KR102163641B1

KR102163641B1 - 이중 연료 시스템 및 이러한 시스템을 동작시키기 위한 방법

Info

Publication number: KR102163641B1
Application number: KR1020157036782A
Authority: KR
Inventors: 브뢰케 세바스티안 마르티너스 엠마뉴엘 텐; 예로엔 비셔
Original assignee: 인도파 베.파우.
Priority date: 2013-05-30
Filing date: 2014-05-30
Publication date: 2020-10-12
Also published as: US9581093B2; PL3004602T3; EP3004602B1; WO2014193236A1; KR20160018589A; EP3004602A1; US20160084172A1

Abstract

본 발명은 이중 연료 시스템(100) 및 이러한 시스템을 동작시키기 위한 방법에 관한 것으로, 이중 연료 시스템(100)의 일부인 제어 시스템(104)에 의해 다음 단계들이 수행된다: 제2 연료 탱크(2) 내 제1 연료의 상대량이 제2 연료 탱크 내 제1 연료의 미리 정해진 최소 상대량(MIX%_min) 미만인지 여부를 결정하는 단계, 및 상기 상대량이 MIX%_min 미만일 경우, 회수 라인 차단 밸브(12)를 일시적으로 개방하여 연료 회수 라인(18)을 통해 제2 연료 탱크(2)에 제1 연료를 공급하는 단계.

Description

이중 연료 시스템 및 이러한 시스템을 동작시키기 위한 방법{A BI-FUEL SYSTEM AND A METHOD FOR OPERATING SUCH A SYSTEM}

본 발명은 제1 액체 연료 서브 시스템 및 제2 액화 연료 서브 시스템을 포함하는 이중 연료 시스템에 관한 것이다.

EP 2 341 234는, 휘발유 서브 시스템 및 LPG 서브 시스템을 포함하며, LPG 소비 모드 중에 직분사 연소 엔진에 제공되는 LPG와 휘발유 소비 모드 중에 상기 엔진에 제공되는 휘발유 간의 전환을 위해 배치된, 직접 주입 이중 연료 시스템을 개시하고 있다.

비록 EP 2 341 234에 개시된 시스템이 대부분의 경우에 만족스럽게 작동하지만, 본 발명의 목적은 시스템의 내구성을 더 개선하고, 또한 이중 연료 시스템에 동작 가능하게 연결된 직분사 엔진 연소 엔진의 내구성에 미치는 시스템의 영향을 감소시키는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따른 이중 연료 시스템에 의해 달성되는데, 이중 연료 시스템은, 청구항 1에서 정의된 바와 같이, 제1 액체 연료 서브 시스템 및 제2 액화 연료 서브 시스템을 포함하고, 제2 액화 연료 소비 모드 중에 내부 연소 엔진에 제공되는 제2 액화 연료 - 제1 액체 연료 혼합물과 제1 액체 연료 소비 모드 중에 상기 엔진에 제공되는 제1 연료 간의 전환을 위해 마련되며,

제1 연료 서브 시스템은

- 제1 연료 탱크, 및

- 제1 연료 탱크로부터 제1 연료 라인을 통해 합류점 쪽으로 제1 연료를 펌핑하기 위한 제1 연료 펌프를 포함하고,

제2 연료 서브 시스템은

- 제2 연료 탱크, 및

- 제2 연료 탱크로부터 제2 연료 라인을 통해 합류점 쪽으로 제2 연료를 펌핑하기 위한 제2 연료 펌프를 포함하며,

시스템은,

- 상류 단부가 합류점에서 제2 연료 라인 및 제1 연료 라인에 연결되고, 하류 단부가 엔진에 동작 가능하게 연결된 연료 라인,

- 상류 단부가 연료 라인에 동작 가능하게 연결되고, 하류 단부가 제2 연료 탱크 내로 개방된 연료 회수 라인,

- 연료 회수 라인에 배치되며, 제2 연료 소비 모드에서, 엔진에 공급된 제2 연료의 일부가 연료 회수 라인을 통해 제2 연료 탱크로 다시 순환되도록 개방되는, 차단 밸브, 및

- 제2 연료 탱크 내 제1 연료의 상대량이 제2 연료 탱크 내 제1 연료의 소정의 최소 상대량(MIX%_min) 미만인지 여부를 결정하는 단계, 및

- 상기 상대량이 MIX%_min 미만일 경우, 회수 라인 차단 밸브를 일시적으로 개방하여 연료 회수 라인을 통해 제2 연료 탱크에 제1 연료를 공급하는 단계를 수행하도록 마련된 제어시스템을 더 포함한다.

본 발명에 따른 이중 연료 시스템의 장점은, 청구항 1에 포함된 바와 같이, 제2 연료 탱크 내 제1 연료의 상대량이 제2 연료 탱크 내 제1 연료의 소정의 최소 상대량(MIX%_min) 미만인지 여부를 결정하고, 상기 상대량이 MIX%_min 미만일 경우, 회수 라인 차단 밸브를 일시적으로 개방하여 연료 회수 라인을 통해 제2 연료 탱크에 제1 연료를 공급하도록 마련된 제어 시스템의 상기 단계들의 결과로서, 제1 연료 소비 모드에서는 일반적으로 제1 연료의 상대량 100 퍼센트로, 제2 연료 소비 모드에서는 적어도 제1 연료의 소정의 최소 상대량인 제1 연료의 상대량으로, 제1 연료의 상대량이 항상 연소 엔진에 확실히 공급될 수 있다는 것이다. 이로 인해, 예를 들어, 흡기와 배기 밸브 모두에 대해 밸브 간극 악화가 줄어들고 밸브 시트는 더 오랜 시간 동안 양호한 상태를 유지, 즉 내구성이 증가한다. 또한, 제1 연료로 인해, 연료와 직접 접촉하는, 연료 시스템과 엔진의 모든 부품들, 예컨대 연료 펌프, 밸브 및 연료 인젝터의 윤활성이 개선된다. 또한, 항상 제1 연료의 상대량이 사용되기 때문에 제1 연료 서브 시스템에서 비교적 오랜 시간 체류하는 결과에 따른 연료 열화가 방지된다. 따라서, 연료 시스템의 내구성은 향상되고, 이중 연료 시스템에 동작 가능하게 연결된 직분사 엔진 연소 엔진의 내구성에 미치는 연료 시스템의 영향은 감소한다. 그러나, 상기 결정된 상대량이 MIX%_min 이상일 경우, 아무런 조치도 필요하지 않다.

바람직하게, 제어 시스템은, 제2 연료 탱크 내 제1 연료의 상대량이 제2 연료 탱크 내 제1 연료의 소정의 최소 상대량(MIX%_min) 미만인지 여부를 결정하기 위해,

a) 제2 연료 탱크 내 제1 연료의 상대량(MIX%)을 결정하는 단계, 및

b) MIX%를 제2 연료 탱크 내 제1 연료의 소정의 최소 상대량(MIX%_min)과 비교하는 단계를 수행하도록 마련된다.

