JP2007064197A - Fuel leakage prevention device of lpi injector - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel leakage prevention device of an LPI injector capable of preventing LPG gas from leaking through a nozzle tip of the injector. <P>SOLUTION: In this fuel leakage prevention device of the LPI injector, an exhaust nipple leading to the outside is connectedly installed long on a gas holding part for holding LPG gas when a cut solenoid valve is closed in the injector, and a cutoff solenoid valve to open and close an exhaust hose while being controlled by an electronic control unit is installed on the exhaust hose connected to the exhaust nipple. A collecting means adsorbing and storing LPG gas discharged through the cutoff solenoid valve is arranged at the rear of the cutoff solenoid valve. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、ＬＰＩ車両において、エンジン停止時にカットソレノイドバルブを通じてインジェクターのノズルチップに燃料が漏れることを防止するための装置に関するものであって、さらに詳細には、エンジン停止時、カットソレノイドバルブの閉状態で、バルブ内部のガスホールディング部に充填されたＬＰＧガスを外部に排出して捕集することにより、インジェクターのノズルチップを介したＬＰＧガスの漏れが防止されるようにしたＬＰＩインジェクターの燃料漏れ防止装置に関するものである。   The present invention relates to an apparatus for preventing fuel from leaking into a nozzle tip of an injector through a cut solenoid valve when the engine is stopped in an LPI vehicle, and more specifically, when the engine is stopped, the cut solenoid valve is closed. LPI injector fuel leakage that prevents LPG gas from leaking through the nozzle tip of the injector by discharging and collecting LPG gas filled in the gas holding part inside the valve in the state The present invention relates to a prevention device.

一般に、ＬＰＧエンジンは、ボンベ（Ｂｏｍｂｅ）から供給された燃料をミキサーと気化器（Ｖａｐｏｒｉｚｅｒ）とを通じて気化し、エンジンに供給するようなシステムで構成されている。
上記のようにミキサーと気化器とを利用するシステムでは、ＥＣＵによる精密制御が難しく、冬季の始動に困難があり、動力性能及び燃費水準が低いだけではなく、消費者の整備周期の未遵守によるＬＰＧ燃料のタール問題でアイドルの不安定及びエンジン停止などの様々な問題点が発生していた。
ＬＰＩ（Ｌｉｑｕｅｆｉｅｄ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）エンジンとは、燃料の蒸気圧力のみで燃料を押し出す既存のＬＰＧエンジンとは違って、ＬＰＧボンベ内に燃料ポンプを設置し、液相のＬＰＧ燃料を燃料供給ラインを通じて圧送した後、エンジンでインジェクター（Ｉｎｊｅｃｔｏｒ）を通じて噴射するように構成されたシステムである。 Generally, an LPG engine is configured by a system that vaporizes fuel supplied from a bomb through a mixer and a vaporizer and supplies the fuel to the engine.
In the system using the mixer and the carburetor as described above, precise control by the ECU is difficult, starting in winter is difficult, power performance and fuel consumption level are not only low, but also due to non-compliance with the maintenance cycle of consumers Various problems such as idle instability and engine stop have occurred due to the tar problem of LPG fuel.
The LPI (Liquid Petroleum Injection) engine is different from the existing LPG engine that pushes out the fuel only by the vapor pressure of the fuel. A fuel pump is installed in the LPG cylinder, and the liquid LPG fuel is pumped through the fuel supply line. Later, the engine is configured to inject through an injector.

即ち、ＬＰＩエンジンは、ガソリン車両のように、燃料のＬＰＧをインジェクターを通じて燃焼室に直接噴射する方法を採択したものであって、ミキサーと気化器を使用せず、その代わりにインジェクターを通じたＥＣＵの精密制御によりＬＰＧを燃焼室に供給することにより、燃費及び動力性能、冬季の始動性の向上を計り、整備周期の不満などの過去ＬＰＧ車両の問題点を完全に解決したシステムである。   That is, the LPI engine adopts a method of directly injecting LPG of fuel into the combustion chamber through the injector as in a gasoline vehicle, and does not use a mixer and a carburetor, but instead of the ECU through the injector. By supplying LPG to the combustion chamber with precision control, the fuel economy and power performance, and startability in winter are improved, and this system completely solves the problems of past LPG vehicles such as unsatisfactory maintenance cycles.

