KR102644241B1 - 자동차 탱크의 충진 절차 제어 방법 및 이 방법을 수행하기 위한 자동차 탱크 - Google Patents

자동차 탱크의 충진 절차 제어 방법 및 이 방법을 수행하기 위한 자동차 탱크 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차 탱크(10)의 충진 절차를 제어하기 위한 방법을 개시하고, 본 방법은 자동차 탱크(10)의 지리학적 위치를 결정하는 단계(B); 자동차 탱크(10)의 지리학적 위치가 소정의 지리학적 지역 내에 있는지를 탱크 제어 장치(60)를 이용하여 산출하는 단계(C); 및 자동차 탱크(10)의 지리학적 위치가 소정의 지리학적 지역 내에 있을 시, 자동차 탱크(10)의 지리학적 위치에 따라 좌우되는 차단 충진 용적을 산출하는 단계(D)를 포함한다.

Description

자동차 탱크의 충진 절차 제어 방법 및 이 방법을 수행하기 위한 자동차 탱크
본 발명은 자동차 탱크의 충진 절차를 제어하기 위한 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 충진 절차를 제어하기 위한 방법을 수행하기 위한 자동차 탱크에 관한 것이다.
하이브리드 자동차 및 특히 플러그인 하이브리드 자동차(이하에서 PHEV로 약칭됨; plug-in hybrid electric vehicle의 영문 약어)는 순수하게 전기를 이용하여 주파 가능한 도달 거리가 크다. 도시에서는 내연 기관으로 자동차를 구동시키는 것을 금지하는 소위 환경 권역이 점차 많이 설립되고 있다. 따라서 내연기관을 활성화하여 연료를 태우지 않고 순수하게 전기적 구동부를 이용하여 긴 구간을 주파하게 된다. PHEV의 배터리는 순수하게 전기에 의해서만 주행할 수 있기 위해 필요 시 재충전된다.
선행 기술로부터 공지된 탱크 시스템은, 자동차의 운전자 또는 급유자에게 필요한 바에 부합하는 급유를 용이하게 하거나 운전자 또는 급유자를 지원하는 장치들을 결코 포함하지 않는다. 따라서 통상적으로, 운전자는 그의 자동차(이하에서 Kfz로 약칭됨)에 연료를 가득 충진하거나 소지한 금액에 따라 해당 금액까지 자동차 탱크를 충진하거나 또는 주행 구간을 주파하기 위해 어느 정도의 연료가 필요한지를 추정하여 해당 양의 연료를 자동차 탱크에 충진한다.
그동안 소정의 지리적 구역들에서는 자동차에 오로지 제한된 연료량만을 적재할 수 있게 하여, 차량 및 특히 PHEV의 운전자가 차량을 바람직하게는 전기적 구동 모드로 사용하게 만드는 시도들이 있었다.
해당 규정들은, 서로 상이한 지리학적 지역들에서 PHEV에 서로 상이한 탱크 크기가 장착되어야 한다는 문제가 있다.
본 발명의 기초를 이루는 과제는 자동차 탱크의 충진 절차를 제어하기 위한 방법을 제공하는 것으로, 이러한 방법을 이용하여 전술한 문제가 해결되고 또한 자동차 탱크의 충진 절차가 보다 편리하게 가능해진다.
본 발명의 기초를 이루는 과제는 제1항의 특징들을 포함하는 방법에 의하여 해결된다. 본 발명에 따르는 방법의 유리한 형성예들은 제1항에 종속되는 청구항들에 기술되어 있다.
더 정확히 말하여, 본 발명의 기초를 이루는 과제는 자동차 탱크의 충진 절차를 제어하기 위한 방법에 의하여 해결되는데, 이러한 자동차 탱크는 자동차 탱크 내에 연결되는 주입관을 포함하고, 주입관을 통하여 자동차 탱크는 충진 장치를 이용하여 충진 가능하다. 연료 탱크는 구동- 및/또는 급유 환기 밸브를 더 포함하고, 이러한 밸브는 열림 위치와 닫힘 위치 사이에서 전기적 및/또는 전자기적으로 작동 가능하며, 열림 위치에서 자동차 탱크는 구동- 및/또는 급유 환기 밸브를 이용하여 대기와 적어도 간접적으로 유체적으로 연결되고, 닫힘 위치에서 자동차 탱크는 구동- 및/또는 급유 환기 밸브를 이용하여 대기로부터 유체적으로 분리된다. 또한, 자동차 탱크는 전기적 및/또는 전자기적으로 작동 가능한 액추에이터를 포함하고, 액추에이터를 이용하여 자동차 탱크의 충진 절차의 종료가 시작될 수 있다. 또한, 자동차 탱크는 자동차 탱크의 충진 레벨을 결정하기 위한 충진 레벨 센서를 포함한다. 또한, 자동차 탱크는 탱크 제어 장치를 포함하고, 탱크 제어 장치는 제1 데이터 교환 연결부를 이용하여 구동- 및/또는 급유 환기 밸브 및 액추에이터와 신호 결합되고 제2 데이터 교환 연결부를 이용하여 충진 레벨 센서와 신호 결합된다. 본 발명에 따르는 방법은 다음의 방법 단계들을 포함한다:
- 자동차 탱크의 지리학적 위치를 결정하는 단계;
- 자동차의 지리학적 위치가 소정의 지리학적 지역 내에 위치하는지를 탱크 제어 장치를 이용하여 산출하는 단계; 및
- 자동차의 지리학적 위치가 소정의 지리학적 지역 내에 위치할 시, 자동차 탱크의 지리학적 위치에 따라 좌우되는 차단 충진 용적을 산출하는 단계.
본 발명에 따르는 방법은, 자동차 또는 PHEV의 자동차 탱크가 자동차 또는 PHEV의 지리학적 위치에 따라 그리고 이로 인하여 자동차 탱크의 지리학적 위치에 따라 오로지 소정의 최대 충진량까지만 충진될 수 있다는 이점을 가지는데, 최대 충진량은 자동차 탱크의 소정의 차단 충진 용적에 상응한다. 예컨대 도시에서 해당 도시의 지리학적 지역을 이동하는 차량이 오로지 소정의 최대 충진량(예: 36 리터)의 연료로 충진되고 이동해야만 할 시, 본 발명에 따르는 자동차 탱크 충진 절차 제어 방법은, 자동차 탱크의 충진 절차가 자동차 탱크의 지리학적 위치에 따라 소정의 차단 충진 용적에서 자동으로 정지된다는 이점을 제공하며, 이러한 소정의 차단 충진 용적은 최대 충진량에 상응한다. 자동차 탱크가 소정의 지리학적 지역에서 체류할 시, 차단 충진 용적에 도달한 후에 자동차 탱크의 추가 급유는 가능하지 않다. 그러나 자동차 탱크가 적재해야 할 연료량과 관련하여 제약사항이 존재하는 지리학적 지역에 위치하지 않을 시, 자동차 탱크는 통상적인 바와 같이 최대 충진 용적까지 충진될 수 있다.
따라서 본 발명은 자동차 또는 PHEV의 적용 장소와 무관하게 오로지 단일의 자동차 탱크가 제공되어야 한다는 이점을 가진다.
물론, 또한, 서로 상이한 지리학적 지역들을 위해 서로 상이한 차단 충진 용적들이 정해지고, 이러한 차단 충진 용적들은 탱크 제어 장치의 전자 메모리 내에 저장될 수 있는 것도 가능하다. 또한, 물론, 차단 충진 용적, 또는 지리학적 지역 또는 지리학적 지역들과 연관되는 각각의 차단 충진 용적들이 변경될 수 있는 것도 가능하다. 따라서 본 발명에 따르는 방법은 예컨대 자동차 탱크의 법적 위치의 변경시에도 또한 사용될 수 있다는 이점을 제공한다.
자동차 탱크의 지리학적 위치를 결정하는 것은 바람직하게는 전자 유닛, 예컨대 내비게이션 시스템을 이용하여 수행된다.
자동차 탱크의 지리학적 위치를 결정하는 방법 단계 시, 바람직하게는, 지리학적 위치를 나타내는 위치 데이터는 전자 유닛의 전자 데이터 메모리 내에 저장된다. 자동차 탱크의 지리학적 위치를 나타내는 이러한 위치 데이터는 바람직하게는 탱크 제어 장치에 전달된다.
위치 데이터는 바람직하게는 자동차 탱크의 지리학적 위치 및 이로 인하여 자동차 탱크가 장착된 자동차의 지리학적 위치를 제공하는 지리학적 위치 데이터를 가리킨다.
충진 레벨 센서는, 충진 레벨 센서를 이용하여 산출되는 자동차 탱크의 충진 레벨을 나타내는 데이터를 제2 데이터 교환 연결부를 통하여 탱크 제어 장치에 전달하기 위해 형성된다.
바람직하게는, 탱크 제어 장치와 전자 유닛의 전자 데이터 메모리 사이에 데이터 교환 연결부가 구축되며, 전자 유닛은 예컨대 내비게이션 시스템으로 형성될 수 있다.
