KR100838226B1 - Ｅｃｕ부를 이용하여 디젤연료와 바이오연료를 선택하여공급하는 듀얼 시스템과 이를 이용한 연료변환방법 - Google Patents

Ｅｃｕ부를 이용하여 디젤연료와 바이오연료를 선택하여공급하는 듀얼 시스템과 이를 이용한 연료변환방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 ECU부를 이용하여 디젤연료와 바이오연료를 선택하여 공급하는 듀얼 시스템에 관한것으로 상세하게는 디젤과 바이오연료를 이용하는 듀얼엔진 시스템에 있어서, 운전자가 키를 돌려 스타트신호를 주면 엔진을 스타트시키며, 차체를 제어하는 ECU(electronic control unit)부와; 상기 ECU부와 연결되어 ECU부의 제어신호로 디젤연료와 바이오연료를 선택하여 엔진에 공급하는 방향전환밸브와; 상기 방향전환밸브에서 공급되는 디젤과 바이오 연료가 통과되며, 바이오 연료를 피드백 시키는 릴리프밸브와; 상기 릴리프밸브에서 공급되는 디젤연료 및 바이오연료를 예열시켜 엔진에 공급하는 히팅장치와; 상기 디젤연료와 바이오연료를 상황에 맞게 공급받아 동작되며, 온도를 측정하는 온도센서와 폭발압력 및 내부의 폭발로인한 진동특성을 감지하는 3차원센서가 부착된 엔진;을 포함하여 구성되는 ECU부를 이용하여 디젤연료와 바이오연료를 선택하여 공급하는 듀얼 시스템에 관한것이다.
듀얼, 바이오, 디젤, ECU부, 엔진

Description

ＥＣＵ부를 이용하여 디젤연료와 바이오연료를 선택하여 공급하는 듀얼 시스템과 이를 이용한 연료변환방법{Dual system for the change method and dual system a selection provision of dieselfuel and biofuel used electronic control unit}
도 1은 본 발명에 따른 ECU부를 이용하여 디젤연료와 바이오연료를 선택하여 공급하는 듀얼 시스템의 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 ECU부를 이용하여 디젤연료와 바이오연료를 선택하여 공급하는 듀얼 시스템을 이용한 연료변환방법을 나타낸 순서도,
도 3은 본 발명에 따른 ECU부를 이용하여 디젤연료와 바이오연료를 선택하여 공급하는 듀얼 시스템의 타이밍도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : ECU부 20 : 방향전환밸브
30 : 릴리프밸브 40 : 히팅장치
50 : 엔진
본 발명은 ECU부를 이용하여 디젤연료와 바이오연료를 선택하여 공급하는 듀얼 시스템에 관한것으로 상세하게는 디젤과 바이오연료를 이용하는 듀얼엔진 시스템에 있어서, 운전자가 키를 돌려 스타트신호를 주면 엔진을 스타트시키며, 차체를 제어하는 ECU(electronic control unit)부와; 상기 ECU부와 연결되어 ECU부의 제어신호로 디젤연료와 바이오연료를 선택하여 엔진에 공급하는 방향전환밸브와; 상기 방향전환밸브에서 공급되는 디젤과 바이오 연료가 통과되며, 바이오 연료를 피드백 시키는 릴리프밸브와; 상기 릴리프밸브에서 공급되는 디젤연료 및 바이오연료를 예열시켜 엔진에 공급하는 히팅장치와; 상기 디젤연료와 바이오연료를 상황에 맞게 공급받아 동작되며, 온도를 측정하는 온도센서와 폭발압력 및 내부의 폭발로인한 진동특성을 감지하는 3차원센서가 부착된 엔진;을 포함하여 구성되는 ECU부를 이용하여 디젤연료와 바이오연료를 선택하여 공급하는 듀얼 시스템에 관한것이다.
