KR101559208B1 - 보조 연료 모니터링 방법 및 장치 - Google Patents

보조 연료 모니터링 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 보조 연료 모니터링 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명은 주 연료가 연소될 때 람다 센서로부터 제1 람다 값을 입력받는 단계, 보조 연료 탱크의 밸브를 개방시키는 단계, 상기 밸브를 개방시킴에 따라 주 연료 및 보조 연료가 혼합되어 연소될 때 센서로부터 제2 람다 값을 입력받는 단계 및 상기 제1 람다 값과 상기 제2 람다 값을 비교하여 상기 보조 연료 탱크 내의 보조 연료 부족 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명은 보조 연료 탱크의 밸브를 개방시키는 밸브 제어부, 주 연료가 연소될 때 람다 센서로부터 제1 람다 값을 입력받고, 상기 밸브를 개방시킴에 따라 주 연료 및 보조 연료가 혼합되어 연소될 때 람다 센서로부터 제2 람다 값을 입력받는 람다 값 입력부 및 상기 제1 람다 값과 상기 제2 람다 값을 비교하여 상기 보조 연료 탱크 내의 보조 연료 부족 여부를 판단하는 판단부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 주 연료가 연소될 때의 제1 람다 값과 주 연료 및 보조 연료가 혼합되어 연소될 때의 제2 람다 값을 비교하여 보조 연료 탱크 내의 보조 연료가 부족한지 여부를 판단함으로써, 보조 연료 탱크 내의 연료 부족 여부를 감지할 수 있는 장점이 있다.

Description

보조 연료 모니터링 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR MORNITORING A FUEL AUXILIARY TANK}
본 발명은 보조 연료 모니터링 방법 및 장치에 관한 것이다.
플렉스 차량(FLEX-FUEL VEHICLE, FFV)이란 에탄올 연료, 휘발유 연료 또는 두 연료를 혼합한 혼합 연료를 모두 연료로 사용할 수 있는 차량이다. 이러한 플렉스 차량 또는 가변 연료 차량은 기존의 석유에너지를 대체하고 공해와 관련된 환경문제를 해결할 수 있는 측면에서 특히 주목된다. 이러한 플렉스 차량에는 주 연료 탱크 외에 보조 연료 탱크가 설치될 수 있다. 보조 연료는 저온의 환경에서도 차량의 시동이 잘 걸릴 수 있도록 보조한다.
한편, 종래의 보조 연료 탱크에는 별도의 연료 레벨 측정 센서가 설치되지 않아 보조 연료 탱크 내에 남아있는 보조 연료의 양을 측정할 수 없다. 또한, 보조 연료 탱크 내에 보조 연료가 부족한 경우에는 냉시동시 차량의 시동이 불가능한 문제점이 존재한다.
본 발명은 주 연료가 연소될 때의 제1 람다 값과 주 연료 및 보조 연료가 혼합되어 연소될 때의 제2 람다 값을 비교하여 보조 연료 탱크 내의 보조 연료가 부족한지 여부를 판단함으로써, 보조 연료 탱크 내의 연료 부족 여부를 감지하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 주 연료가 연소될 때 람다 센서로부터 제1 람다 값을 입력받는 단계, 보조 연료 탱크의 밸브를 개방시키는 단계, 상기 밸브를 개방시킴에 따라 주 연료 및 보조 연료가 혼합되어 연소될 때 센서로부터 제2 람다 값을 입력받는 단계 및 상기 제1 람다 값과 상기 제2 람다 값을 비교하여 상기 보조 연료 탱크 내의 보조 연료 부족 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 보조 연료 탱크의 밸브를 개방시키는 밸브 제어부, 주 연료가 연소될 때 람다 센서로부터 제1 람다 값을 입력받고, 상기 밸브를 개방시킴에 따라 주 연료 및 보조 연료가 혼합되어 연소될 때 람다 센서로부터 제2 람다 값을 입력받는 람다 값 입력부 및 상기 제1 람다 값과 상기 제2 람다 값을 비교하여 상기 보조 연료 탱크 내의 보조 연료 부족 여부를 판단하는 판단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
전술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 주 연료가 연소될 때의 제1 람다 값과 주 연료 및 보조 연료가 혼합되어 연소될 때의 제2 람다 값을 비교하여 보조 연료 탱크 내의 보조 연료가 부족한지 여부를 판단함으로써, 보조 연료 탱크 내의 연료 부족 여부를 감지할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 보조 연료 모니터링 장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 보조 연료 모니터링 방법을 설명하기 위한 순서도.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 보조 연료 모니터링 장치의 구성도이다. 도 1을 참조하면, 보조 연료 모니터링 장치(102)는 밸브 제어부(104), 람다 값 입력부(106), 판단부(108), 연료 정보 획득부(110), 경고부(112)를 포함한다. 보조 연료 모니터링 장치(102)는 보조 연료 탱크(182)를 개방/폐쇄시키는 밸브(105) 및 람다 센서(186)에 연결될 수 있다. 람다 센서(186)는 차량의 공연비를 제어하기 위하여 배기 가스 내의 산소 농도를 측정하며, 연료가 완전 연소되는 공연비에서 람다(λ) 값은 1이다. 람다 센서(186)로부터 엔진에서 연소되는 연료에 대한 람다 값을 입력받을 수 있다.
