KR101257915B1 - Fuel pressure auto boosting apparatus and method for lng vehicle - Google Patents

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KR101257915B1
KR101257915B1 KR1020120107754A KR20120107754A KR101257915B1 KR 101257915 B1 KR101257915 B1 KR 101257915B1 KR 1020120107754 A KR1020120107754 A KR 1020120107754A KR 20120107754 A KR20120107754 A KR 20120107754A KR 101257915 B1 KR101257915 B1 KR 101257915B1
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우종호
이동건
민기환
안민호
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㈜에코플러스
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    • B60Y2400/30—Sensors
    • B60Y2400/306—Pressure sensors

Abstract

PURPOSE: An apparatus and a method for automatically boosting the fuel pressure of an LNG vehicle are provided to prevent degradation of engine output due to the low pressure in a LNG tank by increasing the pressure of the LNG tank. CONSTITUTION: An apparatus for automatically boosting the fuel pressure of an LNG vehicle comprises an LNG tank(100), a first vaporizer(200), a second vaporizer(300), a pressure regulator(400), a recirculation line(500), a solenoid valve(600), and a controller(700). The LNG tank stores liquid LNG fuel. The first vaporizer is connected to the LNG tank to vaporize the liquid fuel. The second vaporizer is connected to the first vaporizer to vaporize some of the liquid fuel which is not yet vaporized. The pressure regulator is connected to the second vaporizer, regulates the pressure of the vaporized gas fuel, and supplies the gas fuel to an engine(800). One side of the recirculation line is connected between the second vaporizer and the pressure regulator, and the other side thereof is connected to the LNG tank. The solenoid valve is installed in the recirculation line. The controller is connected to pressure sensors(110) and the solenoid valve. [Reference numerals] (200) First vaporizer; (300) Second vaporizer; (700) Controller; (AA) Gas phase; (BB) Liquid phase;

Description

ＬＮＧ 자동차용 연료 자동 승압 장치 및 방법 {Fuel pressure auto boosting apparatus and method for LNG vehicle}Fuel pressure auto boosting apparatus and method for LNG vehicle

본 발명은 LNG를 연료로 사용하는 엔진에서, 엔진에 공급되는 연료의 압력원인 LNG 탱크의 압력을 상승시켜 LNG 충전 완료 후 연료의 사용에 따른 LNG 탱크의 압력하강으로 인해 엔진의 출력이 저하되는 것을 방지할 수 있는 LNG 자동차용 연료 자동 승압 장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention is to increase the pressure of the LNG tank which is the pressure source of the fuel supplied to the engine in the LNG using the fuel, the output of the engine is reduced due to the pressure drop of the LNG tank according to the use of the fuel after the completion of the LNG filling The present invention relates to a fuel automatic boosting device and method for LNG vehicles that can be prevented.

일반적으로 LNG(Liquified Natural Gas)를 연료로 사용하는 엔진은 LNG 탱크 내부에 충전된 액체 상태의 연료인 LNG를 기화기로 보내 기화시킨 후 압력조절장치를 거쳐 기체 상태의 연료가 엔진으로 공급된다. 즉, LNG 엔진의 연료 공급 장치는 도 1과 같이 LNG 탱크(10), 상기 LNG 탱크(10) 내의 액체 상태의 연료를 기화시키는 기화기(20), 솔레노이드 밸브(30), 기체 상태의 연료의 불순물을 제거하는 연료 필터(40), 압력조정기(50) 및 엔진(70)이 순차적으로 연결되도록 구성된다.In general, an engine using LNG (Liquified Natural Gas) as a fuel is vaporized by sending LNG, a liquid fuel filled in an LNG tank, to a carburetor, and then gaseous fuel is supplied to the engine through a pressure regulator. That is, as shown in FIG. 1, the fuel supply device of the LNG engine includes an LNG tank 10, a vaporizer 20 for vaporizing liquid fuel in the LNG tank 10, a solenoid valve 30, and gaseous fuel impurities. To remove the fuel filter 40, the pressure regulator 50 and the engine 70 is configured to be sequentially connected.

이때, LNG 탱크(10) 내부에 충전된 연료의 압력에 의해 액체상태의 연료가 기화기(20)로 공급되며, 기화기(20) 및 압력조정기(50)를 거친 기체 상태의 연료 압력이 엔진으로 공급되는 연료의 압력이 된다. 그리고 LNG는 연료의 특성상 극저온상태(-162℃)에서 저장용기에 액체 상태로 저장되므로 엔진에서 필요로 하는 연료의 압력보다 낮은 상태로 충전 및 유지되는 경우가 대부분이다.At this time, the liquid fuel is supplied to the vaporizer 20 by the pressure of the fuel filled in the LNG tank 10, and the fuel pressure of the gaseous state passed through the vaporizer 20 and the pressure regulator 50 is supplied to the engine. Is the pressure of the fuel. In addition, since LNG is stored in a liquid state in a storage container at a cryogenic state (-162 ° C.) due to the characteristics of fuel, it is most often filled and maintained at a pressure lower than a fuel pressure required by an engine.

그런데 기화기(20)와 압력조절장치(50)를 거쳐 엔진(70)으로 공급되는 연료압력이 엔진의 정상작동에 필요한 연료압력보다 낮은 경우에는 엔진 출력 및 연소 불안정으로 이어질 수 있다.However, when the fuel pressure supplied to the engine 70 through the carburetor 20 and the pressure regulator 50 is lower than the fuel pressure required for normal operation of the engine, it may lead to engine output and combustion instability.

즉, 극저온상태(-162℃)에서 저장, 충전되는 LNG의 특성에 따라 LNG충전 후 탱크(10) 내부의 압력이 낮아 기화기(20)로 공급되는 액체 연료의 압력이 낮아지면, 엔진으로 공급되는 기체 연료의 압력이 낮아지게 되어 엔진의 출력 저하 및 부조 현상이 나타나는 문제점이 있다.That is, when the pressure of the liquid fuel supplied to the vaporizer 20 is low due to the low pressure inside the tank 10 after the LNG filling, depending on the characteristics of the LNG stored and charged in the cryogenic state (-162 ° C.), it is supplied to the engine. As the pressure of the gaseous fuel is lowered, there is a problem in that the output of the engine is lowered and the relief phenomenon occurs.

이와 관련된 종래 기술로는 한국공개특허(10-2012-0055883)인 "보조탱크를 구비한 LNG버스의 연료공급장치"가 개시되어 있다.
As a related art in this regard, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2012-0055883 discloses a fuel supply device for an LNG bus having an auxiliary tank.

KR 10-2012-0055883 A (2012.06.01.)KR 10-2012-0055883 A (2012.06.01.)

