KR20160057693A - 바이 퓨얼 차량의 연료 전환 개선 방법 및 그 시스템 - Google Patents

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Abstract

바이 퓨얼 차량의 연료 전환 개선 방법이 소개된다.
이를 위해 본 발명은, LPG 연료 탱크 내의 LPG 레벨을 측정하고, LPG 레벨이 설정된 제1기준값보다 작은 경우 LPG 연료로 차량 주행을 지속하는 단계; LPG 레일 압력과 LPG 연료 탱크 내의 압력을 설정된 기준값과 비교하여 LPG 연료로 차량이 주행 가능하다고 판단시 LPG 연료로 차량 주행을 지속하는 압력기준주행단계; LPG 레일 압력 변화량과 LPG 연료 탱크 내의 압력 변화량을 설정된 기준값과 비교하여 LPG 연료로 차량이 주행 가능하다고 판단시 LPG 연료로 차량 주행을 지속하는 압력변화율기준주행단계; 및 LPG 연료 분사량 및 마일리지의 누적값을 설정된 기준값과 비교하여 LPG 연료로 차량이 주행 가능하다고 판단시 LPG 연료로 차량 주행을 지속하는 연료확장단계를 포함한다.

Description

바이 퓨얼 차량의 연료 전환 개선 방법 및 그 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR IMPROVING CHANGING FUEL IN BI-FUEL CAR}
본 발명은 바이 퓨얼 차량의 연료 전환 개선 방법 및 그 시스템에 관한 것으로 더욱 상세하게는, LPG 연료로 주행할 수 있는 거리를 크게 증가시키고, LPG 연료 탱크 내의 LPG 레벨을 측정하는 레벨센서가 고장난 경우에도 연료의 압력 측정을 통해 LPG 연료 주행이 가능한 기술에 관한 것이다.
일반적으로 바이 퓨얼 차량은 가솔린/디젤 - 액화석유가스(LPG)/액화천연가스(CNG)와 같이 이종의 연료를 사용함으로써 동력을 발생시키는 경우를 칭한다.
이러한 바이 퓨얼 차량은 이종의 연료를 모두 사용할 수 있는 시스템이 필수적으로 요구되는데, 일례로 가솔린 -LPG 겸용 차량의 경우 일반적인 가솔린 연료를 엔진으로 공급하기 위한 가솔린 연료 시스템이 구비되고, 더불어 LPG 연료 사용에 필요한 기화기(Vaporizer)와 믹서(Mixer) 및 엘피지 연료탱크(Bombe)등과 같은 LPG 연료 시스템을 함께 갖추게 된다.
한편, 가솔린-LPG 연료를 사용하는 바이 퓨얼 차량은 운전자의 의지에 의한 수동 연료 전환과 연료 부족에 의한 자동 연료 전환이 가능하다.
다만, 운전자는 가솔린 보다는 가격이 저렴한 LPG 연료 주행을 선호하는바, LPG 연료를 연료 측정 가능한 범위 이하까지 완전히 소모하기를 기대한다.
그러나, 운전자가 원하는 수준으로 LPG의 사용이 이루어지지 않고, 일반적으로 차량에 설치된 엔진 제어기는 주행 중 시동꺼짐의 안전 문제를 고려하여 LPG 연료 탱크 내의 레벨센서로 측정가능한 범위까지만 LPG의 사용을 허용하고, 이 측정가능한 범위에서 약간의 허용치에 이르는 경우 가솔린으로의 연료 전환을 하게 된다.
이에 본 발명은 LPG 연료 탱크 내의 레벨센서 이외에, LPG 레일 압력과 LPG 연료 탱크 내의 압력을 측정함으로써 실제 안정적으로 LPG 만으로 주행할 수 있는 거리를 종래에 비해 연장시킴은 물론, LPG 만으로 주행하는 것이 어렵다고 판단되는 경우에는 실제 LPG의 분사량과 마일리지를 고려하여 가솔린과 LPG의 혼합 연료 주행이 되도록 하여 저렴한 LPG를 최대한 이용할 수 있는 바이 퓨얼 차량의 연료 전환 개선 방법 및 그 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
한국공개특허공보 제10-2012-0092998호(2012.08.22)
본 발명은 상기와 같이 저렴한 LPG의 이용율을 최대한 증가시킬 수 있는 바이 퓨얼 차량의 연료 전환 개선 방법 및 그 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
바이 퓨얼 차량의 연료 전환 개선 방법이 소개된다.
