KR101338805B1 - 압력 맥동 저감이 가능한 ｇｄｉ 엔진의 연료공급장치 - Google Patents

압력 맥동 저감이 가능한 ｇｄｉ 엔진의 연료공급장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가변 연압으로 작동하는 GDI 엔진의 연료공급장치의 저압연료펌프에서 발생하는 압력 맥동을 저감시킬 수 있는 압력 맥동 저감이 가능한 GDI 엔진의 연료공급장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 압력 맥동 저감이 가능한 GDI 엔진의 연료공급장치는, 연료탱크(10)의 일측에 설치되는 저압연료펌프(21)와, 엔진(30)에 설치되고 연료공급라인(40)을 통하여 상기 저압연료펌프(21)에 연결되는 고압연료펌프(31)를 구비하고, 상기 저압연료펌프(21)와 고압연료펌프(31) 사이에서 상기 연료공급라인(40)의 연료 압력을 측정하여 ECU(51)로 출력하는 압력센서(43)를 구비한 GDI 엔진의 연료공급장치에 있어서, 상기 압력센서(43)와 고압연료펌프(31) 사이에, 상기 저압연료펌프(21)로부터 상기 고압연료펌프(31)로는 연료를 통과시키고, 그 반대방향으로는 연료를 차단시키는 체크밸브부(61)와, 상기 체크밸브부(61)와 병렬로 설치되되, 상기 체크밸브부(61)의 순방향으로 유동되는 연료보다 적은 양의 연료를 양방향으로 통과시키는 오리피스부(62)를 포함하는 맥동저감밸브가 설치되는 것을 특징으로 한다.

Description

압력 맥동 저감이 가능한 ＧＤＩ 엔진의 연료공급장치{FEUL SUPPLY APPARATUS FOR GDI ENGINE HAVING REDUCED PRESSURE PULSATION}
본 발명은 GDI 엔진의 연료공급장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가변 연압으로 작동하는 GDI 엔진의 연료공급장치의 저압연료펌프로 고압연료펌프에서 발생하는 압력 맥동을 저감시킬 수 있는 압력 맥동 저감이 가능한 GDI 엔진의 연료공급장치에 관한 것이다.
GDI(gasoline direct injection)엔진에서는 연료탱크에 설치된 저압연료펌프가 엔진에 설치된 고압연료펌프로 연료를 공급하면, 상기 고압연료펌프가 연료를 가압하고 가압된 연료가 인젝터를 통하여 실린더에서 분사된다.
도 1을 참조하여 종래기술에 따른 GDI 엔진의 연료공급장치의 한 예를 설명하면, 연료탱크(10)의 일측에 설치되어 고정된 연압(연료 압력)으로 작동하는 저압연료펌프(21)와, 엔진에 장착되어 인젝터로 고압의 연료를 공급하는 고압연료펌프(31)가 구비되고, 상기 저압연료펌프(21)와 고압연료펌프(31)를 연결하는 연료공급라인(40) 상에 연료를 연료탱크(10)로 리턴시키는 레귤레이터(41)를 설치하여, 상기 저압연료펌프(21)에서 공급되는 연료 중에서 고압연료펌프(31)를 통하여 인젝터로 분사되는 연료 이외에는 상기 레귤레이터(41)를 통하여 연료탱크(10)로 리턴되는 구조를 갖는다.
또한, 상기 저압연료펌프(21)에는 저압연료펌프(21)에서 연료공급라인(40)으로 공급된 연료가 저압연료펌프(21)로 역류되지 않도록 체크밸브(21a)가 구비되고, 상기 연료탱크(10)의 일측에는 상기 저압연료펌프(21)에서 배출되는 연료의 일부가 오리피스를 통과하면서 부압을 형성하여 연료탱크(10)의 타측에 존재하는 연료가 이송되도록 하는 석션제트펌프(12)가 마련되며, 연료탱크(10)의 타측에 상기 석션제트펌프(12)로 공급되는 연료에 포함된 이물질을 걸러주는 석션서브필터(11)가 구비된다.
상기 레귤레이터(41)는 고정 연압으로 연료를 토출하는 상기 저압연료펌프(21)의 하류측에 설치되어, 상기 저압연료펌프(21)의 고정된 토출 연압이상으로 압력맥동이 발생하면 개방되도록 설정된다.
