KR101987457B1 - Fuel supply control apparatus for LPI vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 LPI 차량의 연료공급 제어에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 LPI 차량의 연료계통에서 봄베에 탑재되어 연료 이송을 유도하는 LPI 차량의 연료공급 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to fuel supply control of an LPI vehicle, and more particularly to a fuel supply control device of an LPI vehicle that is mounted on a bomb in a fuel system of an LPI vehicle to guide fuel transfer.
통상 LPI(Liquefied Petroleum Injection) 차량의 경우 연료펌프, 컨트롤러 등을 기반으로 하여 봄베에 저장된 연료를 엔진으로 이송하며, 엔진의 미사용 연료는 레귤레이터 밸브 등을 통하여 다시 봄베로 회수한다. 양산에 있어서 품질을 유지하면서 원가절감을 이루기 위한 노력이 지속되고 있으며, 일예로 봄베에 탑재되는 연료펌프와 컨트롤러에 대한 개선에 관심을 두기도 한다.In the case of LPI (Liquefied Petroleum Injection) vehicles, the fuel stored in the bomb is transferred to the engine based on the fuel pump and the controller, and the unused fuel of the engine is returned to the bomb via the regulator valve. Efforts are continuing to achieve cost reductions while maintaining quality in mass production. For example, we are interested in improving fuel pumps and controllers on bombs.
이와 관련되는 선행기술문헌으로서 하기의 한국 등록특허공보 제1714296호를 참조할 수 있다. 이는 PCB 등의 주요 기능품을 수용한 하우징이 봄베의 개구부를 통해 외부 노출된 연료펌프의 플레이트에 결합되는 LPG 펌프 및 멀티밸브 일체형 구조를 요체로 한다.As a prior art document related to this, Korean Patent Registration No. 1714296 can be referred to. This structure is based on an LPG pump and a multi-valve integrated structure in which a housing accommodating main functional parts such as PCB is coupled to a plate of a fuel pump exposed through an opening of a bomb.
이에 따라, 관련 구성의 소형화 및 원가절감이 가능하고, 3상 와이어의 길이 축소를 통한 EMI 발생을 개선할 수 있으며, 익스텐션 와이어를 컨트롤러에 조립하고 차량 커넥터에 조립하기 용이하고, 봄베 컨테이너에 내에 위치하여 외부에 유출되지 않아 수분 유입 등의 문제가 발생하지 않는다.Accordingly, it is possible to miniaturize the related structure and reduce the cost, improve the EMI generation by reducing the length of the three-phase wire, to easily attach the extension wire to the controller and to assemble the connector into the vehicle connector, So that there is no problem of inflow of water and the like.
다만, 이는 용적형 펌프로서 사용 전류량은 적으나 구조적으로 소음이 많이 발생하며, 상대적으로 저소음 구조인 터빈펌프로 변경하는 경우 그대로 적용이 곤란하다.However, this is a positive displacement pump, the amount of current used is small, but the noise is structurally generated, and it is difficult to apply it to a turbine pump having a relatively low noise structure.
또, 다른 선행기술문헌으로서 한국 등록특허공보 제1283122호는 임펠러, 제트펌프, 리테이너, 절연러버, 외부필터 등을 포함하여 구성되고, LPi 시스템의 특성인 내구성 및 유량 저하와, 캐비테이션, 소음 발생 등이 모두 해소됨으로써 LPi 시스템에 적용가능하게 되고, 원가 및 중량을 현저하게 저감시킬 수 있는 효과를 기대한다.Another prior art document, Korean Patent Registration No. 1283122, is made up of an impeller, a jet pump, a retainer, an insulating rubber, an external filter, and the like. The LPi system reduces durability and flow rate, cavitation, It is possible to apply it to the LPi system, and it is expected that the cost and the weight can be remarkably reduced.
그러나, 이는 터빈형 연료펌프를 모듈화하는 구성을 요체로 하므로 도넛형 봄베와 연계하여 실효성을 높이기 위한 개선의 여지가 있다.However, since the structure for modularizing the turbine-type fuel pump is essential, there is room for improvement in connection with the donut-shaped bomb to improve the efficiency.
