KR100907369B1 - Control apparatus for gas temperature of CNG engine - Google Patents

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Abstract

본 발명의 씨엔지 엔진 연료온도 조절장치는 연료탱크(100)에 저장된 고압의 연료를 감압하기 위해 연료 라인(110)에 설치된 레귤레이터(200); 상기 레귤레이터(200)의 감압 과정에서 냉각된 연료의 온도를 높이기 위해 연료 라인(110)에 설치된 열교환기(300); 상기 열교환기(300)로 유입되는 엔진(500)의 냉각수를 개방 또는 차단하도록 냉각수 라인(410)에 설치되는 써머스탯(400); 상기 열교환기(300)를 통해 소정의 온도수준이 유지된 연료를 연료 라인(110)을 통해 인젝터노즐(511)로 분사하는 연료계측밸브(510); 및 상기 냉각수 라인(410)에 설치되어 상기 서머스탯(400)을 거치지 않고 냉각수를 상기 열교환기(300)로 순환시키는 순환라인(610)과, 상기 순환라인(610)을 개폐시키는 순환제어밸브(600);로 구성됨을 특징으로 한다. 또한, 냉각수 라인에 설치되어 써머스탯의 상태와 상관없이 냉각수를 상기 열교환기로 순환시키는 순환제어밸브와, 냉각수 또는 연료의 온도를 상승시키도록 히터 블록을 추가하여 씨엔지 연료를 감압하는 과정에서 낮아진 연료의 온도를 상승시켜 엔진부조 및 가속불량을 개선하는 효과를 제공한다.

Figure R1020070076938

CNG, 열교환기, 서머스탯, 순환제어밸브, 연료온도, 냉각수 온도

One engine engine temperature control apparatus of the present invention includes a regulator 200 installed in the fuel line 110 to reduce the high-pressure fuel stored in the fuel tank 100; A heat exchanger (300) installed in the fuel line (110) to increase the temperature of the fuel cooled during the depressurization of the regulator (200); A thermostat 400 installed in the coolant line 410 to open or block the coolant of the engine 500 flowing into the heat exchanger 300; A fuel measurement valve 510 for injecting fuel maintained at a predetermined temperature level through the heat exchanger 300 to the injector nozzle 511 through the fuel line 110; And a circulation line 610 installed in the cooling water line 410 to circulate the cooling water to the heat exchanger 300 without passing through the thermostat 400, and a circulation control valve to open and close the circulation line 610. 600); characterized by consisting of. In addition, the fuel lowered in the process of depressurizing the CNENG fuel by adding a circulation control valve installed in the cooling water line to circulate the cooling water to the heat exchanger regardless of the state of the thermostat, and a heater block to increase the temperature of the cooling water or fuel. By increasing the temperature of the engine provides an effect of improving the engine relief and acceleration failure.

Figure R1020070076938

CNG, heat exchanger, thermostat, circulation control valve, fuel temperature, coolant temperature

Description

씨엔지 엔진의 연료온도 조절장치{Control apparatus for gas temperature of CNG engine}Control apparatus for gas temperature of CNG engine

도 1은 종래의 씨엔지 엔진의 연료온도 조절장치의 전체적인 구성을 도시한 도면이다.1 is a view showing the overall configuration of a fuel temperature control device of a conventional CNG engine.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 씨엔지 엔진의 연료온도 조절장치의 전체적인 구성을 도시한 도면이다.2 is a view showing the overall configuration of the fuel temperature regulating device of the CNG engine according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 씨엔지 엔진의 연료온도 조절장치의 전체적인 구성을 도시한 도면이다.3 is a view showing the overall configuration of the fuel temperature regulating device of the CNG engine according to another embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 씨엔지 엔진의 연료온도 조절장치의 순환제어밸브 작동순서를 도시한 블록도이다.Figure 4 is a block diagram showing the operation sequence of the circulation control valve of the fuel temperature regulating device of the CNG engine according to an embodiment of the present invention.

*도면중 주요부분에 관한 부호의 설명** Description of symbols on main parts of the drawings *

A - 씨엔지 엔진의 연료온도 조절장치 100 - 연료탱크(Fuel Tank)A-Fuel temperature controller of CNG engine 100-Fuel Tank

110 - 연료 라인 200 - 레귤레이터(Regulator)110-Fuel Line 200-Regulator

300 - 열교환기(Heat Exchange) 400 - 써머스탯(Themostat)300-Heat Exchange 400-Thermostat

410 - 냉각수 라인 500 - 엔진410-Coolant Line 500-Engine

510 - 연료계측밸브(Fuel Metering Valve) 511 - 인젝터 노즐510-Fuel Metering Valve 511-Injector Nozzle

600 - 순환제어밸브 700a,700b - 히터 블럭(Heater block)600-Circulation Control Valve 700a, 700b-Heater Block

800 - ECU(Electronic Control Unit)800-Electronic Control Unit (ECU)

본 발명은 씨엔지 엔진의 연료온도 조절장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉각수 라인에 설치되어 써머스탯의 상태와 상관없이 냉각수를 상기 열교환기로 순환시키는 순환제어밸브와, 냉각수 또는 연료의 온도를 상승시키도록 히터블록을 추가하여 씨엔지 연료를 감압하는 과정에서 낮아진 연료의 온도를 상승시켜 엔진부조 및 가속불량을 개선하는 씨엔지 엔진의 연료온도 조절장치에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel temperature control device of a CNG engine, and more particularly, a circulation control valve installed in a coolant line to circulate coolant to the heat exchanger regardless of a state of a thermostat, and to increase the temperature of coolant or fuel. The present invention relates to a fuel temperature control device of a CNG engine, which increases a temperature of a fuel lowered in the process of decompressing CNG fuel by adding a heater block to improve engine auxiliary and acceleration failure.

