KR101284281B1 - 수소와 천연 가스 혼합연료의 수소 함유량 측정방법 - Google Patents
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Abstract
수소와 천연 가스 혼합연료의 수소 함유량 측정방법이 개시된다. 본 발명의 일 시시예에 따른 수소와 천연 가스 혼합연료의 수소 함유량 측정방법은, 엔진에 사용되는 수소와 천연가스를 포함한 혼합 연료의 수소 함유량 측정 방법에 있어서, (a) 제1 엔진에 수소 함유량이 미리 확인된 수소-천연가스 혼합 연료를 주입하는 단계와, (b) 상기 제1 엔진의 아이들(idle) 조건에서, 엔진 점화 시기를 고정하고, 엔진 아이들 회전수를 설정된 속도로 유지하며, 엔진 공연비를 설정된 값으로 유지하는 단계와, (c) 상기 (b) 단계에서, 상기 제1 엔진의 한 사이클에 해당하는 인젝터의 작동시간과 흡입 공기의 압력 및 배기가스의 온도의 3가지의 측정 대상 중에 적어도 하나 이상의 측정 대상을 측정하고, 상기 수소 함유량에 따라 측정된 데이터를 저장하는 단계와, (d) 상기 혼합 연료의 수소 함유량을 설정된 범위에서 변화시키고, 상기 (a) 단계 내지 상기 (c) 단계를 반복 실시하면서, 상기 3가지의 측정 대상 중에 적어도 하나 이상의 측정 대상의 상기 변화된 수소 함유량에 대응하는 측정 데이터를 저장하여 기준값 테이블을 마련하는 단계와, (e) 상기 제1 엔진과 동일 사양의 제2 엔진을 장착한 차량의 ECU(Electronic Control Unit, 전자제어장치)에 상기 기준값 테이블을 저장하는 단계와, (f) 상기 제2 엔진에 수소-천연가스 혼합 연료를 주입하고, 상기 (b) 단계의 상기 제1 엔진 상태와 동일 조건의 상기 제2 엔진에서 상기 인젝터의 작동시간과 흡입 공기의 압력 및 배기가스의 온도의 3가지의 측정 대상 중에 적어도 하나 이상의 측정 대상을 측정하는 단계와, (g) 상기 (f) 단계에서 측정된 데이터를 상기 ECU에 저장된 기준값 테이블과 비교하여 상기 제2 엔진에 주입된 혼합 연료의 수소 함유량을 산출하는 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 수소-천연가스 혼합 연료에서 수소의 함유량을 측정하기 위한 수소와 천연 가스 혼합연료의 수소 함유량 측정방법에 관한 것이다.
일반적으로, 수소-천연 가스 혼합 연료는 기존의 천연가스 보다 더욱 안정된 연소 특성을 갖고 있어, 이를 사용하는 자동차는 유해 배기 배출량을 급격히 줄일 수 있다. 또한 수소-천연가스 혼합연료 충전 인프라는 수소를 사용한다는 점에 있어서 향후 수소 연료 전지 자동차의 수소 공급 인프라로 활용될 수 있는 큰 장점이 있다.
수소-천연가스 혼합연료를 자동차 연료로 사용할 때에는 일정량의 수소 함유량을 가지는 수소-천연가스 혼합연료를 충전소에서 혼합하여 두었다가 자동차에 충전한다.
그러나 수소-천연가스 혼합연료를 사용하는 자동차는 초기 보급시기에 충전인프라가 충분하지 않아 수소-천연가스 혼합연료를 사용하다 수소-천연가스 혼합연료 충전소가 주위에 없을 경우 천연가스만을 충전할 수도 있다.
이와 같이 수소-천연가스 혼합연료와 천연가스 연료를 번갈아가며 사용하게 될 경우 자동차의 연료탱크에는 다양한 형태의 수소함유량의 수소-천연가스 혼합연료가 충전될 수 있다.