따라서, 상기 고압연료펌프(31)에서 발생된 압력 맥동이 연료공급라인(40)을 따라 저압연료펌프(21)측으로 전달되면, 상기 레귤레이터(41)가 개방되어 연료를 연료탱크(10)로 리턴시킴으로써, 압력 맥동을 해소할 수 있다.
한편, 최근에는 도 2에 도시된 바와 같이, 엔진의 운전조건에 따라 ECU(51)에서 가변적으로 결정된 연압에 따라 저압연료펌프(21)가 가변 연압으로 연료를 토출하도록 하여 리턴연료가 없도록 작동되는 구조를 갖는다.
연료탱크(10)에 설치된 저압연료펌프(21)와 엔진(30)에 설치된 고압연료펌프(31)를 연결하는 연료공급라인(40)에 릴리프밸브(42)를 설치하고, 상기 저압연료펌프(21)와 릴리프밸브(42) 사이에 압력센서(43)를 설치한다. 상기 압력센서(43)에서 측정된 연압을 ECU(51)로 출력하고, ECU(51)는 목표 연압을 결정하여, 연료펌프 제어부(52)를 통하여 상기 저압연료펌프(21)를 제어한다. 상기 고압연료펌프(31)로부터 압력 맥동이 발생하거나 필터 막힘 등의 이상상황에서 상기 연료공급라인(40)의 압력이 설정된 압력이상이 되는 경우에만 상기 릴리프밸브(42)가 개방되어 연료를 바이패스 시키도록 한다.
그러나, 상기와 같은 구성에서는, 고압연료펌프(31)에서 발생된 압력 맥동이 릴리프밸브(42)의 작동압력 이하일 경우에는 상기 릴리프밸브(42)가 계속해서 폐쇄되어 있으므로, 압력 맥동을 해소하기 어렵다.
또한, 상기와 같이 압력 맥동이 해소되지 않으므로, 연료공급라인(40)에서 릴리프밸브(42)와 고압연료펌프(31) 사이에 설치된 압력센서(43)는 부정확한 값을 계속 계측한다. 즉, 고압연료펌프(31)에서 압력에 의한 맥동이 발생하면, 압력센서(43)는 상기 저압연료펌프(21)의 연압과 함께 상기 고압연료펌프(31)로부터 전달되는 압력맥동의 중첩된 값을 연료공급라인(40)의 압력으로 측정하고, 이렇게 부정확하게 측정된 압력값이 ECU(51)로 전달된다. 또한, ECU(51)는 부정확한 값에 의해 결정된 목표연압을 제어부(52)로 보내며, 제어부(52)는 잘못 결정된 목표연압에 도달하도록 저압연료펌프(21)의 운전을 제어한다.
따라서, 연료공급라인(40)의 압력 맥동이 압력센서(43)에서 계속 계측되어 현재 연압이 계속 변동되므로, 목표 연압과 실제 연압에 많은 차이가 있고 실제 연압에 맥동이 심하여 연료펌프 제어부(52)의 연압 피드백 제어가 불량해지는 문제점이 있다.
또한, 연료공급라인(40)의 압력 맥동이 심하여 맥동음이 발생하고, 연압의 피드백 제어의 불량으로 인하여, 시동불량, 시동꺼짐, 엔진부조 등과 같은 엔진운전성이 저하되는 문제점이 있다.
하기의 선행기술문헌은 '직접분사식 가솔린 엔진용 고압연료펌프'에 관한 것으로서, 바디의 결합부에 흡입된 연료의 맥동을 감소시키는 댐퍼부를 구비하여 연료의 맥동을 저감하는 기술에 대하여 개시되어 있다.
