KR100353982B1

KR100353982B1 - 시엔 가스 차량의 고장 체크 시스템

Info

Publication number: KR100353982B1
Application number: KR1019990043760A
Authority: KR
Inventors: 박상진
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 1999-10-11
Filing date: 1999-10-11
Publication date: 2002-09-26
Also published as: KR20010036654A

Abstract

시엔 가스(CN Gas; Compressed Natural Gas) 차량의 고장 체크 시스템이 개시된다. 개시된 시엔 가스 차량의 고장 체크 시스템은, 시엔 가스가 저장된 연료탱크에 연결되어 엔진에 상기 시엔 가스가 공급되도록 설치된 연료 라인과; 상기 연료 라인의 일측에 설치되어 상기 시엔 가스와 공기를 혼합하여 상기 엔진에 공급되도록 하는 믹서와; 상기 엔진으로 흡입되는 공기량을 조절하는 스로틀 바디와; 상기 엔진의 일측에 설치되어 상기 스로틀 바디의 상태와 상기 엔진의 RPM 변화를 감지하는 캠 센서와; 상기 캠 센서로부터 소정 정보를 받아들이도록 설치된 ECU와; 상기 ECU의 신호를 받아 상기 정보의 상태가 가시화될 수 있도록 상기 ECU에 연결 설치된 디스플레이 유니트와; 상기 연료 라인의 일측에 설치되어 상기 시엔 가스의 압력 정보를 감지하여 상기 ECU에 보내면 상기 ECU의 신호에 따라 상기 디스플레이 유니트에 출력되게 하는 가스 플로우 센서와; 상기 믹서 전방의 상기 연료 라인의 일측에 설치되어 오일량을 감지하여 상기 ECU에 그 정보를 전달하고 상기 ECU의 신호에 따라 상기 디스플레이 유니트에 출력되도록 하는 오일 필터와; 상기 연료탱크에 근접된 위치의 상기 연료 라인의 일측에 설치되어 상기 시엔 가스의 압력을 감지하여 상기 ECU에 전달하여 상기 디스플레이 유니트에 출력되도록 하는 압력 센서;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 시엔 가스 차량의 고장 부위를 신속하고 정확하게 알 수 있는 이점이 있다.

Description

시엔 가스 차량의 고장 체크 시스템{SYSTEM FOR CHECKING FAILURE FOR CNG VEHICLES}

본 발명은 압축 천연가스(Compressed Natural Gas)(이하, 시엔 가스(CN Gas)라 함) 차량의 고장 체크 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고장 부위를 신속하고 정확한 부위를 체크할 수 있도록 개선된 시엔 가스 차량의 고장 체크 시스템에 관한 것이다.

최근에 차량의 연료로 사용되는 가솔린이나 경유 등을 대체할 수 있도록 하는 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 특히 시엔 가스를 그 연료로 사용하는 시엔 가스 차량에 대한 연구가 더욱 더 활발하게 이루어지고 있는 실정이다.

이는 시엔 가스가 가솔린 등에 비해 연소 효율이 좋고 대기 오염이 적은 장점이 있고, 시엔 가스 차량에 주입되는 시엔 가스에 이물질이 혼입되지 않아야 제 성능을 발휘할 수 있다.

이와 같이 시엔 가스 연료를 사용하고 있는 시엔 가스 차량 예컨대 시엔 가스 버스 차량이 운행중 문제가 발생하면 필드(field) 정비사 및 운전자의 정비가 현재로서는 불가한 상황이며, 고장 원인을 알 수 없어 이에 따른 원인 규명 및 정비시간이 과다하게 걸리는 문제점이 있다.

이러한 문제점들의 대부분을 차지하는 것들을 보면, 시엔 가스가 엔진으로공급이 안되고, 캠 센서(cam sensor)의 오작동으로 화이어 번(fire burn)이나, 스톨(stall) 등이 발생하며, 시엔 가스에 오일이 혼입되어 엔진의 출력이 저하되거나, 엔진 스톨이 발생되는 경우도 있다.

