KR101061978B1

KR101061978B1 - 디젤엔진 차량의 연료 공급 제어장치

Info

Publication number: KR101061978B1
Application number: KR1020110010605A
Authority: KR
Inventors: 이근태
Original assignee: 이근태; (주)네오텍
Priority date: 2011-02-07
Filing date: 2011-02-07
Publication date: 2011-09-05

Abstract

본 발명은 디젤엔진 차량의 연료 공급 제어장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 바이오 연료를 수용하는 바이오 연료 탱크와 경유를 수용하는 경유 탱크를 구비하고 바이오 연료와 경유 중 어느 하나를 선택적으로 이용하는 디젤엔진 차량의 연료 공급 제어장치는, 적어도 하나의 키 버튼이 구비된 사용자 인터페이스부와; 상기 사용자 인터페이스부를 통한 사용자 명령에 따라 연료 공급 제어를 위한 기준값을 설정하는 설정부와; 적어도 하나의 센서를 구비하고 센서 동작에 따른 측정값을 감지하는 감지부와; 상기 감지부에서 감지된 측정값과 상기 설정부에서 설정된 설정값을 기초로 상기 바이오 연료 탱크와 연결된 바이오 연료 공급관 접속 밸브와 상기 경유 연료 탱크와 연결된 경유 공급관 접속 밸브 중 적어도 어느 하나가 선택적으로 개폐되도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

디젤엔진 차량의 연료 공급 제어장치{FUEL FEED CONTROL APPARATUS FOR DIESEL}

본 발명은 연료 공급 제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 디젤엔진 차량에 다양한 연료가 선택적으로 이용될 수 있도록 하는 연료 공급 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로, 디젤엔진(이하, 엔진이라 한다)은 높은 연비와 출력 때문에 승용차, 트럭, 트랙터, 배 등의 엔진에 주로 사용되어 지금까지 폭 넓게 사용되고 있으며, 유럽은 이미 오래전부터 디젤 승용차가 보편화되어 사용되고 있는 실정이다.

그러나 상기한 디젤엔진을 채택한 자동차의 경우에는 불안전 연소로 인하여 매연(미세먼지, 이산화황, 탄화수소, 질소) 등이 다량 발생하고, 이에 따라 환경오염의 주범으로 낙인되어 최근에는 디젤엔진에서 발생하는 매연을 줄이고자 하는 정책이 세계적으로 강화되고 있으며, 이미 유럽 및 선진국들은 디젤엔진을 채택한 차량의 배기가스 배출량을 엄격하게 규제하고 있는 실정이다.

상기한 디젤 자동차의 환경오염 심각성과 규제로 말미암아 세계의 선진국들은 경유를 대체할 연료를 연구하게 되었으며, 이러한 연구의 결과물로서 식물성 기름으로 만든 바이오디젤(식물성기름과 메탄올과 반응시켜 만든 연료)이라는 경유 대체연료가 개발되었으며, 이러한 친환경적 대체연료는 선진국 등의 소비자들로부터 활발하게 사용되어 상용화되고 있다.

현재 국내의 민간업체에서도 상기한 바이오디젤과 같은 대체연료를 개발하여 보급하고자 하였으나 실질적인 기술력의 한계와 높은 원료의 생산단가로 그 연구성과가 기대치에 미치지 못하며 그 소비도 활성화되지 못하고 있는 실정이다.

특히, 품질기준안의 항목인 필터막힘점(Cold filter plugging point)은 겨울철의 바이오디젤의 응고방지품질 기준안으로서 이미 외국에서 국내 특허 등록된 응고 방지용 촉매제를 수입하여 연료제조 과정에 첨가하여야 하지만, 촉매제는 유체유로 생산하는 유럽의 바이오디젤만 해당되기 때문에 국내의 연료인 콩기름으로 만든 바이오디젤에는 적용하기 불가능하여 상용화에도 큰 걸림돌이 되고 있다.

