KR100368471B1

KR100368471B1 - 엘피지 차량의 역화발생시 소음 및 압력 해소장치

Info

Publication number: KR100368471B1
Application number: KR10-2000-0084971A
Authority: KR
Inventors: 이춘우
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2000-12-29
Filing date: 2000-12-29
Publication date: 2003-01-24
Also published as: KR20020055754A

Abstract

본 발명은 LPG 차량의 역화발생시 소음 및 압력 해소장치에 관한 것으로서, 특히 MAP센서와 TPS센서의 감지값이 역화발생조건에 부합되면 스로틀밸브를 닫아주고, 또 서지탱크와 에어공급호스의 사이에 역화발생시 서지탱크 내부의 높은 압력을 에어공급호스 측으로 배출시키는 바이패스밸브를 구성하므로서, LPG 차량에서 역화발생시 높은 폭발음이 대기로 방출되지 않도록 하고, 또 역화에 의한 서지탱크내부의 높은 압력이 바이패스밸브를 통해 자연스럽게 해소될 수 있도록 하여 에어크리너와 같은 플라스틱 부품의 파손을 방지할 수 있도록 한 LPG 차량의 역화발생시 소음 및 압력 해소장치에 관한 것이다.

Description

엘피지 차량의 역화발생시 소음 및 압력 해소장치{Noise and pressure solution device on back fire of LPG cars}

본 발명은 LPG 차량의 역화발생시 소음 및 압력 해소장치에 관한 것으로서, 특히 LPG 차량에서 역화발생시 높은 폭발음이 대기로 방출되지 않도록 하고, 또 역화에 의한 서지탱크내부의 높은 압력이 바이패스밸브를 통해 자연스럽게 해소될 수 있도록 하여 에어크리너와 같은 플라스틱 부품의 파손을 방지할 수 있도록 한 LPG 차량의 역화발생시 소음 및 압력 해소장치에 관한 것이다.

LPG를 연료로 사용하는 LPG 차량에 있어서 연소실 내부의 잔류가스 온도가 높아진 상태에서 흡기밸브 주변의 혼합기가 연소가 가능한 가연 혼합비인 경우 흡기밸브가 열리는 순간 흡기계로 폭발이 일어나는 역화현상이 발생하고 있다.

이러한 역화현상은 차량이 감속하였다가 다시 급가속할때(TPS센서값이 2.5V 이상임) 주로 나타나는 것으로 알려지고 있다.

이와같은 역화현상이 발생하면 높은 폭발음이 대기중에 배출되면서 운전자가 매우 불안감을 느끼게 되며, 또 폭발음과 함께 높은 폭발압력으로 인하여 플라스틱 재질로 형성되어있는 에어크리너와 같은 부품이 파손되는 문제점이 발생하고 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 MAP센서와 TPS센서의 감지값이 역화발생조건에 부합되면 스로틀밸브를 닫아주고, 또 서지탱크와 에어공급호스의 사이에 역화발생시 서지탱크 내부의 높은 압력을 에어공급호스 측으로 배출시키는 바이패스밸브를 구성하므로서, LPG 차량에서 역화발생시 높은 폭발음이 대기로 방출되지 않도록 하고, 또 역화에 의한 서지탱크내부의 높은 압력이 바이패스밸브를 통해 자연스럽게 해소될 수 있도록 하여 에어크리너와 같은 플라스틱 부품의 파손을 방지할 수 있도록 한 LPG 차량의 역화발생시 소음 및 압력 해소장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은

에어크리너에서 정화된 공기가 에어공급호스를 통해 믹서로 공급되고, 믹서에서 공기와 연료(LPG)가 혼합되어 스로틀밸브를 통해 서지탱크로 공급된 후 엔진으로 공급되도록 구성되어있는 LPG 차량에 있어서,

흡기매니폴드의 압력을 감지하는 MAP센서와;

스로틀밸브의 개도각을 감지하는 TPS센서와;

연결호스를 통해 서지탱크와 에어공급호스를 연결하며, 역화발생시 서지탱크 내부의 높은 압력에 의해 자동 개도되어 서지탱크 내부의 압력이 에어공급호스 측으로 배출되도록 하는 바이패스밸브와;

MAP센서 값이 기준값 보다 크고, TPS센서값이 기준값보다 클때 역화발생조건인 것으로 판단하여 스로틀밸브를 닫아주는 ECU로 구성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 ECU는 MAP센서 값이 1bar 보다 크고, TPS센서값이 2.5V 보다 클때 역화발생조건인 것으로 판단하는 것을 특징으로한다.