바람직하게는, 방법은 다음의 방법 단계들을 더 포함한다:
- 충진 레벨 센서를 이용하여 자동차 탱크의 충진 용적을 산출하는 단계;
- 탱크 제어 장치를 이용하여 자동차 탱크의 충진 용적을 소정의 차단 충진 용적과 비교하는 단계; 및
- 자동차 탱크의 충진 용적을 소정의 차단 충진 용적과 비교하는 것에 따라 좌우되는 신호를 탱크 제어 장치를 이용하여 출력하는 단계.
자동차 탱크의 충진 용적은 자동차 탱크 내에 존재하는 연료량이다.
자동차 탱크의 충진 용적을 소정의 차단 충진 용적과 비교하는 것에 따라 좌우되는 신호는 바람직하게는 구동- 및/또는 급유 환기 밸브에 대한 열림 신호이고 및/또는 액추에이터에 대한 닫힘 신호이며, 액추에이터를 이용하여 충진 절차의 종료가 시작될 수 있다. 또한 바람직하게는, 자동차 탱크의 충진 용적을 소정의 차단 충진 용적과 비교하는 것에 따라 좌우되는 신호는 자동차의 운전자에게 자동차 탱크의 급유가 가능한지를 알려주는 신호이다.
바람직하게는, 방법은 다음의 방법 단계들을 더 포함한다:
- 자동차 탱크의 충진 절차가 도입되어야 하는지를 산출하는 단계;
- 자동차 탱크의 충진 용적이 소정의 차단 충진 용적보다 낮을 시, 탱크 제어 장치로부터 구동- 및/또는 급유 환기 밸브로 열림 신호를 출력하는 단계;
- 열림 신호의 수신 시, 구동- 및/또는 급유 환기 밸브를 이러한 밸브의 열림 위치로 이전하는 단계; 및
- 자동차 탱크의 충진 용적이 소정의 차단 충진 용적에 도달하거나 초과할 시, 탱크 제어 장치로부터 액추에이터로 닫힘 신호를 출력하는 단계.
충진 절차의 시작은 바람직하게는 탱크 제어 장치 및/또는 전자 데이터 메모리를 포함하는 전자 유닛을 이용하여 시작된다.
충진 절차의 종료는 바람직하게는 탱크 제어 장치 및/또는 전자 데이터 메모리를 포함하는 전자 유닛을 이용하여 시작된다.
바람직하게는, 방법은 다음의 방법 단계들을 더 포함한다:
- 자동차 탱크의 지리학적 위치가 소정의 지리학적 지역 밖에 있고, 자동차 탱크의 충진 용적이 소정의 최대 충진 용적보다 낮을 시, 탱크 제어 장치로부터 구동- 및/또는 급유 환기 밸브로 열림 신호를 출력하는 단계;
- 열림 신호의 수신 시, 구동- 및/또는 급유 환기 밸브를 이러한 밸브의 열림 위치로 이전하는 단계; 및
- 자동차 탱크(10)의 충진 용적이 소정의 최대 충진 용적에 도달하거나 초과할 시, 탱크 제어 장치로부터 전기적 및/또는 전자기적으로 작동 가능한 액추에이터로 닫힘 신호를 출력하는 단계.
최대 충진 용적은 바람직하게는 소프트웨어마다 설정 가능하다. 또한 바람직하게는, 최대 충진 용적은 자동차 탱크의 수용 능력의 소정 백분율로 설정된다. 예컨대 최대 충진 용적은 이러한 수용 능력의 80%로 설정된다. 물론, 최대 충진 용적은 수용 능력의 다른 백분율로 설정될 수도 있으며, 예컨대 60% 또는 70% 또는 85% 또는 90%로 설정될 수 있다. 이러한 설정은 특히 최대 충진 용적을 나타내는 데이터가 메모리에 적절하게 저장됨으로써 수행된다.
바람직하게는, 적어도 하나의 액추에이터는 자동차 탱크 내에 배치되는 구동- 및/또는 급유 환기 밸브이다.
구동- 및/또는 급유 환기 밸브는 FLVV로도 약칭된다(영문 fuel limit venting valve로부터).
닫힘 위치의 수신 시, FLVV를 이용하여 환기 라인이 닫히는데, 환기 라인은 통상적으로 활성탄 필터를 통하여 대기에 연결된다. FLVV로 닫힘 신호가 전송됨으로써, 자동차 탱크의 환기를 위해 어차피 필요한 밸브들은 충진 절차의 종료를 시작하기 위해 사용된다. 이는, 자동차 탱크 내에 추가적 부품이 사용되지 않아도 된다는 이점을 가지므로, 자동차 탱크의 복잡성이 감소된다.
또한, 전기적 및/또는 전자기적으로 작동 가능한 구동- 및/또는 급유 환기 밸브를 사용함으로써, 구동 환기 기능성 및 급유 환기 기능성이 단일 부품에 의해 제공될 수 있다. 선행 기술로부터 공지된 종래의 방법에서는 구동 환기 기능성 및 급유 환기 기능성을 구현하기 위해 2개의 별도 밸브가 필요하다.
또한 바람직하게는, 적어도 하나의 액추에이터는 자동차 탱크의 주입관 내에 및/또는 주입관에 배치되는 체크 밸브이다.
체크 밸브는 ICV로도 약칭된다(영문 inlet check valve로부터).
주입관 내에 또는 주입관에 배치되는 체크 밸브로 닫힘 신호가 송신되는 해당 방법은, 충진 절차의 종료를 위해 자동차 탱크 내에 내압이 조성되지 않아도 된다는 이점을 가지므로, 충진 절차의 종료 후 자동차 탱크는 실질적으로 무압력이다. 내압이 조성되지 않으므로, 자동차 탱크도 팽창되지 않아서, 자동차 탱크 내에서 충진량 결정의 정확도가 향상된다. 또한, 충진 절차의 종료를 위해 자동차 탱크 내에 압력이 조성되지 않아도 된다는 사실은, 자동차 탱크 내에 주입되는 연료량이 자동차 탱크 내에 주입되어야 할 연료량에 더 정확하게 부합한다는 이점을 제공한다. 이는 자동차 탱크 내에 남아있는 가스 용적이 압축 가능한 가스 스프링으로 기능하지 않기 때문이다. 주입관 내에 주입되는 연료의 양은 매우 정확하게 결정될 수 있어서, 주입된 연료량의 정확도가 향상된다.
바람직하게는, 적어도 하나의 액추에이터는 자동차 탱크와 활성탄 필터 사이에 및/또는 활성탄 필터와 대기 사이에 배치되는 차단 밸브이다.
차단 밸브는 FTIV로도 약칭된다(영문 fuel tank isolation valve로부터). 차단 밸브가 활성탄 필터와 대기 사이에 배치될 시, 차단 밸브는 OBD 밸브로도 지칭된다.
충진 절차의 종료를 시작하기 위해 FTIV를 제어하고 FTIV를 사용함으로써, 자동차, 특히 PHEV 내에 필요한 부품들은 충진 절차의 종료를 위해 사용된다. FTIV는 순차적으로 점검되고, 예컨대 자동차의 구동 중에 TUV 검사 범위 내에서 검사 주기들을 통해 점검되므로, 충진 절차의 종료를 시작하기 위해 FTIV가 사용되면 향상된 구동 안전성이 달성된다.
바람직하게는, 적어도 하나의 액추에이터는 자동차 탱크의 주입관 내에 진입 가능한 방해 몸체이다.
방해 몸체는 예컨대 주입관 내에 밀려 들어갈 수 있고 및/또는 또는 회동되며 들어갈 수 있어서, 주입관의 자유 횡단면이 축소된다. 충진 절차의 종료를 위해 방해 몸체를 제어함으로써, 주입관 내에 주입된 연료는 노즐의 차단 보어에 도달할 때까지 이러한 주입관에서 축적되어, 급유 절차가 종료된다. 이는, 충진 절차의 종료를 위해 자동차 탱크 내에 내압이 조성되지 않아도 된다는 이점을 가지므로, 충진 절차의 종료 후 자동차 탱크는 실질적으로 무압력이다. 내압이 조성되지 않으므로, 자동차 탱크도 팽창하지 않아서, 자동차 탱크 내에서 충진량 결정의 정확도가 향상된다. 또한, 충진 절차의 종료를 위해 자동차 탱크 내에 압력이 조성되지 않아도 된다는 사실로 인하여, 자동차 탱크 내에 주입되는 연료량이 자동차 탱크 내에 주입되어야 할 연료량에 더 정확하게 부합한다는 이점이 얻어진다. 이는 자동차 탱크 내에 남아있는 가스 용적이 압축 가능한 가스 스프링으로 기능하지 않기 때문이다. 주입관 내에 충진되는 연료의 양은 매우 정확하게 결정될 수 있어서, 주입된 연료량의 정확도가 향상된다.
바람직하게는, 적어도 하나의 액추에이터는 주입 연결편 내에 장착되는 전자석이다.