도 1에는 상술한 바와 같은 문제점들의 일 예를 설명하기 위한 블록도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, ECU(Electron Control Unit)(10)에서 엔진 로드(engine load) 및 스로틀 바디(throttle body)의 위치에 따라 정해진 로직(logic)에 의해 가스 매스 센서(GMS; Gas Mass Sensor)(11)와 에어 매스 센서(AMS; Air Mass Sensor)(12)를 감지하여 가스 콘트롤러(GC; Gas Controller)(13)를 조절한다. 그러나 시엔 가스에 압축 오일이 흡입될 경우 상기 가스 매스 센서(11)의 고장으로 엔진 스톨 및 화이어 번이 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 시엔 가스 차량 운행중 문제가 발생되면 고장 부위를 신속하게 체크하여 정비성 향상 및 엔진의 내구력이 증대될 수 있도록 한 시엔 가스 차량의 고장 체크 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 시엔 가스 차량의 시스템의 일부 구성을 개략적으로 나타내 보인 블록도.

도 2는 본 발명에 따른 시엔 가스 차량의 고장 체크 시스템의 그 구성을 나타내 보인 개략도.

도 3은 도 2의 캠 센서의 작동을 설명하기 위한 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

20. ECU 21. 연료탱크

22. 압력밸브 23. 엔진

24. 연료 라인 25. 믹서

26. 캠 센서 27. 가스 플로우 센서

28. 오일 필터 29. 압력 센서

30. 디스플레이 유니트 31. 램프

41. 리셉터클 42. 체크밸브

43. 트랜스듀서 44. 표시부

45. 고압 레귤레이터 46. 저압 레귤레이터

47. 필터 48. 수동 샷업 밸브

49. 전자 샷업 밸브 51. 압력 게이지

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 시엔 가스 차량의 고장 체크 시스템은, 시엔 가스가 저장된 연료탱크에 연결되어 엔진에 상기 시엔 가스가 공급되도록 설치된 연료 라인과; 상기 연료 라인의 일측에 설치되어 상기 시엔 가스와 공기를 혼합하여 상기 엔진에 공급되도록 하는 믹서와; 상기 엔진으로 흡입되는 공기량을 조절하는 스로틀 바디와; 상기 엔진의 일측에 설치되어 상기 스로틀 바디의 상태와 상기 엔진의 RPM 변화를 감지하는 캠 센서와; 상기 캠 센서로부터 소정 정보를 받아들이도록 설치된 ECU와; 상기 ECU의 신호를 받아 상기 정보의 상태가 가시화될 수 있도록 상기 ECU에 연결 설치된 디스플레이 유니트와; 상기 연료 라인의 일측에 설치되어 상기 시엔 가스의 압력 정보를 감지하여 상기 ECU에 보내면 상기 ECU의 신호에 따라 상기 디스플레이 유니트에 출력되게 하는 가스 플로우 센서와; 상기 믹서 전방의 상기 연료 라인의 일측에 설치되어 오일량을 감지하여 상기 ECU에 그 정보를 전달하고 상기 ECU의 신호에 따라 상기 디스플레이 유니트에 출력되도록 하는 오일 필터와; 상기 연료탱크에 근접된 위치의 상기 연료 라인의 일측에 설치되어 상기 시엔 가스의 압력을 감지하여 상기 ECU에 전달하여 상기 디스플레이 유니트에 출력되도록 하는 압력 센서;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2에는 본 발명에 따른 시엔 가스 차량의 고장 체크 시스템의 구성도가 개략적으로 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 시엔 가스 차량의 고장 체크 시스템은, 시엔 가스를 그 연료로 이용되는 시엔 가스 차량이 운행중 고장 등의 문제가 발생하면 그 고장을 진단하여 고장부위가 디스플레이 되도록 하는 것으로 그 구성을 설명하면 다음과 같다.

시엔 가스가 저장된 복수개의 연료탱크(21)와, 상기 연료탱크(21)의 일측에 설치된 복수개의 압력밸브(22)와, 상기 연료탱크(21)에 연결되어 이 연료탱크(21)의 시엔 가스가 차량의 엔진(23)에 공급되도록 설치된 연료 라인(24)과, 상기 엔진(23)으로 흡입되는 공기량을 조절하는 스로틀 바디(미도시)와, 상기 연료라인(24)의 일측에 설치되어 시엔 가스와 그 일측에 설치된 공기 흡입구(25a)를 통하여 공기를 흡입시켜 혼합하는 믹서(mixer)(25)와, 상기 엔진(23)의 일측에 설치되어 상기 스로틀 바디의 상태와 엔진(23)의 RPM 변화를 감지하는 캠 센서(26)와, 상기 캠 센서(26)로부터 소정의 정보가 입력되게 설치된 ECU(20)와, 상기 캠 센서(26)의 정보의 상태가 가시화되어 육안으로 파악될 수 있도록 ECU(20)에 연결 설치된 디스플레이 유니트(30)(display unit)를 포함하여 구성된다.