KR 10-2012-0018396 A
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, GDI 엔진의 연료공급장치에서 압력센서로 엔진측에서 발생하는 압력 맥동에 의한 영향을 받지 않도록 압력센서와 엔진측의 고압연료펌프 사이에 맥동저감밸브를 구비하여 압력 맥동 저감이 가능한 GDI 엔진의 연료공급장치를 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 압력 맥동 저감이 가능한 GDI 엔진의 연료공급장치는, 연료탱크의 일측에 설치되는 저압연료펌프와, 엔진에 설치되고 연료공급라인을 통하여 상기 저압연료펌프에 연결되는 고압연료펌프를 구비하고, 상기 저압연료펌프와 고압연료펌프 사이에서 상기 연료공급라인의 연료 압력을 측정하여 ECU로 출력하는 압력센서를 구비한 GDI 엔진의 연료공급장치에 있어서, 상기 압력센서와 고압연료펌프 사이에, 상기 저압연료펌프로부터 상기 고압연료펌프로는 연료를 통과시키고, 그 반대방향으로는 연료를 차단시키는 체크밸브부와, 상기 체크밸브부와 병렬로 설치되되, 상기 체크밸브부의 순방향으로 유동되는 연료보다 적은 양의 연료를 양방향으로 통과시키는 오리피스부를 포함하는 맥동저감밸브가 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 맥동저감밸브는 상기 압력센서의 하류에 위치한다.
상기 맥동저감밸브는 저압연료펌프의 구동 중 고압연료펌프로부터 압력맥동이 발생하면, 상기 체크밸브부가 일부가 개방되어 고압연료펌프로부터 전달되는 압력 맥동을 저감시키거나, 상기 체크밸브부가 전면 폐쇄되어 고압연료펌프로부터 전달되는 압력 맥동을 차단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 맥동저감밸브는 상기 엔진의 정지시에는 양방향으로 연료의 이동이 차단된다.
한편, 상기 맥동저감밸브는 저압연료펌프와 고압연료펌프의 구동 중, 고압연료펌프로부터 압력 맥동이 발생하지 않으면, 상기 체크밸브부는 최대로 개방되고, 상기 체크밸브부와 상기 오리피스부를 통하여 저압연료펌프로부터 고압연료펌프로 연료가 이송된다.
아울러, 상기 맥동저감밸브는, 상기 엔진이 정지하면, 상기 연료공급라인상에 가압된 연료는 상기 고압연료펌프로부터 저압연료펌프 방향으로 상기 오리피스부만을 통과하여, 상기 저압연료펌프와 압력센서 사이의 연료공급라인에 압력이 설정된 릴리프밸브 개방압력 이상이면 개방되어 연료탱크로 바이패스되도록 설치된 릴리프밸브를 통하여 연료탱크로 바이패스되어 상기 연료공급라인의 압력이 낮아지는 것을 특징으로 한다.
상기 릴리프밸브의 릴리프밸브 개방압력은 상기 저압연료펌프의 토출 압력범위를 초과하도록 설정되는 것이 바람직하다.
상기 저압연료펌프의 출구에는 체크밸브가 구비되고, 상기 릴리프 밸브개방압력은 상기 체크밸브가 개방되도록 하는 체크밸브 개방압력을 초과하도록 설정되고, 상기 체크밸브 개방압력은 상기 맥동저감밸브의 체크밸브부가 개방되도록 하는 맥동저감밸브 개방압력을 초과하도록 설정된다.
상기 ECU와 저압연료펌프사이에 제어부가 구비되고, 상기 ECU는 상기 압력센서로부터 측정된 현재 연압과 상기 ECU에서 산출하는 연료공급라인의 목표 연압을 비교하고, 상기 제어부로 목표 연압을 출력하여 상기 제어부가 상기 저압연료펌프에서 토출되는 연압을 제어한다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 압력 맥동 저감이 가능한 GDI 엔진의 연료공급장치에 따르면, 엔진의 작동 중에는 엔진측의 고압연료펌프에서 발생한 압력맥동이 맥동 저감 밸브에 의해서 감쇠되거나 차단되므로 압력 맥동에 의한 맥동음이 저감된다.
또한, 피드백 제어가 향상되어, ECU로 압력센서에서 측정되는 실제 연압이 목표 연압에 근접하게 나타나므로, 가변압력제어 성능이 향상되어 엔진의 시동불량, 시동꺼짐 또는 엔진부조 등을 방지하므로 엔진의 운전성이 향상된다.