이렇게 함으로써, MIX% 값이 실제 결정된다는 사실로 인해, 연료 회수 라인을 통해 제2 연료 탱크에 제1 연료를, 예를 들어 MIX%와 MIX%_min의 차이만큼 공급하는 단계를 적용하는 것이 가능하면서, 제1 연료의 상대량이 항상 연소 엔진에 확실히 공급될 수 있다.

일 실시예에서, 제어 시스템은, 회수 라인 차단 밸브를 일시적으로 개방하여 연료 회수 라인을 통해 상기 제2 연료 탱크에 제1 연료를 공급하기 위해, 제1 연료 소비 모드 중, 회수 라인 차단 밸브를 일시적으로 개방하여 연료 회수 라인을 통해 제2 연료 탱크에 제1 연료를 공급하도록 마련된다.

바람직하게, 제1 연료 펌프는 제1 연료 탱크에서 제공되는 첫 번째 제1 연료 펌프로 구성되고, 시스템은 첫 번째 제1 펌프에 의해 발생되는 제1 연료 압력을 증가시키기 위한, 첫 번째 제1 연료 펌프에 직렬로 연결된 두 번째 제1 연료 펌프를 더 포함하여, 첫 번째 및 두 번째 제1 연료 펌프에 의해, 사용 중 제1 연료 탱크로부터 제1 연료가 제1 연료 라인을 통해 합류점 쪽으로 펌핑될 수 있다. 이러한 방식으로, 제1 연료 탱크의 연료 펌프는 더 작게 설계될 수 있거나, 예를 들어 제1 연료 서브 시스템, 통상 휘발유 서브 시스템이 이미 구비된 차량에 제2 연료 서브 시스템을 새로 장착하는 경우에는, 수정되지 않고 남아 있을 수 있다. 이는 두 번째 제1 연료 펌프가 첫 번째 제1 연료 펌프에 의해 발생되는 제1 연료 압력을 증가시키기 때문이다.

바람직하게, 연료 라인은 그 하류 단부가 엔진의 연료 레일에 동작 가능하게 연결된다. 일 실시예에서, 엔진은, 제1 연료 라인으로부터, 예컨대 엔진 실린더의 흡기 포트에서의 인젝터에 제1 연료를 공급하기 위한 제1 연료 레일 및 연료 라인으로부터, 예컨대 엔진 실린더의 흡기 포트에서의 추가 인젝터에 혼합 연료를 공급하기 위한 제2 연료 레일을 구비할 수 있고, 연료 회수 라인은 바람직하게 그 상류 단부가 제2 연료 레일에 연결될 수 있다. 이러한 방식으로, 제1 연료가 제1 연료 레일을 통해 엔진으로 공급될 수 있다. 제1 연료는 연료 라인과 연료 회수 라인을 통해, 그리고 제2 연료 레일을 통해 제2 연료 탱크에 공급될 수도 있다.

매우 바람직한 실시예에서, 시스템은 직분사 이중 연료 시스템으로서,

- 주입구 및 직분사 연소 엔진의 고압 연료 레일에 연결된 고압 배출구를 갖는 고압 펌프를 더 포함하며,

- 연료 라인은, 그 상류 단부가 합류점에서 제2 연료 라인 및 제1 연료 라인에 연결되고, 그 하류 단부가 고압 펌프의 주입구에 연결되고,

- 연료 회수 라인은 그 상류 단부가 고압 펌프의 주입구 또는 그 근처에서 연료 라인에 동작 가능하게 연결된다.

일 실시예에서, 제2 연료 서브 시스템은 제2 연료 탱크 내 액체 연료의 총량, 즉 임의의 제1 액체 연료 및 임의의 제2 액화 연료의 총량을 결정하기 위해 마련된 연료량 결정 수단을 더 포함하고, 제2 연료 탱크 내 제1 연료의 소정의 최소 상대량(MIX%_min)은, 매번 연료량 결정수단을 이용하여 제2 연료 탱크 내 액체 연료 총량의 양(+)의 변화가 결정되기 전 제2 연료 탱크에서의 상대량이다. 이는 본 실시예에 따른 시스템이 장착된 차량의 사용에 있어, 제2 연료 탱크가 예컨대 주유소에서 충전된 후, 제2 연료 탱크 내 제1 연료의 상대량이 항상 MIX%_min 미만임을 의미한다. 따라서, 다시 말하면, 이 경우에 제어 시스템은 연료량 결정 수단을 이용하여 제2 연료 탱크 내 액체 연료 총량의 양(+)의 변화를 결정하고 나서, 회수 라인 차단 밸브를 일시적으로 개방하여 연료 회수 라인을 통해 제2 연료 탱크에 제1 연료를 공급하도록 마련된다. 예를 들어, 0, 1 및 2 리터 사이의 제1 연료가 제2 연료 탱크에 공급된다. 따라서, 본 발명은, 제1 액체 연료 서브 시스템 및 제2 액화 연료 서브 시스템을 포함하는 이중 연료 시스템에 관한 것으로서, 시스템은 제2 액화 연료 소비 모드 중에 내부 연소 엔진에 제공되는 제2 액화 연료 - 제1 액체 연료 혼합물과 제1 액체 연료 소비 모드 중에 상기 엔진에 제공되는 제1 연료 간의 전환을 위해 마련되며,

제1 연료 서브 시스템은

- 제1 연료 탱크, 및

제2 연료 서브 시스템은

- 제2 연료 탱크,

- 제2 연료 탱크로부터 제2 연료 라인을 통해 합류점 쪽으로 제2 연료를 펌핑하기 위한 제2 연료 펌프, 및

- 제2 연료 탱크 내 액체 연료의 총량을 결정하기 위해 마련된 연료량 결정 수단을 포함하며,

시스템은,

- 연료량 결정 수단을 이용하여 제2 연료 탱크 내 액체 연료의 총량의 양(+)의 변화를 결정하는 단계, 및

이후, 회수 라인 차단 밸브를 일시적으로 개방하여 연료 회수 라인을 통해 제2 연료 탱크에 제1 연료를 공급하는 단계를 수행하도록 마련된 제어시스템을 더 포함한다.

제1 액체 연료는 바람직하게 휘발유 또는 가솔린이다. 대안적으로, 제1 연료는 경유일 수 있다.

제2 액화 연료는 바람직하게 액화 석유 가스 또는 LPG이다. 대안적으로, 제2 연료는 바람직하게 디메틸 에테르(DME)와 같은 에테르일 수 있다.

