KR102213241B1 - Method for calibrating fuel amount of a bi-fuel engine - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 이중연료 엔진의 연료량 보정 방법은, 가스 연료의 분사량 정보를 포함하는 가스 연료 분사 신호를 수신하는 단계, 가스 공급관을 채우기 위해 필요한 추가 연료량을 계산하는 단계, 및 가스 연료의 분사량에 계산된 추가 연료량을 증량하여 가스 연료 분사량을 보정하는 단계를 포함한다.The fuel amount correction method of a dual fuel engine according to the present invention includes receiving a gas fuel injection signal including information on an injection amount of gas fuel, calculating an additional fuel amount required to fill a gas supply pipe, and calculating an injection amount of gas fuel. And correcting the gas fuel injection amount by increasing the added amount of fuel.

Description

이중연료 엔진의 연료량 보정 방법{METHOD FOR CALIBRATING FUEL AMOUNT OF A BI-FUEL ENGINE}How to calibrate the fuel level of a dual fuel engine{METHOD FOR CALIBRATING FUEL AMOUNT OF A BI-FUEL ENGINE}

본 발명은 이중연료 엔진의 연료량 보정 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액체 연료에서 가스 연료로 전환 시 가스 공급관을 채우기 위한 가스 연료량을 반영하여 가스 연료 분사량을 보정함으로써 연료 분사량 제어의 정밀도를 향상시키는 이중연료 엔진의 연료량 보정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel amount correction method of a dual fuel engine, and more particularly, to improve the precision of fuel injection amount control by correcting the gas fuel injection amount by reflecting the gas fuel amount for filling the gas supply pipe when switching from liquid fuel to gas fuel. It relates to a method of correcting the fuel amount of a dual fuel engine.

최근 친환경 자동차에 대한 관심이 높아지면서, 전기차, 수소 연료차, 하이브리드 자동차, 이중연료 자동차 등이 상용화된 바 있다.Recently, as interest in eco-friendly vehicles has increased, electric vehicles, hydrogen fueled vehicles, hybrid vehicles, and dual fuel vehicles have been commercialized.

이 중 이중연료 자동차는 하나의 엔진 내에서 두 가지 연료를 함께 사용하는 방식의 자동차이다. 예를 들면, 시동 시에는 가솔린을 주된 연료로 사용하고, 주행 시에는 LPG(Liquefied Petroleum Gas)를 주된 연료로 사용하여 연비 향상 및 배출가스 저감 효과를 얻을 수 있다. 도 1은 이중연료를 사용하는 엔진을 나타내는 도면이다.Among them, a dual fuel car is a car in which two fuels are used together in one engine. For example, gasoline is used as the main fuel when starting, and LPG (Liquefied Petroleum Gas) is used as the main fuel when driving, thereby improving fuel efficiency and reducing exhaust gas. 1 is a diagram showing an engine using dual fuel.

도 1에 도시된 바와 같이, 외기는 흡기 매니폴드(20)를 통해 실린더(10)로 공급되는데, 이 때, 가스 인젝터(30) 또는 액체 인젝터(40)가 선택적으로 동작하면서 흡기 매니 폴드(20) 내부로 연료를 분사하게 된다. 가스 인젝터(30)는 가스 연료 탱크(35)에 저장된 가스 연료를 분사할 수 있고, 액체 인젝터(40)는 액체 연료 탱크(45)에 저장된 액체 연료를 분사할 수 있다. 분사된 연료는 공기와 혼합되어 실린더(10) 내부로 공급된다.As shown in FIG. 1, outside air is supplied to the cylinder 10 through the intake manifold 20, and at this time, the gas injector 30 or the liquid injector 40 selectively operates while the intake manifold 20 ) It injects fuel inside. The gas injector 30 may inject gaseous fuel stored in the gas fuel tank 35, and the liquid injector 40 may inject liquid fuel stored in the liquid fuel tank 45. The injected fuel is mixed with air and supplied into the cylinder 10.

그런데, 엔진 룸 설계 상의 이유로 가스 인젝터(30)가 흡기 매니폴드(20)와 이격되어 있는 경우에는, 가스 인젝터(30)에서 분사된 가스 연료량과 실제 흡기 매니폴드(20)로 공급되는 연료량이 서로 다를 수 있다. 구체적으로, 액체 연료에서 가스 연료로 전환된 초기에는, 가스 인젝터(30)에서 분사된 가스 연료가 가스 공급관(A)을 채운 이후에야 비로소 흡기 매니폴드(20)로 공급되기 때문에, 흡기 매니폴드(20)로 공급되는 연료량이 가스 인젝터(30)에서 분사된 연료량보다 더 적을 수 있다. 또한, 가스 연료를 사용하고 있는 중에도 가스 공급관(A)을 채우고 있는 가스 연료의 밀도는 계속 변할 수 있기 때문에, 가스 인젝터(30)에서 분사된 가스 연료량과 실제 흡기 매니폴드(20)로 공급되는 연료량 사이에 오차가 발생할 수 있다.However, when the gas injector 30 is spaced apart from the intake manifold 20 for reasons of engine room design, the amount of gas fuel injected from the gas injector 30 and the actual amount of fuel supplied to the intake manifold 20 are can be different. Specifically, since the gas fuel injected from the gas injector 30 is supplied to the intake manifold 20 only after filling the gas supply pipe A in the initial stage of conversion from liquid fuel to gas fuel, the intake manifold ( The amount of fuel supplied to 20) may be less than the amount of fuel injected from the gas injector 30. In addition, since the density of the gas fuel filling the gas supply pipe (A) can continue to change even while the gas fuel is being used, the amount of gas fuel injected from the gas injector 30 and the amount of fuel actually supplied to the intake manifold 20 There may be an error between them.

따라서, 가스 인젝터(30)와 흡기 매니폴드(20) 사이에 존재하는 가스 공급관(A)에 대한 고려가 없으면 정확한 가스 연료량을 실린더(10)로 공급할 수 없고, 배기 가스 증가나 연비 하락 등의 문제가 발생할 수 있다.Therefore, without consideration of the gas supply pipe A existing between the gas injector 30 and the intake manifold 20, the exact amount of gas fuel cannot be supplied to the cylinder 10, and problems such as an increase in exhaust gas or a decrease in fuel economy. Can occur.

본 발명의 과제는 가스 인젝터에서 분사된 가스 연료가 가스 공급관을 추가로 경유한 이후에 공기와 혼합되는 이중연료 엔진에서, 상기 가스 공급관의 영향을 반영하여 가스 인젝터의 연료 분사량을 보정함으로써, ECU 에서 의도한 공연비가 유지될 수 있도록 하는 데 있다.An object of the present invention is in a dual fuel engine in which gas fuel injected from a gas injector is mixed with air after additionally passing through a gas supply pipe, by correcting the fuel injection amount of the gas injector by reflecting the effect of the gas supply pipe, in the ECU. It is to ensure that the intended air-fuel ratio can be maintained.

