KR100412851B1 - 디젤엔진의 연료공급시스템과 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디젤엔진의 연료공급시스템과 그 제어방법에 관한 것으로, 연료가 부족 시 고압펌프의 부압 형성이 충분하게 되는 연료필터와 고압펌프사이의 연료라인까지 연료탱크내에 장착된 펌프를 통해 연료를 자동으로 공급하여 원활한 엔진 시동을 걸 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 인젝션펌프(4)를 통해 엔진(5)의 연소실로 연료를 분사하도록 연료탱크(1)의 연료를 불순물을 거르는 연료필터(2)를 거쳐 유입시켜 부압을 형성하는 고압펌프(3)와, 이 고압펌프(3)를 이용해 엔진을 시동할 수 있는지 여부를 판단하는 콘트롤러(30), 이 콘트롤러(30)의 판단에 따라 연료탱크(1)내의 연료를 연료필터(2)까지 펌핑하거나 엔진의 시동을 거는 작동수단 및 상기 콘트롤러(30)에 의해 감지된 연료상태를 표시하는 계기판(60)으로 이루어진다.

또한, 본 발명은 콘트롤러(30)가 연료필터(2)와 고압펌프(3)사이의 제1연료감지센서(10)의 신호가 온 될 때 수행하는 제1모드단계와, 상기 제1연료감지센서(10)의 신호가 오프되고 연료탱크(1)내에 구비된 제2연료감지센서(20)의 신호가 온 될 때의 수행하는 제2모드단계 및 상기 센서(10,20)가 오프될때 수행하는 제3모드단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

디젤엔진의 연료공급시스템과 그 제어방법{Fuel feeding system in diesel engine and control method thereof}

본 발명은 디젤엔진의 연료공급시스템과 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연료의 부족 여부를 판단하여 연료 보충을 신속하게 할 수 있도록 된 디젤엔진의 연료공급시스템과 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 디젤엔진의 연료공급 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 연료탱크(1)의 연료를 불순물을 거르는 연료필터(2)를 거쳐 유입시키는 고압펌프(3)를 이용해 부압을 형성한 후 인젝션펌프(4)를 통해 엔진(5)의 연소실로 연료를 분사하게 된다.

그러나, 이와 같은 연료공급 시스템은 연료가 상기 연료필터(2)와 고압펌프(3)사이의 지점인 연료 보충 판단점(K)까지 연료가 차있을 때는 고압펌프(3)의 부압이 형성되어 엔진 시동 시 연료의 공급에 영향을 받지 않아 엔진이 원활히 작동되지만 만약, 연료가 완전히 바닥나 연료 보충 판단점(K)까지 차있지 않거나 또는 엔진 정비를 위해 연료라인을 완전히 비웠다가 다시 엔진시동을 거는 경우에는 연료 공급이 되지 못해 엔진시동이 걸리지 않는 현상이 있게 된다.

이에 따라, 연료공급시스템을 연결하는 연료라인의 연료 보충 판단점(K)에 연료가 차있지 않는 경우에는 도 1에 도시된 바와 같이, 별도의 핸드프라임펌프(6)를 이용하여 연료탱크(1)의 연료를 펌핑하여 연료필터(2)와 고압펌프(3)사이의 연료 보충 판단점(K)까지 연료를 공급하여 고압펌프(3)의 부압을 형성시켜 준 상태에서 엔진의 시동을 걸어주게 된다.

여기서 도면부호 A는 연료 충분 시 연료의 피드방향이며, B는 연료 부족 시 핸드프라임펌프(6)에 의한 피드 방향이다.

그러나, 이와 같이 연료의 부족이나 엔진 정비에 의해 연료공급시스템의 고압펌프(4)에서 부하 형성을 가능케 하는 위치까지 연료가 충진되지 않는 상황에서 연료탱크(1)의 연료를 펌핑하는 핸드프라임펌프(6)를 이용하는 수동식 작업을 매번 수행해야만 되는 단점이 있게 된다.

