KR102607815B1

KR102607815B1 - 베이퍼락 방지 장치가 구비된 차량용 엘피지 직분사식 연료 장치

Info

Publication number: KR102607815B1
Application number: KR1020230075868A
Authority: KR
Inventors: 강재훈; 구본석
Original assignee: (주)블루젠트
Priority date: 2023-06-13
Filing date: 2023-06-13
Publication date: 2023-11-30
Also published as: KR102651327B1

Abstract

본 발명은 베이퍼락 방지 장치가 구비된 차량용 엘피지 직분사식 연료 장치에 관한 것으로서, 고압 펌프에서의 기화를 방지하기 위한 베이퍼락 방지 장치가 리턴 라인에 병렬로 구비되는 베이퍼락 방지 장치가 구비된 차량용 엘피지 직분사식 연료 장치에 관한 것이다. 이를 위해 엘피지 연료가 저장되는 엘피지 저장통, 엘피지 연료 펌프부로부터 공급된 저압의 엘피지 연료를 고압의 엘피지 연료로 압축하여 연료 레일부에 공급하는 고압 펌프부, 엘피지 연료 펌프부로부터 공급된 저압의 엘피지 연료를 기 설정된 압력으로 고압 펌프부로 펌핑하는 부스터 펌프부, 엘피지 저장통에서 고압 펌프부로 엘피지 연료를 공급하는 엘피지 연료 공급라인, 고압 펌프부에서의 엘피지 연료의 기화를 방지하기 위해 고압 펌프부로부터 공급되는 엘피지 연료를 엘피지 저장통으로 리턴시키는 병렬 리턴라인을 구비하는 엘피지 연료 리턴라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 베이퍼락 방지 장치가 구비된 차량용 엘피지 직분사식 연료 장치가 개시된다.

Description

베이퍼락 방지 장치가 구비된 차량용 엘피지 직분사식 연료 장치{Vehicle LPG direct injection fuel apparatus with vapor lock prevention}

본 발명은 베이퍼락 방지 장치가 구비된 차량용 엘피지 직분사식 연료 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고압 펌프에서의 기화를 방지하기 위한 베이퍼락 방지 장치가 리턴 라인에 병렬로 배치되는 베이퍼락 방지 장치가 구비된 차량용 엘피지 직분사식 연료 장치에 관한 것이다.

선행특허문헌인 KR 10-0956025(발명의 명칭 : ＬＰＬＩ 시스템의 열간시동성 향상을 위한 제어방법)에는 LPLI 시스템에 있어서, 연료 봄베로 연료가 회수되지 않도록 연료의 일부가 회수되는 회수라인에 밸브를 추가 장착하여, 연료의 밀도를 유지시켜 기상상태로 분사되지 않도록 함으로써, 엔진룸의 온도상승으로 인해 연료라인 상의 연료 온도가 상승되고, 상승된 온도로 인해 기화된 연료가 액상연료와 함께 엔진에 분사됨으로 인해 엔진의 시동이 어려워지는 것을 방지하여, 엔진의 초기 시동성이 향상되고 연료 펌프의 과부하로 인한 손상이 방지되는 LPLI 시스템의 열간시동성 향상을 위한 제어방법이 개시되어 있다.

선행특허문헌의 회수라인에 장착되는 밸브는, 연료 라인의 온도가 상승하면 밸브의 장착으로 인해 연료 봄베로 연료가 복귀되지 않도록 하기 때문에 고압 펌프에 남아있는 엘피지 연료로 인해 기화가 일어날 수 있는 문제점이 있다.

KR 10-0956025 KR 10-1938259 KR 10-2073628 KR 10-2196129

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 고압 펌프에서의 기화를 방지함으로써 베이퍼 락(vapor lock) 및 시동의 부조화를 방지할 수 있는 발명을 제공하는데 그 목적이 있다.

그러나, 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

전술한 본 발명의 목적은, 엘피지 연료가 저장되는 엘피지 저장통, 엘피지 연료 펌프부로부터 공급된 저압의 엘피지 연료를 고압의 엘피지 연료로 압축하여 연료 레일부에 공급하는 고압 펌프부, 엘피지 연료 펌프부로부터 공급된 저압의 엘피지 연료를 기 설정된 압력으로 고압 펌프부로 펌핑하는 부스터 펌프부, 엘피지 저장통에서 고압 펌프부로 엘피지 연료를 공급하는 엘피지 연료 공급라인, 고압 펌프부에서의 엘피지 연료의 기화를 방지하기 위해 고압 펌프부로부터 공급되는 엘피지 연료를 엘피지 저장통으로 리턴시키는 병렬 리턴라인을 구비하는 엘피지 연료 리턴라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 베이퍼락 방지 장치가 구비된 차량용 엘피지 직분사식 연료 장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.