전자석이 활성화되면, 주입관 내에 진입된 노즐이 닫히는데, 이러한 노즐이 해당 기능성을 가질 때 그러하다. 이는 다시, 충진 절차의 종료를 위해 자동차 탱크 내에 내압이 조성되지 않아도 된다는 이점을 가지므로, 충진 절차의 종료 후 자동차 탱크는 실질적으로 무압력이다. 내압이 조성되지 않으므로, 자동차 탱크도 팽창되지 않아서, 자동차 탱크 내에서 충진량 결정의 정확도가 향상된다. 충진 절차의 종료를 위해 자동차 탱크 내에 압력이 조성되지 않아도 되므로, 자동차 탱크 내에 주입된 연료량은 자동차 탱크 내에 주입되어야 할 연료량에 더 정확하게 부합한다. 이는 자동차 탱크 내에 남아있는 가스 용적이 압축 가능한 가스 스프링으로 기능하지 않기 때문이다.
또한 바람직하게는, 방법은, 이러한 방법이 탱크 제어 장치와 충진 장치 사이에 데이터 교환 연결부를 구축하기 위한 방법 단계를 더 포함하는 방식으로 형성되는데, 이때 적어도 하나의 액추에이터는 충진 장치 내에 배치되고 닫힘 신호는 데이터 교환 연결부를 통하여 액추에이터에 송신된다.
충진 장치는 주유소의 주유 설비일 수 있다. 특히 충진 장치는 주유 설비의 노즐로 형성될 수 있다. 이는, 충진 절차의 종료를 위해 자동차 탱크 내에 내압이 조성되지 않아도 된다는 이점을 가지므로, 충진 절차의 종료 후 자동차 탱크는 실질적으로 무압력이다. 내압이 조성되지 않으므로, 자동차 탱크도 팽창하지 않아서, 자동차 탱크 내에서 충진량 결정의 정확도가 향상된다. 충진 절차의 종료를 위해 자동차 탱크 내에 압력이 조성되지 않으므로, 자동차 탱크 내에 주입되는 연료량은 자동차 탱크 내에 주입되어야 할 연료량에 더 정확하게 부합하는데, 자동차 탱크 내에 남아있는 가스 용적이 압축 가능한 가스 스프링으로 기능하지 않기 때문이다. 주입관의 기하학적 형상 및 치수는 숙지되어 있으므로 주입관 내에 주입되는 연료의 양이 매우 정확하게 결정될 수 있어서, 주입된 연료량의 정확도가 향상된다.
본 발명의 기초를 이루는 과제는 자동차 탱크에 의하여 해결되는데, 자동차 탱크는 자동차 탱크 내에 연결되는 주입관을 포함하고, 주입관을 통하여 자동차 탱크(10)는 충진 장치(90)를 이용하여 충진될 수 있다. 자동차 탱크는 구동- 및/또는 급유 환기 밸브를 더 포함하고, 이러한 밸브는 전기적 및/또는 전자기적으로 열림 위치와 닫힘 위치 사이에서 작동 가능하고, 열림 위치에서 자동차 탱크는 구동- 및/또는 급유 환기 밸브를 이용하여 대기와 적어도 간접적으로 유체적으로 연결되고, 닫힘 위치에서 자동차 탱크는 구동- 및/또는 급유 환기 밸브를 이용하여 대기로부터 유체적으로 분리된다. 자동차 탱크는 전기적 및/또는 전자기적으로 작동 가능한 액추에이터를 더 포함하고, 이러한 액추에이터를 이용하여 자동차 탱크의 충진 절차의 종료가 시작될 수 있다. 또한, 자동차 탱크는 자동차 탱크의 충진 레벨을 결정하기 위한 충진 레벨 센서를 포함한다. 본 발명에 따르는 자동차 탱크는, 이러한 자동차 탱크가 탱크 제어 장치를 포함하고, 탱크 제어 장치가 제1 데이터 교환 연결부를 이용하여 구동- 및/또는 급유 환기 밸브 및 액추에이터와 신호 결합되고, 제2 데이터 교환 연결부를 이용하여 충진 레벨 센서와 신호 결합되며, 탱크 제어 장치는 제1항 내지 제8항 중 적어도 어느 한 항에 따라 전술한 방법 단계들을 수행하기 위해 형성되는 것을 특징으로 한다.
이를 위해 탱크 제어 장치는 데이터 트랜시버 유닛을 포함할 수 있고, 데이터 트랜시버 유닛은 데이터 교환 연결부를 통하여 데이터를 수신하기 위해 형성된다. 데이터 트랜시버 유닛은 데이터를 송신하기 위해 더 형성된다. 바람직하게는, 데이터는 데이터 교환 연결부를 통하여 데이터 트랜시버 유닛으로부터 송신될 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않는데, 데이터 트랜시버 유닛은 데이터 교환 연결부와 상이한 데이터 구간을 통하여 데이터를 발신할 수도 있기 때문이다.
본 발명에 따르는 자동차 탱크는, 이러한 자동차 탱크가 해당 자동차 탱크가 장착된 자동차 또는 PHEV의 지리학적 위치에 따라 오로지 소정의 최대 충진량까지만 충진될 수 있다는 이점을 가지는데, 최대 충진량은 자동차 탱크의 소정의 차단 충진 용적에 부합한다. 예컨대 도시 내에서 해당 도시의 지리학적 지역에서 이동하는 차량이 오로지 소정의 최대 충진 연료량만으로(예: 36 리터) 충진되고 이동되어야 할 시, 본 발명에 따르는 자동차 탱크는, 자동차 탱크의 충진 절차가 자동차 탱크의 지리학적 위치에 따라 소정의 차단 충진 용적에서 자동으로 정지된다는 이점을 제공하고, 이러한 차단 충진 용적은 최대 충진량에 상응한다. 자동차 탱크가 소정의 지리학적 지역 내에 체류할 시, 차단 충진 용적에 도달한 후 자동차 탱크의 추가 급유는 가능하지 않다. 그러나 적재해야 할 연료량과 관련하여 제약사항이 존재하는 지리학적 지역에서 자동차 탱크가 위치하지 않을 시, 자동차 탱크는 통상적인 바와 같이 최대 충진 용적까지 충진될 수 있다.
따라서 본 발명에 따르는 자동차 탱크는, 이러한 자동차 탱크가 자동차 또는 PHEV의 사용 장소와 무관하게 장착 및 사용될 수 있다는 이점을 가진다.
물론, 또한, 서로 상이한 지리학적 지역들을 위해 서로 상이한 차단 충진 용적들이 정해질 수 있으며, 이러한 차단 충진 용적들은 탱크 제어 장치의 전자 메모리 내에 저장될 수 있는 것이 가능하다. 물론, 또한, 차단 충진 용적, 또는 지리학적 지역 또는 지리학적 지역들과 연관되는 각각의 차단 충진 용적들이 변경될 수 있는 것이 가능하다. 따라서 본 발명에 따르는 자동차 탱크는, 예컨대 자동차 탱크의 법적 위치의 변경 시에도 또한 사용될 수 있다는 이점을 제공한다.
탱크 제어 장치는 별도의 전자 장치로 형성될 수 있다. 그러나 탱크 제어 장치는 자동차의 탑재형 컴퓨터 시스템의 일부로도 형성될 수 있고 탑재형 컴퓨터 시스템의 하위 유닛을 나타낼 수 있다.
액추에이터의 전기적 및/또는 전자기적 조절 가능성은 액추에이터의 전기 기계적 조절을 의미할 수 있다.
바람직하게는, 자동차 탱크는 이러한 자동차 탱크가 데이터 수신 유닛을 포함하고 이러한 데이터 수신 유닛을 통하여 전자 데이터 메모리 내에 저장된 데이터가 탱크 제어 장치에 전달될 수 있는 방식으로 형성된다.
이에 상응하여 형성되는 자동차 탱크는, 예컨대 자동차 탱크의 충진 시작 및/또는 충진 정지와 같은 동작들이 전자 데이터 메모리를 포함하는 전자 유닛 및/또는 제어 장치(예컨대 자동차의 탑재형 컴퓨터 및/또는 모바일 단말기 및/또는 탱크 제어 장치 자체)에 의하여 시작될 수 있다는 이점을 제공한다.
또한 바람직하게는, 자동차 탱크는 탱크 제어 장치가 데이터 출력 유닛을 더 포함하고 이러한 데이터 출력 유닛을 통하여 열림 신호 및/또는 닫힘 신호가 출력될 수 있는 방식으로 형성된다.
또한 바람직하게는, 자동차 탱크는 적어도 하나의 액추에이터가 구동- 및/또는 급유 환기 밸브로 형성되고, 이러한 밸브가 자동차 탱크 내에 배치되는 방식으로 형성되는데, 구동- 및/또는 급유 환기 밸브는 전기적 및/또는 전자기적으로 열림 위치와 닫힘 위치 사이에서 작동 가능하고, 구동- 및/또는 급유 환기 밸브의 열림 위치에서 자동차 탱크는 구동- 및/또는 급유 환기 밸브를 이용하여 환기 라인과 유체적으로 연결되고, 구동- 및/또는 급유 환기 밸브의 닫힘 위치에서 자동차 탱크는 구동- 및/또는 급유 환기 밸브를 이용하여 환기 라인으로부터 유체적으로 분리된다.
