KR20020030333A - Diesel fuel antifreezing system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 디젤차량의 동절기 연료필터 동결 방지장치에 관한 것으로 더욱 상세히는, 동절기 디젤차량의 연료필터로 유입되는 연료의 온도가 정해진 온도 이하로 저하되면 엔진의 구동에 의해 이미 소정온도 이상으로 상승된 상태에 있는 엔진 냉각수가 연료필터의 외측을 연료온도가 정해진 온도 이상으로 상승할 때까지 순환하도록 하여 동절기 디젤엔진의 시동성을 현상시킬 수 있도록 함과 동시에 주행중 시동 꺼짐현상의 발생 및 가속 지연현상의 발생을 미연에 방지할 수 있도록 발명한 것이다.The present invention relates to a winter fuel filter freezing prevention device for diesel vehicles, and more particularly, when the temperature of the fuel flowing into the fuel filter of the winter diesel vehicle is lowered below a predetermined temperature, the engine is already elevated above a predetermined temperature by driving the engine. The engine coolant in the state is circulated outside the fuel filter until the fuel temperature rises above a predetermined temperature to develop the startability of the diesel engine in winter. It is invented to prevent in advance.
기존의 디젤차량에서 사용되는 연료필터는 단지 연료탱크로부터 흡입된 연료중에 혼합되어 있는 이물질을 걸러내어 연료분사 펌프로 깨끗한 연료가 공급될 수 있게 하는 기능만을 만족하도록 설계되어 있다.The fuel filter used in the existing diesel vehicle is designed to satisfy only the function of filtering out foreign substances mixed in the fuel sucked from the fuel tank and supplying clean fuel to the fuel injection pump.
그러나, 동절기 약 -15℃ 이하의 저온으로 외기온이 내려갈 경우 디젤 엔진에서 사용되는 연료인 경유는 연료 특성상, 액체 상태의 연료에서 왁스성분이 석출되어 연료탱크 바닥에 고형화된 왁스성분이 침전되게 되고, 또 이와같은 왁스성분이 연료라인 및 연료필터 내부에도 생성되어 고형화된 상태로 퇴적되어 있는 실정이다.However, when the outside air temperature is lowered to about -15 ° C. or lower in winter, diesel fuel, which is a fuel used in a diesel engine, precipitates a wax component in a liquid fuel and precipitates a solid wax component at the bottom of the fuel tank. In addition, such a wax component is generated in the fuel line and the fuel filter and is deposited in a solid state.
이와같은 상태에서 디젤엔진에 시동을 건 후 주행을 시작하면 연료중에 석출된 왁스성분이 엔진으로 흡입되는 과정에서 연료필터를 지나면서 연료필터내의 필터여지를 막게 되므로 인하여 엔진에서 요구하는 필요 원료량 대비 실제로 공급되는 연료량이 매우 부족하게 되어 디젤 차량의 엔진 시동 불량의 발생, 주행중 시동 꺼짐현상 발생, 백색연기가 과다하게 발생되는 현상 및 주행중 가속불가 현상 등의 발생으로 이어지는 문제점이 있다.In this situation, if you start driving after starting the diesel engine, the wax component deposited in the fuel will pass through the fuel filter and the filter filter in the fuel filter will be blocked as it is sucked into the engine. There is a problem that the amount of fuel actually supplied is very insufficient, leading to the occurrence of engine start failure of the diesel vehicle, starting off phenomenon during driving, excessive white smoke, and impossibility of accelerating during driving.