또한, 엘피지 연료 리턴라인은, 엘피지 연료의 리턴시 1차적으로 바이패스 되어 엘피지 저장통으로 엘피지 연료를 리턴시키는 제1 엘피지 연료 리턴라인, 제1 엘피지 연료 리턴라인과 병렬 연결 접속되며, 제1 엘피지 연료 리턴라인이 블록킹될 때 소정 압력이 유지되면서 엘피지 저장통으로 엘피지 연료를 리턴시키는 제2 엘피지 연료 리턴라인을 포함한다.

또한, 병렬 리턴라인 중 1차적으로 바이패스 되는 제1 엘피지 연료 리턴라인에 배치되어 제어신호에 따라 제1 엘피지 연료 리턴라인을 차단하거나 바이패스시키는 제1 리턴 밸브부, 병렬 리턴라인 중 2차적으로 바이패스 되는 제2 엘피지 연료 리턴라인에 배치되어 제어신호에 따라 제2 엘피지 연료 리턴라인을 차단하거나 바이패스시키는 제2 리턴 밸브부, 제2 리턴 밸브부와 직렬로 연결 접속되며, 제1 리턴 밸브부에 의해 1차적으로 바이패스 되는 제1 엘피지 연료 리턴라인이 차단될 때 소정 압력이 유지되면서 엘피지 저장통으로 엘피지 연료를 제1 엘피지 연료 리턴라인에 비해 상대적으로 소량 리턴시키는 릴리프 밸브부를 더 포함한다.

또한, 병렬 리턴라인 중 1차적으로 바이패스 되는 제1 리턴라인에 배치되어 제어신호에 따라 제1 엘피지 연료 리턴라인을 차단하거나 바이패스시키는 제1 리턴 밸브부, 병렬 리턴라인 중 2차적으로 바이패스 되는 제2 엘피지 연료 리턴라인에 배치되며, 제1 리턴 밸브부에 의해 1차적으로 바이패스 되는 제1 엘피지 연료 리턴라인이 차단될 때 소정 압력이 유지되면서 엘피지 저장통으로 엘피지 연료를 제1 엘피지 연료 리턴라인에 비해 상대적으로 소량 리턴시키는 노즐부, 노즐부와 직렬로 연결 접속되어 제어신호에 따라 제2 엘피지 연료 리턴라인을 차단하거나 바이패스시키는 제2 리턴 밸브부를 더 포함한다.

또한, 병렬 리턴라인의 바이패스 및 차단을 제어하는 제어신호를 각각 생성하여 전송함으로써 제1 엘피지 연료 리턴라인을 1차적으로 바이패스 한 후에 차단하고 제2 엘피지 연료 리턴라인을 소정 압력으로 유지하면서 2차적으로 바이패스시키는 제어부, 차량에서 생성된 차량 이벤트 신호를 제어부로 전송하는 챠량 이벤트 신호부, 병렬 리턴라인 중 적어도 어느 한 리턴라인의 온도 또는 고압 펌프부의 온도를 센싱하여 제어부로 전송하는 온도 센서부, 이벤트 동작 시간을 측정하여 제어부로 전송하는 타이머부를 더 포함한다.

또한, 제어부는, 차량 이벤트 신호부로부터 전송된 차량 이벤트 신호를 분석하여 차량의 시동 여부 또는 도어의 열림 및 닫힘 여부에 대한 차량 신호를 생성하는 차량 신호 분석부, 차량 신호 분석부의 차량 신호 및 온도 센서부의 온도 신호 중 적어도 어느 하나의 신호에 기초하여 병렬 리턴라인의 제1 엘피지 연료 리턴라인에 배치된 제1 리턴 밸브부의 ON 동작신호를 생성 출력함으로써 제1 엘피지 연료 리턴라인을 바이패스시키는 제1 이벤트 감지부, 온도 센서부의 온도 신호 및 타이머부의 타이밍 신호 중 적어도 어느 하나의 신호에 기초하여 제1 엘피지 연료 리턴라인에 배치된 제1 리턴 밸브부의 OFF 동작신호를 생성 출력함으로써 제1 엘피지 연료 리턴라인을 차단시키는 제2 이벤트 감지부, 차량 신호 분석부의 차량 신호에 기초하여 병렬 리턴라인의 제2 엘피지 연료 리턴라인에 배치된 제2 리턴 밸브부의 ON 동작신호와 제1 리턴 밸브부의 OFF 동작신호를 생성 출력함으로써 제2 엘피지 연료 리턴라인을 소정 압력으로 바이패스시키고 제1 엘피지 연료 리턴라인을 차단하도록 하는 제3 이벤트 감지부, 제1,2,3 이벤트 감지부의 동작신호 입력에 따라 제1 리턴 밸브부를 동작시키는 제1 리턴밸브 제어부, 제3 이벤트 감지부의 동작신호 입력에 따라 제2 리턴 밸브부를 동작시키는 제2 리턴밸브 제어부를 포함한다.