상기 바이패스밸브는,

서지탱크와 연통된 에어입구와, 에어공급호스와 연통된 에어출구와, 에어공급호스의 에어압이 가해지는 제 1 유입구와, 서지탱크의 압력이 가해지는 제 2 유입구와, 상기 에어입구를 선택적으로 개폐하는 밸브판과, 상기 제 1 및 제 2 유입구의 사이에 설치되어 각각의 유입구로부터 가해지는 서지탱크와 에어공급호스의 에어압에 따라 상하로 유동하여 밸브판을 구동시키는 작동판과, 상기 작동판이 하강하는 방향으로 탄성을 가하는 스프링으로 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1 은 본 발명의 역화발생시 소음 및 압력 해소장치를 보인 도면.

도 2 는 본 발명에 적용된 제어수단을 보인 블럭도.

도 3 은 본 발명의 제어과정을 보인 플로우챠트.

도 4 는 본 발명에 적용된 바이패스밸브를 보인 도면.

도 5 는 본 발명에 적용된 바이패스밸브의 작동상태를 보인 도면.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 흡기덕트 2 : 에어크리너

3 : 에어공급호스 4 : 믹서

5 : 스로틀바디 6 : 스로틀밸브

7 : 서지탱크 9 : 바이패스밸브

10 : 에어입구 11 : 에어출구

12 : 밸브판 13 : 작동판

14 : 스프링 20 : MAP센서

21 : TPS센서 22 : ECU

이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 5 를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도면부호 1 은 외부공기를 흡입하는 통로가되는 흡기덕트를 나타내며, 이 흡기덕트(1)의 후단에는 공기정화를 위한 에어크리너(2)가 형성된다.

상기 에어크리너(2)에서 배출된 공기는 에어공급호스(3)를 통해 믹서(4)로 공급되고, 믹서(4)에서는 공급된 흡기와 연료(LPG)가 혼합되어 스로틀바디(5)에 형성되어있는 스로틀밸브(6)의 개도량에 따라 서지탱크(7)로 공급된다.

상기 서지탱크(7)로 모아진 혼합기(공기+연료)는 흡기매니폴드를 통해 엔진(8)으로 공급되어 연소되도록 구성되어 있으며, 이와같은 구성은 일반적으로 사용되는 LPG 엔진의 구성과 동일하다.

본 발명에서는 역화발생시 큰 폭발음을 차단하기위한 수단으로서 MAP센서(20), TPS센서(21), ECU(22)를 구성한다.

상기 MAP센서(20)는 흡기매니폴드 내부의 압력을 감지하여 ECU(22)로 공급하는 것이고, TPS센서(21)는 스로틀밸브(6)의 개도각을 감지하여 전기신호로서ECU(22)에 공급하는 것이다.

ECU(22)는 MAP센서(20)의 감지압력이 기준값(1bar) 보다 크고, TPS센서(21)에서 감지되는 감지값이 기준값(2.5V) 보다 클 경우 역화발생조건인 것으로 판단하여 상기 스로틀밸브(6)를 닫아주어 역화발생시 높은 폭발소음이 닫혀진 스로틀밸브(6)에 의해 차단되어 대기상으로 배출되지 않도록 한다.

한편, 역화발생시 서지탱크(7) 내부의 높은 압력을 해소시키기 위한 바이패스밸브(9)가 에어공급호스(3)와 서지탱크(7) 사이에 설치되어 있다.

상기 바이패스밸브(9)는 별도의 연결호스(17)에 의해 서지탱크(7)와 에어공급호스(3) 사이에 설치되며, 그 상세구성은 다음과 같다.

연결호스(17)를 통해 서지탱크(7)와 연통되는 에어입구(10)가 일단에 형성되어 있고, 연결호스(17)를 통해 에어공급호스(3)와 연통된 에어출구(11)가 또다른 일단에 형성되어 있다.

바이패스밸브(9)의 상측에는 에어공급호스(3)의 에어압이 가해지는 제 1 유입구(15)와 서지탱크(7)의 압력이 가해지는 제 2 유입구(16)가 형성되어 있으며, 바이패스밸브(9)의 내부 하단에는 상기 에어입구(10)를 선택적으로 개폐하는 밸브판(12)이 형성되어 있다.

상기 제 1 및 제 2 유입구(15,16)의 사이에는 각각의 유입구(15,16)로부터 가해지는 서지탱크(7)와 에어공급호스(3)의 에어압에 따라 상하로 유동하여 밸브판(12)을 구동시키는 작동판(13)이 형성되어 있으며, 상기 작동판(13)의 상측에는 작동판(13)이 하강하는 방향으로 탄성을 가하는 스프링(14)이 형성되어 있다.

이와같이 구성된 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.

LPG 차량이 구동하면 ECU(22)는 MAP센서(20)와 TPS센서(21)의 출력값이 기준값 보다 큰지 작은지를 비교하여 현재가 역화발생조건인지를 판단한다.