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 엔진에 공급되는 연료의 압력원인 LNG 탱크의 압력을 상승시켜 LNG 충전 완료 후 LNG 탱크의 낮은 압력으로 인해 엔진의 출력이 저하되는 것을 방지할 수 있는 LNG 자동차용 연료 자동 승압 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to increase the pressure of the LNG tank which is the pressure source of the fuel supplied to the engine to increase the output of the engine due to the low pressure of the LNG tank after the LNG filling It is to provide an automatic fuel boosting device and method for LNG vehicles that can prevent this from falling.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 LNG 자동차용 연료 자동 승압 장치는, 액체 상태의 LNG 연료가 저장되는 LNG 탱크(100); 상기 LNG 탱크(100)에 연결되어 액체 상태의 연료를 기화시키는 제1기화기(200); 상기 제1기화기(200)에 연결되어 기화되지 않은 액체 연료를 기화시키는 제2기화기(300); 상기 제2기화기(300)에 연결되어 기화된 기체 연료의 압력을 조절하여 엔진(800)으로 공급하는 압력조정기(400); 상기 제2기화기(300) 및 압력조정기(400) 사이에 일측이 연결되고 타측은 상기 LNG 탱크(100)에 연결되는 재순환 라인(500); 상기 재순환 라인(500)에 설치되는 솔레노이드 밸브(600); 및 상기 LNG 탱크(100)에 설치되는 압력센서(110, NGTP) 및 상기 솔레노이드 밸브(600)에 연결되어, 상기 LNG 탱크(100) 내부의 압력에 따라 상기 솔레노이드 밸브(600)의 개폐를 제어하는 제어기(700); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.Fuel automatic boosting device for LNG vehicles of the present invention for achieving the above object, the LNG tank 100, the LNG fuel in the liquid state is stored; A first vaporizer 200 connected to the LNG tank 100 to vaporize liquid fuel; A second vaporizer (300) connected to the first vaporizer (200) for vaporizing liquid fuel not vaporized; A pressure regulator 400 connected to the second vaporizer 300 to control the pressure of the vaporized gaseous fuel and supply it to the engine 800; A recirculation line 500 having one side connected between the second vaporizer 300 and the pressure regulator 400 and the other side connected to the LNG tank 100; A solenoid valve 600 installed in the recirculation line 500; And connected to the pressure sensor 110, NGTP and the solenoid valve 600 installed in the LNG tank 100, to control the opening and closing of the solenoid valve 600 in accordance with the pressure inside the LNG tank 100 Controller 700; Characterized in that it comprises a.

또한, 상기 제1기화기(200)에서는 액체 연료가 외부 공기와 열교환을 일으켜 기화되며, 상기 제2기화기(300)에서는 액체 연료가 엔진의 냉각수와 열교환을 일으켜 기화되는 것을 특징으로 한다.In addition, in the first vaporizer 200, the liquid fuel is evaporated by the heat exchange with the outside air, the second vaporizer 300 is characterized in that the liquid fuel is evaporated by the heat exchange with the cooling water of the engine.

또한, 상기 제1기화기(200)는, LNG 탱크(100)에서 공급되는 연료가 유동되는 연료 배관(210); 및 상기 연료 배관(210)의 외부에 형성되는 다수개의 핀(220);을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the first vaporizer 200, the fuel pipe 210 through which the fuel supplied from the LNG tank 100 flows; And a plurality of fins 220 formed on the outside of the fuel pipe 210.

또한, 상기 제2기화기(300)는, 제1기화기(200)를 통과한 연료가 유동되는 연료 배관(310); 상기 연료 배관(310)의 외부를 감싸며 엔진의 냉각수가 유동되는 냉각수 유로(320); 및 상기 연료 배관(310)의 배출구(312)에 연결되어 기화된 기체 상태의 연료가 저장되는 써지 탱크(330);를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the second vaporizer 300, the fuel pipe 310 through which the fuel passing through the first vaporizer 200 flows; A cooling water flow path 320 surrounding the outside of the fuel pipe 310 and in which cooling water of the engine flows; And a surge tank 330 connected to the outlet 312 of the fuel pipe 310 to store fuel in a vaporized gas state.

또한, 상기 LNG 탱크(100)와 솔레노이드 밸브(600) 사이의 재순환 라인(500)에 설치되어, 상기 LNG 탱크(100)에서 솔레노이드 밸브(600)측으로의 흐름을 차단하는 체크밸브(610)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, a check valve 610 is installed in the recirculation line 500 between the LNG tank 100 and the solenoid valve 600 to block the flow from the LNG tank 100 to the solenoid valve 600 side. It is characterized by including.

또한, 상기 제어기(700)에 각각 연결되며 가속페달량을 측정하는 가속페달센서(810,TPS), 엔진으로 흡입되는 공기의 압력을 측정하는 흡기압력센서(820,BPS) 및 차량의 속도를 측정하는 속도센서(830,VS)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the accelerator pedal sensors 810 and TPS connected to the controller 700 to measure the accelerator pedal amount, the intake pressure sensors 820 and BPS to measure the pressure of the air sucked into the engine, and the speed of the vehicle, respectively. Characterized in that it further comprises a speed sensor (830, VS).

그리고 본 발명의 LNG 자동차용 연료 자동 승압 방법은, LNG 탱크(100)의 자동승압 제어를 위한 제어기(700)로 전원을 공급하는 단계(S10); 엔진(800)으로 공급되는 기체 상태의 연료의 일부를 상기 LNG 탱크(100)로 재순환 시키는 솔레노이드 밸브(600)가 차단되었는지를 확인하는 단계(S20); 상기 LNG 탱크(100)의 압력이 설정된 기준값 미만으로 저하되었을 때 상기 솔레노이드 밸브(600)를 개방하는 단계(S30);를 포함하는 것을 특징으로 한다.And the LNG car fuel boosting method of the present invention, the step of supplying power to the controller 700 for the automatic boosting control of the LNG tank (100) (S10); Checking whether the solenoid valve 600 for recirculating a portion of the gaseous fuel supplied to the engine 800 to the LNG tank 100 is blocked (S20); And opening the solenoid valve 600 when the pressure of the LNG tank 100 is lowered below a set reference value (S30).

또한, 상기 S30단계에서는, 상기 LNG 탱크(100)의 압력, 가속페달량, 엔진의 흡입공기 압력 및 차량 속도가 설정된 기준값 미만일 때 상기 솔레노이드 밸브(600)를 개방하는 것을 특징으로 한다.
In addition, the step S30, characterized in that the solenoid valve 600 is opened when the pressure of the LNG tank 100, the accelerator pedal amount, the intake air pressure of the engine and the vehicle speed is less than the set reference value.

본 발명의 LNG 자동차용 연료 자동 승압 장치 및 방법은, 엔진에 공급되는 연료의 압력원인 LNG 탱크의 압력을 상승시켜 LNG 충전 완료 후 LNG 탱크의 낮은 압력으로 인해 엔진의 출력 저하 및 연소 불안으로 인한 엔진의 부조현상을 방지할 수 있는 장점이 있다.The fuel automatic boosting device and method for an LNG vehicle of the present invention increases the pressure of the LNG tank, which is a pressure source of fuel supplied to the engine, and the engine is caused by a decrease in the output of the engine due to the low pressure of the LNG tank after the LNG filling is completed, There is an advantage that can prevent the phenomenon of relief.