図１は、ＬＰＩエンジンに適用される従来のインジェクターを示した断面図であって、インジェクター１０の内部の下端には、エンジン停止時、ＬＰＧガスが漏れることを防止するためのカットソレノイドバルブ１３が取り付けられている。
カットソレノイドバルブ１３は、エンジン停止時、ＬＰＧガスが吸気マニホールド及びサージタンクを通じて燃焼室に流れ込むことを防止し、再始動時には排出ガスが多量排出されることを防止してＵＬＥＶ規制以上に対応するために適用される技術である。
図１において、１１は、燃料が投入される燃料供給口を示し、１２は、燃料が噴射されるノズルチップ（Ｔｉｐ）を示す。
カットソレノイドバルブ１３は、インジェクター内部の燃料通路を開閉するプランジャーバルブ部材１４及び、電源印加時、プランジャーバルブ部材１４を動作させるソレノイド１５からなる。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing a conventional injector applied to an LPI engine. A cut solenoid valve 13 for preventing LPG gas from leaking when the engine is stopped is provided at the lower end of the injector 10. It is attached.
The cut solenoid valve 13 prevents the LPG gas from flowing into the combustion chamber through the intake manifold and the surge tank when the engine is stopped, and prevents a large amount of exhaust gas from being discharged at the time of restart to meet the ULEV regulations or more. It is a technology applied to
In FIG. 1, 11 indicates a fuel supply port into which fuel is introduced, and 12 indicates a nozzle tip (Tip) into which fuel is injected.
The cut solenoid valve 13 includes a plunger valve member 14 that opens and closes a fuel passage inside the injector, and a solenoid 15 that operates the plunger valve member 14 when power is applied.

上述のように、エンジン停止時、カットソレノイドバルブ１３がインジェクター１０から漏れる燃料を防ぐ機能を有するが、エンジン運転後、エンジンを切った場合、インジェクター及びカットソレノイドバルブ部分の温度が急激に上昇し、カットソレノイドバルブの内部圧力が上昇して、バルブのシート部における気密維持が難しくなり、インジェクターのノズルチップ１２からガス漏れが発生する。
このように、ガス漏れが発生すると、始動性が悪化し、排気ガス増加の原因となる。
また、カットソレノイドバルブを作動させるために大きな電力を必要とし、ソレノイドのサイズが大きくなることで装着性にも不具合を生じる。 As described above, when the engine is stopped, the cut solenoid valve 13 has a function of preventing fuel leaking from the injector 10, but when the engine is turned off after the engine is operated, the temperature of the injector and the cut solenoid valve part rapidly increases. The internal pressure of the cut solenoid valve rises, making it difficult to maintain airtightness in the valve seat, and gas leakage occurs from the nozzle tip 12 of the injector.
Thus, when a gas leak occurs, startability deteriorates and causes an increase in exhaust gas.
Further, a large amount of electric power is required to operate the cut solenoid valve, and the size of the solenoid is increased, which causes a problem in the mounting property.

表１は、エンジン停止時、インジェクターカットソレノイドバルブ部分（以下、インジェクターカットソル部）で圧力が上昇することを示している。

Figure 2007064197
特開２００３−２０６８３２号公報 Table 1 shows that when the engine is stopped, the pressure rises at the injector cut solenoid valve portion (hereinafter referred to as injector cut sol portion).
Figure 2007064197
 JP 2003-206832 A

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、エンジン停止時、カットソレノイドバルブ閉の状態で、バルブ内部のガスホールディング部に充填されたＬＰＧガスを外部に排出して捕集することにより、インジェクターのノズルチップを介したＬＰＧガスの漏れを防止するＬＰＩインジェクターの燃料漏れ防止装置を提供することにその目的がある。   The present invention has been made to solve the above-described problems. When the engine is stopped, the cut solenoid valve is closed, and the LPG gas filled in the gas holding portion inside the valve is discharged to the outside. The purpose is to provide a fuel leakage prevention device for an LPI injector that prevents LPG gas leakage through the nozzle tip of the injector by collecting.