충진 절차를 종료하기 위해 구동- 및/또는 급유 환기 밸브를 사용하는 것은, 자동차 탱크의 구동을 위해 어차피 필요한 밸브 장치들이 급유 절차를 전기적 및/또는 전자기적으로 종료하기 위해 사용될 수 있는 이점을 제공하여, 추가적 부품들이 자동차 탱크 내에 장착되지 않으므로 이에 상응하여 형성되는 자동차 탱크의 복잡성이 증가하지 않는다.
바람직하게는, 자동차 탱크는 적어도 하나의 액추에이터가 체크 밸브로 형성되고, 이러한 체크 밸브가 자동차 탱크 내에 연결되는 주입관 내에 배치되는 방식으로 형성되는데, 체크 밸브는 전기적 및/또는 전자기적으로 열림 위치와 닫힘 위치 사이에서 작동 가능하고, 체크 밸브의 열림 위치에서 자동차 탱크는 주입관과 유체적으로 연결되고, 체크 밸브의 닫힘 위치에서 자동차 탱크는 체크 밸브를 이용하여 주입관으로부터 유체적으로 분리되거나 체크 밸브를 이용하여 주입관의 내폭이 감소된다.
또한 바람직하게는, 자동차 탱크는 적어도 하나의 액추에이터가 방해 몸체로 형성되고, 이러한 방해 몸체가 자동차 탱크 내에 연결되는 주입관 내에 배치되는 방식으로 형성되는데, 방해 몸체는 전기적 및/또는 전자기적으로 열림 위치와 방해 위치 사이에서 작동 가능하고, 방해 몸체의 열림 위치에서 주입관의 내폭은 감소되지 않으며 방해 몸체의 방해 위치에서 방해 몸체는 주입관 안으로 돌출하고 주입관의 내폭을 감소시킨다.
또한, 바람직하게는, 자동차 탱크는 적어도 하나의 액추에이터가 차단 밸브로 형성되고, 차단 밸브가 자동차 탱크와 활성탄 필터 사이에 배치되는 방식으로 형성되는데, 차단 밸브는 전기적 및/또는 전자기적으로 열림 위치와 닫힘 위치 사이에서 작동 가능하고, 차단 밸브의 열림 위치에서 자동차 탱크는 차단 밸브를 이용하여 활성탄 필터와 유체적으로 연결되고, 차단 밸브의 닫힘 위치에서 자동차 탱크는 차단 밸브를 이용하여 활성탄 필터로부터 유체적으로 분리된다.
또한 바람직하게는, 자동자 탱크는 적어도 하나의 액추에이터가 전자석으로 형성되고, 전자석이 자동차 탱크 내에 연결되는 주입관의 주입 연결편 내에 배치되는 방식으로 형성되는데, 전자석은 능동 상태와 수동 상태에서 작동 가능하고, 전자석은 능동 상태에서 자기장을 생성하고, 전자석은 수동 상태에서 자기장을 생성하지 않는다.
직전에 설명한 자동차 탱크에 관한 4개의 실시 방식은, 충진 절차의 종료를 위해 자동차 탱크 내에 내압이 조성되지 않아도 된다는 이점을 제공하여, 충진 절차의 종료 후 자동차 탱크는 실질적으로 무압력이다. 내압이 조성되지 않으므로 자동차 탱크도 팽창하지 않아서, 자동차 탱크 내에서 충진량 결정의 정확도가 향상된다. 또한, 충진 절차의 종료를 위해 자동차 탱크 내에 압력이 조성되지 않아도 된다는 사실은, 자동차 탱크 내에 주입되는 연료량이 자동차 탱크 내에 주입되어야 할 연료량에 더 정확하게 부합한다는 이점을 제공한다. 이는 자동차 탱크 내에 남아있는 가스 용적이 압축 가능한 가스 스프링으로 기능하지 않기 때문이다. 주입관 내에 주입되는 연료의 양은 매우 정확하게 결정될 수 있어서, 주입된 연료량의 정확도가 향상된다.
또한 바람직하게는, 자동차 탱크는 자동차 탱크의 충진 용적을 소정의 차단 충진 용적과 비교하는 것에 따라 좌우되는 신호가 신호 전달 장치를 통하여 출력되는 방식으로 형성된다.
예컨대 이러한 신호는 자동차의 계기판 및/또는 모바일 단말기(예: 스마트폰)의 표시 장치에 표시될 수 있다. 또한 신호는 음향적으로 전달될 수 있다. 또한, 신호가 진동을 생성하는 장치를 통하여 운전자에게 전달되는 것도 가능하다.
본 발명의 추가적 이점들, 상세사항들 및 특징들은 이하에서 논의되는 실시예들로부터 얻어진다. 도면들은 개별적으로 다음과 같다:
도 1은 자동차 탱크의 충진을 위한 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위해 설계되는 본 발명에 따르는 자동차 탱크의 개략도이다;
도 2는 본 발명에 따르는 자동차 탱크의 주입 연결편과 함께 주입관의 개략적 단면도이다;
도 3은 도 1에 도시된 자동차 탱크의 충진 절차를 제어하기 위한 본 발명에 따른 방법의 방법 흐름도이다.
이제 이하의 설명에서 동일한 참조기호들은 동일한 부품들 또는 동일한 특징들을 나타내므로, 반복적인 설명을 피하기 위해, 어느 하나의 부품에 대하여 하나의 도면과 관련된 설명은 다른 도면들을 위해서도 적용된다.
도 1은 자동차 탱크(10)를 충진하기 위한 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위해 설계되는 자동차 탱크(10)의 개략도를 도시한다. 자동차 탱크(10)는 특정한 양의 연료(K)를 포함하고 가스 용적(G)을 더 포함하며, 가스 용적은 통상적으로 수소들로 포화되어 있다. 연료(K)의 주입을 위해 자동차 탱크(10)는 주입관(11)을 포함하고, 연료 탱크(10)로부터 멀어지는 주입관의 말단에는 주입 연결편(12)이 배치된다. 또한, 자동차 탱크(10)는 연료 이송 장치(14)를 포함하고, 연료 이송 장치는 연료 펌프(14)로도 지칭된다. 연료 펌프(14)는 연료(K)를 모터(50)쪽으로 이송하기 위해 연료 라인(15)을 통하여 도면에 도시되지 않은 자동차의 모터(50)와 유체적으로 연결된다. 또한 자동차 탱크(10)는 재순환 라인(16)을 포함할 수 있고, 재순환 라인은 자동차 탱크(10), 및 주입 연결편(12)에 의해 둘러싸이는 용적과 유체적으로 연결된다. 재순환 라인(16)은 자동차 탱크(10)의 급유 절차 중에 자동차 탱크(10)와 주입 연결편(12) 사이의 가스 교환을 위해 역할하는데, 통상적으로 미국 시장을 위해 제공되나 선택사항에 불과하다.
본 발명에 따르는 자동차 탱크(10)는 탱크 제어 장치(60)를 포함하고, 탱크 제어 장치는 데이터 수신 유닛(61)을 포함하며, 데이터 수신 유닛을 통하여 전자 데이터가 탱크 제어 장치(60)로 전달될 수 있다. 도 1로부터, 데이터 수신 유닛(61)이 데이터 라인(100)을 통하여 전자 유닛(70)과 연결되어, 탱크 제어 장치(60)와 전자 유닛(70) 사이에 데이터 교환 연결이 가능해지는 것을 알 수 있다. 전자 유닛(70)은 전자 데이터 메모리(71)를 더 포함함으로써, 전자 데이터 메모리(71) 내에 저장된 데이터는 데이터 라인(100)을 통하여 전자 유닛(60)으로 전달될 수 있다. 이때 데이터 라인(100)은, 데이터가 전자 유닛(70)과 탱크 제어 장치(60) 사이에서 양방향으로 전달 가능하도록 형성될 수 있다. 그러나 데이터 라인(100)은 오로지 전자 유닛(70)으로부터 탱크 제어 장치(60)쪽으로만 데이터가 전달될 수 있도록 형성될 수도 있다. 전자 유닛(70)은 예컨대 자동차의 일부 및/또는 모바일 단말기(70)의 일부인 내비게이션 시스템(70)일 수 있고, 모바일 단말기는 예컨대 스마트폰(70)일 수 있다. 또한 전자 유닛(70)은 예컨대 자동차 탱크(10)를 포함하는 자동차의 탑재형 컴퓨터(70)일 수 있다. 더욱이, 전자 유닛(70)은 데이터 처리 설비(70)를 가리킬 수도 있고, 이러한 데이터 처리 설비는 데이터 클라우드를 생성 및 제공하기 위해 형성된다.
데이터 라인(100)에 의해 전자 유닛(70)과 탱크 제어 장치(60) 사이에서 전기 신호들이 전달될 수 있다. 또한, 데이터 라인(100)은 전자 유닛(70)과 탱크 제어 장치(60) 사이에 무선으로 데이터가 전달되는 방식으로 형성될 수도 있다. 예컨대 데이터 라인(100)을 통하여 자동차 및 이로 인하여 자동차 탱크(10)의 지리학적 위치를 나타내는 데이터가 탱크 제어 장치(60)에 전달될 수 있다.
