KR19980027387U - Closed Loop System for Improving Idle Stability of LPG Vehicles - Google Patents

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KR19980027387U
KR19980027387U KR2019960040321U KR19960040321U KR19980027387U KR 19980027387 U KR19980027387 U KR 19980027387U KR 2019960040321 U KR2019960040321 U KR 2019960040321U KR 19960040321 U KR19960040321 U KR 19960040321U KR 19980027387 U KR19980027387 U KR 19980027387U
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김종우
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박병재
현대자동차 주식회사
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Abstract

본 고안은 LPG를 연료로 사용하는 엔진을 탑재한 자동차의 아이들상태를 안정적으로 유지하기 위한 LPG차량의 아이들 안정도 개선을 위한 클로즈 루프시스템에 관한 것으로, 실린더에 흡입되는 공기량 및 연료량의 양을 증감시켜 주는 트로틀밸브(3, 31)에 병렬로 연결되어 기관의 아이들상태를 제어하기 위한 공기량 조절관(4, 39)에 설치되어 흡입되는 공기량을 미세하게 조절할 수 있도록 엔진의 회전수에 따른 제어신호를 받아서 공기량 조절관(4, 39)의 개폐 정도를 조절해 주는 공기량 제어밸브(1, 32)와; 연료를 기화시켜 주는 베이퍼라이저(34)로부터 공급되는 연료의 양을 세밀하게 조절하기 위하여 연료공급관(6, 41)에 병렬로 연결된 연료량 조절관(5, 40)에 설치되어 엔진의 회전수에 따른 제어신호를 받아서 연료량 조절관(5, 40)의 개폐 정도를 조절해 주는 연료량 제어밸브(2, 33)와; 엔진의 회전수를 측정하여 아이들상태를 감시하면서 전기부하나 에어컨 등의 가동 여부에 따른 엔진의 부하량이 증감하면, 상기한 공기량 제어밸브(1, 32)와 연료량 제어밸브(2, 33)에 제어신호를 출력하여 연료량 및 공기량의 공급량을 조절해 주는 제어부(38)로 구성된다.The present invention relates to a closed loop system for improving the idle stability of an LPG vehicle for stably maintaining the idle state of an automobile equipped with an engine using LPG as fuel, and increases or decreases the amount of air and fuel It is connected to the throttle valve (3, 31) in parallel to the air volume control pipes (4, 39) for controlling the idle state of the engine to control the control signal according to the rotational speed of the engine to finely control the amount of intake air Air volume control valves 1 and 32 for adjusting the opening and closing degree of the air volume control pipes 4 and 39; In order to finely control the amount of fuel supplied from the vaporizer 34 to vaporize the fuel, it is installed in the fuel amount control pipes 5 and 40 connected in parallel to the fuel supply pipes 6 and 41 to control the engine speed. A fuel amount control valve (2, 33) for receiving a signal to adjust the opening and closing degree of the fuel amount control pipe (5, 40); When the engine load is increased or decreased depending on whether the electric load or the air conditioner is operated while measuring the engine speed and monitoring the idle state, the air volume control valves 1 and 32 and the fuel amount control valves 2 and 33 are controlled. And a controller 38 for outputting a signal to adjust the amount of fuel and the amount of air.

Description

LPG차량의 아이들 안정도 개선을 위한 클로즈 루프시스템Closed Loop System for Improving Idle Stability of LPG Vehicles

본 고안은 LPG차량의 아이들 안정도 개선을 위한 클로즈 루프시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 LPG를 연료로 사용하는 엔진을 탑재한 자동차를 아이들링할 때 아이들상태를 안정적으로 유지하기 위한 LPG차량의 아이들 안정도 개선을 위한 클로즈 루프시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a closed loop system for improving idle stability of LPG vehicles. More specifically, idle stability of LPG vehicles to maintain idle state when idling a vehicle equipped with an LPG fueled engine. A closed loop system for improvement.