다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.However, the problem to be solved by the present invention is not limited to the above-described problem, and may be variously expanded within a range not departing from the spirit and scope of the present invention.

상술한 본 발명의 과제를 달성하기 위하여, 예시적인 실시예들에 따른 이중연료 엔진의 연료량 보정 방법은, 가스 연료의 분사량 정보를 포함하는 가스 연료 분사 신호를 수신하는 단계, 상기 가스 공급관을 채우기 위해 필요한 추가 연료량을 계산하는 단계, 및 상기 가스 연료의 분사량에 상기 계산된 추가 연료량을 증량하여 가스 연료 분사량을 보정하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above-described object of the present invention, a method for correcting a fuel amount of a dual fuel engine according to exemplary embodiments includes receiving a gas fuel injection signal including information on an injection amount of gas fuel, to fill the gas supply pipe. And calculating the required additional fuel amount, and correcting the gas fuel injection amount by increasing the calculated additional fuel amount to the injection amount of the gas fuel.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 추가 연료량을 계산하는 단계는, 가스 연료의 온도 및 압력을 측정하는 단계, 상기 측정된 가스 연료의 온도 및 압력 정보를 이용하여 가스 연료의 밀도를 산출하는 단계, 기 설정된 상기 가스 공급관의 부피 정보를 수신하는 단계, 및 상기 계산된 가스 연료의 밀도와 상기 수신한 가스 공급관의 부피 정보를 이용하여 상기 가스 공급관을 채우기 위한 가스 연료의 질량을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.In example embodiments, the calculating of the additional fuel amount includes measuring a temperature and pressure of the gaseous fuel, calculating a density of the gaseous fuel by using the measured temperature and pressure information of the gaseous fuel, Receiving preset volume information of the gas supply pipe, and calculating a mass of gas fuel for filling the gas supply pipe using the calculated density of the gas fuel and the received volume information of the gas supply pipe. I can.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 이중연료 엔진의 연료량 보정 방법은 가스 연료 분사 신호를 수신하는 단계 이후에 상기 가스 공급관 내에 가스 연료가 채워져 있는지 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 경우에 있어서, 상기 추가 연료량을 계산하는 단계는, 상기 가스 공급관 내에 가스 연료가 채워져 있지 않은 경우에는 상기 가스 공급관을 채우기 위한 연료량을 추가 연료량으로 산출하고, 상기 가스 공급관 내에 가스 연료가 이미 채워져 있는 경우에는 현재 가스 연료의 온도와 압력하에서 상기 가스 공급관을 채우기 위하여 필요한 연료량에서 상기 가스 공급관에 이미 채워져 있는 연료량을 뺀 값을 추가 연료량으로 산출할 수 있다.In example embodiments, the method of correcting the fuel amount of the dual fuel engine may further include determining whether gas fuel is filled in the gas supply pipe after receiving a gas fuel injection signal. In this case, the step of calculating the additional fuel amount includes calculating the amount of fuel for filling the gas supply pipe as an additional fuel amount when the gas supply pipe is not filled with gas fuel, and the gas fuel is already filled in the gas supply pipe. In this case, a value obtained by subtracting the amount of fuel already filled in the gas supply pipe from the amount of fuel required to fill the gas supply pipe under the current temperature and pressure of the gas fuel may be calculated as the additional fuel amount.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 가스 연료 분사량을 보정하는 단계는, 상기 계산된 추가 연료량이 양수이면 상기 가스 연료의 분사량을 증량하고, 상기 계산된 추가 연료량이 음수이면 상기 가스 연료의 분사량을 감량할 수 있다.In exemplary embodiments, the step of correcting the gas fuel injection amount includes increasing the injection amount of the gas fuel if the calculated additional fuel amount is positive, and reducing the injection amount of the gas fuel if the calculated additional fuel amount is negative can do.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 가스 공급관을 경유한 가스 연료는 흡기 매니폴드로 공급되어 공기와 혼합될 수 있다.In example embodiments, the gaseous fuel passed through the gas supply pipe may be supplied to an intake manifold and mixed with air.

본 발명의 다른 과제를 달성하기 위하여, 예시적인 실시예들에 따른 이중연료 엔진의 연료량 보정 장치는, 가스 연료의 온도 및 압력을 측정하기 위한 측정부, 가스 연료의 온도, 압력 및 밀도 사이의 관계를 나타내는 데이터 정보, 및 상기 가스 공급관의 부피 정보가 저장된 저장부, 상기 측정부 및 상기 저장부로부터 정보들을 수신하여 가스 연료의 보정량을 계산하는 연산부, 및 상기 계산된 가스 연료의 보정량을 반영하여 상기 가스 인젝터로 가스 분사 신호를 인가하는 제어부를 포함한다.In order to achieve another object of the present invention, an apparatus for correcting a fuel amount of a dual fuel engine according to exemplary embodiments includes a measurement unit for measuring a temperature and pressure of a gas fuel, a relationship between the temperature, pressure and density of the gas fuel. And a storage unit in which volume information of the gas supply pipe is stored, an operation unit for calculating a correction amount of gas fuel by receiving information from the measurement unit and the storage unit, and the calculated correction amount of the gas fuel. It includes a control unit for applying a gas injection signal to the gas injector.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 연산부는, 상기 측정부에서 측정한 가스 연료의 온도와 압력 정보, 및 상기 저장부에 저장된 데이터 정보 및 상기 가스 공급관의 부피 정보를 이용하여 가스 연료의 밀도, 및 상기 가스 공급관을 채우기 위한 가스 연료량을 계산할 수 있다. 또한, 상기 상기 가스 공급관에 가스 연료가 채워져 있지 않은 경우에는, 상기 연산부는 상기 가스 공급관을 채우기 위한 가스 연료량을 상기 가스 연료의 보정량으로 설정할 수 있다. 이와 다르게, 상기 가스 공급관에 가스 연료가 채워져 있는 경우에는, 상기 연산부는 상기 가스 연료의 밀도 변화에 따른 상기 가스 공급관을 채우기 위한 가스 연료량의 변화량을 상기 가스 연료의 보정량으로 설정할 수 있다.In example embodiments, the calculation unit comprises: the density of the gas fuel using temperature and pressure information of the gas fuel measured by the measurement unit, data information stored in the storage unit, and volume information of the gas supply pipe, and The amount of gas fuel for filling the gas supply pipe may be calculated. Further, when the gas supply pipe is not filled with gas fuel, the calculation unit may set an amount of gas fuel for filling the gas supply pipe as a correction amount of the gas fuel. Alternatively, when the gas supply pipe is filled with gas fuel, the calculation unit may set a change amount of the gas fuel amount for filling the gas supply pipe according to the change in density of the gas fuel as the correction amount of the gas fuel.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제어부는, 상기 가스 연료의 보정량이 양수이면 가스 연료의 분사량을 증가시키고, 상기 가스 연료의 보정량이 음수이면 가스 연료의 분사량을 감소시킬 수 있다.In example embodiments, if the correction amount of the gaseous fuel is positive, the controller may increase the injection amount of gaseous fuel, and if the correction amount of the gaseous fuel is negative, the injection amount of gaseous fuel may be reduced.