또한 도 1로부터, 탱크 제어 장치(60)가 데이터 출력 유닛(63)을 포함하고, 데이터 출력 유닛을 통하여 데이터 및/또는 신호들이 제1 데이터 교환 연결부(101)를 통하여 전기적 및/또는 전자기적으로 작동 가능한 액추에이터들(20, 21, 22, 23, 24, 25)에 전달될 수 있는 것을 알 수 있다. 제1 데이터 교환 연결부(101)는 제1 데이터 라인(101) 또는 제1 신호 라인(101) 또는 전반적으로 제1 전기적 라인(101)으로도 지칭될 수 있다. 이하에 더 특정되는 액추에이터들(20-25)은 자동차 탱크(10)의 충진 절차의 종료를 시작하기 위해 형성된다. 이를 위해 탱크 제어 장치(60)는 하나 이상의 액추에이터(20-25)에 충진 정지 신호로도 지칭될 수 있는 닫힘 신호를 데이터 교환 연결부(101)를 통하여 전달하기 위해 형성됨으로써, 충진 정지 신호의 수신 시 액추에이터들(20-25)의 적어도 하나의 액추에이터는 이하에 더 특정되는 방식으로 충진 절차의 종료를 시작한다.
도 1로부터, 자동차 탱크(10)가 충진 레벨 센서(13)를 더 포함하고, 충진 레벨 센서는 데이터 라인(102)의 형태를 갖는 제2 데이터 교환 연결부(102)를 통하여 탱크 제어 장치(60)와 연결되는 것을 알 수 있다. 충진 레벨 센서(13)로부터 탱크 제어 장치(60)로 데이터를 전달하기 위해 탱크 제어 장치는 제2 데이터 수신 유닛(62)을 포함한다. 충진 레벨 센서(13)는 충진 레벨 센서(13)를 이용하여 산출되는 자동차 탱크(10)의 충진 레벨을 나타내는 데이터를 제2 데이터 교환 연결부(102)를 통하여 탱크 제어 장치(60)로 전달하기 위해 형성된다.
따라서 자동차 탱크(10) 내에 주입되는 연료(K)의 양은 실시간으로 점검될 수 있고 탱크 제어 장치(60)에 의해 평가될 수 있으며, 주입되어야 할 연료량에 도달한 후 충진 정지 신호가 액추에이터들(20-25)의 적어도 하나의 액추에이터에 출력되며, 이후 충진 절차가 종료된다.
도 1에는 액추에이터들(20-25)을 포함하는 자동차 탱크(10)가 도시되어 있다. 그러나 본 발명은, 전체 액추에이터들(20-25)이 자동차 탱크(10)의 충진 절차의 종료를 시작하기 위해 필요한 것으로 이해될 수 없다. 오히려 자동차 탱크(10)의 충진 절차의 종료는 오로지 전기적 및/또는 전자기적으로 작동 가능한 단일의 액추에이터(20-25)에 의해 시작될 수 있다. 따라서 본 발명은, 본 발명에 따르는 자동차 탱크(10)가 오로지 전기적 및/또는 전자기적으로 작동 가능한 단일의 액추에이터(20-25)만을 포함할 수 있는 것으로 이해될 수 있다. 따라서 도 1은, 자동차 탱크(10)가 전기적 및/또는 전자기적으로 작동 가능한 액추에이터들(20-25)의 적어도 하나의 액추에이터를 포함하는 것으로 이해할 수 있다. 그러나 자동차 탱크(10)는 전기적 및/또는 전자기적으로 작동 가능한 복수의 액추에이터(20-25)도 포함할 수도 있다. 충진 절차는 배출밸브(41) 및/또는 진단 밸브(44)를 이용하여서도 수행될 수 있다.
본 발명에 따르는 자동차 탱크(10)는 탱크 제어 장치(60)와 전자 유닛(70)의 전자 데이터 메모리(71) 사이에 데이터 교환 연결부를 구축하도록 형성된다. 본 발명에 따르는 자동차 탱크(10)는, 자동차 탱크(10) 내에 주입되어야 할 연료량을 데이터 라인(100)을 통하여 전자 데이터 메모리(71)로부터 전달되는 데이터를 이용하여 산출하기 위해 더 형성된다.
데이터 교환 연결부를 구축하는 방법 단계 및 자동차 탱크(10) 내에 주입되어야 할 연료량을 산출하는 방법 단계는 차량측의 탱크 제어 장치(60)에 의해 수행될 수 있고 및/또는 전자 유닛(70)에 의해서도 수행될 수 있다. 주입되어야 할 연료량의 산출은 매니폴드 방식으로 수행될 수 있다. 따라서 예컨대 주입되어야 할 연료량은 전자 유닛(70)으로부터 전달될 수 있다. 이를 위해 전자 유닛(70)은 주입되어야 할 연료량을 결정/계산하기 위해 전체의 필요한 정보를 포함한다.
이하, 도 3과 관련하여, 자동차 탱크(10)의 충진 절차를 제어하기 위한 방법이 설명된다. A 방법 단계에서 자동차 탱크(10)의 충진 절차가 도입되어야 하는지가 산출된다. 이를 위해 예컨대 도면들에 도시되지 않은 주유 플랩의 위치가 산출될 수 있는데, 주유 플랩은 주유 플랩의 닫힘 위치에서 주입 연결편(12)을 덮고 주유 플랩의 열림 위치에서 주입 연결편을 노출시킨다.
B 방법 단계에서 자동차 탱크(10)의 지리학적 위치가 결정된다. 이를 위해 예컨대 전자 유닛(70) 또는 전자 유닛의 전자 메모리(71)로부터 해당 위치데이터가 데이터 라인(100)을 통하여 탱크 제어 장치(60)로 전달된다.
C 방법 단계에서 탱크 제어 장치(60)를 이용하여 자동차 탱크(10)의 지리학적 위치가 소정의 지리학적 지역 내에 있는지가 산출된다.
자동차 탱크(10)의 지리학적 위치가 소정의 지리학적 지역 내에 있을 시, D 방법 단계에서 자동차 탱크(10)의 지리학적 위치에 따라 좌우되는 차단 충진 용적이 산출된다.
이후, E 방법 단계에서 자동차 탱크(10)의 충진 용적이 충진 레벨 센서(13)를 이용하여 산출되고 제2 데이터 교환 연결부(102)를 통하여 탱크 제어 장치(60)로 전달된다.
탱크 제어 장치(60)는 F 방법 단계에서 자동차 탱크(10)의 충진 용적(VF)을 소정의 차단 충진 용적(VA)과 비교한다.
충진 용적(VF)이 소정의 차단 용적(VA)보다 낮을 시, G 방법 단계에서 열림 신호가 탱크 제어 장치(60)로부터 구동- 및/또는 급유 환기 밸브(21, 22)로 출력되고, 이후 H 방법 단계에서 구동- 및/또는 급유 환기 밸브(21, 22)는 열림 신호의 수신 시 이러한 밸브의 열림 위치로 이전된다.
충진 레벨 센서(13)를 이용하여 자동차 탱크(10)의 충진 용적을 계속 산출할 시, 자동차 탱크(10)의 충진 용적이 소정의 차단 충진 용적에 도달하거나 초과하면, I 방법 단계에서 닫힘 신호가 탱크 제어 장치(60)로부터 액추에이터들(20, 21, 22, 23, 24, 25, 44)의 적어도 하나의 액추에이터로 출력된다.
C 방법 단계에서 자동차 탱크(10)의 지리학적 위치가 소정의 지리학적 지역 밖에 있고 자동차 탱크(10)의 충진 용적(VF)이 자동차 탱크(10)의 소정의 최대 충진 용적(Vmax)보다 낮은 것으로 산출될 시, G1 방법 단계에서 열림 신호가 탱크 제어 장치(60)로부터 구동- 및/또는 급유 환기 밸브(21, 22)로 출력되고, 이후 H1 방법 단계에서 열림 신호의 수신 시 구동- 및/또는 급유 환기 밸브(21, 22)는 이러한 밸브의 열림 위치로 이전된다.
충진 레벨 센서(13)를 이용하여 자동차 탱크(10)의 충진 용적을 계속 산출할 시, 자동차 탱크(10)의 충진 용적(VF)이 소정의 최대 충진 용적(Vmax)에 도달하거나 초과하면, I1 방법 단계에서 닫힘 신호가 탱크 제어 장치(60)로부터 전기적 및/또는 전자기적으로 작동 가능한 적어도 하나의 액추에이터(20, 21, 22, 23, 24, 25, 44)로 출력된다.