상기 디스플레이 유니트(30)는 하나의 실시예로 도 3에 도시된 것처럼 상기 캠 센서(26)로부터 소정 정보가 ECU(20)에 입력되면 예컨대 엔진(23)의 RPM이 정상 상태가 아니라고 판단되면 점등되는 램프(lamp)(31)로 이루어질 수 있다. 이 램프(31)는 센서별로 각각 설치되는 것이 아니라, 장치의 단순화를 위해 몇 개의 램프(31)를 설치하여 각 센서에 따라 점등되는 방법을 달리하므로서 쉽게 어떤 센서에 의한 반응인지를 육안으로 알 수 있게 되는 것이다.

그리고 이러한 램프(31) 외에도 문자나 기호 등으로 나타날 수 있도록 표시 패널 예컨대 액정표시소자(liquid crystal display)를 설치할 수도 있다. 따라서 상기 디스플레이 유니트(30)는 어떤 특정한 장치에 한정되지 않고 상기 ECU(20)로부터 소정의 정보가 가시화되게 출력될 수 있으면 소정 장치에 한정되지 않는다.

그리고 상기 시엔 가스의 압력 정보를 감지하여 ECU(20)에 보내면 압력 정보에 따라 디스플레이 유니트(30)에 출력되게 하는 가스 플로우 센서(gas flow sensor)(27)가 연료 라인(24) 일측에 설치되고, 오일 량을 감지하여 ECU(20)에 그 정보를 전달하면 ECU(20)의 신호에 따라 디스플레이 유니트(30)에 출력되도록 하는오일 필터(oil filter)(28)가 믹서(25) 전방 측의 연료 라인(24)에 설치되며, 시엔 가스의 압력을 감지하여 ECU(20)에 전달하여 디스플레이 유니트(30)에 출력되도록 하는 압력 센서(pressure sensor)(29)가 연료탱크(21)에 근접된 위치의 연료 라인(24)의 일측에 설치된다.

상기 오일 필터(28)에는 도면에는 도시하지는 않았지만, 오일의 량을 감지하는 오일량 센서와, 이 오일량 센서를 작동시키는 뜨개로 이루어진다.

그리고 상기 연료탱크(21)에 연료가 주입되는 리셉터클(receptacle)(41)이 설치되고, 상기 리셉테클(41)의 후방에는 체크밸브(check valve)(42)가 설치된다. 그리고 상기 압력 센서(29)의 일측에는 압력이 변환되도록 하는 트랜스듀서(transducer)(43)가 설치되며, 상기 트랜스듀서(43) 및 ECU(20)와 연결 설치되어 가시화된 정보가 나타내도록 하는 표시부(44)가 설치된다. 이 표시부(44)는 디스플레이 유니트(30)로 대체할 수 있다.

그리고 상기 오일 필터(28) 사이의 연료 라인(24)에는 시엔 가스를 소정 압력으로 유지시키기 위한 고압 및 저압 레귤레이터(regulator)(45, 46)가 설치되고, 상기 연료 라인(24)의 일측에는 먼지 등의 이물질을 거르는 필터(47)가 설치된다.

한편 도 2에서 설명되지 않은 참조부호 48, 49, 및 51은 수동 샷업 밸브(manual shut-up valve), 전자 샷업 밸브, 및 압력 게이지를 나타내 보인 것이다.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 시엔 가스 차량의 고장 체크 시스템의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 2 및 도 3을 다시 참조하면, 상기 연료 라인(24)의 일측에는 각각 가스 플로우 센서(27), 오일 필터(28), 및 압력 센서(29)가 ECU(20)에 연결 설치되고, 상기 엔진(23)의 일측에는 캠 센서(26)가 ECU(20)에 연결 설치된다. 그리고 상기 ECU(20)에는 이들 센서의 정보에 따라 정상의 작동 상태를 나타내는 정보인지, 아니면 고장과 같은 비정상적인 작동 상태를 나타내는 정보인지를 ECU(20)가 판단하여 ECU(20)의 신호를 받아 이를 육안으로 확인할 수 있도록 하는 디스플레이 유니트(30)가 설치되어 시엔 가스 차량의 고장 유무를 신속하게 알려주도록 한다. 이를 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 감지한 정보를 전달받아 각종 회로와 시스템을 가동하는 ECU(20)에 전달되도록 엔진(23)의 일측에 설치된 복수의 캠 센서(26)가 설치된다. 이렇게 설치된 캠 센서(26)는 스로틀 바디의 상태를 감지하여 이 스로틀 바디의 상태가 일정하나 엔진(23)의 RPM 변화가 심하면 예컨대 50RPM 이상이면 상기 디스플레이 유니트(30)의 램프(31)에 점등된다.