본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 이중연료 엔진의 연료량 보정 방법은, 액체 연료에서 가스 연료로 전환될 때 가스 인젝터와 흡기 매니폴드 사이의 가스 공급관을 채우기 위한 가스 연료량만큼 증량하여 가스 연료가 분사되도록 제어할 수 있다. 또한, 가스 연료가 분사되고 있는 동안에는, 상기 가스 공급관을 채우기 위해 필요한 가스 연료량의 변화량만큼 증감하여 분사되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, ECU 에서 의도한 가스 분사량이 엔진으로 정확하게 공급될 수 있고, 엔진 제어의 안정성을 확보할 수 있다. 또한, 배기가스 중에 포함된 유해 물질의 양을 감소시킬 수 있다.In the method of correcting the fuel amount of a dual fuel engine according to exemplary embodiments of the present invention, when converting from liquid fuel to gas fuel, gas fuel is injected by increasing the amount of gas fuel to fill the gas supply pipe between the gas injector and the intake manifold. It can be controlled as much as possible. In addition, while gas fuel is being injected, it is possible to control the injection by increasing or decreasing the amount of gas fuel required to fill the gas supply pipe. Accordingly, the gas injection amount intended by the ECU can be accurately supplied to the engine, and stability of engine control can be ensured. In addition, it is possible to reduce the amount of harmful substances contained in the exhaust gas.

도 1은 이중연료를 사용하는 엔진을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 이중연료 엔진의 연료량 보정 장치를 나타내는 블록도이다.
도 3은 이중연료 엔진의 연료량을 보정하는 방법의 단계들을 설명하기 위한 순서도이다.1 is a diagram showing an engine using dual fuel.
2 is a block diagram showing an apparatus for correcting a fuel amount of a dual fuel engine according to the present invention.
3 is a flow chart for explaining steps of a method of correcting a fuel amount of a dual fuel engine.

본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.With respect to the embodiments of the present invention disclosed in the text, specific structural or functional descriptions have been exemplified only for the purpose of describing the embodiments of the present invention, and the embodiments of the present invention may be implemented in various forms. It should not be construed as being limited to the embodiments described in.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can apply various changes and have various forms, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific form of disclosure, it is to be understood as including all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms may be used for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, without departing from the scope of the present invention, a first element may be referred to as a second element, and similarly, a second element may be referred to as a first element.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it is understood that it may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in the middle. Should be. On the other hand, when a component is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in the middle. Other expressions describing the relationship between components, such as "between" and "just between" or "adjacent to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of a set feature, number, step, action, component, part, or combination thereof, and one or more other features or numbers It is to be understood that the possibility of addition or presence of, steps, actions, components, parts, or combinations thereof is not preliminarily excluded.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms as defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning of the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in this application. .

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals are used for the same elements in the drawings, and duplicate descriptions for the same elements are omitted.

본 발명은, 도 1에 도시된 바와 같이, 가스 인젝터(30)와 흡기 매니폴드(20) 사이에 추가적인 가스 공급관(A)이 존재하는 경우만을 그 대상으로 한다. 즉, 가스 인젝터(30)에서 분사된 가스 연료가 곧바로 공기와 혼합되는 것이 아니라, 분사된 가스 연료가 가스 공급관(A)을 추가로 경유한 이후에 흡기 매니폴드(20) 내부로 공급되어 공기와 혼합될 수 있다. 다만, 도 1에는 간접분사 방식의 엔진이 도시되어 있으나, 본 발명에 간접분사 방식의 엔진에만 적용되는 것으로 제한되는 것은 아니다. 즉, 본 발명은 가스 인젝터와 실린더 사이에 가스 공급관(A)이 존재하는 직접분사 방식의 엔진에도 동일 또는 유사한 방식으로 적용될 수 있다. 이 경우에는 가스 인젝터에서 분사된 가스 연료가 가스 공급관(A)을 경유한 이후에, 엔진의 실린더 내에서 공기와 혼합될 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위하여 간접분사 방식의 엔진에 대해서만 설명하기로 한다.The present invention, as shown in FIG. 1, is intended only when an additional gas supply pipe (A) exists between the gas injector 30 and the intake manifold 20. That is, the gas fuel injected from the gas injector 30 is not immediately mixed with air, but the injected gas fuel is supplied into the intake manifold 20 after additionally passing through the gas supply pipe (A). Can be mixed. However, although the indirect injection type engine is shown in FIG. 1, the present invention is not limited to being applied only to the indirect injection type engine. That is, the present invention can be applied in the same or similar manner to a direct injection type engine in which a gas supply pipe (A) exists between a gas injector and a cylinder. In this case, the gas fuel injected from the gas injector may be mixed with air in the cylinder of the engine after passing through the gas supply pipe A. Hereinafter, for convenience of description, only the indirect injection type engine will be described.

한편, 상기 가스 공급관(A)은 가스 인젝터(30)와 흡기 매니폴드(20) 사이에 위치하여 가스 인젝터(30)에서 분사된 가스 연료를 흡기 매니폴드(20)로 공급하는 공급관을 의미한다. 이 경우, 상기 가스 공급관(A)은 다양한 이름으로 명명될 수 있으나, 설명의 편의를 위하여 본 발명에서는 가스 공급관(A)으로 명명하기로 한다.Meanwhile, the gas supply pipe A refers to a supply pipe positioned between the gas injector 30 and the intake manifold 20 to supply gas fuel injected from the gas injector 30 to the intake manifold 20. In this case, the gas supply pipe (A) may be named by various names, but for convenience of explanation, the gas supply pipe (A) will be referred to in the present invention.