일 실시예에서, 제2 연료 서브 시스템은, 제2 연료 탱크 내 액체 연료의 총량을 결정하기 위해 마련된 연료량 결정 수단을 더 포함하고, 제어 시스템은, 상기 언급된 a) 단계를 수행하기 위해, 상기 제어 시스템의 메모리에 미리 저장된 MIX% 값, 및 MIX%의 앞선 상기 저장 후 제2 연료 탱크 내 상기 액체 연료량의 변화에 기초하여 MIX%를 재산출하여 MIX%를 결정하도록 마련되며, 상기 액체 연료량의 변화는 연료량 결정 수단에 의해 결정된다.

연료량 결정 수단은 제2 연료 탱크 내 연료 레벨을 결정하기 위한 액체 연료 레벨 센서를 포함할 수 있다. 대안적으로, 연료량 결정 수단은 용량계 요소와 같은 전자식 레벨 측정 요소를 포함할 수 있다. 제2 연료 탱크 내 액체 연료의 총량은, 측정된 연료 레벨, 및 특정 연료 탱크에 좌우되는, 레벨과 부피 사이의 관계에 관한 저장된 정보로부터 계산함으로써 결정될 수 있다.

일 실시예에서, 제1 연료 서브 시스템은 바람직하게 제1 연료 라인에 배치된 제1 연료 차단 밸브를 더 포함하고, 제2 연료 서브 시스템은 제2 연료 라인에 배치된 제2 연료 차단 밸브를 더 포함하며, 이중 연료 시스템은 회수 라인을 통한 흐름을 제한하도록 회수 라인에 배치된 흐름 제한 요소, 및 제1 연료 차단 밸브, 또는 제1 연료 라인에 제1 연료 차단 밸브가 없는 경우 제1 연료 펌프, 제2 연료 차단 밸브, 및 흐름 제한 요소 사이에서 유압 순환부에 연결되어 상기 순환부 내 연료 압력을 결정하기 위한 압력 센서를 더 포함하고, 제어 시스템은, 압력 센서에 의해 결정되는 연료 압력과 제2 연료 탱크 내 연료 압력을 이용하여, 회수 라인 차단 밸브를 일시적으로 개방하여 연료 회수 라인을 통해 제2 연료 탱크에 제1 연료를 공급하는 상기 언급된 단계 중에 흐름 제한 요소를 통해 흐르는 제1 연료의 양을 결정하도록 더 마련된다. 바람직하게 연료 압력 센서는 고압 펌프의 주입구 근처에 위치한다. 다른 바람직한 실시예에서, 연료 압력 센서는 연료 회수 라인에 있는 차단 밸브와 흐름 제한 요소 사이에 위치한다. 제2 연료 탱크 내 연료 압력은, 이중 연료 시스템의 일부인 제2 연료 탱크의 수학적 모델로부터 얻을 수 있거나, 또는 제2 연료 탱크 내부의 연료 압력을 측정하기 위해 마련된 추가의 연료 압력 센서로부터 측정된 신호로부터 얻을 수 있다. 흐름 제한 요소는, 바람직하게 유압 제한, 바람직하게는 오리피스로 구성된다.

바람직하게, 제어 시스템은, 상기 언급된 b) 단계 이후 MIX%가 MIX%_min 미만인 것이 성립될 경우,

- 제2 연료 탱크 내 MIX%를 적어도 MIX%_min까지 증가시키기 위해 제2 연료 탱크에 공급되어야 할 제1 연료의 필요량(V_req)을 결정하는 단계,

- 상기 결정된 제1 연료의 필요량(V_req)과 제2 연료 탱크에 여전히 추가될 수 있는 연료의 최대량(V_max_ad)을 비교하는 단계, 및

- V_req가 V_max_ad 보다 클 경우, 간헐적으로 제1 연료 소비 모드로 전환하고 회수 라인 차단 밸브를 닫음으로써, 제2 연료 소비 모드로 주행 중에 고압 펌프에 제1 연료의 양을 간헐적으로 공급하되, 고압 펌프에 공급되는 제1 연료의 양은 매번 연료 레일에서 MIX%가 MIX%_min 보다 항상 더 크도록 공급하는 단계를 추가로 수행하도록 마련된다. 이렇게 함으로써, 완전히 채워진 제2 연료 탱크와 함께 제2 연료 탱크에서 원하는 것보다 낮은 MIX%는, 고압 연료 레일에서 MIX%가 원하는 것보다 더 감소되는 상황을 일으키지 않는데, 이러한 경우에 제1 연료는 간헐적으로 고압 펌프에 직접 공급되고 따라서 고압 연료 레일에 공급되기 때문이다. 연료 레일에 유입되는 제1 연료의 양은 제1 연료 소비 모드에 있는 동안 소비되는 연료의 계산에 기초하여 결정될 수 있다. 상기 계산은 엔진 주입구 공기압, 엔진 속도, 및 스로틀 정보와 같은 측정된 신호들과 함께 저장 엔진 성능 맵에 기반할 수 있다.

바람직한 실시예에서, 제어 시스템은, V_req가 V_max_ad 보다 클 경우, 고압 펌프에 제1 연료의 양을 간헐적으로 공급하는 단계에 부가하여, 제1 연료 소비 모드 중에 회수 라인 차단 밸브를 일시적으로 개방하여 V_max_ad와 동일한 양의 제1 연료를 제2 연료 탱크에 공급하도록 마련된다. 이렇게 함으로써, 제2 연료 탱크 내 공간은, 최적에는 못 미치더라도, 제2 연료 탱크에서의 MIX%를 증가시키는 데 사용되는 한편, 고압 펌프에 간헐적으로 제1 연료를 직접 공급함으로써, 연료 레일에서의 MIX%는 원하는 레벨로 유지된다.

바람직하게, 제2 연료 탱크 내 제1 연료의 소정의 최소 상대량(MIX%_min)은 2 퍼센트이고, 바람직하게는 적어도 5 퍼센트이다. 특정 상황(예컨대, 차량, 엔진 종류 및 부하 조건)에 따라, 더 높은 최소 상대량, 예컨대 최대 10 퍼센트가 바람직할 수 있다. "제1 연료 상대량"은 혼합물에서 연료의 총량에 대한 제1 연료의 양의 비율을 의미한다.

바람직하게, 회수 라인 차단 밸브를 일시적으로 개방하여 연료 회수 라인을 통해 제2 연료 탱크에 제1 연료를 공급하는 단계는, 제2 연료 탱크에 소정의 일정량, 바람직하게는 0, 1 및 2 리터 사이의 제1 연료를 공급하는 단계를 포함한다.