아울러, 엔진의 정지한 직후에는 고압연료펌프 내부의 고압의 연료가 맥동저감밸브를 역방향으로 서서히 통과하고, 릴리프밸브를 통하여 연료탱크로 리턴되어 연료공급라인의 잔압을 해소시킴으로써, 연료공급라인이 잔압에 의해서 파손되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 종래기술의 일례에 따른 GDI 엔진의 연료공급장치를 도시한 블록도,
도 2는 종래기술의 다른 예에 따른 GDI 엔진의 연료공급장치를 도시한 블록도,
도 3은 본 발명에 따른 압력 맥동 저감이 가능한 GDI 엔진의 연료공급장치를 도시한 블록도,
도 4는 본 발명에 따른 압력 맥동 저감이 가능한 GDI 엔진의 연료공급장치에 적용되는 맥동저감밸브의 구조를 도시한 블록도,
도 5 내지 도 7은 도 4의 맥동저감밸브의 작동상태를 각각 도시한 블록도.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 압력 맥동 저감이 가능한 GDI 엔진의 연료공급장치에 대하여 자세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 압력 맥동 저감이 가능한 GDI 엔진의 연료공급장치는 GDI 엔진에 연료를 공급하기 위한 저압연료펌프(21)와 고압연료펌프(31)의 사이에 맥동저감밸브(60)를 구비함으로써 달성할 수 있다.
저압연료펌프(21)는 연료탱크(10)의 일측에 설치되어, 상기 연료탱크(10)에 수용된 연료를 연료탱크(10)의 외부로 토출한다. 상기 저압연료펌프(21)는 제어부(52)에 의해 제어되는데, 상기 제어부(52)는 ECU(51)에 의해 결정되어 ECU(51)로부터 전달된 목표 연압(연료 압력)에 맞게 상기 저압연료펌프(21)가 가변 연압으로 연료를 토출하도록 제어한다. 상기 저압연료펌프(21)는 출구측에 체크밸브(21a)가 설치되어, 연료가 역류하는 것을 방지한다. 상기 저압연료펌프(21)의 작동시 토출되는 연료의 일부는 연료탱크(10)의 일측에 설치된 석션제트펌프(12)로 보내져, 상기 석션제트펌프(12) 내부의 부압에 의해 연료탱크(10)의 타측의 연료가 석션서브필터(11)를 통과한 후 연료탱크(10)의 일측으로 이송된다.
고압연료펌프(31)는 엔진(30)의 일측에 설치되고, 상기 저압연료펌프(21)로부터 이송된 연료를 가압하여 인젝터로 공급한다.
상기 저압연료펌프(21)와 고압연료펌프(31)는 연료공급라인(40)을 통하여 연결되고, 상기 연료공급라인(40)에는 평상시에는 폐쇄된 상태를 유지하다가 제어이상 또는 필터막힘 등의 이상상황에서 설정값 이상으로 상기 연료공급라인(40)의 압력이 상승하면 개방되어 연료를 연료탱크(10)로 바이패스시키는 릴리프밸브(42)가 구비된다. 상기 릴리프밸브(42)는 저압연료펌프(21)와 고압연료펌프(31) 사이에 설치되고, 상기 릴리프밸브(42)의 개방압력은 상기 저압연료펌프(21)의 토출 압력범위를 초과하도록 설정되도록 한다. 예컨대, 상기 저압연료펌프(21)의 제어 연압 범위가 2.5 ~ 6bar 라면, 상기 릴리프밸브(42)의 개방압력은 7bar이상으로 설정할 수 있다.
또한, 상기 저압연료펌프(21)와 상기 릴리프밸브(42) 사이에는 상기 저압연료펌프(21)의 제어를 위하여 상기 연료공급라인(40)의 압력을 측정하는 압력센서(43)가 구비된다. 상기 압력센서(43)는 상기 ECU(51)로 연료공급라인(40)의 압력을 출력한다.
상기 ECU(51)는 상기 압력센서(43)에 의해 측정된 연료공급라인(40)의 압력에 의해서 상기 저압연료펌프(21)로부터 토출된 연료의 목표압력을 결정하고, 결정된 연료의 목표압력을 제어부(52)로 전달한다.
상기 제어부(52)는 상기 저압연료펌프(21)의 전압, 회전수 등을 제어함으로써, ECU(51)에서 결정된 결정된 목표연압으로 상기 저압연료펌프(21)가 연료를 토출하도록 제어한다.
