KR19980077456A - 천연가스 자동차용 연료공급시스템 - Google Patents

Abstract

기술요약

천연가스를 이용한 자동차의 연료소모를 순차적으로 소모되게 하며, 운행중 소모된 연료탱크를 손쉽게 교체하게 되므로서 연료 충전시간의 단축 및 연료공급에 편리성을 향상시키도록 한 연료공급시스템에 관한 것임.

해결하고자 하는 기술적 과제

다수의 연료탱크로 유출입되는 경로를 제어하는 밸브를 설치하고, 설치된 밸브의 개폐를 조절하므로 연료의 소모를 순차적으로 제어하도록 하며, 연료탱크의 교환이 용이하도록 함.

해결방법의 요지

연료탱크의 압력을 감지하는 압력감지센서부와, 상기 압력감지센서부에서 감지된 신호에 의해 연료탱크로 유입되는 천연가스의 유출입 제어신호를 출력하는 전자제어유니트와, 상기 전자제어유니트에서 출력된 신호에 의해 솔레노이드밸브의 개폐 제어하는 전자변제어부 및 상기 압력감지센서부에서 감지된 신호에 의해 연료 탱크의 연료잔량을 표시하는 표시부로 이루어진다.

고안의 중요한 용도

천연가스 자동차용 연료공급시스템

Description

천연가스 자동차용 연료공급시스템

본 발명은 천연가스 자동차용 연료공급시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 천연가스를 이용한 자동차의 연료소모를 순차적으로 소모되게 하며, 운행중 소모된 연료탱크를 손쉽게 교체하게 되므로서 연료 충전시간의 단축 및 연료공급에 편리성을 향상시키도록 한 연료공급시스템에 관한 것이다.

일반적으로 천연가스 자동차는 200kg/㎠ 이상의 고압에 견딜 수 있는 연료탱크를 다수를 구비하고, 구비된 연료탱크에 저장된 고압천연가스를 대기압 상태로 변화하여 자동차의 연료로 공급된다.

도 1은 종래에 따른 연료공급시스템의 개념적인 구성을 보인 계통도이다. 도 1을 살펴보면, 외부로부터 입력되는 앤료를 일정량을 저장하는 다수의 연료탱크(1)와, 연료탱크로 유입되는 가스의 역류를 방지하는 역류방지변(3)과, 연료공급배관의 흐르는 압력을 감지하는 압력센서(4)와, 압력센서(4)에서 감지된 신호에 의해 연료잔량을 표시하는 표시부(9)와, 엔진정지시 연료의 흐름을 차단하는 차단변(5)과, 가스의 압력을 조절하는 고압압력조정기(6)와, 천연가스의 충전압을 감지하는 압력계(8)와, 설정된 압력보다 높은 압력의 가스를 외부로 방출하게 되는 안전변(7)으로 이루어진다. 이러한, 연료탱크는 자동차의 적정위치에 고정 설치된다. 연료공급배관으로 유입되는 연료는 동일한 압력으로 연료탱크로 공급되게 구성된다.

자동차를 운행하는 과정에서 연료탱크(1)에 저장된 고압천연가스는 1차압력을 감지하는 압력센서(4)에 의해 압력이 감지되고, 이때의 연료가스는 고압압력조정기(6)에서 1차 압력조정을 거친 후 엔진 룸에 들어가고, 2차 압력조정에 의해 공기와 혼합되어 엔진실린더로 공급된다. 이때 1차 압력조정에 의해 조정된 압력보다 높은 고압의 가스가 흐르게 되면 안전변(7)에 의해 대기로 방출하게 된다.

자동차를 운행하는 과정에서 연료를 보충하기 위해서는 천연가스충전소를 갖는 주유소 등과 같은 장소에서 연료를 보충하게 된다. 즉, 자동차의 충전구에 퀵커풀러를 연결한 상태에서 연료탱크(1)로 충전된다. 이 때 연료탱크(1)로 유입되는 연료는 역류방지변(3)을 경유하여 연료탱크(1)에 유입되고, 자동차가 정지된 상태이므로 엔진 룸으로 유입되는 연료는 차단변(5)에 의해 자동 차단되어 연료를 보충하게 된다.

그러나 이와 같은 자동차는, 연료탱크는 자동차의 적정위치에 고정 설치되므로서 긴급한 상황에서 연료탱크의 교체가 불가능하게 되고, 다수의 연료탱크로 연결된 연료공급배관이 동일한 압력으로 공급되므로 연료보충하는 과정에 다수의 연료탱크를 일괄적으로 보충하게 되어 연료보충시간이 많이 걸리게 되는 문제점을 갖게 된다.