이와 같은 불편을 해소하기 위해 일반적인 가솔린 엔진에서와 같이 연료탱크내에 펌프를 장착하여 연료를 공급하게 되면, 연료탱크내에 장착된 펌프에 의해 연료를 분사하기 위한 인젝션펌프나 디젤엔진에 무리가 발생되어 이를 해소하지 않는 경우에는 사용할 수 없게 되는 한계가 있음은 물론이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 연료가 부족 시 고압펌프의 부압 형성이 충분하게 되는 연료필터와 고압펌프사이의 연료라인까지 연료탱크내에 장착된 펌프를 통해 연료를 자동으로 공급하여 원활한 엔진 시동을 걸 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 인젝션펌프를 통해 엔진의 연소실로 연료를 분사하도록 연료탱크의 연료를 불순물을 거르는 연료필터를 거쳐 유입시켜 부압을 형성하는 고압펌프와, 이 고압펌프를 이용해 엔진을 시동할 수 있는지 여부를 판단하는 콘트롤러, 이 콘트롤러의 판단에 따라 연료탱크내의 연료를 연료필터까지 펌핑하거나 엔진의 시동을 거는 작동수단 및 상기 콘트롤러에 의해 감지된 연료상태를 표시하는 계기판으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 콘트롤러가 연료필터와 고압펌프사이의 제1연료감지센서의 신호가 온 될 때 수행하는 제1모드단계와, 상기 제1연료감지센서의 신호가 오프되고 연료탱크내에 구비된 제2연료감지센서의 신호가 온 될 때의 수행하는 제2모드단계 및 상기 제1·2연료감지센서가 모두 오프될 때 수행하는 제3모드단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래에 따른 디젤엔진의 연료공급시스템의 구성도

도 2는 본 발명에 따른 디젤엔진의 연료공급시스템의 구성도

도 3은 본 발명에 따른 디젤엔진의 연료공급시스템의 제어 순서도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 연료탱크 2 : 연료필터

3 : 고압펌프 4 : 인젝션펌프

5 : 엔진 6 : 핸드프라임펌프

10,20 : 제1·2연료감지센서 30 : 콘트롤러

40 : 구동펌프 50 : 스타트모터

60 : 계기판

A : 연료 충분 시 피드방향

B : 연료 부족 시 피드방향

K : 연료 보충 판단점

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 디젤엔진의 연료공급시스템의 구성도를 도시한 것인바, 본 발명은 인젝션펌프(4)를 통해 엔진(5)의 연소실로 연료를 분사하도록 연료탱크(1)의 연료를 불순물을 거르는 연료필터(2)를 거쳐 유입시켜 부압을 형성하는 고압펌프(3)와, 이 고압펌프(3)를 이용해 엔진을 시동할 수 있는지 여부를 판단하는 콘트롤러(30), 이 콘트롤러(30)의 판단에 따라 연료탱크(1)내의 연료를 연료필터(2)까지 펌핑하거나 엔진의 시동을 거는 작동수단 및 상기 콘트롤러(30)에 의해 감지된 연료상태를 표시하는 계기판(60)으로 이루어진다.

여기서, 상기 콘트롤러(30)는 통상적인 ECU이며, 연료필터(2)와 고압펌프(3)사이의 연료 보충 판단점(K)에 구비되어 연료의 유·무를 감지하는 제1연료감지센서(10)와, 상기 연료탱크(1)내에 구비되어 연료 량을 측정하는 제2연료감지센서(20)로부터 신호를 입력받게 된다.

또한, 상기 작동수단은 연료탱크(1)내의 연료를 연료필터(2)까지 펌핑하도록 연료탱크(1)내에 구비된 전동식 구동펌프(40)와, 엔진 시동 시 초기 구동력을 발생하는 스타트모터(50)로 이루어진다.

이하 본 발명의 작동을 상세히 설명한다.

본 발명은 콘트롤러(30)가 연료보충판단점(K)내의 연료 유·무를 측정하기 위해 온 되면, 상기 콘트롤러(30)는 연료필터(2)와 고압펌프(3)사이의 제1연료감지센서(10)의 신호가 온 될 때 수행하는 제1모드단계와, 상기 제1연료감지센서(10)의 신호가 오프되고 연료탱크(1)내에 구비된 제2연료감지센서(20)의 신호가 온 될 때의 수행하는 제2모드단계 및 상기 제1·2연료감지센서(10,20)가 모두 오프될 때 수행하는 제3모드단계로 판단하여 각각 그 조건에 맞추어 실행되어진다.

즉, 이를 도 3을 참조로 설명하면 먼저, 제1모드단계는 연료필터(2)와 고압펌프(3)사이의 제1연료감지센서(10)의 신호가 온 될 때이므로 이는, 상기 연료필터(2)와 고압펌프(3)사이의 연료 보충 판단점(K)까지 연료가 공급된 상태이므로 콘트롤러(30)는 정상적으로 스타트모터(50)를 구동시켜 엔진(5)의 시동을 걸게 된다.

그리고, 상기 제2모드단계는 상기 제1연료감지센서(10)의 신호가 오프되고 연료탱크(1)내에 구비된 제2연료감지센서(20)의 신호가 온 될 때이므로 이는, 상기연료필터(2)와 고압펌프(3)사이의 연료 보충 판단점(K)까지 연료가 공급되지 않은 상태인 반면, 연료탱크(1)내에는 어느 정도의 연료가 있는 상태이므로 콘트롤러(30)가 제어신호를 보내 구동펌프(40)를 작동시켜 연료를 연료 보충 판단점(K)까지 공급한 후 제1연료감지센서(10)의 신호가 온 되면 스타트모터(50)를 구동시켜 엔진(5)의 시동을 걸게 된다.

