KR100448118B1 - ＬＰｉ용 이중 연료 레일 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인젝터를 사용하여 액화 LPG 연료를 분사시켜 주는 LPi용 이중 연료 레일에 관한 것으로, 연료 레일에 남아 있는 액화 LPG 연료가 장시간 시동 정지 후에도 연료 탱크로 복귀되는 것을 막아 초기 시동성의 향상은 물론이고 연비 및 동력 성능의 향상을 함께 꾀할 수 있는 ＬＰｉ용 이중 연료 레일 구조를 제공하는데 있다.

이를 실현하기 위한 본 발명은, 연료 펌프와 연결되어 각 인젝터에 연료를 공급해 주는 연료 인라인 관과, 상기 각 인젝터에 연결된 각각의 압력 조절기와, 이들 각 압력 조절기를 연결시켜 주는 연결관과, 상기 연료 인라인 관과 연결관을 상호 연통시켜 리턴 파이프로 연료를 배송시켜주는 블럭체로 이루어지되, 상기 블럭체에는 연료 인라인관과 연결관의 개폐를 제어하는 제 1컨트롤 밸브와 제 2컨트롤 밸브가 구비되어 있으며, 이들 컨트롤 밸브는 연료 펌프와 함께 제어기의 제어를 받아 선택적으로 개폐 및 온/오프 제어되는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 바람직한 구현예에서, 상기 연료 인라인 관과 압력 조절기 사이에는 댐퍼용 오리피스가 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

ＬＰｉ용 이중 연료 레일 구조{Dual fuel rail structure for a LPi}

본 발명은 ＬＰｉ용 이중 연료 레일 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 LPG 연료를 액화 상태로 인젝터를 통해 분사할 수 있도록 하여 동력 성능 및 운전 안전성을 향상시킬 수 있는 ＬＰｉ용 이중 연료 레일 구조에 관한 것이다.

최근 들어 레저 차량 등에 LPG를 연료로 사용하는 차량이 많이 늘고 있다.이러한 LPG 연료 시스템은 일반 가솔린 연료에 비해 동력의 손실이 적고 정확한 계량이 가능하며 전기 제어식 가솔린 분사 시스템의 전자 장치에 쉽게 연결하여 사용할 수 있다는 잇점 때문에 그 사용이 점차 늘어날 전망이다. 이러한 LPG 연료 시스템은 고압으로 압축하여 연료 탱크에 저장하고 연소시에는 이 액화 LPG 가스를 다시 믹서와 베이퍼라이저 등으로 기화시켜 연료로서 사용하고 있다.

하지만 종래의 LPG 연료 시스템은 믹서와 베이퍼라이저 등을 포함하고 있는데 겨울철과 같이 한기에 가스 상태의 변화 등으로 겨울철 초기 시동이 잘 걸리지 않을 뿐만 아니라 LPG 연료로부터 발생된 타르의 주기적 정비가 제대로 이루어지지 않아 초기 시동이 불안정하고 또한 시동이 꺼지는 현상이 발생하게 되었다.

근래에 들어서 이러한 문제들을 해결하기 위한 한가지 방안으로 인젝터를 사용하여 LPG 가스를 액화 상태로 연료 공급이 이루어지도록 하는 시스템(LPi)이 개발되어 사용되고 있다. 이러한 LPi 시스템은 인젝터를 통해 액화 LPG 연료를 분사하기 때문에 가솔린 차량과 마찬가지로 연료 레일 시스템을 필요로 하게 된다.

그러나, 종래의 LPi 연료 시스템은 연료 레일에 남아 있는 연료가 차량을 장시간 동안 주차시켜 놓게 되면 연료 탱크로 빠져 나가게 되어 겨울철 초기 시동이 잘 걸리지 않게 되는 등 LPG 차량에서 발생되는 문제가 있어 이에 대한 개선이 필요하게 되었다.

