KR20010006256A - fuel supply device for supplying fuel to an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
본발명은 연료를 연료탱크(1)에서 연료 어큐뮬레이터로 운송하기 위해, 전기회로에 의해서 전류가 공급되는 전기연료펌프(3), 그리고 연료 어큐뮬레이터에 연료가 채워져 있을 때에는 전기연료펌프의 전기회로(20)가 단락되도록 하고, 연료 어큐뮬레이터가 비워져 있을 때에는 전기회로가 접속되도록 하는 제어장치(16)를 포함하고 있는 내연기관의 연료공급을 위한 연료 공급장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electric fuel pump (3) supplied with electric current by an electric circuit for transporting fuel from a fuel tank (1) to a fuel accumulator, and an electric circuit (20) of an electric fuel pump when the fuel accumulator is filled with fuel. ) And a fuel supply device for supplying fuel to an internal combustion engine including a control device 16 for connecting an electric circuit when the fuel accumulator is empty.
이러한 연료공급장치에 있어서 예를 들어서 연료 어큐뮬레이터에서 채워진 연료량의 감지는 연료 수준계에 의해서 이루어지며, 이러한 연료 수준계는 가격이 비싸고 오작동의 위험이 있다. 따라서 본발명은 가격이 저렴하고 오류없이 작동하는 연료공급장치를 제공하는데 역점을 둔다.In such a fuel supply device, for example, the detection of the filled fuel amount in a fuel accumulator is made by a fuel level meter, which is expensive and there is a risk of malfunction. Therefore, the present invention is focused on providing a fuel supply device which is inexpensive and operates without error.
문제의 해결은 제어장치(16)에 의해서 이루어지며, 연료 어큐뮬레이터(3)의 비워짐이 내연기관(3)의 연료소비량에 의해서 계산되고, 연료 어큐뮬레이터(3)의 연료수준이 규정값에 도달하면 전기연료펌프(2)가 접속된다.The problem is solved by the controller 16, wherein the emptying of the fuel accumulator 3 is calculated by the fuel consumption of the internal combustion engine 3, and when the fuel level of the fuel accumulator 3 reaches the specified value, The fuel pump 2 is connected.
Description
예를 들어서 아직 공개되지 않은 독일특허 DE-P 197 102 99.9호에 기재되어 있는 상기와 같은 연료공급장치에 있어서, 연료 어큐뮬레이터에서 채워진 연료량의 감지는 연료 수준계(또는 연료 레벨 게이지, fuel level gauge)에 의해서 이루어진다. 이러한 연료 수준계는 그러나 부가적인 비용을 필요로 하며, 연료 어큐뮬레이터에 고진동(또는 진동에 따른 고주파수)이 발생할 경우 연료 수준계는 오작동할 수 있다.In such a fuel supply device as described, for example, in the German patent DE-P 197 102 99.9, which has not yet been published, the detection of the amount of fuel filled in the fuel accumulator is based on a fuel level gauge (or fuel level gauge). Is made by. Such fuel level gauges, however, require additional costs and can cause the fuel level meter to malfunction if the fuel accumulator experiences high vibrations (or high frequencies due to vibrations).
본발명은 연료를 연료탱크(fuel tank)에서 연료 어큐뮬레이터(accumulator)로 운송하기 위해, 전기회로에 의해서 전류가 공급되는 전기연료펌프(electric fuel pump), 그리고 연료 어큐뮬레이터에 연료가 채워져 있을 때에는 전기연료펌프의 전기회로(electric circuit)가 단락되도록 하고, 연료 어큐뮬레이터가 비워져 있을 때에는 전기회로가 접속하도록 하는 제어장치(control device)를 포함하고 있는 내연기관의 연료공급을 위한 연료 공급장치(fuel supply device)에 관한 것이다.The present invention is intended to transport fuel from a fuel tank to a fuel accumulator, an electric fuel pump supplied with electric current by an electric circuit, and an electric fuel when the fuel accumulator is filled with fuel. Fuel supply device for supplying fuel to an internal combustion engine, including a control device which causes the electrical circuit of the pump to short-circuit and the electrical circuit to be connected when the fuel accumulator is empty. It is about.
