KR101250068B1 - 2종연료 엔진의 연료공급장치 및 연료공급방법 - Google Patents

2종연료 엔진의 연료공급장치 및 연료공급방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 공급되는 액화가스연료의 높은 압력을 이용하여 액체연료의 공급압력을 증가시킴으로써 액체연료를 엔진으로 전환 공급하는 2종연료 엔진의 연료공급장치 및 연료공급방법에 관한 것으로, 본 발명에 의한 2종연료 엔진의 연료공급장치는, 엔진과 연결되는 연료 공급유로와, 상기 연료 공급유로 및 액화가스연료탱크와 연결되는 액화가스연료 공급유로와, 상기 연료 공급유로 및 액체연료탱크와 연결되는 액체연료 공급유로와, 상기 액화가스연료 공급유로 및 액체연료 공급유로가 선택적으로 개폐되도록 하는 연료선택밸브와, 상기 연료선택밸브를 제어하는 제어유닛이 포함되는 2종연료 엔진의 연료공급장치에 있어서, 상기 액체연료 공급유로로 공급된 액체연료를 상기 액화가스연료 공급유로로 공급된 액화가스연료의 압력을 이용하여 증압시키는 증압수단이 더 포함된다.

Description

2종연료 엔진의 연료공급장치 및 연료공급방법{APPARATUS AND METHOD FOR SUPPLYING FUEL OF BI-FUEL ENGINE}
본 발명은 2종연료 엔진의 연료공급장치 및 연료공급방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액화가스연료의 높은 압력을 이용하여 액체연료의 공급압력을 증가시킴으로써 액체연료를 엔진으로 전환 공급하는 2종연료 엔진의 연료공급장치 및 연료공급방법에 관한 것이다.
2종연료를 사용하는 엔진의 종류로는 가솔린-액화석유가스(Gasoline-LPG) 겸용 혹은 가솔린-압축천연가스(Gasoline-CNG) 겸용인 바이퓨얼(Bi-fuel) 엔진 등이 있다.
2종연료 엔진이 장착된 차량은 운전자의 조작이나 차량의 상태를 진단한 제어수단의 제어에 따라 연료가 전환되어 엔진으로 공급되도록 하는 연료공급장치가 마련된다.
이러한 연료공급장치의 일 예로서, 공개특허 제10-2010-0128319호에 개시된 '내연기관용 2종 연료를 직접 분사하는 장치'를 들 수 있다.
상기 공개특허는 도 1에 도시된 바와 같이, 내연기관에 연결되는 연료 직접 분사용의 적어도 하나의 고압 펌프(10)를 포함하는 연소기관에 연료를 직접 분사식으로 공급하는 연료 공급 장치에 관한 것으로, 제1 액화가스 연료 저장과 제2 액체 연료 저장을 위한 적어도 2개의 연료 저장통들(21, 27)과, 연료들을 상기 고압 펌프(10)로 공급하기 위하여 상기 연료 저장통(21, 27)으로부터 상기 고압 펌프(10)의 입구까지 이어지는 2개의 연료 도관들(22, 26)을 포함하고, 상기 고압 펌프에 연결된 상기 연료 도관들을 세정하기 위한 세정 유닛이 설치되고, 상기 연료 도관들(22, 26)에는 체크 밸브들(24, 7)이 구비된 구성으로 된 것을 특징으로 한다.
이러한 종래 연료공급장치는 도 1에 도시된 바에서 알 수 있듯이, 연료 저장통(21, 27)으로부터 엔진으로 연결되는 연료 도관들(22, 26)이 합류점(25)을 갖도록 구성된다. 그리고, 제어유닛(23)에 의해 연료 도관들(22, 26)이 개폐되도록 제어되면서, 엔진으로 공급되는 연료가 전환되며, 전환되어 공급되는 연료는 합류점(25)을 거쳐 엔진으로 공급된다.