주 연료 탱크(180) 내의 주 연료는 제1 연료, 제2 연료 또는 제1 연료 및 제2 연료가 혼합된 혼합 연료일 수 있다. 예를 들어, 제1 연료는 에탄올 연료이고 제2 연료는 휘발유 연료일 수 있다. 주 연료 탱크(180) 내의 주 연료는 엔진(184)내에서 연소되며, 엔진 내에서 연료가 연소됨에 따라 발생하는 배기 가스로부터 람다 센서(186)는 람다 값을 획득할 수 있다. 주 연료 탱크 외에 보조 연료 탱크(182)가 설치될 수 있다. 저온 환경에서의 냉시동시 보조 연료 탱크(182)의 밸브(105)를 개방시킴으로써 주 연료와 보조 연료를 혼합한 연료를 연소시켜 차량을 시동할 수 있다.
밸브 제어부(104)는 보조 연료 탱크(182)의 밸브(105)를 개방시키는 기능을 수행한다. 보조 연료 탱크(182)의 밸브(105)를 개방시킴에 따라 엔진(184)으로 주 연료 및 보조 연료가 공급될 수 있다.
바람직하게는, 밸브 제어부(104)는 퓨얼 컷 발생시 보조 연료 탱크(182)의 밸브(105)를 개방시킬 수 있다. 퓨얼 컷이란 연료 공급을 차단하는 것을 의미한다. 차량이 일정한 속도를 넘지 않도록 제한하기 위하여 연료 공급을 차단하거나 내리막 길에서 연비 향상을 위하여 연료 공급을 차단할 때 퓨얼 컷이 발생할 수 있다.
람다 값 입력부(106)는 주 연료가 연소될 때 람다 센서로부터 제1 람다 값을 입력받는다. 또한, 보조 연료 탱크(182)의 밸브(105)를 개방시킴에 따라 주 연료 및 보조 연료가 혼합되어 연소될 때 람다 센서(186)로부터 제2 람다 값을 입력받는다.
판단부(108)는 제1 람다 값과 제2 람다 값을 비교하여 보조 연료 탱크 내의 보조 연료 부족 여부를 판단하는 기능을 수행한다. 즉, 제1 람다 값은 주 연료에 의하여 연소될 때 람다 센서(186)로부터 입력받는 람다 값이다. 또한, 보조 연료 탱크(182)의 밸브(105)가 개방됨으로써 엔진(184) 내에서 주 연료 및 보조 연료가 혼합되어 연소될 때 람다 센서(186)로부터 입력받는 람다 값이다. 보조 연료 탱크(182) 내에 보조 연료가 존재할 때, 제1 람다 값과 제2 람다 값은 다를 것이다. 그러나, 보조 연료 탱크(182) 내에 보조 연료가 남아있지 않다면 람다 센서(186)부터 입력받는 제2 람다 값은 보조 연료에 의하여 영향을 받지 않기 때문에 제1 람다 값과 동일할 것이다. 그 결과, 보조 연료 탱크(182) 내에 보조 연료가 부족하다는 것을 알 수 있다.
판단부(108)는 제1 람다 값과 제2 람다 값의 차이가 미리 정해진 값 이하인 경우 보조 연료 탱크(182) 내에 보조 연료가 부족하다고 판단할 수 있다. 즉, 제1 람다 값과 제2 람다 값의 차이 값에 대한 기준 값을 미리 설정하고 제1 람다 값과 제2 람다 값의 차이 값이 기준 값 이하이면 보조 연료 탱크(182) 내에 보조 연료가 부족하다고 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제1 람다 값과 제2 람다 값의 차이 값에 대한 기준 값은 임의로 미리 설정되거나 주 연료의 조성 비율에 대한 정보를 이용하여 산출될 수 있다.