本発明によるＬＰＩインジェクターの燃料漏れ防止装置は、インジェクターの内部でカットソレノイドバルブが閉状態である時、ＬＰＧガスがホールディングされるガスホールディング部に、外部に通じる排気ニップルを長く連結設置し、該排気ニップルに連結される排気ホース上には、電子制御ユニットにより制御されながら前記排気ホースを開閉するカットオフソレノイドバルブを設置して、該カットオフソレノイドバルブの後方に、これを通過して排出されるＬＰＧガスを吸着し貯蔵する捕集手段を配置して構成されることを特徴とする。   An apparatus for preventing fuel leakage of an LPI injector according to the present invention is configured such that when a cut solenoid valve is closed inside an injector, an exhaust nipple leading to the outside is connected and connected to a gas holding portion where LPG gas is held. A cut-off solenoid valve that opens and closes the exhaust hose while being controlled by an electronic control unit is installed on the exhaust hose connected to the nipple, and is discharged behind the cut-off solenoid valve. A collecting means for adsorbing and storing LPG gas is arranged and configured.

特に、前記電子制御ユニットは、エンジン運転中は、前記カットオフソレノイドバルブを閉じて、エンジンオフ時には、カットオフソレノイドバルブを開けるように制御することを特徴とする。
また、前記捕集手段として、内部に活性炭を有し且つ大気放出口が形成されたキャニスターが設けられて、該キャニスターのパージ側の出口には、電子制御ユニットにより制御されながらエンジン運転中にオープンされ、前記キャニスターに吸収貯蔵されたガスを吸気系に誘導するようなパージコントロールソレノイドバルブが設けられることを特徴とする。 In particular, the electronic control unit is controlled to close the cut-off solenoid valve during engine operation and to open the cut-off solenoid valve when the engine is off.
Further, as the collecting means, a canister having activated carbon inside and having an atmospheric discharge port is provided, and an outlet on the purge side of the canister is opened during engine operation while being controlled by an electronic control unit. And a purge control solenoid valve for guiding the gas absorbed and stored in the canister to the intake system.

本発明によるＬＰＩインジェクターの燃料漏れ防止装置によると、エンジン停止時、インジェクターカットソレノイドバルブのガスホールディング部から排気ニップルを通じて漏れたＬＰＧガスが、一応捕集手段に吸着され貯蔵されてから、エンジン駆動時にエンジンの吸気系に誘導されるようにすることにより、ＬＰＧガスがインジェクターのガスホールディング部からノズルチップを通じて漏れることを防止するとともに始動初期の排気ガスの排出を最少化できる。
特に、インジェクターの内部でカットソレノイドバルブのガスホールディング部の圧力を下げることができるため、従来、カットソレノイドバルブの作動のために必要とされたソレノイド大型化の問題が解消する効果がある。 According to the fuel leakage prevention device for an LPI injector according to the present invention, when the engine is stopped, the LPG gas leaked from the gas holding part of the injector cut solenoid valve through the exhaust nipple is adsorbed and stored in the collecting means. By being guided to the intake system of the engine, it is possible to prevent the LPG gas from leaking from the gas holding part of the injector through the nozzle tip and to minimize exhaust gas discharge at the initial start-up.
In particular, since the pressure of the gas holding part of the cut solenoid valve can be lowered inside the injector, there is an effect of eliminating the problem of upsizing the solenoid conventionally required for the operation of the cut solenoid valve.

以下、図面を参照し、本発明をさらに詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

本発明は、ＬＰＩ車両において、エンジン停止時にカットソレノイドバルブを通じてインジェクターのノズルチップに燃料が漏れることを防止するための装置に関するものであって、さらに詳細には、エンジン停止時、カットソレノイドバルブの閉状態で、バルブ内部のガスホールディング部に充填されたＬＰＧガスを外部に排出して捕集することにより、インジェクターのノズルチップを介したＬＰＧガスの漏れが防止されるようにしたＬＰＩインジェクターの燃料漏れ防止装置に関するものである。   The present invention relates to an apparatus for preventing fuel from leaking into a nozzle tip of an injector through a cut solenoid valve when the engine is stopped in an LPI vehicle, and more specifically, when the engine is stopped, the cut solenoid valve is closed. LPI injector fuel leakage that prevents LPG gas from leaking through the nozzle tip of the injector by discharging and collecting LPG gas filled in the gas holding part inside the valve in the state The present invention relates to a prevention device.