한편, 2종연료인 액화가스연료와 액체연료는 공급압력에 있어서 전자가 훨씬 고압이기 때문에, 액화가스연료가 공급되는 도관(22)과 액체연료가 공급되는 도관(26)의 압력차는 매우 크다.
따라서, 제어유닛에 의해 액화가스연료 공급모드에서 액체연료 공급모드로 연료 전환이 있는 경우, 액체연료공급 도관(26)의 개방으로 합류점(25)으로 공급되는 액체연료는 합류점(25)을 포함하는 도관 내부에 고압으로 잔류하는 액화가스연료를 밀어 낼 수 있어야 엔진으로 공급될 수 있다.
하지만, 앞서 설명된 바와 같이 액화가스연료가 잔류 중인 도관 내부가 고압이기 때문에 액체연료는 액화가스연료의 압력 이상으로 압력이 증가되어야 비로소 엔진으로 공급될 수 있는 문제가 있다.
물론, 액체연료의 공급압을 증가시키기 위하여 도 1에 도시된 바와 같이 연료 증압을 위한 장치(28)를 구성하여 이를 실현할 수도 있으나, 이 경우 액체연료가 정압이므로 가변압인 액화가스연료의 압력 변화에 대응하기 어렵고, 추가적인 리턴라인 및 밸브 설치로 구조의 복잡성 및 원가 상승을 초래하는 문제가 있다.
본 발명은 전술한 종래 2종연료 엔진의 연료공급장치의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 액화가스연료 공급모드에서 액체연료 공급모드로 전환할 때, 연료 공급 유로에 잔류하는 액화가스연료의 압력보다 더 높은 압력으로 액체연료의 공급압력을 증가시키기 위하여, 액화가스연료 공급유로에 잔류하는 액화가스연료의 높은 압력을 이용하는 2종연료 엔진의 연료공급장치 및 연료공급방법을 제공함에 그 목적이 있다.
전술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 의한 2종연료 엔진의 연료공급장치는, 엔진과 연결되는 연료 공급유로와, 상기 연료 공급유로 및 액화가스연료탱크와 연결되는 액화가스연료 공급유로와, 상기 연료 공급유로 및 액체연료탱크와 연결되는 액체연료 공급유로와, 상기 액화가스연료 공급유로 및 액체연료 공급유로가 선택적으로 개폐되도록 하는 연료선택밸브와, 상기 연료선택밸브를 제어하는 제어유닛이 포함되는 2종연료 엔진의 연료공급장치에 있어서, 상기 액체연료 공급유로로 공급된 액체연료를 상기 액화가스연료 공급유로로 공급된 액화가스연료의 압력을 이용하여 증압시키는 증압수단이 더 포함된다.
상기 증압수단은, 상기 액체연료 공급유로에 형성되는 가압챔버; 상기 가압챔버 내에서 왕복 운동 가능하도록 구비되는 가압피스톤; 및 상기 가압피스톤을 왕복 운동시키는 구동수단;이 포함되어 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 구동수단은, 가변압챔버; 상기 가변압챔버 내에서 왕복 운동 가능하도록 구비되는 구동피스톤; 상기 가압피스톤이 상기 구동피스톤과 일체로 왕복 운동하도록, 상기 가압피스톤과 상기 구동피스톤을 연결하는 피스톤로드; 상기 구동피스톤에 의해 구획되는 상기 가변압챔버의 양쪽 공간 중 제1공간으로 액화가스연료가 공급되도록, 상기 액화가스연료 공급유로에서 분기되어 상기 제1공간으로 연결되는 제1분기유로; 상기 제1공간으로 공급된 액화가스연료가 토출되도록, 상기 제1공간에서 상기 가변압챔버의 외부로 연결되는 제1토출유로; 상기 제1토출유로가 선택적으로 개폐되도록 하는 제1제어밸브; 상기 구동피스톤에 의해 구획되는 상기 가변압챔버의 양쪽 공간 중 제2공간으로 액화가스연료가 공급되도록, 상기 액화가스연료 공급유로에서 분기되어 상기 제2공간으로 연결되는 제2분기유로; 상기 제2공간으로 공급된 액화가스연료가 토출되도록 상기 제2공간에서 상기 가변압챔버의 외부로 연결되는 제2토출유로; 및 상기 제2토출유로가 선택적으로 개폐되도록 하는 제2제어밸브;가 포함되어 이루어질 수 있다.