또한, 제3 이벤트 감지부에서 생성되는 동작신호는, 제1 이벤트 감지부의 동작신호 생성 후에 생성됨으로써 제1 엘피지 연료 리턴라인을 차단시키고 제2 엘피지 연료 리턴라인을 바이패스시킨다.

전술한 바와 같은 본 발명에 의하면 고압 펌프에서의 기화를 방지함으로써 베이퍼 락(vapor lock) 및 시동의 부조화를 방지할 수 있는 효과가 있다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 베이퍼락 방지 장치가 구비된 차량용 엘피지 직분사식 연료 장치의 제1 실시예인 제1 리턴 블럭부를 도시한 도면이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 베이퍼락 방지 장치가 구비된 차량용 엘피지 직분사식 연료 장치의 제2 실시예인 제2 리턴 블럭부를 도시한 도면이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 제어부의 구성을 대략적으로 도시한 도면이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 대해서 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 일실시예는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 내용을 부당하게 한정하지 않으며, 본 실시 형태에서 설명되는 구성 전체가 본 발명의 해결 수단으로서 필수적이라고는 할 수 없다. 또한, 종래 기술 및 당업자에게 자명한 사항은 설명을 생략할 수도 있으며, 이러한 생략된 구성요소(방법) 및 기능의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위내에서 충분히 참조될 수 있을 것이다.

본 발명의 일실시예에 따른 베이퍼락 방지 장치가 구비된 차량용 엘피지 직분사식 연료 장치는 리턴 블럭부(100,200)에 의해 고압 펌프부(50)의 엘피지 연료를 엘피지 저장통(10)으로 다시 리턴시킨다. 도 1은 리턴 블럭부(100)의 제1 실시예이고, 도 2는 리턴 블럭부(200)의 제2 실시예이다. 첨부된 도면을 참고하여 베이퍼락 방지 장치가 구비된 차량용 엘피지 직분사식 연료 장치에 대해 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 엘피지 저장통(10)은 액화 연료인 엘피지 연료를 저장한다. 펌프 블럭부(20)는 엘피지 연료 펌프부(21)와 엘피지 연료공급 밸브부(22)를 포함한다. 엘피지 연료 펌프부(21)는 저압으로 엘피지 연료를 펌핑하며, 펌핑된 엘피지 연료는 엘피지 연료 공급라인(1)을 따라 고압 펌프부(50)로 공급된다. 엘피지 연료공급 밸브부(22)는 제어부(300)의 제어에 따라 밸브를 온/오프한다.

본 발명의 일실시예에 따른 필터부(30)는 엘피지 연료 공급라인(1)에 배치되며, 엘피지 연료공급 밸브부(22)와 직렬로 연결 접속된다. 필터부(30)는 엘피지 연료에 포함된 불순물을 거른다.

본 발명의 일실시예에 따른 부스터 펌프부(40)는 엘피지 연료 공급라인(1)에 배치되며, 필터부(30)와 직렬로 연결 접속된다. 부스터 펌프부(40)는 저압으로 공급된 엘피지 연료를 기 설정된 압력(일예로서 10bar)으로 펌핑하여 고압 펌프부(50)로 공급한다.

본 발명의 일실시예에 따른 고압 펌프부(50)는 엘피지 연료 펌프부(21)를 거쳐 부스터 펌프부(40)에서 공급된 엘피지 연료를 고압의 엘피지 연료로 압축하여 연료 레일부(60)에 공급한다. 한편, 고압 펌프부(50)의 제1 포트는 엘피지 연료 공급라인(1)과 연결 접속되며, 고압측 제2 포트는 연료 레일부(60)와 연결 접속되며, 저압측 제3 포트는 엘피지 연료 리턴라인(2)과 연결 접속된다.