상기와 같이, 가스 인젝터(30) 이후에 가스 공급관(A)이 존재하는 경우에는, 가스 인젝터(30)에서 분사된 가스 연료가 전부 엔진의 실린더(10)로 공급되지 못할 수 있다. 가스 인젝터(30)에서 분사된 가스 연료의 일부는 상기 가스 공급관(A)을 채운 상태로 잔류할 수 있기 때문이다. 즉, 액체 연료에서 가스 연료로 전환할 때, 전자제어장치(ECU, Electronic Control Unit)에서 의도한 것보다 더 적은 양의 가스 연료만이 실린더(10)로 공급될 수 있다. 또한, 가스 연료가 분사되고 있는 동안에도, 가스 연료의 밀도 변화로 인하여 상기 가스 공급관(A)을 채우기 위해 필요한 가스 연료의 양(질량)은 지속적으로 변화할 수 있다. 이 경우에도 역시 상기 ECU에서 의도한 것과 다른 양의 가스 연료가 실린더(10)로 공급될 수 있다. 따라서, 엔진 제어의 안정성을 확보하고 엔진의 출력 손실을 방지하기 위해서는, 상기 가스 공급관(A)을 채우기 위한 가스 연료의 양을 고려하여 가스 연료량을 보정할 필요성이 있다.As described above, when the gas supply pipe A exists after the gas injector 30, all of the gas fuel injected from the gas injector 30 may not be supplied to the cylinder 10 of the engine. This is because some of the gaseous fuel injected from the gas injector 30 may remain in a state where the gas supply pipe A is filled. That is, when converting from liquid fuel to gaseous fuel, only a smaller amount of gaseous fuel can be supplied to the cylinder 10 than that intended by an electronic control unit (ECU). Further, even while gaseous fuel is being injected, the amount (mass) of gaseous fuel required to fill the gas supply pipe A may be continuously changed due to a change in the density of the gaseous fuel. Also in this case, gas fuel in a different amount than intended by the ECU may be supplied to the cylinder 10. Therefore, in order to secure the stability of engine control and prevent the power loss of the engine, it is necessary to correct the gas fuel amount in consideration of the amount of gas fuel for filling the gas supply pipe (A).

도 2는 본 발명에 따른 이중연료 엔진의 연료량 보정 장치를 나타내는 블록도이다.2 is a block diagram showing an apparatus for correcting a fuel amount of a dual fuel engine according to the present invention.

도 2를 참조하면, 이중연료 엔진의 연료량 보정 장치(100)는 가스 연료의 현재 상태를 측정하기 위한 측정부(110), 가스 연료의 물성 데이터 및 가스 공급관(A)의 제원 정보가 저장된 저장부(120), 상기 측정된 가스 연료의 상태 정보와 상기 저장된 물성 데이터를 이용하여 가스 연료의 보정량을 계산하는 연산부(130), 및 상기 계산된 보정량을 반영하여 가스 인젝터(30)의 가스 연료 분사량을 제어하는 제어부(140)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the fuel amount correction apparatus 100 of a dual fuel engine includes a measuring unit 110 for measuring the current state of gas fuel, a storage unit storing physical property data of the gas fuel and specification information of the gas supply pipe A. (120), a calculation unit 130 for calculating a correction amount of gas fuel using the measured state information of the gas fuel and the stored physical property data, and the gas fuel injection amount of the gas injector 30 by reflecting the calculated correction amount. It includes a control unit 140 to control.

일 실시예에 있어서, 상기 가스 연료는 액화 석유 가스(LPG, Liquefied Petroleum Gas) 또는 압축 천연 가스(CNG, Compressed Natural Gas)일 수 있다.In one embodiment, the gaseous fuel may be Liquefied Petroleum Gas (LPG) or Compressed Natural Gas (CNG).

상기 가스 연료의 분사량은 제어부(140)에서 결정될 수 있다. 구체적으로, 제어부(140)는 가속 페달(도시되지 않음)의 각도, 현재 차량 속도, 에어컨 가동 여부 등에 따라 연료의 분사량을 결정하며, 결정된 분사량에 따라 가스 인젝터(30) 및 액체 인젝터(40)를 제어할 수 있다. 예를 들면, 상기 제어부(140)는 ECU일 수 있다. 설명의 편의를 위하여, 제어부(140)가 결정한 상기 가스 연료 분사량을 최초 분사량이라 칭하기로 한다.The injection amount of the gaseous fuel may be determined by the controller 140. Specifically, the control unit 140 determines the injection amount of fuel according to the angle of the accelerator pedal (not shown), the current vehicle speed, whether the air conditioner is operating, etc., and the gas injector 30 and the liquid injector 40 according to the determined injection amount. Can be controlled. For example, the control unit 140 may be an ECU. For convenience of explanation, the gas fuel injection amount determined by the control unit 140 will be referred to as an initial injection amount.

그런데, 상술한 바와 같이, 가스 인젝터(30)에서 분사된 가스 연료가 가스 공급관(A)을 추가로 경유한 이후에 흡기 매니폴드(20)에서 공기와 혼합되는 경우에는, 가스 공급관(A)의 존재로 인하여 상기 ECU(50)가 지정한 상기 최초 분사량과 흡기 매니폴드(20)로 공급되는 가스 연료량에 차이가 생길 수 있다. 본 발명에 따른 이중연료 엔진의 연료량 보정 장치(100)는 상기와 같은 차이가 생기지 않도록 상기 최초 분사량을 보정할 수 있다.However, as described above, when the gas fuel injected from the gas injector 30 is mixed with air in the intake manifold 20 after additionally passing through the gas supply pipe A, the gas supply pipe A Due to the presence, there may be a difference between the initial injection amount designated by the ECU 50 and the amount of gas fuel supplied to the intake manifold 20. The fuel amount correction apparatus 100 for a dual fuel engine according to the present invention may correct the initial injection amount so that the above difference does not occur.

먼저, 측정부(110)는 상기 가스 연료의 현재 상태를 측정하기 위한 구성이며, 예를 들면, 온도 센서(111)와 압력 센서(113)를 포함할 수 있다. 측정된 가스 연료의 온도 정보 및 압력 정보는 연산부(130)로 제공될 수 있다. 연산부(130)는 제공받은 가스 연료의 현재 물성 정보들과 저장부(120)에 저장된 물성 데이터를 이용하여, 가스 연료의 현재 밀도를 계산할 수 있다.First, the measurement unit 110 is a component for measuring the current state of the gaseous fuel, and may include, for example, a temperature sensor 111 and a pressure sensor 113. The measured temperature information and pressure information of the gaseous fuel may be provided to the calculation unit 130. The calculation unit 130 may calculate the current density of the gas fuel by using the current physical property information of the supplied gas fuel and the physical property data stored in the storage unit 120.

일 실시예에 있어서, 온도 센서(111) 및 압력 센서(113)는 가스 연료 탱크(35)와 가스 인젝터(30) 사이에 설치될 수 있다. 이 경우, 연산부(130)는 별도의 연산 과정을 거치지 않더라도 측정된 정보들을 이용하여 곧바로 가스 연료의 밀도를 계산할 수 있다.In one embodiment, the temperature sensor 111 and the pressure sensor 113 may be installed between the gas fuel tank 35 and the gas injector 30. In this case, the calculation unit 130 may directly calculate the density of the gas fuel by using the measured information even without going through a separate calculation process.