상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, LPI 차량에 도넛형 봄베를 적용하는 구조에서 용적형펌프 대비 2배 이상의 전류가 소모되는 터빈펌프에 컨트롤러를 연계함에 최적의 설계마진을 확보하기 위한 LPI 차량의 연료공급 제어장치를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to overcome the above-mentioned problems of the related art by providing a structure in which a toroidal bomb is applied to an LPI vehicle, and a design margin optimal for coupling a controller to a turbine pump, And to provide a fuel supply control device for an LPI vehicle.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 LPI 차량에 탑재되어 연료공급을 제어하는 장치에 있어서: 외주면 상에 요홈과 브라켓을 지닌 도넛형 봄베; 상기 도넛형 봄베의 요홈에 장착되고, 터빈펌프를 지닌 펌프유니트; 상기 펌프유니트에 전원과 신호를 인가하도록 하우징과 방열커버 사이에 PCB를 수용하는 컨트롤러; 및 상기 펌프유니트와 컨트롤러를 전기적으로 연결하는 결선부재;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an apparatus for controlling fuel supply mounted on an LPI vehicle, comprising: a toroidal bomb having a groove and a bracket on an outer circumferential surface thereof; A pump unit mounted to the groove of the toroidal bomb and having a turbine pump; A controller for receiving the PCB between the housing and the heat radiating cover to apply power and signals to the pump unit; And a connection member electrically connecting the pump unit and the controller.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 도넛형 봄베는 유도홈을 지닌 메인브라켓을 이용하여 연료라인과 결선부재를 지지하고, ㄷ자형 서브브라켓을 이용하여 컨트롤러를 지지하는 것을 특징으로 한다.As a detailed configuration of the present invention, the toroidal bomb bracket supports the fuel line and the wiring member by using a main bracket having an induction groove, and supports the controller using a U-shaped sub bracket.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 컨트롤러의 PCB는 일측 코너에 조립위치 인식을 위한 챔퍼부를 구비하고, 절곡된 금속의 리드선을 개재하여 내부커넥터와 연결되는 것을 특징으로 한다.In the detailed configuration of the present invention, the PCB of the controller is provided with a chamfer portion for recognizing an assembly position at one corner, and is connected to the internal connector through the lead wire of the bent metal.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 컨트롤러의 방열커버는 코너에서 일정 높이로 융기된 체결판부를 통하여 PCB와 접지되고, 중앙에서 일정 높이로 융기된 방열판부를 통하여 방열하는 것을 특징으로 한다.In the detailed construction of the present invention, the heat radiating cover of the controller is grounded to the PCB through a fastening plate portion raised at a predetermined height from a corner, and is radiated through a heat radiating plate portion raised at a predetermined height from the center.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 컨트롤러는 도넛형 봄베의 서브브라켓에 방열커버를 외향시킨 자세로 결합되고, 서브브라켓 상에 차체와 연결되는 접지선을 구비하는 것을 특징으로 한다.In a detailed configuration of the present invention, the controller is characterized by having a sub bracket of a donut-shaped cylinder and a grounding line coupled to the sub bracket in a posture outward of the heat radiating cover and connected to the vehicle body.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 컨트롤러는 PCB에서 FET가 실장된 이면과 방열판부 사이에 신축성 수지재를 지닌 방열패드를 개재하여 접촉을 유지하는 것을 특징으로 한다.In the detailed construction of the present invention, the controller is characterized in that the contact is maintained between the back surface of the PCB on which the FET is mounted and the heat sink through the heat radiation pad having the elastic resin material.
이상과 같이 본 발명에 의하면, LPI 차량의 도넛형 봄베에 용적형펌프 대비 2배 이상의 전류가 소모되는 터빈펌프와 더불어 컨트롤러를 연계하면서 최적의 설계마진 확보로 기능성을 유지하면서 원가를 절감하는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, in addition to the turbine pump, which consumes more than twice the electric current of the volumetric pump in the donut-shaped bomb of the LPI vehicle, the effect of reducing the cost while maintaining the functionality by securing the optimum design margin while linking the controller have.
도 1은 본 발명에 따른 장치를 설치된 상태로 나타내는 구성도
도 2는 도 1의 장치에 대한 세부적인 회로연결을 나타내는 구성도
도 3은 본 발명에 따른 장치의 주요부를 분해하여 나타내는 사시도
도 4는 본 발명에 따른 장치의 컨트롤러 내부를 나타내는 단면도
도 5는 본 발명에 따른 장치의 컨트롤러 기판을 나타내는 구성도Brief Description of the Drawings Fig.