이와 같은 방법으로 상기 압력 센서(29)는 시엔 가스가 규정치가 아닌 상태 예컨대 30bar이하가 되면 이를 감지하여 ECU(20)에 전달하면 디스플레이 유니트(30)의 램프(31)에 점등이 된다. 왜냐하면 가스 잔량이 20bar 이하로 되면 출력 저하가 발생하지만, 이와 같은 상태를 즉시 감지할 수 있으므로 엔진(23)의 출력이 저하되지 않게 된다.

마찬가지로, 상기 가스 플로우 센서(27)에서 압력값을 감지하여 압력차 예컨대 2bar 이상이 발생하면 ECU(20)에서 신호를 보내어 디스플레이 유니트(30)의 램프(31)에 점등되므로 안전장치의 역할을 하게 된다. 그리고 상기 오일 필터(28)에서 오일량이 증가하여 뜨개가 오일량 감지 센서를 작동시키므로 이를 ECU(20)에서 감지하게 되어 디스플레이 유니트(30)의 램프(31)에 점등되므로 엔진(23)의 출력이 방지될 수 있다.

이와 같이 각각의 센서가 감지한 시엔 가스 차량 내의 고장 상태를 디스플레이 유니트(30)에 즉시 표시되므로 고장 부위를 신속하고 정확하게 그 위치가 파악되어 신속하고 정확하게 고장 처리를 수행할 수 있다. 그리고 전술한 바와 같이 램프(31)의 점등은 센서에 따라 온(on)되는 램프(31)의 수나 방법이 다르기 때문에 용이하게 찾아낼 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 시엔 가스 차량의 고장 체크 시스템은 다음과 같은 효과를 갖는다.

시엔 가스 차량의 엔진 및 연료 라인의 일측에 각각의 센서를 설치하여 이를 ECU에 보내어 디스플레이에 보이게 함으로 신속하고 정확하게 고장 부위를 찾아낼 수 있다. 따라서 종래와 같이 고장 원인을 정확하게 규명할 수 없음에 따라 정비불량이 이루어지는 것이 방지될 수 있고, 엔진 및 이에 따른 부대장치의 수명을 증대시킬 수 있다.

그리고 디스플레이 유니트에 고장 위치를 운전자가 알 수 있으므로 자가 정비가 가능하며 정비시간이 단축될 수 있으며, 안전장치의 극대화로 시엔 가스 차량의 대중화에 기여할 수 있다. 또한 스로틀 바디의 상태를 감지하므로 항시 적절한혼합비가 유지될 수 있어서 배기가스가 개선될 수 있어서 환경 개선이 도움이 된다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims

(정정) 시엔 가스가 저장된 연료탱크에 연결되어 엔진에 상기 시엔 가스가 공급되도록 설치된 연료 라인과;

상기 연료 라인의 일측에 설치되어 상기 시엔 가스와 공기를 혼합하여 상기 엔진에 공급되도록 하는 믹서와;

상기 엔진으로 흡입되는 공기량을 조절하는 스로틀 바디와;

상기 엔진의 일측에 설치되어 상기 스로틀 바디의 상태와 상기 엔진의 RPM 변화를 감지하는 캠 센서와;

상기 캠 센서로부터 소정 정보를 받아들이도록 설치된 ECU와;

상기 ECU의 신호를 받아 상기 정보의 상태가 가시화될 수 있도록 상기 ECU에 연결 설치된디스플레이 유니트와;

상기 연료 라인의 일측에 설치되어 상기 시엔 가스의 압력 정보를 감지하여 상기 ECU에 보내면 상기 ECU의 신호에 따라 상기 디스플레이 유니트에 출력되게 하는 가스 플로우 센서와;

상기 믹서 전방의 상기 연료 라인의 일측에 설치되어 오일량을 감지하여 상기 ECU에 그 정보를 전달하고 상기 ECU의 신호에 따라 상기 디스플레이 유니트에 출력되도록 하는 오일 필터와;

상기 연료탱크에 근접된 위치의 상기 연료 라인의 일측에 설치되어 상기 시엔 가스의 압력을 감지하여 상기 ECU에 전달하여 상기 디스플레이 유니트에 출력되도록 하는 압력 센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 시엔 가스 차량의 고장 체크 시스템.
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