일 실시예에서, 제1 연료 서브 시스템은 제1 연료 라인을 통해 제1 연료의 흐름에 첨가제를 공급하기 위해, 바람직하게 두 번째 제1 연료 펌프의 상류와 첫 번째 제1 연료 펌프의 하류에서, 제1 연료 라인에 연결된 첨가제 유닛을 포함하며, 제어 시스템은, 제1 연료 소비 모드 중에 첨가제가 제1 연료 라인 내 제1 연료의 흐름에 적어도 간헐적으로 첨가되게 첨가제 유닛을 동작시키도록 마련된다. 첨가제 유닛 추가의 장점은 첨가제가 휘발유의 흐름 내에 직접 공급된다는 것이다. 그 결과, 휘발유와 첨가제의 적절한 혼합이 이루어진다. 첨가제 펌프는 제어 시스템에 동작 가능하게 연결되어 휘발유 흐름에 첨가제를 첨가하는 것이 제어 시스템에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 첨가제의 특정 종류에 따라, 연료에 첨가제를 첨가함으로써, 휘발유의 옥탄가가 증가될 수 있고, 이는 부식 방지제 및/또는 윤활제로서 작용할 수 있다.

바람직하게, 제어 시스템은, 회수 라인 차단 밸브를 일시적으로 개방하여 연료 회수 라인을 통해 제2 연료 탱크에 제1 연료를 공급하는 상기 언급된 단계 중에 또는 그 직전에 첨가제 유닛에 의해 첨가제들을 제1 연료 흐름에 첨가하도록 마련된다.

바람직하게, 제어 시스템은, 간헐적으로 제1 연료 소비 모드로 전환하고 회수 라인 차단 밸브를 닫음으로써, 제2 연료 소비 모드로 주행 중에 고압 펌프에 제1 연료의 양을 간헐적으로 공급하는 전술한 단계 중에 첨가제 유닛에 의해 첨가제들을 제1 연료 흐름에 첨가하도록 더 배치된다.

바람직하게 상술한 방식으로, 사용 중인 제2 연료 탱크에 첨가제가 첨가되는 시스템의 일 실시예에 있어서, 제2 연료 탱크 내 제1 연료의 소정의 최소 상대량은, 바람직하게 적어도 1 퍼센트 미만, 더 바람직하게는 적어도 2 퍼센트 미만으로 선택될 수 있는데, 이 경우에 첨가제 또한, 예컨대 상술한 바와 같이 내구성의 관점에서 엔진에 긍정적인 영향을 미치기 때문이다.

본 발명은, 또한 상술한 바와 같이 본 발명에 따른 이중 연료 시스템을 동작시키기 위한 방법으로서,

- 상기 상대량이 MIX%_min 미만일 경우, 회수 라인 차단 밸브를 일시적으로 개방하여, 연료 회수 라인을 통해 제2 연료 탱크에 제1 연료를 공급하는 단계가 제어 시스템에 의해 수행되는, 방법에 관한 것이다.

그러나, 상기 결정된 상대량이 MIX%_min 이상일 경우, 아무런 조치도 필요하지 않다.

바람직하게, 제2 연료 탱크 내 제1 연료의 상대량이 제2 연료 탱크 내 제1 연료의 소정의 최소 상대량(MIX%_min) 미만인지 여부를 결정하는 단계를 위해 다음의 단계들이 수행된다:

b) MIX%를 제2 연료 탱크 내 제1 연료의 소정의 최소 상대량(MIX%_min)과 비교하는 단계.

본 발명은 또한 본 발명에 따른 이중 연료 시스템을 포함하는 차량에 관한 것이다.

본 발명에 따른 방법 및 차량의 장점들은 본 발명에 따른 이중 연료 시스템의 상술한 장점들과 유사하다.

도 1은 연소 엔진을 위한 직분사 이중 연료 시스템의 일 실시예를 나타낸다.

이하, 다음의 도면을 참조하여 본 발명에 따른 시스템 및 방법의 바람직한 실시예에 의해 본 발명을 설명한다.

도 1에서 나타낸 바와 같은 본 발명에 따른 직분사 이중 연료 시스템(100)은, 제2 연료 소비 모드 중에 엔진에 제공되는 제2 연료-제1 연료 혼합물과 제1 연료 소비 모드 중에 상기 엔진에 제공되는 제1 연료 사이의 전환을 위해 마련된다. 이중 연료 시스템(100)은 제1 연료로서 휘발유와 제2 연료로서 LPG로 동작하도록 마련된다.

직분사 이중 연료 시스템(100)은 제2 연료 서브 시스템의 일 실시예로서 LPG 서브 시스템(102) 및 제1 연료 서브 시스템의 일 실시예로서 휘발유 서브 시스템(102)을 포함한다.

LPG 서브 시스템(101)은 LPG 공급을 유지하도록 구성된 LPG 탱크(2)를 포함한다. LPG 탱크(112) 내 LPG의 압력은 약 2 내지 16 bar일 수 있다. LPG 탱크(2)에 LPG 펌프(4)가 장착된다. 연료 펌프(4)는, 흡입을 통해 LPG 탱크(2)로부터 액화 가스를 제거하고, 적어도 LPG 증기압 이상의 압력으로 상승된 압력 하에서, 연료 공급 라인(17), 안전 차단 밸브(8), 압력 제한 일방향 밸브(20), 및 LPG 차단 밸브(10)를 통해, 합류점(19)에 액화 가스를 펌핑하도록 구성될 수 있는 임의의 형태의 연료 펌프이다.

도 1에서 나타낸 바와 같은 압력 제한 일방향 밸브(20)는 일방향 밸브(20a) 및 압력 제한 밸브(20b)를 포함한다. 일방향 밸브(20a)는 휘발유가 LPG 서브 시스템에 유입되는 것을 방지하도록 구성되고, 압력 제한 밸브(20b)는 차단 밸브(10)와 일방향 밸브(20a) 사이의 차동 시스템 압력을 제한하도록 구성된다. 차단 밸브(10)는 LPG가 휘발유 서브 시스템(101)에 유입되는 것을 방지하도록 구성되는데, 휘발유 서브 시스템(101)은 이하에서 설명될 것이다. 휘발유 서브 시스템(101)에 유입된 LPG는 원하지 않는 혼합을 야기할 수 있다.

휘발유 서브 시스템(101)은 휘발유의 공급을 유지하도록 구성된 휘발유 탱크(1)를 포함한다. 제1 휘발유 펌프(3)는 휘발유 탱크(1)에 설치되어, 흡입을 통해 휘발유 탱크(1)로부터 휘발유를 제거하고, 부스트 펌프(6)에 의해 형성되는 제2 휘발유 펌프에 휘발유 라인(9)을 통해 휘발유를 펌핑하도록 구성된다. 부스트 펌프(6)는, 휘발유 라인(9)의 추가 부분을 통해, 합류점(19)에 휘발유가 유입되기 전에 휘발유의 압력을 상승시키기 위해 사용될 수 있다. 이는, 이하에서 더 자세하게 설명되는 바와 같이, 연료 소비 모드가 LPG 소비 모드로부터 휘발유 소비 모드로 전환될 때 특히 바람직할 수 있다. 제1 휘발유 펌프(3)에 의해 발생되는 기본 휘발유 압력과 관련하여 부스트 펌프(6)에 의해 제공되는 압력 증가는 약 2 bar 내지 약 10(또는 그 이상) bar의 범위 내, 또는 적어도 LPG 증기압 이상의 압력까지일 수 있다. 일방향 밸브(7)는 LPG가 휘발유 서브 시스템(101)에 유입되는 것을 방지하도록 구성된다. 휘발유 차단 밸브(5)는 부스트 펌프(6)와 합류점(19) 사이의 휘발유 라인(9)에 존재한다. 차단 밸브(5)의 존재는 선택적이다.