연료 정보 획득부(110)는 주 연료의 조성 비율에 대한 정보를 획득하는 기능을 수행한다. 주 연료는 예를 들어, 에탄올 연료와 휘발유 연료가 8 : 2의 비율로 혼합된 혼합 연료일 수 있다. 연료 정보 획득부(110)는 이러한 주 연료의 조성 비율을 획득한다.
바람직하게는, 판단부(108)는 주 연료의 조성 비율에 대한 정보를 이용하여 기준 값을 산출하고, 제1 람다 값과 제2 람다 값의 차이가 기준 값 이하인 경우 보조 연료 탱크(182) 내에 보조 연료가 부족하다고 판단할 수 있다. 주 연료의 조성 비율에 따라 제1 람다 값과 제2 람다 값의 차이 값을 비교하기 위한 기준 값이 달라질 수 있다.
예를 들어, 주 연료가 휘발유 연료가 낮은 비율로 조성된 혼합 연료일 때 주 연료에 의한 제1 람다 값과 보조 연료 탱크(182) 내의 휘발유 연료가 주 연료와 혼합됨으로써 람다 센서(186)에서 측정되는 제2 람다 값은 크게 달라질 것이다. 그러나, 주 연료가 휘발유 연료가 높은 비율로 조성된 혼합 연료일 때, 보조 연료인 휘발유 연료와 혼합하여 연소하더라도 람다 값의 차이는 크지 않을 수 있다. 이 때에는 제1 람다 값과 제2 람다 값의 차이 값에 대한 기준 값을 작게 설정함으로써, 제1 람다 값과 제2 람다 값의 차이가 크지 않은 경우에도 보조 연료 탱크(182) 내에 보조 연료가 부족한 것을 감지할 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1 람다 값과 제2 람다 값의 차이를 미리 설정된 기준 값과 비교하거나 주 연료의 조성 비율을 이용하여 산출한 기준 값과 비교함으로써, 그 차이 값에 따라 보조 연료 탱크(182) 내의 보조 연료가 부족한지 여부를 판단할 수 있다.
경고부(112)는 판단 결과 보조 연료 탱크 내에 보조 연료가 부족하면 보조 연료의 부족을 경고할 수 있다.
보조 연료 탱크 내에 보조 연료가 부족하면 저온 환경에서 차량의 냉시동시 시동이 걸리지 않을 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 차량의 주행 중 또는 퓨얼 컷 발생시 보조 연료 탱크(182)의 밸브를 개방시켜 람다 센서(186)로부터 제2 람다 값을 입력받고 이를 제1 람다 값과 비교함으로써 보조 연료 탱크(182) 내의 보조 연료의 부족 여부를 판단할 수 있다. 제1 람다 값은 주행 중에 지속적으로 모니터링되거나 저장될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 보조 연료 모니터링 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 2를 참조하면, 먼저 주 연료가 연소될 때 람다 센서로부터 제1 람다 값을 입력받는다(202). 주 연료는 예를 들어 에탄올 연료, 휘발유 연료 또는 이들을 혼합한 혼합 연료일 수 있다. 제1 람다 값은 람다 센서에 의하여 주 연료가 엔진에서 연소될 때 배출되는 배기가스의 산소 농도를 이용하여 산출될 수 있다. 단계(202)에서는 주 연료가 연소될 때 람다 센서로부터 측정되는 람다 값인 제1 람다 값을 입력받는다.
그 다음, 보조 연료 탱크의 밸브를 개방시킨다(204). 보조 연료 탱크의 밸브를 개방시킴으로써 엔진에서 주 연료 및 보조 연료가 혼합되어 연소될 수 있다. 단계(204)는 퓨얼 컷 발생시 이루어 질 수 있다. 즉, 엔진 공급을 중단시키는 퓨얼 컷이 발생하면 보조 연료 탱크의 밸브를 개방시킬 수 있다.
그 다음, 밸브를 개방시킴에 따라 주 연료 및 보조 연료가 혼합하여 연소될 때 람다 센서로부터 제2 람다 값을 입력받는다(206). 단계(204)에 따라, 보조 연료 탱크의 밸브를 개방시키면 보조 연료 탱크 내의 보조 연료는 주 연료와 함께 엔진에서 연소된다. 이 때, 람다 센서로부터 측정되는 제2 람다 값을 입력받을 수 있다.