그러나, 수소의 함유량에 따라 수소-천연가스 혼합연료는 연소특성이 다르기 때문에 수소 함유량의 변화에 대한 대응을 자동차가 하지 못하게 되면 연비 특성이 나빠질 뿐만 아니라 노킹발생으로 엔진에 심각한 문제가 발생할 수 있는 문제점이 있다.
본 발명의 일 실시예는 수소-천연가스 혼합 연료에서 수소의 함유량을 측정하는 것이 가능하여 연비 향상 및 엔진 고장 발생을 방지할 수 있는 수소와 천연 가스 혼합연료의 수소 함유량 측정방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 수소와 천연 가스 혼합연료의 수소 함유량 측정방법은, 엔진에 사용되는 수소와 천연가스를 포함한 혼합 연료의 수소 함유량 측정 방법에 있어서, (a) 제1 엔진에 수소 함유량이 미리 확인된 수소-천연가스 혼합 연료를 주입하는 단계와, (b) 상기 제1 엔진의 아이들(idle) 조건에서, 엔진 점화 시기를 고정하고, 엔진 아이들 회전수를 설정된 속도로 유지하며, 엔진 공연비를 설정된 값으로 유지하는 단계와, (c) 상기 (b) 단계에서, 상기 제1 엔진의 한 사이클에 해당하는 인젝터의 작동시간과 흡입 공기의 압력 및 배기가스의 온도의 3가지의 측정 대상 중에 적어도 하나 이상의 측정 대상을 측정하고, 상기 수소 함유량에 따라 측정된 데이터를 저장하는 단계와, (d) 상기 혼합 연료의 수소 함유량을 설정된 범위에서 변화시키고, 상기 (a) 단계 내지 상기 (c) 단계를 반복 실시하면서, 상기 3가지의 측정 대상 중에 적어도 하나 이상의 측정 대상의 상기 변화된 수소 함유량에 대응하는 측정 데이터를 저장하여 기준값 테이블을 마련하는 단계와, (e) 상기 제1 엔진과 동일 사양의 제2 엔진을 장착한 차량의 ECU(Electronic Control Unit, 전자제어장치)에 상기 기준값 테이블을 저장하는 단계와, (f) 상기 제2 엔진에 수소-천연가스 혼합 연료를 주입하고, 상기 (b) 단계의 상기 제1 엔진 상태와 동일 조건의 상기 제2 엔진에서 상기 인젝터의 작동시간과 흡입 공기의 압력 및 배기가스의 온도의 3가지의 측정 대상 중에 적어도 하나 이상의 측정 대상을 측정하는 단계와, (g) 상기 (f) 단계에서 측정된 데이터를 상기 ECU에 저장된 기준값 테이블과 비교하여 상기 제2 엔진에 주입된 혼합 연료의 수소 함유량을 산출하는 단계를 포함한다.
측정 대상은, 인젝터의 작동시간과 흡입 공기의 압력을 함께 측정할 수 있다.
(g) 단계에서 상기 수소 함유량의 산출은, (g-1) 상기 인젝터의 작동시간과 상기 흡입 공기의 압력의 2가지의 측정 대상의 각각에 대하여 수소 함유량을 도출하는 단계와, (g-2) 상기 (g-1) 단계에서 상기 2가지 측정 대상의 수소 함유량의 평균값을 산출하여 수소 함유량을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
측정 대상은 인젝터의 작동시간과 흡입 공기의 압력 및 배기가스의 온도를 함께 측정할 수 있다.
(g) 단계에서 상기 수소 함유량의 산출은, (g-1) 상기 인젝터의 작동시간과 상기 흡입 공기의 압력과 상기 배기 가스의 온도의 3가지의 측정 대상의 각각에 대하여 수소 함유량을 도출하는 단계와, (g-2) 상기 (g-1) 단계에서 상기 3가지 측정 대상의 수소 함유량의 평균값을 산출하여 수소 함유량을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
(d) 단계에서 상기 수소 함유량의 설정된 범위는 0% 초과 50% 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 수소-천연 가스 혼합 연료에서 수소의 함유량을 정확하게 측정하는 것이 가능함으로써, 수소의 함유량의 변화에 대한 대응이 가능하여 연비 향상이 가능하고 엔진 노킹 발생등의 고장 발생을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합연료의 수소 함유량 측정방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 2는 혼합 연료의 천연가스 100% 상태의 흡기 매니 폴드 압력과 천연 가스 70% 및 수소 30% 상태의 흡기 매니 폴드의 압력을 비교한 그래프 도면이다.