따라서 다양한 바이오 연료를 적극적으로 사용하는데 있어서 발생하는 여러 가지 문제점을 해결할 수 있는 방안의 제시가 요망되고 있다.

본 발명은 상기한 종래의 요청에 부응하기 위해 안출된 것으로서 그 목적은 바이오 연료를 이용함으로써 발생하는 필터 또는 공급관 막힘, 온도 저하시 효율 저하 등의 문제를 해결하기 위한 디젤엔진 차량의 연료 공급 제어장치를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 바이오 연료를 수용하는 바이오 연료 탱크와 경유를 수용하는 경유 탱크를 구비하고 바이오 연료와 경유 중 어느 하나를 선택적으로 이용하는 디젤엔진 차량의 연료 공급 제어장치는, 적어도 하나의 키 버튼이 구비된 사용자 인터페이스부와; 상기 사용자 인터페이스부를 통한 사용자 명령에 따라 연료 공급 제어를 위한 기준값을 설정하는 설정부와; 적어도 하나의 센서를 구비하고 센서 동작에 따른 측정값을 감지하는 감지부와; 상기 감지부에서 감지된 측정값과 상기 설정부에서 설정된 설정값을 기초로 상기 바이오 연료 탱크와 연결된 바이오 연료 공급관 접속 밸브와 상기 경유 연료 탱크와 연결된 경유 공급관 접속 밸브 중 적어도 어느 하나가 선택적으로 개폐되도록 제어하는 제어부를 포함하여 구성된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 폐식용유 등과 같은 바이오 연료가 엔진으로 공급되는 과정에서 고형화되는 것을 방지하고 응고 방지용 촉매제를 사용하지 않고도 바이오 연료의 활용성을 높일 수 있다.

특히, 경유로 동작하는 '경유 구동 모드'에서 바이오 연료로 동작하는 '바이오 구동 모드'로 전환하는 경우, 인젝션 펌프 또는 그 인젝션 펌프에 연결된 인젝션관에 구비된 인덕션 방식의 히팅 장치와 연료 필터에 구비된 마이크로웨이브 발생장치를 동작시킴으로써 바이오 연료가 적절한 온도를 유지할 수 있도록 하여 바이오 동작 모드에서 동작 효율을 높일 수 있다.

더 나아가 운전자가 바이오 연료를 이용하여 운전한 후 시동을 끄는 경우, 자동으로 경유 구동 모드로 자동 전환하고, 더 나아가 기 설정된 시간 동안 경유 구동 모드에서 엔진을 구동시킴으로써 필터나 연료 공급관 등에 남아 있는 잔존 바이오 연료를 모두 제거함으로써, 추후 재 시동시 원활하게 시동이 걸릴 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 공급 제어장치의 기능 블록도이고,
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 공급 제어장치의 제어 흐름도이고,
도 4는 본 발명의 연료 공급 제어장치가 제어하는 각종 장치들의 구조의 일 예를 나타낸 도면이고,
도 5는 키 박스에 연결되는 ACC 단자의 전압을 감지하기 위한 결선의 일 예이다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 디젤 엔진 차량의 연료 공급 제어장치(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 사용자 인터페이스부(11), 설정부(12), 감지부(13), 제어부(14), 디스플레이부(15)를 포함하여 구성된다.

더 나아가 본 실시예의 디젤 엔진 차량의 연료 공급 제어장치(10)에는 인덕션 히팅 장치와 마이크로 웨이브 발생장치가 더 구비될 수 있다.

본 실시예에서, 연료 공급 제어장치(10)가 포함된 디젤 엔진 차량은 바이오 연료를 수용하는 바이오 연료 탱크와, 경유를 수용하는 경유 탱크를 별도로 구비하고 있고, 바이오 연료와 경유 중 어느 하나를 선택적으로 이용하여 엔진을 구동하는 것을 전제로 한다. 이러한 바이오 연료 탱크 등과 같은 물리적 구조에 대한 보다 상세한 설명은 후술토록 한다.