図２は、本発明による燃料漏れ防止装置の構成図であり、これを参照して本発明の好ましい実施例について詳述する。
まず、インジェクター１０でカットソレノイドバルブ１３が閉状態である時、ＬＰＧガスがホールディングされるカットソレノイドバルブの内部のガスホールディング部１６に、外部に通じる排気ニップル２１を長く連結設置して、該排気ニップル２１の端先に排気ホース２２を連結する。
そして、排気ホース２２の他端にカットオフソレノイドバルブ２３、さらに、ホースにて連結し捕集手段２４を設置する。
カットオフソレノイドバルブ２３は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）３０が出力する制御信号により開閉制御される。 FIG. 2 is a block diagram of a fuel leakage prevention apparatus according to the present invention. A preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
First, when the cut solenoid valve 13 is closed in the injector 10, an exhaust nipple 21 communicating with the outside is connected to the gas holding portion 16 inside the cut solenoid valve where LPG gas is held, and the exhaust nipple 21 is connected. An exhaust hose 22 is connected to the end of 21.
Then, the other end of the exhaust hose 22 is connected with a cutoff solenoid valve 23 and further with a hose, and a collecting means 24 is installed.
The cutoff solenoid valve 23 is controlled to open and close by a control signal output from an electronic control unit (ECU) 30.

捕集手段２４は、カットオフソレノイドバルブ２３を通過して排出される燃料を捕集するもので、特定構造を有するキャニスターに限定されるものではなく、一定量の燃料を一時的に貯蔵して吸気系に供給できるキャニスターであればよく、その一例としては、公知のＨＣトラップ（Ｔｒａｐ）が挙げられる。
捕集手段２４には、通常のキャニスターと同様に、一側に大気放出口２５が設けられ、他側のパージ側出口２６がホース２７によりパージコントロールソレノイドバルブ（Ｐｕｒｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｏｌｅｎｏｉｄ Ｖａｌｖｅ、以下、ＰＣＳＶという）２８に連結される。
また、ＰＣＳＶ２８は、エンジンの吸気系、即ち、サージタンクに連結され、オープン時、捕集手段２４に吸収貯蔵されたガスを吸気系に誘導できるようになっている。
ここで、ＰＣＳＶ２８は、電子制御ユニット３０が出力する制御信号により開閉制御されるようになっている。 The collecting means 24 collects fuel discharged through the cut-off solenoid valve 23 and is not limited to a canister having a specific structure, but temporarily stores a certain amount of fuel. Any canister that can be supplied to the intake system may be used, and an example thereof is a known HC trap.
As in the case of a normal canister, the collection means 24 is provided with an atmospheric discharge port 25 on one side, and a purge control solenoid valve (hereinafter referred to as PCSV) is connected to a purge side outlet 26 on the other side by a hose 27. ) 28.
The PCSV 28 is connected to an intake system of the engine, that is, a surge tank, and can guide the gas absorbed and stored in the collection means 24 to the intake system when opened.
Here, the PCSV 28 is controlled to be opened and closed by a control signal output from the electronic control unit 30.

以下、上記のように構成された本発明の作動状態について説明する。
まず、エンジン運転中には、カットオフソレノイドバルブ２３が電子制御ユニット３０の制御により閉じられ、エンジン停止時には開けられる。
この際、電子制御ユニット３０は、エンジンの始動状態で、カットオフソレノイドバルブ２３を閉じるための制御信号を出力して、エンジンのオフ時には、カットオフソレノイドバルブを開放するための制御信号を出力するため、エンジンのオン・オフ状態により、カットオフソレノイドバルブが開閉制御される。
上記のように、エンジン停止時にカットオフバルブ２３が開けられると、インジェクター１０の排気ニップル２１を通じて排気されるＬＰＧガスがキャニスター２４内に流入し、その内部の活性炭粒子の表面に吸着され貯蔵されて、空気は、大気放出口２５を通じて大気中に放出される。 Hereinafter, the operating state of the present invention configured as described above will be described.
First, during engine operation, the cutoff solenoid valve 23 is closed under the control of the electronic control unit 30, and is opened when the engine is stopped.
At this time, the electronic control unit 30 outputs a control signal for closing the cutoff solenoid valve 23 in the engine start state, and outputs a control signal for opening the cutoff solenoid valve when the engine is off. Therefore, the cutoff solenoid valve is controlled to open and close depending on the on / off state of the engine.
As described above, when the cutoff valve 23 is opened when the engine is stopped, the LPG gas exhausted through the exhaust nipple 21 of the injector 10 flows into the canister 24 and is adsorbed and stored on the surface of the activated carbon particles inside. The air is discharged into the atmosphere through the atmospheric discharge port 25.