도 1은 종래의 LNG 자동차용 연료 공급 장치를 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명의 LNG 자동차용 연료 자동 승압 장치를 나타낸 개략도.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 기화기의 구조를 나타낸 단면도.
도 5는 본 발명의 LNG 자동차용 연료 자동 승압 방법을 나타낸 단계도.1 is a block diagram showing a conventional fuel supply device for LNG vehicles.
2 is a schematic view showing a fuel automatic boosting device for an LNG vehicle of the present invention.
3 and 4 are cross-sectional views showing the structure of the vaporizer according to the present invention.
Figure 5 is a step showing the fuel automatic boosting method for LNG vehicles of the present invention.

이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 LNG 자동차용 연료 자동 승압 장치 및 방법을 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings an automatic fuel boosting device and method for an LNG vehicle of the present invention as described above will be described in detail.

도 2는 본 발명의 LNG 자동차용 연료 자동 승압 장치를 나타낸 개략도이다.Figure 2 is a schematic diagram showing a fuel automatic boosting device for LNG vehicles of the present invention.

도시된 바와 같이 본 발명의 LNG 자동차용 연료 자동 승압 장치(1000)는, 액체 상태의 LNG 연료가 저장되는 LNG 탱크(100); 상기 LNG 탱크(100)에 연결되어 액체 상태의 연료를 기화시키는 제1기화기(200); 상기 제1기화기(200)에 연결되어 기화되지 않은 액체 연료를 기화시키는 제2기화기(300); 상기 제2기화기(300)에 연결되어 기화된 기체 연료의 압력을 조절하여 엔진(800)으로 공급하는 압력조정기(400); 상기 제2기화기(300) 및 압력조정기(400) 사이에 일측이 연결되고 타측은 상기 LNG 탱크(100)에 연결되는 재순환 라인(500); 상기 재순환 라인(500)에 설치되는 솔레노이드 밸브(600); 및 상기 LNG 탱크(100)에 설치되는 압력센서(110, NGTP) 및 상기 솔레노이드 밸브(600)에 연결되어, 상기 LNG 탱크(100) 내부의 압력에 따라 상기 솔레노이드 밸브(600)의 개폐를 제어하는 제어기(700); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.As shown in the fuel automatic booster device for LNG vehicle 1000 of the present invention, the LNG tank 100 in which the LNG fuel in the liquid state is stored; A first vaporizer 200 connected to the LNG tank 100 to vaporize liquid fuel; A second vaporizer (300) connected to the first vaporizer (200) for vaporizing liquid fuel not vaporized; A pressure regulator 400 connected to the second vaporizer 300 to control the pressure of the vaporized gaseous fuel and supply it to the engine 800; A recirculation line 500 having one side connected between the second vaporizer 300 and the pressure regulator 400 and the other side connected to the LNG tank 100; A solenoid valve 600 installed in the recirculation line 500; And connected to the pressure sensor 110, NGTP and the solenoid valve 600 installed in the LNG tank 100, to control the opening and closing of the solenoid valve 600 in accordance with the pressure inside the LNG tank 100 Controller 700; Characterized in that it comprises a.

우선, 본 발명은 LNG 탱크(100), 제1기화기(200), 제2기화기(300) 및 압력조정기(400)를 포함하여 이루어진다. LNG 탱크(100) 내부에 충전된 액체 상태의 LNG 연료의 자체 압력에 의해 연료가 송출된다. 그리고 송출된 연료는 제1기화기(200)를 통과하며 기화되어 액체 상태의 연료가 기체 상태로 변환된다. 이때, 제1기화기(200)를 통과하며 기화되지 않은 액체 연료는 제2기화기(300)를 통과하며 모두 기화된다. 그리하여 제2기화기를 거쳐 기체 상태로 변환된 연료는 압력조정기(400)를 통해 설정된 압력으로 조절된 후 엔진(800)으로 공급된다. 즉, 제1기화기(200) 및 제2기화기(300)를 거치며 기체 상태로 변환된 연료는 압력이 일정하지 않으므로 압력조정기(400)를 통해 일정한 압력으로 조절되어 엔진(800)으로 공급되게 된다. 그리고 제2기화기(300)를 통과하며 기화된 기체 연료는 연료필터(미도시)를 거쳐 불순물이 제거되어 순도 높은 연료로 만들어진 후 압력조정기(400)를 통해 엔진(800)으로 공급될 수 있다. 또한, 압력조정기(400)와 엔진(800) 사이에는 밸브가 설치되어 기화된 연료를 엔진(800)으로 공급하거나 차단할 수 있다.First, the present invention comprises the LNG tank 100, the first vaporizer 200, the second vaporizer 300 and the pressure regulator 400. Fuel is sent out by the pressure of the LNG fuel in the liquid state filled in the LNG tank 100 by its own pressure. The fuel sent out passes through the first vaporizer 200 and is vaporized to convert the liquid fuel into a gaseous state. At this time, the liquid fuel that passes through the first vaporizer 200 and is not vaporized passes through the second vaporizer 300 and is all vaporized. Thus, the fuel converted into the gas state through the second vaporizer is adjusted to the set pressure through the pressure regulator 400 and then supplied to the engine 800. That is, since the pressure is not constant, the fuel converted through the first vaporizer 200 and the second vaporizer 300 is controlled to a constant pressure through the pressure regulator 400 to be supplied to the engine 800. The gaseous fuel that passes through the second vaporizer 300 and is vaporized may be supplied to the engine 800 through the pressure regulator 400 after the impurities are removed through a fuel filter (not shown) to be made of high purity fuel. In addition, a valve is installed between the pressure regulator 400 and the engine 800 to supply or block the vaporized fuel to the engine 800.

그런데 이와 같이 구성되는 LNG용 연료 공급 장치는 LNG 탱크(100) 내부에 충전되는 연료는 LNG의 특성상 극저온 상태(-162℃)로 저장되므로, 엔진(800)에서 필요로 하는 연료의 압력보다 낮은 상태로 충전 및 유지되는 것이 대부분이다. 또한, LNG충전 후 LNG 탱크(100) 내부의 압력이 낮아 제1기화기(200) 및 제2기화기(300)로 공급되는 액체 연료의 압력이 낮아지면, 엔진(800)으로 공급되는 기체 연료의 압력이 설정된 압력보다 낮아지게 되어 엔진의 출력 저하 및 부조 현상이 나타날 수 있다.However, in the fuel supply device for LNG configured as described above, since the fuel charged in the LNG tank 100 is stored in a cryogenic state (-162 ° C.) due to the characteristics of LNG, a state lower than the pressure of the fuel required by the engine 800. Is most often charged and maintained. In addition, when the pressure of the liquid fuel supplied to the first vaporizer 200 and the second vaporizer 300 is low because the pressure inside the LNG tank 100 after LNG charging, the pressure of the gaseous fuel supplied to the engine 800 This may be lower than the set pressure may result in a decrease in engine output and a relief phenomenon.