이를 위해 본 발명은, LPG 연료 탱크 내의 LPG 레벨을 측정하고, LPG 레벨이 설정된 제1기준값보다 작은 경우 LPG 연료로 차량 주행을 지속하는 단계; LPG 레일 압력과 LPG 연료 탱크 내의 압력을 설정된 기준값과 비교하여 LPG 연료로 차량이 주행 가능하다고 판단시 LPG 연료로 차량 주행을 지속하는 압력기준주행단계; LPG 레일 압력 변화량과 LPG 연료 탱크 내의 압력 변화량을 설정된 기준값과 비교하여 LPG 연료로 차량이 주행 가능하다고 판단시 LPG 연료로 차량 주행을 지속하는 압력변화율기준주행단계; 및 LPG 연료 분사량 및 마일리지의 누적값을 설정된 기준값과 비교하여 LPG 연료로 차량이 주행 가능하다고 판단시 LPG 연료로 차량 주행을 지속하는 연료확장단계를 포함한다.
상기 압력기준주행단계에서는, LPG 레일 압력이 설정된 제2기준값보다 작거나 LPG 연료 탱크 내의 압력이 설정된 제3기준값보다 작은 경우 가솔린 연료로 전환시켜 주행하는 것을 특징으로 한다.
상기 압력변화율기준주행단계에서는, LPG 레일 압력 변화량이 설정된 제4기준값보다 크거나 LPG 연료 탱크 내의 압력 변화량이 설정된 제5기준값보다 큰 경우 가솔린 연료로 전환시켜 주행하는 것을 특징으로 한다.
LPG 레벨이 설정된 제1기준값보다 작은 경우 운전자에게 경고등을 점등시키고, 이 경고등이 점등된 이후부터 LPG 연료 분사량 및 마일리지를 저장하는 것을 특징으로 한다.
상기 연료확장단계에서는, LPG 연료 분사량이 설정된 제6기준값보다 크거나, 마일리지의 누적값이 설정된 제7기준값보다 큰 경우 가솔린과 LPG의 혼합 연료로 전환시켜 주행하는 것을 특징으로 한다.
가솔린과 LPG의 혼합 연료로 차량 주행 전환시, 상기 LPG 연료 분사량을 고려하여 일정비율로 가솔린과 LPG의 혼합 연료에서 가솔린의 비율을 증가시키는 것을 특징으로 한다.
바이 퓨얼 차량의 연료 전환 개선 시스템이 소개된다.
이를 위해 본 발명은, LPG 연료 탱크 내의 LPG 레벨을 측정하는 레벨센서;
LPG 레일측에 설치되어 레일을 따라 흐르는 LPG의 압력을 측정하는 LPG레일압력센서; LPG 연료 탱크 내의 압력을 측정하는 LPG탱크압력센서;를 포함하되, 상기 레벨센서에 의해 측정된 LPG 레벨과 상기 LPG레일압력센서에 의해 측정된 LPG 레일 압력 및 상기 LPG탱크압력센서에 측정된 LPG 탱크 압력을 측정하여 기저장된 기준값과 비교한 뒤 LPG인젝터와 가솔린인젝터의 개폐 여부를 제어하는 연료전환제어부를 포함한다.
상기 연료전환제어부는, LPG 연료 분사량과 마일리지의 누적값이 실시간으로 저장되되, LPG 연료 분사량과 마일리지의 누적값이 설정된 기준값보다 큰 경우 상기 LPG인젝터와 가솔린인젝터를 동시에 개방하여 연료 혼합 주행이 되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명인 바이 퓨얼 차량의 연료 전환 개선 방법 및 그 시스템에 의한다면, 저렴한 LPG를 사용할 수 있는 주행 거리를 증가시킴은 물론, 운전성 악화 및 시동꺼짐 등을 방지할 필요가 있는 경우에는 LPG와 가솔린을 혼합분사 하는 등 종래에 비해 LPG의 이용율이 증가되는 이점이 있다.
도 1은 본 발명인 바이 퓨얼 차량의 연료 전환 개선 방법의 전체 순서도.
도 2는 본 발명의 전체 과정을 구체적으로 도시한 순서도.
도 3은 본 발명인 바이 퓨얼 차량의 연료 전환 개선 시스템의 개략적인 구성도.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명인 바이 퓨얼 차량의 연료 전환 개선 방법 및 그 시스템의 바람직한 실시 예를 설명한다.
