KR20070112782A - 연료 탱크의 충전을 제어하는 연료 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

프로세서를 갖는 연료 시스템으로 충전되는 모터 비히클용 연료 탱크의 충전을 제어하는 송신기/수신기의 이용이 개시되어 있다.
프로세서, 연료 탱크, 모터 비히클, 송신기, 수신기

Description

연료 탱크의 충전을 제어하는 연료 시스템{FUELLING SYSTEM FOR CONTROLLING THE FILLING OF A FUEL TANK}
본 발명은 연료 탱크의 충전을 제어하는 연료 시스템 및 방법에 관한 것이다.
비히클 (vehicle) 의 연료 탱크가 충전될 때, 잘못된 타입의 연료가 주입되고, 탱크가 과충전되고, 연료 뚜껑이 분실되거나 다시 닫는 것을 잊어버리고, 손상되고, 막히는 등의 다양한 사고가 발생할 수도 있다.
이용자가 이들 특정한 귀찮은 일들로 고민하는 것을 방지하기 위해 최근 여러 상이한 시스템이 개발되었다.
따라서, 연료를 전반적으로 자동으로 충전하기 위해 (연료 타입, 자동 과금 등) 서비스 스테이션에서 대응하는 수신기와 통신하도록 비히클에 데이터베이스 및 무선 송신기를 통합하는 것이 출원 WO 99/53409 및 WO 00/55752 로부터 특히 공지되어 있다. 그러나, 이들 시스템은 상기 무선 송신기 및 상기 데이터베이스의 추가로 인해 상대적으로 고가이다는 결점을 갖는다.
또한, 서비스 스테이션에서 연료에 대해 지불하고, 서비스 동안 자동 진단 테스트를 수행하고, 비히클 구매서를 작성하는 등을 위해 비히클상에 이미 존재하 는 프로세서에 무선 송신기를 커플링하는 것이 문헌 US 5 995 898 및 US 6 112 152 로부터 특히 공지되어 있다.
마지막으로, 보드 비히클상의 프로세서로부터 오는 정보를 서비스 수리공장, 경찰 등의 개인 컴퓨터로 통신하기 위해 BLUETOOTH® 기술 (디바이스에 특정 칩을 제공하는 것으로 이루어진, 전자 디바이스 사이의 무선파를 통한 표준 및 저가의 통신 시스템) 을 이용하는 것이 (특히, US 6 408 232 로부터) 공지되어 있다.
본 발명의 기본 아이디어는 엔진 회로에 이용되는 유체 (연료, 오일, 첨가제) 의 충전을 제어하기 위해 소위 "스마트" 연료 시스템이라 불리는 프로세서를 특히 이용하고, 이를 위해 송신기/수신기의 이용을 통해, 바람직하게는 표준 BLUETOOTH® 기술을 이용하는 것으로 구성된다.
이러한 목적을 위해, 본 발명은, 연료 탱크를 포함하고 프로세서에 의해 관리되는 모터 비히클용 연료 시스템에 관한 것으로, 이 프로세서는 이 프로세서에 저장된 하나 이상의 정보를 수신기로 통신할 수 있는 송신기에 커플링되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 연료 시스템은 휘발성 액체 연료 또는 중 (heavy) 액체 연료가 공급되더라도, 임의의 내연 엔진에 적합하다. 본 명세서에서, 연료 시스템은 모터 비히클 (예를 들어, 자동차, 트럭, 모터 사이클, 강배, 항해배 또는 비행기) 에 통합될 컴포넌트의 어셈블리이다. 이들 컴포넌트는 일반적으로, 연료의 저장소 (탱크, 캐니스터 (canister) 등) 및 엔진에 대한 그것의 서플라이와 접속된 디바이스를 포함한다.
용어 "연료" 는 내연 엔진에 공급하는데 적합한 탄화수소를 의미하는 것으로 이해된다. 용어 "액체 탄화수소" 는 엔진의 표준 동작 조건하에서, 연료 시스템의 연료 탱크에서 액체 상태에 있는 탄화수소를 나타낸다.