고압 펌프부(50)의 제3 포트는 엘피지 연료 리턴라인(2)과 연결 접속되며, 엘피지 연료 리턴라인(2)은 일지점에서 병렬 리턴라인으로 분기되며, 다시 일지점에서 합류되고, 엘피지 저장통(10)으로 다시 엘피지 연료를 리턴할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 엘피지 연료 리턴라인(2)은 일지점에서 병렬 리턴라인으로 구성되며, 제1 엘피지 연료 리턴라인(3)과 제2 엘피지 연료 리턴라인(4)을 포함한다.

제1 엘피지 연료 리턴라인(3)은 제어부(300)의 제어에 따라 1차적으로 바이패스되며, 제2 엘피지 연료 리턴라인(4)은 소정의 압력을 유지하면서 제어부(300)의 제어에 따라 2차적으로 바이패스 되어 소량의 엘피지 연료가 엘피지 저장통(10)으로 지속적으로 리턴된다. 이때, 제1 엘피지 연료 리턴라인(3)은 차단된다.

병렬 리턴라인(3,4)에는 도 1과 같은 제1 리턴 블럭부(100)와 도 2와 같은 제2 리턴 블럭부(200)가 배치된다. 먼저, 도 1을 참고하여 제1 실시예에 따른 제1 리턴 블럭부(100)를 설명하기로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 제1 리턴 블럭부(100)는 제1 엘피지 연료 리턴라인(3)에 배치되는 제1 리턴 밸브부(110)와 제2 엘피지 연료 리턴라인(4)에 배치되는 제2 리턴 밸브부(121) 및 릴리프 밸브부(122)를 포함한다. 온도 센서부(71) 및 압력 센서부(72)는 제1 엘피지 연료 리턴라인(3) 또는 제2 엘피지 연료 리턴라인(4)에 배치될 수 있다. 또한, 온도 센서부(71)는 고압 펌프부(50)의 온도를 측정할 수 있는 곳에 배치될 수 있다.

제1 리턴 밸브부(110)는 제어부(300)의 제어에 따라 밸브를 온/오프 제어한다. 제어부(300)의 제어에 따라, 제1 리턴 밸브부(110)는 밸브를 'ON'시켜 1차적으로 제1 엘피지 연료 리턴라인(3)을 바이패스시킨다. 제1 엘피지 연료 리턴라인(3)의 바이패스에 따라 엘피지 연료 리턴라인(2)을 통해 리턴되는 엘피지 연료가 제1 엘피지 연료 리턴라인(3)을 통해 엘피지 저장통(10)으로 리턴된다.

제2 리턴 밸브부(121)는 제어부(300)의 제어에 따라 밸브를 온/오프 제어한다. 제어부(300)의 제어에 따라, 제2 리턴 밸브부(121)는 밸브를 'ON'시켜 2차적으로 제2 엘피지 연료 리턴라인(4)을 바이패스시킨다. 이때, 제어부(300)는 제1 리턴 밸브부(110)의 밸브를 'OFF'시켜 제1 엘피지 연료 리턴라인(3)을 차단한다. 제2 리턴 밸브부(121)의 동작에 의해 제2 엘피지 연료 리턴라인(4)이 바이패스 되며, 바이패스에 따라 엘피지 연료 리턴라인(2)을 통해 리턴되는 엘피지 연료가 제2 엘피지 연료 리턴라인(4)을 통해 엘피지 저장통(10)으로 리턴된다. 다만, 제2 엘피지 연료 리턴라인(4)에는 릴리프 밸브부(122)가 제2 리턴 밸브부(121)와 직렬로 연결 접속되어 배치된다. 릴리프 밸브부(122)의 배치에 따라 제2 엘피지 연료 리턴라인(4)을 통해 리턴되는 엘피지 연료는 소정의 압력을 유지하면서 지속적으로 소량의 엘피지 연료가 엘피지 저장통(10)으로 리턴된다. 릴리프 밸브부(122)는 특정 압력 또는 설정 압력에 도달하면 밸브가 열리는 구조로 이루어진다.