이러한, GDI 엔진의 연료공급장치에서는 상기 고압연료펌프(31)가 저압연료펌프(21)에 비하여 고압, 예컨대 20~150bar로 연료가 토출되도록 작동되므로, 고압연료펌프(31)의 작동시 압력의 맥동이 발생하게 되고, 이러한 압력의 맥동이 압력센서로 전달되면, 앞서 살펴본 바와 같은 문제점을 일으키게 된다.
따라서, 상기 저압연료펌프(21)와 고압연료펌프(31)의 사이에 압력의 맥동을 차단할 수 있는 수단을 설치함으로써, 고압연료펌프(31)의 운전에 따른 압력의 맥동이 전달되는 것을 차단한다.
상기 압력 맥동차단수단으로는 상기 압력센서(43)와 고압연료펌프(31) 사이에서 상기 압력센서(43)의 하류에 상기 압력센서(43)와 인접하게 맥동저감밸브(60)를 설치함으로써, 상기 고압연료펌프(31)에서 발생한 압력 맥동이 압력센서(43)로 전달되는 것을 차단한다.
한편, 도 4을 참조하여, 본 발명에 따른 맥동저감밸브(60)의 구조를 살펴보면 다음과 같다.
상기 맥동저감밸브(60)는 저압연료펌프(21)에서 고압연료펌프(31)로 연료를 통과시키고, 그 반대 방향으로는 연료를 차단시키는 체크밸브부(61)와, 상기 체크밸브부(61)와 병렬로 설치되는 오리피스부(62)를 포함한다.
체크밸브부(61)는 저압연료펌프(21)에서 고압연료펌프(31)의 방향으로 연료가 충분히 통과하도록 하고, 그 역방향(고압연료펌프에서 저압연료펌프 방향)으로는 연료가 통과하는 것을 차단하도록 함으로써, 정상적인 작동시에는 저압연료펌프(21)에서 고압연료펌프(31)로 충분한 연료가 공급되도록 한다.
상기 오리피스부(62)는 양방향으로 연료의 유동은 가능하되, 상기 오리피스부(62)를 통과할 수 있는 연료의 유량은 상기 체크밸브부(61)의 순방향(저압연료펌프에서 고압연료펌프 방향)의 유량이 비하여 미량이 통과할 수 있다.
상기 체크밸브부(61)와 오리피스부(62)가 병렬로 설치되어 있어서, 정상작동시에는 상기 체크밸브부(61)와 오리피스부(62)에 의하여 충분한 양의 연료를 저압연료펌프(21)에서 고압연료펌프(31)로 이송시킬 수 있고, 압력의 맥동이 발생하는 경우에는 상기 고압연료펌프(31)로부터 저압연료펌프(21)로는 상기 오리피스부(62)만을 통하여 미량의 연료를 통과시킨다.
이러한 맥동저감밸브(60)를 통하여 고압연료펌프(31)에서 저압연료펌프(21)로 전달되는 압력 맥동을 상기 맥동저감밸브(60)가 감쇠시키거나 차단하고, 상기 맥동저감밸브(60)와 고압연료펌프(31) 사이의 연료공급라인(40) 상의 압력은 상기 오리피스부(62)를 통하여 해소될 수 있도록 한다.
한편, 상기 저압연료펌프(21)에도 토출된 연료가 역류하지 못하도록 하는 체크밸브(21)가 구비되고, 상기 맥동저감밸브(60)의 일측에도 체크밸브부(61)가 구비되며, 연료공급라인(40)에서 연료탱크(10)로 연료를 바이패스시키는 릴리프밸브(42)가 구비되는 바, 상기 이들의 압력관계는 다음과 같다. 릴리프밸브(42)가 개방되도록 하는 릴리프밸브 개방압력은 상기 체크밸브(21a)가 개방되도록 하는 체크밸브 개방압력을 초과하도록 설정되고, 상기 체크밸브 개방압력은 맥동저감밸브(60)의 체크밸브부(61)를 개방시키는 맥동저감밸브 개방압력을 초과하도록 설정된다. 릴리프밸브 개방압력이 체크밸브 개방압력을 초과하므로, 연료공급라인(40)의 내부의 압력이 상승하면 연료가 릴리프밸브(42)를 통하여 연료탱크(10)로 리턴된다. 또한, 체크밸브 개방압력이 맥동저감밸브 개방압력보다 크게 설정되므로 저압연료펌프(21)에서 토출된 연료는 맥동저감밸브(60)를 통하여 고압연료펌프(21)로 이송된다.