합류점(19)은, 고압 펌프(16)의 저압 주입구 측(31)에 합류점(19)을 연결하는 연료 라인(33)을 통해 LPG와 휘발유가 고압 연료 펌프(16)에 공급될 수 있도록, LPG 서브 시스템(102) 및 휘발유 서브 시스템(101)을 연결한다. 압력 센서(21) 및 온도 센서는, 고압 펌프(16)의 주입구(31)에 근처에서, 상기 연료에 연결된다. 일 실시예에서, 제2 압력 센서(35)가 LPG 탱크(2)에 제공될 수 있고, LPG 탱크(2) 내부의 액체 연료의 압력을 측정하도록 구성될 수 있다.

고압 연료 펌프(16)는, 그 고압 배출구(32)를 통해, 직분사 연소 엔진의 고압 연료 레일(22)에 연결된다. 고압 레일(22) 내 연료의 압력은 약 20 bar 내지 약 200 bar 이상의 범위일 수 있다. 도 1은 4기통 연소 엔진 구성을 개략적으로 도시하고 있지만, 엔진(103)은 추가의 실린더 및/또는 고압 펌프를 포함할 수 있다.

LPG 회수 라인(18)은 그 상류 단부가 고압 펌프(16)의 저압 주입구 측(31)에 동작 가능하게 연결되고, LPG 탱크(2)에 연료 회수 경로를 제공하도록 구성된다. 연료 회수 라인에 있는 일방향 밸브(11)는 LPG가 회수 연료 라인(18)을 통해 고압 연료 펌프(16)에 유입되는 것을 방지하도록 구성된다. 본 실시예에서 차단 밸브(12) 형태인 회수 밸브는 휘발유가 LPG 탱크(2)에 유입되는 것을 허용하거나 방지하도록 구성된다. 선택적인 압력 제한 밸브(13)는 차단 밸브(12) 및 일방향 밸브(11) 사이의 차동 시스템 압력을 제한하도록 구성된다.

고압 펌프(16)가 없는 본 발명에 따른 시스템의 일 실시예에서, 연료 라인(33)은 그 하류 단부가 엔진의 연료 레일에 직접 연결된다. 이 경우, 연료 회수 라인(18)은 바람직하게 그 상류 단부가 연료 레일에 연결된다.

고압 연료 펌프(16)와 같은, 시스템(100)의 고압 부품들로부터 회수되는 모든 LPG는, 도 1에 도시된 바와 같이, 회수 연료 라인(18), 본 실시예에서 오리피스(14)에 의해 형성되는 유압 제한과 같은 흐름 제한 요소, 및 일방향 밸브(15)를 통해, LPG 탱크(2)에 유입된다.

이중 연료 시스템(100)은 LPG 펌프(4), 차단 밸브(8, 10), 압력 센서(21), 차단 밸브(5, 12), 및 부스트 펌프(6)에 동작 가능하게 연결된 제어 시스템(104)(도식적으로만 나타내고 어떠한 연결선도 나타내지 않음)을 더 포함하고, 언급된 밸브들이 개방 상태인지 닫힌 상태인지, 언급한 펌프들이 켜져 있는지 꺼져 있는지를 제어하도록 구성된다. 제어기(104)는 압력 센서(21)로부터 데이터를 수신하고, 그 데이터를 이용하여, 제어기(104)와 통신하는 다양한 밸브들과 펌프들의 조작을 통해 시스템의 동작을 제어한다. 연료 펌프(3) 및 고압 연료 펌프(16)는 또한 제어기(104)와 통신할 수 있다. 스위치는 또한 제어기(104)와 통신할 수 있고, 차량의 실내에 위치하여 차량 운전자가 시스템(100)의 연료 소비 모드들 간의 전환을 위해 그 스위치를 이용할 수 있다. 대안적으로 또는 상기 스위치와 조합하여, 제어기(104)는 자체적으로, 즉 예를 들어 연료 탱크 내 연료 레벨과 같은 측정된 값들에 기초하여, 연료 소비 모드 간에 전환을 하도록 스위치 알고리즘을 포함할 수 있다.

연소 엔진(103)이 휘발유로 구동할 때, 직분사 이중 연료 시스템(100)은 휘발유 소비 모드로 동작한다. 휘발유 소비 모드에서, 휘발유 펌프(3)가 켜져 휘발유 탱크(1)로부터 휘발유가 펌핑될 수 있도록 된다. 차단 밸브(10, 12)는 닫힌 상태이다.

연소 엔진(103)이 LPG로 구동할 때, 직분사 이중 연료 시스템(100)은 LPG 소비 모드로 동작한다. LPG 소비 모드에서, LPG 펌프(4)가 켜져 LPG 탱크(2)로부터 LPG가 펌핑될 수 있도록 된다. 차단 밸브(8, 10 및 12)는 개방 상태인 반면 차단 밸브(5)는 닫힌 상태이다. 차단 밸브(12)가 LPG 소비 모드 중에 열려있기 때문에, LPG는 시스템을 통해 순환된다.

연소 엔진(103)이 휘발유로 동작하고 직분사 이중 연료 시스템(100)이 휘발유 소비 모드로 동작할 때, 차량 운전자는 LPG 소비 모드로 전환할 수 있다. LPG 소비 모드로 모드 전환을 하기 위해, 연료 펌프(4)가 켜지고, 차단 밸브(8, 10 및 12)가 열린다.

연소 엔진(103)이 LPG로 동작하고 직분사 이중 연료 시스템(100)이 LPG 소비 모드로 동작할 때, 차량 운전자는 휘발유 소비 모드로 전환할 수 있다. 휘발유 소비 모드로 모드 전환을 하기 위해, 부스트 펌프(6)가 켜지고, 차단 밸브(5)가 열리고, 차단 밸브(8, 10)가 (약간의 프로그램 가능한 지연 후) 닫히며, LPG 펌프(4)가 꺼진다. 부스트 펌프(6)는, 제1 휘발유 펌프(3)에 의해 발생되는 휘발유의 압력을 고압 연료 펌프(16)에 공급되는 LPG의 압력 근처 또는 그 이상으로 증가시켜 LPG가 연료 회수 라인(18)을 통해 시스템(100)으로부터 씻겨 나가거나 배출될 수 있도록 하기 위해 이용된다. 지연 이후에, 차단 밸브(12)가 닫힌다. 지연은 물리적 시스템 파라미터에 따라 좌우된다. 제2 지연 이후에, 부스트 펌프(6)가 꺼진다. 이러한 제2 지연은 연료 소비 및 물리적 시스템 파라미터의 함수이다.