Figure 2 is a schematic diagram illustrating the detailed circuit connections to the device of Figure 1;
Fig. 3 is a perspective view of the main part of the apparatus according to the present invention,
4 is a cross-sectional view showing the inside of the controller of the device according to the present invention
5 is a schematic view showing a controller board of an apparatus according to the present invention
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 LPI(Liquefied Petroleum Injection) 차량에 탑재되어 연료공급을 제어하는 장치에 관하여 제안한다.The present invention proposes a device mounted on a LPI (Liquefied Petroleum Injection) vehicle to control fuel supply.
본 발명에 따르면 외주면 상에 요홈(11)과 브라켓을 지닌 도넛형 봄베(10)를 적용한다. 도넛형 봄베(10)는 LPI 차량의 트렁크에서 스페어타이어 위치에 설치되므로 통상적인 원통형 봄베에 비하여 트렁크 공간 확장에 유리하다. 도 1 및 도 2에서 도넛형 봄베(10)의 외경에 인접한 외주면에 요홈(11)과 다수의 브라켓이 형성된 상태를 예시한다. 요홈(11)은 평탄한 바닥면의 주변으로 각형 또는 곡면형 측면이 연장되는 형태를 이룬다.According to the present invention, a
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 도넛형 봄베(10)는 유도홈(16)을 지닌 메인브라켓(13)을 이용하여 연료라인(26)과 결선부재(50)를 지지하고, ㄷ자형 서브브라켓(14)을 이용하여 컨트롤러(30)를 지지하는 것을 특징으로 한다. 메인브라켓(13)은 도넛형 봄베(10)를 차체(트렁크)에 고정하는 부분으로서 3개소 이상 형성된다. 메인브라켓(13)의 상면은 연료라인(26)과 결선부재(50)를 안정적으로 지지하기 위한 유도홈(16)을 지닌다. 서브브라켓(14)은 일측 메인브라켓(13)과 인접한 위치에 한 쌍으로 대향하도록 고정된다. 서브브라켓(14)의 상면(외면)은 컨트롤러(30)를 지지하기 위한 체결공을 지닌다.The
또, 본 발명에 따르면 터빈펌프(22)를 지닌 펌프유니트(20)가 상기 도넛형 봄베(10)의 요홈(11)에 장착되는 구조이다. 펌프유니트(20)는 하우징의 내부에 터빈펌프(22), 멀티밸브(24) 등을 일체로 포함한다. 터빈펌프(22)는 용적형 펌프에 비하여 유량 저하, 소음 방지에 유리한 반면 전류 사용량 증대에 의한 회로 개선과 방열 보완이 필요하다. According to the present invention, the
또, 본 발명에 따르면 컨트롤러(30)가 상기 펌프유니트(20)에 전원과 신호를 인가하도록 하우징(31)과 방열커버(35) 사이에 PCB(40)를 수용하는 구조이다. 컨트롤러(30)는 서브브라켓(14) 상에 장착되고 결선부재(50)를 통하여 펌프유니트(20)에 회로적으로 연결된다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 컨트롤러(30)의 PCB(40)는 하우징(31)과 방열커버(35)에 의한 공간상에 수용된다.According to the present invention, the PCB (40) is accommodated between the housing (31) and the heat dissipation cover (35) so that the controller (30) applies power and signals to the pump unit (20). The
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 컨트롤러(30)의 PCB(40)는 일측 코너에 조립위치 인식을 위한 챔퍼부(41)를 구비하고, 절곡된 금속의 리드선(43)을 개재하여 내부커넥터(42)와 연결되는 것을 특징으로 한다. 도 3 및 도 5에서 PCB(40)의 일측 코너에 형성된 챔퍼부(41) 및 이에 대응하도록 방열커버(35)에 형성된 챔퍼부가 예시된다. 작업자는 챔퍼부(41)를 확인하면서 PCB(40)를 장착할 수 있기에 오조립 불량을 방지할 수 있다. PCB(40)에 결합되는 내부커넥터(42)는 금속 재질의 리드선(43)으로 결선하여 강성과 내구성을 확보한다. PCB(40)의 내부커넥터(42)는 결선부재(50)의 내부커넥터(52)와 맞물리는 구조로 설치된다.The