도 1 내지 3은 본발명에 따른 3개의 서로 다른 연료공급장치의 실시예를 도시한 도면.1 to 3 show an embodiment of three different fuel supply apparatus according to the present invention.
본발명은 이러한 이유에서 가격이 저렴하게 생산되고, 연료 어큐뮬레이터의 고진동 주파수에서도 오작동이 없는 연료공급장치를 제공하는데 문제의 역점을 두고 있다.The present invention focuses on providing a fuel supply which is produced at low cost for this reason and which is free from malfunction even at the high vibration frequency of the fuel accumulator.
또한 연료를 연료탱크에서 연료 어큐뮬레이터로 운송하기 위해서 전기회로에 의해 전류가 공급되는 전기연료펌프와 연료 어큐뮬레이터가 완전 충전(연료의 충전)되었을 경우에는 전기회로가 단락되고, 연료 어큐뮬레이터가 비워져 있을 경우에는 전기회로를 접속하는 제어장치를 포함하는 내연기관의 연료공급용 연료공급장치에 있어서, 제어장치는 연료 어큐뮬레이터가 비워지는 정도를 내연기관의 연료소비량에 의해서 계산하고, 연료 어큐뮬레이터의 연료수준이 설정된 규정값에 도달하였을 경우에 전기연료펌프가 작동하도록 하는 제어장치에 의해서 상기의 문제를 해결한다.In addition, when the fuel accumulator and the electric fuel pump supplied by the electric circuit to transport the fuel from the fuel tank to the fuel accumulator are fully charged (charging of the fuel), the electric circuit is shorted and the fuel accumulator is empty. In a fuel supply device for supplying fuel to an internal combustion engine including a control device for connecting an electric circuit, the control device calculates the degree to which the fuel accumulator is emptied by the fuel consumption amount of the internal combustion engine, and the fuel level of the fuel accumulator is set. The above problem is solved by a control device which causes the electric fuel pump to operate when the value is reached.
동시에 규정값으로는 임의의 값을 선택하고, 또한 이때 선택된 규정값은 연료 어큐뮬레이터의 최대, 최저부피사이에 있게 된다. 이를 통해서 전기연료펌프를 제어할 경우에 특성곡선(charateristic curve)으로 부터 나온 여러 신호들를 고려하여야 한다. 이때의 신호로는 예를 들어서:At the same time, an arbitrary value is selected as the nominal value, and the selected nominal value is then between the maximum and minimum volume of the fuel accumulator. This should take into account the various signals from the characteristic curve when controlling the electric fuel pump. The signal at this time is for example:
- 연료탱크에서의 연료레벨,-Fuel level in the fuel tank,
- 자동변속기 또는 전기적 모터 출력제어의 운전단계제어,-Operation stage control of automatic transmission or electric motor output control,
- 실제 운전방법,-Actual driving method,
- 사용연료의 연소가(combustion value),The combustion value of the fuel used,
- 연료의 출력비,The power ratio of the fuel,
를 들 수 있다.Can be mentioned.
마지막 예(즉 연료의 출력비)로 보면, 연료의 열분쇄량을 상쇄하기 위해서, 전기연료펌프의 임계 연료값에 대한 규정값을 증가시키는 것에 주의하여야 한다.In the last example (ie fuel output ratio), care must be taken to increase the specified value for the critical fuel value of the electric fuel pump in order to offset the amount of heat pulverization of the fuel.
특히 본발명의 실시방법은 스위치로 만약 연료 어큐뮬레이터가 완전히 채워졌을 때에는 전기연료펌프의 전기회로를 단락시키고, 또한 이에 따른 신호를 제어장치로 송출하는 스위치를 전기회로에서 구비하는 것을 특징으로 한다. 이를 통해서 연료 어큐뮬레이터가 100% 연료로 채워지면 전기연료펌프는 단일 단락회로에 의해서 직접 단락된다. 스위치는 연료 어큐뮬레이터의 완전충전을 감지하기 위해서 기계적으로 또는 접촉없이 작동된다. 만약에 스위치가 제어장치와 연결되어 있다면, 연료 어큐뮬레이터에 출력스위치가 더이상 필요하지 않다는 장점을 갖는다.In particular, the embodiment of the present invention is characterized in that the switch is provided with a switch for shorting the electric circuit of the electric fuel pump when the fuel accumulator is completely filled, and also sending a signal to the control device accordingly. This ensures that when the fuel accumulator is filled with 100% fuel, the electric fuel pump is directly shorted by a single short circuit. The switch is operated mechanically or without contact to detect the full charge of the fuel accumulator. If the switch is connected to a control device, the advantage is that the output accumulator is no longer needed.