일반적으로, LPG 가스는 액화 석유가스(Liquified Petroleum Gas)를 말하며, 유전(油田)에서 분출한 천연가스나, 석유를 정제하는 과정에서 발생한 가스를 회수하여 압축 냉각하여 만든 것으로, 자동차용 LPG는 그 주성분이 프로판(C3H8)과 부탄(C4H10)으로 이루어져 있다. 그리고, LPG는 상온에서 비교적 낮은 압력으로 액화(液化)하고, 다른 가스에 비하여 취급이 용이하고 열량도 높다.In general, LPG gas refers to liquefied petroleum gas (Liquified Petroleum Gas), which is made by recovering the natural gas emitted from the oil field or the gas generated in the process of refining petroleum and compression-cooled, LPG for automobiles Its main ingredient is propane (C 3 H 8 ) and butane (C 4 H 10 ). LPG is liquefied at a relatively low pressure at room temperature, and is easier to handle than other gases and has a higher calorie value.

자동차용 연료로써 LPG의 장점을 들면 다음과 같다.The advantages of LPG as a vehicle fuel are as follows.

첫째, 연소 효율이 좋고, 운전이 조용하다.First, combustion efficiency is good and operation is quiet.

둘째, 기관 오일을 더럽히지 않으며, 기관의 수명이 길다.Secondly, it does not pollute the organ oil, and the life of the organ is long.

셋째, 대기 오염이 적고, 위생적이다.Third, air pollution is low and hygienic.

넷째, 연료비가 싸고, 경제적이다.Fourth, fuel costs are low and economical.

다섯째, 퍼컬레이션이나 베이퍼록 등의 연료 계통장치의 고장이 없다.Fifth, there is no failure of fuel system such as percolation or vapor lock.

상기한 바와 같은 특성을 갖고 있는 LPG를 연료로 사용하는 엔진을 탑재한 자동차는 LPG의 특성 즉, 상온에서는 가스상태이기 때문에 엔진을 아이들상태로 가동시키면 아이들상태를 안정적으로 유지하기가 곤란한 점이 많아서, 도 1에 도시한 바와 같은 방식의 믹서를 채용하여 아이들상태를 안정적으로 유지해 오고 있는 실정이다.A vehicle equipped with an engine using LPG as a fuel having the above characteristics is a characteristic of LPG, that is, a gas state at room temperature, so it is difficult to stably maintain the idle state when the engine is operated in the idle state. The situation in which the idle state is maintained stably by employing the mixer of the method as shown in FIG.

다시 말하면, 종래의 믹서 구조는 흡입되는 공기의 양 및 연료량을 조절해 주는 트로틀밸브(14)의 옆에 바이패스 기능을 갖는 관(15)을 병렬로 연결한 다음, 상기한 관(15)에 전기부하의 가중여부에 따라 통로를 개폐시켜 주는 전기부하용 밸브(11)와, 에어컨의 가동 여부에 따라 개폐되는 에어컨용 밸브(12)가 설치되어 있다.In other words, the conventional mixer structure connects a pipe 15 having a bypass function in parallel to the throttle valve 14 that controls the amount of air sucked and the fuel amount, and then connects the pipe 15 to the above pipe 15. The electric load valve 11 which opens and closes the passage according to the weighting of the electric load, and the air conditioner valve 12 which is opened and closed depending on whether the air conditioner is operated are provided.

그리고, 베이퍼라이저로부터 기화된 LPG 즉, 연료의 흡입량을 제어해 주는 연료량 제어용 밸브(13)가 설치되어, 각각 전기부하나 에어컨이 가동되면, 전기부하용 및 에어컨용 밸브(11, 12)를 개방하여 흡입되는 공기의 양 및 연료량을 늘여 줌으로써 아이들상태를 지속적으로 유지시켜 주는 것이다.LPG vaporized from the vaporizer, that is, a fuel amount control valve 13 for controlling the intake amount of fuel is provided. When the electric load or the air conditioner is operated, respectively, the electric load and air conditioner valves 11 and 12 are opened. By increasing the amount of air intake and fuel amount is to maintain the idle state.