이와 다르게, 온도 센서(111) 및 압력 센서(113)는 흡기 매니폴드(20)에 설치될 수도 있다. 이 경우, 가스 연료의 온도 및 압력은 흡기 매니폴드(20) 내부의 온도 및 압력으로부터 추정될 수 있다. 예를 들면, 가스 공급관(A) 내부를 채우고 있는 가스 연료의 압력은, 압력 센서(113)가 측정한 흡기 매니폴드(20)의 내부 압력에 베르누이 방정식을 적용함으로써 산출될 수 있다.Alternatively, the temperature sensor 111 and the pressure sensor 113 may be installed on the intake manifold 20. In this case, the temperature and pressure of the gaseous fuel can be estimated from the temperature and pressure inside the intake manifold 20. For example, the pressure of the gas fuel filling the inside of the gas supply pipe A can be calculated by applying the Bernoulli equation to the internal pressure of the intake manifold 20 measured by the pressure sensor 113.

저장부(120)는 상기 가스 연료에 대한 물성 데이터 정보, 및 가스 공급관(A)의 부피 정보를 저장할 수 있다. 저장부(120)는 상기 저장된 정보들을 연산부(130)로 제공할 수 있다.The storage unit 120 may store physical property data information on the gas fuel and volume information of the gas supply pipe A. The storage unit 120 may provide the stored information to the operation unit 130.

예를 들면, 상기 물성 데이터 정보는 가스 연료의 종류에 따른 온도, 압력 및 밀도의 관계를 나타내는 데이터일 수 있다. 이 경우, 연산부(130)는 측정부(110)에서 측정한 온도 및 압력 정보와, 상기 물성 데이터를 이용하여 가스 연료의 밀도를 계산할 수 있다.For example, the physical property data information may be data representing a relationship between temperature, pressure, and density according to the type of gaseous fuel. In this case, the calculation unit 130 may calculate the density of the gaseous fuel by using the temperature and pressure information measured by the measurement unit 110 and the physical property data.

한편, 가스 공급관(A)의 부피는 설계 단계에서 결정되며, 엔진을 가동하더라도 변하지 않는 고정된 값일 수 있다. 저장부(120)는 상기 기 설정된 가스 공급관(A)의 부피 정보를 저장하며, 연산부(130)로 제공할 수 있다.Meanwhile, the volume of the gas supply pipe A is determined in the design stage, and may be a fixed value that does not change even when the engine is operated. The storage unit 120 stores volume information of the preset gas supply pipe A and may provide the information to the operation unit 130.

연산부(130)는 측정부(110)로부터 가스 연료의 현재 물성 정보를 수신하고, 저장부(120)로부터 가스 연료의 물성 데이터 및 가스 공급관(A)의 부피 정보를 수신할 수 있다.The calculation unit 130 may receive current physical property information of the gas fuel from the measurement unit 110, and receive physical property data of the gas fuel and volume information of the gas supply pipe A from the storage unit 120.

연산부(130)는 측정부(110)에서 수신한 가스 연료의 현재 온도 및 압력 정보와, 저장부(120)에서 수신한 가스 연료의 물성 데이터를 이용하여 가스 연료의 밀도를 계산할 수 있다. 연산부(130)는 상기 계산된 가스 연료의 밀도를 이용하여 가스 연료의 보정량을 계산할 수 있다.The calculation unit 130 may calculate the density of the gas fuel by using the current temperature and pressure information of the gas fuel received by the measurement unit 110 and the physical property data of the gas fuel received by the storage unit 120. The calculation unit 130 may calculate a correction amount of the gas fuel by using the calculated density of the gas fuel.

먼저, 최초로 액체 연료 분사에서 가스 연료 분사로 전환됨에 따라 가스 공급관(A) 내에 가스 연료가 채워져 있지 않은 경우에는, 연산부(130)는 상기 계산된 가스 연료의 밀도와 저장부(120)에서 수신한 가스 공급관(A)의 부피 정보를 이용하여, 가스 공급관(A)을 채우기 위하여 추가로 필요한 가스 연료량, 즉 추가 연료량을 계산할 수 있다. 설명의 편의를 위하여 이를 제1 추가 연료량이라 지칭하기로 한다. 상기 제1 추가 연료량 정보는 저장부(120)에 저장될 수 있다.First, when gaseous fuel is not filled in the gas supply pipe A as the first liquid fuel injection is switched to gas fuel injection, the calculation unit 130 includes the calculated density of the gas fuel and the received from the storage unit 120. Using the volume information of the gas supply pipe (A), the amount of gas fuel additionally required to fill the gas supply pipe (A), that is, the amount of additional fuel may be calculated. For convenience of explanation, this will be referred to as a first additional fuel amount. The first additional fuel amount information may be stored in the storage unit 120.

이와 다르게, 이미 가스 공급관(A) 내에 가스 연료가 채워져 있는 경우에는, 연산부(130)는 현재의 온도와 압력 하에서 가스 공급관(A)을 채우기 위하여 필요한 가스 연료량을 계산할 수 있다. 설명의 편의를 위하여, 이를 제2 추가 연료량이라 지칭하기로 한다.Alternatively, when gas fuel is already filled in the gas supply pipe A, the calculation unit 130 may calculate an amount of gas fuel required to fill the gas supply pipe A under the current temperature and pressure. For convenience of explanation, this will be referred to as a second additional fuel amount.

이 경우에 있어서, 상기 제1 추가 연료량은 가스 공급관(A)이 비어 있는 상태에서 그 당시의 온도와 압력에 따라 계산된 추가 연료량이고, 상기 제2 추가 연료량은 가스 공급관(A)이 채워져 있는 상태에서 현재의 온도와 압력에 따라 계산된 추가 연료량이다. 즉, 제1 추가 연료량과 제2 추가 연료량은 기준이 되는 압력과 온도가 서로 상이하기 때문에 서로 다른 값을 가질 수 있다. 연산부(130)는 상기 제2 추가 연료량에서 상기 제1 추가 연료량을 뺀 값을 보정 연료량으로 산출할 수 있다.In this case, the first additional fuel amount is an additional fuel amount calculated according to the temperature and pressure at that time while the gas supply pipe (A) is empty, and the second additional fuel amount is a state in which the gas supply pipe (A) is filled. Is the amount of additional fuel calculated according to the current temperature and pressure at That is, the first additional fuel amount and the second additional fuel amount may have different values because the pressure and temperature used as the reference are different from each other. The calculation unit 130 may calculate a value obtained by subtracting the first additional fuel amount from the second additional fuel amount as the corrected fuel amount.

연산부(130)는 상기 계산된 제1 추가 연료량 정보 및 보정 연료량 정보를 상기 제어부(140)로 제공할 수 있다.The calculation unit 130 may provide the calculated first additional fuel amount information and corrected fuel amount information to the control unit 140.

제어부(140)는 연산부(130)로부터 수신한 제1 추가 연료량 또는 보정 연료량을 반영하여 상기 최초 분사량을 보정한 이후 가스 인젝터(40)를 제어할 수 있다.The controller 140 may control the gas injector 40 after correcting the initial injection amount by reflecting the first additional fuel amount or the corrected fuel amount received from the calculating unit 130.

