KR100307145B1 - Cng차량의가스차단밸브제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진의 시동상태를 감지하는 크랭킹센서의 고장으로 인한 가스차단밸브의 차단시에도 차량을 운행시킬 수 있도록 한 CNG 차량의 가스차단밸브 제어 장치에 관한 것으로서, 크랭킹센서의 신호를 입력받은 ECU에서 가스차단밸브를 제어하는 CNG 차량의 가스차단밸브 제어장치에 있어서, 기동전동기의 작동으로 배터리의 전원을 단속하는 제2릴레이스위치와, 제2릴레이스위치와 병렬로 연결되어 타코메타의 작동에 따라 배터리의 전원을 단속하는 제3릴레이스위치와, 제2릴레이스위치와 제3릴레이스위치의 단속으로 공급받은 전원을 크랭킹센서의 출력에 의해 단속하여 ECU의 크랭킹센서 출력값을 입력받는 단자와 병렬로 연결되는 제1릴레이스위치와, 제1릴레이스위치의 단속에 의해 점등되도록 연결된 경고등을 더 포함하여 이루어져 크랭킹센서의 고장시에도 안정적인 가스공급이 이루어질 수 있도록 한 것이다.

CNG차량, 가스차단밸브, 크랭킹센서, 기동전동기, 타코메타

Description

CNG 차량의 가스차단밸브 제어장치

본 발명은 CNG 차량의 가스차단밸브 제어장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진의 시동상태를 감지하는 크랭킹센서의 고장으로 인한 가스차단밸브의 차단시에도 차량을 운행시킬 수 있도록 한 CNG 차량의 가스차단밸브 제어장치에 관한 것이다.

CNG(Compressed Natural Gas:압축천연가스)는 넓게는 천연에서 산출하는 가스를 말하지만, 보통 탄화수소를 주성분으로 하는 가연성가스를 가리킨다.

CNG의 종류로는 유전지대에서 나오는 유전가스, 탄전지대에서 나오는 탄전가스, 석유나 석탄의 성인과는 관계없이 물에 녹아 존재하는 수용성가스로 대별된다.

탄전가스, 수용성가스는 메탄을 주성분으로 하고, 이산화탄소, 산소, 질소 등을 함유하지만, 상온에서는 가압하여도 액화하지 않으므로 드라이가스라고 하며, 유전가스는 메탄 외에 프로판, 부탄 등을 함유하고 가압하면 상온에서 액화하므로 워트가스라고 불린다.

차량에 CNG를 연료로 사용할 경우에는 가격이 싸고 경제성이 뛰어나며 혼합기가 가스상태로 공기와 혼합되어 실린더로 들어가므로서 그 상태가 균일하고 이론 공기혼합비에 가까운 값에서 완전 연소되기 때문에 연소의 효율이 높으며 엔진이 조용할 뿐만 아니라 연소속도가 가솔린보다 느리고 옥탄가가 높으므로 노킹현상이 없다는 장점이 있다.

그리고, CNG 엔진은 경제성이 뛰어나며, 연료비, 엔진오일 주입비, 엔진수명 등이 가솔린에 비해 탁월하며, 비점이 낮기 때문에 실린더 내에서 완전 기화되어 오일을 묽게 만들지 않으며, 카본이 잘 생기지 않는다.

또한, 첨가제를 사용하지 않아 카본이나 회분에 의해 오일을 더립히는 일이 없고, 유황성분이 거의 없어 배기가스로 인한 금속 부식현상이 일어나지 않는다.

그래서, 대기오염이 적고 위생적이며 유독성 물질인 CO의 함량이 적어 배기가스의 냄새가 거의 없고 연기도 거의 없다는 장점이 있다.

제1도는 일반적인 CNG 차량의 가스차단밸브 제어장치를 개략적으로 나타낸 블럭도이다.

제1도에 도시한 바와 같이, 연료탱크인 봄배(10)에 저장된 액체상태의 연료는 레귤레이터(20)에서 기체상태로 바뀌고 감압되며, 기체상태의 연료는 혼합기(40)로 유입되는 연료의 양을 조절하기 위한 주조정나사(30)를 통해 일정한 양이 혼합기(40)로 유입되며, 혼합기(40)에서 공기와 혼합되어 실린더(50) 내로 공급되도록 이루어진다.