일 실시예에서, 일부 잔류 가스 연료가 시스템에, 즉 고압 펌프로의 연료 공급 라인(33)에 그리고 고압 펌프(16)의 저압 영역에 아직 남아 있는 것으로 나타나면, 차단 밸브(12)가 상술한 바와 같이 닫히고 나서, 바람직하게는 차단 밸브(12)를 닫는 상기 단계로부터 약 10 내지 180초의 범위에 있는 소정의 지연 후, 부스트 펌프(6)가 아직 켜져 있는 동안, 차단 밸브(12)는 임의의 잔류 LPG를 포함하는 휘발유를 회수 연료 라인(18)을 통해 연료 공급(33)으로부터 고압 펌프(16)로 씻어내기 위해 소정의 시간 동안 다시 열린다. 이것은 휘발유 소비 모드 중에 시스템(100)으로부터 잔류 LPG를 제거하는 매우 효율적인 방법인 것으로 입증된다. 결과적으로, 일부 양의 휘발유가 연료 저장 탱크(2)에 있게 된다. 이러한 방법 단계의 결과, 임의의 잔류 가스 연료가 매우 효율적인 방식으로 시스템(100)으로부터 제거됨으로써 엔진 정지를 초래하는 베이퍼록(vapor lock)이 일어날 기회가 현저하게 감소된다. 차단 밸브(12)(회수 밸브)를 다시 닫음과 동시에 또는 그 직후에, 전술한 바와 같이 보조 연료 펌프(6)가 꺼진다.

이중 연료 시스템(100)은, 휘발유 서브 시스템의 일부로서, 첨가제 유닛(30)을 또한 포함한다. 그러나, 첨가제 유닛(30)은 본 발명의 틀 내에서 필수적인 것은 아니다. 첨가제 유닛(30)은, 제1 휘발유 펌프(3)와 부스트 펌프(6) 사이의 연료 라인부(9)로의 유압 연결, 액체 형태의 연료 첨가제를 포함하는 첨가제 용기, 및 유압 연결을 통해 용기로부터 상기 연료 라인부 내로 첨가제들을 펌핑하기 위한 첨가제 펌프를 포함한다. 예를 들어 부스트 펌프(6)와 휘발유 차단 밸브(5)의 하류와 같은 다른 위치에서 시스템 연료 라인에 연결하는 것을 생각할 수 있다. 첨가제 펌프는 제어 시스템(104)에 동작 가능하게 연결되어 휘발유 흐름에 첨가제들을 첨가하는 것이 제어 시스템에 의해 제어될 수 있다. 첨가제 용기는 차량 사용자에 의해 보충 또는 교환될 수 있도록 구성되고 위치한다.

첨가제 유닛(30)은 예를 들어, 제1 연료 소비 모드 중에 일정한 시간 간격으로 소정량의 첨가제가 합류점(19)으로의 제1 연료 흐름에 첨가되도록 동작될 수 있다.

본 발명에 따른 이중 연료 시스템의 제어 시스템(104)은 LPG 탱크(2) 내 휘발유의 상대량(MIX%)을 결정하도록 마련된다. MIX%를 결정하기 위해, MIX%는 제어 시스템의 메모리에 미리 저장된 MIX% 값, 및 MIX%의 앞선 상기 저장 후, 특히 주유소에서 LPG 충전 작업 후, LPG 탱크(2) 내 액체 연료량의 변화에 기초하여 재산출되고, 액체 연료량의 변화는 액체 연료 레벨 센서(34)에 의해 결정된다. 액체 연료량은 측정된 연료 레벨, 및 특정 연료 탱크에 좌우되는, 레벨과 부피 사이의 관계에 관한 저장된 정보로부터 계산함으로써 결정될 수 있다. 그 다음, MIX%는 LPG 탱크 내 휘발유의 소정의 최소 상대량(MIX%_min)과 비교된다. MIX%가 MIX%_min 미만일 경우, 즉 LPG 탱크(2) 내 휘발유 상대량이 원하는 것 보다 더 적을 경우, LPG 탱크 내 MIX%를 적어도 MIX%_min까지 증가시키기 위해 LPG 탱크에 공급되어야 할 휘발유의 필요량(V_req)이 결정되고, 상기 결정된 휘발유의 필요량(V_req)은 LPG 탱크에 여전히 추가될 수 있는 연료의 최대량(V_max_ad)과 비교된다.

V_req가 V_max_ad 미만일 경우, 휘발유 소비 모드에 있는 동안(또는, 휘발유 소비 모드로 전환함으로써) 회수 라인 차단 밸브(12)를 일시적으로 개방하여 연료 회수 라인(18)을 통해 LPG 탱크(2)에 V_req가 공급된다. 선택적으로, 마지막으로 언급된 단계 바로 이전에 또는 상기 마지막으로 언급한 단계 중에, 소정량의 첨가제가 휘발유의 흐름에 첨가되어, 상기 첨가제들이 결국 LPG 탱크(2)에 있게 된다.

제어 시스템(104)은 메모리에 연결된 CPU, 및 MIX%와 같은 값들을 CPU에 의해 메모리로부터 추출되는 MIN%_min와 비교하기 위한 비교 유닛을 포함한다. CPU는 본원에서 설명된 바와 같은 방법 단계들을 수행하도록 마련된다.

제어 시스템(104)은, 압력 센서(21)에 의해 결정되는 연료 압력과 LPG 탱크(2) 내 연료 압력을 이용하여, 휘발유 소비 모드 중에 연료 회수 라인(18)을 통해 LPG 탱크(2)에 휘발유가 공급되는 동안 흐름 제한 요소(14)를 통해 흐르는 휘발유의 양을 결정하도록 더 마련된다. 연료 압력 센서(21)는 고압 펌프(16)의 주입구 근처에 위치한다. LPG 탱크 내 연료 압력은 이중 연료 시스템(100)의 일부인 LPG 탱크(2)의 수학적 모델로부터 얻을 수 있거나, 또는 LPG 탱크(2) 내부의 연료 압력을 측정하기 위해 마련된 추가의 연료 압력 센서로부터 측정된 신호로부터 얻을 수 있다.