"휘발성 액체 탄화수소" 라는 표현은 293 K (20 ℃) 에서 1 바 (bar) 이상의 포화 기상 압력을 갖는 (상기 정의에 따른) 액체 탄화수소를 나타낸다. 모터 비히클의 내연 엔진에 공급하기 위해 통상 이용된 휘발성 액체 탄화수소는 "휘발유" 로서 상업적으로 판매되고, 내연 엔진을 스파크-점화하기 위한 것이다.
"중액체 탄화수소" 라는 표현은 293 K (20 ℃) 에서 1 바 (bar) 이하의 포화 기상 압력을 갖는 액체 탄화수소를 의미하는 것으로 이해된다. 모터 비히클의 내연 엔진에 공급하기 위해 통상 이용되는 중액체 탄화수소는 디젤 사이클에 따라 동작하는 내연 엔진을 압축-점화하기 위한 "디젤" 또는 "가스 오일" 로서 상업적으로 판매된다.
본 발명에 따른 연료 시스템의 컴포넌트는 취급에 영향을 받을 수 있는 액체 탄화수소 각각과 호환가능한 물질로 이루어진다. 이러한 물질은 표준 동작 압력 및 온도에서 휘발성 액체 탄화수소 및 중액체 탄화수소 모두에 화학적으로 불활성이어야 한다. 이것은 플라스틱 또는 금속일 수도 있다. 또한, 본 발명에 따른 시스템의 컴포넌트는 하이브리드일 수도 있고, 즉, 이들은 금속 부품 또는 플라스틱 부품을 포함할 수도 있다.
열가소성은 특히 시스템의 컴포넌트가 복합 형상을 가질 때, 중량, 강도, 화학적 저항 및 용이한 프로세싱의 이점으로 인해, 본 발명의 컨텍스트내에서 양호한 결과를 제공한다.
용어 "프로세서" 는 연료 시스템을 적어도 부분적으로 관리하고, 특히 연료의 저장 (탱크 충전, 환기, 게이징 등) 및 가능하면 또한 엔진에 대한 그것의 공급을 관리할 수 있는 본 발명의 목적을 위한 임의의 컴퓨터를 의미하는 것으로 이해된다. 일반적으로, 이러한 프로세서는 (연료 게이지를 통해) 탱크에서의 연료 레벨, (연료 탱크 외부 및 내부 모두의) 온도 및 압력, 엔진의 순간 소모, (또한 제어할 수도 있는) 밸브의 (개방/폐쇄) 위치에 대한 (또한 가능하면 제어할 수도 있는) 탱크 플랩 (flap) 의 위치, 내연 엔진의 상태 (구동, 오프, 부하 등), 비히클 속도 등에 관한 데이터를 기록/관리한다. 이를 위해, 프로세서는 대응하는 센서 (예를 들어, 레벨, 온도, 압력 게이지) 에 접속된다.
바람직하게는, 본 발명의 목적을 위해 이용된 이 프로세서는 연료 시스템에 특정된 (특히, 전용된) 프로세서이고, 일반적으로 FSCU (연료 시스템 제어 유닛) 이라 칭한다. 이에 의해, 이것은 프로세서가 비히클의 중앙 프로세서 또는 CPU (중앙 처리 장치) 로부터 분리되거나 (예를 들어, 엔진의 동작을 관리하고 일반적으로 ECU (엔진 제어 유닛) 이라 칭하는 것과 같은) 임의의 다른 보드상의 프로세서로부터 분리된다는 것을 의미한다. 이러한 경우에, FSCU 에는 특히 (예를 들어, OBD 시스템 (보드상의 진단 또는 보드상의 누설 검출 시스템) 과 같은) 연료 시스템에 의존하는 다른 디바이스 또는 연료 펌프의 효과적인 제어를 제공할 수 있도록 CPU 및/또는 ECU와 통신하는 수단이 제공된다.
본 발명에 따른 연료 시스템에서, 프로세서는 저장하는 하나 이상의 정보 (데이터) 를 송신할 수 있는 송신기에 "커플링" 된다. 이에 의해, 이것은 프로세서가 PWM, CAN, LIN, FlexRay 타입 등의 전기 신호일 수도 있는 적합한 통신 서포트를 통해 송신기에 데이터를 통신한다는 것을 의미한다.
