KR20040045631A

KR20040045631A - 가짜 휘발유 검출 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR20040045631A
Application number: KR1020020073465A
Authority: KR
Inventors: 조영수
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-11-25
Filing date: 2002-11-25
Publication date: 2004-06-02

Abstract

본 발명은 차량에 주입되는 연료의 연소과정에서 엔진의 노킹 발생과 연소되어 배출되는 배기가스의 농도차에 따라 휘발유의 가짜여부를 신속히 검출할 목적으로,

차량의 동작상태 변화에 따라 가변되는 노킹 센서, 가스센서 및 연료 캡 오픈 및 클로오즈 상태 변화를 검출하는 차량 동작상태 검출수단과; 상기 차량 동작상태 검출수단에서 검출되어 인가되는 노킹 신호, 탄화 수소 및 이산화 탄소, 연료 캡 오픈 및 클로오즈 상태 변화를 입력받아 연료 캡이 오픈 됨이 판단되면 검출되는 노킹 신호와 가스센서에서 인가되는 탄화 수소 및 이산화 탄소 량을 메모리에 저장되어 있는 기준 값과 비교하여 설정 기준 값 이상임이 판단되며 가짜 휘발유 경고 신호를 출력하는 엔진 제어 수단과; 상기 엔진 제어 수단에서 출력되는 경고신호를 입력받아 메모리에 설정된 프로그램에 의해 경고방송 출력요구 또는 경고음을 출력하는 에탁스와; 상기 에탁스에서 출력되는 경고방송 출력요구 신호 또는 경고음 출력신호에 따라 운전자에게 주입된 연료가 가짜임을 경고하는 경고수단으로 이루어져 있어서, 별도의 검출장치 없이 가짜 휘발유 여부를 검출함으로서, 차량의 손상을 미연에 방지할 수 있고, 오염 배출가스에 의한 대기오염 등을 방지할 수 있으며, 차량의 수명 단축을 방지할 수 있다.

Description

가짜 휘발유 검출 장치 및 그 방법{a device and the method for a sham gasoline detection in engine}

본 발명은 가짜 휘발유 검출장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량에 주입되는 연료의 가짜 여부를 엔진의 노킹 발생에 의한 노킹 수 변화와 배출가스 변화를 점검하여 판단할 수 있는 가짜 휘발유 검출장치 및 그 방법에 관한 것이다.

자동차 연료로 가장 많이 사용되는 휘발유는 비점 범위가 30 ~ 200℃ 정도로서 휘발성이 있는 액체 상태의 석유 유분을 총칭하는 말로서 일반적으로 자동차용, 항공용, 공업용 등 세 가지로 나뉘며 자동차용 휘발유는 모두 무연 휘발유이며 옥탄가(RON)에 따라 고급 휘발유(1호 = 96이상)와 보통 휘발유(2호 = 89이상)로 구분한다. 그리고 자동차용 휘발유로서 갖추어야 할 품질로서는 일반적으로 충분한 안티노크성, 적당한 휘발성, 저장 안정성을 들 수 있다. 이를 위해 적정한 첨가제를 적당량 함유하는데, 예를 들어 Antiknocking Agents(노킹방지제), Antioxidants(산화방지제), Metal Deactivators(금속불활성제), Detergents(청정분산제)를 첨가한다.

그리고, 모든 조성물의 냄새는 첨가물의 종류와 농도에 기인하며 휘발유 역시 상기 첨가제와 각 정유사마다 성능 향상을 위해 별도의 첨가제를 넣음에 따라 서로 상이한 냄새를 가진다.

하지만, 가짜 휘발유의 경우 정품 휘발유에 솔벤트나 벤젠, 톨루엔, 크실렌을 혼합하거나 경우, 등유를 혼합, 제조한 것으로 그 첨가물이 달라 정품 휘발유와 상이한 냄새가 나며 가짜 휘발유를 사용하면 연료가 정상적으로 연소되지 않아 엔진의 출력이 저하되고, 피스톤과 밸브를 손상시키면서 연비가 떨어지는 것은 물론이고, 차량 수명의 단축과 함께 불완전연소된 배출가스가 대기를 오염시켜 환경에도 악영향을 미친다.

따라서, 종래에는 상기한 휘발유의 정품 유무를 센서를 통하여 냄새를 감지하여 DSP(Digital Signal Processor/MCU)안에서 신호처리(신경회로망 또는 PCA 분석)하여 디지털 패턴으로 판별한 후 이를 표시하는 가짜 휘발유 판별장치가 대한민국 등록 실용신안 제20-0281560호(출원번호 : 20-2002-0003095호, 출원일 : 2002. 01. 31, 등록일 : 2002. 06. 28)에 상세히 기재되어 있다.

