KR100534690B1 - 엘피아이 엔진의 연료 리크 제어장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엘피아이 엔진이 작동하다가 시동이 오프(OFF)되더라도 연료 펌프측으로 연료를 바이패스하는 제어동작을 수행하여 인젝터를 통해 연료의 리크(Leak)가 발생하던 문제점을 개선할 수 있는 엘피아이 엔진의 연료 리크 제어장치에 관한 것으로, 연료 펌프의 구동에 따라 상기 엘피아이 엔진으로 공급되는 연료의 흐름과 상기 엘피아이 엔진을 통해 상기 연료 펌프로 리턴되는 연료의 흐름을 안내하는 1차 연료 라인과; 상기 1차 연료 라인에 장착되어 상기 1차 연료 라인의 연료 압력을 조절하는 연료 압력 조절부와; 상기 1차 연료 라인과 별도로 상기 연료 압력 조절부의 전후부를 연결하여 상기 연료 압력 조절부로 공급되는 연료를 상기 연료 펌프로 바이패스되도록 구성하는 2차 연료 라인과; 스위칭상태에 따라 상기 엘피아이 엔진의 시동을 단속하도록 전원과 전기적으로 연결되는 키 스위치와; 상기 키 스위치로부터 입력되는 신호를 분석하여 상기 키 스위치의 스위칭 상태에 따라 상기 연료 펌프로 바이패스되는 연료의 흐름을 단속하도록 해당되는 바이패스 라인 개폐 제어신호를 발생하는 제어부와; 상기 2차 연료 라인에 장착되며, 상기 제어부로부터 공급되는 바이패스 라인 개폐 제어신호의 입력에 따라 구동되어 상기 2차 연료 라인을 통해 상기 연료 펌프로 바이패스되는 연료의 흐름을 단속하는 밸브 개폐 구동부를 포함하여 구성한다.

Description

엘피아이 엔진의 연료 리크 제어장치{FUEL LEAK CONTROL DEVICE OF LPI ENGINE}
본 발명은 엘피아이 엔진의 연료 장치에 관한 것으로서, 특히 엘피아이 엔진의 연료 리크 제어장치에 관한 것이다.
통상적으로, 엘피아이(LPI ; LPG Injection) 엔진이란, 연료의 증기 압력만으로 연료를 밀어내는 기존의 엘피지(LPG) 엔진과는 달리, 엘피지 봄베(LPG Fuel Tank) 내에 연료 펌프(120)(Fuel Pump)를 설치하여 액상의 엘피지 연료를 연료 공급 라인을 통하여 압송한 후 인젝터(Gas Injector)로부터 액상의 연료를 분사하는 구조로 되어있다.
종래에는 도 1에 도시된 바와 같이 엘피아이 엔진(110)이 작동된 상태에서 엘피아이 엔진(110) 시동을 오프(OFF) 시키면(IG KEY OFF) 연료 공급원인 컷 솔레노이드 밸브(Cut Solenoid Valve)가 닫히고, 연료를 연료 펌프(120)에서 공급하지 않아 연료 압력이 다소 낮아져 연료 압력이 설정된 5BAR이하가 되어 연료 압력 조절부(Regulator)로 리턴(Return)되지 못하게 된다.
그러나, 엘피아이 엔진(110) 시동을 오프(OFF)하여서 비록 5BAR이하가 되어 연료 압력 조절부로 리턴되지 못하지만, 상당히 높은 연료 압력이 유지되어 컷 솔레노이드 밸브 라인부터 연료 압력 조절부 이전 라인까지 연료가 차이게 된다.
따라서, 엘피아이 엔진(110) 시동을 오프(OFF)하여도 엘피아이 엔진(110)이 상당히 뜨거운 상태이기 때문에 연료 라인에 계속해서 열을 가해서 연료 압력을 상승시키게 된다.
하지만, 연료 압력 조절부로 연료가 나가지 못하기 때문에, 그 높은 압력의 연료(5BAR 이하지만 3BAR 이상의 압력이 됨)가 인젝터를 통해 연료가 리크(Leak)되어 대기 오염의 문제가 되었다.
이러한 이유로, 종래에는 엘피아이 엔진(110)에 연료 공급후 연료 펌프(120)로 리턴(Return)되는 연료를 연료 라인을 따라 연료 압력 조절부(Regulator)로 들어가서 엘피아이 엔진(110) 시동 오프(OFF)후 0.3mm 바이패스 홀(By-pass Hole)을 통해 리턴되도록 하여 연료 압력 상승을 막았다.