여기에서 본 발명은 제2기화기(300) 및 압력조정기(400) 사이에 일측이 연결되고 타측은 상기 LNG 탱크(100)에 연결되도록 재순환 라인(500)이 형성되어, 제2기화기(300)를 거쳐 기화된 기체 상태의 연료가 LNG 탱크(100)로 재순환 되도록 연결된다. 즉, 제2기화기(300)를 거치며 기화되어 압력이 상승된 기체 상태의 연료를 LNG 탱크(100)로 유입시켜 LNG 탱크(100) 내부의 압력을 상승시킬 수 있도록 구성된다. 그리고 재순환 라인(500)에는 솔레노이드 밸브(600)가 설치되고, LNG 탱크(100)에는 압력센서(110, NGTP)가 설치되어, 솔레노이드 밸브(600) 및 압력센서(110, NGTP)는 제어기(700)에 연결된다.Here, the present invention is a recirculation line 500 is formed so that one side is connected between the second vaporizer 300 and the pressure regulator 400 and the other side is connected to the LNG tank 100, the second vaporizer 300 The gaseous fuel vaporized through is connected to the LNG tank 100 to be recycled. That is, the gaseous fuel vaporized by passing through the second vaporizer 300 is introduced into the LNG tank 100 to increase the pressure inside the LNG tank 100. And the solenoid valve 600 is installed in the recirculation line 500, the pressure sensor 110, NGTP is installed in the LNG tank 100, the solenoid valve 600 and the pressure sensor 110, NGTP is a controller 700 )

그리하여 LNG 탱크(100) 내부의 연료 압력을 압력센서(110, NGTP)로 측정하여, 제어기(700)에 의해 솔레노이드 밸브(600)의 개폐를 제어하여 LNG 탱크(100) 내부의 연료 압력을 상승시킬 수 있도록 제어된다. 즉, 압력센서(110, NGTP)에서 측정되는 압력이 설정된 압력보다 낮으면 솔레노이드 밸브(600)를 개방하여 제2기화기(300)를 통과하며 기화된 기체 상태의 연료가 재순환 라인(500)을 따라 LNG 탱크(100)로 유입되어 LNG 탱크(100) 내부의 압력이 상승하게 된다. 이로 인해 LNG 탱크(100)에서 제1기화기(200)로 공급되는 액체 상태의 연료 압력이 상승되어 제2기화기(300)를 거치며 기화되는 기체 연료의 압력이 상승되므로, 압력조정기(400)를 통해 엔진(800)으로 공급되는 기체 상태의 연료의 압력 저하를 방지할 수 있게 된다.Thus, the fuel pressure in the LNG tank 100 is measured by the pressure sensors 110 and NGTP, and the controller 700 controls the opening and closing of the solenoid valve 600 to increase the fuel pressure in the LNG tank 100. To be controlled. That is, when the pressure measured by the pressure sensor 110 (NGTP) is lower than the set pressure, the solenoid valve 600 is opened to pass through the second vaporizer 300, and the vaporized gaseous fuel is along the recirculation line 500. Inflow to the LNG tank 100 is to increase the pressure inside the LNG tank (100). As a result, the fuel pressure in the liquid state supplied from the LNG tank 100 to the first vaporizer 200 is increased, so that the pressure of the gaseous fuel vaporized through the second vaporizer 300 is increased, through the pressure regulator 400. The pressure drop of the gaseous fuel supplied to the engine 800 can be prevented.

이와 같이 본 발명의 LNG 자동차용 연료 자동 승압 장치는, 엔진에 공급되는 연료의 압력원인 LNG 탱크의 압력을 상승시켜 LNG 충전 완료 후 LNG 탱크의 낮은 압력에 따른 엔진의 출력 저하 및 연소 불안으로 인한 엔진의 부조현상을 방지할 수 있는 장점이 있다.As described above, the fuel automatic boosting device for the LNG vehicle according to the present invention increases the pressure of the LNG tank, which is the pressure source of the fuel supplied to the engine, and after the completion of the LNG filling, the engine due to the decrease in the output of the engine and the combustion instability due to the low pressure of the LNG tank. There is an advantage that can prevent the phenomenon of relief.

그리고 상기 제1기화기(200)에서는 액체 연료가 외부 공기와 열교환을 일으켜 기화되며, 상기 제2기화기(300)에서는 액체 연료가 엔진의 냉각수와 열교환을 일으켜 기화되도록 구성될 수 있다.In the first vaporizer 200, the liquid fuel may evaporate by exchanging heat with the outside air, and in the second vaporizer 300, the liquid fuel may be evaporated by exchanging heat with the coolant of the engine.

이는 제1기화기(200)를 외부 공기인 대기와 열교환을 통해 액체 상태의 연료를 기화시키는 공랭식 기화기로 형성하고, 제2기화기(300)를 액체 상태의 연료가 엔진의 냉각수와 열교환을 일으켜 기화되도록 하는 수랭식 기화기로 형성하는 것이다. 그리하여 LNG 탱크(100)에서 제1기화기(200)로 공급된 액체 연료는 대기와의 열교환을 통해 일부가 기화되고, 제1기화기(200)에서 기화되지 않고 액체 상태로 남아있는 연료는 다시 제2기화기(300)를 통과하며 엔진(800)의 냉각수와 열교환을 일으키며 기화되어 전부 기체 상태의 연료로 변환되도록 할 수 있다. 이때, 제2기화기(300)를 엔진(800)의 냉각수를 이용하여 열교환을 일으키는 수냉식 기화기로 구성하는 것은, 엔진(800)이 작동되면 냉각수의 온도가 대기의 높기 때문에 제1기화기(200)를 거치며 기화되지 않은 액체 상태의 연료를 확실하게 기화시켜 엔진(800)으로 공급할 수 있기 때문이다. 즉, 기화되지 않은 액체 상태의 연료가 엔진(800)으로 공급되지 않도록 하기 위함이다.This forms the first vaporizer 200 as an air-cooled vaporizer which vaporizes the liquid fuel through heat exchange with the outside air, and the second vaporizer 300 is vaporized by causing the liquid fuel to exchange heat with the cooling water of the engine. It is formed by a water-cooled vaporizer. Thus, the liquid fuel supplied from the LNG tank 100 to the first vaporizer 200 is partially vaporized through heat exchange with the atmosphere, and the fuel remaining in the liquid state without being vaporized in the first vaporizer 200 is second again. Passing through the carburetor 300 may cause heat exchange with the cooling water of the engine 800 and may be vaporized to be converted into a gaseous fuel. At this time, the second vaporizer 300 is configured as a water-cooled vaporizer that generates heat exchange using the cooling water of the engine 800, when the engine 800 is operated because the temperature of the cooling water is high in the atmosphere of the first vaporizer 200 This is because the fuel in the liquid state, which is not vaporized, can be surely vaporized and supplied to the engine 800. That is, to prevent the fuel in the liquid state that is not vaporized to be supplied to the engine 800.