최근 들어 석유에너지의 대한 대체 에너지 개발을 위한 노력이 여러 분야에서 활발하게 이루어지고 있다. 이는 석유자원의 고갈에 대비할 뿐 아니라 전 세계적으로 심각해져 가고 있는 환경오염이라는 보다 심각한 문제에 대처하기 위한 노력의 일환으로 인식되고 있다.Recently, efforts to develop alternative energy for petroleum energy have been actively made in various fields. This is recognized not only in preparation for the depletion of petroleum resources, but also as part of efforts to address the more serious problem of environmental pollution, which is getting worse all over the world.

도시 대기오염의 주범으로 인식되고 있는 자동차의 경우도 저공해의 실현이 모든 자동차 제작사 및 부품업체의 당면 과제로 되고 있다. 이에 따라 기존의 자동차 연료인 가솔린이나 경유에 비해 유해 배기 물질을 현저히 줄일 수 있는 대체 에 너지를 사용하는 자동차의 개발을 위해 많은 노력이 이뤄지고 있다. In the case of automobiles, which are considered to be the main culprit of urban air pollution, the realization of low pollution is a challenge for all automobile manufacturers and parts manufacturers. As a result, much effort is being made to develop automobiles using alternative energy that can significantly reduce harmful emissions compared to gasoline or diesel, which is a fuel for automobiles.

그 일환으로 씨엔지 가스(Compressed natural gas, 천연가스)를 연료로 사용하는 씨엔지 차량에 대한 연구가 더욱 활발하게 진행되고 있는바, 상기 씨엔지 가스는 가솔린 등에 비해 연소 효율이 좋고 운전이 조용하며, 대기오염이 적으며 경제적인 장점이 있기 때문이다.As a part of the research, the CNG vehicle using Compressed natural gas (CNG) as a fuel is being actively conducted. The CNG gas has better combustion efficiency and quieter operation than gasoline. This is because there is less air pollution and economic advantages.

이러한 상황에 맞춰, 우리나라에서도 1999년부터 씨엔지 가스를 이용한 씨엔지 버스가 적용되어 양산중에 있다.In line with this situation, CNG buses using CNG gas have been applied in Korea since 1999.

이하, 종래의 씨엔지 엔진의 연료온도 조절장치의 각 구성부와 이들 구성부가 갖는 단점을 도면을 참조로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, each component of the fuel temperature control device of the conventional CNG engine and the disadvantages of these components will be described with reference to the drawings.

도 1은 종래의 씨엔지 엔진의 연료온도 조절장치의 전체적인 구성을 도시한 도면이다.1 is a view showing the overall configuration of a fuel temperature control device of a conventional CNG engine.

도 1에 도시된 바와 같이 종래의 씨엔지 엔진의 연료온도 조절장치는 약 200bar의 압력으로 천연가스가 압축 저장되어 있는 압축탱크(10)가 구비되며, 상기 연료탱크(10)에는 연료 라인(11)이 엔진(50)에 이르도록 연결되어 연료를 압송하도록 되어 있다.As shown in FIG. 1, a fuel temperature controller of a conventional CNG engine includes a compression tank 10 in which natural gas is compressed and stored at a pressure of about 200 bar, and the fuel tank 10 includes a fuel line 11. ) Is connected to the engine 50 so as to pressurize the fuel.

또한, 상기 연료 라인(11)의 도중에는 연료의 공급압력을 200bar에서 8~10bar의 압력으로 감압시켜주는 레귤레이터(20)가 설치되어 있다. 이때, 연료의 감압시 승화작용에 의해서 연료온도가 0~3℃로 하강하게 된다.In addition, a regulator 20 is provided in the middle of the fuel line 11 to reduce the supply pressure of the fuel to a pressure of 8 to 10 bar at 200 bar. At this time, the fuel temperature is lowered to 0 ~ 3 ℃ by the sublimation action during the decompression of the fuel.

그리고 레귤레이터(20)에 의해 온도가 하강된 연료는 엔진(50)의 냉각수를 순환시키는 열교환기(30)에 의해 적정한 수준으로 높여준다. 즉, 상기 열교환 기(30)는 엔진(50) 열에 의해 데워진 냉각수에 의해 차가워진 연료의 온도를 상승시켜 엔진(50) 측으로 보내도록 구성되어 있으며, 연료의 온도가 소정온도(예를 들어 40℃) 이상일 경우에는 상기 엔진(50)과 냉각수 라인(41)에 의해 연결된 써머스탯(40)에 의해 냉각수가 열교환기(30)로 들어가는 것을 차단함으로써 연료 온도가 과열되는 것을 방지하여 소정의 온도수준이 유지될 수 있도록 구성되어 있다.In addition, the fuel having the temperature lowered by the regulator 20 is raised to an appropriate level by the heat exchanger 30 circulating the coolant of the engine 50. That is, the heat exchanger 30 is configured to raise the temperature of the fuel cooled by the coolant warmed by the engine 50 heat and send it to the engine 50 side, the temperature of the fuel is a predetermined temperature (for example 40 ℃) ), The engine 50 and the thermostat 40 connected by the coolant line 41 block the coolant from entering the heat exchanger 30, thereby preventing the fuel temperature from being overheated, so that the predetermined temperature level is maintained. It is configured to be maintained.