바이패스 홀 타입(By-pass Hole Type) 적용에 대한 이점은 인젝터를 통한 연료의 리크를 개선하여 배기가스를 저감할 수 있는 것이지만, 엘피아이 엔진(110)의 고압 연료를 연료 탱크로 리턴시킴으로서 엘피아이 엔진(110) 시동시 엘피지 연료를 압송시키는 시간이 길어져 엘피아이 엔진(110) 시동성이 지연되는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 엘피아이 엔진이 작동하다가 시동이 오프(OFF)되더라도 연료 펌프측으로 연료를 바이패스하는 제어동작을 수행하여 인젝터를 통해 연료의 리크(Leak)가 발생하던 문제점을 개선할 수 있는 엘피아이 엔진의 연료 리크 제어장치를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 엘피아이 엔진의 연료 리크 제어장치는, 엘피아이 엔진의 연료 리크 제어장치에 있어서, 연료 펌프의 구동에 따라 상기 엘피아이 엔진으로 공급되는 연료의 흐름과 상기 엘피아이 엔진을 통해 상기 연료 펌프로 리턴되는 연료의 흐름을 안내하는 1차 연료 라인과; 상기 1차 연료 라인에 장착되어 상기 1차 연료 라인의 연료 압력을 조절하는 연료 압력 조절부와; 상기 1차 연료 라인과 별도로 상기 연료 압력 조절부의 전후부를 연결하여 상기 연료 압력 조절부로 공급되는 연료를 상기 연료 펌프로 바이패스되도록 구성하는 2차 연료 라인과; 스위칭상태에 따라 상기 엘피아이 엔진의 시동을 단속하도록 전원과 전기적으로 연결되는 키 스위치와; 상기 키 스위치로부터 입력되는 신호를 분석하여 상기 키 스위치의 스위칭 상태에 따라 상기 연료 펌프로 바이패스되는 연료의 흐름을 단속하도록 해당되는 바이패스 라인 개폐 제어신호를 발생하는 제어부와; 상기 2차 연료 라인에 장착되며, 상기 제어부로부터 공급되는 바이패스 라인 개폐 제어신호의 입력에 따라 구동되어 상기 2차 연료 라인을 통해 상기 연료 펌프로 바이패스되는 연료의 흐름을 단속하는 밸브 개폐 구동부를 포함하고,상기 연료 압력 조절부의 입구측 1차 연료 라인과 2차 연료 라인의 일단은 상기 연료 압력 조절부의 입구측에 장착되는 T자형 연료 흐름 제어밸브를 통해 상호 연결되며, 상기 2차 연료 라인의 타단과 상기 연료 압력 조절부의 출구측 1차 연료 라인이 접하는 부분은 보스(Boss)를 통해 상호 연결되고, 상기 제어부는, 상기 키 스위치의 조작에 따라 엘피아이 엔진 시동 온(ON)시에는 상기 밸브 개폐 구동부를 노말 클로즈(Normal Close)상태로 제어하여 2차 연료 라인을 통해 연료 펌프측으로 바이패스되는 연료의 흐름을 차단하는 제어동작을 수행하고, 그리고 엘피아이 엔진 시동 오프(OFF)시에는 상기 밸브 개폐 구동부를 오픈(Open)하도록 제어하여 2차 연료 라인을 통해 연료 펌프측으로 연료를 바이패스하는 제어동작을 수행하는 것을 그 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나, 이들 특정 상세들은 본 발명의 설명을 위해 예시한 것으로 본 발명이 그들에 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 엘피아이 엔진의 연료 리크 제어장치의 구성을 설명한다.
본 발명의 실시예는 엘피아이 엔진의 연료 리크 제어장치에 있어서, 1차 연료 라인(210), 연료 압력 조절부(220)(Regulator), 2차 연료 라인(230), 키 스위치(240), 제어부(250), 밸브 개폐 구동부(260)를 포함하여 구성한다.
1차 연료 라인(210)은 연료 펌프(200)의 구동에 따라 엘피아이 엔진으로 공급되는 연료의 흐름과 엘피아이 엔진을 통해 연료 펌프(200)로 리턴되는 연료의 흐름을 안내한다.
연료 압력 조절부(220)는 도 2에 도시된 바와 같이 1차 연료 라인(210)에 장착되어 1차 연료 라인(210)의 연료 압력을 조절하는 기능을 한다.
2차 연료 라인(230)은 1차 연료 라인(210)과 별도로 연료 압력 조절부(220)의 전후부를 연결하여 연료 압력 조절부(220)로 공급되는 연료를 연료 펌프(200)로 바이패스되도록 구성한다.
연료 압력 조절부(220)의 입구측 1차 연료 라인(210)과 2차 연료 라인(230)의 일단은 연료 압력 조절부(220)의 입구측에 장착되는 T자형 연료 흐름 제어밸브(270)를 통해 상호 연결된다.
