KR101022721B1 - Gas Supply System of engine/generator with improving Engine Performance and Starting - Google Patents

Gas Supply System of engine/generator with improving Engine Performance and Starting Download PDF

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Abstract

본 발명은 연료공급관으로부터 연료혼합기로 분기되는 분기관을 구비하고, 상기 분기관에는 보조연료 제어밸브를 구성하여 가스연료를 안정적으로 공급할 수 있게 함으로써 엔진성능 및 시동성이 개선된 발전기엔진의 연료공급장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

본 발명은, 제어수단(140)의 제어로 발전기엔진(100)의 시동을 거는 제1단계(S100); 연료공급관(120)을 통해 발전기엔진(100)의 레귤레이터(121)에 공급되는 연료의 압력이 정상범위에 있는가를 판단하는 제2단계(S200); 연료압력이 정상범위인 것으로 판단되면, 발전기엔진(100)의 배기관(130)을 통해 배기되는 가스에 함유된 산소농도를 검출하여 정상 여부를 판단하는 제3단계(S300); 및 검출된 산소농도가 정상범위에 있는가의 여부에 따라 제어수단(140)이 주연료제어밸브(123) 또는 보조연료제어밸브(113)를 선택적으로 제어하여 발전기엔진(100)을 기동시켜 주는 제4단계(S400);를 포함하여 이루어지고, 보조연료제어밸브(113)는 연료공급관(120)으로부터 분기되어 발전기엔진(100)의 연료혼합기(110)로 연결되도록 분기된 분기관(111)에 구비되며, 주연료제어밸브(123)는 연료공급관(120)에 구비된다.

Figure R1020090011060

발전기엔진, 산소농도, 가스연료 압력, 보조연료제어밸브

The present invention includes a branch pipe branched from the fuel supply pipe to the fuel mixer, and the branch pipe constitutes an auxiliary fuel control valve to stably supply gas fuel so that the engine performance and startability are improved. And a control method thereof.

The present invention, the first step (S100) for starting the generator engine 100 under the control of the control means 140; A second step (S200) of determining whether the pressure of the fuel supplied to the regulator 121 of the generator engine 100 through the fuel supply pipe 120 is in a normal range; If it is determined that the fuel pressure is in the normal range, a third step (S300) of determining the normality by detecting the oxygen concentration contained in the gas exhausted through the exhaust pipe 130 of the generator engine (100); And controlling the main fuel control valve 123 or the auxiliary fuel control valve 113 to start the generator engine 100 depending on whether the detected oxygen concentration is in the normal range. Fourth step (S400); and, the auxiliary fuel control valve 113 is branched from the fuel supply pipe 120 to the branch pipe 111 branched to be connected to the fuel mixer 110 of the generator engine 100 It is provided, the main fuel control valve 123 is provided in the fuel supply pipe (120).

Figure R1020090011060

Generator Engine, Oxygen Concentration, Gas Fuel Pressure, Auxiliary Fuel Control Valve

Description

엔진성능 및 시동성이 개선된 발전기엔진의 연료공급장치 및 그 제어방법{Gas Supply System of engine/generator with improving Engine Performance and Starting}Fuel supply system and control method of generator engine with improved engine performance and startability {Gas Supply System of engine / generator with improving Engine Performance and Starting}

본 발명은 발전기엔진의 연료공급장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 특히 공급가스의 압력변동에 의한 연료의 과잉/부족 현상을 사전에 차단하여 시동불량이라든가 엔진의 출력저하를 방지할 수 있는 엔진성능 및 시동성이 개선된 발전기엔진의 연료공급장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel supply device for a generator engine and a control method thereof. In particular, an engine performance capable of preventing excessive starting or shortage of fuel due to fluctuations in pressure of a supply gas to prevent starting failure or a decrease in engine output. And it relates to a fuel supply device and a control method of a generator engine with improved startability.

일반적으로 발전기엔진은 외부로부터 공급된 공기에 가스와 같은 연료를 일정한 비율로 혼합하여 연소시킨 다음 동력을 얻게 된다. 이러한 발전기엔진에는 연료 공급을 위해 연료공급장치가 구비되어 있다.In general, a generator engine mixes fuel such as gas in a constant ratio with air supplied from outside, and then burns power. Such a generator engine is provided with a fuel supply device for fuel supply.

발전기엔진(100)의 연료공급장치는, 도 1에서 보는 바와 같이, 외기와 연료를 공급받아 혼합시켜 주기 위한 연료혼합기(110)와, 이 연료혼합기(110)에 연료를 공급하기 위한 연료공급관(120)을 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 1, the fuel supply apparatus of the generator engine 100 includes a fuel mixer 110 for supplying and mixing air and fuel, and a fuel supply pipe for supplying fuel to the fuel mixer 110. 120).

특히, 연료공급관(120)에는 연료의 공급 및 차단, 그리고 엔진의 RPM에 따라 공급되는 연료량을 조절하기 위해 다양한 구성요소가 구비된다. 예를 들어, 공급되 는 연료의 압력을 일정하게 유지하여 안정적으로 연료공급을 하기 위한 레귤레이터(121), 엔진정지라든가 사고시 연료의 공급/차단을 위한 주연료차단밸브(122), 레귤레이터(121)로부터 공급되는 연료를 엔진RPM에 따라 정해진 연료량을 공급하기 위한 주연료제어밸브(123), 및 공급된 연료에 함유된 불순물을 제거하기 위한 필터(125) 등을 포함하여 이루어진다.In particular, the fuel supply pipe 120 is provided with various components to adjust the amount of fuel supplied and blocked according to the supply of fuel, and the RPM of the engine. For example, the regulator 121 for stably supplying the fuel by maintaining a constant pressure of the supplied fuel, the main fuel shutoff valve 122, the regulator 121 for supplying / blocking the fuel in the event of an engine stop or an accident. And a main fuel control valve 123 for supplying a fuel amount determined according to the engine RPM, and a filter 125 for removing impurities contained in the supplied fuel.

