연료 전환 지연 시간이 경과된 경우 이론 공연비에 따른 가솔린 연료 분사량(T10)을 기 설정된 소정치 만큼 증가하여 실제 가솔린 연료 분사량(T11)으로 설정한 후(217) 설정된 실제 가솔린 연료 분사량(T11)으로 가솔린 연료를 분사한다(219).

이 후 상기 가솔린 엔진 제어 유닛(70)은 외부로부터 공급되는 상사점 신호(TDC)를 수신하여(221) 상기 단계(219)를 통해 분사되는 가솔린 연료 분사량(T11)을 상기 단계(217)에서 설정된 상기의 소정치 보다 작은 값을 가지는 설정치 만큼 감소하고 감소된 가솔린 연료 분사량(T12)으로 엔진을 구동한다(223). 여기서, 상기 가솔린 엔진 제어 유닛(70)은 실제 가솔린 연료 분사량(T11)을 현재 가솔린 연료 분사량(T12)로 저장한다(224).

이어 상기 가솔린 엔진 제어 유닛(70)은 상기 이론 공연비에 따른 가솔린 연료 분사량(T10)과 상기 단계(223)를 통해 감소된 현재 가솔린 연료 분사량(T12)이 일치하는 지를 판단한다(225).

상기 단계(225)의 판단 결과 이론 공연비에 따른 가솔린 연료 분사량(T10)과 현재 가솔린 연료 분사량(T12)이 일치하는 경우 상기 이론 공연비에 따른 가솔린 연료 분사량(T10)으로 엔진을 구동한다(227).

본 발명의 실시 예에서 소정치 및 설정치는 최적의 상태로 엔진을 제어하기 위해 다수의 실험(통상 람다 로직)을 통해 얻어진 결과값으로 상기 가솔린 엔진 제어 유닛에 미리 저장되어 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 가솔린 연료에서 가스 연료로 전환될 때 공연 이론비에 따른 가스 연료 분사량을 기 설정된 소정치 만큼 감소한 후 감소된 가스 연료 분사량을 상사점 신호가 수신될 때마다 설정치 만큼씩 증가함으로써 연료 전환시 증가하는 엔진 출력을 줄이고, 역으로 가스 연료에서 가솔린 연료로 증가될 때 이론 공연비에 따른 가솔린 연료 분사량을 기 설정된 소정치 만큼 증가한 후 증가된 가솔린 연료 분사량을 상사점 신호가 수신될 때마다 설정치 만큼씩 감소함으로써 연료 전환 시 감소된 엔진 출력을 증가함으로써, 연료 전환 시 발생하는 엔진 출력 변화를 최소로 줄여 승차감을 향상시킬 수 있고 급격한 엔진 출력 변화로 인해 발생하는 교통 사고를 미연에 방지할 수 있게 되는 효과를 얻는다.

이와 같이 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징으로 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위 의해 나타내어지며, 특허 청구 범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

가솔린 엔진 제어 유닛과 인터페이스 박스를 통해 가솔린 연료 및 가스 연료를 각각의 인젝터로 공급하여 엔진을 구동하는 바이 퓨얼 차량의 연료 분사량 제어 방법에 있어서,

a) 상기의 가솔린 엔진 제어 유닛에서 외부로부터 공급되는 연료 전환 신호가 수신되면 현재 사용중인 연료가 가솔린인 지를 판단하는 단계;

b) 상기 a) 단계에서 가솔린 연료인 경우 가스 연료 모드로 전환한 후 가스 연료 차단 밸브의 상태 정보 및 가스 연료 공급 라인의 연료압을 통해 미리 정해진 제1 연료 전환 지연 시간을 설정한 후 가솔린 연료를 계속 분사하는 단계;

c) 상기 가스 연료 차단 밸브 상태 정보 및 가스 연료 공급 라인의 연료압를 수신하여 상기 제1 연료 전환 지연 시간 경과하였는 지를 판단하여 상기의 제1 연료 전환 지연 시간이 경과하지 않은 경우, 가솔린 연료를 계속 분사하고, 상기의 제1 연료 전환 지연 시간이 경과된 경우 이론 공연비에 따른 가스 연료 분사량(T0)을 기 설정된 소정치 만큼 감소하고 감소된 가스 연료 분사량(T1)으로 엔진을 구동하는 단계;

d) 외부로부터 공급되는 상사점 신호를 수신하여 상기 c) 단계의 상기 소정치 보다 작은 값을 가지는 설정치 만큼 상기의 가스 연료 분사량을 증가하고 증가된 가스 연료 분사량(T2)으로 엔진을 구동한 후 상기 이론 공연비에 따른 가스 연료 분사량(T0)과 상기 증가된 가스 연료 분사량(T2)이 일치하는 지를 판단하는 단계; 및

e) 상기 d) 단계의 판단 결과 이론 공연비에 따른 가스 연료 분사량과 증가된 가스 연료 분사량이 일치하는 경우 상기 이론 공연비에 따른 가스 연료 분사량으로 엔진을 구동하고 시동 오프되었는 지를 판단하여 시동 오프되지 않은 경우 상기 a) 단계로 진행하여 연료 전환 신호가 수신되었는 지를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이 퓨얼 차량의 연료 분사량 제어 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 연료 전환 지연 시간은 상기의 가스 연료 차단 밸브가 열림 제어되고 상기의 가스 연료 공급 라인의 연료압이 미리 저장된 임계 가스 연료압에 도달될 때까지로 설정되는 것을 특징으로 하는 바이 퓨얼 차량의 연료 분사량 제어 방법.
제1항에 있어서, f) 상기 a) 단계에서 상기 현재 사용 중인 연료가 가솔린 연료가 아닌 가스 연료인 경우 가솔린 연료 모드로 설정한 후 연료 펌프의 구동 상태 정보 및 가솔린 연료 공급 라인의 연료압을 기초하여 제2 연료 전환 지연 시간을 설정한 후 가스 연료를 분사하는 단계;