디스플레이부(15)는 각종 센서에 의해 감지되는 정보와 사용자가 입력하는 정보 또는 사용자 알림 메시지 등이 표시되는 것으로서, 예를 들어 전력 소모가 적은 LCD(Liquid Crystal Display)를 포함하여 구성될 수 있다.

사용자 인터페이스부(11)는 적어도 하나의 키 버튼이 구비되어 사용자의 명령을 입력받는 기능을 수행한다. 여기서 키 버튼은 물리적 형태로 구성될 수도 있고, 디스플레이부(15)와 통합 구성되는 터치스크린 형태로 구성될 수도 있다.

이러한 디젤엔진 차량의 연료 공급 제어장치(10)의 사용자 인터페이스부(11)와 디스플레이부(15)는 예를 들어 운전석 앞쪽에 설치되는 경우 사용자의 조작을 쉽게함과 아울러 사용자에게 각종 센서들에 의해 감지되는 정보 및 경고 메시지 등을 용이하게 알려줄 수 있다. 이러한 사용자 인터페이스부(11)와 디스플레이부(15)가 반드시 단일한 장치로 통합되어 구성될 필요는 없다.

설정부(12)는 사용자 인터페이스부(11)를 통한 사용자 명령에 따라 연료 공급 제어를 위한 각종 기준값을 설정하는 기능을 수행한다.

예를 들어 설정부(12)는 경유를 이용하여 엔진이 동작하는 상태에서 바이오 연료를 이용하여 엔진이 동작하도록 하는 기준이 되는 온도를 설정하거나, 바이오 연료를 이용하여 엔진이 동작하는 상태에서 경유로 강제 전환되도록 하는데 기준이 되는 ACC 전압 값과 강제 전환된 후 엔진 구동이 유지되는 시간을 설정할 수 있다. 이렇게 각각 설정된 값을 이용하는 보다 구체적인 설명은 후술토록 한다.

설정부(12)에는 설정된 값이 저장되는 저장부(비휘발성 메모리 등)가 포함될 수 있다.

감지부(13)는 적어도 하나의 센서를 구비하고 센서 동작에 따른 측정값을 감지하는 기능을 수행한다.

예를 들어 감지부(13)에 포함되는 센서에는 바이오 연료 탱크의 내부와 바이오 연료 공급관 중 적어도 어느 하나에 구비되어 바이오 연료의 온도를 측정하는 바이오 연료 온도 센서와, 상술한 바와 같이 차량용 배터리로부터 공급되는 ACC 전압을 측정하는 ACC 전압 측정 센서를 포함하여 구성될 수 있고, 감지부(13)는 이처럼 구비된 각종 센서로부터의 신호를 감지하여 제어부(14)에 제공하는 기능을 수행하는 것이다.

제어부(14)는 본 발명에 따른 디젤엔진 차량의 연료 공급 제어장치(10)의 전반적인 제어를 수행하는 것으로서, 특히 감지부(13)에서 감지된 신호와 설정부(12)에서 설정된 설정값을 기초로 상기 바이오 연료 탱크와 연결된 바이오 연료 공급관 접속 밸브와 상기 경유 연료 탱크와 연결된 경유 공급관 접속 밸브 중 적어도 어느 하나가 선택적으로 개폐되도록 제어하는 기능을 수행한다.

그리고 제어부(14)는 경유 공급에 의해 엔진이 구동된 이후, 감지부(13)에 의해 감지된 바이오 연료 온도가 기 설정된 바이오 연료 기준 온도 값에 도달한 경우 엔진에 경유 공급이 차단되고 바이오 연료가 공급되도록 제어함과 아울러 상기 엔진으로의 연료 공급을 위해 구비된 인젝션 펌프 또는 인젝션 펌프에 연결된 연결관 중 적어도 어느 하나에 구비된 히팅 장치에 인덕션 히팅이 가능하도록 하는 주파수의 전류가 공급되도록 제어한다.