이때, 상기 제1토출유로 및 제2토출유로가 상기 액화가스연료탱크와 연결된 액화가스연료 복귀유로와 연결될 수 있으며, 상기 제1제어밸브 및 제2제어밸브는 상기 제어유닛에 의해 제어될 수 있다.
그리고, 상기 가압챔버의 단면적이 상기 가변압챔버의 단면적보다 작도록 형성될 수 있다.
한편, 상기한 연료공급장치를 이용한 2종연료 엔진의 연료공급방법은, 상기 연료선택밸브가 상기 액화가스연료 공급유로를 개방하고 상기 액체연료 공급유로를 폐쇄하여 액화가스연료를 상기 연료 공급유로로 공급하는 액화가스연료 공급단계; 상기 액체연료 공급유로로 액체연료를 공급하는 동시에, 상기 제1토출유로를 폐쇄하고 상기 제2토출유로를 개방하여 상기 제1공간의 압력으로 상기 구동피스톤이 후퇴되도록 하여, 상기 가압챔버 내로 액체 연료가 채워지는 증압준비단계; 상기 제1토출유로를 개방하고 상기 제2토출유로를 폐쇄하여, 상기 제2공간의 압력으로 상기 구동피스톤이 전진하도록 하면서, 상기 가압피스톤에 의해 상기 가압챔버 내의 액체연료가 가압되는 증압단계; 및 상기 연료선택밸브가 상기 액화가스연료 공급유로를 폐쇄하고 상기 액체연료 공급유로를 개방함으로써 상기 연료 공급유로로 액체연료를 공급하는 액체연료 공급단계;가 포함된다.
이때, 상기 제1토출유로 및 제2토출유로가 개폐되도록 하는 상기 제1제어밸브 및 제2제어밸브는 상기 제어유닛에 의해 제어될 수 있다.
본 발명에 의하면, 액화가스 공급모드에서 액체연료 공급모드로 전환하여 액체연료를 공급하고자 할 때, 액체연료의 공급압력을 증가시키는 수단으로 기체연료 공급유로에 잔류하는 기체연료의 높은 압력을 이용하기 때문에, 별도의 동력이 요구되는 증압수단이 없이도 액체연료의 공급압력을 증가시킬 수 있으며, 구조상으로도 매우 단순한 구조로써 목적하는 증압을 실현하는 장점이 있다.
도 1은 종래 2종연료 엔진의 연료공급장치를 도시한 개략도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 2종연료 엔진의 연료공급장치를 도시한 개략도.
도 3은 도 1에 도시된 연료공급장치에 의하여 액화가스연료에서 액체연료로 전환하여 연료공급되는 사용 상태를 나타낸 개략도.
도 4는 도 1에 도시된 연료공급장치에서 액체연료의 증압 준비 단계를 나타내는 개략도.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 2종연료 엔진의 연료공급장치 및 연료공급방법에 관하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시에에 따른 2종연료 엔진의 연료공급장치(1)는, 연료 공급유로(101), 액화가스연료 공급유로(203), 액체연료 공급유로(303), 연료선택밸브(400), 제어유닛(500)이 포함되는 2종연료 엔진의 연료공급장치(1)에 있어서, 액체연료 공급유로(303)로 공급된 액체연료를 증압시키는 증압수단이 더 포함된다.
연료 공급유로(101)는 엔진(901)과 연결된다. 구체적으로 연료 레일(fuel rail)(미도시)에 연결될 수 있다. 그리고, 연료 공급유로(101)를 통해 공급되는 연료의 압력을 필요 압력으로 조정하기 위하여 연료 레일과의 사이에 압력 조정부(미도시)가 개재될 수 있으며, 압력 조정부를 거친 연료는 연료 공급 펌프(미도시)에 의해 연료 레일로 공급될 수 있다.