또한, 열교환기(30)를 통해 소정의 온도수준이 유지된 연료를 연료 라인(11)을 통해 연료계측밸브(51)와 연결되고, 상기 연료계측밸브(51)에는 공급되는 연료를 엔진(50)의 실린더로 분사하는 인젝터 노즐(51a)이 실린더와 동수로 설치되어 있다.In addition, the fuel maintained at a predetermined temperature level through the heat exchanger 30 is connected to the fuel measuring valve 51 through the fuel line 11, the fuel supplied to the fuel measuring valve 51 to the engine 50 The injector nozzle 51a which injects into the cylinder of () is provided in the same number as the cylinder.

그러나, 종래의 씨엔지 엔진의 연료온도 조절장치는 써머스탯(40) 단품 불량으로 인한 냉각수 라인(41)이 상시로 폐쇄될 경우 연료의 온도가 저하되어 엔진부조 및 가속불량 등의 문제점이 있게 된다.However, in the conventional CNG engine fuel temperature control device, when the coolant line 41 is normally closed due to the thermostat 40 single-unit failure, the temperature of the fuel is lowered, resulting in problems such as engine relief and poor acceleration. .

또한, 겨울철 시동 후 냉각수가 웜업(Warm up)되기 전에 차가운 냉각수가 열교환기(30)로 들어가게 되면 상기 열교환기(30)는 연료의 온도를 상승시키기 힘들어 차가워진 연료를 그대로 엔진(50)으로 공급하게 되어 연료계측밸브(51)의 인젝터 노즐(51a)에 연료가 함유된 오일이 저온현상으로 굳어져 막히게 되어 연료량 부족현상이 일어나는 문제점이 있게 된다.In addition, when the cold coolant enters the heat exchanger 30 after the winter start-up, before the coolant warms up, the heat exchanger 30 hardly raises the temperature of the fuel and supplies the cold fuel to the engine 50 as it is. As a result, oil containing fuel in the injector nozzle 51a of the fuel measuring valve 51 becomes clogged due to low temperature development, resulting in a problem of insufficient fuel amount.

따라서, 본 발명은 전술한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것 으로, 본 발명의 목적은 냉각수 라인에 설치되어 써머스탯의 상태와 상관없이 냉각수를 상기 열교환기로 순환시키는 순환제어밸브와, 냉각수 또는 연료의 온도를 상승시키도록 히터블록을 추가하여 씨엔지 연료를 감압하는 과정에서 낮아진 연료의 온도를 상승시켜 엔진부조 및 가속불량을 개선하는 씨엔지 엔진의 연료온도 조절장치를 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, the object of the present invention is installed in the cooling water line and the circulation control valve for circulating the cooling water to the heat exchanger irrespective of the state of the thermostat, and the cooling water Another aspect of the present invention is to provide a fuel temperature control device of a CNG engine, by adding a heater block to increase the temperature of the fuel, thereby increasing the temperature of the fuel lowered in the process of decompressing the CNG fuel, thereby improving engine assistance and acceleration failure.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 씨엔지 엔진의 연료온도 조절장치는 연료탱크(100)에 저장된 고압의 연료를 감압하기 위해 연료 라인(110)에 설치된 레귤레이터(200); 상기 레귤레이터(200)의 감압 과정에서 냉각된 연료의 온도를 높이기 위해 연료 라인(110)에 설치된 열교환기(300); 상기 열교환기(300)로 유입되는 엔진(500)의 냉각수를 개방 또는 차단하도록 냉각수 라인(410)에 설치되는 써머스탯(400); 상기 열교환기(300)를 통해 소정의 온도수준이 유지된 연료를 연료 라인(110)을 통해 인젝터노즐(511)로 분사하는 연료계측밸브(510); 및 상기 냉각수 라인(410)에 설치되어 상기 서머스탯(400)을 거치지 않고 냉각수를 상기 열교환기(300)로 순환시키는 순환라인(610)과, 상기 순환라인(610)을 개폐시키는 순환제어밸브(600);로 구성됨을 특징으로 한다.Fuel temperature control device of the CNG engine of the present invention for achieving this purpose is provided with a regulator 200 installed in the fuel line 110 to reduce the high-pressure fuel stored in the fuel tank 100; A heat exchanger (300) installed in the fuel line (110) to increase the temperature of the fuel cooled during the depressurization of the regulator (200); A thermostat 400 installed in the coolant line 410 to open or block the coolant of the engine 500 flowing into the heat exchanger 300; A fuel measurement valve 510 for injecting fuel maintained at a predetermined temperature level through the heat exchanger 300 to the injector nozzle 511 through the fuel line 110; And a circulation line 610 installed in the cooling water line 410 to circulate the cooling water to the heat exchanger 300 without passing through the thermostat 400, and a circulation control valve to open and close the circulation line 610. 600); characterized by consisting of.

또한, 상기 냉각수 라인(410)에는 냉각수의 빠른 웜업(Warm up)을 위해 히터블록(700a)이 추가로 설치되며, 상기 히터블록(700a)은 ECU(800)가 냉각수 온도와 대기온도를 센싱하여 상기 히터블록(700a)의 작동을 제어한다.In addition, a heater block 700a is additionally installed in the coolant line 410 for quick warm-up of the coolant, and the heater block 700a senses the coolant temperature and the atmospheric temperature by the ECU 800. The operation of the heater block 700a is controlled.