그 다음, 제1 람다 값과 제2 람다 값을 비교하여 보조 연료 탱크 내의 연료 부족 여부를 판단한다(208). 바람직하게는, 제1 람다 값과 제2 람다 값의 차이가 미리 정해진 값 이하인 경우 보조 연료 탱크 내에 보조 연료가 부족하다고 판단할 수 있다. 즉, 제1 람다 값과 제2 람다 값의 차이를 비교하기 위한 기준 값을 미리 설정하고 차이 값이 기준 값보다 작을 때 보조 연료 탱크 내에 보조 연료가 부족하다고 판단할 수 있다. 이러한 기준 값은 미리 설정되거나, 주 연료의 조성 비율에 따라 산출될 수도 있다. 이를 위하여 단계(208)는 주 연료의 조성 비율에 대한 정보를 획득하는 단계 및 획득된 조성 비율을 이용하여 기준 값을 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 때, 단계(208)는 제1 람다 값과 제2 람다 값의 차이가 기준 값 이하인 경우 보조 연료 탱크 내에 보조 연료가 부족하다고 판단한다.
마지막으로, 보조 탱크 내에 보조 연료가 부족하면 경고한다(210).
단계(202) 내지 단계(210)를 통해 보조 연료 탱크 내의 보조 연료가 부족한지 여부를 모니터링함으로써, 저온 환경에서 냉시동시 보조 연료가 부족하여 시동이 걸리지 않는 것을 미리 방지할 수 있다.
전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

Claims (12)

  1. 주 연료가 연소될 때 람다 센서로부터 제1 람다 값을 입력받는 단계;
    보조 연료 탱크의 밸브를 개방시키는 단계;
    상기 밸브를 개방시킴에 따라 주 연료 및 보조 연료가 혼합되어 연소될 때 센서로부터 제2 람다 값을 입력받는 단계;
    상기 제1 람다 값과 상기 제2 람다 값을 비교하여 상기 보조 연료 탱크 내의 보조 연료 부족 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 주 연료의 조성 비율에 대한 정보를 획득하는 단계;를 포함하되,
    상기 보조 연료 탱크 내의 보조 연료 부족 여부를 판단하는 단계는
    상기 주 연료의 조성 비율에 대한 정보를 이용하여 기준 값을 산출하는 단계; 및
    상기 제1 람다 값과 상기 제2 람다 값의 차이가 상기 기준 값 이하인 경우 상기 보조 연료 탱크 내에 보조 연료가 부족하다고 판단하는 단계
    를 포함하는 보조 연료 모니터링 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    판단 결과 상기 보조 연료 탱크 내에 보조 연료가 부족하면 상기 보조 연료의 부족을 경고하는 단계
    를 더 포함하는 보조 연료 모니터링 방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 보조 연료 탱크 내의 보조 연료 부족 여부를 판단하는 단계는
    상기 제1 람다 값과 상기 제2 람다 값의 차이가 미리 정해진 값 이하인 경우 상기 보조 연료 탱크 내에 보조 연료가 부족하다고 판단하는 단계
    를 포함하는 보조 연료 모니터링 방법.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    보조 연료 탱크의 밸브를 개방시키는 단계는
    퓨얼 컷 발생시 보조 연료 탱크의 밸브를 개방시키는 단계
    를 포함하는 보조 연료 모니터링 방법.
  7. 보조 연료 탱크의 밸브를 개방시키는 밸브 제어부;
    주 연료가 연소될 때 람다 센서로부터 제1 람다 값을 입력받고, 상기 밸브를 개방시킴에 따라 주 연료 및 보조 연료가 혼합되어 연소될 때 람다 센서로부터 제2 람다 값을 입력받는 람다 값 입력부;
    상기 제1 람다 값과 상기 제2 람다 값을 비교하여 상기 보조 연료 탱크 내의 보조 연료 부족 여부를 판단하는 판단부; 및
    상기 주 연료의 조성 비율에 대한 정보를 획득하는 연료 정보 획득부;를 포함하되,
    상기 판단부는
    상기 주 연료의 조성 비율에 대한 정보를 이용하여 기준 값을 산출하고,
    상기 제1 람다 값과 상기 제2 람다 값의 차이가 상기 기준 값 이하인 경우 상기 보조 연료 탱크 내에 보조 연료가 부족하다고 판단하는
    보조 연료 모니터링 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    판단 결과 상기 보조 연료 탱크 내에 보조 연료가 부족하면 상기 보조 연료의 부족을 경고하는 경고부
    를 더 포함하는 보조 연료 모니터링 장치.
  9. 삭제
  10. 제7항에 있어서,
    상기 판단부는
    상기 제1 람다 값과 상기 제2 람다 값의 차이가 미리 정해진 값 이하인 경우 상기 보조 연료 탱크 내에 보조 연료가 부족하다고 판단하는
    보조 연료 모니터링 장치.
  11. 삭제
  12. 제7항에 있어서,
    상기 밸브 제어부는
    퓨얼 컷 발생시 보조 연료 탱크의 밸브를 개방시키는
    보조 연료 모니터링 장치.

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