연료 공급유로(101)는 액화가스연료 또는 액체연료 중 선택된 어느 하나의 연료를 공급받도록, 액화가스연료 공급유로(203) 및 액체연료 공급유로(303)와 연결된다.
액화가스연료 공급유로(203)는 액화가스연료탱크(201)와 연결된다. 액화가스연료탱크(201)는 내부에 액화가스연료가 저장되며, 저장된 연료는 제1펌프(202)에 의해 액화가스연료 공급유로(203)로 고압으로 공급된다.
액체연료 공급유로(303)는 액체연료탱크(301)와 연결되며, 액체연료탱크(301)에 저장된 액체연료 또한 제2펌프(302)에 의해 고압으로 액체연료 공급유로(303)로 공급될 수 있다.
그리고, 액화가스연료 공급유로(203)와 액체연료 공급유로(303)는 액화가스연료탱크(201), 액체연료탱크(301)로부터 공급된 연료의 역류 방지를 위하여 체크밸브(902)가 구비될 수 있다.
연료선택밸브(400)는 액화가스연료 공급유로(203)와 액체연료 공급유로(303)를 선택적으로 개폐하도록 제어유닛(500)에 의해 제어된다. 연료선택밸브(400)는 액화가스연료 공급유로(203)와 액체연료 공급유로(303)에 별개로 구비되는 두 개의 밸브로 구성되어 제어유닛(500)에 의해 각각 제어될 수도 있고, 도시된 바와 같이 하나의 솔레노이드 밸브로서 구성되어 제어될 수도 있다. 도 2에 도시된 연료선택밸브(400)의 작동상태는 액화가스연료 공급모드에서의 작동 상태로서, 액화가스연료 공급유로(203)와 연료 공급유로(101)가 연통하도록 액화가스연료 공급유로(203)가 개방되고 있다. 연료선택밸브(400)의 액체연료 공급모드에서의 작동 상태는 도 3에 도시된 바와 같이 액화가스연료 공급유로(203)가 차단되고 액체연료 공급유로(303)가 개방되어 연료 공급유로(101)에 액체연료가 공급될 수 있다.
한편, 액화가스연료 공급유로(203)로 공급된 액화가스연료의 압력은 액체연료 공급유로(303)로 공급된 액체연료의 압력보다 훨씬 고압이다. 이는 압력 작용시 액체연료가 액화가스연료와 비교하여 비압축성을 갖기 때문이다.
따라서, 액화가스연료 공급모드에서 액체연료 공급모드로 전환하는 경우에, 종래 연료공급장치의 문제점에서 설명된 바와 같이, 액체연료는 연료 공급유로(101)에 잔류하는 액화가스연료의 압력 이상으로 증압시켜야 연료 공급유로(101)를 통해 엔진(901)으로 공급될 수 있다.
이를 위해 본 실시예는 증압수단이 더 포함된다. 더욱 구체적으로, 증압수단은 가압챔버(610)와, 가압피스톤(620)과, 구동수단이 포함된다.
가압챔버(610)는 액체연료 공급유로(303)에 형성되며, 액체연료탱크(301)로부터 액체연료 공급유로(303)로 공급되는 액체연료는 가압챔버(610) 내로 채워질 수 있다.
가압피스톤(620)은 가압챔버(610) 내에서 왕복 운동 가능하도록 구비된다. 가압피스톤(620)은 전진하면서 가압챔버(610) 내의 액체연료를 가압하여 증압시키거나 또는 후퇴하면서 가압챔버(610) 내로 연료가 채워질 수 있는 공간을 마련하게 된다.