또한, 상기 연료 라인(110)에는 연료의 온도를 상승시키도록 히터블록(700b)이 추가로 설치되며, 상기 히터블록(700b)은 ECU(800)가 연료 온도와 대기온도를 센싱하여 상기 히터블록(700b)의 작동을 제어한다.In addition, a heater block 700b is additionally installed in the fuel line 110 to increase the temperature of the fuel, and the heater block 700b is the ECU block 800 which senses the fuel temperature and the atmospheric temperature. Control the operation of 700b.

또한, 상기 써머스탯(400)은 연료온도가 40℃미만에서 냉각수 라인(410)을 개방시키고, 연료온도가 40℃이상이면 냉각수 라인(410)을 차단시킨다.In addition, the thermostat 400 opens the cooling water line 410 when the fuel temperature is less than 40 ° C, and blocks the cooling water line 410 when the fuel temperature is 40 ° C or more.

또한, 상기 순환제어밸브(600)는 ECU(800)가 연료 온도와 냉각수의 온도차이를 센싱하여 일정온도 이상일 경우 상기 서모스탯(400)의 작동불량으로 판단하여 냉각수를 개방하며, 상기 순환제어밸브(600)는 연료온도가 40℃미만에서 냉각수 라인(410)을 개방시키고, 연료온도가 40℃이상이면 냉각수 라인(410)을 차단시킨다.In addition, the circulation control valve 600 senses the temperature difference between the fuel temperature and the cooling water by the ECU 800, and determines that the thermostat 400 is inoperable when the temperature is higher than a predetermined temperature, thereby opening the cooling water. 600 opens the coolant line 410 when the fuel temperature is less than 40 ° C, and blocks the coolant line 410 when the fuel temperature is 40 ° C or more.

또한, 상기 연료계측밸브(510)는 ECU(800)가 연료온도 및 냉각수 온도를 통해 상기 인젝터 노즐(511) 개방시간을 보정한다.In addition, the fuel measurement valve 510 is the ECU 800 to correct the injector nozzle 511 opening time through the fuel temperature and the coolant temperature.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings such that those skilled in the art may easily implement the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 씨엔지 엔진의 연료온도 조절장치의 전체적인 구성을 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 씨엔지 엔진의 연료온도 조절장치의 전체적인 구성을 도시한 도면이다.2 is a view showing the overall configuration of the fuel temperature control apparatus of the CNG engine according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is an overall configuration of the fuel temperature control apparatus of the CNG engine according to another embodiment of the present invention Figure is a diagram.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 씨엔지 엔진의 연료온도 조절장치(A)는 연료탱크(100)에 저장된 고압의 연료를 감압하기 위해 연료 라 인(110)에 설치된 레귤레이터(200)와, 상기 레귤레이터(200)의 감압 과정에서 냉각된 연료의 온도를 높이기 위해 연료 라인(110)에 설치된 열교환기(300)와, 상기 열교환기(300)로 유입되는 엔진(500)의 냉각수를 개방 또는 차단하도록 냉각수 라인(410)에 설치되는 써머스탯(400)과, 상기 열교환기(300)를 통해 소정의 온도수준이 유지된 연료를 연료 라인(110)을 통해 인젝터노즐(511)로 분사하는 연료계측밸브(510) 및 상기 냉각수 라인(410)에 설치되어 상기 써머스탯(400)을 거치지 않고 냉각수를 상기 열교환기(300)로 순환시키는 순환제어밸브(600)로 구성된다.As shown in FIG. 2, the fuel temperature controller A of the CNG engine according to the exemplary embodiment of the present invention is a regulator installed in the fuel line 110 to reduce the high pressure fuel stored in the fuel tank 100. The heat exchanger 300 installed in the fuel line 110 and the engine 500 introduced into the heat exchanger 300 to increase the temperature of the fuel cooled during the depressurization of the regulator 200. The thermostat 400 installed in the coolant line 410 to open or shut off the coolant, and the fuel maintained at a predetermined temperature level through the heat exchanger 300 through the fuel line 110 through the injector nozzle 511. The fuel control valve 510 and the cooling water line 410 is injected into the circulation control valve 600 for circulating the cooling water to the heat exchanger 300 without passing through the thermostat 400.

또한, 연료탱크(100)는 약 200bar의 압력으로 천연가스가 압축저장되어 있으며, 상기 연료탱크(100)는 연료 라인(110)이 엔진(500)에 이르도록 연결되어 연료를 압송하도록 구성된다.In addition, the fuel tank 100 is a natural gas is compressed and stored at a pressure of about 200 bar, the fuel tank 100 is configured to connect the fuel line 110 to the engine 500 to pump the fuel.

한편, 천연가스는 액화석유가스와 달리 비중이 0.6정도 낮고 매탄(CH₄)이 주성분을 이루는 가스로서, 액화 가능한 온도(-162℃)가 낮아서 차량에서는 액화상태로 저장하는 것이 거의 불가능하여 높은 압력의 가스로 압축저장되어 있다.On the other hand, natural gas, unlike liquefied petroleum gas, has a specific gravity of about 0.6 and is composed mainly of methane (CH₄). Compressed and stored as gas.

이러한 높은 압력의 연료를 엔진(500)에 직접분사하기에는 여러 문제점이 따르며, 이를 해결하기 위해 연료의 공급압력을 엔진에 필요한 압력으로 강하시키는 레귤레이터(200)가 설치되어 200bar의 연료 압력을 1~9bar로 강하시키게 된다.In order to directly inject such a high-pressure fuel to the engine 500, there are a number of problems, in order to solve this problem, a regulator 200 for lowering the supply pressure of the fuel to the pressure required for the engine is installed to reduce the fuel pressure of 200bar 1 ~ 9bar Descended into.