도 3은 혼합 연료의 천연가스 100% 상태의 배기 가스 온도와 천연 가스 70% 및 수소 30% 상태의 배기 가스 온도를 비교한 그래프 도면이다.
도 4는 혼합 연료의 천연가스 100% 상태의 연료 유량과 천연 가스 70% 및 수소 30% 상태의 연료유량을 비교한 그래프 도면이다.
도 2는 혼합 연료의 천연가스 100% 상태의 흡기 매니 폴드 압력과 천연 가스 70% 및 수소 30% 상태의 흡기 매니 폴드의 압력을 비교한 그래프 도면이다.
도 3은 혼합 연료의 천연가스 100% 상태의 배기 가스 온도와 천연 가스 70% 및 수소 30% 상태의 배기 가스 온도를 비교한 그래프 도면이다.
도 4는 혼합 연료의 천연가스 100% 상태의 연료 유량과 천연 가스 70% 및 수소 30% 상태의 연료유량을 비교한 그래프 도면이다.
이하 본 발명의 실시예들에 따른 수소와 천연 가스 혼합연료의 수소 함유량 측정방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다
이하에서 설명하는 엔진은 수소와 천연가스를 포함한 혼합연료를 사용하는 엔진을 말한다. 상기 혼합 연료를 사용한 엔진은 천연가스에 수소 연료를 혼합하여 연소시킴에 따라 수소 연료의 빠른 연소 특성을 이용하여 미연 탄화수소(HC)의 배출을 줄일 수 있고, 희박 연소 한계를 개선할 수 있다.
이와 같이 수소-천연가스 혼합 연료의 사용에 의한 배기 및 연소 성능의 향상은 수소가 첨가되는데 따른 혼합 연료 중의 탄소 성분의 감소 및 연소 속도와 연료의 비열비 증가와 고압축비 사용 등에 기인하는 것이다. 그러나 혼합 연료는 수소의 함유량에 따라 연소 특성이 다르기 때문에 수소 함유량의 변화에 대한 대응을 적절하게 하지 못하면 연비 특성이 나빠지고 노킹 발생으로 엔진에 심각한 문제가 발생할 수 있다. 따라서 이하에서 설명하는 본 발명은 혼합 연료 중의 수소의 함유량을 측정하여 이에 따른 엔진 작동이 가능하도록 함으로써 엔진의 고장 발생을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합연료의 수소 함유량 측정방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다. 도 1을 참조하여 이하에서 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합 연료의 수소 함유량 측정방법을 설명한다.
먼저, 제1 엔진에 수소 함유량이 미리 확인된 수소-천연가스 혼합 연료를 주입한다.(S10) 여기서 제1 엔진은 차량에 설치되지 않은 상태로 실험실 등에 설치된 상태의 엔진을 말한다. 제1 엔진에 주입되는 혼합 연료에는 수소 함유량이 최대 50%로 포함될 수 있다.
다음, 제1 엔진의 아이들(idle) 조건에서, 혼합 연료의 수소 함유량에 따른 제1 엔진의 인젝터의 작동 시간, 흡입 공기의 압력 및 배기 가스를 측정하여 저장한다.
보다 구체적으로 설명하면, 우선, 상기 엔진의 아이들(idle) 조건에서, ECU(Electronic control unit, 전자제어장치)를 이용하여 엔진 점화 시기를 고정하고, 엔진 아이들 회전수를 일정한 속도로 유지하며, 엔진 공연비를 설정된 값으로 유지한다.(S20) 여기서, 엔진 점화 시기의 고정은 엔진의 시동 후 충분히 예열된 상태에서 ECU(Electronic control unit, 전자제어장치)를 이용하여 고정된다.