여기서 인덕션 히팅 장치는 고주파 또는 저주파 유도 전류에 의해 발열시키는 가열기로서, 예를 들어 인젝션 펌프 또는 인젝션 펌프에 연결된 소정 관을 코일 형태로 감싸는 형태로 구비될 수 있다. 여기서 인젝션 펌프에 연결된 소정 관은 인젝션 펌프에서 압축된 연료가 엔진으로 이동하는 통로에 해당하는 것으로서 인덕션 히팅 장치는 이러한 연결관에 구비되는 것이 바람직하다. 다만 이하에서는 설명의 편의를 위해 인덕션 히팅장치가 장착될 수 있는 인젝션 펌프 또는 인젝션관을 통틀어 '인젝션 펌프 등'이라고 표현한다.

이때 제어부(14)는 인젝션 펌프 등을 감은 코일 즉, 인덕션 히팅 장치에 기 설정된 주파수의 전류가 공급되도록 함으로써 인젝션 펌프 등이 가열되도록 하는 것이다.

이처럼 제어부(14)는 바이오 연료로 엔진이 구동되는 경우에는 인젝션 펌프 등을 가열하여 바이오 연료의 온도가 일정 수준을 유지할 수 있도록 한다. 이는 온도 저하에 따라 바이오 연료의 점성에 의해 바이오 연료가 엔진에 제대로 공급되지 못하거나 인젝션 펌프 등 내에서 바이오 연료가 달라붙거나 고형화 되는 현상을 방지할 수 있다.

더 나아가 제어부(14)는 인덕션 히팅 장치에 의해 인젝션 펌프 등이 과열되는 것을 막기 위해 인젝션 펌프 등이 소정의 온도에 도달하는 경우 인덕션 히팅 장치로의 전류 공급이 차단되도록 제어할 수도 있다. 이를 위해서는 인젝선 펌프 등에는 별도의 온도 센서가 더 구비되어야한다.

한편, 엔진에 공급되는 연료의 필터 작용을 위해 구비된 연료 필터 또는 그 인접 위치에는 마이크로웨이브 발생 장치가 구비될 수 있는데, 제어부(14)는 경유 공급에 의해 엔진이 구동된 이후, 감지부(13)에서 감지된 바이오 연료 온도가 기 설정된 바이오 연료 기준 온도 값에 도달한 경우 엔진에 경유 공급이 차단되고 바이오 연료가 공급되도록 제어함과 마이크로웨이브 발생 장치를 제어하여 마이크로파를 발생시키도록 함으로써, 바이오 연료 공급에 따른 연료 필터 막힘이 마이크로파의 진동에 의해 방지되도록 제어한다.

또한 제어부(14)는 엔진에 바이오 연료가 공급되는 상태에서 감지부(13)에서 감지된 ACC 전압이 기 설정된 값 이하로 떨어지는 경우, 엔진에 바이오 연료의 공급이 차단되고 경유가 공급되도록 제어하여 그 상태를 기 설정된 시간동안 유지한 후에 엔진 구동이 멈추도록 제어한다.

예를 들어 제어부(14)는 차량의 키박스와 연결되어 사용자가 시동을 끄려고 자동자 키를 키박스의 'OFF' 스위치로 돌리더라도 바이오 연료에 의해 엔진이 구동되는 경우에는 그 엔진의 구동을 즉시 멈추는 것이 아니라 경유로 전환한 후에 멈추는 것이다.

즉, 엔진에 경유 공급을 제어하고 일정 시간 동안 경유에 의해 엔진이 구동되도록 한 후에 경유 공급도 차단하여 엔진이 정지하도록 제어하는 것이다.

이하에서는 도 2를 참조하여 본 실시예에 따른 디젤엔진 차량의 연료 공급 제어장치(10)의 제어흐름 중 바이오 연료로 전환되는 과정을 설명한다.