또한, 제1기화기(200)를 외부 공기를 이용해 기화시키는 공랭식으로 형성하고 제2기화기(300)를 엔진의 냉각수를 이용해 기화시키는 수랭식으로 형성하면 액체 연료의 기화 효율을 향상시킬 수 있다. 즉, 엔진(800)이 작동되는 초기 시동상태에는 냉각수의 온도가 낮으므로 대기를 이용한 제1기화기(200)에서 1차로 액체 연료를 기화시키고 기화되지 않고 남은 액체 연료는 냉각수를 이용해 2차로 제2기화기(300)로 기화시켜 엔진으로 공급되는 연료의 상태를 기체화 할 수 있어 초기 시동성능을 향상 시킬 수 있다.In addition, when the first vaporizer 200 is formed in an air-cooled manner to vaporize using the outside air and the second vaporizer 300 is formed in a water-cooled manner to vaporize using the cooling water of the engine, the vaporization efficiency of the liquid fuel can be improved. That is, since the temperature of the coolant is low in the initial starting state in which the engine 800 is operated, the liquid fuel is first vaporized in the first vaporizer 200 using the atmosphere, and the remaining liquid fuel is secondly vaporized using the coolant for the second time. By vaporizing with the carburetor 300 it is possible to gasify the state of the fuel supplied to the engine can improve the initial starting performance.

또한, 상기 제1기화기(200)는, LNG 탱크(100)에서 공급되는 연료가 유동되는 연료 배관(210); 및 상기 연료 배관(210)의 외부에 형성되는 다수개의 핀(220);을 포함하여 이루어질 수 있다.In addition, the first vaporizer 200, the fuel pipe 210 through which the fuel supplied from the LNG tank 100 flows; And a plurality of fins 220 formed on the outside of the fuel pipe 210.

이는 제1기화기(200)가 대기와 열교환을 일으키는 공랭식으로 형성되는 것이며, 도 3과 같이 대기와의 열교환 효율을 높이기 위해, 액체 상태의 연료가 유동되는 연료 배관(210)을 여러 차례 굴곡된 형태로 형성하고, 연료 배관(210)의 외측에 원판 형태의 핀(220)을 일정거리 이격되도록 다수개 형성한 것이다. 이때, 연료 배관(210) 및 핀(220)은 다양한 형태로 형성될 수 있으며, 대기와의 열교환 효율을 높일 수 있는 구조 및 형태로 형성되는 것이 바람직하다.This is the first vaporizer 200 is formed in the air-cooled manner to cause heat exchange with the atmosphere, as shown in Figure 3, in order to increase the heat exchange efficiency with the atmosphere, the fuel pipe 210 in which the liquid fuel flows bent several times And a plurality of fins 220 having a disc shape on the outside of the fuel pipe 210 are spaced apart by a predetermined distance. In this case, the fuel pipe 210 and the fin 220 may be formed in various forms, it is preferable that the fuel pipe 210 and the fin 220 are formed in a structure and a shape that can increase the heat exchange efficiency with the atmosphere.

또한, 상기 제2기화기(300)는, 제1기화기(200)를 통과한 연료가 유동되는 연료 배관(310); 상기 연료 배관(310)의 외부를 감싸며 엔진의 냉각수가 유동되는 냉각수 유로(320); 및 상기 연료 배관(310)의 배출구(312)에 연결되어 기화된 기체 상태의 연료가 저장되는 써지 탱크(330);를 포함하여 이루어질 수 있다.In addition, the second vaporizer 300, the fuel pipe 310 through which the fuel passing through the first vaporizer 200 flows; A cooling water flow path 320 surrounding the outside of the fuel pipe 310 and in which cooling water of the engine flows; And a surge tank 330 connected to the outlet 312 of the fuel pipe 310 to store fuel in a vaporized gas state.

이는 제2기화기(300)가 엔진의 냉각수와 열교환을 일으키는 수랭식으로 형성되는 것이며, 도 4와 같이 냉각수와의 열교환 효율을 높이기 위해, 제1기화기(200)를 통과한 연료가 유동되는 연료 배관(310)을 코일 형태로 형성하고, 연료 배관(310)의 외부를 감싸며 일측에 냉각수 유입구(321)와 타측에 냉각수 유출구(322)가 형성되는 용기 형태로 냉각수 유로(320)를 형성한 것이다. 마찬가지로 연료 배관(310) 및 냉각수 유로(320)는 다양한 형태로 형성될 수 있으며, 냉각수와의 열교환 효율을 높일 수 있는 구조 및 형태로 형성되는 것이 바람직하다.The second vaporizer 300 is formed in a water-cooled manner that causes heat exchange with the cooling water of the engine, and as shown in FIG. The cooling water flow path 320 is formed in the form of a container in which the coil 310 is formed in a coil shape and surrounds the outside of the fuel pipe 310, and the cooling water inlet 321 is formed at one side and the cooling water outlet 322 is formed at the other side. Similarly, the fuel pipe 310 and the cooling water flow path 320 may be formed in various forms, and the fuel pipe 310 and the cooling water flow path 320 may be formed in a structure and a shape that may increase the heat exchange efficiency with the cooling water.

그리고 연료 배관(310)을 통과하며 기화된 기체 상태의 연료가 일시적으로 저장되었다가 압력조정기(400) 측으로 공급되도록, 연료 배관(310)의 배출구(312)에 연결되는 써지 탱크(330)가 형성될 수 있다. 그리하여 엔진(800)의 부하에 따른 기체 연료 소모량이 증가하더라도 엔진(800)으로 공급되는 기체 연료의 압력 저하를 방지할 수 있다.In addition, a surge tank 330 is formed to be connected to the outlet 312 of the fuel pipe 310 so as to temporarily store the vaporized gaseous fuel passing through the fuel pipe 310 and supplied to the pressure regulator 400. Can be. Thus, even if the gas fuel consumption according to the load of the engine 800 increases, it is possible to prevent the pressure drop of the gas fuel supplied to the engine 800.

또한, 상기 LNG 탱크(100)와 솔레노이드 밸브(600) 사이의 재순환 라인(500)에 설치되어, 상기 LNG 탱크(100)에서 솔레노이드 밸브(600)측으로의 흐름을 차단하는 체크밸브(610)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.In addition, a check valve 610 is installed in the recirculation line 500 between the LNG tank 100 and the solenoid valve 600 to block the flow from the LNG tank 100 to the solenoid valve 600 side. It can be made, including.