본 발명의 일실시예에 따른 제2 리턴 블럭부(200)는 제1 엘피지 연료 리턴라인(3)에 배치되는 제1 리턴 밸브부(210)와 제2 엘피지 연료 리턴라인(4)에 배치되는 제2 리턴 밸브부(222) 및 노즐부(221)를 포함한다. 온도 센서부(71) 및 압력 센서부(72)는 제1 엘피지 연료 리턴라인(3) 또는 제2 엘피지 연료 리턴라인(4)에 배치될 수 있다. 또한, 온도 센서부(71)는 고압 펌프부(50)의 온도를 측정할 수 있는 곳에 배치될 수 있다. 제2 리턴 블럭부(200)는 제1 리턴 블럭부(100)의 설명에 갈음하기로 하고, 다만 노즐부(221) 및 제2 리턴 밸브부(222)에 대해서만 설명하기로 한다.

노즐부(221) 및 제2 리턴 밸브부(222)는 제2 엘피지 연료 리턴라인(4)에 배치된다. 노즐부(221)는 엘피지 연료 리턴라인(2)과 연결 접속되며, 제2 리턴 밸브부(222)는 노즐부(221)와 직렬 연결 접속된다. 따라서 엘피지 연료 리턴라인(2)을 통해 공급되는 엘피지 연료가 먼저 소정 압력이 유지되면서 노즐부(221)를 통과하고, 제2 리턴 밸브부(222)의 동작에 따라 바이패스되어 엘피지 저장통(10)으로 엘피지 연료를 리턴한다. 노즐부(221)는 리턴되는 엘피지 연료를 소정 압력으로 유지하면서 소량이 통과되도록 한다. 노즐부(221)와 릴리프 밸브부(122)의 기능은 동일하다.

도 3에 도시된 바와 같이, 차량 이벤트 신호부(73)는 차량에서 생성된 차량 이벤트 신호를 제어부(300)로 전송한다. 온도 센서부(71)는 병렬 리턴라인(3,4) 중 적어도 어느 한 리턴라인의 온도 또는 고압 펌프부(50)의 온도를 센싱하여 제어부(300)로 전송한다. 타이머부(74)는 이벤트 동작 시간을 측정하여 제어부(300)로 전송한다.

본 발명의 일실시예에 따른 제어부(300)는 병렬 리턴라인(3,4)의 바이패스 및 차단을 제어하는 제어신호를 각각 생성하여 병렬 리턴라인(3,4)의 리턴 밸브부에 각각 전송함으로써 제1 엘피지 연료 리턴라인(3)을 1차적으로 바이패스 한 후에 차단하고 제2 엘피지 연료 리턴라인(4)을 소정 압력으로 유지하면서 바이패스시킨다.

제어부(300)는 차량 신호 분석부(310), 제1,2,3 이벤트 감지부(321,322,323), 제1,2 리턴밸브 제어부(331,332)를 포함한다.

차량 신호 분석부(310)는 차량 이벤트 신호부(73)로부터 전송된 차량 이벤트 신호를 분석하여 차량의 시동 여부 또는 차량 도어의 열림 및 닫힘 여부에 대한 차량 신호를 생성한다.

제1 이벤트 감지부(321)는 차량 신호 분석부(310)의 차량 신호 및 온도 센서부(71)의 온도 신호 중 적어도 어느 하나의 신호에 기초하여 병렬 리턴라인(3,4)의 제1 엘피지 연료 리턴라인(3)에 배치된 제1 리턴 밸브부(110,210)의 ON 동작신호를 생성 출력함으로써 제1 엘피지 연료 리턴라인(3)을 바이패스시킨다. 이에 따라 엘피지 연료 리턴라인(2)을 통해 공급되는 엘피지 연료는 제1 엘피지 연료 리턴라인(3)을 통해 엘피지 저장통(10)으로 리턴된다. 차량 신호의 일예로서, 운행하다가 엔진 시동이 'off'되거나 또는 차량 도어의 문이 열리거나 닫힌 경우일 수 있다. 엔진 시동이 꺼진 경우에는 고압 펌프부(50)의 엘피지 연료를 엘피지 저장통(10)으로 리턴시켜 베이퍼 락을 방지해야 한다. 다만, 이 경우에도 온도 센서부(71)에서 측정된 온도가 기 설정된 온도 이상인 경우에 제1 리턴 밸브부(110,210)의 ON 동작신호를 생성하며, 온도가 낮은 경우에는 굳이 리턴시킬 필요는 없다. 제1 리턴 밸브부(110,210)의 ON 동작신호는 차량 운행 후에 차량 시동이 꺼지고 일정 시간이 지나 차량 시동이 다시 켜지기 전의 어느 시점에 생성될 수 있다.