예를 들어, 최초로 액체 연료에서 가스 연료로 전환될 때에는 가스 공급관(A)을 채우기 위한 가스 연료가 추가로 필요하기 때문에, 제어부(140)는 상기 최초 분사량에 상기 제1 추가 연료량을 증량한 만큼의 가스 연료를 분사하도록 가스 인젝터(30)를 제어할 수 있다. For example, when converting from liquid fuel to gaseous fuel for the first time, since gaseous fuel for filling the gas supply pipe (A) is additionally required, the control unit 140 increases the amount of the first additional fuel to the initial injection amount. The gas injector 30 can be controlled to inject gaseous fuel.

이와 다르게 가스 연료를 계속 사용하고 있는 중에는, 가스 연료의 밀도 변화에 따른 변화량을 반영해 주어야 하기 때문에, 제어부(140)는 상기 최초 분사량에 상기 보정 연료량을 증감한 만큼의 가스 연료를 분사하도록 인젝터(30)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 보정 연료량이 양수(+)이면 상기 최초 분사량을 증량하고, 상기 보정 연료량이 음수(-)이면 상기 최초 분사량을 감량할 수 있다. 이에 따라, 일산화탄소나 질소산화물과 같은 유해 물질 배출을 줄일 수 있고, 목적 연비를 달성할 수 있다.Unlike this, while the gas fuel is continuously being used, since the amount of change according to the change in the density of the gas fuel must be reflected, the control unit 140 injects the amount of gas fuel by increasing or decreasing the corrected fuel amount to the initial injection amount. 30) can be controlled. For example, if the corrected fuel amount is positive (+), the initial injection amount may be increased, and if the corrected fuel amount is negative (-), the initial injection amount may be decreased. Accordingly, it is possible to reduce the emission of harmful substances such as carbon monoxide and nitrogen oxide, and achieve the target fuel efficiency.

이하에서는, 도 2의 연료량 보정 장치를 사용하여 이중연료 엔진의 연료량을 보정하는 방법의 단계들을 설명하기로 한다. 도 3은 이중연료 엔진의 연료량을 보정하는 방법의 단계들을 설명하기 위한 순서도이다.Hereinafter, steps of a method of correcting the fuel amount of a dual fuel engine using the fuel amount correcting device of FIG. 2 will be described. 3 is a flow chart for explaining steps of a method of correcting a fuel amount of a dual fuel engine.

먼저, 가스 연료 분사량 정보가 포함된 가스 연료 분사 신호를 수신한다(S100).First, a gas fuel injection signal including gas fuel injection amount information is received (S100).

예를 들면, ECU 또는 제어부(140)는 가속 페달(도시되지 않음)의 각도, 현재 차량의 속도, 에어컨 가동 여부 등을 바탕으로 가스 연료의 분사량을 결정할 수 있다. 설명의 편의를 위하여 이를 '최초 연료량'이라 지칭하기로 한다. 상기 최초 연료량은 가스 공급관(A)에 대한 고려가 전혀 없이, 목적하는 공연비를 달성하기 위한 가스 연료의 분사량을 의미한다.For example, the ECU or the control unit 140 may determine the injection amount of gas fuel based on an angle of an accelerator pedal (not shown), a current vehicle speed, and whether an air conditioner is running. For convenience of explanation, this will be referred to as'initial fuel amount'. The initial fuel amount means an injection amount of gas fuel to achieve a desired air-fuel ratio without any consideration of the gas supply pipe A.

가스 연료가 최초로 분사되는 것인지 여부를 판단한다(S110).It is determined whether gas fuel is injected for the first time (S110).

여기서 상기 '최초 분사'라 함은, 액체 연료만을 사용하다가 가스 연료로 전환된 경우로서, 가스 공급관(A)내에 가스 연료가 채워져 있지 않은 상태를 의미한다. 즉, 가스 공급관(A) 내부에 가스 연료가 채워져 있지 않으면 가스 연료가 가스 공급관(A)을 모두 채운 이후에서야 비로소 흡기 매니폴드(20)로 공급될 수 있기 때문에, 최초 분사인 경우에는 상기 최초 연료량에 가스 공급관(A)을 채우기 위한 가스 연료량만큼 증량시킬 필요가 있는 것이다.Here, the "first injection" refers to a case where only liquid fuel is used and then converted to gaseous fuel, and means a state in which gaseous fuel is not filled in the gas supply pipe A. That is, if gas fuel is not filled inside the gas supply pipe (A), the gas fuel can be supplied to the intake manifold 20 only after the gas supply pipe (A) is completely filled. It is necessary to increase the amount of gas fuel to fill the gas supply pipe (A).

최초 분사인 경우, 즉, 아직 가스 공급관(A)이 채워져 있지 않은 경우에는, 가스 연료의 온도 및 압력을 측정하고(S120), 측정된 온도 및 압력을 이용하여 가스 공급관(A)을 채우기 위한 추가 연료량을 계산한다(S130).In the case of initial injection, that is, when the gas supply pipe (A) is not yet filled, the temperature and pressure of the gas fuel are measured (S120), and the gas supply pipe (A) is filled using the measured temperature and pressure. The amount of fuel is calculated (S130).

구체적으로, 측정부(110)가 가스 연료의 온도와 압력을 측정하여 연산부(130)로 송신하고, 저장부(120)는 기 저장되어 있는 가스 연료의 물성 데이터 정보, 및 가스 공급관(A)의 부피 정보를 연산부(130)로 송신할 수 있다. 연산부(130)는 수신한 정보들을 이용하여 가스 공급관(A) 내부의 가스 밀도, 및 가스 공급관(A)을 채우기 위한 추가 연료량(질량)을 계산할 수 있다. 상기 계산된 추가 연료량은 저장부(120)에 저장될 수 있다.Specifically, the measurement unit 110 measures the temperature and pressure of the gas fuel and transmits it to the calculation unit 130, and the storage unit 120 stores information on the physical property data of the gas fuel previously stored, and the gas supply pipe A. Volume information may be transmitted to the calculation unit 130. The calculation unit 130 may calculate a gas density inside the gas supply pipe A and an additional fuel amount (mass) for filling the gas supply pipe A using the received information. The calculated amount of additional fuel may be stored in the storage unit 120.

이후, 상기 최초 연료량에 상기 계산된 추가 연료량만큼 증량하여 가스 연료를 분사한다(S140).Thereafter, gaseous fuel is injected by increasing the initial fuel amount by the calculated additional fuel amount (S140).