본 발명은 이와같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 동절기 디젤차량의 연료필터로 유입되는 연료의 온도가 정해진 온도(예를들어 -5℃) 이하로 저하되면 연료가 동결되지 않토록 엔진의 구동에 의해 이미 소정온도 이상으로 상승된 상태에 있는 엔진의 냉각수를 연료필터의 외측으로 순환시켜 디젤엔진의 시동성을 향상시킬 수 있음은 물론 주행중 시동 꺼짐현상 및 가속 지연현상을 개폭 개선할 수 있는 디젤차량의 동절기 연료필터 동결 방지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve such a conventional problem, so that the fuel is not frozen when the temperature of the fuel flowing into the fuel filter of the diesel vehicle in winter falls below a predetermined temperature (for example, -5 ℃). By circulating the coolant of the engine, which has already been raised above a predetermined temperature by driving the engine, to the outside of the fuel filter, the startability of the diesel engine can be improved, and the start-off phenomenon and the acceleration delay phenomenon can be improved. It is an object of the present invention to provide a winter fuel filter freezing protection device for diesel vehicles.
상기한 본 발명의 목적은, 연료필터의 외측으로 냉각수 유입구와 유출구를 구비한 냉각수 유입통을 설치하고, 상기 냉각수 유입구와 유출구는 디젤엔진의 냉각수 공급부와 관체를 통해 연결하되, 상기 냉각수 유입 관체상에는 제어부의 출력신호에 부응하여 개폐되는 전자밸브를 설치하고, 상기 오일필터의 내부에는 연료탱크로 부터 공급되는 연료의 온도를 전기적인 신호로 검출하는 온도검출센서를 설치하며, 상기 제어부내에는 상기 온도검출센서에서 검출되는 온도를 기준온도와 상호 비교하여 정해진 온도이하일시에는 상기 전자밸브를 "온"시켜 엔진의 냉각수가 연료필터를 순환토록 하고 냉각수의 순환 중 정해진 온도 이상으로 연료의 온도가 상승하면 전자밸브의 구동을 차단시켜 연료필터로 공급되는 냉각수를 차단시킬 수 있도록 하는 제어프로그램을 입력시켜 주므로써 달성할 수 있다.The object of the present invention is to provide a coolant inlet having a coolant inlet and an outlet to the outside of the fuel filter, wherein the coolant inlet and outlet are connected via a coolant supply and a pipe of a diesel engine, A solenoid valve is opened and closed in response to the output signal of the controller, and a temperature detection sensor is installed inside the oil filter to detect the temperature of the fuel supplied from the fuel tank as an electrical signal. When the temperature detected by the detection sensor is compared with the reference temperature, when the temperature is lower than the predetermined temperature, the solenoid valve is turned on to allow the coolant of the engine to circulate the fuel filter. Shut off the solenoid valve to shut off the coolant supplied to the fuel filter. This can be achieved by entering a program.
따라서, 동절기 디젤 차량의 엔진에 시동이 걸려지면 제어부내에서 연료필터로 유입되는 연료의 온도를 검출하여 정해진 온도 이하로 저하되면 연료가 동결되지 않토록 엔진의 구동에 의해 이미 소정온도 이상으로 상승된 상태에 있는 엔진의 냉각수를 연료필터의 외측으로 정해진 온도 이상으로 상승될 때까지 순환시켜 주게 되므로 디젤엔진의 시동성이 대폭 향상됨은 물론 주행중 시동이 꺼지거나 및 가속이 지연되는 것 자체를 방지할 수 있는 것이다.Therefore, when the engine of the winter diesel vehicle is started, the temperature of the fuel flowing into the fuel filter is detected within the control unit, and when the temperature drops below the predetermined temperature, the fuel is not freed so that the fuel has already been raised above the predetermined temperature so as not to freeze. Since the coolant of the engine in the state is circulated to the outside of the fuel filter until it rises above a predetermined temperature, the startability of the diesel engine is greatly improved, and the start of the engine can be prevented from being turned off and the acceleration is delayed. will be.
도 1은 본 발명 장치의 블럭 구성도.1 is a block diagram of an apparatus of the present invention.
도 2는 본 발명 장치의 설치 상태를 보인 엔진부 및 연료 필터의 개략 구성도.2 is a schematic configuration diagram of an engine unit and a fuel filter showing an installation state of the apparatus of the present invention.
도 3은 본 발명 장치의 동작 상태를 설명하기 위한 플로우챠트.3 is a flowchart for explaining an operating state of the apparatus of the present invention.