また、エンジンが始動し、カットオフソレノイドバルブ２３が閉じられると、電子制御ユニット３０は、ＰＣＳＶ２８を開放し、キャニスター２４に貯蔵されていたガスを外気と共に、吸気負圧により吸気系（サージタンク）に誘導する。
このようにして、本発明によるＬＰＩインジェクターの燃料漏れ防止装置によると、エンジン停止時、インジェクターカットソレノイドバルブのガスホールディング部から排気ニップルを通じて漏れたＬＰＧガスが、一応捕集手段に吸着され貯蔵されてから、その後、エンジン駆動時にエンジンの吸気系に誘導されるようにすることにより、ＬＰＧガスがインジェクターのガスホールディング部からノズルチップを通じて漏れることを防止することができる。 When the engine is started and the cut-off solenoid valve 23 is closed, the electronic control unit 30 opens the PCSV 28 and the gas stored in the canister 24 together with the outside air and the intake system (surge tank) by the intake negative pressure. To guide.
Thus, according to the fuel leakage prevention device for an LPI injector according to the present invention, when the engine is stopped, the LPG gas leaked from the gas holding part of the injector cut solenoid valve through the exhaust nipple is adsorbed and stored in the collecting means. Therefore, the LPG gas can be prevented from leaking from the gas holding part of the injector through the nozzle tip by being guided to the intake system of the engine when the engine is driven.

ＬＰＩエンジンに適用される従来のインジェクターを示した断面図である。It is sectional drawing which showed the conventional injector applied to a LPI engine. 本発明による燃料漏れ防止装置の構成図である。It is a block diagram of the fuel leak prevention apparatus by this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０ インジェクター
１３ カットソレノイドバルブ
１６ ガスホールディング部
２１ 排気ニップル
２２ 排気ホース
２３ カットオフソレノイドバルブ
２４ 捕集手段（キャニスター）
２５ 大気放出口
２８ ＰＣＳＶ（パージコントロールソレノイドバルブ）
３０ 電子制御ユニット DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Injector 13 Cut solenoid valve 16 Gas holding part 21 Exhaust nipple 22 Exhaust hose 23 Cutoff solenoid valve 24 Collection means (canister)
25 Air outlet 28 PCSV (Purge control solenoid valve)
30 Electronic control unit

Claims (3)

インジェクターの内部でカットソレノイドバルブが閉状態である時、ＬＰＧガスがホールディングされるガスホールディング部に、外部に通じる排気ニップルを長く連結設置し、該排気ニップルに連結される排気ホース上には、電子制御ユニットにより制御されながら前記排気ホースを開閉するカットオフソレノイドバルブを設置して、該カットオフソレノイドバルブの後方に、これを通過して排出されるＬＰＧガスを吸着し貯蔵する捕集手段を配置して構成されることを特徴とするＬＰＩインジェクターの燃料漏れ防止装置。   When the cut solenoid valve is closed inside the injector, an exhaust nipple leading to the outside is connected to the gas holding part where LPG gas is held, and the exhaust hose connected to the exhaust nipple A cutoff solenoid valve that opens and closes the exhaust hose while being controlled by the control unit is installed, and a collection means that adsorbs and stores LPG gas discharged through the cutoff solenoid valve is disposed behind the cutoff solenoid valve. A fuel leakage prevention device for an LPI injector characterized by being configured as described above. 前記電子制御ユニットは、エンジン運転中は、前記カットオフソレノイドバルブを閉じて、エンジンオフ時には、カットオフソレノイドバルブを開けるように制御することを特徴とする請求項１に記載のＬＰＩインジェクターの燃料漏れ防止装置。   The fuel leakage of the LPI injector according to claim 1, wherein the electronic control unit performs control to close the cutoff solenoid valve during engine operation and open the cutoff solenoid valve when the engine is off. Prevention device. 前記捕集手段として、内部に活性炭を有し且つ大気放出口が形成されたキャニスターが設けられ、該キャニスターのパージ側の出口には、電子制御ユニットにより制御されながらエンジン運転中にオープンされ、前記キャニスターに吸収貯蔵されたガスを吸気系に誘導するようなパージコントロールソレノイドバルブが設けられることを特徴とする請求項１に記載のＬＰＩインジェクターの燃料漏れ防止装置。   As the collecting means, a canister having activated carbon inside and formed with an atmospheric discharge port is provided, and an outlet on the purge side of the canister is opened during engine operation while being controlled by an electronic control unit, 2. The fuel leakage prevention apparatus for an LPI injector according to claim 1, further comprising a purge control solenoid valve for guiding the gas absorbed and stored in the canister to the intake system.
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