도 1은 본 발명인 바이 퓨얼 차량의 연료 전환 개선 방법의 전체 순서도이고, 도 2는 이러한 전체 과정을 구체적으로 나열한 순서도이며, 도시된 바와 같이 본 발명은 LPG 연료 탱크 내의 LPG 레벨을 측정하고, LPG 레벨이 설정된 제1기준값보다 작은 경우 LPG 연료로 차량 주행을 지속하는 단계(S100), LPG 레일 압력과 LPG 연료 탱크 내의 압력을 설정된 기준값과 비교하여 LPG 연료로 차량이 주행 가능하다고 판단시 LPG 연료로 차량 주행을 지속하는 압력기준주행단계(S200), LPG 레일 압력 변화량과 LPG 연료 탱크 내의 압력 변화량을 설정된 기준값과 비교하여 LPG 연료로 차량이 주행 가능하다고 판단시 LPG 연료로 차량 주행을 지속하는 압력변화율기준주행단계(S300) 및 LPG 연료 분사량 및 마일리지의 누적값을 설정된 기준값과 비교하여 LPG 연료로 차량이 주행 가능하다고 판단시 LPG 연료로 차량 주행을 지속하는 연료확장단계(S400)를 포함한다.
즉, 본 발명은 상기와 같은 단계를 거침으로써, LPG 만으로 충분히 주행이 가능하다고 판단시에는 LPG로만 차량 주행을 유지하고, 그 이후에는 운전성 악화 예를 들면 엔진의 울컥거림 및 시동꺼짐 등을 방지하기 위해 LPG와 가솔린의 혼합 연료 주행을 유지한 뒤 점차 가솔린의 비율을 늘림으로써 종래에 비해 저렴한 LPG 연료를 최대한 사용하도록 유도하게 된다.
그 구체적인 단계를 살펴보면 다음과 같다.
우선 LPG 연료 탱크 내의 LPG 레벨을 측정하고, LPG 레벨이 설정된 제1기준값보다 작은 경우 LPG 연료로 차량 주행을 지속하는 단계가 수행된다.
이 설정된 제1기준값은 차량 주행 시험에 의해 미리 정해진 수치로, LPG 연료 탱크 내에 설치된 레벨센서로 측정할 수 있는 최소값을 의미한다.
이 단계 이전에 우선 도 2에 도시된 바와 같이 운전자의 의지로 LPG로 주행 하고자 하는 스위치 온 상태를 확인하고, LPG로 주행하는 과정에서 상기와 같은 단계가 수행된다.
상기와 같이 LPG 레벨이 설정된 제1기준값보다 작은 경우 LPG 연료로 차량 주행을 지속시 운전자에게 LPG가 부족하다는 경고들을 점등하여 운전자에게 주의를 환기시킨다.
한편, 상기와 같이 LPG 연료로 차량 주행을 유지하는 동안에 엔진 측으로 LPG가 공급되는 레일 상에 설치된 LPG레일압력센서로 공급되고 있는 LPG의 압력을 측정하고, LPG 연료 탱크 내의 LPG의 압력을 측정하는 LPG탱크압력센서를 이용 공급되고 있는 LPG와 저장되어 있는 LPG의 압력을 실시간으로 센싱한다.
그 후 레일 상의 압력과 탱크 내의 압력을 고려하여 현재 LPG만으로 차량 주행이 가능한지를 판단하는 압력기준주행단계가 수행된다.
구체적으로 살펴보면, LPG 레일 압력이 설정된 제2기준값보다 크고, 동시에 LPG 연료 탱크 내의 압력이 설정된 제3기준값보다 큰 경우에는 저장된 LPG의 압력은 물론 공급되는 있는 LPG의 압력 역시 LPG 만으로 차량 주행이 가능하다고 판단하여 이 경우에는 LPG 연료만으로 차량 주행을 지속한다.
반면에, LPG 레일 압력이 설정된 제2기준값보다 작거나 LPG 연료 탱크 내의 압력이 설정된 제3기준값보다 작은 경우에는 LPG 만으로는 차량 주행이 불가능하다고 판단하여 가솔린 연료로 차량 주행을 전환하게 된다.
한편, 본 발명은 상기와 같이 레일과 탱크 내의 LPG 압력을 먼저 측정하여 LPG 만으로 차량 주행이 가능한지를 판단한 뒤에도 저렴한 LPG를 최대한 사용할 수 있도록 압력변화율기준주행단계를 수행한다.