이와 다르게, 최초 분사가 아닌 경우, 즉, 이미 가스 공급관(A)이 가스 연료로 채워져 있는 경우에는 상기 추가 연료량만큼 더 증량시킬 필요가 없다. 다만, 가스 연료의 온도와 압력이 계속 변화할 수 있기 때문에, 가스 공급관(A)을 채우기 위한 가스 연료의 질량도 계속 변할 수 있다. 따라서, 이 경우에는, 최초 분사 시 계산한 추가 연료량 정보를 수신하고(S150), 가스 연료의 온도와 압력을 모니터링 하고(S160), 가스 공급관(A)을 채우기 위한 가스 연료량을 계산하고(S170), 상기 계산된 가스 연료량과 상기 추가 연료량 간의 차이를 비교함으로써 보정 연료량을 계산할 수 있다(S180). 즉, 상기 보정 연료량은 상기 계산된 가스 연료량(S170)과 상기 추가 연료량(S150)의 차이로서, 온도 및 압력 변화에 따른 가스 공급관(A) 내부를 채우기 위한 가스 연료의 질량 변화량을 의미할 수 있다.In contrast, when it is not the first injection, that is, when the gas supply pipe A is already filled with gaseous fuel, it is not necessary to increase the amount by the additional fuel amount. However, since the temperature and pressure of the gaseous fuel may be continuously changed, the mass of the gaseous fuel for filling the gas supply pipe A may also be continuously changed. Accordingly, in this case, the additional fuel amount information calculated at the time of the initial injection is received (S150), the temperature and pressure of the gaseous fuel are monitored (S160), and the gas fuel amount for filling the gas supply pipe (A) is calculated (S170). , By comparing the difference between the calculated gas fuel amount and the additional fuel amount, the corrected fuel amount may be calculated (S180). That is, the corrected fuel amount is a difference between the calculated gas fuel amount S170 and the additional fuel amount S150, and may mean a mass change amount of gas fuel for filling the inside of the gas supply pipe A according to temperature and pressure changes. .

이후, 상기 최초 연료량에 상기 계산된 보정 연료량만큼 증감하여 가스 연료를 분사한다(S190).Thereafter, gaseous fuel is injected by increasing or decreasing the calculated amount of corrected fuel to the initial amount of fuel (S190).

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 이중연료 엔진의 연료량 보정 방법은, 액체 연료에서 가스 연료로 전환될 때 가스 인젝터(30)와 흡기 매니폴드(20) 사이의 가스 공급관(A)을 채우기 위한 가스 연료량(추가 연료량)만큼 증량하여 가스 연료가 분사되도록 제어할 수 있다. 또한, 가스 연료가 분사되고 있는 동안에는, 상기 가스 공급관(A)을 채우기 위한 가스 연료량 변화를 지속적으로 모니터링 함으로써, ECU 에서 의도한 가스 분사량이 엔진으로 정확하게 공급되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 연료 전환에 따른 엔진의 출력 손실 저하를 방지하고 엔진 제어의 안정성을 확보할 수 있다. 또한, 배기가스 중에 포함된 유해 물질의 양을 감소시킬 수 있다.As described above, the method for correcting the fuel amount of the dual fuel engine according to the present invention includes a gas for filling the gas supply pipe A between the gas injector 30 and the intake manifold 20 when liquid fuel is converted to gaseous fuel. It is possible to control so that gaseous fuel is injected by increasing the amount of fuel (additional fuel amount). In addition, while gas fuel is being injected, the gas fuel amount change for filling the gas supply pipe A is continuously monitored, so that the intended gas injection amount from the ECU can be accurately supplied to the engine. Accordingly, it is possible to prevent a decrease in the power loss of the engine due to fuel conversion and to ensure stability of engine control. In addition, it is possible to reduce the amount of harmful substances contained in the exhaust gas.

이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to embodiments of the present invention, those skilled in the art will be able to variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the following claims. You will understand that you can.

10: 실린더 20: 흡기 매니폴드
30: 가스 인젝터 40: 액체 인젝터
100: 이중연료 엔진의 연료량 보정 장치
110: 측정부 120: 저장부
130: 연산부 140: 제어부10: cylinder 20: intake manifold
30: gas injector 40: liquid injector
100: fuel level correction device of a dual fuel engine
110: measurement unit 120: storage unit
130: operation unit 140: control unit

Claims (8)