그리고, 실린더(50)에서는 유입된 혼합연료가 폭발되면서 배기가스는 배기관(60)을 통해 외부로 배출된다.

한편, CNG 차량에서는 연료가 상온 대기압상태에서 기체로 존재할 수 있기 때문에 봄배(10)와 레귤레이터(20) 사이에 가스차단밸브(70)를 두어 차량이 시동상태에 있지 않을 경우에는 가스차단밸브(70)를 작동시켜 연료가 공급되지 못하도록 하고 있다.

가스차단밸브(70)는 시동상태를 감지하는 크랭킹센서(90)의 값을 입력받아 ECU(80)에서 제어하게 된다.

그러나, 위와 같이 이루어진 CNG 차량의 가스차단밸브 제어장치는 크랭킹센서(90)에 이상이 발생할 경우에는 이때의 값을 입력받아 가스차단밸브(70)를 제어하는 ECU(80)에서 가스차단밸브(70)를 작동시켜 더 이상 연료가 공급되지 못하도록 하여 차량을 운행시킬 수 없다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 CNG 차량에서 크랭킹센서의 이상으로 가스차단밸브가 작동되었을 경우에도 차량을 운행시킬 수 있도록 하는 CNG 차량의 가스차단밸브 제어장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 크랭킹센서의 신호를 입력받은 ECU에서 가스차단밸브를 제어하는 CNG 차량의 가스차단밸브 제어장치에 있어서, 기동전동기의 작동으로 배터리의 전원을 단속하는 제2릴레이스위치와, 제2릴레이스위치와 병렬로 연결되어 타코메타의 작동에 따라 배터리의 전원을 단속하는 제3릴레이스위치와, 제2릴레이스위치와 제3릴레이스위치의 단속으로 공급받은 전원을 크랭킹센서의 출력에 의해 단속하여 ECU이 크랭킹센서 출력값을 입력받는 단자와 병렬로 연결되는 제1릴레이스위치와, 제1릴레이스위치의 단속에 의해 점등되도록 연결된 경고등을 더 포함하여 이루어진다.

상기와 같이 이루어진 본 발명의 작동을 설명하면 다음과 같다.

크랭킹센서가 작동될 때에는 오프되어 있던 제1릴레이스위치는 크랭킹센서에 고장이 발생되어 출력값이 없게 되면 온된다.

그러면, 이때 다시 시동을 걸기 위해 기동전동기를 작동시키면 기동전동기의 작동으로 제2릴레이스위치가 작동되어 배터리의 전원이 제1릴레이스위치로 공급된다.

그러면, 제1릴레이스위치가 온상태이기 때문에 전원이 ECU의 크랭킹센서의 출력값을 입력받는 단과 접속되어 가스차단밸브를 열게 되어 시동이 걸린다.

시동이 걸리게 되면 기관의 회전속도를 나타내는 타코메타가 작동되고 타코메타의 작동으로 제3릴레이스위치가 작동되어 배터리의 전원을 계속적으로 공급받을 수 있게 되고 경고등이 점등되어 크랭킹센서의 고장상태를 알리도록 작동된다.

제1도는 일반적인 가스차단밸브 제어장치의 개략적인 블록도.

제2도는 본 발명에 따른 가스차단밸브 제어장치의 개략적인 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 봄배 70 : 가스차단밸브

80 : ECU 90 : 크랭킹센서

100 : 기동전동기 110 : 제1릴레이스위치

120 : 제2릴레이스위치 130 : 제3릴레이스위치

140 : 타코메타 150 : 경고등

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

또한, 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시된 것이며 종래 구성과 동일한 부분은 동일한 부호 및 명칭을 사용한다.

제2도는 본 발명에 따른 CNG 차량의 가스차단밸브 제어장치를 나타내는 개략적인 회로도이다.

제2도에 도시된 바와 같이, 봄배(10)에 저장된 연료의 공급을 단속하기 위한 가스차단밸브(70)가 설치되고, 가스차단밸브(70)는 가스차단밸브(70)의 작동을 제어하기 위한 ECU(80)의 B단자에 연결된다.

그리고, ECU(80)의 A단자와 B단자는 내부적으로 연결되고, ECU(80)의 A단자는 기관의 시동상태를 감지하기 위한 크랭킹센서(90)의 출력단에 연결된다.