* 도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on main parts of drawing
1 : 연료필터2 : 냉각수 유입통1 fuel filter 2 coolant inlet
3 : 디젤엔진4 : 냉각수 공급부3: diesel engine 4: cooling water supply unit
5 : 전자밸브6 : 온도검출센서5: solenoid valve 6: temperature detection sensor
7 : 엔진시동 검출부8 : 제어부7: engine start detection unit 8: control unit
21 : 냉각수 유입구22 : 냉각수 유출구21: cooling water inlet 22: cooling water outlet
23,24 : 관체23,24: tube
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명 장치의 블럭 구성도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명 장치의 설치 상태를 보인 엔진부 및 연료 필터의 개략 구성도를 나타낸 것이며, 도 3은 본 발명 장치의 동작 상태를 설명하기 위한 플로우챠트를 나타낸 것이다.1 shows a block diagram of the device of the present invention, FIG. 2 shows a schematic block diagram of an engine unit and a fuel filter showing an installation state of the device of the present invention, and FIG. 3 illustrates an operation state of the device of the present invention. Shows a flow chart for this.
이에 따르면, 연료필터(1)의 외측으로 냉각수 유입구(21)와 유출구(22)를 구비한 냉각수 유입통(2)을 설치하고,According to this, a coolant inlet 2 having a coolant inlet 21 and an outlet 22 is provided outside the fuel filter 1,
상기 냉각수 유입구(21)와 유출구(22)는 디젤엔진(3)의 냉각수 공급부(4)와 관체(23)24)를 통해 연결하며,The cooling water inlet 21 and the outlet 22 are connected through the cooling water supply unit 4 and the tubular body (23) 24 of the diesel engine (3),
상기 냉각수 유입 관체(23)상에는 제어부(8)의 출력신호에 부응하여 개폐되는 전자밸브(5)를 설치하고,The solenoid valve 5 which opens and closes in response to the output signal of the control part 8 is installed on the said cooling water inflow pipe 23,
상기 오일필터(1)의 내부에는 연료탱크로부터 공급되는 연료의 온도를 전기적인 신호로 검출하는 온도검출센서(6)를 설치하며,Inside the oil filter 1 is provided a temperature detection sensor 6 for detecting the temperature of the fuel supplied from the fuel tank as an electrical signal,
상기 제어부(8)내에는 엔진시동 검출부(7)에서 출력되는 신호를 통해 엔진에 시동이 결려진 상태이면 상기 온도검출센서(6)에서 검출되는 온도를 기준온도(T1)와 상호 비교하여 기준온도 이하일시에는 상기 전자밸브(5)를 "온"시켜 엔진의 냉각수가 연료필터(1)를 순환토록 하고 냉각수의 순환 중 정해진 온도(T2) 이상으로 연료의 온도가 상승하면 전자밸브(5)의 구동을 차단시켜 연료필터로 공급되는 냉각수를 차단시킬 수 있도록 하는 제어프로그램을 입력시켜서 된 것을 특징으로 한다.In the controller 8, when the engine is started up through a signal output from the engine start detection unit 7, the temperature detected by the temperature detection sensor 6 is compared with the reference temperature T1, and the reference temperature is compared. When the solenoid valve 5 is "on", the engine coolant circulates through the fuel filter 1 and the temperature of the fuel rises above the predetermined temperature T2 during the circulation of the coolant. Characterized in that by inputting a control program to cut off the drive to cut off the coolant supplied to the fuel filter.
이와같은 구성된 본 발명 장치의 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effect of the device of the present invention configured as described above in detail.
먼저, 연료필터(1)의 외측에는 냉각수 유입구(21)와 유출구(22)가 구비된 냉각수 유입통(2)이 부가 설치되고, 이 냉각수 유입구(21)와 유출구(22)는 관체(23)24)를 통해 디젤엔진(3)의 냉각수 공급부(4)와 연결됨과 동시에 상기 냉각수 유입 관체(23)상에는 제어부(8)의 출력신호에 부응하여 개폐되는 전자밸브(5)가 설치된 상태에 있다.First, a coolant inlet 2 having a coolant inlet 21 and an outlet 22 is installed outside the fuel filter 1, and the coolant inlet 21 and the outlet 22 are tubular 23. The solenoid valve 5 which is connected to the cooling water supply part 4 of the diesel engine 3 and is opened and closed in response to the output signal of the control unit 8 is installed on the cooling water inflow pipe 23.