여기서, 연료의 감압시 승화작용에 의해서 연료온도가 현저히 하강하게 되는데, 저온의 연료가 엔진(500)에서 연소될 때 불완전 연소 현상으로 엔진(500)의 부조가 발생하게 되며, 이를 방지하기 위해 열교환기(300)가 연료 라인(110) 상에 설치되어 엔진(500)에서 데워진 냉각수를 상기 열교환기(300) 내부로 순환시켜 저온 의 연료를 가열하여 엔진(500)으로 보내도록 구성된다.Here, the fuel temperature is drastically lowered due to the sublimation of the fuel when the fuel is depressurized. When the low temperature fuel is burned in the engine 500, an incomplete combustion phenomenon causes relief of the engine 500, and to prevent heat exchange. Machine 300 is installed on the fuel line 110 is configured to circulate the cooling water warmed from the engine 500 into the heat exchanger 300 to heat the low-temperature fuel to send to the engine 500.

또한, 열교환기(300)를 통해 연료가 적정온도 이상으로 상승하게 되면 엔진동작에 무리가 갈 수 있으며, 이를 막기 위해 상기 열교환기(300)로 인입되는 냉각수를 개폐시키는 써머스탯(400)이 설치된다.In addition, when the fuel rises above the proper temperature through the heat exchanger 300, the engine operation may be overwhelmed, and in order to prevent this, a thermostat 400 is installed to open and close the cooling water introduced into the heat exchanger 300. do.

그리고, 상기 써머스탯(400)은 열교환기(300)로 인입되는 냉각수를 제어하기 위해 냉각수 라인(410) 상에 설치되며, 써머스탯(400)은 냉각수 온도에 따라 기계적으로 개폐시키는데, 더욱 상세하게는 연료온도가 40℃미만에서는 냉각수 라인(410)을 개방시키고, 연료온도가 40℃이상이면 내부 파라핀이 팽창되면서 냉각수 라인(410)을 차단시켜 주어 연료의 적정온도를 유지시켜준다.In addition, the thermostat 400 is installed on the coolant line 410 to control the coolant flowing into the heat exchanger 300, the thermostat 400 is mechanically opened and closed according to the coolant temperature, in more detail When the fuel temperature is less than 40 ℃ open the cooling water line 410, if the fuel temperature is more than 40 ℃ internal paraffin is expanded to block the cooling water line 410 to maintain the proper temperature of the fuel.

그러나, 써머스탯(400)의 단품 불량으로 열교환기(300)로 주입되는 냉각수가 차단되는 경우가 발생하면 저온의 연료로 인해 엔진부조 및 가속불량이 발생한다. 이를 방지하기 위해 냉각수 라인(410) 상에 써모스탯(400)의 불량을 판단하여 냉각수를 열교환기(300)로 주입시키는 순환제어밸브(600)가 추가된 것이며. 상기 순환제어밸브(600)는 냉각수 라인(410)에 설치된 순환라인(610)의 냉각수를 개폐하게 되는 것이다.However, when the coolant injected into the heat exchanger 300 is blocked due to a defective part of the thermostat 400, engine refrigeration and acceleration failure occur due to low temperature fuel. In order to prevent this, a circulation control valve 600 for injecting coolant into the heat exchanger 300 by determining a failure of the thermostat 400 on the coolant line 410 is added. The circulation control valve 600 opens and closes the cooling water of the circulation line 610 installed in the cooling water line 410.

이와 같은 순환제어밸브(600)는 ECU(800)가 냉각수온센서(801)와 연료온도센서(802) 및 대기온도센서(803)에 의해 연료온도와 냉각수 온도의 온도차이를 센싱하여 그 차이 값이 일정온도 이상일 경우 써모스탯(400)의 동작불능 상태로 판단하고, 상기 써모스탯(400)과는 상관없이 순환제어밸브(600)를 작동하여 열교환기(300)로 냉각수를 투입하여 연료의 적정온도를 유지한다.In the circulation control valve 600, the ECU 800 senses the temperature difference between the fuel temperature and the coolant temperature by the coolant temperature sensor 801, the fuel temperature sensor 802, and the atmospheric temperature sensor 803. When the temperature is above a predetermined temperature, it is determined that the thermostat 400 is inoperable, and the coolant is introduced into the heat exchanger 300 by operating the circulation control valve 600 irrespective of the thermostat 400 to properly adjust the fuel. Maintain the temperature.

또한, 상기 순환제어밸브(600)는 써모스탯(400)과 마찬가지로 연료온도가 40℃미만에서 냉각수 라인(410)을 개방시키고, 연료온도가 40℃이상이면 냉각수 라인(410)을 차단시켜 연료의 과다한 온도상승을 방지한다.In addition, the circulation control valve 600, like the thermostat 400, opens the coolant line 410 at a fuel temperature lower than 40 ° C, and blocks the coolant line 410 when the fuel temperature is 40 ° C or higher. Prevent excessive temperature rise.

그러나, 겨울철 시동 후 엔진(500)의 냉각수는 온도가 낮은 상태이므로 저온의 냉각수가 순환되는 열교환기(300)를 통해 연료를 적정 온도수준으로 올려주기 힘들게 된다. 이에 따라, 엔진(500)과 연결된 냉각수 라인(410) 상에 냉각수의 빠른 웜업(Warm Up)을 위한 히터 블럭(700a)을 추가한다.However, since the coolant of the engine 500 is low in temperature after the winter start, it is difficult to raise fuel to an appropriate temperature level through the heat exchanger 300 through which the coolant of low temperature is circulated. Accordingly, a heater block 700a for fast warm-up of the coolant is added on the coolant line 410 connected to the engine 500.