본 발명은 인젝터를 사용하여 액화 LPG 연료를 분사시켜 주는 LPi용 이중 연료 레일에 관한 것으로, 연료 레일에 남아 있는 액화 LPG 연료가 장시간 시동 정지 후에도 연료 탱크로 복귀되는 것을 막아 초기 시동성의 향상은 물론이고 연비 및 동력 성능의 향상을 함께 꾀할 수 있는 ＬＰｉ용 이중 연료 레일 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따르는 이중 연료 레일 구조를 나타내는 구성도,

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

10 : 연료 인라인 관 11 : 댐퍼용 오리피스

20 : 압력 조절기 30 : 연결관

40 : 블럭체 41 : 리턴관

42 : 제 1컨트롤 밸브 43 : 제 2컨트롤 밸브

100 : 인젝터

이를 실현하기 위한 본 발명은, 연료 펌프와 연결되어 각 인젝터에 연료를 공급해 주는 연료 인라인 관과, 상기 각 인젝터에 연결된 각각의 압력 조절기와, 이들 각 압력 조절기를 연결시켜 주는 연결관과, 상기 연료 인라인 관과 연결관을 상호 연통시켜 리턴 파이프로 연료를 배송시켜주는 블럭체로 이루어지되, 상기 블럭체에는 연료 인라인관과 연결관의 개폐를 제어하는 제 1컨트롤 밸브와 제 2컨트롤 밸브가 구비되어 있으며, 이들 컨트롤 밸브는 연료 펌프와 함께 제어기의 제어를 받아 선택적으로 개폐 및 온/오프 제어되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 구현예에서, 상기 연료 인라인 관과 블럭체 사이에는 댐퍼용 오리피스가 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어기는 초기 시동 모드시 제 1컨트롤 밸브를 닫고 제 2컨트롤 밸브를 열어 주며 연료 펌프를 온시켜 주는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어기는 주행 모드시 제 1 및 제 2컨트롤 밸브를 개구시킨 상태로 연료 펌프를 온시켜 주는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어기는 주행 정지 모드시 제 1컨트롤 밸브를 열고 제 2컨트롤밸브를 닫으면서 연료 펌프를 오프시켜 주는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 도 1은 본 발명에 따르는 이중 연료 레일 구조를 나타내는 구성도이다. 여기서, 도면부호 100은 인젝터를 나타낸다.

본 발명은 차량 조건에 맞게 연료 인젝터를 이용하여 LPG를 분사시켜 주는 ＬＰｉ용 이중 연료 레일 구조에 관한 것으로, 연료를 공급해 주는 연료 인라인 관(10)과, 각 인젝터(100)를 독립적으로 압력조절해주는 압력 조절기(20)와, 이들 압력 조절기(20)를 연결시켜 주는 연결관(30)과, 남은 연료를 연료탱크로 되돌려 주는 블럭체(40)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 연료 인라인 관(10)은 통상적으로 각 인젝터(100)에 연료를 공급해 주는 관으로, 특히 각 인젝터(100)에 연결되는 압력 조절기(20)와 연결되어 연료 탱크(미도시됨)로부터 연료를 적정 압력으로 공급해 주게 된다. 또한, 상기 각 압력 조절기(20)는 각 인젝터(100)에 독립하여 설치되며, 이들 각 압력 조절기(20)들은 연결관(30)을 매개로 하여 블럭체(40)에 연결되어 인젝터(100)의 분사 압력을 조절해 주게 된다.

본 발명의 바람직한 구현예에서, 상기 연료 인라인 관(10)과 블럭체(40) 사이에는 댐퍼용 오리피스(11)를 구비하는 것이 바람직하며, 이때의 댐퍼용 오리피스(11)는 상기 연료 인라인 관(10)으로부터 블럭체(40)에 유입되는 연료를 완충시켜주는 역할을 하게 된다.

이와 같이 이루어진 연료 인라인 관(10)과 연결관(30)은 블럭체(40)에 연결되게 된다.

상기 블럭체(40)는 연료 인라인 관(10)과 연결관(30)의 단부를 수용하여 내부적으로 연결시켜 주게 되며, 이렇게 연결된 단부는 잔여 연료를 연료탱크로 리턴시켜 주는 리턴관(41)과 연결되어 있다. 특히, 상기 블럭체(40)에는 연료 인라인관(10)과 연결관(30)을 각각 독자적으로 개폐시켜 주기 위한 제 1컨트롤 밸브(42)와 제 2컨트롤 밸브(43)가 구비되어 있으며, 이들 컨트롤 밸브(42,43)는 제어기의 제어로 연료펌프(미도시됨)와 연동하여 차량의 주행 상태에 따라 독립적으로 개폐되게 된다.

즉, 상기 제어기는 2개의 컨트롤 밸브(42,43)의 개폐와 미도시된 연료 펌프의 ON/OFF 작동 제어를 통해 차량의 주행 조건에 따라 다음과 같이 제어를 하게 된다.