구동수단은 가압피스톤(620)이 왕복 운동하도록 외력을 작용하는 구성이다. 구동수단의 구체적인 예로, 가변압챔버(630)와, 구동피스톤(640)과, 피스톤로드(650)와, 제1분기유로(633) 및 제2분기유로(634)와, 제1토출유로(635) 및 제2토출유로(636)와, 제1제어밸브(661) 및 제2제어밸브(662)가 포함되는 예가 제시될 수 있다.
가변압챔버(630)는 액화가스연료 공급유로(203)와 연결되어 내부로 액화가스연료가 통과하는 공간이 마련된다.
구동피스톤(640)은 가변압챔버(630) 내에서 왕복 운동 가능하도록 구비되며, 피스톤로드(650)에 의해 가압피스톤(620)과 연결된다. 따라서 가압피스톤(620)은 구동피스톤(640)의 왕복 운동에 따라 일체로 함께 왕복 운동하게 된다.
가변압챔버(630)의 공간은 구동피스톤(640)에 의해 구획되면서 도시된 바에서 좌측의 제1공간(631)과 우측의 제2공간(632)으로 나뉘게 된다. 액화가스연료 공급유로(203)로부터 분기되는 제1분기유로(633) 및 제2분기유로(634)는 각각 제1공간(631)과 제2공간(632)으로 연결된다. 그리고, 제1토출유로(635)와 제2토출유로(636)가 각각 제1공간(631), 제2공간(632)과 연결되어 제1공간(631)과 제2공간(632)에 공급된 액화가스연료가 가변압챔버(630)의 외부로 토출될 수 있다.
제1공간(631)과 제2공간(632)은 제1분기유로(633) 및 제2분기유로(634)를 통해 액화가스연료가 공급됨으로써 압력이 증가된다. 그리고 제1토출유로(635) 및 제2토출유로(636)를 통해 액화가스연료가 토출됨으로써 압력이 감소된다. 이러한 구조적 특징을 이용하여 제1토출유로(635) 및 제2토출유로(636)의 개폐를 조합 제어함으로써 제1공간(631) 또는 제2공간(632) 중 어느 한 공간을 선택적으로 증압 또는 감압되도록 할 수 있다. 그리고 이를 통해 구동피스톤(640)이 전진 또는 후퇴하도록 할 수 있다.
더욱 구체적으로, 제1토출유로(635) 및 제2토출유로(636)는 제1제어밸브(661) 및 제2제어밸브(662)에 의해 각각 개폐가 선택된다. 이때 제1제어밸브(661) 및 제2제어밸브(662)는 액화가스연료 공급모드 또는 액체연료 공급모드 전환 신호를 인가받은 제어유닛(500)에 의해 제어될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 액화가스연료 공급모드로서 액화가스연료 공급유로(203)가 개방된 상태에서, 제1제어밸브(661)가 제1토출유로(635)를 개방하고 제2제어밸브(662)가 제2토출유로(636)를 폐쇄하면, 제1공간(631)으로 공급되는 액화가스연료는 제1토출유로(635)를 통해 빠져나가면서 제1공간(631)이 제2공간(632)에 비해 상대적으로 압력이 낮아지게 된다. 상대적으로 더 높은 제2공간(632)의 압력은 결국 구동피스톤(640)을 전진시키게 되며, 구동피스톤(640)의 전진으로 가압피스톤(620)이 함께 전진하게 된다. 가압피스톤(620)의 전진으로 가압챔버(610) 내에 채워졌던 액체연료가 가압되면서 증압될 수 있다.
한편, 구동피스톤(640)을 전진시키는 제2공간(632)의 소정 압력을 기준으로 가압챔버(610) 내의 액체연료가 더욱 큰 압력으로 가압되도록 하기 위하여 가압챔버(610)의 단면적이 가변압챔버(630)의 단면적보다 작게 형성될 수 있다. 여기서 단면적은 도시된 바를 기준으로 종단면적을 말하는 것이다. 가압챔버(610)의 단면적이 가변압챔버(630)의 단면적보다 적게 형성된다는 것은, 가압피스톤(620)에 의해 가압되는 가압챔버(610) 내 영역의 단면적이 제2공간(632)의 압력이 작용하는 가변압챔버 내 영역의 단면적보다 작다는 것을 의미하며, 이와 같이 형성됨으로써 제2공간(632)의 소정 압력에 대하여 가압챔버(610) 내의 액체연료에 가해지는 압력은 더 커질 수 있다.