한편, 히터 블럭(700a)은 내부로 발열체를 구비한 전기 히터방식으로 상기 히터 블록(700a)을 지나는 냉각수의 온도를 올려주며, 상기 히터블록(700a)은 ECU(800)의 냉각수온센서(801)와 대기온도센서(803)가 각각 냉각수 온도와 대기온도를 측정하여 상기 히터블록(700a)의 작동을 제어한다.On the other hand, the heater block 700a raises the temperature of the coolant passing through the heater block 700a by an electric heater having a heating element therein, and the heater block 700a is a coolant temperature sensor 801 of the ECU 800. ) And the air temperature sensor 803 controls the operation of the heater block 700a by measuring the coolant temperature and the air temperature, respectively.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이 히터 블록(700b)을 냉각수 라인(410)이 아닌 연료 라인(110)에 설치하는 것도 가능하다.Meanwhile, as shown in FIG. 3, the heater block 700b may be installed in the fuel line 110 instead of the coolant line 410.

이러한 연료 라인(110) 상에 설치된 히터 블럭(700b)은 겨울철 엔진 시동 후 연료의 온도가 낮은 상태이므로 이를 상기 히터 블록(700b)를 이용해 연료의 온도를 상승시킨다.Since the heater block 700b installed on the fuel line 110 has a low temperature of the fuel after starting the engine in winter, the heater block 700b increases the temperature of the fuel using the heater block 700b.

또한, 히터블록(700b)은 ECU(800)의 연료온도센서(802)와 대기온도센서(803)가 연료 온도와 대기온도를 측정하여 상기 히터블록(700b)의 작동을 제어한다.In addition, the heater block 700b controls the operation of the heater block 700b by measuring the fuel temperature and the air temperature by the fuel temperature sensor 802 and the air temperature sensor 803 of the ECU 800.

그리고, 연료 라인(110) 상에 히터블록(700b)이 설치됨에 따라 열교환기(300)의 구성이 삭제되어도 동작에 어려움이 없게 되어 비용절감과 엔진룸의 레 이아웃에 있어서도 유리한 장점이 있게 된다.In addition, since the heater block 700b is installed on the fuel line 110, even if the configuration of the heat exchanger 300 is eliminated, there is no difficulty in operation, which is advantageous in terms of cost reduction and layout of the engine room. .

상기한 히터블록(700a,700b)은 연료의 온도가 보통 40℃를 기준으로 on/off 되는 것이 바람직하다.In the heater blocks 700a and 700b, the temperature of the fuel is preferably on / off based on 40 ° C.

또한, 열교환기(300) 및 히터 블록(700b)를 통해 소정의 온도수준이 유지된 연료를 연료 라인(110)을 통해 연료계측밸브(510)와 연결되고, 상기 연료계측밸브(510)에는 공급되는 연료를 엔진(500)의 실린더로 분사하는 인젝터 노즐(511)이 실린더와 동수로 설치된다.In addition, the fuel maintained at a predetermined temperature level through the heat exchanger 300 and the heater block 700b is connected to the fuel measurement valve 510 through the fuel line 110, and is supplied to the fuel measurement valve 510. The injector nozzle 511 which injects the fuel into the cylinder of the engine 500 is installed in the same number as the cylinder.

그리고, 연료계측밸브(510)는 ECU(800)의 냉각수온센서(801) 및 연료온도센서(802)의 측정값을 바탕으로 인젝터 노즐(511)의 개방시간을 보정한다. 즉, 냉각수 온도 및 연료 온도가 낮으면 인젝터 노즐(511)의 오일이 굳어지면서 연료량 부족현상일 일어날 수 있지만, 상기 인젝터 노즐(511)의 개방시간을 ECU(800)가 측정하여 길게 인젝터 노즐(511)의 개방시간을 보정함으로써 가속불량의 문제를 해결한다.In addition, the fuel measurement valve 510 corrects the opening time of the injector nozzle 511 based on the measured values of the coolant temperature sensor 801 and the fuel temperature sensor 802 of the ECU 800. That is, when the coolant temperature and the fuel temperature are low, the oil amount of the injector nozzle 511 may be hardened and fuel shortage may occur. The problem of acceleration failure is solved by correcting the opening time.

여기서, 상기한 각각의 구성을 제어하는 ECU(800)는 이미 종래에 많이 사용되고 있는 것이므로, 이에 대한 내부 구조 및 동작에 관한 상세한 설명은 생략한다.Here, the ECU 800 for controlling each of the above-described configurations is already used a lot in the related art, and thus detailed description of the internal structure and operation thereof will be omitted.