우선, 본 실시예에서는 경유를 이용하여 디젤 엔진이 구동되는 것을 전제로 한다(단계 S1).

사용자의 바이오 연료 버튼 누름을 감지하는 경우(단계 S3) 즉, 사용자가 바이오 연료의 사용을 선택한 경우 연료 공급 제어장치(10)는 우선 현재 바이오 연료의 온도가 기 설정된 온도보다 큰 지 판단한다(단계 S5). 물론 다른 예로써 사용자가 바이오 연료 버튼을 누르는 것과 상관없이 연료 공급 제어장치(10)는 자동으로 바이오 연료 전환을 위해 바이오 연료 온도를 기 설정된 값과 비교 판단할 수도 있다.

만일 현재 바이오 연료의 온도가 기 설정된 온도에 도달하지 않은 경우 연료 공급 제어장치(10)는 소정의 히팅 장치를 제어하여 바이오 연료의 온도를 높인다(단계 S7).

여기서 바이오 연료의 온도를 높이기 위한 히팅 장치는 다양한 방식으로 구성될 수 있는데 예를 들어 바이오 연료 탱크 내에 구비될 수도 있다.

다른 예로써 냉각수 파이프의 일부가 바이오 연료 탱크 내부를 관통하도록 구성된 경우에는 제어에 의해 해당 바이오 연료 탱크 내부에 구성된 파이프로 가열된 냉각수가 흐르도록 제어함으로써 바이오 연료의 온도를 높일 수도 있다.

바이오 연료의 현재 온도 값이 기 설정된 온도에 도달한 경우에는 연료 공급 제어장치(10)는 소정의 연료 전환 밸브를 작동시켜 바이오 연료가 엔진에 공급되도록 한다(단계 S9).

이때, 연료 공급 제어장치(10)는 인젝션 펌프 등에 구비된 인덕션 히팅 장치가 구동되도록 한다(단계 S11).

예를 들어 연료 공급 제어장치(10)는 인젝션 펌프 등에 부착된 인덕션 히팅 장치에 기 설정된 저주파 또는 고주파의 전류를 흘려보냄으로써 인젝션 펌프 등이 가열되도록 할 수 있다.

또한 엔진에 공급되는 연료의 필터 작용을 위해 연료 필터가 구비될 수 있는데 연료 공급 제어장치(10)는 이러한 연료 필터 그 자체 또는 연료 필터 인접 위치에 구비되는 마이크로웨이브 발생 장치를 제어하여 마이크로파가 발생되도록 한다(단계 S13).

마이크로파는 바이오 연료에 분자 단위의 진동을 가하고 이에 따라 연료 필터 내에 바이오 연료가 달라붙거나 뭉치거나 또는 고형화되는 것을 방지한다.

여기서 도시하지는 않았지만 바이오 연료의 상태(온도 등)에 따라 인덕션 히팅 장치 및 마이크로웨이브 발생 장치의 동작이 중지될 수도 있다.

이처럼 연료 공급 제어장치(10)는 바이오 연료의 온도 상태에서 따라 엔진 구동을 위한 연료를 경유에서 바이오 연료로 전환시키는 기능과 함께 이때 바이오 연료의 원할한 공급 및 엔진에서의 정상 동작을 위해 인젝션 펌프 등에 구비되는 인덕션 히팅 장치와 연료 필터에 구비되는 마이크로웨이브 발생 장치를 구동시키는 것이다.

이하에서는 도 3을 참조하여 본 실시예에 따른 디젤엔진 차량의 연료 공급 제어장치(10)의 제어흐름 중 경유로 자동 전환되는 과정을 설명한다.

연료 공급 제어장치(10)는 키 OFF를 감지하는 경우, 바람직하게는 ACC 전압이 '0'으로 떨어지는 것을 감지하는 경우(단계 S21) 현재 엔진이 바이오 연료를 이용하여 구동중인지를 판단한다(단계 S23).