제2 이벤트 감지부(322)는 온도 센서부(71)의 온도 신호 및 타이머부(74)의 타이밍 신호 중 적어도 어느 하나의 신호에 기초하여 제1 엘피지 연료 리턴라인(3)에 배치된 제1 리턴 밸브부(110,210)의 OFF 동작신호를 생성 출력함으로써 제1 엘피지 연료 리턴라인(3)을 차단시킨다.

일예로서, 앞서 제1 이벤트 감지부(321)에서 설명한 차량의 시동이 꺼진 경우에도 온도가 설정 온도 이하인 경우에는 제1 리턴 밸브부(110,210)의 OFF 동작신호를 생성 출력하여 제1 리턴 밸브부(110,210)가 OFF 되도록 한다.

다른 예로서, 앞서 제1 이벤트 감지부(321)에서 설명한 차량의 시동이 꺼지고 설정 온도 이상인 경우에 제1 엘피지 연료 리턴라인(3)을 바이패스시켜 베이퍼 락을 방지(고압 펌프부의 엘피지 연료의 기화 방지)하도록 한다. 다만, 이 경우에도 무한정 바이패스시킬 수는 없기 때문에(왜냐하면, 배터리 방전될 수 있음) 설정 온도 이하로 떨어지거나 또는 적절한 시간이 지난 경우(일예로서, 제1 리턴 밸브부의 구동시간)에 제1 리턴 밸브부(110,210)가 OFF 되도록 한다.

제3 이벤트 감지부(323)는 차량 신호 분석부(310)의 차량 신호에 기초하여 병렬 리턴라인(3,4)의 제2 엘피지 연료 리턴라인(4)에 배치된 제2 리턴 밸브부(121,222)의 ON 동작신호와 필요에 따라 제1 리턴 밸브부(110.210)의 OFF 동작신호를 생성 출력함으로써 제2 엘피지 연료 리턴라인(4)을 소정 압력으로 바이패스시키고 제1 엘피지 연료 리턴라인(3)을 차단하도록 한다.

제3 이벤트 감지부(323)에서 생성되는 동작신호는, 제1 이벤트 감지부(321)의 동작신호 생성 후에 생성됨으로써 제1 엘피지 연료 리턴라인(3)을 차단시키고 제2 엘피지 연료 리턴라인(4)을 바이패스시킨다. 만약, 제2 이벤트 감지부(322)의 동작신호 생성 후에 제3 이벤트 감지부(323)의 동작신호가 생성되면, 제1 리턴 밸브부(110.210)의 OFF 동작신호를 생성하지는 않는다. 왜냐하면, 이미 제1 리턴 밸브부(110,210)가 제2 이벤트 감지부(322)의 동작신호에 의해 OFF 되어 있기 때문이다.

제1 리턴밸브 제어부(331)는 제1,2,3 이벤트 감지부(321,322,323)의 동작신호 입력에 따라 제1 리턴 밸브부(110,210)를 동작시킨다. 또한, 제2 리턴밸브 제어부(332)는 제3 이벤트 감지부(323)의 동작신호 입력에 따라 제2 리턴 밸브부(121,222)를 동작시킨다.

본 발명을 설명함에 있어 종래 기술 및 당업자에게 자명한 사항은 설명을 생략할 수도 있으며, 이러한 생략된 구성요소(방법) 및 기능의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위내에서 충분히 참조될 수 있을 것이다. 또한, 상술한 본 발명의 구성요소는 본 발명의 설명의 편의를 위하여 설명하였을 뿐 여기에서 설명되지 아니한 구성요소가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위내에서 추가될 수 있다.

상술한 각부의 구성 및 기능에 대한 설명은 설명의 편의를 위하여 서로 분리하여 설명하였을 뿐 필요에 따라 어느 한 구성 및 기능이 다른 구성요소로 통합되어 구현되거나, 또는 더 세분화되어 구현될 수도 있다.

이상, 본 발명의 일실시예를 참조하여 설명했지만, 본 발명이 이것에 한정되지는 않으며, 다양한 변형 및 응용이 가능하다. 즉, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 많은 변형이 가능한 것을 당업자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명과 관련된 공지 기능 및 그 구성 또는 본 발명의 각 구성에 대한 결합관계에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.