그런데, 상기한 바와 같이 구성되어 동작하는 종래의 믹서는 전기부하량의 가감에 따른 밸브의 제어와 에어컨의 가동 여부에 따른 밸브의 제어를 위하여 2개의 솔레노이드 밸브를 사용하기 때문에 경제적으로 낭비가 될 뿐만 아니라, 전기부하나 에어컨의 가동 여부에 따른 반응 작동이 느려서 아이들상태를 안정적으로 유지시켜 주는데에는 무리가 따른는 문제점이 있었다.However, the conventional mixer configured and operated as described above uses two solenoid valves for the control of the valve according to the increase or decrease of the electric load and the operation of the air conditioner. However, there was a problem in that it was difficult to keep the idle state stably because the reaction operation was slow depending on the operation of the electric load or the air conditioner.

본 고안은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 간단한 구조로써 아이들상태를 안정적으로 유지시켜 주는 LPG차량의 아이들 안정도 개선을 위한 클로즈 루프시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems of the prior art, it is a simple structure to provide a closed loop system for improving the idle stability of the LPG vehicle to maintain the idle state stably.

본 고안은 상기한 목적을 달성하기 위하여 흡입되는 공기량 및 연료량의 양을 증감시켜 주는 트로틀밸브에 병렬로 연결되어 기관의 아이들상태를 제어하기 위한 공기량 조절관에 설치되어 흡입되는 공기량을 미세하게 조절할 수 있도록 엔진의 회전수에 따른 제어신호를 받아서 공기량 조절관의 개폐 정도를 조절해 주는 공기량 제어밸브와;The present invention is connected to the throttle valve that increases or decreases the amount of air and fuel intake to achieve the above object is installed in the air volume control tube for controlling the idle state of the engine can finely control the amount of air intake An air volume control valve for controlling an opening and closing degree of the air volume control tube by receiving a control signal according to the rotational speed of the engine;

연료를 기화시켜 주는 베이퍼라이저로부터 공급되는 연료의 양을 세밀하게 조절하기 위하여 연료공급관에 병렬로 연결된 연료량 조절관에 설치되어 엔진의 회전수에 따른 제어신호를 받아서 연료량 조절관의 개폐 정도를 조절해 주는 연료량 제어밸브와;In order to finely control the amount of fuel supplied from vaporizer that vaporizes fuel, it is installed in the fuel volume control tube connected to the fuel supply pipe in parallel to control the opening and closing of the fuel volume control tube by receiving a control signal according to the engine speed. A fuel amount control valve;

엔진의 회전수를 측정하여 아이들상태를 감시하면서 전기부하나 에어컨 등의 가동 여부에 따른 엔진의 부하량이 증감하면, 상기한 공기량 제어밸브와 연료량 제어밸브에 제어신호를 출력하여 연료량 및 공기량의 공급량을 조절해 주는 제어부로 구성되는 것을 특징으로 하는 LPG차량의 아이들 안정도 개선을 위한 클로즈 루프시스템을 제공한다.When the engine load is increased or decreased depending on whether the electric load or the air conditioner is running while monitoring the idle state by monitoring the engine speed, the control signal is output to the air flow control valve and the fuel flow control valve to supply the fuel amount and the air supply amount. It provides a closed loop system for improving the idle stability of the LPG vehicle, characterized in that consisting of a control unit for adjusting.

도 1은 종래 기술에 따른 믹서의 구조를 개략적으로 나타낸 구성도,1 is a schematic view showing the structure of a mixer according to the prior art;

도 2는 본 고안에 따른 LPG차량의 아이들 안정도 개선을 위한 클로즈 루프시스템을 나타낸 구성도,2 is a block diagram showing a closed loop system for improving the idle stability of the LPG vehicle according to the present invention,

도 3은 본 고안에 따른 LPG차량의 아이들 안정도 개선을 위한 클로즈 루프시스템을 나타낸 블록도,3 is a block diagram showing a closed loop system for improving idle stability of an LPG vehicle according to the present invention;

도 4는 본 고안에 따른 LPG차량의 아이들 안정도 개선을 위한 클로즈 루프시스템에 따라 엔진회전수 제어를 위한 피드백 솔레노이드의 구동 주기변화를 나타낸 타이밍도이다.4 is a timing diagram illustrating a change in driving cycle of a feedback solenoid for controlling engine speed according to a closed loop system for improving idle stability of an LPG vehicle according to the present invention.