또한, 상기 제3모드단계는 연료필터(2)와 고압펌프(3)사이의 제1연료감지센서(10)의 신호와 연료탱크(1)내에 구비된 제2연료감지센서(20)의 신호가 모두 오프되어 결국, 연료 보충 판단점(K)과 연료탱크(1)내에 모두 연료가 없는 상태이므로 콘트롤러(30)는 구동펌프(40)와 스타트모터(50)로 가는 신호를 차단한 후 연료 보충 시까지 계기판(60)을 통해 알려주게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 연료의 유무에 따라 3단계로 판단하여 그에 따른 적절한 제어를 통해 엔진을 작동시키게 되므로 연료공급시스템의 고압펌프 보호를 위해 핸드프라임펌프를 이용하는 수동식 작업을 매번 수행하지 않아도 되는 효과가 있게 된다.

또한, 본 발명은 연료탱크내에 구비된 펌프가 연료필터와 고압펌프사이의 구간까지만 연료를 펌핑하도록 제어되므로 연료탱크내 펌프의 작동에 의해 인젝션펌프나 디젤엔진의 무리가 발생되지 않는 효과가 있음은 물론이다.

Claims (7)

1. 인젝션펌프(4)를 통해 엔진(5)의 연소실로 연료를 분사하도록 연료탱크(1)의 연료를 불순물을 거르는 연료필터(2)를 거쳐 유입시켜 부압을 형성하는 고압펌프(3)와, 이 고압펌프(3)를 이용해 엔진을 시동할 수 있는지 여부를 판단하는 콘트롤러(30), 이 콘트롤러(30)의 판단에 따라 연료탱크(1)내의 연료를 연료필터(2)까지 펌핑하거나 엔진의 시동을 거는 작동수단 및 상기 콘트롤러(30)에 의해 감지된 연료상태를 표시하는 계기판(60)으로 이루어진 디젤엔진의 연료공급시스템.
2. 제 1항에 있어서, 상기 콘트롤러(30)는 연료필터(2)와 고압펌프(3)사이의 연료 보충 판단점(K)에 구비되어 연료의 유·무를 감지하는 제1연료감지센서(10)와, 상기 연료탱크(1)내에 구비되어 연료 량을 측정하는 제2연료감지센서(20)로부터 신호를 입력받도록 된 것을 특징으로 하는 디젤엔진의 연료공급시스템.
3. 제 1항에 있어서, 상기 작동수단은 연료탱크(1)내의 연료를 연료필터(2)까지 펌핑하도록 연료탱크(1)내에 구비된 전동식 구동펌프(40)와, 엔진 시동 시 초기 구동력을 발생하는 스타트모터(50)로 이루어진 것을 특징으로 하는 디젤엔진의 연료공급시스템.
4. 연료필터(2)와 고압펌프(3)사이의 제1연료감지센서(10)의 신호가 온 될 때 수행하는 제1모드단계와, 상기 제1연료감지센서(10)의 신호가 오프되고 연료탱크(1)내에 구비된 제2연료감지센서(20)의 신호가 온 될 때의 수행하는 제2모드단계 및 상기 제1·2연료감지센서(10,20)가 모두 오프될 때 수행하는 제3모드단계로 콘트롤러(30)가 판단하여 각각 그 조건에 맞추어 실행되는 디젤엔진의 연료공급시스템 제어방법.
5. 제 4항에 있어서, 제1모드단계에는 콘트롤러(30)가 연료필터(2)와 고압펌프(3)사이의 연료 보충 판단점(K)까지 연료가 공급된 상태로 판단하여 스타트모터(50)를 바로 구동시켜 엔진(5)의 시동을 걸도록 된 것을 특징으로 하는 디젤엔진의 연료공급시스템 제어방법.
6. 제 4항에 있어서, 상기 제2모드단계는 콘트롤러(30)가 연료탱크(1)내에 연료가 있지만 연료 보충 판단점(K)까지 연료가 공급되지 않은 상태로 판단하여 제어신호를 구동펌프(40)로 보내 이를 작동시켜 연료를 연료 보충 판단점(K)까지 공급한 후 제1연료감지센서(10)의 신호가 온 되면 스타트모터(50)를 구동시켜 엔진(5)의시동을 걸도록 된 것을 특징으로 하는 디젤엔진의 연료공급시스템 제어방법.
7. 제 4항에 있어서, 상기 제3모드단계는 콘트롤러(30)가 연료 보충 판단점(K)과 연료탱크(1)내에 모두 연료가 없는 상태로 판단하여 구동펌프(40)와 스타트모터(50)로 가는 신호를 차단한 후 연료 보충 시까지 계기판(60)을 통해 알려주도록 된 것을 특징으로 하는 디젤엔진의 연료공급시스템 제어방법.