다음, (S20) 단계의 엔진의 한 사이클에 해당하는 인젝터의 작동 시간과 흡입 공기의 압력 및 배기 가스의 온도의 3가지의 측정 대상 중에 적어도 하나 이상의 측정 대상을 측정하고, 측정된 데이터를 저장한다.(S30) 이하에서 설명하는 본 실시예는 상기 3가지의 측정 대상 모두를 측정하고, 측정된 데이터를 저장하는 것을 예시적으로 설명한다.
여기서 인젝터는 가솔린 전자제어 분사 장치에 사용되는 경우 일종의 솔레노이드 밸브로 설치되며 ECU에 의해 제어된다. 인젝터의 작동 시간의 측정은 ECU의 인젝터 작동 시간의 명령치로부터 확인가능하다. 즉, 인젝터의 작동 시간은 ECU가 인젝터에 명령을 지시 할 경우 엔진 1회전 당 분사되는 연료 분사량을 지시하여 연료 유량을 조절한다. 따라서, 인젝터의 작동 시간의 측정은 ECU의 인젝터 작동 시간의 지시를 확인하는 것으로 가능하다.
흡입 공기의 압력의 측정은 엔진에 설치되는 압력 센서를 이용하여 측정될 수 있다. 그리고, 배기 가스의 온도의 측정은 머플러 등의 배기계에 온도 센서를 설치하여 측정할 수 있다.
이어서, (S10) 단계의 혼합 연료의 수소 함유량을 설정된 범위에서 변화시키고, (S10) 단계 내지 (S30) 단계를 반복 실시한다.(S40) 여기서 수소 함유량의 설정된 범위는 혼합 연료 중에 0% 내지 50% 이하인 것을 예시적으로 설명한다.
다음, 혼합 연료의 수소 함유량을 변화시킨 상태에서, 인젝터의 작동시간과 흡입 공기의 압력 및 배기 가스의 온도 상태를 반복적으로 측정하고, 변화된 수소 함유량에 대응하는 측정 데이터를 저장하여 기준값 테이블을 마련한다.(S50) 즉, 수소 함유량을 일정 범위에서 가변시키고, 이 가변된 수소 함유량에 대응하여 인젝터의 작동 시간과 흡입 공기의 압력 및 배기 가스 온도의 각각에 대한 변화된 측정값을 이용하여 기준값 테이블을 마련한다. (S50) 단계에서 마련된 기준값 테이블은 이후 단계에서 혼합 연료에 포함된 수소의 함유량을 결정하는 기준이 된다. 이에 대해서는 이하에서 보다 구체적으로 설명한다.
이어서, 제2 엔진을 장착한 차량의 ECU에 (S50) 단계의 기준값 테이블을 저장한다.(S60) 여기서 제2 엔진은 판매되는 차량에 설치되는 엔진으로서 제1 엔진과 동일 사양의 엔진을 말한다.
다음, (S60) 단계 이후에 제2 엔진에 수소의 함유량을 알 수 없는 수소-천연가스 혼합연료를 주입하고, S20 단계와 동일한 운전조건으로 제2 엔진에서 인젝터의 작동시간과 흡입 공기의 압력 및 배기가스의 온도의 3가지의 측정 대상을 측정한다.(S70)
다음, (S70) 단계에서 측정된 데이터를 ECU에 저장된 기준값 테이블과 비교하여 혼합 연료의 수소 함유량을 산출한다.(S80) 즉, 혼합 연료의 수소의 함유량에 따라 인젝터의 작동 시간에 따른 연료 공급량이 다르고, 흡입 공기의 양이 달라져 흡입 공기의 압력 변화가 발생된다. 따라서 인젝터의 작동 시간과 흡입 공기의 압력 및 배기 가스의 온도를 측정함으로써, 수소의 함유량을 도출할 수 있다.
(S80) 단계의 혼합 연료 중 수소 함유량을 산출하는 것에 대해서 이하에서 보다 구체적으로 설명한다.