즉, LPG 레일 압력 변화량과 LPG 연료 탱크 내의 압력 변화량을 설정된 기준값과 비교하여 LPG 연료로 차량이 주행 가능하다고 판단시 LPG 연료로 차량 주행을 지속하게 되는데, 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
LPG 레일 압력 변화량이 설정된 제4기준값보다 작고, LPG 연료 탱크 내의 압력 변화량이 설정된 제5기준값보다 작은 경우 여전히 LPG 만으로의 차량 주행이 가능하다고 판단하여 LPG 만으로의 차량 주행을 지속한다.
반면에, LPG 레일 압력 변화량이 설정된 제4기준값보다 크거나 LPG 연료 탱크 내의 압력 변화량이 설정된 제5기준값보다 큰 경우에는 LPG 만으로는 차량 주행이 불가능하다고 판단하여 가솔린 연료로 차량 주행을 전환하게 된다.
본 발명은 상기와 같이 LPG의 압력뿐만 아니라 압력 변화율까지 고려하여 저렴한 LPG 만으로의 차량 주행을 유지함으로써 차량 연비를 향상시키는 효과를 구현하다.
한편, 본 발명은 상기와 같이 LPG의 압력뿐만 아니라 압력 변화율까지 고려한 뒤에도 여전히 LPG의 효율적인 사용이 이루어지도록 LPG의 연료 분사량과 마일지를 고려한 뒤 LPG와 가솔린의 혼합 연료 사용을 유도한다.
즉, LPG 연료 분사량 및 마일리지의 누적값을 설정된 기준값과 비교하여 LPG 연료로 차량이 주행 가능하다고 판단시 LPG 연료로 차량 주행을 지속한다.
이때, LPG 연료 탱크 내의 LPG 레벨을 측정하고, LPG 레벨이 설정된 제1기준값보다 작은 경우 LPG 연료로 차량 주행을 지속하는 단계에서 운전자에게 LPG가 부족하다는 경고등을 점등시키는데, 이 경고등이 점등된 이후부터 엔진 측으로 공급된 LPG의 분사량과 차량 주행 거리인 마일리지를 이하 후술할 저장부에서 실시간으로 저장한 뒤, 이 LPG의 분사량과 마일리지를 설정된 기준값과 비교한 뒤 LPG와 가솔린의 혼합 연료에 의한 차량 주행을 유지시킬지 결정하게 된다.
즉, LPG 연료 분사량이 설정된 제6기준값보다 크거나, 마일리지의 누적값이 설정된 제7기준값보다 큰 경우에는 LPG 만으로는 차량 주행이 어렵다고 판단하여 가솔린과 LPG의 혼합 연료로 차량 주행을 전환시키게 된다.
이때, 가솔린과 LPG의 혼합 연료로 차량 주행 전환시, LPG 연료 분사량을 고려하여 일정비율로 가솔린과 LPG의 혼합 연료에서 가솔린의 비율을 증가시키는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 과정을 통해 본 발명은 LPG 탱크 내의 레벨 센서가 고장난 경우에도 LPG 또는 LPG와 가솔린의 혼합 연료 사용이 가능하게 되고, LPG 연료 탱크 내에 저장된 LPG를 모두 사용할 수 있게 되어 LPG만으로 주행할 수 있는 거리가 증가하게 되는 효과가 구현된다.
한편, 도 3은 본 발명인 바이 퓨얼 차량의 연료 전환 개선 시스템의 개략적인 구성도로, 도시된 바와 같이, LPG 연료 탱크 내의 LPG 레벨을 측정하는 레벨센서(100), LPG 레일측에 설치되어 레일을 따라 흐르는 LPG의 압력을 측정하는 LPG레일압력센서(200), LPG 연료 탱크 내의 압력을 측정하는 LPG탱크압력센서(300) 및 레벨센서(100)에 의해 측정된 LPG 레벨과 LPG레일압력센서(200)에 의해 측정된 LPG 레일 압력 및 LPG탱크압력센서(300)에 측정된 LPG 탱크 압력을 측정하여 기저장된 기준값과 비교한 뒤 LPG인젝터(400)와 가솔린인젝터(500)의 개폐 여부를 제어하는 연료전환제어부(600)를 포함한다.