상기한 증압수단에 의해 증압단계를 거치게 된 액체연료는 도 3에 도시된 바와 같이, 제어유닛(500)이 연료선택밸브(400)를 제어하여 액체연료 공급유로(303)를 개방함으로써, 연료 공급유로(101)를 통해 공급될 수 있으며, 이때 공급되는 액체연료는 연료 공급유로(101)에 잔류하는 액화가스연료의 압력보다 더 높은 고압의 상태에 있기 때문에 원활하게 연료 공급유로(101)로 공급되어 엔진(901)으로 공급될 수 있다.
한편, 액체연료 공급모드에서 다시 액화가스연료 공급모드로 전환하는 경우에는 연료선택밸브(400)가 액화가스연료 공급유로(203)를 개방하고 액체연료 공급유로(303)를 폐쇄한다. 이때 액화가스연료 공급유로(203)로 공급되는 액화가스연료는 전술한 바와 같이 액체연료에 비해 매우 고압이기 때문에 연료 공급유로(101) 상에 잔류하는 액체연료의 압력에도 불구하고 액체연료를 밀치면서 원활하게 연료 공급유로(101)로 공급될 수 있다.
그리고, 제어유닛(500)으로 액체연료 공급 준비 신호가 인가되면, 도 4에 도시된 바와 같이, 연료선택밸브(400)에 의해 액체연료 공급유로(303)가 폐쇄된 상태에서 제2펌프(302)의 제어를 통해 액체연료 공급유로(303)로 액체연료가 공급된다. 이때 가압피스톤(620)은 공급되는 액체연료의 압력으로 후퇴된다. 이와 동시에, 제2제어밸브(662)를 제어하여 제2토출유로(636)를 개방하게 되면 제2공간(632)의 압력이 제1공간(631)의 압력보다 상대적으로 낮게 되면서 상기한 액체연료의 압력에 가중되는 제1공간(631)의 압력으로 구동피스톤(640)이 후퇴된다. 그리고, 가압피스톤(620) 및 구동피스톤(640)의 후퇴에 작용하는 외력이 더 가중되도록 도시된 바와 같이 구동피스톤(640)의 전면으로 탄성력을 부여하는 코일스프링(670)이 더 개재될 수도 있다. 가압피스톤(620) 및 구동피스톤(640)이 이러한 외력의 작용으로 후퇴하게 되면 가압챔버(610) 내에 액체연료가 채워지는 공간이 마련될 수 있으며, 액체연료 공급유로(303)를 통해 공급되는 액체연료는 이 공간을 채우게 된다. 액체연료의 증압을 위한 준비가 완료되는 것이다. 이렇게 증압준비 과정을 거치고 나면 다시 상술한 과정, 즉 제1토출유로(635)를 개방하고 제2토출유로(636)를 폐쇄하여 가압피스톤(620)의 전진을 유도함으로써 가압챔버(610) 내의 액체연료를 가압하는 과정을 거치게 된다.
한편, 제1토출유로(635)와 제2토출유로(636)는 액화가스연료탱크(201)와 연결된 액화가스연료 복귀유로(204)와 연결되어 토출된 액화가스연료가 액화가스연료탱크(201)로 복귀되도록 할 수 있다.
그리고, 상술한 바에서 '유로'라고 표현된 구성은 파이프(pipe) 형태로 마련될 수도 있고, 연료공급장치(1)를 구성하는 특정 몸체의 내부를 관통하는 홀 형태로서 마련될 수도 있는 등 연료가 이송되는 공간이 마련되는 것이라면 특정 부재나 형태로서 제한되지 않고 본 구성에 포함될 수 있다.