그리고, 이러한 각종 구성요소들은 발전기엔진(100)의 전반적인 제어를 담당하는 제어수단(140)에 의해 제어되게 된다. 이때, 제어수단(140)은 엔진RPM 뿐만 아니라 발전기엔진(100)의 배기관(130)를 통해 배기되는 배기가스에 함유된 산소농도를 고려하여 제어하게 된다. 여기서, 산소농도는 배기관(130)에 설치된 산소센서(131)에 의해 검출하게 된다.And, these various components are to be controlled by the control means 140 in charge of the overall control of the generator engine (100). At this time, the control means 140 is controlled in consideration of the oxygen concentration contained in the exhaust gas exhausted through the exhaust pipe 130 of the generator engine 100 as well as the engine RPM. Here, the oxygen concentration is detected by the oxygen sensor 131 installed in the exhaust pipe 130.

그러나, 이러한 종래 발전기엔진의 연료공급장치는 급격한 출력상승시 엔진에서 소비되는 가스연료량이 증가하는 경우 연료공급관 내부의 압력이 낮아지기 때문에 연료혼합기에 공급되는 가스연료량이 감소되는 현상이 발생하게 된다.However, the fuel supply device of the conventional generator engine is a phenomenon that the amount of gas fuel supplied to the fuel mixer is reduced because the pressure inside the fuel supply pipe is lowered when the amount of gas fuel consumed by the engine increases when a sudden power rise.

즉, 소비되는 가스연료량의 증가는 연료공급관 내부의 압력을 떨어뜨리게 되고, 이러한 압력변화는 레귤레이터의 입출력 부분에서 압력차가 낮아지게 된다. 따라서, 연료혼합기로 공급되는 연료량(가스량)이 엔진출력에 필요한 연료량에 미치지 못하게 된다. 이러한 연료량의 부족 현상은 발전기엔진의 출력을 저하시키는 원인으로 작용하게 된다.That is, an increase in the amount of gas fuel consumed lowers the pressure inside the fuel supply pipe, and such a pressure change causes a pressure difference in the input / output portion of the regulator to be lowered. Therefore, the amount of fuel (gas amount) supplied to the fuel mixer does not reach the amount of fuel required for engine output. This shortage of fuel is the cause of lowering the output of the generator engine.

또한, 종래 발전기엔진의 연료공급장치는 초기시동시 연료량의 압력이 기준치보다 높을 경우 레귤레이터의 통과 전과 후의 가스연료의 압력차가 커지기 때문 에 연료혼합기에 공급되는 가스연료가 과잉공급되어 시동성을 악화시키는 문제가 발생하게 된다.In addition, the fuel supply device of the conventional generator engine has a problem that the pressure difference between the gas fuel before and after the passage of the regulator increases when the pressure of the fuel amount at the initial startup is higher than the reference value, so that the gas fuel supplied to the fuel mixer is excessively supplied to deteriorate startability. Will occur.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로, 연료공급관으로부터 연료혼합기로 분기되는 분기관을 구비하고, 특히 이 분기관에는 보조연료 제어밸브를 구성하여 가스연료를 안정적으로 공급할 수 있게 함으로써 엔진성능 및 시동성이 개선된 발전기엔진의 연료공급장치 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of this point, and includes a branch pipe branched from the fuel supply pipe to the fuel mixer, and in particular, the branch pipe includes an auxiliary fuel control valve to stably supply gas fuel, thereby improving engine performance and It is an object of the present invention to provide a fuel supply device and a control method of a generator engine having improved startability.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르는 엔진성능 및 시동성이 개선된 발전기엔진의 연료공급장치의 제어방법은,The control method of the fuel supply device of the generator engine with improved engine performance and startability according to the present invention for achieving this object,

제어수단의 제어로 발전기엔진의 시동을 거는 제1단계;A first step of starting the generator engine under control of the control means;

연료공급관을 통해 발전기엔진의 레귤레이터에 공급되는 연료의 압력이 정상범위에 있는가를 판단하는 제2단계;A second step of determining whether the pressure of the fuel supplied to the regulator of the generator engine through the fuel supply pipe is in a normal range;

연료압력이 정상범위인 것으로 판단되면, 발전기엔진의 배기관을 통해 배기되는 가스에 함유된 산소농도를 검출하여 정상 여부를 판단하는 제3단계; 및If it is determined that the fuel pressure is in the normal range, a third step of determining the normality by detecting the oxygen concentration contained in the gas exhausted through the exhaust pipe of the generator engine; And

검출된 산소농도가 정상범위에 있는가의 여부에 따라 제어수단이 주연료제어밸브 또는 보조연료제어밸브를 선택적으로 제어하여 발전기엔진을 기동시켜 주는 제4단계;를 포함하여 이루어지고,And a fourth step of controlling the main fuel control valve or the auxiliary fuel control valve to start the generator engine according to whether the detected oxygen concentration is in the normal range.

보조연료제어밸브는 연료공급관으로부터 분기되어 발전기엔진의 연료혼합기로 연결되도록 분기된 분기관에 구비되며,The auxiliary fuel control valve is provided in the branch pipe branched from the fuel supply pipe and connected to the fuel mixer of the generator engine.