이는, LNG 탱크(100)와 솔레노이드 밸브(600) 사이에 체크밸브(610)를 설치하여, 재순환된 기체 상태의 연료가 다시 솔레노이드 밸브(600) 쪽으로 역류하지 않도록 하여 솔레노이드 밸브(600)의 내구성을 향상시키기 위함이다. 즉, 체크밸브(610)가 없을 경우 솔레노이드 밸브(600)를 개방하면, LNG 탱크(100)에 채워져 있던 극저온의 기체 상태의 연료가 재순환 라인(500)을 따라 솔레노이드 밸브(600)로 역류 할 수 있으므로, 체크밸브(610)를 설치하면 이를 방지할 수 있어 솔레노이드 밸브(600)의 내구성을 향상시킬 수 있다.This provides a check valve 610 between the LNG tank 100 and the solenoid valve 600 to prevent the recycled gaseous fuel from flowing back toward the solenoid valve 600, thereby improving durability of the solenoid valve 600. To improve. That is, when the solenoid valve 600 is opened when there is no check valve 610, the cryogenic gaseous fuel filled in the LNG tank 100 may flow back to the solenoid valve 600 along the recirculation line 500. Therefore, by installing the check valve 610 it can be prevented to improve the durability of the solenoid valve 600.

또한, 상기 제어기(700)에 각각 연결되며 가속페달량을 측정하는 가속페달센서(810,TPS), 엔진으로 흡입되는 공기의 압력을 측정하는 흡기압력센서(820,BPS) 및 차량의 속도를 측정하는 속도센서(830,VS)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.In addition, the accelerator pedal sensors 810 and TPS connected to the controller 700 to measure the accelerator pedal amount, the intake pressure sensors 820 and BPS to measure the pressure of the air sucked into the engine, and the speed of the vehicle, respectively. It may be made by further comprising a speed sensor (830, VS).

이는, 가속페달을 밟는 양(스로틀밸브가 개방되는 양)을 측정하는 가속페달센서(810,TPS), 엔진의 흡기관에 설치되어 엔진으로 흡입되는 공기의 압력을 측정하는 흡기압력센서(820,BPS) 및 차량의 속도를 측정하는 속도센서(830,VS)가 제어기(700)에 더 연결되어, LNG 탱크(100)에 설치되는 압력센서(110,NGTP)에서 측정되는 압력과 상기 센서(810,820,830)들에서 측정되는 값에 따라 제어기(700)에서 솔레노이드 밸브(600)의 개폐를 제어하도록 구성될 수 있다. 그리하여 차량의 운행조건에 맞는 최적의 상태로 기화되는 연료의 압력을 제어하여, 엔진(800)에서 필요로 하는 연료압력을 안정적으로 공급할 수 있다.The accelerator pedal sensors 810 and TPS measure the amount of stepping on the accelerator pedal (the amount of opening of the throttle valve), and the intake pressure sensor 820 which is installed in the intake pipe of the engine and measures the pressure of air sucked into the engine. BPS) and speed sensors 830 and VS for measuring the speed of the vehicle are further connected to the controller 700, and the pressures measured by the pressure sensors 110 and NGTP installed in the LNG tank 100 and the sensors 810, 820 and 830. The control unit 700 may be configured to control the opening and closing of the solenoid valve 600 in accordance with the value measured in. Thus, by controlling the pressure of the fuel vaporized in an optimum state suitable for the driving conditions of the vehicle, it is possible to stably supply the fuel pressure required by the engine 800.

도 5는 본 발명의 LNG 자동차용 연료 자동 승압 방법을 나타낸 단계도이다.Figure 5 is a step diagram showing the fuel automatic boosting method for LNG vehicles of the present invention.

도시된 바와 같이 본 발명의 LNG 자동차용 연료 자동 승압 방법은, LNG 탱크(100)의 자동승압 제어를 위한 제어기(700)로 전원을 공급하는 단계(S10); 엔진(800)으로 공급되는 기체 상태의 연료의 일부를 상기 LNG 탱크(100)로 재순환 시키는 솔레노이드 밸브(600)가 차단되었는지를 확인하는 단계(S20); 상기 LNG 탱크(100)의 압력이 설정된 기준값 미만으로 저하되었을 때 상기 솔레노이드 밸브(600)를 개방하는 단계(S30);를 포함하여 이루어질 수 있다.As shown in the fuel automatic boosting method of the LNG vehicle of the present invention, the step of supplying power to the controller 700 for the automatic boosting control of the LNG tank (100) (S10); Checking whether the solenoid valve 600 for recirculating a portion of the gaseous fuel supplied to the engine 800 to the LNG tank 100 is blocked (S20); And opening the solenoid valve 600 when the pressure of the LNG tank 100 is lowered below a set reference value (S30).

S10단계에서는 엔진(800)을 작동시키기 위해 시동키를 ON 상태로 하면, LNG 탱크(100)의 자동승압 제어를 위한 제어기(700)로 전원이 공급된다.In operation S10, when the ignition key is turned on to operate the engine 800, power is supplied to the controller 700 for automatic boosting control of the LNG tank 100.

S20단계는 재순환 라인(500)에 설치된 솔레노이드 밸브(600)가 차단되었는지를 확인하는 단계로, 엔진(800)으로 공급되는 기화된 기체 상태의 연료의 일부를 LNG 탱크(100)로 재순환하기 전 솔레노이드 밸브(600)의 정상상태를 확인하는 단계이다. 즉, 정상적인 자동승압제어를 위해 솔레노이드 밸브를 점검하는 단계이다. 이 단계에서 솔레노이드 밸브는 닫힌 상태로 유지된다.Step S20 is to check whether the solenoid valve 600 installed in the recirculation line 500 is blocked, the solenoid before recirculating a portion of the vaporized gas fuel supplied to the engine 800 to the LNG tank 100 Checking the normal state of the valve 600. In other words, the solenoid valve is checked for normal automatic boost control. At this stage, the solenoid valve is kept closed.

그리고 S30단계에서는 엔진(800)의 작동에 의해 연료가 소모되어 LNG 탱크(100)의 압력이 설정된 기준값 미만으로 저하되었을 때 솔레노이드 밸브(600)를 열어 재순환 라인(500)을 개방하는 단계이다. 즉, 압력센서(110,NGTP)에서 측정되는 LNG 탱크(100)의 압력이 설정된 기준값 미만으로 떨어졌을 때, 제어기(700)를 통해 솔레노이드 밸브(600)를 개방하여 재순환 라인(500)을 따라 LNG 탱크(100)로 기화된 기체 상태의 연료가 재순환되어, LNG 탱크(100) 내부의 압력을 상승시키도록 제어하는 것이다.In operation S30, when the fuel is consumed by the operation of the engine 800 and the pressure of the LNG tank 100 is lowered below the set reference value, the solenoid valve 600 is opened to open the recirculation line 500. That is, when the pressure of the LNG tank 100 measured by the pressure sensor 110, NGTP falls below the set reference value, the LNG tank along the recirculation line 500 by opening the solenoid valve 600 through the controller 700 The gaseous fuel vaporized to 100 is recycled to control the pressure inside the LNG tank 100 to increase.