또한, 상기 오일필터(1)의 내부에는 연료탱크로부터 공급되는 연료의 온도를 전기적인 신호로 검출하여 제어부(8)로 출력시켜 주는 온도검출센서(6)가 설치되고, 또 상기 제어부(8)의 입력단에는 엔진에 시동이 걸려졌는지의 여부를 검출하는 엔진시동 검출부(7)가 연결되어 있음과 동시에 상기 제어부(8)내에는 도 3과 같이 이들의 검출신호에 부응하여 전자밸브(5)를 어떻게 제어할 것인지에 대한 프로그램이 입력되어져 있다.In addition, the oil filter 1 is provided with a temperature detection sensor 6 for detecting the temperature of the fuel supplied from the fuel tank as an electrical signal and outputting it to the controller 8, and the controller 8. An engine start detection unit 7 is connected to the input terminal of the engine to detect whether the engine is started, and the solenoid valve 5 is applied in response to these detection signals as shown in FIG. A program has been entered for how to control it.
따라서, 상기 제어부(8)에서는 초기 엔진시동 검출부(7)의 출력신호를 입력받아 엔진에 시동이 걸려진 것으로 인지되면 상기 온도검출센서(6)에서 검출되는 연료필터(1)내 연료의 온도를 기준온도(T1; 예를들어 -5℃)와 상호 비교하여 현재의 연료온도가 기준온도 즉, -5℃ 이상이면 상기 냉각수 유입 관체(23)상에 설치되어 있는 솔레노이드밸브 등과 같은 전자밸브(5)을 "오프"시킨다.Therefore, when the controller 8 receives the output signal of the initial engine start detection unit 7 and recognizes that the engine is started, the controller 8 adjusts the temperature of the fuel in the fuel filter 1 detected by the temperature detection sensor 6. A solenoid valve (5) such as a solenoid valve installed on the cooling water inflow pipe 23 when the current fuel temperature is higher than the reference temperature, that is, -5 ° C, compared with the reference temperature T1 (for example, -5 ° C). "Off").
그러나, 상기 제어부(8)에서 온도검출센서(6)로부터 입력되는 연료필터(1)내 연료의 온도를 기준온도(T1)와 상호 비교한 결과 연료가 동결될 수 있는 온도인 기준온도 이하인 것으로 판명되면 상기 전자밸브(5)를 "온"시키게 되므로, 엔진의 구동에 의해 이미 소정온도 이상으로 상승된 상태에 있는 냉각수가 연료필터(1)를 순환한 후 다시 엔진측으로 되돌아가는 동작을 반복하게 되어 연료필터(1)로 유입되어 필터링된 후 엔진측으로 공급되는 연료의 온도가 상승하게 된다.However, when the control unit 8 compares the temperature of the fuel in the fuel filter 1 input from the temperature detection sensor 6 with the reference temperature T1, it is found to be below the reference temperature which is a temperature at which the fuel can be frozen. When the solenoid valve 5 is turned "on", the cooling water circulating in the fuel filter 1 which is already raised above a predetermined temperature by driving the engine circulates through the fuel filter 1 and then returns to the engine side again. The temperature of the fuel supplied to the fuel filter 1 and filtered and then supplied to the engine is increased.
물론, 상기와 같이 냉각수가 연료필터(1)를 순환하고 있는 중 상기 제어부(8)에서는 계속해서 연료의 온도를 검출하여 정해진 온도(T2 ; 예를들어 10℃) 이상으로 상승되는지를 확인하여 만약 연료의 온도가 예를들어 10℃ 이상으로 상승된 상태이면 전자밸브(5)의 구동을 차단시켜 연료필터로 냉각수 공급을 차단시키게 된다.Of course, while the coolant is circulating in the fuel filter 1 as described above, the control unit 8 continuously detects the temperature of the fuel and checks whether the temperature rises above a predetermined temperature (T2; When the temperature of the fuel is raised to, for example, 10 ° C or more, the driving of the solenoid valve 5 is interrupted to interrupt the supply of cooling water to the fuel filter.