이하에서는 상기와 같은 구성을 갖는 압력 맥동 저감이 가능한 GDI 엔진의 연료공급장치의 작용에 대하여 살펴보기로 한다.
본 발명에 따른 압력 맥동 저감이 가능한 GDI 엔진의 연료공급장치에서 맥동저감밸브는 도 4 내지 도 7과 같은 상태로 작동한다.
도 4는 엔진이 구동되기 전의 상태로, 저압연료펌프(21)와 고압연료펌프(31)가 작동하지 않는 상태이므로, 체크밸브부(61)뿐만 아니라, 오리피스부(62)를 통하여 연료의 흐름은 없으므로, 맥동저감밸브(60)를 통한 연료는 흐름은 없다.
도 5 및 도 6은 엔진을 구동하기 위해서 저압연료펌프(21)와 고압연료펌프(31)가 작동할 때의 맥동저감밸브(60)의 상태를 도식화한 것으로서, 도 5는 맥동이 발생하지 않는 상태의 맥동저감밸브(60)의 상태를 도식화한 것이고, 도 6은 맥동이 발생하는 상태의 맥동저감밸브(60)의 상태를 도식화한 것이다.
먼저, 압력 맥동이 발생하지 않을 때(도 5 참조)에는 저압연료펌프(21)에서 토출된 연료는 체크밸브부(61)와 오리피스부(62)를 통하여 고압연료펌프(31)로 이송된 후, 고압연료펌프(31)에서 가압되어 인젝터를 통하여 분사된다. 상기 고압연료펌프(31)측에서 압력 맥동이 발생하는 않는 경우에는 상기 체크밸브부(61)는 최대로 개방되어 연료를 통과시킨다.
한편, 압력 맥동이 발생하면(도 6 참조), 상기 맥동저감밸브(60)에는 압력차에 따라 저압연료펌프(21)로부터 고압연료펌프(31)로 연료를 공급하려는 압력과 그 반대방향의 압력이 작용한다. 이때, 고압연료펌프(31)측에서 발생한 압력의 맥동은 상기 체크밸브부(61)의 개방량을 줄이는 방향으로 작용하므로, 상기 체크밸브부(61)의 개방도가 낮아짐과 더불어 오리피스부(62)를 통하여 연료의 이송량도 줄어들면서 압력 맥동이 압력센서(43)로 전달되는 것을 차단한다. 저압연료펌프(21)의 토출 압력이 고압연료펌프(31)로부터 전달되는 압력 맥동보다 크면, 상기 고압연료펌프(31)로부터 전달되는 압력에 의해 체크밸브부(61)의 개방량이 낮아진 상태로 연료를 저압연료펌프(21)에서 고압연료펌프(31)로 공급하고, 체크밸브부(61)의 개방량은 저압연료펌프(21)와 고압연료펌프(31)의 압력차이에 의해 결정된다.
압력 맥동에 의해 고압연료펌프(31)에서 저압연료펌프(21)로 작용하는 압력이 저압연료펌프(21)에서 고압연료펌프(31)로 토출하는 압력보다 크면, 상기 체크밸브부(61)는 폐쇄되고, 오리피스부(62)를 통하여 미량의 연료가 고압연료펌프(31)에서 저압연료펌프(21)로 이송되면서 압력은 해소되므로, 상기 맥동저감밸브(60)가 고압연료펌프(31)측에서 발생한 압력맥동을 차단할 수 있다.
도 7에서와 같이, 엔진이 정지한 직후에는 저압연료펌프(21)로부터 고압연료펌프(31)로 연료의 토출이 중단된 상태이므로, 고압연료펌프(31)의 연료 잔압이 고압연료펌프(31)로부터 저압연료펌프(21)로 작용한다. 엔진(30)이 정지된 직후에는 고압연료펌프(31)의 압력해소를 위해 고압의 연료를 저압연료펌프(21)쪽으로 흘려보내는데, 상기 체크밸브부(61)는 폐쇄된 상태이므로, 고압연료펌프(31)측의 연료는 서서히 오리피스부(62)를 통하여 맥동저감밸브(60)를 역방향(고압연료펌프에서 저압연료펌프방향)으로 통과하여 릴리프밸브(42)측으로 이동하고 릴리프밸브(42)의 개방을 통하여 압력이 해소된다. 상기와 같이, 엔진(30)의 정지된 직후에 연료공급라인(40)의 압력을 해소시킬 수 있으므로, 가압된 연료에 의해 연료공급라인(40)이 파손되는 현상을 방지할 수 있다.