이때, 자동승압을 위해 설정된 LNG 탱크(100)의 기준값은 압력조정기(400)를 통해 엔진(800)으로 공급되는 기체 상태 연료의 압력보다 높아야 한다. 자동승압을 위해 설정된 LNG 탱크의 기준 압력보다 LNG 탱크(100)의 압력이 낮아지게 되면, 제2기화기(300)를 거쳐 기화된 기체 상태의 연료를 LNG 탱크(100)로 재순환시켜 LNG 탱크(100) 내부의 압력이 상승되고, 이로 인해 제1기화기(200)로 공급되는 액체 상태 연료의 압력이 높아져 제2기화기(300)를 통과한 기체 상태 연료의 압력도 높아지게 된다.In this case, the reference value of the LNG tank 100 set for automatic boosting should be higher than the pressure of the gaseous fuel supplied to the engine 800 through the pressure regulator 400. When the pressure of the LNG tank 100 is lower than the reference pressure of the LNG tank set for automatic boosting, the gaseous fuel is recycled to the LNG tank 100 through the second vaporizer 300 to the LNG tank 100. The pressure inside the gas is increased, thereby increasing the pressure of the liquid fuel supplied to the first vaporizer 200, thereby increasing the pressure of the gaseous fuel passing through the second vaporizer 300.

또한, 상기 S30단계에서는, 상기 LNG 탱크(100)의 압력, 가속페달량, 엔진의 흡입공기 압력 및 차량 속도가 설정된 기준값 미만일 때 상기 솔레노이드 밸브(600)를 개방하도록 구성될 수 있다.In addition, in step S30, when the pressure of the LNG tank 100, the accelerator pedal amount, the intake air pressure and the vehicle speed of the engine is less than the set reference value may be configured to open the solenoid valve 600.

즉, LNG 탱크(100)의 압력을 측정하는 압력센서(110,NGTP), 가속페달을 밟는 양(스로틀밸브가 개방되는 양)을 측정하는 가속페달센서(810,TPS), 엔진의 흡기관에 설치되어 엔진으로 흡입되는 공기의 압력을 측정하는 흡기압력센서(820,BPS) 및 차량의 속도를 측정하는 속도센서(830,VS)에서 측정되는 값이 각각의 설정된 기준값(NGTPR, TPSR, BPSR, VSR) 미만일 때, 상기 센서(110,810,820,830)들에 연결되는 제어기(700)를 통해 솔레노이드 밸브(600)를 개방하여 LNG 탱크(100)로 기화된 기체 상태의 연료가 재순환 되어 LNG 탱크(100) 내부의 압력을 상승시키도록 제어될 수 있다. 그리하여 차량의 운행조건에 맞는 최적의 상태로 기화되는 연료의 압력을 제어하여, 엔진(800)에 기체 상태의 연료를 안정적으로 공급할 수 있다.That is, the pressure sensors 110 and NGTP measuring the pressure of the LNG tank 100, the accelerator pedal sensors 810 and TPS measuring the amount of stepping on the accelerator pedal (the amount of opening of the throttle valve) and the intake pipe of the engine. Values measured by intake pressure sensors 820 and BPS installed to measure the pressure of air sucked into the engine and speed sensors 830 and VS measuring the speed of the vehicle are respectively set reference values NGTP R , TPS R , When less than BPS R , VS R ), the solenoid valve 600 is opened through the controller 700 connected to the sensors 110, 810, 820, 830, and the gaseous fuel vaporized into the LNG tank 100 is recycled to the LNG tank ( 100) may be controlled to increase the pressure therein. Thus, by controlling the pressure of the fuel vaporized in an optimal state suitable for the driving conditions of the vehicle, it is possible to stably supply gaseous fuel to the engine 800.

이때, 도 5에서 NGTP는 실제 LNG 탱크(100)의 압력, TPS는 실제 가속페달의 개도량, BPS는 실제 흡입공기압력, VS는 실제 차량의 속도이다. 그리고 NGTPR, TPSR, BPSR, VSR은 각각 재순환을 위해 설정된 기준값이며, 이 기준값은 각각 LNG 탱크 압력 12bar, 가속페달 개도량 15%, 흡입공기압력 1.2bar(단, idle시는 1.0bar), 차량 속도 100km/hr로 설정하여 재순환 라인(500)의 개폐를 제어할 수 있다.In this case, NGTP in FIG. 5 is the actual LNG tank 100 pressure, TPS is the actual opening amount of the accelerator pedal, BPS is the actual suction air pressure, VS is the actual vehicle speed. NGTP R , TPS R , BPS R , and VS R are reference values set for recirculation, respectively, and these reference values are for LNG tank pressure 12bar, accelerator pedal opening 15%, suction air pressure 1.2bar (1.0bar for idle, respectively). ), The vehicle speed may be set to 100 km / hr to control the opening and closing of the recirculation line 500.

즉, LNG 탱크(100)로 기체 상태의 연료를 재순환 시키도록 제어하는 경우, 제1기화기(200) 및 제2기화기(300)를 통해 기화된 연료를 엔진으로 공급하는 연료라인에서 재순환 라인(500)을 분기시켜 LNG 탱크(100)로 재순환시키기 때문에, 엔진(800)에서 많은 양의 연료를 필요로 하는 경우에 재순환을 진행시키면 엔진에서 필요로 하는 연료보다 공급되는 연료가 부족해질 수 있다. 따라서 엔진에서 많은 양의 연료를 필요로 하는지를 판단하여 상기한 기준값들 미만일 때에 재순환 시키도록 제어할 수 있다.That is, when controlling the gaseous fuel to be recycled to the LNG tank 100, the recirculation line 500 in the fuel line for supplying the vaporized fuel to the engine through the first vaporizer 200 and the second vaporizer 300. ) Branched and recycled to the LNG tank 100, if the engine 800 requires a large amount of fuel, if the recycling proceeds, the fuel supplied may be shorter than the fuel required by the engine. Therefore, it is possible to determine whether the engine requires a large amount of fuel and control to recycle when the engine is below the reference values.

본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It goes without saying that various modifications can be made.

1000 : LNG 자동차용 연료 자동 승압 장치
100 : LNG 탱크 110 : 압력센서(NGTP)
200 : 제1기화기
210 : 연료 배관 220 : 핀
300 : 제2기화기
310 : 연료 배관 312 : 배출구
320 : 냉각수 유로
321 : 냉각수 유입구 322 : 냉각수 유출구
330 : 써지 탱크
400 : 압력조정기
500 : 재순환 라인
600 : 솔레노이드 밸브 610 : 체크밸브
700 : 제어기
800 : 엔진
810 : 가속페달센서(TPS) 820 : 흡기압력센서(BPS)
830 : 속도센서(VS)1000: LNG auto fuel booster
100: LNG tank 110: pressure sensor (NGTP)
200: first carburetor
210: fuel piping 220: pin
300: second vaporizer
310: fuel pipe 312: outlet
320: coolant flow path
321: cooling water inlet 322: cooling water outlet
330 Surge Tank
400: pressure regulator
500: Recirculation Line
600: solenoid valve 610: check valve
700: controller
800: engine
810: accelerator pedal sensor (TPS) 820: intake air pressure sensor (BPS)
830 speed sensor (VS)