그러나, V_req가 V_max_ad 보다 클 경우, 휘발유 소비 모드 중에 회수 라인 차단 밸브(12)를 일시적으로 개방하여 V_max_ad와 동일한 양의 휘발유가 LPG 탱크(2)에 공급된다. 이렇게 함으로써, LPG 탱크(2) 내 공간은, 최적에는 못 미치더라도, 그 순간에는 LPG 탱크(2) 내 MIX%를 가능한 많이 증가시키는 데 사용된다. 또한 이 경우에는, LPG 소비 모드로 주행 중에, 간헐적으로 휘발유 소비 모드로 전환하고 회수 라인 차단 밸브(12)를 닫음으로써, 휘발류의 양이 간헐적으로 고압 펌프(16)에 공급되며, 고압 펌프(16)에 공급되는 휘발류의 양은 매번 엔진의 연료 레일에서 MIX%가 MIX%_min 보다 항상 더 크도록 된다. 이렇게 함으로써, 예를 들어 완전히 채워진 LPG 탱크(2)와 함께 LPG 탱크(2)에서 원하는 것보다 낮은 MIX%는, 고압 연료 레일에서 MIX%가 원하는 것보다 더 감소되는 상황을 일으키지 않는데, 이러한 경우에 휘발유는 간헐적으로 고압 펌프(16)에 직접 공급되고 따라서 고압 연료 레일에 공급되기 때문이다. 연료 레일에 유입되는 휘발유의 양은 휘발유 소비 모드 중에 소비되는 연료의 계산에 기초하여 결정될 수 있다. 상기 계산은 엔진 주입구 공기압, 엔진 속도, 및 스로틀 정보와 같은 측정된 신호들과 함께 저장 엔진 성능 맵에 기반할 수 있다.

LPG 탱크(2) 내 휘발유의 소정의 최소 상대량(MIX%_min)은 5 퍼센트이고 이 값은 제어 시스템의 메모리에 저장된다. 특정 상황에 따라 더 높은 최소 상대량, 예컨대 최대 10 퍼센트가 제어 시스템에 설정될 수 있다.

다른 실시예에서, 제어 시스템(104)은, LPG 탱크(2)에 있는 레벨 센서(34)와 같은 연료량 결정 수단을 이용하여, 또는 예를 들어 용량계를 이용하여, LPG 탱크(2) 내 액체 연료의 총량의 양(+)의 변화를 결정하도록 마련될 수 있다. 이는 예컨대 주유소에서 LPG 탱크(2)를 LPG로 충전한 결과이다. 양(+)의 변화의 결정에 의해, LPG 탱크(2) 내 휘발유의 상대량은 감소하고 있거나 또는 감소했어야 한다. 이는 바람직하지 않으므로 양(+)의 변화를 결정하는 상기 단계에 이어, 제어 시스템은 연료 회수 라인 차단 밸브(12)를 일시적으로 개방하여 연료 회수 라인(18)을 통해 LPG 탱크(2)에 휘발유를 계속 공급하도록 마련된다. 바람직하게, 언급한 공급된 휘발유는 직전에 휘발유에 첨가된 첨가제를 함유한다. 공급된 휘발유의 양은 항상 0.25 리터로 설정되거나, 예를 들어, 또는 양(+)의 변화의 양에 따라 달라질 수 있다. 큰 변화의 결정에 이어, 비교적 작은 변화의 결정 이후 보다 비교적 더 많은 휘발유가 LPG 탱크(2)에 추가될 수 있다.