주연료제어밸브는 연료공급관에 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.The main fuel control valve is characterized in that provided in the fuel supply pipe.

특히, 제2단계는, 만일, 연료압력이 정상범위에 있지 않으면, 제어수단은 보조연료제어밸브를 완전개방하고 주연료제어밸브를 통해 연료공급을 제어하는 제2-1단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In particular, the second step, if the fuel pressure is not in the normal range, the control means comprises a step 2-1 to completely open the auxiliary fuel control valve and control the fuel supply through the main fuel control valve. It features.

그리고, 제4단계는 제어수단에서 산소농도가 정상인 것으로 판단하면, 보조연료제어밸브를 폐구시키고, 주연료제어밸브를 제어하는 제4-1단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. 또한, 제4단계는 제어수단에서 산소농도가 비정상인 것으로 판단하면, 주연료제어밸브를 완전개방하고 보조연료제어밸브를 제어하는 제4-2단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.And, the fourth step is characterized in that it comprises the step 4-1 to close the auxiliary fuel control valve, and control the main fuel control valve, if it is determined that the oxygen concentration in the control means is normal. In addition, the fourth step is characterized in that it comprises a step 4-2 to open the main fuel control valve completely and control the auxiliary fuel control valve, if the control means determines that the oxygen concentration is abnormal.

특히, 본 발명에 따르는 엔진성능 및 시동성이 개선된 발전기엔진의 연료공급장치의 제어방법은 발전기엔진이 정지 상태가 아니면, 제2단계를 수행하는 것을 특징으로 한다.In particular, the control method of the fuel supply device of the generator engine with improved engine performance and startability according to the present invention is characterized in that if the generator engine is not in a stopped state, the second step is performed.

한편, 본 발명에 따르는 엔진성능 및 시동성이 개선된 발전기엔진의 연료공급장치는, 발전기엔진에 설치되어 연료와 공기를 혼합시켜 주는 연료혼합기와, 연료혼합기에 연료를 공급하기 위한 연료공급관과, 연료공급관에 구비되어 연료를 안정적으로 공급해 주는 레귤레이터와, 연료공급관을 통해 연료의 공급 및 차단시켜 주는 주연료차단밸브와, 레귤레이터로부터 송출된 연료량을 제어하기 위한 주연료제어밸브와, 발전기엔진의 배기관에 설치된 산소센서의 산소농도를 기초로 레귤레이터, 주연료차단밸브 및 주연료제어밸브를 제어하는 제어수단을 포함하여 이루어진 발전기엔진의 연료공급장치에 있어서,On the other hand, a fuel supply device for a generator engine with improved engine performance and startability according to the present invention includes a fuel mixer installed in the generator engine for mixing fuel and air, a fuel supply pipe for supplying fuel to the fuel mixer, and a fuel; The regulator is provided in the supply pipe to supply fuel stably, the main fuel shutoff valve to supply and shut off fuel through the fuel supply pipe, the main fuel control valve to control the amount of fuel discharged from the regulator, and the exhaust pipe of the generator engine. In the fuel supply device of the generator engine comprising a control means for controlling the regulator, the main fuel shutoff valve and the main fuel control valve based on the oxygen concentration of the installed oxygen sensor,

연료혼합기에는 연료공급관으로부터 분기된 분기관이 연결되고, 연료공급관 에는 연료의 압력을 검출하기 위한 압력센서가 구비되어 있으며, The fuel mixer is connected to the branch pipe branched from the fuel supply pipe, the fuel supply pipe is provided with a pressure sensor for detecting the pressure of the fuel,

분기관에는 보조연료차단밸브와 보조연료제어밸브가 더 구비되어 있고,The branch pipe further includes an auxiliary fuel shutoff valve and an auxiliary fuel control valve.

제어수단은 산소농도와 압력센서의 압력값을 기초로 보조연료차단밸브, 보조연료제어밸브, 레귤레이터, 주연료차단밸브 및 주연료제어밸브를 제어하는 것을 특징으로 한다.The control means is characterized in that for controlling the auxiliary fuel cutoff valve, the auxiliary fuel control valve, the regulator, the main fuel cutoff valve and the main fuel control valve based on the oxygen concentration and the pressure value of the pressure sensor.

또한, 분기관은 레귤레이터의 입구측으로부터 분기되는 것을 특징으로 한다.The branch pipe may be branched from the inlet side of the regulator.

그리고, 제어수단은 압력값과 산소농도가 각각 정상이면, 보조연료 제어밸브의 동작을 중지하고, 주연료제어밸브를 제어하여 발전기엔진을 기동시키는 것을 특징으로 한다. 또한, 제어수단은 압력값이 정상이면, 주연료제어밸브를 제어하여 발전기엔진을 기동시키는 것을 특징으로 한다. 뿐만 아니라, 제어수단은 압력값이 정상이고 주연료제어밸브가 완전 개구된 상태에서 산소농도가 비정상이면 보조연료제어밸브를 제어하여 발전기엔진을 기동시키는 것을 특징으로 한다. 또한, 제어수단은 압력값이 비정상이면, 보조연료제어밸브를 완전 개방하고 주연료제어밸브를 통해 발전기엔진을 기동시키는 것을 특징으로 한다.When the pressure value and the oxygen concentration are normal, the control means stops the operation of the auxiliary fuel control valve and controls the main fuel control valve to start the generator engine. In addition, the control means, if the pressure value is normal, characterized in that for controlling the main fuel control valve to start the generator engine. In addition, the control means is characterized in that the generator engine is started by controlling the auxiliary fuel control valve when the pressure value is normal and the oxygen concentration is abnormal when the main fuel control valve is fully opened. In addition, the control means is characterized in that, if the pressure value is abnormal, the auxiliary fuel control valve is completely opened and the generator engine is started through the main fuel control valve.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.According to the present invention has the following effects.