그러나, 상기한 종래의 장치는 센서 및 센서 어레이를 통하여 휘발유의 냄새를 감지하여 휘발유의 종류에 따라 전기적 신호 패턴을 얻고 DSP 또는 MCU 모듈에서 그 냄새를 학습하거나 냄새를 분별하는 과정을 처리한 후, 그 패턴을 메모리 안의 데이터 베이스에 저장하고 이를 LCD 또는 LED 모듈을 통하여 사람이 알아볼 수 있도록 하는 별도의 장치를 구비해야 하는 문제점을 내포하고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 차량에 주입되는 연료의 연소과정에서 엔진의 노킹 발생과 연소되어 배출되는 배기가스의 농도차에 따라 휘발유의 가짜여부를 판별할 수 있는 가짜 휘발유 판별 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가짜 휘발유 검출장치 구성 블록도 이고,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가짜 휘발유 검출방법 동작 순서도 이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 차량 동작상태 검출수단 110 : 노킹 센서

120 : 가스센서 130 : 연료 캡 오픈/클로즈 센서

200 : 엔진 제어 수단 300 : 에탁스

400 : 경고수단

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

차량의 동작상태 변화에 따라 가변되는 노킹 센서, 가스센서 및 연료 캡 오픈 및 클로오즈 상태 변화를 검출하는 차량 동작상태 검출수단과;

상기 차량 동작상태 검출수단에서 검출되어 인가되는 노킹 신호, 탄화 수소 및 이산화 탄소, 연료 캡 오픈 및 클로오즈 상태 변화를 입력받아 연료 캡이 오픈 됨이 판단되면 검출되는 노킹 신호와 가스센서에서 인가되는 탄화 수소 및 이산화 탄소 량을 메모리에 저장되어 있는 기준 값과 비교하여 설정 기준 값 이상임이 판단되며 가짜 휘발유 경고 신호를 출력하는 엔진 제어 수단과;

상기 엔진 제어 수단에서 출력되는 경고신호를 입력받아 메모리에 설정된 프로그램에 의해 경고방송 출력요구 또는 경고음을 출력하는 에탁스와;

상기 에탁스에서 출력되는 경고방송 출력요구 신호 또는 경고음 출력신호에 따라 운전자에게 주입된 연료가 가짜임을 경고하는 경고수단으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 다른 본 발명은,

주유 연료 캡의 오픈 여부를 판단하는 단계와;

연료 캡 오픈 후 소정의 시간동안 노킹 검출신호를 입력하여 메모리에 설정된 노킹 데이터와 비교하는 단계와;

가스 센서에서 검출되어 입력되는 탄화수소 및 일산화탄소 데이터를 메모리에 설정된 데이터와 비교하는 단계와;

상기 비교된 노킹 데이터와 가스 센서 데이터가 메모리에 설정된 데이터와 소정치 이상 차이가 발생되면, 입력된 노킹 센서 신호와 가스센서 신호를 설정된 프로그램에 의해 분석하여 가짜 휘발유 여부를 판단하는 단계와;

상기 단계에서 가짜 휘발유가 판단되면 경고 신호 출력요구 신호를 출력하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 실시예는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니고, 단지 일예로 제시된 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가짜 휘발유 검출장치 구성 블록도 이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가짜 휘발유 검출방법 동작 순서도 이다.

가짜 휘발유 검출장치는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 차량의 동작상태 변화에 따라 가변되어 출력되는 노킹신호, 탄화수소 및 일산화탄소와 연료 캡의 오픈 또는 클로오즈 상태를 검출하는 차량 동작상태 검출장치(100)와;

상기 차량 동작상태 검출장치(100)에서 검출되어 출력되는 노킹신호, 탄화수소 및 일산화탄소와 연료 캡의 오픈 또는 클로오즈 상태를 입력받아 연료 캡이 오픈 됨이 판단되면 검출되는 노킹 신호와 가스센서에서 인가되는 탄화 수소 및 이산화 탄소 량을 메모리에 저장되어 있는 기준 값과 비교하여 설정 기준 값 이상임이 판단되며 가짜 휘발유 경고 신호 출력 요구 신호를 출력하는 엔진 제어 장치(200)와;

상기 엔진 제어 장치(200)에서 출력되는 가짜 휘발유 경고 신호 출력 요구신호를 입력받아 설정된 프로그램에 의해 운전자에게 가짜 휘발유 주유여부를 경고하기 위한 소정의 경고음 및 경고 램프 점등 요구신호를 출력하는 에탁스(300)와;

상기 에탁스에서 출력되는 경고음 및 경고 램프 점등 요구신호에 따라 운전자에게 가짜 휘발유 주유여부를 음성으로 출력하고, 경고램프를 점등시키는 경고장치(400)로 구비되어 이루어져 있다.