Claims

제1 액체 연료 서브 시스템(101) 및 제2 액화 연료 서브 시스템(102)을 포함하는 이중 연료 시스템(100)으로서,
상기 이중 연료 시스템은, 제2 액화 연료 소비 모드 동안 내연 기관(103)에 제공되는 제2 액화 연료와 제1 액체 연료의 혼합물, 및 제1 액체 연료 소비 모드 동안 상기 내연 기관에 제공되는 제1 연료 사이에서 전환되도록 되어 있고,
상기 제1 액체 연료 서브 시스템(101)은
- 제1 연료 탱크(1), 및
- 상기 제1 연료 탱크로부터 제1 연료 라인(9)을 통해 합류점(19) 쪽으로 제1 연료를 펌핑하기 위한 제1 연료 펌프(3, 6)를 포함하고,
상기 제2 액화 연료 서브 시스템(102)은
- 제2 연료 탱크(2), 및
- 상기 제2 연료 탱크로부터 제2 연료 라인(17)을 통해 상기 합류점 쪽으로 제2 연료를 펌핑하기 위한 제2 연료 펌프(4)를 포함하며,
상기 이중 연료 시스템은,
- 상류 단부가 상기 합류점에서 상기 제2 연료 라인 및 상기 제1 연료 라인에 연결되고, 하류 단부가 상기 내연 기관에 동작 가능하게 연결된 연료 라인(33),
- 상류 단부가 상기 연료 라인에 동작 가능하게 연결되고, 하류 단부가 상기 제2 연료 탱크 내로 개방된 연료 회수 라인(18),
- 상기 연료 회수 라인에 배치되며, 제2 연료 소비 모드에서, 상기 내연 기관에 공급된 상기 제2 연료의 일부가 상기 연료 회수 라인을 통해 상기 제2 연료 탱크로 다시 순환되도록 개방되는, 차단 밸브(12), 및
제어 시스템(104)을 더 포함하고,
상기 제어 시스템(104)은,
- 상기 제2 연료 탱크 내 제1 연료의 상대량이 상기 제2 연료 탱크 내 제1 연료의 미리 정해진 최소 상대량(MIX%_min) 미만인지 여부를 결정하는 단계, 및
- 상기 상대량이 MIX%_min 미만일 경우, 상기 연료 회수 라인의 차단 밸브를 일시적으로 개방하여 상기 연료 회수 라인을 통해 상기 제2 연료 탱크에 제1 연료를 공급하는 단계를 수행하도록 되어 있는, 이중 연료 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제어 시스템은, 상기 제2 연료 탱크 내 제1 연료의 상대량이 상기 제2 연료 탱크 내 제1 연료의 미리 정해진 최소 상대량(MIX%_min) 미만인지 여부를 결정하기 위하여,
a) 상기 제2 연료 탱크 내 제1 연료의 상대량(MIX%)을 결정하는 단계, 및
b) MIX%를 상기 제2 연료 탱크 내 제1 연료의 미리 정해진 최소 상대량(MIX%_min)과 비교하는 단계를 수행하도록 되어 있는, 이중 연료 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제어 시스템은, 상기 연료 회수 라인의 차단 밸브를 일시적으로 개방하여 상기 연료 회수 라인을 통해 상기 제2 연료 탱크에 제1 연료를 공급하기 위하여, 제1 연료 소비 모드 중에, 상기 연료 회수 라인의 차단 밸브를 일시적으로 개방하여 상기 연료 회수 라인을 통해 상기 제2 연료 탱크에 제1 연료를 공급하도록 되어 있는, 이중 연료 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 연료 펌프는 상기 제1 연료 탱크에 제공되는 첫 번째 제1 연료 펌프(3)로 구성되고, 상기 이중 연료 시스템은 상기 첫 번째 제1 펌프에 의해 발생되는 제1 연료 압력을 증가시키기 위한, 첫 번째 제1 연료 펌프에 직렬로 연결된 두 번째 제1 연료 펌프(6)를 더 포함하여, 상기 첫 번째 및 두 번째 제1 연료 펌프에 의해, 사용 중 상기 제1 연료 탱크로부터 제1 연료가 상기 제1 연료 라인을 통해 상기 합류점 쪽으로 펌핑될 수 있는, 이중 연료 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 이중 연료 시스템은 직분사 이중 연료 시스템으로서, 주입구 및 상기 내연 기관의 고압 연료 레일에 연결된 고압 배출구를 갖는 고압 펌프(16)를 더 포함하며,
상기 연료 라인(33)은, 자신의 상류 단부가 상기 합류점에서 상기 제2 연료 라인 및 상기 제1 연료 라인에 연결되고, 자신의 하류 단부가 상기 고압 펌프의 상기 주입구에 연결되고,
상기 연료 회수 라인(18)은, 자신의 상류 단부가 상기 고압 펌프의 주입구 또는 그 근처에서 상기 연료 라인에 동작 가능하게 연결되는, 이중 연료 시스템.
제2항에 있어서,
상기 제2 액화 연료 서브 시스템은 상기 제2 연료 탱크 내 액체 연료의 총량을 결정하기 위해 마련된 연료량 결정 수단(34)을 더 포함하고, 상기 제어 시스템은, 상기 a) 단계를 수행하기 위해, 상기 제어 시스템의 메모리에 이전에 저장된 MIX% 값에 기초하고, 또한 MIX%의 저장에 후속하는 상기 제2 연료 탱크 내 액체 연료량의 변화에 기초하여 MIX%를 재산출하여 MIX%를 결정하도록 되어 있고, 상기 액체 연료량의 변화는 상기 연료량 결정 수단에 의해 결정되는, 이중 연료 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 액체 연료 서브 시스템은, 상기 제1 연료 라인에 배치된 제1 연료 차단(5) 밸브를 더 포함하고,
상기 제2 액화 연료 서브 시스템은, 상기 제2 연료 라인에 배치된 제2 연료 차단 밸브(10)를 더 포함하며,
상기 이중 연료 시스템은,
- 상기 회수 라인을 통과하는 흐름을 제한하도록 상기 회수 라인에 배치된 흐름 제한 요소(14), 및
- 상기 제1 연료 차단 밸브, 상기 제2 연료 차단 밸브, 및 상기 흐름 제한 요소 사이에서 유압 순환부에 연결되어 상기 순환부 내 연료 압력을 결정하기 위한 압력 센서(21)를 더 포함하고,
상기 제어 시스템은, 상기 압력 센서에 의해 결정되는 상기 연료 압력과 상기 제2 연료 탱크 내 연료 압력을 이용하여, 상기 연료 회수 라인의 차단 밸브를 일시적으로 개방하여 상기 연료 회수 라인을 통해 상기 제2 연료 탱크에 제1 연료를 공급하는 상기 단계 중에 상기 흐름 제한 요소를 통해 흐르는 제1 연료의 양을 결정하도록 되어 있는, 이중 연료 시스템.
제2항에 있어서,
상기 이중 연료 시스템은 주입구 및 내연 기관의 고압 연료 레일에 연결된 고압 배출구를 갖는 고압 펌프(16)를 더 포함하며,
상기 제어 시스템은, 상기 b) 단계 중에 MIX%가 MIX%_min 미만인 것이 성립될 경우,
- 상기 제2 연료 탱크 내 MIX%를 적어도 MIX%_min까지 증가시키기 위해 상기 제2 연료 탱크에 공급되어야 할 제1 연료의 필요량(V_req)을 결정하는 단계,
- 상기 결정된 제1 연료의 필요량(V_req)과 상기 제2 연료 탱크에 여전히 추가될 수 있는 연료의 최대량(V_max_ad)을 비교하는 단계, 및
- V_req가 V_max_ad 보다 클 경우, 간헐적으로 제1 연료 소비 모드로 전환하고 상기 연료 회수 라인의 차단 밸브를 폐쇄함으로써, 제2 연료 소비 모드로 주행 중에 상기 고압 펌프에 제1 연료의 양을 간헐적으로 공급하되, 상기 고압 펌프에 공급되는 제1 연료의 양은 매번 상기 연료 레일에서 MIX%가 MIX%_min 보다 항상 더 크도록 공급하는 단계를 추가로 수행하도록 되어 있는, 이중 연료 시스템.
제8항에 있어서,
상기 제어 시스템은, V_req가 V_max_ad 보다 클 경우 상기 고압 펌프에 제1 연료의 양을 간헐적으로 공급하는 상기 단계에 부가하여,
- 상기 회수 라인 차단 밸브를 일시적으로 개방하여 제1 연료 소비 모드 중에 V_max_ad와 동일한 양의 제1 연료를 상기 제2 연료 탱크에 공급하도록 되어 있는, 이중 연료 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제2 연료 탱크 내 제1 연료의 미리 정해진 최소 상대량(MIX%_min)은 5 %인, 이중 연료 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 액체 연료는 휘발유이고, 상기 제2 액화 연료는 LPG인, 이중 연료 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 액체 연료 서브 시스템은 상기 제1 연료 라인을 통해 제1 연료의 흐름에 첨가제를 공급하기 위해 상기 제1 연료 라인에 연결된 첨가제 유닛(30)을 포함하며, 상기 제어 시스템은 제1 연료 소비 모드 중에 첨가제가 상기 제1 연료 라인 내 제1 연료의 흐름에 적어도 간헐적으로 첨가되게 상기 첨가제 유닛을 동작시키도록 되어 있는, 이중 연료 시스템.
제1항 또는 제2항에 따른 이중 연료 시스템을 동작시키기 위한 방법으로서,
- 상기 제2 연료 탱크 내 제1 연료의 상대량이 상기 제2 연료 탱크 내 제1 연료의 미리 정해진 최소 상대량(MIX%_min) 미만인지 여부를 결정하는 단계, 및
- 상기 상대량이 MIX%_min 미만일 경우, 상기 연료 회수 라인의 차단 밸브를 일시적으로 개방하여 상기 연료 회수 라인을 통해 상기 제2 연료 탱크에 제1 연료를 공급하는 단계가 상기 제어 시스템에 의해 수행되는, 이중 연료 시스템의 동작 방법.
제13항에 있어서,
상기 제2 연료 탱크 내 제1 연료의 상대량이 상기 제2 연료 탱크 내 제1 연료의 미리 정해진 최소 상대량 미만인지 여부를 결정하는 상기 단계를 위해,
a) 상기 제2 연료 탱크 내 제1 연료의 상대량(MIX%)을 결정하는 단계, 및
b) MIX%를 상기 제2 연료 탱크 내 제1 연료의 미리 정해진 최소 상대량(MIX%_min)과 비교하는 단계가 상기 제어 시스템에 의해 수행되는, 이중 연료 시스템의 동작 방법.
제1항 또는 제2항에 따른 이중 연료 시스템을 포함하는 차량.