판단결과 현재 경유를 이용하여 동작하는 경우 연료 공급 제어장치(10)는 경유 공급을 중단함과 아울러 엔진이 멈추도록 제어한다(단계 S33).

판단결과 현재 바이오 연료를 이용하여 엔진이 구동되고 있는 경우 연료 공급 제어장치(10)는 소정의 연료 전환 밸브를 작동시켜 바이오 연료가 차단됨과 동시에 경유가 엔진으로 공급되도록 한다(단계 S25).

이어서 연료 공급 제어장치(10)는 인젝션 펌프 등에 구비된 인덕션 히팅 장치의 동작을 멈추고(단계 S27), 연료 필터에 구비된 마이크로웨이브 발생 장치의 동작을 멈춘다(단계 S29).

그리고 연료 공급 제어장치(10)는 기 설정된 시간이 경과하는지 판단하고(단계 S31), 기 설정된 시간에 도달하는 경우 경유 공급을 중단하고 엔진이 멈추도록 제어한다(단계 S33).

이에 따라 바이오 연료를 이용하여 엔진이 구동되던 중에 운전자가 시동을 끄더라도 경유에 의해 소정의 시간동안 엔진이 구동되도록 함으로써, 바이오 연료가 연료 공급관 등에 남아있지 않도록 하여 추후 시동을 걸때 경유에 의해 원할히 엔진이 구동될 수 있도록 한다. 즉, 시동이 완전히 정지하기 전에 경유 동작 모드로 동작 모드를 전환하여 소정의 시간 동안 동작하도록 함으로써 불필요한 공간에 남아 있는 바이오 연료를 모두 제거하고, 새로 시동을 켜는 바이오 동작 모드가 아니라 경유 동작 모드로 시동이 걸리도록 할 수 있다.

바이오 연료 공급 상태에서 엔진이 멈추는 경우에는 연료 공급관 등에 바이오 연료가 남아 있게 되어 추후 시동을 걸때 그 남아 있던 바이오 연료의 특성(점도가 높고 고형화되기 쉬움)에 따라 엔진이 정상적으로 구동되지 않을 수 있는데, 본 실시예와 같이 운전자가 차량을 멈춰 시동을 끄는 경우에 강제로 소정의 시간 동안 경유에 의해 엔진이 구동되도록 하면 상술한 문제를 해결할 수 있다.

도 4는 상술한 과정에서 언급한 각종 센서들 및 연료 공급 제어장치(10)에서 제어하는 장치들 구조의 일 예를 도시한 것이다.

도 4를 참조하면 바이오 연료 탱크(101)에 저장된 바이오 연료는 바이오 연료 공급관(123)을 따라 스위칭 밸브(103)로 들어가고, 경유 탱크(102)에 저장된 경유는 경유 공급관(124)을 거쳐 스위칭 밸브(103)로 들어간다. 이때 바이오 연료는 바이오 연료 필터(106)를 경유할 수 있고, 경유는 경유 필터(108)를 경유할 수 있다. 여기서 스위칭 밸브(103)는 앞서 설명한 연료 전환 밸브에 해당한다.

도 4에는 바이오 연료 필터(106)와 경유 필터(108)가 독립적으로 구비되는 것을 일 예로 하였으나 바이오 연료 필터(106)와 경유 필터(108)는 하나로 통합 구성될 수도 있다.

스위칭 밸브(103)는 제어부(14)의 제어에 따라 바이오 연료와 경유 중 어느 하나가 연료 배출관(126)을 통해 인젝션 펌프(104)로 공급되도록 제어한다. 즉, 스위칭 밸브(103)는 바이오 연료를 공급 또는 차단할 수 있고, 경유를 공급 또는 차단할 수 있다. 이를 위해 스위칭 밸브(103)에는 바이오 연료 탱크와 연결된 바이오 연료 공급관 접속 밸브와 상기 경유 연료 탱크와 연결된 경유 공급관 접속 밸브가 포함되어 있고, 이러한 바이오 연료 공급관 접속 밸브와 경유 공급관 접속 밸브를 동작시켜 바이오 연료와 경유 중 어느 하나가 공급되도록 하는 것이다.

