KR20160120021A - 연료탱크 시스템 및 이의 연료 소비량 산출방법 - Google Patents

연료탱크 시스템 및 이의 연료 소비량 산출방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예는 연료탱크 시스템 및 이의 연료 소비량 산출방법에 관한 것으로, 연료탱크 시스템은 연료를 저장하는 탱크본체와, 상기 탱크본체에 설치되어 상기 탱크본체 내부에 저장된 연료량을 검출하는 검출부, 그리고 상기 검출부에서 검출한 정보를 기초로 사용된 연료 소비량을 산출하는 산출부를 포함한다.

Description

연료탱크 시스템 및 이의 연료 소비량 산출방법{FUEL TANK SYSTEM AND METHOD FOR CACULATING FUEL CONSUMPTION}
본 발명의 실시예는 연료탱크 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연료 소비량을 산출 가능한 연료탱크 시스템 및 이의 연료 소비량 산출방법에 관한 것이다.
일반적으로 연료로 동력을 발생시키는 동력장치에 설치되는 연료탱크는 연료를 저유하여 엔진과 같은 동력장치로 공급한다.
엔진과 같은 동력장치는 연료탱크로부터 공급된 연료를 연소시켜 동력을 생산한다. 이렇게 생산된 동력은 동력장치가 설치된 차량 또는 건설기계와 같은 운송 또는 작업 시스템의 이동 또는 작업을 위한 구동력을 제공한다.
종래에는 전자식 엔진을 이용하는 경우 연료 분사압을 기초로 하여 시간당 사용되는 연료 소비량을 산출할 수 있어 이를 통해 일일 연비를 산출할 수 있었다. 하지만, 이러한 경우 연료 분사압을 기초로 연료 소비량을 산출하고 있어, 운송 시간 또는 작업시간이 길어질 수록 실제 연료의 사용량과의 오차가 크게 발생하는 문제점이 있었다.
또한, 기계식 엔진을 이용하는 경우 시간당 사용되는 연료량을 산출하기 어려워 실제 운송 또는 작업으로 소모된 연료 소비량을 산출하는데 어려움이 있었다.
본 발명의 실시예는 연료 소비량을 산출 가능한 연료탱크 시스템 및 이의 연료 산출방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 연료탱크 시스템은 연료를 저장하는 탱크본체와, 상기 탱크본체에 설치되어 상기 탱크본체내부에 저장된 연료량을 검출하는 검출부, 그리고 상기 검출부에서 검출한 정보를 기초로 사용된 연료 소비량을 산출하는 산출부를 포함한다.
또한, 상기 검출부는 상기 탱크본체의 일측에 회동 가능하게 지지되는 로드, 그리고 상기 로드의 일단부에 설치되며 상기 탱크본체 내부에 저장된 연료의 높이에 따라 승강되는 플로트를 포함할 수 있다.
또한, 상기 산출부는 상기 검출부의 플로트의 높이에 따라 상기 탱크본체 내부에 저장된 연료량을 전기적 저항값을 산출하고, 상기 산출된 저항값과 기산출된 초기의 저항값을 기초로 저항 변화값을 연산하여 연료 소비량을 산출할 수 있다.
또한, 상기 산출부는 상기 산출된 저항값과 상기 탱크본체의 높이에 따라 기설정된 기준 저항값을 비교하여 상기 저항 변화값을 보정하여 연료 소비량을 산출할 수 있다.
또한, 연료탱크 시스템의 연료 소비량 산출방법은 탱크본체에 저유된 연료량을 저항값으로 산출하는 초기 저항값 산출단계와, 상기 초기 저항값 산출단계에서 산출된 초기 저항값과 탱크본체에 저유된 현재의 연료량을 저항값으로 산출하는 현재 저항값 산출단계와, 상기 초기 저항값과 상기 현재 저항값 산출단계에서 산출된 현재 저항값의 차를 산출하는 저항 변화값 산출단계와, 상기 초기 저항값과 상기 현재 저항값의 차이를 판별하는 저항 변화값 판별단계, 그리고 상기 저항 변화값 판별단계에서 판별한 상기 초기 저항값과 상기 현재 저항값의 차이의 유무에 따라 탱크본체 내부에 저장된 연료의 체적을 연산하여 연료 소비량을 산출하는 연료 소비량 산출단계를 포함한다.