일반적으로, 다양한 장치, 설비, 시스템 등에 동력을 전달하기 위한 엔진 또는 기관은 사용 연료 또는 동력원에 따라, 가솔린엔진, 디젤엔진, 가스엔진, 전기기관 등 다양하게 구분된다. 또한, 연료의 효과적인 이용을 위해 2가지 이상의 연료를 혼용하여 사용하는 혼소용 엔진이 개발되고 있으며, 예컨대 천연 액화 가스와 가솔린 또는 디젤을 혼용하여 사용하는 엔진이 일반적으로 사용되고 있다.
한편, 경제학, 환경학 등에 저촉되는 여러 가지 제반 사항을 충족시키기 위해 바이요연료의 이용에 관한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 이 같은 연구개발의 결과로서 최근에는 바이오가스 와 디젤을 혼용하여 사용하는 혼소용 바이요연료의 엔진이 사용되고 있다. 이 같은 종래의 혼소용 바이요연료 엔진은 대개 일반적인 디젤엔진의 연료제어 방식과 유사한 방식으로 연료량을 제어하는 바, 즉, 부하의 변동에 관계없이 항상 일정한 엔진 회전수를 유지하기 위해 기계적으로 또는 전자적으로 연료량을 증가시키는 방식으로 연료를 제어하고 있다. 이에 따라, 연료효율을 최대화 하기 위해 바이요연료의 공급량을 증가시키면 디젤연료의 공급량이 자동적으로 감소하게 된다.
그러나, 이 경우 디젤연료의 공급량이 과도하게 감소되면 실화(失火;misfire)가 발생되어 엔진의 회전수가 변동됨은 물론 진동 및 소음을 초래하게 되는 문제점이 있다.
역으로, 상술된 현상을 방지하기 위해 엔진의 모든 부하조건에서 실화가 발생되지 않는 범위 또는 한계치로 바이요연료의 공급량을 제한하면 바이요연료의 디젤연료 대체율이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, ECU부를 통해 제어되는 방향전환밸브와 릴리프밸브를 통해 디젤연료와 바이오연료를 전환하며, 엔진 오프시 엔진과 릴리프밸브등에 바이오연료가 남지않도록 릴리프밸브를 통해 피드백시키는 ECU부를 이용하여 디젤연료와 바이오연료를 선택하여 공급하는 듀얼 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 아래와 같은 특징을 갖는다.
본 발명은 디젤과 바이오연료를 이용하는 듀얼엔진 시스템에 있어서, 운전자가 키를 돌려 스타트신호를 주면 엔진을 스타트시키며, 차체를 제어하는 ECU(electronic control unit)부와; 상기 ECU부와 연결되어 ECU부의 제어신호로 디젤연료와 바이오연료를 선택하여 엔진에 공급하는 방향전환밸브와; 상기 방향전환밸브에서 공급되는 디젤과 바이오 연료가 통과되며, 바이오 연료를 피드백 시키는 릴리프밸브와; 상기 릴리프밸브에서 공급되는 디젤연료 및 바이오연료를 예열시켜 기체 상태로 엔진에 공급하는 히팅장치와; 상기 디젤연료와 바이오연료를 상황에 맞게 공급받아 동작되며, 온도를 측정하는 온도센서와 폭발압력 및 내부의 폭발로인한 진동특성을 감지하는 3차원센서가 부착된 엔진;을 포함하여 구성된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 ECU부를 이용하여 디젤연료와 바이오연료를 선택하여 공급하는 듀얼 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 ECU부를 이용하여 디젤연료와 바이오연료를 선택하여 공급하는 듀얼 시스템을 이용한 연료변환방법을 나타낸 순서도이며, 도 3은 본 발명에 따른 ECU부를 이용하여 디젤연료와 바이오연료를 선택하여 공급하는 듀얼 시스템의 타이밍도이다.