스위칭 밸브(103)는 또한, 엔진으로부터 리턴되는 연료를 리턴라인(122,125)을 이용하여 바이오 연료 탱크(101) 또는 경유 탱크(102)로 전송하는 기능도 수행한다. 이때 스위칭 밸브(103)는 연료의 공급과 리턴을 각각 독립하여 스위칭 할 수도 있다.

인젝션 펌프(104)는 제어부(14)의 제어에 따라 스위칭 밸브(103)로부터 인입되는 경유 또는 바이오 연료를 엔진에 주입하는 기능을 수행한다. 이때 인젝션 펌프(104)는 소정의 압력을 이용하여 바이오 연료 또는 경유가 엔진 내부로 순간적으로 분사되도록 할 수도 있다.

냉각수 순환관(121)의 일부는 바이오 연료 탱크(101) 내부를 경유함으로써 바이오 연료가 일정 온도 이상으로 가열되도록 한다.

바이오 연료 공급관(123)의 특정 위치(바람직하게는 바이오 연료 탱크(101) 근처)에는 바이오 연료 온도 센서(110)가 부착되어 있는데, 연료 공급 제어장치(10)는 바이오 연료 온도 센서(110)의 신호를 이용하여 바이오 연료의 현재 온도를 판단할 수 있다.

바이오 연료 필터(106)에는 마이크로웨이브 발생 장치(107)가 부착될 수 있는데, 마이크로웨이브 발생 장치(107)는 도 4에 도시된 바와 같이 바이오 연료 필터(106)의 주변을 감싸도록 구비될 수도 있다.

또한 인젝션 펌프(104)의 주변, 예를 들어 인젝션 펌프(104)로 연료가 인입되는 연료 배출관(126)에는 인덕션 히팅 장치(111)가 구비될 수 있는데 이는 앞서 설명한 바와 같이 인덕션 방식에 의해 바이오 연료 또는 인젝션 펌프를 가열하는 기능을 수행한다. 물론 연료 배출관(126) 대신에 인젝션 펌프(104) 그 자체 또는 인젝션 펌프(104)에 연결된 소정 분출관에 인덕션 히팅 장치(111)가 구비될 수도 있음은 물론이다.

인덕션 히팅 장치(111)는 예를 들어 연료 배출관(126)의 주변을 코일 형태로 수회 감싸는 구조로 이루어질 수 있다.

한편, 퍼지 밸브(105)는 사용하고 남아 리턴되는 연료를 다시 엔진으로 공급하거나 또는 바이오 연료 탱크(101) 또는 경유 탱크(102)로 리턴되도록 하는 기능을 수행하는 것으로서 이 역시 연료 공급 제어장치(10)의 제어에 따라 동작할 수 있다.

도 4는 디젤 엔진 차량에서 연료 공급과 관련된 구조를 설명하기 위해 도시한 것으로서 센서나 장치들에 연결된 제어 신호선들의 도시는 생략하였다.

한편, 도 5에는 키 박스에 연결되는 커넥터와 그 중 ACC 라인과 연결되어 ACC 라인의 전압이 '0'으로 떨어지는 것을 감지하는 구조의 일 예를 도시하였다.

도 5와 같은 구조에서 연료 공급 제어장치(10)는 ACC 라인에 배터리 전압(예를 들어 12V)이 공급되는 경우나 ACC 라인의 전압이 0V가 되는 경우에는 그 ACC 라인상의 전압을 감지할 수 있다.

상술한 바와 같이 도 4 및 도 5와 같은 구조 및 결선을 통해 디젤엔진 차량의 연료 공급 제어장치(10)는 상황에 따라 바이오 연료 또는 경유가 엔진에 공급되도록 할 수 있고, 필요한 여러 조치(예를 들어 원할한 바이오 연료의 이용을 위한 히팅 )를 수행할 수 있다.