본 발명의 이점은 데이터가 송신기로 통신되면, 송신기가 송신기와 호환가능한 수신기로 이러한 데이터를 효율적으로 통신할 수 있고, 바람직하게는 이러한 데이터를 이해하고 이용할 수 있는 프로세서에 (상술한 통신 서포트를 통해) 또한 커플링될 수도 있다는 사실에 있다.
임의의 타입의 송신기가 이러한 목적을 위해 적합할 수도 있다. 송신기와 수신기가 일반적으로 개별 서포트상에 있기 때문에, 이들은 바람직하게는 파를 통해 통신한다. 바람직하게는, 본 발명의 목적을 위해 이용된 송신기는 무선파 및 특히 단거리 무선파를 송신한다. 특히 바람직하게는, 이 송신기는 이러한 시스템이 저가이고, 간단하며, 전자기기 및 전화기 장비의 다수의 제조자에 의해 표준 방식으로 채용되기 때문에, 2.40 - 2.48 GHz 주파수 범위에서 동작하는 BLUETOOTH® 기술을 이용한다.
본 발명에 따른 연료 시스템은 연료 탱크 이외에도, (특히, 디젤 엔진의 경우에) 미립자 방출 및 특정 오염 가스 (NOx, CO 등) 의 방출을 감소시키기 위한 하나 이상의 첨가제 탱크를 포함할 수도 있다. 바람직하게는, 본 발명은 하나 이상의 첨가제 탱크 (이 첨가제는 NOx 방출을 감소시키기 위해 배기 가스로의 주입을 위한 요소, 또는 디젤 엔진에 있어서 미립자 필터의 재생을 촉진시키기 위해 연료와 직접 혼합된 금속염이다) 를 포함하는 연료 시스템에 적용되고, 이 동작 (이러한 첨가제의 계량 및 저장) 은 상술한 프로세서 (연료 시스템의 중앙 프로세서) 에 의해 또는 (예를 들어, LIN을 통해) 연료 시스템의 프로세서와 통신할 수 있는 독립 프로세서에 의해 또한 관리된다. 이러한 경우에, 프로세서에 커플링된 송신기는 또한 바람직하게는 이러한 첨가제 탱크의 동작에 관한 데이터를 송신할 수 있다.
본 발명은 또한, 상술한 바와 같이 연료 시스템의 일부를 형성하는 연료 탱크의 충전을 제어하는 방법에 관한 것이고, 이에 의해, 프로세서는 탱크 충전소의 제어 시스템과 직접 및 능동 방식으로 통신하고, 바람직하게는 시스템 각각에 통합된 송신기/수신기에 의해 상기와 같이 통신한다. 다시 말해, 상기 언급한 정보는 상기 탱크의 충전을 효율적으로 제어할 수 있는 하나 이상의 데이터를 포함한다. 용어 "제어" 는 충전이 이러한 데이터의 값에 따라 인가되거나 거부되었다는 것을 의미한다.
이러한 목적을 위해, 따라서, 본 발명은 프로세서에 의해 관리되는 연료 시스템의 일부를 형성하는 연료 탱크의 충전을 제어하는 방법에 관한 것으로, 프로세서가 송신기를 통해, 충전 동작을 활성 또는 차단하도록 탱크 충전소의 제어 시스템상에서 직접 작동하는 하나 이상의 정보를 수신기에 통신하는 것을 특징으로 한다.
호환가능한 송신기/수신기 (바람직하게는, BLUETOOTH® 타입, 상기 참조) 를 통해 프로세서로부터 스테이션의 제어 시스템으로 송신된 이러한 정보는, 예를 들어, 연료의 타입, 이용자의 은행 계좌의 현재 잔고 등과 같은, 설계 단계에서 프로세서에 도입된 고정 데이터 (연속/독립 동작) 일 수도 있다. 가장 특별하게는, 수동 충전의 경우에, 잘못된 타입의 연료가 선택된 경우에 제어 시스템이 충전을 방지하는 것이 바람직하다.