먼저, 인젝터의 작동시간과 흡입 공기의 압력과 배기 가스의 온도의 3가지의 측정 대상의 각각에 대하여 수소 함유량을 도출한다.(S81)
그리고, (S81) 단계에서 3가지 측정 대상의 수소 함유량을 평균값을 산출하여 수소 함유량을 결정한다.(S82) 예를 들어 (S81) 단계에서 인젝터의 작동시간에 의해 도출된 수소 함유량이 25%이고, 흡입 공기의 압력으로부터 도출된 수소 함유량이 20%이며, 배기가스 온도로부터 도출된 수소 함유량이 22%로 가정하면, 상기 3가지 측정 대상물로부터 도출된 수소 함유량의 평균치는 대략 22.3%이다. 따라서, 수소의 함유량은 22.3%로 결정될 수 있다.
도 2는 천연가스 100% 연료에서의 흡기 매니 폴드 압력과 천연 가스 70% 및 수소 30%의 혼합 연료 상태의 흡기 매니 폴드의 압력을 비교한 그래프 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 혼합 연료의 수소의 함유량이 증가되면, 흡기 매니 폴드의 압력이 낮아지게 된다. 즉, 혼합 연료의 수소의 함유량의 증가되면 흡입 공기의 압력이 낮아지게 되는데, 이는 흡입 공기의 압력을 흡기 매니 폴드의 압력을 측정하여 확인 가능하다.
도 3은 천연가스 100% 연료에서의 배기 가스 온도와 천연 가스 70% 및 수소 30%의 혼합 연료 상태의 배기 가스 온도를 비교한 그래프 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 혼합 연료의 수소의 함유량이 증가되면, 배기 가스의 온도가 낮아지게 된다.
다음, 도 4는 천연가스 100% 연료에서의 연료 유량과 천연 가스 70% 및 수소 30%의 혼합 연료 상태의 연료유량을 비교한 그래프 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 혼합 연료의 수소의 함유량이 증가되면, 엔진으로 공급되는 연료 유량이 증가된다. 즉, 혼합 연료의 수소의 함유량의 증가되면, 연료의 유량이 증가하게 되는데, 이러한 연료 유량의 증가는 인젝터 작동 시간의 증가를 통하여 확인할 수 있다.
전술한 바와 같이, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 운전 조건이 매우 불안정한 공연비(1.5)를 제외하고, 수소와 천연가스의 혼합 연료에서 수소 0% 상태와 수소 30% 상태를 비교하면 수소량의 증가(30%)에 따라 흡입 공기의 압력이 높아지고, 배기 가스의 온도가 낮아지며 인젝터의 작동시간이 증가되는 것을 확연하게 확인할 수 있다.
한편, 도 2 내지 도 4에서는 엔진 아이들 회전수를 700rpm으로 고정하고, 점화시기를 7도로 유지한 상태에서, 천연가스 100%와, 천연가스 70% 및 수소 30%의 혼합 연료에 대한 예시적인 설명하였다. 그러나 연료의 유량과 흡기 매니 폴드의 압력 및 배기 가스의 온도 차이가 수소의 함유량에 매우 크기 때문에, 혼합 연료의 수소의 함유량이 10% 또는 20% 등의 경우에도 연료의 유량, 흡기 매니 폴드의 압력 및 배기 가스의 온도의 변화된 상태를 확인할 수 있다. 따라서, 수소의 함유량에 따른 연료의 유량과 흡기 매니 폴드의 압력 및 배기 가스의 온도 차이가 구별이 가능할 정도로 크기 때문에 특정 공연비에서 ECU가 연료의 유량과 흡기 매니 폴드의 압력 및 배기 가스의 온도를 측정하면 혼합 연료에서 수소의 함유량을 정확하게 파악할 수 있다.
전술한 바와 같이, 엔진 시동 후 충분이 위밍업이 된 상태의 아이들 조건에서 ECU가 점화시기를 고정하고 아이들 회전수를 일정 속도로 유지하며, 공연비를 일정 값으로 제어한다. 그리고 한 사이클당 인젝터의 작동 시간, 흡입 공기의 압력 및 배기 가스의 온도를 측정한다.