상기한 구성 이외에 다양한 구성 요소가 더 포함되나 본 발명과 직접적으로 관련되지 않는 부분에 대한 구성 요소에 대하여 통상의 기능이 적용되므로, 이에 대한 설명은 생략한다.Various components are included in addition to the above-described configuration, but since a general function is applied to components for parts not directly related to the present invention, description thereof will be omitted.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 씨엔지 엔진의 연료온도 조절장치의 순환제어밸브의 작동순서를 도시한 블록도이다.Figure 4 is a block diagram showing the operation sequence of the circulation control valve of the fuel temperature regulating device of the CNG engine according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하여 순환제어밸브의 제어방법을 설명하면, 엔진에 시동을 건다(S401). 다음으로 냉각수 온도, 연료온도 및 대기온도를 측정하여 측정된 값을 ECU에 입력한다(S403). 그리고, 연료온도가 40℃ 미만인지를 판단한다(S405). 연료의 온도가 40℃ 이상이면 S403단계로 돌아가고, 연료의 온도가 40℃ 미만이면 순환제어밸브를 개방해 열교환기로 냉각수를 투입한다(S407). 다음으로 연료온도가 40℃ 이상인지를 판단한다(S409). 연료의 온도가 40℃ 미만이면 S407단계로 돌아가고, 40℃ 이상이면 순환제어밸브를 차단시켜 연료의 과다한 온도상승을 방지한다(S411). 이후에 시동이 유지되는 동안 S403~S411 단계를 반복한다.Referring to Figure 4 describes the control method of the circulation control valve, the engine is started (S401). Next, the coolant temperature, the fuel temperature, and the atmospheric temperature are measured, and the measured values are input to the ECU (S403). Then, it is determined whether the fuel temperature is less than 40 ° C (S405). If the temperature of the fuel is 40 ° C or more, the process returns to step S403. If the temperature of the fuel is less than 40 ° C, the circulation control valve is opened and coolant is introduced into the heat exchanger (S407). Next, it is determined whether the fuel temperature is 40 ° C. or more (S409). If the temperature of the fuel is less than 40 ℃ return to step S407, if more than 40 ℃ shut off the circulation control valve to prevent excessive temperature rise of the fuel (S411). After that, while the start is maintained, steps S403 to S411 are repeated.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허 청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.As mentioned above, although this invention was demonstrated in detail using the preferable embodiment, the scope of the present invention is not limited to a specific embodiment and should be interpreted by the attached claim. In addition, those skilled in the art should understand that many modifications and variations are possible without departing from the scope of the present invention.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 씨엔지 엔진의 연료온도 조절장치는, 냉각수 라인에 설치되어 써머스탯의 상태와 상관없이 냉각수를 상기 열교환기로 순환시키는 순환제어밸브와, 냉각수 또는 연료의 온도를 상승시키도록 히터 블록을 추가 하여 씨엔지 연료를 감압하는 과정에서 낮아진 연료의 온도를 상승시켜 엔진부조 및 가속불량을 개선하는 효과를 제공한다.As described above, the fuel temperature controller of the CNG engine according to the present invention includes a circulation control valve installed in a cooling water line to circulate the cooling water to the heat exchanger regardless of the state of the thermostat, and to increase the temperature of the cooling water or fuel. The heater block is added to increase the temperature of the fuel lowered in the process of decompressing the CNG fuel, thereby providing an effect of improving engine assistance and acceleration failure.

또한, 써머스탯의 동작불량과 품질문제 발생으로 인한 엔진출력 및 엔진 불완전 연소를 예방하는 효과를 제공한다.In addition, it provides the effect of preventing the engine output and engine incomplete combustion due to the malfunction and quality problems of the thermostat.

또한, 연료온도가 저온으로 내겨갈 경우 인젝터 노즐의 오일이 굳음으로 인한 연료량 부족을 ECU가 인젝터 노즐 개방시간을 보정함으로써 예방하는 효과를 제공한다.In addition, when the fuel temperature is lowered to a low temperature, the ECU provides an effect of preventing fuel shortage due to the oil in the injector nozzle being hardened by correcting the injector nozzle opening time.

Claims (9)