1) 분기관을 통해 가스연료의 부족 또는 과잉 공급시 이를 보충할 수 있기 때문에 급격한 출력상승시 원활하게 증가분에 대한 가스연료의 공급이 가능하게 되어 엔진성능을 향상시킬 수 있게 된다.1) It is possible to make up for the shortage or oversupply of gas fuel through the branch pipe, so it is possible to supply the gas fuel for the increase smoothly in case of sudden power increase, thereby improving the engine performance.

2) 배기가스에 함유된 산소농도와 가스연료의 압력의 상관관계에 따라 발전기엔진에서 요구되는 최적의 가스연료량을 공급할 수 있기 때문에 엔진성능의 향상 뿐만 아니라 발전기엔진의 초기시동시 시동성을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.2) The optimum amount of gas fuel required by the generator engine can be supplied according to the correlation between the oxygen concentration contained in the exhaust gas and the pressure of the gas fuel, so that not only the engine performance but also the startability of the generator engine can be further improved. It becomes possible.

3) 가스연료의 소모 등으로 발전기엔진에 공급되는 가스연료의 압력이 낮아지더라도 엔진의 출력저하나 시동성 저하없이 발전기엔진을 기동하는 것이 가능하게 된다.3) Even if the pressure of the gas fuel supplied to the generator engine decreases due to the consumption of gas fuel, the generator engine can be started without a decrease in the engine output or startability.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따르는 발전기엔진의 연료공급장치의 구성을 보여주기 위한 개략도이다. 여기서, 도면부호 중에서 종래와 동일 구성에 대해서는 동일부호를 그대로 사용한다.Figure 2 is a schematic diagram for showing the configuration of a fuel supply device of a generator engine according to the present invention. In the drawings, the same reference numerals are used for the same configurations as in the prior art.

본 발명에 따르는 발전기엔진의 연료공급장치는 종래 연료공급장치를 포함하여 이루어지며, 여기서는 종래 연료공급장치의 구성과 다른 점에 대해서만 설명하기로 한다.The fuel supply device of the generator engine according to the present invention includes a conventional fuel supply device, and only the differences from the configuration of the conventional fuel supply device will be described.

우선, 본 발명의 연료공급장치는 연료공급관(120)으로부터 분기된 분기관(111)이 구비되어 있다. 분기관(111)은 단부가 연료혼합기(110)에 연결된다. 그리고, 이 분기관(111)에는 제어수단(140)의 제어로 가스연료의 차단 및 공급하기 위한 보조연료차단밸브(112)가 구비된다. 그리고, 상기 분기관(111)에는 이 보조연료차단밸브(112)와 함께 가스연료의 공급량을 조절하기 위하여 보조연료제어밸 브(113)가 구비된다.First, the fuel supply apparatus of the present invention is provided with a branch pipe 111 branched from the fuel supply pipe 120. Branch pipe 111 is the end is connected to the fuel mixer 110. In addition, the branch pipe 111 is provided with an auxiliary fuel cutoff valve 112 for blocking and supplying gas fuel under the control of the control means 140. In addition, the branch pipe 111 is provided with an auxiliary fuel control valve 113 to adjust the supply amount of gas fuel together with the auxiliary fuel shutoff valve 112.

이와 같이 구비된 보조연료차단밸브(112)와 보조연료제어밸브(113)는 기존의 주연료차단밸브(122)와 주연료제어밸브(123)와 함께 제어수단(140)에 의해 선택적으로 개폐되어 가스연료를 공급하게 된다. 이들의 동작에 대해서는 후술하는 제어방법에서 더욱 상세하게 설명하기로 한다.The auxiliary fuel cutoff valve 112 and the auxiliary fuel control valve 113 provided as described above are selectively opened and closed by the control means 140 together with the existing main fuel cutoff valve 122 and the main fuel control valve 123. Supply gas fuel. These operations will be described in more detail in the control method described later.

그리고, 본 발명에 따르는 연료공급장치는 연료공급관(120)의 내부압력, 즉 가스연료의 압력을 측정하기 위해 압력센서(124)가 더 구비되어 구성된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 압력센서(124)는 레귤레이터(121)의 입구측에 위치하도록 설치하는 것이 바람직하다. 특히, 압력센서(124)는 분기관(111)이 분기되기 전에 가스연료의 압력을 측정할 수 있도록 분기되기 전의 위치에 오도록 연료공급관(120)에 설치하게 된다. 이는 레귤레이터(121)를 통과하기 전의 압력을 통해 가스연료의 압력을 보다 확실하게 검출하기 위함이다.In addition, the fuel supply device according to the present invention is further provided with a pressure sensor 124 to measure the internal pressure of the fuel supply pipe 120, that is, the pressure of the gas fuel. In a preferred embodiment of the present invention, the pressure sensor 124 is preferably installed to be located at the inlet side of the regulator 121. In particular, the pressure sensor 124 is installed in the fuel supply pipe 120 to be in the position before branching so that the pressure of the gas fuel can be measured before the branch pipe 111 is branched. This is to more reliably detect the pressure of the gas fuel through the pressure before passing through the regulator 121.