상술한 실시예에 따른 연료공급장치(1)를 이용하여 2종연료 엔진의 연료를 공급하는 연료공급방법은 액화가스연료 공급단계와, 증압준비단계와, 증압단계와 액체연료 공급단계를 포함한다.
액화가스연료 공급단계는 액화가스연료 공급모드에서 연료선택밸브(400)가 액화가스연료 공급유로(203)를 개방하고 액체연료 공급유로(303)를 폐쇄하도록 제어유닛(500)에 의해 제어되어 액화가스연료가 연료 공급유로(101)로 공급되는 단계이다.
증압준비단계는, 상술한 바와 같이 제어유닛(500)이 액체연료 증압 준비 신호를 인가받음으로써 제2펌프(302)를 제어하여 액체연료 공급유로(303)로 액체연료를 공급하는 과정과, 이 과정과 동시에 제1제어밸브(661) 및 제2제어밸브(662)의 제어를 통해 제1토출유로(635)를 폐쇄, 제2토출유로(636)를 개방하여 제1공간(631)의 압력으로 구동피스톤(640)을 후퇴시키는 과정을 통해 가압챔버(610) 내로 액체 연료가 채워지는 단계이다.
증압단계는 제어유닛(500)에 의한 제1제어밸브(661) 및 제2제어밸브(662)의 제어를 통해 제1토출유로(635)를 개방, 제2토출유로(636)를 폐쇄하여, 제2공간(632)의 압력으로 구동피스톤(640)이 전진하도록 하며, 함께 전진하는 가압피스톤(620)에 의해 가압챔버(610) 내의 액체연료를 가압하는 단계이다.
액체연료 공급단계는 액체연료 공급을 요구하는 신호를 인가받은 제어유닛(500)에 의해 연료선택밸브(400)가 제어되어 액화가스연료 공급유로(203)를 폐쇄, 액체연료 공급유로(303)를 개방함으로써 연료 공급유로(101)로 액체연료를 공급하는 단계이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 연료공급방법은 상술한 단계를 거치면서 액화가스연료 공급모드에서 액체연료 공급모드로 전환된다. 그리고, 액화가스연료 공급 요구 신호를 인가받은 제어유닛(500)의 제어에 의해 연료선택밸브(400)가 액화가스연료 공급유로(203)를 개방하고 액체연료 공급유로(303)를 폐쇄하는 단계가 더 포함되면, 액체연료 공급모드에서 다시 액화가스연료 공급모드로 전환될 수 있다.
본 발명은 특허청구범위에서 청구하는 청구의 요지를 벗어나지 않고도 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변경 실시될 수 있으므로, 본 발명의 보호범위는 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 않는다.
1; 2종연료 엔진의 연료공급장치 101; 연료 공급유로
201; 액화가스연료탱크 202; 제1펌프
203; 액화가스연료 공급유로 204; 액화가스연료 복귀유로
301; 액체연료탱크 302; 제2펌프
303; 액체연료 공급유로 400; 연료선택밸브
500; 제어유닛 610; 가압챔버
620; 가압피스톤 630; 가변압챔버
631; 제1공간 632; 제2공간
633; 제1분기유로 634; 제2분기유로
635; 제1토출유로 636; 제2토출유로
640; 구동피스톤 650; 피스톤로드
661; 제1제어밸브 662; 제2제어밸브
670; 코일스프링 901; 엔진
902; 체크밸브

Claims (8)

  1. 엔진과 연결되는 연료 공급유로와, 상기 연료 공급유로 및 액화가스연료탱크와 연결되는 액화가스연료 공급유로와, 상기 연료 공급유로 및 액체연료탱크와 연결되는 액체연료 공급유로와, 상기 액화가스연료 공급유로 및 액체연료 공급유로가 선택적으로 개폐되도록 하는 연료선택밸브와, 상기 연료선택밸브를 제어하는 제어유닛이 포함되는 2종연료 엔진의 연료공급장치에 있어서,
    상기 액체연료 공급유로로 공급된 액체연료를 상기 액화가스연료 공급유로로 공급된 액화가스연료의 압력을 이용하여 증압시키는 증압수단이 더 포함되며,