또한, 상술한 연료탱크 시스템의 연료 소비량 산출방법은 상기 저항 변화값 산출단계 전, 상기 현재 저항값과 기설정된 기준 저항값을 비교하여 탱크본체 내부에 저장된 연료의 높이에 따라 보정값을 결정하는 보정값 결정단계를 더 포함하고, 상기 연료 소비량 산출단계는 상기 저항 변화값 판별단계에서 상기 초기 저항값과 상기 현재 저항값의 차가 없다고 판별된 경우 상기 현재 저항값 산출전 기산출된 저항 변화값을 이용하여 탱크본체에 저유된 연료의 연료 소비량을 산출하고, 상기 저항 변화값 판별단계에서 상기 초기 저항값과 상기 현재 저항값의 차가 있다고 판별된 경우 상기 보정값 결정단계에서 결정된 보정값을 이용하여 상기 저항 변화값을 보정하여 탱크본체에 저유된 연료의 연료 소비량을 산출할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 연료탱크 시스템 및 이의 연료 소비량 산출방법은 연료 소비량을 효과적으로 산출할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료탱크 시스템을 나타낸 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 연료 소비량 산출 방법을 나타낸 흐름도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.
본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.
이하, 도 1을 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 연료탱크 시스템(101)를 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 연료탱크 시스템(101)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 탱크본체(100)와 검출부(200) 그리고 산출부(300)를 포함한다.
탱크본체(100)는 건설기계와 같은 운송 또는 작업 시스템에 설치된다. 또한, 탱크본체(100)는 내부에 연료를 저장하여 운송 또는 작업 시스템의 운전시 동력을 발생하도록 할 수 있다.
구체적으로, 탱크본체(100) 내부에는 운송 또는 작업 시스템의 운전시 필요한 구동력을 생성하기 위한 연료가 저유될 수 있다.
일예로, 본 발명의 일 실시예에 따른 탱크본체(100)는 직육면체 형태로 형성될 수 있다.
검출부(200)는 탱크본체(100)에 설치될 수 있다. 또한, 검출부(200)는 탱크본체(100) 내부에 저장된 연료량을 검출할 수 있다. 구체적으로, 검출부(200)는 탱크본체(100)의 일측에 설치되어 탱크본체(100) 내부에 저장된 연료량 정보을 검출할 수 있다.
산출부(300)는 검출부(200)에서 검출한 정보를 기초로 사용된 연료 소비량을 산출할 수 있다. 구체적으로, 산출부(300)는 검출부(200)에서 검출한 정보로부터 운송 또는 작업 시스템의 운전시 사용된 연료 소비량을 산출할 수 있다. 즉, 산출부(300)는 검출부(200)에서 검출한 정보를 기초로 실제 운송 또는 작업 시스템의 운전시 소비된 연료의 연료 소비량을 효과적으로 산출할 수 있다. 따라서, 도시되지 않은 제어부는 산출부(300)에서 산출된 연료 소비량을 운전자가 캐빈 또는 운전석의 계기판을 통해 인지할 수 있도록 표시시킬 수 있다.
운전자는 연료 소비량을 기초로 건설기계와 같은 작업시스템의 연비를 알 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 연료탱크 시스템(101)의 검출부(200)는 로드(210)와 플로트(220)를 포함할 수 있다.
로드(210)는 탱크본체(100)의 일측에 회동 가능하게 지지될 수 있다. 구체적으로, 로드(210)의 일단부는 탱크본체(100)에 회동 가능하게 지지될 수 있다.
플로트(220)는 로드(210)의 타단부와 결합되어 탱크본체(100) 내부에 저장된 연료의 높이에 따라 승강될 수 있다. 구체적으로, 플로트(220)는 부유(浮遊)체로 탱크본체(100) 내부의 저장된 연료의 표면을 따라 플로팅될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 연료탱크 시스템(101)의 산출부(300)는 탱크본체(100) 내부에 저장된 연료량을 전기적 저항값으로 산출하여 연료 소비량을 산출할 수 있다.
검출부(200)는 탱크본체(100) 내부의 저장된 연료 표면을 따라 승강되는 플로트(220)의 높이로부터 탱크본체(100) 내부에 저장된 연료량을 전기적 저항값으로 산출할 수 있다.
즉, 검출부(200)는 저장된 연료 표면을 따라 승강되는 플로트(220)의 높이에 따라 탱크본체(100) 내부에 저장된 연료량을 전기적 저항값으로 산출할 수 있다.
또한, 검출부(200)는 이러한 산출된 현재의 저항값과 건설기계와 같은 작업 시스템의 시동시 기산출되어 저장된 초기의 저항값을 기초로 연료 소비량을 산출할 수 있다.
구체적으로, 검출부(200)는 현재의 탱크본체(100) 내부에 저장된 연료량을 전기적 저항값으로 산출한 산출된 저항값과 기산출된 초기의 저항값의 차를 연산하여 저항 변화값을 연산할 수 있다.
이러한 연산된 저항 변화값을 통해 탱크본체(100) 내부로부터 소비된 연료 소비량을 효과적으로 산출할 수 있다.