상기 판단결과 MAP센서(20)의 감지값이 기준값(1bar)보다 크거나 같고, 또 TPS센서(21)의 출력값이 기준값(2.5V) 보다 크면 ECU(22)는 현재가 역화발생조건인것으로 판단한다.

이와같이 역화발생조건인것으로 판단되면, ECU(22)는 스로틀밸브(6)를 닫아주어 발생되는 역화에 의한 높은 폭발음이 대기상으로 배출되어 운전자에게 전달되지 않도록 한다.

한편, 상기 설명과같이 역화가 발생되면, 서지탱크(7) 내부의 압력이 매우 높아지게되고, 이 높은 압력이 바이패스밸브(9)의 제 2 유입구(16)를 통해 가해지게되어 작동판(13)이 스프링(14)의 탄성을 이기고 상승하게된다.

상기 작동판(13)이 상승하면, 이와 연결되어있는 밸브판(12)이 상승하면서 에어입구(10)를 개방하게되고, 이에의해 서지탱크(7)의 높은 압력이 에어입구(10)와 에어출구(11)를 통해 에어공급호스(3)측으로 배출되면서 서지탱크(7) 내부의 높은 압력이 해소되는 것이다.

상기 바이패스밸브(9)의 개도상태는 서지탱크(7) 내부의 높은 압력이 해소될때까지 계속된다.

상기 설명과같은 본 발명에 의하면, 역화발생시의 높은 압력이 바이패스밸브(9)를 통해 에어공급호스(3)로 서서히 배출됨에 따라 플라스틱재질로형성되는 에어크리너(2)의 파손을 방지할 수 있게되며, 또 역화의 폭발음이 운전자에게 작게 들림에 따라 운전중의 불안감을 줄여줄 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 MAP센서와 TPS센서의 감지값이 역화발생조건에 부합되면 스로틀밸브를 닫아주고, 또 서지탱크와 에어공급호스의 사이에 역화발생시 서지탱크 내부의 높은 압력을 에어공급호스 측으로 배출시키는 바이패스밸브를 구성하므로서, LPG 차량에서 역화발생시 높은 폭발음이 대기로 방출되지 않도록 하고, 또 역화에 의한 서지탱크내부의 높은 압력이 바이패스밸브를 통해 자연스럽게 해소될 수 있도록 하여 에어크리너와 같은 플라스틱 부품의 파손을 방지할 수 있도록 한 LPG 차량의 역화발생시 소음 및 압력 해소장치를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.

Claims

에어크리너(2)에서 정화된 공기가 에어공급호스(3)를 통해 믹서(4)로 공급되고, 믹서(4)에서 공기와 연료(LPG)가 혼합되어 스로틀밸브(6)를 통해 서지탱크(7)로 공급된 후 엔진으로 공급되도록 구성되어있는 LPG 차량에 있어서,

흡기매니폴드의 압력을 감지하는 MAP센서(20)와;

스로틀밸브(6)의 개도각을 감지하는 TPS센서(21)와;

연결호스(17)를 통해 서지탱크(7)와 에어공급호스(3)를 연결하며, 역화발생시 서지탱크 내부의 높은 압력에 의해 자동 개도되어 서지탱크(7) 내부의 압력이 에어공급호스(3) 측으로 배출되도록 하는 바이패스밸브(9)와;

MAP센서(20) 값이 기준값 보다 크고, TPS센서(21)값이 기준값보다 클때 역화발생조건인 것으로 판단하여 스로틀밸브(6)를 닫아주는 ECU(22)로 구성된 것을 특징으로 하는 엘피지 차량의 역화발생시 소음 및 압력 해소장치.
제 1 항에 있어서,

상기 ECU(22)는 MAP센서(20) 값이 1bar 보다 크고, TPS센서(21)값이 2.5V 보다 클때 역화발생조건인 것으로 판단하는 것을 특징으로하는 엘피지 차량의 역화발생시 소음 및 압력 해소장치.
제 1 항에 있어서,

상기 바이패스밸브(9)는,

서지탱크(7)와 연통된 에어입구(10)와, 에어공급호스(3)와 연통된 에어출구(11)와, 에어공급호스(3)의 에어압이 가해지는 제 1 유입구(15)와, 서지탱크(7)의 압력이 가해지는 제 2 유입구(16)와, 상기 에어입구(10)를 선택적으로 개폐하는 밸브판(12)과, 상기 제 1 및 제 2 유입구(15,16)의 사이에 설치되어 각각의 유입구(15,16)로부터 가해지는 서지탱크(7)와 에어공급호스(3)의 에어압에 따라 상하로 유동하여 밸브판(12)을 구동시키는 작동판(13)과, 상기 작동판(13)이 하강하는 방향으로 탄성을 가하는 스프링(14)으로 구성된 것을 특징으로 하는 엘피지 차량의 역화발생시 소음 및 압력 해소장치.