또 다른 방법으로는, 또는 추가로, 이러한 데이터는 최대 충전 레벨이 도달될 때 펌프가 전달하는 것을 방지 (및 현재의 수동 펌프로 가능한 어떤 과충전을 방지) 할 수 있기 위한 탱크의 최대 충전 레벨과 같은 가변 데이터일 수도 있다. 더욱 정확하게는, 이러한 경우에, 정보는 연료 탱크 게이지에 의해 판독된 값과 연료 탱크의 최대 충전 레벨 사이의 비교를 포함한다. 탱크의 동일한 최대 충전 레벨을 반복적으로 재생하는데 이용가능한 이러한 정보는 내부의 압력/하위압력을 관리하기 위해 현재 탱크에 이용된 밸브 시스템을 특히 간단하게 한다.
마지막으로, 자동 (로봇-제어) 충전의 경우에, 이 정보는 비히클의 타입 (및 특히, 모델 및 그 치수), 비히클상의 탱크 플랩의 위치 또는 탱크 충전 노즐이 로봇에 대하여 정확하게 위치되게 하는 임의의 다른 정보를 포함할 수도 있다.
본 발명의 목적을 위해, (예를 들어, 연료의 타입과 같은) 연료 시스템에 의도적으로 도입 및/또는 연료 시스템의 프로세서에서 이미 이용가능하고, 충전 동작의 제어를 개선시킬 수 있는 최대량의 정보를 이용하는 것이 바람직하다.
하나의 특별한 바람직한 변형예에서, 상기 시스템과 관련 없지만 충전 동작 동안 또는 그 이후에 이용자의 생활을 더 용이하게 하는 목적을 갖는 실용 데이터를 연료 시스템의 프로세서에 기입하는 것이 또한 가능하다. 따라서, 예를 들어, 및 독립적인 서포트/송신기에 대해 종래 기술에서 제안된 바와 같이, (PC상에서 관리하기 위해) 비히클의 동작과 관련된 정보를 프로세서에 기입하고, 자동 납부를 위해 이용자의 은행 계좌와의 직접 통신 등이 가능하다. 또한, 이용자 식별 및 임대 비히클 또는 회사 비히클의 마일리지에 관한 데이터를 기록하고 상술한 송신기/수신기 시스템을 통해 스테이션에 이 데이터를 통신하는 것을 프로세서가 조정하는 것이 가능하다. 이러한 경우에, 스테이션의 제어 시스템은 이러한 정보를 관심 상대방/회사로 송신할 수 있는 정보 네트워크와 통신하고 있는 것이 바람직하다.
마지막으로, 오일 레벨, 냉각수 레벨, 방풍유리 워셔 유체 레벨 등과 같은 비히클에 존재하는 다른 탱크의 유체 레벨의 전체 관리를 프로세서에 통합하고, 그에 관한 정보가 상술한 송신기를 통해 이용자에게, 서비스 스테이션의 수신기로 또는 예를 들어, 비히클에 존재하는 또 다른 수신기로 또한 통신되는 것을 보장할 수 있다.
따라서, 변형예에 따르면, 연료 시스템의 프로세서에 커플링된 송신기는 (자동 충전의 경우에) 승객 컴파트먼트에 위치되거나 (수동 충전의 경우에) 연료 탱크 플랩에 근접한 시각 또는 가청 디스플레이 디바이스에 하나 이상의 정보 (데이터) 를 통신할 수도 있다. 이것은 예를 들어, 탱크의 충전 레벨, 최종 충전 이후의 마일리지 및/또는 평균 연료 소모, 충전의 종료/시작에서 시스템의 적절한 락킹/언락킹 등 일 수도 있다.
가능한 디스플레이의 타입에 관하여, 독자는 모터 비히클의 연료 탱크용 충전 보울 (bowl) 에 관한 것이고, 정보를 이용자에게 능동적으로 송신하는 정보 시스템을 포함하는, 본 출원인 명칭의 출원 FR 04.07838 을 참조할 수도 있다.
상술한 바로부터, 본 발명이 또한 코드화된 정보를 디스플레이하는 디바이스에 커플링된 파 형상에서 코드화된 정보용 수신기를 포함하는 모터 비히클용 충전 보울에 관한 것이다는 것이 된다. 용어 "충전 보울" 은 노즐 헤드, 연료 탱크 플랩, 및 이들 2개의 컴포넌트 사이에 놓여 있는 공간에 의해 형성된 전체 시스템을 의미하는 것으로 이해된다.
본 발명의 이러한 양태에 따르면, 송신기 (바람직하게는, 무선 송신기 및 가장 특별하게는 BLUETOOTH® 칩에 집적된 것) 를 통해 프로세서에 의해 송신된 하나 이상의 정보가 호환가능한 디스플레이 디바이스/수신기 쌍에 의해 이러한 보울에 디스플레이된다.
이러한 보울은,
· 이동 전화기의 이용 동안 이 보울을 통해 사운드 송신, (이러한 사운드 송신은 충전 보울 또는 연료 탱크 플랩에 설치된 라우드스피커를 통해 실시될 수도 있다.),
· 충전 보울을 통한 사운드 브로드캐스팅 (라디오/음악), 비히클 내부에 있을 때와 외부에 있을 때 사이의 리스닝의 연속성,
· 보울의 추가적인 조명, 및
· 비히클에 존재하는 유체 탱크 (엔진 오일, 냉각수, 방풍유리 와셔 등) 의 레벨에 관한 (시각 (경보) 또는 가청) 정보의 통합과 같은 (정보적 및/또는 편안한 본질의) 다른 보조 기능을 더 포함할 수도 있다.

Claims (10)

  1. 연료 탱크를 포함하며 프로세서에 의해 관리되는 모터 비히클용 연료 시스템으로서,
    상기 프로세서는 상기 프로세서에 저장된 하나 이상의 정보를 수신기로 통신할 수 있는 송신기에 커플링되는 것을 특징으로 하는 연료 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신기는 BLUETOOTH® 기술을 이용하는 것을 특징으로 하는 연료 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    그 동작이 상기 연료 시스템의 상기 프로세서에 의해 또는 상기 연료 시스템의 상기 프로세서와 통신할 수 있는 독립 프로세서에 의해 또한 관리되는, 하나 이상의 다른 탱크를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 시스템.
  4. 프로세서에 의해 관리된 연료 시스템의 일부를 형성하는 연료 탱크의 충전을 제어하는 방법으로서,
    상기 프로세서는 송신기를 통해, 충전 동작을 활성 또는 차단하도록 탱크 충 전소의 제어 시스템상에서 직접 작동하는 수신기로 하나 이상의 정보를 통신하는 것을 특징으로 하는 연료 탱크 충전 제어 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 정보는 비히클에 의해 이용된 연료의 타입을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 탱크 충전 제어 방법.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 정보는 상기 연료 탱크의 최대 충전 레벨과 상기 탱크에 대한 연료 게이지에 의해 판독된 값 사이의 비교를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 탱크 충전 제어 방법.
  7. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 충전소는 로봇을 포함하는 자동 충전소이고, 상기 정보는 상기 로봇에 관하여 상기 탱크를 충전하는 노즐의 위치에 관한 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 탱크 충전 제어 방법.
  8. 제 4 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 비히클에 존재하는 하나 이상의 다른 탱크에서의 유체 레벨에 관한 데이터를 기록하고, 상기 데이터를 상기 송신기를 통해 통신하는 것을 특징으로 하는 연료 탱크 충전 제어 방법.
  9. 제 4 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 송신기는 상기 프로세서에 저장된 하나 이상의 정보를 승객 컴파트먼트에 위치되거나 상기 비히클의 연료 탱크 플랩에 근접한 시각 또는 가청 디스플레이 디바이스에 커플링된 수신기로 통신하는 것을 특징으로 하는 연료 탱크 충전 제어 방법.
  10. 모터 비히클용 충전 보울로서,
    코드화된 정보를 파 형상으로 수신하고, 상기 코드화된 정보를 디스플레이하는 디바이스에 커플링된 수신기를 포함하는 것을 특징으로 하는 충전 보울.
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