특히 본발명의 또하나의 실시예는, 전기회로에서 제어장치와 연결된 계전기(relay)가 두개의 스위칭 위치를 구비하고 있으며, 동시에 전기회로는 하나의 스위칭 위치에서 단락되고(open), 다른 또하나의 스위칭 위치에서는 접속(close)되는 것을 특징으로 한다. 만약에 연료 어큐뮬레이터가 완전 충전되고, 언급한 스위치가 신호를 제어장치에 송출하면, 계전기에 의해서 전기연료펌프의 전기회로는 단락된다. 이를 통해서 전체적인 또다른 신호는 제어장치에서 처리되고 전기연료펌프를 제어할 경우 계전기에 의해서 이루어 진다.In particular another embodiment of the present invention, the relay connected to the control device in the electrical circuit has two switching positions, while the electrical circuit is open at one switching position and the other The switching position of is characterized in that the connection (close). If the fuel accumulator is fully charged and the mentioned switch sends a signal to the control device, the electrical circuit of the electric fuel pump is shorted by the relay. This allows another signal as a whole to be processed by the controller and by the relay when controlling the electric fuel pump.
본발명의 또다른 실시예로서 만약 전기회로가 단락되면, 계전기 또한 단락되고, 제어장치가 내연기관의 연료소비에 의한 어떤 설정된 값 이하에서 연료 어큐뮬레이터가 비워졌다고 결정(감지)될 때 접속됨을 특징으로 한다. 즉 이러한 사실은 계전기가 전류가 흐르지 않는 회로에서 단락되는 것을 의미한다. 이와 마찬가지로 스위치는 전류가 흐르지 않아도 접속될 수 있다. 만약 연료 어큐뮬레이터에 연료가 너무 적다면, 전기회로는 계전기에 의해서 또다시 접속된다. 이러한 사실은 스위치와 계전기에 접속시키는 회로가 분배되어 있다는 장점을 갖는다(즉 스위치 또는 계전기에 의해서 각각 접속가능하다) .Another embodiment of the present invention is characterized in that if the electric circuit is shorted, the relay is also shorted and connected when the control device is determined (detected) that the fuel accumulator has been emptied below a certain value due to the fuel consumption of the internal combustion engine. do. This means that the relay is shorted in a circuit where no current flows. Similarly, the switch can be connected even if no current flows. If the fuel accumulator has too little fuel, the electrical circuit is connected again by a relay. This fact has the advantage that the circuits connecting the switches and the relays are distributed (i.e., connectable by the switch or the relay respectively).
더나아가서 장점, 주안점 그리고 본발명의 개개의 부품들은 종속항으로 부터 또는 다음의 기술에서 유도되는데, 아래의 기술에서는 도면을 참조하여 3개의 실시예가 각각 서술되어 있다. 동시에 청구항과 기술에서 언급한 주안점은 본발명에 따라 각각 자체를 위한 또는 임의의 조합이 중요하다.Furthermore, the advantages, the main points and the individual parts of the present invention are derived from the dependent claims or in the following description, in which three embodiments are described respectively with reference to the drawings. At the same time, the points mentioned in the claims and the description are important, respectively, for themselves or in any combination, according to the invention.