먼저, 상기 제어기는 엔진 시동(초기 시동 모드)시에는 제 1컨트롤 밸브(42)를 닫고 제 2컨트롤 밸브(43)를 열어준 상태에서 연료 펌프를 ON시켜 주게 된다. 이에 따라 상기 압력 조절기(20)의 상부에 있는 조절 연료는 리턴관(41)을 통해 연료탱크로 리턴 가능한 상태가 되기 때문에 고압의 액화 연료는 압력 조절기(20)에서 적절한 압력으로 조절되어 인젝터(100)로 보내지게 된다. 따라서 연료 인라인 관(10) 내에서 고압으로 공급되는 고압 액화 연료의 기포 발생을 억제시킬 수 있게 되며, 이는 초기 시동 모드에서 연료 기포가 발생하기 때문에 일어나는 시동 지연 현상을 막을 수 있게 된다.

또한, 상기 제어기는 엔진 시동 후 주행 모드에서는 제 1 및 제 2컨트롤 밸브(42,43)를 개구시키고 이와 함께 연료 탱크를 ON시키게 된다. 이에 따라, 상기 연료 인라인 관(10)으로 유입된 연료는 압력 조절기(20)에 안정적으로 압력 조절이 이루어지고 이와 함께 리턴관(41)을 통해 잔여 연료가 연료탱크로 리턴되게 된다. 주행 모드 상에서는 연료에서 기포가 발생하는 현상이 거의 없기 때문에 인젝터(100)의 연료 분사 조건과 부합되도록 연료 흐름을 유지시켜 주게 된다.

마지막으로, 상기 제어기는 엔진 정지 모드시에는 제 1컨트롤 밸브(42)를 열고 제 2컨트롤 밸브(43)를 닫으면서 연료 펌프를 OFF 시켜 주게 된다. 이에 따라 연료탱크로 연료가 리턴되지 않으면서 고압 연료가 연료 인라인 관(10)과 압력 조절기(20)에 남아 있게 되어, 연료 라인에서 연료가 누설되더라도 충분하게 높은 압력을 유지하여 다음 시동이 용이하게 이루어지게 되고, 특히 연료 인라인 관(10) 내부의 연료는 진공 압력으로 잔여 연료 분사 또한 빠르게 정지하게 되어 다음 초기 시동시 기포 발생을 억제하는 효과를 얻게 된다.

이상에서 본 바와 같이 본 발명은 이중 연료 레일을 적용하여 LPG 연료를 고압의 액화 연료로 사용할 수 있게 구성함으로써 다음과 같은 효과를 얻게 된다.

1) 통상의 LPG 차량에서 발생되는 초기 시동이 잘 걸리지 않게 되는 문제점을 없앨 수 있게 되어 상품성을 향상시킬 수 있게 된다.

2) 엔진 시동과 주행 그리고 정지 모드에서 작동이 원활하게 이루어지기 때문에 동력 성능과 연비 그리고 시동성 및 운전성을 향상시킬 수 있게 된다.

Claims (5)

1. 연료 펌프와 연결되어 각 인젝터에 연료를 공급해 주는 연료 인라인 관과, 상기 각 인젝터에 연결된 각각의 압력 조절기와, 이들 각 압력 조절기를 연결시켜 주는 연결관과, 상기 연료 인라인 관과 연결관을 상호 연통시켜 리턴 파이프로 연료를 배송시켜주는 블럭체로 이루어지되,

   상기 블럭체에는 연료 인라인관과 연결관의 개폐를 제어하는 제 1컨트롤 밸브와 제 2컨트롤 밸브가 구비되어 있으며, 이들 컨트롤 밸브는 연료 펌프와 함께 제어기의 제어를 받아 선택적으로 개폐 및 온/오프 제어되는 것을 특징으로 하는 ＬＰｉ용 이중 연료 레일 구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 연료 인라인 관과 블럭체 사이에는 댐퍼용 오리피스가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 ＬＰｉ용 이중 연료 레일 구조.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제어기는 초기 시동 모드시 제 1컨트롤 밸브를 닫고 제 2컨트롤 밸브를 열어 주며 연료 펌프를 온시켜 주는 것을 특징으로 하는 ＬＰｉ용 이중 연료 레일 구조.
4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 제어기는 주행 모드시 제 1 및 제 2컨트롤 밸브를 개구시킨 상태로 연료 펌프를 온시켜 주는 것을 특징으로 하는 ＬＰｉ용 이중 연료 레일 구조.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 제어기는 주행 정지 모드시 제 1컨트롤 밸브를 열고 제 2컨트롤 밸브를 닫으면서 연료 펌프를 오프시켜 주는 것을 특징으로 하는 ＬＰｉ용 이중 연료 레일 구조.