이와 같이 설치된 압력센서(124)는 제어수단(140)에 압력데이터를 제공하게 되고, 제어수단(140)은 이 압력값과 기존 산소센서(131)의 산소농도를 바탕으로 상술한 각종 밸브(112,113,122,123)의 개폐를 제어하게 된다. 이들 밸브의 개폐에 대해서는 제어방법에서 더욱 상세하게 설명하기로 한다.The pressure sensor 124 installed as described above provides the pressure data to the control means 140, and the control means 140 based on the pressure value and the oxygen concentration of the existing oxygen sensor 131, the various valves 112, 113, 122, 123 described above. ) To control the opening and closing. The opening and closing of these valves will be described in more detail in the control method.

도 3은 본 발명에 따르는 발전기엔진의 연료공급장치의 제어방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.3 is a flowchart illustrating a method of controlling a fuel supply device of a generator engine according to the present invention.

본 발명에 따르는 제어방법은 연료공급관(120)의 압력값과 배기관(130)의 산소농도를 바탕으로 보조연료차단밸브(112), 보조연료제어밸브(113), 기존의 주연료차단밸브(122) 및 주연료제어밸브(123)를 제어하게 된다. 이때, 압력값과 산소농도는 제어수단(140)에 입력값으로서 입력되고, 제어수단(140)은 이들 입력값을 바탕으로 각종 밸브를 선택적으로 제어하게 된다.The control method according to the present invention is based on the pressure value of the fuel supply pipe 120 and the oxygen concentration of the exhaust pipe 130, auxiliary fuel shutoff valve 112, auxiliary fuel control valve 113, the existing main fuel shutoff valve 122 ) And the main fuel control valve 123. At this time, the pressure value and the oxygen concentration are input to the control means 140 as input values, and the control means 140 selectively controls various valves based on these input values.

여기서, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 각 차단밸브(112,122)는 각 제어밸브(113,123)가 개폐 상태에 따라 함께 개폐되기 때문에 설명의 편의상 여기서는 별도로 개폐여부를 언급하지 않고 각 제어밸브(113,123)의 개폐에 대해서만 언급하기로 한다.Here, in the preferred embodiment of the present invention, since each of the control valves 112 and 122 are opened and closed together according to the open / closed state, for convenience of description, the control valves 113 and 123 are not referred to separately here. Only opening and closing will be mentioned.

이하, 본 발명에 따르는 제어방법을 4단계로 구분하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the control method according to the present invention will be described in more detail by dividing into four steps.

제1단계(S100)는 제어수단(140)의 제어로 발전기엔진(100)에 시동을 거는 단계이다. 이 경우, 주연료제어밸브(123)가 개방되고, 보조연료제어밸브(113)는 폐쇄된다. 따라서, 가스연료는 연료공급관(120)을 통해 레귤레이터(121)에 공급된다. 이렇게 공급된 가스연료는 엔진RPM에 따라 제어수단(140)의 제어로 주연료제어밸브(123)가 개방된 만큼 연료혼합기(110)로 송출되게 된다.The first step S100 is a step of starting the generator engine 100 under the control of the control means 140. In this case, the main fuel control valve 123 is opened, and the auxiliary fuel control valve 113 is closed. Therefore, the gas fuel is supplied to the regulator 121 through the fuel supply pipe 120. The gas fuel thus supplied is sent to the fuel mixer 110 as much as the main fuel control valve 123 is opened by the control of the control means 140 according to the engine RPM.

제2단계(S200)는 레귤레이터(121)에 공급되는 가스연료의 압력이 정상인가를 판단하는 단계이다. 가스연료의 압력이 정상인가에 대한 판단은 제어수단(140)에 의해 이루어진다. 이때, 제어수단(140)은 연료공급관(120)에 설치된 압력센서(124)를 통해 검출된 압력값을 통해 판단하게 된다.The second step S200 is a step of determining whether the pressure of the gas fuel supplied to the regulator 121 is normal. The determination of whether the pressure of the gas fuel is normal is made by the control means 140. At this time, the control means 140 is determined through the pressure value detected by the pressure sensor 124 installed in the fuel supply pipe (120).

일반적으로 발전기엔진(100)의 전체 출력에 따라 미리 설계 과정에서 연료공급관(120)을 통해 공급되는 가스연료의 압력범위가 설정되게 되는데, 제어수단(140)은 미리 저장된 이 정상범위의 압력값과 검출된 압력값을 비교하여 정상 여부를 판단하게 된다. 만일, 가스연료의 압력이 비정상으로 판단하게 되면, 제어수단(140)은 연료혼합기(110)에 공급되는 가스연료의 공급량이 부족한 것으로 판단하여 제2-1단계(S210)를 수행하도록 제어한다.In general, the pressure range of the gas fuel supplied through the fuel supply pipe 120 in the design process in advance according to the overall output of the generator engine 100 is set, the control means 140 and the pressure value of this normal range stored in advance By comparing the detected pressure value it is determined whether or not normal. If it is determined that the pressure of the gas fuel is abnormal, the control means 140 determines that the supply amount of the gas fuel supplied to the fuel mixer 110 is insufficient, and controls to perform step 2-1 (S210).

제2-1단계(S210)는 보조연료제어밸브(113)를 완전 개방시키고 주연료제어밸브(123)를 통해 연료량을 제어하게 된다. 이에 따라, 보조연료제어밸브(113)를 통해 공급되는 가스연료량만큼 더 많은 가스량이 연료혼합기(110)에 공급되게 된다. 특히, 보조연료제어밸브(113)가 완전 개방된 상태이기 때문에, 주연료제어밸브(123)의 제어범위가 그만큼 넓어지게 되어 가스연료의 압력 감소폭에 대하여 적절한 대응이 가능하게 된다.In the second step S210, the auxiliary fuel control valve 113 is completely opened and the fuel amount is controlled through the main fuel control valve 123. Accordingly, the amount of gas more than the amount of gas fuel supplied through the auxiliary fuel control valve 113 is supplied to the fuel mixer 110. In particular, since the auxiliary fuel control valve 113 is completely open, the control range of the main fuel control valve 123 is widened by that, so that an appropriate response can be made to the pressure reduction range of the gas fuel.