1 : 엘피지 연료 공급라인
2,2' : 엘피지 연료 리턴라인
3 : 제1 엘피지 연료 리턴라인
4 : 제2 엘피지 연료 리턴라인
10 : 엘피지 저장통
20 : 펌프 블럭부
21 : 엘피지 연료 펌프부
22 : 엘피지 연료공급 밸브부
30 : 필터부
40 : 부스터 펌프부
50 : 고압 펌프부
60 : GDI 연료 레일부
71 : 온도 센서부
72 : 압력 센서부
73 : 차량 이벤트 신호부
74 : 타이머부
100 : 제1 리턴 블럭부
110 : 제1 리턴 밸브부
121 : 제2 리턴 밸브부
122 : 릴리프 밸브부
200 : 제2 리턴 블럭부
210 : 제1 리턴 밸브부
221 : 노즐부
222 : 제2 리턴 밸브부
300 : 제어부
310 : 차량 신호 분석부
321 : 제1 이벤트 감지부
322 : 제2 이벤트 감지부
323 : 제3 이벤트 감지부
331 : 제1 리턴밸브 제어부
332 : 제2 리턴밸브 제어부

Claims

엘피지 연료가 저장되는 엘피지 저장통,
엘피지 연료 펌프부로부터 공급된 저압의 엘피지 연료를 고압의 엘피지 연료로 압축하여 연료 레일부에 공급하는 고압 펌프부,
상기 엘피지 연료 펌프부로부터 공급된 저압의 엘피지 연료를 기 설정된 압력으로 상기 고압 펌프부로 펌핑하는 부스터 펌프부,
상기 엘피지 저장통에서 고압 펌프부로 엘피지 연료를 공급하는 엘피지 연료 공급라인,
상기 고압 펌프부에서의 엘피지 연료의 기화를 방지하기 위해 차량 신호 또는 온도 조건에 따라 병렬 리턴라인을 차단하거나 바이패스시켜 상기 고압 펌프부로부터 공급되는 엘피지 연료를 상기 엘피지 저장통으로 리턴시키는 엘피지 연료 리턴라인,
차량 운행 후에 차량 시동이 꺼지고 일정 시간이 지나 차량 시동이 다시 켜지기 전의 어느 시점에서 상기 병렬 리턴라인의 바이패스 및 차단을 제어하는 제어신호를 상기 차량 신호 또는 온도 조건에 따라 각각 생성하여 전송함으로써 상기 병렬 리턴라인을 차단하거나 바이패스시키며, 상기 병렬 리턴라인 중 어느 하나의 리턴라인을 1차적으로 바이패스 한 후에 차단하고 나머지 병렬 리턴라인을 소정 압력으로 유지하면서 2차적으로 바이패스시키는 제어부를 포함하며,
상기 엘피지 연료 리턴라인은,
제어신호에 따라 상기 엘피지 연료의 리턴시 1차적으로 바이패스 되어 상기 엘피지 저장통으로 엘피지 연료를 리턴시키는 제1 엘피지 연료 리턴라인,
상기 제1 엘피지 연료 리턴라인과 병렬 연결 접속되며, 바이패스된 상기 제1 엘피지 연료 리턴라인이 1차적으로 제어신호에 따라 차단된 후에 소정 압력이 유지되면서 상기 엘피지 저장통으로 엘피지 연료를 리턴시키는 제2 엘피지 연료 리턴라인을 포함하며,
상기 제1 엘피지 연료 리턴라인은,
차량 운행 후에 차량 시동이 꺼지고 일정 시간이 지나 차량 시동이 다시 켜지기 전의 어느 시점에 차량 신호 및 온도 조건에 따라 생성된 제어신호에 의해 바이패스 되며, 상기 온도 신호가 기 설정된 온도보다 낮은 경우에는 상기 제1 엘피지 연료 리턴라인을 바이패스시키는 상기 차량 신호에도 불구하고 바이패스 되지 않고 차단되는 것을 특징으로 하는 베이퍼락 방지 장치가 구비된 차량용 엘피지 직분사식 연료 장치.
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제 1 항에 있어서,
상기 병렬 리턴라인 중 1차적으로 바이패스 되는 제1 엘피지 연료 리턴라인에 배치되어 제어신호에 따라 제1 엘피지 연료 리턴라인을 차단하거나 바이패스시키는 제1 리턴 밸브부,
상기 병렬 리턴라인 중 2차적으로 바이패스 되는 제2 엘피지 연료 리턴라인에 배치되어 제어신호에 따라 제2 엘피지 연료 리턴라인을 차단하거나 바이패스시키는 제2 리턴 밸브부,