상기에서 차량 동작상태 검출장치(100)는 차량의 동작상태 변화에 따라 발생되는 엔진 노킹 신호를 검출하는 노킹 센서(110)와;

차량의 동작상태 변화에 따라 배출되는 배기가스에 포함된 탄화소수 및 이산화 탄소량을 검출하는 가스 센서(120)와;

연료 주입을 위해 주유구 연료 캡을 오픈 또는 클로오즈 시킴을 검출하는 연료 캡 오픈/클로오즈 센서(130)로 이루어져 있다.

상기한 구성으로 이루어진 가짜 휘발유 검출방법을 첨부한 도 2를 참조하여 예를 들어 설명한다.

차량을 주행함에 있어서, 차량에 연료를 주입하기 위해 주유 캡을 오픈 시키면, 엔진 제어 장치(200)는 주유 캡 오픈(open) 여부를 판단한다(S100,S110).

상기에서 주유 캡 오픈이 판단되면, 엔진 제어 장치(200)는 주유 캡이 클로우즈(close)된 이 후로부터 소정의 시간(예 : 20 ~ 30분) 동안 엔진의 노킹 신호를 입력받는다(S120).

이어서, 엔진 제어 장치(200)는 상기에서 입력되는 노킹 신호를 메모리에 저장되어 있는 기준 노킹 신호와 비교한다(S130).

상기에서 입력되는 엔진 노킹 신호가 메모리에 저장되어 있는 노킹 신호와 소정치 이상 차이가 발생됨이 판단되면, 엔진 제어 장치(200)는 배기관(미도시)에 위치되어 있는 가스센서(120)로부터 검출되는 배출가스에 포함된 탄화수소와 일산화탄소량을 입력받아, 상기 입력되는 탄화수소와 일산화탄소량을 메모리에 저장되어 있는 기준 탄화수소와 일산화탄소량 데이터와 비교한다(S140,S150).

상기 가스센서(120)로부터 입력되는 탄화수소와 일산화탄소량의 값이 메모리에 저장되어 있는 기준 탄화수소와 일산화탄소량 데이터와 소정치 이상 차이가 발생됨이 판단되면, 엔진 제어 장치(200)는 상기 노킹 센서(110)로부터 입력되는 노킹 신호와, 가스센서(120)로부터 입력되는 탄화수소 및 일산화탄소량 신호를 설정된 프로그램에 의해 분석하여 연소되는 연료가 가짜 휘발유인가를 판단한다(S160,S170).

즉, 노킹은 자동차 엔진에서 압축비나 흡입 압력을 크게 하거나 점화시기를 빠르게 하면 금속성이 들리는 것을 말하며, 이는 엔진이 과열되거나 압축비가 커서 압축 혼합가스의 온도가 점화온도 이상으로 올라가면서 자기점화되기 때문에 나타나는 것이다. 이것으로 압력온도가 급격히 상승하여 진동과 소음을 발생하고 출력을 저하시켜 이상 폭발을 일으키는 경우도 있다. 이러한 노킹현상은 연료의 성질에 영향을 받는데, 일반적으로 곧은 사슬모양의 탄화수소가 많아서 자기 점화 온도가 낮은 연료가 노킹이 일어나기 쉽다. 고리모양의 벤젠이나 톨루엔을 넣으면 옥탄가가 어느정도 올라가기는 하지만 발암성 물질로 배출가스량이 증가한다. 하지만 휘발유는 노킹이 일어나기 어려운 성질을 나타내는 안티 노킹이 요구된다. 따라서 정상적인 휘발유의 경우, 안티 노크성 성질을 갖고 있는 것이다.

또한, 상기에서 서술한 바와 같이 정품 휘발유에 솔벤트, 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등을 혼합하여, 가짜 휘발유를 제조하여, 차량에 주유한 후, 엔진에서 연소시키게되면, 노킹 현상 뿐아니라, 그로인해 탄화수소 및 일산화 탄소 등이 증가하게되어, 환경오염 및 인체에 유해한 발암성 물질이 배출됨에 따라, 가스센서(120)에서 통상의 휘발유 연소시에 발생되는 신호보다, 높은(High)신호가 엔진 제어 장치(200)로 출력된다.