이때, PCB(40)는 FET(46), 캐패시터(47), MCU(48) 등을 포함하여 3상 전원을 발생하도록 구성된다. 발열이 유발되는 FET(46)는 캐패시터(47)와 중첩되지 않도록 이격된 위치에 배치한다. MCU(48)는 5V 레귤레이터, 모터 컨트롤러를 내장한 통합형 반도체를 적용하여 원가 절감이 가능하다.At this time, the PCB 40 is configured to generate a three-phase power source including the FET 46, the
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 컨트롤러(30)의 방열커버(35)는 코너에서 일정 높이로 융기된 체결판부(36)를 통하여 PCB(40)와 접지되고, 중앙에서 일정 높이로 융기된 방열판부(37)를 통하여 방열하는 것을 특징으로 한다. 도 3을 참조하면 방열커버(35)에서 코너 4개소의 체결판부(36)와 중앙 1개소의 방열판부(37)가 예시된다. 융기된 체결판부(36)를 통하여 PCB(40)의 고정과 접지가 수행되고, 융기된 방열판부(37)를 통하여 PCB(40)의 접촉과 방열이 수행된다. 방열판부(37)는 다수의 방열핀을 형성하도록 구성되고, FET(46)의 배치 영역에 대향된다. 이와 같은 구조를 지닌 방열커버(35) 상에 PCB(40)를 결합하면 EMI에 대응하는 내성과 더불어 방열에 의한 내구성 향상에 유리하다.The
이때, PCB(40) 상에서 FET(46), MCU(48)의 주변으로 비아홀(도시 생략)을 형성하면 방열 및 EMI 성능 개선이 기대된다.At this time, if a via hole (not shown) is formed in the periphery of the
한편, 본 발명에 의하면 컨트롤러(30)가 트렁크의 하부 공간에 도넛형 봄베(10)와 함께 별도의 커버(도시 생략)로 은폐되므로 몰딩액을 삭제하는 비방수 구조로 원가를 절감할 수 있다.According to the present invention, since the
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 컨트롤러(30)는 도넛형 봄베(10)의 서브브라켓(14)에 방열커버(35)를 외향시킨 자세로 결합되고, 서브브라켓(14) 상에 차체와 연결되는 접지선(44)을 구비하는 것을 특징으로 한다. 도넛형 봄베(10)의 중앙에 컨트롤러(30)를 설치하는 경우 방열성 약화로 내구성이 저하된다. 방열커버(35)가 도넛형 봄베(10)에서 외향되는 자세는 터빈펌프(22)를 적용한 컨트롤러(30)의 방열성을 높이는데 유리하다. 도 2처럼 서브브라켓(14)에 연결되는 접지선(44)은 컨트롤러(30)의 PCB(40) 상으로 유입되는 노이즈를 방지한다.The
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 컨트롤러(30)는 PCB(40)에서 FET(46)가 실장된 이면과 방열판부(37) 사이에 신축성 수지재를 지닌 방열패드(33)를 개재하여 접촉을 유지하는 것을 특징으로 한다. 방열패드(33)는 수지재와 섬유재의 혼합에 의한 신축성을 기반으로 방열성과 EMI 차폐성을 발현한다. 방열패드(33)의 일예로, 열전도성이 높은 금속판과 수지시트를 적층한 구조를 적용할 수 있다. 방열패드(33)의 신축성에 의하면 방열커버(35)를 통하여 PCB(40)에 전달되는 진동을 완화할 수도 있다.As a detailed configuration of the present invention, the
또, 본 발명에 따르면 결선부재(50)가 상기 펌프유니트(20)와 컨트롤러(30)를 전기적으로 연결하는 구조이다. 결선부재(50)는 펌프유니트(20), 컨트롤러(30), 차량의 제어기(도시 생략) 간의 회로적 연결을 위한 케이블로 구성된다. 결선부재(50)는 도넛형 봄베(10)의 메인브라켓(13)을 이용하여 긴밀하게 지지한다. 결선부재(50)의 내부커넥터(52)는 PCB(40)에 결합되고, 펌프커넥터(54)는 펌프유니트(20)에 결합된다. 이외에 결선부재(50)는 차량의 제어기와 연결되는 외부커넥터(56)를 포함할 수 있다.According to the present invention, the wiring member (50) electrically connects the pump unit (20) and the controller (30). The
본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음이 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention. It is therefore intended that such variations and modifications fall within the scope of the appended claims.