본 발명의 제1 실시 형태에 따르면, 전기적 및/또는 전자기적으로 작동 가능한 액추에이터(22)는 급유 환기 밸브(22)로 형성되고, 급유 환기 밸브는 자동차 탱크(10)에/내에 배치된다. 도시된 실시예에서 구동 환기 밸브(21)는 급유 중에 폐쇄되어 있다. 충진 정지 신호로도 지칭될 수 있으며 탱크 제어 장치(60)로부터 데이터 출력 유닛(63)을 통하여 급유 환기 밸브(22)로 출력되는 닫힘 신호를 수신할 시, 이러한 밸브가 닫힘으로써, 자동차 탱크(10)의 환기는 급유 절차 중에 중단된다. 주입관(11)을 통하여 자동차 탱크(10) 안으로 연료가 추가로 도입됨으로써, 탱크 내압은 상승하고, 따라서 주입관(11) 내에 도입되는 연료는 이러한 주입관(11) 내에서, 장착된 노즐(90)의 차단 보어(91)에 해당 연료가 도달할 때까지 증가함으로써, 충진 절차가 종료된다.
급유 환기 밸브(22)는 전기적 및/또는 전자기적으로 열림 위치와 닫힘 위치 사이에서 작동 가능/조절 가능하고, 이때 이러한 밸브의 열림 위치에서 자동차 탱크(10)는 급유 환기 밸브(22)를 통하여 대기와 유체적으로 연결되고, 급유 환기 밸브(22)의 닫힘 위치에서 자동차 탱크(10)는 대기로부터 유체적으로 분리된다.
도 1에는, 활성탄 필터(40) 및 배출 밸브(41) 또는 진단 밸브(44)를 통하여 자동차 탱크(10)가 대기와 유체적으로 연결되는 것이 도시되어 있으나, 본 발명을 위한 활성탄 필터(40)는 의무사항이 아니며 선택사항이다.
본 발명의 제2 실시 형태에서 자동차 탱크(10)는 활성탄 필터(40)를 포함하고, 활성탄 필터는 차단 밸브(23)를 통하여 구동 환기 밸브(21) 및 급유 환기 밸브(22)와 유체적으로 연결되고 이로 인하여 자동차 탱크(10)와 유체적으로 연결된다. 도시된 실시예에서 구동 환기 밸브(21) 및 급유 환기 밸브(22)는 반드시 전기적 및/또는 전자기적으로 작동 가능하지 않아도 되며 오로지 차단 밸브(23)만이 전기적 및/또는 전자기적으로 작동 가능해야 한다. 그러나 물론, 또한, 본 발명의 제2 실시예에서도 차단 밸브(23) 외에 구동 환기 밸브(21) 및 급유 환기 밸브(22)도 전기적 및/또는 전자기적으로 작동 가능할 수 있다.
차단 밸브(23)는 자동차 탱크(10)와 활성탄 필터(40) 사이에 배치되고 전기적 및/또는 전자기적으로 열림 위치와 닫힘 위치 사이에서 작동 가능/조절 가능하며, 차단 밸브(23)의 열림 위치에서 자동차 탱크(10)는 차단 밸브(23)를 이용하여 활성탄 필터(40)와 유체적으로 연결되고, 차단 밸브(23)의 닫힘 위치에서 자동차 탱크(10)는 차단 밸브(23)를 이용하여 활성탄 필터(40)로부터 유체적으로 분리된다. 충진 정지 신호로도 지칭될 수 있으며 탱크 제어 장치(60)의 데이터 출력 유닛(63)으로부터 제1 데이터 교환 연결부(101)를 통하여 차단 밸브(23)로 전달되는 닫힘 신호를 수신할 시, 차단 밸브(23)는 닫힘으로써, 급유 절차 중에 연료 용기(10)의 환기가 중단되어, 연료가 주입관(11)을 통하여 자동차 탱크(10) 내에 주입됨으로써 자동차 탱크의 내압이 상승한다. 연료가 주입관(11) 안으로 추가로 도입됨으로써, 주입관(11) 내에서 연료는 노즐(90)의 차단 보어(91)에 도달할 때까지 증가하고, 이후 충진 절차가 종료된다.
본 발명의 제3 실시 형태에서 액추에이터(20)는 체크 밸브(20)로 형성되고, 체크 밸브는 주입관(11) 내에 배치된다. 체크 밸브(20)는 전기적 및/또는 전자기적으로 열림 위치와 닫힘 위치 사이에서 작동 가능하고, 체크 밸브(20)의 열림 위치에서 자동차 탱크(10)는 주입관(11)과 유체적으로 연결되고 체크 밸브(20)의 닫힘 위치에서 자동차 탱크(10)는 체크 밸브(20)를 이용하여 주입관(11)으로부터 유체적으로 분리되거나 적어도 주입관(11)의 내폭이 체크 밸브(20)를 이용하여 감소된다.
충진 정지 신호로도 지칭될 수 있으며 탱크 제어 장치(60)의 데이터 출력 유닛(63)으로부터 제1 데이터 교환 연결부(101)를 통하여 체크 밸브(20)로 출력되는 닫힘 신호를 수신할 시, 체크 밸브(20)는 체크 밸브의 닫힘 위치로 이전되고, 이후 주입관(11) 내에 도입되는 연료는 자동차 탱크(10) 내에 더 이상 도입될 수 없거나 오로지 천천히 도입될 수 있다. 주입관(11) 안으로 연료가 추가로 도입됨으로써 주입관(11) 내에서 연료는 노즐(90)의 차단 보어(91)에 도달할 때까지 증가하고, 이후 충진 절차가 종료된다.
이에 상응하여 형성되는 자동차 탱크(10)는 충진 절차의 종료를 위해 자동차 탱크(10) 내부에서 압력이 조성되지 않아도 된다는 이점을 제공하여, 충진 절차의 종료 후 자동차 탱크(10)는 실질적으로 무압력이다. 이를 통해 경우에 따라 제공되는 활성탄 필터(40)의 부하가 감소된다. 또한 자동차 탱크(10) 내의 연료량을 향상된 정확도로 결정하는 것이 가능한데, 자동차 탱크(10)에 미치는 압력 영향이 중단됨에 따라 자동차 탱크(10)의 변형이 없거나 감소되기 때문이다.
본 발명의 제4 실시 형태에 따르면, 전기적 및/또는 전자기적으로 작동 가능한 적어도 하나의 액추에이터(25)는 방해 몸체(25)로 형성되고, 이러한 방해 몸체는 주입관(11) 내에 배치된다. 방해 몸체(25)는 열림 위치와 방해 위치 사이에서 전기적 및/또는 전자기적으로 작동 가능/조절 가능하고, 방해 몸체(25)의 열림 위치에서 주입관(11)의 내폭은 감소되지 않고, 방해 몸체(25)의 방해 위치에서 방해 몸체는 주입관(11) 안으로 돌출하고 따라서 주입관(11)의 내폭을 감소시킨다.
충진 정지 신호로도 지칭될 수 있으며 탱크 제어 장치(60)의 데이터 출력 유닛(63)으로부터 제1 데이터 교환 연결부(101)를 통하여 방해 몸체(25)로 출력되는 닫힘 신호를 수신할 시, 방해 몸체(25)는 방해 몸체의 닫힘 위치로 이전되고, 이후 주입관(11) 내에 도입되는 연료는 자동차 탱크(10) 내에 더 이상 도입될 수 없거나 감소된 속도로 도입될 수 있다. 주입관(11) 안으로 연료가 추가로 도입됨으로써, 주입관(11) 내에서 연료(11)는 노즐(90)의 차단 보어(91)에 도달할 때까지 증가하고, 이후 충진 절차가 종료된다.
이에 상응하게 형성되는 자동차 탱크(10)는 충진 절차의 종료를 위해 자동차 탱크(10) 내부에서 압력이 조성되지 않아도 된다는 이점을 제공하여, 충진 절차의 종료 후 자동차 탱크는 실질적으로 무압력이다. 이를 통해 경우에 따라 제공되는 활성탄 필터(40)의 부하가 감소된다. 또한, 자동차 탱크(10) 내의 연료량 결정은 향상된 정확도로 가능한데, 자동차 탱크(10)에 미치는 압력 영향이 중단됨에 따라 자동차 탱크(10)의 변형이 없거나 감소되기 때문이다.
도 2에는 본 발명의 제5 실시 형태에 따르는 자동차 탱크(10)의 주입관(11)과 함께 주입 연결편(12)이 개략적 횡단면도로 도시되어 있다. 본 발명의 제5 실시 형태에 따르는 자동차 탱크(10)에서 적어도 하나의 액추에이터(24)는 전자석(24)으로 형성되고, 전자석은 주입 연결편(12) 내에 배치된다. 도시된 실시예에서, 전자석(24)은 고리자석(24)의 형태로 형성된다. 전자석(24)은 능동 상태와 수동 상태 사이에서 작동 가능하고, 전자석(24)은 능동 상태에서 자기장을 생성하며, 전자석(24)은 수동 상태에서 자기장을 생성하지 않는다.