일예로, 탱크본체(100)의 형상을 기초로 탱크본체(100)의 평면적이 산출되고 이에 따라 플로트(220)의 높이에 따른 탱크본체(100) 내부에 저장된 연료량을 전기적 저항값으로 산출할 수 있어, 산출부(300)는 탱크본체(100) 내부에 저장된 연료의 체적량을 연산하여 연료 소비량을 산출할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 연료탱크 시스템(101)의 산출부(300)는 탱크본체(100)가 기울여진 경우 저항 변화값을 보정하여 연료 소비량을 산출할 수 있다.
산출부(300)에는 탱크본체(100) 내부에 저장된 연료의 높이에 따른 저장된 연료량에 대한 기준 저항값이 기설정될 수 있다. 구체적으로, 산출부(300)에는 탱크본체(100) 내부에 저장된 연료의 높이에 따라 산출되어야 하는 기준 저항값이 기설정되어 있을 수 있다. 즉, 기준 저항값은 탱크본체(100)의 높이 또는 형상에 따라 기설정된 값일 수 있다.
산출부(300)는 산출된 저항값과 기산출된 초기의 저항값의 차를 연산하여 저항 변화값을 연산할 수 있다.
이때, 산출부(300)는 산출된 저항값과 기산출된 초기의 저항값의 차이로 인해 저항 변화값이 있다고 판단한 경우, 탱크본체(100)가 기울어 졌다고 판단하여 탱크본체(100) 내부의 일정한 평면적을 기초로 산출한 연료 소비량을 보정할 수 있다.
구체적으로, 산출부(300)는 저항 변화값이 있다고 판단한 경우, 산출된 저항값과 탱크본체(100)의 연료 높이에 따라 기설정된 기준 저항값을 비교하여 탱크본체(100)에 저유된 연료의 특정 높이에 따라 연료 소비량을 산출할 수 있도록 저항 변화값을 보정할 수 있다.
즉, 산출부(300)는 건설기계와 같은 작업 시스템의 경사진 작업환경 등에 의해 탱크본체(100)가 기울여진 경우, 경사진 연료 평면으로 인한 플로트(220)의 현재 높이와 실제 탱크본체(100) 내부에 저장된 연료량의 높이가 차이로 인해 연료 소비량 산출시 발생될 수 있는 오류를 보정할 수 있다.
이하, 도 1 내지 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 연료탱크 시스템(101)의 연료 소비량 산출 방법을 설명한다.
산출부(300)는 건설기계와 같은 작업 시스템의 시동 초기의 연료탱크 시스템(101) 내부에 저장된 연료량을 플로트(220)의 높이로부터 검출하여 초기의 전기적 저항값을 산출하여 저장한다(S100). 또는, 초기의 전기적 저항값은 건설기계와 같은 작업 시스템의 시동 초기 전 이전 작업의 완료시 기측정된 전기적 저항값이 저장된 값일 수 있다.
일정시간 후, 플로트(220)에 의해 검출된 탱크본체(100) 내부에 저장된 연료량을 기초로 현재 저항값을 산출한다(S200).
산출된 현재 저항값과 탱크본체(100) 내부에 저장된 연료량에 따라 기설정된 기준 저항값을 비교하여 탱크본체(100) 내부에 저장된 연료의 높이에 따른 보정값(K)을 결정한다(S300).
일예로, 도 1에 도시한 바와 같이, 탱크본체(100)의 높이에 따라 각 구간별로 보정값(K)가 K1 내지 K4의 범위로 설정되어 있다. 또한, 탱크본체(100)에 저장된 연료량은 탱크본체(100) 내부의 높이에 따라 기준 저항값이 기설정 되어있다.
구체적으로, 산출부(300)에는 연료의 높이가 K1 구간에 있는 경우에는 연료량은 0.5(㏀)의 기준 저항값을 가지고, 연료의 높이가 K2 구간에 있는 경우에는 연료량은 1.2(㏀)의 기준 저항값을 가지고 있음이 기입력 되어있다.
따라서, 산출된 현재 저항값과 기준 저항값을 비교하여 기설정된 높이에 따른 보정값(K)을 결정한다. 이는, 건설기계와 같은 작업 시스템의 작업환경이 경사진 지면인 경우, 산출부(300)가 이러한 경사진 지면에 의해 발생될 수 있는 연료 소비량 산출 오차를 보정하기 위함이다.
초기 저항값과 현재 저항값의 차이로 저항 변화값을 산출한다(S400). 즉, 초기 저항값과 G분후 플로트(220)에 의해 검출되어 산출한 현재 저항값의 차로 저항 변화값을 산출한다.
산출된 저항 변화값을 기초로 초기 저항값과 현재 저항값의 차이가 있는지 판별한다(S500).
초기 저항값과 현재 저항값의 차이인 저항 변화값이 0을 초과하여, 초기 저항값과 현재 저항값의 차이가 있는지를 판별한다.
초기 저항값과 현재 저항값의 차이인 저항 변화값이 0인 경우, 초기 저항값과 현재 저항값의 차이가 없어 이전에 산출된 저항 변화값을 활용하여 연료소비량을 산출한다(S600).