한편, 본 발명은 상기한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 변형 및 수정하여 실시할 수 있는 것이다. 이러한 변형 및 수정이 첨부되는 특허청구범위에 속한다면 본 발명에 포함된다는 것은 자명할 것이다.

10 : 연료 공급 제어장치 11 : 사용자 인터페이스부
12 : 설정부 13 : 감지부
14 : 제어부 15 : 디스플레이부

Claims

바이오 연료를 수용하는 바이오 연료 탱크와 경유를 수용하는 경유 탱크를 구비하고 바이오 연료와 경유 중 어느 하나를 선택적으로 이용하는 디젤엔진 차량의 연료 공급 제어장치에 있어서,
적어도 하나의 키 버튼이 구비된 사용자 인터페이스부와;
상기 사용자 인터페이스부를 통한 사용자 명령에 따라 연료 공급 제어를 위한 기준값을 설정하는 설정부와;
적어도 하나의 센서를 구비하고 센서 동작에 따른 측정값을 감지하는 감지부와;
상기 감지부에서 감지된 측정값과 상기 설정부에서 설정된 설정값을 기초로 상기 바이오 연료 탱크와 연결된 바이오 연료 공급관 접속 밸브와 상기 경유 연료 탱크와 연결된 경유 공급관 접속 밸브 중 적어도 어느 하나가 선택적으로 개폐되도록 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 감지부는 배터리로부터 공급되는 ACC 전압을 감지하고,
상기 제어부는 엔진에 바이오 연료가 공급되는 상태에서 상기 감지부에서 감지된 ACC 전압이 기 설정된 값 이하로 떨어지는 경우, 상기 엔진에 바이오 연료의 공급이 차단되고 경유가 공급되도록 제어하고, 기 설정된 시간을 유지한 후 상기 엔진 구동이 멈추도록 제어하는 것을 특징으로 하는 디젤엔진 차량의 연료 공급 제어장치.
제1항에 있어서,
상기 감지부는 상기 바이오 연료 탱크의 내부와 바이오 연료 공급관 중 적어도 어느 하나에 설치된 바이오 연료 온도 센서의 동작에 따라 바이오 연료의 온도를 감지하고,
상기 제어부는 경유 공급에 의해 엔진이 구동된 이후, 상기 감지부에서 감지된 바이오 연료 온도가 기 설정된 바이오 연료 기준 온도 값에 도달한 경우 상기 엔진에 경유 공급이 차단되고 바이오 연료가 공급되도록 제어함과 아울러 상기 엔진으로의 연료 공급을 위해 구비된 인젝션 펌프와 상기 인젝션 펌프에 연결된 연결관 중 적어도 어느 하나에 구비된 히팅 장치에 인덕션 히팅이 가능하도록 하는 주파수의 전류가 공급되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 디젤엔진 차량의 연료 공급 제어장치.
제1항에 있어서,
엔진에 공급되는 연료의 필터 작용을 위해 구비된 연료 필터의 인접 위치에 구비되는 마이크로웨이브 발생 장치를 더 포함하고,
상기 감지부는 상기 바이오 연료 탱크의 내부와 바이오 연료 공급관 중 적어도 어느 하나에 설치된 바이오 연료 온도 센서의 동작에 따라 바이오 연료의 온도를 감지하고,
상기 제어부는 경유 공급에 의해 상기 엔진이 구동된 이후, 상기 감지부에서 감지된 바이오 연료 온도가 기 설정된 바이오 연료 기준 온도 값에 도달한 경우 상기 엔진에 경유 공급이 차단되고 바이오 연료가 공급되도록 제어함과 아울러 바이오 연료 공급에 따른 상기 연료 필터 막힘이 마이크로파의 진동에 의해 방지되도록 상기 마이크로웨이브 발생 장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 디젤엔진 차량의 연료 공급 제어장치.
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