충진 정지 신호로도 지칭될 수 있는 닫힘 신호가 탱크 제어 장치(60)의 데이터 출력 유닛(63)으로부터 전자석(24)으로 전달됨으로써, 전자석은 전자석의 수동 상태로 이전되어, 자기장이 생성되지 않으며 결과적으로 주입 연결편(12) 내에 진입하는 노즐(90)은 폐쇄된다. 이에 상응하여 형성되는 자동차 탱크(10)는, 충진 절차의 종료를 위해 자동차 탱크(10) 내부에서 압력 조성이 필요하지 않다는 이점을 제공하여, 한편으로 선택적으로 제공되는 활성탄 필터(40)가 덜 과도하게 부하를 받고 또한 압력 영향으로 인한 자동차 탱크(10)의 변형이 없음으로써, 자동차 탱크(10)의 충진 상태 결정의 정확도가 향상될 수 있다. 또한, 제5 실시 형태에 따르는 자동차 탱크(10)는 충진 절차의 종료를 위해 주입관(11)에 연료가 한 번이라도 충진되지 않아도 된다는 이점을 제공하여, 목적한 바에 매우 부합하는 충진 정지가 달성될 수 있다. 또한, 제5 실시 형태에 따르는 자동차 탱크(10)는 충진 절차의 종료 시 노즐(90)에 의해 야기되는 차단 지연이 발생하지 않는다는 이점을 제공한다.
도 1로부터, 자동차 탱크(10)가 자동차 탱크(10)의 기울기를 결정하기 위한 기울기 센서(80)를 더 포함할 수 있는 것을 알 수 있다. 기울기 센서(80)는 의무사항은 아니며 선택사항에 불과하다. 기울기 센서(80)는 제3 데이터 라인(103)의 형태를 갖는 제3 데이터 교환 연결부(103)를 통하여 탱크 제어 장치(60)와 연결되고, 제3 데이터 라인(103)은 탱크 제어 장치(60)의 제3 수신 유닛(64)과 연결된다. 기울기 센서(80)는 기울기 센서로부터 산출되며 자동차 탱크(10)의 기울기를 나타내는 데이터를 탱크 제어 장치(60)로 전달하기 위해 형성된다.
탱크 제어 장치(60)는 충진 레벨 센서(13)로부터 전달되는 데이터에 대해 부가적으로 기울기 센서(80)로부터 전달되는 데이터를 수신하고 충진 레벨 센서(13) 및 기울기 센서(80)의 데이터를 고려하여 자동차 탱크(10)의 현재 충진 레벨을 산출하기 위해 형성된다. 따라서 자동차 탱크(10)의 충진 레벨은 다시 더 정확하게 결정될 수 있는데, 자동차 및 이로 인하여 자동차 탱크(10)의 경사짐이 고려될 수 있기 때문이다.
자동차 탱크(10)는 자동차 탱크(10)의 공간 상태 또는 기울기를 고려하기 위해 반드시 기울기 센서(80)를 포함하지 않아도 되는데, 통상적으로 자동차의 탑재형 전자 장치 내에 기울기 센서가 제공되어 있고, 이러한 기울기 센서의 데이터는 탱크 제어 장치(60)의 제3 데이터 수신 유닛(64)으로 전달될 수 있기 때문이다.
도 1에 도시된 자동차 탱크(10)에서 활성탄 필터(40)는 배출 밸브(41) 및 세척 라인(43)을 통하여 모터(50)의 흡입 경로(51)와 유체적으로 연결된다. 따라서 모터(50)의 흡입 공기에 의해 활성탄 필터(40)를 세척하는 것이 가능해진다.
10 자동차 탱크
11 (자동차 탱크의) 주입관
12 주입 연결편
13 충진 레벨 센서
14 연료 이송 장치/연료 펌프
15 연료 라인
16 재순환 라인
20 액추에이터 / 체크 밸브
21 액추에이터 / 구동 환기 밸브
22 액추에이터 / 급유 환기 밸브
23 액추에이터 / 차단 밸브 / FTIV
24 액추에이터 / 전자석(주입 연결편 내부)
25 액추에이터 / 방해 몸체(주입 연결편 내부)
30 구동 환기 라인
31 급유 환기 라인
40 활성탄 필터
41 배출 밸브 / 퍼지 밸브
42 스로틀 밸브
43 세척 라인
44 진단 밸브 / OBD 밸브
50 모터
51 (모터의) 흡입 경로
60 (자동차 탱크의) 탱크 제어 장치 / 탱크 제어부 장치
61 (탱크 제어 장치의) (제1) 데이터 수신 유닛
62 (탱크 제어 장치의) (제2) 데이터 수신 유닛
63 데이터 출력 유닛
64 (탱크 제어 장치의) (제3) 데이터 수신 유닛
70 전자 유닛 / 탑재형 컴퓨터 / 모바일 단말기 / (데이터 클라우드를 생성 및 제공하기 위한) 데이터 처리 설비
71 (전자 유닛의) 전자 데이터 메모리
80 기울기 센서
90 노즐
91 차단 보어
100 (전자 유닛과 탱크 제어 장치 사이의) 데이터 라인
101 (제1) 데이터 교환 연결부 / 데이터 라인 / 신호 라인 / 전기 라인
102 (제2) 데이터 교환 연결부 / 데이터 라인 / 신호 라인 / 전기 라인
103 (제3) 데이터 교환 연결부 / 데이터 라인 / 신호 라인 / 전기 라인
G (자동차 탱크 내) 가스 용적
K (자동차 탱크 내) 연료
VA 차단 충진 용적
VF (자동차 탱크의) 충진 용적
Vmax (자동차 탱크의) 최대 충진 용적

Claims (23)

  1. 자동차 탱크(10)의 충진 절차를 제어하기 위한 방법으로,
    - 상기 자동차 탱크(10)의 지리학적 위치를 결정하는 단계(B);
    - 상기 자동차 탱크(10)의 상기 지리학적 위치가 소정의 지리학적 지역 내에 있는지를 탱크 제어 장치(60)를 이용하여 산출하는 단계(C); 및
    - 상기 자동차 탱크(10)의 상기 지리학적 위치가 상기 소정의 지리학적 지역 내에 있을 시, 상기 자동차 탱크(10)의 상기 지리학적 위치에 따라 좌우되는 차단 충진 용적을 산출하는 단계(D)를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서
    - 충진 레벨 센서(13)를 이용하여 상기 자동차 탱크(10)의 충진 용적을 산출하는 단계(E);
    - 상기 탱크 제어 장치(60)를 이용하여, 상기 자동차 탱크(10)의 상기 충진 용적을 상기 소정의 차단 충진 용적과 비교하는 단계(F); 및
    - 상기 탱크 제어 장치(60)를 이용하여, 상기 자동차 탱크(10)의 상기 충진 용적을 상기 소정의 차단 충진 용적과 비교하는 것에 따라 좌우되는 신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    - 상기 자동차 탱크(10)의 충진 절차가 도입되어야 하는지를 산출하는 단계(A);
    - 상기 자동차 탱크(10)의 상기 충진 용적이 상기 소정의 차단 충진 용적보다 낮을 시, 상기 탱크 제어 장치(60)로부터 구동 환기 밸브(21)로 열림 신호를 출력하는 단계(G);
    - 상기 열림 신호의 수신 시, 상기 구동 환기 밸브(21)를 상기 밸브의 열림 위치로 이전하는 단계(H); 및
    - 상기 자동차 탱크(10)의 상기 충진 용적이 상기 소정의 차단 충진 용적에 도달하거나 초과할 시, 상기 탱크 제어 장치(60)로부터 적어도 하나의 액추에이터(20, 21, 22, 23, 24, 25, 44)로 닫힘 신호를 출력하는 단계(I)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    - 자동차 탱크의 충진 절차를 개시할지 여부를 결정하는 단계;
    - 상기 자동차 탱크의 충진 용적이 상기 소정의 차단 충진 용적보다 낮을 시, 탱크 제어 장치로부터 급유 환기 밸브로 열림 신호를 출력하는 단계;
    - 상기 열림 신호의 수신 시, 상기 급유 환기 밸브를 열림 위치로 이전하는 단계; 및
    - 상기 자동차 탱크의 충진 용적이 상기 소정의 차단 충진 용적에 도달하거나 초과할 시, 탱크 제어 장치로부터 액추에이터로 닫힘 신호를 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    - 상기 자동차 탱크(10)의 상기 지리학적 위치가 상기 소정의 지리학적 지역 밖에 있고, 상기 자동차 탱크(10)의 상기 충진 용적이 소정의 최대 충진 용적보다 낮을 시, 상기 탱크 제어 장치(60)로부터 상기 구동 환기 밸브(21)로 상기 열림 신호를 출력하는 단계(G1);
    - 상기 열림 신호의 수신 시, 상기 구동 환기 밸브(21)를 상기 밸브의 열림 위치로 이전하는 단계(H1); 및
    - 상기 자동차 탱크(10)의 상기 충진 용적이 상기 소정의 최대 충진 용적에 도달하거나 초과할 시, 상기 탱크 제어 장치(60)로부터 전기적 또는 전자기적으로 작동 가능한 상기 액추에이터(20, 21, 22, 23, 24, 25, 44)로 상기 닫힘 신호를 출력하는 단계(I1)을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    - 상기 자동차 탱크의 지리학적 위치가 소정의 지리학적 지역 외부에 있고 또한 상기 자동차 탱크의 충진 용적이 소정의 최대 충진 용적보다 낮을 시, 상기 탱크 제어 장치로부터 급유 환기 밸브(22)로 열림 신호를 출력하는 단계;
    - 상기 열림 신호의 수신 시, 상기 급유 환기 밸브(22)를 열림 위치로 이전시키는 단계; 및