또는, 초기 저항값과 현재 저항값의 차이인 저항 변화값이 0을 초과하는 경우, 초기 저항값과 현재 저항값의 차이인 저항 변화값과 앞서 결정한(S300) 보정값(K)을 기초로 특정 높이에 따른 저항 변환값을 보정하여 특정 높이에 따른 연료 소비량을 산출한다(S700). 즉, 특정 수위에 따른 시간당 연료소비량을 산출 한다.
특정 높이에 따라 보정된 저항 변화값의 평균값을 산출 하여, 특정 높이에 따른 시간당 연료소비량을 산출한다(S800).
특정 높이에 따르 보정된 저항 변화값의 평균값을 합하여 일일 연료 소비량을 산출한다(S900).
이와 같은 구성에 의해, 본 발명의 일 실시예에 따른 연료탱크 시스템(101)는, 건설기계와 같은 작업 시스템의 경사진 작업환경 등에 의해 탱크본체(100)가 기울여진 경우, 경사진 연료 평면으로 인한 플로트(220)의 현재 높이와 실제 탱크본체(100) 내부에 저장된 연료량의 높이가 차이로 인해 연료 소비량 산출시 발생될 수 있는 오류를 보정하여 연료 소비량을 효과적으로 산출할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 탱크본체 101: 연료탱크 시스템
200: 검출부 210: 로드
220: 플로트 300: 산출부

Claims (6)

  1. 연료를 저장하는 탱크본체;
    상기 탱크본체에 설치되어, 상기 탱크본체 내부에 저장된 연료량을 검출하는 검출부; 및
    상기 검출부에서 검출한 정보를 기초로 사용된 연료 소비량을 산출하는 산출부
    를 포함하는 연료탱크 시스템.
  2. 제1항에서,
    상기 검출부는,
    상기 탱크본체의 일측에 회동 가능하게 지지되는 로드; 및
    상기 로드의 일단부에 설치되며 상기 탱크본체 내부에 저장된 연료의 높이에 따라 승강되는 플로트
    를 포함하는 연료탱크 시스템.
  3. 제2항에서,
    상기 산출부는,
    상기 검출부의 플로트의 높이에 따라 상기 탱크본체 내부에 저장된 연료량을 전기적 저항값을 산출하고, 상기 산출된 저항값과 기산출된 초기의 저항값을 기초로 저항 변화값을 연산하여 연료 소비량을 산출하는 것을 특징으로 하는 연료탱크 시스템.
  4. 제3항에서,
    상기 산출부는,
    상기 산출된 저항값과 상기 탱크본체의 높이에 따라 기설정된 기준 저항값을 비교하여 상기 저항 변화값을 보정하여 연료 소비량을 산출하는 것을 특징으로 하는 연료탱크 시스템.
  5. 탱크본체에 저유된 연료량을 저항값으로 산출하는 초기 저항값 산출단계;
    상기 초기 저항값 산출단계에서 산출된 초기 저항값과 탱크본체에 저유된 현재의 연료량을 저항값으로 산출하는 현재 저항값 산출단계;
    상기 초기 저항값과 상기 현재 저항값 산출단계에서 산출된 현재 저항값의 차를 산출하는 저항 변화값 산출단계;
    상기 초기 저항값과 상기 현재 저항값의 차이를 판별하는 저항 변화값 판별단계; 및
    상기 저항 변화값 판별단계에서 판별한 상기 초기 저항값과 상기 현재 저항값의 차이의 유무에 따라 탱크본체 내부에 저장된 연료의 체적을 연산하여 연료 소비량을 산출하는 연료 소비량 산출단계
    를 포함하는 연료탱크 시스템의 연료 소비량 산출방법.
  6. 제5항에서,
    상기 저항 변화값 산출단계 전, 상기 현재 저항값과 기설정된 기준 저항값을 비교하여 탱크본체 내부에 저장된 연료의 높이에 따라 보정값을 결정하는 보정값 결정단계를 더 포함하며,
    상기 연료 소비량 산출단계는,
    상기 저항 변화값 판별단계에서 상기 초기 저항값과 상기 현재 저항값의 차가 없다고 판별된 경우, 상기 현재 저항값 산출전 기산출된 저항 변화값을 이용하여 탱크본체에 저유된 연료의 연료 소비량을 산출하고,
    상기 저항 변화값 판별단계에서 상기 초기 저항값과 상기 현재 저항값의 차가 있다고 판별된 경우, 상기 보정값 결정단계에서 결정된 보정값을 이용하여 상기 저항 변화값을 보정하여 탱크본체에 저유된 연료의 연료 소비량을 산출하는 것을 특징으로 하는 연료탱크 시스템의 연료 소비량 산출방법.
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