g) 상기 연료 펌프의 구동 상태 정보 및 가솔린 연료 공급 라인의 연료압을 수신하여 상기 제2 연료 전환 지연 시간 경과되었는 지를 판단하고 상기의 제2 연료 전환 지연 시간이 경과되지 아니한 경우 가스 연료를 계속 분사하고 상기의 제2 연료 전환 지연 시간이 경과된 경우 이론 공연비에 따른 가솔린 연료 분사량(T10)을 기 설정된 소정치만큼 증가하여 증가된 가솔린 연료 분사량(T11)으로 엔진을 구동하는 단계;

h) 외부로부터 공급되는 상사점 신호를 수신하여 상기 g) 단계의 상기 소정치 보다 작은 값을 가지는 설정치 만큼 상기 증가된 가솔린 연료 분사량을 감소하고 상기 설정치 만큼 감소된 가솔린 연료 분사량(T12)으로 엔진을 구동한 후 상기 이론 공연비에 따른 가솔린 연료 분사량(T10)과 설정치만큼 감소된 가솔린 연료 분사량(T12)이 일치하는 지를 판단하는 단계; 및

i) 상기 h) 단계의 판단 결과 이론 공연비에 따른 가솔린 연료 분사량과 상기의 설정치 만큼 감소된 가솔린 연료 분사량이 일치하는 경우 상기의 이론 공연비에 따른 가솔린 연료 분사량으로 엔진을 구동하고, 시동 오프되었는 지를 판단하여 시동 오프되지 않은 경우 상기 a) 단계로 진행하여 연료 전환 신호가 수신되었는 지를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이 퓨얼 차량의 연료 분사량 제어 방법.
제3항에 있어서, 상기 제2 연료 전환 지연 시간은 상기 연료 펌프의 구동이 정지되고 상기의 가솔린 연료 공급 라인의 연료압이 미리 설정된 임계 가솔린 연료압으로 유지되는 시간으로 설정되는 것을 특징으로 하는 바이 퓨얼 차량의 연료 분사량 제어 방법.
가솔린 엔진 제어 유닛과 인터페이스 박스를 통해 가솔린 연료 및 가스 연료를 각각의 인젝터로 공급하여 엔진을 구동하는 바이 퓨얼 차량의 연료 분사량 제어 방법에 있어서,

상기 가솔린 엔진 제어 유닛은,

현재 사용중인 가솔린 연료에서 가스 연료로 사용 연료 전환 요구 시 가스 연료 차단 밸브 상태 정보 및 가스 연료 공급 라인의 연료압을 기초로 미리 정해진 제1 연료 전환 지연 시간 경과될 때 이론 공연비에 따른 가스 연료 분사량보다 기 설정된 소정치만큼 감소된 가스 연료 분사량으로 엔진을 구동하고, 상기 소정치 만큼 감소된 가스 연료 분사량을 상사점 수신 마다 미리 저장된 설정치 만큼 증가하여 엔진을 구동하며, 상기의 설정치 만큼 증가된 가스 연료 분사량과 이론 공연비에 따른 가스 연료 분사량을 일치할 때 이론 공연비에 따른 가스 연료 분사량으로 엔진 구동하는 것을 특징으로 하는 바이 퓨얼 차량의 연료 분사량 제어 장치.
제5항에 있어서, 상기 제1 연료 전환 지연 시간은, 가스 연료 차단 밸브가 열림 제어되고 가스 연료 공급 라인의 연료압이 미리 저장된 임계 가스 연료압에 도달될 때까지로 설정되는 것을 특징으로 하는 바이 퓨얼 차량의 연료 분사량 제어 장치.
제5항에 있어서, 상기 가솔린 엔진 제어 유닛은,

현재 사용중인 가스 연료에서 가솔린 연료로 사용 연료 전환 요구 시 연료 펌프 구동 상태 정보 및 가솔린 연료 공급 라인의 연료압을 기초로 미리 정해진 제2 연료 전환 지연 시간 경과 후 이론 공연비에 따른 가솔린 연료 분사량보다 기 설정된 소정치만큼 증가된 가솔린 연료 분사량으로 엔진을 구동하고, 상사점 수신 마다 상기 소정치를 미리 저장된 설정치 만큼 감소한 후 감소된 가솔린 연료 분사량으로 엔진을 구동하며, 상기 설정치 만큼 감소된 가솔린 연료 분사량과 이론 공연비에 따른 가솔린 연료 분사량을 일치할 때 이론 공연비에 따른 가솔린 연료 분사량으로 엔진을 구동하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 바이 퓨얼 차량의 연료 분사량 제어 장치.
제7항에 있어서, 상기 제2 연료 전환 지연 시간은, 상기 연료 펌프의 구동이 정지되고 상기의 가솔린 연료 공급 라인의 연료압이 미리 설정된 임계 가솔린 연료압으로 유지되는 시간으로 설정되는 것을 특징으로 하는 바이 퓨얼 차량의 연료 분사량 제어 장치.