본 발명을 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
디젤과 바이오연료를 이용하는 듀얼엔진 시스템에 있어서, 운전자가 키를 돌려 스타트신호를 주면 엔진(50)을 스타트시키며, 차체를 제어하는 ECU(electronic control unit)부(10)와; 상기 ECU부(10)와 연결되어 ECU부(10)의 제어신호로 디젤연료와 바이오연료를 선택하여 엔진에 공급하는 방향전환밸브(20)와; 상기 방향전환밸브(20)에서 공급되는 디젤과 바이오 연료가 통과되며, 바이오 연료를 피드백 시키는 릴리프밸브(30)와; 상기 릴리프밸브(30)에서 공급되는 디젤연료 및 바이오연료를 예열시켜 기체상태로 엔진에 공급하는 히팅장치(40)와; 상기 디젤연료와 바이오연료를 상황에 맞게 공급받아 동작되며, 온도를 측정하는 온도센서(51)와 폭발압력 및 내부의 폭발로인한 진동특성을 감지하는 3차원센서(52)가 부착된 엔진(50);을 포함하여 구성된다.
이때, 상기 방향전환밸브(20)는 ECU부(10)의 제어신호로 동작하며, 초기구동시 디젤연료로 구동되어지고, 엔진(50)이 일정이상의 온도가되고, 엔진(50)내부에서의 폭발로 인한 진동특성을 측정하여 바이오연료로 전환하게된다.
그리고, 상기 릴리프밸브(30)는 ECU부(10)의 제어로 동작되며, 엔진(50)오프시 바이오연료를 피드백 시켜 릴리프밸브와 엔진(50)내부를 디젤연료로 채우게 된다.
또한, 상기 히팅장치(40)는 바이오연료와 디젤연료를 일정온도 이상으로 가열하여 기체화 시켜 공급하게된다.
그리고 상기 장치를 이용한 방법은 다음과 같다.
디젤과 바이오연료를 이용하는 듀얼엔진 시스템을 이용한 방법에 있어서, 운전자가 스타트키를 이용해 시동을 거는 시동단계와;(S10) 상기 시동단계(S10)에서 시동신호가 ECU(electronic control unit)부(10)에 입력되면 방향전환밸브(20)를 통해 디젤연료와 바이오연료중 디젤연료를 엔진(50)에 공급하는 디젤연료 공급단계와;(S20) 상기 디젤연료로 구동되던 엔진(50)이 일정 온도와 일정이상의 진동특성으로 구동되면 상기 방향전환밸브(20)를 통해 바이오연료로 전환되는 연료전환단계와;(S30) 상기 방향전환밸브(20)를 통해 공급되는 바이오연료와 디젤연료를 일정온도 이상 가열하여 기체 상태로 엔진(50)에 공급하는 연료가열단계와;(S40) 상기 엔진(50)이 구동되어지다가 운전자가 스타트키를 오프위치에 놓아 시동을 오프시키면 바이오연료를 릴리프밸브(30)를 통해 연료통으로 피드백시키고, 상기 디젤 연료를 엔진에 주입하는 연료주입단계;(S50)를 포함하여 이루어진다.
즉, 운전자가 시동을 걸면 스타트신호가 ECU부(10)에 전송되고, 먼저 방향전환밸브(20)에 ECU부(10)에서 제어신호를 전송하며, 상기 방향전환밸브(20)가 ECU부(10)의 제어신호로 디젤연료측으로 방향을 전환하여 디젤연료가 공급되어지도록 하여 시동을 걸고, 상기 엔진의 온도와 진동특성이 일정이상 올라가면 상기 방향전환밸브(20)에서 ECU부(10)의 제어신호로 인해 바이오연료측으로 변환하여 엔진(50)에 공급하게 된다.
이때, 상기 바이오연료는 릴리프밸브(30)를 통과해 히팅장치(40)를 지나치면서 히팅장치(40)에서 일정온도 이상으로 가열되어 기체상태로 엔진에 주입되어진다.
그리고, 엔진의 시동을 오프시킬때 ECU부(10)의 제어신호로 방향전환밸브(20)는 디젤연료측으로 방향을 전환하고, 릴리프밸브(30)에서 남아있는 바이오연료를 다시 바이오연료통으로 보내 엔진(50)과 릴리프밸브(30)의 내부에 디젤연료로 채우게 된다.