10 : 연료탱크 11 : 서브석션필터
12 : 석션제트펌프 21 : 저압연료펌프
21a : 체크밸브 22 : 메인필터
30 : 엔진 31 : 고압연료펌프
40 : 연료공급라인 41 : 레귤레이터
42 : 릴리프밸브 43 : 압력센서
51 : ECU 52 : 제어부
60 : 맥동저감밸브 61 : 체크밸브부
62 : 오리피스부

Claims (9)

  1. 연료탱크(10)의 일측에 설치되는 저압연료펌프(21)와, 엔진(30)에 설치되고 연료공급라인(40)을 통하여 상기 저압연료펌프(21)에 연결되는 고압연료펌프(31)를 구비하고, 상기 저압연료펌프(21)와 고압연료펌프(31) 사이에서 상기 연료공급라인(40)의 연료 압력을 측정하여 ECU(51)로 출력하는 압력센서(43)를 구비한 GDI 엔진의 연료공급장치에 있어서,
    상기 압력센서(43)와 고압연료펌프(31) 사이에,
    상기 저압연료펌프(21)로부터 상기 고압연료펌프(31)로는 연료를 통과시키고, 그 반대방향으로는 연료를 차단시키는 체크밸브부(61)와,
    상기 체크밸브부(61)와 병렬로 설치되되, 상기 체크밸브부(61)의 순방향으로 유동되는 연료보다 적은 양의 연료를 양방향으로 통과시키는 오리피스부(62)를 포함하는 맥동저감밸브(60)가 설치되고,
    상기 맥동저감밸브(60)는,
    저압연료펌프(21)의 구동 중 고압연료펌프(31)로부터 압력맥동이 발생하면, 상기 체크밸브부(61)가 일부가 개방되어 고압연료펌프(31)로부터 전달되는 압력 맥동을 저감시키거나, 상기 체크밸브부(61)가 전면 폐쇄되어 고압연료펌프(31)로부터 전달되는 압력 맥동을 차단하는 것을 특징으로 하는 압력 맥동 저감이 가능한 GDI 엔진의 연료공급장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 맥동저감밸브(60)는 상기 압력센서(43)의 하류에 위치하는 것을 특징으로 하는 압력 맥동 저감이 가능한 GDI 엔진의 연료공급장치.
  3. 삭제
  4. 연료탱크(10)의 일측에 설치되는 저압연료펌프(21)와, 엔진(30)에 설치되고 연료공급라인(40)을 통하여 상기 저압연료펌프(21)에 연결되는 고압연료펌프(31)를 구비하고, 상기 저압연료펌프(21)와 고압연료펌프(31) 사이에서 상기 연료공급라인(40)의 연료 압력을 측정하여 ECU(51)로 출력하는 압력센서(43)를 구비한 GDI 엔진의 연료공급장치에 있어서,
    상기 압력센서(43)와 고압연료펌프(31) 사이에,
    상기 저압연료펌프(21)로부터 상기 고압연료펌프(31)로는 연료를 통과시키고, 그 반대방향으로는 연료를 차단시키는 체크밸브부(61)와,
    상기 체크밸브부(61)와 병렬로 설치되되, 상기 체크밸브부(61)의 순방향으로 유동되는 연료보다 적은 양의 연료를 양방향으로 통과시키는 오리피스부(62)를 포함하는 맥동저감밸브(60)가 설치되고,
    상기 맥동저감밸브(60)는 상기 엔진의 정지시에는 양방향으로 연료의 이동이 차단되는 것을 특징으로 하는 압력 맥동 저감이 가능한 GDI 엔진의 연료공급장치.