한편, 제어수단(140)은 가스연료의 압력이 정상으로 판단하면 제3단계(S300)를 수행하게 된다.On the other hand, the control means 140 performs a third step (S300) when it is determined that the pressure of the gas fuel is normal.

제3단계(S300)는 산소농도의 검출 및 정상 여부를 판단하는 단계이다. 산소농도의 검출은 배기관(130)에 설치된 산소센서(131)에 의해 이루어지고, 검출값은 제어수단(140)으로 송출된다. 제어수단(140)은 공급되는 가스연료의 완전연소를 고 려하여 미리 계산되어 입력된 산소농도와 검출된 산소농도를 비교하여 정상 여부를 판단하게 된다. 산소농도의 정상 여부의 판단 결과에 따라 제어수단(140)은 제4단계(S400)를 수행하게 된다.The third step S300 is a step of detecting the oxygen concentration and determining whether it is normal. The oxygen concentration is detected by the oxygen sensor 131 installed in the exhaust pipe 130, and the detection value is sent to the control means 140. The control means 140 determines the normality by comparing the input oxygen concentration and the detected oxygen concentration in consideration of the complete combustion of the supplied gas fuel. According to the determination result of whether the oxygen concentration is normal, the control means 140 performs the fourth step S400.

제4단계(S400)는 산소농도의 정상 여부에 따라 제4-1단계(S410)와 제4-2단계(S420)로 구분된다. 제4-1단계(S410)는 산소농도가 정상일때 수행되고, 제4-2단계(S420)는 산소농도가 비정상일때 수행된다.The fourth step (S400) is divided into step 4-1 (S410) and step 4-2 (S420) depending on whether the oxygen concentration is normal. Step 4-1 (S410) is performed when the oxygen concentration is normal, step 4-2 (S420) is performed when the oxygen concentration is abnormal.

제4-1단계(S410)는 산소농도가 정상이면서 제2단계(S200)에서 가스연료의 압력이 정상이기 때문에 실질적으로 발전기엔진(100)이 정상적으로 기동되고 있는 것으로 판단하게 된다. 따라서, 제어수단(140)은 주연료제어밸브(123)만으로 엔진RPM에 비례하여 가스연료량을 제어하게 된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 제4-1단계(S410)는 만일, 보조연료제어밸브(113)가 개방되어 있는 경우라면, 제어수단(140)은 보조연료제어밸브(113)를 폐쇄한 다음 주연료제어밸브(123)만을 제어하게 하는 것이 바람직하다. 이는 발전기엔진(100)이 정상 기동중이기 때문에 주연료제어밸브(123)만으로도 충분한 제어가 가능하기 때문이다.In the fourth step S410, since the oxygen concentration is normal and the pressure of the gas fuel is normal in the second step S200, it is substantially determined that the generator engine 100 is normally started. Therefore, the control means 140 controls the amount of gas fuel in proportion to the engine RPM with only the main fuel control valve 123. In a preferred embodiment of the present invention, step 4-1 (S410) is, if the auxiliary fuel control valve 113 is open, the control means 140 closes the auxiliary fuel control valve 113 and then It is preferable to control only the main fuel control valve 123. This is because the main engine control valve 123 alone is sufficient control because the generator engine 100 is in normal operation.

제4-2단계(S420)는 제2단계(S200)에 가스연료의 압력이 정상인 상태이지만 산소농도가 비정상인 경우이다. 이 경우 제어수단(140)은 발전기엔진(100)이 정상기동중이나 가스연료량의 과잉으로 완전연소가 이루어지지 않는 것으로 판단하게 된다. 이에, 제어수단(140)은 주연료제어밸브(123)를 완전히 개방하고 보조연료제어밸브(113)만을 제어하게 된다. 이때의 제어는 산소농도가 정상 범위로 판단될 때 까지 지속적으로 이루어지게 된다.The fourth step (S420) is a case where the pressure of the gas fuel is normal in the second step (S200), but the oxygen concentration is abnormal. In this case, the control means 140 determines that the generator engine 100 is not completely burned out during normal operation or due to an excessive amount of gas fuel. Accordingly, the control means 140 completely opens the main fuel control valve 123 and controls only the auxiliary fuel control valve 113. Control at this time is continued until the oxygen concentration is determined to be in the normal range.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 제어방법은 보조연료제어밸브(113) 또는 주연료제어밸브(123)를 제어하면서 발전기엔진(100)이 기동중인가를 확인하여 기동중이면 다시 제2단계(S200)를 수행하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다. 이에 따라 순간적으로 가변되는 가스연료의 압력갑 변화라든가 산소농도의 변화에 대하여 신속한 대응이 가능하게 되는 것이다.On the other hand, in a preferred embodiment of the present invention, the control method checks whether the generator engine 100 is in operation while controlling the auxiliary fuel control valve 113 or the main fuel control valve 123, and if the second operation is started again It is preferable to further include performing a step (S200). Accordingly, it is possible to quickly respond to changes in the pressure pack or changes in the oxygen concentration of the gas fuel that is changed instantaneously.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

도 1은 종래 발전기엔진의 연료공급장치의 구성을 보여주기 위한 개략도.1 is a schematic view showing the configuration of a fuel supply device of a conventional generator engine.