즉, 본 발명은 연료탱크에서 올라온 연료가 연료필터를 통과할 때, 연료온도 보다 엔진 냉각수 온도가 먼저 상승하는 특성을 이용하여 연료탱크내 연료 온도가 예를들어 -5℃ 이하일 때에 한하여 시동후 연료필터 온도가 일정온도로 상승(예를들어 10℃)할 때 까지 기 가열된 냉각수를 연료필터 주변으로 순환시켜 연료온도를 빨리 상승시켜 주므로써, 연료중에 생성된 왁스성분을 제거시킬 수 있어 그로 인해 필터가 막히는 현상 자체를 해결할 수 있는 것이다.That is, the present invention uses the characteristic that the engine coolant temperature rises earlier than the fuel temperature when the fuel raised from the fuel tank passes through the fuel filter, and thus the fuel after starting only when the fuel temperature in the fuel tank is, for example, -5 ° C or lower. By circulating the pre-heated cooling water around the fuel filter until the filter temperature rises to a certain temperature (for example, 10 ° C), the fuel temperature is quickly increased, thereby removing the wax component generated in the fuel. It is possible to solve the filter clogging itself.
다시말해서, 연료내에 포함된 왁스는 -5℃ 이상의 온도가 되면 급격히 녹아 버리는 특성을 갖고 있고, 또 이미 고형화된 왁스성분 역시 상기한 -5℃ 이상에서 깨끗한 물처럼 사라져 버리는 특성을 갖고 있으므로 본 발명에서와 같이 예를들어 연료의 온도가 -5℃ 이하로 저하되면 상기 온도보다 높은 상태에 있는 엔진의 냉각수를 연료필터 외측으로 순환시켜 주는 방식을 채택하므로써, 이미 연료필터에 막혀 있던 왁스성분도 -5℃ 이상으로 상승된 연료의 온도를 통해 녹게되어 필터로 추가 퇴적되지 않음은 물론 이미 퇴적된 것 까지도 제거시킬 수 있어 왁스성분으로 인한 차량의 시동불량이나 가속불가 현상등이 없게 되는 것이다.In other words, the wax contained in the fuel has a characteristic that it is rapidly melted when the temperature is above -5 ℃, and the already solidified wax component also has the characteristic of disappearing like clean water above -5 ℃ above in the present invention For example, when the temperature of the fuel drops below -5 ° C, the method of circulating the engine coolant outside the fuel filter outside the fuel filter is adopted. As it melts through the temperature of the fuel that has been raised above, it is possible not only to further deposit the filter but also to remove the already deposited, so there is no starting or acceleration of the vehicle due to the wax component.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 동절기 디젤 차량의 엔진에 시동이 걸려진 상태에서 연료필터로 유입되는 연료의 온도를 검출한 결과 동결온도 이하인 경우에는 엔진의 냉각수를 연료필터의 외측으로 정해진 온도 이상으로 상승될 때 까지 순환시켜 주므로써, 디젤엔진의 시동성을 대폭 향상시킬 수 있음은 물론 주행중 시동이 꺼지거나, 가속이 지연되는 것 자체를 방지할 수 있어 디젤 자동차의 주행성과 가속성도 대폭 향상시킬 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.As described above, according to the present invention, when the temperature of the fuel flowing into the fuel filter is detected when the engine of the winter diesel vehicle is started, when the temperature is lower than the freezing temperature, the cooling water of the engine is set to the outside of the fuel filter. By circulating until it rises above, it is possible to drastically improve the startability of the diesel engine, and to prevent the engine from turning off or delaying the acceleration itself while driving. It can be very useful invention.
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