가스 인젝터에서 분사된 가스 연료가 가스 공급관을 추가로 경유한 이후 공기와 혼합되는 이중연료 엔진의 연료량 보정 방법에 있어서,
가스 연료의 분사량 정보를 포함하는 가스 연료 분사 신호를 수신하는 단계;
상기 가스 공급관을 채우기 위해 필요한 추가 연료량을 계산하는 단계; 및
상기 가스 연료의 분사량에 상기 계산된 추가 연료량을 증량하여 가스 연료 분사량을 보정하는 단계를 포함하는 이중연료 엔진의 연료량 보정 방법.In the fuel amount correction method of a dual fuel engine in which gas fuel injected from a gas injector is mixed with air after additionally passing through a gas supply pipe,
Receiving a gas fuel injection signal including information on an injection amount of gas fuel;
Calculating an amount of additional fuel required to fill the gas supply pipe; And
And correcting the gas fuel injection amount by increasing the calculated additional fuel amount to the injection amount of the gas fuel. 제1항에 있어서, 상기 추가 연료량을 계산하는 단계는,
가스 연료의 온도 및 압력을 측정하는 단계;
상기 측정된 가스 연료의 온도 및 압력 정보를 이용하여 가스 연료의 밀도를 산출하는 단계;
기 설정된 상기 가스 공급관의 부피 정보를 수신하는 단계; 및
상기 계산된 가스 연료의 밀도와 상기 수신한 가스 공급관의 부피 정보를 이용하여 상기 가스 공급관을 채우기 위한 가스 연료의 질량을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중연료 엔진의 연료량 보정 방법.The method of claim 1, wherein calculating the amount of additional fuel comprises:
Measuring the temperature and pressure of the gaseous fuel;
Calculating the density of the gaseous fuel by using the measured temperature and pressure information of the gaseous fuel;
Receiving preset volume information of the gas supply pipe; And
And calculating the mass of the gas fuel for filling the gas supply pipe using the calculated density of the gas fuel and the received volume information of the gas supply pipe. 제1항에 있어서,
가스 연료 분사 신호를 수신하는 단계 이후에 상기 가스 공급관 내에 가스 연료가 채워져 있는지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하고,
상기 추가 연료량을 계산하는 단계는,
상기 가스 공급관 내에 가스 연료가 채워져 있지 않은 경우에는 상기 가스 공급관을 채우기 위한 연료량을 추가 연료량으로 산출하고,
상기 가스 공급관 내에 가스 연료가 이미 채워져 있는 경우에는, 현재 가스 연료의 온도와 압력하에서 상기 가스 공급관을 채우기 위하여 필요한 연료량에서 상기 가스 공급관에 이미 채워져 있는 연료량을 뺀 값을 추가 연료량으로 산출하는 것을 특징으로 하는 이중연료 엔진의 연료량 보정 방법.The method of claim 1,
After receiving the gas fuel injection signal, further comprising the step of determining whether gas fuel is filled in the gas supply pipe,
The step of calculating the additional fuel amount,
When the gas supply pipe is not filled with gas fuel, the amount of fuel for filling the gas supply pipe is calculated as an additional fuel amount
When gas fuel is already filled in the gas supply pipe, a value obtained by subtracting the amount of fuel already filled in the gas supply pipe from the amount of fuel required to fill the gas supply pipe under the current temperature and pressure of the gas fuel is calculated as an additional fuel amount. How to correct the amount of fuel in a dual fuel engine. 제3항에 있어서, 상기 가스 연료 분사량을 보정하는 단계는,
상기 계산된 추가 연료량이 양수이면 상기 가스 연료의 분사량을 증량하고, 상기 계산된 추가 연료량이 음수이면 상기 가스 연료의 분사량을 감량하는 것을 특징으로 하는 이중연료 엔진의 연료량 보정 방법.The method of claim 3, wherein correcting the gas fuel injection amount,
If the calculated additional fuel amount is positive, the injection amount of the gaseous fuel is increased, and if the calculated additional fuel amount is negative, the injection amount of the gaseous fuel is decreased. 제1항에 있어서, 상기 가스 공급관을 경유한 가스 연료는 흡기 매니폴드로 공급되어 공기와 혼합되는 것을 특징으로 하는 이중연료 엔진의 연료량 보정 방법.The method of claim 1, wherein the gaseous fuel passed through the gas supply pipe is supplied to an intake manifold and mixed with air. 가스 인젝터와 흡기 매니폴드 사이에 가스 공급관이 존재하는 이중연료 엔진의 연료량 보정 장치에 있어서,
가스 연료의 온도 및 압력을 측정하기 위한 측정부;
가스 연료의 온도, 압력 및 밀도 사이의 관계를 나타내는 데이터 정보, 및 상기 가스 공급관의 부피 정보가 저장된 저장부;
상기 측정부 및 상기 저장부로부터 정보들을 수신하여 가스 연료의 보정량을 계산하는 연산부; 및
상기 계산된 가스 연료의 보정량을 반영하여 상기 가스 인젝터로 가스 분사 신호를 인가하는 제어부를 포함하는 이중연료 엔진의 연료 보정 장치.In the fuel amount correction device of a dual fuel engine in which a gas supply pipe is present between a gas injector and an intake manifold,
A measuring unit for measuring the temperature and pressure of the gaseous fuel;
A storage unit storing data information indicating a relationship between temperature, pressure, and density of gas fuel, and volume information of the gas supply pipe;
An operation unit that receives information from the measurement unit and the storage unit and calculates a correction amount of gas fuel; And
And a control unit for applying a gas injection signal to the gas injector by reflecting the calculated correction amount of the gas fuel. 제6항에 있어서, 상기 연산부는,
상기 측정부에서 측정한 가스 연료의 온도와 압력 정보, 및 상기 저장부에 저장된 데이터 정보 및 상기 가스 공급관의 부피 정보를 이용하여 가스 연료의 밀도, 및 상기 가스 공급관을 채우기 위한 가스 연료량을 계산하고,
상기 가스 공급관에 가스 연료가 채워져 있지 않은 경우에는, 상기 가스 공급관을 채우기 위한 가스 연료량을 상기 가스 연료의 보정량으로 설정하고,
상기 가스 공급관에 가스 연료가 채워져 있는 경우에는, 상기 가스 연료의 밀도 변화에 따른 상기 가스 공급관을 채우기 위한 가스 연료량의 변화량을 상기 가스 연료의 보정량으로 설정하는 것을 특징으로 하는 이중연료 엔진의 연료 보정 장치.The method of claim 6, wherein the calculation unit,
Using the temperature and pressure information of the gas fuel measured by the measurement unit, data information stored in the storage unit, and volume information of the gas supply pipe, the density of the gas fuel and the gas fuel amount for filling the gas supply pipe are calculated,
When the gas supply pipe is not filled with gas fuel, an amount of gas fuel for filling the gas supply pipe is set as a correction amount of the gas fuel,
When the gas supply pipe is filled with gas fuel, the amount of change in the amount of gas fuel for filling the gas supply pipe according to the change in density of the gas fuel is set as the correction amount of the gas fuel. . 제6항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 가스 연료의 보정량이 양수이면 가스 연료의 분사량을 증가시키고, 상기 가스 연료의 보정량이 음수이면 가스 연료의 분사량을 감소시키는 것을 특징으로 하는 이중연료 엔진의 연료 보정 장치.The fuel of claim 6, wherein the controller increases the injection amount of gas fuel if the correction amount of the gas fuel is positive, and decreases the injection amount of gas fuel if the correction amount of the gas fuel is negative. Correction device.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09287540A (en) * 1996-04-23 1997-11-04 Unisia Jecs Corp Discharge quantity estimating device for fuel pump for internal combustion engine
KR100748479B1 (en) * 2006-12-29 2007-08-10 한국기계연구원 Fuel injection system for large engine of natural gas vehicle
KR100767330B1 (en) * 2006-11-29 2007-10-17 진주산업대학교 산학협력단 High pressure gas injection rate control device and injection rate control method using the same
WO2010134150A1 (en) * 2009-05-18 2010-11-25 トヨタ自動車株式会社 Fuel viscosity detector
KR20110121249A (en) * 2010-04-30 2011-11-07 콘티넨탈 오토모티브 시스템 주식회사 Apparatus and method for calculating gaseous fuel injection amount of LPI GI engine system
KR20180067339A (en) * 2016-12-12 2018-06-20 현대오트론 주식회사 Improved Method and Device for Controlling the Engine in Bi-fuel Vehicle
JP6424694B2 (en) * 2015-03-20 2018-11-21 株式会社デンソー Fuel property acquisition device and fuel property acquisition method

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09287540A (en) * 1996-04-23 1997-11-04 Unisia Jecs Corp Discharge quantity estimating device for fuel pump for internal combustion engine
KR100767330B1 (en) * 2006-11-29 2007-10-17 진주산업대학교 산학협력단 High pressure gas injection rate control device and injection rate control method using the same
KR100748479B1 (en) * 2006-12-29 2007-08-10 한국기계연구원 Fuel injection system for large engine of natural gas vehicle
WO2010134150A1 (en) * 2009-05-18 2010-11-25 トヨタ自動車株式会社 Fuel viscosity detector
KR20110121249A (en) * 2010-04-30 2011-11-07 콘티넨탈 오토모티브 시스템 주식회사 Apparatus and method for calculating gaseous fuel injection amount of LPI GI engine system
JP6424694B2 (en) * 2015-03-20 2018-11-21 株式会社デンソー Fuel property acquisition device and fuel property acquisition method
KR20180067339A (en) * 2016-12-12 2018-06-20 현대오트론 주식회사 Improved Method and Device for Controlling the Engine in Bi-fuel Vehicle

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