도 2는 본 발명에 따르는 발전기엔진의 연료공급장치의 구성을 보여주기 위한 개략도.Figure 2 is a schematic diagram for showing the configuration of a fuel supply device of a generator engine according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따르는 발전기엔진의 연료공급장치의 제어방법을 설명하기 위한 플로우챠트.Figure 3 is a flow chart for explaining the control method of the fuel supply device of the generator engine according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100 : 발전기엔진 110 : 연료혼합기100: generator engine 110: fuel mixer

111 : 분기관 112 : 보조연료차단밸브111: branch pipe 112: auxiliary fuel shutoff valve

113 : 보조연료제어밸브 120 : 연료공급관113: auxiliary fuel control valve 120: fuel supply pipe

121 : 레귤레이터 122 : 주연료차단밸브121: regulator 122: main fuel shutoff valve

123 : 주연료제어밸브 124 : 압력센서123: main fuel control valve 124: pressure sensor

125 : 필터 130 : 배기관125 filter 130 exhaust pipe

131 : 산소센서 140 : 제어수단131: oxygen sensor 140: control means

Claims (11)

제어수단(140)의 제어로 발전기엔진(100)의 시동을 거는 제1단계(S100);The first step (S100) for starting the generator engine 100 by the control of the control means 140; 연료공급관(120)을 통해 상기 발전기엔진(100)의 레귤레이터(121)에 공급되는 연료의 압력이 정상범위에 있는가를 판단하는 제2단계(S200);A second step (S200) of determining whether the pressure of the fuel supplied to the regulator 121 of the generator engine 100 is in a normal range through the fuel supply pipe 120; 상기 연료압력이 정상범위인 것으로 판단되면, 상기 발전기엔진(100)의 배기관(130)을 통해 배기되는 가스에 함유된 산소농도를 검출하여 정상 여부를 판단하는 제3단계(S300); 및If it is determined that the fuel pressure is in the normal range, a third step (S300) of determining the normality by detecting the oxygen concentration contained in the gas exhausted through the exhaust pipe 130 of the generator engine (100); And 검출된 상기 산소농도가 정상범위에 있는가의 여부에 따라 상기 제어수단(140)이 주연료제어밸브(123) 또는 보조연료제어밸브(113)를 선택적으로 제어하여 상기 발전기엔진(100)을 기동시켜 주는 제4단계(S400);를 포함하여 이루어지고,The control means 140 selectively controls the main fuel control valve 123 or the auxiliary fuel control valve 113 to start the generator engine 100 according to whether the detected oxygen concentration is in the normal range. The fourth step (S400); including, 상기 보조연료제어밸브(113)는 상기 연료공급관(120)으로부터 분기되어 상기 발전기엔진(100)의 연료혼합기(110)로 연결되도록 분기된 분기관(111)에 구비되며,The auxiliary fuel control valve 113 is provided in the branch pipe 111 branched from the fuel supply pipe 120 to be connected to the fuel mixer 110 of the generator engine 100, 상기 주연료제어밸브(123)는 상기 연료공급관(120)에 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진성능 및 시동성이 개선된 발전기엔진의 연료공급장치의 제어방법.The main fuel control valve 123 is provided in the fuel supply pipe 120, characterized in that the control method of the fuel supply device for a generator engine with improved engine performance and startability. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2단계(S200)는,The second step (S200), 만일, 상기 연료압력이 정상범위에 있지 않으면, 상기 제어수단(140)은 보조 연료제어밸브(113)를 완전개방하고 주연료제어밸브(123)를 통해 연료공급을 제어하는 제2-1단계(S210)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 엔진성능 및 시동성이 개선된 발전기엔진의 연료공급장치의 제어방법.If the fuel pressure is not in the normal range, the control means 140 completely opens the auxiliary fuel control valve 113 and controls the fuel supply through the main fuel control valve 123 (Step 2-1). S210) control method of the fuel supply device of the generator engine with improved engine performance and startability, characterized in that made. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 제4단계(S400)는 상기 제어수단(140)에서 상기 산소농도가 정상인 것으로 판단하면, 상기 보조연료제어밸브(113)를 폐쇄시키고, 상기 주연료제어밸브(123)를 제어하는 제4-1단계(S410)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 엔진성능 및 시동성이 개선된 발전기엔진의 연료공급장치의 제어방법.In the fourth step S400, when the control means 140 determines that the oxygen concentration is normal, the fourth fuel S4 closes the auxiliary fuel control valve 113 and controls the main fuel control valve 123. A control method of a fuel supply apparatus of a generator engine with improved engine performance and startability, comprising the first step (S410). 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제4단계(S400)는 상기 제어수단(140)에서 상기 산소농도가 비정상인 것으로 판단하면, 상기 주연료제어밸브(123)를 완전개방하고 상기 보조연료제어밸브(113)를 제어하는 제4-2단계(S420)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 엔진성능 및 시동성이 개선된 발전기엔진의 연료공급장치의 제어방법.The fourth step (S400) when the control means 140 determines that the oxygen concentration is abnormal, the fourth fuel for completely opening the main fuel control valve 123 and controlling the auxiliary fuel control valve 113 -Method of controlling the fuel supply device of the generator engine with improved engine performance and startability, characterized in that comprises a step (S420). 