* 도면의주요부분에대한부호의설명*Explanation of symbols on the main parts of the drawing

1 : 공기량 제어밸브 2 : 연료량 제어밸브1: air flow control valve 2: fuel flow control valve

3 : 트로틀밸브 4 : 공기량 조절관3: throttle valve 4: air volume control pipe

5 : 연료량 조절관 6 : 연료공급관5: fuel amount control pipe 6: fuel supply pipe

본 고안에 따른 LPG차량의 아이들 안정도 개선을 위한 클로즈 루프시스템의 구성 및 작용을 본 고안에 따른 LPG차량의 아이들 안정도 개선을 위한 클로즈 루프시스템의 일 실시예를 통하여 상세하게 설명한다.The configuration and operation of the closed loop system for improving the idle stability of the LPG vehicle according to the present invention will be described in detail through an embodiment of the closed loop system for improving the idle stability of the LPG vehicle according to the present invention.

도 2는 본 고안에 따른 LPG차량의 아이들 안정도 개선을 위한 클로즈 루프시스템을 나타낸 구성도이며, 도 3은 본 고안에 따른 LPG차량의 아이들 안정도 개선을 위한 클로즈 루프시스템을 나타낸 블록도이다.2 is a block diagram showing a closed loop system for improving the idle stability of the LPG vehicle according to the present invention, Figure 3 is a block diagram showing a closed loop system for improving the idle stability of the LPG vehicle according to the present invention.

먼저, 본 고안에 따른 LPG차량의 아이들 안정도 개선을 위한 클로즈 루프시스템의구성은 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 실린더에 흡입되는 공기량 및 연료량의 양을 증감시켜 주는 트로틀밸브(3, 31)에 병렬로 연결되어 기관의 아이들상태를 제어하기 위한 공기량 조절관(4, 39)에 설치되어 흡입되는 공기량을 미세하게 조절할 수 있도록 엔진의 회전수에 따른 제어신호를 받아서 공기량 조절관(4, 39)의 개폐 정도를 조절해 주는 공기량 제어밸브(1, 32)와; 연료를 기화시켜 주는 베이퍼라이저(34)로부터 공급되는 연료의 양을 세밀하게 조절하기 위하여 연료공급관(6, 41)에 병렬로 연결된 연료량 조절관(5, 40)에 설치되어 엔진의 회전수에 따른 제어신호를 받아서 연료량 조절관(5, 40)의 개폐 정도를 조절해 주는 연료량 제어밸브(2, 33)와; 엔진의 회전수를 측정하여 아이들상태를 감시하면서 전기부하나 에어컨 등의 가동 여부에 따른 엔진의 부하량이 증감하면, 상기한 공기량 제어밸브(1, 32)와 연료량 제어밸브(2, 33)에 제어신호를 출력하여 연료량 및 공기량의 공급량을 조절해 주는 제어부(38)로 이루어진다.First, the configuration of the closed loop system for improving the idle stability of the LPG vehicle according to the present invention is shown in Figures 2 and 3, the throttle valve (3, 31) to increase or decrease the amount of air and fuel intake in the cylinder ) Is installed in the air volume control pipe (4, 39) for controlling the idle state of the engine in parallel to receive a control signal according to the number of revolutions of the engine to finely control the amount of air sucked into the air volume control pipe (4, Air volume control valves 1 and 32 for controlling the degree of opening and closing of the valve 39; In order to finely control the amount of fuel supplied from the vaporizer 34 to vaporize the fuel, it is installed in the fuel amount control pipes 5 and 40 connected in parallel to the fuel supply pipes 6 and 41 to control the engine speed. A fuel amount control valve (2, 33) for receiving a signal to adjust the opening and closing degree of the fuel amount control pipe (5, 40); When the engine load is increased or decreased depending on whether the electric load or the air conditioner is operated while measuring the engine speed and monitoring the idle state, the air volume control valves 1 and 32 and the fuel amount control valves 2 and 33 are controlled. The control unit 38 outputs a signal to control the amount of fuel and the amount of air.