또한, 자동차를 운행하는 과정에서 천연가스는 동일한 압력으로 압축되어 있어 각각의 연료탱크에 저장된 연료를 순차적으로 소모하지 못하게 되므로 연료를 보충하게 될 때 충전에 많은 시간을 소모하게 되고, 천연가스를 보충하기 위해서는 천연가스충전소가 있는 주유소 등과 같은 장소에서만 충전이 가능하게 되므로 인근에 가스충전소가 없는 경우에는 연료가스를 충전하는데 어려운 문제점을 갖게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 안출된 것으로서, 그 목적은 다수의 연료탱크로 유출입되는 경로를 제어하는 밸브를 설치하고,설치된 밸브의 개폐를 조절하므로 연료의 소모를 순차적으로 제어하도록 하며, 각각의 연료탱크내의 연료잔량을 가시적으로 디스플레이시켜 운전자가 용이하게 연료의 잔량을 인식하도록 한 천연가스 자동차용 연료공급시스템을 제공함에 있다.

또한, 다수의 연료탱크 연료를 순차적으로 소모하게 되므로 운전자가 및 작업자가 연료탱크만을 교체하여 사용하며, 연료탱크를 별도로 보관하고 필요에 따라 연료탱크를 교체하여 사용하도록 하여 운전자가 편리성을 향상시키는데 다른 목적이 있다.

도 1은 종래에 따른 천연가스 자동차용 연료공급시스템의 개념적인 구성을 보인 계통도

도 2는 본 발명에 연료공급시스템의 개념적인 구성을 보인 계통도

도 3은 본 발명에 따른 연료공급시스템의 구성을 보인 블록도

도 4는 본 발명에 따른 전자제어유니트의 제어흐름을 도시한 흐름도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 연료탱크10 : 압력감지센서부

20 : 전자제어유니트30 : 전자변제어부

32 : 솔레노이드밸브40 : 표시부

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 천연가스 자동차용 연료공급시스템의 개념적인 계동도이며, 도 3은 본 발명에 따른 연료공급시스템의 구성을 보인 블록도이다. 도 2 및 도 3을 살펴보면 , 천연고압가스를 충전하도록 다수의 연료탱크를 구비하여 연료 탱크에 저장된 천연가스를 제어하는 연료공급시스템에 있어서, 상기 연료탱크(1)의 압력을 감지하는 압력감지센서부(10)와, 상기 압력감지센서부(10)에서 감지된 신호에 의해 연료탱크로 유입되는 천연가스의 유출입 제어신호를 출력하는 전자제어유니트(20)와, 상기 전자제어유니트(20)에서 출력된 신호에 의해 솔레노이드밸브(32)를 제어하는 전자변제어부(30) 및, 상기 압력감지센서부(10)에서 감지된 신호에 의해 연료탱크(1)의 연료잔량을 표시하는 표시부(40)로 이루어진 것을 특징으로 하는 천연가스 자동차용 연료공급시스템을 특징으로 한다.

전자제어유니트(20)는 연료탱크(1)의 연료잔량에 의해 솔레노이드밸브(32)의 개폐를 제어하여 순차적으로 연료를 소모하도록 프로그램된 것이며, 표시부(40)는 다수의 표시모드에 의해 연료탱크(1)의 연료잔량을 각각 표시하는 것을 특징으로 한다.

상세하게는, 다수의 연료탱크(1) 압력을 감지하는 압력감지센서부(10)에서 각각의 연료탱크(1) 압력을 감지하게 되고, 이 감지된 신호는 전자제어유니트(20)에 입력된다. 전자제어유니트(20)는 입력된 신호에 의해 연료탱크(1)의 잔량을 판독하게 되고, 이 판독된 신호에 의해 각 연료탱크(1)의 유출입되는 천연가스를 제어하는 솔레노이드밸브(32)를 개폐제어하는 전자변제어부(30)에 입력된다. 전자변제어부(30)는 각 연료탱크(1)의 잔량에 따라 솔레노이드밸브(32)를 개방 또는 폐쇄하여 연료탱크의 유출입 경로를 제어하게 된다.

또한, 전자제어유니트(20)는 압력감지센서부(10)에서 감지된 신호에 의해 각 연료탱크(1)의 잔량을 다수의 표시모드로 각각 표시하게 되므로 운전자가 연료탱크의 잔량을 용이하게 인식하게 된다.

한편, 전자제어유니트(20)는 프로그램된 데이터에 의해 전자변제어부(30)의 솔레노이드밸브(32)를 제어하여 다음 단의 연료탱크를 개방시킴과 동시에 사용중인 연료탱크를 자동 폐쇄시키게 된다.

도 4는 본 발명에 따른 전자제어유니트의 제어흐름을 도시한 흐름도이다. 도 4의 흐름도를 살펴보면 다음과 같다.

다수의 연료탱크(1)로 저장된 연료의 압력을 감지하는 압력감지센서부(10)에서 연료탱크에 저장된 천연가스의 압력이 설정압력을 감지하는 단계(S101)와, 단계(S101)에서 판단된 압력이 설정압력 이상 검출되면 흐름을 복귀하게 되고, 단계(S101)에서 판단된 압력이 설정압력 이하로 검출되면 단계(S102)로 진행하게 된다.

