KR100534684B1 - 인젝터 리키지 방지를 위한 엘피아이 시스템 - Google Patents

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Abstract

인젝터 리키지 방지를 위한 엘피아이 시스템이 개시된다. 개시된 인젝터 리키지 방지를 위한 엘피아이 시스템은, 연료가 저장된 연료탱크와; 상기 연료탱크와 연결 설치되어 엔진의 연료 레일 내의 압력이 이상 고압으로 상승할 경우, 고압 형성된 연료를 상기 연료탱크로 바이패스 리턴 시키도록 된 바이패스 라인과; 상기 바이패스 라인의 일측에 설치되어 상기 엔진 시동 오프 후, 상기 바이패스 라인의 이상 고압 형성시 ECU의 제어에 의해 온/오프되는 ECU제어 솔레노이드 밸브와; 상기 연료탱크에 연결 설치된 연료라인의 일측에 설치되어 연료를 분사하는 인젝터와; 상기 연료라인의 일측에 설치되어 상기 연료라인 내의 압력을 일정하게 유지시켜 주는 압력 레귤레이터와; 상기 압력 레귤레이터 일측의 상기 연료라인에 설치되어 연료라인 내의 압력을 체크하여 연료가 항상 액상의 연료로 유지할 수 있도록 상기 ECU에서 연료펌프를 제어하도록 하는 압력센서;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 재시동시 인젝터의 리키지로 인한 PCD 시동지연 및 이미션의 규제치가 초과되는 현상을 방지할 수 있는 이점이 있다.