삭제delete 연료탱크(100)에 저장된 고압의 연료를 감압하기 위해 연료 라인(110)에 설치된 레귤레이터(200);A regulator 200 installed in the fuel line 110 to depressurize the high pressure fuel stored in the fuel tank 100; 상기 레귤레이터(200)의 감압 과정에서 냉각된 연료의 온도를 높이기 위해 연료 라인(110)에 설치된 열교환기(300);A heat exchanger (300) installed in the fuel line (110) to increase the temperature of the fuel cooled during the depressurization of the regulator (200); 상기 열교환기(300)로 유입되는 엔진(500)의 냉각수를 개방 또는 차단하도록 냉각수 라인(410)에 설치되는 써머스탯(400);A thermostat 400 installed in the coolant line 410 to open or block the coolant of the engine 500 flowing into the heat exchanger 300; 상기 열교환기(300)를 통해 소정의 온도수준이 유지된 연료를 연료 라인(110)을 통해 인젝터노즐(511)로 분사하는 연료계측밸브(510); 및A fuel measurement valve 510 for injecting fuel maintained at a predetermined temperature level through the heat exchanger 300 to the injector nozzle 511 through the fuel line 110; And 상기 냉각수 라인(410)에 설치되어 상기 서머스탯(400)을 거치지 않고 냉각수를 상기 열교환기(300)로 순환시키는 순환라인(610)과, 상기 순환라인을 개폐시키는 순환제어밸브(600);A circulation line 610 installed in the cooling water line 410 for circulating the cooling water to the heat exchanger 300 without passing through the thermostat 400, and a circulation control valve 600 for opening and closing the circulation line; 로 구성되고,Consisting of, 상기 냉각수 라인(410)에는 냉각수의 빠른 웜업(Warm up)을 위해 히터블록(700a)이 추가로 설치됨을 특징으로 하는 씨엔지 엔진의 연료온도 조절장치.The coolant line 410, the fuel temperature control device of the engine engine, characterized in that the heater block (700a) is additionally installed for fast warm up (warm up) of the coolant. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 히터블록(700a)은 ECU(800)가 냉각수 온도와 대기온도를 센싱하여 상기 히터블록(700a)의 작동을 제어함을 특징으로 하는 씨엔지 엔진의 연료온도 조절장치. The heater block (700a) is the ECU 800 fuel temperature control device of the engine engine, characterized in that the control of the operation of the heater block (700a) by sensing the coolant temperature and the ambient temperature. 연료탱크(100)에 저장된 고압의 연료를 감압하기 위해 연료 라인(110)에 설치된 레귤레이터(200);A regulator 200 installed in the fuel line 110 to depressurize the high pressure fuel stored in the fuel tank 100; 상기 레귤레이터(200)의 감압 과정에서 냉각된 연료의 온도를 높이기 위해 연료 라인(110)에 설치된 열교환기(300);A heat exchanger (300) installed in the fuel line (110) to increase the temperature of the fuel cooled during the depressurization of the regulator (200); 상기 열교환기(300)로 유입되는 엔진(500)의 냉각수를 개방 또는 차단하도록 냉각수 라인(410)에 설치되는 써머스탯(400);A thermostat 400 installed in the coolant line 410 to open or block the coolant of the engine 500 flowing into the heat exchanger 300; 상기 열교환기(300)를 통해 소정의 온도수준이 유지된 연료를 연료 라인(110)을 통해 인젝터노즐(511)로 분사하는 연료계측밸브(510); 및A fuel measurement valve 510 for injecting fuel maintained at a predetermined temperature level through the heat exchanger 300 to the injector nozzle 511 through the fuel line 110; And 상기 냉각수 라인(410)에 설치되어 상기 서머스탯(400)을 거치지 않고 냉각수를 상기 열교환기(300)로 순환시키는 순환라인(610)과, 상기 순환라인을 개폐시키는 순환제어밸브(600);A circulation line 610 installed in the cooling water line 410 for circulating the cooling water to the heat exchanger 300 without passing through the thermostat 400, and a circulation control valve 600 for opening and closing the circulation line; 로 구성되고,Consisting of, 상기 연료 라인(110)에는 연료의 온도를 상승시키도록 히터블록(700b)이 추가로 설치됨을 특징으로 하는 씨엔지 엔진의 연료온도 조절장치.The fuel line 110, the fuel temperature control device of the CNG engine, characterized in that the heater block (700b) is further installed to increase the temperature of the fuel. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 히터블록(700b)은 ECU(800)가 연료 온도와 대기온도를 센싱하여 상기 히터블록(700b)의 작동을 제어함을 특징으로 하는 씨엔지 엔진의 연료온도 조절장치.The heater block 700b is a fuel temperature control device of the engine engine, characterized in that the ECU (800) controls the operation of the heater block (700b) by sensing the fuel temperature and the air temperature. 삭제delete 연료탱크(100)에 저장된 고압의 연료를 감압하기 위해 연료 라인(110)에 설치된 레귤레이터(200);A regulator 200 installed in the fuel line 110 to depressurize the high pressure fuel stored in the fuel tank 100; 상기 레귤레이터(200)의 감압 과정에서 냉각된 연료의 온도를 높이기 위해 연료 라인(110)에 설치된 열교환기(300);A heat exchanger (300) installed in the fuel line (110) to increase the temperature of the fuel cooled during the depressurization of the regulator (200); 상기 열교환기(300)로 유입되는 엔진(500)의 냉각수를 개방 또는 차단하도록 냉각수 라인(410)에 설치되는 써머스탯(400);A thermostat 400 installed in the coolant line 410 to open or block the coolant of the engine 500 flowing into the heat exchanger 300; 상기 열교환기(300)를 통해 소정의 온도수준이 유지된 연료를 연료 라인(110)을 통해 인젝터노즐(511)로 분사하는 연료계측밸브(510); 및A fuel measurement valve 510 for injecting fuel maintained at a predetermined temperature level through the heat exchanger 300 to the injector nozzle 511 through the fuel line 110; And 상기 냉각수 라인(410)에 설치되어 상기 서머스탯(400)을 거치지 않고 냉각수를 상기 열교환기(300)로 순환시키는 순환라인(610)과, 상기 순환라인을 개폐시키는 순환제어밸브(600);A circulation line 610 installed in the cooling water line 410 for circulating the cooling water to the heat exchanger 300 without passing through the thermostat 400, and a circulation control valve 600 for opening and closing the circulation line; 로 구성되고,Consisting of, 상기 순환제어밸브(600)는 ECU(800)가 연료 온도와 냉각수의 온도차이를 센싱하여 일정온도 이상일 경우 상기 서모스탯(400)의 작동불량으로 판단하여 냉각수를 개방하는 것을 특징으로 하는 씨엔지 엔진의 연료온도 조절장치.The circulation control valve 600 senses the temperature difference between the fuel temperature and the coolant by the ECU 800, and determines that the thermostat 400 is malfunctioning when the temperature is higher than a predetermined temperature. Fuel thermostat. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 순환제어밸브(600)는 연료온도가 40℃미만에서 냉각수 라인(410)을 개방시키고, 연료온도가 40℃이상이면 냉각수 라인(410)을 차단시키는 것을 특징으로 하는 씨엔지 엔진의 연료온도 조절장치.The circulation control valve 600 opens the coolant line 410 when the fuel temperature is less than 40 ° C., and controls the coolant line 410 when the fuel temperature is 40 ° C. or more. Device. 삭제delete
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