도 1에서 도식적으로 나타낸 연료공급장치는 하나의 연료탱크(1)를 포함하고 있으며, 이 연료탱크(1)로 부터 전기연료펌프(2)가 연료를 흡입한다. 전기연료펌프(2)는 흡입된 연료를 전기연료펌프(2)를 포함하고 있는 연료 어큐뮬레이터(3)로 운송한다. 연료 어큐뮬레이터(3)는 스프링(5)에 의해서 압축되어 있는 멤브레인(4)을 포함하고 있다. 멤브레인(4)은 연료 어큐뮬레이터(3)에 있는 연료량에 따라서 화살표(6) 방향으로 왕복 이동한다. 연료탱크(1)에서 흡입된 연료는 연료 어큐뮬레이터(3)로부터 관(7)을 지나거나, 또는 전기연료펌프(2)에서 직접 분사밸브(여기서는 도시되지 않음)에 이르게 된다.The fuel supply device shown schematically in FIG. 1 includes one fuel tank 1, from which the electric fuel pump 2 sucks fuel. The electric fuel pump 2 transports the sucked fuel to the fuel accumulator 3 including the electric fuel pump 2. The fuel accumulator 3 comprises a membrane 4 which is compressed by a spring 5. The membrane 4 reciprocates in the direction of the arrow 6 in accordance with the amount of fuel in the fuel accumulator 3. The fuel sucked in the fuel tank 1 passes from the fuel accumulator 3 to the tube 7 or directly to the injection valve (not shown here) in the electric fuel pump 2.
연료 어큐뮬레이터(3)에서 접속-단락-스위치(8)가 장치되어 있다. 스위치(8)는 제어요소(9)에 의해서 작동되며, 이때의 제어요소(9)는 왕복 이동하는 멤브레인(4)과 견고하게 연결되어 있다.In the fuel accumulator 3 a connection short circuit switch 8 is provided. The switch 8 is operated by a control element 9, in which the control element 9 is firmly connected to the reciprocating membrane 4.
전기연료펌프(2)는 두개의 전선(10, 11)을 포함한 전기회로(20)를 지나 플러스(+) 또는 마이너스(-)의 부호(13)로 지시된 전류공급유니트와 연결되어 있다. 전선(11)에서는 접속-단락-스위치(8)와 계전기(14)를 구비하고 있다. 계전기(14)는 제어선(15)을 통해 제어장치(16)와 연결되어 있다.The electric fuel pump 2 is connected to a current supply unit which is indicated by a positive (+) or negative (-) sign 13 through an electric circuit 20 including two wires 10 and 11. In the electric wire 11, the connection-short-switch 8 and the relay 14 are provided. The relay 14 is connected to the control device 16 via the control line 15.
도 1에서 도시되어 있는 회로는 다음과 같이 작동한다. 만약 연료 어큐뮬레이터가 완전히 채워지면(충전상태), 제어요소(9)는 스위치(8)와 접촉하여 이를 작동시킨다(연료공급 중단을 위해). 마찬가지로 스위치(8)의 작동에 의해 전기회로(20)가 단락된다. 이러한 전기회로의 단락은 제어장치(16)에 의해서 자동적으로 기록된다. 더나아가서 제어장치(16)은 계전기(14)가 전류가 흐르지 않은 전선(20)에서 단락되도록 작용한다. 스위치(8)는 제어요소(9)의 접촉이 단락된 후에 또다시 접속된다. 이에 따라서 스위치(8)는 전선(20)이 여전히 단락된 상태에서도 자신의 출력상태(연료공급상태)를 유지한다.The circuit shown in FIG. 1 operates as follows. If the fuel accumulator is completely filled (charged), the control element 9 contacts the switch 8 and activates it (to stop fuel supply). Likewise, the electrical circuit 20 is shorted by the operation of the switch 8. This short circuit in the electrical circuit is automatically recorded by the controller 16. Furthermore, the control device 16 acts to cause the relay 14 to be shorted at the wire 20 where no current flows. The switch 8 is connected again after the contact of the control element 9 is shorted. Accordingly, the switch 8 maintains its output state (fuel supply state) even when the wire 20 is still shorted.