상기 제2 리턴 밸브부와 직렬로 연결 접속되며, 상기 제1 리턴 밸브부에 의해 1차적으로 바이패스 되는 상기 제1 엘피지 연료 리턴라인이 차단될 때 소정 압력이 유지되면서 상기 엘피지 저장통으로 엘피지 연료를 상기 제1 엘피지 연료 리턴라인에 비해 상대적으로 소량 리턴시키는 릴리프 밸브부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 베이퍼락 방지 장치가 구비된 차량용 엘피지 직분사식 연료 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 병렬 리턴라인 중 1차적으로 바이패스 되는 제1 엘피지 연료 리턴라인에 배치되어 제어신호에 따라 제1 엘피지 연료 리턴라인을 차단하거나 바이패스시키는 제1 리턴 밸브부,
상기 병렬 리턴라인 중 2차적으로 바이패스 되는 제2 엘피지 연료 리턴라인에 배치되며, 상기 제1 리턴 밸브부에 의해 1차적으로 바이패스 되는 상기 제1 엘피지 연료 리턴라인이 차단될 때 소정 압력이 유지되면서 상기 엘피지 저장통으로 엘피지 연료를 상기 제1 엘피지 연료 리턴라인에 비해 상대적으로 소량 리턴시키는 노즐부,
상기 노즐부와 직렬로 연결 접속되어 제어신호에 따라 제2 엘피지 연료 리턴라인을 차단하거나 바이패스시키는 제2 리턴 밸브부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 베이퍼락 방지 장치가 구비된 차량용 엘피지 직분사식 연료 장치.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
차량에서 생성된 차량 이벤트 신호를 상기 제어부로 전송하는 차량 이벤트 신호부,
상기 병렬 리턴라인 중 적어도 어느 한 리턴라인의 온도 또는 고압 펌프부의 온도를 센싱하여 상기 제어부로 전송하는 온도 센서부,
이벤트 동작 시간을 측정하여 상기 제어부로 전송하는 타이머부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 베이퍼락 방지 장치가 구비된 차량용 엘피지 직분사식 연료 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 차량 이벤트 신호부로부터 전송된 차량 이벤트 신호를 분석하여 차량의 시동 여부 또는 도어의 열림 및 닫힘 여부에 대한 차량 신호를 생성하는 차량 신호 분석부,
상기 차량 신호 분석부의 차량 신호 및 상기 온도 센서부의 온도 신호 중 적어도 어느 하나의 신호에 기초하여 상기 병렬 리턴라인의 제1 엘피지 연료 리턴라인에 배치된 제1 리턴 밸브부의 ON 동작신호를 생성 출력함으로써 상기 제1 엘피지 연료 리턴라인을 바이패스시키는 제1 이벤트 감지부,
상기 온도 센서부의 온도 신호 및 상기 타이머부의 타이밍 신호 중 적어도 어느 하나의 신호에 기초하여 상기 제1 엘피지 연료 리턴라인에 배치된 제1 리턴 밸브부의 OFF 동작신호를 생성 출력함으로써 상기 제1 엘피지 연료 리턴라인을 차단시키는 제2 이벤트 감지부,
상기 차량 신호 분석부의 차량 신호에 기초하여 상기 병렬 리턴라인의 제2 엘피지 연료 리턴라인에 배치된 제2 리턴 밸브부의 ON 동작신호와 상기 제1 리턴 밸브부의 OFF 동작신호를 생성 출력함으로써 상기 제2 엘피지 연료 리턴라인을 소정 압력으로 바이패스시키고 제1 엘피지 연료 리턴라인을 차단하도록 하는 제3 이벤트 감지부,
상기 제1,2,3 이벤트 감지부의 동작신호 입력에 따라 제1 리턴 밸브부를 동작시키는 제1 리턴밸브 제어부,
상기 제3 이벤트 감지부의 동작신호 입력에 따라 제2 리턴 밸브부를 동작시키는 제2 리턴밸브 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 베이퍼락 방지 장치가 구비된 차량용 엘피지 직분사식 연료 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 제3 이벤트 감지부에서 생성되는 동작신호는,
상기 제1 이벤트 감지부의 동작신호 생성 후에 생성됨으로써 상기 제1 엘피지 연료 리턴라인을 차단시키고 상기 제2 엘피지 연료 리턴라인을 바이패스시키는 것을 특징으로 하는 베이퍼락 방지 장치가 구비된 차량용 엘피지 직분사식 연료 장치.