그리고, 2차 연료 라인(230)의 타단과 연료 압력 조절부(220)의 출구측 1차 연료 라인(210)이 접하는 부분은 보스(280)(Boss)를 통해 상호 연결된다.
보스(280)에는 0.3mm의 직경을 갖는 바이패스 홀(282)(By-pass Hole)을 가공한다.
키 스위치(240)는 스위칭상태에 따라 엘피아이 엔진의 시동을 단속하도록 전원과 전기적으로 연결된다.
제어부(250)는 키 스위치(240)로부터 입력되는 신호를 분석하여 키 스위치(240)의 스위칭 상태에 따라 연료 펌프(200)로 바이패스되는 연료의 흐름을 단속하도록 해당되는 바이패스 라인 개폐 제어신호를 발생한다.
제어부(250)는 키 스위치(240)의 조작에 따라 엘피아이 엔진 시동 온(ON)시에는 밸브 개폐 구동부(260)를 노말 클로즈(Normal Close)상태로 제어하여 2차 연료 라인(230)을 통해 연료 펌프(200)측으로 바이패스되는 연료의 흐름을 차단하는 제어동작을 수행한다.
또한, 제어부(250)는 키 스위치(240)의 조작에 따라 엘피아이 엔진 시동 오프(OFF)시에는 밸브 개폐 구동부(260)를 오픈(Open)하도록 제어하여 2차 연료 라인(230)을 통해 연료 펌프(200)측으로 연료를 바이패스하는 제어동작을 수행한다.
밸브 개폐 구동부(260)는 2차 연료 라인(230)에 장착되며, 제어부(250)로부터 공급되는 바이패스 라인 개폐 제어신호의 입력에 따라 구동되어 2차 연료 라인(230)을 통해 연료 펌프(200)로 바이패스되는 연료의 흐름을 단속한다.
밸브 개폐 구동부(260)는 2차 연료 라인(230)을 통해 연료 펌프(200)측 방향으로 연료를 바이패스시키는 체크 밸브(Check Valve)로 구성한다.
도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 엘피아이 엔진의 연료 리크 제어장치의 동작을 설명한다.
엘피아이 엔진에 연료 공급 후 연료 펌프(200)로 리턴되는 연료는 T자형 연료 밸브를 통해 1차 연료 라인(210)을 따라 안내되어 연료 압력 조절부(220)와 연료 펌프(200)로 공급된다.
그리고, T자형 연료 흐름 제어밸브(270)를 통해 1차 연료 라인(210)과 연료 압력 조절부(220)를 거치지 않고 연료 펌프(200)로 바이패스(By-Pass)되는 2차 연료 라인(230)으로 들어가게 된다.
2차 연료 라인(230)에 장착되는 밸브 개폐 구동부(260)는 체크 밸브(Check Valve)로 구성하며, 밸브 개폐 구동부(260)는 키 스위치(240)의 조작에 따라 엘피아이 엔진 시동 온(ON)시에는 노말 클로즈(Normal Close) 되었다가, 엘피아이 엔진 시동 오프(OFF)시에는 오픈(Open)되도록 제어부(250)를 통해 제어된다.
즉, 엘피아이 엔진 시동 온(ON) 시에는 밸브 개폐 구동부(260)가 클로즈(Close)되도록 제어되어서 2차 연료 라인(230)을 통해 연료 펌프(200)로 연료가 리턴되지 못하고, 1차 연료 라인(210)만을 통해 연료 압력 조절부(220)를 거쳐 연료 펌프(200)로 들어가게 된다.
그러나, 엘피아이 엔진 시동 오프(OFF) 시에는 연료 압력이 충분히 상승하지 못하므로 연료 압력 조절부(220)로 리턴되지 못하지만, 밸브 개폐 구동부(260)가 오픈(Open)되도록 제어되어 2차 연료 라인(230)을 통해서도 연료 펌프(200)로 연료가 리턴된다.
도 2에 도시된 바와 같이 2차 연료 라인(230) 끝부분이 1차 연료 라인(210)에 만나는 부분은 보스(280)(Boss)를 설치하여 0.3mm의 직경을 갖는 바이패스 홀(282)(By-pass Hole)을 가공한다.
상기한 바와 같이 본 발명의 실시예는 2차 연료 라인(230)과 보스(280)에 형성되는 바이패스 홀(282)(By-pass Hole)을 통해 연료가 연료 펌프(200)로 리턴되기 때문에 엘피아이 엔진 시동 오프(OFF) 후에도 연료가 과다 상승되는 것을 방지할 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예는 엘피아이 엔진 시동 온(ON)시에는 바이패스용 2차 연료 라인(230)의 밸브 개폐 구동부(260)를 클로즈(CLOSE)하여 연료를 연료 펌프(200)로 바이패스 시키지 않고, 엘피아이 엔진 시동 오프(OFF)시에만 제어부(250)를 통해 일시적으로 밸브 개폐 구동부(260)를 오픈(Open)시키는 제어동작을 수행하여 연료 펌프(200)로 약간의 연료를 리턴시킴으로써 연료 압력을 떨어뜨려 인젝터를 통한 연료의 리크를 감소시킨다.