Description

인젝터 리키지 방지를 위한 엘피아이 시스템{LPI SYSTEM FOR PROTECTING INJECTOR LEAKAGE}
본 발명은 인젝터 리키지 방지를 위한 엘피아이 시스템에 관한 것으로 보다 상세하게는 엘피아이 시스템의 인젝터 리키지를 방지하여 시동지연 및 배출가스 규제치 초과되지 않도록 하기 위한 인젝터 리키지 방지를 위한 엘피아이 시스템에 관한 것이다.
차량용 엘피지(LPG) 시스템은 믹서(mixer) 및 베이퍼라이저(vaporizer)를 사용하기 때문에 겨울철 시동이 어렵고, 화인 제어(fine control)가 되지 않기 때문에 동력성능 및 연비 수준 저하와 아이들(idle) 불안정과 같은 고질적인 문제들이 있다.
또한 유럽 등에 일부 있는 엘피아이(LPI) 시스템은 이중 연료 시스템(bi-fuel system)으로 코스트(cost)가 비싸며, 차량 중량이 무거워 연비 측면에서도 모노(mono) 엘피아이 시스템에 비해 상당히 불리하다.
그리고 종래의 엘피지 차량은 겨울철 시동이 어렵고 동력성능 및 연비 수준이 저하될 뿐만 아니라, 엘피지 연료의 타르 문제로 인한 소비자의 정비 주기 미준수로 인하여 아이들 불안정 및 시동 꺼짐 현상까지도 발생하는 문제점들이 엘피지 차량에서는 고질적인 문제점으로 남아 있다.
이러한 고질적인 문제점을 해결하기 위해서는 엘피지 시스템을 엘피아이 시스템으로 변경하여야 한다. 즉, 엘피아이 시스템은 엘피지 연료를 가솔린 연료의 경우와 같이 인젝터를 통하여 분사시키는 방법으로 믹서 및 베이퍼라이저를 사용하지 않고 인젝터를 통한 ECU의 화인 제어를 통하여 연비 및 동력성능, 겨울철 시동성, 정비주기의 불만 등의 엘피지 차량의 고질적인 문제점들을 완전히 해결할 수 있다.
그러나 유럽 등의 일부에서는 엘피아이 시스템을 사용하고 있지만 이 시스템은 이중 연료 시스템을 사용하고 있다.
즉, 이것은 시동시에는 가솔린 시스템을 사용하고 주행 중에만 엘피지 연료를 사용하는 시스템이며 단점으로는 코스트 상승 및 연비가 불리하다.
그 이유는 엘피지로 재시동 및 콜드(cold)시동을 하게 되면, 엘피아이 시스템의 연료라인의 고압 엘피지 연료가 시간이 경과 될수록 압력 강하가 발생되어 연료 라인의 연료가 연료탱크 쪽으로 이동하기 때문에 속킹(soaking) 후, 재시동시 연료탱크에서 엔진까지의 연료(엘피지)의 이동시간이 길기 때문에 시동지연이 발생한다.
또한 핫(hot) 속킹 후, 재시동 및 러프 로드(rough road) 주행 속킹 후, 재시동시에는 인젝터 리키지(injector leakage)로 인한 시동지연 및 배기가스 규제치 초과의 문제가 발생된다.
그 이유는 핫 속킹 및 러프 로드 주행 후, 속킹을 하게 되면 엔진룸 내의 연료 레일의 온도는 과도하게 올라가게 되며 연료 레일의 액상 고압 연료는 압력이 더욱더 상승하게 되어 인젝터 리키지 현상이 발생하게 된다.
이렇게 되면 재시동시 실린더 내부에 인젝터 리키지 때문에 고여있는 연료로 인해 공연비에 차이가 생긴다. 따라서 연료의 농후 또는 희박(rich or lean)으로 시동지연 및 배기가스가 초과되는 문제를 야기한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 엘피아이 시스템의 인젝터 리키지를 방지하여 시동지연 및 배출가스 규제치가 초과되지 않도록 한 인젝터 리키지 방지를 위한 엘피아이 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인젝터 리키지 방지를 위한 엘피아이 시스템은, 연료가 저장된 연료탱크와; 상기 연료탱크와 연결 설치되어 엔진의 연료 레일 내의 압력이 이상 고압으로 상승할 경우, 고압 형성된 연료를 상기 연료탱크로 바이패스 리턴 시키도록 된 바이패스 라인과; 상기 바이패스 라인의 일측에 설치되어 상기 엔진 시동 오프 후, 상기 바이패스 라인의 이상 고압 형성시 ECU의 제어에 의해 온/오프되는 ECU제어 솔레노이드 밸브와; 상기 연료탱크에 연결 설치된 연료라인의 일측에 설치되어 연료를 분사하는 인젝터와; 상기 연료라인의 일측에 설치되어 상기 연료라인 내의 압력을 일정하게 유지시켜 주는 압력 레귤레이터와; 상기 압력 레귤레이터 일측의 상기 연료라인에 설치되어 연료라인 내의 압력을 체크하여 연료가 항상 액상의 연료로 유지할 수 있도록 상기 ECU에서 연료펌프를 제어하도록 하는 압력센서;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1에는 본 발명에 따른 인젝터 리키지 방지를 위한 엘피아이 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도가 도시되어 있다.