상기에서 기술된 바와같이 본 발명은, ECU부를 통해 제어되는 방향전환밸브 와 릴리프밸브를 통해 디젤연료와 바이오연료를 전환하며, 엔진 오프시 엔진과 릴리프밸브등에 바이오연료가 남지않도록 릴리프밸브를 통해 피드백시키며, 자동으로 디젤과 바이오연료를 전환하는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 디젤과 바이오연료를 이용하는 듀얼엔진 시스템에 있어서,
    운전자가 키를 돌려 스타트신호를 주면 엔진(50)을 스타트시키며, 차체를 제어하는 ECU(electronic control unit)부(10)와;
    상기 ECU부(10)와 연결되어 ECU부(10)의 제어신호로 디젤연료와 바이오연료를 선택하여 엔진에 공급하는 방향전환밸브(20)와;
    상기 방향전환밸브(20)에서 공급되는 디젤과 바이오 연료가 통과되며, 바이오 연료를 피드백 시키는 릴리프밸브(30)와;
    상기 릴리프밸브(30)에서 공급되는 디젤연료 및 바이오연료를 예열시켜 엔진에 기체 상태로 공급하는 히팅장치(40)와;
    상기 디젤연료와 바이오연료를 상황에 맞게 공급받아 동작되며, 온도를 측정하는 온도센서(51)와 폭발압력 및 내부의 폭발로인한 진동특성을 감지하는 3차원센서(52)가 부착된 엔진(50);
    을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 ECU부를 이용하여 디젤연료와 바이오연료를 선택하여 공급하는 듀얼 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 방향전환밸브(20)는 ECU(electronic control unit)부(10)의 제어신호로 동작하며, 초기구동시 디젤연료로 구동되어지고, 엔진(50)이 일정이상의 온도가되 고, 엔진(50)내부에서의 폭발로 인한 진동특성을 측정하여 바이오연료로 전환하는 것을 특징으로 하는 ECU부를 이용하여 디젤연료와 바이오연료를 선택하여 공급하는 듀얼 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 릴리프밸브(30)는 ECU(electronic control unit)부(10)의 제어로 동작되며, 엔진(50)오프시 바이오연료를 피드백 시켜 릴리프밸브와 엔진(50)내부를 디젤연료로 채우는 것을 특징으로 하는 ECU부를 이용하여 디젤연료와 바이오연료를 선택하여 공급하는 듀얼 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 히팅장치(40)는 바이오연료와 디젤연료를 일정온도 이상으로 가열하여 기체화 시키는 것을 특징으로 하는 ECU부를 이용하여 디젤연료와 바이오연료를 선택하여 공급하는 듀얼 시스템.
  5. 디젤과 바이오연료를 이용하는 듀얼엔진 시스템을 이용한 방법에 있어서,
    운전자가 스타트키를 이용해 시동을 거는 시동단계와;(S10)
    상기 시동단계(S10)에서 시동신호가 ECU(electronic control unit)부(10)에 입력되면 방향전환밸브(20)를 통해 디젤연료와 바이오연료중 디젤연료를 엔진(50)에 공급하는 디젤연료 공급단계와;(S20)
    상기 디젤연료로 구동되던 엔진(50)이 일정 온도와 일정이상의 진동특성으로 구동되면 상기 방향전환밸브(20)를 통해 바이오연료로 전환되는 연료전환단계와;(S30)
    상기 방향전환밸브(20)를 통해 공급되는 바이오연료와 디젤연료를 일정온도 이상 가열하여 기체화 시켜 엔진(50)에 공급하는 연료가열단계와;(S40)
    상기 엔진(50)이 구동되어지다가 운전자가 스타트키를 오프위치에 놓아 시동을 오프시키면 바이오연료를 릴리프밸브(30)를 통해 연료통으로 피드백시키고, 상기 디젤 연료를 엔진에 주입하는 연료주입단계;(S50)를 포함하여 이루어지는 ECU부를 이용하여 디젤연료와 바이오연료를 선택하여 공급하는 듀얼 시스템을 이용한 연료변환방법.
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