또한, 연료전환제어부(600)는, LPG 연료 분사량과 마일리지의 누적값이 실시간으로 저장되되, LPG 연료 분사량과 마일리지의 누적값이 설정된 기준값보다 큰 경우 LPG인젝터(400)와 가솔린인젝터(500)를 동시에 개방하여 연료 혼합 주행이 되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
100 : 레벨센서 200 : LPG레일압력센서
300 : LPG탱크압력센서 400 : LPG인젝터
500 : 가솔린인젝터 600 : 연료전환제어부

Claims (8)

  1. LPG 연료 탱크 내의 LPG 레벨을 측정하고, LPG 레벨이 설정된 제1기준값보다 작은 경우 LPG 연료로 차량 주행을 지속하는 단계;
    LPG 레일 압력과 LPG 연료 탱크 내의 압력을 설정된 기준값과 비교하여 LPG 연료로 차량이 주행 가능하다고 판단시 LPG 연료로 차량 주행을 지속하는 압력기준주행단계;
    LPG 레일 압력 변화량과 LPG 연료 탱크 내의 압력 변화량을 설정된 기준값과 비교하여 LPG 연료로 차량이 주행 가능하다고 판단시 LPG 연료로 차량 주행을 지속하는 압력변화율기준주행단계; 및
    LPG 연료 분사량 및 마일리지의 누적값을 설정된 기준값과 비교하여 LPG 연료로 차량이 주행 가능하다고 판단시 LPG 연료로 차량 주행을 지속하는 연료확장단계를 포함하는, 바이 퓨얼 차량의 연료 전환 개선 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 압력기준주행단계에서는,
    LPG 레일 압력이 설정된 제2기준값보다 작거나 LPG 연료 탱크 내의 압력이 설정된 제3기준값보다 작은 경우 가솔린 연료로 전환시켜 주행하는 것을 특징으로 하는, 바이 퓨얼 차량의 연료 전환 개선 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 압력변화율기준주행단계에서는,
    LPG 레일 압력 변화량이 설정된 제4기준값보다 크거나 LPG 연료 탱크 내의 압력 변화량이 설정된 제5기준값보다 큰 경우 가솔린 연료로 전환시켜 주행하는 것을 특징으로 하는, 바이 퓨얼 차량의 연료 전환 개선 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    LPG 레벨이 설정된 제1기준값보다 작은 경우 운전자에게 경고등을 점등시키고, 이 경고등이 점등된 이후부터 LPG 연료 분사량 및 마일리지를 저장하는 것을 특징으로 하는, 바이 퓨얼 차량의 연료 전환 개선 방법.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연료확장단계에서는,
    LPG 연료 분사량이 설정된 제6기준값보다 크거나, 마일리지의 누적값이 설정된 제7기준값보다 큰 경우 가솔린과 LPG의 혼합 연료로 전환시켜 주행하는 것을 특징으로 하는, 바이 퓨얼 차량의 연료 전환 개선 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    가솔린과 LPG의 혼합 연료로 차량 주행 전환시,
    상기 LPG 연료 분사량을 고려하여 일정비율로 가솔린과 LPG의 혼합 연료에서 가솔린의 비율을 증가시키는 것을 특징으로 하는, 바이 퓨얼 차량의 연료 전환 개선 방법.
  7. LPG 연료 탱크 내의 LPG 레벨을 측정하는 레벨센서;
    LPG 레일측에 설치되어 레일을 따라 흐르는 LPG의 압력을 측정하는 LPG레일압력센서;
    LPG 연료 탱크 내의 압력을 측정하는 LPG탱크압력센서;를 포함하되,
    상기 레벨센서에 의해 측정된 LPG 레벨과 상기 LPG레일압력센서에 의해 측정된 LPG 레일 압력 및 상기 LPG탱크압력센서에 측정된 LPG 탱크 압력을 측정하여 기저장된 기준값과 비교한 뒤 LPG인젝터와 가솔린인젝터의 개폐 여부를 제어하는 연료전환제어부를 포함하는, 바이 퓨얼 차량의 연료 전환 개선 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 연료전환제어부는,
    LPG 연료 분사량과 마일리지의 누적값이 실시간으로 저장되되,
    LPG 연료 분사량과 마일리지의 누적값이 설정된 기준값보다 큰 경우 상기 LPG인젝터와 가솔린인젝터를 동시에 개방하여 연료 혼합 주행이 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 바이 퓨얼 차량의 연료 전환 개선 시스템.
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