다음 단계(S102)는, 각 연료탱크(1)의 감지된 압력에 의해 표시부(40)의 모드로 사용중인 연료탱크(1)의 잔량을 표시하게 된다. 또한, 사용중인 연료탱크(1)의 연료가 부족한 경우 전자제어유니트(20)에서 다음 단의 연료탱크(1)의 유출입 경로에 설치된 솔레노이드밸브(32)의 개폐를 조절하는 전자변제어부(30)로 솔레노이드밸브(32)를 개방시키며, 사용중인 연료탱크의 솔레노이드밸브(32)는 폐쇄시키고, 다음 단계(S103)로 진행한다.

다음 단계(S103)는, 전자제어유니트(20)는 전자변제어부(30)에서 제어된 솔레노이드밸브(32)가 모두 개방된 상태를 판독하게 된다. 전자변제어부(30)에서 제어된 솔레노이드밸브(32)가 모두 개방된 상태가 아니면 단계(S103)로 진행하게 되고, 솔레노이드밸브(32)가 모두 개방된 상태이면 다음 단계(S104)로 진행된다.

다음 단계(S104)는, 표시부(40)로 연료부족상태를 표시함과 동시에 외부로 경고음을 송출하게 되고, 다음 단계(S105)로 진행하게 된다.

그 다음 단계(S105)는, 연료보충상태를 감지하게 된다. 연료를 보충되지 않으면 단계(S104)로 진행하게 되고, 연료가 보충되면 다음 단계(S106)로 진행하게 된다.

다음 단계(S106)는, 표시부(40)에 의해 외부로 송출되는 경고음을 소거시킨 후 흐름을 복귀하게 된다.

따라서, 각각의 연료탱크(1)의 연료잔량을 감지하고, 이 감지된 신호에 따라 전자제어유니트(20)는 전자변제어부(30)를 통해 각단의 솔레노이드밸브(32)를 개폐를 제어하게 되어 연료탱크(1)의 천연가스를 순차적으로 소모하게 되고, 소모된 연료량에 따라 표시부(40)의 표시모드로 연료잔량을 표시하게 되므로, 운전자는 연료의 잔량을 정확하게 인식하게 된다. 또한, 각 연료탱크(1)에 저장된 천연가스를 순차적으로 소모하게 되므로 연료탱크(1)의 교환이 용이하게 된다.

한편, 연료탱크(1)를 교환하게 되는 경우엔 압력감지센서부(10)에서 연료탱크(1)의 압력이 감지되므로 전자제어유니트(20)에 프로그램된 데이터에 의해 자동적으로 다음 단의 연료탱크(1)를 개방시켜 자동차의 엔진 룸으로 천연가스를 자동 공급된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 천연가스 자동차용 연료공급시스템으로, 연료탱크의 연료를 순차적으로 처리하게 되므로 필요시 연료탱크만 교체하여 연료를 보충하게 되고, 운행된 소모된 연료탱크를 손쉽게 교체하게 되므로 연료 충전시간의 단축되며, 자동차에 연료탱크를 별도로 보관하여 지역에 따라 천연가스 충전소가 없는 지역에서 보관된 연료로 교체하게 되므로 충전소가 없는 지역에서도 연료보충이 가능하게 되는 장점을 갖게 된다.

Claims (3)

1. 천연고압가스를 충전하도록 다수의 연료탱크를 구비하여 연료탱크에 저장된 천연가스를 제어하는 연료공급시스템에 있어서,

   상기 연료탱크(1)의 압력을 감지하는 압력감지센서부(10)와,

   상기 압력감지센서부(10)에서 감지된 신호에 의해 연료탱크로 유입되는 천연가스의 유출입 제어신호를 출력하는 전자제어유니트(20)와,

   상기 전자제어유니트(20)에서 출력된 신호에 의해 솔레노이드밸브(32)의 개폐 제어하는 전자변제어부(30) 및,

   상기 압력감지센서부(10)에서 감지된 신호에 의해 연료탱크(1)의 연료 잔량을 표시하는 표시부(40)로 이루어진 것을 특징으로 하는 천연가스 자동차용 연료공급시스템.
2. 제 1항에 있어서, 상기 전자제어유니트(20)는

   연료탱크(1)의 연료잔량에 의해 솔레노이드밸브(32)의 개폐를 제어하여 순차적으로 연료를 소모하도록 프로그램된 것을 특징으로 하는 천연가스 자동차용 연료공급시스템.
3. 제 1 항에 있어서, 표시부(40)는

   다수의 표시모드에 의해 연료탱크(1)의 연료잔량을 각각 표시하는 것을 특징으로 하는 천연가스 자동차용 연료공급시스템.