  5. 연료탱크(10)의 일측에 설치되는 저압연료펌프(21)와, 엔진(30)에 설치되고 연료공급라인(40)을 통하여 상기 저압연료펌프(21)에 연결되는 고압연료펌프(31)를 구비하고, 상기 저압연료펌프(21)와 고압연료펌프(31) 사이에서 상기 연료공급라인(40)의 연료 압력을 측정하여 ECU(51)로 출력하는 압력센서(43)를 구비한 GDI 엔진의 연료공급장치에 있어서,
    상기 압력센서(43)와 고압연료펌프(31) 사이에,
    상기 저압연료펌프(21)로부터 상기 고압연료펌프(31)로는 연료를 통과시키고, 그 반대방향으로는 연료를 차단시키는 체크밸브부(61)와,
    상기 체크밸브부(61)와 병렬로 설치되되, 상기 체크밸브부(61)의 순방향으로 유동되는 연료보다 적은 양의 연료를 양방향으로 통과시키는 오리피스부(62)를 포함하는 맥동저감밸브(60)가 설치되고,
    상기 맥동저감밸브(60)는 저압연료펌프(21)와 고압연료펌프(31)의 구동 중, 고압연료펌프(31)로부터 압력 맥동이 발생하지 않으면,
    상기 체크밸브부(61)는 최대로 개방되고, 상기 체크밸브부(61)와 상기 오리피스부(62)를 통하여 저압연료펌프(21)로부터 고압연료펌프(31)로 연료가 이송되는 것을 특징으로 하는 압력 맥동 저감이 가능한 GDI 엔진의 연료공급장치.
  6. 연료탱크(10)의 일측에 설치되는 저압연료펌프(21)와, 엔진(30)에 설치되고 연료공급라인(40)을 통하여 상기 저압연료펌프(21)에 연결되는 고압연료펌프(31)를 구비하고, 상기 저압연료펌프(21)와 고압연료펌프(31) 사이에서 상기 연료공급라인(40)의 연료 압력을 측정하여 ECU(51)로 출력하는 압력센서(43)를 구비한 GDI 엔진의 연료공급장치에 있어서,
    상기 압력센서(43)와 고압연료펌프(31) 사이에,
    상기 저압연료펌프(21)로부터 상기 고압연료펌프(31)로는 연료를 통과시키고, 그 반대방향으로는 연료를 차단시키는 체크밸브부(61)와,
    상기 체크밸브부(61)와 병렬로 설치되되, 상기 체크밸브부(61)의 순방향으로 유동되는 연료보다 적은 양의 연료를 양방향으로 통과시키는 오리피스부(62)를 포함하는 맥동저감밸브(60)가 설치되고,
    상기 맥동저감밸브(60)는,
    상기 엔진(30)이 정지하면, 상기 연료공급라인(40)상에 가압된 연료는 상기 고압연료펌프(31)로부터 저압연료펌프(21) 방향으로 상기 오리피스부(62)만을 통과하여, 상기 저압연료펌프(21)와 압력센서(43) 사이의 연료공급라인(40)에 압력이 설정된 릴리프밸브 개방압력 이상이면 개방되어 연료탱크(10)로 바이패스되도록 설치된 릴리프밸브(42)를 통하여 연료탱크(10)로 바이패스되어 상기 연료공급라인(40)의 압력이 낮아지며,
    상기 릴리프밸브(42)의 릴리프밸브 개방압력은 상기 저압연료펌프(21)의 토출 압력범위를 초과하도록 설정되고,
    상기 저압연료펌프(21)의 출구에는 체크밸브(21a)가 구비되고, 상기 릴리프 밸브개방압력은 상기 체크밸브(21a)가 개방되도록 하는 체크밸브 개방압력을 초과하도록 설정되며, 상기 체크밸브 개방압력은 상기 맥동저감밸브(60)의 체크밸브부(61)가 개방되도록 하는 맥동저감밸브 개방압력을 초과하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 압력 맥동 저감이 가능한 GDI 엔진의 연료공급장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 ECU(51)와 저압연료펌프(21)사이에 제어부(52)가 구비되고,
    상기 ECU(51)는 상기 압력센서(43)로부터 측정된 현재 연압과 상기 ECU(51)에서 산출하는 연료공급라인(40)의 목표 연압을 비교하고, 상기 제어부(52)로 목표 연압을 출력하여 상기 제어부(52)가 상기 저압연료펌프(21)에서 토출되는 연압을 제어하는 것을 특징으로 하는 압력 맥동 저감이 가능한 GDI 엔진의 연료공급장치.
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