상기 조건에서 수소 함유량에 따라 연료 공급량이 다르고, 흡입 공기량이 다르며, 배기가스의 온도가 다르기 때문에 ECU는 연료 공급량과 흡입 공기량 및 배기가스 온도의 측정치를 알게 되면 혼합 연료의 수소 함유량을 정확하게 감지할 수 있다.
즉, 혼합 연료에서 수소의 함유량이 많을수록 수소-천연 가스의 단위 부피당 에너지 밀도가 낮아 연료량이 많아져 인젝터의 작동 시간이 길어진다. 반대로 혼합 연료에서 수소의 함유량이 많을수록 일정한 공연비를 유지하기 위한 공기의 공급량은 작어지게 됨으로써 흡입 공기의 압력은 낮아지며 수소의 빠른 연소 속도에 의해 연소가 조기 종료됨에 따라 배기가스의 온도는 낮아지게 된다. 이러한 특성을 이용하여 수소-천연가스 혼합연료에 대하여 미리 실험을 하고 기준값 테이블을 마련함으로써 ECU는 수소의 함유량을 정확하게 감지할 수 있다.
이와 같이, 수소-천연 가스 혼합 연료에서 수소의 함유량을 정확하게 측정함으로써, 수소의 함유량의 변화에 대한 대응이 가능하여 연비 향상이 가능하고 엔진 노킹 발생등의 고장 발생을 방지할 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, ECU에는 엔진 효율 향상과 유해 배기가스 배출량 감소와 엔진 내구 성능 향상 및 노킹 방지 등을 위한 최적의 점화시기가 각 운전 조건마다 입력되어 있다. 이는 실험적으로 결정되어 최적의 데이터로 ECU에 기억되는 것이다. 여기서, 전술한 수소 함유량(0%~50%) 범위를 갖는 혼합 연료에 대한 최적의 점화시기 데이터를 ECU에 입력한다. 그리고, 본 실시예에서 예측된 수소 함유량에 대응하는 최적의 점화시기에 따라 엔진을 제어하면, 연비 향상이 가능하고 엔진 노킹 발생등의 고장 발생을 방지할 수 있다.
상기에서 수소 함유량에 따른 최적의 점화시기를 도출하는 방법으로서, 수소 함유량 0%일 경우와 50%일 경우 2가지 경우에 대하여 최적의 점화시기를 실험적으로 도출하고, 수소 함유량 0%초과 50% 미만의 범위에 대한 최적의 점화시기의 도출은 내삽(interpolation) 방법을 이용할 수 있다. 이러한 내삽(interpolation)을 이용하여 데이터를 도출하는 것은 공지된 것으로서 그 자세한 설명은 생략한다.
한편, 수소의 함유량의 변화에 대한 대응으로서 출력 조절을 위한 터보차져 제어도 함께 가능하다. 즉, 수소 함유량 0%일 경우와 50%일 경우 2가지 경우에 대하여 최적의 터보 차져 출력 조절 값을 실험적으로 도출하고, 수소 함유량 0%초과 50% 미만의 범위에 대한 최적의 터보차저의 출력 조절값은 전술한 바와 같이 내삽(interpolation) 방법을 이용할 수 있다.
전술한 본 발명의 일 실시예에서는 혼합 연료에 포함된 수소 함유량을 감지하는 것으로 연료의 유량과 흡기 매니 폴드의 압력 및 배기 가스의 온도의 3가지의 측정대상을 이용하는 것을 예시적으로 설명하였다. 그러나, 본 발명의 다른 실시예로서, 혼합 연료에 포함된 수소 함유량을 감지를 2가지의 측정 대상, 이를 테면 연료의 유량과 흡기 매니 폴드의 압력의 2가지 만을 이용하는 것도 가능하다.
이상, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명과 균등한 범위에 속하는 다양한 변형예 또는 다른 실시예가 가능하다.