따라서, 본 발명의 실시예는 종래 기술과 같이 엘피아이 엔진이 작동하다가 시동이 오프(OFF)되면 연료 압력 조절부(220)로 리턴되지 못한 연료가 엘피아이 엔진 온도로 인해 압력이 상승되고, 상승된 연료 압력으로 인해 인젝터를 통해 연료의 리크(Leak)가 발생하던 문제점을 개선할 수 있다.
그리고, 바이패스 홀(282)(By-pass Hole)을 통해 연료를 연료 펌프(200)로 리턴시킴으로써 종래 기술에서와 같이 타르 제거가 거의 되지 않아 연료 압력에도 문제가 되며 타르형성으로 인해 잦은 정비를 해야 하는 문제점을 개선할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 엘피아이 엔진의 연료 리크 제어장치는 엘피아이 엔진의 시동 오프(Off)후 연료 압력이 과다하게 상승하는 것을 억제하여 연료 압력 상승으로 인한 인젝터를 통한 연료의 리크(Leak) 감소한다.
또한, 연료의 리크 감소에 따라 대기 오염 및 타르로 인한 문제점 감소로 인해 차량 정비 주기를 연장시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 엘피아이 엔진의 연료 공급 라인과 연료 리턴 라인을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 엘피아이 엔진의 연료 리크 제어장치의 구성을 도시한 도면.

Claims (7)

  1. 엘피아이 엔진의 연료 리크 제어장치에 있어서,
    연료 펌프의 구동에 따라 상기 엘피아이 엔진으로 공급되는 연료의 흐름과 상기 엘피아이 엔진을 통해 상기 연료 펌프로 리턴되는 연료의 흐름을 안내하는 1차 연료 라인과;
    상기 1차 연료 라인에 장착되어 상기 1차 연료 라인의 연료 압력을 조절하는 연료 압력 조절부와;
    상기 1차 연료 라인과 별도로 상기 연료 압력 조절부의 전후부를 연결하여 상기 연료 압력 조절부로 공급되는 연료를 상기 연료 펌프로 바이패스되도록 구성하는 2차 연료 라인과;
    스위칭상태에 따라 상기 엘피아이 엔진의 시동을 단속하도록 전원과 전기적으로 연결되는 키 스위치와;
    상기 키 스위치로부터 입력되는 신호를 분석하여 상기 키 스위치의 스위칭 상태에 따라 상기 연료 펌프로 바이패스되는 연료의 흐름을 단속하도록 해당되는 바이패스 라인 개폐 제어신호를 발생하는 제어부와;
    상기 2차 연료 라인에 장착되며, 상기 제어부로부터 공급되는 바이패스 라인 개폐 제어신호의 입력에 따라 구동되어 상기 2차 연료 라인을 통해 상기 연료 펌프로 바이패스되는 연료의 흐름을 단속하는 밸브 개폐 구동부를 포함하고,
    상기 연료 압력 조절부의 입구측 1차 연료 라인과 2차 연료 라인의 일단은 상기 연료 압력 조절부의 입구측에 장착되는 T자형 연료 흐름 제어밸브를 통해 상호 연결되며, 상기 2차 연료 라인의 타단과 상기 연료 압력 조절부의 출구측 1차 연료 라인이 접하는 부분은 보스(Boss)를 통해 상호 연결되고,
    상기 제어부는, 상기 키 스위치의 조작에 따라 엘피아이 엔진 시동 온(ON)시에는 상기 밸브 개폐 구동부를 노말 클로즈(Normal Close)상태로 제어하여 2차 연료 라인을 통해 연료 펌프측으로 바이패스되는 연료의 흐름을 차단하는 제어동작을 수행하고, 그리고 엘피아이 엔진 시동 오프(OFF)시에는 상기 밸브 개폐 구동부를 오픈(Open)하도록 제어하여 2차 연료 라인을 통해 연료 펌프측으로 연료를 바이패스하는 제어동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 엘피아이 엔진의 연료 리크 제어장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 보스에는 0.3mm의 직경을 갖는 바이패스 홀(By-pass Hole)을 가공하는 것을 특징으로 하는 엘피아이 엔진의 연료 리크 제어장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 밸브 개폐 구동부는 상기 2차 연료 라인을 통해 상기 연료 펌프측 방향으로 연료를 바이패스시키는 체크 밸브(Check Valve)로 구성하는 것을 특징으로 하는 엘피아이 엔진의 연료 리크 제어장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
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