따라서, 엔진 제어 장치(200)는 노킹센서(110) 신호와 가스센서(120) 신호를 분석한 결과, 가짜 휘발유임이 판단되면, 소정의 경고 신호 출력 요구 신호를 에탁스(300)로 출력한다(S180).

에탁스(300)는 상기 엔진 제어 장치(200)로부터 인가되는 경고 신호 출력요구 신호를 입력받아, 운전자에게 주유된 휘발유가 정품이 아닌 이물질이 혼합된 가짜 휘발유임을 경고하기 위한 소정의 경고신호를 경고장치(400)로 출력한다.

상기에서 경고장치(400)는 경고 램프 또는 경고음성으로 출력되는데, 경고램프는 운전석 앞에 위치된 클러스터(미도시)의 소정의 위치에 구비되어 가짜 휘발유임이 판단되면, 램프가 점멸되며, 운전자에게 주유된 연료가 가짜임을 통지한다.

또한, 경고음은 차량에 구비된 오디오를 이용하여, 스피커를 통하여 운전자에게 주유된 연료가 가짜임을 음성 또는 경고음으로 출력한다.

상기한 가짜 휘발유 판단 과정은, 휘발유를 주유하기 위해 주유 캡을 오픈한 후부터 소정의 시간(예:20 ~ 30분)동안 이루어진다.

이로서, 별도의 장비없이 주유된 연료에 의해 차량 자체에서 휘발유의 가짜 여부를 신속히 판단함으로서, 차량의 손상을 미연에 방지할 수 있고, 오염 배출가스에 의한 대기오염 등을 방지할 수 있으며, 차량의 수명 단축을 방지할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 차량에 주입되는 연료의 연소과정에서 엔진의 노킹 발생과 연소되어 배출되는 배기가스의 농도차에 따라 휘발유의 가짜여부를 신속히 판별함으로서, 차량의 손상을 미연에 방지할 수 있고, 오염 배출가스에 의한 대기오염 등을 방지할 수 있으며, 차량의 수명 단축을 방지할 수 있다.

Claims

차량의 동작상태 변화에 따라 가변되는 노킹 센서, 가스센서 및 연료 캡 오픈 및 클로오즈 상태 변화를 검출하는 차량 동작상태 검출수단과;

상기 차량 동작상태 검출수단에서 검출되어 인가되는 노킹 신호, 탄화 수소 및 이산화 탄소, 연료 캡 오픈 및 클로오즈 상태 변화를 입력받아 연료 캡이 오픈 됨이 판단되면 검출되는 노킹 신호와 가스센서에서 인가되는 탄화 수소 및 이산화 탄소 량을 메모리에 저장되어 있는 기준 값과 비교하여 설정 기준 값 이상임이 판단되며 가짜 휘발유 경고 신호를 출력하는 엔진 제어 수단과;

상기 엔진 제어 수단에서 출력되는 경고신호를 입력받아 메모리에 설정된 프로그램에 의해 경고방송 출력요구 또는 경고음을 출력하는 에탁스와;

상기 에탁스에서 출력되는 경고방송 출력요구 신호 또는 경고음 출력신호에 따라 운전자에게 주입된 연료가 가짜임을 경고하는 경고수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가짜 휘발유 검출 장치.
제 1항에 있어서, 차량 동작상태 검출수단은 차량의 동작상태 변화에 따라 발생되는 엔진 노킹 신호를 검출하는 노킹 센서와;

차량의 동작상태 변화에 따라 배출되는 배기가스에 포함된 탄화소수 및 이산화 탄소량을 검출하는 가스 센서와;

연료 주입을 위해 주유구 연료 캡을 오픈 또는 클로오즈 시킴을 검출하는 연료 캡 오픈/클로오즈 센서를 포함하여 이루어진 가짜 휘발유 검출 장치.
주유 연료 캡의 오픈 여부를 판단하는 단계와;

연료 캡 오픈 후 소정의 시간동안 노킹 검출신호를 입력하여 메모리에 설정된 노킹 데이터와 비교하는 단계와;

가스 센서에서 검출되어 입력되는 탄화수소 및 일산화탄소 데이터를 메모리에 설정된 데이터와 비교하는 단계와;

상기 비교된 노킹 데이터와 가스 센서 데이터가 메모리에 설정된 데이터와 소정치 이상 차이가 발생되면, 입력된 노킹 센서 신호와 가스센서 신호를 설정된 프로그램에 의해 분석하여 가짜 휘발유 여부를 판단하는 단계와;

상기 단계에서 가짜 휘발유가 판단되면 경고 신호 출력요구 신호를 출력하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가짜 휘발유 검출 방법.