이 때, 상기한 베이퍼라이저(34)는 LPG를 LPG 탱크(37)로부터 액체 또는 기체 상태의 LPG의 공급을 조절해 주는 액상 솔레노이드 밸브(35)와 기상 솔레노이드 밸브(36)를 통하여 공급받아 기화시켜 준다.At this time, the vaporizer 34 vaporizes the LPG supplied from the LPG tank 37 through the liquid solenoid valve 35 and the gas phase solenoid valve 36 which regulate the supply of LPG in the liquid or gas state. .

그리고, 상기한 공기량 제어밸브(1, 32)와 연료량 제어밸브(2, 33)는 피드백 제어가 가능한 듀티(duty) 작동식 솔레노이드 밸브로 이루어진다.The air amount control valves 1 and 32 and the fuel amount control valves 2 and 33 are made of a duty-operated solenoid valve capable of feedback control.

상기한 바와 같이 구성된 본 고안에 따른 LPG차량의 아이들 안정도 개선을 위한 클로즈 루프시스템은 다음과 같이 작용한다.The closed loop system for improving the idle stability of the LPG vehicle according to the present invention configured as described above acts as follows.

도 4는 본 고안에 따른 LPG차량의 아이들 안정도 개선을 위한 클로즈 루프시스템에 따라 엔진회전수 제어를 위한 피드백 솔레노이드의 구동 주기변화를 나타낸 타이밍도이다.4 is a timing diagram illustrating a change in driving cycle of a feedback solenoid for controlling engine speed according to a closed loop system for improving idle stability of an LPG vehicle according to the present invention.

먼저, 제어부(38)는 엔진의 아이들링 상태를 안정적으로 유지하기 위하여 엔진회전수 측정부(도면에 미도시 됨)를 통하여 엔진의 회전수를 측정하여 아이들상태를 감시하면서 전기부하나 에어컨 등의 가동 여부를 체크한다.First, the control unit 38 operates an electric load or an air conditioner while monitoring the idle state by measuring the engine speed through an engine speed measuring unit (not shown) in order to maintain the idling state of the engine stably. Check whether or not.

그 결과, 엔진에 부하량이 증감하면, 상기한 공기량 제어밸브(1, 32)와 연료량 제어밸브(2, 33)에 제어신호를 출력하여 연료량 및 공기량의 공급량을 증감함으로써, 엔진의 아이들링 상태를 최적으로 유지시켜 준다.As a result, when the load is increased or decreased in the engine, the control signal is output to the air amount control valves 1 and 32 and the fuel amount control valves 2 and 33 to increase or decrease the supply amount of the fuel amount and the air amount, thereby optimizing the idling state of the engine. Keep it as

다시 말하면, 도 4에 도시한 바와 같이, 엔진의 부하 상태에 따라서 공기량 제어밸브(1, 32)와 연료량 제어밸브(2, 33)의 작동 주기를 변화시켜 준다. 즉, 도 4의 온 상태의 유지시간(ON1, ON2, ON3‥‥.)을 변경함으로써 엔진의 회전수를 변화시키는 것이다.In other words, as shown in Fig. 4, the operation periods of the air volume control valves 1 and 32 and the fuel amount control valves 2 and 33 are changed in accordance with the load state of the engine. That is, the rotation speed of the engine is changed by changing the holding time (ON1, ON2, ON3 .....) of the ON state of FIG.

따라서, 엔진에 가해지는 부하가 감소하면 공급되는 공기량 및 연료량을 감소시켜 연료의 낭비를 줄이고, 반대로 엔진에 부하가 가해지면 공급되는 공기량 및 연료량을 증대시켜서 엔진의 시동 상태를 계속 유지시켜 주는 것이다.Therefore, when the load on the engine is reduced, the amount of air and fuel to be supplied is reduced to reduce the waste of fuel. On the contrary, when the load is applied to the engine, the amount of air and fuel to be supplied is increased to keep the engine started.