    상기 증압수단은, 상기 액체연료 공급유로에 형성되는 가압챔버; 상기 가압챔버 내에서 왕복 운동 가능하도록 구비되는 가압피스톤; 및 상기 가압피스톤을 왕복 운동시키는 구동수단;이 포함되는 것을 특징으로 하는 2종연료 엔진의 연료공급장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 구동수단은,
    가변압챔버;
    상기 가변압챔버 내에서 왕복 운동 가능하도록 구비되는 구동피스톤;
    상기 가압피스톤이 상기 구동피스톤과 일체로 왕복 운동하도록, 상기 가압피스톤과 상기 구동피스톤을 연결하는 피스톤로드;
    상기 구동피스톤에 의해 구획되는 상기 가변압챔버의 양쪽 공간 중 제1공간으로 액화가스연료가 공급되도록, 상기 액화가스연료 공급유로에서 분기되어 상기 제1공간으로 연결되는 제1분기유로;
    상기 제1공간으로 공급된 액화가스연료가 토출되도록, 상기 제1공간에서 상기 가변압챔버의 외부로 연결되는 제1토출유로;
    상기 제1토출유로가 선택적으로 개폐되도록 하는 제1제어밸브;
    상기 구동피스톤에 의해 구획되는 상기 가변압챔버의 양쪽 공간 중 제2공간으로 액화가스연료가 공급되도록, 상기 액화가스연료 공급유로에서 분기되어 상기 제2공간으로 연결되는 제2분기유로;
    상기 제2공간으로 공급된 액화가스연료가 토출되도록 상기 제2공간에서 상기 가변압챔버의 외부로 연결되는 제2토출유로; 및
    상기 제2토출유로가 선택적으로 개폐되도록 하는 제2제어밸브;가 포함되는 것을 특징으로 하는 2종연료 엔진의 연료공급장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1토출유로 및 제2토출유로가 상기 액화가스연료탱크와 연결된 액화가스연료 복귀유로와 연결되는 것을 특징으로 하는 2종연료 엔진의 연료공급장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1제어밸브 및 제2제어밸브는 상기 제어유닛에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 2종연료 엔진의 연료공급장치.
  6. 청구항 3 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가압챔버의 단면적이 상기 가변압챔버의 단면적보다 작은 것을 특징으로 하는 2종연료 엔진의 연료공급장치.
  7. 청구항 3의 연료공급장치를 이용한 2종연료 엔진의 연료공급방법에 있어서,
    상기 연료선택밸브가 상기 액화가스연료 공급유로를 개방하고 상기 액체연료 공급유로를 폐쇄하여 액화가스연료를 상기 연료 공급유로로 공급하는 액화가스연료 공급단계;
    상기 액체연료 공급유로로 액체연료를 공급하는 동시에, 상기 제1토출유로를 폐쇄하고 상기 제2토출유로를 개방하여 상기 제1공간의 압력으로 상기 구동피스톤이 후퇴되도록 하여, 상기 가압챔버 내로 액체 연료가 채워지는 증압준비단계;
    상기 제1토출유로를 개방하고 상기 제2토출유로를 폐쇄하여, 상기 제2공간의 압력으로 상기 구동피스톤이 전진하도록 하면서, 상기 가압피스톤에 의해 상기 가압챔버 내의 액체연료가 가압되는 증압단계; 및
    상기 연료선택밸브가 상기 액화가스연료 공급유로를 폐쇄하고 상기 액체연료 공급유로를 개방함으로써 상기 연료 공급유로로 액체연료를 공급하는 액체연료 공급단계;가 포함되는 것을 특징으로 하는 2종연료 엔진의 연료공급방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1토출유로 및 제2토출유로가 개폐되도록 하는 상기 제1제어밸브 및 제2제어밸브가 상기 제어유닛에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 2종연료 엔진의 연료공급방법.
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