10: 도넛형 봄베 11: 요홈
13: 메인브라켓 14: 서브브라켓
20: 펌프유니트 22: 터빈펌프
24: 멀티밸브 26: 연료라인
30: 컨트롤러 31: 하우징
33: 방열패드 35: 방열커버
36: 체결판부 37: 방열판부
40: PCB41: 챔퍼부 42: 내부커넥터
43: 리드선 44: 접지선
46: FET 48: MCU
50: 결선부재 52: 내부커넥터
54: 펌프커넥터 56: 외부커넥터10: Donut bomb 11: Groove
13: Main Bracket 14: Sub Bracket
20: Pump unit 22: Turbine pump
24: multi-valve 26: fuel line
30: controller 31: housing
33: heat radiating pad 35: heat radiating cover
36: fastening plate portion 37: heat sink plate portion
40: PCB 41: Chamfer portion 42: Internal connector
43: lead wire 44: ground wire
46: FET 48: MCU
50: wiring member 52: internal connector
54: Pump connector 56: External connector
Claims (6)
외주면 상에 요홈(11)과 브라켓을 지닌 도넛형 봄베(10);
상기 도넛형 봄베(10)의 요홈(11)에 장착되고, 터빈펌프(22)와 멀티밸브(24)를 지닌 펌프유니트(20);
상기 펌프유니트(20)에 전원과 신호를 인가하도록 하우징(31)과 방열커버(35) 사이에 PCB(40)를 수용하는 컨트롤러(30); 및
상기 펌프유니트(20)와 컨트롤러(30)를 전기적으로 연결하는 결선부재(50);를 포함하여 이루어지되,
상기 도넛형 봄베(10)는 유도홈(16)을 지닌 메인브라켓(13)을 이용하여 연료라인(26)과 결선부재(50)를 지지하고, ㄷ자형 서브브라켓(14)을 이용하여 컨트롤러(30)를 지지하며,
상기 컨트롤러(30)의 PCB(40)는 일측 코너에 조립위치 인식을 위한 챔퍼부(41)를 구비하고, 절곡된 금속의 리드선(43)을 개재하여 내부커넥터(42)와 연결되며,
상기 컨트롤러(30)의 방열커버(35)는 코너에서 일정 높이로 융기된 체결판부(36)를 통하여 PCB(40)와 접지되고, 중앙에서 일정 높이로 융기된 방열판부(37)를 통하여 PCB(40)에 접촉하여 방열하며,
상기 컨트롤러(30)는 도넛형 봄베(10)의 서브브라켓(14)에 방열커버(35)를 외향시킨 자세로 결합되는 것을 특징으로 하는 LPI 차량의 연료공급 제어장치.CLAIMS 1. An apparatus for controlling fuel supply mounted on an LPI vehicle, comprising:
A toroidal bomb (10) having a groove (11) and a bracket on an outer circumferential surface;
A pump unit 20 mounted to the groove 11 of the toroidal bomb 10 and having a turbine pump 22 and a multi-valve 24;
A controller (30) for receiving the PCB (40) between the housing (31) and the heat dissipation cover (35) to apply power and a signal to the pump unit (20); And
And a connection member (50) for electrically connecting the pump unit (20) and the controller (30)
The toroidal bomb 10 supports the fuel line 26 and the connection member 50 by using the main bracket 13 having the guide groove 16 and is connected to the controller 30,
The PCB 40 of the controller 30 has a chamfer portion 41 for recognition of an assembly position at one corner and is connected to the internal connector 42 via a bent metal lead 43,
The heat radiating cover 35 of the controller 30 is connected to the PCB 40 via the fastening plate 36 raised at a predetermined height from the corner and is connected to the PCB 40 through the heat radiating plate 37, 40 and radiates heat,
Wherein the controller (30) is coupled to the sub bracket (14) of the toroidal bomb (10) with the heat radiating cover (35) outward.
상기 컨트롤러(30)는 서브브라켓(14) 상에 차체와 연결되는 접지선(44)을 구비하는 것을 특징으로 하는 LPI 차량의 연료공급 제어장치.The method according to claim 1,
Wherein the controller (30) has a ground line (44) connected to the vehicle body on the sub bracket (14).
상기 컨트롤러(30)는 PCB(40)에서 FET(46)가 실장된 이면과 방열판부(37) 사이에 신축성 수지재를 지닌 방열패드(33)를 개재하여 접촉을 유지하는 것을 특징으로 하는 LPI 차량의 연료공급 제어장치.The method according to claim 1,
Wherein the controller (30) maintains contact between the back surface of the PCB (40) on which the FET (46) is mounted and the heat sink part (37) through a heat radiation pad (33) having a flexible resin material. Fuel ratio.
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