상기한 바와 같이 구성되어 작용하는 본 고안에 따른 LPG차량의 아이들 안정도 개선을 위한 클로즈 루프시스템은 소요되는 부품수를 줄여 생산비를 저렴하게 해 주는 것은 물론, 간단한 구조로써 아이들상태를 안정적으로 유지시켜 주는 효과를 제공한다.The closed loop system for improving the idle stability of the LPG vehicle according to the present invention, which is configured and operated as described above, reduces the number of parts required to reduce the production cost, and also maintains the idle state stably with a simple structure. Provide effect.

Claims (2)

LPG를 연료로 사용하는 LPG 차량의 믹서에 있어서,In the mixer of an LPG vehicle using LPG as fuel, 실린더에 흡입되는 공기량 및 연료량의 양을 증감시켜 주는 트로틀밸브(3, 31)에 병렬로 연결되어 기관의 아이들상태를 제어하기 위한 공기량 조절관(4, 39)에 설치되어 흡입되는 공기량을 미세하게 조절할 수 있도록 엔진의 회전수에 따른 제어신호를 받아서 공기량 조절관(4, 39)의 개폐 정도를 조절해 주는 공기량 제어밸브(1, 32)와;It is connected to the throttle valve (3, 31) that increases or decreases the amount of air and fuel amount sucked into the cylinder in parallel to be installed in the air volume control pipe (4, 39) for controlling the idle state of the engine finely An air volume control valve (1, 32) for controlling the opening and closing degree of the air volume control tube (4, 39) by receiving a control signal according to the rotational speed of the engine to adjust; 연료를 기화시켜 주는 베이퍼라이저(34)로부터 공급되는 연료의 양을 세밀하게 조절하기 위하여 연료공급관(6, 41)에 병렬로 연결된 연료량 조절관(5, 40)에 설치되어 엔진의 회전수에 따른 제어신호를 받아서 연료량 조절관(5, 40)의 개폐 정도를 조절해 주는 연료량 제어밸브(2, 33)와;In order to finely control the amount of fuel supplied from the vaporizer 34 to vaporize the fuel, it is installed in the fuel amount control pipes 5 and 40 connected in parallel to the fuel supply pipes 6 and 41 to control the engine speed. A fuel amount control valve (2, 33) for receiving a signal to adjust the opening and closing degree of the fuel amount control pipe (5, 40); 엔진의 회전수를 측정하여 아이들상태를 감시하면서 전기부하나 에어컨 등의 가동 여부에 따른 엔진의 부하량이 증감하면, 상기한 공기량 제어밸브(1, 32)와 연료량 제어밸브(2, 33)에 제어신호를 출력하여 연료량 및 공기량의 공급량을 조절해 주는 제어부(38)로 구성되는 것을 특징으로 하는 LPG차량의 아이들 안정도 개선을 위한 클로즈 루프시스템.When the engine load is increased or decreased depending on whether the electric load or the air conditioner is operated while measuring the engine speed and monitoring the idle state, the air volume control valves 1 and 32 and the fuel amount control valves 2 and 33 are controlled. Closed loop system for improving the idle stability of the LPG vehicle, characterized in that the control unit 38 for outputting a signal to adjust the amount of fuel and air supply. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기한 공기량 제어밸브(1, 32)와 연료량 제어밸브(2, 33)는 피드백 제어가 가능한 듀티(duty) 작동식 솔레노이드 밸브로 이루어지는 것을 특징으로 하는 LPGLPG, characterized in that the air flow control valve (1, 32) and the fuel flow control valve (2, 33) is composed of a duty-operated solenoid valve capable of feedback control 차량의 아이들 안정도 개선을 위한 클로즈 루프시스템.Closed loop system to improve vehicle stability.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100692736B1 (en) * 2004-07-24 2007-03-09 현대자동차주식회사 apparatus for compensating fuel for GHP engine

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