서로 다른 값과 신호가 화살표(21)로 지시된 제어장치(16)로 송출된다. 이에 따라 예를 들어서 연료탱크(1)에서 이에 상응하는 센서에 의해서 감지되는 연료수준이 문제가 된다. 제어장치(16)에서의 연료 어큐뮬레이터(3)의 수준상태는 연료저장탱크에 의해 수용되는 최대 연료량과 연료저장탱크로 부터 내연기관에 공급되는 연료량사이의 차이량에 의해서 계산된다. 이에 따라서 제어장치는 연료 어큐뮬레이터(3)에서 결정된 규정값을 초과되는지를 감지한다. 이러한 경우에 계전기(14)는 접속되고, 이어서 전기회로(20)가 접속되며 전기연료펌프(2)는 연료를 연료 어큐뮬레이터(3)로 운송한다. 만약 연료 어큐뮬레이터(3)가 완전히 채워진 상태라면, 이제까지의 순환과정은 처음부터 다시 시작된다.Different values and signals are sent to the control device 16 indicated by the arrow 21. Thus, for example, the fuel level detected by the corresponding sensor in the fuel tank 1 becomes a problem. The level condition of the fuel accumulator 3 in the control device 16 is calculated by the amount of difference between the maximum amount of fuel received by the fuel storage tank and the amount of fuel supplied from the fuel storage tank to the internal combustion engine. Accordingly, the control device detects whether the prescribed value determined in the fuel accumulator 3 is exceeded. In this case the relay 14 is connected and then the electric circuit 20 is connected and the electric fuel pump 2 carries fuel to the fuel accumulator 3. If the fuel accumulator 3 is fully filled, the circulation process so far is restarted from the beginning.
도 2에서는 본발명의 연료공급장치의 제2 실시예를 도시하고 있다. 기본적인 실시예의 구성형태는 이미 기술하였던 실시예와 동일하며, 따라서 반복된 설명은 피하기로 한다. 또한 동일한 부분에서는 동일한 참조표시로 표시하였다2 shows a second embodiment of the fuel supply device of the present invention. The configuration of the basic embodiment is the same as the embodiment described above, and thus repeated descriptions will be avoided. In addition, like reference numerals denote like reference numerals.
도 1의 실시예에 대한 차잇점으로는 스위치(8)가 도 2의 실시예의 경우 전기연료펌프의 전기회로(20)에 장치되지 않은 점이다. 도 2에서 스위치(8)는 전선(22)를 통해 제어장치(16)와 연결되어 있다. 동시에 스위치(8)는 접속-단락-스위치나 또는 접근스위치로 이루어져 있다.The difference to the embodiment of FIG. 1 is that the switch 8 is not installed in the electrical circuit 20 of the electric fuel pump in the case of the embodiment of FIG. In FIG. 2, the switch 8 is connected to the control device 16 via a wire 22. At the same time, the switch 8 consists of a connection short circuit switch or an access switch.
도 2에 도시된 회로는 다음과 같이 작동된다. 만약에 연료 어큐뮬레이터(3)가 완전히 채워진 상태라면, 이에 상응하는 신호를 스위치(8)는 제어장치(16)로 송출한다. 더나아가서 제어장치(16)는 계전기로 전기연료펌프(2)를 단락한다. 전기연료펌프(2)의 작동은 마찬가지로 계전기(14)에 의해서 이루어진다. 전기연료펌프(2)가 접속되는 시간포인트는 연료 어큐뮬레이터(3)에서 자유선택되는 수준상태를 위한 규정값에 의해서 결정된다.The circuit shown in FIG. 2 operates as follows. If the fuel accumulator 3 is fully filled, the switch 8 sends a corresponding signal to the controller 16. Furthermore, the control device 16 short-circuits the electric fuel pump 2 with a relay. The operation of the electric fuel pump 2 is likewise made by the relay 14. The time point at which the electric fuel pump 2 is connected is determined by the prescribed value for the level state which is freely selected in the fuel accumulator 3.
도 3에서는 본발명의 연료공급장치의 제 3의 실시예를 도시하고 있다. 기본적인 실시예의 구성은 이미 기술하였던 실시예와 동일하며, 또한 동일한 설명은 피한다. 동일한 부분에는 동일한 참조표시로 표시하였다3 shows a third embodiment of the fuel supply device of the present invention. The configuration of the basic embodiment is the same as the embodiment described above, and the same description is avoided. Like parts have the same reference marks.
도 2의 실시예에 대한 차잇점으로는 도 3의 실시예 경우 전기연료펌프(2)가 전선(30)을 통해 직접 제어장치(16)에 의해 제어된다는 점이다. 이를 통해서 하드웨어 비용이 본 실시예의 경우 최소가 된다.The difference with respect to the embodiment of FIG. 2 is that in the embodiment of FIG. 3 the electric fuel pump 2 is controlled by the control device 16 directly via the wire 30. This minimizes the hardware cost in this embodiment.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |