KR20090032794A - 바이 퓨얼 차량의 고장 진단 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

바이 퓨얼 차량에서 압력 조절기의 고장 및 연료 부족을 정확하게 판정할 수 있도록 한 바이 퓨얼 차량의 고장 진단 장치 및 방법이 개시되어 있다. 이러한 본 발명은, 바이 퓨얼 차량의 고장 진단 장치는, 사용 연료가 가스 연료인 경우 열림 제어하는 연료 차단 밸브와, 연료 차단 밸브의 열림 제어 후 연료압을 감압하는 연료압 레귤레이터와, 상기 연료압 레귤레이터를 통과하는 연료압을 감지하여 전기적 신호로 변환하여 출력하는 압력 센서를 포함하는 압력 조절기; 상기 압력 조절기를 통해 감압된 연료 탱크 내의 가스 연료를 실린더로 분사하는 가스 인젝터; 상기 압력 조절기 및 가스 인젝터를 제어하여 상기 압력 조절기로 감압된 가스 연료로 엔진을 구동하는 엔진 제어 유닛을 포함하되, 상기 엔진 제어 유닛은, 상기 압력 센서로부터 공급되는 연료압이 미리 정해진 기준치 이하일 때 연료 탱크 내의 연료 레벨을 수신하고, 수신된 연료 레벨이 미리 설정된 임계치 이상일 때 연료압 레귤레이터의 고장으로 판정하고, 수신된 연료 레벨이 임계치 이상이 아닌 경우 연료 부족을 판정하는 것을 특징으로 한다.

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Description

바이 퓨얼 차량의 고장 진단 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DIAGNOSING FUEL OF BI FUEL CAR}

본 발명은 바이 퓨얼 차량의 고장 진단 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압력 조절기의 연료압 레귤레이터 고장을 정확하게 진단할 수 있도록 한 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 바이 퓨얼 차량에 사용되는 연료는 가솔린 또는 가스를 사용하며, 상호 장단점을 보완하기 위해 가솔린과 가스 연료를 겸용으로 사용하고 있다. 여기서, 상기 가스 연료는 통상 압축 천연 가스인 씨엔지(CNG: Compressed Natural Gas) 또는 액화 석유 가스인 엘피지(LPG : Liquid Platum Gas)중 하나를 이용하고 있다 있다.

이러한 바이 퓨얼 차량은 가솔린 엔진 제어유닛으로부터 공급되는 가솔린 인젝션 신호를 제공받아 인터페이스 박스에서 가스 인젝션 신호를 발생하고, 이러한 가스 인젝션 신호에 따라 연료 탱크 내의 가스 연료(LPG 또는 CNG)를 가스 인젝터에 공급하도록 구비된다.

한편, 연료 탱크 내의 가솔린 연료는 가솔린 엔진 제어 유닛에서 발생하는 가솔린 인젝션 신호를 제공받아 가솔린 인젝터에 공급된다.

기존의 가솔린과 가스 연료를 사용 가능한 바이 퓨얼(bi-fuel) 차량에 있어서는, 연료 탱크 내의 고압의 가스 연료는 압력 조정기에 의해 감압된 후 가스 인젝터로 공급되어 엔진이 구동된다.

이러한 바이 퓨얼 차량에서는, 압력 조절기에서 출력되는 연료압이 기준치 이하인 경우 연료량의 적음으로 인해 연료 탱크에서 토출된 압력의 낮음으로 인한 것인지 또는 연료압 레귤레이터의 고장인 지를 정확하게 판정할 수 없었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 압력 조절기의 압력 센서의 연료압이 미리 설정된 기준치 이하이고, 연료 탱크 내의 연료 레벨이 임계치 이상일 때 압력 조절기의 연료압 레귤레이터의 고장으로 판정함으로써, 압력 조절기의 고장 또는 연료 부족을 정확하게 판정할 수 있는 바이 퓨얼 차량의 고장 진단 장치 및 방법을 제공하고자 함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 관점에 따른 바이 퓨얼 차량의 고장 진단 장치는,

사용 연료가 가스 연료인 경우 열림 제어하는 연료 차단 밸브와, 연료 차단 밸브의 열림 제어 후 연료압을 감압하는 연료압 레귤레이터와, 상기 연료압 레귤레이터를 통과하는 연료압을 감지하여 전기적 신호로 변환하여 출력하는 압력 센서를 포함하는 압력 조절기;

상기 압력 조절기를 통해 감압된 연료 탱크 내의 가스 연료를 실린더로 분사하는 가스 인젝터;

상기 압력 조절기 및 가스 인젝터를 제어하여 상기 압력 조절기로 감압된 가스 연료로 엔진을 구동하는 엔진 제어 유닛을 포함하되,

상기 엔진 제어 유닛은, 상기 압력 센서로부터 공급되는 연료압이 미리 정해진 기준치 이하일 때 연료 탱크 내의 연료 레벨을 수신하고, 수신된 연료 레벨이 미리 설정된 임계치 이상일 때 연료압 레귤레이터의 고장으로 판정하고, 수시된 연료 레벨이 임계치 이상이 아닌 경우 연료 부족을 판정하는 것을 특징으로 한다.

상기 기준치는, 대기압 또는 흡기 매니홀드 압력을 근거로 설정되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 본 발명의 다른 관점에 따른 기술적 과제는,

a) 압력 조절기 내의 압력 센서의 연료압을 수신하는 단계;

b) 상기 연료압을 미리 저장된 기준치와 비교하여 비교 결과 연료압이 기준치 이하인 경우 연료 탱크 내의 연료 레벨을 수신하는 단계;

c) 상기 연료 레벨이 미리 정해진 임계치 이상인 지를 판단하고, 상기 연료 레벨이 임계치 이상인 경우 상기 압력 조절기의 연료압 레귤레이터의 고장으로 판정하고 판정 결과를 표시하는 단계를 포함하고,

여기서, d) 상기 c) 단계에서 연료 레벨이 임계치 이상이 아닌 경우 연료 탱크의 연료량 부족으로 판정하여 판정 결과를 표시하는 단계를 더 포함한다.

상기 c) 단계 또는 d) 단계에서의 판정 결과는 외부 진단 장치로 전송되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 압력 조절기의 압력 센서의 연료압이 미리 설정된 기준치 이하이고, 연료 탱크 내의 연료 레벨이 임계치 이상일 때 압력 조절기의 연료압 레귤레이터의 고장으로 판정함으로써, 압력 조절기의 고장 또는 연료 부족을 정확하게 판정할 수 있는 효과를 얻는다.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예에서는 압축 천연 가스 연료인 씨엔지와 가솔린 연료를 겸용으로 사용하는 바이 퓨얼 차량을 일례로 설명한다.

도 1은 본 발명의 가솔린 및 씨엔지 연료를 사용할 수 있는 바이 퓨얼 차량의 구성을 보인 도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 바이-퓨얼 차량의 씨엔지 연료에 대한 내연 기관은, 가스 연료를 압축(CNG: Compressed Natural Gas) 상태로 저장하는 연료 탱크(1)와, 연료 차단 밸브를 통해 상기의 연료탱크(1)에서 배출된 가스 연료가 유입되며 유입된 가스 연료의 압력을 임계값 이하의 감압된 압력으로 가스 연료를 토출하는 압력 조정기(30)와, 상기의 압력 조정기(30)에서 압력 제어된 연료가 유입되면 유입된 연료를 엔진(3)의 부하상태에 따라 복수개의 솔레노이드에 의해 정량 제어하고 정량 제어된 연료를 엔진(3)의 흡기 다기관의 각각에 분배하는 연료 분배기(40)와, 연료 분배기(40)의 분배된 연료를 엔진 흡기 다기관의 연소실 내로 분사하는 가스 인젝터(노즐; Nozzle)(50)와, 캔통신 라인을 통해 제공받은 각종 정보 및 연료 분배기(40)의 적어도 2곳 이상에서의 압력 신호를 입력받아 이들 각각의 신호를 토대로 연료분배기(40)의 복수개의 솔레노이드를 구동 제어하는 인터페이스 박스(60)를 포함하여 구성된다.

또한, 본 발명에 따른 바이 퓨얼 차량에서는, 엔진 부하에 따라 가솔린 연료 분사 신호를 발생하고 발생된 가솔린 연료 분사 신호를 상기의 인터페이스 박스(60)로부터 캔 통신 라인을 통해 제공받은 정보에 따라 보정하는 가솔린 엔진 제어 유닛(70)을 포함하며, 보정된 가솔린 연료 분사 신호는 인젝션 라인을 통해 상기 인터페이스 박스(60)로 공급되며, 상기 인터페이스 박스(60)는 제공받아 가스 연료 분사 신호로 변환한 후 가스 인젝터(50)에 공급하도록 구비된다.

또한, 압력 조절기(30)는 사용 연료가 가스 연료인 경우 열림 제어하는 연료 차단 밸브(31)와, 상기 연료 차단 밸브(31)의 열림 제어 후 연료압을 감압하는 연료압 레귤레이터(33)와, 상기 연료압 레귤레이터(33)를 통과한 연료압을 감지하여 전기적 신호로 변환하여 출력하는 압력 센서(35)를 포함한다. 즉, 연료 탱크(1) 내의 압축된 가스 연료의 압력은 대략 200 ∼ 250bar 정도이며, 이 압력은 레귤레이터(33)를 거쳐 엔진에 공급되는 연료의 인젝션(injection)압력이 대략 2 ∼ 3bar까지 감압된다.

또한 본 발명에 따른 바이 퓨얼 차량에 있어 가솔린 연료에 관련 내연 기관은 이미 공지된 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.