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4, 상기 발전기엔진(100)이 정지 상태가 아니면, 상기 제2단계(S200)를 수행하는 것을 특징으로 하는 엔진성능 및 시동성이 개선된 발전기엔진의 연료공급장치의 제어방법.If the generator engine (100) is not in a stopped state, the method of controlling the fuel supply of the generator engine with improved engine performance and startability, characterized in that to perform the second step (S200). 발전기엔진(100)에 설치되어 연료와 공기를 혼합시켜 주는 연료혼합기(110)와, 상기 연료혼합기(110)에 연료를 공급하기 위한 연료공급관(120)과, 상기 연료공급관(120)에 구비되어 연료를 안정적으로 공급해 주는 레귤레이터(121)와, 상기 연료공급관(120)을 통해 연료의 공급 및 차단시켜 주는 주연료차단밸브(122)와, 상기 레귤레이터(121)로부터 송출된 연료량을 제어하기 위한 주연료제어밸브(123)와, 상기 발전기엔진(100)의 배기관(130)에 설치된 산소센서(131)의 산소농도를 기초로 상기 레귤레이터(121), 상기 주연료차단밸브(122) 및 상기 주연료제어밸브(123)를 제어하는 제어수단(140)을 포함하여 이루어진 발전기엔진의 연료공급장치에 있어서,A fuel mixer 110 installed in the generator engine 100 to mix fuel and air, a fuel supply pipe 120 for supplying fuel to the fuel mixer 110, and a fuel supply pipe 120. Regulator 121 for stably supplying fuel, Main fuel shutoff valve 122 for supplying and blocking fuel through the fuel supply pipe 120, and Main for controlling the amount of fuel sent out from the regulator 121 Based on the oxygen concentration of the fuel control valve 123 and the oxygen sensor 131 installed in the exhaust pipe 130 of the generator engine 100, the regulator 121, the main fuel cutoff valve 122 and the main fuel In the fuel supply device of the generator engine comprising a control means 140 for controlling the control valve 123, 상기 연료혼합기(110)에는 상기 연료공급관(120)으로부터 분기된 분기관(111)이 연결되고, 상기 연료공급관(120)에는 연료의 압력을 검출하기 위한 압력센서(124)가 구비되어 있으며,The fuel mixer 110 is connected to the branch pipe 111 branched from the fuel supply pipe 120, the fuel supply pipe 120 is provided with a pressure sensor 124 for detecting the pressure of the fuel, 상기 분기관(111)에는 보조연료차단밸브(112)와 보조연료제어밸브(113)가 더 구비되어 있고,The branch pipe 111 is further provided with an auxiliary fuel cutoff valve 112 and an auxiliary fuel control valve 113, 상기 제어수단(140)은 상기 산소농도와 상기 압력센서(124)의 압력값을 기초 로 상기 보조연료차단밸브(112), 상기 보조연료제어밸브(113), 상기 레귤레이터(121), 상기 주연료차단밸브(122) 및 상기 주연료제어밸브(123)를 제어하는 것을 특징으로 하는 엔진성능 및 시동성이 개선된 발전기엔진의 연료공급장치.The control means 140 is the auxiliary fuel shut-off valve 112, the auxiliary fuel control valve 113, the regulator 121, the main fuel based on the oxygen concentration and the pressure value of the pressure sensor 124. A fuel supply device for a generator engine with improved engine performance and startability, characterized in that for controlling the shutoff valve 122 and the main fuel control valve 123. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 분기관(111)은 상기 레귤레이터(121)의 입구측으로부터 분기되는 것을 특징으로 하는 엔진성능 및 시동성이 개선된 발전기엔진의 연료공급장치.The branch pipe 111 is branched from the inlet side of the regulator 121, characterized in that the engine supply and improved starter engine fuel supply apparatus. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 제어수단(140)은 상기 압력값과 상기 산소농도가 각각 정상이면, 상기 보조연료 제어밸브(113)의 동작을 중지하고, 상기 주연료제어밸브(123)를 제어하여 상기 발전기엔진(100)을 기동시키는 것을 특징으로 하는 엔진성능 및 시동성이 개선된 발전기엔진의 연료공급장치.When the pressure value and the oxygen concentration are normal, the control means 140 stops the operation of the auxiliary fuel control valve 113 and controls the main fuel control valve 123 to generate the generator engine 100. A fuel supply device for a generator engine having improved engine performance and startability. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 제어수단(140)은 상기 압력값이 정상이면, 상기 주연료제어밸브(123)를 제어하여 상기 발전기엔진(100)을 기동시키는 것을 특징으로 하는 엔진성능 및 시 동성이 개선된 발전기엔진의 연료공급장치.The control means 140 controls the main fuel control valve 123 to start the generator engine 100 when the pressure value is normal. Feeder. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 제어수단(140)은 상기 압력값이 정상이고 상기 주연료제어밸브(123)가 완전 개방된 상태에서 상기 산소농도가 비정상이면 상기 보조연료제어밸브(113)를 제어하여 상기 발전기엔진(100)을 기동시키는 것을 특징으로 하는 엔진성능 및 시동성이 개선된 발전기엔진의 연료공급장치.The control means 140 controls the auxiliary fuel control valve 113 when the oxygen concentration is abnormal in a state where the pressure value is normal and the main fuel control valve 123 is fully opened, thereby controlling the generator engine 100. A fuel supply device for a generator engine having improved engine performance and startability. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 제어수단(140)은 상기 압력값이 비정상이면, 상기 보조연료제어밸브(113)를 완전 개방하고 상기 주연료제어밸브(123)를 통해 상기 발전기엔진(100)을 기동시키는 것을 특징으로 하는 엔진성능 및 시동성이 개선된 발전기엔진의 연료공급장치.The control means 140, when the pressure value is abnormal, the auxiliary fuel control valve 113 is completely opened and the engine, characterized in that for starting the generator engine 100 through the main fuel control valve 123 Fuel supply system of generator engine with improved performance and startability.
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