또한, 크랭킹센서(90)이 출력단과 연결되어 출력값이 있을 경우 오프되며 출력값이 없을 경우 온되는 제1릴레이스위치(110)가 ECU(80)의 A단자와 병렬로 연결된 C단자로 공급되는 배터리(B)의 전원을 단속할 수 있도록 설치되고, 제1릴레이스위치(110)로 공급되는 배터리(B)의 전원을 시동을 걸기 위해 기동전동기(100)를 작동할 때 온되는 제2릴레이스위치(120)로 단속하고, 제2릴레이스위치(120)와 병렬로 연결되어 제1릴레이스위치(110)로 공급되는 배터리(B)의 전원을 단속하는 제3릴레이스위치(130)가 설치된다.

그리고, 제1릴레이스위치(110)와 ECU(80)는 C단자 사이에 병렬로 경고등(150)이 설치된다.

위와 같이 이루어진 본 실시예의 작동을 설명하면 다음과 같다.

크랭킹센서(90)가 정상작동 중에는 엔진의 시동상태를 감지하여 엔진이 시동 상태이면 계속해서 신호를 출력하게 되고, 이 값은 ECU(80)에서 입력받아 시동의 유지를 위한 연료의 공급이 원활하게 이루어지도록 봄배(10)에 저장된 연료가 공급되도록 가스차단밸브(70)를 열어 충분한 연료가 공급되도록 한다.

그러나, 크랭킹센서(90)가 고장이 날 경우에는 크랭킹센서(90)의 고장으로 출력이 없으면 제1릴레이스위치(110)는 온된다.

이때, 다시 시동을 걸기 위해 기동전동기(100)를 작동시키면 기동전동기(100)의 작동으로 제2릴레이스위치(120)가 온되어 배터리(B)의 전원이 제1릴레이스위치(110)를 통해 ECU(80)의 C단자로 공급된다.

그러면, C단자와 연결된 B단자를 통해 가스차단밸브(70)로 전원이 공급되어 가스차단밸브(70)의 차단을 해제시켜 봄배(10)의 연료가 계속 공급될 수 있도록 한다.

이렇게 시동상태가 유지되면 이때부터는 기관의 회전속도를 나타내는 계기인 타코메타(140)가 작동됨으로서 제3릴레이스위치(130)가 온되어 배터리(B)의 전원을 제1릴레이스위치(110)로 공급하게 되므로 기동전동기(100)가 작동하지 않는다고 하더라도 제3릴레이스위치(130)를 통해 전원을 제1릴레이스위치(110)로 공급할 수 있게 된다.

그리고, 제1릴레이스위치(110)의 출력단에 연결된 경고등(150)이 점등되어 크랭킹센서(90)의 고장상태에서 시동을 걸었음을 표시하게 된다.

상기한 바와 같이 본 발명은 크랭킹센서가 고장이 발생했다고 하더라도 기동전동기나 타코메타의 작동으로 배터리의 전원을 크랭킹센서의 출력과 연결시켜 연료의 공급을 차단하는 가스차단밸브를 조절하게 되어 크랭킹센서의 고장에 의한 차량의 주행불능상태를 방지할 수 있다는 이점이 있다.

또한, 크랭킹센서의 고장에 대비한 회로의 구비로 가스공급의 안정성을 증대시킬 수 있다는 이점이 있다.

Claims (1)

1. 크랭킹센서(90)의 신호를 입력받은 ECU(80)에서 가스차단밸브(70)를 제어하는 CNG 차량의 가스차단밸브 제어장치에 있어서, 기동전동기(100)의 작동으로 배터리(B)의 전원을 단속하는 제2릴레이스위치(120)와, 상기 제2릴레이스위치(120)와 병렬로 연결되어 타코메타(140)의 작동에 따라 배터리(B)의 전원을 단속하는 제3릴레이스위치(130)와, 상기 제2릴레이스위치(120)와 제3릴레이스위치(130)의 단속으로 공급받은 전원을 크랭킹센서(90)의 출력에 의해 단속하여 ECU(80)의 크랭킹센서(90) 출력값을 입력받는 단자와 병렬로 연결되는 제1릴레이스위치(110)와, 상기 제1릴레이스위치(110)의 단속에 의해 점등되도록 연결된 경고등(50)을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 CNG 차량의 가스차단밸브 제어장치.

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