따라서, 본 발명에서는, 압력 조절기의 압력 센서의 연료압이 미리 설정된 기준치 이하이고, 연료 탱크 내의 연료 레벨이 임계치 이상일 때 압력 조절기의 연료압 레귤레이터의 고장으로 판정한다.

이를 보다 구체적으로 설명하기 위해 첨부된 도면을 참조한다. 도 2는 도 1에 도시된 가솔린 엔진 제어 유닛의 고장 진단 과정을 보인 플로우챠트이다. 여기서, 가솔린 엔진 제어 유닛(70)은, 대기압 또는 흡기 매니홀드 압력을 기초로 설정된 기준치를 가지며, 또한 연료 부족임을 운전자에게 인식하기 위해 설정된 임계치를 미리 저장되어 있다.

먼저, 단계(101)에서 압력 조절기(30) 내의 압력 센서(35)의 연료압을 수신한 후 단계(103)으로 진행하고, 상기 단계(103)은 상기 연료압을 미리 저장된 기준치와 비교한다.

이때 상기 단계(103)의 비교 결과 연료압이 기준치 이하인 경우 단계(105)로 진행하고, 상기 단계(105)에서는 연료 탱크 내의 연료 레벨을 수신한다.

이어 단계(107)를 통해 상기 연료 레벨이 미리 정해진 임계치 이상인 지를 판단하고, 판단 결과 상기 연료 레벨이 임계치 이상인 경우 단계(109)로 진행하고, 상기 단계(109)에서는 상기 압력 조절기(30)의 연료압 레귤레이터(33)의 고장으로 판정한 후 단계(111)를 통해 판정 결과를 표시한다. 이때 판정 결과는 대쉬 보드에 설정된 경고등의 점등을 통해 표시된다. 외부 진단 장치가 연결된 경우 외부 진단 장치 내의 표시부를 통해 표시된다.

한편, 상기 단계(107)에서 연료 레벨이 임계치 이상이 아닌 경우 단계(113) 를 통해 연료 탱크의 연료량 부족으로 판정한 후 상기 단계(111)로 진행하여 판정 결과를 표시한다.

이와 같이 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징으로 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위 의해 나타내어지며, 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 바이 퓨얼 차량의 구성을 나타낸 개략도이다.

도 2는 본 발명에 따른 연료 누설 진단 과정을 보인 플로우챠트이다.

Claims (5)

1. 사용 연료가 가스 연료인 경우 열림 제어하는 연료 차단 밸브와, 연료 차단 밸브의 열림 제어 후 연료압을 감압하는 연료압 레귤레이터와, 상기 연료압 레귤레이터를 통과하는 연료압을 감지하여 전기적 신호로 변환하여 출력하는 압력 센서를 포함하는 압력 조절기;

   상기 압력 조절기를 통해 감압된 연료 탱크 내의 가스 연료를 실린더로 분사하는 가스 인젝터;

   상기 압력 조절기 및 가스 인젝터를 제어하여 상기 압력 조절기로 감압된 가스 연료로 엔진을 구동하는 엔진 제어 유닛을 포함하되,

   상기 엔진 제어 유닛은, 상기 압력 센서로부터 공급되는 연료압이 미리 정해진 기준치 이하일 때 연료 탱크 내의 연료 레벨을 수신하고, 수신된 연료 레벨이 미리 설정된 임계치 이상일 때 연료압 레귤레이터의 고장으로 판정하고, 수시된 연료 레벨이 임계치 이상이 아닌 경우 연료 부족을 판정하는 것을 특징으로 하는 바이 퓨얼 차량의 고장 진단 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 기준치는, 대기압 또는 흡기 매니홀드 압력을 근거로 설정되는 것을 특징으로 하는 바이 퓨얼 차량의 고장 진단 장치.
3. a) 압력 조절기 내의 압력 센서의 연료압을 수신하는 단계;

   b) 상기 연료압을 미리 저장된 기준치와 비교하여 비교 결과 연료압이 기준치 이하인 경우 연료 탱크 내의 연료 레벨을 수신하는 단계; 및

   c) 상기 연료 레벨이 미리 정해진 임계치 이상인 지를 판단하고, 상기 연료 레벨이 임계치 이상인 경우 상기 압력 조절기의 연료압 레귤레이터의 고장으로 판정하고 판정 결과를 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이 퓨얼 차량의 고장 진단 방법.
4. 제3항에 있어서, d) 상기 c) 단계에서 연료 레벨이 임계치 이상이 아닌 경우 연료 탱크의 연료량 부족으로 판정하여 판정 결과를 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 바이 퓨얼 차량의 고장 진단 방법.
5. 제4항 중 한 항에 있어서, 상기 c) 단계 또는 d) 단계에서의 판정 결과는 외부 진단 장치로 전송되는 것을 특징으로 하는 바이 퓨얼 차량의 고장 진단 방법.

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