도면을 각각 참조하면, 본 발명에 따른 인젝터 리키지 방지를 위한 엘피아이 시스템은, 연료가 저장된 연료탱크(bombe)(10)와, 이 연료탱크(10)와 연결 설치되어 엔진의 연료 레일(fuel rail) 내의 압력이 이상 고압으로 상승할 경우(특히, 과부하 주행 후 시동 오프시) 고압 형성된 연료를 연료탱크(10)로 바이패스 리턴(by-pass return) 시키도록 된 바이패스 라인(11)과, 이 바이패스 라인(11)의 일측에 설치되어 엔진 시동 오프(off) 후 바이패스 라인(11)의 이상 고압 형성시 차량의 ECU의 제어에 의해 온/오프(on/off)되는 ECU제어 솔레노이드 밸브(20)와, 상기 연료탱크(10)에 연결 설치된 연료라인의 일측에 설치되어 연료를 분사하는 인젝터(30)와, 상기 연료라인의 일측에 설치되어 연료라인 내의 압력을 일정하게 유지시켜 주는 압력 레귤레이터(regulator)(44)와, 이 압력 레귤레이터(44) 일측의 상기 연료라인에 설치되어 연료라인 내의 압력을 체크(check)하여 연료가 항상 액상의 연료로 유지할 수 있도록 상기 ECU에서 연료펌프를 제어하도록 하는 압력센서(43)를 포함하여 구성된다.
그리고 도 1에 도시된 바와 같이, 엔진의 시동 오프시 연료의 흐름을 차단하는 봄베측 컷솔레노이드 밸브(42) 및 엔진측 컷솔레노이드 밸브(41)가 설치된다. 이 컷솔레노이드 밸브(41,42)는 시동 오프시 정방향으로의 연료 이동은 없으나, 역방향 이동은 발생한다.
상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 인젝터 리키지 방지를 위한 엘피아이 시스템의 작용을 설명하면 다음과 같다.
도 2에는 본 발명에 따른 인젝터 리키지 방지를 위한 엘피아이 시스템의 작동을 순차적으로 나타내 보인 개략적인 플로차트가 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 우선, 엔진이 스톱했는지 판단하고, 이 엔진이 스톱된 경우 상기 ECU제어 솔레노이드 밸브(20)를 온(on) 시킨다.(단계 110,120)
이어서, 연료라인의 압력이 기준압 예컨대, 10bar 이상인지 판단하고, 이 연료라인의 압력이 10bar 이상이 아니면 상기 ECU제어 솔레노이드 밸브(20)를 오프(off) 시킨다.(단계 130,140)
상기한 바와 같이 본 발명은, 엘피아이 시스템의 인젝터(30)의 리키지를 방지하여 PCD(Partial Cool Down) 시동지연 및 배출가스 규제치 초과 문제를 해결하기 위한 것이다.
이를 위해 엔진측 연료레일을 바이패스시키고 바이패스된 바이패스 라인(11) 내에 ECU제어 솔레노이드 밸브(20)를 설치하여 연료 레일 내의 이상 고압으로 인한 압력 상승시 인젝터(30)의 리키지가 발생되지 않고, 바이패스 라인(11)의 고압 연료가 바이패스 라인(11)을 통하여 연료탱크(10)로 리턴(return)될 수 있도록 ECU에서 ECU제어 솔레노이드 밸브(20)를 제어한다.
이를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
엔진 시동 오프 후, 엔진측 연료라인의 압력은 온도 증가에 따라 상승한다. 이에 따라 일정 압력 도달시 예컨대 10bar 이상의 인젝터(30)에서는 리키지가 발생한다.
이 리키지를 방지하기 위하여 엔진 시동 오프시 ECU제어 솔레노이드 밸브(20)를 온시켜 이 ECU제어 솔레노이드 밸브(20)가 열리도록 한다. 그러면 연료라인의 압력은 상승하지 않는다.
그리고 시동 오프 후, 압력 상승이 더 이상 없을 경우 ECU제어 솔레노이드 밸브(20)는 오프시킨다. 이렇게 하여 다음 재시동시 인젝터(30)의 리키지로 인한 PCD 시동지연 및 이미션(emission)의 규제치가 초과되는 현상을 방지한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 인젝터 리키지 방지를 위한 엘피아이 시스템은, 재시동시 인젝터의 리키지로 인한 PCD 시동지연 및 이미션의 규제치가 초과되는 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 인젝터 리키지 방지를 위한 엘피아이 시스템의 구성을 개략적으로 나타내 보인 도면.
도 2는 본 발명에 따른 인젝터 리키지 방지를 위한 엘피아이 시스템의 작동을 순차적으로 나타내 보인 개략적인 플로차트.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10. 연료탱크
11. 바이패스 라인
20. ECU제어 솔레노이드 밸브
30. 인젝터
43. 압력센서
44. 압력 레귤레이터

Claims (1)

  1. 연료가 저장된 연료탱크와;
    상기 연료탱크와 연결 설치되어 엔진의 연료 레일 내의 압력이 이상 고압으로 상승할 경우, 고압 형성된 연료를 상기 연료탱크로 바이패스 리턴 시키도록 된 바이패스 라인과;
    상기 바이패스 라인의 일측에 설치되어 상기 엔진 시동 오프 후, 상기 바이패스 라인의 이상 고압 형성시 ECU의 제어에 의해 온/오프되는 ECU제어 솔레노이드 밸브와;
    상기 연료탱크에 연결 설치된 연료라인의 일측에 설치되어 연료를 분사하는 인젝터와;
    상기 연료라인의 일측에 설치되어 상기 연료라인 내의 압력을 일정하게 유지시켜 주는 압력 레귤레이터와;
    상기 압력 레귤레이터 일측의 상기 연료라인에 설치되어 연료라인 내의 압력을 체크하여 연료가 항상 액상의 연료로 유지할 수 있도록 상기 ECU에서 연료펌프를 제어하도록 하는 압력센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인젝터 리키지 방지를 위한 엘피아이 시스템.
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