    - 상기 자동차 탱크(10)의 충진 용적이 상기 소정의 최대 충진 용적에 도달하거나 초과할 시, 상기 탱크 제어 장치로부터 전기적으로 작동 가능한 액추에이터로 닫힘 신호를 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 액추에이터는 상기 자동차 탱크(10) 내에 배치되는 구동 환기 밸브(21)인 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 액추에이터는 상기 자동차 탱크(10) 내에 배치되는 급유 환기 밸브(21)인 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 액추에이터(20, 21, 22, 23, 24, 25, 44)는 상기 자동차 탱크의 주입관(11) 내에 또는 주입관(11)에 배치되는 체크 밸브(20)인 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 액추에이터(20, 21, 22, 23, 24, 25, 44)는 상기 자동차 탱크(10)와 활성탄 필터(40) 사이에 배치되는 차단 밸브(23, 44)인 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제3항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 액추에이터(20, 21, 22, 23, 24, 25, 44)는 활성탄 필터(40)와 대기 사이에 배치되는 차단 밸브인 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제3항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 액추에이터(20, 21, 22, 23, 24, 25, 44)는 상기 자동차 탱크(10)의 주입관(11)에 배치되는 방해 몸체(25)인 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제3항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 액추에이터(20, 21, 22, 23, 24, 25, 44)는 상기 자동차 탱크(10)의 주입 연결편(12)에 장착되는 전자석(24)인 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제3항에 있어서,
    상기 방법은 상기 탱크 제어 장치(60)와 충진 장치(90) 사이에 데이터 교환 연결부를 구축하기 위한 방법 단계를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 액추에이터(20, 21, 22, 23, 24, 25, 44)는 상기 충진 장치(90) 내에 배치되며 상기 닫힘 신호는 상기 데이터 교환 연결부를 통하여 상기 액추에이터에 송신되는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 자동차 탱크(10)로서,
    - 상기 자동차 탱크(10) 내에 연결되는 주입관(11)으로, 상기 주입관을 통하여 상기 자동차 탱크(10)는 충진 장치(90)를 이용하여 충진 가능한 것인, 주입관(11);
    - 전기적 또는 전자기적으로 열림 위치와 닫힘 위치 사이에서 작동 가능한 구동 또는 급유 환기 밸브(21, 22)로, 상기 열림 위치에서 상기 자동차 탱크(10)는 상기 구동 또는 급유 환기 밸브(21, 22)를 이용하여 대기와 적어도 간접적으로 유체적으로 연결되고, 상기 닫힘 위치에서 상기 자동차 탱크(10)는 상기 구동 또는 급유 환기 밸브(21, 22)를 이용하여 상기 대기로부터 유체적으로 분리되는 것인, 구동 또는 급유 환기 밸브(21, 22);
    - 전기적 또는 전자기적으로 작동 가능한 액추에이터(20, 21, 22, 23, 24, 25, 44)로, 상기 액추에이터를 이용하여 상기 자동차 탱크(10)의 충진 절차의 종료가 시작될 수 있는 것인, 액추에이터(20, 21, 22, 23, 24, 25, 44);
    - 상기 자동차 탱크(10)의 충진 레벨을 결정하기 위한 충진 레벨 센서(13)를 포함하는 자동차 탱크(10)에 있어서,
    - 상기 자동차 탱크(10)는 탱크 제어 장치(60)를 포함하고, 상기 탱크 제어 장치는 제1 데이터 교환 연결부(101)를 이용하여 상기 구동 또는 급유 환기 밸브(21, 22) 및 상기 액추에이터(20, 21, 22, 23, 24, 25, 44)와 신호 결합되고 제2 데이터 교환 연결부(102)를 이용하여 상기 충진 레벨 센서(13)와 신호 결합되고; 그리고
    - 상기 탱크 제어 장치(60)는 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위해 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 탱크(10).
  16. 제15항에 있어서,
    상기 자동차 탱크는 데이터 수신 유닛(61)을 포함하고, 전자 데이터 메모리(71)에 저장된 데이터는 상기 데이터 수신 유닛을 통하여 상기 탱크 제어 유닛(60)에 전달 가능한 것을 특징으로 하는 자동차 탱크(10).
  17. 제15항에 있어서,
    상기 탱크 제어 장치(60)는 데이터 출력 유닛(63)을 더 포함하고, 상기 데이터 출력 유닛을 통하여 열림 신호 또는 닫힘 신호가 출력될 수 있는 것을 특징으로 하는 자동차 탱크(10).
  18. 제15항에 있어서,
    - 적어도 하나의 액추에이터(21, 22)는 상기 자동차 탱크(10) 내에 배치되는 구동 또는 급유 환기 밸브(21, 22)로 형성되고;
    - 상기 구동 또는 급유 환기 밸브(21, 22)는 전기적 또는 전자기적으로 열림 위치와 닫힘 위치 사이에서 작동 가능하고;
    - 상기 구동 또는 급유 환기 밸브(21, 22)의 상기 열림 위치에서 상기 자동차 탱크(10)는 상기 구동 또는 급유 환기 밸브(21, 22)를 이용하여 환기 라인(30, 31)과 유체적으로 연결되고; 그리고
    - 상기 구동 또는 급유 환기 밸브(21, 22)의 상기 닫힘 위치에서 상기 자동차 탱크(10)는 상기 구동 또는 급유 환기 밸브(21, 22)를 이용하여 상기 환기 라인(30, 31)으로부터 유체적으로 분리되는 것을 특징으로 하는 자동차 탱크(10).
  19. 제15항에 있어서,
    - 상기 적어도 하나의 액추에이터(20)는 상기 자동차 탱크(10) 내에 연결되는 주입관(11) 내에 배치되는 체크 밸브(20)로 형성되고;
    - 상기 체크 밸브(20)는 전기적_또는 전자기적으로 열림 위치와 닫힘 위치 사이에서 작동 가능하고;
    - 상기 체크 밸브(20)의 상기 열림 위치에서 상기 자동차 탱크(10)는 상기 주입관(11)과 유체적으로 연결되고;
    - 상기 체크 밸브(20)의 상기 닫힘 위치에서 상기 자동차 탱크(10)는 상기 체크밸브(20)를 이용하여 상기 주입관(11)으로부터 유체적으로 분리되거나 상기 주입관(11)의 내폭은 상기 체크 밸브(20)를 이용하여 감소되는 것을 특징으로 하는 자동차 탱크(10).
  20. 제15항에 있어서,
    - 상기 적어도 하나의 액추에이터(25)는 상기 자동차 탱크(10) 내에 연결되는 주입관(11) 내에 배치되는 방해 몸체(25)로 형성되고,
    - 상기 방해 몸체(25)는 전기적_또는 전자기적으로 열림 위치와 방해 위치 사이에서 작동 가능하고;
    - 상기 방해 몸체(25)의 상기 열림 위치에서 상기 주입관(11)의 내폭은 감소되지 않고; 그리고
    - 상기 방해 몸체(25)의 상기 방해 위치에서 상기 방해 몸체는 상기 주입관(11) 안으로 돌출하고 상기 주입관(11)의 상기 내폭을 감소시키는 것을 특징으로 하는 자동차 탱크(10).
  21. 제15항에 있어서,
    - 상기 적어도 하나의 액추에이터(23, 44)는 상기 자동차 탱크(10)와 활성탄 필터(40) 사이에 배치되는 차단 밸브(23, 44)로 형성되고;
    - 상기 차단 밸브(23, 44)는 전기적_또는 전자기적으로 열림 위치와 닫힘 위치 사이에서 작동 가능하고;
    - 상기 차단 밸브(23, 44)의 상기 열림 위치에서 상기 자동차 탱크(10)는 상기 차단 밸브(23, 44)를 이용하여 상기 활성탄 필터(40)와 유체적으로 연결되고; 그리고
    - 상기 차단 밸브(23, 44)의 상기 닫힘 위치에서 상기 자동차 탱크(10)는 상기 차단 밸브(23, 44)를 이용하여 상기 활성탄 필터(40)로부터 유체적으로 분리되는 것을 특징으로 하는 자동차 탱크(10).
  22. 제15항에 있어서,
    - 상기 적어도 하나의 액추에이터(24)는 상기 자동차 탱크(10) 내에 연결되는 상기 주입관(11)의 주입 연결편(12) 내에 배치되는 전자석(24)으로 형성되고;
    - 상기 전자석(24)은 능동 상태와 수동 상태 사이에서 작동 가능하고;
    - 상기 능동 상태에서 상기 전자석(24)은 자기장을 생성하고; 그리고
    - 상기 수동 상태에서 상기 전자석(24)은 자기장을 생성하지 않는 것을 특징으로 하는 자동차 탱크(10).
  23. 제15항에 있어서,
    상기 자동차 탱크(10)의 상기 충진 용적을 상기 소정의 차단 충진 용적과 비교하는 것에 따라 좌우되는 신호는 신호 전달 장치를 통하여 출력되는 것을 특징으로 하는 자동차 탱크(10).
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