Claims (6)
- 엔진에 사용되는 수소와 천연가스를 포함한 혼합 연료의 수소 함유량 측정 방법에 있어서,
(a) 제1 엔진에 수소 함유량이 미리 확인된 수소-천연가스 혼합 연료를 주입하는 단계;
(b) 상기 제1 엔진의 아이들(idle) 조건에서, 엔진 점화 시기를 고정하고, 엔진 아이들 회전수를 설정된 속도로 유지하며, 엔진 공연비를 설정된 값으로 유지하는 단계;
(c) 상기 (b) 단계에서, 상기 제1 엔진의 한 사이클에 해당하는 인젝터의 작동시간과 흡입 공기의 압력 및 배기가스의 온도의 3가지의 측정 대상 중에 적어도 하나 이상의 측정 대상을 측정하고, 상기 수소 함유량에 따라 측정된 데이터를 저장하는 단계;
(d) 상기 혼합 연료의 수소 함유량을 설정된 범위에서 변화시키고, 상기 (a) 단계 내지 상기 (c) 단계를 반복 실시하면서, 상기 3가지의 측정 대상 중에 적어도 하나 이상의 측정 대상의 상기 변화된 수소 함유량에 대응하는 측정 데이터를 저장하여 기준값 테이블을 마련하는 단계;
(e) 상기 제1 엔진과 동일 사양의 제2 엔진을 장착한 차량의 ECU(Electronic Control Unit, 전자제어장치)에 상기 기준값 테이블을 저장하는 단계;
(f) 상기 제2 엔진에 수소-천연가스 혼합 연료를 주입하고, 상기 (b) 단계의 상기 제1 엔진 상태와 동일 조건의 상기 제2 엔진에서 상기 인젝터의 작동시간과 흡입 공기의 압력 및 배기가스의 온도의 3가지의 측정 대상 중에 적어도 하나 이상의 측정 대상을 측정하는 단계; 및
(g) 상기 (f) 단계에서 측정된 데이터를 상기 ECU에 저장된 기준값 테이블과 비교하여 상기 제2 엔진에 주입된 혼합 연료의 수소 함유량을 산출하는 단계;
를 포함하는 수소와 천연 가스 혼합연료의 수소 함유량 측정방법. - 제1항에 있어서,
상기 측정 대상은, 인젝터의 작동시간과 흡입 공기의 압력을 함께 측정하는 것을 특징으로하는 수소와 천연 가스 혼합연료의 수소 함유량 측정방법. - 제2항에 있어서,
상기 (g) 단계에서 상기 수소 함유량의 산출은,
(g-1) 상기 인젝터의 작동시간과 상기 흡입 공기의 압력의 2가지의 측정 대상의 각각에 대하여 수소 함유량을 도출하는 단계; 및
(g-2) 상기 (g-1) 단계에서 상기 2가지 측정 대상의 수소 함유량의 평균값을 산출하여 수소 함유량을 결정하는 단계;
를 포함하는 수소와 천연 가스 혼합연료의 수소 함유량 측정방법. - 제1항에 있어서,
상기 측정 대상은 인젝터의 작동시간과 흡입 공기의 압력 및 배기가스의 온도를 함께 측정하는 것을 특징으로 하는 수소와 천연 가스 혼합연료의 수소 함유량 측정방법. - 제4항에 있어서,
상기 (g) 단계에서 상기 수소 함유량의 산출은,
(g-1) 상기 인젝터의 작동시간과 상기 흡입 공기의 압력과 상기 배기 가스의 온도의 3가지의 측정 대상의 각각에 대하여 수소 함유량을 도출하는 단계;
(g-2) 상기 (g-1) 단계에서 상기 3가지 측정 대상의 수소 함유량의 평균값을 산출하여 수소 함유량을 결정하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 수소와 천연 가스 혼합연료의 수소 함유량 측정방법. - 제1항에 있어서,
상기 (d) 단계에서 상기 수소 함유량의 설정된 범위는 0% 초과 50% 이하인 것을 특징으로 하는 수소와 천연 가스 혼합연료의 수소 함유량 측정방법.
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