Claims (8)

액체 상태의 LNG 연료가 저장되는 LNG 탱크(100);
상기 LNG 탱크(100)에 연결되어 액체 상태의 연료를 기화시키는 제1기화기(200);
상기 제1기화기(200)에 연결되어 기화되지 않은 액체 연료를 기화시키는 제2기화기(300);
상기 제2기화기(300)에 연결되어 기화된 기체 연료의 압력을 조절하여 엔진(800)으로 공급하는 압력조정기(400);
상기 제2기화기(300) 및 압력조정기(400) 사이에 일측이 연결되고 타측은 상기 LNG 탱크(100)에 연결되는 재순환 라인(500);
상기 재순환 라인(500)에 설치되는 솔레노이드 밸브(600); 및
상기 LNG 탱크(100)에 설치되는 압력센서(110, NGTP) 및 상기 솔레노이드 밸브(600)에 연결되어, 상기 LNG 탱크(100) 내부의 압력에 따라 상기 솔레노이드 밸브(600)의 개폐를 제어하는 제어기(700); 를 포함하는 LNG 자동차용 연료 자동 승압 장치.
LNG tank 100 in which the liquid LNG fuel is stored;
A first vaporizer 200 connected to the LNG tank 100 to vaporize liquid fuel;
A second vaporizer (300) connected to the first vaporizer (200) for vaporizing liquid fuel not vaporized;
A pressure regulator 400 connected to the second vaporizer 300 to control the pressure of the vaporized gaseous fuel and supply it to the engine 800;
A recirculation line 500 having one side connected between the second vaporizer 300 and the pressure regulator 400 and the other side connected to the LNG tank 100;
A solenoid valve 600 installed in the recirculation line 500; And
A controller connected to the pressure sensors 110 and NGTP installed in the LNG tank 100 and the solenoid valve 600 to control the opening and closing of the solenoid valve 600 according to the pressure inside the LNG tank 100. 700; Fuel automatic boosting device for LNG vehicles comprising a.
제1항에 있어서,
상기 제1기화기(200)에서는 액체 연료가 외부 공기와 열교환을 일으켜 기화되며, 상기 제2기화기(300)에서는 액체 연료가 엔진의 냉각수와 열교환을 일으켜 기화되는 것을 특징으로 하는 LNG 자동차용 연료 자동 승압 장치.
The method of claim 1,
In the first vaporizer 200, the liquid fuel vaporizes by exchanging heat with external air, and in the second vaporizer 300, the liquid fuel is vaporized by exchanging liquid fuel with the cooling water of the engine. Device.
제2항에 있어서,
상기 제1기화기(200)는, LNG 탱크(100)에서 공급되는 연료가 유동되는 연료 배관(210); 및 상기 연료 배관(210)의 외부에 형성되는 다수개의 핀(220);을 포함하는 LNG 자동차용 연료 자동 승압 장치.
The method of claim 2,
The first vaporizer 200, the fuel pipe 210 through which the fuel supplied from the LNG tank 100 flows; And a plurality of fins 220 formed on the outside of the fuel pipe 210.
제2항에 있어서,
상기 제2기화기(300)는, 제1기화기(200)를 통과한 연료가 유동되는 연료 배관(310); 상기 연료 배관(310)의 외부를 감싸며 엔진의 냉각수가 유동되는 냉각수 유로(320); 및 상기 연료 배관(310)의 배출구(312)에 연결되어 기화된 기체 상태의 연료가 저장되는 써지 탱크(330);를 포함하는 LNG 자동차용 연료 자동 승압 장치.
The method of claim 2,
The second vaporizer 300, the fuel pipe 310 through which the fuel passing through the first vaporizer 200 flows; A cooling water flow path 320 surrounding the outside of the fuel pipe 310 and in which cooling water of the engine flows; And a surge tank (330) connected to an outlet (312) of the fuel pipe (310) to store fuel in a vaporized gas state.
제1항에 있어서,
상기 LNG 탱크(100)와 솔레노이드 밸브(600) 사이의 재순환 라인(500)에 설치되어, 상기 LNG 탱크(100)에서 솔레노이드 밸브(600)측으로의 흐름을 차단하는 체크밸브(610)를 더 포함하는 LNG 자동차용 연료 자동 승압 장치.
The method of claim 1,
A check valve 610 is installed in the recirculation line 500 between the LNG tank 100 and the solenoid valve 600 to block the flow from the LNG tank 100 to the solenoid valve 600 side. Fuel auto booster for LNG cars.
제1항에 있어서,
상기 제어기(700)에 각각 연결되며 가속페달량을 측정하는 가속페달센서(810,TPS), 엔진으로 흡입되는 공기의 압력을 측정하는 흡기압력센서(820,BPS) 및 차량의 속도를 측정하는 속도센서(830,VS)를 더 포함하는 LNG 자동차용 연료 자동 승압 장치.
The method of claim 1,
Acceleration pedal sensors 810 and TPS connected to the controller 700 to measure the accelerator pedal amount, intake pressure sensors 820 and BPS to measure the pressure of air sucked into the engine, and speed to measure the speed of the vehicle. Fuel auto booster for LNG vehicles further comprising a sensor (830, VS).
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 장치를 이용한 LNG 자동차용 연료 자동 승압 방법에 있어서,
LNG 탱크(100)의 자동승압 제어를 위한 제어기(700)로 전원을 공급하는 단계(S10);
엔진(800)으로 공급되는 기체 상태의 연료의 일부를 상기 LNG 탱크(100)로 재순환 시키는 솔레노이드 밸브(600)가 차단되었는지를 확인하는 단계(S20);
상기 LNG 탱크(100)의 압력이 설정된 기준값 미만으로 저하되었을 때 상기 솔레노이드 밸브(600)를 개방하는 단계(S30);를 포함하는 LNG 자동차용 연료 자동 승압 방법.
In the fuel automatic boosting method for LNG vehicles using the apparatus of any one of claims 1 to 6,
Supplying power to the controller 700 for automatic boosting control of the LNG tank 100 (S10);
Checking whether the solenoid valve 600 for recirculating a portion of the gaseous fuel supplied to the engine 800 to the LNG tank 100 is blocked (S20);
And opening the solenoid valve (600) when the pressure of the LNG tank (100) falls below a set reference value (S30).
제7항에 있어서,
상기 S30단계에서는,
상기 LNG 탱크(100)의 압력, 가속페달량, 엔진의 흡입공기 압력 및 차량 속도가 설정된 기준값 미만일 때 상기 솔레노이드 밸브(600)를 개방하는 것을 특징으로 하는 LNG 자동차용 연료 자동 승압 방법.The method of claim 7, wherein
In step S30,
And the solenoid valve 600 is opened when the pressure of the LNG tank 100, the accelerator pedal amount, the intake air pressure of the engine, and the vehicle speed are less than a set reference value.
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